(57)【要約】  【課題】電動ドライバの回転力伝達手段において、ネジ緩め時にネジ締め時よりも大きな回転駆動力をドライバビットにかけることができるようにした簡単な構造で、部品の磨耗が少なく、一定した回転力を伝達することができるようにする。  【解決手段】駆動モータにより回転駆動される回転入力部材１０６と、該回転入力部材に係合されて、回転駆動力を伝達される駆動ローラ１０８と、ビットホルダに駆動連結される回転可能とされた回転出力部材１１０と、該回転出力軸に保持され、駆動ローラ１０８に係合されて、回転駆動力を回転出力軸に伝達する被駆動ボール１１２と、を有する。駆動ローラ１０８は、回転駆動入力部材が上記回転中心軸線を中心に正転するときと、逆転するときとで、回転入力部材１０６に対して変位し、被駆動ボール１１２に対して異なる点で係合し、それにより、回転入力部材１０６から駆動ローラ、被駆動ボールを介して回転出力部材１１０へ伝達する回転駆動力が異なるようにした。【選択図】図５
2005153033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバビットを固定保持するビットホルダと、
駆動モータからの回転駆動力をビットホルダに伝達するための回転伝達手段と、
を備える電動ドライバであって、
回転伝達手段が、
駆動モータからの回転駆動力を受け入れて回転駆動される回転入力部材と、
該回転入力部材に係合されて、該回転入力部材から、同回転入力部材の回転中心軸線の周りでの回転駆動力を伝達される駆動ローラと、
上記ビットホルダに駆動連結されると共に、上記回転入力部材の上記回転中心軸線を中心に回転可能とされた回転出力部材と、
該回転出力部材に保持され、上記駆動ローラに係合されて、該駆動ローラから回転駆動力を伝達され、該回転駆動力を当該回転出力部材に伝達する被駆動ボールと
を有し、
上記駆動ローラは、上記回転駆動入力部材が上記回転中心軸線を中心に正転するときと、逆転するときとで、上記回転入力部材に対して変位し、上記被駆動ボールに対して異なる点で係合し、それにより、上記回転入力部材から当該駆動ローラ、被駆動ボールを介して上記回転出力部材へ伝達する上記回転中心軸線の周りでの回転駆動力が異なるようにした
ことを特徴とする電動ドライバ。
【請求項２】
上記回転出力部材が上記回転入力部材の周りに同心円状にされた円筒状部分を有し、
上記被駆動ボールが、該円筒状部分によって保持されており、
上記駆動ローラは、上記回転入力部材が正転するときと、逆転するときとで、上記回転中心軸線を中心にした半径方向の異なる位置で上記被駆動ボールと係合するようにされている
ことを特徴とする請求項1に記載の電動ドライバ。
【請求項３】
上記回転入力部材は、
該回転入力部材が正転して上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第1保持部と、
同回転入力部材が逆転して上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第2保持部と、
駆動ローラが第1保持部と第2保持部との間で変位するのを許容する変位部と
を有するボール保持部を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の電動ドライバ。
【請求項４】
上記回転入力部材は、上記回転中心軸線に直角をなし、上記回転出力部材に面する第1面を有し、
上記回転出力部材は、上記第１面に向かい平行にされた第２面を有する円盤状の部材とされ、
該回転出力部材は、上記第２面から反対側の面まで延びた貫通孔を有し、該貫通孔内に上記被駆動ボールを保持して、上記第２面から上記第1面に向けて部分的に突出するようにしており、
上記第1面は、上記駆動ローラを、その軸線が上記回転中心軸線からの半径方向に沿って配置されるようにして保持し、且つ、駆動ローラが、上記回転入力部材が正転するときと、逆転するときとで、上記第２面までの距離が異なる位置で上記被駆動ボールと係合するようにされている
ことを特徴とする請求項1に記載の電動ドライバ。
【請求項５】
上記回転入力部材は、
該回転入力部材が正転して上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第1保持部と、
同回転入力部材が逆転して上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第2保持部と、
駆動ローラが第1保持部と第2保持部との間で変位するのを許容する変位部と
を有するボール保持部を備え
第１保持部において保持される駆動ローラが、第２保持部において保持される駆動ローラよりも、上記第２面に近づいた位置とされて被駆動ボールに係合されるようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の電動ドライバ。
【請求項６】
上記被駆動ボールが、上記出力回転部材の上記第２面及びその反対側の面から突出するようなサイズとされ、上記反対側の面に隣接して設定されたボール押圧部材により所定バネ力で上記駆動ローラに向けて押圧されるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電動ドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ドライバに係り、特に、駆動モータからの回転駆動力をビットホルダに伝達するための回転伝達手段が、当該電動ドライバによりネジ締めを行うとき（正転時）よりも、ネジ緩めを行うとき（逆転時）の方が、大きい回転駆動力をビットホルダに伝達することができるようにした電動ドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ドライバは、締付けられたネジを緩める最初の時点において、同ネジを締付けるときよりも大きな回転駆動力を与えるようにすることが必要である。一方、ネジを締付ける場合には、余り過大な回転駆動力を与えると、ネジ自体や、ネジが締付けられる部材、そして電動ドライバ自体に過大な力をかけてしまい、それらを損傷する虞がある。
このため、電動ドライバは、通常、駆動モータからドライバビットへ回転駆動力を伝達する回転伝達手段は、ドライバビットに伝達する回転駆動力を一定以下に制限するトルク制限手段を有する。
【０００３】
図1は、そのようなトルク制限手段の一例が示されている。このトルク制限手段１０においては、ドライバビットに回転駆動連結されている円筒状部材１２と、駆動モータからの回転駆動力を受け入れて回転する駆動軸１４と、該駆動軸の直径方向反対側の位置に設定された一対のローラ１６と、円筒状部材１２の直径方向反対側の位置に設けられた半径方向貫通孔内に設定された一対のボール２０と該ボールを半径方向内方に所定のバネ力Fで押圧するバネ手段（図示せず）とを有する。ネジ締付けのときは駆動軸１４が反時計方向に回転して、ローラ１６を（該ローラに対して実線で示す位置関係にある）ボール２０に係合させ、また、ネジ緩め時のときは駆動軸１４が時計方向に回転して、ローラ１６を（同ローラに対して一点鎖線で示す位置関係にある）ボール２０に係合させて、回転駆動力を同ボール２０、円筒状部材１２を介してドライバビットに伝達するようになっている。駆動軸１４から円筒状部材１２への回転駆動力が一定以上になると、ボール２０はそれに加えられている半径方向内方へのバネ力Fに抗して半径方向外側に変位し、それにより、駆動軸は空回りして、回転駆動力の伝達が遮断される（例えば、特許文献１）。このトルク制限手段では、このようにしてトルク制限を行うことは可能であるが、ネジを締めるときも緩めるときも、ローラがボールに対して係合する（駆動軸の回転中心軸線からの）半径方向位置が同じであるために、伝達できる回転駆動力の最大値は同じとなり、従って、前述のネジ緩め時により大きな駆動力を与えるようにするという要求を満たすことはできない。
【０００４】
これに対して、回転駆動軸１４を図2に示すような形状のものとし、これにより、ネジ緩めのために駆動軸１４を時計方向に回転するときには、ネジ締付けのために駆動軸１４を反時計方向に回転するときに比べて、ボール２０に対する当該回転駆動軸の係合位置を、図示のように、同回転駆動軸１４の回転中心軸から離れた半径方向位置で係合することにより、より大きな回転駆動力を該ボール２０へ伝達することができるようにした形式のものがある。（例えば、特許文献２）
このようなものにおいては、当該ドリルを一定期間使用すると、回転駆動軸１４のボール２０との係合部分に磨耗が生じて、それらの係合位置が半径方向内側に変位し、そのために、回転駆動軸からボール２０へ加えられる回転駆動力が減少してしまうことがある。
【０００５】
更に、ワンウエイクラッチを用いて、ネジ緩め時だけにおいて、所要の回転駆動力を回転駆動軸から、同回転駆動軸が空回りすることなく、ボールに伝達するようにした形式のものがあるが、その場合には、緩めるネジが硬く締められ過ぎていると、駆動モータが焼損したり、作業者が当該ドライバを抑えきれずに怪我をしたりしてしまう、といった虞がある。
【０００６】
【特許文献１】特公平２−４２６３１
【特許文献２】実公平２−１２０５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の如き問題を解消した回転伝達手段を備えた電動ドライバを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、
ドライバビットを固定保持するビットホルダと、
駆動モータからの回転駆動力をビットホルダに伝達するための回転伝達手段と、
を備える電動ドライバであって、
回転伝達手段が、
駆動モータからの回転駆動力を受け入れて回転駆動される回転入力部材と、
該回転入力部材に係合されて、該回転入力部材から、同回転入力部材の回転中心軸線の周りでの回転駆動力を伝達されるローラと、
上記ビットホルダに駆動連結されると共に、上記回転入力部材の上記回転中心軸線を中心に回転可能とされた回転出力部材と、
該回転出力部材に保持され、上記駆動ローラに係合されて、該駆動ローラから回転駆動力を伝達され、該回転駆動力を当該回転出力部材に伝達する被駆動ボールと
を有し、
上記駆動ローラが、上記回転駆動入力部材が上記回転中心軸線を中心に正転するときと、逆転するときとで、上記回転入力部材に対して変位し、上記被駆動ボールに対して、上記回転中心軸線からの異なる方向位置で係合し、それにより、上記回転入力部材から当該駆動ローラ、被駆動ボールを介して上記回転出力部材へ伝達する回転駆動力が異なるようにしたことを特徴とする電動ドライバを提供する。
この電動ドライバによれば、駆動ローラから被駆動ボールへ伝達される回転駆動力を、正転時と逆転時とで変えることができるので、ネジの締付け時、及び、緩め時において、適正な回転駆動力を発生させることが可能となる。また、駆動ローラとボールとの係合により回転駆動力を伝達するようにしているので、前述した磨耗による回転駆動力の減少を低減することができる。
【０００９】
具体的には、回転出力部材を回転入力部材の周りに同心円状にされた円筒状部分を有するものとし、被駆動ボールを、該円筒状部分によって保持するようにし、駆動ローラが、上記回転入力部材が正転するときと、逆転するときとで、上記回転中心軸線を中心にした半径方向の異なる位置で上記被駆動ボールと係合するようにすることができる。
【００１０】
また、より具体的には、回転入力部材が、該回転入力部材が正転して駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第1保持部と、同回転入力部材が逆転して駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第2保持部と、駆動ローラが第1保持部と第2保持部との間で変位するのを許容する変位部とを有するボール保持部を備えるようにすることができる。
【００１１】
別の具体例としては、
上記回転入力部材が、上記回転中心軸線に直角をなし、上記回転出力部材に面する第1面を有し、
上記回転出力部材が、上記第１面に向かい平行にされた第２面を有する円盤状の部材とされ、
該回転出力部材が、上記第２面から反対側の面まで延びた貫通孔を有し、該貫通孔内に上記被駆動ボールを保持して、上記第２面から上記第1面に向けて部分的に突出するようにしており、
上記第1面が、上記駆動ローラを、その軸線が上記回転中心軸線からの半径方向に沿って配置されるようにして保持し、且つ、該駆動ローラが、上記回転入力部材が正転するときと、逆転するときとで、上記第２面までの距離が異なる位置で上記被駆動ボールと係合するようにすることができる。
【００１２】
より具体的には、回転入力部材が、
該回転入力部材が正転するときに上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第1保持部と、
同回転入力部材が逆転するときに上記駆動ローラが被駆動ボールに係合するときに、該駆動ローラを保持する第2保持部と、
駆動ローラが第1保持部と第2保持部との間で変位するのを許容する変位部と
を有するボール保持部を備え
第１保持部において保持される駆動ローラが、第２保持部において保持される駆動ローラよりも、上記第２面に近づいた位置とされて被駆動ボールに係合されるようにすることができる。
【００１３】
更に具体的には、上記被駆動ボールが、当該出力回転部材の上記第２面及びその反対側の面から突出するようなサイズとされ、上記反対側の面に隣接して設定されたボール押圧部材により所定バネ力で上記駆動ローラに向けて押圧されるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電動ドライバの実施形態を添付図面（図3乃至図7）に基づき説明する。
図3は、本発明に係る電動ドライバ１００の縦断面図であり、図４は図３におけるA-A線断面図でネジ締付け時の状態を、また、図５は図３におけるネジ緩め時の状態を示している。
【００１５】
図示のように、電動ドライバ１００は、（図３で見て右端から挿入される）ドライバビット（図示せず）を固定保持するためのビットホルダ１０２と、（図1で見て左端に設定される）駆動モータ（図示せず）からの回転駆動力をビットホルダ１０２に伝達するための回転伝達手段１０４とを備える。
【００１６】
回転伝達手段１０４は、駆動モータからの回転駆動力を減速機１０５を介して受け入れて回転駆動される回転入力部材１０６と、該回転入力部材１０６に係合されて、該回転入力部材１０６から、同回転入力部材１０６の回転中心軸線の周りでの回転駆動力を伝達される駆動ローラ１０８と、ビットホルダ１０２に駆動連結されると共に、上記回転入力部材１０６の上記回転中心軸線を中心に回転可能とされた回転出力部材１１０と、該回転出力部材１１０に保持され、駆動ローラ１０８に係合されて、該駆動ローラ１０８から回転駆動力の伝達を受け、該回転駆動力を当該回転出力部材１１０に伝達する被駆動ボール１１２と、を有する。
【００１７】
回転出力部材１１０は、回転入力部材１０６の周りに同心円状に形成された円筒状部分１１０−１を有し、被駆動ボール１１２が、該円筒状部分１１０−１に形成された半径方向貫通孔１１０−２内に半径方向で変位可能に保持されている。
【００１８】
回転入力部材１０６は、断面が図４及び図５に示すような溝型のローラ保持部１０６−１を有しており、該ローラ保持部１０６−１は、ネジ締付け時に、当該回転入力部材１０６が（当該電動ドライバのドリルビット側からモータ側を見た状態で）反時計方向に回転して、駆動ローラ１０８が被駆動ボール１１２に係合するときに、該駆動ローラ１０８を保持する第1保持部１０６−２と、ネジ緩め時に同回転入力部材１０６が逆転して駆動ローラ１０８が被駆動ボール１１２に係合するときに、該駆動ローラ１０８を保持する第２保持部１０６−３と、駆動ローラ１０８が第1保持部１０６−２と第2保持部１０６−３との間で変位するのを許容する変位部１０６−４と有している。詳細には、該ローラ保持部１０６−１は、全体としては回転中心軸線を中心とした円柱状とされた回転入力部材１０６の直径方向で反対側の位置に、直径に対してほぼ直角をなす変位部１０６−４と、該変位部１０６−４の一端に駆動ローラ１０８の曲面に一致するように湾曲して設けられた第１保持部１０６−２、他端に同様に半径方向外側に湾曲して設けられた第２保持部１０６−３を有し、第２の保持部１０６−３により保持された駆動ローラ１０８の（上記回転中心軸線からの）半径方向位置ｂが、第１の保持部１０６−２により保持された駆動ローラ１０８の（上記回転中心軸線からの）半径方向位置ａよりも大きくなるようにされている。被駆動ボール１１２は、後述するように回転中心軸線に向けて所定バネ力Ｆがかけられており、回転入力部材１０６から駆動ローラ１０８を介して伝達される（該ボール１１２と駆動ローラ１０８の中心とを結ぶ線に沿った方向での）力の半径方向外向き分力が、当該バネ力Ｆ以上になると、当該被駆動ボール１１２が半径方向外側に変位されることにより、回転駆動力の伝達はできなくなるが、同バネ力以下においては、被駆動ボール１１２は図示の位置に保持され、該被駆動ボール１１２に伝達される力の接線方向分力が回転出力部材１１０の回転駆動力として作用することになる。従って、上述のように、第２の保持部１０６−３は、第１保持部１０６−２よりも、（上記回転中心軸線から離れた）半径方向位置ｂで保持するようになっており、図５における角度βは、図４における角度αよりも大きくなり、ネジ緩め時の方が、大きな回転駆動力を回転出力部材１１０に与えることができるようになっている。
【００１９】
図３において、１２０は当該電動ドライバの円筒状ハウジング部分であり、該円筒状ハウジング部分の先端には、被駆動ボール１１２への半径方向内向きのバネ力を調節可能に与えるためのバネ圧調整手段１２４が設けられている。該バネ圧調整手段１２４は、円筒状ハウジング部分１２０の先端にネジ結合された円筒部材１２４−１と、該円筒部材内に軸線方向で可動に設けられ、被駆動ボール１１２に係合するテーパ面１２４−２を有するボール押圧部材１２４−３と、該ボール押圧部材１２４−３に図３で見て左方向へのバネ圧をかけるコイルバネ１２４−４と、円筒部材１２４−１の図３で見て右端に該円筒部材と同軸状に固定された先端円筒部材１２４−５にネジ係合され、螺回することにより軸線方向で変位し、バネ押圧部材１２４−６及びバネ端部係合部材１２４−７を介して、コイルバネ１２４−４に適宜の押圧力を与えるバネ調整部材１２４−８と、を有している。ドライバビット（図示せず）は、ビットホルダ１０２の中心孔１０２−１内に右側から挿入され、ロッキングボール１０２−２により固定されるようになっており、ビットホルダ１０２が挿入されると、当該電動ドライバの中心軸線に沿って伸びるパイロットピン１３０が左方へ押込まれ、駆動モータの起動スイッチに作用するようになっている。前述のように、ネジ締付け時に、締付けに対する抵抗が大きくなり、回転入力部材１０６から駆動ローラ１０８に伝達される力の半径方向外向きの分力が上記バネ力F以上になると、被駆動ボール１１２は半径方向外向きに変位され、それに伴ってボール押圧部材１２４−３が（図３で見て）右方へ変位され、同部材の右端部近傍にある傾斜面がボール１０２−３を半径方向内方へ押圧し、それにより、パイロットピン１３０を左方へ押込んで、駆動モータの起動スイッチを閉として、当該電動ドライバの駆動を停止する。
【００２０】
図６及び図７は、本発明に係る電動ドライバの他の実施形態を示している。
この電動ドライバは、基本的構成は同じであるが、回転入力部材１０６と回転出力部材１１０との間の回転駆動力の伝達機構が、前述の実施形態のものと異なっている。
【００２１】
すなわち、この実施形態においては、回転入力部材１０６は、回転出力部材１１０に向う第１面（すなわち、図７における右向き面）１０６−５を有し、一方、回転出力部材１１０は、第1面１０６−５に面して平行とされた第２面１１０−３を有する円盤状部材とされている。回転出力部材１１０は、上記回転軸線方向に延びる貫通孔１１０−４が形成され、該貫通孔１１０−４内に被駆動ボール１１２が変位可能に保持されている。第1面１０６−５は、駆動ローラ１０８をその軸線が上記回転中心軸線を中心にした半径方向に沿うようにして保持しており、該駆動ローラ１０８が、回転入力部材１０６の回転に伴って、被駆動ボール１１２に円周方向で係合するようになっている。
【００２２】
具体的には、図７に示すように、回転入力部材１０６の第１面１０６−５には、上記回転軸線とした周方向に沿って延び、第２面に面して開口したローラ保持部１０６−１が形成されており、該ローラ保持部１０６−１内に駆動ローラ１０８が、その軸線が上記円周方向に直交する方向（すなわち、直径方向）になるようにして転動可能に設定されている。ローラ保持部１０６−１の（図７において下側の）端部は、ネジ緩め時において回転入力部材１０６が反時計方向に回転したときに、駆動ローラ１０８が被駆動ボール１１２に係合することにより当該下側の端部に係合されて、同被駆動ボール１１２を反時計方向に回し続けるための第２保持部１０６−３を形成している。また、ローラ保持部１０６−１の反対側の（図７において上側の）端部は、ネジ締め時において回転入力部材１０６が時計方向に回転されたときに、被駆動ボール１１２に係合することにより当該端部に係合されて、同被駆動ボール１１２を介して回転出力部材１１０を回し続ける第１保持部１０６−２を形成している。この実施形態においては、ボール押圧部１２４−３が回転出力部材１１０に隣接した円盤状とされており、被駆動ボール１１２を駆動ローラ１０８に押圧するように軸線方向でのバネ力を当該回転出力部材１１０にかけている。
【００２３】
図示のように、ローラ保持溝の底面は傾斜しており、上記第２保持部１０６−３においては浅く、第１保持部１０６−２においては深くなるようになっている。このため、第２保持部１０６−３において保持された駆動ローラ１０８は第１保持部１０６−２において保持された駆動ローラ１０８よりも、より第２面１１０−３に近づいた位置となって、被駆動ボール１１２に係合し、従って、第１の実施形態の場合と同様に、第１保持部におけるよりも大きな回転駆動力を回転出力部材１１０に与えることができるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の電動ドライバにおける回転力伝達手段の要部を示す断面図である。
【図２】従来の電動ドライバにおける他の形式の回転力伝達手段の要部を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電動ドライバの縦断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図であり、ネジ締め時の状態を示す。
【図５】同Ａ−Ａ線断面図であり、ネジ緩め時の状態を示す。
【図６】本発明に係る電動ドライバの他の実施形態の縦断面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００        電動ドライバ
１０２        ビットホルダ
１０２−１    中心孔
１０２−２    ロッキングボール
１０２−３    ロッキングボール
１０４        回転伝達手段
１０５        減速機
１０６        回転入力部材
１０６−１    ローラ保持部
１０６−２    第1保持部
１０６−３    第２保持部
１０６−４    変位部
１０６−５    第１面
１０８        駆動ローラ
１１０        回転出力部材
１１０−１    円筒状部分
１１０−２    半径方向貫通孔
１１０−３    第２面
１１０−４    貫通孔
１１２        被駆動ボール
１２０        円筒ハウジング部分
１２４        バネ圧調整手段
１２４−１    円筒部材
１２４−２    テーパ面
１２４−３    ボール押圧部材
１２４−４    コイルバネ
１２４−５    先端円筒部材
１２４−６    バネ押圧部材
１２４−７    バネ端部係合部材
１２４−８    バネ調整部材
１３０        パイロットピン
ａ            半径方向位置
ｂ            半径方向位置
Ｆ            バネ力
α            角度
β            角度
【図１】
2005153033.tif 000003
【図２】
2005153033.tif 000004
【図３】
2005153033.tif 000005
【図４】
2005153033.tif 000006
【図５】
2005153033.tif 000007
【図６】
2005153033.tif 000008
【図７】
2005153033.tif 000009