JPH0440807Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） 本考案は、携帯用電動工具の伝動部に適用され
る２段変速型の変速装置に関する。

（従来の技術） 電気ドリルなどの電動工具は、切削径や被切削
材料に応じて変化するトルクの増減に対応させて
スピンドルが変速可能であることが望ましいが、
携帯性を良好にするためには小型軽量化が必要で
あることから、２段変速程度の変速装置が広く用
いられている。

この種の従来の変速装置は、例えば第６図に示
すように、モータ軸４０から中間軸４及びギヤ
列を介して回転される低速用及び高速用の一対の
フアイナルギヤ４２，４３を出力軸４４上に一定
間隔で空転自在に取付け、両フアイナルギヤ４
２，４３の中間に軸方向摺動自在且つ出力軸４４
と一体回転可能なクラツチ部材４５を設け、更
に、両フアイナルギヤ４２，４３の対向端面にク
ラツチ歯４６Ａ，４６Ｂを形成し、上記クラツチ
部材４５を、切換部４７によつて出力軸４４上に
摺動させ、選択的に何れか一方のフアイナルギヤ
４２又は４３に係合させて２段変速可能とした構
造である。

しかし、上記従来の変速装置はクラツチ部材４
５を切換部４７により強制的にフアイナルギヤ４
２，４３と係合させるために、出力軸４４の回転
中の変速操作が円滑に行われず、無理な操作を行
えばクラツチ歯４６Ａ，４６Ｂを欠損させてしま
うおそれがあり、また、出力軸４４の停止した状
態で変速操作を行つた場合に、クラツチ部材４５
とフアイナルギヤ４２，４３とがクラツチ係合し
ないときには、出力軸４４を手動的に回転させな
がら操作しなけらばならないという極めて不便な
面があつた。更には、出力軸４４上のクラツチ部
材４５の両側にフアイナルギヤ４２，４３が固定
されているために、クラツチ部材４５を出力軸４
４上で摺動させる切換部４７が、その構造上の問
題から他部構造の影響を受けてフアイナルギヤ４
２，４３の邪魔になる場合があり、このため、切
換部４７の構造が自ずから制約されてしまうとい
う事態を引き起こしていた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
モータの駆動中でも停止中でもクラツチ係合の確
実性を期すと共に、クラツチ係合時の衝撃を吸収
してクラツチ歯の欠損を防止し、更に、作業者に
クラツチ係合時の衝撃を伝えることなくクラツチ
歯の係脱操作を円滑に行えるようにし、且つま
た、クラツチ歯の係脱操作を行うための切換部が
ギヤの邪魔になるのを防ぐと共に、切換部の構造
設定に自由度を持たせることができるようにしよ
うとするものである。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） 斯る問題点を解決する手段として、本考案の電
動工具用変速装置は、携帯用の電動工具に適用さ
れる変速装置であつて、夫々平行に配置した原動
軸、出力軸、及び中間軸をケーシングの内部に有
し、前記原動軸には、原動ギヤを固定し、前記出
力軸は、同軸に固定したフアイナルギヤと、前記
原動ギヤに常時噛合した状態を維持しながら空転
可能であつて軸方向に摺動可能な第１摺動クラツ
チギヤと、第１摺動クラツチギヤの回転を選択的
にフアイナルギヤに伝達するため双方の対向面に
形成した第１クラツチ歯対と、第１摺動クラツチ
ギヤとフアイナルギヤとの間に配置した第１圧縮
弾性部材と、フアイナルギヤとは反対側の位置で
前記第１摺動クラツチギヤに対向して軸方向摺動
可能に設けたシフタと、シフタと第１摺動クラツ
チギヤとの間に配置した第２圧縮弾性部材とを有
し、前記中間軸は、前記フアイナルギヤに噛合し
て同軸に固定される中間ギヤと、第１摺動クラツ
チギヤと常時噛合し且つ同クラツチギヤの摺動変
位に追従して軸方向に摺動移動すると共に空転可
能な第２摺動クラツチギヤと、前記中間ギヤとは
反対側の位置で前記第２摺動クラツチギヤに対向
して中間軸に固定したデイスクと、第２摺動クラ
ツチギヤの回転を選択的にデイスクに伝達するた
め双方の対向面に形成した第２クラツチ歯対とを
有して成る構造を採るものである。

（作用） 本考案においては、シフタを出力軸上第１摺動
クラツチギヤに接近する方向へ移動させることに
より、このシフタで第１摺動クラツチギヤを第１
及び第２圧縮弾性部材を介して出力軸上同方向へ
押動すると共に、中間軸上第２摺動クラツチギヤ
も同方向へ第１摺動クラツチギヤに追従移動し、
第２クラツチ歯対を離脱させた後に第１クラツチ
歯対を係合して、第１摺動クラツチギヤの回転を
フアイナルギヤに伝達し、また、この状態からシ
フタを逆方向に戻すことにより、第１摺動クラツ
チギヤが出力軸上同方向に弾発戻り移動すると共
に、第２摺動クラツチギヤも中間軸上同方向へ第
１摺動クラツチギヤに追従移動し、第１クラツチ
歯対を離脱させた後に第２クラツチ歯対を係合さ
せて、２摺動クラツチギヤの回転を中間軸を介し
てフアイナルギヤに伝達する。このとき、夫々ク
ラツチ歯が形成されている第１摺動クラツチギヤ
及び第２摺動クラツチギヤは軸方向に沿つた両方
向から圧縮弾性部材で付勢されているから、クラ
ツチ歯対の係合時に生ずる衝撃を圧縮弾性部材が
その圧縮弾性変形によつて吸収し、更に、駆動停
止状態での変速操作時にクラツチ歯対が係合しな
い場合には、シフタを所定の切換位置に設定して
おけばモータの始動により自然にクラツチ歯対が
係合する。

（実施例） 本考案に係る電動工具用変速装置の１実施例を
示す第１図及び第２図において、この変速装置
は、ケーシング１にベアリング３を介して支持し
たモータ軸２と、ベアリング７，８，９を介して
支持した原動軸４、出力軸５及び中間軸６の全４
軸が所定の心間距離を保つて平行に設けられてい
る。

原動軸４には、モータ軸２のピニオン１０に噛
合するギヤ１１を固定し、更に、中央に原動ギヤ
１２を固定する。

１３は、原動ギヤ１２に噛合しながら出力軸５
上に空転可能且つ軸方向摺動可能に設けた第１摺
動クラツチギヤで、原動ギヤ１２に噛合すると共
に出力軸５上に空転可能且つ軸方向摺動可能な主
第１摺動クラツチギヤ１３Ａと、同クラツチギヤ
１３Ａよりも外径が小さく且つ同クラツチギヤ１
３Ａに固定された副第１摺動クラツチギヤ１３Ｂ
とから成る。主第１摺動クラツチギヤ１３Ａの第
１図右側には出力軸５上にフアイナルギヤ１４を
固定し、両ギヤ１３Ａ，１４の対向端面に夫々第
１クラツチ歯１５Ａ，１５Ｂを設けて第１クラツ
チ歯対１５を構成すると共に、該両対向端面間に
第１圧縮コイルスプリング１６を介在させる。

第１摺動クラツチギヤ１３の第１図左側には出
力軸５上に、上記副第１摺動クラツチギヤ１３Ｂ
よりも外径の大きな押圧デイスク１７を遊嵌する
と共に、該押圧デイスク１７の同図左側に隣接さ
せて、外周面に環状溝１８Ａを有するシフタ１８
を遊嵌し、両者の間に上記第１圧縮コイルスプリ
ング１６の弾発力に勝る第２圧縮コイルスプリン
グ１９を介在させる。

２０は、中間軸６上に空転且つ軸方向摺動可能
に設けた第２摺動クラツチギヤで、同ギヤ２０の
両端面周縁部を上記第１摺動クラツチギヤ１３と
押圧デイスク１７との対向端面に接するように位
置させることにより、副第１摺動クラツチギヤ１
３Ｂと噛合たまま第１摺動クラツチギヤ１３の軸
方向摺動に追従して中間軸６上を摺動するように
なつている。第２摺動クラツチギヤ２０の第１図
左側の中間軸６上にはデイスク２１が固定され、
同デイスク２１と第２摺動クラツチギヤ２０の
夫々の対向端面に第２クラツチ歯２２Ａ，２２Ｂ
を設けて第２クラツチ歯対２２を構成する。この
第２クラツチ歯対２２は第１クラツチ歯対１５が
離脱したときに係合し、逆に第１クラツチ歯対１
５が係合したときには離脱する関係を有するもの
で、上記デイスク２１はこの関係を満足する固定
位置が設定されている。一方、第２摺動クラツチ
ギヤ２０の第１図右側の中間軸６上には上記フア
イナルギヤ１４に噛合する中間ギヤ２３を固定し
ておく。

尚、原動軸４、出力軸５、中間軸６相互間の心
間距離又は変速比の設定の仕方によつては、上記
第１摺動クラツチギヤ１３を第３図に示すように
１つのギヤで構成し、第１摺動クラツチギヤ１３
の外周面に形成した環状溝２４に、第２摺動クラ
ツチギヤ２０上に突設した環状鍔２５を係合さ
せ、両摺動クラツチギヤ１３，２０を一体的に軸
方向に摺動可能にしてもよい。特に第３図に示す
構造は第１図のギヤ比と異なり、高速、低速の変
速状態が第１図とは逆になる。

更に、上記ケーシング１には、第４図に示すよ
うにシフタ１８を出力軸５上で摺動させる切換部
２６が設けられている。この切換部２６は、ノブ
２７をケーシング１へ回動自在に且つストツプリ
ング２８を介して抜脱しないように軸支し、該ノ
ブ２７の下端面に偏心ピン２９を垂設し、この偏
心ピン２９を上記シフタ１８の環状溝１８Ａに回
動自在に嵌合して成るもので、ノブ２７の軸心に
対する偏心ピン２９の偏心量の２倍の行程でシフ
タ１８を摺動可能にしている。また、ノブ２７の
フランジ部下端面に穿設した収容穴３０に圧縮コ
イルスプリング３１を内装すると共に、同スプリ
ング３１の弾発力に抗してロツクボール３２を嵌
入し、出力軸５の軸心方向に一致させてケーシン
グ１上に所要距離を隔てて設けた円錐形ロツク穴
３３Ａ，３３Ｂに上記ロツクボール３２を嵌入自
在とし、シフタ１８の位置を固定できるようにな
つている。

切換部２６は、第４図に示す上記回転式の構造
に限らず、第５図に示す摺動式構造のものでもよ
い。即ち、第５図に示す例は、出力軸５に沿つて
摺動可能なノブ３４をケーシング１に設け、この
ノブ３４の下端面に垂設した連結軸３５を出力軸
５の軸心方向に一致させて設けたケーシング上の
案内長孔３６に嵌入すると共に、平ワツシヤ３７
及びストツプリング３８を介して抜脱しないよう
にし、連結軸３５の突出端を上記シフタ１８の環
状溝１８Ａに遊嵌して、出力軸上５を摺動するシ
フタ１８を同様に固定できるようになつている。

次に上記実施例の作用を説明する。

第１図において、モータ軸２を駆動すると、そ
の回転はピニオン１０及びギヤ１１を介して原動
軸４に伝達され、更に、原動ギヤ１２に噛合する
第１摺動クラツチギヤ１３及び同ギヤ１３と噛合
する第２摺動クラツチギヤ２０が夫々の軸５，６
上で回転する。このとき、第１及び第２摺動クラ
ツチギヤ１３，２０を夫々の軸５，６上で第１図
に示す位置に設定して、第１クラツチ歯対１５を
離脱、第２クラツチ歯対２２を係合させた場合に
は、第２摺動クラツチギヤ２０の回転が中間軸６
に伝達され、更にこの回転が中間ギヤ２３及びフ
アイナルギヤ１４を介して出力軸５に伝達されて
同出力軸５が低速回転する。また、第１及び第２
摺動クラツチギヤ１３，２０を夫々の軸５，６上
で第２図に示す位置に設定し、第１クラツチ歯対
１５を係合、第２クラツチ歯対２２を離脱させた
場合には、第１摺動クラツチギヤ１３の回転がフ
アイナルギヤ１４に伝達されて出力軸５が高速回
転する。

上記出力軸５の低速状態と高速状態の設定は切
換部２６の操作で行う。第１図の低速状態から第
２図の高速状態へ変速するには、たとえば第４図
の状態にあるノブ２７を180°回転し、シフタ１８
を出力軸５上右方向へ移動させればよい。

シフタ１８が上記のように動くと、第１摺動ク
ラツチギヤ１３が第２圧縮コイルスプリング１９
を介して出力軸５上同方向に移動すると共に、第
２摺動クラツチギヤ２０も第１摺動クラツチギヤ
１３に追従して中間軸６上右方向へ移動し、その
結果、第２クラツチ歯対２２が離脱し、後に第１
クラツチ歯対１５が係合して変速を達成する。こ
の変速状態は、第４図に示すロツクボール３２を
ロツク穴３３Ｂに嵌入させておくことで保持され
る。

高速状態から低速状態へ戻す場合には、上記ノ
ブ２７を180°回動し、第２図の状態にあるシフタ
１８を出力軸５上左方向へ移動させればよく、こ
れによつて第１摺動クラツチギヤ１３が第１圧縮
コイルスプリング１６により左方向へ押し戻さ
れ、第２摺動クラツチギヤ２０も第１摺動クラツ
チギヤ１３に追従して中間軸６上を左方向へ移動
し、その結果、第１クラツチ歯対１５が離脱し、
後に第２クラツチ歯対２２が係合して第１図の低
速状態を達成する。この低速状態は、ロツクボー
ル３２をロツク穴３３Ａに嵌入させておくことで
保持される。

上記変速操作をモータ軸２の回転駆動中に行つ
た場合、クラツチ歯１５Ａ，２２Ａを個別に備え
ている第１摺動クラツチギヤ１３及び第２摺動ク
ラツチギヤ２０は出力軸５の軸方向両方向から第
１及び第２圧縮コイルスプリング１６，１９で付
勢されているから、クラツチ歯対１５，２２の係
合時に生ずる衝撃は第１及び第２圧縮コイルスプ
リング１６，１９の圧縮弾性変形によつて吸収さ
れる。従つて、電動工具の使用中に変速操作を行
つても、クラツチ歯が欠損したり、ノブを通じて
作業者に衝撃が伝わることはない。

また、上記変速操作をモータ軸２の停止中に行
つたとき、対を成すクラツチ歯１５Ａ，１５Ｂ又
は２２Ａ，２２Ｂの先端が当接して係合しない場
合は、ノブ２７を回してロツクボール３２を所定
のロツク穴３３Ａ又は３３Ｂに嵌入保持しておけ
ば、上記のように第１摺動クラツチギヤ１３及び
第２摺動クラツチギヤ２０には両方向から弾発力
が作用しているから、モータ軸２の始動により両
摺動クラツチギヤ１３，２０が回転すれば、即座
にクラツチ歯対１５又は２２の係合が行われる。
したがつて、出力軸５を手で回しながらクラツチ
歯対１５又は２２の係合を行う必要はない。

考案の効果 本考案の電動工具用変速装置は、夫々にクラツ
チ歯を形成した出力軸上の第１摺動クラツチギヤ
及び中間軸上の第２摺動クラツチギヤを軸方向に
沿つた両方向から第１及び第２圧縮弾性部材で付
勢した状態で、第２圧縮弾性部材の外方からシフ
タを介して両摺動クラツチギヤを夫々の軸上で一
体的に左右へ変位させることにより、第１摺動ク
ラツチギヤのクラツチ歯を出力軸上に固定したフ
アイナルギヤのクラツチ歯に係合して出力軸を回
転させ、又は第２摺動クラツチギヤのクラツチ歯
を中間軸上に固定したクラツチ歯に係合して中間
軸の回転を出力軸に伝達するという２段変速可能
な構造を採用したから、両摺動クラツチギヤを左
右に変位してクラツチ歯と係合させるときの衝撃
を両圧縮弾性部材の弾性変形で吸収でき、電動工
具の使用中にもクラツチを欠損させることがな
く、しかも作業者の手に衝撃を伝えずに円滑な変
速操作が可能である。

しかも、両摺動クラツチギヤは軸方向に沿つた
両方向から第１及び第２圧縮弾性部材で付勢され
ているから、電動工具の停止時においてもシフタ
を所定の切換位置に設定しておけば、そのままで
はクラツチ歯対が係合しない場合であつても、電
動工具の始動により両摺動クラツチギヤが回転す
ることによつてクラツチ歯対の係合が自然に行わ
れ、従来のように出力軸を手で回しながらクラツ
チ歯対の係合を行う煩わしさがなく、その操作性
を向上させることができる。

更に、出力軸上シフタの片側にだけギヤ（第１
摺動クラツチギヤ）が配置されていて、且つシフ
タの遠心方向にも他軸のギヤ（第２摺動クラツチ
ギヤなど）が存在していないから、シフタを操作
する変速用の切換部を第１及び第２摺動クラツチ
ギヤの存在しない側に配置することにより当該切
換部の構造を、第１及び第２摺動クラツチギヤの
大きさ等に一切影響されずに決定することがで
き、その上、前記切換部を第１及び第２摺動クラ
ツチギヤの外形を越えて外側に配置しなくても、
切換部は第１及び第２摺動クラツチギヤの邪魔に
ならず、携帯に適する小型のケーシングに内蔵さ
れる性質上、第１及び第２摺動クラツチギヤの外
形部分とケーシングの内面との間には最小限の間
隙を設定すれば済むようになり、携帯に適するケ
ーシングの小径化にも寄与するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る電動工具用変速装置の実施
例を示すもので、第１図は低速変速状態で示す軸
心上断面図、第２図は高速変速状態で示す軸心上
断面図、第３図は摺動クラツチギヤの他の例を高
速状態で示す軸心上断面図、第４図は切換部の例
を示す縦断正面図、第５図は切換部の他の例を示
す縦断正面図、第６図は従来の変速装置を示す縦
断正面図である。 ２……モータ軸、４……原動軸、５……出力
軸、６……中間軸、１２……原動ギヤ、１３……
第１摺動クラツチギヤ、１３Ａ……主第１摺動ク
ラツチギヤ、１３Ｂ……副第１摺動クラツチギ
ヤ、１４……フアイナルギヤ、１５……第１クラ
ツチ歯対、１５Ａ，１５Ｂ……第１クラツチ歯、
１６……第１圧縮弾性部材、１８……シフタ、１
９……第２圧縮弾性部材、２０……第２摺動クラ
ツチギヤ、２２……第２クラツチ歯対、２２Ａ，
２２Ｂ……第２クラツチ歯、２３……中間ギヤ、
２６……切換部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 携帯用の電動工具に適用される変速装置であ
   つて、夫々平行に配置した原動軸、出力軸、及
   び中間軸をケーシングの内部に有し、 前記原動軸には、原動ギヤを固定し、 前記出力軸は、同軸に固定したフアイナルギ
   ヤと、前記原動ギヤに常時噛合した状態を維持
   しながら空転可能であつて軸方向に摺動可能な
   第１摺動クラツチギヤと、第１摺動クラツチギ
   ヤの回転を選択的にフアイナルギヤに伝達する
   ため双方の対向面に形成した第１クラツチ歯対
   と、第１摺動クラツチギヤとフアイナルギヤと
   の間に配置した第１圧縮弾性部材と、フアイナ
   ルギヤとは反対側の位置で前記第１摺動クラツ
   チギヤに対向して軸方向摺動可能に設けたシフ
   タと、シフタと第１摺動クラツチギヤとの間に
   配置した第２圧縮弾性部材とを有し、 前記中間軸は、前記フアイナルギヤに噛合し
   て同軸に固定される中間ギヤと、第１摺動クラ
   ツチギヤと常時噛合し且つ同クラツチギヤの摺
   動変位に追従して軸方向に摺動移動すると共に
   空転可能な第２摺動クラツチギヤと、前記中間
   ギヤとは反対側の位置で前記第２摺動クラツチ
   ギヤに対向して中間軸に固定したデイスクと、
   第２摺動クラツチギヤの回転を選択的にデイス
   クに伝達するため双方の対向面に形成した第２
   クラツチ歯対とを有して、成る電動工具用変速
   装置。 (2) 前記第１摺動クラツチギヤは、原動ギヤに噛
   合する主ギヤと、第２摺動クラツチギヤに噛合
   する副ギヤを有する実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の電動工具用変速装置。