(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転する駆動軸と、該駆動軸が一端側に挿入され、該駆動軸が回転すると該駆動軸に巻き付いて該駆動軸と一体で回転する巻きばねと、該巻きばねの他端側に挿入され、該巻きばねが前記駆動軸と一体で回転すると該巻きばねが巻き付いて前記駆動軸と一体で回転する出力軸を備え、前記巻きばねの端部を巻き付き解除方向に変位させて該巻きばねの前記駆動軸に対する巻き付き状態を解除することにより該駆動軸を空転させ、該空転状態の駆動軸に対して前記巻きばねの端部を巻き付き方向に変位させて該巻きばねを前記駆動軸に巻き付かせることにより、前記駆動軸の空転により発生する慣性トルクを前記駆動源の出力トルクに付加して前記出力軸から出力させる構成としたトルク伝達機構であって、
前記駆動源としての電動モータと前記駆動軸との間に遊星歯車機構を介在させ、
前記駆動軸は、該遊星歯車機構のキャリアに設けてインターナルギヤの回転停止状態における前記キャリアの回転により回転する構成とし、
前記インターナルギヤが、前記出力軸に加わる回転抵抗が所定の範囲を超えた時に、当該回転抵抗によって前記駆動軸とは反対の巻き付き解除方向へ回転することにより、前記巻きばねの端部を巻き付き解除方向に変位させて、前記駆動軸に対する前記巻きばねの巻き付き状態を解除して前記駆動軸を空転させ、該空転状態により前記インターナルギアの回転が再び停止した時に、前記巻きばねの端部を巻き付き方向に変位させて前記駆動軸に巻き付かせることにより前記駆動軸の空転により発生する慣性トルクを前記電動モータの出力トルクに付加して前記出力軸から出力させる構成としたトルク伝達機構。
【請求項２】
請求項１記載のトルク伝達機構であって、前記駆動軸と前記出力軸との間に介装したトルク伝達用の第１巻きばねと、該第１巻きばねの端部と前記インターナルギアとの間に、該第１巻きばねとは巻き方向が反対の第２巻きばねを介装し、前記インターナルギアが前記駆動軸とは反対方向へ回転したときに前記第２巻きばねを介して前記第１巻きばねの端部と前記インターナルギヤを回転について連結させて前記第１巻きばねの端部を巻き付き解除方向へ変位させる構成としたトルク伝達機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載したトルク伝達機構であって、前記巻きばねの前記駆動軸への巻き付きを規制して該駆動軸を空転状態に保持するためのロック装置を備え、該ロック装置による前記巻きばねの巻き付き規制状態を手動操作により解除して、前記駆動軸の空転により発生する慣性トルクを駆動源の出力トルクに付加して前記出力軸から出力させるタイミングを任意に制御可能な構成としたトルク伝達機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載したトルク伝達機構を用いた電動工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、工具回転方向に強い回転トルクを与え、ネジやナット等を強固に締めるためのねじ締め機等の電動工具に好適に用いることができるトルク伝達機構およびこれを用いた電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記ねじ締め機としては、一般的にインパクトドライバあるいはインパクトレンチと呼ばれ、例えば図８に示すような回転打撃機構１６０を備えたインパクト式のねじ締め機１５０が提供されていた。このねじ締め機１５０は、駆動源としての電動モータ１５１と、該電動モータ１５１の出力軸１５１ａに取り付けたピニオンギヤ１５７（サンギヤ）を介して該電動モータ１５１に連結された遊星歯車機構１５２と、該遊星歯車機構１５２を介して前記電動モータ１５１により回転するスピンドル１５９と、該スピンドル１５９の先端側に取り付けた回転打撃機構１６０を備えている。
回転打撃機構１６０は、スピンドル１５９と同軸で回転可能に支持したアンビル１６１と、前記スピンドル１５９の外周側に回転可能且つ軸方向移動可能に支持した略円筒形状をなすハンマー１６２を備えている。アンビル１６１は、本体ケース１５３の先端に取り付けたインパクトケース１５４に軸受け１５５を介して回転可能に支持されている。アンビル１６１の先端側は、インパクトケース１５４から突き出されており、この突き出し部分の先端にねじ締め用のドライバビット（図示省略）が装着される。
スピンドル１５９とハンマー１６２との間には鋼球１６４，１６４が挟み込まれている。鋼球１６４，１６４は、スピンドル１５９の外周面に形成した回転軸線に対して傾斜する側面視Ｖ字形かつ断面半円形のカム溝１５９ａと、ハンマー１６２の内周面に形成した、該カム溝１５９ａとは逆向きの側面視Ｖ字形のガイド溝１６２ａとの間に挟み込まれている。このため、ハンマー１６２は、スピンドル１５９に対して相対的に回転しつつ、軸方向に前進又は後退する。
【０００３】
又、ハンマー１６２は、圧縮ばね１６３により前進方向（図示右方）に付勢されている。このため、ハンマー１６２の後退動作は、圧縮ばね１６３の付勢力に抗してなされる。ハンマー１６２の前端面には、２個の打撃突部１６２ｂ，１６２ｂがアンビル１６１側に突き出して設けられており、これに対応してアンビル１６１の後端には２本の打撃アーム１６１ａ，１６１ａが放射方向に張り出すように設けられている。
ハンマー１６２が圧縮ばね１６３の付勢力により前進すると、上記したように該ハンマー１６２は前進しつつ回転するので、ハンマー１６２の打撃突部１６２ｂ，１６２ｂがアンビル１６１の打撃アーム１６１ａ，１６１ａに衝突し、これによりアンビル１６１に回転方向の打撃が与えられる。この打撃によりアンビル１６１はねじの締め付け方向に回転し、これによりねじが締め付けられる。
ねじ締め作業時において、ドライバビットを経てアンビル１６１に一定以上の外部トルク（ねじ締め抵抗）が付加されると、ハンマー１６２がスピンドル１５９に対して相対回転しつつ軸方向に後退して打撃突部１６２ｂ，１６２ｂがアンビル１６１の打撃アーム１６１ａ，１６１ａから外れ、これによりハンマー１６２とアンビル１６１との係合状態が解除される。ハンマー１６２とアンビル１６１との係合状態が解除されると、外部トルクはハンマー１６２に伝わらなくなり、該ハンマー１６２が圧縮ばね１６３のばね付勢力により前進しつつ回転し、ほぼ１８０゜回転した後、打撃突部１６２ｂが打撃アーム１６１ａに衝突してアンビル１６１が回転方向に打撃され、これによりアンビル１６１が回転してねじが締め付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のインパクト式ねじ締め機１５０では、ハンマー１６２の打撃突部１６２ｂ，１６２ｂをアンビル１６１の打撃アーム１６１ａ，１６１ａに対して回転方向に衝突させることによりアンビル１６１に大きな回転トルク（ねじ締めトルク）を与える構成となっていたため、打撃突部１６２ｂが打撃アーム１６１ａに衝突する際に打撃音（衝撃音）が発生し、これが当該ねじ締め機１５０の使用時における騒音となる問題があった。
そこで、本願発明は、上記した従来の回転打撃機構とは全く異なる機構であって、これを例えばねじ締め機に用いることにより従来のような打撃音を発することなく大きなねじ締めトルクを出力することができるトルク伝達機構およびこれを利用した電動工具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本願発明は、前記特許請求の範囲の欄の各請求項に記載した構成のトルク伝達機構およびこれを用いた電動工具とした。
各請求項に記載したトルク伝達機構は、下記の基本的構成を備えている。
「駆動源により回転する駆動軸と、該駆動軸が一端側に挿入され、該駆動軸が回転すると該駆動軸に巻き付いて該駆動軸と一体で回転する巻きばねと、該巻きばねの他端側に挿入され、該巻きばねが前記駆動軸と一体で回転すると該巻きばねが巻き付いて前記駆動軸と一体で回転する出力軸を備え、前記巻きばねの端部を巻き付き解除方向に変位させて該巻きばねの前記駆動軸に対する巻き付き状態を解除することにより該駆動軸を空転させ、該空転状態の駆動軸に対して前記巻きばねの端部を巻き付き方向に変位させて該巻きばねを前記駆動軸に巻き付かせることにより、前記駆動軸の空転により発生する慣性トルクを前記駆動源の出力トルクに付加して前記出力軸から出力させる構成としたトルク伝達機構」。上記の基本的構成に係るトルク伝達機構によれば、巻きばねの一端側に挿入された駆動軸がその内周側で巻き付き方向（左巻きの巻きばねの場合右回り方向）に回転すると、該駆動軸と巻きばねとの間の摩擦抵抗により巻きばねが駆動軸に巻き付いて該巻きばねが駆動軸と一体で回転する。駆動軸に巻き付いて一体で回転する巻きばねの回転は、巻きばねの他端側に挿入された出力軸に対しても巻き付き方向の回転となるので巻きばねは出力軸にも巻き付き、これにより出力軸が巻きばねを介して駆動軸と一体で回転する。
巻きばねの駆動軸に対する巻き付き状態は、巻きばねの端部を巻き付き解除方向（左巻きの巻きばねであれば、左回り方向）へ変位させることにより解除することができ、これにより駆動軸を空転させて出力軸へのトルクの伝達を遮断することができる。
なお、この明細書では、巻きばねが駆動軸または出力軸と一体で回転する状態であるときにこの巻きばねが駆動軸または出力軸に「巻き付いた」という。従って、巻きばねが駆動軸または出力軸に外見上巻き付いた状態ではあるが、駆動軸または出力軸と一体で回転しない状態すなわち両者間に滑りを生じる状態は巻き付いた状態ではなく、巻き付きが解除された状態として区別する。
【０００６】
上記したように駆動軸に対する巻きばねの巻き付き状態を解除するとにより駆動軸を空転させることができる。駆動軸が空転すると、駆動軸、この駆動軸を回転させる駆動源としての例えば電動モータあるいはその周辺の回転支持機構等の空転による慣性トルク（回転エネルギー）が発生する。また、駆動軸を空転させた状態において、巻きばねの端部を巻き付き方向（左巻きの巻きばねであれば、右回り方向）へ戻すことにより空転する駆動軸に対して巻きばねを巻き付かせることができる。このことから、巻きばねの端部を巻き付き方向に変位させて巻きばねを空転する駆動軸に巻き付かせた瞬間に、出力軸からは駆動源（電動モータ等）の出力トルクに加えて駆動軸等の空転による慣性トルクが出力される。
このように巻きばねの端部を巻き付き解除位置から巻き付き位置へ変位させて、空転する駆動軸に対して巻きばねを巻き付かせることにより瞬間的に出力軸から駆動源の出力トルクよりも大きなトルクを出力することができる。巻きばねが空転する駆動軸に巻き付くことによっては、従来のハンマーのアンビルに対する打撃時におけるような大きな衝撃音は発生しない。
このことから、このトルク伝達機構を例えばねじ締め機に適用することにより、従来のインパクト式ねじ締め機における打撃時の大きな衝撃音を発生することなく、極めて静かに瞬発的な大きなトルクを出力してねじを規定のトルクで締め付けることができる。
【０００７】
上記の基本的構成をより具体的に限定した請求項１に記載のトルク伝達機構によれば、これをねじ締め機等の電動工具に用いた場合、電動モータが起動すると、遊星歯車機構においてインターナルギヤの固定による遊星ギヤの公転によりキャリアが回転し、これにより駆動軸が回転する。駆動軸が回転すると、駆動軸と出力軸に巻きばねが巻き付いて両軸が一体で回転する。このとき、出力軸からは電動モータの出力トルクが出力される。出力軸に例えばねじ締め抵抗等の回転抵抗（反動トルク）が付加されると、この回転抵抗はインターナルギヤひいては電動工具本体を回転させる力として作用する。従って、この回転抵抗が所定範囲を超えた時点でインターナルギヤを駆動軸（キャリア）とは反対方向に回転させ、これにより巻きばねの端部を巻き付き解除方向に変位させることができ、ひいては巻きばねの駆動軸に対する巻き付き状態を解除して、駆動軸を空転させることができる。駆動軸が空転し始めると、駆動軸、電動モータおよびその周辺の回転部材が最高速度で回転し、これにより大きな慣性トルクが発生する。
一方、巻きばねの巻き付き状態が解除されて駆動軸が空転すると出力軸へトルクが伝達されなくなるので出力軸に対して上記回転抵抗が付加されなくなる。出力軸に回転抵抗が付加されなくなると、インターナルギヤを巻き付き解除方向へ回転させる力が作用しなくなるので、巻きばねの端部がその復元力により再び巻き付き方向に変位して巻きばねが駆動軸に再び巻き付く。駆動軸に巻きばねが巻き付くと、再び出力軸が駆動軸と一体で回転し始める。巻きばねが空転する駆動軸に巻き付くことにより出力軸からは、電動モータの出力トルクに加えて駆動軸等の空転により発生する慣性トルクが瞬発的に出力される。こうして電動モータの出力トルクと慣性トルクの合計トルクが出力された後、再び出力軸に大きな回転抵抗が付加されるとインターナルギヤが回転して駆動軸が空転状態になり、以後上記動作を繰り返すことにより、出力軸から上記合計トルクを断続的に出力させることができる。
【０００８】
このように、空転する駆動軸に巻きばねを巻き付かせることにより、出力軸から慣性トルクを電動モータの出力トルクに付加して出力することができるので、従来のインパクト式ねじ締め機におけるハンマーのアンビルに対する打撃時の大きな衝撃音を発生することなく、極めて静かに大きなトルクを瞬発的に出力することができる。
なお、電動工具が例えばねじ締め機である場合には、出力軸の先端にドライバビットや六角孔付ソケット等の先端工具が装着されて、これをボルト、ナットにセットした状態で当該ねじ締め機が用いられる。
また、請求項１記載のトルク伝達機構は、上記ねじ締め機に限らず孔開け用の電動ドライバ等のその他の回転工具に適用することができ、さらには出力軸を例えば往復動機構に接続することにより出力軸の回転を直線運動に変換して出力する形態の電動工具（例えば、ジグソー、レシプロソー等）に適用することができる。
【０００９】
「出力軸に付加される回転抵抗」は、例えばねじ締めの場合、ねじ締めが進行するほど大きくなるねじ締め抵抗であり、これが出力軸から出力されるトルクよりも大きくなった時点で出力軸の回転が停止される。この状態が「回転抵抗が所定の範囲を超えた場合」に相当する。出力軸の回転が停止されると、巻きばねを介して駆動軸の回転が停止され、従って遊星歯車機構におけるキャリアの回転が停止して遊星ギヤの公転が停止される。電動モータからの出力トルクが遊星ギヤに作用している状態で、遊星ギヤの公転が停止されると、遊星歯車機構の性質からインターナルギヤには電動モータの回転方向とは反対方向に回転させる力が作用し、この時のインターナルギヤの回転（回転方向の変位）を巻きばねの端部を巻き付き解除方向へ変位させるための動作として利用することができる。
インターナルギヤが工具のハウジングに固定されている状態では、出力軸に付加される回転抵抗は、工具本体を出力軸回りに回転させようとうする力として作用する。従って、この場合は、作業者が工具本体が回転しないよう保持することにより受けられる。このことから、出力軸に付加される回転抵抗によりインターナルギヤが回転し始めるタイミングは、インターナルギヤに対する回転抵抗の大きさを適切に設定することにより、作業者の負担とならないように設定されることが望ましい。
なお、インターナルギヤが回転して巻きばねの巻き付きが解除された段階で、駆動軸と出力軸間のトルク伝達は完全に遮断されていてもよいし（駆動軸の完全空転状態）、不完全な伝達状態により駆動軸の運動エネルギーが出力軸に多少伝わりつつも、駆動軸の運動エネルギーの相当量が出力軸に伝達されることなく保持される形態（不完全空転状態）であってもよい。後者の不完全空転状態では、駆動軸の回転は出力軸に実質的には伝えられないため、出力軸側の反動トルクはインターナルギアを断続的にしか回転させない。
【００１０】
請求項２記載のトルク伝達機構によれば、出力軸に大きな回転抵抗が付加されてインターナルギヤが駆動軸とは反対方向に回転すると、第２巻きばねが巻き付き方向に変位してインターナルギヤが第１巻きばねの端部に連結され、これにより第１巻きばねの端部が巻き付き解除方向に変位して駆動軸に対する第１巻きばねの巻き付き状態が解除される。
駆動軸が空転し始めてインターナルギヤが固定状態に復帰すると、第２巻きばねの巻き付き状態が解除されて第１巻きばねの端部が巻き付き方向に戻され、これにより第１巻きばねが空転する駆動軸に巻き付く。このように第２巻きばねを介して第１巻きばねの端部を巻き付き解除方向または巻き付き方向に変位させて駆動軸を空転させ、または駆動軸に第１巻きばねを巻き付かせる構成であるので、請求項１記載の構成による場合と同様の作用効果を奏する。
【００１１】
請求項３記載のトルク伝達機構によれば、ロック装置によって巻きばねの端部が巻き付き解除方向にロックされて巻きばねの駆動軸に対する巻き付きが規制され、これにより駆動軸が空転状態に保持される。このロック装置を手動操作により解除すると、巻きばねの端部が巻き付き方向に変位して巻きばねが駆動軸に巻き付き、これにより出力軸から駆動軸空転による慣性トルクと電動モータの出力トルクの合計トルクが出力される。従って、手動操作によってロック装置の規制状態を解除しない限り、駆動軸が空転して出力軸は回転しない待機状態に保持される一方、手動操作によりロック装置を解除すると巻きばねが駆動軸に巻き付いて出力軸から大きなトルクが出力される。
このように手動操作によって出力軸が回転する状態と回転しない状態を任意にコントロールすることができるので、当該電動工具の使い勝手が向上する。すなわち、電動モータが起動している待機状態では、ロック装置により巻きばねの巻き付きを規制して駆動軸を空転させておき、作業で必要な場合に応じてロック装置を解除して出力軸から大きな回転トルクを得るという利用形態が可能となる。ロック装置には、例えばロック解除用のレバーを設け、このレバーを電動モータ起動用のスイッチレバーの近傍に配置しておくことにより、作業者が電動工具を把持した状態のまま電動モータの起動停止操作および駆動軸の空転状態（電動工具の待機状態）または出力軸からの出力状態（電動工具の使用状態）とに切り換えることができる。
請求項４記載の電動工具によれば、例えば回転打撃工具等の電動工具において従来のような大きな衝撃を発することなく、大トルクを出力することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１〜第３実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。以下説明する各実施形態では電動工具の一例としてねじ締め機を例示する。また、このねじ締め機で締め込まれるねじはいわゆる右ねじを例示する。従って、ねじの頭部側から見て右回転させるとねじは締め込まれ、逆に左回転させるとねじは緩められる。また、以下説明する各部材の回転方向については、特に断らない限り電動モータ２側（駆動源側）から見た回転方向を言うものとする。
さて、図１は、第１実施形態のねじ締め機１を示している。このねじ締め機１は、概ね円筒形状をなす本体ハウジング１０の内部に駆動源としての電動モータ２を内蔵した本体部３と、本体部３の側部から側方へ突き出すように設けたハンドル部４を備えている。ハンドル部４の基部にはスイッチレバー５が設けられている。このスイッチレバー５を指先でオン操作すると電動モータ２が起動し、オン操作を止めると電動モータ２は停止する。
【００１３】
電動モータ２により出力される回転力は、変速機構としての遊星歯車機構２０を経てねじ締め機構３０に伝達される。電動モータ２の出力軸２ａは、３個の遊星ギヤ２１〜２１に噛み合わされて、当該遊星歯車機構２０の太陽ギヤとして機能する。この３個の遊星ギヤ２１〜２１はキャリア２２に回転可能に支持されており、それぞれインターナルギヤ２３に噛み合わされている。このインターナルギヤ２３は、本体ハウジング１０の内面に回転可能に支持されている。一方、ハウジング１０には、圧縮ばね２４ｂにより突き出し方向に付勢されたロックピン２４ａを備えた第１ロック装置２４が取り付けられている。この第１ロック装置２４のロックピン２４ａがインターナルギヤ２３の外周面に形成した平面部２３ａ（図５参照）に突き当てられていることにより、インターナルギヤ２３には本体ハウジング１０に対する一定の回転抵抗が与えられている。
キャリア２２の前面側（図１において左側面側）には、駆動軸３１が一体に設けられている。従って、この駆動軸３１は、キャリア２２と一体で回転する。この駆動軸３１の軸線は、キャリア２２の回転軸線に一致しており、従って電動モータ２の出力軸２ａに一致している。
【００１４】
駆動軸３１の先端側にはより小径のボス部３１ａが同軸に形成されている。このボス部３１ａは出力軸３２の支持孔３２ａに相対回転自在に挿入されている。ボス部３１ａは、支持孔３２ａに対して径方向にがたつきなく挿入されている。また、ボス部３１ａには断面半円形状の溝部３１ｂがその全周にわたって形成されている。このボス部３１ａには２個の鋼球３３，３３が嵌め込まれている。この２個の鋼球３３，３３は、それぞれ出力軸３２に設けた保持孔３２ｂに保持されている。両保持孔３２ｂ，３２ｂは、相互に対向する位置において支持孔３２ａ側に貫通して設けられている。この保持孔３２ｂ，３２ｂに保持されて鋼球３３，３３が支持孔３２ａ内にはみ出しており、このはみ出した部分がボス部３１ａの溝部３１ｂに挿入されている。これにより、ボス部３１ａひいては駆動軸３１が出力軸３２に対して軸方向には相互に変位不能な状態に連結され、回転方向には相互に回転可能な状態に連結されている。なお、後述するように出力軸３２の外周側には巻きばね３５が装着されており、この巻きばね３５によって鋼球３３，３３が保持孔３２ｂ，３２ｂから外周側に脱落しないようになっている。
出力軸３２は、軸受け３４を介して本体ハウジング１０に回転可能に支持されている。この出力軸３２の先端側は本体ハウジング１０の前端から突き出されており、この突き出し部分にねじ締め用の六角ソケットあるいはねじ締め用のドライバビット等の先端工具（図示省略）が装着される。
【００１５】
次に、駆動軸３１と出力軸３２との間には、左巻きの巻きばね３５が両軸３１，３２の外周側間に跨った状態で装着されている。本実施形態において、この巻きばね３５は、断面矩形をなす線材を素材とするいわゆる角ばねであって、これが特許請求の範囲に記載した巻きバネの一実施形態に相当する。この巻きばね３５を介して駆動側の駆動軸３１の右回りの回転が従動側の出力軸３２に伝達される。すなわち、巻きばね３１を介して駆動軸３１と出力軸３２が一体で右回りに回転する。本実施形態のねじ締め機１におけるねじ締め機構３０は、この巻きばね３５の性質を利用した構成であることに大きな特徴を有している。
【００１６】
一般に、図２および図３に示すように左巻きの巻きばねｋの一端側の内周側に駆動軸ｊ１を挿入し、他端側の内周側に出力軸ｊ２を挿入したトルク伝達機構Ｔとすることにより、駆動軸ｊ１の右回りの回転が出力軸ｊ２に伝達される（駆動軸ｊ１と出力軸ｊ２が回転について一体化される）。但し、駆動軸ｊ１および出力軸ｊ２の軸径は、巻きばねｋの内径に対してがたつきなく挿入可能な径に設定されている。実際には、駆動軸ｊ１および出力軸ｊ２の軸径は、手で押して挿入できる程度（軽圧入程度）の軸径に設定されることが望ましい。
このように構成したトルク伝達機構Ｔにおいて、駆動軸ｊ１が右回転すると、巻きばねｋと駆動軸ｊ１との間の摩擦により巻きばねｋが駆動軸ｊ１に巻き付く。すなわち、駆動軸ｊ１の右回転により巻きばねｋの駆動軸部分（駆動軸ｊ１に接触する部分、以下同じ）が摩擦により図中矢印（イ）で示す方向に変位して巻き付き方向に捩じられることにより巻きばねｋの駆動軸部分が駆動軸ｊ１に巻き付く。巻きばねｋは、駆動軸ｊ１に巻き付いて駆動軸ｊ１と一体で右回転する。
巻きばねｋの右回転は、出力軸ｊ２に対して巻き付き方向の回転となるので、巻きばねｋは出力軸ｊ２にも巻き付く。すなわち、巻きばねｋが右回転すると、その出力軸部分（出力軸ｊ２に接触する部分、以下同じ）が摩擦により図中矢印（ロ）で示す方向に変位して巻き付き方向に捩じられることにより巻きばねｋの出力軸部分が出力軸ｊ２に巻き付く。出力軸ｊ２は巻きばねｋを介して駆動軸ｊ１と一体で右回転する。
このように、駆動軸ｊ１および出力軸ｊ２に対する巻きばねｋの巻き付き（摩擦抵抗による巻きばねｋの捩り）を利用して回転を伝達する構成であるので、巻きばねとして駆動軸ｊ１および出力軸ｊ２に対する接触面積がより大きい角ばねｋ（断面矩形の線材を素材とする巻きばね）を用いることが有利であるが、これに代えて断面円形等の線材を素材とする巻きばねを利用することも可能である。以上の点については、第１実施形態に限らず、後述する第２、第３実施形態おける駆動軸、出力軸等について同様である。
【００１７】
次に、駆動軸３１の基部側には、円環形状をなす作動プレート３６が相対回転可能な状態に支持されている。この作動プレート３６の図１において左側面には係合溝３６ａが形成されている。図４には、作動プレート３６の左側面（前面）が示されている。巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａ（図示右側の端部）は、この係合溝３６ａに挿入されている。このため、作動プレート３６が回転すると巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａは駆動軸３１の軸回りに変位する。作動プレート３６が図４において右回転すると、巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａは巻きばね３５の巻き付き状態を解除する巻き付き解除方向に変位する。一方、作動プレート３６が図４において左回転すると、巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａは巻きばね３５を駆動軸３１に巻き付かせる巻き付き方向へ変位する。このように、作動プレート３６の回転により巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａを巻き付き方向と巻き付き解除方向に変位させることができ、これにより巻きばね３５を駆動軸３１に巻き付かせた状態と、巻き付きを解除して駆動軸３１を空転させる状態とに切り換えることができる。
【００１８】
また、この作動プレート３６の右側面には第２ロック装置３７が設けられている。この第２ロック装置３７は、圧縮ばね３７ａにより突き出し側に付勢された鋼球３７ｂを備えている。鋼球３７ｂは前記インターナルギヤ２３の図１において左側面に押し当てられている。インターナルギヤ２３の図１において左側面には係合凹部２３ｂが形成されている。図５には、インターナルギヤ２３の図１において左側面（前面）が示されている。この係合凹部２３ｂに鋼球３７ｂが嵌り込むことにより、インターナルギヤ２３に対する作動プレート３６の相対回転が規制されるようになっている。
巻きばね３５の出力軸側端部３５ｂ（図１において左端側）は、円環形状をなし出力軸３２に装着された保持プレート３９の図１において右側面に当接されている。この保持プレート３９は、出力軸３２に装着した止め輪３８により軸方向への移動が規制されている。これにより巻きばね３５の出力軸側端部３５ｂは軸方向への変位が規制される一方、回転方向の変位については許容されている。
【００１９】
以上のように構成した第１実施形態のねじ締め機１によれば、スイッチレバー５をオン操作して電動モータ２を起動させると、遊星歯車機構２０を経て駆動軸３１が右回転する。駆動軸３１が右回転すると、巻きばね３５の駆動軸部分が摩擦力により巻き付き方向に捩じられて駆動軸３１に巻き付き、これにより巻きばね３５が駆動軸３１と一体で右回転し始める。また、作動プレート３６は巻きばね３５と回転について一体化されているので、巻きばね３５が駆動軸３１と一体で右回転すればこの作動プレート３６もこれらと一体で右回転する。また、遊星歯車機構２０において、遊星ギヤ２１〜２１が公転する状態ではインターナルギヤ２３が本体ハウジング１０に対して固定された状態に維持されるため、作動プレート３６はこのインターナルギヤ２３に対して右回転する。作動プレート３６のインターナルギヤ２３に対する回転は、第２ロック装置３７の鋼球３７ｂを圧縮ばね３７ａに抗して押し退けながらなされる。
巻きばね３５の右回転は出力軸３２に対して巻き付き方向の回転となるので、巻きばね３５が右回転し始めると、この巻きばね３５と出力軸３２との間の摩擦により巻きばね３５の出力軸部分が巻き付き方向に捻られて、巻きばね３５の出力軸部分が出力軸３２に巻き付く。その結果、出力軸３２が巻きばね３５を介して駆動軸３１と一体で右回転し始める。出力軸３２が右回転し始めることにより、該出力軸３２に装着した六角ソケット等の先端工具（図示省略）が右回転し、これによりねじ締めを行うことができる。この段階における当該ねじ締め機１のねじ締めトルクは、電動モータ２により出力されるトルクＴＭに等しい。
【００２０】
ねじ締めトルクＴＭでねじ締めが進行して最終段階に至ることにより、出力軸３２に大きなねじ締め抵抗が付加され、これにより出力軸３２の回転が停止されると、巻きばね３５および駆動軸３１の回転が停止される。駆動軸３１ひいてはキャリア２２の回転が停止されることにより遊星ギヤ２１〜２１の公転が停止され、従って上記ねじ締め抵抗がインターナルギヤ２３を回転させる力として作用して、インターナルギヤ２３は本体ハウジング１０に対して回転する。インターナルギヤ２３の回転は、第１ロック装置２４のロックピン２４ａを圧縮ばね２４ｂに抗して後退させながらなされる。
ここで、出力軸３２に付加されるねじ締め抵抗は、第１ロック装置２４によりインターナルギヤ２３が本体ハウジング１０に対して固定されている状態では、本体部３ひいては当該ねじ締め機１全体を出力軸３２の回りに回転させようとする力として作用する。このため、出力軸３２に付加されるねじ締め抵抗は本体部３またはハンドル部４を把持する作業者が受けることとなる。第１ロック装置２４のばね付勢力に抗してインターナルギヤ２３が本体ハウジング１０に対して回転する状態では、ねじ締め機１の全体を出力軸３２の回りに回転させようとする力が発生しないので、作業者は当該ねじ締め機１を単に把持しておれば足り、作業者の負担は小さくなる。
このことから、第１ロック装置２４の圧縮ばね２４ｂの付勢力（インターナルギヤ２３の回転を阻止する力）が大きすぎると、作業者がこの大きなねじ締め抵抗を受けることになって作業者に過度の負担を強いることになる。このため、第１ロック装置２４の圧縮ばね２４ｂの付勢力は作業者にとって過度の負担を強いない範囲で適切に設定されている。
また、インターナルギヤ２３は、太陽ギヤとしての出力軸２ａひいては駆動軸３１とは反対方向に回転する。すなわち、本例の場合インターナルギヤ２３は左回転する。インターナルギヤ２３が左回転すると、作動プレート３６が第２ロック装置３７を介して左回転方向に力を受け、これにより巻きばね３５の駆動軸側端部３１ａが巻き付き解除方向へ変位して駆動軸３１に対する巻きばね３５の巻き付き状態が解除される。
【００２１】
駆動軸３１に対する巻きばね３５の巻き付き状態が解除されると、巻きばね３５を経て作用していた出力軸３２の外部トルク（ねじ締め抵抗）が駆動軸３１に作用しなくなるので、駆動軸３１は再び右回転し始める。この段階では、駆動軸３１に巻きばね３５が巻き付いていないので、駆動軸３１は空転状態となる。この空転状態では、駆動軸３１、遊星歯車機構２０および電動モータ２等はより高速で回転し、これにより大きな慣性トルクＴＩが発生する。
一方、駆動軸３１が再び右回転（空転）し始めると遊星歯車機構２０の遊星ギヤ２１〜２１が公転し始めるとともに、インターナルギヤ２３の本体ハウジング１０に対する左回転が停止され、これにより作動プレート３６に対して付加されていた左回転方向（図４において右回転方向）の力が付加されなくなる。すると、作動プレート３６および巻きばね３５の駆動軸側端部３５ａが巻きばね３５の復元力により巻き付き方向に戻され、これにより巻きばね３５が右回りに空転している駆動軸３１に対して再び巻き付く。駆動軸３１に巻きばね３５が巻き付くことにより、駆動軸３１、遊星歯車機構２０および電動モータ２の慣性トルクＴＩと電動モータ２の出力トルクＴＭの合計トルク（ＴＭ＋ＴＩ）が巻きばね３５を経て出力軸３２に伝達され、これにより前記初期段階のねじ締めトルクＴＭよりも、駆動軸３１が空転することにより発生する慣性トルクＴＩの分だけ大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）でねじが締め付けられ（増し締めされ）、これによりねじを規定のトルクで強固に締め付けることができる。
【００２２】
ねじ締め初期段階よりも大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）でねじが締め付けられると、再度出力軸３２の回転が停止され、これにより再び上記した駆動軸３１の空転状態が瞬間的に得られ、その直後に巻きばね３５が再度駆動軸３１に巻き付くことにより再び出力軸３２を経てねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）が出力される。
このように、第１実施形態のねじ締め機１によれば、ねじ締めの最終段階で巻きばね３５の駆動軸３１に対する巻き付きが解除され、これにより駆動軸３１が空転することにより、その後再度巻きばね３５が駆動軸３１に巻き付いた段階で、空転により発生する慣性トルクＴＩの分だけ大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）を発生することができ、これによりねじをより強固なトルクで締め付けることができる。
しかも、巻きばね３５の駆動軸３１に対する巻き付き状態を解除してその空転状態を実現することにより電動モータ２の出力トルクＴＭよりも大きなねじ締め力（ＴＭ＋ＴＩ）を得る構成であるので、従来のハンマー１６２のアンビル１６１に対する打撃時の衝撃により大きなねじ締め力を発生させるいわゆるインパクト工具（打撃工具）１５０のような大きな衝撃音（打撃音）は発生することなく、電動モータ２の出力トルクＴＭよりも大きなねじ締め力（ＴＭ＋ＴＩ）で静かにねじを締め付けることができる。
また、駆動軸３１および出力軸３２は、巻きばね３５に対して軽圧入程度の力で挿入される軸径に設定されている。このため、駆動軸３１が空転する状態においても、駆動軸３１と巻きばね３５との間および出力軸３２と巻きばね３５との間には僅かではあるが比較的小さな摩擦力が発生する。このため、駆動軸３１が空転する状態（巻きばね３５に対して滑る状態）であっても、この駆動軸３１の回転トルクの一部が出力軸３２に伝達され、これにより出力軸３２の先端に装着したソケットあるいはドライバビット等の先端工具にねじ締め方向の僅かな回転トルクが作用する。これによれば、出力軸３２からねじ締めのための回転トルクが出力されない状態においても、出力軸３２と先端工具との間の回転方向のがたつき（例えば、出力軸先端の四角柱部と先端工具としてのソケットの四角孔との間のクリアランス）および先端工具とねじの頭部、ボルトの頭部あるいはナットとの間の回転方向のがたつき（クリアランス）を吸収して常時ねじ締め方向に密着した状態に保持することができるので、次にねじ締めのための回転トルクが出力された時点でのトルク伝達効率を高めることができるとともに、騒音の発生を低減することができる。この点については、後述する第２実施形態のねじ締め機５０および第３実施形態のねじ締め機７０において同様である。
【００２３】
以上説明した第１実施形態には、種々変更を加えることができる。図６には、第２実施形態のねじ締め機５０が示されている。この第２実施形態のねじ締め機５０は、第１実施形態におけるインターナルギヤ２３の回転により巻きばね３５の巻き付き状態を解除するための構成が第１実施形態とは異なっている。第１実施形態と同様の構成および部材については、同位の符号を用いてその説明を省略する。
遊星歯車機構６０における３個の遊星ギヤ６２〜６２には、電動モータ２の出力軸２ａが噛み合わされている。また、３個の遊星ギヤ６２〜６２が噛み合うインターナルギヤ６３は、本体ハウジング１０に対して回転可能に支持されている。但し、本体ハウジング１０にはブレーキ装置６４が取り付けられており、このブレーキ装置６４によりインターナルギヤ６３には一定の回転抵抗が与えられている。ブレーキ装置６４は、圧縮ばね６４ａにより本体ハウジング１０の内方へ突き出す方向に付勢された押圧部材６４ｂを有しており、圧縮ばね６４ａの付勢力により押圧部材６４ｂをインターナルギヤ６３の周面に押し付けて、両者６４ｂ，６３間の摩擦によりインターナルギヤ６３に一定の回転抵抗が与えられている。
ここで、ブレーキ装置６４の圧縮ばね６４ａの付勢力は、前記第１実施形態における第１ロック装置２４と同様、出力軸５２に対して大きなねじ締め抵抗が付加された適切なタイミングでインターナルギヤ２３を回転させることにより作業者に過度の負担を強いないような値に設定されている。
遊星歯車機構６０のキャリア６１には駆動軸５１が一体に設けられ、本体ハウジング１０の先端側には軸受け３４を介して出力軸５２が回転可能に支持されている。駆動軸５１と出力軸５２との間には第１巻きばね５３が装着されている。駆動軸５１と出力軸５２は、それぞれ同じ外径で第１巻きばね５３の内周側にほぼがたつきなく挿入可能な外径に設定され、かつ相互に同軸に配置されている。
【００２４】
また、駆動軸５１と出力軸５２は、第１実施形態と同様出力軸５２の保持孔５２ａ，５２ａに保持した鋼球３３，３３が、駆動軸５１のボス部５１ａに形成した断面半円形の溝部５１ｂに嵌り込むことにより相互に回転可能かつ軸方向へは相互に移動しない状態に連結されている。両鋼球３３，３３は、第１巻きばね５３により保持孔５２ａ，５２ａから外周側へ脱落しないようになっている。
第１巻きばね５３には、第１実施形態と同様左巻きの角ばねが用いられている。第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａは、第１巻きばね５３の外周側に相対回転可能に装着した中間スリーブ５４の係合孔５４ｂに挿入されて回転方向について相互に係合されている。第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａは、そのばね復元力により常時には巻き付き方向に保持される。中間スリーブ５４が駆動軸５１に対して電動モータ２側から見て左回りに変位すると、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａは巻き付き解除方向に変位し、これにより第１巻きばね５３の駆動軸５１に対する巻き付き状態が解除される。
第１巻きばね５３の出力軸側端部５３ｂは、第１実施形態と同様出力軸５２に装着した止め輪５５により軸方向の変位を規制された保持スリーブ５６の図示右側面に当接されている。
第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き方向に変位した状態で駆動軸５１が右回転すると、駆動軸５１に第１巻きばね５３が巻き付いて駆動軸５１と出力軸５２が一体化され、これにより駆動軸５１の右回転が出力軸５２に伝達される。出力軸５２の先端には図示省略した六角ソケット等の先端工具が装着され、出力軸５２が右回転することによりねじ締めがなされる。
【００２５】
次に、中間スリーブ５４の大径部５４ａとインターナルギヤ６３の小径部６３ａはほぼ同じ外径を有しており、両者５４ａ，６３ａ間の外周側には第２巻きばね５７が装着されている。この第２巻きばね５７には、第１巻きばね５３とは逆の右巻きの角ばねが用いられている。この第２巻きばね５７のインターナルギヤ６３側の端部５７ａはインターナルギヤ６３の段差部６３ｂに当接されている。一方、第２巻きばね５７の中間スリーブ５４側の端部５７ｂは、本体ハウジング１０の内面に形成した係合部１０ａに係合されて右回り方向の変位が規制され、左回り方向の変位が許容されるようになっている。インターナルギヤ６３が左回転（第２角ばね５７の巻き付き方向に回転）すると、インターナルギヤ６３の小径部６３ａと中間スリーブ５４の大径部５４ａに第２巻きばね５７が巻き付き、これによりインターナルギヤ６３の左回転が第２巻きばね５７を経て中間スリーブ５４に伝達される。中間スリーブ５４が左回転すると、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き解除方向（左回り方向）に変位するので第１巻きばね５３の駆動軸５１に対する巻き付き状態が解除される。
【００２６】
以上のように構成した第２実施形態のねじ締め機５０によれば、スイッチレバー５をオン操作して電動モータ２を起動させると、遊星歯車機構６０の遊星ギヤ６２〜６２が公転してキャリア６１が右回転する。キャリア６１が右回転することにより駆動軸５１が右回転し、これにより第１巻きばね５３が駆動軸５１に巻き付く。第１巻きばね５３が駆動軸５１に巻き付いて第１巻きばね５３が駆動軸５１と一体で右回転することにより、第１巻きばね５３が出力軸５２に巻き付き、これにより出力軸５２が駆動軸５１に一体化されて右回転する。出力軸５２が右回転することにより、ねじ締めトルクＴＭでねじ締めがなされる。この時のねじ締めトルクＴＭは、電動モータ２の出力トルクにより得られる。
ねじ締めトルクＴＭでねじ締めが進行して最終段階に至ることにより、出力軸５２に大きなねじ締め抵抗が付加される。このねじ締め抵抗がねじ締めトルクＴＭ以上になると出力軸５２の回転が停止される。出力軸５２と駆動軸５１は第１巻きばね５３を介して一体化されているので、出力軸５２の回転が停止されると、駆動軸５１従ってキャリア６１の回転が停止される。キャリア６１の回転が停止されて遊星ギヤ６２〜６２の右回りの公転が停止されると、電動モータ２が依然として起動しているため遊星歯車機構６０の性質によりインターナルギヤ６３が左回りに回転し始める。
【００２７】
インターナルギヤ６３の回転は、ブレーキ装置６４の摩擦抵抗（回転抵抗）に抗してなされる。インターナルギヤ６３が左回転すると、右巻きの第２巻きばね５７がインターナルギヤ６３の小径部６３ａに巻き付く。第２巻きばね５７がインターナルギヤ６３に巻き付くと、第２巻きばね５７がインターナルギヤ６３と一体で左回転する。第２巻きばね５７が左回転すると、この第２巻きばね５７が中間スリーブ５４の大径部５４ａに巻き付く。従って、中間スリーブ５４とインターナルギヤ６３は第２巻きばね５７を介して一体で左回転する。
一方、中間スリーブ５４には、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが係合されている。このため、中間スリーブ５４が左回転すると、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き解除方向に変位し、これにより第１巻きばね５３の駆動軸５１に対する巻き付き状態が解除される。第１巻きばね５３の駆動軸５１に対する巻き付き状態が解除されると、駆動軸５１と出力軸５２が回転について切り離されるので、駆動軸５１は再び回転可能な状態となる。
駆動軸５１が回転可能な状態になると、インターナルギヤ６３はブレーキ装置６４の回転抵抗により回転を停止するので、遊星ギヤ６２〜６２が公転してキャリア６１が回転し、従って駆動軸５１が電動モータ２により再び右回転し始める。第１実施形態と同様、この段階では駆動軸５１に第１巻きばね５３が巻き付いていないので結果的に駆動軸５１は空転する。
【００２８】
駆動軸５１が空転してインターナルギヤ６３が固定されると、第２巻きばね５７のインターナルギヤ側の端部５７ａがそのばね復元力により巻き付き解除方向に変位するので、第２巻きばね５７のインターナルギヤ６３および中間スリーブ５４に対する巻き付きが解除されて、中間スリーブ５４が第１巻きばね５３の復元力により右回り方向に戻され、これにより第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き方向に戻されて第１巻きばね５３が空転する駆動軸５１に対して再び巻き付く。第１巻きばね５３が駆動軸５１に再び巻き付くことにより、駆動軸５１の回転が出力軸５２に伝達され、これによりねじ締め力が出力される。この段階でのねじ締め力は、駆動軸５１の空転により発生する駆動軸５１、遊星歯車機構６０および電動モータ２等の慣性トルクＴＩが電動モータ２の出力トルクＴＭに付加された合計トルク（ＴＭ＋ＴＩ）に相当し、従って慣性トルクＴＩの分だけ大きなねじ締め力（ＴＭ＋ＴＩ）でねじが締め込まれる。
ねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）でねじが締め込まれると、出力軸５２には、再び大きなねじ締め抵抗が付加されてその回転は停止されるので、インターナルギヤ６３が左回りに回転して駆動軸５１が一時的に空転し、その後再度駆動軸５１に第１巻きばね５３が巻き付き、これにより出力軸５２を介して大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）が再度出力される。以上の作動が繰り返されることにより、ねじは従来のインパクト工具のような大きな打撃音を発することなく電動モータ２の出力トルクＴＭよりも大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）で締め付けられる。
また、第２実施形態の構成によれば、中間スリーブ５４とインターナルギヤ６３との間の回転伝達が第２巻きばね５７を経て行われ、第１実施形態における第２ロック装置３７に相当する部材を介して行う構成とはなっていない。このため、駆動軸５１に第１巻きばね５３が巻き付いて中間スリーブ５４が駆動軸５１と一体で回転する状態すなわち中間スリーブ５４がインターナルギヤ６３に対して相対回転する状態（この時、中間スリーブ５４の大径部５４ａは第２巻きばね５７に対して空転する）において、第１実施形態のように球体３７ｂが係合凹部２３ｂに対して繰り返し係脱される現象が発生せず、従ってこの場合における作動音（球体３７ｂが係合凹部２３ｂに嵌り込む際に発生するカチャカチャ音）が発生しないので、この点でも当該ねじ締め機５０の高い静粛性が確保されている。この点は、以下説明する第３実施形態のねじ締め機７０にもついても同様である。
【００２９】
以上説明した第１および第２実施形態にはさらに変更を加えることができる。図７には、第３実施形態のねじ締め機７０が示されている。この第３実施形態のねじ締め機７０は、前記した第２実施形態のねじ締め機５０に中間スリーブ５４の回転を規制するための機構を付加した構成となっている。その他の構成については第２実施形態と同様に構成されているので、第２実施形態に比して変更を要しない部材および構成については同位の符号を用いて、その説明を省略する。
本体ハウジング１０の先端側下面には、支軸７２を介して上下に傾動可能にロック解除レバー７１が支持されている。このロック解除レバー７１の後端側（図７において右端側）は指を引き掛けやすいようにＵ字形に湾曲した指引き掛け部７１ａが設けられている。この指引き掛け部７１ａはスイッチレバー５の近傍に位置しており、ハンドル部４を把持したままスイッチレバー５とこのロック解除レバー７１の双方を指先で操作できるようになっている。
ロック解除レバー７１の先端側（図７において左端側）は、本体ハウジング１０に取り付けたロック装置７３に連結されている。このロック装置７３は、本体ハウジング１０に対して図示上下に移動可能に支持されたロックピン７３ａと、このロックピン７３ａを本体ハウジング１０の内部側に突き出す方向（ロック方向）に付勢するための圧縮ばね７３ｂを備えている。ロックピン７３ａは、この圧縮ばね７３ｂの付勢力によって中間スリーブ５４の側面に押圧され、この押圧状態では中間スリーブ５４の回転が禁止される（中間スリーブ５４のロック状態）。
ロックピン７３ａの後端側（図において下端側）はロック解除レバー７１の先端側に相対的に傾動可能な状態で連結されている。
【００３０】
指引き掛け部７１ａに指を引き掛けてロック解除レバー７１を図示反時計回り方向に傾動させる（ロック解除操作）と、ロックピン７３ａが圧縮ばね７３ｂに抗して図示下方のアンロック方向に変位し、これにより中間スリーブ５４の周面に対する押圧状態が解除される。ロックピン７３ａがアンロック方向に移動して中間スリーブ５４に対する押圧状態が解除されると、中間スリーブ５４が回転可能な状態となる。このアンロック状態では、インターナルギヤ６３が左回転すると第２巻きばね５７の巻き付きにより中間スリーブ５４が左回転し、これにより第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き解除方向に変位して駆動軸５１の空転状態を得ることができ、その後駆動軸５１に再度第１巻きばね５３が巻き付いて出力軸５２に大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）を出力することができる。
ロック解除レバー７１の指引き掛け部７１ａから指を離すと、ロック解除レバー７１は、圧縮ばね７３ｂの付勢力によりロックピン７３ａがロック方向へ付勢されていることにより図示時計回り方向（ロック方向）に戻される。このロック状態では、中間スリーブ５４の周面にロックピン７３ａが圧縮ばね７３ｂの付勢力により押圧されて中間スリーブ５４が回転不能なロック状態となるので、インターナルギヤ６３が左回転して第２巻きばね５７が巻き付いても中間スリーブ５４が回転しない。中間スリーブ５４が回転不能にロックされた状態では、第１巻きばね５３が回転できないのでその駆動軸側端部５３ａが相対的に巻き付き解除方向に変位して駆動軸５３に巻き付くことができない。このため、駆動軸５１は空転する状態に保持される。この空転状態でロック解除レバー７１を解除操作して中間スリーブ５４を回転可能な状態とすることにより、第１巻きばね５３が駆動軸５１に巻き付き、これにより出力軸５２を経てねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）を出力することができる。
【００３１】
以上のように構成した第３実施形態のねじ締め機７０によれば、ロック解除レバー７１を解除操作しない状態では、ロックピン７３ａが圧縮ばね７３ｂにより中間スリーブ５４に押圧されるので、中間スリーブ５４の回転が禁止された状態となる。中間スリーブ５４の回転が禁止されたロック状態では、スイッチレバー５をオン操作して電動モータ２を起動させ、これにより駆動軸５１を右回転させても、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが駆動軸５１の軸回りに回転不能な状態であるため第１巻きばね５３が回転できず、従って第１巻きばね５３は駆動軸５１に巻き付かないので駆動軸５１は空転する状態となる。
駆動軸５１が空転する状態では、駆動軸５１、遊星歯車機構６０および電動モータ２の慣性トルクＴＩが発生する。そこで、この駆動軸５１の空転状態において、ロック解除レバー７１の指引き掛け部７１ａに指を引き掛けてロック解除レバー７１をアンロック側に傾動操作し、これによりロックピン７３ａをアンロック側に移動させて中間スリーブ５４の回転禁止状態を解除すると、第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが中間スリーブ５４と一体で回転可能な状態となり、これにより駆動軸側端部５３ａがそのばね復元力により巻き付き方向に変位して第１巻きばね５３が空転する駆動軸５１に瞬時に巻き付く。
【００３２】
第１巻きばね５３が駆動軸５１に巻き付いて一体で右回転し始めると、第１巻きばね５３は瞬時に出力軸５２にも巻き付き、これにより駆動軸５１および出力軸５２が第１巻きばね５３を介して一体で右回転し始める。こうして、空転する駆動軸５１の回転が第１巻きばね５３の巻き付きにより出力軸５２に伝達される時には、駆動軸５１等の空転による慣性トルクＴＩと電動モータ２の出力トルクＴＭの合計トルク（ＴＭ＋ＴＩ）が伝達される。すなわち、出力軸５２からは、電動モータ２の出力トルクＴＭより大きなトルク（ＴＭ＋ＴＩ）が出力される。
このように、第３実施形態のねじ締め機７０は、スイッチレバー５をオン操作して電動モータ２を起動させただけでは駆動軸５１が空転して出力軸５２に動力が伝達されず、駆動軸５１が最高速で空転する状態となった後に、ロック解除レバー７１を解除操作して第１巻きばね５３を介して駆動軸５１と出力軸５２を直結することにより、駆動軸５１の空転により発生する慣性トルクＴＩ（回転エネルギー）を締め付けトルクとして変換する構成であることに大きな特徴を有している。
【００３３】
出力軸５２の右回転によりねじ締めが進行して出力軸５２に大きなねじ締め抵抗が付加されると、第２実施形態と同様に出力軸５２の回転が停止され、これにより第１巻きばね５３および駆動軸５１が停止する。駆動軸５１が停止すると遊星ギヤ６２〜６２の公転が停止するので、インターナルギヤ６３がブレーキ装置６４に抗して左回りに回転する。インターナルギヤ６３の左回りの回転は第２巻きばね５７に対して巻き付き方向の回転であるので、第２巻きばね５７はインターナルギヤ６３の小径部６３ａに巻き付いて、インターナルギヤ６３と一体で左回りに回転し始める。第２巻きばね５７の左回りの回転は、中間スリーブ５４の端部５７ｂに対して巻き付き方向の回転となるので、第２巻きばね５７は中間スリーブ５４の大径部５４ａにも巻き付く。この段階では、ロック解除レバー７１がアンロック操作されて中間スリーブ５４が回転可能な状態となっているので、第２巻きばね５７が中間スリーブ５４の大径部５４ａに巻き付くと、中間スリーブ５４が左回転して第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａが巻き付き解除方向に変位し、これにより第１巻きばね５３の駆動軸５１に対する巻き付きが解除されて駆動軸５１は空転し始める。
【００３４】
駆動軸５１が空転し始めるとインターナルギヤ６３の回転が停止するため第２巻きばね５７の巻き付き状態が解除されて中間スリーブ５４が回転可能な状態となり、ひいては第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａがばね復元力により巻き付き方向に変位して第２巻きばね５７が空転中の駆動軸５１に再度巻き付き、これにより出力軸５２を経てねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）が出力されてねじが増し締めされて規定のトルクに締め付けられる。
こうして、駆動軸５１の空転状態と第１巻きばね５３の巻き付きを繰り返すことによりねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）の出力がなされ、これが適数回なされた段階で、指引き掛け部７１ａから指を離してロック解除レバー７１のロック解除操作を止めると、ロックピン７３ａが圧縮ばね７３ｂにより中間スリーブ５４に押圧されてその回転が禁止されたロック状態に切り換わるので、以後前記した理由により駆動軸５１は空転状態を続け、従って出力軸５２は回転しない待機状態に保持される。
この場合、ロック解除レバー７１の引き操作を加減してロック解除操作を少しずつ徐々に行うことにより、駆動軸５１に対する第１巻きばね５３の巻き付きを緩やかに行うことができ、これにより出力軸５２へのトルク伝達を緩やかに開始することができる。この操作によれば、出力軸５２から出力される駆動軸５１等の慣性トルクＴＩの大きさを任意に調整することができるので、例えば必要以上に大きなねじ締めトルクの出力を避けたい場合等、様々なねじ締め形態に適応することができる。
このように第３実施形態のねじ締め機７０によっても、空転する駆動軸５１に対して第１巻きばね５３を巻き付かせることにより出力軸５２から大きなねじ締めトルク（ＴＭ＋ＴＩ）を出力する構成であるので、従来のインパクト式ねじ締め機におけるハンマーのアンビルに対する打撃時の大きな衝撃音を発生することなく、極めて静かに大トルクを出力することができる。
また、第１および第２実施形態と同様、駆動軸５１が空転する状態においても、駆動軸５１と第１巻きばね５３との間の摩擦力によりその回転トルクの一部が出力軸５２から出力されるので、出力軸５２と先端工具との間の回転方向のがたつき、および先端工具とねじの頭部等との間のがたつきを吸収して常時ねじ締め方向に密着した状態に保持することができ、これによりねじ締め時のトルク伝達効率を高めることができるとともに、出力軸５２と先端工具との間の回転方向の衝突、先端工具とねじの頭部等との間の回転方向の衝突を回避することができるので当該ねじ締め機７０の静粛性をより一層高めることができる。
さらに、第２実施形態と同様、第３実施形態のねじ締め機７０によっても、第２巻きばね５７を介してインターナルギヤ６３の回転を中間スリーブ５４ひいては第１巻きばね５３の駆動軸側端部５３ａに伝達する構成であり、第１実施形態における第２ロック装置３７に相当する部材を用いる構成とはなっていないので、第２ロック装置３７によるカチャカチャ音を発生することがない。
以上説明した第１〜第３実施形態にも種々変更を加えることができる。例えば、ねじ締め機に本願発明に係るトルク伝達機構を適用した場合を例示したが、孔開け用の電動ドリル、切断用の丸鋸盤、カンナ盤等その他の回転工具に適用することができ、さらには、回転運動を直線運動に変換する機構を有するいわゆるレシプロソーやジグソー等の直線往復動工具に適用することもできる。
また、電動モータを駆動源とする電動工具に限らず、油圧モータやエアモータを駆動源とする油空圧工具、あるいは電動工具、油空圧工具に限らず、その他様々な機械、器具、装置等のトルク伝達機構として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す図であって、ねじ締め機の内部構造を示す側面図である。
【図２】  巻きばねを介して駆動軸の回転が出力軸に伝達される原理を説明する斜視図である。
【図３】  巻きばねを介して駆動軸の回転が出力軸に伝達される原理を説明する側面図である。
【図４】  第１実施形態における作動プレートの前面図である。
【図５】  第１実施形態におけるインターナルギヤの前面図である。
【図６】  第２実施形態のねじ締め機の内部を示す側面図である。
【図７】  第３実施形態のねじ締め機の内部を示す側面図である。
【図８】  従来の回転打撃機構を備えたねじ締め機の内部構造を側面から見た図である。
【符号の説明】
ＴＭ…電動モータの出力トルク（ねじ締めトルク）
ＴＩ…空転による慣性トルク（ねじ締めトルク）
１…ねじ締め機（第１実施形態）
２…電動モータ、２ａ…出力軸
５…スイッチレバー
１０…本体ハウジング
２０…遊星歯車機構
２３…インターナルギヤ
３０…ねじ締め機構
３１…駆動軸、３２…出力軸、３５…巻きばね、３６…作動プレート
５０…ねじ締め機（第２実施形態）
５１…駆動軸、５２…出力軸
５３…第１巻きばね、５４…中間スリーブ、５７…第２巻きばね
６０…遊星歯車機構
６３…インターナルギヤ
６４…ブレーキ装置
７０…ねじ締め機（第３実施形態）
７１…ロック解除レバー、７３…ロック装置
１５０…インパクト式ねじ締め機（従来）
１６０…回転打撃機構
１６１…アンビル
１６２…ハンマー
【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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