JP2011073087A

JP2011073087A - 締め付け工具

Info

Publication number: JP2011073087A
Application number: JP2009225642A
Authority: JP
Inventors: Tomomasa Nishikawa; 智雅西河; Kazuhiro Omori; 和博大森; Hiroki Uchida; 洋樹内田; Tomoyuki Hoshi; 智幸星; Hiroto Inagawa; 裕人稲川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-14

Abstract

【課題】
工具本体を回すことにより締め付け具として利用できる締め付け工具に、ラチェット機構を追加する。
【解決手段】
モータ３と、モータ３により正方向及び逆方向に回転駆動される出力軸７と、これらを収容するハウジング（２ａ、２ｂ、２８）を有し、出力軸７に装着される先端工具を回転させる締め付け工具において、モータ３の停止時に、正方向又は逆方向のいずれか一方向に出力軸７とハウジングが回転しないように固定し、その固定方向と逆方向には出力軸とハウジングが回転可能にするラチェット機構を設けた。また、モータの回転方向を切り替えるための切替スイッチ１１を設け、ラチェット機構は、切替スイッチ１１によってその動作モードが設定されるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気モータ等により回転駆動され、モータによる回転力でネジやボルト等の締結部材を締め付ける締め付け工具に関する。

ネジやボルト等の締め付けを行うメカニカル方式の締め付け工具として、モータによる回転力を回転するハンマに伝達し、ハンマをアンビルに打撃させる事により打撃力に変換するインパクト工具が知られている。このようなインパクト工具として、特許文献１があり、スチールボールを介してハンマの回転運動を軸方向の後退運動に変換するカムを、スピンドルとハンマのそれぞれに形成し、一定の締め付けトルクに達するとハンマが後退しアンビルとハンマの爪部の噛みあいが外れ、ハンマ後退時たくわえられるスプリングの保存エネルギーによりハンマの回転エネルギーを付勢してハンマが１回転当り２回アンビルを打撃し、ボルトの締め付けや緩めを行う。

一方で別のタイプの締め付け工具として、油圧を利用して打撃力を発生させるオイルパルス工具が知られている。オイルパルス工具は、金属同士の衝突がないため、メカニカル方式のインパクト工具に比べて、作動音が低いという特徴を有する。このようなオイルパルス工具として、例えば特許文献２があり、オイルパルスユニットを駆動する動力として電気モータを使用し、電気モータの出力軸がオイルパルスユニットに直結される。オイルパルス工具を稼働させるためのトリガスイッチを引くと、電気モータに駆動電力が供給される。

実公昭６４−２９０号公報特開平６１−２３６４７８号公報

特許文献１によるインパクト工具の締結力は、スプリングにたくわえられたエネルギーによりハンマがアンビルを打撃するものであり、特許文献２によるインパクト工具の締結力はオイルの油圧によるものであるため、この締結力よりも大きなトルクを必要とする締結材を締結することはできない。ドライバドリルの場合、作業者は締結材を締め付けた後に、締め付け工具の本体を用いて増し締めする場合があるが、インパクト工具の場合は、モータを停止させた後にインパクト工具本体をネジの締め付け方向に回転させ、締結作業を行おうとしても、モータ自体が空回りしてしまうことから、一度ネジ締め作業を行った後には工具本体をネジの締め付け方向に回転させての作業を行うことができない。

このためインパクト工具で締結作業を行った後に、より大きい締め付けトルクで増し締めを行おうとする場合には、別途締め付け具（ドライバーやレンチ）を用いて作業を行う必要があり、工具の持ち替えに手間を要し、使い勝手が良くなかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、モータを停止させた際に、工具本体を締め付け具として利用できる締め付け工具を提供することにある。

本発明の他の目的は、工具本体を回すことにより締め付け具として利用できる締め付け工具に、ラチェット機構を追加することにある。

本発明のさらに他の目的は、モータの回転方向を設定する正逆スイッチに、ラチェット機構の設定モードを兼ねるように構成した締め付け工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータにより正方向及び逆方向に回転駆動される出力軸と、これらを収容するハウジングを有し、出力軸に装着される先端工具を回転させる締め付け工具において、モータの停止時に、正方向又は逆方向のいずれか一方向に出力軸とハウジングが回転しないように固定し、その固定方向と逆方向には出力軸とハウジングが回転可能にするラチェット機構を設けた。また、モータの回転方向を切り替えるための切替スイッチを設け、切替スイッチによってラチェット機構の動作モードも設定できるように構成した。ここで、ラチェット（ｒａｔｃｈｅｔ）機構とは、動作方向（回転方向）を一方向に制限する機構であり、例えば、歯車部と、歯止めとなる爪部を組み合わせて構成される。

本発明の他の特徴によれば、切替スイッチは、モータの駆動による正転モードと、モータの駆動による逆転モードと、モータを停止して締め付け方向にのみ出力軸とハウジングの相対回転を阻止する正転ラチェットモードと、モータを停止して緩め方向にのみ出力軸とハウジングの相対回転を阻止する逆転ラチェットモードの、４つのモードを有する。この際、正転ラチェットモード又は逆転ラチェットモードのいずれかが選択されたときは、切替スイッチがモータへの電力供給を遮断させるように構成すると好ましい。切替スイッチは、さらに、モータを停止して両回転方向に出力軸とハウジングの相対回転を阻止するロックモードを有するように構成しても良い。切替スイッチは、ハウジングに取り付けられた回転ダイヤルスイッチ又はスライドスイッチで実現できる。

本発明のさらに他の特徴によれば、モータと出力軸の間に、モータによる回転力によって回転方向の回転力又は打撃力に変換するインパクト機構を設け、インパクト機構と出力軸の間に、ラチェット機構を設けるようにした。ラチェット機構は、出力軸に構成されたラチェットギアと、ラチェットギアに噛合させる２つの移動爪を有し、正転ラチェットモード又は逆転ラチェットモードにおいては、切替スイッチを移動させることによって２つの移動爪のいずれか一方をラチェットギアに噛合させる。

請求項１の発明によれば、正方向又は逆方向のいずれか一方向に出力軸とハウジングが回転しないように固定し、その固定方向と逆方向には出力軸とハウジングが回転可能にするラチェット機構を設けたので、締め付け工具で締結作業を行った後に増し締めを行おうとした場合には、その締め付け工具を使って増し締めを行うことが可能となる。また、増し締めの際に、工具本体を持ち替えずにすむ上、ラチェット機構が動作するので増し締め作業を効率よく行うことが可能となる。

請求項２の発明によれば、締め付け工具は、モータの回転方向を切り替えるための切替スイッチを有し、ラチェット機構は、切替スイッチによってその動作モードが設定されるので、切替スイッチの簡単な操作のみでラチェット機構を動作させることが可能となり、使い勝手の良い締め付け工具を実現できる。

請求項３の発明によれば、切替スイッチは、正転モードと、逆転モードと、正転ラチェットモードと、逆転ラチェットモードの、４つのモードを有するので、１つのダイヤルでモータの駆動モードとラチェットモードを設定することが可能となり、操作性の良い締め付け工具を実現できる。また、１つの切替スイッチにて各モードを設定するので、モータの駆動モードとラチェット機構を同時に作用させてしまうような誤操作の恐れが無く、誤作動を起こさない信頼性の高い締め付け工具を実現できる。

請求項４の発明によれば、切替スイッチにて正転ラチェットモード又は逆転ラチェットモードのいずれかが選択されたときは、モータへの電力供給を遮断させるので、ラチェットモードの際にモータが駆動されることを確実に防止することができ、安全性を一層高めることができる。

請求項５の発明によれば、切替スイッチは、さらに、モータを停止して両回転方向に出力軸とハウジングの相対回転を阻止するロックモードを有するで、ラチェット機構を作用させずにドライバーのように扱うことも可能となる。また、ロックモードを締め付け工具を使用しないときの停止モードとすることができる。

請求項６の発明によれば、切替スイッチは、ハウジングに取り付けられた回転ダイヤルスイッチ又はスライドスイッチであるので、ハウジングの先端付近の相探しやすい箇所に設ける事ができる。

請求項７の発明によれば、モータと出力軸の間に、モータによる回転力によって回転方向の回転力又は打撃力に変換するインパクト機構を設け、インパクト機構と出力軸の間にラチェット機構を設けたので、モータと出力軸間の回転伝達が断続的となるインパクト工具においてもラチェット機構を実現することができる。また、ラチェット機構をインパクト機構よりも前方に設けたので、切替スイッチをラチェット機構の近傍に設けることが容易となり、操作性の良い締め付け工具を実現できる。

請求項８の発明によれば、ラチェット機構は、出力軸に構成されたラチェットギアと、ラチェットギアに噛合させる２つの移動爪を有し、正転ラチェットモード又は逆転ラチェットモードにおいては、切替スイッチを移動させることによって２つの移動爪のいずれか一方をラチェットギアに噛合させるので、比較的安価な部品でラチェット機構を実現でき、製造コストの上昇を抑えることができる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るインパクト工具の全体を示す断面図である。本発明の実施例に係るインパクト工具の全体を示す側面図である。図２のインパクト工具１の先端付近を上方から見た部分上面図である。本発明の実施例に係るラチェット機構部の部品展開図であり、後方側から見た斜視図を示す。本発明の実施例に係るラチェット機構部の部品展開図であり、前方側から見た斜視図を示す。本発明の実施例に係るラチェット機構部の拡大断面図であり、モータを動作させ締め付け作業もしくは緩め作業を行う際の状態を示す図である。本発明の実施例に係るラチェット機構の動作原理を説明するための図であり、（１）は爪１３が倒されてラチェット機構が稼働している状態を示し、（２）は爪１３が起こされてラチェット機構が非稼働の状態を示す図である。本発明の実施例に係るラチェット機構部の拡大断面図であり、モータの回転を停止させ、締め付け工具本体を締結材の締め付け方向に回転させ、締結作業を行う際の状態を示す図である。本発明の実施例に係るラチェット機構部の拡大断面図であり、モータの回転を停止させ、締め付け工具本体を締結材の緩め方向に回転させ、締結作業を行う際の状態を示す図である。本発明の実施例に係るラチェット機構部の拡大断面図であり、モータの回転を停止させ、工具本体を締結材の締め付け方向に回転させても緩め方向に回転させても、締め付け、緩め作業のいずれも行うことのできる状態を示す図である。図８のＢ−Ｂ部から見た、ラチェット機構の状態を示し、モータの停止時において、インパクト工具本体を締結材の締め付け方向に回転させ、締結作業を行う状態を示す図である。図８のＢ−Ｂ部から見た、ラチェット機構を用いた締め付け時の状態を示す図であり、締め付け方向とは逆方向に本体を回転させた時にラチェット機構が動作する状態を示す図である。図１のＡ−Ａ部から見た、切替スイッチ１１と制御スイッチ１８の位置関係を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下、左右の方向は図１〜３に示す方向であるとして説明する。図１は本発明の実施例に係るインパクト工具の全体を示す断面図である。

インパクト工具１は、バッテリーパック２６により供給される電力を利用し、駆動源たるモータ３を回転させる。バッテリーパック２６により供給される電力は、ＤＣ１２Ｖ等の直流電源である。モータ３の回転は減速機４によって減速されてスピンドル９に伝達され、スピンドル９が所定の速度で回転駆動される。インパクト工具１のハウジングは、モータ収容部２ａ、バッテリー収容部２ｂ、及び、ケース２８によって構成される。モータ収容部２ａとバッテリー収容部２ｂは、回動軸２０を中心に約７０度だけ回動可能であり、図１では回動させた状態を示している。後述するラチェット機構を作用させて、インパクト工具１の本体を使って手動にて締結部材を締めたり緩めたりする場合は、バッテリー収容部２ｂを図示のように回動させると好ましい。また、図示していないが、バッテリー収容部２ｂが、スピンドル９やモータの回転軸３ａと同軸上に配置されるようにすることも可能である。モータ収容部２ａは、プラスチック等の合成樹脂の成形によって左右に２分割可能に構成され、図示しないネジによって分割された左右部分が固定される。ケース２８は、例えば金属製の一体成形によって形成され、モータ収容部２ａの左右部分の固定の際に、先端側に嵌め込まれることにより固定される。

減速機構４は、複数の遊星歯車を有し、モータ３の回転軸３ａが太陽歯車に接続され、太陽歯車の外周側であって外周部に位置する内歯車の間において、複数の遊星歯車が自転しつつ公転する。スピンドル９の後端側は複数の遊星歯車の回転軸に接続され、遊星歯車の公転運動がスピンドル９の回転運動に変換される。スピンドル９は、ハンマ５とカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル９の外周面に形成されたＶ字状のカム溝９ａと、ハンマ５の内周面に形成されたハンマカム溝と、これらのカム溝に係合するスチールボール１０によって構成される。

ハンマ５は、スプリング８によって常に前方に付勢されており、静止時にはスチールボール１０とカム溝との係合によってアンビル６の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ５とアンビル６の相対向する回転平面上の２箇所にはハンマ爪５ａとアンビル爪６ａがそれぞれ対称的に形成される。スピンドル９が回転駆動されると、その回転は前記カム機構を介してハンマ５に伝達され、ハンマ５が半回転しないうちにハンマ５のハンマ爪５ａがアンビル６のアンビル爪６ａに係合してアンビル６を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル９とハンマ５との間に相対回転が生ずると、ハンマ５はカム機構のカム溝９ａに沿ってスプリング８を圧縮しながらモータ３側へと後退を始める。

ハンマ５の後退動によってハンマ爪５ａがアンビル爪６ａを乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ５は、スピンドル９の回転力に加え、スプリング８に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング８の付勢力によって前方へ移動し、そのハンマ爪５ａがアンビル６のアンビル爪６ａに再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル６に加えられる。アンビル６の前方には出力軸７が接続され、出力軸７の取付穴７ｂに装着される図示しない先端工具を介してネジに回転打撃力が伝達される。以後、同様の回転及び打撃動作が繰り返され、例えば、ネジ等の締結部材が木材等の図示しない被締結材にねじ込まれる。

ハンマ５とアンビル６を含むインパクト機構の前方であって取付穴７ｂの後方には、インパクト工具１の動作モードや、ラチェット機構を作動させるための切替スイッチ１１が設けられるが、ラチェット機構の詳細構造は後述する。

図２は本発明の実施例に係るインパクト工具１の全体を示す側面図である。インパクト工具１は、モータ３の回転のオン／オフを制御するための動作スイッチ１２が設けられる。動作スイッチ１２は、例えばスライドスイッチにより構成できる。切替スイッチ１１が特定のモードにあるときに、動作スイッチ１２をオンにするとモータ３が回転する。バッテリー収容部２ｂの直径は例えば３０〜５０ｍｍ程度であり、作業者がバッテリー収容部２ｂを掴みながら作業することができる。

図３は、インパクト工具１の先端付近を上方から見た部分上面図である。ケース２８の後方側には、回転式の切替スイッチ１１のスイッチプランジャ１１ａが移動可能なように突出させる切り欠き部２８ａが形成される。モータ収容部２ａの切り欠き部２８ａに隣接するモード表示領域２７には、スイッチプランジャ１１ａの位置に応じたインパクト工具１の動作モードを示す番号（１〜５）が表示される。動作モードを示す番号は、
１：電動締め付け（右）モード、
２：手締め（ラチェット）締め付け（右）モード
３：ロック（ホールド）モード
４：手締め（ラチェット）緩め（左）モード
５：電動緩め（左）モード
である。公知の広く用いられる締め付け工具は、正逆切替スイッチを有し、上記の１、３、５に相当する動作モードを有するが、本実施例では、上記２と４の動作モードを新たに追加したことに特徴がある。

「１：電動締め付けモード」は、モータ３の正回転モードであり、ネジ等の締め付け作業を行う際に使用される。「５：電動緩めモード」はモータ３の逆回転モードであり、ネジ等の緩め作業を行う際に使用される。「３：ロックモード」は、正回転モードと逆回転モードの中間に位置し、通常は動作スイッチ１２をオンにしたり、トリガスイッチを押してもモータ３が回らない（或いはトリガスイッチが引けない）モードとなる。この「３」のモードは、インパクト工具１を使用しないときや運搬時にこの位置にしておくことが多い。また、本実施例において「３」のモードでは、ハウジングと回転軸７の相対回転自体が双回転方向にロックされるので、工具本体がドライバーとして機能することになる。

「２：手締め締め付けモード」の際は、先端工具を図示しないネジ頭に嵌合させ、インパクト工具１本体を回転させることによりドライバーと同じように作業者が手でネジ等を締めることができる。尚、この際、インパクト工具１を出力軸７に対して締め付け方向に回転させる場合はハウジング２ｂと出力軸７が固定され、締め付け方向と逆方向に回転させる場合はハウジング２ｂと出力軸７がフリー状態となって空転するように構成される。

同様にして、「４：手締め緩めモード」の際には、先端工具を図示しないネジ頭に嵌合させ、インパクト工具１本体を逆回転させることによりドライバーと同じように作業者が手でネジ等をゆるめることができる。尚、この際、インパクト工具１を出力軸７に対して緩め方向に回転させる場合はハウジング２ｂと出力軸７が固定され、締め付ける方向に回転させる場合にはハウジング２ｂと出力軸７がフリー状態となって空転するように構成される。

このように本実施例では、切替スイッチ１１を操作することで、出力軸７の回転方向を制御する他、出力軸７をインパクト工具１に対し特定の回転方向に対し固定するラチェット機構の動作の制御を行うことができる。これにより、インパクト工具１での締め付けが完了して、モータ３が停止した後に、切替スイッチ１１をラチェットモード（ダイヤル２）に設定して、インパクト工具１本体を締結材の締め付け方向に回転させることにより、締結材の増し締めや、締め付け確認を行うことができる。この際、切替スイッチ１１の位置がケース２８の部分に設けられるため、動作モードの切替が容易である上に、作業者は設定された動作モードを容易に視認することができる。

次に、本実施例に係るインパクト工具１のラチェット機構の詳細構造について図４及び図５を用いて説明する。図４、５はラチェット機構部の部品の展開斜視図であり、図４は後方側から見た図を示し、図５は前方側から見た図を示す。ラチェット機構部は、出力軸７、締め付け用のスライダ１３及び爪１４、緩め用のスライダ２３及び爪２４、スライダ１３、２３と爪１４、２４の移動を案内するホルダ１６、切替スイッチ１１から主に構成される。出力軸７の後方にはラチェットギア７ａが一体に形成される。ラチェットギア７ａには、締め付け時にラチェットギア７ａの回転を制限する爪１４、又は、緩め時にラチェットギア７ａの回転を制限する爪２４と作用することによってラチェット機能が実現される。モータ３の動力で出力軸を回転させる際（ダイヤル１１が１又は５の位置にある際）は、ラチェットギア７ａと爪１４、２４はいずれも接触せずに、モータ３による回転・打撃動作を妨げないように構成する。

スライダ１３、２３はホルダ１６のホルダ溝１６ａ部に配置され、ホルダ溝１６ａ内で前後方向に微少距離だけ移動可能である。スライダ１３の下方にはスライダ板バネ１５が固定され、スライダ板バネ１５は爪１４を出力軸７側へと押し付ける作用をする。同様にしてスライダ２３の上方にはスライダ板バネ２５が設けられ、スライダ板バネ２５は爪２４を出力軸７側へと押し付ける作用をする。スライダ板バネ１５、２５のスライダ１３、２３への固定方法は任意であるが、例えばネジ止めによって固定することが可能である。

スライダ１３にはスライダ突起１３ａが設けられ、スライダ突起１３ａは切替スイッチ１１に設けられた凹部１１ｄと当接可能である。切替スイッチ１１を操作することで、スライダ突起１３ａと平面部１１ｃ又は凹部１１ｄが対向する位置になり、スライダ１３がホルダ溝１６ａ内を、軸方向に前後に移動する。同様にして、スライダ２３にはスライダ突起２３ａが設けられ、スライダ突起２３ａは切替スイッチ１１に設けられた凹部１１ｅと当接可能である。切替スイッチ１１を操作することで、スライダ突起２３ａと平面部１１ｃ又は凹部１１ｅが対向する位置になり、スライダ１３がホルダ溝１６ａ内を、軸方向に前後に移動する。本実施例では切替スイッチ１１に設けられた凹部１１ｄ、１１ｅの形状、配置を工夫することにより、スライダ１３、２３の軸方向の移動を互いに非同期にすることができ、締め付け方向のみのラチェット機能、又は、緩め方向のみのラチェット機能を動作させることができる。スライダ１３、２３の前方と、ホルダ１６の円環部の後面との間には、図４、５では図示していないが円環状のリング３１と、リング３１の前方側に配置され、リング３１を後方に付勢するためのスプリング３２が設けられる（図６、図８〜１０参照）。

次に、図６〜図１０を用いて、ラチェット機構部の動作状況を説明する。図６はモータを動作させ締め付け作業もしくは緩め作業を行う際のラチェット機構部に状態を示す図である。切替スイッチ１１を電動締め付けモード（ダイヤル１）もしくは電動緩めモード（ダイヤル５）に合わせた場合、切替スイッチ１１の平面部１１ｃが、スライダ突起１３ａ及びとスライダ突起２３ａが当接する。このため、双方のスライダ１３、２３はリング３１を介し、スプリング３２による付勢力に抗しながら軸方向前方へ移動する。スライダ１３、２３双方に設けられたスライダ板バネ１５、２５はホルダ１６の形状とあいまって双方の爪１４、２４を起こし、爪１４、２４に設けられた爪突起１４ａ、２４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと接触しなくなる。このように爪突起１４ａ、２４ａとラチェットギア７ａが接触しないことで、出力軸７はホルダ１６に対していずれの回転方向にも固定されることなく、自由に回転できる。ホルダ１６は２つのネジ３３によってケース２８に対して回転不能なように固定される。そのためホルダ１６の円環部の２箇所にはネジ穴１６ｂ（図４、５参照）が形成され、該ネジ穴１６ｂには雌ねじが形成される。このように、図６に示す状態では、出力軸７の回転が何ら制限されないため、モータ３の回転に伴うアンビル６の回転打撃動作によって、出力軸７を回転させることができ、締結材の締め付けもしくは緩め作業を行うことができる。

ここで図７の概略図を用いて、スライダ１３の軸方向の位置と爪１４との関係を説明する。図７（１）は、スライダ１３が軸方向後方に位置して爪１４が倒された状態（爪１４がラチェットギア７ａと接触した状態）を示す。スライダ１３の下面にはスライダ板バネ１５がネジによって取り付けられており、スライダ板バネ１５はスライダ１３と一緒に移動する。スライダ板バネ１５の形状は、略半分より後方側が平面部１５ａとなり、中央付近にバネ作用をするように折り曲げ部１５ｂが形成され、前端近くには付勢力を爪１４に対して与えるために屈曲部１５ｃが形成される。尚、図４と図５のスライダ板バネ１５、２５の形状は屈曲部１５ｃの有無で相違があるが、屈曲部１５ｃを設けるか否かは任意である。出力軸７の中央付近であって、取付穴７ｂの後方側には細径部７ｄが形成される。図７（１）においては、屈曲部１５ｃと爪１４との接触位置が、出力軸７の細径部７ｄよりも後方にあるため、屈曲部１５ｃによる爪１４の押圧力により爪１４は倒された状態で保持される。

図７（２）は、スライダ１３が軸方向前方に位置して爪１４が起こされた状態（爪１４がラチェットギア７ａから離脱した状態）を示す。スライダ１３が移動することによってスライダ板バネ１５の屈曲部１５ｃと爪１４との接触位置が移動し、接触位置が出力軸７の細径部７ｄの上側に位置することになる。この結果、細径部７ｄの段差部７ｅが支点となって爪１４が回動して起こされる形となり、爪突起１４ａが形成された部分がラチェットギア７ａから離れる。このため、ラチェットギア７ａが回転しても爪１４には全く接触しない状態になる。このように爪１４が起こされた状態にある場合は、モータ３による駆動動作になんら影響しないで、従来通りのインパクト動作や回転動作を行うことができる。

図８は、モータの回転を停止させ、締め付け工具本体を締結材の締め付け方向に回転させ、締結作業を行う際のラチェット機構部の状態を示す図である。切替スイッチ１１を手締め締め付けモード（ダイヤル２）に合わせた場合、切替スイッチ１１の凹部１１ｄがスライダ１３のスライダ突起１３ａと当接するため、スライダ１３は図７（１）で示すように後退し、爪１４が倒された状態になる。一方、スライダ２３のスライダ突起２３ａは、平面部１１ｃと当接するため、スライダ２３はリング３１を介し、スプリング３２を押し付けながら前方へ移動し、爪２４を起こした状態とする。爪２４が起こされるため、爪２４に設けられた爪突起２４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと接触しなくなる。この結果、締め付け側の爪１４がラチェットギア７ａと作用するため、モータ停止時において、インパクト工具１本体を締結材の締め付け方向に回転させ、締結作業を行う際に締め付け方向に本体を回転させた場合には締結材が締結され、緩め方向に本体を回転させた場合においては、出力軸７は自由に回転することが可能となる。そのため、本体を回転させることによる緩め作業時に本体を持ち替える必要がないために操作性が向上する。

図９はモータの停止時において、インパクト工具１本体を締結材の緩め方向に回転させ、緩め作業を行う際のラチェット機構部の状態である。切替スイッチ１１を手締め緩めモード（ダイヤル４）に合わせた場合、切替スイッチ１１の平面部１１ｃがスライダ突起１３ａと当接し、切替スイッチ１１の凹部１１ｅがスライダ突起２３ａと当接する。これによりスライダ１３はリング３１を介し、スプリング３２を押付、前方へ移動し、スライダ２３はリング３１を介し、スプリング３２を押付力により後方へ移動する。スライダ１３に設けられたスライダ板バネ１５はホルダ１６の形状とあいまって爪１４を起こし、爪１４に設けられた爪突起１４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと接触しなくなる。一方、スライダ２３に設けられたスライダ板バネ２５はホルダ１６の形状とあいまって爪２４を倒し、爪２４に設けられた爪突起２４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合する。爪突起１４ａとラチェットギア７ａの嵌合が外れ、爪突起２４ａとラチェットギア７ａが嵌合することによって、出力軸７はホルダ１６に対して緩め方向にのみ固定される。これにより、モータ停止時において、インパクト工具１本体を締結材の緩め方向に回転させ、緩め作業を行う際に緩め方向に本体を回転させた場合には締結材が緩まり、締め付け方向に本体を回転させた場合においては、出力軸７は自由に回転することが可能となる。そのため、本体を回転させることによる緩め作業時に本体を持ち替える必要がないために操作性が向上する。

図１０は、本発明の実施例に係るラチェット機構部の拡大断面図であり、モータの回転を停止させ、工具本体を締結材の締め付け方向に回転させても緩め方向に回転させても、締め付け、緩め作業のいずれも行うことのできる状態のラチェット機構部を示す図である。切替スイッチ１１をロックモード（ダイヤル３）に合わせた場合、切替スイッチ１１の凹部１１ｄはスライダ突起１３ａと当接し、凹部１１ｅはスライダ突起２３ａと当接することにより、双方のスライダ１３、２３はリング３１を介し、スプリング３２を押付力により、後方へ移動する。このため、スライダ板バネ１５、２５はホルダ１６の形状とあいまって双方の爪１４、２４を倒し、爪１４、２４に設けられた爪突起１４ａ、２４ａはいずれも出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合する。これにより、ホルダ１６と出力軸７は回転方向に対し双方に固定されるため、インパクト工具１本体を締結材の締め付け方向に回転させても緩め方向に回転させても、締め付け、緩め作業を行うことのできる状態となる。

図１１は図８のＢ−Ｂ断面から見た、ラチェット機構主要部品の状態を示す図であり、モータの停止時において、インパクト工具１本体を締結材の締め付け方向に回転させ、締結作業を行う際のラチェット機構部の状態である。スライダ２３に設けられたスライダ板バネ２５によって爪２４を起こし、爪２４に設けられた爪突起２４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合しない。一方、スライダ１３に設けられたスライダ板バネ１５は爪１４を倒し、爪１４に設けられた爪突起１４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合する。本体を締め付け方向（図中矢印方向）に回転させると、本体と結合されたホルダ１６は倒れている爪１４の爪突起１４ａを押し付け、爪突起１４ａはラチェットギア７ａを締め付け方向に回転させる。

図１２は図８のＢ−Ｂ部から見た、ラチェット機構を用いた締め付け時の状態を示す図であり、締め付け方向とは逆方向に本体を回転させた時にラチェット機構が動作する状態を示す図である。図１２（１）は、インパクト工具１本体を締結材の締め付け方向に回転させた直後の状態を示し、この状態からハウジングの位置を変更するために、矢印の方向にインパクト工具１本体を回転させる。この際、スライダ２３に設けられたスライダ板バネ２５によって爪２４は起こされた状態にあり、爪２４に設けられた爪突起２４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合していない。一方、スライダ板バネ１５は爪１４を倒すことにより、爪１４に設けられた爪突起１４ａは出力軸７に設けられたラチェットギア７ａと嵌合している。

図１２（２）のように、インパクト工具１本体を締め付け方向と逆方向（図中矢印方向）に回転させると、倒れている爪１４の爪突起１４ａは、ラチェットギア７ａの歯３６によって爪１４を押し付けている板バネ１３ｂを抗してラチェットギア７ａを矢印の方向に移動させる。インパクト工具１をさらに回転させることによって、図１２（３）に示すように爪突起１４ａは歯３６を乗り上げ、図１２（４）に示すように爪突起１４ａが次の歯３７に当接する。このように、爪突起１４ａがラチェットギア７ａと当接する状態にありながら、締め付け方向と逆方向に回転させることができ、出力軸７を回転させることなく、インパクト工具１の本体のみが回転し、ラチェット機構を実現できる。

次に、図１３を用いて切替スイッチ１１と連動して作用する制御スイッチ１７、１８の動作を説明する。図３に示したように切替スイッチ１１の後方側の下部には、制御スイッチ１７、１８をオンさせるための凸部１１ｂが形成される。図１３（１）は切替スイッチ１１をダイヤル１に合わせた状態を示す。ダイヤル１では、凸部１１ｂが制御スイッチ１７のプランジャを押すことにより、制御スイッチ１７をオンさせる。制御スイッチ１７は、モータ３を正回転方向に回転させるための導通スイッチであり、制御スイッチ１７がオンの状態で動作スイッチ１２がオンになるとモータ３が正方向に回転する。

図１３（２）は切替スイッチ１１をダイヤル２に合わせた状態であり、この状態にてラチェット機構が作用して締め付けが可能となる。ダイヤル２では、凸部１１ｂは制御スイッチ１７にも制御スイッチ１８にも当接しないため、このモードにおいて動作スイッチ１２をオンにしてもモータ３には電流が供給されず、モータ３は回転しない。

図１３（３）は切替スイッチ１１をダイヤル３に合わせた状態であり、この状態はロック状態であり、ラチェット機構は作用しない。またダイヤル３では、凸部１１ｂは制御スイッチ１７にも制御スイッチ１８にも当接しないため、このモードにおいて動作スイッチ１２をオンにしてもモータ３には電流が供給されず、モータ３は回転しない。

図１３（４）は切替スイッチ１１をダイヤル４に合わせた状態であり、この状態にてラチェット機構が作用して緩め作業が可能となる。ダイヤル４では、凸部１１ｂは制御スイッチ１７にも制御スイッチ１８にも当接しないため、このモードにおいて動作スイッチ１２をオンにしてもモータ３には電流が供給されず、モータ３は回転しない。

図１３（５）は切替スイッチ１１をダイヤル５に合わせた状態を示す。ダイヤル５では、凸部１１ｂが制御スイッチ１８のプランジャを押すことにより、制御スイッチ１８をオンさせることができる。制御スイッチ１８は、モータ３を逆回転方向に回転させるための導通スイッチであり、制御スイッチ１８がオンの状態で動作スイッチ１２がオンになるとモータ３が逆方向に回転する。

制御スイッチ１７、１８は、コントロール基板１９（図１参照）と信号線により接続されており、コントロール基板１９は制御スイッチ１８、１９の導通状態に応じてモータ３の駆動方向を制御する。

以上説明したように、本実施例では切替スイッチ１１を操作することで複数の動作モードを設定でき、しかもモータ３の回転方向を制御することができる。また、インパクト工具１の本体を回転させて締め付け、緩めの作業を行う際には、モータ３を回転させないようにすることが可能となる。さらに、インパクト工具１は回動軸２０を中心として、折り曲げることが可能であるので、本体を回転させて締め付け作業を行う際には、高いトルクを加えることが可能になる。さらに、本実施例に係るインパクト工具１はラチェット機構を有していることで、折り曲げて操作した際に、先端工具をネジから離して本体を回転させてから再び先端工具をネジに押し当てる動作が不要になるため、操作性が良くなる。

以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上記の実施例では締め付け工具の例としてメカニカル方式のインパクト工具を用いて説明したが、オイルパルス式のインパクト工具にも同様に適用できる。さらに、インパクト工具だけに限られず、ドライバドリルにも同様に本発明を適用できる。

１インパクト工具２ａ（ハウジングの）モータ収容部
２ｂ（ハウジングの）バッテリー収容部３モータ
３ａ（モータの）回転軸４減速機５ハンマ
５ａハンマ爪６アンビル６ａアンビル爪
７出力軸７ａラチェットギア７ｂ（出力軸の）取付穴
７ｃ（出力軸の）嵌合穴７ｄ（出力軸の）細径部
７ｅ（出力軸の）段差部８スプリング９スピンドル
９ａカム溝１０スチールボール１１切替スイッチ
１１ａスイッチプランジャ１１ｂ（切替スイッチの）凸部
１１ｃ（切替スイッチの）平坦部
１１ｄ、１１ｅ（切替スイッチの）凹部
１２動作スイッチ１３スライダ１３ａスライダ突起
１４爪１４ａ爪突起１５スライダ板バネ
１６ホルダ１６ａホルダ溝１６ｂネジ穴
１７、１８制御スイッチ１９コントロール基板
２０回動軸２１電源スイッチ２３スライダ
２３ａスライダ突起２４爪２４ａ爪突起
２５スライダ板バネ２６バッテリーパック２７モード表示領域
２８ケース２８ａ切り欠き部３１リング
３２スプリング３３ネジ３４ベアリング
３６、３７歯４０ドライバビット

Claims

モータと、該モータにより正方向及び逆方向に回転駆動される出力軸と、これらを収容するハウジングを有し、前記出力軸に装着される先端工具を回転させる締め付け工具において、
正方向又は逆方向のいずれか一方向に前記出力軸と前記ハウジングが回転しないように固定し、その固定方向と逆方向には前記出力軸と前記ハウジングが回転可能にするラチェット機構を設けたことを特徴とする締め付け工具。
前記締め付け工具は、前記モータの回転方向を切り替えるための切替スイッチを有し、
前記ラチェット機構は、前記切替スイッチによってその動作モードが設定されることを特徴とする請求項１に記載の締め付け工具。
前記切替スイッチは、
前記モータの駆動による正転モードと、
前記モータの駆動による逆転モードと、
前記モータを停止して締め付け方向にのみ前記出力軸と前記ハウジングの相対回転を阻止する正転ラチェットモードと、
前記モータを停止して緩め方向にのみ前記出力軸と前記ハウジングの相対回転を阻止する逆転ラチェットモードの、４つのモードを有することを特徴とする請求項２に記載の締め付け工具。
前記切替スイッチは、前記正転ラチェットモード又は前記逆転ラチェットモードのいずれかが選択されたときは、前記モータへの電力供給を遮断させることを特徴とする請求項２又は３に記載の締め付け工具。
前記切替スイッチは、さらに、前記モータを停止して両回転方向に前記出力軸と前記ハウジングの相対回転を阻止するロックモードを有することを特徴とする請求項４に記載の締め付け工具。
前記切替スイッチは、前記ハウジングに取り付けられた回転ダイヤルスイッチ又はスライドスイッチであることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の締め付け工具。
前記モータと前記出力軸の間に、前記モータによる回転力によって回転方向の回転力又は打撃力に変換するインパクト機構を設け、
前記インパクト機構と前記出力軸の間に、前記ラチェット機構を設けたことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の締め付け工具。
前記ラチェット機構は、前記出力軸に構成されたラチェットギアと、前記ラチェットギアに噛合させる２つの移動爪を有し、
前記正転ラチェットモード又は前記逆転ラチェットモードにおいては、前記切替スイッチを移動させることによって前記２つの移動爪のいずれか一方を前記ラチェットギアに噛合させることを特徴とする請求項７に記載の締め付け工具。