JP5314538B2

JP5314538B2 - 回転工具

Info

Publication number: JP5314538B2
Application number: JP2009200527A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎稲垣; 文昭関野; 穣山田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: JP2011051044A

Description

本発明は、ドリルドライバや丸鋸等の回転工具、殊に変速機能を備えている回転工具に関するものである。

回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達する動力伝達部とを備えた回転工具において、作業効率の向上を図る観点から回転動力源から出力部に至る減速比を切り換える変速機能を上記動力伝達部に持たせたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この変速機能を有するものでは、作業負荷が大きい重負荷時には減速比を大きくして低速回転高トルク状態に、作業負荷が軽い低負荷時には減速比を小さくして高速回転低トルク状態とすることで、作業の効率を上げることができる。

ところで動力伝達部における減速比の切換（変速）は、ギアの噛み合わせの変更でなされるものが一般的であるとともに、通常、回転工具の外面に配した変速操作部の操作によってギアの位置を変更して変速しているが、回転動力源による回転動力を伝達している間に上記変速操作を行うと、シンクロメッシュ機構を持たないこの種のものでは、噛み合い可能なギア同士の回転中の接触により、ギアの磨耗や破損が発生して回転工具の故障原因となる。このためにギアの強度を高めることで故障の防止を行なっているが、この場合、ギアを強度の高い金属部品や大型化で対処することになり、これはコスト高や重量増となる。

特開昭６３−１０１５４５号公報

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、変速操作がギアの破損を招いたりすることがない上に低コスト化及び軽量化を図ることができる回転工具を提供することを課題とするものである。

本発明は、回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達するとともに回転動力源から出力部に至る減速比を可変としている動力伝達部と、該動力伝達部の減速比の切換操作用の変速操作部と、上記回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルとを備えた回転工具において、上記スイッチハンドルのオン操作に連動して上記変速操作部をロックして減速比の切換操作を規制する規制手段を備えるとともに、該規制手段は、上記操作部に一体に設けられた被係合部と係合自在で且つ被係合部との係合時に操作部をロックする係合部材と、上記スイッチハンドルの操作に伴って上記係合部材を被係合部と係合しない非係合位置と被係合部と係合する係合位置との間で移動させる連動部材とからなることに特徴を有している。スイッチハンドルの操作で回転動力源による回転動力を回転伝達部が出力部に伝達している時には、係合部材が変速操作部に係合して変速操作部をロックするものである。

上記係合部材には、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものを好適に用いることができ、この時、係合部材は、ばね付勢によって係合位置から被係合位置へ復帰するものを用いると、ロックの解除が工具の姿勢に関係なく確実になされるために、変速操作に支障をきたしてしまうことがない。

係合部材には、連動部材にリンクを介して連結されて連動部材の動きに連動して移動するものを用いてもよい。

そして、回転動力源はスイッチハンドルの操作量に応じて回転数を増加させるものであり、係合部材はスイッチハンドルの操作量が所定量を越えた時点で変速操作部に係合するものであると、ギア破壊の懸念が少ない低速回転状態では変速操作が可能となるために、作業効率を上げることができる。

この場合、スイッチハンドルの非操作状態において係合部材と被係合部との間に所定の距離をあけるものとすればよく、また、係合部材が連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものである時には、スイッチハンドルの非操作状態において上記連動部材とカムとの間に所定の距離をあけたものとすればよい。

また前記回転動力源はスイッチハンドルのオフで制動が加えられるものであると、慣性回転を速やかに停止させることができるために、変速操作時の破損をより確実に防ぐことができる。

本発明においては、回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルの操作で回転動力が出力軸に付加されている間は、係合部材が変速操作部材に係合して変速操作をできなくするために、変速操作を行うことができないものであり、このために回転伝達部における変速用のギアの高速回転での接触による破壊を防ぐことができるものであり、従って信頼性の高い工具とすることができる上に、材料の高強度化を図る必要がないために低コスト化及び軽量化を図ることができるものであり、しかもスイッチハンドルに連動する係合部材が変速操作部に一体に設けられている被係合部に係合することで変速操作部をロックするために、変速操作の規制を確実に行うことができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)は縦断面図、(b)は概略横断面図である。 (a)(b)(c)は同上の動作を示す部分断面図である。 (a)(b)(c)は他例の動作を示す部分断面図である。別の例を示すもので、(a)は縦断面図、(b)は概略横断面図である。

本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図示例の回転工具は、その出力軸４にドリルビットあるいはドライバービットが装着される電動のドリルドライバーであって、電池パック１３が下端に着脱自在とされるグリップ部１２を備えるハウジング１内には、回転動力源であるモータ２と、モータ２の回転動力を上記出力軸４に伝達する回転伝達部３とを内蔵している。

上記回転伝達部３は、例えば複数段の遊星減速機構からなるとともに、ギアケース内に納めた上記遊星減速機構における一つのリングギアを軸方向に移動自在としてこの移動で噛み合いが変更されてモータ２から出力軸４に至る減速比を変更することができるもので、ハウジング１の外面には変速操作部５がスライド自在に配設されており、この変速操作部５を図中の矢印方向にスライド操作することで、上記リングギアが軸方向に移動して減速比の切り換え（変速）がなされる。なお、この種の機構は周知のものであるために詳細は省略するが、変速操作部５とリングギアとの連結は、ばね部材を用いたものとするのがスムーズな変速動作を得ることができる点で好ましい。

また、上記グリップ部１２の根元部分には上記モータ２のオンオフ用のトリガー式スイッチハンドル８が配設されている。そしてグリップ部１２を握る手で操作することができる上記スイッチハンドル８には、軸６０の軸回りに回転自在となっている連動レバー６が連結されている。

また、前記変速操作部５の下方には係合部材としてのロックピン７が上下にスライド自在に配設されている。図２に示すように復帰ばね７１によって下方に向けて付勢されているロックピン７の下端面には傾斜カム面７２が設けられており、上記スイッチハンドル８の操作に伴って軸６０を中心に回動する上記連動レバー６の上端面が傾斜カム面７２に摺接する時、ロックピン７は復帰ばね７１に抗して上方に移動する。

ここにおいて、変速操作部５の下面には穴として設けられた複数の被係合部５０，５０があり、上方に移動したロックピン７は被係合部５０に入ることで、変速操作部５のスライド操作、つまりは変速操作をできなくする。

スイッチハンドル８を引いてモータ２をオンとした時には、図２(c)に示すようにロックピン７が被係合部５０と係合して変速操作部５をロックするために、変速操作ができなくなるものであり、スイッチハンドル８を開放してモータ２をオフとした時には図２(a)に示すようにロックピン７が復帰ばね７１の付勢で復帰して被係合部５０から抜け出るために変速操作部５のロックが解除されて変速操作が可能となるものである。

なお、ここではスイッチハンドル８がオフとなっている時の連動レバー６の上端面と、ロックピン７の傾斜カム面７２との間には空間αを明けており、スイッチハンドル８を引いても、すぐには変速操作部５がロックされないようにしている。これは回転動力源であるモータ２がスイッチハンドル８の操作量に応じて回転数を増加させる設定となっていることに対応させて、モータ２が低速で回転している間は、図２(b)に示すように、変速操作部５のロックがなされずに変速を行うことができるようにしているためである。ギア破損の懸念が少ない低速回転状態では変速操作を可能としているために作業効率を上げることができる。

また、この回転工具ではモータ２をオフとした時、モータ２の両端子間が短絡して発電制動（回生制動）がかかるようにしている。このためにスイッチハンドル８を開放すれば、モータ２はすぐに停止するものであり、スイッチハンドル８の開放直後に変速操作部５の操作を行ってもギアの破損等を招くことはない。

図３に他例を示す。これはスイッチハンドル８のオンオフ操作に連動して回動する連動レバー６と係合部材であるとともに上下スライド自在に支持されているロックピン７とをリンク７５及び軸７６，７６で連結して、スイッチハンドル８の操作に伴う連動レバー６の回動でロックピン７が上下動し、上動時には変速操作部５の被係合部５０に係合して変速操作部５をロックするものとなっている。

このものにおいても、スイッチハンドル８を開放（オフ）している時のロックピン７の上端と変速操作部５との間には所要の空間をあけており、このためにスイッチハンドル８を引いてモータ２を低速回転させている時（図３(b)参照）には、開放時（図３(a)参照）と同じく、変速操作部５をロックせず、モータ２を高速させている時（図３(c)参照）時だけ、変速操作部５をロックするようにしている。

なお、図２及び図３においては、変速操作部５が一方に操作された状態でロックピン５が一方の被係合部５０に係合する状態を示しているが、変速操作部５を操作して減速比を切り換えた状態では、ロックピン７が他方の被係合部５０に係合するために、やはりスイッチハンドル８の操作中（正確にはモータ２の高速回転中）の変速操作はロックされて不能となっている。

図４に更に他の例を示す。上記の２つの実施例では、変速操作部５が回転伝達部３の軸方向にスライド自在となっているものを示したが、図４に示すものは、変速操作部５が回転伝達部３の軸の回りにスライド自在となっている。そして係合部材であるロックピン７は上記軸方向にスライド自在に支持されているとともに、上記軸方向の一端に連動レバー７との係合連結部を、他端側に変速操作部５に設けた複数の被係合部５０のいずれかとの係合で変速操作部５をロックするピン部を備えている。このものにおいても、スイッチハンドル８の操作に伴って変速操作部５をロックして変速操作を不能とする。

このように、回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドル８を所定の量だけ移動させて作業を行っている時には、係合部材であるロックピン７が変速操作部５の被係合部５０と係合して変速操作部５の動きを規制するために、作業中の変速操作による回転伝達部３のギアの磨耗や破損による工具の故障を招くことがなく、信頼性向上を図ることができる上に、回転伝達部３の変速用のギア群の要求強度を下げることができるために、ギア群に軽量な樹脂製を用いたり小型のものを用いることができるものであり、このためにコスト高や重量増を防止できる。

１ハウジング
２モータ
３回転伝達部
４出力軸
５変速操作部
６連動レバー
７ロックピン
８スイッチハンドル

Claims

回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達するとともに回転動力源から出力部に至る減速比を可変としている動力伝達部と、該動力伝達部の減速比の切換操作用の変速操作部と、上記回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルとを備えた回転工具において、上記スイッチハンドルのオン操作に連動して上記変速操作部をロックして減速比の切換操作を規制する規制手段を備えるとともに、該規制手段は、上記操作部に一体に設けられた被係合部と係合自在で且つ被係合部との係合時に操作部をロックする係合部材と、上記スイッチハンドルの操作に伴って上記係合部材を被係合部と係合しない非係合位置と被係合部と係合する係合位置との間で移動させる連動部材とからなることを特徴とする回転工具。
係合部材は、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものであることを特徴とする請求項１記載の回転工具。
係合部材は、ばね付勢によって係合位置から被係合位置へ復帰するものであることを特徴とする請求項２記載の回転工具。
係合部材は、連動部材にリンクを介して連結されて連動部材の動きに連動して移動するものであることを特徴とする請求項１記載の回転工具。
回転動力源はスイッチハンドルの操作量に応じて回転数を増加させるものであり、係合部材はスイッチハンドルの操作量が所定量を越えた時点で変速操作部に係合するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転工具。
スイッチハンドルの非操作状態において係合部材と被係合部との間に所定の距離をあけていることを特徴とする請求項５記載の回転工具。
係合部材は、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものであるとともに、スイッチハンドルの非操作状態において上記連動部材とカムとの間に所定の距離をあけていることを特徴とする請求項５記載の回転工具。
前記回転動力源はスイッチハンドルのオフで制動が加えられるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転工具。