JPH0659565B2 - 電動工具における変速装置 - Google Patents

電動工具における変速装置

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JPH0659565B2
JPH0659565B2 JP60127837A JP12783785A JPH0659565B2 JP H0659565 B2 JPH0659565 B2 JP H0659565B2 JP 60127837 A JP60127837 A JP 60127837A JP 12783785 A JP12783785 A JP 12783785A JP H0659565 B2 JPH0659565 B2 JP H0659565B2
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gear
internal
planetary gear
planetary
transmission
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哲久 金子
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Makita Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は電動ドリル等の電動工具における変速装置に
関する。
(従来の技術) 従来の技術としては例えば特開昭59−232773号
公報がある。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は変速機構をコンパクト化しうるととも
に、高速側および低速側の回転数の設定を簡易化し、か
つ設定範囲を拡張しうる電動工具における変速装置を提
供することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の電動工具における変速装置は、第1のサンギヤ
と第1の遊星ギヤと第1のインターナルギヤとを有する
第1の変速用伝動ギヤ系(G2)と、第2のサンギヤと
第2の遊星ギヤと第2のインターナルギヤとを有する第
2の変速用伝動ギヤ系(G3)とを入力軸および出力軸
の軸方向へ配列し、モータによる入力回転若しくは減速
用伝動ギヤ系による入力回転が第2のサンギヤを介して
第2の遊星ギヤに伝達されるように第2のサンギヤと入
力軸とを連係し、出力軸が第2の遊星ギヤの公転数で回
転するように第2の遊星ギヤと出力軸とを連係するとと
もに、第1のインターナルギヤの回転動作を規制して第
1の遊星ギヤの公転動作を許容したときに第2のインタ
ーナルギヤの回転動作が許容された状態で第2の遊星ギ
ヤが差動回転し、第1のインターナルギヤの回転動作を
許容して第1の遊星ギヤの公転動作を規制したときに第
2のインターナルギヤの回転動作が規制された状態で第
2の遊星ギヤが公転するように前記両変速用伝動ギヤ系
を連係し、第1および第2のインターナルギヤの何れか
一方の回転動作が規制された状態に切換えて第2の遊星
ギヤの公転数を切換える切換機構には第1および第2の
インターナルギヤに係脱する係止ピンを設けた構成を有
する。
(作用) 上記した構成を有する変速装置において、切換機構の係
止ピンを第1の変速伝動ギヤ系の第1のインターナルギ
ヤおよび第2の変速用伝動ギヤ系の第2のインターナル
ギヤの一方に選択的に係合させると、第1のインターナ
ルギヤの回転動作が規制されて第1の遊星ギヤの公転動
作が許容され、第2のインターナルギヤの回転動作が許
容された状態で第2の遊星ギヤが差動回転する状態と、
第1のインターナルギヤの回転動作が許容されて第1の
遊星ギヤの公転動作が規制され、第2のインターナルギ
ヤの回転動作が規制された状態で第2の遊星ギヤが公転
する状態とに切換えられ、第2の遊星ギヤの公転数およ
び出力回転数が切換えられる。
(実施例) 続いて、電動ドリルに適用された本発明の第1実施例を
第1図〜第4図にしたがって説明する。
電動ドリルのハウジング1内の図示上部に収納されたモ
ータ2はハウジング1内の下部に収納されたバッテリ3
で正逆に回転駆動され、モータ2の回転方向は正逆スイ
ッチ4で切換え操作される。
3系列の伝動ギヤ系G1,G2,G3が配列された変速
機構において、第1伝動ギヤ系(減速用伝動ギヤ系)G
1の第1サンギヤ5は入力軸となるモータ2のモータ軸
2aに嵌着される一方、ハウジング1内の前端付近に嵌
装されたギヤケース7の後端に対し第1サンギヤ5に対
向して内嵌された第1インターナルギヤ6はその後端面
に凹設された係合凹部6aがモータ2の前端面に取着さ
れたギヤケースカバー8に凸設した係合凸部8aに噛合
ってギヤケースカバー8に対し遊転不能に固定されてい
る。
第1サンギヤ5および第1インターナルギヤ6に噛合さ
れた第1遊星ギヤ9〜9は、この第1遊星ギヤ9の公転
動作を出力するために第1サンギヤ5の前方に対し同心
状に対設されて遊星状に配列された支軸10aをもつキ
ャリヤ10に対し支軸10aを介して自転動作および公
転動作可能に支持され、第1遊星ギヤ9の公転動作でキ
ャリヤ10が減速回転される。
第2伝動ギヤ系(第1の変速用伝動ギヤ系)G2の第2
サンギヤ11はキャリヤ10に対し同心状で一体状に固
定され、また、第3伝動ギヤ系(第2の変速用伝動ギヤ
系)G3の第3サンギヤ12は第2サンギヤ11と同歯
数で第2サンギヤ11の前方に対し一体状に連設されて
いる。
第2伝動ギヤ系G2の第2インターナルギヤ13はギヤ
ケース7内の中央部付近に対し第2サンギヤ11に対向
して遊転可能に嵌装されて第1インターナルギヤ6の前
方にリング14を介して並設され、その外周面前部には
周方向に沿って凹設された後係合溝13a〜13aが等
間隔で配列されている。
第3伝動ギヤ系G3の第3インターナルギヤ15はギヤ
ケース7内の前端付近に対し第3サンギヤ12に対向し
て遊転可能に嵌装されて第2インターナルギヤ13の前
方に隣接して並設され、その外周面の中央部付近には第
2インターナルギヤ13の後係合溝13aと等長で等間
隔に配列された前係合溝15aが凹設されるとともに、
その外周面の後部には前後係合溝15a,13aの間に
介在させるために全周にわたって凹設された逃げ部15
bが平坦状に形成されている。
第2サンギヤ11と第2インターナルギヤ13とに対し
自転動作および公転動作可能に噛合された第2伝動ギヤ
系G2の第2遊星ギヤ16〜16は第3インターナルギ
ヤ15の後端面に突設されて遊星状に配列された支軸1
5cにそれぞれ嵌装されて第3インターナルギヤ15に
連繋され、第2インターナルギヤ13の回転動作を規制
したときに第2サンギヤ11の回転で公転して第3イン
ターナルギヤ15が回転駆動される。
第3サンギヤ12と第3インターナルギヤ15とに対し
自転動作および公転動作可能に噛合された第3伝動ギヤ
系G3の第3遊星ギヤ17〜17は出力軸となるスピン
ドル25の後端面に突設された遊星状に配列された支軸
25aにそれぞれ嵌装されてスピンドル25の連繋さ
れ、第3インターナルギヤ15の回転動作および第2遊
星ギヤ16の公転動作を規制し、かつ、第2インターナ
ルギヤ13の回転規制を解除したときには第3遊星ギヤ
17が第3サンギヤ12の回転で公転してスピンドル2
5が第3遊星ギヤ17の公転数で減速回転し、また、第
2インターナルギヤ13の回転を規制しかつ第3インタ
ーナルギヤ15の回転規制および第2遊星ギヤ16の公
転規制を解除したときには第2遊星ギヤ16が第2サン
ギヤ11の回転で公転するとともに、第3遊星ギヤ17
には第3インターナルギヤ15の回転と第3サンギヤ1
2の回転とがそれぞれ伝達されて第3遊星ギヤ17が第
2遊星ギヤ16の公転規制時の公転数より増速された回
転数で差動状に公転し、この第3遊星ギヤ17の公転数
でスピンドル25が変速回転される。
第2インターナルギヤ13の回転動作、若しくは、第3
インターナルギヤ15の回転動作を一方的に規制するた
めに設けた切換レバー18はハウジング1の前部下端付
近に対し前後方向へのスライド操作可能に内装され、そ
の上面の前後端付近にそれぞれ突設された前後1対の突
片18a,18a間にはコイルスプリング19が挟装さ
れる一方、その一側に突設された側片18bの外壁面に
はこの側片18bとハウジング1との間に介装された平
面ほぼへ型状のリーフスプリング20の曲折部を弾性係
入して切換レバー18を前進端若しくは後退端で係止す
るためにそれぞれ凹設された係止部21,21が前後に
離隔して並設され、さらに、その下面には切換レバー1
8をスライド操作するためにハウジング1外へ一部露出
されたつまみ18cが突設されている。
切換レバー18上に並装されたスライダ22はその下端
中央部に対し前後方向に沿って凹設されたスライド溝2
2aに切換レバー18の両突片18aが嵌挿されて切換
レバー18に対し前後方向へのスライド可能に連繋さ
れ、スライド溝22aの中央部には両突片18a間のコ
イルスプリング19を嵌入するために幅が若干拡張され
たスプリング溝23が形成される一方、スライダ22の
上面には第2インターナルギヤ13の後係合溝13a
と、第3インターナルギヤ15の前係合溝15aとに対
し中立位置となる逃げ部15bを通過して選択的に係合
し、第2インターナルギヤ13の回転、若しくは、第3
インターナルギヤ15の回転動作を一方的に規制するた
めにギヤケース7の下端に貫設された長孔状の通し孔7
aに貫挿された係止ピン24が突設されていて、切換レ
バー18を前方若しくは後方へ押動操作したときにはス
ライダ22がコイルスプリング19に押圧されて係止ピ
ン24が中立位置を通過して前係合溝15a、若しくは
後係合溝13aに係合し、第3インターナルギヤ15の
回転動作、若しくは、第2インターナルギヤ13の回転
動作が一方的に規制されてスピンドル25が低速回転、
若しくは、高速回転してスピンドル25の先端に固定さ
れたチャック26、および、このチャック26に挿着さ
れるドリルビットの回転数を2段に変速することができ
る。
次に、上記した構成をもつ実施例の作用と効果を説明す
る。
まず、第1伝動ギヤ系G1では第1サンギヤ5の回転
数、すなわち、入力軸の回転数をN0とし、第1サンギ
ヤ5と第1インターナルギヤ6との歯数比T6/T5を
R1としたときに第1遊星ギヤ9の公転数N1はN0/
(R1+1)となり、ギヤホルダ10,第2サンギヤ1
1および第3サンギヤ12はN1で減速回転する。
そして、切換レバー18を操作して第3インターナルギ
ヤ15の回転動作、すなわち、第2遊星ギヤ16の公転
動作を規制し、かつ、第2インターナルギヤ13の回転
規制を解除したときには第2遊星ギヤ16が定位置で自
転して第2インターナルギヤ13が空転する一方、第3
遊星ギヤ17は第3インターナルギヤ15が固定されて
いるため、第3サンギヤ12の回転で自転および公転し
てスピンドル25がこの第3遊星ギヤ17の公転数で減
速回転される。したがって、第2サンギヤ11と第2イ
ンターナルギヤ13との歯数比T13/T11をR2、
第3サンギヤ12と第3インターナルギヤ15との歯数
比T15/T12をR3としたときに第3遊星ギヤ17
の公転数、すなわち、スピンドル25の回転数Nは N=N1/(R3+1)=N0/(R1+1)(R3+1)…(A) となる。
一方、第2インターナルギヤ13の回転動作を規制し、
かつ、第3インターナルギヤ15の回転規制を解除した
ときには第2遊星ギヤ16が第2サンギヤ11の回転で
自転および公転し、第3インターナルギヤ15は第2遊
星ギヤ16の公転数で回転する。この第3インターナル
ギヤ15の回転数、すなわち、第2遊星ギヤ16の公転
数N2はN2=N1/(R2+1)=N0/(R1+
1)(R2+1)となり、さらに、第3遊星ギヤ17の
公転数、すなわち、スピンドル25の出力回転数N′は となる。上記(A),(B)二式においてN<N′であ
るため、第3インターナルギヤ15の回転を規制した場
合の方が減速比は大となり、このときのスピンドル25
の出力回転数Nは第2伝動ギヤ系G2の歯数比R2とは
無関係で、第1および第3伝動ギヤ系G1,G3の歯数
比R1,R3によって増減するため、R1,R3をそれ
ぞれ適宜選定して所望の出力回転数Nを設定することが
できる。また、(B)式における出力回転数N′はR
1,R3を設定してからR2を適宜選定することにより
設定することができる。
したがって、低速側減速回転数および高速側減速回転数
の設定が容易となり、かつそれぞれの設定範囲を拡張し
うるとともに、変速機構全体をコンパクト化することが
できる。
次に、本発明の第2実施例を第5図にしたがって説明す
ると、本例では第2伝動ギヤ系G2と第3伝動ギヤ系G
3の配置が第1実施例とは逆で、第3伝動ギヤ系G3が
第1伝動ギヤG1と第2伝動ギヤ系G2との間に介在さ
れ、また、第2サンギヤ11Aがスピンドル25Aの後
部に連設され、かつ、第3遊星ギヤ17Aがスピンドル
25Aの後端に嵌着したキヤリヤ27に対し自転動作お
よび公転動作可能に軸支されている外は第1実施例とほ
ぼ同様に構成してある。
そして、切換レバー18Aを操作して係止ピン24Aを
後退させ、第3インターナルギヤ15Aの回転動作を規
制して第2遊星ギヤ16Aの公転動作を規制すると、ス
ピンドル25Aの出力回転数Nは第2サンギヤ11Aの
回転数,第3遊星ギヤ17Aの公転数と同じで N=N1/(R3+1)=N0/(R1+1)(R3+1) となり、この時、第2インターナルギヤ13Aは第2遊
星ギヤ16Aの自転動作で空転する。
一方、係止ピン24Aを前進させて第2インターナルギ
ヤ13Aの回転動作を規制すると、第2遊星ギヤ16A
の公転数、すなわち、第3インターナルギヤ15Aの回
転数N2はスピンドル25Aの回転数をN′とすると、 N2=N′/(R2+1) また、第3サンギヤ12A,第3インターナルギヤ15
A,キャリヤ27がそれぞれ回転しているので第3サン
ギヤ12Aの回転数をN3とすると N3−N′=R3(N′−N2)となり、 N2=N′/(R2+1),N3=N0/(R1+1)であるから N′=N0(R2+1)/(R1+1)(R2R3+R2+1) となり、N<N′であるから第3インターナルギヤ15
Aの回転動作を規制した場合にスピンドル25Aがより
低速で減速回転する。
(発明の効果) 本発明は前記したように構成してあるので、高速回転数
と低速回転数との設定が容易となりかつ回転数の設定範
囲を拡大することができるとともに、変速機構および切
換機構をコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の第1実施例を示すもので、第
1図は伝動ドリルの要部破断側面図、第2図は第1図の
X−X線断面図、第3図(イ),(ロ)はそれぞれ切換
レバーの切換動作を説明する要部の縦断面図、第4図は
変速装置の分解斜視図、第5図は第2実施例を示す要部
の縦断面図である。 G1…第1伝動ギヤ系(減速用伝動ギヤ系) 5,5A…第1サンギヤ 6,6A…第1インターナルギヤ 9,9A…第1遊星ギヤ G2…第2伝動ギヤ系(第1の変速用伝動ギヤ系) 11,11A…第2サンギヤ(第1のサンギヤ) 13,13A…第2インターナルギヤ(第1のインター
ナルギヤ) 16,16A…第2遊星ギヤ(第1の遊星ギヤ) G3…第3伝動ギヤ系(第2の変速用伝動ギヤ系) 12,12A…第3サンギヤ(第2のサンギヤ) 15,15A…第3インターナルギヤ(第2のインター
ナルギヤ) 17,17A…第3遊星ギヤ(第2の遊星ギヤ) 18…切換レバー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1のサンギヤと第1の遊星ギヤと第1の
    インターナルギヤとを有する第1の変速用伝動ギヤ系
    (G2)と、第2のサンギヤと第2の遊星ギヤと第2の
    インターナルギヤとを有する第2の変速用伝動ギヤ系
    (G3)とを入力軸および出力軸の軸方向へ配列し、モ
    ータによる入力回転若しくは減速用伝動ギヤ系による入
    力回転が第2のサンギヤを介して第2の遊星ギヤに伝達
    されるように第2のサンギヤと入力軸とを連係し、出力
    軸が第2の遊星ギヤの公転数で回転するように第2の遊
    星ギヤと出力軸とを連係するとともに、第1のインター
    ナルギヤの回転動作を規制して第1の遊星ギヤの公転動
    作を許容したときに第2のインターナルギヤの回転動作
    が許容された状態で第2の遊星ギヤが差動回転し、第1
    のインターナルギヤの回転動作を許容して第1の遊星ギ
    ヤの公転動作を規制したときに第2のインターナルギヤ
    の回転動作が規制された状態で第2の遊星ギヤが公転す
    るように前記両変速用伝動ギヤ系を連係し、第1および
    第2のインターナルギヤの何れか一方の回転動作が規制
    された状態に切換えて第2の遊星ギヤの公転数を切換え
    る切換機構には第1および第2のインターナルギヤに係
    脱する係止ピンを設けたことを特徴とする電動工具にお
    ける変速装置。
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JPS61288909A JPS61288909A (ja) 1986-12-19
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