JP4321021B2

JP4321021B2 - Torque clutch mechanism of electric drill driver

Info

Publication number: JP4321021B2
Application number: JP2002246719A
Authority: JP
Inventors: 一人外山; 真佐雄山本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP2004084794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リングギアにかかる負荷トルクが小さいときには係止体が係止凸部に係止してリングギアの遊転を阻止するが、リングギアにかかる負荷トルクの増大に伴って係止体が係止凸部を乗り越えて摺動面に対して摺動することでリングギアが空転して出力軸に至る動力伝達を遮断するようにした電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電動ドリルドライバーでは先端工具を取り付ける出力軸に一定以上の回転トルクがかからないようにするためにトルククラッチ機構を設けてある。つまり、出力軸にかかる負荷トルクが小さいときには出力軸が回転駆動されるが、出力軸に設定した所定以上の負荷トルクがかかったときに出力軸が回転駆動されないようになっている。
【０００３】
このトルククラッチ機構は遊星歯車機構の遊転自在なリングギア１に付設されるものであり、次のような構造になっている。図６に示すようにリングギア１の端面は係止体２の摺動面３となっており、この摺動面３の周方向の複数箇所には係止体２が係止し得る山形状の係止凸部４を等間隔に突設してある。リングギア１の端面と対応する部分でギアケースにはリングギア１の端面と直交するガイド穴を設けてあり、このガイド穴には係止体２としてのピン２ａを摺動自在に挿通してあると共にガイド穴内にピン２ａの先端が突出する方向に付勢するクラッチバネを収納してある。出力軸にかかる負荷トルクが小さいときにはクラッチバネの付勢力でピン２ａの先端が係止凸部４に係止してリングギア１の遊転が阻止され、出力軸に動力の伝達が行われているが、出力軸に設定した所定以上の負荷トルクがかかったとき、クラッチバネの付勢力に抗してピン２ａが後退してピン２ａが係止凸部４を乗り越えて摺動面３に対して摺動する状態となり、リングギア１が回転して出力軸への動力の伝達を遮断するようになっている。このように設定した所定以上の負荷トルクがかかったときトルククラッチ機構が働くようになっているが、この動作を行うクラッチトルクはクラッチバネにてピン２ａを付勢する力で変わるものであり、クラッチバネのバネ荷重を自在に設定できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、この種の電動ドリルドライバーの小型軽量ハイパワー化が急激に進み、これに伴ってクラッチトルクもアップし、クラッチバネの荷重を増やしたり、リングギア１の山形状の係止凸部４の山角度を小さくとることでクラッチトルク増大に対応してきた。しかし、クラッチバネの荷重を増やしたことでバネの繰り返し寿命が低下したり、リンクギア１の係止凸部４や摺動面３やピン２ａの摺動磨耗が加速されてトルククラッチ機構の寿命が低下するケースが増えてきた。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、係止体や摺動面や係止凸部等の摺動磨耗を抑えることができて長寿命化が図れる電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構は、クラッチバネにて付勢されたボール又はピン２ａからなる係止体２を遊転自在なリングギア１の端面の摺動面３に当接すると共に係止体２が係止し得る山形状の係止凸部４をリングギア１の摺動面３に突設し、リングギア１にかかる負荷トルクが小さいときには係止体２が係止凸部４に係止してリングギア１の遊転を阻止するが、リングギア１にかかる負荷トルクの増大に伴って係止体２が係止凸部４を乗り越えて摺動面３に対して摺動することでリングギア１が空転して出力軸５に至る動力伝達を遮断するようにした電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構において、前記リングギア１の摺動面３において山形上の係止凸部４の乗り越えを終えた係止体２が当接して衝撃を受ける部分の高さを摺動面３の係止凸部４の乗り越えを始める側よりも高くすることを特徴とする。リングギア１の摺動面３において係止凸部４の乗り越えを終えた係止体２が当接して衝撃を受ける部分の高さを摺動面３の係止凸部４の乗り越えを始める側よりも高くすることで、係止体２が係止凸部４を乗り越えて摺動面３に係止体２の先端が当接するときの衝撃を緩和でき、係止体２や摺動面３の磨耗を抑えることができて磨耗を遅延させることができ、長寿命化が図れる。
【０００７】
また係止体２の乗り越えを終えた側と乗り越えを始める側との間で摺動面３に勾配を設けたことを特徴とすることも好ましい。この場合、上記のように係止体２の乗り越えを始める側と乗り越えを終えた側とで高低差を設けても、摺動面３に対して係止体２の先端が円滑に摺動して係止体２や摺動面３の磨耗を一層抑えることができて長寿命化が図れる。
【０００８】
また係止体２が乗り越えを始める側の係止凸部４の山形状が係止体２の先端の曲面と同一径の凹曲面６に形成されたことを特徴とすることも好ましい。この場合、係止体２が係止凸部４に対して乗り越えるときの係止体２と係止凸部４の接触面積が大きくなり、係止体２や係止凸部４の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れる。
【０００９】
また係止体２が乗り越えを始める側の係止凸部４の山形状が階段状に形成されると共に階段状の段部７の縦面７ａと横面７ｂとの間を結ぶ包絡線７ｃが係止体２の先端の曲面と同一径に形成されたことを特徴とすることも好ましい。この場合も、係止体２が係止凸部４に対して乗り越えるときの係止体２と係止凸部４の接触面積が大きくなり、係止体２や係止凸部４の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は電動ドリルドライバーの全体の構造を示す。モータ１０の前方にはギアケース１１を装着してあり、ギアケース１１内には減速のための３段の遊星歯車機構を内装してある。１段目の遊星歯車機構はサンギア１３と、リングギア１４と、キャリア１５で支持された複数個の遊星歯車１６にて構成されている。モータ１０の回転軸１２にはサンギア１３が固着されており、ギアケース１１の内面にはリングギア１４が固定されており、サンギア１３とリングギア１４とには遊星歯車１６が噛合している。
【００１１】
２段目の遊星歯車機構はサンギア１７と、リングギア１８と、キャリア１９で支持された遊星歯車２０にて構成されている。キャリア１５にはサンギア１７が固着されており、ギアケース１１の内面側にはリングギア１８が配置されており、サンギア１７とリングギア１８とには遊星歯車２０が噛合している。３段目の遊星歯車機構はサンギア２１と、リングギア１と、キャリア２３で支持された遊星歯車２４にて構成されている。キャリア１９にはサンギア２１が固着されており、ギアケース１１の内面側にはリングギア１が遊転自在に配置してあり、サンギア２１とリングギア１とには遊星歯車２４が噛合している。
【００１２】
３段目の遊星歯車機構の遊星歯車２４を支持しているキャリア２３はロック機構におけるロック板２５を介して出力軸５に連結してある。出力軸５にはドリルビットやドライバービット等の先端工具をチャック等にて固定できるようになっている。なお、２段目の遊星歯車機構のリングギア１８は軸方向にスライド自在になっており、図１中の上段に示す状態ではリングギア１８がキャリア１９と噛み合ってリングギア１８がキャリア１９と一体回転するようになり、また図１中の下段に示す状態ではリングギア１８がギアケース１１と噛み合ってリングギア１８の回転がロックされた状態となり、両状態の切り換えを行うことで変速を行うようになっている。上記ロック機構は手締め作業時に出力軸５のオートロックを行うものであるが、ここでは説明は省略する。
【００１３】
出力軸５による締め付けトルクを調整して設定したトルク以上の負荷トルクをかかったときに出力軸５に動力が伝達されないようにするトルククラッチ機構は上記３段目の遊星歯車機構における遊転自在とされたリングギア１を利用しているもので、次のように構成されている。リングギア１の軸方向の端面は係止体２の先端が摺動するための摺動面３としてあり、摺動面３の周方向の複数箇所には係止体２の先端が係止し得る係止凸部４を等間隔に突設してある。ギアケース１１には上記摺動面３と対向する位置で摺動面３と直交するようにガイド穴２７を穿孔してあり、このガイド穴２７内に係止体２を出入り自在に配設してある。本例の場合、係止体２としてピン２ａを摺動自在に内装してあり、ピン２ａの先端は半球状になっている。本例の場合、係止体２はピン２ａであるがボールであってもよい。ガイド穴２７内にはコイルバネ状のクラッチバネ８を内装してあり、このクラッチバネ８のバネ力にてピン２ａの先端が摺動面３側に突出するように付勢してある。ガイド穴２７の底にクラッチ板２８を配置してあり、トルク調整ハンドル２９を回転操作すると、カムを介してクラッチ板２８がガイド穴２７の軸方向に移動してクラッチバネ８の圧縮量を変えてピン２ａを付勢する荷重を変えることができるようになっている。出力軸５にかかる負荷トルクが小さいときにはクラッチバネ８の付勢力でピン２ａの先端が係止凸部４に係止してリングギア１の遊転が阻止され、出力軸５に動力の伝達が行われているが、出力軸５に設定した所定以上の負荷トルクがかかったとき、クラッチバネ８の付勢力に抗してピン２ａが後退してピン２ａが係止凸部４を乗り越えて摺動面３に対して摺動する状態となり、リングギア１が空転して出力軸５への動力の伝達を遮断するようになっている。このように設定した所定以上の負荷トルクがかかったときトルククラッチ機構が働くようになっているが、この動作を行うクラッチトルクはクラッチバネ８にてピン２ａを付勢する力で変わるものであり、トルク調整ハンドル２９を回転操作してクラッチバネ８からの荷重を変えることにより任意のトルクに設定できる。
【００１４】
ところで、近年、この種の電動ドリルドライバーの小型軽量ハイパワー化が急激に進み、これに伴ってクラッチトルクもアップし、クラッチバネの荷重を増やしたり、リングギア１の山形状の係止凸部４の山角度を小さくとることでクラッチトルク増大に対応しているが、本発明ではこの際のトルククラッチ機構の寿命を向上させる策として次の構造を採用している。図２に示す例ではピン２ａの先端が摺動する摺動面３のうち、ピン２ａが係止凸部４に対して乗り越えを終えた位置から所定の区間だけ局所的にコイニング等で僅かに高さを高くすると共に硬度を高くした突条部３０を設けてある。このようにすることで、リングギア１の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さにピン２ａの乗り越えを始める側と乗り越えを終えた側とで高低差を設けて乗り越えを終えた側の摺動面３の高さが高くなるようにしてある。つまり、乗り越えを始める側の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さＡと、乗り越えを終えた側の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さＢとが、Ａ＞Ｂの関係になるようにしてある。このようにＡ＞Ｂの関係にすると、ピン２ａが係止凸部４を乗り越えたときの衝撃をＡ＝Ｂのものより緩和できてピン２ａや摺動面３の磨耗を遅延させることが可能になり、しいてはトルククラッチの長寿命化が図れる。
【００１５】
また図３に示す例では摺動面３に緩い勾配のある傾斜突条部３１を隣り合う係止凸部４間に亙るように設けてあり、この傾斜突条部３１はピン２ａが乗り越えを終えた側が高く且つピン２ａが乗り越えを始める側が低くなるように形成してある。このようにすることにより、乗り越えを始める側の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さＡと、乗り越えを終えた側の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さＢとが、Ａ＞Ｂの関係になる。この場合も、Ａ＞Ｂの関係により、ピン２ａが係止凸部４を乗り越えたときの衝撃をＡ＝Ｂのものより緩和できてピン２ａや摺動面３の磨耗を遅延させることが可能になり、しいてはトルククラッチの長寿命化が図れる。またピン２ａの乗り越えを始める側と乗り越えを終えた側とで高低差を設けても、傾斜突条部３１の傾斜にて摺動面３に対してピン２ａの先端が円滑に摺動してピン２ａや摺動面３の磨耗を一層抑えることができて長寿命化が図れる。
【００１６】
また図６に示す従来例では係止体２としてのピン２ａの球面状の先端とリングギア１の係止凸部４とがピン２ａの先端が係止凸部４に乗り上げるときまで常に点当りするようになっていたためピン２ａと係止凸部４の接触面積が小さくて係止凸部４が磨耗しやすかったが、本発明では係止体２としてのピン２ａとの衝突時のリングギア１の係止凸部４の磨耗を抑えるために次の構造を採用している。
【００１７】
図４に示すものでは、ピン２ａが係止凸部４に乗り上げるときピン２ａが当接する部分に凹曲面６を設けてあり、ピン２ａの先端部の球面の径Ｒ１と凹曲面６の径Ｒ２を同一径（Ｒ１＝Ｒ２）にしてある。このようにすると、ピン２ａが係止凸部４に対して乗り上げるとき、ピン２ａの先端が係止凸部４に線接触し、ピン２ａと係止凸部４の接触面積が大きくなり、ピン２ａの乗り上げ時の衝撃によるピン２ａや係止凸部４の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れる。
【００１８】
図５に示すものでは、ピン２ａが係止凸部４に乗り上げるときピン２ａが当接する部分に一段の階段状の段部７を設けてあり、この段部７の縦面７ａと横面７ｂとの間を包絡線７ｃにて結んであるが、ピン２ａの先端部の球面の径Ｒ１と包絡線７ｃの径Ｒ３とを同一径（Ｒ１＝Ｒ３）にしてある。このようにすると、ピン２ａが係止凸部４に対して乗り上げるとき、ピン２ａの先端が係止凸部４に線接触または複数個の点当りとなり、ピン２ａと係止凸部４の接触面積が大きくなり、ピン２ａの乗り上げ時の衝撃によるピン２ａや係止凸部４の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れる。
【００１９】
なお、図４や図５の例の説明では摺動面３の構造について図示や説明をしていいないが、図２や図３の例のようにリングギア１の摺動面３から係止凸部４の頂部までの高さにピン２ａの乗り越えを始める側と乗り越えを終えた側とで高低差を設けて乗り越えを終えた側の摺動面３の高さが高くなるようにしてあることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、リングギアの摺動面において係止凸部の乗り越えを終えた係止体が当接して衝撃を受ける部分の高さを摺動面の係止凸部の乗り越えを始める側よりも高くしたので、係止体が係止凸部を乗り越えて摺動面に係止体の先端が当接するときの衝撃を緩和でき、係止体や摺動面の磨耗を抑えることができて磨耗を遅延させることができ、トルククラッチ機構の長寿命化が図れるものである。
【００２１】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、係止体の乗り越えを終えた側と乗り越えを始める側との間で摺動面に勾配を設けたので、上記のように係止体の乗り越えを始める側と乗り越えを終えた側とで高低差を設けても、摺動面に対して係止体の先端が円滑に摺動して係止体や摺動面の磨耗を一層抑えることができて長寿命化が図れるものである。
【００２２】
また本発明の請求項３の発明は、請求項１において、係止体が乗り越えを始める側の係止凸部の山形状が係止体の先端の曲面と同一径の凹曲面に形成されたので、係止体が係止凸部に対して乗り越えるときの係止体と係止凸部の接触面積が大きくなり、係止体や係止凸部の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れるものである。
【００２３】
また本発明の請求項４の発明は、請求項１において、係止体が乗り越えを始める側の係止凸部の山形状が階段状に形成されると共に階段状の段部の縦面と横面との間を結ぶ包絡線が係止体の先端の曲面と同一径に形成されたので、係止体が係止凸部に対して乗り越えるときの係止体と係止凸部の接触面積が大きくなり、係止体や係止凸部の磨耗を抑えることができて長寿命化が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の電動ドリルドライバーの一部切欠断面図である。
【図２】同上の要部を示し、（ａ）はリングギアの正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した拡大断面図である。
【図３】同上の他の例の要部を示し、（ａ）はリングギアの正面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線で切断した拡大断面図である。
【図４】同上の他の例の要部を拡大した断面図である。
【図５】同上の他の例の要部を拡大した断面図である。
【図６】従来例を示し、（ａ）はリングギアの正面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。
【符号の説明】
１リングギア
２係止体
２ａピン
３摺動面
４係止凸部
５出力軸
６凹曲面
７段部
７ａ縦面
７ｂ横面
７ｃ包絡線
８クラッチバネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, when the load torque applied to the ring gear is small, the locking body is locked to the locking projection to prevent the ring gear from rotating freely. The present invention relates to a torque clutch mechanism for an electric drill driver in which a ring gear idles and cuts power transmission to an output shaft by overcoming a locking projection and sliding on a sliding surface.
[0002]
[Prior art]
In general, an electric drill driver is provided with a torque clutch mechanism in order to prevent a rotational torque exceeding a certain level from being applied to an output shaft to which a tip tool is attached. That is, the output shaft is rotationally driven when the load torque applied to the output shaft is small, but the output shaft is not rotationally driven when a load torque exceeding a predetermined value set on the output shaft is applied.
[0003]
This torque clutch mechanism is attached to the freely rotatable ring gear 1 of the planetary gear mechanism, and has the following structure. As shown in FIG. 6, the end surface of the ring gear 1 is a sliding surface 3 of the locking body 2, and a mountain shape in which the locking body 2 can be locked at a plurality of locations in the circumferential direction of the sliding surface 3. The locking projections 4 are projected at equal intervals. The gear case at the portion corresponding to the end face of the ring gear 1 is provided with a guide hole which is perpendicular to the end face of the ring gear 1, this guide hole inserted slidably the pin 2a of the locking body 2 In addition, a clutch spring that urges the pin 2a in a protruding direction is housed in the guide hole. When the load torque applied to the output shaft is small, the tip of the pin 2a is locked to the locking projection 4 by the urging force of the clutch spring to prevent the ring gear 1 from rotating freely, and power is transmitted to the output shaft. However, when a load torque higher than a predetermined value set on the output shaft is applied, the pin 2a moves backward against the urging force of the clutch spring, and the pin 2a passes over the locking projection 4 to the sliding surface 3. Thus, the ring gear 1 is rotated and the transmission of power to the output shaft is interrupted. The torque clutch mechanism is designed to operate when a load torque exceeding a predetermined value set in this way is applied, but the clutch torque for performing this operation varies depending on the force for urging the pin 2a by the clutch spring. The spring load of the clutch spring can be set freely.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, this type of electric drill driver has rapidly become smaller, lighter, and higher power, and accordingly, the clutch torque is also increased, the load of the clutch spring is increased, or the mountain-shaped locking projection of the ring gear 1 The increase in clutch torque has been dealt with by reducing the angle of the crest 4. However, by increasing the load of the clutch spring, the repeated life of the spring is reduced, or the wear of the locking projection 4, the sliding surface 3, and the pin 2 a of the link gear 1 is accelerated and the life of the torque clutch mechanism is increased. The number of cases where the decline has increased.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and a torque clutch mechanism for an electric drill driver that can suppress sliding wear of a locking body, a sliding surface, a locking projection, etc., and can extend the life. It is a problem to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The torque clutch mechanism of the electric drill driver according to the present invention for solving the above-described problems is the sliding of the end face of the ring gear 1 that can freely rotate the locking body 2 composed of a ball or a pin 2a urged by a clutch spring. When the load torque applied to the ring gear 1 is small, a mountain-shaped locking projection 4 that contacts the surface 3 and can be locked by the locking body 2 is provided on the sliding surface 3 of the ring gear 1. 2 engages with the locking projection 4 to prevent the ring gear 1 from rotating, but as the load torque applied to the ring gear 1 increases, the locking body 2 slides over the locking projection 4. In the torque clutch mechanism of an electric drill driver in which the ring gear 1 slips and slides with respect to the surface 3 to cut off the power transmission to the output shaft 5, the mountain shape is formed on the sliding surface 3 of the ring gear 1. Locking finished over the upper locking projection 4 2 is characterized by higher than the side start and the height of the contact with shock portions ride over the locking projections 4 of the sliding surface 3. On the sliding surface 3 of the ring gear 1, the height of the portion of the sliding surface 3 that starts to get over the locking projection 4 is set to the height of the portion of the sliding surface 3 that receives the impact when the locking body 2 has finished getting over the locking projection 4. By making the height higher, the impact when the locking body 2 gets over the locking projection 4 and the tip of the locking body 2 comes into contact with the sliding surface 3 can be alleviated. Wear can be suppressed, wear can be delayed, and the life can be extended.
[0007]
It is also preferable that a gradient is provided on the sliding surface 3 between the side where the overcoming of the locking body 2 is finished and the side where the overcoming is started. In this case, the tip of the locking body 2 slides smoothly with respect to the sliding surface 3 even if there is a difference in height between the side where the locking body 2 starts to be climbed and the side where the locking body 2 is finished. Thus, the wear of the locking body 2 and the sliding surface 3 can be further suppressed, and the life can be extended.
[0008]
It is also preferable that the peak shape of the locking projection 4 on the side where the locking body 2 starts to get over is formed as a concave curved surface 6 having the same diameter as the curved surface at the tip of the locking body 2. In this case, the contact area between the locking body 2 and the locking projection 4 when the locking body 2 gets over the locking projection 4 is increased, and wear of the locking body 2 and the locking projection 4 is suppressed. Can extend the service life.
[0009]
Further, the peak shape of the locking projection 4 on the side where the locking body 2 starts to get over is formed in a step shape, and an envelope 7c connecting the vertical surface 7a and the horizontal surface 7b of the stepped step portion 7 is formed. It is also preferable that the engaging body 2 is formed to have the same diameter as the curved surface at the tip. Also in this case, the contact area between the locking body 2 and the locking projection 4 when the locking body 2 gets over the locking projection 4 is increased, and wear of the locking body 2 and the locking projection 4 is reduced. It can be suppressed and the life can be extended.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the overall structure of an electric drill driver. A gear case 11 is mounted in front of the motor 10, and a three-stage planetary gear mechanism for speed reduction is housed in the gear case 11. The first stage planetary gear mechanism is composed of a sun gear 13, a ring gear 14, and a plurality of planetary gears 16 supported by a carrier 15. A sun gear 13 is fixed to the rotating shaft 12 of the motor 10, a ring gear 14 is fixed to the inner surface of the gear case 11, and a planetary gear 16 meshes with the sun gear 13 and the ring gear 14.
[0011]
The second stage planetary gear mechanism is composed of a sun gear 17, a ring gear 18, and a planetary gear 20 supported by a carrier 19. A sun gear 17 is fixed to the carrier 15, a ring gear 18 is disposed on the inner surface side of the gear case 11, and a planetary gear 20 meshes with the sun gear 17 and the ring gear 18. The planetary gear mechanism at the third stage is composed of a sun gear 21, a ring gear 1, and a planetary gear 24 supported by a carrier 23. A sun gear 21 is fixed to the carrier 19, and the ring gear 1 is rotatably arranged on the inner surface side of the gear case 11. A planetary gear 24 meshes with the sun gear 21 and the ring gear 1. .
[0012]
The carrier 23 supporting the planetary gear 24 of the third stage planetary gear mechanism is connected to the output shaft 5 via a lock plate 25 in the lock mechanism. A tip tool such as a drill bit or a driver bit can be fixed to the output shaft 5 with a chuck or the like. The ring gear 18 of the second stage planetary gear mechanism is slidable in the axial direction. In the state shown in the upper stage of FIG. 1, the ring gear 18 meshes with the carrier 19 and the ring gear 18 is integrated with the carrier 19. In the state shown in the lower part of FIG. 1, the ring gear 18 is engaged with the gear case 11 and the rotation of the ring gear 18 is locked, and the gears are changed by switching between the two states. It has become. The locking mechanism performs automatic locking of the output shaft 5 during manual tightening work, but a description thereof is omitted here.
[0013]
The torque clutch mechanism that prevents power from being transmitted to the output shaft 5 when a load torque greater than the torque set by adjusting the tightening torque by the output shaft 5 is applied is free to rotate in the third stage planetary gear mechanism. The ring gear 1 is used and is configured as follows. The end surface of the ring gear 1 in the axial direction is a sliding surface 3 for sliding the tip of the locking body 2, and the tip of the locking body 2 is locked at a plurality of locations in the circumferential direction of the sliding surface 3. The obtained locking projections 4 are projected at equal intervals. A guide hole 27 is drilled in the gear case 11 so as to be orthogonal to the sliding surface 3 at a position facing the sliding surface 3, and the locking body 2 is disposed in the guide hole 27 so as to freely enter and exit. It is. In the case of this example, the pin 2a is slidably mounted as the locking body 2, and the tip of the pin 2a is hemispherical. In this example, the locking body 2 is a pin 2a, but may be a ball. A coil spring-like clutch spring 8 is housed in the guide hole 27 and is biased by the spring force of the clutch spring 8 so that the tip of the pin 2 a protrudes toward the sliding surface 3. A clutch plate 28 is arranged at the bottom of the guide hole 27. When the torque adjustment handle 29 is rotated, the clutch plate 28 moves in the axial direction of the guide hole 27 via the cam to change the compression amount of the clutch spring 8. Thus, the load for urging the pin 2a can be changed. When the load torque applied to the output shaft 5 is small, the tip of the pin 2 a is locked to the locking projection 4 by the urging force of the clutch spring 8, so that the ring gear 1 is prevented from rotating and power is transmitted to the output shaft 5. However, when a load torque greater than a predetermined value set on the output shaft 5 is applied, the pin 2a retreats against the urging force of the clutch spring 8, and the pin 2a passes over the locking projection 4 and slides. The ring gear 1 slips with respect to the moving surface 3, and the transmission of power to the output shaft 5 is interrupted. The torque clutch mechanism is activated when a load torque exceeding a predetermined value set in this way is applied, but the clutch torque for performing this operation varies depending on the force for urging the pin 2a by the clutch spring 8. The torque can be set to an arbitrary torque by rotating the torque adjustment handle 29 to change the load from the clutch spring 8.
[0014]
By the way, in recent years, this type of electric drill driver has rapidly become smaller, lighter, and higher power, and accordingly, the clutch torque is also increased, the load of the clutch spring is increased, or the mountain-shaped locking projection of the ring gear 1 Although the clutch angle is increased by reducing the crest angle of 4, the present invention adopts the following structure as a measure for improving the life of the torque clutch mechanism at this time. In the example shown in FIG. 2, the sliding surface 3 on which the tip of the pin 2a slides is slightly slightly locally by coining or the like only for a predetermined section from the position where the pin 2a finishes over the locking projection 4. A protrusion 30 having a high hardness and a high hardness is provided. By doing in this way, the height from the sliding surface 3 of the ring gear 1 to the top of the locking projection 4 is provided with a height difference between the side where the pin 2a starts to ride over and the side where the pin 2a finishes getting over. The height of the sliding surface 3 on the finished side is increased. That is, the height A from the sliding surface 3 on the side where the ride over is started to the top of the locking projection 4 and the height B from the sliding surface 3 on the side after the ride over to the top of the locking projection 4 However, the relation of A> B is established. Thus A> the relationship B Then, the pin 2a is possible to delay the wear of shock to be relaxed than that of A = B pin 2a and the sliding surface 3 when passing over the locking projections 4 Thus, the service life of the torque clutch can be extended.
[0015]
In addition, in the example shown in FIG. 3, an inclined ridge 31 having a gentle slope is provided on the sliding surface 3 so as to be sandwiched between the adjacent locking projections 4. It is formed so that the finished side is high and the side where the pin 2a starts to get over becomes low. By doing so, the height A from the sliding surface 3 on the side of starting override to the top of the locking projection 4 and from the sliding surface 3 on the side of finishing overriding to the top of the locking projection 4 A> B is in a relationship of A> B. Also in this case, due to the relationship of A> B, the impact when the pin 2a gets over the locking projection 4 can be mitigated from that of A = B, and the wear of the pin 2a and the sliding surface 3 can be delayed. Thus, the service life of the torque clutch can be extended. Even if there is a height difference between the side where the pin 2a starts to be climbed and the side where the pin 2 is finished, the tip of the pin 2a slides smoothly with respect to the sliding surface 3 due to the inclination of the inclined ridge 31. Wear of the pin 2a and the sliding surface 3 can be further suppressed, and the life can be extended.
[0016]
Further, in the conventional example shown in FIG. 6, the spherical tip of the pin 2a as the locking body 2 and the locking projection 4 of the ring gear 1 always hit the point until the tip of the pin 2a rides on the locking projection 4. Since the contact area between the pin 2a and the locking projection 4 is small and the locking projection 4 is easily worn, the ring gear at the time of collision with the pin 2a as the locking body 2 is used in the present invention. The following structure is employed in order to suppress wear of the one locking projection 4.
[0017]
In the example shown in FIG. 4, a concave curved surface 6 is provided at a portion where the pin 2a abuts when the pin 2a rides on the locking convex portion 4, and the spherical surface diameter R1 of the tip of the pin 2a and the diameter R2 of the concave curved surface 6 are provided. Are the same diameter (R1 = R2). In this way, when the pin 2a rides on the locking projection 4, the tip of the pin 2a comes into line contact with the locking projection 4, and the contact area between the pin 2a and the locking projection 4 increases. The wear of the pin 2a and the locking projection 4 due to the impact at the time of riding 2a can be suppressed, and the life can be extended.
[0018]
In the example shown in FIG. 5, a stepped stepped portion 7 is provided at a portion where the pin 2 a abuts when the pin 2 a rides on the locking projection 4, and the vertical surface 7 a and the horizontal surface 7 b of the stepped portion 7 are provided. The diameter R1 of the spherical surface of the tip of the pin 2a and the diameter R3 of the envelope 7c are the same (R1 = R3). In this way, when the pin 2a rides on the locking projection 4, the tip of the pin 2a comes into line contact with the locking projection 4 or a plurality of points, and the pin 2a contacts the locking projection 4. The area is increased, and the wear of the pin 2a and the locking projection 4 due to the impact when the pin 2a rides can be suppressed, thereby extending the life.
[0019]
4 and FIG. 5, the structure of the sliding surface 3 is not shown or described. However, as in the examples of FIG. 2 and FIG. The height of the sliding surface 3 on the side where the climbing is finished by providing a height difference between the side where the pin 2a starts to be climbed over and the side where the climbing is completed is set to the height to the top of the portion 4 Needless to say.
[0020]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the height of the portion of the sliding surface of the sliding surface where the engaging body abuts on the sliding surface of the ring gear and receives the impact is determined. Since it is higher than the side where it starts to ride over, the impact when the locking body gets over the locking projection and the tip of the locking body comes into contact with the sliding surface can be mitigated, and wear of the locking body and sliding surface is reduced. Thus, the wear can be delayed and the life of the torque clutch mechanism can be extended.
[0021]
Further, the invention according to claim 2 of the present invention is that the sliding surface is provided with a gradient between the side over which the locking body has been climbed over and the side over which the locking body is started over. Even if there is a height difference between the side where the body starts to be climbed and the side where the body has been climbed, the tip of the latching body slides smoothly with respect to the sliding surface, further increasing the wear of the latching body and the sliding surface. It can be suppressed and the life can be extended.
[0022]
Further, the invention of claim 3 of the present invention is that in claim 1, the mountain shape of the locking projection on the side where the locking body starts to get over is formed as a concave curved surface having the same diameter as the curved surface at the tip of the locking body. Therefore, when the locking body gets over the locking projection, the contact area between the locking body and the locking projection is increased, and the wear of the locking body and the locking projection can be suppressed, thus extending the service life. Can be achieved.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the mountain shape of the locking convex portion on the side where the locking body starts to get over is formed in a step shape, and the vertical surface and the horizontal surface of the stepped step portion are formed. Since the envelope connecting the surface is formed with the same diameter as the curved surface at the tip of the locking body, the contact area between the locking body and the locking projection when the locking body gets over the locking projection Thus, the wear of the locking body and the locking projection can be suppressed, and the life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway sectional view of an example of an electric drill driver according to an embodiment of the present invention.
2A is a front view of a ring gear, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view taken along line XX of FIG. 2A.
3A and 3B show a main part of another example of the above, wherein FIG. 3A is a front view of a ring gear, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along line YY of FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of another example of the above.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of another example of the above.
6A and 6B show a conventional example, in which FIG. 6A is a front view of a ring gear, and FIG. 6B is a sectional view taken along line ZZ in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ring gear 2 Locking body 2a Pin 3 Sliding surface 4 Locking convex part 5 Output shaft 6 Concave surface 7 Step part 7a Vertical surface 7b Horizontal surface 7c Envelope 8 Clutch spring

Claims

クラッチバネにて付勢されたボール又はピンからなる係止体を遊転自在なリングギアの端面の摺動面に当接すると共に係止体が係止し得る山形状の係止凸部をリングギアの摺動面に突設し、リングギアにかかる負荷トルクが小さいときには係止体が係止凸部に係止してリングギアの遊転を阻止するが、リングギアにかかる負荷トルクの増大に伴って係止体が係止凸部を乗り越えて摺動面に対して摺動することでリングギアが空転して出力軸に至る動力伝達を遮断するようにした電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構において、前記リングギアの摺動面において山形状の係止凸部の乗り越えを終えた係止体が当接して衝撃を受ける部分の高さを摺動面の係止凸部の乗り越えを始める側よりも高くすることを特徴とする電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構。A ring-shaped locking projection that can lock the locking body made of a ball or pin biased by a clutch spring against the sliding surface of the end surface of the freely rotatable ring gear and that can be locked by the locking body. When the load torque applied to the ring gear is small, the locking body is locked to the locking projection to prevent the ring gear from rotating freely, but the load torque applied to the ring gear increases. A torque clutch mechanism for an electric drill driver that interrupts the power transmission to the output shaft due to the ring gear slipping as the locking body passes over the locking projection and slides against the sliding surface. In the above, the height of the portion of the sliding surface of the ring gear, which has finished climbing over the mountain-shaped locking projection, is in contact with and receives impact, and the side where the locking projection on the sliding surface starts to climb Electric drill driver characterized by higher than Torque clutch mechanism of.

係止体の乗り越えを終えた側と乗り越えを始める側との間で摺動面に勾配を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構。 2. The torque clutch mechanism for an electric drill driver according to claim 1, wherein a slope is provided on the sliding surface between the side where the overcoming of the locking body is finished and the side where the overcoming is started.

係止体が乗り越えを始める側の係止凸部の山形状が係止体の先端の曲面と同一径の凹曲面に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構。 2. The torque clutch for an electric drill driver according to claim 1, wherein the mountain shape of the locking projection on the side where the locking body starts to get over is formed as a concave curved surface having the same diameter as the curved surface at the tip of the locking body. mechanism.

係止体が乗り越えを始める側の係止凸部の山形状が階段状に形成されると共に階段状の段部の縦面と横面との間を結ぶ包絡線が係止体の先端の曲面と同一径に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電動ドリルドライバーのトルククラッチ機構。 The peak shape of the locking projection on the side where the locking body begins to get over is formed in a staircase shape, and the envelope connecting the vertical and horizontal surfaces of the stepped stepped portion is the curved surface at the tip of the locking body The torque clutch mechanism of the electric drill driver according to claim 1, wherein the torque clutch mechanism is formed to have the same diameter as that of the power drill.