JPH06320435A - 電動工具のトルク伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来より用いられている二態様の伝達機構に
おけるそれぞれのメリットだけを兼ね備えたトルク伝達
機構を提供する。 【構成】 減速機構には遊星歯車機構５を採用し、クラ
ッチ７には噛み合いクラッチ機構を採用し、このクラッ
チ７の第２クラッチ部材９は遊星歯車機構５のインター
ナルギヤ５ａの内周側に軸受６を用いて支持する。モー
タ２の出力の伝達経路は直列状になり、減速機構部はコ
ンパクト化されてスイッチ４ｂをスピンドル１０に近い
位置に設定できる。また、クラッチ７には噛み合いクラ
ッチ機構が採用されているので、インターナルギヤ５ａ
はハウジング３に固定しておけば足り、リングは不要と
なる。 【効果】 コンパクト化され、部品点数が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電動ドライバ
ードリル等の電動工具におけるトルク伝達機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的にこの種の電動工具におけるトル
ク伝達機構にあっては、電動モータの出力軸と、ドライ
バビット等の先端工具が装着されるスピンドルとの間に
クラッチを介在した構成が大半であり、このクラッチを
介在する構成としては、例えば特公昭５９−５２２９８
号公報に示されているように遊星歯車機構のインターナ
ルギヤの端面あるいは側面にクラッチカム面を形成して
このインターナルギヤにクラッチ部材としての機能を併
せ持たせた構成としたもの、あるいはモータの出力軸に
対して減速機構としての歯車列を並列に配置し、この歯
車列を経て噛み合いクラッチ、スピンドルに回転力を伝
達する構成としたもの等がある。

【０００３】前者の構成によれば、トルクの伝達経路が
直列になるので減速機構部をコンパクトに構成すること
ができ、これにより電動工具のスイッチをスピンドルに
より近い位置に設定できるメリットがある。スイッチが
スピンドルに近い位置に設定されると、ハンドル部を把
持した手で先端工具に力を掛けやすくなり、電動工具の
使い勝手がよくなる。一方、後者の構成によれば減速機
構を構成する部品点数を前者の構成に比して少なくする
ことができるので、組み立て工程が簡略化されあるいは
メンテナンスが容易になるといったメリットがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
構成にあってはクラッチ作動時にインターナルギヤがス
リップする構成であるため、インターナルギヤをハウジ
ングに対して回転可能に支持する必要があり、このため
別途ケースを用いてこのインターナルギヤを保持し、こ
のケースをハウジングで受ける二重構造とする必要があ
ったので、組み立てあるいは分解時の作業が煩雑になる
問題があった。また、上記ケースを介在させる分だけハ
ウジングの径が大きくなるため、電動工具のコンパクト
化の障害となっていた。他方、後者の構成によれば、減
速機構が並列に配置されるため前者の場合に比して減速
機構部が大径になり、このためスイッチをスピンドルか
らより離れた位置に設定せざるを得ないという問題があ
った。このように、上記二態様の従来技術にはそれぞれ
一長一短があった。

【０００５】本発明は、上記従来の２態様のトルク伝達
機構における問題を解決すべくなされたもので、両者の
欠点を補い合ってメリットだけを併せ持つ電動工具のト
ルク伝達機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、電動
モータの出力軸とスピンドルとの間に遊星歯車機構と噛
み合いクラッチを備え、該噛み合いクラッチの駆動側の
第２クラッチ部材は前記遊星歯車機構のインターナルギ
ヤに軸受を介して支持された構成としたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、電動モータの出力は遊星歯
車機構によって減速された後、噛み合いクラッチを経て
スピンドルに伝達される。噛み合いクラッチの遮断は、
従動側の第１クラッチ部材が軸方向に移動して駆動側の
第２クラッチ部材との係合が解除されることにより達成
される。このため、遊星歯車機構のインターナルギヤは
従来のようにスリップさせる必要はなく、ハウジングに
対して直接回転不能に固定すれば足りるので、従来のケ
ースをインターナルギヤとハウジングとの間に介在させ
る必要はなく、よって組み立て・分解時の作業が簡略化
されるとともにハウジングの径を小さくして電動工具を
コンパクトに構成できる。

【０００８】また、減速機構は、モータの出力軸に対し
て並列に配置される歯車列によらず遊星歯車機構による
構成であるので減速機構部の径は大きくなることなく、
従ってスイッチの位置は後者の構成に比してスピンドル
により近い位置に設定することができる。このように、
上記構成によれば、前記従来の構成による場合の問題は
解消されて両者の有するメリットだけを併せ持つトルク
伝達機構とすることができる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１および図２に基
づいて説明する。図１は、電動工具の一例として電池ド
ライバードリル１の全体を示している。図中２は、ハウ
ジング３の後部に内装された電動モータであり、同モー
タ２はハンドル部４内に装填された電池４ａを電源とし
て、同じくハンドル部４の基部に設けられたスイッチ４
ｂを押し操作すると回転駆動されるようになっている。

【００１０】このモータ２の出力軸２ａには、減速機構
としての遊星歯車機構５が接続されている。この遊星歯
車機構５のインターナルギヤ５ａはハウジング３の内周
面に固定されており、このインターナルギヤ５ａの先端
内周側には軸受６を介して、噛み合いクラッチ７の駆動
側を構成する第２クラッチ部材９が回転可能に支持され
ている。この第２クラッチ部材９と上記遊星歯車機構５
の遊星ギヤ５ｂはピン５ｃによって直結されており、従
ってモータ２の回転は遊星歯車機構５を経てこの第２ク
ラッチ部材９に直接伝達される。この第２クラッチ部材
９の中心孔９ｂにはスピンドル１０の後端部が遊嵌され
ており、従ってこの第２クラッチ部材９はスピンドル１
０の軸回りに回転可能に支持されている。この第２クラ
ッチ部材９の図示左側には、噛み合いクラッチ７の従動
側を構成する第１クラッチ部材８が対向して配置されて
いる。両クラッチ部材８，９の対向面にはそれぞれクラ
ッチ歯８ａ，９ａが形成されており、相互に噛み合って
一体に回転する。第１クラッチ部材８はピン１０ａを介
してスピンドル１０に支持されているため、このスピン
ドル１０と一体に回転し、かつスピンドル１０の軸方向
に移動可能に支持されている。

【００１１】このように構成された噛み合いクラッチ７
の図示左方には、この噛み合いクラッチ７の設定トルク
を調整するためのトルク調整機構１８が配置されてい
る。このトルク調整機構１８は、ハウジング３の先端部
に回転可能に取付けられた調整リング１４と、この調整
リング１４を回転するとスピンドル１０の軸方向に移動
するスライダー１３と、このスライダー１３と上記噛み
合いクラッチ７の第１クラッチ部材８との間に、スラス
トベアリング１２とワッシャ１１を介して装着された圧
縮コイルバネ１５等から構成されている。調整リング１
４の図示右端面には、深さが段階的に異なる調整溝１４
ａが周方向に形成されており、この調整溝１４ａの底面
には、上記スライダー１３のアーム１３ａ，１３ａが突
き当てられている。このため、調整リング１４を回転す
るとスライダー１３の両アーム１３ａが調整溝１４ａの
底面上を移動し、これによってスライダー１３がスピン
ドル１０の軸方向に移動する。スライダー１３が軸方向
に移動すると圧縮コイルバネ１５の弾性力が変化するの
で、噛み合いクラッチ７の設定トルクが変化する。この
ように、このトルク調整機構１８によれば、調整リング
１４を適度な角度だけ回転させることにより噛み合いク
ラッチ７が作動するトルクを無断階に調整できる。

【００１２】なお、図示は省略したが上記スライダー１
３には係合アームが設けられ、この係合アームはハウジ
ングの内周面に係合されている。これによってこのスラ
イダー１３は上記したようにスピンドル１０の軸方向に
は移動可能であるがその軸回りには回転しないようにな
っている。また、圧縮コイルバネ１５は、線径の太いバ
ネ１５ａと線径のより細いバネ１５ｂからなりバネ定数
について二段階に構成されている。このため、より広い
範囲で上記噛み合いクラッチ７の設定トルクを調整でき
るようになっている。

【００１３】スピンドル１０の前部は、軸受１７を介し
て調整リング１４ひいてはハウジング３に回転自在に支
持されている。このスピンドル１０の先端には、キーレ
スタイプのドリルチャック１６が装着されている。この
ドリルチャック１６については特に変更を要しないので
説明を省略する。

【００１４】以上のように構成された本例の電動ドリル
ドライバー１によれば、調整リング１４を所定角度だけ
させて噛み合いクラッチ７の設定トルクを一定値に調整
する。この状態でスイッチ４ｂを押し操作してモータ２
を起動させると、その回転力は遊星歯車機構５を経て第
２クラッチ部材９に伝達される。ここで、スピンドル１
０に負荷される外部トルクが上記設定トルク値以下であ
れば、第１クラッチ部材８が圧縮コイルバネ１５によっ
て第２クラッチ部材９に押し付けられた状態が維持さ
れ、従って両クラッチ部材８，９のクラッチ歯８ａ，９
ａが噛み合って噛み合いクラッチ７が接続された状態が
維持される。クラッチ７が接続された状態であれば、第
２クラッチ部材９に伝達された回転力は第１クラッチ部
材８を経てスピンドル１０に伝達され、従ってドリルチ
ャック１６に装着されたドリルあるいはドライバービッ
ト（図示省略）が回転する。

【００１５】一方、ネジ締めが完了してあるいは切削抵
抗がドリルに負荷される等して使用中にスピンドル１０
に設定値以上の外部トルクが負荷されると、第１クラッ
チ部材８は圧縮コイルバネ１５に抗して図示左方に移動
し、従って第２クラッチ部材９との噛み合いが外れてこ
の第２クラッチ部材９は空転し、噛み合いクラッチ７が
遮断された状態となる。

【００１６】このように、モータ２の回転力は遊星歯車
機構５を経て直接第２クラッチ部材９に伝達される構成
であり、前記従来の技術における後者の構成による場合
のようなモータ２の出力軸に対して並列に設けた減速機
構によって伝達する構成とはなっていない。従って、前
記後者の構成による場合よりも、減速機構部をコンパク
トに構成してスイッチ４ｂをよりスピンドル１０に近い
位置に設定することができ、よって電池ドライバードリ
ル１の使い勝手を良くすることができる。

【００１７】また、噛み合いクラッチ７の遮断は、第１
クラッチ部材８が軸方向に退避して第２クラッチ部材９
との噛み合いが外れることにより達成される構成であ
り、前記従来技術における前者の構成による場合のよう
に遊星歯車機構のインターナルギヤをハウジングに対し
てスリップさせることによりクラッチを遮断する構成と
なっていない。このため、前記したようにインターナル
ギヤ５ａはハウジング３の内周面に回転不能に固定して
おけば足り、従って従来のようなリングをハウジング３
との間に介装しておく必要はない。ことから、部品点数
は減少し、当該電池ドライバードリル１の組み立てある
いは分解時の作業は簡略化される。また、従来のリング
の分だけ減速機構部はコンパクトに構成される。

【００１８】このように、本例の伝達機構によれば、前
記説明した従来の二態様のトルク伝達機構におけるメリ
ットだけを備えて、両者の欠点は共に解消された構成と
することができる。

【００１９】さらに、第２クラッチ部材９を支持する軸
受６は、インターナルギヤ５ａに保持される構成である
ので、組み立て作業におけるアッセンブリ化を促進する
ことができる。つまり、仮に上記軸受６をインターナル
ギヤ５ａではなくハウジング３に直接保持する構成とす
ると、通常ハウジングの内周面にはこの軸受６の軸方向
の位置決めをするための壁部を設ける必要がある。この
ため、組付け時にはこの壁部を境にして軸受側とインタ
ーナルギヤ側に組み分けることとなり、この状態でモー
タを保持しつつ全て一斉にハウジング内に組み込むこと
は非常に作業性が悪い。この点、本例の構成によれば、
遊星歯車機構５、クラッチ７、トルク調整機構１８およ
びスピンドル１０を組み立ててアッセンブリ状態でハウ
ジング３に組付けることができるので上記したような問
題はなく、組付け時あるいは分解時の作業性をよくする
ことができるのである。また、上記壁部を設ける必要が
ないので、その分だけハウジングの軸方向の長さを短く
できるメリットもある。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、部品点数を増やすこと
なく、従って組付け時あるいは分解時の作業性を損なう
ことなく、スイッチをスピンドルに近い位置に設定して
電動工具を使い勝手のよいものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、電動工具の一部破断側
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１…電池ドライバードリル ２…電動モータ ３…ハウジング ４…ハンドル部、４ｂ…スイッチ ５…遊星歯車機構、５ａ…インターナルギヤ ６…軸受 ７…クラッチ ８…第１クラッチ部材 ９…第２クラッチ部材 １０…スピンドル １３…スライダー １４…調整リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータの出力軸とスピンドルとの間
   に遊星歯車機構と噛み合いクラッチを備え、該噛み合い
   クラッチの駆動側の第２クラッチ部材は前記遊星歯車機
   構のインターナルギヤに軸受を介して支持された構成と
   したことを特徴とする電動工具のトルク伝達機構。