JP3227243B2 - 電動工具の締め付けトルク調整機構 - Google Patents

電動工具の締め付けトルク調整機構

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JP3227243B2
JP3227243B2 JP34220992A JP34220992A JP3227243B2 JP 3227243 B2 JP3227243 B2 JP 3227243B2 JP 34220992 A JP34220992 A JP 34220992A JP 34220992 A JP34220992 A JP 34220992A JP 3227243 B2 JP3227243 B2 JP 3227243B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動工具、殊に電動ドラ
イバーの締め付けトルク調整機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電動ドライバーのような電動工具におい
て、締め付けトルクを調節可能とするものとして実開平
1−38673号公報に、次のようなものが提案されて
いる。トルクリミッターとしてのこのトルク調整機構に
ついて簡単に説明すると、モータから出力軸に至る動力
伝達経路中に遊星機構を配して、この遊星機構における
リングギアを遊転自在とし、このリングギアの端面に突
条を設けておく。
【0003】一方、本体の先端部に、ギアケースの先端
部外周面に形成されている雄ねじと螺合する調整部材を
配置し、更に本体に対して回動自在なクラッチハンドル
を配置して、クラッチハンドルの回転によって調整部材
も回転して上記螺合で軸方向に移動するようにしてお
く。そしてギアケースの段部に設けた貫通孔内にボール
を配置して、調整部材とこのボールとの間にクラッチば
ねとクラッチ板とを配設し、クラッチ板を介して受ける
クラッチばねのばね力でボールがリングギアの上記突条
が設けられた一面に接するようにしておく。
【0004】負荷トルクが小さいうちは、リングギアの
回転がボールとの係合によって阻止されていることか
ら、モータから出力軸へと動力が伝達されるものの、リ
ングギアにかかる負荷トルクが、ボールとリングギアと
の間の係合力よりも大きくなると、リングギアが空転を
始めることから、出力軸にはモータの回転が伝わらなく
なる。
【0005】クラッチハンドルを回動させて調整部材を
軸方向に移動させれば、クラッチばねの圧縮量が変わる
ために、クラッチばねがクラッチ板を介してボールに与
えているボールとリングギアとの間の係合力が変化し、
これに伴なってリングギアが空転を始める負荷トルクが
変化する。従って、締め付けトルクの調整を行なえるわ
けである。
【0006】ところで、リングギアの背面側はスラスト
受板で受けられてリングギアは軸方向に移動することが
ないようにされていることから、リングギアの空転時に
は、ボールが突条を乗り越えてはクラッチばねの付勢で
リングギアの端面に衝突することを繰り返すことにな
り、軸方向振動が発生する。この軸方向振動は、調整部
材とギアケースとのねじ結合部において、クラッチハン
ドル及び調整部材を回動させる分力を生じさせ、これが
原因で調整部材が本体1の先端側に戻り、クラッチ部の
滑り出しトルクを小さくしてしまう。
【0007】このために、上記公報に示されたもので
は、クラッチばねとボールとの間に介在しているクラッ
チ板を、クラッチハンドルと一体に回転するものとする
とともに、ボールやギアケースとの間にクリック係合す
るクリック係合部を備えたものとし、これによって上記
の振動に起因する調整部材及びクラッチハンドルの回動
を防ぎ、またクラッチハンドルを回転させて締め付けト
ルクを調整する時にクリック感が生じるようにしてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、上記ク
リック感の発生には、クラッチ板がクラッチばねに抗し
て後退することが条件として必要となっているために、
クラッチ部の滑り出しトルクを無限大に設定、つまりク
ラッチばねを最大に圧縮した状態にして、ボールが突条
を越えることができない状態に設定しようとすると、ク
リック感が得られなくて操作感が悪くなるとともに、と
もすれば締め付けトルク調整操作ができなくなってしま
うことになる。また、クリック感が常に生じるようにす
るとすれば、この時には滑り出しトルクを無限大に設定
することができなくなる。
【0009】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは簡単な構造ながら、常
にクリック感のある締め付けトルク調整操作を広範囲に
わたって行なえる上に、このトルク調整値が振動で変化
してしまうことがない電動工具の締め付けトルク調整機
構を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、筒状
の本体の先端部に回動自在に配設されたクラッチハンド
ルと、本体内に軸方向に可動で且つ任意位置で停止自在
に配設された調整部材と、トルク調整用のクラッチ部
と、上記調整部材とクラッチ部との間に配されてクラッ
チ部の滑り出しトルクをばね負荷にて設定するクラッチ
ばねとを備えるとともに、調整部材とクラッチハンドル
との間にクラッチハンドルの回動にて調整部材を軸方向
に移動させる係合部が設けられている締め付けトルク調
整機構において、クラッチ部はクラッチばねのばね付勢
をクリック板とクラッチ板との2枚の板を介して受ける
ボールを具備しており、上記クリック板はクラッチハン
ドルとの係合部を備えてクラッチハンドルと一体回転す
るものとされるとともに、ギアケースに軸方向に移動可
能且つ回転不能に配設された上記クラッチ板とのクリッ
ク係合部を備えており、上記調整部材はその軸方向移動
でクラッチ部材を押圧する押圧部を備えていることに特
徴を有している。
【0011】
【作用】本発明によれば、クリック感はクラッチハンド
ルと共に回転するクリック板とクラッチ板との間で得る
上に、調整部材がクリック板を介することなくクラッチ
板を直接押圧する押圧部を備えているために、クラッチ
部の滑り出しトルクを無限大に設定することも、クリッ
ク感を損なうことなく可能なものである。
【0012】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、この締め付けトルク調整機構は、電動ドリルドラ
イバーのような電動工具に用いられるものであって、そ
の本体1内には、モータ4と、ギアケース8とが納めら
れ、ギアケース8内にはモータ4の出力を減速する3段
の遊星機構と、電動ドライバーとして使用する時のため
の締め付けトルク調整機構とが納められており、ギアケ
ース8の先端から突出する出力軸9の先端には、ドライ
バービットやドリルビットが選択的に取り付けられるチ
ャック(図示せず)が取り付けられる。
【0013】上記モータ4の出力軸に設けられたサンギ
ア41と、ギアケース8内面に固着されたリングギア4
3とにキャリア44で支持された複数個の遊星ギア42
が噛み合っており、そしてキャリア44に一体に形成さ
れているサンギア45と遊転自在に支持されているリン
グギア47とに複数個の遊星ギア46が噛み合ってい
る。なお、リングギア47は、軸方向にスライド自在且
つ回転自在となっているとともに、一方側に移動した時
はギアケース8と係合し、他方側に移動した時には図に
示すように、キャリア44に係合するものであり、どち
らに設定するかによって減速比を変更できるようになっ
ている。そし上記遊星ギア46を支持しているキャリア
48は、3段目の遊星機構のサンギア49を一体に備え
ており、このサンギア49と、ギアケース8内に遊転自
在に配されたリングギア50とに遊星ギア51が噛み合
っている。遊星ギア51を支持しているキャリア52
は、ロック板90を介して出力軸9に連結されている。
【0014】締め付けトルク調整機構は上記3段目の遊
星機構における遊転自在とされたリングギア50を利用
しているもので、このリングギア50の軸方向端面に形
成された突条55と、ギアケース8の段部を軸方向に貫
通するものとして設けられている貫通孔に配設されて上
記突条55と係合するボール5と、ギアケース8の小径
とされた先端部外周面に配されている調整部材3と、調
整部材3に一端を弾接するとともに他端をクリック板2
0とクラッチ板25とを介して上記ボール5に弾接させ
るクラッチばね35と、本体1の先端部に回動自在に取
り付けられたクラッチハンドル10とからなるもので、
調整部材3は図3にも示すように、ギアケース8の小径
部外周面に形成された雄ねじ80と螺合する雌ねじ32
を内周面に備えるとともに、前記クラッチハンドル10
の内面に形成されている軸方向の縦溝18と摺動自在に
係合する突起31を外周面に備えて、クラッチハンドル
10の回転に伴なってギアケース8に対し、軸方向に螺
進退するものとなっており、さらにクラッチ板25に向
けて突出する複数個の押圧突起30を一端に備えてい
る。
【0015】そして、クラッチばね35とボール5との
間に介在する部材であるクリック板20は、図4に示す
ように、環状に形成されているとともに、多数個が等間
隔に並ぶクリック係合用の係合孔21を備えており、外
周面からはクラッチハンドル10内面の上記縦溝18に
係合する突部22を突出させている。また、クリック板
2とボール5との間に位置する環状のクラッチ板25
は、ギアケース8に対して回転不能に且つ軸方向移動自
在に取り付けられるもので、図2(a)に示すように、ク
リック板20側に突出するとともに多数が等間隔に並ん
でいるクリック係合用の突部26を備え、内周側に複数
個の接触部28を突設したものとなっている。
【0016】次に、トルク調節機構の動作について説明
する。図1は締め付けトルクを最も小さくした状態を示
しており、モータ4の出力は、1段目及び2段目の遊星
機構と、クラッチばね35による付勢でボール5が係止
することにより回転が妨げられているリングギア50を
備えた3段目の遊星機構とによって減速されて出力軸9
に伝達される。そしてリングギア50にかかる負荷トル
クが、クラッチばね35によって与えられたボール5と
リングギア50との係合力よりも高くなれば、リングギ
ア50がクラッチばね35に抗してボール5を押し出し
て、空転を始める。突条55を備えたリングギア50と
ボール5とからなるトルク調整用クラッチ部が滑るため
に、締め付けトルクの制限がなされるわけである。
【0017】クラッチハンドル10を回転させることに
より、調整部材3を図1中において下方に移動させてク
ラッチばね35を圧縮したならば、ボール5とリングギ
ア50との係合力が大きくなるために、リングギア50
が空転を始める負荷トルクが大きくなる。つまり、締め
付けトルクが大きくなる。また、クラッチハンドル10
を回転させる時、クラッチハンドル10と共に回転する
クリック板20は、ギアケース8に回転不能に装着され
ているクラッチ板25との間で係合孔21と突部26と
のクリック係合によってクリックを発生させる。
【0018】そして図1に鎖線で示すように、調整部材
3における押圧突起30がクラッチ板25の接触部28
に接するところまで調整部材3を移動させれば、ボール
5が突条55に押されて後退することができなくなるた
めに、クラッチ部の滑り出しトルクが無限大となるもの
であり、電動ドリルとしての使用に適した状態となる。
また、このようにしても、クラッチばね35は最大限に
圧縮された状態となっておらず、上記クリック発生時に
生ずるクリック板20の軸方向移動を許す状態であるた
めに、操作感が悪くなることはない。尚、クラッチばね
35からリングギア50に加えられるスラスト力は、ス
ラスト板70によって受けている。
【0019】さて、上記クラッチ部が滑る時には、ボー
ル5がリングギア50の突条55を乗り越えてはクラッ
チばね35の付勢でリングギア50の端面に衝突するた
めに軸方向の振動が発生し、このために調整部材3とギ
アケース8との螺合部では調整部材3及びこれと回転に
ついて一体であるクラッチハンドル10が回転しようと
するが、これはギアケース8に回転不能に取り付けられ
たクラッチ板25と、クラッチ板25とクリック係合す
るとともにクラッチハンドル10と回転が一体になされ
るクリック板20とによって阻止される。
【0020】図5及び図6に示す実施例は、クラッチ板
25における調整部材3の押圧突起30が接する接触部
28を調整部材3側に向けて突出する山型の凸部として
形成するとともに、接触部28間を環状につなぐこと
で、凸部とした場合の強度低下を補ったものを示してい
る。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明においては、クラッ
チばねのばね付勢をクリック板とクラッチ板との2枚の
板を介してボールに伝えるとともに、上記クリック板は
クラッチハンドルとの係合部を備えてクラッチハンドル
と一体回転するものとし、またギアケースに軸方向に移
動可能且つ回転不能に配設された上記クラッチ板とのク
リック係合部を備えたものとしているために、振動によ
るクラッチハンドル及び調整部材の不要な回転を阻止す
ることができると同時に、クラッチハンドルの回転によ
る締め付けトルク調整操作をクリック感のあるものとす
ることができるものであり、しかも調整部材がクリック
板を介することなくクラッチ板を直接押圧する押圧部を
備えているために、クラッチ部の滑り出しトルクを無限
大に設定することも、クリック感を損なうことなく可能
なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の縦断面図である。
【図2】(a)(b)は同上の水平断面図である。
【図3】調整部材を示すもので、(a)は底面図、(b)は断
面図である。
【図4】クリック板を示すもので、(a)は断面図、(b)は
底面図である。
【図5】他の実施例の縦断面図である。
【図6】同上のクラッチ板を示すもので、(a)は断面
図、(b)は平面図である。
【符号の説明】
3 調整部材 5 ボール 10 クラッチハンドル 20 クリック板 25 クラッチ板 30 押圧突起 35 クラッチばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25B 23/157

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の本体の先端部に回動自在に配設さ
    れたクラッチハンドルと、本体内に軸方向に可動で且つ
    任意位置で停止自在に配設された調整部材と、トルク調
    整用のクラッチ部と、上記調整部材とクラッチ部との間
    に配されてクラッチ部の滑り出しトルクをばね負荷にて
    設定するクラッチばねとを備えるとともに、調整部材と
    クラッチハンドルとの間にクラッチハンドルの回動にて
    調整部材を軸方向に移動させる係合部が設けられている
    締め付けトルク調整機構において、クラッチ部はクラッ
    チばねのばね付勢をクリック板とクラッチ板との2枚の
    板を介して受けるボールを具備しており、上記クリック
    板はクラッチハンドルとの係合部を備えてクラッチハン
    ドルと一体回転するものとされるとともに、ギアケース
    に軸方向に移動可能且つ回転不能に配設された上記クラ
    ッチ板とのクリック係合部を備えており、上記調整部材
    はその軸方向移動でクラッチ部材を押圧する押圧部を備
    えていることを特徴とする電動工具の締め付けトルク調
    整機構。
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JP2016055376A (ja) * 2014-09-09 2016-04-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具
CN105500263A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 宁波中旺工具有限公司 一种可调节输出扭矩的电动螺丝刀

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