JP2002264031A

JP2002264031A - 電動工具

Info

Publication number: JP2002264031A
Application number: JP2001062301A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sakaguchi; 孝啓坂口
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】起動ショックを緩衝できるとともに、簡単な
構造で正転と逆転の両方向についてトルク伝達が可能な
動力伝達装置を有する電動工具を提供する。【解決手段】電動スクリュードライバにおいて、電動
モータ１１の出力軸に設けたピニオン１２に噛み合う駆
動ギヤ１３と、その駆動ギヤ１３に隣接して同心的に配
置される中間ギヤ１７との間に、弾性変形可能なＣ形の
バネ部材１８を介在する。バネ部材１８は、駆動ギヤ１
３と中間ギヤ１７に対して回転方向に関して係合されて
おり、駆動ギヤ１３の回転を中間ギヤ１７に伝達すると
きに、被駆動側の負荷に応じて径を広げる方向に弾性変
形（撓み）し、これにより起動ショックを吸収又は軽減
する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電動スク
リュードライバや電動ドリル等の電動工具に係り、詳し
くは電動モータのトルクを先端工具に伝達するためのト
ルク伝達技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネジ締め作業に用いられる電動ス
クリュードライバや電動ドリルにおいては、電動モータ
のトルクは、歯車装置を介して先端工具としてのドライ
バビットやドリルビットに伝達している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような歯車装置
を備えた電動工具の場合、工具本体を手で掴み、ネジ締
め作業あるいは穴開け作業を行うために、電動モータを
起動したとき、起動ショックと呼ばれる衝撃が瞬間的に
発生する。このような起動ショックは作業者の手元に反
動として作用し、使用感が悪い。また、電動モータ及び
歯車装置に起動ショックが繰り返し作用することでその
耐久性に悪影響を及ぼすことにもなる。そこで、上記の
ような起動ショックを解消するために、電動工具におい
て、トルク伝達系における二つの回転部材間のトルク伝
達にコイルスプリング（スプリングクラッチ）を利用し
たものが提案されており、例えば、特開平７−２１４４
１７号公報を挙げることができる。上記公報に記載の電
動工具の動力伝達装置においては、駆動側の軸外周と従
動側の軸外周にコイルスプリングを配置したものであっ
て、駆動軸が回転されると、コイルスプリングが巻き込
む方向に回転して従動軸の軸外周に巻き付きトルク伝達
を行う構成である。これによれば、起動ショックに対す
る緩衝効果を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なコイルスプリングを用いた動力伝達装置の場合、回転
伝達方向が一方向に限られるものであり、正転及び逆転
の両方向について実施するには、正転用と逆転用との２
種類のコイルスプリングが必要になる。その結果、部品
点数が多くなり、それに伴い構造が複雑化しあるいは大
型化するという問題がある。更には、コイルスプリング
と軸外周の摩擦力でトルク伝達を行う形式のため、コイ
ルスプリングがスリップしてトルク伝達が遮断する可能
性がある。

【０００５】本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、起動シ
ョックを緩衝できるとともに、簡単な構造で正転と逆転
の両方向についてトルク伝達が可能な動力伝達装置を備
えた電動工具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明に係る電動工具は、特許請求の範囲の各請求
項に記載の通りの構成を備えた。請求項１に記載の電動
工具においては、動力伝達装置は、トルク伝達系におけ
る二つの回転部材間に介装される弾性変形可能なＣ形の
トルク伝達部材を有している。Ｃ形のトルク伝達部材
は、回転方向に関して、その一端が一方の回転部材に形
成された径方向の壁面に当接され、他端が他方の回転部
材に形成された径方向の壁面に当接された状態でトルク
を伝達する構成である。ここで、Ｃ形とは、円弧の一部
を成すもの又は弓形を含むものであり、弧の長さや曲率
等について制約を受けるものではない。また、径方向の
壁面とは、周方向を横切る方向に配置される面をいう。
従って、請求項１に記載の発明によれば、電動モータの
起動時において、二つの回転部材間でＣ形のトルク伝達
部材が弾性変形することで起動ショックを吸収あるいは
軽減することができる。このことにより、駆動モータあ
るいはトルク伝達系を起動ショックから保護し、耐久性
を向上できる。また、Ｃ形のトルク伝達部材を採用した
ことにより、簡単な構造で正転及び逆転の両方向につい
てトルクを確実に伝達することが可能である。

【０００７】この場合、請求項２に記載したように、二
つの回転部材が同一軸線上に所定間隔を置いて配置され
るとともに、そのうちの少なくとも一方の回転部材は、
Ｃ形のトルク伝達部材の軸方向一端部が嵌入される凹部
を有することが好ましい。そのときはトルク伝達部材を
含めた２つの回転部材の軸方向長さのコンパクト化が達
成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る電動工具を図１〜図５に基づいて説明する。本実
施の形態は先端工具が回転する回転形の電動工具の一例
として電動スクリュードライバに適用したものであり、
図１は電動スクリュードライバの全体を示す側面図であ
る。電動スクリュードライバ１は、本体部２とハンドル
部３とノーズ部４とを備えている。ハンドル部３にはト
リガ式のメインスイッチ５が設けられており、このメイ
ンスイッチ５を引くことにより本体部２の本体ケース２
ａ内に内蔵された電動モータ１１（図２及び図３参照）
が起動する。

【０００９】図２及び図３は本体部２及びノーズ部４の
内部構造を示す断面図であり、電動スクリュードライバ
の動力伝達装置が示されている。なお、図２及び図３は
本体部２の先端側ほぼ半分が示されている。図示のよう
に、電動モータ１１のトルクを先端工具としてのドライ
バビットＢに伝達するための動力伝達装置は、歯車装置
１０によって構成されている。以下、その歯車装置１０
を説明する。

【００１０】電動モータ１１の出力軸に形成したピニオ
ン１２は、駆動ギヤ１３に噛み合っている。駆動ギヤ１
３は中間軸１４に回転可能に嵌合されている。中間軸１
４は駆動ギヤ１３を貫通するとともに、一端が本体ケー
ス２ａに軸受１５によって、他端がノーズ部ケース４ａ
に軸受１６によって回転可能に支持されている。中間軸
１４上には中間ギヤ１７が固着又は一体に形成されてお
り、中間ギヤ１７と駆動ギヤ１３とは同心的にかつ所定
間隔を置いて平行に配置される。中間ギヤ１７と駆動ギ
ヤ１３との間には、緩衝用としての弾性変形可能なＣ形
の金属製バネ部材１８が介在されており、このバネ部材
１８を介して駆動ギヤ１３の回転が中間ギヤ１７に伝達
されるようになっている。上記の駆動ギヤ１３、中間ギ
ヤ１７，バネ部材１８によって起動ショックの緩衝機構
部が構成されており、駆動ギヤ１３と中間ギヤ１７が本
発明でいうトルク伝達系における二つの回転部材に対応
し、バネ部材１８が本発明でいうＣ形の弾性変形可能な
トルク伝達部材に対応する。

【００１１】図４の分解斜視図に示すように、駆動ギヤ
１３の一方の側面にはＣ形凹部１３ａが形成され、また
中間ギヤ１７の側面にはＣ形凹部１３ａに対向してＣ形
凸部１７ａが形成されている。そして、バネ部材１８は
円筒の周方向における一部を切り欠いたＣ形に形成され
ており、軸方向の一端側をＣ形凹部１３ａに挿入し、他
端側をＣ形凸部１７ａの外周面に嵌合した状態で装着さ
れる。この装着状態において、バネ部材１８は、切り欠
きの開口端面１８ａがＣ形凹部１３ａの径方向壁面１３
ｂと、Ｃ形凸部１７ａの径方向壁面１７ｂにそれぞれ当
接する。

【００１２】上記のように、バネ部材１８は駆動ギヤ１
３と中間ギヤ１７に対して回転方向に関して係合されて
いる。従って、図５に示すように、駆動ギヤ１３が右回
り又は左回りに回転されたとき、バネ部材１８は、開口
端面１８ａの一方がＣ形凹部１３ａの一方の径方向壁面
１３ｂで押され、開口端面１８ａの他方がＣ形凸部１７
ａの一方の径方向壁面１７ｂに押し付けられた状態で回
転を伝達する。このとき、バネ部材１８は被駆動側の負
荷（抵抗）を受けて径を広げる方向に弾性変形（以下、
撓みという）し、その撓みによって起動ショックを緩衝
する。なお、Ｃ形凹部１３ａは、バネ部材１８の撓みを
許容するに足るスペースを保有するようにその広さが設
定される。

【００１３】図２及び図３に示すように、中間ギヤ１７
は従動ギヤ１９と噛み合い、その従動ギヤ１９はスピン
ドル２２に対してクラッチ２１を介して回転を伝達す
る。スピンドル２２はノーズ部ケース４ａに軸受２３に
よって回転及び軸方向移動可能に支持されており、その
先端（前端）側にドライバビットＢが装着可能とされて
いる。クラッチ２１は、従動ギヤ１９の先端面（図示左
側面）に円周方向に所定ピッチで形成されたクラッチ歯
２１ａと、このクラッチ歯２１ａに対向するスピンドル
２２の軸端面に形成されたクラッチ歯２１ｂとから構成
されており、スピンドル２２が従動ギヤ１９側へ移動す
ることで噛み合う。なお、スピンドル２２は常には従動
ギヤ１９との間に介在される圧縮バネ２４によって前端
側に押し出され、クラッチ２１の噛み合いが解かれる。

【００１４】従動ギヤ１９は従動軸２０上に固着されて
いる。従動軸２０は従動ギヤ１９を貫通するとともに、
後端が本体ケース２ａに軸受２５によって回転可能に支
持され、前端がスピンドル２２の筒孔内に挿入された状
態で軸受２６によって回転及び軸方向相対移動可能に支
持されている。なお、スピンドル２２が後部側へ押し込
またときの軸方向荷重は、従動ギヤ１９の後面側に配置
されたスラストベアリング２７で受けられる。電動モー
タ１１の回転をドライバビットＢに伝達する歯車装置１
０は、上記のように構成されており、ピニオン１２、駆
動ギヤ１３、中間ギヤ１７、従動ギヤ１９、クラッチ２
１、スピンドル２２等によって本発明でいうトルク伝達
系が構成されている。

【００１５】一方、スピンドル２２の先端側には、ネジ
締め用のドライバビットＢを差し込むためのビット装着
孔２２ａが一定の深さで形成されている。このビット装
着孔２２ａには板バネ２８により径方向内方へ弾性付勢
した鋼球２９が設けられている。ドライバビットＢの後
端側をこのビット装着孔２２ａに挿入して鋼球２９を板
バネ２８の弾性力に抗して径方向外方へ変位させつつ押
し込むことにより、当該ドライバビットＢをビット装着
孔２２ａに装着することができる。ドライバビットＢを
一定位置まで押し込むと、鋼球２９がドライバビットＢ
の係合溝Ｂ１に嵌まり込み、これにより当該ドライバビ
ットＢの装着状態が保持される。

【００１６】ノーズ部ケース４ａの前端には、ネジ軸部
３０ａを介してアジャストスリーブ３０が装着され、こ
のアジャストスリーブ３０の前端にはストッパスリーブ
３１が着脱可能に装着されている。このストッパスリー
ブ３１の前端から上記ドライバビットＢの前端が僅かに
突き出されている。アジャストスリーブ３０を回転させ
て軸方向へ移動させることにより、ドライバビットＢに
対するストッパスリーブ３１の前端（ストッパ面３１
ａ）の位置を任意に調整することができ、これによりネ
ジの締め込み深さを調整することができる。

【００１７】上記のように構成された電動スクリュード
ライバ１は、以下のように動作する。図２はドライバビ
ットＢを締め付けるべきネジ（図示省略）に押し付けて
いない状態を示しており、この状態ではスピンドル２２
が圧縮バネ２４で前方へ押し出されてクラッチ２１の噛
み合いが解かれている。従って、この状態でトリガー式
のメインスイッチ５を引いて電動モータ１１を起動すれ
ば、ピニオン１２から駆動ギヤ１３、バネ部材１８、中
間ギヤ１７を介して従動ギヤ１９が空転される。その状
態でドライバビットＢの先端をネジに押し付けると、図
３に示すように、スピンドル２２が後方へ移動され、そ
れによりクラッチ２１が噛み合い、スピンドル２２が回
転される。従って、ドライバビットＢが回転されてネジ
が締め込みまれる。

【００１８】さて、上記のようなネジの締め込み（ある
いは締め戻し）作業時において、電動モータ１１の起動
時には、起動ショックが発生するが、本実施の形態によ
れば、歯車装置１０における駆動ギヤ１３と中間ギヤ１
７との間に介装したＣ形のバネ部材１８によって上記の
起動ショックを吸収又は軽減することができる。図５は
バネ部材１８による緩衝作用の説明図であり、図５
（Ａ）は起動前又は無負荷時を示し、図５（Ｂ），
（Ｃ）は緩衝時を示している。なお、図の上側には駆動
ギヤ１３とバネ部材１８の関係が示され、下側では中間
ギヤ１７とバネ部材１８の関係が示されている。図５
（Ａ）に示す状態において、電動モータ１１が起動さ
れ、駆動ギヤ１３が右回りに又は左回りに回転される
と、前述したように、バネ部材１８は、開口端面１８ａ
の一方がＣ形凹部１３ａの一方の径方向壁面１３ｂで押
され、開口端面１８ａの他方がＣ形凸部１７ａの一方の
径方向壁面１７ｂに押し付けられた状態で中間ギヤ１７
にトルクを伝達する。このとき、バネ部材１８は、被駆
動側に働く負荷（軸受１５，１６，２５，２６等の回転
抵抗）によって、図５（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように径
を広げる方向へ撓み、駆動ギヤ１３と中間ギヤ１７とは
回転方向に関して相対的なずれを伴う。このときのバネ
部材１８の撓み量は、被駆動側の負荷の大きさに対応す
る。そして、上記のバネ部材１８の撓みによって歯車装
置１０の回転伝達系に生ずる起動ショックが吸収あるい
は軽減されることになる。

【００１９】また、上記のような起動ショックは、ネジ
締めのためにスピンドル２２が押し込まれてクラッチ２
１が噛み合ったときにも同様に発生するが、これについ
ても電動モータ１１の起動時と同様、バネ部材１８の撓
みによる緩衝作用で吸収又は軽減される。そして、上記
のバネ部材１８の撓みによる起動ショックの緩衝作用
は、ベルト伝達装置のように、トルク伝達系に滑りを伴
わない歯車装置１０では特に有効に発揮されることにな
り、頻繁に繰り返される起動ショックから歯車装置１０
及びその駆動源である電動モータ１１を保護して耐久性
を向上できる。また、電動スクリュードライバ１のよう
に可搬形の電動工具の場合、起動ショックは手元に反動
として伝わり、使用感を害することになるが、上記のよ
うに、トルク伝達系に関する起動ショックが吸収又は軽
減されることで、手元の反動も小さくなり、使用感が良
化する。

【００２０】また、本実施の形態では、Ｃ形のバネ部材
１８によって起動ショックを防止する構成のため、正転
及び逆転の両方向について確実にトルクを伝達すること
ができ、しかも単一部品であることから、従来のコイル
スプリングを利用するタイプに比べて、組付けが容易
で、形状も小さく、構造的にも単純化でき、コストも低
減できる。更には、従来のコイルスプリング式の場合で
あれば、コイルスプリングがスリップしてトルク伝達が
遮断する可能性があるが、本実施の形態によればこのよ
うな現象を生ずることがない。

【００２１】次に、本発明に係る第２の実施形態を図６
に基づいて説明する。この実施形態は起動ショックの緩
衝機構部に関するものであり、図６には分解状態が斜視
図で示されている。この実施形態では、弾性変形可能な
Ｃ形のトルク伝達部材として、半割りの円弧状、すなわ
ち第１の実施形態で説明したＣ形のバネ部材１８に比べ
て円弧長さの短いＣ形に形成された２個のバネ部材３８
を採用している。駆動ギヤ１３の側面には、バネ部材３
８に対応するＣ形凹部１３ｄが対称的に形成され、その
Ｃ形凹部１３ｄにバネ部材３８の軸方向の一端側が挿入
されるとともに周方向端面がＣ形凹部１３ｄの径方向壁
面１３ｅに当接される。また、中間ギヤ１７の側面には
周方向に関して１８０度の間隔を隔て径方向に突出する
係合凸部１７ｄが形成され、その係合凸部１７ｄの径方
向壁面１７ｅにバネ部材３８の他端側の周方向端面が当
接される。このようにして、バネ部材３８は駆動ギヤ１
３と中間ギヤ１７に対して回転方向に関して係合され
る。なお、その他については前述した第１の実施形態と
同様に構成される。

【００２２】従って、上記のように構成される実施形態
によれば、電動モータ１１を起動したときの、あるいは
クラッチ２１が噛み合ったときの起動ショックは、前述
の第１の実施形態と同様、バネ部材３８の撓みによって
緩衝することができる。

【００２３】なお、本発明は図示の実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
更することが可能である。第１及び第２の実施の形態で
は、駆動ギヤ１３にＣ形凹部１３ａ，１３ｄを、中間ギ
ヤ１７にＣ形凸部１７ａ、係合凸部１７ｄを設けたが、
これを逆にしてもよいし、両方共、Ｃ形凹部にしてもよ
く、更には第１の実施形態の場合は、両方共Ｃ形凸部に
してもよい。また、バネ部材１８，３８は金属製に限ら
ず、ゴムあるいは樹脂バネを利用することも可能であ
る。緩衝用のバネ部材１８，３８の組付け部位は、駆動
ギヤ１３と中間ギヤ１７との間に限定されるものではな
いが、可能な範囲で駆動源である電動モータ１１に近い
方が緩衝効果を上げることができる。また、本実施の形
態では、電動スクリュードライバ１に適用した場合で説
明したが、電動ドリルや電動ドライバドリルなど、先端
工具が回転する形式の電動工具であれば適用することが
可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
起動ショックを緩衝できるとともに、簡単な構造で正転
と逆転の両方向についてトルク伝達が可能な動力伝達装
置を備えた電動工具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動スクリュードライバの全体を示す側面図で
ある。

【図２】本体部及びノーズ部の内部構造を示す断面図で
あり、クラッチが噛み合う前の状態を示す。

【図３】本体部及びノーズ部の内部構造を示す断面図で
あり、クラッチが噛み合った状態を示す。

【図４】第１の実施形態に係る起動ショックの緩衝機構
部を示す分解斜視図である。

【図５】バネ部材による緩衝作用及び回転伝達作用を説
明する図であり、（Ａ）は起動前あるいは無負荷時を示
し、（Ｂ）は右回転時を示し、（Ｃ）は左回転時を示
す。

【図６】第２の実施形態に係る起動ショックの緩衝機構
部を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１電動スクリュードライバ１０歯車装置１１電動モータ１２ピニオン１３駆動ギヤ１７中間ギヤ１８バネ部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータのトルクを被駆動物に伝達す
る動力伝達装置を備えた電動工具であって、前記動力伝達装置は、トルク伝達系における二つの回転
部材間に介装される弾性変形可能なＣ形のトルク伝達部
材を有しており、前記トルク伝達部材は、回転方向に関
して、その一端が一方の回転部材に形成された径方向の
壁面に当接され、他端が他方の回転部材に形成された径
方向の壁面に当接された状態でトルクを伝達する構成と
したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】請求項１に記載の電動工具であって、前
記二つの回転部材が同一軸線上に所定間隔を置いて配置
されるとともに、そのうちの少なくとも一方の回転部材
は、前記トルク伝達部材の軸方向一端部が嵌入される凹
部を有することを特徴とする電動工具。