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JP7291602B2 - power tools - Google Patents

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Publication number
JP7291602B2
JP7291602B2 JP2019195444A JP2019195444A JP7291602B2 JP 7291602 B2 JP7291602 B2 JP 7291602B2 JP 2019195444 A JP2019195444 A JP 2019195444A JP 2019195444 A JP2019195444 A JP 2019195444A JP 7291602 B2 JP7291602 B2 JP 7291602B2
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JP
Japan
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clutch
engaging member
determination reference
reference value
value
Prior art date
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Active
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JP2019195444A
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Japanese (ja)
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翔太 渡邊
隼人 榊原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Kohki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Kohki Co Ltd
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Description

本発明は、クラッチ機構を備える動力工具に関する。 The present invention relates to a power tool with a clutch mechanism.

電動モータを駆動部とする電動ドライバやエアモータを駆動部とするエアドリルなどの動力工具において、駆動部の回転駆動軸とドライバビットやドリルビットなどの加工工具が取り付けられる出力軸との間にクラッチ機構を設けて、駆動部から出力軸に加わる最大の回転トルクを制限するようにしたものがある(特許文献1、2)。例えば電動ドライバにクラッチ機構を設けることにより、ドライバビットを介してネジに加わる回転トルクを制限してネジが破損することを防止できる。また、ネジが着座して急激に回転トルクが大きくなることによりクラッチ機構が駆動連結を解除したときに、ねじ締めが完了したと判断してモータの駆動を停止させたりねじ締め本数をカウントしたりするようにすることもできる。 In a power tool such as an electric driver using an electric motor or an air drill using an air motor as a drive unit, a clutch mechanism is provided between the rotary drive shaft of the drive unit and the output shaft to which a machining tool such as a driver bit or a drill bit is attached. is provided to limit the maximum rotational torque applied from the drive unit to the output shaft (Patent Documents 1 and 2). For example, by providing an electric screwdriver with a clutch mechanism, it is possible to limit the rotational torque applied to the screw through the driver bit and prevent the screw from being damaged. In addition, when the screw is seated and the rotational torque suddenly increases, the clutch mechanism releases the driving connection, it is judged that the screw tightening is completed, and the motor is stopped or the number of screws tightened is counted. You can also make it

例えば上述の電動ドライバに設けられたクラッチ機構は、出力軸側に配置したクラッチボールが回転駆動軸側のクラッチ部材に回転方向で係合するように配置され、クラッチボールをスプリングによってクラッチ部材の側に付勢してクラッチボールがクラッチ部材に係合する状態を維持するようになっている。クラッチボールがクラッチ部材に回転方向で係合している間は回転駆動軸から出力軸に回転トルクが伝達され、過大な回転トルクが作用するとクラッチボールがスプリングの付勢力に抗して回転軸線の方向に変位してクラッチボールとクラッチ部材との回転方向での係合が解除され、回転トルクの伝達が解除されるようになっている。また、クラッチボールが回転軸線の方向で変位したことをセンサで検知することによりクラッチ機構が解除されたことを検出して、モータの駆動を停止させるなどの制御を行うようになっている。 For example, in the clutch mechanism provided in the above-described electric driver, the clutch ball arranged on the output shaft side is arranged so as to engage with the clutch member on the rotary drive shaft side in the rotational direction, and the clutch ball is moved to the side of the clutch member by a spring. to keep the clutch ball engaged with the clutch member. While the clutch ball is engaged with the clutch member in the rotational direction, rotational torque is transmitted from the rotary drive shaft to the output shaft. direction to release the engagement between the clutch ball and the clutch member in the rotational direction, thereby releasing the transmission of rotational torque. Disengagement of the clutch mechanism is detected by detecting displacement of the clutch ball in the direction of the rotation axis by a sensor, and control such as stopping the driving of the motor is performed.

国際公開2017/038846号公報International Publication No. 2017/038846 特開2017-42878号公報JP 2017-42878 A

クラッチ機構は、上述のように各部品が機械的に接触しながら動作し、またクラッチ機構が解除される際には係合部材同士が強い力で擦れ合う。したがって、クラッチ機構は動作を続けるうちに各部品が摩耗していく。しかしながら、クラッチ機構を構成する部品の摩耗が進行していくと、一方の係合部材が他方の係合部材を乗り上げるときの回転軸線の方向での変位量が低下して、伝達される最大トルクが小さくなったりクラッチ機構が解除されたことを検知できなくなったりする虞がある。上述の動力工具においては、クラッチ機構の摩耗状態を確認するためには、動力工具を分解してクラッチ機構を構成する部品を直接確認する必要があるが、そのような作業は非常に煩雑である。 The clutch mechanism operates while the parts are in mechanical contact as described above, and when the clutch mechanism is released, the engaging members rub against each other with a strong force. Therefore, each part of the clutch mechanism wears out as it continues to operate. However, as the wear of the parts that make up the clutch mechanism progresses, the amount of displacement in the direction of the rotation axis when one engaging member rides over the other engaging member decreases, resulting in the maximum transmitted torque. may become smaller, or it may become impossible to detect that the clutch mechanism has been released. In order to check the state of wear of the clutch mechanism of the above-mentioned power tool, it is necessary to disassemble the power tool and directly check the parts constituting the clutch mechanism, but such work is very complicated. .

そこで本発明は、動力工具を分解することなくクラッチ機構の摩耗状態を監視できるようにした動力工具を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power tool in which the state of wear of a clutch mechanism can be monitored without disassembling the power tool.

すなわち本発明は、
回転駆動軸を有する駆動部と、
加工工具が取り付けられる工具取付部を有し、該駆動部の駆動に伴って回転軸線の周りで回転駆動される出力軸と、
該回転駆動軸と該出力軸とのうちの一方に駆動連結されて回転軸線の周りで回転される第1クラッチ係合部材、該回転駆動軸と該出力軸とのうちの他方に駆動連結されて該回転軸線の周りで回転される第2クラッチ係合部材、及び該第2クラッチ係合部材に当接した変位部材を有し、該第1クラッチ係合部材と該第2クラッチ係合部材とが回転方向で係合して該回転駆動軸から該出力軸に回転トルクを伝達し、所定の最大回転トルク以上の負荷が作用したときには第1クラッチ係合部材によって該第2クラッチ係合部材が該変位部材とともに回転軸線の方向で変位されて該第1クラッチ係合部材と該第2クラッチ係合部材との該回転方向での係合が解除されて該回転トルクの伝達が解除されるようにされた、クラッチ機構と、
該変位部材の該回転軸線の方向での位置を検出する位置センサと、
該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したときの該位置センサの出力値に基づいて、該クラッチ機構の摩耗状態を判定するようにされた演算部と、
を備える動力工具を提供する。
That is, the present invention
a drive having a rotary drive shaft;
an output shaft having a tool mounting portion to which a machining tool is mounted and driven to rotate about a rotation axis as the driving portion is driven;
a first clutch engaging member drivingly connected to one of the rotary drive shaft and the output shaft and rotated about the rotational axis; a second clutch engaging member that rotates around the rotational axis, and a displacement member in contact with the second clutch engaging member, the first clutch engaging member and the second clutch engaging member are engaged in the rotational direction to transmit rotational torque from the rotary drive shaft to the output shaft, and when a load equal to or greater than a predetermined maximum rotational torque acts, the first clutch engagement member is operated by the second clutch engagement member. is displaced along with the displacement member in the direction of the rotational axis, disengaging the first clutch engaging member and the second clutch engaging member in the rotational direction, thereby canceling the transmission of the rotational torque. a clutch mechanism configured to
a position sensor for detecting the position of the displacement member in the direction of the rotation axis;
a computing unit configured to determine the wear state of the clutch mechanism based on the output value of the position sensor when the clutch mechanism stops transmitting the rotational torque;
to provide a power tool comprising:

当該動力工具においては、クラッチ機構が回転トルクの伝達を解除したときの位置センサの出力値に基づいてクラッチ機構の摩耗状態を判定するようになっている。そのため、動力工具を分解することなくクラッチ機構の摩耗状態を監視することが可能となり、この判定結果に基づいて、クラッチ機構が解除される回転トルクの大きさを再調整したり、クラッチ機構の交換やメンテナンスの必要性を判断したりすることも可能となる。 In this power tool, the wear state of the clutch mechanism is determined based on the output value of the position sensor when the clutch mechanism stops transmitting rotational torque. Therefore, it is possible to monitor the state of wear of the clutch mechanism without disassembling the power tool. It is also possible to determine the necessity of maintenance and maintenance.

また、該演算部が、該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したときの該位置センサの出力値を所定の摩耗判定基準値と比較して、該出力値が該摩耗判定基準値にまで至らなかった場合にはエラー信号を発するようにすることもできる。 Further, the computing unit compares the output value of the position sensor when the clutch mechanism stops transmitting the rotational torque with a predetermined wear determination reference value, and the output value reaches the wear determination reference value. It is also possible to issue an error signal if this is not the case.

このような構成により、エラー信号に基づいて駆動部の駆動を停止させたり、エラー表示部にエラーを表示したりするなどの対応を取ることが可能となる。 With such a configuration, it is possible to take measures such as stopping the driving of the driving section based on the error signal and displaying the error on the error display section.

具体的には、該位置センサの出力値が所定の解除判定基準値を超えて変化してから該解除判定基準値の範囲内に戻ったときに、該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したと判断して該駆動部の駆動を停止させるとともに、該位置センサの出力値が該解除判定基準値を超えてから該解除判定基準値内に戻るまでの間の該位置センサの出力値のうちで該解除判定基準値からの差が最も大きい出力値を記憶し、該駆動部の駆動が停止された後に該駆動部の駆動開始を指示する信号を受信したときに、記憶している出力値を該摩耗判定基準値と比較して、該記憶している出力値が該摩耗判定基準値にまで至っていなかった場合には該駆動部の駆動を開始せず、該記憶している出力値が該摩耗判定基準値にまで至っていた場合には該駆動部の駆動を開始するようにすることができる。 Specifically, when the output value of the position sensor exceeds a predetermined release determination reference value and then returns to within the range of the release determination reference value, the clutch mechanism releases transmission of the rotational torque. and stopping the driving of the drive unit, and the output value of the position sensor during the period from when the output value of the position sensor exceeds the release determination reference value to when it returns to within the release determination reference value. Among them, the output value having the largest difference from the release determination reference value is stored, and the stored output is received when a signal instructing start of driving of the driving unit is received after the driving of the driving unit is stopped. value is compared with the wear determination reference value, and if the stored output value does not reach the wear determination reference value, the driving of the driving unit is not started, and the stored output When the value has reached the wear determination reference value, the driving of the drive unit can be started.

また、該クラッチ機構が、該変位部材を介して該第2クラッチ係合部材を該回転軸線の方向で該第1クラッチ係合部材の側に付勢するクラッチスプリングをさらに有するようにすることができる。 Further, the clutch mechanism may further include a clutch spring that biases the second clutch engaging member toward the first clutch engaging member in the direction of the rotation axis via the displacement member. can.

さらに、該位置センサが対向する投光部と受光部を有する光電センサであり、該第2クラッチ係合部材が変位したときに該変位部材の一部が該光電センサの該投光部と該受光部との間に進入して、該投光部から該受光部に向かって投光された光を部分的に遮るようにされ、該光電センサは該受光部で受光した光量に応じて出力値が変化するようにすることができる。 Further, the position sensor is a photoelectric sensor having a light projecting portion and a light receiving portion facing each other, and when the second clutch engaging member is displaced, a part of the displacement member is moved to the light projecting portion and the light receiving portion of the photoelectric sensor. and the light receiving section to partially block the light projected from the light projecting section toward the light receiving section, and the photoelectric sensor outputs according to the amount of light received by the light receiving section. Values can change.

また、該クラッチ機構が、該回転駆動軸に駆動連結されて該回転軸線の周りで回転される第1クラッチプレートと、該第1クラッチプレートに対して該回転軸線の方向で対向して配置され、該出力軸に駆動連結されて該回転軸線の周りで該出力軸と共に回転する第2クラッチプレートと、を備え、該第1クラッチプレートが該第2クラッチプレートに対向する面に保持凹部を有し、該第2クラッチプレートが該回転軸線の方向で貫通した保持孔を有し、該第1クラッチ係合部材が該保持凹部に保持されて該第1クラッチプレートとともに回転するようにされ、該第2クラッチ係合部材が該保持孔内において該回転軸線の方向で変位可能に保持されて該第2クラッチプレートとともに回転するようにすることができる。 Also, the clutch mechanism is arranged to face a first clutch plate that is drivingly connected to the rotary drive shaft and rotated about the rotation axis in the direction of the rotation axis with respect to the first clutch plate. and a second clutch plate drivingly connected to and rotating with the output shaft about the axis of rotation, the first clutch plate having a retaining recess in a surface facing the second clutch plate. and the second clutch plate has a holding hole penetrating in the direction of the rotation axis, the first clutch engaging member is held in the holding recess so as to rotate together with the first clutch plate, A second clutch engaging member may be held in the holding hole so as to be displaceable in the direction of the rotation axis and rotated together with the second clutch plate.

この場合には、該第1クラッチ係合部材が該回転軸線の放射方向に延びる円柱状係合部材であり、該第2クラッチ係合部材が球状係合部材であるようにすることができる。 In this case, the first clutch engaging member may be a cylindrical engaging member extending in the radial direction of the rotation axis, and the second clutch engaging member may be a spherical engaging member.

以下、本発明に係る動力工具の実施形態を添付図面に基づき説明する。 An embodiment of a power tool according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明の一実施形態に係る電動ドライバの断面図である。1 is a cross-sectional view of an electric driver according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1の電動ドライバの機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the electric driver of FIG. 1; 図1の電動ドライバのクラッチ機構の周囲の拡大図である。2 is an enlarged view around the clutch mechanism of the electric driver of FIG. 1; FIG. 出力軸の筒状軸部が押込まれた状態を示す、クラッチ機構の周囲の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the clutch mechanism, showing a state in which the tubular shaft portion of the output shaft is pushed; クラッチ機構を構成する部品の上方から見た分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of parts constituting the clutch mechanism as viewed from above; クラッチ機構を構成する部品の下方から見た分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the parts that make up the clutch mechanism as seen from below; クラッチ機構が回転トルクの伝達を解除した状態と示す、クラッチ機構の周囲の拡大図である。4 is an enlarged view of the surroundings of the clutch mechanism, showing the clutch mechanism disengaging rotational torque; FIG. 摩耗状態を判定する際の動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the operation when determining the state of wear; 内側保持孔に小径の球状係合部材を配置したときの、クラッチ機構の周囲の拡大図である。4 is an enlarged view of the periphery of the clutch mechanism when a small-diameter spherical engagement member is arranged in the inner holding hole; FIG. 図9のクラッチ機構においてクラッチが回転トルクの伝達を解除した状態を示す、クラッチ機構の周囲の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the periphery of the clutch mechanism of FIG. 9, showing a state in which the clutch has released rotational torque transmission;

本発明の一実施形態に係る電動ドライバ(動力工具)1は、図1に示すように、工具ハウジング10と、工具ハウジング10内に配置された電動モータ(駆動部)12と、ドライバビット(加工工具)が着脱可能に取り付けられる工具取付部14を有する出力軸16と、電動モータ12の回転駆動軸18の回転を減速して伝達する遊星歯車機構20と、遊星歯車機構20と出力軸16との間に配置されたクラッチ機構22とを備える。電動モータ12の回転トルクは、遊星歯車機構20及びクラッチ機構22を介して出力軸16に伝達される。工具ハウジング10内にはさらに、電動モータ12の駆動を開始させるためのスタート用光電センサ24と、電動モータ12の駆動を停止させるためのブレーキ用光電センサ(位置センサ)26とが設けられており、後述するようにこれらの光電センサ24、26の出力値に基づいて電動モータ12の駆動と停止を制御するようになっている。 An electric driver (power tool) 1 according to one embodiment of the present invention includes, as shown in FIG. an output shaft 16 having a tool mounting portion 14 to which a tool (tool) is detachably mounted; a planetary gear mechanism 20 that decelerates and transmits rotation of a rotary drive shaft 18 of the electric motor 12; and a clutch mechanism 22 disposed between. Rotational torque of the electric motor 12 is transmitted to the output shaft 16 via the planetary gear mechanism 20 and the clutch mechanism 22 . Further provided in the tool housing 10 are a starting photoelectric sensor 24 for starting the driving of the electric motor 12 and a braking photoelectric sensor (position sensor) 26 for stopping the driving of the electric motor 12 . , the driving and stopping of the electric motor 12 are controlled based on the output values of these photoelectric sensors 24 and 26, as will be described later.

工具ハウジング10内に配置された制御回路28には、図2に示すように、演算部30と、電動モータ12の駆動制御を行うためのモータ制御部32と、制御プログラムや制御パラメータ等を記憶するためのメモリ34が設けられている。スタート用光電センサ24及びブレーキ用光電センサ26は演算部30に接続され、演算部30がスタート用光電センサ24及びブレーキ用光電センサ26の出力値に基づいて、電動モータ12の駆動の開始と停止を制御する。また、当該電動ドライバ1は、LEDの発光で何らかのエラーが生じたことを表示するように作業者から見やすい位置に配置されたエラー表示部36も備える。なお、スタート用光電センサ24は、互いに対向する投光部(図示しない)と受光部24aを有し、投光部から出射された光を受光部24aで受けて、受光部24aが受光した光量に応じた出力値を出力するようになっている。ブレーキ用光電センサ26も同様に、互いに対向する投光部(図示しない)と受光部26aを有し、投光部から出射された光を受光部26aで受けて、受光部26aが受光した光量に応じた出力値を出力するようになっている。当該実施形態においては、スタート用光電センサ24及びブレーキ用光電センサ26は、受光部24a、26aで受光する光量が低下するとそれに応じて出力値が上昇するように構成されている。 As shown in FIG. 2, the control circuit 28 arranged in the tool housing 10 stores a calculation unit 30, a motor control unit 32 for controlling the drive of the electric motor 12, control programs, control parameters, and the like. A memory 34 is provided for doing so. The starting photoelectric sensor 24 and the braking photoelectric sensor 26 are connected to a computing unit 30, and the computing unit 30 starts and stops driving the electric motor 12 based on the output values of the starting photoelectric sensor 24 and the braking photoelectric sensor 26. to control. The electric screwdriver 1 also includes an error display section 36 arranged at a position easily visible to the operator so as to display that an error has occurred due to the light emission of the LED. The start photoelectric sensor 24 has a light projecting portion (not shown) and a light receiving portion 24a facing each other. It is designed to output the output value according to Similarly, the photoelectric sensor 26 for braking has a light projecting portion (not shown) and a light receiving portion 26a facing each other. It is designed to output the output value according to In this embodiment, the starting photoelectric sensor 24 and the braking photoelectric sensor 26 are configured so that their output values increase as the amount of light received by the light receiving portions 24a and 26a decreases.

図3に示すように、出力軸16は、クラッチ機構22に連結された中実軸部38と、中実軸部38の外周面38a上を摺動するように配置された筒状軸部40とからなる。中実軸部38と筒状軸部40とは回転方向では固定されている。筒状軸部40に形成された施錠子保持孔42内には球状の施錠子44が配置され、筒状軸部40の外周面40a上にはスリーブ46が配置されている。スリーブ46が図示の位置から先端側(図で見て下側)に変位すると施錠子44が径方向外側に変位可能となる。この状態でドライバビットを筒状軸部40の挿入孔48内に挿入してスリーブ46を元の位置に戻すと、ドライバビットが出力軸16に固定される。このように、出力軸16の工具取付部14は、筒状軸部40、施錠子44、及びスリーブ46によって構成されている。ドライバビットが工具取付部14に取り付けられた状態で工具ハウジング10を把持してドライバビットをネジに押し付けるように操作すると、図4に示すように、出力軸16の筒状軸部40が工具ハウジング10内に押込まれる。筒状軸部40が押込まれると、筒状軸部40の後端部50に配置されたスイッチプレート52も筒状軸部40を一緒に変位する。そうすると、スイッチプレート52がスタート用光電センサ24の投光部と受光部24aとの間に進入して、投光部から受光部24aに向かって投光された光を部分的に遮るようになる。スイッチプレート52の進入量が大きくなるに従い受光部24aが受光する光量が小さくなり、そうするとスタート用光電センサの出力値は上昇していく。演算部30は、所定のスタート閾値よりも大きい出力値(駆動開始を指示する信号)をスタート用光電センサ24から受信したときに電動モータ12の駆動を開始する。 As shown in FIG. 3, the output shaft 16 includes a solid shaft portion 38 connected to the clutch mechanism 22 and a tubular shaft portion 40 arranged so as to slide on the outer peripheral surface 38a of the solid shaft portion 38. Consists of The solid shaft portion 38 and the cylindrical shaft portion 40 are fixed in the rotational direction. A spherical lock piece 44 is arranged in a lock piece holding hole 42 formed in the tubular shaft portion 40 , and a sleeve 46 is arranged on the outer peripheral surface 40 a of the tubular shaft portion 40 . When the sleeve 46 is displaced from the illustrated position to the tip side (lower side in the drawing), the locking element 44 can be displaced radially outward. When the driver bit is inserted into the insertion hole 48 of the cylindrical shaft portion 40 in this state and the sleeve 46 is returned to its original position, the driver bit is fixed to the output shaft 16 . Thus, the tool mounting portion 14 of the output shaft 16 is composed of the tubular shaft portion 40 , the locking piece 44 and the sleeve 46 . When the tool housing 10 is gripped with the driver bit attached to the tool attachment portion 14 and the driver bit is pressed against the screw, as shown in FIG. Pushed into 10. When the cylindrical shaft portion 40 is pushed in, the switch plate 52 arranged at the rear end portion 50 of the cylindrical shaft portion 40 also displaces the cylindrical shaft portion 40 together. Then, the switch plate 52 enters between the light projecting portion of the start photoelectric sensor 24 and the light receiving portion 24a to partially block the light projected from the light projecting portion toward the light receiving portion 24a. . As the amount of entry of the switch plate 52 increases, the amount of light received by the light receiving portion 24a decreases, and as a result, the output value of the start photoelectric sensor increases. The computing unit 30 starts driving the electric motor 12 when it receives an output value (a signal instructing start of driving) from the start photoelectric sensor 24 that is greater than a predetermined start threshold.

クラッチ機構22は、遊星歯車機構20を介して電動モータ12の回転駆動軸18に駆動連結された第1クラッチプレート54と、出力軸16の中実軸部38に固定して駆動連結された第2クラッチプレート56とを備える。第1クラッチプレート54と第2クラッチプレート56とは、それぞれ回転軸線Rの周りで回転可能に配置されている。また第2クラッチプレート56は第1クラッチプレート54に対して対向するように配置されている。図5及び図6に示すように、第2クラッチプレート56に対向する第1クラッチプレート54の対向面55には、径方向に延びる保持溝(保持凹部)58が形成されており、保持溝58内において回転軸線Rの放射方向に延びる円柱状係合部材(第1クラッチ係合部材)60が回転可能に保持されるようになっている。第2クラッチプレート56には、回転軸線Rの方向で貫通した2つの内側保持孔62と、内側保持孔62よりも径方向外側の位置で回転軸線Rの方向で貫通した2つの外側保持孔64が形成されている。外側保持孔64は、内側保持孔62よりも大径となっている。内側保持孔62には小径の球状係合部材(第2クラッチ係合部材)66が保持されるようになっており、外側保持孔64には小径の球状係合部材66よりも大径とされた大径の球状係合部材(第2クラッチ係合部材)68が保持されるようになっている。ただし、使用されるのは一方の係合部材だけであり、当該電動ドライバ1を組み立てる際に、内側保持孔62に対応した小径の球状係合部材66と外側保持孔64に対応した大径の球状係合部材68とのうちの一方の係合部材を選択して、選択された係合部材のみを対応した保持孔内に配置する。図1及び図3においては、外側保持孔64に大径の球状係合部材68が選択的に配置されている。図6に示すように、第1クラッチプレート54の対向面55には、内側保持孔62内に小径の球状係合部材66が配置されたときに小径の球状係合部材66と係合する内側係合面55aと、外側保持孔64内に大径の球状係合部材68が配置されたときに大径の球状係合部材68と係合する外側係合面55bとが形成されている。内側係合面55aは、小径の球状係合部材66と大径の球状係合部材68との直径の差の分だけ、外側係合面55bよりも第2クラッチプレート56の側に突出している。これにより、内側保持孔62内に小径の球状係合部材66を配置したときに小径の球状係合部材66が第2クラッチプレート56から突出する高さと、外側保持孔64内に大径の球状係合部材68を配置したときに大径の球状係合部材68が第2クラッチプレート56から突出する高さとが同じになる。 The clutch mechanism 22 includes a first clutch plate 54 drivingly connected to the rotary drive shaft 18 of the electric motor 12 via the planetary gear mechanism 20 and a first clutch plate 54 fixedly drivingly connected to the solid shaft portion 38 of the output shaft 16 . 2 clutch plate 56. The first clutch plate 54 and the second clutch plate 56 are rotatably arranged around the rotation axis R, respectively. Also, the second clutch plate 56 is arranged to face the first clutch plate 54 . As shown in FIGS. 5 and 6, the facing surface 55 of the first clutch plate 54 facing the second clutch plate 56 is formed with a radially extending holding groove (holding concave portion) 58 . A cylindrical engaging member (first clutch engaging member) 60 extending in the radial direction of the rotation axis R is rotatably held therein. The second clutch plate 56 has two inner holding holes 62 penetrating in the direction of the rotation axis R and two outer holding holes 64 penetrating in the direction of the rotation axis R at positions radially outside the inner holding holes 62 . is formed. The outer holding hole 64 has a larger diameter than the inner holding hole 62 . A small-diameter spherical engaging member (second clutch engaging member) 66 is held in the inner holding hole 62 , and a diameter larger than the small-diameter spherical engaging member 66 is held in the outer holding hole 64 . A large-diameter spherical engaging member (second clutch engaging member) 68 is held. However, only one engaging member is used, and when assembling the electric screwdriver 1, a small-diameter spherical engaging member 66 corresponding to the inner holding hole 62 and a large-diameter spherical engaging member 66 corresponding to the outer holding hole 64 are used. One of the spherical engagement members 68 is selected and only the selected engagement member is positioned within the corresponding retention hole. 1 and 3, a large-diameter spherical engaging member 68 is selectively arranged in the outer holding hole 64. As shown in FIG. As shown in FIG. 6 , the facing surface 55 of the first clutch plate 54 has an inner side that engages with the small-diameter spherical engaging member 66 when the small-diameter spherical engaging member 66 is arranged in the inner holding hole 62 . An engagement surface 55a and an outer engagement surface 55b that engages with the large-diameter spherical engagement member 68 when the large-diameter spherical engagement member 68 is disposed in the outer holding hole 64 are formed. The inner engagement surface 55a projects further toward the second clutch plate 56 than the outer engagement surface 55b by the difference in diameter between the small-diameter spherical engagement member 66 and the large-diameter spherical engagement member 68. . As a result, when the small-diameter spherical engaging member 66 is arranged in the inner holding hole 62 , the small-diameter spherical engaging member 66 protrudes from the second clutch plate 56 , and the large-diameter spherical engaging member 66 protrudes inside the outer holding hole 64 . The height at which the large-diameter spherical engaging member 68 protrudes from the second clutch plate 56 when the engaging member 68 is arranged is the same.

図3に示すように、クラッチ機構22はさらに、第2クラッチプレート56及び出力軸16の中実軸部38に対して回転軸線Rの方向で変位可能に配置された変位部材70を備える。変位部材70は、中実軸部38の外周面38a上を回転軸線Rの方向に摺動するスライド部材72と、ベアリング74によってスライド部材72に対して回転可能とされたスラスト受け部材76と、スプリング78によってスラスト受け部材76に押圧されてスライド部材72及びスラスト受け部材76と共に回転軸線Rの方向で変位するように配置されたセンサピン80とを有する。変位部材70のスラスト受け部材76は、クラッチスプリング82によって伝達ピン84を介して第2クラッチプレート56の側に押圧されている。大径の球状係合部材68は、スライド部材72の係合面72aに当接しているため、スラスト受け部材76及びスライド部材72を介して第1クラッチプレート54及び円柱状係合部材60の側に付勢されている。 As shown in FIG. 3, the clutch mechanism 22 further includes a displacement member 70 that is displaceable in the direction of the rotation axis R with respect to the second clutch plate 56 and the solid shaft portion 38 of the output shaft 16 . The displacement member 70 includes a slide member 72 that slides on the outer peripheral surface 38a of the solid shaft portion 38 in the direction of the rotation axis R, a thrust receiving member 76 that is rotatable with respect to the slide member 72 by a bearing 74, and a sensor pin 80 arranged to be displaced in the direction of the rotation axis R together with the slide member 72 and the thrust receiving member 76 by being pressed against the thrust receiving member 76 by the spring 78 . A thrust receiving member 76 of the displacement member 70 is pressed toward the second clutch plate 56 via a transmission pin 84 by a clutch spring 82 . Since the large-diameter spherical engaging member 68 is in contact with the engaging surface 72 a of the sliding member 72 , the thrust receiving member 76 and the sliding member 72 are interposed between the first clutch plate 54 and the cylindrical engaging member 60 . is energized by

図4に示すように出力軸16の筒状軸部40が押込まれて電動モータ12の駆動が開始されると、電動モータ12の回転駆動軸18に遊星歯車機構20を介して駆動連結された第1クラッチプレート54及び円柱状係合部材60が回転軸線Rの周りで回転される。そうすると、円柱状係合部材60が球状係合部材68と回転方向で係合して、球状係合部材68を介して回転トルクが第2クラッチプレート56に伝達される。第2クラッチプレート56は、出力軸16の中実軸部38に固定されているため、回転トルクは出力軸16に伝達される。円柱状係合部材60と球状係合部材68は曲面で係合しており、回転トルクが伝達されている状態では、球状係合部材68は円柱状係合部材60から回転軸線Rの方向で円柱状係合部材60から離れる向きに力を受ける。一方で、球状係合部材68はクラッチスプリング82によって第1クラッチプレート54の側に付勢されている。そのため、円柱状係合部材60から受ける力がクラッチスプリング82の付勢力の範囲内である間は球状係合部材68は回転軸線Rの方向に変位せず、円柱状係合部材60と球状係合部材68とが回転方向で係合して回転トルクが伝達される状態が維持される。 As shown in FIG. 4, when the cylindrical shaft portion 40 of the output shaft 16 is pushed in and the driving of the electric motor 12 is started, the rotary drive shaft 18 of the electric motor 12 is drivingly connected through the planetary gear mechanism 20 . The first clutch plate 54 and the cylindrical engagement member 60 are rotated around the rotation axis R. Then, the cylindrical engaging member 60 is engaged with the spherical engaging member 68 in the rotational direction, and rotational torque is transmitted to the second clutch plate 56 via the spherical engaging member 68 . Since the second clutch plate 56 is fixed to the solid shaft portion 38 of the output shaft 16 , rotational torque is transmitted to the output shaft 16 . The cylindrical engaging member 60 and the spherical engaging member 68 are engaged on a curved surface, and the spherical engaging member 68 moves from the cylindrical engaging member 60 in the direction of the rotation axis R in a state where rotational torque is transmitted. A force is received in a direction away from the cylindrical engaging member 60 . On the other hand, the spherical engagement member 68 is biased toward the first clutch plate 54 by the clutch spring 82 . Therefore, while the force received from the cylindrical engaging member 60 is within the range of the biasing force of the clutch spring 82, the spherical engaging member 68 is not displaced in the direction of the rotation axis R, and the cylindrical engaging member 60 and the spherical engaging member 68 are not displaced. The state in which the coupling member 68 is engaged in the rotational direction and the rotational torque is transmitted is maintained.

クラッチ機構22に所定の最大回転トルク以上の負荷が作用すると、球状係合部材68は円柱状係合部材60によって回転軸線Rの方向に押されて、クラッチスプリング82を圧縮しながら変位部材70とともに第1クラッチプレート54から離れる向き(図で見て下向き)に変位する。図7に示すように、球状係合部材68が円柱状係合部材60に完全に乗り上げた状態にまで変位すると、円柱状係合部材60と球状係合部材68との回転方向での係合が解除され、第1クラッチプレート54から第2クラッチプレート56への回転トルクの伝達も一時的に解除される。このとき、変位部材70のセンサピン80がブレーキ用光電センサ26の投光部と受光部26aとの間に進入する。これにより、投光部から受光部26aに向かって投光された光をセンサピン80が部分的に遮るようになる。当該実施形態においては、受光部26aで受光される光量が低下すると、その低下した光量に応じてブレーキ用光電センサ26の出力値が上昇するようになっている。そのため、演算部30は、ブレーキ用光電センサ26の出力値に基づいて、投光部と受光部26aとの間におけるセンサピン80の位置を検出することができる。演算部30は、ブレーキ用光電センサ26の出力値が所定の解除判定基準値を超えたときに、クラッチ機構22が回転トルクの伝達を解除したと判断し、電動モータ12の駆動を停止する。 When a load equal to or greater than a predetermined maximum rotational torque acts on the clutch mechanism 22, the spherical engagement member 68 is pushed in the direction of the rotation axis R by the cylindrical engagement member 60, compressing the clutch spring 82 and moving together with the displacement member 70. It is displaced away from the first clutch plate 54 (downward in the figure). As shown in FIG. 7, when the spherical engaging member 68 is displaced to a state where it completely rides on the cylindrical engaging member 60, the cylindrical engaging member 60 and the spherical engaging member 68 are engaged in the rotational direction. is released, and transmission of rotational torque from the first clutch plate 54 to the second clutch plate 56 is also temporarily released. At this time, the sensor pin 80 of the displacement member 70 enters between the light projecting portion and the light receiving portion 26a of the photoelectric sensor 26 for braking. As a result, the sensor pin 80 partially blocks the light projected from the light projecting portion toward the light receiving portion 26a. In this embodiment, when the amount of light received by the light receiving section 26a decreases, the output value of the photoelectric sensor 26 for braking increases according to the decreased amount of light. Therefore, the calculation unit 30 can detect the position of the sensor pin 80 between the light projecting unit and the light receiving unit 26a based on the output value of the photoelectric sensor 26 for braking. The calculation unit 30 determines that the clutch mechanism 22 has released the transmission of the rotational torque and stops driving the electric motor 12 when the output value of the brake photoelectric sensor 26 exceeds a predetermined release determination reference value.

クラッチ機構22において、特に円柱状係合部材60と球状係合部材68とは比較的に大きな力を受けながら擦れ合う。そのため、当該電動ドライバ1を繰り返し使用していくと、円柱状係合部材60及び球状係合部材68が徐々に摩耗していく。また、球状係合部材68とスライド部材72との間や、スライド部材72とスラスト受け部材76との間でも互いに擦れ合う動きが生じ得るため、これら部材も摩耗していく虞がある。このようにしてクラッチ機構22を構成する部材が摩耗していくと、円柱状係合部材60に球状係合部材68が乗り上げてクラッチ機構22による回転トルクの伝達が解除されたときにセンサピン80がブレーキ用光電センサ26の投光部と受光部26aとの間に進入する量が小さくなっていく。当該電動ドライバ1においては、演算部30がブレーキ用光電センサ26の出力値を監視しており、ブレーキ用光電センサ26の出力値に基づいて投光部と受光部26aとの間でセンサピン80の位置を検出して、クラッチ機構22の摩耗状態を判定するようになっている。 In the clutch mechanism 22, the cylindrical engaging member 60 and the spherical engaging member 68 rub against each other while receiving a relatively large force. Therefore, as the electric screwdriver 1 is repeatedly used, the cylindrical engaging member 60 and the spherical engaging member 68 are gradually worn out. In addition, rubbing movement may occur between the spherical engagement member 68 and the slide member 72 and between the slide member 72 and the thrust receiving member 76, and these members may also wear out. As the members constituting the clutch mechanism 22 wear in this manner, the spherical engagement member 68 rides on the cylindrical engagement member 60, and when the transmission of the rotational torque by the clutch mechanism 22 is released, the sensor pin 80 is pulled. The amount of light entering between the light projecting portion of the brake photoelectric sensor 26 and the light receiving portion 26a becomes smaller. In the electric driver 1, the calculation unit 30 monitors the output value of the photoelectric sensor 26 for braking, and based on the output value of the photoelectric sensor 26 for braking, the sensor pin 80 is detected between the light projecting unit and the light receiving unit 26a. The position is detected to determine the state of wear of the clutch mechanism 22 .

当該電動ドライバ1における摩耗状態の判定は、具体的には図8のフローチャートに示す動作により行われる。当該電動ドライバ1を電源に接続すると演算部30が起動する(S10)。演算部30は、スタート用光電センサ24の出力値を監視し、スタート用光電センサ24の出力値が所定のスタート閾値よりも大きくなったら(S12)、工具取付部14に取り付けられたドライバビットが押し込まれたと判断して電動モータ12の回転駆動を開始する(S14)。次に演算部30は、ブレーキ用光電センサ26の出力値を監視して、ブレーキ用光電センサ26の出力値が所定の解除判定基準値よりも大きくなり(S16)その後に解除判定基準値以下の値に戻ったときに(S17)、その間の出力値のうちの解除判定基準値からの差が最も大きい最大出力値をメモリ34に記憶して(S18)、電動モータ12の駆動を停止させる(S20)。演算部30は、再びスタート用光電センサ24の出力値を監視し、スタート用光電センサ24の出力値がスタート閾値よりも大きい値にまで変化したら(S22)、メモリ34に記憶されているブレーキ用光電センサ26の最大出力値を所定の摩耗判定基準値と比較する(S24)。最大出力値が摩耗判定基準値にまで上昇して摩耗判定基準値以上となっていた場合には、センサピン80は十分に大きく変位していてクラッチ機構22はそれほど摩耗していないと判断して、電動モータ12の駆動を再び開始する(S14)。一方で、最大出力値が摩耗判定基準値にまで至っておらず、よって摩耗判定基準値よりも小さい場合には、センサピン80が十分に変位しておらずクラッチ機構22が摩耗していると判断して、エラー信号を発する(S26)。エラー信号が発せられると、クラッチ機構22の摩耗が一定以上進行していることを示すようにエラー表示部36が発光する。またこの場合には電動モータ12の駆動は開始されない。なお、スタート用光電センサ24及びブレーキ用光電センサ26は、受光部26aで受光する光量が低下したときに出力値が低下するようになっていてもよい。この場合には、スタート用光電センサ24の出力値がスタート閾値よりも小さな値にまで変化したときに電動モータ12の駆動が開始される。またブレーキ用光電センサ26の出力値が、解除判定基準値よりも小さな値にまで変化してから解除判定基準値以上の値に戻ったときにクラッチ機構22が解除されたと判断し、その間の出力値のうちの解除判定基準値からの差が最も大きい最小出力値が摩耗判定基準値以下にまで至らず摩耗判定基準値よりも大きい値であった場合にはエラー信号が発せられる。 Determination of the state of wear in the electric driver 1 is specifically performed by the operation shown in the flowchart of FIG. When the electric screwdriver 1 is connected to the power supply, the calculation unit 30 is activated (S10). The calculation unit 30 monitors the output value of the start photoelectric sensor 24, and when the output value of the start photoelectric sensor 24 becomes greater than a predetermined start threshold value (S12), the driver bit attached to the tool attachment unit 14 is It is determined that it has been pushed in, and rotation of the electric motor 12 is started (S14). Next, the calculation unit 30 monitors the output value of the photoelectric sensor for brake 26, and when the output value of the photoelectric sensor for brake 26 becomes larger than a predetermined release determination reference value (S16), it becomes equal to or less than the release determination reference value. value (S17), the maximum output value with the largest difference from the release determination reference value among the output values during that period is stored in the memory 34 (S18), and the driving of the electric motor 12 is stopped ( S20). The computing unit 30 monitors the output value of the start photoelectric sensor 24 again, and when the output value of the start photoelectric sensor 24 changes to a value larger than the start threshold value (S22), the brake threshold value stored in the memory 34 is detected. The maximum output value of the photoelectric sensor 26 is compared with a predetermined wear determination reference value (S24). When the maximum output value rises to the wear determination reference value and is equal to or greater than the wear determination reference value, it is determined that the sensor pin 80 is sufficiently displaced and the clutch mechanism 22 is not so worn. The driving of the electric motor 12 is restarted (S14). On the other hand, if the maximum output value does not reach the wear determination reference value and is therefore smaller than the wear determination reference value, it is determined that the sensor pin 80 is not sufficiently displaced and the clutch mechanism 22 is worn. and an error signal is issued (S26). When the error signal is issued, the error display section 36 emits light to indicate that the wear of the clutch mechanism 22 has progressed beyond a certain level. Further, in this case, the driving of the electric motor 12 is not started. The starting photoelectric sensor 24 and the braking photoelectric sensor 26 may be designed so that their output values decrease when the amount of light received by the light receiving section 26a decreases. In this case, the driving of the electric motor 12 is started when the output value of the start photoelectric sensor 24 changes to a value smaller than the start threshold. Further, when the output value of the photoelectric sensor 26 for brake changes to a value smaller than the release determination reference value and then returns to a value equal to or higher than the release determination reference value, it is determined that the clutch mechanism 22 has been released. If the minimum output value, which has the largest difference from the release judgment reference value, does not fall below the wear judgment reference value and is greater than the wear judgment reference value, an error signal is issued.

図9及び図10に示すように、大径の球状係合部材68に代えて、小径の球状係合部材66を内側保持孔62内に選択的に配置して組み立てることもできる。上述のように、内側保持孔62内に配置された小径の球状係合部材66は、第1クラッチプレート54の対向面55において、外側係合面55bよりも突出した内側係合面55aと係合する。これにより、クラッチ機構22が解除されていない図9の状態において、クラッチ機構22の変位部材70は、大径の球状係合部材68を配置した図3の状態と同じ位置となる。よって、ブレーキ用光電センサ26に対するセンサピン80の位置も同じになる。一方で、クラッチ機構22が解除された図10の状態においては、大径の球状係合部材68を配置した図7の状態よりも変位部材70の変位量が小さい。よって、センサピン80がブレーキ用光電センサ26の投光部と受光部26aとの間に進入する量は、図7の場合よりも小さい。そのため、小径の球状係合部材66を選択的に配置した場合には、解除判定基準値と摩耗判定基準値は大径の球状係合部材68を選択的に配置したときに比べて、大きな値に設定される。 As shown in FIGS. 9 and 10, instead of the large-diameter spherical engaging member 68, a small-diameter spherical engaging member 66 can be selectively placed in the inner holding hole 62 for assembly. As described above, the small-diameter spherical engaging member 66 arranged in the inner holding hole 62 engages with the inner engaging surface 55a on the facing surface 55 of the first clutch plate 54, which protrudes from the outer engaging surface 55b. match. 9 in which the clutch mechanism 22 is not released, the displacement member 70 of the clutch mechanism 22 is at the same position as in FIG. Therefore, the position of the sensor pin 80 with respect to the photoelectric sensor 26 for braking is also the same. On the other hand, in the state of FIG. 10 in which the clutch mechanism 22 is released, the displacement amount of the displacement member 70 is smaller than in the state of FIG. Therefore, the amount by which the sensor pin 80 enters between the light projecting portion and the light receiving portion 26a of the photoelectric sensor 26 for braking is smaller than in the case of FIG. Therefore, when the small-diameter spherical engagement member 66 is selectively arranged, the release determination reference value and the wear judgment reference value are larger than when the large-diameter spherical engagement member 68 is selectively arranged. is set to

クラッチ機構22が解除されるときの変位部材70の変位量が小さい方がより小さい回転トルクでクラッチ機構22が解除されることになる。また円柱状係合部材60に対して球状係合部材66、68が係合する位置が、回転軸線Rに対してより径方向内側にある方がより小さい回転トルクでクラッチ機構22が解除されることになる。したがって、小径の球状係合部材66を内側保持孔62に選択的に配置した場合には、大径の球状係合部材68を外側保持孔64に選択的に配置した場合に比べて、より小さな回転トルクでクラッチ機構22が解除されることになる。すなわち、大径の球状係合部材68を外側保持孔64に配置するか、小径の球状係合部材66を内側保持孔62に配置するかで、クラッチ機構22が伝達可能な最大回転トルクの大きさを変更することが可能となる。 When the displacement amount of the displacement member 70 when the clutch mechanism 22 is released is smaller, the clutch mechanism 22 is released with smaller rotational torque. Further, when the positions where the spherical engaging members 66 and 68 are engaged with the cylindrical engaging member 60 are located radially inward with respect to the rotational axis R, the clutch mechanism 22 is disengaged with a smaller rotational torque. It will be. Therefore, when the small-diameter spherical engaging member 66 is selectively arranged in the inner retaining hole 62 , a smaller diameter is obtained than when the large-diameter spherical engaging member 68 is selectively arranged in the outer retaining hole 64 . The rotational torque releases the clutch mechanism 22 . That is, depending on whether the large-diameter spherical engaging member 68 is arranged in the outer holding hole 64 or the small-diameter spherical engaging member 66 is arranged in the inner holding hole 62, the maximum rotational torque that can be transmitted by the clutch mechanism 22 can be increased. It is possible to change the

当該電動ドライバ1においては、クラッチ機構22が回転トルクの伝達を解除したときのブレーキ用光電センサ26の出力値に基づいてクラッチ機構22の摩耗状態を判定するようになっている。この判定結果に基づいて、クラッチスプリング82の圧縮量を大きくしてクラッチ機構22が解除される際の回転トルクの大きさを調整したり、クラッチ機構22の交換やメンテナンスの必要性を判断したりすることが可能となる。なお、摩耗状態の判定は、摩耗が一定量を超えたか否かの2つの状態だけを示すのではなく、ブレーキ用光電センサ26の出力値に基づいて摩耗の進行具合を3段階以上またはアナログ的に無段階で示すようにしてもよい。 In the electric driver 1, the wear state of the clutch mechanism 22 is determined based on the output value of the photoelectric sensor 26 for braking when the clutch mechanism 22 stops transmitting the rotational torque. Based on this determination result, the amount of compression of the clutch spring 82 is increased to adjust the magnitude of the rotational torque when the clutch mechanism 22 is released, and the need for replacement or maintenance of the clutch mechanism 22 is determined. It becomes possible to It should be noted that the determination of the state of wear does not indicate only the two states of whether or not the wear has exceeded a certain amount, but indicates the degree of progress of wear based on the output value of the photoelectric sensor 26 for brakes in three or more stages or in an analog manner. may be shown steplessly.

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、第1クラッチ係合部材としての円柱状係合部材は、円柱形状ではなく例えば球状とするなど他の形状の部材としてもよいし、第1クラッチプレートと一体に形成して第1クラッチプレートから突出した突部としてもよい。第2クラッチ係合部材としての球状係合部材も同様に、他の形状としたり変位部材と一体に形成したりしてもよい。また、第1クラッチ部材を出力軸に駆動連結し、第2クラッチ係合部材を電動モータの回転駆動軸に駆動連結して、クラッチ機構が解除されるときに変位部材が回転駆動軸側に変位するように構成することもできる。さらには、変位部材の位置を検出するための位置センサとして、磁気センサやメカニカルスイッチなどの他の形態のセンサを使用することもできる。さらには、上記実施形態においては本発明にかかる動力工具を、電動モータを駆動部とする電動ドライバを例として説明をしているが、例えば電動ドリルや電動研磨機などの電動ドライバ以外の電動工具とすることもできるし、エアモータを駆動部とするエアー工具のような他の動力工具とすることもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the cylindrical engaging member as the first clutch engaging member may be a member having a different shape such as a spherical shape instead of a cylindrical shape. It is good also as a protrusion which protruded from. Similarly, the spherical engagement member as the second clutch engagement member may also have another shape or be formed integrally with the displacement member. Further, the first clutch member is drivingly connected to the output shaft, the second clutch engaging member is drivingly connected to the rotary drive shaft of the electric motor, and the displacement member is displaced toward the rotary drive shaft when the clutch mechanism is released. It can also be configured to Furthermore, other types of sensors such as magnetic sensors and mechanical switches can be used as position sensors for detecting the position of the displacement member. Furthermore, in the above-described embodiments, the power tool according to the present invention is described as an example of an electric driver having an electric motor as a drive unit. Alternatively, other power tools such as an air tool having an air motor as a driving part can be used.

1 電動ドライバ(動力工具)
10 工具ハウジング
12 電動モータ(駆動部)
14 工具取付部
16 出力軸
18 回転駆動軸
20 遊星歯車機構
22 クラッチ機構
24 スタート用光電センサ
24a 受光部
26 ブレーキ用光電センサ(位置センサ)
26a 受光部
28 制御回路
30 演算部
32 モータ制御部
34 メモリ
36 エラー表示部
38 中実軸部
38a 外周面
40 筒状軸部
40a 外周面
42 施錠子保持孔
44 施錠子
46 スリーブ
48 挿入孔
50 後端部
52 スイッチプレート
54 第1クラッチプレート
55 対向面
55a 内側係合面
55b 外側係合面
56 第2クラッチプレート
58 保持溝(保持凹部)
60 円柱状係合部材(第1クラッチ係合部材)
62 内側保持孔
64 外側保持孔
66 小径の球状係合部材(第2クラッチ係合部材)
68 大径の球状係合部材(第2クラッチ係合部材)
70 変位部材
72 スライド部材
72a 係合面
74 ベアリング
76 スラスト受け部材
78 スプリング
80 センサピン
82 クラッチスプリング
84 伝達ピン
R 回転軸線
1 Electric screwdriver (power tool)
10 tool housing 12 electric motor (driving unit)
14 Tool mounting portion 16 Output shaft 18 Rotation drive shaft 20 Planetary gear mechanism 22 Clutch mechanism 24 Start photoelectric sensor 24a Light receiving portion 26 Brake photoelectric sensor (position sensor)
26a Light receiving portion 28 Control circuit 30 Calculation portion 32 Motor control portion 34 Memory 36 Error display portion 38 Solid shaft portion 38a Outer peripheral surface 40 Cylindrical shaft portion 40a Outer peripheral surface 42 Locker holding hole 44 Locker 46 Sleeve 48 Insertion hole 50 Rear End 52 Switch plate 54 First clutch plate 55 Opposing surface 55a Inner engagement surface 55b Outer engagement surface 56 Second clutch plate 58 Holding groove (holding recess)
60 Cylindrical engaging member (first clutch engaging member)
62 inner holding hole 64 outer holding hole 66 small diameter spherical engaging member (second clutch engaging member)
68 large-diameter spherical engagement member (second clutch engagement member)
70 displacement member 72 slide member 72a engagement surface 74 bearing 76 thrust receiving member 78 spring 80 sensor pin 82 clutch spring 84 transmission pin R rotation axis

Claims (7)

回転駆動軸を有する駆動部と、
加工工具が取り付けられる工具取付部を有し、該駆動部の駆動に伴って回転軸線の周りで回転駆動される出力軸と、
該回転駆動軸と該出力軸とのうちの一方に駆動連結されて回転軸線の周りで回転される第1クラッチ係合部材、該回転駆動軸と該出力軸とのうちの他方に駆動連結されて該回転軸線の周りで回転される第2クラッチ係合部材、及び該第2クラッチ係合部材に当接した変位部材を有し、該第1クラッチ係合部材と該第2クラッチ係合部材とが回転方向で係合して該回転駆動軸から該出力軸に回転トルクを伝達し、所定の最大回転トルク以上の負荷が作用したときには第1クラッチ係合部材によって該第2クラッチ係合部材が該変位部材とともに回転軸線の方向で変位されて該第1クラッチ係合部材と該第2クラッチ係合部材との該回転方向での係合が解除されて該回転トルクの伝達が解除されるようにされた、クラッチ機構と、
該変位部材の該回転軸線の方向での位置を検出する位置センサと、
該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したときの該位置センサの出力値に基づいて、該クラッチ機構の摩耗状態を判定するようにされた演算部と、
を備える動力工具。
a drive having a rotary drive shaft;
an output shaft having a tool mounting portion to which a machining tool is mounted and driven to rotate about a rotation axis as the driving portion is driven;
a first clutch engaging member drivingly connected to one of the rotary drive shaft and the output shaft and rotated about the rotational axis; a second clutch engaging member that rotates around the rotational axis, and a displacement member in contact with the second clutch engaging member, the first clutch engaging member and the second clutch engaging member are engaged in the rotational direction to transmit rotational torque from the rotary drive shaft to the output shaft, and when a load equal to or greater than a predetermined maximum rotational torque acts, the first clutch engagement member is operated by the second clutch engagement member. is displaced along with the displacement member in the direction of the rotational axis, disengaging the first clutch engaging member and the second clutch engaging member in the rotational direction, thereby canceling the transmission of the rotational torque. a clutch mechanism configured to
a position sensor for detecting the position of the displacement member in the direction of the rotation axis;
a computing unit configured to determine the wear state of the clutch mechanism based on the output value of the position sensor when the clutch mechanism stops transmitting the rotational torque;
A power tool with
該演算部が、該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したときの該位置センサの出力値を所定の摩耗判定基準値と比較して、該出力値が該摩耗判定基準値にまで至らなかった場合にはエラー信号を発するようにされた、請求項1に記載の動力工具。 The computing unit compares the output value of the position sensor when the clutch mechanism stops transmitting the rotational torque with a predetermined wear determination reference value, and the output value does not reach the wear determination reference value. 2. A power tool as claimed in claim 1, adapted to issue an error signal if a failure occurs. 該演算部が、該位置センサの出力値が所定の解除判定基準値を超えて変化してから該解除判定基準値の範囲内に戻ったときに、該クラッチ機構が該回転トルクの伝達を解除したと判断して該駆動部の駆動を停止させるとともに、該位置センサの出力値が該解除判定基準値を超えてから該解除判定基準値内に戻るまでの間の該位置センサの出力値のうちで該解除判定基準値からの差が最も大きい出力値を記憶し、該駆動部の駆動が停止された後に該駆動部の駆動開始を指示する信号を受信したときに、記憶している出力値を該摩耗判定基準値と比較して、該記憶している出力値が該摩耗判定基準値にまで至っていなかった場合には該駆動部の駆動を開始せず、該記憶している出力値が該摩耗判定基準値にまで至っていた場合には該駆動部の駆動を開始するようにされた、請求項2に記載の動力工具。 When the computing unit returns to within the range of the release determination reference value after the output value of the position sensor exceeds a predetermined release determination reference value, the clutch mechanism releases transmission of the rotational torque. and stopping the driving of the drive unit, and the output value of the position sensor during the period from when the output value of the position sensor exceeds the release determination reference value to when it returns to within the release determination reference value. Among them, the output value having the largest difference from the release determination reference value is stored, and the stored output is received when a signal instructing start of driving of the driving unit is received after the driving of the driving unit is stopped. value is compared with the wear determination reference value, and if the stored output value does not reach the wear determination reference value, the driving of the driving unit is not started, and the stored output 3. The power tool according to claim 2, wherein driving of the drive unit is started when the value reaches the wear criterion value. 該クラッチ機構が、該変位部材を介して該第2クラッチ係合部材を該回転軸線の方向で該第1クラッチ係合部材の側に付勢するクラッチスプリングをさらに有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動力工具。 4. The clutch mechanism of claim 1, further comprising a clutch spring that biases the second clutch engaging member toward the first clutch engaging member in the direction of the rotation axis through the displacement member. A power tool according to any one of the preceding claims. 該位置センサが対向する投光部と受光部を有する光電センサであり、該第2クラッチ係合部材が変位したときに該変位部材の一部が該光電センサの該投光部と該受光部との間に進入して、該投光部から該受光部に向かって投光された光を部分的に遮るようにされ、該光電センサは該受光部で受光した光量に応じて出力値が変化するようにされた、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動力工具。 The position sensor is a photoelectric sensor having a light projecting portion and a light receiving portion facing each other, and when the second clutch engaging member is displaced, a part of the displacement member is the light projecting portion and the light receiving portion of the photoelectric sensor. and partially block the light projected from the light projecting portion toward the light receiving portion, and the photoelectric sensor outputs an output value according to the amount of light received by the light receiving portion. 5. A power tool according to any one of the preceding claims, adapted to change. 該クラッチ機構が、該回転駆動軸に駆動連結されて該回転軸線の周りで回転される第1クラッチプレートと、該第1クラッチプレートに対して該回転軸線の方向で対向して配置され、該出力軸に駆動連結されて該回転軸線の周りで該出力軸と共に回転する第2クラッチプレートと、を備え、該第1クラッチプレートが該第2クラッチプレートに対向する面に保持凹部を有し、該第2クラッチプレートが該回転軸線の方向で貫通した保持孔を有し、該第1クラッチ係合部材が該保持凹部に保持されて該第1クラッチプレートとともに回転するようにされ、該第2クラッチ係合部材が該保持孔内において該回転軸線の方向で変位可能に保持されて該第2クラッチプレートとともに回転するようにされた、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の動力工具。 The clutch mechanism is arranged to face the first clutch plate in the direction of the rotation axis, and a first clutch plate that is drivingly connected to the rotary drive shaft and rotated about the rotation axis. a second clutch plate drivingly connected to and rotating with the output shaft about the axis of rotation, the first clutch plate having a retaining recess in a surface facing the second clutch plate; The second clutch plate has a holding hole penetrating in the direction of the rotational axis, the first clutch engaging member is held in the holding recess so as to rotate together with the first clutch plate, and the second 6. A power tool according to any one of claims 1 to 5, wherein a clutch engagement member is held in said holding hole so as to be displaceable in the direction of said rotation axis and rotated together with said second clutch plate. . 該第1クラッチ係合部材が該回転軸線の放射方向に延びる円柱状係合部材であり、該第2クラッチ係合部材が球状係合部材である、請求項6に記載の動力工具。 7. The power tool of claim 6, wherein said first clutch engaging member is a cylindrical engaging member extending radially of said axis of rotation and said second clutch engaging member is a spherical engaging member.
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