JPH075927Y2

JPH075927Y2 - トルク調整装置

Info

Publication number: JPH075927Y2
Application number: JP1991019996U
Authority: JP
Inventors: 隆夫横田; 康男和田
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2005-02-15
Also published as: JPH0580611U; US5277527A

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はトルク調整装置に係り、
特に電動ドリルで使用されるトルク調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に使用されている電動ドリル
のトルク調整装置においては、実開昭５９−１８３７６
４号、特公昭５７−６１５５４号に記載されているもの
が広く知られている。実開昭５９−１８３７６４号に記
載のものは、クラッチ調整ハンドルの端面に溝を成形
し、この溝に係合可能な突起を有するクラッチ取付板を
上記クラッチ調整ハンドルの端面に設けたものである。
そして、クラッチ調整ハンドルを回転させて、このクラ
ッチ調整ハンドルを上記突起の高さ分だけ軸方向に移動
させるようにしたものである。

【０００３】また、特公昭５７−６１５５４号に記載さ
れたものは、支持部材に形成された傾斜面に平坦部を設
けて、傾斜面を階段状にしたものである。そして、この
平坦部にはクラッチ板がはまり込むための凹溝が形成さ
れ、この凹溝にクラッチ板がはまり込むことによって支
持部材の回転角度の位置決めを行なっている。このクラ
ッチ板を押圧するクラッチばねの圧縮量によって、スチ
ールボールを介して内歯歯車の保持力を調節し、出力の
トルクを調節している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述した実
開昭５９−１８３７６４号に係る構成のものでは、クラ
ッチ調整ハンドルが軸方向に移動するために、クラッチ
調整ハンドルとハウジングとの間に隙間を形成しなけれ
ばならず、外観が見苦しいといった問題点がある。ま
た、かかる移動により、ばねの圧縮量が変化するので、
最大トルクの設定が困難であるといった問題点がある。
さらに、クラッチ調整ハンドルは樹脂で、クラッチ取付
板は鋼板で製造されているために、クラッチ調整ハンド
ルの溝が摩耗し、ひいては位置決めできないといった問
題点がある。

【０００５】また、上述した特公昭５７−６１５５４号
に係る構成のものでは、ロック状態（ばねを圧縮させた
状態）で保持した際には、クラッチ板が平坦部の凹溝に
はまり込んでいるため、クラッチ板がこの凹溝を乗り越
えるためには、保持した状態ではばねを十分に圧縮した
状態とすることができないため、最大トルクの設定が困
難であるといった問題点がある。また、支持部材を回転
させる力はクラッチばねが圧縮されている時と、圧縮さ
れていない時とで大きく異なり、回す力が不均一である
といった問題点がある。さらに、圧縮されている時には
クリック感があるものの、圧縮されていない時にはクリ
ック感がないため、所定のポジションに位置したか否か
の判断が困難であるといった問題点がある。さらに、ク
ラッチ板の支持爪が傾斜面の平坦部にクラッチばねで強
く押しつけられており、この状態で支持部材を回転させ
ると、支持爪は平坦部に強く押しつけられた状態で平坦
部を乗り越えることになる。ここで、一般には、支持部
材は樹脂で、クラッチ板は鋼板で製造されているため
に、傾斜角の平坦部は摩耗、変形を起こし、耐久性に欠
けるといった問題点がある。

【０００６】本考案は上述のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、耐久性を向上させ、最大トルクの設定
および微調整を容易に行なうことができ、トルク調整筒
の回転力を常時一定に保つことができるトルク調整装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、駆動源の回転
力をスピンドルに伝達するためのクラッチ機構の動作を
調節するトルク調整装置において、ハウジングの開口部
に筒状のトルク調整筒の一端側が回動可能に設けられ、
このトルク調整筒内に上記スピンドルを軸支する軸受ク
ラッチケースが収納され、上記トルク調整筒の内周部に
は軸方向に対して高さが異なる複数個の傾斜面が形成さ
れ、この傾斜面にはトルク調整板が支持され、このトル
ク調整板と上記クラッチ機構との間に弾性部材が介在せ
しめられ、上記トルク調整筒の他端側には上記軸受クラ
ッチケースの端面に設けられた位置決め板が当接してお
り、この位置決め板と上記トルク調整筒の他端部とには
クリック機構が形成されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】トルク調整を行なおうとする際には、まず、ト
ルク調整筒を回転させ、位置決め板の係合部とトルク調
整筒の係合部との係合位置を変更する。すると、トルク
調整板が傾斜面上を移動するため、弾性部材の弾性力が
変化し、ひいてはクラッチ機構を押圧する押圧力が変化
するのでトルク調整を行なうことができる。また、回転
位置の調節は位置決め板の係合部と、トルク調整筒の係
合部との係合位置によってなされるので、傾斜面が摩
耗、変形するといったことを防止することができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本考案の一実施例
について説明する。図１は本考案におけるトルク調整装
置を備えた電動ドリルの断面図である。この電動ドリル
は工具を回転させ、作業させる作動機構部Ａと、本体を
把持し、スイッチのＯＮ、ＯＦＦを行なうための把持部
Ｂとで構成されている。図中符号１はピストル型の工具
本体であり、この工具本体１の内部には、駆動モータ２
が配設されており、上記工具本体１の内部であって上記
駆動モータ２の出力端部側には、ほぼ円筒状のギアケー
ス３が工具本体１の内面に対して所定間隙を有するよう
にして配設されている。また、上記工具本体１の内部の
前記駆動モータ２の図中下方には、スイッチ本体３０が
収納されており、上記工具本体１の図中下端部には、上
記駆動モータ２に電源を供給するバッテリ３１が着脱自
在に装着されている。さらに、上記工具本体１には、上
記スイッチ本体３０のＯＮ、ＯＦＦ操作を行なうトリガ
スイッチ３２が取付けられており、上記工具本体１のト
リガスイッチ３２の上方には、正逆回転切換レバー３３
が配設されている。この正逆回転切換レバー３３は、そ
のほぼ中央部の軸支ピン３４を中心として回動自在とさ
れており、上記正逆回転切換レバー３３の先端部両側に
は、上記工具本体１の両側部から突出された操作突起３
５が一体に形成されている。本実施例においては、上記
工具本体１を操作する者が工具本体１を把持した状態
で、その指により上記操作突起３５部分を前方（図中右
方）に押圧操作することにより、上記正逆回転切換レバ
ー３３を回動動作させて前記スイッチ本体３０の図示し
ない正逆回転切換ピンを動作させることができるように
なされている。

【００１０】図２は駆動モータ２からの回転力を伝達す
るための歯車機構、クラッチ機構の詳細を示す電動工具
の部分拡大断面図である。上記駆動モータ２の出力ピニ
オン４には、第１段目の遊星減速機構を構成する複数の
遊星歯車５が噛合されており、これら各遊星歯車５は遊
星保持板６の一面側に突出形成された軸７に回転自在に
軸支されている。この遊星保持板６の他面側には第２段
目の遊星減速機構の太陽歯車８が一体に形成されてお
り、上記各遊星歯車５には上記ギアケース３の内面に形
成された内歯歯車９が噛合されている。

【００１１】また、前記第２段の太陽歯車８には、第２
段目の遊星保持板１０の軸１１に回転自在に軸支された
複数の遊星歯車１２が噛合されており、上記遊星保持板
１０の外周部には外歯１０ａが形成されている。また、
この遊星保持板１０の他面側には、第３段目の遊星減速
機構の太陽歯車１３が一体に形成されている。さらに、
この第３段の太陽歯車１３には、複数の遊星歯車１４が
噛合されており、これら各遊星歯車１４の外側には、内
歯歯車１５が噛合されている。また、上記各遊星歯車１
４には、この各遊星歯車１４と一体に回転駆動される遊
星保持板１６が軸１７により接続されており、この遊星
保持板１６の内側には、スピンドルであるスプライン軸
１８に形成されたスプライン歯が係合されている。さら
に、このスプライン軸１８の先端部には、所望の工具を
装着するためのチャック２０が接続されている（図
１）。

【００１２】また、上記工具本体１とギアケース３との
間には、ばね性を有する樹脂材料からなる環状の保持リ
ング２１が軸方向に移動自在に配設されており、この保
持リング２１の図２中上部には、上記工具本体１の上面
から外部に露出されたスライドレバー２２が一体に形成
されている。また、上記保持リング２１の両側部内側に
は、ガイドピン２５が突出形成されており、このガイド
ピン２５は上記ギアケース３の両側部に形成された軸方
向に延在するガイド孔（図示せず）を貫通してギアケー
ス３の内側に嵌挿されるようになされている。

【００１３】また、上記ギアケース３の内側であって、
上記第２段の太陽歯車８に噛合された遊星歯車１２の外
側部分に対応する位置には、上記遊星歯車１２に噛合さ
れる内歯２７ａが形成されたスライドギア２７が軸方向
に移動自在に配設されており、このスライドギア２７に
は上記保持リング２１のガイドピン２５が接続されてい
る。さらに、上記ギアケース３の内歯の近傍には、係止
突起２８が形成されており、上記スライドギア２７の外
周には、上記係止突起２８に係合される係止凹部２９が
形成されている。そして、上記スライドレバー２２をそ
の係合突部が工具本体１の係合凹部に係合するように前
後に操作することにより、上記保持リング２１が軸方向
に移動され、この保持リング２１の移動により、ガイド
ピン２５がギアケース３のガイド孔（図示せず）に沿っ
て移動され、上記スライドギア２７が移動されるように
なされている。そして、上記スライドギア２７の移動に
より、上記スライドギア２７の係止凹部２９がギアケー
ス３の係止突起２８に係合されると、上記スライドギア
２７が回転されなくなり、その遊星歯車１２が減速され
スプライン軸１８は低速で回転駆動されることになる。
スライドギア２７の係止凹部２９と係止突起２８の係合
が解除され、スライドギア２７の内歯２７ａと遊星保持
板１０の外歯１０ａとがかみ合い、上記スライドギア２
７が太陽歯車８、遊星保持板１０、遊星歯車１２と共に
一体化して回転すると、減速が行なわれず、スプライン
軸１８が高速で回転されることになる。

【００１４】一方、上記内歯歯車１５の図２中右端側部
にはクラッチ面１５ａが形成されている（図３参照）。
また、この内歯歯車１５は図４に示すようなクラッチケ
ース４２内に挿入されており、このクラッチケース４２
に形成された穴４２ａ内にスチールボール４１が保持さ
れている。さらに、このスチールボール４１は上記クラ
ッチ面１５ａにはまり込んでいる。また、図２におい
て、工具本体１のハウジング４３の開口部側端部には図
５および図６に示すようなクラッチ調整ハンドル４４が
回動可能に設けられている。このクラッチ調整ハンドル
４４の内周壁部には軸方向に高さを有する傾斜面４４ｂ
が形成されている。さらに、この傾斜面４４ｂに当接可
能な爪部４５ａを備えたクラッチ板４５が上記クラッチ
ケース４２に移動可能に挿通されている（図７参照）。
そして、このクラッチ板４５とスチールボール４１に当
接した当接板４６との間にはばね４７が介在せしめられ
ており、このばね４７によって、上記クラッチ板４５と
当接板４６とは互いに離間する方向に付勢されている。
また、クラッチケース４２の端部には位置決め板５０と
押え板４８とがねじ４９によって固定され、上記位置決
め板５０がクラッチ調整ハンドル４４の内周面であっ
て、図２中右端側近傍に向心方向に突出成形されたフラ
ンジ部４４ｄに当接されており、クラッチ板４５とクラ
ッチ調整カバー４４が外方（図２中右側）に押し出され
るのを抑止している。ここで、上記クラッチ調整ハンド
ル４４は図５および図６に示すように形成されており、
このクラッチ調整ハンドル４４のフランジ部４４ｄの図
５（ｂ）中右端側には半径方向に長い凹部４４ａが複数
形成されている。また、この凹部４４ａの断面形状は図
６に示すように円弧形状を呈している。一方、上記位置
決め板５０は図８に示すような形状を呈する鋼板であ
り、３箇所に等間隔を有して半径方向および周方向に連
続的に切欠き５０ａが形成されることにより、弾性部５
０ｂが形成される（図８（ａ））。さらに、この弾性部
５０ｂには半径方向に長く、上記クラッチ調整ハンドル
４４の凹部４４ａに係合可能な凸部５０ｃが形成されて
おり、取付時には常時凸部５０ｃが凹部４４ａに係合し
ている。また、上記弾性部５０ｂは図８（ｂ）に示すよ
うに、一側面側（図中左方）に常時湾曲しており、図中
右方に移動可能な構成となっている。なお、この弾性部
５０ｂの移動に対応して押え板４８には適所に凹部４８
ａが形成されている（図２）。また、図７に示すように
クラッチ板４５の内周部には凸部４５ｂが形成されてお
り、この凸部４５ｂが図４に示すクラッチケース４２の
凹部４２ｂにはまり込むことにより、クラッチ板４５の
回動を抑止している。さらに、クラッチ調整ハンドル４
４の回動は、図５に示すクラッチ調整ハンドル４４の凸
部４４ｃと、図４に示すクラッチケース４２の凸部４２
ｃとによって回転角度が規制されている。

【００１５】上述のように構成された電動ドリルの作用
について以下に説明する。まず、操作者が工具本体１の
把持部Ｂを把持して指を上記トリガスイッチ３２に掛
け、このトリガスイッチ３２を引き操作することによ
り、上記スイッチ本体３０がＯＮされ、上記駆動モータ
２が回転駆動される。そして、上記駆動モータ２の回転
力を出力ピニオン４、各遊星歯車５，１２，１４、太陽
歯車８，１３等を介してスプライン軸１８に減速して伝
達させることにより、上記チャック２０に装着された工
具を回転させ、所望の加工を行なうようになっている。

【００１６】ところで、この加工の途中で、工具に対す
る負荷が大きくなると、内歯歯車１５に、反力が負荷さ
れるので、この内歯歯車１５が回転させられるようにな
る。ところが、内歯歯車１５のクラッチ面１５ａにはス
チールボール４１がはまり込んでいるため回転が抑止さ
れる。しかし、この内歯歯車１５に負荷される力が大き
くなると、スチールボール４１を図２中右方に移動させ
る力が働き、ひいてはばね４７の付勢力に抗して、スチ
ールボール４１を図２中右方に移動させ、クラッチ面１
５ａからスチールボール４１が外れ、内歯歯車１５が回
転する。この内歯歯車１５が回転することによって、駆
動モータ２からの回転力はスプライン軸１８には伝わら
ず、スプライン軸１８の回転は停止する。

【００１７】以下に、スプライン軸１８の回転トルクを
調整する場合について説明する。まず、クラッチ調整ハ
ンドル４４を回動させ、位置決め板５０の凸部５０ｃが
係合するクラッチ調整ハンドル４４の凹部４４ａの位置
を変える。これによって、傾斜面４４ｂに当接するクラ
ッチ板４５の爪部４５ａが、傾斜面４４ｂに沿って軸方
向に移動するために、ひいてはばね４７を介在せしめる
間隙の大きさが変わる。このため、このばね４７が当接
板４６を介してスチールボール４１を内歯歯車１５のク
ラッチ面１５ａに押圧する付勢力も変わり、内歯歯車１
５の回動を抑止する力の大きさが変わることとなる。こ
のようにして回転トルクの調整をすることができる。

【００１８】なお、図２上部に示すように、クラッチ板
４５が最左端に位置した場合には（ばねが最大に圧縮さ
れた状態の時）、スチールボール４１は図中右方に移動
させる力が働いたとしても、軸方向に移動することがで
きず、クラッチ面１５ａから外れなくなり、トルクの調
整ができなくなり、駆動モータ２がロックするまで回転
を伝達することとなる。

【００１９】また、クラッチ調整ハンドル４４のフラン
ジ部４４ｄに形成された凹部４４ａを複数個適所に設け
たことによって、クラッチ調整ハンドル４４の回転角度
を多段階に設定することができ、しかも、この回転角度
の設定がクラッチ調整ハンドル４４と鋼板で形成した位
置決め板５０との間で行なわれるので、位置決め板５０
の凸部５０ｃを半径方向に長く形成したことにより、凹
部４４ａとの接触状態を線接触とすることができ、凹部
４４ａ、凸部５０ｃの摩耗、変形等を防止することがで
きるとともに、耐摩耗性を向上させることができる。

【００２０】

【考案の効果】本考案は上述のようにトルク調整筒に形
成された傾斜面が直線状であるので、トルク調整板が傾
斜面を押し付ける力は穏やかに変化し、弾性部材の密着
高さを管理することが容易になるので、最大トルクの設
定を容易にすることができる。また、トルク調整板が衝
撃を受けないので、傾斜面の摩耗、変形を防止すること
ができ、ひいては耐久性を向上させることができる。さ
らに、トルク調整筒の回転位置決めは、トルク調整筒と
位置決め板とに形成された係合部によって行なわれるの
で、それぞれの係合部に係る押圧力は、弾性部材の圧縮
量とは関係なく一定であり、弾性部材の圧縮力に比べて
非常に小さいので、係合部の耐久性を向上させることが
でき、ひいては常時クリック感を付与することができ
る。さらに、トルク調整筒を回転した際、このトルク調
整筒の軸方向の移動が生じないために、ハウジングとト
ルク調整筒の間には隙間が生じず、外観上すっきりした
設計とすることができる。さらに、トルク調整筒の傾斜
面はなめらかに変化するので、トルク調整筒の回動時に
おいて、トルク調整筒の回転力は弾性部材の圧縮力には
大きく左右されず、さほどの力をかけなくてもよいの
で、握力が弱い作業者にとっても容易にトルク調整筒の
回動を行なうことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案におけるトルク調整装置を備えた電動ド
リルの全体断面図である。

【図２】本考案におけるトルク調整装置の部分拡大断面
図である。

【図３】内歯歯車の正面図および断面図である。

【図４】クラッチケースの正面図および断面図である。

【図５】クラッチ調整ハンドルの正面図および断面図で
ある。

【図６】クラッチ調整ハンドルの凹部の断面図である。

【図７】クラッチ板の正面図および側面図である。

【図８】位置決め板の正面図および側面図である。

【符号の説明】

１８スプライン軸（スピンドル）４２クラッチケース（軸受クラッチケース）４３ハウジング４４クラッチ調整ハンドル（トルク調整筒）４４ａ凹部（クリック機構）４４ｂ傾斜面４４ｄフランジ部４５クラッチ板（トルク調整板）４７ばね（弾性部材）５０位置決め板５０ｃ凸部（クリック機構）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】駆動源の回転力をスピンドルに伝達する
ためのクラッチ機構の動作を調節するトルク調整装置に
おいて、ハウジングの開口部に筒状のトルク調整筒の一端側が回
動可能に設けられ、このトルク調整筒内に上記スピンド
ルを軸支する軸受クラッチケースが収納され、上記トル
ク調整筒の内周部には周方向に高さが異なる複数個の傾
斜面が形成され、この傾斜面にはトルク調整板が支持さ
れ、このトルク調整板と上記クラッチ機構との間に弾性
部材が介在せしめられ、上記トルク調整筒の他端側には
上記軸受クラッチケースの端面に設けられた位置決め板
が当接しており、この位置決め板と上記トルク調整筒の
他端部とにはクリック機構が形成されていることを特徴
とするトルク調整装置。