JP3560788B2

JP3560788B2 - Power tool transmission

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Publication number: JP3560788B2
Application number: JP29014797A
Authority: JP
Inventors: 幸彦山田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: JPH11123671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気ドリルやスクリュードライバ等の電動工具に組み込まれる変速装置であって、ギヤの噛合いを切り換えることによりスピンドルの回転数を変更する形式の変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速装置は、例えば実開昭５３−３９８８９号公報に開示されているように、電動モータで回転する駆動軸上に固定した、相互に歯数の異なる２枚の駆動ギヤと、駆動軸に平行なスピンドル上に軸方向移動可能かつ回転について固定した、同じく相互に歯数の異なる２枚の従動ギヤと、この２枚の従動ギヤを軸方向に移動させるための手段を有する構成となっていた。かかる従動ギヤ移動式の変速装置によれば、従動ギヤ移動手段を経て両従動ギヤを第１の位置に位置させると、一方の従動ギヤが一方の駆動ギヤに噛合い、第２の位置に位置させると、他方の従動ギヤが他方の駆動ギヤに噛合い、これによりスピンドルの回転数を切り換える構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】
このような構成の従来の変速装置によれば、従動ギヤの位置を切り換えて変速する時に、従動ギヤが駆動ギヤにスムーズに噛み合わない場合があり、この点で操作性が良くないという問題があった。そこで、本発明では、変速する際に駆動ギヤと従動ギヤをスムーズに噛み合わせることのできる変速装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、前記請求項に記載した構成の変速装置とした。
【０００５】
請求項１，２記載の変速装置によれば、第２駆動ギヤが第２従動ギヤにも第１駆動ギヤにも噛み合わないニュートラル位置に位置させると、ニュートラルギヤが回転する。ニュートラルギヤに対して第１および第２従動ギヤが押圧されているので、該ニュートラルギヤが回転すると摩擦により両従動ギヤが適度な滑りを伴って回転する。第１従動ギヤが回転すれば、第１駆動ギヤが回転する。このように、第２駆動ギヤをニュートラル位置に切り換えると、第１駆動ギヤと第２従動ギヤが上記滑りにより第２駆動ギヤよりも低い回転数で回転する。この第２駆動ギヤをニュートラル位置から高速位置または低速位置に変速する段階で、第２従動ギヤおよび第１駆動ギヤが適度な回転数差をもってシンクロ回転している（シンクロ機能）ので、第２駆動ギヤを極めてスムーズに噛み合わせるとができ、これにより当該変速装置ひいては電動工具の操作性を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る変速装置１を組み込んだスクリュードライバ５０を示している。本実施形態において、変速装置１以外については特に変更を要しないが、以下簡単に説明する。図中５１は当該スクリュードライバ５０のハウジングであり、５２は電動モータを示している。電動モータ５２の出力軸５２ａには冷却用のファン５３が取付けられている。出力軸５２ａの先端に形成したピニオンギヤ５２ｂは、駆動軸２に取り付けた第３駆動ギヤ３に噛み合っており、電動モータ５２が起動するとこの第３駆動ギヤ３を経て駆動軸２が回転する。駆動軸２は、軸受２ａ，２ｂによりハウジング５１に回転可能に支持されている。
駆動軸２に伝達された動力は、以下説明する本実施形態の変速装置１を経てスピンドル４に伝達される。スピンドル４の先端部４ａ（図示右端部）は、軸受５４ｃを介してハウジング５１に回転可能に支持された中間スリーブ５４の支持孔５４ｄに軸方向移動可能に挿入されている。支持孔５４ｄ内には圧縮ばね５７が介装されているため、スピンドル４はこの支持孔５４ｄ内から抜け出す方向（図示左方）に付勢されている。また、スピンドル４の先端部４ａには面取り部４ｂが形成されて、支持孔５４ｄ内のエア抜きがなされるようになっており、これによりスピンドル４のスムーズな軸方向の移動が確保されている。
一方、スピンドル４の後端部（図示左端部）は、ニードルベアリング５５およびスラストベアリング５６によりハウジング５１に対して軸方向移動可能に支持されている。
中間スリーブ５４の後部にはフランジ部５４ａが形成され、このフランジ部５４ａの後面にはクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが形成されている。このクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが、後述する第２従動ギヤ８の先端面に形成したクラッチ歯８ａ〜８ａに噛み合うと、この第２従動ギヤ８の回転が中間スリーブ５４に伝達される。
中間スリーブ５４の先端にはドライバビット６０が同軸に装着されているので、中間スリーブ５４が回転すればこのドライバビット６０も一体で回転する。ハウジング５１の先端部にはねじ部５１ａを介してアジャストスリーブ６１が取付けられ、このアジャストスリーブ６１の先端にはストッパスリーブ６２が取付けられている。アジャストスリーブ６１を回転操作することによりストッパスリーブ６２の軸方向の位置を調整することができる。ストッパスリーブ６２の先端面からドライバビット６０の先端部６０ａが突き出されており、ストッパスリーブ６２の位置を調整することにより、この先端部６０ａの突き出し量を調整することができる。
【０００７】
さて、前記したように駆動軸２に伝達された動力は、変速装置１を経てスピンドル４に伝達される。この変速装置１の詳細が図２〜図５に示されている。なお、本実施形態の変速装置１は減速装置として機能する。
駆動軸２上には、前記第３駆動ギヤ３の他に第１および第２駆動ギヤ５，６が取付けられている。第１駆動ギヤ５は駆動軸２に対して回転可能に支持されている。一方、第２駆動ギヤ６は、外周に噛合い歯（外周歯）６ａを有し、内周に内周歯６ｂを有しており、内周歯６ｂは当該駆動軸２の先端側に形成したスプライン軸部２ｃに噛み合っている。このため、第２駆動ギヤ６は駆動軸２と一体で回転可能であるとともに、一定の範囲で軸方向に移動可能となっている。この第２駆動ギヤ６は軸方向に移動することにより、その内周歯６ｂをスプライン軸部２ｃにのみ噛み合わせた状態（図２に示す状態）と、スプライン軸部２ｃと第１駆動ギヤ５の双方に噛み合った状態（図５に示す状態）とに切り換えることができるようになっている。第１駆動ギヤ５の歯数Ｚ5 と第２駆動ギヤ６の外周歯６ａの歯数Ｚ6 との関係はＺ5 ＜Ｚ6 に設定されている。また、第１駆動ギヤ５と第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂは全周にわたって噛み合う。
スピンドル４上には、第１および第２従動ギヤ７，８とニュートラルギヤ９が取付けられている。両従動ギヤ７，８の歯数Ｚ7 ，Ｚ8 とニュートラルギヤ９の歯数Ｚ9 は、Ｚ7 ＞Ｚ8 ＝Ｚ9 の関係に設定されている。第１従動ギヤ７の内周側とスピンドル４との間には鋼球７ａが挟み込まれており、これにより第１従動ギヤ７はスピンドル４と一体で回転するとともに、第１従動ギヤ７に対するスピンドル４の軸方向の移動が許容されるようになっている。この第１従動ギヤ７は前記第１駆動ギヤ５に常時噛み合っている。
【０００８】
ニュートラルギヤ９はスピンドル４に回転可能に支持され、また軸方向にも固定されておらず、第１および第２従動ギヤ７，８に挟まれた状態に取付けられている。但し、前記圧縮ばね５７の間接作用により第２従動ギヤ８はニュートラルギヤ９に押圧され、従ってニュートラルギヤ９は第１従動ギヤ７に押圧されている。このため、第２従動ギヤ８の後端面とニュートラルギヤ９の前端面９ａとの間、およびニュートラルギヤ９の後端面９ｂと第１従動ギヤ７の前端面との間には摩擦力が発生している。
第２従動ギヤ８はスピンドル４に対して軸方向移動不能かつ相対回転不能に固定されている。この第２従動ギヤ８の前面には前記したようにクラッチ歯８ａ〜８ａが形成されている。また、この第２従動ギヤ８にはサイレントクラッチ４０用のクラッチピン４１〜４１が取付けられている。このサイレントクラッチ４０については後述する。
前記したように第２駆動ギヤ６が軸方向に移動することにより、その外周歯６ａは第２従動ギヤ８とニュートラルギヤ９の双方に噛み合う状態（図２に示す状態）と、ニュートラルギヤ９にのみ噛み合う状態（図３および図４に示す状態）と、いづれにも噛み合わない状態（図５に示す状態）とに切り換わる。以下、図２に示すように内周歯６ｂがスプライン軸部２ｃにのみ噛合い、外周歯６ａが第２従動ギヤ８に噛み合った位置を第２駆動ギヤ６の「高速位置」と言い、図５に示すように内周歯６ｂがスプライン軸部２ｃと第１駆動ギヤ５の双方に噛合い、外周歯６ａが第２従動ギヤ８に噛み合っていない位置を第２駆動ギヤ６の「低速位置」と言い、図３に示すように内周歯６ｂがスプライン軸部２ｃにのみ噛合い、外周歯６ａがニュートラルギヤ９にのみ噛み合う位置を第２駆動ギヤ６の「ニュートラル位置」と言う。
【０００９】
次に、前記第２駆動ギヤ６を高速位置または低速位置に移動させるための変速操作機構１０について説明する。図２〜図５に示すように第２駆動ギヤ６の一部は、その回転を阻害しない範囲でＵ字型のチェンジレバー１１に挟まれており、このチェンジレバー１１が前後方向（図示左右方向）に移動することにより第２駆動ギヤ６が高速位置と低速位置との間を移動する。このチェンジレバー１１を移動させるための機構の詳細が図６〜図８に示されている。先ず、ハウジング５１の下面には、切換え用の操作ノブ１２が回転可能に設けられている。すなわち、操作ノブ１２の軸部１２ａが、ハウジング５１の下壁５１ｂと、該下壁５１ｂの内面に形成した支持壁５１ｃとの間に掛け渡し状に回転可能に支持されている。この操作ノブ１２の軸部１２ａには、位置保持用のフランジ部１２ｂが形成され、またピニオンギヤ１３が取付けられている。
図８に示すように位置保持用のフランジ部１２ｂの周面には高速位置保持用の凹部１２ｃと低速位置保持用の凹部１２ｄが形成されている。両凹部１２ｃ，１２ｄは相互に１８０°の間隔をおいた２箇所に形成されており、両凹部１２ｃ，１２ｄの間には周方向に長い凹部１２ｅが形成されている。この凹部１２ｅは第２駆動ギヤ６をニュートラル位置（図３参照）を保持するために用いられる。一方、各凹部１２ｃ，１２ｄ，１２ｅに対応してフランジ部１２ｂの側方には、略Ｕ字型の位置保持部材１４が取付けられている。この位置保持部材１４の中央には凸部１４ａが形成されており、この凸部１４ａが凹部１２ｃ又は凹部１２ｄ又は１２ｅに弾性的に嵌まり込むことにより第２駆動ギヤ６が高速位置に保持され、又は低速位置に保持され、又はニュートラル位置に保持される（操作ノブ１２の位置保持機構）。
【００１０】
次に、上記ピニオンギヤ１３は、ラック１５に噛み合わされている。このラック１５は、ハウジング５１の内部に設けたスライドバー５１ｄを介して前後方向（図７において左右方向）に移動可能に支持されている。このラック１５に上記チェンジレバー１１が取付けられている。このため、操作ノブ１２をほぼ１８０°の範囲で回転操作すると、ピニオンギヤ１３とラック１５の噛合い作用を経て当該ラック１５が移動し、ひいてはチェンジレバー１１が前後方向に移動して、第２駆動ギヤ６が高速位置と低速位置との間を移動する。
【００１１】
このように構成した第１実施形態の変速装置１によれば、高速時又は低速時の動力の伝達が以下の経路でなされる。先ず、図２は当該変速装置１が高速位置に切り換えられた状態、すなわち第２駆動ギヤ６が第２従動ギヤ８に噛み合って第１駆動ギヤ５には噛み合っていない状態を示している。この高速位置は、上記したように操作ノブ１２の凹部１２ｃに位置保持部材１４の凸部１４ａが弾性的に嵌まり込むことにより保持されている。
この高速位置において、電動モータ５２の回転力がそのピニオンギヤ５２ｂと第３駆動ギヤ３の噛合い作用を経て駆動軸２に伝達される。駆動軸２が回転すると、内周歯６ｂとスプライン軸部２ｃの噛合い作用を経て第２駆動ギヤ６が一体で回転する。第２駆動ギヤ６は第２従動ギヤ８に噛み合っているので、両者の噛合い作用を経てスピンドル４が回転する。従って、この高速位置における減速比は、Ｚ8 ／Ｚ6 となっている。スピンドル４の回転は、前記したようにそのクラッチ歯８ａ〜８ａと中間スリーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが噛み合うことにより当該中間スリーブ５４に伝達され、これによりドライバビット６０が所定の速度で回転する。
【００１２】
次に、操作ノブ１２を低速側へ約１２０°だけ回転操作すると、図３に示すように第２駆動ギヤ６は後方（図示左方）へ移動して、第１駆動ギヤ５および第２従動ギヤ８の双方に噛み合わず、ニュートラルギヤ９にのみ噛み合う位置、すなわち当該変速装置１のニュートラル位置に至る。このニュートラル位置では、スプライン軸部２ｃと内周歯６ｂの噛合い作用および第２駆動ギヤ６の外周歯６ａとニュートラルギヤ９との噛合い作用を経て駆動軸２の回転がニュートラルギヤ９にのみ直接伝達される。ニュートラルギヤ９はスピンドル４に対して空転可能に支持されているため、スピンドル４には直接回転力が伝達されない（ニュートラル状態）。
しかしながら、前記圧縮ばね５７の間接作用により、第２従動ギヤ８がニュートラルギヤ９の前端面９ａに押し付けられているので、両者８，９間に発生する摩擦力によりニュートラルギヤ９の回転が第２従動ギヤ８ひいてはスピンドル４に伝達される。但し、摩擦力を経てのみ伝達されるため、両者８，９間には適度な滑りが生じ、このため第２従動ギヤ８はニュートラルギヤ９よりも若干低い回転数で回転する。
また、圧縮ばね５７の間接作用によりニュートラルギヤ９の後端面９ｂが第１従動ギヤ７に押し付けられているので、両者９，７間にも摩擦力が発生し、この摩擦力によってもニュートラルギヤ９の回転が第１従動ギヤ７に伝達され、これにより第１駆動ギヤ５が回転する。
このように、このニュートラル状態において、第２従動ギヤ８および第１駆動ギヤ５が第２駆動ギヤ６に対して適度な回転数差をもって空転（シンクロ回転）しているため、第２駆動ギヤ６を高速位置又は低速位置に移動させる時に、この第２駆動ギヤ６の外周歯６ａと第２従動ギヤ８との噛合い、および第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂと第１駆動ギヤ５との噛合いが極めてスムーズになされる（シンクロ機能）。
なお、図２に示すように第２駆動ギヤ６が高速位置に切り換えられている状態においても、この第２駆動ギヤ６がニュートラルギヤ９にも僅かに噛み合っているため、ニュートラルギヤ９が第２従動ギヤ８と一体で回転し、従って第１従動ギヤ７および第１駆動ギヤ５が摩擦力による若干の滑りを生じながら回転する。
【００１３】
図３に示すニュートラル状態において、操作ノブ１２をさらに約６０°回転操作すると、第２駆動ギヤ６は図４の位置を経て図５の低速位置に至る。図４に示すように、第２駆動ギヤ６が第１駆動ギヤ５に噛み合い始める段階では、上記したように第１駆動ギヤ５が第２駆動ギヤ６よりも若干の回転数差をもって駆動軸２上を空転（シンクロ回転）しているため、第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂと第１駆動ギヤ５の噛合いが極めてスムーズになされる。このシンクロ機能は、本実施形態の場合のように内周歯６ｂと第１駆動ギヤ５が全周にわたって噛み合うような場合に特に効果が大きい。
第２駆動ギヤ６が図４に示す位置を経て図５に示す低速位置に至ると、第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂは駆動軸２のスプライン軸部２ｃと第１駆動ギヤ５の双方に跨がるようにして噛み合う状態となる。このため、駆動軸２の回転は第２駆動ギヤ６を介して直接的に第１駆動ギヤ５に伝達される。すなわち、第１駆動ギヤ５は駆動軸２と一体で回転する。
駆動ギヤ５が回転すると、これに噛み合う第１従動ギヤ７が回転する。第１従動ギヤ７は鋼球７ａを介してスピンドル４と回転について一体化されているので、第１従動ギヤ７が回転すればスピンドル４が一体で回転し、ひいては上記と同様第２従動ギヤ８のクラッチ歯８ａ〜８ａと中間スリーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂの噛合いを経てドライバビット６０が回転する。
このように、第２駆動ギヤ６が低速位置に切り換えられると、第１駆動ギヤ５および第１従動ギヤ７の噛合いを経てスピンドル４が回転し、従ってこの時における減速比はＺ7 ／Ｚ5 となる。この減速比Ｚ7 ／Ｚ5 は、Ｚ5 ＜Ｚ6 およびＺ7 ＞Ｚ8 の関係より前記減速比Ｚ8 ／Ｚ6 よりも大きな値となり、従って第１駆動ギヤ５と第１従動ギヤ７を経て動力が伝達されると（低速時）、第２駆動ギヤ６と第２従動ギヤ８を経て動力が伝達される場合（高速時）よりもスピンドル４はより低速で回転する。
【００１４】
次に、スピンドル４の回転を中間スリーブ５に伝達するためのサイレントクラッチ４０について説明する。ねじ締めを開始すべく、ドライバビット６０の先端をビス（図示省略）の頭部にセットして当該スクリュードライバ５０をねじ締め方向（図１において右方）に押し付けると、相対的に中間スリーブ５４が軸方向に後退する（図１において、左方へ移動する）。前記したように第２従動ギヤ８の前端面には、同一円周上の複数箇所（本実施形態では３箇所、図９〜図１３参照）にクラッチ歯８ａ〜８ａが周方向等間隔に形成されている。一方、中間スリーブ５４のフランジ部５４ａの後端面にも、同一円周上の複数箇所（本実施形態では６箇所、図９〜図１３参照）にクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが周方向等間隔で形成されている。このため、中間スリーブ５４が後退すると、クラッチ歯５４ｂ〜５４ｂがクラッチ歯８ａ〜８ａに噛合い、これにより第２従動ギヤ８の回転が中間スリーブ５４に伝達される。
さらに、第２従動ギヤ８には、前記したサイレントクラッチ４０用のクラッチピン４１〜４１が取付けられている。各クラッチピン４１は、第２従動ギヤ８側のクラッチ歯８ａ，８ａ間に１個づつ従って合計３個取付けられている。このクラッチピン４１〜４１とクラッチ歯８ａ〜８ａ、５４ｂ〜５４ｂがサイレントクラッチ４０を構成し、その動作が図９〜図１３に示されている。なお、図９〜図１３では、図示下側が当該スクリュードライバ５０の前側であり、上側が後側となる。
各クラッチピン４１は中間スリーブ５４側のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂに向けて突き出し状かつ傾動可能に配置されている。このクラッチピン４１はほぼ半球体をなす頭部４１ａと、この頭部４１ａの前面から突き出す係合ピン部４１ｂを備えている。頭部４１ａは、第１従動ギヤ８の後面に形成した半球状の受け孔８ｃに摺動可能に嵌め込まれ、係合ピン部４１ｂは受け孔８ｃに貫通して形成した挿通孔８ｄに挿通されている。挿通孔８ｄの、第２従動ギヤ８の回転方向後ろ側（図９〜図１３において右側）には逃がし凹部８ｂが形成されており、これにより当該クラッチピン４１が第２従動ギヤ８の回転方向後ろ側に傾動可能となっている（図１１、図１２参照）。
【００１５】
図９、図１０および図１３に示すようにクラッチピン４１が傾斜しない状態では、頭部４１ａの後面は当該第２従動ギヤ９の後面と面一に位置するため第２従動ギヤ８の後面はニュートラルギヤ９の前面に当接している。一方、図１１および図１２に示すようにクラッチピン４１が傾斜すると、頭部４１ａの角部が第２従動ギヤ８の後面からはみ出され、このはみ出し部分がニュートラルギヤ９の前面に突き当てられることにより、当該第２従動ギヤ８がスピンドル４と一体となって前方へ移動する。このため、図１１および図１２に示すように第２従動ギヤ８の後面とニュートラルギヤ９の前面との間に隙間Ｌが発生する。
前記したようにスピンドル４は圧縮ばね５７により後方に付勢され、ひいては第２従動ギヤ８がニュートラルギヤ９の前面に押し付けられる方向に付勢されている。従って、上記クラッチピン４１の傾動はこの圧縮ばね５７に抗してなされ、かつ圧縮ばね５７によりクラッチピン４１は傾斜しない直立姿勢に保持されるように付勢されている。
図９は当該スクリュードライバ５０をねじ締め方向に押付け操作していない状態におけるサイレントクラッチ４０を示している。この状態では、中間スリーブ５４のフランジ部５４ａと第２従動ギヤ８は圧縮ばね５７の付勢力により離れている。また、この状態で第２従動ギヤ８（駆動側）は前記変速装置１を経て図示矢印方向に回転している（以下同じ）。この時、クラッチピン４１は圧縮ばね５７の間接的作用により直立姿勢に位置している。
この状態から当該スクリュードライバ５０をねじ締め方向に押付け操作すると、上記したように中間スリーブ５４が後退し、図１０に示すように中間スリーブ５４のフランジ部５４ａが第２従動ギヤ８に押し付けられ、これにより中間スリーブ５４側のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが、第２従動ギヤ８側のクラッチ歯８ａとクラッチピン４１との間に入り込む。また、これと同時に第２従動ギヤ８が図１１に示すように中間スリーブ５４に対して回転方向に変位するため、中間スリーブ５４側のクラッチ歯５４ｂが相対的に図示右方の回転方向後ろ側へ変位し、これによりクラッチピン４１がクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂに押されて回転方向後ろ側へ一定角度傾動する。このような段階を経てクラッチピン４１〜４１とクラッチ歯８ａ〜８ａに対して中間スリーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが相互に噛み合い、この時点で、第２従動ギヤ８の回転駆動力が中間スリーブ５４に直接伝達されてドライバビット６０が回転し、これによりねじ締めが行われる。
【００１６】
ストッパスリーブ６２の先端面が締め付けすべき材料面に当接すると、図１２に示すようにクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂのクラッチピン４１〜４１およびクラッチ歯８ａ〜８ａに対する噛合い深さが徐々に浅くなり、最終的にそれらの噛合いが外れる。
クラッチピン４１〜４１からクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが外れると、図１３に示すようにこのクラッチピン４１〜４１は圧縮ばね５７の間接的作用により即座に直立姿勢に戻され、従って第２従動ギヤ８は圧縮ばね５７の付勢力により距離Ｌだけ後退してニュートラルギヤ９の前面に押し付けられる。このように、クラッチピン４１〜４１からクラッチ歯５４ｂが外れた瞬間に第２従動ギヤ８が距離Ｌだけ後退するので、クラッチピン４１〜４１、クラッチ歯８ａ〜８ａとクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂとの間に瞬時にして適正な隙間が発生し、これにより当該サイレントクラッチ４０が静かに空転する状態となる。
このように構成したサイレントクラッチ４０において、クラッチピン４１〜４１の傾動により第２従動ギヤ８を前方に移動させるためには、軸方向に移動しないニュートラルギヤ９の存在が不可欠である。このことから、本実施形態におけるニュートラルギヤ９は、前記したように第２駆動ギヤ６がニュートラル位置に位置する時に、第１駆動ギヤ５および第２従動ギヤ８を空転させておくシンクロ機能に加えて、サイレントクラッチ４０を機能させるための重要な役割を兼ね備えている。
【００１７】
以上説明した本実施形態の変速装置１によれば、１枚の第２駆動ギヤ６の位置を切り換えるだけで変速させることができるので、従来のように別途クラッチプレートを必要とせず、これにより当該変速装置１の構造を簡略化することができる。
また、２枚の駆動ギヤ５，６の内１枚の第２駆動ギヤ６のみをニュートラル位置に切り換えることにより当該変速装置１のニュートラル状態を実現することができるので、従来よりも第１従動ギヤ７と第２従動ギヤ８との間隔を小さくすることができ、これにより当該変速装置１のコンパクト化を図ることができる。
さらに、第２駆動ギヤ６をニュートラル位置に切り換えると、ニュートラルギヤ９を介して第１駆動ギヤ５および第２従動ギヤ８が空転するので、このニュートラル位置から低速位置あるいは高速位置に変速するにあたり第２駆動ギヤ６をスムーズに噛み合わせることができる。特に、第２駆動ギヤ６と第１駆動ギヤ５の噛み合いは、全周に渡ってなされるため、仮に空転していない第１駆動ギヤ５に対して、電動モータ５２が起動している限り回転する第２駆動ギヤ６を噛み合わせることが困難になるのであるが、本実施形態の構成によればこのような問題はなく、極めてスムーズに低速位置に切り換えることができる。
【００１８】
以上説明した実施形態には種々変更を加えて実施することが可能である。例えば、第２駆動ギヤ６を高速位置または低速位置に移動させるための変速操作機構として操作ノブ１２の回転操作によりピニオン１３を回転させてチェンジレバー１１を移動させる構成を例示したが、チェンジレバー１１はその他の手段により移動させることも可能である（例えば、回転式の操作ノブ１２に代えてスライド操作部材のスライド操作により移動させる構成）。
また、上記実施形態では、電動工具の一例としてスクリュードライバ５０を例示したが、電気ドリルや切断工具等その他の電動工具の変速装置にも広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図であり、スクリュードライバの側面図である。本図では、ハウジングの先端側が破断されて、その内部構造が図示されている。
【図２】変速装置の動作説明図である。本図は高速位置に切り換えられた状態を示している。
【図３】変速装置の動作説明図である。本図はニュートラル位置に切り換えられた状態を示している。
【図４】変速装置の動作説明図である。本図はニュートラル位置から低速位置に切り換わる途中の段階を示している。
【図５】変速装置の動作説明図である。本図は低速位置に切り換わった状態を示している。
【図６】図１の(6) −(6) 線矢視図であって、変速操作機構の側面図である。
【図７】図６の(7) 矢視図であって、変速操作機構の平面図である。
【図８】変速操作機構の細部を示す図であって、（Ａ）は操作ノブの位置保持機構の平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】サイレントクラッチの動作を示す展開図である。本図は、当該クラッチの非噛合い段階を示している。
【図１０】サイレントクラッチの動作を示す展開図である。本図は、当該クラッチが噛み合いつつある段階を示している。
【図１１】サイレントクラッチの動作を示す展開図である。本図は、当該クラッチが噛み合った状態を示している。
【図１２】サイレントクラッチの動作を示す展開図である。本図は、当該クラッチが切り離されつつある段階を示している。
【図１３】サイレントクラッチの動作を示す展開図である。本図は、当該クラッチが切り離された状態を示している。
【符号の説明】
１…変速装置
２…駆動軸、２ｃ…スプライン軸部
４…スピンドル
５…第１駆動ギヤ
６…第２駆動ギヤ、６ｂ…内周歯
７…第１従動ギヤ
８…第２従動ギヤ
９…ニュートラルギヤ
１０…変速操作機構
１１…チェンジレバー
１２…操作ノブ
４０…サイレントクラッチ
５２…電動モータ
５４…中間スリーブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission incorporated in an electric tool such as an electric drill or a screwdriver, for example, and relates to a transmission that changes the rotational speed of a spindle by switching the meshing of gears.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a transmission of this type includes two drive gears having different numbers of teeth fixed on a drive shaft rotated by an electric motor as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 53-38989. Having two driven gears which are axially movable and rotationally fixed on a spindle parallel to the drive shaft and which also have different numbers of teeth, and means for moving the two driven gears in the axial direction. Had a configuration. According to such a driven gear moving type transmission, when both driven gears are located at the first position via the driven gear moving means, one driven gear meshes with one drive gear and is located at the second position. Then, the other driven gear meshes with the other drive gear, thereby switching the rotation speed of the spindle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional transmission having such a configuration, when the position of the driven gear is switched to change the speed, the driven gear may not mesh with the driving gear smoothly, and in this respect, the operability is not good. Was. Therefore, an object of the present invention is to provide a transmission that can smoothly mesh a driving gear and a driven gear when shifting gears.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
For this reason,According to the present invention, there is provided a transmission having a configuration described in the claim.
[0005]
Claims 1 and 2According to the above transmission, when the second drive gear is located at the neutral position where it does not mesh with the second driven gear or the first drive gear, the neutral gear rotates. Since the first and second driven gears are pressed against the neutral gear, when the neutral gear rotates, both driven gears rotate with an appropriate slip due to friction. When the first driven gear rotates, the first drive gear rotates. As described above, when the second drive gear is switched to the neutral position, the first drive gear and the second driven gear rotate at a lower rotational speed than the second drive gear due to the slip. At the stage of shifting the second drive gear from the neutral position to the high-speed position or the low-speed position, the second driven gear and the first drive gear have an appropriate rotational speed difference.Synchro rotationSince the second drive gear is engaged (synchronization function), the second drive gear can be meshed extremely smoothly, thereby improving the operability of the transmission and the power tool.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a screwdriver 50 incorporating the transmission 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, except for the transmission 1, there is no particular need to change, but a brief description will be given below. In the figure, reference numeral 51 denotes a housing of the screw driver 50, and reference numeral 52 denotes an electric motor. A cooling fan 53 is attached to an output shaft 52 a of the electric motor 52. A pinion gear 52b formed at the tip of the output shaft 52a meshes with a third drive gear 3 attached to the drive shaft 2, and when the electric motor 52 starts up, the drive shaft 2 rotates via the third drive gear 3. The drive shaft 2 is rotatably supported by the housing 51 by bearings 2a and 2b.
The power transmitted to the drive shaft 2 is transmitted to the spindle 4 via the transmission 1 of the present embodiment described below. The tip 4a (right end in the figure) of the spindle 4 is inserted into a support hole 54d of an intermediate sleeve 54 rotatably supported by the housing 51 via a bearing 54c so as to be movable in the axial direction. Since the compression spring 57 is interposed in the support hole 54d, the spindle 4 is urged in a direction (left side in the drawing) to come out of the support hole 54d. Further, a chamfered portion 4b is formed at the tip end portion 4a of the spindle 4 so as to release air from the support hole 54d, thereby ensuring smooth movement of the spindle 4 in the axial direction. .
On the other hand, the rear end (left end in the figure) of the spindle 4 is supported by the needle bearing 55 and the thrust bearing 56 so as to be movable in the axial direction with respect to the housing 51.
A flange 54a is formed at a rear portion of the intermediate sleeve 54, and clutch teeth 54b to 54b are formed at a rear surface of the flange 54a. When the clutch teeth 54 b to 54 b mesh with clutch teeth 8 a to 8 a formed on the distal end surface of the second driven gear 8 described later, the rotation of the second driven gear 8 is transmitted to the intermediate sleeve 54.
Since the driver bit 60 is coaxially mounted on the end of the intermediate sleeve 54, when the intermediate sleeve 54 rotates, the driver bit 60 also rotates integrally. An adjusting sleeve 61 is attached to the tip of the housing 51 via a screw portion 51a, and a stopper sleeve 62 is attached to the tip of the adjusting sleeve 61. By rotating the adjusting sleeve 61, the axial position of the stopper sleeve 62 can be adjusted. The distal end portion 60a of the driver bit 60 protrudes from the distal end surface of the stopper sleeve 62. By adjusting the position of the stopper sleeve 62, the amount of protrusion of the distal end portion 60a can be adjusted.
[0007]
Now, as described above, the power transmitted to the drive shaft 2 is transmitted to the spindle 4 via the transmission 1. Details of the transmission 1 are shown in FIGS. Note that the transmission 1 of the present embodiment functions as a reduction gear.
On the drive shaft 2, in addition to the third drive gear 3, first and second drive gears 5, 6 are mounted. The first drive gear 5 is rotatably supported on the drive shaft 2. On the other hand, the second drive gear 6 has meshing teeth (outer teeth) 6a on the outer periphery and inner teeth 6b on the inner periphery, and the inner teeth 6b are formed on the tip side of the drive shaft 2. With the spline shaft portion 2c. For this reason, the second drive gear 6 can rotate integrally with the drive shaft 2 and can move in the axial direction within a certain range. The second drive gear 6 moves in the axial direction, so that its inner peripheral teeth 6b mesh only with the spline shaft 2c (the state shown in FIG. 2), and the spline shaft 2c and the first drive gear 5 (The state shown in FIG. 5). The relationship between the number of teeth Z5 of the first drive gear 5 and the number of teeth Z6 of the outer peripheral teeth 6a of the second drive gear 6 is set to satisfy Z5 <Z6. Also, the inner peripheral teeth 6b of the first drive gear 5 and the second drive gear 6 mesh over the entire circumference.
On the spindle 4, first and second driven gears 7, 8 and a neutral gear 9 are mounted. The number of teeth Z7, Z8 of the driven gears 7, 8 and the number of teeth Z9 of the neutral gear 9 are set in a relationship of Z7> Z8 = Z9. A steel ball 7 a is sandwiched between the inner peripheral side of the first driven gear 7 and the spindle 4, whereby the first driven gear 7 rotates integrally with the spindle 4 and the spindle with respect to the first driven gear 7 4 is allowed to move in the axial direction. The first driven gear 7 is always meshed with the first drive gear 5.
[0008]
The neutral gear 9 is rotatably supported by the spindle 4, is not fixed in the axial direction, and is mounted so as to be sandwiched between the first and second driven gears 7 and 8. However, the second driven gear 8 is pressed by the neutral gear 9 by the indirect action of the compression spring 57, and therefore the neutral gear 9 is pressed by the first driven gear 7. Therefore, frictional force is generated between the rear end face of the second driven gear 8 and the front end face 9a of the neutral gear 9, and between the rear end face 9b of the neutral gear 9 and the front end face of the first driven gear 7. ing.
The second driven gear 8 is fixed to the spindle 4 such that it cannot move in the axial direction and cannot rotate relative to the spindle 4. On the front surface of the second driven gear 8, the clutch teeth 8a to 8a are formed as described above. Further, clutch pins 41 to 41 for the silent clutch 40 are attached to the second driven gear 8. The silent clutch 40 will be described later.
As described above, when the second drive gear 6 moves in the axial direction, the outer peripheral teeth 6 a are brought into contact with both the second driven gear 8 and the neutral gear 9 (the state shown in FIG. 2) and the neutral gear 9. The state is switched between a state of meshing only (state shown in FIGS. 3 and 4) and a state of meshing neither (state shown in FIG. 5). Hereinafter, as shown in FIG. 2, the position where the inner peripheral teeth 6 b mesh only with the spline shaft portion 2 c and the outer teeth 6 a mesh with the second driven gear 8 is referred to as a “high-speed position” of the second drive gear 6. As shown in FIG. 5, the position where the inner peripheral teeth 6b mesh with both the spline shaft portion 2c and the first drive gear 5 and the outer teeth 6a do not mesh with the second driven gear 8 is referred to as the "low speed position" of the second drive gear 6. The position where the inner teeth 6b mesh only with the spline shaft portion 2c and the outer teeth 6a mesh only with the neutral gear 9 as shown in FIG. 3 is called the "neutral position" of the second drive gear 6.
[0009]
Next, the shift operation mechanism 10 for moving the second drive gear 6 to the high-speed position or the low-speed position will be described. As shown in FIGS. 2 to 5, a part of the second drive gear 6 is sandwiched between U-shaped change levers 11 in a range that does not hinder its rotation. ), The second drive gear 6 moves between the high-speed position and the low-speed position. Details of the mechanism for moving the change lever 11 are shown in FIGS. First, on the lower surface of the housing 51, a switching operation knob 12 is rotatably provided. That is, the shaft portion 12a of the operation knob 12 is rotatably supported between the lower wall 51b of the housing 51 and the support wall 51c formed on the inner surface of the lower wall 51b. A flange portion 12b for holding a position is formed on a shaft portion 12a of the operation knob 12, and a pinion gear 13 is attached.
As shown in FIG. 8, a concave portion 12c for holding a high-speed position and a concave portion 12d for holding a low-speed position are formed on the peripheral surface of the flange portion 12b for holding a position. The two concave portions 12c and 12d are formed at two positions spaced from each other by 180 °, and a concave portion 12e that is long in the circumferential direction is formed between the two concave portions 12c and 12d. The recess 12e is used to hold the second drive gear 6 in a neutral position (see FIG. 3). On the other hand, a substantially U-shaped position holding member 14 is attached to the side of the flange portion 12b corresponding to each of the concave portions 12c, 12d, and 12e. A convex portion 14a is formed at the center of the position holding member 14, and the second drive gear 6 is held at the high-speed position by elastically fitting the convex portion 14a into the concave portion 12c or the concave portion 12d or 12e. , Or at a low speed position, or at a neutral position (position holding mechanism of the operation knob 12).
[0010]
Next, the pinion gear 13 is meshed with the rack 15. The rack 15 is supported movably in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 7) via a slide bar 51d provided inside the housing 51. The change lever 11 is attached to the rack 15. Therefore, when the operation knob 12 is rotated in a range of approximately 180 °, the rack 15 moves through the meshing action of the pinion gear 13 and the rack 15, and the change lever 11 moves in the front-rear direction. The gear 6 moves between a high speed position and a low speed position.
[0011]
According to the transmission 1 of the first embodiment configured as described above, power transmission at high speed or at low speed is performed through the following route. First, FIG. 2 shows a state in which the transmission 1 is switched to the high-speed position, that is, a state in which the second drive gear 6 meshes with the second driven gear 8 but does not mesh with the first drive gear 5. The high-speed position is held by the convex portion 14a of the position holding member 14 being elastically fitted into the concave portion 12c of the operation knob 12 as described above.
At this high-speed position, the rotational force of the electric motor 52 is transmitted to the drive shaft 2 via the meshing action of the pinion gear 52b and the third drive gear 3. When the drive shaft 2 rotates, the second drive gear 6 rotates integrally through the meshing action of the inner peripheral teeth 6b and the spline shaft portion 2c. Since the second drive gear 6 meshes with the second driven gear 8, the spindle 4 rotates through the meshing action of both. Therefore, the reduction ratio at this high-speed position is Z8 / Z6. The rotation of the spindle 4 is transmitted to the intermediate sleeve 54 by the engagement of the clutch teeth 8a to 8a and the clutch teeth 54b to 54b of the intermediate sleeve 54 as described above, whereby the driver bit 60 rotates at a predetermined speed. .
[0012]
Next, when the operation knob 12 is rotated by about 120 ° to the low speed side, the second drive gear 6 moves rearward (to the left in the drawing) as shown in FIG. 3, and the first drive gear 5 and the second driven gear The gear reaches a position where it does not mesh with both of the gears 8 but only meshes with the neutral gear 9, that is, the neutral position of the transmission 1. In the neutral position, the rotation of the drive shaft 2 is applied only to the neutral gear 9 through the meshing action between the spline shaft portion 2c and the inner peripheral teeth 6b and the meshing action between the outer peripheral teeth 6a of the second drive gear 6 and the neutral gear 9. Directly communicated. Since the neutral gear 9 is supported on the spindle 4 so as to be able to run idle, no rotational force is directly transmitted to the spindle 4 (neutral state).
However, since the second driven gear 8 is pressed against the front end face 9a of the neutral gear 9 by the indirect action of the compression spring 57, the rotation of the neutral gear 9 is caused by the frictional force generated between the two gears 8 and 9 in the second direction. The power is transmitted to the driven gear 8 and eventually to the spindle 4. However, since the power is transmitted only through the frictional force, an appropriate slip occurs between the two 8 and 9, so that the second driven gear 8 rotates at a slightly lower rotation speed than the neutral gear 9.
Further, since the rear end face 9b of the neutral gear 9 is pressed against the first driven gear 7 by the indirect action of the compression spring 57, a frictional force is generated between the both 9 and 7, and the neutral gear 9 is also generated by the frictional force. Is transmitted to the first driven gear 7, whereby the first drive gear 5 rotates.
Thus, in this neutral state, the second driven gear 8 and the first drive gear 5For the second drive gear 6Idling with moderate speed difference(Synchro rotation)Therefore, when the second drive gear 6 is moved to the high-speed position or the low-speed position, meshing between the outer peripheral teeth 6a of the second drive gear 6 and the second driven gear 8 and the inside of the second drive gear 6 The meshing between the peripheral teeth 6b and the first drive gear 5 is extremely smooth (sync function).
Note that, even when the second drive gear 6 is switched to the high-speed position as shown in FIG. 2, the second drive gear 6 is slightly meshed with the neutral gear 9 so that the neutral gear 9 is in the second position. The first driven gear 7 and the first drive gear 5 rotate while causing slight slippage due to frictional force.
[0013]
In the neutral state shown in FIG. 3, when the operation knob 12 is further rotated by about 60 °, the second drive gear 6 reaches the low-speed position in FIG. 5 via the position in FIG. As shown in FIG. 4, at the stage where the second drive gear 6 starts to mesh with the first drive gear 5, as described above, the first drive gear 5 has a smaller rotational speed difference than the second drive gear 6 and the drive shaft 2. Idling over(Synchro rotation)Therefore, the engagement between the inner peripheral teeth 6b of the second drive gear 6 and the first drive gear 5 is extremely smooth. This synchronizing function is particularly effective when the inner peripheral teeth 6b and the first drive gear 5 mesh over the entire circumference as in the case of the present embodiment.
When the second drive gear 6 reaches the low-speed position shown in FIG. 5 via the position shown in FIG. 4, the inner peripheral teeth 6b of the second drive gear 6 are connected to both the spline shaft portion 2c of the drive shaft 2 and the first drive gear 5. And are engaged with each other. Therefore, the rotation of the drive shaft 2 is directly transmitted to the first drive gear 5 via the second drive gear 6. That is, the first drive gear 5 rotates integrally with the drive shaft 2.
When the drive gear 5 rotates, the first driven gear 7 meshing with the drive gear 5 rotates. Since the first driven gear 7 is integrated with the spindle 4 via a steel ball 7a for rotation, the rotation of the first driven gear 7 causes the spindle 4 to rotate integrally, and thus the second driven gear 8 as described above. The driver bit 60 rotates through the engagement between the clutch teeth 8a to 8a of the intermediate sleeve 54 and the clutch teeth 54b to 54b of the intermediate sleeve 54.
As described above, when the second drive gear 6 is switched to the low speed position, the spindle 4 rotates through the engagement of the first drive gear 5 and the first driven gear 7, so that the reduction ratio at this time is Z7 / Z5. Become. The reduction ratio Z7 / Z5 is larger than the reduction ratio Z8 / Z6 due to the relationship of Z5 <Z6 and Z7> Z8. Therefore, when power is transmitted through the first drive gear 5 and the first driven gear 7, At a low speed, the spindle 4 rotates at a lower speed than when power is transmitted via the second drive gear 6 and the second driven gear 8 (at a high speed).
[0014]
Next, a silent clutch 40 for transmitting the rotation of the spindle 4 to the intermediate sleeve 5 will be described. To start screw tightening, the tip of the driver bit 60 is set on the head of a screw (not shown), and the screw driver 50 is pressed in the screw tightening direction (to the right in FIG. 1). Retreats in the axial direction (moves to the left in FIG. 1). As described above, the clutch teeth 8a to 8a are formed on the front end surface of the second driven gear 8 at a plurality of positions (three positions in the present embodiment, see FIGS. 9 to 13) at equal intervals in the circumferential direction. Have been. On the other hand, clutch teeth 54b to 54b are also formed on the rear end face of the flange portion 54a of the intermediate sleeve 54 at a plurality of positions (six in this embodiment, see FIGS. 9 to 13) on the same circumference at equal intervals in the circumferential direction. Have been. Therefore, when the intermediate sleeve 54 is retracted, the clutch teeth 54b to 54b mesh with the clutch teeth 8a to 8a, whereby the rotation of the second driven gear 8 is transmitted to the intermediate sleeve 54.
Further, the second driven gear 8 is provided with the clutch pins 41 to 41 for the silent clutch 40 described above. Each clutch pin 41 is mounted one by one between the clutch teeth 8a, 8a on the second driven gear 8, so that a total of three clutch pins 41 are attached. The clutch pins 41 to 41 and the clutch teeth 8a to 8a and 54b to 54b constitute a silent clutch 40, and the operation thereof is shown in FIGS. 9 to 13, the lower side in the figure is the front side of the screw driver 50, and the upper side is the rear side.
Each clutch pin 41 is arranged so as to protrude and tilt toward clutch teeth 54 b to 54 b on the intermediate sleeve 54 side. The clutch pin 41 has a substantially hemispherical head 41a and an engaging pin 41b protruding from the front surface of the head 41a. The head 41a is slidably fitted into a hemispherical receiving hole 8c formed on the rear surface of the first driven gear 8, and the engaging pin portion 41b is inserted into an insertion hole 8d formed through the receiving hole 8c. ing. An escape recess 8b is formed in the insertion hole 8d on the rear side (the right side in FIGS. 9 to 13) of the second driven gear 8 in the rotation direction of the second driven gear 8, whereby the clutch pin 41 is moved in the rotation direction of the second driven gear 8. It can be tilted backward (see FIGS. 11 and 12).
[0015]
When the clutch pin 41 is not inclined as shown in FIGS. 9, 10 and 13, the rear surface of the head 41a is flush with the rear surface of the second driven gear 9, so that the rear surface of the second driven gear 8 It is in contact with the front surface of the neutral gear 9. On the other hand, when the clutch pin 41 is inclined as shown in FIGS. 11 and 12, the corner of the head 41a protrudes from the rear surface of the second driven gear 8, and the protruding portion is abutted against the front surface of the neutral gear 9. Accordingly, the second driven gear 8 moves forward integrally with the spindle 4. Therefore, a gap L is generated between the rear surface of the second driven gear 8 and the front surface of the neutral gear 9 as shown in FIGS.
As described above, the spindle 4 is urged rearward by the compression spring 57, and is thus urged in a direction in which the second driven gear 8 is pressed against the front surface of the neutral gear 9. Accordingly, the clutch pin 41 is tilted against the compression spring 57, and is biased by the compression spring 57 so that the clutch pin 41 is held in an upright posture without tilting.
FIG. 9 shows the silent clutch 40 in a state where the screw driver 50 is not pressed in the screw tightening direction. In this state, the flange portion 54a of the intermediate sleeve 54 and the second driven gear 8 are separated by the urging force of the compression spring 57. Further, in this state, the second driven gear 8 (drive side) is rotating in the direction of the arrow shown in the figure via the transmission 1 (the same applies hereinafter). At this time, the clutch pin 41 is in the upright posture by the indirect action of the compression spring 57.
When the screw driver 50 is pressed in the screw tightening direction from this state, the intermediate sleeve 54 is retracted as described above, and the flange portion 54a of the intermediate sleeve 54 is pressed against the second driven gear 8 as shown in FIG. As a result, the clutch teeth 54b to 54b of the intermediate sleeve 54 enter between the clutch teeth 8a of the second driven gear 8 and the clutch pin 41. At the same time, since the second driven gear 8 is displaced in the rotational direction with respect to the intermediate sleeve 54 as shown in FIG. 11, the clutch teeth 54b on the intermediate sleeve 54 side are relatively rearward in the right rotational direction in the drawing. , Whereby the clutch pin 41 is pushed by the clutch teeth 54b to 54b and tilts by a certain angle to the rear side in the rotational direction. Through these steps, the clutch teeth 54b to 54b of the intermediate sleeve 54 mesh with the clutch pins 41 to 41 and the clutch teeth 8a to 8a. At this point, the rotational driving force of the second driven gear 8 is Directly transmitted to 54, the driver bit 60 is rotated, whereby the screw is tightened.
[0016]
When the distal end surface of the stopper sleeve 62 abuts against the material surface to be tightened, the engagement depth of the clutch teeth 54b to 54b with the clutch pins 41 to 41 and the clutch teeth 8a to 8a gradually decreases as shown in FIG. , Eventually disengaging them.
When the clutch teeth 54b to 54b are disengaged from the clutch pins 41 to 41, the clutch pins 41 to 41 are immediately returned to the upright posture by the indirect action of the compression spring 57 as shown in FIG. Is retracted by the distance L by the urging force of the compression spring 57 and pressed against the front surface of the neutral gear 9. As described above, at the moment when the clutch teeth 54b are disengaged from the clutch pins 41 to 41, the second driven gear 8 retreats by the distance L, so that the clutch pins 41 to 41, the clutch teeth 8a to 8a and the clutch teeth 54b to 54b An appropriate gap is instantaneously generated between the silent clutches, whereby the silent clutch 40 idles quietly.
In the silent clutch 40 configured as described above, in order to move the second driven gear 8 forward by tilting the clutch pins 41 to 41, the presence of the neutral gear 9 that does not move in the axial direction is indispensable. From this, the neutral gear 9 in the present embodiment has the synchronizing function of keeping the first drive gear 5 and the second driven gear 8 idle when the second drive gear 6 is at the neutral position as described above. Thus, it also has an important role for causing the silent clutch 40 to function.
[0017]
According to the transmission 1 of the present embodiment described above, the gear can be shifted only by switching the position of one second drive gear 6, so that a separate clutch plate is not required unlike the related art. The structure of the transmission 1 can be simplified.
Further, by switching only one of the two drive gears 5, 6 to the second drive gear 6 to the neutral position, the neutral state of the transmission 1 can be realized. The distance between the gear 7 and the second driven gear 8 can be reduced, and the transmission 1 can be made more compact.
Further, when the second drive gear 6 is switched to the neutral position, the first drive gear 5 and the second driven gear 8 run idle via the neutral gear 9, so that when shifting from the neutral position to the low speed position or the high speed position, the first drive gear 5 and the second driven gear 8 are shifted. The two drive gears 6 can be smoothly meshed. In particular, since the meshing of the second drive gear 6 and the first drive gear 5 is performed over the entire circumference, the second drive gear 6 rotates with respect to the first drive gear 5 that is not idling as long as the electric motor 52 is started. Although it becomes difficult to engage the second drive gear 6 with the second drive gear 6, the configuration according to the present embodiment does not have such a problem, and it is possible to switch to the low-speed position extremely smoothly.
[0018]
The embodiment described above can be implemented with various changes. For example, as the speed change operation mechanism for moving the second drive gear 6 to the high-speed position or the low-speed position, a configuration in which the pinion 13 is rotated by rotating the operation knob 12 to move the change lever 11 has been exemplified. Can be moved by other means (for example, a structure in which the slide operation member is moved in place of the rotary operation knob 12 by a slide operation).
In the above-described embodiment, the screw driver 50 is illustrated as an example of the power tool. However, the present invention can be widely applied to transmissions of other power tools such as an electric drill and a cutting tool.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a side view of a screwdriver. In this figure, the front end side of the housing is broken, and the internal structure thereof is illustrated.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the transmission. This figure shows a state where the position is switched to the high-speed position.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of the transmission. This figure shows a state where the position has been switched to the neutral position.
FIG. 4 is an operation explanatory view of the transmission. This figure shows a stage in the middle of switching from the neutral position to the low-speed position.
FIG. 5 is an operation explanatory view of the transmission. This figure shows a state where the position has been switched to the low speed position.
FIG. 6 is a side view of the speed change operation mechanism, taken along line (6)-(6) of FIG. 1;
FIG. 7 is a plan view of the speed change operation mechanism, as viewed in the direction indicated by an arrow (7) in FIG. 6;
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing details of a speed change operation mechanism, wherein FIG. 8A is a plan view of a position holding mechanism of an operation knob, and FIG. 8B is a side view.
FIG. 9 is a developed view showing the operation of the silent clutch. This figure shows the disengagement stage of the clutch.
FIG. 10 is a developed view showing the operation of the silent clutch. This figure shows a stage in which the clutch is engaging.
FIG. 11 is a developed view showing the operation of the silent clutch. This figure shows a state where the clutch is engaged.
FIG. 12 is a developed view showing the operation of the silent clutch. This figure shows a stage where the clutch is being disengaged.
FIG. 13 is a developed view showing the operation of the silent clutch. This figure shows a state where the clutch is disengaged.
[Explanation of symbols]
1. Transmission
2: Drive shaft, 2c: Spline shaft
4 ... Spindle
5 First drive gear
6: second drive gear, 6b: inner peripheral teeth
7 ... First driven gear
8 Second driven gear
9 ... Neutral gear
10. Speed change mechanism
11 Change lever
12 ... Operation knob
40 ... Silent clutch
52 ... Electric motor
54 ... Intermediate sleeve

Claims

First and second drive gears are arranged on a drive shaft that is rotated by an electric motor, first and second driven gears are integrally rotatable on a spindle, and a neutral gear is arranged so as to be idle .
The first drive gear is rotatably supported by the drive shaft and meshes with the first driven gear, and the second drive gear passes through meshing of inner peripheral teeth with a spline shaft provided on the drive shaft. When rotated integrally and movably supported between a low speed position where the inner peripheral teeth and high speed position in which the outer peripheral teeth mesh with the second driven gear meshes with both of the said spline shaft portion first drive gear,
The neutral gear is supported on the spindle so as to be able to run idle, and is sandwiched between the first and second driven gears in a pressed state,
When the second drive gear is switched to the high-speed position, the inner peripheral teeth of the second drive gear mesh with the spline shaft portion, and the outer teeth of the second drive gear mesh with the second driven gear. The spindle rotates at high speed,
When the second drive gear is switched to the low speed position, meshing between the inner peripheral teeth of the second drive gear and the spline shaft portion, meshing between the inner peripheral teeth of the second drive gear and the first drive gear, and The spindle rotates at a low speed through the engagement of the first drive gear and the first driven gear,
When the second drive gear is switched to the neutral position between the high-speed position and the low-speed position, the neutral gear idles with respect to the spindle due to the engagement between the outer peripheral teeth of the second drive gear and the neutral gear. At the same time, the first and second driven gears rotate due to a frictional action between the neutral gear and the first and second driven gears, and the first driving gear and the second driven gear are driven by the second driving gear. A transmission for an electric tool, wherein the transmission rotates in synchronization with a gear.

2. The transmission according to claim 1, wherein when the second drive gear is switched to the high-speed position, the outer peripheral teeth of the second drive gear are meshed with both the second driven gear and the neutral gear, and the neutral gear is moved. A power tool transmission configured to rotate integrally with the second driven gear.