JP2002154062A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速度切替に係るインターナルギヤの摺動性を
高める。 【解決手段】 第１ギヤケース８内で第１ギヤケース８
の内周面とインターナルギヤ１８の外周面との間には、
連結突起２９によって外部からスライド操作されるスラ
イドリング２４が軸方向へ移動可能に収納される。スラ
イドリング２４は、左右の外周から軸心に向けて貫通さ
れる一対の頭付ピン２５，２５を有し、各頭付ピン２５
の先端をインターナルギヤ１８の凹溝２２内に挿通させ
るもので、この頭付ピン２５，２５によってスライドリ
ング２４とインターナルギヤ１８とは軸方向への移動が
一体となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータとスピンド
ルとの間に遊星歯車減速機構を配したドライバドリル等
の電動工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドライバドリル等の電動工具において
は、同軸に配置されたモータの出力軸とスピンドルとの
間に遊星歯車減速機構が設けられる。この遊星歯車減速
機構は、ギヤケース内に、インターナルギヤ内で噛合す
る複数の遊星歯車を支持する複数のキャリアを、次段の
遊星歯車の中心で噛合するように軸方向へ連結してな
り、ギヤケースをモータへ取り付けることで、出力軸の
ピニオンが一段目の遊星歯車の中心で噛合する。スピン
ドルは最終段のキャリアに連結される。

【０００３】又、ここでは、１のインターナルギヤを回
動可能且つ軸方向へ移動可能に設ける一方、本外ハウジ
ングの外部に設けた切替部材のスライド操作等に連動し
て１のインターナルギヤをスライドさせる連動部材を設
け、切替部材の操作により、インターナルギヤをキャリ
アとその次段で噛合する遊星歯車とに同時に噛合させて
減速の段数を減らし、高速回転を得るスライド位置と、
インターナルギヤをギヤケースの内面と係止させて回転
を規制すると共に、遊星歯車のみと噛合させて減速の段
数を戻して低速回転とするスライド位置とに夫々切替可
能とした速度切替機構が採用されることがある。例え
ば、実用新案登録第２５８５７１６号公報には、ギヤケ
ースの外面に、下端に設けたピンがギヤケースを貫通し
てインターナルギヤと係止する半円弧状のシフトアーム
（連動部材）を設け、そのシフトアームの上端に設けた
突起を、ハウジング外面でスライド可能に設けられたシ
フトノブ（切替部材）の溝内にスプリングを介して連結
することで、シフトノブの操作によってシフトアームを
軸方向にスライドさせ、インターナルギヤをスライド可
能とした機構が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記速度切替機構にお
いては、インターナルギヤをギヤケースの外に設けたシ
フトアーム（連動部材）とギヤケース越しに連結するも
のであるから、ギヤケースに透孔を設ける必要が生じ、
内部からグリスが洩れたり、逆にハウジング内に進入し
た粉塵が更にギヤケース内に進入したりして、インター
ナルギヤの摺動性を悪化させてしまう。又、ギヤケース
とハウジングとの間のスペースが大きいと、その間に設
けたシフトアームのピンがインターナルギヤから脱却す
るおそれもあり、信頼性に欠ける。

【０００５】そこで、請求項１に記載の発明は、ギヤケ
ースにおけるグリスの洩れや粉塵の進入といったおそれ
がないのに加えて、インターナルギヤを確実にスライド
操作可能となって信頼性にも優れる電動工具を提供する
ことを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、連動部材を、ギヤケース
内でギヤケースの内周面と１のインターナルギヤの外周
面との間にあって１のインターナルギヤの軸方向へスラ
イド可能に設けられ、１のインターナルギヤと連結され
るスライド体としたことを特徴とするものである。請求
項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、連動部
材の摺動性をより高めるために、連動部材をリング体と
し、リング体の外周面とギヤケースの内周面との何れか
一方に突起を、他方に突起が嵌合するガイド溝を夫々リ
ング体の軸方向に沿って複数設けたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、電動工具の一例としての
ドライバドリル１の一部断面説明図で、一対の割り型を
組み付けて形成される本体ハウジング２の後方（図１の
右側を前方として説明する。）には、直流モータ４が内
蔵され、本体ハウジング２の下方に延設されるハンドル
３の下端には、バッテリーパック５が着脱可能に装着さ
れる。ハンドル３内には、バッテリーパック５の装着状
態で電気的接続される図示しないスイッチが内蔵されて
おり、ハンドル３に設けたスイッチレバー６を押し込み
操作することで、直流モータ４が駆動する。又、直流モ
ータ４の前方には、図２にも示すユニット７が配置され
ている。このユニット７は、後方の第１ギヤケース８内
に遊星歯車減速機構１０を、前方の第２ギヤケース９に
トルク調整機構１１を夫々構成し、第１ギヤケース８の
後面が直流モータ４の前面にネジ止めされる一方、トル
ク調整機構１１のチェンジリング３８が本体ハウジング
２の前端で回動可能に把持されることで本体ハウジング
２への組み付けがなされている。

【０００８】遊星歯車減速機構１０は、筒状の第１ギヤ
ケース８内に、３つの遊星歯車１２，１２・・を夫々軸
方向に支持するキャリア１３，１４，１５を、夫々前段
の遊星歯車１２，１２・・の中心で噛合するように軸方
向に三段連結してなり、ユニット７の組み付け状態で、
直流モータ４の出力軸４ａのピニオンが一段目の遊星歯
車１２，１２・・の中心で噛合し、三段目のキャリア１
５にスピンドル１６が同軸でスプライン結合されてい
る。又、第１ギヤケース８内において、各段の遊星歯車
１２，１２・・は、リング状のインターナルギヤ１７，
１８，１９の内周と夫々噛合して公転することとなる
が、二段目のインターナルギヤ１８は、第１ギヤケース
８内で回動可能且つ軸方向へ移動可能に収納されてお
り、その外周には、第１ギヤケース８の内周面に設けた
歯２０，２０・・と噛合可能な係合歯２１，２１・・
と、その係合歯２１の後方で周方向にリング状となる凹
溝２２とが形成されている。即ち、インターナルギヤ１
８は、前進位置では二段目の遊星ギヤ１２，１２・・と
噛合した状態で係合歯２１，２１・・が第１ギヤケース
８の歯２０，２０・・と噛合し、後退位置では、二段目
の遊星歯車１２，１２・・と噛合した状態で一段目のキ
ャリア１３の外周に設けた歯２３，２３・・と噛合する
ようになっている。

【０００９】そして、第１ギヤケース８内でインターナ
ルギヤ１８の外周には、図３にも示す如く、連動部材と
してのスライドリング２４が軸方向へ移動可能に外装さ
れている。このスライドリング２４は、左右の点対称位
置で外周から軸心に向けて貫通される一対の頭付ピン２
５，２５を有し、各頭付ピン２５の先端をインターナル
ギヤ１８の凹溝２２内に挿通させるもので（図１，２，
４では頭付ピン２５の挿通状態の説明のために便宜上ス
ライドリング２４の下方に表示している。）、この頭付
ピン２５，２５によってスライドリング２４とインター
ナルギヤ１８とは軸方向への移動が一体となる。尚、各
頭付ピン２５の頭部２６の外方には第１ギヤケース８の
内周面が近接しているため、頭付ピン２５は外方へ抜け
止めされる。又、スライドリング２４の外周には、軸方
向に突設される３つの突起２７，２７・・が等間隔（但
し、突起の２つは上半分に配置されている。）で配され
て、第１ギヤケース８の内周面の対応位置に凹設された
ガイド溝２８，２８・・内に夫々嵌合している。この突
起２７とガイド溝２８との嵌合により、スライドリング
２４は第１ギヤケース８内での回転を規制されて軸方向
へのスライドがガイドされることとなる。更に、スライ
ドリング２４の上端でやや後方には、軸方向に連結突起
２９が突設されて、第１ギヤケース８の上端に形成され
た長溝３０から第１ギヤケース８の外部へ突出してい
る。本体ハウジング２の上方には、切替部材としての速
度切替スイッチ３１が軸方向へ前後移動可能に設けられ
ており、連結突起２９は、この速度切替スイッチ３１内
で前後に収納されたコイルバネ３２，３２に挟まれる格
好で弾性的に連結されている。

【００１０】一方、トルク調整機構１１においては、三
段目の遊星歯車１２，１２・・と噛合するインターナル
ギヤ１９が第２ギヤケース９内で回動自在に設けられ、
そのインターナルギヤ１９の前方に、ボール３３，３３
と、第２ギヤケース９の前方でスピンドル１６を軸支す
る筒状部３４に外嵌するワッシャー３５とが設けられ
る。一方、筒状部３４には、スライドスリーブ３６が螺
合されてワッシャー３５との間にコイルバネ３７が配さ
れており、スライドスリーブ３６と回転のみ一体のチェ
ンジリング３８の回転操作によってスライドスリーブ３
６を軸方向にネジ送りし、コイルバネ３７によるインタ
ーナルギヤ１９への押圧力を変更することで、その押圧
力を超える負荷がスピンドル１６へ加わった場合にはイ
ンターナルギヤ１９を空転させてトルク伝達を遮断する
ようになっている（ドライバモード）。尚、スライドス
リーブ３６がワッシャー３５に当接するネジ送り位置で
は、コイルバネ３７による弾性は働かないため、大きな
負荷が加わってもインターナルギヤ１９の空転は阻止さ
れ、スピンドル１６への回転伝達が継続される（ドリル
モード）。３９はスピンドル１６の先端に装着されたド
リルチャックである。

【００１１】以上の如く構成されたドライバドリル１に
おいては、スイッチレバー６の操作で直流モータ４を駆
動させると、出力軸４ａの回転は遊星歯車減速機構１０
で減速されてスピンドル１６に伝えられるが、ここで、
速度切替スイッチ３１を前方へスライドさせると、図２
に示すように、連結突起２９を介して連結されるスライ
ドリング２４も前進し、更に頭付ピン２５，２５を介し
て連結されるインターナルギヤ１８を前進させる。する
と、インターナルギヤ１８外周の係合歯２１，２１・・
が第１ギヤケース８の歯２０，２０・・に係合する。よ
って、この場合は、一段目の遊星歯車１２，１２・・及
びキャリア１３で減速された回転が二段目、三段目の遊
星歯車１２，１２・・及びキャリア１４，１５で順次減
速され、スピンドル１６は低速回転することとなる（低
速モード）。尚、連結突起２９はコイルバネ３２，３２
によって速度切替スイッチ３１と弾性的に連結されてい
るので、係合歯２１と歯２０との噛み合いが最初になさ
れなくても、速度切替スイッチ３１のスライドを許容し
つつスライドリング２４とインターナルギヤ１８とを前
方へ付勢し、直流モータ４の駆動の際にインターナルギ
ヤ１８が若干回転することで直ちに両者は噛合する。

【００１２】一方、速度切替スイッチ３１を後方へスラ
イドさせると、図４に示すようにスライドリング２４は
後退し、インターナルギヤ１８を後退させる。すると、
インターナルギヤ１８の内周が二段目の遊星歯車１２，
１２・・と噛合したまま一段目のキャリア１３と同時に
噛合して両者を一体回転させるため、ギヤ比が変化し
て、出力軸４ａの回転は一段目の遊星歯車１２，１２・
・及びキャリア１３と三段目の遊星歯車１２，１２・・
及びキャリア１５とで二段に減速され、スピンドル１６
は高速回転することとなる（高速モード）。

【００１３】このように上記形態によれば、インターナ
ルギヤ１８をスライドさせる連動部材を、第１ギヤケー
ス８内で第１ギヤケース８の内周面とインターナルギヤ
１８の外周面との間にあってインターナルギヤ１８の軸
方向へスライド可能に設けられ、インターナルギヤ１８
と連結されるスライドリング２４としたことで、第１ギ
ヤケース８への穿設部分が長溝３０の一箇所のみとな
る。よって、内部からグリスが洩れたり、逆に本体ハウ
ジング２内に進入した粉塵が更に第１ギヤケース８内に
進入したりするおそれがなくなり、スライドリング２４
とインターナルギヤ１８との好適な摺動性が維持され
る。又、頭付ピン２５，２５が第１ギヤケース８の内周
面で抜け止めされる格好となるため、頭付ピン２５，２
５がインターナルギヤ１８の凹溝２２から脱却するおそ
れがなく、インターナルギヤ１８を確実にスライド操作
可能となって信頼性に優れる。更に、スライドリング２
４とインターナルギヤ１８との距離が近くなるため、従
来のようにギヤケースの外からインターナルギヤと連結
させていた構造に比べて頭付ピン２５の寸法が短くて済
み、その分頭付ピンの強度が確保されて耐久性も向上す
る。

【００１４】そして、連動部材をリング体のスライドリ
ング２４とすると共に、第１ギヤケース８の内周面とス
ライドリング２４との間に互いに嵌合する３つの突起２
７とガイド溝２８とを夫々スライドリング２４の軸方向
に設けたことで、スライドリング２４の摺動性をより高
めることができる。特にここでは、３つの突起２７とガ
イド溝２８とのうち、２つを上側（連結突起２９側）に
配置しているから、連結突起２９一箇所でスライド操作
される際に傾きが生じやすい上側をバランス良くガイド
可能となる。

【００１５】尚、連動部材の形状は、上記形態のような
リング体とするのが摺動性を確保するのに望ましいが、
突起とガイド溝との配置や頭付ピンの位置等によって摺
動性に問題がなければ半円状としても良い。又、突起と
ガイド溝との数を増やしたり、上記形態と逆にスライド
リングにガイド溝を、第１ギヤケースに突起を夫々設け
たりすることもできる。更に、頭付ピンに代えて、スラ
イドリングの内周面へ一体にピンを突設させても差し支
えない。この場合、先述したようにインターナルギヤと
の距離が近くなって強度が確保できるため、合成樹脂製
でも耐久性に問題は生じない。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、連動部
材を、ギヤケース内でギヤケースの内周面と１のインタ
ーナルギヤの外周面との間にあって１のインターナルギ
ヤの軸方向へスライド可能に設けられ、１のインターナ
ルギヤと連結されるスライド体としたことで、内部から
グリスが洩れたり、逆に本体ハウジング内に進入した粉
塵が更にギヤケース内に進入したりするおそれがなくな
り、連動部材とインターナルギヤとの好適な摺動性が維
持される。又、インターナルギヤとの連結にピンを用い
た場合は、ピンがインターナルギヤから脱却するおそれ
がなく、インターナルギヤを確実にスライド操作可能と
なって信頼性に優れる。更に、連動部材とインターナル
ギヤとの距離が近くなるためピンの寸法が短くて済み、
その分ピンの強度が確保されて耐久性も向上する。請求
項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、
連動部材をリング体とし、リング体の外周面とギヤケー
スの内周面との何れか一方に突起を、他方に突起が嵌合
するガイド溝を夫々リング体の軸方向に沿って複数設け
たことで、連動部材の摺動性をより高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ドライバドリルの全体説明図である。

【図２】低速モードでのユニットの拡大断面説明図であ
る（上は連結突起付近の部分平面を示す）。

【図３】第１ギヤケースの拡大断面説明図である。

【図４】高速モードでのユニットの拡大断面説明図であ
る（上は連結突起付近の部分平面を示す）。

【符号の説明】

１・・ドライバドリル、２・・本体ハウジング、４・・
直流モータ、７・・ユニット、８・・第１ギヤケース、
９・・第２ギヤケース、１０・・遊星歯車減速機構、１
１・・トルク調整機構、１６・・スピンドル、１７〜１
９・・インターナルギヤ、２４・・スライドリング、２
５・・頭付ピン、３１・・速度切替スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ハウジング内に設けられるモータと
   スピンドルとの間に、ギヤケース内に収納され、インタ
   ーナルギヤ内で公転する複数の遊星歯車と、それらの遊
   星歯車を支持するキャリアとを夫々複数段備えてなる遊
   星歯車減速機構を配し、前記インターナルギヤの１つを
   前記ギヤケース内で回動可能且つ軸方向へスライド可能
   に設けると共に、前記本体ハウジングの外部に設けた切
   替部材の操作に連動して前記１のインターナルギヤをス
   ライドさせる連動部材を設け、前記１のインターナルギ
   ヤのスライド位置の選択によってギヤ比を変化させ、前
   記スピンドルの回転速度を変更可能とした電動工具であ
   って、 前記連動部材を、前記ギヤケース内で前記ギヤケースの
   内周面と前記１のインターナルギヤの外周面との間にあ
   って前記１のインターナルギヤの軸方向へスライド可能
   に設けられ、前記１のインターナルギヤと連結されるス
   ライド体としたことを特徴とする電動工具。
2. 【請求項２】 連動部材をリング体とし、前記リング体
   の外周面とギヤケースの内周面との何れか一方に突起
   を、他方に前記突起が嵌合するガイド溝を夫々前記リン
   グ体の軸方向に沿って複数設けた請求項１に記載の電動
   工具。