JP2627159B2 - 電動スクリュードライバにおけるクラッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動スクリュードライバにおいて、駆動装
置からドライバビットを備えた主軸に回転を伝達するた
めのクラッチ装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の電動スクリュードライバにあって、ド
ライバビットを備えた主軸に対し駆動装置からの回転を
伝達及びその回転伝達の遮断をなすクラッチ装置は、主
に噛合いクラッチ手段が採用され、ドライバビットを備
えた主軸を軸方向に移動可能に配置し、同主軸に可動ク
ラッチ部を設け、駆動装置から回転される主ギャに前記
可動クラッチ部が係脱する固定クラッチ部を設けて前記
主軸の軸方向への移動によって固定クラッチ部に対する
可動クラッチ部の係脱を行なうように構成されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のクラッチ装置にあっては、
単純な噛合いクラッチの構成であるため、電動スクリュ
ードライバの使用時、例えば、ねじの締付け終了時点に
おいて、駆動装置からの回転がクラッチ手段を介して主
軸に伝達されるが、同主軸はそのドライバビットがねじ
の締付け終了に伴なって回転が規制されるので、一時的
にクラッチ手段の部分において噛合い及び解離の連続動
作が繰返されて、これが異常な機械音として発生され、
作業者に不快感を与えたり、またクラッチ手段の早期摩
耗の原因ともなっていた。

そこで、本発明は上記の従来の欠点を解消すべく、電
動スクリュードライバにおける締付け終了時点におい
て、クラッチ手段の円滑なる解離動作をなして異常な機
械音の発生を無くし、その締付け作業性の向上を図ると
ともに、クラッチ手段の耐久性をも高めることを目的と
するものである。

（問題点を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明はハウジング
の先端部に装設されかつ先端部が締め付けすべき部材に
当接されるストッパスリーブと、 駆動装置から回転される主ギャと、 前記ストッパスリーブ内にあってその先端から若干突
出して位置されたドライバビットを備えかつ該ドライバ
ビットとともに所定の範囲軸方向に移動可能に支承され
た主軸と、 同主軸の軸方向への移動によって動作され前記主軸に
対して前記主ギャからの回転伝達及びその回転伝達を遮
断する噛合いクラッチ機構と、 を備えた電動スクリュードライバにおいて、 前記クラッチ機構は前記主ギャ側に設けられた固定ク
ラッチ部及び前記主軸側に軸方向の移動可能に設けられ
るとともに同主軸の軸方向の移動と協働されかつスプリ
ングにより常には固定クラッチ部から離れる方向へ付勢
された可動クラッチ部から構成し、 前記主軸と可動クラッチ部との間には相対向する部位
に互いに向かい合う溝部を形成するとともに、この溝部
のうち少なくとも一方側の溝部を前記主軸の軸方向に対
して傾く傾斜溝部となし、 この溝部内には互いの溝部に嵌入しかつ主軸と可動ク
ラッチ部との相対する軸方向の移動と該可動クラッチ部
から主軸への回転伝達とを可能となす係合ボールを介装
し、 前記溝内に対する係合ボールの軸方向の移動によっ
て、ドライバービットの先端にねじをあてて締め付けす
べき部材に押し付けたとき、主軸がストッパスリーブに
対して後退するとともに、可動クラッチ部がともに後退
して該主軸に対する相対的な軸方向への移動量を形成し
た状態で固定側クラッチ部と噛合して主軸に対する回転
伝達を許容してねじを締め付けすべき部材に締付け、ね
じが締め付けすべき部材に対して所定の深さまで締付け
られてストッパスリーブ先端が締め付けすべき部材に当
接すると、固定側クラッチ部と可動側クラッチ部との噛
合が離れ、可動側のクラッチ部と主軸との間に相対的な
トルクがなくなったときスプリングの付勢力により該可
動側のクラッチ部が固定側のクラッチ部から離れて該固
定側のクラッチ部との噛合を解離されるとともに、主軸
に対して形成された前記移動量だけ移動してその噛合状
態を完全に非接触となすように制御したことを要旨とす
るものである。

（作用） 主軸の軸方向への押動及び主軸若しくは可動クラッチ
部の軸方向に対して傾く傾斜溝部を移動する係合ボール
を介し可動クラッチ部が固定クラッチ部側にスプリング
の弾力に抗して押動されて同可動クラッチ部と固定クラ
ッチ部とが噛合され、駆動装置からの回転が主軸に伝達
され、そして、本体に装設されたストッパスリーブがね
じ締めされる部材に当接されると、主軸及び可動クラッ
チ部がクラッチ手段におけるクラッチ歯高分だけ前記軸
方向の押動とは逆方向に押動され同可動クラッチ部と固
定クラッチ部の噛合が解離されて回転が遮断されると同
時に、スプリングの弾力により、可動クラッチ部がその
溝部に沿う係合手段の逃げ動作を介して完全に固定クラ
ッチ部から解離される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって詳述す
る。まず、第１図〜第７図に示す第１の実施例について
説明すると、１は電動スクリュードライバの全体を示
し、そのハウジング1a内には駆動装置（図示しない）の
ギャ２に噛合された主ギャ３が支軸４を介して回転可能
に支承され、またハウジング1aの筒状部内には先端にド
ライバビット６を備えた主軸５が前記支軸４と同一軸心
上に軸方向の移動及び回転可能に支承されている。な
お、主軸５の後端は主ギャ３に対して所定の間隔を有し
て対向されている。前記主ギャ３と主軸５後端との間に
は一対の噛合いクラッチ手段７が介装されており、この
クラッチ手段７は前記主ギャ３側に装設された固定クラ
ッチ部８と、同固定クラッチ部８に噛合可能に対向され
かつ前記主軸５の外周に遊嵌されたリングキャップ状の
可動クラッチ部９とから構成されている。

そして、前記主軸５の後端部外周には軸方向にに対し
て所定の角度で傾く傾斜溝10〜10が等間隔で３か所形成
されており、これに対向する可動クラッチ部９の筒部内
周には端部が解放された係合溝11〜11が同じく３か所形
成されている。そして、この両溝10〜10、11〜11にわた
って係合ボール12〜12が嵌合されている。

しかして、可動クラッチ部９は主軸５の軸方向の移動
及び傾斜溝10〜10及び係合溝11〜11内の係合ボール12〜
12の軸方向の移動により固定クラッチ部８に対して噛合
及びその解離動作がなされるように構成されている。

なお、前記主ギャ３と可動クラッチ部９との間には常
には可動クラッチ部９を固定クラッチ部８に対して解離
する方向へ付勢する第１及び第２のスプリング13、13a
が弾装されている。

そして、前記ハウジング1aの筒状部の先端には前記ド
ライバビット６をその先端が突出するように被嵌する筒
状のストッパスリーブ14がねじ手段により装設されてお
り、このストッパスリーブ14はハウジング1aの筒状部に
対し締付けすべきねじ込み深さに対応してドライバビッ
ト６の先端に対する突出度合が調節可能である。

本実施例は上述のように構成されたものであり、締付
けすべきねじＹのねじ込み深さに対応してストッパスリ
ーブ14の突出度合を調節したのち、ドライバビット６の
先端を締付けすべきねじＹの頭に合致させるとともに、
同ねじＹを締付けすべき部位Ｗに当接位置させる。

この状態では第５図に示すように、係合ボール12〜12
が傾斜溝10〜10及び係合溝11〜11内において同傾斜溝10
〜10の主ギャ３から離れた部位すなわち、図において下
側に位置され、固定クラッチ部８に対する可動クラッチ
部９の噛合が解離されている状態であるため、駆動装置
を回転させると、主ギャ３のみが回転されて主軸５及び
ドライバビット６への回転は伝達されない。（第７図Ａ
参照） そこで、電動スクリュードライバの本体１を押付ける
（図では下方に）と、同ドライバビット６とともに主軸
５が主ギャ３側に向って軸方向へ移動されてその可動ク
ラッチ部９がスプリング13の弾力に抗して主ギャ３側へ
押動されて固定クラッチ部８への噛合が開始され、駆動
装置からの回転が主ギャ３を介して主軸５に伝達され、
ドライバビット６が回転を始める。（第７図Ｂ参照） さらに、前記のようにドライバビット６が回転し、こ
のドライバビット６の回転によりねじＹの締付けが開始
されると、この回転の伝達動作に伴ない可動クラッチ部
９は固定クラッチ部８に対して完全に噛合されるととも
に、一方係合ボール12〜12はその傾斜溝10〜10及び係合
溝11〜11内において同傾斜溝10〜10の主ギャ３に近づく
先端部に移動位置され、この結果、主軸５が前記傾斜溝
10〜10の軸方向への偏位量ａだけ押し出されて、その端
面と可動クラッチ部９との間に前記偏位量ａに対応する
隙間ａ′が生じる。（第４図及び第７図Ｃ参照） 前記のようにして、ねじＹに対する締付けが進み、か
つこの締付け動作に伴なって電動スクリュードライバの
本体１全体が前進され、そして、同本体１のストッパス
リーブ14の先端が締付けすべき部位Ｗに当接すると、同
本体１のねじ締めすべきねじＹに対する前進が停止され
るため、一時的に主軸５及び可動クラッチ部９がその固
定クラッチ８のクラッチ歯高分ｂだけ前記の押動方向と
は逆方向に押動されて、その分ｂだけドライバビット６
によるねじＹに対する締付けが行なわれ、その後、可動
クラッチ部９と固定クラッチ部８の噛合が解離される。
（第７図D,F参照） ついで、可動クラッチ部９と固定クラッチ部８の噛合
が解離された瞬時において、主軸５と可動クラッチ部９
との間の係合ボール12〜12がスプリング13の弾力により
その傾斜溝10〜10に沿い主ギャ３から離れる方向へ前記
偏位量ａだけ移動（逃げる）されるため、可動クラッチ
部９は主軸５に対し前記偏位量ａに対応する隙間ａ′だ
け移動され、その隙間ａ′分が固定クラッチ部との間に
形成される。ここに、可動クラッチ部９と固定クラッチ
部８の噛合が完全に解離され、主ギャ３からの主軸５に
対する回転伝達が完全に遮断される。（第７図E,F参
照） したがって、固定クラッチ部８と可動クラッチ部９と
の噛合の解離動作を機械音等を発することなく、円滑か
つ確実に行なうことができるものである。

次に、第８図〜第11図を参照して第２の実施例につい
て説明すると、本実施例は前述した第１の実施例におけ
る第２のスプリング13aを排除した構成であって、その
余の構成は第１の実施例と同様であるので、図中同符号
を付してその説明を省略する。

したがって、本実施例は前述の第１の実施例と同様の
作用効果を享受するものである。

さらに、第12図〜14図を参照して第３の実施例につい
て説明すると、本実施例は前述の第１の実施例における
可動クラッチ部等を変更した態様であって、以下その構
成について説明すると、前述した第１の実施例と同様
に、15は電動スクリュードライバの全体を示し、そのハ
ウジング15a内には駆動装置（図示しない）のギャ16に
噛合された主ギャ17が支軸18を介して回転可能に支承さ
れている。またハウジング15aの筒状部内には先端に、
例えば六角孔を有するドライバビット20を備えた主軸19
が前記支軸18と同一軸心上に軸方向の移動及び回転可能
に支承されている。なお、主軸19の後端は主ギャ17に対
して所定の間隔を有して対向されている。

前記主ギャ17と主軸19の後端との間には一対の噛合い
クラッチ手段21が介装されており、このクラッチ手段21
は前記主ギャ17側に装設された固定クラッチ部22と、同
固定クラッチ部22に噛合可能に対向されかつ前記主軸19
の後端鵜に装設された可動クラッチ部23とから構成され
ている。

そして、前記主軸19の後端部に対する可動クラッチ部
23の装設状態について説明する。

主軸19の後端部にはフランジ部24が一体状に形出され
ており、このフランジ部24の端面には円形凹所25が形成
されている。そして、凹所25の内周面には端面から底面
にわたって周方向に所定の長さの係合溝26〜26が等間隔
で３か所形成されており、この各係合溝26の底面は第14
図に示すようにほぼ中央部が最も深くなるほぼＶ状の斜
状面26a、すなわち軸方向への偏位量を有する斜状面26a
となしている。

前記可動クラッチ部23はボス部23aとフランジ部23bと
から一体状に形成され、そのボス部23aを前記主軸19に
おけるフランジ部24の円形凹所25内に遊嵌状に組付けら
れており、そのボス部23aの外周には前記係合溝26〜26
に相対向された部位に同係合溝26と対称の端部を解放し
かつほぼ中央部が最も深くなるほぼＶ状の斜状面27aと
なした底面を有する係合溝27〜27が同じく３か所形成さ
れている。

そして、この両溝26〜26、27〜27にわたって係合ボー
ル28〜28嵌合されている。

しかして、可動クラッチ部23は主軸19の軸方向の移動
及び軸方向への偏位量を有する斜状面26a、27aを有する
係合溝26〜26、27〜27内の係合ボール28〜28の軸方向の
移動により固定クラッチ部22に対して噛合及びその解離
動作がなされるように構成されている。

なお、前記主ギャ17と可動クラッチ部23との間には常
には可動クラッチ部23を固定クラッチ部22に対して解離
する方向へ付勢するスプリング29が弾装されている。

また、前記ハウジング15aの筒状部の先端には前記ド
ライバビット６をその先端が突出するように被嵌する筒
状のストッパスリーブ30がねじ手段により装設されてお
り、このストッパスリーブ30はハウジング15aの筒状部
に対し締付けすべきねじ込み深さに対応してドライバビ
ット６の先端に対する突出度合が調節可能である。

さて、第３の実施例は上述のように構成されたもので
あり、その作用については、前記第１の実施例に対し
て、主軸19及び可動クラッチ部23の関係における係合ボ
ール28〜28の移動制御を、それぞれの係合溝26〜26、27
〜27の軸方向への偏位量を有する斜状面26a、27aにて行
なうことが相違するのみで、その他はすべて前記第１の
実施例と同様である。

したがって、前記第１の実施例と同様の作用効果が期
待できるものである。

なお、前記した第１の実施例において、傾斜溝10〜10
を主軸５側に形成したが、可動クラッチ９側でもよく、
また、前述した各実施例のクラッチ装置はニューマッチ
クのスクリュードライバにも簡単に応用できるものであ
る。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、主軸側に軸方向の移動可能
に設けられるとともに同主軸の軸方向への移動と協働さ
れかつスプリングにより常には固定クラッチ部から離れ
る方向へ付勢された可動クラッチ部の前記固定クラッチ
部に対する噛合及びその解離動作を、主軸側に対する該
可動クラッチ部の軸方向の移動、さらには軸方向に対し
て傾く傾斜溝部及びこれに嵌入する係合ボールを利用し
て行なうことにより、締付け終了時点において、この係
合ボールが溝部に対して転がり接触となって、可動クラ
ッチ部の動きを素早くしてクラッチ手段に対する制御動
作（初期位置への復帰）を素早くかつきわめて円滑にし
得、その解離動作の即応性を良化向上することができ
る。

さらに、可動クラッチ部を付勢するスプリングの付勢
力を小さく設定して、クラッチ手段を噛合動作する際に
本機を押付ける力を小さくできる。この結果、スクリュ
ードライバとしての作業性を良化向上することができ
る。

そして、両者の転がり接触によりその耐久性を大幅に
高めることができるとともに、その異常な機械音の発生
をも無くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の各実施例を示すもので、第１〜第７図は本
発明の第１の実施例を示し、第１図は一部破断を含む正
面図、第２図は要部の分解斜視図、第３図は作動状態を
示す要部の拡大断面図、第４図はクラッチ手段の噛合状
態を示す正面図、第５図はクラッチ手段の解離状態を示
す正面図、第６図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第７図Ａ
〜Ｆは作動状態を示す説明図、第８図〜第11図は本発明
の第２の実施例を示し、第８図は一部破断を含む正面
図、第９図は要部の分解斜視図、第10図は作動状態を示
す要部の拡大断面図、第11図は第10図のＢ−Ｂ線断面
図、第12図〜第14図は本発明の第３の実施例を示し、第
12図は一部破断を含む正面図、第13図は第12図のｃ−ｃ
線断面図、第14図は両溝部を展開して示す説明図であ
る。 1,15……本体 3,17……主ギャ 5,19……主軸 6,20……ドライバビット 7,21……クラッチ手段 8,22……固定クラッチ部 9,23……可動クラッチ部 10……傾斜溝 12,28……係合ボール 26,27……係合溝

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングの先端部に装設されかつ先端部
   が締め付けすべき部材に当接されるストッパスリーブ
   と、 駆動装置から回転される主ギャと、 前記ストッパスリーブ内にあってその先端から若干突出
   して位置されたドライバビットを備えかつ該ドライバビ
   ットとともに所定の範囲軸方向に移動可能に支承された
   主軸と、 同主軸の軸方向への移動によって動作され前記主軸に対
   して前記主ギャからの回転伝達及びその回転伝達を遮断
   する噛合いクラッチ機構と、 を備えた電動スクリュードライバにおいて、 前記クラッチ機構は前記主ギャ側に設けられた固定クラ
   ッチ部及び前記主軸側に軸方向の移動可能に設けられる
   とともに同主軸の軸方向の移動と協動されかつスプリン
   グにより常には固定クラッチ部から離れる方向へ付勢さ
   れた可動クラッチ部から構成し、 前記主軸と可動クラッチ部との間には相対向する部位に
   互いに向かい合う溝部を形成するとともに、この溝部の
   うち少なくとも一方側の溝部を前記主軸の軸方向に対し
   て傾く傾斜溝部となし、 この溝部内には互いの溝部に嵌入しかつ主軸と可動クラ
   ッチ部との相対する軸方向の移動と該可動クラッチ部か
   ら主軸への回転伝達とを可能となす係合ボールを介装
   し、 前記溝内に対する係合ボールの軸方向の移動によって、
   ドライバービットの先端にねじをあてて締め付けすべき
   部材に押し付けたとき、主軸がストッパスリーブに対し
   て後退するとともに、可動クラッチ部がともに後退して
   該主軸に対する相対的な軸方向への移動量を形成した状
   態で固定側クラッチ部と噛合して主軸に対する回転伝達
   を許容してねじを締め付けすべき部材に締付け、ねじが
   締め付けすべき部材に対して所定の深さまで締付けられ
   てストッパスリーブ先端が締め付けすべき部材に当接す
   ると、固定側クラッチ部と可動側クラッチ部との噛合が
   離れ、可動側のクラッチ部と主軸との間に相対的なトル
   クがなくなったときスプリングの付勢力により該可動側
   のクラッチ部が固定側のクラッチ部から離れて該固定側
   のクラッチ部との噛合を解離されるとともに、主軸に対
   して形成された前記移動量だけ移動してその噛合状態を
   完全に非接触となすように制御したことを特徴とする 電動スクリュードライバにおけるクラッチ装置。
2. 【請求項２】前記傾斜溝部を主軸側に形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動スクリュード
   ライバにおけるクラッチ装置。
3. 【請求項３】前記傾斜溝部を主軸と可動クラッチ部とに
   それぞれ相対向して形成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電動スクリュードライバにおけるク
   ラッチ装置。