(57)【要約】【課題】クラッチの噛み合いを良好なフィーリングで行うことができるとともに、クラッチの消耗を抑えることができるねじ締め機を提供すること。【解決手段】ねじ締め時に出力軸部材１７と共に軸方向に移動するクラッチスプリング２７のボール２１との係合によって該クラッチスプリング２７を駆動側スリーブ（筒状部材）２０に巻き付けて駆動軸部材１７の駆動力をクラッチスプリング２７を介してスピンドル（出力軸部材）２２に伝達し、その後、駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９の相対回転による中間クラッチ体１９の軸方向移動によってボール２１のクラッチスプリング２７との係合を解除するとともに、クラッチ機構によって中間クラッチ体１９からスピンドル２２に駆動力を伝達するよう構成する。【選択図】図２
2008149437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を受けて回転する駆動軸部材を回転可能に支持し、ビットを保持する出力軸部材を回転可能且つ軸方向移動可能に設け、該出力軸部材の軸方向移動によって前記駆動軸部材から出力軸部材への駆動力の伝達を断接するクラッチ機構を有するねじ締め機において、
前記駆動軸部材と前記出力軸部材の間に中間クラッチ体を回転可能且つ軸方向移動可能に配置し、該中間クラッチ体と前記出力軸部材に前記クラッチ機構を設けるとともに、両者間に中間クラッチ体を駆動軸部材側に付勢する圧縮ばねを配置する一方、中間クラッチ体の外周に筒状部材を中間クラッチ体に対して回転力伝達可能且つ軸方向移動可能に取り付け、前記出力軸部材に一端が固定されたクラッチスプリングを前記出力軸部材と前記筒状部材の外周に跨って配置し、
前記中間クラッチ体と前記出力軸部材が係合する以前に、先ず、前記クラッチスプリングを介して前記駆動軸部材の回転が出力軸部材に伝達されるよう構成し、その後にクラッチスプリングによる回転力の伝達を遮断して中間クラッチ体と出力軸部材とを係合させて駆動軸部材の回転力を中間クラッチ体から出力軸部材に伝達するよう構成したことを特徴とするねじ締め機。
【請求項２】
前記筒状部材に、前記中間クラッチ体の外周テーパ面に当接して径方向に移動することによって前記クラッチスプリングの自由端に選択的に係合するボールを保持せしめ、
ねじ締め時に前記出力軸部材と共に軸方向に移動する前記クラッチスプリングの前記ボールとの係合によって該クラッチスプリングを前記筒状部材に巻き付けて前記駆動軸部材の駆動力をクラッチスプリングを介して前記出力軸部材に伝達し、その後、前記駆動軸部材と前記中間クラッチ体の相対回転による中間クラッチ体の軸方向移動によって前記ボールの前記クラッチスプリングとの係合を解除するとともに、前記クラッチ機構によって前記中間クラッチ体から前記出力軸部材に駆動力を伝達するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のねじ締め機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば天井や壁等に使用される石膏ボード等の被締結材に対してねじ締め作業を行うための電動スクリュードライバ等のねじ締め機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動スクリュードライバ等のねじ締め機は、主に石膏ボード等の被締結材に対するねじ締め作業に使用される。この種のねじ締め機は、ねじ締めの深さ位置を一定にする必要があるため、本体の一部に軸方向位置が調整可能なストッパを設け、ねじ締め作業中にストッパが被締結材に当接してねじが所定の深さまで移動すると、クラッチの遮断動作を行うねじ締め深さ調節機構が設けられている。
【０００３】
ところで、回転力の伝達・遮断を行うクラッチ機構の一例として、特許文献１には、スプリングクラッチを用いたねじ締め機（以下、「スプリングクラッチ方式」のねじ締め機と称する）が提案されている。この「スプリングクラッチ方式」のねじ締め機を図１４に基づいて説明する。
【０００４】
図１４はねじ締め機要部の側断面図であり、ハウジングに内蔵された不図示の電動モータの出力軸１１０に形成されたピニオン１１２は、駆動軸部材１１７の外周に形成されたギヤ１１８に噛合しており、駆動軸部材１１７は、軸受１１６を介してハウジング１０２に回転可能に支持されている。そして、駆動軸部材１１７には、円筒状の駆動側スリーブ１２０が前方（図の下方）に向かって一体に突設されている。
【０００５】
又、ハウジング１０２内の上記駆動軸部材１１７の前方（下方）には、出力軸部材であるスピンドル１２２が前記駆動側スリーブ１２０と同軸的に配されており、このスピンドル１２２は、軸受部材１２３を介してハウジング１０２に回転可能に支持されている。そして、スピンドル１２２の先端部にはビット１２５が装着されており、スピンドル１２２の中間部外周には、前記駆動側スリーブ１２０の外径と略同径の外径を有する円筒状のスピンドル側スリーブ１２２ｂが後方（上方）に向かって一体に突設されている。
【０００６】
更に、前記駆動軸部材１１７の駆動側スリーブ１２０内に臨む前記スピンドル１２２の後端部（上端部）には傘状部材１３０が軸方向に移動可能に嵌合保持されており、この傘状部材１３０は、スプリング１３１によって駆動軸部材１１７側（下方）に常時付勢されている。そして、駆動軸部材１１７に形成された駆動側スリーブ１２０の傘状部材１３０に対向する部位には貫通孔１２０ｂが形成されている。この貫通孔１２０ｂにはボール１２１が径方向に移動可能に係合保持されており、このボール１２１は、傘状部材１３０の外周テーパ面に当接している。
【０００７】
又、駆動側スリーブ１２０とスピンドル側スリーブ１２２ｂの外周には圧縮ばねであるクラッチスプリング１２７が配置されており、このクラッチスプリング１２７の後端部（上端部）１２７ａと前端部（下端部）１２７ｂは軸方向に延び、前端部１２７ｂはスピンドル側スリーブ１２２ｂに固定され、後端部１２７ａはフリーとなっている。従って、クラッチスプリング１２７は、ねじ締め作業においてビット１２５とスピンドル１２２が軸方向に移動すると、これらと共に一体的に移動する。
【０００８】
而して、図１４はねじ締め作業を開始する前の初期状態（無負荷状態）を示しており、この初期状態から不図示のモータが起動されると、その出力軸１１０の回転はピニオン１１２とギヤ１１８によって減速されて駆動軸部材１１７に伝達され、該駆動軸部材１１７が回転する。このとき、クラッチスプリング１２７の後端部（上端部）１２７ａは図示のようにボール１２１から離間しているため、駆動軸部材１１７の回転はスピンドル１２２には伝達されず、従って、ねじ締め作業は開始されない。
【０００９】
ねじ締め作業に際して作業者がねじ１２８と共にビット１２５を不図示の被締結材に押し付けると、ビット１２５とスピンドル１２２がスプリング１３１の付勢力に抗して後方（図の上方）に移動し、これらと共にクラッチスプリング１２７と傘状部材１３０も同方向に移動するため、該クラッチスプリング１２７の後端部（上端部）１２７ａがボール１２１の位置まで移動するとともに、ボール１２１が傘状部材１３０の外周テーパ面によって径方向外方へと押し出される。この結果、クラッチスプリング１２７の後端部１２７ａとボール１２１が回転方向において係合可能となり、駆動軸部材１１７の回転はボール１２１を介してクラッチスプリング１２７の後端部１２７ａに伝達され、該クラッチスプリング１２７が駆動側スリーブ１２０の外周に巻き付き、駆動軸部材１１７の回転力がクラッチスプリング１２７を介してスピンドル１２２に伝達され、該スピンドル１２２とビット１２５が回転してねじ１２８が被締結材に締め付けられる。
【００１０】
そして、ねじ１２８が所定の締付深さに達すると、傘状部材１３０がねじ１２８とビット１２５及びスピンドル１２２と共に前方に移動するため、該傘状部材１３０の外周テーパ面に係合するボール１２１が径方向内方へ移動し、該ボール１２１とクラッチスプリング１２７との係合が解除される。このため、クラッチスプリング１２７の駆動側スリーブ１２０への巻き付きが解除され、駆動軸部材１１７からスピンドル１２２への回転力の伝達が遮断されてねじ１２８の締め付けが停止される。
【００１１】
又、「スプリングクラッチ方式」以外のクラッチ機構の例として、特許文献２には、爪状のクラッチを用いたものが（以下、「爪クラッチ方式」と称する）が提案されている。
【００１２】
この「爪クラッチ方式」のクラッチ機構は、電動モータの回転力を伝達する駆動側クラッチ体と、同軸上に配置されて前記駆動側クラッチ体に対向する面にクラッチ体を有する中間クラッチ体と、該中間クラッチ体の回転力をビットに伝達するスピンドルと、駆動側クラッチ体と中間クラッチ体を離脱させて中間クラッチ体を常にスピンドル側に付勢するコイルばねにより構成されている。
【００１３】
而して、スピンドルと中間クラッチ体が本体に対して相対的に後方（駆動側クラッチ体側）へ軸方向移動すると、中間クラッチ体と駆動側クラッチ体双方のクラッチ爪が噛合し、スピンドルに保持されたビットに回転力が伝達されてねじ締めが行われる。そして、ねじが所定の締付深さに達すると、この深さ分だけ中間クラッチ体が相対的に本体前方へ移動することによりクラッチ爪の噛合が解除され、中間クラッチ体とスピンドルに設けられた消音機構によってクラッチ爪が積極的に離脱されてねじ締めが停止される。
【特許文献１】特開平８−２６７３６７号公報
【特許文献２】特公平３−００５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１４に示した「スプリングクラッチ方式」のねじ締め機においては、弾性体であるクラッチスプリング１２７を駆動側スリーブ１２０の外周に巻き付けて駆動軸部材１１７の回転力をスピンドル１２２に伝達する方式が採用されるため、作業者に伝わる反力が小さく、非常に良好なフィーリングを実現することができる反面、ねじ締め終了時の回転力の伝達遮断がクラッチスプリング１２７の後端部１２７ａとボール１２１との係合解除によって行われるため、解除タイミングが多少ばらつくことがあり、これによりねじ１２８の締付け深さがばらつく場合がある。特に、被締結材が石膏ボードである場合、ねじ締めはねじを石膏ボード表面に合わせて締め付ける必要があり、深さの深いものや浅いねじは後から作業者がハンドドライバ等で調整を行わなければならないという煩わしさがあった。
【００１５】
又、「爪クラッチ方式」を用いたねじ締め機においては、「スプリングクラッチ方式」のねじ締め機に比べてねじ深さのばらつきは小さくなるが、作業者がねじ締め機を押し付けることにより駆動軸部材と中間クラッチ体のクラッチ爪が噛み合う構造を採用しているため、作業者の押し付け速度が駆動軸側のクラッチ爪を中間クラッチ体のクラッチ爪に当接する速度となる。
【００１６】
作業者が本体を押し付けるスピードが遅い場合、クラッチ爪が噛み合う速度が遅いために有効なクラッチの噛み合い深さが得られにくく、クラッチ爪の刃先が互いに反発されて乗り越えてしまう回数が多くなる。この反発回数（クラッチ爪の打撃回数）が増えることにより、クラッチ噛み合い時のフィーリングが悪く、クラッチ爪の先端が早期に磨耗し易いという問題が生じる。
【００１７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、クラッチの噛み合いを良好なフィーリングで行うことができるとともに、クラッチの消耗を抑えることができるねじ締め機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は、駆動源からの駆動力を受けて回転する駆動軸部材を回転可能に支持し、ビットを保持する出力軸部材を回転可能且つ軸方向移動可能に設け、該出力軸部材の軸方向移動によって前記駆動軸部材から出力軸部材への駆動力の伝達を断接するクラッチ機構を有するねじ締め機において、
前記駆動軸部材と前記出力軸部材の間に中間クラッチ体を回転可能且つ軸方向移動可能に配置し、該中間クラッチ体と前記出力軸部材に前記クラッチ機構を設けるとともに、両者間に中間クラッチ体を駆動軸部材側に付勢する圧縮ばねを配置する一方、中間クラッチ体の外周に筒状部材を中間クラッチ体に対して回転力伝達可能且つ軸方向移動可能に取り付け、前記出力軸部材に一端が固定されたクラッチスプリングを前記出力軸部材と前記筒状部材の外周に跨って配置し、
前記中間クラッチ体と前記出力軸部材が係合する以前に、先ず、前記クラッチスプリングを介して前記駆動軸部材の回転が出力軸部材に伝達されるよう構成し、その後にクラッチスプリングによる回転力の伝達を遮断して中間クラッチ体と出力軸部材とを係合させて駆動軸部材の回転力を中間クラッチ体から出力軸部材に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記筒状部材に、前記中間クラッチ体の外周テーパ面に当接して径方向に移動することによって前記クラッチスプリングの自由端に選択的に係合するボールを保持せしめ、
ねじ締め時に前記出力軸部材と共に軸方向に移動する前記クラッチスプリングの前記ボールとの係合によって該クラッチスプリングを前記筒状部材に巻き付けて前記駆動軸部材の駆動力をクラッチスプリングを介して前記出力軸部材に伝達し、その後、前記駆動軸部材と前記中間クラッチ体の相対回転による中間クラッチ体の軸方向移動によって前記ボールの前記クラッチスプリングとの係合を解除するとともに、前記クラッチ機構によって前記中間クラッチ体から前記出力軸部材に駆動力を伝達するよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、中間クラッチ体と出力軸部材のクラッチ爪が係合する以前に、先ず、弾性体であるクラッチスプリングを介して駆動軸部材の回転が出力軸部材に伝達されるよう構成したため、駆動初期の衝撃がクラッチスプリングによって吸収され、作業者に伝わる反力が小さく抑えられて非常に良好なフィーリングで作業を開始することができる。そして、その後にクラッチスプリングによる回転力の伝達を遮断して中間クラッチ体のクラッチ爪と出力軸部材のクラッチ爪とを係合させて駆動軸部材の回転力を中間クラッチ体から出力軸部材に伝達するようにしたため、クラッチ爪の係合が良好なフィーリングで行われ、これらのクラッチの消耗が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係るねじ締め機の一形態である電動スクリュードライバの破断側面図、図２は同電動スクリュードライバ要部の側断面図、図３はクラッチスプリングの斜視図、図４〜図７は同電動スクリュードライバによるねじ締め作業を示す部分断面図、図８〜図１３はねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【００２３】
図１に示す電動スクリュードライバ１のハウジングの先端部（図１の下端部）には、間にインナカバー３を介してギヤカバー４が複数本のねじ５（図１には１本のみ図示）によって取り付けられている。そして、ギヤカバー４の外周には、図２に詳細に示すように、筒状のストッパスリーブ６が螺合するとともに、ロック部材７が軸方向（上下方向）に移動可能にスプライン嵌合されており、ロック部材７とストッパスリーブ６とは爪係合している。ここで、ロック部材７は、スプリング８によってストッパスリーブ６側（下方）に付勢されており、これをスプリング８の付勢力に抗して上方へ押し上げてストッパスリーブ６との係合を解除した後、ストッパスリーブ６を回転させて軸方向に移動させ、その高さを調整した後にロック部材７をストッパスリーブ６に再び係合させれば、ストッパスリーブ６の回転がロックされてその高さ位置が固定される。
【００２４】
又、図１に示すように、上記ハウジング２には駆動源としての電動モータ９が縦置き状態で内蔵されており、該電動モータ９の出力軸１０は、上下方向に延び、その軸方向両端は軸受１１によって回転可能に支持され、下方の軸受１１から下方に突出する端部にはピニオン１２が形成されている。尚、ハウジング２には、ハンドル部２ａが設けられており、このハンドル部２ａには、前記電動モータ９を起動／停止するためのスイッチ１３が設けられ、ハンドル部２ａからは電動モータ９に給電するための電源コード１４が延びている。
【００２５】
図２に詳細に示すように、前記インナカバー３には、垂直に配されたシャフト１５の一端が軸受１６によって回転可能に支持されており、このシャフト１５には駆動軸部材１７が回転可能に支持されている。そして、この駆動軸部材１７の外周に形成されたギヤ１８は、電動モータ９の出力軸１０に形成された前記ピニオン１２に噛合している。
【００２６】
又、上記シャフト１５には中間クラッチ体１９が挿通固着されており、この中間クラッチ体１９の外周には筒状部材である駆動側スリーブ２０が軸方向に移動可能に設けられており、該駆動側スリーブ２０は、中間クラッチ体１９と一体に回転するようスプライン嵌合されている。この駆動側スリーブ２０は、駆動軸部材１７に対して回転可能であるが、その上端外周に一体に形成されたフランジ部２０ａが駆動軸部材１７の内周に突設されたリング状のストッパ部１７ａに係合することによって軸方向移動が規制されている。そして、駆動側スリーブ２０には貫通孔２０ｂが形成されており、この貫通孔２０ｂにはボール２１が径方向に移動可能に係合保持され、このボール２１は、中間クラッチ体１９の外周テーパ面に当接している。
【００２７】
尚、本実施の形態では、中間クラッチ体１９を駆動側スリーブ２０に対して回転不能且つ軸方向移動可能とするための手段としてスプライン嵌合を採用したが、必ずしもスプライン嵌合である必要はなく、中間クラッチ体１９と駆動側スリーブ２０間に凹凸を設ける等の単純な構成であっても良く、又、中間クラッチ体１９と駆動側スリーブ２０の対向する周上に溝を設け、球体やコロ等の部材を介在させることでによっても同様の機能を果たすことができる。
【００２８】
更に、上記中間クラッチ体１９の前方（図２の下方）には、出力軸部材であるスピンドル２２が同軸的に配されており、このスピンドル２２は、その外周が軸受部材２３を介してギヤカバー４に回転可能且つ軸方向に移動可能に支持されており、圧縮ばね２４によって常時前方（下方）に付勢されている。そして、このスピンドル２２の後端部（上端部）の軸中心にはシャフト案内穴２２ａが形成されており、このシャフト案内穴２２ａには前記シャフト１５の先端部が上方から嵌合している。
【００２９】
又、スピンドル２２の後端部外周には、前記駆動側スリーブ２０の外径と略同一の外径寸法を有する円筒状のスピンドル側スリーブ２２ｂが一体に形成されており、スピンドル２２の前端側の軸中心にはビット挿入穴２２ｃが形成され、その周囲には複数のボール孔２２ｄが形成されている。そして、スピンドル２２のビット挿入穴２２ｃにはビット２５が挿入されており、このビット２５は、スピンドル２２のボール孔２２ｄに収容されたボール２６の係合によってスピンドル２２に固定されている。
【００３０】
ところで、図８に詳細に示すように、中間クラッチ体１９の軸方向両端（図の上下端）には複数のクラッチ爪１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ形成されており、駆動軸部材１７のクラッチ爪１９Ａに対向する面（下端面）には複数のクラッチ爪１７Ａが形成され、スピンドル２２のクラッチ爪１９Ｂに対向する面（上端面）には複数のクラッチ爪２２Ａが形成されている。
【００３１】
ここで、駆動軸部材１７に形成された各クラッチ爪１７Ａと中間クラッチ体１９に形成された各クラッチ爪１９Ａには、斜面部１７ｂ，１９ａと平面部１７ｃ，１９ｂがそれぞれ形成されている。尚、中間クラッチ体１９は、前記圧縮ばね２４によって常時後方（上方）に付勢されており、ねじ締め作業開始前の無負荷状態では、図８に示すように、該中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ａと駆動軸部材１７のクラッチ爪１７Ａとは互いに係合している。
【００３２】
又、図２に示すように、駆動側スリーブ２０とスピンドル側スリーブ２２ｂの外周には圧縮ばねであるクラッチスプリング２７が配置されており、図３に示すように、このクラッチスプリング２７の後端部（上端部）２７ａと前端部（下端部）２７ｂは軸方向に延び、前端部２７ｂはスピンドル側スリーブ２２ｂの外周に形成された固定部２２ｅによってスピンドル側スリーブ２２ｂに固定され、後端部２７ａはフリーとなっている。従って、クラッチスプリング２７は、ねじ締め作業においてビット２５とスピンドル２２が軸方向に移動すると、これらと共に一体的に移動する。
【００３３】
次に、以上のように構成された電動スクリュードライバ1によるねじ締め作業について説明する。
【００３４】
ねじ締め作業開始前の図２及び図８に示す無負荷状態においては、前述のように中間クラッチ体１９は圧縮ばね２４によって後方（上方）に付勢されているためにクラッチ爪１７Ａ，１９Ａ同士は係合状態にあり、クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａ同士は非係合状態にあって、両者間は図示の距離Ｌ０だけ離間している。又、クラッチスプリング２７の後端部２７ａはボール２１に対して非係合状態にあり、両者は図示のＬ１だけ離間している。
【００３５】
而して、この無負荷状態において図１に示すスイッチ１３をＯＮ操作して電動モータ９を起動すると、その出力軸１０の回転はピニオン１２とギヤ１８によって減速されて駆動軸部材１７に伝達され、該駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９及び駆動側スリーブ２０が所定の速度で回転する。このとき、前述のように中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ｂとスピンドル２２のクラッチ爪２２Ａとは非係合状態にあり、クラッチスプリング２７の後端部２７ａとボール２１も非係合状態にあるため、スピンドル２２には回転は伝達されず、駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９及び駆動側スリーブ２０は空転し、ねじ締め作業は開始されない。
【００３６】
ねじ締め作業に際して作業者がねじ２８と共にビット２５を図４に示すように被締結材Ｗに押し付けると、ビット２５とスピンドル２２が圧縮ばね２４の付勢力に抗して後方（図４の上方）に移動し、これらと共にクラッチスプリング２７も同方向に移動するため、図９に示すように、該クラッチスプリング２７の後端部（上端部）２７ａがボール２１の位置まで移動するとともに、ボール２１が中間クラッチ体１９の外周テーパ面によって径方向外方へと押し出される。この結果、クラッチスプリング２７の後端部２７ａとボール２１が回転方向において係合可能となり、駆動軸部材１７の回転はボール２１を介してクラッチスプリング２７の後端部２７ａに伝達され、該クラッチスプリング２７が駆動側スリーブ２０の外周に巻き付き、駆動軸部材１７の回転力が中間クラッチ体１９と駆動側スリーブ２０及びクラッチスプリング２７を介してスピンドル２２に伝達され、該スピンドル２２とビット２５が回転してねじ２８が被締結材Ｗに締め付けられる。尚、このとき、中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ｂとスピンドル２２のクラッチ爪２２Ａとは非係合状態にあるため、中間クラッチ体１９の回転がスピンドル２２に直接伝達されることはなく、スピンドル２２への回転の伝達が弾性体であるクラッチスプリング２７を介して行われるため、作業者に伝わる反力が小さく、非常に良好なフィーリングで作業を行うことができる。
【００３７】
その後、ねじ締め作業の進行に伴ってねじ２８からビット２５を経てスピンドル２２に作用する負荷が大きくなると、該スピンドル２２と駆動軸部材１７間に相対回転が生じ、図１０に示すように、駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９の各クラッチ爪１７Ａ，１９Ａの斜面部１７ｂ，１９ａ間に滑りが生じ、中間クラッチ体１９が圧縮ばね２４の付勢力に抗して図示のＨ１だけ前方（下方）へ移動し、図１１に示すように、クラッチ爪１７Ａ，１９Ａの平面部１９ｂ，１７ｃ同士が係合するとともに、中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ｂがスピンドル２２のクラッチ爪２２Ａに係合する。
【００３８】
又、中間クラッチ体１１９が前方（下方）へ移動することによって、該中間クラッチ体１９の外テーパ面に係合するボール２１が径方向内方へ移動し、該ボール２１とクラッチスプリング２７の後端部２７ａとの係合が解除されるため、クラッチスプリング２７の駆動側スリーブ２０への巻き付きが解除される。従って、駆動軸部材１７の回転力は、中間クラッチ体１９からスピンドル２２へと伝達され、クラッチスプリング２７は回転力の伝達に寄与しない。尚、ボール２１が径方向内方へ移動するときには、中間クラッチ体１９とスピンドル２２の各クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの回転力伝達面１９ｃ，２２ｆ同士が十分な深さで接触できるよう中間クラッチ体１９の移動量Ｈ１が設定されている。
【００３９】
上述のように中間クラッチ体１９が軸方向前方に移動することによってクラッチスプリング２７の駆動側スリーブ２０への巻き付きが解除されると、中間クラッチ体１９と駆動側スリーブ２０は駆動軸部材１７と同一速度で回転を始めるため、これらとスピンドル２２との間に回転速度差が生じ、数度〜数十度の回転でクラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの回転力伝達面１９ｃ，２２ｆ同士が噛み合う。この中間クラッチ体１９とスピンドル２２のクラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの爪角度αに対して小さい角度に設定した駆動軸部材１７及び中間クラッチ体１９の各クラッチ爪１７Ａ，１９Ａの爪角度βの関係により、増加する負荷によって駆動軸部材１７及び中間クラッチ体１９は図１１に示すように互いのクラッチ爪１７Ａ，１９Ａの斜面部１７ｂ，１９ａを昇り切ったところで平面部１７ｃ，１９ｂで当接する。これにより回転力は駆動軸部材１７から中間クラッチ体１９を介してスピンドル２２に伝達され、該スピンドル２２と共に回転するビット２５によってねじ２８が図５に示すように被締結材Ｗにねじ込まれていく。
【００４０】
そして、図６に示すように、ストッパスリーブ６の先端が被締結材Ｗに押し当てられると、図１２に示すようにねじ２８の締め付けと共にスピンドル２２とビット２５のみが前進し、やがてスピンドル２２のクラッチ爪２２Ａと中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ｂとの係合が解除されるため、中間クラッチ体１９からスピンドル２２への回転力の伝達が遮断され、図６に示すようにねじ２８が被締結材Ｗに完全にねじ込まれて所要のねじ締め作業が完了する。この場合、ストッパスリープ６の高さを前述のように調整することによってねじ２８の頂面が被締結材Ｗの表面と丁度面一となるようにすることができる。
【００４１】
そして、上述のようにねじ締め作業が終了すると、圧縮ばね２４の付勢力によって中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ａの斜面部１９ａが駆動軸部材１７のクラッチ爪１７Ａの斜面部１７ｂを滑りながら中間クラッチ体１９が後方（上方）へ移動して図７及び図１３に示すように初期の無負荷状態に復帰する。尚、このとき、スピンドル２２と中間クラッチ体１９に設けられたクラッチ爪１９Ｂ，２２Ａ間に隙間Ｌが生じ、クラッチスプリング２７の後端部２７ａとボール２１間に隙間Ｌ２（＝Ｌ１−（Ｌ０−Ｌ））が生じるため、再びクラッチが噛み合うことなくねじ締めが完了する。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る電動スクリュードライバ1においては、中間クラッチ体１９とスピンドル２２の各クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａが係合する以前に、先ず、弾性体であるクラッチスプリング２７を介して駆動軸部材１７の回転がスピンドル２２に伝達されるよう構成したため、駆動初期の衝撃がクラッチスプリング２７によって吸収され、作業者に伝わる反力が小さく抑えられて非常に良好なフィーリングで作業を開始することができる。そして、その後にクラッチスプリング２７による回転力の伝達を遮断して中間クラッチ体１９のクラッチ爪１９Ｂとスピンドル２２のクラッチ爪２２Ａとを係合させて駆動軸部材１７の回転力を中間クラッチ体１９からスピンドル２２に伝達するようにしたため、クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの係合が良好なフィーリングで行われ、これらのクラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの消耗が抑制される。
【００４３】
尚、本実施の形態では、駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９に、同一形状の斜面部１７ｂ，１９ａと平面部１７ｃ，１９ｂを有するクラッチ爪１７Ａ，１９Ａを形成した例を示しているが、駆動軸部材１７と中間クラッチ体１９の相対回転によって中間クラッチ体１９が前方に軸方向移動する構成であれば良く、駆動軸部材１７又は中間クラッチ体１９のクラッチ爪１７Ａ，１９Ａの何れか一方に斜面部と平面部を設ければ、他方のクラッチ爪には必ずしも斜面部は必要なく、クラッチ爪には回転力を伝達するに足る平面部や凸形状、ピン等の円筒形状を設ければ良い。或は、中間クラッチ体１９と駆動軸部材１７の相対向する面、若しくは中間クラッチ体１９又は駆動軸部材１７の何れか一方に回転に伴って同一円周上で深さの変化する溝を設け、その間に球状若しくはコロのような円柱状部材を介在させることによっても中間クラッチ体１９の軸方向移動手段を構成することが可能である。
【００４４】
又、圧縮ばね２４の荷重を適切に設定することにより、ねじ締めの終了間際に中間クラッチ体１９を移動させてクラッチスプリング２７の巻き付を解除するのではなく、クラッチスプリング２７が駆動側スリーブ２０に巻き付くと同時に中間クラッチ体１９を軸方向移動させてクラッチスプリング２７の巻き付を解除し、クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａ同士を係合させることも可能となる。これにより、ねじ締め中に発生する負荷をクラッチスプリング２７のみの巻き付きではなく、クラッチ爪１９Ｂ，２２Ａの当接により伝達することができるため、クラッチ機構部の更なる耐久性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電動スクリュードライバの破断側面図である。
【図２】本発明に係る電動スクリュードライバ要部の側断面図である。
【図３】クラッチスプリングの斜視図である。
【図４】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業を示す部分断面図である。
【図５】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業を示す部分断面図である。
【図６】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業を示す部分断面図である。
【図７】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業を示す部分断面図である。
【図８】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図１０】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図１１】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図１２】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図１３】本発明に係る電動スクリュードライバによるねじ締め作業時の駆動軸部材と中間クラッチ体及びスピンドルのクラッチ爪の係合／離脱状態を示す部分断面図である。
【図１４】従来の電動スクリュードライバ要部の側断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１              電動スクリュードライバ（ねじ締め機）
２              ハウジング
２ａ            ハウジングのハンドル部
３              インナカバー
４              ギヤカバー
５              ねじ
６              ストッパスルーブ
７              ロック部材
８              スプリング
９              電動モータ（駆動源）
１０            電動モータの出力軸
１１            軸受
１２            ピニオン
１３            スイッチ
１４            電源コード
１５            シャフト
１６            軸受
１７            駆動軸部材
１７Ａ          駆動軸部材のクラッチ爪
１７ａ          駆動軸部材のストッパ部
１７ｂ          クラッチ爪の斜面部
１７ｃ          クラッチ爪の平面部
１８            ギヤ
１９            中間クラッチ部材
１９Ａ，１９Ｂ  中間クラッチ部材のクラッチ爪
１９ａ          クラッチ爪の斜面部
１９ｂ          クラッチ爪の平面部
１９ｃ          クラッチ爪の回転力伝達面
２０            駆動側スリーブ（筒状部材）
２０ａ          駆動側スリーブのフランジ部
２０ｂ          駆動側スリーブの貫通孔
２１            ボール
２２            スピンドル（出力軸部材）
２２Ａ          スピンドルのクラッチ爪
２２ａ          スピンドルのシャフト案内穴
２２ｂ          スピンドル側スリーブ
２２ｃ          スピンドルのビット挿入穴
２２ｄ          スピンドルのボール孔
２２ｅ          スピンドルの固定部
２２ｆ          クラッチ爪の回転力伝達面
２３            軸受部材
２４            圧縮ばね
２５            ビット
２６            ボール
２７            クラッチスプリング
２７ａ          クラッチスプリングの後端部
２７ｂ          クラッチスプリングの前端部
２８            ねじ
Ｗ              被締結材
【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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【図８】
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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１３】
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【図１４】
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