JP2004255543A - アングル電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクト化を阻害することなくクラッチ機構を採用可能として、使い勝手を向上させる。
【解決手段】モータと直交する出力軸を、第２ベベルギヤ９と一体回転する第１出力軸１０と、その第１出力軸１０と同軸に配され、軸方向へ移動可能な第２出力軸１１とで形成して、第１出力軸１０を、第２ベベルギヤ９の外周を受けるボールベアリング１４によって軸支する一方、第２ベベルギヤ９に第２出力軸１１が遊挿可能な凹部１６を形成して、凹部１６内で第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との間に、互いの対向面に夫々突設されるカム１７，２４と、第２出力軸１１を第２ベベルギヤ９からの離反方向へ付勢するコイルバネ２６とからなるクラッチ機構を設けた。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アングルドライバ等、モータを収容したハウジングから出力軸を横向きに突出させたアングル電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばアングルドライバでは、ハウジング内に、モータを収容すると共に、モータの前方で出力軸をモータと直交状に軸支してハウジングから横向きに突出させ、モータ軸と出力軸とに夫々設けたベベルギヤ同士を噛み合わせることで、モータ軸の回転を出力軸へ伝達し、出力軸に装着したビットやソケットで狭い場所でのネジ締めやボルト締め等を可能としている（例えば特許文献１参照）。また、モータ軸と出力軸との間に、モータ軸と平行なベベルギヤを軸支して、モータ軸の回転を減速して出力軸に伝達するものも知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５４０６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアングルドライバでも、ネジ締めの際のネジ溝の潰れ等を防止して使い勝手を良くするために、所定のトルクで出力軸への回転伝達を遮断できるクラッチ機構を設けるのが望ましい。しかし、モータと出力軸とが直交状に位置するため、両者間にクラッチ機構を設けるのが難しく、結局出力軸を、ベベルギヤと一体の第１出力軸と、その第１出力軸に対して軸方向へ移動し、カム同士で結合または解除可能な第２出力軸とで形成する等して、出力軸側にクラッチ機構を形成することになる。このため、第２出力軸のストロークを確保する必要から、出力軸での軸方向全体の寸法、すなわちハウジングからの突出量が大きくなり、コンパクト化を阻害して本来の使い勝手を損なってしまう。
【０００５】
そこで、請求項１に記載の発明は、コンパクト化を阻害することなくクラッチ機構を採用可能として、使い勝手に優れるアングル電動工具を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、出力軸を、第２ベベルギヤと一体回転する第１出力軸と、その第１出力軸と別体で同軸に配され、回転可能に軸支される第２出力軸とで形成し、第１出力軸を、第２ベベルギヤの外周に配置した軸受で軸支する一方、第２ベベルギヤにおける第２出力軸側に、第２出力軸が遊挿可能な凹部を形成して、その凹部内で第２ベベルギヤと第２出力軸との間に、第２ベベルギヤから第２出力軸へのトルク伝達とその遮断とを任意に切替可能なクラッチ機構を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、クラッチ機構を簡単に形成するために、第２出力軸を軸方向へ移動可能に設けて、クラッチ機構を、第２ベベルギヤと第２出力軸との互いの対向面に夫々突設され、第２出力軸が第２ベベルギヤに当接する位置で噛合して両者を結合させるカムと、第２出力軸を第２ベベルギヤからの離反方向へ付勢する付勢手段としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の目的に加えて、部品点数の少ないより合理的な構成とするために、第２ベベルギヤの軸受を位置決めする位置決め部材を、第２出力軸を軸支する軸支部材と兼用したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、アングル電動工具の一例であるアングルドライバの一部縦断面図である。アングルドライバ１は、筒状で縦長のモータハウジング２内に、モータ３を略同軸で収容し、モータハウジング２の前方（図１の右側）に連結されるギヤハウジング５内に、第１ベベルギヤ６をモータ軸４と平行に軸支して、第１ベベルギヤ６の後端に連結したギヤ７をモータ軸４と噛合させている。また、ギヤハウジング５の前端には、下方を開口させたフロントハウジング８が連結され、そのフロントハウジング８内に、出力軸が第１ベベルギヤ６と直交状に配置されている。但し、ここでの出力軸は、第１ベベルギヤ６と噛合する第２ベベルギヤ９を一体に固着した第１出力軸１０と、その第１出力軸１０の下方で同軸に配置され、フロントハウジング８から突出した下端にビット１２を着脱可能とした第２出力軸１１とから形成されている。
【０００９】
第１出力軸１０は、フロントハウジング８の上下に配された２つのボールベアリング１３，１４で回転可能に軸支されているが、下側のボールベアリング１４は、第１出力軸１０を直接軸支せず、第２ベベルギヤ９の歯部の下側に形成される筒部１５を軸支している。また、図２にも示すように、第２ベベルギヤ９の下面で筒部１５により形成され、第２出力軸１１が遊挿可能な凹部１６の底面には、第１出力軸１０を中心とする円周上へ等間隔で突設された複数の台形状のカム１７，１７・・からなる第１クラッチ面１８が形成されている。
【００１０】
一方、フロントハウジング８の下面の開口には、フロントケース１９のフランジ部２０がねじ込み固定されており、このフロントケース１９の固定と共に、フランジ部２０がボールベアリング１４に当接してその位置決めが行われる。また、フロントケース１９は、第２出力軸１１を第１出力軸１０と同軸で回転可能且つ軸方向へ移動可能に軸支するもので、第２出力軸１１の上端に形成された大径部２１が、フロントケース１９と第２出力軸１１との間に介在される軸受スリーブ２２に当接する図１，２の位置で下限位置は規制される。このフロントケース１９が、本発明の位置決め部材兼軸支部材となっている。さらに、第２出力軸１１の上面軸心には、有底孔２３が同軸で形成されて、その有底孔２３内に第１出力軸１０の下端が遊挿されている。
【００１１】
そして、第２出力軸１１の大径部２１の上面に、有底孔２３を中心とする円周上へ等間隔に突設された複数の台形状のカム２４，２４・・からなる第２クラッチ面２５が形成され、第２ベベルギヤ９に当接する第２出力軸１１の上限位置で、第１クラッチ面１８と第２クラッチ面２５とのカム１７，２４同士が噛合して、第２出力軸１１が第１出力軸１０と一体回転可能となっている。但し、第１出力軸１０には、第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との間で付勢手段としてのコイルバネ２６が外装されており、このコイルバネ２６により、第２出力軸１１は常態では第２ベベルギヤ９から離反する図１，２の下限位置に付勢される。すなわち、第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との間に、第２出力軸１１の上限位置で第２ベベルギヤ９と連結され、下方への離反で連結が遮断されるクラッチ機構を形成したものである。
【００１２】
一方、フロントケース１９には、筒状の第１ホルダ２７と第２ホルダ２８とが外装されている。まず第１ホルダ２７は、フロントケース１９のフランジ部２０と略同じ外径を有してフランジ部２０の下側に固着され、フロントケース１９との間にリング状の空間を生じさせている。また、第２ホルダ２８は、フロントケース１９と第１ホルダ２７との間でフロントケース１９に螺合されて、回転操作によってフロントケース１９に対する軸方向の位置を変更可能となっている。２９は第１ホルダ２７と第２ホルダ２８との間に設けられたコイルバネで、第２ホルダ２８が安易に回転しないように第２ホルダ２８を下方へ押圧している。なお、第２ホルダ２８の下端には、第２出力軸１１に装着されたビット１２の周囲を囲むストッパスリーブ３０が設けられている。すなわち、第２ホルダ２８の回転操作によりストッパスリーブ３０の下端とビット１２の先端との距離を変化させることで、ビット１２によるねじ込みの終端位置を調整可能としたものである。
【００１３】
また、ギヤハウジング５の下面で第２出力軸１１の後方には、ライトユニット３１が設けられている。このライトユニット３１内には、ＬＥＤ３２が斜め前向きに収容されて、モータハウジング２に設けたスイッチレバー３３の押込みによってモータ３を駆動させると、同時にＬＥＤ３２が点灯し、ビット１２の先端を照射可能となっている。
【００１４】
以上の如く構成されたアングルドライバ１において、ネジ締め作業を行う場合、第２出力軸１１に装着したビット１２をネジ頭部にあてがった状態で、アングルドライバ１をネジ側に押し下げる。すると、第２出力軸１１を除くアングルドライバ１の全体がコイルバネ２６の付勢に抗して下降し、第１クラッチ面１８と第２クラッチ面２５とが噛合して第２出力軸１１が第２ベベルギヤ９と連結される。よって、この状態でスイッチレバー３３を押込み操作してモータ３を駆動させ、第１ベベルギヤ６から第２ベベルギヤ９へ回転伝達し、第２ベベルギヤ９と共に第１出力軸１０を回転させると、第２出力軸１１も一体に回転し、第２出力軸１１と一体回転するビット１２でネジ締めが行われる。
【００１５】
ネジ締めが進んでビット１２への負荷が高まると、任意のタイミングでアングルドライバ１を上方（ネジから離れる方向）へ持ち上げると、コイルバネ２６の付勢で第２出力軸１１が相対的に第２ベベルギヤ９から離反してクラッチ面１８，２５同士の噛合を解除し、第２出力軸１１へのトルク伝達を遮断する。そのまま作業者がスイッチレバー３３の押込みを解除すれば、モータ３の停止と共に第１ベベルギヤ６、第１出力軸１０の回転が停止し、ネジ締めが終了する。
なお、アングルドライバ１を持ち上げないままネジ締めを行っても、ビット１２への負荷がクラッチ面１８，２５同士の噛合による第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との結合力を超えると、カムの形状によって第１クラッチ面１８のカム１７が第２クラッチ面２５のカム２４を乗り越えて第２ベベルギヤ９と第１出力軸１０とを空転させるため、第２出力軸１１へのトルク伝達が遮断される。
【００１６】
このように上記形態のアングルドライバ１によれば、第１出力軸１０を、第２ベベルギヤ９の外周に配置したボールベアリング１４で軸支する一方、第２ベベルギヤ９における第２出力軸１１側に、第２出力軸１１が遊挿可能な凹部１６を形成して、その凹部１６内で第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との間に、第２ベベルギヤ９から第２出力軸１１へのトルク伝達とその遮断とを任意に切替可能なクラッチ機構を設けたことで、クラッチ機構を設けてもモータ３と直交する第１、第２出力軸１０，１１の全体の長さを短く納めることができる。よって、全体のコンパクト化を阻害することがなく、アングルドライバとしての使い勝手を維持可能となる。
【００１７】
特に、第２出力軸１１を軸方向へ移動可能に設けて、クラッチ機構を、第２ベベルギヤ９と第２出力軸１１との互いの対向面に夫々突設され、第２出力軸１１が第２ベベルギヤ９に当接する位置で噛合して両者を結合させるカム１７，２４と、第２出力軸１１を第２ベベルギヤ９からの離反方向へ付勢するコイルバネ２６としたことで、クラッチ機構を凹部１６のスペース内で簡単に形成することができる。
また、ここでは、第２ベベルギヤ９を受けるボールベアリング１４の位置決め部材を、第２出力軸１１を軸支するフロントケース１９と兼用しているから、部品点数の少ない合理的な構造となり、一層のコンパクト化とコストダウンとが期待できる。
【００１８】
なお、クラッチ面を設ける第２ベベルギヤの凹部は、より深く形成してクラッチ面を第２ベベルギヤのより内方（図１，２では上側）に設けても良い。このように内方に設ける程出力軸全体の長さが短くなる。
また、クラッチ機構の構造は、上記形態に限定するものではなく、例えば上記形態では、第２出力軸１１を第２ベベルギヤ９からの離反方向へ付勢する付勢手段にコイルバネ２６を用いているが、板バネや皿バネ、引張バネ等を用いることもできる。
さらに、クラッチ機構としては、第２ベベルギヤと第２出力軸との直接の結合に限らず、両者の間に、両端にカムを有して第２ベベルギヤと第２出力軸との何れか一方との連結位置と、両方との連結位置とに移動可能なクラッチ部材を配して、ハウジング外部からのクラッチ部材の操作によって、第２ベベルギヤと第２出力軸とが一体回転する両方との連結位置と、第２出力軸が回転しない一方との連結位置とに切り替える構造も採用できる。
【００１９】
さらに、上記形態のアングルドライバでは、第１ベベルギヤをモータ軸と別に配置して減速させているが、モータ軸に直接第１ベベルギヤを固着して第２ベベルギヤと噛合させるアングル電動工具であっても本発明は適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、クラッチ機構を設けてもモータと直交する第１、第２出力軸の全体の長さを短く納めることができる。よって、全体のコンパクト化を阻害することがなく、アングル電動工具としての使い勝手を維持可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、第２出力軸を軸方向へ移動可能に設けて、クラッチ機構を、第２ベベルギヤと第２出力軸との互いの対向面に夫々突設されるカムと、第２出力軸を第２ベベルギヤからの離反方向へ付勢する付勢手段としたことで、クラッチ機構を凹部のスペース内で簡単に形成することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の効果に加えて、第２ベベルギヤを受ける軸受を位置決めする位置決め部材を、第２出力軸を軸支する軸支部材と兼用したことで、部品点数の少ない合理的な構造となり、一層のコンパクト化とコストダウンとが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アングルドライバの一部縦断面図である。
【図２】アングルドライバの前方部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・アングルドライバ、３・・モータ、６・・第１ベベルギヤ、９・・第２ベベルギヤ、１０・・第１出力軸、１１・・第２出力軸、１３，１４・・ボールベアリング、１７，２４・・カム、１８・・第１クラッチ面、１９・・フロントケース、２５・・第２クラッチ面、２６・・コイルバネ。

Claims (3)

1. モータを収容したハウジングの端部に、出力軸を前記モータと直交状に軸支して前記ハウジングから横向きに突出させ、前記モータ側に設けた第１ベベルギヤと、前記出力軸側に設けた第２ベベルギヤとの噛合によって、前記モータの回転を前記出力軸に伝達可能としたアングル電動工具であって、
   前記出力軸を、前記第２ベベルギヤと一体回転する第１出力軸と、その第１出力軸と別体で同軸に配され、回転可能に軸支される第２出力軸とで形成し、前記第１出力軸を、前記第２ベベルギヤの外周に配置した軸受で軸支する一方、前記第２ベベルギヤにおける前記第２出力軸側に、前記第２出力軸が遊挿可能な凹部を形成して、その凹部内で前記第２ベベルギヤと第２出力軸との間に、前記第２ベベルギヤから前記第２出力軸へのトルク伝達とその遮断とを任意に切替可能なクラッチ機構を設けたことを特徴とするアングル電動工具。
2. 第２出力軸を軸方向へ移動可能に設けて、クラッチ機構を、第２ベベルギヤと第２出力軸との互いの対向面に夫々突設され、前記第２出力軸が前記第２ベベルギヤに当接する位置で噛合して両者を結合させるカムと、前記第２出力軸を前記第２ベベルギヤからの離反方向へ付勢する付勢手段とした請求項１に記載のアングル電動工具。
3. 第２ベベルギヤの軸受を位置決めする位置決め部材を、第２出力軸を軸支する軸支部材と兼用した請求項１または２に記載のアングル電動工具。

Images