JP4155751B2

JP4155751B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP4155751B2
Application number: JP2002079173A
Authority: JP
Inventors: 泰雄江頭; 秀樹黒沢; 禎章安達; 賢一高阿田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: US20030178280A1; US6745883B2; TW200304400A; JP2003275973A; CN1287951C; CN1445063A; TWI250917B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、締付けトルクを調整可能なドライバやドライバドリル等の電動工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電動工具は、締付けトルクを調整するための部材であるクラッチリングが電動工具本体に回転可能に設けられており、クラッチリングを回転操作することにより締付けトルクを調整できる構成となっている。
【０００３】
従来のクラッチリングは、外力に対する機械的強度が要求されるためにポリアミド（ＰＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）あるいはこれらにガラス繊維を添加した硬質合成樹脂製であり、外周面には周方向に滑り止めを主目的とした複数個の凸形状あるいは凹形状部分を設けている。また、同じく外周面には電動工具の締付けトルクの調節状態を明示するための文字や図柄を印刷しているが、使用により消失することがないよう、最近では文字や図柄部分をクラッチリングと同材料の硬質合成樹脂により２色成形しているものもある。
【０００４】
この種のクラッチリングを備えた電動工具のトルク調節機構を図８を用いて説明する。モータ軸９に固定されて駆動されるピニオン１０は、キャリアＡ１１の支持軸１１ｂに支持されていると共にギヤケースＡ１３に固定されたインターナルギヤＡ１４と噛合しているプラネットギヤＡ１２と噛合している。キャリアＡ１１には次段のサンギヤＡ１１ａが形成されており、このサンギヤＡ１１ａは、キャリアＣ１５の支持軸１５ｂに支持されていると共にインターナルギヤＢ１６と噛合しているプラネットギヤＢ１７と噛合している。モータ軸９の動力が順次減速伝達されていき、最終段のキャリアＣ１５に形成されたサンギヤＣ１５ａまで減速伝達される。サンギヤＣ１５ａは、出力軸１８にトルクを伝えるキャリア１９の支持軸１９ａに支持されていると共にインターナルギヤＣ２１と噛合しているプラネットギヤＣ２０と噛合している。インターナルギヤＣ２１はギヤケースＢ２３内において回転可能に収納されており、また出力軸１８側の端面に軸方向に延びた複数の爪２１ａを有する形状をしている。ギヤケースＢ２３にはインターナルギヤＣ２１の爪２１ａと対応可能な箇所にギヤケースＢ２３の軸方向に延びた複数の貫通穴２３ｂを有しており、この貫通穴２３ｂ内には爪２１ａと係合可能なボール２２及びボール２２とクラッチプレート２５との間に位置する円筒形状のローラ２４がギヤケースＢ２３の軸方向に移動可能に収納されている。
【０００５】
クラッチプレート２５は後述するクラッチスプリング２６の付勢力によりインターナルギヤＣ２１側に常時付勢されており、このクラッチプレート２５及びローラ２４を介してボール２２は常時インターナルギヤＣ２１側に付勢され、この付勢力によってボール２２と爪２１ａとは係合した状態となる。
【０００６】
少なくとも２つの異なる外径寸法部を有する円筒形状をしたギヤケースＢ２３は、大径部分内部に上記キャリア１９、インターナルギヤＣ２１等を収納すると共にボール２２及びローラ２４を収納する貫通穴２３ｂを有する構成をしており、小径部分内部において出力軸１８を回転可能に支持すると共に外周部におねじ２３ａを有する構成をしている。
【０００７】
ギヤケースＢ２３の小径部分外周には、おねじ２３ａと螺合するめねじ２７ａを有するクラッチ部材２７が設けられており、クラッチ部材２７は外部操作により回動するクラッチリング１の回動に連動して回動し、クラッチ部材２７はおねじ２３ａとめねじ２７ａとの螺合によって回動しながらギヤケースＢ２３の軸方向に移動する。クラッチ部材２７はクラッチプレート２５との間に介在されたクラッチスプリング２６の一端を受けており、クラッチ部材２７はクラッチスプリング２６の軸方向寸法を変化させながらギヤケースＢ２３の軸方向に移動する。なお、クラッチ部材２７の外壁部分はコイルスプリング２６の内径をガイドするように成形されている。
【０００８】
上記したようにクラッチリング１を回動させることにより、クラッチ部材２７はギヤケースＢ２３の軸方向に移動しクラッチスプリング２６の軸方向寸法を変化させる、すなわちクラッチスプリング２６がクラッチプレート２５を付勢する軸方向の付勢力が調節される構造となっている。
【０００９】
電動工具使用時には、コイルスプリング２６の付勢力を調節して滑りトルクを適宜選択するが、選択された滑りトルクより大きな負荷が出力軸１８に加わると、インターナルギヤＣ２１の爪２１ａがコイルスプリング２６の付勢力に抗してボール２２を軸方向に移動し、インターナルギヤＣ２１が回転し始めるために出力軸１８に動力が伝わらなくなる。すなわち、上述したようにコイルスプリング２６の圧縮量を調節することにより出力軸１８への伝達トルクを調節することができ、大きな伝達トルクを出力軸１８へ与える場合には、クラッチスプリング２６の軸方向寸法を小さくさせる、すなわち圧縮させる如くクラッチリング１を回動させ、小さな伝達トルクを出力軸１８へ与える場合には、クラッチスプリング２６の軸方向寸法を延ばす如くクラッチリング１を回動させることにより達成することができる。
【００１０】
また、ドライバドリルの場合には、滑りトルクを設定しない状態、すなわちドリルモードの状態が得られることが必要であるが、これはクラッチスプリング２６を全圧縮状態とする、クラッチ部材２７の一部をクラッチプレート２５に当接させる等の手段によって、ボール２２が軸方向に移動しない状態として爪２１ａとボール２２との係合を維持しインターナルギヤＣ２１の回転を阻止するようにすることによって達成される。
【００１１】
なお、クラッチリング１とギヤケースＢ２３との間には、クラッチリング１の外力による回動は許容するがクラッチリング１が回動自在となるのを阻止する目的でクラッチリング１に設けた凹部と係合する凸部を設けた板ばね２８が配設されており、コイルスプリング２６の付勢によりクラッチリング１が期せずして回動してしまうことがないよう回転方向に節度を持たせてある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにクラッチリング１には回転方向に節度を持たせてあり、締付けトルク選択操作時にはこれに抗してクラッチリング１を回動させなければならないため、ある程度の操作力が必要となる。また、締付けトルクを増加させる場合の選択操作ではコイルスプリング２６を圧縮させていくことになるため、更なる操作力が要求される。そこで、従来からクラッチリング１の外周面には確実な把握が可能になるよう、周方向に凸形状あるいは凹形状の滑り止め形状が設けられているが、十分な滑り止め機能を得ようとした場合、材質が母材と同等の硬質合成樹脂製であるために滑り止め形状が掌に強く作用し、快適な把握ができないという問題がある。
【００１３】
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、必要十分な滑り止め機能を有すると共に掌に受ける感触が優しい、すなわち確実で快適なトルク調節ができる電動工具を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、モータと、該モータにより回転駆動される工具保持部と、前記モータを収容し、前記工具保持部の後方に設けられるモータハウジング部と、作業者が把持して締め付けトルクを調整するために、前記工具保持部と前記モータハウジング部との間で前記モータハウジング部に対して回動可能に設けられたクラッチリングと、を有する電動工具において、前記クラッチリングは、母材と、該母材よりも低硬度の外装体とを有し、前記母材はその外周に複数の溝部を有し、前記外装体は、前記クラッチリングの周方向において隣合う位置にある前記母材より半径方向に突出する突出部を有し、前記溝部を充填するように該突出部を設けることにより、前記クラッチリングの外周の表面には、前記母材と前記突出部とが周方向に交互に配されており、前記外装体の後方に前記外装体よりも半径方向に突出する輪状部を前記母材と一体に設け、前記外装体の端部を前記母材に埋め込み、前記外装体を前記クラッチリングの工具保持部側の端部で連結したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明になる電動工具の一実施形態を図１〜図７を用いて説明する。なお、図１は本発明電動工具の一実施形態を示す斜視図、図２は本発明電動工具を構成するクラッチリングの一実施形態を示す斜視図、図３は図２のクラッチリングの展開図、図４は本発明電動工具の一実施形態を示す要部拡大断面図、図５はクラッチリングの一実施形態を示す図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図２に示すクラッチリングの左側面図、図７は本発明電動工具の一実施形態を示す要部拡大平面図であり、上記した従来の電動工具と同一構成の部位には同一の符号を付したので説明を省略する。
【００１６】
図１に示す電動工具は、図示しないモータを収納するモータハウジング部４と、モータの駆動を制御するスイッチ５が設けられたハンドル部６とを有する構成をしており、ハンドル部６下部には駆動源である電池７を着脱可能に保持する構成をしている。モータハウジング部４の前方には図示しないモータとほぼ同軸上に設けられ、モータの回転動力を受けて回転する先端工具を着脱可能な工具保持部８が設けられており、この工具保持部８とモータハウジング部４との間にはモータハウジング部４に回転可能に支持されたクラッチリング１が設けられている。
【００１７】
クラッチリング１は、図２〜図７に示すように母材２と該母材２の外周面の一部に配設される外装体３とにより構成されている。母材２はポリカーボネート（ＰＣ）にガラス繊維を添加した硬質合成樹脂製であり、図５に示すように母材２の内周にはクラッチ部材２７の半径方向外周に突出した３本の突出部２７ｂと嵌合する３本の内周溝２ｃが設けられ、クラッチ部材２７をクラッチリング１と連動して回動させる構造となっている。また、母材２の外周には周方向に等間隔で１２本の溝２ａが形成されており、溝２ａを充填するように１２本の外装体３が配設されている。外装体３は母材２よりも硬度の低い合成樹脂エラストマー製であり、母材２を外装体成形金型内に挿入した状態で一体成形される。このように、母材２に設けた溝２ａに外装体３を埋め込むように一体成形することにより、母材２と外装体３が一体に接着され、クラッチリング１の操作中に両者が剥離するのを防止することができる。
【００１８】
クラッチリング１の外周面に硬度の異なる材料すなわち母材２と外装体３が交互に配設されることになり、締付けトルク選択操作時にクラッチリング１を把握したとき、掌は外装体３に十分に接触することになるが、外装体３は常温でゴム状弾性を有するエラストマー製であるため、掌に受ける感触が優しく、十分な滑り止め効果を得ることができる。
【００１９】
また図２、図３及び図６に示すように、本実施形態では外装体３をクラッチリング１の軸方向前方で連結してあるが、このように外装体３を連結することで一つの形状として一度に射出成形することができ、射出成形時のゲート数を減らして材料費を低減できるのと同時に型構造を単純化して金型費用も安価にでき、製造コストを低減することができるので実用的である。なお、この場合、連結するのは母材２の外側でなくても良く、母材２の内側で連結し、内側から射出成形しても一向に差支えない。
【００２０】
また、本実施形態では外装体３をクラッチリング１の回動軸に対してモータ側が半径方向外側に位置するよう傾斜させた形状としたので、クラッチリング１を把握するとき、太い方すなわちモータ側をより力の入る人差し指と親指で握り、細い方すなわちチャック側を小指側で握るようにすれば、より力を加えやすくなり、効果的に滑り止め効果を得られるようになる。
【００２１】
また、外装体３の表面にクラッチリング１の回動軸と平行に延びる溝３ａを設けたことにより、クラッチリング１を把握したとき、掌が外装体３に接触する面積が大きくなり、滑り止め効果を向上させることができる。
【００２２】
また、図に示すように外装体３が母材２よりも半径方向外側に突出する複数の突出部３ｂを有するような構成としたことにより、掌が外装体３に接触する面積が大きくなり、滑り止め効果が向上する。更に、母材２よりも半径方向外側に突出した突出部３ｂの角部をＲ形状３ｃとしたことにより、掌に受ける感触をより優しくすることができる。なお、上述したようにクラッチリング１には回転方向に節度を持たせてあり、締付けトルク選択操作時にはこれに抗してクラッチリング１を回動させなければならないため、ある程度の操作力が必要となる。また、締付けトルクを増加させる場合の選択操作ではコイルスプリング２６を圧縮させていくことになるため、更なる操作力が要求されるが、母材２よりも突出した外装体３の突出部３ｂによって、クラッチリング１を回転させる操作力がクラッチリング１に伝達し易く、クラッチリング１の回転操作の操作性を向上させることができると共に、突出部３ｂの角部にＲ形状がないと、クラッチリング１の操作時に掌から受ける力が集中し、長期間に亘る使用により角部が損傷して外装体３に亀裂が入り易いが、突出部３ｂの角部にＲ形状３ｃを設けたことで掌から受ける力を緩和でき、亀裂が入りにくくなり、寿命も伸びる。
【００２３】
また、本実施形態では外装体３の最大外径よりも大きな輪状部２ｂを母材２の外周に母材２と一体で形成し、外装体３の終端部に突部３ｄを設けて、突部３ｄが輪状部２ｂ内に埋め込まれる構成としたことにより、母材２と外装体３との接着力が一層向上し、クラッチリング１の操作中に両者が剥離するのを長期間に亘って防止することができるようになる。すなわち、より長期間の使用に耐えるクラッチリングを提供することができる。
【００２４】
また、図２、図３及び図４で示されるようにクラッチリング１の工具保持部８側の端部において、母材２よりも外装体３が工具保持部８側に突出しない構成としたことにより、工具保持部８の回転操作時に工具保持部８に外装体３が接触すること等を抑制し、母材２から外装体３が剥離してしまうことを抑制するようにしている。また、このような構成とすることによって、クラッチリング１の工具保持部８側の端部において外装体３に外力が加わったとしても、外装体３が母材２より剥離してしまうことを抑制することができる。
【００２５】
なお、図７に示すようにクラッチリング１の母材２の輪状部２ｂには数字及び絵柄２ｄが表示されており、モータハウジング部４上に設けられた目印部４ａが指し示す数字あるいは絵柄が締付けトルクの調節状態を明示する構成となっている。
【００２６】
【発明の効果】
上記したように本発明によれば、必要十分な滑り止め機能を有すると共に掌に受ける感触が優しい、すなわち確実で快適なトルク調節ができる電動工具を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電動工具の一実施形態を示す斜視図。
【図２】本発明電動工具を構成するクラッチリングの一実施形態を示す斜視図。
【図３】図２のクラッチリングの展開図。
【図４】本発明電動工具の一実施形態を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明電動工具を構成するクラッチリングの一実施形態を示す図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】図２に示すクラッチリングの左側面図。
【図７】本発明電動工具の一実施形態を示す要部拡大平面図。
【図８】従来の電動工具の一例を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１はクラッチリング、２は母材、２ａは溝、２ｂは輪状部、３は外装体、３ａは溝、３ｂは突出部、３ｃはＲ形状、３ｄは突部、４はモータハウジング部、５はスイッチ、６はハンドル部、７は電池、８は工具保持部である。

Claims

モータと、
該モータにより回転駆動される工具保持部と、
前記モータを収容し、前記工具保持部の後方に設けられるモータハウジング部と、
作業者が把持して締め付けトルクを調整するために、前記工具保持部と前記モータハウジング部との間で前記モータハウジング部に対して回動可能に設けられたクラッチリングと、
を有する電動工具において、
前記クラッチリングは、母材と、該母材よりも低硬度の外装体とを有し、
前記母材はその外周に複数の溝部を有し、
前記外装体は、前記クラッチリングの周方向において隣合う位置にある前記母材より半径方向に突出する突出部を有し、
前記溝部を充填するように該突出部を設けることにより、前記クラッチリングの外周の表面には、前記母材と前記突出部とが周方向に交互に配されており、
前記外装体の後方に前記外装体よりも半径方向に突出する輪状部を前記母材と一体に設け、
前記外装体の端部を前記母材に埋め込み、
前記外装体を前記クラッチリングの工具保持部側の端部で連結したことを特徴とする電動工具。
前記外装体の前方の端部において、前記母材よりも前記外装体が前記工具保持部側に突出しないように構成されることを特徴とする請求項１記載の電動工具。