WO2013168426A1 - 電動工具の自動変速装置 - Google Patents

電動工具の自動変速装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013168426A1
WO2013168426A1 PCT/JP2013/002972 JP2013002972W WO2013168426A1 WO 2013168426 A1 WO2013168426 A1 WO 2013168426A1 JP 2013002972 W JP2013002972 W JP 2013002972W WO 2013168426 A1 WO2013168426 A1 WO 2013168426A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
alignment
gear
rotating body
engagement
shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/002972
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将利 渥美
宏司 松本
敏男 工藤
Original Assignee
パナソニック 株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック 株式会社 filed Critical パナソニック 株式会社
Priority to US14/399,797 priority Critical patent/US9266229B2/en
Priority to CN201380024189.1A priority patent/CN104302449B/zh
Priority to EP13787616.5A priority patent/EP2848371B1/en
Publication of WO2013168426A1 publication Critical patent/WO2013168426A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/008Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with automatic change-over from high speed-low torque mode to low speed-high torque mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force
    • F16H2063/3056Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force using cam or crank gearing

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission device for an electric tool capable of switching a reduction ratio.
  • Patent Document 1 there is an electric tool that has a reduction mechanism that reduces and transmits the rotational power of a motor that is a drive source, and switches a reduction ratio by sliding a switching member of the reduction mechanism.
  • the electric power tool disclosed in Patent Document 1 includes a shift actuator that slides the switching member, a drive state detection unit that detects the drive state of the motor, a slide position detection unit that detects the slide position of the switch member, and a shift actuator. And a control unit that controls driving.
  • the control unit automatically switches the reduction ratio by controlling the drive of the shift actuator according to the detection results of the drive state detection unit and the slide position detection unit.
  • Embodiment 4 of Patent Document 1 exemplifies a displacement sensor that detects the rotation state of a rotary speed change actuator as the slide position detection unit. That is, since the switching member moves in conjunction with the rotation of the transmission actuator, the displacement sensor indirectly detects the position of the switching member by detecting the rotation state of the transmission actuator.
  • the moving distance of the switching member for switching the reduction ratio and the rotation angle of the speed change actuator for moving the switching member are set in advance for each of the plurality of reduction ratios.
  • the displacement sensor generates a value corresponding to the speed reduction ratio after switching when the rotation angle of the speed change actuator from a preset initial position in the rotation direction reaches an angle necessary for moving the switching member. Is set as follows.
  • the speed change actuator rotates between a rotation angle corresponding to a low speed rotation mode with a large reduction ratio and a rotation angle corresponding to a high speed rotation mode with a small reduction ratio.
  • the displacement sensor generates a value corresponding to a large reduction ratio when the rotation angle of the speed change actuator reaches a rotation angle corresponding to the low-speed rotation mode.
  • the displacement sensor generates a value corresponding to a small reduction ratio when the rotation angle of the speed change actuator reaches a rotation angle corresponding to the high-speed rotation mode. Therefore, the control unit determines whether or not switching of the current reduction ratio and the reduction ratio has been completed based on the value supplied from the displacement sensor.
  • the displacement sensor and the shift actuator have a preset relative positional relationship with respect to the switching member at a predetermined position.
  • the switching member does not reach the target position even if the displacement sensor generates a value corresponding to the predetermined reduction ratio.
  • the motor may be driven without the switching member meshing with the mating member.
  • An object of the present invention is to provide an automatic transmission device for an electric tool that can easily perform positioning of constituent members.
  • an automatic transmission device for an electric tool includes a gear member, which decelerates and transmits rotational power of a drive source, and engages with the gear member of the reduction mechanism.
  • a switching member that slides to the engaging position to switch the reduction ratio of the speed reduction mechanism, a speed change motor, and a cam member that rotates by driving the speed changing motor and moves the switching member to the engagement position
  • a rotating body that rotates in conjunction with the cam member by driving the speed change motor, the rotating body having an alignment mark provided at a predetermined position in the rotating direction of the rotating body.
  • the rotating body includes a detection shaft that rotates by driving the speed change motor, and an adjustment gear that rotates integrally with the detection shaft, and the adjustment gear is the device-side alignment reference. Including a notch portion used as the alignment mark, and the position detection unit generates a value corresponding to the rotation angle of the detection shaft. Is preferred.
  • the housing case accommodates the speed change motor and the position detection unit, and rotatably supports the rotating body.
  • the storage case is provided, and when the alignment mark of the rotating body is aligned with the device-side alignment reference of the storage case, the switching member is It is preferable that the position detection unit generates a value indicating that the switching member is disposed at the engagement position while being disposed at the engagement position.
  • the rotation shaft that rotates by driving the speed change motor, the output gear that rotates integrally with the rotation shaft, and the rotation shaft and the rotation body are rotatably supported.
  • a storage case, and the cam member includes a main body portion including a cam portion that guides the movement of the switching member, and an engagement portion that protrudes from the main body portion and includes an arcuate outer peripheral surface.
  • the engaging portion includes a tooth-like engaging portion that is provided at the tip of the arc-shaped outer peripheral surface and can mesh with the output gear, and a part of the tip of the engaging portion.
  • an alignment groove portion having a certain depth from the outer peripheral surface, and the housing case can be inserted into the alignment groove portion when the rotating shaft and the rotating body are assembled to the housing case. It is preferable to include an alignment protrusion.
  • the rotation shaft that rotates by driving the speed change motor, the output gear that rotates integrally with the rotation shaft, and the rotation shaft and the rotation body are rotatably supported.
  • the cam member includes a main body portion including a cam portion that guides the movement of the switching member, and an engagement portion that protrudes from the main body portion and includes an arcuate outer peripheral surface.
  • the engaging portion includes a tooth-like engaging portion that is provided at a tip of the arc-shaped outer peripheral surface and can mesh with the output gear, and from the main body portion to the engaging portion.
  • the alignment plate formed so as to protrude from the alignment plate, the alignment plate including an alignment groove formed by cutting out a part of the tip of the alignment plate, and the output
  • the gear includes the rotating shaft and the rotating body on the housing case. Preferably includes a can be inserted alignment protruding portion into the positioning groove when attaching seen.
  • the said alignment groove part is shifted
  • the switching member is preferably disposed at the engagement position.
  • Sectional drawing which shows schematic structure of the electric tool of 1st Embodiment which concerns on this invention.
  • Sectional drawing of the automatic transmission in low-speed rotation mode Sectional drawing of the automatic transmission in high-speed rotation mode.
  • the graph which shows the relationship between the rotation angle of a detection shaft, and the voltage value which a position detection part outputs.
  • the perspective view which shows the mode at the time of the assembly of the actuator for transmission.
  • the perspective view which shows the mode at the time of the assembly of the actuator for transmission of 2nd Embodiment.
  • Sectional drawing of the automatic transmission of 2nd Embodiment Sectional drawing of the automatic transmission of 2nd Embodiment.
  • the electric tool 11 of the first embodiment is a tool used as, for example, an electric driver, and includes a main body case 12 that is substantially T-shaped in a side view.
  • the main body case 12 includes a substantially cylindrical body portion 13 and a gripping portion 14 extending from the central portion in the longitudinal direction of the body portion 13. Further, an operation instruction switch 15 that can be retracted toward the gripping portion 14 is provided at an end of the gripping portion 14 on the body 13 side.
  • the extending direction of the gripping portion 14 is referred to as a downward direction. Further, the opposite direction of the downward direction is referred to as the upward direction. Furthermore, the side where the operation instruction switch 15 of the grip portion 14 is provided in the longitudinal direction of the body portion 13 is referred to as a front side. Further, in the longitudinal direction of the body portion 13, the opposite side of the front side is referred to as a rear side.
  • a motor 16 as a drive source is accommodated on the rear side of the body portion 13 of the main body case 12.
  • the motor 16 is driven by operating the operation instruction switch 15.
  • a speed reduction mechanism 18 that reduces and transmits the rotational power of the motor 16
  • a drive transmission portion 19 that transmits the rotational power transmitted through the speed reduction mechanism 18. Contained.
  • the speed reduction mechanism 18 and the drive transmission unit 19 are disposed along the axial direction of the output shaft 17 of the motor 16 extending forward.
  • a tip tool 21 is detachably attached to the tip portion 20 of the drive transmission portion 19.
  • the tip tool 21 is rotated by the rotational power of the motor 16 transmitted through the speed reduction mechanism 18 and the drive transmission unit 19.
  • the speed reduction mechanism 18 includes a bottomed cylindrical gear case 22 and a planetary speed reduction mechanism housed in the gear case 22.
  • a pair of through holes 23 extending in the shape of a long hole along the axial direction of the output shaft 17 are formed at two positions on the side wall of the gear case 22 that face each other across the axis AX1 of the output shaft 17.
  • the speed reduction mechanism 18 includes a ring gear 24 housed in the gear case 22 in a state that allows sliding movement along the axial direction of the output shaft 17.
  • the ring gear 24 constitutes a part of the planetary speed reduction mechanism.
  • the ring gear 24 slides between first and second engaging positions that engage with a gear member that constitutes the planetary reduction mechanism of the reduction mechanism 18, thereby reducing the reduction ratio of the rotational power transmitted by the reduction mechanism 18. Is switched to two stages.
  • the ring gear 24 includes a first-stage carrier 18a and a second-stage carrier gear that constitute a planetary reduction mechanism at a relatively rear first engagement position indicated by a two-dot chain line in FIG. Engage with the planet gear 18b of the eye.
  • the speed reduction mechanism 18 shifts to a high speed rotation mode with a small speed reduction ratio.
  • the ring gear 24 moves forward from the first engagement position, so that the engagement state with the carrier 18a is released. Further, when the ring gear 24 moves to the second front engagement position indicated by the dotted line in FIG. 1, the ring gear 24 engages with the planet gear 18 b and the fixed tooth portion 18 c that are gear members constituting the speed reduction mechanism 18. The fixed tooth portion 18 c is provided on the inner wall of the gear case 22. Further, when the ring gear 24 is in the second engagement position in this way, the speed reduction mechanism 18 shifts to the low speed rotation mode with a large reduction ratio.
  • the speed reduction mechanism 18 switches from the low speed rotation mode to the high speed rotation mode.
  • the reduction mechanism 18 switches from the high speed rotation mode to the low speed rotation mode.
  • the second engagement position for shifting to the low speed rotation mode is set to the initial position of the ring gear 24.
  • the initial position corresponds to a reference position in which a plurality of components related to switching of the reduction ratio, such as the ring gear 24, have a preset relative positional relationship.
  • the constituent members are incorporated into the main body case 12, the constituent members are aligned with each other so that the constituent members are arranged at preset initial positions.
  • a shifting actuator 25 for moving the ring gear 24 and switching the reduction ratio is disposed below the speed reduction mechanism 18 in the body portion 13 of the main body case 12.
  • the speed change actuator 25 includes a storage case 26 having a length in the longitudinal direction along the axial direction of the motor 16.
  • a plurality of constituent members constituting the speed change actuator 25 are housed.
  • the housing case 26 in which the constituent members are housed is assembled into the main body case 12 and then fixed by screwing.
  • the accommodating case 26 accommodates a speed change motor 27 that can rotate in both forward and reverse directions, and a power transmission unit 29 that transmits the output shaft 28 of the speed change motor 27 at a reduced speed.
  • the speed change motor 27 is disposed at a rear position in the housing case 26 so that the axis AX2 of the output shaft 28 of the speed change motor 27 is parallel to the axis AX1 of the motor 16.
  • a drive gear 30 is fixed to the output shaft 28 of the speed change motor 27 so as to be integrally rotatable.
  • a connecting shaft 31 rotatably supported by the housing case 26, and a first reduction gear 32 which is provided so as to be rotatable integrally with the connecting shaft 31 and meshes with the drive gear 30.
  • a first spur gear 33 is attached to the front end of the connecting shaft 31 opposite to the rear end of the connecting shaft 31 provided with the first reduction gear 32 so as to rotate together with the connecting shaft 31.
  • Rotating shaft 34 that is parallel to connecting shaft 31 is rotatably supported on housing case 26 above connecting shaft 31.
  • a second reduction gear 35 that meshes with the first spur gear 33 is attached to the rotation shaft 34 so as to be rotatable together with the rotation shaft 34.
  • a second spur gear 36 is attached to the front side of the second reduction gear 35 in the rotation shaft 34 so as to be rotatable together with the rotation shaft 34.
  • an output gear 37 is attached to the rear side of the second reduction gear 35 on the rotation shaft 34 so as to be rotatable integrally with the rotation shaft 34.
  • a transmission shaft 38 whose axial direction coincides with the connection shaft 31 is rotatably supported on the housing case 26 in front of the connection shaft 31.
  • a third reduction gear 39 that meshes with the second spur gear 36 is attached to the rear end of the transmission shaft 38 so as to be rotatable together with the transmission shaft 38.
  • a third spur gear 40 is attached to the front side of the third reduction gear 39 on the transmission shaft 38 so as to be rotatable together with the transmission shaft 38.
  • a detection shaft 41 whose axial direction coincides with the output shaft 28 and the rotation shaft 34 is rotatably supported by the housing case 26 in front of the rotation shaft 34.
  • An adjustment gear 42 that meshes with the third spur gear 40 is attached to the rear end of the detection shaft 41 so as to rotate together with the detection shaft 41.
  • the detection shaft 41 that rotates by driving the speed change motor 27 and the adjustment gear 42 that rotates together with the detection shaft 41 constitute a rotating body 44.
  • a position detection unit 43 supported by the housing case 26 is attached to the front end of the detection shaft 41.
  • the position that overlaps the axis AX2 in the housing case 26 when viewed from the side is set as the apparatus-side alignment reference.
  • the adjustment gear 42 that rotates integrally with the detection shaft 41 has a mark for alignment at a predetermined position in the rotation direction.
  • a notch 42a formed by notching a tooth at a position corresponding to the apparatus side alignment reference of the adjustment gear 42 is set as an alignment mark.
  • the rotating body 44 is configured to be positioned at the initial position.
  • the rotation shaft 34 and the output gear 37 are rotated by driving the speed change motor 27. Further, the detection shaft 41 and the adjustment gear 42 are rotated in conjunction with the rotation shaft 34 that is rotated by driving the speed change motor 27. At that time, the rotational power of the speed change motor 27 is decelerated through the first reduction gear 32 and the second reduction gear 35 and transmitted to the rotary shaft 34. Further, the rotational power further reduced than the rotation shaft 34 by the third reduction gear 39 and the adjustment gear 42 is transmitted to the detection shaft 41.
  • the position detection unit 43 detects the position of the ring gear 24 by performing an electrical output according to the rotation angle of the detection shaft 41.
  • the speed change actuator 25 includes a cam member 45 that is engaged from above with an output gear 37 that constitutes the power transmission portion 29 in the vicinity of the center of the housing case 26 in the longitudinal direction.
  • the cam member 45 is rotated by driving the speed change motor 27 to slide the ring gear 24 between the first engagement position and the second engagement position.
  • the speed reduction mechanism 18 and the speed change actuator 25 constitute an automatic speed change device for the electric tool 11.
  • the motor 16, the speed change motor 27, and the position detection unit 43 are electrically connected to the control unit 46 accommodated in the main body case 12.
  • the output shaft 17 of the motor 16 is provided with a rotation detection unit 47 for detecting the rotation speed of the motor 16.
  • a current detection unit 48 for detecting a drive current supplied to the motor 16 is provided between the motor 16 and the control unit 46.
  • the rotation detection unit 47 and the current detection unit 48 constitute a drive state detection unit 49 that detects the drive state of the motor 16.
  • the storage case 26 includes a case member 26a provided on the right side of the storage case 26 when viewed from the front side.
  • the case member 26a is formed with a housing recess 50 that opens to the left.
  • the housing recess 50 has a shape along the outer shape of the speed change motor 27 and the power transmission unit 29.
  • the housing case 26 includes a case member 26a and a case member 26b combined with the case member 26a.
  • the case member 26b is formed with a housing recess (not shown) that is substantially symmetrical with the housing recess 50 and opens toward the right.
  • the housing case 26 is formed by fixing the case member 26b to the case member 26a with screws so as to cover the opening of the case member 26a.
  • the length of the side along the left-right direction of the case member 26a is set to be longer than the length of the side along the left-right direction of the case member 26b.
  • illustration of constituent members such as the carrier 18 a, the planet gear 18 b, and the fixed tooth portion 18 c constituting the speed reduction mechanism 18 is omitted.
  • the case member 26a and the case member 26b are provided with an opening 26c that opens upward in the vicinity of the center in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2).
  • the upper part of the output gear 37 is exposed from the housing case 26 through the opening 26c. Further, the tooth portion of the output gear 37 exposed from the housing case 26 is engaged with the cam member 45.
  • the cam member 45 includes a main body portion 45a having a circular arc shape when viewed from the front, and an engaging portion 51 projecting radially outward from the main body portion 45a.
  • a pair of cam holes 52 (52A, 52B) are formed near both ends in the circumferential direction of the main body 45a.
  • the cam hole 52A located on the left side includes a first holding portion 53H provided in a linear portion extending downward from the upper end and a second portion provided in a linear portion extending upward from the lower end of the cam hole 52A. Holding part 53L.
  • the cam hole 52B located on the right side is provided in the second holding portion 53L provided in the linear portion extending downward from the upper end and in the linear portion extending upward from the lower end side of the cam hole 52B. And the first holding portion 53H. Further, a tooth-like engagement portion 54 that can mesh with the output gear 37 is formed at the tip of the engagement portion 51 that has an arc shape.
  • a cylindrical side wall of the gear case 22 is disposed on the inner peripheral side of the main body 45a of the cam member 45. Further, a ring gear 24 is accommodated in the gear case 22. In addition, a concave groove 24 a extending along the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the ring gear 24. A support member 55 is fitted into the concave groove 24a so as to be slidable with respect to the ring gear 24.
  • the support member 55 includes a support main body portion 56 having a semicircular arc shape in front view along the outer peripheral surface of the ring gear 24, and a pair of insertion portions 57 (57A, 57B) extending linearly outward from both ends of the support main body portion 56 in the radial direction. ).
  • the pair of insertion portions 57 of the support member 55 are respectively inserted into the pair of through holes 23 of the gear case 22 from the inside, and are further inserted into the pair of cam holes 52 of the cam member 45.
  • the insertion portion 57A of the support member 55 is disposed in the second holding portion 53L of the cam hole 52A, and the support member The insertion portion 57B of 55 is disposed in the second holding portion 53L of the cam hole 52B.
  • the ring gear 24 is disposed at the second engagement position (relatively front position indicated by a dotted line in FIG. 1), which is the initial position, and the reduction ratio is in the low speed rotation mode.
  • the position of the cam member 45 at this time is referred to as a low speed position.
  • the low speed position of the cam member 45 is set to the initial position.
  • the cam hole 52 has a polygonal line shape corresponding to the sliding movement of the ring gear 24. That is, the cam hole 52 extends in a direction inclined by about 45 ° with respect to the axis AX1 when viewed from the side, and connects the cam portion 58 connecting the lower end of the first holding portion 53H and the upper end of the second holding portion 53L. Including.
  • the through hole 23 of the gear case 22 extends so as to form a long hole parallel to the axis AX1. Therefore, the support member 55 having the insertion portion 57 inserted into the cam hole 52 is allowed to move in the axial direction and is restricted from moving in the vertical direction. Therefore, when the cam member 45 rotates from the low-speed position toward the high-speed position, the support member 55 causes the ring gear along the through-hole 23 while the insertion portion 57 inserted through the cam hole 52 is in sliding contact with the cam portion 58. 24 moves backward (to the left in FIG. 4). That is, the cam part 58 formed in the main body part 45 a of the cam member 45 guides the movement of the ring gear 24 along the axial direction in conjunction with the rotation of the cam member 45.
  • the rotation angle ⁇ of the detection shaft 41 and the voltage value V generated by the position detection unit 43 are set in advance so as to have a certain relationship shown in FIG.
  • the detection shaft 41 rotates in conjunction with the rotation shaft 34 that rotates integrally with the output gear 37 that rotates the cam member 45.
  • the detection shaft 41 rotates at the rotation angle ⁇ 2.
  • the detection shaft 41 rotates at the rotation angle ⁇ 2.
  • the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 have a certain relationship based on the reduction ratio by the third reduction gear 39 and the adjustment gear 42.
  • the cam member 45 When the ring gear 24 is disposed at the second engagement position that is the initial position, the cam member 45 is disposed at the low speed position that is the initial position, and the notch portion 42a of the rotating body 44 is aligned with the apparatus side. Arranged at the initial position aligned with the reference.
  • the position detection unit 43 is the second one in which the ring gear 24 is arranged. A voltage value V2 corresponding to the engagement position is output. That is, when the reduction ratio is in the low speed rotation mode L, the position detection unit 43 generates a voltage value V2 that is an initial value.
  • the position detection unit 43 When the detection shaft 41 starts to rotate from the initial position, the voltage value V generated by the position detection unit 43 gradually decreases according to the rotation angle of the detection shaft 41. When the rotation angle of the detection shaft 41 from the initial position reaches the rotation angle ⁇ 2 necessary for moving the ring gear 24 from the second engagement position to the first engagement position, the position detection unit 43 A voltage value V1 corresponding to the first engagement position is generated. That is, when the reduction ratio is in the high speed rotation mode H, the position detection unit 43 generates the voltage value V1.
  • the position detection unit 43 when the detection shaft 41 starts to rotate in the reverse direction while the position detection unit 43 is generating the voltage value V1, the position detection unit 43 generates according to the rotation angle of the detection shaft 41.
  • the voltage value V gradually increases.
  • the rotation angle of the detection shaft 41 in the reverse direction reaches the rotation angle ⁇ 2 necessary to move the ring gear 24 from the first engagement position to the second engagement position, the position detection unit 43 A voltage value V2 is generated.
  • the position detection unit 43 corresponds to the engagement position after the movement when the rotation angle of the rotation body 44 reaches the rotation angle necessary to move the ring gear 24 to the engagement position.
  • the control unit 46 determines whether the ring gear 24 has reached the engagement position based on the voltage value V generated by the position detection unit 43, and in which engagement position the ring gear 24 is disposed. Determine which mode the reduction ratio is in.
  • the control unit 46 controls the driving of the speed change motor 27 based on the current reduction ratio determined from the detection result of the position detection unit 43 and the detection result of the drive state detection unit 49. For example, when the drive state detection unit 49 detects that the load applied to the motor 16 has reached a predetermined level in the low speed rotation mode, the control unit 46 rotates the transmission motor 27 in the forward direction. The ring gear 24 is slid backward from the second engagement position. And if the ring gear 24 moves to a 1st engagement position, it will switch to high speed rotation mode.
  • the load applied to the motor 16 by the driving state detection unit 49 is predetermined. Detect that the level has been reached.
  • the control unit 46 drives the transmission motor 27 to rotate in the reverse direction.
  • the ring gear 24 is slid forward from the first engagement position. And if the ring gear 24 moves to a 2nd engagement position, it will switch to low speed rotation mode.
  • the load applied to the motor 16 by the driving state detection unit 49 is predetermined. Detect that the level has been reached. Thus, in the electric tool 11, the reduction ratio is automatically switched according to the driving state of the motor 16.
  • the control unit 46 When it is determined from the detection result of the position detection unit 43 that the ring gear 24 is between the first engagement position and the second engagement position, the control unit 46 temporarily drives the transmission motor 27. The rotational power of the motor 16 may be temporarily increased.
  • the ring gear continues to rotate due to inertia when the engagement state with one gear member is released, but when the ring gear moves and engages with the other gear member, the other gear member Receive reaction force from. Therefore, when the ring gear 24 comes into contact with the other gear member by temporarily increasing the rotational power of the motor 16 while temporarily stopping the drive of the speed change motor 27 and stopping the movement of the ring gear 24. The reaction force received by is increased. Then, due to this reaction force, the rotational speed due to the inertia of the ring gear 24 decreases, and the impact when the ring gear 24 meshes with the other gear member is reduced.
  • the position detector 43, the rotating body 44, the cam member 45, and the ring gear 24 are arranged at corresponding initial positions shown in FIG.
  • the notch 42a is aligned with the apparatus side alignment reference, and the adjustment gear 42 is disposed on the axis AX2.
  • the notch 42a is disposed on the near side that is the opening side of the case member 26a. That is, the apparatus-side alignment reference set for the housing case 26 is set at a position that overlaps the axis AX2 when viewed from the opening side of the case member 26a.
  • the position detection unit 43 is attached to the housing case 26 in a state where the position detection unit 43 is aligned with the detection shaft 41 constituting the rotating body 44. As a result, the position detection unit 43 generates a voltage value V2 corresponding to the second engagement position when the notch 42a of the adjustment gear 42 constituting the rotating body 44 is aligned with the apparatus side alignment reference. To be arranged.
  • the case member 26b is attached to the case member 26a as shown in FIG.
  • the case member 26a and the case member 26b are provided with two partition walls 59 and 60 that intersect with the axis AX2 (orthogonal in the first embodiment) so as to face each other with the opening 26c interposed therebetween. Therefore, when the two case members 26a and 26b are combined, the upper portion of the output gear 37 is exposed from the housing case 26 through the opening 26c, but the other components are housed in the housing case 26 and are not visually recognized. .
  • the cam member 45 is attached to the output gear 37 exposed through the opening 26c of the housing case 26 formed as described above from the upper side as indicated by an arrow in FIG. At this time, the cam member 45 is disposed at a low speed position as an initial position by attaching the tooth portion at one end (right end in the present embodiment) of the tooth-like engagement portion 54 so as to mesh with the output gear 37.
  • the speed reduction mechanism 18 including the ring gear 24 disposed at the second engagement position as the initial position and the cam member 45 disposed at the low speed position as the initial position are combined.
  • the cam member 45 and the ring gear 24 are aligned by the insertion portion 57 of the support member 55 being disposed in the second holding portion 53L of the cam hole 52.
  • the ring gear 24 is disposed at the second engagement position, and the position detection unit 43 is positioned at the second engagement position.
  • Each component is aligned to produce a voltage value V2 corresponding to. Therefore, the position detecting unit 43, the rotating body 44, the cam member 45, and the ring gear 24 related to the switching of the reduction ratio can be obtained by attaching the speed reduction mechanism 18 and the speed change actuator 25 thus aligned to the main body case 12. The relative positional relationship is established.
  • the ring gear 24 is disposed at the second engagement position when the notch 42a of the adjustment gear 42 is aligned with the apparatus-side alignment reference set in the housing case 26.
  • the position detection unit 43 generates a voltage value V2 corresponding to the second engagement position.
  • the ring gear is generated even though the position detection unit 43 generates the voltage value V2. 24 may not be arranged at the second engagement position. Therefore, the ring gear 24, the cam member 45, and the detection shaft 41, which are constituent members of the automatic transmission device, need to be correctly arranged at their corresponding initial positions when they are incorporated into the housing case 26 and the main body case 12.
  • the detection shaft 41 of the first embodiment is provided with a notch 42a in an adjustment gear 42 that rotates integrally. Therefore, whether or not the detection shaft 41 is disposed at the initial position can be easily determined by using the notch portion 42a of the adjustment gear 42 as a mark.
  • the detection shaft 41 and the position detection unit 43 can be easily aligned by checking the notch portion 42a by visual observation or contact.
  • the apparatus-side alignment reference is set at a position that overlaps the axis AX2 when viewed from the side that is the opening side of the case member 26a. Therefore, it is possible to perform alignment by using the axial direction of the output shaft 28 and the rotating shaft 34 as a mark even if no visible mark is attached to the case member 26a as an apparatus-side alignment reference.
  • the rotating body 44 can be aligned with a preset apparatus-side alignment reference. Therefore, it is possible to easily align the position detector 43 and the rotating body 44, which are components of the automatic transmission, with the device.
  • a notch portion 42a formed by notching a tooth at a position corresponding to the device side alignment reference of the adjustment gear 42 in the rotating body 44 is set as an alignment mark. Therefore, alignment with respect to the apparatus-side alignment reference can be performed by contacting the notch portion 42a in addition to visual observation. In addition, as compared with the case where the alignment mark is drawn with a paint or the like, the alignment mark does not disappear due to sliding contact or the like, so that a more reliable mark can be obtained.
  • the alignment groove 61 is provided in the engaging portion 51 of the cam member 45B, and the alignment protrusion 62 is provided in the case member 26a constituting the housing case 26D. This is different from the first embodiment.
  • the front surface of the engaging portion 51 extends along a protruding direction of the engaging portion 51 to a part of the outer peripheral surface at the tip (the right end in the second embodiment).
  • the alignment groove part 61 which has a fixed depth from an outer peripheral surface is formed.
  • the engaging portion 51 extends along the tooth-like engaging portion 54 between the main body portion 45 a and the tooth-like engaging portion 54 and has a certain depth with respect to the thickness direction of the engaging portion 51.
  • a recess 63 is provided so as to have a thickness. The end of the alignment groove 61 on the main body 45 a side communicates with the recess 63.
  • the alignment projection 62 extends from the vicinity of the upper end of the partition wall 60 toward the rear of the partition wall 59 side at the end of the case member 26a on the opening side.
  • the length of the alignment protrusion 62 in the left-right direction is set to be shorter than the length of the alignment groove 61 in the left-right direction.
  • the length of the alignment protrusion 62 in the vertical direction is set to be shorter than the length of the recess 63 in the protruding direction of the engaging part 51. Therefore, the alignment protrusion 62 of the housing case 26D can be inserted into the alignment groove 61 of the cam member 45B.
  • the cam member 45 ⁇ / b> B is disposed at the low speed position that is the initial position.
  • the cam member 45B is aligned in this way places the ring gear 24 in the second engagement position, so that the rotating body 44 and the ring gear 24 are indirectly aligned via the cam member 45B.
  • the alignment protrusion 62 of the housing case 26D is inserted through the alignment groove 61 of the engagement portion 51 of the cam member 45B and recessed 63. Placed inside. Therefore, when the cam member 45 ⁇ / b> B rotates with the rotation of the output gear 37, the alignment protrusion 62 is disposed in the recess 63, so that the alignment protrusion 62 is positioned at the position of the engagement portion 51. Interference with the mating groove 61 is avoided.
  • the cam member 45 ⁇ / b> B When engaging the cam member 45 ⁇ / b> B with the output gear 37, the cam member 45 ⁇ / b> B is accommodated by inserting the alignment protrusion 62 of the storage case 26 ⁇ / b> D into the alignment groove 61 formed in the engaging portion 51. It can be attached to the case 26D at a predetermined angle. Therefore, by setting the mounting position at this time to the initial position of the cam member 45B corresponding to the initial position of the rotating body 44, the cam member 45B and the rotating body 44 have a relative positional relationship. Positioning can be performed easily. Further, the position where the ring gear 24 is arranged at the second engagement position is the initial position of the cam member 45B, so that the cam member 45B and the ring gear 24 have a relative positional relationship. Can be easily performed.
  • the third embodiment is characterized in that an alignment groove 61A is provided in the engaging portion 51 of the cam member 45C and an alignment protrusion 62A is provided in the output gear 37A. Different from one embodiment.
  • an alignment plate 64 is provided on the front surface of the engaging portion 51 in the cam member 45C of the third embodiment.
  • the alignment plate 64 is formed so as to protrude from the main body 45a than the engaging portion 51.
  • the alignment plate 64 includes an alignment groove portion (61A) formed by cutting out a part of the tip of the alignment plate 64.
  • the alignment plate 64 includes a extending portion 64a extending from the outer peripheral surface of the main body portion 45a along both ends in the circumferential direction of the engaging portion 51, and a tooth-like engagement from the tips of both extending portions 64a.
  • a front end arc portion 64b that extends along the portion 54 in a front view.
  • the tip of the tip 64b of the alignment plate 64 protrudes from the tip of the tooth-like engagement portion 54.
  • the alignment groove 61A is formed in the engaging portion 51 by cutting out a part of the tip 64b (right end in the third embodiment).
  • a substantially disc-shaped alignment portion 65 is provided on the front surface of the output gear 37A perpendicular to the rotation shaft 34. Further, the upper portion of the alignment portion 65 is formed flat, and an alignment protrusion 62A protrudes from the flat surface, and the tip of the alignment protrusion 62A is bent toward the main body 45a side.
  • the length of the alignment protrusion 62A in the left-right direction is set to be shorter than the length of the alignment groove 61A in the left-right direction. Therefore, the alignment protrusion 62A of the output gear 37A can be inserted into the alignment groove 61A of the cam member 45C.
  • the alignment protrusion 62A of the output gear 37A is inserted from the lower end side of the alignment groove 61A of the cam member 45C. .
  • the cam member 45C is disposed at the low speed position that is the initial position. That is, by aligning the cam member 45C and the housing case 26 by the alignment groove 61A and the alignment protrusion 62A, the cam member 45C is disposed at the low speed position that is the initial position. Further, the cam member 45C aligned in this way places the ring gear 24 in the second engagement position, so that the rotating body 44 and the ring gear 24 are indirectly aligned via the cam member 45C. .
  • the alignment projection 62A of the output gear 37A is disposed above the tip end portion 64b. Therefore, when the cam member 45C rotates with the rotation of the output gear 37A, the alignment protrusion 62A is disposed between the main body 45a and the tip 64b, thereby aligning the protrusion 62A. Is prevented from interfering with the alignment groove 61A of the engaging portion 51.
  • ⁇ A positioning mark may be provided on the detection shaft 41.
  • -Positioning marks may be attached to the rotating body 44 by applying paint or laser printing, or positioning recesses or through holes formed in the rotating body 44 may be used as positioning marks.
  • the initial position of the ring gear 24 may be set to the first engagement position, or a position away from the first engagement position and the second engagement position can be set as the initial position.
  • the constituent members may be aligned so that the position detector 43 generates a value corresponding to the initial position of the ring gear 24 when the ring gear 24 is in the initial position.
  • the apparatus side alignment reference may be set in the main body case 12.
  • the ring gear 24 may be configured to move to three or more engagement positions, and the reduction ratio may be changed to a plurality of three or more stages.
  • the axes of the output shaft 28, the rotation shaft 34, and the detection shaft 41 may not be arranged on the same axis AX2.
  • the position detection unit 43 may generate the voltage value V1 when the reduction ratio is in the low speed rotation mode, and the position detection unit 43 may generate the voltage value V2 when the reduction ratio is in the high speed rotation mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)

Abstract

電動工具(11)の自動変速装置は、モータ(16)の回転動力を減速して伝達する減速機構(18)と、スライド移動することで減速比を切り替えるリングギア(24)と、リングギア(24)を移動させるカム部材(45)と、カム部材(45)と連動して回動する回動体(44)と、リングギア(24)の位置を検知する位置検知部(43)と、位置検知部(43)によって生成される値に基づいて変速用モータ(27)の駆動を制御する制御部(46)とを備える。回動体(44)を構成する調整歯車(42)は、回動方向における所定の位置に位置合わせ用目印である切り欠き部(42a)を有する。回動体(44)は、調整歯車(42)の切り欠き部(42a)が予め設定された装置側位置合わせ基準に位置合わせされた場合に、リングギア(24)と相対的な位置関係を有する初期位置に配置される。

Description

電動工具の自動変速装置
 本発明は、減速比を切り替え可能な電動工具の自動変速装置に関するものである。
 従来から、駆動源であるモータの回転動力を減速して伝達する減速機構を有し、減速機構の切替部材をスライド移動させることで減速比を切り替える電動工具がある(例えば、特許文献1)。
 特許文献1の電動工具は、切替部材をスライド移動させる変速用アクチュエータと、モータの駆動状態を検知する駆動状態検知部と、切替部材のスライド位置を検知するスライド位置検知部と、変速用アクチュエータの駆動を制御する制御部とを備えている。制御部は、駆動状態検知部及びスライド位置検知部の検知結果に応じて変速用アクチュエータの駆動を制御することで、減速比を自動的に切り替えている。
 また、特許文献1の実施形態4には、スライド位置検知部として、回転式の変速用アクチュエータの回転状態を検知する変位センサが例示されている。すなわち、切替部材は、変速用アクチュエータの回転に連動して移動するので、変位センサは、変速用アクチュエータの回転状態を検知することで、切替部材の位置を間接的に検知する。
 なお、減速比を切り替えるための切替部材の移動距離、および切替部材を移動させるための変速用アクチュエータの回転角度は、複数の減速比の各々に対して予め設定されている。変位センサは、回転方向において予め設定された初期位置からの変速用アクチュエータの回転角度が切替部材を移動させるのに必要な角度に達した場合に、切り替え後の減速比に対応する値を生成するように設定される。
 例えば、変速用アクチュエータは、大きな減速比の低速回転モードに対応する回転角度と、小さな減速比の高速回転モードに対応する回転角度との間で回転する。変位センサは、変速用アクチュエータの回転角度が低速回転モードに対応する回転角度に達する場合に大きな減速比に対応する値を生成する。また、変位センサは、変速用アクチュエータの回転角度が高速回転モードに対応する回転角度に達する場合に小さな減速比に対応する値を生成する。そのため、制御部は、変位センサから供給された値に基づいて、現在の減速比、および減速比の切り替えが完了したか否かを判断する。
特開2012-16760公報
 ところで、変位センサおよび変速用アクチュエータは、所定位置にある切替部材に対して予め設定された相対的な位置関係を有していることが前提となる。相対的な位置関係が成立していない状態で変位センサが装置に組み込まれた場合、変位センサが所定の減速比に対応する値を生成しても、切替部材が目的の位置まで到達していない可能性がある。このような場合、切替部材が相手部材と噛み合わないままモータが駆動されてしまう虞がある。
 そのため、変位センサなどの構成部材を装置に組み込む場合には、後で構成部材の切替部材に対する相対的な位置関係が適合しているか否かを確認する必要がある。また、相対的な位置関係が適合していない場合には相対的な位置関係を修正する必要もある。このため、構成部材の切替部材に対する相対的な位置関係の確認や修正のための工程に手間がかかっていた。
 本発明の目的は、構成部材の位置合わせを簡易に行うことができる電動工具の自動変速装置を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明に係る電動工具の自動変速装置は、ギア部材を含み、駆動源の回転動力を減速して伝達する減速機構と、該減速機構の前記ギア部材と係合する係合位置にスライド移動して前記減速機構の減速比を切り替える切替部材と、変速用モータと、前記変速用モータの駆動によって回動して前記切替部材を前記係合位置に移動させるカム部材と、前記変速用モータの駆動によって前記カム部材と連動して回動する回動体であって、該回動体は、該回動体の回動方向における所定の位置に設けられた位置合わせ用目印を有し、前記切替部材に対する予め設定された相対的な位置関係を有する初期位置に配置される、前記回動体と、該回動体が前記初期位置から予め設定された回動角度だけ回転した場合に、前記切替部材が前記係合位置に移動したことを検知して、前記切替部材が前記係合位置に移動したことを示す値を生成する位置検知部と、該位置検知部によって生成された値に基づいて前記変速用モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記回動体は、予め設定された装置側位置合わせ基準に前記位置合わせ用目印が位置合わせされた場合に前記初期位置に配置される。
 また、上記実施形態において、前記回動体は、前記変速用モータの駆動によって回動する検出軸と該検出軸と一体回動する調整歯車とを含み、該調整歯車は、前記装置側位置合わせ基準に対応する位置の歯を切り欠くことにより形成され、前記位置合わせ用目印として利用される切り欠き部を含み、前記位置検知部は、前記検出軸の回動角度に応じた値を生成することが好ましい。
 また、上記実施形態において、前記変速用モータ及び前記位置検知部を収容し、且つ前記回動体を回動自在に支承する収容ケースであって、該収容ケースの予め設定された位置には、前記装置側位置合わせ基準が設定される、前記収容ケースを備え、該収容ケースの前記装置側位置合わせ基準に前記回動体の前記位置合わせ用目印が位置合わせされた場合に、前記切替部材は、前記係合位置に配置されるとともに、前記位置検知部は、前記切替部材が前記係合位置に配置されたことを示す値を生成することが好ましい。
 また、上記実施形態において、前記変速用モータの駆動によって回動する回動軸と、該回動軸と一体回動する出力歯車と、前記回動軸及び前記回動体を回動自在に支承する収容ケースと、をさらに備え、前記カム部材は、前記切替部材の移動を案内するカム部を含む本体部と、該本体部から突出して形成され、円弧状の外周面を含む係合部であって、該係合部は、前記円弧状の外周面の先端に設けられ且つ前記出力歯車と噛合可能な歯状係合部を含む、前記係合部と、該係合部の先端の一部に形成され、前記外周面から一定の深さを有する位置合わせ溝部とを含み、前記収容ケースは、前記収容ケースに前記回動軸及び前記回動体を組み付ける際に前記位置合わせ溝部に挿通可能な位置合わせ突部を含むことが好ましい。
 また、上記実施形態において、前記変速用モータの駆動によって回動する回動軸と、該回動軸と一体回動する出力歯車と、前記回動軸及び前記回動体を回動自在に支承する収容ケースと、をさらに備え、前記カム部材は、前記切替部材の移動を案内するカム部を含む本体部と、該本体部から突出して形成され、円弧状の外周面を含む係合部であって、該係合部は、前記円弧状の外周面の先端に設けられ且つ前記出力歯車と噛合可能な歯状係合部を含む、前記係合部と、該本体部から前記係合部よりも突出して形成された位置合わせ板であって、該位置合わせ板は、前記位置合わせ板の先端の一部を切り欠くことにより形成された位置合わせ溝部を含む、前記位置合わせ板と、前記出力歯車は、前記収容ケースに前記回動軸及び前記回動体を組み付ける際に前記位置合わせ溝部に挿通可能な位置合わせ突部を含むことが好ましい。
 また、上記実施形態において、前記位置合わせ溝部は、前記係合部の先端の一端にずれて形成され、前記歯状係合部の前記位置合わせ溝部と対応する位置にある歯部が前記出力歯車と噛合した場合に、前記カム部材は、前記切替部材を前記係合位置に配置させることが好ましい。
 本発明によれば、構成部材の位置合わせを簡易に行うことができる電動工具の自動変速装置を提供することができる。
本発明に係る第1実施形態の電動工具の概略構成を示す断面図。 低速回転モードにおける自動変速装置の断面図。 高速回転モードにおける自動変速装置の断面図。 カム部材におけるカム孔が形成された部分の側面図。 検出軸の回動角度と位置検知部が出力する電圧値の関係を示すグラフ。 変速用アクチュエータの組み立て時の様子を示す斜視図。 第2実施形態の変速用アクチュエータの組み立て時の様子を示す斜視図。 第2実施形態の自動変速装置の断面図。 第3実施形態の変速カムプレート及び出力歯車を示す斜視図。
 以下、本発明を具体化した実施形態の自動変速装置を図面に従って説明する。
 (第1実施形態)
 図1に示すように、第1実施形態の電動工具11は、例えば電動式ドライバとして使用される工具であり、側面視略T字状の本体ケース12を含む。本体ケース12は、略円筒状の胴部13と、この胴部13の長手方向における中央部から延設された把持部14とを含む。また、把持部14における胴部13側の端部には、把持部14に向かって引き込み自在な運転指示スイッチ15が設けられている。
 なお、以下の説明においては、把持部14の延設方向を下方向という。また、この下方向の反対方向を上方向という。さらに、胴部13の長手方向において把持部14の運転指示スイッチ15が設けられた側を前側という。また、胴部13の長手方向において、この前側の反対側を後側という。
 本体ケース12の胴部13の後側には、駆動源であるモータ16が収容されている。モータ16は、運転指示スイッチ15の操作によって駆動される。また、胴部13におけるモータ16よりも前側には、モータ16の回転動力を減速して伝達する減速機構18と、減速機構18を介して伝達された回転動力を伝達する駆動伝達部19とが収容されている。減速機構18及び駆動伝達部19は、前方に向けて延びるモータ16の出力軸17の軸方向に沿って配置されている。
 駆動伝達部19の先端部20には、先端工具21が着脱可能に装着される。先端工具21は、減速機構18及び駆動伝達部19を介して伝達されるモータ16の回転動力によって回転する。
 減速機構18は、有底円筒状のギアケース22と、ギアケース22内に収容される遊星減速機構とを含む。ギアケース22の側壁において出力軸17の軸線AX1を挟んで互いに対向する2つの位置には、出力軸17の軸方向に沿って長孔状に延びる一対の貫通孔23がそれぞれ形成されている。また、減速機構18は、出力軸17の軸方向に沿ってスライド移動が可能な状態でギアケース22内に収容されたリングギア24を含む。なお、リングギア24は遊星減速機構の一部を構成する。
 リングギア24は、減速機構18の遊星減速機構を構成するギア部材と係合する第1および第2の係合位置の間でスライド移動することで、減速機構18が伝達する回転動力の減速比を2段階に切り替える。第1実施形態において、リングギア24は、図1に二点鎖線で示す相対的に後側の第1係合位置において、遊星減速機構を構成するギア部材である一段目のキャリア18a及び二段目のプラネットギア18bと係合する。なお、このようにリングギア24が第1係合位置にあるとき、減速機構18は、小さな減速比の高速回転モードに移行する。
 また、リングギア24は、第1係合位置から前方に移動することで、キャリア18aとの係合状態が解除される。さらに、リングギア24は、図1に点線で示す相対的に前側の第2係合位置に移動すると、減速機構18を構成するギア部材であるプラネットギア18b及び固定歯部18cと係合する。なお、固定歯部18cは、ギアケース22の内側壁に設けられている。また、このようにリングギア24が第2係合位置にあるとき、減速機構18は、大きな減速比の低速回転モードに移行する。
 第1実施形態では、リングギア24が第2係合位置から第1係合位置に移動すると、減速機構18は、低速回転モードから高速回転モードに切り替わる。その一方、リングギア24が第1係合位置から第2係合位置に移動すると、減速機構18は、高速回転モードから低速回転モードに切り替わる。ちなみに、第1実施形態においては、低速回転モードに移行する第2係合位置が、リングギア24の初期位置に設定されている。
 なお、第1実施形態では、初期位置は、リングギア24など、減速比の切り替えに関わる複数の構成部材が予め設定された相対的な位置関係を有している基準位置に相当する。各構成部材が本体ケース12に組み込まれる場合には、各構成部材が予め設定された初期位置に配置されるように互いに位置合わせされる。
 本体ケース12の胴部13において減速機構18の下方には、リングギア24を移動させて減速比の切り替えを行うための変速用アクチュエータ25が配置されている。変速用アクチュエータ25は、モータ16の軸方向に沿った長手方向の長さを有する収容ケース26を含む。収容ケース26内には、変速用アクチュエータ25を構成する複数の構成部材が収容される。内部に構成部材が収容された収容ケース26は、本体ケース12内に組み込まれた後、ねじ止めによって固定される。
 収容ケース26には、正逆両方向に回転可能な変速用モータ27と、変速用モータ27の出力軸28の回転を減速して伝達する動力伝達部29とが収容されている。変速用モータ27は、変速用モータ27の出力軸28の軸線AX2がモータ16の軸線AX1と平行をなすように、収容ケース26内の後側の位置に配置されている。
 ここで、収容ケース26内において変速用モータ27の前側に配置される動力伝達部29の構成について説明する。
 変速用モータ27の出力軸28には、駆動歯車30が一体回動可能に固定されている。出力軸28の下方には、収容ケース26に回動自在に支承された連結軸31と、連結軸31と一体回動可能に設けられて駆動歯車30と噛合する第1減速歯車32とが配置されている。また、連結軸31の第1減速歯車32が設けられた連結軸31の後端と反対側の前端には、第1平歯車33が連結軸31と一体回動可能に取り付けられている。
 連結軸31の上方には、連結軸31と平行をなす回動軸34が収容ケース26に回動自在に支承されている。回動軸34には、第1平歯車33と噛合する第2減速歯車35が回動軸34と一体回動可能に取り付けられている。また、回動軸34において第2減速歯車35の前側には、第2平歯車36が回動軸34と一体回動可能に取り付けられている。さらに、回動軸34において第2減速歯車35の後側には、出力歯車37が回動軸34と一体回動可能に取り付けられている。
 連結軸31の前方には、連結軸31と軸方向が一致する伝達軸38が収容ケース26に回動自在に支承されている。伝達軸38の後端には、第2平歯車36と噛合する第3減速歯車39が伝達軸38と一体回動可能に取り付けられている。また、伝達軸38において第3減速歯車39の前側には、第3平歯車40が伝達軸38と一体回動可能に取り付けられている。
 回動軸34の前方には、出力軸28及び回動軸34と軸方向が一致する検出軸41が収容ケース26に回動自在に支承されている。検出軸41の後端には、第3平歯車40と噛合する調整歯車42が検出軸41と一体回動可能に取り付けられている。なお、変速用モータ27の駆動によって回動する検出軸41と、検出軸41と一体回動する調整歯車42とは、回動体44を構成する。また、検出軸41の前端には、収容ケース26に支持された位置検知部43が取り付けられている。
 ここで、側方から見た場合に収容ケース26において軸線AX2と重なる位置は、装置側位置合わせ基準に設定されている。また、検出軸41と一体回動する調整歯車42は、回動方向における所定の位置に、位置合わせ用目印を有している。
 第1実施形態において、調整歯車42の装置側位置合わせ基準に対応する位置にある歯を切り欠くことにより形成された切り欠き部42aが、位置合わせ用目印に設定されている。調整歯車42の切り欠き部42aが装置側位置合わせ基準に位置合わせされた場合、回動体44は、初期位置に位置するように構成される。
 以上のように構成された動力伝達部29において、変速用モータ27の駆動によって回動軸34及び出力歯車37が回動する。また、変速用モータ27の駆動によって回動する回動軸34に連動して、検出軸41及び調整歯車42が回動する。その際には、変速用モータ27の回転動力が、第1減速歯車32及び第2減速歯車35を介することで減速されて回動軸34に伝達される。また、第3減速歯車39及び調整歯車42を介することで回動軸34よりもさらに減速された回転動力が検出軸41に伝達される。位置検知部43は、検出軸41の回動角度に応じて電気的な出力を行うことで、リングギア24の位置を検知する。
 さらに、変速用アクチュエータ25は、収容ケース26の長手方向における中央付近において、動力伝達部29を構成する出力歯車37に上側から係合されるカム部材45を含む。カム部材45は、変速用モータ27の駆動によって回動することで、リングギア24を第1係合位置及び第2係合位置の間でスライド移動させる。第1実施形態において、減速機構18及び変速用アクチュエータ25は、電動工具11の自動変速装置を構成する。
 モータ16、変速用モータ27及び位置検知部43は、本体ケース12に収容された制御部46と電気的に接続されている。また、モータ16の出力軸17には、モータ16の回転速度を検出するための回転検出部47が設けられている。さらに、モータ16と制御部46との間には、モータ16に供給される駆動電流を検出するための電流検出部48が設けられている。回転検出部47及び電流検出部48は、モータ16の駆動状態を検知する駆動状態検知部49を構成している。
 ここで、収容ケース26は、前側から見た場合に収容ケース26の右側に設けられたケース部材26aを含む。ケース部材26aには、左方に向けて開口する収容凹部50が形成されている。収容凹部50は、変速用モータ27及び動力伝達部29の外形に沿った形状を有している。
 図2に示すように、収容ケース26は、ケース部材26aと、このケース部材26aに対して組み合わされるケース部材26bとを含む。ケース部材26bには、収容凹部50とほぼ対称形状をなして右方に向けて開口する図示しない収容凹部が形成されている。ケース部材26aの開口を覆蓋するようにケース部材26bをケース部材26aに対してねじ止めにて固定することで、収容ケース26が形成される。
 なお、ケース部材26aの左右方向に沿った辺の長さは、ケース部材26bの左右方向に沿った辺の長さよりも長くなるように設定されている。また、図2においては、簡略化のために、減速機構18を構成するキャリア18a、プラネットギア18b及び固定歯部18cなどの構成部材の図示を省略している。
 ケース部材26a及びケース部材26bには、長手方向(図2においては紙面と直交する方向)における中央付近に、上方に向けて開口する開口部26cが設けられている。出力歯車37の上部は、開口部26cを通じて収容ケース26から露出されている。また、収容ケース26から露出された出力歯車37の歯部が、カム部材45と係合している。
 カム部材45は、正面視円弧形状の本体部45aと、本体部45aから径方向の外側に突設される係合部51とを含む。本体部45aの周方向における両端付近には、一対のカム孔52(52A,52B)が形成されている。前側から見た場合に左側に位置するカム孔52Aは、上端から下方に延びる直線部分に設けられた第1保持部53Hと、カム孔52Aの下端から上方に延びる直線部分に設けられた第2保持部53Lとを含む。
 一方、前側から見た場合に右側に位置するカム孔52Bは、上端から下方に延びる直線部分に設けられた第2保持部53Lと、カム孔52Bの下端側から上方に延びる直線部分に設けられた第1保持部53Hとを含む。さらに、係合部51の円弧状をなす先端には、出力歯車37と噛合可能な歯状係合部54が形成されている。
 カム部材45における本体部45aの内周側には、ギアケース22の円筒状をなす側壁が配置されている。さらに、ギアケース22内にはリングギア24が収容されている。また、リングギア24の外周面には、周方向に沿って延びる凹溝24aが形成されている。凹溝24aには、リングギア24に対して摺動可能な状態で支持部材55が嵌入されている。
 支持部材55は、リングギア24の外周面に沿う正面視半円弧状の支持本体部56と、支持本体部56の両端から径方向の外側に直線状に延びる一対の挿通部57(57A,57B)とを含む。支持部材55の一対の挿通部57は、ギアケース22の一対の貫通孔23に内側からそれぞれ挿通され、さらにカム部材45の一対のカム孔52にそれぞれ挿通されている。
 出力歯車37が歯状係合部54の一端(図2では右端)の歯部に噛合した場合に、支持部材55の挿通部57Aはカム孔52Aの第2保持部53Lに配置され、支持部材55の挿通部57Bはカム孔52Bの第2保持部53Lに配置される。このとき、リングギア24は初期位置となる第2係合位置(図1に点線で示す相対的に前側の位置)に配置されて、減速比は低速回転モードとなる。以下の説明において、このときのカム部材45の位置を低速位置という。カム部材45の低速位置は、初期位置に設定されている。
 出力歯車37が図2に示す状態から時計方向に回動すると、カム部材45は反時計方向に回動する。出力歯車37の回動角度が回動角度α1に達すると、図3に示すように、歯状係合部54の他端(図3では左端)の歯部が出力歯車37に噛合する。このとき、支持部材55の挿通部57Aはカム孔52Aの第1保持部53Hに配置され、支持部材55の挿通部57Bはカム孔52Bの第1保持部53Hに配置される。また、カム部材45の回動に伴ってリングギア24は第2係合位置から第1係合位置(図1に二点鎖線で示す相対的に後側の位置)に移動して、減速比は低速回転モードから高速回転モードに切り替わる。以下の説明において、このときのカム部材45の位置を高速位置という。
 同様に、出力歯車37が図3に示す状態から反時計方向に回動すると、カム部材45は時計方向に回動する。出力歯車37の回動角度が回動角度-α1に達すると、カム部材45は高速位置から図2に示す低速位置に戻る。このとき、リングギア24は第1係合位置から第2係合位置に移動して、減速比は高速回転モードから低速回転モードに切り替わる。
 図4に示すように、カム孔52は、リングギア24のスライド移動に対応した折れ線形状を有する。すなわち、カム孔52は、側方から見た場合に軸線AX1に対して約45°傾斜した方向に延びて第1保持部53Hの下端と第2保持部53Lの上端を接続するカム部58を含む。
 ここで、ギアケース22の貫通孔23は軸線AX1と平行な長孔状をなすように延設されている。そのため、カム孔52に挿通部57が挿通された支持部材55は軸方向への移動が許容され、鉛直方向への移動が規制される。そのため、カム部材45が低速位置から高速位置に向けて回動すると、支持部材55は、カム孔52に挿通された挿通部57がカム部58に摺接しつつ、貫通孔23に沿ってリングギア24と共に後方(図4では左方)に移動する。すなわち、カム部材45の本体部45aに形成されたカム部58は、カム部材45の回動に連動するリングギア24の軸方向に沿う移動を案内する。
 また、カム部材45が高速位置から低速位置に向けて回動すると、カム孔52に挿通された挿通部57がカム部58に摺接しつつ、支持部材55は貫通孔23に沿ってリングギア24と共に前方(図4では右方)に移動する。このように、リングギア24はカム部材45の回動に連動して、第1係合位置と第2係合位置との間でスライド移動する。
 次に、位置検知部43について説明する。
 検出軸41の回動角度αと位置検知部43が生成する電圧値Vとは、図5に示す一定の関係を有するように予め設定されている。
 ここで、検出軸41は、カム部材45を回動させる出力歯車37と一体回動する回動軸34に連動して回動する。そして、減速比を低速回転モードから高速回転モードに切り替えるために回動軸34が回動角度α1の回動をするとき、検出軸41は回動角度α2の回動をする。一方、減速比を高速回転モードから低速回転モードに切り替えるために回動軸34が回動角度-α1の回動をするとき、検出軸41は回動角度-α2の回動をする。なお、回動角度α1,α2は、第3減速歯車39及び調整歯車42による減速比に基づく一定の関係を有する。
 また、リングギア24が初期位置となる第2係合位置に配置されるとき、カム部材45は、初期位置となる低速位置に配置され、回動体44の切り欠き部42aは、装置側位置合わせ基準に位置合わせされた初期位置に配置される。このようにリングギア24、カム部材45及び回動体44が予め設定された相対的な位置関係を有する個々の初期位置に配置されたとき、位置検知部43はリングギア24が配置された第2係合位置に対応する電圧値V2を出力する。すなわち、減速比が低速回転モードLとなるとき、位置検知部43は初期値である電圧値V2を生成する。
 そして、検出軸41が初期位置から回動を開始すると、検出軸41の回動角度に応じて、位置検知部43が生成する電圧値Vは徐々に低下していく。そして、検出軸41の初期位置からの回動角度がリングギア24を第2係合位置から第1係合位置に移動させるのに必要な回動角度α2に達すると、位置検知部43は、第1係合位置に対応する電圧値V1を生成する。すなわち、減速比が高速回転モードHとなるとき、位置検知部43は電圧値V1を生成する。
 同様に、位置検知部43が電圧値V1を生成しているときに検出軸41が逆方向への回動を開始すると、検出軸41の回動角度に応じて、位置検知部43が生成する電圧値Vは徐々に上昇していく。そして、検出軸41の逆方向への回動角度がリングギア24を第1係合位置から第2係合位置に移動させるのに必要な回動角度-α2に達すると、位置検知部43は電圧値V2を生成する。
 このように、位置検知部43は、回動体44の回動角度がリングギア24を係合位置に移動させるのに必要な回動角度に達した場合に、移動後の係合位置に対応する値を生成することで、間接的にリングギア24の位置を検知する。そして、制御部46は、位置検知部43が生成する電圧値Vに基づいて、リングギア24が係合位置に到達しているか否か、また、リングギア24がどの係合位置に配置されて減速比がどのモードになっているかを判断する。
 次に、以上のように構成された自動変速装置による減速比の切り替えについて、図1を参照しつつ説明する。
 制御部46は、位置検知部43の検知結果から判断される現在の減速比と、駆動状態検知部49の検知結果に基づいて、変速用モータ27の駆動を制御する。例えば、低速回転モードのときに、駆動状態検知部49にてモータ16にかかる負荷が所定水準に到達したと検知されると、制御部46が、変速用モータ27を正方向に回転駆動させてリングギア24を第2係合位置から後方にスライド移動させる。そして、リングギア24が第1係合位置に移動すると、高速回転モードに切り替わる。
 具体的には、モータ16に流れる電流値が所定値以下になったとき、またはモータ16の回転数が所定値以上になったときなどに、駆動状態検知部49がモータ16にかかる負荷が所定水準に到達したと検知する。
 一方、高速回転モードのときに、駆動状態検知部49にてモータ16にかかる負荷が所定水準に到達したと検知されると、制御部46が、変速用モータ27を逆方向に回転駆動させてリングギア24を第1係合位置から前方にスライド移動させる。そして、リングギア24が第2係合位置に移動すると、低速回転モードに切り替わる。
 具体的には、モータ16に流れる電流値が所定値以上になったとき、又はモータ16の回転数が所定値以下になったときなどに、駆動状態検知部49がモータ16にかかる負荷が所定水準に到達したと検知する。このように、電動工具11においては、モータ16の駆動状態に応じて減速比が自動的に切り替えられる。
 なお、位置検知部43の検知結果からリングギア24が第1係合位置と第2係合位置との間にあると判断されるときに、制御部46が変速用モータ27の駆動を一時的に停止し、且つモータ16の回転動力を一時的に増大させるようにしてもよい。
 すなわち、リングギアは、一方のギア部材との係合状態が解除されると、慣性によって回転を続けるが、リングギアは、移動して他方のギア部材と係合する際に、他方のギア部材からの反力を受ける。そのため、変速用モータ27の駆動を一時的に停止してリングギア24の移動を停止させている間にモータ16の回転動力を増大させることで、リングギア24が他方のギア部材に当接する際に受ける反力が増大される。すると、この反力によりリングギア24の慣性による回転速度が低下し、リングギア24が他方のギア部材に対して噛合する際の衝撃が低減される。
 次に、自動変速装置を本体ケース12に組み込む場合の位置合わせについて、図1、図6及び図2を順に参照しつつ説明する。
 自動変速装置を本体ケース12に組み込む場合には、位置検知部43、回動体44、カム部材45及びリングギア24を図1に示す各々対応する初期位置に配置する。
 まず、動力伝達部29をケース部材26aに組み込むときには、切り欠き部42aが装置側位置合わせ基準に位置合わせされて、調整歯車42は軸線AX2に配置される。このとき、切り欠き部42aは、ケース部材26aの開口側となる手前側に配置される。すなわち、収容ケース26に設定される装置側位置合わせ基準は、ケース部材26aの開口側から見た場合に軸線AX2と重なる位置に設定されている。
 なお、位置検知部43は、回動体44を構成する検出軸41に対して位置合わせされた状態で収容ケース26に取り付けられる。その結果、位置検知部43は、回動体44を構成する調整歯車42の切り欠き部42aが装置側位置合わせ基準に位置合わせされた場合に、第2係合位置に対応する電圧値V2を生成するように配置される。
 そして、変速用モータ27及び動力伝達部29をケース部材26aに組み込んだ後には、図6に示すように、ケース部材26bがケース部材26aに対して取り付けられる。なお、ケース部材26a及びケース部材26bには、軸線AX2と交差(第1実施形態では直交)する2つの区画壁59,60が開口部26cを挟んで対向するように設けられている。そのため、2つのケース部材26a,26bが組み合わされた場合、開口部26cを通じて出力歯車37の上部が収容ケース26から露出されているが、その他の構成部材は収容ケース26内に収容されて視認されない。
 また、このように形成された収容ケース26の開口部26cを通じて露出された出力歯車37に対して、カム部材45を図6に矢印で示すように上側から取り付ける。このとき、歯状係合部54の一端(本実施形態では右端)の歯部が出力歯車37に噛合するように取り付けることで、カム部材45は初期位置となる低速位置に配置される。
 さらに、図2に示すように、初期位置となる第2係合位置に配置されたリングギア24を含む減速機構18と、初期位置となる低速位置に配置されたカム部材45とを組み合わせる。このとき、カム孔52の第2保持部53Lに支持部材55の挿通部57が配置されることで、カム部材45とリングギア24との位置合わせがなされる。
 これにより、装置側位置合わせ基準に回動体44の切り欠き部42aが位置合わせされた場合に、リングギア24は第2係合位置に配置されるとともに、位置検知部43は第2係合位置に対応する電圧値V2を生成するように、各構成部材が位置合わせされる。したがって、このように位置合わせされた減速機構18及び変速用アクチュエータ25を本体ケース12に対して取り付けることで、減速比の切り替えに関わる位置検知部43、回動体44、カム部材45及びリングギア24の相対的な位置関係が成立する。
 次に、以上のように構成された自動変速装置の作用について説明する。
 自動変速装置においては、調整歯車42の切り欠き部42aが収容ケース26に設定された装置側位置合わせ基準に位置合わせされたときに、リングギア24が第2係合位置に配置される。このとき、位置検知部43は第2係合位置に対応する電圧値V2を生成する。
 ここで、調整歯車42の切り欠き部42aが装置側位置合わせ基準からずれた状態で収容ケース26に組み込まれると、位置検知部43が電圧値V2を生成しているにも関わらず、リングギア24は第2係合位置に配置されていない可能性がある。そのため、自動変速装置の構成部材であるリングギア24、カム部材45及び検出軸41は、収容ケース26や本体ケース12に組み込む際に、各々対応する初期位置に正しく配置される必要がある。
 ただし、リングギア24及びカム部材45と比較して、位置検知部43が取り付けられた検出軸41は初期位置に配置されているか否かを視認するのが困難である。その点、第1実施形態の検出軸41には、一体回動する調整歯車42に切り欠き部42aが設けられている。そのため、検出軸41が初期位置に配置されているか否かは、調整歯車42の切り欠き部42aを目印にすることで、容易に判別することが可能となる。
 すなわち、自動変速装置の組み立て時に、切り欠き部42aを目視又は接触によって確認することで、検出軸41及び位置検知部43を容易に位置合わせすることが可能となる。なお、装置側位置合わせ基準は、ケース部材26aの開口側となる側方から見た場合に軸線AX2と重なる位置に設定される。そのため、装置側位置合わせ基準として目視可能な目印をケース部材26aに付しておかなくても、出力軸28や回動軸34の軸方向を目印にして位置合わせすることが可能となる。
 第1実施形態の自動変速装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
 (1)目視可能な調整歯車42の切り欠き部42aを位置合わせ用目印に設定することで、回動体44を予め設定された装置側位置合わせ基準に位置合わせすることができる。したがって、自動変速装置の構成部材である位置検知部43及び回動体44の装置に対する位置合わせを簡易に行うことができる。
 (2)回動体44における調整歯車42の装置側位置合わせ基準と対応する位置の歯を切り欠くことにより形成された切り欠き部42aが、位置合わせ用目印に設定されている。そのため、目視に加えて切り欠き部42aに接触することでも、装置側位置合わせ基準に対する位置あわせを行うことができる。また、位置合わせ用目印を塗料等で描き入れる場合と比較すると、位置合わせ用目印が摺接等によって消えることがないので、より確実な目印にすることができる。
 (3)収容ケース26に設定される装置側位置合わせ基準に回動体44の位置合わせ用目印である切り欠き部42aが位置合わせされた場合に、リングギア24が第2係合位置に配置される。したがって、この第2係合位置を、回動体44の初期位置に対応したリングギア24の初期位置に設定することで、回動体44とリングギア24とが相対的な位置関係を有するように容易に位置合わせすることができる。
 (第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態の自動変速装置について、図7及び図8を参照して説明する。
 第2実施形態は、図7に示すようにカム部材45Bの係合部51に位置合わせ溝部61が設けられている点と、収容ケース26Dを構成するケース部材26aに位置合わせ突部62が設けられている点が第1実施形態と異なっている。
 すなわち、第2実施形態のカム部材45Bにおいて係合部51の前面には、先端の外周面の一部(第2実施形態においては右端)に、係合部51の突設方向に沿って延び、且つ外周面から一定の深さを有する位置合わせ溝部61が形成されている。また、係合部51には、本体部45aと歯状係合部54との間に、歯状係合部54に沿って延び、且つ係合部51の厚さ方向に対して一定の深さを有するように凹部63が凹設されている。位置合わせ溝部61の本体部45a側の端部は凹部63内に連通している。
 一方、位置合わせ突部62は、ケース部材26aの開口側の端部において区画壁60の上端付近から、区画壁59側となる後方に向けて延設されている。なお、位置合わせ突部62の左右方向における長さは、位置合わせ溝部61の左右方向における長さよりも短くなるように設定されている。また、位置合わせ突部62の鉛直方向における長さは、係合部51の突設方向における凹部63の長さよりも短くなるように設定されている。そのため、収容ケース26Dの位置合わせ突部62は、カム部材45Bの位置合わせ溝部61に挿通可能となっている。
 次に、以上のように構成された第2実施形態の自動変速装置の作用について説明する。
 変速用アクチュエータ25の構成部材を収容した収容ケース26Dに対して、カム部材45Bを図7に矢印で示すように上側から組み合わせる場合には、カム部材45Bの位置合わせ溝部61の下端側から、収容ケース26Dの位置合わせ突部62を挿通させる。
 そして、図8に示すように歯状係合部54の位置合わせ溝部61と対応する位置にある歯部が出力歯車37と噛合した場合に、カム部材45Bは初期位置となる低速位置に配置される。すなわち、位置合わせ溝部61及び位置合わせ突部62によってカム部材45Bと収容ケース26Dとを位置合わせすることにより、カム部材45Bが初期位置となる低速位置に配置される。また、このように位置合わせされたカム部材45Bは、リングギア24を第2係合位置に配置するので、カム部材45Bを介して回動体44とリングギア24とが間接的に位置合わせされる。
 なお、カム部材45Bの歯状係合部54が出力歯車37と噛合すると、収容ケース26Dの位置合わせ突部62は、カム部材45Bの係合部51の位置合わせ溝部61を挿通して凹部63中に配置される。そのため、出力歯車37の回動に伴ってカム部材45Bが回動する場合には、位置合わせ突部62が凹部63内に配置されているので、位置合わせ突部62が係合部51の位置合わせ溝部61と干渉することが回避される。
 上述した第2実施形態によれば、上記(1)~(3)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
 (4)出力歯車37にカム部材45Bを係合させるときに、係合部51に形成された位置合わせ溝部61に収容ケース26Dの位置合わせ突部62を挿通させることで、カム部材45Bを収容ケース26Dに対して所定の角度で取り付けることができる。したがって、このときの取り付け位置を回動体44の初期位置に対応したカム部材45Bの初期位置に設定することで、カム部材45Bと回動体44とが相対的な位置関係を有するようにするための位置合わせを容易に行うことができる。さらに、リングギア24を第2係合位置に配置する位置をカム部材45Bの初期位置とすることで、カム部材45Bとリングギア24とが相対的な位置関係を有するようにするための位置合わせを容易に行うことができる。
 (第3実施形態)
 次に、本発明の第3実施形態の自動変速装置について、図9を参照して説明する。
 第3実施形態は、図9に示すようにカム部材45Cの係合部51に位置合わせ溝部61Aが設けられている点と、出力歯車37Aに位置合わせ突部62Aが設けられている点が第1実施形態と異なっている。
 すなわち、第3実施形態のカム部材45Cには、係合部51の前面に位置合わせ板64が設けられている。位置合わせ板64は、本体部45aから係合部51よりも突出して形成されている。位置合わせ板64は、位置合わせ板64の先端の一部を切り欠くことにより形成された位置合わせ溝部(61A)を含む。具体的には、位置合わせ板64は、本体部45aの外周面から係合部51の周方向における両端部に沿って延びる延設部64aと、両延設部64aの先端から歯状係合部54に沿って延びる正面視円弧状の先端部64bとを有している。
 位置合わせ板64の先端部64bの先端は、歯状係合部54の先端よりも突出している。また、先端部64bの一部(第3実施形態においては右端側)が切り欠かれることで、係合部51に位置合わせ溝部61Aが形成されている。
 一方、出力歯車37Aの回転軸34と直交する前面には略円盤状の位置合わせ部65が設けられている。また、位置合わせ部65の上部が平坦に形成され、その平坦面からは、位置合わせ突部62Aが突設され、その位置合わせ突部62Aの先端が本体部45a側に折り曲げられている。なお、位置合わせ突部62Aの左右方向における長さは、位置合わせ溝部61Aの左右方向における長さよりも短くなるように設定されている。そのため、出力歯車37Aの位置合わせ突部62Aはカム部材45Cの位置合わせ溝部61Aに挿通可能となっている。
 次に、以上のように構成された第3実施形態の自動変速装置の作用について説明する。
 変速用アクチュエータ25の構成部材を収容した収容ケース26に対してカム部材45Cを組み合わせる場合には、カム部材45Cの位置合わせ溝部61Aの下端側から、出力歯車37Aの位置合わせ突部62Aを挿通させる。
 すると、歯状係合部54の位置合わせ溝部61Aと対応する位置にある歯部が出力歯車37Aと噛合したときに、カム部材45Cは初期位置となる低速位置に配置される。すなわち、位置合わせ溝部61A及び位置合わせ突部62Aによってカム部材45Cと収容ケース26とを位置合わせすることにより、カム部材45Cが初期位置となる低速位置に配置される。また、このように位置合わせされたカム部材45Cは、リングギア24を第2係合位置に配置するので、カム部材45Cを介して回動体44とリングギア24とが間接的に位置合わせされる。
 なお、カム部材45Cの歯状係合部54が出力歯車37Aと噛合すると、出力歯車37Aの位置合わせ突部62Aは先端部64bの上方に配置される。そのため、出力歯車37Aの回動に伴ってカム部材45Cが回動する場合には、位置合わせ突部62Aが本体部45aと先端部64bとの間に配置されることで、位置合わせ突部62Aが係合部51の位置合わせ溝部61Aと干渉することが回避される。
 上述した第3実施形態によれば、上記(1)~(3)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
 (5)出力歯車37Aにカム部材45Cを係合させるときに、係合部51に形成された位置合わせ溝部61Aに出力歯車37Aの位置合わせ突部62Aを挿通させることで、カム部材45Cを収容ケース26に対して所定の角度で取り付けることができる。したがって、このときの取り付け位置を回動体44の初期位置に対応したカム部材45Cの初期位置に設定することで、カム部材45Cと回動体44とが相対的な位置関係を有するようにするための位置合わせを容易に行うことができる。さらに、リングギア24を第2係合位置に配置する位置をカム部材45Bの初期位置に設定することで、カム部材45Cとリングギア24とが相対的な位置関係を有するようにするための位置合わせを容易に行うことができる。
 なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
 ・位置合わせ用目印は検出軸41に設けてもよい。
 ・塗料の塗布やレーザー印字によって回動体44に位置合わせ用目印を付すようにしてもよいし、回動体44に形成した位置決め用凹部や貫通孔を位置合わせ用目印としてもよい。
 ・リングギア24の初期位置を第1係合位置に設定してもよいし、第1係合位置及び第2係合位置から離れた位置を初期位置とすることも可能である。いずれにしても、リングギア24が初期位置にあるときに、位置検知部43がリングギア24の初期位置に対応する値を生成するように、各構成部材を位置合わせすればよい。
 ・変速用アクチュエータ25が収容ケース26を備えず、変速用アクチュエータ25の構成部材を直接本体ケース12に組み付ける場合などには、本体ケース12に装置側位置合わせ基準を設定してもよい。
 ・リングギア24が3つ以上の係合位置に移動するように構成して、3段以上の複数段に減速比が変更されるようにしてもよい。
 ・出力軸28、回動軸34及び検出軸41の軸線が同じ軸線AX2上に配置されなくてもよい。
 ・減速比が低速回転モードとなるときに位置検知部43が電圧値V1を生成し、減速比が高速回転モードとなるときに位置検知部43が電圧値V2を生成するようにしてもよい。

Claims (6)

  1.  電動工具の自動変速装置であって、
     ギア部材を含み、駆動源の回転動力を減速して伝達する減速機構と、
     該減速機構の前記ギア部材と係合する係合位置にスライド移動して前記減速機構の減速比を切り替える切替部材と、
     変速用モータと、
     前記変速用モータの駆動によって回動して前記切替部材を前記係合位置に移動させるカム部材と、
     前記変速用モータの駆動によって前記カム部材と連動して回動する回動体であって、該回動体は、該回動体の回動方向における所定の位置に設けられた位置合わせ用目印を有し、前記切替部材に対する予め設定された相対的な位置関係を有する初期位置に配置される、前記回動体と、
     該回動体が前記初期位置から予め設定された回動角度だけ回転した場合に、前記切替部材が前記係合位置に移動したことを検知して、前記切替部材が前記係合位置に移動したことを示す値を生成する位置検知部と、
     該位置検知部によって生成された値に基づいて前記変速用モータの駆動を制御する制御部と、
     を備え、
     前記回動体は、予め設定された装置側位置合わせ基準に前記位置合わせ用目印が位置合わせされた場合に前記初期位置に配置される、電動工具の自動変速装置。
  2.  前記回動体は、前記変速用モータの駆動によって回動する検出軸と該検出軸と一体回動する調整歯車とを含み、
     該調整歯車は、前記装置側位置合わせ基準に対応する位置の歯を切り欠くことにより形成され、前記位置合わせ用目印として利用される切り欠き部を含み、
     前記位置検知部は、前記検出軸の回動角度に応じた値を生成する、請求項1に記載の電動工具の自動変速装置。
  3.  前記変速用モータ及び前記位置検知部を収容し、且つ前記回動体を回動自在に支承する収容ケースであって、該収容ケースの予め設定された位置には、前記装置側位置合わせ基準が設定される、前記収容ケースを備え、
     該収容ケースの前記装置側位置合わせ基準に前記回動体の前記位置合わせ用目印が位置合わせされた場合に、前記切替部材は、前記係合位置に配置されるとともに、前記位置検知部は、前記切替部材が前記係合位置に配置されたことを示す値を生成する、請求項1又は請求項2に記載の電動工具の自動変速装置。
  4.  前記変速用モータの駆動によって回動する回動軸と、
     該回動軸と一体回動する出力歯車と、
     前記回動軸及び前記回動体を回動自在に支承する収容ケースと、をさらに備え、
     前記カム部材は、
     前記切替部材の移動を案内するカム部を含む本体部と、
     該本体部から突出して形成され、円弧状の外周面を含む係合部であって、該係合部は、前記円弧状の外周面の先端に設けられ且つ前記出力歯車と噛合可能な歯状係合部を含む、前記係合部と、
     該係合部の先端の一部に形成され、前記外周面から一定の深さを有する位置合わせ溝部とを含み、
     前記収容ケースは、前記収容ケースに前記回動軸及び前記回動体を組み付ける際に前記位置合わせ溝部に挿通可能な位置合わせ突部を含む、請求項1~請求項3のうち何れか一項に記載の電動工具の自動変速装置。
  5. 前記変速用モータの駆動によって回動する回動軸と、
     該回動軸と一体回動する出力歯車と、
     前記回動軸及び前記回動体を回動自在に支承する収容ケースと、をさらに備え、
     前記カム部材は、
     前記切替部材の移動を案内するカム部を含む本体部と、
     該本体部から突出して形成され、円弧状の外周面を含む係合部であって、該係合部は、前記円弧状の外周面の先端に設けられ且つ前記出力歯車と噛合可能な歯状係合部を含む、前記係合部と、
     該本体部から前記係合部よりも突出して形成された位置合わせ板であって、該位置合わせ板は、前記位置合わせ板の先端の一部を切り欠くことにより形成された位置合わせ溝部を含む、前記位置合わせ板と、
     前記出力歯車は、前記収容ケースに前記回動軸及び前記回動体を組み付ける際に前記位置合わせ溝部に挿通可能な位置合わせ突部を含む、請求項1~請求項3のうち何れか一項に記載の電動工具の自動変速装置。
  6.  前記位置合わせ溝部は、前記係合部の先端の一端にずれて形成され、
     前記歯状係合部の前記位置合わせ溝部と対応する位置にある歯部が前記出力歯車と噛合した場合に、前記カム部材は、前記切替部材を前記係合位置に配置させる、請求項4又は請求項5に記載の電動工具の自動変速装置。
PCT/JP2013/002972 2012-05-11 2013-05-08 電動工具の自動変速装置 WO2013168426A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/399,797 US9266229B2 (en) 2012-05-11 2013-05-08 Automatic transmission for power tools
CN201380024189.1A CN104302449B (zh) 2012-05-11 2013-05-08 用于电动工具的自动变速装置
EP13787616.5A EP2848371B1 (en) 2012-05-11 2013-05-08 Automatic transmission for power tools

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012109667A JP5914840B2 (ja) 2012-05-11 2012-05-11 電動工具の自動変速装置
JP2012-109667 2012-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013168426A1 true WO2013168426A1 (ja) 2013-11-14

Family

ID=49550489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/002972 WO2013168426A1 (ja) 2012-05-11 2013-05-08 電動工具の自動変速装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9266229B2 (ja)
EP (1) EP2848371B1 (ja)
JP (1) JP5914840B2 (ja)
CN (1) CN104302449B (ja)
WO (1) WO2013168426A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015226088A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einer Gangumschalteeinheit
DE102015226085A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einer Schalteinheit
DE102015226084A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einer Kommunikationsschnittstelle
DE102015226091A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk
DE102015226089A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einer Gangumschalteeinheit
DE102015226090A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk
US20170201853A1 (en) * 2016-01-09 2017-07-13 Chervon (Hk) Limited Power tool system
CN111989516B (zh) * 2018-05-25 2022-09-16 旭有机材株式会社 电动致动器
WO2020123423A1 (en) * 2018-12-11 2020-06-18 Milwaukee Electric Tool Corporation Power tool component position sensing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956276A (ja) * 1972-05-24 1974-05-31
JPH03221381A (ja) * 1990-01-26 1991-09-30 Matsushita Electric Works Ltd 回転工具のトルク調整装置
JPH06218609A (ja) * 1993-09-22 1994-08-09 Makita Corp 電動工具における変速装置
JP2004526103A (ja) * 2001-01-23 2004-08-26 ブラック アンド デッカー インク 多速度動力工具動力伝達装置
JP2007527977A (ja) * 2004-03-03 2007-10-04 ブラック アンド デッカー インク. 多段速度動力工具変速機
JP2009125909A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 電動工具
JP2012016760A (ja) 2010-07-06 2012-01-26 Panasonic Electric Works Power Tools Co Ltd 電動工具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5011341A (en) * 1989-11-09 1991-04-30 The Aro Corporation Two speed gear system for power tool
JP3391907B2 (ja) 1994-08-26 2003-03-31 松下電工株式会社 変速装置
US7980324B2 (en) 2006-02-03 2011-07-19 Black & Decker Inc. Housing and gearbox for drill or driver
CN101220859A (zh) 2006-02-03 2008-07-16 布莱克和戴克公司 电动工具
EP2030710B1 (en) * 2007-08-29 2014-04-23 Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. Power tool and control system for a power tool
JP5275117B2 (ja) * 2008-10-10 2013-08-28 株式会社マキタ 電動工具
JP5164115B2 (ja) 2008-12-24 2013-03-13 Kddi株式会社 無線品質を一定時間間隔で計測する無線端末、プログラム及び方法
JP5760173B2 (ja) * 2010-07-06 2015-08-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具
JP5075233B2 (ja) 2010-07-29 2012-11-21 パナソニックEsパワーツール株式会社 電動工具
JP2013107170A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd 変速装置
US9283667B2 (en) * 2012-01-11 2016-03-15 Black & Decker Inc. Power tool with torque clutch

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956276A (ja) * 1972-05-24 1974-05-31
JPH03221381A (ja) * 1990-01-26 1991-09-30 Matsushita Electric Works Ltd 回転工具のトルク調整装置
JPH06218609A (ja) * 1993-09-22 1994-08-09 Makita Corp 電動工具における変速装置
JP2004526103A (ja) * 2001-01-23 2004-08-26 ブラック アンド デッカー インク 多速度動力工具動力伝達装置
JP2007527977A (ja) * 2004-03-03 2007-10-04 ブラック アンド デッカー インク. 多段速度動力工具変速機
JP2009125909A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 電動工具
JP2012016760A (ja) 2010-07-06 2012-01-26 Panasonic Electric Works Power Tools Co Ltd 電動工具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2848371A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013237111A (ja) 2013-11-28
JP5914840B2 (ja) 2016-05-11
US20150133255A1 (en) 2015-05-14
CN104302449B (zh) 2016-04-13
US9266229B2 (en) 2016-02-23
EP2848371B1 (en) 2019-11-06
EP2848371A4 (en) 2016-09-21
EP2848371A1 (en) 2015-03-18
CN104302449A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013168426A1 (ja) 電動工具の自動変速装置
US10124493B2 (en) End effector for an instrument
EP2404710A2 (en) Electric power tool
US20180003168A1 (en) Rotor and pump device
US8172713B2 (en) Rotation output device
JP2015504010A (ja) 分離型アクチューエータ
JP2013154419A (ja) 電動クランプ装置
JP2010057293A (ja) 電動モータ
EP3324081B1 (en) Actuator for shift by wire automatic transmission
EP3483695A1 (en) Switch operation mechanism
JP2008151210A (ja) シフトバイワイヤ用レンジ切換装置
EP2708329B1 (en) Power tool
WO2009110597A1 (ja) 電子部品用テープフィーダ
JP5154508B2 (ja) デファレンシャルギア組立装置および方法
JP6924692B2 (ja) インパクト工具
CN115038560B (zh) 旋转位置检测单元
CN110546407A (zh) 驱动装置以及照明装置
US11946543B2 (en) Parking mechanism and method of assembling parking mechanism
JP4751201B2 (ja) 部品保持テープ接続装置
JP2013132711A (ja) パラレルリンクロボット
JP2007249062A (ja) 光学部材切り換え装置
JP2016101617A (ja) 作業機
JP2009237103A (ja) 移動機構、光学装置
EP2990163B1 (en) Electric power tool
JP2021104704A (ja) シート装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13787616

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013787616

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14399797

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE