JPH0777708B2 - 回転工具のロック装置 - Google Patents

回転工具のロック装置

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JPH0777708B2
JPH0777708B2 JP3143631A JP14363191A JPH0777708B2 JP H0777708 B2 JPH0777708 B2 JP H0777708B2 JP 3143631 A JP3143631 A JP 3143631A JP 14363191 A JP14363191 A JP 14363191A JP H0777708 B2 JPH0777708 B2 JP H0777708B2
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lock ring
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昌巳 北村
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動ドライバーや電動レ
ンチのような回転工具、ことに出力軸のオートロック及
びオートリリースが可能な回転工具のロック装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電動ドライバーや電動レンチのような回
転工具では、出力軸の回転をロッ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
助締め付けを手締めで行なえるようになるために、非常
に有用である。そしてこのようなロック機能を持たせる
にあたっては、ロック状態にある時にモータを回転させ
ると自動的にロックの解除がなされるオートリリース
と、モータを停止させれば自動的にロックがかかるオー
トロックとがなされるようにしておくことが使い勝手の
上で好ましい。
【0003】このようなオートロック及びオートリリー
ス機能を備えたものは、従来より種々の形態のものが提
案されており、たとえば特開昭62−287979号公
報に示されているように、スイッチ動作と連動してロッ
ク装置が入り切りされるものや、特公昭63−1759
5号公報に示されているように、遊星歯車装置のリング
ギアの動きを利用して、ラチェット爪によるロック装置
を入り切りするもの等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者はスイッ
チハンドルの操作で離れたところに位置するロック装置
を遠隔操作することになるために、スイッチの配設位置
に規制が生じたり、コンパクトにまとめにくい等の問題
を有している。後者の場合には、ラチェット爪の作動音
が発生したり、ラチェット爪を支持する部材の強度がと
りにくかったりするとともに、部材形状がどうしても複
雑化し、コストアップとなる問題を有している。特公昭
59−44192号公報には、おむすび型断面をもつ出
力軸とこれを囲む部材との間に形成した楔状空間にロッ
ク部材を配置し、遊星減速装置における出力軸が所定範
囲内の遊びを持って連結されている遊星キャリアに上記
ロック部材の位置規制を行う部材を形成して、オートロ
ック及びオートリリースを行うようにしたものが示され
ているが、このものにおけるロック構造は、楔状空間が
出力軸の回転とともに移動するために、つまりロック部
材が出力軸と共に回転するために、回転中の負荷変動に
より、回転慣性でロック部材が楔状空間の狭い方に移動
して急制動をかけたり出力軸をロックさせたりしてしま
うおそれを有しており、信頼性の点で問題がある。
【0005】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オートロック及びオー
トリリースを簡単な構造で行えるとともに、静かで信頼
性も高く、更にはトルクリミッターの組み込みも容易な
電動ドライバーもしくは電動レンチのような回転工具を
提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、工具
ハウジングに対して固定されているとともに深さが少な
くとも周方向において変化している凹部を内周面に有し
ているロックリングと、このロックリング内周側に配さ
れた出力軸と、出力軸外周面とロックリングの上記凹部
とによって囲まれるとともに周方向形状及び軸方向形状
が共に楔状となっている楔状空間に配されているボール
からなるロック部材とを備えて、ロックリングと出力軸
とに対するロック部材の周方向移動による噛み込みで
ハウジングに対する出力軸のロックがなされるもので
あって、上記出力軸は遊星減速装置の遊星キャリアとし
て設けられ該遊星減速装置における工具ハウジングに
対して所定の角度内の回転が自在とされたリングギア
、上記ロック部材を出力軸の軸方向に押圧して噛み込
み位置から外す解除用突起を備えていることに第1の特
徴を有しており、また工具ハウジングに対して回転規制
されているとともに軸方向にスライド自在とされている
ロックリングと、内周面に深さが少なくとも周方向にお
いて変化している凹部を有している上記ロックリング
内周側に配された出力軸と、出力軸外周面とロックリン
グの上記凹部とによって囲まれるとともに周方向形状が
楔状であり且つ軸方向において傾いている楔状空間に配
されているボールやローラからなるロック部材とを備え
て、ロックリングと出力軸とに対するロック部材の周方
向移動による噛み込みで工具ハウジングに対する出力軸
のロックがなされるものであって、上記出力軸は遊星減
速装置の遊星キャリアとして設けられ該遊星減速装置
における工具ハウジングに対して所定の角度内の回転が
自在とされたリングギアが、ロックリングを軸方向に押
圧して上記ロックの解除を行う解除用突起を備えている
ことに他の特徴を有している。
【0007】本発明によれば、出力軸の外周面とロック
リングの内周面との間に形成された楔状空間にロック部
材が噛み込むことで出力軸のオートロックがなされるも
のであり、そしてモータを回転させて出力軸を駆動する
場合には、その初期のリングギアの回転でリングギアの
解除用突起がロック部材もしくはロックリングを軸方向
に押圧するためにオートリリースがなされるものであ
る。
【0008】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、モータ2の出力軸20に固着された太陽ギア31
と、ギアケース6内に回転自在に配設されたリングギア
33と、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35を備えたキャリア
34とからなる遊星機構が減速手段として設けられてお
り、この遊星機構におけるキャリア34に、チャック8
を備えた出力軸7が一体に形成されている。図中60は
モータ取付台、61は出力軸7を受ける滑り軸受け、6
2はスラスト板,63は止め輪、64,65,66はス
ラスト軸受けを構成する鋼球とリテーナ、67はスラス
ト板である。
【0009】上記出力軸7のリングギア33側の部分の
外周面には、ギアケース6を介してハウジング10に固
定されたロックリング51が配設されている。このロッ
クリング51は、内周面に深さが周方向及び軸方向にお
いて漸次変化している複数個の凹部52を備えている。
尚、これら凹部52,52は、区画片57をはさむ両側
に設けられているとともに、この両側で周方向における
深さの変化方向(接線方向に対する傾斜の向き)が逆と
されている。そして、出力軸7外周面とこれら凹部52
との間の2種の楔状空間に、ボール状のロック部材50
a,50bが夫々配設されているとともに、これらロッ
ク部材50a,50bはばね部材58によってリングギ
ア33側に向けて、つまりは楔状空間における軸方向の
狭い方へと付勢されている。尚、ロック部材50aは一
方向回転のロック用、ロック部材50bは他方向回転の
ロック用であり、ロック部材50a,50bは区画片5
7側に位置したりばね部材58に抗して前方側へと移動
した時は遊動状態にあるものの、ばね部材58による付
勢でリングギア33側にあって且つ区画片57から離れ
ると、出力軸7外周面とロックリング51内周面との間
に噛み込んでハウジング10に対して出力軸7をロック
する。
【0010】一方、前記前記リングギア33の先端面の
内周側には解除用突起55が突設されており、外周側に
はクラッチ用突起77が突設されている。ここにおける
クラッチ用突起77は、ギアケース6の先端外周に回転
自在に配設されたクラッチハンドル70と、クラッチハ
ンドル70内周面に形成された階段状突起71、この階
段状突起71と係合するクラッチ板72、クラッチ板7
2に一端が接するクラッチばね73、クラッチばね73
の他端が接するスラスト板74、そしてギアケース6に
形成された貫通孔内に配設されて上記スラスト板74に
接するボール75とによって、負荷トルクが所定値を越
えた時にリングギア33を空転させることで出力軸7を
フリーとするトルクリミッターを構成している。
【0011】次に動作について説明する。今、モータ2
を時計まわり方向に回転させて、出力軸7を図2中の矢
印方向に回転させる時、遊星減速装置の特性故に、リン
グギア33はトルクリミッターにおけるクラッチ用突起
77とボール75との係合でその回転が妨げられるまで
逆方向に回転して、図4〜図6に示すように、解除用突
起55でロック部材50bを軸方向に動かし、ロック部
材50bを遊動位置におく。また、ロック部材50a
は、出力軸7の回転によって楔状空間の区画片57側へ
と送り込まれる。この結果、ロック部材50a,50b
が出力軸7の回転を妨げることがない。モータ2を逆方
向に回転させた時には、逆にロック部材50aをばね部
材58に抗して動かし、出力軸7の回転に伴ってロック
部材50bが区画片57側に動くために、やはり出力軸
7の回転が妨げられることはない。特に、ここでは解除
用突起55の先端面を傾斜面として、ロック部材50
a,50bを出力軸7の外周面から浮かすために、ロッ
ク部材50a,50bの踊り音や負荷が発生しない。ま
た、モータ2が駆動されている時、その負荷トルクがト
ルクリミッターで設定された値を越えると、リングギア
33がボール75を押し出しつつ空転を始めるために、
出力軸7には出力が伝達されなくなる。
【0012】そして、モータ2の回転を止めた状態で、
手動による締め付けを行うためにハウジング10を出力
軸7の軸回りに締め付け方向に(図5に矢印で示す方向
に)回転させたならば出力軸7との間の摩擦による転
動でロック部材50bは区画片57から離れ、楔状空間
の狭い方に移って、ロックリング51と出力軸7との間
に噛み込み、ハウジング10に対する出力軸7の回転を
ただちにロックする。ハウジング10を回す方向が逆の
時には、ロック部材50aがロックを行う。尚、クラッ
チ用突起77がボール75と係合接触する時に解除用突
起55がロック部材50aを押圧するように、両突起5
5,77の位置関係を設定してある。またハウジング1
0と出力軸7との間の相対回転によって、リングギア3
3も回転しようとするが、実際にはギアのバックラッシ
ュやがたにより、出力軸7の微小な回転には殆ど追従し
ないために、ロック部材50a,50bによるロックを
解除する方向には動かず、従って確実にロックされる。
もっとも、初期のリングギア33の解除用突起55の位
置によっては、ロック部材50a,50bの噛み込み位
置への移動がスムーズに行われない場合が生じるが、こ
の時には、一度、回そうとする方向と逆方向に回転させ
ればよい。工具の使用形態からすれば、これが問題とな
るようなことはない。
【0013】図7に示す実施例は、楔状空間における軸
方向に傾斜した面をロックリング51にではなく、出力
軸7の外周面に形成したものである。この場合、上記実
施例と実際上、全く同じ動作を行う。図8〜図12に他
の実施例を示す。ここにおけるロックリング51はギア
ケース6に対して回転規制されるとともに軸方向にスラ
イド自在且つばね部材58でリングギア33側に付勢さ
れたものとされており、そのリングギア33側の面には
リングギア33の解除用突起55との係合でばね部材5
8に抗して前方側へとロックリング51を移動させるこ
とになる係合突起59が形成されている。そしてロック
リング51内周面の凹部52と出力軸7外周面のテーパ
部との間に接線方向及び軸方向に傾いた面を有する楔状
空間が形成されて、ここにはローラ状のロック部材50
a,50bが配設されている。このものにおいては、ロ
ック解除がロック部材50a,50bを動かすのではな
く、ロックリング51を軸方向に動かすことで行うよう
にしているわけであり、この点を除けば前記実施例と同
じ動作が得られる。
【0014】図13はこのような周方向ロック、軸方向
リリースのロック装置を備えた回転工具の外観を示して
おり、図中1は本体、9はチャック8に装着されたビッ
ト、11はスイッチハンドル、12は回転方向切換ハン
ドル、13は電源パックである。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明においては、出力軸
の外周面とロックリングの内周面との間に形成された楔
状空間にロック部材が噛み込むことで出力軸のオートロ
ックがなされるものであり、そしてモータを回転させて
出力軸を駆動する場合には、その初期のリングギアの回
転でリングギアの解除用突起がロック部材もしくはロッ
クリングを軸方向に押圧してロックの解除を行うために
オートリリースがなされるものであり、電動ドライバ
ー、あるいは電動レンチのような回転工具として非常に
使い勝手が良く、しかもこれら各部材の形状はシンプル
なものでよく、ラチェット音が問題となったりすること
もないものであり、またロックリング内周面に設けた凹
部で楔状空間を形成するとともにリングギアに設けた解
除用突起でオートリリースを行うために、電動駆動中に
ロック部材が出力軸のロックを行ってしまうようなこと
もなく、確実な動作を得ることができて信頼性も高いも
のである。更には、ロック解除を上述のように行うこと
から、リングギアとしてトルクリミッターの一部材を構
成するものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例のロック時の縦断面図である。
【図2】ロック時の横断面図である。
【図3】(a) はロック時におけるトルクリミッター部の
断面図、(b) はロック時におけるロック解除部の断面
、(c)は解除突起の斜視図である。
【図4】ロック解除時の縦断面図である。
【図5】ロック解除時の横断面図である。
【図6】(a) はロック解除時のトルクリミッター部の断
面図、(b)はロック解除時におけるロック解除部の断面
図である。
【図7】他の実施例のロック部の縦断面図である。
【図8】別の実施例のロック時の縦断面図である。
【図9】ロック時の横断面図である。
【図10】ロック解除時の縦断面図である。
【図11】ロック解除時の横断面図である。
【図12】(a) はロック解除時のトルクリミッター部の
断面図、(b) はロック解除時のロック解除部の断面図で
ある。
【図13】外観の側面図である。
【符号の説明】
7 出力軸 33 リングギア 34はキャリア 50a,50b ロック部材 51 ロックリング 52 凹部 55 解除用突起

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具ハウジングに対して固定されている
    とともに深さが少なくとも周方向において変化している
    凹部を内周面に有しているロックリングと、このロック
    リング内周側に配された出力軸と、出力軸外周面とロッ
    クリングの上記凹部とによって囲まれるとともに周方向
    形状及び軸方向形状が共に楔状となっている楔状空間に
    配されているボールからなるロック部材とを備えて、ロ
    ックリングと出力軸とに対するロック部材の周方向移動
    による噛み込みで工具ハウジングに対する出力軸のロッ
    クがなされるものであって、上記出力軸は遊星減速装置
    の遊星キャリアとして設けられ、該遊星減速装置におけ
    る工具ハウジングに対して所定の角度内の回転が自在と
    されたリングギア、上記ロック部材を出力軸の軸方向
    に押圧して噛み込み位置から外す解除用突起を備えてい
    ることを特徴とする回転工具。
  2. 【請求項2】 解除用突起先端はロック部材を出力軸外
    周面から浮かす傾斜面を備えていることを特徴とする請
    求項1記載の回転工具のロック装置。
  3. 【請求項3】 工具ハウジングに対して回転規制されて
    いるとともに軸方向にスライド自在とされているロック
    リングと、内周面に深さが少なくとも周方向において変
    化している凹部を有している上記ロックリング内周側
    に配された出力軸と、出力軸外周面とロックリングの
    記凹部とによって囲まれるとともに周方向形状が楔状で
    あり且つ軸方向において傾いている楔状空間に配されて
    いるボールやローラからなるロック部材とを備えて、ロ
    ックリングと出力軸とに対するロック部材の周方向移動
    による噛み込みで工具ハウジングに対する出力軸のロッ
    クがなされるものであって、上記出力軸は遊星減速装置
    の遊星キャリアとして設けられ、該遊星減速装置におけ
    る工具ハウジングに対して所定の角度内の回転が自在と
    されたリングギア、ロックリングを軸方向に押圧して
    上記ロックの解除を行う解除用突起を備えていることを
    特徴とする回転工具のロック装置。
  4. 【請求項4】 リングギアの回転範囲規制は、リングギ
    アに設けられたクラッチ用突起と、このクラッチ用突起
    にばね付勢されて係合するクラッチ部材とによるトルク
    リミッターでなされていることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項3記載の回転工具のロック装置。
JP3143631A 1991-06-15 1991-06-15 回転工具のロック装置 Expired - Fee Related JPH0777708B2 (ja)

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