JP2002337062A - 回転出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、ロック機構を備えた回転出力装置
であって、駆動を停止して回転出力を停止したとき、出
力側の慣性による回転で生じる衝撃音や衝撃負荷を低減
し、同時に、ロック作用を常時円滑に行わせることので
きる回転出力装置の提供を目的とする。 【解決手段】この発明は、回転駆動部材と回転出力部材
とを、回転力が伝達されない遊び角を形成して回転力が
伝達されるように接続した出力伝動機構と、上記回転出
力部材側からの正転または逆転をロック操作部材でロッ
ク部材を固定部材に圧接してロックし、前記回転駆動部
材側からの正転または逆転で上記ロック部材のロックを
解除し得るロック機構とを備え、前記回転駆動部材側と
回転出力部材側との間に、該両部材の相互を所定の規制
位置に付勢力で規制する規制手段を介装した回転出力装
置であることを特徴とし、駆動を停止したとき、回転出
力部材側の慣性による回転に規制手段の付勢力が制動お
よび緩衝の作用を付与して、急激な停止に伴う衝撃およ
び衝撃音の発生がなく、静かに停止させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、例えば、伝動ド
ライバのような電動工具において、モータを停止制御し
てその出力軸を停止させたとき、該出力軸をロックする
ことができるような回転出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例の電動工具において、モー
タを停止制御したときその出力軸をロックする機能を備
えたものとしては、例えば、特公平６−５３３５０号公
報に開示の回転工具がある。

【０００３】しかし、この従来技術の工具は、駆動力を
入力する入力軸部材の円周上に形成した突起と、回転力
を出力する出力軸の円周上に形成した突起とを、所定角
度内の遊びを持って連結状態となし、この遊び角内の両
突起間に、正回転方向および逆回転方向に対応させた一
対を１組とするのローラと、上述の正回転方向と逆回転
方向に対応させて楔効果でロックする一対１組の楔効果
傾斜面を出力軸側に形成してロック機構を構成してい
る。

【０００４】この従来機構では、入力軸部材からの回転
力の伝達は、ロック機構のロック状態を解除しながら入
力軸部材側の突起、ローラ、出力軸側の突起へと駆動力
を出力軸に伝達して、正または逆の回転力を伝達し、入
力軸部材の回転を停止させて出力軸を手動などで正また
は逆の方向に遊び角分を回動させると、上述のローラが
回転方向に対応する楔効果傾斜面に噛み込んで楔効果に
より回転がロックされる。

【０００５】したがって、入力軸部材の駆動を停止させ
ると、出力軸はロックし得る状態になるが、しかし、こ
のロックは出力軸の遊び角分の正または逆の回転を行う
ことにより作用するので、この遊び角分の回転により次
ぎの問題点が生じる。

【０００６】すなわち、上述の出力軸に回転負荷の高い
ツール、例えば、ホールソーやその他の円盤状回転体を
チャックを介して取付けて作業を行うとき、前述のよう
にモータを停止制御して入力軸部材の駆動を停止し出力
軸の回転を止めると、ツールがその慣性で回転を続けよ
うとするので、ツールが遊び角分回転された後、ロック
が作用してツールの回転も停止しようとするが、ツール
側からの回転が制動させることなく、急にロックされて
停止されることにより、ロック部材（前述のローラ）と
これに接する部材（前述の入力軸部材側の突起、出力軸
側の突起）とに衝撃が生じ、これらの部材に大きな衝撃
負荷がかかる共に、大きな衝撃音が発生する。

【０００７】また、上述のように急激に停止すると、そ
の反動で該ロックを外してツールは逆方向に遊び角分回
転し、この逆転方向側の楔作用でまたロックが作用する
ことになるが、しかし、上述のツールに生じる慣性が大
きいと上述の正逆転の回動が複数回続けられて出力軸に
正逆回転を繰返すチャタリング現象が生じ、この現象は
ツールの慣性が大きいことによって、衝撃的に生じるの
で、大きな衝撃音によるチャタリングの発生と共に、内
部構成要素の破損や損傷を招来する問題点となる。

【０００８】また、前述の従来機構では、入力軸部材か
らの回転力の伝達が、前述したように、入力軸部材側の
突起、ローラ、出力軸側の突起へと伝達されて、ローラ
が突起に押圧されるので、これらのローラや突起がグリ
スなどの油性分の粘度が経年使用により増して接着しや
すい状態になると、ローラの押圧を解除した状態でもロ
ーラが突起に固着した状態になり、該ローラがロックの
作用する位置に移動しなくなり、ロックが作用しない問
題点となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ロック機
構を備えた回転出力装置であって、駆動を停止して回転
出力を停止したとき、出力側の慣性による回転で生じる
衝撃音の発生をなくし、また、衝撃負荷を低減し、同時
に、ロック作用を常時円滑に行わせることのできる回転
出力装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、回転駆動力
を出力する回転駆動部材と、該回転駆動部材の駆動を受
けて回転力を出力する回転出力部材とを、同軸芯上で相
互の回転方向に所定の角度分回転力が伝達されない遊び
角を形成して回転力が伝達されるように接続した出力伝
動機構と、前記回転出力部材と該部材の外周部に位置し
て回転を固定した固定部材とを半径方向に所定間隔を隔
てて対設し、これら回転出力部材と固定部材との間に、
上記回転出力部材側からの正転または逆転を当該ロック
部材が固定部材に圧接されることによりロックするロッ
ク部材と、上記回転出力部材側からの正転または逆転で
上記ロック部材を固定部材に圧接操作するロック操作部
材と、前記回転駆動部材側からの正転または逆転で上記
ロック部材の圧接状態を解除しロック解除し得るリリー
ス部材とを介装して形成したロック機構とを備え、前記
回転駆動部材側と回転出力部材側との間に、該両部材の
相互を所定の規制位置に付勢力で規制する規制手段を介
装した回転出力装置であることを特徴とする。

【００１１】上述の構成によれば、回転駆動部材側の駆
動を停止して、回転出力部材の回転を停止したとき、回
転出力部材側に生じる慣性で該回転出力部材が回転を続
けようとするも、この回転力に規制手段の付勢力が制動
および緩衝の作用を付与して、規制位置に規制するの
で、急激な停止に伴う衝撃および衝撃音の発生がなく、
静かに停止させることができる。

【００１２】さらに、上述の回転出力部材に生じた慣性
が規制手段の付勢力より大きい場合であって、一旦規制
された規制位置を飛び出したとしても、その慣性による
回転力には依然として規制手段の付勢力による制動およ
び緩衝の作用が働いているので、回転出力部材の慣性に
よる回転が早期に減衰されて規制位置に規制され、チャ
タリングの発生なく、静に停止される。

【００１３】さらに、この発明は、前述の出力伝動機構
と、ロック機構とを備え、上記ロック機構のロック操作
部材を前記回転出力部材に対して前記出力伝動機構の遊
び角より小さい第２の遊び角を持たせて嵌着し、上記ロ
ック操作部材と前記回転出力部材との間に、ロック操作
部材を正転と逆転とに対応して前記ロック部材を操作す
る範囲の中間位置に付勢力で規制する規制手段を設けた
回転出力装置であることを特徴とする。

【００１４】上述の構成によれば、回転駆動部材側の駆
動を停止して、回転出力部材の回転を停止したとき、回
転出力部材側に生じる慣性で該回転出力部材が回転を続
けると、ロック操作部材が回転方向側に対応するロック
部材を操作して回転出力部材の回転をロックする。さら
に、このロック時の慣性（または衝撃）はロック操作部
材を位置規制している規制手段の付勢力により制動し緩
衝するので、急激な停止に伴う衝撃および衝撃音の発生
がなく、静かに停止させることができる。

【００１５】さらに、上述のロックで生じる慣性（また
は衝撃）が規制手段の付勢力より大きい場合であって、
規制位置を飛び出したとしても、その慣性による回転力
には依然として規制手段の付勢力による制動および緩衝
の作用が働いているので、回転出力部材の慣性による回
転が早期に減衰されて規制位置に規制され、静かに停止
される。

【００１６】実施の形態として、回転駆動部材をモータ
出力を減速する遊星歯車減速機構の終段の回転体で構成
することができ、また、回転出力部材を軸状に形成する
ことができる。また、ロック機構の固定部材をリング状
に形成することができる。

【００１７】実施の形態として、前述のロック機構にお
いて、ロック部材およびロック操作部材によるロック作
用部分を複数組形成することができる。

【００１８】また、前記ロック部材を、前記回転出力部
材側からの正転と逆転とに対応させた一対を１組とする
回転体（金属製であってローラ状、円柱状、球状）で形
成し、前記ロック操作部材を、前記回転出力部材側から
の正転と逆転とに対応させて楔効果で回転方向に対応す
る上記回転体を固定部材に圧接する正転と逆転とに対応
させた一対の楔傾斜面を備えた部材で形成することがで
きる。

【００１９】また、前記ロック部材を、固定部材を圧接
するブレーキシューで形成し、前記ロック操作部材を、
前記回転出力部材側からの正転または逆転で上記ブレー
キシューを固定部材に圧接操作する操作カム面を備えた
部材で形成することができる。

【００２０】実施の形態として、前記規制手段を、回転
駆動部材と連動するリリース部材と、回転出力部材との
間に形成し、上記リリース部材には所定の規制位置に規
制凹部を形成し、これと対向する回転出力部材側から上
記規制凹部を付勢力で付勢して位置規制することができ
る。

【００２１】また、前記規制手段を、回転駆動部材の終
段端面部と、回転出力部材との間に形成し、上記終段端
面部には所定の規制位置に規制凹部を形成し、これと対
向する回転出力部材側から上記規制凹部を付勢力で付勢
して位置規制することができる。

【００２２】実施の形態として、前記規制手段の規制位
置を、前記出力伝動機構の遊び角内の端部に対応する位
置側、または、前記ロック部材がロック解除された位置
に対応する位置側に設定することができ、さらに、遊び
角内の中間点に設定することもできる。

【００２３】また、前記規制手段の付勢力を付与する手
段を、スナップリングの外周面から円周方向に延出して
付勢力を設定したスナップアームで形成すると共に、該
スナップアームの延出方向を相反する方向にした２組の
スナップアームを１つの規制凹部に係合して形成するこ
とができる。この構成によれば、規制手段の正転側と逆
転側とに対応する緩衝動作（スナップアクション）を同
一の条件にすることができる。

【００２４】実施の形態として、前記ロック部材を、該
ロック部材が作用する直前の位置で、ロック解除側への
弾性変位を許容する支持部材で支持することができ、こ
の支持部材をピアノ線材、または合成樹脂、金属板など
による材料で弾性が生じるように形成することができ
る。この構成によれば、ロック作用時の衝撃を支持部材
側でも緩衝することができる。

【００２５】実施の形態として、ロック機構の前記固定
部材を固定する固定手段に緩衝部材を介装して固定する
ことができる。この構成によれば、ロック作用時の衝撃
を固定手段側でも緩衝することができる。

【００２６】さらに、この発明の回転出力装置は、電動
工具の出力系に介装することができる他、回転出力を必
要とする装置に利用することができる。

【００２７】

【発明の作用・効果】この発明によれば、規制手段の付
勢力により、回転駆動部材や回転出力部材、および、回
転出力部材を介してロック機構のロック操作部材が所定
の位置に付勢力で規制される。

【００２８】これによって、回転出力部材に回転負荷の
高いツール、例えば、ホールソーやその他の円盤状回転
体をチャックを介して取付けて作業を行なって、例え
ば、モータを停止して、回転駆動部材の駆動を停止し、
回転出力部材の回転を止めたとき、回転出力部材がその
慣性で回転を続けようとするも、この慣性による回転力
に対して規制手段の付勢力が制動および緩衝の作用を付
与して、規制位置に規制するので、急激な停止に伴う衝
撃および衝撃音の発生がなく、消音されて静に停止させ
るとができる。

【００２９】さらに、上述の回転出力部材の慣性が規制
手段の付勢力より大きい場合であって、一旦規制された
規制位置を飛び出したとしても、この回転力には依然と
して規制手段の付勢力による制動および緩衝の作用が働
き続けているので、慣性による回転力が早期に減衰され
て規制位置に規制され、チャタリングの発生なく、消音
されて静に停止される。

【００３０】したがって、回転駆動部材の停止に伴う衝
撃や衝撃音の発生がなく、静に停止させることができ、
また、上述の衝撃に基づく内部構成要素の破損や損傷を
防止することができる。

【００３１】さらに、回転駆動部材と回転出力部材とに
よる出力伝動機構の回転力はロック機構には負荷として
かからないので、該ロック機構のロック部材がロック解
除側の部材に押圧されて固着されるようなことがなくな
り、ロック部材のロック作用を常時円滑に行わせること
ができる。

【００３２】

【実施の形態】この発明の一実施の形態を以下図面と共
に説明する。実施例は、ハンド式の電動工具に利用する
回転出力装置を示し、図１において、上述の回転出力装
置１０は正逆転するモータＭの出力側後段に形成され
る。

【００３３】上記モータＭのモータ軸１１には、遊星歯
車減速機構１２を接続し、該遊星歯車減速機構１２は、
サンギヤ１３と、該サンギヤ１３と噛合する遊星ギヤ１
４と、該遊星ギヤ１４を軸支したキャリア１５と、遊星
ギヤ１４と噛合するインターナルギヤ１６と、該インタ
ーナルギヤ１６を回動可能に保持する固定リング１７と
により構成し、これらは回転伝動系の伝動要素であっ
て、周知のように減速機能を有し、その減速出力はキャ
リア１５から出力される。

【００３４】また、前述のモータ軸１１は遊星歯車減速
機構１２のサンギヤ１３に回転を伝動するようにスプラ
イン嵌合などの嵌め合い構造を利用して接続している。

【００３５】上述の遊星歯車減速機構１２の後段側には
回転出力装置１０を構成し、該回転出力装置１０は、図
２にも示すように、遊星歯車減速機構１２のキャリア１
５からの出力を出力軸２８に伝達する出力伝動機構１０
Ａと、出力軸２８側からの正転または逆転をそれぞれロ
ックするロック機構１０Ｂとを備えている。

【００３６】上述の出力伝動機構１０Ａは、図５にも示
すように、キャリア１５と出力軸２８において、出力軸
２８にはその軸芯を挟んで対向する２箇所の周面を平行
な平面に形成して軸形連結部３１を形成し、これに対応
するキャリア１５の軸芯部には角２０度の遊び角αを持
って嵌合する孔形連結部３２を形成し、これらの連結部
３１，３２を嵌合させることにより、キャリア１５と出
力軸２８とは、遊び角α分の回転力が伝達されない遊び
を持って連結される。

【００３７】前述のロック機構１０Ｂは、図２、図３、
図４にも示すように、リリースリング２１、スナップリ
ング２２、２枚の支持リング２３，２３、楔ローラ２
４、ロックリング２５、ゴムリング２６、および固定リ
ング２７を備え、楔ローラ２４を除いて各要素はリング
状に形成されて同一の軸芯上に配設される。

【００３８】前述のリリースリング２１の背面には軸芯
を挟んで対象の位置にピン３３，３３を連設しており、
これらのピン３３，３３は前述したキャリア１５の対応
した位置に形成した連結孔３４，３４に係合することに
より、キャリア１５側の遊び角αと同期して回転され
る。

【００３９】なお、前述のリリースリング２１の中心部
にキャリア１５の孔形連結部３２と同一の孔形連結部を
形成して、これに出力軸２８の軸形連結部３１を嵌合さ
せている。

【００４０】前述のロックリング２５は、その軸芯部に
前述の出力軸２８の軸形連結部３１と遊びなく一致して
嵌合し出力軸２８と連動するための孔形連結部３５を形
成しており、また、外周部には３箇所の均等配置した位
置（角１２０度間隔の位置）に仕切り突起３６…を形成
しており、この仕切り突起３６…の円周方向両側には、
出力軸２８の正回転および逆回転に対応させて、突起３
６側を低くした楔傾斜面３７ａ…，３７ｂ…を形成して
いる。

【００４１】前述の楔ローラ２４は、ロール状をなし、
上述のロックリング２５の楔傾斜面３７ａ，３７ｂに対
応させて配置し、そのため該楔ローラ２４は正逆回転に
対応させた２個を一対として３組が使用され、この３組
に対応して前述の仕切り突起３６、楔傾斜面３７ａ，３
７ｂも形成される。

【００４２】また、楔ローラ２４の長さはロックリング
２５の幅（厚み）より長く形成して、その両端を前述し
た前後の支持リング２３，２３で支持する。

【００４３】そのために支持リング２３，２３のそれぞ
れの外周部には３箇所の均等配置した位置（角１２０度
間隔の位置）に支持突起３８…を形成しており、この支
持突起３８…の円周方向両側で前述の１対の楔ローラ２
４，２４を支持する。なお、支持リング２３，２３の中
心部は円形状に形成している。

【００４４】前述のゴムリング２６は、上述のように支
持された楔ローラ２４…の外側に接して、この摩擦抵抗
で個々の楔ローラ２４…に自転を付与する。

【００４５】前述の固定リング２７は上述のロックリン
グ２５および支持リング２３，２３が収納し得る内周面
３９を形成し、換言すれば、内周面３９とロックリング
２５（および出力軸２８）の外周面とは半径方向におい
て所定間隔を隔てて対向することになり、ロックリング
２５の一対の楔傾斜面３７ａ，３７ｂと上述の内周面３
９との間に前述の一対の楔ローラ２４，２４…が位置し
得る間隔であり、しかも、楔傾斜面３７ａ，３７ｂは楔
ローラ２４，２４が噛み込んで（圧接され）ロックされ
る位置と、該噛み込み位置（圧接位置、またはロック位
置）から外れてロック解除の位置に移動できる間隔に設
定される。

【００４６】なお、前述の支持リング２３，２３の支持
突起３８の円周方向の幅は、楔ローラ２４，２４がロッ
ク解除の位置で支持する幅に設定している。

【００４７】上述の楔ローラ２４，２４のロック解除を
行うリリース突起４１…は前述したリリースリング２１
の側面に連結形成している。

【００４８】すなわち、リリースリング２１の楔ローラ
２４，２４と対向する側には、３組の楔ローラ２４…に
対応させて３箇所の均等配置した位置（角１２０度間隔
の位置）に前述のリリース突起４１…を配設している。

【００４９】上述のリリース突起４１は、その円周方向
の各端面で対応する楔ローラ２４，２４を回転方向に押
圧してロック解除を行い、また、このロック解除の作用
は、前述したリリースリング２１と出力軸２８との遊び
角α内、ことに該遊び角αの両端部でロック解除の作用
が完了するようにリリース突起４１の円周方向の幅（ま
たは長さ）を設定している。

【００５０】上述のリリース突起４１…には、該リリー
ス突起４１が正回転または逆回転に対応するロック解除
の位置側にあるとき、これを付勢力で規制するための規
制手段を備えている。

【００５１】すなわち、上述のリリース突起４１の軸芯
側の面には正回転および逆回転に対応させて規制凹部４
２ａ，４２ｂを形成している。

【００５２】上述の規制凹部４２ａ，４２ｂには前述し
たスナップリング２２の規制凸部４３が設定された付勢
力で付勢した状態で係合するように設けている。

【００５３】上述の規制凸部４３は、スナップリング２
２の円周上の３箇所の均等配置した位置から同一方向の
円周方向に延出させて形成したスナップアーム４４…の
遊端部に形成し、さらに、規制凹部４２ａ，４２ｂがそ
れぞれロック解除の位置にあるとき係合するように相対
位置関係を設定しており、また、その付勢力はスナップ
アーム４４に生じる材料弾性で得ると共に、モータＭ側
の駆動力よりもやや小さい付勢力に設定している。な
お、上述の付勢力の設定は、モータＭを再起動したとき
規制凹部４２ａ，４２ｂの一方から他方に規制突起４３
の切換えを可能にするためである。

【００５４】また、上述のスナップリング２２の中心部
は、出力軸２８の軸形連結部３１と嵌合して一体的に回
転するよう連結部を形成している。

【００５５】図中、４５は蓋リングであって、固定リン
グ２７に嵌着することにより、固定リング２７に各構成
要素を収納して回転出力装置１０をユニット化する。前
述の遊星歯車減速機構１２にはトルクリミッタが構成さ
れている。

【００５６】図１、図６に示すように、前述の遊星歯車
減速機構１２において、インターナルギヤ１６は固定リ
ング１７に対して遊転可能に支持し、該インターナルギ
ヤ１６の外端は円周方向に連続する凹凸面５０を形成
し、これにボール５１を圧接してインターナルギヤ１６
を固定板５２側に押圧して、その回動を規制すること
で、トルクリミッタを構成している。

【００５７】上述のボール５１は円周上で複数個（例え
ば６個）がインターナルギヤ１６に対接し、該インター
ナルギヤ１６の外端と対向する位置には固定部材５３を
対接し、該固定部材５３の前述のインターナルギヤ１６
と対向する側であって、前述のボール５１と対応する位
置には収納穴５４を形成して前述のボール５１を押圧す
るためのスプリング５５を収納し、このスプリング５５
の外端は受け部材５６の支持ピン５７が挿入されて保持
されている。

【００５８】上述の固定部材５３の小径部分の外周部に
は角ネジによるネジ５８を形成し、このネジ５８にはナ
ット部材５９が螺合して、このナット部材５９の進退を
ボール６０、リング６１を介して前述の受け部材５６を
軸方向に移動させて、スプリング５５の弾性を調節する
ことで、前述のボール５１とインターナルギヤ１６の凹
凸面５０によるトルクリミッタのトルクを調整すること
ができる。

【００５９】なお、上述のナット部材５９は操作カバー
６２に対して、例えば、スプライン嵌合のように、軸方
向への摺動が許容された状態で回転が伝達されるように
接続し、操作カバー６２を回動操作することで、ナット
部材５９を回動操作することができる。また、固定板５
２、固定リング１７および固定部材５３は外ケース６３
に適宜の構成で一体的に連結して、固定状態に構成して
いる。

【００６０】そして、前述した回転出力装置１０の固定
リング２７は上述の固定部材５３に係止部６４を介して
係止されて回転が固定される。なお、係止部６４はピン
状体で形成して孔部に挿入するように構成することもで
きる。次ぎに前述した回転出力装置１０の作用を説明す
る。

【００６１】図４において、例えば、モータＭを正回転
させて遊星歯車減速機構１２のキャリア１５およびリリ
ースリング２１を回転方向Ｘに回転すると、リリース突
起４１の回転方向側の端面で対応する楔ローラ２４ａを
ロックリング２５の楔傾斜面３７ａのロック解除位置に
押し込む。一方、他方の楔ローラ２４ｂは固定リング２
７の内周面３９と接触されて、その接触抵抗で該楔ロー
ラ２４ｂは楔傾斜面３７ｂのロック解除位置に押し込め
られる。

【００６２】このようなロック解除がキャリア１５と出
力軸２８の遊び角α内で完了し、ロックが解除された後
は、キャリア１５の孔形連結部３２と出力軸２８の軸形
連結部３１が連動状態になるので、キャリア１５の駆動
力は出力軸２８に伝達されてこれを回転することができ
る。

【００６３】この時、リリース突起４１の規制凹部４２
ａにスナップアーム４４の規制凸部４３が係合して、リ
リースリング２１とロックリング２５とは、ロックが解
除された位置、または、遊び角αの一方の端部の位置
で、スナップアーム４４の付勢力で位置規制されること
になる。

【００６４】なお、上述の駆動時には、リリースリング
２１のリリース突起４１は楔ローラ２４ａをロック解除
の位置に押し込むに要する力が作用するのみであって、
該楔ローラ２４ａに大きな負荷がかかることはない。

【００６５】上述の状態でモータＭによる駆動を停止す
ると、キャリア１５と出力軸２８とは、上述のリリース
突起４１の規制凹部４２ａにスナップアーム４４の規制
凸部４３が係合して、スナップアーム４４の付勢力で位
置規制された状態のまま停止する。

【００６６】この時出力軸２８側に、ツールが取付けら
れて、該ツールの慣性がスナップアーム４４の付勢力よ
り小さい時は、該付勢力で制動および緩衝されて上述の
規制位置で静に停止ができる。

【００６７】また、上述のツールの慣性がスナップアー
ム４４の付勢力より大きい時は、慣性がスナップアーム
４４の付勢力に打ち勝って規制凸部４３が他方の規制凹
部４２ｂに係合されるが、この規制突起４３が先の規制
凹部４２ａとの係合が外れる時、その抵抗が制動作用お
よび緩衝作用となって慣性力に作用するため、該慣性力
は早期に減衰されて次ぎの規制凹部４２ｂに係合し、慣
性による出力軸２８の回転は停止する。

【００６８】このようにツールの慣性による回転は規制
凹部４２ａ，４２ｂとスナップアーム４４の規制凸部４
３との係合により規制されるため、停止時に部材の衝撃
や衝撃音の発生がなく、また、チャタリング現象も回避
されて、消音された状態で停止することができる。

【００６９】例えば、上述の規制手段（規制凹部４２
ａ，４２ｂ，規制凸部４３、スナップアーム４４）がな
い場合、モータＭを停止すると、ツールの慣性により出
力軸２８の慣性回転で支持リング２３，２３の支持突起
３８、またはロックリング２５の仕切り突起３６が楔ロ
ーラ２４ｂを押してリリース突起４１の端部に衝突さ
せ、また、その反動で支持リング２３，２３およびロッ
クリング２５が逆回転して、他方の楔ローラ２４ａをリ
リース突起４１の他方の端面に衝突させる。これらの衝
突で部材に強い衝撃を与え、さらに、大きな衝撃音を発
生されることになる。また、ツールの慣性力が大きいと
上述の動作を繰返し複数回続けられてチャタリング現象
が発生する。

【００７０】このようなチャタリング現象や前述の衝撃
および衝撃音の発生をこの実施例では規制凹部４２ａ，
４２ｂとスナップアーム４４の規制凸部４３の係合によ
り規制して防止することができる。

【００７１】前述のモータＭが停止している状態で出力
軸２８側からこれを正逆転すると、該出力軸２８にはロ
ック機構１０Ｂの機能が作用してロックがかかり、その
回転が停止される。

【００７２】すなわち、出力軸２８を正または逆の方向
に回転すると、その方向に対応した楔ローラ２４ａまた
は２４ｂが固定リング２７の内周面３９に接して、その
接触抵抗で該内周面３９とロックリング２５の楔傾斜面
３７ａまたは３７ｂに噛み込み（圧接）、それぞれの回
転方向にロックがかかる。

【００７３】上述のロック時には、出力軸２８にチャッ
クを取付ける時や、その他モータＭを停止した状態で電
動工具を回動操作する場合に有効な作業ができる。

【００７４】モータＭを再起動した時は、リリース突起
４１の回転方向側の端面で一方の楔ローラ２４ａをロッ
ク解除位置に押し込み、他方の楔ローラ２４ｂは固定リ
ング２７の内周面３９と接触でロック解除位置に押し込
められるので、出力軸２８の駆動が可能となる。

【００７５】なお、出力軸２８が駆動されて、楔ローラ
２４…が公転するとき、該楔ローラ２４…にゴムリング
２６が接触しているので、この接触抵抗により楔ローラ
２４…が公転しながら自転を行い、この自転の作用によ
り、楔ローラ２４…の軸芯は出力軸２８の軸芯と常時平
行に保たれ、傾斜することが防止される。

【００７６】図７は、前述した回転出力装置１０の支持
リング２３の他の例を示す。第１の実施例では支持リン
グ２３の支持突起３８で楔ローラ２４ａ，２４ｂをロッ
ク解除の位置で支持していたが、この例では、ピアノ線
材で形成し弾性を有する弾性部材７１の凹部７１ａ，７
１ｂで支持している。

【００７７】上述の弾性部材７１は、その湾曲基部が支
持リング２３に対応して形成された凹部７２に嵌着保持
している。なお、支持リング２３の中心部は出力軸２８
の孔形連結部に対応する形状に形成している。しかし、
円形状であるもよい。

【００７８】上述の楔ローラ２４ａ，２４ｂの支持する
位置は、前述の第１の実施例と同様に、楔ローラ２４
ａ，２４ｂをロック解除の位置に設定しているが、該位
置は、楔ローラ２４ａ，２４ｂのそれぞれがが楔作用す
る直前の位置にも対応している。また、弾性で支持して
いるので、ロック解除側への弾性変位を許容することに
もなる。

【００７９】このように弾性支持すると、楔ローラ２４
ａ，２４ｂがロック状態にあるとき、リリース突起４１
がロック解除するべく当接すると、その接当衝撃を弾性
変位して緩衝することができる。

【００８０】図８は、前述した回転出力装置１０の支持
リング２３の他の例を示す。上述の図７の例では、支持
リング２３にピアノ線材で形成し弾性を有する弾性部材
７１を嵌着保持して構成したが、この例では、支持リン
グ２３に対して所定の弾性が生じるように形成したアー
ム７３の端部に形成した凹部７４ａ，７４ｂで楔ローラ
２４ａ，２４ｂを支持している。なお、この支持リング
２３は金属板または合成樹脂で形成し、また、その中心
部はキャリア１５の孔形連結部に対応する形状に形成し
ている。しかし、円形状であるもよい。

【００８１】このように構成しても、図７で示した支持
リング２３と等価な作用・効果を得ることができる。

【００８２】図９〜図１２は、回転出力装置１０におけ
る規制手段の他の例を示す。なお、図１〜図５で示した
第１の実施例と同一の機能を持つ構成要素については同
一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００８３】この例での規制手段は、前述した第１の実
施例と同様に、規制凹部４２ａ，４２ｂとスナップリン
グ２２のスナップアーム４４の規制凸部４３とによって
構成しているが、この規制手段を構成する箇所を遊星歯
車減速機構１２のキャリア１５の端面と、この位置に対
応する出力軸２８との位置に形成され、さらに、スナッ
プリング２２はスナップアーム４４が反転した２枚のス
ナップリング２２ａ，２２ｂを使用している。

【００８４】すなわち、キャリア１５の外側端面には、
２枚のスナップリング２２ａ，２２ｂが収納し得る内周
面８１をもった収納凹部８２を形成し、この収納凹部８
２の内周面８１の均等配置した３箇所の位置には、楔ロ
ーラ２４ａ，２４ｂとロックリング２５の楔傾斜面２７
ａ，２７ｂとによるロック機構のロック解除の位置で、
正回転および逆回転に対応させた規制凹部４２ａ，４２
ｂを形成している。

【００８５】上述の収納凹部８２に収納するスナップリ
ング２２ａ，２２ｂは、１つのスナップリング２２の外
周面から円周方向に延出して付勢力を設定したスナップ
アーム４４の遊端部に規制凸部４３を形成した１種類の
スナップリング２２の２枚２２ａ，２２ｂを、それぞれ
のスナップアーム４４ａ，４４ｂの延出方向を相反する
方向にして重合して規制凸部４３ａ，４３ｂを重ね、こ
の重ねられた規制凸部４３ａ，４３ｂをを１つの規制凹
部４２ａまたは４２ｂに係合して組み込んでいる。

【００８６】このようにスナップリング２２ａ，２２ｂ
を重合してスナップアーム４４ａ，４４ｂを相反する方
向から作用させると、規制手段の正回転側と逆回転側と
に対応する緩衝動作（スナップアクション）を同一の条
件にすることができる。例えば、第１の実施例では（図
４参照）、１枚のスナップリング２２を使用しているた
め、そのスナップアーム４４の規制突起４３は、そのス
ナップアーム４４の遊端側の方向から負荷を受けると、
該負荷を強く受けるが、スナップアーム４４の付け根側
の方向から負荷を受けると円滑な動作となり、正回転と
逆回転とでは緩衝動作（スナップアクション）が異な
る。

【００８７】しかし、この実施例では、前述したよう
に、相異なる方向のスナップアーム４４ａ，４４ｂが重
合しているため、それぞれの正回転と逆回転に対応した
動作が１つの規制凹部４２に作用するので、正回転と逆
回転とに対応する緩衝動作が同一条件となる。勿論、前
述した第１の実施例のスナップリング２２を上述のよう
に相反する２枚のスナップリング２２ａ，２２ｂを用い
て構成することもできる。

【００８８】前述のリリースリング２１のキャリア１５
に対向する外周部には鍔部８３を形成しており、この鍔
部８３の均等配置した３箇所の位置には係合凸部８４…
を形成し、また、これに対応してキャリア１５の外周部
には段部８５を形成して、上述の係合凸部８４…に対応
する位置に係合凹部８６…を形成して、これら係合凸部
８４…と係合凹部８６…とを係合させた状態で鍔部８３
を段部８５に嵌着することよって、リリースリング２１
とキャリア１５は回り止めをした状態で一体的に組み付
けることができる。勿論この組み付けには、収納凹部８
２に２枚のスナップリング２２ａ，２２ｂが前述のよう
にして組み込まれる。

【００８９】図１１において、楔ローラ２４ａ，２４ｂ
を支持する支持リング２３は、図８で示した、弾性アー
ム７３，７３を備えた支持リング２３を採用している。

【００９０】また、固定リング２７の外周部の均等配置
した複数箇所の位置に凹状係止部６４…を形成してお
り、この凹状係止部６４…は、図１で示した固定部材５
３に回り止め状態で係合されるが、この例では、固定部
材５３側にはピン８７…を植設して、これにゴム材その
他緩衝機能を有する緩衝部材８８…を介して係合する。
すなわち、楔ローラ２４ａ，２４ｂのロック作用時には
その衝撃が固定部材２７にも伝動されて、これを回転さ
せる負荷となるので、この衝撃負荷を前述の緩衝部材８
８で緩衝することができる。

【００９１】図１２において、ロックリング２５の孔形
連結部３５と出力軸２８の軸形連結部３１との嵌合に
は、出力軸２８の軸形連結部３１に対してロックリング
２５の孔形連結部３５が遊び角βを形成しており、この
遊び角βは、キャリア１５の孔形連結部３２と出力軸２
８の軸形連結部３１との遊び角α（例えば、角２０度）
より小さい角（例えば、角１０度）に設定している。こ
の例での遊び角βは出力軸２８の軸形連結部３１との組
み付けを容易に行わせるための設定である。

【００９２】図１３、図１４は、回転出力装置１０にお
ける規制手段の他の例を示す。なお、図１〜図５で示し
た第１の実施例、および図９〜図１２で示した別の実施
例と同一の機能を持つ構成要素については同一の符号を
付して、その詳細な説明を省略する。

【００９３】この例での規制手段は、前述した第１の実
施例や別の実施例と同様に、規制凹部４２とスナップリ
ング２２のスナップアーム４４の規制凸部４３とによっ
て構成しているが、この規制手段を構成する位置を、ロ
ックリング２５の端面と、この位置に対応する出力軸２
８との対向部に形成し、さらに、規制凹部４２は正回転
および逆回転に対応させて１箇所に形成している。

【００９４】なお、スナップリング２２は前述の図９〜
図１２で示した別の実施例と同様に、スナップアーム４
４ａ，４４ｂの方向を反転した２枚のスナップリング２
２ａ，２２ｂを使用している。

【００９５】また、ロックリング２５の孔形連結部３５
と出力軸２８の軸形連結部３１との嵌合には（図１１、
図１２参照）、前述の別の実施例と同様の条件で、ロッ
クリング２５の孔形連結部３５に遊び角βを形成してい
る。

【００９６】上述のロックリング２５の仕切り突起３６
は、このロックリング２５が正回転と逆回転とに対応し
て楔ローラ２４ａ，２４ｂを操作する範囲の中間位置に
設定されているので、この中間位置にあることを利用し
て、この仕切り突起３６の端面に正回転と逆回転に１つ
で対応させた規制凹部４２を形成し、この規制凹部４２
にスナップリング２２ａ，２２ｂの規制凸部４３ａ，４
３ｂを係合させている。 すなわち、ロックリング２５
はスナップリング２２ａ，２２ｂのスナップアーム４４
ａ，４４ｂの付勢力で出力軸２８側から位置規制してい
ることになる。

【００９７】この実施例によれば、モータＭの駆動を停
止して、出力軸２８が慣性で回転を続けると、ロックリ
ング２５が回転方向側に対応する楔ローラ２４ａまたは
２４ｂを操作して出力軸２８の回転をロックする。さら
に、このロック時の慣性（または衝撃）は、ロックリン
グ２５を位置規制しているスナップリング２２ａ，２２
ｂのスナップアーム４４ａ，４４ｂの付勢力により緩衝
するので、急激な停止に伴う衝撃および衝撃音の発生が
なく、静かに停止させることができる。

【００９８】さらに、上述のロックで生じる慣性（また
は衝撃）がスナップアーム４４ａ，４４ｂの付勢力より
大きい場合であって、規制凹部４２より規制凸部４３が
飛び出したとしても、その慣性による回転力には依然と
してスナップアーム４４ａ，４４ｂの付勢力による制動
および緩衝の作用が働いているので、出力軸２８側の慣
性による回転が早期に減衰されて規制位置に規制され、
静かに停止させることができる。

【００９９】図１５、図１６は、回転出力装置１０にお
けるロック機構１０ｂの他の例を示し、規制手段の構成
については省略している。なお、図１〜図５で示した第
１の実施例および既に説明したその他の実施例と同一の
機能を持つ構成要素については同一の符号を付して、そ
の詳細な説明を省略する。

【０１００】この例では、固定リング２７の内周面３９
と、ロックリング２５の外周面との間には、均等配置し
た同一構造の３個のブレーキシュー９１…を介装してい
る。このブレーキシュー９１は金属、または、制動作用
に適した材料で形成し、材料が金属の場合、その外周面
と固定リング２７の内周面３９とのそれぞれに小さな凹
凸を形成して摩擦抵抗を大きくすることも可能である。

【０１０１】上述の各ブレーキシュー９１…の内側中央
部には、正回転側および逆回転側の両方向から操作され
る山状の従動カム９２を形成している。

【０１０２】また、ロックリング２５の外周面には、上
述のブレーキシュー９１…の従動カム９２に対応させ
て、該正回転側と逆回転側とから操作するためのカム面
９３ａ，９３ｂを形成している。

【０１０３】また、ロックリング２５の中心部の孔形連
結部３５には、出力軸２８の軸形連結部３１との嵌合に
おいて（図１１、図１２参照）、前述の別の実施例と同
様の条件で、ロックリング２５の孔形連結部３５に遊び
角βを形成している。

【０１０４】上述のロックリング２５の正回転または逆
回転の回転によりカム面９３ａ，９３ｂが、ブレーキシ
ュー９１の従動カム９２を押し上げて、該ブレーキシュ
ー９１の外周面を固定リング２７の内周面３９を圧接す
ることにより、出力軸２８側からの正回転または逆回転
がロックされる。勿論、このロックおよびロック解除
は、キャリア１５と出力軸２８の遊び角α内で行われ
る。

【０１０５】上述の各ブレーキシュー９１…の間にはリ
リース突起４１が介装され、該リリース突起４１…はキ
ャリア１５側からの駆動時に各ブレーキシュー９１…の
各対応端面と当接して、これらの圧接を解除する。

【０１０６】上述のリリース突起４１とこの端部に対向
するブレーキシュー９１との各端部には、凹凸状の係合
凸部９５と、係合凹部９６とを形成すると共に、これら
の係合凸部９５と係合凹部９６とが係合されたとき、ブ
レーキシュー９１の外周面が固定リング２７の内周面３
９より内側に離れた位置に規制するように形成位置を設
定している。

【０１０７】前述のブレーキシュー９１の側面中央に
は、軸状のピンク９４を植設しており、また、このブレ
ーキシュー９１には、出力軸２８（図外）と一体的に回
転する支持リング２３を対設しており、この支持リング
２３の対向する一対のアーム７３，７３で上述のピン９
４を位置規制している。

【０１０８】すなわち、上述のアーム７３，７３の対向
部には、前述のピン９４と係合する係合凹部９７，９７
を形成しており、これらの係合凹部９７，９７とピン９
４とが係合したとき、ブレーキシュー９１の外周面が固
定リング２７の内周面３９より内側に離れた位置に規制
するように形成位置を設定している。

【０１０９】前述のブレーキシュー９１の固定リング２
７に対する圧接（ロック状態）が、ロックリング２５の
カム面９３ａ，９３ｂの押圧解除で回避できない時は、
リリース突起４１の端部の係合凸部９５がロックに対応
する側のブリーキシュー９１の係合凹部９６と係合し
て、このブレーキシュー９１のロックを解除する。

【０１１０】同時に、上述の係合動作で、ブレーキシュ
ー９１の外周面を固定リング２７の内周面３９より離
し、さらに、該ブレーキシュー９１のピン９４と、これ
に係合対応する支持リング２３のアーム７３の係合凹部
９７とが係合して、ブレーキシュー９１の中央部もその
外周面を固定リング２７の内周面３９より離し、ブレー
キシュー９１は一方の端部と中央部との２箇所を外周部
が非接触状態で支持された状態となって、ロック解除さ
れる。これによりモータＭ側からの駆動を許容する。し
たがって、駆動時にブレーキシュー９１の摺接音が回避
される。

【０１１１】このようにロック機構１０Ｂを構成するこ
ともできる。なお、この例のロック機構１０Ｂに使用す
る規制手段は、図９、図１０で説明した構成、および図
１３、図１４で説明した構成のいずれも利用することが
でる。

【０１１２】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の回転駆動部材は、実施例のキャリ
ア１５に対応し、以下同様に、回転出力部材は、出力軸
２８に対応し、固定部材は、固定リング２７に対応し、
ロック部材は、楔ローラ２４、ブレーキシュー９１に対
応し、ロック操作部材は、ロックリング２５に対応し、
リリース部材は、リリースリング２１のリリース突起４
１に対応し、規制手段は、スナップリング２２のスナッ
プアーム４４の規制凸部４３および規制凹部４２に対応
し、操作カム面は、ブレーキシュー９１の従動カム９
２、ロックリング２５のカム面９３に対応し、支持部材
は、支持リング２３、弾性部材７１、アーム７３に対応
し、固定手段の緩衝部材は、係合部６４、ピン８７、緩
衝部材８８に対応するも、この発明は実施例の構成のみ
に限定されるものではなく、多くの実施の形態を備え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ハンド式の電動工具に利用する回転出力装置
の断面図。

【図２】 回転出力装置の拡大断面図。

【図３】 回転出力装置の各構成要素の分解と側面とを
併記した分解説明図。

【図４】 回転出力装置の要部の側面図。

【図５】 出力軸とキャリアとの連結を示す側面図。

【図６】 トルクリミッタの分解断面図。

【図７】 支持リングの他の例を示す側面図。

【図８】 支持リングのさらに他の例を示す側面図。

【図９】 回転出力装置の規制手段の他の例を示す拡大
断面図（図１１のＣ−Ｃ’線視断面図）。

【図１０】 図９における規制手段の分解説明図。

【図１１】 図９のＡ−Ａ’線視断面図。

【図１２】 図９のＢ−Ｂ’線視断面図。

【図１３】 回転出力装置の規制手段の他の例を示す側
面。

【図１４】 図１３におけるロックリングの断面と側面
とによる説明図。

【図１５】 ロック機構の他の例を示す側面図。

【図１６】 図１５の作動状態を示す側面図。

【符号の説明】

１０…回転出力装置 １５…キャリア ２１…リリースリング ２２…スナップリング ２３…支持リング ２４…楔ローラ ２５…ロックリング ２７…固定リング ２８…出力軸 ３１…軸形連結部 ３２，３５…孔形連結部 ３７ａ，３７ｂ…楔傾斜面 ３９…内周面 ４１…リリース突起 ４２ａ，４２ｂ…規制凹部 ４３…規制凸部 ４４…スナップアーム ６４…係止部 ８７…ピン ８８…緩衝部材 ９１…ブレーキシュー ９２…従動カム ９３ａ，９３ｂ…カム面

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動力を出力する回転駆動部材と、該
   回転駆動部材の駆動を受けて回転力を出力する回転出力
   部材とを、同軸芯上で相互の回転方向に所定の角度分回
   転力が伝達されない遊び角を形成して回転力が伝達され
   るように接続した出力伝動機構と、前記回転出力部材と
   該部材の外周部に位置して回転を固定した固定部材とを
   半径方向に所定間隔を隔てて対設し、これら回転出力部
   材と固定部材との間に、上記回転出力部材側からの正転
   または逆転を当該ロック部材が固定部材に圧接されるこ
   とによりロックするロック部材と、上記回転出力部材側
   からの正転または逆転で上記ロック部材を固定部材に圧
   接操作するロック操作部材と、前記回転駆動部材側から
   の正転または逆転で上記ロック部材の圧接状態を解除し
   ロック解除し得るリリース部材とを介装して形成したロ
   ック機構とを備え、前記回転駆動部材側と回転出力部材
   側との間に、該両部材の相互を所定の規制位置に付勢力
   で規制する規制手段を介装した回転出力装置。
2. 【請求項２】回転駆動力を出力する回転駆動部材と、該
   回転駆動部材の駆動を受けて回転力を出力する回転出力
   部材とを、同軸芯上で相互の回転方向に所定の角度分回
   転力が伝達されない遊び角を形成して回転力が伝達され
   るように接続した出力伝動機構と、前記回転出力部材と
   該部材の外周部に位置して回転を固定した固定部材とを
   半径方向に所定間隔を隔てて対設し、これら回転出力部
   材と固定部材との間に、上記回転出力部材側からの正転
   または逆転を当該ロック部材が固定部材に圧接されるこ
   とによりロックするロック部材と、上記回転出力部材側
   からの正転または逆転で上記ロック部材を固定部材に圧
   接操作するロック操作部材と、前記回転駆動部材側から
   の正転または逆転で上記ロック部材の圧接状態を解除し
   ロック解除し得るリリース部材とを介装して形成したロ
   ック機構とを備え、上記ロック機構のロック操作部材を
   前記回転出力部材に対して前記出力伝動機構の遊び角よ
   り小さい第２の遊び角を持たせて嵌着し、上記ロック操
   作部材と前記回転出力部材との間に、ロック操作部材を
   正転と逆転とに対応して前記ロック部材を操作する範囲
   の中間位置に付勢力で規制する規制手段を設けた回転出
   力装置。
3. 【請求項３】前記ロック部材を、前記回転出力部材側か
   らの正転と逆転とに対応させた一対を１組とする回転体
   で形成し、前記ロック操作部材を、前記回転出力部材側
   からの正転と逆転とに対応させて楔効果で回転方向に対
   応する上記回転体を固定部材に圧接する正転と逆転とに
   対応させた一対の楔傾斜面を備えた部材で形成した請求
   項１または２に記載の回転出力装置。
4. 【請求項４】前記ロック部材を、固定部材を圧接するブ
   レーキシューで形成し、前記ロック操作部材を、前記回
   転出力部材側からの正転または逆転で上記ブレーキシュ
   ーを固定部材に圧接し操作する操作カム面を備えた部材
   で形成した請求項１または２に記載の回転出力装置。
5. 【請求項５】前記規制手段を、回転駆動部材と連動する
   リリース部材と、回転出力部材との間に形成し、上記リ
   リース部材には所定の規制位置に規制凹部を形成し、こ
   れと対向する回転出力部材側から上記規制凹部を付勢力
   で付勢して位置規制した請求項１に記載の回転出力装
   置。
6. 【請求項６】前記規制手段を、回転駆動部材の終段端面
   部と、回転出力部材との間に形成し、上記終段端面部に
   は所定の規制位置に規制凹部を形成し、これと対向する
   回転出力部材側から上記規制凹部を付勢力で付勢して位
   置規制した請求項１に記載の回転出力装置。
7. 【請求項７】前記規制手段の規制位置を、前記出力伝動
   機構の遊び角内の端部に対応する位置側、または、前記
   ロック部材がロック解除された位置に対応する位置側に
   設定した請求項１，５または６に記載の回転出力装置。
8. 【請求項８】前記規制手段の付勢力を付与する手段を、
   スナップリングの外周面から円周方向に延出して付勢力
   を設定したスナップアームで形成すると共に、該スナッ
   プアームの延出方向を相反する方向にした２組のスナッ
   プアームを１つの規制凹部に係合して形成した請求項
   １，２，５または６に記載の回転出力装置。
9. 【請求項９】前記ロック部材を、該ロック部材が作用す
   る直前の位置で、ロック解除側への弾性変位を許容する
   支持部材で支持した請求項１または２に記載の回転出力
   装置。
10. 【請求項１０】前記固定部材を固定する固定手段に緩衝
    部材を介装して固定した請求項１〜９のうちの１つに記
    載の回転出力装置。
11. 【請求項１１】請求項１〜１０うちの１つに記載の回転
    出力装置を出力系に介装した電動工具。