JP6410917B2 - スクリュードライバー - Google Patents

Description

本発明は、手動工具に関し、より特定的には、手動の増速双方向回転工具に関する。

手動の回転工具は、対象部品を回転させてそれを定位置に締付け固定するために用いられる。一般的に、それは、スクリュードライバー、スパナなどを含む。

効率を高めるため、従来のスクリュードライバーまたはスパナは機械式のコンバータを有している。この機械式コンバータは主軸と二つの駆動部品を含む。二つの駆動部品は逆方向に回転し、作用方向が同じ一方向クラッチを介して主軸を駆動する。

これら駆動部品にトルクが与えられた場合、二つの駆動部品のうちの一つが主軸を回転駆動し、他の一つは空転する。主軸は、入力トルクが時計回りか反時計回りかに関わらず、一方向に回転する。それゆえに、任意方向の入力トルクを利用することができ、工具の効率が大いに高められる。

更に効率を高めるため、あるスクリュードライバーまたはスパナは、増速手段を有している。増速手段は、一般的には遊星歯車機構である。

従来のスクリュードライバーまたはスパナにおいて、方向変換および増速は異なる部品により実現されている。そのため、構造および製造が比較的複雑であり、また、これら部品の占有スペースおよび重量が比較的大きい。

本発明は、増速双方向機械コンバータを提供する。この増速双方向機械コンバータは、増速遊星歯車機構により方向変換を実現する。そのため、増速双方向機械コンバータの構造を簡単にすることができ、製造を容易に行うことができ、しかも、工具内における占有スペースおよび重量を減少させることができる。

本発明は、このような増速双方向機械コンバータを含むスクリュードライバーをさらに提供する。スクリュードライバーの保持リングが静止した状態で、柄部が予め設定された方向に回転するとき、スクリュードライバーの先端部は予め設定された方向に同じ速度で回転する。柄部が予め設定された方向の反対方向に回転するとき、スクリュードライバーの先端部は三倍の速度で予め設定された方向に回転する。

本発明は、このような増速双方向機械コンバータを含むスパナをさらに提供する。スパナの保持リングが静止した状態で、柄部が予め設定された方向に回転するとき、スパナのトルク出力部は予め設定された方向に同じ速度で回転する。柄部が予め設定された方向の反対方向に回転するとき、スパナのトルク出力部は三倍での速度で予め設定された方向に回転する。

この発明は、以下の増速双方向機械コンバータを提供する。すなわち、増速双方向機械コンバータは、主軸と、第一リングギヤ、遊星歯車、太陽歯車、および、遊星キャリアを含む増速遊星歯車機構とを備えた増速双方向機械コンバータであって、
前記遊星歯車は、前記遊星キャリアに取り付けられ、互いの回転方向が反対方向である前記第一リングギヤと前記太陽歯車との間に配置されており、
当該増速双方向機械コンバータは、前記第一リングギヤおよび前記太陽歯車に、前記主軸を駆動させるための方向変換手段をさらに備え、
使用時において、前記遊星キャリアは静止状態で保持され、前記第一リングギヤに与えられるトルクが時計方向であるか反時計方向であるかに関わらず、前記主軸が予め設定された方向に回転することを特徴とする。

本発明が提供する増速双方向機械コンバータは、増速遊星歯車機構において、第一リングギヤと太陽歯車とが反対方向に回転するという技術的特徴を利用し、第一リングギヤおよび太陽歯車それぞれに、方向変換手段を介して主軸を駆動させる。それによって、方向変換を実現する。主軸は、第一リングギヤに与えられるトルクが時計方向か反時計方向かに関わらず、予め設定された方向に回転する。

本発明が提供する増速双方向機械コンバータは、簡単な構造を有し、製造が容易であり、しかも、工具内におけるその占有スペースおよび重量を減少させることができる。

さらに、前記方向変換手段は、作用方向が同じである第一の一方向クラッチと第二の一方向クラッチとを含み、前記作用方向は、前記予め設定された方向と同じである。

本発明が提供する増速双方向機械コンバータは、第一リングギヤおよび太陽歯車それぞれに、作用方向が同じである一方向クラッチを介して主軸を駆動させ、それによって方向変換を実現する。

さらに、増速双方向機械コンバータは、前記第一リングギヤと同軸に配置され、かつ、前記第一の一方向クラッチと接続された第二リングギヤをさらに備える。

さらに、前記第一リングギヤおよび前記第二リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、増速双方向機械コンバータは、前記太陽歯車と同軸に配置され、かつ、前記の第二の一方向クラッチと接続された第三リングギヤをさらに備える。

さらに、前記太陽歯車および前記第三リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、増速双方向機械コンバータは、前記第一の一方向クラッチおよび前記第二の一方向クラッチの作用方向を切り換えるために用いられる切換手段をさらに備える。

さらに、増速双方向機械コンバータは、前記遊星キャリアを静止状態で保持するために用いられる保持手段をさらに備える。

さらに、前記保持手段および前記遊星キャリアは、一体であり、あるいは、接続固定されている。

さらに、前記保持手段は、保持リングである。

さらに、前記予め設定された方向とは反対方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に増速された速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、前記第一リングギヤと前記遊星歯車との歯数の割合に等しい。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、３である。

さらに、前記予め設定された方向と同じ方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に同じ速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の等速回転の変速比は、１である。

この発明は、さらに、以下のスクリュードライバーを提供する。すなわち、スクリュードライバーは、ロッド部と、増速双方向機械コンバータと、トルクを入力するために用いられる柄部とを備えたスクリュードライバーであって、
前記増速双方向機械コンバータは、前記ロッド部と同軸に配置された主軸と、第一リングギヤ、遊星歯車、太陽歯車、および、遊星キャリアを含む増速遊星歯車機構とを備え、
前記遊星歯車は、前記遊星キャリアに取り付けられて、互いの回転方向が反対方向である前記第一リングギヤと前記太陽歯車との間に配置され、
前記柄部は、前記第一リングギヤと同軸に配置されており、
前記増速双方向機械コンバータが、前記第一リングギヤおよび前記太陽歯車に、前記主軸を駆動させるための方向変換手段をさらに備え、
使用時において、前記遊星キャリアは静止状態で保持され、前記柄部によって前記第一リングギヤに与えられるトルクが時計方向であるか反時計方向であるかに関わらず、前記ロッド部が予め設定された方向に回転することを特徴とする。

さらに、前記方向変換手段は、作用方向が同じである第一の一方向クラッチと第二の一方向クラッチとを含み、前記作用方向は、前記予め設定された方向と同じである。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記第一リングギヤと同軸に配置され、かつ、前記第一の一方向クラッチと接続された第二リングギヤをさらに備える。

さらに、前記第一リングギヤおよび前記第二リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記太陽歯車と同軸に配置され、かつ、前記の第二の一方向クラッチと接続された第三リングギヤをさらに備える。

さらに、前記太陽歯車および前記第三リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記第一の一方向クラッチおよび前記第二の一方向クラッチの作用方向を切り換えるために用いられる切換手段をさらに備える。

さらに、前記切換手段は、切換軸と、前記切換軸に設けられた螺旋溝と、前記螺旋溝内にその一端が配置された押しボタンとを含む。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記遊星キャリアを静止状態で保持するために用いられる保持手段をさらに備える。

さらに、前記保持手段および前記遊星キャリアは、一体であり、あるいは、接続固定されている。

さらに、前記保持手段は、保持リングである。

さらに、前記予め設定された方向とは反対方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に増速された速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、前記第一リングギヤと前記遊星歯車との歯数の割合に等しい。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、３である。

さらに、前記予め設定された方向と同じ方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に同じ速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の等速回転の変速比は、１である。

この発明は、さらに、以下のスパナを提供する。すなわち、スパナは、トルク出力部と、増速双方向機械コンバータと、トルクを入力するために用いられる柄部とを備えたスパナであって、
前記増速双方向機械コンバータは、前記トルク出力部と同軸に配置された主軸と、第一リングギヤ、遊星歯車、太陽歯車、および、遊星キャリアを含む増速遊星歯車機構とを備え、
前記遊星歯車は、前記遊星キャリアに取り付けられて、互いの回転方向が反対方向である前記第一リングギヤと前記太陽歯車との間に配置され、
前記柄部は、前記第一リングギヤと同軸に配置されており、
前記増速双方向機械コンバータが、前記第一リングギヤおよび前記太陽歯車に、前記主軸を駆動させるための方向変換手段をさらに備え、
使用時において、前記遊星キャリアは静止状態で保持され、前記柄部によって前記第一リングギヤに与えられるトルクが時計方向であるか反時計方向であるかに関わらず、前記トルク出力部が予め設定された方向に回転することを特徴とする。

さらに、前記方向変換手段は、作用方向が同じである第一の一方向クラッチと第二の一方向クラッチとを含み、前記作用方向は、前記予め設定された方向と同じである。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記第一リングギヤと同軸に配置され、かつ、前記第一の一方向クラッチと接続された第二リングギヤをさらに備える。

さらに、前記第一リングギヤおよび前記第二リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記太陽歯車と同軸に配置され、かつ、前記の第二の一方向クラッチと接続された第三リングギヤをさらに備える。

さらに、前記太陽歯車および前記第三リングギヤは、一体であり、あるいは、同軸に結合されている。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記第一の一方向クラッチおよび前記第二の一方向クラッチの作用方向を切り換えるために用いられる切換手段をさらに備える。

さらに、前記切換手段は、切換軸と、前記切換軸の一端に設けられた切換つまみとを含む。

さらに、スパナは、解錠手段をさらに備え、前記解錠手段は、前記切換つまみと、前記主軸に設けられた溝とを含む。

さらに、前記増速双方向機械コンバータは、前記遊星キャリアを静止状態で保持するために用いられる保持手段をさらに備える。

さらに、前記保持手段および前記遊星キャリアは、一体であり、あるいは、接続固定されている。

さらに、前記保持手段は、保持リングである。

さらに、前記予め設定された方向とは反対方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に増速された速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、前記第一リングギヤと前記遊星歯車との歯数の割合に等しい。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、３である。

さらに、前記予め設定された方向と同じ方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に同じ速度で回転する。

さらに、前記予め設定された方向における前記主軸の等速回転の変速比は、１である。

本発明において提供される増速双方向機械コンバータによれば、従来技術に比べて次のような有利な効果を奏することができる。すなわち、方向変換を実現するために増速遊星歯車機構を用いることで、増速双方向機械コンバータの構造を簡単にすることができ、製造を容易に行うことができ、しかも、工具内におけるその占有スペースおよび重量を減少させることができる。

本発明については、本発明の目的、特徴、および効果の理解のため、図面と実施の形態との組み合わせにより以下に詳細に説明する。

本発明の実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスクリュードライバーの正面図である。 図１に示すスクリュードライバーの断面図である。 図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの分解図である。 図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの接続関係を示す図である。 図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの接続関係を示す図である。 図２に示すスクリュードライバーのＢ−Ｂ方向の断面図である。 図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの主軸の透視図である。 図２に示すスクリュードライバーのＣ−Ｃ方向の断面図である。 図２に示すスクリュードライバーのＤ−Ｄ方向の断面図である。 図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの切換手段の概略図である。 図２に示すスクリュードライバーのＡ−Ａ方向の断面図である。 本発明の他の実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスパナの正面図である。 図１２に示すスパナの局部断面図である。 図１２に示すスパナの分解図である。 図１３に示すスパナのＡ−Ａ方向の断面図である。 図１３に示すスパナのＢ−Ｂ方向の断面図である。 図１２に示すスパナの柄部の正面図である。 図１２に示すスパナの増速双方向機械コンバータの切換手段の概略図である。 図１３に示すスパナのＡ−Ａ方向の断面図である。

時計方向および反時計方向とは、スクリュードライバーの柄部から見た場合の時計方向および反時計方向を表わす。

図１は、本発明の実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスクリュードライバーの正面図である。図２は、図１に示すスクリュードライバーの断面図である。図１および図２に示されるように、本実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスクリュードライバーは、ロッド部１１、ボタンカバー部１５、保持手段、および柄部１３を含む。このスクリュードライバーはさらに、保持手段内に配置された増速双方向機械コンバータを含む。

本実施の形態において、保持手段は保持リング１４である。保持リング１４は円柱形状のリングである。

図３は、図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの分解図である。図４および図５は、図１に示すスクリュードライバーの増速双方向機械コンバータの接続関係を示す図である。図３〜５に示されるように、増速双方向機械コンバータは、主軸１２６、増速遊星歯車機構、および方向変換手段を含む。

増速遊星歯車機構は、第一リングギヤ１２２１、遊星歯車１２２２、太陽歯車１２２３、および遊星キャリア１２２４を含む。図６が示すように、遊星歯車１２２２は遊星キャリア１２２４に取り付けられ、遊星歯車１２２２は第一リングギヤ１２２１と太陽歯車１２２３との間に配置される。第一リングギヤ１２２１は、太陽歯車１２２３の反対方向に回転する。

図３が示すように、方向変換手段は、共通の作用方向である第一の一方向クラッチ１２３１と第二の一方向クラッチ１２３２とを含む。これらの作用方向は、予め設定された方向、すなわち、主軸１２６の回転方向と同じである。

本実施の形態の増速双方向機械コンバータは、増速遊星歯車機構において、第一リングギヤ１２２１と太陽歯車１２２３とが反対方向に回転するという技術的特徴を利用し、第一リングギヤ１２２１および太陽歯車１２２３それぞれに、同じ作用方向の第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２を介して主軸１２６を駆動させる。それによって、方向変換を実現する。主軸１２６は、第一リングギヤ１２２１に与えられるトルクが時計方向か反時計方向かに関わらず、予め設定された方向に回転する。

増速双方向機械コンバータは、第二リングギヤ１２４をさらに含む。第二リングギヤ１２４は、第一リングギヤ１２２１と同軸に配置され、第一の一方向クラッチ１２３１と接続されている。これにより、第一リングギヤ１２２１が、第一の一方向クラッチ１２３１を介して主軸１２６を駆動することができる。本実施の形態において、第一リングギヤ１２２１と第二リングギヤ１２４とが一体となっている。

第一リングギヤ１２２１および第二リングギヤ１２４は、同軸に接続されていれば一体でなくてもよい。

増速双方向機械コンバータは、第三リングギヤ１２５をさらに含む。第三リングギヤ１２５は、太陽歯車１２２３と同軸に配置され、第二の一方向クラッチ１２３２と接続されている。これにより、太陽歯車１２２３が、第二の一方向クラッチ１２３２を介して主軸１２６を駆動することができる。本実施の形態において、太陽歯車１２２３と第三リングギヤ１２５とが一体となっている。

太陽歯車１２２３および第三リングギヤ１２５は、同軸に接続されていれば一体でなくてもよい。

図７には、主軸１２６と各部品との接続関係が示される。

主軸１２６はピンを介してロッド部１１と接続されている。これにより、主軸１２６およびロッド部１１の同軸配置が実現される。主軸１２６の回転時に、ロッド部１１は主軸１２６により回転駆動される。

本実施の形態において、第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２は、爪であるものとするが、第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２は、その他の構造を採用することができる。

図８に示すように、切換軸１２１にかくし穴が設けられ、かくし穴内にばねが設けられている。かくし穴の開口部には、玉（ボール）が設けられている。爪１２３２は、切換軸１２１に面する側部に、玉と係合する湾曲面を有する。これにより、爪１２３２と切換軸１２１との接続が形成され、切換軸１２１の回転によって爪１２３２を回転させることができる。

爪１２３２はピン１２６１を介して主軸１２６に取り付けられている。爪１２３２は、二つの反対向きの側面を有しており、これらの側面に歯が設けられている。図８に示す位置において、爪１２３２の一方の側面の歯が第三リングギヤ１２５と噛合している。第三リングギヤ１２５が時計回りに回転する場合、太陽歯車１２２３と第三リングギヤ１２５とが一体となっているため、主軸１２６は時計回りに回転駆動される。すなわち、太陽歯車１２２３が、主軸１２６を時計方向に回転させる。第三リングギヤ１２５が反時計方向に回転する場合、爪１２３２は第三リングギヤ１２５と係合しないため、主軸１２６を回転させることができない。第三リングギヤ１２５は主軸１２６に対して空転する。すなわち、太陽歯車１２２３は主軸１２６に対して空転する。

図９に示されるように、切換軸１２１にかくし穴が設けられ、かくし穴内にばねが設けられている。かくし穴の開口部に玉（ボール）が設けられている。爪１２３１は、切換軸１２１に面する側部に、玉と係合する湾曲面を有する。これにより、爪１２３１と切換軸１２１との接続が形成される。爪１２３１はピン１２６１を介して主軸１２６に取り付けられている。爪１２３１は、二つの反対向きの側面を有しており、これらの側面に歯が設けられている。図９に示す位置において、爪１２３１の一方の側面の歯が第二リングギヤ１２４と噛合している。第二リングギヤ１２４が時計回りに回転する場合、第一リングギヤ１２２１と第二リングギヤ１２４とが一体となっているため、主軸１２６は時計回りに回転駆動される。すなわち、第一リングギヤ１２２１が、主軸１２６を時計方向に回転させる。第二リングギヤ１２４が反時計方向に回転する場合、爪１２３１は第二リングギヤ１２４と係合しないため、主軸１２６を回転させることができない。第二リングギヤ１２４は主軸１２６に対して空転する。すなわち、第一リングギヤ１２２１は主軸１２６に対して空転する。

図８および図９に示す位置において、爪１２３１，１２３２の作用方向は時計方向である。つまり、爪１２３１，１２３２と係合するリングギヤ１２４，１２５のうち時計方向に回転するギヤだけが、主軸１２６を時計方向に駆動することができる。つまり、予め設定された方向は、爪１２３１，１２３１の作用方向と同じであり、時計方向である。

切換軸１２１を回転させて、主軸１２６と係合する爪１２３１，１２３２の歯を変えることで、主軸１２６の回転方向が切り換えられる。

第一リングギヤ１２２１と同軸に設けられた柄部１３は、トルクの入力に用いられる。

保持リング１４は、遊星キャリア１２２４を静止状態で保持するために用いられる。

本実施の形態において、保持リング１４および遊星キャリア１２２４は一体となっている。

保持リング１４および遊星キャリア１２２４は、接続固定されていれば、一体でなくてもよい。

本実施の形態のスクリュードライバーの使用時に、遊星キャリア１２２４を静止させるように保持リング１４を保持し、柄部１３を時計方向に回転させる。これにより、第一リングギヤ１２２１に時計方向のトルクが与えられ、第二リングギヤ１２４を時計方向に回転させることができる。図９に示されるように、第二リングギヤ１２４は主軸１２６を時計方向に回転させ、第一リングギヤ１２２１は遊星歯車１２２２を介して太陽歯車１２２３を反時計回りに回転させる。これにより、第三リングギヤ１２５を反時計回りに回転させることができる。図８に示されるように、第三リングギヤ１２５は、主軸１２６に対して空転する。つまり、太陽歯車１２２３は、主軸１２６に対して空転する。

本実施の形態のスクリュードライバーでは、爪１２３１および第一リングギヤ１２２１が主ラチェットを構成し、爪１２３２および太陽歯車１２２３が副ラチェットを構成する。遊星歯車１２２２は、太陽歯車１２２３と、第一リングギヤ１２２１と一体の第二リングギヤ１２５との間に配置されている。保持リング１４を持って方向の逆転後に、主ラチェットと逆方向の副ラチェットが形成される。主ラチェットが反時計方向に回転して、ロッド部１１を反時計方向に回転駆動する場合、副ラチェットは、逆方向に回転するため空転する。主ラチェットが時計方向に回転する場合、主ラチェットは空転する。つまり、副ラチェットが、ロッド部１１を、逆転後の方向すなわち反時計方向に回転駆動している間、主ラチェットが空転する。したがって、保持リング１４が遊星キャリア１２２４を静止状態とするように保持されているときに、柄部１３を回転させることによって、第一リングギヤ１２２１に与えられるトルクの向きが時計方向か反時計方向かに関わらず、ロッド部１１を一方向に回転させることができる。

増速遊星歯車機構の変速比は、第一リングギヤ１２２１と遊星歯車１２２２との歯数の割合に等しい。本実施の形態では、この変速比が３である。柄部１３を時計方向に回す場合、主軸１２６と同軸に配置されたロッド部１１は、同じ速度で時計方向に回転する。柄部１３を反時計方向に回す場合、主軸１２６と同軸に配置されたロッド部１１は、３倍の速度で時計方向に回転する。

本実施の形態における増速双方向機械コンバータは、さらに切換手段を含む。切換手段は、第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２の作用方向を切り換えるために用いられる。

図１０が示すように、切換手段は、切換軸１２１と、切換軸１２１に設けられた螺旋溝１２１１と、一端が螺旋溝１２１１内に設けられた押しボタン１２７とを含む。図７に示されるように、押しボタン１２７は、主軸１２６の長穴に設けられている。ボタンカバー部１５は、主軸１２６の外側を覆っている。ボタンカバー部１５が、主軸１２６に沿って軸方向移動するとき、ボタンカバー部１５は、押しボタン１２７を、主軸１２６の長穴内で主軸１２６に沿って軸方向移動させる。押しボタン１２７の一端が、螺旋溝１２１１に沿って動くことで、切換軸１２１を回転させることができる。これにより、第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２がピン１２６１に対して回転するため、第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２の作用方向が逆転する。

図１１に示されるように、主軸１２６の内壁に、二つの湾曲凹部が設けられている。切換軸１２１にかくし穴が設けられ、かくし穴内にばねが設けられている。かくし穴の開口部には、玉（ボール）が設けられている。切換軸１２１の回転後に、玉は湾曲凹部内に嵌まり、スクリュードライバーの使用中、第一の一方向クラッチ１２３１と第二の一方向クラッチ１２３２の作用方向を安定的に保持する。

本実施の形態のスクリュードライバーは、増速遊星歯車機構において、第一リングギヤ１２２１と太陽歯車１２２３とが反対方向に回転するという技術的特徴を利用し、第一リングギヤ１２２１および太陽歯車１２２３それぞれに、同じ作用方向の第一の一方向クラッチ１２３１および第二の一方向クラッチ１２３２を介して主軸１２６を駆動させる。それによって、方向変換を実現する。ロッド部１１は、柄部１３の回転方向が時計方向か反時計方向かに関わらず、予め設定された方向に回転する。柄部１３が予め設定された方向と同じ方向に回転するとき、ロッド部１１および柄部１３は予め設定された方向に同じ速度で回転する。柄部１３が予め設定された方向の反対方向に回転するとき、ロッド部１１は、柄部１３の３倍の速度で予め設定された方向に回転する。切換手段は、設定方向を逆転させるためのものである。

図１２は、本発明の他の実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスパナの正面図である。図１３は、図１２に示すスパナの局部断面図である。図１２および図１３に示されるように、本実施の形態における増速双方向機械コンバータを含むスパナは、次の構成を含む。すなわち、切換つまみ２２７と、保持手段と、増速双方向機械コンバータと、柄部２３と、トルク出力部２１とを含む。ここで、保持手段は、保持リング２４である。保持リング２４は、円錐形状のリングである。

図１４に示すように、増速双方向機械コンバータは、主軸２２６、増速遊星歯車機構、および、方向変換手段を含む。ここで、主軸２２６とトルク出力部２１とは同軸に配置されている。

増速遊星歯車機構は、第一リングギヤ２２２１と、遊星歯車２２２２と、太陽歯車２２２３と、遊星キャリア２２２４とを含む。遊星歯車２２２２は遊星キャリア２２２４に取り付けられ、遊星歯車２２２２が第一リングギヤ２２２１と太陽歯車２２２３との間に配置されている。また、第一リングギヤ２２２１は太陽歯車２２２３の反対方向に回転する。

方向変換手段は、共通の作用方向である第一の一方向クラッチ２２３１と第二の一方向クラッチ２２３２とを含む。これらの作用方向は、予め設定された方向、すなわち、主軸２２６の回転方向と同じである。

本実施の形態の増速双方向機械コンバータは、増速遊星歯車機構において、第一リングギヤ２２２１と太陽歯車２２２３とが反対方向に回転するという技術的特徴を利用し、第一リングギヤ２２２１および太陽歯車２２２３それぞれに、同じ作用方向の第一の一方向クラッチ２２３１および第二の一方向クラッチ２２３２を介して主軸２２６を駆動させる。それによって、方向変換を実現する。主軸２２６は、第一リングギヤ２２２１に与えられるトルクが時計方向か反時計方向かに関わらず、予め設定された方向に回転する。

増速双方向機械コンバータは、第二リングギヤ２２４をさらに含む。第二リングギヤ２２４は、第一リングギヤ２２２１と同軸に配置され、第一の一方向クラッチ２２３１と接続されている。これにより、第一リングギヤ２２２１が、第一の一方向クラッチ２２３１を介して主軸２２６を駆動することができる。本実施の形態において、第一リングギヤ２２２１および第二リングギヤ２２４は別体であり、両者が同軸に接続されている。

増速双方向機械コンバータは、第三リングギヤ２２５をさらに含む。第三リングギヤ２２５は、太陽歯車２２２３と同軸に配置され、第二の一方向クラッチ２２３２と接続されている。これにより、太陽歯車２２２３が、第二の一方向クラッチ２２３２を介して主軸２２６を駆動することができる。本実施の形態において、太陽歯車２２２３と第三リングギヤ２２５とが一体となっている。

主軸２２６は、トルク出力部２１に接続固定されている。主軸２２６の回転時に、トルク出力部２１が主軸２２６により回転駆動される。

本実施の形態において、第一の一方向クラッチ２２３１および第二の一方向クラッチ２２３２は、爪である。

図１５に示されるように、第一の一方向クラッチ２２３１は、一対の爪を含む。切換軸２２１に面する爪の側部には湾曲面が設けられている。切換軸２２１には貫通孔が設けられており、この貫通孔にばねが設けられている。貫通孔の二つの開口部にはそれぞれボールプランジャーが設けられており、これら二つのボールプランジャーは、爪の湾曲面と係合する。これにより、第一の一方向クラッチ２２３１と切換軸２２１との接続が形成される。

第一の一方向クラッチ２２３１はピンを介して主軸２２６に取り付けられている。第一の一方向クラッチ２２３１は、二つの反対向きの側面を有しており、これらの側面に歯が設けられている。図１５に示す位置において、第一の一方向クラッチ２２３１の一方の側面の歯が第二リングギヤ２２４と噛合している。第二リングギヤ２２４が時計回りに回転する場合、第一リングギヤ２２２１と第二リングギヤ２２４とが同軸に結合されているため、主軸２２６は時計回りに回転駆動される。すなわち、第一リングギヤ２２２１が、主軸２２６を時計方向に回転させる。第二リングギヤ２２４が反時計方向に回転する場合、第一の一方向クラッチ２２３１は、第二リングギヤ２２４と係合しないため、主軸２２６を回転させることができない。第二リングギヤ２２４は主軸２２６に対して空転する。すなわち、第一リングギヤ２２２１は主軸２２６に対して空転する。

図１６に示すように、第二の一方向クラッチ２２３２は、一対の爪を含む。切換軸２２１に面する爪の側部には湾曲面が設けられている。切換軸２２１には貫通孔が設けられており、この貫通孔にばねが設けられている。貫通孔の二つの開口部にはそれぞれボールプランジャーが設けられており、これら二つのボールプランジャーは、爪の湾曲面と係合する。これにより、第二の一方向クラッチ２２３２と切換軸２２１との接続が形成される。

第二の一方向クラッチ２２３２はピンを介して主軸２２６に取り付けられている。第二の一方向クラッチ２２３２は、二つの反対向きの側面を有しており、これらの側面に歯が設けられている。図１６に示す位置において、第二の一方向クラッチ２２３２の一方の側面の歯が第三リングギヤ２２５と噛合している。第三リングギヤ２２５が時計回りに回転する場合、太陽歯車２２２３と第三リングギヤ２２５とが一体であるため、主軸２２６は時計回りに回転駆動される。すなわち、太陽歯車２２２３が、主軸２２６を時計方向に回転させる。第三リングギヤ２２５が反時計方向に回転する場合、第二の一方向クラッチ２２３２は、第三リングギヤ２２５と係合しないため、主軸２２６を回転させることができない。第三リングギヤ２２５は主軸２２６に対して空転する。すなわち、太陽歯車２２２３は主軸２２６に対して空転する。

図１５および図１６に示される位置において、一方向クラッチ２２３１，２２３２の作用方向は時計方向である。つまり、一方向クラッチ２２３１，２２３２と係合するリングギヤ２２４，２２５のうち時計方向に回転するギヤだけが、主軸１２６を時計方向に駆動することができる。つまり、予め設定された方向は、一方向クラッチ２２３１，２２３２の作用方向と同じであり、時計方向である。

柄部２３は、トルクの入力に用いられる。

図１７に示すように、第二リングギヤ２２４は柄部２３内に設けられ、これらは一体となっている。第一リングギヤ２２２１に面する第二リングギヤ２２４の内周面に沿って三つの湾曲した窪み部が配置されている。図１４に示すように、三つの窪み部は、第二リングギヤ２２４に面する第一リングギヤ２２２１の側部に設けられた三つ凸部と係合する。これにより、第二リングギヤ２２４と第一リングギヤ２２２１とが同軸に結合される。

第二リングギヤ２２４と第一リングギヤ２２２１とを同軸に結合するための方式としては、他の方式を採用することもでき、本発明において制限されるものではない。

保持リング２４は、遊星キャリア２２２４を静止状態で保持するために用いられる。

本実施の形態において、保持リング２４および遊星キャリア２２２４は別体であり、両者が接続固定されている。

本実施の形態のスパナの使用時に、遊星キャリア２２２４を静止させるように保持リング２４を保持し、柄部２３を時計方向に回転させる。これにより、第二リングギヤ２２４に時計方向のトルクが与えられ、第一リングギヤ２２２１を時計方向に回転させることができる。図１６に示すように、第二リングギヤ２２４は主軸２２６を時計方向に回転させ、第一リングギヤ２２２１は遊星歯車２２２２を介して太陽歯車２２２３を反時計回りに回転させる。これにより、第三リングギヤ２２５を反時計回りに回転させることができる。図１５に示すように、第三リングギヤ２２５は、主軸２２６に対して空転する。つまり、太陽歯車２２２３は、主軸２２６に対して空転する。

本実施の形態のスパナの使用時に、遊星キャリア２２２４を静止させるように保持リング２４を保持し、柄部２３を反時計方向に回転させる。これにより、第二リングギヤ２２４に反時計方向のトルクが与えられ、第一リングギヤ２２２１を反時計方向に回転させることができる。図１６に示すように、第二リングギヤ２２４は主軸２２６に対して空転し、第一リングギヤ２２２１は遊星歯車２２２２を介して増速された速度で太陽歯車２２２３を時計回りに回転させる。これにより、第三リングギヤ２２５を時計回りに回転させることができる。図１５に示すように、第三リングギヤ２２５は、主軸２２６を時計方向に回転させる。つまり、太陽歯車２２２３は、主軸２２６を時計方向に回転させる。

増速遊星歯車機構の変速比は、第一リングギヤ２２２１と遊星歯車２２２２との歯数の割合に等しい。本実施の形態では、この変速比が３である。柄部２３を時計方向に回す場合、主軸２２６と同軸に配置されたトルク出力部２１は、同じ速度で時計方向に回転する。柄部２３を反時計方向に回す場合、主軸２２６と同軸に配置されたトルク出力部２１は、３倍の速度で時計方向に回転する。

本実施の形態における増速双方向機械コンバータは、さらに切換手段を含む。切換手段は、第一の一方向クラッチ２２３１および第二の一方向クラッチ２２３２の作用方向を切り換えるために用いられる。

切換手段は、切換軸２２１と、切換軸２２１に設けられた切換つまみ２２７とを含む。切換つまみ２２７を回転させると、切換軸２２１は回転駆動される。これにより、第一の一方向クラッチ２２３１および第二の一方向クラッチ２２３２がピンに対して回転するため、第一の一方向クラッチ２２３１および第二の一方向クラッチ２２３２の作用方向が逆転する。

本実施の形態のスパナは、次の構成をさらに含む。すなわち、トルク出力部２１に設けられた玉を含む解錠手段と、切換つまみ２２７と、ばね２６と、切換軸２２１に設けられた第一溝２２１２および第二溝２２１３とを含む。図１８に示すように、第一溝２２１２および第二溝２２１３は異なる深さを有する。第一溝２２１２および第二溝２２１３の深さは、切換つまみ２２７に近い方の端部においてより深くなっている。

切換つまみ２２７が押下されると、玉が第一溝２２１２または第二溝２２１３の比較的深い部分に入り、解錠が達成される。切換つまみ２２７を放すと、覆われたばね２６により与えられる弾性力によって、切換つまみ２２７が元の位置に復帰するため、玉が比較的浅い部分に移動して跳ね上げられる。

本実施の形態のスパナは、増速遊星歯車機構において、第一リングギヤ２２２１と太陽歯車２２２３とが反対方向に回転するという技術的特徴を利用し、第一リングギヤ２２２１および太陽歯車２２２３それぞれに、同じ作用方向の一方向クラッチ２２３１，２２３２を介して主軸２２６を駆動させる。それによって、方向変換を実現する。トルク出力部２１は、柄部２３の回転方向が時計方向か反時計方向かに関わらず、予め設定された方向に回転する。柄部２３が予め設定された方向と同じ方向に回転するとき、トルク出力部２１および柄部２３は予め設定された方向に同じ速度で回転する。柄部２３が予め設定された方向の反対方向に回転するとき、トルク出力部２１は、柄部２３の３倍の速度で予め設定された方向に回転する。切換手段は、設定方向を逆転させるためのものである。

以上に詳しく本発明の好ましい実施の形態について説明したが、当業者が、創造的な労力を必要とすることなく、本発明の概念に基づいて多くの変更をすることができると理解するべきである。よって、当業者が本発明の概念に従って論理分析、推理あるいは有限の実験を通して得ることができる技術的解決手段はすべて、請求の範囲に含まれるべきである。

１１ ロッド部、１３，２３ 柄部、１４，２４ 保持リング、１５ ボタンカバー部、２１ トルク出力部、２６ ばね、１２１，２２１ 切換軸、１２４，２２４ 第二リングギヤ、１２５，２２５ 第三リングギヤ、１２６，２２６ 主軸、１２７ 押しボタン、２２７ 切換つまみ、１２１１ 螺旋溝、１２２１，２２２１ 第一リングギヤ、１２２２，２２２２ 遊星歯車、１２２３，２２２３ 太陽歯車、１２２４，２２２４ 遊星キャリア、１２３１，２２３１ 第一の一方向クラッチ（爪）、１２３２，２２３２ 第二の一方向クラッチ（爪）、１２６１ ピン、２２１２ 第一溝、２２１３ 第二溝。

Claims (7)

1. 主軸と、第一リングギヤ、遊星歯車、太陽歯車、および、遊星キャリアを含む増速遊星歯車機構とを備えた増速双方向機械コンバータを含む、スクリュードライバーであって、
   前記遊星歯車は、前記遊星キャリアに取り付けられ、互いの回転方向が反対方向である前記第一リングギヤと前記太陽歯車との間に配置されており、
   前記増速双方向機械コンバータは、作用方向が同じである第一の一方向クラッチと第二の一方向クラッチとを含み、前記第一リングギヤおよび前記太陽歯車に、前記主軸を駆動させるための方向変換手段をさらに備え、
   使用時において、前記遊星キャリアは静止状態で保持され、前記第一リングギヤに与えられるトルクが時計方向であるか反時計方向であるかに関わらず、前記主軸が予め設定された方向に回転することを特徴とし、
   前記増速双方向機械コンバータは、
   前記第一リングギヤと同軸に結合され、かつ、前記第一の一方向クラッチと接続された第二リングギヤと、
   前記太陽歯車と同軸に結合され、かつ、前記第二の一方向クラッチと接続された第三リングギヤと、
   前記第一の一方向クラッチおよび前記第二の一方向クラッチの作用方向を切り換えるために用いられる切換手段とをさらに備え、
   前記予め設定された方向とは反対方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に増速された速度で回転し、
   前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、前記第一リングギヤと前記遊星歯車との歯数の割合に等しく、前記予め設定された方向における前記主軸の増速回転の変速比は、３であり、
   前記切換手段は、切換軸と、前記切換軸に設けられた螺旋溝と、前記螺旋溝内にその一端が配置された押しボタンとを含み、
   前記主軸に設けられた長穴内で前記押しボタンの他端が前記主軸に沿って軸方向移動させられることに伴って、前記押しボタンの一端が前記螺旋溝に沿って動くことにより、前記切換軸を回転させる、スクリュードライバー。
2. 前記第一の一方向クラッチと前記第二の一方向クラッチの作用方向は、前記予め設定された方向と同じである、請求項１に記載のスクリュードライバー。
3. 前記遊星キャリアを静止状態で保持するために用いられる保持手段をさらに備える、請求項１に記載のスクリュードライバー。
4. 前記保持手段および前記遊星キャリアは、一体であり、あるいは、接続固定されている、請求項３に記載のスクリュードライバー。
5. 前記保持手段は、保持リングである、請求項３に記載のスクリュードライバー。
6. 前記予め設定された方向と同じ方向のトルクが前記第一リングギヤに与えられた場合に、前記主軸は、前記予め設定された方向に同じ速度で回転する、請求項１に記載のスクリュードライバー。
7. 前記予め設定された方向における前記主軸の等速回転の変速比は、１である、請求項６に記載のスクリュードライバー。

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