(57)【要約】      （修正有）【課題】先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗の防止を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】動力伝達機構１３１は、第１クラッチカム部１３７に対する第２クラッチカム部１３８の作動状態を検知するクラッチ検知機構１５１で検知された第２クラッチカム部１３８の作動状態に基づいて、第１クラッチカム部１３７及び第２クラッチカム部１３８がクラッチ歯１３７ａ，１３８ａにて互いに係合する前に駆動モータ１１１を第１の回転数に制御する第１制御モードと、第１クラッチカム部１３７及び第２クラッチカム部１３８がクラッチ歯１３７ａ，１３８ａにて互いに係合した後で駆動モータ１１１を第１の回転数を上回る第２の回転数に制御する第２制御モードに設定可能とされた制御部とを含む構成とされる。【選択図】図１
2012135845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、前記駆動モータの動力を先端工具に伝達する動力伝達機構とを有し、前記先端工具を介して被加工材に対し所定の加工作業を行う作業工具であって、
前記動力伝達機構は、
前記駆動モータによって回転駆動される駆動側部材と、
前記先端工具を保持する被動側部材と、
作業者による押圧力によって前記被動側部材が前記先端工具とともに前記駆動側部材に近接する方向に押し込まれることで、前記駆動側部材及び前記被動側部材を互いに係合させる係合部と、
前記駆動側部材に対する前記被動側部材の作動状態を検知する検知機構と、
前記検知機構で検知された前記被動側部材の作動状態に基づいて、前記駆動側部材及び前記被動側部材が前記係合部にて互いに係合する前に前記駆動モータを第１の回転数に制御する第１制御モードと、前記駆動側部材及び前記被動側部材が前記係合部にて互いに係合した後で前記駆動モータを前記第１の回転数を上回る第２の回転数に制御する第２制御モードに設定可能とされた制御部と、
を含む構成であることを特徴とする作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の作業工具であって、
前記検知機構は、前記被動側部材の作動状態として前記駆動側部材及び前記被動側部材の相対位置を検知し、
前記制御部は、前記検知機構が検知した相対位置に基づいて、前記駆動側部材及び前記被動側部材が前記係合部にて互いに係合したときに前記第２制御モードとされることを特徴とする作業工具。
【請求項３】
請求項２に記載の作業工具であって、
前記係合部は、前記駆動側部材と前記被動側部材とが互いに噛み合い係合可能なクラッチ歯によって構成されていることを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の作業工具であって、
前記被動側部材は、前記駆動側部材に対する位置検知のための押圧領域を有し、
前記検知機構は、可動部材が第１の設定位置にある場合にオフ状態とされ、当該可動部材が第２の設定位置にある場合にオン状態とされるスイッチを有し、前記可動部材は、前記被動側部材が前記駆動側部材に近接する方向に押し込まれる際に前記係合部にて前記駆動側部材に係合したときに前記押圧領域によって押圧されて前記第１の設定位置から前記第２の設定位置へと移動する構成であることを特徴とする作業工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１には、この種の作業工具として、ネジ締めに用いるネジ締め機（スクリュドライバ）が開示されている。このネジ締め機の動力伝達機構は、駆動モータによって回転駆動される駆動側部材と、先端工具に連結された被動側部材とが、噛み合い式のクラッチによって係合することで駆動モータの動力が先端工具に伝達されるように構成されている。
【０００３】
特許文献１に開示のネジ締め機は、噛み合い式のクラッチによって駆動側部材と被動側部材が係合する際、クラッチ歯同士の衝突が多数回繰り返されるため、クラッチ歯の磨耗が促進されて製品寿命が低下するという問題が懸念される。
そこで、ネジ締め機をはじめとするこの種の作業工具の設計に際しては、駆動モータと先端工具との間の動力伝達部分の磨耗を防止するのに有効な技術が要請される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５３８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗の防止を図るのに有効な技術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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項にかかる本発明の作業工具が構成される。
【０００７】
本発明の形態の作業工具は、その構成要素として、少なくとも駆動モータと動力伝達機構を有する。先端工具は、当該作業工具の一構成要素とされてもよいし、或いは当該作業工具とは別個の構成要素とされてもよい。駆動モータは、電動式或いはエア駆動式のモータとして構成される。動力伝達機構は、駆動モータの動力を先端工具に伝達するための機構として構成される。この動力伝達機構は、更に駆動側部材、被動側部材、係合部、検知機構及び制御部を含む。駆動側部材は、駆動モータによって回転駆動される部材として構成される。被動側部材は、先端工具を保持する部材として構成される。係合部は、作業者による押圧力によって、被動側部材が先端工具とともに駆動側部材に近接する方向に押し込まれることで、駆動側部材及び被動側部材を互いに係合させる係合部分として構成される。ここでいう「係合」については、クラッチ歯同士の噛み合いによる係合をはじめ、クラッチ歯同士の噛み合い以外で摩擦力を利用した係合などが包含される。検知機構は、駆動側部材に対する被動側部材の作動状態を検知する機能を果たす機構として構成される。制御部は、検知機構で検知された被動側部材の作動状態に基づいて、第１制御モードと第２制御モードに設定可能とされる。第１制御モードは、駆動側部材及び被動側部材が係合部にて互いに係合する前に駆動モータを第１の回転数に制御する制御モードとされる。ここでいう第１制御モードについては、駆動モータの回転数が低速に制御される場合のみならず、駆動モータの回転数がゼロに制御される場合も包含される。第２制御モードは、駆動側部材及び被動側部材が係合部にて互いに係合した後で駆動モータを第１の回転数を上回る第２の回転数に制御する制御モードとされる。なお、これら第１制御モード及び第２制御モードに加えて、更なる制御モードが設定されてもよい。
【０００８】
上記構成によれば、駆動側部材及び被動側部材が係合部にて互いに係合する係合直前までは、駆動モータを相対的に低い低回転速度で緩やかに駆動するため、係合部の係合時における衝撃を低減して磨耗を抑えることが可能となり、以って動力伝達機構に係る製品寿命の低下を防止するのに有効となる。
【０００９】
本発明の更なる形態の作業工具では、検知機構は、被動側部材の作動状態として駆動側部材及び被動側部材の相対位置を検知し、また制御部は、検知機構が検知した相対位置に基づいて、駆動側部材及び被動側部材が係合部にて互いに係合したときに第２制御モードとされるのが好ましい。このような構成によれば、駆動側部材及び被動側部材が係合したことを、駆動側部材及び被動側部材の相対位置に基づいて正確に検知するのに有効とされる。
【００１０】
本発明の更なる形態の作業工具では、係合部は、駆動側部材と被動側部材とが互いに噛み合い係合可能なクラッチ歯（「クラッチ爪」ともいう）によって構成されるのが好ましい。このような構成によれば、特にクラッチ歯同士の衝突が多数回繰り返されるような噛み合い係合直前までは、駆動モータを相対的に低い低回転速度で緩やかに駆動するため、クラッチ歯の噛み合い時の衝撃を低減して磨耗を抑えることが可能となる。
【００１１】
本発明の更なる形態の作業工具では、被動側部材は、駆動側部材に対する位置検知のための押圧領域を有し、検知機構は、可動部材が第１の設定位置にある場合にオフ状態とされ、当該可動部材が第２の設定位置にある場合にオン状態とされるスイッチを有し、可動部材は、被動側部材が駆動側部材に近接する方向に押し込まれる際に係合部にて駆動側部材に係合したときに押圧領域によって押圧されて第１の設定位置から第２の設定位置へと移動する構成であるのが好ましい。このような構成によれば、被動側部材の一部である押圧領域を当該被動側部材の駆動側部材に対する位置検知に用いることで構造が簡素化されるため、構造が複雑化して余分な部品が増えるのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗を防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態の電動スクリュドライバ１０１の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１中のクラッチ検知機構１５１の部分拡大図であって、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとが噛み合い係合する前の状態を示している。
【図３】図１中のクラッチ検知機構１５１の部分拡大図であって、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとが噛み合い係合している状態を示している。
【図４】第１の実施形態の出力回転数の経時変化を示す図である。
【図５】第２の実施形態の出力回転数の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる作業工具の実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、作業工具の一例として、ネジ締め作業を行うのに使用する電動式のスクリュドライバについて説明する。図１には、本実施の形態の電動スクリュドライバ１０１（「ネジ締め機」ともいう）の全体構成が示されている。
【００１５】
図１に示すように、電動スクリュドライバ１０１は、概括的に見て、本体部１０３、ハンドグリップ１０９、ドライバビット１１９を主体として構成される。本体部１０３は、電動スクリュドライバ１０１の作業工具本体を構成している。ハンドグリップ１０９は、本体部１０３を挟んでドライバビット１１９の反対側に連接されており、作業者が把持するハンドル部分として構成される。ドライバビット１１９は、本体部１０３の先端領域（図１中の右側）に、長尺状のスピンドル１１７を介して着脱自在に取り付けされる長尺状の工具として構成される。このドライバビット１１９は、電動スクリュドライバ１０１の一構成要素とされてもよいし、或いは電動スクリュドライバ１０１とは別個の構成要素とされてもよい。ここでいうドライバビット１１９が、本発明における「先端工具」に相当する。
【００１６】
なお、本実施の形態では、便宜上、電動スクリュドライバ１０１のうちのドライバビット１１９側を、作業工具或いは当該作業工具の構成要素の「前側」ないし「前方側」として規定し、ハンドグリップ１０９側を、作業工具或いは当該作業工具の構成要素の「後側」ないし「後方側」として規定する。また、図１中の左右方向をドライバビット１１９の長軸方向として規定する。
【００１７】
本体部１０３は、モータハウジング１０５及びギアハウジング１０７を主体として構成される。モータハウジング１０５は、少なくとも駆動モータ（「電動モータ」ともいう）１１１を収容するハウジング（収容体）として構成される。駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に設けられたトリガ１０９ａの作業者による操作によって駆動される。具体的には、作業者によってトリガ１０９ａが引き操作されると駆動モータ１１１が通電制御によって駆動され、当該引き操作が解除されることによって駆動モータ１１１が駆動停止される。ここでいう駆動モータ１１１が、本発明における「駆動モータ」に相当する。ギアハウジング１０７は、少なくとも動力伝達機構１３１及びクラッチ検知機構１５１を収容するハウジング（収容体）として構成される。また、本体部１０３の前方側の端部には、ドライバビット１１９によるネジ込み深さを規定するロケータ１２３が設けられている。
【００１８】
スピンドル１１７は、その径方向についてのラジアル荷重を受ける軸受１２１を介して、ドライバビット１１９の長軸方向に移動可能に、且つ、ドライバビット１１９の長軸周りに回転自在にギアハウジング１０７に取り付けられている。スピンドル１１７のドライバビット１１９の長軸方向の移動に関しては、このスピンドル１１７は、駆動ギア１３３に近接した所定の第１の設定位置（「押し込み位置」ともいう）と、駆動ギア１３３から離間した所定の第２の設定位置（「押し込み解除位置」ないし「押し込み動作前の初期位置」ともいう）との間の移動が許容されている。このスピンドル１１７の前方側の前端部１１７ａには、ドライバビット１１９が挿入されるビット挿入孔１１７ｂが設けられている。このビット挿入孔１１７ｂに挿入されたドライバビット１１９は、その外径が相対的に縮径された細径部１１９ａを備え、この細径部１１９ａに対しリング状のリーフスプリング（図示省略）で付勢された鋼球（スチールボール）１１８が径方向について係合することによって、当該ドライバビット１１９が保持される。
【００１９】
動力伝達機構１３１は、駆動モータ１１１の回転出力をスピンドル１１７及びドライバビット１１９に伝達する機能と、当該伝達を遮断するクラッチとしての機能を果たす。この動力伝達機構１３１は、駆動ギア１３３、駆動軸１３５、第１クラッチカム部１３７、第２クラッチカム部１３８及びコイルバネ１３９を主体として構成されている。ここでいう動力伝達機構１３１が、本発明における「動力伝達機構」に相当する。
【００２０】
駆動ギア１３３は、スピンドル１１７の後方側の後端部１１７ｃに設けられた第２クラッチカム部１３８に対向するとともに、駆動軸１３５及び第１クラッチカム部１３７と回転方向に一体状に構成されており、駆動モータ１１１のモータ軸１１５に噛み合うことによって、駆動軸１３５周りに回転駆動される回転部材として構成される。ここでいう駆動ギア１３３、駆動軸１３５及び第１クラッチカム部１３７は、駆動モータ１１１によって回転駆動される駆動側部材であり、本発明における「駆動側部材」を構成する。
【００２１】
駆動軸１３５は、ドライバビット１１９と同一軸上に延在する長軸部材として構成される。この駆動軸１３５の前方側の前端部は、径方向のラジアル荷重を受ける軸受１４１を介して相対回転自在に軸支され、また後方側の後端部は、径方向のラジアル荷重を受ける軸受１４２を介して相対回転自在に軸支されている。
【００２２】
第１クラッチカム部１３７は、スピンドル１１７側の第２クラッチカム部１３８と対向する部位にクラッチ歯（「クラッチ爪」ともいう）１３７ａを備えている。これに対して、第２クラッチカム部１３８は、スピンドル１１７に一体状に設けられており、第１クラッチカム部１３７に対向する部位にクラッチ歯（「クラッチ歯」ともいう）１３８ａを備えている。また、この第２クラッチカム部１３８には、スピンドル１１７の後端部１１７ｃから延出する延出部（図２で後述する延出部１３８ｂ）が設けられている。ここでいう第２クラッチカム部１３８（スピンドル１１７）は、ドライバビット１１９を保持する機能を有し、本発明における「被動側部材」を構成する。第１クラッチカム部１３７に対して第２クラッチカム部１３８が近接する方向に移動することによって、クラッチ歯１３７ａ及びクラッチ歯１３８ａが互いに噛み合い係合可能とされる。
【００２３】
コイルバネ１３９は、駆動軸１３５周りに配設されて、スピンドル１１７に設けられたバネ収容孔１１７ｄに駆動軸１３５とともに収容されている。このコイルバネ１３９は、ドライバビット１１９の軸方向に関しスピンドル１１７と駆動ギア１３３とが互いに離間する方向に弾性付勢する圧縮コイルバネとしての機能を果たす。このため、コイルバネ１３９の一方の端部がスピンドル１１７側に取り付けられ、他方の端部が駆動ギア１３３側に取り付けられている。従って、このコイルバネ１３９のバネ長は、スピンドル１１７が前述の第１の設定位置に設定された場合に最も伸長され、スピンドル１１７が前述の第２の設定位置に設定された場合に最も短縮され、その間でコイルバネ１３９の伸縮動作がなされる。
【００２４】
クラッチ検知機構１５１は、第１クラッチカム部１３７に対する第２クラッチカム部１３８の作動状態、即ち第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとが噛み合い状態を検知する機能を果たす。ここでいうクラッチ検知機構１５１が、本発明における「検知機構」に相当する。このクラッチ検知機構１５１の具体的な構成については、図１中のクラッチ検知機構１５１の部分拡大図を示す図２及び図３が参照される。図２には、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとが噛み合い係合する前の状態が示され、図３には、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとが噛み合い係合している状態が示されている。
【００２５】
図２に示すように、本実施の形態のクラッチ検知機構１５１は、可動部材１５２、コイルバネ１５３及びマイクロスイッチ１５４を含む。
【００２６】
可動部材１５２は、ドライバビット（図１中のドライバビット１１９）の長軸方向との交差方向に延在する長尺部材として構成され、当該交差方向への移動が許容されるようにギアハウジング１０７によって支持されている。詳細については後述するが、この可動部材１５２は、その先端部１５２ａが第２クラッチカム部１３８の作動空間１２０に向けて最も突出した第１の設定位置、即ち図２に示す設定位置と、当該作動空間１２０から最も離間した第２の設定位置、即ち図３に示す設定位置との間の移動が可能とされる。ここでいう可動部材１５２が、本発明における「可動部材」に相当する。また、可動部材１５２の図２に示す設定位置及び図３に示す設定位置がそれぞれ、本発明における「第１の設定位置」及び「第２の設定位置」に相当する。
【００２７】
コイルバネ１５３は、ギアハウジング１０７に設けられたバネ収容孔１０８に収容され、可動部材１５２を第２クラッチカム部１３８の作動空間１２０に向けて弾性付勢する圧縮コイルバネとしての機能を果たす。従って、このコイルバネ１５３のバネ長は、可動部材１５２が前述の第１の設定位置に設定された場合に最も伸長され、可動部材１５２が前述の第２の設定位置に設定された場合に最も短縮され、その間でコイルバネ１５３の伸縮動作がなされる。
【００２８】
マイクロスイッチ１５４は、ハーネスを介して制御部１６１に接続された電子制御スイッチとして構成されている。このマイクロスイッチ１５４の作動状態に応じて、制御部１６１が駆動モータ１１１の制御を行う。このマイクロスイッチ１５４は第１スイッチ接点１５４ａ及び第２スイッチ接点１５４ｂを有する。第１スイッチ接点１５４ａと第２スイッチ接点１５４ｂの非接触状態が、マイクロスイッチ１５４の「オフ状態」として規定される一方、第１スイッチ接点１５４ａと第２スイッチ接点１５４ｂの接触状態が、マイクロスイッチ１５４の「オン状態」として規定される。ここでいうマイクロスイッチ１５４及び制御部１６１がそれぞれ、本発明における「スイッチ」及び「制御部」に相当する。
【００２９】
図２に示すように、第２クラッチカム部１３８が可動部材１５２から離間している状態では、第２クラッチカム部１３８の延出部１３８ｂと可動部材１５２の先端部１５２ａとの係合が解除されている。従って、この状態では、可動部材１５２の後端部１５２ｂは、マイクロスイッチ１５４の第１スイッチ接点１５４ａを押圧解除している。このとき、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとは噛み合い係合しておらず、且つマイクロスイッチ１５４は、第１スイッチ接点１５４ａと第２スイッチ接点１５４ｂとが接触していない「オフ状態」とされる。マイクロスイッチ１５４が「オフ状態」の場合には、制御部１６１は駆動モータ１１１を第１の回転速度で制御するよう構成されている。制御部１６１によって駆動モータ１１１を相対的に低回転の第１の回転速度に制御するこの制御モードが、本発明における「第１制御モード」に相当する。
【００３０】
図３に示すように、第２クラッチカム部１３８が可動部材１５２に近接して、第２クラッチカム部１３８の延出部１３８ｂと可動部材１５２の先端部１５２ａとが係合した後の状態では、可動部材１５２の後端部１５２ｂは、マイクロスイッチ１５４の第１スイッチ接点１５４ａを押圧している。このとき、第１クラッチカム部１３７のクラッチ歯１３７ａと、第２クラッチカム部１３８のクラッチ歯１３８ａとは噛み合い係合しており、且つマイクロスイッチ１５４は、第１スイッチ接点１５４ａと第２スイッチ接点１５４ｂとが接触した「オン状態」とされる。即ち、可動部材１５２の先端部１５２ａが第２クラッチカム部１３８の延出部１３８ｂに係合すると、可動部材１５２はコイルバネ１５３の弾性付勢力に抗して延出部１３８ｂによって押圧されつつ第１スイッチ接点１５４ａに近接するように移動する。マイクロスイッチ１５４が「オン状態」の場合には、制御部１６１は、駆動モータ１１１を第１の回転速度を上回る第２の回転速度で制御するよう構成されている。制御部１６１によって駆動モータ１１１を相対的に高回転の第２の回転速度に制御するこの制御モードが、本発明における「第２制御モード」に相当する。
【００３１】
このように、本実施の形態のクラッチ検知機構１５１は、第１クラッチカム部１３７及び第２クラッチカム部１３８の相対位置に基づいて、クラッチ歯１３７ａとクラッチ歯１３８ａとが係合したか否かを検知するように構成されている。また、本実施の形態では、延出部１３８ｂは、第１クラッチカム部１３７に対する第２クラッチカム部１３８の位置検知のための押圧領域として構成され、この延出部１３８ｂによって可動部材１５２が押圧されることで、可動部材１５２が図２に示す第１の設定位置から図３に示す第２の設定位置へと移動する。従って、ここでいう延出部１３８ｂが、本発明における「押圧領域」に相当する。
【００３２】
なお、この延出部１３８ｂは、図２及び図３に示すように、可動部材１５２のための押圧領域に傾斜面１３８ｃを含む構成であるのが好ましい。一方で、可動部材１５２の先端部１５２ａは、図２及び図３に示すように、延出部１３８ｂとの当接領域に円弧面１５２ｂを含む構成であるのが好ましい。このような構成によれば、可動部材１５２は、延出部１３８ｂによって押圧される際、延出部１３８ｂの傾斜面１３８ｃと先端部１５２ａの円弧面１５２ｂとの協働によって、延出部１３８ｂの傾斜面１３８ｃ上を円滑に摺動しつつ移動することとなり、可動部材１５２の動作の円滑化を図るのに効果的である。
【００３３】
上記構成の電動スクリュドライバ１０１の動作については、図２及び図３が参照される。図２に示す状態は、ネジ締め作業を行っていない初期状態とされ、この初期状態では、スピンドル１１７がコイルバネ１３９の弾性付勢力によって前方側（図２中の右側）へと移動している。この場合には、第１クラッチカム部１３７の回転出力はスピンドル１１７に伝達されない。その後、トリガ１０９ａが引き操作されることによって駆動モータ１１１が駆動されるが、マイクロスイッチ１５４が「オフ状態」であるため、駆動モータ１１１は制御部１６１によって所定の第１の回転速度で駆動制御される。また、第１クラッチカム部１３７は、駆動モータ１１１のこの第１の回転速度に対して、動力伝達機構１３１で予め設定された規定のギア比に応じた回転速度で駆動される。このとき、駆動モータ１１１のモータ軸１１５を介して駆動ギア１３３が回転駆動されるものの、第１クラッチカム部１３７が第２クラッチカム部１３８から離間してクラッチ歯１３７ａとクラッチ歯１３８ａとの噛み合い係合が解除されているため、スピンドル１１７は回転駆動されない状態、即ち電動スクリュドライバ１０１のアイドリング状態となる。
【００３４】
このアイドリング状態において、実際にネジ締め作業を行うべく作業者による押圧力によって、ドライバビット１１９に装着したネジ（図示省略）を被加工材に押し付けると、スピンドル１１７は、コイルバネ１３９の弾性付勢力に抗して後方側（図２中の左側）へとドライバビット１１９とともに一体状に押し込まれる。スピンドル１１７のこの押し込み動作によって、第２クラッチカム部１３８が第１クラッチカム部１３７に近接してクラッチ歯１３７ａとクラッチ歯１３８ａとの噛み合い係合が生じる。このときのクラッチ歯１３７ａ及びクラッチ歯１３８ａは、スピンドル１１７がドライバビット１１９とともに駆動ギア１３３に近接する方向に押し込まれる押し込み動作によって、第１クラッチカム部１３７及び第２クラッチカム部１３８が互いに係合（噛み合い係合）する係合部分であり、本発明における「係合部」及び「クラッチ歯」を構成する。この噛み合い係合発生後において、マイクロスイッチ１５４が「オフ状態」から「オン状態」へと切り換わるため、駆動モータ１１１は制御部１６１によって回転速度が第１の回転速度よりも増速された所定の第２の回転速度で駆動制御される。また、第１クラッチカム部１３７、第２クラッチカム部１３８、スピンドル１１７及びドライバビット１１９は、駆動モータ１１１のこの第２の回転速度に対して、動力伝達機構１３１で予め設定された規定のギア比に応じた回転速度で駆動される。
【００３５】
上記の駆動制御によれば、クラッチ歯同士の衝突が多数回繰り返されるような噛み合い係合直前までは、駆動モータ１１１及び第１クラッチカム部１３７を相対的に低い低回転速度で緩やかに駆動するため、クラッチ歯の噛み合い時の衝撃を低減して磨耗を抑えることが可能となり、以って動力伝達機構１３１に係る製品寿命の低下を防止するのに有効となる。クラッチ歯同士の噛み合い係合発生後は、駆動モータ１１１及び第１クラッチカム部１３７を相対的に高い高回転速度で駆動するため、駆動モータ１１１の回転出力が、動力伝達機構１３１を介してスピンドル１１７及びドライバビット１１９に伝達され、回転駆動されたドライバビット１１９を介して実際のネジ締め作業が所望の形態で遂行されることとなる。一方で、ネジ締め作業を終了する場合には、トリガ１０９ａの引き操作が解除されることによって駆動モータ１１１が駆動停止される。
【００３６】
ここで、制御部１６１による上記の回転数制御については、例えば以下の第１及び第２の実施形態の回転数制御を採用することができる。図４及び図５がそれぞれ、第１及び第２の実施形態の出力回転数の経時変化を示している。なお、これらの図に示す回転数は、駆動モータ１１１或いは第１クラッチカム部１３７の出力回転数とされる。
【００３７】
図４に示す回転数制御では、時間ｔ０でトリガの引き操作が開始され、時間ｔ１で回転数がｒ１に達した後のアイドリング状態では、駆動モータ（図１中の駆動モータ１１１）は低速の回転数ｒ１に制御される。この回転数ｒ１は、その後、ドライバビット（図１中のドライバビット１１９）の押し付け動作に伴ってクラッチ歯同士（図１中のクラッチ歯１３７ａ，１３８ａ）が噛み合い係合する直前まで維持される。当該クラッチ歯同士が時間ｔ２で噛み合い係合した後は、時間ｔ２から時間ｔ３の間で回転数がｒ１からｒ２（＞ｒ１）に切り換わり、実際のネジ締め作業時には、この高速の回転数ｒ２が維持されるように駆動モータが駆動制御される。ここでいう回転数ｒ１及びｒ２がそれぞれ、本発明における「第１の回転数」及び「第２の回転数」に相当する。ネジ締め作業終了時には、ドライバビットの押し付け解除動作に伴ってクラッチ歯同士の噛み合い係合が解除される際に、時間ｔ４から時間ｔ５の間で回転数がｒ２からｒ１に切り換わり、時間ｔ５から回転数がｒ１に維持されるように駆動モータが制御される。即ち、時間ｔ２から時間ｔ４の間で前述のマイクロスイッチが「オン状態」とされる。更に時間ｔ６でのトリガの引き操作解除によって回転が停止されるように駆動モータが制御され、最終的に時間ｔ７で回転数がゼロになる。このような制御によれば、時間ｔ５から時間ｔ６の間で回転数をｒ１に維持することで、次回のネジ締め作業のための待機状態として有効とされる。なお、必要に応じては、この待機状態においては、ファン式の冷却装置（図示省略）を駆動モータによって駆動することもできる。
【００３８】
図５に示す回転数制御は、ネジ締め作業終了時のみが図４に示す回転数制御と相違している。この回転数制御では、ドライバビットの押し付け解除動作に伴ってクラッチ歯同士の噛み合い係合が解除される際に、時間ｔ４から時間ｔ５’の間で回転数がｒ２からゼロに切り換わる。即ち、トリガの引き操作解除によらずドライバビットの押し付け解除動作に基づいて回転が停止されるように駆動モータが制御される。このような制御によれば、電力消費を抑えるのに有効とされる。
【００３９】
また、図４及び図５に示す回転数制御では、ドライバビットの押し付け動作に伴ってクラッチ歯同士が噛み合い係合する直前まで回転数がｒ１に制御され、当該クラッチ歯同士が噛み合い係合した後に回転数がｒ１からｒ２に切り換わる制御について記載したが、回転数が切り換わるタイミングについては別の形態を採用することもできる。例えば、クラッチ歯同士が噛み合い係合する直前まで回転数がゼロとされ、クラッチ歯同士の噛み合い係合の初期に回転数がｒ１に切り換わり、更にクラッチ歯同士が完全に噛み合い係合した後に回転数がｒ１からｒ２に切り換わるような制御を採用することもできる。この場合には、回転数がゼロに制御される制御モードが本発明における「第１制御モード」に相当し、回転数がｒ１に制御される制御モードが本発明における「第２制御モード」に相当する。上記制御に際しては、駆動側部材に対する被動側部材の位置を噛み合い係合初期と噛み合い係合完了時の２段階で検知することが可能な検知機構を採用するのが好ましい。
【００４０】
〔他の実施形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４１】
上記実施の形態では、第１クラッチカム部１３７と第２クラッチカム部１３８の相対位置に基づいて、駆動モータ１１１の回転数を変更する制御について記載したが、本発明では、例えばスピンドル１１７の押し込み動作時においてコイルバネ１３９に作用するバネ荷重に基づいて、駆動モータ１１１の回転数を変更する制御を採用することもできる。
【００４２】
また上記実施の形態では、低速回転の制御モードと高速回の転制御モードの２段階で駆動モータ１１１の回転数制御がなされる場合について記載した、本発明では、更なる別の制御モードを設定することもできる。
【００４３】
また上記実施の形態では、駆動側部材と被動側部材との間でクラッチ歯同士の噛み合いによる係合を利用した動力伝達機構に本発明を適用する場合について記載したが、クラッチ歯同士の噛み合い以外で摩擦力による係合を利用した動力伝達機構に本発明を適用することもできる。
【００４４】
また、上記実施の形態では、電動スクリュドライバの動力伝達機構に本発明を適用する場合について記載したが、これらの作業工具以外で、駆動モータの動力を先端工具に伝達するための動力伝達機構を有する作業工具に、本発明を適用することもできる。この場合、駆動モータは電動式以外に、エア駆動式のモータとして構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０１  電動スクリュドライバ
１０３  本体部
１０５  モータハウジング
１０７  ギアハウジング
１０８  バネ収容孔
１０９  ハンドグリップ
１０９ａ  トリガ
１１１  駆動モータ
１１５  モータ軸
１１７  スピンドル
１１７ａ  前端部
１１７ｂ  ビット挿入孔
１１７ｃ  後端部
１１７ｄ  バネ収容孔
１１８  鋼球
１１９  ドライバビット
１１９ａ  細径部
１２０  作動空間
１２１  軸受
１２３  ロケータ
１３１  動力伝達機構
１３３  駆動ギア
１３５  駆動軸
１３７  第１クラッチカム部
１３７ａ  クラッチ歯
１３８  第２クラッチカム部
１３８ａ  クラッチ歯
１３８ｂ  延出部（押圧領域）
１３８ｃ  傾斜面
１３９  コイルバネ
１４１，１４２  軸受
１５１  クラッチ検知機構
１５２  可動部材
１５２ａ  先端部
１５２ｂ  円弧面
１５３  コイルバネ
１５４  マイクロスイッチ
１５４ａ  第１スイッチ接点
１５４ｂ  第２スイッチ接点
１６１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012135845.tif 000006
【図５】
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