螺丝驱动器用来驱动螺丝，以将如糊墙纸板之类的板状部件固定至天 花板或墙壁上。日本专利申请公开文本特开H5-318331公开了这样一种螺 丝驱动器，该螺丝驱动器具有包括电动机的驱动组件、具有端部工具(bit) 安装部的从动组件、以及执行从驱动组件至从动组件的摩擦动力传递的离 合器机构。当离合器机构为OFF时，不执行向端部工具的动力传递，不产 生摩擦，并且当离合器机构为ON时，采用摩擦力执行向端部工具的动力 传递。
根据在该日本公开文献公开的动力工具，在将端部工具顶着螺杆按压 时，在离合器机构处产生摩擦力。在这种情况中，即使在关断离合器机构 之后，仍然稍微产生摩擦，使得驱动力随着电动机的正向旋转而轻微地传 递至端部工具。因此，端部工具与螺丝头部的槽的对准变得难以实现。为 了避免这个问题，在壳体和端部工具安装部之间插入O形环。然而，由于 长期使用，会在O形环中出现退化，并且结果是，尽管关断了离合器机构， O形环也不能阻止端部工具随着电动机的正向旋转而旋转。
特别地，在螺丝从工具上脱离的情况下，在没有足够的压力顶着螺丝 头部而将端部工具简单地安装在螺丝头部的槽上之后，通过拉动起动装 置，反向旋转端部工具。通常，设置开关，以在正向旋转和反向旋转之间 改变电动机的旋转方向。如果用户忽略了将开关转换至反向旋转位置，而 是非故意地保持在开关的正向旋转位置，将难以使端部工具与螺丝头部的 槽对准，这是因为即使在离合器机构的关断状态下，端部工具可能不是故 意地正向旋转。

因此，本发明的目的是提供一种螺丝驱动器，即使在离合器机构的关 断状态的情况下，该螺丝驱动器也能够阻止端部工具与驱动组件的旋转一 起的非故意的旋转。
通过提供如下的螺丝驱动器，能够实现本发明的这个和其它目的。该 螺丝驱动器包括壳体、驱动部、端部工具安装部、离合器机构和共同旋转 阻止机构。驱动部具有可正向和反向旋转的输出轴。端部工具安装部安装 端部工具，该端部工具安装部可驱动地旋转，用于紧固螺丝，并且可以在 前部位置和后部位置之间移动。离合器机构设置在驱动部和端部工具安装 部之间，用于在端部工具安装部处于后部位置时，将来自驱动部的驱动力 传递至端部工具安装部。共同旋转阻止机构组装在壳体中。当端部工具安 装部位于前部位置时，该共同旋转阻止机构可以与端部工具安装部接合， 以阻止端部工具安装部正向旋转，并且允许端部工具安装部反向旋转。当 端部工具安装部处于后部位置时，该共同旋转阻止机构从端部工具安装部 脱离，以允许端部工具安装部在正向和反向两个方向上旋转。
附图说明
在附图中，
图1为根据本发明的一个实施例的螺丝驱动器的剖视图；
图2为根据该实施例的螺丝驱动器内的离合器鼓的分解透视图；
图3为根据该实施例的螺丝驱动器内的离合器鼓的正视图；
图4为根据该实施例的螺丝驱动器内的花键轴的剖视图；
图5为根据该实施例的螺丝驱动器内的第一离合器片的正视图；
图6为根据该实施例的螺丝驱动器内的第二离合器片的正视图；
图7为用来装载在根据该实施例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构和 插接部的剖视图；
图8为沿图7中的VIII-VIII线截取的剖视图；
图9为根据该实施例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构的局部剖视 图；
图10为根据该实施例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构中的支承部 分的侧视图；
图11(a)为根据该实施例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构中的接合 部的局部剖面侧视图；
图11(b)为图11(a)的接合部的底视图；
图12为根据该实施例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构中的弹簧的 侧视图；
图13为在根据该实施例的螺丝驱动器内不施加负载情况下的弹簧离 合器机构和插接部的剖视图；
图14为用在根据第一变形例的螺丝驱动器中的螺丝驱动器内的弹簧 的正视图；
图15为根据第一变形例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构的剖面侧 视图；以及
图16为根据第二变形例的螺丝驱动器内的弹簧离合器机构的局部剖 面侧视图。

将参照图1-13描述根据本发明的一个实施例的螺丝驱动器。如图1 所示，螺丝驱动器1包括壳体2、电动机3、离合器部4、端部工具安装部 5、以及弹簧离合器机构6。端部工具10可拆卸地安装至端部工具安装部 5。
壳体2用作外部框架，并具有设置有用作握紧部分的手柄21的尾部。 在下文的描述中，将端部工具侧称为前侧，并将手柄侧称为后侧。手柄21 设置有起动装置21A和开关21D。起动装置21A适合对电动机3进行驱 动控制，并且开关21D适合在前向(正向)和反向之间改变电动机3的旋转 方向。电源线21B从手柄21上延伸。电源线21B电连接至外部电源(未示 出)。
电动机3设置在手柄21前侧的壳体2中，并具有沿正向/后向方向延 伸的旋转轴31。旋转轴31通过轴承31A可旋转地支撑在壳体2上，并具 有固定设置有小齿轮32的前端和固定设置有风扇33的底座端。在下文的 描述中，将螺旋紧固方向称为旋转轴31的围绕其轴线的正向旋转方向， 将螺旋松开方向称为旋转轴31的围绕其轴线的反向旋转方向。
如图2所示，离合器部4一般包括离合器鼓41、花键轴42、用作驱 动部件的十块第一离合器片43、用作从动部件的十块第二离合器片44、 以及单向离合器45。离合器鼓41具有设置有容纳部41D和后部，该容纳 部41D通过轴承47B可旋转地支撑在壳体2上，该后部通过轴承47A可 旋转地支撑在壳体2上。容纳部41D为圆柱形结构，其中容纳有第一离合 器片43和第二离合器片44。容纳部41D限定了离合器鼓41旋转所围绕 的旋转轴线。如图1和3所示，容纳部41D具有设置有与小齿轮32啮合 地接合的齿轮41A的后侧。如图2和3所示，容纳部41D具有设置有多 个凸起部分41B的内部圆周表面，所述多个凸起部分41B沿容纳部41D 的轴向延伸，并且沿其圆周方向以固定间距相互间隔开。
阻挡壁部41C设置在容纳部41D中，位于凸起部分41B的每个后端。 而且，套筒部分设置在阻挡壁部41C的后侧，用于在其中容纳单向离合器。 而且，离合器鼓41具有朝向套筒部分的尾部。该尾部形成有孔41a(图3)， 弹簧46(图1和2)设置在该孔41a中。
花键轴42与端部工具安装部5同轴，并与其可旋转地一体形成。如 图1所示，花键轴42由离合器鼓41内部的单向离合器45支撑，并具有 与弹簧46对接的后端，使得花键轴42由弹簧46的偏置力向前推进。花 键轴42具有设置有多个凸起部分42A的外围表面，所述多个凸起部分42A 沿轴向延伸，并且沿其圆周方向以固定间距相互间隔开。这些突起设置在 外围表面的暴露至离合器鼓41的内部的区域。
如图5所示，沿着每个第一离合器片43的外围表面形成多个凹陷部 分43a，用于啮合地接合离合器鼓41的凸起部分41B。在每个第一离合器 片43的中心部分形成有孔43b，用于使花键轴42从中通过。每个第一离 合器片43具有片状形状，具有与第二离合器片44接触的驱动侧接触表面。 如图1所示，在第一离合器片43与离合器鼓41对准并组装在离合器鼓41 中、使得凹陷部分43a与凸起部分41B啮合结合的状态下，允许第一离合 器片43相对于离合器鼓41沿轴向移动，但禁止其相对于离合器鼓41沿 周向旋转。在十个第一离合器片43中，最后面的离合器片43能够与阻挡 壁部41C接触。
如图6所示，每个第二离合器片44具有圆盘形状，具有不使第二离 合器片44干扰凸起部分41B的直径。每个第二离合器片44具有接触第一 离合器片43的从动侧接触表面。在每个第二离合器片44的中心部分形成 有孔43b，用于允许花键轴42从中延伸通过。孔44b具有与花键轴42的 凸起部分42A啮合地接合的多个凹陷部分44a。在第二离合器片44安装 在花键轴42上、使得凹陷部分44a与凸起部分42A啮合的状态下，允许 第二离合器片44相对于花键轴42沿轴向移动，但禁止其相对于花键轴42 沿周向旋转。在十个第二离合器片44中，最前面的离合器片44能够与接 触部分51A接触，如下所述，该接触部分51A为端部工具安装部5的后 端部分。
从阻挡壁部41C的位置向前侧交替地设置第一离合器片43和第二离 合器片44，从而构成第一离合器。如上所述，允许第一离合器片43和第 二离合器片44中的每一个沿轴向移动。因此，当最前面的第二离合器片 44接触端部工具安装部5的后端部分，并被向后推动时，第一离合器片 43和第二离合器片44向后移动(传动位置)，并且在相邻的第一离合器片 43的驱动侧接触表面和第二离合器片44的从动侧接触表面之间产生摩擦 力。由于以这种方式产生的摩擦力，经由第一离合器片43和第二离合器 片44，离合器鼓41和花键轴42一起同轴旋转(发生共同旋转)。
相反，在不向后推动最前面的第二离合器片44的状态下(关闭位置)， 在相邻的第一离合器片43和第二离合器片44之间不产生或者产生很小的 摩擦力。因此，抑制了离合器鼓41和花键轴42经由第一离合器片43和 第二离合器片44的共同旋转。由于通过十个第一离合器片43和十个第二 离合器片44的摩擦力进行动力传动，能够降低施加至第一离合器片43和 第二离合器片44中的每一个上的如摩擦力之类的压力，这增加了离合器 部4的使用寿命。要说明的是最后面的第一离合器片43接触与第一离合 器片43一起旋转的阻挡壁部41C，并且最前面的第二离合器片44接触与 第二离合器片44一起旋转的接触部分51A。因此，在最后面的第一离合 器片43和阻挡壁部41C之间不产生摩擦力，并且在最前面的第二离合器 片44和端部工具安装部5之间也不产生摩擦力。这提高了离合器鼓41和 端部工具安装部5的耐用性。
花键轴42由轴承47A(第一轴承)和下文所述的弹簧离合器机构6直接 支撑，使得第一离合器片43和第二离合器片44定位于轴承47A和弹簧离 合器机构6之间。因此，即使在产生摩擦力时向花键轴42施加负荷或压 力，但由于花键轴42的两端都被支撑着，从而能够抑制振动和摇晃的发 生。
单向离合器45组装在套筒部分中，位于壁部41C的后侧，并支撑花 键轴42的后端部。当离合器鼓41反向旋转时，通过与采用第一离合器片 43和第二离合器片44不同的传动路径，单向离合器45将驱动力传递至花 键轴42。相反，当离合器鼓41正向旋转时，单向离合器45不能将驱动力 传递至花键轴42。除非产生摩擦力，第一离合器片43和第二离合器片44 不能沿正向方向或反向方向从离合器鼓41向花键轴42传递驱动力。相反， 由于单向离合器45总是在离合器鼓41反向旋转时从离合器鼓41向花键 轴42传递驱动力，因此即使在第一离合器片43和第二离合器片44之间 不产生摩擦，端部工具安装部5也能够反向旋转。
比较离合器鼓41和端部工具安装部5的直径，离合器鼓41的直径比 端部工具安装部5的直径大，离合器鼓41位于驱动侧，用于将驱动力传 递至花键轴42。因此，在端部工具安装部5侧，能够将壳体2构造为具有 小的直径，从而能够在窄的伸出部位(shooting spot)进行螺旋驱动操作。此 外，能够使与第一离合器片43一起旋转的离合器鼓41的惯性质量形成的 很大。因此，当在传动位置在第一离合器片43和第二离合器片44之间产 生摩擦力时，能够抑制离合器鼓41和连接至离合器鼓41的电动机3的旋 转速度的下降。
如图1所示，第一密封部件48设置在容纳第一离合器片43和第二离 合器片44的容纳部41D的开口部分中。第一密封部件48填充容纳部41D 和下文所述的插接部51之间的空隙，以密封地保持容纳部41D的内部 (即，将容纳部41D的内部与容纳部41D的外侧隔离)。由于插接部51由 下文所述的弹簧离合器机构6可旋转地支撑，因此在插接部51周围涂上 润滑油，用于降低旋转阻力。如果润滑油进入容纳部41D，并将第一离合 器片43和第二离合器片44粘在一起，则摩擦系数改变，导致不能经由第 一离合器片43和第二离合器片44将驱动力有效地从离合器鼓41传递至 花键轴42。因此，通过设置第一密封部件48，以防止润滑油进入容纳部 41D，能够防止第一离合器片43和第二离合器片44之间的摩擦系数的改 变，用于稳定螺旋驱动操作。
端部工具安装部5主要包括插接部51和接合部52。插接部51具有形 成有其中安装工具10的安装孔51a的前端，并具有与花键轴42装配并连 接至花键轴42的后端。插接部51由设置到壳体2上用作第二轴承的弹簧 离合器机构6支撑，使得插接部51能够沿轴向旋转，并能够沿轴向移动。 由于插接部51与花键轴42装配在一起，并部分地设置在花键轴42上， 因此能够缩短端部工具安装部5和花键轴42的整体长度，从而降低螺丝 驱动器1的整体长度。
如图1和7所示，接合部52设置在插接部51的后侧，并设置在邻近 插接部51和花键轴42a之间的连接区域的位置。接合部52与插接部51 一体形成。接合部52具有与最前面的第二离合器片44产生接触的用作接 触部分51A的后端表面。端部工具安装部5的向后移动导致接触部分51A 与最前面的第二离合器片44接触，从而将第二离合器片44压靠在第一离 合器片43上。如图7和8所示，接合部52具有设置有沿轴向相互等距离 隔开的三个接合爪52A的前侧。弹簧离合器机构6可以与接合爪52A接 合。
第二密封部件53设置在插接部51上，位于弹簧离合器机构6的前侧， 用于防止填充在插接部51周围的润滑油向外流出。盖子54设置在插接部 51和第二密封部件53的周围。盖子54可拆卸地连接至壳体2，并且将其 构造为允许端部工具10的尖端部稍微从盖子54的尖端部突出。
当安装在端部工具安装部5前端的工具10接触螺丝(未示出)，并由螺 丝的反作用力被向后按压时，端部工具安装部5向后移动，并且在第一离 合器片43和第二离合器片44之间产生摩擦。然而，在驱动螺丝(未示出) 并将螺丝刺入工件(未示出)的状态下，不需要再驱动螺丝。因此，在这种 状态下，盖子54的前端部接触工件(未示出)，以消除从螺丝作用在工具 10上的反作用力，从而降低第一离合器片43和第二离合器片44之间的摩 擦，以停止向工具传递驱动力。
如图7和9所示，弹簧离合器机构6包括支撑部分(第一部分)61、构 成接合部分的基座部分(第二部分)62、和弹簧部分63(正向旋转阻止部分)。 支撑部分61由具有可用作支撑材料的低摩擦系数的金属制成，并具有用 于滑动地支撑插接部51的套筒状结构。最佳如图10所示，支撑部分61 包括套筒部分61A、第一弹簧安装部分61B和邻接部分61C。套筒部分 61A通过压配合固定至壳体2。因此，支撑部分61是不能相对于壳体2移 动和旋转的。
第一弹簧安装部分61B设置在套筒部分61A的后部，并具有近似等 于或大于弹簧部分63的内径的外径。环形槽61a设置在第一弹簧安装部 分61B和套筒部分61A之间的边界处。环形槽61a用作用于定位弹簧部分 63的一个端部的弹簧支座。邻接部分61C为支撑部分61的最后面的部分， 并具有构造成截头圆锥体形状的最后面的部分。
如图11(a)和11(b)所示，基座部分62大致为圆柱形的，并包括第二弹 簧安装部分62A和被接合部分62B。第二弹簧安装部分62A为基座部分 62的前部，并与第一弹簧安装部分61B类似，具有等于或大于弹簧部分 63的内径的外径。第二弹簧安装部分62A具有锥形的最前面的内部圆周 表面62C，其关于邻接部分61C的截头圆锥形表面互补，使得截头圆锥形 表面可以紧靠在第二弹簧安装部分62A的锥形内部圆周表面上。
凸缘设置在第二弹簧安装部分62A的后部上，并且被接合部分62B 从凸缘的后表面向后突出。如图11(b)所示，被接合部分62B具有沿周向 等距离隔开的三个突出部。第二环形槽62a形成在凸缘和第二弹簧安装部 分62A之间的边界处。第二环形槽62a用作用于定位弹簧部分63的另一 个端部的弹簧支座。
如图12所示，弹簧部分63为紧密缠绕的螺旋弹簧，相邻的线部分在 螺旋弹簧中相互接触。螺旋弹簧由钢制成，并且在螺旋弹簧与这些安装部 分61B和62A组配的状态下，当从第一弹簧安装部分61B至第二弹簧安 装部分62A成螺旋形缠绕螺旋弹簧时，螺旋弹簧的成螺旋形缠绕方向为正 向旋转方向。因此，如果基座部分62相对于支撑部分61正向旋转，则与 第一和第二弹簧安装部分61B、62A组配在一起的弹簧部分63将正向旋 转，以减小它的内径。相应地，弹簧部分63与第一和第二弹簧安装部分 61B、62A之间的摩擦将会增加，防止弹簧部分63也相对于支撑部分61 进一步正向旋转。另一方面，如果基座部分62相对于支撑部分61反向旋 转，弹簧部分63的内径将会增加。因此，基座部分62相对于支撑部分61 的反向旋转不会受到弹簧部分63限制。
由于在邻接部分61C的截头圆锥形表面和基座部分62的互补锥形表 面62C之间的表面接触，因此能够以不存在任何偏移关系的方式保持支撑 部分61和基座部分62的轴向对准。更具体地，尽管仅采用用于在基座部 分62和支撑部分61之间提供连接的弹簧部分63，但由于在锥形表面61C 和62C之间的接触，因此仍能够进行自动定心，以提供支撑部分61和基 座部分62的同轴旋转。因此，由于支撑部分61和基座部分62之间的直 线性关系，根据该实施例的弹簧离合器机构6适合高速旋转。而且，由于 支撑部分61和基座部分62由低摩擦金属制成，因此能够在锥形表面62C 和邻接部分61C之间实现良好的滑动运动。换句话说，支撑部分61和基 座部分62中的一个能够用作用于支撑部分61和基座部分62中的其余的 一个的支承部件。
而且，由于第一和第二环形槽61a、62a形成在第一和第二弹簧安装 部分61B和62A处，因此弹簧部分63一端和另一端能够分别稳定地固定 在环形槽61a、62a中。采用这种配置，能够避免弹簧部分63从第一和第 二弹簧安装部分61B、62A上脱落。在基座部分62相对于支撑部分61高 速反向旋转的情况下，这个优点对增加弹簧部分63的内径是特别有效的。
当螺丝驱动器1用来驱动螺丝时，用户将端部工具10与螺丝(未示出) 的头部对准，并将靠着螺丝按压工具，并拉动起动装置21A。如图7所示， 当按压端部工具10时，插接部51相对于弹簧离合器机构6向后移动。在 这种情况中，如图7所示，接合爪52A从基座部分62的被接合部分62B 上脱离。因此，插接部51的旋转不会受到弹簧离合器机构6限制，使得 插接部51能够正向和反向旋转。
由于由螺丝作用在工具10上的反作用力，插接部51移向离合器鼓41 侧，接触部分51A接触最前面的第二离合器片44，并且在第一离合器片 43和第二离合器片44之间产生摩擦。以这种方式，离合器鼓41和花键轴 42能够一起旋转，以将来自电动机3的输出在正向方向上传递至插接部 51和工具10。此时，第一离合器片43和第二离合器片44之间的摩擦力 逐渐增加，这基本上抑制了当离合器鼓41和花键轴42开始一起旋转时发 生的撞击，从而降低噪声。此外，由于摩擦力响应于靠着螺丝按压工具10 的按压力而改变，因此用户能够通过调整按压力很容易地控制工具10的 旋转。
在完成螺丝驱动之后，工具10从螺丝上分离，弹簧46的推力使花键 轴42和插接部51正前移动。该移动终止了接触部分51A和第二离合器片 44之间的接触，这降低了第一离合器片43和第二离合器片44之间的摩擦， 从而抑制了该输出从电动机3至插接部51的传递。
为了在螺丝被驱动至错误的位置时，从工件(未示出)上拔出螺丝(未示 出)，用户将开关21D扳动至反向侧，以反向旋转电动机3，并且随后，使 端部工具10的尖端与螺丝头部的槽接合在一起，并且随后拉动起动装置 21A。如果螺丝的头部从工件的表面突出，由螺丝作用在工具10上的反作 用力使端部工具安装部5向后移动，使得接触部分51A开始与最前面的第 二离合器片44接触。因此，在第一离合器片43和第二离合器片44之间 发生摩擦。因此，反向驱动力传递至钻10，允许有效地拔出螺丝。
然而，如果螺丝的头部不从工件的表面突出(即，如果螺丝刺入工件)， 则盖子54阻止工具以足够的力与螺丝接触。即使工具10接触螺丝，工具 10也不能从螺丝接收足够的反作用力，并且端部工具安装部5保持在它的 正向位置。结果，不可能在第一离合器片43和第二离合器片44之间产生 足够的摩擦力。在这种情况中，驱动力不能经由第一离合器片43和第二 离合器片44从离合器鼓41传递至花键轴42。然而，由于驱动力是反向的， 因此该驱动力能够经由单向离合器45从离合器鼓41传递至花键轴42。
如果没有足够的反作用施加至工具10，则插接部51不会向后移动， 如图13所示。因此，被接合部分62B与接合爪52A接合，使得插接部51 和基座部分62能够整体旋转。在这种情况中，由于基座部分62因为弹簧 部分63的缠绕方向而能够相对于支撑部分61反向旋转，因此弹簧离合器 机构6不能阻止插接部51反向旋转。因此，即使没有足够的反作用力从 螺丝施加至工具10，该螺丝也能依靠电动机3的反向旋转而从工件上分 离。
而且，例如，如果在没有反作用力施加在工具10上的状态下拉动起 动装置21A，就没有任何部件与工具10接触，理论上，由于端部工具安 装部5可以保持在它的正向位置，因此不会在第一离合器片43和第二离 合器片44之间产生摩擦力。然而，可能存在一种可能性，即第一离合器 片43和第二离合器片44相互接触，并且不将开关21D切换至反向旋转侧， 但将其保持在正向旋转侧。然而进一步，在不向端部工具10施加反作用 力的情况下，接合爪52A与被接合部分62B接合，以允许端部工具安装 部5和基座部分62整体旋转，并且阻止基座部分62相对于支撑部分61 的正向旋转。因此，能够抑制插接部51和离合器部4沿正向方向的共同 旋转。因此，端部工具的自由端能够很容易地与螺丝头部的槽接合。
图14和15示出了对弹簧离合器机构6的变形。根据该变形，弹簧部 分163的后端部是弯曲的，以提供与接合爪52A接合的接合部163A。
图16示出另一变形例，其中采用传统的单向轴承206代替弹簧离合 器机构6。单向轴承206包括外部滚道261、内部滚道262和套筒263。外 部滚道261固定至壳体2，并允许内部滚道262仅沿正向方向旋转。套筒 263固定至内部滚道262，并具有滑动地支撑插接部51的内部圆柱形表面。 套筒263具有后端部，该后端部设置有可与接合爪52A接合的接合部 263A。如果插接部51向后移动，接合爪52A从接合部263A上脱离。采 用图14至16的结构，能够在工具10的非加载状态下阻止插接部51的共 同旋转。
而且，在先前的实施例中，截头圆锥形表面位于轴承部分61处，并 且互补的锥形表面62C位于基座部分62处。然而，截头圆锥形表面可以 设置在基座部分62处，并且锥形表面62C可以设置在轴承部分61处。
虽然已经参照各实施例详细描述了本发明，然而本领域技术人员应当 明白，在不偏离本发明的精神的前提下，可以进行各种变形和修改。