JP4427437B2 - Rotating tool - Google Patents
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Description
本発明は、モータの回転力を工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチを有する回転工具に関する。 The present invention relates to a rotary tool having a meshing clutch that transmits the rotational force of a motor to a tool bit or interrupts the transmission of the rotational force.
従来、噛み合いクラッチを有する回転工具として、例えば特開2000−246657号公報(特許文献1)には、ネジの締付け作業に用いられる電動スクリュドライバが開示されている。特許文献1に開示された電動スクリュドライバにおいては、モータによって駆動ギアを介して駆動される駆動側クラッチ部材に対し、スピンドルと一体に回転する被動側クラッチ部材を対向状に配置し、ねじ締め作業時において、ドライバビットを被加工材に押し付けて当該スピンドルとともに被動側クラッチ部材を駆動側クラッチ部材側へと移動(後退)させて両クラッチ部材のクラッチ歯を互いに噛み合い係合させ、これによってスピンドル先端部に保持されたドライバビットを回転駆動する構成である。 Conventionally, as a rotary tool having a meshing clutch, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-246657 (Patent Document 1) discloses an electric screwdriver used for screw tightening work. In the electric screwdriver disclosed in Patent Document 1, a driven clutch member that rotates integrally with a spindle is arranged opposite to a driving clutch member that is driven by a motor via a driving gear, and screw tightening work is performed. At this time, the driver bit is pressed against the workpiece, and the driven clutch member is moved (retracted) together with the spindle toward the driving clutch member to engage and engage the clutch teeth of both clutch members. It is the structure which rotationally drives the driver bit hold | maintained at the part.
上記のような噛み合いクラッチを有する電動スクリュドライバにおいては、モータの回転力をドライバビットに伝達する動力伝達系の構成要素のうち、互いに噛み合い係合動作と噛み合い係合解除動作とを繰り返し行う駆動側および被動側のクラッチ歯は、他の構成要素に比べた場合、摩耗が最も激しく、早期に交換の必要に迫られる。そしてクラッチ歯として本来の機能を果たし得ないほどに摩耗が進行したときは、これを新しいものに交換することで噛み合いクラッチを補修することになる。従来の電動スクリュドライバでは、駆動側のクラッチ部材が駆動ギアと一体部品として設定されており、また従動側のクラッチ部材がスピンドルと一体部品として設定されている。このため、クラッチ歯の摩耗が進行した場合には、摩耗や破損のない部品までをも消耗部品として交換する状況が不可避であり、結果的に補修費が嵩むとともに、交換のための所要時間が長くかかるといったことになり、この点においてなお改良の余地がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回転工具における噛み合いクラッチの摩耗部品に関する交換時間の短縮化と補修に費やすコストの低減を図る上で有効な技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a technique effective in shortening the replacement time and reducing the cost of repair for the wear parts of the meshing clutch in the rotary tool. To do.
上記課題を達成するため、各請求項に記載の発明が構成される。
請求項1に記載の発明によれば、モータと、工具ビットと、モータの回転力を工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチと、を有する回転工具が構成される。噛み合いクラッチは、モータによって回転駆動される駆動回転部および当該駆動回転部と一体に回転する駆動クラッチ部を有する駆動側回転体と、工具ビットを着脱自在に保持するビット保持部および当該ビット保持部と一体に回転する被動クラッチ部を有する被動側回転体と、を有する。そして駆動側回転体と被動側回転体は、駆動クラッチ部と被動クラッチ部が互いに対向するように同一軸線上に配置されるとともに、互いに接近する方向に相対移動して駆動クラッチ部と被動クラッチ部とを噛み合い係合することでモータの回転力を工具ビットに伝達し、また互いに離間する方向に相対移動して駆動クラッチ部と被動クラッチ部との噛み合い係合を解除することで当該回転力の伝達を遮断する構成とされている。本発明における「回転工具」としては、典型的には、工具ビットが周方向に回転動作することでネジの締付け作業を行う電動スクリュドライバがこれに該当するが、これに限らず、モータと工具ビットとの間で、回転力を断続する噛み合いクラッチを有する回転工具であれば、広く適用することが可能である。また本発明における「駆動回転部」としては、典型的には、モータの回転速度を減速する手段の1つとして備えられる駆動ギアがこれに該当し、さらに「ビット保持部」としては、典型的には、工具ビットの保持機能を有するとともに、工具本体部に対して軸方向に摺動自在に支持される回転軸がこれに該当する。
In order to achieve the above object, the invention described in each claim is configured.
According to the first aspect of the present invention, a rotary tool having a motor, a tool bit, and a meshing clutch that transmits the rotational force of the motor to the tool bit or interrupts the transmission of the rotational force is configured. . The meshing clutch includes a drive rotating unit that is rotationally driven by a motor, a drive side rotating body that has a drive clutch unit that rotates integrally with the drive rotating unit, a bit holding unit that holds a tool bit detachably, and the bit holding unit. And a driven side rotating body having a driven clutch portion that rotates integrally with the motor. The driving-side rotating body and the driven-side rotating body are arranged on the same axis so that the driving clutch section and the driven clutch section are opposed to each other, and are relatively moved in a direction approaching each other, so that the driving clutch section and the driven clutch section Is engaged with each other to transmit the rotational force of the motor to the tool bit and move relative to each other in a direction away from each other to release the meshing engagement between the drive clutch portion and the driven clutch portion. The transmission is cut off. The “rotary tool” in the present invention typically corresponds to an electric screwdriver that performs a screw tightening operation by rotating a tool bit in a circumferential direction, but is not limited thereto, and is not limited to this. Any rotary tool having a meshing clutch for intermittently rotating torque with a bit can be widely applied. The “drive rotating portion” in the present invention typically corresponds to a drive gear provided as one of means for reducing the rotational speed of the motor, and the “bit holding portion” is typical. This corresponds to a rotating shaft that has a function of holding a tool bit and is slidably supported in the axial direction with respect to the tool body.
本発明においては、駆動側回転体は、軸方向において駆動回転部と駆動クラッチ部とに分割されるとともに、駆動クラッチ部が駆動回転部に対し一体回転し得るように着脱自在に装着され、また被動側回転体は、軸方向においてビット保持部と被動クラッチ部とに分割されるとともに、被動クラッチ部がビット保持部に対し一体回転し得るように着脱自在に装着された構成とされる。本発明における「一体回転し得るように着脱自在に装着される」態様としては、駆動回転部と駆動クラッチ部につき、あるいはビット保持部と被動クラッチ部につき、互いに遊嵌状に嵌合する嵌合部間に鋼球を介在することによって一体回転可能に装着する態様、あるいは溝を有する軸部とそれに対応する形状の穴とを嵌め合わせる、いわゆるスプライン嵌合によって一体回転可能に装着する態様、あるいは互いに遊嵌状に嵌合する嵌合部間にキーを介在することによって一体回転可能に装着する態様、さらにはネジやピンによって一体回転可能に装着する態様等を広く包含する。 In the present invention, the driving side rotating body is divided into a driving rotating portion and a driving clutch portion in the axial direction, and is detachably mounted so that the driving clutch portion can rotate integrally with the driving rotating portion. The driven-side rotating body is divided into a bit holding portion and a driven clutch portion in the axial direction, and is configured to be detachably mounted so that the driven clutch portion can rotate integrally with the bit holding portion. In the aspect of the present invention, the "removably mounted so as to be able to rotate integrally" includes a driving rotation part and a driving clutch part, or a bit holding part and a driven clutch part that are fitted together in a loose fit. A mode of mounting so as to be integrally rotatable by interposing steel balls between the parts, or a mode of mounting so as to be integrally rotatable by so-called spline fitting, in which a shaft portion having a groove and a hole having a corresponding shape are fitted together, or A wide range includes a mode in which a key is interposed between fitting portions that are loosely fitted to each other so as to be integrally rotatable, and a mode in which the key is integrally rotatable with a screw or a pin.
本発明によれば、噛み合いクラッチの構成要素のうち、駆動クラッチ部および被動クラッチ部につき、これらを駆動回転部あるいはビット保持部に対して着脱自在に装着する構成としている。このため、駆動クラッチ部および被動クラッチ部の摩耗が進行したときは、それらを交換することによって噛み合いクラッチを補修することが可能とされる。これにより、駆動クラッチ部から分割された駆動回転部、および被動クラッチ部から分割されたビット保持部については、これを継続して使用することが可能となり、また補修のための交換すべき消耗部品数が減少することに伴い交換作業時間も減少し、結果として補修費の低減を図ることができる。また駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ分割構造としたことで、両クラッチ部相互の芯ずれ、あるいは傾き等を、駆動回転部あるいはビット保持部に対する装着部位において吸収することが可能とされる。このため、クラッチ部相互間の噛み合いが均等になり、結果的にクラッチ寿命を延ばすことができる。更には分割構造とすることで、消耗部分であるクラッチ部がコンパクト化される。その結果、金属射出成形焼結法による安価な製造方法での製造を選択することが可能とされ、コストダウンに有効とされる。
また、本発明においては、駆動クラッチ部と被動クラッチ部との間には、当該駆動クラッチ部と被動クラッチ部との噛み合い係合を解除する方向に付勢力を作用する付勢バネが圧縮状態で介在されるとともに、当該付勢バネによる付勢力で被動クラッチ部がストップリングに押し付けられて回転を規制される構成とされている。そして付勢バネは、駆動クラッチ部と被動クラッチ部の外周側に配置されるとともに、駆動クラッチ部に対しては固定され、被動クラッチ部に対しては相対回転可能に摺接されており、駆動クラッチ部と共に当該付勢バネが回転された状態において、被動クラッチ部がビット保持部と共に駆動クラッチ部に近接する方向へと移動されてストップリングによる回転規制が解除された際、被動クラッチ部を追従回転させるようにしている。このため、駆動クラッチ部と被動クラッチ部の噛み合い係合が円滑に行なわれる。なお「付勢バネ」としては、典型的には、圧縮コイルバネがこれに該当する。
According to the present invention, among the components of the meshing clutch, the driving clutch portion and the driven clutch portion are detachably attached to the driving rotating portion or the bit holding portion. For this reason, when wear of the drive clutch portion and the driven clutch portion progresses, the meshing clutch can be repaired by exchanging them. As a result, the drive rotating part divided from the drive clutch part and the bit holding part divided from the driven clutch part can be used continuously, and consumable parts to be replaced for repairing. As the number decreases, the replacement work time also decreases, and as a result, repair costs can be reduced. Further, since the drive clutch portion and the driven clutch portion are respectively divided, it is possible to absorb misalignment or inclination between the clutch portions at the mounting portion with respect to the drive rotation portion or the bit holding portion. For this reason, the meshing between the clutch parts becomes uniform, and as a result, the clutch life can be extended. Furthermore, the clutch part which is a consumable part is made compact by setting it as a division structure. As a result, it is possible to select production by an inexpensive production method using a metal injection molding sintering method, which is effective for cost reduction.
Further, in the present invention, a biasing spring that applies a biasing force in a direction in which the meshing engagement between the driving clutch portion and the driven clutch portion is released is compressed between the driving clutch portion and the driven clutch portion. In addition, the driven clutch portion is pressed against the stop ring by the urging force of the urging spring, and the rotation is restricted. The urging spring is disposed on the outer peripheral side of the drive clutch portion and the driven clutch portion, is fixed to the drive clutch portion, and is in sliding contact with the driven clutch portion so as to be relatively rotatable. When the biasing spring is rotated together with the clutch portion, the driven clutch portion follows the driven clutch portion when the rotation restriction by the stop ring is released by moving in the direction close to the driving clutch portion together with the bit holding portion. I try to rotate it. For this reason, the meshing engagement of the drive clutch portion and the driven clutch portion is smoothly performed. As the “biasing spring”, typically, a compression coil spring corresponds to this.
(請求項2に記載の発明)
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の回転工具における付勢バネは、駆動クラッチ部を駆動回転部に押圧するとともに被動クラッチ部をビット保持部に押圧し、これにより駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としている。本発明によれば、駆動クラッチ部と被動クラッチ部の噛み合い係合を解除するべく作用する付勢バネの付勢力を利用して、駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としている、このため、駆動クラッチ部および被動クラッチ部を装着位置に固定するための部材を別個に設ける必要がなくなり、その結果、部品点数を減少できるとともに、駆動クラッチ部および被動クラッチ部を組付ける際、あるいは交換する際の手間を省くことができ、作業性が向上する。
(Invention of Claim 2)
According to the invention described in claim 2, biasing spring that put the rotary tool according to claim 1, presses the driven clutch part to the bit holder while pressing the driving clutch part to the drive rotation unit, which by you it is configured for holding a driving clutch part and the driven clutch part to each mounting position. According to the present invention, the driving clutch portion and the driven clutch portion are each held in the mounting position by using the biasing force of the biasing spring that acts to release the meshing engagement between the driving clutch portion and the driven clutch portion. For this reason, it is not necessary to separately provide members for fixing the drive clutch portion and the driven clutch portion to the mounting position. As a result, the number of parts can be reduced, and the drive clutch portion and the driven clutch portion can be assembled. Or, it is possible to save time and labor for replacement, and workability is improved.
(請求項3に記載の発明)
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の回転工具において、駆動回転部と駆動クラッチ部、およびビット保持部と被動クラッチ部は、それぞれが互いに遊嵌状に嵌り合う軸方向の嵌合部を有するとともに、それら各嵌合部の嵌合面間に介在された鋼球を介して一体に回転するように装着された構成とされる。かかる構成によれば、簡単な構造でありながら、駆動回転部と駆動クラッチ部とにつき、およびビット保持部と被動クラッチ部とにつき、それぞれ周方向のガタツキを伴うことなく円滑に回転させることができる。
(Invention of Claim 3)
According to a third aspect of the present invention, in the rotary tool according to the first or second aspect, the drive rotating portion and the drive clutch portion, and the bit holding portion and the driven clutch portion are fitted in a loose fit with each other. While having an axial fitting part, it is set as the structure mounted so that it may rotate integrally via the steel ball interposed between the fitting surfaces of each of these fitting parts. According to such a configuration, the driving rotation unit and the driving clutch unit, and the bit holding unit and the driven clutch unit can be smoothly rotated without any backlash in the circumferential direction, with a simple structure. .
本発明によれば、回転工具における噛み合いクラッチの摩耗部品に関する交換時間の短縮化と補修に費やすコストの低減を図る上で有効な技術が提供されることとなった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique effective in shortening the replacement time regarding the wear part of the meshing clutch in a rotary tool, and reducing the cost spent on repair was provided.
以下、本発明の実施の形態につき、図1〜図3を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、回転工具の一例として電動スクリュドライバを用いて説明する。図1には電動スクリュドライバ101の全体構成が示されている。本実施の形態に係る電動スクリュドライバ101は、概括的に見て、本体部103、当該本体部103の先端領域(図示右側)にスピンドル117を介して着脱自在に取付けられたドライバビット119、本体部103におけるドライバビット119の反対側に連接されたハンドグリップ109を主体として構成される。ドライバビット119は、本発明における「工具ビット」に対応する。なお本実施の形態では、説明の便宜上、ドライバビット119側を前側とし、ハンドグリップ109側を後側とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment will be described using an electric screwdriver as an example of a rotary tool. FIG. 1 shows the overall configuration of the
本体部103は、駆動モータ111を収容するモータハウジング105と、駆動モータ111の回転出力をスピンドル117に伝達し、あるいは回転出力の伝達を遮断する噛み合いクラッチ131を収容するクラッチハウジング107を主体にして構成される。駆動モータ111は、ハンドグリップ109に設けたトリガ121を引き操作することで通電駆動され、トリガ121の引き操作を解除することで停止する。この駆動モータ111は、本発明における「モータ」に対応する。
The
噛み合いクラッチ131の詳細な構成が図2および図3に示される。図2には組付け状態が示され、図3には分解状態が示される。噛み合いクラッチ131は、駆動モータ111によって回転駆動される駆動ギア134、当該駆動ギア134と一体に回転される駆動側クラッチ部材133、ドライバビット119を保持するスピンドル117、当該スピンドル117に設けられたスピンドル側クラッチ部材135を主体にして構成されており、それら全てが同一軸線上に配置されている。駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133により本発明における「駆動側回転体」が構成され、スピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135により本発明における「被動側回転体」が構成される。駆動ギア134は、本発明における「駆動回転部」に対応し、駆動側クラッチ部材133は、本発明における「駆動クラッチ部」に対応する。またスピンドル117は、本発明における「ビット保持部」に対応し、スピンドル側クラッチ部材135は、本発明における「被動クラッチ部」に対応する。駆動側クラッチ体133とスピンドル側クラッチ体135は、互いに対向して同軸上に配置されるとともに、対向面側に互いに噛み合い係合可能なクラッチ歯133a,135aを有する。
The detailed structure of the meshing
噛み合いクラッチ131は、概略的には、被加工材(図示省略)にネジSを締付けるべくスピンドル117に保持されたドライバビット119がネジSを介して被加工材に押し付けられた負荷時には、スピンドル側クラッチ部材135のクラッチ歯135aが駆動側クラッチ部材133のクラッチ歯133aに噛み合い係合し、ドライバビット119が押し付けられていない無負荷時には、弾性部材としての圧縮コイルバネ161の付勢力によって上記の噛み合い係合が解除される構成である。すなわち、スピンドル側クラッチ部材135は、ドライバビット119およびスピンドル117とともに駆動側クラッチ部材133に接近(後退)して噛み合い係合する位置と、駆動側クラッチ部材133から離間(前進)して噛み合い係合が解除される位置との間で移動する構成である。また圧縮コイルバネ161は、本発明における「付勢バネ」に対応する。なお以下の説明では、駆動側クラッチ部材133のクラッチ歯133aを駆動側クラッチ歯133aといい、スピンドル側クラッチ部材135のクラッチ歯135aを被動側クラッチ歯135aという。
In general, the
以下、噛み合いクラッチ131の各部の詳細な構成につき説明する。スピンドル117は、軸受141を介してクラッチハウジング107に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。なおスピンドル117の前方への移動は、当該スピンドル117に設けたフランジ部117aが軸受141の軸方向一端面に当接することで規制されている。スピンドル117は、先端部(前端部)にビット挿入孔117bを有し、当該ビット挿入孔117bに挿入されたドライバビット119の細径部119aに対しリング状のリーフスプリング116で付勢された複数の鋼球(スチールボール)118が係合することによって当該ドライバビット119を着脱自在に保持する構成とされる。スピンドル側クラッチ部材135は、スピンドル117の後端部に形成された筒部143に遊嵌状に嵌合されるとともに、複数(例えば3個)の鋼球(スチールボール)145を介して一体回転するように当該スピンドル117に着脱自在に装着されている。
Hereinafter, a detailed configuration of each part of the meshing clutch 131 will be described. The
すなわち、被動側回転体を構成するスピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135は、軸方向において二分された分割構造とされ、スピンドル117の筒部143に対しスピンドル側クラッチ部材135の軸孔が軸方向から分離可能に嵌合されている。そしてスピンドル117の筒部143とスピンドル側クラッチ部材135の軸孔との嵌合部において、スピンドル117の筒部143には、径方向に貫通する複数(例えば3個)の貫通孔143aが周方向に等間隔(120度間隔)で形成され、スピンドル側クラッチ部材135の軸孔の内周面には、各貫通孔143aに対応する位置にそれぞれ鋼球145と係合する係合凹部135cが形成されている。鋼球145は筒部143の貫通孔143aに嵌合されるとともに、スピンドル側クラッチ部材135の係合凹部135cに係合する。これによりスピンドル側クラッチ部材135とスピンドル117は、当該鋼球145を介して周方向の相対移動が規制された状態で連結されて一体に回転される構成とされる。すなわち、鋼球145は、スピンドル側クラッチ部材135とスピンドル117を一体回転可能に連結する手段を構成する。
That is, the
支持軸147は、一端がスピンドル117の筒部143の筒孔内に挿入されるとともに軸受151を介して当該スピンドル117に対して回転可能にかつ軸方向に相対移動可能(抜き取り可能)に支持され、他端がファンハウジング106に支持リング155を介して回転可能にかつ抜き取り可能に支持されている。なおファンハウジング106は、モータハウジング105とクラッチハウジング107との間に介在されており、それら各ハウジング105,106,107は、複数の締結ボルト108によって互いに接合されている。駆動ギア134は、支持軸147に圧入固定されている。駆動側クラッチ部材133は、駆動ギア134に形成された中央筒部(ボス部)134aに遊嵌状に嵌合され、複数(例えば3個)の鋼球(スチールボール)149を介して一体回転するように当該駆動ギア134に着脱自在に装着されている。
One end of the
すなわち、駆動側回転体を構成する駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133は、軸方向において二分された分割構造とされ、駆動ギア134の中央筒部134aに駆動側クラッチ部材133の軸孔が軸方向から分離可能に嵌合されている。そして駆動ギア134の中央筒部134aと駆動側クラッチ部材133の軸孔との嵌合部において、駆動ギア134の中央筒部外周面と、駆動側クラッチ部材133の軸孔内周面とに対向状に形成された係合凹部134b,133cに鋼球149が介在されている。これにより、駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133は、鋼球149を介して周方向の相対移動が規制された状態で連結されて一体に回転される構成とされる。すなわち、鋼球149は、駆動側クラッチ部材133と駆動ギア134とを一体回転可能に連結する手段を構成する。なお駆動ギア134は、組付け状態では、駆動モータ111の出力軸113に設けたピニオンギア115と常時に噛み合い係合している。駆動側クラッチ部材133の後面側(図2の左側)には、スラスト軸受153が配置され、ネジSの締付作業時において、駆動側クラッチ部材133に入力されるスラスト荷重を受ける。
That is, the
駆動側クラッチ部材133とスピンドル側クラッチ部材135は、互いに対向状に配置され、その対向面間における外周領域、すなわち、駆動側クラッチ歯133aおよび被動側クラッチ歯135aよりも外周側に圧縮コイルバネ161が圧縮状態で弾発状に介在されている。スピンドル側クラッチ部材135は、常時には圧縮コイルバネ161によって駆動側クラッチ部材133から離間する前方向へと付勢されており、駆動側クラッチ歯133aに対する被動側クラッチ歯135aの噛み合い係合が解除されるとともに、クラッチハウジング107側に取付けられたゴム製のストップリング127に押し付けられて回転が規制される。また圧縮コイルバネ161の付勢力によって、駆動側クラッチ部材133は、鋼球149を介して駆動ギア134に押圧され、当該鋼球149が係合凹部133c,134bの軸方向奥側に位置する。このため、駆動側クラッチ部材133は、駆動ギア134に対し軸方向において最も近接する装着位置に保持される。他方、スピンドル側クラッチ部材135は、鋼球145を介してスピンドル117に押圧され、当該鋼球145が係合凹部135cの軸方向奥側に位置する。このため、スピンドル側クラッチ部材135は、スピンドル117に対し軸方向において最も近接する装着位置に保持される。
The drive-side
駆動側クラッチ部材133の外周面には、圧縮コイルバネ161の一端を受けるフランジ状のバネ受部133bが形成され、これに対応してスピンドル側クラッチ部材135の外周面にも、圧縮コイルバネ161の他端を受けるフランジ状のバネ受部135bが形成されている。圧縮コイルバネ161は、一端が駆動側クラッチ部材133のバネ受部133bに対して着脱自在に固定され、他端がスピンドル側クラッチ部材135のバネ受部135bに対して複数(2枚)の座金163を介して相対回転可能に取付けられている。すなわち、圧縮コイルバネ161は、スピンドル側クラッチ部材135側にのみ座金163を介しての摺動部位を有する構成とされる。また圧縮コイルバネ161の巻き方向は、本実施の形態では、左巻き、つまり噛み合いクラッチ131の回転方向と逆向きに設定されている。
A flange-like
クラッチハウジング107には、圧縮コイルバネ161の周り(外周面)を囲うべくスピンドル側クラッチ部材135の外周面と駆動側クラッチ部材133の外周面との間に亘って当該圧縮コイルバネ161と平行に延在する円筒状の囲い165が形成されている。囲い165は、スピンドル側クラッチ部材135の外周面を覆うように形成された囲い部165aと、当該囲い部165aから後方へと延長して駆動側クラッチ部材133を覆う延出部165bとによって構成されている。なお囲い165は、その内壁面が圧縮コイルバネ161の外周面に対して干渉を回避し得る間隙を保有するように設定されている。クラッチハウジング107内には、噛み合いクラッチ131の噛み合い係合部位あるいは駆動ギア134とピニオンギア115との噛み合い係合部位、更には相対回転部材相互間の摺動部位等を潤滑するべく潤滑油(グリース)が封入されている。
The
またクラッチハウジング107の先端部には、アジャスタスリーブ123が軸方向の位置調整可能に装着され、このアジャスタスリーブ123の先端にストッパスリーブ125が着脱自在に装着されている。アジャスタスリーブ123の軸方向の位置を調整することによってストッパスリーブ125先端からのドライバビット119の突出量を調整し、これによってネジSのねじ込み深さを調整することができる。
An
次に、上記のように構成された電動スクリュドライバ101の作用を説明する。図2はねじ締め作業を行っていない無負荷状態を示している。この無負荷状態では、スピンドル側クラッチ部材135が圧縮コイルバネ161の付勢力によって駆動側クラッチ部材133から離間されてストップリング127に押し付けられている。このため、被動側クラッチ歯135aが駆動側クラッチ歯133aに噛み合っておらず、噛み合いクラッチ131は、遮断された状態にある。この状態において、トリガ121を引き操作して駆動モータ111を通電駆動すると、駆動側クラッチ部材133およびこれに固定された圧縮コイルバネ161が回転されるが、スピンドル側クラッチ部材135は、ストップリング127との係合面(当接面)の摩擦力が、圧縮コイルバネ161との摺動部位における摩擦力よりも大きく、ストップリング127による回転規制状態が維持される。したがって、圧縮コイルバネ161とスピンドル側クラッチ部材135とは座金163を介して相対回転し、スピンドル117の停止状態が維持される。
Next, the operation of the
かかる状態において、ねじ締め作業を行うべく電動スクリュドライバ101を前方(被加工材側)へ移動させてドライバビット119に装着したネジSを被加工材に押し付けると、本体部103は移動するが、ドライバビット119およびスピンドル117は移動しない。したがって、ドライバビット119およびスピンドル117は、圧縮コイルバネ161を圧縮しつつ本体部103に対して相対的に後退動作(図示左側へ移動)し、それに伴いスピンドル側クラッチ部材135が駆動側クラッチ部材133に向って後退移動してストップリング127から離間する。このため、ストップリング127による回転規制を解除されたスピンドル側クラッチ部材135は、圧縮コイルバネ161の回転に追従して回転し、駆動側クラッチ部材133の回転と同期する。その後、被動側クラッチ歯135aが駆動側クラッチ歯133aに噛み合い係合する。このため、当該噛み合い係合が円滑に行われる。上記のように、圧縮コイルバネ161は、駆動側クラッチ部材133とスピンドル側クラッチ部材135との噛み合い係合に際し、両クラッチ部材133,135の回転数を同期させるべく機能するものであり、いわゆる同期手段を構成するものであり、スピンドル117が高速回転(例えば、6000rpm)する形式の電動スクリュドライバ101の噛み合いクラッチ131に特に有効とされる。
In such a state, when the
駆動側クラッチ部材133および圧縮コイルバネ161の回転動作、あるいは駆動側クラッチ部材133との噛み合い係合に基づくスピンドル側クラッチ部材135の回転動作によって潤滑油が径方向へと飛散し、囲い165の内壁面に付着する。内壁面に付着された潤滑油は、圧縮コイルバネ161の回転動作に基づくポンプ作用によって前方の座金163側へと積極的に移送される。これにより、当該座金163に関する相対滑りを伴う摺動部位としての、2枚の座金163相互間、座金163と圧縮コイルバネ161との間、あるいは座金163とスピンドル側クラッチ部材135との間を潤滑することができる。
Lubricating oil is scattered in the radial direction by the rotational operation of the drive-side
さて、本実施の形態では、噛み合いクラッチ131に関し、駆動側あっては、軸方向において駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133とに分割するとともに、駆動ギア134に駆動側クラッチ部材133を着脱自在に装着する構成とし、また被動側にあっては、軸方向においてスピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135とに分割するとともに、スピンドル117にスピンドル側クラッチ部材135を着脱自在に装着する構成としている。このため、図3に示すように、クラッチハウジング107とファンハウジング106とを互いに取り外すとともに、支持軸147をスピンドル117内の軸受151およびファンハウジング106側の支持リング155から抜き取ると、駆動側クラッチ部材133とスピンドル側クラッチ部材135との対向間隔が広がり、その結果、両クラッチ部材133,135間に介在されている圧縮コイルバネ161の付勢力が無くなる。
したがって、その後は、圧縮コイルバネ161および座金163を取り外すとともに、駆動側クラッチ部材133を駆動ギア134から、スピンドル側クラッチ部材135をスピンドル117から、それぞれ容易に取り外して新しいものと交換することができる。なお新しい駆動側クラッチ部材133とスピンドル側クラッチ部材135を組付けについては、上記とは逆の手順で行うことができる。
In the present embodiment, the meshing
Therefore, after that, while the
このように、本実施の形態によれば、噛み合いクラッチ131を構成する構成部材のうち、最も摩耗し易い部品である、駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135のみを交換でき、駆動側クラッチ部材133から分割された駆動ギア134およびスピンドル側クラッチ部材135から分割されたスピンドル117については、これらを継続して使用することが可能となる。このため、補修のための交換すべき消耗部品数が減少するとともに、消耗部品数が減少することに伴い交換作業時間も減少することになり、結果として補修費の低減を図ることができる。
Thus, according to the present embodiment, among the components constituting the
また駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135をそれぞれ分割構造としたことで、両クラッチ部材133,135相互間に芯ずれ、あるいは傾き等が生じたとしても当該芯ずれあるいは傾き等を、鋼球149を介しての駆動ギア134との嵌合部、あるいは鋼球145を介してのスピンドル117との嵌合部において吸収することが可能となる。このため、駆動側クラッチ歯133aと被動側クラッチ歯135aの噛み合いが均等になり、結果的にクラッチ寿命を延ばすことができる。また駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133とを鋼球149を介して連結し、スピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135とを鋼球145を介して連結する構成としたことで、簡単な構造でありながら、駆動ギア134と駆動側クラッチ部材133につき、およびスピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135につき、それぞれ周方向のガタツキを伴うことなく円滑に回転させることができる。更には分割構造としたことで、消耗部分である駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135をコンパクト化できる。その結果、駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135を金属射出成形焼結法による安価な製造方法での製造を選択することが可能とされ、コストダウンに有効とされる。
In addition, since the drive side
また本実施の形態によれば、駆動側クラッチ部材133とスピンドル側クラッチ部材135との間に圧縮コイルバネ161を圧縮状態で介在する構成としている。このため、駆動側クラッチ部材133が鋼球149を介して駆動ギア134に押圧され、またスピンドル側クラッチ部材135が鋼球145を介してスピンドル117に押圧される。このため、図2に示す組付け状態であれば、ねじ締め作業を行っていない無負荷回転時、あるいはねじ締め作業を行っている負荷回転時のいずれの状態にあっても、駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135を、それぞれ鋼球149,145を介して駆動ギア134あるいはスピンドル117に対する初期の装着位置に保持することができる。このため、止輪のような抜け止用の部材が不要となる結果、部品点数を減少できるとともに、駆動側クラッチ部材133およびスピンドル側クラッチ部材135を組付ける際、あるいは交換する際の手間を省くことができ、作業性が向上する。
Further, according to the present embodiment, the
なお本実施の形態では、駆動側クラッチ部材133と駆動ギア134につき、またスピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135とにつき、それぞれ鋼球149,145を介して一体回転する構成としたが、これに代え、例えばスプライン嵌合あるいはキー結合に変更することが可能である。また駆動側クラッチ部材133と駆動ギア134との嵌合部、およびスピンドル117とスピンドル側クラッチ部材135との嵌合部における抜け止めとして、圧縮コイルバネ161の付勢力に代え、止輪等を採用してもよい。
In the present embodiment, the drive-side
また本実施の形態は、回転工具の一例としてネジSの締付作業に用いられる電動スクリュドライバ101で説明したが、これに限られるものではなく、噛み合いクラッチ131を介して駆動モータ111の回転力を工具ビットに伝達する構成の回転工具であれば、広く適用可能である。
Further, although the present embodiment has been described with the
101 電動スクリュドライバ(回転工具)
103 本体部
105 モータハウジング
106 ファンハウジング
107 クラッチハウジング
108 締結ボルト
109 ハンドグリップ
111 駆動モータ(モータ)
113 出力軸
115 ピニオンギア
116 リーフスプリング
117 スピンドル(ビット保持部)
117a フランジ部
117b ビット挿入孔
118 鋼球
119 ドライバビット(工具ビット)
119a 細径部
121 トリガ
123 アジャスタスリーブ
125 ストッパスリーブ
127 ストップリング
131 噛み合いクラッチ
133 駆動側クラッチ部材(駆動クラッチ部)
133a 駆動側クラッチ歯
133b バネ受部
133c 係合凹部
134 駆動ギア(駆動回転部)
134a 中央筒部
134b 係合凹部
135 スピンドル側クラッチ部材(被動クラッチ部)
135a 被動側クラッチ歯
135b バネ受部
135c 係合凹部
141 軸受
143 筒部
143a 貫通孔
145 鋼球
147 支持軸
149 鋼球
151 軸受
153 スラスト軸受
155 支持リング
161 圧縮コイルバネ(付勢バネ)
163 座金
165 囲い
165a 囲い部
165b 延出部
101 Electric screwdriver (rotary tool)
103
113
119a
133a Drive side
134a
135a Driven side
163
Claims (3)
工具ビットと、
前記モータの回転力を前記工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチと、を有し、
前記噛み合いクラッチは、
前記モータによって回転駆動される駆動回転部および当該駆動回転部と一体に回転する駆動クラッチ部を有する駆動側回転体と、
前記工具ビットを着脱自在に保持するビット保持部および当該ビット保持部と一体に回転する被動クラッチ部を有する被動側回転体と、を有し、
前記駆動側回転体と前記被動側回転体は、前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部が互いに対向するように同一軸線上に配置されるとともに、互いに接近する方向に相対移動して前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部とを噛み合い係合することで前記モータの回転力を前記工具ビットに伝達し、互いに離間する方向に相対移動して前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部との噛み合い係合を解除することで当該回転力の伝達を遮断する構成とされた回転工具であって、
前記駆動側回転体は、軸方向において前記駆動回転部と前記駆動クラッチ部とに分割されるとともに、前記駆動クラッチ部が前記駆動回転部に着脱自在に装着され、
前記被動側回転体は、軸方向において前記ビット保持部と前記被動クラッチ部とに分割されるとともに、前記被動クラッチ部が前記ビット保持部に着脱自在に装着され、
前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部との間には、当該駆動クラッチ部と被動クラッチ部との噛み合い係合を解除する方向に付勢力を作用する付勢バネが圧縮状態で介在されるとともに、当該付勢バネによる付勢力で前記被動クラッチ部がストップリングに押し付けられて回転を規制される構成とされ、
前記付勢バネは、前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部の外周側に配置されるとともに、前記駆動クラッチ部に対しては固定され、前記被動クラッチ部に対しては相対回転可能に摺接されており、前記駆動クラッチ部と共に当該付勢バネが回転された状態において、前記被動クラッチ部が前記ビット保持部と共に前記駆動クラッチ部に近接する方向へと移動されて前記ストップリングによる回転規制が解除された際、前記被動クラッチ部を追従回転させることを特徴とする回転工具。 A motor,
A tool bit;
A meshing clutch that transmits the rotational force of the motor to the tool bit or interrupts the transmission of the rotational force;
The meshing clutch is
A drive-side rotator having a drive rotation unit that is rotated by the motor and a drive clutch unit that rotates integrally with the drive rotation unit;
A bit holding portion that detachably holds the tool bit and a driven side rotating body that has a driven clutch portion that rotates integrally with the bit holding portion,
The driving-side rotating body and the driven-side rotating body are disposed on the same axis line so that the driving clutch section and the driven clutch section face each other, and relatively move in a direction approaching each other, so that the driving clutch section And the driven clutch portion are engaged with each other to transmit the rotational force of the motor to the tool bit, and move relative to each other in a direction away from each other, thereby engaging the engagement between the drive clutch portion and the driven clutch portion. A rotary tool configured to block transmission of the rotational force by releasing,
The drive-side rotator is divided into the drive rotation part and the drive clutch part in the axial direction, and the drive clutch part is detachably attached to the drive rotation part,
The driven-side rotating body is divided in the axial direction into the bit holding portion and the driven clutch portion, and the driven clutch portion is detachably attached to the bit holding portion ,
Between the drive clutch portion and the driven clutch portion, an urging spring that exerts an urging force in a direction to release the meshing engagement between the drive clutch portion and the driven clutch portion is interposed in a compressed state, The driven clutch portion is pressed against the stop ring by the urging force of the urging spring, and the rotation is restricted.
The biasing spring is disposed on the outer peripheral side of the drive clutch portion and the driven clutch portion, is fixed to the drive clutch portion, and is slidably contacted with the driven clutch portion so as to be relatively rotatable. In the state where the urging spring is rotated together with the drive clutch portion, the driven clutch portion is moved together with the bit holding portion in a direction close to the drive clutch portion, and the rotation restriction by the stop ring is released. When the rotary tool is rotated, the driven clutch portion is rotated following the rotation .
前記付勢バネは、前記駆動クラッチ部を前記駆動回転部に押圧するとともに前記被動クラッチ部を前記ビット保持部に押圧し、これにより前記駆動クラッチ部、および前記被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としたことを特徴とする回転工具。 The rotary tool according to claim 1,
The urging spring presses the drive clutch portion against the drive rotation portion and presses the driven clutch portion against the bit holding portion, thereby holding the drive clutch portion and the driven clutch portion in the mounting positions, respectively. A rotary tool characterized by having a configuration to perform.
前記駆動回転部と前記駆動クラッチ部、および前記ビット保持部と前記被動クラッチ部は、それぞれが遊嵌状に嵌合する軸方向の嵌合部を有するとともに、それら嵌合部の嵌合面間に介在された鋼球を介して一体に回転するように装着されていることを特徴とする回転工具。 The rotary tool according to claim 1 or 2,
The drive rotating portion and the drive clutch portion, and the bit holding portion and the driven clutch portion each have an axial fitting portion that fits loosely, and between the fitting surfaces of the fitting portions. A rotating tool, wherein the rotating tool is mounted so as to rotate integrally with a steel ball interposed between the two.
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