(57)【要約】【課題】駆動軸部材のボール側に減肉穴形状を設けることにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動を低減する。また、駆動軸部材のボール側に減肉穴形状を複数個左右均等に設けることにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動を低減する。更に駆動軸部材の反ボール側の半径方向貫通孔に、別部材を配することにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動を低減する。【解決手段】前記駆動軸部材４に、回転時に発生する遠心力の偏りを相殺する減肉用形状を設ける。また、出力軸部材４に別部材を設ける。【選択図】      図１
2004181545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置からの動力を伝達する円筒状の駆動軸部材と、ビットを保持し軸方向に移動可能に支持された円筒状の出力軸部材と、該出力軸部材と前記駆動軸部材間とを互いに離隔させるように作用する圧縮ばねと、前記駆動軸部材と前記出力軸部材の同軸上に各々の円筒面にまたがったコイル状のクラッチスプリングと、前記駆動軸部材および前記出力軸部材のどちらか一方に装着したワンウェイクラッチと、他方の軸部材に係合しワンウェイクラッチ内周部を支持する案内軸を有する筒状部材と、前記筒状部材に係合する軸部材と前記圧縮ばねの間に前記ボールを押し出すためのテーパー部を有する傘状部材と、前記出力軸部材および前記駆動軸部材のどちらか一方に前記クラッチスプリングの一部を固定し、且つ他方の軸部材のスリーブに設けられた半径方向の貫通孔内に半径方向に移動可能で、前記スリーブの外面から外方へ前記ボールを突出させる動作を可能とする構成とし、前記出力軸部材の圧縮ばねの圧縮方向への所定移動量により前記クラッチスプリングと前記ボールを係止且つ遮断の切替えを可能とする伝達機構とし、回転力の伝達を正回転時のねじ締め方向の前記ボールとクラッチスプリングの端部の係合作用と逆回転時のねじ緩め方向のワンウェイクラッチと前記案内軸の伝達作用で構成するねじ締め装置において、前記出力軸部材に減肉用形状を設けることを特徴とするねじ締め装置。
【請求項２】
前記出力軸部材に別部材を設けることを特徴とする請求項１記載のねじ締め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天井および壁に使用する石膏ボード等のねじ締め作業で用いられる正逆回転付きねじ締め装置（電動ボード用ドライバ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動スクリュードライバ等のねじ締め装置には、石膏ボードなどの被締付材を対象に使用されるケースが多く、ねじ締め作業の他にねじ緩め作業も要求されるため、正逆回転切り替えを備えているものが大半である。このねじ締め装置は、ねじ締め作業の場合、ねじ締めの深さ位置を一定の深さにする必要があるため、本体の一部に軸方向に位置を可能調節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部材に当接する位置まで本体が移動すると、クラッチの遮断動作を行うねじ締め深さの調節機構が設けられている。一方、逆回転時のねじ緩め作業の場合、ワンウェイクラッチにより動力が伝達される機構が設けられている。
【０００３】
従来の正逆回転付きねじ締め装置は、例えば特許文献１に記載のようなものがあり、図１４を用いて以下にその構成を説明する。
【０００４】
図１４において、正逆回転付きねじ締め装置１のハウジング２の先端にはストッパスリーブ３がねじ込みで取付けられている。ストッパスリーブ３を回転させることにより、ストッパスリーブ３とハウジング２との相対距離を調節することができ、これによりねじ送り距離（ねじ締め深さ）が調節可能となる。ハウジング２内では図示省略のモータの出力軸に取付けられたピニオンが駆動軸部材４の外周に設けられたギヤ６と噛み合っている。
【０００５】
圧縮ばねであるクラッチスプリング７は図１５に示すように左巻きで、上方端部と下方端部が軸方向に伸長している。
【０００６】
出力軸部材８はハウジング２に配設されたメタル部材９により回動及び軸方向移動可能に支持されている。また、出力軸部材８には、係合ボールが取付けられ、この係合ボールによって出力軸部材８内部にビット１１を装着させることを可能とし、出力軸部材８の回転動作をビット１１に伝達する構造となっている。
【０００７】
ストッパスリーブ３の駆動軸部材４側端部には、回転不能及び軸方向に移動可能に設けられ、圧縮ばね１２によりストッパスリーブ３側に常時付勢されたロック部材１３が当接して、通常時にはストッパスリーブ３とロック部材１３の当接部に両者に対して互いに噛み合うよう設けられた凹凸状の爪部が係合している。
したがって、ストッパスリーブ３の爪部とロック部材１３の爪部とが噛み合っている状態では、ストッパスリーブ３は回転不能であり、その軸方向位置が固定される。なお、ねじ締込み深さ（送り距離）の調整は、操作者がロック部材１３を圧縮ばね１２に抗して駆動軸部材４側に摺動させ、ストッパスリーブ３とロック部材１３の爪部と係合を解除した状態でストッパスリーブ３を回転させることにより行うことができる。
【０００８】
ボール１０は駆動軸側スリーブ５に設けられた半径方向の貫通孔内に半径方向に移動可能に設けられており、出力軸部材８の移動量により傘状部材１４のテーパー部の軸距離を変化させ、駆動軸側スリーブ５面上から突出もしくは沈下する。駆動軸側スリーブ４の内部には、傘状部材１４が軸方向に移動可能に設けられており、傘状部材１４の出力軸部材８側の面は出力軸部材８に当接可能となっている。出力軸部材８の出力軸側スリーブにはクラッチスプリングの端部７ａを常時係止する固定部１５が設けられている。
【０００９】
駆動については、正回転時のねじ締め作業の場合、クラッチスプリング７を駆動軸部材４と出力軸部材８のどちらか一方に固定させ、かつ他方の部材にクラッチスプリングの端部７ａを出力軸の移動に応じてボール１０と係合することで他方の部材に巻き付き、両者部材を一体に回転させるように構成されている。
一方、逆回転のねじ緩め作業においては、駆動軸部材４と出力軸部材８のどちらか一方にワンウェイクラッチ１７を装着させ、その他方の部材にワンウェイクラッチ１７の内周部に挿入する案内軸１６を設け、ワンウェイクラッチ１７の作用により前記駆動軸部材４と前記出力軸部材８が伝達し回転する構成としている。
【特許文献１】
特開平８−２６７３６７号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記に記載の従来の正逆回転付きねじ締め装置１においては、図１６及び図１７に示すように、ボール１０を駆動軸部材４のスリーブ５に半径方向移動可能に配するために、部品の加工工程上、駆動軸部材４の外周壁から貫通孔２０ａ、２０ｂを設ける必要がある。このため、ボール１０の重量ｍ１及び貫通孔２０ａ分のマイナス重量ｍ２によりバランスに偏りが有る形状となっており、図４に示すように駆動軸部材４は不均等な遠心力Ｆが発生した状態で回転する。出力軸部材８が軸方向に移動しておらず駆動軸部材４のみが回転し出力軸部材８に回転が伝わっていない無負荷回転の状態でも、逆転用に駆動軸部材４の内部に配されたワンウェイクラッチ１７を介して、駆動軸部材４の遠心力の偏りが出力軸部材８に伝わるため、出力軸先端に固定されたビット１１の先端が回転していなくても一回転に一回の周期で振動する。この振動により、作業者がビット１１にねじ１８をセットしてから締めつけを行う所定の位置に本体を移動させる際に、ビット１１からねじ１８が外れてしまい足元に落下する場合がある。この場合、再度ねじ１８をビット１１にセットしなくてはならず作業効率が悪くなる。さらに天井にねじ締めを行う場合は、作業者は床面より高い足場の上で作業をするため、落ちたねじを拾うことができず、作業性の低下を招いてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、駆動軸部材の重量の偏りを無くすことにより、無負荷回転の状態でビットが振動しない正逆回転付ねじ締め装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、発生するボール及び貫通孔の重量の偏りを相殺する減肉用形状を設けることもしくは別部材を配すことにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本実施例を参照して本発明の正逆回転付きねじ締め装置を説明する。
図１は本実施例に用いた正逆回転付きねじ締め装置を示す断面図、図２は本実施例に用いた駆動軸部材の外観図、図３は駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図、図４は図３の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図、図５は本実施例に用いた駆動軸部材の外観図、図６は駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図、図７は図６の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図、図８は本実施例に用いた駆動軸部材の外観図、図９は駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図、図１０は図８の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図、図１１は本実施例に用いた駆動軸部材の外観図、図１２は駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図、図１３は図１１の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【００１４】
図１は本実施例の一例を示したものである。図２〜図４に示すように、ボール１０が配されている側の駆動軸部材８外周のギヤ６の圧入部に、長方形状の減肉部２１を設けることで、回転により発生する遠心力は次式（数１）となる。
【００１５】
【数１】
2004181545.tif 000003
【００１６】
ここで、ｍ１・ｒ１＋ｍ２・ｒ２−ｍ３・ｒ３＝０の関係が成立するように、ｍ１・ｒ１＋ｍ２・ｒ２を相殺する減肉部２１の重量ｍ３及び重心位置ｒ３を選定することで遠心力Ｆ＝０となり、駆動軸部材４が回転することで発生する遠心力のアンバランスが相殺される。
これにより一周期／一回転に発生する振動が抑えられ、ビット１１に伝わる振動量を低減することができる。
【００１７】
図５〜図７は減肉部２１の形状を円形状にしたものである。ｍ１・ｒ１＋ｍ２・ｒ２−ｍ４・ｒ４＝０の関係が成立するような減肉部２１の形状及び位置を選定することで、前記実施例と同効果を得ることができる。
【００１８】
図８〜図１０は本実施例の一例を示したものである。ボール１０が配されている側の駆動軸部材８外周のギヤ６の圧入部に、円形状の減肉部２１を複数個設けることで、回転により発生する遠心力は次式（数２）より求められる。
【００１９】
【数２】
2004181545.tif 000004
【００２０】
ここで、ｍ１・ｒ１＋ｍ２・ｒ２−２（ｍ５・ｒ５・ｃｏｓθ＋ｍ６・ｒ６・ｃｏｓθ）＝０の関係が成立するような減肉部２１の形状及び位置を選定することで、前記実施例と同効果を得ることができる。
【００２１】
図１１〜図１３は本実施例の一例を示したものである。ボール１０の反対側の駆動軸部材８外周のギヤ６の圧入部に、別部材２２を配することで、回転により発生する遠心力は次式（数３）より求められる。
【００２２】
【数３】
2004181545.tif 000005
【００２３】
ここで、ｍ１・ｒ１＋ｍ２・ｒ２−ｍ７・ｒ７＝０の関係が成立するような別部材２２の形状及び密度を選定することで、遠心力Ｆ＝０とすることができ、前記実施例と同効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動軸部材のボール側に減肉穴形状を設けることにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動が低減できる。
【００２５】
また、駆動軸部材のボール側に減肉穴形状を複数個左右均等に設けることにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動が低減できる。
【００２６】
更に駆動軸部材の反ボール側の半径方向貫通孔に、別部材を配することにより、無負荷回転時の遠心力の偏りが発生せず出力軸部材に振動が伝わらなくなるため、ビットの振動が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いた正逆回転付きねじ締め装置を示す断面図である。
【図２】本発明に用いた駆動軸部材の外観図である。
【図３】本発明の駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図である。
【図４】図７の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【図５】本発明に用いた駆動軸部材の外観図である。
【図６】本発明の駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図である。
【図７】図１０の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【図８】本発明に用いた駆動軸部材の外観図である。
【図９】本発明の駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図である。
【図１０】図１３の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【図１１】本発明に用いた駆動軸部材の外観図である。
【図１２】本発明の駆動軸部材のＢ−Ｂ部断面図である。
【図１３】図１６の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【図１４】従来の正逆回転付きねじ締め装置を示す断面図である。
【図１５】クラッチスプリングの外観図である。
【図１６】駆動軸軸部材のＡ−Ａ部断面図である。
【図１７】図３の駆動軸部材に働く遠心力を示す説明図である。
【符号の説明】
１は正逆回転付きねじ締め装置、２はハウジング、３はストッパスリーブ、４は駆動軸部材、５は駆動軸部材側スリーブ、６はギヤ、７はクラッチスプリング、７ａはクラッチスプリングの端部、８は出力軸部材、９はメタル部材、１０はボール、１１はビット、１２は圧縮ばね、１３はロック部材、１４は傘状部材、１５は固定部、１６は案内軸、１７はワンウェイクラッチ、１８はねじである。
【図１】
2004181545.tif 000006
【図２】
2004181545.tif 000007
【図３】
2004181545.tif 000008
【図４】
2004181545.tif 000009
【図５】
2004181545.tif 000010
【図６】
2004181545.tif 000011
【図７】
2004181545.tif 000012
【図８】
2004181545.tif 000013
【図９】
2004181545.tif 000014
【図１０】
2004181545.tif 000015
【図１１】
2004181545.tif 000016
【図１２】
2004181545.tif 000017
【図１３】
2004181545.tif 000018
【図１４】
2004181545.tif 000019
【図１５】
2004181545.tif 000020
【図１６】
2004181545.tif 000021
【図１７】
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