WO2024024682A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2024024682A1
WO2024024682A1 PCT/JP2023/026860 JP2023026860W WO2024024682A1 WO 2024024682 A1 WO2024024682 A1 WO 2024024682A1 JP 2023026860 W JP2023026860 W JP 2023026860W WO 2024024682 A1 WO2024024682 A1 WO 2024024682A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spindle
switching
nut
motor
torque setting
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/026860
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
領祐 仲野
剛也 藤本
由多可 渡邉
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
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 工機ホールディングス株式会社 filed Critical 工機ホールディングス株式会社
Publication of WO2024024682A1 publication Critical patent/WO2024024682A1/ja

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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a working machine.
  • the driving force of the motor is transmitted to the spindle by a transmission mechanism including a planetary gear mechanism, and the spindle rotates.
  • the driver drill has a clutch mechanism, and when the transmission torque transmitted to the spindle reaches an upper limit value, the clutch mechanism cuts off the transmission of the driving force to the spindle.
  • the clutch mechanism by rotating the clutch ring, the nut moves in the front-rear direction, and the upper limit value of the transmitted torque can be changed.
  • driver drills have two modes: a rotation mode in which rotational force is applied to the spindle, and a rotational impact mode in which rotational force and impact force are applied to the spindle.
  • a driver drill with a rotary impact mode has an additional impact force applying mechanism for applying impact force to the spindle and a switching mechanism for switching the mode from rotation mode to rotary impact mode, and the switching mechanism is used to move the nut. It is designed to be linked with
  • a switching mechanism is actuated by a nut.
  • this nut is larger than the nut of a driver drill without a rotary impact mode.
  • the driver drill without a rotary impact mode becomes larger. That is, it is desirable for the driver to have a structure that can accommodate various variations and contribute to miniaturization.
  • the present invention takes the above facts into consideration and aims to provide a working machine that can accommodate variations while contributing to miniaturization.
  • One or more embodiments of the present invention include a motor, a transmission mechanism that transmits the driving force of the motor to a spindle to rotate the spindle, and a torque transmitted to the spindle by the transmission mechanism that reaches an upper limit value.
  • a clutch mechanism that interrupts power transmission from the motor to the spindle when the torque is reached, and a torque setting section that configures a part of the clutch mechanism and is activated by an operator's operation to set the upper limit value.
  • the torque setting section is a work machine having a mounting section for mounting a switching member for switching the operation mode of the spindle.
  • One or more embodiments of the present invention include a striking force applying mechanism that is provided on the radially outer side of the spindle and that applies a striking force in the axial direction of the spindle, and a striking force applying mechanism that is in an activated state or
  • the working machine includes a switching mechanism that switches to a non-operating state, and the switching member constitutes a part of the switching mechanism.
  • the torque setting section is arranged on one side of the transmission mechanism in the axial direction and is configured to be movable in the axial direction
  • the working machine is provided with one end of the torque setting section in the axial direction
  • the switching mechanism is disposed on the inside of the spindle in the radial direction with respect to the torque setting section.
  • the torque setting section and the switching member are formed in a cylindrical shape disposed on the radially outer side of the spindle, and the switching member is configured to be mounted on the mounting section.
  • the work machine has a mounting portion, and the mounted portion is attached to the mounting portion in a circumferentially engaged state with the torque setting portion, and is locked to the mounting portion by a locking member. It is.
  • One or more embodiments of the present invention provide a working machine in which the locking member is a C-ring attached to the attachment portion and the attached portion.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the driving force transmission mechanism, impact force applying mechanism, and switching mechanism shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the clutch mechanism and switching ring shown in FIG. 2, seen diagonally from the rear left.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the clutch mechanism and switching ring shown in FIG. 3 as seen diagonally from the front left.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the striking force applying mechanism and switching mechanism shown in FIG. 2, as seen diagonally from the rear left.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the striking force applying mechanism and switching mechanism shown in FIG. 5 as seen diagonally from the front left.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2 showing variations of the driver drill.
  • a driver drill 1 as a working machine will be explained using the drawings.
  • arrows UP, FR, and RH shown as appropriate in the drawings indicate the upper side, front side, and right side of the driver drill 1, respectively.
  • the up-down direction, front-back direction, and left-right direction of the driver drill 1 are meant unless otherwise specified.
  • the driver drill 1 is used as a power tool that attaches a tip tool to a chuck 35 provided at the front end of the driver drill 1, applies rotational force to the tip tool, and performs tightening processing, etc. It is configured. Further, the driver drill 1 has two modes: a rotation mode that applies rotational force to the tip tool, and a rotational impact mode that applies rotational force and impact force to the tip tool. The mode is switchable.
  • the driver drill 1 includes a housing 10 constituting the outer shell of the driver drill 1, a motor 20 housed in the housing 10, a driving force transmission mechanism 30 that transmits the driving force of the motor 20 to a spindle 33, and a tip tool. It is configured to include a striking force applying mechanism 60 for applying force, and a switching mechanism 70 for switching the striking force applying mechanism 60 to a non-operating state or an operating state.
  • a striking force applying mechanism 60 for applying force
  • a switching mechanism 70 for switching the striking force applying mechanism 60 to a non-operating state or an operating state.
  • the housing 10 is formed into a hollow substantially I-shape when viewed from the right side.
  • the housing 10 includes an upper housing part 10A that constitutes the upper end of the housing 10 and extends in the front-rear direction, and a handle part that extends downward from a middle part in the front-rear direction of the upper housing part 10A. 10B, and a lower housing portion 10C that constitutes the lower end portion of the housing 10.
  • the housing 10 is composed of a plurality of housing members, and the housing 10 is formed by assembling these housing members together.
  • a trigger 12 is provided at the upper end of the handle portion 10B, and the trigger 12 is configured to protrude from the handle portion 10B toward the front and to be pulled toward the rear.
  • a switch mechanism 14 is provided on the rear side of the trigger 12 in the handle portion 10B. The switch mechanism 14 includes a switch (not shown), and when the trigger 12 is pulled, the switch is switched from off to on.
  • a controller 16 is provided in the lower housing portion 10C.
  • a switch of the switch mechanism 14 is electrically connected to the controller 16, and an output signal corresponding to the operating state of the trigger 12 is output from the switch to the controller 16.
  • a battery 18 is removably attached to the lower housing portion 10C. The battery 18 is electrically connected to the controller 16 and supplies power to the motor 20.
  • the motor 20 is housed in the rear end of the upper housing portion 10A, and is electrically connected to the controller 16.
  • the motor 20 includes a drive shaft 21 having an axial direction in the front-rear direction, a rotor 22 integrally rotatably connected to the drive shaft 21, and a substantially cylindrical stator 23 disposed outside the rotor 22 in the radial direction. It is composed of:
  • a rear end portion of the drive shaft 21 is rotatably supported by a rear motor bearing 24 fixed to the housing 10.
  • the front end portion of the drive shaft 21 is rotatably supported by a front motor bearing 25 fixed to a motor spacer 32.
  • the motor spacer 32 is formed in a substantially disk shape with the thickness direction in the front-rear direction, and is attached to the rear end of the gear case 31, which will be described later.
  • a front end portion of the drive shaft 21 protrudes toward the front side of the motor spacer 32 and is disposed within the gear case 31 .
  • a pinion gear 21A is provided at the front end of the drive shaft 21.
  • the driving force transmission mechanism 30 includes a gear case 31 that constitutes the outer shell of the driving force transmission mechanism 30, and a gear case 31 that transmits the driving force of the motor 20 to the spindle 33.
  • the clutch mechanism 50 cuts off the drive transmission to the spindle 33 when the transmission torque to the spindle 33 reaches an upper limit value.
  • the gear case 31 is formed into a substantially stepped cylindrical shape with the longitudinal direction as the axial direction, and the diameter of the front part of the gear case 31 is equal to the diameter of the gear case 31. is set smaller than the rear diameter of the Gear case 31 is housed in the front portion of upper housing portion 10A.
  • the aforementioned motor spacer 32 is fitted into the rear end of the gear case 31, and the rear end of the gear case 31 is closed by the motor spacer 32.
  • a spindle 33 whose axial direction is in the front-rear direction is provided at the front of the gear case 31 , and the spindle 33 is arranged coaxially with the drive shaft 21 of the motor 20 .
  • a front end portion of the spindle 33 is rotatably supported by a bearing 34 provided at the front end of the gear case 31.
  • a chuck 35 is connected to the front end of the spindle 33, and the driving force from the motor 20 is transmitted to the tip tool attached to the chuck 35.
  • a threaded portion 31A constituted by a male thread is formed on the outer peripheral portion of the front portion of the gear case 31, and a nut 51 of a clutch mechanism 50, which will be described later, is screwed into the threaded portion 31A.
  • a clutch dial 36 is provided on the radially outer side of the front portion of the gear case 31.
  • the clutch dial 36 is formed into a substantially cylindrical shape that is open toward the rear, and is rotatably connected to the gear case 31 via a nut 51 that will be described later.
  • An insertion hole 36A is formed through the front wall of the clutch dial 36, and the front end of the spindle 33 projects forward from the insertion hole 36A.
  • the speed reduction mechanism 40 is housed in the rear part of the gear case 31.
  • the speed reduction mechanism 40 is composed of a three-stage planetary gear mechanism.
  • the first stage planetary gear mechanism section in the speed reduction mechanism 40 has a ring-shaped first ring gear 41, and the first ring gear 41 is arranged radially outside of the pinion gear 21A of the motor 20, and is arranged relative to the gear case 31. Non-rotatably connected. Internal teeth are formed on the inner peripheral portion of the first ring gear 41 .
  • a plurality of first planetary gears 42 are provided between the internal teeth and the pinion gear 21A, and the first planetary gears 42 are meshed with the pinion gear 21A and the first ring gear 41.
  • a disk-shaped first carrier 43 is provided on the front side of the pinion gear 21A, and the first planetary gear 42 is rotatably supported by the first carrier 43. That is, the pinion gear 21A is configured as a sun gear.
  • a sun gear 43A is formed in the center of the first carrier 43 and projects forward.
  • the second-stage planetary gear mechanism section in the speed reduction mechanism 40 has a ring-shaped second ring gear 44, and the second ring gear 44 is disposed radially outside of the sun gear 43A and is fixed to the gear case 31 so that it cannot rotate relative to the gear case 31. connected. Internal teeth are formed on the inner peripheral portion of the second ring gear 44 .
  • a plurality of second planetary gears 45 are provided between the internal teeth and the sun gear 43A, and the second planetary gears 45 are meshed with the sun gear 43A and the second ring gear 44.
  • a disk-shaped second carrier 46 is provided on the front side of the sun gear 43A, and the second planetary gear 45 is rotatably supported by the second carrier 46.
  • a sun gear 46A is formed in the center of the second carrier 46 and projects forward.
  • the third stage planetary gear mechanism section in the speed reduction mechanism 40 has a ring-shaped third ring gear 47, and the third ring gear 47 is arranged radially outward of the sun gear 46A and is rotatably connected to the gear case 31. Supported. A plurality of engagement protrusions 47A are formed on the front surface of the third ring gear 47. The engagement protrusion 47A is engaged with a clutch mechanism 50, which will be described later, and the third ring gear 47 is held non-rotatably by the clutch mechanism 50.
  • the third ring gear 47 has internal teeth formed on its inner periphery.
  • a third planetary gear 48 is provided between the internal teeth and the sun gear 46A, and the third planetary gear 48 is meshed with the sun gear 46A and the third ring gear 47.
  • a disk-shaped third carrier 49 is provided on the front side of the sun gear 46A, and the third planetary gear 48 is rotatably supported by the third carrier 49.
  • a fitting hole 49A is formed through the center of the third carrier 49.
  • the rear end portion of the spindle 33 is connected to the mating hole 49A so as to be relatively non-rotatable and relatively movable in the front-rear direction. As described above, the rotational force of the motor 20 is transmitted by the speed reduction mechanism 40, and the spindle 33 rotates.
  • the clutch mechanism 50 includes a nut 51 as a torque setting section, a thrust plate 52, a clutch spring 53, and a plurality of balls 54. It is configured.
  • the nut 51 is formed into a substantially cylindrical shape with an axial direction extending in the front-rear direction.
  • a threaded portion 51A is provided on the inner peripheral portion of the nut 51, and a female thread is formed in the threaded portion 51A.
  • the nut 51 is externally inserted into the front part of the gear case 31, and the threaded part 51A is screwed into the threaded part 31A of the gear case 31.
  • a flange portion 51B that protrudes radially outward is formed at the front end portion of the nut 51, and the flange portion 51B is disposed close to the radially inner side of the clutch dial 36 and is integrated with the clutch dial 36. They are connected rotatably and relatively rotatably in the front-rear direction.
  • the nut 51 rotates together with the clutch dial 36 relative to the gear case 31 .
  • the nut 51 moves relative to the gear case 31 and the clutch dial 36 in the front-rear direction.
  • the nut 51 is in a separated position (the position shown above the spindle 33 in FIG. 2) and an approach position (shown below the spindle 33 in FIG. 2) moved rearward from the separated position. It is configured so that it can be moved between the
  • the mounting portion 51C includes a plurality of (four in this embodiment) mounting convex portions 51D and a plurality (four in this embodiment) of mounting recesses 51F.
  • the mounting protrusion 51D is formed in the shape of a rib that protrudes forward from the inner periphery of the front end of the nut 51 and extends along the circumferential direction of the nut. It is bent radially outward.
  • a locking groove 51E is formed in the mounting convex portion 51D and is open to the outside in the radial direction of the nut 51 and extends in the circumferential direction of the nut 51.
  • the four mounting convex portions 51D are arranged at equal intervals (every 90 degrees) in the circumferential direction of the nut 51.
  • the mounting recess 51F is formed on the inner peripheral portion of the front end of the nut 51, and is arranged between the mounting convex portions 51D adjacent in the circumferential direction. That is, the mounting convex portions 51D and the mounting recesses 51F are arranged alternately in the circumferential direction of the nut 51.
  • the mounting recess 51F is formed in a concave shape that extends in the circumferential direction of the nut 51 and is open toward the front.
  • the radially inner inner circumferential surface of the mounting recess 51F is located one step lower than the bottom surface of the locking groove 51E toward the radially inner side of the nut 51.
  • the thrust plate 52 is formed into a substantially annular plate shape whose thickness direction is the front-rear direction.
  • the thrust plate 52 is fitted over the front part of the gear case 31 and located at the rear end of the front part.
  • Clutch spring 53 is configured as a compression coil spring.
  • the clutch spring 53 is fitted onto the nut 51, the front end of the clutch spring 53 is locked to the flange portion 51B, and the rear end of the clutch spring 53 is locked to the thrust plate 52. As a result, the clutch spring 53 urges the thrust plate 52 rearward.
  • a plurality of balls 54 are inserted into the rear part of gear case 31 through ball holes 31B (see FIG. 6) formed in gear case 31, and are inserted between thrust plate 52 and third ring gear 47. is placed between.
  • the biasing force of the clutch spring 53 is transmitted to the ball 54 via the thrust plate 52, and the ball 54 presses the third ring gear 47 rearward.
  • the engagement protrusion 47A of the third ring gear 47 engages with the ball 54, so that the third ring gear 47 is held unrotatable, and the driving force of the motor 20 is applied to the spindle 33. communicated.
  • the impact force applying mechanism 60 includes a first ratchet 61, a second ratchet 62, and a biasing spring 63 (in a broad sense, , which is an element understood as a biasing member).
  • the striking force applying mechanism 60 is disposed on the radially outer side of the axially intermediate portion of the spindle 33 and is housed in the front portion of the gear case 31 .
  • the first ratchet 61 is formed into a substantially cylindrical shape with the longitudinal direction as the axial direction, and the axially intermediate portion of the spindle 33 is fitted into the first ratchet 61 so that the first ratchet 61 rotates integrally with the spindle 33.
  • a plurality of ratchet teeth are formed on the rear surface of the first ratchet 61, and the plurality of ratchet teeth are arranged in a line in the circumferential direction of the first ratchet 61.
  • the first ratchet 61 is arranged adjacent to the rear side of the bearing 34 .
  • the second ratchet 62 like the first ratchet 61, is formed in a substantially cylindrical shape with the longitudinal direction as the axial direction.
  • the second ratchet 62 is supported by the spindle 33 on the rear side of the first ratchet 61 so as to be relatively rotatable.
  • a plurality of ratchet teeth are formed on the front surface of the second ratchet 62, and the plurality of ratchet teeth are configured to be able to engage with the ratchet teeth of the first ratchet 61.
  • ratchet pawls 62A are formed on the outer peripheral portion of the second ratchet 62, and the ratchet pawls 62A are arranged in a line at equal intervals in the circumferential direction of the second ratchet 62.
  • the biasing spring 63 is configured as a compression coil spring and is fitted onto the spindle 33 .
  • the biasing spring 63 is housed in a recess formed in the inner circumference of the first ratchet 61 and the second ratchet 62, and biases both of them outward in the front-rear direction.
  • the switching mechanism 70 includes a pair of slip blocks 71 (in a broad sense, an element understood as a locking member) and a pair of stopper springs 73. , and a switching ring 74 as a switching member.
  • the pair of slip blocks 71 are arranged on the radially outer side of the striking force applying mechanism 60, and are housed in the front part of the gear case 31 so as to be slidable in the front-rear direction, and are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction of the gear case 31. ing. Specifically, the slip block 71 slides between an unlocked position (the position shown above the spindle 33 in FIG.
  • a plurality of lock pawls 71A are formed at the front of the slip block 71, and correspond to the ratchet pawls 62A of the second ratchet 62, and the lock pawls 71A are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the slip block 71. ing.
  • the lock pawl 71A is inserted between the circumferentially adjacent ratchet pawls 62A of the second ratchet 62, and the lock pawl 71A and the ratchet pawl 62A are engaged in the circumferential direction, and the second Rotation of the ratchet 62 is prevented. That is, the striking force applying mechanism 60 switches from the non-operating state to the operating state.
  • the slip block 71 is provided with a pin 72 whose axial direction is the radial direction of the spindle 33.
  • the pin 72 protrudes from the slip block 71 radially outward of the spindle 33 and is inserted into a slit 31C formed in the gear case 31 so as to be slidable in the front-rear direction.
  • the tip of the pin 72 protrudes radially outward of the gear case 31 and is disposed in front of the threaded portion 51A of the nut 51.
  • the stopper spring 73 is configured as a compression coil spring.
  • the stopper spring 73 is housed in the front part of the gear case 31, is arranged on the rear side of the slip block 71, and biases the slip block 71 forward. As a result, the slip block 71 is held in the unlocked position by the biasing force of the stopper spring 73.
  • the switching ring 74 is formed into a substantially cylindrical shape with a relatively short axial length, with the longitudinal direction being the axial direction.
  • the switching ring 74 is removably attached to the attachment portion 51C of the nut 51 and is disposed on the front side of the nut 51.
  • a rear end portion of the switching ring 74 is provided with an attached portion 74A that is attached to the attachment portion 51C.
  • the mounted portion 74A has four mounted convex portions 74B corresponding to the mounting recesses 51F of the nut 51.
  • the attached convex portion 74B is formed in a rib shape extending in the circumferential direction of the switching ring 74, and the front end portion of the attached convex portion 74B is bent radially outward of the switching ring 74. That is, a locking groove 74C that is open radially outward of the switching ring 74 and extends in the circumferential direction of the switching ring 74 is formed in the attached convex portion 74B.
  • the mounted convex portion 74B is fitted into the mounting recess 51F of the nut 51 from the front side, and is mounted with the switching ring 74 engaged in the circumferential direction of the nut 51.
  • the locking groove 51E of the nut 51 and the locking groove 74C of the switching ring 74 communicate in the circumferential direction.
  • a C-ring 75 as a locking member is fitted into the locking groove 51E and the locking groove 74C, and the C-ring 75 locks the switching ring 74 to the nut 51, changing the installation state of the switching ring 74. Maintained.
  • the switching ring 74 is provided with a pair of pressing pieces 74D.
  • the pressing piece 74D is disposed radially inward from the attached convex portion 74B and protrudes rearward from the switching ring 74.
  • the pressing piece 74D is formed into a substantially rectangular plate shape with the radial direction of the switching ring 74 as the thickness direction and the circumferential direction of the switching ring 74 as the longitudinal direction.
  • the pair of pressing pieces 74D are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction of the switching ring 74, and are arranged at positions corresponding to the pins 72 of the slip block 71.
  • the pressing piece 74D In the separated position of the nut 51, the pressing piece 74D is arranged in a position separated from the pin 72 of the slip block 71 in the unlocked position toward the front side. On the other hand, at the approach position of the nut 51, the pressing piece 74D presses the pin 72 of the slip block 71 rearward, so that the slip block 71 is located at the lock position.
  • a driver bit serving as a tip tool is attached to the chuck 35, and the driver drill 1 is placed in a rotation mode.
  • the nut 51 is placed on the front side with respect to the approach position.
  • the third ring gear 47 of the reduction mechanism 40 rotates relative to the ball 54 against the urging force of the clutch spring 53.
  • drive transmission to the spindle 33 is interrupted.
  • the clutch dial 36 and moving the nut 51 rearward the amount of compression deformation of the clutch spring 53 increases. Thereby, the upper limit value of the torque transmitted to the spindle 33 can be changed by the operator.
  • the slip block 71 of the switching mechanism 70 has not reached the lock position, and the impact force applying mechanism 60 is maintained in a non-operating state. That is, by pressing the tip tool against the workpiece during tightening work, the spindle 33 moves rearward, and the ratchet teeth of the first ratchet 61 of the striking force applying mechanism 60 engage with the ratchet teeth of the second ratchet 62. However, relative rotation of the second ratchet 62 is permitted. Therefore, the second ratchet 62 rotates together with the first ratchet 61 and the spindle 33, and the non-operating state of the striking force applying mechanism 60 is maintained.
  • the driver drill 1 when attaching a drill as a tip tool to the chuck 35 and performing drilling work, etc., the driver drill 1 is placed in the rotary impact mode.
  • the nut 51 In the rotary impact mode of the driver drill 1, the nut 51 is moved to the approach position by the operator's rotation operation on the clutch dial 36. As a result, the rear end portion of the nut 51 comes into contact with the thrust plate 52 from the front side, and movement of the thrust plate 52 toward the front side is restricted. This causes the clutch mechanism 50 to become inactive. Further, at the approach position of the nut 51, the pin 72 of the slip block 71 is pressed by the pressing piece 74D of the switching ring 74, and the slip block 71 is placed in the lock position.
  • the lock pawl 71A of the slip block 71 and the ratchet pawl 62A of the second ratchet 62 of the impact force applying mechanism 60 are arranged at a position where they engage in the circumferential direction of the second ratchet 62, that is, the second ratchet 62 is prevented from rotating, and the impact force applying mechanism 60 is activated.
  • the spindle 33 By pressing the tip tool against the workpiece during work, the spindle 33 moves rearward, and the ratchet teeth of the first ratchet 61 and the second ratchet 62 engage with each other.
  • the second ratchet 62 is prevented from rotating by the slip block 71, so the ratchet teeth of the first ratchet 61 move against the urging force of the urging spring 63. Get over the ratchet teeth of ratchet 62.
  • impact force is applied to the spindle 33 and the tip tool when the spindle 33 rotates.
  • a switching ring 74 of a switching mechanism 70 that switches the striking force applying mechanism 60 of the driver drill 1 to a non-operating state or an operating state is detachably attached to the nut 51 of the clutch mechanism 50. That is, the nut 51 is provided with a mounting portion 51C for mounting a switching ring 74 for switching the operating mode of the spindle 33. Thereby, it is possible to accommodate variations of the driver drill 1 while contributing to miniaturization of the physique.
  • the driver drill 100 when manufacturing a driver drill 100 having only a rotation mode, the driver drill 100 has a configuration in which the impact force applying mechanism 60 and the switching mechanism 70 are omitted from the driver drill 1. That is, the driver drill 100 can be configured by removing the switching ring 74 of the switching mechanism 70 from the nut 51 and deleting the impact force applying mechanism 60 and the switching mechanism 70 in the driver drill 1. As a result, the size of the driver drill 100 in the front and back direction can be made smaller than if the nut 51 and the switching ring 74 are integrated as a shared part of the driver drill 1 and the driver drill 100. . Therefore, it is possible to accommodate variations of the driver drill 1 while contributing to a reduction in size. In the driver drill 100, the driver drill 100 can be made smaller than the driver drill 1 by manufacturing the gear case 31 and the like corresponding to the dimensions of the nut 51 in the front-rear direction.
  • the nut 51 is arranged on the front side of the deceleration mechanism 40 and is configured to be movable in the front-rear direction. Further, the mounting portion 51C of the nut 51 is provided at the front end of the nut 51, and the slip block 71 of the switching mechanism 70 is disposed inside the nut 51 in the radial direction. Thereby, the size of the driver drill 1 in the front-rear direction can be further reduced. That is, if the attachment portion 51C is provided at the rear end of the nut 51, the switching ring 74 would be placed on the rear side of the threaded portion 51A of the nut 51.
  • the slip block 71 and the impact force applying mechanism 60 operated by the switching ring 74 are arranged on the rear side compared to the present embodiment. Therefore, in this case, it is necessary to extend the gear case 31 and spindle 33 forward compared to this embodiment. That is, the physique of the driver drill 1 tends to increase in size in the front-rear direction.
  • the mounting portion 51C is provided at the front end of the nut 51.
  • the switching ring 74 is arranged in front of the threaded portion 51A of the nut 51, and the slip block 71 and impact force imparting mechanism 60 operated by the switching ring 74 are arranged radially inside the threaded portion 51A of the nut 51. be able to. Therefore, the size of the driver drill 1 in the front-rear direction can be further reduced.
  • the mounted convex portion 74B of the switching ring 74 is fitted into the mounting recess 51F of the nut 51, and the mounted portion 74A and the mounting portion 51C are engaged in the circumferential direction of the nut 51.
  • the C-ring 75 is attached to the locking groove 51E of the nut 51 and the locking groove 74C of the switching ring 74, and the C-ring 75 limits movement of the switching ring 74 in the front-rear direction with respect to the nut 51. That is, the C-ring 75 maintains the attached state of the switching ring 74.
  • the switching ring 74 can be attached to the nut 51 with a simple configuration, and the attachability of the switching ring 74 to the nut 51 can be improved.

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Abstract

小型化に寄与しつつバリエーションに対応する。ドライバドリル1では、ドライバドリル1の打撃力付与機構60を非作動状態又は作動状態に切替えるための切替機構70の切替リング74が、クラッチ機構50のナット51に着脱可能に取付けられている。つまり、ナット51には、スピンドル33の動作モードを切替える切替リング74を取付けるための取付部51Cが設けられている。これにより、体格の小型化に寄与しつつ、ドライバドリル1のバリエーションに対応することができる。

Description

作業機
本発明は、作業機に関するものである。
下記特許文献1に記載のドライバドリル(作業機)では、遊星歯車機構からなる伝達機構によってモータの駆動力がスピンドルに伝達されて、スピンドルが回転する。これにより、例えば、締付加工などを施すことができる。また、ドライバドリルは、クラッチ機構を有しており、スピンドルへ伝達される伝達トルクが上限値に達すると、クラッチ機構によってスピンドルへの駆動力伝達が遮断される。さらに、クラッチ機構では、クラッチリングを回転操作することで、ナットが前後方向に移動して、伝達トルクの上限値を変更できる。
特開2011-245609号公報
ところで、ドライバドリルでは、スピンドルに回転力を付与する回転モードと、スピンドルに回転力及び打撃力を付与する回転打撃モードと、の2つのモードを有するドライバドリルもある。回転打撃モード付のドライバドリルでは、スピンドルに打撃力を付与するための打撃力付与機構と、回転モードから回転打撃モードにモードを切替えるための切替機構と、が追加され、切替機構がナットの移動と連動するようになっている。
ここで、回転打撃モード付のドライバドリルでは、ナットによって切替機構を作動させている。このナットでは、切替機構を作動させるために、回転打撃モードなしのドライバドリルのナットと比べて、体格が大きくなっている。このため、部品の共有化を目的として、回転打撃モード付のドライバドリルのナットを、上記2種類のドライバドリルに採用すると、回転打撃モードなしのドライバドリルが大型化するという問題があった。すなわち、ドライバでは、各種バリエーションに対応しつつ、小型化に寄与できる構造にすることが望ましい。
本発明は、上記事実を考慮して、小型化に寄与しつつバリエーションに対応することができる作業機を提供することを目的とする。
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、モータと、前記モータの駆動力をスピンドルに伝達して、前記スピンドルを回転させる伝達機構と、前記伝達機構による前記スピンドルへの伝達トルクが上限値に達したときに前記モータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断するクラッチ機構と、前記クラッチ機構の一部を構成し、作業者の操作によって作動して前記上限値を設定するトルク設定部と、を備え、前記トルク設定部は、前記スピンドルの動作モードを切替える切替部材を取付けるための取付部を有している作業機である。
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記スピンドルの径方向外側に設けられ、前記スピンドルの軸方向に打撃力を付与するための打撃力付与機構と、前記打撃力付与機構を作用状態又は非作動状態に切替える切替機構と、を備え、前記切替部材が、前記切替機構の一部を構成している作業機である。
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記トルク設定部は、前記伝達機構に対して前記軸方向の一方側に配置されると共に、前記軸方向に移動可能に構成されており、前記取付部は、前記トルク設定部の前記軸方向の一方側端部に設けられており、前記切替機構が、前記トルク設定部に対して前記スピンドルの径方向内側に配置されている作業機である。
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記トルク設定部及び前記切替部材は、前記スピンドルの径方向外側に配置された筒状に形成され、前記切替部材は、前記取付部に取付けられる被取付部を有しており、前記被取付部は、前記トルク設定部の周方向に係合した状態に前記取付部に取付けられると共に、係止部材によって前記取付部に係止されている作業機である。
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記係止部材は、前記取付部及び前記被取付部に取付けられるCリングである作業機である。
本発明の1又はそれ以上の実施形態によれば、小型化に寄与しつつバリエーションに対応することができる。
本実施形態に係るドライバドリルを示す縦断面図である。 図1に示される駆動力伝達機構、打撃力付与機構、及び切替機構を拡大して示す縦断面図である。 図2に示されるクラッチ機構及び切替リングの左斜め後方から見た分解斜視図である。 図3に示されるクラッチ機構及び切替リングの左斜め前方から見た分解斜視図である。 図2に示される打撃力付与機構及び切替機構の左斜め後方から見た分解斜視図である。 図5に示される打撃力付与機構及び切替機構の左斜め前方から見た分解斜視図である。 ドライバドリルのバリエーションを示す図2に対応する縦断面図である。
以下、図面を用いて、本実施形態に係る作業機としてのドライバドリル1について説明する。なお、図面において適宜示される矢印UP、矢印FR、矢印RHは、それぞれドライバドリル1の上側、前側、右側を示している。以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、ドライバドリル1の上下方向、前後方向、左右方向を示すものとする。
図1に示されるように、ドライバドリル1は、ドライバドリル1の前端部に設けられたチャック35に先端工具を取り付け、先端工具に回転力を付与して、締付加工等を行う電動工具として構成されている。また、ドライバドリル1は、先端工具に回転力を付与する回転モードと、先端工具に回転力及び打撃力を付与する回転打撃モードと、の2つのモードを有しており、回転モード又は回転打撃モードに切替可能に構成されている。
ドライバドリル1は、ドライバドリル1の外郭を構成するハウジング10と、ハウジング10に収容された、モータ20と、モータ20の駆動力をスピンドル33に伝達する駆動力伝達機構30と、先端工具に打撃力を付与するための打撃力付与機構60と、打撃力付与機構60を非作動状態又は作動状態に切替えるための切替機構70と、を含んで構成されている。以下、ドライバドリル1の各構成について説明する。
(ハウジング10について) ハウジング10は、右側から見て、中空の略I字形状に形成されている。具体的には、ハウジング10は、ハウジング10の上端部を構成し且つ前後方向に延在されたアッパハウジング部10Aと、アッパハウジング部10Aの前後方向中間部から下側へ延出されたハンドル部10Bと、ハウジング10の下端部を構成するロアハウジング部10Cと、を含んで構成されている。なお、ハウジング10は、複数のハウジング部材によって構成されており、これらハウジング部材を互いに組付けることで、ハウジング10が形成されている。
ハンドル部10Bの上端部には、トリガ12が設けられており、トリガ12は、ハンドル部10Bから前側へ突出すると共に、後側へ引き操作可能に構成されている。ハンドル部10Bには、トリガ12の後側において、スイッチ機構14が設けられている。スイッチ機構14は、図示しないスイッチを有しており、トリガ12が引き操作されることで、スイッチがオフからオンに切替る。
ロアハウジング部10Cには、コントローラ16が設けられている。コントローラ16には、スイッチ機構14のスイッチが電気的に接続されており、トリガ12の操作状態に対応する出力信号がスイッチからコントローラ16に出力される。また、ロアハウジング部10Cには、バッテリ18が着脱可能に装着されている。バッテリ18は、コントローラ16に電気的に接続されており、バッテリ18によって、モータ20に電力が供給される。
(モータ20について) モータ20は、アッパハウジング部10Aの後端部に収容されると共に、コントローラ16に電気的に接続されている。モータ20は、前後方向を軸方向とする駆動軸21と、駆動軸21に一体回転可能に連結されたロータ22と、ロータ22の径方向外側に配置された略円筒状のステータ23と、を含んで構成されている。
駆動軸21の後端部は、ハウジング10に固定された後側モータ軸受24によって回転可能に支持されている。一方、駆動軸21の前端側部分は、モータスペーサ32に固定された前側モータ軸受25によって回転可能に支持されている。モータスペーサ32は、前後方向を板厚方向とする略円板状に形成されており、後述するギヤケース31の後端部に取付けられている。駆動軸21の前端部は、モータスペーサ32の前側へ突出して、ギヤケース31内に配置されている。駆動軸21の前端部には、ピニオンギヤ21Aが設けられている。
(駆動力伝達機構30について) 図1及び図2に示されるように、駆動力伝達機構30は、駆動力伝達機構30の外郭を構成するギヤケース31と、モータ20の駆動力をスピンドル33に伝達する伝達機構としての減速機構40と、スピンドル33への伝達トルクが上限値に達するとスピンドル33への駆動伝達を遮断するクラッチ機構50と、を含んで構成されている。
(ギヤケース31について) 図5及び図6にも示されるように、ギヤケース31は、前後方向を軸方向とする略段付き円筒状に形成されており、ギヤケース31の前部の直径が、ギヤケース31の後部の直径よりも小さく設定されている。ギヤケース31は、アッパハウジング部10Aの前部内に収容されている。ギヤケース31の後端部には、前述したモータスペーサ32が嵌入されて、モータスペーサ32によってギヤケース31の後端部が閉塞されている。ギヤケース31の前部には、前後方向を軸方向とするスピンドル33が設けられており、スピンドル33は、モータ20の駆動軸21と同軸上に配置されている。スピンドル33の前端側部分は、ギヤケース31の前端部に設けられる軸受34によって回転可能に支持されている。スピンドル33の前端部には、チャック35が連結されており、チャック35に装着された先端工具にモータ20からの駆動力が伝達される。
ギヤケース31の前部における前部の外周部には、雄ネジによって構成されたネジ部31Aが形成されており、後述するクラッチ機構50のナット51がネジ部31Aに螺合される。また、ギヤケース31の前部の径方向外側には、クラッチダイヤル36が設けられている。クラッチダイヤル36は、後側へ開放された略円筒状に形成されており、後述するナット51を介してギヤケース31に回転可能に連結されている。クラッチダイヤル36の前壁には、挿通孔36Aが貫通形成されており、スピンドル33の前端部が、挿通孔36Aから前側へ突出している。
(減速機構40について) 図2に示されるように、減速機構40は、ギヤケース31の後部内に収容されている。減速機構40は、3段の遊星歯車機構部によって構成されている。減速機構40における1段目の遊星歯車機構部は、リング状の第1リングギヤ41を有しており、第1リングギヤ41は、モータ20のピニオンギヤ21Aの径方向外側に配置され、ギヤケース31に相対回転不能に連結されている。第1リングギヤ41の内周部には、内歯が形成されている。当該内歯とピニオンギヤ21Aとの間には、複数の第1遊星ギヤ42が設けられており、第1遊星ギヤ42は、ピニオンギヤ21A及び第1リングギヤ41に噛合されている。ピニオンギヤ21Aの前側には、円板状の第1キャリア43が設けられており、第1遊星ギヤ42が第1キャリア43に回転可能に支持されている。すなわち、ピニオンギヤ21Aがサンギヤとして構成されている。第1キャリア43の中央部には、前側へ突出したサンギヤ43Aが形成されている。
減速機構40における2段目の遊星歯車機構部は、リング状の第2リングギヤ44を有しており、第2リングギヤ44は、サンギヤ43Aの径方向外側に配置され、ギヤケース31に相対回転不能に連結されている。第2リングギヤ44の内周部には、内歯が形成されている。当該内歯とサンギヤ43Aとの間には、複数の第2遊星ギヤ45が設けられており、第2遊星ギヤ45は、サンギヤ43A及び第2リングギヤ44に噛合されている。サンギヤ43Aの前側には、円板状の第2キャリア46が設けられており、第2遊星ギヤ45が第2キャリア46に回転可能に支持されている。第2キャリア46の中央部には、前側へ突出したサンギヤ46Aが形成されている。
減速機構40における3段目の遊星歯車機構部は、リング状の第3リングギヤ47を有しており、第3リングギヤ47は、サンギヤ46Aの径方向外側に配置されて、ギヤケース31に回転可能に支持されている。第3リングギヤ47の前面には、複数の係合突起47Aが形成されている。係合突起47Aは、後述するクラッチ機構50に係合しており、クラッチ機構50によって第3リングギヤ47が回転不能に保持されている。第3リングギヤ47の内周部には、内歯が形成されている。当該内歯とサンギヤ46Aとの間には、第3遊星ギヤ48が設けられており、第3遊星ギヤ48は、サンギヤ46A及び第3リングギヤ47に噛合されている。サンギヤ46Aの前側には、円板状の第3キャリア49が設けられており、第3遊星ギヤ48が第3キャリア49に回転可能に支持されている。第3キャリア49の中央部には、篏合孔49Aが貫通形成されている。そして、スピンドル33の後端部が、篏合孔49Aに相対回転不能に且つ前後方向に相対移動可能に連結されている。以上により、モータ20の回転力が、減速機構40によって伝達されて、スピンドル33が回転する。
(クラッチ機構50について) 図2~図4に示されるように、クラッチ機構50は、トルク設定部としてのナット51と、スラストプレート52と、クラッチスプリング53と、複数のボール54と、を含んで構成されている。ナット51は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。ナット51の内周部には、ネジ部51Aが設けられており、ネジ部51Aには、雌ネジが形成されている。ナット51は、ギヤケース31の前部に外挿されて、ネジ部51Aがギヤケース31のネジ部31Aに螺合されている。また、ナット51の前端部には、径方向外側へ突出したフランジ部51Bが形成されており、フランジ部51Bは、クラッチダイヤル36の径方向内側に近接して配置されて、クラッチダイヤル36に一体回転可能に且つ前後方向に相対回転可能に連結されている。これにより、作業者によってクラッチダイヤル36が回転操作されると、ナット51が、クラッチダイヤル36と共にギヤケース31に対して相対回転する。また、このときには、ナット51とギヤケース31とのネジ結合により、ナット51が、ギヤケース31及びクラッチダイヤル36に対して前後方向に相対移動する。具体的には、ナット51が、離間位置(図2のスピンドル33の上側に図示されている位置)と、離間位置から後側へ移動した接近位置(図2のスピンドル33の下側に図示されている位置)と、の間を移動可能に構成されている。
ナット51の前端部には、後述する切替機構70の切替リング74を取付けるための取付部51Cが形成されている。取付部51Cは、複数(本実施の形態では、4箇所)の取付凸部51Dと、複数(本実施の形態では、4箇所)の取付凹部51Fと、を含んで構成されている。取付凸部51Dは、ナット51の前端部の内周部から前側へ突出し且つナットの周方向に沿って延在されたリブ状に形成されており、取付凸部51Dの前端部がナット51の径方向外側へ屈曲している。すなわち、取付凸部51Dには、ナット51の径方向外側へ開放され且つナット51の周方向に延在された係止溝部51Eが形成されている。4箇所の取付凸部51Dは、ナット51の周方向に等間隔毎(90度毎)に離間して配置されている。
取付凹部51Fは、ナット51の前端部の内周部に形成されると共に、周方向に隣り合う取付凸部51Dの間に配置されている。すなわち、取付凸部51D及び取付凹部51Fが、ナット51の周方向に交互に並んで配置されている。取付凹部51Fは、ナット51の周方向に延在され、前側へ開放された凹状に形成されている。取付凹部51Fの径方向内側の内周面は、係止溝部51Eの底面よりもナット51の径方向内側へ一段下がった位置に配置されている。
スラストプレート52は、前後方向を板厚方向とする略円環板状に形成されている。スラストプレート52は、ギヤケース31の前部に外挿されて、当該前部の後端部に位置している。クラッチスプリング53は、圧縮コイルスプリングとして構成されている。クラッチスプリング53は、ナット51に外挿されており、クラッチスプリング53の前端部がフランジ部51Bに係止され、クラッチスプリング53の後端部がスラストプレート52に係止されている。これにより、クラッチスプリング53がスラストプレート52を後側へ付勢している。
複数(本実施の形態では、6個)のボール54は、ギヤケース31に形成されたボール孔31B(図6参照)からギヤケース31の後部内に挿入されて、スラストプレート52と第3リングギヤ47との間に配置されている。これにより、クラッチスプリング53の付勢力がスラストプレート52を介してボール54に伝達され、ボール54が第3リングギヤ47を後側へ押圧している。そして、減速機構40の作動時には、第3リングギヤ47の係合突起47Aが、ボール54に係合することで、第3リングギヤ47が回転不能に保持されて、モータ20の駆動力がスピンドル33に伝達される。一方、締付作業時等においてスピンドル33への伝達トルクが上限値に達すると、第3リングギヤ47の係合突起47Aによって押圧されたボール54が、クラッチスプリング53の付勢力に抗して、スラストプレート52と共に前側に変位して、ボール54が係合突起47Aを乗り越える。これにより、第3リングギヤ47が回転して、スピンドル33への駆動伝達が遮断される。
また、クラッチダイヤル36を回転操作して、ナット51を離間位置から後側(接近位置側)へ移動させることで、クラッチスプリング53の圧縮変形量が増加して、クラッチスプリング53の付勢力が大きくなる。よって、クラッチダイヤル36を回転操作することで、締付作業時等におけるスピンドル33への伝達トルクの上限値を変更できるようになっている。なお、ナット51の接近位置では、ナット51の後端部がスラストプレート52に前側から当接する。このため、スラストプレート52の前側への移動が制限されて、クラッチ機構50が非作動状態になるように設定されている。
(打撃力付与機構60について) 図2、図5、及び図6に示されるように、打撃力付与機構60は、第1ラチェット61と、第2ラチェット62と、付勢バネ63(広義には、付勢部材として把握される要素である)と、を含んで構成されている。打撃力付与機構60は、スピンドル33の軸方向中間部の径方向外側に配置されて、ギヤケース31の前部内に収容されている。第1ラチェット61は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されており、スピンドル33の軸方向中間部が第1ラチェット61内に嵌入されて、第1ラチェット61がスピンドル33に一体回転可能に固定されている。第1ラチェット61の後面には、複数のラチェット歯が形成されており、複数のラチェット歯は第1ラチェット61の周方向に並んで配置されている。第1ラチェット61は、軸受34の後側に隣接配置されている。
第2ラチェット62は、第1ラチェット61と同様に、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。第2ラチェット62は、第1ラチェット61の後側において、スピンドル33に相対回転可能に支持されている。第2ラチェット62の前面には、複数のラチェット歯が形成されており、複数のラチェット歯は第1ラチェット61のラチェット歯と係合可能に構成されている。そして、締付加工などの作業時には、先端工具を加工材に押し付けることで、スピンドル33が後側へ移動して、第1ラチェット61及び第2ラチェット62のラチェット歯同士が係合するようになっている。また、第2ラチェット62の外周部には、複数のラチェット爪62Aが形成されており、ラチェット爪62Aは、第2ラチェット62の周方向に等間隔毎に並んで配置されている。
付勢バネ63は、圧縮コイルスプリングとして構成され、スピンドル33に外挿されている。付勢バネ63は、第1ラチェット61及び第2ラチェット62の内周部に形成された凹部内に収容されて、両者を前後方向外側へ付勢している。そして、詳細については後述するが、打撃力付与機構60の非作動状態では、第1ラチェット61に係合する第2ラチェット62が、第1ラチェット61と一体回転して、スピンドル33に打撃力が付与されないようになっている。一方、打撃力付与機構60の作動状態では、第2ラチェット62の回転が、後述する切替機構70によって阻止される設定になっている。このため、付勢バネ63の付勢力に抗して第1ラチェット61のラチェット歯が第2ラチェット62のラチェット歯を乗り越えることで、スピンドル33に前後方向に打撃力が付与されるようになっている。
(切替機構70について) 図2~図6に示されるように、切替機構70は、一対のスリップブロック71(広義には、ロック部材として把握される要素である)と、一対のストッパスプリング73と、切替部材としての切替リング74と、を含んで構成されている。一対のスリップブロック71は、打撃力付与機構60の径方向外側に配置され、ギヤケース31の前部内に前後方向にスライド可能に収容されると共に、ギヤケース31の周方向に180度離間して配置されている。具体的には、スリップブロック71は、非ロック位置(図2のスピンドル33の上側に示される位置)と、ロック位置(図2のスピンドル33の下側に示される位置)と、の間をスライド可能に構成されている。非ロック位置では、スリップブロック71の前部が第1ラチェット61の径方向外側に配置され、ロック位置では、スリップブロック71の前部が、第2ラチェット62の径方向外側に配置される。
スリップブロック71の前部には、第2ラチェット62のラチェット爪62Aと対応する、複数のロック爪71Aが形成されており、ロック爪71Aは、スリップブロック71の周方向に等間隔毎に配置されている。スリップブロック71のロック位置では、ロック爪71Aが、第2ラチェット62における周方向に隣り合うラチェット爪62Aの間に挿入され、ロック爪71A及びラチェット爪62Aが周方向に係合して、第2ラチェット62の回転が阻止されるようになっている。すなわち、打撃力付与機構60が非作動状態から作動状態に切替わる。
スリップブロック71には、スピンドル33の径方向を軸方向とするピン72が設けられている。ピン72は、スリップブロック71からスピンドル33の径方向外側へ突出し、ギヤケース31に形成されたスリット31C内に前後方向にスライド可能に挿入されている。ピン72の先端部は、ギヤケース31の径方向外側へ突出して、ナット51のネジ部51Aの前側に配置されている。
ストッパスプリング73は、圧縮コイルスプリングとして構成されている。ストッパスプリング73は、ギヤケース31の前部内に収容され、スリップブロック71の後側に配置されて、スリップブロック71を前側へ付勢している。これにより、ストッパスプリング73の付勢力によって、スリップブロック71が非ロック位置に保持されている。
切替リング74は、前後方向を軸方向とする比較的軸長の短い略円筒状に形成されている。切替リング74は、ナット51の取付部51Cに着脱可能に取付けられて、ナット51の前側に配置されている。切替リング74の後端部には、取付部51Cに取付けられる被取付部74Aが設けられている。被取付部74Aは、ナット51の取付凹部51Fに対応する4箇所の被取付凸部74Bを有している。被取付凸部74Bは、切替リング74の周方向に延在されたリブ状に形成されており、被取付凸部74Bの前端部が切替リング74の径方向外側へ屈曲している。すなわち、被取付凸部74Bには、切替リング74の径方向外側へ開放され、切替リング74の周方向に延在された係止溝部74Cが形成されている。そして、被取付凸部74Bが、ナット51の取付凹部51F内に前側から嵌入されて、切替リング74がナット51の周方向に係合した状態で取付けられている。切替リング74のナット51への取付状態では、ナット51の係止溝部51Eと切替リング74の係止溝部74Cとが周方向に連通している。係止溝部51E及び係止溝部74Cには、係止部材としてのCリング75が嵌め込まれており、Cリング75によって、切替リング74がナット51に係止されて、切替リング74の取付状態が維持されている。
切替リング74には、一対の押圧片74Dが設けられている。押圧片74Dは、被取付凸部74Bよりも径方向内側に配置され、切替リング74から後側へ突出している。押圧片74Dは、切替リング74の径方向を板厚方向とし且つ切替リング74の周方向を長手方向とする略矩形板状に形成されている。一対の押圧片74Dは、切替リング74の周方向に180度離間して配置されると共に、スリップブロック71のピン72に対応する位置に配置されている。そして、ナット51の離間位置では、押圧片74Dが、非ロック位置のスリップブロック71のピン72に対して前方側に離間する位置に配置されている。一方、ナット51の接近位置では、押圧片74Dが、スリップブロック71のピン72を後側へ押圧して、スリップブロック71がロック位置に位置するようになっている。
(作用効果) 次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成されたドライバドリル1を用いて締結作業等を行うときには、先端工具としてのドライバビットをチャック35に取付けて、ドライバドリル1を回転モードにする。ドライバドリル1の回転モードでは、ナット51を接近位置に対して前側に配置する。そして、作業者のトリガ12への引き操作によってモータ20が駆動すると、モータ20の駆動力が減速機構40によってスピンドル33に伝達されて、先端工具がスピンドル33と共に回転する。また、スピンドル33への伝達トルクが上限値に達すると、クラッチ機構50が作動して、スピンドル33への駆動伝達が遮断される。具体的には、クラッチスプリング53の付勢力に抗して、減速機構40の第3リングギヤ47がボール54に対して相対回転する。これにより、スピンドル33への駆動伝達が遮断される。さらに、クラッチダイヤル36を回転操作して、ナット51を後側へ移動させることで、クラッチスプリング53の圧縮変形量が増加する。これにより、作業者によってスピンドル33への伝達トルクの上限値を変更することができる。
なお、ドライバドリル1の回転モードでは、切替機構70のスリップブロック71がロック位置に到達しておらず、打撃力付与機構60の非作動状態が維持される。すなわち、締付作業時に先端工具を加工材に押し付けることで、スピンドル33が後側へ移動して、打撃力付与機構60の第1ラチェット61のラチェット歯が第2ラチェット62のラチェット歯に係合するが、第2ラチェット62の相対回転が許可されている。このため、第2ラチェット62が、第1ラチェット61と共にスピンドル33と一体回転して、打撃力付与機構60の非作動状態が維持される。
一方、例えば、先端工具としてのドリルをチャック35に取付けて、穿孔作業等行うときには、ドライバドリル1を回転打撃モードにする。ドライバドリル1の回転打撃モードでは、作業者のクラッチダイヤル36への回転操作によって、ナット51を接近位置に移動させる。これにより、ナット51の後端部がスラストプレート52に前側から当接して、スラストプレート52の前側への移動が制限される。これにより、クラッチ機構50が非作動状態になる。また、ナット51の接近位置では、切替リング74の押圧片74Dによってスリップブロック71のピン72が押圧されて、スリップブロック71がロック位置に配置される。これにより、スリップブロック71のロック爪71Aと打撃力付与機構60の第2ラチェット62のラチェット爪62Aとが、第2ラチェット62の周方向に係合する位置に配置される、すなわち、第2ラチェット62の回転が阻止された状態になり、打撃力付与機構60が作動状態になる。
そして、作業時に先端工具を加工材に押し付けることで、スピンドル33が後側へ移動して、第1ラチェット61及び第2ラチェット62のラチェット歯同士が係合する。モータ20の駆動力によってスピンドル33が回転すると、スリップブロック71によって第2ラチェット62の回転が阻止されているため、付勢バネ63の付勢力に抗して第1ラチェット61のラチェット歯が第2ラチェット62のラチェット歯を乗り越える。これにより、スピンドル33の回転時に、スピンドル33及び先端工具に打撃力が付与される。
ここで、ドライバドリル1では、ドライバドリル1の打撃力付与機構60を非作動状態又は作動状態に切替える切替機構70の切替リング74が、クラッチ機構50のナット51に着脱可能に取付けられている。つまり、ナット51には、スピンドル33の動作モードを切替える切替リング74を取付けるための取付部51Cが設けられている。これにより、体格の小型化に寄与しつつ、ドライバドリル1のバリエーションに対応することができる。
すなわち、図7に示されるように、回転モードのみを有するドライバドリル100を製作するときには、ドライバドリル100を、ドライバドリル1に対して打撃力付与機構60及び切替機構70を省略した構成にする。つまり、ドライバドリル1に対して、ナット51から切替機構70の切替リング74を取外し且つ打撃力付与機構60及び切替機構70を削除することで、ドライバドリル100の構成にすることができる。これにより、仮に、ナット51と切替リング74とを一体にしたナットを、ドライバドリル1及びドライバドリル100の共用部品として構成するよりも、ドライバドリル100の前後方向の体格を小型化することができる。したがって、体格の小型化に寄与しつつ、ドライバドリル1のバリエーションに対応することができる。なお、ドライバドリル100では、ナット51の前後方向の寸法に対応するギヤケース31等を製作することで、ドライバドリル1に対して小型のドライバドリル100を製作することができる。
また、ナット51は、減速機構40の前側に配置され、前後方向に移動可能に構成されている。さらに、ナット51の取付部51Cは、ナット51の前端部に設けられており、切替機構70のスリップブロック71がナット51の径方向内側に配置されている。これにより、ドライバドリル1の前後方向の体格を一層小型化することができる。すなわち、仮に、取付部51Cをナット51の後端部に設ける場合には、切替リング74がナット51のネジ部51Aよりも後側に配置される。このため、切替リング74によって作動するスリップブロック71や打撃力付与機構60が、本実施の形態と比べて後側に配置される。したがって、この場合には、ギヤケース31やスピンドル33を本実施の形態と比べて、前方へ延ばす必要がある。すなわち、ドライバドリル1の体格が前後方向に大型化する傾向になる。これに対して、本実施の形態では、取付部51Cがナット51の前端部に設けられている。このため、切替リング74をナット51のネジ部51Aよりも前側に配置し、切替リング74によって作動するスリップブロック71や打撃力付与機構60を、ナット51のネジ部51Aの径方向内側に配置することができる。したがって、ドライバドリル1の前後方向の体格を一層小型化することができる。
また、切替リング74の被取付凸部74Bが、ナット51の取付凹部51Fに嵌入されて、被取付部74Aと取付部51Cとがナット51の周方向に係合している。そして、Cリング75が、ナット51の係止溝部51E及び切替リング74の係止溝部74Cに取付けられて、Cリング75によって切替リング74のナット51に対する前後方向の移動を制限している。すなわち、Cリング75によって切替リング74の取付状態が維持されている。これにより、簡易な構成で切替リング74をナット51に取付けることができると共に、切替リング74のナット51への取付性を向上することができる。
1…ドライバドリル(作業機)、20…モータ、33…スピンドル、40…減速機構(伝達機構)、50…クラッチ機構、51…ナット(トルク設定部)、51C…取付部、60…打撃力付与機構、70…切替機構、74…切替リング(切替部材)、74A…被取付部、75…Cリング(係止部材)

Claims (6)

  1. モータと、
    前記モータの駆動力をスピンドルに伝達して、前記スピンドルを回転させる伝達機構と、
    前記伝達機構による前記スピンドルへの伝達トルクが上限値に達したときに前記モータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断するクラッチ機構と、
    前記クラッチ機構の一部を構成し、作業者の操作によって作動して前記上限値を設定するトルク設定部と、
    を備え、
    前記トルク設定部は、前記スピンドルの動作モードを切替える切替部材を取付けるための取付部を有している作業機。
  2. モータと、
    前記モータの駆動力をスピンドルに伝達して、前記スピンドルを回転させる伝達機構と、
    前記伝達機構による前記スピンドルへの伝達トルクが上限値に達したときに前記モータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断するクラッチ機構と、
    前記クラッチ機構の一部を構成し、作業者の操作によって作動して前記上限値を設定するトルク設定部と、
    前記スピンドルの軸方向における前記トルク設定部の前方に設けられ、作業者の操作によって作動して前記スピンドルの動作モードを切替える切替部材と、
    を有している作業機。
  3. 前記スピンドルの径方向外側に設けられ、前記スピンドルの軸方向に打撃力を付与するための打撃力付与機構と、
    前記打撃力付与機構を作用状態又は非作動状態に切替える切替機構と、
    を備え、
    前記切替部材が、前記切替機構の一部を構成している請求項1又は2に記載の作業機。
  4. 前記トルク設定部は、前記伝達機構に対して前記軸方向の一方側に配置されると共に、前記軸方向に移動可能に構成されており、
    前記取付部は、前記トルク設定部の前記軸方向の一方側端部に設けられており、前記切替機構が、前記トルク設定部に対して前記スピンドルの径方向内側に配置されている請求項3に記載の作業機。
  5. 前記トルク設定部及び前記切替部材は、前記スピンドルの径方向外側に配置された筒状に形成され、
    前記切替部材は、前記取付部に取付けられる被取付部を有しており、
    前記被取付部は、前記トルク設定部の周方向に係合した状態に前記取付部に取付けられると共に、係止部材によって前記取付部に係止されている請求項4に記載の作業機。
  6. 前記係止部材は、前記取付部及び前記被取付部に取付けられるCリングである請求項5に記載の作業機。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005238389A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Makita Corp 回転工具
JP2011245609A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Hitachi Koki Co Ltd 動力工具

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