JPH09216171A - 電動工具のクラッチ機構 - Google Patents
電動工具のクラッチ機構Info
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- JPH09216171A JPH09216171A JP8025567A JP2556796A JPH09216171A JP H09216171 A JPH09216171 A JP H09216171A JP 8025567 A JP8025567 A JP 8025567A JP 2556796 A JP2556796 A JP 2556796A JP H09216171 A JPH09216171 A JP H09216171A
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Abstract
衝撃を緩和し、内部の部品への影響を少なくする。 【構成】クラッチカム18に対してボール21とピン2
3とを押圧するロックワッシャー24の前面側の内周縁
に、スプリングホルダ25の後端25aが当接し、背面
側の外周縁に、ピン23,23の夫々の半面が当接し、
圧縮スプリング26は、ロックワッシャー24の外周縁
に位置して当接する設定となっている。よってスプリン
グホルダ25の後端25aがロックワッシャー24に当
接するドリルモードで、スピンドル11へ瞬間的に大き
な負荷が加わった場合には、ロックワッシャー24の外
周縁が前方へ撓み、ボール21の凸部19への乗り上げ
を許容してインターナルギヤ10cを僅かに回転させ
る。この動作によって衝撃を緩和することができ、各部
品への負担を和らげ、作業者の手に伝わる反動も抑える
ことができる。
Description
バドリル等の電動工具に設けられ、ビットへのトルク伝
達を調整可能なクラッチ機構に関する。
示される電動ドライバー40を示すもので、モータ41
のトルクは、モータ軸42から、インターナルギヤ4
3,44内で噛合する遊星歯車45,45・・と、その
遊星歯車45を支持するキャリア46からなる減速機構
によって減速されながらスピンドル47に伝達され、ビ
ットを把持するチャック48を回転させる。又減速機構
におけるインターナルギヤ44は回動自在に収納され、
その前端にはクラッチ面44aが形成されると共に、そ
こにスピンドル47を軸支するギヤケース49の透孔に
挿入されたボール50,50が係止している。そしてギ
ヤケース49には、該ボール50をクラッチ面44aに
押圧する板バネ51が配置されており、その板バネ51
の前方(チャック48側)には、後方位置で板バネ51
に当接可能な押圧部53を有したクラッチハンドル52
が、軸方向へスライド可能に設けられている。よってク
ラッチハンドル52を後方へ移動させると、押圧部53
が板バネ51を抑えてボール50をクラッチ面44aに
押しつけるため、スピンドル47に負荷が加わってもボ
ール50がクラッチ面44aを乗り越えることはなく、
インターナルギヤ44はロックされてスピンドル47に
モータの回転が伝達され、クラッチが動作しないドリル
モード状態となる。一方クラッチハンドル52を前方へ
移動させると、押圧部53が板バネ51と離反し、板バ
ネ51の撓みを許容するため、板バネ51の付勢による
滑り出しトルクを超える負荷がスピンドル47に加わっ
た場合には、ボール50がクラッチ面44aを乗り越え
てインターナルギヤ44を空転させ、モータ41の回転
力をスピンドル47に伝達させないクラッチ動作状態、
即ちスクリュードライバモードとなる。
記ボール50に当接するプレートを圧縮スプリングで後
方へ付勢し、その圧縮スプリングの圧縮量を変化させる
スプリングホルダを操作することで、圧縮スプリングを
全圧縮させて大きな負荷でもボールがクラッチ面を乗り
越えないドリルモードと、全圧縮に満たない圧縮量、即
ち滑り出しトルクを設定して、これを超える負荷が加わ
った場合には、ボールがクラッチ面を乗り越えてインタ
ーナルギヤを空転させるスクリュードライバモードとに
切り換え可能とする電動工具が開示されている。
いては、モード切換の誤操作、即ちクラッチが動作しな
いドリルモードのままスクリュードライバとして使用し
た場合、ネジ締めの終了時にはスピンドルがロックさ
れ、その反動でビットから工具本体内の各部品に急激な
衝撃が加わり、ギヤケースや遊星歯車等の各部品が損傷
や破損を起こすことがあった。又この場合、スピンドル
のロックによる反動が工具本体を把持する作業者の手に
伝わって、作業者に不快感を与えるものともなってい
た。
ような空転ギヤのロック状態で瞬間的に大きなトルクが
加わった場合に、本体側へ加わる衝撃を緩和し、各部品
を保護すると共に、作業者の使用感を損ねることもない
ようにした電動工具のクラッチ機構を提供するもので、
その構成は、前記板バネ等のプレート部材には、プレー
ト部材の移動をロックされても、所定以上の過大な負荷
に対して、前記空転ギヤの回転を許容する弾性を付与し
たことを特徴とするものである。又前記プレート部材に
おける、前記プレート部材をロックさせる荷重の加わる
位置と、前記クラッチ部を押圧する位置とを径方向にず
らせる構成とするのが望ましい。
基づいて説明する。図1,3において、1は蓄電池を内
蔵したバッテリーパック4をハンドル3に装着して電源
を得る充電式のドライバドリルで、本体ハウジング2内
後方(図1の左側)に配置されるモータ5のモータ軸5
aには、ピニオンギヤ6が固着され、そのピニオンギヤ
6は、キャリア7aに支持される3つの遊星歯車8aに
噛合している。この遊星歯車8aは、ギヤケース9に固
着されるインターナルギヤ10a内を公転し、キャリア
7aを回転させる。同様にキャリア7aは、次段のイン
ターナルギヤ10b内の遊星歯車8bに噛合して2番目
のキャリア7bを回転させ、3段目のインターナルギヤ
10c内の遊星歯車8cとキャリア7cを介して、キャ
リア7cが連結されるスピンドル11を回転させる。よ
ってモータ5の回転は、上記3段の減速機構によって順
次減速されてスピンドル11へ伝達されることになる。
尚ここでは2段目のインターナルギヤ10bを、本体ハ
ウジング2へ前後にスライド可能に設けられた切換レバ
ー12の操作により、連結部材13を介して、ギヤケー
ス9と一体化して2段目の遊星歯車8bのみに噛合する
前進位置と、1段目のキャリア7aと2段目の遊星歯車
8bとに同時に噛合する後退位置とに前後移動させるこ
とで、前者の位置でインターナルギヤ10bを固定させ
る低速回転と、後者の位置でインターナルギヤ10bを
空転させる高速回転とに切り換え可能となっている。又
14は、スピンドル11の先端に設けられ、ビットを着
脱自在に把持するチャックである。
を軸受け11a,11bを介して軸支する小径筒16
と、その後方に備えた大径筒17とからなるギヤケース
15が同軸でネジ止めされている。まず大径筒17内に
は、前面に台形状の凸部19,19を円周上に3箇所均
等に突設してクラッチ面を形成したリング状のクラッチ
カム18を一体に備えて、前記3番目のインターナルギ
ヤ10cに遊挿させているが、このインターナルギヤ1
0cの前端には、クラッチカム18の前方に位置するフ
ランジ20が周設されており、このフランジ20に穿設
した透孔に、ボール21,21が3箇所均等に配置され
ている。更に前記ボール21の前方には、ワッシャー2
2を介して、大径筒17を軸心と平行に貫通する6本の
ピン23,23が円周方向へ均等に配置され、これらピ
ン23の前端には、小径筒16に外嵌するプレート部材
としてのロックワッシャー24が当接している。このロ
ックワッシャー24を、小径筒16のネジ部に螺合する
スプリングホルダ25との間に設けた圧縮スプリング2
6によって後方へ付勢することで、ピン23及びワッシ
ャー22を介して、ボール21をクラッチカム18のク
ラッチ面に押し当てる構造となっている。尚ここでのイ
ンターナルギヤ10cは空転ギヤとして回動自在に設け
られているが、通常はボール21がクラッチカム18へ
押圧されることで、フランジ20を介して固定されてい
る。
シャー24はその内周に、小径筒16の軸方向に形成し
た一対のU溝27,27に嵌合する突部28,28を有
しており、小径筒16への装着状態では両者の嵌合で回
り止めされると共に、小径筒16の根元へ放射状に突設
した補強リブ29,29・・に合致する凹凸の内周縁形
状を呈している。この補強リブ29は、ロックワッシャ
ー24の回り止めに加え、ビットから伝わる小径筒16
への曲げ力と、後述するクラッチ作動時にスプリングホ
ルダ25が前方へ押し出される際に生じる小径筒16へ
の引張力に対する補強にもなっている。そしてここでは
ロックワッシャー24の前面側の内周縁に、小径筒16
にねじ込んだ際のスプリングホルダ25の後端25aが
当接し、背面側の外周縁に、ピン23,23の夫々の半
面が当接し、更に圧縮スプリング26は、略その外径が
ロックワッシャー24の外周縁に位置して当接する設定
となっている。一方本体ハウジング2の前端には、チェ
ンジリング30が回動可能に嵌着され、その内周には、
軸方向に複数のリブ31,31・・が突設されている。
このリブ31,31が、スプリングホルダ25の前端外
周に突設された3つの突起25b,25b・・を挟持し
ており、チェンジリング30を回転させると、小径筒1
6に螺合するスプリングホルダ25も一体回転してネジ
送りされ、軸方向に移動するものである。
テリーパック4を装着するハンドル部3下部の左右両側
に、ビット収納部31,31が夫々形成されている。こ
のビット収納部31は図1及び図4,5に示す通り、バ
ッテリーパック4のフックボタン4aが係止する係止部
32の上方部位に、前方側を開放させた凹溝33を突設
し、その凹溝33中央のやや前方よりを一回り広くし
て、そこにコ字状のビットホルダ34を嵌め込んで形成
される。このビットホルダ34は、上下へ夫々斜めに切
り起こし形成されたストッパ35,35を備えており、
凹溝33へ嵌め込むと、前記ストッパ35,35が夫々
凹溝33の上下面に形成された突条37,37に係止し
てビットホルダ34を抜け止めするものとなっている。
よって凹溝33に沿ってビットBを嵌め込むと、ビット
ホルダ34の上下の弾性片36,36がビットBの中央
を把持して、凹溝33内での収納が可能となる。又ここ
では収納したビットBは、取出しがしやすいように前端
が凹溝33から前方へ露出するようになっているが(図
1)、振動や衝撃による前方への飛び出しを防ぐため、
ハンドル部3における凹溝33の前方位置に、ストッパ
となる突設片38が設けられている。このようにここで
はビット収納部31をハンドル部3の下部側方に配置し
たことで、従来ビット収納部を本体ハウジングの側方や
下部、或はハンドル部のグリップに設けることで生じて
いた、ハウジングへの余分なスペースの付加による工具
の操作性の低下を防止し、最も操作性に影響のない位置
にビットを収納できることになる。又ビットホルダ34
の取付もネジ等を用いない簡単な構造としているから、
組立ての手間も掛からない。
は、チェンジリング30の回動により、スプリングホル
ダ25を軸方向へネジ送りして、圧縮スプリング26の
圧縮量を変更可能となる。即ち、スプリングホルダ25
の後端25aがロックワッシャー24に当接しないネジ
送り位置では、当該位置での圧縮スプリング26の付勢
力がインターナルギヤ10cの滑り出しトルクとなって
インターナルギヤ10cの回転をロックし、これを超え
る負荷が加わった場合にはクラッチが作動する。即ちボ
ール21がクラッチ面の凸部19を乗り越えてロックワ
ッシャー24を圧縮スプリング26の付勢に抗して前進
させ、インターナルギヤ10cを空転させることにな
る。よってネジ締め終了時にはスピンドル11へトルク
が伝わらないスクリュードライバとして使用できる。尚
図1においては、中心線(一点鎖線)の上方がインター
ナルギヤ10cの通常のロック状態、下方がクラッチ作
動状態を示すものである。一方図3のように、スプリン
グホルダ25の後端25aがロックワッシャー24に当
接するネジ送り位置では、ロックワッシャー24がギヤ
ケース15の大径筒17側に強く押し付けられるため、
ボール21はクラッチ面の凸部19を乗り越えられず、
クラッチは作動しない。即ち大きな負荷が加わってもイ
ンターナルギヤ10cのロック状態は維持され、ドリル
として使用できる(同図3の中心線上方)。
あった場合、例えばインターナルギヤ10cが強固にロ
ックされるドリルモードでネジ締め作業を行った場合等
には、スプリングホルダ25の最後退によって、ロック
ワッシャー24にスプリングホルダ25の後端25aが
当接しており、ロックワッシャー24は軸方向に移動し
ないようにロックされているが、ここでは、スプリング
ホルダ25の後端25aはロックワッシャー24の内周
縁に、ピン23は外周縁に夫々当接しているため、この
径方向への当接位置のずれにより、ロックワッシャー2
4には前方への撓みが許容されている。よってネジ締め
終了時に最大の滑り出しトルクを超える大きな負荷が瞬
間的に加わっても、図3の中心線下方に示すように、ロ
ックワッシャー24の外周縁が前方へ撓み、ボール21
の凸部19への乗り上げを許容してインターナルギヤ1
0cを僅かに回転させることになる。よってこのクラッ
チ動作によって、ネジ締め終了時に生じる衝撃を緩和し
て工具内部への負担を和らげることができ、各部品の保
護と共に、作業者の手に伝わる反動も抑えることができ
るのである。尚上記ボール21へ加えられるバネ荷重
は、ロックワッシャー24の弾性と圧縮スプリング26
の付勢力で設定されるものであるが、これは上述のよう
に、回転しているスピンドル11が急にロックされて瞬
間的に大きな負荷がインターナルギヤ10cへ加わる状
態でのみロックワッシャー24が撓み、通常のドリルモ
ードで穿孔作業等を行う際には、クラッチは作動せず、
インターナルギヤ10cのロック状態を維持する設定と
なっているため、実用上の支障は生じない。
態に限定するものでなく、上記撓みが得られる弾性を有
するものであれば、単なるドーナツ形状のワッシャー
や、外周にピンが当接する部分を舌片状やL字状に突設
させたワッシャーを用いても良い。又バネ荷重と撓み量
とはロックワッシャーの厚みや弾性でも設定可能なた
め、厚みを増減したり、薄いワッシャーを複数枚重ねた
りして適宜調整することができる。更に上記実施の形態
では、インターナルギヤ10cのロックを、スプリング
ホルダ25が直接ロックワッシャー24に当接して行う
構造で説明したが、先の従来の技術で述べたように、圧
縮スプリングを全圧縮させてロックワッシャー24を押
え込む構造でも本発明は採用できる。勿論この場合もロ
ックワッシャーに対するボール側の当接位置と圧縮スプ
リング側の当接位置とをずらせることは必要である。そ
の他ピン23やワッシャー22をなくしてボール21を
直接ロックワッシャー24で押えるものとしたりする
等、クラッチ機構の具体的な構造も適宜設計変更可能で
ある。
ックされるドリルモードの場合でも、瞬間的に過大な負
荷が加わった場合にはクラッチ機構を作動させるように
したことで、内部機構のギヤ等へ伝わる反動を緩衝して
損傷等を防止し、良好な耐久性を維持することができ
る。又作業者の手に伝わる反動も防止できるため、好適
な使用感も得られる。更に前記プレート部材における、
前記プレート部材をロックさせる荷重の加わる位置と、
前記クラッチ部を押圧する位置とを径方向にずらせる
と、プレート部材の弾性を簡単に付与することができ
る。
る。
ハンドル部、4・・バッテリーパック、5・・モータ、
7a,7b,7c・・キャリア、8a,8b,8c・・
遊星歯車、9・・ギヤケース、10a,10b,10c
・・インターナルギヤ、11・・スピンドル、15・・
ギヤケース、16・・小径筒、17・・大径筒、18・
・クラッチカム、19・・凸部、21・・ボール、22
・・ワッシャー、23・・ピン、24・・ロックワッシ
ャー、25・・スプリングホルダ、26・・圧縮スプリ
ング、30・・チェンジリング、31・・ビット収納
部、34・・ビットホルダ。
Claims (2)
- 【請求項1】 モータとスピンドルとの間に歯車減速機
構を備えて、その歯車減速機構に設けた回動自在な空転
ギヤの端面にクラッチ部を設け、前記クラッチ部を、プ
レート部材を介して付勢手段により付勢し、前記付勢手
段のバネ荷重を調整することにより、前記空転ギヤに滑
り出しトルクを設定可能とした電動工具のクラッチ機構
であって、 前記プレート部材には、プレート部材の移動をロックさ
れても、所定以上の過大な負荷に対して、前記空転ギヤ
の回転を許容する弾性を付与したことを特徴とする電動
工具のクラッチ機構。 - 【請求項2】 前記プレート部材における、前記プレー
ト部材をロックさせる荷重の加わる位置と、前記クラッ
チ部を押圧する位置とを径方向にずらせた請求項1に記
載の電動工具のクラッチ機構。
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ID=12169512
Family Applications (1)
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JP02556796A Expired - Fee Related JP3291609B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 電動工具のクラッチ機構 |
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