JPS63185589A - 電動工具 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドリルビットやドライバービット、あるいは
タップ用ビット等を取換自在に把持するチャック部を備
えた電動工具に関するものである。

（従来技術） 前記のような電動工具の一例として、従来゛から、例え
ばクラッチ付の電動ドリルドライバー等を用いてタップ
立て作業を行うことがよく行なわれている。タップ立て
作業とは、下孔をあけた後にねじを切る作業であるが、
このような作業を行う際に、一般には、タップに正逆回
転を交互に与えながらねじ切りを行う必要がある。従っ
て、このような電動ドリルドライバーを用いてタップ立
て作業を行う場合には、作業中、タップの正逆転切換ス
イッチを頻繁に操作しなければならない。

第１４図（ａ）（ｂ）は、従来の電動ドリルドライバー
の使用状態を示した図である。これらの図に示される電
動工具は、本体１００にモータを内蔵しており、このモ
ータの駆動力によってチャック部１０１、およびこのチ
ャック部１０１に把持されるタップ用ピッド１０２を回
転させてタップ孔をあけるようにしている。本体１００
の側部には切換ハンドル１０３を設けており、この切換
ハンドル１０３を前記チャック部１０１およびタップ用
ピッド１０２の軸方向に対して垂直な方向（第１４図（
ａ）の矢印方向）に回動操作することにより、タップ用
ビット１０２の回転の正逆転の切換を行っている。

ところが、このような構造において、タップ立て作業中
に上述のようなタップ用ビット１０２の正逆転の切換操
作、すなわち切換ハンドル１０３の回動操作を顛繁に行
うと、この操作によりタップ用ビット１０２に軸方向に
垂直な外力が加わることになり、この外力によって軸芯
ぶれが生じて、タップ１０２用ビツトが折れ、破損して
しまうおそれがあった。

（発明の目的） 本発明は前記事情に鑑み、チャック部に把持されたタッ
プ用ビットやドリルビット等の軸芯ぶれを引起こすこと
なく、チャック部の正逆転の切換をスムーズに行うこと
ができる電動工具を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、モータにより減速機、クラッチを介して回転
駆動されるチャック部を備えるとともに、このチャック
部の回転を正転、逆転に切換えるスイッチを備えた電動
工具において、このスイッチは、前記チャック部の軸方
向と同方向の操作により切換えられるように構成したも
のである。

このような構成において、チャック部の回転方向の切換
は、その軸方向と同方向のスイッチの操作により行われ
るため、切換時にタップ等の軸芯ぶれが生じない。

（実施例） 本発明の第１実施例を第１〜８図により説明する。

これらの図に示される電動工具は、本体１およびグリッ
プ部２を有するとともに、本体１の内部にはモータ３を
備え、先端にはチャック部４を備えている。チャック部
４は、タップ用ビット等を把持しなからモータ３により
回転駆動される。

第２図に示されるように、モータ３は、変速ギヤ５，６
、ギヤ軸７、クラッチ減速ブロック８、およびチャック
部４の駆動軸９を介してチャック部４と連結しており、
モータ３の駆動軸３ａの外周にはビニオンギア１０をを
し、このピニオンギア１０に前記変速ギヤ５，６が噛合
している。

この変速ギヤ５．６の中心部に前記ギヤ軸７が貫通して
おり、変速ギヤ５，６とギヤ軸７の間にはキー１１が介
在している。このキー１１は、その両端に突起１１ａ、
ｌｌｂを有しており、本体１の周面に設けられた切換ハ
ンドル１２の操作によりギヤ軸７の周面上を摺動するよ
うになっている。この摺動により、突起１１ａあるいは
突起１１ｂのどちらかが変速ギヤ５あるいは変速ギヤ６
に係合するようになっている。例えば、第２図のように
突起１１ｂが変速ギヤ６と係合するような位置にキー１
１がある場合、変速ギヤ５がギヤ軸７に対して回転自在
（空回りの状態）となり、変速ギヤ６がギヤ軸７ととも
に回転する状態となって、モータ３の回転は変速ギヤ６
を介してギヤ軸７に伝達される状態となる。すなわち、
切換ハンドル１２の操作によって、回転伝達を行うギヤ
（変速ギヤ５もしくは変速ギヤ６）の選択が行われるよ
うになっている。

ギヤ軸７は、クラッチ減速ブロック８を介して前記駆動
軸９と連結している。クラッチ減速ブロック８は、遊星
歯車８１、リングギヤ８２、ギヤケース８３，８４、お
よび本体１の先端部に取付けられたクラッチハンドル８
５からなっており、遊星歯車８１は、ギヤ軸７およびリ
ン′グギャ８２と噛合すると同時に、駆動軸９に軸支さ
れている。

このリングギヤ８２とクラッチハンドル８５の間には、
ばね１３およびボール１４が介在しており、またクラッ
チハンドル８５は、回転操作を受けて軸方向に変位する
ようになっている。そして、このクラッチハンドル８５
の回転操作により、リングギヤ８２をギヤケース８３に
押付ける押圧力を変化させ、これによってクラッチの負
荷設定を行うことができるようになっている。このよう
な機構によって、ギヤ軸７の回転が遊星歯車８１を介し
て駆動軸９に減速伝達され、チャック部４が回転駆動さ
れる。なお、ギヤ軸７は、その軸方向の移動が本体１内
において規制されているが、駆動軸９は、本体１に対し
ての移動が可能な状態に取付けられている。

チャック部４と前記クラッチハンドル８５の間には、前
記駆動軸９の周面を取巻くコイル状のばね１５を介設し
ており、このばね１５の反発力によって駆動軸９および
チャック部４を本体１の先方に向かつて付勢し、通常状
態において、ギヤ軸７と駆動軸９の間に第３図に示され
るような隙間ａを維持している。なお、第３図および第
４図は前記クラッチ減速ブロック８の図示を省略した概
略図である。

駆動軸９には、ギヤ軸７の中心軸を貫通する軸１６の端
部を固定している。軸１６はギヤ軸７１；対して軸方向
に摺動可能に取付けられており、ギヤ軸７の後端から後
方に突出している。

さらに、第３図の状態において、この軸１６の後方に、
前記隙間ａより微量だけ小さい隙間を残してリミットス
イッチ１７を設けている。リミットスイッチ１７は、チ
ャック部４の回転方向を切換える切換スイッチであり、
前記軸１６の後端部の当接によりＯＮ状態に、離反によ
ってＯＦＦ状態に切換えられる。そして、このリミット
スイッチ１７がＯＮの状態ではチャック部４は正転方向
（タップ穿孔が進行する方向）に回転駆動され、ＯＦＦ
の状態では逆転方向に回転駆動されるように、後に記す
モータ３の駆動回路が構成されている。

一方、この電動工具のハンドル部２にはスイッチハンド
ル１８を設けている。このスイッチハンドル１８の取付
構造を第５図に示す。

ハンドル部２内に、互いに係合するスイッチボックスカ
バー１９およびスイッチボックス２０を固定して設けて
おり、このスイッチボックス２゜内に駆動子２１を設け
、この駆動子２１に前記スイッチハンドル１８を連結し
ている。

駆動子２１は、スイッチボックス２０内に収納される本
体２１ａ１およびこの本体２１ａからスイッチボックス
２０外方のスイッチハンドル１８に向かって延びる外延
部２１ｂからなっており、この外延部２１ｂの先端に、
スイッチハンドル１８と係合する突起２１ｃを有してい
る。また、本体２１ａとスイッチボックス２０の側面の
間には水平方向に延びるばね２２を介設しており、駆動
子２１およびスイッチハンドル１８を第５図左方向に付
勢している。

スイッチボックス２０の内部底面には、二対のスイッチ
端子２３．２４を固定している。スイッチ端子２３の上
端には、このスイッチ端子２３を支点として回動するシ
ーソ端子２５が支持されており、シーソ端子２５は、そ
の一端部に前記スイッチ端子２４と当接する当接部２５
ａを有している。

一方、前記駆動子２１の本体２１ａは、下方に開口する
細長の孔２６を有しており、この孔２６内にピンばね２
７を取付け、その先端にピン２８を取付けている。ピン
２８は、ピンばね２７によって下方に付勢され、シーソ
端子２５の背面に押付けられている。また、スイッチボ
ックスカバー１９の内部上面には、可変抵抗板２９を固
定しており、この可変抵抗板２９と常時接触するように
、ヒールシート加工により本体２１ａの上部に摺動子３
０を湾曲した状態で固定している。

そして、第５図の状態から前記ばね２２の付勢力に反し
てスイッチハンドル１８を引込むと、前記ピン２８がシ
ーソ端子２５の背面上を摺動し、このスイッチ端子２３
の位置を通過した段階でシーソ端子２５が回動してその
当接部２５ａがスイッチ端子２４と当接し、スイッチ端
子２３および２４が通電状態となる。一方、この駆動子
２１の移動により摺動子３０が可変抵抗板２９上を摺動
し、抵抗値を変化させる。

スイッチハンドル１８の側面には、第６図（ａ）（ｂ）
に示されるような位置設定部３１を形成しており、この
位置設定部３１に対応して、ハンドル部２にスピードコ
ントロール設定ハンドル３２を回動自在に設けている。

スピードコントロール設定ハンドル３２は、基端に回動
軸３２ａををし、先端にはハンドル部２に向かって突出
する設定ピン３２ｂを有している。

またその回動は、前記回動輪３２ａの周面に取付けられ
たばね３３によってスイッチハンドル１８から離れる方
向に付勢されており、通常は第６図（ａ）の位置に規制
されている。

位置設定部３１は、スイッチハンドル１８の表面から突
出して設けられ、前記スピードコントロール設定ハンド
ル３２の設定ピン３２ｂの回動軌跡に沿って、この設定
ピン３２ｂと係合する略半円状の係合孔３１ａが複数個
に亘って形成されている。これらの係合孔３１ａは、第
６図（ｂ）に示されるようにスイッチハンドル１８を一
定量だけ引込むことにより設定ピン３２ｂに係合させ”
ることができる。換言すれば、係合させる係合孔３１ａ
の選択によってスイッチハンドル１８の引込み量が決定
される。

この電動工具におけるモータ３の駆動回路が第７図に示
されている。図において、３４は電源接続端子、３５は
コントロールモジュール、３６は　　゛ＦＥＴブロック
、３７はサーマルスイッチである。

コントロールモジュール３５は、前記可変抵抗板２９お
よび摺動子３０間の抵抗による信号電圧から前記スイッ
チハンドル１８の引込み量を読取り、これに応じた励磁
電流をモータ３に出力するようになっており、前記スイ
ッチハンドル１８の引込み量が増化するにつれてチャッ
ク部４の回転数が上がるようにモータ３の駆動制御を行
う。これと同時にコントロールモジュール３５は、モー
タ３の負荷変動を励磁電流の変化により読取ってＦＥＴ
ブロック３６に信号を送り、このＦＥＴブロック３６の
作用によってチャック部４の回転速度を一定に保つよう
に制御する。一方、モータ３の電機子電流の方向は、前
記リミットスイッチ１７のＯＮ、ＯＦＦにより反転し、
これによってモータ３の回転方向が切換えられる。

このような構造において、まず通常状態（電動工具を使
用していない状態）では、上述のようにばね２２の反発
力によってチャック部４が本体１から離れる方向に付勢
されているため、第３図のように駆動軸９の後端とギヤ
軸７との間に隙間ａが形成されている。ところが、この
状態から第８図のようにチャック部４にタップ用ビット
３８を取付け、前記グリップ部２を把持して、被削材３
９に対して第８図の矢印Ｂ方向にタップ用ビット３８を
突立てれば、第４図に示されるように、チャック部４が
押圧されることによって駆動軸９が後方に移動して前記
隙間ａがなくなり、この駆動軸９とともに軸１６が移動
してリミットスイッチ１７に当接し、これによってリミ
ットスイッチ１７はＯＮ状態となる。この状態でスイッ
チハンドル１８を引込むと、モータ３の回転力を受けて
チャック部４が正転方向に回転し、これによって、被削
材３９にタップを立てることができる。

逆に、タップを立てている途中、あるいはその後にタッ
プ用ビット３８を抜く場合には、被削材３９に向けてタ
ップ用ビット３８を押圧する力を抜くだけで、ばね２２
の付勢力によりリミットスイッチ１７と軸１６との間に
再び隙間が生じてリミットスイッチ１７がＯＦＦ状態と
なり、前記タップ用ビット３８は逆転方向に回転し、こ
れによって、形成したタップ孔からタップ用ビット３８
を抜去ることができる。

このとき、指によってスイッチハンドル１８の引込み量
を調節すれば、前記可変抵抗板２９の抵抗値の変化によ
ってチャック部４の回転速度を変えることができ、タッ
プ立て作業のスピード調整を連続的に行うことができる
。また、前記のようにスピードコントロール設定ハンド
ル３２をスイッチハンドル１８の位置まで回動させ、こ
のスピードコントロール設定ハンドル３２の設定ピン３
２ｂを前記位置設定部３１の適当な係合孔３１ａに係合
させることにより、スイッチハンドル１８の引込み量、
すなわちチャック部４の回転速度を段階的にも調節する
ことができる。また、このように係合孔３１ａと設定ピ
ン３２ｂが係合した状態からスイッチ１８をさらに引込
めば、この係合が外れるので、ばね３３の付勢を受ける
スピードコントロール設定ハンドル３２は自動的に通常
の位置まで回動して戻る。

以上のようにこの電動工具は、チャック部４の正逆転の
切換操作がチャック部４の軸方向への抑圧操作のみで行
えるため、タップ用ビット３８の軸芯ぶれを引起こすこ
となく切換操作が行え、従って、タップ立て作業中に頻
繁に回転の切換を行っても、タップ用ビット３８を破損
する心配がない。

また、従来の電動工具はチャック部４の回転のスピード
調整を連続的、あるいは段階的のどちらか一方について
しか行うことができなかったが、この実施例の構造によ
れば、前記のようにスピードコントロール設定ハンドル
３２を操作することにより、使用者の都合に合せて、連
続的にも段階的にも選択的にスピード調整を行うことが
できる。

このようにして、被削材３９の材質やねじ切りの径に応
じて回転数を適宜変化させることにより、工具の切削効
率、作業能率の向上を果すことができる。

次に、第２実施例を第９図および第１０図に基づいて説
明する。ここでは、電動工具本体１の後端に正逆転の切
換スイッチ４０を設けている。この切換スイッチ４０は
、第１０図に示されるように、本体１に内蔵のリミット
スイッチ４１と連動するようになっており、前記と同様
、チャック部４の軸方向と同じ方向の抑圧操作によって
、モータ３を流れる電流の方向を切換えるように構成さ
れている。なお、図中４２は、前記スイッチハンドル１
８と同位置に設けられたメインスイッチである。

このような構成においても、メインスイッチ４２をＯＮ
にすることによりチャック部４を回転駆動し、切換スイ
ッチ４０によって正逆転の切換を行いながらタップ立て
作業を行うことができる。

このとき、前記切換スイッチ４１はチャック部４の軸方
向と同方向に操作されるため、第１実施例と同様、タッ
プ用ビット３８に軸芯ぶれは生じない。

次に、第３実施例を第１１〜１３図に基づいて説明する
。ここでは、第１図に示されている前記スイッチハンド
ル１８の代わりに、このスイッチハンドル１８に相当す
るスイッチハンドル５０を同位置に設け、このスイッチ
ハンドル５０を次のように構成している。

スイッチハンドル５０の本体は、ハンドル部２の内側に
向かって開口する中空状に形成されており、その内部か
らは、同じくハンドル部２の内側に向かって延びる係合
軸５１が突出している。前記開口の上縁には断面略し字
状の突出片５０ａを有し、同開口部の左右両側縁には水
平に延びる案内片５０ｂを有している。

さらに、開口の下縁部からは取付ブラケット５２を延設
しており、この取付ブラケット５２の上面に、２片のス
イッチ端子５３ａ、５３ｂを有する金具５３を取付けて
いる。スイッチ端子５３ａ。

５３ｂは、前記取付ブラケット５２の上面から上方に高
く延出しており、前記係合軸５１の左右両側にそれぞれ
位置している。また、スイッチ端子５３ａはスイッチ端
子５３ｂよりもスイッチハンドル５０の本体側に位置し
ており、スイッチ端子５３ｂは前記突出片５０ａの略下
方に位置している。

これに対し前記ハンドル部２の内部には、ノ翫ンドル部
２の外側に向かって開口するスイッチボックス５４を固
定している。このスイッチボックス５４の内部には、前
記係合軸５１と相対向する位置に係合軸５５（第１３図
（ａ）（ｂ））を突出して設けており、前記開口の両側
縁部には、前記案内片５０ｂに対応する挿入孔５６を形
成している。

スイッチボックス５４の高さ方向の寸法は左右で異なり
、低い側の前記開口上端に可動端子５７ａを取付け、高
い側の開口上端に可動端子５７ｂを取付けている。可動
端子５７ａ、５７ｂは、前記開口の上縁から下方に延出
しており、それぞれ前記スイッチ端子５３ａ、５３ｂと
当接可能な位置に設けられている。

そして、このスイッチボックス５４の挿入孔５゜６に前
記スイッチハンドル５０の案内片５０ｂを挿入すること
により、両者をスライド自在に係合させている。このよ
うに係合した状態で、前記２本の係合軸５１，５５は一
直線上に位置するが、これら係合軸５１．５５の周面に
、両軸に亘って延びるばね５８を配設しており、このば
ね５８によってスイッチハンドル５０およびスイッチボ
ックス５４をそれぞれ互いに反発する方向に付勢してい
る。

それぞれのスイッチ端子５３ａ、５３ｂおよび可動端子
５７ａ、５７ｂは、リード線５９によってモータ３の駆
動回路（図示せず）に接続している。この駆動回路は、
スイッチ端子５３ｂと可動端子５７ｂの接触により、通
電状態となってモータ３を正転方向に回転駆動し、スイ
ッチ端子５３ａと可動端子５７ａの接触により、通電状
態となってモータ３を逆転方向に回転駆動するように構
成されている。

このような構造において、スイッチハンドル５０に外力
を加えない通常状態では、前記ばね５８の付勢力によっ
て各スイッチ端子５３ａ、５３ｂｂおよび可動端５７ａ
、５７ｂは互いに離れた状態に位置している。この状態
から、第１３図（ａ）のようにスイッチ端子５３ｂと可
動端子５７ｂが当接する位置（第１の位置）まで、スイ
ッチハンドル５０をばね５８の付勢力に反して引込めば
、両端子５３ｂ、５７ｂの接触により、モータ３が正転
方向に回転駆動される。

この第１３図（ａ）の状態から、さらにスイッチハンド
ル５０を引込むと、スイッチハンドル５０の突出片５０
ａが可動端子５７ｂの上部に当接し、これによって可動
端子５７ｂが第１３図（ｂ）に示されるように屈曲して
スイッチ端子５３ｂがら離反する。これと同時に、スイ
ッチ端子５３ｂよりもスイッチハンドル５０の奥に位置
しているスイッチ端子５３ａと可動端子５７ａが接触し
く第２の位置）、この接触により、モータ３が逆転方向
に回転駆動される。

従って、このような構造によれば、チャック部４の回転
方向の切換をスイッチハンドル５ｏの引込み操作のみで
行えるため、前記第１、第２実施例と同様に、軸芯ずれ
を引起こすことなくスムーズにタップ立て作業を行うこ
とができる。

なお、前記チャック部４に取付ける工具刃としては、前
記タップ用ビットに限らず、例えばドリルビットやドラ
イバービット等も用いることが可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明は、モータの駆動力により回転駆動
されるチャック部を備えた電動工具において、このチャ
ック部の回転方向に関する切換スイッチを、チャック部
の軸方向へ操作するように構成しているので、タップ等
の軸芯ぶれを生じさせることなく、チャック部の回転方
向の切換が行える。従って、作業中頻繁に切換を行って
も、ぶれによるタップ等の破損を生じることが防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における電動工具の側面図
、第２図は同電動工具の断面図、第３図、第４図は同電
動工具の正逆転の切換作用を説明する概略断面図、第５
図は同電動工具におけるスイッチハンドルおよびスイッ
チボックスの断面図、第６図（ａ）（ｂ）は同電動工具
のスイッチハンドルおよびスピードコントロール設定ハ
ンドルの位置関係を示す斜視図、第７図は同電動工具に
おけるモータの駆動回路図、第８図は同電動工具の使用
状態を示す側面図、第９図は第２実施例における電動工
具の使用状態を示す斜視図、第１０図は同電動工具にお
けるモータの駆動回路図、第１１図は第３実施例におけ
る電動工具のスイッチハンドルを示す斜視図、第１２図
は同電動工具のスイッチボックスを示す斜視図、第１３
図（ａ）（ｂ）は同スイッチハンドルおよびスイッチボ
ックスの位置関係を示す断面図、第１４図（ａ）（ｂ）
は従来の電動工具の使用状態を示す説明図である。 ３・・・モータ、４・・・チャック部、１７・・・リミ
ットスイッチ、４０・・・切換スイッチ、４１・・・リ
ミットスイッチ、５０・・−スイッチハンドル。 特許出願人　　　　　松下電工　株式会社代　理　人　
　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理士
　　長１）　正量　　　　　　　弁理士　　板谷　康夫
第　　１　　図 第　　９　　図 第１ｏ図 第１２図 第　　１３１−１ （ａ） 第１３０ （ｂ） 第１４図　　第１４図 （ａ）　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータにより減速機、クラッチを介して回転駆動さ
   れるチャック部を備えるとともに、このチャック部の回
   転を正転、逆転に切換えるスイッチを備えた電動工具に
   おいて、このスイッチは、前記チャック部の軸方向と同
   方向の操作により切換えられるように構成したことを特
   徴とする電動工具。 ２、前記スイッチは、穿孔作業時における工具の押圧に
   より正転状態、押圧解除により逆転状態に切換えられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動工具
   。 ３、前記スイッチは、チャック部の軸方向と同方向に押
   圧されることにより移動し、第１の位置までの移動によ
   り正転状態、第２の位置までの移動により逆転状態に切
   換えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電動工具。 ４、前記チャック部の回転速度が連続的および段階的に
   調節可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の電動工具。