(57)【要約】【課題】  工具本体を回すことにより締め付け具として利用できる動力工具を提供する。【解決手段】  ハンマによって回転されるアンビル２０に対して同軸上で微小角だけ相対回転可能なキャリア部材３３ａ、３３ｂを設け、アンビル２０の外周面の一部に逃がし面２０ａを形成し、そこに係合部材３７ａ、３７ｂを介在させることによりアンビル２０とロックリング３８との相対回転を制限する。回転停止中に工具本体を手動にて回転させると、係合部材３７ａ、３７ｂはアンビル２０とロックリング３８との相対回転を制限する。ロックリング３８には凸部３８ａ、３８ｂが形成され、ネジ３２ａ、３２ｂで固定される左右分割構造のハウジング２−１、２−２の凹部５ａ、５ｂに挟持される。この凹部５ａ、５ｂは隙間を有するように緩やかに挟持することによりアンビル２０とロックリング３８との芯ずれによる不具合を防止できる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源によって回転される駆動部材と、  前記駆動部材によって回転される出力軸と、  前記出力軸と係合して前記出力軸を回転不能とするロック位置と、前記出力軸を回転可能とするロック解除位置との間で移動可能な第１及び第２の係合部材と、  これらを収容するハウジングと、を備えた動力工具において、  前記出力軸の周りに前記第１及び第２の係合部材と接触可能なロック部材を前記出力軸の径方向に微小移動可能に設け、前記出力軸を固定した状態で前記ハウジングを回転させると前記ロック部材が前記第１及び第２の係合部材と接触して両者をロック位置に移動させるよう構成したことを特徴とする動力工具。
【請求項２】
前記駆動部材は、前記駆動源によって回転されるハンマと、前記ハンマによって連続的に又は断続的に回転されるアンビルを含み、
前記アンビルと前記出力軸を一体に構成し、
前記アンビルと同軸上であって前記アンビルに対して微小角だけ相対回転可能なように取り付けられる筒状のキャリア部材を設け、
前記ロック部材を前記キャリア部材の外周面に配置し、
前記第１及び第２の係合部材は、前記駆動源による回転時には前記キャリア部材と共に公転し、前記駆動源による回転停止時に前記アンビルと前記ロック部材を所定角度だけ相対回転させた時には前記アンビルと前記ロック部材の相対移動を制限することを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
【請求項３】
前記ロック部材の径方向外側の複数箇所に凹凸部が形成され、前記凹凸部が前記ハウジングの内壁側に形成される凹凸部と嵌合し、
前記ハウジングは前記出力軸の軸方向を含む面で分割されるように形成され、分割された前記ハウジングのそれぞれに凹凸部が形成され、分割された前記ハウジングを接合することにより前記ロック部材が挟持されることを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
【請求項４】
前記ハウジングは前記出力軸の軸方向を含む鉛直面にて分割して形成され、
前記ハウジングは接合された後に複数のネジにより固定され、
前記ロック部材の周方向に１８０度隔てた２箇所に前記凹凸部として凸部が形成され、
前記ハウジングの前記凹凸部は、前記凸部に対向する位置に形成される凹部であることを特徴とする請求項３に記載の動力工具。
【請求項５】
前記複数のネジのうち、２つが前記ロック部材の径方向外側であって、軸方向にオーバーラップする位置に配置されることを特徴とする請求項４に記載の動力工具。
【請求項６】
前記ロック部材の軸方向前側に、前記出力軸を回転可能に軸支する軸受手段が設けられることを特徴とする請求項５に記載の動力工具。
【請求項７】
前記ロック部材の凸部と前記ハウジングの凹部は、第１の係合部材がロック部材と接触するとロック部材が移動して第２の係合部材とも接触するようになる程度の隙間を有するように緩やかに嵌合させることを特徴とする請求項６に記載の動力工具。
【請求項８】
前記ロック部材は円筒形状のボディ部の前方内側に、円環状の絞り部を接続し、前記ボディ部の後側外側に円環状のフランジ部を接続したような形状であって、
前記凸部は前記ボディ部の外周面に形成された四角柱状の突起であり、
これらの形状は前記ロック部材を金属製の一体成形にて製造することにより形成されることを特徴とする請求項７に記載の動力工具。
【請求項９】
前記出力軸と垂直な断面で見た際に、前記ロック部材の凸部の延びる方向は、前記ネジの締め付け方向と平行であって、前記ハウジングの分割面と垂直方向であることを特徴とする請求項８に記載の動力工具。
【請求項１０】
前記アンビルには逃がし面が形成され、
前記キャリア部材は、前記アンビルの円筒状部分の外径よりわずかに大きい内径を有する半円筒形状の２つの部材を組み合わせたものであって、２つの切り欠き部が形成され、
前記係合部材は前記切り欠き部と前記逃がし面と前記ロック部材により画定される空間内にそれぞれ一つずつ配置されることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載の動力工具。
【請求項１１】
前記ハンマの回転停止中に前記アンビルを前記ハウジングに対して回転させると、前記逃がし面の中心位置が前記係合部材と離れた際に、前記係合部材は前記アンビルの外周面と前記ロック部材の内周面により挟まれることにより前記アンビルの前記ロック部材に対する相対回転を制限することを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
【請求項１２】
前記駆動部材は、前記駆動源によって回転される減速機構と、前記減速機構の出力部に取り付けられる前記キャリア部材を含み、
前記出力軸と前記キャリア部材との係合部に、前記出力軸と同軸上であって前記出力軸に対して微小角だけ相対回転可能なように取り付けられ外周面に複数の凸部を有するソケット部材を設け、
前記係合部材を前記ソケット部材の凸部の近傍に配置し、
前記係合部材は、前記駆動源による回転時には前記ソケット部材と共に公転し、前記駆動源による回転停止時に前記ソケットと前記ロック部材を所定角度だけ相対回転させた時には前記ソケット部材と前記ロック部材の相対移動を制限することを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
【請求項１３】
前記減速機構と前記キャリア部材と前記ソケット部材は筒状のケースの内部に収容され、
前記ロック部材の径方向外側の複数箇所に凸部が形成され、前記凸部が前記ケースの内壁側に形成される凹部と嵌合することを特徴とする請求項１２に記載の動力工具。
【請求項１４】
前記ロック部材の凸部と前記ケースの凹部は、わずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させることを特徴とする請求項１３に記載の動力工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気モータ等により回転駆動され、モータによる回転力でネジやボルト等を締め付ける動力工具に関し、特にモータ停止後に工具本体を用いて締結部材の手締めを行うことができる動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジやボルト等の締め付けを行う動力工具（締め付け工具）の一例として、モータ等の駆動源による回転力を回転するハンマに伝達し、ハンマによりアンビルを打撃するインパクト工具が知られている。このようなインパクト工具として、特許文献１の技術が知られており、スチールボールを介してハンマの回転運動を軸方向の後退運動に変換するカムを、スピンドルとハンマのそれぞれに形成し、一定の締め付けトルクに達するとハンマが後退しアンビルとハンマの爪部の噛みあいが外れ、ハンマ後退時に蓄えられるスプリングの保存エネルギーによりハンマの回転エネルギーを付勢してハンマがアンビルを打撃し、ボルトの締め付けや緩めを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によるインパクト工具の締結力は、スプリングに蓄えられたエネルギーによりハンマがアンビルを打撃するものである。しかしながら、小型のインパクト工具の場合は、締め付けトルクが不足して、場合によって作業者は増し締めをしたい場合が生ずる。その際、ドライバー等の手締め用の別の工具を用いると、工具を持ち替えねばならずに大変煩わしい。そこで動力により動作する工具自体を用いて増し締めができるようにした動力工具が知られるようになった。その工具では締め付け作業後に、出力軸ロックボタンを操作する必要があり、また、手締め作業を行った後に出力軸ロックを解除させる必要があり、これらの切り替え作業が煩わしかった。また、特許文献１のようなインパクト工具に手締めのための出力軸ロック機構を設けると、ハンマより先端側の構造が複雑になるため製造コストが上昇してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、モータ等の駆動源による動力を停止させた際に、工具本体を締め付け具として利用できる動力工具を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、手締め用にアンビルの回転を固定するロック機能を有する動力工具において、アンビル及びアンビル周辺の形状を簡素化して製造原価の低減を実現することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、手締め用にアンビルや出力軸の回転を固定するロック機能において、ロック機構をハウジングに対して効果的に固定することができる動力工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【０００９】
本発明の一つの特徴によれば、駆動源によって回転される駆動部材と、駆動部材によって回転される出力軸と、出力軸と係合して出力軸を回転不能とするロック位置と、出力軸を回転可能とするロック解除位置との間で移動可能な第１及び第２の係合部材と、これらを収容するハウジングと、を備えた動力工具において、出力軸の周りに第１及び第２の係合部材と接触可能なロック部材を出力軸の径方向に微小移動可能に設け、出力軸を固定した状態でハウジングを回転させるとロック部材が第１及び第２の係合部材と接触して両者をロック位置に移動させるよう構成した。駆動部材は、駆動源によって回転されるハンマと、ハンマによって連続的に又は断続的に回転されるアンビルを含み、アンビルと出力軸を一体に構成し、アンビルと同軸上であってアンビルに対して微小角だけ相対回転可能なように取り付けられる筒状のキャリア部材が設けられる。ロック部材はキャリア部材の外周面に配置され、第１及び第２の係合部材は、駆動源による回転時にはキャリア部材と共に公転し、駆動源による回転停止時にアンビルとロック部材を所定角度だけ相対回転させた時にはアンビルとロック部材の相対移動を制限する。ロックリングの径方向外側の複数箇所には凹凸部が形成され、凹凸部がハウジングの内壁側に形成される凹凸部と嵌合し、ハウジングは出力軸の軸方向を含む面で分割されて形成され、分割されたハウジングのそれぞれに凹凸部が形成され、ハウジングを接合することによりロックリングが挟持される。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、ハウジングは出力軸の軸方向を含む鉛直面にて左右に分割して形成され、ハウジングは接合された後に複数のネジにより固定され、ロックリングの周方向に１８０度隔てた２箇所に凹凸部として凸部が形成され、ハウジングの凹凸部は凸部に対向する位置に形成される凹部とした。複数のネジのうち、２つがロックリングの径方向外側であって、軸方向にオーバーラップする位置に配置される。ロックリングの軸方向前側には、出力軸を回転可能に軸支する軸受手段が設けられる。ロックリングの凸部とハウジングの凹部は、わずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させる。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、ロックリングは円筒形状のボディ部の前方内側に、円環状の絞り部を接続し、ボディ部の後側外側に円環状のフランジ部を接続したような形状であって、凸部はボディ部の外周面に形成された四角柱状の突起であり、これらの形状はロックリングを金属製の一体成形にて製造する。出力軸と垂直な断面で見た際に、ロックリングの凸部の延びる方向は、ネジの締め付け方向と平行であって、ハウジングの分割面と垂直方向である。アンビルには逃がし面が形成され、キャリア部材は、アンビルの円筒状部分の外径よりわずかに大きい内径を有する半円筒形状の２つの部材を組み合わせたものであって、２つの切り欠き部が形成され、係合部材は切り欠き部と逃がし面とロックリングにより画定される空間内にそれぞれ一つずつ配置される。ハンマの回転停止中にアンビルをハウジングに対して回転させると、逃がし面の中心位置が係合部材と離れた際に、係合部材はアンビルの外周面とロックリングの内周面により挟まれることによりアンビルのロックリングに対する相対回転を制限する。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、駆動部材は、駆動源によって回転される減速機構と、減速機構の出力部に取り付けられるキャリア部材を含み、出力軸とキャリア部材との係合部に、出力軸と同軸上であって出力軸に対して微小角だけ相対回転可能なように取り付けられ外周面に複数の凸部を有するソケット部材を設け、係合部材をソケット部材の凸部の近傍に配置し、係合部材は、駆動源による回転時にはソケット部材と共に公転し、駆動源による回転停止時にソケットとロック部材を所定角度だけ相対回転させた時にはソケット部材とロック部材の相対移動を制限するように構成した。減速機構とキャリア部材とソケット部材は筒状のケースの内部に収容され、ロック部材の径方向外側の複数箇所に凹凸部が形成され、凹凸部がケースの内壁側に形成される凹凸部と嵌合する。ロック部材の凸部とケースの凹部は、わずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、出力軸の周りに第１及び第２の係合部材と接触可能なロック部材を出力軸の径方向に微小移動可能に設け、出力軸を固定した状態でハウジングを回転させるとロック部材が第１及び第２の係合部材と接触して両者をロック位置に移動させるよう構成したので、ロックリングと出力軸の軸ずれ現象による回転不良や動作不良の発生を効果的に抑えることができ、ロック機構が安定して動作する動力工具を実現できる。
請求項２の発明によれば、ハウジングは出力軸の軸方向を含む面で分割されて形成され、分割されたハウジングのそれぞれに凹凸部が形成され、ハウジングを接合することによりロックリングが挟持されるので、ロックリングと出力軸の軸ずれ現象による回転不良や動作不良の発生を効果的に抑えることができ、ロック機構が安定して動作するインパクト工具を実現できる。
請求項３の発明によれば、ハウジングは出力軸の軸方向を含む面で分割されるように形成され、分割されたハウジングのそれぞれに凹凸部が形成され、分割されたハウジングを接合することによりロック部材が挟持されるので、組立工程において左右分割式のハウジングを接合させることで容易にロックリングを挟持させて固定できる。
請求項４の発明によれば、ロックリングの周方向に１８０度隔てた２箇所に凸部が形成され、ハウジングの内壁に凸部に対向する位置に形成される凹部であるので、樹脂の一体成形にて製造される左右分割式のハウジングによって容易にロックリングを固定することができる。
請求項５の発明によれば、複数のネジのうち、２つがロックリングの径方向外側であって、軸方向にオーバーラップする位置に配置されるので、ネジを配置するスペースを効率的にすることができ、また、ロックリングを規定の強さで挟持することができる。
請求項６の発明によれば、ロックリングの軸方向前側に、出力軸を回転可能に軸支する軸受手段が設けられるので、出力軸の回転を安定して保持することができる。
請求項７の発明によれば、ロックリングの突起部とハウジングの凹部は、わずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させるので、ロックリングと出力軸の軸ずれ現象が起りにくく、信頼性が高く安定した動作のロック機構の動作を実現できる。
【００１４】
請求項８の発明によれば、ロックリングは円筒形状のボディ部の外周面に形成された四角柱状の突起にて凸部を形成するので、金属の一体成形又は／及び削りだし加工により容易にロックリングを製造できる。しかも、ロックリングの凸部とハウジングの凹部はわずかな隙間を有するように配置されるので、ロックリングの凸部部分の要求精度は高くなくても良いので、製造原価の低減を図ることができる。
請求項９の発明によれば、ロックリングの突起部の延びる方向はネジの締め付け方向と平行となり、ロックリングの突起部の延びる方向は、ハウジングの分割面と垂直方向になるので、左右分割式のハウジングによって挟持されるのに好適な形状、配置とすることができ、製造組立てが容易な動力工具を実現できる。
請求項１０の発明によれば、アンビルの外周面の一部に平面状の逃がし面を形成し、キャリア部材の切り欠き部にアンビルとロックリングとの相対回転を制限する係合部材を設けたので、簡単な構成で出力軸のロック機構を実現できる。また、従来からのアンビルと出力軸との基本構造をほとんど変えることなく出力軸ロック機構を実現でき、先端工具に効率良くトルクを伝達することが可能となる。さらに、動力を用いて締め付け作業を行った後に手動による増し締めを行う場合には、その動力工具を使って行うことが可能となる。
請求項１１の発明によれば、キャリア部材とアンビルの相対回転角が所定の角度よりも大きくなって逃がし面の中心位置が係合部材と離れた際にロック状態になるので、作業者は先端工具を締め付け材に押し当てたままハウジング本体をわずかに回転させるだけで容易に出力軸をロックできる。
請求項１２の発明によれば、キャリア部材との係合部にソケット部材を設け、係合部材をソケット部材の凸部の近傍に配置し、係合部材は駆動源による回転時にはソケット部材と共に公転し、駆動源による回転停止時にソケットとロック部材を所定角度だけ相対回転させた時にはソケット部材とロック部材の相対移動を制限するので、動力源による回転時には非ロック状態とでき、動力停止時に出力軸をハウジングに対して相対回転させると容易に出力軸をロックできる。
請求項１３の発明によれば、減速機構とキャリア部材とソケット部材は筒状のケースの内部に収容され、ロック部材の径方向外側の複数箇所に凸部が形成され、凸部がケースの内壁側に形成される凹部と嵌合するので、減速機構やクラッチ機構等を収容するための金属製又は樹脂製の筒状のケースを用いる動力工具においても、本願発明をロックリングの保持構造を採用できる。
【００１５】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係るインパクト工具１のストレート時の外観を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例に係るインパクト工具１の折り曲げ時の外観を示す側面図である。
【図３】図１のインパクト工具１の内部構造を示す図であり、モータより前方側及びトリガ部分を縦断面で示した図である。
【図４】図１の打撃部付近の分解斜視図である。
【図５】図３のロックリング３８付近の拡大部分断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ部の断面図である。
【図７】図４のキャリア３３ａ、３３ｂの形状を示す斜視図である。
【図８】図４のキャリア３３ａ単体の形状を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例に係るインパクト工具１の停止時に手締め作業を行う際の状態を示す図であって、図５のＡ−Ａ部に相当する位置の断面図である。
【図１０】図５のＡ−Ａ断面位置におけるアンビル２０と係合ピン３７ａの位置関係を説明するための図である。
【図１１】ロックリングをネジでハウジングに固定する場合の構造を示す断面図であり、（１）は図５のＡ−Ａ部に相当する部分の断面図であり、（２）はＢ−Ｂ部に相当する部分の断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に係るドライバドリル３０１のメインハウジング３０２の内部構造を示す部分断面図である。
【図１３】図１２のＧ−Ｇ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。図１は本発明の実施例に係る締め付け工具（動力工具）の一例であるインパクト工具１の全体を示す断面図である。
【００１８】
インパクト工具１は充電可能で着脱可能な電池パック５０を電源とし、図示しないモータを駆動源として動力伝達機構を介して出力軸に回転力と打撃力を与え、装着部４０に覆われる装着穴に保持されるドライバビット等の先端工具に回転力や打撃力を伝達してねじ締めやボルト締め等の作業を行うものである。インパクト工具１のハウジングは、メインハウジング（前方ハウジング）２とハンドルハウジング（後方ハウジング）３によって構成される。メインハウジング２はプラスチック等の高分子樹脂の一体成形によって左右に２分割可能に構成され、図示しないネジによって左右部分が固定される。ハンドルハウジング３は後端に開口部３ａを有する略円筒形状又は筒状に形成され、プラスチック等の高分子樹脂の一体成形により左右分割式にて製造される。メインハウジング２とハンドルハウジング３は、前後方向の中央付近において図示しない回動軸を有する回動機構によって連結され、回動軸を中心に約７０度程度回動可能である。この回動する面は図１でみて前後及び上下方向を含む面（紙面と同じ面）であって、図１のようにメインハウジング２とハンドルハウジング３が同軸上に並ぶ、いわゆるストレートタイプの形状から、後述する図２で示すように回動させた形状、いわゆるガンタイプの形状に変化させることができる。作業者は作業する場所や対象に応じてストレートタイプ又はガンタイプの形状のいずれかの形態にセットして作業を行うことができる。
【００１９】
本実施例のインパクト工具１は動力伝達機構として公知のインパクト機構を用いた動力工具であるが、いわゆるドライバドリル、その他のコードレス方式の動力工具として実現しても良い。後述するモータは、メインハウジング２の内部に収容され、その回転軸は先端工具を回転させるための動力伝達機構（駆動部材）に接続される。電池パック５０はハンドルハウジング３の端部の開口部３ａから内部空間に装着及び取り外しが可能な略円筒形の筐体を有するもので、いわゆるカセット式で容易に交換可能な電源である。電池パック５０の筐体には２箇所の図示しない掛止部が形成され、ハンドルハウジング３の内壁に形成された凹部（図示せず）と係合することにより電池パック５０が保持される。電池パック５０を取り外すには、左右に２箇所設けられたラッチ部５１を押しながら電池パック５０を開口部３ａから後方に引き出す。電池パック５０の後端部の形状は、ハンドルハウジング３の開口部３ａを覆うように形成され、電池パック５０の後面がハンドルハウジング３の外縁部分の一部を形成する。電池パック５０の内部には、１８６５０又は１４５００等の複数のリチウムイオンセルが収容されるが、電池のサイズや種類、本数等は任意に設定すれば良い。
【００２０】
ハンドルハウジング３の内部であって回動機構に隣接した部分の空間には、モータへの電力の供給・停止を制御するスイッチ（メインスイッチ）を操作するトリガ６と、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替レバー８が収容される。本実施例においてメインスイッチは、トリガ６の操作量によって抵抗値が変化する、いわゆる可変抵抗スイッチを採用し、トリガ６の操作量に応じてモータの回転数が変化するように構成される。トリガ６は、指が１本掛かる程度の幅の腹部６ａを有し、前方側が軸点（後述する揺動軸）を中心に所定の角度だけ揺動（回動）することにより、トリガ６の後端が略上下方向に揺動可能な構成とされる。トリガ６の揺動軸のほぼ上側には正逆切替レバー８が設けられる。正逆切替レバー８は、モータの回転方向を“正回転方向（締め付け方向）”、“逆回転方向（緩め方向）”に切り替えるための切替スイッチであり、左右方向にスライドさせることによって操作可能である。
【００２１】
ハンドルハウジング３は作業者が主に把持するグリップ部となるもので、作業者が把持した際に手になじむような形状にされ、ハンドルハウジングの上側と下側部分に弾性体１３ａ、１３ｂが形成される。尚、本明細書でハンドルハウジング３の方向をいう際には、特に断りが無い限りインパクト工具１が図１のようにストレート状にあるときを基準にするものとする（以下同じ）。弾性体１３ａ、１３ｂは、ハンドルハウジング３の構成材料（プラスチック）に比べて弾力性の高い構成材料であって、例えば二層成形の技術を用いてハンドルハウジング３の構成材たる下層の上に弾力性の高い樹脂を薄い表層として形成したものである。ハンドルハウジング３の下側であって開口部３ａの近傍には、つり下げ用の紐等を通すためのフック穴４８が形成される。
【００２２】
メインハウジング２は作業者が補助的に把持する場合があり、そのためにメインハウジング２側の表面にも弾性体１１が形成される。弾性体１１はメインハウジング２の構成材料（プラスチック）に比べて弾力性の高い構成材料であって、例えば二層成形の技術を用いてメインハウジング２の構成材たる下層の上に弾力性の高い樹脂を薄い表層として形成する。また、弾性体１１の特定エリアの形状を工夫して、作業者が把持した際に把持する指を介してメインハウジング２に力を作用させやすいように部分的に滑り止め加工１１ａと１１ｂがなされる。滑り止め加工１１ａと１１ｂは、例えば弾性体１１に形成された複数の小さい凹部で形成されるが、滑りにくくすることを目的とするので、凹部だけでなく凸部、溝、段差などを形成したものでも良い
【００２３】
メインハウジング２とハンドルハウジング３の折れ曲がる回動中心の下側（挟角が形成される側）には、カバー４６が配置される。カバー４６はプレート状の部材であり、インパクト工具１を図１に示す形態、即ちストレート状で使用する際に、メインハウジング２とハンドルハウジング３の間の回動機構部付近の空間を塞ぐ外枠部品としての役割を果たす。
【００２４】
図２は図１のインパクト工具１の折り曲げ時の作業状況を示す側面図である。折り曲げ時にはメインハウジング２とハンドルハウジング３が略７０度程度の交差角をなすように配置され、いわゆるガンタイプ（ピストル形状）となっている。メインハウジング２の下側には距離Ｈほど突出する突出部１２が設けられ、突出部１２により作業者の指（例えば人差し指）を自然にトリガ６の腹部６ａの中心に導くことができる。トリガ６は作業者が人差し指の引き操作で容易に操作ができるので、モータ４の変速駆動を容易に行うことができる。
【００２５】
図３はインパクト工具１の内部構造を示す図である。インパクト工具１は、電池パック５０により供給される電力を利用し、駆動源たるモータ４を回転させる。電池パック５０はハンドルハウジング３の端部の開口部３ａから内部空間に装着及び取り外しが可能であって、いわゆるカセット式に構成される。電池パック５０には２箇所の掛止部（図示せず）が形成され、ハンドルハウジング３の内壁に形成された凹部（図示せず）と係合する。電池パック５０の内部には、例えば１４５００サイズのリチウムイオン電池セル（図示せず）が３本収容され、その定格電圧は直流１０．８Ｖである。開口部３ａに続く電池パック５０の装着空間の他端には基板５４が設けられ、基板５４から開口部３ａに向かって複数のターミナル５３が延びるように設けられる。電池パック５０の前端部（図では上側）には、複数の端子５２が設けられ、電池パック５０をハンドルハウジング３に装着することにより端子５２は基板５４側に形成されるターミナル５３と接触する。
【００２６】
モータ４の回転は減速機構１４によって減速されて、インパクト機構１９に伝達される。本実施例では減速機構１４とインパクト機構１９により動力伝達機構が構成され、モータ４の回転力はスピンドル２８に伝達される。メインハウジング２とハンドルハウジング３は、回動軸９を中心に約７０度だけ回動可能であり、図３ではストレート状にした状態を示している。メインハウジング２は、プラスチック等の合成樹脂の成形によって左右に２分割可能に構成され、図示しないネジによって左右部分が固定される。そのためメインハウジング２のハウジングの一方には複数のねじボス３０ａ〜３０ｄが形成され、図示しないもう一方のハウジングには複数のねじ穴が形成される。同様にしてハンドルハウジング３にも複数のねじボス３１ａ、３１ｂが形成される。尚、本実施例の動力工具では、インパクト機構１９や減速機構１４を合成樹脂製のメインハウジング２の内部に直接収容したが、これらを金属製の一体成形によって形成された略カップ状のケース（ハンマケース）に収容して、そのケースをメインハウジング２に収容又は接続するように構成しても良い。
【００２７】
トリガスイッチ７は、作業者がトリガ６を引くことによりオン又はオフにすることができるもので、前方側に形成される揺動軸１０を中心にトリガ６が揺動する。トリガスイッチ７は回転切替スイッチ機構を有しており、正逆切替レバー８の操作により、出力軸１８の回転方向を正方向（締め付け方向）又は逆方向（緩め方向）に切り替えることができる。尚、トリガスイッチ７はトリガ６の引き量に応じてモータ４の回転数を調整する可変スイッチで構成されるが、これを単なるＯＮ又はＯＦＦのスイッチとしても良い。装着部４０の下方には、被締付け材を含む前方部分を照射するためのＬＥＤ４７が設けられる。
【００２８】
減速機構１４は、モータ４の回転軸４ａが太陽歯車１５に接続される複数の遊星歯車１６を有し、遊星歯車１６は、その外周側に位置する内歯車１７との間において、自転しながら太陽歯車１５の周りを公転する。スピンドル２８はハンマ２２を回転させるための部材であって、スピンドル２８の後端側は複数の遊星歯車の回転軸に接続され、遊星キャリアとしての機能を果たす。この結果、遊星歯車１６の公転運動がスピンドル２８の回転運動に変換される。スピンドル２８は、ハンマ２２とカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル２８の外周面に形成されたＶ字状のカム溝２６と、ハンマ２２の内周面に形成されたハンマカム溝２４と、これらのカム溝に係合するスチールボール２５によって構成される。
【００２９】
ハンマ２２は、スプリング２７によって常に前方に付勢されており、静止時にはスチールボール２５とカム溝２４、２６との係合によって打撃アーム２１の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ２２とアンビル２０の相対向する回転平面上の２箇所には突起部たるハンマ爪２３と打撃アーム２１がそれぞれ対称的に形成される。スピンドル２８が回転駆動されると、その回転は前記カム機構を介してハンマ２２に伝達され、ハンマ２２が半回転しないうちにハンマ２２のハンマ爪２３がアンビル２０の打撃アーム２１に係合してアンビル２０を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル２８とハンマ２２との間に相対回転が生ずると、ハンマ２２はカム機構のカム溝２６に沿ってスプリング２７を圧縮しながらモータ４側へと後退を始める。
【００３０】
ハンマ２２の後退動によってハンマ爪２３が打撃アーム２１を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ２２は、スピンドル２８の回転力に加え、スプリング２７に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング２７の付勢力によって前方へ移動し、そのハンマ爪２３が打撃アーム２１を強く打撃することによりアンビル２０を回転させる。アンビル２０の前方側には出力軸１８が接続され、出力軸１８の取付穴に装着される先端工具（図示せず）を介してネジに回転打撃力が伝達される。以後、同様の回転及び打撃動作が繰り返され、例えば、ネジ等の締結部材が木材等の図示しない被締結材にねじ込まれる。尚、本実施例では出力軸１８とアンビル２０は一体成形にて製造されるため、これらの間にがたつきがなく剛性が高くて打撃音が静かなインパクト工具を実現できる。
【００３１】
図４は図３の打撃部付近の組立構造を示す分解斜視図である。本実施例においては、出力軸１８に取り付けられるキャリア３３を保持するロックリング３８の固定構造を改良したものである。ロックリング３８の内周側に位置するキャリア３３は、左右２つの独立した部材で構成される。アンビル２０には径方向に延びる２つの打撃アーム２１が形成され、アンビル２０と出力軸１８は一体的に形成される。ロック機構は、アンビル２０のメインハウジング２（ロックリング３８）に対する相対回転をロックするための機構であって、主にアンビル２０の一部に形成された逃がし面２０ａと、キャリア３３と、ロックリング３８と、２つの係合ピン３７（３７ａ、３７ｂ）を含んで構成される。キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）は、ロック機構のロック状態を解除するためのキャリア部材として用いられるものであり、これらは円筒形の部材を左右に２分割したような形状の部材（３３ａ、３３ｂ）にて構成した。ハンマ２２は所定の質量を有するように金属の一体成形で製造され、カム機構によってスピンドル２８と連結される。ハンマ２２の前方側には円周方向の２箇所にハンマ爪２３（第１の突起部）が形成される。ハンマ爪２３は、打撃アーム２１を打撃する打撃面となる突起部であって前方に延びるように突出し、その円周方向の両側の面において正回転方向の打撃面２３ａ、逆回転方向の打撃面２３ｂがそれぞれ形成される。ここで本明細書では、正回転方向とは例えばねじやボルトを締め付ける方向であり、逆回転方向とはねじやボルトを緩める方向であるとして説明する。本実施例のハンマ爪２３は、さらに打撃面２３ａの内周側に形成された第２の打撃面たる打撃面２３ｃが形成される、同様にして打撃面２３ｂの内周側には打撃面２３ｄが形成される。この第２の打撃面は、第１の打撃面に対して周方向打撃方向に対して凹んだ形状としている。尚、ハンマ爪２３は、ハンマ２２に対して軸方向に突出する形状だけでなく、径方向に突出する形状であっても良いし、軸方向及び径方向に突出する形状としても良い。
【００３２】
アンビル２０はハンマ２２によって打撃される部材であって、アンビル２０の先端側に出力軸１８が接続されたような形状とされ、これらは一体成形にて製造される。アンビル２０には円筒形の本体部材から径方向に延びる打撃アーム２１（第２の突起部）が２本形成される。打撃アーム２１は回転角で１８０度隔てた対向する位置に形成され、ハンマ爪２３の第１の突起部と係合するよう径方向外側に延びるように設けられる。打撃アーム２１は打撃される部材という性質上、アンビル２０から延びる形状が四角柱状としたが、十分な強度と耐久性を有するならばこの形状だけに限られずに、円柱状の基本形状であってもその他のシンプルな形状であっても良い。打撃アーム２１には２つの平面状又は打撃面に対応する形状の被打撃面が形成されることが重要であり、周方向の片面が正方向の被打撃面２１ａとなり、もう一方の周方向の片面が逆方向の被打撃面２１ｂとなる。アンビル２０の本体部分の１８０度隔てた２箇所には、一部が平面状に削り落とされた逃がし面２０ａが形成される。
【００３３】
アンビル２０及び出力軸１８の周囲にはロックリング３８が配置される。ロックリング３８の主な機能は、キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）を回転可能に軸支するものである。出力軸１８は、ロックリング３８の近傍設けられる軸受機構（図２の軸受２９ａ）によって軸支される。ロックリング３８の径方向に１８０度離れた２箇所には、メインハウジング２の内壁の溝部と嵌合する略立方体状の突出部３８ａ、３８ｂが形成される。突出部３８ａ、３８ｂはロックリング３８の周方向に１８０度隔てた２箇所に形成された凸部であり、この凸部がメインハウジング２の内周面に形成された凹部にはめ込まれることにより、メインハウジング２に対して保持される。尚、ロックリング３８の周方向に形成する凸部は、この形状だけに限られずに、ロックリング３８側に凹部を形成し、メインハウジング２の内壁側に凸部を形成するようにしても良いし、凹部と凸部をそれぞれ任意に用いた凹凸部によって、形成するようにしても良い。
【００３４】
キャリア３３はロック解除のためのキャリア部材として機能し、２つの部材（３３ａ、３３ｂ）を合わせた後に略円筒形状となるように形成されるが、本実施例では円筒形の部材を軸方向を含む面で２分割した２つの部材（３３ａ、３３ｂ）から一つのキャリア機構を実現するようにした。キャリア３３はアンビル２０に対して同軸上で、かつ、アンビル２０の径方向外側に配置される。キャリア３３はアンビル２０に固定されるのではなく、アンビル２０に対して同軸上で微小角だけ相対移動（回転）可能なように取り付けられる。キャリア３３は、アンビル２０の円筒状部分の外径とほぼ等しい内径（但し相対回転ができる程度の必要な隙間は確保する）を有する円筒部を有し、円筒部の後方部分の２箇所に凹部（第２の切り欠き部）が形成され、その凹部の周方向両縁部（両端部）から径方向に突出する爪部（第３の突起部３４ａ、３４ｂ）が形成される。突起部３４ａ、３４ｂの間隔は打撃アーム２１の径方向の幅よりも若干広くなるように構成する。本実施例では打撃アーム２１がアンビル２０の円柱状部分から１８０度隔てた位置から外側に２本形成されるので、それぞれの被打撃面２１ａ、２１ｂに対向する位置に突起部３４ａ、３４ｂが計４箇所形成される。
【００３５】
突起部３４ａ、３４ｂは、ハンマ２２に新たに追加された打撃面２３ｃ、２３ｄによって接触される部分であって、打撃面２３ｃ、２３ｄが当たることによってキャリア３３のアンビル２０に対する相対位置を変化させることができる（但し、その回転角度は±１０度程度である）。キャリア３３の逃がし面２０ａと対向する位置には切り欠き部３５ｂ、３５ｄが形成される。切り欠き部３５ｂ、３５ｄは、係合ピン３７ａ、３７ｂを収容する空間を画定するために形成されるものであって、この空間の内周側はアンビル２０の逃がし面２０ａにより覆われ、この空間の外周側はロックリング３８の円筒部３８ｄによって覆われ、この空間の前方側はロックリング３８の円環部３８ｃによって覆われ、この空間の後方側及び径方向の両端部は切り欠き部３５ｂ、３５ｄの壁部で覆われる。このように係合ピン３７ａ、３７ｂは切り欠き部３５ｂ、３５ｄを用いて画定される空間内に配置され、アンビル２０の回転に追従するように公転する。係合ピン３７ａ、３７ｂは、モータ４の停止時にアンビル２０とキャリア３３の相対位置がわずかながら径方向にずれると、アンビル２０とロックリング３８の相対回転を制限するロック機構として作用するが、このロック作用の詳細については後述する。
【００３６】
図５は図３のロックリング３８付近の拡大部分断面図である。キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）はハンマ２２の前側であって、打撃アーム２１と後端部がほぼ同じとなるように配置される。キャリア３３の先端部は、ロックリング３８の円環部３８ｃによって前端側が制限され、外周側が円筒部３８ｄによって保持され、内周側がアンビル２０の外周面によって保持される。アンビル２０の後端側中央付近には円柱形の嵌合穴２０ｂが形成され、その穴にはスピンドル２８の先端に形成された嵌合軸２８ａが収容される。このようにアンビル２０の後端とスピンドル２８の前端部が相対回転可能なように軸支されるため、剛性が高いインパクト機構１９を実現できる。ロックリング３８は、円筒形の基本形状（円筒部３８ｄ）の前側内側に円環部３８ｃが形成され、円筒部３８ｄの後方は外側に円環部３８ｅが形成され、この円環部３８ｅ付近はフランジ状の形状となっている。ロックリング３８はメインハウジング２に対して非回転部材（固定部材）であるが、係合ピン３７ａ、３７ｂ（図４参照）は、モータ４による駆動時にはアンビル２０と共に回転軸を中心に公転する。係合ピン３７ａ、３７ｂの軸方向先端部には、キャリア３３ａ、３３ｂのロックリング３８に対する摩擦抵抗が大きくならないように、軸方向先端形状を微小接触領域となるように凸部等を形成すると好ましい。
【００３７】
ロックリング３８の前方側には、ボールベアリング等の軸受２９ａが設けられる。軸受２９ａは出力軸１８を回転可能に保持するものであって、軸受２９ａの内周面が出力軸１８に接し、軸受２９ａの外周面はメインハウジング２の内壁部分に保持される。ロックリング３８の径方向外側には、２つのねじボス３０ａ、３０ｂが形成される。本実施例では軸方向に見て、ロックリング３８の配置される範囲内に、ねじボス３０ａ、３０ｂが完全に入る又は部分的に入るような位置関係とした。つまりロックリング３８の軸方向（前後方向）の長さを図中のＬとすると、ネジによる固定位置（ねじボス３０ａ、３０ｂ）が、軸方向に見てＬの範囲内に入る（重複する）ように軸方向にオーバーラップする位置とされる。この結果、左右に分割されるメインハウジング２によって挟持されるロックリング３８を精度良く保持することができ、メインハウジング２の寸法次第ではロックリング３８を強固に固定（タイトに固定）することもできるし、緩やかに固定（ルーズに固定）することもでき、任意の状態で固定できる。また、ロックリング３８の径方向外周は、ねじボス３０ａ、３０ｂを形成する上でもスペース的に有利である。
【００３８】
出力軸１８の先端内側には、先端工具を挿入するための軸方向に垂直な断面形状が六角形の装着穴１８ａが形成され、先端外周側には先端工具の装着部４０が設けられる。出力軸１８の側面には、ボール４３を移動可能に収容する貫通孔１８ｂが形成され、ボール４３が貫通孔１８ｂから内周側に抜け落ちることがないような形状が形成される。ボール４３の径方向外側は、スプリング４４によって付勢されたスリーブ４１にて保持される。スプリング４４の前方側はワッシャ４２により固定され、ワッシャ４２はＣリング４５によって軸方向に移動しないように保持される。先端工具を出力軸１８に装着又は取り外すときは、スリーブ４１を図５に示す定常位置からスプリング４４の付勢力に抗して軸方向前方に移動させることにより行うことができる。スリーブ４１を前方に移動させると、ボール４３の外周部がスリーブ４１の内周側に形成された周方向に連続する凸面との当接状態が解除され、ボール４３が径方向外側にわずかに移動可能となるので、先端工具の装着及び取り外しを抵抗なく行うことができる。
【００３９】
図６は図３のＡ−Ａ部の断面図である。本実施例ではロックリング３８をネジによってハウジングに直接固定する構造では無くて、メインハウジング２によってロックリング３８を挟持するようにして固定することに特徴がある。キャリア３３は円筒形の基本形状を有するが、本実施例では軸方向に平行な面にて分割したような形状、つまり矢印Ｃ、Ｄの付近に分割面が存在するようにしている。発明者らにおける開発初期段階では、キャリア３３ａと３３ｂを一体形成として、ロックリングをメインハウジングに対して直接固定する構造としていた。しかし、その構成でテストを行ったら動作時に不具合を起こす恐れが高いことがわかった。本実施例による特徴を説明する前に、この不具合の発生状況を図１１を用いて説明する。
【００４０】
図１１はロックリングをネジでハウジングに固定する場合の構造を示す断面図であり、（１）は図５のＡ−Ａ部に相当する部分の断面図であり、（２）はＢ−Ｂ部に相当する部分の断面図である。発明者らにおける開発初期段階の構成においては、キャリア２３３を一体形状、つまり図３で示したキャリア３３ａ、３３ｂを一体にした形状とし、ロックリング２３８を２本のねじ２３２ａ、２３２ｂによってハウジング２０２に固定するように構成した。ハウジング２０２は左側のハウジング２０２−１と右側のハウジング２０２−２によって２分割で構成される。ここではロックリング２３８には径方向外側に突出する２つの突起部２３８ａ、２３８ｂが形成され、これらには雌ネジ穴が形成される。２本のねじ２３２ａ、２３２ｂによって固定されるロックリング２３８は、ハウジング２０２−１と２０２−２を固定する固定部材としても機能する。（２）においては図３で示した例と同様にボールベアリング等の軸受２９ａが配置される。このような構成にて発明者らが動作実験を行ったところ次のような問題が生ずることが判明した。ロックリング２３８は２本のねじ２３２ａ、２３２ｂによって強固に固定されるのに対して、出力軸１８を保持する軸受２９ａはハウジング２０２の内壁によって保持される。このような構成において、加工精度や組み立て精度又はその他の何らかの問題からロックリング２３８の軸ずれが生ずると、キャリア２３３が偏心してしまう恐れがあり、この場合はロック機構がうまく働かない恐れが生ずる。例えば、キャリア２３３はアンビル２０に支持されており、キャリア２３３とロックリング２３８の間には隙間があるので、アンビル２０の精度がずれることでキャリア２３３もずれてしまう。
【００４１】
そこで本実施例では、図６に示すようにキャリア３３を分割して２つの部材（３３ａ、３３ｂ）からなるように構成すると共に、ロックリング３８がハウジング２−１、２−２に対してゆるめに保持されるように構成した。左側のハウジング２−１と右側のハウジング２−２の内側であって突出部３８ａ、３８ｂに対向する付近には、内側断面が四角形状の凹部５ａ、５ｂが形成される。この凹部５ａ、５ｂの内側形状は、突出部３８ａ、３８ｂの略四角形状とほぼ同じ形状とされるが、図６で示すようにこれらには所定の隙間を有するようにゆるめに保持される（図６では発明の理解のために、隙間を大きく図示している）。そして、左右のハウジング２−１、２−２は、２本のねじ３２ａ、３２ｂによって固定するので、ロックリング３８は左右のハウジング２−１、２−２によって挟持されるだけで、左右のハウジング２−１、２−２を固定するための部材としての機能を果たす必要が無い。この結果、軸受２９ａにて保持される出力軸１８に対してロックリング３８を正しく芯出しを行うことができる。また、キャリア３３も２つの部材（３３ａ、３３ｂ）からなるように構成したので、芯ずれが生じにくいためにアンビル２０や出力軸１８に対してキャリア３３ａ、３３ｂをスムーズに動作させることができるようになった。尚、本実施例では突出部３８ａ、３８ｂの外形形状を略四角柱状としたが、円柱状や多角形状としても良いしその他の任意の形状としても良い。その際には、凹部５ａ、５ｂの内側形状を突出部３８ａ、３８ｂに対応させることが重要であるが、所定の隙間を有するようにゆるめに形成することが重要である。
【００４２】
図７は、図４のキャリア３３（３３ａ、３３ｂ）の形状を示す斜視図である。キャリア３３は円筒形の基本形状を有するが，本実施例では軸方向に平行な面にて分割したような形状としている。キャリア３３を、打撃アーム２１が延びる方向と、出力軸１８の軸方向を含む仮想面上で２つの部品（３３ａ、３３ｂ）に分割し、分割したキャリア３３ａ、３３ｂを一組として一つのキャリア３３を構成するようにした。２つの部品（３３ａ、３３ｂ）は共に面対称（又は回転対称）の形状とすると、左右のどちら側にも使えるので、同一品を２個、対にして用いることにより製造コストを下げることが可能となる。
【００４３】
図８は、キャリア３３ａの単体形状を示す図であり、（１）は径方向外側から見た斜視図であり、（２）は径方向内側から見た斜視図である。キャリア３３ａは半円筒形の基本形状において、半円筒形の周方向ほぼ中央付近において係合ピン３７ａを収容するための切り欠き部３５ｂが形成される。周方向の２つのエッジ部分には、突起部３４ａがそれぞれ形成される。突起部３４ａは、切り欠き３５ａ、３５ｃ部分を切り離して径方向外側に突出するように折り曲げたような形状であって、この結果、突起部３４ａに隣接して切り欠き部３５ａ、３５ｃが形成されたような形状となる。切り欠き部３５ａ、３５ｃは打撃アーム２１を貫通させるスペースとなるものである。切り欠き部３５ａ、３５ｃには、ほぼ円形の穴３５ｅ、３５ｆが形成される。この穴３５ｅ、３５ｆは、突起部３４ａにかかる応力が、突起部３４ａの特定部分、すなわち切り欠き部３５ａ、３５ｃとの接続部分付近に集中することによるキャリア３３ａの破損を防止するものであって、穴３５ｅ、３５ｆを適度の曲率半径Ｒを有するＲ形状とすることにより突起部３４ａ、３４ｂから切り欠き部３５ａ、３５ｃへの遷移部分に係る応力をうまく分散させることができる。
【００４４】
図９はインパクト工具１の停止時に手締め作業を行う際の状態を示す図であって、図５のＡ−Ａ部に相当する断面図である。この図はキャリア部材（キャリア１３３）を一体品とした場合に起こりうる不具合について説明するものである。作業者がメインハウジング２を手で矢印１４０のように回すことにより係合ピン３７ａ、３７ｂが同じ方向に回り、その結果、係合ピン３７ａ、３７ｂと逃がし面２０ａとの接触位置が変わる。この結果、アンビル２０のロックリング１３８に対する回転が阻止され、ロック状態となる。このロック状態とするための原理を図１０を用いて説明する。
【００４５】
図１０は図５のＡ−Ａ断面位置におけるアンビル２０と係合ピン３７ａの位置関係を説明するための模式図である（形状やサイズは正確に図示していない）。モータ４によってハンマ２２が回転しているときには、ハンマ爪２３の打撃面２３ａが打撃アーム２１の被打撃面２１ａを押すような形でアンビル２０を回転させるため、アンビル２０と係合ピン３７ａは図１０（１）の位置関係（ロック解除位置）を保ちながら回転する。この状態では、係合ピン３７ａは逃がし面２０ａの上下方向（周方向）ほぼ中央に位置する、即ち、逃がし面２０ａの上下方向（周方向）幅を２ｃとすると、アンビル２０と係合ピン３７ａの接触点７２は上からｃ、下からｃの位置に位置する。この状況では回転中心７１から係合ピン３７ａ、３７ｂの外周面までの最遠距離はＲ１となる。Ｒ１は、（アンビル２０の半径−逃がし面２０ａの削り量＋係合ピン３７ａの直径）となる。本実施例においては、Ｒ１がロック部材たるロックリング１３８の円筒部３８ｄの内径よりも小さくなるように構成すれば、係合ピン３７ａはアンビル２０及びキャリア１３３の回転を制限することがない。尚、インパクト工具１自体を回転させて、ねじ等を締め付けるだけでなく、緩める場合であっても同様にアンビル２０の回転がロックされる。
【００４６】
図１０（２）においては、作業者がハウジング１０２−１、１０２−２を手で回すことのよってアンビル２０がロックリング１３８に対して相対回転すると、係合ピン３７ａは相対的に矢印７４の方向に移動したことと同じ位置関係（ロック位置）になる。その結果、係合ピン３７ａと逃がし面２０ａの接触する位置が、図１０（１）の接触点７２から図１０（２）の接触点７５に移動する。この結果、アンビル２０の回転中心７１から係合ピン３７ａの外周面への最遠距離が、（１）のＲ１からＲ２に変化する。このＲ２は図から理解できるように、Ｒ１＜Ｒ２の位置関係になるため、ロックリング１３８の内径Ｒｃを、Ｒ１＜Ｒｃ＜Ｒ２の関係になるようにそのサイズを設定すると、（２）のような係合ピン３７ａの相対位置関係の変化によって、係合ピン３７ａがロックリング１３８とアンビル２０の逃がし面２０ａの端部間に食い込み、ロックリング１３８とアンビル２０が一体になることにより出力軸１８のロック機構として動作する。つまり、作業者が、非稼働時のインパクト工具１自体を回転させるとアンビル２０の回転がロックされたままとなるため、有効に手締め作業が行えることになる。
【００４７】
再び図９に戻る。図９の例ではロックリング１３８とハウジング１０２−１、１０２−２との接続状態を、タイトに固定（がっちりとがたつき無く固定）している。つまり、ハウジング１０２−１、１０２−２の内壁に形成される凹部１０５ａ、１０５ｂはキャリア１３３の凸部１３８ａ、１３８ｂと強固に嵌合した状態で固定されている。この場合は、キャリア１３３の回転中心とアンビル２０の回転中心の芯ずれが生ずる恐れがあり、その芯ずれが大きいと図９に図示したように、矢印Ｅで示す部分のように一方の逃がし面２０ａにて係合ピン３７ａが離れてしまうことが起こり得る。この場合は他方の逃がし面２０ａにて接触する係合ピン３７ｂだけによるロックとなり、係合ピン３７ｂ側に通常の２倍の力がかかってしまう。そこで本実施例では、ハウジングの内壁に形成される凹部と、キャリアに形成された凸部を強固に固定するので無く、図６に示すようにルーズに固定（ゆるめに固定しわずかながたつきを許容）するようにした。ロックリング３８をメインハウジング２に対してルーズに固定することで、片方の係合部材（係合ピン３７ａ又は係合ピン３７ｂ）だけが先にロックするとその係合部材がロックリング３８を外側に押しのけることで他方の係合部材（３７ｂ又は３７ａ）とロックリング３８とが接近し、両方の係合部材（３７ａ及び３７ｂ）がロックするようになる。つまり、ロックリング３８の軸心が出力軸１８の軸心に一致するよう自動的にロックリング３８が移動するので、いわば自動調心効果が得られるようになった。この結果、キャリア３３の軸ずれや、出力軸１８とロックリング３８とのわずかながらの芯ずれが生じたとしてもその影響が係合ピン３７ａ、３７ｂ側に伝わらないため、回転不良、ロック不良を効果的に防止することができる。
【００４８】
以上説明したように本実施例では、モータ４を停止させて、インパクト工具１自体を回転させる手締め作業を行うと、ロックリング３８の作用によってアンビル２０がロックリング３８に対して回転不能なようにロックされ、出力軸ロック機能が実現できるので、インパクト締め付けを行う動力工具であっても容易に手締め作業を行うことができる。しかも、駆動源を用いた締め付け作業から手締め作業へ移行させる時に、作業者による操作レバーを操作する等の特別の操作は一切不要であって、単にインパクト工具１自体を回転させるだけで良いので、使い勝手のきわめてよい動力工具を実現できる。さらに、手締め作業が終わった後に次のねじを締め付ける際には、トリガ６を引いてモータ４を回転させるだけで良いので、出力軸ロックを利用した手締め作業とモータ４による締め付け作業の切り替えを意図する必要がなく、大変使いやすい動力工具を実現できる。
【実施例２】
【００４９】
次に、図１２及び図１３を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図１２は本発明に係るロック機構をドライバドリル３０１に適用した例を示す図である。図１２は本発明の第２の実施例に係る電動工具（ドライバドリル３０１）の先端部分の縦断面図である。ドライバドリル３０１はモータ３０４を有し、モータ３０４を内部に収納するメインハウジング３０２と、モータ３０４の回転を所定の減速比で減速する減速機構部３１０と、減速機構部３１０の前方に設けられるクラッチ機構部３２０と、クラッチ機構部３２０の前方側まで延びる出力軸３３１を含んで構成される。出力軸３３１の先端側には先端工具を取り付けるための装着部３４０が設けられ、その内側部分には断面が六角形の六角穴３３１ａが形成される。モータ３０４は第１の実施例で用いられたモータ４と同一のものを用いることができ、モータ３０４より後方側の構造は第１の実施例の構造と同一に形成できる。
【００５０】
減速機構部３１０は、モータ３０４の回転を遊星歯車機構により入力を所定の比率で多段階減速してクラッチ機構部３２０に伝達するもので、例えば３段式の遊星歯車を用いた構成である。モータ３０４の回転軸３０４ａには第１ピニオンをたる第１遊星キャリア３１３が取り付けられ、第１遊星キャリア３１３により第１遊星歯車３１２が回転する。第１遊星キャリア３１３の外周側では第２遊星歯車３１４が回転する。第２遊星歯車３１４は第２遊星キャリア３１５により保持される。第２遊星キャリア３１５の周囲を第３遊星歯車３１６が回転する。第３遊星歯車３１６は、前方に配置される出力軸３３１の後方の嵌合軸に接続される第３遊星キャリア３１７に接続される。ここで出力軸３３１と第３遊星キャリア３１７の嵌合部付近には、それらと同軸上に略円筒形状のソケット３３３と後述する複数の略円柱状のピン（係合部材）３３７が配置される。このように、減速機構部３１０は３段式の遊星歯車減速機構を用いたので、モータ３０４の出力が比較的に小さくても、出力軸３３１に十分な締め付けトルクを伝達することができる。また、減速機構部３１０には、高速／低速の切り替え機構が設けられ、その操作レバー３０８によってリングギヤ３１８を前後に移動させて減速比を変更できる。
【００５１】
減速機構部３１０の前方には、先端工具に一定の負荷トルクが加わると減速機構部３１０と出力軸３３１の回転伝達を解除するクラッチ機構部３２０が設けられる。クラッチ機構部３２０は、ギヤケース３２５の一部と、ギヤケース３２５の前方側外周部に設けられる押さえダイヤルナット３２２と、スプリング３２３と、スプリング３２３によって付勢されるクラッチリング３２１と、クラッチリング３２１からギヤケース３２５の貫通穴を介して後方に延びるピン３２６と、ピン３２６の後方側に設けられるボール３２８と、リングギヤ３１９の前方側に設けられた図示しない凹部（クラッチ爪）と、減速機構部３１０と出力軸３３１の回転伝達が解除される際の負荷トルクの大きさを調整するためのダイヤル３２４を含んで構成される。ダイヤル３２４は内部に軸方向に延びる数本のキー（突起）を有し、そのキーがダイヤルナット３２２の周方向数カ所に形成された溝に嵌合することにより、ダイヤルナット３２２を回転させることができる。ダイヤル３２４はプラスチック等の樹脂にて製造できる。
【００５２】
ギヤケース３２５の前半側の外周部にはねじ山（雄ねじ）が形成され、ギヤケース３２５の外周側に、ねじ部と嵌合するねじ山を内周側に有する円筒状のダイヤルナット３２２が取り付けられる。ダイヤルナット３２２の前端の径方向突出部とクラッチリング３２１の間には、コイル式のスプリング３２３が形成される。ネジ締めが進んで出力軸３３１への負荷が、固定ギヤであるリングギヤ３１８の固定を押さえるスプリング３２３の押圧力を超えると、リングギヤ３１８の前方側に形成される図示しない図示しない凹部（クラッチ爪）がボール３２８及びクラッチリング３２１を前方へ押し出すことにより、リングギヤ３１８の固定状態が解除されてリングギヤ３１８が回転する。このリングギヤ３１８が回転するとモータ３０４からの回転力が出力軸３３１に伝達しない状態となり、クラッチ機構部３２０が作動した状態となる。
【００５３】
クラッチ機構部３２０が作動して減速機構部３１０と出力軸３３１の回転伝達が解除される際の負荷トルクの大きさは、ダイヤル３２４を回転させることによって調節可能である。尚、図１２においては構成の理解の容易さのために、ダイヤルナット３２２は回転中心軸の上側（３２２Ａ）と下側（３２２Ｂ）の断面位置を、意図的に分けて記載した（実際にはダイヤルナット３２２は上側と下側が連続した円筒形の部材である）。図１２では、上側（３２２Ａ）はダイヤルナット３２２を最大限に緩めてクラッチ機構が作動する（回転伝達が解除される）際の負荷トルクが最小となる状態時の断面であり、下側（３２２Ｂ）はダイヤルナット３２２を最大限に締める回転伝達が解除されない状態（クラッチ動作ＯＦＦ）の状態時の断面である。
【００５４】
図１３は図１２のＧ−Ｇ部の断面図である。モータ３０４により発生される回転駆動力は、減速機構部３１０を介して第３遊星キャリア３１７に伝達される。第３遊星キャリア３１７を同期回転させることにより、第３遊星キャリア３１７の内周側であって、出力軸３３１の後端部分の外周側に配置されたソケット３３３を回転させる。出力軸３３１の後端には断面が正方形の嵌合軸（図示せず）が形成されており、ソケット３３３に形成した正方形の穴がその嵌合軸に嵌められる。そしてソケット３３３の後方において出力軸３３１にトメワを嵌めることでソケット３３３が後方にずれないように保持される。ソケット３３３が回転すると第３遊星キャリア３１７と出力軸３３１の間は、ソケット３３３に複数設けられた凸部３３３ｂと、正回転方向時に後方側になるように配置されたピン（第２の係合部材）３３７ｂを介して出力軸３３１を同期回転させることにより、チャックなどの先端工具へ動力を伝達させる。この際、回転方向に見て凸部３３３ｂの前方側に配置される第１の係合部材たるピン３３７ａは、凸部３３３ｂに押されながら回転する。ソケット３３３の凸部３３３ｂの周方向前後は、逃がし面３３３ａが形成されており、逃がし面３３３ａからロックリング３３８の内周面（均一な円筒形状）との距離が最大となっている。ピン３３７ａとピン３３７ｂが共に凸部３３３ｂの両側に接しながら回転する場合は、ピン３３７ａ、３３７ｂは逃がし面３３３ａの中央に位置するために出力軸３３１とロックリング３３８との相対回転を妨げない。
【００５５】
モータ４が停止した後に、作業者が手締めを行うべく手で先端工具に対してメインハウジング３０２を矢印３５０の方向に回転させると、先端工具側からの回転力によってソケット３３３が矢印３５０とは反対方向に相対移動する。この際、凸部３３３ｂに対して回転方向前側のピン３３７ａは移動しないが、後方側のピン３３７ｂは凸部３３３ｂに押されながら移動するため、逃がし面３３３ａの中央に位置したままとなる。この結果、凸部３３３ｂに対する前方側のピン３３７ａの設置位置が変わることになり、図１０にて説明したものと同じ原理により、周方向に３本ある前方側のピン３３７ａがロックリング３３８とソケット３３３との間（隙間の間隔がピン３３７ａの外径よりも小さい）に挟まれることになり、ピン３３７とロックリング３３８の内径間に作用する摩擦力によりロックリング３３８と出力軸３３１がロック状態となる。第２の実施例においては、ロックリング３３８には径方向外側に突出する４つの突出部３３８ｂが形成され、突出部３３８ｂはギヤケース３２５の内周側に形成される凹部３２５ｂに保持される。この際、突出部３３８ｂは凹部３２５ｂにしっかりと固定されるのでは無く、矢印Ｈ、Ｉに図示するように径方向及び／又は周方向にわずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させるように構成した。このようにわずかながらの隙間を設けることにより、ロックリング３３８をソケット３３３（出力軸３３１）又は第３遊星キャリア３１７に対して正しく芯出しを行うことができ、スムーズに動作させることができる。尚、図１３では矢印Ｈ、Ｉは下側の凹部３２５ｂだけにしか示していないが、上側部分においても同様にわずかな隙間を有するように緩やかに嵌合させる。また、図１３では発明の理解のために矢印Ｈ、Ｉで示す隙間を大きめに図示したが、実際の製品においては図１１で説明した従来の構造での芯ずれ問題を解消できる程度の最小限の隙間を設ければ十分である。
【００５６】
このように出力軸とモータ側の動力伝達部材（第３遊星キャリア３１７）とのロック機構を構成するロックリング３３８と工具側固定部分（メインハウジング３０２又はギヤケース３２５）との固定方法を改良したために、モータによる駆動時にその回転を阻害せず、しかも、手締め時にはスムーズに動作し、耐久性の高い動力工具を実現できる。
【００５７】
以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上記の実施例では動力工具の例として電気モータを動力源とした折り曲げタイプの電動工具を用いて説明したが、折り曲げ機構を有しない動力工具においても同様に適用できる。また、上述の実施例ではメカニカル方式の打撃機構を有するインパクト工具とドライバドリルの例を用いて説明したが、オイルパルス式のインパクト工具や、電子パルス方式のインパクト工具、その他の締め付け工具にも同様に本発明を適用できる。さらに、グラインダや丸のこ等の動力工具においても、先端工具を固定するナットを緩める際に出力軸が回ってしまわないようロックさせておくロック機構として、本願発明の構成を適用するように構成すれば、ハウジングを手で抑えるだけで出力軸をロックすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  インパクト工具                      ２  メインハウジング
３  ハンドルハウジング                  ３ａ  開口部
４  モータ                              ４ａ  回転軸
５ａ、５ｂ  凹部                        ６  トリガ
６ａ  腹部                              ７  トリガスイッチ
８  正逆切替レバー                      ９  回動軸
１０  揺動軸                            １１  弾性体
１１ａ  加工                            １２  突出部
１３ａ  弾性体                          １４  減速機構
１５  太陽歯車                          １６  遊星歯車
１７  内歯車                            １８  出力軸
１８ａ  装着穴                          １８ｂ  貫通孔
１９  インパクト機構                    ２０  アンビル
２０ａ  逃がし面                        ２０ｂ  嵌合穴
２１  打撃アーム（第２の突起部）        ２１ａ  被打撃面
２１ｂ  被打撃面                        ２２  ハンマ
２３  ハンマ爪（第１の突起部）          ２３ａ、２３ｂ  打撃面（第１の打撃面）
２３ｃ、２３ｄ  打撃面（第２の打撃面）  ２４  ハンマカム溝
２５  スチールボール                    ２６  カム溝
２７  スプリング                        ２８  スピンドル
２８ａ  嵌合軸                          ２９ａ、２９ｂ  軸受
３０ａ〜３０ｄ  ねじボス                ３１ａ、３１ｂ  ねじボス
３２ａ、３２ｂ  ねじ                    ３３、３３ａ、３３ｂ  キャリア
３４ａ、３４ｂ  突起部（第３の突起部）  ３５ａ〜３５ｄ  切り欠き部
３５ｅ  穴                              ３７、３７ａ、３７ｂ  係合ピン
３８  ロックリング                      ３８ａ、３８ｂ  突出部
３８ｃ  円環部                          ３８ｄ  円筒部
３８ｅ  円環部                          ４０  装着部
４１  スリーブ                          ４２  ワッシャ
４３  ボール                            ４４  スプリング
４５  リング                            ４６  カバー
４７  ＬＥＤ                            ４８  フック穴
５０  電池パック                        ５１  ラッチ部
５２  端子                              ５３  ターミナル
５４  基板                              ７１  回転中心
７２  接触点（ロック解除位置）          ７５  接触点（ロック位置）
１０２  ハウジング                      １０５ａ、１０５ｂ  凹部
１３３  キャリア                        １３８  ロックリング
１３８ａ、１３８ｂ  突起部（凸部）      ２０２  ハウジング
２３２ａ、２３２ｂ  ねじ                ２３３  キャリア
２３８  ロックリング                    ２３８ａ、２３８ｂ  突起部
３０１  ドライバドリル                  ３０２  メインハウジング
３０４  モータ                          ３０４ａ  回転軸
３０８  操作レバー                      ３１０  減速機構部
３１２  第１遊星歯車                    ３１３  第１遊星キャリア
３１４  第２遊星歯車                    ３１５  第２遊星キャリア
３１６  第３遊星歯車                    ３１７  第３遊星キャリア
３１８、３１９  リングギヤ              ３２０  クラッチ機構部
３２１  クラッチリング                  ３２２  ダイヤルナット
３２３  スプリング                      ３２４  ダイヤル
３２５  ギヤケース                      ３２５ｂ  凹部
３２６  ピン                            ３２８  ボール
３３１  出力軸                          ３３１ａ  六角穴
３３３  ソケット                        ３３３ａ  逃がし面
３３３ｂ  凸部                          ３３７  ピン（係合部材）
３３７ａ  （前方側の）ピン              ３３７ｂ  （後方側の）ピン
３３８  ロックリング                    ３３８ｂ  突出部
３４０  装着部
【図１】
2014176920.tif 000003
【図２】
2014176920.tif 000004
【図３】
2014176920.tif 000005
【図４】
2014176920.tif 000006
【図５】
2014176920.tif 000007
【図６】
2014176920.tif 000008
【図７】
2014176920.tif 000009
【図８】
2014176920.tif 000010
【図９】
2014176920.tif 000011
【図１０】
2014176920.tif 000012
【図１１】
2014176920.tif 000013
【図１２】
2014176920.tif 000014
【図１３】
2014176920.tif 000015