JPH0742617Y2 - ネジ着脱作業用の電動工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は携帯に便利なネジ着脱作
業用の電動工具であり、特に衝撃を利用してネジ部を駆
動回転させるものである。本考案のネジ着脱作業用の電
動工具は、例えば自動車の車輪のネジ等を着脱するのに
有用である。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪のネジの固定は、しっかり
と締め付けられているため、タイヤを取り外し及び取り
付けてタイヤの交換又は修理する際、ネジ着脱に大きな
力が必要である。しかし一般の場合は修理工場にあるよ
うな気圧を使った着脱工具がないので、その着脱作業に
十分不便を感じる。

【０００３】本考案人が１９８８年３月１日に出願した
米国特許第４７２７７８０号は、自動車のバッテリ−の
電気を動力源として、車輪のネジを着脱する自動車の携
帯用着脱工具（Ａ Ｖｅｈｉｃｌｅ−Ｃａｒｒｙｉｎｇ
Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｗｒｅｎｃｈ）である。この着脱工
具は、電気の駆動力が充分でないために、手で出力をコ
ントロ−ルせねばならず、出力の時間も思うように掴め
ず、故に回転停止の状況に出合うこともあった。

【０００４】また、本考案人が１９８８年４月１９日に
出願した米国特許第４９２０８３１号は、更に一歩進ん
だ携帯用自動車車輪着脱工具（Ｖｅｈｉｃｌｅ−Ｃａｒ
ｒｙｉｎｇ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｗｒｅｎｃｈ）である。
この着脱工具では、モ−タの出力軸に結合されたクラッ
チ及び駆動部材（ｄｒｉｖｅ ｍｅｍｂｅｒ）が共に回
転する。そして、モ−タの速度が所定の速度を超えた場
合は、前記クラッチが遠心力により隔離して後退させら
れ、これにより前記駆動部材を支持する駆動制御部材が
揺動し、前記駆動部材が回転を伝達する従動部材（Ｆｏ
ｌｌｏｗ ｓｈａｆｔ）に衝突して衝撃を与える。この
高速回転と衝撃の効果により従動部材に結合されたネジ
着脱用部材の出力が増大されるので、車輪の着脱作業の
目的を用意に達成できる。

【０００５】しかしながら、この着脱工具は、ネジの着
脱の力は十分に足りるが、内部の部材が多過ぎるため、
製造組立の工程が複雑となる。また、前記駆動部材は、
その側端を前記従動部材の歯型部に嵌合することによ
り、衝撃の作用で回転を駆動する目的は達成できるが、
若し嵌合動作のタイミングがずれると、駆動部材の側端
及び従動部材の歯型部を損傷するといった問題もある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】本考案は上記事情に鑑
みてなされたものであり、ネジ着脱部材の出力が大き
く、かつ部品数の少ないネジ着脱作業用の電動工具の提
供を解決すべき技術課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案のネジ着脱作業用
の電動工具は、収容室をもつハウジングと、上記収容室
の後方側に収容され、電気動力源に連結されて回転する
出力軸をもつモ−タと、上記収容室の前方側に収容さ
れ、上記モ−タの出力軸が結合されて上記モ−タの駆動
により回転され、前端側に開口する略円柱状の作用室及
び側面に形成され該作用室に通じる欠切部該もつベ−ス
と、上記ベ−スの後端に突設された連結部に固定され、
前端側に爪部を後端側に重り部をそれぞれもつ一対の側
板が両側に揺動自在に保持され、該一対の側板は第１付
勢部材の付勢力でそれぞれの重り部が相互に近接する方
向に揺動した状態で保持され上記モ−タの高速回転時に
該第１付勢部材の付勢力に抗して遠心力により該重り部
が相互に遠隔する方向に揺動し、該爪部は上記モ−タの
低速回転時に該重り部が相互に近接した状態で前端から
前進突出しかつ上記モ−タの高速回転時に該重り部が相
互に遠隔した状態で後退収納されるクラッチと、上記ベ
−スと上記クラッチとの間で軸方向に往復動可能に保持
され、上記側板の爪部が当接する中間部材と、上記ベ−
スの欠切部に非揺動状態で上記作用室に進入しないよう
に揺動自在に保持され、内周両端側に一対の係合部をも
ち、揺動状態で該一対の係合部の一方が上記作用室に進
入する駆動部材と、上記ベ−スの後端面から上記欠切部
に伸びる貫通孔に、上記第１付勢部材の付勢力よりも小
さい付勢力をもつ第２付勢部材を介して往復動可能にか
つ後方側に付勢されて保持され、後端面が上記中間部材
に当接し、該後端面が上記中間部材で押圧されて前進し
たとき前端部が上記駆動部材と係合して駆動部材を非揺
動状態に保持する係合突起と、上記作用室に収容され上
記駆動部材が揺動したときに上記駆動部材の係合部の一
方と係合する被係合部を後方側にもち、上記ハウジング
の前方から突出する着脱用部材が前方側に連結される従
動部材と、を含有することを特徴とするものである。

【０００８】好適な態様において、前記駆動部材は、内
周面の両端側から径方向内方へ一部が突出して前記従動
部材の外周面と摺接する一対の球状部材を自由回転可能
に保持しており、これにより、駆動部材の一端側の球状
部材を従動部材の外周面に接触させて、駆動部材の他端
側の係合部を正確に従動部材の被係合部に係合させるこ
とができる。

【０００９】また、上記第１付勢部材の付勢力は上記第
２付勢部材の付勢力より大きく設定されている。このた
め、上記側板の重り部に所定以上の遠心力が作用してい
ない状態では一対の重り部が相互に近接し、側板の爪部
はクラッチの前端から前進突出して中間部材及び係合突
起が前方側に移動され、係合突起の前端部と駆動部材と
が係合している。

【００１０】

【作用】本考案の電動工具について、静止状態及びモ−
タの低速回転時における作用から説明する。クラッチの
一対の重り部は第１付勢部材の付勢力で相互に近接した
状態にあり、側板の爪部はクラッチの前端から前進突出
している。この爪部は中間部材に当接しているので、中
間部材を介して係合突起が第２付勢部材の付勢力に抗し
て前進した状態で保持されている。したがって、係合突
起の前端部が駆動部材と係合しており、駆動部材は非揺
動状態で保持されている。すなわち、駆動部材の係合部
と従動部材の被係合部とは非係合状態にある。したがっ
て、静止状態からモ−タの低速回転時までは、モ−タが
回転すると駆動部材及びベ−スが回転されるが、この回
転力は従動部材に伝達されない。

【００１１】そして、モ−タが所定の回転速度以上で高
速回転すると、遠心力により一対の重り部が第１付勢部
材の付勢力に抗して側板の揺動中心回りに揺動して相互
に遠隔され、爪部はクラッチに後退収納される。その結
果、第２付勢部材の付勢力により、中間部材及び係合突
起が後方側に移動し、係合突起の前端部と駆動部材との
係合が解除される。これにより、駆動部材は揺動可能状
態となるので、ベ−ス及び駆動部材の回転方向に駆動部
材が揺動し、駆動部材の回転方向の進行側の端部の係合
部がベ−スの作用室内に進入して従動部材の被係合部と
係合する。したがって、駆動部材の係合部が従動部材の
被係合部に衝突する際の衝撃力とともに駆動部材の回転
力が従動部材を介して着脱用部材に伝達される。なお、
この後モ−タを前記所定の回転速度以下の低速回転にす
ると、遠心力の作用が弱まるので第１付勢部材の付勢力
により、一対の重り部は側板の揺動中心回りに揺動して
相互に近接した状態に戻って側板の爪部を介して中間部
材及び係合突起を前方側に移動させようとする。そし
て、駆動部材もある所定の回転速度以下の回転で非揺動
状態になるので、この時上記係合突起が前方側に移動し
て駆動部材と係合する。

【００１２】本考案のネジ着脱作業用の電動工具は、上
記したモ−タの低速回転状態及び高速回転状態が繰り返
し行われることにより、駆動部材から従動部材へ衝撃力
とともに回転力が繰り返し伝達される。したがって、本
考案のネジ着脱作業用の電動工具は、着脱用部材の出力
が大きく、ネジ着脱作業を短時間にかつ容易に行うこと
ができる。

【００１３】また、本考案の電動工具は部品数が少なく
構造が簡単で軽量である。このため、製造コストが低減
し、かつ製造作業及びネジ着脱作業性に優れる。

【００１４】

【実施例】次に図面を参照しながら、本考案の実施例に
ついて接続する。なお、以下の説明において前側は図１
における左側のことを、後側は図１における右側のこと
を示す。本実施例のネジ着脱作業用の電動工具は、収容
室１０２をもつハウジング１００と、ハウジング１００
の収容室１０２の後方側に収容され回転出力軸１０３を
もつモ−タ１０１と、ハウジング１００の収容室１０２
の前方側に収容されモ−タ１０１の回転出力軸１０３に
結合されたベ−ス１０と、ベ−ス１０の後端に突設され
た連結部１４に連結され一対の側板２１をもつクラッチ
２０と、ベ−ス１０とクラッチ２０との間で軸方向に往
復動可能に保持された中間部材５０と、ベ−ス１０に揺
動自在に保持された駆動部材３０と、ベ−ス１０にバネ
（第２付勢部材）１２を介して軸方向に往復動可能に保
持された一対の係合突起１１と、駆動部材３０から回転
力が伝達され、ネジ又はナットの着脱用部材が連結され
る従動部材４０とを主な構成要素としている。

【００１５】本実施例の電動工具は、モ−タ１０１から
伸びる電気コ−ドのプラグ（図示せず）を自動車のライ
タ−のソケットに挿入することにより、自動車のバッテ
リ−の電源を受ける。ハウジング１００にはスイッチ部
１０４をもつ把手部１０５が一体的に形成されている。

【００１６】モ−タ１０１は可逆モ−タであり、転向制
御部（図示せず）の制御により正、負回転が可能であ
る。この転向制御部の制御で、ネジの取り付け、又は取
り外しの作業の選択をする。ベ−ス１０は前端側に開口
する略円柱状の作用室１５と、側面の一部の上部半分が
欠切されて形成され作用室１５に通じる欠切部１６とを
もっている。また、ベ−ス１０の後端に突設された連結
部１４は円形状の外周面をもつ円形状連結部１４ａと、
略正方形状の外周面をもつ正方形状連結部１４ｂとをも
っている。

【００１７】クラッチ２０は、第７図に示すように、上
記正方形状連結部１４ｂに嵌合固定されている開口部２
３ａをもつクラッチ本体２３と、クラッチ本体２３の両
側にロッド２４を中心として揺動自在に保持された一対
の側板２１と、右側の側板２１を時計回り方向、左側の
側板２１を反時計回り方向に付勢するねじりバネ（第１
付勢部材）２２とからなっている。

【００１８】ねじりバネ２２は端部の一方はクラッチ本
体２３に固定され、ねじりバネ２２の端部の他方は側板
２１に固定されている。側板２１は、前端側に爪部２１
ａを後端側に重り部２１ｂをそれぞれもっている。この
一対の側板２１は、モ−タ１０１の静止状態及び低速回
転時で、ねじりバネ２２の付勢力によりそれぞれの重り
部２１ｂが相互に近接した状態（図８の状態）で保持さ
れている。このとき、爪部２１ａはクラッチ本体２３の
前端から前進突出している。また。モ−タ１０１の高速
回転時では、ねじりバネ２２の付勢力に抗して上記重り
部２１ｂが遠心力によりロッド２４を揺動中心として揺
動して相互に遠隔され、爪部２１ａはクラッチ本体２３
内に後退収納される（図９の状態）。なお、上記ねじり
バネ（第１付勢部材）２２の付勢力は上記バネ（第２付
勢部材）１２の付勢力より大きく、かつクラッチ２０が
所定の回転速度以上で高速回転されると一対の重り部２
１ｂが遠心力により相互に遠隔されるように設定されて
いる。

【００１９】中間部材５０は前端部にフランジ部をもつ
短円筒形状で、上記円形状連結部１４ａに軸方向に往復
動可能に保持されている。なお、上記側板２１の爪部２
１ａが中間部材５０のフランジ部に当接している。駆動
部材３０は、その中央に穿設された貫通孔３１に通され
た結合軸１３を枢軸としてベ−ス１０の欠切部１６に揺
動自在に保持されている。上記貫通孔３１の前端開口部
及び後端開口部の周囲には、駆動部材の揺動をスム−ズ
にするための周縁部３７が突設されている。また、駆動
部材３０の後端面には貫通孔３１の両側に凹孔３２が形
成されている。そして、駆動部材３０の円周方向の両側
には外周面から内周面に貫通し、内周面の開口部が径小
となった孔３４が穿設され、この孔３４内に孔３４の径
と略等しい直径をもつ鉄球３３がバネ３５で径方向内方
に付勢されて回転自在に保持されている。また、孔３４
の外周面側の開口部には蓋部３６が螺嵌され、孔３４の
内周面側の開口からは鉄球３３の一部が突出している。
なお、駆動部材３０の内周面の両端部が係合部を構成す
る。

【００２０】係合突起１１は、後端側の径大基部１１ａ
と先端側の径小突起部１１ｂとからなっている。この突
起部１１ｂは、ベ−ス１０の後端面から欠切部１６に貫
通する貫通孔１７内を進入して駆動部材３０の凹孔３２
に嵌合している。なお、貫通孔１７は、係合突起１１の
突起部１１ｂを通して基部１１ａを通すことのできない
径小部をもっているので、係合突起１１の前方側への移
動が規制されている。また、係合突起１１の後端面は上
記中間部材５０と当接している。

【００２１】従動部材４０は後端径大部４２をもち、こ
の後端径大部４２には円形方向の一部に径小部４３が形
成されている。そして、この径小部４３の円周方向の両
端の肩部４１が一対の被係合部を構成している。上記構
成を有する本実施例のネジ着脱作業用の電動工具は、静
止状態及びモ−タ１０１の低速回転時において、クラッ
チ２０の一対の側板２１はねじりバネ２２で付勢されて
一対の重り部２１ｂが相互に近接した状態にあり、側板
２１の爪部２１ａはクラッチ２０の前端から前進突出し
ている（図８の状態）。この爪部２１ａは中間部材５０
のフランジ部に当接しているので、中間部材５０を介し
て係合突起１１がバネ１２の付勢力に抗して前進した状
態で保持されている。したがって、係合突起１１の突起
部１１ｂが駆動部材３０の凹孔３２内に嵌合しており、
駆動部材３０は非揺動状態に保持されている。すなわ
ち、駆動部材３０の係合部と従動部材４０の被係合部
（肩部４１）とは非係合状態にある。したがって、静止
状態からモ−タ１０１の低速回転時までは、モ−タ１０
１が回転すると駆動部材３０及びベ−ス１０が回転され
るが、この回転力は従動部材４０に伝達されない。

【００２２】そして、モ−タ１０１が所定の回転速度以
上で高速回転すると、遠心力により一対の側板２１がバ
ネ２２の付勢力に抗して揺動して一対の重り部２１ｂが
相互に遠隔され、爪部２１ａはクラッチ２０内に後退収
納される（図９の状態）。その結果、バネ１２の付勢力
により、中間部材５０及び係合突起１１が後方側に移動
し、係合突起１１の突起部１１ｂは駆動部材３０の凹孔
３２から離れる。これにより、駆動部材３０は揺動可能
状態となるので、ベ−ス１０及び駆動部材３０の回転方
向に駆動部材３０が揺動し、駆動部材３０の回転方向の
進行側の係合部がベ−ス１０の作用室１５内に進入して
従動部材４０の肩側４１と係合する。このとき、駆動部
材３０の内周面から進出している鉄球３３は常に従動部
材４０の後端径大部４２の外周面と摺接している。した
がって、駆動部材３０の係合部が従動部材４０の被係合
部（肩部４１）に衝突する際の衝撃力とともに駆動部材
３０の回転力が従動部材４０を介して着脱用部材に伝達
される。なお、この後モ−タ１０１を前記所定の回転速
度以下の低速回転にすると、遠心力の作用が弱まるので
バネ２２の付勢力により一対の側板２１は重り部２１ｂ
が相互に近接する方向に揺動して、側板２１の爪部２１
ａを介して中間部材５０及び係合突起１１を前方側に移
動させようとする。そして、駆動部材３０もある所定の
回転速度以下の回転で非揺動状態になるので、この時上
記係合突起１１が前方側に移動して駆動部材３０の凹孔
３２内に嵌合する。

【００２３】本実施例のネジ着脱作業用の電動工具は、
スイッチ部１０４の制御により、上記したモ−タ１０１
の低速回転状態及び高速回転状態が繰り返し行われるこ
とにより、駆動部材３０から従動部材４０へ衝撃力とと
もに回転力が繰り返し伝達される。したがって、本実施
例のネジ着脱作業用の電動工具は、着脱用部材の出力が
大きく、ネジ着脱作業を短時間にかつ容易に行うことが
できる。

【００２４】また、本実施例の電動工具は部品数が少な
く構造が簡単で軽量である。このため、製造コストが低
減し、かつ製造作業性及びネジ着脱作業性に優れる。さ
らに、本実施例の電動工具では、駆動部材３０の内周面
側から鉄球３３が径方向内方に進出しているので、駆動
部材３０が揺動したとき常に鉄球３３が従動部材４０の
後端径大部４２の外周面と摺接するので、駆動部材３０
の係合部は確実に従動部材４０の肩部４１と係合し、駆
動部材３０から従動部材４０へより確実に回転駆動力を
伝達することができる。

【００２５】

【考案の効果】以上詳述したように本考案のネジ着脱作
業用の電動工具は、着脱用部材の出力が大きく、ネジ着
脱作業を短時間にかつ容易に行うことができる。また、
部品数が少なく構造が簡単で軽量なので、製造コストが
低減し、かつ製造作業性及びネジ着脱作業性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるネジ着脱作業用の電動
工具の全体構成を示す一部断面図、

【図２】上記電動工具の部分分解斜視図、

【図３】係合突起が駆動部材に嵌合した状態を示す部分
断面図、

【図４】係合突起が駆動部材から隔離した状態を示す断
面図、

【図５】駆動部材が従動部材から離隔した状態を示す断
面図、

【図６】駆動部材が従動部材に係合しようとする状態を
示す断面図、

【図７】クラッチの分解斜視図、

【図８】、

【図９】側板の揺動を説明する平面図である。

【符号の説明】

１００…ハウジング １０１…モ−タ １０…ベ−
ス １１…係合突起 １２…バネ（第２付勢部材） １５…作用室 １６…欠切部 ２０…クラ
ッチ ２１…側板 ２１ａ…爪部 ２１ｂ…重
り部 ２２…ねじりバネ（第１付勢部材） ３０…駆動
部材 ４０…従動部材 ５０…中間部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】収容室をもつハウジングと、 上記収容室の後方側に収容され、電気動力源に連結され
   て回転する出力軸をもつモ−タと、 上記収容室の前方側に収容され、上記モ−タの出力軸が
   結合されて上記モ−タの駆動により回転され、前端側に
   開口する略円柱状の作用室及び側面に形成され該作用室
   に通じる欠切部をもつベ−スと、 上記ベ−スの後端に突設された連結部に固定され、前端
   側に爪部を後端側に重り部をそれぞれもつ一対の側板が
   両側に揺動自在に保持され、該一対の側板は第１付勢部
   材の付勢力でそれぞれの重り部が相互に近接する方向に
   揺動した状態で保持され上記モ−タの高速回転時に該第
   １付勢部材の付勢力に抗して遠心力により該重り部が相
   互に遠隔する方向に揺動し、該爪部は上記モ−タの低速
   回転時に該重り部が相互に近接した状態で前端から前進
   突出しかつ上記モ−タの高速回転時に該重り部が相互に
   遠隔した状態で後退収納されるクラッチと、 上記ベ−スと上記クラッチとの間で軸方向に往復動可能
   に保持され、上記側板の爪部が当接する中間部材と、 上記ベ−スの欠切部に非揺動状態で上記作用室に進入し
   ないように揺動自在に保持され、内周両端側に一対の係
   合部をもち、揺動状態で該一対の係合部の一方が上記作
   用室に進入する駆動部材と、 上記ベ−スの後端面から上記欠切部に伸びる貫通孔に、
   上記第１付勢部材の付勢力よりも小さい付勢力をもつ第
   ２付勢部材を介して往復動可能にかつ後方側に付勢され
   て保持され、後端面が上記中間部材に当接し、該後端面
   が上記中間部材で押圧されて前進したとき前端部が上記
   駆動部材と係合して駆動部材を非揺動状態に保持する係
   合突起と、 上記作用室に収容され上記駆動部材が揺動したときに上
   記駆動部材の係合部の一方と係合する被係合部を後方側
   にもち、上記ハウジングの前方から突出する着脱用部材
   が前方側に連結される従動部材と、を含有することを特
   徴とするネジ着脱作業用の電動工具。
2. 【請求項２】前記駆動部材は、内周面の両端側から径方
   向内方へ一部が突出して前記従動部材の外周面と摺接す
   る一対の球状部材を自由回転可能に保持することを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲の第項記載のネジ着脱作
   業用の電動工具。