JPH0420749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は電動ドライバー、殊に出力軸の回転を
ロツクするロツク手段を備えるとともに、締め付
けトルクの調整のためのトルク調整手段を備えて
いる電動ドライバーに関するものである。

［背景技術］ 電動ドライバーにおいて、出力軸の回転をロツ
クできるようにしておくことは、手まわし式とし
ての使用を可能とし、手の感覚による締め付けや
電動力では締まりきらない場合の補助締め付けを
行なえるようになるために、非常に有用である。
そして出力軸の回転のロツクを行なうにあたり、
遊星機構を利用して、通常時はロツク状態にある
ものの、モータを回転させた時には自動的にロツ
クの解除がなされるようにして、ロツク手段を設
けたことによる使用時の手間の増加をなくしたも
のが、特開昭59−53164号公報に開示されている。

一方、電動ドライバーにおいては締め付けトル
クの調整を行なえる機能を持つことも、非常に有
用である。このために、上記公報に示されたもの
においても、締め付けトルクの調整のためのトル
ク調整手段を内蔵させている。ところが、ここで
示されたものでは、ロツク手段とトルク調整手段
とが互いに独立した機構として設けられており、
このために、部品数の多い複雑なものとなるとと
もに、全体が大きくなつており、また組立も手間
がかかるものとなつている。

［発明の目的］ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは上記ロツク手段とト
ルク調整手段との両機構の一体化による部品数の
削減及び機構の小型軽量化を図つた電動ドライバ
ーを提供するにある。

［発明の開示］ しかして本発明は、太陽ギアとインターナルギ
アとこれら両者に噛み合う遊星ギアと遊星ギアを
支持するキヤリアとからなる遊星機構を備えると
ともに、キヤリアに接続された出力部と係合して
出力部の各方向回転を夫々阻止する少なくとも一
対のロツク部材と、両ロツク部材を出力部との係
合方向に付勢する付勢部材と、ロツク部材と出力
部との係合解除用として上記遊星機構における回
転自在とされたインターナルギアに設けられたカ
ム部材とからなるロツク手段を備え、更に上記イ
ンターナルギアに設けられた係止突起と、インタ
ーナルギアに向けてばね付勢されて係止突起との
係合でインターナルギアの回転をトルク値に応じ
て規制する係合部材とからなるトルク調整手段を
備えたものであつて、上記ロツク部材はその軸部
を中心として回動自在なものとされており、上記
カム部材は上記インターナルギアの一端面の内周
側に設けられてロツク部材を回動させつつロツク
部材の位置する部分を通過自在となつており、さ
らに、上記係止突起は上記インターナルギアの一
端面の外周側に複数個の間隔をあけて設けられて
係合部材がこれら係止突起間に配設されているこ
とを要旨として、ロツク手段とトルク調整手段と
において、単一の遊星機構におけるインターナル
ギアを共用させたことに特徴を有しているもので
ある。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述する
と、図示例は電動ドリルとしても使用することが
できるようにされた電動ドライバーであつて、第
８図に示すよう、ハウジング１は円筒状の本体部
１０とこの本体部１０から突出するグリツプ部１
１とからなり、本体部１０の前端部にはクラツチ
ハンドル７８を本体部１０の軸まわりに回転自在
に備え、本体部１０の後端には電源パツク９が装
着されている。ドライバービツトあるいはドリル
ビツトは、本体部１０前端に配されたチヤツク８
に取り付けられる。図中１２はスイツチハンドル
である。

ハウジング１の本体部１０内に配される動力系
のアセンブリを第９図に示す。モータ２、ギアケ
ース６、並びに上記クラツチハンドル７８とチヤ
ツク８とから構成されている。そしてギアケース
６内には、変速機能を備えた減速部３と、ロツク
手段を備えたクラツチ部４とが配設されている。

第１図及び第２図に基づいて、これら減速部３
とクラツチ部４について説明する。まず、ギアケ
ース６は、円筒状のケース６１と、このケース６
１の前端に取付ねじ６４によつて連結されるケー
ス６２、そしてケース６１の後側に取り付けられ
るモータ取付台６０とから形成されている。また
ケース６１には軸方向に長い一対の長孔６３と、
外面より突出する一対の支持ピン６５とが設けら
れ、ケース６２には軸方向に貫通する複数個の孔
６７が設けられているとともに、前端より断面形
状が非円形とされた異形台部６６が一体に突設さ
れている。

ギアケース６におけるケース６１内に設置され
ている減速部３は、二段の遊星機構によつて構成
されたもので、一段目の遊星機構はモータ２の出
力軸２０に固着された太陽ギア３１と、ケース６
１内面に固着されたインターナルギア３３、この
両者に噛み合う複数個の遊星ギア３２、そして各
遊星ギア３２を支持する軸を備えたキヤリア３４
とからなり、二段目の遊星機構はキヤリア３４に
一体に形成された太陽ギア３５、インターナルギ
ア３７、遊星ギア３６、そしてキヤリア３８によ
つて構成されている。

ここにおいて、インターナルギア３３は上述の
ようにケース６１に固着されているのに対して、
インターナルギア３７はその軸まわりに回転自在
とされて、その外周面にはこのインターナルギア
３７を囲む摺動リング５０が連結されている。こ
の摺動リング５０は、その内周面に複数個、図示
例では３個の係合突起５１を周方向において等間
隔に備えているものであり、インターナルギア３
７の外周面に形成された係合溝に係合突起５１を
係合させることによつて、インターナルギア３７
を一体に回転するようにされているとともに、イ
ンターナルギア３７に対する軸方向の摺動が自在
とされている。尚、摺動リング５０はその摺動に
かかわらず、常時インターナルギア３７と係合し
ている。また、摺動リング５０の外周面は、ケー
ス６１内周面に間隔をおいて配される複数個のロ
ーラピン７１によつて受けられている。

摺動リング５０の軸方向移動は、摺動リング５
０の外周面に形成されている環状溝５２にローラ
５６を介して先端を係合させているレバー５５に
よつてなされる。コ字型であり且つ中央部にハン
ドル５８が連結されるレバー５５は、ケース６１
の外面に突設された一対の支持ピン６５によつ
て、両側片が回動自在に支持され、そして両側片
のＵ字状に折り返された先端部にローラ５６が装
着されて、ケース６１に形成された長孔６３を通
じて摺動リング５０を係合しているものであり、
線材で形成されることにより、ばね性を有したも
のとなつている。

一方、キヤリア３４に外周面とケース６１の内
面とに夫々複数個の係止突起５４，５３が設けら
れている。これら係合突起５４，５３は、摺動リ
ング５０が軸方向に摺動した時に、選択的に係合
突起５１と係合するものであつて、レバー５５の
中央部を後退させることによつて摺動リング５０
を前進させて、係合突起５１をケース６１に設け
られた係合突起５３と係合させた時には、摺動リ
ング５０がインターナルギア３７の回転を阻止す
る。逆にレバー５５の中央部を前進させることに
より摺動リング５０を後退させてキヤリア３４の
係合突起５４に係合突起５１を係合させた時に
は、インターナルギア３７とキヤリア３４に一体
に設けられている太陽ギア３５とを結合させる。

前者の場合には、二段目の遊星機構においても
減速が有効に行なわれることから、大減速比とな
り、後者の場合には遊星ギア３６がその軸まわり
の回転（自転）を行なうことがなく、太陽ギア３
５とキヤリア３８とが直結されたかたちとなるた
めに、減速比が小さくなる。変速機能を備えたも
のとなつているわけである。

次に、本発明にかかるクラツチ部４について説
明する。このクラツチ部４も上記減速部３と同様
に遊星機構を利用したもので、まずケース６２内
に配設される遊星機構は、上記キヤリア３８上に
一体に形成されている太陽ギア４０、インターナ
ルギア４２、この両者に噛み合う複数個の遊星ギ
ア４１、各遊星ギア４１を支持するキヤリア４３
とで構成されている。

そしてロツク手段は、インターナルギア４２の
前端内周部に周方向において等間隔に突設された
複数個のカム突起４７と、ケース６２内面に回動
自在となるように取り付けられた一対のロツクピ
ン４５ａ，４５ｂ、中央部がケース６２で支持さ
れるとともに両端を各ロツクピン４５ａ，４５ｂ
に接触させるばね４６、キヤリア４３とともに出
力軸７に一体的に回転するように結合されている
ロツクリング４４とから構成されている。

各ロツクピン４５ａ，４５ｂは、第３図に示す
ように、各先端を対向させた状態でロツクリング
４４の外周面の歯に係合し、一方のロツクピン４
５ａはロツクリング４４の、つまりは出力軸７の
図中反時計まわり方向の回転を阻止し、ロツクピ
ン４５ｂは出力軸７の図中時計まわり方向の回転
を阻止する。両ロツクピン４５ａ，４５ｂが共に
ロツクリング４４と係合している時には、先端に
チヤツク８が取付ねじ８０によつて固着されらる
出力軸７は、その両方向回転について共にロツク
された状態となつているわけである。

またトルク調整手段は、インターナルギア４２
の前端外周部に周方向において等間隔に突設され
た複数個の係止突起４８と、ケース６２に形成さ
れた前記複数個の孔６７内に配設された鋼球７
４、ケース６２の異形台部６６に被せられるスラ
スト板７５、クラツチばね７６、クラツチ板７７
及び前記クラツチハンドル７８で構成されてい
る。

クラツチハンドル７８はギアケース６の先端面
とこのギアケース６に取付ばね８１で取り付けら
れる取付板７９との間で、所定角度内における回
転が自在となるようにされたもので、その内面に
はクラツチ板７７との係合部を備え、クラツチハ
ンドル７８を回転させれば、ケース６２の異形台
部６６との嵌合で回転することがないようにされ
ているクラツチ板７７が軸方向に移動するように
されている。クラツチばね７６はこのクラツチ板
７７とスラスト板７５との間に配される圧縮コイ
ルばねであり、スラスト板７５を介して鋼球７４
と接触する。鋼球７４はインターナルギア４２に
形成されている前記係止突起４８と係合する。

クラツチ部４におけるロツク手段及びトルク調
整手段の動作について説明する。モータ２を回転
させておらない停止状態において、一対のロツク
ピン４５ａ，４５ｂが共にロツクリング４４に係
合しており、前述のように出力軸７はその両方向
回転についてロツクされた状態となつている。従
つて、締め付け作業を手動で行なうことができ
る。今、この状態からモータ２を回転させて、出
力軸７を第４図中にT₁で示す時計まわり方向に
回転させようとすると、出力軸７はロツクされて
いるために、この駆動力は遊星ギア４１を介して
インターナルギア４２に伝えられ、インターナル
ギア４２が図中T₂で示す反時計まわり方向に回
転を始める。そしてインターナルギア４２の係止
突起４８がクラツチばね７６による付勢を受けて
いる鋼球７４に接してその回転が止められた時に
は、第５図に示すように、インターナルギア４２
におけるカム突起４７が一対のロツクピン４５
ａ，４５ｂのうち、ロツクピン４５ｂを押してこ
れをロツクリング４４から離し、出力軸７に対す
る図中時計まわり方向の回転に対する規制を解除
する。他方のロツクピン４５ａは出力軸７のこの
方向の回転を阻止するものではないために、出力
軸７はモータ２からの動力による回転を開始す
る。

以後、ロツク手段においてはこの状態を維持す
るのであるが、締め付けトルクが所定値に達した
ならば、その反力を受けているインターナルギア
４２は、回転を始める。つまり、ばね付勢されて
いる鋼球７４を係止突起４８が乗り越えて回転を
始める。この結果、出力軸７に伝えられるトルク
はその時点で制限されてしまい、出力軸７が停止
するものである。

また、この時、ロツク手段においてはカム突起
４７が回転するために、ばね４６で付勢されてい
るロツクピン４５ｂがロツクリング４４に再係合
する時点が生じるが、この時には出力軸７は停止
しているのであるから、問題を生じることはな
い。また、ここに示したものでは、インターナル
ギア４２の係止突起４８が鋼球７４と接する位置
にある時、いずれかのカム突起４７がロツクピン
４５ｂとロツクリング４４との係合を解除してい
る位置にあるように、係止突起４８とカム突起４
７とを対応させて設けていることから、出力軸７
が不用意にロツクされてしまうようなことはな
い。尚、インターナルギア４２がトルク調整のた
めに回転を始めた場合におけるロツクピン４５ａ
とカム突起４７との干渉は、ロツクピン４５ａ，
４５ｂにおけるカム突起４７の当接部を弧状面４
９として、カム突起４７がどちらの方向からロツ
クピン４５ａに接しようと、ばね４６に抗してロ
ツクピン４５ａが押し上げられるようにすること
で防いでいる。

次に回転させていたモータ２を停止させた時の
動作を説明すると、この時点でのカム突起４７の
位置は、締め付けトルクに達してインターナルギ
ア４２が回転を始める前の第５図に図示の状態に
ある場合の他に、インターナルギア４２が回転を
していたことによつて生じるところの次の２つの
場合がある。それはカム突起４７がいずれのロツ
クピン４５ａ，４５ｂも押し上げておらない第３
図に図示の場合と、カム突起４７がロツクピン４
５ａを押し上げて、ロツクピン４５ａとロツクリ
ング４４との係合を解除している場合である。第
３図に図示の状態にある場合は、これが初期状態
であるからなんら説明を要しないが、他の２つの
場合は、つぎのようになる。

すなわち、出力軸７はいずれかのロツクピン４
５ａ，４５ｂがロツクリング４４と係合すること
によつて一方向への回転が阻止されているもの
の、他方向への回転は行なえる状態にあり、また
この時にはインターナルギア４２はいずれか一方
向への回転が可能な状態にある。そしてこの時の
出力軸７の回転が可能な方向と、インターナルギ
ア４２の回転が可能な方向とは一致しており、出
力軸７をこの回転しうる方向に少し回してやれ
ば、出力軸７と共に回転するキヤリア４３が遊星
ギア４１を介してインターナルギア４２を回転さ
せるものであり、これによつてカム突起４７がロ
ツクピン４５ａ，４５ｂから外れると共に、ばね
４６によるロツクピン４５ａ，４５ｂの復帰がな
されて、ロツクピン４５ａ，４５ｂとロツクリン
グ４４とが再係合し、出力軸７の両回転方向につ
いてのロツクがなされた初期状態に復帰する。

モータ２の回転方向を逆とした時には、上記各
回転方向が逆となるとともに、一対のロツクピン
４５ａ，４５ｂの役割が逆となるだけであるため
に、説明は省略する。尚、ロツク手段におけるロ
ツクピン４５ａ，４５ｂは、第７図に示すよう
に、対称に設けられる二対とすると、出力軸７の
ロツクを回転中心に対してバランスの良いものと
することができるために、ロツク強度を向上させ
ることができる。

第２図中の７０，７２は座金、７３は出力軸７
とキヤリア４３（太陽ギア４０）とに両端を夫々
差し込むピンである。

以上の実施例においては、ロツク部材であると
ころのロツクピン４５ａ，４５ｂが係合する部材
として、ロツクリング４４を設けたものを示した
が、このロツクリング４４は出力軸７と一体に回
転する部材であるとともに、キヤリア４３とも一
体に回転する部材であることから明らかなよう
に、ロツクピン４５ａ，４５ｂはキヤリア４３に
係合するもの、あるいは出力軸７に直接係合する
ものとしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては、ロツク解除の
ためのカム部材がロツク部材を回動させつつロツ
ク部材の位置する部分を通過自在となるようにし
ているために、このカム部材と、トルク調整のた
めの係止突起とを単一のインターナルギアに設け
て、遊星機構を利用して構成となつているロツク
手段とインターナルギアが完全に回動自在となつ
ている必要があるトルク調整手段とにおいて、イ
ンターナルギアを共用できるものとなつており、
２つの遊星機構を個別に必要とした従来例に比し
て、部品数の削減と構造の簡略化、組立性の向上
並びに機構の小型軽量化を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図は
同上の分解斜視図、第３図は第１図中のＡ−Ａ線
における横断面図、第４図及び第５図は同上の動
作を示す横断面図、第６図は同上のインターナル
ギアの斜視図、第７図はロツク手段の他の実施例
を示す横断面図、第８図は同上の全体を示す斜視
図、第９図は同上の動力系アセンブリの斜視図で
あつて、２はモータ、３は減速部、４はクラツチ
部、６はギアケース、７は出力軸、４０は太陽ギ
ア、４１は遊星ギア、４２はインターナルギア、
４３はキヤリア、４４はロツクリング、４５ａ，
４５ｂはロツクピン、４６はばね、４７はカム突
起、４８は係止突起、７４は鋼球、７６はクラツ
チばねを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽ギアとインターナルギアとこれら両者に
   噛み合う遊星ギアと遊星ギアを支持するキヤリア
   とからなる遊星機構を備えるとともに、キヤリア
   に接続された出力部と係合して出力部の各方向回
   転を夫々阻止する少なくとも一対のロツク部材
   と、両ロツク部材を出力部との係合方向に付勢す
   る付勢部材と、ロツク部材と出力部との係合解除
   用として上記遊星機構における回転自在とされた
   インターナルギアに設けられたカム部材とからな
   るロツク手段を備え、更に上記インターナルギア
   に設けられた係止突起と、インターナルギアに向
   けてばね付勢されて係止突起との係合でインター
   ナルギアの回転をトルク値に応じて規制する係合
   部材とからなるトルク調整手段を備えたものであ
   つて、上記ロツク部材はその軸部を中心として回
   動自在なものとされており、上記カム部材は上記
   インターナルギアの一端面の内周側に設けられて
   ロツク部材を回動させつつロツク部材の位置する
   部分を通過自在となつており、さらに上記係止突
   起は上記インターナルギアの一端面の外周側に複
   数個が間隔をあけて設けられて係合部材がこれら
   係止突起間に配設されていることを特徴とする電
   動ドライバー。 ２ インターナルギアに設けられたカム部材と係
   止突起とは互いに対応した位置に設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   動ドライバー。 ３ ロツク手段は出力部に対して対称に複数対設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電動ドライバー。