JP2011051044A - 回転工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コスト化及び軽量化を図るとともに変速操作がギアの破損を招くことがないものとする。
【解決手段】回転動力源2と、該回転動力源2の回転動力を出力部に伝達するとともに回転動力源から出力部4に至る減速比を可変としている動力伝達部3と、該動力伝達部の減速比の切換操作用の変速操作部5と、上記回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドル8とを備える。スイッチハンドルのオン操作に連動して上記変速操作部をロックして減速比の切換操作を規制する規制手段を備えるとともに、該規制手段は、上記操作部に一体に設けられた被係合部と係合自在で且つ被係合部との係合時に操作部をロックする係合部材7と、上記スイッチハンドルの操作に伴って上記係合部材を被係合部と係合しない非係合位置と被係合部と係合する係合位置との間で移動させる連動部材6とからなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、ドリルドライバや丸鋸等の回転工具、殊に変速機能を備えている回転工具に関するものである。
回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達する動力伝達部とを備えた回転工具において、作業効率の向上を図る観点から回転動力源から出力部に至る減速比を切り換える変速機能を上記動力伝達部に持たせたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この変速機能を有するものでは、作業負荷が大きい重負荷時には減速比を大きくして低速回転高トルク状態に、作業負荷が軽い低負荷時には減速比を小さくして高速回転低トルク状態とすることで、作業の効率を上げることができる。
ところで動力伝達部における減速比の切換(変速)は、ギアの噛み合わせの変更でなされるものが一般的であるとともに、通常、回転工具の外面に配した変速操作部の操作によってギアの位置を変更して変速しているが、回転動力源による回転動力を伝達している間に上記変速操作を行うと、シンクロメッシュ機構を持たないこの種のものでは、噛み合い可能なギア同士の回転中の接触により、ギアの磨耗や破損が発生して回転工具の故障原因となる。このためにギアの強度を高めることで故障の防止を行なっているが、この場合、ギアを強度の高い金属部品や大型化で対処することになり、これはコスト高や重量増となる。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、変速操作がギアの破損を招いたりすることがない上に低コスト化及び軽量化を図ることができる回転工具を提供することを課題とするものである。
本発明は、回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達するとともに回転動力源から出力部に至る減速比を可変としている動力伝達部と、該動力伝達部の減速比の切換操作用の変速操作部と、上記回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルとを備えた回転工具において、上記スイッチハンドルのオン操作に連動して上記変速操作部をロックして減速比の切換操作を規制する規制手段を備えるとともに、該規制手段は、上記操作部に一体に設けられた被係合部と係合自在で且つ被係合部との係合時に操作部をロックする係合部材と、上記スイッチハンドルの操作に伴って上記係合部材を被係合部と係合しない非係合位置と被係合部と係合する係合位置との間で移動させる連動部材とからなることに特徴を有している。スイッチハンドルの操作で回転動力源による回転動力を回転伝達部が出力部に伝達している時には、係合部材が変速操作部に係合して変速操作部をロックするものである。
上記係合部材には、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものを好適に用いることができ、この時、係合部材は、ばね付勢によって係合位置から被係合位置へ復帰するものを用いると、ロックの解除が工具の姿勢に関係なく確実になされるために、変速操作に支障をきたしてしまうことがない。
係合部材には、連動部材にリンクを介して連結されて連動部材の動きに連動して移動するものを用いてもよい。
そして、回転動力源はスイッチハンドルの操作量に応じて回転数を増加させるものであり、係合部材はスイッチハンドルの操作量が所定量を越えた時点で変速操作部に係合するものであると、ギア破壊の懸念が少ない低速回転状態では変速操作が可能となるために、作業効率を上げることができる。
この場合、スイッチハンドルの非操作状態において係合部材と被係合部との間に所定の距離をあけるものとすればよく、また、係合部材が連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものである時には、スイッチハンドルの非操作状態において上記連動部材とカムとの間に所定の距離をあけたものとすればよい。
また前記回転動力源はスイッチハンドルのオフで制動が加えられるものであると、慣性回転を速やかに停止させることができるために、変速操作時の破損をより確実に防ぐことができる。
本発明においては、回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルの操作で回転動力が出力軸に付加されている間は、係合部材が変速操作部材に係合して変速操作をできなくするために、変速操作を行うことができないものであり、このために回転伝達部における変速用のギアの高速回転での接触による破壊を防ぐことができるものであり、従って信頼性の高い工具とすることができる上に、材料の高強度化を図る必要がないために低コスト化及び軽量化を図ることができるものであり、しかもスイッチハンドルに連動する係合部材が変速操作部に一体に設けられている被係合部に係合することで変速操作部をロックするために、変速操作の規制を確実に行うことができるものである。
本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図示例の回転工具は、その出力軸4にドリルビットあるいはドライバービットが装着される電動のドリルドライバーであって、電池パック13が下端に着脱自在とされるグリップ部12を備えるハウジング1内には、回転動力源であるモータ2と、モータ2の回転動力を上記出力軸4に伝達する回転伝達部3とを内蔵している。
上記回転伝達部3は、例えば複数段の遊星減速機構からなるとともに、ギアケース内に納めた上記遊星減速機構における一つのリングギアを軸方向に移動自在としてこの移動で噛み合いが変更されてモータ2から出力軸4に至る減速比を変更することができるもので、ハウジング1の外面には変速操作部5がスライド自在に配設されており、この変速操作部5を図中の矢印方向にスライド操作することで、上記リングギアが軸方向に移動して減速比の切り換え(変速)がなされる。なお、この種の機構は周知のものであるために詳細は省略するが、変速操作部5とリングギアとの連結は、ばね部材を用いたものとするのがスムーズな変速動作を得ることができる点で好ましい。
また、上記グリップ部12の根元部分には上記モータ2のオンオフ用のトリガー式スイッチハンドル8が配設されている。そしてグリップ部12を握る手で操作することができる上記スイッチハンドル8には、軸60の軸回りに回転自在となっている連動レバー6が連結されている。
また、前記変速操作部5の下方には係合部材としてのロックピン7が上下にスライド自在に配設されている。図2に示すように復帰ばね71によって下方に向けて付勢されているロックピン7の下端面には傾斜カム面72が設けられており、上記スイッチハンドル8の操作に伴って軸60を中心に回動する上記連動レバー6の上端面が傾斜カム面72に摺接する時、ロックピン7は復帰ばね71に抗して上方に移動する。
ここにおいて、変速操作部5の下面には穴として設けられた複数の被係合部50,50があり、上方に移動したロックピン7は被係合部50に入ることで、変速操作部5のスライド操作、つまりは変速操作をできなくする。
スイッチハンドル8を引いてモータ2をオンとした時には、図2(c)に示すようにロックピン7が被係合部50と係合して変速操作部5をロックするために、変速操作ができなくなるものであり、スイッチハンドル8を開放してモータ2をオフとした時には図2(a)に示すようにロックピン7が復帰ばね71の付勢で復帰して被係合部50から抜け出るために変速操作部5のロックが解除されて変速操作が可能となるものである。
なお、ここではスイッチハンドル8がオフとなっている時の連動レバー6の上端面と、ロックピン7の傾斜カム面72との間には空間αを明けており、スイッチハンドル8を引いても、すぐには変速操作部5がロックされないようにしている。これは回転動力源であるモータ2がスイッチハンドル8の操作量に応じて回転数を増加させる設定となっていることに対応させて、モータ2が低速で回転している間は、図2(b)に示すように、変速操作部5のロックがなされずに変速を行うことができるようにしているためである。ギア破損の懸念が少ない低速回転状態では変速操作を可能としているために作業効率を上げることができる。
また、この回転工具ではモータ2をオフとした時、モータ2の両端子間が短絡して発電制動(回生制動)がかかるようにしている。このためにスイッチハンドル8を開放すれば、モータ2はすぐに停止するものであり、スイッチハンドル8の開放直後に変速操作部5の操作を行ってもギアの破損等を招くことはない。
図3に他例を示す。これはスイッチハンドル8のオンオフ操作に連動して回動する連動レバー6と係合部材であるとともに上下スライド自在に支持されているロックピン7とをリンク75及び軸76,76で連結して、スイッチハンドル8の操作に伴う連動レバー6の回動でロックピン7が上下動し、上動時には変速操作部5の被係合部50に係合して変速操作部5をロックするものとなっている。
このものにおいても、スイッチハンドル8を開放(オフ)している時のロックピン7の上端と変速操作部5との間には所要の空間をあけており、このためにスイッチハンドル8を引いてモータ2を低速回転させている時(図3(b)参照)には、開放時(図3(a)参照)と同じく、変速操作部5をロックせず、モータ2を高速させている時(図3(c)参照)時だけ、変速操作部5をロックするようにしている。
なお、図2及び図3においては、変速操作部5が一方に操作された状態でロックピン5が一方の被係合部50に係合する状態を示しているが、変速操作部5を操作して減速比を切り換えた状態では、ロックピン7が他方の被係合部50に係合するために、やはりスイッチハンドル8の操作中(正確にはモータ2の高速回転中)の変速操作はロックされて不能となっている。
図4に更に他の例を示す。上記の2つの実施例では、変速操作部5が回転伝達部3の軸方向にスライド自在となっているものを示したが、図4に示すものは、変速操作部5が回転伝達部3の軸の回りにスライド自在となっている。そして係合部材であるロックピン7は上記軸方向にスライド自在に支持されているとともに、上記軸方向の一端に連動レバー7との係合連結部を、他端側に変速操作部5に設けた複数の被係合部50のいずれかとの係合で変速操作部5をロックするピン部を備えている。このものにおいても、スイッチハンドル8の操作に伴って変速操作部5をロックして変速操作を不能とする。
このように、回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドル8を所定の量だけ移動させて作業を行っている時には、係合部材であるロックピン7が変速操作部5の被係合部50と係合して変速操作部5の動きを規制するために、作業中の変速操作による回転伝達部3のギアの磨耗や破損による工具の故障を招くことがなく、信頼性向上を図ることができる上に、回転伝達部3の変速用のギア群の要求強度を下げることができるために、ギア群に軽量な樹脂製を用いたり小型のものを用いることができるものであり、このためにコスト高や重量増を防止できる。
1 ハウジング
2 モータ
3 回転伝達部
4 出力軸
5 変速操作部
6 連動レバー
7 ロックピン
8 スイッチハンドル
2 モータ
3 回転伝達部
4 出力軸
5 変速操作部
6 連動レバー
7 ロックピン
8 スイッチハンドル
Claims (8)
- 回転動力源と、該回転動力源の回転動力を出力部に伝達するとともに回転動力源から出力部に至る減速比を可変としている動力伝達部と、該動力伝達部の減速比の切換操作用の変速操作部と、上記回転動力源のオンオフ用のスイッチハンドルとを備えた回転工具において、上記スイッチハンドルのオン操作に連動して上記変速操作部をロックして減速比の切換操作を規制する規制手段を備えるとともに、該規制手段は、上記操作部に一体に設けられた被係合部と係合自在で且つ被係合部との係合時に操作部をロックする係合部材と、上記スイッチハンドルの操作に伴って上記係合部材を被係合部と係合しない非係合位置と被係合部と係合する係合位置との間で移動させる連動部材とからなることを特徴とする回転工具。
- 係合部材は、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものであることを特徴とする請求項1記載の回転工具。
- 係合部材は、ばね付勢によって係合位置から被係合位置へ復帰するものであることを特徴とする請求項2記載の回転工具。
- 係合部材は、連動部材にリンクを介して連結されて連動部材の動きに連動して移動するものであることを特徴とする請求項1記載の回転工具。
- 回転動力源はスイッチハンドルの操作量に応じて回転数を増加させるものであり、係合部材はスイッチハンドルの操作量が所定量を越えた時点で変速操作部に係合するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転工具。
- スイッチハンドルの非操作状態において係合部材と被係合部との間に所定の距離をあけていることを特徴とする請求項5記載の回転工具。
- 係合部材は、連動部材の動きをカムを介して受けて非係合位置から係合位置へ移動するものであるとともに、スイッチハンドルの非操作状態において上記連動部材とカムとの間に所定の距離をあけていることを特徴とする請求項5記載の回転工具。
- 前記回転動力源はスイッチハンドルのオフで制動が加えられるものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転工具。
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JPH0942388A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 遊星変速装置 |
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US10586665B2 (en) | 2014-07-30 | 2020-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Electric power tool |
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