JPS6248471A - 電動工具の変速装置 - Google Patents

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１ 変速を、行なうにあたって、歯車自体を移動させるので
はなく、歯車は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っ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、両歯車間に軸とセ
レーシ１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７オークによっ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
トとの保合を行なわせ、これによっ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、７オーり及び可動プレー
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ってしまうという問題点を有してい
る他、セレーシ１ンを切らな（で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
いるキー溝に沿っ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
を設けてお外、キーを軸方向に動かすことによって、一
端の係合部を一方の歯車の四部と係合させ、これにより
袖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９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っているものの、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
はならないことがら、この場合も軸方向の長さが長くな
ってしまうという問題点を有し、更に両方の歯車をキー
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１ しかして本発明は、キー溝が形成された軸と、この軸に
回転自在に取り付けられ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Ｉ
ｌｌの対向面に夫々形成されている四部と係合自在とさ
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はその前端にビット９
が装着されるチャック８を有するもので、後地下部から
はグリップ１６が延設されており、このグリップ１６の
下端には電池パック１７が装着されている。１０はスイ
ッチブロック、１１はスイッチハンドル、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。

このビニオン２１は、前後両端が支持されているととも
に、−ａ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と噛み合っている。

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２
４に圧入されたものである６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ってなされており、ギア２５のスラ
スト位置決めは、ギア２４における歯先をカットするこ
とによってスプライン状としている部分にギア２５を圧
入することによって行なっている。

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ＩＩＬ２Ｇ。

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１１４２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ャリア４４とからな
るもので、ここにおける遊星キャリア４４は、前端にビ
ット９の保持用のチャック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
することによって、締め付はトルクを可変としているト
ルク′Ｉ！４ｖ１部が設けＣ）れている。

モータ２の回転は、ギア２４と噛み合う歯＄２６、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及びチャック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
れは駆動軸３と上記歯車２６，２７、そして変速ハンド
ル７の操作に応じて駆動されるキー３１１こよって構成
されているもので、ハツシ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ｔｊｔＪ２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７１．７１が変速ノ１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７５が移動する。

一方駆動紬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３
１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＄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２８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１１Ｌ２６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ＩｔＬ２７における凹部２８は、環状凹所２
９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！Ｅ２６
のスラスト移動を防止する止め輪であり、駆動軸３に対
する回転によってキー３１の移動を妨げることかないよ
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３１が左方に
ある時には、キー３１の係合突起３２は歯＄２６の四部
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
によって、歯車２６及び歯１＄１２７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、変速ノ）ンド
ル７をそのスライド範囲の中央に移！！！ｌｌＪ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２６゜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
ってモータ２の回転がスピンドル５１こまでｆ云達され
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２８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（
ｅ）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１１１２７の凹部
２８とが一致した時点で変速レバー７５及びキー３１は
図中右方に移動し、第８図（ｄ）に示すように、キー３
１が歯＄２７と駆動軸３とを連結させる。そ−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＄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３
０のない駆動軸３外周面で行なうことがでさるようにし
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。

＠９図以下は、スイッチハンドル１１と回転方向切換ハ
ンドル１２及１スイツチブロツク１０を示している。ス
イッチハンドル１１はこれを引くと揉作子８１がばね８
２に抗して後退してスイッチブロック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、スイッチブロック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８
４によっ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
しているスイッチブロック１０内に配設された回転方向
切換のためのスイッチは、４つの固定接点９０　ａｌｐ
ｗ　９０１１１１＠　９０　Ｖｐｐ　９０ｖａ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（ｂＨｃ）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は止め
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）ギア９
６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（＆）に示
すように、可動端子台９１に設けられた両回動接点９２
．９２は夫々電池の正極及１負極に接続された固定接点
９０ｖｐ、９０ｖ−にのみ接触することから、この状態
でスイッチハンドル１１を操作しても、そ−タ２には通
Ｎされることがない０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Ｃ／陰極に夫々接続されている固定接
点９０ｗｐ、　９０ｍｓを、両回動接点９２．９２が固
定接点９０ｖｐｅ　９０ｖｌＩ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、　９０ａ＋ｗ開と固定接点９θｖ
ｍ、９０町）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をスイッチハンドル
１１の上方にＢｔｌｌするとともに、その操作方向を左
右方向というスイッチハンドル１１の操作方向と直交す
る方向としているのは、スイッチハンドル１１の繰作時
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がスイッチハン
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１ 以上のように本発明においては、キーは一方の歯車のみ
を輪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保合自在とされてい
るものであって、両歯車の外側のうもの一方の側につい
てはキーの移ｅｉ域を設定しておかなくもよいものであ
り、このために輪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、従って、騒音も少なくなるものである
。

【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、ＰＪ６図は縦断面図、第７図は側面図、第８図（
ａ）（ｂＨｃ）（ｄ）は動作を示す縦断面図、第９図は
スイッチハンドルと回転方向切換ハンドルとスイッチブ
ロックの平面図、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ｔｊＳ１０図中の
Ａ−Ａ線断面図、第１２図（ｂ）（ｃ）は第１２図（ａ
）中のＢ−ＢＡＩＸ断面図及びＣ−Ｃ線断面図、第１３
図（ａ）（ｂ）（ｅ）は回転方向切換スイッチの動作を
示す平面図であって、１はハツシング、２はモータ、３
は駆動軸、５はスピンドル、２６．２７は南中、２８は
凹部、３０はキー溝、３１はキー、３２は係合突起を示
す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第１３図 （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）キー溝が形成された軸と、この軸に回転自在に取
   り付けられ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っていることを特
   徴とする電動工具の変速装置。
2. （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。