JPH1190845A - Battery type power tool - Google Patents

Battery type power tool

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JPH1190845A
JPH1190845A JP9260684A JP26068497A JPH1190845A JP H1190845 A JPH1190845 A JP H1190845A JP 9260684 A JP9260684 A JP 9260684A JP 26068497 A JP26068497 A JP 26068497A JP H1190845 A JPH1190845 A JP H1190845A
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rotation
speed
low
torque
switching
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Atsumasa Kubota
篤優 久保田
Toshiharu Ohashi
敏治 大橋
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/008—Portable 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rarely cause a motor lock state by operating a speed change means, and switching the rotation of an output section from high-speed, low- torque rotation to low-speed, high-torque rotation when the reduction of the terminal voltage or the change quantity of the terminal voltage of a battery power supply exceeds a prescribed value. SOLUTION: When an increase of a load is detected, a switching drive member 7 is operated, a hook ring 70 is moved to release the coupling between a coupling lug 35 and a lug 71, then a ring gear 31 is made free, and the stop of a carrier connected to the load tends to rotate ring gears 31, 32 via the rotation of planetary gears 21, 22 meshed with sun gears 11, 12. The rotating direction of the ring gear 32 at this time becomes the direction opposite to the direction at the time of idle running, i.e., the rotating direction blocked by a one-way clutch 33, thus power is transmitted to the carrier and an output shaft via the planetary gear 22 meshed with the ring gear 32, and a high-speed rotation low-torque state is switched to a low-speed rotation high-torque state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は変速装置を備えた電
動工具、殊に電池を電源としている電池式電動工具に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power tool having a transmission, and more particularly to a battery-powered tool powered by a battery.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電動ドライバーなどでは、作業効率の向
上の点から、自動変速機能を備えたものが提供されてい
る。特開昭６３−１０１５４５号公報などに示されたこ
の種の変速装置付き電動工具では、作業負荷が増大すれ
ば、それまでの高速低トルク回転状態から減速比を大き
くする変速を自動的に行って低速高トルク回転状態に切
り替えるものであり、低負荷時には作業を迅速に行うこ
とができ、高負荷になれば変速操作を加えなくとも自動
的に減速比が大きくなるために、所要の締め付けを行う
ことができる。2. Description of the Related Art Electric drivers and the like having an automatic shifting function are provided from the viewpoint of improving work efficiency. In this type of power tool with a transmission disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-101545 and the like, when the work load increases, the speed change to increase the reduction ratio is automatically performed from the high-speed and low-torque rotation state up to that time. It switches to a low-speed, high-torque rotation state, which enables quick work at low load, and automatically increases the reduction ratio without any shift operation at high load. It can be carried out.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電池を電源
とするものにおいては、小減速比となっている高速低ト
ルク状態においてモーターロックが生じやすくなり、モ
ーターロック状態となれば変速動作が不能となる。作業
負荷の増大に応じて高速低トルク回転状態から減速比を
大きくする変速を自動的に行う自動変速機能を備えたも
のにおいては、本来ならば上記モーターロック状態とな
る前に低速高トルク回転状態への変速を行うが、作業負
荷を電気的に検知して自動変速を行うものであると、電
池電源の端子電圧の低下に伴い、作業負荷の検知動作が
不能となることがあり、作業負荷をモーター回転数で見
ているものにおいては、回転数の急激な低下による回転
数検知動作のポイント遅れが原因で自動変速を行う前に
モーターロック状態に陥ってしまうことがあり、電池電
源の端子電圧の低下時における動作の安定性に問題を有
する。In the case of a battery-powered system, motor lock tends to occur in a high-speed, low-torque state with a small reduction ratio. Become. If the motor is equipped with an automatic shifting function that automatically shifts from a high-speed low-torque rotation state to a high reduction gear ratio in response to an increase in the work load, the low-speed high-torque rotation state would normally occur before the motor lock state is reached. However, if the automatic shift is performed by electrically detecting the work load, the work load detection operation may become impossible due to the decrease in the terminal voltage of the battery power supply. When the motor speed is viewed as the motor speed, the motor lock state may occur before the automatic shift is performed due to the point delay of the speed detection operation due to a sudden decrease in the speed, and the terminal of the battery power supply There is a problem in the stability of the operation when the voltage drops.

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは電池電源の端子電圧が
低下した時にもモーターロック状態に陥ってしまうおそ
れが少ない電池式電動工具を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery-operated power tool which is less likely to fall into a motor locked state even when a terminal voltage of a battery power supply is reduced. To offer.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、電池
を電源とするとともに変速手段を備えている電池式電動
工具において、電池電源の端子電圧の低下あるいは端子
電圧の変化量が所定値を越えた時に上記変速手段を作動
させて出力部の回転を高速低トルク回転から低速高トル
ク回転に切り換える切換手段を備えていることに特徴を
有している。電池電源の端子電圧が低下した時にはモー
ターロック状態となりにくい低速高トルク回転の状態に
切り換えてしまうようにしたものである。According to the present invention, there is provided a battery-operated power tool which uses a battery as a power source and has a speed changing means, wherein the terminal voltage of the battery power source decreases or the terminal voltage change amount becomes a predetermined value. It is characterized in that there is provided switching means for operating the above-mentioned speed change means when it exceeds the limit, and switching the rotation of the output section from high-speed low-torque rotation to low-speed high-torque rotation. When the terminal voltage of the battery power source drops, the motor is switched to a low-speed and high-torque rotation state in which the motor lock state is hardly generated.

【０００６】上記変速手段が作業負荷の増大にて出力部
の回転を高速低トルク回転から低速高トルク回転に切り
換える自動変速手段であってもよいのはもちろんであ
る。Of course, the transmission means may be an automatic transmission means for switching the rotation of the output section from high-speed low-torque rotation to low-speed high-torque rotation in response to an increase in work load.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の一例を
図２に示す電動ドリルドライバーである電動工具の場合
について説明する。まず動力であるモーター６と、出力
部であるチャック５０を備えた出力軸５に至るまでの減
速機構部における変速装置について説明すると、図３〜
図５に示すように、ギアケース１の一端開口側に配され
るモーター６の出力軸６０には、歯数の異なる二つのサ
ンギア１１，１２が固着されており、軸方向に並ぶこれ
らサンギア１１，１２には夫々複数個、図示例では３個
ずつの遊星ギア２１，２２が噛み合っている。互いに歯
数が異なる両遊星ギア２１，２２は共にキャリア４によ
って支持されたもので、遊星ギア２１はサンギア１１の
回りに等間隔で、遊星ギア２２はサンギア１２の回りに
等間隔で支持されており、両遊星ギア２１，２２は個々
に自転を行なうものの、同じ公転を行なうものとなって
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the case of a power tool as an electric drill driver shown in FIG. First, a description will be given of a transmission in a speed reduction mechanism unit up to an output shaft 5 having a motor 6 as a power and a chuck 50 as an output unit.
As shown in FIG. 5, two sun gears 11 and 12 having different numbers of teeth are fixed to an output shaft 60 of the motor 6 disposed on one end opening side of the gear case 1 and arranged in the axial direction. , 12 are meshed with a plurality of planet gears 21 and 22, respectively. The planetary gears 21 and 22 having different numbers of teeth are both supported by the carrier 4. The planetary gears 21 are supported at equal intervals around the sun gear 11, and the planetary gears 22 are supported at equal intervals around the sun gear 12. The two planetary gears 21 and 22 individually rotate, but perform the same revolution.

【０００８】そして出力軸６０と同心に配されているリ
ングギア３１に遊星ギア２１がかみ合っており、同じく
出力軸６０と同心に配されているリングギア３２が遊星
ギア２２とかみ合っている。軸方向に並ぶこれら２つの
リングギア３１，３２のうち、リングギア３１はその外
周面に複数個の係合突起３５が周方向において等間隔に
形成されたもので、ギアケース１に対して遊転自在とさ
れている。またリングギア３２もギアケース１に対して
遊転自在とされたものであるとともに、このリングギア
３２は、ギアケース１を外レース３３０とするワンウェ
イクラッチ３３の内レース３３１を兼ねたものとなって
いる。The planet gear 21 meshes with a ring gear 31 arranged concentrically with the output shaft 60, and a ring gear 32 similarly arranged concentrically with the output shaft 60 meshes with the planet gear 22. Of the two ring gears 31 and 32 arranged in the axial direction, the ring gear 31 has a plurality of engagement protrusions 35 formed on the outer peripheral surface thereof at equal intervals in the circumferential direction. It is free to roll. The ring gear 32 is also freely rotatable with respect to the gear case 1, and the ring gear 32 also serves as the inner race 331 of the one-way clutch 33 with the gear case 1 as the outer race 330. ing.

【０００９】ここにおけるワンウェイクラッチ３３は、
上述のようにギアケース１を外レース３３０、リングギ
ア３２を内レース３３１とするとともに、両レース３３
０，３３１間に形成された楔状空間にボール３３２を配
したものとして形成されたフリーホイール型のもので、
狭くなる方向が異なる２種の楔状空間を備えるともに、
両種楔状空間の間に正逆切換リング７６から突設させた
駆動片７７を位置させたもので、ギアケース１に対して
正逆切換リング７６を回転させて、駆動片７７の両側に
位置する一対のボール３３２，３３２のうちのいずれを
駆動片７７で押圧するかによって、内レース３３１であ
るリングギア３２の回転可能方向を切り換えることがで
きるものとなっている。The one-way clutch 33 here is
As described above, the gear case 1 is the outer race 330, the ring gear 32 is the inner race 331,
A freewheel type formed as balls 332 arranged in a wedge-shaped space formed between 0,331,
While having two types of wedge-shaped spaces with different narrowing directions,
A drive piece 77 protruding from the forward / reverse switching ring 76 is positioned between the two types of wedge-shaped spaces. The forward / reverse switching ring 76 is rotated with respect to the gear case 1 to be positioned on both sides of the drive piece 77. The rotatable direction of the ring gear 32 as the inner race 331 can be switched depending on which of the pair of balls 332 and 332 is pressed by the driving piece 77.

【００１０】すなわち、駆動片７７が図６に示すように
片側のボール３３２を楔状空間の広い方に押し込んでい
る時、他方のボール３３２はばね３３３による付勢で楔
状空間の狭い部分に位置しており、この状態では図中の
矢印Ａ方向のリングギア３２（内レース３３１）の回転
は可能であるが、図中の矢印Ｂ方向のリングギア３２の
回転は阻止される。駆動片７７によって図中右側のボー
ル３３２を図中右方に押す時には、逆に図中の矢印Ｂ方
向のリングギア３２（内レース３３１）の回転が可能と
なるとともに矢印Ａ方向のリングギア３２の回転は阻止
される。That is, when the driving piece 77 pushes the ball 332 on one side into the wide part of the wedge-shaped space as shown in FIG. 6, the other ball 332 is positioned in the narrow part of the wedge-shaped space by the bias of the spring 333. In this state, the rotation of the ring gear 32 (the inner race 331) in the direction of the arrow A in the figure is possible, but the rotation of the ring gear 32 in the direction of the arrow B in the figure is prevented. When the driving piece 77 pushes the ball 332 on the right side in the figure rightward in the figure, the ring gear 32 (inner race 331) in the direction of arrow B in the figure can be rotated and the ring gear 32 in the direction of arrow A on the contrary. Is prevented from rotating.

【００１１】ギアケース１内には、上記遊星機構及び正
逆切換リング７６とワンウェイクラッチ３３の他に、係
止リング７０が配設されている。軸方向にスライド自在
とされている係止リング７０は、一方向に移動した時に
リングギア３１外周面の上記係合突起３５と係合する突
起７１を具備しているもので、この係合によってリング
ギア３１の回転を阻止するとともに、そのスライドで係
合突起３５と突起７１との係合が解除された時、リング
ギア３１の回転を許す。この係止リング７０の上記軸方
向スライドは、ソレノイドのような切換駆動部材７と、
ギアケース１外面に軸６６に枢支されるとともに一端を
切換駆動部材７に、他端を係止リング７０外周面から突
設させた連結軸７２に連結させたレバー６５とによって
なされる。In the gear case 1, in addition to the planetary mechanism, the forward / reverse switching ring 76 and the one-way clutch 33, a locking ring 70 is provided. The locking ring 70, which is slidable in the axial direction, has a projection 71 that engages with the engagement projection 35 on the outer peripheral surface of the ring gear 31 when moved in one direction. The rotation of the ring gear 31 is prevented, and the rotation of the ring gear 31 is allowed when the engagement between the engagement projection 35 and the projection 71 is released by the slide. The locking ring 70 slides in the axial direction with the switching drive member 7 such as a solenoid,
This is achieved by a lever 65 which is pivotally supported on the outer surface of the gear case 1 by a shaft 66 and has one end connected to the switching drive member 7 and the other end connected to a connection shaft 72 projecting from the outer peripheral surface of the locking ring 70.

【００１２】上記両遊星ギア２１，２２を支持している
キャリア４は、サンギア４１を一体に備えており、この
サンギア４１の回転はサンギア４１とリングギア４３と
に噛み合う遊星ギア４２を支持しているキャリア４４に
伝達され、更にキャリア４４の回転はオートロック機構
５５を通じて出力軸５に伝達される。ここにおけるオー
トロック機構５５は、モーター６の回転を止めた時に出
力軸５をギアケース１６に対して自動的にロックしてし
まい、モーター６を回転させればこのロックを自動的に
解除する機能をもつものであるが、この点については説
明を省略する。また、上記リングギア４３も遊転自在と
して、このリングギア４３にクラッチばね４７のばね圧
力でボール４８を係合させることで、負荷トルクが所定
値以上になった時に出力軸５とサンギア４１とを切り離
してしまうトルクリミッターを構成しているのである
が、この点についても説明を省略する。図中１３は正逆
切換リング７６の動作空間を確保しつつ正逆切換リング
７６とリングギア３２との間の摺動抵抗を無くして機構
ロスの低減を図るために設けられてリングギア３２のス
ラスト受け面となるもので、ギアケース１の一端を閉じ
ている蓋部材１０に一体に形成してある。The carrier 4 supporting the two planetary gears 21 and 22 integrally has a sun gear 41. The rotation of the sun gear 41 supports a planetary gear 42 meshing with the sun gear 41 and the ring gear 43. The rotation of the carrier 44 is transmitted to the output shaft 5 through the auto lock mechanism 55. The auto lock mechanism 55 here automatically locks the output shaft 5 with respect to the gear case 16 when the rotation of the motor 6 is stopped, and automatically releases the lock when the motor 6 is rotated. However, description of this point is omitted. The ring gear 43 is also freely rotatable, and the ball 48 is engaged with the ring gear 43 by the spring pressure of the clutch spring 47, so that when the load torque exceeds a predetermined value, the output shaft 5 and the sun gear 41 are connected. A torque limiter that separates the torque limiter is configured, but description of this point is also omitted. Reference numeral 13 in the figure is provided for reducing the mechanism loss by eliminating the sliding resistance between the forward / reverse switching ring 76 and the ring gear 32 while securing the operation space of the forward / reverse switching ring 76. It serves as a thrust receiving surface and is formed integrally with a lid member 10 that closes one end of the gear case 1.

【００１３】今、図５(a)に示すように、係止リング７
０がリングギア３１の回転を阻止しており、且つリング
ギア３２が図中矢印で示す方向について回転可能にワン
ウェイクラッチ３３が設定されている時、モーター６を
回転させれば、その回転出力は、回転が阻止されている
リングギア３１と噛み合った遊星ギア２１を通じてキャ
リア４に伝達される。この時、リングギア３２は一方向
にこの空転は図中矢印で示す回転が許されている方向で
ある。Now, as shown in FIG.
When the one-way clutch 33 is set so that the ring gear 32 is rotatable in a direction indicated by an arrow in FIG. Is transmitted to the carrier 4 through the planetary gear 21 meshed with the ring gear 31 whose rotation is prevented. At this time, the ring gear 32 is rotated in one direction in a direction in which the rotation is permitted as indicated by an arrow in the figure.

【００１４】そして、負荷の増大の検出に応じて切換駆
動部材７が作動し、図５(b)に示すように係止リング７
０が移動して係合突起３５と突起７１との係合を解除す
れば、リングギア３１がフリーとなるとともに、負荷に
つながったキャリア４の停止がサンギア１１，１２に噛
み合う遊星ギア２１，２２の自転でリングギア３１，３
２を回転させようとするが、この時のリングギア３２の
回転方向は、上記空転時とは逆方向に、つまりワンウェ
イクラッチ３３によって回転が阻止されている方向とな
るために、この時点からリングギア３２と噛み合った遊
星ギア２２を通じてキャリア４、そして出力軸５に動力
が伝達される。Then, the switching drive member 7 operates in response to the detection of the increase in load, and as shown in FIG.
If 0 moves to disengage the engagement projection 35 from the projection 71, the ring gear 31 becomes free, and the stop of the carrier 4 connected to the load causes the planet gears 21 and 22 to mesh with the sun gears 11 and 12. Ring gears 31 and 3
The rotation of the ring gear 32 at this time is in the opposite direction to that during the idling, that is, the direction in which the rotation is prevented by the one-way clutch 33. Power is transmitted to the carrier 4 and the output shaft 5 through the planetary gear 22 meshed with the gear 32.

【００１５】サンギア１２の歯数がサンギア１１の歯数
より少なく且つ遊星ギア２２の歯数が遊星ギア２１の歯
数より多くなっていることから、高速回転低トルク状態
から低速回転高トルク状態に切り換えられたことにな
る。しかもこの変速は、ワンウェイクラッチ３３を利用
してリングギア３２の回転を止めるために、リングギア
３１の係止突起３５から係止リング７０が離れるだけ
で、リングギア３２の回転阻止のために衝突が生じる部
材が存在しておらず、従って動作中の変速であるにもか
かわらず、スムーズで且つ騒音の無い変速がなされるも
のである。なお、低速回転高トルク状態から高速回転低
トルク状態への復帰は、上記切換駆動部材７の復帰によ
って行われるとともに、この変速は、モーター６の停止
時、またはモーター６の起動時に行われる。Since the number of teeth of the sun gear 12 is smaller than the number of teeth of the sun gear 11 and the number of teeth of the planetary gear 22 is larger than the number of teeth of the planetary gear 21, the state of high-speed rotation and low torque is changed to low-speed rotation and high torque. It has been switched. In addition, in this shift, the rotation of the ring gear 32 is stopped using the one-way clutch 33, so that only the locking ring 70 is separated from the locking projection 35 of the ring gear 31. Therefore, a smooth and noise-free shift can be performed despite the fact that there is no member that causes the shift. The return from the low-speed rotation high-torque state to the high-speed rotation low-torque state is performed by the return of the switching drive member 7, and this shift is performed when the motor 6 stops or the motor 6 starts.

【００１６】正逆切換リング７６を回転させることで、
ワンウェイクラッチ３３による回転規制方向を逆にする
とともにモーター６の回転方向を逆にした時には、当
初、係止リング７０によって回転が止められているリン
グギア３１に噛み合う遊星ギア２１を通じてキャリア４
に動力が伝達され、この時、リングギア３２はワンウェ
イクラッチ３３における回転可能方向に空転し、負荷の
増大の検出で切換駆動部材７が作動してリングギア３１
がフリーとなれば、ワンウェイクラッチ３３によって回
転が阻止されているリングギア３２とこれに噛み合う遊
星ギア２２を通じてキャリア４に動力が伝達される。ワ
ンウェイクラッチ３３は一つだけであるものの、その回
転阻止方向を切り換えられるようにすることで、電動ド
リルドライバーに求められる正転と逆転とにおいて、同
じ動作を得られるようにしているわけである。ただし、
機構的にこのようにしてあるだけで、後述するように、
実際にはモーター６の逆転時には、作業負荷に応じて切
換駆動部材７を作動させて自動変速することは行ってい
ない。なお、図示例における正逆切換リング７６の作動
は、図７に示す回転方向切換ロッド８と、ギアケース１
に軸９１で軸支されて一端を回転方向切換ロッド８に、
他端を正逆切換リング７６に係合させた切換レバー９０
とによってなされる。ここにおける回転方向切換ロッド
８は、図２に示すスイッチユニットＳＷとも連動してお
り、モーター６の回転方向の切り換えも同時になされ
る。By rotating the forward / reverse switching ring 76,
When the rotation restricting direction by the one-way clutch 33 is reversed and the rotation direction of the motor 6 is reversed, the carrier 4 is initially passed through the planetary gear 21 meshing with the ring gear 31 whose rotation is stopped by the locking ring 70.
At this time, the ring gear 32 idles in the rotatable direction in the one-way clutch 33, and upon detection of an increase in the load, the switching drive member 7 operates to activate the ring gear 31.
Is free, power is transmitted to the carrier 4 through the ring gear 32 whose rotation is prevented by the one-way clutch 33 and the planetary gear 22 meshing with the ring gear 32. Although there is only one one-way clutch 33, the same operation can be obtained in the forward rotation and the reverse rotation required for the electric drill driver by switching the rotation prevention direction. However,
Just by doing this mechanically, as described later,
Actually, when the motor 6 rotates in the reverse direction, the automatic shifting is not performed by operating the switching drive member 7 according to the work load. The operation of the forward / reverse switching ring 76 in the illustrated example is performed by rotating the rotation direction switching rod 8 shown in FIG.
At one end to the rotation direction switching rod 8,
Switching lever 90 having the other end engaged with forward / reverse switching ring 76
And done by. The rotation direction switching rod 8 here is also linked with the switch unit SW shown in FIG. 2, and the rotation direction of the motor 6 is switched at the same time.

【００１７】次に、上記切換駆動部材７を作動させる制
御回路Ｃについて説明する。マイクロコンピュータやロ
ジックＩＣによって形成された制御回路Ｃは、モーター
６に設けられたフィードバックジェネレータ（ＦＧ）の
ような速度検出手段ＳＰが入力側に接続されており、作
業負荷の増大に伴ってモーター６の回転数が低下した時
に切換駆動部材７に変速信号を出力して減速比を大きく
する変速動作を行わせるのであるが、この制御回路Ｃに
は、上記回転数信号のほかに、変速モード切換スイッチ
Ｓからの変速モード信号と、上述の回転方向切換ロッド
８によるところの正転と逆転との回転方向信号と、速度
制御回路によって速度制御がなされるモーター６が最高
出力状態となっているかどうかのスピードコントロール
・フル信号とが入力されるようになっている。そして変
速信号の出力は、これら変速信号と切換信号とスピード
コントロール・フル信号も参照して行うものとなってい
る。Next, a control circuit C for operating the switching drive member 7 will be described. A control circuit C formed by a microcomputer or a logic IC has a speed detection means SP such as a feedback generator (FG) provided on the motor 6 connected to an input side. When the number of revolutions of the motor is reduced, a shift signal is output to the switching drive member 7 so as to perform a gear shifting operation to increase the reduction ratio. The shift mode signal from the switch S, the forward and reverse rotation direction signals by the above-mentioned rotation direction switching rod 8, and whether the motor 6 whose speed is controlled by the speed control circuit is in the maximum output state. Speed control full signal is input. The output of the shift signal is performed with reference to the shift signal, the switching signal, and the speed control full signal.

【００１８】すなわち、変速モード切換スイッチＳは、
自動変速モードとするか、自動変速をしないモードとす
るかを切り換えるもので、図２に示す切換ハンドル９５
の操作によって両モードの切り換えを行うものであり、
自動変速をしないモードとした時には、上記制御回路Ｃ
は作業負荷の増大に応じた変速信号の出力はせず、減速
比を一定に保つ。なお、図８に示すフローチャートで
は、作業開始に伴い、即座に変速信号を出力して、減速
比を大きくした高トルク低速回転状態で終始作業を行う
ようにしたものを示しているが、変速信号を出力せずに
低トルク高速回転状態が作業終了まで継続するようにし
たものであってもよい。That is, the shift mode changeover switch S is
It switches between an automatic shift mode and a mode in which automatic shift is not performed.
The two modes are switched by the operation of
When the automatic shift mode is not set, the control circuit C
Does not output a shift signal in response to an increase in the workload, and keeps the reduction ratio constant. In the flowchart shown in FIG. 8, the shift signal is output immediately after the start of the work, and the work is continuously performed in the high-torque low-speed rotation state in which the reduction ratio is increased. , The low-torque high-speed rotation state may be continued until the end of the work.

【００１９】そして、速度制御回路は、図２に示すスイ
ッチユニットＳＷにおけるトリガースイッチハンドル９
を引く量が多くなるにつれてモーター６の回転速度が高
くなるように、上記速度検出手段ＳＰで検出される速度
を参照しつつモーター６の回転速度のフィードバック制
御を行うものであるが、トリガースイッチハンドル９を
最大限に引いた時には、上記速度制御回路の出力部のス
イッチング素子ＦＥＴをバイパスする図１中のスイッチ
Ｔがオンとなるためにモーター６は最大出力で回転を行
うものであり、スイッチング素子ＦＥＴのドレイン・ソ
ース間電圧を上記スピードコントロール・フル信号とし
て取り込むことで、モーター６の回転数低下に伴う変速
信号の出力は、スピードコントロール・フル信号が入っ
ている時のみ、つまりモーター６が最大出力で回転して
いる時のみ行うものとし、最大出力に達していない状態
においては、負荷の増大によるところのモーター６の回
転数低下があっても、変速信号は出力しないようにして
ある。The speed control circuit is provided with a trigger switch handle 9 in the switch unit SW shown in FIG.
The feedback control of the rotation speed of the motor 6 is performed with reference to the speed detected by the speed detection means SP so that the rotation speed of the motor 6 increases as the amount of pulling increases. 9 is pulled to the maximum, the switch T in FIG. 1 that bypasses the switching element FET at the output of the speed control circuit is turned on, so that the motor 6 rotates at the maximum output. By taking in the drain-source voltage of the FET as the speed control full signal, the output of the shift signal accompanying the decrease in the rotation speed of the motor 6 can be output only when the speed control full signal is input, that is, the motor 6 This should only be performed when the motor is rotating at the output. Even if the rotation speed reduction of the motor 6 in place due to increase, the shift signal are to not output.

【００２０】さらに、前述の回転方向切換ロッド８とス
イッチユニットＳＷとによるところのモーター６の回転
方向切換によって、モーター６に流れる電流の方向が切
り換えられるわけであるが、モーター６の一方の端子の
電圧を監視し、モーター６が正転状態にある時には、モ
ーター６の回転数低下に伴う変速信号の出力を行うもの
の、モーター６が逆転状態にある時には、負荷の増大に
よるところのモーター６の回転数低下があっても、変速
信号は出力しないようにしてある。Further, the direction of the current flowing through the motor 6 is switched by switching the rotation direction of the motor 6 by the rotation direction switching rod 8 and the switch unit SW. The voltage is monitored, and when the motor 6 is in a normal rotation state, a shift signal is output in accordance with a decrease in the rotation speed of the motor 6, but when the motor 6 is in a reverse rotation state, the rotation of the motor 6 due to an increase in load is performed. The shift signal is not output even if the number decreases.

【００２１】すなわち、この電動工具においては、モー
ター６が正転状態にあるとともに、変速モードが自動変
速モードにセットされ、更にトリガースイッチハンドル
９が最大限に引かれてモーター６が最大出力で回転して
いる時にのみ、作業負荷の増大に伴う自動変速が行われ
るものであり、上記３つの条件を満足していない時に
は、作業負荷が増大しても自動変速がなされないように
なっている。That is, in this electric power tool, the motor 6 is in the normal rotation state, the shift mode is set to the automatic shift mode, the trigger switch handle 9 is pulled to the maximum, and the motor 6 rotates at the maximum output. Only when the above-mentioned conditions are satisfied, the automatic shift is performed in accordance with the increase in the work load. When the above three conditions are not satisfied, the automatic shift is not performed even if the work load increases.

【００２２】もっともこの電動工具では、グリップ部分
に着脱自在に装着される電源としての電池の端子電圧が
所定値より低下した時には、制御回路Ｃを介さずに切換
駆動部材７を作動させて低速高トルク状態に切り換えて
しまう電圧検知切換回路ＶＰを設けているために、どの
ような条件にセットされている時でも、電池の端子電圧
が所定値より低下したためにモーターロックが生じやす
くなっている状態においては、制御回路Ｃからの変速信
号の出力の有無にかかわらず、低速高トルク状態に切り
換えられる。However, in this electric power tool, when the terminal voltage of a battery as a power supply removably mounted on the grip portion falls below a predetermined value, the switching drive member 7 is operated without the control circuit C to operate at low speed and high speed. Since the voltage detection switching circuit VP for switching to the torque state is provided, the motor lock tends to occur because the terminal voltage of the battery has dropped below a predetermined value, regardless of the conditions set. In, the state is switched to the low-speed and high-torque state regardless of whether or not the shift signal is output from the control circuit C.

【００２３】モーター６に負荷がかかると電池電圧が低
下するが、これがモーター６の停止寸前のロック状態だ
と電圧低下が最大となるとともに、この時には制御回路
Ｃに十分な電圧を供給することができない状態となるこ
とがあり、また負荷の検出や制御回路Ｃの応答性の点か
ら負荷の増大がきわめて急である場合には負荷に応じた
自動変速がなされる前にモーターロック状態に陥ってし
まうおそれがあるが、このような時には電圧検知切換回
路ＶＰの出力によってモーターロックに陥る前に減速比
を大きくする変速がなされるものであり、モーターロッ
ク状態に陥るおそれがきわめて少なくなっているもので
ある。When a load is applied to the motor 6, the battery voltage drops. If this is a lock state just before the motor 6 is stopped, the voltage drop becomes maximum. At this time, it is necessary to supply a sufficient voltage to the control circuit C. If the load increase is extremely steep from the viewpoint of load detection and the response of the control circuit C, the motor lock state may occur before the automatic shifting according to the load is performed. In such a case, the gear ratio is increased to increase the reduction ratio before the motor locks due to the output of the voltage detection switching circuit VP in such a case, and the risk of falling into the motor lock state is extremely reduced. It is.

【００２４】なお、負荷の増大に応じて自動変速するも
のに適用したものを示したが、負荷検出機能を備えてい
ないものにおいても適用することができるのはもちろん
である。また、電池の端子電圧が所定値以下になれば低
速高トルク回転状態に移行するようにしたものを示した
が、電池の端子電圧の変化量が所定値を越えると低速高
トルク回転状態に移行するようにしたものであってもよ
い。Although the present invention has been described with reference to the case where the present invention is applied to an automatic transmission in response to an increase in load, it is needless to say that the present invention can also be applied to a system without a load detecting function. In addition, the battery shifts to a low-speed high-torque rotation state when the battery terminal voltage falls below a predetermined value, but shifts to a low-speed high-torque rotation state when the amount of change in the battery terminal voltage exceeds a predetermined value. It may be configured to do so.

【００２５】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明においては、電池を
電源とするとともに変速手段を備えている電池式電動工
具において、電池電源の端子電圧の低下あるいは端子電
圧の変化量が所定値を越えた時に上記変速手段を作動さ
せて出力部の回転を高速低トルク回転から低速高トルク
回転に切り換える切換手段を備えているために、電池電
源の端子電圧が低下した時には低速高トルク回転の状態
に無条件に切り換えられてしまうものであり、このため
にモーターロック状態に陥るおそれが少なくなっている
ものであり、使い勝手のよいものである。As described above, according to the present invention, in a battery-operated power tool which uses a battery as a power source and has a speed change means, the terminal voltage of the battery power source decreases or the terminal voltage change exceeds a predetermined value. When the terminal voltage of the battery power source is reduced, the state of the low-speed high-torque rotation is established when the terminal voltage of the battery power source is reduced. The switching is performed unconditionally, and the possibility of falling into the motor lock state is reduced, which is convenient.

【００２６】また、上記変速手段が作業負荷の増大にて
出力部の回転を高速低トルク回転から低速高トルク回転
に切り換える自動変速手段である時には、負荷の状況に
応じた減速比での駆動がなされるために、使い勝手がさ
らに向上する。When the transmission means is an automatic transmission means for switching the rotation of the output unit from high-speed low-torque rotation to low-speed high-torque rotation in response to an increase in the work load, the drive at the reduction ratio according to the load condition is performed. As a result, the usability is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態の一例のブロック回路図であ
る。FIG. 1 is a block circuit diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.

【図２】同上の部分縦断面図である。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the same.

【図３】同上のギアケース部分の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a gear case part of the above.

【図４】同上のギアケース部分の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a gear case part according to the first embodiment.

【図５】同上の変速動作を示すもので、(a)は変速前を
示す斜視図、(b)は変速後を示す斜視図である。FIGS. 5A and 5B show a shift operation of the above, wherein FIG. 5A is a perspective view showing a state before a shift, and FIG. 5B is a perspective view showing a state after a shift.

【図６】同上のワンウェイクラッチの回転方向切り換え
部分の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a rotation direction switching portion of the one-way clutch according to the first embodiment.

【図７】同上の回転方向切換操作部を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing a rotation direction switching operation unit according to the third embodiment;

【図８】同上の自動変速モードの動作についてのフロー
チャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of the automatic shift mode according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

６ モーター ７ 切換駆動部材 Ｃ 制御回路 ＶＰ 電圧検知切換回路 6 Motor 7 Switching drive member C Control circuit VP Voltage detection switching circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電池を電源とするとともに変速手段を備
えている電池式電動工具において、電池電源の端子電圧
の低下あるいは端子電圧の変化量が所定値を越えた時に
上記変速手段を作動させて出力部の回転を高速低トルク
回転から低速高トルク回転に切り換える切換手段を備え
ていることを特徴とする電池式電動工具。1. A battery-operated power tool using a battery as a power source and having a speed change means, wherein the speed change means is operated when the terminal voltage of the battery power source drops or the amount of change in the terminal voltage exceeds a predetermined value. A battery-operated power tool, comprising: switching means for switching rotation of an output unit from high-speed low-torque rotation to low-speed high-torque rotation. 【請求項２】 変速手段は作業負荷の増大にて出力部の
回転を高速低トルク回転から低速高トルク回転に切り換
える自動変速手段であることを特徴とする請求項１記載
の電池式電動工具。2. The battery-operated power tool according to claim 1, wherein the speed change means is an automatic speed change means for switching the rotation of the output section from high-speed low-torque rotation to low-speed high-torque rotation when the work load increases.
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