JPH06182673A - 電動工具の締め付けトルク調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造ながら、常にクリック感のある締
め付けトルク調整操作を広範囲にわたって行なえる上
に、このトルク調整値が振動で変化してしまうことがな
いものとする。 【構成】 クラッチハンドル１０の回動にて軸方向移動
を行う調整部材３とトルク調整用のクラッチ部との間に
配されてクラッチ部の滑り出しトルクをばね負荷にて設
定するクラッチばね３５を設け、クラッチ部のボールと
クラッチばね３５との間にクリック板２０とクラッチ板
２５との２枚の板を介在させる。クラッチハンドル１０
と一体に回転するクリック板２０はギアケースに軸方向
に移動可能且つ回転不能に配設されたクラッチ板２５と
のクリック係合部を備えており、上記調整部材３はその
軸方向移動でクラッチ部材を押圧する押圧部３０を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動工具、殊に電動ドラ
イバーの締め付けトルク調整機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動ドライバーのような電動工具におい
て、締め付けトルクを調節可能とするものとして実開平
１−３８６７３号公報に、次のようなものが提案されて
いる。トルクリミッターとしてのこのトルク調整機構に
ついて簡単に説明すると、モータから出力軸に至る動力
伝達経路中に遊星機構を配して、この遊星機構における
リングギアを遊転自在とし、このリングギアの端面に突
条を設けておく。

【０００３】一方、本体の先端部に、ギアケースの先端
部外周面に形成されている雄ねじと螺合する調整部材を
配置し、更に本体に対して回動自在なクラッチハンドル
を配置して、クラッチハンドルの回転によって調整部材
も回転して上記螺合で軸方向に移動するようにしてお
く。そしてギアケースの段部に設けた貫通孔内にボール
を配置して、調整部材とこのボールとの間にクラッチば
ねとクラッチ板とを配設し、クラッチ板を介して受ける
クラッチばねのばね力でボールがリングギアの上記突条
が設けられた一面に接するようにしておく。

【０００４】負荷トルクが小さいうちは、リングギアの
回転がボールとの係合によって阻止されていることか
ら、モータから出力軸へと動力が伝達されるものの、リ
ングギアにかかる負荷トルクが、ボールとリングギアと
の間の係合力よりも大きくなると、リングギアが空転を
始めることから、出力軸にはモータの回転が伝わらなく
なる。

【０００５】クラッチハンドルを回動させて調整部材を
軸方向に移動させれば、クラッチばねの圧縮量が変わる
ために、クラッチばねがクラッチ板を介してボールに与
えているボールとリングギアとの間の係合力が変化し、
これに伴なってリングギアが空転を始める負荷トルクが
変化する。従って、締め付けトルクの調整を行なえるわ
けである。

【０００６】ところで、リングギアの背面側はスラスト
受板で受けられてリングギアは軸方向に移動することが
ないようにされていることから、リングギアの空転時に
は、ボールが突条を乗り越えてはクラッチばねの付勢で
リングギアの端面に衝突することを繰り返すことにな
り、軸方向振動が発生する。この軸方向振動は、調整部
材とギアケースとのねじ結合部において、クラッチハン
ドル及び調整部材を回動させる分力を生じさせ、これが
原因で調整部材が本体１の先端側に戻り、クラッチ部の
滑り出しトルクを小さくしてしまう。

【０００７】このために、上記公報に示されたもので
は、クラッチばねとボールとの間に介在しているクラッ
チ板を、クラッチハンドルと一体に回転するものとする
とともに、ボールやギアケースとの間にクリック係合す
るクリック係合部を備えたものとし、これによって上記
の振動に起因する調整部材及びクラッチハンドルの回動
を防ぎ、またクラッチハンドルを回転させて締め付けト
ルクを調整する時にクリック感が生じるようにしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、上記ク
リック感の発生には、クラッチ板がクラッチばねに抗し
て後退することが条件として必要となっているために、
クラッチ部の滑り出しトルクを無限大に設定、つまりク
ラッチばねを最大に圧縮した状態にして、ボールが突条
を越えることができない状態に設定しようとすると、ク
リック感が得られなくて操作感が悪くなるとともに、と
もすれば締め付けトルク調整操作ができなくなってしま
うことになる。また、クリック感が常に生じるようにす
るとすれば、この時には滑り出しトルクを無限大に設定
することができなくなる。

【０００９】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは簡単な構造ながら、常
にクリック感のある締め付けトルク調整操作を広範囲に
わたって行なえる上に、このトルク調整値が振動で変化
してしまうことがない電動工具の締め付けトルク調整機
構を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、筒状
の本体の先端部に回動自在に配設されたクラッチハンド
ルと、本体内に軸方向に可動で且つ任意位置で停止自在
に配設された調整部材と、トルク調整用のクラッチ部
と、上記調整部材とクラッチ部との間に配されてクラッ
チ部の滑り出しトルクをばね負荷にて設定するクラッチ
ばねとを備えるとともに、調整部材とクラッチハンドル
との間にクラッチハンドルの回動にて調整部材を軸方向
に移動させる係合部が設けられている締め付けトルク調
整機構において、クラッチ部はクラッチばねのばね付勢
をクリック板とクラッチ板との２枚の板を介して受ける
ボールを具備しており、上記クリック板はクラッチハン
ドルとの係合部を備えてクラッチハンドルと一体回転す
るものとされるとともに、ギアケースに軸方向に移動可
能且つ回転不能に配設された上記クラッチ板とのクリッ
ク係合部を備えており、上記調整部材はその軸方向移動
でクラッチ部材を押圧する押圧部を備えていることに特
徴を有している。

【００１１】

【作用】本発明によれば、クリック感はクラッチハンド
ルと共に回転するクリック板とクラッチ板との間で得る
上に、調整部材がクリック板を介することなくクラッチ
板を直接押圧する押圧部を備えているために、クラッチ
部の滑り出しトルクを無限大に設定することも、クリッ
ク感を損なうことなく可能なものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、この締め付けトルク調整機構は、電動ドリルドラ
イバーのような電動工具に用いられるものであって、そ
の本体１内には、モータ４と、ギアケース８とが納めら
れ、ギアケース８内にはモータ４の出力を減速する３段
の遊星機構と、電動ドライバーとして使用する時のため
の締め付けトルク調整機構とが納められており、ギアケ
ース８の先端から突出する出力軸９の先端には、ドライ
バービットやドリルビットが選択的に取り付けられるチ
ャック（図示せず）が取り付けられる。

【００１３】上記モータ４の出力軸に設けられたサンギ
ア４１と、ギアケース８内面に固着されたリングギア４
３とにキャリア４４で支持された複数個の遊星ギア４２
が噛み合っており、そしてキャリア４４に一体に形成さ
れているサンギア４５と遊転自在に支持されているリン
グギア４７とに複数個の遊星ギア４６が噛み合ってい
る。なお、リングギア４７は、軸方向にスライド自在且
つ回転自在となっているとともに、一方側に移動した時
はギアケース８と係合し、他方側に移動した時には図に
示すように、キャリア４４に係合するものであり、どち
らに設定するかによって減速比を変更できるようになっ
ている。そし上記遊星ギア４６を支持しているキャリア
４８は、３段目の遊星機構のサンギア４９を一体に備え
ており、このサンギア４９と、ギアケース８内に遊転自
在に配されたリングギア５０とに遊星ギア５１が噛み合
っている。遊星ギア５１を支持しているキャリア５２
は、ロック板９０を介して出力軸９に連結されている。

【００１４】締め付けトルク調整機構は上記３段目の遊
星機構における遊転自在とされたリングギア５０を利用
しているもので、このリングギア５０の軸方向端面に形
成された突条５５と、ギアケース８の段部を軸方向に貫
通するものとして設けられている貫通孔に配設されて上
記突条５５と係合するボール５と、ギアケース８の小径
とされた先端部外周面に配されている調整部材３と、調
整部材３に一端を弾接するとともに他端をクリック板２
０とクラッチ板２５とを介して上記ボール５に弾接させ
るクラッチばね３５と、本体１の先端部に回動自在に取
り付けられたクラッチハンドル１０とからなるもので、
調整部材３は図３にも示すように、ギアケース８の小径
部外周面に形成された雄ねじ８０と螺合する雌ねじ３２
を内周面に備えるとともに、前記クラッチハンドル１０
の内面に形成されている軸方向の縦溝１８と摺動自在に
係合する突起３１を外周面に備えて、クラッチハンドル
１０の回転に伴なってギアケース８に対し、軸方向に螺
進退するものとなっており、さらにクラッチ板２５に向
けて突出する複数個の押圧突起３０を一端に備えてい
る。

【００１５】そして、クラッチばね３５とボール５との
間に介在する部材であるクリック板２０は、図４に示す
ように、環状に形成されているとともに、多数個が等間
隔に並ぶクリック係合用の係合孔２１を備えており、外
周面からはクラッチハンドル１０内面の上記縦溝１８に
係合する突部２２を突出させている。また、クリック板
２とボール５との間に位置する環状のクラッチ板２５
は、ギアケース８に対して回転不能に且つ軸方向移動自
在に取り付けられるもので、図２(a)に示すように、ク
リック板２０側に突出するとともに多数が等間隔に並ん
でいるクリック係合用の突部２６を備え、内周側に複数
個の接触部２８を突設したものとなっている。

【００１６】次に、トルク調節機構の動作について説明
する。図１は締め付けトルクを最も小さくした状態を示
しており、モータ４の出力は、１段目及び２段目の遊星
機構と、クラッチばね３５による付勢でボール５が係止
することにより回転が妨げられているリングギア５０を
備えた３段目の遊星機構とによって減速されて出力軸９
に伝達される。そしてリングギア５０にかかる負荷トル
クが、クラッチばね３５によって与えられたボール５と
リングギア５０との係合力よりも高くなれば、リングギ
ア５０がクラッチばね３５に抗してボール５を押し出し
て、空転を始める。突条５５を備えたリングギア５０と
ボール５とからなるトルク調整用クラッチ部が滑るため
に、締め付けトルクの制限がなされるわけである。

【００１７】クラッチハンドル１０を回転させることに
より、調整部材３を図１中において下方に移動させてク
ラッチばね３５を圧縮したならば、ボール５とリングギ
ア５０との係合力が大きくなるために、リングギア５０
が空転を始める負荷トルクが大きくなる。つまり、締め
付けトルクが大きくなる。また、クラッチハンドル１０
を回転させる時、クラッチハンドル１０と共に回転する
クリック板２０は、ギアケース８に回転不能に装着され
ているクラッチ板２５との間で係合孔２１と突部２６と
のクリック係合によってクリックを発生させる。

【００１８】そして図１に鎖線で示すように、調整部材
３における押圧突起３０がクラッチ板２５の接触部２８
に接するところまで調整部材３を移動させれば、ボール
５が突条５５に押されて後退することができなくなるた
めに、クラッチ部の滑り出しトルクが無限大となるもの
であり、電動ドリルとしての使用に適した状態となる。
また、このようにしても、クラッチばね３５は最大限に
圧縮された状態となっておらず、上記クリック発生時に
生ずるクリック板２０の軸方向移動を許す状態であるた
めに、操作感が悪くなることはない。尚、クラッチばね
３５からリングギア５０に加えられるスラスト力は、ス
ラスト板７０によって受けている。

【００１９】さて、上記クラッチ部が滑る時には、ボー
ル５がリングギア５０の突条５５を乗り越えてはクラッ
チばね３５の付勢でリングギア５０の端面に衝突するた
めに軸方向の振動が発生し、このために調整部材３とギ
アケース８との螺合部では調整部材３及びこれと回転に
ついて一体であるクラッチハンドル１０が回転しようと
するが、これはギアケース８に回転不能に取り付けられ
たクラッチ板２５と、クラッチ板２５とクリック係合す
るとともにクラッチハンドル１０と回転が一体になされ
るクリック板２０とによって阻止される。

【００２０】図５及び図６に示す実施例は、クラッチ板
２５における調整部材３の押圧突起３０が接する接触部
２８を調整部材３側に向けて突出する山型の凸部として
形成するとともに、接触部２８間を環状につなぐこと
で、凸部とした場合の強度低下を補ったものを示してい
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明においては、クラッ
チばねのばね付勢をクリック板とクラッチ板との２枚の
板を介してボールに伝えるとともに、上記クリック板は
クラッチハンドルとの係合部を備えてクラッチハンドル
と一体回転するものとし、またギアケースに軸方向に移
動可能且つ回転不能に配設された上記クラッチ板とのク
リック係合部を備えたものとしているために、振動によ
るクラッチハンドル及び調整部材の不要な回転を阻止す
ることができると同時に、クラッチハンドルの回転によ
る締め付けトルク調整操作をクリック感のあるものとす
ることができるものであり、しかも調整部材がクリック
板を介することなくクラッチ板を直接押圧する押圧部を
備えているために、クラッチ部の滑り出しトルクを無限
大に設定することも、クリック感を損なうことなく可能
なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の縦断面図である。

【図２】(a)(b)は同上の水平断面図である。

【図３】調整部材を示すもので、(a)は底面図、(b)は断
面図である。

【図４】クリック板を示すもので、(a)は断面図、(b)は
底面図である。

【図５】他の実施例の縦断面図である。

【図６】同上のクラッチ板を示すもので、(a)は断面
図、(b)は平面図である。

【符号の説明】

３ 調整部材 ５ ボール １０ クラッチハンドル ２０ クリック板 ２５ クラッチ板 ３０ 押圧突起 ３５ クラッチばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の本体の先端部に回動自在に配設さ
   れたクラッチハンドルと、本体内に軸方向に可動で且つ
   任意位置で停止自在に配設された調整部材と、トルク調
   整用のクラッチ部と、上記調整部材とクラッチ部との間
   に配されてクラッチ部の滑り出しトルクをばね負荷にて
   設定するクラッチばねとを備えるとともに、調整部材と
   クラッチハンドルとの間にクラッチハンドルの回動にて
   調整部材を軸方向に移動させる係合部が設けられている
   締め付けトルク調整機構において、クラッチ部はクラッ
   チばねのばね付勢をクリック板とクラッチ板との２枚の
   板を介して受けるボールを具備しており、上記クリック
   板はクラッチハンドルとの係合部を備えてクラッチハン
   ドルと一体回転するものとされるとともに、ギアケース
   に軸方向に移動可能且つ回転不能に配設された上記クラ
   ッチ板とのクリック係合部を備えており、上記調整部材
   はその軸方向移動でクラッチ部材を押圧する押圧部を備
   えていることを特徴とする電動工具の締め付けトルク調
   整機構。