JPS61236478A - 電動ドライバ - Google Patents

電動ドライバ

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JPS61236478A
JPS61236478A JP2262186A JP2262186A JPS61236478A JP S61236478 A JPS61236478 A JP S61236478A JP 2262186 A JP2262186 A JP 2262186A JP 2262186 A JP2262186 A JP 2262186A JP S61236478 A JPS61236478 A JP S61236478A
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output shaft
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rotation
reverse
pawl
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大治郎 中村
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Matsushita Electric Works Ltd
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、手動操作も可能な電動ドライバに関する。
〔背景技術〕
従来からよく使われている電動ドライバは大別するとふ
たつの形式に分けることができる。
ひとつは、商用電源(AClooV)に直接接続できる
コードを備えていて、使用するときには常にこのコード
を介して駆動用モータの電力の供給を受ける形式のもの
である。この形式のものは、大きな容量のモータが使え
るため大きな締付力(トルク)を得ることができるけれ
ども、商用電源のないところでは使用できないし、更に
、接続コードがじゃまになって使い勝手がわるく、モー
タの重量も大きい。そのため、自由に持ち歩いて使える
、いわゆる、ハンディな携帯用としては用いることがで
きない。したがって、この形式の電動ドライバは工場の
組立ラインなどで使用されることになる。
もうひとつは、モータ駆動用の電力が電池式(充電式も
含む)であって、使用中に接続コードを必要としない形
式のものである。しかしながら、これまでに実用化され
ているこの種の電動ドライバは、最大締付力を極力大き
くすることが強く要望されている。この要請にこたえる
ためには、どうしても電源となる電池を大量に用いなけ
ればならない。モータに接続される減速機構における減
速手段を増すという方法もないわけではないが、減速手
段が増えると最終的に得られる回転数が低くなりすぎて
、電動ドライバの最大の特徴である作業性が落ちてしま
う。上記のように、従来のこの種の電動ドライバにおい
ては実際に必要とされる締付力と、これに見合う出力が
モータから得られるような電源の容量とから、全体の寸
法および重量が決定されることとなるわけであるが、締
付力の大きさが優先されることとなるので、かろうじて
片手で持って作業がおこなえる程度のものがせいぜいで
あるというのが実情である。
上記のような電動ドライバは、小型軽量化のみにとどま
らず、作業性や安全性の面からも考慮がはられれたもの
でなければ、汎用的に使用できるものとはならない。
例えば、ひどく錆付いたビスを取り外す場合、まず強い
トルクでもってビスを弛めたり締めたりを繰り返しおこ
ない錆付きを解く必要がある。電動ドライバのみでは、
強いトルクが得られないので、まず、別の手動ドライバ
で錆付きを解いてから電動ドライバを使用しなければな
らない。そのため、もう一本のドライバを必要とするだ
けでなく、当然、作業性も落ちてしまうのである。
しかも汎用性のある電動ドライバは、一般の家庭でも使
われることから、安全性の高いものであることが強く望
まれる。例えば、操作ツマミが停止(OFF)の位置と
しておいたにもかかわらず、操作ツマミが不用意に動作
(正逆転)に移動して出力軸がまわるようなことがある
と、思わぬ負傷事故が発生する。このような、いわゆる
アクシデントが起きない工夫がなされていなければなら
ないのである。
このほかにも、様々な使い方が効率よ(できるようにな
っていて、高機能となっていることも強(望まれる。
以上述べたように、汎用性のある電動ドライバは多くの
要望が満たせないことには真に実用性のある電動ドライ
バとはなり得ないのである。
〔発明の目的〕
この発明は、上記の事情に鑑み、小型・軽量の構成であ
っても、強くビスを締め付けることができ、しかも、高
い作業性を維持し、同時に安全性も保たれている高機能
性を有する電動ドライバを提供することを目的とする。
〔発明の開示〕
前記の目的を達成するため、発明者は、ビス締付作業の
分析をはじめとして、様々な方向から検討した結果実用
性のある電動ドライバを想到するに至ったのである。以
下にこれを詳しく述べる。
ひとつのビス締付作業工程のうち90%は、ビスからの
抗力をほとんど受けることなく、締付トルクが極めて少
なくてすむ締付作業であり、残りの10%程度がビスか
らの強い抗力を受けて強い締付トルクを要する締付作業
である。つまり、ひとつのビス締付作業工程からすれば
、強いトルクを要するのは、最後のほんのわずかの間(
ビス弛め作業工程においては、最初のほんのわずかの間
)だけである。そこで、強いトルクを要するわずかの期
間は手動でビス締めをおこない、その他の期間は電動で
ビス締めをおこなえば、作業性を損なうことなく迅速に
十分なビス締め付けができ、そのためには、出力軸に逆
転阻止機構が備えられていればよいと言うことを見出し
たのである。
上記の逆転阻止機構を備えた場合、両回転方向とも同時
に阻止されるような状態を選択できるようにしておくな
らば、電動ドライバを全くの手動ドライバへと切り換え
ることができるため錆付いたビスの弛めの際に、最初は
、手動ドライバとして用いて錆付きを解き、そのあと直
ちに引き続き、電動ドライバに切り換えて、ビスの弛め
をおこなうことができるので、実質上、電動・手動共用
ドライバとなり、作業性が著しく向上することも見出し
たのである。それだけでなく、正逆回転モータの電気回
路構成を切り換えるスイッチ手段を、停止のときにはロ
ック(拘束)することができる手段をもうけておいて、
予期しないときに、はずみで電動ドライバが出力軸の回
転をはじめることのないようにしておくと、負傷事故や
無駄な電力の消費がないと言うことをも見出したのであ
る以上あように様々な角度からの相互に関連する複数の
知見を得ることによって、発明完成に到達することがで
きたものであり、したがって、この発明は、出力軸を正
逆転モータで正転または逆転駆動する電動ドライバであ
って、前記出力軸にはラチェット歯車が設けられていて
、このラチェット歯車に、噛合時においては前記出力軸
の正転のみ許容する第1の爪と、噛合時においては前記
出力軸の逆転のみ許容する第2の爪とがそれぞれ組合さ
れてラチェット機構が構成されており、前記第1の爪の
みが噛合する状態と前記第2の爪のみが噛合する状態と
前記両爪が共に噛合する状態とが選択的に得られるよう
に前記両爪の噛合・解状態を切換させる爪切換手段と、
前記正逆転モータの正転、逆転、および、停止状態に応
じ電気回路構成を切換させるスイッチ手段と、前記停止
に応じた電気回路構成のままで切換がおこなえないよう
に前記スイッチ手段を拘束することができるとともに、
前記スイッチ手段の拘束がなされていない状態において
前記両爪を共に噛合しないままに拘束することもできる
拘束手段を備えていることを特徴とする電動ドライバを
要旨とスル。
以下、この発明にかかる電動ドライバを、その一実施例
をあられした図面を参照しながら詳述する。
図面は電動ドライバを示し、第1図において、電動ドラ
イバ1は先端にチャック2を有し、このチャック2は各
種のドライバ(図示省略)を挟持する。ケース3は筒状
に形成され、その先端にはトルクリミッタの負荷を設定
するための操作筒4を備え、この操作筒4を目盛に対応
させて回転させることにより出力軸の負荷を設定する。
ケース3の中間部下部に把持部5を連設し、この把持部
5の基部前側にはトリガ6を有し、このトリガ6は電源
のOFF、ONを操作する。
前述のケース3の中間部側面には正逆転モータの電源O
FFと、正・逆の回転を切り換えるための切換ツマミ7
を備え、これを中立位置にすれば電源OFF、すなわち
モータの停止となる電気回路構成であり、また上下方向
に操作することにょってモータは正逆転が切り換えられ
る。つまり、切換ツマミ7の切換操作によって、正逆転
モータの正転、逆転、および、停止状態に応じた電気回
路構成に切り換えられるのである。なお、この切換ツマ
ミ7は内部でリング状に構成されていて、ケース3の反
対側の側面にも切換ツマミ7を設けるようにしている。
前述のケース3の中央上面側にはケース内部に設けられ
るラチェット機構の開放、噛合および切換ツマミ7のロ
ック(拘束)を操作するラチェット操作ツマミ8が設け
られ、この操作ツマミ8は前後方向に操作されることに
よって前部では開放(爪の噛合の解状態の拘束)、中間
部では噛合、後部ではロックが操作される。
第2図において、ケース3の後部には電池9・・・9を
収納する電源収納部10が形成されている。
上述の電源収納部10の前部にはモータ11が位置し、
このモータ11は正逆転を行う直流モータで構成されて
いる。
モータ11の前部は筒状の固定筒12で保持され、さら
に、この固定筒12は支持筒13の後部に嵌着して保持
され、そしてこの支持筒13はケース3の内部に保持さ
れている。
前述のモータ11の前部には遊星歯車減速機構14が設
けられていて、この機構14は極めて周知の構成故に遊
星部分は図形的に省略して示しているが、駆動側大歯車
15および従動側大歯車16は前述の支持筒13に接し
て回動が許容され、従動側大歯車16の中心部から出力
軸17に動力伝導される。
上述の遊星歯車減速機構14は遊星歯車の性質上、大歯
車15.16の回転を阻止することによって、モータ1
1の出力を出力軸17に伝達することができ、大歯車1
5.16の回転を許容したとき出力軸エフへの動力伝導
が断たれる。
そのために、上述の大歯車16の回転を阻止する負荷を
設定することによってトルクリミッタとなる。
上述のトルクリミッタ18はボール19と付勢鎧20に
よって構成され、前述の支持筒13の先端側の小径部を
形成する段部の側面に、前述の大歯車16の側面と対向
する方向に筒状体21を形成し、この筒状体21に4個
のボール19・・・が収納され、内端のボール19は大
歯車16の側面に接当している。
なお大歯車16の側面は適宜波状また凹凸状に形成され
てボール19とのスリップに適当な抵抗を付与している
前述のボール19の外端には付勢120が接当し、この
付勢謂20は支持筒13の小径部22の外周面で支持さ
れ、また内部には波状に形成した仮バネ23が介装され
、この板バネ23によってボール19を押圧付勢する。
上述の付勢!lI20の外部には突起24を形成し、こ
の突起24は操作筒4の内壁面に形成されたカム25と
接当している。そしてこのカム25は傾斜状をなし、操
作筒4を外周の目盛に対応して回動させることによって
付勢[20を押圧し、板バネ23の押圧力を変えて、前
述の大歯車16の負荷が設定される。
なお、前述のボール19を収納する筒状体21は支持筒
13の段部面の等分位置5個所に形成されている。
前述の支持筒13の小径部22の内側にはメタル26.
26を介して前述の出力軸17が軸受され、この出力軸
17の中間部周面にはラチェット歯車27が形成されて
いる。
第3図にも示すように、上述のラチェット歯車27には
相互が対向する位置で一対の爪28.29が噛合するよ
うに、支持筒13の段部に植設されたピン30.30に
それぞれ枢着され、バネ31.31によって付勢されて
いる。つまり、ラチェット歯車27と爪28.29など
でラチェット機構を構成しているのである。
なお、32.32は支持筒13の小径部22に形成され
た爪28.29を挿通させるための切欠き孔である。
前述の一方の爪28は出力軸17の正転時にはスリップ
を生じるが逆転時にはロックしく正転のみ許容する)、
他方の爪29は出力軸17の逆転時にはスリップを生じ
るが、正転時にはロックする(逆転のみ許容する)。
上述の爪28.29の相対向する上端にはこれら爪28
.29のラチェット歯車27に対する噛合を解くための
操作部33.34が形成され、これら操作部33.34
間には操作突起(爪操作部) 35が位置し、この操作
突起35が正方向または逆方向に移動されることにより
、それぞれの操作部33.34と係合して冬瓜28.2
9の噛合を解く。
上述の操作突起35はケース3の内周面に接して回動が
許容されるリング36に連設され、このリング36は後
述するように前述の切換ツマミ7と連動する。
前述の爪28.29の操作部33.34の下部位置間に
は両爪28.29の噛合を同時に解く (開放する)た
めのカム板37を位置させ、このカム板37は、第4図
に示すように、先端部は両爪28.29の間隔より狭く
形成されて爪28.29の噛合を許容し、先端部から内
側に入った両側の傾斜カム面38.38は、これを爪2
8.29間に挿入して当接させることによって爪28,
29の噛合を同時に解く (開放する)。
上述のカム板37は、第2図にも示すように、連結杆(
スライド部材)39の先端部に形成され、この連結杆3
9の後端は前述したラチェット操作ツマミ8にスプリン
グ40を介して連結され、そのために、このツマミ8を
前後方向に操作することによって爪28.29の開放、
噛合が操作される。
上述のラチェット操作ツマミ8の下面側にはロック板4
1が連設され、このロック板41は前述の切換ツマミ7
を中立の停止位置でロックする。
第5図にも示すように、前述の切換ツマミ7はリング4
2の外周に一対形成され、このリング42は前述のモー
タ11を保持した固定筒12の外周面に回動のみ自在に
支持され、上部には規制孔43を形成している。
前述のラチェット操作ツマミ8のロック板41はt述の
規制孔43に挿通され、第6図に示すように、ロック板
41の幅は規制孔43より若干小さく形成して、リング
42が切換ツマミ7の中立の停止位置にあるとき、規制
孔43に嵌合(係合)し、このリング42の正方向およ
び逆方向の回動を阻止して、切換ツマミ7を停止位置で
ロック(拘束)する。なおロック板41の小首部44が
規制孔43内に位置するときはその間隔分だけリング4
2は回動が正逆方向に許容され、この回動で切換ツマミ
7は正逆転の切換えのON操作がおこなえる。また、前
述の規制孔43にロック板41が嵌合するラチェット操
作ツマミ8の位置は最後部に移動されたロック位置であ
り、また規制孔43に小首部44が位置するツマミ8の
位置は中間部と最前部のラチェット噛合位置とその開放
位置である。
前述の切換ツマミ7が設けられているリング(スイッチ
手段の一部)42と前述の操作突起35を形成したリン
グ(爪切換手段)36とは左右に位置する連結杆(連結
手段)45.45で連結され、そのために切換ツマミ7
が正転ONに操作されると、爪29の噛合が解かれ、切
換ツマミ7が逆転ONに操作されると、爪28の噛合が
解かれる。つまり、爪切換手段とスイッチ手段が連結手
段で結合されていて、この連結手段と切換ツマミ7で両
爪28.29の噛合・解状態の切換と電気回路構成の切
換を連動しておこなう連動操作手段を構成しているので
ある。
ラチェット操作ツマミ8、カム板37を先端に備えた連
結杆39、ロック板41などで拘束手段が構成されてい
て、この拘束手段によって停止に応じた電気回路構成(
中立の停止位置)のまま切換がおこなえないようにスイ
ッチ手段を拘束してしまうことができるのである。それ
だけでなく、この拘束手段は、上記のように両爪28.
29を噛合を解いた状態のままに拘束することもできる
のである。
前述の切換ツマミ7のリング42の下部後面側42aと
対向する位置にはスイッチ基板46が対設し、これらリ
ング42とスイッチ基板46とによってロータリースイ
ッチ(スイッチ手段)を構成しているのである。
すなわち第7図に示すように、スイッチ基板46には等
分の角度で接点47〜53が形成され、接点50はコモ
ン接点であって、たとえばプラスの電位が供給され、接
点47.53はマイナスの電位(又はアース電位)に接
続され、接点48゜49はモータ11の一方の端子に接
続され、接点51.52はモータ11の他方の端子に接
続される。
一方リング42の下部後面側42aには2個の電極54
.55を有し、このリング42が中立の位置にあるとき
、一方の電極54は同時に2個の接点48.49と接し
、また他方の電極54は同時に2個の接点51.52と
接するように設けられている。
切換ツマミ7の切換操作によってモータの電気回路構成
かつぎのように切り換わることとなる。
リング42が中立の電源OFFの位置にあるときにはモ
ータ11の両端子には電圧が供給されることがないので
モータは止まったままである。この電源OFFの位置か
ら正転ONの方向03回動されると一方の電極54は接
点47.48と接し、他方電極55は接点50.51に
接するために、モータ11に対しては接点51から48
に電流が流れ、これを正転制御とする。またリング42
が中立の電源OFFの位置から逆転ON方向に回動され
ると、一方の電極54は接点49.50と接し、他方の
電極55は接点52.53に接するために、モータ11
に対しては接点49から52に電流が流れ、前述の正転
制御に対して逆方向に電流が流れるため逆転制御となる
このようにしてリング42すなわち切換ツマミ7が正逆
に操作されることによりモータ11は正逆転制御される
前述のコモン接点50にはトリガのOFF、ONを制御
するための接点56と端子57とを備え、第2図に示す
ように、端子57にはU字状に湾曲した電極58を固定
し、この電極58の遊端部は前述の接点と対向している
上述の電極58の遊端部の外側にはトリガ6に保持され
たスプリング59が接当し、このトリガ6が内側に押込
まれることによって電極58と接点56とは接し、トリ
ガがON操作される。
なおトリガ6は下部のスプリング60によって外方に付
勢されている。
このように構成した電動ドライバ1はラチェット操作ツ
マミ8を最後部のロック位置に位置させると、ロック板
41がリング42の規制孔43と嵌合してこのリング4
2の回動を中立の位置、すなわち切換ツマミ7が停止位
置の電源OFFでロックするため、不測にトリガ6がO
Nの操作状態になってもモータ11を始動することがで
きない。つまり、はずみで出力軸17が回転することが
ないので、安全性が高まり、また、思わぬ電池の消耗な
どのアクシデントを阻止することができるのである。
ついで、ラチェット操作ツマミ8を中立の噛合位置に位
置させると、リング42のロックが解かれるため、切換
ツマミ7は正転ONまたは逆転ONという電気回路の切
換え操作をすることができる。
上述の切換ツマミ7をたとえば正転ONに操作した場合
、リング42.36が連動して操作突起35は正転倒に
移動して爪29のラチェ、7ト歯車27に対する噛合を
解く。
そのために出力軸17の正転は許容されるが、逆転は他
方の爪28によって阻止されるため、たとえばビス止め
作業を行う場合、トリガ6をON操作して電動でビスを
締め終わった後、さらに手動で締めるとき、トリガ6を
OFFにした状態でケース3自体を締め方向に回動する
ことによって手動綿めができる。このときの負荷は爪2
8を介して本体にかかる。そのため、電動駆動から、直
ちに、手動綿めができるので、迅速に、強くビス締めを
おこなうことができる。また、電源電圧が降下して、通
常の締め込みがおこなえないようなときでも、電動ドラ
イバで締め込むことができるとこまで締め、そのあとは
同様に手動綿めで迅速にビスを強く締めることができる
なお、ケース3本体を逆転すれば爪28はスリップして
ラチェットは作用する。この実施例のようにトルクリミ
ッタが備えられていると、最大締付トルク以上となった
ときにモータ11が空回りすることとなるので、手動綿
めの開始を行わなければならない時点を明確に知ること
ができることとなるため非常に便利なものとなる。そし
て、前記したように、この空回りが開始するときのトル
クが可変できるようになっていればおないっそう作業性
の向上と同時に電池の効率のよい使用などが可能となる
ため、汎用性が増すこととなる。
また切換ツマミ7を逆転ONに操作した場合は上述の正
転ONの場合と逆の動作となり、爪28の噛合が解かれ
て、ケース3本体を逆転に手動で回動することができる
。この場合、ビスが強く締められていても、まず、トリ
ガ6をOFFにした状態でケース3自体を少しビスの弛
め方向に回動することによって手動による弛めをおこな
い、その後、電動駆動による迅速な弛めをおこなう。
さらに切換ツマミ7を停止位置のOFFに操作すれば、
リング42.36が連動して操作突起35は中立の位置
に移動し、そのためにラチェ・ノド歯車27には両方の
爪28.29が噛合することになる。
これによって出力軸17は正転および逆転共にロックさ
れて、手動式のドライバとなり、たとえば錆付いたビス
を取り外すとき、弛めたり締めたりのだましだましの正
逆転の繰返し、回動を行って、鯖付きを解くことができ
、その後、切換ツマミ7を逆転ONに湿作することによ
り、ビスを取り外すことができる。
このように手動・電動の切換が簡単におこなえる。その
ため、このような錆付いたビスの取り外しも迅速にでき
ることとなるので、この発明にかかる電動ドライバは極
めて良好な作業性を有することとなる。それだけでなく
、この切換ツマミ7がOFFのときには、モータ11へ
の電力供給が停止される電気回路構成となり、出力軸1
7が回転しないようになっている。同時に、爪28.2
9が噛合して、やはり出力軸17が回転しないようにも
なっている。つまり、出力軸17は電気的にも、機械的
にも停止しているのである。したがって、仮に一方が何
らかの原因で停止・動作をしなくても出力軸17を止め
ることができるので、切換ツマミをOFFにしても回転
が続くという状態がおきるないので安全性も高まること
となる。
前述のラチェット操作ツマミ8を最前部の開放位置に位
置させると、両爪28.29はカム板37によって噛合
が解かれ、この場合ドリルなどのように、モータ11へ
の正転、逆転の電気回路構成を切り換えるだけで円滑な
正転逆転を繰り返して行うときに使用する。この発明に
かかる電動ドライバはこのような使い方もできるのであ
る。
上記の実施例の説明では、操作突起35の移動は電源ス
ィッチ7の操作と連動してなされるようになっていたが
、連動せず別々になされるようであってもよい。また、
電動ドライバが必ずトルクリミッタを備えている必要も
ない。
〔発明の効果〕
この発明にかかる電動ドライバは前述したような構成を
備えている。そのため、小型・軽量の構成であっても、
実質的に強いトルクを有している。しかも、手動・電動
のいずれのドライバにも簡単に切り換えることができる
ため、高い作業性を有し、また停止状態を確実に維持す
ることができる構成を備えているので不用意に正・逆転
の動作が起こらず安全性も高い。また、円滑な正逆繰返
駆動もおこなえるため、この発明にががる電動トライバ
は、様々な機能を備えた実用性に冨むものとなっている
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例を示し、第1図は電動ドライ
バの側面図、第2図はその一部切欠き断面側面図、第3
図はラチェット部分の断面正面図、第4図はカム板部分
の平面図、第5図はリング部分の斜視図、第6図はロッ
ク板の平面図、第7図はロークリスイッチ部分とその電
気回路を示す説明図。 1・・・電動ドライバ 7・・・電源スィッチ 11・
・・モータ 17・・・出力軸 18・・・トルクリミ
ッタ27・・・ラチェット歯車 28.29・・・爪 
31・・・バネ 35・・・操作突起 36.42・・
・リング 45・・・連結杆 代理人 弁理士  松 木 武 彦 第1図 第3図 第4図 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力軸を正逆転モータで正転または逆転駆動する
    電動ドライバであって、前記出力軸にはラチエット歯車
    が設けられていて、このラチエット歯車に、噛合時にお
    いては前記出力軸の正転のみ許容する第1の爪と、噛合
    時においては前記出力軸の逆転のみ許容する第2の爪と
    がそれぞれ組合されてラチエット機構が構成されており
    、前記第1の爪のみが噛合する状態と前記第2の爪のみ
    が噛合する状態と前記両爪が共に噛合する状態とが選択
    的に得られるように前記両爪の噛合・解状態を切換させ
    る爪切換手段と、前記正逆転モータの正転、逆転、およ
    び、停止状態に応じ電気回路構成を切換させるスイッチ
    手段と、前記停止に応じた電気回路構成のままで切換が
    おこなえないように前記スイッチ手段を拘束することが
    できるとともに、前記スイッチ手段の拘束がなされてい
    ない状態において前記両爪をラチエット歯車と噛合しな
    いままに拘束することもできる拘束手段を備えているこ
    とを特徴とする電動ドライバ。
  2. (2)スイッチ手段は、切換に伴って回転するリングを
    備え、拘束手段は、外部操作に伴ってドライバ本体内を
    移動するスライド部材を備えていて、このスライド部材
    は、一端側が前記リングと係合することにより回転を止
    め前記スイッチ手段の拘束をおこなう位置と、他端側が
    両爪に同時に当接して噛合が解かれたままとなるように
    拘束をおこなう位置の間を移動できるようになっている
    特許請求の範囲第1項記載の電動ドライバ。
JP2262186A 1986-02-03 1986-02-03 電動ドライバ Granted JPS61236478A (ja)

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Cited By (3)

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