JPH0580611U

JPH0580611U - トルク調整装置

Info

Publication number: JPH0580611U
Application number: JP019996U
Authority: JP
Inventors: 隆夫横田; 康男和田
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2005-02-15
Also published as: US5277527A; JPH075927Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐久性を向上させ、最大トルクの設定および
微調整を容易に行なうことができ、トルク調整筒の回転
力を常時一定に保つことができるようにする。【構成】ハウジング４３の開口部に筒状のクラッチ調
整ハンドル４４が回動可能に設けられている。このクラ
ッチ調整ハンドル４４内にはクラッチケース４２が収納
されている。また、クラッチ調整ハンドル４４の内周部
には軸方向に対して高さが異なる複数個の傾斜面４４ｂ
が形成されており、この傾斜面４４ｂにはクラッチ板４
５が支持されている。また、このクラッチ板４５はクラ
ッチケース４２の外周上をスライド可能に設けられてい
る。また、クラッチケース４２の穴４２ａ内には内歯歯
車１５のクラッチ面１５ａにはまり込んでいるスチール
ボール４１が収納されている。そして、このスチールボ
ール４１の当接する当接板４６とクラッチ板４５との間
にばね４７が介在せしめられている。また、クラッチ調
整ハンドル４４のフランジ部４４ｄには凹部４４ａが複
数個形成されており、さらに、この凹部４４ａには位置
決め板５０の凸部５０ｃが係合されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はトルク調整装置に係り、特に電動ドリルで使用されるトルク調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、一般に使用されている電動ドリルのトルク調整装置においては、実開昭５９−１８３７６４号、特公昭５７−６１５５４号に記載されているものが広く知られている。実開昭５９−１８３７６４号に記載のものは、クラッチ調整ハンドルの端面に溝を成形し、この溝に係合可能な突起を有するクラッチ取付板を上記クラッチ調整ハンドルの端面に設けたものである。そして、クラッチ調整ハンドルを回転させて、このクラッチ調整ハンドルを上記突起の高さ分だけ軸方向に移動させるようにしたものである。

【０００３】また、特公昭５７−６１５５４号に記載されたものは、支持部材に形成された傾斜面に平坦部を設けて、傾斜面を階段状にしたものである。そして、この平坦部にはクラッチ板がはまり込むための凹溝が形成され、この凹溝にクラッチ板がはまり込むことによって支持部材の回転角度の位置決めを行なっている。このクラッチ板を押圧するクラッチばねの圧縮量によって、スチールボールを介して内歯歯車の保持力を調節し、出力のトルクを調節している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述した実開昭５９−１８３７６４号に係る構成のものでは、クラッチ調整ハンドルが軸方向に移動するために、クラッチ調整ハンドルとハウジングとの間に隙間を形成しなければならず、外観が見苦しいといった問題点がある。また、かかる移動により、ばねの圧縮量が変化するので、最大トルクの設定が困難であるといった問題点がある。さらに、クラッチ調整ハンドルは樹脂で、クラッチ取付板は鋼板で製造されているために、クラッチ調整ハンドルの溝が摩耗し、ひいては位置決めできないといった問題点がある。

【０００５】また、上述した特公昭５７−６１５５４号に係る構成のものでは、ロック状態（ばねを圧縮させた状態）で保持した際には、クラッチ板が平坦部の凹溝にはまり込んでいるため、クラッチ板がこの凹溝を乗り越えるためには、保持した状態ではばねを十分に圧縮した状態とすることができないため、トルクの微調整ができないとともに、最大トルクの設定が困難であるといった問題点がある。また、支持部材を回転させる力はクラッチばねが圧縮されている時と、圧縮されていない時とで大きく異なり、回す力が不均一であるといった問題点がある。さらに、圧縮されている時にはクリック感があるものの、圧縮されていない時にはクリック感がないため、所定のポジションに位置したか否かの判断が困難であるといった問題点がある。さらに、クラッチ板の支持爪が傾斜面の平坦部にクラッチばねで強く押しつけられており、この状態で支持部材を回転させると、支持爪は平坦部に強く押しつけられた状態で平坦部を乗り越えることになる。ここで、一般には、支持部材は樹脂で、クラッチ板は鋼板で製造されているために、傾斜角の平坦部は摩耗、変形を起こし、耐久性に欠けるといった問題点がある。

【０００６】本考案は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性を向上させ、最大トルクの設定および微調整を容易に行なうことができ、トルク調整筒の回転力を常時一定に保つことができるトルク調整装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、駆動源の回転力をスピンドルに伝達するためのクラッチ機構の動作を調節するトルク調整装置において、ハウジングの開口部に筒状のトルク調整筒の一端側が回動可能に設けられ、このトルク調整筒内に上記スピンドルを軸支する軸受クラッチケースが収納され、上記トルク調整筒の内周部には軸方向に対して高さが異なる複数個の傾斜面が形成され、この傾斜面にはトルク調整板が支持され、このトルク調整板と上記クラッチ機構との間に弾性部材が介在せしめられ、上記トルク調整筒の他端側には上記軸受クラッチケースの端面に設けられた位置決め板が当接しており、この位置決め板と上記トルク調整筒の他端部とにはクリック機構が形成されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

トルク調整を行なおうとする際には、まず、トルク調整筒を回転させ、位置決め板の係合部とトルク調整筒の係合部との係合位置を変更する。すると、トルク調整板が傾斜面上を移動するため、弾性部材の弾性力が変化し、ひいてはクラッチ機構を押圧する押圧力が変化するのでトルク調整を行なうことができる。また、回転位置の調節は位置決め板の係合部と、トルク調整筒の係合部との係合位置によってなされるので、傾斜面が摩耗、変形するといったことを防止することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、添付図面を参照して本考案の一実施例について説明する。図１は本考案におけるトルク調整装置を備えた電動ドリルの断面図である。この電動ドリルは工具を回転させ、作業させる作動機構部Ａと、本体を把持し、スイッチのＯＮ、ＯＦＦを行なうための把持部Ｂとで構成されている。図中符号１はピストル型の工具本体であり、この工具本体１の内部には、駆動モータ２が配設されており、上記工具本体１の内部であって上記駆動モータ２の出力端部側には、ほぼ円筒状のギアケース３が工具本体１の内面に対して所定間隙を有するようにして配設されている。また、上記工具本体１の内部の前記駆動モータ２の図中下方には、スイッチ本体３０が収納されており、上記工具本体１の図中下端部には、上記駆動モータ２に電源を供給するバッテリ３１が着脱自在に装着されている。さらに、上記工具本体１には、上記スイッチ本体３０のＯＮ、ＯＦＦ操作を行なうトリガスイッチ３２が取付けられており、上記工具本体１のトリガスイッチ３２の上方には、正逆回転切換レバー３３が配設されている。この正逆回転切換レバー３３は、そのほぼ中央部の軸支ピン３４を中心として回動自在とされており、上記正逆回転切換レバー３３の先端部両側には、上記工具本体１の両側部から突出された操作突起３５が一体に形成されている。本実施例においては、上記工具本体１を操作する者が工具本体１を把持した状態で、その指により上記操作突起３５部分を前方（図中右方）に押圧操作することにより、上記正逆回転切換レバー３３を回動動作させて前記スイッチ本体３０の図示しない正逆回転切換ピンを動作させることができるようになされている。

【００１０】図２は駆動モータ２からの回転力を伝達するための歯車機構、クラッチ機構の詳細を示す電動工具の部分拡大断面図である。上記駆動モータ２の出力ピニオン４には、第１段目の遊星減速機構を構成する複数の遊星歯車５が噛合されており、これら各遊星歯車５は遊星保持板６の一面側に突出形成された軸７に回転自在に軸支されている。この遊星保持板６の他面側には第２段目の遊星減速機構の太陽歯車８が一体に形成されており、上記各遊星歯車５には上記ギアケース３の内面に形成された内歯歯車９が噛合されている。

【００１１】また、前記第２段の太陽歯車８には、第２段目の遊星保持板１０の軸１１に回転自在に軸支された複数の遊星歯車１２が噛合されており、上記遊星保持板１０の外周部には外歯１０ａが形成されている。また、この遊星保持板１０の他面側には、第３段目の遊星減速機構の太陽歯車１３が一体に形成されている。さらに、この第３段の太陽歯車１３には、複数の遊星歯車１４が噛合されており、これら各遊星歯車１４の外側には、内歯歯車１５が噛合されている。また、上記各遊星歯車１４には、この各遊星歯車１４と一体に回転駆動される遊星保持板１６が軸１７により接続されており、この遊星保持板１６の内側には、スピンドルであるスプライン軸１８に形成されたスプライン歯が係合されている。さらに、このスプライン軸１８の先端部には、所望の工具を装着するためのチャック２０が接続されている（図１）。

【００１２】また、上記工具本体１とギアケース３との間には、ばね性を有する樹脂材料からなる環状の保持リング２１が軸方向に移動自在に配設されており、この保持リング２１の図２中上部には、上記工具本体１の上面から外部に露出されたスライドレバー２２が一体に形成されている。また、上記保持リング２１の両側部内側には、ガイドピン２５が突出形成されており、このガイドピン２５は上記ギアケース３の両側部に形成された軸方向に延在するガイド孔（図示せず）を貫通してギアケース３の内側に嵌挿されるようになされている。

【００１３】また、上記ギアケース３の内側であって、上記第２段の太陽歯車８に噛合された遊星歯車１２の外側部分に対応する位置には、上記遊星歯車１２に噛合される内歯２７ａが形成されたスライドギア２７が軸方向に移動自在に配設されており、このスライドギア２７には上記保持リング２１のガイドピン２５が接続されている。さらに、上記ギアケース３の内歯の近傍には、係止突起２８が形成されており、上記スライドギア２７の外周には、上記係止突起２８に係合される係止凹部２９が形成されている。そして、上記スライドレバー２２をその係合突部が工具本体１の係合凹部に係合するように前後に操作することにより、上記保持リング２１が軸方向に移動され、この保持リング２１の移動により、ガイドピン２５がギアケース３のガイド孔（図示せず）に沿って移動され、上記スライドギア２７が移動されるようになされている。そして、上記スライドギア２７の移動により、上記スライドギア２７の係止凹部２９がギアケース３の係止突起２８に係合されると、上記スライドギア２７が回転されなくなり、その遊星歯車１２が減速されスプライン軸１８は低速で回転駆動されることになる。スライドギア２７の係止凹部２９と係止突起２８の係合が解除され、スライドギア２７の内歯２７ａと遊星保持板１０の外歯１０ａとがかみ合い、上記スライドギア２７が太陽歯車８、遊星保持板１０、遊星歯車１２と共に一体化して回転すると、減速が行なわれず、スプライン軸１８が高速で回転されることになる。

【００１４】一方、上記内歯歯車１５の図２中右端側部にはクラッチ面１５ａが形成されている（図３参照）。また、この内歯歯車１５は図４に示すようなクラッチケース４２内に挿入されており、このクラッチケース４２に形成された穴４２ａ内にスチールボール４１が保持されている。さらに、このスチールボール４１は上記クラッチ面１５ａにはまり込んでいる。また、図２において、工具本体１のハウジング４３の開口部側端部には図５および図６に示すようなクラッチ調整ハンドル４４が回動可能に設けられている。このクラッチ調整ハンドル４４の内周壁部には軸方向に高さを有する傾斜面４４ｂが形成されている。さらに、この傾斜面４４ｂに当接可能な爪部４５ａを備えたクラッチ板４５が上記クラッチケース４２に移動可能に挿通されている（図７参照）。そして、このクラッチ板４５とスチールボール４１に当接した当接板４６との間にはばね４７が介在せしめられており、このばね４７によって、上記クラッチ板４５と当接板４６とは互いに離間する方向に付勢されている。また、クラッチケース４２の端部には位置決め板５０と押え板４８とがねじ４９によって固定され、上記位置決め板５０がクラッチ調整ハンドル４４の内周面であって、図２中右端側近傍に向心方向に突出成形されたフランジ部４４ｄに当接されており、クラッチ板４５とクラッチ調整カバー４４が外方（図２中右側）に押し出されるのを抑止している。ここで、上記クラッチ調整ハンドル４４は図５および図６に示すように形成されており、このクラッチ調整ハンドル４４のフランジ部４４ｄの図５（ｂ）中右端側には半径方向に長い凹部４４ａが複数形成されている。また、この凹部４４ａの断面形状は図６に示すように円弧形状を呈している。一方、上記位置決め板５０は図８に示すような形状を呈する鋼板であり、３箇所に等間隔を有して半径方向および周方向に連続的に切欠き５０ａが形成されることにより、弾性部５０ｂが形成される（図８（ａ））。さらに、この弾性部５０ｂには半径方向に長く、上記クラッチ調整ハンドル４４の凹部４４ａに係合可能な凸部５０ｃが形成されており、取付時には常時凸部５０ｃが凹部４４ａに係合している。また、上記弾性部５０ｂは図８（ｂ）に示すように、一側面側（図中左方）に常時湾曲しており、図中右方に移動可能な構成となっている。なお、この弾性部５０ｂの移動に対応して押え板４８には適所に凹部４８ａが形成されている（図２）。また、図７に示すようにクラッチ板４５の内周部には凸部４５ｂが形成されており、この凸部４５ｂが図４に示すクラッチケース４２の凹部４２ｂにはまり込むことにより、クラッチ板４５の回動を抑止している。さらに、クラッチ調整ハンドル４４の回動は、図５に示すクラッチ調整ハンドル４４の凸部４４ｃと、図４に示すクラッチケース４２の凸部４２ｃとによって回転角度が規制されている。

【００１５】上述のように構成された電動ドリルの作用について以下に説明する。まず、操作者が工具本体１の把持部Ｂを把持して指を上記トリガスイッチ３２に掛け、このトリガスイッチ３２を引き操作することにより、上記スイッチ本体３０がＯＮされ、上記駆動モータ２が回転駆動される。そして、上記駆動モータ２の回転力を出力ピニオン４、各遊星歯車５，１２，１４、太陽歯車８，１３等を介してスプライン軸１８に減速して伝達させることにより、上記チャック２０に装着された工具を回転させ、所望の加工を行なうようになっている。

【００１６】ところで、この加工の途中で、工具に対する負荷が大きくなると、内歯歯車１５に、反力が負荷されるので、この内歯歯車１５が回転させられるようになる。ところが、内歯歯車１５のクラッチ面１５ａにはスチールボール４１がはまり込んでいるため回転が抑止される。しかし、この内歯歯車１５に負荷される力が大きくなると、スチールボール４１を図２中右方に移動させる力が働き、ひいてはばね４７の付勢力に抗して、スチールボール４１を図２中右方に移動させ、クラッチ面１５ａからスチールボール４１が外れ、内歯歯車１５が回転する。この内歯歯車１５が回転することによって、駆動モータ２からの回転力はスプライン軸１８には伝わらず、スプライン軸１８の回転は停止する。

【００１７】以下に、スプライン軸１８の回転トルクを調整する場合について説明する。まず、クラッチ調整ハンドル４４を回動させ、位置決め板５０の凸部５０ｃが係合するクラッチ調整ハンドル４４の凹部４４ａの位置を変える。これによって、傾斜面４４ｂに当接するクラッチ板４５の爪部４５ａが、傾斜面４４ｂに沿って軸方向に移動するために、ひいてはばね４７を介在せしめる間隙の大きさが変わる。このため、このばね４７が当接板４６を介してスチールボール４１を内歯歯車１５のクラッチ面１５ａに押圧する付勢力も変わり、内歯歯車１５の回動を抑止する力の大きさが変わることとなる。このようにして回転トルクの調整をすることができる。

【００１８】なお、図２上部に示すように、クラッチ板４５が最左端に位置した場合には（ばねが最大に圧縮された状態の時）、スチールボール４１は図中右方に移動させる力が働いたとしても、軸方向に移動することができず、クラッチ面１５ａから外れなくなり、トルクの調整ができなくなり、駆動モータ２がロックするまで回転を伝達することとなる。

【００１９】また、位置決め板５０の弾性部５０ｂのばね性によって、クラッチ調整ハンドル４４を回動した際にクリック作用が生じる。また、クラッチ調整ハンドル４４のフランジ部４４ｄに形成された凹部４４ａを複数個適所に設けたことによって、クラッチ調整ハンドル４４の回転角度を何段階にも設定することができ、しかも、この回転角度の設定がクラッチ調整ハンドル４４と鋼板で形成した位置決め板５０との間で行なわれるので、位置決め板５０の凸部５０ｃを半径方向に長く形成したことにより、凹部４４ａとの接触状態を線接触とすることができ、凹部４４ａ、凸部５０ｃの摩耗、変形等を防止することができるとともに、耐摩耗性を向上させることができる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は上述のようにトルク調整筒に形成された傾斜面が直線状であるので、トルク調整板が傾斜面を押し付ける力は穏やかに変化し、弾性部材の密着高さを管理することが容易になるので、最大トルクの設定を容易にすることができる。また、トルク調整板が衝撃を受けないので、傾斜面の摩耗、変形を防止することができ、ひいては耐久性を向上させることができる。さらに、トルク調整筒の回転位置決めは、トルク調整筒と位置決め板とに形成された係合部によって行なわれるので、それぞれの係合部に係る押圧力は、弾性部材の圧縮量とは関係なく一定であり、弾性部材の圧縮力に比べて非常に小さいので、係合部の耐久性を向上させることができ、ひいては常時クリック感を付与することができる。さらに、トルク調整筒を回転した際、このトルク調整筒の軸方向の移動が生じないために、ハウジングとトルク調整筒の間には隙間が生じず、外観上すっきりした設計とすることができる。さらに、トルク調整筒の傾斜面はなめらかに変化するので、トルク調整筒の回動時において、トルク調整筒の回転力は弾性部材の圧縮力には大きく左右されず、さほどの力をかけなくてもよいので、握力が弱い作業者にとっても容易にトルク調整筒の回動を行なうことができる等の効果を奏する。

【提出日】平成４年６月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】また、上述した特公昭５７−６１５５４号に係る構成のものでは、ロック状態（ばねを圧縮させた状態）で保持した際には、クラッチ板が平坦部の凹溝にはまり込んでいるため、クラッチ板がこの凹溝を乗り越えるためには、保持した状態ではばねを十分に圧縮した状態とすることができないため、最大トルクの設定が困難であるといった問題点がある。また、支持部材を回転させる力はクラッチばねが圧縮されている時と、圧縮されていない時とで大きく異なり、回す力が不均一であるといった問題点がある。さらに、圧縮されている時にはクリック感があるものの、圧縮されていない時にはクリック感がないため、所定のポジションに位置したか否かの判断が困難であるといった問題点がある。さらに、クラッチ板の支持爪が傾斜面の平坦部にクラッチばねで強く押しつけられており、この状態で支持部材を回転させると、支持爪は平坦部に強く押しつけられた状態で平坦部を乗り越えることになる。ここで、一般には、支持部材は樹脂で、クラッチ板は鋼板で製造されているために、傾斜角の平坦部は摩耗、変形を起こし、耐久性に欠けるといった問題点がある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】また、クラッチ調整ハンドル４４のフランジ部４４ｄに形成された凹部４４ａを複数個適所に設けたことによって、クラッチ調整ハンドル４４の回転角度を多段階に設定することができ、しかも、この回転角度の設定がクラッチ調整ハンドル４４と鋼板で形成した位置決め板５０との間で行なわれるので、位置決め板５０の凸部５０ｃを半径方向に長く形成したことにより、凹部４４ａとの接触状態を線接触とすることができ、凹部４４ａ、凸部５０ｃの摩耗、変形等を防止することができるとともに、耐摩耗性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案におけるトルク調整装置を備えた電動ド
リルの全体断面図である。

【図２】本考案におけるトルク調整装置の部分拡大断面
図である。

【図３】内歯歯車の正面図および断面図である。

【図４】クラッチケースの正面図および断面図である。

【図５】クラッチ調整ハンドルの正面図および断面図で
ある。

【図６】クラッチ調整ハンドルの凹部の断面図である。

【図７】クラッチ板の正面図および側面図である。

【図８】位置決め板の正面図および側面図である。

【符号の説明】

１８スプライン軸（スピンドル）４２クラッチケース（軸受クラッチケース）４３ハウジング４４クラッチ調整ハンドル（トルク調整筒）４４ａ凹部（クリック機構）４４ｂ傾斜面４４ｄフランジ部４５クラッチ板（トルク調整板）４７ばね（弾性部材）５０位置決め板５０ｃ凸部（クリック機構）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】駆動源の回転力をスピンドルに伝達する
ためのクラッチ機構の動作を調節するトルク調整装置に
おいて、ハウジングの開口部に筒状のトルク調整筒の一端側が回
動可能に設けられ、このトルク調整筒内に上記スピンド
ルを軸支する軸受クラッチケースが収納され、上記トル
ク調整筒の内周部には周方向に高さが異なる複数個の傾
斜面が形成され、この傾斜面にはトルク調整板が支持さ
れ、このトルク調整板と上記クラッチ機構との間に弾性
部材が介在せしめられ、上記トルク調整筒の他端側には
上記軸受クラッチケースの端面に設けられた位置決め板
が当接しており、この位置決め板と上記トルク調整筒の
他端部とにはクリック機構が形成されていることを特徴
とするトルク調整装置。