(57)【要約】      （修正有）【課題】動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーを提供する。【解決手段】自動ドライバー内に１つ以上の単独ないしは複合式の動的軸受が採用され、且つ動的軸受は厚さが制限されない少なくとも１層の平面ワッシャーａ、及びボールを包囲させて高低を有する段差が構成される少なくとも２つ以上の数量が限定されない支点ｂを備え、これにより、受ける負荷力毎に所定の変形量δに達し、且つ変形量から全てのトルク（大トルク、中トルク、小トルク等の異なるトルクを含む）の範囲の負荷力を計算し、各トルクの範囲及び摩擦力の作用により発生する誤差値を精密に算出すると共に排除する。また、ねじの与圧（Ｐｒｅｌｏａｄ）トルクにより引張力（Ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｓｓ）を発生させ、歯車の隙間が最小にし、且つ張力（Ｔｅｎｓｉｏｎ）の損失も減少する。また、全体的な剛性（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を増強させ、トルクドライバー或いはトルクエルボ用の歯車の強度をさらに高めて、小さな空間でも大きなトルクを達成させる。【選択図】図２ａ
0003199929.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動ドライバーに少なくとも１組以上の動的軸受が内設され、且つ前記動的軸受は厚さが制限されない少なくとも１層の平面ワッシャー、及びボールを包囲させて高低を有する段差が構成される少なくとも２つ以上の数量が限定されない支点を備え、これにより、受力した際に支点の転位が分散されるため、摩擦力により発生したトルクの誤差値を削除させ、全てのトルクの範囲で最適なトルクの精度を獲得することを特徴とする動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項２】
動的軸受の高低の段差のある支点とは、何れか１つの支点が他の支点の高さに対して所定の変形量を有することを指すことを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項３】
動的軸受の高低の段差のある支点は、直径の大きさが異なるボールにより達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項４】
動的軸受の高低の段差のある支点は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して弧度の深度が異なる軌道が設置されることで達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項５】
高低の段差のある支点は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して異なる回転半径の軌道が設置されることで達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項６】
動的軸受の高低の段差のある支点は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して異なる回転半径の軌道が設置されるもの、及び直径の大きさが異なるボールが設置されることで達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項７】
動的軸受の高低の段差のある支点は、ボールが包囲される内縁にボールの直径より小さい支持リング調整回転リングが設置されることで達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項８】
動的軸受の高低の段差のある支点は、ボールが包囲される外縁に支持台調整回転リングが設置されることで達成されることを特徴とする、請求項１に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項９】
所定の変形量は、動的軸受の半径方向の変形量及び軸方向の変形量を含むことを特徴とする、請求項２に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【請求項１０】
軸方向の変形量は予防のための予防ロック構造をさらに備え、動的軸受の軸に穿設されてねじ或いはナットによる螺合方式により２つの動的軸受を結合させることを特徴とする、請求項９に記載の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動ドライバー（電動式及びエアー式を含む）の誤差は、多く場合は最大引張力（Tensile stress）及び圧縮応力（compressive stress）の合計及び最大摩擦力の合計から最小引張力及び圧縮応力を減算し、回転を経た後にいわゆるトルクの誤差値が発生し、トルク精度と俗称される。
【０００３】
一般的な電気動ドライバーは、トルクの精度に関しては、大中小のトルクの中からトルクの誤差値を選択する。一般的には最大トルクの誤差値を選択するのが普通であるが、但し中、低のトルクの精度の誤差値が大きくなり、特に低トルクの硬性の場合に誤差が最大になる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的な操作者が中或いは低トルクの工具を使用する場合、最大トルクを使用することは少なく、これを最大誤差値とすると、最大トルクは工具の寿命を縮めるため、こうした設計は実際の使用状況にそぐわない。実際の誤差値がカタログスペック上の誤差値より大きくなることが往々にあり、飛行機、自動車或いは他の物品の螺合用ねじにも使用され、ねじ山が潰れて、しっかり螺合されない状況が発生し、事故が起こることがある。
【０００５】
そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。
【０００６】
本考案は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本考案の目的は、動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーを提供する。換言すれば、自動ドライバー内に分散して装設される１つ以上の単独或いは複合式の動的軸受により、自動ドライバーの動作中に、内部構造のクラッチ等が受力すると段差のある支点が分散して転位することで、摩擦力が生むトルクの誤差値を削除させ、全てのトルク（即ち、異なるトルク値）の範囲で均しく最適なトルクの精度を提供する。
【０００７】
本考案の他の目的は、動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーを提供し、即ち、ねじ或いはナットの与圧（Preload）トルクを利用して引張力（Tensile stress）を発生させ、歯車の隙間を最小にし、張力（Tension）の損失を減少させる。また、全体の剛性（Stiffness）を増強させ、トルクエルボ用の歯車の強度をさらに高める。小さな空間でも大きなトルクを達成させ、トルクエルボのサイズを小さくし、螺合用ねじを用いて小さな空間を螺合可能になり、これは一般的なトルクエルボの自動ドライバーでは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーは、自動ドライバー内には少なくとも１組以上の動的軸受が分布されて設置される。前記動的軸受は、厚さが制限されない少なくとも１層の平面ワッシャー、及びボールを包囲させて高低を有する段差が構成される少なくとも２つ以上の数量が限定されない支点を備える。前記動的軸受は複合式設計の軸受が採用され、これは１つ以上の平面軸受であり、各負荷力（例えば、総負荷張力、総負荷圧力）の力を計算し、材料の変形量δを獲得し、材料の変形量から大中小全てのトルクの範囲の負荷力（例えば、総負荷張力、総負荷圧力）を計算する。小トルクの場合は小トルクの摩擦力の誤差値を有し、中トルクでは中トルクの摩擦力の誤差値を有し、大トルクでは大トルクの摩擦力の誤差値を有する。その後全てのトルクの誤差値を排除し、トルク値の出力がより精確になる。
【０００９】
上述の動的軸受内の高低の段差のある支点構造は、直径の大きさが異なるボールにより達成される。
【００１０】
上述の動的軸受内の高低の段差のある支点構造は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して弧度の深度が異なる軌道が設置されることで達成される。
【００１１】
上述の動的軸受内の高低の段差のある支点構造は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して異なる回転半径の軌道が設置されることで達成される。
【００１２】
上述の動的軸受内の高低の段差のある支点構造は、平面ワッシャーがボールの接触面に対して異なる回転半径の軌道が設置されるもの、及び直径の大きさが異なるボールが設置されることで達成される。
【００１３】
上述の動的軸受内の高低の段差のある支点構造は、ボールが包囲される内縁にボールの直径より小さい支持リング調整回転リングが設置されることで達成される。
【００１４】
上述の動的軸受の高低の段差のある支点、ボールが包囲される外縁に支持台調整回転リングが設置されることで達成される。
【００１５】
上述の動的軸受の所定の変形量は、半径方向の変形量及び軸方向の変形量を含む。
【００１６】
上述の動的軸受は、軸方向の変形に対抗するために予防螺合構造をさらに備え、動的軸受の軸に穿設されてねじ或いはナットによる螺合方式により２つの軸受を結合させる。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によれば、固定の摩擦力が変動式の摩擦力に改変され、異なるトルクの状態で異なる摩擦係数を使用して対抗し、自動ドライバー工具のトルクの精度をより精確にする。長所は以下の通りである。１、トルクの誤差値が小さくなり、トルクの誤差値ＣＭＫが約小数点前の１か２単位増加し、その値が大きければ大きいほど良い。２、自動ドライバーに対する温度の影響が小さくなる。摩擦力が低減するため、温度及び力の大きさが自動ドライバーに与える影響が小さくなり、自動ドライバーが高速回転して高循環の使用でも、高過ぎる誤差値が発生しない。３、潤滑効果が優れ、自動ドライバーの耐用年数が延びる。４、自動ドライバーが硬性トルク及び軟性トルクで螺合される場合に、誤差値が小さくなる。５、摩擦力が小さくなるため、自動ドライバーが低温或いは高温の作業環境でも須らく動作する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の関連する摩擦力に用いられる原理を示す線形グラフである。
【図２ａ】本考案の軸受応力（小トルク）に用いられる原理を示す概念図である。
【図２ｂ】普通の平面軸受応力を示す概念図（一）である。
【図２ｃ】図２ａに示す原理に従ってなる動的軸受を示す概念図（一）である。
【図３ａ】本考案の軸受応力（中トルク）に用いられる原理を示す概念図である。
【図３ｂ】普通の平面軸受応力を示す概念図（二）である。
【図３ｃ】図３ａに示す原理に従ってなる動的軸受を示す概念図（二）である。
【図４ａ】本考案の軸受応力（大トルク）に用いられる原理を示す概念図である。
【図４ｂ】普通の平面軸受応力を示す概念図（三）である。
【図４ｃ】図３ａに示す原理に従ってなる動的軸受を示す概念図（三）である。
【図５】図４ａに示す動的軸受に従ってなる一部構造を示す概念図である。
【図６】本考案の動的軸受及び普通の平面軸受が使用されるボ−ルの差異の概念図である。
【図７ａ】本考案の動的軸受のボ−ル配置を示す概念図（一）である。
【図７ｂ】本考案の動的軸受のボ−ル配置を示す概念図（二）である。
【図７ｃ】本考案の動的軸受のボ−ル配置を示す概念図（三）である。
【図８ａ】本考案に用いられるヘルツ接触原理を示す概念図である。
【図８ｂ】図８ａに示す原理に従ってなるクラッチ応力を示す概念図（一）である。
【図９】本考案に用いられる直立式自動ドライバー構造を示す概念図である。
【図１０】本考案に用いられるエルボ式自動ドライバー構造を示す概念図である。
【図１１】本考案の自動ドライバーに用いられる応力原理を示す概念図（二）である。
【図１２】本考案の自動ドライバーに用いられる応力原理を示す概念図（三）である。
【図１３ａ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（一）である。
【図１３ｂ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（二）である。
【図１３ｃ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（三）である。
【図１３ｄ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（四）である。
【図１３ｅ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（五）である。
【図１３ｆ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（六）である。
【図１３ｇ】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（七）である。
【図１４】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（八）である。
【図１５】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（九）である。
【図１６】本考案の動的軸受の変形構造を示す概念図（十）である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。
【００２０】
本考案の動的負荷精度を調整可能な自動ドライバーは、主に自動ドライバーに少なくとも１組以上の動的軸受が内設される。まず、本考案の設計の基盤となる原理について、図１を参照して論述する。摩擦力の大きさ（μmin及びμmax）は、トルクの精度に影響する。図面から分かるように、総誤差値及び摩擦力の高低は密接な関係にあり、精確なトルクを得るには、摩擦力の誤差を減らす必要がある。ここから分かるのは、変動式摩擦力μを製作することが非常に重要であり、これこそが本考案の重点である。異なるトルクでは異なる引張圧縮応力を有するため、最大螺合力Ｆｖｍａｘ及び最小螺合力Ｆｖｍｉｎ（主にバネ力及びクラッチからくる強弱の力量）の範囲で、最適な摩擦係数を獲得し、最適なトルクの精度（即ち、最低限度のトルクTll及び最高限度のトルクTulの間）を獲得する。
【００２１】
前述の理論に基づいて、本考案の動的軸受の構造設計では図２ｃに図示するのもを採用する。厚さが制限されない少なくとも１層の平面ワッシャーａ、及びボールを包囲させて段差が構成される少なくとも２つ以上の数量が限定されない支点ｂを備え、前記段差を有する支点ｂとは何れか１つの支点が他の支点の高さに対して所定の変形量を有することを指す。
【００２２】
図２乃至図４は実施形態を列挙し、受力の原理を比較して一般的な平面軸受と本考案の動的軸受の構造の差異を説明する。図２ａは軸受を有してトルクバネの静的耐力Ｆ（小トルク）を受ける基本的な受力の原理の概念図である。前記軸受の基礎構造は、厚さTを有する平面ワッシャーａ及び支点ｂを備える。なお、δは変形量を表し、前記Ｆはトルクバネの作用力を表し、△は支点ｂを表すと共に支点一ｆ１及び支点二ｆ２に区分される。平面ワッシャーａ及び支点ｂがトルクバネの静的耐力Ｆ（小トルク）を受けて作用すると、前記静的耐力Ｆが前記平面ワッシャーａに対して発生させる作用力が軽微であり、且つ小幅の変形量しか生まない為（トルクバネが圧縮されていないため）、２つの支点一ｆ１の受力は同様に小幅になり、前記平面ワッシャーａが支点一ｆ１に接触されて支持されるのみで、支点二ｆ２には接触されない。
【００２３】
図２ｂは一般的なよくある自動ドライバー内に採用される平面軸受であり、その構造は、平面ワッシャーａ及び支点ｂを備える。一般的な使用で発生する摩擦力は小さいため、設計上多くの支点ｂ（即ちボール）を使用する必要はなく、支点一（即ちボール一）ｆ１のみで支持するだけで十分である。総摩擦力が小さく（使用されるボールが少ないために総摩擦力が小さくなる）、トルクバネの静的耐力Ｆ（小トルク）を受けて使用されてもトルクの精度に何の問題も発生せず、且つ耐用年数にも影響はない。
【００２４】
図２ｃは本考案の好ましい実施形態に係る動的軸受の基礎構造を図示し、図２ａと同じ原理の設計を採用する。平面ワッシャーａ及び支点ｂを備え、且つ前記支点ｂは段差を有して設置されるボール一ｆ１及びボール二ｆ２の構造をさらに備える。前記動的軸受が自動ドライバー内に用いられる場合、トルクバネの静的耐力Ｆ（小トルク）を受けて作用しても、高い精度のトルク及び長い耐用年数を得られる。平面ワッシャーａの上方のボール（ｆ１）は実際の需要に応じて設置させ、前記トルクバネの静的耐力Ｆを低減させる作用を有する。
【００２５】
次に、図３ａは軸受がトルクバネの動的耐力Ｆ（中トルク）を受ける基本的な受力の原理の概念図である。この設計により、平面ワッシャーａ及び支点ｂが前記動的耐力Ｆ（中トルク）を受けて作用すると、平面ワッシャーａに対して中程度の変形量を発生させる。支点ｂの支点一（ｆ１）の受力も中程度になり、同時に前記平面ワッシャーａが変形することで支点ｂの支点二（ｆ２）に接触される。
【００２６】
図３ｂは一般的な平面軸受の構造図である。平面ワッシャーａ及び支点ｂを備え、前記軸受がトルクバネの動的耐力Ｆ（中トルク）を受けて作用すると、前記支点一（即ちボール一）（ｆ１）の接触面が前述の静的耐力Ｆ（小トルク）を受けた場合よりも増加し、総摩擦力も増加するため、誤差値が発生する。
【００２７】
図３ｃは本考案の動的軸受の基礎構造図であり、且つ図３ａと同じ原理の設計を採用する。構造は、平面ワッシャーａ、及び高低の段差を有して設置される支点ｂを備え、前記支点ｂはボール一ｆ１及びボール二ｆ２に区分される。これにより前記動的軸受が自動ドライバー内に装設されて平面軸受より低くなり、トルクバネの動的耐力Ｆ（中トルク）を受けて作用すると、前記受力点がボール一ｆ１からボール二ｆ２に転位し、ボールの摩擦力により発生する誤差を排除させて、高精度のトルクを獲得する。
【００２８】
図４ａは１つ以上の軸受の重層構造がトルクバネの高トルクＦ（大トルク）を受ける基本的な受力の原理の概念図である。前記構造は、一層以上の平面ワッシャーａ、ｃ、ｅ、及び複数の支点ｂ、ｄ、ｆを少なくとも備え、これらが交互に重層される。この受力の原理図によれば、多層式軸受がトルクバネの動的耐力Ｆ（大トルク）を受けて作用するには、少なくとも二層の平面ワッシャーａ、ｃ、或いは二層以上の平面ワッシャーａ、ｃ、ｅの重層構造、及びさらに多くの支点一ｆ１〜支点六f６が分層して支点となって分散して支持させる必要があり、これにより最上層のボールｆ１が直接受力して破裂することがなくなる。この設計の最終結果は、どの程度受力（大、中、小トルクを含む）して作用しても、各階段の異なる力により発生する摩擦力の誤差を均しく排除させて精確なトルクを達成させる。
【００２９】
しかしながら、図４ｂに示す一般的な平面軸受構造は、平面ワッシャーａ及び支点ｂを備え、トルクバネの動的耐力Ｆ（大トルク）を受けて作用すると、平面ワッシャーａの変形量が増大し、ボールｆ１の接触面も増大して、総摩擦力が増大し、誤差値も相対的に大きくなる。
【００３０】
さらに、図４ｃは本考案に係る動的軸受の基礎構造であり、且つ図４ａと同じ原理の設計を採用する。このため、本考案に係る動的軸受が多層の平面ワッシャーａ、ｃ、ｅに高低の段差を有する多層の支点ｂ、ｄ、ｆを組み合わせる。即ち、ボール一ｆ１〜ボール六f６を備え、前記動的軸受が自動ドライバー内に実際に使用される場合、トルクバネの動的耐力Ｆ（大トルク）を受けて作用すると、各層の受力が分層に転位し、且つ摩擦力を排除して、高精度のトルクを獲得する。
【００３１】
上述の多層式の動的軸受構造は、図面に示す一層毎に交互に重層されて固定される重層型式のみに制限されず、実際の実施では需要に合わせて自動ドライバーに複数の単独或いは重層の動的軸受を内設させて本来の固定軸受型式を代替させ、前記自動ドライバー内に分布される単層或いは多層の複数の動的軸受を形成させてもよい。これにより、前記の全ての動的軸受が提供する受力の転位分散作用により、摩擦力の誤差を排除して高いトルクの精度を達成させる。
【００３２】
また、図４及び図５に示すように、図４ａに示す受力の原理に基づくと、トルクバネの動Ｆ（大トルク）を受けて作用すると、前記重層の軸受構造中の支点四f４が同時に剪断力を発生させる。図４ｃに示すように、本考案に係る動的軸受も同様に平面ワッシャーｃの下に支点ｄを複数のボールf４の型式で設計し、これにより、Ｆｍａｘ（Ｆ１）が分散して２つの分力（即ち、Ｆ２及びＦ３）を受力する形態となり、総圧下力を減少させ、反作用力をさらに減少させ、最適なトルクの精度を達成させる。
【００３３】
本考案は上述の説明からわかるように、動的軸受の支点（即ち、ボール）の数量及び少なくとも１つの平面ワッシャーの異なる厚さ（t１〜t３）の変化量を利用して、総摩擦力及びトルク（作用力）の大きさが決定され、動的軸受が大、中、小トルクのどれを受けて作用しても最適なトルクの精度を均しく得られる。
【００３４】
図６は一般的な平面軸受及び本考案に係る動的軸受の構造の差異を示し、前記図面に示す基本理論に基づいて、平面ワッシャーａ及び支点ｂ（即ち、ボール）が静的状態で、異なる負荷の総摩擦力トルク（３０％、５０％、８０％、１００％）を受け、さらに公式Ｔ＝ｆμ×ｒを使用して得られた以下の結果について説明する。摩擦力の大きさが同じであり、但しボールの半径の大きさが異なる場合、ｆμ１＞ｆμ２となり、且つＴ１＞Ｔ２であり、Ｔ１は摩擦力を大きく損失させるため、トルクの精度が劣る。同様に、T２が損失させる摩擦力は小さく、故にトルクの精度が高い。
【００３５】
上述の図６に示す比例関係からボールと摩擦力との間の相関結果が理解でき、結論から分かるように、小トルクでは小さな摩擦力があるのみで、中トルクでは中程度の摩擦力があり、大トルクでは大きな摩擦力がある。よって、トルクが大きくなるほど摩擦力も大きくなる。
【００３６】
図７では使用するボールの数量によって発生する異なる摩擦力の大きさについてさらに説明する。図７ａに示すように、本考案の前述の平面ワッシャーａ及び支点ｂで構成される単層の動的軸受構造を参照する。トルクバネの静的耐力Ｆ（小トルク）を受けて作用すると、使用するボールが３個の場合、摩擦力が最小になり、前記総摩擦力＝３個ｆμとなる。また、図７ｂに示すように、同様に単層の動的軸受構造を例にすると、トルクバネの動的耐力Ｆ（中トルク）を受けて作用すると、使用するボールが５個の場合、前記総摩擦力＝５個ｆμとなる。なお、図７ｃに示すように、本考案の多層の動的軸受構造を例にすると、高トルクＦ（大トルク）を受けて作用すると、使用するボールが１０個の場合、摩擦力が最大になり、総摩擦力＝１０個ｆμとなる。ここから分かるように、使用するボールの数量が増えるほど損失する摩擦力が大きくなり、トルクの精度が低下する。
【００３７】
また、実際の動的状態では、自動ドライバーが起動されて回転することでトルクバネが発生させる推力（FS）を受け、図８ａに示すヘルツ（Hertz）に接触する理論から分かるよに、２つの弾性体が点接触すると、接触区域が楕円形に形成される。また、図８ｂに示すように、この理論を一般的な自動ドライバー構造のクラッチ１の部分に応用して検討すると、そのトルクバネの推力（FS）は図面に示すようになる。
【００３８】
本考案では、特にボールが負荷する際に弾性で変形するのを利用し、この変形量を保留して設計し、軸受の回転、滑動及び負荷を受けていない際の摩擦の区別について説明する。例えば、図９及び図１０に示すように、所定の推力（FS）が７５０Ｎの場合は２.０ｍｍのボールはδｍｍの変形を発生させ、δの変形量が自動ドライバー内の多層の動的軸受Ａ〜Ｈ中の動的軸受Ｅに保留され、ボールの半径の大きさ及び回転半径を利用して回転及び滑動を区別し、推力（FS）が３０％〜１００％の状態で、線形摩擦損失を均しく得られる。続いて、圧縮応力の公式Ｐ０＝３Ｎ／２πａｂから、変形量δ、回転摩擦力ＦＴ＝ρＮ／ｒ、及び滑動摩擦力ＦU＝ｕＮが得られ、回転摩擦力（T）をトルクと仮定して表示するとＴ＝ρＮとなる。ａ＞ｂであり、ボールが軸方向に沿って回転し、ＦＴ＞ＦＵである場合、ボールが回転している。ａ＞ｂであり、ボールが軸方向に沿って回転し、ＦＴ＜ＦＵである場合、ボールは滑動している。
【００３９】
図９及び図１０には２つの異なる形態の自動ドライバーをそれぞれ図示する。図９には直立型の自動ドライバーの一部の構造を図示し、図１０にはトルクエルボ型の自動ドライバーの一部の構造を図示する。本考案に係る動的軸受が上述の２つの形態の自動ドライバーに実施される場合、実際の所定のトルク値が異なる状況で一層以上の動的軸受を前記自動ドライバーに内設させ、トルクの精度を向上させる効果を達成させる。前記図面に示すのは現段階でよくある自動ドライバーの構造を例にする（これに条件が制限されるわけではない）。図９及び図１０に示すように、自動ドライバーには多層の動的軸受Ａ〜Ｈがそれぞれ内設される。上述の例に基づくと、７５０Ｎの場合は２.０ｍｍのボールにδｍｍの変形が発生し、且つδの変形量が動的軸受Ｅに保留される前提では、前記トルクバネの推力（Fs）がそれぞれ３０％、５０％、８０％、１００％の状態である場合に前述の公式を組み合わせて説明する。（一）推力（FS）が３０％の場合、Ａ層が回転(ρa)し、Ｂ層が回転(ρb)し、Ｃ層が回転(ρc)し、Ｄ層が回転(ρd)し、Ｅ層が軸方向に負荷を受けず、Ｆ層が負荷を受けず、負荷の総摩擦トルク＝Ｎａ×ρａ＋Ｎｂ×ρｂ＋Ｎｃ×ρｃ＋Ｎｄ×ρｄとなる。（二）推力（FS）が５０％の場合、Ａ層が滑動し、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が負荷を受けず、負荷の総摩擦トルク＝Ｎａ×μａ×Ｒａ＋Ｎｂ×μｂ×Ｒｂ＋Ｎｃ×μｃ×Ｒｃ＋Ｎｄ×μｄ×Ｒｄ＋Ｎｅ×ρｅとなる。（三）推力（FS）が８０％の場合、Ａ層が動かず、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が回転(ρf)し、負荷の総摩擦トルク＝Ｎａ×μａ×Ｒａ＋Ｎｂ×μｂ×Ｒｂ＋Ｎｃ×μｃ×Ｒｃ＋Ｎｄ×μｄ×Ｒｄ＋Ｎｅ×ρｅ＋Ｎｆ×ρｆとなる。（四）推力（FS）が１００％の場合、Ａ層が動かず、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が滑動し、負荷の総摩擦トルク＝Ｎａ×μａ×Ｒａ＋Ｎｂ×μｂ×Ｒｂ＋Ｎｃ×μｃ×Ｒｃ＋Ｎｄ×μｄ×Ｒｄ＋Ｎｅ×ρｅ＋Ｎｆ×μｆ×Ｒｆとなる。
【００４０】
以上が自動ドライバー内の複数の動的軸受の実施状況である。本考案では複合式軸受の設計を採用し、且つ１つ以上の動的軸受を運用して受力の分散作用を提供し、異なる負荷力で異なる負荷総摩擦力を有する。よって、異なるトルク（例えば、３０％、５０％、８０％、１００％）に対して異なる負荷総摩擦トルクを有し、前記総摩擦トルクを正常に制御させてより小さい数値の範囲内に収めることで、最適で精確な螺合のトルクを達成させる。然しながら、一般的な市販の単一平面の軸受では、単一の固定の負荷総摩擦力値を有するのみで変動させることができず、このためねじの螺合に異なるトルクが必要な場合は精確に行えない。反対に本考案では動的軸受の作用により、異なるトルクによる螺合作業が行える上、誤差値を排除してより精確なトルク値を得られる。
【００４１】
続いて、図１１に示すクラッチの受力の基本理論二、並びに異なるトルクの大きさ（例えば、３０％、５０％、８０％、１００％）でクラッチに作用し係脱する前（Ｂ層）に発生させる異なる引張力及び圧縮応力を例に説明する。ＦＰＳはクラッチが係脱して発生させる引張力であり、ＦＳは初期のトルクバネがクラッチを圧縮させる推力であり、ＦＰは連結軸の予防螺合力（Preload force）であり、Ｆｓｄはクラッチが係脱後にトルクバネがクラッチを推し返す結合力である。クラッチ１の係脱時に引張力ＦＰＳを発生させ、前記クラッチ１の引張力により連結軸２を開くため、予め連結軸１をＦＰで予防螺合させて連結させる（即ち、予め負荷力を連結軸にかける）。ＦＰＳ＞ＦＰである場合、前記動的軸受G層が作用する。同様に、７５０Ｎでは２.０ｍｍのボールがδｍｍの変形を発生させ、且つδの変形量が動的軸受Ｅ層に保留される前提で、受力時の引張力ＦＰＳがそれぞれ３０％、５０％、８０％、１００％の状態で図９及び図１０を比較して説明する。（一）ＦＰＳが３０％の場合、Ａ層が回転(ρa)し、Ｂ層が回転(ρb)し、Ｃ層が回転(ρc)し、Ｄ層が回転(ρd)し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が負荷を受けず、Ｇ層が負荷を受けず、Ｈ層が負荷を受けない。（二）ＦＰＳが５０％の場合、Ａ層が滑動し、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が回転(ρf)し、Ｇ層が負荷を受けず、Ｈ層が回転(ρh)する。（三）ＦＰＳが８０％の場合、Ａ層が動かず、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が回転(ρf)し、Ｇ層が回転(ρg)し、Ｈ層が回転(ρh)する。（四）ＦＰＳが１００％の場合、Ａ層が動かず、Ｂ層が滑動し、Ｃ層が滑動し、Ｄ層が滑動し、Ｅ層が回転(ρe)し、Ｆ層が滑動し、G層が回転(ρg)し、H層が回転(ρh)する。
【００４２】
上述のＡ〜Ｇ層の動的軸受は、実施では少なくとも１層に微調整を行う。即ち、選定した前記層の動的軸受に使用されるボールは、直径の小さいボールに代替され、これにより、前記層の動的軸受のボールが本来の回転状態から滑動状態に変わり、総摩擦トルクが減少し、より精確なトルク値の出力を達成させる。
【００４３】
さらに、図１２に示す基本理論によると、図面のクラッチ１が係脱した後（Ｂ層）に連結軸２と結合されて推力Ｆｓｄを発生させる。前記クラッチ１の推力が連結軸２に衝撃を与えるため、予め前記連結軸２をＦＰで予防螺合させる（即ち、予め負荷力を連結軸にかける）。ＦＰ＞Ｆｓｄである場合、前記動的軸受Ｇ層が作用する（図９及び図１０、図１２参照）。
【００４４】
また、図１３に示すように、異なる負荷で異なる数量の支点を取得するため、特に自動ドライバー内の構造中のボール、回転リング、固定リング、支持リング及び支持座の異なる組み合わせの配列に対して（例えば、図９及び図１０参照）、且つＴ＝Ｆ×Ｒで動的軸受が発生させる変化状況を検討して動的軸受の構造を改良する。δは動的軸受がＦの作用を受け、次の動的軸受に接触した際の変形量を表す。△は平面軸受が受力した支点を表す。Ｒは回転の半径を表す。Ｆは物体の受力を表す。
【００４５】
本考案に係る動的軸受は、実際に高低の段差のある支点を設置する場合、以下の多様な形態を含み、同時に図９及び図１０に示す自動ドライバーの構造図を比較する。図１３ａによれば、動的軸受の平面ワッシャーに同じ回転半径Ｒのボールが設置され、但し直径の大きさが異なるボールを選んで支点とし、自動ドライバー内のＡ層及びＢ層に使用される。図１３ｂでは、動的軸受の平面ワッシャーに固定リングが設置されて軌道の弧度の差異がボールの高低の段差を生む。即ち、平面ワッシャーがボールの接触面に対する軌道には弧度が設けられ、自動ドライバー内のＡ層及びＢ層に使用される。図１３ｃによると、動的軸受の平面ワッシャーに異なる回転半径Ｒのボールが設置され、但しボールの直径の大きさが同じである。即ち、平面ワッシャーのボールの接触面に対して異なる回転半径の軌道が設置され、自動ドライバー内のＡ層及びＢ層に使用される。図１３ｄにおいては、動的軸受の平面ワッシャーに異なる回転半径Ｒのボールが設置され、且つ選択されたボールの直径の大きさが異なり、自動ドライバー内のＡ層及びＢ層に使用される。図１３ｅによると、動的軸受の平面ワッシャーに支持用の支持リング調整回転リング４、及び同じ直径の大きさのボールが設置される。即ち、ボール内のリング縁には高さがボールの直径よりやや低い支持リング調整回転リング４が設置され、自動ドライバー内のＣ層及びＤ層に使用される。図１３ｆでは、動的軸受の平面ワッシャーの外縁に支持台調整回転リング５、及び同じ直径の大きさのボールが設置される。即ち、ボールの外縁に高さが平面ワッシャーの厚さよりやや低い支持台調整回転リング５が設置され、自動ドライバー内のＣ層及びＤ層に使用される。図１３ｇによれば、二層の動的軸受間に軸受固定用支持台６が設置され、上述の各方法において半径方向の変形に対抗できる以外、この方法では軸方向の変形にも対抗でき、自動ドライバー内のＥ層及びＦ層に使用される。
【００４６】
図１３ａ〜図１３ｇの構造形態から分かるように、異なる材質及び平面ワッシャーの異なる厚さｔが異なる変形量δを発生させ、異なる作用力（例えば、小、中、大トルク）が発生させる異なる変形量δを利用し、異なる引張力、圧縮応力及び異なる変形量を計算して、最適な動的軸受構造を製作する。材料の変形量δから全てのトルク（小、中、大トルクを含む）の範囲の負荷力（例えば総負荷張力、総負荷圧力）を計算し、自動ドライバー内に自由に応用して本来の各平面軸受を代替させ、トルクの精度を高める効果を達成させる。
【００４７】
図９乃至図１４によれば、ドライバーヘッドがクラッチ機構から係脱する脱離現象を防止させてトルクに誤差を発生させない。特にＦｐ箇所に使用されるねじ３による螺合方式によって２つの軸受により形成される固定支持座を結合させて最後の変形δに対抗させる。この結合方式により軸方向の平衡が得られる。図１４に示すように、Ｆｐは予防螺合力（Preload force）であり、Ｆａは軸方向の力（axial force）であり、Ｆｒは半径方向の力（radial force）である。同時に図９の自動ドライバーの構造を比較し、Ｇ層及びＨ層の負荷がＦ（物体の受力）を超えた場合、前記動的軸受が作用し、負荷Ｆ（物体の受力）が転位すると、発生した張力が影響を与えず、但し半径方向には滑動して、トルクの精度をさらに向上させる。
【００４８】
予防螺合力の構造については、トルクエルボ型の自動ドライバー（図１０、図１５及び図１６参照）に使用されるものを指し、図１０の自動ドライバーの構造を比較し、Ｇ層及びＨ層ではねじ３（或いはナット）をそれぞれ使用して螺合方式により２つの動的軸受を結合させて２つの軸受に回転軸と同心の支持座構造を保持させ、軸方向の変形δを保留させる。この結合方式により軸方向及び半径方向の平衡が得られる。図１５に示すように、Ｆｐは予防螺合力であり、Ｆａは軸方向の力であり、Ｆｒは半径方向の力であり、負荷がＦ（物体の受力）を超えると、前記動的軸受が作用し、負荷Ｆ（物体の受力）が転位すると、発生した張力が影響を与えない。また、同心度が優れ、前記半径方向の負荷が前記動的軸受に吸収される。軸の半径方向の変化が発生させるδを利用し、この結合方式により軸方向の平衡が得られる。また、図１６に示すように、Ｇ層及びＨ層の負荷がＦ（物体の受力）を超えると、第二動的軸受が作用する。
【００４９】
以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
ａ、ｃ、ｅ  平面ワッシャー
ｂ、ｄ、ｆ  支点
f１〜f６  ボール
Ａ〜Ｈ  動的軸受
１  クラッチ
２  連結軸
３  ねじ（或いはナット）
４  支持リング調整回転リング
５  支持台調整回転リング
６  軸受固定用支持台
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
0003199929.tif 000009
【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１３ｅ】
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【図１３ｆ】
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【図１３ｇ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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