JPH0586472U - 電動スクリュードライバのクラッチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】可動クラッチ７に対してドライバビット３が所
定の範囲だけ回転したときは両凸部１１、２０の傾斜面
１１ａ、２０ａの滑り作用でドライバビット３が可動ク
ラッチ７から離反又は近接し、可動クラッチ７とドライ
バビット３が回転しているときは両傾斜面１１ａ、２０
ａの係合による突っ張り力により可動クラッチ７に対す
るドライバビット３の離反状態を保持するようにした。 【効果】ネジ込み初期にドライバビット３と可動クラッ
チ７とを近接状態のまま移動させて可動クラッチ７と固
定クラッチ６とを連結させた直後に、まずドライバビッ
ト３のみを可動クラッチ７に対して前方に突出させ、回
転終了後に可動クラッチ７を圧縮バネ１６により固定ク
ラッチ６に対して離反（前方移動）させるようにしたの
で、可動クラッチ７の移動は迅速に行なわれ、クラッチ
の切れがよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動スクリュードライバにおいて電動モータ側の回転出力をドライバ ビットに対して入り切りするクラッチ機構の改良に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

ドライバビットの先端にネジ頭部を係合させて被加工材に押し付けることによ り、可動クラッチの噛み合い歯を固定クラッチの噛み合い歯に噛み合わせてドラ イバビットを回転駆動するようにしたプッシュタイプの工具は、固定クラッチと 可動クラッチ間に両者が互いに離反するように付勢するバネが介在されており、 このバネ力に抗してドライバビットとともに可動クラッチ側を固定クラッチ側に 押圧させることでクラッチを噛み合わせてドライバビットを回転駆動させるもの である。ところで、このネジ締め機においては、ドライバビットが回転してネジ が締め込まれていくにつれてドライバビットの外周側に配置されているノーズ部 材が被加工材表面に接近してやがて当接状態になり、それ以上は移動できなくな る（固定クラッチも同じ）が、これに対し、なおも回転駆動されているドライバ ビットが可動クラッチとともにネジを締め込みながら被加工材に接近するように 進むから、固定クラッチと可動クラッチの噛み合い状態が徐々に浅くなり最後に は噛み合いが解離してドライバビットの回転が止まり、ネジを所定のネジ込み深 さにネジ締めできるように構成されている。

【０００３】 ところが、上記クラッチ機構によれば、クラッチの噛み合い歯が解離する間際 にクラッチの断続が繰り返されるため激しい異音が発生したり、またクラッチの 噛み合い歯が損傷するという問題が生じていた。

【０００４】 上記現象を解消するものとして、特開昭６３−２６７１７１号公報に示されて いるクラッチ機構が既に知られている。この機構を簡単に説明すると、可動クラ ッチとドライバビットを互いに回転方向の所定角度範囲と軸方向とに可動な状態 に両者間に形成した傾斜溝とこの傾斜溝内に収容したスチールボールにより結合 させて、可動クラッチが固定クラッチと噛み合って駆動力が伝達された瞬間に可 動クラッチとドライバビット間に回転方向と軸方向に相対移動を起させて両クラ ッチ噛み合いを確実にしてスチールボールを介して駆動力がドライバビットに伝 達されるものであり、ネジ締めの最後に可動クラッチが固定クラッチに対し徐々 に離反して噛み合い歯が離れた瞬間に可動クラッチへの回転駆動力が絶たれるこ とにより、可動クラッチとドライバビット間の軸方向駆動力が無くなることによ って可動クラッチをクラッチバネの作用で移動させて離反させ、噛み合い歯の断 続の繰り返し現象が生じないようにしたものである。

【０００５】

【従来技術の問題点】

しかしながら、上記クラッチ機構では、可動クラッチが固定クラッチから徐々 に離反して歯が離れた瞬間には可動クラッチを介して駆動力が伝えられているド ライバビットがネジの頭部に嵌合しているため、慣性で回転している可動クラッ チとの間に負荷トルクが残り、この間可動クラッチとドライバビット間の軸方向 付勢力が残って可動クラッチが固定クラッチから更に離反する動きが停止される 。このため、クラッチの切れがやや緩慢となり、異音が発生する。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は前記欠点を解消し、クラッチの切れを俊敏にして異音の発生を無くす ると同時にクラッチの噛み合い歯の損傷を防止できる電動スクリュードライバの クラッチ機構を提供することをその目的とする。

【０００７】

【目的を達成するための手段】

前記目的を達成するため、本考案に係る電動スクリュードライバのクラッチ機 構は、一面に噛み合い歯を形成するとともに減速機構を介して電動モータに連結 した固定クラッチと、固定クラッチの噛み合い歯と対向する噛み合い歯を有する と共に、固定クラッチに対して軸方向に移動可能に配置され且つ常時離反方向に バネ付勢された可動クラッチと、該可動クラッチに対して軸方向に所定範囲だけ 移動可能で且つ回転方向に所定範囲だけ回転可能に設けられたドライバビットと を備え、前記ドライバビットを後退方向にバネ付勢するとともに、前記可動クラ ッチとドライバビットの相対する面には、それぞれ回転方向に愛対向した傾斜面 を有する凸部を形成し、可動クラッチに対してドライバビットが前記所定の範囲 だけ回転方向に回転したときは前記両凸部の傾斜面が摺動してドライバビットが 可動クラッチに対して所定の範囲だけ離反又は近接し、可動クラッチに対してド ライバビットが所定の負荷を受けて一体に回転しているときは前記両凸部の先端 面が当接してドライバビットが可動クラッチに対して離反することを特徴とする 。

【０００８】

【考案の作用、効果】

前記構成によれば、ドライバビットに保持させたネジ先端を被加工材に押し付 けると、ドライバビットが可動クラッチをバネ付勢に抗して固定クラッチ側に移 動させ、両方の噛み合い歯が噛合し、固定クラッチの回転が可動クラッチに伝達 される。可動クラッチが回転すると、可動クラッチの凸部とドライバビットの凸 部の傾斜面が互いに係合して、両傾斜面の滑り作用により互いに摺動し、その突 っ張り力でドライバビットはバネ付勢に抗して可動クラッチから離反する。可動 クラッチの回転は所定範囲に限定されるから、突出した状態が維持される。

【０００９】 ネジ込みの終了時に可動クラッチがノーズ部材に対して移動することにより固 定クラッチから離反すると、可動クラッチと固定クラッチの噛み合い歯が解離し する。その瞬間、固定クラッチから可動クラッチに対する回転力の伝達が解除さ れ、ドライバビットが回転停止し、その後可動クラッチが所定の範囲だけ回転移 動して停止するとともに、可動クラッチとドライバビットの凸部間の突っ張り力 が瞬時になくなって圧縮バネの作用で可動クラッチが固定クラッチからさらに離 反する方向に移動して噛み合い歯同士の切れを確実にさせる。

【００１０】 上述のように、本考案によれば、クラッチ機構を構成する可動クラッチはドラ イバビットと別体に構成され、回転初期にドライバビットと可動クラッチとを軸 方向後方に移動させて可動クラッチと固定クラッチとを連結させた直後にまずド ライバビットのみを可動クラッチに対して前方に離反させ、回転終了後には可動 クラッチを圧縮バネにより固定クラッチに対して離反させるようにした。このよ うに、ネジ込み終了時には可動クラッチのみが離反するものであるから、その移 動は迅速に行なわれる。したがって、クラッチの切れが俊敏となり、異音も発生 せず、またクラッチの噛み合い歯の損傷を防止できる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面によって本考案の実施例について説明すると、図１は電動スクリュ ードライバの縦断面を示すもので、この電動スクリュードライバは、電動モータ １とクラッチ機構２とドライバビット３を内装したハウジング１の前方にノーズ 部材４をハウジング１に対して相対移動可能に設けてなり、クラッチ機構２は、 電動モータ１に対して減速機構５を介して連結した固定クラッチ６とドライバビ ット３に連結した可動クラッチ７とを同軸上に備え、固定クラッチ６と可動クラ ッチ７との噛み合い歯を噛合・離脱させることによって、電動モータ１側の回転 出力をドライバビット３に対して入り切りするものである。

【００１２】 固定クラッチ６は減速機構５を介して電動モータ１に連結した出力軸９と一体 に形成された円盤状体で、ドライバビット３側の端面上には噛み合い歯８ａが円 周方向に形成されている。

【００１３】 可動クラッチ７は上記固定クラッチ６と上記出力軸９と同軸方向に移動可能に 配置された有底短円筒状部材で、図２に示すように、一側の中央には凹部１０が 形成され、他側には固定クラッチ６の噛み合い歯８ａと相対する外面には噛み合 い歯８ｂが形成されている。中央凹部１０の底壁の内面には円周方向に間隔をお いて凸部１１が形成され、各凸部１１には回転方向に傾斜する傾斜面１１ａが形 成されているとともに、底壁の中央には上記出力軸９の貫通孔１２が形成されて いる。また、上記凹部１０の内周面には軸方向と平行な係合溝１３が形成されて いる。さらに、可動クラッチ７の外周突縁１４と固定クラッチ６の外周突縁１５ との間には圧縮バネ１６が介装され、該圧縮バネ１６により可動クラッチ７は固 定クラッチ６に対して常時離反方向にバネ付勢されている。

【００１４】 ドライバビット３はメインシャフト３ａと一体的に結合され、該メインシャフ ト３ａはハウジング１に固定されたシャフトガイド１８によって可動クラッチ７ に対して軸方向に突出可能に案内されている。ところで、メインシャフト３ａの 端部１７は、上記可動クラッチ７の凹部１０内に挿入される程度に小さく、シャ フトガイド１８よりも大径に形成されている。また、上記大径端部１７において 上記可動クラッチ７の凹部１０の底壁内面と相対する端面の中央部には上記出力 軸９の挿入穴１９が形成されているとともに、上記端面の周縁には上記可動クラ ッチ７の凸部１１に対応する凸部２０が形成されている。該凸部２０にもその回 転方向に傾斜する傾斜面２０ａが形成されている。したがって、ドライバビット ３は、メインシャフト３ａの大径端部１７が可動クラッチ７の凹部１０内に挿入 されて両凸部１１、２０が係合する位置と、シャフトガイド１８に当接するとと もに両凸部１１、２０の先端面が当接する位置との間の所定範囲を軸方向に沿っ て移動することができる。

【００１５】 また、上記大径端部１７の外周面には突部２１が形成され、この突部２１は可 動クラッチ７の凹部１０内壁の係合溝１３内に配置されている（図３(a) 参照） 。係合溝１３の溝の幅方向寸法と軸方向寸法とは突部２１よりも大きいので、メ インシャフト３ａは上記突部２１が上記係合溝１３の両側壁に係合する所定の範 囲内を回転方向と軸方向とに自由に移動することができる。そして、可動クラッ チ７が回転することにより、その回転力は上記突部２１と係合溝１３との係合を 通じてメインシャフト３ａに伝達され、これによりドライバビット３が回転する 。

【００１６】 さらに、上記シャフトガイド１８にはドライバビット３のメインシャフト３ａ を嵌合する嵌合孔２２が形成されているとともに、該嵌合孔２２の一部の内径は 大きく形成されている。この大径部に内には圧縮バネ２３が配置され、ドライバ ビット３は常時後方に付勢されている。

【００１７】 次に、前記構成の電動スクリュードライバのクラッチ機構２の作動態様につい て説明する。まず、電動モータ１を作動させると、その回転力は減速機構５を介 して出力軸９に伝達され、固定クラッチ６が回転する。図３(a) のようにハウジ ング１の先端のノーズ部材４を被加工材Ｐに押し当てると、ノーズ部材４がハウ ジング１に対して相対的に後退移動するので、相対的に前方に突出したドライバ ビット３の先端がノーズ部材４に供給されたネジＮの頭部に係合する。そこで、 さらにネジ先端を被加工材Ｐに押し付けると、図４(a) のようにドライバビット ３はハウジング１に対して相対的に後退移動し、メインシャフト３ａの大径端部 １７が可動クラッチ７を後方に押して圧縮バネ１６に抗して後退移動させ、可動 クラッチ７と固定クラッチ６の両方の噛み合い歯８ａ、８ｂが噛合し、固定クラ ッチ６の回転が可動クラッチ７に伝達される。

【００１８】 ところで、固定クラッチ６と可動クラッチ７の噛み合い歯８ａ、８ｂが噛合し て可動クラッチ７が回転を回転するときは、まず可動クラッチ７が回転していな いメインシャフト３ａの回りを回転する。この回転量はメインシャフト３ａの突 部２１が図３(b) 、図４(b) に示した可動クラッチ７の係合溝１３の一端から図 ５(b) に示した係合溝１３の反対端までの所定の範囲だけ回転する。この相対回 転により、可動クラッチ７の凸部とメインシャフト３ａの大径端部１７の凸部１ １、２０の傾斜面１１ａ、２０ａが互いに係合するから、両傾斜面１１ａ、２０ ａの滑り作用により摺接してメインシャフト３ａは圧縮バネ１６のバネ力に抗し て押し出されて可動クラッチ７から離反し（実際にはハウジング１が押し付け側 と逆方向に押し戻され）、図５(a) のようにシャフトガイド１８の後面に当たっ て初期位置で止まるとともに、可動クラッチ７とメインシャフト３ａの両凸部１ １、２０の傾斜面１１ａ、２０ａが当接してドライバビット３は可動クラッチ７ から離反して突出した状態が維持される。そして、可動クラッチ７の回転によっ てメインシャフト３ａも所定の負荷を受けて一体に回転駆動され、ドライバビッ ト３に保持されたネジは図５(a) の点線で示した被加工材Ｐに対してネジ込まれ ていく。

【００１９】 ドライバビット３が回転を続けてネジ込みの終了直前にノーズ部材４の先端が 図５(a) の実線で示した被加工材Ｐの表面に当接すると、ノーズ部材４の後端２ ５がハウジング１のストッパ片２６に係合し、それ以上は移動することはできな い。したがって、固定クラッチ６も前方移動できないが、ネジＮのネジ込みは続 くので、図６(a) のようにドライバビット３は残りのネジ込み量だけ前方に移動 するから、可動クラッチ７も前方移動し、その結果固定クラッチ６から離反して 噛み合い歯８ａ、８ｂが噛合状態が解離する。解離した瞬間、固定クラッチ６か ら可動クラッチ７に対する回転力の伝達が解除されることにより、可動クラッチ ７とドライバビット３間の回転が停止し、可動クラッチ７がドライバビット３か らの負荷を受けて回転することにより両傾斜面１１ａ、２０ａ間に発生させてい た突っ張り力が解消され、図６(b) のようにメインシャフト３ａの突部２１が可 動クラッチ７の係合溝１３に沿って逆方向に移動するとともに、圧縮バネ１６の 作用で可動クラッチ７が固定クラッチ６からさらに離反する方向に移動して噛み 合い歯同士の切れを確実にさせる。

【００２０】 またこのとき、バネ２３の作用でドライバビット３もネジ頭部から離れる方向 に移動されるので、ドライバビット３とネジＮとが離れてドライバビット３に対 する負荷が解消され、可動クラッチ７との間の突っ張り力が瞬時になくなり、可 動クラッチ７の固定クラッチ６からの離反方向への移動が確実となり、図３(a) に示す初期位置に復帰する。

【００２１】 上述のように前記クラッチ機構２によれば、クラッチ機構２を構成する可動ク ラッチ７はドライバビット３と別体に構成され、回転初期にドライバビット３と 可動クラッチ７とを軸方向後方に移動させて可動クラッチ７と固定クラッチ６と を連結させた直後にまずドライバビット３のみを可動クラッチ７に対して前方に 離反させ、回転終了後には可動クラッチ７を圧縮バネ１６により固定クラッチ６ に対して離反させるようにした。このように、ネジ込み終了時には可動クラッチ ７のみが離反するものであるから、その移動は迅速に行なわれる。したがって、 クラッチの切れが俊敏となり、異音も発生せず、またクラッチの噛み合い歯の損 傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案に係る電動スクリュードライバのクラ
ッチ機構の要部の断面図である。

【図２】上記クラッチ機構の分解斜視図である。

【図３】(a) は上記クラッチ機構の作動状態の初期状態
の説明図であり、(b) は同状態における可動クラッチと
ドライバビットとの位置関係説明図である。

【図４】(a) は上記クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合
い開始時の作動状態説明図であり、(b) は同状態におけ
る可動クラッチとドライバビットとの位置関係説明図で
ある。

【図５】(a) は上記クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合
い開始直後の作動状態の説明図であり、(b) は同状態に
おける可動クラッチとドライバビットとの相対回転説明
図である。

【図６】(a) は上記クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合
いが外れた直後の作動状態の初期状態の説明図であり、
(b) は同状態における可動クラッチとドライバビットと
の相対回転説明図である。

【符号の説明】

３ ドライバビット ６ 固定クラッチ ７ 可動クラッチ ８ａ 噛み合い歯 ８ｂ 噛み合い歯 １１ 凸部 １１ａ 傾斜面 １６ 圧縮バネ ２０ 凸部 ２０ａ 傾斜面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面に噛み合い歯を形成するとともに減
   速機構を介して電動モータに連結した固定クラッチと、
   固定クラッチの噛み合い歯と対向する噛み合い歯を有す
   ると共に、固定クラッチに対して軸方向に移動可能に配
   置され且つ常時離反方向にバネ付勢された可動クラッチ
   と、該可動クラッチに対して軸方向に所定範囲だけ移動
   可能で且つ回転方向に所定範囲だけ回転可能に設けられ
   たドライバビットとを備え、前記ドライバビットを後退
   方向にバネ付勢するとともに、前記可動クラッチとドラ
   イバビットの相対する面には、それぞれ回転方向に愛対
   向した傾斜面を有する凸部を形成し、可動クラッチに対
   してドライバビットが前記所定の範囲だけ回転方向に回
   転したときは前記両凸部の傾斜面が摺動してドライバビ
   ットが可動クラッチに対して所定の範囲だけ離反又は近
   接し、可動クラッチに対してドライバビットが所定の負
   荷を受けて一体に回転しているときは前記両凸部の先端
   面が当接してドライバビットが可動クラッチに対して離
   反することを特徴とする電動スクリュードライバのクラ
   ッチ機構。