JP4053865B2

JP4053865B2 - 電動工具

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Publication number: JP4053865B2
Application number: JP2002328782A
Authority: JP
Inventors: 秀樹阿部
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP2004160592A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車減速機構を利用して出力軸の回転速度を３段に切替可能とした電動ドライバやドライバドリル等の電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電動ドライバでは、ハウジング内に収容したモータのトルクを、インターナルギヤ内で公転する複数の遊星歯車と、その遊星歯車を支持するキャリアとを軸方向に複数配列してなる遊星歯車減速機構を介して減速し、ハウジング先端のスピンドルに伝達可能となっている。
このような電動ドライバにおいては、スピンドルの回転速度を３段に切替可能とした変速機構を具備したものが知られている。具体的には特許文献１に示すように、遊星歯車減速機構内の２つのインターナルギヤを、夫々軸方向へ前後移動可能に設けて、各インターナルギヤの位置をハウジング外部から操作部材で切り替えることで、遊星歯車とキャリアとの一体回転と別体回転とを組み合わせて、スピンドルの回転速度を３種類に選択可能としたものである。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６４３１２８９号明細書（図２３〜図２５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１のような変速機構においては、回転速度の切替に係る操作部材を、ハウジングの周方向に回転させて１速〜３速を選択する構造であるから、操作しづらい上、１速から３速、或いは３速から１速へ切り替える際には、必ず間の２速に一旦切り替えないと３速或いは１速へ切り替えられないため、切替の応答性が悪く、操作性の低下に繋がっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、３段の変速機構の切替操作を、良好な操作性で行うことができる電動工具を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の第１発明は、遊星歯車減速機構内に、２つのキャリアの回転速度を変更可能な変速機構を設けて、前後方向へスライド可能な２つの切替部材によって各キャリアごとに回転速度を切替可能とする一方、ハウジング外部から前後方向へスライド操作可能な操作部材を設けて、その操作部材に前後方向へ形成した左右一対のスライド溝内に、切替部材と一体に設けた連結体を夫々前後移動可能に挿入して連結体の前後に弾性体を配すると共に、連結体への弾性体の当接位置を規制する規制部を、スライド溝同士で前後に異なるように設けて、操作部材のスライド位置に伴い連結体への弾性体の当接状態を変更することで、両切替部材の前後位置を組み合わせてスピンドルの回転速度を３段に切替可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、変速機構を簡単に形成するために、変速機構を、回転可能且つ軸方向へ前後移動可能に設けられた少なくとも１のインターナルギヤを切替部材に連結したものとし、切替部材のスライドに伴うインターナルギヤの前進位置で、内周側の遊星歯車とその前段のキャリアとに同時に噛合して両者を連結し、後退位置で、前段のキャリアと離反してハウジングと係合する構成としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の目的に加えて、変速機構を簡単に形成するために、変速機構を、少なくとも１のインターナルギヤを、軸方向に並設されて夫々単独で回転可能な一組のインターナルギヤとすると共に、各インターナルギヤ内で夫々公転する前後の遊星歯車を、１つのキャリアに夫々単独で回転可能に同軸で軸支させて、前後の遊星歯車に、その前段の前記出力軸またはキャリアが同時に噛合可能としたものとし、切替部材が、一組のインターナルギヤの外周にあって、その前後位置によって一組のインターナルギヤの一方と係合してその回転を規制する構成としたものである。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の第２発明は、遊星歯車減速機構の１のインターナルギヤを、回転可能且つ軸方向へ前後移動可能に設けて、１のインターナルギヤに、前後方向へスライド及び左右方向へ回転可能で、且つハウジング外部から操作可能な切替リングを連結して、その切替リングのスライドに伴う１のインターナルギヤの後退位置では、１のインターナルギヤを内周側の遊星歯車とその前段のキャリアとに同時に噛合させて両者を連結し、前進位置では、１のインターナルギヤを前段のキャリアから離反させてハウジングと係合させる一方、遊星歯車減速機構の他の１のインターナルギヤを、軸方向に並設されて夫々単独で回転可能な一組のインターナルギヤとすると共に、各インターナルギヤ内で夫々公転する前後の遊星歯車を、１つのキャリアに夫々単独で回転可能に同軸で軸支させて、前後の遊星歯車に、その前段の出力軸またはキャリアが同時に噛合可能とし、一組のインターナルギヤの外周に、前後位置によって一組のインターナルギヤの一方と係合してその回転を規制可能なボールを設けて、そのボールを、ハウジングの内周面と切替リングとの何れか一方に前後方向へ形成された長溝と、他方に設けられ、切替リングの前後移動及び回転に応じてボールを前後位置へ移動させるガイド溝とに跨って嵌合させて、切替リングの前後位置または回転位置により、切替リングとボールとの前後位置を組み合わせてスピンドルの回転速度を３段に切替可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
《形態１》
まず、第１発明に対応する形態１を説明する。図１は、電動工具の一例である電動ドライバの一部縦断面図で、電動ドライバ１は、ハウジング２に収容したモータ３の前方（図１の右側）に、筒状の第１ギヤケース４と、スピンドル６を軸支する第２ギヤケース５とを内設し、両ギヤケース内に遊星歯車減速機構７を設けてなる。遊星歯車減速機構７は、夫々複数の遊星歯車を支持する第１キャリア８から第３キャリア１０までの３つのキャリアを軸方向に３段連設してなり、第１キャリア８の遊星歯車をモータ３の出力軸３ａに嵌着されたピニオン１１に噛合させ、第３キャリア１０をスピンドル６と一体に連結することで、出力軸３ａのトルクを減速してスピンドル６に伝達可能としている。
【００１０】
但し、ここでのピニオン１１は、後方が大径となる２段径に形成されており、ここに噛合する遊星歯車も、径が異なる小歯車１２と大歯車１３とが夫々単独で回転可能に第１キャリア８へ同軸で支持されて、夫々小歯車１２がピニオン１１の大径側と、大歯車１３が小径側と夫々噛合している。また、遊星歯車が公転する１段目のインターナルギヤも、小歯車１２が公転する第１インターナルギヤ１４と、大歯車１３が公転し、第１インターナルギヤ１４よりも内径が大きい第２インターナルギヤ１５との一組となって前後に並設されている。両インターナルギヤ１４，１５は、出力軸３ａを軸支して第１ギヤケース４の後方を閉塞するキャップ１６前面に固定されたワッシャー１７と、前側の大歯車１３の前面際で第１ギヤケース４に固定されたワッシャー１８との間で軸方向への移動を規制されて夫々単独で回転可能となっている。さらに、第１，第２インターナルギヤ１４，１５の外周には、図２，３に示すように複数の歯１９，１９・・が等間隔で周設されている。
【００１１】
２０は、歯１９を含む第１、第２インターナルギヤ１４，１５よりも大径の第１切替リング（切替部材）で、図３に示すように、前方へ延設された３つのガイド片２１と第１ギヤケース４の内面に形成された第１凹部２２ａとの嵌合によって回転を規制され、第１ギヤケース４の内面の凸部４ａと、キャップ１６との間で軸方向へ移動可能に設けられる。また、第１切替リング２０には、周方向へ等間隔に３つのボール２３，２３・・が嵌着されて、第１切替リング２０のスライドに伴い、各ボール２３が、第１インターナルギヤ１４または第２インターナルギヤ１５の何れかの外周で歯１９，１９間に噛合可能となっている。すなわち、第１切替リング２０のスライド位置の選択により、第１，第２インターナルギヤ１４，１５の何れか一方の回転を規制可能としたものである。
【００１２】
そして、第１切替リング２０の前方で第３インターナルギヤ２６には、同じく切替部材としての第２切替リング２４が外装されている。この第２切替リング２４は、ワッシャー１８の前方で前後移動可能に設けられ、図２〜４にも示すように、外周側に形成された突条２４ａと、第１ギヤケース４内面の第２凹部２２ｂとの嵌合によって回転を規制される。第３インターナルギヤ２６とは、半径方向へ等間隔に設けられた３つのピン２７，２７・・の先端を、第３インターナルギヤ２６の外周に形成したリング溝２８に挿入することで、第３インターナルギヤ２６の回転を許容しつつ軸方向への移動が一体となっている。但し、第３インターナルギヤ２６の外周でリング溝２８の前方には、複数の歯２９，２９・・が等間隔で周設されて、前進位置では、第１ギヤケース４の内面に形成された係合歯３０，３０・・と係合して第３インターナルギヤ２６は回転を規制され、内周側で遊星歯車２５，２５・・のみを公転させる。一方、後退位置では、遊星歯車２５と共に、内周側で第１キャリア８の外周に形成された歯３１，３１・・とも噛合して、第１キャリア８と遊星歯車２５とを一体回転させるようになっている。
【００１３】
一方、ハウジング２と第１ギヤケース４との間には、操作部材となる切替プレート３２が配される。この切替プレート３２は、図４に示すように、ハウジング２の内面に形成された凹溝３３内に前後へスライド可能に設けられ、下面側に、左右一対のスライド溝３４，３４を前後方向に形成している。各スライド溝３４内には、第１切替リング２０の後端上面に突設された連結体としての第１突起３５と、第１切替リング２０の上側で後方へ延長させた突条２４ａの後端上面に突設された、同じく連結体としての第２突起３６とが、夫々第１ギヤケース４に前後方向へ形成されたスリット４４を貫通して挿入している。また、各スライド溝３４内においては、各突起３５，３６の前後に弾性体としてのコイルバネ３７，３７が収容されると共に、各突起３５，３６のみが通過可能で、前後のコイルバネ３７，３７の前後端が当接する規制部となる狭小部３８が形成されている。なお、両狭小部３８，３８は、互いに前後方向へ位置をずらせて形成されている。
【００１４】
また、切替プレート３２の左右両端には、前後方向の切り込み３９によって左右方向に弾性を付与されたクリック片４０が夫々形成されて、その中央に突設した突起４１が、ハウジング２の凹溝３３の左右でクリック片４０，４０に対向して突設された位置決め片４２の両端と、その中央の凹部４３との３箇所のうち何れかに係止または嵌合可能となっている。
すなわち、ここではクリック片４０が位置決め片４２の後方で係止する後退位置（図４）と、位置決め片４２の凹部４３に嵌合する中立位置（図５）と、位置決め片４２の前方で係止する前進位置（図６）とを選択可能としたものである。
【００１５】
ここで、切替プレート３２の各スライド位置とそれに伴う第１突起３５（第１切替リング２０）、第２突起３６（第２切替リング２４）との連動関係を具体的に説明する。なお、切替プレート３２の上面中央には、操作突起４５が形成されて、ハウジング２の外部へ突出していることから、操作突起４５を利用してハウジング２外部から切替プレート３２をスライド操作可能となる。
【００１６】
まず、切替プレート３２が図４の後退位置にあると、コイルバネ３７で挟持される第１突起３５はキャップ１６に当接してスリット４４の後端で停止する。これはスライド溝３４における狭小部３８の位置となる。一方、第２突起３６は、スライド溝３４内では狭小部３８の前方に移動して前側のコイルバネ３７の付勢を受け、後側のコイルバネ３７は狭小部３８の後方で規制されて第２突起３６に当接しないため、第１突起３５と同様に後退し、キャップ１６に当接してスリット４４の後端で停止する。
これら両突起３５，３６の移動によって、第１、第２切替リング２０，２４を後退位置に位置させる。よって、第１切替リング２０のボール２３は、後方の第１インターナルギヤ１４の外周に噛合して、第１インターナルギヤ１４のみの回転を規制する。また、第３インターナルギヤ２６も後退位置にあって、第１キャリア８と遊星歯車２５とに噛合して両者を一体化させる（３速）。
【００１７】
次に、切替プレート３２が図５の中立位置では、第１突起３５は前後のコイルバネ３７，３７に挟持されることで前方へ移動する。よって、第１切替リング２０も前進してボール２３が第２インターナルギヤ１５の外周にのみ噛合する。一方、第２突起３６は、後側のコイルバネ３７から付勢されず、前側のコイルバネ３７にのみ後方へ付勢されることになるため、切替プレート３２がスライドしてもスライド溝３４内で狭小部３８に戻るだけで図４と位置は変わらない。よって、第１キャリア８と遊星歯車２５との一体化はそのままである（２速）。
【００１８】
そして、切替プレート３２が図６の前進位置では、第１突起３５は、狭小部３８の後方へ移動して、後側のコイルバネ３７に付勢されることになるが、第１切替リング２０は第１ギヤケース４の凸部４ａに当接して前進が規制されるため、図５と位置は変わらず、第２インターナルギヤ１５との噛合はそのままである。一方、第２突起３６は、前後のコイルバネ３７，３７の挟持によって前方へ移動する。よって、第２切替リング２４と共に第３インターナルギヤ２６も前進して、外周の歯２９を第１ギヤケース４の係合歯３０に係合させると共に、第１キャリア８と離反して内周側で遊星歯車２５のみと噛合する（１速）。
【００１９】
次に、クラッチ機構について説明する。
３段目に位置する第４インターナルギヤ４６は、第２ギヤケース５内で回転可能に設けられて、第４インターナルギヤ４６の前面には、第２ギヤケース５を貫通するピン４７，４７が当接している。このピン４７が、第２ギヤケース５に螺合されたスプリングホルダ４８との間に介在された弾性手段としてのコイルバネ４９によって後方へ付勢されていることから、第４インターナルギヤ４６は、コイルバネ４９に付勢されるピン４７との係合でその回転を規制されることになる。すなわち、ネジの締め終わり等でスピンドル６への負荷が高まってコイルバネ４９の付勢で設定されるクラッチ作動トルクを超えた際に、第４インターナルギヤ４６がその前面でピン４７を乗り越えさせて空転し、スピンドル６へのトルク伝達を遮断するものである。
なお、第２ギヤケース５には、回転によってスプリングホルダ４８を軸方向へネジ送りするチェンジリング５０が外装されている。このチェンジリング５０の回転に伴うスプリングホルダ４８のネジ送りで、コイルバネ４９の付勢力を変化させてクラッチ作動トルクを調整可能としている。
【００２０】
以上の如く構成された電動ドライバ１においては、操作突起４５を利用して切替プレート３２を図４の３速位置にスライドさせると、前述のように、第１切替リング２０、第２切替リング２４共に後退位置に移動して、第１インターナルギヤ１４の回転を規制すると共に、第１キャリア８と遊星歯車２５とを一体化させる。よって、この状態でモータ３を駆動させると、出力軸３ａの回転はピニオン１１から小歯車１２に伝わり、第１インターナルギヤ１４内で小歯車１２を公転させるため、第１キャリア８がその公転と同調して回転する。第１キャリア８と遊星歯車２５は第３インターナルギヤ２６によって一体に連結されているから、第１キャリア８と共に遊星歯車２５と第２キャリア９とが一体に回転し、次段の遊星歯車２５を介して第３キャリア１０を回転させ、第３キャリア１９と一体のスピンドル６を回転させる。
【００２１】
次に、切替プレート３２を図５の２速位置にスライドさせると、前述のように、第１切替リング２０のみが前方位置に移動して、今度は第２インターナルギヤ１５の回転を規制する。よって、モータ３が駆動すると、出力軸３ａの回転はピニオン１１から大歯車１３に伝わり、第２インターナル１５内で大歯車１３を公転させて、第１キャリア８を同調して回転させる。第１キャリア８以降のトルク伝達は３速位置と同様であるが、ここではピニオン１１の小径部が大歯車１３を公転させることで、第１キャリア８の回転速度は遅くなるため、３速よりもスピンドル６の回転速度は遅くなる。
【００２２】
そして、切替プレート３２を図６の１速位置にスライドさせると、前述のように、第２切替リング２４のみが前方位置に移動して第３インターナルギヤ２６を前進させ、第１キャリア８との噛合を解除させて第１ギヤケース４の係合歯３０に係合させる。よって、モータ３が駆動すると、出力軸３ａの回転はピニオン１１から大歯車１３に伝わり、第２インターナル１５内で大歯車１３を公転させて第１キャリア８を回転させる。第１キャリア８と遊星歯車２５との一体化は解かれているから、第１キャリア８の回転に伴い、遊星歯車２５が第３インターナルギヤ２６内で公転して第２キャリア９を同調して回転させる。第２キャリア９以降のトルク伝達は２速位置と同様であるが、ここでは第１キャリア８の回転が遊星歯車２５によって減速されるため、第２キャリア９の回転速度は遅くなって第３キャリア９に伝わるため、２速よりもスピンドル６の回転速度は遅くなる。
【００２３】
このように、上記形態１の電動ドライバ１によれば、操作突起４５による切替プレート３２の前後へのスライド操作で３段変速の切り替えが可能となると共に、１速−３速間も直接切り替えできるから、切替操作に係る操作性が良好となる。
なお、切替プレート３２に設ける弾性体としては、コイルバネ以外に、ゴムや板バネ、プレートと一体に設けた弾性片等も採用可能である。
【００２４】
なお、上記形態１では、並設される一組の第１、第２インターナルギヤ１４，１５と第１切替リング２０とを１段目に、スライドする第３インターナルギヤ２６と第２切替リング２４とを２段目に配置しているが、これと逆に、第３インターナルギヤ２６側を１段目に、第１、第２インターナルギヤ１４，１５側を２段目に配置しても良い。この場合、第１キャリア８の出力側が小歯車及び大歯車に応じた２段径となる。
また、第１、第２インターナルギヤ１４，１５と係合する切替部材も、リング体を用いるのに限らず、インターナルギヤの外周に係合して回転規制可能であれば、半円状や周方向に短い円弧状、さらには一つのキー部材等のスライド体を用いて、切替プレートでスライドさせることもできるし、ボールに代えて突起や突条を一体に突設することもできる。
【００２５】
《形態２》
次に、第２発明に対応する形態２を説明する。なお、上記形態１と同じ構成部は同じ符号を付して重複する説明を省略する。
図７はドライバドリル１ａの一部縦断面図で、まずここでの第４インターナルギヤ４６は、第１ギヤケース４と第２ギヤケース５との間で軸方向へ移動可能に設けられており、後退位置では、内周際の後端に形成された歯５１と、第１ギヤケース４の前端に形成された歯５２とが噛合して、第４インターナルギヤ４６の回転を規制可能となっている。また、第４インターナルギヤ４６と第１ギヤケース４との間には、モード切替リング５３が回転可能に設けられている。このモード切替リング５３は、後端面に突設した突起５４と、第１ギヤケース４の前端面に形成した凹部５５とが嵌合する後退位置と、突起５４が第１ギヤケース４の前端面に乗り上がる前進位置との間を回転操作可能で、後退位置では、コイルバネ４９により後方へ付勢される第４インターナルギヤ４６と第１ギヤケース４とを噛合させ、前進位置では、第４インターナルギヤ４６を第１ギヤケース４から離反させるものである。
【００２６】
よって、モード切替リング５３を後退位置へ回転操作すると、第４インターナルギヤ４６の回転がロックされ、スピンドル６への負荷にかかわらずトルク伝達がなされるドリルモードとなる。一方、モード切替リング５３を前進位置へ回転操作すると、第４インターナルギヤ４６の回転ロックが解除されて、コイルバネ４９による付勢力で回転規制され、スピンドル６への負荷が当該付勢力を超えると第４インターナルギヤ４６を空転させてスピンドル６へのトルク伝達を遮断するドライバモードとなる。なお、コイルバネ４９は、第２ギヤケース５に立設されたリブ５６によって、ドライバモードで第４インターナルギヤ４６と共に前進するピン４７に初めて付勢力が加わるように、その後端位置を規制されている。
【００２７】
そして、遊星歯車減速機構７において、変速機構の切替に用いられる一方の切替部材としての切替リング５７は、第１、第２インターナルギヤ１４，１５に外装されると共に、第１ギヤケース４内で回転可能且つ軸方向へ移動可能に収容され、前端内周側では、ピン２７を介して第３インターナルギヤ２６が軸方向への移動が一体となるように連結されている。
【００２８】
一方、第１、第２インターナルギヤ１４，１５の外周で噛合する３つのボール２３，２３・・は、ここでは他方の切替部材となり、第１ギヤケース４の内周面で軸方向に形成された長溝５８内を前後移動可能な状態で切替リング５７に保持されるが、切替リング５７におけるボール２３の保持部分は、ボール２３が遊挿するガイド溝５９に形成されている。このガイド溝５９は、図８に示すように、切替リング５７の軸方向に形成されてボール２３が移動可能な第１溝６０と、第１溝６０の前端と連続してそこから周方向の右側へ伸び、同じくボール２３が移動可能な第２溝６１と、第１溝６０の前端と連続してそこから周方向の左側で斜め後方に向かって形成され、同じくボール２３が移動可能な第３溝６２とからなる三つ又状を呈している。このボール２３が転動する長溝５８とガイド溝５９とが本発明の案内手段に相当し、これによってボール２３は切替リング５７と連結されることになる。
【００２９】
なお、切替リング５７の後端外周面には、操作突起６３が突設されて、第１ギヤケース４の上方に形成された開口６４と、ハウジング２に形成されたスリットとを貫通してハウジング２の外部へ突出している。開口６４は、後述する切替リング５７の操作に伴う操作突起６３の移動を許容する大きさで形成されており、スリットは、操作突起６３の操作の目安と誤操作防止のために、ボール２３が第１溝６０内に位置する切替リング５７の位置で操作突起６３が前後移動できる第１スリット６５と、その第１スリット６５の後端で連続する左右方向の第２スリット６６とからなるＴ字状となっており、各スリットの端部が速度に対応する位置となっている（図８（Ａ）上部に概略で示す）。
また、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、夫々第１ギヤケース４部分の横断面及び縦断面を示すものであるが、両図の間には、変速切替に伴うボール２３とガイド溝５９との位置関係をわかりやすくするために両者のみを取り出して示している。
【００３０】
以上の如く構成されたドライバドリル１ａは、図８（Ａ）のように、操作突起６３を第１スリット６５の前端へ操作して切替リング５７を前方へ移動させると、前進したガイド溝５９がボール２３を第１溝６０の後端に位置させて長溝５８の前端へ移動させ、ボール２３を第２インターナルギヤ１５の外周に噛合させる。同時に、切替リング５７と連結される第３インターナルギヤ２６も前進して、第１ギヤケース４の係合歯３０に係合して内周側で遊星歯車２５のみを公転可能とする。よって、この状態でモータ３を駆動させると、出力軸３ａの回転はピニオン１１から大歯車１３に伝わり、第２インターナルギヤ１５内で大歯車１３を公転させるため、第１キャリア８がその公転と同調して回転する。第１キャリア８と遊星歯車２５とは別体であるから、第１キャリア８の回転に伴い、遊星歯車２５が第３インターナルギヤ２６内で公転して第２キャリア９を同調して回転させる（１速）。
【００３１】
次に、この１速位置から操作突起６３を第１スリット６５の後端へ戻して第２スリット６６の左側へＬ字状に操作する（同図（Ｂ））。すると、切替リング５７と共にガイド溝５９も後退して左回転するため、ボール２３は相対的に第１溝６０の先端に移動してから第２溝６１内に進入する。このようにガイド溝５９が移動しても、ボール２３の位置は変わらないため、第２インターナルギヤ１５の回転規制はそのままであるが、切替リング５７の後退と共に第３インターナルギヤ２６が後退して第１キャリア８と遊星歯車２５とを連結する。よって、この状態でモータ３を駆動させると、出力軸３ａの回転が大歯車１３から第１キャリア８に伝わるのは１速と同じであるが、第１キャリア８と遊星歯車２５は第３インターナルギヤ２６によって一体に連結されているから、第１キャリア８と共に遊星歯車２５と第２キャリア９とが一体に回転し、次段の遊星歯車２５を介して第３キャリア１０を回転させ、第３キャリア１９と一体のスピンドル６を回転させる。よって、１速よりも回転速度が速い２速となる。
【００３２】
そして、この２速位置から操作突起６３を第２スリット６６の右端へ操作する（同図（Ｃ））。すると、切替リング５７と共にガイド溝５９も右回転するため、ボール２３は第２溝６１の基端に戻ってそのまま第３溝６２に進入し、第３溝６２の傾斜によって長溝５８の後端へ案内される。よって、ボール２３は第１インターナルギヤ１４の外周に噛合する。切替リング５７の前後位置は変わらないため、第３インターナルギヤ２６は第１キャリア８と遊星歯車２５と連結されたままである。この状態でモータ３を駆動させると、出力軸３ａの回転はピニオン１１から小歯車１２に伝わり、第１インターナルギヤ１４内で小歯車１２を公転させるため、第１キャリア８がその公転と同調して回転する。第１キャリア８と遊星歯車２５とは連結されているから、第１キャリア８と共に遊星歯車２５と第２キャリア９とが一体に回転し、次段の遊星歯車２５を介して第３キャリア１０を回転させ、第３キャリア１９と一体のスピンドル６を回転させる。このように第１キャリア８が小歯車１３の公転と同調する分、２速よりも回転速度が速い３速となる。
【００３３】
なお、１速から３速への切替は、操作突起６３を第１スリット６５の前端から一旦後端へ戻して第２スリット６６の右端へ操作すれば、同様に切替リング５７が後退して右回転し、ボール２３を第３溝６２の案内で長溝５８の後端へ導くと共に、第３インターナルギヤ２６を後退させて第１キャリア８と遊星歯車２５とを連結させる。また、２速から１速、３速から１速、３速から２速への切替も同様に、夫々操作突起６３を一旦第１スリット６５と第２スリット６６との連結部（両スリットの交点）に戻してから所定の位置へ操作すればよい。
【００３４】
このように、上記形態２のドライバドリル１ａによれば、操作突起６３による切替リング５７の前後及び左右へのスライド操作で３段変速の切り替えが可能となると共に、１速−３速間も直接切り替えできるから、切替操作に係る操作性が良好となる。
なお、上記形態２では、第１ギヤケース４の内面にボール２３が前後移動する長溝５８を、切替リング５７にガイド溝５９を設けているが、これを逆にして、第１ギヤケース４の内面にガイド溝を、切替リングに長溝を設けても、同様に切替リングの前後及び左右の回転位置でボール２３の前後位置への案内は可能である。
【００３５】
そして、上記形態１では、遊星歯車減速機構内で１のインターナルギヤを前後移動可能に、隣接する一組のインターナルギヤの一方を切替部材で回転ロックする構造として変速機構を形成しているが、一組のインターナルギヤを１つにして、夫々のインターナルギヤを前後移動可能としてキャリアと遊星歯車との一体化を切り替えるようにしたり、逆に隣接するインターナルギヤを二組にして、前後でインターナルギヤの回転ロックを選択するようにしたりすることで、変速機構を形成しても差し支えない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、操作部材の前後へのスライド操作または切替部材の前後及び左右へのスライド操作で３段変速の切り替えが可能となると共に、１速−３速間も直接切り替えできるから、切替操作に係る操作性が良好となる。
請求項２及び３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、変速機構が簡単に形成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形態１の電動ドライバの一部縦断面図である。
【図２】Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】切替プレートによる変速機構の切替動作を示す説明図である（３速）。
【図５】切替プレートによる変速機構の切替動作を示す説明図である（２速）。
【図６】切替プレートによる変速機構の切替動作を示す説明図である（１速）。
【図７】形態２のドライバドリルの一部縦断面図である。
【図８】（Ａ）切替リングによる変速機構の切替動作を示す説明図である（１速）。
（Ｂ）切替リングによる変速機構の切替動作を示す説明図である（２速）。
（Ｃ）切替リングによる変速機構の切替動作を示す説明図である（３速）。
【符号の説明】
１・・電動ドライバ、２・・ハウジング、３・・モータ、４・・第１ギヤケース、５・・第２ギヤケース、６・・スピンドル、７・・遊星歯車減速機構、１２・・小歯車、１３・・大歯車、１４・・第１インターナルギヤ、１５・・第２インターナルギヤ、２０・・第１切替リング、２３・・ボール、２４・・第２切替リング、２６・・第３インターナルギヤ、３２・・切替プレート、３５・・第１突起、３６・・第２突起、４６・・第４インターナルギヤ、５７・・切替リング、５９・・ガイド溝、６０・・第１溝、６１・・第２溝、６２・・第３溝。

Claims

ハウジング内に収容したモータの出力軸と前記ハウジングの先端に設けたスピンドルとの間に、インターナルギヤ内で公転する遊星歯車と、その遊星歯車を支持するキャリアとを少なくとも３段連結してなる遊星歯車減速機構を介在させた電動工具であって、
前記遊星歯車減速機構内に、２つのキャリアの回転速度を変更可能な変速機構を設けて、前後方向へスライド可能な２つの切替部材によって前記各キャリアごとに回転速度を切替可能とする一方、前記ハウジング外部から前後方向へスライド操作可能な操作部材を設けて、その操作部材に前後方向へ形成した左右一対のスライド溝内に、前記切替部材と一体に設けた連結体を夫々前後移動可能に挿入して前記連結体の前後に弾性体を配すると共に、前記連結体への前記弾性体の当接位置を規制する規制部を、前記スライド溝同士で前後に異なるように設けて、前記操作部材のスライド位置に伴い前記連結体への前記弾性体の当接状態を変更することで、前記両切替部材の前後位置を組み合わせて前記スピンドルの回転速度を３段に切替可能としたことを特徴とする電動工具。
変速機構が、回転可能且つ軸方向へ前後移動可能に設けられた少なくとも１のインターナルギヤを切替部材に連結したものであり、前記切替部材のスライドに伴う前記インターナルギヤの後退位置で、内周側の遊星歯車とその前段のキャリアとに同時に噛合して両者を連結し、前進位置で、前記前段のキャリアと離反してハウジングと係合する請求項１に記載の電動工具。
変速機構が、少なくとも１のインターナルギヤを、軸方向に並設されて夫々単独で回転可能な一組のインターナルギヤとすると共に、各インターナルギヤ内で夫々公転する前後の遊星歯車を、１つのキャリアに夫々単独で回転可能に同軸で軸支させて、前記前後の遊星歯車に、その前段の前記出力軸またはキャリアが同時に噛合可能としたものであり、切替部材が、前記一組のインターナルギヤの外周にあって、その前後位置によって前記一組のインターナルギヤの一方と係合してその回転を規制する請求項１又は２に記載の電動工具。
ハウジング内に収容したモータの出力軸と前記ハウジングの先端に設けたスピンドルとの間に、インターナルギヤ内で公転する遊星歯車と、その遊星歯車を支持するキャリアとを少なくとも３段連結してなる遊星歯車減速機構を介在させた電動工具であって、
前記遊星歯車減速機構の１のインターナルギヤを、回転可能且つ軸方向へ前後移動可能に設けて、前記１のインターナルギヤに、前後方向へスライド及び左右方向へ回転可能で、且つ前記ハウジング外部から操作可能な切替リングを連結して、その切替リングのスライドに伴う前記１のインターナルギヤの後退位置では、前記１のインターナルギヤを内周側の遊星歯車とその前段のキャリアとに同時に噛合させて両者を連結し、前進位置では、前記１のインターナルギヤを前記前段のキャリアから離反させて前記ハウジングと係合させる一方、
前記遊星歯車減速機構の他の１のインターナルギヤを、軸方向に並設されて夫々単独で回転可能な一組のインターナルギヤとすると共に、各インターナルギヤ内で夫々公転する前後の遊星歯車を、１つのキャリアに夫々単独で回転可能に同軸で軸支させて、前記前後の遊星歯車に、その前段の前記出力軸またはキャリアが同時に噛合可能とし、
前記一組のインターナルギヤの外周に、前後位置によって前記一組のインターナルギヤの一方と係合してその回転を規制可能なボールを設けて、そのボールを、前記ハウジングの内周面と切替リングとの何れか一方に前後方向へ形成された長溝と、他方に設けられ、前記切替リングの前後移動及び回転に応じて前記ボールを前後位置へ移動させるガイド溝とに跨って嵌合させて、前記切替リングの前後位置または回転位置により、前記切替リングとボールとの前後位置を組み合わせて前記スピンドルの回転速度を３段に切替可能としたことを特徴とする電動工具。