JP2018089717A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライドリングギヤとシフトアームとが直接接触していることにより、スライドリングギヤとシフトアームとの間に生じる摩擦によりシフトアームが摩耗することを低減する。【解決手段】 ハウジング２から露出し作業者に操作されるシフトノブ９と、モータ５から先端工具保持部８へと伝達される回転速度を切り替えるためにモータの回転軸方向に移動可能であると共に回転可能なスライドリングギヤ４４と、スライドリングギヤに連結され、シフトノブの操作に連動してスライドリングギヤをモータの回転軸方向に移動させるシフトアーム６３、６５と、を備え、シフトアームとスライドリングギヤとの連結部に、シフトアームの摩耗を抑制する摩耗抑制部６３ａ、６５ａを設けた。【選択図】図７

Description

本発明は、速度切替構造を有する電動工具に関する。

近年、電動工具の高性能化が進み、ドライバドリルの分野では高トルク化及びハイスピード化が進んでいる。製品のハイスピード化に伴い、ギヤボックス内のギヤ部品の回転速度が高速化し内部部品の寿命向上つまり耐摩耗性が求められるようになった。

特開２０１６−１０１６１７号公報

従来では、スライドリングギヤがシフトアームと直接接触しているため、スライドリングギヤの回転によって徐々に摩耗を起こしシフトアームがスライドリングギヤによって摩滅させられてしまう虞があった。

上記課題を解決するため、本発明は、モータと、先端工具を保持可能な先端工具保持部と、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジングから露出し作業者に操作されるシフトノブと、前記モータから前記先端工具保持部へと伝達される回転速度を切り替えるために前記モータの回転軸方向に移動可能であると共に回転可能なスライドリングギヤと、前記スライドリングギヤに連結され、前記シフトノブの操作に連動して前記スライドリングギヤを前記回転軸方向に移動させるシフトアームと、を備え、前記シフトアームと前記スライドリングギヤとの連結部に、前記シフトアームの摩耗を抑制する摩耗抑制部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、シフトアームの耐摩耗性を向上することができ、電動工具の高速化に対応することが可能となる。

本発明となる電動工具の断面図である。 図１のギヤ部の側面図である。 低速度時のギヤ部の断面図である。 高速度時のギヤ部の断面図である。 ギヤ部の展開斜視図である。 図２のＡ―Ａ断面図である。 本発明のシフトアームを示す図である。 第２の実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面図である。 第２の実施形態のシフトアームを示す図である。

第１の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。図１は本発明の電動工具となるドライバドリルの断面図、図２はギヤ部の側面図である。ドライバドリル１は、前後方向（図中左右方向）に延びるモータハウジング２と、モータハウジング２から下方に延びるハンドルハウジング３と、ハンドルハウジング３の端部に形成され前方に延びるバッテリ保持部４から成るハウジングを外郭とする。

モータハウジング２にはモータ部５とギヤ部６が収容され、ギヤ部６の前方には出力トルクを調整する調整ダイヤル７が設けられ、調整ダイヤル７の前方には先端工具を保持するチャック８（先端工具保持部）が設けられる。更に、モータハウジング２の上方には、モータハウジング２から露出し、ギヤ部６のギヤ比を切り替えるために作業者によって操作されるシフトノブ９が設けられる。

ハンドルハウジング３には、作業者によって操作されるトリガ１０と、トリガ１０の操作に応じてモータ部５の起動及び停止を切り替えるトリガスイッチ１１が設けられる。また、トリガ１０（トリガスイッチ１１）の上方には、モータ部５の回転軸５ａの回転方向を正回転と逆回転とに切り替える正逆切替スイッチ１２が設けられる。

バッテリ保持部４には、モータ部５の電源となるバッテリパック１３が着脱可能に取り付けられる。

モータ部５は、前後両端が軸受によって回転可能に支持された回転軸５ａと、回転軸５ａに固定されたロータ５ｂと、ロータ５ｂの外周に位置しモータハウジング２によって支持されたステータ５ｃとを有するブラシレスモータである。

ギヤ部６は、上下方向で見た一端側がシフトノブ９に連結されると共に他端側がギヤボックス６１の開口６２を介してギヤボックス６１の内部に延び、後述するスライドリングギヤ４４に連結されるシフトアーム６３を有する。シフトノブ９の前後方向の移動に連動してシフトアーム６３が回動支点６４を中心にして回動することでギヤ部６のギヤ比を変更することができる。

ここで図３から図６を参照してギヤ部６の構造を説明する。図３及び図４はギヤ部６の断面図であり、図３は低速時のギヤ部の断面図であり、図４は高速時のギヤ部の断面図である。図５はギヤ部６の展開斜視図である。図６は図２のＡ−Ａ線断面図である。

ギヤ部６は、回転軸５ａに連結されて回転する第１キャリア部４０と、第１キャリア部４０と連結されて回転する第２キャリア部４１と、第２キャリア部４１と連結されスピンドル４３へ回転力を伝達する第３キャリア部４２とを備える。

第１キャリア部４０は、回転軸５ａの一端に固定されたサンギヤと、サンギヤに噛合しピンを介してキャリアに支えられた複数のプラネットギヤと、プラネットギヤに噛合するリングギヤとからなる。第２キャリア部４１、第３キャリア部４２についても同様の構成であり、これらキャリア部の構成は周知であるため詳細な説明は省略する。

シフトノブ９を図３の低速側にスライドすると、スライドリングギヤ４４がシフトアーム６３を介して前方に移動する。スライドリングギヤ４４はギヤボックス６１の内周から内側に突出した突起部６１ａ（図４参照）と係合し、スライドリングギヤ４４の回転が突起部６１ａによって規制される。そのため、第１キャリア部４０の回転が第２キャリア部４１で減速されて第３キャリア部４２、スピンドル４３に伝達され、チャック８で保持された先端工具は低速且つ高トルクで回転する。

一方、シフトノブ９を図４の高速側にスライドすると、スライドリングギヤ４４がシフトアーム６３を介して後方に移動し、スライドリングギヤ４４と突起部６１ａとの係合が解除される。そのため、スライドリングギヤ４４は第１キャリア部４０及び第２キャリア部４１と共に回転することになり、第１キャリア部４０の回転は第２キャリア部４１で減速されない。よって先端工具は高速且つ低トルクで回転する。

ここで、図５に示すように、シフトアーム６３の両端（２カ所）は内側に折り曲げられており、スライドリングギヤ４４の外周の全周に亘って設けられた溝４４ａに挿入（係合）されている。シフトノブ９が高速側にスライドされた場合にはスライドリングギヤ４４が回転するため、シフトアーム６３の端部が溝４４ａと擦れてしまい摩滅してしまう虞があった。

そこで本発明では、図６及び図７に示すように、シフトアーム６３の両端（２カ所）に、シフトアーム６３よりも硬く高強度（例えば金属）で形成された摩耗抑制部となるキャップ６３ａ（補強部材）を取り付けた。具体的にはシフトアーム６３にキャップ３６ａを圧入した。この構成によりスライドリングギヤ４４との摩擦によってシフトアーム６３の端部が摩滅することを抑制することができる。更に、シフトアーム６３の材質は従来と同じとすることができるため、従来通りシフトアーム６３を成形することができ、従来の構造を維持しつつシフトアーム６３（端部）の強度を向上することができる。更に、必要な部分のみを高強度の材料で補強するため、全体を高強度の材料で成形する場合と比較してコストを抑えることもできる。なお、シフトアーム６３の製造コストを考慮しない場合には、シフトアーム全体を高強度の材料で成形してもよい。

次に、第２の実施の形態について、図８及び図９を用いて説明する。第１の実施の形態のシフトアーム６３は、その先端（キャップ６３ａ部分）のみがスライドリングギヤ４４と係合する構成とした。これに対し、第２の実施の形態では、シフトアーム６５の内側部分（ギヤボックス６１の内部に配置される部分）を、スライドリングギヤ４４の形状に沿って、スライドリングギヤ４４の周方向の所定範囲に亘って円弧状に形成した円弧部６５ａ（摩耗抑制部）を設けた。この構成によれば、従来のような点接触の構成と比較してシフトアーム６５（円弧部６５ａ）とスライドリングギヤ４４との接触面積を大きくすることができるため、シフトアーム６５の摩滅を抑制することができる。

なお、第１及び第２の実施の形態では、シフトアーム６３、６５が回動支点６４によって回動する構成としたが、シフトアームがシフトノブ９と共に前後方向にスライドする構成にも適用することができる。また、バッテリパック１３ではなく商用電源等の交流電源を駆動源とした電動工具にも適用することができる。

１は電動工具、２はモータハウジング、３はハンドルハウジング、４はバッテリ保持部、５はモータ部、６はギヤ部、７は調整ダイヤル、８はチャック、９はシフトノブ、１０はトリガ、１１はトリガスイッチ、１２は正逆切替スイッチ、１３はバッテリパック、６１はギヤボックス、６３はシフトアーム、６３ａは金属キャップ、６４は回動支点、６５はシフトアーム、６５ａはシフトアームの円弧部である。

Claims (4)

1. モータと、
   先端工具を保持可能な先端工具保持部と、
   前記モータを収容するハウジングと、
   前記ハウジングから露出し作業者に操作されるシフトノブと、
   前記モータから前記先端工具保持部へと伝達される回転速度を切り替えるために前記モータの回転軸方向に移動可能であると共に回転可能なスライドリングギヤと、
   前記シフトノブ及び前記スライドリングギヤに連結され、前記シフトノブの操作に連動して前記スライドリングギヤを前記回転軸方向に移動させるシフトアームと、を備え、
   前記シフトアームと前記スライドリングギヤとの連結部に、前記シフトアームの摩耗を抑制する摩耗抑制部を設けたことを特徴とする電動工具。
2. 前記摩耗抑制部は前記シフトアームとは別に前記シフトアームの材質よりも硬い材質からなる補強部材を有し、
   前記補強部材を前記シフトアームに取り付けて前記スライドリングギヤと連結するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記摩耗抑制部は前記シフトアームに設けられ、前記スライドリングギヤの周方向の所定範囲に亘って前記スライドリングギヤに連結することを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
4. 前記摩擦抑制部は、前記スライドリングギヤの円形状に沿って形成された円弧部を有し、
   前記円弧部が前記スライドリングギヤに連結することを特徴とする請求項３に記載の電動工具。