(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを収容した機体と、第１スピンドルと、第２スピンドルと、クラッチ手段と、クラッチ係合規制手段と、第１スピンドル近接規制手段とを有する電動スクリュードライバであって、
前記第１スピンドルは、ねじ締付作業用の工具ビットが接続されるとともに、ねじ締付作業時の作業者による押し込み荷重によって前記機体方向に相対移動可能とされ、
前記第２スピンドルは前記モータに接続されて回転し、
前記クラッチ手段は、前記第２スピンドルの軸方向に相対移動可能とされつつ該第２スピンドルとともに回転し、前記押し込み荷重によって前記機体側に移動した前記第１スピンドルと係合することによって前記モータの回転トルクを前記工具ビットに伝達し、
前記クラッチ係合規制手段は、前記第１スピンドルと前記クラッチ手段とが互いに離反する方向に付勢力を付与し、
前記第１スピンドル近接規制手段は、前記第１スピンドルと前記クラッチ手段との係合が解除される場合には、前記第１スピンドルに機体側への近接を規制する付勢力を付与する一方、前記押し込み荷重によって前記第１スピンドルが機体側に移動して前記クラッチ手段と係合する場合には、当該付勢力の付与を解除することを特徴とする電動スクリュードライバ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動スクリュードライバであって、
前記第１スピンドルは、前記機体に向かう端部側にクラッチ歯を有し、前記クラッチ手段は、前記第１スピンドルに設けられたクラッチ歯と噛み合い係合することによって前記モータの回転トルクを前記工具ビットに伝達するクラッチ歯を有することを特徴とする電動スクリュードライバ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動スクリュードライバであって、
前記第１スピンドル近接規制手段は、前記第１スピンドルと前記機体の間に配置されるとともに、前記第１スピンドルが前記クラッチ手段から離反する方向へ付勢力を付与するスプリングを有することを特徴とする電動スクリュードライバ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の電動スクリュードライバであって、前記第２スピンドル上に設けられたカム手段をさらに有し、
前記第１スピンドル近接規制手段は、該カム手段により、前記第１スピンドルへの付勢力付与が許容される第１の位置と、前記第１スピンドルへの付勢力付与を規制される第２の位置との間で前記第２スピンドルの軸方向に移動可能とされていることを特徴とする電動スクリュードライバ。
【請求項５】
請求項４に記載の電動スクリュードライバであって、
前記クラッチ手段は、前記カム手段により、前記第１スピンドルへの近接位置と離間位置との間で前記第２スピンドルの軸方向に移動可能とされ、
前記第１スピンドル近接規制手段は、前記カム手段により、前記クラッチ手段が前記近接位置に移動する動作に基づいて前記第２の位置に配置され、前記クラッチ手段が前記離間位置に移動する動作に基づいて前記第１の位置に配置されるよう構成されていることを特徴とする電動スクリュードライバ。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電動スクリュードライバであって、
前記第1スピンドル近接規制手段が前記第２の位置に置かれる際に、前記第1スピンドル近接規制手段と前記第1スピンドルとの間に隙間が形成されることを特徴とする電動スクリュードライバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイレントクラッチを備えた電動スクリュードライバであって、特にテクスねじの締め込み作業に好適に用いることができるサイレントクラッチを備えた電動スクリュードライバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開昭６１−２１９５８１号に開示されるように、従来の電動スクリュードライバとして、工具ビットと該工具ビットに回転駆動トルクを付与するためのモータとをサイレントクラッチで連結することによって、ねじ締付作業時の騒音や振動を低減する技術が知られている。このサイレントクラッチによれば、締付対象たるねじの被加工材に対する締込み深さが一定量となった場合に、当該締込み深さに基づいてクラッチによる回転トルク伝達が迅速に解除され、クラッチ歯同士の回転接触を回避することにより、騒音を抑制する構成とされている。
【０００３】
ところで、締付作業対象であるねじの形態の一つとして、金属材料に止着されて該金属材料を固定するためのテクスねじがある。かかるテクスねじの締付作業を行う場合の典型的形態としては、ねじ締付作業の最終段階において、作業者はねじ締付作業終了のタイミングを自ら判断して機体に対する押し込み荷重の付加を調整しつつ作業を遂行する。換言すれば、作業者は、テクスねじの頭部が被加工材に着座したか否かをその時点における締付トルクの感触等によって判断する。かかるテクスねじの締付作業に電動スクリュードライバを用いる場合、確実かつ迅速にクラッチ部材の係合が解除される構成を確保する必要があるとともに、ねじ締付作業を終了して一度機体への押し込み荷重の付加を止めた後、作業者が不用意に押し込み荷重を再度付加してしまい、意図しないクラッチ部材の係合を回避できる構成を確保する必要がある。この点、テクスねじの締付作業においては、ねじ締付作業の進捗状況に際し作業者の主観的な判断に委ねられる部分が大きいため、ねじ締付作業が終了した段階でも未だ機体に押し込み荷重を付加してしまう場合が皆無とはいえない。ねじが被加工材に完全に締付けられてしまった状態で押し込み荷重を機体に付加した場合、もはや回転できない工具ビット側のクラッチ部材と、回転するモータ側のクラッチ部材とが干渉してしまい、異音や振動が生じてしまうことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ねじ締め込み作業における作業者の押し込み荷重によってクラッチが不正に係合し異音や振動が生じるのを確実に防止することが可能な電動スクリュードライバ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】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、モータを収容した機体と、第１スピンドルと、第２スピンドルと、クラッチ手段と、クラッチ係合規制手段と、第１スピンドル近接規制手段とを有する電動スクリュードライバが構成される。第１スピンドルは、ねじ締付作業用の工具ビットが接続されるとともに、ねじ締付作業時の作業者による押し込み荷重によって機体方向に相対移動可能とされる。詳しくは、作業者が機体を被加工材方向へ押し込んでねじを被加工材に締め込む作業を行う場合に、作業者による押し込み荷重に対して、工具ビットが被加工材側から受ける反力によって第１スピンドルは機体方向へ相対移動可能とされる。ここで「機体」には典型的にはモータを収容したモータハウジングが該当する。また第２スピンドルはモータに接続されて回転する。なお第２スピンドルは変速機構を介してモータに接続される構成が好ましく、さらに変速機構には、典型的には遊星歯車を用いた減速機構が採用可能である。
【０００６】
クラッチ手段は、第２スピンドルの軸方向に相対移動可能とされるとともに該第２スピンドルとともに回転する。さらにクラッチ手段は、作業者の押し込み荷重によって機体側に相対移動した第１スピンドルと係合することによって、モータの回転トルクを前記工具ビットに伝達する。なお工具ビットに回転トルクを付与するモータとしては、典型的に交流モータないし直流・直流ブラシレスモータが該当する。
【０００７】
クラッチ係合規制手段は、第１スピンドルとクラッチ手段とが互いに離反する方向に付勢力を付与する。これにより第1スピンドルとクラッチ手段との係合が解除された場合、両者の間に所定の離間距離が設定されることになる。付勢力付与の典型例としては、第１スピンドルとクラッチ手段との間に介装されたスプリングがこれに該当する。なおサイレントクラッチとしての機能を確保する見地より、クラッチ係合規制手段による付勢力は、係合解除された第１スピンドルとクラッチ手段とが瞬時かつ確実に離間されるよう適宜設定されるのが好ましい。
【０００８】
第１スピンドル近接規制手段は、第１スピンドルとクラッチ手段との係合が解除される場合、第１スピンドルに付勢力を付与することによって第１スピンドルが機体側へ近接するのを規制する。換言すれば、第1スピンドル近接規制手段は、第1スピンドルとクラッチ手段とが係合解除される場合に、第1スピンドルがクラッチ手段と係合するのを阻止するように付勢力を付与する。
【０００９】
また第１スピンドル近接規制手段は、作業者の押し込み荷重によって第１スピンドルが機体側に相対移動してクラッチ手段と係合する場合には、第１スピンドルへの当該付勢力の付与を解除する。換言すれば、第１スピンドルとクラッチ手段が係合してモータの回転トルクを工具ビットに伝達する場合には、第１スピンドル近接規制手段は、第１スピンドルがクラッチ手段と係合する状態を阻害しないようにする。一方、サイレントクラッチとして、第１スピンドルとクラッチ手段との係合が解除された場合には、第１スピンドルが機体側へ近接しないようにして、第１スピンドルとクラッチ手段が不用意に係合し、振動ないし騒音を生じる事態を防止する。
【００１０】
このように、本発明に係る電動スクリュードライバは、第1スピンドルとクラッチ手段との係合ないし係合解除に対応して、第1スピンドルの機体側への近接規制ないし近接規制の解除を首尾よくコントロールできる構成を有するため、ねじ着座を作業者の判断に委ね、作業者自らが押し込み荷重を調整しながら作業を遂行する形態、とりわけテクスねじを締付ける作業形態に好適に用いることができる。
【００１１】
（請求項２に記載の発明）
請求項１に記載の電動スクリュードライバにつき、第１スピンドルおよびクラッチ手段は、それぞれ互いに噛み合い係合するクラッチ歯を有する構成が好ましい。第１スピンドルのクラッチ歯は、クラッチ手段側のクラッチ歯と噛み合い係合してモータの回転トルクを工具ビットに伝達するべく、該第１スピンドルの機体に向かう端部側に設ける構成とするのが好ましい。この構成により、クラッチ歯同士の噛み合い係合を介した確実なトルク伝達が可能となる。
【００１２】
（請求項３に記載の発明）
さらに第１スピンドル近接規制手段につき、第１スピンドルと機体の間に配置されるとともに、第１スピンドルがクラッチ手段から離反する方向へ付勢力を付与するスプリングを有するよう構成するのが好ましい。このように構成することで、第１スピンドルとクラッチ手段の係合が解除される場合に、第１スピンドルは、スプリングで付勢されることによって機体側への近接が規制され、クラッチ手段に係合しないように規制される。また、この構成により第１スピンドルの近接規制をスプリングの付勢力調節によって適宜コントロールすることが可能となる。
【００１３】
（請求項４に記載の発明）
上記構成の第１スピンドル近接規制手段につき、第２スピンドル上にカム手段を設ける構成が好ましい。カム手段は、典型的には第２スピンドルの周上に形成されたカム溝によって構成されるのが好ましい。このカム手段により、第１スピンドル近接規制手段は、第１スピンドルへの付勢力付与が許容される第１の位置と、第１スピンドルへの付勢力付与を規制される第２の位置との間で、第２スピンドルの軸方向に移動可能とするのが好ましい。これにより第１スピンドルの移動動作方向と、第１スピンドル規制手段の作動方向とを合致させて規制動作を円滑に行い得る。
【００１４】
（請求項５に記載の発明）
上記請求項４に記載の電動スクリュードライバのクラッチ手段につき、カム手段により、第１スピンドルへの近接位置と離間位置との間で、第２スピンドルの軸方向に移動可能とするのが好ましい。そして第１スピンドル近接規制手段につき、カム手段により、クラッチ手段が前記近接位置に移動する動作に基づいて第２の位置に配置され、離間位置に移動する動作に基づいて第１の位置に配置されるよう構成するのが好ましい。カム手段を用い、クラッチ手段の移動動作と第１スピンドルの配置位置切り替えをリンクすることで、サイレントクラッチ作動時における第１スピンドルの機体方向への近接およびクラッチ手段への係合を合理的に規制することが可能となる。
【００１５】
（請求項６に記載の発明）
請求項６に記載の発明によれば、上記した請求項４または５に記載の電動スクリュードライバにおいて、第1スピンドル近接規制手段が第２の位置に置かれる際に、第1スピンドル近接規制手段と第1スピンドルとの間に隙間が形成されるよう構成される。これにより、押し込み荷重によって第１スピンドルが機体側に移動してクラッチ手段と係合する場合に、第1スピンドル近接規制手段と第1スピンドルとの間に隙間を形成することによって、第１スピンドルに対する付勢力付与の規制を確実に行うことができる構成が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である電動スクリュードライバおよびその使用方法につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１００の要部が図１に示される。なお図１では、電動スクリュードライバ１００の本体部を構成するモータハウジング１１０およびハンドグリップのうち、前者を主体とした要部断面のみを示す。
【００１９】
電動スクリュードライバ１００は、概括的に見て、モータハウジング１１０、ギアハウジング１１０ｂ、第１スピンドル１２０、第２スピンドル１３０、第１クラッチカム１４０、クラッチ係合規制スプリング１５０、第１スピンドル近接規制手段１６０を主体として構成される。このうちモータハウジング１１０ないしこれに隣接するギアハウジング１１０ｂは、本発明における「機体」を構成する要素である。さらに第１クラッチカム１４０は本発明におけるクラッチ手段に対応し、クラッチ係合規制スプリング１５０は本発明における「クラッチ係合規制手段」に対応する。
【００２０】
電動スクリュードライバ１００のモータハウジング１１０内にはモータ１１３が収容配置されている。モータ１１３として、本実施の形態では交流モータが用いられている。モータ１１３の出力軸１１３aは、減速機構１１５を経由して第２スピンドル１３０に連接されている。なお減速機構１１５には減速ギアを主体とした周知の機構を採用しているため、その詳細な説明は便宜上省略する。
【００２１】
一方、第１スピンドル１２０は、第２スピンドル１３０と同軸上においてギアハウジング１１０ｂの先端側（図１において左端側）に回転可能に設けられる。具体的には、第１スピンドル１２０は、モータハウジング１１０に隣接するギアハウジング１１０ｂの先端側（図中左側）に設定されたスリーブ１１０aに支持されつつ、第２スピンドル１３０との関係において、第１スピンドル１２０の長軸方向に相対移動可能に構成されている。第１スピンドル１２０の先端側（図１において左端側）には工具ビット取付用チャック１２１が設けられ、他端側（図１において右端側）にはクラッチ歯１２３が設けられる。さらにこのクラッチ歯１２３の外周側には、後述する第２クラッチカム１６３と当接するための当接部１２０aが図中右方向へ突出状に形成されている。
【００２２】
第１スピンドル１２０は、ねじ締付作業時に、工具ビット（特に図示しない）を装着した電動スクリュードライバ１００に作業者が押し込み荷重を付加することにより、ねじおよび被加工材側からの当該押し込み荷重に対する反力によって第２スピンドル１３０方向（図中右方向）に移動する。これらの動作の詳細については後述する。
【００２３】
第１クラッチカム１４０は、第２スピンドル１３０の第１スピンドル１２０に向かう側の端部（図１において左側端部）に第１スチールボール１３５を介して配置される。なお第１スチールボール１３５は、第２スピンドル１３０の周面に形成されたカム溝１３１（第１カム溝１３３）内に配置される。第１クラッチカム１４０は、このカム溝１３１に配置された第１スチールボール１３５により、第２スピンドル１３０に対し当該第２スピンドル１３０の軸方向に相対移動することが許容されるとともに、第２スピンドル１３０と一体に回転するように構成されている。第１クラッチカム１４０の第１スピンドル１２０に向かう側の端部（図１において左側端部）にはクラッチ歯１４１が設けられている。
【００２４】
第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０との間には、クラッチ係合規制スプリング１５０が配置される。クラッチ係合規制スプリング１５０は、第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０とが互いに離反する方向に付勢力を生じる。換言すれば、クラッチ係合規制スプリング１５０は、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１との係合が解除される場合に両者が離間する方向に付勢力を付与する。
【００２５】
次に第１スピンドル近接規制手段１６０の構成について説明する。第１スピンドル近接規制手段１６０は、第２クラッチカム１６３および第１スピンドル近接規制スプリング１６７を主体として構成される。第２クラッチカム１６３は、第２スピンドル１３０の周上において、第１クラッチカム１４０の後方（第１クラッチカム１４０よりもモータ１１３側）に、第２スチールボール１３６を介して配置される。第２スチールボール１３６は、第２スピンドル１３０の周面に形成されたカム溝１３１（第２カム溝１３４）内に配置される。なお、便宜上図示しないものの、第１スチールボール１３５およびこれを収容する第１カム溝１３３と、第２スチールボール１３６およびこれに対応する第２カム溝１３４は、第２スピンドル１３０の周面上において、周方向にそれぞれ３組設定されている。
【００２６】
第２クラッチカム１６３は、この第２カム溝１３４に配置された第２スチールボール１３６により、第２スピンドル１３０に対し当該第２スピンドル１３０の軸方向に相対移動することが許容されるとともに、第２スピンドル１３０と一体に回転するように構成されている。第２クラッチカム１６３の第１スピンドル１２０に向かう側の端部は、第２クラッチカム１６３が第２スピンドル１３０に対し相対移動することによって、第１スピンドル１２０の端部に形成された当接部１２０aに当接可能とされている。
【００２７】
さらに第２クラッチカム１６３と第１クラッチカム１４０との間には、第３スチールボール１３７が介装されている。第３スチールボール１３７を介して第２クラッチカム１６３と第１クラッチカム１４０とは互いに相対移動することが許容される。
【００２８】
第１スピンドル近接規制スプリング１６７は、第２クラッチカム１６３とハウジング側固定のスプリング支持ベース１１０ｃとの間に配置され、第２クラッチカム１６３に対し、第１スピンドル１２０方向（図中左方向）への付勢力を付与する。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１００の作用および使用方法について説明する。電動スクリュードライバ１００のうち、第１スピンドル１２０、第２スピンドル１３０、第１クラッチカム１４０、第１スピンドル近接規制手段１６０を主体とした要部の構成が図２から図７に示される。このうち図２は、電動スクリュードライバ１００につき、未だねじ締付作業が開始されていない初期状態を示す。
【００３０】
図２において第２スピンドル１３０は、モータ１１３（図１参照）の回転トルクを第１スピンドル１２０に伝達することなく、第１クラッチカム１４０および第２クラッチカム１６３とともに遊転する。なお第２スピンドル１３０は、モータ１１３側から第１スピンドル１２０方向に見た場合、右回りに回転している。図２に示す状態では、クラッチ係合規制スプリング１５０により、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１６３側のクラッチ歯１４１とは離間した状態が維持される。
【００３１】
また図２に示す状態では、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力により、第２クラッチカム１６３は、第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０側へ近接しようとするのを規制する。図２に示す状態で第１スピンドル１２０を第１クラッチカム１４０側へ近接させるには、クラッチ係合規制スプリング１５０による付勢力に加え、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を超える力を第１スピンドル１２０に付加する必要があり、不用意に第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０に係合するのを効果的に防止する。
【００３２】
図２に示す初期状態からねじ締付作業を開始する場合、ねじを被加工材へ進入させるべく、作業者は電動スクリュードライバ１００を被加工材方向へ押し込んでいく。なお、ねじおよび被加工材については、便宜上図示していない。作業者による押し込み荷重が付加された場合、第１スピンドル１２０は、工具ビットないし被加工材側からの押し込み荷重に対する反力により第２スピンドル１３０方向（図中右方向）へ押圧され移動していくことになる。この状態が図３に示される。
【００３３】
図３では、押し込み荷重の反力により第１スピンドル１２０が図中右方向に移動し、第１スピンドル１２０の端部に設けられたクラッチ歯１２３が、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１へ接近する。このとき第１スピンドル１２０には、第２クラッチカム１６３を通じて第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が付加されており、押し込み荷重（ないしその反力）は当該付勢力に打ち勝つ必要がある。
【００３４】
図３に示す状態では、第１カム溝１３３に設定された第１スチールボール１３５は、第１クラッチカム１４０と第１スピンドル１２０との係合を規制する位置（図３では第１カム溝１３３の右端側）に置かれる。換言すれば、第１スチールボール１３５は、図３においては、第１カム溝１３３の第１スピンドル１２０から離間した側の端部に配置され、第１クラッチカム１４０が、図３に示す位置よりも第１スピンドル１２０側（図中左側に）に移動できないように規制している。
【００３５】
また第２カム溝１３４に設定された第２スチールボール１３６は、第２クラッチカム１６３が第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１スピンドル１２０へ付与するのを許容する位置（図３ではカム溝１３４の左端側）に置かれる。換言すれば、第２スチールボール１３６は、図３においては、第２カム溝１３４の第１スピンドル１２０に近い側の端部に配置され、第２クラッチカム１４０が第１スピンドル１２０に当接し、これによって第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第２クラッチカム１４０を通じて第１スピンドル１２０に付加されるように構成されている。
【００３６】
図３に示す状態から、更に第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０方向（図中右方向）へ移動することにより、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１が噛み合い係合することになる。クラッチ歯１２３，１４１が相互に噛み合い係合をはじめた状態が図４に示される。なお第１スピンドル１２０には第２クラッチカム１６３を通じて第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が付加されているため、第１スピンドル１２０を第１クラッチカム１４０側へ移動させるには、この第１スピンドル近接規制スプリング１６７の反対方向への付勢力に打ち勝つ必要がある。
【００３７】
図４に示すように、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１とが噛み合い係合を始めると、第１クラッチカム１４０は第１スピンドル１２０方向へと第２スピンドルの周面を移動する。この第１クラッチカム１４０の第１スピンドル１２０側への移動と、押し込み荷重の反力による第１スピンドル１２０の第１クラッチカム１４０側への移動により、両クラッチ歯１２３，１４１の噛み合い係合がさらに促進されることになる。
【００３８】
両クラッチ歯１２３，１４１の噛み合い係合の結果、モータ１１３（図１参照）の回転トルクは、第２スピンドル１３０、第１スチールボール１３５、第１クラッチカム１４０、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３、第１スピンドル１２０、工具ビット取付用チャック１２１を経由して、工具ビットに伝達されることになる（工具ビット自体は便宜上図示しない）。
【００３９】
ところで図４に示すように、第１カム溝１３３は、第２スピンドル１３０周面に傾斜状に形成されている。そしてクラッチ歯１２３，１４１が相互に噛み合い係合した場合、第１スチールボール１３５は、第２スピンドル１３０とともに回転する第１カム溝１３３と、第１スピンドル１２０側にクラッチ係合した第１クラッチカム１４０との関係により、第１カム溝１３３内を第１スピンドルに近接する側の端部へと相対移動する。この第１スチールボール１３５の移動動作に伴い、第１クラッチカム１４０は第１スピンドル１２０側へと移動することになる。
【００４０】
一方、第２クラッチカム１６３と第２スピンドル１３０の間に介装された第２スチールボール１３６を収容する第２カム溝１３４は、第２スピンドル１３０の周面において、第１カム溝１３３とは逆方向に傾斜して形成されており、クラッチ歯１２３，１４１相互の噛み合い係合によって、第２スチールボール１３６は、第２カム溝１３４の第１スピンドル１２０から離反する側の端部へ移動することになる。これにより、第２クラッチカム１６３は、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力に抗しつつ、第１スピンドル１２０から離反する方向へと第２スピンドル１３０の周面を移動する。
【００４１】
なお第２クラッチカム１６３が第１スピンドル１２０から離反することにより、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力は第１スピンドル１２０へ付加されないので、作業者による電動スクリュードライバ１００への押し込み荷重に対し、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が上乗せされることはなく、作業者への無用の負担となるものではない。
【００４２】
上記のように図４においては、第１クラッチカム１４０が、第１カム溝１３３内の第１スチールボール１３５を介して第１スピンドル１２０側へ移動し、これに連動して、第２クラッチカム１６３が、第２カム溝１３４内の第２スチールボール１３６を介して第１スピンドル１２０から離反する方向へ移動した状態が示される。
【００４３】
ところで、本実施の形態においては、第1カム溝１３３の両端間の軸方向距離と第２カム溝１３４の両端端の軸方向距離とは異なるように構成されている。換言すれば、第１カム溝１３３における第１スチールボール１３５の軸方向移動距離（軸方向の変位長）と、第２カム溝１３４における第2スチールボール１３６の軸方向移動距離（軸方向の変位長）とが異なるように設定されている。
【００４４】
具体的には、図２に示す初期状態における第1スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１間の隙間を「ａ」とし、第１カム溝１３３における第１スチールボール１３５の軸方向移動距離を「ｂ」とし、第２カム溝１３４における第２スチールボール１３６の軸方向移動距離を「ｃ」とし、各クラッチ歯１２３，１４１の軸方向の爪歯高さを「Ｌ」とした場合、本実施の形態では、「ｃ≧（Ｌ−ｂ）＋ａ」の関係を充足するように設定される。
【００４５】
かかる関係を充足する場合、クラッチ歯１２３，１４１とが互いに噛み合い係合する場合に、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１スピンドル１２０へ付加しないよう、第２クラッチカム１６３を第１スピンドル１２０から離間する方向に移動させることが可能な構成となる。なお「ｃ」の数値と「（Ｌ−ｂ）＋ａ」の数値が合致する場合には、第1スピンドル１２０と第2クラッチカム１４０の互いに対向する端面同士が当接するものの、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第1スピンドル１２０側に付加されない状態に置かれる。また「ｃ＞（Ｌ−ｂ）＋ａ」の関係となる場合には、第1スピンドル１２０と第2クラッチカム１４０の互いに対向する端面同士が離間し、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第1スピンドル１２０側に付加されない状態に置かれる。本実施の形態では、図５から理解されるように「ｃ＝（Ｌ−ｂ）＋ａ」となるように設定され、クラッチ歯１２３，１４１の係合時に、第2クラッチカム１６３が第１スピンドル１２０に当接するものの、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第１スピンドルに付加されない状態とされる。
【００４６】
さて、クラッチ歯１２３，１４１の噛み合いが促進されて完全に係合した状態が図５に示される。図５に示す状態は、モータ１１３（図１参照）の回転トルクがクラッチ係合した第２スピンドル１３０および第１スピンドル１２０を通じて工具ビットに伝達され、ねじ締付作業が遂行されつつある状態に対応している。モータ１１３の回転トルク伝達は、クラッチ歯１２３，１４１の噛み合いにより確実に遂行される。
【００４７】
図５に示す状態において回転トルクをねじに付与することにより、ねじが被加工材に締め込まれていき、ねじの頭部が被加工材に着座した場合、もはやねじは被加工材側へ進むことができなくなる。これにより、図６に示すように、工具ビットが取り付けられた第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３に対し、モータ１１３の回転トルクをなおも伝達しようとする第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１が相対的に乗り上げる形で、第２スピンドル１３０が第１スピンドル１２０から離反する方向に相対移動し始める。すなわち図６に示す状態は、ねじ頭部が被加工材に着座し、ねじ締付作業が終了段階を迎えた状態に対応する。この状態における電動スクリュードライバ１００は、あたかも作業者側（図中右側）へと浮き上がってくるような挙動を示すことになる。
【００４８】
この電動スクリュードライバ１００の浮き上がりを見て、作業者はねじが被加工材に締め付けられたものと判断し、電動スクリュードライバ１００に対する押し込み荷重の付加を緩めることになる。
【００４９】
上記のようにねじ頭部が被加工材に着座し、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３に対し、モータ１１３の回転トルクをなおも伝達しようとする第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１が相対的に乗り上げる状態を経て、図７に示すように、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１との噛み合い係合が解除されることになる。すると、第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０とを離反する方向に作用するクラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力により、両クラッチ歯１２３，１４１間に所定の離間距離が確保されることになる。この場合、離間距離の確保が迅速かつ確実に行われるよう、クラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力を適宜調整するのが好ましい。クラッチ係合規制スプリング１５０は、いわゆるサイレントクラッチにおいてクラッチ歯の離間状態を維持する手段に相当する要素である。
【００５０】
図７における第１スピンドル１２０は、クラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力により、第１クラッチカム１４０が第１スピンドル１２０から離反する方向に移動することになる。すると第１スチールボール１３５は、第１カム溝１３３内を第１スピンドル１２０から離反する側の端部へ移動する。
【００５１】
これと同時に、第２スチールボール１３６は、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力により、第２クラッチカム１６３を介して第２カム溝１３４内を第１スピンドル１２０へ近接する側の端部へ移動する。その結果、第２クラッチカム１６３は第１スピンドル１２０方向へ移動するとともに、第１スピンドルに当接し、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１スピンドル１２０に付加する。これにより第１スピンドル１２０は第１クラッチカム１４０から離反した位置に保持され、電動スクリュードライバ１００は図２に示す初期状態へ復帰することになる。
【００５２】
図７に示す状態の電動スクリュードライバ１００において、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１とを再度噛み合い係合させるには、クラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力および第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を超える力をもって第１スピンドル１２０を移動させる必要がある。換言すれば、図７に示す状態の電動スクリュードライバ１００では、第１スピンドル１２０に対し、クラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力および第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が付加されているため、第１スピンドル１２０は機体方向に不用意に押し込み移動させにくくされている。従って、ねじ締付作業が実質的に終了した段階で、第１スピンドルが不用意にクラッチ係合方向へ移動することが規制されることになる。
【００５３】
このように本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１００に採用された第２クラッチカム１６３は、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１スピンドル１２０に付加することによって第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０側へ近接しにくくする位置、および第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第１スピンドル１２０に付加されるのを規制し第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０とのクラッチ係合を許容する位置との間で切り替え可能に構成される。
【００５４】
換言すれば、第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０が係合してモータ１１３の回転トルクを工具ビットに伝達する場合、第２クラッチカム１６３は、第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０とクラッチ係合し工具ビットへ回転トルクを伝達するのを阻害しないようにする。一方、サイレントクラッチとして、第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０との間のクラッチ係合が解除される場合には、第１スピンドルが機体側へ近接しにくくして、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１とが不用意に係合してしまい、振動ないし騒音を生じる事態を防止する。
【００５５】
しかもこの切り替え動作は、第１クラッチカム１４０の第２スピンドル１３０周上の移動動作に連動して行われる。従って第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０のクラッチ係合ないしクラッチ係合規制を首尾よくコントロールすることが可能である。
【００５６】
以上のように、実質的にねじ締付作業を行わない状態、換言すれば、モータ１１３の回転トルクが工具ビットに伝達され得ない状態では、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第１スピンドル１２０に作用し、不用意なクラッチ係合が規制される構成を採用したため、本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１００は、被加工材へのねじ着座を作業者の判断に委ね、作業者自らが押し込み荷重を調整して作業を遂行する形態、とりわけテクスねじを締付ける作業形態に好適に用いることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、ねじ締め込み作業における作業者の押し込み荷重によってクラッチが不正に係合し異音や振動が生じるのを確実に防止することが可能な電動スクリュードライバが提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す図であって、トルク伝達の初期状態を示す。
【図３】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す図であって、作業者がねじ締付のため押し込み荷重を付加した状態を示す。
【図４】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す図であって、第１スピンドル側のクラッチ歯と第１クラッチカム側のクラッチ歯とが係合し、第２クラッチカムが後退した状態を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す図であって、ねじ締付作業の進行により第１スピンドルがさらに押し込まれていく状態を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの要部を示す図であって、ねじが被加工材に着座し、第２スピンドル全体が後方に持ち上げられる状態を示す図である。
【図７】第１スピンドルと第１クラッチカムの係合が解除されて初期状態に復帰し、第２クラッチカムが前進して第１スピンドルの近接を規制する位置に置かれた状態を示す図である。
【符号の説明】
１００  電動スクリュードライバ
１１０  モータハウジング（機体）
１１３  モータ
１１５  減速機構
１２０  第１スピンドル
１２１  工具ビット取付用チャック
１２３  クラッチ歯
１３０  第２スピンドル
１３１  カム溝（カム手段）
１３３  第１カム溝
１３４  第２カム溝
１３５  第１スチールボール
１３６  第２スチールボール
１３７  第２スチールボール
１４０  第１クラッチカム（クラッチ手段）
１４１  クラッチ歯
１５０  クラッチ係合規制スプリング
１６０  第１スピンドル近接規制手段
１６３  第２クラッチカム
１６７  第１スピンドル近接規制スプリング
【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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