(57)【要約】【課題】  コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤの歯面強度を充分に確保可能な電動工具を提供する。【解決手段】  ハウジング２と、ハウジング２に収容され出力軸３１を有するモータ３と、モータ３の出力軸３１と係合し、回転軸を中心に回転する平歯車４２と、平歯車４２に設けられ、回転軸方向に延出し、平歯車４２と一体回転するキャリア部材４３と、キャリア部材４３に押圧されて回転軸を中心に公転するニードルローラ４５と、ハウジング２に固定され、ニードルローラ４５を支持するロックリング４４と、ニードルローラ４５の公転により、回転軸を中心に回転する出力軸４１と、を備えるアングルドリル１において、平歯車４２とキャリア部材４３とを、別部材で構成する。【選択図】図１
2015139856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容され出力軸を有するモータと、
前記出力軸と係合し、回転軸を中心に回転するギヤ部と、
前記ギヤ部に設けられ、前記回転軸方向に延出し前記ギヤ部と一体回転する回転伝達部と、
前記回転伝達部に押圧されて前記回転軸を中心に公転する回転部材と、
前記ハウジングに固定され、前記回転部材を支持するロック部材と、
前記回転部材の公転により、前記回転軸を中心に回転するスピンドルと、を備え、
前記ギヤ部と前記回転伝達部とは、別部材で構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記回転伝達部は、前記ギヤ部に形成される孔部に圧入されることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
前記ギヤ部は、前記回転伝達部より高強度の材料で構成されることを特徴とする請求項１及び２の何れか一に記載の電動工具。
【請求項４】
前記ギヤ部は、鋼材にて形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の電動工具。
【請求項５】
スピンドルをハウジングに対して相対回転不能にロックするためのスピンドルロック機構を有する電動工具において、
前記スピンドルロック機構は、
モータの回転が伝達されるギヤ部と、
前記ギヤ部に設けられ、前記ギヤ部と一体回転する回転伝達部と、を備え、
前記ギヤ部と前記回転伝達部とは、別部材で構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項６】
第１出力軸を有するモータと、
前記第１出力軸と係合して回転するギヤ部と、
前記ギヤ部により減速されて回転する第２出力軸と、
前記第２出力軸と接触し、該第２出力軸を回転不能とするロック位置と回転可能とするロック解除位置との間で、前記第２出力軸の周方向に移動可能な移動部材と、
前記ギヤ部に設けられ、前記移動部材を介して前記モータの回転を前記第２出力軸に伝達する伝達部材と、
これらを収容するハウジングと、を備え、
前記ギヤ部と前記伝達部材とは、別部材で構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項７】
前記第２出力軸をロックした状態で前記ハウジングを回転させると、前記移動部材は、前記第２出力軸の周方向に移動して、前記ハウジングに対する前記第２出力軸の回転を規制することを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
【請求項８】
前記ギヤ部は、前記伝達部材より高強度の材料で構成されることを特徴とする請求項６及び７の何れか一に記載の電動工具。
【請求項９】
前記伝達部材は、前記ギヤ部に形成される孔部に圧入されることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルを回転させる電動工具に関し、特に、スピンドルをハウジングに対して相対回転不能にロックするためのスピンドルロック構造を有する電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピンドルロック構造を有するドライバドリルやアングルドリル等の電動工具が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。このような電動工具では、モータからの回転力がギヤに突設されたキャリアを介してスピンドルに伝達され、スピンドル及び先端工具が回転する。これにより、ねじ締め等の作業が可能となる。一方、先端工具側から付与された回転力は遮断され、スピンドルがハウジングに対して相対回転不能にロックされるので、先端工具を手動で容易に取り外し可能となる。また、モータの停止時に、作業者が電動工具のハウジングを手動で回転させた場合、スピンドル及び先端工具がハウジングと一体回転するので、手動によるねじの増し締め作業や緩め作業が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したスピンドルロック構造に使用されるギヤは、従来、焼結により製造されている。しかしながら、焼結製造されたギヤは、歯面の強度が不足するため、先端軸に過度な負荷が作用した場合、折損するという問題があった。
【０００５】
歯面強度を上げるためには、鋼材から削り出して作成することが考えられるが、キャリアが突設される複雑な形状のギヤを一体加工した場合、時間及びコストを要するという問題があった。また、歯幅を広くすることも考えられるが、この場合、電動工具本体の全長が長くなってしまっていた。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤの歯面強度を充分に確保可能な電動工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動工具は、ハウジングと、ハウジングに収容され出力軸を有するモータと、出力軸と係合し、回転軸を中心に回転するギヤ部と、ギヤ部に設けられ、回転軸方向に延出しギヤ部と一体回転する回転伝達部と、回転伝達部に押圧されて回転軸を中心に公転する回転部材と、ハウジングに固定され、回転部材を支持するロック部材と、回転部材の公転により、回転軸を中心に回転するスピンドルと、を備え、ギヤ部と回転伝達部とは、別部材で構成されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の歯面強度を確保可能となるので、先端軸に過度な負荷が作用した場合も、ギヤ部の折損を防止可能となる。したがって、安価で長寿命な電動工具を提供可能となる。
【０００９】
上記した電動工具において、回転伝達部は、ギヤ部に形成される孔部に圧入されることが望ましい。
【００１０】
かかる構成によれば、別部材で構成したギヤ部及び回転伝達部を一体化させることが可能となるので、操作性や作業性を損なうことなくギヤ部の歯面強度が確保される。
【００１１】
また、ギヤ部は、回転伝達部より高強度の材料で構成されることが望ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、ギヤ部の歯幅を広げることなく歯面強度を充分に確保可能となるので、工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の折損が防止される。したがって、長寿命な電動工具の提供が可能となる。
【００１３】
また、ギヤ部は、鋼材にて形成されることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、ギヤ部の歯幅を広げることなく歯面強度を充分に確保可能となるので、工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の折損が防止される。また、ギヤ部は、回転伝達部とは別部材で構成されているので、鋼材での形成処理に要する時間やコストを抑制可能となる。したがって、安価で長寿命な電動工具の提供が可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る電動工具は、スピンドルをハウジングに対して相対回転不能にロックするためのスピンドルロック機構を有し、スピンドルロック機構は、モータの回転が伝達されるギヤ部と、ギヤ部に設けられ、ギヤ部と一体回転する回転伝達部と、を備え、ギヤ部と回転伝達部とは、別部材で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の歯面強度を確保可能となるので、先端軸に過度な負荷が作用した場合も、ギヤ部の折損を防止可能となる。したがって、安価で長寿命な電動工具を提供可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る電動工具は、第１出力軸を有するモータと、第１出力軸と係合して回転するギヤ部と、ギヤ部により減速されて回転する第２出力軸と、第２出力軸と接触し、該第２出力軸を回転不能とするロック位置と回転可能とするロック解除位置との間で、第２出力軸の周方向に移動可能な移動部材と、ギヤ部に設けられ、移動部材を介してモータの回転を第２出力軸に伝達する伝達部材と、これらを収容するハウジングと、を備え、ギヤ部と伝達部材とは、別部材で構成されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の歯面強度を確保可能となるので、先端軸に過度な負荷が作用した場合も、ギヤ部の折損を防止可能となる。したがって、安価で長寿命な電動工具を提供可能となる。
【００１９】
上記した電動工具において、第２出力軸をロックした状態でハウジングを回転させると、移動部材は、第２出力軸の周方向に移動して、ハウジングに対する第２出力軸の回転を規制することが望ましい。
【００２０】
かかる構成によれば、ハウジングに対して第２出力軸が相対回転不能にロックされるので、先端工具がハウジングと一体となって回転することとなる。したがって、手動による増し締め作業や緩め作業が可能となる。
【００２１】
また、ギヤ部は、伝達部材より高強度の材料で構成されることが望ましい。
【００２２】
かかる構成によれば、ギヤ部の歯幅を広げることなく歯面強度を充分に確保可能となるので、工具本体の大型化を招くことなく、ギヤ部の折損が防止される。したがって、長寿命な電動工具の提供が可能となる。また、ギヤ部は、回転伝達部とは別部材で構成されているので、形成処理に要する時間やコストを抑制可能となる。したがって、安価で長寿命な電動工具の提供が可能となる。
【００２３】
また、伝達部材は、ギヤ部に形成される孔部に圧入されることが望ましい。
【００２４】
かかる構成によれば、別部材で構成したギヤ部及び伝達部材を一体化させることが可能となるので、操作性や作業性を損なうことなくギヤ部の歯面強度が確保される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る電動工具によれば、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、ギヤの歯面強度を充分に確保可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係るアングルドリルの内部構造を示す中央断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】スピンドルロック機構の拡大中央断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】スピンドルロック機構の分解斜視図である。
【図６】変形例に係る電気ドリルの内部構造を示す中央断面図である。
【図７】キャリア部材の形状及び数を変更した場合のスピンドルロック機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。ここでは、本発明をアングルドリルに適用した場合を例に、説明を行う。
【００２８】
まず、本発明の実施の形態に係るアングルドリルについて、図１及び図２に基づき説明する。図１は、実施の形態に係るアングルドリルの内部構造を示す中央断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。アングルドリル１は、ハウジング２、モータ３、スピンドルロック機構４及び先端工具駆動機構５から主に構成されている。以下、モータ３に対してスピンドルロック機構４が設けられている方向を前方向と定義し、逆を後方向と定義する。また、後述する出力軸５１からチャック５３が取り付けられる方向を下方向と定義し、逆を上方向と定義する。
【００２９】
ハウジング２は、モータハウジング２１及びヘッドハウジング２２からなり、樹脂、アルミ等のフレームから構成される。モータハウジング２１は筒状に形成され、モータ３を収容する。また、モータハウジング２１の外周面下方には、作業者により操作されるスイッチレバー２３が設けられる。ヘッドハウジング２２は、モータハウジング２１の前方に組み付けられ、下方向に開口部を有する。ヘッドハウジング２２は、スピンドルロック機構４及び先端工具駆動機構５を収容する。
【００３０】
モータ３は、前後方向に延びる出力軸３１を有する。出力軸３１は、モータ３の駆動に伴い回転する。モータ３及び出力軸３１は、ねじ締め作業時は正回転を行い、緩め作業時は逆回転を行う。出力軸３１は、本発明の第１出力軸に相当する。
【００３１】
スピンドルロック機構４は、出力軸４１、平歯車４２、キャリア部材４３、ロックリング４４及びニードルローラ４５から主に構成される。
【００３２】
出力軸４１は、前後方向に配置され、回転可能に軸支される。出力軸４１の前方先端部分には、かさ歯車４６が設けられる。かさ歯車４６は、出力軸４１の回転に伴い回転する。出力軸４１及びかさ歯車４６は、本発明のスピンドルに相当する。また、出力軸４１は、本発明の第２出力軸に相当する。
【００３３】
平歯車４２は、出力軸４１の周囲に配置される。平歯車４２は、モータ３の出力軸３１の前方先端部分に係合し、当該出力軸３１の回転を減速する。平歯車４２は、本発明のギヤ部に相当する。キャリア部材４３は、平歯車４２に複数設けられ、出力軸４１と異軸且つ平行な状態で前方に向けて突出している。キャリア部材４３は、平歯車４２と共に出力軸４１の回転軸となる軸心を中心に回転し、ニードルローラ４５に回転を伝達する。キャリア部材４３は、本発明の回転伝達部及び伝達部材に相当する。
【００３４】
ロックリング４４は、平歯車４２の前方に設けられ、出力軸４１の周囲に配置される。また、ロックリング４４は、ヘッドハウジング２２に固定される。ロックリング４４は、本発明のロック部材に相当する。ニードルローラ４５は、ロックリング４４の内周面と出力軸４１の外周面との間に複数配置され、平歯車４２と共に回転するキャリア部材４３に押圧され、出力軸４１の軸心を中心に回転する。ニードルローラ４５は、本発明の回転部材及び移動部材に相当する。
【００３５】
先端工具駆動機構５は、出力軸５１、かさ歯車５２及びチャック５３から主に構成される。
【００３６】
出力軸５１は、モータ３の出力軸３１及びスピンドルロック機構４の出力軸４１に略直交するように、ヘッドハウジング２２内において上下方向に配置される。かさ歯車５２は、出力軸５１の周囲に配置され、スピンドルロック機構４のかさ歯車４６に噛み合い係合する。かさ歯車５２は、かさ歯車４６の回転に伴い、出力軸５１と共に回転する。
【００３７】
出力軸５１の下方先端部分は、ヘッドハウジング２２の開口部から突出する。この突出部分に、開口部を覆うチャック５３が取り付けられる。チャック５３は、下方先端部分に先端工具であるドリル、ビット等を装着可能である。
【００３８】
次に、本実施の形態に係るアングルドリル１におけるスピンドルロック機構４の構造について、図３乃至図５を参照して、更に詳しく説明する。図３は、スピンドルロック機構４の拡大中央断面図であり、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。また、図５は、スピンドルロック機構４の分解斜視図である。
【００３９】
スピンドルロック機構４において、ロックリング４４は、円筒形状の本体部の外周面上に、放射方向に突出する複数の突起４４ａが形成される。本実施の形態では、ロックリング４４には、６つの突起４４ａが周方向に等間隔に設けられる。ロックリング４４は、これら複数の突起４４ａがヘッドハウジング２２の内面に固定され、ハウジング２に対して回転不能に支持される。
【００４０】
ロックリング４４の本体部の円筒内には、出力軸４１が挿通され、回転可能に軸支される。出力軸４１の外周面には、図４に示されるように、４つの円弧面４１ａと４つの平坦面４１ｂとが周方向に交互に配置される。円弧面４１ａは、出力軸４１の軸心から等距離の円弧形状をなす面からなる。平坦面４１ｂは、２つの円弧面４１ａの端部を結ぶ平坦な面からなる。出力軸４１の軸心から平坦面４１ｂまでの距離は、軸心から円弧面４１ａまでの距離よりも小さい。したがって、ロックリング４４の内周面４４ｂから平坦面４１ｂまでの距離は、内周面４４ｂから円弧面４１ａまでの距離よりも大きい。なお、ロックリング４４の内周面４４ｂ及び平坦面４１ｂ間の距離は、平坦面４１ｂの中央で最大となり、中央から端部に向かうにしたがい小さくなる。
【００４１】
ニードルローラ４５は、本実施の形態では円柱形状に形成され、その軸方向が出力軸４１の軸心に略平行となるべく前後方向に配置される。ニードルローラ４５は、出力軸４１の４つの平坦面４１ｂとロックリング４４の内周面４４ｂとの間の空間に、それぞれ１つずつ配置される。ここで、ニードルローラ４５は、その円形断面の直径が、出力軸４１の平坦面４１ｂからロックリング４４の内周面４４ｂまでの距離の最大値、すなわち平坦面４１ｂの中央から内周面４４ｂまでの距離と略同一或いは僅かに小さく、円弧面４１ａから内周面４４ｂまでの距離よりも大きくなるように形成されている。
【００４２】
キャリア部材４３は、本実施の形態では、断面が略台形の柱形状の部分と断面が円形の円柱形状の部分とが繋がった段付き柱形状に形成される。以下、キャリア部材４３のうち、断面が略台形の柱形状の部分を台形部と記し、断面が円形の円柱形状の部分を円柱部と記す。キャリア部材４３は、平歯車４２の前方向の端部に、その柱形状の軸方向が出力軸４１の軸心と略平行となるべく、台形部を前方向に突出して支持される。ここで、キャリア部材４３は、金属の粉末を断面が略台形の柱形状の金型内に充填してプレス成型し、焼成処理により焼結させた後、円柱部となる部分を円柱形状に削って作成される。或いは、鋼材削り出しによって作成される。キャリア部材４３の円柱部は、平歯車４２との嵌合部となり、台形部は、平歯車４２からの突出部となる。
【００４３】
平歯車４２は、鋼材を削り出して作成される。平歯車４２の前方向の端部には、キャリア部材４３の円柱部を嵌合するための４つの孔部４２ａが、周方向に等間隔に形成される。これら４つの孔部４２ａは、キャリア部材４３の円柱部よりも僅かに小さい円柱形状に形成される。キャリア部材４３は、その円柱部を各孔部４２ａに１つずつ圧入して固定される。本実施の形態では、平歯車４２に形成される各孔部４２ａは、貫通孔となっている。
【００４４】
平歯車４２の孔部４２ａに圧入されたキャリア部材４３は、出力軸４１の４つの円弧面４１ａとロックリング４４の内周面４４ｂとの間の空間に、それぞれ１つずつ配置される。このとき、キャリア部材４３は、その台形部の略台形断面の高さ方向が、出力軸４１の軸心からの放射方向に略一致し、略台形断面の下底（長辺）側が、ロックリング４４の内周面４４ｂ側に位置する。また、キャリア部材４３の台形部は、略台形断面の高さが、出力軸４１の円弧面４１ａからロックリング４４の内周面４４ｂまでの距離より小さくなり且つニードルローラ４５の円形断面の半径と略同一になるように、また、略台形断面の上底（短辺）の長さが、隣り合う２つのニードルローラ４５間の空間の最短距離と略同一或いは僅かに小さくなるように形成される。このとき、キャリア部材４３の台形部は、略台形断面の上底（短辺）側が、各ニードルローラ４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置し、上底（短辺）側端部が、ニードルローラ４５の側面に近接することとなる。
【００４５】
上記のように、ヘッドハウジング２２に固定されたロックリング４４の内周面４４ｂと出力軸４１の４つの円弧面４１ａとの間に、キャリア部材４３の台形部がそれぞれ位置し、ロックリング４４の内周面４４ｂと出力軸４１の４つの平坦面４１ｂとの間に、ニードルローラ４５がそれぞれ位置している。
【００４６】
続いて、本実施の形態に係るアングルドリル１の動作について、説明する。まず、モータ３を駆動して穴あけ、ねじ締め等の作業を行う場合について、説明する。
【００４７】
作業者がアングルドリル１のハウジング２を把持し、スイッチレバー２３を押圧すると、モータ３が駆動され、出力軸３１が正回転する。この回転に伴い、出力軸３１に係合する平歯車４２が、キャリア部材４３と共に、スピンドルロック機構４の出力軸４１の軸心を中心として回転する。
【００４８】
キャリア部材４３の略台形断面の上底（短辺）側は、出力軸４１の軸心から等距離の円周上を移動する。このとき、当該上底（短辺）部分は、進行方向に位置するニードルローラ４５に当接して、円周方向に押圧する。
【００４９】
ニードルローラ４５は、キャリア部材４３に押圧されると、出力軸４１の平坦面４１ｂに沿って移動する。このとき、ニードルローラ４５は、平坦面４１ｂに対して相対移動可能なロック解除位置に位置する。ここで、出力軸４１の平坦面４１ｂ及びロックリング４４の内周面４４ｂ間の距離は、上記したように、平坦面４１ｂの中央から端部に向けて徐々に小さくなり、平坦面４１ｂの端部及び内周面４４ｂ間の距離は、ニードルローラ４５の断面直径よりも小さい。そのため、ニードルローラ４５は、平坦面４１ｂ及び内周面４４ｂ間の距離が断面直径と等しくなる位置、すなわちロック位置で、平坦面４１ｂ及び内周面４４ｂ間に噛み込み、平坦面４１ｂに対して相対移動不能となる。
【００５０】
ニードルローラ４５が出力軸４１の平坦面４１ｂ及びロックリング４４の内周面４４ｂ間に噛み込んだ状態で、キャリア部材４３が更に回転すると、ニードルローラ４５は、出力軸４１と共に回転する。すなわち、キャリア部材４３、ニードルローラ４５及び出力軸４１が、一体となって回転する。この回転に伴い、かさ歯車４６が出力軸４１と共に回転する。一方、ロックリング４４は、ヘッドハウジング２２に固定されているため、ハウジング２に対して回転することはない。
【００５１】
かさ歯車４６が回転すると、当該かさ歯車４６に噛み合うかさ歯車５２が、出力軸５１と共に回転する。この回転に伴い、出力軸５１に取り付けられたチャック５３と、チャック５３に装着されたビットとが、ねじ締め方向に回転する。これにより、ねじ締め作業が可能となる。
【００５２】
上記のように、モータ３の出力軸３１の正回転が、スピンドルロック機構４及び先端工具駆動機構５を介してビットに伝達される。
【００５３】
同様に、モータ３の出力軸３１を逆回転させて、ねじ緩め作業を行うことも可能である。
【００５４】
次に、モータ３の停止時に、手動によりねじの増し締め作業を行う場合のアングルドリル１の動作について、説明する。
【００５５】
作業者は、アングルドリル１のハウジング２を把持し、スイッチレバー２３を押圧することなく、すなわちモータ３を停止させたまま、ビットをねじにセットして、ハウジング２をねじ締め方向に回転させる。このとき、ヘッドハウジング２２に固定されたロックリング４４は、ハウジング２と共に回転する。
【００５６】
ハウジング２及びロックリング４４を回転させても出力軸４１は回転しないため、ニードルローラ４５は、ロックリング４４の内周面４４ｂとの間の摩擦力により、ロックリング４４と共に回転する。このとき、ニードルローラ４５は、平坦面４１ｂに対して相対移動可能なロック解除位置から、出力軸４１の平坦面４１ｂ及び内周面４４ｂ間の距離が断面直径と等しくなるロック位置まで移動すると、該ロック位置において平坦面４１ｂ及び内周面４４ｂ間に噛み込み、平坦面４１ｂに対して相対移動不能となる。
【００５７】
ニードルローラ４５が出力軸４１の平坦面４１ｂ及びロックリング４４の内周面４４ｂ間に噛み込んだ状態で、ハウジング２及びロックリング４４を更に回転させると、ニードルローラ４５は平坦面４１ｂに対して相対移動不能、すなわち周方向に移動できない状態となっているため、ハウジング２（ロックリング４４）及びニードルローラ４５の回転が平坦面４１ｂを介して出力軸４１に伝達され、出力軸４１が回転する。言い換えると、スイッチレバー２３を押圧（操作）することなくハウジング２を回転させると、ニードルローラ４５の移動が規制された時点から、出力軸４１がハウジング２と共に回転することとなる。すなわち、ロックリング４４（ハウジング２）、ニードルローラ４５及び出力軸４１が、一体となって回転する。
【００５８】
したがって、スイッチレバー２３を押圧（操作）することなくハウジング２を回転させると、ハウジング２の回転と共に、出力軸４１と当該出力軸４１の前方先端部分に設けられたかさ歯車４６とが回転する。出力軸４１はハウジング２に対して相対回転不能となっているため、かさ歯車４６と係合するかさ歯車５２もハウジングに対して相対回転不能となる。よって、チャック５３に装着されたビットも、ハウジング２と一体となって回転する。これにより、手動によるねじの増し締め作業が可能となる。
【００５９】
上記のように、モータ３の停止時にハウジング２を回転させた場合、出力軸４１がハウジング２に対して相対回転不能にロックされ、出力軸４１とチャック５３に装着されたドリル、ビット等の先端工具とが、ハウジング２と共に一体となって回転する。
【００６０】
また、モータ３の停止時に、ハウジング２をねじ緩め方向に回転させた場合も、同様に、出力軸４１はハウジング２に対して相対回転不能にロックされ、ハウジング２と共に一体となって回転する。これにより、手動によるねじの緩め作業が可能となる。
【００６１】
モータ３の停止時に、ドリル、ビット等の先端工具の着脱等のため、作業者がビット側から回転力を付与した場合、スピンドルロック機構４の出力軸４１には、かさ歯車５２及びかさ歯車４６を介して、当該回転力が伝達される。しかし、ニードルローラ４５が出力軸４１の平坦面４１ｂ及びロックリング４４の内周面４４ｂ間に噛み込み、出力軸４１がハウジング２に対して相対回転不能にロックされるため、ビット側からモータ３側への回転力は遮断される。これにより、出力軸５１及びチャック５３を回転させることなく、ドリル、ビット等の先端工具の着脱が可能となる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態のアングルドリル１によれば、鋼材を削り出して作成した平歯車４２に、キャリア部材４３が圧入されるので、平歯車４２の歯面強度を確保可能となり、過度な負荷が作用した場合も平歯車の折損の発生を抑止可能となる。したがって、コストの増大や工具本体の大型化を招くことなく、充分な強度のスピンドルロック機構４が搭載されたアングルドリル１を提供可能となる。
【００６３】
なお、上記した実施の形態では、スピンドルロック機構を有するアングルドリルを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、スピンドルロック機構を有する電気ドリルに本発明を適用した場合について、図６に示す。図６は、変形例に係る電気ドリルの内部構造を示す中央断面図である。
【００６４】
電気ドリル１０１は、ハウジング１０２、モータ１０３及びスピンドルロック機構１０４から主に構成されている。スピンドルロック機構１０４は、出力軸１４１、歯車１４２、キャリア部材１４３、ロックリング１４４及びニードルローラ１４５を含んで構成される。歯車１４２は、平歯車或いははすば歯車からなり、鋼材を削り出して作成される。キャリア部材１４３は、焼結製造され、歯車１４２に形成された孔部に圧入されて固定される。
【００６５】
このように構成された電気ドリル１０１は、モータ１０３の回転により、チャック１５３に装着されたビット等の先端工具を回転させて、ねじ締め作業及び緩め作業が可能となる一方、モータ１０３の停止時に、出力軸１４１がハウジング１０２に対して相対回転不能にロックされるので、手動によるねじの増し締め作業や緩め作業、ビット等の先端工具の着脱等が可能となる。
【００６６】
また、上記した実施の形態では、台形部と円柱部とからなる段付き柱形状のキャリア部材４３が４個設けられる場合を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。図７に示されるように、キャリア部材の形状及び数を変更することも可能である。図７の右側は、台形部と円柱部とからなる段付き柱形状のキャリア部材を有するスピンドルロック機構の断面図を示し、図７の左側は、円柱形状のストレートピンからなるキャリア部材を有するスピンドルロック機構の断面図を示す。図７の左側及び右側の何れも、ニードルローラの数が上から４個、３個、２個の場合をそれぞれ示している。
【００６７】
図７の右上図は、上記した実施の形態に対応するスピンドルロック機構４の断面図である。
【００６８】
図７の右中央図は、スピンドルロック機構２０４において、キャリア部材２４３が台形部及び円柱部からなる段付き柱形状に形成され、ニードルローラ２４５が３個設けられる場合に対応する。出力軸２４１の外周面には、３つの円弧面２４１ａと３つの平坦面２４１ｂとが周方向に交互に配置される。３個のニードルローラ２４５は、平坦面２４１ｂとロックリング４４の内周面４４ｂとの間の空間に１つずつ配置される。
【００６９】
キャリア部材２４３は、各円弧面２４１ａと内周面４４ｂとの間に１つずつ、合計３個配置される。キャリア部材２４３は、その台形部の略台形断面の高さ方向が、出力軸２４１の軸心からの放射方向に略一致し、略台形断面の下底（長辺）側が、ロックリング４４の内周面４４ｂ側に位置するように配置される。また、キャリア部材２４３の台形部は、略台形断面の高さが、出力軸２４１の円弧面２４１ａからロックリング４４の内周面４４ｂまでの距離より小さくなり且つニードルローラ２４５の円形断面の半径と略同一になるように、また、略台形断面の上底（短辺）の長さが、隣り合う２つのニードルローラ２４５間の空間の最短距離と略同一或いは僅かに小さくなるように形成される。このとき、キャリア部材２４３の台形部は、略台形断面の上底（短辺）側が、各ニードルローラ２４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置し、上底（短辺）側端部が、ニードルローラ２４５の側面に近接することとなる。
【００７０】
図７の右下図は、スピンドルロック機構３０４において、キャリア部材３４３が台形部及び円柱部からなる段付き柱形状に形成され、ニードルローラ３４５が２個設けられる場合に対応する。出力軸３４１の外周面には、２つの円弧面３４１ａと２つの平坦面３４１ｂとが周方向に交互に配置される。２個のニードルローラ３４５は、平坦面３４１ｂとロックリング４４の内周面４４ｂとの間の空間に１つずつ配置される。
【００７１】
キャリア部材３４３は、各円弧面３４１ａと内周面４４ｂとの間に１つずつ、合計２個配置される。キャリア部材３４３は、その台形部の略台形断面の高さ方向が、出力軸３４１の軸心からの放射方向に略一致し、略台形断面の下底（長辺）側が、ロックリング４４の内周面４４ｂ側に位置するように配置される。また、キャリア部材３４３の台形部は、略台形断面の高さが、出力軸３４１の円弧面３４１ａからロックリング４４の内周面４４ｂまでの距離より小さくなり且つニードルローラ３４５の円形断面の半径と略同一になるように、また、略台形断面の上底（短辺）の長さが、隣り合う２つのニードルローラ３４５間の空間の最短距離と略同一或いは僅かに小さくなるように形成される。このとき、キャリア部材３４３の台形部は、略台形断面の上底（短辺）側が、各ニードルローラ３４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置し、上底（短辺）側端部が、ニードルローラ３４５の側面に近接することとなる。
【００７２】
図７の左上図は、スピンドルロック機構４０４において、キャリア部材４４３が円柱形状のストレートピンからなり、ニードルローラ４５が４個設けられる場合に対応する。出力軸４１の形状及びニードルローラ４５の配置は、図７の右上図に示されるスピンドルロック機構４と同様である。
【００７３】
キャリア部材４４３は、平歯車４２に形成された各孔部に圧入され、出力軸４１の円弧面４１ａとロックリング４４の内周面４４ｂとの間の空間に配置される。キャリア部材４４３は、その円形断面の直径が円弧面４１ａ及び内周面４４ｂ間の距離よりも小さく、その円形断面の中心が各ニードルローラ４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置するように配置される。
【００７４】
図７の左中央図は、スピンドルロック機構５０４において、キャリア部材５４３が円柱形状のストレートピンからなり、ニードルローラ２４５が３個設けられる場合に対応する。出力軸２４１の形状及びニードルローラ２４５の配置は、図７の右中央図に示されるスピンドルロック機構２０４と同様である。
【００７５】
キャリア部材５４３は、モータ３の正回転時及び逆回転時の何れの場合もニードルローラ２４５に回転を伝達可能とすべく、各円弧面２４１ａと内周面４４ｂとの間の空間に２つずつ、合計６個配置される。キャリア部材５４３は、その円形断面の直径が円弧面２４１ａ及び内周面４４ｂ間の距離よりも小さく、その円形断面の中心が各ニードルローラ２４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置するように配置される。
【００７６】
図７の左下図は、スピンドルロック機構６０４において、キャリア部材６４３が円柱形状のストレートピンからなり、ニードルローラ３４５が２個設けられる場合に対応する。出力軸３４１の形状及びニードルローラ３４５の配置は、図７の右下図に示されるスピンドルロック機構３０４と同様である。
【００７７】
キャリア部材６４３は、モータ３の正回転時及び逆回転時の何れの場合もニードルローラ３４５に回転を伝達可能とすべく、各ニードルローラ３４５の両隣に１つずつ、合計４個配置される。キャリア部材６４３は、その円形断面の直径が円弧面３４１ａ及び内周面４４ｂ間の距離よりも小さく、その円形断面の中心が各ニードルローラ３４５の円形断面の中心を結ぶ円周上或いはその近傍に位置するように配置される。
【００７８】
以上のように、キャリア部材の形状や数を変更した場合も、キャリア部材は歯車とは別部材で構成されるので、歯車のみを鋼材で削り出して作成することにより、歯幅を広げることなく低コストで歯車の歯面強度を確保可能となる。したがって、低コストで長寿命なスピンドルロック機構及び電動工具を提供できる。
【００７９】
また、上記した実施の形態では、平歯車４２に形成される孔部４２ａは貫通孔からなり、キャリア部材４３は当該貫通孔に圧入して固定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、貫通しない孔部を歯車に形成し、当該孔部にキャリア部材を挿入して、歯車とキャリア部材とを一体回転可能に構成しても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１     アングルドリル
２     ハウジング
３     モータ
４     スピンドルロック機構
５     先端工具駆動機構
２１   モータハウジング
２２   ヘッドハウジング
２３   スイッチレバー
３１   出力軸
４１   出力軸
４１ａ 円弧面
４１ｂ 平坦面
４２   平歯車
４２ａ 孔部
４３   キャリア部材
４４   ロックリング
４４ａ 突起
４４ｂ 内周面
４５   ニードルローラ
４６   かさ歯車
５１   出力軸
５２   かさ歯車
５３   チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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