JPH10296573A - 電動工具用の多段式伝動装置 - Google Patents
電動工具用の多段式伝動装置Info
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- JPH10296573A JPH10296573A JP10113278A JP11327898A JPH10296573A JP H10296573 A JPH10296573 A JP H10296573A JP 10113278 A JP10113278 A JP 10113278A JP 11327898 A JP11327898 A JP 11327898A JP H10296573 A JPH10296573 A JP H10296573A
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Abstract
て、工具を回転駆動するための、機械ケーシング10に
支承された作業スピンドル11と、電動モータによって
駆動される副軸と、作業スピンドルと中間軸との間に配
置された、太陽歯車、遊星歯車及び遊星歯車支持体を有
する遊星歯車伝動装置15とを備えている形式のものに
おいて、構造的に簡単で安価に製造できる、多段式伝動
装置を提供する。 【解決手段】 遊星歯車支持体20が中間軸(連行スリ
ーブ14)に連結されていて、太陽歯車17が、一方で
は機械ケーシング(10;遅いギヤ段)に、他方では作
業スピンドル(11;早いギヤ段)にそれぞれ相対回動
不能に連結されている。
Description
機用の多段式伝動装置であって、工具を回転駆動するた
めの、機械ケーシングに支承された作業スピンドルと、
電動モータによって駆動される中間軸と、作業スピンド
ルと中間軸との間に配置された、太陽歯車、遊星歯車及
び遊星歯車支持体を有する遊星歯車伝動装置とを備えて
いる形式のものに関する。
(ヨーロッパ特許公開第0566926号明細書)にお
いては、遊星歯車伝動装置は、2段階で切換可能に構成
されており、そのために太陽歯車は、中間軸に固定され
ていて、ニードル軸受を介して中間軸に支承された遊星
歯車支持体は外歯列を有しており、この外歯列は、工具
スピンドルを駆動するリングギヤと常に噛み合ってい
る。遊星歯車伝動装置の内歯を備えた中空歯車には係止
歯列が形成されており、この係止歯列には、ケーシング
に固定された係止部材が配属されていて、ギヤ切換スラ
イダが設けられている。付加的に遊星歯車支持体には、
外歯列を備えた歯車が配属されていて、該歯車は、遊星
歯車間を通ってガイドされたセグメントを介して遊星歯
車支持体に相対回動不能に結合されている。歯車の外歯
列は、中空歯車の内歯列がこの外歯列に摺動可能である
ように構成されている。第1のギヤ段で、中空歯車は、
係止歯列によって係止部材に固定されるように摺動せし
められる。これによって、中間軸に結合された太陽歯車
は、遊星歯車を介して遊星歯車支持体を1:3.4の伝
達比で回転させる。これによって、遊星歯車支持体の外
歯列と噛み合うリングギヤを介して、工具スピンドルは
700回転/分の低い回転数で駆動せしめられる。第2
のギヤ段で中空歯車は、歯車の外歯列に付加的に噛み合
う中間位置にスライドせしめられるので、中空歯車は遊
星歯車支持体でロックされる。これによって遊星歯車支
持体は、直接的に太陽歯車に相対回動不能に結合されて
いて、工具スピンドルのリングギヤは、2250回転/
分の回転数で1:1の伝達比で駆動せしめられる。
的に簡単で安価に製造できる、多段式伝動装置を提供す
ることである。
明によれば、遊星歯車支持体が中間軸(連行スリーブ)
に連結されていて、太陽歯車が、一方では機械ケーシン
グ(遅いギヤ段)に、他方では作業スピンドル(早いギ
ヤ段)にそれぞれ相対回動不能に連結されている。
る本発明による多段式伝動装置は、切換可能な太陽歯車
によって構造的に非常に簡単な形式で、ギヤ段の切換が
全回転数において可能である2段階式伝動装置を実現す
ることができるという利点を有している。伝動装置は、
安価に製造することができる。何故ならば、遊星歯車支
持体を除いて複雑な構成部分の数は少ないからである。
このような複雑な構成部材の数が少ないということは、
伝動装置の望ましい軽量な重量に関連しても好都合に作
用する。この伝動装置は、前組立することができるの
で、電動工具の組立時間は短縮される。
求項1に記載した多段式伝動装置の有利な変化実施例及
び改良が可能である。
伝動装置は、駆動スピンドルに連結された第2の太陽歯
車を有しており、該第2の太陽歯車の歯車軸線は、第1
の太陽歯車の歯車軸線に整列していて、第2の太陽歯車
の歯車直径は、第1の太陽歯車の歯車直径とは異なって
いる。それぞれ第1若しくは第2の太陽歯車に噛み合
う、互いに異なる遊星歯車直径を有する多数の遊星歯車
のうちのそれぞれ2つが、互いに相対回動不能に1つの
遊星歯車対に結合されており、この遊星歯車対は、遊星
歯車支持体に固定された軸に自由回転可能に取り付けら
れている。このような構成によって、遊星歯車伝動装置
のコンパクトな構造が得られる。このコンパクトな構造
は、中空歯車を省くことによって、比較的小さい直径に
維持することができる。太陽歯車及び遊星歯車における
リングギヤを相応に構成することによって、1:2の伝
達比が可能である。
つの遊星歯車対が設けられており、これらの遊星歯車対
はそれぞれ、互いに120゜の周方向角度で遊星歯車支
持体に固定された3つの軸に自由回転可能に取り付けら
れている。このような構成によって、遊星歯車伝動装置
内の力の流れを3つの遊星歯車に分配し、これによって
伝動装置の高い耐用年数が得られる。
の実施例を用いて詳しく説明する。
階式伝動装置は、穿孔機(図示の実施例ではダイヤモン
ドコア穿孔機)内で、一般的に電動工具のための特別な
実施例として使用されている。穿孔機のうちのケーシン
グ10が部分的に図示されており、このケーシング10
内で、図示していない工具を回転駆動するための作業作
業スピンドル11が、玉軸受(この玉軸受のうちの玉軸
受40が図示されている)によって回転可能に軸受され
ている。作業スピンドル11は、図示していない電動モ
ータによって駆動される。電動モータの被駆動軸38
は、駆動ピニオン12を介して、連行スリーブ14とし
て構成された中間軸のリングギヤ13と噛み合う。ケー
シング10内で玉軸受29を介して回転可能に軸受され
た連行スリーブ14は、その回転運動を遊星歯車伝動装
置15によって作業スピンドル11に伝達し、この場
合、連行スリーブ14と遊星歯車伝動装置15との間に
はさらに過負荷防止クラッチ16が介在されている。
部に一体的に構成されている第1の太陽歯車17と、作
業スピンドル11に相対回動不能に結合された第2の太
陽歯車19と、遊星歯車支持体20と、120゜の周方
向角度で互いにずらして配置された3つの遊星歯車対2
1とを有している。これら3つの遊星歯車対21は、そ
れぞれ、遊星歯車支持体20に固定された3つの軸22
に自由回転可能に取り付けられている。遊星歯車支持体
20は、その中空シャフト201が連行スリーブ14内
に突入していて、部分的に切換軸18を覆っていて、滑
り軸受23を介してケーシング10に回転可能に支持さ
れている。切換軸18は、連行スリーブ14及び遊星歯
車支持体20を貫通していて、2つの滑り軸受24によ
って一方では連行スリーブ14内で、他方では遊星歯車
支持体20内で回転可能で、軸方向に限定的に支承され
ている。過負荷防止クラッチ16は、連行スリーブ14
と遊星歯車支持値亜20の中空シャフト201との間で
作用し、連行スリーブ14に形成された対応する孔内に
挿入されてた3つの連行球25と、1つのクラッチリン
グ26とから成っている。このクラッチリング26は、
その円錐形面261がクラッチばね27によって連行球
25に押し付けられ、この場合、クラッチばね27は支
持円板39を介して、連行スリーブ14に相対回動不能
に固定された、球軸受29の内レースで支持されてい
る。3つの連行球25は、対応する凹部28内に係合す
る。この凹部28は、遊星歯車支持体20の中空シャフ
ト201内に形成されており、これによって、連行スリ
ーブ14の回転運動を遊星歯車支持体20に伝達する。
2つの太陽歯車17,19は、その軸線が直線的に整列
されていて、種々異なる直径を有している。全部で3つ
の遊星歯車対21は、それぞれ、第1の太陽歯車17に
噛み合う遊星歯車30と、この遊星歯車30よりも小さ
い直径を有する、第2の太陽歯車19に噛み合う遊星歯
車31とを有している。直径に応じて、遊星歯車30は
多い歯数を有していて、遊星歯車31は少ない歯数を有
している。これら2つの遊星歯車30,31は、互いに
一体的に結合されていて、遊星歯車対21として称呼さ
れた相対回動不能な構造ユニットを形成している。
スライドせしめられる。このギヤ選択装置32のうちの
調節部材33が図示されており、この調節部材33は、
ケーシング10内で軸方向摺動可能に配置されている。
調節部材33は、球軸受34の外レースを把持固定して
いるか若しくはこの外レースにスナップ結合によって相
対回動不能に結合されている。球軸受34の内レース自
体は、切換軸18に相対回動不能に取り付けられてい
る。これによって、切換軸18に対する調節部材33の
回転解除(Drehentkopplung)が、球軸受34によって保
証される。図示されているように、調節部材33にはギ
ヤ選択レバーが係合しており、このギヤ選択レバーを手
動操作することによって、切換軸18は、その図示の位
置から、所定の程度だけ左方向へ移動せしめられ、また
再び元の位置に戻される。
チ35若しくは36の部分351若しくは361が形成
されている。噛み合いクラッチ35の第2のクラッチ部
分352は、第1の太陽歯車17側に向けられた、第2
の太陽歯車19の端面に形成されており、これに対して
噛み合いクラッチ36の第2のクラッチ部分362は、
機械ケーシング10の、ケーシング軸線に対して横方向
に向けられたケーシング壁部101に形成されている。
ギヤ選択装置32のギヤ選択スイッチの各位置に応じ
て、2つの噛み合いクラッチ35,36のうちの一方が
解除され、2つの噛み合いクラッチ36,35のうちの
他方が接続され、これによって多段式伝動装置の2つの
切換位置が得られる。
伝動装置の第1の又は遅いギヤ段が働く。噛み合いクラ
ッチ36が接続され、噛み合いクラッチ35は解除され
る。これによって太陽歯車17は切換軸18を介してケ
ーシング10に固定され、静止している。力の流れは、
駆動ピニオン12から連行スリーブ14に伝達され、過
負荷防止クラッチ16を介して遊星歯車支持体20に伝
達される。遊星歯車対21は、一方では静止している第
1の太陽歯車17に噛み合い、他方では第2の太陽歯車
19に噛み合っていて、この第2の太陽歯車19を駆動
する。回転する太陽歯車19によって、この太陽歯車1
9に相対回動不能に結合された作業スピンドル11が回
転せしめられる。遊星歯車対21の遊星歯車30及び遊
星歯車31の歯数を適当に選択することによって、伝達
比1:2が可能である。
に、ギヤ選択装置32のギヤ選択スイッチは、調節部材
33が図面で左方向にスライドせしめられるように、操
作される。調節部材33を介して、切換軸18は同様に
左方向にスライドせしめられ、これによって噛み合いク
ラッチ36は解除され、噛み合いクラッチ35は接続さ
れる。こうして2つの太陽歯車17,19は、互いに相
対回動不能に結合されている。2つの遊星歯車対21は
太陽歯車17,19に噛み合い維持されているので、遊
星歯車伝動装置15がロックされ、遊星歯車伝動装置1
5は、伝動されない入力回転数で回転する。力の流れ
は、駆動ピニオン12から連行スリーブ14に、さらに
この連行スリーブ14から過負荷防止クラッチ16を介
して太陽歯車17に、この太陽歯車17から噛み合いク
ラッチ35を介して太陽歯車19及び作業スピンドル1
1に直接伝達される。
めの2段階式伝動装置の部分的な縦断面図である。
駆動ピニオン、 13リングギヤ(冠歯車)、 14
連行スリーブ、 15 遊星歯車伝動装置、16 過負
荷防止クラッチ、 18 切換軸、 19 第2の太陽
歯車、 20 遊星歯車伝動装置、 21 遊星歯車
対、 22 軸、 23 滑り軸受、24 2つの滑り
軸受、 25 連行球、 26 クラッチリング、 2
7クラッチばね、 28 凹部、 29 球軸受、 3
0,31 遊星歯車、 32 ギヤ選択装置、 33
調節部材、 34 球軸受、 35,36 かみ合いク
ラッチ、 38 被駆動軸、 39 支持円板、 40
球軸受、 201中空シャフト、 261 円錐形
面、 351,361 部分、 352 クラッチ部分
Claims (9)
- 【請求項1】 電動工具用の多段式伝動装置であって、
工具を回転駆動するための、機械ケーシング(10)に
支承された作業スピンドル(11)と、電動モータによ
って駆動される中間軸と、作業スピンドル(11)と中
間軸との間に配置された、太陽歯車、遊星歯車及び遊星
歯車支持体を有する遊星歯車伝動装置(15)とを備え
ている形式のものにおいて、 遊星歯車支持体(20)が中間軸(連行スリーブ14)
に連結されていて、太陽歯車(17)が、一方では機械
ケーシング(10;遅いギヤ段)に、他方では作業スピ
ンドル(11;早いギヤ段)にそれぞれ相対回動不能に
連結されていることを特徴とする、電動工具用の多段式
伝動装置。 - 【請求項2】 遊星歯車伝動装置(15)が、作業スピ
ンドル(11)に連結された第2の太陽歯車を有してい
て、この第2の太陽歯車の歯車軸線が、第1の歯車(1
7)の歯車軸線に整列しており、第1若しくは第2の太
陽歯車(17,19)に噛み合う、互いに異なる遊星歯
車直径を有する少なくとも2つの遊星歯車(30,3
1)が、遊星歯車支持体(20)に固定された軸(2
2)に回転可能に取り付けられたそれぞれ1つの遊星歯
車対(21)に、相対回動不能、有利には一体的に結合
されている、請求項1記載の多段式伝動装置。 - 【請求項3】 3つの遊星歯車対(21)が設けられて
おり、これらの遊星歯車対(21)が、それぞれ、互い
に120゜の周方向角度で遊星歯車支持体(20)に固
定された3つの軸(22)に自由回転可能に取り付けら
れている、請求項2記載の多段式伝動装置。 - 【請求項4】 第2の太陽歯車(19)が、作業スピン
ドル(11)に対して同軸的に配置されていて、この作
業スピンドル(11)に相対可動不能、有利には一体的
に結合されている、請求項2又は3記載の多段式伝動装
置。 - 【請求項5】 太陽歯車(17)を切り換えるために、
手動操作可能なギヤ選択装置(32)が設けられてお
り、このギヤ選択装置(32)が、機械ケーシング内で
摺動可能に支承されたクラッチエレメント(切換軸1
8)を有していて、該クラッチエレメントが、一方では
機械ケーシング(10)内に配置されたクラッチ部材と
協働し、他方では第2の太陽歯車(19)内に配置され
たクラッチ部材と協働する、請求項2から4までのいず
れか1項記載の多段式伝動装置。 - 【請求項6】 中間軸が、機械ケーシング(10)内で
支承された連行スリーブ(14)として構成されてお
り、遊星歯車支持体(20)が中空軸(201)有して
いて、該中空軸(201)が連行スリーブ(14)内に
突入していて、この連行スリーブ(14)と相対回動不
能に連結されており、クラッチエレメントが、太陽歯車
(17)を有利には一体的に支持する切換軸(18)と
して構成されていて、該切換軸(18)が、遊星歯車支
持体(20)の中空軸(201)及び連行スリーブ(1
4)を貫通していて、中空軸(201)及び/又は連行
スリーブ(14)内で回転可能及び軸方向摺動可能に支
承されている、請求項5記載の多段式伝動装置。 - 【請求項7】 切換軸(18)の各端面側と、第2の太
陽歯車(18)の端面若しくは機械ケーシング軸線に対
して直交する方向に形成された、ケーシング(10)の
ケーシング壁部(101)との間に、噛み合いクラッチ
(35、36)が構成されており、該噛み合いクラッチ
(35,36)が、切換軸(28)を軸方向で摺動させ
ることによって交互に接続又は遮断可能である、請求項
6記載の多段式伝動装置。 - 【請求項8】 ギヤ選択装置(32)が、切換軸(1
8)に自由回転可能で軸方向に摺動不能に取り付けられ
た調節部材(33)と、該調節部材(33)にこの調節
部材(33)に対して軸方向で摺動可能に作用するギヤ
選択レバーとを有している、請求項7記載の多段式伝動
装置。 - 【請求項9】 連行スリーブ(14)と、遊星歯車支持
体(20)の中空軸(201)との間の連結が、過負荷
防止クラッチ(16)によって行われる、請求項6から
8までのいずれか1項記載の多段式伝動装置。
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