JP3678041B2

JP3678041B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP3678041B2
Application number: JP04131199A
Authority: JP
Inventors: 貴士上田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: JP2000237970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライバドリルなどの出力軸の滑りトルクを調節する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトルク調節機構を図５を用いて説明する。従来のトルク調節機構では、モータ軸１に固定されて駆動されるピニオン２はキャリアＡ３の支持軸に支持されたプラネットギヤＡ４と噛合し、さらに該プラネットギヤＡ４はギヤケースＡ５に固定されるインターナルギヤＡ８と噛合する。さらに、前記キャリアＡ３には次段の太陽歯車Ａ６が形成されており順次次段へと前記モータ軸１の回転が減速伝達されていき最終段の太陽歯車Ｂ７まで回転が減速伝達される。該太陽歯車Ｂ７はキャリアＣ９の支持軸に支持されたプラネットギヤＣ１０と噛合し、さらに該プラネットギヤＣ１０はインターナルギヤＣ１２と噛合する。前記インターナルギヤＣ１２の端面には爪１３が設けられており、この該爪１３に係合するボール１４はギヤケースＢ１５に貫通した穴に配され、軸方向の移動のみに動きが制限されており、コイルスプリング１６によりスプリングホルダ１７、スラストプレート１８を介して常時前記爪側に付勢されている。前記コイルスプリング１６は、前記スプリングホルダ１７と前記クラッチプレート１９で挟持されている。該クラッチプレート１９は、軸方向に高さを持ち複数の水平部を設けた階段状斜面を内周側壁に有するキャップ２０の前記階段状斜面上を摺動する３本の脚を有し、前記階段状斜面に設けた複数の水平部の位置により、前記クラッチプレート１９を固定したり、または、クラッチプレートの内側壁に設けたネジ部とギヤケースＢの外側壁に設けたネジ部により、前記キャップ２０の回動に連動しクラッチプレート１９の捻じ込み量を調節し、スリップトルクを適宣選択する構造になっている。通常前記ボール１４は前記コイルスプリング１６により、前記インターナルギヤＣ１２の爪側へ付勢されているので、爪１３とボール１４が係合して、前記インターナルギヤＣ１２は回転できないため、前記キャリアＣ９とスプライン嵌合している出力軸２１に回転が減速伝達される。
【０００３】
上述のトルク調節機構を組み込んだ電動工具を使用する場合を説明する。まず、ネジ頭を傷めない様にあるいは機械ネジ締めなどの作業をするためにクラッチが必要な場合、まずキャップ２０を回転させると該キャップ２０が摺動し、コイルスプリング１６の圧縮量が変化して、前記コイルスプリング１６の付勢力すなわちスリップトルクが設定される。ネジ締め作業時に設定せれたスリップトルクより大きな負荷が出力軸２１に加わると、インターナルギヤＣ１２の端面に設けられた爪１３をボール１４がスラストプレート１８、スプリングホルダ１７を、前記コイルスプリング１６の圧縮方向に移動させて乗り越えインターナルギヤＣ１２が回転し始めるため、前記出力軸２１に動力が伝わらなくなる。
【０００４】
次に、クラッチを動作させたくない場合、すなわちドリルモードで鉄工錐を使用する穴あけ等の作業を行なう際は、キャップ２０をさらに回転させ該クラッチプレート１９をスラストプレート１８側に最も移動させて、すなわち最大限圧縮させる、もしくは前記クッラッチプレート１９で前記スプリングホルダ１７の端面を圧接して固定する。このように設定すると前記コイルスプリング１６またはクラッチプレート１９の付勢力により、大きな負荷が出力軸２１に加わっても、インターナルギヤＣ１２の端面に設けられた爪１３をボール１４がスラストプレートを前記コイルスプリングの圧縮方向に移動し乗り越えようとしても、前記コイルスプリングはこれ以上圧縮することが出来ないので前記ボールは爪を乗り越えることが出来ず前記インターナルギヤＣが固定される。すなわちドリルモードに設定できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトルク調節機構は、キャップ、クラッチプレート、スプリング、スプリングホルダ、スラストプレートなどのいくつかの部品を介してスチールボールの動きを抑制することにより前記ボールと係合する爪を端面に設けたインターナルギヤを固定しドリルモードとしていたが、近年高トルク化が進む状況下で、実際には部品の累積公差や変形等によりドリルモード時でも前記スチールボールが爪を乗り越えてしまいクラッチが動作してしまう場合があり、非常に厳しい部品の精度管理が必要であった。
【０００６】
本発明の目的は、前記部品の累積公差や変形などの要因をできる限り排除し、確実なドリルモードを実現できるトルク調節機構を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ギヤケースに収納されている遊星ギヤ減速機構を構成し端面に爪部を設けたインターナルギヤＣと、前記爪部に係合するボールと、前記ボールを保持する貫通穴を設けたギヤケースを有するトルク調節機構において、前記ギヤケースに設けた貫通穴と連結可能な状態に溝部を配した回動部材を前記ギヤケースと前記インターナルギヤＣの間に回動自在に設け、さらに前記ボールを前記溝部に保持されかつ前記回動部材と連動して回動するように配し、前記ギヤケースに設けた貫通穴と前記回動部材に設けた溝部の位置関係を合致させるか否かを任意に選択することによって前記ボールの移動範囲を制限できるようにすることにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるトルク調節機構を、図１、図２、図３、図４を用いて説明する。まず、モータ軸１に固定されたピニオン２はキャリアＡ３の支持軸に支持されたプラネットギヤＡ４と噛合し、さらに該プラネットギヤＡ４はギヤケースＡ５に固定されるインターナルギヤＡ８と噛合する。さらに、前記キャリアＡ３には次段の太陽歯車Ａ６が形成されており順次次段へと前記モータ軸１の回転が減速伝達されていき最終段の太陽歯車Ｂ７まで回転が減速伝達される。該太陽歯車Ｂ７はキャリアＣ９の支持軸に支持されたプラネットギヤＣ１０と噛合し、さらに該プラネットギヤＣ１０はインターナルギヤＣ１２と噛合する。該インターナルギヤＣ１２の端面には爪Ａ１３が設けられており、この爪Ａ１３に係合するボールＡ１４は回動部材１１の穴部に保持されている。さらに、図２に示すように前記回動部材１１は円周上に法線方向に突設した爪部Ｂ２４を有し、前記ケースＢ１５に設けられた穴部を前記回動部材１１に突設した爪部Ｂ２４が摺動可能となっている。また前記回動部材１１と前記ケースＢ１５はスプリングＢ２３で連結されており通常前記回動部材１１はスプリングＢ２３により円周方向に付勢されており、図３に示すように前記ギヤケースＢ１５に設けた貫通穴に配されたボールＢと前記回動部材１１に設けた穴部に配されたボールＡ１４が同軸上に配列され、軸方向の移動のみに動きが制限されている。また、前記ボールＢ２２はコイルスプリング１６によりスラストプレート１８を介して常時前記爪側に付勢されている。前記コイルスプリング１６は、前記スラストプレート１８とクラッチプレート１９で挟持されている。該クラッチプレート１９は、軸方向に高さを持ち複数の水平部を設けた階段状斜面を内周側壁に有するキャップ２０の前記階段状斜面上を摺動する３本の脚を有し、前記階段状斜面に設けた複数の水平部の位置により前記クラッチプレート１９を固定しており、前記キャップ２０の回動に連動し前記クラッチプレート１９の位置すなわちスプリングＡの圧縮量を調節し、スリップトルクを適宣選択する構造になっている。
【０００９】
図１において中心線より上がクラッチを動作させない位置、即ちドリルモード時の断面を示し、中心線より下がクラッチ動作位置の断面を示している。まず、クラッチが必要な場合には、前記キャップ２０を回転させて任意のクラッチトルク位置に設定する。すると前記回動部材１１は前記スプリングＢ２３の付勢力により円周方向に付勢されているため図３に示すように前記ギヤケース５の貫通穴に保持されたボールＢ２２と前記回動部材１１の穴部に保持されたボールＡ１４が同軸上に配列される。設定されたスリップトルクより大きな負荷が前記出力軸２１に加わると、前記インターナルギヤＣ１２の端面に設けられた前記爪Ａ１３を前記ボールＡ１４が前記ボールＢ２２，前記スラストプレート１８、前記スプリングホルダ１７を、前記コイルスプリング１６の圧縮方向移動させて乗り越え、前記インターナルギヤＣ１２が回転し始めるため、前記出力軸２１に動力が伝わらなくなる。
【００１０】
次に、クラッチを動作させたくない場合は、前記キャップをさらに回転させると図２に示すように前記回動部材１１に突設した爪部Ｂ２４と前記キャップ２０に設けた爪部Ｃ２５が当設し摺動させることにより前記回動部材１１は前記スプリングＢ２３の付勢力に反して回動し、図４に示すようにギヤケースＢ１５に設けた貫通穴と前記回動部材１１に設けた貫通穴の位置関係を非同軸とするように設定する。すると、出力軸２１に大きな負荷が加わっても前記インターナルギヤＣ１２に設けた爪部１３と係合するボールＡ１４は前記ケースＢ１５の端面に当接し軸方向に動けないためリングギヤの山を乗り越えることが出来ず、スプリングＡ１６の付勢力およびクラッチプレート１９の位置に無関係に前記インターナルギヤＣ１２が固定されクラッチは動作しない。すなわち、ドリルモードに設定できる。
【００１１】
【発明の効果】
上記のように構成されたトルク調節機構を有する電動工具をドリルモードに設定すると出力軸に大きな負荷が加わってもクラッチ動作に関与するインターナルギヤは、前記インターナルギヤの爪部と係合するボールが前記ケース端面に当接し移動できないため確実に固定されクラッチが動作することなく動力が伝達される。すなわち、ボールの動きが前記ケース端面のみによって抑えられるため、ドリルモード時に関与する要因がギヤケースの寸法公差および変形に限定されるため、従来よりもより確実にドリルモードが得られる。さらに、従来ドリルモードを実現するために関与していた部品の寸法精度、変形および設計に関する制約が緩和されるため部品のコスト低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるトルク調節機構を示す一部縦断側面図。
【図２】本発明になるトルク調節機構を示す斜視断面図。
【図３】本発明になるトルク調節機構の動作を示す状態図。
【図４】本発明になるトルク調節機構の動作を示す状態図。
【図５】従来のトルク調節機構を示す一部縦断側面図。
【符号の説明】
１はモータ軸、２はピニオン、３はキャリアＡ、４はプラネットギヤＡ、５はギヤケースＡ、６は太陽歯車Ａ、７は太陽歯車Ｂ、８はインターナルギヤＡ、９はキャリアＣ、１０はプラネットギヤＣ、１１は回動部材、１２はインターナルギヤＣ、１３は爪Ａ、１４はボールＡ、１５はギヤケースＢ、１６はコイルスプリング、１７はスプリングホルダ、１８はスラストプレート、１９はクラッチプレート、２０はキャップ、２１は出力軸，２２はボールＢ，２３はスプリングＢ、２４は爪部Ｂ、２５は爪部Ｃである。

Claims

モータ軸と、
該モータ軸の回転が伝達されるインターナルギヤと、
該インターナルギヤを経て該モータ軸の回転が伝達される出力軸と、
該インターナルギヤを回転可能に保持するギヤケースと、
を有する電動工具において、
該インターナルギヤの端面に爪部を設け、
該ギヤケース内に回動可能に回動部材を設け、
該回動部材に第１の穴部を設け、
該第１の穴部内に該爪部と係合可能に第１のボールを設け、
該ギヤケースに該第１のボールと当接可能に端面を設け、
該端面に該第１の穴部と同軸に第２の穴部を設け、
該第２の穴部内に第２のボールを設け、
該第２のボールを該インターナルギヤに向かって付勢するスプリングを設け、
該回動部材は、該第１の穴部と該第２の穴部とが一致する第１の位置と、該第１の穴部と該端面とが一致する第２の位置とを有することを特徴とする電動工具。