JP2552949B2 - 電動ドライバー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動ドライバー、特に所定のねじ締めつ
け深さにビス等を締めつけた後締め込みによるねじ部の
破損の生じない電動ドライバーに関する。

〔従来の技術〕

従来の電動ドライバーはトルクで制御するものが一般
的であった。即ち、この種の電動ドライバーとしては、
減速機と出力軸の間のクラッチと、クラッチ同士を押し
付けるばねを有するものであり、ばねの付勢力の調整に
よってトルクを制御するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが従来のトルク制御式のものでは、柔らかい材
料や硬さにばらつきのある材料へのねじ締め等におい
て、ビスやボルト等をこのよう柔らかい材料や硬さにば
らつきのある材料へねじ込むことによって形成された雌
ねじが、ビス等をねじ込み過ぎることによって壊され雌
ねじとして機能しなくなる現象がおこりやすかった。ま
た、ねじ込み深さの管理をする場合も目視や勘に頼らな
ければならないことが多く、ねじ込みを一定の深さにそ
ろえることが難しいという欠点があった。更に、あらか
じめ設定さたトルクになるとクラッチ部材とクラッチ部
材とが接触したり離れたりしてクラッチ部材同士のツメ
が衝撃を伴うため作業者に負担をかけるという問題もあ
った。この発明はこのような欠点を解決することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

添付図に示すように、ねじ締め深さ調整手段（20）と
第１のスピンドル（18）と第２のスピンドル（12）と第
１のクラッチ部材（５）と第２のクラッチ部材（６）と
より成る一対のクラッチ部材と反発部材（15）とを有
し、前記ねじ締め深さ調整手段（20）は電動ドライバー
先端に設けたものであり、 前記第１のスピンドル（18）は当該スピンドルを貫通
するピン（17）を有するとともに、回転可能かつ軸方向
に移動可能であり、前記第２のスピンドル（12）は遊星
歯車（４）を介してモータ（１）により回転駆動される
ものであり、前記第１のクラッチ部材（５）は前記第２
のスピンドル（12）に固定され、前記第２のクラッチ部
材（６）は前記ピン（17）と係合する溝（７）を有する
とともに軸方向に移動可能であり、前記溝（７）には、
一方を軸方向に平行な長い側壁（7a）とすると共に他方
を軸方向に平行な短い側壁（7c）とし且つ長い側壁側の
底部から短い側壁側の底部にかけてゆるやかな傾斜底壁
（7b）が形成され、前記一対のクラッチ部材（５、６）
の係合により、前記第２のクラッチ部材（６）の溝
（７）に形成された傾斜底壁（7b）上部或いは平行な短
い側壁（7c）下部と前記ピン（17）との係合を介して、
前記モータ（１）の回転力が前記第１のスピンドル（1
8）に伝達され、ねじ締め対象ねじが前記ねじ締め深さ
調整手段（20）により予め定められた深さまで到達し前
記ビットからの反力が消滅すると、前記一対のクラッチ
部材（５、６）を離反させ同時に第２のクラッチ部材
（６）をビット方向に移動させ且つこれら一対のクラッ
チ部材（５、６）の係合が完全に解かれるよう前記一対
のクラッチ部材（５、６）の間に付勢力の作用する前記
反発部材（15）を配置して成ることを特徴とする電動ド
ライバー、を採用した。

〔作用〕

ビットを通して伝達されるねじ押さえ付の反力により
第１のスピンドル18と第２のクラッチ部材６が後退する
と、反発部材が圧縮されて、それまで離反していた第１
のクラッチ部材５と第２のクラッチ部材６とが噛合す
る。モータ１の出力は遊星歯車４、第２のスピンドル1
2、一対のクラッチ部材（５、６）、ピン17、第１のス
ピンドル18へと伝達される。この場合、ピン17は第２の
クラッチ部材６に設けた溝７に形成された傾斜底壁7b上
部或いは平行な短い側壁7c下部に係止した状態で回転ト
ルクが伝達される。

ねじ締めが進行し、ねじが対象物中へ進入していく
と、ねじ締め深さ調整アジャスター20が対象物に当接す
る。電動ドライバーはこれ以上、前に進むことはない。
更に、ねじ締めが進むと、ビットを通して伝達されるね
じ押さえつけの反力は徐々に弱まってくる。その結果、
第１のクラッチ部材５と第２のクラッチ部材６とは徐々
に離反していき、係合が解かれた瞬間、該第２のクラッ
チ部材６に加わるビットからの反力はゼロとなるため、
反発部材15の付勢力により第１のスピンドル18に固定さ
れたピン17は浅い傾斜底壁7bを滑り落ちると共に、該第
２のクラッチ部材６はビット方向（第２図左方向）に移
動する。これにより第１のクラッチ部材５と第２のクラ
ッチ部材６とは完全に離反し、スピンドル18に回転力は
伝達されなくなり、不快なクラッチの衝撃を伴わずに、
所定の深さでねじ締め作業が終了させることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例である電動ドライバーの
要部断面図であり、第２図は同電動ドライバーの作動状
態を示す概略断面図である。

これらの図中において、２はギヤケース、３はハウジ
ング、14はトップケースである。20は電動ドライバー先
端部に設けたねじ締め深さ調整手段のアジャスターであ
り、この実施例においては回転により前後方向に摺動可
能な構造とし、このアジャスター20の調整により、ねじ
締めの深さを種々設定することができる。

12はモータ１の出力で遊星歯車４により回転駆動され
る第２のスピンドルである。このスピンドル12の回転は
ボールベアリング13によって支持される。前記第２のス
ピンドル12の前方には、軸方向に直角に固定されたピン
17を有する第１のスピンドル18が配設してある。該第１
のスピンドル18は軸方向に移動自在に構成してあり、含
油軸受19によって回転が支持される。更に、第１のスピ
ンドル18と第２のスピンドル12との間には、第１のクラ
ッチ部材５と第２のクラッチ部材６とよりなる一対のク
ラッチ部材が配設してある。このうちの第１のクラッチ
部材５は前記第２のスピンドル12に一体に形成してあ
り、第２のクラッチ部材６は軸方向に移動可能に構成し
てある。この第２のクラッチ部材６は、前記ピン17と係
合する溝７を有している。該溝７には、第２図及び第３
図に示すように、一方を軸方向に平行な長い側壁7aとす
ると共に他方を軸方向に平行な短い側壁7cとし且つ長い
側壁側の底部から短い側壁側の底部にかけてゆるやかな
傾斜底壁7bが形成され、ビット24からの反力が作用して
前記第１のクラッチ部材５と第２のクラッチ部材６が係
合しているとき、前記ピン17は前記第２のクラッチ部材
６の溝７に形成された傾斜底壁7b上部或いは平行な短い
側壁7c下部に係合し、前記モータ１の回転力が前記第１
のスピンドル18に伝達され、ビット24からの反力が消滅
するとピン17は傾斜底壁7bを第１のクラッチ部材５方向
に容易に滑り落ちるようにしてある。

また、前記第１のクラッチ部材５と第２のクラッチ部
材６との間には、クラッチ部材同士を互いに付勢するコ
イルばね15が配設してある。この実施例においては該コ
イルばね15は反発部材として用いるが、これに限るもの
ではなく、例えば、磁力の反発力を応用したものであっ
てもよい。前記第１のクラッチ部材５及び第２のクラッ
チ部材６同士は、前記反発部材としてのコイルばね15の
付勢力により、通常、噛合せず離反した状態にある。前
記第１のスピンドル18にはボール22で固定されたビット
24が装着してある。

モータ１の出力は遊星歯車４で減速され、第２のスピ
ンドル12と第１のクラッチ部材５に伝達される。

次に、上記構成から成るこの発明の電動ドライバーで
ビス等のねじ締めを行う場合の動作について説明する。

第２図a1はねじにビット24を圧接してねじ締めを始め
た状態を示す図である。ビスの頭にビット24を当て押す
ような力を加えると、圧接の反力は第１のスピンドル1
8、ピン17、第２のクラッチ部材６を通して、コイルば
ね15に伝達される。該コイルばね15は圧縮され、第１の
クラッチ部材５と第２のクラッチ部材６とは互いに噛合
する。モータ１のスイッチを入れると出力は第１のスピ
ンドル18に伝達されて、ねじ締め作業が開始される。こ
の場合、ピン17は第２のクラッチ部材６に設けた溝７に
形成された傾斜底壁7b上部或いは平行な短い側壁7c下部
に係止した状態で回転トルクが伝達される。

第２図a2は、この時の第１のクラッチ部材５と第２の
クラッチ部材６との噛合状態にあるときのピン17と溝７
との係合状態を示している図である。ねじ締め作業の進
行に伴って、ねじ締め深さ調整アジャスター20が、ねじ
締め目的物に当接した状態が第２図b1、b2である。この
状態において、電動ドライバー自体がそれ以外、前に進
むことはない。ねじ締め作業がさらに進んでゆくと、ね
じから受けるビットの反力は徐々に弱くなっていく。こ
のことは、一対のクラッチ部材５、６の間に配置したコ
イルばね15が次第に伸長し、第１のクラッチ部材５と第
２のクラッチ部材６との噛合が徐々に解かれていくこと
を意味する（第２図のc1、c2参照）。

第１のクラッチ部材５と第２のクラッチ部材６との係
合が解かれた瞬間、第２のクラッチ部材６に加わるビッ
ト24からの反力がゼロになるため、コイルばね15の付勢
力により第１のスピンドル18に固定されたピン17は浅い
傾斜底壁7bを滑り落ちると共に、該第２のクラッチ部材
６はビット方向（第２図左方向）に移動する。これが第
２図d1、d2である。これにより第１のクラッチ部材５と
第２のクラッチ部材６とは完全に離反し、第１スピンド
ル18への回転伝達が遮断され、不快なクラッチの衝撃を
伴うことなく、所定の深さでねじ締め作業を終了させる
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明の電動ドライバーによれば、ねじ締め深さを
任意に設定でき、ビス等によって形成された雌ねじを破
損することなくねじ締めを行うことができる。

また、クラッチ部材同士の振動が生じないので作業者
にかける負担もなくなると共に、クラッチ自身の摩耗も
殆どなくなり部品交換の必要性も極めて少なくなる。更
に、ピンと溝との係合方式を採用したことにより、部品
点数の減少、組立工程の簡易化を図ることができるため
工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である電動ドライバーの要
部断面図であり、第２図は同電動ドライバーの作動状態
を示す概略断面図である。第３図はクラッチ部材の拡大
断面図である。第４図はスピンドル部分の分解斜視図で
ある。 ５……第１のクラッチ部材 ６……第２のクラッチ部材 ７……溝 15……反発部材 17……ピン 20……アジャスター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−44300（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−86975（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ締め深さ調整手段（20）と第１のスピ
   ンドル（18）と第２のスピンドル（12）と第１のクラッ
   チ部材（５）と第２のクラッチ部材（６）とより成る一
   対のクラッチ部材と反発部材（15）とを有し、前記ねじ
   締め深さ調整手段（20）は電動ドライバー先端に設けた
   ものであり、前記第１のスピンドル（18）は当該スピン
   ドルを貫通するピン（17）を有するとともに、回転可能
   かつ軸方向に移動可能であり、 前記第２のスピンドル（12）は遊星歯車（４）を介して
   モータ（１）により回転駆動されるものであり、 前記第１のクラッチ部材（５）は前記第２のスピンドル
   （12）に固定され、前記第２のクラッチ部材（６）は前
   記ピン（17）と係合する溝（７）を有するとともに軸方
   向に移動可能であり、 前記溝（７）には、一方を軸方向に平行な長い側壁（7
   a）とすると共に他方を軸方向に平行な短い側壁（7c）
   とし且つ長い側壁側の底部から短い側壁側の底部にかけ
   てゆるやかな傾斜底壁（7b）が形成され、 前記一対のクラッチ部材（５、６）の係合により、前記
   第２のクラッチ部材（６）の溝（７）に形成された傾斜
   底壁（7b）上部或いは平行な短い側壁（7c）下部と前記
   ピン（17）との係合を介して、前記モータ（１）の回転
   力が前記第１のスピンドル（18）に伝達され、 ねじ締め対象ねじが前記ねじ締め深さ調整手段（20）に
   より予め定められた深さまで到達し前記ビットからの反
   力が消滅すると、前記一対のクラッチ部材（５、６）を
   離反させ同時に第２のクラッチ部材（６）をビット方向
   に移動させ且つこれら一対のクラッチ部材（５、６）の
   係合が完全に解かれるよう前記一対のクラッチ部材
   （５、６）の間に付勢力の作用する前記反発部材（15）
   を配置して成ることを特徴とする電動ドライバー。