JP2005249110A - 回転出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
この発明は、ロック位置を規定できるように移動ロック部材を採用したロック機構を備える回転出力装置において、操作者が出力軸を回動操作した場合に、移動ロック部材が出力軸と共回りするのを防止して、確実にロックが掛かるようにすることができる回転出力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
この発明の回転出力装置は、センタリング３２側からの回転を受けた際にロックギア３５の回転方向位置を保持するキャリープレート３７を、前記ロックギア３５とロックリング３３との間に介装することで、回転を固定したロックリング３３をロックギア３５の共回りを防ぐ部材として用いるものである。
【選択図】 図４

Description

この発明は、例えば、電動ドライバー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。

従来より、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（スピンドル）をオートロックする機能を備えたものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。

すなわち、特許文献１に記載されているオートロック機能を有する電動工具は、回転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駆動力を出力する出力軸の円周上に形成した突起とを所定の遊び角を持って連結状態となし、この遊び角内の両突起の間に、正回転方向および逆回転方向に対応した一対を１組とするローラを配置し、このローラを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することでロック機構を構成している。

よって、この電動工具では、モータを停止制御した際、入力軸部材の回転が停止している状態で、操作者が出力軸を遊び角分回動させると、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、楔効果により出力軸がロックされる。

しかし、このローラを用いたロック機構の場合、ローラを自由に回転させる必要があるため、ローラの噛み込み位置を規定するのが難しい。このため、ローラが噛み込まなかったり、噛み込んだとしても十分ではない、といった問題が生じる可能性があった。

そこで、ローラの代わりに下記特許文献２に開示されているロック機構を採用することが考えられる。

この特許文献２に記載されているロック機構は、ケーシングに固定した固定リングの内周面と、出力軸に固定したロックリングの外周面との間に径方向に移動する移動ロック部材（文献２ではブレーキシュー）を介装し、この移動ロック部材を、ロックリングの外周面に形成したカム面によって、固定リング側に押圧することにより、出力軸をロックするものである。

このように、移動ロック部材によってロック機構を構成した場合には、ロックリングと移動ロック部材との間で回転角に相対的なズレ（回転方向の相対変位）が生じれば、カム面の働きにより、確実に移動ロック部材が固定リング側に押圧されるため、ロックする位置を規定できる。よって、前述のローラを用いたロック機構の問題を解消することができる。

特公平６−５３３５０号公報 特開２０００−３３７０６２号公報

しかしながら、前述の特許文献２の移動ロック部材によるロック機構においても、次のような問題がある。

それは、このロック機構の場合、移動ロック部材をロックするためには、前述のようにロックリングと移動ロック部材との間で回転方向の相対変位が生じる必要があるが、こうした回転方向の相対変位が生じない場合には、ロックが掛からないといった問題である。

確かに、モータの回転駆動を停止して、それまでの駆動回転方向と同じ向きに操作者が出力軸を回転させた場合には、入力軸と出力軸との間に遊び角があるため、その分、出力軸に固定されたロックリングと移動ロック部材との間で回転方向の相対変位が生じ、ロックが掛かる。

しかし、それとは逆方向、すなわちモータの回転駆動を停止して、それまでの駆動回転方向とは逆向きに操作者が出力軸を回転させた場合には、入力軸と出力軸との間に遊び角がないため、操作者が出力軸を回動すると、そのまま入力軸側の部材も回動してしまい、それに伴い移動ロック部材も回動してしまう。すなわち、出力軸をいくら回動しても、ロックリングと移動ロック部材との間で相対変位が生じず、入力軸側の部材と共に移動ロック部材も共回りしてしまうのである。

このように共回りをしてしまうと、ロックが掛からないため、当然ロック機構としての機能を果たすことができない。さらに、ロックが掛からないため、操作者は、モータ停止の負荷を受けた状態の出力軸を長時間回動しなければならないといった状況が生じ、操作性が悪化するといった問題も生じる。

なお、この問題は、一旦駆動回転方向と同じ向きに出力軸を回動させてロックを掛けた状態から、さらに逆向きに出力軸を回動させる場合にも、同様に生じる。

そこで、この発明は、ロック位置を規定できるように移動ロック部材を採用したロック機構を備える回転出力装置において、操作者が出力軸を回動操作した場合に、移動ロック部材が出力軸と共回りするのを防止して、確実にロックが掛かるようにすることができる回転出力装置を提供することを目的とする。

この発明による回転出力装置は、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で固定部材側に押圧されることにより前記回転出力部材側からの回転をロックする移動ロック部材と、前記回転出力部材側からの回転で前記移動ロック部材を固定部材側に押圧操作するロック操作部材と、前記回転駆動部材側からの回転で前記移動ロック部材の押圧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、前記移動ロック部材と固定部材との間に、前記回転出力部材側からの回転を受けた際、前記移動ロック部材の回転方向位置を保持する保持手段を介装したものである。

すなわち、回転出力部材側からの回転を受けた際に移動ロック部材の回転方向位置を保持する保持手段を、前記移動ロック部材と固定部材との間に介装することで、回転を固定した固定部材を移動ロック部材の共回りを防ぐ部材として用いるものである。

上記構成によれば、回転を固定した固定部材を移動ロック部材の共回りを防ぐ部材として用いるため、常に移動ロック部材は保持手段によって固定部材の固定状態の影響を受けて、回転方向位置が保持される。すなわち、移動ロック部材は出力軸の回動方向に関わらず、確実に回転方向位置が保持されることになる。

この発明の一実施態様においては、前記保持手段を、前記移動ロック部材と一体的に回転して、一部が前記固定部材に当接する当接部材で形成したものである。

すなわち、移動ロック部材と固定部材とのうち、移動ロック部材側にその移動ロック部材と一体的に回転する当接部材を設け、この当接部材を保持手段としたものである。

上記構成によれば、モータ等により回転駆動された状態で保持手段たる当接部材と移動ロック部材との間では回転方向の相対変位は生じず、当接部材と固定手段との間において回転方向の相対変位が生じる。このように相対変位する場所を当接部材と固定手段と間に設定することで、移動ロック部材のロック時、リリース時の規定動作が保持手段たる当接部材との相対変位の影響によって乱されるおそれを無くすことができる。

この発明の一実施態様においては、前記移動ロック部材を複数設け、該複数の移動ロック部材を前記当接部材の一部材で一体的に回転するように設定したものである。すなわち、複数の移動ロック部材は一部材の当接部材で一体的に回転するように構成している。

上記構成によれば、移動ロック部材を複数設けることによりロックトルクを増加することが可能となり、また、それら複数の移動ロック部材を一部材の当接部材で一体的に回転するように構成したため、複数の移動ロック部材の回転方向位置を全て一致して保持することができる。

この発明の一実施態様においては、前記当接部材の固定部材側の当接位置に、摺動抵抗を増加する摺動抵抗増加手段を介装したものである。

上記構成によれば、当接部材が固定部材に対して摺動抵抗を高くして当接することになるため、当接部材が固定部材の回転固定の影響を受けやすくなる。よって、確実に当接部材の回転方向の位置が保持され、当接部材による移動ロック部材の回転方向位置の保持が確実になる。

この発明の一実施態様においては、前記摺動抵抗増加手段を、弾性部材としたものである。

上記構成によれば、弾性部材が摺動抵抗手段とされるため、当接部材の固定部材に対する当接を常時行わせることができる。すなわち、当接部材と固定部材との軸方向の相対的な位置ズレを弾性部材が吸収するため、常時当接部材を固定部材に当接させることができる。

よって、当接部材に、移動ロック部材の回転方向位置の保持を常時確実に行わせることができる。

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。

この発明によれば、回転出力部材側からの回転を受けた際に移動ロック部材の回転方向位置を保持する保持手段を、前記移動ロック部材と固定部材との間に介装することで、回転を固定した固定部材を移動ロック部材の共回りを防ぐ部材として用いるため、移動ロック部材は出力軸の回動方向に関わらず、確実に回転方向位置が保持される。

よって、移動ロック部材を採用したロック機構を備える回転出力装置において、操作者が出力軸を回動操作した場合に、移動ロック部材が出力軸と共回りするのを防止して、確実にロックが掛かるようにすることができる回転出力装置を提供することができる。

この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の回転出力装置を採用した電動工具を示す。この電動工具は図１に示す如く、操作者が使用時に握るハンドル部１ａを設けたハウジング１、該ハウジングの下部に設けた電源パック２、該ハウジング１前方に設けたスピンドル３、そのスピンドル３に装着したチャック４、そのチャックで支持したドリルビット５と、を具備する。

前述のハウジング１内には、正転及び逆転が選択可能なモータＭと、後述の回転出力装置１０（図２参照）とを設置し、この回転出力装置１０を介してモータＭの回転駆動力をスピンドル３に伝達している。

また、ハウジング１には、モータＭの駆動信号を入力するスイッチハンドル６、スピンドル３の締付けトルクを調整するクラッチハンドル７、及びスピンドル３の回転速度を変速する変速スイッチ８と、を設けている。

なお、本実施形態では、ハンドタイプの電動工具で説明を行うが、この発明自体、ハンドタイプの電動工具に限定させるものではなく、一般的なコード付きの電動工具であってもよい。また装着工具についてもドライバーやグラインダ又はルータ等その他のものであってもよい。さらに駆動源についても電動だけではなく油圧駆動等であってもよい。

次に、電動工具内部の回転出力装置１０について図２により説明する。この回転出力装置１０は、大きく分けて、モータＭの出力軸Ｍ１からの回転速度を変速する変速機構部１０Ａ、スピンドルの締付けトルクを調整するトルクリミッタ機構部１０Ｂ、スピンドルのオートロック、オートリリースを行うロック機構部１０Ｃと、を具備する。

まず、変速機構部１０Ａは、モータの出力軸Ｍ１にサンギア１１が固定される第１プラネタリギアセット１２と、そのギアセットと並列的に配設される第２プラネタリギアセット１３とによって構成され、このうち第２プラネタリギアセット１３による減速を行うか否かにより変速切替えを行うものである。

なお、具体的な変速切替え機構については、周知であるため、ここでの具体的な説明は省略する。

次に、トルクリミッタ機構部１０Ｂは、前述の変速機構部１０Ａの出力キャリア部材２０の小径部に設けたサンギア２０ａ、そのサンギアに噛合しスピンドル側キャリア部材２１に回転駆動力を出力する遊星ギア２２、その遊星ギア２２に噛合し回動自在とされたインターナルギア２３、さらにそのインターナルギア２３に対して押圧力を加え所定以下の回転駆動トルクの場合にインターナルギアの回転を固定するクラッチ機構２４とによって構成され、締結ナット等の保護のため、設定トルク以上の締め付けトルクの伝達を制限するものである。

なお、このトルクリミッタ機構部１０Ｂの構造についても周知であるため、ここでの具体的な説明は省略する。

次に、ロック機構部１０Ｃは、主たる構成部材として、前述のトルクリミッタ機構部１０Ｂのスピンドル側キャリア部材２１から回転駆動力を受ける入力キャリア３１、スピンドル３に嵌合固定され該スピンドル３に回転駆動力を出力するセンタリング３２、外縁部に位置し該ロック機構部１０Ｃをクラッチケーシング２５に対して固定するロックリング３３とを備え、スピンドル３側からの回転に対してスピンドル３をオートロックし、モータＭ側からの回転に対してスピンドル３をオートリリースするように構成している。

このロック機構部の詳細構造について、図３〜図６を用いて説明する。図３はロック機構部の構成要素の分解と側面とを併記した分解説明図、図４はロック機構部の正面図、図５はロック機構部の背面図、図６は図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。

前述のロック機構部１０Ｃは、図３に示すように、スピンドル３側から、クリックスプリング３４、センタリング３２、４つのロックギア３５、ロックリング３３、Ｏリング３６、キャリープレート３７、および入力キャリア３１と、を具備し、センタリング３２と４つのロックギア３５…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。

前述の入力キャリア３１は、その背面にスピンドル３の軸芯を挟んで対向する位置に凸設部３１ａを連設しており、これらの凸設部３１ａは前述したスピンドル側キャリア部材２１の対応した位置に形成した連結孔２１ａ（図２参照）に係合することにより、スピンドル側キャリア部材２１から回転駆動力を受け、このスピンドル側キャリア部材２１と同期して回転される。

この入力キャリア３１には、その中心部にスピンドルの軸形連結部３ａが遊び角α（図５参照）をもって遊嵌する孔形連結部３１ｂを形成している。また入力キャリア３１の両側端部には、軸方向に延びる腕部３１ｃを形成し、前述のクリックスプリング３４をその先端でカシメ固定するように構成している。さらに凸設部３１ａの両側には前述のロックギア３５…をリリースするためのリリースガイド孔３１ｄを形成している。

前述のセンタリング３２は、その中心部に前述のスピンドルの軸形連結部３ａを遊びなく嵌合固定する孔形連結部３２ａを形成しており、また、外周縁部には４箇所の位置（角６０°及び１２０°の間隔位置）に前述の４つのロックギア３５…の内側面に当接して、センタリング３２とロックギア３５との間で回転方向の相対変位が生じた場合にロックギア３５をロックリング３３側に押圧するロックガイドカム面３２ｂを形成している。また、前述のクリックスプリング３４と係合する鋼球３９を受ける受部３２ｃ（図３参照）も形成している。

前述のロックギア３５は、その内側面に前述のロックガイドカム面３２ｂに対応するように中央部分を若干突出させた傾斜カム面３５ａを形成し、外側面にはロックリング３３側に押圧された際にロックリング３３の内周面に噛合する外周ギア３５ｂを形成している。また、ロックギアの側壁面には軸方向に延びる突出ピン部３５ｃを形成している。この突出ピン部３５ｃは、前述の入力キャリアのリリースガイド孔３１ｄと後述のキャリープレートの固定ガイド孔３７ｃにそれぞれ遊嵌嵌合している。

このロックギア３５は、前述のセンタリングの４箇所のロックガイドカム面３２ｂに対応して４つ配置されるが、その内側面の傾斜カム面３５ａが左右両側で傾斜しているため、センタリング３２とロックギア３５との間の相対変位が正回転であっても逆回転であっても、ロックリング３３側に押圧され、４つ全てでスピンドル３の回転をロックするように構成している。

前述のロックリング３３は、ロック機構部１０Ｃの外縁部に位置し、その内周面には、前述のようにロックギア３５…が押圧された際に前述のロックギアの外周ギア３５ｂと噛合する内周ギア３３ａを形成している。また、ロックリングの側壁面には軸方向に延びてクラッチハウジング２５（図２参照）に係合固定される係合ピン部３３ｂが三箇所設けられている。この係合ピン部３３ｂでロックリング３３が係合固定されることにより、ロックリング３３は回転を固定した回転固定部材となる。また、その反対側の側壁面には、前述のＯリング３６の当接位置を案内するガイド溝３３ｅを形成している。

前述のキャリープレート３７は、その中央部にスピンドルの軸形連結部３ａに遊嵌される嵌合孔３７ａを形成し、その両側には前述の入力キャリアの腕部３１ｃを挿通する挿通孔３７ｂを形成している。またキャリープレート３７には、角６０°、１２０°間隔で前述の４つのロックギア３５…の突出ピン部３５ｃをそれぞれ径方向に遊嵌嵌合する４つの固定ガイド孔３７ｃを形成している。なお、この固定ガイド孔３７ｃの６０°間隔の間には、２つのロックギア３５の間で、ロックギア３５…の側面を支持する鋼球３８を位置決めする座部３７ｄを２つ形成している。

さらに、キャリープレート３７の外周縁には、前述のＯリング３６を嵌合支持する嵌合溝３７ｅがロックリング側に凹設されている。

前述のＯリング３６は、この嵌合溝３７ｅに嵌合支持されることで、ロックリング３３の側壁面に当接する。よって、Ｏリング３６は常時ロックリング３３の側壁面に、具体的にはガイド溝３３ｅ内に当接することになる。

そして、このＯリング３６は、弾性力を有するゴム部材で形成されており、摺動抵抗をもってロックリング３３の側壁面に当接している。このように、ゴム部材でОリングが構成されることで、回転駆動時であってもキャリープレート３７に対して、常時ロックリング３３の回転固定状態の影響を与えることになる。

前述のクリックスプリング３４は、モータＭ停止時におけるスピンドル３側の慣性による回転で生じる衝撃音の発生をなくし、回転出力装置１０にかかる衝撃負荷を低減するものである。すなわち、クリックスプリング３４は、その中央部にスピンドルの軸形連結部３ａに遊嵌される嵌合孔３４ａを形成し、その周縁には鍔形状に突出した弾性変形部３４ｂをスピンドル３の軸芯を挟んで対向する位置に２つ形成している。この２つの弾性変形部３４ｂには、それぞれ２つの鋼球係止孔３４ｃが前述の遊び角α分程離間して形成され、前述のセンタリング３２に設置した鋼球３９をいずれか１つの鋼球係止孔３４ｃが係止するように構成している（図４で破線で示すクリックスプリング３４を参照）。そして、外周縁には前述の入力キャリア３１から延びる腕部３１ｃの先端をカシメ固定する固定孔３４ｄが形成され、この固定孔３４ｄで腕部３１ｃをカシメ固定することで入力キャリア３１と一体的に回転するように構成されている。

このようにクリックスプリング３４が構成されることにより、スピンドル３側と一体的に回転するセンタリング３２の回転は、入力キャリア３１と一体的に回転するクリックスプリング３４の弾性変形部３４ｂの付勢力より制限される。

すなわち、弾性変形部３４ｂの付勢力よりも小さな慣性力でスピンドル３側が回転する場合には、スピンドル３側は自由回転することなく衝撃音は発生しない。また、付勢力よりも大きな慣性力でスピンドル３側が回転する場合には、弾性変形部３４ｂが変形しスピンドル３側は前述の遊び角α分回転するが、センタリング３２に設置した鋼球３９が２つの鋼球係止孔３４ｃ、３４ｃ間を移動する間に弾性変形部３４ｂがその鋼球３９に摺動抵抗を与えるため、スピンドル３側の回転力が減少し、衝撃音の発生は緩和される。

また、このクリックスプリングでは弾性変形部が軸方向に変形して回転力を減少させるため、径方向に変形するものに比較して変形スペースをコンパクトにすることができる。このため、クリックスプリング自体をコンパクトに配置することができる。

さらに、このクリックスプリングは、ロック機構部１０Ｃ全体の組立て固定部材としても機能するため、部品点数の削減も図ることができる。

次に、このように構成したロック機構部１０Ｃのロック作用を、図７〜図１０の作用図を用いて説明する。図７と図８が、遊び角が生じている側、すなわち正回転側にスピンドル３を回転させる場合のロック機構部１０Ｃの正面図と背面図。図９と図１０が、遊び角が生じていない側、すなわち逆回転側にスピンドル３を回転させる場合のロック機構１０Ｃの正面図と背面図である。

図７に示すようにセンタリング３２はスピンドルの軸形連結部３ａに嵌合固定されており、スピンドル３と一体回転する。また、４つのロックギア３５…は、それぞれセンタリング３２のロックガイドカム面３２ｂに傾斜カム面３５ａを当接している。さらに、最も外周部に位置するロックリンク３３はクラッチケーシング（図７には図示せず）に固定されているため常時固定である。

図７の実線で示した状態が、通常時、すなわちロックが掛っていない状態である。この状態であればセンタリング３２と４つのロックギア３５…はモータＭの回転駆動力によりスピンドル３と共に自由に回転するように構成している。

次にロック時について説明する。
初めに、正回転側のロック作用について説明すると、まず、モータ停止後、スピンドル３側から操作者が矢印方向（正回転方向）に回転を加えると、一点破線で示すようにセンタリング３２は遊び角α分回動する。このようにセンタリング３２が回動すると、４つのロックギア３５…はロックガイドカム面３２ｂからロックリンク３３側に押圧されることになる（矢印で示す）。このようにロックギア３５…が押圧されるとロックギアの外周ギア３５ｂがロックリンクの内周ギア３３ａに噛合し、ロックギア３５…の回転方向の動きがロックされ、そしてこのロックギア３５…のロックにより、センタリング３２もロックされる。

また、図８にも示すように、このロック状態では、入力キャリア３１も回転しないため、ロックギア３５から延びる突出ピン部３５ｃがＬ１の通常位置からＬ２のロック位置に移行する。

すなわち、正回転方向にスピンドル３を回転させると、センタリング３２が回動し、４つのロックギア３５…、及びそれを支持するキャリープレート３７もそのセンタリング３２の影響を受けて回動するが、その他の構成要素である入力キャリア３１、クリックスプリング３４はその位置を固定しているため、センタリング３２とロックギア３５との間で回転方向の相対変位が生じて、ロック機構部１０Ｃが機能する。

このようにセンタリング３２がロックされることで、スピンドル３はロックされ、チャック４の脱着作業や、電動工具の手動による作業を容易に行なうことができる。

次に、逆回転側のロック作用について説明すると、図９、図１０に示すように、モータ停止後、スピンドル３側から操作者が矢印方向（逆回転方向）に回転を加えると、センタリング３２も逆回転方向に回動する。このとき、逆回転方向には遊び角αが存在しないため、前述の正回転方向と異なり、入力キャリア３１やクリックスプリング３４も回転してしまう。

この場合に、キャリープレート３７がなければ、ロックギア３５も他の構成要素と共に、共回りをしてしまい、ロックが掛からない状態となる。

しかし、本実施態様では、キャリープレート３７がロックリング３２の固定状態の影響を受け、ロックギア３５の回転方向位置を保持している。このため、ロックギア３５は、他の構成要素と共に共回りすることなく、その回転方向位置を保持して、センタリング３２との間で回転方向の相対変位が生じる。

このように相対変位が生じることで、図９に示すように、ロックギア３５は、ロックガイドカム面３２ｂによってロックリング３３側に押圧され、ロックギアの外周ギア３５ｂがロックリンクの内周ギア３３ａに噛合し、ロックギア３５…の回転方向の動きがロックされる。

こうして、このロックギア３５…のロックにより、センタリング３２もロックされ、ロック機構部１０Ｃとして機能を果たすことができる。

すなわち、キャリープレート３７がロックギア３５の回転方向位置を保持することにより、遊び角がない逆回転方向の回転に対しても、ロックギア３５をロックすることができるのである。

なお、これらのロック状態を解除（リリース）する場合には、モータＭ側からの回転駆動力をロック機構部１０Ｃに入力することで行う。すなわち、モータＭ側の回転駆動力は前述のように入力キャリア３１に入力されるが、ロック状態ではロック機構部１０Ｃのうち入力キャリア３１だけが回転する。そうすると、図８に示すように入力キャリア３１に形成した前述のリリースガイド孔３１ｄによって、ロックギア３５の突出ピン部３５ｃがロック位置Ｌ２から通常のリリース位置Ｌ１にガイドされることになる。このようにロックギアの突出ピン部３５ｃがリリース位置にガイドされることで、ロックギア３５…とロックリング３３との噛合は解除され、ロック状態が解除される。

このようにロック状態がモータＭの回転駆動力で自動的に解除されることで、容易にまた通常どおりスピンドル３からモータＭの回転駆動力を出力することができ、電動工具による通常作業を行うことができる。

次に、前述のキャリープレートについて、図６及び図１１により詳細に説明する。図１１はロック機構部１０Ｃの入力キャリア３１を除いた状態の背面図である。

このキャリープレート３７は、前述のように４つのロックギア３５…の突出ピン部３５ｃをそれぞれ遊嵌嵌合する４つの固定ガイド孔３７を形成して、ロックギア３５…と回転方向で一体的に回転するように構成している。また、その外周縁ではＯリング３６を嵌合支持する嵌合溝３７ｅを設け、そのＯリング３６を介して、外周縁がロックリング３３に当接するように構成している。また、ある程度の圧力でロックリング３３に当接するように、ロックリング３３側に若干の付勢力を与えるように構成している。

このように構成することで、キャリープレート３７を介してロックリング３３の回転固定の影響を常にロックギア３５に与えることができる。特に一枚のキャリープレート３７によって４つのロックギア３５…の位置を規定していることから、その回転固定の影響を各４つのロックギア３５…に与えることができる。さらに、この一枚のキャリープレート３７によってロックギア４つの各回転位相を常に一定に保つこともできる。

よって、キャリープレート３７を設けたことにより、前述のように、ロックギア３５がロックリング３２の回転固定の影響を受けるため、操作者がモータＭ停止後スピンドル３を遊び角のない逆回転方向に回動した場合でも、確実に、ロックギア３５とセンタリング３２との間に相対変位を生じさせることができる。

なお、本実施形態では、Ｏリング３６をキャリープレート３７の間に介装して摺動抵抗を増加させ、当接するように構成しているが、別の実施形態として直接キャリープレート３７の外端部を当接させてもよい。

また、本実施形態では常時当接するように構成しているが、スピンドルの回転速度が速くなれば、当接状態から離間状態に移行するように構成して、Ｏリング３６の劣化防止を図るようにしてもよい。

次に、以上のように構成したロック機構部１０Ｃを有する回転出力装置１０の作用及び効果について説明する。

このように本実施態様の回転出力装置は、モータの回転駆動力を出力する入力キャリア３１と、該入力キャリア３１の駆動を受けて回転駆動力を出力するセンタリング３２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αを形成して回転駆動力が伝達されるように接続した出力伝動機構と、前記センタリング３２と該センタリング３２の外周部に位置して回転を固定したロックリング３３とを半径方向に所定間隔を隔てて対設し、これらセンタリング３２とロックリング３３との間でロックリング３３側に押圧されることにより前記センタリング３２側からの回転をロックするロックギア３５と、前記センタリング３２側からの回転で前記ロックギア３５をロックリング３３側に押圧操作するロックガイドカム面３２ｂと、前記入力キャリア３１側からの回転で前記ロックギア３５の押圧状態を解除しロック解除し得るリリースガイド孔３１ｄとを介装して形成したロック機構部１０Ｃとを備え、前記ロックギア３５とロックリング３３との間に、前記センタリング３２側からの回転を受けた際、前記ロックギア３５の回転方向位置を保持するキャリープレート３７を介装したものである。

すなわち、センタリング３２側からの回転を受けた際にロックギア３５の回転方向位置を保持するキャリープレート３７を、前記ロックギア３５とロックリング３３との間に介装することで、回転を固定したロックリング３３をロックギア３５の共回りを防ぐ部材として用いるものである。

上記構成によれば、回転を固定したロックリング３３をロックギア３５の共回りを防ぐ部材として用いるため、常にロックギア３５はキャリープレートによってロックリング３３の固定状態の影響を受けて、回転方向位置を保持される。すなわち、ロックギア３５はスピンドルの回動方向に関わらず、確実に回転方向位置を保持されることになる。

このように常にキャリープレート３７によって回転方向位置を保持されることにより、操作者がスピンドル３を回動操作した場合に、ロックギア３５がスピンドル３と共回りするのを防止して、確実にロックが掛かるようにすることができる回転出力装置を提供することができる。

また、本実施態様では、前記キャリープレート３７を、前記ロックギア３５と一体的に回転して、外縁部が前記ロックリング３３に当接する当接部材で形成したものである。

すなわち、ロックギア３５とロックリング３３のうち、ロックギア３５側にそのロックギア３５と一体的に回転するキャリープレート３７を設けたものである。

上記構成によれば、キャリープレート３７とロックギア３５との間では回転駆動時に回転方向の相対変位は生じず、キャリープレート３７とロックリング３３との間で回転方向の相対変位が生じる。このように相対変位する場所をキャリープレート３７とロックリング３３と間に設定することにより、ロックギア３５のロック時、リリース時の規定動作がキャリープレート３７との相対変位の影響によって乱されるおそれを無くすことができる。

また、本実施態様では、前記ロックギア３５を複数設け、該複数のロックギア３５を前記キャリープレート３７の一枚で一体的に回転するように設定したものである。すなわち、複数のロックギア３５は一枚のキャリープレート３７で一体的に回転するように構成している。

上記構成によれば、ロックギア３５を複数設けることによりロックトルクを増加することが可能となり、また、それら複数のロックギア３５を一枚のキャリープレート３７で一体的に回転するように構成したため、複数のロックギア３５の回転方向位置を全て一致して保持することができる。

また、本実施態様では、前記キャリープレート３７のロックリング３３側の当接位置に、摺動抵抗を増加するＯリング３６を介装したものである。

上記構成によれば、キャリープレート３７がロックリング３３に対して摺動抵抗を高くして当接することになるため、キャリープレート３７がロックリング３３の回転固定の影響を受けやすくなる。よって、より確実にキャリープレート３７の回転方向の位置が保持され、キャリープレート３７によるロックギア３５の回転方向位置の保持が確実になる。

また、本実施態様では、前記Ｏリング３６を、弾性を有するゴム部材としたものである。

上記構成によれば、弾性を有するゴム部材でＯリングが構成されるため、キャリープレート３７のロックリング３３に対する当接を常時行わせることができる。すなわち、キャリープレート３７とロックリング３３との軸方向の相対的な位置ズレをゴムの弾性で吸収するため、常時キャリープレート３７をロックリング３３に当接させることができる。

よって、キャリープレート３７に、ロックギア３５の回転方向位置の保持をより確実に行わせることができる。

なお、本実施態様では、回転出力装置１０を電動工具の出力系に介装しているが、回転出力を必要とするその他の装置に本実施態様の回転出力装置１０に利用してもよい。

また、他の実施態様として、モータ停止時にロックギア３５の回転方向位置の保持するものであれば、ロックリング３３からロックギア３５の側面にまで延びるような部材を設け、ロックギア３５に回転固定の影響を与える構成であってもよい。

以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
本発明の回転駆動部材は、実施態様の入力キャリア３１に対応し、
以下同様に、
回転出力部材は、センタリング３２に対応し
固定部材は、ロックリング３３に対応し
移動ロック部材は、ロックギア３５に対応し
ロック操作部材は、ロックガイドカム面３２ｂに対応し
リリース部材は、リリースガイド孔３１ｄに対応し、
保持手段は、キャリープレート３７に対応するも、
この発明は、前述の実施態様の構成のみに限定されるものではない。

本発明の回転出力装置を採用した電動工具の全体側面図。 回転出力装置の断面図。 回転出力装置におけるロック機構部の各構成要素の分解と側面を併記した分解説明図。 ロック機構部の正面図。 ロック機構部の背面図。 図４のＡ−Ａ線矢視断面図。 ロック作用を説明するロック機構部の正面図。 ロック作用を説明するロック機構部の背面図。 ロック作用を説明するロック機構部の正面図。 ロック作用を説明するロック機構部の背面図。 ロック機構部の入力キャリアを除いた状態の背面図。

符号の説明

３１…入力キャリア（回転駆動部材）
３１ｄ…リリースガイド孔（リリース部材）
３２…センタリング（回転出力部材）
３２ｂ…ロックガイドカム面（ロック操作部材）
３３…ロックリング（固定部材）
３５…ロックギア（移動ロック部材）
３７…キャリープレート（保持手段）

Claims (6)

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で固定部材側に押圧されることにより前記回転出力部材側からの回転をロックする移動ロック部材と、前記回転出力部材側からの回転で前記移動ロック部材を固定部材側に押圧操作するロック操作部材と、前記回転駆動部材側からの回転で前記移動ロック部材の押圧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、
   前記移動ロック部材と固定部材との間に、前記回転出力部材側からの回転を受けた際、前記移動ロック部材の回転方向位置を保持する保持手段を介装した
   回転出力装置。
2. 前記保持手段を、前記移動ロック部材と一体的に回転し、一部が前記固定部材に当接する当接部材で形成した
   請求項１記載の回転出力装置。
3. 前記移動ロック部材を複数設け、該複数の移動ロック部材を前記当接部材の一部材で一体的に回転するように設定した
   請求項２記載の回転出力装置。
4. 前記当接部材の固定部材側の当接位置に、摺動抵抗を増加する摺動抵抗増加手段を介装した
   請求項２または３記載の回転出力装置。
5. 前記摺動抵抗増加手段を、弾性部材とした
   請求項４記載の回転出力装置。
6. 請求項１〜５のうちの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。
   

Images