JPH0113868Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、遊星歯車機構を使用する減速装置
を備えた電動ドライバーの駆動機構における反動
トルク吸収装置に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

電動モータ等の回転駆動力を減速してそのトル
クを増大させる減速装置として、あるいは増速を
行う増速装置として、従来より第１図に示す遊星
歯車機構を採用することが知られている。すなわ
ち、この遊星歯車機構は、電動モータ等の駆動軸
１０に固定した太陽歯車１２と、内歯を環状に刻
設したインターナルリングギヤ１４との間に、回
転円板１６上に軸支した遊星歯車１８を噛合せ、
前記リングギヤ１４をケーシング等に固定するこ
とによつて、回転円板１６に接続された従動軸に
対し、駆動軸１０と同一方向の減速された回転力
を伝達するものである。この種の遊星歯車機構
は、駆動軸と従動軸とが同一軸線上に整列し、し
かも比較的小型に構成し得るので、電動ドライバ
ーやワイヤの無半田結線を行うワイヤラツピング
マシン等の小型の電動回転工具に好適に使用され
ている。

ところで、この遊星歯車機構を設けた電動ドラ
イバーを使用して、ねじの締付けを行う場合につ
き考察すれば、ねじの螺入行程は、ねじの先端
をねじ孔に当接してからねじ頭部が孔口に至るま
での軽微な抵抗を受けながら回転螺入するねじ込
み行程と、最後に強大な抵抗に打克つてねじを
堅く締付ける締上げ行程とからなる。しかるに、
最終的なねじの締上げは、電動モータ固有の回転
トルクと、ドライバーシヤフトの回転に伴つて該
シヤフトに蓄積される慣性トルクとの総和が一挙
に放出されることにより行われる。このねじの締
付トルクが強過ぎると、ねじの折損、ねじ山破壊
等が生じ、またトルクが弱過ぎるとねじが経時的
に弛んでくる虞れがあり、常に適当な締付力を与
えつつ所要トルクで締付けを停止するのが困難で
あつた。また、ねじの最終締付け時にドライバー
シヤフトが急激に増大する機械的抵抗に遭遇して
急停止する結果、遊星歯車機構の噛合部に応力が
加わつて損傷を与え、かつドライバー操作者に不
快な反動衝撃を付与して疲労を増大させ、作業能
率の低下と共に工具寿命を短くする原因ともなつ
ている。

本出願人は、先に電動ドライバーを使用するね
じ締め操作において、ねじの最終締付けに際して
把持部に受ける衝撃の緩和と、ねじに対する過剰
トルクの制動とを行う観点から、ドライバー把持
部に内蔵した電動モータの駆動軸に連結される減
速装置を把持部に対し直接固定せず、減速装置の
外周部に巻装したコイルねじりばねを介して減速
装置と把持部とを弾力的に結合した電動ドライバ
ーを開発し、特許出願を行つた（特開昭50−
143198号公報）。このように構成された電動ドラ
イバーは、ねじ締め操作において、ドライバーシ
ヤフトが急激に高い抵抗力に遭遇した場合に、モ
ータ駆動軸側の高い慣性力を前記コイルねじりば
ねによつて吸収し、該慣性力がドライバーシヤフ
トに伝わることを防ぎ、また把持部に対する反動
衝撃を防止することができるものである。

しかしながら、前述した電動ドライバーは、減
速装置の内部機構には関係なく、その外筐をコイ
ルねじりばねを介してドライバー把持部との間に
弾力的に保持するものであるから、例えば遊星歯
車機構を駆動軸と従動軸との間に介在させた構成
としたものにおいて、ねじの最終締付け時にドラ
イバーシヤフトが急激に増大する機械的抵抗に遭
遇して急停止する場合には、遊星歯車機構の噛合
部に加わる応力を回避することができない難点が
ある。すなわち、前記従来の電動ドライバーで
は、遊星歯車機構の噛合部に応力が加わつた状態
での装置筐体に対し、これとドライバー把持部と
の間に弾力作用が働くため、遊星歯車機構の噛合
部に対する保護は全くなされない難点がある。

そこで、本考案の目的は、遊星歯車機構を結合
した電動ドライバーの駆動機構において、駆動軸
から遊星歯車機構を介して従動軸に伝達される回
転トルクに対し、従動軸が外部の機械的負荷を受
けて瞬停する際に放出される有害な反動トルクが
遊星歯車機構の噛合部に加わらないように有効に
吸収してその保護を図ることができる反動トルク
吸収装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る電動ドライバーの駆動機構におけ
る反動トルク吸収装置は、電動モータの駆動軸に
太陽歯車を接続し、この太陽歯車と噛合する複数
の遊星歯車を回転円板で支持しかつこの回転円板
の中心部にドライバーの作業軸となる従動軸を接
続し、前記遊星歯車に対し公転運動を付与するイ
ンターナルリングギヤを噛合してなる遊星歯車機
構を結合した電動ドライバーの駆動機構におい
て、 一端部において前記従動軸を支承すると共に他
端部に前記従動軸に接続された回転円板を収納す
るよう段部を備えたケーシングを設け、該ケーシ
ング内に前記回転円板に支持された複数の遊星歯
車と噛合させてリングギヤを自由回転可能に収納
し、 前記ケーシング内においてその段部と前記回転
円板との間にコイルばねを介挿し、かつこのコイ
ルばねが前記従動軸のねじ締め回転方向とは逆方
向にねじり弾力を保持するようその一端を前記リ
ングギヤの端部内周縁に係止すると共に他端を前
記ケーシングの段部に係止し、 前記従動軸によるねじ締め完了時に該従動軸が
所定の反対負荷を受けて瞬停する際に前記遊星歯
車と噛合するリングギヤが前記従動軸の回転円板
と共にコイルばね弾力により反転して反動トルク
を吸収するよう構成することを特徴とする。

〔作用〕

本考案に係る反動トルク吸収装置によれば、駆
動軸に直結する太陽歯車により回転駆動する遊星
歯車群は、ケーシングに固定したリングギヤと噛
合い、自転しつつ公転する。この時、遊星歯車群
を軸支する回転円板に接続する従動軸が、外部の
機械的負荷を受けて瞬停すると、遊星歯車群も瞬
時に停止し、太陽歯車を経て伝達されるモータの
慣性力は、遊星歯車群を経てリングギヤに伝達さ
れることになるが、この慣性力は従動軸における
反動トルクとなつてコイルばねに伝達され、リン
グギヤはこのばね弾力に抗しながら若干回動して
その衝撃を吸収緩和することができる。

〔実施例〕

次に、本考案に係る電動ドライバーの駆動機構
における反動トルク吸収装置の実施例につき、添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第２図および第３図は、本考案に係る反動トル
ク吸収装置を採用した電動ドライバーの駆動機構
の分解状態を示す。なお、説明の便宜上第１図に
示すものと同一の構成部分については同一の参照
符号を付して説明する。すなわち、本実施例にお
いて、駆動機構は、電動モータ２２の駆動軸１０
に固定した太陽歯車１２と、従動軸２０と直結す
る回転円板１６に回転自在に軸支した３個の遊星
歯車１８と、前記従動軸２０を回転自在に挿通枢
支しかつ前記遊星歯車１８と噛合して公転運動を
付与するインターナルリングギヤ１４を収容する
段部を備えたケーシング２４とから基本的に構成
される。前記リングギヤ１４は、一般にはケーシ
ング２４に固定的に嵌合して従動軸２０への動力
伝達を行うが、本考案においては、リングギヤ１
４の外径寸法はケーシング２４の内径寸法よりも
若干小さめに設定して、リングギヤ１４がケーシ
ング２４に対して摺擦的に自由回転し得るよう構
成すると共に弾性部材、例えば第３図に示す如き
渦巻状コイルばね２６をリングギヤ１４とケーシ
ング２４との間に直列的に介挿して、リングギヤ
１４をケーシング２４に対し回転方向に弾力的に
係止する。この場合、渦巻状コイルばね２６は、
その一端をリングギヤ１４の端部内周面に穿設し
た係止孔２８に挿通すると共に他端はケーシング
２４の段部内面に穿設した係止孔２９に挿通して
固定する。また、この渦巻状コイルばね２６は、
電動モータ２２の駆動軸１０すなわち太陽歯車１
２の回転方向に対し、巻込み抵抗を付与する方向
に巻回したものを使用する。第２図および第３図
に示す各構成部材をケーシング２４中に収納し、
駆動機構として構成したものを第４図に示す。す
なわち、リングギヤ１４は、ケーシング２４に対
し回動方向に弾力的に係止されているから、コイ
ルばね２６の撓曲巻込みに要するトルク限度以下
では通常の遊星歯車機構として遊星歯車１８の自
転に伴い公転運動を付与し従動軸２０への動力伝
達を行うが、所定以上の過大トルクがリングギヤ
１４に加わると、リングギヤ１４はコイルばね２
６の撓曲巻込みを行つてケーシング２４に対し弾
力的に若干回動することが諒解されよう。

従つて、本考案に係る反動トルク吸収装置を、
駆動機構として、前述した電動ドライバーに組込
んだ場合、ねじの最終締付終了時に放出される慣
性力は反動トルクとしてリングギヤ１４に伝達さ
れるが（ねじの締上げ完了に伴い、ビツトに接続
する従動軸２０は瞬時に停止し、従つて遊星歯車
１８はリングギヤ１４に対する公転運動を停止す
るが、モータ２２と接続する太陽歯車１２はなお
回転を継続しようとし、このため電動モータ固有
の回転トルクと、瞬停時までに蓄積された駆動軸
２０の慣性トルクとの総和が太陽歯車１２からこ
れと噛合する遊星歯車群１８を介してリングギヤ
１４に伝達されるからである）、この場合、過大
な慣性力は渦巻状コイルばね２６の原形保持力に
打克つてこれの撓曲巻込みを行い、リングギヤ１
４はケーシング２４に対し若干回動した後停止
し、この際に有害な反動トルクの吸収が達成され
る。このため、ねじ締上げ特にねじ山破壊を伴う
ことなく、帯に適正な締付トルクにより連続的に
ねじ締め作業が行われ、また遊星歯車機構の噛合
部の保護が達成される。

〔考案の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本考案に
よれば、従動軸に機械的負荷が加わつて瞬時に停
止する際に、遊星歯車機構を経てリングギヤに伝
達される慣性力は、リングギヤ自体がケーシング
に対してコイルばねにより弾力的に回動すること
により円滑に吸収緩衝し、歯車の欠損等の事故を
未然に防止することができる。すなわち、本考案
においては、リングギヤをケーシング内において
自由回転可能に収納し、しかもこのリングギヤに
対しこれと直列的な関係でケーシングとの間にコ
イルばねを介して結合しているため、従動軸を介
してリングギヤに伝達される反動トルクは前記コ
イルばねのばね弾力に抗してリングギヤが若干回
動することにより、容易に吸収することができ
る。

従つて、このように構成された反動トルク吸収
装置を備えた駆動機構を組込んだ電動ドライバー
は、そのねじ締め作業に際して生じる如何なる反
動トルクに遭遇しても、これを適正かつ確実に吸
収緩衝して、駆動機構特に遊星歯車機構に与える
諸弊害を全て解消し、作業能率の向上と共に工具
寿命の増大も達成することができる等その実用的
利点は極めて大きい。

以上、本考案機構の好適な実施例を挙げて説明
したが、本考案はこの実施例に限定されるもので
はなく、考案の精神を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変更をなしうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な遊星歯車機構の主要構成を示
す平面図、第２図および第３図は本考案に係る反
動トルク吸収装置の一実施例を示す駆動機構のそ
れぞれ分解説明図、第４図は第２図および第３図
に示す駆動機構の組立状態を示す一部断面側面図
である。 １０……駆動軸、１２……太陽歯車、１４……
リングギヤ、１６……回転円板、１８……遊星歯
車、２０……従動軸、２２……電動モータ、２４
……ケーシング、２６……コイルばね、２８，２
９……係止孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電動モータの駆動軸に太陽歯車を接続し、この
   太陽歯車と噛合する複数の遊星歯車を回転円板で
   支持しかつこの回転円板の中心部にドライバーの
   作業軸となる従動軸を接続し、前記遊星歯車に対
   し公転運動を付与するインターナルリングギヤを
   噛合してなる遊星歯車機構を結合した電動ドライ
   バーの駆動機構において、 一端部において前記従動軸を支承すると共に他
   端部に前記従動軸に接続された回転円板を収納す
   るよう段部を備えたケーシングを設け、該ケーシ
   ング内に前記回転円板に支持された複数の遊星歯
   車と噛合させてリングギヤを自由回転可能に収納
   し、 前記ケーシング内においてその段部と前記回転
   円板との間にコイルばねを介挿し、かつこのコイ
   ルばねが前記従動軸のねじ締め回転方向とは逆方
   向にねじり弾力を保持するようその一端を前記リ
   ングギヤの端部内周縁に係止すると共に他端を前
   記ケーシングの段部に係止し、 前記従動軸によるねじ締め完了時に該従動軸が
   所定の反対負荷を受けて瞬停する際に前記遊星歯
   車と噛合するリングギヤが前記従動軸の回転円板
   と共にコイルばね弾力により反転して反動トルク
   を吸収するよう構成することを特徴とする電動ド
   ライバーの駆動機構における反動トルク吸収装
   置。