JPS62167960A

JPS62167960A - 変速装置

Info

Publication number: JPS62167960A
Application number: JP61009297A
Authority: JP
Inventors: Masami Kitamura; 昌巳北村; Ichiro Kishi; 岸　一郎; Koichi Iwanaga; 耕一岩永; Masao Yamamoto; 真佐雄山本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1987-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野１本発明は変速装置、殊に遊星機構を利用した変速装置に
関するものである。

［背景技術１変速５！を置においで、遊星慨溝の構成部材におけるイ
ンターナルギアの回転を制御することで変速を行なうに
あたり、インターナルギアを固定とするか、１１星ギア
を支持するキャリアと連結してキャリアと一体に回転す
るかによって、変速を行なうようにしたものが、実公昭
５１−４７１８５号公報に示されている。このものでは
インターナルギアを固定とすると、通常のＭ星俺構とし
ての減速を行なうが、インターナルギアをキャリアと連
結した時には、太陽ギアとキャリアとを直結したことと
なり、減速を行なわないものとすることができるという
特徴を有している。

ところで、上記従来例においては、インターナルギアそ
のものを軸方向に摺動させて、固定ギアに噛み合わせる
ことでインターナルギアの固定を、そして同じくインタ
ーナルギアを摺動させてキヤ＋７７に噛み合わせること
でキャリアとの連結を行なっている。つまり、遊星ギア
と噛み合う歯を利用して、固定とキャリアとの連結を行
なっている。

このために上記従来例においては、切り換えの際の噛み
合い衝撃によって、インターナルギアの歯面を損傷させ
てしまうおそれを有する他、騒音が大きい、切り換えに
要する力が大きいといった問題点を有している。

［発明の目的１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インターナルギアにがかる負荷が小
さく、しかも容易に且つ確実に切り換えを行なうことが
できる変速装置を提供するにある。

［発明の開示１しかして本発明は、太陽ギアとインターナルギアとこれ
ら両者に噛み合う遊星ギアと′Ｒ星ギアを支持するキャ
リアとからなる′Ｒ星８！構を備え、回転自在とされて
いるインターナルギアの固定と、キャリアもしくは太陽
ギアへの連結との選択によって変速を行なう変速装置に
おいで、インターナルギアと一体に回転するとともにイ
ンターナルギアに対して摺動自在とされている環状のク
ラッチ部材を設けて、このクラッチ部材に固定部材とキ
ャリアもしくは太陽ギアとに対する選択的係合部を設け
たことを要旨とし、インターナルギアを直接動かすこと
で切り換えを行なうのではなく、環状クラッチ部材を介
してインターナルギアの固定と、キャリアもしくは太陽
ギアとの連結とを行なうようにしたことに特徴を有する
ものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、図示
例は電動ドリルドライバーの動力系アセンブリにおける
減速部３に組み込まれたもので、このアセンブリは第１
３図に示すように、モータ２、ギアケース６並びに締め
付はトルク′Ｗ！４整用のクラッチハンドル７８とチャ
ック８とから構成されている。そしてギアケース６内に
は、変速機能を備えた減速部３と、ロック手段を備えた
トルク調整用クラッチ部４とが配設されている。

第１図及び第２図に基づいて、これら減速部３とクラッ
チ部４について説明する。まず、ギアケース６は、円筒
状のケース６１と、このケース６１の前端に取付ねじ６
４によって連結されるケース６２、そしてケース６１の
後端に取り付けられるモータ取付台６０とから形成され
ている。またケース６１には軸方向に長い一対の長孔６
３と、外面より突出する一対の支持ピン６５とが設けら
れ、ケース６２には軸方向に貫通する複数個の孔６７が
設けられているとともに、前端より断面形状が非円形と
された異形台部６６が一体に突設されている。

ギアケース６におけるケース６１内に設置されている減
速部３は、二段の遊星８！枯によって構成されたもので
、一段目の遊星機構はモータ２の出力軸２０に固着され
た太陽ギア３１と、ケース６１内面に固着されたインタ
ーナルギア３３、この両者に噛み合う複数個の遊星ギア
３２、そして各遊星ギア３２を支持する軸を備えたキャ
リア３４とからなり、二段目の３ＩＬ星機構はキャリア
３４に一体に形成された太陽ギア３５、インターナルギ
ア３７、遊星ギア３６、そしてキャリア３８によって構
成されている。

ここにおいで、インターナルギア３３は上述のようにケ
ース６１に固着されているのに対して、インターナルギ
ア３７はその紬まわりに回転自在とされて、その外周面
にはこのインターナルギア３７を囲む摺動リング５０が
連結されている。この環状クラッチ部材である摺動リン
グ５０は、その内周面に複数個、図示例では３個の係合
突起５１を周方向において等間隔に備えているものであ
り、インターナルギア３７の外周面に形成された係合溝
に係合突起５１を係合させることによって、インターナ
ルギア３７と一体に回転するようにされているととも１
こ、インターナルギア３７に対する軸方向の摺動が自在
とされている。尚、摺動リング５０はその摺動にかかわ
らず、常時インターナルギア３７と係合している。また
、摺動リング５０の外周面は、第３図に示すように、ケ
ース６１内局面に間隔をおいて配される複数個のローラ
ビン７１によって受けられている。

摺動リング５０の軸方向移動は、摺動リング５０の外周
面に形成されている環状溝５２に夫々ローラ５６，５６
を介して画先端を係合させているレバー５５によってな
される。コ字型であり且つ中央部にハンドル５８が連結
されるレバー５５は、第４図及びｆｊＳ９図に示すよう
に、ケース６１の外面に突設された一対の支持ビン６５
によって、両側片が回動自在に支持され、そして両側片
のＵ字状に折り返された先端部に夫々ローラ５６，５６
が装着されて、ケース６１に形成された長孔６３゜６３
を通じて摺動リング５０と係合しているものであり、線
材で形成されることにより、ばね性を有したものとなっ
ている。

一方、キャリア３４の外周面とケース６１の内面とに夫
々複数個の係合突起５４．５３が設けられている。これ
ら係合突起５４．５３は、摺動リング５０が軸方向に摺
動した時に、選択的に係合突起５１と係合するものであ
って、レバー５５の中央部を後退させることによって摺
動リング５゜を前進させて、第５図及び第６図に示すよ
うに、係合突起５１をケース６１に設けられた係合突起
５３と係合させた時には、摺動りング５ｏがインターナ
ルギア３７の回転を阻止する。逆にレバー５５の中央部
を前進させることにより摺動リング５０を後退させて、
第７図及１／１ＩｔＪ８図に示すように、キャリア３４
の係合突起５４に係合突起５１を係合させた時には、イ
ンターナルギア３７とキャリア３４に一体に設けられて
いる太陽ギア３５とを結合させる。

前者の場合には、二段目の遊星機構においても減速が有
効に行なわれることから、大減速比となり、後者の場合
には遊星ギア３６がその軸まゎりの回転（自転）を行な
うことがなく、太陽ギア３５とキャリア３８とが直結さ
れたかたちとなるために、減速比が小さくなる。ちなみ
に両太陽ギア３１．３５の歯数をＺ１１ｔＺ３Ｓ、両イ
ンターナルギア３３．３７の歯数をＺ３ｊｔｚｓｔとす
ると、前者の場合の減速部３全体の減速比Ｐ、と後者の
場合の減速比Ｐ２とは次のようになる。

また、インターナルギア３７をキャリア３４と連結した
時には摺動リング５０がインターナルギア３３と共に常
時回転することになるが、前述のように摺動リング５０
はその外周面がローラビン７１によって受けられており
、摺動リング５０とレバー５５との係合部にもローラ５
６が設けられているために、摩擦負荷の増加は少なく低
騒音となっている。更に摺動リング５０を動かすための
レバー５５の動きは、レバー５５自身が備えているばね
性を介して摺動リング５０に伝達される。

つまり摺動リング５０は弾性によって押されることで移
動を行なうものであり、摺動リング５０の係合突起５１
や各係合突起５３．５４の個数を少なくしていることも
あって、摺動リング５０と両係合突起５３．５４との係
合はスムーズ且つ確実なものとなっている。

次に、トルク１５１９用のクラッチ部４について説明す
る。このクラッチ部４は上記減速部３と同様にＴＬ星槻
構を利用したものであるとともに、トルク調整手段のほ
かに、出力軸７の両方向の回転を阻止するロック手段も
組み込まれているもので、ケース６２内に配設される遊
星機構は、上記キャリア３８に一体に形成されている太
陽ギア４０、インターナルギア４２、この両者に噛み合
う複数個の遊星ギア４１、各遊星ギア４１を支持するキ
ャリア４３とで構成されている。

そしてロック手段は、インターナルギア４２の前端内周
部に周方向において等間隔に突設された複数個のカム突
起４７と、ケース６２内面に回１！ｈ自在となるように
取り付けられた一対のロックビン４５ａ、４５ｂ、中央
部がケース６２で支持されるとともに両端を各ロックピ
ン４５ａｔ４５ｂに接触させるばね４６、キャリア４３
とともに出力軸７に一体的に回転するように結合されて
いるロックリング４４とから構成されている。

各ロックビン４５ａ、４５ｂは、各先端を対向させた状
態でロックリング４４の外周面の歯にラチェットを構成
するように係合し、一方のロックピン４５ａはロックリ
ング４４の、つまりは出力軸７の一方向の回転を阻止し
、ロックピン４５ｂは出力軸７の他方向の回転を阻止す
る。両口ツクピン４５ａ、４５ｂが共にロックリング４
４と係合している時には、先端にチャック８が取付ねじ
８０によって固着される出力軸７は、その両方向回転に
ついて」いニロックされた状態となっているわけである
。

またトルク調整手段は、インターナルギア４２の前端外
周部に周方向において等間隔に突設された複数個の係止
突起４８と、ケース６２に形成された前記複数個の孔６
７内に配設された鋼球７４、ケース６２の異形台部６６
に被せられるスラスト板７５、クラッチばね７６、クラ
ッチ板７７及び前記クラッチハンドル７８で構成されて
いる。

クラッチハンドル７８はギアケース６の先端面とこのギ
アケース６に取付ねじ８１で取り付けられる取付板７９
との開で、所定角度内における回転が自在となるように
されたもので、その内面にはクラッチ板７７どの係合部
を備え、クラッチハンドル７８を回転させれば、ケース
６２の異形台部６６との嵌合で回転することがないよう
にされているクラッチ板７７が輪方向に移動するように
されている。クラッチばね７６はこのクラッチ板７７と
スラスト板７５との開に配される圧縮コイルばねであり
、スラスト板７５を介して鋼球７４と接触する。鋼球７
４はインターナルギア４２に形成されている前記係止突
起４８と係合する。

クラッチ部４におけるロック手段及びトルク調整手段の
動作について説明する。モータ２を回転させておらない
停止状態においては、一対のロックビン４５ａ、４５ｂ
が共にロックリング４４に係合しており、前述のように
出力軸７はその両方向回転についてロックされた状態と
なっている。従って、締め付は作業を手動で行なうこと
ができる。

今、この状態からモータ２を回転させて、出力軸７を一
方向に回転させようとすると、出力軸７はロックされて
いるために、この駆動力は遊星ギア４１を介してインタ
ーナルギア４２に伝えられ、この結果インターナルギア
４２は逆方向に回転し、そして係止突起４８がクラッチ
ばね７６による付勢を受けている鋼球７４に接してその
回転が止められた時には、インターナルギア４２におけ
るカム突起４７が一対のロックピン４５ａ、４５ｔ）の
うち、回転方向に応じて一方のロックビンを押してこれ
をロックリング４４がら離し、出力軸７に対する一方向
の回転に対する規制を解除する。他方のロックビンは出
力軸７のこの方向の回転を阻止するものではないために
、出力軸７はモータ２がらの動力による回転を開始する
。

以後、ロック手段においてはこの状態を維持するのであ
るが、締め付はトルクが所定値に達したなＣ）ば、その
反力を受けているインターナルギア４２は、回転を始め
る。つまり、ばね付勢されている鋼球７４を係止突起４
８が来り越えて回転を始める。この結果、出力軸７に伝
えられるシルクはその時点で制限されてしまい、出力軸
７が停止するものである。

尚、インターナルギア４２がトルク調整のために回転を
始めた場合におけるロックビン４５ａとカム突起４７と
の干渉は、ロックビン４５ａ、４５ｂにおけるカム突起
４７の当接部を弧状面（図示せず）として、カム突起４
７がどちらの方向からロックピン４５ａ、４Ｓｂに接し
ようと、ばね４６に抗してロックピン４５ａ＝４５ｂが
押し上げられるようにすることで防いでいる。

第２図中の７０．７２は座金、７３は出力軸７とキャリ
ア４３（太陽ギア４０）とに両端を夫々差し込むピンで
ある。また、第１０図乃至第１２図はギアケース６にお
けるケース６１とモータ取付台６０との結合構造を示し
ている。すなわち、ケース６１の後ｉ部の内周面に、一
端が溝８６を通じてケース６１後端面に開口する係止溝
８７を複数個設けるとともに、モータ取付台６０からは
複数個の突起８５を突設し、ケース６１内への各部品の
組み込みと、モータ取付台６０へのモータ２の固定とモ
ータ２出力紬２０への太陽ギア３１の圧入固定を行なっ
た後、モータ取付台６０における突起８５をケース６１
の溝８６に入れ、次いでケース６１に対してモータ取付
台６０を回転させて突起８５を係止溝８７に移すことで
、ケース６１とモータ取付台６０とのバヨネット式結合
がなされるようにしているものである。この場合、結合
させるためのモータ取付台６０の回転に際して、太陽ギ
ア３１と！！星ギア３２との噛み合いが同時に図られる
ことになり、この点においても取付ねじによる連結を行
なう場合に比して、組立の手間が少な（ですむものであ
り、特に図示例においては、キャリア３４にモータ２の
出力軸２０先端が嵌まるセンタ一孔８８が形成されて、
太陽ギア３１と遊星ギア３２との噛み合いの前に出力軸
２０がこのセンタ一孔８８に入るようにされていること
から、太陽ギア３１をセンターに位置決めすることが容
易となっている。

以上の実施例においては、摺動リング５０を介してイン
ターナルギア３７を固定とするか、キャリア３４（実質
は太陽ギア３５）に連結するかによって、変速を行なう
ものを示したが、インターナルギア３７を太陽ギア３５
にではなく、摺動リング５０を介してキャリア３８と連
結するようにしてもよい。

［発明の効果］以上のように本発明においては、遊星機構における回転
自在とされているインターナルギアの固定とキャリアも
しくは太陽ギアとの連結との選択によって変速を行なう
ものにおいで、インターナルギアを直接動かして切り換
えを行なうのではなく、環状クラッチ部材を介してイン
ターナルギアの固定とキャリアもしくは太陽ギアへの連
結とを行なうようにしていることから、インターナルギ
アにかかる負荷が小さく、殊にインターナルギアの歯面
を損傷させてしまうことがないものであり、しかも固定
部材とキャリアもしくは太陽ギアとの選択係合用の係合
突起として、係合形態に応じた形状のものを使用するこ
とができて、切り換えを容易に且つ確実に行なうことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図は同上の分
解斜視図、第３図は第１図中のＸ−Ｘ線における横断面
図、第４図は第１図中のＹ−Ｙ＃ｉにおける横断面図、
第５図及び第６図はインターナルギアを固定とした時の
縦断面図及び横断面図、第７図及びｔｊＳ８図はインタ
ーナルギアをキャリア（太陽ギア）に連結した時の縦断
面図及Ｖ横断面図、１９図はギアケースの側面図、＠１
０図（ａ）（ｂ）は同上の分解斜視図及び斜視図、ｆｊ
Ｓ１１図は第１図中のに−に＃ａにおける横断面図、第
１２図は同上の分解縦断面図、第１３図は同上の動力系
アセンブリ全体を示す斜視図であって、２はモータ、３
は減速部、６はギアケース、７は出力軸、３１゜３５は
太陽ギア、３２．３６はｉ星ギア、３３，３７はインタ
ーナルギア、３４．３８はキャリア、５０は環状クラッ
チ部材としての摺動りング、５１．５３．５４は係合突
起、５２は環状溝、５５は提作部材としてのレバー、５
６はローラ、７１はａ−ラピンを示す。代理人　弁理士　石　１）長　七第３図第４図第５図第７図第９図第［３―

Claims

【特許請求の範囲】

（１）太陽ギアとインターナルギアとこれら両者に噛み
合う遊星ギアと遊星ギアを支持するキャリアとからなる
遊星機構を備え、回転自在とされているインターナルギ
アの固定と、キャリアもしくは太陽ギアへの連結との選
択によって変速を行なう変速装置においで、インターナ
ルギアと一体に回転するとともにインターナルギアに対
して摺動自在とされている環状のクラッチ部材を設けて
、このクラッチ部材に固定部材とキャリアもしくは太陽
ギアとに対する選択的係合部を設けたことを特徴とする
変速装置。
（２）クラッチ部材はその外周面に環状溝を備えて、こ
の環状溝にクラッチ部材の移動操作用の操作部材がロー
ラを介して係合していることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の変速装置。
（３）クラッチ部材の移動操作用の操作部材は弾性体で
形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の変速装置。
（４）クラッチ部材はその外周面がローラを介して回転
自在に受けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の変速装置。