JPS6051999B2 - 電動ドライバ−のトルク調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電動ドライバのトルク調整機構に関”する
ものである。

従来のトルク調整装置は第９図及び第１０図に示すよ
うに、伝動軸７１の端部７２に複数個の鋼球７３を保持
するフランジ７４を設け、該鋼球７３に対向して山形突
起７５を形成し、内径にスプライン溝７６を持つラチエ
ツト ７を出力軸７８に嵌合配設している。

一方ニツ割りハウジング７９、８０に保持されたフレー
ム８１の端部８２に円板８３を設け、円板８３とハウジ
ング７９、８０との間に内側端面に階段状の案内カム８
４を持Ｊつ調整筒８５を配設し、調整筒８５に隣接して
、バネ受け８６及びクラッチバネ８７並びにスラストニ
ードルベアリング８８を介在して、ラチエツト７７の山
形突起７５をフランジ７４に保持された鋼球７３に圧接
する。この機構における作動は、モーターの回転力によ
り伝動軸７１が回転し、クラッチバネ８７の支持のもと
に鋼球７３が山形突起７５に係止して出力軸７８を回転
する。

出力軸７８に一定トルクが加わつた場合、伝動軸７１の
回転力が鋼球７３が山形突起７５をクラッチバネ８７の
押圧力に打ち勝つて、ラチエツト７７を軸方向に移動さ
せ、これにより伝動軸７１と出力軸７８間の動力伝達が
断れる状態となる。設定トルクの調整は調整筒８５を回
動することにより、バネ受け８６が調整筒８５の階段状
の案内カム８４に案内され軸方向に移動して、クラッチ
バネ８７の圧縮量を変えることにより押圧力が変化し、
トルク調整が行われる。また、調整筒８５を最大回動さ
せ、クラッチバネ８７が全圧縮し、ラチエツト７７の山
形突起７５が鋼球７３に当接して、ラチエツト７７の軸
方向の動きが阻止され、モーターの最大回転力が出力軸
７８に伝達される。

以上のような機構において、出力軸７８に衝撃的な荷重
が加わつた場合、前記フランジ７４に保持されている鋼
球７３が脱落することがある。

又、調整筒８５を最大回動させラチエツト７７の軸方向
の動きを阻止した場合、バネ受け８６及び円板８３が弾
性変形したり、全圧縮されたクラッチバネ８７が座屈現
象を起し、ラチエツト７７の軸方向移動阻止できなくな
り、伝動軸７１と出力軸７８が連結されなくなることが
ある。一方、ラチエツト７７の山形突起７５はラチエツ
ト７７の側面に対して屈折して立ち上つているため銅球
７３とは点接触となり、かみ合時や乗り越え時に衝撃を
与え動作が不安定になつたり、耐摩耗性が低下するとい
う問題がある。本発明の目的は、上記した従来技術の欠
点をなくし、併せて動作を安定し、信頼性を高めるトル
ク調整装置を提供することである。

すなわち、本発明は伝動軸と出力軸との断続部に山形突
起状のかみ合部を相方に設け、山形突起の斜面の摩擦力
で動力の断続を行うようにし、尚かつ、最大トルクの伝
達時における確実な結合を得るため、バネ受けのボス部
をラチエツトのボス部当接させたものである。

又、インボリュートスプライン接手は、伝動軸が加わる
と自動調心性が良くなる点に着目し、差動遊星歯車減速
部の出力側フランジと出力軸との接続に用いたものであ
る。以下この発明の実施例を適用した電動ドライバーを
第１図から第８図に示す。

胴体の中間部にハンドル部３を設けたニツ割方式の外枠
であるハウジング１，２内に、第２図のようにハウジン
グ１，２後端部には電池部４を配し、ハンドル部３には
、スイッチ５を配し、下部にはチャックハンドル６を収
納している。中間部には、モータ７を配し、前端部に本
発明のトルク調整装置８と、差動遊星歯車減速部９を有
している。ニツ割方式のハウジング１，２は、２個所で
ネジ結合されさらに後端は、吊り具１０の取り付もかね
たバンド１１て緊締されている。差動遊星歯車減速部は
第３図及び第４図のようにモーター７の回転力は２段の
遊星歯車減速機構により出力軸１４に伝達される。ピニ
オン１５がモーター軸１６に圧入固着されたモーター７
は、モーターブラケット１７にモーター７前端面１８を
ネジ１９で止めている。一方モーターブラケット１７は
、歯車ケース２０にネジ２１で固定される。歯車ケース
２０内には、内歯歯車部２１及び山形突起部２２を形成
した太陽歯車２３が回動自在に配設され、太陽歯車２３
内て伝動歯車２４を持つた第１の遊星歯車部２５と出力
フランジ２６を持つた第２の遊星歯車部２７がかみ合い
、さらに出力フランジ２６の内径に形成されたインボリ
ュートスプライン接手２８により出力軸１４が連結され
、出力軸１４の前端部にドリルチャック１２が装着され
る。

モーター軸１６に圧入固着されたピニオン１５は、第１
の遊星歯車２５に中心位置でかみ合い、第］の遊星歯車
２５の伝動歯車２４は、第２の遊星歯車２７に中心位置
でかみ合い、動力伝達している。尚、モーターブラケッ
ト１７・と第１の遊星歯車２５との間及ひ第１の遊星歯
車２５の伝動歯車フランジ２９と第２の遊星歯車２７の
間にはそれぞれスラストプレート３０，３１が介在され
軸方向荷重を支持している。出力軸１４の前端部は、ボ
ールベアリング３２を介して調整筒３３に保持され、後
端部は、太陽歯車２３の前端部に圧入固着されたメタル
３４により軸支される。太陽歯車２３の前端面周縁に、
軸方向に山形突起部２２を複数個形成し、山形突起部２
２に対向して、同じ形状の山形突起部３５を面周縁に形
成するラチエツト３６を配設し、クラッチバネ３７の押
圧力で山形突起の形成する面を圧接する。

クラッチバネ３７の前端部はバネ受け３８に支持される
。又、歯車ケース２０の前端部は、内周面にｌ複数個の
凹部３９を形成し、凹部３９に対応した外周縁部に凸部
４０を形成するラチエツト３６及びバネ受け３８が、軸
方向に移動自在に、かつ回転不可なるように嵌合されて
いる。一方、バネ受け３８と調整筒３３との嵌合部にＪ
は、階段状の案内カム４１を形成し、双方が該案内カム
４１で当接しているため、調整筒３３を回動することに
より、階段状の案内カム４１がバネ受け３８に対し、位
相がずれバネ受け３８を軸方向に移動させる。

２歯車ケース２０は、ハ
ウジング１，２にネジ４２で固定され、調整筒３３が歯
車ケース２０の前部外周面で嵌合し、さらに調整筒３３
の後端部はハウジング１，２に挾持嵌合される。尚、調
整筒３３の回動は、歯車ケース２０との係止部６０に冫
係合して、回動範囲が抑止される。上記の機構において
、トルク調整の作動はつぎのとおりである。

すなわち、モーター軸に圧入固着されたピニオン１５の
回動力は、第１の遊星歯車２５及び第２の遊星歯車２７
を伝わり出力軸１４を回転させる。この場合、出力軸１
４にあるトルクが加わると、太陽歯車２３が反作用力を
受けて回転しようとするが、太陽歯車２３はその前端面
に形成された山形突起２２と、ラチエツト３６の山形突
起３５に係合し、回転出来ない。しか．し、出力軸１４
のトルクが増大するにつれて、一定トルクに達すると、
山形突起２２，３５による係止部が、クラッチバネ３７
の押圧力に打ち勝つて、ラチエツト３６を軸方向に移動
させて外れ、出力軸１４は一定トルクを受けながら回転
停止する。このトルクの調整は、調整筒３３の回動によ
りバネ受け３８を軸方向に移動させ、クラッチバネ３７
の圧縮量を変えることにより押圧力が変化して調整され
る。つぎに本考案による作用効果を説明する。

１）太陽歯車２３とラチエツト３６の断続部に、山形突
起状のかみ合部を設け、突起の斜面４３で係止及び作動
するようにしたため、動作が安定し、耐摩耗性が向上す
る。

併せて、山形突起面の立ち上り角度を正転方向と逆転方
向で異なわせることにより、切転時と逆転時の伝達トル
クを変えることが出来る。２）調整筒３３の回動によつ
てバネ受け３８を最大量ラチエツト３６側に移動させる
と、バネ受け３８のボス部端面４４とラチエツト３５の
ボス部端面４５との透き間４６がほとんどなくなるよう
に前記ボス部４７，４８を突出したため、出力軸１４の
トルクが増大しても、ラチエツト３６は軸方に移動出来
ない。

したがつて太陽歯車２３も回転出来ずトルク調整不可の
状態を達成出来る。３）太陽歯車２３を軸支する部分４
９と、ラチエツト３６及びバネ受け３８が嵌合し回転不
可なるように内周面に凹部３９を形成した部分をもつ一
体成形した歯車ケース２０の内側に、遊星歯車減速部９
及びトルク調整機構部８を配設し、さらに駆動軸後端部
５０の軸支を太陽歯車前端小内径部５１に圧入固着され
たメタル３４で支持させたため、駆動軸１４の保持精度
が向上し、ドリルチャック１２の振れが小さくなると共
に、トルク調整機構部８の外径が小さく出来るので、作
業時にドリルチャック１２先端に把持されたビット１３
の先端が硬認し易すく使い勝手が良いという効果がある
。４） 遊星歯車減速部９の出力フランジ２６と出力軸
１４との接続を、インボリュートスプライン接手により
結合したため、遊星歯車減速部９とトルク調整機構部８
の分割が出来るので、組立時にはそれぞれ部分組立が可
能となり組立し易すくなる。

又、組立費用も部分組立出来るので低減できる。尚分解
修理においても同様の効果を期特出来る。さらにインボ
リュートスプライン接手の採用により、自動調心性が働
き、第２の遊星歯車２７は太陽歯車２３と円滑にかみ合
い、歯面の片当りが防止出来るため、寿命が長くなると
共に、かみ合騒音が低くなるという効果がある。（５）
調整筒３３の後端外径部５２にハウジング１，２前端部
５３と枢着する部分を設け、該ハウジング１，２に挟持
されるように支持したので、調整筒３３取り付け部品点
数削減及びコスト低減を計れる。

さらに、調整筒３３の内径と歯車ケース２０の前側部外
径との嵌合部分５４か軸方向に長くとれるので、調整筒
３３の保持精度が向上し、ガタが少なくなることにより
出力軸１４のガタ付きが抑止出来る。又、調整筒３３で
トルク調整部８全体をおおうようにしたため、トルク調
整部８の防じん性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を適用した電動ドライバーの外
観側面図、第２図はその一部縦断側面図、第３図は第２
図のトルク調整部及び差動遊星歯車減速部の詳細な縦断
側面図で締付トルクが１番弱い状態を示す。 第４図は第３図のトルク調整部及び差動遊星歯車減速部
の詳細な縦断側面図でトルク調整不可の状態を示す、第
５図はトルク調整部及び差動遊星歯車減速部の分解斜視
図、第６ ψＩｎ図は第
３図及び第４図のＡ−Ａ線断面図、第７図は太陽歯車及
びラチエツトの山形突起部のかみ合状態を示す拡大側面
図、第８図は出力フランジと出力軸の嵌合部を示す拡大
断面図、第９図は従来のトルク調整部の縦断側面図、第
１０図は第９図の分解斜視図である。 図においては、１，２はハウジング（外枠）、７はモー
ター、８はトルク調整部、９は差動遊星歯車減速部、１
４は出力軸、２０は歯車ケース、２２は山形突起部、２
３は太陽歯車、２６は出力フランジ、２８はインボリュ
ートスプライン接手、３２はボールベアリング、３３は
調整筒、３４はメタル、３５は山形突起、３６はラチエ
ツト、３７はクラッチバネ、３８はバネ受け、３９は凹
部、４０は凸部、４１は案内カム、４６は透き間、４７
はバネ受けのボス部、４８はラチエツトのボス部、４９
は太陽歯車の外径部、５５は太陽歯車の前端面周縁部、
５６はラチエツトの後端面周縁部、５７は調整筒とバネ
受けの嵌合部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外枠に内装されたモータの回転力を差動遊星歯車減
   速装置の太陽歯車を抑止し、前記減速装置の出力側に取
   りつけられた出力軸に一定トルクを与えるクラッチ機構
   付電動ドライバーにおいて、前記太陽歯車２３の前端面
   周縁部５５に複数個の山形突起部２２，２２，・・・を
   形成し、これに対向して、前記山形突起部２２，２２，
   ・・・と噛合する突起部３５，３５，・・・を後端面周
   縁部５６に備え、複数個の放射状凸部４０，４０，・・
   ・を外周縁部に形成したラチエツト３６を配設し、該ラ
   チエツト３６に隣接して前記突起部２２，３５を圧接付
   勢するクラッチバネ３７を配設すると共に、前記外枠の
   先端部には、前記クラッチバネ３７を支持するバネ受け
   ３８を介して前記クラッチバネ３７の付勢力を調整する
   調整筒３３を枢着し、前記バネ受け３８と前記調整筒３
   ３との係合部５７には階段状の案内カム４１，４１を成
   形し、前記バネ受け３８の外周部には複数個の放射状凸
   部４０，４０，・・・を成形して成り、前記調整筒３３
   の回動操作により前記クラッチバネ３７の付勢力を調整
   可能に構成したことを特徴とするトルク調整装置。 ２ 前記太陽歯車２３の外周部４９を軸支すると共に、
   前記ラチエツト３６とバネ受け３８の放射状凸部４０に
   嵌合する凹部３９を内径に一体成形した歯車ケース２０
   で前記太陽歯車２３，ラチエツト３６，クラッチバネ３
   ７，バネ受け３８とを把持してなる特許請求の範囲第１
   項記載のトルク調整装置。 ３ 前記出力軸１４の前端部は、ボールベアリング３２
   を介して調整筒３３に保持され、後端部は前記太陽歯車
   ２３の内周面に圧入固着されたメタル３４で軸支され、
   かつ前記差動遊星歯車減速装置の出力フランジ２６とは
   インボリュートスプライン接手２８により嵌着してなる
   特許請求の範囲第１項記載のトルク調整装置。 ４ 前記調整筒３３とバネ受け３８の階段状の案内カム
   ４１により、前記バネ受け３８を軸方向に移動し前記ク
   ラッチバネ３７の押圧力を調整する場合において、モー
   ター７の最大回転力を前記出力軸１４に伝達するため、
   上記最大回転力が加わつた時前記太陽歯車２３とラチエ
   ツト３６の山形突起部２２、３５が離脱不可となるよう
   に、前記バネ受け３８のボス部４７に対向した前記ラチ
   エツト３６のボス部４８を当接してなる特許請求の範囲
   第１項記載のトルク調整装置。