WO2010134431A1 - Electric tool - Google Patents

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WO2010134431A1
WO2010134431A1 PCT/JP2010/057803 JP2010057803W WO2010134431A1 WO 2010134431 A1 WO2010134431 A1 WO 2010134431A1 JP 2010057803 W JP2010057803 W JP 2010057803W WO 2010134431 A1 WO2010134431 A1 WO 2010134431A1
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友幸 近藤
貴勇 畔柳
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株式会社マキタ
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Abstract

In a conventional electric tool incorporating an automatic transmission which is automatically shifted according to the external torque acting on the spindle, resetting the transmission to an initial state requires a switch lever to be set to the off position, and this has been an inconvenience for users. The electric tool of the invention is configured in such a manner that the transmission is automatically reset as soon as the external torque on the spindle becomes low, and this makes the electric tool more convenient to use. An internal gear of a planetary gear mechanism which constitutes a transmission (H) is supported by a bi-directional one-way clutch, and a rotation-prevented state and a rotation-permitted state of the internal gear are switched between each other by a switching motor (50) which is operated on the basis of increase and decrease of a load on an electric motor (10).

Description

電動工具Electric tool
 この発明は、例えば孔明け加工用の電気ドリルやねじ締め用の電動ねじ締め機等の主として回転動力を出力する電動工具に関する。 This invention relates to an electric tool that mainly outputs rotational power, such as an electric drill for drilling and an electric screw tightening machine for screw tightening.
 一般にこの種の電動工具は、駆動源としての電動モータの回転動力を変速装置によって減速して必要な回転トルクを出力する構成を備えている。多くの場合変速装置には、遊星歯車機構が用いられている。
 例えば、ねじ締め機では、締め付け当初は小さなトルクで足り、締め付けが進行するに従って徐々に大きな回転トルクが必要となる。このため、締め付け当初では変速装置の減速比を小さくして高速低トルクを出力し、締め付け途中で変速装置の減速比を大きくして低速高トルクを出力することが、迅速かつ確実なねじ締めを行う観点で要求される機能となる。しかも、締め付け途中の段階で、ねじ締めビットを経てスピンドル(出力軸)に付加される締め付け抵抗(負荷トルク)が一定値に達した時点で自動的に減速比が切り換わることが使い勝手の点で要求される。
 下記の特許文献1には、電動モータの出力軸とねじ締めビットを装着したスピンドルとの間に2段階の遊星歯車機構を有する変速装置を介装したねじ締め機が開示されている。この変速装置によれば、ねじ締め当初では出力側の第2段遊星のインターナルギヤが第1段遊星のキャリアに回転について直結された状態である結果減速比が小さくなって高速低トルクが出力されて迅速なねじ締めがなされる。ねじ締めが進行して使用者がねじ締め機の押し付け力を強くすると、第2段遊星のインターナルギヤが軸方向へ相対変位して第1段遊星のキャリアから回転について切り離されて固定されることにより、第2段遊星での減速が有効となって第1段遊星での減速に加わる結果当該変速装置の減速比が大きくなって低速高トルクが出力されて確実なねじ締めがなされる。
 また、別の従来技術によれば、この低速高トルク出力状態は、第2段遊星のインターナルギヤを第1段遊星のキャリアから切り離した位置に保持することによってロックされる。この場合、リセット機構により、インターナルギヤのロック状態を解除して第1段遊星のキャリアに回転について直結された初期位置に戻すことによって当該変速装置が高速低トルク出力状態(初期状態)にリセットされる。
 下記の特許文献2には、自動変速により切り換わった低速高トルク出力状態を初期状態の高速低トルク出力状態に戻すためのリセット機構が開示されている。この従来のリセット機構によれば、本体部の動作を停止させるためになされるスイッチレバーの戻し動作(オフ操作)を利用して変速装置を初期状態(高速低トルク出力状態)に戻す構成であるので、当該ねじ締め機の使用者の特別の操作を必要とすることなく、変速装置を初期状態にリセットすることができる。
In general, this type of electric tool has a configuration in which the rotational power of an electric motor as a drive source is decelerated by a transmission to output a necessary rotational torque. In many cases, a planetary gear mechanism is used in the transmission.
For example, in a screw tightening machine, a small torque is sufficient at the beginning of tightening, and gradually a large rotational torque is required as the tightening progresses. Therefore, at the beginning of tightening, it is possible to reduce the speed reduction ratio of the transmission to output high speed and low torque, and to increase the speed reduction ratio of the transmission and increase low speed and high torque in the middle of tightening. This is a function required from the viewpoint of performing. In addition, the reduction ratio is automatically switched when the tightening resistance (load torque) applied to the spindle (output shaft) via the screw tightening bit reaches a certain value during the tightening stage. Required.
Patent Document 1 below discloses a screw tightening machine in which a transmission having a two-stage planetary gear mechanism is interposed between an output shaft of an electric motor and a spindle equipped with a screw tightening bit. According to this transmission, at the beginning of screw tightening, the output-side second planetary internal gear is directly connected to the carrier of the first-stage planetary gear for rotation. As a result, the reduction ratio is reduced and high-speed and low-torque is output. And fast screw tightening. When the screw tightening progresses and the user increases the pressing force of the screw tightening machine, the internal gear of the second stage planetary is relatively displaced in the axial direction and separated from the carrier of the first stage planet for rotation and fixed. As a result, the deceleration on the second stage planet is effective and added to the deceleration on the first stage planet. As a result, the speed reduction ratio of the transmission increases, and the low speed and high torque is output and the screws are securely tightened.
According to another prior art, this low-speed high-torque output state is locked by holding the internal gear of the second stage planet in a position separated from the carrier of the first stage planet. In this case, the transmission is reset to the high speed and low torque output state (initial state) by releasing the locked state of the internal gear and returning to the initial position directly connected to the rotation of the carrier of the first stage planet by the reset mechanism. Is done.
Patent Document 2 listed below discloses a reset mechanism for returning a low-speed high-torque output state switched by automatic gear shifting to an initial high-speed low-torque output state. According to this conventional reset mechanism, the transmission device is returned to the initial state (high-speed low-torque output state) by using the switch lever return operation (off operation) performed to stop the operation of the main body. Therefore, the transmission can be reset to the initial state without requiring a special operation of the user of the screw tightening machine.
特許第3289958号公報Japanese Patent No. 3289958 特許第3084138号公報Japanese Patent No. 3084138 特許第3391932号公報Japanese Patent No. 3931932 特開平9-72393号公報JP-A-9-72393
 しかしながら、上記従来の自動変速装置では、スイッチレバーのオフ操作により作動するリセット機構によって低速高トルク出力状態から高速低トルク出力状態(初期状態)にリセットされる構成となっていた。このため、例えば、ねじの緩め作業を行う場合には、その当初には大きな出力トルクが必要であるので当該電動工具は起動直後に低速高トルク出力状態に変速するのであるが、ねじが緩められてスピンドルの負荷トルクが小さくなった状態であってもスイッチレバーをオフ操作しない限りこの低速高トルク出力状態のままであるので、迅速に緩め作業を進行することができなかった。
 また、ねじ締め作業においても、1本のねじ締めが完了した後に、次のねじ締めを行う場合に一旦スイッチレバーをオフ操作して変速装置をリセットする必要があり、この点で迅速なねじ締め作業を行うことができなかった。
 さらに、一定厚の板材に対して複数箇所の孔明け作業を行う場合に、低速高トルク出力状態でドリルが板材を貫通して1箇所の孔明け作業が完了した後に、スイッチレバーをオン操作したまま、次の孔明け作業を続行する場合には、当初より低速高トルク出力状態で孔明けが開始されるため、素早い孔明け作業を行うことができなかった。
 このように従来の変速装置では、一旦低速高トルク出力状態に切り換わった後には、負荷トルクに関係なく、これが維持され、初期状態にリセットするためにはスイッチレバーをオフ操作する等してリセット機構を作動させる必要があり、その結果上記のような作業について使い勝手が損なわれる問題があった。
 この点、上記の特許文献3,4には、2段階の遊星歯車機構とそれぞれについて双方向のワンウエイクラッチを備えた変速機構が開示されている。しかしながら、この従来の変速装置は、ワンウエイクラッチの回転規制方向を手動操作により切り換えて変速する構成としたもので、ねじ締め作業中等にスピンドルに付加される外部トルクに応じて自動的に変速する構成とはなっておらず、使い勝手の点で改良する必要があった。
 本発明は、係る従来の変速装置の問題を解消するためになされたもので、負荷トルクの増大に伴って高速低トルク出力状態から低速高トルク出力状態に自動的に切り換わり、その後負荷トルクが低減され若しくは無負荷状態となった場合には、リセット機構によることなく高速低トルク出力状態に自動的に戻されるようにして、電動工具の様々な使用形態での使い勝手を高めることを目的とする。
However, the conventional automatic transmission is configured to be reset from the low speed high torque output state to the high speed low torque output state (initial state) by a reset mechanism that is operated by turning off the switch lever. For this reason, for example, when a screw loosening operation is performed, a large output torque is required at the beginning, and thus the electric tool shifts to a low-speed high-torque output state immediately after startup, but the screw is loosened. Even if the load torque of the spindle is small, the low-speed and high-torque output state remains as long as the switch lever is not turned off, so that the loosening operation cannot be performed quickly.
Also in screw tightening work, after completing one screw tightening, it is necessary to reset the transmission device by temporarily turning off the switch lever when performing the next screw tightening. Could not do the work.
Furthermore, when performing drilling work at a plurality of locations on a plate material of a constant thickness, the drill penetrated the plate material in a low speed and high torque output state, and after the drilling operation at one location was completed, the switch lever was turned on. When the next drilling operation is continued, the drilling is started in the low-speed and high-torque output state from the beginning, so that the quick drilling operation cannot be performed.
As described above, in the conventional transmission, once it is switched to the low-speed high-torque output state, this is maintained regardless of the load torque. To reset to the initial state, the switch lever is turned off, etc. As a result, it is necessary to operate the mechanism, and as a result, there is a problem that usability is impaired for the above-described work.
In this regard, Patent Documents 3 and 4 disclose a transmission mechanism including a two-stage planetary gear mechanism and a bidirectional one-way clutch for each. However, this conventional transmission is configured to shift the speed by manually switching the rotation restriction direction of the one-way clutch, and is configured to automatically shift according to an external torque applied to the spindle during screw tightening work or the like. However, it was necessary to improve the usability.
The present invention has been made to solve the problems of the conventional transmission, and as the load torque increases, the high-speed low-torque output state automatically switches to the low-speed high-torque output state. The purpose is to improve the usability in various usage forms of the electric tool by automatically returning to the high speed and low torque output state without using the reset mechanism when it is reduced or no load is entered. .
 このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の電動工具とした。
 請求項1記載の電動工具によれば、電動モータの負荷によりスピンドルに付加される外部トルクが間接的に検知され、これに基づいて切り換えモータが起動して第1段遊星歯車機構のワンウエイクラッチが切り換えられることにより、当該第1段遊星歯車機構の有効、無効が切り換えられて変速装置が初期状態である高速低トルク出力状態から低速高トルク出力状態あるいはその逆に自動的に変速される。このため、従来のように一旦スイッチレバーをオフ操作する等して変速装置をリセットする必要はなく、スイッチレバーをオン操作した状態のままであってもスピンドルの付加トルクが小さくなれば初期状態に自動的にリセットされるので、例えばねじ締めや孔明け加工を連続して行う作業を迅速かつ効率よく行うことができる。
 請求項2記載の電動工具によれば、例えばねじ締めを行う場合であって電動モータを正転方向に起動させる場合に、正逆切り換えレバーの切り換え操作に連動して第1段及び第2段遊星歯車機構のインターナルギヤの回転規制方向がそれぞれ電動モータの回転方向に合わせて切り換わるとともに、ねじ締めが進行して電動モータの負荷が増大した時点で切り換えモータが作動して変速装置が低速高トルク出力状態に変速される。ねじ締めが完了して電動モータの負荷が除去された無負荷状態になると、切り換えモータがリセット側に起動して当該変速装置が高速低トルク出力状態にリセットされる。
 このように、請求項2記載の電動工具によれば、電動モータの正転時及び逆転時の双方について、スピンドルの外部トルクにより電動モータの負荷が増大すると、これに基づいて切り換えモータが減速側に起動して変速装置が低速高トルク出力状態に自動的に変速され、スピンドルの外部トルクが小さくなり、若しくは除去されることにより電動モータの負荷が小さくなると、これに基づいて切り換えモータがリセット側に起動して変速装置が高速低トルク出力状態(初期状態)に自動的にリセットされる。このことから、従来のように一旦スイッチレバーをオフ操作等して特別のリセット機構を作動させる必要はなく、電動モータを起動させた状態のまま当該変速装置を初期状態にリセットすることができ、この点で請求項2記載の電動工具によれば様々な使用形態での使い勝手を高めることができる。
 請求項3記載の電動工具によれば、クラッチリングとインターナルギヤとの間のくさび形の隙間に係合部材が食い込むことによってインターナルギヤの回転が規制される。正逆切り換えレバーの切り換え操作に連動して、及び切り換えモータの作動によりクラッチリングが回転して係合部材が食い込む方向が切り換えられ、これによりインターナルギヤの回転規制方向が切り換えられ、また回転フリー状態に切り換えられる。
 高速出力側のインターナルギヤが回転ロックされて低速出力側のインターナルギヤが回転フリー状態では、前者の遊星歯車機構が有効になって高速低トルクが出力される。逆に、高速出力側のインターナルギヤが回転フリー状態で低速出力側のインターナルギヤが回転ロックされると低速高トルクが出力される。
For this reason, this invention was set as the electric tool of the structure described in each claim of a claim.
According to the first aspect of the present invention, the external torque applied to the spindle is indirectly detected by the load of the electric motor, and based on this, the switching motor is activated and the one-way clutch of the first stage planetary gear mechanism is activated. By switching, the first stage planetary gear mechanism is switched between valid and invalid, and the transmission is automatically shifted from the initial high speed low torque output state to the low speed high torque output state or vice versa. For this reason, there is no need to reset the transmission by temporarily turning off the switch lever as in the prior art, and even if the switch lever is kept on, the initial state will be restored if the additional torque of the spindle decreases. Since it is automatically reset, for example, it is possible to quickly and efficiently perform an operation of continuously performing screw tightening or drilling.
According to the power tool of claim 2, for example, when screw tightening is performed and the electric motor is started in the forward rotation direction, the first stage and the second stage are interlocked with the switching operation of the forward / reverse switching lever. The planetary gear mechanism's internal gear rotation regulation direction is switched according to the rotation direction of the electric motor, and when the tightening of the electric motor increases the load of the electric motor, the switching motor is activated and the transmission is slowed down. The gear is shifted to a high torque output state. When the screw tightening is completed and the load of the electric motor is removed, the switching motor is activated to the reset side, and the transmission is reset to the high speed and low torque output state.
Thus, according to the electric tool of the second aspect, when the load of the electric motor increases due to the external torque of the spindle both when the electric motor is rotating forward and when the electric motor is rotating in reverse, the switching motor is decelerated on the deceleration side. When the transmission is automatically shifted to the low speed and high torque output state and the external torque of the spindle is reduced or removed, the load of the electric motor is reduced. And the transmission is automatically reset to the high speed low torque output state (initial state). From this, it is not necessary to operate the special reset mechanism by temporarily turning off the switch lever as in the prior art, and the transmission can be reset to the initial state while the electric motor is activated, In this respect, the power tool according to claim 2 can enhance the usability in various usage forms.
According to the third aspect of the invention, the rotation of the internal gear is restricted by the engagement member biting into the wedge-shaped gap between the clutch ring and the internal gear. In conjunction with the switching operation of the forward / reverse switching lever and by the operation of the switching motor, the clutch ring rotates to switch the direction in which the engaging member bites, thereby switching the rotation regulating direction of the internal gear and rotating free. Switch to state.
When the internal gear on the high-speed output side is rotationally locked and the internal gear on the low-speed output side is in a rotation-free state, the former planetary gear mechanism is activated and high-speed and low torque is output. Conversely, when the internal gear on the high-speed output side is in the rotation free state and the internal gear on the low-speed output side is rotationally locked, low-speed high torque is output.
本実施形態の電動工具の全体の縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view of the whole electric tool of this embodiment. 図1中、本体部の拡大図である。In FIG. 1, it is an enlarged view of a main-body part. 図2中(III)-(III)線断面矢視図であって、駆動側の第1段遊星歯車機構及び第1段ワンウエイクラッチの縦断面を前側から見た図である。本図は、電動モータ正転時における第1段インターナルギヤの右回りの回転が規制された状態であって、変速装置の高速低トルク出力状態を示している。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line (III)-(III) in FIG. This figure shows a state where the clockwise rotation of the first-stage internal gear during the forward rotation of the electric motor is restricted and a high-speed and low-torque output state of the transmission. 図2中(IV)-(IV)線断面矢視図であって、第1段ワンウエイクラッチの縦断面を前側から見た図である。本図は、電動モータ正転時に第1段クラッチリングが第1段インターナルギヤの右回りの回転を規制する初期位置に切り換えられた状態を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line (IV)-(IV) in FIG. 2, and is a view of a longitudinal section of the first stage one-way clutch as viewed from the front side. This figure shows a state in which the first stage clutch ring is switched to the initial position for restricting the clockwise rotation of the first stage internal gear during forward rotation of the electric motor. 図2中(V)-(V)線断面矢視図であって、出力側の第2段遊星歯車機構及び第2段ワンウエイクラッチの縦断面を前側から見た図である。本図は、電動モータの正転に合わせて第2段インターナルギヤの右回りの回転が規制された状態を示している。FIG. 3 is a sectional view taken along the line (V)-(V) in FIG. 2, and is a view of a longitudinal section of a second stage planetary gear mechanism on the output side and a second stage one-way clutch as viewed from the front side. This figure shows a state where the clockwise rotation of the second stage internal gear is restricted in accordance with the forward rotation of the electric motor. 図2中(VI)-(VI)線断面矢視図であって、第2段ワンウエイクラッチの縦断面を前側から見た図である。本図は、電動モータの正転に合わせて第2段クラッチリングが第2段インターナルギヤの右回りの回転を規制する位置に切り換えられた状態を示している。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line (VI)-(VI) in FIG. 2, and is a view of a longitudinal section of a second stage one-way clutch as viewed from the front side. This figure shows a state in which the second-stage clutch ring is switched to a position that restricts the clockwise rotation of the second-stage internal gear in accordance with the forward rotation of the electric motor. 外部トルクの変化に伴う変速装置の動作状況を示す図である。本図において、上段側の(A)段と(B)段は電動モータ正転時の動作状況を示し、下段側の(C)段と(D)段は電動モータ逆転時の動作状況を示している。また、(A)段と(C)段は、高速低トルク出力状態を示し、(B)段と(D)段は低速高トルク出力状態を示している。 本図において、インターナルギヤが回転するためにトルクを出力しない側の遊星歯車機構を明確にするためにその共通キャリア23の回転方向が括弧書きで示されている。It is a figure which shows the operation condition of the transmission accompanying the change of an external torque. In this figure, (A) and (B) on the upper side show the operating status during forward rotation of the electric motor, and (C) and (D) on the lower side show the operating status during reverse rotation of the electric motor. ing. Further, (A) stage and (C) stage show a high speed and low torque output state, and (B) stage and (D) stage show a low speed and high torque output state. In this figure, the rotation direction of the common carrier 23 is shown in parentheses in order to clarify the planetary gear mechanism on the side that does not output torque because the internal gear rotates. 図1中(VIII)-(VIII)線矢視図であって、バッテリ取り付け部に設けたモード切り換え操作部の平面図である。It is a (VIII)-(VIII) arrow directional view in FIG. 1, Comprising: It is a top view of the mode switching operation part provided in the battery attachment part.
 次に、本発明の実施形態を図1~図8に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る電動工具1の全体を示している。本実施形態では、電動工具1の一例として充電式電動ドライバドリルを例示する。この電動工具1は、先端工具としてドライバビットを装着することにより電動ねじ締め機として用いることができ、ドリルビットを装着することにより孔明け加工用の電動ドリルとして用いることができる。
 この電動工具1は、本体部2とハンドル部3を備えている。本体部2は概ね円柱体形状を有するもので、その長手方向(機軸方向、図1では左右方向)の中程から側方へ突き出す状態にハンドル部3が設けられている。
 ハンドル部3の基部前側には、トリガ形式のスイッチレバー4が配置されている。このスイッチレバー4を使用者が指先で引き操作(オン操作)すると、メインスイッチ4aがオンする。メインスイッチ4aのオン信号に基づいて、本体部2の後部に内蔵された電動モータ10が起動する。このスイッチレバー4の上側には、正逆切り換えレバー7が配置されている。この正逆切り換えレバー7は、ハンドル部3の基部を左右に貫通する状態に配置されたもので、左端部若しくは右端部を押し込んで移動させることにより電動モータ10の回転方向を正転側若しくは逆転側に切り換えることができる。電動モータ10を正転させることによりねじ締めがなされ、逆転させることによりねじ緩めがなされる。
 また、ハンドル部3の先端には、バッテリパック5を取り付けるためのバッテリ取り付け台座部6が設けられている。このバッテリパック5を電源として電動モータ10が作動する。
 電動モータ10の回転動力は、三つの遊星歯車機構を有する変速装置Hにより減速されてスピンドル11に出力される。スピンドル11の先端には、ドリルビット等の先端工具を装着するためのチャックが取り付けられている。図では、先端工具及びチャックの図示が省略されている。
 三つの遊星歯車機構は電動モータ10からスピンドル11に至る動力伝達経路に介在されている。以下、動力伝達経路の駆動側(電動モータ10側)から第1段遊星20、第2段遊星30、第3段遊星40と略称し、それぞれを構成するギヤについても第1~第3の名称を付して区別する。この第1~第3段遊星20,30,40の詳細が図2に示されている。本実施形態では、第1段遊星20は高速出力用として機能し、第2段遊星30は低速出力用として機能する。
 第1~第3段遊星20,30,40は、本体部2に固定した円筒形のギヤハウジング15及びフロントハウジング16内に組み込まれて、電動モータ10の出力軸10aに同軸に配置され、またスピンドル11に同軸に配置されている。以下、スピンドル11の回転軸線(電動モータ10の出力軸10aの回転軸線)を機軸Jとも言う。この機軸J上に電動モータ10、第1~第3段遊星20,30,40及びスピンドル11が同軸に配置されている。この機軸Jに沿った方向が当該電動工具1の機軸方向であり、この機軸J方向が本体部2の長手方向となる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the entire power tool 1 according to the present embodiment. In this embodiment, a rechargeable electric driver drill is illustrated as an example of the electric tool 1. This electric tool 1 can be used as an electric screw tightener by attaching a driver bit as a tip tool, and can be used as an electric drill for drilling by attaching a drill bit.
The electric tool 1 includes a main body 2 and a handle 3. The main body portion 2 has a substantially cylindrical shape, and the handle portion 3 is provided in a state of projecting sideways from the middle in the longitudinal direction (axis direction, left-right direction in FIG. 1).
A trigger-type switch lever 4 is arranged on the front side of the base portion of the handle portion 3. When the user pulls the switch lever 4 with a fingertip (on operation), the main switch 4a is turned on. Based on the ON signal of the main switch 4a, the electric motor 10 built in the rear part of the main body 2 is started. A forward / reverse switching lever 7 is disposed above the switch lever 4. The forward / reverse switching lever 7 is disposed so as to penetrate the base portion of the handle portion 3 to the left and right. By pushing and moving the left end portion or the right end portion, the rotation direction of the electric motor 10 is forward or reverse. Can be switched to the side. The screw is tightened by rotating the electric motor 10 forward, and the screw is loosened by rotating the electric motor 10 in the reverse direction.
In addition, a battery mounting base portion 6 for mounting the battery pack 5 is provided at the tip of the handle portion 3. The electric motor 10 operates using the battery pack 5 as a power source.
The rotational power of the electric motor 10 is decelerated by the transmission H having three planetary gear mechanisms and output to the spindle 11. A chuck for mounting a tip tool such as a drill bit is attached to the tip of the spindle 11. In the drawing, the illustration of the tip tool and the chuck is omitted.
The three planetary gear mechanisms are interposed in a power transmission path from the electric motor 10 to the spindle 11. Hereinafter, from the drive side (electric motor 10 side) of the power transmission path, the first stage planet 20, the second stage planet 30, and the third stage planet 40 will be abbreviated. To distinguish. The details of the first to third stage planets 20, 30, 40 are shown in FIG. In the present embodiment, the first stage planet 20 functions for high-speed output, and the second stage planet 30 functions for low-speed output.
The first to third stage planets 20, 30, 40 are incorporated in a cylindrical gear housing 15 and a front housing 16 fixed to the main body 2, and are arranged coaxially with the output shaft 10 a of the electric motor 10. It is arranged coaxially with the spindle 11. Hereinafter, the rotation axis of the spindle 11 (the rotation axis of the output shaft 10a of the electric motor 10) is also referred to as the machine axis J. On this axis J, the electric motor 10, the first to third stage planets 20, 30, 40 and the spindle 11 are coaxially arranged. The direction along the machine axis J is the machine axis direction of the electric power tool 1, and the machine axis J direction is the longitudinal direction of the main body 2.
 電動モータ10の出力軸10aに第1段遊星20の第1段太陽ギヤ21が取り付けられている。この第1段太陽ギヤ21には三つの第1段遊星ギヤ22~22が噛み合わされている。第1段太陽ギヤ21に対する三つの第1段遊星ギヤ22~22の歯数が増速の関係に設定されているため、当該第1段遊星20が高速出力用として機能する。
 この三つの第1段遊星ギヤ22~22は、支軸22aを介して共通キャリア23に回転自在に支持されている。この共通キャリア23は、第1段遊星20及び第2段遊星30の共通のキャリアとして機能する。また、この三つの第1段遊星ギヤ22~22は、第1段インターナルギヤ24に噛み合わされている。第1段インターナルギヤ24は、第1段ワンウエイクラッチ25を介してギヤハウジング15の内面に沿って取り付けられている。この第1段インターナルギヤ24は、第1段ワンウエイクラッチ25によって機軸J回りの右回転又は左回転が規制された状態とそれぞれ許容された状態に切り換えられる。この第1段ワンウエイクラッチ25には、従来公知の双方向型のワンウエイクラッチが用いられている。この第1段ワンウエイクラッチ25の詳細については後述する。
 第1段太陽ギヤ21には、より小径の第2段太陽ギヤ31が同軸かつ一体に設けられている。この第2段太陽ギヤ31には三つの第2段遊星ギヤ32~32が噛み合わされている。第2段太陽ギヤ31に対する三つの第2段遊星ギヤ32~32の歯数が減速の関係に設定されているため、当該第2段遊星30が低速出力用として機能する。
 この三つの第2段遊星ギヤ32~32は、支軸32aを介して共通キャリア23に回転自在に支持されている。
 三つの第2段遊星ギヤ32~32は、第2段インターナルギヤ34に噛み合わされている。この第2段インターナルギヤ34は、第2段ワンウエイクラッチ35を介してギヤハウジング15の内面に沿って取り付けられている。この第2段ワンウエイクラッチ35にも従来公知の双方向型のワンウエイクラッチが用いられている。この第2段インターナルギヤ34は、第2段ワンウエイクラッチ35によって機軸J回りの回転が規制される向きを電動モータ10の回転方向に合わせて右回転と左回転で切り換えられる。この第2段ワンウエイクラッチ35の詳細についても後述する。
 共通キャリア23の前面中心には、第3段遊星40の第3段太陽ギヤ41が一体に設けられている。この第3段太陽ギヤ41には三つの第3段遊星ギヤ42~42が噛み合わされている。この三つの第3段遊星ギヤ42~42は、第3段キャリア43に回転自在に支持されている。また、この三つの第3段遊星ギヤ42~42は、第3段インターナルギヤ44に噛み合わされている。この第3段インターナルギヤ44はフロントハウジング16の内面に沿って取り付けられている。この第3段インターナルギヤ44は、機軸J回りの回転及び機軸J方向に移動について固定されている。
 第3段キャリア43の前面中心にスピンドル11が同軸に結合されている。スピンドル11は、軸受け13,14を介して機軸J回りに回転自在な状態でフロントハウジング16に支持されている。このスピンドルの先端にチャックが取り付けられる。
The first stage sun gear 21 of the first stage planet 20 is attached to the output shaft 10 a of the electric motor 10. Three first stage planetary gears 22 to 22 are meshed with the first stage sun gear 21. Since the number of teeth of the three first-stage planetary gears 22 to 22 with respect to the first-stage sun gear 21 is set to increase in speed, the first-stage planetary 20 functions for high-speed output.
The three first stage planetary gears 22 to 22 are rotatably supported by the common carrier 23 via a support shaft 22a. The common carrier 23 functions as a common carrier for the first stage planet 20 and the second stage planet 30. The three first stage planetary gears 22 to 22 are meshed with the first stage internal gear 24. The first stage internal gear 24 is attached along the inner surface of the gear housing 15 via the first stage one-way clutch 25. The first stage internal gear 24 is switched between a state in which the right rotation or left rotation around the axis J is restricted by the first stage one-way clutch 25 and a state in which the rotation is permitted. As the first stage one-way clutch 25, a conventionally known bidirectional one-way clutch is used. Details of the first stage one-way clutch 25 will be described later.
The first stage sun gear 21 is provided with a smaller-diameter second stage sun gear 31 coaxially and integrally. Three second stage planetary gears 32 to 32 are meshed with the second stage sun gear 31. Since the number of teeth of the three second-stage planetary gears 32 to 32 with respect to the second-stage sun gear 31 is set in a deceleration relationship, the second-stage planetary 30 functions for low-speed output.
The three second stage planetary gears 32 to 32 are rotatably supported by the common carrier 23 via a support shaft 32a.
The three second stage planetary gears 32 to 32 are meshed with the second stage internal gear 34. The second-stage internal gear 34 is attached along the inner surface of the gear housing 15 via a second-stage one-way clutch 35. A conventionally known bidirectional one-way clutch is also used for the second stage one-way clutch 35. The second stage internal gear 34 is switched between right rotation and left rotation in accordance with the rotation direction of the electric motor 10 in the direction in which the rotation around the axis J is regulated by the second stage one-way clutch 35. Details of the second stage one-way clutch 35 will also be described later.
A third stage sun gear 41 of the third stage planet 40 is integrally provided at the center of the front surface of the common carrier 23. Three third stage planetary gears 42 to 42 are meshed with the third stage sun gear 41. The three third stage planetary gears 42 to 42 are rotatably supported by the third stage carrier 43. The three third stage planetary gears 42 to 42 are meshed with the third stage internal gear 44. The third internal gear 44 is attached along the inner surface of the front housing 16. The third internal gear 44 is fixed with respect to rotation around the machine axis J and movement in the machine axis J direction.
The spindle 11 is coaxially coupled to the center of the front surface of the third stage carrier 43. The spindle 11 is supported by the front housing 16 through bearings 13 and 14 so as to be rotatable around the machine axis J. A chuck is attached to the tip of the spindle.
 前記したように第1段遊星20及び第2段遊星30のインターナルギヤ24,34の機軸J回りの回転は、それぞれ双方向型の第1段ワンウエイクラッチ25及び第2段ワンウエイクラッチ35によって電動モータ10の正転又は逆転に合わせてその回転規制方向が切り換えられる。図3及び図5において、第1段遊星20及び第2段遊星30の各ギヤに付された矢印は、電動モータ10の正転時(左回り)における回転方向を示している。但し、第1段、第2段インターナルギヤ24,34については、規制される回転方向を示している。なお、遊星歯車機構の性質より、太陽ギヤ21,31と共通キャリア23の回転方向は同じで、電動モータ10の回転方向に一致する。また、遊星ギヤ24,34の回転方向は、インターナルギヤ24,34の回転方向若しくは回転トルクの付加方向に一致する。
 第1段ワンウエイクラッチ25の詳細が図3及び図4に示されている。この第1段ワンウエイクラッチ25は、クラッチリング26と複数の係合部材(係合ピン)27~27を備えている。クラッチリング26は、第1段インターナルギヤ24の外周側に一定の角度範囲で機軸J回りに回転可能な状態でギヤハウジング15の内周側に支持されている。このクラッチリング26には、その周方向3等分位置に係合凸部26a~26aが一体に設けられている。ギヤハウジング15の内周側には、その周方向3等分位置に区画壁部15a~15aが内周側へ突き出す状態に設けられている。隣接する2区画壁部15a,15a間に各係合凸部26aが進入している。各係合凸部26aと区画壁部15aとの間に1つずつ係合部材27が配置されている。ギヤハウジング15の隣接する2区画壁部15a,15aによって形成される3つの周方向円弧型の空間部28~28の径方向の幅は、その周方向中央部に形成された平坦面15bによって狭くなっている。この平坦面15bに対して係合凸部26aが変位することにより、狭くなったくさび形の隙間に食い込む係合部材27が切り換えられ、これにより第1段インターナルギヤ24の回転が規制される方向が切り換えられる。電動モータ10の正転、逆転によって変化する第1段インターナルギヤ24の回転方向に合わせてクラッチリング26を一定角度回転させることによりくさび形の隙間に食い込む係合部材27を係合凸部26aの左右で切り換えることができる。
 図4に示すようにクラッチリング26の外周には、各係合凸部26aに対応して作動凹部26bが設けられている。上部の作動凹部26bには、第1段切り換えレバー52の一端側が進入している。この第1段切り換えレバー52は、支軸53を介してギヤハウジング15に左右傾動可能に支持されている。第1段切り換えレバー52の他端側には、駆動レバー51が相互に回転可能な状態で結合されている。この駆動レバー51は、切り換えモータ50の出力軸50aに取り付けられている。切り換えモータ50は、本体部2の上部に取り付けられている。この切り換えモータ50もバッテリパック5を電源として駆動する。
As described above, the rotation of the internal gears 24 and 34 of the first stage planet 20 and the second stage planet 30 about the axis J is electrically driven by the bidirectional first stage one-way clutch 25 and second stage one-way clutch 35, respectively. The rotation regulation direction is switched in accordance with the normal rotation or reverse rotation of the motor 10. 3 and 5, the arrows attached to the gears of the first stage planet 20 and the second stage planet 30 indicate the rotation direction when the electric motor 10 rotates forward (counterclockwise). However, for the first and second stage internal gears 24 and 34, the rotational directions to be regulated are shown. Due to the nature of the planetary gear mechanism, the rotation directions of the sun gears 21 and 31 and the common carrier 23 are the same and coincide with the rotation direction of the electric motor 10. Further, the rotation direction of the planetary gears 24 and 34 coincides with the rotation direction of the internal gears 24 and 34 or the addition direction of the rotation torque.
Details of the first stage one-way clutch 25 are shown in FIGS. The first stage one-way clutch 25 includes a clutch ring 26 and a plurality of engagement members (engagement pins) 27 to 27. The clutch ring 26 is supported on the inner peripheral side of the gear housing 15 in a state in which the clutch ring 26 can rotate around the machine axis J within a certain angular range on the outer peripheral side of the first stage internal gear 24. The clutch ring 26 is integrally provided with engagement convex portions 26a to 26a at the circumferentially divided position. On the inner peripheral side of the gear housing 15, partition wall portions 15 a to 15 a are provided in a state of protruding into the inner peripheral side at three circumferential positions. Each engaging convex part 26a has entered between the adjacent two partition wall parts 15a, 15a. One engaging member 27 is arranged between each engaging convex portion 26a and the partition wall portion 15a. The radial widths of the three circumferential arc-shaped space portions 28 to 28 formed by the adjacent two partition wall portions 15a and 15a of the gear housing 15 are narrowed by the flat surface 15b formed at the circumferential center portion thereof. It has become. When the engaging projection 26a is displaced with respect to the flat surface 15b, the engaging member 27 that bites into the narrow wedge-shaped gap is switched, and thereby the rotation of the first-stage internal gear 24 is restricted. The direction is switched. By engaging the clutch ring 26 with a certain angle in accordance with the rotation direction of the first-stage internal gear 24 that changes according to the forward rotation and reverse rotation of the electric motor 10, the engagement member 27 that bites into the wedge-shaped gap is engaged with the engagement convex portion 26a. The left and right can be switched.
As shown in FIG. 4, on the outer periphery of the clutch ring 26, operating recesses 26b are provided corresponding to the respective engaging projections 26a. One end side of the first stage switching lever 52 enters the upper operation recess 26b. The first stage switching lever 52 is supported by the gear housing 15 via a support shaft 53 so as to be tiltable left and right. The drive lever 51 is coupled to the other end side of the first stage switching lever 52 so as to be rotatable relative to each other. The drive lever 51 is attached to the output shaft 50 a of the switching motor 50. The switching motor 50 is attached to the upper part of the main body 2. The switching motor 50 is also driven by using the battery pack 5 as a power source.
 この切り換えモータ50は、電動モータ10の負荷が一定条件に達した時に正転側に起動し、又は逆転側に起動する。切り換えモータ50の起動条件は、常時検知される電動モータ10の電圧、電流及び回転数等の種々要因(負荷状態)に基づいて予め定められている。この切り換えモータ50は、電動モータ10の負荷状態に基づいて一定角度正転し、又は一定角度逆転し、これにより駆動レバー51が一定角度の範囲で左右に傾動する。駆動レバー51が左右に傾動することにより、第1段切り換えレバー52が逆方向にほぼ同じ角度だけ傾動する。第1段切り換えレバー52が左右に傾動することにより、第1段クラッチリング26が機軸J回りに一定角度だけ回転する。第1段クラッチリング26が左右に一定角度回転することにより、その各係合凸部26aがギヤハウジング15の平坦面15bに対して、第1段インターナルギヤ24の回転方向について前側又は後ろ側(以下単に前側又は後ろ側という。)に変位し、これによりくさび形の隙間に食い込む係合部材27が係合凸部26aの前側又は後ろ側で切り換えられる。くさび形の隙間に食い込む係合部材27が係合凸部26aの前側又は後ろ側で切り換えられることにより、第1段インターナルギヤ24の回転規制方向が切り換えられ、従って当該第1段インターナルギヤ24の回転が規制される状態と回転が許容される状態とが切り換えられる。第1段インターナルギヤ24の回転方向について、係合凸部26aが平坦面15bよりも前側へ変位すると、係合部材27の食い込み方向と第1段インターナルギヤ24の回転方向が一致するため、後ろ側の係合部材27がくさび形の隙間に食い込まれて第1段インターナルギヤ24の回転が規制される。第1段インターナルギヤ24の回転方向について、係合凸部26aが平坦面15bよりも後ろ側へ変位すると、前側の係合部材27の食い込み方向と第1段インターナルギヤ24の回転方向が一致しないため、前後何れの係合部材27,27も食い込まれず、従って第1段インターナルギヤ24の回転が許容される。
 駆動レバー51の他端側には、当該変速装置Hの変速状態を検知するための変速センサ54が取り付けられている。この変速センサ54には磁気センサが用いられている。この変速センサ54によって、駆動レバー51の傾動方向が検知される。磁気センサ54によって、駆動レバー51の傾動方向が検知されることによって、クランチリング26の回転位置が検知され、これにより第1段インターナルギヤ26の回転規制方向が区別され若しくは両方向について回転が規制されない回転フリー状態であることが検知される。
The switching motor 50 is activated on the forward rotation side or activated on the reverse rotation side when the load of the electric motor 10 reaches a certain condition. The starting condition of the switching motor 50 is determined in advance based on various factors (load state) such as the voltage, current, and rotation speed of the electric motor 10 that are constantly detected. The switching motor 50 rotates forward at a predetermined angle or reverses at a predetermined angle based on the load state of the electric motor 10, whereby the drive lever 51 tilts left and right within a range of the fixed angle. As the drive lever 51 tilts to the left and right, the first stage switching lever 52 tilts in the opposite direction by substantially the same angle. As the first stage switching lever 52 tilts left and right, the first stage clutch ring 26 rotates about the machine axis J by a certain angle. When the first-stage clutch ring 26 rotates to the left and right by a certain angle, the respective engaging projections 26 a are forward or rearward with respect to the flat surface 15 b of the gear housing 15 in the rotational direction of the first-stage internal gear 24. The engagement member 27 that is displaced to the front (hereinafter simply referred to as the front side or the rear side) and thereby bites into the wedge-shaped gap is switched on the front side or the rear side of the engagement convex portion 26a. When the engaging member 27 that bites into the wedge-shaped gap is switched on the front side or the rear side of the engaging convex portion 26a, the rotation regulating direction of the first stage internal gear 24 is switched, and accordingly, the first stage internal gear is concerned. The state where the rotation of 24 is restricted and the state where the rotation is allowed are switched. With respect to the rotation direction of the first-stage internal gear 24, when the engagement convex portion 26a is displaced forward of the flat surface 15b, the biting direction of the engagement member 27 and the rotation direction of the first-stage internal gear 24 coincide. The rear engaging member 27 is bitten into the wedge-shaped gap, and the rotation of the first-stage internal gear 24 is restricted. With respect to the rotation direction of the first-stage internal gear 24, when the engagement convex portion 26a is displaced rearward from the flat surface 15b, the biting direction of the front-side engagement member 27 and the rotation direction of the first-stage internal gear 24 are changed. Since they do not coincide with each other, neither of the front and rear engaging members 27, 27 is digged in, so that the first stage internal gear 24 is allowed to rotate.
A shift sensor 54 for detecting the shift state of the transmission H is attached to the other end side of the drive lever 51. The shift sensor 54 is a magnetic sensor. The shift sensor 54 detects the tilting direction of the drive lever 51. When the tilt direction of the drive lever 51 is detected by the magnetic sensor 54, the rotational position of the crunch ring 26 is detected, whereby the rotation regulation direction of the first stage internal gear 26 is distinguished or the rotation is regulated in both directions. It is detected that the rotation is not performed.
 次に、図5及び図6には、第2段ワンウエイクラッチ35の詳細が示されている。この第2段ワンウエイクラッチ35も第1段ワンウエイクラッチ25と同様、1つの第2段クラッチリング36と複数の係合部材(係合ピン)37~37を備えている。第2段クラッチリング36は、第2段インターナルギヤ34の外周側に一定の角度範囲で機軸J回りに回転可能な状態でギヤハウジング15の内周側に支持されている。この第2段クラッチリング36にもその周方向3等分位置に係合凸部36a~36aが一体に設けられている。また、各係合凸部36a~36aに対応して、ギヤハウジング15の内周側には、その周方向3等分位置に区画壁部15d~15dが内周側へ突き出す状態に設けられている。隣接する2区画壁部15d,15d間に各係合凸部36aが進入している。各係合凸部36aと区画壁部15dとの間に1つずつ係合部材37が配置されている。ギヤハウジング15の隣接する2区画壁部15d,15dによって形成される3つの周方向円弧型の空間部28~28の径方向の幅は、その周方向中央部に形成された平坦面15eによって狭くなっている。この平坦面15eに対して係合凸部36aが変位することにより、狭くなったくさび形の隙間に食い込む係合部材37が切り換えられる。電動モータ10の正転、逆転によって変化する第2段インターナルギヤ34の回転方向に合わせてクラッチリング36を一定角度回転させることによりくさび形の隙間に食い込む係合部材37を係合凸部36aの左右で切り換えることができる。 Next, FIG. 5 and FIG. 6 show details of the second stage one-way clutch 35. Similar to the first stage one-way clutch 25, the second stage one-way clutch 35 includes one second-stage clutch ring 36 and a plurality of engagement members (engagement pins) 37-37. The second-stage clutch ring 36 is supported on the inner peripheral side of the gear housing 15 so as to be rotatable about the machine axis J within a certain angular range on the outer peripheral side of the second-stage internal gear 34. The second-stage clutch ring 36 is also integrally provided with engaging convex portions 36a to 36a at the circumferentially equally divided position. Corresponding to the respective engaging projections 36a to 36a, partition wall portions 15d to 15d are provided on the inner peripheral side of the gear housing 15 in a state of being equally divided into three in the circumferential direction so as to protrude toward the inner peripheral side. Yes. Each engaging convex part 36a has entered between the adjacent two partition wall parts 15d and 15d. One engaging member 37 is arranged between each engaging convex portion 36a and the partition wall portion 15d. The radial widths of the three circumferential arc-shaped space portions 28 to 28 formed by the adjacent two partition wall portions 15d and 15d of the gear housing 15 are narrowed by the flat surface 15e formed at the circumferential center portion thereof. It has become. When the engaging projection 36a is displaced with respect to the flat surface 15e, the engaging member 37 that bites into the narrow wedge-shaped gap is switched. By engaging the clutch ring 36 with a certain angle in accordance with the rotation direction of the second-stage internal gear 34 that changes depending on the forward rotation and reverse rotation of the electric motor 10, the engagement member 37 that bites into the wedge-shaped gap is engaged with the engagement protrusion 36a. The left and right can be switched.
 図6に示すようにクラッチリング36の外周には、各係合凸部36aに対応して作動凹部36bが設けられている。下部の作動凹部36bには、第2段切り換えレバー55の一端側が進入している。この第2段切り換えレバー55は、支軸56を介してギヤハウジング15に左右傾動可能に支持されている。この第2段切り換えレバー55の下方に、正逆切り換えレバー7が配置されている。正逆切り換えレバー7の長手方向中央には、係合ブロック体8が一体に設けられている。この係合ブロック体8には上方に開口する作動凹部8aが設けられている。この作動凹部8aに第2段切り換えレバー55の他端部が進入している。このため、正逆切り換えレバー7を正転側若しくは逆転側に押し込み操作すると、これに連動して第2段切り換えレバー55が支軸56を中心にして左右に傾動し、これにより第2段クラッチリング36が機軸J回りに一定の角度だけ回転する。第2段クラッチリング36が一定角度回転することにより、その各係合凸部36aがギヤハウジング15の平坦面15eに対して前側又は後ろ側に変位し、これによりくさび形の隙間に食い込む係合部材37が係合凸部36aの前側又は後ろ側に切り換えられる。くさび形の隙間に食い込む係合部材37が係合凸部36aの前側又は後ろ側で切り換えられることにより、第2段インターナルギヤ34の回転規制方向が切り換えられ、従って当該第2段インターナルギヤ34の回転が電動モータ10の正転時及び逆転時の何れにも規制される状態に切り換えられる。電動モータ10を正転又は逆転に切り換えると、これに合わせて第2段ワンウエイクラッチ35の回転規制方向が自動的に切り換わって、第2段インターナルギヤ34が常時回転規制状態に維持される。
 係合ブロック体8には、電動モータ10の回転方向を検知するための正逆センサ9が取り付けられている。この正逆センサ9にも磁気センサが用いられている。正逆切り換えレバー7を正転側又は逆転側に押し込み操作するとこの正逆センサ9がオン、オフし、これにより電動モータ10の回転方向が間接的に検知される。
As shown in FIG. 6, on the outer periphery of the clutch ring 36, there are provided operating recesses 36b corresponding to the respective engaging projections 36a. One end of the second stage switching lever 55 enters the lower operation recess 36b. The second stage switching lever 55 is supported by the gear housing 15 via a support shaft 56 so as to be tiltable left and right. A forward / reverse switching lever 7 is disposed below the second stage switching lever 55. An engagement block body 8 is integrally provided at the center in the longitudinal direction of the forward / reverse switching lever 7. The engaging block body 8 is provided with an operating recess 8a that opens upward. The other end of the second stage switching lever 55 enters the operating recess 8a. For this reason, when the forward / reverse switching lever 7 is pushed in to the forward rotation side or the reverse rotation side, the second step switching lever 55 is tilted to the right and left around the support shaft 56 in conjunction with this operation. The ring 36 rotates around the machine axis J by a certain angle. When the second-stage clutch ring 36 rotates by a certain angle, the respective engaging projections 36a are displaced forward or rearward with respect to the flat surface 15e of the gear housing 15 and thereby engage into the wedge-shaped gap. The member 37 is switched to the front side or the rear side of the engagement convex portion 36a. The engagement member 37 that bites into the wedge-shaped gap is switched on the front side or the rear side of the engagement convex portion 36a, whereby the rotation restricting direction of the second stage internal gear 34 is switched, and accordingly, the second stage internal gear is concerned. The rotation of the motor 34 is switched to a state in which the electric motor 10 is restricted during both forward rotation and reverse rotation. When the electric motor 10 is switched to forward rotation or reverse rotation, the rotation restriction direction of the second stage one-way clutch 35 is automatically switched in accordance with this, and the second stage internal gear 34 is always maintained in the rotation restriction state. .
A forward / reverse sensor 9 for detecting the rotation direction of the electric motor 10 is attached to the engagement block body 8. A magnetic sensor is also used for the forward / reverse sensor 9. When the forward / reverse switching lever 7 is pushed into the forward rotation side or the reverse rotation side, the forward / reverse sensor 9 is turned on / off, whereby the rotational direction of the electric motor 10 is indirectly detected.
 以上のように構成した変速装置Hによれば、スピンドル11に付加される外部トルク(負荷)が一定値以上に高まると高速低トルク出力状態(初期状態)から低速高トルク出力状態に自動的に切り換わり、その後外部トルクが低下すると初期状態に自動的にリセットされる。図7には、電動モータ10の正転時及び逆転時において、外部トルクの変化に伴う当該変速装置Hの動作状況が示されている。以下、この図7に沿って変速装置Hの動作状況を説明する。図7において上段側は電動モータ10の正転時を示し、下段側は電動モータ10の逆転時を示している。電動モータ10の正転時から説明する。
 正逆切り換えレバー7を正転側(図6において右側)に切り換えてスイッチレバー4を引き操作すると、電動モータ10が正転側(左回り)に起動する。又、図5及び図6に示すように正逆切り換えレバー7を正転側に切り換えると、これに伴って第2段切り換えレバー55が傾動して第2段ワンウエイクラッチ35のクラッチリング36が図6に示すように右回りに一定角度だけ回転する。このため、図5において各係合凸部36aのインターナルトルク付加方向(インターナルギヤ24,34に付加される回転トルクの付加方向、以下同じ)の後ろ側の係合部材37がくさび形の隙間に食い込むことにより、第2段インターナルギヤ34の右回りの回転がロック(規制)された状態となる。
 なお、各ギヤ及びクラッチリング等の回転方向については、スピンドル11側から見た方向を言うものとする。従って、図3~図7において、時計回り方向の回転を単に右回転あるいは右回りと言い、反時計回り方向の回転を単に左回転あるいは左回りと言う。
According to the transmission H configured as described above, when the external torque (load) applied to the spindle 11 increases above a certain value, the high speed / low torque output state (initial state) is automatically changed to the low speed / high torque output state. When the torque is switched and the external torque decreases thereafter, it is automatically reset to the initial state. FIG. 7 shows an operation state of the transmission H according to a change in the external torque when the electric motor 10 rotates forward and backward. Hereinafter, the operation state of the transmission H will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the upper side shows the forward rotation of the electric motor 10, and the lower side shows the reverse rotation of the electric motor 10. A description will be given from the forward rotation of the electric motor 10.
When the forward / reverse switching lever 7 is switched to the forward rotation side (right side in FIG. 6) and the switch lever 4 is pulled, the electric motor 10 is activated to the forward rotation side (counterclockwise). Also, as shown in FIGS. 5 and 6, when the forward / reverse switching lever 7 is switched to the forward rotation side, the second stage switching lever 55 is tilted accordingly, and the clutch ring 36 of the second stage one-way clutch 35 is shown. As shown in FIG. 6, it rotates clockwise by a certain angle. For this reason, in FIG. 5, the engagement member 37 on the rear side of each engagement convex portion 36a in the internal torque application direction (addition direction of rotational torque applied to the internal gears 24, 34, the same applies hereinafter) is wedge-shaped. By biting into the gap, the clockwise rotation of the second stage internal gear 34 is locked (restricted).
In addition, about the rotation direction of each gear, a clutch ring, etc., it shall say the direction seen from the spindle 11 side. Accordingly, in FIGS. 3 to 7, clockwise rotation is simply referred to as right rotation or clockwise rotation, and counterclockwise rotation is simply referred to as left rotation or counterclockwise rotation.
 電動モータ10の起動当初は、スピンドル11に付加される外部トルクが低いため、電動モータ10の負荷が小さく、従って切り換えモータ50は駆動レバー51及び第1段切り換えレバー52を図3及び図4に示す正転時高速位置に位置させた初期状態で停止している。この正転時起動当初の変速装置Hの動作状況が図7の(A)段に示されている。
 切り換えモータ50の初期状態であって、第1段切り換えレバー52が正転時高速位置に位置する状態では、クラッチリング26が図4に示す右回転規制位置に保持されている。クラッチリング26が右回転規制位置に位置する状態では、図3に示すように各係合凸部26aに対してインターナル回転方向後ろ側の係合部材27がくさび形の隙間に食い込む状態となり、その結果第1段インターナルギヤ24の右回転がロックされた状態となる。このため、第1段遊星20では、太陽ギヤ21が左回りして各遊星ギヤ22が高速で右回りすることにより共通キャリア23が機軸J回りを高速で左回りに回転する。なお、この時第2段遊星30では、太陽ギヤ31が太陽ギヤ21と一体で左回転して各遊星ギヤ32が低速で右回転するが供給キャリア23が高速で左回りに回転するため、第2段インターナルギヤ34が左回りに回転する。その結果、インターナルギヤ24が回転しない第1段遊星20の減速比が有効となって共通キャリア23から第3段遊星40に入力され、これによりスピンドル11が高速で左回転する。スピンドル11が左回りに高速で回転することによりねじ締めが迅速に行われる((A)段:正転時高速出力状態)。
Since the external torque applied to the spindle 11 is low at the start of the electric motor 10, the load on the electric motor 10 is small. Therefore, the switching motor 50 includes the drive lever 51 and the first stage switching lever 52 in FIGS. 3 and 4. It is stopped in the initial state where it is located at the high speed position during forward rotation. The operation state of the transmission H at the beginning of the normal rotation is shown in FIG.
In the initial state of the switching motor 50 and in the state where the first stage switching lever 52 is positioned at the high speed position during normal rotation, the clutch ring 26 is held at the right rotation restricting position shown in FIG. In a state where the clutch ring 26 is positioned at the right rotation restriction position, as shown in FIG. 3, the engagement member 27 on the rear side in the internal rotation direction with respect to each engagement convex portion 26 a enters a wedge-shaped gap, As a result, the right rotation of the first stage internal gear 24 is locked. For this reason, in the first stage planet 20, the sun gear 21 rotates counterclockwise and each planetary gear 22 rotates clockwise at high speed, whereby the common carrier 23 rotates around the axis J at high speed counterclockwise. At this time, in the second stage planetary 30, the sun gear 31 rotates to the left integrally with the sun gear 21 and each planetary gear 32 rotates to the right at a low speed, but the supply carrier 23 rotates counterclockwise at a high speed. The two-stage internal gear 34 rotates counterclockwise. As a result, the reduction ratio of the first stage planet 20 in which the internal gear 24 does not rotate becomes effective and is input from the common carrier 23 to the third stage planet 40, whereby the spindle 11 rotates counterclockwise at high speed. As the spindle 11 rotates counterclockwise at high speed, screw tightening is performed quickly (stage (A): high-speed output state during normal rotation).
 ねじ締めが進行してスピンドル11に付加される外部トルクが高まって、電動モータ10の負荷が予め定めた一定の条件を満たす状態になると、これに基づいて切り換えモータ50が起動する。切り換えモータ50が起動すると駆動レバー51が図4に示す位置から反時計回り方向に一定角度回転してほぼ直立した位置に移動し、その結果第1段切り換えレバー52が図4に示す正転時高速位置から支軸53を中心にして一定角度回転して同じくほぼ直立した低速位置に移動する。この時の変速装置Hの動作状況が図7において(B)段に示されている。
 第1段切り換えレバー52が直立した低速位置に移動すると、第1段ワンウエイクラッチ25のクラッチリング26が図4に示す位置から左回りに一定角度回転する。クラッチリング26が図4に示す位置から左回りに一定角度回転すると、周方向の位置について各係合突部26aが平坦面15bに一致する中立位置に至るため、インターナルトルク付加方向について前側及び後ろ側の何れの係合部材27もくさび形の隙間に食い込まない状態となり、その結果第1段インターナルギヤ24の右回り及び左回りの回転が許容されるフリー状態となる。このインターナルフリー状態では、(A)段と同様太陽ギヤ21が左回転し、遊星ギヤ22が高速で右回転するがインターナルギヤ24が右回りに回転するため、当該第1遊星20ではキャリア23に対して回転トルクが伝達されない。この場合、第2段インターナルギヤ34が右回りに回転ロックされていることから、第2段遊星30の太陽ギヤ31が太陽ギヤ21と一体で左回りに回転し、各遊星ギヤ32が低速で右回りに回転することにより共通キャリア23が低速で左回りに回転し、これが第3段遊星40を経てスピンドル11に出力される。このように、第2段遊星30の減速比が有効になってスピンドル11に低速高トルクが出力されることによりねじ締めが大きなトルクで引き続き確実になされる((B)段:正転時低速出力状態)。
 ねじ締めが完了して、スピンドル11に装着したねじ締めビットをねじから外すとスピンドル11は無負荷状態になるため、電動モータ10の負荷が除去される。電動モータ10の負荷が低下若しくは除去されると、切り換えモータ50が逆転して駆動レバー51及び第1段切り換えレバー52が図3及び図4に示す正転時高速位置に戻されるため、第1インターナルギヤ24の右回転が規制される状態となって第1段遊星20が有効となり、従って変速装置Hが(A)段の初期状態(高速低トルク出力状態)に自動的にリセットされる。このため、その直後に別のねじ締め作業を引き続き行う場合に、従来のようにスイッチレバー4を一旦オフ操作することなくオン操作した状態のまま変速装置Hの初期状態でねじ締めを迅速に開始及び進行することができる。
 このように、電動モータ10の正転時では、第1ワンウエイクラッチ25のクラッチリング26の位置を切り換えることにより、第1段インターナル24を右回転ロック状態から回転フリー状態へ、あるいはその逆に切り換えることにより、高速用の第1段遊星20と低速用の第2段遊星30を切り換え、これによりスピンドル11の出力状態を高速低トルク出力状態と低速高トルク出力状態との間で自動的にかつ双方向で切り換えることができる。
When the screw tightening progresses and the external torque applied to the spindle 11 increases and the load of the electric motor 10 satisfies a predetermined condition, the switching motor 50 is started based on this. When the switching motor 50 is activated, the drive lever 51 rotates from the position shown in FIG. 4 by a predetermined angle in the counterclockwise direction to move to an almost upright position. As a result, the first stage switching lever 52 is rotated during the forward rotation shown in FIG. From the high-speed position, it rotates by a certain angle around the support shaft 53 and moves to a low-speed position that is almost upright. The operating state of the transmission H at this time is shown in the (B) stage in FIG.
When the first stage switching lever 52 moves to the upright low speed position, the clutch ring 26 of the first stage one-way clutch 25 rotates counterclockwise from the position shown in FIG. When the clutch ring 26 rotates counterclockwise by a certain amount from the position shown in FIG. 4, each engagement protrusion 26a reaches a neutral position that coincides with the flat surface 15b with respect to the circumferential position. None of the engagement members 27 on the rear side will bite into the wedge-shaped gap, so that the first stage internal gear 24 is allowed to rotate clockwise and counterclockwise. In this internal free state, the sun gear 21 rotates counterclockwise and the planetary gear 22 rotates clockwise at a high speed but the internal gear 24 rotates clockwise as in the (A) stage. Rotational torque is not transmitted to 23. In this case, since the second-stage internal gear 34 is locked in the clockwise direction, the sun gear 31 of the second-stage planetary 30 rotates counterclockwise integrally with the sun gear 21, and each planetary gear 32 is at a low speed. , The common carrier 23 rotates counterclockwise at a low speed, and this is output to the spindle 11 via the third stage planet 40. In this way, the reduction ratio of the second stage planetary 30 becomes effective and the low speed and high torque is output to the spindle 11, so that the screw tightening is continued with a large torque (step (B): low speed during normal rotation). Output state).
When the screw tightening is completed and the screw tightening bit attached to the spindle 11 is removed from the screw, the spindle 11 becomes unloaded, so that the load of the electric motor 10 is removed. When the load of the electric motor 10 is reduced or removed, the switching motor 50 reverses and the drive lever 51 and the first stage switching lever 52 are returned to the high speed position during forward rotation shown in FIGS. Since the right rotation of the internal gear 24 is restricted, the first stage planetary 20 becomes effective, and therefore the transmission H is automatically reset to the initial state (high speed low torque output state) of the (A) stage. . For this reason, when another screw tightening operation is continued immediately after that, the screw tightening is quickly started in the initial state of the transmission H while the switch lever 4 is turned on without being turned off once as in the prior art. And can proceed.
Thus, during forward rotation of the electric motor 10, the position of the clutch ring 26 of the first one-way clutch 25 is switched to change the first stage internal 24 from the right rotation locked state to the rotation free state or vice versa. By switching, the first stage planet 20 for high speed and the second stage planet 30 for low speed are switched, whereby the output state of the spindle 11 is automatically changed between the high speed low torque output state and the low speed high torque output state. And it can be switched in both directions.
 次に、既に締め付けられたねじを緩める作業を行う場合には、正逆切り換えレバー7を逆転側に移動操作(図6において左方へ押し操作)して電動モータ10の回転方向を逆転側に切り換える。電動モータ10の逆転(右回り)時における変速装置Hの動作状況が図7において(C)段と(D)段に示されている。
 正逆切り換えレバー7を逆転側に移動操作すると、第2段ワンウエイクラッチ35のクラッチリング36が図6に示す位置から左回りに一定角度回転する。すると、図5において係合凸部36aが平坦面15bに対してインターナルトルク付加方向前側に変位して、逆転時左回りの回転トルクが付加される第2段インターナルギヤ34のトルク付加方向後ろ側の係合部材37がくさび形の隙間に食い込む状態となって、この場合も電動モータ10の逆転に伴う第2段インターナルギヤ34の逆転(左回転)がロックされた状態となる。
 また、正逆センサ9により正逆切り換えレバー7が逆転側に切り換えられたことが検知され、これに基づいて切り換えモータ50が起動して第1段切り換えレバー52が図4に示す逆転時高速位置(逆転時の初期位置)に移動する。第1段切り換えレバー52が逆転時高速位置に移動すると、第1段クラッチリング26が図4に示す位置から左回りに一定角度回転して、各係合凸部26aが平坦面15bに対してインターナルトルク付加方向前側へ変位する。このため、インターナルトルク付加方向後ろ側の係合部材27がくさび形の隙間に食い込まれて第1段インターナルギヤ24の左回転がロックされる状態となって、高速用の第1段遊星20が有効となる結果、変速装置Hは初期状態である高速低トルク出力状態となる。
 逆転起動当初、スピンドル11の負荷が小さい状態であれば、(C)段に示すように第1遊星20のインターナルギヤ24が左回りにロックされているため共通キャリア23が高速で右回転して当該第1段遊星20が有効となり、その結果第2段遊星30のインターナルギヤ34が右回りして当該第2段遊星30が無効となって、スピンドル11は高速で右回転する(逆転時高速低トルク出力状態)。
Next, when performing the work of loosening the screw that has already been tightened, the forward / reverse switching lever 7 is moved to the reverse side (pushing leftward in FIG. 6), and the electric motor 10 is rotated in the reverse direction. Switch. The operation state of the transmission H when the electric motor 10 is reversely rotated (clockwise) is shown in the (C) and (D) stages in FIG.
When the forward / reverse switching lever 7 is moved to the reverse side, the clutch ring 36 of the second stage one-way clutch 35 rotates counterclockwise from the position shown in FIG. Then, in FIG. 5, the engaging convex portion 36a is displaced to the front side in the internal torque addition direction with respect to the flat surface 15b, and the torque addition direction of the second-stage internal gear 34 to which the counterclockwise rotation torque is added at the time of reverse rotation. The engagement member 37 on the rear side bites into the wedge-shaped gap, and also in this case, the reverse rotation (left rotation) of the second internal gear 34 accompanying the reverse rotation of the electric motor 10 is locked.
Further, it is detected by the forward / reverse sensor 9 that the forward / reverse switching lever 7 has been switched to the reverse side, and based on this, the switching motor 50 is activated and the first stage switching lever 52 is at the high speed position during reverse rotation shown in FIG. Move to (initial position when reversing). When the first stage switching lever 52 moves to the high speed position during reverse rotation, the first stage clutch ring 26 rotates counterclockwise by a certain angle from the position shown in FIG. Displaces forward in the direction of internal torque application. For this reason, the engagement member 27 on the rear side in the internal torque addition direction is bitten into the wedge-shaped gap and the left rotation of the first stage internal gear 24 is locked, and the first stage planet for high speed is locked. As a result of 20 being effective, the transmission H is in the initial state of high speed and low torque output.
If the load on the spindle 11 is small at the start of reverse rotation, the common carrier 23 rotates clockwise at a high speed because the internal gear 24 of the first planetary 20 is locked counterclockwise as shown in stage (C). As a result, the first stage planet 20 becomes valid, and as a result, the internal gear 34 of the second stage planet 30 turns clockwise, the second stage planet 30 becomes invalid, and the spindle 11 rotates rightward at high speed (reverse rotation). High speed and low torque output state).
 しかしながら、ねじ締めビットをねじにセットした状態でスイッチレバー4をオン操作して電動モータ10を逆転側に起動すると、その起動当初より大きなトルクを必要とするため、電動モータ10の負荷がねじ緩め当初から高くなる。このため、電動モータ10の起動直後に、これが検知されて切り換えモータ50が起動して第1段切り換えレバー52が直立した低速位置に戻される。この時の動作状況が(D)段に示されている。
 第1段切り換えレバー52が低速位置に移動すると、第1段ワンウエイクラッチ25が中立位置に切り換わって第1段インターナルギヤ24が回転フリー状態となる。このため、太陽ギヤ21が右回りに回転し、各遊星ギヤ22が高速で左回りに回転するが、第1段インターナルギヤ24が左回りに回転して当該第1段遊星20の減速比が無効となる。この場合には、インターナルギヤ34の左回転がロックされた低速用の第2段遊星30において、太陽ギヤ31が太陽ギヤ21と一体で右回りに回転し、各遊星ギヤ32が低速で左回転することにより共通キャリア23が低速で右回りに回転し、これが有効に第3遊星40を経てスピンドル11に出力されてねじを確実に緩めることができる(逆転時低速高トルク出力状態)。
 ねじ緩めが進行して電動モータ10の負荷が低下すると、これが検知されて切り換えモータ50が逆転し、これにより(C)段に示すように第1段切り換えレバー52が図4に示す逆転時高速位置に移動して第1段インターナルギヤ24の左回転がロックされた初期状態にリセットされる。このため、ねじ緩めが進行して電動モータ10の負荷が小さくなると、変速装置Hが自動的に高速低トルク出力状態(逆転時の初期位置)に切り換わってその後のねじ緩めが迅速に行われる。
 このように、電動モータ10の逆転時でも、スピンドル11の負荷の増減に応じて第1ワンウエイクラッチ25のクラッチリング26の位置を切り換えて、第1段インターナルギヤ24を左回転ロック状態から回転フリー状態へ、あるいはその逆に切り換えることにより、高速用の第1段遊星20と低速用の第2段遊星30の有効、無効を切り換え、これによりスピンドル11の出力状態を高速低トルク出力状態((C)段)と低速高トルク出力状態((D)段)との間で自動的にかつ双方向で切り換えることができる。
However, when the switch lever 4 is turned on with the screw tightening bit set on the screw to start the electric motor 10 in the reverse rotation direction, a larger torque is required from the start, so the load on the electric motor 10 is loosened. It becomes high from the beginning. Therefore, immediately after the electric motor 10 is activated, this is detected, the switching motor 50 is activated, and the first stage switching lever 52 is returned to the upright low-speed position. The operation status at this time is shown in the (D) stage.
When the first stage switching lever 52 moves to the low speed position, the first stage one-way clutch 25 switches to the neutral position, and the first stage internal gear 24 enters a rotation free state. For this reason, the sun gear 21 rotates clockwise, and each planetary gear 22 rotates counterclockwise at high speed, but the first stage internal gear 24 rotates counterclockwise and the reduction ratio of the first stage planet 20 is reached. Becomes invalid. In this case, in the low-speed second stage planetary 30 where the left rotation of the internal gear 34 is locked, the sun gear 31 rotates clockwise with the sun gear 21, and each planetary gear 32 rotates to the left at low speed. By rotating, the common carrier 23 rotates clockwise at a low speed, and this is effectively output to the spindle 11 via the third planetary 40 and the screw can be reliably loosened (low-speed high torque output state during reverse rotation).
When the screw loosening progresses and the load of the electric motor 10 decreases, this is detected and the switching motor 50 reverses. As a result, the first stage switching lever 52 rotates at a high speed during the reverse rotation shown in FIG. It moves to the position and is reset to the initial state where the left rotation of the first stage internal gear 24 is locked. For this reason, when the screw loosening progresses and the load on the electric motor 10 decreases, the transmission H automatically switches to the high speed low torque output state (initial position at the time of reverse rotation), and the subsequent screw loosening is performed quickly. .
As described above, even when the electric motor 10 rotates in the reverse direction, the position of the clutch ring 26 of the first one-way clutch 25 is switched according to the increase or decrease of the load of the spindle 11 to rotate the first-stage internal gear 24 from the left rotation locked state. By switching to the free state or vice versa, the first stage planet 20 for high speed and the second stage planet 30 for low speed are switched between valid and invalid, thereby changing the output state of the spindle 11 to the high speed low torque output state ( (C)) and a low-speed, high-torque output state ((D)) can be switched automatically and bidirectionally.
 本実施形態の電動工具1は、以上説明した自動変速機能に加えて出力固定機能を備えている。本実施形態では、自動変速モードと、高速固定モードと、低速固定モードに切り換えることができる。図8には、各モードを切り換え操作するためのモード切り換え操作部60が示されている。このモード切り換え操作部60は、バッテリ取り付け部6の上面に設けられている。このモード切り換え操作部60には、「Hi」の表示がなされた高速固定ボタン61と、「Auto」の表示がなされた自動変速ボタン62と、「Lo」の表示がなされた低速固定ボタン63が配置されている。
 高速固定ボタン61を押し操作すると、高速固定モードが有効になって、変速装置Hは高速低トルク出力状態に固定される。このため、スピンドル11の外部トルクが高まって電動モータ10の負荷が大きくなっても、切り換えモータ50は作動せず、第1段切り換えレバー52は正転時高速位置若しくは逆転時高速位置に固定されて変速装置Hは高速低トルク出力状態に維持される。
 自動変速ボタン62を押し操作すると、自動変速モードが有効になって、変速装置Hは上記説明したように電動モータ10の正転時及び逆転時の双方について、スピンドル11の外部トルクに基づいて自動的に高速低トルク出力状態から低速高トルク出力状態あるいはその逆に自動的に変速される。
 低速固定ボタン63を押し操作すると、低速固定モードが有効になって、変速装置Hは低速高トルク出力状態に固定される。この低速固定モードでは、切り換えモータ50が第1段切り換えレバー52を直立状態の低速位置に位置させた状態にロックされる。このため、スピンドル11の外部トルクに関係なく、電動工具1を低速高トルク出力状態に固定して使用することができる。
 モード切り換え操作部60の出力信号は、制御部Cに入力される。この制御部Cには、電動モータ10及び切り換えモータ50の起動、停止を制御するためのモータ駆動部が組み込まれている。また、この制御部Cには、正逆センサ9と変速センサ54の出力信号及びスイッチレバー4の操作によるメインスイッチ4aのオン信号が入力される。
The electric power tool 1 of this embodiment has an output fixing function in addition to the automatic transmission function described above. In the present embodiment, the automatic transmission mode, the high speed fixed mode, and the low speed fixed mode can be switched. FIG. 8 shows a mode switching operation unit 60 for switching the modes. The mode switching operation unit 60 is provided on the upper surface of the battery attachment unit 6. The mode switching operation unit 60 includes a high-speed fixed button 61 that displays “Hi”, an automatic transmission button 62 that displays “Auto”, and a low-speed fixed button 63 that displays “Lo”. Has been placed.
When the high speed fixing button 61 is pressed, the high speed fixing mode is activated, and the transmission H is fixed in the high speed and low torque output state. For this reason, even if the external torque of the spindle 11 increases and the load of the electric motor 10 increases, the switching motor 50 does not operate, and the first stage switching lever 52 is fixed at the high speed position for forward rotation or the high speed position for reverse rotation. Thus, the transmission H is maintained in the high speed and low torque output state.
When the automatic speed change button 62 is pressed, the automatic speed change mode is activated, and the speed change device H automatically performs both forward rotation and reverse rotation of the electric motor 10 based on the external torque of the spindle 11 as described above. Thus, the speed is automatically changed from the high speed / low torque output state to the low speed / high torque output state or vice versa.
When the low speed fixing button 63 is pressed, the low speed fixing mode is activated, and the transmission H is fixed in the low speed high torque output state. In this low speed fixed mode, the switching motor 50 is locked in a state where the first stage switching lever 52 is positioned at the low speed position in the upright state. For this reason, irrespective of the external torque of the spindle 11, the electric tool 1 can be used while being fixed to the low-speed high-torque output state.
The output signal of the mode switching operation unit 60 is input to the control unit C. The control unit C incorporates a motor drive unit for controlling the start and stop of the electric motor 10 and the switching motor 50. Further, the control unit C receives the output signals of the forward / reverse sensor 9 and the shift sensor 54 and the ON signal of the main switch 4 a by the operation of the switch lever 4.
 以上説明したように、本実施形態の変速装置Hによれば、第1段遊星20のインターナルギヤ24がワンウエイクラッチ25で支持されて、その回転規制状態(高速低トルク出力状態)と回転許容状態(低速高トルク出力状態)がスピンドル11に付加される外部トルクの大きさに基づいて自動的に切り換えられるのであり、従来のように一旦スイッチレバー4をオフ操作することなく、スイッチレバー4をオン操作した状態のままであっても外部トルクが除去若しくは小さくなると変速装置Hが自動的に初期状態にリセットされる。このため、連続したねじ締め作業、ねじ緩め作業あるいは孔明け作業を迅速かつ確実に行うことができ、この点で当該電動工具1の使い勝手をよくすることができる。
 以上説明した実施形態には、種々変更を加えて実施することができる。例えば、第3遊星歯車機構40は省略することができる。
 また、ねじの緩め作業を考慮して正逆切り換えタイプの電動工具1を例示したが、ねじ締め専用あるいは孔明け専用の正転のみの電動工具に適用することもできる。正転のみの場合には、第2段ワンウエイクラッチ35の回転規制方向を切り換えるための機構を省略することができる。具体的には、第2段切り換えレバー55、係合ブロック体8を省略して、第2段クラッチリング36を一定に位置(例えば図5及び図6に示す位置)に固定した構成とすることができる。係る構成では、図7に示す(A)段と(B)段のみの動作(若しくは(C)段と(D)段のみの動作)がなされて、1方向出力について高速と低速の自動変速がなされる。
 さらに、電動工具として孔明け、ねじ締め兼用機を例示したが、いずれか一方の単能機に適用することもできる。
As described above, according to the transmission H of the present embodiment, the internal gear 24 of the first stage planet 20 is supported by the one-way clutch 25, and its rotation restricted state (high-speed low-torque output state) and rotation allowance. The state (low-speed high-torque output state) is automatically switched based on the magnitude of the external torque applied to the spindle 11, and the switch lever 4 can be turned on without turning the switch lever 4 off as in the prior art. Even if the on-operation state remains, the transmission H is automatically reset to the initial state when the external torque is removed or reduced. For this reason, continuous screw tightening work, screw loosening work or drilling work can be performed quickly and reliably, and in this respect, the convenience of the electric power tool 1 can be improved.
The embodiment described above can be implemented with various modifications. For example, the third planetary gear mechanism 40 can be omitted.
In addition, the forward / reverse switching type electric tool 1 has been exemplified in consideration of the screw loosening operation, but it can also be applied to a forward-only electric tool exclusively for screw tightening or drilling. In the case of forward rotation only, a mechanism for switching the rotation restricting direction of the second stage one-way clutch 35 can be omitted. Specifically, the second stage switching lever 55 and the engagement block body 8 are omitted, and the second stage clutch ring 36 is fixed at a fixed position (for example, the position shown in FIGS. 5 and 6). Can do. In such a configuration, only the operations (A) and (B) shown in FIG. 7 (or operations (C) and (D) only) are performed, and high-speed and low-speed automatic transmission is performed for one-way output. Made.
Furthermore, although the drilling and screw tightening combined machine was illustrated as an electric tool, it can also be applied to any one single-function machine.

Claims (3)

  1. スイッチレバーのオン操作により起動する電動モータと、該電動モータの回転動力を減速してスピンドルに出力するための変速装置を内蔵した電動工具であって、
     前記変速装置は、高速出力用の第1段遊星歯車機構と、低速出力用の第2段遊星歯車機構を備え、該両遊星歯車機構のインターナルギヤをそれぞれワンウエイクラッチを介して回転規制状態と回転フリー状態に切り換えて、該両遊星歯車機構の一方を有効とし、他方を無効とすることにより高速出力状態と低速出力状態を切り換え可能であり、前記インターナルギヤの切り換えを前記電動モータの負荷に基づいて作動する切り換えモータにより前記ワンウエイクラッチのクラッチリングの位置を切り換えて行う構成とした電動工具。
    An electric tool that incorporates an electric motor that is activated by turning on a switch lever, and a transmission that decelerates the rotational power of the electric motor and outputs it to the spindle,
    The transmission includes a first-stage planetary gear mechanism for high-speed output and a second-stage planetary gear mechanism for low-speed output, and the internal gears of both planetary gear mechanisms are respectively set in a rotation restricted state via a one-way clutch. It is possible to switch between the high speed output state and the low speed output state by switching to the rotation free state and enabling one of the planetary gear mechanisms and disabling the other, and switching the internal gear to the load of the electric motor An electric tool configured to switch the position of the clutch ring of the one-way clutch by a switching motor that operates based on the above.
  2. 請求項1記載の電動工具であって、前記電動モータは、正逆切り換えレバーにより正転又は逆転可能であるとともに、前記ワンウエイクラッチは右回転及び左回転の双方についてインターナルギヤの回転を規制可能な双方向型のワンウエイクラッチであり、
     前記第1段遊星歯車機構側のワンウエイクラッチの回転規制方向と、第2段遊星歯車機構側のワンウエイクラッチの回転規制方向を、前記正逆切り換えレバーに連動して切り換えて、前記電動モータの正転時及び逆転時の双方について前記変速装置を変速可能な構成とした電動工具。
    2. The electric tool according to claim 1, wherein the electric motor can be rotated forward or backward by a forward / reverse switching lever, and the one-way clutch can regulate rotation of the internal gear for both right rotation and left rotation. Is an interactive one-way clutch,
    The rotation restriction direction of the one-way clutch on the first stage planetary gear mechanism side and the rotation restriction direction of the one-way clutch on the second stage planetary gear mechanism side are switched in conjunction with the forward / reverse switching lever, so An electric tool having a configuration in which the transmission can be shifted both during rotation and during reverse rotation.
  3. 請求項2記載の電動工具であって、前記両ワンウエイクラッチは、それぞれ前記インターナルギヤを内周側に収容するクラッチリングと、該クラッチリングと前記インターナルギヤとの間に介装した係合部材と、前記クラッチリングと前記インターナルギヤとの間に形成される幅が変化する楔形の隙間を備え、該隙間に前記係合部材を食い込ませて前記インターナルギヤの回転を規制し、該食い込み状態を解除して前記インターナルギヤの回転を許容する構成を備え、前記クラッチリングを回転方向に変位させて前記係合部材の食い込み方向を切り換えることにより前記インターナルギヤの回転規制方向を切り換える構成とした電動工具。 3. The electric tool according to claim 2, wherein each of the one-way clutches includes a clutch ring that houses the internal gear on an inner peripheral side, and an engagement interposed between the clutch ring and the internal gear. A wedge-shaped gap formed between the member and the clutch ring and the internal gear, the width of which varies, and the engagement member is bitten into the gap to restrict the rotation of the internal gear, The internal gear is configured to release the biting state and allow the internal gear to rotate, and the rotational direction of the internal gear is switched by switching the biting direction of the engagement member by displacing the clutch ring in the rotational direction. A power tool with a configuration.
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