WO1998003311A1

WO1998003311A1 - Outil electrique rotatif a mecanisme d'accouplement integre sans recul

Info

Publication number: WO1998003311A1
Application number: PCT/JP1997/002489
Authority: WO
Inventors: Katsuyuki Totsu
Original assignee: Katsuyuki Totsu
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1998-01-29
Also published as: JP3819078B2; AU3462097A; JPH1034551A

Description

明細書無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具技術分野本発明は、クラッチ機構を内蔵した電動回転工具に係り、特に電動回転工具の作業軸に一定以上の負荷トルクを受けた場合に、この状態を検知して電動モータの出力軸から作業軸となる従動軸へ伝達される回転力とトルク調整用ばねによる急反発を防止し、推力方向への衝撃振動を無反動にすることができると共に、トルク精度を高めることができるように構成した無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具に関するものである。背景技術従来より、電動ドライバ一等の電動回転工具において、ねじ等の締付けが完了することにより、電動モー夕の出力軸に従動軸を介して結合されるドライバ一ビッ卜に、一定以上の負荷トルクが掛かると、これを検知して、前記従動軸に対する回転出力の伝達を遮断するように構成したクラッチ機構が知られている。

そして、このような負荷トルクの検出手段として、電動モータの出力軸からの回転駆動力を遊星歯車機構からなる減速機構を介して従動軸に伝達し、この従動軸に一定以上の負荷トルクが掛かった場合に、遊星歯車と嚙合するィンターナルギヤは、そのクラッチ係合が外れてケーシング内を回転し、前記出力軸より従動軸への回転力の伝達を遮断するように構成したものが知られている（特開昭 6 0 - 1 6 3 7 0号公報）。

しかるに、従来のクラッチ機構は、インターナルギヤをケーシングに係止するために、インターナルギヤの一部にローラを埋め込み、このローラに対して鋼球を従動軸の推力方向に弾力的に係合させ、一定以上の負荷トルクが掛かると、口一ラが鐧球を乗り越えて、従動軸に対する回転力の伝達が遮断されるように構成されている。そこで、このローラが、钃球を乗り越える際には、この鐧球に当接してこれをトルク調整用ばねの弾力により支持する部材に対し、前記ばねの圧縮解放弾力が作用して、前記鋼球を介してインターナルギヤの外側面と激しく衝突する。そして、この激しい衝突による衝撃は、従動軸の左右方向すなわち横方向または上下方向すなわち縦方向の振動として伝達され、さらにこの衝撃はドライバービットを介してねじ等の締付け部品全体に対して、衝撃的な振動として与えられていた。

また、鋼球の弾力的なクラツチ係合により、ィン夕一ナルギヤをケーシングに係止させる方式によるクラッチ機構の場合であっても、通常の電動回転工具は、ねじ等の締付け作業を行う場合よりも締付けねじの緩め作業を行う際に、高トルクの回転力を必要とする。

そこで、鋼球を押し上げるトルク調整用ばねの弾力を変更することなく、逆転時に高トルクの回転力を従動軸に伝達しょうとすれば、ィン夕一ナルギヤの逆回転に際しこれを適正に係止するために、例えばクラッチ係合突起部の逆端部を急傾斜角で突出させ、若しくはそれと共に逆端部をより以上突出させる必要がある _c このため、ねじ締付け時において、前記突起部に乗り上げた鋼球は、突起部を乗り越えた後に、突起部の逆端部を飛び越え、インターナルギヤの外側面に激しく衝突し、電動回転工具の振動と共に不快な衝撃音を生じる結果となる。

このように、鋼球等によるカム係合を利用したクラッチ機構では、ねじ等の締付けが完了した直後において、前記鋼球がトルク調整用ばねの弾力によりローラを設けたクラツチカム面を乗り越える瞬間に、鋼球が前記カム面をバウンドする現象を生じる。この鋼球のバウンド現象は、例えば第 6図に示すように、従動軸に対し横方向の振動として伝達されると共に、特にねじ等の締付けとは反対の緩め方向の力 F L を発生させてしまうという問題が生じる。

そして、前記クラッチ機構のクラッチ動作時において、鋼球が前記カム面をバゥンドした後、インターナルギヤの外側面に激しく衝突することにより、従動軸は縦方向の衝繫振動が衝撃音の発生と共に伝達される。このように発生する振動や打撃音は、電動回転工具を操作する操作者に対し、不快感を与えるばかりでなく、ねじ等の取付け作業が行われている製品に対し、特に半導体部品や精密部品の組立てを行うねじ締め作業に際しては、かかる振動や衝撃は、それら部品を破壊する原因となり、誤動作を生じる不良品の発生を招く等の欠点を有していた。特に、衝撃については、振動が製品に狂いを生じさせているという因果関係も認められている。

また、クラッチ機構の作動により発生する振動は、電動回転工具の耐久性を短くすると共に、操作する作業者が、たとえ電動回転工具を強く把持していても、ねじ締め完了時にブレを生じさせ、締付けが完了したねじを逆に緩めることとなつていた。すなわち、ねじ締付け時のトルク値が固定されず、不安定な状態となり、実際のねじの締付け状態を確認することができないという問題点があった。さらに、前記クラッチ動作時の従動軸に伝達される横方向および縦方向の衝撃振動は、電動回転工具を長時間把握する作業者に腱鞘炎等を引き起こす原因となつている等、作業者の健康状態にも悪影響を及ぼすものであった。

そこで、本発明の目的は、前記問題点を解消するため、クラッチ動作が行われる際に、クラツチカム面に作用するカム係合部材としての鋼球が前記カム面の係合突起部を乗り越えた際、すなわちカム係合が外れた際に、前記鋼球がクラッチカム面に急激に衝突して衝撃を生じないように、緩徐な当接、すなわち衝撃を吸収除去するように設定することにより、衝撃振動を防止し得ると共にねじ締付けに際してのトルク精度を向上することができ、しかもクラッチ動作時におけるギャ機構の回動に際しての摩擦抵抗を低減し、さらに逆転駆動時における作業軸への動力伝達を有効に達成することができる無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具を提供することにある。

また、この場合、クラッチ動作時において無反動となることから、クラッチ動作状態を瞬時に確認することが困難となることから、作業者に対し便宜となるように、クラッチ機構に連動する電気回路を設けて、クラッチ動作時に発光等の外部表示を行う手段を設けた無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具を提供すとにめる発明の開示前記目的を達成するため、本発明に係る無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具は、電動モー夕の出力軸に遊星歯車機構からなる減速機構を介して作業軸としての従動軸を結合し、この従動袖に対して所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行うよう構成したクラッチ機構を内蔵した電動回転工具において、クラッチ機構は、トルク調整用ばねを介して保持されるカム係合部材を弾力的に当接係止させて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行う突起部を備えたクラッチカム面を形成してなり、従動軸の正転時において、その負荷トルクが予め設定したトルク値を越えて前記カム係合部材とクラツチカム面の突起部とのカム係合が外れた際に、前記カム係合部材とクラツチカム面との衝撃が吸収除去されるように前記クラッチカム面および/または卜ルク調整用ばねを設定することを特徴とする。

この場合、カム係合部材として鋼球を使用し、負荷トルクが予め設定したトルク値を越えて前記鋼球がクラツチカム面の突起部を乗り越える際に、前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われるように前記クラツチカム面およびまたはトルク調整用ばねを設定することができる。

また、前記無反動クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、外部表示する手段を設けた構成とすることができる。

さらに、前記無反動クラッチ機構は、電動モータの出力軸に遊星歯車機構を介して従動軸を結合し、前記遊星歯車機構を囲繞する円筒状ケーシング内に固定したギヤケースの内周部にワンゥ Xイクラッチを介して遊星歯車と嚙合するィン夕ーナルギヤを収納配置し、前記ィンターナルギヤとギヤケースの軸方向の接触面において、前記ギヤケースに鋼球を嵌合すると共にこれと対向して前記ィンターナルギヤに前記鋼球とクラツチ係合する突起部を有するクラッチカム面を形成し、前記鋼球をトルク調整用ばねを介して従動軸の推力方向に弾力作用を有するスリーブにより弾力的に保持し、ねじ締め操作時において従動釉に対する負荷トルクが所定値以下の場合に、インターナルギヤをギヤケースに静止状態に係止し、負荷トルクが設定トルクを越えた際にィンターナルギヤが従動軸の回転方向とは反対方向に回動して、前記鋼球がクラツチカム面の突起部を乗り越えて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラツチ動作を行うように構成することができる。そして、前記クラッチ動作を外部表示する手段として、クラッチ動作によるクラツチカム面の変位を検知して電気回路の開閉操作を行うスィツチ手段を設け、このスィッチ手段を設けた電気回路に所定電気量の充放電を行うコンデンサと発光ダイォードとを接続して構成することができる。

一方、前記突起部を形成するクラッチカム面は、鋼球と対向して所要の傾斜角で突出する傾斜面と、この傾斜面に連続する平坦面と、その後緩徐な傾斜角で終息する傾斜面とから構成し、前記緩徐な傾斜角で終息する傾斜面をクラッチカム面の全円周に対しほぼ 1 2の範囲に亘つて設定することができる。

さらに、前記突起部を形成するクラッチカム面は、鋼球が突起部を越える際に当接する部分を、弾性緩衝部材で構成すれば好適である。

また、前記トルク調整用ばねは、圧縮解放後の復元動作において、その材質もしくは形状等により緩徐に弾力復帰するように構成することができる。

そして、前記インタ一ナルギヤを囲繞保持するワンゥヱイクラッチは、内周面にその円周方向において所定間隔離間して複数のローラを嵌合配置したリング部材からなり、前記ローラの嵌合溝内に、それぞれローラを一方向のみに転がりを許容するようにクサビ片を揷着して構成することができる。図面の簡単な説明第 1図は、本発明に係る無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具の一実施例を示す要部断面概略図である。

第 2図は、第 1図に示す無反動クラッチ機構の 1 1 - 1 1線要部拡大断面図である。第 3図は、第 1図に示す無反動クラッチ機構におけるクラッチ機能を有するィンターナルギヤに設ける突起部の形状構成の一実施例を示す要部説明図であつて、 ( a ) は底面図であり、（b ) は ( a ) の 1 1 1 B方向からみた側面概略図であり、 ( c ) は（a ) の 1 1 1 C方向からみた側面概略図であり、（d ) は（a ) の I I I D方向からみた側面概略図である。

第 4図は、本発明に係る無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具におけるクラッチ作動を外部表示する外部表示手段の一実施例を示す電気回路図である。第 5図は、本発明に係る無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具のクラッチ作動時に従動軸に発生する左右方向の衝撃振動波形図である。

第 6図は、従来のクラッチ機構を備えた電動回転工具のクラツチ作動時に従動軸に発生する左右方向の衝擎振動波形図である。

次に、本発明に係る無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。発明を実施するための最良の形態第 1図は、本発明に係る電動回転工具の一実施例を示す要部断面概略図であるすなわち、第 1図において、参照符号 1 0は内部に電動モータ（図示せず）を内蔵した電動回転工具の把持部を示し、この把持部 1 0の先端部に無反動クラツチ機構 1 2が設けられている。

しかるに、前記無反動クラツチ機構 1 2は、電動モータの出力軸 1 4の先端にピニオンギヤ 1 6を固定し、このピニオンギヤ 1 6を介して遊星歯車機構 1 8からなる減速機構を喃合接続する。この遊星歯車機構 1 8の外周には、その遊星歯車 2 0と ¾合するィンターナルギヤ 2 2を配置する。

このィンターナルギヤ 2 2は、円筒伏ケーシング 2 4内に固定配置したギヤケース 2 6の内周部に対し、ワンゥヱイクラッチ 2 8を介し一定方向に回転自在に圧入固定する。この場合、ワンゥヱイクラッチ 2 8は、電動モータの出力軸 1 4 を正転させる場合、遊星歯車機構 1 8は前記出力軸 1 4と同方向に回転し、この時ィンターナルギヤ 2 2は、前記遊星歯車機構 1 8とは反対方向において回動自在となるように、ワンゥヱイクラッチ 2 8と結合される。

しかるに、ワンゥヱイクラッチ 2 8は、例えば第 2図に示すように、内周面にその円周方向において所要間隔離間させて摩擦接触抵抗の少ない複数のローラ 3 0を嵌合配置したリング部材 3 2からなり、前記ローラ 3 0の嵌合溝 3 4内に、それぞれローラ 3 0を一方向のみ転がりを許容するようにクサビ片 3 6を挿着した構成からなる。従って、前記ローラ 3 0の表面に圧接するように、インターナルギヤ 2 2を挿通固定することにより、前記ィンターナルギヤ 2 2は、前記ローラ 3 0のクサビ片 3 6が揷着された側への転がりが阻止されて、その回動が阻止され、またその反対方向においては、円滑に回動されることになる。

また、インターナルギヤ 2 2の閉塞底面部 2 2 aには、その中心部を前記遊星歯車機構 1 8を介して出力軸 1 4と同軸的に接続される従動軸 3 8を貫通させ、前記閉塞底面部 2 2 aの外側底面に、クラツチ動作を行うための突起部 4 0を設けたクラッチカム面を形成する〔第 3図の（a ) 参照〕。

そこで、本発明の一実施例として、前記インタ一ナルギヤ 2 2の閉塞底面部 2

2 aに設けるクラツチカム面の突起部 4 0は、例えば第 3図の（a ) 〜 ( d ) に示すように、従動軸 3 8の正転時において、カム係合部材としての鋼球 4 2と当接する方向、すなわち従動軸 3 8の正転方向（矢印 Rで示す）と同方向に、所要の角度範囲において所要の傾斜角（傾斜面 2 3 a ) で突出すると共に、これに連続して所要の平坦部（平坦面 2 3 b ) を形成し、その後緩徐な傾斜角（傾斜面 2

3 c ) で終息するように形成する。なお、この突起部 4 0は、例えば所要の傾斜角で突出する部分 2 3 aを、従来のローラとほぼ同じ勾配とし、緩徐な傾斜角を有する部分 2 3 cについては、ィンターナルギヤ 2 2の閉塞底面部 2 2 aの全円周のほぼ 1 2に亘つて漸減するように構成する。

なお、第 1図に示す実施例において、従動軸 3 8の先端には、ねじやボル卜を締付けるためのドライバービット等が着脱可能に接続される。

また、ギヤケース 2 6の底面には、前記ィンターナルギヤ 2 2に設けられた突起部 4 0と対応する位置に、鋼球 4 2を嵌入するための孔部 4 4を設ける。これにより、鋼球 4 2は、コイルスプリングからなるトルク調整用ばね 4 6によって上方へ押上げられるスリーブ 4 8により、ィン夕一ナルギヤ 2 2の外側底部に設けられた突起部 4 0に弾力的に係合される。

このように構成される無反動クラッチ機構 1 2は、ねじ締め作業を行う場合、鋼球 4 2と突起部 4 0が従動軸 3 8の推力方向に弾力的に係合して、ィンターナルギヤ 2 2をギヤケース 2 6内に係止しているため、出力軸 1 4を介して伝達された回転駆動力が、ピニオンギヤ 1 6を経て遊星歯車 2 0に伝達され、遊星歯車 2 0を自転させつつ公転運動させるために、遊星歯車機構 1 8と結合されている従動軸 3 8を回転駆動させ、ねじやボルトの締付け作業を行う。そして、ねじ等の締付け作業において、その締付けトルク（負荷トルク）が、予め設定した所定トルク値になると、従動軸 3 8の回転が停止し、電動モータの出力軸 1 4から伝達される回転力は、ピニオンギヤ 1 6を介して遊星歯車機構 1 8の遊星歯車 2 0の自転運動を通じてィンターナルギヤ 2 2に伝達される。そして、負荷トルクが所定値を越えると、インターナルギヤ 2 2の閉塞底面部 2 2 a の外側底部に設けられた突起部 4 0に弾力的に係合されていた鋼球 4 2が、下方に押し下げられ、突起部 4 0が鋼球 4 2を乗り越えて、突起部 4 0 と鋼球 4 2の係合が解除される。すなわち、クラッチ動作が達成される。この結果、インターナルギヤ 2 2は、遊星歯車 2 0と共にギヤケース 2 6内を回動し、出力軸 1 4から従動軸 3 8に対する回転駆動力の伝達は遮断される。

なお、この場合、すなわち前記突起部 4 0と鋼球 4 2の係合が解除された際に、スリーブ 4 8はトルク調整用ばね 4 6の弾力に抗して下方へ押下げられる。そこで、第 1図に示すように、前記スリーブ 4 8に近接させてリミットスィッチ 5 0 を配置し、前記クラッチ動作に伴い前記リミットスィッチ 5 0を作動させて、所要の電気回路を付勢させるように構成することができる。

そこで、前記リミットスィッチ 5 0により作動する電気回路としては、例えば第 4図に示すように構成することができる。すなわち、第 4図において、参照符号 S W 1 は電動回転工具の電源スィッチ、 S W 2 は正逆転切換スィッチ、 Z Dは定電圧ダイオード、 Mは電動モータをそれぞれ示し、これらは常開接点を有するリミットスィッチ 5 0を介して、通電遮断可能に接続構成される。また、前記リミツトスイッチ 5 0を介して、ダイオード D、コンデンサ (：、抵抗器 Rおよび発光ダイオード L E Dを、図示のように接続配置して、クラッチ動作を外部表示するための外部表示手段 5 2を構成する。この場合、前記発光ダイォード L E Dは、電動回転工具の目に付き易い個所を選択して設置すればよい。なお、前記発光ダィォード L E Dに代えて、各種の信号発生素子を使用することも可能である。このようにして、本発明における無反動クラッチ機構 1 2が作動する場合、ィンターナルギヤ 2 2の外側底部に形成したクラッチカム面の突起部 4 0は、第 3 図に示されるように、従動軸 3 8の正転方向と同方向に所要の傾斜角で突出すると共に、その後緩徐な傾斜角で終息するという段差のない構造となっているため、押し下げられた鋼球 4 2が元の位置に戻ろうとする際に、インターナルギヤ 2 2 の外側底部に急激に衝突するようなことはない。従って、鋼球 4 2がインターナルギヤ 2 2に衝突することにより生じる衝撃がないため、電動回転工具に対して衝撃振動を与えたり、衝撃音を発生させるようなことは生じない。また、この場合において、クラッチ動作状態を外部表示手段 5 2によって、直ちに確認することができる。

また、本発明においては、無反動クラツチ機構 1 2において、ィンターナルギャ 2 2を、前述した構成からなるワンウェイクラッチ 2 8を介してギヤケース 2 6の内周部に固定したことにより、従動軸 3 8の正転時における、クラッチ動作を行う際の遊星歯車 2 0との嚙合結合において、従動軸 3 8の回転停止に伴う出力軸 1 4の回転駆動力を円滑に吸収するように回転動作させることができる。この結果、ねじ締めトルクの精度を著しく高めることができる。

一方、出力軸 1 4の逆転時において、前記遊星歯車 2 0の公転方向における前記ィン夕一ナルギヤ 2 2の回動は、前記ワンゥヱイクラッチ 2 8により直ちに阻止され、その回転駆動力は全て従動軸 3 8へ効率良く伝達される。この結果、ねじの取り外し作業を行う際には、従動軸 3 8に対して高トルクの回転力を伝達することができる。

このように、本発明の無反動クラッチ機構 1 2を内蔵した電動回転工具は、従動軸 3 8における負荷トルク力予め設定されたトルク設定値を越えて、クラッチ動作が行われるに際し、突起部 4 0が鋼球 4 2を乗り越えて、突起部 4 0と鋼球 4 2の係合が解除され、次いで押し下げられた綱球 4 2が元の位置に戻ろうとする時に、ィンターナルギヤ 2 2の外側底部に急激に衝突しないよう緩徐に復帰動作するように設定することが重要である。従って、この場合、前記第 3図に示す実施例のように、突起部すなわちクラッチカム面の形状を改善することは、一例に過ぎない。

すなわち、押し下げられた鋼球 4 2が元の位置に戻ろうとする際に、インタ一ナルギヤ 2 2の外側底部に急激に衝突しないよう当接するように、例えば突起部を形成するィンターナルギヤのクラッチカム面について、鐧球が突起部を越える際に当接する部分を、弾性緩衝部材で構成したり、あるいはトルク調整用ばねについて、圧縮解放後の復元動作において、緩徐に弾力復帰するように構成すること等、鋼球が作用する部分の材質ないし形状等を部分的に変更する等の手段を採用することができる。なお、これらの鋼球に対する衝撃防止手段は、それぞれ単独で実施してもよく、特に相互に併用して実施すれば極めて有効である。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、例えば突起部を形成するクラッチカム面をィンタ一ナルギヤの外側底部に設ける以外に、独立したクラツチカム部材を設けた構成とすることも可能であり、またワンゥヱイクラツチについても実施例以外の公知の種々の構成からなるものを採用することができる。その他、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論である。発明の効果前述した実施例から明らかなように、本発明に係る無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具は、電動モータの出力軸に遊星歯車機構からなる減速機構を介して作業軸としての従動軸を結合し、この従動軸に対して所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記出力軸と従動軸との係合を遮断するクラツチ動作を行うよう構成したクラッチ機構を内蔵した電動回転工具において、クラッチ機構は、トルク調整用ばねを介して保持されるカム係合部材を弾力的に当接係止させて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行う突起部を備えたクラツチ力ム面を形成してなり、従動軸の正転時において、その負荷トルクが予め設定したトルク値を越えて前記カム係合部材とクラツチカム面の突起部とのカム係合が外れた際に、前記カム係合部材とクラツチカム面との衝撃が吸収除去されるように前記クラツチカム面およびまたはトルク調整用ばねを設定する構成としたことにより、ねじの締付け作業において、クラッチ動作が行われるに際し、クラッチカム面に作用するカム係合部材が前記カム面の係合突起部とのカム係合が外れる時に、前記カム係合部材がクラッチカム面に急激に衝突することなく、緩徐に当接して衝撃振動を防止することができる。

また、本発明においては、無反動クラッチ機構として、例えば電動モータの出力軸に遊星歯車機構を介して従動軸を結合し、前記遊星歯車機構を囲繞する円筒状ケーシング内に固定したギヤケースの内周部にワンゥ 1イクラツチを介して遊星歯車と啮合するィンターナルギヤを収納配置し、前記ィンターナルギヤとギヤケースの軸方向の接触面において、前記ギヤケースに鋼球を嵌合すると共にこれと対向して前記ィンターナルギヤに前記鋼球とクラツチ係合する突起部を有するクラツチカム面を形成し、前記鋼球をトルク調整用ばねを介して従動軸の推力方向に弾力作用を有するスリーブにより弾力的に保持し、ねじ締め操作時において従動軸に対する負荷トルクが所定値以下の場合に、インターナルギヤをギヤケースに静止伏態に係止し、負荷トルクが設定トルクを越えた際にィンターナルギヤが従動軸の回転方向とは反対方向に回動して、前記鋼球がクラツチカム面の突起部を乗り越えて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行うように構成することにより、クラッチ動作伏態も容易に確認することができ、しかもイン夕一ナルギヤをギヤケースの内周面に対してヮンゥヱイクラッチを介して固定することにより、クラッチ動作時におけるィンターナルギヤの回動に際しての摩擦抵抗を低減して、締付けトルクのトルク精度を向上することができ、さらには逆転駆動時における作業軸への動力伝達も有効に達成することができる。

特に、本発明の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具によれば、第 5図に示すように、従来の電動回転工具においてクラッチ動作時に発生した横方向の振動を、ほぼ完全に除去できることが確認された。

また、同様にして、本発明の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具によれば、縦方向の振動も殆ど除去することができ、これにより衝撃振動や衝撃音の発生を確実に防止することができる。因みに、縦方向の振動を測定した結果、本発明によれば、従来装置に比較して、約 1 / 3 0に低減できることが確認された。

Claims

請求の範囲 . 電動モータの出力軸に遊星歯車機構からなる減速機構を介して作業軸としての従動軸を結合し、この従動軸に対して所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記出力軸と従動軸との係合を遮断するクラツチ動作を行うよう構成したクラツチ機構を内蔵した電動回転工具において、クラツチ機構は、トルク調整用ばねを介して保持されるカム係合部材を弾力的に当接係止させて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行う突起部を備えたクラツチカム面を形成してなり、従動軸の正転時において、その負荷トルクが予め設定したトルク値を越えて前記カム係合部材とクラッチカム面の突起部とのカム係合が外れた際に、前記カム係合部材とクラツチカム面との衝撃が吸収除去されるように前記クラッチカム面および Zまたはトルク調整用ばねを設定することを特徴とする無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。. カム係合部材として鋼球を使用し、負荷トルクが予め設定したトルク値を越えて前記鋼球がクラツチカム面の突起部を乗り越える際に、前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われるように前記クラツチカム面および/またはトルク調整用ばねを設定してなる請求項 1記載の電動回転工具。. 無反動クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、外部表示する手段を設けてなる請求の範囲 1または 2記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。. 無反動クラッチ機構は、電動モータの出力軸に遊星歯車機構を介して従動軸を結合し、前記遊星歯車機構を囲繞する円筒伏ケーシング内に固定したギヤケースの内周部にワンゥヱイクラツチを介して遊星歯車と嚙合するィンターナルギヤを収納配置し、前記ィンターナルギヤとギヤケースの軸方向の接触面において、前記ギヤケースに鋼球を嵌合すると共にこれと対向して前記ィンタ一ナルギヤに前記鋼球とクラッチ係合する突起部を有するクラツチカム面を形成し、前記鋼球をトルク調整用ばねを介して従動軸の推力方向に弾力作用を有するスリーブにより弾力的に保持し、ねじ締め操作時において従動軸に対する負荷トルクが所定値以下の場合に、ィンターナルギヤをギヤケースに静止伏態に係止し、負荷トルクが設定トルクを越えた際にィンターナルギヤが従動軸の回転方向とは反対方向に回動して、前記鋼球がクラッチカム面の突起部を乗り越えて出力軸と従動軸との係合を遮断するクラツチ動作を行うように構成してなる請求の範囲 1または 2記載の無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。. クラッチ動作を外部表示する手段は、クラッチ動作によるクラッチカム面の変位を検知して電気回路の開閉操作を行うスィツチ手段を設け、このスィッチ手段を設けた電気回路に所定電気量の充放電を行うコンデンサと発光ダイォ一ドとを接続して構成してなる請求の範囲 3記載の無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。. 突起部を形成するクラツチカム面は、鋼球と対向して所要の傾斜角で突出する傾斜面と、この傾斜面に連続する平坦面と、その後緩徐な傾斜角で終息する傾斜面とから構成し、前記緩徐な傾斜角で終息する傾斜面をクラツチカム面の全円周に対しほぼ 1 2の範囲に亘つて設定してなる請求の範囲 1または 2 記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。. 突起部を形成するクラッチカム面は、鋼球が突起部を越える際に当接する部分を、弾性緩衝部材で構成してなる請求の範囲 1、 2または 6記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。. トルク調整用ばねは、圧縮解放後の復元動作において、その材質もしくは形状等により緩徐に弾力復帰するように構成してなる請求の範囲 1または 2記載の無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。. インターナルギヤを囲繞保持するワンウェイクラッチは、内周面にその円周方向において所定間隔離間して複数の口一ラを嵌合配置したリング部材からなり、前記ローラの嵌合溝内に、それぞれローラを一方向のみに転がりを許容するようにクサビ片を挿着してなる請求の範囲 4記載の無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。補正書の請求の範囲 [ 1 9 9 7年 1 1月 2 1 日（2 1 . 1 1 . 9 7 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1— 3及び 9は補正された；出願当初の請求の範囲 4一 5及び 8は取り下げられた；他の請求の範囲は変更なし。，（2頁） ]

1 . (補正後）電動モータの出力軸に遊星歯車機構からなる減速機構を介して作業軸としての従動蚰を結合し、前記遊星歯車機構を囲繞する円筒状ケーシング内に、前記遊星歯車と嚙合するインターナルギヤを回転自在に配置し、前記ィンターナルギヤの閉塞底面部の外側面にクラッチ動作を行う鋼球を、トルク調整用ばねを介して推力方向に弾力作用を有するスリーブにより弾力的に保持させて当接し、この鋼球が当接する前記インターナルギヤの閉塞底面部の外側面にクラッチカム面としての突起部を設けて、前記従動釉に対して所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記出力軸と従動軸との係合を遮断するクラッチ動作を行うように構成したクラッチ機構を内蔵した電動回転工具において、前記遊星歯車機構を囲繞する円筒伏ケ—シング内にギヤケースを固定し、その内周部にローラ機構からなるワンゥヱイクラッチを介して遊星歯車と嚙合するィンターナルギヤを収納配置し、前記ィンターナルギヤとギヤケースの軸方向の接触面において、前記ギヤケースに鋼球を嵌合すると共に、

前記鋼球と対向して前記ィンターナルギヤに形成されるクラツチカム面には、前記鋼球がこの突起部を乗り越える際に前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われるよう前記クラツチカム面の形伏を設定し、

ねじ締め操作時において従動軸に対する負荷卜ルクがトルク設定値以下の場合には、前記ワンウェイクラツチの作用によりィンターナルギヤをギヤケースに静止状態に係止すると共に、負荷トルクがトルク設定値を越えた際には、前記ワンゥヱイクラッチの作用によりィンターナルギヤが従動軸の回転方向とは反対方向に回動して、前記鋼球がクラツチカム面の突起部を乗り越える際に、前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われてその衝撃が吸収除去されるように構成することを特徴とする無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。

2 . (補正後）鋼球がインターナルギヤに形成されるクラッチカム面の突起部を乗り越える際に前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われるように、前記クラッチ力ム面の形状に代えて、または前記クラッチカム面の形状と共に、トルク調整用ばねを、その圧縮解放後の復元動作において、その材質もしくは形伏等により補正された ffi紙 (条約第 19条）緩徐に弾力復帰するように構成してなる請求項 1記載の無反動クラッチ機構を内蔵した回転工具。

3 . (補正後）無反動クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、クラッチ動作を外部表示する手段として、クラッチ動作によるクラツチカム面の変位を検知して電気回路の開閉操作を行うスィツチ手段を設け、このスィッチ手段を設けた電気回路に所定電気量の充放電を行うコンデンサと発光ダイォードとを接続して構成してなる請求の範囲 1または 2記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。

. (削除）

. 突起部を形成するクラッチカム面は、鋼球と対向して所要の傾斜角で突出する傾斜面と、この傾斜面に連铳する平坦面と、その後緩徐な傾斜角で終息する傾斜面とから構成し、前記緩徐な傾斜角で終息する傾斜面をクラッチカム面の全円周に対しほぼ 1 / 2の範囲に亘つて設定してなる請求の範囲 1記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。

. 突起部を形成するクラッチカム面は、鋼球が突起部を越える際に当接する部分を、弾性緩衝部材で構成してなる請求の範囲 1または 6記載の無反動クラッチ機構を内蔵した電動回転工具。

. (削除）

. (補正後）インターナルギヤを囲繞保持するローラ機構からなるワンゥヱイクラツチは、内周面にその円周方向において所定間隔離間して複数のローラを嵌合配置したリング部材からなり、前記ローラの嵌合溝内に、それぞれローラを一方向のみに転がりを許容するようにクサビ片を挿着してなる請求の範囲 1 記載の無反動クラツチ機構を内蔵した電動回転工具。

補正された ¾, (条約第 19条) 条約 1 9条（1 ) に基づく説明害請求の範囲 1は、円筒ケーシング内にワンゥエイクラツチを介して遊星歯車と啮合するィンタ一ナルギヤを配置し、クラツチカム面を鋼球の復帰動作が緩徐に行われる形伏とし、ワンゥニイクラッチの作用と共にクラッチ動作に際しての前記鋼球の復帰動作が緩徐に行われて、その衝撃の吸収除去が容易に達成される構成をより明確にした。

引用例等には、クラッチカム面を緩やかな傾斜面とすること、そして可動クラツチの復帰動作を緩徐ないし緩和することを、開示したものがあるが、ローラ機構からなるワンウェイクラツチと組合わせて動作させることについて開示したものはない。

本発明は、特にローラ機構からなるワンウェイクラツチを遊星歯車機構と組合わせることにより、ねじ締付け時におけるクラッチ動作を行う際の遊星歯車との啮合結合において、従動軸（作業軸）の回転停止に伴う出力軸の回転駆動力を円滑に吸収して、ねじ締めトルクの精度を著しく高めることができると共に、ねじの取り外し作業に際しては、従動軸（作業軸）に対して高トルクの回転力を伝達することができるという、優れた効果を有するものである。

請求の範囲 2は、トルク調整用ばねについても、前記鋼球の復帰動作を緩徐に行うための構成要件であることを明確にした。

請求の範囲 3は、請求の範囲 5に記載の事項を組合わせた。

請求の範囲 4、

5、 8は削除し、請求の範囲 6、 7は変更なし。

猜求の範囲 9は、用語を統一する補正をした。