WO2020162267A1 - ネジ締め工具 - Google Patents

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WO2020162267A1
WO2020162267A1 PCT/JP2020/003014 JP2020003014W WO2020162267A1 WO 2020162267 A1 WO2020162267 A1 WO 2020162267A1 JP 2020003014 W JP2020003014 W JP 2020003014W WO 2020162267 A1 WO2020162267 A1 WO 2020162267A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
driven
clutch
side member
piston
fluid
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/003014
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和也 木村
Original Assignee
株式会社 マキタ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 マキタ filed Critical 株式会社 マキタ
Publication of WO2020162267A1 publication Critical patent/WO2020162267A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose

Definitions

  • the present invention relates to a screw tightening tool in which a spindle holding a bit (tip tool) is rotated by a motor.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-187766
  • Patent Document 1 has a one-way clutch 56 that engages in the reverse rotation direction.
  • the power reduced by the pinion 30 a of the brushless motor 25 and the gear 48 is transmitted to the one-way clutch 56.
  • the main object of the present invention is to provide a screw tightening tool equipped with a clutch that operates reliably with a simple configuration.
  • a motor a tip tool holding portion that can hold a tip tool and is movable, a driving side member that is rotationally driven by the motor, and contact the driving side member.
  • the driven tool includes a driven side member that is driven to rotate by the driven tool and is connected to the tip tool holding section, and a booster mechanism that is provided between the tip tool holding section and the driven side member.
  • the boosting mechanism includes a fluid case filled with a fluid, and a piston and a stem arranged so as to come into contact with the fluid.
  • the stem is connected to the tip tool holding part
  • the piston is connected to the driven side member
  • the boosting mechanism is configured to move the tip tool holding part to push the stem by the fluid. It increases and transmits to the said piston,
  • the said piston presses the said driven side member with respect to the said drive side member, It is characterized by the above-mentioned.
  • the boosting mechanism includes a tubular fluid case filled with fluid, a tubular piston arranged radially inward of the fluid case, and And a columnar stem arranged radially inward of the piston, the tip tool holding portion is arranged in front of the stem, and the fluid is arranged behind the piston and the stem. It is arranged, the driven side member is arranged in front of the piston, and the booster mechanism is configured such that the tip tool holder moves rearward to increase the force pushing the stem by the fluid. It transmits to the piston, and the piston presses the driven member against the driving member.
  • the fluid case has a screw for closing the fluid case after filling the fluid.
  • the driving-side member and the driven-side member are single-plate clutches that transmit a rotational force by contacting one surface with another.
  • the driven-side member is in contact with the driving-side member via a conical conical portion.
  • the driven-side member is rotated in a predetermined direction even when the driven-side member is not in contact with the driven-side member due to movement of the tip tool holding portion. It is characterized in that it has a one-way clutch part for being driven to rotate by.
  • the one-way clutch portion includes a groove portion that receives a pin, and the pin includes the driven-side member and the driven-side member when the driven-side member rotates in the predetermined direction. It is characterized in that it is bitten into the driving side member.
  • an elastic body that urges the driven-side member in a direction away from the driving-side member is provided.
  • the driven member is rotatable relative to the booster mechanism.
  • the main effect of the present invention is to provide a screw tightening tool with a clutch that operates reliably with a simple configuration.
  • FIG. 3 is an enlarged front view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3. It is a disassembled perspective view of the clutch mechanism of FIG. It is a disassembled perspective view of the hydraulic mechanism of FIG. FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 when the bit is pushed backward.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line BB of FIG. 7.
  • FIG. 1 is a right side view of a screw driver 1 which is an example of a screw tightening tool according to the present invention.
  • FIG. 2 is a central longitudinal sectional view of the screw driver 1.
  • the right side in FIG. 1 is in front of the screw driver 1, and the upper side in FIG. 1 is above the screw driver 1.
  • the screwdriver 1 has a housing 2 as a holder that holds various members directly or indirectly.
  • a part of the members is inside the housing and the other part is protruding from the housing.
  • the case where it is exposed is also included as appropriate.
  • the screw driver 1 has a columnar main body 4 having a central axis in the front-rear direction, and a handle portion 5 formed so as to project rearward and downward from a rear portion of the main body 4.
  • the handle portion 5 includes a portion that extends rearward from the upper rear portion of the main body portion 4, a portion that extends rearward and downward from the rear lower portion of the main body portion 4, and a portion that extends between the rear end portions of these portions and extends in the vertical direction. It has a certain grip part 6 and is looped together with the rear part of the main body part 4.
  • the grip portion 6 is a portion gripped by an operator.
  • the motor 10 and the fan 11 are coaxially held in the main body portion 4 of the screw driver 1 in order from the rear side, and further, the clutch mechanism 13 and A spindle 17 as a tip tool holding portion is held coaxially.
  • the motor 10 is a drive source of the screw driver 1, and its rotation is transmitted to the clutch mechanism 13. Then, the rotational force (torque) transmitted to the clutch mechanism 13 is transmitted to the spindle 17 unless the clutch mechanism 13 is disengaged.
  • the spindle 17 is a cylindrical member rotatable about its axis and receives a bit (tip tool) B. As the bit B, a driver can be used as illustrated, and the screw driver 1 can be used for screw tightening.
  • the housing 2 is a cylindrical motor housing 20 that holds the motor 10, a cylindrical gear housing 21 and a distal housing 22 that are sequentially connected to the front side of the motor housing 20, and a rear portion of the motor housing 20 that is an outer shell of the handle portion 5.
  • a handle housing 23 The gear housing 21 and the tip housing 22 are fixed to the motor housing 20 by a plurality of (three) screws 22S that extend in the front opening and are inserted in the front opening of the motor housing 20.
  • the handle housing 23 has a half-handle-shaped left handle housing 23L and a right handle housing 23R, and the left handle housing 23L is integrally formed with the motor housing 20.
  • the right handle housing 23R is combined with the left handle housing 23L by a plurality of screws 24.
  • the number of sections of the housing 2 and/or the size and/or shape of each section can be variously changed.
  • the left handle housing 23L may be separate from the motor housing 20.
  • a main switch 25 is arranged at the upper rear portion of the handle housing 23 and at the upper end portion of the grip portion 6.
  • the main switch 25 has a trigger 25a that can be pulled by an operator with a fingertip, and a main switch body 25b that is turned on and off by operating the trigger 25a.
  • the trigger 25a projects forward from the main switch body 25b and is exposed from the handle housing 23 (the upper front part of the grip 6) into the loop.
  • the main switch body 25b is held by the handle housing 23.
  • the trigger 25a switches ON/OFF of the motor 10 via the main switch body 25b, and is a switch operating unit for operating ON/OFF of the motor 10.
  • a power cord 26, to which commercial power is supplied, is drawn below the grip 6 at the lower rear portion of the handle housing 23.
  • the controller 28 of the light 30 is held by the handle housing 23. Further, in front of it, a light 30 including an LED is held by the handle housing 23. The light 30 can illuminate the front of the spindle 17. Furthermore, a forward/reverse changeover switch 32 with a lever 32a for switching the rotation direction of the motor 10 is held above the handle housing 23 with the lever 32a exposed in the loop.
  • the motor 10, the main switch body 25b, the power cord 26, the light 30, and the forward/reverse changeover switch 32 are electrically connected to the controller 28 by lead wires (not shown).
  • a hook 33 is provided on the lower right side of the right handle housing 23R.
  • a plurality of intake ports 34 extending in the front-rear direction and arranged in the vertical direction.
  • the motor 10 held in the motor housing 20 is an AC motor with a brush, and is a cylindrical stator 41 arranged in a rib standing inward in the motor housing 20 and arranged inside the stator 41.
  • a rotor 42 (inner rotor).
  • a motor shaft 43 extending in the front-rear direction is arranged at the center of the rotor 42.
  • the motor shaft 43 is supported by a motor rear bearing 44 held in the rear end of the motor housing 20 and a motor front bearing 45 held in the gear housing 21 so as to be rotatable about its axis.
  • a pinion gear 46 is formed integrally with the motor shaft 43 at the front end of the motor shaft 43 on the front side of the motor front bearing 45.
  • the fan 11 is arranged around the front part of the motor shaft 43 and behind the motor front bearing 45.
  • the fan 11 is a centrifugal fan having a plurality of blades, and is integrally fixed to the motor shaft 43.
  • Each exhaust port 35 is located outside the fan 11. It should be noted that the fan 11 or a part thereof may be a constituent element of the motor 10.
  • FIG. 3 is an enlarged front view of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the clutch mechanism 13.
  • the clutch mechanism 13 includes a tubular clutch gear 50 that meshes with the pinion gear 46, a hydraulic mechanism 52 as a booster mechanism that is arranged radially inward of the rear part thereof, and a circlip arranged behind the hydraulic mechanism 52. 53, a thrust needle cage 54 and a washer 56 that are sequentially arranged on the front side of the hydraulic mechanism 52, and a plurality of columnar (three) pins 58 that are arranged on the front side of the washer 56 and outside the spindle 17 in the radial direction. And a cylindrical inner clutch 59, and a thrust ball bearing 60, a washer 62, and a coil spring 64 as an elastic body, which are sequentially arranged on the front side of the inner clutch 59 and radially outward of the spindle 17.
  • the clutch gear 50 as a driving side member includes a cylindrical rear end gear portion 50a, a bell-shaped central clutch portion 50b, and a cylindrical front end bearing support having a smaller diameter than the gear portion 50a. And a portion 50c.
  • a gear 50G (not shown in FIG. 5) that meshes with the pinion gear 46 is formed on the outer surface of the gear portion 50a.
  • An outer clutch portion 50T having a conical surface shape with a front constriction is formed on the inner surface of the clutch portion 50b in the front-rear direction (conical clutch, conical portion).
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the hydraulic mechanism 52.
  • the hydraulic mechanism 52 includes a cylindrical oil case 70, a cylindrical piston 72 arranged radially inward of the oil case 70, and a stem 74 arranged radially inward of the piston 72.
  • the oil case 70 as a fluid case includes a shaft portion 70a that is a cylindrical rear portion, and a cylinder portion 70b that is a cylindrical front portion that has a larger outer diameter and a larger inner diameter than the shaft portion 70a.
  • the inner hole of the shaft portion 70a is a screw hole that receives the screw 76 and is connected to the cylinder portion 70b.
  • a plurality (six) of oil case rear protrusions 70P protruding radially outward from other portions are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of (six) oil case front protrusions 70Q that are thinner in the radial direction than the other portions and protrude forward in an arc shape are arranged at the same phase as the oil case rear protrusion 70P. Are evenly spaced in the direction.
  • the inner surface of the cylinder portion 70b is a cylindrical surface.
  • the piston 72 is a cylindrical output receiving portion 72a having an outer diameter equivalent to the inner diameter of the cylinder portion 70b and a rear portion, and a central portion of a perforated disc having a larger outer diameter than the output receiving portion 72a. It has a flange portion 72b and a clutch receiving portion 72c which is a cylindrical front portion having an outer diameter smaller than that of the output receiving portion 72a.
  • the inner surface of the piston 72 is a cylindrical surface from the output receiving portion 72a to the clutch receiving portion 70c.
  • a recessed portion that is recessed radially inward from other portions is formed in a central portion of the outer surface of the output receiving portion 72a in the front-rear direction, and the O-ring 72d and the backup ring 72e are provided in the recessed portion.
  • the output receiving portion 72a is capable of moving back and forth inside the cylinder portion 70b of the oil case 70.
  • the backup ring 72e may be omitted.
  • Plural (six) piston protrusions 72R that can respectively enter between the respective oil case front protrusions 70Q that are circumferentially adjacent to each other project outwardly in the flange portion 72b in the radial direction from other portions.
  • the rear surface of the flange portion 72b can come into contact with the radially inner opening surface of the oil case front protrusion 70Q.
  • the stem 74 has a cylindrical shape, and has a recessed portion 74 a that is recessed rearward from the front center portion at the front end portion.
  • a recessed portion that is recessed radially inward from other portions is formed, and in the recessed portion, the O ring 74b and the backup ring 74c are arranged with the O ring 74b as the rear side. It is put so as to be adjacent.
  • the backup ring 74c may be omitted.
  • the stem 74 is contained in the piston 72 so as to be movable back and forth.
  • the rear side of the stem 74, the rear side of the piston 72, the cylinder portion 70b of the oil case 70, and the portion surrounded by the screw 76 (oil filling portion F) are filled with oil as a fluid.
  • the fluid may be something other than oil.
  • the oil is dammed by the O ring 72d and the backup ring 72e, and the O ring 74b and the backup ring 74c.
  • the cylindrical inner clutch 59 as the driven member is a rear portion having a plurality of (three places) groove portions 59G which are arranged at equal intervals in the circumferential direction and are recessed inward in the radial direction.
  • a connecting portion that is recessed forward from the rear surface of the groove installing portion 59a is formed radially inward of the groove installing portion 59a, and the clutch receiving portion 72c of the piston 72 is inserted and connected to the connecting portion. ..
  • the size of each groove 59G in the front-rear direction is the same as the axial length of each pin 58.
  • a pin 58 is provided in each groove 59G.
  • the radial depth of each groove 59G is the largest at the end of the inner clutch 59 that is the rearmost side in the forward rotation (reverse rotation side, clockwise side in FIG. 4), and the reverse side in the circumferential direction (normal rotation).
  • each pin 58 is located on the reverse rotation side and does not engage with the clutch portion 50b and the groove portion 59G.
  • each pin 58 moves to the forward rotation side and becomes engaged with the clutch portion 50b and the groove portion 59G in the vicinity of the distance D2 described above, and the clutch gear 50 and the inner clutch 59 rotate integrally via each pin 58 (one-way clutch).
  • each pin 58 and the rear surface of the inner clutch 59 are in contact with the front surface of the flange portion 72b of the piston 72 via the washer 56 and the thrust needle cage 54.
  • the washer 56, the pins 58, and the inner clutch 59 can be rotated relative to the hydraulic mechanism 52 by the thrust needle cage 54.
  • the inner clutch portion 59T of the clutch portion 59c is located radially inward of the outer clutch portion 50T.
  • a thrust ball bearing 60, a washer 62, and a rear end portion of a coil spring 64 are provided inward of the clutch portion 59c in the radial direction and on the front side of the central wall portion 59b.
  • the inner clutch 59, each pin 58, and the washer 56 are rotatable by a thrust ball bearing 60 relative to the washer 62 and the coil spring 64.
  • the front end portion of the coil spring 64 is in contact with a step portion formed at the boundary between the clutch portion 50b and the bearing support portion 50c on the inner surface of the clutch gear 50.
  • the coil spring 64 biases the inner clutch 59 (center wall portion 59b) rearward.
  • the circlip 53 hits the rear surface of the cylinder portion 70b and is locked to the inner surface of the gear portion 50a of the clutch gear 50 to hold the coil spring 64 to the hydraulic mechanism 52 with respect to the clutch gear 50.
  • the rear portion of the spindle 17 passes through the central wall portion 59b.
  • the spindle 17 has a cylindrical bit holding portion 17F with a plurality (two) of chuck balls 17S that are locked to the mounted bit B, and a front end portion that can transmit rotation to a rear end portion of the bit holding portion 17F.
  • a columnar bit receiving portion 17R having.
  • the bit receiving portion 17R is provided at the front portion and protrudes outward in the radial direction from the other portions, and a plurality of (3 places) circumferentially equidistantly on the outer surface of the central portion, each extending in the front and rear direction.
  • the groove 17b is arranged so as to be recessed inward in the direction, and the connecting portion 17c is formed in the rear end portion so as to have a smaller diameter than other portions.
  • the rear surface of the bit holding portion 17F is in contact with the front surface of the flange portion 17a.
  • a coil spring 78 as an elastic body that biases the spindle 17 forward is passed.
  • the coil spring 78 has a smaller diameter than the coil spring 64, and is arranged radially inward of the coil spring 64.
  • a spindle ball 80 is interposed in each groove 17b and the central hole of the central wall portion 59b.
  • Each spindle ball 80 transmits a rotational force from the inner clutch 59 to the spindle 17 in a state where the spindle 17 can move back and forth.
  • the connecting portion 17c enters the recess 74a of the stem 74 and is connected to the stem 74 in a non-rotatable manner, and the spindle 17 is connected to the hydraulic mechanism 52.
  • a spindle bearing 82 for rotatably supporting the spindle 17 is provided on the outer side in the radial direction of the central portion of the spindle 17 (the connecting portion between the bit holding portion 17F and the bit receiving portion 17R). The spindle bearing 82 is held by the tip housing 22.
  • the front side of the outer ring of the spindle bearing 82 is in contact with the rear side of the rib protruding inward from the inner surface of the tip housing 22, and the rear side of the inner ring of the spindle bearing 82 is stopped by a circlip 84 related to the spindle 17 (bit holding portion 17F).
  • An oil seal 85 which is a ring-shaped elastic body (rubber) and holds off grease as a lubricant, is held on the front side of the rib of the tip housing 22.
  • the hole of the oil seal 85 is in contact with the spindle 17.
  • the grease is applied inside the tip housing 22 or the like.
  • the grease may be the same as or different from the oil in the oil filling portion F. Lubricants other than grease and oil may be used.
  • the clutch gear 50 including the hydraulic mechanism 52 and the inner clutch 59 inward in the radial direction includes a ball bearing 86 provided radially outside the bearing support portion 50c and a radial direction of a shaft portion 70a of the oil case 70 of the hydraulic mechanism 52. It is rotatably supported around an axis in the front-rear direction by an oilless bearing 88 provided outside.
  • the forward rotation of the clutch gear 50 is not transmitted to the inner clutch 59, and the inner clutch 59, the spindle 17 and the bit B do not rotate (clutch mechanism 13 is disengaged).
  • the reverse rotation of the clutch gear 50 is transmitted to the inner clutch 59 by connecting the groove installation portion 59a of the inner clutch 59 and the one-way clutch by each pin 58 regardless of the front and rear position of the bit B, and the inner clutch 59 and the spindle 17 are connected. And the bit B reverses (clutch connection at the time of reverse rotation of the clutch mechanism 13).
  • the spindle 17 (bit receiving portion 17R) causes the bottom portion (rear end portion) of the recess 74a and the front surface of the opening of the recess 74a.
  • the stem 74 is pushed backward through the play until it comes into contact with.
  • the rear surface of the stem 74 pushed and moved rearward pushes the oil, and the oil pushes the rear surface of the output receiving portion 72a of the piston 72 forward against the biasing force of the coil spring 64.
  • the piston 72 pushed forward pushes the inner clutch 59 forward through the thrust needle cage 54 and the washer 56 to push the inner clutch portion 59T against the outer clutch portion 50T of the clutch gear 50.
  • the rotational force of the clutch gear 50 is transmitted to the inner clutch 59 (single-plate clutch) even if the clutch gear 50 is normally rotated, and further transmitted to the spindle 17 via each spindle ball 80 and each groove 17b, It is transmitted to the bit B (clutch connection at forward rotation of the clutch mechanism 13).
  • the spindle 17 receives a load of a predetermined threshold value or more from the bit B (screw when screw tightening is completed) and the inner clutch 59 receives the load via each spindle ball 80, the inner clutch portion 59T receives the outer clutch.
  • the transmission of the rotational force of the clutch gear 50 is cut off by slipping with respect to the portion 50T (clutch disengagement when the clutch mechanism 13 rotates in the forward direction at a predetermined torque or more).
  • the predetermined threshold value at this time depends on the magnitude of the pressing force of the inner clutch portion 59T against the outer clutch portion 50T, that is, the magnitude of the force obtained by subtracting the biasing force of the coil spring 64 from the pressing force of the piston 72 of the hydraulic mechanism 52.
  • the rear surface of the piston projection 72R of the piston 72 pushed forward does not come out in front of the front surface of the oil case front projection 70Q.
  • a depth adjusting cap 90 is provided outside the front end of the tip housing 22 so as to be movable in the front-rear direction. As the cap 90 is moved, the front-back position of the base surface 90a, which is a front surface with a central hole that spreads vertically and horizontally, is changed, and the distance to contact the screw to be tightened or its peripheral portion is adjusted.
  • the cap 90 may be immovable back and forth (constant depth) or may be omitted.
  • the work is a board used for an interior such as a ceiling of a room in a building.
  • the screw driver 1 is a board screw driver.
  • the lever 32a of the forward/reverse changeover switch 32 is switched to the forward rotation side and the base surface 90a of the cap 90 is adjusted to a desired position according to the depth of the screw with respect to the work, the operator handles the handle.
  • the tip of the bit B is applied to the tool hole of the screw held on the work by gripping the part 5 and pulling the trigger 25a
  • the power supply from the power cord 26 to the motor 10 is controlled by the switching in the main switch body part 25b.
  • the motor 10 is driven at a speed according to the pulling amount of the trigger 25a, and the rotor 42 (motor shaft 43) rotates.
  • the spindle 17 pushes the stem 74 backward, and the stem 74 pushes the piston 72 or the inner clutch 59 forward with a force larger than the pushing force, and the clutch mechanism 13 Are connected to the inner clutch portion 59T and the outer clutch portion 50T, and the torque of the motor shaft 43 is transmitted from the forward rotating clutch gear 50 to the inner clutch 59, and further transmitted to the spindle 17 and the bit B to screw the workpiece.
  • the tightening progresses.
  • the one-way clutch of the clutch mechanism 13 is disengaged during normal rotation.
  • the work pushes not only the spindle 17 but also the cap 90, and the force with which the work pushes the spindle 17 is reduced as compared with that before the cap 90 comes into contact with the work, and the clutch mechanism 13 operates. Transmission torque is reduced. Then, the clutch mechanism 13 loses the load of the work and enters the released state. Therefore, the screw tightening for the work is completed at the tightening torque according to the predetermined value according to the released state and at the predetermined depth for the work by the cap 90.
  • the worker when removing the screw of the work, the worker once turns off the main switch 25, switches the lever 32a of the forward/reverse changeover switch 32 to the reverse direction, and pulls the trigger 25a again. Then, regardless of the states of the inner clutch portion 59T and the outer clutch portion 50T (the front and rear positions of the spindle 17 and the state of the hydraulic mechanism 52), the groove 58 of the inner clutch 59 and the pins 58 (one-way clutch Part) connects the clutch gear 50 and the inner clutch 59, and the reverse rotation of the clutch gear 50 is transmitted to the inner clutch 59 and further transmitted to the spindle 17 and the bit B. Therefore, an operator can reverse the screw and remove it from the work by inserting the bit B into the tool hole of the screw and pulling the trigger 25a.
  • the screw driver 1 described above is driven to rotate by being in contact with the motor 10, the spindle 17 that can hold the bit B and is movable, the clutch gear 50 that is driven to rotate by the motor 10, and the clutch gear 50.
  • An inner clutch 59 connected to the spindle 17, and a hydraulic mechanism 52 provided between the spindle 17 and the inner clutch 59.
  • the inner clutch 59 moves to move the clutch gear 50.
  • the hydraulic mechanism 52 increases the force to move the spindle 17 into the pressing force of the inner clutch 59 against the clutch gear 50.
  • the pressing force of the inner clutch 59 against the clutch gear 50 is sufficiently ensured, and it is possible to sufficiently cope with the case where the load from the spindle 17 is large and the case where the threshold value of the torque for completing the screw tightening is large. Therefore, the screw driver 1 provided with the clutch that operates reliably with a simple configuration is provided.
  • the hydraulic mechanism 52 has an oil case 70 filled with oil, a piston 72 and a stem 74 arranged so as to contact the oil, and the spindle 74 is connected to the stem 74.
  • the inner clutch 59 is connected to the piston 72.
  • the force of pushing the stem 74 by moving the spindle 17 is increased by oil and transmitted to the piston 72, and the piston 72 causes the inner clutch 59 to move to the clutch gear. Press against 50. Therefore, the hydraulic mechanism 52 that operates reliably can be configured simply. Further, the hydraulic mechanism 52 is arranged in a cylindrical oil case 70 filled with oil, a cylindrical piston 72 arranged inward of the oil case 70 in the radial direction, and inward of the piston 72 in the radial direction.
  • the spindle 17 is arranged in front of the stem 74, the oil is arranged behind the piston 72 and the stem 74, and the inner clutch is formed in front of the piston 72.
  • the hydraulic mechanism 52 causes the spindle 17 to move rearward to increase the force pushing the stem with oil and transmit the force to the piston 72.
  • the piston 72 causes the inner clutch 59 to move to the clutch gear 50.
  • the inner clutch 59 is pushed in the direction opposite to the moving direction of the spindle 17, and the hydraulic mechanism 52 is compactly formed in the front-rear direction.
  • the clutch gear 50 and the inner clutch 59 are single-plate clutches that transmit a rotational force by contact between the planar outer clutch portion 50T and the planar inner clutch portion 59T.
  • the screw driver 1 is simply formed.
  • the inner clutch 59 contacts the clutch gear 50 via a conical conical portion (outer clutch portion 50T, inner clutch portion 59T). Therefore, the spindle 17 and the like can be arranged radially inward of the clutch gear 50, and the screw driver 1 becomes radially compact.
  • the pin 58 that has entered the groove installation portion 59a and each groove portion 59G includes each groove portion 59G that receives the pin 58, and each pin 58 is engaged with the inner clutch 59 and the clutch gear 50 when the inner clutch 59 is rotated in the reverse direction. Be done. Therefore, the one-way clutch portion that operates reliably can be simply formed.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and may have the following modifications, for example.
  • the clutch gear 50 and the inner clutch 59 may transmit power by another surface such as a cylindrical surface or a flat surface of a disk instead of or together with the conical surface.
  • the shaft portion 70a may be omitted.
  • the clutch gear 50 and the like may be rotatably supported by the oilless bearing 88.
  • At least one of the moving direction of the spindle 17 and the moving direction of the piston 72 may be other than the front-back direction.
  • the stem 74 may be moved by means other than the reaction force of the pressing force of the work on the screw.
  • the one-way clutch unit may be of another type such as a ratchet mechanism having a ratchet pawl that is caught on a tooth in rotation of the gear and a predetermined direction.
  • the arrangement, shape, and the like of at least one of the oil case 70 and the piston 72 and the stem 74 are not limited to the above-described ones. May be arranged, the piston 72 may be arranged in the rear opening, the spindle 17 may be connected to the stem 74, and the inner clutch 59 may be connected to the piston 72.
  • the motor 10 may be an outer rotor type in which the rotor 42 is arranged outside the stator 41. Further, the motor 10 may be a brushless motor. One or more intermediate shafts other than the clutch mechanism 13 may be interposed between the motor shaft 43 and the spindle 17.
  • the power supply by the battery may be performed, and in this case, the battery mounting portion may be formed in the housing 2 or the like.
  • the battery any lithium ion battery such as 10.8V, 18V (maximum 20V), 18V, 25.2V, 28V, 36V may be used, or a lithium ion battery having a voltage lower than 10.8V or higher than 36V.
  • a battery may be used, or another type of battery may be used.
  • At least one of the number of grooves 59G and pins 58 installed, the number of grooves 17b and spindle balls 80, and the number of intake/exhaust ports is increased/decreased.
  • needle bearings are ball bearings or ball bearings are needle bearings.
  • At least one of the various members, the number of parts, the arrangement, the material, the size, the type, etc. may be appropriately changed, such as the type being changed in various bearings.
  • an angle electric tool in which the direction of the output shaft (tip tool holding portion) is different from the axial direction (the direction of the motor shaft 43 of the motor 10 or the transmission direction of the mechanism for transmitting its rotational force) (approximately 90 degrees)
  • the present invention can be applied.
  • the present invention may be applied to an impact wrench, an impact driver, other screw tightening tools, electric tools, or the like.

Abstract

【課題】シンプルな構成で確実に動作するクラッチを備えたネジ締め工具を提供する。 【解決手段】ネジ締め工具であるスクリュードライバ1は、モータ10と、ビットBを保持可能であり、移動可能であるスピンドル17と、モータ10により回転駆動されるクラッチギヤ50と、クラッチギヤ50と接触することによって回転駆動され、スピンドル17とつながる内クラッチ59と、スピンドル17と内クラッチ59との間に設けられる油圧機構52と、を備えている。スピンドル17が移動することにより、内クラッチ59が移動されてクラッチギヤ50と接触する。油圧機構52は、スピンドル17が移動する際の力を増加して、内クラッチ59のクラッチギヤ50に対する押し付け力とする。

Description

ネジ締め工具
 本発明は、ビット(先端工具)を保持するスピンドルがモータにより回転されるネジ締め工具に関する。
 特開2018-187766号公報(特許文献1)に開示されたスクリュードライバ1は、逆回転方向で係合するワンウエイクラッチ56を有している。
 ワンウエイクラッチ56には、ブラシレスモータ25のピニオン30aとギヤ48とにより減速された動力が伝達する。
特開2018-187766号公報
 本発明の主な目的は、シンプルな構成で確実に動作するクラッチを備えたネジ締め工具を提供することである。
 請求項1に記載の発明は、モータと、先端工具を保持可能であり、移動可能である先端工具保持部と、前記モータにより回転駆動される駆動側部材と、前記駆動側部材と接触することによって回転駆動され、前記先端工具保持部とつながる従動側部材と、前記先端工具保持部と前記従動側部材との間に設けられる倍力機構と、を備えており、前記先端工具保持部が移動することにより、前記従動側部材が移動されて前記駆動側部材と接触し、前記倍力機構は、前記先端工具保持部が移動する際の力を増加して、前記従動側部材の前記駆動側部材に対する押し付け力とすることを特徴とするものである。
 請求項2に記載の発明は、上記発明において、前記倍力機構は、流体が充填される流体ケースと、前記流体に接触するように配置されるピストン及びステムと、を有しており、前記ステムに、前記先端工具保持部がつながれており、前記ピストンに、前記従動側部材がつながれており、前記倍力機構は、前記先端工具保持部が移動して前記ステムを押す力を前記流体により増加して前記ピストンに伝達し、前記ピストンが、前記従動側部材を前記駆動側部材に対して押し付けることを特徴とするものである。
 請求項3に記載の発明は、上記発明において、前記倍力機構は、流体が充填される筒状の流体ケースと、前記流体ケースの径方向内方に配置される筒状のピストンと、前記ピストンの径方向内方に配置される柱状のステムと、を有しており、前記ステムの前方に、前記先端工具保持部が配置されており、前記ピストン及び前記ステムの後方に、前記流体が配置されており、前記ピストンの前方に、前記従動側部材が配置されており、前記倍力機構は、前記先端工具保持部が後方に移動して前記ステムを押す力を前記流体により増加して前記ピストンに伝達し、前記ピストンが、前記従動側部材を前記駆動側部材に対して押し付けることを特徴とするものである。
 請求項4に記載の発明は、上記発明において、前記流体ケースは、前記流体を充填した後で閉塞するためのネジを有していることを特徴とするものである。
 請求項5に記載の発明は、上記発明において、前記駆動側部材及び前記従動側部材は、1つの面同士の接触により回転力を伝達する単板クラッチであることを特徴とするものである。
 請求項6に記載の発明は、上記発明において、前記従動側部材は、円錐状の円錐部を介して前記駆動側部材に接触することを特徴とするものである。
 請求項7に記載の発明は、上記発明において、前記従動側部材は、前記先端工具保持部の移動による前記駆動側部材への接触がなされていなくても、所定方向の回転において前記駆動側部材により回転駆動されるためのワンウェイクラッチ部を有することを特徴とするものである。
 請求項8に記載の発明は、上記発明において、前記ワンウェイクラッチ部は、ピンを受け入れる溝部を含んでおり、前記ピンは、前記従動側部材の前記所定方向の回転時に、前記従動側部材及び前記駆動側部材に噛み込まれることを特徴とするものである。
 請求項9に記載の発明は、上記発明において、前記従動側部材を前記駆動側部材から離れる方向に付勢する弾性体が設けられていることを特徴とするものである。
 請求項10に記載の発明は、上記発明において、前記従動側部材は、前記倍力機構に対し、相対的に回転可能であることを特徴とするものである。
 本発明の主な効果は、シンプルな構成で確実に動作するクラッチを備えたネジ締め工具が提供されることである。
本発明に係るスクリュードライバの右側面図である。 図1の中央縦断面図である。 図2の前部拡大図である。 図3のA-A線断面図である。 図3のクラッチ機構の分解斜視図である。 図5の油圧機構の分解斜視図である。 ビットが後方に押された場合における図3同様図である。 図7のB-B線断面図である。
 以下、本発明の実施の形態、及びその変更例が、適宜図面に基づいて説明される。
 当該形態における前後上下左右は、説明の便宜上定められたものであり、作業の状況及び部材の移動の少なくとも何れか等により変化することがある。
 図1は、本発明に係るネジ締め工具の一例であるスクリュードライバ1に係る右側面図である。図2は、スクリュードライバ1の中央縦断面図である。尚、図1における右がスクリュードライバ1の前となり、同図における上がスクリュードライバ1の上となる。
 スクリュードライバ1は、各種部材を直接的あるいは間接的に保持する保持体としてのハウジング2を有している。尚、各種のハウジング及びケースにおける各種の部材の保持は、部材がハウジング等の内部に完全に入る場合の他、部材の一部がハウジング等に入っており、残りの一部がハウジング等から突出あるいは露出している場合も適宜含んでいるものとする。
 スクリュードライバ1は、中心軸を前後方向とする円柱状の本体部4と、本体部4の後部から後方及び下方へ突出するように形成されたハンドル部5を有する。
 ハンドル部5は、本体部4の後上部から後方に延びる部分と、本体部4の後下部から後下方に延びる部分と、これらの部分の後端部同士に渡されて上下方向に延びる部分であるグリップ部6と、を備えており、本体部4の後部と合わせてループ状となっている。
 グリップ部6は、作業者が把持する部分である。
 スクリュードライバ1の本体部4内には、後側から順に、モータ10、及びファン11が同軸に保持されており、更に、その軸より前上方の軸で後側から順に、クラッチ機構13、及び先端工具保持部としてのスピンドル17が、同軸に保持されている。
 モータ10は、スクリュードライバ1の駆動源であり、その回転は、クラッチ機構13に伝達される。そして、クラッチ機構13に伝達された回転力(トルク)は、クラッチ機構13が切れていなければ、スピンドル17に伝えられる。スピンドル17は、軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、ビット(先端工具)Bを受け入れる。ビットBとして、図示されたようにドライバを用いることができ、スクリュードライバ1は、ネジ締めに用いることができる。
 ハウジング2は、モータ10を保持する筒状のモータハウジング20と、その前側に順につながるそれぞれ筒状のギヤハウジング21及び先端ハウジング22と、モータハウジング20の後側につながりハンドル部5の外郭となるハンドルハウジング23と、を有している。
 ギヤハウジング21及び先端ハウジング22は、モータハウジング20の前開口部に入れられる複数(3個)の前後に延びるネジ22Sにより、モータハウジング20に対して固定されている。
 ハンドルハウジング23は、半割状の左ハンドルハウジング23L及び右ハンドルハウジング23Rを有しており、左ハンドルハウジング23Lは、モータハウジング20と一体形成されている。右ハンドルハウジング23Rは、左ハンドルハウジング23Lに対し、複数のネジ24により組み合わせられている。
 尚、ハウジング2の区分の数、並びに区分毎の大きさ及び形状の少なくとも何れかは、様々に変更可能であり、例えば、左ハンドルハウジング23Lは、モータハウジング20と別体であっても良い。
 ハンドルハウジング23の後上部であって、グリップ部6の上端部には、メインスイッチ25が配置されている。メインスイッチ25は、作業者により指先で引く操作が可能であるトリガ25aと、トリガ25aの操作によりオンオフが切り替わるメインスイッチ本体部25bを有している。トリガ25aは、メインスイッチ本体部25bから前方へ突出しており、ハンドルハウジング23(グリップ部6の上前部)からループ内へ露出している。メインスイッチ本体部25bは、ハンドルハウジング23に保持されている。トリガ25aは、メインスイッチ本体部25bを介してモータ10のオンオフを切替えるものであり、モータ10のオンオフを操作するスイッチ操作部である。
 ハンドルハウジング23の後下部であって、グリップ部6の下方には、商用電源が供給される電源コード26が引き込まれている。又、その前側において、ライト30のコントローラ28が、ハンドルハウジング23に保持されている。更に、その前方において、LEDを含むライト30が、ハンドルハウジング23に保持されている。ライト30は、スピンドル17の前方を照射可能である。又更に、その上方において、モータ10の回転方向を切り替えるレバー32a付きの正逆切替スイッチ32が、レバー32aをループ内に露出させた状態でハンドルハウジング23に保持されている。
 モータ10、メインスイッチ本体部25b、電源コード26、ライト30、及び正逆切替スイッチ32は、それぞれ、図示されないリード線によってコントローラ28に電気的に接続されている。
 右ハンドルハウジング23Rの下部右側には、フック33が設けられている。
 他方、モータハウジング20の後端部の左右両側には、前後に延びており上下に並ぶ複数の吸気口34が設けられており、各吸気口34の前方であって、ギヤハウジング21の左右両側には、前後に延びており上下に並ぶ複数の排気口35が設けられている。
 モータハウジング20に保持されるモータ10は、ブラシ付きのACモータであり、モータハウジング20内において内方に立てられたリブ内に配置される円筒状のステータ41と、ステータ41の内側に配置されるロータ42を備えている(インナーロータ)。
 ロータ42の中心には、前後方向に延びるモータ軸43が配置されている。モータ軸43は、モータハウジング20の後端部内に保持されるモータ後軸受44と、ギヤハウジング21に保持されるモータ前軸受45とにより、軸周りで回転可能に支持されている。
 モータ前軸受45の前側であって、モータ軸43の先端部には、ピニオンギヤ46が、モータ軸43と一体に形成されている。
 モータ軸43の前部周辺であって、モータ前軸受45の後側には、ファン11が配置されている。ファン11は、複数枚の羽根を有する遠心ファンであり、モータ軸43に一体に固定されている。
 ファン11の外方には、各排気口35が位置している。
 尚、ファン11あるいはその一部は、モータ10の構成要素とすることも可能である。
 図3は、図2の前部拡大図である。図4は、図3のA-A線断面図である。図5は、クラッチ機構13の分解斜視図である。
 クラッチ機構13は、ピニオンギヤ46と噛み合う筒状のクラッチギヤ50と、その後部の径方向内方に配置される倍力機構としての油圧機構52と、油圧機構52の後側に配置されるサークリップ53と、油圧機構52の前側に順に配置されるスラストニードルケージ54及びワッシャ56と、ワッシャ56の前側であってスピンドル17の径方向外側に配置される円柱状の複数(3個)のピン58及び筒状の内クラッチ59と、内クラッチ59の前側であってスピンドル17の径方向外方に順に配置されるスラストボールベアリング60、ワッシャ62及び弾性体としてのコイルスプリング64と、を有する。
 駆動側部材としてのクラッチギヤ50は、円筒状である後端部のギヤ部50aと、釣鐘状である中央部のクラッチ部50bと、ギヤ部50aより小径の円筒状である前端部の軸受支持部50cと、を有する。
 ギヤ部50aの外面には、ピニオンギヤ46と噛み合うギヤ50G(図5では省略)が形成されている。
 クラッチ部50bの内面であって前後方向の中央部には、前窄まりの円錐面状である外クラッチ部50Tが形成されている(円錐クラッチ,円錐部)。
 図6は、油圧機構52の分解斜視図である。
 油圧機構52は、筒状のオイルケース70と、オイルケース70の径方向内方に配置される筒状のピストン72と、ピストン72の径方向内方に配置されるステム74と、を有する。
 流体ケースとしてのオイルケース70は、円筒状の後部である軸部70aと、軸部70aより外径及び内径の双方において大径である円筒状の前部であるシリンダ部70bと、を有する。
 軸部70aの内孔は、ネジ76を受け入れるネジ孔となっており、シリンダ部70bにつながっている。
 シリンダ部70bの外面の後部には、他の部分より径方向外方に突出する複数(6個)のオイルケース後突起70Pが、周方向に等間隔に配置されている。又、シリンダ部70bの前端開口部には、他の部分より径方向で薄く且つ弧状に前方に突出する複数(6個)のオイルケース前突起70Qが、オイルケース後突起70Pと同じ位相で周方向に等間隔に配置されている。他方、シリンダ部70bの内面は、円筒面となっている。
 ピストン72は、シリンダ部70bの内径と同等の外径を有する円筒状であり後部である出力受部72aと、出力受部72aより外径において大径である孔開き円盤状の中央部であるフランジ部72bと、出力受部72aより外径において小径である円筒状の前部であるクラッチ受部72cと、を有する。ピストン72の内面は、出力受部72aからクラッチ受部70cまでにおいて円筒面となっている。
 出力受部72a外面の前後方向における中央部には、他の部分より径方向内方に窪む窪み部が形成されており、当該窪み部には、Oリング72d及びバックアップリング72eが、Oリング72dを後側として隣接するように入れられている。出力受部72aは、オイルケース70のシリンダ部70b内に、前後移動可能に入っている。尚、バックアップリング72eは、省略されても良い。
 フランジ部72bには、周方向で隣接するオイルケース前突起70Qの各間にそれぞれ進入可能な複数(6個)のピストン突起72Rが、他の部分より径方向外方に突出している。フランジ部72bの後面は、オイルケース前突起70Qの径方向内方の開口面に接触可能である。
 ステム74は、円柱状であり、前端部に、前面中央部から後方へ窪む窪み部74aを有している。
 他方、ステム74の後部には、他の部分より径方向内方に窪む窪み部が形成されていて、当該窪み部には、Oリング74b及びバックアップリング74cが、Oリング74bを後側として隣接するように入れられている。尚、バックアップリング74cは、省略されても良い。
 ステム74は、ピストン72内に、前後移動可能に入っている。
 ステム74の後側と、ピストン72の後側と、オイルケース70のシリンダ部70bと、ネジ76とで囲まれる部分(オイル充填部F)には、流体としてのオイルが充填されている。尚、流体は、オイル以外のものであっても良い。
 オイルは、Oリング72d及びバックアップリング72e、並びにOリング74b及びバックアップリング74cによりせき止められる。
 オイルは、スクリュードライバ1の製造時、ネジ76が付けられる前に軸部70aの内孔から所定量入れられ、ネジ76が付けられて閉塞される。
 図4にも示されるように、従動側部材としての筒状の内クラッチ59は、周方向に等間隔に配置されており径方向内方に凹む複数(3箇所)の溝部59Gを有する後部である溝設置部59aと、中央に中央孔59Hを有する上下左右に広がる壁体であり中央部である中央壁部59bと、筒状であって外面及び内面が前窄まりの円錐面状であり外面に内クラッチ部59T(円錐クラッチ,円錐部)が形成された前部であるクラッチ部59cと、を有している。
 溝設置部59aの径方向内方には、溝設置部59aの後面から前方へ凹む連結部が形成されており、当該連結部には、ピストン72のクラッチ受部72cが入って連結されている。
 各溝部59Gの前後方向の大きさ(溝部59Gの幅)は、各ピン58の軸の長さと同様になっている。各溝部59Gには、ピン58が入っている。
 又、各溝部59Gの径方向の深さは、内クラッチ59の正転時に最後尾となる側(逆転側,図4で時計回り側)の端部において最も大きく、周方向で逆側(正転側,図4で反時計回り側)の端部に行くにつれ小さくなる。これにより、特に図4(B)に示されるように、各溝部59Gの逆転側端部の底面とクラッチギヤ50のクラッチ部50bの内面との距離D1は、各ピン58の直径Φより大きくなる。又、各溝部59Gの逆転側端部より正転側に、各溝部59Gの底面とクラッチ部50bの内面との距離D2が各ピン58の直径Φと同等になる部分が存在する。尚、正転は、ここではスピンドル17に装着されたビットBによりネジが入っていく場合の方向における各部材の回転であり、逆転は、スピンドル17に装着されたビットBによりネジを外す場合の方向における各部材の回転である。
 よって、正転時、図4(A)に示されるように、各ピン58は逆転側に位置してクラッチ部50b及び溝部59Gとには噛み込まない。これに対し、逆転時、図4(B)に示されるように、各ピン58は正転側に移動して上述の距離D2となる付近でクラッチ部50b及び溝部59Gに噛み込まれ、クラッチギヤ50と内クラッチ59とが各ピン58を介して一体回転する(ワンウェイクラッチ)。
 各ピン58の後面及び内クラッチ59の後面は、ワッシャ56及びスラストニードルケージ54を介して、ピストン72のフランジ部72bの前面に当たっている。ワッシャ56、各ピン58及び内クラッチ59は、スラストニードルケージ54により、油圧機構52に対し相対的に回転可能である。
 クラッチ部59cの内クラッチ部59Tは、外クラッチ部50Tの径方向内側に位置している。
 クラッチ部59cの径方向内方であって、中央壁部59bの前側には、スラストボールベアリング60及びワッシャ62、並びにコイルスプリング64の後端部が入っている。
 内クラッチ59、各ピン58及びワッシャ56は、スラストボールベアリング60により、ワッシャ62及びコイルスプリング64に対し相対的に回転可能である。
 コイルスプリング64の前端部は、クラッチギヤ50内面におけるクラッチ部50bと軸受支持部50cとの境界に形成された段部に当たっている。
 コイルスプリング64は、内クラッチ59(中央壁部59b)を、後方に付勢する。
 サークリップ53は、シリンダ部70bの後面に当たってクラッチギヤ50のギヤ部50aの内面に係止されることで、コイルスプリング64から油圧機構52までを、クラッチギヤ50に対し保持させる。
 中央壁部59bには、スピンドル17の後部が通っている。
 スピンドル17は、装着されたビットBに係止する複数(2個)のチャックボール17S付きの円筒状であるビット保持部17Fと、ビット保持部17Fの後端部に回転伝達可能に入る前端部を有する円柱状のビット受部17Rと、を有する。
 ビット受部17Rは、前部に配置されており他の部分より径方向外方に突出するフランジ部17aと、中央部外面において周方向に等間隔に複数(3箇所)、それぞれ前後に延び径方向内方に凹むように配置された溝17bと、後端部において他の部分より小径に形成された接続部17cと、を有する。
 フランジ部17aの前面には、ビット保持部17Fの後面が接触している。フランジ部17aの後面と内クラッチ59の中央壁部59bとの間には、スピンドル17を前方へ付勢する弾性体としてのコイルスプリング78が渡されている。コイルスプリング78は、コイルスプリング64より小径であり、コイルスプリング64の径方向内方に配置されている。
 各溝17bと中央壁部59bの中央孔とには、スピンドルボール80が介装されている。各スピンドルボール80は、スピンドル17が前後移動可能である状態で、内クラッチ59からスピンドル17へ回転力を伝達する。
 接続部17cは、ステム74の窪み部74aに入ってステム74と回転伝達不能に接続されており、スピンドル17は、油圧機構52とつながっている。
 スピンドル17の中央部(ビット保持部17Fとビット受部17Rの連結部)の径方向外側には、スピンドル17を回転可能に支持するスピンドル軸受82が設けられている。スピンドル軸受82は、先端ハウジング22に保持されている。スピンドル軸受82の外輪前側は、先端ハウジング22内面から内方に突出したリブの後面に当たっており、スピンドル軸受82の内輪後側は、スピンドル17(ビット保持部17F)に係るサークリップ84で止められている。
 先端ハウジング22の当該リブの前側には、リング状の弾性体(ゴム)であり潤滑剤としてのグリスをせき止めるオイルシール85が保持されている。オイルシール85の孔部は、スピンドル17に接触している。グリスは、先端ハウジング22内等に塗布されている。尚、グリスは、オイル充填部F内のオイルと同じあるいは異なるオイルであっても良い。又、グリス及びオイル以外の潤滑剤が用いられても良い。
 油圧機構52及び内クラッチ59を径方向内方に含むクラッチギヤ50は、軸受支持部50cの径方向外側に設けられたボールベアリング86と、油圧機構52のオイルケース70の軸部70aの径方向外側に設けられたオイルレスベアリング88とにより、前後方向の軸周りで回転可能に支持されている。
 ビットBが後方に押されていない場合(図1~図6)、スピンドル17がコイルスプリング78の付勢力により前方に位置し、ステム74が前方(ピストン72の孔の前部)に位置し、ピストン72がコイルスプリング64の付勢力により後方に位置する。このとき、フランジ部72bがシリンダ部70bの前開口部に当たっている。
 そして、内クラッチ59がコイルスプリング64の付勢力により後方に位置し、内クラッチ部59Tがクラッチギヤ50の外クラッチ部50Tから離れる。
 よって、クラッチギヤ50の正転は、内クラッチ59に伝達されず、内クラッチ59、スピンドル17及びビットBは回転しない(クラッチ機構13のクラッチ切断)。
 尚、クラッチギヤ50の逆転は、ビットBの前後位置にかかわらず、内クラッチ59の溝設置部59a及び各ピン58によるワンウェイクラッチの接続により、内クラッチ59に伝達され、内クラッチ59、スピンドル17及びビットBは逆転する(クラッチ機構13の逆転時のクラッチ接続)。
 そして、ビットBが後方に押されると、図7及び図8に示されるように、スピンドル17(ビット受部17R)が、窪み部74aの底部(後端部)及び窪み部74aの開口部前面に接触するまでの遊びを経て、ステム74を後方に押す。押されて後方に移動したステム74の後面は、オイルを押し、オイルは、コイルスプリング64の付勢力に抗してピストン72の出力受部72aの後面を前方に押す。
 このとき、オイルが出力受部72aを前方に押す力の大きさは、ステム74の後面がオイルを押す力の大きさに対し、ステム74の後面の面積A1で出力受部72aの後面の面積A2を割った値(A2/A1)の倍率で増加している(油圧機構52の倍力作用)。例えば、スクリュードライバ1(図8)では、オイルがピストン72を前方に押す力の大きさは、ステム74がオイルを押す力の大きさに対し、A2/A1=4.5倍程度増加している。
 前方に押されたピストン72は、スラストニードルケージ54及びワッシャ56を介して、内クラッチ59を前方に押し、内クラッチ部59Tをクラッチギヤ50の外クラッチ部50Tに押し付ける。これにより、クラッチギヤ50の回転力が、正転であっても、内クラッチ59に伝達され(単板クラッチ)、更に、各スピンドルボール80及び各溝17bを介して、スピンドル17に伝達され、ビットBに伝達される(クラッチ機構13の正転時のクラッチ接続)。
 但し、スピンドル17がビットB(ネジ締め完了時のネジ等)から所定閾値以上の負荷を受けて、内クラッチ59が各スピンドルボール80を介して当該負荷を受けると、内クラッチ部59Tが外クラッチ部50Tに対して滑り、クラッチギヤ50の回転力の伝達が遮断される(クラッチ機構13の所定トルク以上の正転時のクラッチ切断)。このときの所定閾値は、内クラッチ部59Tの外クラッチ部50Tに対する圧着力の大きさ、即ち油圧機構52のピストン72の押圧力からコイルスプリング64の付勢力を引いた力の大きさに応じる。
 尚、前方に押されたピストン72のピストン突起72Rの後面は、オイルケース前突起70Qの前面より前に出ない。
 先端ハウジング22の前端部の外側には、深さ調整用のキャップ90が、前後方向に移動可能に設けられている。
 キャップ90は、移動により、上下左右に広がる中央孔付きの前面であるベース面90aの前後位置が変更され、締め付けるネジあるいはその周辺部に接触するまでの距離が調整される。
 尚、キャップ90は、前後移動不能(深さ一定)とされても良いし、省略されても良い。
 このようなスクリュードライバ1における、ネジをワークに対し締め付ける場合の動作例が説明される。ワークは、例えば建物の部屋の天井等の内装に用いられるボードであり、この場合、スクリュードライバ1は、ボード用スクリュードライバとなる。
 正逆切替スイッチ32のレバー32aが正転側に切り替えられており、又キャップ90のベース面90aがワークに対するネジの深さに応じた所望の位置に調整されている状態で、作業者がハンドル部5を把持し、ワークに立てたネジの工具穴にビットBの先端を当ててトリガ25aを引くと、メインスイッチ本体部25bにおける切替により、電源コード26からモータ10への給電が制御され、モータ10がトリガ25aの引き込み量に応じた速度で駆動され、ロータ42(モータ軸43)が回転する。
 モータ軸43の回転により、ファン11が回転して各排気口35から空気が排気され、各吸気口34から各排気口35への空気の流れ(風)が形成される。
 かような風によって、モータ10を始めとするスクリュードライバ1の内部機構が冷却される。
 更に、作業者がワークのネジに対してビットBを押し付けると、スピンドル17がステム74を後方に押し、ステム74が押し付け力より大きい力でピストン72ないし内クラッチ59を前方に押して、クラッチ機構13が内クラッチ部59Tと外クラッチ部50Tとにおいて接続され、モータ軸43のトルクは、正転するクラッチギヤ50から内クラッチ59に伝達され、更にスピンドル17及びビットBに伝達されて、ワークに対するネジ締めが進行する。尚、正転時、クラッチ機構13のワンウェイクラッチは、切断されている。
 そして、キャップ90がワークに接触すると、ワークはスピンドル17に加えてキャップ90も押すこととなり、ワークがスピンドル17を押す力はキャップ90がワークに接触する前に比べて減少し、クラッチ機構13の伝達トルクが減少する。すると、クラッチ機構13は、ワークの負荷に負けて解除状態となる。よって、ワークに対するネジ締めが、当該解除状態に応じた所定値に係る締め付けトルクにおいて、又キャップ90によりワークに対する所定の深さにおいて完了する。
 他方、ワークのネジを取り外す場合には、作業者は、一旦メインスイッチ25を切ったうえで正逆切替スイッチ32のレバー32aを逆転側に切り替え、再度トリガ25aを引く。
 すると、内クラッチ部59T及び外クラッチ部50Tの状態(スピンドル17の前後位置及び油圧機構52の状態)にかかわらず、内クラッチ59の溝設置部59a及び各溝部59Gに入ったピン58(ワンウェイクラッチ部)によりクラッチギヤ50と内クラッチ59とがつながり、クラッチギヤ50の逆転が内クラッチ59に伝達され、更にスピンドル17及びビットBに伝達される。
 よって、作業者は、ネジの工具穴にビットBを入れてトリガ25aを引けば、ネジを逆転させてワークから外すことができる。
 以上のスクリュードライバ1は、モータ10と、ビットBを保持可能であり、移動可能であるスピンドル17と、モータ10により回転駆動されるクラッチギヤ50と、クラッチギヤ50と接触することによって回転駆動され、スピンドル17とつながる内クラッチ59と、スピンドル17と内クラッチ59との間に設けられる油圧機構52と、を備えており、スピンドル17が移動することにより、内クラッチ59が移動されてクラッチギヤ50と接触し、油圧機構52は、スピンドル17が移動する際の力を増加して、内クラッチ59のクラッチギヤ50に対する押し付け力とする。よって、内クラッチ59のクラッチギヤ50に対する押し付け力が十分に確保され、スピンドル17からの負荷が大きい場合及びネジ締めが完了するトルクの閾値が大きい場合に十分に対応可能である。従って、シンプルな構成で確実に動作するクラッチを備えたスクリュードライバ1が提供される。
 更に、油圧機構52は、オイルが充填されるオイルケース70と、オイルに接触するように配置されるピストン72及びステム74と、を有しており、ステム74に、スピンドル17がつながれており、ピストン72に、内クラッチ59がつながれており、油圧機構52は、スピンドル17が移動してステム74を押す力をオイルにより増加してピストン72に伝達し、ピストン72が、内クラッチ59をクラッチギヤ50に対して押し付ける。よって、確実に動作する油圧機構52がシンプルに構成される。
 又、油圧機構52は、オイルが充填される筒状のオイルケース70と、オイルケース70の径方向内方に配置される筒状のピストン72と、ピストン72の径方向内方に配置される柱状のステム74と、を有しており、ステム74の前方に、スピンドル17が配置されており、ピストン72及びステム74の後方に、オイルが配置されており、ピストン72の前方に、内クラッチ59が配置されており、油圧機構52は、スピンドル17が後方に移動して前記ステムを押す力をオイルにより増加してピストン72に伝達し、ピストン72が、内クラッチ59をクラッチギヤ50に対して押し付ける。よって、スピンドル17の移動方向と逆方向に内クラッチ59が押され、油圧機構52が前後方向にコンパクトに形成される。
 更に、クラッチギヤ50及び内クラッチ59は、面状の外クラッチ部50T,面状の内クラッチ部59T同士の接触により回転力を伝達する単板クラッチである。よって、多板摩擦クラッチの場合のように、伝達解除(切断)状態でドラグトルクが発生する対策として非作業時の共回り防止機構を設ける必要がなく、スクリュードライバ1がシンプルに形成される。
 又、内クラッチ59は、円錐状の円錐部(外クラッチ部50T,内クラッチ部59T)を介してクラッチギヤ50に接触する。よって、クラッチギヤ50の径方向内方にスピンドル17等を配置することができ、スクリュードライバ1が径方向にコンパクトになる。
 又更に、内クラッチ59は、スピンドル17の移動によるクラッチギヤ50への接触がなされていなくても、逆転においてクラッチギヤ50により回転駆動されるための溝設置部59a及び各溝部59Gに入ったピン58を有する。よって、ネジが外し易くなるといったように逆転が使い易いものとなる。
 前記溝設置部59a及び各溝部59Gに入ったピン58は、ピン58を受け入れる各溝部59Gを含んでおり、各ピン58は、内クラッチ59の逆転時に、内クラッチ59及びクラッチギヤ50に噛み込まれる。よって、確実に作動するワンウェイクラッチ部がシンプルに形成される。
 尚、本発明の形態は上記形態及び変更例に限定されず、例えば更に次のような変更例を適宜有する。
 クラッチギヤ50及び内クラッチ59は、円錐面に代えて、あるいは円錐面と共に、円筒面あるいは円盤の平面等の他の面で動力を伝達しても良い。
 オイルケース70において、軸部70aは省略されても良い。軸部70aに代えて、クラッチギヤ50等がオイルレスベアリング88に回転可能に支持されても良い。
 スピンドル17の移動方向及びピストン72の移動方向の少なくとも一方は、前後方向以外であっても良い。
 ステム74は、ワークのネジへの押し付け力の反力以外により移動しても良い。
 ワンウェイクラッチ部は、歯車及びその所定方向の回転において歯に引っ掛かるラチェット爪を有するラチェット機構等の他の形式に係るものであっても良い。
 オイルケース70並びにピストン72及びステム74の少なくとも何れかの配置あるいは形状等は、上述のものに限定されず、例えば、前開口部が後開口部より小径のオイルケース70の前開口部にステム74が配置され、後開口部にピストン72が配置されて、ステム74にスピンドル17がつなげられ、ピストン72に内クラッチ59がつなげられても良い。
 モータ10は、ステータ41の外側にロータ42が配置されたアウターロータ型のものであっても良い。又、モータ10は、ブラシレスモータであっても良い。
 モータ軸43とスピンドル17との間に、クラッチ機構13以外の1又は2以上の中間軸が介装されても良い。
 電源コード26による給電に代えて、バッテリによる給電が行われても良く、この場合、ハウジング2等にバッテリ取付部が形成されても良い。又、バッテリは、10.8V、18V(最大20V),18V,25.2V,28V,36V等の任意のリチウムイオンバッテリを用いても良いし、10.8V未満あるいは36Vを超える電圧のリチウムイオンバッテリを用いても良いし、他の種類のバッテリを用いても良い。
 溝部59G及びピン58の設置数、溝17b及びスピンドルボール80、並びに吸排気口の数の少なくとも何れかが増減されたり、例えばニードルベアリングがボールベアリングとされあるいはボールベアリングがニードルベアリングとされるといったように各種軸受においてその形式が代えられたりする等、各種の部材、部分の数、配置、材質、大きさ、形式の少なくとも何れか等は、適宜変更されても良い。
 又、出力軸(先端工具保持部)の方向が軸方向(モータ10のモータ軸43の方向あるいはその回転力を伝達する機構の伝達方向)と異なる(略90度となる)アングル電動工具にも、本発明を適用することができる。
 更に、インパクトレンチ、インパクトドライバ、あるいは他のネジ締め工具又は電動工具等に、本発明が適用されても良い。
 1・・スクリュードライバ(ネジ締め工具)、10・・モータ、17・・スピンドル(先端工具保持部)、50・・クラッチギヤ(駆動側部材)、50T・・外クラッチ部(円錐部)、52・・油圧機構(倍力機構)、58・・ピン(ワンウェイクラッチ部)、59・・内クラッチ(従動側部材)、59a・・溝設置部(ワンウェイクラッチ部)、59G・・溝部(ワンウェイクラッチ部)、59T・・内クラッチ部(円錐部)、70・・オイルケース(流体ケース)、72・・ピストン、74・・ステム、B・・ビット(先端工具)。

Claims (10)

  1.  モータと、
     先端工具を保持可能であり、移動可能である先端工具保持部と、
     前記モータにより回転駆動される駆動側部材と、
     前記駆動側部材と接触することによって回転駆動され、前記先端工具保持部とつながる従動側部材と、
     前記先端工具保持部と前記従動側部材との間に設けられる倍力機構と、
    を備えており、
     前記先端工具保持部が移動することにより、前記従動側部材が移動されて前記駆動側部材と接触し、
     前記倍力機構は、前記先端工具保持部が移動する際の力を増加して、前記従動側部材の前記駆動側部材に対する押し付け力とする
    ことを特徴とするネジ締め工具。
  2.  前記倍力機構は、
     流体が充填される流体ケースと、
     前記流体に接触するように配置されるピストン及びステムと、
    を有しており、
     前記ステムに、前記先端工具保持部がつながれており、
     前記ピストンに、前記従動側部材がつながれており、
     前記倍力機構は、前記先端工具保持部が移動して前記ステムを押す力を前記流体により増加して前記ピストンに伝達し、
     前記ピストンが、前記従動側部材を前記駆動側部材に対して押し付ける
    ことを特徴とする請求項1に記載のネジ締め工具。
  3.  前記倍力機構は、
     流体が充填される筒状の流体ケースと、
     前記流体ケースの径方向内方に配置される筒状のピストンと、
     前記ピストンの径方向内方に配置される柱状のステムと、
    を有しており、
     前記ステムの前方に、前記先端工具保持部が配置されており、
     前記ピストン及び前記ステムの後方に、前記流体が配置されており、
     前記ピストンの前方に、前記従動側部材が配置されており、
     前記倍力機構は、前記先端工具保持部が後方に移動して前記ステムを押す力を前記流体により増加して前記ピストンに伝達し、
     前記ピストンが、前記従動側部材を前記駆動側部材に対して押し付ける
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のネジ締め工具。
  4.  前記流体ケースは、前記流体を充填した後で閉塞するためのネジを有している
    ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のネジ締め工具。
  5.  前記駆動側部材及び前記従動側部材は、1つの面同士の接触により回転力を伝達する単板クラッチである
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載のネジ締め工具。
  6.  前記従動側部材は、円錐状の円錐部を介して前記駆動側部材に接触する
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れかに記載のネジ締め工具。
  7.  前記従動側部材は、前記先端工具保持部の移動による前記駆動側部材への接触がなされていなくても、所定方向の回転において前記駆動側部材により回転駆動されるためのワンウェイクラッチ部を有する
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れかに記載のネジ締め工具。
  8.  前記ワンウェイクラッチ部は、ピンを受け入れる溝部を含んでおり、
     前記ピンは、前記従動側部材の前記所定方向の回転時に、前記従動側部材及び前記駆動側部材に噛み込まれる
    ことを特徴とする請求項7に記載のネジ締め工具。
  9.  前記従動側部材を前記駆動側部材から離れる方向に付勢する弾性体が設けられている
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項8の何れかに記載のネジ締め工具。
  10.  前記従動側部材は、前記倍力機構に対し、相対的に回転可能である
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項9の何れかに記載のネジ締め工具。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005014145A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 電動工具
JP2012135843A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Makita Corp 作業工具
JP2017087362A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 株式会社マキタ 作業工具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005014145A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 電動工具
JP2012135843A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Makita Corp 作業工具
JP2017087362A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 株式会社マキタ 作業工具

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