JPS62166971A - 電動ドライバ− - Google Patents

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］ 本発明は電動ドライバー、殊に出力軸の回転をロックす
るロック手段を備えるとともに、締め付はトルクの調整
のためのトルク調整手段を備えている電動ドライバーに
関するものである。

［背景技術１ 電動ドライバーにおいて、出力軸の回転をロックできる
ようにしておくことは、手まわし式としての使用を可能
とし、手の感覚による締め付けや電動力では締まりきら
ない場合の補助締め付けを行なえるようになるために、
非常に有用である。

そして出力軸の回転のロックを行なうにあたり、ｉ足機
構を利用して、通常時はロック状態にあるものの、モー
タを回転させた時には自動的にロックの解除がなされる
ようにして、ロック手段を設けたことによる使用時の手
間の増加をなくしたものが、特開昭５９−５３１６４号
公報に開示されている。

一方、電動ドライバーにおいては締め付はトルクの調整
を行なえる機能を持つことも、非常に有用であるにのた
めに、上記公報に示されたものにおいても、締め付はト
ルクの調整のためのトルク調整手段を内蔵させている。

ところが、ここで示されたものでは、ロック手段とトル
ク調整手段とが互いに独立したＰＩｉ構として設けられ
ており、このために、部品数の多い複雑なものとなると
ともに、全体が大きくなっており、また組立も手間がか
かるものとなっている。

［発明の目的］ 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上記ロック手段とトルク調整手段と
の両機構の一体化による部品数の削減及び機構の小型軽
量化を図った電動ドライバーを提供するにある。

［発明の開示］ しかして本発明は、太陽ギアとインターナルギアとこれ
ら両者に噛み合う遊星ギアと遊星ギアを支持するキャリ
アとからなるｉ足機構を備えるとともに、キャリアに接
続された出力部と係合して出力部の各方向回転を夫々阻
止する少なくとも一対のロック部材と、両ロック部材を
出力部との係合方向に付勢する付勢部材と、ロック部材
と出力部との係合解除用として上記遊星機構における回
転自在とされたインターナルギアに設けられたカム部材
とからなるロック手段を備え、更に上記インターナルギ
アに設けられた係止突起と、インターナルギアに向けて
ばね付勢されて係止突起との係合でインターナルギアの
回転をトルク値に応じて規制する係合部材とからなるト
ルク調整手段を備えていることを要旨として、ロック手
段とトルク調整手段とにおいて、単一の遊星機構におけ
るインターナルギアを共用させたことに特徴を有してい
るものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、図示
例は電動ドリルとしても使用することができるようにさ
れた電動ドライバーであって、第８図に示すように、ハ
ウジング１は円筒状の本体部１０とこの本体部１０から
突出するグリップ部１１とからなり、本体部１０の前端
部にはクラッチハンドル７８を本体部１０の紬まわりに
回転自在に備え、本体部１０の後端には電源パック９が
装着されている。ドライバービットあるいはドリルビッ
トは、本体部１０前端に配されたチャック８に取り付け
られる。図中１２はスイッチハンドルである。

ハウジング１の本体部１０内に配される動力系のアセン
ブリを第９図に示す。モータ２、ギアケース６、並びに
上記クラッチハンドル７８とチャック８とから構成され
ている。そしてギアケース６内には、変速機能を備えた
減速部３と、ロック手段を備えたクラッチ部４とが配設
されている。

第１図及び第２図に基づいて、これら減速部３とクラッ
チ部４について説明する。まず、ギアケース６は、円筒
状のケース６１と、このケース６１の前端に取付ねじ６
４によって連結されるケース６２、そしてケース６１の
後端に取り付けられるモータ取付台６０とから形成され
ている。またケース６１には軸方向に長い一対の長孔６
３と、外面より突出する一対の支持ピン６５とが設けら
れ、ケース６２には軸方向に貫通する複数個の孔６７が
設けられているとともに、前端より断面形状が非円形と
された異形台部６６が一体に突設されている。

縁アケース６におけるケース６１内に設置されている減
速部３は、二段の遊星機構によって構成されたもので、
−を文目の遊星機構はモータ２の出力軸２０に固着され
た太陽ギア３１と、ケース６１内面に固着されたインタ
ーナルギア３３、この両者に噛み合う複数個の遊星ギア
３２、そして各遊星ギア３２を支持する紬ｔｆ備えたキ
ャリア３４とからなり、二段目の″ｉ！！、星８！構は
キャリア３４に一体に形成された太陽ギア３５、インタ
ーナルギア３７、ｉｕ展ギア３６、そしてキャリア３８
によって構成されている。

ここにおいて、インターナルギア３３は上述のようにケ
ース６１に固着されているのに対しで、インターナルギ
ア３７はその輸まわりに回転自在とされて、その外周面
にはこのインターナルギア３７を囲む摺動リング５０が
連結されている。この摺動リング５０は、その内周面に
複数個、図示例では３個の係合突起５１を周方向におい
て等間隔に備えているものであり、インターナルギア３
７の外周面に形成され起係合溝に係合突起５１を係合さ
せることによって、インターナルギア３７と一体に回転
するようにされているとともに、インターナルギア３７
に対する軸方向の摺動が自在とされている。尚、摺動リ
ング５０はその摺動にかかわらず、常時インターナルギ
ア３７と′係合している。また、摺動リング５０の外周
面は、ケース６１内局面に間隔をおいて配される複数個
のローラピン７１によって受けられている。

摺動リング５０の軸方向移動は、摺動リング５０の外周
面に形成されている環状溝５２にローラ５−６を介して
先端を係合させているレバー５５によってなされる。コ
字型であり且つ中央部にハンドル５８が連結されるレバ
ー５５１１ケース６１の外面に突設された一対の支持ピ
ン６５によって、両側片が回動自在に支持され、そして
両側片のＵ字状に折り返された先端部にローラ５６が装
着されて、ケース６１に形成された長孔６３を通じて摺
動リング５０と係合しているものであり、線材で形成さ
れることにより、ばね性を有したものとなっている。

一方、キャリア３４の外周面とケース６１の内面とに夫
々複数個の係合突起５４．５３が設けられている。これ
ら係合突起５４．５３は、摺動リング５０が輪方向に摺
動した時に、選択的に係合突起５１と係合するものであ
って、レバー５５の中央部を後退させることによって摺
動リング５０を前進させて、係合突起５１をケース６１
に設けられた係合突起５３と係合させた時には、摺動リ
ング５０がインター・ナルギア３．７め回転を阻止する
。逆にレバー５５の中央部を前進させることにより摺動
リング５０を後退させてキャリア３４の係合突起５４に
係合突起５１を係合させた時には、インターナルギア３
７と午ヤリ７３４に一体に設けられている太陽ギア３４
５とを結合させる。

前者の場合には、二段目の遊星機構においても減速が有
効に行なわれることから、大減速比となり、後者の場合
には遊星ギア３６がその釉まわりの回転（自転）を行な
うことがなく、太陽ギア３５とキャリア３８とが直結さ
れたかたちとなるために、減速比が小さくなる。変速機
能を備えたものとなっているわけである。

次に、本発明にかかるクラッチ部４について説明する。

このクラッチ部４も上記減速部３と同様に遊星機構を利
用したもので、まずケース６２内に配設される遊星機構
は、上記キャリア３８に一本に形成されている太陽ギア
４０、インターナルギア４２、この両者に噛み合う複数
個の遊星ギア４１、各遊星ギア４１番支持するキャリア
４３とで構成されている。

そしてロック手段は、インターナルギア４２の前端内周
部に周方向において等間隔に突設された複数個のカム突
起４７と、ケース６２内面に回動自在となるように取り
付けられた一対のロックピン４５ａ、４５ｂ、中央部が
ケース６２で支持されるとともに両端を各ロックピン４
５ａ、４５ｂに接触させるばね４６、キャリア４３とと
もに出力軸７に一体的に回転するように結合されている
ロックリング４４とから構成されている６ 各ロックビン４５ａ、４５ｂは、第３図に示すように、
各先端を対向させた状態でロックリング４４の外周面の
歯に係合し、一方のロックピン４５ａはロックリング４
４の、つまりは出力軸７の図中反時計まわり方向の回転
を阻止し、ロックピン４５ｂは出力軸７の図中時計まわ
り方向の回転を阻止する。両ロックピン４５ａ、４５ｂ
が共にロックリング４４と係合している時には、先端に
チャ７り８が取付ねじ８０によって固着される出力軸７
は、その両方向回転について共にロックされた状態とな
っているわけである。

またトルク調整手段は、インターナルギア４２の前端外
周部に周方向において等間隔に突設された複数個の係止
突起４８と、ケース６２に形成された前記複数個の孔６
７内に配設された鋼球７４、ケース６２の異形台部６６
に被せられるスラスト板７５、クラッチばね７６、クラ
ッチ板７７及び前記クラッチハンドル７８で構成されて
いる。

クラッチハンドル７８はギアケース６の先端面とこのギ
アケース６に取付ねじ８１で取り付けられる取付板７９
との間で、所定角度内における回転が自在となるように
されたもので、その内面にはクラッチ板７７との係合部
を備え、クラッチハンドル７８を回転させれば、ケース
６２の異形台部６６との嵌合で回転することがないよう
にされているクラッチ板７７が軸方向に移動するように
されている。クラッチばね７６はこのクラッチ板７７と
スラスト板７５との間に配される圧縮コイルぼねであり
、スラスト板７５を介して鋼球７４と接触する。鋼球７
４はインターナルギア４２に形成されている前記係止突
起４８と係合する。

クラッチ部４におけるロック手段及びトルク調整手段の
動作について説明する。モータ２を回転させておらない
停止状態においては、一対のロックピン４５ａ、４５ｂ
が共にロックリング４４に係合しており、前述のように
出力軸７はその両方向回転についてロックされた状態と
なっている。従って、締め付は作業を手動で行なうこと
ができる。

今、この状態からモータ２を回転させて、出力軸７を＠
４図中にＴ１で示す時計まわり方向に回転させようとす
ると、出力軸７はロックされているために、この駆動力
は遊星ギア４１を介してインターナルギア４２に伝えら
れ、インターナルギア４２が図中Ｔ２で示す反時計まわ
り方向に回転を始める。そしてインターナルギア４２の
係止突起４８がクラッチばね７６による付勢を受けてい
る鋼球７４に接してその回転が止められた時には、第５
図に示すように、インターナルギア４２におけるカム突
起４７が一対のロックピン４５ａ、４５ｂのうち、ロッ
クピン４５ｂを押してこれをロックリング４４から離し
、出力軸７に対する図中時計まわり方向の回転に対する
規制を解除する。他方のロックピン４５ａは出力軸７の
この方向の回転を阻止するものではないために、出力軸
７はモータ２からの動力による回転を開始する。

以後、ロック手段においてはこの状態を維持するのであ
るが、締め付はトルクが所定値に達したならば、その反
力を受けているインターナルギア４２は、回転を始める
。つまり、ばね付勢されている鋼球７４を係止突起４８
が乗り越えて回転を始める。この結果、出力軸７に伝え
られるトルクはその時点で制限されてしまい、出力軸７
が停止するものである。

また、この時、ロック手段においてはカム突起４７が回
転するために、ばね４６で付勢されているロックピン４
５ｂがロックリング４４に再係合する時点が生じるが、
この時には出力軸７は停止しているのであるから、問題
を生じることはない。

また、ここに示したものでは、インターナルギア４２の
係止突起４８が鋼球７４と接する位置にある時、いずれ
かのカム突起４７がロックピン４５ｂとロックリング４
４との係合を解除している位置にあるように、係止突！
Ａ４８とカム突起４７とを対応させて設けていることか
ら、出力軸７が不用意にロックされてしまうようなこと
はない。

尚、インターナルギア４２がトルク調整のために回転を
始めた場合におけるロックピン４５ａとカム突起４７と
の干渉は、ロックピン４５ａ、４５ｂにおけるカム突起
４７の当接部を弧状面４９として、カム突起４７がどち
らの方向からロックピン４５ａに接しようと、ばね４６
に抗してロックピン４５ａが押し上げられるようにする
ことで防いでいる。

次に回転させていたモータ２を停止させた時の動作を説
明すると、この時点でのカム突起４７の位置は、締め付
はトルクに達してインターナルギア４２が回転を始める
前の第５図に図示の状態にある場合の他に、インターナ
ルギア４２が回転をしていたことによって生じるところ
の次の２つの場合がある。それはカム突起４７がいずれ
のロックピン４５ａ、４５ｂも押し上げておらない＠３
図に図示の場合と、カム突起４７がロックピン４５ａを
押し上げて、ロックピン４５ａとロックリング４４との
係合を解除している場合である。第３図に図示の状態に
ある場合は、これが初期状態であるからなんら説明を要
しないが、他の２つの場合は、つぎのようになる。

すなわち、出力軸７はいずれかのロックピン４５ａ、４
５ｂがロックソング４４と係合することによって一方向
への回転が阻止されているものの、他方向への回転は行
なえる状態にあり、またこの時にはインターナルギア４
２はいずれか一方向べの回転が可能な状態にある。そし
てこの時の出力軸７の回転が可能な方向と、インターナ
ルギア４２の回転が可能な方向とは一致しており、出力
軸７をこの回転しうる方向に少し回してやれば、出力軸
７と共に回転するキャリア４３が遊星ギア４１を介して
インターナルギア４２を回転させるも□ のであり、これによってカム突起４７がロックピン４５
ａ、４５ｂから外れると共に、ばね４６によるロックピ
ン４５ａ、４５ｂの復帰がなされて、ロックピン４５ａ
、４５ｂとロックリング４４とが再係合し、出力軸７の
両回転方向についてのロックがなされた初期状態に復帰
する。

モータ２の回転方向を逆とした時には、上記各回転方向
が逆となるとともに、一対のロックピン４５ａｓ４５ｂ
の役割が逆となるだけであるために、説明は省略する。

尚、ロック手段におけるロックピン４５ａ、４５ｂは、
第７図に示すように、対称に設けられる二対とすると、
出力軸７のロックを回転中心に対してバランスの良いも
のとすること−がでさるために、ロック強度を向上させ
ることができる。

第２図中の７０．７２は座金、７３は出力軸７とキャリ
ア４３（太陽ギア４０）とに両端を夫々差し込むピンで
ある。

以上の実施例においては、ロック部材であるところのロ
ックピン４５ａ、４５ｂが係合する部材として、ロック
リング４４を設けたものを示したが、このロックリング
４４は出力軸７と一体に回転する部材であるとともに、
キャリア４３とも一体に回転する部材であることから明
らかなように、ロックピン４５ａ、４５ｂはキャリア４
３に係合するもの、あるいは出力軸７に直接係合するも
のとしてもよい。

［発明の効果１ 以上のように本発明においでは、共に１１星ｍ構を利用
した構成となっているロック手段とトルク調整手段とに
おいて、単一の遊星機構におけるインターナルギアを共
用しているものであって、２つの遊星８！構を個別に必
要とした従来例に比して、部品数の削減と構造の簡略化
、組立性の向上並びに８１構の小型軽量化を得られるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、ＩＪＩＪ２図は同
上の分解斜視図、第３図は第１図中のＡ−Ａ線における
横断面図、１５４図及び第５図は同上の動作を示す横断
面図、第６図は同上のインターナルギアの斜視図、ｆ：
ｌＳ７図はロック手段の他の実施例を示す横断面図、第
８図は同上の全体を示す斜視図、第９図は同上の動力系
アセンブリの斜視図であって、２はモータ、３は減速部
、４はクラッチ部、６はギアケース、７は出力軸、４０
は太陽ギア、４１は遊星ギア、４２はインターナルギア
、４３はキャリア、４４はロックリング、４５ａ、４５
ｂはロックピン、４６はばね、４７はカム突起、４８は
係止突起、７４は鋼球、７６はクラッチばねを示す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽ギアとインターナルギアとこれら両者に噛み
   合う遊星ギアと遊星ギアを支持するキャリアとからなる
   遊星機構を備えるとともに、キャリアに接続された出力
   部と係合して出力部の各方向回転を夫々阻止する少なく
   とも一対のロック部材と、両ロック部材を出力部との係
   合方向に付勢する付勢部材と、ロック部材と出力部との
   係合解除用として上記遊星機構における回転自在とされ
   たインターナルギアに設けられたカム部材とからなるロ
   ック手段を備え、更に上記インターナルギアに設けられ
   た係止突起と、インターナルギアに向けてばね付勢され
   て係止突起との係合でインターナルギアの回転をトルク
   値に応じて規制する係合部材とからなるトルク調整手段
   を備えていることを特徴とする電動ドライバー。
2. （２）インターナルギアに設けられたカム部材と係止突
   起とは互いに対応した位置に設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電動ドライバー。
3. （３）ロック手段は出力部に対して対称に複数対設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電動ドライバー。