JP2007527977A - 多段速度動力工具変速機 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 ハウジングと、モーター出力部材を有するモーターと、被駆動部材と、変速機とを有する携帯型動力工具。前記変速機は前記ハウジング内にあり、前記モーター出力部材から回転入力を受け取るように、また出力スピンドルへ伝達される回転出力を生成するように構成されている。当該変速機は複数の遊星変速機段階を有し、この遊星変速機段階のそれぞれがリングギアと、遊星キャリアと、前記リングギアに噛合するよう前記遊星キャリアに支持された複数の遊星歯車とを含む。当該変速機は、アクティブモードで動作可能な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第１の状態と、非アクティブモードで動作可能な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第２の状態とで構成された少なくとも１つの部材をさらに含む。当該変速機は、少なくとも３つの総減速比で動作可能である。
【選択図】 図２

Description

優先権および関連出願の相互参照
本出願は、２００１年１月２３日付け出願済み米国仮特許出願第６０／２６３，３７９号に基づく利益を主張した米国特許第６，６７６，５５７号に現在なっているＦｉｒｓｔ Ｓｔａｇｅ Ｃｌｕｔｃｈ（第１段クラッチ）と題された２００１年９月２６日付け出願済み米国特許出願第０９／９６４，０７８号の分割出願である２００３年３月１０日付け出願済み米国特許出願第１０／３８４，８０９号の一部継続出願である２００４年３月３日付け出願済み米国特許出願第１０／７９２，６５９号の継続出願である。本発明の他の特徴は、同一出願人の２００２年８月１３日発行済み米国特許第６，４３１，２８９号と、現在米国特許第６，５０２，６４８号となっており同一出願人の３６０ Ｄｅｇｒｅｅ Ｃｌｕｔｃｈ Ｃｏｌｌａｒ（３６０度クラッチカラー）と題された同時係属米国特許出願第０９／９６５，１０８号と、Ｈｏｕｓｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｏｖｅｒｍｏｌｄ Ｍｅｍｂｅｒ（機能的オーバーモールドを有するハウジング）と題された米国特許出願第０９／９６３，９０５号とで説明および主張されている。

本発明は、全体として回転自在なドリル装置、動力スクリュードライバー装置、回転自在な切削装置などの動力工具に関する。より具体的には、本発明は、回転動力工具のための多段速度変速機（マルチスピードトランスミッション）に関する。

考察
現代において動力工具の製造業者は、これら工具の利用者が当該工具の出力速度を十分制御できることで、付加的な特定用途向け工具を使うことなく多様な作業を行えるようにするため、可変速度モーターを有する回転動力工具を導入してきた。市販されているこれら工具の多くは３段階２速度の変速機を具備しており、これらの工具の速度に対して、さらに優れた速度制御を可能にしている。

通常、これまでの公知の変速機構成では、例えば大直径の穴鋸でのドリリング、乾式壁ネジや大直径ラグネジの取り付け、高速ドリリング作業などの多様な動作を工具が行える、広範囲な出力速度およびトルクを生成可能な変速機構成が欠如している。これらの工具を高トルク動作用に設定すると高速性能が損なわれものであり、これらの工具で一般に使用されてきている単一速度または２速度の変速機は、通常、これら変速機を多様に使用できるようにする十分な減速能を有していなかった。さらに、初期コードレス回転動力工具の多くに使用された充電式バッテリーは、低速高トルク作業中に動力工具が消費するエネルギー量およびそのエネルギー消費率のため、このような低速高トルク作業における使用に適しているとは言えなかった。その結果、消費者は、ドリリングや固定といった「標準」用途のための普通作業用の工具と、より要求の厳しい作業のための低速高トルク出力を有する重作業用工具との２台の回転動力工具を別個に購入せざるをえないことが多かった。

より新しい高容量高電圧バッテリーの到来により、現在では低速高トルク動作で使用される動力工具のエネルギー需要も満たせるようになっている。しかしながら、当該技術分野では、依然として比較的大きな減速能範囲を有する動力工具変速機が必要とされている。

本発明は、一実施形態において、ハウジングと、モーター出力部材を有するモーターと、被駆動部材と、変速機とを有する携帯型動力工具を提供する。前記変速機は前記ハウジング内にあり、前記モーター出力部材から回転入力を受け取るように、また出力スピンドルへ伝達される回転出力を生成するよう構成されている。この変速機は複数の遊星変速機段階を有し、その遊星変速機段階のそれぞれがリングギアと、遊星キャリアと、前記リングギアに噛合するよう前記遊星キャリアに支持された複数の遊星歯車とを含む。この変速機は、アクティブモードで動作可能な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第１の状態と、非アクティブモードで動作可能自在な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第２の状態とで構成された少なくとも１つの部材をさらに含む。この変速機は、少なくとも３つの総減速比で動作可能である。

概要
図１および図２を参照すると、本発明の説明に従って構成された動力工具は、全般的に参照番号１０で示されている。当業者であれば、本発明の好適な実施形態は、コード付き装置であっても、携帯型のスクリュードライバーやドリル（ドリルやハンマードリルなど）などのコードレス（バッテリー式）装置であってもよいことが理解されるであろう。例示した特定の実施形態では、動力工具１０は、ハウジング１２と、モーターアセンブリ１４と、多段速度変速機アセンブリ１６と、クラッチ機構１８と、出力スピンドルアセンブリ２０と、チャック２２と、トリガアセンブリ２４と、バッテリーパック２６とを有したコードレスドリルでありうる。当業者であれば、前記チャック２２、前記トリガアセンブリ２４、および前記バッテリーパック２６など動力工具１０のいくつかのコンポーネントは従来の性質のものであり、本願では特に詳しく説明する必要はないことが理解されるであろう。動力工具１０のこれら従来機構の作用については、種々の刊行物を参照するとより完全に理解することができる。このような刊行物の一例としては、本発明の譲受人に譲渡された１９９９年４月２７日付け発行済み米国特許第５，８９７，４５４号がある（本明細書での言及によりその開示全体を本明細書に組み込むものとする）。

ハウジング１２は、エンドキャップアセンブリ３０と、一対の嵌合するハンドルシェル３４を含んだハンドルシェルアセンブリ３２とを含む。ハンドルシェルアセンブリ３２は、ハンドル部分３６と、動力伝達部分または本体部分３８とを含む。トリガアセンブリ２４およびバッテリーパック２６は、ハンドル部分３６に機械的に連結されており、またモーターアセンブリ１４に電気的に連結されている。本体部分３８は、モーター用空洞４０および変速機用空洞４２を含む。モーターアセンブリ１４は、モーター用空洞４０に収容でき、変速機用空洞４２内へ延長した回転自在な出力軸４４を含む。複数のギア歯４８を有するモーターピニオン４６は、回転用に出力軸４４に連結しうる。トリガアセンブリ２４およびバッテリーパック２６は、出力軸４４の回転速度および回転方向を制御するよう、一般に当該技術分野で広く知られている態様で電力をモーターアセンブリ１４に選択的に提供するよう協動する。

変速機アセンブリ１６は、変速機用空洞４２に収容でき、速度セレクタ機構６０を含んでいる。モーターピニオン４６は、変速機アセンブリ１６を出力軸４４に連結して、比較的高速で低トルクの駆動入力を変速機アセンブリ１６に伝達する。変速機アセンブリ１６は、速度セレクタ機構６０により選択的に係合される複数の減速要素を含んでおり、複数の速度比を提供する。各速度比では所定の態様で駆動入力の速度およびトルクが倍増され、前記変速機アセンブリ１６の出力の速度およびトルクが、比較的低速高トルクの出力および比較的高速低トルクの出力の間の望ましい態様で変更できるようになっている。変速機出力は、前記出力スピンドルアセンブリ２０へと伝達可能で、この出力スピンドルアセンブリ２０には回転用に前記チャック２２を連結し、トルクが工具ビット（図示せず）に伝達されるようにできる。前記クラッチ機構１８は変速機アセンブリ１６に連結でき、駆動入力に関連付けられたトルクの大きさを所定の選択可能なトルク制限値に制限するよう動作可能にしうる。

機能的オーバーモールド
特に図２〜９を参照すると、エンドキャップアセンブリ３０は、エンドキャップシェル１００およびオーバーモールド部材１０２を含みうる。示した例では、このエンドキャップシェル１００は、ＡＢＳなどのプラスチック材料から射出成形したものでありうる。このエンドキャップシェル１００は、前記ハンドルシェルアセンブリ３２から後方へ延出した前記モーターアセンブリ１４の一部を受容するようサイズ調整しうるエンドキャップ空洞１０４を画成する。前記エンドキャップシェル１００の前方面１１４には複数の第１の放射状タブ開口部１０８と、第２の放射状タブ開口部１１０と、当接面１２８とが形成されており、前記エンドキャップシェル１００の周囲には複数のネジボス１１６が形成されている。各前記第１の放射状タブ開口部１０８および各前記第２の放射状タブ開口部１１０は、前記ハンドルシェル３４の後方面１２４に形成された第１の放射状タブ１２０および第２の放射状タブ１２２の１つをそれぞれ受容するようサイズ調整しうる前記第１の放射状タブ開口部１０８および前記第２の放射状タブ開口部１１０は、前記第１の放射状タブ１２０および前記第２の放射状タブ１２２と協動して、前記エンドキャップシェル１００を前記ハンドルシェルアセンブリ３２に適切に整列させるとともに、それらの相対回転を抑止する。前記エンドキャップシェル１００の前記前方面１１４の弓形の部分１２８は、前記ハンドルシェル３４の前記後方面１２４の当接面１３２に合致するよう傾斜させうる。前記ネジボス１１６は、複数のネジ１３８で前記エンドキャップシェル１００をモーターカバー１３６に固着できるようにしている。このモーターカバー１３６は、前記ハンドルシェル３４に拘束される構造になっている。これにより、前記エンドキャップシェル１００を前記モーターカバー１３６に固定すると、前記エンドキャップシェル１００が前記ハンドルシェルアセンブリ３２の前記後方面１２４に抗してしっかり固定され、また前記ハンドルシェルアセンブリ３２の後部ハンドル開口部１３９が閉じられるよう作用する。

前記エンドキャップシェル１００の側部には複数の側部開口部１４０が形成されており、前記ハンドルシェルアセンブリ３２を通じて空気が流通し、当該技術分野で広く知られている態様で前記モーターアセンブリ１４を冷却できるようにしている。前記エンドキャップシェル１００の後部には複数の後部開口部１４４が形成されており、これら後部開口部１４４は、それぞれ前記エンドキャップシェル１００の外面１４８へと部分的にのみ延在する凹部１４６と、前記エンドキャップシェル１００を完全に貫通して延在する貫通部分１５０とを含んでいる。一対の固定タブ１５２は、前記エンドキャップシェル１００の内面１５４から前記エンドキャップ空洞１０４の内側へ延出するよう形成されている。前記エンドキャップシェル１００の前記内面１５４にはチャネル１５６を形成して、前記後部開口部１４４および前記固定タブ１５２の各々と交差させるようにしうる。

前記オーバーモールド部材１０２は熱可塑性エラストマー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ製ＨＹＴＲＥＬ（登録商標））などの弾性材料で成形でき、射出成形操作で成形と同時に前記エンドキャップシェル１００に連結しうる。ここで示した特定の例では、当該オーバーモールド部材１０２は、複数のバンパー部材１７０と、一対のアイソレータ１７２と、連結部材１７４とを含んでいる。前記バンパー部材１７０は、それぞれ前記エンドキャップシェル１００の前記内面１５４と大まかに一致する点から前記エンドキャップシェル１００の前記外面１４８の点へと約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍだけ、好ましくは約０．７５ｍｍだけ、後方に延出する。このような構造により、前記バンパー部材１７０は、ある程度衝撃を吸収することができるようになり、この工具１０が落とされた場合に前記エンドキャップシェル１００が損傷する可能性が軽減される。さらに、穴鋸を使って大直径の穴をドリルで開ける際など、作業者が比較的大きな力をこの工具１０にかけなければならない場合もある。このような状況において、作業者は前記チャック２２の軸線上に力を加えようとして前記工具１０の後部を押圧しがちである。このような状況では、前記バンパー部材１７０が滑り止めになり作業者に伝わる振動も減衰させやすい、比較的軟かく触り心地のよい表面を作業者にもたらす。

前記アイソレータ１７２は、前記エンドキャップシェル１００の前記内面１５４上で前記固定タブ１５２の周囲に形成される。示した例では、各前記アイソレータ１７２は、前記エンドキャップシェル１００の前記内面１５４の前方へ延出した環状部材１８０を含んでいる。このような構造では、前記エンドキャップシェル１００がモーターハウジング１４ｃの外径１４ａおよび後部面１４ｂに前記アイソレータ１７２を係合させることにより、モーター１４ｄを前記モーターカバー１３６内でしっかり固定することができる。これにより、前記モーターアセンブリ１４のコンポーネントがこのツール１０の長手方向の軸に沿って移動しないようにでき、また前記モーターアセンブリ１４の稼働中に生じる振動を抑制することもできる。前記連結部材１７４は、前記バンパー部材１７０および前記アイソレータ１７２のそれぞれに固着しうる。この連結部材１７４は、前記バンパー部材１７０および前記アイソレータ１７２の形成中に弾性材料が流通する流路をもたらす。この連結部材１７４は、前記バンパー部材１７０および前記アイソレータ１７２と相互接続もしているため、前記エンドキャップシェル１００からの取り外しがより困難になっている。

当業者であれば、２若しくはそれ以上のコンポーネント間を密閉する、または振動を減衰させる、または１コンポーネントを異なる別のコンポーネントに対し位置決めするため、本発明のこの態様が前記ハンドルアセンブリ３２内の他の種々の位置に組み込めることが理解されるであろう。このような例の１つを図１０および図１１に例示しており、ここでは前記アイソレータ１７２が前記エンドキャップ空洞１０４の一部の周囲に延在し、前記モーター１４ｄの前記後部面１４ｂに、密閉する形で接触するよう修正されている。前記アイソレータ１７２のシールは前記エンドキャップシェル１００および前記モーターアセンブリ１４の間のインターフェースであり、他方前記バンパー部材１７０は前記エンドキャップシェル１００の前記後部開口部１４４を密閉する。前記アイソレータ１７２により画成される空間１８８は、次にグリースまたは異なる別の適切な潤滑剤で充填され、この潤滑剤がモーターアーマチュアベアリング１９０を潤滑にする。

変速機アセンブリ
図１２を参照すると、前記変速機アセンブリ１６は、変速機スリーブ２００と、減速ギアセットアセンブリ２０２と、前記速度セレクタ機構６０とを含みうる３段階３速度の変速機でありうる。さらに図１３〜１７を参照すると、前記変速機スリーブ２００は、全体として変速機の孔部または中空空洞２１２を画成する壁部材２１０を含んでよく、前記減速ギアセットアセンブリ２０２は前記中空空洞２１２内へ配置しうる。前記変速機スリーブ２００は、本体２１４および基部２１６を含む。前記変速機スリーブ２００の前記本体２１４は、かなり均一な直径であって前記基部２１６より全体的に小さい直径を有しうる。この基部２１６の内径は、前記モーターカバー１３６の円柱型のノーズ部分２２０を受容するようサイズ調整しうる。

この基部２１６には複数の一段高いランド２２６が形成されている。この一段高いランド２２６は、前記基部２１６の外面２３０に複数の第１の溝２２８を画成し、前記基部２１６の内面２３４に複数の第２の溝２３２を画成している。前記第１の溝２２８は、前記変速機スリーブ２００を前記ハンドルシェル３４と整列させて前記変速機スリーブ２００および前記ハウジング１２の相対回転を抑止するため前記ハンドルシェル３４の内面２４２に形成されたアラインメントリブ２３８を受容するよう設計されている。前記第１の溝２２８および前記アラインメントリブ２３８は、前記変速機スリーブ２００が前記ハンドルシェル３４に１配向でのみ組み付け可能になる態様で構成される（すなわち、前記第１の溝２２８および前記アラインメントリブ２３８の構成により、前記変速機スリーブ２００が前記ハンドルシェル３４との相対位置から１８０°回転しないようにする）ことが好ましい。前記第２の溝２３２については、以下でより詳しく説明する。

前記変速機スリーブ２００の前記本体２１４は、円柱型の本体部分２４６およびピンハウジング部分２４８を含みうる。例示した特定の実施形態では、前記円柱型の本体部分２４６は、セレクタカムガイド２５０と、複数の潤滑剤用の溝２５２と、第１のリング噛合歯セット２５４および第２のリング噛合歯セット２５６とを含む。前記セレクタカムガイド２５０は、全体的に断面が矩形で、前記本体部分２４６の外面２５８頂部から外側へ延出している。前記潤滑剤用の溝２５２は、前記本体部分２４６の周囲上半分に同軸状に形成されている。これら潤滑剤用の溝２５２は、グリースなどの潤滑剤を保つため、前記本体部分２４６の周囲上半分に約０．０１インチ〜約０．０３インチの深さを有する。前記セレクタカムガイド２５０および前記潤滑剤用の溝２５２の作用は、以下で詳しく説明する。

一段高いビーズ２６４は、前記本体部分２４６の内部を第１のハウジング部分２６０と第２のハウジング部分２６２とに隔てている。前記第１のリング噛合歯セット２５４は、前記本体部分２４６の内面２６６上に形成されており、前記一段高いビーズ２６４から前記基部２１６へ向かって後方へ延出している。前記第２のリング噛合歯セット２５６も、前記本体部分２４６の内面２６６上に形成されているが、前記一段高いビーズ２６４から前方へ延出している。前記第１のリング噛合歯セット２５４および第２のリング噛合歯セット２５６の歯２６８は、前記本体部分２４６の前記内面２６６周囲に均一に離間されている。前記第１のリング噛合歯セット２５４および第２のリング噛合歯セット２５６における各歯２６８の構成は、各歯が前記一段高いビーズ２６４から延出しており、一対の平行な噛合表面２７０を有し、また先端部分２７２で終端している点で同様である。各歯２６８のこの先端部分２７２は、丸みをつけるかテーパーをかけるかして、以下詳しく説明するように、前記減速ギアセットアセンブリ２０２の一部に噛合する能力を強化しうる。

前記ピンハウジング部分２４８は、前記本体部分２４６の長さの著しい部分にわたってこの本体部分２４６から下方へ延出している。このピンハウジング部分２４８にはアクチュエータ開口部２７４を形成し、前記変速機スリーブ２００の前記基部２１６を貫通して後方へ延出させうる。例示した特定の実施形態では、このアクチュエータ開口部２７４に段差をつけ、前記変速機スリーブ２００の後部で第１の直径を伴う第１の部分２７６と、前記変速機スリーブ２００の前部でより小さい第２の直径を伴う第２の部分２７８とを有するようにしうる。示した例では、前記アクチュエータ開口部２７４の前記第１の部分２７６は、前記第１のハウジング部分２６０の壁を突き抜けて前記基部２１６の前記内面２３４に溝２８０を形成している。前記ピンハウジング部分２４８については、さらに以下で詳しく説明する。

前記変速機スリーブ２００内には一対の第１のクリップスロット２８４および一対の第２のクリップスロット２８６が形成されており、この変速機スリーブ２００の前記長手方向の軸に平行な態様で、この変速機スリーブ２００の側部に沿って延在している。前記一対の第１のクリップスロット２８４は、前記本体部分２４６の側部に前記一段高いビーズ２６４の後方へ向かって透設され、前記基部２１６の後方へ向かって延在している。前記一対の第１のクリップスロットの深さは、前記基部２１６を画成する前記壁部材２１０の部分を貫通しないようになっている。前記一対の第２のクリップスロット２８６も前記本体部分２４６の側部に前記一段高いビーズ２６４から前方へ透設されており、前記変速機スリーブ２００の前面２８８を貫通して延在している。

図１２、１３、１８、および２３を参照すると、前記減速ギアセットアセンブリ２０２は、第１の減速ギアセット３０２と、第２の減速ギアセット３０４と、第３の減速ギアセット３０６とを含みうる。これら第１の減速ギアセット３０２、第２の減速ギアセット３０４、および第３の減速ギアセット３０６は、アクティブモードで動作可能であり、ここで提供した特定の例では、前記第２の減速ギアセット３０４および第３の減速ギアセット３０６は、非アクティブモードでも動作可能である。前記アクティブモードは、前記減速ギアセットが減速およびトルク倍増動作を実施するよう動作し、非アクティブモードは、この減速ギアセットに提供される前記回転入力の速度およびトルクにほぼ等しい速度およびトルクを有する出力をこの減速ギアセットが提供するよう動作する。例示した特定の実施形態では、各前記第１の減速ギアセット３０２、第２の減速ギアセット３０４、および第３の減速ギアセット３０６は、遊星歯車セットである。ただし、当業者であれば、当該技術分野で広く知られている他の種々のタイプの減速ギアセットで、減速ギアセットアセンブリ２０２を形成する１若しくはそれ以上の前記減速ギアセットを置き換えうることが理解されるであろう。

示したように、前記第１の減速ギアセット３０２は、第１の減速要素またはリングギア３１０と、第１の遊星歯車セット３１２と、第１の遊星キャリアまたは減速キャリア３１４とを含みうる。前記第１のリングギア３１０は、その内径に沿って形成された複数のギア歯３１０ａを有する環状構造でありうる。前記第１のリングギア３１０の前面３１８の外周にはクラッチ面が形成されるが、これについては以下で詳しく説明する。前記第１のリングギア３１０は、前記基部２１６により画成される前記中空空洞２１２の一部内に設けうる。前記第１のリングギア３１０の前記前面３１８は、前記変速機スリーブ２００内に形成された段部３２０に接触することにより、前記第１のリングギア３１０が前記中空空洞２１２内で前方へ移動する能力を制限する。

前記第１の減速キャリア３１４は、後方面３２４から複数のピン３２２が延出した平たい円筒形状に成形しうる。前記第１の減速キャリア３１４の外周のほぼ全体には複数のギア歯３１４ａが形成され、隣接する２つのギア歯間にはそれぞれ谷３１４ｂが形成される。前記第１の減速キャリア３１４の外周で歯３１４ａが１つ省略された箇所では前記ギア歯３１４ａの間隔が広がり、そのため谷の１つ（谷３１４ｂ’）が残りの谷３１４ｂより比較的大きくなる。例示した特定の実施形態では、前記第１の減速キャリア３１４の前記ギア歯３１４ａは、前記第１のリングギア３１０の前記ギア歯３１０ａと噛合しないよう構成されている。

具体的に図１９および２０を参照すると、前記ギア歯３１４ａのプロファイル（外形）がより詳しく例示されている。示したように、各ギア歯３１４ａは、前記第１の減速キャリア３１４の前方面３２８では漸減半径３２６をもって終端するが、前記第１の減速キャリア３１４の後方面３２４では急に終端する。前記ギア歯３１４ａ間の前記谷３１４ｂには半径３３０も形成される。

図１２、１３、１５、１８、および２３に立ち返ると、第１の環状部分３３４と、第２の環状部分３３６と、複数の固定タブ３３８とを有する第１のスラストワッシャ３３２は、前記第１の減速ギアセット３０２の後方へ配置しうる。前記固定タブ３３８は、前記変速機スリーブ２００の前記基部２１６の前記第２の溝２３２と係合し、これにより前記第１のスラストワッシャ３３２および前記変速機スリーブ２００の相対回転が抑止されうる。前記基部２１６の内径は、前記モーターカバー１３６を受容するようサイズ調整しうるため、このモーターカバー１３６の前記前面３４０が前記第１のスラストワッシャ３３２の軸方向の動きを抑止する。前記第１の環状部分３３４は、前記第１のリングギア３１０の後面３４２に接触して磨耗面をもたらし、前記第１のリングギア３１０が軸方向に移動できる量を制御する。前記第２の環状部分３３６は、前記第１の環状部分３３４から軸方向に離間でき、この第１の環状部分３３４の前方へ延出して前記第１の遊星歯車セット３１２用の磨耗面をもたらすが、この磨耗面は軸方向の移動量も制御する。

前記第１の遊星歯車セット３１２は、複数の遊星歯車３４４であって、そのそれぞれが略円柱型の形状で、その外周に複数のギア歯３４４ａが形成され、中心にピン開口部３４６が形成された複数の遊星歯車３４４を含みうる。各遊星歯車３４４は、前記ピン３２２のうち関連する１つと、前記第１の減速キャリア３１４とにより回転自在に支持され、当該各遊星歯車３４４の歯３４４ａが前記第１のリングギア３１０の前記歯３１０ａに噛合するよう配置されうる。各遊星歯車３４４の前面３５０および後面３５２には、前記歯３４４ａが前記第１の減速キャリア３１４および前記第１のスラストワッシャ３３２と擦れて粉じんや小片が生じ、その結果前記変速機アセンブリ１６の性能が損なわれ寿命が縮むを防ぐための、一段高い部分３４８が形成されうる。前記出力軸４４の前記モーターピニオン４６の歯４６ａは、前記遊星歯車３４４の前記歯３４４ａとも噛合するため、前記モーターピニオン４６は、前記第１の減速ギアセット３０２の太陽歯車として作用する。

前記第２の減速ギアセット３０４は、前記第１のハウジング部分２６０により画成される前記中空空洞２１２の一部内に配置でき、第２の太陽歯車３５８と、第２の減速要素またはリングギア３６０と、第２の遊星歯車セット３６２と、第２の遊星キャリアまたは減速キャリア３６４とを含みうる。前記第２の太陽歯車３５８は、前記第１の減速キャリア３１４とともに回転するよう固定しうる。この第２の太陽歯車３５８は、前記第１の減速キャリア３１４の前記前方面３２８の前方へ延出した複数のギア歯３５８ａを含む。

前記第２のリングギア３６０は、その内径に沿って形成された複数のギア歯３６０ａを有する環状構造でありうる。これらのギア歯３６０ａは、前記第２のリングギア３６０の後面３６６においては著しく面取りされ、前面３６８では急に終端しうる。また、前記後面３６６および各前記ギア歯３６０ａの側部には重厚半径３６９が形成され、前記著しい面取りよりも前記重厚半径３６９が使用されることがより好ましい。これは、前記ギア歯３６０ａ上のこの重厚半径３６９により、前記第２のリングギア３６０および前記第１の減速キャリア３１４間により優れた噛合がもたらされるためである。

前記第２のリングギア３６０の外周には複数のスリーブ噛合歯３７０が形成される。このスリーブ噛合歯３７０は、前記第２のリングギア３６０の前記前面３６８へ向かい前方へ延在し、丸みをつけ前方および内側へ向かってテーパーをかけうる先端部分３７２で終端する。前記第２のリングギア３６０外周には、環状のクリップ溝３７４も形成されうる。例示した例では、このクリップ溝３７４は、一対の側壁３７６を有した矩形のスロットでありうる。このクリップ溝３７４については、以下でより詳しく説明する。

前記第２の減速キャリア３６４は、後方面３８０から複数のピン３７８が延出した平たい円筒形状に成形しうる。前記第２の遊星歯車セット３６２は、複数の遊星歯車３８２を含みうる。各遊星歯車３８２は、その外周に形成された複数のギア歯３８２ａと、中心に形成されたピン開口部３８４とを有した略円柱型形状でありうる。各遊星歯車３８２は、前記ピン３７８のうち関連する１つにより回転自在に支持され、前記第２の減速キャリア３６４は、前記各遊星歯車３８２のギア歯３８２ａが、前記第２のリングギア３６０の前記ギア歯３６０ａに噛合するよう配置されうる。前記第２の太陽歯車３５８のギア歯３５８ａも、前記遊星歯車３８２の前記ギア歯３８２ａと噛合する。

前記第３の減速ギアセット３０６は、前記第２のハウジング部分２６２により画成される前記中空空洞２１２の一部内に配置でき、第３の太陽歯車３９８と、第３の減速要素またはリングギア４００と、第３の遊星歯車セット４０２と、第３の遊星キャリアまたは減速キャリア４０４とを含みうる。前記第３の太陽歯車３９８は、前記第２の減速キャリア３６４とともに回転するよう固定しうる。この第３の太陽歯車３９８は、前記第２の減速キャリア３６４の前面４０６の前方へ延出した複数のギア歯３９８ａを含む。

前記第３のリングギア４００は、その内径に沿って形成された複数のギア歯４００ａを有する環状構造でありうる。これらのギア歯４００ａは、前記第３のリングギア４００の前面４１２においては著しく面取りされ、後面４１４では急に終端しうる。また、前記前面４１２および各前記ギア歯４００ａの側部には重厚半径４０７が形成され、前記著しい面取りよりも前記重厚半径４０７が使用されることがより好ましい。これは、前記ギア歯４００ａ上のこの重厚半径４０７により、前記第３のリングギア４００および前記第３の減速キャリア４０４間により優れた噛合がもたされるためである。前記第３のリングギア４００の外周には複数のスリーブ噛合歯４１８が形成される。このスリーブ噛合歯４１８は、前記第３のリングギア４００の前記後面４１４へ向かい後方へ延在し、丸みをつけ後方および内側へ向かってテーパーをかけうる先端部分４２０で終端する。前記第２のリングギア４００外周には、環状のクリップ溝４２２も形成されうる。例示した例では、このクリップ溝４２２は、一対の側壁４２４を有した矩形のスロットでありうる。このクリップ溝４２２については、以下でより詳しく説明する。

前記第３の減速キャリア４０４は、後方面４３０から複数のピン４２８が延出した平たい円筒形状に成形しうる。前記第３の減速キャリア４０４の外周のほぼ全体には複数のギア歯４０４ａが形成され、隣接する２つのギア歯間にはそれぞれ谷４０４ｂが形成される。前記第３の減速キャリア４０４の外周で歯４０４ａが１つ省略された箇所では前記ギア歯４０４ａの間隔が広がり、そのため谷の１つ（谷４０４ｂ’）が残りの谷３１４ｂより比較的大きくなる。例示した特定の実施形態では、前記第３の減速キャリア４０４の前記ギア歯４０４ａは、前記第２のリングギア３８２の前記ギア歯３８２ａと噛合しないよう構成されている。

また簡単に図２１および図２２を参照すると、前記ギア歯４０４ａのプロファイル（外形）がより詳しく例示されている。示したように、前記第３の減速キャリア４０４の後面４３０は面取りされており、前記歯４０４ａおよび前記谷４０４ｂの各側部に重厚半径４３４が形成されうる。各ギア歯４０４ａは、前記第３の減速キャリア４０４の前方面４３６では急に終端する。

図１２、１３、１５、１８、および２３に戻ると、前記第３の遊星歯車セット４０２は、複数の遊星歯車４３８を含みうる。各遊星歯車４３８は、その外周に形成された複数のギア歯４３８ａと、中心に透設されたピン開口部４４０とを有した略円柱型形状でありうる。各遊星歯車４３８は、前記ピン４２８のうち関連する１つにより回転自在に支持され、前記第３の減速キャリア４０４は、前記各遊星歯車４３８のギア歯４３８ａが、前記第３のリングギア４００の前記ギア歯４００ａに噛合するよう配置されうる。前記遊星歯車４３８の各前面および各後面には、前記歯４３８ａが前記第３の減速キャリア４０４と擦れて粉じんや小片が生じ、その結果前記変速機アセンブリ１２の性能が損なわれ寿命が縮むのを防ぐための、一段高い部分４４２が形成されうる。前記第３の太陽歯車３９８の周囲には第２のスラストワッシャ４５０を設けてよく、前記第３の太陽歯車３９８の歯３９８ａは、前記遊星歯車４３８の前記ギア歯４３８ａと噛合する。前記第２のスラストワッシャ４５０は、対応するタブ溝４５４（図１３）に係合するよう構成された複数の固定タブ４５２を含んでよく、前記対応するタブ溝４５４は前記変速機スリーブ２００の本体部分２４６の前記内面２６６に形成されている。前記固定タブ４５２および前記タブ溝４５４は協動し、前記第２のスラストワッシャ４５０および前記変速機スリーブ２００の相対回転を抑止する。

前記出力スピンドルアセンブリ２０は、駆動トルクを前記減速ギアセットアセンブリ２０２から前記チャック２２に伝達するよう、スピンドル４６０を前記第３の減速キャリア４０４と回転用に連結する伝達手段４５８を含みうる。このような伝達手段４５８は当該技術分野で広く知られており、本発明の前記変速機アセンブリに容易に適合される。このため、この伝達手段４５８の詳細な説明を本明細書に含める必要はない。

図１３、図１３ａ、図１３ｂ、図１６、図１７、図１８、および図２３〜２８を参照すると、前記速度セレクタ機構６０は、第１の位置５００、第２の位置５０２、および第３の位置５０４の間で移動自在であり、速度変更入力を受信するスイッチ部分５１０と、前記速度変更入力に従い前記減速ギアセットアセンブリ２０２を操作するアクチュエータ部分５１２とを含みうる。前記アクチュエータ部分５１２は、前記減速ギアセットアセンブリ２０２に動作可能に連結されていてよく、前記第１の位置５００、前記第２の位置５０２、および前記第３の位置５０４の間での前記スイッチ部分５１０の移動に応答して、前記第２の減速ギアセット３０４および前記第３の減速ギアセット３０６を前記アクティブモードおよび前記非アクティブモードの間で移動する。例示した特定の実施形態では、前記アクチュエータ部分５１２は、回転セレクタカム５２０と、複数のワイヤークリップ５２２と、バネ部材５２３とを含む。各前記ワイヤークリップ５２２は円形ワイヤーから成形でき、半円形５２４の形状に曲がり、この半円形５２４から外側へ延出しこの半円形５２４のほぼ中心線上に配置された一対のタブ５２６を伴いうる。この半円形５２４は、前記第２のリングギア３６０の前記クリップ溝３７４および第３のリングギア４００の前記クリップ溝４２２にそれぞれ嵌入できるようサイズ調整しうる。この場合、前記半円形５２４は、前記リングギア（３６０、４００）のうち関連した１つの外側へ放射状に延出することなく、また前記クリップ溝（３７４、４２２）の前記側壁（３７６、４２４）に抗して拘束されることもない。提供した例では、前記クリップ溝（３７４、４２２）の前記側壁（３７６、４２４）は約０．０５インチ離間されており、前記ワイヤークリップ５２２を形成しているワイヤーの直径は約０．０４インチである。

前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記中空空洞２１２の外側へ、そして前記変速機スリーブ２００に形成しうる前記クリップスロット（２８４、２８６）のうち関連した一方の内部へと延出する。これらのタブ５２６は、前記変速機スリーブ２００の前記本体２１４の前記外面２５８の外側へ延出できるよう十分長くされており、前記変速機スリーブ２００の前記基部２１６の前記第１のクリップスロット２８４の一部の外側へ放射状に延出しない長さにもなっている。この態様の前記ワイヤークリップ５２２の構成では、前記変速機アセンブリ１６組み立てが容易になり、前記ワイヤークリップ５２２を前記第２のリングギア３６０および第３のリングギア４００に設置し、次いでこれらのアセンブリを前記変速機スリーブ２００の長手方向の軸に沿って前記中空空洞２１２に挿入できるようになる。

具体的に図１３および図２７ａ〜２７ｃを参照すると、前記回転セレクタカム５２０は、弓形のセレクタ本体５３０と、スイッチタブ５３２と、複数の離間部材５３４とを含みうる。前記セレクタ本体５３０には、一対の第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂと、一対の第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂと、バネ開口部５４６と、ガイド開口部５４８が透設されている。前記セレクタ本体５３０は、前記変速機スリーブ２００の前記本体部分２４６の外径とスリップフィット態様で係合するようサイズ調整しうる。前記ガイド開口部５４８は略矩形の形状で、前記セレクタカムガイド２５０の前部表面および後部表面に係合するようサイズ調整しうる。このガイド開口部５４８は前記セレクタカムガイド２５０の幅より著しく幅広であり、このようにサイズ調整されているため、前記変速機スリーブ２００上の第１の回転位置と、第２の回転位置と、第３の回転位置との間で前記回転セレクタカム５２０が回転できるようになっている。前記セレクタカムガイド２５０は、前記ガイド開口部５４８と協動して、前記変速機スリーブ２００上で前記回転セレクタカム５２０が回転できる量を制限する。このとき、前記回転セレクタカム５２０が前記第１の回転位置に配置された場合は、前記セレクタカムガイド２５０の第１の側面が前記ガイド開口部５４８の第１の側部に接触し、前記回転セレクタカム５２０が前記第３の回転位置に配置された場合は、前記セレクタカムガイド２５０の第２の側面が前記ガイド開口部５４８の第２の側部に接触する。

前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂは、それぞれ前記第２のリングギア３６０に係合する前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６の１つを受容するようサイズ調整しうる。例示した特定の実施形態では、第１のカムスロット５４０ａは、第１のセグメント５５０と、第２のセグメント５５２と、中間セグメント５５４とを含む。前記第１のセグメント５５０は、前記回転セレクタカム５２０の長手方向の軸に垂直でありうる基準平面５５８から第１の所定の距離だけ離れて位置し、前記第２のセグメント５５２は、基準平面５５８から第２の距離だけ離れて位置しうる。前記中間セグメント５５４は、前記第１のセグメント５５０および第２のセグメント５５２を互いに連結している。第１のカムスロット５４０ｂの構成は、前記第１のカムスロット５４０ｂ内の前記第１のセグメント５５０、前記第２のセグメント５５２、および前記中間セグメント５５４が、それぞれ前記第１のカムスロット５４０５４０ａ内の前記第１のセグメント５５０、前記第２のセグメント５５２、および前記中間セグメント５５４から１８０°離れるよう前記回転セレクタカム５２０に対し回転されている点を除き、第１のカムスロット５４０ａの構成と同一である。

前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂは、それぞれ対応する１つの前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６の１つを受容するようサイズ調整しうる。例示した特定の実施形態では、第２のカムスロット５４４ａは、第１のセグメント５６０と、第２のセグメント５６２と、第３のセグメント５６４と、一対の中間セグメント５６６および５６８とを含む。前記第１のセグメント５６０および第３のセグメント５６４は、前記基準平面から第３の所定の距離だけ離れて位置し、前記第２のセグメント５６２は、前記基準平面５５８から第４の距離だけ離れて位置する。前記中間セグメント５６６は、前記第１のセグメント５６０および第２のセグメント５６２を互いに連結しており、前記中間セグメント５６８は、前記第２のセグメント５６２および第３のセグメント５６４を互いに連結している。第２のカムスロット５４４ｂの構成は、前記第２のカムスロット５４４ｂ内の前記第１のセグメント５６０と、前記第２のセグメント５６２と、前記第３のセグメント５６４と、前記中間セグメント５６６および５６８とが、それぞれ前記第２のカムスロット５４４ａ内の前記第１のセグメント５６０と、前記第２のセグメント５６２と、前記第３のセグメント５６４と、前記中間セグメント５６６および５６８から１８０°離れるよう前記回転セレクタカム５２０に対し回転されている点を除き、第１のカムスロット５４４ａの構成と同一である。

前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６が、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂと、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂとに係合した状態では、前記回転セレクタカム５２０は、前記変速機スリーブ２００上の前記第１の位置５００と、前記第２の位置５０２と、前記第３の位置５０４との間で回転でき、これにより前記第２のリングギア３６０および前記第３のリングギア４００をそれぞれ前記第１の減速キャリア３１４および第３の減速キャリア４０４に対し選択的に係合および係合解除しうる。前記回転セレクタカム５２０の回転中、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂと、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂとは、それらに関連したワイヤークリップ５２２の前記ワイヤータブ５２６を拘束し、前記変速機スリーブ２００の長手方向の軸に沿って、前記第１のクリップスロット２８４および前記第２のクリップスロット２８６のうち関連した１つの中で前記ワイヤータブ５２６を移動させる。これにより、前記回転セレクタカム５２０は、前記ワイヤークリップ５２２を所定の態様で軸方向に移動させる軸方向出力へと回転入力を変換するよう、動作可能となる。前記変速機スリーブ２００の本体部分２４６に形成された前記潤滑剤用の溝２５２に塗布しうる潤滑剤（具体的には図示せず）を使うと、前記変速機スリーブ２００および前記回転セレクタカム５２０間のインターフェースを潤滑にしうる。

前記第１の回転位置５００に前記回転セレクタカム５２０を配置すると、前記第２のリングギア３６０に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂ内の前記第１のセグメント５５０に配置され、前記第３のリングギア４００に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂ内の前記第１のセグメント５６０に配置される。これにより、前記第１の回転位置に前記回転セレクタカム５２０を位置付けると、前記第２のリングギア３６０および前記第３のリングギア４００が前記第２の遊星歯車３６２および前記第３の遊星歯車４０２とそれぞれ噛合するよう配置される。前記第２のリングギア３６０および前記第３のリングギア４００が前記第２の遊星歯車３６２および前記第３の遊星歯車４０２と噛合するのと同時に、前記第２のリングギア３６０および前記第３のリングギア４００のそれぞれの前記スリーブ噛合歯３７０および４１８は、前記第１のリング噛合歯セット２５４および前記第２のリング噛合歯セット２５６とそれぞれ噛合するよう配置されて、前記第２のリングギア３６０と前記第３のリングギア４００と前記変速機スリーブ２００との間の相対回転を抑止し、これにより、図２３に示したように、前記変速機アセンブリ１６に第１の総ギア減速比または総速度比５７０をもたらす。当業者であれば、前記第１のリング噛合歯セット２５４および前記第２のリング噛合歯セット２５６の前記歯２６８の前記先端部分２７２と、前記スリーブ噛合歯３７０および４１８のそれぞれの前記先端部分３７２および４２０とは、前記変速機アセンブリ１６の長手方向の軸に沿った軸方向の再位置付けに応答した噛合能力を改善するよう丸みを付けテーパーをかけていることが理解されるであろう。

前記第２の回転位置５０２に前記回転セレクタカム５２０を配置すると、前記第２のリングギア３６０に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂ内の前記第１のセグメント５５０に配置され、前記第３のリングギア４００に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂ内の前記第２のセグメント５６２に配置される。このため、前記回転セレクタカム５２０を第２の回転位置に配置すると、前記第２のリングギア３６０が前記第２の遊星歯車３６２と噛合し、前記第３のリングギア４００が前記第３の遊星歯車４０２および前記第３の減速キャリア４０４の双方と噛合する。また、前記回転セレクタカム５２０を前記第２の回転位置５０２に配置すると、前記第２のリングギア３６０の前記スリーブ噛合歯３７０は前記第１のリング噛合歯セット２５４と噛合するが、前記第３のリングギア４００の前記スリーブ噛合歯４１８は、前記第２のリング噛合歯セット２５６に噛合しない。従って、前記第２のリングギア３６０および前記変速機スリーブ２００間の相対回転は抑止され、他方、前記第３のリングギア４００および前記変速機スリーブ２００間の相対回転は許され、これにより、図２４に例示したように、前記変速機アセンブリ１６に第２の総ギア減速比または総速度比５７２がもたらされる。

前記第３の回転位置５０４に前記回転セレクタカム５２０を配置すると、前記第２のリングギア３６０に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂ内の前記第２のセグメント５５２に配置され、前記第３のリングギア４００に係合している前記ワイヤークリップ５２２の前記タブ５２６は、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂ内の前記第３のセグメント５６４に配置される。これにより、前記回転セレクタカム５２０が前記第３の回転位置に配置されることにより、前記第２のリングギア３６０は前記第２の遊星歯車３６２および前記第１の減速キャリア３１４の双方と噛合し、他方、前記第３のリングギア４００は前記第３の遊星歯車４０２とのみ噛合する。また、前記回転セレクタカム５２０を前記第３の回転位置５０４に配置すると、前記第２のリングギア３６０の前記スリーブ噛合歯３７０は前記第１のリング噛合歯セット２５４と噛合解除し、前記第３のリングギア４００の前記スリーブ噛合歯４１８は前記第２のリング噛合歯セット２５６と噛合して、前記第２のリングギア３６０および前記変速機スリーブ２００間の相対回転が可能になり、前記第３のリングギア４００および前記変速機スリーブ２００間の相対回転が抑止されて、前記変速機アセンブリ１６に第３の総ギア減速比または総速度比５７４がもたらされる。

図１３、２７ｂ、および２８に示した例において、前記バネ部材５２３は平坦な矩形のバネ鋼ピースから成形でき、平坦なＺ字状部分５８０および一段高い部分５８４を含む。前記平坦なＺ字状部分５８０は、前記バネ開口部５４６内に延在している２本の強化バー５８６を囲み込むことにより、前記一段高い部分５８４を所定の位置に保ち、前記回転セレクタカム５２０および前記バネ部材５２３間でバネ力を伝達できるよう構成しうる。付加的に図２８を参照すると、前記バネ部材５２３の前記一段高い部分５８４は、前記出力スピンドルアセンブリ２０のハウジング５９２内に形成された内部ノッチ５９０に係合するようサイズ調整しうる。前記回転セレクタカム５２０から周囲に離間されたランド５９４は、前記ノッチ５９０間に形成されている。前記出力スピンドルアセンブリ２０を前記変速機アセンブリ１６上に配置し、前記速度セレクタ機構６０を前記第１の回転位置５００、第２の回転位置５０２、および第３の回転位置５０４の１つに位置付けると、前記バネ部材５２３の前記一段高い部分５８４が前記ノッチ５９０のうち関連した１つに係合する。前記一段高い部分５８４を前記回転セレクタカム５２０に向かって下方へ動かした際、前記一段高い部分５８４および前記ランド５９４の接触に応答して前記バネ部材５２３に生じる力は、前記速度セレクタ機構６０の意図せぬ回転を抑止するよう作用する。さらに、前記一段高い一部５８４がノッチ５９０内に配置されると、利用者は、前記回転セレクタカム５２０の位置付けを感触で知ることができる。

図１３および２７ｃに例示した特定の実施形態では、スイッチ部分５１０は、一段高い中空が内設された矩形のセレクタボタン６０２を有する弓形のバンド６００を含みうる。この弓形のバンド６００はプラスチック材料から成形でき、前記回転セレクタカム５２０の外径に適合するよう構成しうる。前記セレクタボタン６０２の開放端は、前記スイッチタブ５３２を受容することにより、前記スイッチ部分５１０および前記回転セレクタカム５２０が固定部材なしで互いに連結されるよう構成しうる。前記複数の離間部材５３４は、前記セレクタ本体５３０と同軸でこのセレクタ本体５３０から放射状に外側へ延在している前記回転セレクタカム５２０に形成された一段高い部分である。これらの離間部材５３４により、前記弓形のバンド６００は、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂ内の前記ワイヤータブ５２６に接触しない高さに配置される。これらの離間部材５３４は、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂに隣接した領域など前記回転セレクタカム５２０の領域を選択的に強化するためにも使用できる。

当業者であれば、前記回転セレクタカム５２０（すなわち、前記第１のカムスロット５４０ａおよび５４０ｂと、前記第２のカムスロット５４４ａおよび５４４ｂ）は前記第２のリングギア３６０が前記第２の遊星歯車３６２および前記第１の減速キャリア３１４の双方に噛合し、同時に前記第３のリングギア４００が前記第３の遊星歯車４０２および前記第３の減速キャリア４０４の双方に噛合することにより、前記変速機アセンブリ１６に第４の総ギア減速比または総速度比をもたらせるよう、やや異なる態様でも構成できることが理解されるであろう。

また当業者であれば、本明細書に例示した前記セレクタ機構６０は他の構成のセレクタ機構で置き換かえうることも理解されるであろう。これらのセレクタ機構は、回転運動または摺動により作動されるアクチュエータを含んでよく、また前記第２のリングギア３６０および第３のリングギア４００を前記変速機スリーブ２００に対し摺動させるための、連結かカムか当該技術分野で広く知られている他の装置かを含みうる。さらに当業者であれば、前記第２のリングギア３６０および前記第３のギア４００が、前記アクティブモードおよび前記非アクティブモード間で互いに独立に移動自在であるため（すなわち、前記第２のリングギア３６０および前記第３のギア４００の各位置は、他方の位置を決定しないため）、前記スイッチ機構６０は、前記第２のリングギア３６０および前記第３のギア４００を各々独立に位置決めするよう構成しうることも理解されるであろう。

クラッチ機構
図２３、図２６、および図２８〜３０では、前記クラッチ機構１８は、クラッチ部材７００と、係合アセンブリ７０２と、調整機構７０４とを含みうる。前記クラッチ部材７００は、前記第１のリングギア３１０の外径に固定でき、そこから外側へ放射状に延出した環状構造でありうる。このクラッチ部材７００は、前記第１のリングギア３１０の前記前面３１８に形成しうるクラッチ面３１６を含みうる。前記クラッチ部材７００の外径は、前記変速機スリーブ２００の前記基部２１６により画成された前記中空空洞２１２の一部内で回転するようサイズ調整しうる。具体的には図２９を簡単に参照すると、示した例の前記クラッチ面３１６は、約１８°の角度で画成される一連の斜面を形成するよう相互配置された複数のピーク７１０および谷７１２により画成されて示されている。ただし、当業者であれば、正弦形状のクラッチ面３１６’（図２９ａ）など他のクラッチ面構成も使用しうることが理解されるであろう。

前記第１のリングギア３１０および前記クラッチ部材７００は一体（単一形態）構造として例示しているが、当業者であれば、それ以外の態様でも構成しうることが理解されるであろう。そのような一実施形態を例示したのが図２９ｂで、ここでは第１のリングギア３１０’は、環状のつば部１０００および複数のタブ開口部１００２を含みうる。前記環状のつば部１０００は２つの傾斜面を有するがそれ以外は平坦な複数の斜面１００４を含みうる。前記第１のリングギア３１０’は、それ以外は、前記第１のリングギア３１０と同一である。環状のダンパー１００８は前記環状のつば部１０００に当接し、前記第１のリングギア３１０’の前記タブ開口部１００２と係合して前記ダンパー１００８が前記第１のリングギア３１０’に対し回転するのを防止する複数のタブ部材１０１０を含む。前記ダンパー１００８は、前記環状のつば部１０００の外形に合致するよう構成しうる本体部分１０１２を含み、そのため各前記斜面１００４に係合するよう構成された複数の嵌合用傾斜部分１０１４を含む。このダンパー１００８は、アセチルなどの適切な衝撃減衰材料で成形しうる。クラッチ部材７００’は、硬化８６２０鋼などの耐磨耗性材料を成形した環状部材であってよく、前記ダンパー１００８上に設けうる。前記ダンパー１００８同様、前記クラッチ部材７００’も、前記タブ開口部１００２にロックして前記リングギア３１０’および複数の嵌合用傾斜部分１０２２に対する回転を防ぐ複数のタブ部材１０２０を含む。ただし、前記クラッチ部材７００’の前記嵌合用傾斜部分１０２２は、前記ダンパー１００８の前記嵌合用傾斜部分１０１４に嵌合式に係合する。この態様の構造は、前述の実施形態と比較し高価だが、前記クラッチ機構１８の操作に伴う強い衝撃力により耐性がある。

例示した特定の実施形態では、前記係合アセンブリ７０２は、ピン部材７２０と、フォロアスプリング７２２と、フォロア７２４とを含む。前記ピン部材７２０は、前記変速機スリーブ２００の前記ピンハウジング部分２４８内に形成された前記アクチュエータ開口部２７４の前記第２の部分２７８内にスリップフィットするようサイズ調整しうる外径を有した円柱型の本体部分７３０を含む。このピン部材７２０は、先端部分７３２およびヘッド部分７３４も含む。前記先端部分７３２は前記調整機構７０４に係合するよう構成でき、示した例では前記ピン部材７２０の前記本体部分７３０の端部に形成され、球形半径により画成される。前記ヘッド部分は前記本体部分７３０の前記先端部分７３２とは反対の端部に連結でき、前記アクチュエータ開口部２７４の前記第１の部分２７６内にスリップフィットするようサイズ調整された平たい円筒形状または円筒（バレル）形状に成形しうる。これにより、このヘッド部分７３４は、このピン部材７２０が前記アクチュエータ開口部２７４から押し出されるのを防ぐ。

前記フォロアスプリング７２２は、前記アクチュエータ開口部２７４の前記第１の部分２７６内にスリップフィットするよう外径がサイズ調整された圧縮バネでありうる。前記フォロアスプリング７２２の前端は、前記ピン部材７２０の前記ヘッド部分７３４に接触しており、このフォロアスプリング７２２の反対端は、前記フォロア７２４に接触している。前記フォロア７２４の端部７４０は、円柱型形状であってよく、前記フォロアスプリング７２２の内径内にスリップフィットするようサイズ調整しうる。この場合、前記フォロアの前記端部７４０はバネのフォロアとして作用し、前記フォロアスプリング７２２が圧縮時に曲がるのを防ぐ。前記フォロア７２４は、円柱型の本体部分７４６と、先端部分７４８と、フランジ部分７５０とを有したフォロア部分７４４も含む。前記本体部分７４６は、前記アクチュエータ開口部２７４の前記第１の部分２７６内にスリップフィットするようサイズ調整しうる。前記先端部分７４８は前記クラッチ面３１６に係合するよう構成でき、示した例では前記フォロア７２４の前記本体部分７４６の端部に形成され、球形半径により画成される。前記フランジ部分は、前記本体部分７４６および前記端部７４０の間の交わる箇所に形成されうる。このフランジ部分７５０は、全体的に平坦で、前記フォロアスプリング７２２からかかりうる付勢力を受容するよう構成しうる。

前記調整機構７０４は、調整構造７６０および設定つば部７６２も含みうる。この調整構造７６０は、前記出力スピンドルアセンブリ２０のハウジング部分７６６に嵌合するようサイズ調整しうる、全体的に中空内部を有した円筒の形態で成形しうる。この調整構造７６０は、環状の面７６８であって、その内部に調整プロファイル７７０を成形しうる環状の面７６８を含む。この調整プロファイル７７０は、第１の調整セグメント７７２と、最後の調整セグメント７７４と、複数の中間調整セグメント７７６と、前記第１の調整セグメント７７２および前記最後の調整セグメント７７４の間の斜面セクション７７８とを含む。例示した実施形態では、最後の中間調整セグメント７７６ｚおよび前記最後の調整セグメント７７４の間に、第２の斜面セクション７７９が含まれる。また、例示した特定の実施形態では、前記調整プロファイル７７０のうち、前記第１の調整セグメント７７２から前記中間調整セグメント７７６ｚの最後の１つまでの部分は、一定の傾斜を有する斜面として形成される。このため、前記出力スピンドルアセンブリ２０の前記ハウジング部分７６６に連結されたフォロア７８０は、前記調整構造７６０の内径へ向かって外側へ放射状に付勢され、そこで前記調整機構７０４内（すなわち前記設定つば部７６２内）に形成された複数のデテント７８２に抗し作用する。前記フォロア７２４および複数のデテント７８２が協動することにより、工具１０の利用者は前記調整プロファイル７７０の位置を感触で知ることができ、また、前記調整セグメント７７２、７７４、および７７６のうち望ましい１つの位置に前記調整プロファイル７７０の位置を保つよう前記調整構造７６０の自由回転が抑止される。

前記設定つば部７６２は、前記調整構造７６０の外側に連結でき、工具１０の利用者が前記設定つば部７６２および前記調整構造７６０の双方を快適に回転して前記調整セグメント７７２、７７４、および７７６のうち望ましい１つの位置に前記調整プロファイル７７０を設定できるようにする複数の一段高い把持面７９０を含みうる。設定インジケータ７９２は、前記出力スピンドルアセンブリ２０の前記ハウジング部分７６６に対する前記調整プロファイル７７０の位置を示すために使用できる。示した例では、前記設定インジケータ７９２は、前記出力スピンドルアセンブリ２０の前記ハウジング部分７６６に形成された矢印７９４と、前記設定つば部７６２の外周に表示されたスケール７９６とを含む。

この工具１０の操作中、初期駆動トルクは、前記モーターピニオン４６により前記モーターアセンブリ１４から前記第１の遊星歯車セット３１２へと伝達され、この第１の遊星歯車セット３１２を回転させる。この第１の遊星歯車セット３１２の回転に応答し、第１の中間トルクが前記第１のリングギア３１０に抗して加えられる。このトルクに抵抗するのが、前記クラッチ機構１８からかかるクラッチトルクである。このクラッチトルクにより前記第１のリングギア３１０の自由回転が抑止され、前記第１の中間トルクが前記第１の減速キャリア３１４および残りの前記減速ギアセットアセンブリ２０２にかかり、前記スイッチ機構６０の設定に従って前記第１の中間トルクが所定の態様で倍増される。この場合、前記クラッチ機構１８は、前記アクティブモードで前記第１の減速ギアセット３０２に付勢する。

前記クラッチトルクの大きさは前記調整機構７０４、より具体的には、前記ピン部材７２０の前記先端部分７３２に接触している前記調整セグメント７７２、７７４、または７７６の相対的な高さにより決定される。前記調整セグメント７７２、７７４、または７７６のうち所定の１つに前記調整機構７０４を位置付けると、前記アクチュエータ開口部２７４内で前記ピン部材７２０が後方へ押され、これにより前記フォロアスプリング７２２が圧縮されてクラッチ力が生じる。このクラッチ力は、前記フォロア７２４の前記フランジ部分７５０へ伝達されて、このフォロア７２４の前記先端部分７４８を前記クラッチ面３１６に係合させクラッチトルクを生じさせる。前記フォロア７２４の前記先端部分７４８が前記クラッチ面３１６の谷７１２の１つに位置付けられると、前記クラッチトルクの大きさが前記第１の中間トルクを超えた場合、前記変速機スリーブ２００に対する前記第１のリングギア３１０の回転を抑止するよう作用する。ただし、前記第１の中間トルクが前記クラッチトルクを越えると、前記第１のリングギア３１０は前記変速機スリーブ２００に対し回転できるようになる。前記クラッチ面３１６の構成に応じ、前記クラッチ力が更なる回転に抵抗するための十分な量は、前記第１のリングギア３１０の回転により増加する。このような状況では、前記第１の中間トルクの大きさが低下すると前記第１のリングギア３１０は反対方向に回転し、前記フォロア７２４の前記先端部分７４８を前記クラッチ面３１６における谷７１２の１つに合わせられるようになる。前記クラッチ力が前記第１のリングギア３１０の回転に完全に抵抗できるほど増加しない場合、前記第１の減速ギアセット３０２は、前記第１の減速キャリア３１４へのトルクの伝達を制限しつつ回転するようになる。

この態様での前記クラッチ機構１８の構成は、多段減速式の前記変速機アセンブリ１６により生じ前記チャック２２経由で伝達される前記工具１０の出力トルクとは対照的に、前記第１の中間トルクに抵抗するよう前記クラッチトルクが調整されるため、高度に有利である。この場合、前記クラッチ機構１８は、比較的小型の態様でサイズ調整しうることにより、前記工具１０に組み込みまたはパッケージ化する能力が改善される。さらに、前記第１のリングギア３１０の後または下流で速度またはギア比が変更されるに伴い、前記クラッチ機構１８は比較的広い出力トルク範囲で動作可能になる。変速機の出力トルクを制限するよう動作する従来のクラッチ機構と比較した場合、これら従来の装置は通常、比較的狭いトルクバンドで動作可能であり、出力トルクの大きさを著しくシフトさせることが望ましい場合はクラッチバネの変更を余儀なくさせる。これと対称的に、本発明の前記クラッチ機構１８は、単に前記変速機アセンブリ１６を異なる（より低い、または高い）ギア比で操作するだけで、前記工具１０の出力トルクの大きさを著しくシフトさせることができる。

工具１０などの回転動力工具を操作する場合、ドリルで穴を開けてその穴にネジを設置するという２つの用途双方に当該工具１０を使用するなど、２つのクラッチ設定間で変更を行うのが望ましいことが多い。そのため、前記調整機構７０４は、前記調整セグメント７７２、７７４、および７７６のうち望ましい１つに前記調整機構７０４を位置付けて第１の操作を行い、次に前記調整セグメント７７２、７７４、および７７６のうち第２の１つに前記調整機構７０４を位置付けて第２の操作を行うよう、前記出力スピンドルアセンブリ２０に対し回転されうる。公知のクラッチ構成と対称的に、本発明の前記調整機構７０４は、前記調整構造７６０および前記設定つば部７６２が３６０°の角度、回転自在であるよう構成されている。前記調整構造７６０を中間調整セグメント７７６ｘに配置すると仮定した場合、前記調整機構７０４が３６０°回転すると、前記調整構造７６０は、他の中間調整セグメント７７６だけでなく前記第１の中間調整セグメント７７２と前記最後の中間調整セグメント７７４と前記斜面セクション７７８も超えて回転させられ、再び前記中間調整セグメント７７６ｘに位置付けられる。この特徴は、特に比較的高いクラッチ設定と比較的低いクラッチ設定との間で前記クラッチ設定を変更することが必要な場合に好都合である。この場合、前記斜面セクション７７８は、前記最後の調整セグメントに対応する最高のクラッチ設定から前記第１のクラッチ設定に対応する最低のクラッチ設定まで、前記クラッチ機構１８を前記中間クラッチ設定の１つに配置することなく、前記設定つば部７６２（および調整構造７６０）を回転させられるようにしている。これにより、前記工具１０の利用者は、前記設定つば部７６２を比較的小さい角度回転させるだけで、前記クラッチ設定を最高設定から最低設定に（その逆にも）変えることができる。

以上、前記調整プロファイル７７０については一定の定数を有するものと説明してきたが、当業者であれば、本発明をより広義な態様で若干異なる構成にすることも可能なことが理解されるであろう。例えば、前記調整プロファイル７７０’は、前記第１の調整セグメント７７２’、前記最後の調整セグメント７７４’、および中間調整セグメント７７６’に図３１に例示したようなデテントを付けて形成しうる。この構成において、前記調整構造７６０の前記デテント７８２と、前記出力スピンドルアセンブリ２０の前記ハウジング部分７６６の前記フォロア７８０とは不要となるが、これは前記調整セグメント７７２’、７７４’、および７７６’が前記係合アセンブリ７０２と協動して前記調整プロファイル７７０’の位置を前記工具１０の利用者に感触で知らせ、また前記調整構造７６０の自由回転を抑止するためである。

別の例を例示した図３２では、前記調整プロファイル７７０’’は、前記最後の中間調整セグメント７７６ｚが前記最後の調整セグメント７７４と直接隣接するよう前記斜面セクション７７９が省略されている点を除き、前記調整プロファイル７７０と全体的に同様である。

以上では前記変速機アセンブリ１６について３段階３速度の変速機を含むものと説明してきたが、当業者であれば、本発明をより広義な態様で若干異なる構成にすることも可能なことが、この開示から理解されるであろう。例えば、前記減速ギアセットの２つ（例えば前記第２の減速ギアセット３０４および第３の減速ギアセット３０６の双方）を前記非アクティブモードで作用させれば、異なる別の（第４の）または異なる速度比を提供することができる。また当業者であれば、前記第２のリングギア３６０を（前記第１の遊星キャリア３１４でなく）前記第２の遊星キャリア３６４に連結することにより、前記第２の減速ギアセット３０４を前記非アクティブモードにしうる、および／または前記第３のリングギア４００を（前記第３の遊星キャリア４０４でなく）前記第２の遊星キャリア３６４に連結することにより、前記第３の減速ギアセット３０６を前記非アクティブモードにしうることもこの開示から理解されるであろう。

図３３〜５６には、本発明の説明に従って構成された他の変速機アセンブリを例示した。一般に、これらの構成は、以上で説明し図２３〜２５に例示したものと同様である。これを受け、代替構成された変速機アセンブリの類似または対応した要素は、前記変速機アセンブリ１６の説明に使用したものと同様な参照番号で示している。
図３３〜３５の例では、変速機アセンブリ１６−１は、第２の減速ギアセット３０４−１および第３の減速ギアセット３０６−１のそれぞれのリングギア３６０−１および４００−１を、変速機スリーブ２００−１に選択的に連結する上で使用しうる１若しくはそれ以上の移動自在な要素を含みうる。ピン２０００および２００２でありうるこれらの移動自在な要素は、前記変速機スリーブ２００−１に収容され、この変速機スリーブ２００−１内で対応する開口部２００４および２００６をそれぞれ貫通するようにでき、平行移動によりそれぞれ対応する前記リングギア（リングギア３６０−１および４００−１）の１つと噛合および噛合解除しうる。示した例では、前記リングギア３６０−１および４００−１は、それぞれ前記ピン２０００および２００２を受容するよう十分な距離だけ離間された、（図２３に示した歯３７０および４１８とそれぞれ同様な）歯３７０−１および４１８−１を含む。図３３に示したように前記リングギア３６０−１および４００−１が前記変速機スリーブ２００−１にロックされた状態では、前記変速機アセンブリ１６−１は、図２３を参照して上述した態様と同様に動作する。

図３４では変速機アセンブリ１６−１を第２の総速度比またはギア減速比で示しており、第１のギアセット３０２−１および第２の減速ギアセット３０４−１はアクティブな状態にあり、第３の減速ギアセット３０６−１は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−１は、前記ピン２００２をリングギア４００−１の前記歯４１８−１から移動（平行移動）して噛合解除させ、第３の遊星キャリア４０４−１を前記第３のリングギア４００−１に噛合させることにより非アクティブにできる。この後者のタスクは、例えば、前記第３の遊星キャリア４０４−１を前記第３のリングギア４００−１へ向かって摺動させこれに噛合させることにより達成することができる。前記第３の遊星キャリア４０４−１および前記第３のリングギア４００−１を互いに係合させるには、摩擦（摩擦係合）、または前記第３の遊星キャリア４０４−１および前記第３のリングギア４００−１の一方または双方に形成しうるピンや歯などの特徴を含む任意の適切な手段を使用しうる。示した例では、前記第３のリングギア４００−１上に形成された歯２０１０が前記遊星キャリア４０４−１上に形成されたかみ合い歯２０１２に噛合する。

図３５では変速機アセンブリ１６−１を第３の総速度比またはギア減速比で示しており、前記第１のギアセット３０２−１および第３の減速ギアセット３０６−１はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−１は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−１は、前記ピン２０００を前記リングギア３６０−１の前記歯３７０−１から移動（平行移動）して噛合解除させ、前記第１の遊星キャリア３１４−１を前記第２のリングギア３６０−１に噛合させることにより非アクティブにできる。

この後者のタスクは、例えば、前記第１の遊星キャリア３１４−１を前記第２のリングギア３６０−１へ向かって摺動させこれに噛合させることにより達成することができる。前記第１の遊星キャリア３１４−１および前記第２のリングギア３６０−１を互いに係合させるには、摩擦（摩擦係合）、または前記第１の遊星キャリア３１４−１および前記第２のリングギア３６０−１の一方または双方に形成しうるピンや歯などの特徴を含む任意の適切な手段を使用しうる。示した例では、前記第２のリングギア３６０−１上に形成された歯２０１４が前記遊星第１のキャリア３１４−１上に形成されたかみ合い歯２０１６に噛合する。

当業者であれば、前記移動自在な要素（ピン２０００および２００２など）は前記変速機アセンブリ１６−１の長手方向の軸に略垂直な方向に平行移動するものとして例示されているが、本発明をより広義な態様で若干異なる構成にすることも可能なことが理解されるであろう。例えば、各前記移動自在な要素は、前記移動自在な要素が各前記リングギアの回転を抑止しないよう、前記変速機アセンブリ１６−１の長手方向の軸に略平行な方向に、前記移動自在な要素が前記リングギアの各１つの特徴に係合できる第１の位置と、前記移動自在な要素を各前記リングギア上の環状の溝または滑らかで特徴のない部分に整列させる第２の位置との間で、平行移動させうる。

図３６〜３８の変速機アセンブリ１６−２は、前記第１の減速ギアセット３０２−２の前記第１の遊星歯車セット３４４と、前記第３の減速ギアセット３０６−２の前記第３の遊星歯車セット４０２とが、前記第１の遊星キャリア３１４−２および第３の遊星キャリア４０４−２の位置にかかわらず、前記第１のリングギア３１０および第３のリングギア４００−１に対しそれぞれ固定された位置にとどまる点を除き、図３３〜３５の実施形態と全体的に同様である。これと対称的に、図３３〜３５の実施形態では、前記第１の遊星歯車セット３４４および前記第３の遊星歯車セット４０２は、前記第１の遊星キャリア３１４−１および第３の遊星キャリア４０４−１とともにそれぞれ摺動する。

図３９〜４１を参照すると、変速機アセンブリ１６−３は、前記第２のリングギア３６０−３および第３のリングギア４００−３を前記第１の遊星キャリア３１４−３および第３の遊星キャリア４０４−３にそれぞれロックするため選択的に使用しうる１若しくはそれ以上のロック要素を含みうる。このロック要素は、例えば前記第１の遊星キャリア３１４−３および前記第３の遊星キャリア４０４−３にそれぞれ形成された歯３１４ａおよび４０４ａにそれぞれ噛合しうる歯２０５０ａおよび２０５２ａなどをそれぞれ有しうる第１の遊び歯車２０５０および第２の遊び歯車２０５２を含みうる。これらのロック要素２０５０および２０５２は、前記変速機スリーブ２００−３など当該動力工具の異なる別の部分に取り付けうるピン２０５４および２０５６でそれぞれ回転自在に支持されうる。図３９に例示した第１の減速比では、前記第２のリングギア３６０−３および第３のリングギア４００−３は例えば前記リングギア３６０−３および４００−３の外径上にある歯３７０−３および４１８−３と、前記変速機スリーブ２００−３内部にそれぞれ形成されたかみ合い歯２５４−３および２５６−３とによりそれぞれ前記変速機スリーブ２００−３にそれぞれ固定される。

図４０では前記変速機アセンブリ１６−３を第２の総速度比またはギア減速比で示しており、前記第１のギアセット３０２−３および第２の減速ギアセット３０４−３はアクティブな状態にあり、前記第３の減速ギアセット３０６−３は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−３は、前記歯４１８−３が前記変速機スリーブ２００−３の前記かみ合い歯２５６−３に噛合せず、むしろ前記第２の遊び歯車２０５２の前記歯２０５２ａに噛合するよう前記第３のリングギア４００−３を平行移動させることにより、非アクティブにしうる。また前記第３のリングギア４００−３を平行移動させると、前記第３の遊星キャリア４０４−３が前記第２の遊び歯車２０５２上を摺動し、さらに／または前記第３の遊星歯車セット４０２が前記変速機スリーブ２００−３に対し摺動する。

図４１では前記変速機アセンブリ１６−３を第３の総速度比またはギア減速比で示しており、前記第１のギアセット３０２−３および第３の減速ギアセット３０６−３はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−３は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−３は、前記歯３７０−３が前記変速機スリーブ２００−３の前記かみ合い歯２５４−３に噛合せず、むしろ前記第１の遊び歯車２０５０の前記歯２０５０ａに噛合するよう前記第２のリングギア３６０−３を平行移動させることにより、非アクティブにしうる。また前記第２のリングギア３６０−３を平行移動させると、前記第１の遊星キャリア３１４−３が前記第１の遊び歯車２０５０上を摺動し、さらに／または前記第１の遊星歯車セット３４４が前記変速機スリーブ２００−３に対し摺動する。

図４２〜４４を参照すると、前記変速機アセンブリ１６−４は、前記第２の減速ギアセット３０４−４および前記第３の減速ギアセット３０６−４の一部が摺動して前記変速機アセンブリ１６−４の異なる別の要素とロック式に噛合および噛合解除するよう構成しうる。示した例では、前記第２の遊星歯車セット３８２−４および前記第３の遊星歯車セット４０２−４の各々は、これらの遊星歯車セットが関連したリングギアに噛合する第１の位置と、これらの遊星歯車セットが関連した遊星キャリアに回転不能に噛合しさらに前記関連したリングギアに噛合する第２の位置との間で平行移動しうる。図４２に例示した第１の減速比では、前記第２のリングギア３６０−４および第３のリングギア４００−４は、図３３を参照して上述した態様と同様に、前記変速機スリーブ２００−４に固定される。

図４３では前記変速機アセンブリ１６−４を第２の総速度比またはギア減速比で示しており、前記第１のギアセット３０２−４および第２の減速ギアセット３０４−４はアクティブな状態にあり、前記第３の減速ギアセット３０６−４は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−４は、前記第３の遊星歯車セット４０２−４が前記第３の遊星キャリア４０４−４に対し静止状態に保たれるよう、前記ピン２００２を平行移動させて前記第３のリングギア４００−４の前記歯４１８−１から噛合解除させ、前記第３の遊星歯車セット４０２−４を平行移動させて前記第３の遊星キャリア４０４−４に噛合させることにより、非アクティブにしうる。前記第３の遊星歯車セット４０２−４の前記第３の遊星キャリア４０４−４への係合は、摩擦係合や嵌合機構など任意の望ましい態様でもたらしうる。示した例では、前記第３の遊星歯車セット４０２−４の軸方向の端面に歯２０７６が形成され、前記第３の遊星キャリア４０４−４にかみ合い歯２０７８が形成されて、このかみ合い歯２０７８が前記第３の遊星歯車セット４０２−４の前記歯２０７６と噛合する。前記第３のリングギア４００−４は、任意選択で前記第３の遊星歯車セット４０２−４とともに平行移動しうる。

図４４では前記変速機アセンブリ１６−４を第３の総速度比またはギア減速比で示しており、前記第１のギアセット３０２−４および第３の減速ギアセット３０６−４はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−４は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−４は、前記第２の遊星歯車セット３８２−４が前記第１の遊星キャリア３１４−４に対し静止状態に保たれるよう、前記ピン２０００を平行移動させて前記第２のリングギア３６０−４の前記歯３７０−１から噛合解除させ、前記第２の遊星歯車セット３８２−４を平行移動させて前記第１の遊星キャリア３１４−４に噛合させることにより、非アクティブにしうる。前記第２の遊星歯車セット３８２−４の前記第１の遊星キャリア３１４−４への係合は、摩擦係合や嵌合機構など任意の望ましい態様でもたらしうる。示した例では、前記第２の遊星歯車セット３８２−４の軸方向の端面に歯２０７２が形成され、前記第１の遊星キャリア３１４−４にかみ合い歯２０７４が形成されて、このかみ合い歯２０７４が前記第２の遊星歯車セット３８２−４の前記歯２０７２と噛合する。前記第２のリングギア３６０−４は、任意選択で前記第２の遊星歯車セット３８２−４とともに平行移動しうる。

図４５〜４７では、本発明の説明に従って構成されたさらに異なる別の変速機アセンブリ１６−５を例示している。前記変速機アセンブリ１６−５は、前記第２のリングギア３６０−５および第３のリングギア４００−５をそれぞれ静止位置でロックするために使用できるピン２０００および２００２などの移動自在な要素と、前記第２のリングギア３６０−５および第３のリングギア４００−５をそれぞれ前記第１の遊星キャリア３１４−５および第３の遊星キャリア４０４−５にロックするために使用しうる第１の遊び歯車２０５０−５および第２の遊び歯車２０５２−５などのロック要素とを含みうる。具体的に図４５を参照すると、前記変速機アセンブリ１６−５が第１の総減速比またはギア比で例示されており、前記ピン２０５０−５および２０５２−５は、前記第２のリングギア３６０−５および前記第３のリングギア４００−５の歯３７０−１および４１８−１とそれぞれ噛合して前記第２のリングギア３６０−５および前記第３のリングギア４００−５を静止位置に保つよう配置しうる。この状態において、前記第１の遊び歯車２０５０−５および前記第２の遊び歯車２０５２−５は、前記第２のリングギア３６０−５および前記第３のリングギア４００−５のそれぞれの前記歯３７０−１および４１８−１から、また前記第１の遊星キャリア３１４−５および前記第３の遊星キャリア４０４−５の前記歯３１４ａおよび４０４ａから噛合解除されうる。

図４６では前記変速機アセンブリ１６−５を第２の総減速比またはギア比で例示しており、前記第１のギアセット３０２−５および第２の減速ギアセット３０４−５はそれぞれアクティブな状態にあり、前記第３の減速ギアセット３０６−５は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−５は、前記ピン２００２を平行移動させて前記第３のリングギア４００−５の前記歯４１８−１から噛合解除させ、前記遊び歯車２０５２−５の前記歯２０５２ａが前記第３のリングギア４００−５前記歯４１８−１および前記第３の遊星キャリア４０４−５の歯４０４ａの双方に噛合する位置へ前記遊び歯車２０５２−５を例えば平行移動および／または回転させて移動させることにより、非アクティブにしうる。

図４７では前記変速機アセンブリ１６−５を第３の総減速比またはギア比で示しており、前記第１のギアセット３０２−５および第３の減速ギアセット３０６−５はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−５は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−５は、前記ピン２０００を平行移動させて前記第２のリングギア３６０−５の前記歯３７０−１から噛合解除させ、前記遊び歯車２０５０−５の前記歯２０５０ａが前記第２のリングギア３６０−５前記歯３７０−１および前記第１の遊星キャリア３１４−５の歯３１４ａの双方に噛合する位置へ前記遊び歯車２０５０−５を例えば平行移動および／または回転させて移動させることにより、非アクティブにしうる。

図４８〜５０では、本発明の説明に従って構成されたさらに異なる別の変速機アセンブリ１６−６を例示している。前記変速機アセンブリ１６−６は、前記リングギア３６０−６および４００−６をそれぞれ前記変速機スリーブ２００−６に対し静止位置にロックするため、または前記第２のリングギア３６０−６および前記第３のリングギア４００−６を前記第１の遊星キャリア３１４−６および前記第３の遊星キャリア４０４−６との回転用にそれぞれロックするため使用しうる遊び歯車２０５０−６および２０５２−６などの移動自在な要素を含みうる。具体的に図４８を参照すると、前記変速機アセンブリ１６−６が第１の総減速比またはギア比で例示されており、前記遊び歯車２０５０−６および２０５２−６は、前記第２のリングギア３６０−６および前記第３のリングギア４００−６を静止位置に保つよう配置されている。前記遊び歯車２０５０−６および２０５２−６は、前記ハウジング１２−６や前記変速機スリーブ２００−６など、この動力工具の異なる別の部分に形成された歯２０９０および２０９２などの特徴にそれぞれ噛合しうるが、これらの歯２０９０および２０９２は、前記遊び歯車２０５０−６および２０５２−６の回転を抑止することにより、それぞれ１つの前記リングギアを静止位置にロックする。

図４９では前記変速機アセンブリ１６−６を第２の総減速比またはギア比で例示しており、前記第１のギアセット３０２−６および第２の減速ギアセット３０４−６はそれぞれアクティブな状態にあり、前記第３の減速ギアセット３０６−６は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−６は、ジャーナルピン２０９６などに沿って、前記遊び歯車２０５２−６の前記歯２０５２ａが前記歯２０９２には噛合せず前記第３のリングギア４００−６の前記歯４１８−１および前記第３の遊星キャリア４０４−６の前記歯４０４ａの双方には噛合する位置まで、前記遊び歯車２０５２−６を平行移動させることにより、非アクティブにしうる。

図５０では前記変速機アセンブリ１６−６を第３の総減速比またはギア比で例示しており、前記第１のギアセット３０２−６および第３の減速ギアセット３０６−６はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−６は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−６は、前記ジャーナルピン２０９６などに沿って、前記遊び歯車２０５０−６の前記歯２０５０ａが前記歯２０９０には噛合せず前記第２のリングギア３６０−６の前記歯３７０−１および前記第１の遊星キャリア３１４−６の前記歯３１４ａの双方には噛合する位置まで、前記遊び歯車２０５２−６を平行移動させることにより、非アクティブにしうる。

図５１〜５３では、本発明の説明に従って構成されたさらに異なる別の変速機アセンブリ１６−７を例示している。この変速機アセンブリ１６−７は、前記第２のリングギア３６０−７および前記第３のリングギア４００−７を静止位置にロックするため、あるいはそれぞれ前記第１の遊星キャリア３１４−７および前記第３の遊星キャリア４０４−７との回転のため使用しうるつば部３０００および３００２などの移動自在な中間ロック要素を含みうる。具体的に図５１を参照すると、前記変速機アセンブリ１６−７が第１の総減速比またはギア比で例示されており、前記つば部３０００および３００２は、前記第２のリングギア３６０−７および前記第３のリングギア４００−７を静止位置に保つよう配置されている。前記つば部３０００および３００２は、前記第２のリングギア３６０−７および前記第３のリングギア４００−７の前記歯３７０−１および４１８−１に噛合でき、前記変速機スリーブ２００−７など当該動力工具の異なる別の部分に形成しうる歯または開口部３００８といった嵌合機構に噛合することによりそれぞれ１つの前記リングギアを静止位置にロックしうる歯またはピン３００４および３００６などの特徴をそれぞれ含みうる。あるいは、前記つば部３０００および３００２のそれぞれの前記ピン３００４および３００６は、前記第２のリングギア３６０−７および前記第３のリングギア４００−７にそれぞれ形成された開口部（図示せず）を貫通しうる。

図５２では前記変速機アセンブリ１６−７を第２の総減速比またはギア比で例示しており、前記第１のギアセット３０２−７および第２の減速ギアセット３０４−７はそれぞれアクティブな状態にあり、前記第３の減速ギアセット３０６−７は非アクティブな状態にある。前記第３の減速ギアセット３０６−７は、前記変速機スリーブ２００−７の前記開口部３００８から前記ピン３００６が係合解除し、前記第３のリングギア４００−７の前記歯４１８−１および前記第３の遊星キャリア４０４−７の双方に前記つば部３００２が係合する位置へ前記つば部３００２を平行移動することにより、非アクティブにしうる。前記つば部３００２および前記第３の遊星キャリア４０４−７を互いに係合させるには、摩擦（摩擦係合）、または前記前記第３の遊星キャリア４０４−７および前記つば部３００２の一方または双方に形成しうるピンや歯などの特徴を含む任意の適切な手段を使用しうる。示した例では、前記つば部３００２は前記第３の遊星キャリア４０４−７と摩擦により係合する。

図５３では前記変速機アセンブリ１６−７を第３の総減速比またはギア比で示しており、前記第１のギアセット３０２−７および第３の減速ギアセット３０６−７はアクティブな状態にあり、前記第２の減速ギアセット３０４−７は非アクティブな状態にある。前記第２の減速ギアセット３０４−７は、前記変速機スリーブ２００−７の前記開口部３００８から前記ピン３００４が係合解除し、前記第２のリングギア３６０−７の前記歯３７０−１および前記第１の遊星キャリア３１４−７の双方に前記つば部３０００が係合する位置へ前記つば部３０００を平行移動することにより、非アクティブにしうる。前記つば部３０００および前記第１の遊星キャリア３１４−７を互いに係合させるには、摩擦（摩擦係合）、または前記前記第１の遊星キャリア３１４−７および前記つば部３０００の一方または双方に形成しうるピンや歯などの特徴を含む任意の適切な手段を使用しうる。示した例では、前記つば部３０００は前記第１の遊星キャリア３１４−７と摩擦により係合する。

図５４〜５６の実施形態は、前記第２のリングギア３６０−８および前記第３のリングギア４００−８それぞれに形成された前記歯３７０−８および４１８−８とそれぞれ噛合する歯３０５０および３０５２を、各前記つば部３０００−８および３００２−８がそれぞれ含む点を除き、全体的に図５１〜５３のものと同様である。図５６に示したように、前記つば部３０００−８は、前記歯３０５０が、前記第２のリングギア３６０−８の前記歯３７０−８および前記第１の遊星キャリア３１４−８前記歯３１４ａの双方に噛合することにより前記第２の減速ギアセット３０４−８が前記非アクティブモードになる位置へ平行移動しうる。同様に、図５５に示したように、前記つば部３００２−８は、前記歯３０５２が、前記第３のリングギア４００−８の前記歯４１８−８および前記第１の遊星キャリア４０４−８前記歯４０４ａの双方に噛合することにより前記第３の減速ギアセット３０６−８が前記非アクティブモードになる位置へ平行移動しうる。

本明細書では、種々の実施形態を参照して本発明を説明し図面で例示してきたが、当業者であれば、本請求項で定義した本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形形態が可能であり、その要素が均等物で置換しうることが理解されるであろう。さらに本明細書においては、種々の実施形態間での特徴、要素、および／または機能の混合および組み合わせが明示的に企図されているため、当業者であれば、この開示から、一実施形態の特徴、要素、および／または機能が、上記に別段の断りがない限り、必要に応じて異なる別の実施形態に組み込みうることが理解されるであろう。さらに、特定の状況または材料に適合させるため、本発明の本質的範囲を逸脱しない範囲で、本発明の説明に対し多数の修正形態が可能である。したがって、本発明は、本発明の実施用に現在企図される最良の形態として図面により例示し本明細書にて説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、以上の説明および添付の請求項の範囲内である実施形態をすべて含むよう意図されている。

本発明の付加的な利点および特徴は、添付の図面を参照することで、以降の説明および添付の請求項から明らかになるであろう。
図１は、本発明の説明に従って構成された動力工具の側面図である。 図２は、図１の動力工具の一部の分解斜視図である。 図３は、図１の動力工具のハウジングの一部の斜視図で、エンドキャップアセンブリの後部を例示したものである。 図４は、エンドキャップアセンブリの正面図である。 図５は、図４の線５−５に沿った断面図である。 図６は、エンドキャップアセンブリを取り外した状態にある図１の動力工具の一部の背面図である。 図７は、エンドキャップアセンブリを取り外した状態にある図１の動力工具の一部の側面図である。 図８は、図４と同様な図であるが、オーバーモールド作業前のエンドキャップシェルを例示したものである。 図９は、図５と同様な図であるが、オーバーモールド作業前のエンドキャップシェルを例示したものである。 図１０は、図４と同様な図であるが、オーバーモールド部材の代替構造を例示したものである。 図１１は、図１０に例示した態様で構成されたオーバーモールド部材を有するエンドキャップアセンブリを使用した動力工具の一部の一部断面図である。 図１２は、図１の動力工具の一部の分解斜視図で、変速機アセンブリをより詳しく例示したものである。 図１３は、図１の動力工具の一部の分解斜視図で、減速ギアセットアセンブリと、変速機スリーブと、ハウジングの一部と、クラッチ機構の一部とをより詳しく例示したものである。 図１３ａは、第２のリングギアの長手方向の軸に沿った断面図である。 図１３ｂは、第３のリングギアの長手方向の軸に沿った断面図である。 図１４は、変速機スリーブの側面図である。 図１５は、変速機スリーブの背面図である。 図１６は、図１５の線１６−１６に沿った断面図である。 図１７は、図１５の線１７−１７に沿った断面図である。 図１８は、減速ギアセットアセンブリの分解図である。 図１９は、図１の動力工具の長手方向の軸に沿った断面図で、減速ギアセットアセンブリの一部をより詳しく例示したものである。 図２０は、第１の減速キャリアの一部の正面図である。 図２１は、図１の動力工具の長手方向の軸に沿った断面図で、減速ギアセットアセンブリの一部をより詳しく例示したものである。 図２２は、第３の減速キャリアの一部の背面図である。 図２３は、図１の動力工具の長手方向の軸に沿った断面図で、第１の速度比に位置付けた変速機アセンブリを例示したものである。 図２４は、図２３と同様な断面図であるが、第２の速度比に位置付けた変速機アセンブリを例示したものである。 図２５は、図２３と同様な断面図であるが、第３の速度比に位置付けた変速機アセンブリを例示したものである。 図２６は、図１の動力工具の一部の上面図で、速度セレクタ機構をより詳しく例示したものである。 図２７ａは、回転セレクタカムの側面図である。 図２７ｂは、回転セレクタカムの上面図である。 図２７ｃは、速度セレクタ機構の中心軸に沿った断面図である。 図２８は、出力スピンドルアセンブリの背面図である。 図２９は、クラッチ機構の分解斜視図である。 図２９ａは、クラッチ機構の一部の斜視図で、クラッチ部材の異なる別の構成を例示したものである。 図２９ｂは、第１のリングギアおよびクラッチ部材用のマルチピース構造を例示した分解斜視図である。 図３０は、「ラップをかけていない（被覆していない）」状態の調整構造を例示した概略図である。 図３１は、図３０と同様な概略図であるが、調整プロファイルの代替構造を示したものである。 図３２は、図３０と同様な概略図であるが、調整プロファイルのさらに異なる別の代替構造の一部を示したものである。 図３３〜３５は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第２の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３３〜３５は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第２の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３３〜３５は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第２の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３６〜３８は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第３の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３６〜３８は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第３の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３６〜３８は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第３の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３９〜４１は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第４の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３９〜４１は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第４の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図３９〜４１は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第４の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４２〜４４は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第５の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４２〜４４は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第５の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４２〜４４は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第５の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４５〜４７は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第６の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４５〜４７は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第６の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４５〜４７は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第６の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４８〜５０は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第７の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４８〜５０は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第７の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図４８〜５０は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第７の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５１〜５３は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第８の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５１〜５３は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第８の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５１〜５３は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第８の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５４〜５６は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第９の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５４〜５６は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第９の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。 図５４〜５６は、それぞれ図２３〜２５と同様な断面図で、本発明の説明に従って構成された第９の変速機の長手方向の軸に沿ったものである。

Claims (29)

1. 携帯型動力工具であって、
   ハウジングと、
   モーター出力部材を有するモーターと、
   被駆動部材と、
   前記ハウジング内の変速機であって、前記モーター出力部材から回転入力を受け取るように、且つ出力スピンドルへ伝達される回転出力を生成するように構成され、前記変速機は複数の遊星変速機段階を有し、この遊星変速機段階のそれぞれがリングギアと、遊星キャリアと、前記リングギアに噛合するよう前記遊星キャリアに支持された複数の遊星歯車とを含むものである、前記変速機と
   を有し、
   前記変速機は、アクティブモードで動作可能な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第１の状態と、非アクティブモードで動作可能な前記遊星変速機段階のうち少なくとも１つを提供する第２の状態とで構成された少なくとも１つの部材をさらに含み、
   前記変速機は少なくとも３つの総減速比で動作可能である、
   携帯型動力工具。
2. 請求項１記載の携帯型動力工具において、前記少なくとも１つの部材は、関連したリングギアに選択的に噛合することにより前記関連したリングギアおよび一部分の相対的な回転を抑止する当該一部分を含むものである。
3. 請求項２記載の携帯型動力工具において、前記一部分は、ピン、ボール、およびローラーのうち少なくとも１つを含むものである。
4. 請求項２記載の携帯型動力工具において、前記少なくとも１つの部材は、関連した遊星キャリア上に形成された複数の歯と、関連したリングギアおよび関連した複数の遊星歯車のうち少なくとも１つに形成された複数のかみ合い歯とをさらに含み、前記歯および前記かみ合い歯は、互いに噛合して前記関連したリングギアおよび前記関連した遊星キャリアの共回転を容易にするものである。
5. 請求項４記載の携帯型動力工具において、前記歯は、前記関連したリングギアおよび前記関連した複数の遊星歯車のうち少なくとも１つから軸方向に延出しており、前記関連した遊星キャリアと、前記関連したリングギアおよび前記関連した複数の遊星歯車のうち少なくとも１つとが互いに当接した場合に前記かみ合い歯と噛合するものである。
6. 請求項４記載の携帯型動力工具において、前記歯は前記関連したリングギアの内径周囲に形成されており、前記かみ合い歯と、前記関連した複数の遊星歯車上に形成された複数の歯との双方は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記非アクティブモードで操作された場合に前記歯と噛合するものである。
7. 請求項１記載の携帯型動力工具において、前記少なくとも１つの部材は、関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記非アクティブモードで操作された場合、関連したリングギアおよび関連した遊星キャリアの少なくとも一方に選択的に噛合して前記関連したリングギアおよび前記関連した遊星キャリアの共回転を容易にしうる遊び歯車を含むものである。
8. 請求項７記載の携帯型動力工具において、前記遊び歯車は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記アクティブモードで操作されているか前記非アクティブモードで操作されているかにかかわらず、前記関連した遊星キャリア上に形成されたかみ合い歯に噛合する複数の歯を含むものである。
9. 請求項８記載の携帯型動力工具において、前記遊び歯車上の前記複数の歯の一部は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記非アクティブモードで操作された場合、前記関連したリングギア上に形成された１若しくはそれ以上の歯に噛合するものである。
10. 請求項７記載の携帯型動力工具において、前記遊び歯車は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記アクティブモードで操作されているか前記非アクティブモードで操作されているかにかかわらず、前記関連したリングギア上に形成されたかみ合い歯に噛合する複数の歯を含むものである。
11. 請求項１０記載の携帯型動力工具において、前記遊び歯車は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記非アクティブモードで操作された場合、当該遊び歯車の前記歯が前記遊星キャリア上に形成された複数の歯にも噛合する位置へ移動されるものである。
12. 請求項７記載の携帯型動力工具において、前記遊び歯車は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記非アクティブモードで操作された場合、当該遊び歯車が前記関連したリングギアおよび前記関連した遊星キャリアにともに噛合する位置へ移動可能であるものである。
13. 請求項１２記載の携帯型動力工具において、前記少なくとも１つの部材は、前記関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記アクティブモードで操作された場合、前記関連したリングギアに選択的に噛合する一部分をさらに含み、この一部分が噛合することにより前記関連したリングギアおよび当該一部分の相対的な回転を抑止しうるものである。
14. 請求項１記載の携帯型動力工具において、前記少なくとも１つの部材は、第１の位置および第２の位置の間で平行移動されうる環状構造を含み、この環状構造は、前記第１の位置に配置された場合、関連したリングギアを含む前記遊星変速機段階が前記アクティブモードで操作されるように、前記関連したリングギアを前記ハウジングにねじれにより連結するように構成されているものである。
15. 請求項１４記載の携帯型動力工具において、前記環状構造は、前記第２の位置に配置された場合、前記関連したリングギアおよび関連した遊星キャリアが共回転するように、前記関連したリングギアを前記関連した遊星キャリアに連結するものである。
16. 請求項１４記載の携帯型動力工具において、前記環状構造は、前記関連したリングギアとは独立に平行移動しうるものである。
17. 請求項１４記載の携帯型動力工具において、前記環状構造は、前記第２の位置に配置された場合に前記関連した遊星キャリア上に形成された複数のかみ合い歯に噛合する複数の歯を含むものである。
18. 請求項１７記載の携帯型動力工具において、前記かみ合い歯は、前記関連した遊星キャリアの側面上に形成されるものである。
19. 請求項１７記載の携帯型動力工具において、前記かみ合い歯は、前記関連した遊星キャリアの軸方向の端部上に形成されるものである。
20. 請求項１５記載の携帯型動力工具において、前記環状構造は、前記第２の位置に配置された場合、前記関連した遊星キャリアと摩擦により係合するものである。
21. 請求項１４記載の携帯型動力工具において、前記環状構造は、前記ハウジングに係合することにより当該環状構造の前記ハウジングに対する回転を抑止するロック部材を含むものである。
22. 請求項２１記載の携帯型動力工具において、前記環状構造上の前記ロック部材は、ピンおよび歯からなる群から選択される少なくとも１つの特徴を含むものである。
23. ドリルで穴を開ける方法であって、
    複数の遊星変速機段階を含む多段速度変速機を有する動力工具を提供する工程と、
    １若しくはそれ以上の前記遊星変速機段階に関連した少なくとも１つのつば部を軸方向にシフトして、第１の速度比から第２の速度比へ変化をもたらす工程と、
    前記少なくとも１つのつば部を軸方向にシフトして、前記第２の速度比から第３の速度比へ変化をもたらす工程と
    を有する方法。
24. 請求項２３記載の方法において、前記つば部は、前記遊星変速機段階の１つに関連したリングギアである。
25. 請求項２３記載の方法において、前記リングギアは、環状チャネルおよび複数の歯を含み、前記環状チャネルは前記リングギアを軸方向にシフトするのに使用され、前記複数の歯は前記動力工具のハウジングに対して前記リングギアを非回転状態で選択的に維持するのに使用されるものである。
26. 請求項２３記載の方法において、各遊星変速機段階はリングギアを含み、各遊星変速機段階の前記リングギアは、前記第１の速度比、前記第２の速度比、および前記第３の速度比のうち少なくとも１つにおいて、前記動力工具のハウジングに対し回転不能である。
27. 請求項２６記載の方法において、各遊星変速機段階は、遊星キャリアおよび複数の遊星歯車をさらに含み、前記リングギアの１つは、該リングギアの１つおよび前記遊星キャリアの１つが前記第１の速度比、前記第２の速度比、および前記第３の速度比のうち少なくとも１つで共回転するように、前記遊星キャリアの１つに連結されているものである。
28. 請求項２７記載の方法において、前記遊星キャリアの１つは、前記リングギアの１つに噛合している複数の遊星歯車を支持するものである。
29. 請求項２３記載の方法において、前記つば部は、環状チャネルおよび複数の歯を含み、前記環状チャネルは環状の前記つば部を軸方向にシフトするために使用され、前記複数の歯は前記動力工具のハウジングに対し環状の前記つば部を非回転状態で選択的に維持するために使用されるものである。

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