JPS6048309B2 - 電動工具のクラッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動工具のクラッチ装置に関するものて、たと
えは電動工具によりねじ締め作業をする場合、ねじの大
きさ、ねじ締めされる部材の材質の硬さに最も適した締
付けトルクが任意に得られ、かつトルク調節の操作が容
易なりラッチ装置を提供するものである。

以下、本発明をその実施例を示す図面にもとついて説明
する。

第１図〜第３図において、１は電動ドライバー等の電動
工具の本体ケースで、この１本体ケース１には電源電池
を収納した把手部２、スイッチレバー３を設けるととも
に、原動機４、動力伝達機構部５等を内蔵している。前
記動力伝達機構部５は、原動機４の軸４’に取り付けた
ピニオン６と、このピニオン６の噛み合う歯車７）と、
この歯車７とともに回転する従動ピニオン８と、この従
動ピニオン８に形成した小歯車８’に噛み合う主軸ギヤ
９とを有し、この主軸ギヤ９は主軸１０に対して回転可
能に挿入されている。また前記主軸１０の外周には主軸
ギヤ９の側面と対応する如くディスク体１１を固定する
とともに、ディスク体１１の側面には凸部または凹部１
２を設けている。１３は前記ディスク体１１の凸部また
は凹部１２と対応して主軸ギヤ９に設けた貫通孔で、こ
の貫通孔１３にはディスク体１１の凸部または凹部１２
に係合離脱するホール１４を保持している。

１１５はホール１４をディスク体１１とにより挾持する
如く主軸１０に設けた一方の挾持板で、この一方の挾持
板１５は主軸１０の軸方向に移動自在としている。

１６は主軸１０に設けた他方の挾持板て、この他方の挾
持板１６は主軸１０の軸方向に移動自在とし、かつ前記
一方の挾持板１５との間にはボールベアリング１７を介
在させている。

そしてこのボールヘアリング１７も主軸１０の軸方向に
移動自在としている。また前記一方の挾持板１５はホー
ルベアリング１７の内輪に接触し、かつ他方の挾持板１
６はホールベアリング１７の外輪に接触するように構成
している。１８は主軸１０に軸方向に移動自在に設けた
バネ受けで、このバネ受け１８と前記他方の挾持板１６
との間には、他方の挾持板１６等を主軸ギヤ９に弾圧す
る方向に付勢するバネ材１９を介在させている。

また前記バネ受け１８には本体ケース１の上下に設けた
孔２０，２０ａより外方に突出する突出部２１，２１ａ
を設けている。２２は前記突出部２１，２１ａに嵌合す
るねじ部２３を内面に設けた．調節つまみて、本体ケー
ス１に回動自在に取り付けられている。

２４は本体ケース１の端部にねじ込み固定された締め付
けリングで、この締め付けリング２４はリング状の板バ
ネ２５を介して前記調節つまみ２２を保持している。

したがつて調節．つまみ２２は一定の位置て本体ケース
１の外周を自由に回動し、かつ任意の回転角度で保持さ
れる。また前記バネ受け１８は調節つまみ２２の回動に
より、調節つまみ２２の内面に設けたねじ部のピッチに
従い、かつバネ材１９のバネカに抗し・て主軸１０の前
後方向に移動するもので、これによりバネ材１９のバネ
圧を自由に調節することができる。２６はリング状の板
バネ２５の内周に内方に突出するように設けた突起で、
この突起２６は本体ケース１に設けた凹部２７に嵌合し
、回り止めをなしている。

この場合、リング状の板バネ２５は調節つまみ２２を締
め付けリング２４との間に位置して、調節つまみ２２の
回動につれて締め付けリング２４が同時に回動してゆる
むのを防止している。なお、上記においては、リング状
の板バネ２５に回り止め用の突起２６を設けているが、
板バネ２５を単なるリング状とし、かつ回り止め板を別
に設けて、この回り止め板を調節つまみ２２と板バネ２
５との間に介在させても上記と同様の作用効果を奏する
。また前記リング状の板バネ２５は調節つまみ２２とバ
ネ受け１８との嵌合ガタを吸収する効果も有する。２８
は主軸１０の端部に固定されたチャックで、このチャッ
ク２８はドリルやビット等を着脱自在に保持するもので
ある。

上記構成において動作を説明する。

チャック２８に加わるトルクが軽い状態においては、モ
ータ４からの動力はピニオン６、歯車７、従動ピニオン
８を経て主軸ギヤ９に伝達され、そして主軸ギヤ９に伝
達された動力はボール１４およびディスク体１１を介し
て主軸１０へ伝達され、主軸１０の端部に固定したチャ
ック２８を回転させてねじ締め等の作業を行なう。そし
てねじ締め付けが完了状態になつて、チャック２８に加
わるトルクが大きくなると、主軸１０の回転は低下ない
しは停止するが、主軸ギヤ９は回転を続けようとする。
この時主軸ギヤ９の貫通孔１３に保持されたホール１４
は、バネ材１９のバネカに抗してディスク体１１の凸部
または凹部１２との係合を離脱する方向に移動する。す
なわち、クラッチが作動する。これに伴つて一方の挾持
板１５、ボールベアリング１７、他方の挾持板１６も同
時に移動する。したがつてチャック２８は停止して、モ
ータ４および主軸ギヤ９のみが回転する状態となる。な
お、チャック２８の先端にどのくらいのトルクが加わつ
たときにクラッチが作動するようにするかの調節は、調
節つまみ２２の回動によりバネ受け１８を移動させるこ
とにより、バネ材１９の圧縮長さを変えて行なう。この
場合、調節つまみ２２の回動角度とバネ材１９の圧縮長
さ、さらにはその時のチャック２８の停止トルクとの関
係から、調節つまみ２２の目盛をつければ任意のトルク
調節ができる。また調節つまみ２２を回動させて、バネ
受け１８の円筒部１８ａ先端が他方の挾持板１６に接す
る位置にすると、主軸ギヤ９に保持されたボール１４の
移動ができなくなるため、前述したようなりラッチ動作
は行なわれず、その結果電動工具の能力いつぱいの締め
付け力が得られる。

次にボールベアリング１７の効果を説明する。

このボールベアリング１７がなくて、バネ材１９の一端
が一方の挟持板１５に直接接触した場合、固定されたバ
ネ材１９と回転する一方の挾持板１５との間に摩擦ロス
が生する。この場合、電池を電源とする電動工具の場合
は、特に影響が大きい。しかるに本発明の実施例におい
ては、主軸ギヤ９のホール１４に接して回転する一方の
挾持板１５がボールベアリング１７の内輪に接し、かつ
バネ材１９の一端に接する固定側の挾持板１６がボール
ベアリング１７の外輪に接するように構成しているため
、回転する一方の挾持板１５と固定される他方の挾持板
１６との摩擦はホールベアリング１７のボール部で行な
われることになり、その結果摩擦ロスはきわめて少なく
なる。第４図は上記実施例における主軸部の構造を示し
たもので、クラッチ機構等の主軸１０への組立順序を説
明すると、主軸１０の左方、すなわちチャック２８とは
反対側より、ますホールベアリング２９を主軸１０に通
して主軸１０に設けた段差３０に当て、そして主軸１０
に形成した凹部３１に止め輪３２を嵌着して前記ボール
ベアリング２９を主軸１０に固定する。

その後クラッチ機構を構成する各部品を順次主軸１０に
挿入し、最後にテイスク体１１を主軸１０に圧入等の方
法により固定する。なお、チャック２８は主軸１０のね
じ部１０ａにねじ込み、かつ主軸１０に設けた段差３０
に当てて固定する。し力化ながら、上記構成においては
、主軸１０にクラッチ機構を構成する ：多数の部品を
挿入した状態て、比較的作業が困難なディスク体１１の
ブレスによる固定作業を行なわなければならないため、
作業性が悪く、また作業中においてホール１７が外れる
等の危惧を有していた。 フ第５図は上記点を改良した
主軸部の構造を示したもので、この場合は、まず主軸１
０にディスク体１１を固定する。

その後、クラッチ機構を構成する各部品を順次主軸１０
の左方、すなわちチャック２８側より挿入し、かつ止め
輪３２を主軸１０に形成した凹部３１に嵌着する。さら
にその後、ボールベアリング２９を主軸１０に設けた段
差３０まで挿入し、かつワッシャー３３を介してチャッ
ク２８を主軸１０のねじ部１？ａに締め付ける。このよ
うな主軸部の構造とすることにより、ブレスにより行な
うディスク体１１の固定作業を最初に行なうことができ
るため、その固定作業は容易で、かつ組立時における第
４図のような部品の脱落などの問題もなく、能率的にも
、かつ品質的にもきわめて有用となる。以上のように本
発明によれば、電動工具によりねじ締め作業をする場合
、ねじの大きさ、ねじ締めされる部材の材質の硬さに最
も適した締付けトルクを任意に得ることができるため、
均質なねじ締めが容易にでき、その結果、ばかねじにな
るという危惧はなくなり、しかもそのトルク調節は操作
つまみを手て回動するだけの簡単な操作で容易に行なえ
、さらにボールをディスク体とにより挾持する一方の挾
持板はボールベアリングの内輪に接し、かつ主軸の軸方
向に移動自在に設けた他方の挾持板はボールベアリング
の外輪に接するように構成しているため、回転する一方
の挾持板と固定される他方の挾持板との摩擦はボールベ
アリングのボール部で行なわれることになり、その結果
、摩擦ロスをきわめて少なくすることができるというす
ぐれた特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるクラッチ装置を採用
した電動工具の破断正面図、第２図は同工具のクラッチ
部の縦断面図、第３図は同要部の分解斜視図、第４図は
同主軸部の構造を示す縦断面図、第５図は第４図の改良
案を示す同主軸部のｉ縦断面図である。 １ ・・・・・・本体ケース、４・・・・・・原動機、
８・・・・・・従動ピニオン、９・・・・・・主軸ギヤ
、１０・・・・・・主軸、１１・・・・・・ディスク体
、１４・・・・・・ボール、１５・・・・・・一方の挾
持板、１６・・・・・・他方の挾持板、１７・・・・・
・ボー′ルベアリング、１８・・・・・・バネ受け、１
９・・・・・・バネ材、２２・・・・・・調節つまみ、
２５・・・・・・板バネ、２６・・・・・・突起、２７
・・・・・・凹部、２８・・・・・・チャック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原動機と、この原動機の動力が伝動される従動ピニ
   オンと、この従動ピニオンに噛み合う主軸ギヤと、この
   主軸ギヤの動力がディスク体を介して伝達され、かつ端
   部にチャックを固定した主軸とを備え、前記主軸ギヤは
   主軸に対して回転自在に設けるとともに、ディスク体に
   係合離脱するボールを保持し、かつ前記主軸にはボール
   をディスク体とにより挾持する一方の挾持板とボールベ
   アリング、他方の挾持板を主軸の軸方向に移動自在に設
   けるとともに、他方の挾持板等を主軸ギヤに弾圧する方
   向に付勢されたバネ材を介してバネ受けを主軸の軸方向
   に移動自在に設け、さらに前記バネ受けは電動工具の本
   体ケースより一部を外方に突出させ、かつその突出部に
   嵌合するねじ部を内面に設けた調節つまみを本体ケース
   に回動自在に設けるとともに、本体ケースに調節つまみ
   の端面と接するように締め付けリングを固定し、前記一
   方の挾持板はボールベアリングの内輪に接し、かつ他方
   の挾持板はボールベアリングの外輪に接するように構成
   した電動工具のクラッチ装置。 ２ 前記調節つまみと締め付けリングとの間に板バネを
   介在させてなる特許請求の範囲第１項記載の電動工具の
   クラッチ装置。 ３ 前記板バネに突起を設け、この突起を本体ケースに
   設けた凹部に嵌合させて締め付けリングの回り止めとし
   た特許請求の範囲第２項記載の電動工具のクラッチ装置
   。 ４ 前記調節つまみと板バネとの間に回り止め部材を介
   在させてなる特許請求の範囲第２項記載の電動工具のク
   ラッチ装置。 ５ 前記主軸の一端にディスク体を固定し、かつ主軸の
   他端側よりクラッチ装置の各部品を主軸に順次嵌着する
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の電動工具のクラ
   ッチ装置。