JP3139951U - 出力型切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、製造コストを下げる出力型切換装置の提供。
【解決手段】離合ユニットはバネと共に動力入力ユニットと動力出力ユニットの間に設置する。離合ユニットは離合パッキングと停止リングを含み、離合パッキングは動力入力ユニットの中間軸に連接する。動力出力ユニットは、被動金槌塊を具えた出力軸と、主動金槌塊を具えた金槌台を含む。停止リングは離合パッキングへ軸方向移動されて停止リングと離合パッキングが相互に嵌合した時、中間軸は同時に金槌台、停止リングと出力軸を動かして動力を継続して回転させる。停止リングが離合パッキングの方向と反対の軸移動を操作され、停止リングと離合パッキングを相互に分離した時、中間軸は金槌台を回転させ、次に金槌台から出力軸を回転させ、出力軸が抵抗を受けると、金槌台は中間軸内のスチールボールの制限によりバネを下に押し下げ、再びバネの反発力により金槌台が回転して元の位置に戻る。
【選択図】図６

Description

本考案は、電動工具に応用し、回転出力動力、及び回転と同時に打撃出力動力の間で切り換える出力型切換装置に係る。

公知の孔を開けたり、締めたりする作業に使用する電動工具に於いて、その構造はモーターの動力をギアシステムから出力軸に伝動し、減速もしくは加速の変速機能を具える。その他、ネジをきつく締める、もしくはきつく締まったネジをスムーズに外すため、穴あけ、締着に用いる電動工具には金槌機能も具わる。ネジをきつく締める時のその瞬間に用いることによってネジを更にきつく締めたり、もしくはネジを外すその瞬間にネジを緩ませて簡単に外すことができる。

現在公知の金槌機能を具えた電動工具の構造は、モーター、第一遊星ギアユニット、太陽ギアを具えた離合盤、第二遊星ギアユニット、伝動軸、中間軸、金槌台と出力軸を含む。離合盤は軸方向に第一位置まで移動した時、伝動軸を第二遊星ギアユニットで連結し、且つ伝動軸と出力軸が掛合する。このときモーターの動力は第一遊星ギアユニット、第二遊星ギアユニット、伝動軸及び出力軸を経て、低速回転し電動ドリルとして使用される。また離合盤が軸方向に第二位置まで移動すると、伝動軸は同時に第二遊星ギアユニット及び出力軸と分離する。この時、モーターの動力は第一遊星ギアユニット、第二遊星ギアユニット、伝動軸、中間軸、金槌台及び出力軸を経て出力し、同時に高速回転し、打撃を行い、金槌式ネジスクリュードライバーとして使用する。

前述に用いる回転もしくは衝撃を切り換える出力型切換装置の構造が複雑で製造コストも高い点である。

公知の電動工具の回転、もしくは回転と同時に打撃をする出力型切換装置の構造が複雑で製造コストが高いという欠点を解決することを本考案の主な目的とする。

本考案の主な特徴は、構造が簡単な出力型切換装置で、動力入力ユニット、離合ユニット、動力出力ユニットと一バネを含む。離合ユニットはバネと共に動力入力ユニットと動力出力ユニットの間に設置し、且つ離合ユニットは伝統的な離合装置と比較して簡単な構造であり、使用者はただ直線方向に於いて前向き、もしくは後ろ向きに離合ユニットを移動するだけで、動力出力ユニットが継続回転のための動力を出力するか、もしくは回転と同時の打撃動作をするかを制御する。

動力入力ユニット、離合ユニット、動力出力ユニットとバネを含む。そのうち、動力入力ユニットは中間軸を含み、この中間軸の外径表面には外ネジ回旋凹槽を設置し、その外ネジ回旋凹槽にスチールボールを置く。中間軸には更に遊星ギアを設置し、その遊星ギアはモーターに連接したギア系列内の太陽ギアと噛み合わせ、中間軸をモーターによって動かす。

離合ユニットは、嵌合部を具えた離合パッキングと内径壁面に軸方向に延びた溝を具えた停止リングを含み、離合パッキングは中間軸に連接し、嵌合部は溝と共に滑動する。停止リングは牽引桿を設置し、使用者がその牽引桿を操作して停止リングを軸方向に直線移動させると、溝と嵌合部が分離もしくは相互嵌合する。

動力出力ユニットは、被動金槌塊を具えた出力軸、及び主動金槌塊を具えた金槌台を含む。この金槌台の内径には内ネジ回旋凹槽が設置され、中間軸を金槌台の内径に差し込み、スチールボールを内ネジ回旋凹槽に合わせる。このため中間軸が回転すると、スチールボールが金槌台を回転させる。この金槌台の外径には軸方向に延びる凸条を設置し、その凸条は停止リングの溝と共に滑動する。そのため、金槌台が回転すると、また停止リングを回転させる。出力軸と中間軸は互いに軸方向に組み合わさり滑動する。そのため、主動金槌塊と被動金槌塊が径方向に対応する時、相互に接触しあい、また主動金槌台によって出力軸が回転される。

バネは離合パッキングと金槌台の間に設置する。停止リングは離合パッキング方向へ軸向きに移動して停止リングと離合パッキングが相互に嵌合すると、回転した中間軸は同時に金槌台、停止リングと出力軸を動かして継続回転して動力を出力する。停止リングが離合パッキングの方向と反対の軸向きに移動し、停止リングと離合パッキングが相互に分離した時、回転させられた中間軸は金槌台を回転させ、次に金槌台によって出力軸を回転させ、その出力軸が抵抗を受けると、金槌台は中間軸内のスチールボールの制限によりバネを下に押し下げ、再びバネの反発力により金槌台が回転して元の位置に戻り、金槌台を停止することなく往復移動させ、間欠的に出力軸に対して回転、打撃の動力を出力する。

本考案の出力型切換装置は、構造が簡単で、製造コストを下げるという利点がある。

先ず、図１と図２に示すとおり、本考案は出力型切換装置を提供し、動力入力ユニット１、離合ユニット２、バネ３、動力出力ユニット４、及び前述の各ユニットを覆うための外フレーム５を含む。

そのうち、動力入力ユニット１は、中間軸１１を含み、その中間軸１１の外径表面には外ネジ回旋凹槽１１１を設置し、その外ネジ回旋凹槽１１１内にはスチールボール１１２を置く。本実施例に於いて、外ネジ回旋凹槽１１１は二筋あり、各一つの外ネジ回旋凹槽１１１内にそれぞれスチールボール１１２を設置する。中間軸１１の一端には前後位置に相互に平行な台板１１３が二枚設置され、その二個の台板１１３の間は三個の差込１３で遊星ギア１２三個を枢設し、また前方の台板１１３には複数個の定位孔１１３１が設置される。動力入力ユニット１は電動工具内に設置して使用される。電動工具はモーター及びモーターのギア系列（モーターとギア系列は図未提示）に連接し、そのギア系列は三個の遊星ギアを噛み合わせる太陽ギアを含むため、モーターが通電して動くと、遊星ギア１２が中間軸１１を回転させる。遊星ギア１２は両台板１１３の間に組み合わせ、図３に示す。

離合ユニット２は、離合パッキング２２と停止リング２１を含み、離合パッキング２２には中間軸１１を差し込むための中心孔２２０を具え、離合パッキング２２の外径は両側に相対してそれぞれ伸びたＬ字型の嵌合部２２１を設置する。更に離合パッキング２２の下面は台板１１３の定位孔１１３１に対応する複数個の定位塊２２２を設置する。中間軸１１は離合パッキング２２の中心孔２２０に差し込み、離合パッキング２２を台板１１３上に置いた時、定位塊２２２が定位孔１１３１に嵌入され、離合パッキング２２と中間軸１１を相対して回転しないようにする。両嵌合部２２１で取り囲んだ内径範囲内では一つの第一パッキング２３と一つの第二パッキング２４の順に設置する。そのうち、第一パッキング２３の面積は比較的大きく、その中心孔２３０は中間軸１１に差し込まれると直接離合パッキング２２上に置かれる。第一パッキング２３の対称外径縁辺には嵌合部２２１を通過させる欠切口２３１が設置され、第二パッキング２４の面積は比較的小さく、中間軸１１に差し込まれると直接第一パッキング２３上に置かれる。上記停止リング２１は動力入力ユニット１を納置する内径を具え、その内径の対称壁面は軸方向に延びた溝２１１を具え、その溝２２１によって嵌合部２２１がその中で滑動する。停止リング２１の外径は牽引桿２５を嵌合設置し、牽引桿２５を操作することによって停止リングを制御して中間軸１１に沿い、軸方向に往復移動し、嵌合部２２１を溝２１１に挿入するか否かを制御する。

本考案のバネ３の実施例は圧縮バネであり、中間軸１１を差し込んだ後直接第二パッキング２４上に置く。
動力出力ユニット４は、金槌台４１と出力軸４４を含む。この金槌台４１は円筒形状で、その中心には通孔を具え、その通孔の内径には二筋の内ネジ回旋凹槽４１１が形成され、金槌台４１の前端面には対称位置に主動金槌塊４１３二個を設置し、金槌台４１の外径には両側対称で、且つ軸方向に延びた凸条４１２二本が設置される。この出力軸４４の下端外径には対称位置に被動金槌塊４４１が二個設置され、且つ出力軸４４下端には中間軸１１を差し込む軸方向の凹部を具える。この金槌台４１は停止リング２１の内径範囲内に組み立てられ、中間軸１１を金槌台４１の通孔に差し込み、出力軸４４下端の凹部へ進み、更にスチールボール１１２を外ネジ回旋凹槽１１１と内ネジ回旋凹槽４１１の間と合わせ、同時に凸条４１２を停止リング２１の溝２１１に合わせて滑動させる。金槌台４１の内部最上端には複数のスチールボール４２とスチールボールパッキング４３の順に置き、バネ３の両端をそれぞれスチールボールパッキング４３と第二パッキング２４に接触させる。最後に外フレーム５を前述の各ユニットと部品の外部に被せる。

図４と図５は、前述各ユニット及び部品を組み立てた後の外観形態で、組立完成後、出力軸４４の被動金槌塊４４１は二個の主動金槌塊４１３の間に位置する。

本考案の出力型切換装置は、出力軸４４を持続回転、及び間欠回転と同時に打撃する二種の状態の間に変換を行う。図６は、使用者が牽引桿２５を操作することにより、停止リング２１を離合パッキング２２から離合する方向へ移動すると、離合パッキング２２の嵌合部２２１と停止リング２１の溝が分離する。この時、遊星ギア１２は動きを受けて中間軸１１を回転させ、中間軸１１は再びスチールボールを経て金槌台４１を動かして回転させ、金槌台４１の端面の主動金槌塊４１３は出力軸４４の被動金槌塊４４１を打撃して出力軸４４を回転させる。この状態の時、金槌台４１下端と離合パッキング２２の間には一距離が存在するため、出力軸４４が抵抗を受けると、被動金槌塊４４１は主動金槌塊４１３に対して力がかかり、金槌台４１を離合パッキング２２の方向へ移動させ、バネ３を押し（図７参照）、バネ３の弾力によって金槌台４１を復位させ、それによって金槌台４１が往復移動し、出力軸４４に対して間欠回転と打撃の作用を行う。

図５に示すように使用者は、出力軸４４を持続回転させたい時、牽引桿２５を操作して停止リング２１を離合パッキング２２の方向へ移動させるだけで離合パッキング２２上の嵌合部２２１を停止リング２１の溝２１１に差し込まれ、この状態に於いて、中間軸１１の回転に伴った離合パッキング２２は、嵌合部２２１が停止リング２１を固定することによって停止リング２１、金槌塊４１を出力軸４４と同時に中間軸と同時に駆動回転させる。

本考案の切換装置の主要部品組立関係の立体分解図である。 図１の別角度からの立体分解図である。 本考案の切換装置の部品組立後の状態立体図である。 本考案の切換装置の実施例組立後の外観立体図である。 図４の別角度からの立体図である。 本考案の離合パッキングと停止リングが離れた時、出力軸が金槌塊の打撃を受ける実施例の平面断面図である 図６が示す出力軸が抵抗を受けた時に金槌台がバネを下へ押す実施例の平面断面図である。 本考案の離合パッキングと停止リングが嵌合した時、停止リング、金槌台が出力軸と同時に中間軸によって回転する実施例の平面断面図である。

符号の説明

１ 動力入力ユニット
１１ 中間軸
１１１ 外ネジ回旋凹槽
１１２ スチールボール
１１３ 台板
１１３１ 定位孔
１２ 遊星ギア
１３ 差込
２ 離合ユニット
２１ 停止リング
２１１ 溝
２２ 離合パッキング
２２０ 中心孔
２２１ 嵌合部
２２２ 定位塊
２３ 第一パッキング
２４ 第二パッキング
２３０ 中心孔
２３１ 欠切口
２５ 牽引桿
３ バネ
４ 動力出力ユニット
４１ 金槌台
４１１ 内ネジ回旋凹槽
４１２ 凸条
４１３ 主動金槌塊
４２ スチールボール
４３ スチールボールパッキング
４４ 出力軸
４４１ 被動力金槌塊
５ 外フレーム

Claims (5)

1. 出力型切換装置において、
   中間軸を含み、その中間軸の外径表面に外ネジ回旋凹槽を設置し、その外ネジ回旋凹槽にスチールボールを設置する動力入力ユニットと、
   嵌合部を具えた離合パッキングと内径壁面に軸方向に伸びた溝を具える停止リングを含み、その離合パッキングは中間軸に連接し、嵌合部は溝と滑動して合わさる離合ユニットと、
   被動金槌塊を具える出力軸と主動金槌塊を具える金槌台を含み、その金槌台の内径には内ネジ回旋凹槽を設置し、中間軸を金槌台の内径に差し込み、スチールボールをその内ネジ回旋凹槽に合わせ、金槌台の外径には軸方向に伸びた凸条を設置し、その凸条は停止リングの溝で合わさって滑動し、出力軸と中間軸は互いに軸方向に組み合わさって滑動する動力出力ユニットと、
   離合パッキングと金槌台の間に設置し、且つ両端は離合パッキングと金槌台に対して弾力を形成するバネを含むことを特徴とする出力型切換装置。
2. 請求項１記載の出力型切換装置において、前記中間軸は、台板を設置し、その台板上に定位孔を設置し、離合パッキングは定位孔に対応する定位塊を設置し、その定位塊を定位孔に嵌合し、離合パッキングとの連接を完成することを特徴とする出力型切換装置。
3. 請求項１記載の出力型切換装置において、前記嵌合部は、一対の離合パッキングの外径から相対して延びるＬ字型桿であることを特徴とする出力型切換装置。
4. 請求項１記載の出力型切換装置において、前記停止リングは、その外径に牽引桿を設置することを特徴とする出力型切換装置。
5. 請求項１記載の出力型切換装置において、前記離合パッキングは、そこに第一パッキングと第二パッキングの順に設置し、バネは離合パッキングの一端に向けて第二パッキングを押さえることを特徴とする出力型切換装置。

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