JPH03251374A - 回転工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は電動ドライバーや電動レンチのような回転工具
、殊に出力軸のオートロック及びオートリリースが可能
な回転工具に関するものである。

【従来の技術】

電動ドライバーや電動レンチのような回転工具において
、出力軸の回転をロックできるようにしておくことは、
手まわし式とＬ２ての使用を可能とし、手の感覚による
締め付りや電動力では締まりきらない場合の補助締め付
けを手締めで行なえるようになるために、非常に有用で
ある。そしてこのようなロック機能を持たせるにあたっ
ては、ロック状態にある時にモータを回転さぜると自動
的にロックの解除がなされるオーｌ−リリースと、モー
タを停止さぜれは自動的にロックがかかるオートロック
とかなされるようにしておくことが使い勝手の上で好ま
しい。 このようなオートロック及びオートリリース機能を備え
たものは、従来より種々の形態のものが提案されている
か、機械的に構成されたものとしては、スイッヂハンＩ
・ルのオ〉オフ操作をロック部分にまで機械的に伝達す
ることでオートロック及びオートリリースを行うものと
、特開昭６２２８７９７９号公報等において示されてい
るように遊星歯車装置のインターナルギアの動きを利用
して、ラヂエッ１〜爪によるロックとこのロックの解除
を行うものとに大別される。

【発明が解決しようとする課題】

しかし、前者はスイッチハンドルの操作で離れたところ
に位置するロック部分に配されたロック部材を機械的に
遠隔操作するための部材が必要であり、構造か複雑とな
りやすく、またスイッチの配設位置に規制が生じたり、
コンバク１〜にまとめにくい等の問題を有している。 後者の場合には、ラチェット爪の作動音か発生したり、
ラチェット爪を支持する部材の強度がとりにくかっなり
するとともに、部材形状かとうし。 ても複雑化し、コス）・アップとなる問題を有している
。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところはオートロック及びオー　１−リリー
スを簡単な構造で行えるとともに、信頼性も高い電動ド
ライバーもしくは電動レンチのような回転工具を提供す
るにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、同軸上に位置する入力軸側部材と出
力軸側部材とに所定角度内の遊びをもって連結される動
力伝達用の連結部を設けるともに、出力軸側部材を囲む
回転不能なリンク体の内周面と出力軸側部材の外周面と
の間にロック部材の噛み込みと遊動とを許す楔状空間部
を形成し、入力軸側部材には上記ロック部材を楔状空間
部における遊動領域側に押し出すリリース部材を形成し
ていることに主たる特徴を看している。 ［作用１ も−りｉ　Ｉｌｌによ！７ば、ロック部材とこのロック
部材の噛〆′＾込みど遊動どを許ず楔状空間部とによっ
てオートロ・ツクが、そｊ−て入力軸側部材に設けられ
たリリース部材によってオートリリースが可能なもので
あり、しかもこれら各部材の形状はシンプルなものでよ
い。 ［実施例］ 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、モー
タ２の出力軸２０に固着された太陽ギア３１と、ギアケ
ース６内面に固定されたインターナルギア３３と、この
両者に噛み合う複数個の遊星ギア３２、そして各遊星ギ
ア３２を支持する軸３５を備えたキャリア３４とからな
る遊星機構か減速手段として設けられており、この遊星
機構におけるキャリア３４と、チャック８を備えた出力
軸７とか軸方向に同軸」二で並べられている。図中６は
ギアケース、６１は出力軸を受ける滑り軸受け、６２は
スラスト板、６３は止め輪、６４，６５．６６はスラス
Ｉ〜軸受けを構成する鋼球とリテーナである。 上記出力軸７のキャリア３４側の端部外周面からは、第
２図に示すように、複数本の突起７０が放射状に且つ等
間隔に突設されている。またギアクース６の内面には、
」−記突起７０の外周を囲むリンク体５１が固着されて
いる。そして、キャリア３４の端面には、軸方向に突出
してリング体５１の内周面と出力軸７の外周面との間の
空間に位置する複数個の突起３６が設けられている。こ
れら突起３６は、上記突起７０ど同数のものか周方向に
おいて等間隔で形成されているとともに出Ｊ〕軸７の各
突起７０間に位ｉ〃するように、つまり突起３６と突起
７０とか周方向に間隔をおいて並ぶようにされていて、
この両突起３６．７０で回転方向において所定角度の遊
びをもつ回転動力伝達用連結部が形成されている。 ここにおいて、出力軸７における突起７０の両側の外周
面は、夫々突起７０側が低くなる傾斜面７１となってい
るなめに、突起７０の両側には上記外周面とリング体５
１の内周面との間に楔状空間部が形成されており、そし
て突起７０の両側で且つキャリア３４の突起３６と突起
７０との間に夫々設けられているこれら楔状空間部には
、ローラ状のロック部材５０ａ、、５０ｂが夫々配設さ
れてロック手段５が形成されている。尚、ロック部材５
０ａは一方向回転のロック用、ロック部材５０ｂは他方
向回転のロック用である。このロック部材５０ａ、５０
ｂの直径は、楔状空間部の突起７０側の部分の高さより
小さく、突起３６側の部分の高さより大きくなっている
ために、ロック部材５０ａ、５０ｂは突起７０側に位置
する時は遊動状態にあるものの、突起７０から離れると
、出力軸７外周面とリング体５１内周面との間に噛み込
んで出力軸７をロックする。 第６図は外観を示しており、図中１は本体、９はチャッ
ク８に装着されたビット、１１はスイ・７ヂハンドル、
１２は回転方向切換ハンドル、１３は電源パックである
。 次に動作について説明する。今、モータ２を回転さぜた
ならば、この出力は遊星機構において減速されて、キャ
リア３４の回転となり、キャリア３４の突起３６は第２
図に示すようにロック部材５０ｂを介して出力軸７の突
起７０を押圧して、出力軸７を回転させる。この時、突
起７０両側の楔状空間部に位置する一対の１７ツク部材
５０ａ５０ｔ）のうち、ロック部材５０ｂは突起３６で
押されることによって楔状空間部における遊動領域、つ
まり突起７０寄りの部分に位置し、ロック部材５０ａは
その慣性によって楔状空間部における遊動領域に位置す
るものであり、このためにロック部材５０ａ、５０ｂが
出力軸７０回転を妨げることがない。 特に、ここては突起７０及び突起３６を外周側の幅が内
周側の幅よりも広く目、つこの差が半径位置の違いで生
じる差よりも大きくなっている略扇形とされていること
から、突起３６．７０はいずれもローラ状である口・・
／り部材５０ａ、５０ｂを出力軸７の外周面に押し付（
Ｊる力を発生ずるものであり、ロック部材５０ａ、、５
０ｂがリング体５１の内周面に接することによる力のロ
スを招くこともない。リング体５１を非磁性体で形成す
るとともに、ロック部１ｔ４５０ａ、５０ｂと出力軸７
とを両者の間に磁気吸引力か働くようにして、磁気吸引
力でロック部材５０ａ、、５０ｂとリング体５１との接
触を防くようにしてもよい。 モータ２の回転方向か逆の場合には、第３図に示すよう
に、突起３６はロック部材５０ａと突起７０とを介して
出力軸７に動力を伝達して出力軸７を回転させるもので
あり、この時も、両口ツク部材５０ａ、５０ｂは夫々楔
状空間部における遊動領域側に位置するために、ロック
がなされることはない。 そして、モータ２を停止させた状態で、手動による締め
付けを行うために本体１を出力軸７の軸回りに締め付は
方向に回転させたならば、本体１、つまりはリンク体５
Ｊと出力軸７との間に生じる相対回転で、第４図に示す
ように、ロック部Ｈ５０ｂは突起７０寄りの遊動領域に
位置したままの状態を保つものの、ロック部材５０ａは
上記相対回転に伴う転動て突起７０から離れて楔状空間
部における噛み込み部分側に移るために、リンク体５１
と出力軸７とが一体化される。つまり出力軸７の自由回
転がロック部材５０ａによってロックされてしまって本
体１と共に回転する状態となり、ヒスやナツトの手締め
が可能となる。そして、このロック状態への移行は上述
のように自動的になされるものである。 ビスやナツトを緩めるために本体１を逆方向に回した時
には、第５図に示すように、ロック部材５０ｂが出力軸
７のロックを行い、手戻しを可能とする。 そして、このようにロックされた状態で再度モータ２を
回転させたならば、出力軸７の回転で突起７０の方かロ
ック部材５０ａ、５０ｂに接近してロックのための噛み
込み位置にあったロック部材５０ａ、５０ｂを楔状空間
部における遊動領域に戻すために、もしくは、キャリア
３４における突起３６が噛み込み位置にあるロック部材
５０ａ。 ５０ｂを楔状空間部の遊動領域側に押し戻すために、ロ
ックの解除が自動的になされる。突起３６は動力伝達部
材であるとともに、リリース部材ともなっているわけで
あり、部品数の削減によるコスＩ・ダウンを得ることが
できるようになっている。 第７図〜第１０図に他の実施例を示す。これはオートロ
ック及びオートリリースのための構造は同じであるか、
締めイ」けトルクの調整用クラッチか組み込まれている
点て−Ｆ記実施例で示したものと異なっている。 すなわち、ここではインターナルギア３３か軸まわりに
回転自在とされているとともに、インタールギア３３の
軸方向の前端面には凹凸形状のクラッチ面３７が設けら
れている。そしてギアケース６には軸方向の孔６２が設
けられて、この孔６２内に上記クラッチ面３７に係合す
る鋼球７４が配設されている。またギアケース６の前端
部の外周には、クラッチ板７７と、クラッチはね７６、
そしてスラス１〜板７５が配設されており、クラッチ板
７７は本体１の先端部に回転自在に配設されたクラッチ
ハンドル７８の内面に形成された階段状突起８０に係合
している。図中７９はクラッチハンドル７８の取付プレ
ー１〜である。 上記クラッチはね７６はスラスト板７５を介して鋼球７
４を押Ｊ＋：Ｌ、鋼球７４とクラッチ面３７１ との係合部にばね荷重を負荷して、インターナルギア３
３の回転を止めている。ビスやナツトを回転させるのに
必要な負荷１ヘルクか小さい時には、インターナルギア
３３と鋼球７４との係合状態が維持されてインターナル
ギア３３の回転が止められているために、モータ２の回
転は前記実施例の場合と同様に減速されて出力軸７側へ
と伝えられる。しかし、上記ばね荷重によるところの設
定トルクよりも負荷１ヘルクが大きくなれば、インター
ナルギア３３はクラッチ面３７で鋼球７４をクラッチは
ね７６に抗して押し返しつつ回転を始めるものであり、
そしてこのインタールギア３３の空転で出力軸７側への
動力伝達が遮断されてしまうために、ヒスやナツトの締
め付ζ−フトルクは設定トルクに制限される。 クラッチハンドル７８を回転させれば、クラツーｆ−ハ
ンドル７８内面の階段状突起８０と軸回りの回転か止め
られているクラッチ板７７との係合位置が変ｆヒしてク
ラッチ板７７が軸方向に移動し、クラッチばね７６の圧
縮呈か変化するために、−Ｌ１２ 記設定トルクを調整することができる。 ここにおいて、上記のようにインターナルギア３３が空
転を始めることで締めず」けトルクの制限がなされた時
には、第２図もしくは第３図に示した状態と同じくロッ
クが解除された状態にあるが、このままで、つまりモー
タ２をオンさせた状態のままで本体１そのものをねし締
め方向に回すと、本体１の回転、つまりリング体５１の
回転で第９図に示すように、それまてフリーて且つ楔状
空間部の遊動領域にあったロック部材５０ａが噛み込み
位置に移動し、出力軸７をロックするために、手締め作
業にそのまま移行することかできる。 そして、モータ２をオンさせた状態のままで引き続いて
、本体１を逆方向にまわぜは、第１０図に示ずように、
ロック部材５０ａによるロックが解除された状態となる
とともに、本来ならばこの時点でロック部材５０ｂかロ
ック位置に移行するものの、この時にはインターナルギ
ア３３の空転の反動でキャリア３４の突起３６が図中矢
印で示すようにロック部材５０ｂを突起７０側に押して
いるためにロック状態に移行せず、この逆回転について
のオートロックが働かない。このためにスイッヂハント
ル］１を操作してモータ２を作動させた状態のままでの
手締めは、ラヂエットドライハーあるいはラチェットレ
ンチのようなラチェット締め付目として行うことかでき
るものである。 第】１図乃至第１３図に他の実施例を示す。これは出力
軸７の後端部に異形断面部を設けるとともに、この異形
断面部に嵌合する孔を備えた複数枚、ここでは２枚の剛
体からなるプレート８０と１枚の弾性体からなるプレー
ト８１を装着して、これらプレート８０．８１で突起７
０を形成したものである。特に、ここては弾性体からな
るプレー１〜８］の最大径を除く外径を、これをはさん
でいる２枚の剛体からなるプレート８０よりも少し大き
くしている。ロック部材５０ａ、５０ｂが弾性体からな
るプレート８１に当接するようにして、確実なロックを
得られるようにしているわけである。 第１４図に示すように、出力軸７の異形断面部と、突起
７０を備えたプレー１〜８３における嵌合孔８４との間
に隙間Ｃを設けて、この隙間Ｃによるがたつきを利用し
て、確実なロックを得られるようにしてもよい。この場
合、滑り軸受け６１とリング体５１とのセンター合わせ
に精度をさほど必要としなくなるとともに、組立性も向
上する。 第１５図〜第１７図に別の実施例を示す。これはキャリ
ア３４における軸３５の一端をキャリア３４の端面より
出力軸７側に突出させるとともに、ロック部材５０ａ、
５０ｂの一端を出力軸７の端面よりもキャリア３４側に
突出させて、回転方向において対のロック部材５０ａ、
５０ｂの間に位置する軸３５か両口ツク部材５０ａ、５
０ｂに当接自在となるようにしたものである。 この場合、ローラ状に形成されているロック部材５０ａ
、５０ｂにグリスが付着して、ロック部材５０ａ、５０
ｂが突起７０の両側面にグリスの粘性で引っ付いてしま
ったとしても、本体１を回すことで手動による手絞めを
行う時には、本体１とともに出力軸７に対してまわるキ
ャリア３４に５ お（ｊる軸３５が、第１６図に示すように、ロック部材
５０ａと当接してこれを押ずことで突起７０から引き離
すために、ロック部材５０ａは楔状空間部における噛み
込み位置に移動することが妨げられることがなく、確実
にロックがなされるものであり、また本体１を逆方向に
まわす時には、第１７図に示すように、軸３５がロック
部材５０ｂを押して突起７０から引き離すために、この
時もロック部材５０ｂによる出力軸７のロックが確実に
なされる。 遊星機構の部分に充填するグリスがロック部材５０ａ、
５０ｂに付着してしまったとしても、ロック部材５０ａ
、５０ｂが突起７０に引っ付いたままとなって出力軸７
のロック機能が損なわれてしまうというような事態を招
くことがなくなるわけであり、逆にロック部材５０ａ、
５０ｂの配設部にグリスを配して音の低減を図るという
ことも可能となっているわけである。 尚、ここでは遊星ギア３２を支持している軸３５を利用
しているが、キャリア３４の端面に別途６ 凸部を設けて、この凸部がロック部材５０ａ、５０ｂと
当接するようにしてもよい。 【発明の効果］ 以上のように本発明においては、出力軸側部材の外周面
と回転不能なリング体の内周面との間に形成された楔状
空間部にロック部材が噛み込むことによる出力軸のロッ
クが、出力軸側部材とリング体との相対回転に応じて自
動的になされるものであって、オートロックとなってい
る」二に、出力軸側部材に対する入力軸側部材の遊びの
範囲内での回転や入力軸側部材に設けられたリリース部
材によってオートリリースもなされるものであり、電動
ドライバー、あるいは電動レンチのような回転工具とし
て非常に使い勝手が良く、しかもこれら各部材の形状は
シンプルなものでよく、信頼性も高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図〜第５図は
第１図中のＸ−Ｘ線断面であって、第２図は正転回転時
のリリース状態を示す断面図、第３図は逆転回転時のリ
リース状態を示す断面図、第４図は手締め時のロック状
態を示す断面図、第５図は手戻し時のロック状態を示す
断面図、第６図は同」二の側面図、第７図は他の実施例
の側面図、第８図は同」二の縦断面図、第９図及び第１
０図は同上の動作を示す横断面図、第１１図は他側の分
解斜視図、第１２図は同一にの端面図、第１３図は第１
２図中のＹ−Ｙ線断面を破断て示した破断側面図、第１
４図（ａ）（ｂ）は別の例の分解斜視図と端面図、第１
５図は他の実施例の縦断面図、第１６図及び第１７図は
第１５図中のＺ−Ｚ線断面図であって、７は出力軸、３
６は突起、５０ａ、５０ｂはロック部材、５１はリング
体、７０は突起を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）同軸上に位置する入力軸側部材と出力軸側部材と
   に所定角度内の遊びをもって連結される動力伝達用の連
   結部を設けるともに、出力軸側部材を囲む回転不能なリ
   ング体の内周面と出力軸側部材の外周面との間にロック
   部材の噛み込みと遊動とを許す楔状空間部を形成し、入
   力軸側部材には上記ロック部材を楔状空間部における遊
   動領域側に押し出すリリース部材を形成していることを
   特徴とする回転工具。
2. （２）連結部は出力軸側部材に設けられた径方向に突出
   する突起と、入力軸側部材に設けられた軸方向に突出す
   るリリース部材を兼ねた突起とからなり、ロック部材が
   配された楔状空間部は周方向に並ぶ上記の両種突起間に
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転工
   具。
3. （３）出力軸側部材の突起と入力軸側部材の突起のうち
   の少なくとも一方は、外周側の幅が内周側の幅より広い
   略扇形に形成されていることを特徴とする請求項２記載
   の回転工具。
4. （４）入力軸側に遊星減速機構が配されているとともに
   、この遊星減速機構における遊転自在なインターナルギ
   アがクラッチばねにて弾性的に回転固定されており、出
   力軸側部材とリング体との間には傾斜方向の異なる楔状
   空間部が設けられて、各楔状空間部に正転ロック用のロ
   ック部材と逆転ロック用のロック部材とが配されている
   ことを特徴とする請求項１記載の回転工具。
5. （５）リング体が非磁性体で形成され、ロック部材と出
   力軸側部材とが相互に磁気吸引力が作用する部材で形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の回転工具。
6. （６）突起を備えた出力軸側部材は出力軸に固定された
   プレートであって、このプレートとリング体の少なくと
   も一方は、剛体と弾性体との積層物として形成されてい
   るとともに、剛体部分よりも弾性体部分が外部に突出し
   ていることを特徴とする請求項２記載の回転工具。