(57)【要約】      （修正有）【課題】ねじかじりを確実に防止すると共に、コストを抑えながら、回転工具によるねじの締め付け作業を容易化する。【解決手段】回転工具（インパクトレンチ）は、モータを有する本体と、本体に対してスライド可能に設けられ、スライド量に応じてモータの回転速度を変化させる駆動スイッチ（トリガー４２）とを備える。トリガー４２及び本体に、トリガー４２のスライド量を徐々に大きくして最大値よりも小さい所定値に達したときにスライド方向で互いに係合する係合部（係合部材４５の係合面４５ａ、切換レバー４４の係合部４４ｃ）を設ける。【選択図】図６
2020082281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを有する本体と、前記本体に対してスライド可能に設けられ、スライド量に応じて前記モータの回転速度を変化させる駆動スイッチとを備えた回転工具であって、
前記駆動スイッチ及び前記本体に、前記駆動スイッチのスライド量を徐々に大きくして最大値よりも小さい所定値に達したときにスライド方向で互いに係合する係合部を設けた回転工具。
【請求項２】
前記本体に、前記モータの回転方向を切り換える切換レバーを設け、
前記切換レバーに、前記本体側の係合部を設けた請求項１に記載の回転工具。
【請求項３】
モータを有する本体と、前記本体に対してスライド可能に設けられ、スライド量に応じて前記モータの回転速度を変化させる駆動スイッチとを備えた回転工具の前記駆動スイッチに取り付けられる係合部材であって、
前記駆動スイッチのスライド量が最大値よりも小さい所定値に達したときに、前記本体に設けられた係合部とスライド方向で係合する係合部を有する係合部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトやナット等のねじの締め付け作業を行うインパクトレンチ等の回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の組立工程では、作業者がインパクトレンチ等の回転工具を用いてボルトやナット等の締め付けを行うことがある。このような組立工程で用いられる回転工具は、トリガーの操作量（引き込み量）に応じてモータの回転速度を調節することができるものが一般的である。すなわち、トリガーの引き込み量が小さいときはモータが低速で回転し、トリガーの引き込み量を大きくするにつれて、モータの回転速度が速くなる。
【０００３】
上記のような回転工具を用いてボルトを締め付ける際、ボルトとねじ穴とが同軸にセットされていないと、焼き付き（ねじかじり）が発生する。ねじかじりが生じると、ねじ山を補修する必要があり、また、重度のねじかじりは補修できないため、部品を交換する必要があり、何れの場合も工数及び材料コストが増大する。このような不具合を回避するために、作業者は、ボルトの締め付け初期に、トリガーを小さい引き込み量で維持してモータを低速で回転させながら、回転工具の姿勢を調整してボルトとねじ穴とを同軸に配した状態で、両者のねじを噛み合わせる必要がある。しかし、このような作業は容易ではない。特に、場所によっては、ボルトを取り付ける面に正対できない場合や、利き腕でない手で回転工具を持って作業したりしなければならない場合があり、このような場合、トリガーを所定の引き込み量で維持しながら、回転工具を所定の姿勢で保持してボルトとねじ穴とを正常に噛み合わせる作業は非常に困難であり、習熟を要する。
【０００４】
例えば、下記の特許文献１に示されている回転工具は、モータの駆動開始後、所定時間が経過するまでの初期駆動期間中はモータが低速で回転し、初期駆動期間が経過するとモータが高速回転に自動的に切り替わるように制御される。この場合、ボルトの締め付け初期に、トリガーを小さい引き込み量で維持する必要がなくなるため、ボルトの締め付け作業が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のようにモータの低速回転から高速回転への切り替えを時間で制御する場合、低速回転させている間にボルトをねじ穴に正常に噛み合わせることができないと、自動的に高速回転に切り替わってしまうため、ねじかじりが生じる恐れがある。また、上記のようにモータの回転速度を時間で制御するためには、モータの制御プログラム等を変更する必要があるため、コストがかかる。
【０００７】
そこで、本発明は、ねじかじりを確実に防止すると共に、コストを抑えながら、回転工具によるねじの締め付け作業を容易化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、モータを有する本体と、前記本体に対してスライド可能に設けられ、スライド量に応じて前記モータの回転速度を変化させる駆動スイッチとを備えた回転工具であって、
前記駆動スイッチ及び前記本体に、前記駆動スイッチのスライド量が最大値よりも小さい所定値に達したときにスライド方向で互いに係合する係合部を設けた回転工具を提供する。
【０００９】
この回転工具では、駆動スイッチを操作してスライド量が所定値に達したら、本体に設けられた係合部と駆動スイッチに設けられた係合部とが係合することで、駆動スイッチの操作に抵抗が付与される。作業者は、抵抗を感じる位置で駆動スイッチを保持することで、モータを低速回転で容易に維持することができるため、締め付け初期にねじを正常に噛み合わせる作業が容易になる。この場合、制御プログラムを変更する必要がないためコストが抑えられる。また、作業者が自分の意思で駆動スイッチを段階的にスライドさせることができるため、モータの回転速度が自動的に高速に切り替わってねじかじりが生じる事態を防止できる。
【００１０】
回転工具の本体には、ねじを締め付ける正方向とねじを緩める逆方向との間でモータの回転方向を切り換える切換レバーが設けられることがある。この切換レバーに、本体側の係合部を設ければ、係合部を有する別途の部材を設ける場合と比べて、部品数が削減され、コストを低減することができる。
【００１１】
作業者が、ねじが正常に噛み合ったことを確認したら、駆動スイッチ側の係合部と本体側の係合部との係合を解除し、駆動スイッチのスライド量をさらに大きくすることで、モータを高速で回転させることができる。このとき、駆動スイッチのスライドを支持する支持機構に設けられた遊びを利用して、駆動スイッチをスライド方向と直交する方向に移動させることにより、両係合部の係合を解除するようにすれば、両係合部の係合を解除するための機構を簡素化できる。
【００１２】
例えば、モータを有する本体と、前記本体に対してスライド可能に設けられ、スライド量に応じて前記モータの回転速度を変化させる駆動スイッチとを備えた一般的な回転工具の駆動スイッチに、前記駆動スイッチのスライド量が最大値よりも小さい所定値に達したときに、前記本体に設けられた係合部とスライド方向で係合する係合部を有する係合部材を取り付ければ、本発明に係る上記の回転工具を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の回転工具では、制御によりモータの回転速度が自動で切り替わるのではなく、作業者の意思で駆動スイッチのスライド量、すなわちモータの回転速度を調整することができるため、コストを抑えつつねじかじりを確実に防止することができる。また、駆動スイッチ側の係合部と本体側の係合部との機械的な係合により駆動スイッチを所定のスライド量で容易に保持することができるため、ねじを正常に噛み合わせる作業が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】回転工具の側面図である。
【図２】上記回転工具に設けられる駆動スイッチ機構の一部断面側面図である。
【図３】上記駆動スイッチ機構の上面図であり、モータの回転を規制する状態を示す。
【図４】上記駆動スイッチ機構の上面図であり、モータを正方向（ねじを締め付ける方向）に回転させる状態を示す。
【図５】上記駆動スイッチ機構の上面図であり、モータを逆方向（ねじを緩める方向）に回転させる状態を示す。
【図６】図４の駆動スイッチ機構の上面図であり、トリガーの係合部材と切換レバーの係合部とを係合させた状態を示す。
【図７】図６の駆動スイッチ機構のトリガーをさらに引き込んだ状態を示す。
【図８】図７の駆動スイッチ機構のトリガーをさらに引き込んだ状態を示す。
【図９】他の実施形態に係る係合部材の上面図である。
【図１０】さらに他の実施形態に係る係合部材の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態に係る回転工具としてのインパクトレンチ１は、図１に示すように、本体１０と、本体１０に対して着脱可能なバッテリー２０とを主に備える。本体１０のケース１１の内部には、モータ１２と、モータ１２の回転を減速する減速機構１３と、減速機構から出力された回転に打撃力を加える打撃機構１４と、モータ１２の回転速度を制御する制御部１５とが設けられる。打撃機構１４の出力軸には、各種工具（例えばソケット３０）が取り付けられる。尚、本実施形態では、図１に示すようにモータ１２の回転軸方向（以下、「モータ軸方向」と言う。）を水平とし、モータ１２が上側、バッテリー２０が下側になるように本体１０を配置した状態で各部位の説明を行う。このとき、モータ軸方向（図１の左右方向）及び上下方向の双方と直交する方向（図１の紙面と直交する方向）を幅方向と言う。
【００１７】
インパクトレンチ１は、作業者が操作するための駆動スイッチ機構４０を有する。駆動スイッチ機構４０は、本体１０のケース１１に固定されたスイッチ本体４１と、本体１０に対してモータ軸方向にスライド可能に設けられた駆動スイッチとしてのトリガー４２と、本体１０に対して幅方向にスライド可能に設けられた切換スイッチ４３とを備える。トリガー４２は、本体１０のケース１１から前方（図１の左側）に突出しており、切換スイッチ４３は本体１０のケース１１から幅方向両側に突出している。
【００１８】
図２に示すように、スイッチ本体４１は、ハウジング４１ａと、ハウジング４１ａに対してモータ軸方向に往復動可能に取り付けられたスライド軸４１ｂと、ハウジング４１ａに対して回転可能に取り付けられた上下方向の回転軸４１ｃとを有する。ハウジング４１ａの内部には、スライド軸４１ｂを支持する軸受４１ｄと、スライド軸４１ｂのスライド量を検知するスライド量検知部４１ｅと、回転軸４１ｃの回転角によって切り替わる切換センサ４１ｆとが設けられる。スライド軸４１ｂ及び軸受４１ｄとで、トリガー４２のスライドを支持する支持機構が構成される。スライド軸４１ｂは、図示しない付勢手段によりハウジング４１ａから前方に突出する側、すなわちトリガー４２を後退させる側（図２の左側）に付勢されている。
【００１９】
トリガー４２は、作業者が押圧する本体部４２ａと、スイッチ本体４１のスライド軸４１ｂに取り付けられる取付部４２ｂと、係止片４２ｃとを有する。本実施形態では、本体部４２ａ、取付部４２ｂ、及び係止片４２ｃが樹脂で一体成形される。
【００２０】
作業者が、付勢手段の付勢力に抗してトリガー４２を引き込み、スイッチ本体４１に接近する側（図２の右側）にスライドさせることにより、モータ１２が回転駆動される。このときのトリガー４２のスライド量、すなわちスライド軸４１ｂのスライド量を、スライド量検知部４１ｅが検知し、その信号が制御部１５に伝達され、トリガー４２のスライド量に応じた回転速度でモータ１２を回転させる。具体的には、トリガー４２のスライド量が所定値を超えたらモータ１２の回転を開始し、トリガー４２のスライド量が大きくなるにつれてモータ１２の回転速度を徐々に大きくし、トリガー４２のスライド量が最大値に達するとモータ１２の回転速度が最大となる。
【００２１】
スイッチ本体４１の回転軸４１ｃには、切換レバー４４が取り付けられる。切換レバー４４は、レバー本体４４ａと、レバー本体４４ａから上方に突出したピン４４ｂと、レバー本体４４ａの先端から下方に延びる係合部４４ｃとを有する。図示例では、レバー本体４４ａ、ピン４４ｂ、及び係合部４４ｃが樹脂で一体成形される。切換レバー４４のピン４４ｂは、切換スイッチ４３に設けられた長穴４３ａに挿入されている。切換スイッチ３２及び切換レバー４４は、モータ１２の回転を規制する回転規制位置（図３参照）と、モータ１２を正方向に回転させる正回転位置（図４参照）と、モータを逆方向に回転させる逆回転位置（図５参照）との間で移動可能とされる。
【００２２】
図３に示すように、切換スイッチ４３を回転規制位置に配した状態では、切換レバー４４の係合部４４ｃと、トリガー４２の係止片４２ｃとがスライド方向で対向し、これらが係合することによりトリガー４２の引き込み操作（スイッチ本体４１に接近する側へのスライド）が規制される。このとき、モータ１２の回転が開始する前に、トリガー４２の係止片４２ｃと切換レバー４４の係合部４４ｃとを係合させることで、モータ１２の回転開始が規制される。
【００２３】
切換スイッチ４３を、図４に示す正回転位置にスライドさせると、切換スイッチ４３の長穴４３ａと切換レバー４４のピン４４ｂとが係合して切換レバー４４が回転軸４１ｃを中心に図中反時計回り方向に回転する。このとき、回転軸４１ｃが回転することで、スイッチ本体４１の切換センサ４１ｆが作動し、その信号が制御部１５に伝達され、モータ１２の回転方向が正方向（ねじを締め付ける方向）とされる。このとき、切換レバー４４の係合部４４ｃは、トリガー４２の係止片４２ｃに対して幅方向一方側にずれており、スライド方向で係合しない位置に配されるため、トリガー４２がスライド可能な状態となっている。従って、作業者がトリガー４２を引き込むことにより、モータ１２が正方向に回転する。
【００２４】
切換スイッチ４３を、図５に示す逆回転位置にスライドさせると、切換レバー４４が回転軸４１ｃを中心に図中時計周り方向に回転する。このとき、回転軸４１ｃが回転することで、スイッチ本体４１の切換センサ４１ｆが作動し、その信号が制御部１５に伝達され、モータ１２の回転方向が逆方向（ねじを緩める方向）とされる。このとき、切換レバー４４の係合部４４ｃは、トリガー４２の係止片４２ｃに対して幅方向他方側にずれており、スライド方向で係合しない位置に配されるため、トリガー４２がスライド可能な状態となっている。従って、作業者がトリガー４２を引き込むことにより、モータ１２が逆方向に回転する。
【００２５】
以上がインパクトレンチ１の基本的構成であり、以下、本発明の特徴的構成である係合部材４５について説明する。
【００２６】
図２及び図３に示すように、トリガー４２には係合部材４５が設けられる。係合部材４５は、トリガー４２の本体部４２ａに収容され、例えば、係止片４２ｃに接着等の適宜の手段で固定される。係合部材４５は、図４に示す正回転位置に配された切換レバー４４の係合部４４ｃとスライド方向で係合する係合部としての係合面４５ａを有する。係合面４５ａは、例えばスライド方向と直交する平坦面である。図示例では、トリガー４２の本体部４２ａの幅方向中央に係止片４２ｃが設けられ、その幅方向一方側に係合面４５ａが設けられる。係合部材４５とトリガー４２の本体部４２ａの側壁との間には、切換レバー４４の係合部４４ｃが侵入可能な幅方向隙間Ｇが設けられる。
【００２７】
切換レバー４４を図４に示す正回転位置に配した状態でトリガー４２を引き込み、所定の操作量を越えると、モータ１２が回転し始める。その後、トリガー４２の引き込み量が大きくなるにつれて、モータ１２の回転速度が徐々に速くなる。そして、図６に示すように、トリガー４２に設けられた係合部材４５の係合面４５ａが切換レバー４４の係合部４４ｃに当接すると、トリガー４２の操作に抵抗が付与され、トリガー４２が停止する（この位置を「中間位置」と言う。）。このとき、モータ１２の回転速度が十分に低速（例えば５回転／秒以下）となるように、係合面４５ａの位置が設定される。
【００２８】
このように、係合部材４５と切換レバー４４との機械的な係合によりトリガー４２の操作に抵抗を付与することで、作業者は、トリガー４２を、抵抗がある中間位置で容易に保持することができる。これにより、トリガー４２を微妙な位置で保持する難易度の高い操作を要することなく、モータ１２を低速且つ一定速度で回転させることができるため、ボルトとねじ穴のねじを正常に噛み合わせる作業が容易化される。
【００２９】
そして、作業者が、ボルトのねじとねじ穴のねじとが正常に噛み合ったことを確認したら、トリガー４２の係合部材４５と切換レバー４４の係合部４４ｃとの係合を解除して、トリガー４２を中間位置よりもさらに引き込む。本実施形態では、トリガー４２を所定以上の力で引き込むことにより、トリガー４２の係合部材４５と切換レバー４４の係合部４４ｃとの係合が解除されるようになっている。具体的には、トリガー４２のスライドを支持する支持機構、すなわち、スイッチ本体４１のスライド軸４１ｂとこれを支持する軸受４１ｄ（図２参照）との間に、スライド方向と直交する方向（半径方向）の遊びが設けられ、この遊びを利用して、トリガー４２をスライド方向と直交する方向（図示例では幅方向に移動させることができる。具体的に、係合部材４５の係合面４５ａと切換レバー４４の係合部４４ｃとが係合した状態で作業者がトリガー４２を引き込むと、スライド軸４１ｂが傾斜しながらトリガー４２が幅方向他方側（図中上側）に移動し、これにより係合部材４５の係合面４５ａと切換レバー４４の係合部４４ｃとの係合が解除される（図７参照）。
【００３０】
さらにトリガー４２を引き込むと、図８に示すように、切換レバー４４の係合部４４ｃが、係合部材４５とトリガー４２の本体部４２ａの側壁との間の隙間Ｇに嵌まり込む。これにより、トリガー４２が中間位置を越えてスライドし、モータ１２が高速で回転する。そして、ボルトが所定位置まで締め付けられたら、モータ１２に所定以上のトルクが加わり、このトルクを検知することでモータ１２の回転が停止される。
【００３１】
一方、切換レバー４４を逆回転位置（図５参照）に配した状態では、係合部材４５の係合面４５ａと切換レバー４４の係合部４４ｃとが最初から幅方向でずれているため、これらがスライド方向で係合することはなく、トリガー４２を最大値まで抵抗なく引き込むことができる。モータ１２を低速回転で維持する必要があるのは、ねじを締め付けるとき（すなわち、正方向に回転させるとき）のみであるため、上記のように逆方向に回転させる場合にはトリガー４２の係合部材４５と切換レバー４４の係合部４４ｃとを係合させずにトリガー４２を操作する際の抵抗を小さくすることで、作業者の負担が軽減される。
【００３２】
本発明は上記の実施形態に限られない。以下、上記の実施形態と同様の点については重複説明を省略する。
【００３３】
係合部材４５の形状は上記に限らず、例えば図９に示すように、トリガー４２の係止片４２ｃを幅方向両側から抱え込む形状としてもよい。これにより、係合部材４５をトリガー４２に対してより強固に固定することができる。具体的に、この係合部材４５は、係止片４２ｃの幅方向一方側（図中下側）に設けられた第一部分４５ｂと、係止片４２ｃの幅方向他方側（図中上側）に設けられた第二部分４５ｃと、第一部分４５ｂと第二部分４５ｃとを連結する第三部分４５ｄとからなる。第一部分４５ｂの本体側（図中右側）の端面４５ｂ１が、正回転位置に配された切換レバーの係合部４４ｃと係合する係合面４５ａとして機能する。第二部分４５ｃの本体側の端面４５ｃ１は、第一部分４５ｂの本体側の端面４５ｂ１よりも幅方向寸法が小さい。これにより、第二部分４５ｃの端面４５ｃ１は、逆回転位置に配された切換レバーの係合部４４ｃと係合しないか、あるいは係合しても僅かにトリガー４２が幅方向一方側にずれることで係合が解除されるようになっている。
【００３４】
図１０に示す実施形態では、係合部材４５の係合面４５ａが、幅方向一方側（図中下側）に向けてトリガー４２が後退する側（図中左側）に傾斜した傾斜面とされる。これにより、係合部材４５の係合面４５ａに切換レバー４４の係合部４４ｃが係合したとき、係合部材４５が幅方向他方側（図中上側）に移動しやすくなるため、係合を解除するために要するトリガー４２の引き込み力が小さくなる。
【００３５】
以上の実施形態では、係合部材４５とトリガー４２とを別体の部材で構成した場合を示したが、例えばこれらを樹脂で一体に成形してもよい。あるいは、上記のような機能を有する係合部材を、本体側（例えばスイッチ本体４１）に設け、トリガー４２（例えば係止片４２ｃ）と係合させてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１     インパクトレンチ（回転工具）
１０   本体
１１   ケース
１２   モータ
１３   減速機構
１４   打撃機構
１５   制御部
２０   バッテリー
３０   ソケット
４０   駆動スイッチ機構
４１   スイッチ本体
４１ｂ スライド軸
４２   トリガー（駆動スイッチ）
４２ｃ 係止片
４３   切換スイッチ
４４   切換レバー
４４ａ レバー本体
４４ｃ 係合部
４５   係合部材
４５ａ 係合面（係合部）
【図１】
2020082281.tif 000003
【図２】
2020082281.tif 000004
【図３】
2020082281.tif 000005
【図４】
2020082281.tif 000006
【図５】
2020082281.tif 000007
【図６】
2020082281.tif 000008
【図７】
2020082281.tif 000009
【図８】
2020082281.tif 000010
【図９】
2020082281.tif 000011
【図１０】
2020082281.tif 000012