JPH1119879A - ねじ締め機のクラッチ - Google Patents
ねじ締め機のクラッチInfo
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- JPH1119879A JPH1119879A JP9174151A JP17415197A JPH1119879A JP H1119879 A JPH1119879 A JP H1119879A JP 9174151 A JP9174151 A JP 9174151A JP 17415197 A JP17415197 A JP 17415197A JP H1119879 A JPH1119879 A JP H1119879A
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- spindle
- compression spring
- rotation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
- B25B23/141—Mechanical overload release couplings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
ている駆動ギヤのクラッチ歯に、回転していないスピン
ドルのクラッチ歯を噛み合わせる構成であったので、噛
み合い時の衝撃が大きく、このためにクラッチの耐久性
が損なわれる問題があった。そこで、本発明では、耐久
性のよいクラッチを提供する。 【解決手段】 スピンドル20を圧縮ばね23に抗して
軸方向に後退させると、クラッチ歯30,31,32が
噛み合って駆動ギヤ9の回転がスピンドル20に伝達さ
れるクラッチCであって、スピンドル20が後退してス
トッパ24から離れると、該スピンドル20が圧縮ばね
23を介して駆動ギヤ9に追従して回転し、回転しつつ
駆動ギヤ9のクラッチ歯30、31に噛み合わせる構成
とする。
Description
ラッチに関する。
ンドルを軸方向に後退させると、クラッチ歯が噛み合っ
て駆動側の回転がスピンドルに伝達される構成となって
いるが、従来の構成ではクラッチ歯が噛み合う直前では
スピンドルは回転しておらず、クラッチ歯が噛合い始め
た後にスピンドルが回転する構成となっていた。
における従来のクラッチは、回転していないスピンドル
側を、回転している駆動側に噛み合わせる構成であった
ため、噛合い時にクラッチ歯に付加される衝撃が大き
く、このためクラッチ歯ひいては当該クラッチの耐久性
がよくないという問題があった。
もので、ねじ締め機において噛合い時にクラッチ歯に付
加される衝撃を低減して耐久性の高いクラッチを提供す
ることを目的とする。
のクラッチは、スピンドルを圧縮ばねに抗して軸方向に
後退させると、クラッチ歯が噛み合って駆動側の回転が
前記スピンドルに伝達されるクラッチであって、前記ス
ピンドルと前記駆動側との間に、一定以上の回転抵抗を
付加すると滑る回転伝達手段を介装し、前記スピンドル
は、軸方向前進端位置では前記一定以上の回転抵抗が付
加されて回転が阻止され、軸方向に後退して前記回転抵
抗が解除されると前記回転伝達手段により回転しつつ、
前記クラッチ歯が噛み合う構成としたことを特徴とす
る。
い場合にはスピンドルが圧縮ばねにより軸方向前進端に
位置し、この位置では一定以上の回転抵抗が付加されて
スピンドルの回転が阻止されている。なお、この前進端
位置では、一定以上の回転抵抗が付加されているので、
回転伝達手段は滑っている。
ルを軸方向に後退させると、上記回転抵抗が解除されて
スピンドルは回転可能な状態となる。一方、一定以上の
回転抵抗が解除されるので、回転伝達手段を介して駆動
側の回転がスピンドルに伝達され、これによりクラッチ
歯が噛み合う以前にスピンドルが回転し始める。このこ
とから、クラッチ歯が噛み合い始める時点では、スピン
ドルが駆動側とほぼ同じ速度で回転しているため、従来
のような大きな衝撃を伴うことなくクラッチ歯は噛合
い、これによりクラッチの耐久性を向上させるとができ
る。
のクラッチであって、回転伝達手段は、圧縮ばねの一端
をスピンドルに対して、他端を駆動側に対して、一定以
上の回転抵抗が付加されると滑る状態で係合させた構成
としたことを特徴とする。
ている圧縮ばねを利用する構成であり、別途特別の部材
を必要としないので、コストアップを招くことなく、請
求項1記載の構成に係る作用効果を得ることができる。
する係合状態は、その付勢力により両端面をスピンドル
および駆動側に押し付けることによって得る構成とする
他、これに加えてその捩じれ方向の抵抗によっても両者
間の回転方向の係合状態を得る構成としてもよい。後者
の場合は、圧縮ばねの両端部の内外径の寸法を精度よく
設定し、その一端をスピンドルの回転軸線に沿って内径
を精度よく形成した例えば円形孔に適度な力で圧入し、
他端を駆動側の回転軸線に沿って外径を精度よく形成し
た例えば軸部に適度な力で嵌め付けることにより、当該
圧縮ばねの両端をスピンドルおよび駆動側に対して回転
方向に係合させることができる。
〜図8に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る
クラッチCを備えたねじ締め機1の全体を示している。
このねじ締め機1は、D型ハンドル2を有する本体部3
と、この本体部3の先端(図示下部)に装着したねじ送
り装置4を備えている。
ガ2aを引き操作すると、内蔵モータ5が起動する。内
蔵モータ5の回転は、ピニオンギヤ6、ベベルギヤ7、
中間ギヤ8を経て駆動ギヤ9に伝達される。駆動ギヤ9
は支軸10に固定されており、支軸10はその下端側を
スピンドル20により、上端側を軸受11により回転可
能かつ軸方向へ移動可能に支持されている。軸受11と
駆動ギヤ9との間にはスラスト軸受12が介装されてい
る。このスラスト軸受12に対しても支軸10は軸方向
移動可能となっている。駆動ギヤ9とスピンドル20と
の間に噛合い型式のクラッチCが構成されている。
示されている。駆動ギヤ9の下面には、クラッチ歯30
〜30が同一円周上に周方向一定の間隔をおいて形成さ
れ、各クラッチ歯30,30間には、クラッチピン31
が下方へ突き出し状かつ傾動可能に配置されている。こ
のクラッチピン31はほぼ半球体をなす頭部31aと、
この頭部31aの下面から突き出す係合ピン部31bを
備えている。頭部31aは、駆動ギヤ9の上面に形成し
た半球状の受け孔9aに移動可能に嵌め込まれ、係合ピ
ン部31bは受け孔9aに貫通して形成した挿通孔9c
に挿通されている。挿通孔9cの、駆動ギヤ9の回転方
向後ろ側(図4〜図8において右側)には逃がし凹部9
bが形成されており、これにより当該クラッチピン31
が駆動ギヤ9の回転方向後ろ側に傾動可能となっている
(図6、図7参照)。
係合ピン部31bが傾斜しない状態では、頭部31aの
上面は当該駆動ギヤ9の上面と面一に位置するため駆動
ギヤ9の上面はスラスト軸受12に当接している。一
方、図3、図6および図7に示すように係合ピン部31
が傾斜すると、頭部31aの角部が駆動ギヤ9の上面か
らはみ出され、このはみ出し部分がスラスト軸受12に
突き当てられることにより、当該駆動ギヤ9が支軸10
と一体となって下方へ移動する。このため、図では、駆
動ギヤ9とスラスト軸受12との間に隙間Lが発生して
いる。クラッチCの噛合い過程におけるこのクラッチピ
ン31の動作については後述する。
0の下側ほぼ半分は駆動ギヤ9から下方へ突き出され、
この突き出された部分は、スピンドル20の上面中心に
形成した支持孔20bにガタ付きなくかつ軸方向移動可
能に挿入されている。
段付きピン部10aが形成されており、この段付きピン
部10aとスピンドル20の支持孔20bの底面との間
には圧縮ばね23が介装されている。この圧縮ばね23
により支軸10が図示上方に付勢され、ひいては駆動ギ
ヤ9がスラスト軸受12に押し付けられる方向に付勢さ
れている。従って、上記クラッチピン31の傾動はこの
圧縮ばね23に抗してなされ、かつ圧縮ばね23により
クラッチピン31は傾斜しない直立姿勢に保持されるよ
うに付勢されている。
ピン部10aに対して、また圧縮ばね23の下端部は支
持孔20bの底部に対してそれぞれ軸回りの回転につい
て一定の抵抗が付与される程度に圧入されており、この
ために圧縮ばね23の内径と段付きピン部10aの外
径、および圧縮ばね23の外径と支持孔20bの内径が
精度よく設定されている。このように、圧縮ばね23の
両端が一定の力で圧入されていること、又圧縮ばね23
の付勢力によりスピンドル20と支軸10との間には回
転方向の摩擦力が作用することにより、スピンドル20
が回転について何ら規制を受けない状態では、スピンド
ル20は圧縮ばね23の捩り抵抗を介して支軸10ひい
ては駆動側に追従して回転する。このことから、本実施
形態における圧縮ばね23が、特許請求の範囲に記載し
た回転伝達手段に相当する。
24に押し付けられて、上記圧入力および摩擦力に勝る
回転抵抗を受ける状態では、圧縮ばね23の下端部と支
持孔20bの内周面との間、若しくは圧縮ばね23の上
端部と段付きピン部10aの外周面との間、あるいは圧
縮ばね23の端部と支持孔20bの底面若しくは段付き
ピン部10aの段付き面との間で滑りを生ずるため、駆
動側の動力はスピンドル20に伝達されず、従ってスピ
ンドル20は回転しない。
した部分には、面取り部10bおよび周方向の溝部10
cが形成されており、これにより支持孔20bの外部に
注油された潤滑油が内部にも容易に注油されるようにな
っている。支持孔20bの内部が容易に注油されること
により、支持孔20bに対する支軸10の良好な摺動性
が確保されるとともに、上記したように圧縮ばね23の
両端部と、支持孔20b若しくは段付きピン部10aと
の間での滑りがスムーズになされるようになっている。
部20aが形成され、このフランジ部20aの上面に
は、上記クラッチ歯30およびクラッチピン31に対応
してクラッチ歯32〜32が形成されている。
体部3のハウジング3aに回転可能かつ軸方向移動可能
に支持されている。しかしながら、スリーブ21の上面
にはリング状のストッパ24(ゴム製)が取付けられて
おり、このストッパ24にスピンドル20のフランジ部
20aが、上記圧縮ばね23の付勢力により押し付けら
れると、スピンドル20は回転について一定の抵抗を受
け、この時上記したようにスピンドル20の回転が阻止
される。一方、ねじ締め動作に伴ってスピンドル20が
図示上方に後退し、これによりフランジ部20aがスト
ッパ24から離間すると、スピンドル20の回転抵抗は
なくなるので、スピンドル20は上記したように圧縮ば
ね23の捩り抵抗を介して駆動側に追従して回転する。
後退してそのフランジ部20aがストッパ24から離間
すると駆動側に追従して回転し始め、その後回転しつつ
さらに後退すると、クラッチCが噛み合う。従って、ク
ラッチCの噛合いは、駆動ギヤ9およびスピンドル20
がともに回転する状態でなされる。以下、クラッチCの
噛合いについて説明する。
いない状態であり、スピンドル20のフランジ部20a
と駆動ギヤ9は圧縮ばね23により離れており、駆動ギ
ヤ9(駆動側)はトリガ2aの引き操作により図示矢印
方向に回転している(以下同じ)。この時、クラッチピ
ン31は圧縮ばね23の間接的作用により直立姿勢に位
置している。この状態から当該ねじ締付け機1を押し下
げ操作すると、上記したようにスピンドル20のフラン
ジ部20aがストッパ24から離間し、これによりスピ
ンドル20が駆動側に追従して回転し始める。
つつ、当該ねじ締付け機1の押し下げ操作によりさらに
後退すると、図5に示すようにスピンドル20のフラン
ジ部20aが駆動ギヤ9に押し付けられ、これによりス
ピンドル20側のクラッチ歯32〜32が、駆動ギヤ9
側のクラッチ歯30とクラッチピン31との間に入り込
む。これと同時に駆動ギヤ9が図6に示すようにフラン
ジ部20aに対して回転方向に変位し、従ってスピンド
ル20側のクラッチ歯32が図示右方の回転方向後ろ側
へ相対的に変位することによりクラッチピン31が回転
方向後ろ側へ一定角度傾動し、これによりクラッチピン
31、クラッチ歯30とスピンドル20のクラッチ歯3
2が相互に噛み合い、この時点で、駆動ギヤ9の回転駆
動力がスピンドル20に直接伝達されて、ねじ締めが行
われる。
2がクラッチピン31およびクラッチ歯30に噛み合う
時点において、スピンドル20は駆動ギヤ9に追従して
回転しているので、その噛合い時の衝撃は、スピンドル
を停止させたまま噛み合わせる構成に比して格段に低減
され、これによりクラッチ歯30,32およびクラッチ
ピン31の耐久性を大幅に向上させることができる。
クラッチ歯32のクラッチピン31およびクラッチ歯3
0に対する噛合い深さが徐々に浅くなり、最終的にそれ
らの噛合いが外れる。クラッチピン31からクラッチ歯
32が外れると、図8に示すようにこのクラッチピン3
1は圧縮ばね23の間接的作用により即座に直立姿勢に
戻され、従って駆動ギヤ9は圧縮ばね23の付勢力によ
り距離Lだけ後退してスラスト軸受12に押し付けられ
る。このため、クラッチピン31からクラッチ歯32が
外れた瞬間にクラッチピン31、クラッチ歯30とクラ
ッチ歯32との間に適正な隙間が発生し、これにより当
該噛合いクラッチCは静かに空転する(サイレントクラ
ッチ)。
下端には、ねじ締め用のドライバビット22が下方へ突
き出し状に装着されている。このドライバビット22は
ねじ送り装置4の内部に至っている。
作に連動して、装填したねじ連結帯(図示省略)を1ピ
ッチ(ねじ1本分)づつ送って、ドライバビット22の
下方にねじを1本づつ供給するためのもので、本発明の
実施にあたり特に変更を要しないが、以下簡単に説明す
る。図中40は、上記スリーブ21を介して本体部3の
下端に下方へ突き出し状に取り付けたケースであり、こ
のケース40の内部にはフィーダボックス41が上下動
可能に内装されている。ケース40の上面とフィーダボ
ックス41の上面との間には圧縮ばね42が介装されて
いるため、フィーダボックス41は下方へ突き出す方向
に付勢されている。なお、ケース40に対するフィーダ
ボックス41の下降端は図示省略したストッパにより規
制されている。
1ピッチづつ送るラチェットホイール43と、ラチェッ
トホイール43のギヤ部(図では見えていない)と噛み
合う中間ギア44と、この中間ギヤ44に対して図示反
時計回り方向の回転についてのみ係合し、これにより中
間ギヤ44を図示反時計回り方向へ一定角度づつ回転さ
せるラチェットアーム45と、中間ギヤ44の図示時計
回り方向への逆転を阻止するための逆止爪47を備えて
いる。ラチェットアーム45の先端に取り付けたガイド
ローラ45aは、ケース40の側壁に形成した下端付近
が略く字状に屈曲したガイド溝46に係合されている。
がケース40に対して上動し始めると、ラチェットアー
ム45のガイドローラ45aがガイド溝46の傾斜部を
移動するので、ラチェットアーム45が図示反時計回り
方向に一定角度だけ揺動し、これにより中間ギヤ44が
同じ角度だけ同じ方向に回転する。中間ギヤ44が回転
することにより、ラチェットホイール43が時計回り方
向に一定角度だけ回転する。ラチェットホイール43の
周囲には複数の爪部43a〜43aが一定間隔をおいて
形成されており、ねじ連結帯はこの爪部43a〜43a
が係合された状態にセットされている。このため、ラチ
ェットホイール43が時計回り方向に一定角度だけ回転
すると、ねじ連結帯が1ピッチだけ図示左方へ送られ、
これによりドライバビット22の下方にねじが1本づつ
供給される。
aがガイド溝46の直線部に至ると、ラチェットアーム
45は揺動しないので、以後、本体部3の押し下げ操作
に伴うフィーダボックス41の相対的な上動により、ね
じの頭部にドライバビットの先端がセットされる。その
後、さらに本体部3を押し下げることにより、ねじの先
端がねじ締付け材に当接するとともに、ドライバビット
22およびスピンドル20が相対的に図示上方へ後退す
る。
うにそのフランジ部20aがストッパ24から離間して
回転抵抗がなくなるので、この時点でスピンドル20が
圧縮ばね23を介して駆動側と一体で回転し始める。駆
動側と一体で回転しつつ、本体部3の押し下げ操作に伴
ってスピンドル20がさらに後退すると、図3に示すよ
うにクラッチCが噛み合う。クラッチCが噛み合うと、
駆動側の回転が、上記のように圧縮ばね23を介するこ
となく、クラッチ歯30とクラッチ歯32との噛合い、
およびクラッチピン31とクラッチ歯32との噛合いに
より直接スピンドル20に伝達され、これによりスピン
ドル20ひいてはドライバビット22が所定のトルクで
回転してねじの締め付けが開始される。
げ操作することにより進行し、このときフィーダボック
ス41がケース40に対して引き続き上動する。こうし
てねじの締付けが完了した後、本体部3の押し下げ操作
を止めて上方へ持ち上げると、フィーダボックス41が
圧縮ばね42により下方へ相対移動する。この下動の過
程において、ガイドローラ45aがガイド溝46の直線
部から傾斜部に至ると、ラチェットアーム45が図示時
計回り方向に戻される。しかしながら、中間ギヤ44は
逆止爪47によりその逆転が阻止されているので、ラチ
ェットアーム45が時計回り方向に回転しても、同方向
には回転しない。
のねじ締め動作に連動してねじを1本づつドライバビッ
ト22の下方に供給し、これにより作業者によるねじの
セット操作を全く必要とすることなく連続的にねじ締め
を行うことができるようになっている。
るストッパカムであり、このストッパカム48に、フィ
ーダボックス41の上面に取り付けたストッパプレート
50を当接させることにより、当該フィーダボックス4
1のストロークが規制される。ストッパカム48は調整
ダイヤル49により回転させることができ、これにより
フィーダボックス41のストロークを微調整でき、ひい
てはねじの締め込み深さを微調整できるようになってい
る。
ラッチCによれば、ねじ締めを行うべくねじ締め機1を
押し下げ操作して、スピンドル20を軸方向に後退させ
ると、スピンドル20のフランジ部20aがストッパ2
4から離間してその回転抵抗が解除されるので、スピン
ドル20は回転可能な状態となる。一方、スピンドル2
0と駆動ギヤ9との間には、回転伝達手段としての圧縮
ばね23が介装されているので、スピンドル20の回転
抵抗が解除されるとスピンドル20が駆動ギヤ9に追従
して回転し始める。従って、クラッチ歯30、クラッチ
ピン31にクラッチ歯32が噛み合い始める時点では、
スピンドル20が駆動ギヤ9とほぼ同じ速度で回転して
いるため、従来のような大きな衝撃を伴うことなくクラ
ッチ歯30、クラッチピン31およびクラッチ歯32は
滑らかに噛合い、これにより当該クラッチCの特にクラ
ッチピン31〜31の耐久性を向上させるとができる。
ドル20が圧縮ばね23により軸方向前進端に位置して
ストッパ24に押し付けられることにより一定以上の回
転抵抗が付加されているので、当該スピンドル20の回
転は阻止されており、この時圧縮ばね23の一端部若し
くは両端部は支持孔20bの内周面若しくは支軸10の
段付きピン部10aに対して滑っている。
動ギヤ9から離間させる方向に付勢する機能を有するも
ので、この機能を有する圧縮ばねは従来より用いられて
いる。例示したクラッチCは、別途新たな部材を追加す
るのではなく、既に用いられている部材に別の機能を付
加することにより大きなコストアップを招くことなく上
記作用効果を得ることに特徴がある。
て実施することができる。例えば、回転伝達手段として
圧縮ばね23を利用する構成を例示したが、別途専用の
部材を追加して回転伝達手段とすることもできる。
イレントクラッチに適用した場合を例示したが、クラッ
チ歯の噛合いのみで回転を伝達する通常の噛合いクラッ
チに適用することもできる。
の全体側面図である。本図では、当該ねじ締め機のハウ
ジングの一部が破断されて、本体部の内部構造の一部が
見えている。又、ねじ送り装置の内部構造も見えてい
る。
動ギヤ、スピンドル等は縦断面で示されている。
チピンは図面手前側に傾斜して見えている。
図である。本図は、両者が噛合い状態にない段階を示し
ている。
図である。本図は、駆動ギヤにフランジ部が当接した段
階を示している。
図である。本図は、クラッチピンが傾斜して両者が噛み
合った段階を示している。
図である。本図は、ねじ締め機の押し下げ操作を止め
て、駆動ギヤからフランジ部が離間し始めた段階を示し
ている。
図である。本図は、クラッチピンが直列姿勢に戻されて
駆動ギヤとフランジ部が離れた段階を示している。
Claims (2)
- 【請求項1】 スピンドルを圧縮ばねに抗して軸方向に
後退させると、クラッチ歯が噛み合って駆動側の回転が
前記スピンドルに伝達されるクラッチであって、前記ス
ピンドルと前記駆動側との間に、一定以上の回転抵抗を
付加すると滑る回転伝達手段を介装し、前記スピンドル
は、軸方向前進端位置では前記一定以上の回転抵抗が付
加されて回転が阻止され、軸方向に後退して前記回転抵
抗が解除されると前記回転伝達手段により回転しつつ、
前記クラッチ歯が噛み合う構成としたことを特徴とする
ねじ締め機のクラッチ。 - 【請求項2】 請求項1記載のクラッチであって、回転
伝達手段は、圧縮ばねの一端をスピンドルに対して、他
端を駆動側に対して、一定以上の回転抵抗が付加される
と滑る状態で係合させた構成としたことを特徴とするね
じ締め機のクラッチ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17415197A JP3628486B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ねじ締め機のクラッチ |
| US09/107,985 US5947210A (en) | 1997-06-30 | 1998-06-30 | Power screwdriver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17415197A JP3628486B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ねじ締め機のクラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119879A true JPH1119879A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3628486B2 JP3628486B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=15973580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17415197A Expired - Fee Related JP3628486B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ねじ締め機のクラッチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5947210A (ja) |
| JP (1) | JP3628486B2 (ja) |
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