JPH08267367A

JPH08267367A - ねじ締め装置及びクラッチ機構

Info

Publication number: JPH08267367A
Application number: JP3898996A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sasaki; 康雄佐々木; Mitsuo Ogura; 光雄小倉; Yuichi Sato; 友一佐藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JP3676479B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッチ機構を有するねじ締め装置における
クラッチ接続時の騒音・衝撃をなくし、かつ初期押し付
け力を少なくして操作性の向上を図る。【解決手段】駆動軸部材５と出力軸部材７を連結する
クラッチ機構に駆動軸部材５と出力軸部材７に巻き付く
ことにより両者を一体的に回転させるコイルスプリング
１６を用いることにより、クラッチ接続時の衝撃が極め
て少なく、かつコイルスプリングにて確実にトルクを伝
達する。コイルスプリングは正転時のみ用いて、逆転時
にはワンウェイクラッチ１２を用いることができる。ま
た、単一のコイルスプリングを正転と逆転の双方に用い
ることも可能であり、更に正転用と逆転用の別個のコイ
ルスプリングを用いることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力を用いたねじ締め
装置（動力スクリュードライバ装置）に関し、特に所定
の締め付け深さでねじに加わるトルクを遮断し、締め付
け動作を確実に停止するねじ締め装置及びかかるねじ締
め装置に好適なクラッチ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電動スクリュードライバなどの
装置には、クラッチ機構を有するものがあり、ねじに加
わるトルクが所定値を超えるとクラッチが動作して、駆
動軸から出力軸への動力伝達が遮断されるようになって
いる。しかし、ねじを取り付ける相手方の対象部材（被
締結材という）が、例えば石膏ボードのように極めて軟
弱な材質のときは、トルク変化が緩やかかあるいはほと
んどなく、ねじに加わるトルクが所定値を超えるとクラ
ッチが動作する方式では、所望の位置でねじの駆動を停
止することができない。そこで、本体の一部に軸方向に
位置を調節可能なストッパを設け、ねじ締め動作中にス
トッパが被締結材に当接する位置まで本体が移動する
と、クラッチの遮断動作を行う電動スクリュードライバ
が用いられる。

【０００３】かかるスクリュードライバ、すなわち、ね
じ送り距離によりクラッチを遮断状態とするものとして
は、例えば、特公平３−５９５２号公報に記載されてい
るものがある。この公報記載の電動スクリュードライバ
装置では、駆動部の爪クラッチとねじ締め用ビットを保
持する出力軸に設ける爪クラッチとの間に摺動自在な第
三の爪付き中間クラッチを設け、所定の位置で駆動部の
爪クラッチと爪付き中間クラッチが外れトルク伝達を遮
断している。また、トルク伝達の遮断後、両者の間の付
勢したばねにより中間クラッチと駆動部のクラッチ間を
一定の距離に保持し、爪クラッチの再衝突による打撃音
をなくすように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の従来
の動力スクリュードライバ装置においては、３つのクラ
ッチがそれぞれ爪を有しており、駆動軸が無負荷で１分
間に５０００回転という高速回転しているところに中間
クラッチの爪を噛み合わさなければならず、クラッチの
爪と爪が噛み合うまでに大きな騒音を発生するとともに
衝撃力が発生していた。またクラッチの爪は軸方向断面
が台形形状を有するので、衝撃力の分力が駆動軸の爪と
中間クラッチの爪との間に互いに引き離す力を発生さ
せ、これに負けないだけの大きな推力がねじ締め開始時
に必要となっていた。さらに被締結材にばね性がある場
合、出力軸が軸方向に上下動して、一度離れた爪が再度
駆動軸の爪に衝突し大きな騒音を生じていた。

【０００５】したがって、本発明はねじ送り距離により
クラッチを遮断状態とする動力スクリュードライバ装置
におけるクラッチ接続時及び／又は遮断時の衝撃的な打
撃をなくし、必要な初期押し付け力（操作者が加える軸
方向の力）を低減させ、操作性の良いねじ締め装置及び
かかるねじ締め装置に好適なクラッチ機構を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、駆動軸と出力軸を接続したり遮断するクラ
ッチ機構に爪を用いることなく、両軸と同軸に配置され
たコイルスプリングがクラッチ接続時には駆動軸と出力
軸の双方に係合し、コイルスプリングの締め付け力によ
ってトルクを伝えるようにしている。

【０００７】すなわち、本発明によれば駆動装置からの
動力を伝達する駆動軸部材と、ビットを保持し、軸方向
に移動可能に支持された出力軸部材と、前記出力軸部材
と前記駆動軸部材とを互いに離隔させるよう作用する圧
縮ばねと、前記出力軸部材に伝達される回転力を出力軸
の所定移動量で遮断するねじ締め装置において、前記駆
動軸部材と前記出力軸部材の同軸上に、各々の円筒面に
またがってクラッチスプリングがコイル状に配設されて
いるとともに、前記出力軸部材及び前記駆動軸部材のど
ちらか一方に前記クラッチスプリングの一部を固定し、
かつ他方の部材に前記クラッチスプリングの一部を前記
出力軸の移動に応じて係止可能な手段を設けたことを特
徴とするねじ締め装置が提供される。

【０００８】また、本発明によれば駆動装置と、前記駆
動装置により回転せしめられる駆動軸部材と、ビットを
装着可能で、回転可能であり、軸方向に移動可能な出力
軸部材と、前記出力軸部材と前記駆動軸部材とを互いに
離隔させるよう作用する圧縮ばねと、前記駆動軸部材と
前記出力軸部材との間の回転トルクの伝達及び遮断を行
うクラッチ手段と、前記駆動装置、前記駆動軸部材、前
記出力軸部材、及び前記クラッチ手段を収納するハウジ
ングとを有する動力ねじ締め装置において、前記駆動軸
部材と前記出力軸部材が同軸で、それぞれスリーブを有
し、前記クラッチ手段が前記駆動軸部材と前記出力軸部
材の双方のスリーブの外周に係合可能なコイルスプリン
グと、前記コイルスプリングの一端を前記駆動軸部材と
前記出力軸部材のいずれか一方に固定する手段と、前記
ハウジングに推力が加えられ、前記駆動軸部材が前記圧
縮ばねの力に抗して前記出力軸部材に接近したときに前
記コイルスプリングの他端を前記駆動軸部材と前記出力
軸部材の他方に係止する係止手段とを有することを特徴
とするねじ締め装置が提供される。

【０００９】さらに、本発明によればが駆動装置により
回転せしめられる第１スリーブを有する駆動軸部材と、
前記スリーブと同軸で回転可能であり、かつ軸方向に移
動可能な第２スリーブを有する出力軸部材と、前記出力
軸部材と前記駆動軸部材とを互いに離隔させるよう作用
する圧縮ばねと、前記第１スリーブと第２スリーブの外
周同士又は内周同士にまたがって配され、その一端が前
記第１スリーブ及び第２スリーブの一方に固定されたコ
イルスプリングと、前記駆動軸部材から前記出力軸部材
へ動力を伝達する際に、両部材を前記圧縮ばねに抗して
接近せしめる手段と、前記駆動軸部材と前記出力軸部材
の間の距離が所定値より少なくなると前記コイルスプリ
ングの他端を前記第１スリーブ及び第２スリーブの他方
に一時的に係止する係止手段と、を有するクラッチ機構
が提供される。

【００１０】

【作用】上記のように構成された本発明のねじ締め装置
は、クラッチ接続時及び／又は遮断時に衝撃音が無くな
り、かつ初期押し付け力が小さくすむため、操作性がよ
く、常に一定のねじ締め深さ（ねじ送り距離）が得られ
るように動作する。

【００１１】

【発明の実施の形態】

＜第１実施例＞以下、本発明の実施の形態を好ましい実
施例によって説明する。図１は本発明のねじ締め装置の
第１実施例を示す断面図である。ねじ締め装置１のハウ
ジング２の先端にストッパスリーブ３がねじ込みで取り
付けられている。ストッパスリーブ３を回転させること
により、ハウジング２との相対距離を調節でき、よって
後述するようにねじ送り距離（深さ）が調節可能とな
る。ハウジング２内では図示省略のモータの出力軸に取
り付けらけられたピニオン４が駆動軸部材５の外周に設
けられたギヤ６と噛み合っている。

【００１２】駆動軸部材５のギヤ６より、図中下方、す
なわち出力軸部材７側の部分には環状のシュー８が設け
られている。このシュー８はその内壁面８ａがテーパー
状に傾斜している。具体的には、この傾斜した内壁面８
ａは駆動軸部材５の中心軸と同軸の円錐の外周面の一部
に一致する。角度θは上記中心軸に対する内壁面８ａの
テーパー状傾斜を示すものである。シュー８の内側には
出力軸部材７側に伸長するスリーブ（円筒）Ｓ１があ
り、これら、駆動軸部材５、ギヤ６、シュー８、スリー
ブＳ１は一体の部材で作られている。スリーブＳ１は駆
動軸円筒外面１０と駆動軸円筒内面１１により画定され
ている。駆動軸円筒内面１１により画定された内部空間
内にはローラ形ワンウェイクラッチ１２が収納・固定さ
れている。駆動軸円筒外面１０の出力軸部材７側の端部
近傍は先端にいく程、外径が小さくなるようなテーパー
部Ｔ１を有している。

【００１３】出力軸部材７の先端部１４はビット１５が
着脱自在に取り付けられるよう構成されている。出力軸
部材７は出力軸円筒外面１９と、出力軸円筒内面２０及
びこれに連続する内面により画定される環状部分あるい
はスリーブＳ３を有する。出力軸部材７の駆動軸部材５
に面する部位（図中上方）の外周、すなわち出力軸円筒
外面１９には図２に示されるように後述するクラッチス
プリング１６の一端１６ｂを常時係止するための軸方向
に伸長する溝１８が設けられている。出力軸円筒内面２
０には駆動軸部材５に面する側からビット１５の方向に
向って内径が小さくなる傾斜面、すなわちテーパー部Ｔ
２が設けられ、その傾斜角はスリーブＳ１のテーパー部
Ｔ１の傾斜角と一致している。

【００１４】出力軸部材７のスリーブＳ３の内側には駆
動軸部材５方向に伸長する案内軸２１があり、案内軸２
１の外周にスプライン２２が設けられている。ワンウェ
イクラッチ１２の内周には中空円筒状のスライダー２３
が取り付けられている。スライダー２３は案内軸２１上
のスプライン２２に結合するための案内スプライン１７
を有し、かつ出力軸部材７から圧縮ばね２４により駆動
軸部材５側に（図中上方に）押圧付勢されている。クラ
ッチスプリング１６は全体がコイルスプリング状であ
り、これを構成するばね素線の断面は円形状である。

【００１５】クラッチスプリング１６は密着巻きで、そ
の素線巻き方向は左巻きで、駆動軸部材５の正転（右回
転、すなわち時計方向回転）によって巻き込まれる方向
（ばねがきつく巻き付く方向）にある。なお、図２に示
すようにクラッチスプリング１６の一端（図１及び図２
では下方端部）１６ｂは軸方向に伸長している。クラッ
チスプリング１６の下方端部１６ｂは出力軸部材７の溝
１８に挿入されて固定・係止されるとともにクラッチス
プリング１６の下方部分は出力軸円筒外面１９に適当な
締め代を持って取り付けられる。一方、クラッチスプリ
ング１６の図中上方部分は、駆動軸部材５の駆動軸円筒
外面１０とは隙間を持って配されるとともにその端部は
図３に示すように一部外径を大きく成形される。なお、
図２に示されるようにクラッチスプリング１６の下方端
部１６ｂは軸方向に伸長しているが、上方端部１６ａは
図３にも示すように軸方向に伸長する部分を有していな
い。クラッチスプリング１６の上方端部１６ａは図３の
平面図に示すように、外径が大きくなっている。

【００１６】以上のように構成された第１実施例のねじ
締め装置１の動作を説明する。ビット１５の先端にねじ
２５を取り付け、図示省略のモータを回転させる。モー
タからの出力はピニオン４からギヤ６に伝達され、駆動
軸部材５が右回転する。この時点ではクラッチスプリン
グ１６は駆動軸円筒外面１０とは隙間を有しているの
で、トルクは出力軸部材７には伝達されていない。この
状態からねじ締め装置１の操作者が推力を加えて被締結
材にねじ２５を押し付けると、出力軸部材７は相対的に
駆動軸部材５方向に圧縮ばね２４に抗して移動し、図４
の状態になる。この時点では、ストッパスリーブ３の先
端３ａは被締結材には接触していない。

【００１７】このときクラッチスプリング１６の上方端
部１６ａはシュー８の内壁面８ａに当接する。この当接
により、クラッチスプリング１６の上方端部１６ａはシ
ュー８の内壁面８ａとの摩擦で、駆動軸部材５とともに
回転しようとし、またシュー８の内壁面８ａのテーパー
形状における角度θの分力により駆動軸円筒外面１０に
押し付けられ、シュー８の内壁面８ａと駆動軸円筒外面
１０に挟まれる。よって、クラッチスプリング１６の上
方部分の内径がわずかに小さくなり、クラッチスプリン
グ１６の上方部分は駆動軸円筒外面１０に巻き付き、駆
動軸部材５とともに回転を開始し、よって出力軸部材７
にトルクを伝達する。このように負荷伝達時には駆動軸
部材５のテーパー部Ｔ１と出力軸部材７のテーパー部Ｔ
２は同軸で重なり合っている。

【００１８】このとき駆動軸円筒外面１０と出力軸円筒
外面１９の境目にクラッチスプリング１６がくい込もう
とするが、図４に示すように駆動軸円筒外面１０と出力
軸円筒内面２０のテーパ部Ｔ１、Ｔ２同士が重なってい
るため、くい込みは起きず塑性変形しない。出力軸部材
７が回転してねじ２５の締め付けと送りが行われ、所定
のねじ深さに達し、ストッパスリーブ３が被締結材に突
き当たると同時に圧縮ばね２４によりわずかに出力軸部
材７が図中下方へ押し出され、クラッチスプリング１６
は推力から開放されるとともに駆動軸円筒外面１０から
離れ、ねじ締めが完了する。再度クラッチスプリング１
６がシュー８の内壁面８ａに接触したとしても摺り音し
か発せず静音化を図ることができる。

【００１９】第１実施例のシュー８の内壁面８ａの傾斜
角θは３０度であり、この角度が小さいと初期推力が少
なくて済むが、ねじ締め完了時にシュー８の内壁面８ａ
からクラッチスプリング１６の上方端部１６ａが外れに
くくなり、角度θを大きくすると外れやすくなるものの
大きな推力が必要となる。傾斜角θの好適な範囲は５度
から７０度である。

【００２０】一方逆転時（左回転、すなわち反時計方向
回転時）はワンウェイクラッチ１２の働きによりモータ
が回転すると、ただちに駆動軸部材５の回転力はスライ
ダー２３、案内軸２１を介し出力軸部材７に伝達され、
ねじ緩め作業が行われる。このため、従来の爪クラッチ
を用いる場合、爪と爪を噛み合せるためねじ緩め作業の
たびにストッパスリーブ３を上げて、ビット１５の先端
と締め付けたねじの頭を噛ませていたが、その必要がな
く作業効率を上げることができる。クラッチスプリング
１６の素線の断面形状は角形、楕円形等であってもよい
し、シュー８と接触する端部形状は外形を大きくしてあ
るが、特にその形状は駆動軸円筒外面１０への押し付け
力が小さくできるならばどのような形でもよい。スプラ
インの代わりにキー、ボールスプライン等であってもよ
い。

【００２１】＜第２実施例＞図５は本発明のねじ締め装
置の第２実施例を示す断面図ある。第１実施例と異なる
点のみを説明する。第２実施例では第１実施例のワンウ
ェイクラッチ１２の代わりに逆転シュー２６、逆転クラ
ッチスプリング２７を設けている。すなわち、駆動軸部
材５と出力軸部材７は共に同軸二重構造となっていて、
第１実施例同様のクラッチスプリング１６の他に逆転ク
ラッチスプリング２７が同軸に設けられている。したが
って、第２実施例の駆動軸部材及び出力軸部材は第１実
施例のものと形状に共通点があるとともに差異もある
が、便宜上同じ参照番号を用いている。なお、以下の各
実施例についても同様である。

【００２２】第２実施例の駆動軸部材５のギヤ６の下方
に第１実施例同様の正転用のシュー８及び駆動軸円筒外
面１０がある。駆動軸円筒外面１０の半径方向内側に
は、これと同軸の駆動軸円筒内面１１があり、駆動軸円
筒外面１０と駆動軸円筒内面１１によって囲まれた部分
は環状壁、すなわち外側のスリーブＳ１を構成してい
る。駆動軸円筒内面１１の図中上方に半径方向内側に逆
転用の逆転シュー２６が設けられ、さらに逆転時に逆転
クラッチスプリング２７を巻き付かせるための、逆転用
駆動軸円筒外面（内側のスリーブＳ２の外面）２８が設
けられている。一方、出力軸部材７には正転用のクラッ
チスプリング１６の下方端部１６ｂを常時係止する溝１
８が設けられているとともに、出力軸円筒外面１９と出
力軸円筒内面２０が第１実施例同様に設けられている。
さらに、出力軸部材７には出力軸円筒内面２０側に逆転
クラッチスプリング２７を逆転時に巻き付かせる逆転用
出力軸円筒外面（内側のスリーブＳ４の外面）２９があ
り、また逆転クラッチスプリング２７の下方端部２７ｂ
を常時係止する溝３０が設けられている。

【００２３】逆転クラッチスプリング２７の巻き方向は
正転用のクラッチスプリング１６とは逆、すなわち右巻
である。クラッチスプリング２７の上方端部２７ａは図
６に示すように、半径外方に突出している。このように
構成されたねじ締め装置は正転時、ビット１５にねじ２
５を取り付けてモータを回転させ、被締結材に押し付け
ることにより第１実施例同様クラッチスプリング１６
は、シュー８により駆動軸円筒外面１０に巻き付き回転
力を出力軸部材７に伝達する。このとき逆転クラッチス
プリング２７も逆転シュー２６の面に当たり、シュー２
６のテーパー形状部の傾斜角度βの分力により、逆転用
駆動軸円筒外面２８側に押し付けられるが、図６に示す
ように素線の巻き方向が右で回転が右回転のため、逆転
クラッチスプリング２７の内径が拡がる方向へ力を受け
る。よって駆動軸部材５の正転時には逆転クラッチスプ
リング２７はトルクを伝達せず、ねじ締めに影響はな
い。

【００２４】一方、駆動軸部材５の逆転時は逆転クラッ
チスプリング２７の上方端部２７ａは逆転用駆動軸円筒
外面２８に巻き付くが、同様の理由で正転用のクラッチ
スプリング１６とシュー８との間ではトルク伝達がなさ
れず、よって逆転時のねじ緩め作業に影響はない。傾斜
角βの好適な範囲も傾斜角θ同様に５度から７０度の範
囲にある。逆転クラッチスプリング２７の素線の断面形
状も角形、楕円形等の形状でもよい。

【００２５】＜第３実施例＞図７は本発明のねじ締め装
置の第３実施例を示す断面図である。駆動軸部材５のギ
ヤ６より図中下方には出力軸部材７方向へ伸長するスリ
ーブＳ１が設けられ、スリーブＳ１の外周、すなわち駆
動軸円筒外面３１は出力軸部材７方向に外径が小さくな
る緩やかなテーパ部Ｔ１を有する。スリーブＳ１の内
面、すなわち駆動軸円筒内面３２にはローラ形ワンウェ
イクラッチ１２が取り付けられている。駆動軸円筒外面
３１の図中上端部にはクラッチスプリング３３の上方の
軸方向に伸長する端部３３ａを常時係止する溝１８が設
けられている。出力軸部材７はフランジ３４を有し、フ
ランジ３４の駆動軸部材５側の面上に突起３５が設けら
れている。出力軸部材７は駆動軸部材５方向へ伸びる案
内軸３６を有し、案内軸３６の外周にスプライン２２が
設けられている。

【００２６】動力伝達部材３７は案内軸３６とワンウェ
イクラッチ１２の間に収納されるスリーブＳ５と、その
外方にスリーブＳ５と同軸のスリーブＳ３を有してい
る。スリーブＳ５はその内周面が案内軸３６とスプライ
ン結合され、外周面がワンウェイクラッチ１２の中心孔
に係合している。動力伝達部材３７のスリーブＳ３の外
径は図８に示すように、駆動軸部材５のスリーブＳ１の
外径よりわずかに小さく、スリーブＳ３の内側の面には
駆動軸部材５のスリーブＳ１に設けられたテーパー部Ｔ
１の傾斜と同様の傾斜のテーパー部Ｔ２が設けられてい
る。

【００２７】動力伝達部材３７はばね定数の低い圧縮ば
ね３８により常に駆動軸部材５方向に付勢され、駆動軸
円筒外面３１の有するテーパ部Ｔ１と動力伝達部材３７
のテーパ部Ｔ２が常に同軸で重なり合っている。駆動軸
円筒外面３１と動力伝達部材３７のスリーブＳ３の外面
３９は図８に示すように径方向にＨ、軸方向に長さＬの
段差がつくよう設計されている。軸方向の長さＬとして
は、クラッチスプリング３３の素線の軸方向寸法Ｊより
大きいことが好ましく、径方向の深さＨとしては、クラ
ッチスプリング３３が塑性変形しない範囲とし、さらに
クラッチスプリング３３の素線の板厚Ｋの３分の１より
大きいことが好ましい。クラッチスプリング３３の素線
は断面が角形形状で密着で左巻に形成されている。クラ
ッチスプリング３３の上方端部は溝１８に係止され、ま
たクラッチスプリング３３の上方部分は駆動軸円筒外面
３１に対しては、きついはめ合いとなっている。一方、
スリーブＳ３の外径とスリーブＳ１の外径の差によって
クラッチスプリング３３の下方部分はスリーブＳ３の外
面３９に対して隙間を有している。またクラッチスプリ
ング３３の下方の端部３３ｂは、半径外方向に伸長して
いて、ハウジング２に設けたストッパ４０と近接して配
されている。ストッパ４０は環状の板状部材で、その内
径は出力軸部材７の中心軸からクラッチスプリング３３
の下方の端部３３ｂの半径外方端までの距離より短く設
定されている。また駆動軸部材５と出力軸部材７を非押
圧時に一定の距離に保つ圧縮ばね２４が案内軸３６と駆
動軸部材５の間に配されている。

【００２８】以上のように構成されたねじ締め装置にお
いて、ビット１５にねじ２５を取り付け、図示しないモ
ータが回転することにより駆動軸部材５が回転する。ね
じ締め装置のハウジング２を被締結材に押し付けると、
出力軸部材７は圧縮ばね２４に抗して図７の上方に相対
的に移動し、突起３５とクラッチスプリング３３の下方
端部３３ｂが係合し、スリーブＳ３の外面３９を締め付
け、駆動軸部材５からの回転力をスリーブＳ５から案内
軸３６を介してねじ２５に伝える。ねじ２５が所定の位
置に到達し、ストッパスリーブ３が被締結材に突き当た
ると圧縮ばね２４により出力軸部材７は図の下方向に押
されるが、突起３５とクラッチスプリング３３の間に摩
擦力が働いており、両者は係合したまま図の下方向に移
動しようとする。

【００２９】このときクラッチスプリング３３は駆動軸
円筒外面３１と動力伝達部材３７のスリーブＳ３の外面
３９との間で外径の差による段差ができているため、こ
の間で浮いた状態となっている。このためクラッチスプ
リング３３は軸方向に弱い引張ばねの特性を有し、突起
３５と共に下方向に移動するとき、クラッチスプリング
３３の下方端部３３ｂがストッパ４０に当接する。この
当接によって、クラッチスプリング３３の下方端部３３
ｂは、それ以上下方へ移動することを阻止されるので、
出力軸部材７との係合が解かれ、出力軸部材７だけが図
の下方へ移動することとなる。クラッチスプリング３３
はスリーブＳ３への巻き付きが外れ、ねじ締めが完了す
るとともに、伸びていたクラッチスプリング３３は元の
長さに戻る。かかる動作によりクラッチ接続時の静音化
が図られるとともに、より一定のねじ締め精度が得られ
る。突起３５とクラッチスプリング３３の摩擦力を小さ
くするため突起３５をテーパ形状などの形にしてもよい
し、ボールを埋めこんでもよい。

【００３０】＜第４実施例＞図９は本発明のねじ締め装
置の第４実施例を示す断面図である。駆動軸部材５は同
軸の２つのスリーブＳ１、Ｓ２を有し、この２つのスリ
ーブＳ１、Ｓ２の間に画定される環状の駆動軸溝４２が
ある。この駆動軸溝４２の内部には、正転と逆転の両方
の回転駆動に兼用される正逆クラッチスプリング４１の
上方部分が収納されている。駆動軸溝４２は外側のスリ
ーブＳ２の内面すなわち駆動軸第１円筒内面４４と、内
側のスリーブＳ１の外面すなわち駆動軸第２円筒外面４
３により画定され、両スリーブＳ１、Ｓ２の出力軸部材
７に対する端面部はそれぞれテーパー部Ｔ１、Ｔ２とな
っている。駆動軸溝４２の底面（図中上方）には係止溝
４５が穿設され、正逆クラッチスプリング４１の上方端
部４１ａが常時係止される。駆動軸溝４２の半径方向の
幅は正逆クラッチスプリング４１の素線の太さよりわず
かに大きい。正逆クラッチスプリング４１の素線断面は
角型であり、全体形状は後述の図１７に示すものと同様
である。

【００３１】一方、出力軸部材７にも駆動軸溝４２に相
対する環状の出力軸溝５３が設けられ、正逆クラッチス
プリング４１の下方部分を同様にわずかな隙間をもって
収納している。すなわち出力軸溝５３は同軸の２つのス
リーブＳ３、Ｓ４を有し、この２つのスリーブＳ３、Ｓ
４の間、具体的にはスリーブＳ４の内面すなわち出力軸
部材第１円筒内面４７と、スリーブＳ３の外面すなわち
出力軸部材第２円筒外面４６により画定される。両スリ
ーブＳ３、Ｓ４の駆動軸部材５に対する端面部はそれぞ
れテーパー部Ｔ３、Ｔ４となっている。出力軸溝５３の
底面にはひっかけ溝４８が穿設されている。

【００３２】出力軸部材７の中心にある案内軸３６は駆
動軸部材５の中心孔６０に軸方向に摺動可能に係合し、
駆動軸部材５と出力軸部材７間には案内軸３６の周囲に
圧縮ばね２４が配される。以上のように構成された第４
実施例のねじ締め装置はねじ締め作業とねじ緩め作業を
一本の正逆クラッチスプリング４１で行うものである。
ねじ締め作業時、駆動軸部材５及び正逆クラッチスプリ
ング４１が一体に回転し、ねじ（図示省略）を被締結材
に押し付けることにより駆動軸部材５のテーパー部Ｔ
１、Ｔ２がそれぞれ出力軸部材７のテーパー部Ｔ３、Ｔ
４に重なり合う。また、正逆クラッチスプリング４１の
下方端部４１ｂがひっかけ溝４８に係止され、よって、
正逆クラッチスプリング４１は各円筒内面４３、４６に
巻き付き、出力軸部材７にトルクを伝達する。

【００３３】ねじ２５が下方へ送られ、先の各実施例同
様所定の位置に達すると、出力軸部材７は圧縮ばね２４
により図の下方へ押し出される。このとき正逆クラッチ
スプリング４１は軸方向へひっぱりばねとしても作用
し、ひっかけ溝４８との摩擦力が働き、出力軸部材７側
へわずかに引っ張られ、伸びながらひっかけ溝４８との
係合が解かれる。その後、正逆クラッチスプリング４１
は元の長さに戻り、係合溝４８との距離を保つので、ク
ラッチの接続時と遮断時に静音化が図れるとともにクラ
ッチ機構を安価でコンパクトに形成することができる。
正逆クラッチスプリング４１の素線の断面形状は円形、
楕円形状であってもよい。正逆クラッチスプリング４１
の端部とひっかけ溝４８の係合を外れやすくするため、
ひっかけ溝４８をテーパ形状にしたり、あるいはボール
を埋め込んだりしてもよい。

【００３４】次に第４実施例における逆転駆動、すなわ
ちねじ緩め動作について説明する。駆動軸部材５と正逆
クラッチスプリング４１が逆方向（左方向あるいは反時
計方向）に回転しながら出力軸部材７方向に移動し、ひ
っかけ溝４８に正逆クラッチスプリング４１の下方端部
がひっかかる。よって、正逆クラッチスプリング４１は
ねじ締め時とは逆方向の力、すなわち巻きが緩められる
方向の力を受けて、外径が大きくなり、駆動軸部材５の
スリーブＳ２の内周（駆動軸第１円筒内面４４）と、ス
リーブＳ４の内周（出力軸部材第１円筒内面４７）に押
圧（圧接）され、回転力を伝える。

【００３５】ねじ２５が緩められ、出力軸部材７が所定
の位置まで上昇すると、正逆クラッチスプリング４１に
引張り力がかかり、正逆クラッチスプリング４１の下方
端部４１ｂがひっかけ溝４８からはずれ、クラッチが遮
断される。よって、クラッチ遮断時の静音化が図られ
る。

【００３６】＜第５実施例＞図１０は本発明のねじ締め
装置の第５実施例を示す断面図である。第５実施例は図
９の第４実施例の変形例で、駆動軸部材５は第４実施例
と同様であり、出力軸部材７のスリーブＳ３の代わりに
出力軸部材７に対して軸方向に摺動可能な摺動スリーブ
４９を設けている。すなわち出力軸部材７にスプライン
５１を設け摺動スリーブ４９の摺動スプライン５２と噛
み合わせるようにしている。摺動スリーブ４９の外周上
方部には駆動軸部材５のテーパー部Ｔ１と重なり合うテ
ーパー部Ｔ３が設けられている。スリーブ４９は、その
底部４９Ｂと出力軸部材７の間で、かつ案内軸３６の周
囲に配される圧縮ばね２４により駆動軸部材５方向に付
勢されている。この付勢力により、スリーブ４９のテー
パー部Ｔ３が駆動軸部材５のテーパー部Ｔ１に当接す
る。

【００３７】以上のように構成された第５実施例のねじ
締め装置の動作について説明する。ねじ締め時には駆動
軸部材５と正逆クラッチスプリング４１が正方向（右方
向あるいは時計方向）に回転しながら出力軸部材７方向
に移動し、ひっかけ溝４８に正逆クラッチスプリング４
１の下方端部がひっかかる。よって、正逆クラッチスプ
リング４１は駆動軸部材５のスリーブＳ１の外周（駆動
軸第２円筒外面４３）と、スリーブ４９の外周５０に巻
き付き、回転力を伝える。スリーブ４９は出力軸部材７
とスプライン５１、５２で結合されているので、スリー
ブ４９の回転と共に出力軸部材７が回転する。

【００３８】出力軸部材７が所定の位置まで被締結材方
向に移動すると、第４実施例同様に、正逆クラッチスプ
リング４１に引張り力がかかる。出力軸部材７はスプラ
イン５１、５２により図面下方へ移動しやすく、ひっか
け溝４８から正逆クラッチスプリング４１の下端部が外
れやすくなっている。スプラインの代わりにキー、ボー
ルスプラインななどを用いてもよい。また図８で説明し
た第３実施例の段差を摺動スリーブ４９と駆動軸第２円
筒外面４３間に設け、より確実に静音化を図ることも可
能である。第５実施例における逆転駆動、すなわちねじ
緩め動作も上記第４実施例と同様であり、クラッチ遮断
時の静音化が図られる。

【００３９】＜第６実施例＞次に本発明のねじ締め装置
の第６乃至第９実施例について説明する。これらの実施
例は上記第１乃至第５実施例と異なり、コイル状のクラ
ッチスプリングの一端を係止させ、かつその係止を解除
するのに、スリーブに設けられた半径方向に移動可能な
ボールを用いている。以下各実施例について説明する。

【００４０】図１１は本発明のねじ締め装置の第６実施
例を示す断面図で、図１２は部分拡大断面図である。第
６実施例は図１の第１実施例の変形例ともいうべきもの
で、同一番号は同一あるいは対応する素子、部材を示し
ている。第１実施例ではシュー８によりクラッチスプリ
ング１６の上端を摩擦で係止していたが、第６実施例で
は駆動軸部材５が具備するスチールボール（単にボール
という）６２を用いている。駆動軸部材５はスリーブＳ
１を有し、その内部空間にはワンウェイクラッチ１２が
設けられ、出力軸部材７もスリーブＳ３を有し両スリー
ブＳ１、Ｓ３は図１同様のテーパー部Ｔ１、Ｔ２を有し
てしる。なお、第６実施例で用いるクラッチスプリング
６４は図１７に示すように、左巻きで、上方端部６４ａ
と下方端部６４ｂが軸方向に伸長している。なお、以下
の実施例でも図１７のクラッチスプリング６４が用いら
れる。出力軸部材７の外方にはハウジング２に配設され
たメタル部材７０がある。

【００４１】図１１において、ストッパスリーブ３はハ
ウジング２の頭部（図中下方部分）に螺合していて、そ
の回転によりハウジング２に対して軸方向に移動可能で
ある。ストッパスリーブ３の図中上方には回転不能であ
り、かつ軸方向に移動可能なロック部材５４が設けら
れ、ロック部材５４は圧縮ばね５８によりストッパスリ
ーブ３の方向へ付勢されている。ストッパスリーブ３と
ロック部材５４の当接部には両者に対して互いに噛み合
う凹凸状の爪部５６が設けられている。したがって、ス
トッパスリーブ３は爪部５６と噛み合っているときは、
回転不能であり、その軸方向位置が固定される。なお、
ねじの締めこみ深さ（送り距離）を変えるためには、操
作者がロック部材５４を圧縮ばね５８に抗して図中上方
移動させ、ストッパスリーブ３との噛み合いを外した状
態で、ストッパスリーブ３を回転させる。

【００４２】ボール６２はスリーブＳ１に設けられた半
径方向の貫通孔６６内にあり、半径方向に移動可能であ
り、その一部がスリーブＳ１の外周から外部に突出しな
い第１位置と外部に突出する第２位置の間で移動可能で
ある。スリーブＳ１の内部には、傘状部材６８が軸方向
に移動可能に設けられている。傘状部材６８の出力軸部
材７側の面は出力軸部材７に当接可能である。出力軸部
材７のスリーブＳ３には第１実施例同様クラッチスプリ
ング６４の下方端部６４ｂを常時係止する溝１８が設け
られている。

【００４３】図１３は第６実施例の動作を示す４つの断
面図である。ねじ締め時には駆動軸部材５が出力軸部材
７に対して相対的に移動すると、傘状部材６８の傾斜面
であるテーパー部Ｔ５によりボール６２が図１３の
（ａ）に示すように半径外方向へ押し出される。このね
じ締め開始時点での出力軸部材７の所定部分ととメタル
部材７０の駆動軸部材５側の端部との間の距離をＭとす
る。ボール６２がスリーブＳ１の外周から外方に突出す
ると、クラッチスプリング６４の上方端部６４ａがボー
ル６２に係止する。その後は第１実施例と同様にクラッ
チスプリング６４がスリーブＳ１、Ｓ３に巻き付いてト
ルク伝達が行われる。スリーブＳ３の外径がスリーブＳ
１の外径よりわずかに大きいので、クラッチスプリング
６４のほぼ中央部には非巻付部が形成される。クラッチ
スプリング６４の非巻付部の軸方向長さをＰとする。ね
じ締めが進み、図１３の（ｂ）に示すようにストッパス
リーブ３が被締結材７２に到達すると、ストッパスリー
ブ３が被締結材７２に当接する。このとき、ねじ２５の
頭部は被締結材７２の表面から距離Ｍだけ浮いている状
態である。

【００４４】ねじ締め装置に加えられた推力に対する被
締結材７２からの反力はストッパスリーブ３で受け止め
られ、その後、図１３の（ｃ）に示すように出力軸部材
７は更に被締結材７２の方向に移動し、メタル部材７０
の端面まで移動する。この時点で、ねじ２５の頭部は被
締結材７２の表面と面一となる。図１３の（ｂ）の状態
から同図の（ｃ）の状態になると、出力軸部材７が被締
結材７２の方向に距離Ｍだけ移動するので、クラッチス
プリング６４の非巻付部の軸方向長さはＰ＋Ｍとなる。
ねじ締め付けが完了すると、図１３の（ｄ）に示すよう
に圧縮ばね７４により傘状部材６８が被締結材７２の方
向へ押され、ボール６２はクラッチスプリング６４の上
方端部６４ａによって半径内方向の力を受けて、スリー
ブＳ１の外周より内部に入り込む。この瞬間にクラッチ
スプリング６４の上方端部６４ａは、ボール６２による
係止を解かれて、クラッチスプリング６４はスリーブＳ
１、Ｓ３への巻き付きから開放される。よってクラッチ
スプリング６４は自分自身の復元力により、ねじ締め開
始前の状態（図１１、図１２参照）に戻る。なお、この
状態ではクラッチスプリング６４の上方端部６４ａとボ
ール６２との間には完全な隙間８４ができている。

【００４５】ボール６２は、駆動軸部材５内に収納され
ているため、駆動軸部材５が回転しているときはボール
６２の自重に関連した遠心力がボール６２にかかる。し
たがって、駆動軸部材５が回転しているときは、基本的
には、遠心力によりボール６２はその一部がスリーブＳ
１の外周から外部に突出した状態となる。この状態、す
なわち、駆動軸部材５の回転による遠心力でボール６２
の一部がスリーブＳ１の外周から外部に突出した状態に
おいて、出力軸部材７を被締結材に押圧しないときは、
ボール６２とクラッチスプリング６４の上方端部６４ａ
との間には、間隙８４があるため、クラッチスプリング
６４が駆動軸部材５に巻き付かず、回転の伝達は行われ
ない。出力軸部材７を被締結材に押圧すると、出力軸部
材７と駆動軸部材５とは相対的に、この間隙の軸方向の
長さより長い距離を移動し、ボール６２とクラッチスプ
リング６４の上方端部６４ａとが係合し、クラッチスプ
リング６４が駆動軸部材５に巻き付いて、回転の伝達が
行われる。

【００４６】回転の伝達が行われている状態における、
ボール６２とクラッチスプリング６４の上方端部６４ａ
との係合は、ボール６２の軸平行方向中心線よりもクラ
ッチスプリング６４の上方端部６４ａの中心が半径方向
外側（スリーブＳ１の外周より外部側）に位置する。こ
れにより、ボール６２とクラッチスプリング６４の上方
端部６４ａとの係合部分において、ボール６２はクラッ
チスプリング６４の上方端部６４ａよって半径内方向の
分力を受けることとなる。なお、駆動軸部材５の回転数
が高い場合、ボール６２に作用する遠心力は相当大きく
なるが、ボール６２の表面は曲面であるため、クラッチ
遮断時にボール６２がわずかに半径内方向に移動しよう
とする変位により、クラッチスプリング６４の上方端部
６４ａはこの曲面上を滑って移動し、係合が解かれるこ
ととなる。

【００４７】図１２に示した第６実施例では、図１の第
１実施例と異なってワンウェイクラッチ１２の内周が直
接出力軸部材７の外周に軸方向に移動可能なように入れ
子式に係合している。一方図１の場合は、ワンウェイク
ラッチ１２の内周により画定される内部空間に中空円筒
状のスライダー２３が設けられ、スライダー２３の案内
スプライン１７を介して出力軸部材７の案内軸２１のス
プラインと結合している。図１の構成は図１２の構成に
較べて構造は複雑であるが、摺動性がよく、摩擦が少な
いので装置の長寿命化に貢献する。さらに、軸方向のす
べりがよいので、操作者がハウジング２に加えるべき押
圧力が少なくて済むという特長もある。よって、図１２
の第６実施例にも図１同様のスライダーを用いることは
好ましい態様である。

【００４８】＜第７実施例＞次に本発明の第７実施例に
ついて図１４の断面図とともに説明する。第７実施例は
図９の第４実施例の変形例ともいえる。すなわち、クラ
ッチスプリング６４は第４実施例同様、正転と逆転の駆
動に用いられ、よって、第６実施例で用いたワンウェイ
クラッチ１２は不要である。ワンウェイクラッチ１２が
不要なため、図１１、１２の第６実施例で用いられてい
る傘状部材６８はなく、圧縮ばね７４が直接出力軸部材
７の上端に当接している。また、傘状部材６８のテーパ
ー部Ｔ５の代りとして、出力軸部材７の上端円周部にテ
ーパー部Ｔ６が設けられ、ボール６２に当接可能となっ
ている。第７実施例における第４実施例あるいは第６実
施例と同一参照符号の素子は同様な構成であり、その説
明は省略する。

【００４９】＜第８実施例＞次に本発明の第８実施例に
ついて図１５の断面図とともに説明する。第８実施例は
図５の第２実施例の変形例ともいえる。すなわち、正転
用クラッチスプリング６４と逆転用クラッチスプリング
７８が同軸に設けられている。正転用クラッチスプリン
グ６４は第６実施例同様、スリーブＳ１、Ｓ３への巻き
付きにより正転時のみトルク伝達に用いられる。一方、
逆転用クラッチスプリング７８は図１８に示すように右
巻きの密着コイルスプリングで、逆転時にスリーブＳ
２、Ｓ４への巻き付きにより逆転時のみトルク伝達に用
いられる。逆転用クラッチスプリング７８の下方端部７
８ｂは出力軸部材のスリーブＳ４の溝３０に常時係止さ
れている。また上方端部７８ａは半径方向に移動可能な
ボール７６が外方に突出すると係止される。

【００５０】出力軸部材７にはボール７６を半径外方へ
押出すためのテーパー部Ｔ７がテーパー部Ｔ６と同軸に
設けられている。なお、図５の第２実施例では正転用ク
ラッチスプリング１６が逆転用クラッチスプリング２７
の外側に設けられているが、図１５の第８実施例では逆
となっている。第８実施例における第２実施例あるいは
第６実施例と同一参照符号の素子は同様な構成であり、
その説明は省略する。

【００５１】＜第９実施例＞次に本発明の第９実施例に
ついて図１６の断面図とともに説明する。第９実施例は
図１５の第８実施例の変形例ともいえる。すなわち、正
転用クラッチスプリング６４と逆転用クラッチスプリン
グ７８が同軸に設けられている点は第８実施例と同様で
あるが、逆転用クラッチスプリング７８の係止部分が第
８実施例とは逆である。すなわち、逆転用クラッチスプ
リング７８の上方端部７８ａは、駆動軸部材５に設けら
れた溝８０に常時係止され、下方端部７８ｂを係止する
ボール８２が出力軸部材７のスリーブＳ４の半径方向に
移動可能に設けられている。

【００５２】スリーブＳ２、Ｓ４の形状、寸法は第８実
施例と逆の関係にある。スリーブＳ４の被締結材側には
駆動軸部材５に連結され、ボール８２に当接可能なテー
パー部Ｔ８を有するスリーブＳ６がある。したがって、
駆動軸部材５が出力軸部材７方向に移動するとテーパー
部Ｔ８がボール８２を半径外方向へ押し出すこととな
る。第９実施例における第８実施例と同一参照符号の素
子は同様な構成であり、その説明は省略する。第８実施
例と第９実施例からわかるように、各クラッチスプリン
グ６４、７８は駆動軸部材５側で固定係止してもよい
し、出力軸部材７側で固定係止してもよいことがわか
る。

【００５３】上記第６実施例乃至第９実施例では、クラ
ッチスプリングの一端の一時的係合のために、ボールを
用いているが、この部材は必ずしも球状でなくてもよ
い。すなわち、例えばスリーブの半径外方へ突出する部
分が曲面を有する、全体としては棒状の部材であって、
その長手方向がスリーブの半径方向に移動可能に配され
たものであってもよい。上記各実施例ではコイル状のク
ラッチスプリングをスリーブの外周に巻き付かせたり、
あるいは緩めてその半径外方にあるスリーブの内周への
圧接によって、トルクの伝達を行っているが、外周に巻
き付ける態様では必ずしも中空円筒状のスリーブを用い
る必要はなく、中実のシリンダを用いてもよい。よっ
て、内周への圧接による場合は除いて、スリーブとは中
実のシリンダである円柱状部材をも含むものとする。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ねじ締め
装置のクラッチ機構に駆動軸部材と出力軸部材とを連結
するコイルスプリングを用い、クラッチ接続時には駆動
軸部材と出力軸部材に巻き付くことによりトルクを伝達
するようにしているので、クラッチ接続時の衝撃的な打
撃がなくなり低騒音化及び初期押し付け力の低減を図る
ことができる。また、クラッチ遮断時には、コイルスプ
リングによる巻き付けを解除するようにしているので、
クラッチ遮断時においても衝撃的な打撃がなくなり低騒
音化を図ることができる。さらに、ねじ緩め時、すなわ
ち逆転時におけるトルク伝達においても、コイルスプリ
ングの巻き付き、あるいは緩みによる外方の部材への圧
接を用いてトルクを伝達することにより正転時と同様の
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のねじ締め装置の第１実施例を示す一部
省略断面図である。

【図２】第１実施例に用いられるクラッチスプリングを
示す正面図である。

【図３】第１実施例に用いられるクラッチスプリングの
上端を示す平面図である。

【図４】第１実施例のねじ締め時の動作状態を示す部分
断面図である。

【図５】本発明のねじ締め装置の第２実施例を示す部分
断面図である。

【図６】第２実施例に用いられる逆転クラッチスプリン
グの上端を示す平面図である。

【図７】本発明のねじ締め装置の第３実施例を示す部分
断面図である。

【図８】第３実施例を一部を示す部分拡大断面図であ
る。

【図９】本発明のねじ締め装置の第４実施例を示す部分
断面図である。

【図１０】本発明のねじ締め装置の第５実施例を示す部
分断面図である。

【図１１】本発明のねじ締め装置の第６実施例を示す一
部省略断面図である。

【図１２】第６実施例を示す部分拡大断面図である。

【図１３】第６実施例の動作を説明する模式的一部省略
断面図である。

【図１４】本発明のねじ締め装置の第７実施例を示す部
分断面図である。

【図１５】本発明のねじ締め装置の第８実施例を示す部
分断面図である。

【図１６】本発明のねじ締め装置の第９実施例を示す部
分断面図である。

【図１７】本発明の第６乃至第９実施例に用いられる左
巻きクラッチスプリングの正面図である。

【図１８】本発明の第８及び第９実施例に用いられる右
巻きクラッチスプリングの正面図である。

【符号の説明】

１ねじ締め装置２ハウジング３ストッパスリーブ４ピニオン５駆動軸部材６ギヤ７出力軸部材８シュー１２ワンウェイクラッチ１５ビット１６、２７、３３、４１、６４、７８クラッチスプリ
ング（コイルスプリング）１８、８０溝２１、３６案内軸２４、３８、５８、７４圧縮ばね２５ねじ２６逆転シュー３４フランジ３５突起３７動力伝達部材４０ストッパ４９摺動スリーブ５４ロック部材６２、７６、８２ボール６８傘状部材７０メタル部材７２被締結材８４間隙Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６スリーブＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８テ
ーパー部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動装置からの動力を伝達する駆動軸部
材と、ビットを保持し、軸方向に移動可能に支持された
出力軸部材と、前記出力軸部材と前記駆動軸部材間とを
互いに離隔させるよう作用する圧縮ばねと、前記出力軸
部材に伝達される回転力を出力軸の所定移動量で遮断す
るねじ締め装置において、前記駆動軸部材と前記出力軸
部材の同軸上に、各々の円筒面にまたがってクラッチス
プリングがコイル状に配設されているとともに、前記出
力軸部材及び前記駆動軸部材のどちらか一方に前記クラ
ッチスプリングの一部を固定し、かつ他方の部材に前記
クラッチスプリングの一部を前記出力軸の移動に応じて
係止可能な手段を設けたことを特徴とするねじ締め装
置。
【請求項２】少なくとも負荷伝達時、前記駆動軸部材
の一部が前記出力軸の一部に同軸で重なりあうことを特
徴とする請求項１記載のねじ締め装置。
【請求項３】前記駆動軸部材及び前記出力軸部材の各
々の前記円筒面のうち少なくともどちらか１つの前記円
筒外面が前記クラッチスプリングの内径より小さいこと
を特徴とする請求項１又は２記載のねじ締め装置。
【請求項４】前記クラッチスプリングを前記出力軸の
移動に応じて係止する手段として、前記駆動軸部材及び
前記出力軸部材の前記他方の部材に内面が円錐の外周面
の一部の形状のシューを設けたことを特徴とする請求項
１乃至請求項３記載のねじ締め装置。
【請求項５】前記シューの内面が前記駆動軸部材の中
心軸に対して５度から７０度の範囲内の角度で傾斜して
いることを特徴とする請求項４記載のねじ締め装置。
【請求項６】前記ビットの逆転作業時に作動するよ
う、前記駆動軸部材及び前記出力軸部材のどちらか一方
にワンウエイクラッチを装着し、かつ他方の部材の案内
軸はワンウエイクラッチ内周部に支持されることを特徴
とする請求項５記載のねじ締め装置。
【請求項７】前記ワンウエイクラッチ内周部と前記案
内軸はスライダーを介して連結されており、前記案内軸
及び前記スライダーは回転方向に一体回転し、かつ軸方
向には摺動自在に結合されることを特徴とする請求項６
記載のねじ締め装置。
【請求項８】前記ビットの逆転作業時に作動する前記
クラッチスプリングと巻き方向が逆の逆転クラッチスプ
リングを有するとともに、前記駆動軸部材及び前記出力
軸部材の同一軸上に前記円筒面とは別に逆転用円筒面を
有し、前記逆転用円筒面にまたがって前記逆転クラッチ
スプリングをコイル状に配設したことを特徴とする請求
項４乃至７のいずれか１つに記載のねじ締め装置。
【請求項９】前記クラッチスプリングを介して前記出
力軸部材に回転出力を伝達するため前記駆動軸部材ある
いは前記出力軸部材のどちらか一方の案内軸と一体回転
し、軸方向には摺動自在な動力伝達部材を設けるととも
に、前記動力伝達部材の円筒面、他方の前記軸部材の前
記円筒面に同軸でまたがってコイル状に前記クラッチス
プリングが配設されることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか１つに記載のねじ締め装置。
【請求項１０】前記出力軸部材に前記係止部を設けた
場合において、前記駆動軸部材、前記出力軸部材、前記
圧縮ばね及び前記クラッチスプリングを収納するハウジ
ングに前記係止部と前記クラッチスプリングの係合を外
すためのストッパを設けたことを特徴とする請求項９記
載のねじ締め装置。
【請求項１１】前記動力伝達部材は、ばねにより常に
前記駆動軸部材あるいは前記出力軸部材側に付勢される
ことを特徴とする請求項９又は１０記載のねじ締め装
置。
【請求項１２】前記ビットの逆転作業時に作動するよ
うに前記駆動軸部材あるいは前記出力軸部材の前記円筒
外面の内部にワンウエイクラッチを収納固定し、前記ワ
ンウエイクラッチの内周部に前記動力伝達部材のスリー
ブが支持されることを特徴とする請求項１１記載のねじ
締め装置。
【請求項１３】前記動力伝達部材の前記円筒面と前記
駆動軸部材及び前記出力軸部材の前記他方の軸部材の前
記円筒面の外径が異なり同軸で重なった状態で、両円筒
面の接合部に段差ができることを特徴とする請求項１２
記載のねじ締め装置。
【請求項１４】前記駆動軸部材は、前記円筒面の周囲
に同軸に伸長する円筒内面を有し、両円筒面間に前記コ
イル状のクラッチスプリングの一方の端部をわずかな間
隙を介して受け入れる環状溝を画定し、前記出力軸部材
は、前記円筒面の周囲に同軸に伸張する円筒内面を有
し、両円筒面間に前記コイル状のクラッチスプリングの
他方の端部をわずかな間隙を介して受け入れる環状溝を
画定し、前記駆動軸部材が一方向に回転するとき前記コ
イル状クラッチスプリングは半径方向に収縮し、前記駆
動軸部材と出力軸部材の前記円筒面に巻付き、回転力の
前記伝達を行い、前記駆動軸部材が反対方向に回転する
とき前記コイル状クラッチスプリングは半径方向に膨張
し、前記駆動軸部材と出力軸部材の前記円筒内面に圧接
され、回転力の前記伝達を行うことを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１つに記載のねじ締め装置。
【請求項１５】前記出力軸部材及び前記駆動軸部材の
どちらか一方の軸は案内軸と、前記案内軸とともに回転
可能で、かつ前記案内軸に対して軸方向に摺動可能なス
リーブとを有し、前記スリーブは前記一軸部材の前記円
筒面を形成する外周面を有していることを特徴とする請
求項１４記載のねじ締め装置。
【請求項１６】前記クラッチスプリングを前記出力軸
の移動に応じて係止する手段として、前記駆動軸部材及
び前記出力軸部材のどちらか一方のスリーブに設けられ
た半径方向の貫通孔内に半径方向に移動可能で、かつ前
記スリーブの外面から外方へ突出可能なボールと、前記
出力軸の移動に応じて前記ボールを前記スリーブの外面
から外方へ突出させる手段を設けたことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１つに記載のねじ締め装置。
【請求項１７】前記駆動軸部材がら前記出力軸部材へ
の回転の伝達が行われていないときは、前記クラッチス
プリングの一部で前記ボールに係合可能な部分が、前記
ボールとの間に間隙を有するよう配されていることを特
徴とする請求項１６記載のねじ締め装置。
【請求項１８】駆動装置と、前記駆動装置により回転せしめられる駆動軸部材と、ビットを装着可能で、回転可能であり、ねじ込み深さに
応じて軸方向に移動可能な出力軸部材と、前記出力軸部材と前記駆動軸部材とを互いに離隔させる
よう作用する圧縮ばねと、前記駆動軸部材と前記出力軸部材との間の回転トルクの
伝達及び遮断を行うクラッチ手段と、前記駆動装置、前記駆動軸部材、前記出力軸部材、前記
圧縮ばね及び前記クラッチ手段を収納するハウジングと
を有する動力ねじ締め装置において、前記駆動軸部材と前記出力軸部材が同軸で、それぞれス
リーブを有し、前記クラッチ手段が前記駆動軸部材と前
記出力軸部材の双方のスリーブの外周に係合可能なコイ
ルスプリングと、前記コイルスプリングの一端を前記駆
動軸部材と前記出力軸部材のいずれか一方に固定する手
段と、前記ハウジングに推力が加えられ、前記駆動軸部
材が前記圧縮ばねの力に抗して前記出力軸部材に接近し
たときに前記コイルスプリングの他端を前記駆動軸部材
と前記出力軸部材の他方に係止する係止手段とを有する
ことを特徴とするねじ締め装置。
【請求項１９】前記駆動軸部材と前記出力軸部材が前
記スリーブと同軸でその外側に配設された第２のスリー
ブを有し、単一の前記コイルスプリングが前記駆動軸部
材の正転時には前記駆動軸部材と前記出力軸部材の各々
の前記スリーブの外周に巻き付き、逆転時には前記駆動
軸部材と前記出力軸部材の各々の前記第２のスリーブの
内周に圧接されるよう構成されている請求項１８記載の
ねじ締め装置。
【請求項２０】前記駆動軸部材と前記出力軸部材がそ
れぞれの前記スリーブに同軸な第２のスリーブをそれぞ
れ有し、前記クラッチ手段が前記駆動軸部材と前記出力
軸部材の双方の前記第２のスリーブの外周に係合可能で
前記コイルスプリングとは逆巻の第２のコイルスプリン
グと、前記第２のコイルスプリングの一端を前記駆動軸
部材と前記出力軸部材のいずれか一方に常時係止する手
段と、前記ハウジングに推力が加えられ、前記駆動軸部
材が前記出力軸部材に接近したときに前記第２のコイル
スプリングの他端を前記駆動軸部材と前記出力軸部材の
他方に係止する手段とを更に有することを特徴とする請
求項１８記載のねじ締め装置。
【請求項２１】前記係止手段が、前記他方の軸部材の
前記スリーブに設けられた半径方向の貫通孔内に半径方
向に移動可能で、かつ前記スリーブの外面から外方へ突
出可能なボールと、前記出力軸の移動に応じて前記ボー
ルを前記スリーブの外面から外方へ突出させる手段とを
有することを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか
１つに記載のねじ締め装置。
【請求項２２】前記駆動軸部材から前記出力軸部材へ
の回転の伝達が行われていないときは、前記クラッチス
プリングの前記他端が、前記ボールとの間に間隙を有す
るよう配されていることを特徴とする請求項２１記載の
ねじ締め装置。
【請求項２３】前記ボールを前記スリーブの外面から
外方へ突出させる手段が前記出力軸部材の前記駆動軸部
材方向への移動によって前記ボールを押し出すためのテ
ーパー部を有する押出し部材である請求項２１又は２２
に記載のねじ締め装置。
【請求項２４】前記ハウジングに対して軸方向に移動
可能で被締結材に接触可能なストッパ手段を有し、前記
ストッパ手段が前記被締結材に当接すると前記圧縮ばね
の力で前記押出し部材を前記駆動軸部材から遠ざける方
向に移動せしめるよう構成されている請求項２３記載の
ねじ締め装置。
【請求項２５】駆動装置により回転せしめられる第１
スリーブを有する駆動軸部材と、前記スリーブと同軸で回転可能であり、かつ軸方向に移
動可能な第２スリーブを有する出力軸部材と、前記出力軸部材と前記駆動軸部材とを互いに離隔させる
よう作用する圧縮ばねと、前記第１スリーブと第２スリーブの外周同士又は内周同
士にまたがって配され、その一端が前記第１スリーブ及
び第２スリーブの一方に固定されたコイルスプリング
と、前記駆動軸部材と前記出力軸部材の間の距離が所定値よ
り少なくなると前記コイルスプリングの他端を前記第１
スリーブ及び第２スリーブの他方に一時的に係止する係
止手段とを、有するクラッチ機構。
【請求項２６】前記出力軸部材が前記駆動軸部材から
離隔する方向に所定距離移動したとき、前記係止手段に
よる前記コイルスプリングの他端の係止を解除する手段
を更に有する請求項２５記載のクラッチ機構。