JP5245621B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、インターナルギヤのハウジング内の位置を変更することにより工具保持部のモータに対する減速比を変更可能な電動工具に関する。

従来の電動工具について、図７を参照しながら説明する。図７は、従来の電動工具の一部要部断面図である。

シフトノブ２０を図７の紙面中に記載の前後方向に移動することにより、シフトノブ２０に固定されているシフトアーム２１を介してインターナルギヤ６を前後方向に移動することができるようになっている。

シフトノブ２０の凹部２０Ａにシフトアーム２１を挿入し、図示しないシフトノブ２０に設けられた係合部に係合させ、係合させた状態でシフトノブ２０に溶着させることにより、シフトノブ２０とシフトアーム２１とは固定されていた。従来の電動工具については例えば、特許文献に開示されている。

特開２００５−２０５５６９号公報

上記したシフトノブ２０とシフトアーム２１との固定は、シフトノブ２０とシフトアーム２１との間の固定はシフトノブ２０に設けられた係合部に係合させることが必要であったので、常に凹部２０Ａの一定の位置で固定されることとなっていた。しかしながら、シフトアーム２１の寸法誤差などにより、シフトアーム２１が長くなる場合、短くなる場合があった。

図７にはシフトアーム２１が長い状態を示している。不意に電動工具に衝撃や振動が加わった際に、インターナルギヤ６に前方向へと移動するように力が加わる場合がある。このような場合に、シフトアーム２１が弾性変形することによりインターナルギヤ６が前方向へとＬ４だけ移動してしまうことがあった。これは、シフトアーム２１が長いのでシフトアームの端部が長孔８Ｃの下面に接触しており、インターナルギヤ７による前方へと力が掛かった際に長孔８Ｃの上面まで変形可能であるからである。

インターナルギヤがＬ４だけ移動すると、インターナルギヤ６と第１キャリア５Ａとの噛み合いの距離であるＬ３よりも大きい距離を移動することになるので、インターナルギヤ６と第１キャリアギヤ５Ａとのギヤの噛み合いが外れてしまうこととなる。このため、電動工具を用いる作業者の使い心地が良くない場合が生じてしまうものであった。

なお、図示しないがシフトアーム２１が短い場合には、シフトアーム２１と長穴８Ｃの上部とが常に接触することとなり、操作性が悪くなるものであった。

本発明は、上記したような従来の電動工具の課題を解決しようとするものであり、不意にインターナルギヤ６とキャリアギヤ５との噛み合いが外れることを少なくすることができる電動工具を提供することを目的とする。

上記の目的は、モータと、前記モータの回転が伝達されるピニオンと、先端工具と、該
先端工具を保持可能な工具保持部と、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジン
グに収容され、前記モータから前記工具保持部へと伝達される回転速度を変更可能な変速
機と、を有し、前記変速機は、前記ピニオンの回転する軸方向へと移動可能であって、第
１の位置と、第２の位置とへ移動可能なインターナルギヤを有しており、前記インターナ
ルギヤが前記第１の位置と、前記第２の位置とに位置する際では前記工具保持部の回転数
が異なる電動工具であって、前記インターナルギヤに接続されるシフトアームと、前記シ
フトアームに接続され、前記ハウジングから露出するシフトノブと、を有しており、前記
シフトノブに、前記ピニオンの回転する軸方向と略直交する方向へと延びる凹部を設け、
前記凹部に前記シフトアームを挿入し任意の位置で固定できるように構成し、前記インターナルギヤを収納するギヤケースには、前記シフトノブの端部が挿入可能な長孔が設けられており、前記端部は前記インターナルギヤと接続されており、前記凹部における前記シフトアームを固定する位置により、前記長孔に挿入される前記端部の位置を調整可能であることにより達成することができる。

本発明の構成とすることにより、不意に衝撃や振動などがおき、インターナルギヤに力が掛かった際にも、不意にインターナルギヤがピニオンの回転する軸方向へと移動することが少ない電動工具とすることができる。

本発明について、図１から図６を用いて説明する。

図１に本発明の実施形態を示す電動工具の一部断面図を示す。本発明の電動工具の一例として、変速ドリルを用いて説明する。

図１に示すように、変速ドリルは、ハウジング１を有する。ハウジング１の一端部には工具保持部１０が設けられている。工具保持部１０は、ハウジング１に対して回転可能である。なお、図示しないが、工具保持部１０には、所定の作業を行うことができる先端工具を保持することができるようになっている。ハウジング１の他端部にはモータ２が収納されている。この工具保持部が設けられている方向を前方と定義し、モータが収容されている方向を後方と定義する。また、図１に示すように、前方、後方と直交する方向を上方、下方と定義する。前方、後方、上方、下方については、図１中の矢印を参照。

モータ２は回転軸２Ａを有している。回転軸２Ａには、モータ２の回転を伝達可能であるピニオン３が設けられている。ピニオン３は、回転軸２Ａに圧入されている。ピニオン３と噛み合うように、第１プラネットギヤ４が設けられている。第１プラネットギヤ４は、２つのギヤから構成される。なお、図１に示すように、ピニオン３の外周と２つ設けられている第１プラネットギヤ４の外周とが噛み合っている。第１プラネットギヤ４は、ギヤケース８に設けられるギヤケースギヤ８Ａと噛み合っている。なお、図１に示すように、円形のギヤケースギヤ８Ａの内周とプラネットギヤ４の外周とが噛み合っている。

第１プラネットギヤ４と固定されるように、キャリア５が設けられている。キャリア５には、後方に第１キャリアギヤ５Ａが、前方に第２キャリアギヤ５Ｂが設けられている。前方の第２キャリア５Ｂには、第２プラネットギヤ７が設けられている。第２プラネットギヤ７は、２つのギヤから構成される。第１キャリアギヤ５Ａと噛み合うことができるように、インターナルギヤ６が設けられている。インターナルギヤ６は、更に、第２プラネットギヤ７とも噛み合っている。なお、詳しくは後述するがインターナルギヤ６は、前後方向に移動可能にギヤケース８の内部に収容されている。インターナルギヤ６は、内周面ギヤ６Ａ及び外周面ギヤ６Ｂを有しており、内周面ギヤ６Ａが、第２プラネットギヤ７の外周面及び第１キャリアギヤ５Ａと噛み合い可能である。また、インターナルギヤ６の外周面ギヤ６Ｂがギヤケース突起８Ｂと噛み合い可能である。なお、ギヤケース突起８Ｂは、図４に示すようにインターナルギヤが前方に移動した際に、インターナルギヤ６と噛み合うことができるようになっている。

第２プラネットギヤ７には、スピンドル９が固定されている。スピンドル９の回転は、クラッチ機構１１を介して工具保持部１０へと伝達される。

ハウジング１から露出するように、シフトノブ２０が設けられており、ハウジング１に対して、前後方向に移動することができるようになっている。シフトノブ２０には、シフトアーム２１が固定されている。このシフトノブ２０とシフトアーム２１の固定については、詳しく後述する。

また、シフトアーム２１の端部２１Ａは、インターナルギヤ６の外周に設けられる溝部６Ｃと係合している。

図３に、シフトノブ２０とシフトアーム２１とを示す。シフトノブ２０には、上下方向に延びる凹部２０Ａが設けられている。シフトアーム２１は、ほぼ線対称に設けられており、ほぼ真ん中に凸部２１Ｂを有している。凸部２１Ｂから延びるように曲線部２１Ｃが設けられている。また、曲線部２１Ｃから端部２１Ａが内側へと延びるように設けられている。

シフトノブ２０とシフトアーム２１とを固定する際には、シフトノブ２０の凹部２０Ａにシフトアーム２１の凸部２１Ｂを挿入した状態で溶着する。なお、シフトノブ２０とシフトアーム２１との距離を、Ｌ６に治具により固定した状態で溶着する。この溶着により、シフトノブ２０とシフトアーム２１とは固定される。なお、シフトノブ２０は樹脂製であり、シフトアーム２１は金属製である。

このように、シフトノブ２０とシフトアーム２１との距離を固定した状態で溶着するので、図２に示すようにシフトアーム２１の端部２１Ａをほぼ長孔８Ｃの上面と下面との真ん中に位置させることができるようになる。このため、不意に変速ドリルに衝撃や振動が掛かった際にも、シフトアーム２１が、長孔８Ｃの上面と下面との真ん中から、長孔８Ｃの上面までしか移動ない。このため、キャリア５の第１キャリアギヤ５Ａとインターナルギヤ６の内周面ギヤ６Ａとの噛み合いが外れることを抑制することができる。

図４にシフトノブ２０を前方に移動させた状態を示す。図１の状態と比較すると、シフトノブ２０が前方に移動し、シフトノブ２０に固定されているシフトアーム２１が前方に移動し、シフトアーム２１に係合しているインターナルギヤ６が前方に移動している。このことにより、図１においてはインターナルギヤ６の内周面ギヤ６Ａとキャリア５の第１ギヤ５Ａとが噛み合っていたが、図４においては、インターナルギヤ６の外周面ギヤ６Bとギヤケース突起８Bとが噛み合っている。

図５に、ハウジングを一部破断し、ギヤケース８を露出させた状態を示す。図５に示すように、ギヤケース８には長孔８Ｃが設けられている。長孔８Ｃにシフトアーム２１の端部２１Ａが挿入されている。なお、ギヤケース８は、略円筒形状をしており、シフトアーム２１の曲線部２１Ｃは、ギヤケースの略円筒形状に沿うような形状をしている。

図６に、図５のＡ−Ａ線矢視図を示す。ハウジング１には、凹部１Ａ及び凹部１Ｂが設けられている。また、凹部１Ａ又は凹部１Ｂと係合可能な凸部２０Ｂが、シフトノブ２０に設けられている。シフトノブ２０が、凹部１Ａから凹部１Ｂへと移動することにより、インターナルギヤ６が前方向に移動することができるようになっている。また、シフトノブ２０には、シフトアーム２１が固定する際に挿入される凹部２０Ａが設けられている。

本発明の変速ドリルを製造する際には、スピンドル９、第２プラネットギヤ７、インターナルギヤ６、キャリア５、第１プラネットギヤ４をギヤケース８に挿入する。

シフトアーム２１には、その形状にばらつきが出てくる場合がある。本発明の実施においては曲線部２１Ｃを有しており、その形状にばらつきが大きくなる場合がある。しかし、本発明の構成によれば前記したように、シフトノブ２０とシフトアーム２１とを固定する際に、シフトノブ２０の凹部２０Ａにシフトアーム２１の凸部２１Ｂを挿入した状態で、シフトノブ２０とシフトアーム２１との距離を治具により固定した状態で溶着するようにしたので、シフトノブ２０とシフトアーム２１との距離を図３中に示すようなＬ６へと定めた状態で溶着することができる。このため、シフトアーム２１が変形し、インターナルギヤ６が前方へと移動しても、インターナルギヤ６がキャリア５の第１ギヤとの噛み合いを維持することができる。このため、作業者の使い心地が良い電動工具とすることができる。

本発明の電動工具の動作について、説明する。

作業者がハウジング１から露出するように設けられる図示しないトリガを操作すると、モータ２が回転し、ピニオン３が回転する。ピニオン３の回転により、第１プラネットギヤ４が回転する。これにより、第１プラネットギヤ４に固定されているキャリア５が回転する。

図１に示す場合は、変速ドリルは高速回転可能である。キャリア５とインターナルギヤ６及び第２プラネットギヤ７とが一体に回転する。これは、第１キャリアギヤ５Ａとインターナルギヤ６の内周面ギヤ６Ａとが噛み合い、インターナルギヤ６の内周面ギヤ６Ａと第２プラネットギヤ７とが噛み合うからである。第２プラネットギヤに固定されたスピンドル９が回転し、変速ドリルはクラッチ機構１１を介して工具保持部１０を回転させる。

図４に示す場合は、低速回転可能である。ハウジングに固定されたギヤケース８に設けられたギヤケース突起８Ｂとインターナルギヤ７の外周面ギヤ７Ｂとが噛み合うことにより、インターナルギヤ７がハウジング１に対して回転不能となる。このため、キャリア５が回転する際に、第２プラネットギヤ７が、インターナルギヤ６の内周面ギヤ６Ｂと噛み合うことにより回転する。スピンドル９は、第２プラネットギヤ７に固定されているので回転する。スピンドル９の回転が、クラッチ機構１１を介して工具保持部１０を回転させる。

このようにして、インターナルギヤ６をシフトノブ２０を前後方向に移動させることにより、工具保持部１０のモータ２に対する減速比を変更可能となっている。

以上の本発明の実施形態について変速ドリルを用いて説明を行ったが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形が可能である。例えば、本発明では、クラッチ機構１１を有する構成としたが、クラッチ機構を有しない構成であっても、本発明の効果を奏し得ることができる。

また、変速ドリルに、更に付加的に構成を付け加えるものであっても、本発明の効果を奏し得ることができる。

本発明の実施形態を示す電動工具の一部断面図 図１の一部要部断面図 本発明を構成するシフトノブ及びシフトアームの一部断面図 本発明の実施形態を示す電動工具の一部断面図 本発明の実施形態を示す電動工具の一部断面図 図５のＡ−Ａ線矢視図 従来の電動工具の一部要部断面図

符号の説明

１ ハウジング、２ モータ、３ ピニオン、４ 第１プラネットギヤ、５ キャリア、６ インターナルギヤ、７ 第２プラネットギヤ、８ ギヤケース、９ スピンドル、１０ 工具保持部、１１ クラッチ機構、２０ シフトノブ、２１ シフトアーム

Claims (2)

1. モータと、
   前記モータの回転が伝達されるピニオンと、
   先端工具と、
   該先端工具を保持可能な工具保持部と、
   前記モータを収容するハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、前記モータから前記工具保持部へと伝達される回転速度を
   変更可能な変速機と、を有し、
   前記変速機は、前記ピニオンの回転する軸方向へと移動可能であって、第１の位置と、
   第２の位置とへ移動可能なインターナルギヤを有しており、
   前記インターナルギヤが前記第１の位置と、前記第２の位置とに位置する際では前記工
   具保持部の前記モータに対する減速比が異なる電動工具であって、
   前記インターナルギヤに接続されるシフトアームと、前記シフトアームに接続され、前記ハウジングから露出するシフトノブと、を有しており、前記シフトノブに、前記ピニオンの回転する軸方向と略直交する方向へと延びる凹部を設け、前記凹部に前記シフトアームを挿入し任意の位置で固定できるように構成し、前記インターナルギヤを収納するギヤケースには、前記シフトノブの端部が挿入可能な長孔が設けられており、前記端部は前記インターナルギヤと接続されており、前記凹部における前記シフトアームを固定する位置により、前記長孔に挿入される前記端部の位置を調整可能であることを特徴とする電動工具。
2. 前記シフトノブは樹脂により構成されており、
   前記シフトアームを前記シフトノブの凹部に挿入した状態で、前記シフトアームと前記
   シフトノブとを溶着し、固定するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

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