JPH0116632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は電動ドリルや電動ドライバーのような
電動工具における変速装置に関するものである。

［背景技術］ 変速を行なうにあたつて、歯車自体を移動させ
るのではなく、歯車は出力側の軸の所定位置に回
転自在としておいて、他の部材を移動させること
によつて歯車と軸との連結を行なうようにしたも
のが、特公昭46−6215号公報や特開昭58−59711
号公報に示されている。前者は軸上に２つの歯車
を間隔をおいて軸まわりの回転が自在となるよう
に取り付けるとともに、夫々が別個の駆動側歯車
と噛合している両歯車間に軸とセレーシヨンで結
合された可動プレートを配置し、この可動プレー
トを切換フオークによつて軸方向に移動させて、
各歯車の対向面に形成されている係合部と可動プ
レートとの係合を行なわせ、これによつて一方の
歯車と軸との可動プレートを介した連結を行なわ
せるものである。ところがこのものにおいては、
フオーク及び可動プレートを一対の歯車の間に配
置することから、どうしても軸方向の全長が長く
なつてしまうという問題点を有している他、セレ
ーシヨンを切らなくてはならないためにコストが
高くなる。

また後者は上記可動プレートに代えて、軸に形
成されているキー溝に沿つて摺動自在であるとと
もに両歯車を貫通しているキーを設けて、このキ
ーの両端に夫々係合部を設け、両歯車の各外面に
はこの係合部と係合する凹部を設けておき、キー
を軸方向に動かすことによつて、一端の係合部を
一方の歯車の凹部と係合させ、これにより軸と一
方の歯車とを連結するものであるが、この場合、
セレーシヨンではなく、キー溝を切るだけとなる
ために、コストの点では有利となつているもの
の、各歯車の外側に設けられている凹部にキーの
係合部を係合させるものであるために、そして軸
に設けるキー溝はキーの移動分を見込んだ分だけ
キーより長いものとしておかなくてはならないこ
とから、この場合も軸方向の長さが長くなつてし
まうという問題点を有し、更に両方向の歯車をキ
ーが貫通するために、軸に対して回転自在として
おかなくてはならない両歯車の支持について騒音
の問題がある。

［発明の目的］ 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軸方向全長が短く且
つ低騒音である電動工具の変速装置を提供するに
ある。

［発明の開示］ しかして本発明は、キー溝が形成された出力側
の軸と、この軸に回転自在に取り付けられ且つ
夫々が別個の駆動側歯車と噛合している一対の歯
車と、上記キー溝に摺動自在に取り付けられてい
るとともに上記一対の歯車と選択的に係合する係
合部を備えているキーとから成る電動工具の変速
装置において、キーは一方の歯車のみを軸方向に
貫通しており、キーの係合部は一対の歯車の対向
面に夫々形成されている凹部と係合自在とされて
いることを要旨とし、両歯車の外側のうちの一方
の側についてはキーの移動領域を設定しておかな
くもよいようにしたものである。

以下本発明を図示の電動ドライバーにおける実
施例に基づいて詳述すると、ハウジング１はその
前端にビツト９が装着されるチヤツク８を有する
もので、後端下部からはグリツプ１６が延設され
ており、このグリツプ１６の下端には電池パツク
１７が装着されている。１０はスイツチブロツ
ク、１１はスイツチハンドル、１２は回転方向切
換ハンドルである。

ハウジング１の後部内にその軸方向が前後方向
とされた状態で収納されているモータ２は、その
出力軸２０にピニオン２１が取り付けられてい
る。このピニオン２１は、前後両端が支持されて
いるとともに、一端にギア２５が取り付けられて
いる中間軸２３の他端のギア２２と噛み合つてい
る。ここにおける中間軸２３は、両端の軸受支持
される部分を除く部分がギア２４として設けられ
たもので、上記ギア２２，２５は共に合成樹脂製
により内周面に歯を有するものとして成形され
て、この中間軸２３であるギア２４に圧入された
ものである。尚、ギア２２のスラスト方向の位置
決めはギア２４の端面に当接するようにされてい
る自身の形状によつてなされており、ギア２５の
スラスト位置決めは、ギア２４における歯先をカ
ツトすることによつてスプライン状としている部
分にギア２５を圧入することによつて行なつてい
る。

モータ２や中間軸２３と平行に設置されて軸受
４０により軸まわりの回転が自在とされていると
ともに、上記ギア２４，２５と噛み合う歯車２
６，２７が取り付けられている駆動軸３の先端に
は、遊星機構４が設けられている。この遊星機構
４は、駆動軸３の先端部外面に歯を設けることで
形成された太陽ギア４１と、ギアケース６内に配
設された内歯車４２と、この両者に噛み合う複数
個の遊星ギア４３、そして各遊星ギア４３を支持
する軸を備えた遊星キヤリア４４とからなるもの
で、ここにおける遊星キヤリア４４は、前端にビ
ツト９の保持用のチヤツク８が設けられているス
ピンドル５の後端に一体に形成されている。また
ハウジング１の先端部には、上記内歯車４２が回
り出すトルクを調整することによつて、締め付け
トルクを可変としているトルク調整部が設けられ
ている。

モータ２の回転は、ギア２４と噛み合う歯車２
６、もしくはギア２５と噛み合う歯車２７を介し
て駆動軸３に伝達され、そして遊星機構４による
減速がなされた後、スピンドル５及びチヤツク８
を回転させる。

次に本発明に係る変速装置の部分について説明
する。これは駆動側歯車であるギア２４，２５に
夫々噛合する上記一対の歯車２６，２７と、出力
側の軸である駆動軸３、そして変速ハンドル７の
操作に応じて駆動されるキー３１によつて構成さ
れているもので、ハウジングの外面につまみを突
出させている変速ハンドル７は、駆動軸３の軸方
向と同じ前後方向に摺動自在とされており、内部
には第２図及び第３図に示すように、２つの圧縮
コイルばね７０，７０が配設されている。両圧縮
コイル７０，７０はこれらが夫々当接するリブ７
１，７１が変速ハンドル７内の中央部に形成され
ていることから、軸方向に間隔をおいて対向して
おり、これらの間には変速レバー７５一端のＬ字
型の突起７６の先端が位置している。変速レバー
７５は駆動軸３の軸方向に摺動自在とされている
ものであり、変速ハンドル７をスライドさせる
と、圧縮コイルばね７０に押されて変速レバー７
５が移動する。

一方駆動軸３は、上記両歯車２６，２７が共に
回転自在に取り付けられているものであり、また
外面にはキー３１を軸方向に摺動自在とするキー
溝３０が切削されている。このキー３１は、第５
図及び第６図に示すように、一端に駆動軸３の外
周面より突出する係合突起３２を備えたものであ
るとともに、他端に突部３３を備えたものであ
り、そして前記変速レバー７５の先端に取り付け
られた連結板７７が突部３３に係止されている。

上記両歯車２６，２７は、その対向面の内周部
に夫々キー３１の係合突起３２と係合する凹部２
８が周方向において複数個設けられている。ここ
で、両歯車２６，２７のうち、変速レバー７５側
に位置する歯車２６の方が大径、つまり低速側と
されており、そして他方の高速側である歯車２７
における凹部２８は、環状凹所２９の奥方に形成
されている。図中、３５は駆動軸３に形成された
環状溝３６に取り付けられることで、歯車２６の
スラスト移動を防止する止め輪であり、駆動軸３
に対する回転によつてキー３１の移動を妨げるこ
とがないように、第４図に示すように、その開口
部の角度θが大きくとられている。

しかして、変速ハンドル７が第８図ａに示すよ
うに、図中左方に位置しているとともに、キー３
１が左方にある時には、キー３１の係合突起３２
は歯車２６の凹部２８と係合しており、駆動軸３
と歯車２６とが一体に回転するようにされてい
る。このために、モータ２の出力によつて、歯車
２６及び歯車２７の両方が回転するものの、駆動
軸３は歯車２６と共に回転し、スピンドル５を低
速で回転させる。

この状態から第８図ｂに示すように、変速ハン
ドル７をそのスライド範囲の中央に移動させる
と、変速レバー７５を介してキー３１が駆動され
て移動し、その係合突起３２を歯車２７の環状凹
所２９内に位置させる。このために、両歯車２
６，２７は共に駆動軸３に対して自由に回転する
ことができる状態であり、従つてモータ２の回転
がスピンドル５にまで伝達されることはない。

更に変速ハンドル７を図中右方に動かすと、キ
ー３１も同様に右方に動こうとするが、この時キ
ー３１の係合突起３２と歯車２７における凹部２
８とが一致していない時には、キー３１の移動が
阻止されてしまう。しかし、変速ハンドル７と変
速レバー７５との間には圧縮コイルばね７０が介
在していることから、この時には第８図ｃに示す
ように、圧縮コイルばね７０が圧縮されるもので
あり、そして、係合突起３２と歯車２７の凹部２
８とが一致した時点で変速レバー７５及びキー３
１は図中右方に移動し、第８図ｄに示すように、
キー３１が歯車２７と駆動軸３とを連結させる。
モータ２の回転は歯車２７を通じて駆動軸３に伝
達され、スピンドル５は高速回転を行なうもので
ある。

ここで、キー３１を貫通させるのは低速側の歯
車２６とし、高速側の歯車２７としていないの
は、歯車２６よりも高速の回転を行なう歯車２７
の軸受支持を、キー溝３０のない駆動軸３外周面
で行なうことができるようにしているためであ
り、高速回転であるために騒音が出やすくなる部
材の軸受支持を高精度に行なえるようにしている
ためである。

第９図以下は、スイツチハンドル１１と回転方
向切換ハンドル１２及びスイツチブロツク１０を
示している。スイツチハンドル１１はこれを引く
と操作子８１がばね８２に抗して後退してスイツ
チブロツク１０内に設けられた電源用メイン接点
部を導通させる。回転方向切換ハンドル１２は、
スイツチブロツク１０におけるケース８０から突
設されているとともに先端部がハウジング１との
嵌め合わせにより位置決めされたバー８３の先端
の軸８４によつて枢支されることで、左右方向に
回動自在とされたものであり、その後端にはギア
８５が形成されている。一方、左右側面から電池
接続端子８９，８９を垂設しているスイツチブロ
ツク１０内に配設された回転方向切換のためのス
イツチは、４つの固定接点９０mp，９０mm，
９０vp，９０vmと、回転自在とされた可動端子
台９１に設けられた一対の可動接点９２とからな
るロータリー型とされたもので、各可動接点９２
は、第１２図ｂ，ｃに示すように、下方へとばね
９３により付勢されているとともに、可動端子台
９２の下面開口縁に突設された突起と係合する抜
け止め用の突部９４を備えたものとして形成され
ている。そして可動端子台９１は、その上面に突
出する異形軸９５に回転方向切換ハンドル１２の
ギア８５と噛み合うギア９６が取り付けられてい
る。

回転方向切換ハンドル１２を操作したならば、
ギア９６及び可動端子台９１が回転する。今、回
転方向切換ハンドル１２を中央位置にした時に
は、第１３図ａに示すように、可動端子台９１に
設けられた両可動接点９２，９２は夫々電池の正
極及び負極に接続された固定接点９０vp，９０
vmにのみ接触することから、この状態でスイツ
チハンドル１１を操作しても、モータ２には通電
されることがない。回転方向切換ハンドル１２を
一方向に回動させた時には、第１３図ｂに示すよ
うに、モータ２の陽極及び陰極に夫々接続されて
いる固定接点９０mp，９０mmを、両可動接点
９２，９２が固定接点９０vp，９０vmに夫々接
続するために、モータ２は正転を行なう。逆方向
に回転方向切換ハンドル１２を操作した時には、
第１３図ｃに示すように、固定接点９０vp，９
０mm間と固定接点９０vm，９０mp間とを可動
接点９２，９２が接続するために、モータ２は逆
方向回転を行なう。

尚、この回転方向切換ハンドル１２をスイツチ
ハンドル１１の上方に設置するとともに、その操
作方向を左右方向というスイツチハンドル１１の
操作方向と直向する方向としているのは、スイツ
チハンドル１１の操作時に不用意に回転方向切換
ハンドル１２を動かしてしまうことがなく、また
正逆切換ハンドル１２がスイツチハンドル１１の
操作の邪魔になることがないようにしているため
である。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては、キーは一方の
歯車のみを軸方向に貫通しており、キーの係合部
は一対の歯車の対向面に夫々形成されている凹部
と係合自在とされているものであつて、両歯車の
外側のうちの一方の側についてはキーの移動領域 を設定しておかなくてもよいものであり、このた
めに軸方向の全長を短くすることができるもので
ある。また、一対の歯車のうち、一方の歯車はそ
の内周側にキー溝がないために、軸受支持が高精
度になされるものであり、従つて、騒音も少なく
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１は本発明一実施例の縦断面図、第２図及び
第３図は同上の切換ハンドルと切換レバーの斜視
図及び底面図、第４図はキー及び駆動軸の横断面
図、第５図は破断斜視図、第６図は縦断面図、第
７図は側面図、第８図ａ，ｂ，ｃ，ｄは動作を示
す縦断面図、第９図はスイツチハンドルと回転方
向切換ハンドルとスイツチブロツクの平面図、第
１０図は同上の縦断面図、第１１図は同上の右側
面図、第１２図ａは第１０図中のＡ−Ａ線断面
図、第１２図ｂ，ｃは第１２図ａ中のＢ−Ｂ線断
面図及びＣ−Ｃ線断面図、第１３図ａ，ｂ，ｃは
回転方向切換スイツチの動作を示す平面図であつ
て、１はハウジング、２はモータ、３は駆動軸、
５はスピンドル、２６，２７は歯車、２８は凹
部、３０はキー溝、３１はキー、３２は係合突起
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ キー溝が形成された出力側の軸と、この軸に
   回転自在に取り付けられ且つ夫々が別個の駆動側
   歯車と噛合している一対の歯車と、上記キー溝に
   摺動自在に取り付けられているとともに上記一対
   の歯車と選択的に係合する係合部を備えているキ
   ーとから成る電動工具の変速装置において、キー
   は一方の歯車のみを軸方向に貫通しており、キー
   の係合部は一対の歯車の対向面に夫々形成されて
   いる凹部と係合自在となつていることを特徴とす
   る電動工具の変速装置。 ２ キーが貫通する歯車は他方の歯車より径の大
   きい低速用であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電動工具の変速装置。