JP3268054B2 - サイレントクラッチ付締付工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ類の締付工具に関
し、特にクラッチとストッパスリーブとを備え、ねじ類
を所定深さまで締付けたときにクラッチが切断されてね
じ締めが停止されるとともに、その後モータが回転し続
けてもクラッチが静かに空転して騒音を発しないサイレ
ントクラッチ付締付工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサイレントクラッチ付締
付工具には、特公平３−５９５２号公報に開示されてい
るものが知られている。この工具の構成を、同公報の図
２ａを援用した図１５に基づいて説明すると、この工具
は、 (1) ハウジングとモータとクラッチとスピンドル８８と
ストッパスリーブ８９を備えている。 (2) ハウジングにモータとクラッチとスピンドル８８が
内蔵されている。 (3) ストッパスリーブ８９がハウジングに付設されてい
る。 (4) スピンドル８８にはねじ類と結合してねじ類を回転
させるドライバビット９０が取付可能である。

【０００３】(5) スピンドル８８に取付けられたドライ
バビット９０はストッパスリーブ８９の筒内で回転す
る。 (6) スピンドル８８はハウジングに回転自在でかつ軸方
向にスライド可能に支承されている。 (7) このためスピンドル８８のスライドとともにドライ
バビット９０もストッパスリーブ８９内でスライドす
る。 (8) クラッチは、モータで回転される第１ディスク８１
と、その第１ディスクに対向する第２ディスク８４と、
スピンドル８８の端面に固定された第３ディスク８７を
主体として構成されている。

【０００４】(9) 第１ディスク８１はハウジングに回転
自在で軸方向にスライド不能に支承されている。 (10)この第１ディスク８１の端面にはクラッチ歯８２が
形成されている。 (11)第２ディスク８４はハウジングに回転自在で軸方向
にスライド可能に支承されている。 (12)この第２ディスク８４の上側端面にはクラッチ歯８
２に噛合う第２クラッチ歯８３が形成されている。

【０００５】(13)第２ディスク８４と第３ディスク８７
のむかいあう端面には溝８５，８６が形成されており、
この溝８５，８６の深さは周方向に変化している。すな
わち最も深い底面８５ａ，８６ａから徐々に深さの浅く
なる傾斜面８５ｂ，８６ｂにつながっている。 (14)また溝８５，８６は周方向の所定範囲内で伸びてお
り、その境界は垂直面８５ｃ，８６ｃとなっている。こ
の構成によりこの工具は次のように作動する。 (15)ドライバビット９０をねじに押付けると、ドライバ
ビット９０とスピンドル８８と第３ディスク８７が後退
し、この結果第２ディスク８４も後退する。

【０００６】(16)このときクラッチ歯８２と第２クラッ
チ歯８３が噛合うとともに、溝８５，８６がその最も深
い底８５ａ，８６ａ同志で当接する。 (17)この状態でモータからドライバビット９０にトルク
伝達が行なわれる。 (18)第１ディスク８１が第２ディスク８４を回転させ、
第２ディスク８４が第３ディスク８７を回転させると、
溝８５，８６間に接触圧が作用する。この力は溝８５，
８６の深さが周方向に変化しているために、第３ディス
ク８７を傾斜面８５ｂ，８６ｂに沿って前方に送り出す
ように作用する。

【０００７】 (19)そして溝８５，８６の垂直面８５ｃ，８６ｃ同志が
当接するとこの前方への送り出し成分がなくなり、この
状態でねじ締めが進行する。図１５はこの状態を示して
いる。 (20)ねじ類が所定深さまで締付けられ、スピンドル８８
がそれ以上前進しなくなると、クラッチ歯８２と第２ク
ラッチ歯８３の噛合いが外れる。 (21)すると第２ディスク８４が第３ディスク８７を回転
させようとする力も作用しなくなり、第２ディスク８４
は溝８５，８６の傾斜面８５ｂ，８６ｂに沿って前進
し、溝８５，８６がその最も深い底８５ａ，８６ａ同志
で当接しあう。 (22)この結果クラッチ歯８２と第２クラッチ歯８３間に
は傾斜面８５ｂ，８６ｂの深さ分（軸方向の距離）だけ
のクリアランスが生じ、刃先同志が再衝突することもな
く静かに空転し続ける。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の構成にあっては、トルクの伝達が噛合いクラッ
チ歯８２，８３による噛合によってなされるため、それ
ぞれのクラッチ歯自体の耐久性が悪く、クラッチ歯の欠
けや摩耗が厳しいという問題点があった。特にねじ締め
初期において、締付工具の本体をねじを締付けする部位
側に押付けると、その押付け力によってドライバビット
９０とともにスピンドル８８が後退して、回転する第１
ディスク８１のクラッチ歯８２の歯面が第２ディスク８
４のクラッチ歯８３の歯面に急激に当接することによっ
て駆動回転が伝達されるために、この噛合面での耐久
性、耐摩耗性に問題があった。

【０００９】さらに、上記した従来のものにあっては、
ねじの締付けが所定量（長さ）に達すると、第２ディス
ク８４によってクラッチ手段における固定側のクラッチ
歯８２と可動側のクラッチ歯８３とを積極的に完全に解
離する構成であるため、ストッパスリーブの調整が悪か
ったり、狭い場所や足場の悪い場所でのねじ締め作業で
締付けすべきねじが当初の希望した締付量に対して締め
足らない場合等において、そのままの状態でさらに締付
けする、いわゆる追い締めができないという問題があっ
た。

【００１０】ここで、本願出願人は、特願平４−２８９
６５４号において上記問題を解決した構成の「サイレン
トクラッチ付締付工具」を開示したのであるが、この構
成によれば、スピンドルを回転させるための回転力は駆
動ギヤの溝部→ボール→中間クラッチ部材の溝部を経て
伝達されるので、溝部の特に端部壁面に大きな力が負荷
され、この壁面が損傷を受けやすいという新たな問題が
あった。

【００１１】そこで、本発明は、噛合いクラッチの耐久
性が向上し得るとともに、いわゆる締め直しが簡単にで
き、しかもこれら従来の問題を解決すべく設けられた駆
動ギヤあるいは中間クラッチ部材の溝部が損傷を受ける
ことのないサイレントクラッチ付締付工具を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本願発明は、
前記請求項に記載した構成のサイレントクラッチ付締付
工具とした。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、駆動モータが回転せず、か
つ締付工具がねじに押し付けられていない状態（締付工
具の非使用時）にあっては、噛合いクラッチ機構は噛み
合っておらず、従って中間クラッチ部材を駆動ギヤに対
して変位させようとする力は作用しないので、この中間
クラッチ部材はばね付勢により駆動ギヤ側に押し付けら
れ、動力伝達部は中間クラッチ部材と駆動ギヤが回転方
向について相互に変位可能な状態となっている。

【００１４】この状態において、ねじ締めを開始すべく
駆動モータを起動して工具をねじに押し付けると、先
ず、スピンドルが後退して噛合いクラッチが噛合う。こ
こで、中間クラッチ部材と駆動ギヤとは回転方向につい
て相互に変位可能な状態にあり、また、中間クラッチ部
材には締付トルクが働いているので駆動ギヤとは急には
一体回転することができず、従ってこの中間クラッチ部
材は駆動ギヤに対して変位する。

【００１５】中間クラッチ部材が駆動ギヤに対して変位
すると、この中間クラッチ部材は駆動ギヤから離間する
方向すなわち前方に押し出される。また、スピンドルも
一体となって前方に押し出される。

【００１６】中間クラッチ部材と駆動ギヤが許容される
範囲の全範囲にわたって変位すると両者はそれ以上は変
位できず、従って中間クラッチ部材は駆動ギヤと一体と
なって回転する。この一体回転状態において駆動ギヤに
伝達された回転力は動力伝達部を経て中間クラッチ部材
に伝達され、然る後噛合いクラッチ、スピンドルを経て
ねじに伝達されてねじ締めが行われる。

【００１７】ねじ締め中には、中間クラッチ部材に常時
締付トルクが作用するので、この中間クラッチ部材は常
に駆動ギヤに対して最大限に変位した状態に維持され、
従って駆動ギヤに伝達された回転力は動力伝達部を経て
中間クラッチ部材に伝達される状態が維持される。

【００１８】一方、ねじ締め時においては、上記回転力
は動力伝達部を経て中間クラッチ部材に伝達され、軸方
向変位手段を経ては伝達されない。従って、この軸方向
変位手段には回転力に相当する大きな力が負荷されるこ
とはなく、よってこの軸方向変位手段が損傷を受けるこ
とはない。

【００１９】ねじ締めが完了してクラッチ歯の当接が解
除された状態すなわち中間クラッチ部材に締付トルクが
作用しない状態となると、中間クラッチ部材を駆動ギヤ
に対して変位させておく力が作用しなくなり、従って、
この中間クラッチ部材はばね付勢により駆動ギヤ側に押
し戻され、この結果噛合いクラッチは遮断されてクラッ
チ歯間にはクリアランスができ、この噛合いクラッチは
静かに空転する。

【００２０】もし、ねじ締めが不充分な状態で一旦ねじ
締め作業を中断した場合には、モータを停止させる。そ
して工具をワークに押付けた状態で再度モータを回転さ
せる。すると、クラッチ歯が噛合っていなくとも（ねじ
の締め残し代がわずかであると従来の工具と同様、工具
をワークに押付けてもクラッチ歯は噛合わない）、中間
クラッチ部材をその慣性に抗して回転させ始めることに
なる。このため、中間クラッチ部材は駆動ギヤに対して
変位し、従って中間クラッチ部材は前方に押出される。
この結果クラッチ歯が再度噛合い、適正な締付け状態に
復帰する。すなわち従来の工具のように、ストッパスリ
ーブの長さを調整するといった面倒はいらない。

【００２１】また、この締め直しの場合において、クラ
ッチ歯が噛み合い始めた瞬間に中間クラッチ部材は駆動
ギヤに対して変位し始め、この中間クラッチ部材の回転
数は駆動ギヤの回転数に比して低くなる（中間クラッチ
部材の回転数が駆動ギヤの回転より遅れる）。このため
クラッチ歯同志の当接開始時には駆動ギヤの回転数より
も低い回転数で当接しあうことになり、クラッチ歯にか
かる負荷が低減される。

【００２２】そして、一旦噛合いクラッチが噛み合って
中間クラッチ部材に締付トルクが作用すると、上記した
と同様に中間クラッチ部材と駆動ギヤは変位した後一体
回転し、従って回転力は動力伝達部を経て伝達される。
一方、軸方向変位手段には回転力に相当するような大き
な力が作用しない状態が維持される。

【００２３】このように本発明によると、締直し作業を
従来のようにストッパスリーブを調整し直すといった手
間をかけることなく簡単に行うことができ、またクラッ
チの噛合い時における衝撃が和らげられるので、その耐
久性が向上する。

【００２４】しかも、少なくともねじ締め時すなわちス
ピンドルひいては中間クラッチ部材に締付トルクが負荷
される状態にあっては、駆動ギヤに伝達された回転力は
動力伝達部を経て中間クラッチ部材に伝達されるので、
軸方向変位手段には回転力に相当するような大きな力が
作用することはなく、従って軸方向変位手段を経て回転
力を伝達する構成とした場合にこの軸方向変位手段が損
傷するといった問題は発生しない。

【００２５】

【実施例】次に本発明を具現化した一実施例に係わる電
動式スクリュードライバ１について図１〜図１４を参照
して詳細に説明する。図１において１ａはハウジングを
示し、このハウジング１ａ内にモータ２とサイレントク
ラッチＣＬとスピンドル１０が収容されている。

【００２６】なお、図中１９はストッパスリーブを示
し、このストッパスリーブ１９はハウジング１ａの先端
にねじ部１９ｂを経て取付けられたアジャストスリーブ
１９ａの先端に着脱可能に取付けられている。従って、
アジャストスリーブ１９ａを回転させることによりこの
ストッパスリーブ１９はハウジング１ａに対して軸方向
にスライド可能でありかつ任意の位置で固定できるよう
になっている。また、図中３はトリガであり、このトリ
ガ３が操作されている間モータ２に電流が通電されて回
転する。

【００２７】さて、図１に良く示されているように、ス
ピンドル１０はハウジング１ａに固定された軸受８，１
６によって回転可能でかつ軸方向にスライド可能に支承
されている。このスピンドル１０のまわりには、駆動ギ
ヤ１１が回転自在に遊嵌されている。駆動ギヤ１１は後
述の圧縮コイルバネ２２によって軸受２５に押付けられ
ており、軸方向にはスライドしない。この駆動ギヤ１１
はモータ２の出力軸６に形成されているピニオン６ａと
噛合っている。出力軸６は軸受５で軸支されている。こ
れにより、駆動ギヤ１１はモータ２によってスピンドル
１０のまわりを回転するようになっている。

【００２８】上記駆動ギヤ１１の前方側端面（図示左端
面）には、図２または図３に示すように同一半径上の３
個所に溝部２０が形成されている。この溝部２０は、後
述するスチールボール１２の直径の２倍相当の周方向の
長さを有し、その深さは一定である。

【００２９】また、この駆動ギヤ１１の同じく前方側端
面には、動力伝達部Ｐの駆動側である駆動部３０が形成
されている。この駆動部３０は、駆動ギヤ１１の中心に
形成された、スピンドル１０が挿通される孔１１ａの周
囲に軸方向所定の寸法で突出形成された円筒部３０ｂ
と、この円筒部３０ｂの外周面に、周方向三等分位置に
おいてそれぞれ軸方向に沿って形成された突条をなす伝
達歯３０ａ〜３０ａとから構成されている。各伝達歯３
０ａの当たり面（回転方向前後の端面、以下同じ）は、
後述する中間クラッチ部材１３に設けられた従動部３５
の伝達歯３５ａの当たり面と面当たりするようその基部
側に若干傾斜した形状（基部側の幅が小さくなる形状）
に形成されている。

【００３０】次に、図１に示すように駆動ギヤ１１の前
方には中間クラッチ部材１３が対向して配置されてい
る。この中間クラッチ部材１３はスピンドル１０のまわ
りに遊嵌されており、スピンドル１０に対して回転可能
で軸方向に移動可能となっている。この中間クラッチ部
材１３は、後述するスピンドル１０との間に介装された
圧縮コイルバネ２２によって駆動ギヤ１１の側に付勢さ
れている。

【００３１】中間クラッチ部材１３の後面（図示右側
面）には、図２または図６に示すように上記駆動ギヤ１
１側の３個所の溝部２０〜２０と向かい合うように、３
個所の溝部２１〜２１が形成されている。各溝部２１は
図２から明らかなように、溝部２０よりも長い。この溝
部２０と溝部２１との位置関係は図１０〜図１３にもよ
く示されている。図１２および図１３は、溝部２０〜２
０の中心を結ぶ周に沿って駆動ギヤ１１および中間クラ
ッチ部材１３を展開した状態を示しており、両図に明確
に示されているように各溝部２１はその中央部２１ａで
軸方向の深さが最も深く、その周方向の端部に至るほど
徐々に浅くなっている。このように、この溝部２１はそ
の底面が中央部２１ａに向かって傾斜する傾斜面２１
ｂ，２１ｂからなるＶ溝状に形成されている。

【００３２】そして、この溝部２０と溝部２１との間
に、本例における係止部材としての球体をなすスチール
ボール１２が挟み込まれるようにして介装されている。
このスチールボール１２によって、溝部２０と溝部２１
すなわち駆動ギヤ１１と中間クラッチ部材１３が無関係
に回転しないようになっている。しかしながら、このス
チールボール１２は溝部２０，２１内を移動可能に介装
されているために、駆動ギヤ１１と中間クラッチ部材１
３は一定の範囲で回転方向について相対的に変位できる
ようになっている。

【００３３】図１２は、スチールボール１２が各溝部２
０の中央かつ各溝部２１の中央部２１ａにそれぞれ位置
している状態を示し、また図１３は、スチールボール１
２が各溝部２０の図示右端寄りかつ各溝部２１の左端寄
りにそれぞれ位置している状態を示している。従って、
図１２ではスチールボール１２が溝部２１の最も深い位
置にあるため、駆動ギヤ１１と中間クラッチ部材１３は
最も接近した状態となる一方、図１３ではスチールボー
ル１２が溝部２１の最も浅い位置にあるため、中間クラ
ッチ部材１３は駆動ギヤ１１から最も離間した状態すな
わち前方（図示下方）に押し出された状態となってい
る。

【００３４】このことから、中間クラッチ部材１３と駆
動ギヤ１１が回転方向について相対的に変位して、スチ
ールボール１２が溝部２１の中央部２１ａから傾斜面２
１ｂを登って端部寄りに相対移動すると中間クラッチ部
材１３は圧縮コイルバネ２２に抗して徐々に前方に押し
出されて図１２の状態から図１３の状態となる一方、中
間クラッチ部材１３と駆動ギヤ１１との変位が解消され
ることによりスチールボール１２が溝部２１の端部寄り
から傾斜面２１ｂを下ってその中央部２１ａに移動する
と中間クラッチ部材１３は圧縮コイルバネ２２の付勢力
によって徐々に駆動ギヤ１１側に押し戻されて図１３の
状態から図１２の状態になる。

【００３５】このように、本例における中間クラッチ部
材１３の軸方向変位手段は、主として駆動ギヤ１１側の
溝部２０と中間クラッチ部材１３側の溝部２１とスチー
ルボール１２とから構成されており、駆動ギヤ１１と中
間クラッチ部材１３が回転方向について一定の範囲で変
位すると、これに伴ってスチールボール１２は溝部２１
の傾斜面２１ｂを移動し、これにより中間クラッチ部材
１３は駆動ギヤ１１に対して離間または接近し、ひいて
は後述する噛合いクラッチの接続または遮断の切換えが
達成されるようになっている。

【００３６】ここで、溝部２０は駆動ギヤ１１と中間ク
ラッチ部材１３の相対回転を許容する役割をするもので
あり、その周方向の長さが長いほど中間クラッチ部材１
３が高速で回転し始めるまでの時間を長くすることがで
きる。従って、この溝２０の周方向の長さは最小限スチ
ールボール１２の直径分だけあればよい（すなわち、ス
チールボール１２を嵌め込み可能な半球状の孔であれば
よい）。一方、溝部２１の周方向の長さは、後述するよ
うに動力伝達部Ｐが噛み合った時点においてなお、その
端部壁面（周方向端部の壁面）とスチールボール１２と
の間に隙間３１を形成するに足る長さで形成されてい
る。

【００３７】次に、図４または図６に示すように中間ク
ラッチ部材１３の同じく後面には、前記した従動部３５
が形成されている。この従動部３５は、図２または図１
０、図１１に示すように前記駆動ギヤ１１の駆動部３０
を挿入可能な凹部３５ｂの内周面の周方向三等分位置
に、前記駆動部３０の伝達歯３０ａと噛合い可能な伝達
歯３５ａを突出形成した構成とされている。

【００３８】この従動部３５に駆動ギヤ１１の駆動部３
０が挿入された状態で、中間クラッチ部材１３と駆動ギ
ヤ１１は配置されており、従って、中間クラッチ部材１
３は、その従動部３５の伝達歯３５ａが駆動部３０の伝
達歯３０ａ，３０ａ間において移動可能な範囲で駆動ギ
ヤ１１に対し回転について相対的に変位可能となってい
る。

【００３９】そして、中間クラッチ部材１３と駆動ギヤ
１１が回転方向に変位して、双方の伝達歯３０ａ，３５
ａの当たり面（周方向の前後面）が相互に当接して噛み
合った状態となると、それ以上の変位が阻止され、よっ
て中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１と一体となって
回転するようになる。この変位可能状態または一体回転
状態は中間クラッチ部材１３の軸方向の位置に関係なく
実現され、従って、動力伝達部Ｐは常時一定の範囲（伝
達歯３５ａが伝達歯３０ａ，３０ａ間において移動し得
る範囲）で中間クラッチ部材１３が駆動ギヤ１１に対し
て回転方向に変位することを許容し、かつ上記範囲の全
範囲にわたって両者１１，１３が変位することにより伝
達歯３５ａが伝達歯３０ａに当接した後は両者１３，１
１は一体となって回転する。

【００４０】さらに、前記した溝部２１の周方向の長さ
は、図１０〜図１３に示すように中間クラッチ部材１３
と駆動ギヤ１１との一体回転時においても、その端部壁
面とスチールボール１２との間に隙間３１が形成され得
る長さに調整されている。従って、駆動ギヤ１１に伝達
された回転力は動力伝達部Ｐを経て中間クラッチ部材１
３に伝達され、スチールボール１２は溝部２０または溝
部２１の端部壁面に回転力で押し付けられることはな
く、各溝部２０，２１の端部壁面には力が作用しないよ
うになっている。

【００４１】次に、図１または図４、図５に示すように
中間クラッチ部材１３の前面（図１において左面）には
クラッチ歯１４が形成されている。このクラッチ歯１４
は、スピンドル１０のフランジ部１０ａの後面に形成さ
れたクラッチ歯１５に噛合い可能となっており、両クラ
ッチ歯１４，１５により噛合いクラッチが構成されてい
る。

【００４２】なお、スピンドル１０の先端側には軸孔１
７が形成され、この軸孔１７にドライバビット１８が、
ばね付勢されたスチールボール１０ｂによって抜け止め
された状態で取付けられる。これにより、ドライバビッ
ト１８はストッパスリーブ１９内でスピンドル１０とと
もに回転し、また軸方向に移動する。

【００４３】次に、図７〜図１３を参照して本工具１の
作動を説明する。まず、モータ２が回転せず、ドライバ
ビット１８がねじに押付けられていない場合（工具１の
非使用時）について考えると、この場合には図７に示す
ように圧縮コイルバネ２２によってスピンドル１０は前
方に押出され、中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１側
に付勢されている。このとき駆動ギヤ１１と、中間クラ
ッチ部材１３間にはトルクが作用しないため、駆動ギヤ
１１と中間クラッチ部材１３は最も近接する状態、すな
わち図２および図１２に示すように、スチールボール１
２が溝部２１中最も深さの深い中央部２１ａに位置して
いる。従って、動力伝達部Ｐにおいては、従動部３５の
伝達歯３５ａが駆動部３０の伝達歯３０ａ，３０ａのほ
ぼ中間に位置した状態となっている。

【００４４】さて、この状態からねじ締めを行うべくオ
ペレータが工具１をワークに押付けると、図８に示すよ
うにドライバビット１８を介してスピンドル１０が圧縮
コイルバネ２２に抗して後退し、これによりクラッチ歯
１４，１５が噛合う。

【００４５】クラッチ歯１４と１５が噛み合った状態で
トリガ３を操作してモータ２を起動すると駆動ギヤ１１
が回転する。駆動ギヤ１１が回転して伝達歯３０ａが中
間クラッチ部材１３の伝達歯３５ａに当接すると、中間
クラッチ部材１３もこの駆動ギヤ１１と一体回転を始め
る。ここで、この駆動ギヤ１１が回転し始めてから中間
クラッチ部材１３が一体回転を始めるまでの間すなわち
伝達歯３０ａが伝達歯３５ａに当接するまでの間におい
て、駆動ギヤ１１が回転を始めた直後においては中間ク
ラッチ部材１３は慣性のため急には回転できず、このた
め両者１１，１３は回転方向について相対的に変位する
ので、スチールボール１２は溝部２０の端部壁面に押さ
れて溝部２１の中央部２１ａから傾斜面２１ｂを登って
端部寄りに相対移動する。これにより、中間クラッチ部
材１３は圧縮コイルバネ２２に抗して駆動ギヤ１１から
離間する方向すなわち前方に押し出され、スピンドル１
０もクラッチ歯１４，１５が噛み合った状態で前方に押
し出される。この状態が図９に示されている。

【００４６】ねじ締め作業中、中間クラッチ部材１３に
は締付トルクが負荷されるので、中間クラッチ部材１３
には駆動ギヤ１１に対して回転方向へ変位させようとす
る力が作用し、この力は圧縮コイルバネ２２の付勢力に
勝っていることから、結果的に中間クラッチ部材１３は
駆動ギヤ１１から離間した状態（図９の状態）に維持さ
れ、この状態でねじ締めが進行する。

【００４７】そして、この状態において駆動ギヤ１１に
伝達された駆動力は動力伝達部Ｐを経て中間クラッチ部
材１３に伝達される。一方、この状態においてスチール
ボール１２と溝部２１および溝部２０の端部壁面との間
には隙間３１が形成されるようになっているので、溝部
２０→スチールボール１２→溝部２１を経て回転力は伝
達されず、従って溝部２０および溝部２１の端部壁面に
は回転力あるいは締付トルク等の大きな力が作用するこ
とはなく、よって両溝部２０，２１の端部壁面が損傷す
ることはない。

【００４８】図１から明らかなように、ストッパスリー
ブ１９の先端がワークＷに当接すると、オペレータが工
具をワークＷに押付ける力はストッパスリーブ１９がワ
ークＷを押付ける力となってしまい、スピンドル１０を
前方に押す力は圧縮コイルバネ２２の力だけになる。

【００４９】このことから、ねじ締めが完了してクラッ
チ歯１４と１５の噛合いが外れると、中間クラッチ部材
１３を駆動ギヤ１１に対して変位させようとする力は作
用しなくなり、従ってスチールボール１２は溝部２１の
中央部２１ａに移動し、中間クラッチ部材１３は駆動ギ
ヤ１１側に戻される。この結果クラッチ歯１４と１５間
にはクリアランスが生じ、クラッチ歯１４と１５は騒音
を発しないで静かに空転する。すなわち図７の状態に戻
る。

【００５０】一方、スチールボール１２が溝部２１の中
央部２１ａに移動すると、動力伝達部Ｐにおいては従動
部３５の伝達歯３５ａが駆動部３０の伝達歯３０ａ，３
０ａ間のほぼ中央に戻る（図２、図１２の状態）。従っ
て、この状態（噛合いクラッチの空転状態）にあって
は、駆動ギヤ１１の回転力は、最早動力伝達部Ｐを経て
伝達されるのではなく、圧縮コイルバネ２２によるスチ
ールボール１２の押付け力により溝部２０→スチールボ
ール１２→溝部２１の経路で中間クラッチ部材１３に伝
達される。

【００５１】次に、このクラッチの空転状態のまま、次
のねじ締めを行うべく工具１をねじに押し付けた場合を
考える。ドライバビット１８がねじに押し付けられてス
ピンドル１０が後退すると、先ずクラッチ歯１４，１５
が噛み合う。すると、中間クラッチ部材１３に締付トル
クが作用するので中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１
に対して回転方向に変位し、これにより、上記したと同
様に中間クラッチ部材１３は前方に押し出される。従っ
て、両クラッチ歯１４，１５は、図１２と図１３の中間
の段階で噛合い始める。

【００５２】ここで、図１２と図１３を対比すると明ら
かなように、駆動ギヤ１１は図示左方に大きく移動（す
なわち回転）しているのに対して中間クラッチ部材１３
は移動（すなわち回転）していない。これは、駆動ギヤ
１１に比して中間クラッチ部材１３の回転速度が遅い段
階でクラッチ歯１４，１５が噛み合うことを意味してい
る。このため、クラッチ歯１４，１５は緩やかな速度で
噛み合い、噛み合った後に高速で回転されるようにな
り、従ってクラッチ歯１４，１５に作用する負荷は低減
されている。

【００５３】つまり、クラッチ歯１４と１５が噛み合っ
た時、中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１の回転方向
とは相対的に逆方向に回転しながらその回転速度を落と
してスピンドル１０に噛み合い、これによってクラッチ
歯１４，１５の噛み合いは緩やかに行われるのでその耐
久性を向上させることができる。

【００５４】そして、クラッチ歯１４と１５が噛み合っ
て中間クラッチ部材１３に締付トルクが作用すると中間
クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１に対して変位し、従っ
て伝達歯３０ａと３５ａが当接した状態（駆動部３０と
従動部３５が噛み合った状態）となり、この状態でねじ
締めが進行する。従って、この場合においても駆動ギヤ
１１に伝達された回転力は動力伝達部Ｐを経て中間クラ
ッチ部材１３ひいてはスピンドル１０に伝達される。一
方、溝部２０または２１の端部壁面とスチールボール１
２との間には隙間３１が形成されるので、両溝部２０，
２１の端部壁面に力が作用することはなく、従って損傷
を受けることはなくその耐久性が向上する。

【００５５】次に、締め残し代を締め直す場合について
説明する。クラッチ歯１４，１５間のクリアランスより
も締め残し代の方が小さい場合には、ねじにドライバビ
ットを押し当ててスピンドル１０ひいてはクラッチ歯１
５を後退させても、両クラッチ歯１４，１５が噛み合う
以前にストッパスリーブ１９がワークに当接してしまう
ので両クラッチ歯１４，１５は図８のように噛み合うこ
とができない。このため、従来の工具ではこのままでは
締め直すことができず、やむを得ずストッパスリーブ１
９を後退させて図８の状態を実現できるようにした上で
締め直すしかなかった。

【００５６】しかしながら、本例の工具１によると、一
旦トリガ３を緩めてモータ２を停止させ、ついで締め残
したねじにドライバビット１８を押し当て、然る後トリ
ガ３を操作してモータ２を回転させると図９の状態が実
現され、締め直しが可能となるのである。つまり、一旦
モータ２を停止させると駆動ギヤ１１と中間クラッチ部
材１３間にはトルクが作用しなくなるため、図１２に示
すようにスチールボール１２は溝部２１の中央部２１ａ
に位置し、従って中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１
側に押し戻される。そして、この状態でドライバビット
１８を締め残したねじに押し付けても前記したように締
め残し代が小さいと図８のような噛合い状態にはならな
いのであるが、トリガ３を操作してモータ２を回転させ
始めると、前記したように中間クラッチ部材１３には慣
性があって急には回転できないため図１３に示すように
スチールボール１２が溝部２１の傾斜面２１ｂを転動し
て端部寄りに移動し、従って中間クラッチ部材１３が前
方に押し出され、これによりクラッチ歯１４と１５を噛
み合わせることができるのである。すなわち、図８の状
態を経ることなく図９の状態が実現され、これにより締
め直しができるようになる。

【００５７】以上説明したように、本例の工具１によれ
ばスピンドル１０が後退してクラッチ歯１４と１５が噛
み合い始めると中間クラッチ部材１３は駆動ギヤ１１に
対して逆方向に変位するので、スピンドル１０側のクラ
ッチ歯１５は、駆動ギヤ１１よりも低速状態のクラッチ
歯１４に噛み合うことができ、従って両クラッチ歯１
４，１５の噛み合いは緩やかに行われ、負荷される衝撃
は低減されるのでクラッチ歯１４，１５の耐久性を向上
させることができるとともに、オペレータに伝わるショ
ックを和らげることができる。

【００５８】また、締め直しをする場合であって、ドラ
イバビット１８をねじに押し付けても締め残し代が小さ
いためにクラッチ歯１４と１５が噛み合わない場合であ
っても、モータ２を起動して駆動ギヤ１１を回転させる
と（クラッチを空転させると）、中間クラッチ部材１３
はその慣性により駆動ギヤ１１に対して変位し、これに
より前方に移動するので、両クラッチ歯１４，１５を噛
み合わせることができる。そして、この噛み合い時にお
いては上記したように中間クラッチ部材１３が駆動ギヤ
１１に対して変位するので緩やかに行われる。

【００５９】そして、上記いずれの場合においても、ね
じの締付時における回転力の伝達は動力伝達部Ｐを経て
行われるのであって、溝部２０→スチールボール１２→
溝部２１の経路を経ては行われない。すなわち、スチー
ルボール１２と溝部２０，２１の端部壁面との間には隙
間３１が形成されるので、この端部壁面およびスチール
ボール１２には回転力に相当するような大きな外力は負
荷されず、従ってこの端部壁面およびスチールボール１
２が損傷することはない。

【００６０】このように、本例では、先に本願出願人が
提案した構成において回転力伝達機能を軸方向変位手段
に併せ持たせた構成としたのに対して、回転力の伝達は
主として動力伝達部Ｐによって行い、軸方向移動手段に
は単に中間クラッチ部材１３を軸方向へ変位させるだけ
の機能を持たせた構成としたので、先に本願出願人が提
案した構成に関する不具合は解消される。

【００６１】また、回転力を溝部２０，２１の端部壁面
で受ける必要がないので、例えば図１４に示すように少
なくともカム溝として形成された側の溝部２１′の端部
壁面を廃止してこの溝部２１′の全体の深さを浅くする
ことができ、これによりカム溝としての溝部が形成され
た中間クラッチ部材１３′（または駆動ギヤ）の板厚を
前記中間クラッチ部材１３に比して寸法ｔだけ薄くする
ことができ、ひいてはこの分だけ工具１をコンパクトに
構成することができるようになる。

【００６２】なお、本実施例では駆動ギヤ１１側に深さ
の変わらない溝部２０を設け、中間クラッチ部材１３側
にカム溝としての溝部２１を設けた場合を例示したが、
これは逆であってもよい。

【００６３】また、駆動ギヤ１１側の溝部２０と中間ク
ラッチ部材１３側の溝部２１との間に介装される係止部
材としてスチールボール１２を用いた場合を例示した
が、係止部材は必ずしも球体のスチールボールである必
要はなく、その他に円柱体をなすピンであってもよい。

【００６４】さらに、本実施例では、周方向に三等分の
間隔で溝部２０，２１を設けているが、溝部２０，２１
の数は１以上任意の数でよい。その他、特許請求の範囲
を逸脱しない範囲で種々変更を加えた態様での実施が可
能である。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、モータの回転開始時に
中間クラッチ部材がスピンドルに形成されているクラッ
チ歯の方向に送りだされて噛み合いクラッチが接続する
ため、締め残したねじ類の締め直しをすることができ
る。

【００６６】また、クラッチ歯の噛み合い開始時には中
間クラッチ部材の回転数が駆動ギヤのそれよりも遅くな
るので、クラッチ歯は緩やかに噛み合わされ、従ってク
ラッチ歯の噛み合い時に作用する負荷が軽減される。こ
のためにクラッチの耐久性の向上が図られ、また生産し
やすい材質が使用可能となる。

【００６７】さらに、ねじ締め時における回転力の伝達
は、中間クラッチ部材の軸方向変位手段とは別に設けら
れた動力伝達部によって中間クラッチ部材に伝達される
ので、この軸方向変位手段には回転力に相当する大きな
力は作用せず、従ってこの軸方向変位手段がへたったり
損傷したりすることは低減される。

【００６８】このようにして本発明によると従来のサイ
レントクラッチ付締付工具よりも使い勝手もよく耐久性
に優れた工具が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、スクリュードライバの
一部破断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図であって、クラッチの空
転状態における動力伝達部および軸方向変位手段の状態
を示す縦断面図である。

【図３】駆動ギヤの前面図である。

【図４】中間クラッチ部材の縦断面図である。

【図５】中間クラッチ部材の前面図である。

【図６】中間クラッチ部材の後面図である。

【図７】トルクが作用せず、工具がワークに押付けられ
ていない状態における駆動ギヤに対する中間クラッチ部
材およびスピンドルの位置関係を示す断面図である。

【図８】トルクが作用せず、工具がワークに押付けられ
た状態における駆動ギヤに対する中間クラッチ部材およ
びスピンドルの位置関係を示す断面図である。

【図９】トルクが作用し、工具がワークに押付けられた
状態における駆動ギヤに対する中間クラッチ部材および
スピンドルの位置関係を示す断面図である。

【図１０】スピンドルの正転状態における動力伝達部お
よび軸方向移動手段の状態を示す要部縦断面図である。

【図１１】スピンドルの逆転状態における動力伝達部お
よび軸方向移動手段の状態を示す要部縦断面図である。

【図１２】クラッチの空転時における駆動ギヤと中間ク
ラッチ部材の位置関係およびスチールボールと伝達歯の
位置を示す展開図である。

【図１３】クラッチ噛合い時における駆動ギヤと中間ク
ラッチ部材の位置関係およびスチールボールと伝達歯の
位置を示す展開図である。

【図１４】カム溝としての溝部の別例を示した、中間ク
ラッチ部材の展開図である。

【図１５】従来の締付工具におけるクラッチ部の側面図
である。

【符号の説明】

ＣＬ…サイレントクラッチ １…サイレントクラッチ付締付工具 １０…スピンドル １１…駆動ギヤ １２…スチールボール １３…中間クラッチ部材 １４，１５…クラッチ歯 １８…ドライバビット １９…ストッパスリーブ ２０，２１…溝部、２１ａ…中央部、２１ｂ…傾斜面 ２２…圧縮コイルバネ ３０…駆動部、３０ａ…伝達歯 ３１…隙間 ３５…従動部、３５ａ…伝達歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−129677（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−163468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25B 23/157 B25B 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動モータにより回転する駆動ギヤと、
   軸回りに回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されたス
   ピンドルと、このスピンドルの軸方向への移動によって
   前記駆動ギヤの回転力をこのスピンドルに対して伝達ま
   たは遮断する噛み合いクラッチ機構とを備えた締付工具
   であって、 前記駆動ギヤと前記スピンドルとの間に、軸方向に移動
   可能で前記駆動ギヤ側にばね付勢されるとともに、前記
   駆動ギヤに対して相対回転可能な中間クラッチ部材を介
   装し、この中間クラッチ部材と前記スピンドルとの間に前記噛
   み合いクラッチ機構を設ける一方、 この中間クラッチ部材と前記駆動ギヤとの間には、 両者を回転方向について一定の範囲で変位可能とし、か
   つ同範囲の全範囲にわたって変位した後は一体回転させ
   るための動力伝達部と、 前記駆動ギヤまたは前記中間クラッチ部材の少なくとも
   一方に形成した深さが変化する溝部と、該溝部に挿入さ
   れた球体を有し、前記中間クラッチ部材が前記駆動ギヤ
   に対して回転方向について変位した時に、前記球体が前
   記溝部の浅い位置へ転動することにより前記中間クラッ
   チ部材を前記駆動ギヤから離間させて前記噛み合いクラ
   ッチ機構の噛み合い方向に移動させる軸方向変位手段と
   を設け、 前記駆動ギヤを経て前記中間クラッチ部材に伝達される
   回転力は、少なくともねじ締め時においては前記動力伝
   達部を経て伝達され、前記軸方向変位手段を経ては伝達
   されない構成としたことを特徴とするサイレントクラッ
   チ付締付工具。