JPH11123671A - 電動工具の変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動工具の変速装置において、従来シンクロ
機能がなかったので、変速時における噛合いがスムーズ
になされない場合があり、その操作性がよくないという
問題があったので、本発明ではこの問題を解決する。 【解決手段】 ニュートラルギヤの両端面には第２従動
ギヤ８と第１従動ギヤ７が押し付けられている。第１駆
動ギヤ５および第２従動ギヤ８のいずれにも噛み合わな
いニュートラル位置に位置する第２駆動ギヤ６が回転す
ると、ニュートラルギヤ９が回転し、これにより第１お
よび第２従動ギヤ７，８が上記押し付けにより発生する
摩擦力により滑りを生じつつ回転する。このようにニュ
ートラル状態において低速側の第１駆動ギヤ５と高速側
の第２従動ギヤ８を回転させておくことができるので、
第２駆動ギヤ６をスムーズに噛み合わせることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電気ドリ
ルやスクリュードライバ等の電動工具に組み込まれる変
速装置であって、ギヤの噛合いを切り換えることにより
スピンドルの回転数を変更する形式の変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の変速装置は、例えば実開
昭５３−３９８８９号公報に開示されているように、電
動モータで回転する駆動軸上に固定した、相互に歯数の
異なる２枚の駆動ギヤと、駆動軸に平行なスピンドル上
に軸方向移動可能かつ回転について固定した、同じく相
互に歯数の異なる２枚の従動ギヤと、この２枚の従動ギ
ヤを軸方向に移動させるための手段を有する構成となっ
ていた。かかる従動ギヤ移動式の変速装置によれば、従
動ギヤ移動手段を経て両従動ギヤを第１の位置に位置さ
せると、一方の従動ギヤが一方の駆動ギヤに噛合い、第
２の位置に位置させると、他方の従動ギヤが他方の駆動
ギヤに噛合い、これによりスピンドルの回転数を切り換
える構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようする課題】このような構成の従来の
変速装置によれば、従動ギヤの位置を切り換えて変速す
る時に、従動ギヤが駆動ギヤにスムーズに噛み合わない
場合があり、この点で操作性が良くないという問題があ
った。そこで、本発明では、変速する際に駆動ギヤと従
動ギヤをスムーズに噛み合わせることのできる変速装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の変速装置は、電動モータで回転する駆動軸上に第１お
よび第２駆動ギヤを配置し、スピンドル上に第１および
第２従動ギヤとニュートラルギヤを配置し、前記第１駆
動ギヤは前記駆動軸に空転可能に支持されて前記第１従
動ギヤに噛み合い、前記第２駆動ギヤは前記駆動軸と一
体回転し、かつ外周歯が前記第２従動ギヤに噛み合う高
速位置と内周歯が前記第１駆動ギヤに噛み合う低速位置
との間を移動可能に支持し、前記ニュートラルギヤは前
記スピンドル上に空転可能に支持し、かつ前記第１およ
び第２従動ギヤ間に押圧状態で挟み込み、前記第２駆動
ギヤを前記高速位置に切り換えると該第２駆動ギヤの外
周歯と前記第２従動ギヤの噛合いを経て前記スピンドル
が高速で回転し、該第２駆動ギヤを前記低速位置に切り
換えると該第２駆動ギヤの内周歯と前記第１駆動ギヤと
の噛合いおよび該第１駆動ギヤと前記第１従動ギヤとの
噛合いを経て前記スピンドルが低速で回転し、該第２駆
動ギヤを前記高速位置と前記低速位置の間のニュートラ
ル位置に切り換えると該第２駆動ギヤの外周歯と前記ニ
ュートラルギヤとの噛合いおよび該ニュートラルギヤと
前記第１および第２従動ギヤとの間の摩擦作用により前
記第１駆動ギアと前記第２従動ギヤが滑りを伴って前記
第２駆動ギヤよりも低い回転数で回転する構成としたこ
とを特徴とする。

【０００５】この変速装置によれば、第２駆動ギヤが第
２従動ギヤにも第１駆動ギヤにも噛み合わないニュート
ラル位置に位置させると、ニュートラルギヤが回転す
る。ニュートラルギヤに対して第１および第２従動ギヤ
が押圧されているので、該ニュートラルギヤが回転する
と摩擦により両従動ギヤが適度な滑りを伴って回転す
る。第１従動ギヤが回転すれば、第１駆動ギヤが回転す
る。このように、第２駆動ギヤをニュートラル位置に切
り換えると、第１駆動ギヤと第２従動ギヤが上記滑りに
より第２駆動ギヤよりも低い回転数で回転するの、この
第２駆動ギヤをニュートラル位置から高速位置または低
速位置に変速する段階で、第２従動ギヤおよび第１駆動
ギヤが適度な回転数差をもって回転している（シンクロ
機能）ので、第２駆動ギヤを極めてスムーズに噛み合わ
せるとができ、これにより当該変速装置ひいては電動工
具の操作性を向上させることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図１３に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る
変速装置１を組み込んだスクリュードライバ５０を示し
ている。本実施形態において、変速装置１以外について
は特に変更を要しないが、以下簡単に説明する。図中５
１は当該スクリュードライバ５０のハウジングであり、
５２は電動モータを示している。電動モータ５２の出力
軸５２ａには冷却用のファン５３が取付けられている。
出力軸５２ａの先端に形成したピニオンギヤ５２ｂは、
駆動軸２に取り付けた第３駆動ギヤ３に噛み合ってお
り、電動モータ５２が起動するとこの第３駆動ギヤ３を
経て駆動軸２が回転する。駆動軸２は、軸受２ａ，２ｂ
によりハウジング５１に回転可能に支持されている。駆
動軸２に伝達された動力は、以下説明する本実施形態の
変速装置１を経てスピンドル４に伝達される。スピンド
ル４の先端部４ａ（図示右端部）は、軸受５４ｃを介し
てハウジング５１に回転可能に支持された中間スリーブ
５４の支持孔５４ｄに軸方向移動可能に挿入されてい
る。支持孔５４ｄ内には圧縮ばね５７が介装されている
ため、スピンドル４はこの支持孔５４ｄ内から抜け出す
方向（図示左方）に付勢されている。また、スピンドル
４の先端部４ａには面取り部４ｂが形成されて、支持孔
５４ｄ内のエア抜きがなされるようになっており、これ
によりスピンドル４のスムーズな軸方向の移動が確保さ
れている。一方、スピンドル４の後端部（図示左端部）
は、ニードルベアリング５５およびスラストベアリング
５６によりハウジング５１に対して軸方向移動可能に支
持されている。中間スリーブ５４の後部にはフランジ部
５４ａが形成され、このフランジ部５４ａの後面にはク
ラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが形成されている。このクラッ
チ歯５４ｂ〜５４ｂが、後述する第２従動ギヤ８の先端
面に形成したクラッチ歯８ａ〜８ａに噛み合うと、この
第２従動ギヤ８の回転が中間スリーブ５４に伝達され
る。中間スリーブ５４の先端にはドライバビット６０が
同軸に装着されているので、中間スリーブ５４が回転す
ればこのドライバビット６０も一体で回転する。ハウジ
ング５１の先端部にはねじ部５１ａを介してアジャスト
スリーブ６１が取付けられ、このアジャストスリーブ６
１の先端にはストッパスリーブ６２が取付けられてい
る。アジャストスリーブ６１を回転操作することにより
ストッパスリーブ６２の軸方向の位置を調整することが
できる。ストッパスリーブ６２の先端面からドライバビ
ット６０の先端部６０ａが突き出されており、ストッパ
スリーブ６２の位置を調整することにより、この先端部
６０ａの突き出し量を調整することができる。

【０００７】さて、前記したように駆動軸２に伝達され
た動力は、変速装置１を経てスピンドル４に伝達され
る。この変速装置１の詳細が図２〜図５に示されてい
る。なお、本実施形態の変速装置１は減速装置として機
能する。駆動軸２上には、前記第３駆動ギヤ３の他に第
１および第２駆動ギヤ５，６が取付けられている。第１
駆動ギヤ５は駆動軸２に対して回転可能に支持されてい
る。一方、第２駆動ギヤ６は、外周に噛合い歯（外周
歯）６ａを有し、内周に内周歯６ｂを有しており、内周
歯６ｂは当該駆動軸２の先端側に形成したスプライン軸
部２ｃに噛み合っている。このため、第２駆動ギヤ６は
駆動軸２と一体で回転可能であるとともに、一定の範囲
で軸方向に移動可能となっている。この第２駆動ギヤ６
は軸方向に移動することにより、その内周歯６ｂをスプ
ライン軸部２ｃにのみ噛み合わせた状態（図２に示す状
態）と、スプライン軸部２ｃと第１駆動ギヤ５の双方に
噛み合った状態（図５に示す状態）とに切り換えること
ができるようになっている。第１駆動ギヤ５の歯数Ｚ5
と第２駆動ギヤ６の外周歯６ａの歯数Ｚ6 との関係はＺ
5 ＜Ｚ6 に設定されている。また、第１駆動ギヤ５と第
２駆動ギヤ６の内周歯６ｂは全周にわたって噛み合う。
スピンドル４上には、第１および第２従動ギヤ７，８と
ニュートラルギヤ９が取付けられている。両従動ギヤ
７，８の歯数Ｚ7 ，Ｚ8 とニュートラルギヤ９の歯数Ｚ
9 は、Ｚ7 ＞Ｚ8 ＝Ｚ9 の関係に設定されている。第１
従動ギヤ７の内周側とスピンドル４との間には鋼球７ａ
が挟み込まれており、これにより第１従動ギヤ７はスピ
ンドル４と一体で回転するとともに、第１従動ギヤ７に
対するスピンドル４の軸方向の移動が許容されるように
なっている。この第１従動ギヤ７は前記第１駆動ギヤ５
に常時噛み合っている。

【０００８】ニュートラルギヤ９はスピンドル４に回転
可能に支持され、また軸方向にも固定されておらず、第
１および第２従動ギヤ７，８に挟まれた状態に取付けら
れている。但し、前記圧縮ばね５７の間接作用により第
２従動ギヤ８はニュートラルギヤ９に押圧され、従って
ニュートラルギヤ９は第１従動ギヤ７に押圧されてい
る。このため、第２従動ギヤ８の後端面とニュートラル
ギヤ９の前端面９ａとの間、およびニュートラルギヤ９
の後端面９ｂと第１従動ギヤ７の前端面との間には摩擦
力が発生している。第２従動ギヤ８はスピンドル４に対
して軸方向移動不能かつ相対回転不能に固定されてい
る。この第２従動ギヤ８の前面には前記したようにクラ
ッチ歯８ａ〜８ａが形成されている。また、この第２従
動ギヤ８にはサイレントクラッチ４０用のクラッチピン
４１〜４１が取付けられている。このサイレントクラッ
チ４０については後述する。前記したように第２駆動ギ
ヤ６が軸方向に移動することにより、その外周歯６ａは
第２従動ギヤ８とニュートラルギヤ９の双方に噛み合う
状態（図２に示す状態）と、ニュートラルギヤ９にのみ
噛み合う状態（図３および図４に示す状態）と、いづれ
にも噛み合わない状態（図５に示す状態）とに切り換わ
る。以下、図２に示すように内周歯６ｂがスプライン軸
部２ｃにのみ噛合い、外周歯６ａが第２従動ギヤ８に噛
み合った位置を第２駆動ギヤ６の「高速位置」と言い、
図５に示すように内周歯６ｂがスプライン軸部２ｃと第
１駆動ギヤ５の双方に噛合い、外周歯６ａが第２従動ギ
ヤ８に噛み合っていない位置を第２駆動ギヤ６の「低速
位置」と言い、図３に示すように内周歯６ｂがスプライ
ン軸部２ｃにのみ噛合い、外周歯６ａがニュートラルギ
ヤ９にのみ噛み合う位置を第２駆動ギヤ６の「ニュート
ラル位置」と言う。

【０００９】次に、前記第２駆動ギヤ６を高速位置また
は低速位置に移動させるための変速操作機構１０につい
て説明する。図２〜図５に示すように第２駆動ギヤ６の
一部は、その回転を阻害しない範囲でＵ字型のチェンジ
レバー１１に挟まれており、このチェンジレバー１１が
前後方向（図示左右方向）に移動することにより第２駆
動ギヤ６が高速位置と低速位置との間を移動する。この
チェンジレバー１１を移動させるための機構の詳細が図
６〜図８に示されている。先ず、ハウジング５１の下面
には、切換え用の操作ノブ１２が回転可能に設けられて
いる。すなわち、操作ノブ１２の軸部１２ａが、ハウジ
ング５１の下壁５１ｂと、該下壁５１ｂの内面に形成し
た支持壁５１ｃとの間に掛け渡し状に回転可能に支持さ
れている。この操作ノブ１２の軸部１２ａには、位置保
持用のフランジ部１２ｂが形成され、またピニオンギヤ
１３が取付けられている。図８に示すように位置保持用
のフランジ部１２ｂの周面には高速位置保持用の凹部１
２ｃと低速位置保持用の凹部１２ｄが形成されている。
両凹部１２ｃ，１２ｄは相互に１８０°の間隔をおいた
２箇所に形成されており、両凹部１２ｃ，１２ｄの間に
は周方向に長い凹部１２ｅが形成されている。この凹部
１２ｅは第２駆動ギヤ６をニュートラル位置（図３参
照）を保持するために用いられる。一方、各凹部１２
ｃ，１２ｄ，１２ｅに対応してフランジ部１２ｂの側方
には、略Ｕ字型の位置保持部材１４が取付けられてい
る。この位置保持部材１４の中央には凸部１４ａが形成
されており、この凸部１４ａが凹部１２ｃ又は凹部１２
ｄ又は１２ｅに弾性的に嵌まり込むことにより第２駆動
ギヤ６が高速位置に保持され、又は低速位置に保持さ
れ、又はニュートラル位置に保持される（操作ノブ１２
の位置保持機構）。

【００１０】次に、上記ピニオンギヤ１３は、ラック１
５に噛み合わされている。このラック１５は、ハウジン
グ５１の内部に設けたスライドバー５１ｄを介して前後
方向（図７において左右方向）に移動可能に支持されて
いる。このラック１５に上記チェンジレバー１１が取付
けられている。このため、操作ノブ１２をほぼ１８０°
の範囲で回転操作すると、ピニオンギヤ１３とラック１
５の噛合い作用を経て当該ラック１５が移動し、ひいて
はチェンジレバー１１が前後方向に移動して、第２駆動
ギヤ６が高速位置と低速位置との間を移動する。

【００１１】このように構成した第１実施形態の変速装
置１によれば、高速時又は低速時の動力の伝達が以下の
経路でなされる。先ず、図２は当該変速装置１が高速位
置に切り換えられた状態、すなわち第２駆動ギヤ６が第
２従動ギヤ８に噛み合って第１駆動ギヤ５には噛み合っ
ていない状態を示している。この高速位置は、上記した
ように操作ノブ１２の凹部１２ｃに位置保持部材１４の
凸部１４ａが弾性的に嵌まり込むことにより保持されて
いる。この高速位置において、電動モータ５１の回転力
がそのピニオンギヤ５２ｂと第３駆動ギヤ３の噛合い作
用を経て駆動軸２に伝達される。駆動軸２が回転する
と、内周歯６ｂとスプライン軸部２ｃの噛合い作用を経
て第２駆動ギヤ６が一体で回転する。第２駆動ギヤ６は
第２従動ギヤ８に噛み合っているので、両者の噛合い作
用を経てスピンドル４が回転する。従って、この高速位
置における減速比は、Ｚ8 ／Ｚ6 となっている。スピン
ドル４の回転は、前記したようにそのクラッチ歯８ａ〜
８ａと中間スリーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが
噛み合うことにより当該中間スリーブ５４に伝達され、
これによりドライバビット６０が所定の速度で回転す
る。

【００１２】次に、操作ノブ１２を低速側へ約１２０°
だけ回転操作すると、図３に示すように第２駆動ギヤ６
は後方（図示左方）へ移動して、第１駆動ギヤ５および
第２従動ギヤ８の双方に噛み合わず、ニュートラルギヤ
９にのみ噛み合う位置、すなわち当該変速装置１のニュ
ートラル位置に至る。このニュートラル位置では、スプ
ライン軸部２ｃと内周歯６ｂの噛合い作用および第２駆
動ギヤ６の外周歯６ａとニュートラルギヤ９との噛合い
作用を経て駆動軸２の回転がニュートラルギヤ９にのみ
直接伝達される。ニュートラルギヤ９はスピンドル４に
対して空転可能に支持されているため、スピンドル４に
は直接回転力が伝達されない（ニュートラル状態）。し
かしながら、前記圧縮ばね５７の間接作用により、第２
従動ギヤ８がニュートラルギヤ９の前端面９ａに押し付
けられているので、両者８，９間に発生する摩擦力によ
りニュートラルギヤ９の回転が第２従動ギヤ８ひいては
スピンドル４に伝達される。但し、摩擦力を経てのみ伝
達されるため、両者８，９間には適度な滑りが生じ、こ
のため第２従動ギヤ８はニュートラルギヤ９よりも若干
低い回転数で回転する。また、圧縮ばね５７の間接作用
によりニュートラルギヤ９の後端面９ｂが第１従動ギヤ
７に押し付けられているので、両者９，７間にも摩擦力
が発生し、この摩擦力によってもニュートラルギヤ９の
回転が第１従動ギヤ７に伝達され、これにより第１駆動
ギヤ５が回転する。このように、このニュートラル状態
において、第２従動ギヤ８および第１駆動ギヤ５が適度
な回転数差をもって空転しているため、第２駆動ギヤ６
を高速位置又は低速位置に移動させる時に、この第２駆
動ギヤ６の外周歯６ａと第２従動ギヤ８との噛合い、お
よび第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂと第１駆動ギヤ５との
噛合いが極めてスムーズになされる（シンクロ機能）。
なお、図２に示すように第２駆動ギヤ６が高速位置に切
り換えられている状態においても、この第２駆動ギヤ６
がニュートラルギヤ９にも僅かに噛み合っているため、
ニュートラルギヤ９が第２従動ギヤ８と一体で回転し、
従って第１従動ギヤ７および第１駆動ギヤ５が摩擦力に
よる若干の滑りを生じながら回転する。

【００１３】図３に示すニュートラル状態において、操
作ノブ１２をさらに約６０°回転操作すると、第２駆動
ギヤ６は図４の位置を経て図５の低速位置に至る。図４
に示すように、第２駆動ギヤ６が第１駆動ギヤ５に噛み
合い始める段階では、上記したように第１駆動ギヤ５が
第２駆動ギヤ６よりも若干の回転数差をもって駆動軸２
上を空転しているため、第２駆動ギヤ６の内周歯６ｂと
第１駆動ギヤ５の噛合いが極めてスムーズになされる。
このシンクロ機能は、本実施形態の場合のように内周歯
６ｂと第１駆動ギヤ５が全周にわたって噛み合うような
場合に特に効果が大きい。第２駆動ギヤ６が図４に示す
位置を経て図５に示す低速位置に至ると、第２駆動ギヤ
６の内周歯６ｂは駆動軸２のスプライン軸部２ｃと第１
駆動ギヤ５の双方に跨がるようにして噛み合う状態とな
る。このため、駆動軸２の回転は第２駆動ギヤ６を介し
て直接的に第１駆動ギヤ５に伝達される。すなわち、第
１駆動ギヤ５は駆動軸２と一体で回転する。駆動ギヤ５
が回転すると、これに噛み合う第１従動ギヤ７が回転す
る。第１従動ギヤ７は鋼球７ａを介してスピンドル４と
回転について一体化されているので、第１従動ギヤ７が
回転すればスピンドル４が一体で回転し、ひいては上記
と同様第２従動ギヤ８のクラッチ歯８ａ〜８ａと中間ス
リーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂの噛合いを経て
ドライバビット６０が回転する。このように、第２駆動
ギヤ６が低速位置に切り換えられると、第１駆動ギヤ５
および第１従動ギヤ７の噛合いを経てスピンドル４が回
転し、従ってこの時における減速比はＺ7 ／Ｚ5 とな
る。この減速比Ｚ7 ／Ｚ5 は、Ｚ5 ＜Ｚ6 およびＺ7 ＞
Ｚ8 の関係より前記減速比Ｚ8 ／Ｚ6 よりも大きな値と
なり、従って第１駆動ギヤ５と第１従動ギヤ７を経て動
力が伝達されると（低速時）、第２駆動ギヤ６と第２従
動ギヤ８を経て動力が伝達される場合（高速時）よりも
スピンドル４はより低速で回転する。

【００１４】次に、スピンドル４の回転を中間スリーブ
５に伝達するためのサイレントクラッチ４０について説
明する。ねじ締めを開始すべく、ドライバビット６０の
先端をビス（図示省略）の頭部にセットして当該スクリ
ュードライバ５０をねじ締め方向（図１において右方）
に押し付けると、相対的に中間スリーブ５４が軸方向に
後退する（図１において、左方へ移動する）。前記した
ように第２従動ギヤ８の前端面には、同一円周上の複数
箇所（本実施形態では３箇所、図９〜図１３参照）にク
ラッチ歯８ａ〜８ａが周方向等間隔に形成されている。
一方、中間スリーブ５４のフランジ部５４ａの後端面に
も、同一円周上の複数箇所（本実施形態では６箇所、図
９〜図１３参照）にクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが周方向
等間隔で形成されている。このため、中間スリーブ５４
が後退すると、クラッチ歯５４ｂ〜５４ｂがクラッチ歯
８ａ〜８ａに噛合い、これにより第２従動ギヤ８の回転
が中間スリーブ５４に伝達される。さらに、第２従動ギ
ヤ８には、前記したサイレントクラッチ４０用のクラッ
チピン４１〜４１が取付けられている。各クラッチピン
４１は、第２従動ギヤ８側のクラッチ歯８ａ，８ａ間に
１個づつ従って合計３個取付けられている。このクラッ
チピン４１〜４１とクラッチ歯８ａ〜８ａ、５４ｂ〜５
４ｂがサイレントクラッチ４０を構成し、その動作が図
９〜図１３に示されている。なお、図９〜図１３では、
図示下側が当該スクリュードライバ５０の前側であり、
上側が後側となる。各クラッチピン４１は中間スリーブ
５４側のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂに向けて突き出し状
かつ傾動可能に配置されている。このクラッチピン４１
はほぼ半球体をなす頭部４１ａと、この頭部４１ａの前
面から突き出す係合ピン部４１ｂを備えている。頭部４
１ａは、第１従動ギヤ８の後面に形成した半球状の受け
孔８ｃに摺動可能に嵌め込まれ、係合ピン部４１ｂは受
け孔８ｃに貫通して形成した挿通孔８ｄに挿通されてい
る。挿通孔８ｄの、第２従動ギヤ８の回転方向後ろ側
（図９〜図１３において右側）には逃がし凹部８ｂが形
成されており、これにより当該クラッチピン４１が第２
従動ギヤ８の回転方向後ろ側に傾動可能となっている
（図１１、図１２参照）。

【００１５】図９、図１０および図１３に示すようにク
ラッチピン４１が傾斜しない状態では、頭部４１ａの後
面は当該第２従動ギヤ９の後面と面一に位置するため第
２従動ギヤ８の後面はニュートラルギヤ９の前面に当接
している。一方、図１１および図１２に示すようにクラ
ッチピン４１が傾斜すると、頭部４１ａの角部が第２従
動ギヤ８の後面からはみ出され、このはみ出し部分がニ
ュートラルギヤ９の前面に突き当てられることにより、
当該第２従動ギヤ８がスピンドル４と一体となって前方
へ移動する。このため、図１１および図１２に示すよう
に第２従動ギヤ８の後面とニュートラルギヤ９の前面と
の間に隙間Ｌが発生する。前記したようにスピンドル４
は圧縮ばね５７により後方に付勢され、ひいては第２従
動ギヤ８がニュートラルギヤ９の前面に押し付けられる
方向に付勢されている。従って、上記クラッチピン４１
の傾動はこの圧縮ばね５７に抗してなされ、かつ圧縮ば
ね５７によりクラッチピン４１は傾斜しない直立姿勢に
保持されるように付勢されている。図９は当該スクリュ
ードライバ５０をねじ締め方向に押付け操作していない
状態におけるサイレントクラッチ４０を示している。こ
の状態では、中間スリーブ５４のフランジ部５４ａと第
２従動ギヤ８は圧縮ばね５７の付勢力により離れてい
る。また、この状態で第２従動ギヤ８（駆動側）は前記
変速装置１を経て図示矢印方向に回転している（以下同
じ）。この時、クラッチピン４１は圧縮ばね５７の間接
的作用により直立姿勢に位置している。この状態から当
該スクリュードライバ５０をねじ締め方向に押付け操作
すると、上記したように中間スリーブ５４が後退し、図
５に示すように中間スリーブ５４のフランジ部５４ａが
第２従動ギヤ８に押し付けられ、これにより中間スリー
ブ５４側のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが、第２従動ギヤ
８側のクラッチ歯８ａとクラッチピン４１との間に入り
込む。また、これと同時に第２従動ギヤ８が図１１に示
すように中間スリーブ５４に対して回転方向に変位する
ため、中間スリーブ５４側のクラッチ歯５４ｂが相対的
に図示右方の回転方向後ろ側へ変位し、これによりクラ
ッチピン４１がクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂに押されて回
転方向後ろ側へ一定角度傾動する。このような段階を経
てクラッチピン４１〜４１とクラッチ歯８ａ〜８ａに対
して中間スリーブ５４のクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが相
互に噛み合い、この時点で、第２従動ギヤ８の回転駆動
力が中間スリーブ５４に直接伝達されてドライバビット
６０が回転し、これによりねじ締めが行われる。

【００１６】ストッパスリーブ６２の先端面が締め付け
すべき材料面に当接すると、図１２に示すようにクラッ
チ歯５４ｂ〜５４ｂのクラッチピン４１〜４１およびク
ラッチ歯８ａ〜８ａに対する噛合い深さが徐々に浅くな
り、最終的にそれらの噛合いが外れる。クラッチピン４
１〜４１からクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂが外れると、図
１３に示すようにこのクラッチピン４１〜４１は圧縮ば
ね５７の間接的作用により即座に直立姿勢に戻され、従
って第２従動ギヤ８は圧縮ばね５７の付勢力により距離
Ｌだけ後退してニュートラルギヤ９の前面に押し付けら
れる。このように、クラッチピン４１〜４１からクラッ
チ歯５４ｂが外れた瞬間に第２従動ギヤ８が距離Ｌだけ
後退するので、クラッチピン４１〜４１、クラッチ歯８
ａ〜８ａとクラッチ歯５４ｂ〜５４ｂとの間に瞬時にし
て適正な隙間が発生し、これにより当該サイレントクラ
ッチ４０が静かに空転する状態となる。このように構成
したサイレントクラッチ４０において、クラッチピン４
１〜４１の傾動により第２従動ギヤ８を前方に移動させ
るためには、軸方向に移動しないニュートラルギヤ９の
存在が不可欠である。このことから、本実施形態におけ
るニュートラルギヤ９は、前記したように第２駆動ギヤ
６がニュートラル位置に位置する時に、第１駆動ギヤ５
および第２従動ギヤ８を空転させておくシンクロ機能に
加えて、サイレントクラッチ４０を機能させるための重
要な役割を兼ね備えている。

【００１７】以上説明した本実施形態の変速装置１によ
れば、１枚の第２駆動ギヤ６の位置を切り換えるだけで
変速させることができるので、従来のように別途クラッ
チプレートを必要とせず、これにより当該変速装置１の
構造を簡略化することができる。また、２枚の駆動ギヤ
５，６の内１枚の第２駆動ギヤ６のみをニュートラル位
置に切り換えることにより当該変速装置１のニュートラ
ル状態を実現することができるので、従来よりも第１従
動ギヤ７と第２従動ギヤ８との間隔を小さくすることが
でき、これにより当該変速装置１のコンパクト化を図る
ことができる。さらに、第２駆動ギヤ６をニュートラル
位置に切り換えると、ニュートラルギヤ９を介して第１
駆動ギヤ５および第２従動ギヤ８が空転するので、この
ニュートラル位置から低速位置あるいは高速位置に変速
するにあたり第２駆動ギヤ６をスムーズに噛み合わせる
ことができる。特に、第２駆動ギヤ６と第１駆動ギヤ５
の噛み合いは、全周に渡ってなされるため、仮に空転し
ていない第１駆動ギヤ５に対して、電動モータ５２が起
動している限り回転する第２駆動ギヤ６を噛み合わせる
ことが困難になるのであるが、本実施形態の構成によれ
ばこのような問題はなく、極めてスムーズに低速位置に
切り換えることができる。

【００１８】以上説明した実施形態には種々変更を加え
て実施することが可能である。例えば、第２駆動ギヤ６
を高速位置または低速位置に移動させるための変速操作
機構として操作ノブ１２の回転操作によりピニオン１３
を回転させてチェンジレバー１１を移動させる構成を例
示したが、チェンジレバー１１はその他の手段により移
動させることも可能である（例えば、回転式の操作ノブ
１２に代えてスライド操作部材のスライド操作により移
動させる構成）。また、上記実施形態では、電動工具の
一例としてスクリュードライバ５０を例示したが、電気
ドリルや切断工具等その他の電動工具の変速装置にも広
く適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図であり、スクリュー
ドライバの側面図である。本図では、ハウジングの先端
側が破断されて、その内部構造が図示されている。

【図２】変速装置の動作説明図である。本図は高速位置
に切り換えられた状態を示している。

【図３】変速装置の動作説明図である。本図はニュート
ラル位置に切り換えられた状態を示している。

【図４】変速装置の動作説明図である。本図はニュート
ラル位置から低速位置に切り換わる途中の段階を示して
いる。

【図５】変速装置の動作説明図である。本図は低速位置
に切り換わった状態を示している。

【図６】図１の(6) −(6) 線矢視図であって、変速操作
機構の側面図である。

【図７】図６の(7) 矢視図であって、変速操作機構の平
面図である。

【図８】変速操作機構の細部を示す図であって、（Ａ）
は操作ノブの位置保持機構の平面図、（Ｂ）は側面図で
ある。

【図９】サイレントクラッチの動作を示す展開図であ
る。本図は、当該クラッチの非噛合い段階を示してい
る。

【図１０】サイレントクラッチの動作を示す展開図であ
る。本図は、当該クラッチが噛み合いつつある段階を示
している。

【図１１】サイレントクラッチの動作を示す展開図であ
る。本図は、当該クラッチが噛み合った状態を示してい
る。

【図１２】サイレントクラッチの動作を示す展開図であ
る。本図は、当該クラッチが切り離されつつある段階を
示している。

【図１３】サイレントクラッチの動作を示す展開図であ
る。本図は、当該クラッチが切り離された状態を示して
いる。

【符号の説明】

１…変速装置 ２…駆動軸、２ｃ…スプライン軸部 ４…スピンドル ５…第１駆動ギヤ ６…第２駆動ギヤ、６ｂ…内周歯 ７…第１従動ギヤ ８…第２従動ギヤ ９…ニュートラルギヤ １０…変速操作機構 １１…チェンジレバー １２…操作ノブ ４０…サイレントクラッチ ５２…電動モータ ５４…中間スリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータで回転する駆動軸上に第１お
   よび第２駆動ギヤを配置し、スピンドル上に第１および
   第２従動ギヤとニュートラルギヤを配置し、前記第１駆
   動ギヤは前記駆動軸に空転可能に支持されて前記第１従
   動ギヤに噛み合い、前記第２駆動ギヤは前記駆動軸と一
   体回転し、かつ外周歯が前記第２従動ギヤに噛み合う高
   速位置と内周歯が前記第１駆動ギヤに噛み合う低速位置
   との間を移動可能に支持し、前記ニュートラルギヤは前
   記スピンドル上に空転可能に支持し、かつ前記第１およ
   び第２従動ギヤ間に押圧状態で挟み込み、前記第２駆動
   ギヤを前記高速位置に切り換えると該第２駆動ギヤの外
   周歯と前記第２従動ギヤの噛合いを経て前記スピンドル
   が高速で回転し、該第２駆動ギヤを前記低速位置に切り
   換えると該第２駆動ギヤの内周歯と前記第１駆動ギヤと
   の噛合いおよび該第１駆動ギヤと前記第１従動ギヤとの
   噛合いを経て前記スピンドルが低速で回転し、該第２駆
   動ギヤを前記高速位置と前記低速位置の間のニュートラ
   ル位置に切り換えると該第２駆動ギヤの外周歯と前記ニ
   ュートラルギヤとの噛合いおよび該ニュートラルギヤと
   前記第１および第２従動ギヤとの間の摩擦作用により前
   記第１駆動ギアと前記第２従動ギヤが滑りを伴って前記
   第２駆動ギヤよりも低い回転数で回転する構成としたこ
   とを特徴とする電動工具の変速装置。