JP3169050U

JP3169050U - 多段変速機構

Info

Publication number: JP3169050U
Application number: JP2011002424U
Authority: JP
Inventors: 新捷尹
Original assignee: 廣欣工業股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2021-04-28

Abstract

【課題】製造コストを下げ、４段変速機能を有し、電動工具に使用される多段変速機構を提供する。【解決手段】多段変速機構は、第１変速歯車装置と第２変速歯車装置を包含し、該第１変速歯車装置は軸方向に移動するよう制御され、第１内歯部を備える変速歯車と第１及び第２遊星盤を包含し、第２変速歯車装置は軸方向に移動するよう制御されて且つ第１位置決め凸部と第２位置決め凸部を具えた固定リングと、第１及び第２位置決めリブを包含する。変速歯車を移動しその第１内歯部を第２遊星盤の外歯部に噛み合わせ、又は離脱させ、固定リングを移動させ、位置決め凸部を位置決めリブに噛み合わせる組合わせにより、変換される回転速度が異なる。【選択図】図２

Description

本考案は電動工具に使用される変速機構であって、特に４段変速機能を提供できる機構に関する。

周知の穴あけ、ネジ締め等の作業に用いられる電動工具は、その構造が、モータの動力を歯車システムを介して出力軸に伝送することにより、動力を出力する。実際の作業の需要に符合させて製品の使用範囲を広げるため、大部分の電動工具には変速機能が設けられ、これにより出力軸の回転速度を制御している。

ただし、大部分の電動工具の変速機構は僅かに三段変速機能しか提供できず、すなわち、三種類の異なる回転速度を提供して三種類の異なるトルクを獲得することしかできない。もし、４段変速機能（４種類の異なる回転速度とトルク）を獲得しようとすれば、機構は複雑になりすぎ、製造コストが高くなる。

本考案の主要な目的は、周知の電動工具の四段変速機構の部品構成が複雑となり過ぎる問題を解決し、これにより製造コストを下げることにある。

本考案の特徴は、二つの変速歯車装置を一つに整合し、二つの変速歯車装置の相互に組み合わされた動作により、電動工具の出力軸に高速出力、中高速出力、中低速出力、低速出力の四種類の異なる回転速度の機能を獲得させることにある。

これにより、本考案の提供する多段変速機構は、第１変速歯車装置と第２変速歯車装置を包含する。

該第１変速歯車装置は第１遊星盤、複数の第１遊星歯車、第１内歯部を具えた変速歯車、複数の外歯部と一つの第１小歯車を具えた第２遊星盤、及び複数の第２遊星歯車を包含する。

該複数の第１遊星歯車は該第１遊星盤に可動に設けられ、並びに該変速歯車の第１内歯部に噛み合う。上述の複数の第２遊星歯車は該第２遊星盤に可動に設けられ、並びに該第１小歯車に噛み合う。該変速歯車は制御されて軸方向に移動し、これにより該内歯部が該第２遊星盤の外歯部と噛み合うかそれより離脱する。該第１遊星盤は出力軸に接続されている。

該第２変速歯車装置は、複数の第２位置決めリブを具えた第３遊星盤、複数の第１位置決め凸部と複数の第２位置決め凸部を具えた固定リング、複数の第１位置決めリブと複数の第２内歯部を具えた内歯車、及び第２小歯車を具えた複数の第３遊星歯車を包含する。

該第３遊星歯車は可動に該第３遊星盤に設けられ並びに該第２小歯車を内歯車の第２内歯部に噛み合わせ、これら第３遊星歯車はモータ歯車に噛み合い、該固定リングは制御されて軸方向に移動し、これにより該第１位置決め凸部が該第１位置決めリブに噛み合わされるか、或いは該第２位置決め凸部が該第２位置決めリブに噛み合わされる。

本考案は上述の変速歯車を制御して移動させ、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部に噛み合わせ、且つ該固定リングを移動して該第１位置決め凸部を該第１位置決めリブに噛み合わせる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第１種の回転速度に変換される（すなわち高速出力）。

上述の変速歯車を制御して移動させ、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部に噛み合わせ、且つ該固定リングを移動して該第２位置決め凸部を該第２位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第２種の回転速度に変換される（すなわち中高速出力）。

上述の変速歯車を制御して移動させ、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部より離脱させ、且つ該固定リングを移動して該第１位置決め凸部を該第１位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第３種の回転速度に変換される（すなわち中低速出力）。

上述の変速歯車を制御して移動させ、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部より離脱させ、且つ該固定リングを移動して該第２位置決め凸部を該第２位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第４種の回転速度に変換される（すなわち低速出力）。

本考案の上述の変速歯車の軸方向移動制御の技術手段は、変速歯車の外周に第１環状溝を設置し、及び、該第１環状溝に第１ガイドロッドを設置し、使用者が該第１ガイドロッドを操作することにより該変速歯車の軸方向移動を制御できる。

本考案の上述の固定リングの軸方向移動制御の技術手段は、固定リングの外周に第２環状溝を設置し、及び、該第２環状溝に第２ガイドロッドを設置し、使用者が該第２ガイドロッドを操作することにより該固定リングの軸方向移動を制御できる。

好ましい選択としては、本考案の固定リングの第１位置決め凸部と第２位置決め凸部を、該固定リングの相反する方向に設け、並びに軸方向に突出するように設ける。本考案の内歯車に設ける第１位置決めリブ、及び第３遊星盤に設ける第２位置決めリブを、それぞれ該内歯車の外周及び該第３遊星盤の外周に設ける。

本考案は、二つの変速歯車装置を一つに整合し、二つの変速歯車装置の相互に組み合わされた動作により、電動工具の出力軸に高速出力、中高速出力、中低速出力、低速出力の四種類の異なる回転速度の機能を獲得させ、これにより、周知の電動工具の四段変速機構の部品構成が複雑となり過ぎる問題を解決し、これにより製造コストを下げる。

本考案の多段変速機構の主要部品の組合せ関係を示す好ましい実施例の立体分解図である。本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに高回転速度出力状態（第１回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに中高回転速度出力状態（第２回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに中低回転速度出力状態（第３回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに低回転速度出力状態（第４回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。

本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図１は本考案の多段変速機構の主要部品の組合せ関係を示す好ましい実施例の立体分解図である。以下に述べる部品は、いずれも第１端とその反対方向の第２端を有し、該第１端は、いずれも同じ方向を指す（電動工具前方の出力軸の方向）。上述の第２端は別の同じ方向を指す（電動工具の後方のモータ歯車の方向）。

本考案の変速機構は、第１変速歯車装置１と第２変速歯車装置２を包含する。第１変速歯車装置１は第１遊星盤１２、複数の第１遊星歯車１３、内歯部１４２を具えた変速歯車１４、複数の外歯部１５１及び第１小歯車１５２を具えた第２遊星盤１５、複数の第２遊星歯車２７を包含する。

そのうち、第１遊星盤１２の第１端に、軸方向に延伸された複数の軸棒１２２が設けられ、第２端に、軸方向に延伸された複数の第１遊星歯車軸１２１が設けられている。

各該第１遊星歯車軸１２１はそれぞれ可動に第１遊星歯車１３に通され、各軸棒１２２は可動にロール１７に通された後、さらに動作部品１６が該第１遊星盤１２の第１端に組み合わされることで、各ロール１７がいずれも動作部品１６の中心孔１６０内周中に位置する。第１遊星盤１２はさらに動作部品１６、ロール１７及び軸受１９を伴い、前ケース１１の第２端より前ケース１１内に取り付けられる。

該前ケース１１の内周にはさらに複数の内リブ１１１が配設されている。第２端に多角軸１８１とされる出力軸１８が形成されて、該出力軸１８は前ケース１１の第１端より前ケース１１に挿入され、該出力軸１８は軸受１９に組み合わされ、及び多角軸１８１が第１遊星盤１２の多角形孔１２０に通される。第１遊星盤１２が回転する時、ロール１７と動作部品１６が組み合わされて多角軸１８１が駆動され、これにより、出力軸１８が回転する。

該第１遊星盤１２にロール１７と動作部品１６を組み合わせて多角軸１８１を駆動する構造と動作原理は周知の技術に属し、並びに本考案の訴求の技術特徴ではないため、これ以上の説明は行わない。

該変速歯車１４はリング形態とされ、その外周に第１環状溝１４１と、軸方向に延伸された複数の外リブ１４４が設けられ、内周に、複数の内歯部１４２が設けられている。

変速歯車１４は第１遊星盤１２の第２端に組み合わされ、これにより各第１遊星歯車１３が内歯部１４２に噛み合う。

略Ｃ形を呈する第１ガイドロッド１４３の両端は第１環状溝１４１内に組み合わされ、第１ガイドロッド１４３は後述の後ろケース２１に取り付けられる。

使用者が第１ガイドロッド１４３を操作する時、変速歯車１４を駆動して軸方向に移動させられる。上述の外リブ１４４は前ケース１１の内リブ１１１と噛み合う。

第２遊星盤１５は、複数の外歯部１５１と、第１端に同軸に設置された第１小歯車１５２を有する。第２遊星盤１５の第２端に複数の第２遊星歯車軸１５３が設置され、各第２遊星歯車軸１５３は可動に第２遊星歯車２７に挿入される。

第２遊星盤１５は変速歯車１４の内周中に組み合わされ、第１小歯車１５２が各第１遊星歯車１３に同時に噛み合わされる。

使用者は第１ガイドロッド１４３を操作して変速歯車１４を軸方向に移動させて、その内歯部１４２を第２遊星盤１５の外歯部１５１と噛み合わせるか、離脱させることができる。

図１には本考案の第２変速歯車装置２も示され、該第２変速歯車装置２は、第３遊星盤２３、固定リング２４、複数の第３遊星歯車２５及び内歯車２６を包含する。

該第３遊星盤２３の外周に、複数の第２位置決めリブ２３１が設けられ、第３遊星盤２３の第１端に軸方向に延伸された複数の第３遊星歯車軸２３２が設けられ、各第３遊星歯車軸２３２は可動に第３遊星歯車２５に通され、該第３遊星歯車２５の第１端に同軸に第２小歯車２５１が設置されている。

上述の固定リング２４はリング形態とされ、その外周に、第２環状溝２４３が設けられ、固定リング２４の第１端に、軸方向に延伸され且つ環周に分布する複数の第１位置決め凸部２４１が設けられている。該固定リング２４の第２端には、軸方向に延伸され且つ環周に分布する複数の第２位置決め凸部２４２が設けられている。

該内歯車２６の外周には、軸方向に延伸された複数の第１位置決めリブ２６３と、一つの第３環状溝２６１が設けられ、内周に内歯部２６２が設けられている。

第３遊星盤２３は第３遊星歯車２５に組み合わされた後、後ろケース２１内に取り付けられる。

略Ｃ形を呈する第２ガイドロッド２４４の両端は、第２環状溝２４３に組み合わされた後、さらに後ろケース２１内に取り付けられ、並びに第２ガイドロッド２４４が後ろケース２１に取り付けられる。

内歯車２６はまた内歯車２６内に取り付けられ、並びに少なくとも一つのピン２６４が後ろケース２１のケース壁に通された後に、第３環状溝２６１内に挿入され、ピン２６４により、内歯車２６に対して制限が加えられ、内歯車２６が後ろケース２１内で回転するが、軸方向の移動不能とされている。

後ろケース２１と前ケース１１は相互に組み合わされて完全なケースを形成し、これにより前述の第１変速歯車装置１と第２変速歯車装置２の各部品を被覆する。

モータ（図示せず）に接続されたモータ歯車２２は後ろケース２１の第２端より内部に挿入され、各第３遊星歯車２５に噛み合い、各第２小歯車２５１は内歯部２６２に噛み合う。

使用者は第２ガイドロッド２４４を操作する時、固定リング２４の軸方向移動を制御でき、これにより第１位置決め凸部２４１を第１位置決めリブ２６３に噛み合わせるか、或いは第２位置決め凸部２４２を第２位置決めリブ２３１に噛み合わせることができる。

本考案の四種類の回転速度出力（すなわち四段変速）の操作方式を以下に説明する。

図２は本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに高回転速度出力状態（第１回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。

図示されるように、使用者が第１ガイドロッド１４３を操作して変速歯車１４を駆動して第２端方向に移動させて、内歯部１４２を第２遊星盤１５の外歯部１５１に噛み合わせる。並びに第２ガイドロッド２４４を操作して固定リング２４を第１端の方向に移動させて、該第１位置決め凸部２４１を内歯車２６の第１位置決めリブ２６３に噛み合わせる。このとき、内歯車２６は回転不能である。

これにより、モータ歯車２２が順方向に回転する時、第２遊星歯車２７を駆動して反対方向に回転させ、及び、第２遊星盤１５を順方向に回転させる。このとき、変速歯車１４は第１遊星歯車１３及び第２遊星盤１５と噛み合い、変速歯車１４と第２遊星盤１５及び第１遊星盤１２を同期回転させ、これにより、出力軸１８を駆動し高回転速度（第１種回転速度）を出力させる。

図３は本考案の本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに中高回転速度出力状態（第２回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。

図示されるように、使用者が第１ガイドロッド１４３を操作して変速歯車１４を駆動して第２端方向に移動させて、内歯部１４２を第２遊星盤１５の外歯部１５１に噛み合わせる。並びに第２ガイドロッド２４４を操作して固定リング２４を第２端の方向に移動させて、固定リング２４の第２位置決め凸部２４２を第３遊星盤２３の第２位置決めリブ２３１に噛み合わせる。このとき、第３遊星盤２３は回転不能である。

これにより、モータ歯車２２が順方向に回転する時、第２遊星歯車２７を駆動して反対方向に回転させ、及び、内歯車２６を駆動して反対方向に回転させ、これにより、第２遊星盤１５の順方向回転を減速させる。

このとき、変速歯車１４は第１遊星歯車１３と第２遊星盤１５と噛み合い、これにより変速歯車１４と第２遊星盤１５及び第１遊星盤１２は同期に回転し、これにより、出力軸１８を駆動して中高回転速度（第２種回転速度）を出力させる。

図４は本考案の本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに中低回転速度出力状態（第３回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。

図示されるように、使用者が第１ガイドロッド１４３を操作して変速歯車１４を駆動して第１端方向に移動させて、内歯部１４２を第２遊星盤１５の外歯部１５１より離脱させ、及び変速歯車１４の外周の外リブ１４４を前ケース１１内周の内リブ１１１に噛み合わせる。並びに第２ガイドロッド２４４を操作して固定リング２４を第１端の方向に移動させて、固定リング２４の第１位置決め凸部２４１を内歯車２６の外周の第１位置決めリブ２６３に噛み合わせる。このとき、内歯車２６は固定され回転不能である。

これにより、モータ歯車２２が順方向に回転する時、第２遊星歯車２７を駆動して反対方向に回転させ、及び、第２遊星盤１５を駆動し順方向に回転させる。

このとき、変速歯車１４は前ケース１１と噛み合い、変速歯車１４はこれにより回転不能となり、これにより、第２遊星盤１５の第１小歯車１５２が第１遊星歯車１３を駆動して逆方向に回転させ、第１遊星盤１２はすなわち、駆動され減速し順方向回転し、これにより、出力軸１８は中低回転速度（第３種回転速度）を出力する。

図５は本考案の本考案の変速機構の部品組合せ後の構造を示し、並びに低回転速度出力状態（第４回転速度出力）に切り換えた実施例の立体断面図である。

図示されるように、使用者が第１ガイドロッド１４３を操作して変速歯車１４を駆動して第１端方向に移動させて、内歯部１４２を第２遊星盤１５の外歯部１５１より離脱させ、及び変速歯車１４の外周の外リブ１４４を前ケース１１内周の内リブ１１１に噛み合わせる。並びに第２ガイドロッド２４４を操作して固定リング２４を第２端の方向に移動させて、固定リング２４の第２位置決め凸部２４２を第３遊星盤２３の外周の第２位置決めリブ２３１に噛み合わせる。このとき、第３遊星盤２３は固定され回転不能である。

これにより、モータ歯車２２が順方向に回転する時、第２遊星歯車２７を駆動して反対方向に回転させ、及び、内歯車２６を駆動し反対方向に回転させる。

このとき、変速歯車１４は前ケース１１と噛み合い、変速歯車１４はこれにより回転不能となり、これにより、第２遊星盤１５の第１小歯車１５２が第１遊星歯車１３を駆動して逆方向に回転させ、第１遊星盤１２はすなわち、駆動され減速し順方向回転し、これにより、出力軸１８は低回転速度（第４種回転速度）を出力する。

以上述べたことは、本考案の実施例にすぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の実用新案登録請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１第１変速歯車装置
１１前ケース
１１１内リブ
１２第１遊星盤
１２０多角形孔
１２１第１遊星歯車軸
１２２軸棒
１３第１遊星歯車
１４変速歯車
１４１第１環状溝
１４２内歯部
１４３第１ガイドロッド
１４４外リブ
１５第２遊星盤
１５１外歯部
１５２第１小歯車
１５３第２遊星歯車軸
１６動作部品
１６０中心孔
１７ロール
１８出力軸
１８１多角軸
１９軸受
２第２変速歯車装置
２１後ろケース
２２モータ歯車
２３第３遊星盤
２３１第２位置決めリブ
２３２第３遊星歯車軸
２４固定リング
２４１第１位置決め凸部
２４２第２位置決め凸部
２４３第２環状溝
２４４第２ガイドロッド
２５第３遊星歯車
２５１第２小歯車
２６内歯車
２６１第３環状溝
２６２内歯部
２６３第１位置決めリブ
２６４ピン
２７第２遊星歯車

Claims

多段変速機構において、
第１変速歯車装置であって、第１遊星盤、複数の第１遊星歯車、複数の第１内歯部を具えた変速歯車、複数の外歯部と一つの第１小歯車を具えた一つの第２遊星盤、及び複数の第２遊星歯車を包含し、該複数の第１遊星歯車は該第１遊星盤に可動に設けられ、並びに該変速歯車の第１内歯部に噛み合し、上述の複数の第２遊星歯車は該第２遊星盤に可動に設けられ、並びに該第１小歯車に噛み合い、該変速歯車は制御されて軸方向に移動し、これにより該内歯部が該第２遊星盤の外歯部と噛み合うかそれより離脱し、該第１遊星盤は出力軸に接続される、上記第１変速歯車装置と、
該第２変速歯車装置であって、複数の第２位置決めリブを具えた第３遊星盤、複数の第１位置決め凸部と複数の第２位置決め凸部を具えた固定リング、複数の第１位置決めリブと複数の第２内歯部を具えた内歯車、第２小歯車を具えた複数の第３遊星歯車を包含し、該第３遊星歯車は可動に該第３遊星盤に設けられ並びに該第２小歯車を内歯車の第２内歯部に噛み合わせ、これら第３遊星歯車はモータ歯車に噛み合い、該固定リングは制御されて軸方向に移動し、これにより該第１位置決め凸部が該第１位置決めリブに噛み合わされるか、或いは該第２位置決め凸部が該第２位置決めリブに噛み合わされる、上記第２変速歯車装置と、
を包含し、該変速歯車が移動して該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部に噛み合わせ、且つ該固定リングを移動して該第１位置決め凸部を該第１位置決めリブに噛み合わせる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第１種の回転速度に変換され、
上述の変速歯車が移動し、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部に噛み合わせ、且つ該固定リングを移動して該第２位置決め凸部を該第２位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第２種の回転速度に変換され、
上述の変速歯車が移動し、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部より離脱させ、且つ該固定リングを移動して該第１位置決め凸部を該第１位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第３種の回転速度に変換され、
上述の変速歯車が移動し、該第１内歯部を該第２遊星盤の外歯部より離脱させ、且つ該固定リングを移動して該第２位置決め凸部を該第２位置決めリブに噛み合せる時、上述のモータ歯車が入力する回転速度は、該出力軸より出力される第４種の回転速度に変換されることを特徴とする、多段変速機構。
請求項１記載の多段変速機構において、該変速歯車の外周に第１環状溝が設置され、該第１環状溝に該第１ガイドロッドが設置されて、該変速歯車の軸方向移動制御に用いられることを特徴とする、多段変速機構。
請求項１記載の多段変速機構において、該固定リングの外周に第２環状溝が設置され、該第２環状溝に第２ガイドロッドが設置されて、該固定リングの軸方向移動制御に用いられることを特徴とする、多段変速機構。
請求項１記載の多段変速機構において、該第１位置決め凸部と該第２位置決め凸部が該固定リングの相反する方向に設けられ、並びに軸方向に突出するように設けられ、該第１位置決めリブ、及び該第２位置決めリブが、それぞれ該内歯車の外周及び該第３遊星盤の外周に設けられたことを特徴とする、多段変速機構。