JPH10329056A - 電動工具 - Google Patents
電動工具Info
- Publication number
- JPH10329056A JPH10329056A JP9136339A JP13633997A JPH10329056A JP H10329056 A JPH10329056 A JP H10329056A JP 9136339 A JP9136339 A JP 9136339A JP 13633997 A JP13633997 A JP 13633997A JP H10329056 A JPH10329056 A JP H10329056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- planetary
- ring gear
- planetary gear
- cycloid
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Portable Power Tools In General (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型大減速比であり且つ好ましい機能も備え
たものとする。 【解決手段】 遊星歯車機構2と内接式遊星機構3とを
直列に配した減速機を備える。上記遊星歯車機構2に変
速機構を設ける。内接式遊星機構3のみで構成するので
はなく、遊星歯車機構を併用することで、変速を可能と
する。
たものとする。 【解決手段】 遊星歯車機構2と内接式遊星機構3とを
直列に配した減速機を備える。上記遊星歯車機構2に変
速機構を設ける。内接式遊星機構3のみで構成するので
はなく、遊星歯車機構を併用することで、変速を可能と
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動ドライバーや電
動ドリルのような電動工具、殊に携帯性を重視した電動
工具に関するものである。
動ドリルのような電動工具、殊に携帯性を重視した電動
工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】手持ちで使用する電動工具においては、
モータの回転出力を減速する減速機として、その減速比
と所要スペースとの関係などの点から、遊星歯車機構を
複数段使用したものが一般的に用いられている。この遊
星歯車機構を用いたものでは、モータと最終出力部とを
同軸におくことができるといった点や、遊星歯車機構の
リングギアの回転阻止及び回転の変更によるところの変
速、ばね荷重によって回転が阻止されたリングギアが負
荷トルクが大きくなった場合に空転することを利用した
締付トルク調整といった機能の付加が容易であることも
あって、多くの電動工具で使用されている。
モータの回転出力を減速する減速機として、その減速比
と所要スペースとの関係などの点から、遊星歯車機構を
複数段使用したものが一般的に用いられている。この遊
星歯車機構を用いたものでは、モータと最終出力部とを
同軸におくことができるといった点や、遊星歯車機構の
リングギアの回転阻止及び回転の変更によるところの変
速、ばね荷重によって回転が阻止されたリングギアが負
荷トルクが大きくなった場合に空転することを利用した
締付トルク調整といった機能の付加が容易であることも
あって、多くの電動工具で使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、減速比を十分
に大きくしたい場合について言えば、遊星歯車機構を用
いたものでは、多くの段を重ねるか、径の大きなものを
用いるかしなくてはならず、部品数や重量及び嵩の点で
問題が多い。一方、小型ながらも大減速比を得ることが
できるものとして、サイクロイド機構やトコロイド機構
といった内接式遊星機構が知られており、これを電動工
具における減速機として用いたならば、コンパクトで且
つ大減速比のものを得ることができるが、内接式遊星機
構はその構成部材を利用した変速機能を持たせることが
できないか、できても極めて困難であるという特質を有
している。同様の理由で締付トルク調整機能を持たせる
ことも困難であり、この点が多機能化が要求されている
最近の電動工具への利用についての障害となっている。
また、高いトルク伝達を行うと、構成部材である偏心カ
ムに反力が加わって軸心ずれが起こることも、電動工具
への利用を妨げるものとなっている。
に大きくしたい場合について言えば、遊星歯車機構を用
いたものでは、多くの段を重ねるか、径の大きなものを
用いるかしなくてはならず、部品数や重量及び嵩の点で
問題が多い。一方、小型ながらも大減速比を得ることが
できるものとして、サイクロイド機構やトコロイド機構
といった内接式遊星機構が知られており、これを電動工
具における減速機として用いたならば、コンパクトで且
つ大減速比のものを得ることができるが、内接式遊星機
構はその構成部材を利用した変速機能を持たせることが
できないか、できても極めて困難であるという特質を有
している。同様の理由で締付トルク調整機能を持たせる
ことも困難であり、この点が多機能化が要求されている
最近の電動工具への利用についての障害となっている。
また、高いトルク伝達を行うと、構成部材である偏心カ
ムに反力が加わって軸心ずれが起こることも、電動工具
への利用を妨げるものとなっている。
【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小型大減速比であり且
つ好ましい機能も備えた電動工具を提供するにある。
であり、その目的とするところは小型大減速比であり且
つ好ましい機能も備えた電動工具を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、遊星
歯車機構と内接式遊星機構とを直列に配した減速機を備
えるとともに上記遊星歯車機構に変速機構を設けている
ことに特徴を有している。内接式遊星機構のみで構成す
るのではなく、遊星歯車機構を併用することで、変速を
可能としたものである。
歯車機構と内接式遊星機構とを直列に配した減速機を備
えるとともに上記遊星歯車機構に変速機構を設けている
ことに特徴を有している。内接式遊星機構のみで構成す
るのではなく、遊星歯車機構を併用することで、変速を
可能としたものである。
【0006】この時、遊星歯車機構を内接式遊星機構の
前段に配しておけば、遊星歯車機構がモータと内接式遊
星機構との調心を図るものともなり、これに伴って内接
式遊星機構に締付トルク調整クラッチ機構を設けること
ができることになり、多機能化をさらに図ることができ
る。そして、遊星歯車機構の出力部と内接式遊星機構の
キャリアとの間にベアリングを介在させておけば、クラ
ッチ動作による軸心ずれがなくなるために、締付トルク
調整クラッチ機構の存在にもかかわらず高効率を維持す
ることができ、また内接式遊星機構の出力部と出力軸と
をラジアル方向の遊びを持つ結合部を介して結合してい
ると、やはり高効率を維持することができる。
前段に配しておけば、遊星歯車機構がモータと内接式遊
星機構との調心を図るものともなり、これに伴って内接
式遊星機構に締付トルク調整クラッチ機構を設けること
ができることになり、多機能化をさらに図ることができ
る。そして、遊星歯車機構の出力部と内接式遊星機構の
キャリアとの間にベアリングを介在させておけば、クラ
ッチ動作による軸心ずれがなくなるために、締付トルク
調整クラッチ機構の存在にもかかわらず高効率を維持す
ることができ、また内接式遊星機構の出力部と出力軸と
をラジアル方向の遊びを持つ結合部を介して結合してい
ると、やはり高効率を維持することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図に示す電動工具は、その出力軸9にチ
ャック(図示せず)を介して各種工具ビットが装着され
て電動ドライバーや電動ドリルとして使用されるもの
で、そのギアケース8内には内接式遊星機構としてのサ
イクロイド機構3と、その前段に位置する遊星歯車機構
2とが納められている。
て説明すると、図に示す電動工具は、その出力軸9にチ
ャック(図示せず)を介して各種工具ビットが装着され
て電動ドライバーや電動ドリルとして使用されるもの
で、そのギアケース8内には内接式遊星機構としてのサ
イクロイド機構3と、その前段に位置する遊星歯車機構
2とが納められている。
【0008】上記遊星歯車機構2は、モータ取付台10
に固定されたモータ20の回転軸に設けられたサンギア
21と、リングギア23と、サンギア21及びリングギ
ア23の両者に噛合する遊星ギア22と、遊星ギア22
を支持している遊星キャリア24とからなるもので、こ
こにおけるリングギア23はギアケース8に対して遊転
自在且つ軸方向移動自在に設けられており、図1中の下
側に示すようにモータ20側に位置させた時にはモータ
取付台10との係合でその回転が阻止され、遊星キャリ
ア24側に位置させた時には遊星ギア22に加えて遊星
キャリア24外周面に設けられた係合歯25にも噛合す
るものとなっている。
に固定されたモータ20の回転軸に設けられたサンギア
21と、リングギア23と、サンギア21及びリングギ
ア23の両者に噛合する遊星ギア22と、遊星ギア22
を支持している遊星キャリア24とからなるもので、こ
こにおけるリングギア23はギアケース8に対して遊転
自在且つ軸方向移動自在に設けられており、図1中の下
側に示すようにモータ20側に位置させた時にはモータ
取付台10との係合でその回転が阻止され、遊星キャリ
ア24側に位置させた時には遊星ギア22に加えて遊星
キャリア24外周面に設けられた係合歯25にも噛合す
るものとなっている。
【0009】リングギア23の回転が阻止されている前
者の状態と、リングギア23と遊星キャリア24とが一
体に回転する後者の状態とでは、遊星キャリア24に伝
えられる回転は前者の方が減速比が大となる。従って、
リングギア23を外部から軸方向移動させることができ
るようにしておくことにより、変速を行えるものであ
る。
者の状態と、リングギア23と遊星キャリア24とが一
体に回転する後者の状態とでは、遊星キャリア24に伝
えられる回転は前者の方が減速比が大となる。従って、
リングギア23を外部から軸方向移動させることができ
るようにしておくことにより、変速を行えるものであ
る。
【0010】サイクロイド機構3は上記遊星キャリア2
4と一体に形成されるとともに外周面に偏心カムが形成
されている入力軸30と、ギアケース8内に遊転自在に
配設されたサイクロイドリングギア31と、入力軸30
外面及びサイクロイドリングギア31内面に夫々ベアリ
ング5,5を介して保持されたサイクロイドキャリア3
2と、サイクロイドキャリア32に設けられたピン33
によって保持された偏心ギア34,35とからなるもの
で、入力軸30とサイクロイドリングギア31との間に
もベアリング5が配されている。
4と一体に形成されるとともに外周面に偏心カムが形成
されている入力軸30と、ギアケース8内に遊転自在に
配設されたサイクロイドリングギア31と、入力軸30
外面及びサイクロイドリングギア31内面に夫々ベアリ
ング5,5を介して保持されたサイクロイドキャリア3
2と、サイクロイドキャリア32に設けられたピン33
によって保持された偏心ギア34,35とからなるもの
で、入力軸30とサイクロイドリングギア31との間に
もベアリング5が配されている。
【0011】上記サイクロイドリングギア31は上述の
ようにギアケース8に対して遊転自在となっているが、
これは締付トルク調整部を構成するためであって、サイ
クロイドリングギア31の軸方向端面には複数個の突条
40を設けており、ギアケース8の段部を軸方向に貫通
するものとして設けた貫通孔に配設しているボール41
を上記突条40にクラッチばね42による付勢で係合さ
せている。この係合が保たれている状態では、サイクロ
イドリングギア31はその回転が阻止されていることに
なる。図中43はギアケース8先端部の外面に設けた雄
ねじと螺合する調整板であり、該調整板43を回転させ
て軸方向に進退させてクラッチばね42の圧縮量を変化
させることによって、上記ボール41と突条40との係
合力を変えることができる。
ようにギアケース8に対して遊転自在となっているが、
これは締付トルク調整部を構成するためであって、サイ
クロイドリングギア31の軸方向端面には複数個の突条
40を設けており、ギアケース8の段部を軸方向に貫通
するものとして設けた貫通孔に配設しているボール41
を上記突条40にクラッチばね42による付勢で係合さ
せている。この係合が保たれている状態では、サイクロ
イドリングギア31はその回転が阻止されていることに
なる。図中43はギアケース8先端部の外面に設けた雄
ねじと螺合する調整板であり、該調整板43を回転させ
て軸方向に進退させてクラッチばね42の圧縮量を変化
させることによって、上記ボール41と突条40との係
合力を変えることができる。
【0012】そして、サイクロイド機構3の出力部であ
るサイクロイドキャリア32からは、図2にも示すよう
に、複数本の係合片37が同心円上に突設されており、
該係合片37を受ける複数子の受け溝を備えた係合板3
9がギアケース8先端部に軸受を介して保持されている
出力軸9に固着されている。図3に示すように、スプラ
イン結合部91(インボリュートスプラインであること
が望ましい)を介して出力軸9への動力伝達を行うよう
にしてもよい。図中90は止め輪、図1中の81はギア
ケース8に挿通されてサイクロイド機構3にかかるスラ
スト力を受けるピンである。
るサイクロイドキャリア32からは、図2にも示すよう
に、複数本の係合片37が同心円上に突設されており、
該係合片37を受ける複数子の受け溝を備えた係合板3
9がギアケース8先端部に軸受を介して保持されている
出力軸9に固着されている。図3に示すように、スプラ
イン結合部91(インボリュートスプラインであること
が望ましい)を介して出力軸9への動力伝達を行うよう
にしてもよい。図中90は止め輪、図1中の81はギア
ケース8に挿通されてサイクロイド機構3にかかるスラ
スト力を受けるピンである。
【0013】モータ20の出力は、遊星歯車機構2と、
クラッチばね42による付勢でボール41が係止するこ
とで回転が妨げられているサイクロイドリングギア31
を備えたサイクロイド機構3とによる減速を経て出力軸
9に伝えられる。また、遊星歯車機構2のリングギア2
3を軸方向に移動させることによって、前述のように変
速を行うことができ、さらにサイクロイドリングギア3
1にかかる負荷トルクがクラッチばね42によって与え
られたボール41とサイクロイドリングギア31の突条
40との間の係合力よりも高くなれば、サイクロイドリ
ングギア31がクラッチばね42に抗してボール41を
押し戻して空転を始めるために、出力軸9への動力伝達
が遮断される。締付トルクの制限がなされるわけであ
り、この締付トルクは、上記調整板43によるところの
クラッチばね42の圧縮量の変更で変えることができ
る。
クラッチばね42による付勢でボール41が係止するこ
とで回転が妨げられているサイクロイドリングギア31
を備えたサイクロイド機構3とによる減速を経て出力軸
9に伝えられる。また、遊星歯車機構2のリングギア2
3を軸方向に移動させることによって、前述のように変
速を行うことができ、さらにサイクロイドリングギア3
1にかかる負荷トルクがクラッチばね42によって与え
られたボール41とサイクロイドリングギア31の突条
40との間の係合力よりも高くなれば、サイクロイドリ
ングギア31がクラッチばね42に抗してボール41を
押し戻して空転を始めるために、出力軸9への動力伝達
が遮断される。締付トルクの制限がなされるわけであ
り、この締付トルクは、上記調整板43によるところの
クラッチばね42の圧縮量の変更で変えることができ
る。
【0014】ここにおいて、モータ20とサイクロイド
機構3との間に介在させた遊星歯車機構2は、上述のよ
うに変速を可能とするだけでなく、遊星歯車機構2にお
ける噛合部分のバックラッシュがサイクロイド機構の入
力軸30の軸心ずれについての調心作用を発揮するもの
となっている。また、サイクロイド機構3におけるサイ
クロイドリングギア31と入力軸30(遊星キャリア2
4)との間に配したベアリング5の存在や、サイクロイ
ドキャリア32を支持するベアリング5の存在が、サイ
クロイドリングギア31を上記トルク調整クラッチの構
成部材として用いることを可能としている。クラッチ動
作による軸心ずれがなく、高効率を保ったまま締付トル
ク調整機能を持たせることができるものである。
機構3との間に介在させた遊星歯車機構2は、上述のよ
うに変速を可能とするだけでなく、遊星歯車機構2にお
ける噛合部分のバックラッシュがサイクロイド機構の入
力軸30の軸心ずれについての調心作用を発揮するもの
となっている。また、サイクロイド機構3におけるサイ
クロイドリングギア31と入力軸30(遊星キャリア2
4)との間に配したベアリング5の存在や、サイクロイ
ドキャリア32を支持するベアリング5の存在が、サイ
クロイドリングギア31を上記トルク調整クラッチの構
成部材として用いることを可能としている。クラッチ動
作による軸心ずれがなく、高効率を保ったまま締付トル
ク調整機能を持たせることができるものである。
【0015】加えるに、サイクロイド機構3から出力軸
9への動力伝達を上述のように係合片37あるいはスプ
ライン結合部91を用いたラジアル方向の遊びを持たせ
た構造で行っているために、サイクロイド機構3のサイ
クロイドリングギア31の上記遊転を可能とするべくサ
イクロイドリングギア31とギアケース8内面との間に
クリアランスを保たなくてはならないものにおいて問題
となるラジアル方向の心振れを吸収することができるこ
とになり、トルク伝達ロスを少なくすることができる。
特に、係合片37を用いたものでは、スプライン結合部
91を用いたものよりも安価に提供することができる。
9への動力伝達を上述のように係合片37あるいはスプ
ライン結合部91を用いたラジアル方向の遊びを持たせ
た構造で行っているために、サイクロイド機構3のサイ
クロイドリングギア31の上記遊転を可能とするべくサ
イクロイドリングギア31とギアケース8内面との間に
クリアランスを保たなくてはならないものにおいて問題
となるラジアル方向の心振れを吸収することができるこ
とになり、トルク伝達ロスを少なくすることができる。
特に、係合片37を用いたものでは、スプライン結合部
91を用いたものよりも安価に提供することができる。
【0016】内接式遊星機構としてサイクロイド機構3
を用いたものを示したが、トコロイド機構を用いてもよ
い。
を用いたものを示したが、トコロイド機構を用いてもよ
い。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明においては、内接式
遊星機構のみで構成するのではなく、遊星歯車機構を併
用しているために、大減速比及びコンパクト化を維持し
つつ、変速を行うことができるものを得ることができ
る。この時、遊星歯車機構を内接式遊星機構の前段に配
しておくことで、遊星歯車機構がモータと内接式遊星機
構との調心作用をなすために、モータと内接式遊星機構
との直結の場合よりも却って良好な動作を得ることがで
きるものであり、これに伴って内接式遊星機構に締付ト
ルク調整クラッチ機構を設けて締付トルク調整を行うこ
とができるものを得ることができ、多機能化をさらに図
ることができる。
遊星機構のみで構成するのではなく、遊星歯車機構を併
用しているために、大減速比及びコンパクト化を維持し
つつ、変速を行うことができるものを得ることができ
る。この時、遊星歯車機構を内接式遊星機構の前段に配
しておくことで、遊星歯車機構がモータと内接式遊星機
構との調心作用をなすために、モータと内接式遊星機構
との直結の場合よりも却って良好な動作を得ることがで
きるものであり、これに伴って内接式遊星機構に締付ト
ルク調整クラッチ機構を設けて締付トルク調整を行うこ
とができるものを得ることができ、多機能化をさらに図
ることができる。
【0018】また、遊星歯車機構の出力部と内接式遊星
機構のキャリアとの間にベアリングを介在させておくこ
とによって、上記クラッチ動作で軸心ずれが生じてしま
うということがなくなり、締付トルク調整クラッチ機構
の存在にもかかわらず高効率を維持することができる。
さらに内接式遊星機構の出力部と出力軸とをラジアル方
向の遊びを持つ結合部を介して結合していると、やはり
高効率を維持することができる。
機構のキャリアとの間にベアリングを介在させておくこ
とによって、上記クラッチ動作で軸心ずれが生じてしま
うということがなくなり、締付トルク調整クラッチ機構
の存在にもかかわらず高効率を維持することができる。
さらに内接式遊星機構の出力部と出力軸とをラジアル方
向の遊びを持つ結合部を介して結合していると、やはり
高効率を維持することができる。
【図1】本発明の実施の形態の一例の断面図である。
【図2】同上のサイクロイド機構と出力軸との連結部の
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図3】同上のサイクロイド機構と出力軸との連結部の
他例の分解斜視図である。
他例の分解斜視図である。
2 遊星歯車機構 3 サイクロイド機構
Claims (5)
- 【請求項1】 遊星歯車機構と内接式遊星機構とを直列
に配した減速機を備えるとともに上記遊星歯車機構に変
速機構を設けていることを特徴とする電動工具。 - 【請求項2】 遊星歯車機構を内接式遊星機構の前段に
配していることを特徴とする請求項1記載の電動工具。 - 【請求項3】 内接式遊星機構に締付トルク調整クラッ
チ機構を設けていることを特徴とする請求項2記載の電
動工具。 - 【請求項4】 遊星歯車機構の出力部と内接式遊星機構
のキャリアとの間にベアリングを介在させていることを
特徴とする請求項1記載の電動工具。 - 【請求項5】 内接式遊星機構の出力部と出力軸とをラ
ジアル方向の遊びを持つ結合部を介して結合しているこ
とを特徴とする請求項3または4記載の電動工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136339A JPH10329056A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136339A JPH10329056A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10329056A true JPH10329056A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15172904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9136339A Withdrawn JPH10329056A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10329056A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796921B1 (en) | 2003-05-30 | 2004-09-28 | One World Technologies Limited | Three speed rotary power tool |
| JP2006289578A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Honda Motor Co Ltd | 多軸ヘッド交換式工作機械 |
| CN102729222A (zh) * | 2011-04-05 | 2012-10-17 | 株式会社牧田 | 电动工具 |
| EP3256755A4 (en) * | 2015-02-13 | 2019-04-17 | Eaton Corporation | DOUBLE FORCED SHAFT GEAR WITH CUT TOOTHING |
| CN111791172A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 四川大学 | 一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手 |
| WO2024214466A1 (ja) * | 2023-04-13 | 2024-10-17 | パナソニック株式会社 | 工具 |
-
1997
- 1997-05-27 JP JP9136339A patent/JPH10329056A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796921B1 (en) | 2003-05-30 | 2004-09-28 | One World Technologies Limited | Three speed rotary power tool |
| JP2006289578A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Honda Motor Co Ltd | 多軸ヘッド交換式工作機械 |
| CN102729222A (zh) * | 2011-04-05 | 2012-10-17 | 株式会社牧田 | 电动工具 |
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| US10920857B2 (en) | 2015-02-13 | 2021-02-16 | Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc | Twin countershaft transmission with spline |
| CN111791172A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 四川大学 | 一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手 |
| CN111791172B (zh) * | 2020-07-14 | 2021-09-28 | 四川大学 | 一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手 |
| WO2024214466A1 (ja) * | 2023-04-13 | 2024-10-17 | パナソニック株式会社 | 工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |