JPH0775976A - 回転工具のトルク調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造ながら、トルクを無限大に設定し
た時の滑りを確実に防ぐことができる上に操作性も良好
である。 【構成】 ばね荷重にて空転が阻止されているとともに
ばね荷重を越える負荷トルクにて空転を始めて出力軸９
への動力伝達を遮断するリングギア４３を備えた回転工
具のトルク調整装置において、上記リングギア４３のギ
アケース８への固定を自在に行う固定手段３を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転工具、殊に電動ドリ
ル・ドライバーのトルク調整装置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回転電動工具に
おいては、締め付けトルクを調節可能としておくことが
好ましく、このために、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装置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、本体の先端部に本体に対して回動自
在なクラッチハンドルを配置して、ギアケースの段部に
設けた貫通孔内に配置したボールと上記クラッチハンド
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クラッチば
ねの圧縮量を変えれば、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。ところで、電動ドリルとして
使用する場合は、出力軸に常時動力が加わるようにして
おくことが好ましく、このために上記のものも、クラッ
チばねを最大限に圧縮して密着状態にした時には、ボー
ルの後退とこれに伴うリングギアの回転とができなくな
ることを利用して、クラッチ部の滑り出しトルクを無限
大に設定することができるようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、部品精度や剛
性不足といった点から、滑り出しトルクを無限大に設定
していても、衝撃的な力が作用した時に、クラッチが滑
ってしまい、十分な作業ができなくなるという問題があ
った。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、トルク
を無限大に設定した時の滑りを確実に防ぐことができる
上に操作性も良好な回転工具のトルク調整装置を提供す
るにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、ばね
荷重にて空転が阻止されているとともにばね荷重を越え
る負荷トルクにて空転を始めて出力軸への動力伝達を遮
断するリングギアを備えた回転工具のトルク調整装置に
おいて、上記リングギアのギアケースへの固定を自在に
行う固定手段を備えていることに特徴を有している。

【０００８】

【作用】本発明によれば、ばね荷重を強くすることで滑
り出しトルクが無限大となるようにするのではなく、固
定手段によってリングギアをギアケースに固定してしま
うことで行うために、滑ってしまうことがないものであ
る。ここにおける固定手段としては、クラッチハンドル
の操作に連動して固定を行うものであっても、別途操作
が加えられることで固定を行うものであってもよいが、
複数箇所でリングギアの固定を行うものであることが好
ましい。また、剛体と衝撃吸収弾性体とで形成されると
ともにリングギアとギアケースとの接触部に衝撃吸収弾
性体が位置するものが、衝撃的負荷が加わった時の緩衝
を行える点で好ましい。

【０００９】

【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、このトルク調整装置は、電動ドリル・ドライバー
のような回転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２段の遊星
機構とトルク調整装置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９０が取り付けられている。

【００１０】このチャック９０は、出力軸９の先端面に
設けられた六角穴９１と、出力軸９の外周面に設けた軸
方向に長い長孔９６に配したボール９２と、出力軸９の
先端部外周に配したリリースリング９３とからなるもの
で、コイルばね９４によって前方側へと付勢されたリリ
ースリング９３の内面には、ボール９２を内側へと押す
突部９５が設けられている。六角孔９１に差し込まれた
ビット２は、上記突部９５で内側へと押されたボール９
２が外周面の溝２０に係合するために、図８に示すよう
に、引き抜こうとしても抜くことができないが、リリー
スリング９３を後退させたならば、図６(b)に示すよう
に、ボール９２の外周から突部９５が外れるために、ビ
ット２を抜くことができる。また、このチャック９０に
おいては、ビット２を六角孔９１に差し込むと、図６
(a)に示すように、ボール９２は長孔９６に沿って後退
すると同時に突部９５の内周面に形成されたテーパ面に
沿ってコイルばね９４を外周方向へ押圧しつつ逃げるた
めに、リリースリング９３を操作することなくビット２
の装着を行えるものとなっている。

【００１１】さて、前記遊星機構について説明すると、
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内に遊転自在に配されたリングギア４３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と上記リングギア４３とに出力軸９にて
支持された複数個の遊星ギア４６が噛み合っている。

【００１２】トルク調整装置は上記遊星機構における遊
転自在とされたリングギア４３を利用しているもので、
このリングギア４３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、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、クラッチハンドル１０
内面に形成された階段状凸部１１に接するばね受け板１
２に一端を弾接するとともに他端をクラッチ板５６を介
して上記ボール５に弾接させるクラッチばね５７とから
なる。

【００１３】このものにおいて、モータ４の出力は、通
常時、クラッチばね５７による付勢でボール５が係止す
ることによりリングギア４３の回転が妨げられているた
めに、２段の遊星機構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４３にかかる負荷トルク
が、クラッチばね５７によって与えられたボール５とリ
ングギア４３との係合力よりも高くなれば、リングギア
４３がクラッチばね５７に抗してボール５を押し出して
空転を始め、出力軸９への動力伝達をカットする。突条
５５を備えたリングギア４３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。クラッチハンドル１０を回転
させることにより、階段状凸部１１でばね受け板１２を
出力軸９の軸方向に移動させれば、クラッチばね５７の
圧縮量が変わるために、ボール５とリングギア４３との
係合力も変化し、リングギア４３が空転を始める負荷ト
ルク（滑り出しトルク）が変わる。

【００１４】このようにクラッチばね５７によって加え
られるばね荷重に応じたトルク調整がなされるわけであ
るが、ドリルとして使用するために滑り出しトルクを無
限大とする時は、クラッチばね５７を利用したばね荷重
の変更ではなく、キー３によるリングギア４３のギアケ
ース８への固定によって行う。図１〜図５に示す実施例
においては、鋼球によってキー３が形成されており、複
数個のキー３がギアケース８に設けた複数の孔の部分に
夫々配設されているとともに、リングギア４３の外周面
には軸方向に走るキー溝８４が周方向に間隔をおいて複
数個形成されている。そして前記クラッチハンドル１０
の後端からは、後方へと突出する複数本の突片１５が突
設されている。これら突片１５はクラッチハンドル１０
を回転させた時、ある位置において、キー３の外周に位
置して鋼球であるキー３を内方に押し込む。

【００１５】しかして、通常時は、上記突片１５が図１
及び図３に示すように、キー３から外れた位置にあるた
めに、トルク調整装置の作動、つまりリングギア４３の
回転が可能となっているが、クラッチハンドル１０を回
転させて図５に示す指標１８を固定位置１９に合わせれ
ば、図２及び図４に示すように、突片１５がキー３を押
し込んでギアケース８外面のキー溝８４に係合させてギ
アケース８にリングギア４３を固定してしまう。この状
態では、リングギア４３の空転が不能となるために、モ
ータ４の回転は出力軸９に常時伝達されることになる。
クラッチハンドル１０を回して他の位置にすれば、突片
１５がキー３から外れ、キー３が外周に移動することを
許すために、前記トルク調整が可能となる。なお、キー
３は強度の点から複数個設けておくことが望ましい。

【００１６】図７〜図９に示す実施例では、一端が操作
部３０となっている棒状のキー３を、本体１の前後軸方
向にスライド自在とするとともに、その先端に弾性体に
て形成されたキャップ３１を被せている。また、ギアケ
ース８の内面にキー溝８３を形成しており、上記リング
ギア４３の外周面にも、キー溝８４を周方向に間隔をお
いて複数個形成している。

【００１７】キー３を前進させると、ボール５と突状５
５とによるリングギア４３の位置規制に合致する位置に
おいて、図８に示すように、キー３が上記両キー溝８
３，８４に同時に係合して、リングギア４３の回転を阻
止し、リングギア４３の空転を不能とする。このため
に、モータ４の回転が出力軸９に常時伝達されることに
なる。また、このものではギアケース８とリングギア４
３とに接触する上記キャップ３１が、ドリルが急に食い
込んだ場合のような衝撃的な外力を緩衝してギア等の破
損を防ぐ。強い静荷重については、剛体であるキー３が
回り止めを行う。キー３を後退させれば、キー溝８３，
８４からキー３が外れるために、前記トルク調整が可能
となる。

【００１８】ここでは、キー３を用いたが、他の周知の
凹凸係合手段は摩擦係止手段によってリングギア４３を
固定してもよいのはもちろんである。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明においては、ばね荷
重を強くすることで滑り出しトルクが無限大となるよう
にするのではなく、固定手段によってリングギアをギア
ケースに固定してしまうことで行うために、負荷がいく
ら大きくても、また衝撃的な負荷が加わったとしても滑
ってしまうことがないものである。

【００２０】この時、トルク調整のためのクラッチハン
ドルで固定手段の操作も行えるようにしておけば、トル
ク調整操作との一貫性をもった操作性のよいものを得る
ことができ、トルク調整のためのクラッチハンドルから
分離独立させたものとしておけば、トルク調整値をある
値にしたままの状態で、固定手段を操作することで滑り
出しトルクが無限大となる状態に即座に移行できること
になるとともに、固定手段の付加のみで構成することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の縦断面図である。

【図２】同上の固定手段を有効とした時の縦断面図であ
る。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】同上の側面図である。

【図６】同上のチャック部分を示すもので、(a)はビッ
ト装着時の断面図、(b)はビット抜き取り時の断面図で
ある。

【図７】他の実施例の縦断面図である。

【図８】同上の固定手段を有効とした時の縦断面図であ
る。

【図９】同上のキーを示すもので、(a)は断面図、(b)は
斜視図である。

【符号の説明】

３ キー ８ ギアケース ９ 出力軸 １０ クラッチハンドル ４３ リングギア ５７ クラッチばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ばね荷重にて空転が阻止されているとと
   もにばね荷重を越える負荷トルクにて空転を始めて出力
   軸への動力伝達を遮断するリングギアを備えた回転工具
   のトルク調整装置において、上記リングギアのギアケー
   スへの固定を自在に行う固定手段を備えていることを特
   徴とする回転工具のトルク調整装置。
2. 【請求項２】 固定手段は、上記ばね荷重を変更するク
   ラッチトルク調整用のクラッチハンドルが固定と解除の
   ための操作部であることを特徴とする請求項１記載の回
   転工具のトルク調整装置。
3. 【請求項３】 固定手段は上記ばね荷重を変更するクラ
   ッチトルク調整用のクラッチハンドルから分離独立して
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転工
   具のトルク調整装置。
4. 【請求項４】 固定手段は複数の固定部を備えているこ
   とを特徴とする請求項１記載の回転工具のトルク調整装
   置。
5. 【請求項５】 固定手段は剛体と衝撃吸収弾性体とで形
   成されており、固定手段におけるリングギアとギアケー
   スとの接触部が衝撃吸収弾性体であることを特徴とする
   請求項１記載の回転工具のトルク調整装置。