JP3391932B2 - Planetary transmission - Google Patents

Planetary transmission

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JP3391932B2
JP3391932B2 JP10084495A JP10084495A JP3391932B2 JP 3391932 B2 JP3391932 B2 JP 3391932B2 JP 10084495 A JP10084495 A JP 10084495A JP 10084495 A JP10084495 A JP 10084495A JP 3391932 B2 JP3391932 B2 JP 3391932B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は遊星機構を利用した遊星
変速装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planetary transmission device using a planetary mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】変速装置として、複数の遊星機構を軸方
向に並べてこれら遊星機構における複数の部材の回転拘
束を選択的に行なうことによって、異なる変速比の出力
を得られるようにしたものがある。このような遊星変速
装置は、入力軸と出力軸とを同心に配置することができ
るとともに得られる減速比に比してコンパクトにまとめ
ることができるために、電動工具において多用されてお
り、またこのような変速装置の使用により、その電動工
具は、ねじ締めや孔明け作業に際して、初期作業を低ト
ルク高速回転で行い、最終的な作業は高トルク低速回転
で行うことができて高い作業効率を発揮するものとな
る。
2. Description of the Related Art As a transmission, there is a transmission in which a plurality of planetary mechanisms are arranged in the axial direction and the rotational restraint of a plurality of members in these planetary mechanisms is selectively performed to obtain outputs of different gear ratios. . Such a planetary transmission is widely used in electric tools because the input shaft and the output shaft can be arranged concentrically and can be made compact as compared with the obtained reduction ratio. By using such a transmission, the power tool can perform initial work with low torque and high speed rotation and final work with high torque and low speed rotation during screw tightening and drilling work, resulting in high work efficiency. It will be demonstrated.

【0003】たとえば、特開昭63−101545号公
報には、同軸に設けられて一体に回転する2つのサンギ
アを設けるとともに、これらサンギアに夫々噛み合う2
種の遊星ギアと、各遊星ギアに夫々噛合する2種のリン
グギアと、各遊星ギアを共に支持するキャリアとを設け
るとともに、遊転自在となっている2種のリングギアの
回転を選択的に阻止する部材を設けて、いずれのリング
ギアの回転を止めるかによって、キャリアから異なる変
速比の出力を取り出せるようにしたものが示されてお
り、また特開昭63−186054号公報には、リング
ギアにかかる負荷に応じて移動して回転を阻止するリン
グギアの切り換えを行う部材を設けることで、手動操作
によらずに負荷の大小に応じて自動的に変速されるよう
にしたものが示されている。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-101545, there are provided two sun gears which are coaxially provided and rotate integrally with each other.
A planetary gear of one kind, two kinds of ring gears that mesh with each planetary gear, and a carrier that supports each planetary gear together are provided, and the rotation of the two kinds of ring gears that are freely rotatable is selectively selected. It is disclosed that the output of different gear ratios can be taken out from the carrier depending on which of the ring gears is stopped to stop the rotation, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 63-186054 discloses that By providing a member that switches the ring gear that moves according to the load applied to the ring gear and blocks rotation, it is possible to automatically shift gears according to the magnitude of the load without manual operation. It is shown.

【0004】[0004]

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記機構によ
る変速では、回転を止めているリングギアとこのリング
ギアに噛み合う遊星ギアとによって出力が取り出される
ものであり、回転を止めていない方のリングギアは出力
を取り出している間、空転している状態にある。このた
めに、動作中の変速は、空転中のリングギアの回転を強
制的に止めることになり、この時、リングギアの回転阻
止力の設定の関係から、リングギアに設けた係合部に回
転阻止部材を係合させることによってリングギアの回転
を止めているために、リングギアと回転阻止部材との間
で衝突が生じるものであり、この衝突が騒音や振動をも
たらすとともに、リングギア及び回転阻止部材の寿命を
低下させてしまう。リングギアをワンウェイクラッチで
支持して、該ワンウェイクラッチによってリングギアの
回転阻止を行うことで、上記衝突を避けるようにするこ
とも考えられるが、遊星変速機構を納めたギアケース
と、ギアケース内に配されているリングギアの外周との
間に更に外レースや内レース等からなるワンウェイクラ
ッチを介在させた場合、ギアケースとして直径の大きい
ものが必要となるとともに、全体として大型化してしま
い、携帯用電動工具等に適用することが重量や嵩の点で
問題となる。
However, according to the above mechanism,
When changing gears, the ring gear that stops rotation and this ring
Output is taken out by the planetary gear that meshes with the gear
The ring gear that does not stop the rotation is output
It is in a state of idling while taking out. others
In order to change gears during operation, the rotation of the ring gear during idling should be
At this time, the ring gear rotation is blocked.
Due to the setting of the stopping force,
Rotation of the ring gear by engaging the rotation prevention member
Between the ring gear and the rotation prevention member
Collisions, and this collision causes noise and vibration.
The ring gear and the rotation prevention member have a long service life.
Will lower it. Ring gear with one-way clutch
Support the ring gear by the one-way clutch
Preventing the above collision by preventing rotation.
It is also possible, but if a one-way clutch consisting of an outer race or an inner race is further interposed between the gear case housing the planetary speed change mechanism and the outer circumference of the ring gear arranged in the gear case, the gear case As a result, a large diameter is required, and the size becomes large as a whole, and it becomes a problem in terms of weight and bulk to be applied to a portable power tool or the like.

【0007】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところはワンウェイクラッチを
利用して衝突の発生を避けるとともに小型軽量とするこ
とができる遊星変速装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a planetary transmission device which utilizes a one-way clutch to avoid the occurrence of a collision and to reduce the size and weight. It is in.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、サン
ギアとこれに噛み合う遊星ギア及びサンギアと同心で遊
星ギアが噛み合っているリングギアからなる遊星機構を
軸方向に複数個設けて、各遊星機構におけるリングギア
のなかの一つの回転を阻止し、他を回転自在とすること
で出力を取り出すとともに回転を阻止するリングギアの
選択にて減速比の切り換えを行う遊星変速装置におい
て、少なくとも一つのリングギアを一方向にのみ回転自
在とするワンウェイクラッチを介して支持するととも
に、ワンウェイクラッチで支持されていない回転自在な
リングギアの回転を阻止するロック部材を設けて、後者
のリングギアが回転可能な状態においてワンウェイクラ
ッチで支持された前者のリングギアをワンウェイクラッ
チによって回転阻止状態とし、上記ロック部材による後
者のリングギアの回転阻止状態においてワンウェイクラ
ッチで支持された前者のリングギアを回転可能としたも
のであり、外レースと内レース及び両レース間に形成さ
れた楔状空間にボールを配したものとして形成された上
ワンウェイクラッチは、その外レース上記遊星機構
を納めたギアケースで、内レース上記リングギアで形
されていることに特徴を有するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In the present invention, however, a plurality of planetary mechanisms, each of which is composed of a sun gear, a planet gear that meshes with the sun gear, and a ring gear that is concentric with the sun gear and that meshes with the planet gear, are provided in the axial direction, and each planet is At least one of the ring gears in the mechanism is provided with at least one planetary transmission that blocks the rotation of one of the ring gears and extracts the output by rotatably rotating the other while switching the reduction ratio by selecting the ring gear that blocks the rotation. supporting Then together through a one-way clutch that freely rotates a ring gear only in one direction
In addition, it is not supported by the one-way clutch
The latter is equipped with a lock member that prevents rotation of the ring gear.
When the ring gear of the
The former ring gear supported by the
The rotation is blocked by the
One-way clutch in the rotation blocking state of the person's ring gear
The former ring gear supported by the switch
And is formed between the outer race and the inner race and between both races.
Formed as balls arranged in a wedge-shaped space
Serial one-way clutch is a gear case that the outer race has met with the planetary mechanism, the inner race and has a particular characteristic is formed by the ring gear.

【0009】ここにおけるギアケースは構成部材のスラ
スト受け面となる突部を備えているものとしてもよく、
この場合、突部は筒状ギアケースの一端面に配されてギ
アケースと嵌合する蓋部材に一体に形成したものであっ
てもよい。またギアケースは焼結金属で形成したもの、
金属製環状薄板の積層体として形成したもの、合成樹脂
製であるとともにワンウェイクラッチ部分のみを金属製
としたものとするとよい。
The gear case here may be provided with a protrusion serving as a thrust receiving surface of the component,
In this case, the protrusion may be formed integrally with a lid member that is arranged on one end surface of the tubular gear case and that fits with the gear case. The gear case is made of sintered metal,
What is formed as a laminated body of metal annular thin plates, is preferably made of synthetic resin, and only the one-way clutch portion is made of metal.

【0010】さらにワンウェイクラッチは、その回転可
能方向が切換自在なものであってもよい。
Further, the one-way clutch may be such that its rotatable direction can be switched.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、ワンウェイクラッチで支持さ
れたリングギアについては回転阻止部材を係合させなく
ともワンウェイクラッチによって回転阻止がなされるた
めに、衝突が生じることがない上に、ワンウェイクラッ
チにおける外レースをギアケースが兼用し、内レースを
リングギアが兼用しているために、直径を小さく納める
ことがことができる。
According to the present invention, the ring gear supported by the one-way clutch is prevented from rotating by the one-way clutch without engaging the rotation-preventing member, so that a collision does not occur and the one-way clutch is used. Since the gear case also serves as the outer race and the ring gear serves as the inner race, the diameter can be reduced.

【0012】そして、ギアケースとして、遊星機構の構
成部材のスラスト受け面となる突部を備えているものと
すれば、遊星機構の構成部材の回転に対する摺動抵抗に
よる機構ロスを低減することができ、この場合、突部は
筒状ギアケースの一端面に配されてギアケースと嵌合す
る蓋部材に一体に形成したものとすると、ギアケースの
製作が容易となる。
If the gear case is provided with a protrusion that serves as the thrust receiving surface of the constituent member of the planetary mechanism, the mechanical loss due to the sliding resistance against the rotation of the constituent member of the planetary mechanism can be reduced. In this case, if the protrusion is formed integrally with the lid member that is arranged on one end surface of the tubular gear case and fits into the gear case, the gear case can be easily manufactured.

【0013】そして、ギアケースは焼結金属で形成した
り、金属製環状薄板の積層体として形成すれば、外レー
スを兼用するために複雑な形状となるギアケースの製作
を容易に行うことができ、合成樹脂製であるとともにワ
ンウェイクラッチ部分のみを金属製としたものとすれ
ば、必要とする強度を確保しつつ軽量化を図ることがで
きる。
If the gear case is formed of a sintered metal or a laminated body of metal annular thin plates, it is easy to manufacture a gear case having a complicated shape to serve also as an outer race. If it is made of synthetic resin and only the one-way clutch part is made of metal, it is possible to reduce the weight while ensuring the required strength.

【0014】さらにワンウェイクラッチをその回転可能
方向が切換自在なものとしておけば、電動ドライバーの
ように正逆回転が機能上求められるものにおいても適用
することができる。
Further, if the one-way clutch is such that the rotatable direction thereof is switchable, it can be applied to an electric driver, which is functionally required to rotate in the forward and reverse directions.

【0015】[0015]

【実施例】以下本発明を図示の電動ドリルドライバー等
の電動工具用とした一実施例に基づいて詳述すると、ギ
アケース1の一端開口側に配されるモータ6の出力軸6
0には、歯数の異なる二つのサンギア11,12が固着
されており、軸方向に並ぶこれらサンギア11,12に
は夫々複数個、図示例では3個ずつの遊星ギア21,2
2が噛み合っている。互いに歯数が異なる両遊星ギア2
1,22は共にキャリア4によって支持されたもので、
遊星ギア21はサンギア11の回りに等間隔で、遊星ギ
ア22はサンギア12の回りに等間隔で支持されてお
り、両遊星ギア21,22は個々に自転を行なうもの
の、同じ公転を行なうものとなっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to an embodiment for an electric tool such as an electric drill driver shown in the drawings. An output shaft 6 of a motor 6 arranged on one end opening side of a gear case 1
Two sun gears 11 and 12 having different numbers of teeth are fixed to 0, and a plurality of sun gears 11 and 12 arranged in the axial direction, three planet gears 21 and 2, respectively, in the illustrated example.
Two are in mesh. Both planetary gears 2 with different numbers of teeth
Both 1 and 22 are supported by the carrier 4,
The planetary gears 21 are supported at equal intervals around the sun gear 11, and the planetary gears 22 are supported at equal intervals around the sun gear 12. Both planetary gears 21 and 22 rotate individually, but perform the same revolution. Has become.

【0016】そして出力軸60と同心に配されているリ
ングギア31に遊星ギア21がかみ合っており、同じく
出力軸60と同心に配されているリングギア32が遊星
ギア22とかみ合っている。軸方向に並ぶこれら2つの
リングギア31,32のうち、リングギア31は図5及
び図8に示すようにその外周面に複数個の係合突起35
が周方向において等間隔に形成されたもので、ギアケー
ス1に対して遊転自在とされている。またリングギア3
2もギアケース1に対して遊転自在とされたものである
とともに、このリングギア32は、ギアケース1を外レ
ース330とするワンウェイクラッチ33の内レース3
31を兼ねたものとなっている。
The planet gear 21 is engaged with the ring gear 31 arranged concentrically with the output shaft 60, and the ring gear 32 also arranged concentrically with the output shaft 60 is engaged with the planet gear 22. Of these two ring gears 31, 32 lined up in the axial direction, the ring gear 31 has a plurality of engaging projections 35 on its outer peripheral surface as shown in FIGS. 5 and 8.
Are formed at equal intervals in the circumferential direction, and are freely rotatable with respect to the gear case 1. Ring gear 3
The ring gear 32 is also freely rotatable with respect to the gear case 1, and the ring gear 32 has an inner race 3 of a one-way clutch 33 having the gear case 1 as an outer race 330.
It also serves as 31.

【0017】ここにおけるワンウェイクラッチ33は、
上述のようにギアケース1を外レース330、リングギ
ア32を内レース331とするとともに、両レース33
0,331間に形成された楔状空間にボール332を配
したものとして形成されたフリーホイール型のもので、
狭くなる方向が異なる2種の楔状空間を備えるともに、
両種楔状空間の間に正逆切換リング76から突設させた
駆動片77を位置させたもので、ギアケース1に対して
正逆切換リング76を回転させて、駆動片77の両側に
位置する一対のボール332,332のうちのいずれを
駆動片77で押圧するかによって、内レース331であ
るリングギア32の回転可能方向を切り換えることがで
きるものとなっている。
The one-way clutch 33 here is
As described above, the gear case 1 is used as the outer race 330 and the ring gear 32 is used as the inner race 331.
A freewheel type formed by arranging balls 332 in a wedge-shaped space formed between 0 and 331,
In addition to having two types of wedge-shaped spaces with different narrowing directions,
A drive piece 77 projecting from the forward / reverse switching ring 76 is located between the two kinds of wedge-shaped spaces, and the forward / reverse switching ring 76 is rotated with respect to the gear case 1 so as to be positioned on both sides of the drive piece 77. Depending on which one of the pair of balls 332, 332 is pressed by the drive piece 77, the rotatable direction of the ring gear 32 which is the inner race 331 can be switched.

【0018】すなわち、駆動片77が図9に示すように
片側のボール332を楔状空間の広い方に押し込んでい
る時、他方のボール332はばね333による付勢で楔
状空間の狭い部分に位置しており、この状態では図中の
矢印A方向のリングギア32(内レース331)の回転
は可能であるが、図中の矢印B方向のリングギア32の
回転は阻止される。駆動片77によって図中右側のボー
ル332を図中右方に押す時には、逆に図中の矢印B方
向のリングギア32(内レース331)の回転が可能と
なるとともに矢印A方向のリングギア32の回転は阻止
される。
That is, when the driving piece 77 pushes the ball 332 on one side into the wider side of the wedge-shaped space as shown in FIG. 9, the other ball 332 is positioned in the narrow portion of the wedge-shaped space by the bias of the spring 333. In this state, rotation of the ring gear 32 (inner race 331) in the direction of arrow A in the figure is possible, but rotation of the ring gear 32 in the direction of arrow B in the figure is blocked. When the driving piece 77 pushes the ball 332 on the right side in the figure to the right side in the figure, on the contrary, the ring gear 32 (inner race 331) in the direction of the arrow B in the figure can be rotated and the ring gear 32 in the direction of the arrow A. Rotation is blocked.

【0019】ギアケース1内には、上記遊星機構及び正
逆切換リング76とワンウェイクラッチ33の他に、係
止リング70が配設されている。軸方向にスライド自在
とされている係止リング70は、図6及び図8に示すよ
うに、一方向に移動した時にリングギア31外周面の上
記係合突起35と係合する突起71を具備しているもの
で、この係合によってリングギア31の回転を阻止する
とともに、そのスライドで係合突起35と突起71との
係合が解除された時、リングギア31の回転を許す。こ
の係止リング70の上記軸方向スライドは、図8及び図
11に示すソレノイドのような切換駆動部材7と、ギア
ケース1外面に軸66に枢支されるとともに一端を切換
駆動部材7に、他端を係止リング70外周面から突設さ
せた連結軸72に連結させたレバー65によってなされ
る。
In the gear case 1, in addition to the planetary mechanism, the forward / reverse switching ring 76, the one-way clutch 33, a locking ring 70 is arranged. As shown in FIGS. 6 and 8, the locking ring 70 that is slidable in the axial direction includes a protrusion 71 that engages with the engaging protrusion 35 on the outer peripheral surface of the ring gear 31 when moved in one direction. This engagement prevents the ring gear 31 from rotating, and also allows the ring gear 31 to rotate when the sliding disengages the engagement protrusion 35 and the protrusion 71. The axial slide of the locking ring 70 is a switching drive member 7 such as a solenoid shown in FIGS. 8 and 11, and an outer surface of the gear case 1 is pivotally supported by a shaft 66 and one end thereof is connected to the switching drive member 7. The other end is formed by a lever 65 connected to a connecting shaft 72 protruding from the outer peripheral surface of the locking ring 70.

【0020】上記両遊星ギア21,22を支持している
キャリア4は、サンギア41を一体に備えており、この
サンギア41の回転はサンギア41とリングギア43と
に噛み合う遊星ギア42を支持しているキャリア44に
伝達され、更にキャリア44の回転はオートロック機構
55を通じて出力軸5に伝達される。ここにおけるオー
トロック機構55は、モータの回転を止めた時に出力軸
5をギアケース16に対して自動的にロックしてしま
い、モータを回転させればこのロックを自動的に解除す
る機能をもつものであるが、この点については説明を省
略する。また、上記リングギア43も遊転自在として、
このリングギア43にクラッチばね47のばね圧力でボ
ール48を係合させることで、負荷トルクが所定値以上
になった時に出力軸5とサンギア41とを切り離してし
まうトルクリミッターを構成しているのであるが、この
点についても説明を省略する。
The carrier 4 supporting the planetary gears 21 and 22 is integrally provided with a sun gear 41, and the rotation of the sun gear 41 supports the planetary gear 42 meshing with the sun gear 41 and the ring gear 43. The rotation of the carrier 44 is transmitted to the output shaft 5 through the auto-lock mechanism 55. The autolock mechanism 55 here has a function of automatically locking the output shaft 5 with respect to the gear case 16 when the rotation of the motor is stopped, and automatically releasing this lock when the motor is rotated. However, description of this point will be omitted. Further, the ring gear 43 is also freely rotatable,
By engaging the ball 48 with the ring gear 43 by the spring pressure of the clutch spring 47, a torque limiter that disconnects the output shaft 5 and the sun gear 41 when the load torque exceeds a predetermined value is configured. However, a description of this point will also be omitted.

【0021】今、図8(a)に示すように、係止リング7
0がリングギア31の回転を阻止しており、且つリング
ギア32が図中矢印で示す方向について回転可能にワン
ウェイクラッチ33が設定されている時、モータ6を回
転させれば、その回転出力は、回転が阻止されているリ
ングギア31と噛み合った遊星ギア21を通じてキャリ
ア4に伝達される。この時、リングギア32は出力軸5
と逆方向に空転するが、この空転は図中矢印で示す回転
が許されている方向である。
Now, as shown in FIG. 8 (a), the locking ring 7
When 0 is blocking the rotation of the ring gear 31 and the one-way clutch 33 is set so that the ring gear 32 can rotate in the direction shown by the arrow in the figure, if the motor 6 is rotated, the rotation output will be , Is transmitted to the carrier 4 through the planetary gear 21 that meshes with the ring gear 31 whose rotation is blocked. At this time, the ring gear 32 has the output shaft 5
Idling in the opposite direction, but this idling is the direction in which the rotation shown by the arrow in the figure is permitted.

【0022】そして、モータ6の回転数検出手段等によ
って検出される負荷の増大に応じて切換駆動部材7が作
動し、図8(b)に示すように係止リング70が移動して
係合突起35と突起71との係合を解除すれば、リング
ギア31がフリーとなるとともに、負荷につながったキ
ャリア4の停止がサンギア11,12に噛み合う遊星ギ
ア21,22の自転でリングギア31,32を回転させ
ようとするが、この時のリングギア32の回転方向は、
上記空転時とは逆方向に、つまりワンウェイクラッチ3
3によって回転が阻止されている方向となるために、こ
の時点からリングギア32と噛み合った遊星ギア22を
通じてキャリア4、そして出力軸5に動力が伝達され
る。
Then, the switching drive member 7 operates in response to an increase in the load detected by the rotation speed detecting means of the motor 6, etc., and the locking ring 70 moves and engages as shown in FIG. 8 (b). When the engagement between the protrusion 35 and the protrusion 71 is released, the ring gear 31 becomes free, and the stop of the carrier 4 connected to the load is stopped by the rotation of the planet gears 21 and 22 meshing with the sun gears 11 and 12. 32 tries to rotate, but the rotation direction of the ring gear 32 at this time is
One-way clutch 3 in the opposite direction to that when idling
Since the rotation is blocked by 3, the power is transmitted to the carrier 4 and the output shaft 5 from this point through the planetary gear 22 meshed with the ring gear 32.

【0023】サンギア12の歯数がサンギア11の歯数
より少なく且つ遊星ギア22の歯数が遊星ギア21の歯
数より多くなっていることから、高速回転低トルク状態
から低速回転高トルク状態に切り換えられたことにな
る。しかもこの変速は、ワンウェイクラッチ33を利用
してリングギア32の回転を止めるために、リングギア
31の係止突起35から係止リング70が離れるだけ
で、リングギア32の回転阻止のために衝突が生じる部
材が存在しておらず、従って動作中の変速であるにもか
かわらず、スムーズで且つ騒音の無い変速がなされるも
のである。なお、低速回転高トルク状態から高速回転低
トルク状態への復帰は、上記切換駆動部材7の復帰によ
って行われるとともに、この変速は、モータ6の停止
時、またはモータ6の起動時に行われる。
Since the number of teeth of the sun gear 12 is smaller than the number of teeth of the sun gear 11 and the number of teeth of the planetary gear 22 is larger than the number of teeth of the planetary gear 21, the high speed rotation low torque state is changed to the low speed rotation high torque state. It has been switched. Moreover, in this gear shifting, the one-way clutch 33 is used to stop the rotation of the ring gear 32, so that only the locking ring 70 is separated from the locking projection 35 of the ring gear 31, and the collision is performed to prevent the rotation of the ring gear 32. Therefore, smooth and noise-free gear shifting is performed despite the fact that there is no member that causes the occurrence of gear shifting and therefore the gear shifting is in operation. The return from the low-speed rotation high-torque state to the high-speed rotation low-torque state is performed by the return of the switching drive member 7, and this shift is performed when the motor 6 is stopped or the motor 6 is started.

【0024】正逆切換リング76を回転させることで、
ワンウェイクラッチ33による回転規制方向を逆にする
とともにモータ6の回転方向を逆にした時には、当初、
係止リング70によって回転が止められているリングギ
ア31に噛み合う遊星ギア21を通じてキャリア4に動
力が伝達され、この時、リングギア32はワンウェイク
ラッチ33における回転可能方向に空転し、負荷の増大
の検出で切換駆動部材7が作動してリングギア31がフ
リーとなれば、ワンウェイクラッチ33によって回転が
阻止されているリングギア32とこれに噛み合う遊星ギ
ア22を通じてキャリア4に動力が伝達される。ワンウ
ェイクラッチ33は一つだけであるものの、その回転阻
止方向を切り換えられるようにすることで、電動ドリル
ドライバーに求められる正転と逆転とにおいて、同じ動
作を得られるようにしているわけである。モータ6を一
方向にしか回転させないのであれば、ワンウェイクラッ
チ33は回転阻止方向を切り換えられるものとしなくと
もよい。
By rotating the forward / reverse switching ring 76,
When the rotation restriction direction of the one-way clutch 33 is reversed and the rotation direction of the motor 6 is reversed, initially,
Power is transmitted to the carrier 4 through the planetary gear 21 that meshes with the ring gear 31 whose rotation is stopped by the locking ring 70. At this time, the ring gear 32 idles in the rotatable direction of the one-way clutch 33, which increases the load. When the switching drive member 7 is actuated and the ring gear 31 becomes free upon detection, power is transmitted to the carrier 4 through the ring gear 32 whose rotation is blocked by the one-way clutch 33 and the planetary gear 22 meshing with the ring gear 32. Although there is only one one-way clutch 33, the rotation blocking direction can be switched so that the same operation can be obtained in the forward rotation and the reverse rotation required for the electric drill driver. If the motor 6 is rotated only in one direction, the one-way clutch 33 does not need to be able to switch the rotation blocking direction.

【0025】なお、図示例における正逆切換リング76
は、図10に示す回転方向切換ロッド8と、ギアケース
1に軸91で軸支されて一端を回転方向切換ロッド8
に、他端を正逆切換リング76に係合させた切換レバー
90とによってなされる。ここにおける回転方向切換ロ
ッド8は、図11に示すスイッチユニットSWとも連動
しており、モータ6の回転方向の切り換えも同時になさ
れる。スイッチユニットSWは、トリガースイッチハン
ドル9を引いた際のモータ6への通電制御や、トリガー
スイッチハンドル9を引く量に応じたモータ6の回転速
度制御も行うものであるが、この点については説明を省
略する。また、変速のための係止リング70のスライド
駆動を切換駆動部材7によって行うものを示したが、こ
れに限るものではなく、手動で行うものであってもよ
い。
The forward / reverse switching ring 76 in the illustrated example.
Is a rotation direction switching rod 8 shown in FIG. 10, and one end of the rotation direction switching rod 8 is supported by the gear case 1 by a shaft 91.
And a switching lever 90 having the other end engaged with the forward / reverse switching ring 76. The rotation direction switching rod 8 here is also interlocked with the switch unit SW shown in FIG. 11, and the rotation direction of the motor 6 is switched at the same time. The switch unit SW also controls energization of the motor 6 when the trigger switch handle 9 is pulled and also controls the rotation speed of the motor 6 according to the pull amount of the trigger switch handle 9. This point will be described. Is omitted. Further, although the slide driving of the locking ring 70 for gear shifting is performed by the switching driving member 7, the present invention is not limited to this, and may be manually performed.

【0026】ところで、ワンウェイクラッチ33の外レ
ース330をギアケース1で兼用する場合、ギアケース
1は単なる器ではなく、高い強度が必要なものとなり、
金属で構成せざるを得ない。一方、楔状空間を構成する
ための面をギアケース1内面に形成しなくてはならず、
内面形状が複雑となるために、切削加工が困難となる。
このために、ここではギアケース1を焼結金属による成
形品として形成することでこの点に対処するとともにコ
ストアップを避けている。また、ギアケース1は通常、
できるだけ少ない部品数で構成するが、正逆切換リング
76の動作空間を確保しつつ正逆切換リング76とリン
グギア32との間の摺動抵抗を無くして機構ロスの低減
を図るために、リングギア32のスラスト受け面となる
突部13もギアケース1に設けるとなると、ギアケース
1の成形性が非常に悪くなるために、ここではギアケー
ス1の一端は別部材である蓋部材10で閉じるものと
し、上記突部13もギアケース1の一端に嵌合する蓋部
材10に一体に形成している。なお、図示例において3
個設けられている突部13は、ギアケース1に対する蓋
部材10の位置決め並びに心出しの機能も有するものと
なっている。
By the way, when the outer race 330 of the one-way clutch 33 is also used as the gear case 1, the gear case 1 is not a mere container but requires high strength.
It has to be composed of metal. On the other hand, the surface for forming the wedge-shaped space must be formed on the inner surface of the gear case 1,
Since the shape of the inner surface is complicated, the cutting process becomes difficult.
For this reason, here, the gear case 1 is formed as a molded product of sintered metal to cope with this point and avoid an increase in cost. Also, the gear case 1 is usually
Although the number of components is as small as possible, in order to reduce the mechanism loss by eliminating the sliding resistance between the forward / reverse switching ring 76 and the ring gear 32 while ensuring the operating space of the forward / reverse switching ring 76, If the protrusion 13 serving as the thrust receiving surface of the gear 32 is also provided on the gear case 1, the moldability of the gear case 1 is extremely deteriorated. Therefore, one end of the gear case 1 is a lid member 10 which is a separate member here. The projection 13 is also formed integrally with the lid member 10 fitted to one end of the gear case 1. In the illustrated example, 3
The individually provided protrusions 13 also have a function of positioning and centering the lid member 10 with respect to the gear case 1.

【0027】ちなみに図2から図7までは、ギアケース
1への各部品の組み込み順を示しており、切換レバー9
0及び蓋部材10を装着した後、図3に示すように、正
逆切換リング76とキャリア4を納め、次いで図4に示
すように、遊星ギア22及びリングギア32とワンウェ
イクラッチ構成部材、図5に示すように、遊星ギア21
とリングギア31、さらに図6に示すように係止リング
70を順に納めた後、図7に示すようにスラスト板19
を装着して組み立てる。
Incidentally, FIGS. 2 to 7 show the order of assembling the respective parts into the gear case 1, and the switching lever 9
0 and the lid member 10 are mounted, the forward / reverse switching ring 76 and the carrier 4 are housed as shown in FIG. 3, and then the planetary gear 22, the ring gear 32, and the one-way clutch constituent member, as shown in FIG. 5, the planetary gear 21
6, the ring gear 31, and the locking ring 70 as shown in FIG. 6 in that order, and then the thrust plate 19 as shown in FIG.
Attach and assemble.

【0028】上記形状のギアケース1は、焼結金属によ
る成形品としてではなく、金属製環状薄板の積層体とし
て形成してもよい。所要形状に打ち抜いた金属薄板を重
ねることで、必要となる形状のものとするわけである。
この場合も製作が容易となるとともにコストダウンを図
ることができる。また、ギアケース1全体を金属製とす
ると、重量の点で新たな問題が生じるが、強度が必要と
なる部分、つまりワンウェイクラッチ33の外レース3
30となる部分のみを金属製とし、他の部分は合成樹脂
で構成して軽量化を図ることができ、この場合、金属製
部分をインサート成形するとよい。
The gear case 1 having the above-mentioned shape may be formed not as a molded product made of a sintered metal but as a laminated body of metal annular thin plates. By stacking punched metal sheets in the required shape, the required shape is obtained.
Also in this case, the manufacturing is facilitated and the cost can be reduced. Further, if the entire gear case 1 is made of metal, a new problem arises in terms of weight, but a portion requiring strength, that is, the outer race 3 of the one-way clutch 33.
Only the portion to be 30 can be made of metal and the other portions can be made of synthetic resin to reduce the weight. In this case, the metal portion may be insert-molded.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明においては、ワンウ
ェイクラッチで支持されたリングギアについては回転阻
止部材を係合させなくともワンウェイクラッチによって
回転阻止がなされるために、衝突が生じることがなく、
従ってスムーズな変速動作がなされるものとなっている
上に、ワンウェイクラッチにおける外レースをギアケー
スで兼用し、内レースをリングギアで兼用しているため
に、ワンウェイクラッチがギアケースを含む全体の直径
を大きくしてしまうことが殆ど無いものとなり、軽量小
型に構成することができる。
As described above, in the present invention, the ring gear supported by the one-way clutch is prevented from rotating by the one-way clutch without engaging the rotation-preventing member, so that no collision occurs. ,
Therefore, in addition to the smooth gear shifting operation, the outer race of the one-way clutch is also used as the gear case, and the inner race is also used as the ring gear. The diameter is hardly increased, and the structure can be made lightweight and small.

【0030】そして、ギアケースとして、遊星機構の構
成部材のスラスト受け面となる突部を備えたものとした
時には、遊星機構の構成部材の回転に対する摺動抵抗に
よる機構ロスを低減することができるものであり、特に
筒状ギアケースの一端面に配されてギアケースと嵌合す
る蓋部材に突部を一体に形成したならば、外レースを兼
ねるギアケースの製作が容易となる。
Further, when the gear case is provided with the projection which becomes the thrust receiving surface of the constituent member of the planetary mechanism, the mechanical loss due to the sliding resistance against the rotation of the constituent member of the planetary mechanism can be reduced. Especially, if the protrusion is integrally formed on the lid member that is arranged on one end surface of the tubular gear case and fits with the gear case, the gear case that also serves as the outer race can be easily manufactured.

【0031】ギアケースは焼結金属で形成したり、金属
製環状薄板の積層体として形成することで、外レースを
兼用するために複雑な形状となるギアケースの製作を容
易に行うことができるとともにコストダウンを図ること
ができ、さらに合成樹脂製であるとともにワンウェイク
ラッチ部分のみを金属製としたものとすれば、必要とす
る強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。
By forming the gear case with a sintered metal or as a laminated body of metal annular thin plates, it is possible to easily manufacture a gear case having a complicated shape to serve also as an outer race. At the same time, the cost can be reduced, and if only the one-way clutch part is made of synthetic resin and made of metal, the required strength can be secured and the weight can be reduced.

【0032】また、ワンウェイクラッチをその回転可能
方向が切換自在なものとしておけば、電動ドライバーの
ように正逆回転が機能上求められるものにおいても適用
することができるものとなる。
Further, if the one-way clutch is such that the rotatable direction thereof is switchable, it can be applied to an electric driver, which is functionally required to rotate in the forward and reverse directions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment.

【図2】同上のギアケースと蓋部材の背面図である。FIG. 2 is a rear view of the same gear case and lid member.

【図3】同上のギアケースに正逆切換リングとキャリア
とを組み込んだ状態の背面図である。
FIG. 3 is a rear view showing a state in which a forward / reverse switching ring and a carrier are incorporated in the above gear case.

【図4】同上のギアケースにさらにワンウェイクラッチ
構成部材とリングギア及び遊星ギアを組み込んだ状態の
背面図である。
FIG. 4 is a rear view showing a state in which a one-way clutch constituent member, a ring gear and a planetary gear are further incorporated in the above gear case.

【図5】同上のギアケースに他のリングギア及び遊星ギ
アを組み込んだ状態の背面図である。
FIG. 5 is a rear view showing a state in which another ring gear and a planetary gear are incorporated in the same gear case.

【図6】同上のギアケースにさらに係止リングを組み込
んだ状態の背面図である。
FIG. 6 is a rear view showing a state in which a locking ring is further incorporated in the above gear case.

【図7】同上のギアケースにさらにスラスト板を装着し
た状態の背面図である。
FIG. 7 is a rear view showing a state in which a thrust plate is further attached to the above gear case.

【図8】同上の動作を示すもので、(a)は変速前を示す
斜視図、(b)は変速後を示す斜視図である。
8A and 8B show the same operation, and FIG. 8A is a perspective view showing a state before shifting, and FIG. 8B is a perspective view showing a state after shifting.

【図9】同上のワンウェイクラッチの回転方向切り換え
部分の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a rotation direction switching portion of the above one-way clutch.

【図10】本発明にかかる遊星変速装置を備えた電動工
具における回転方向切換操作部を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a rotation direction switching operation unit in an electric power tool including the planetary transmission according to the present invention.

【図11】同上の電動工具の部分破断側面図である。FIG. 11 is a partially cutaway side view of the above power tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ギアケース 22 遊星ギア 32 リングギア 33 ワンウェイクラッチ 1 gear case 22 planetary gears 32 ring gear 33 one-way clutch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 3/44 B25B 21/00 520 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16H 3/44 B25B 21/00 520

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 サンギアとこれに噛み合う遊星ギア及び
サンギアと同心で遊星ギアが噛み合っているリングギア
からなる遊星機構を軸方向に複数個設けて、各遊星機構
におけるリングギアのなかの一つの回転を阻止し、他を
回転自在とすることで出力を取り出すとともに回転を阻
止するリングギアの選択にて減速比の切り換えを行う遊
星変速装置において、少なくとも一つのリングギアを一
方向にのみ回転自在とするワンウェイクラッチを介して
支持するとともに、ワンウェイクラッチで支持されてい
ない回転自在なリングギアの回転を阻止するロック部材
を設けて、後者のリングギアが回転可能な状態において
ワンウェイクラッチで支持された前者のリングギアをワ
ンウェイクラッチによって回転阻止状態とし、上記ロッ
ク部材による後者のリングギアの回転阻止状態において
ワンウェイクラッチで支持された前者のリングギアを回
転可能としたものであり、外レースと内レース及び両レ
ース間に形成された楔状空間にボールを配したものとし
て形成された上記ワンウェイクラッチは、その外レース
上記遊星機構を納めたギアケースで、内レース上記
リングギアで形成されていることを特徴とする遊星変速
装置。
1. A plurality of planetary mechanisms, each of which is composed of a sun gear, a planetary gear meshing with the sun gear, and a ring gear concentric with the sun gear and meshing with the planetary gear, are provided in the axial direction, and one rotation of the ring gears in each planetary mechanism is performed. In the planetary transmission that switches the reduction ratio by selecting the ring gear that blocks rotation and outputs the output by making the other rotatable, and at least one ring gear is rotatable only in one direction. It is supported through the one-way clutch and is supported by the one-way clutch.
Locking member to prevent rotation of non-rotatable ring gear
In the state where the latter ring gear is rotatable,
The former ring gear supported by the one-way clutch is
With the one-way clutch to prevent rotation,
When the latter ring gear is blocked by the
Rotate the former ring gear supported by the one-way clutch.
The outer race and inner race and both
The balls are arranged in a wedge-shaped space formed between the bases.
The one-way clutch which is formed Te has an outer race
Is a gear case accommodating the planetary mechanism, wherein the inner race is formed by the ring gear.
【請求項2】 ギアケースは遊星機構の構成部材のスラ
スト受け面となる突部を備えていることを特徴とする請
求項1記載の遊星変速装置。
2. The planetary transmission according to claim 1, wherein the gear case includes a protrusion that serves as a thrust receiving surface of a component of the planetary gear mechanism.
【請求項3】 突部は筒状ギアケースの一端面に配され
てギアケースと嵌合する蓋部材に一体に形成されている
ことを特徴とする請求項記載の遊星変速装置。
3. The planetary transmission device according to claim 2, wherein the protrusion is formed integrally with a lid member that is arranged on one end surface of the cylindrical gear case and that fits with the gear case.
【請求項4】 ギアケースは焼結金属で形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の遊星変速装置。
4. The planetary transmission according to claim 1, wherein the gear case is made of sintered metal.
【請求項5】 ギアケースは、金属製環状薄板の積層体
として形成されていることを特徴とする請求項1記載の
遊星変速装置。
5. The planetary transmission according to claim 1, wherein the gear case is formed as a laminated body of metal annular thin plates.
【請求項6】 ギアケースは合成樹脂製であるとともに
ワンウェイクラッチ部分のみが金属製とされていること
を特徴とする請求項1記載の遊星変速装置。
6. The planetary transmission according to claim 1, wherein the gear case is made of synthetic resin and only the one-way clutch part is made of metal.
【請求項7】 ワンウェイクラッチは、その回転可能方
向が切換自在なものであることを特徴とする請求項1記
載の遊星変速装置。
7. The planetary transmission according to claim 1, wherein the one-way clutch has a rotatable direction that can be switched.
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