JPS59232773A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は電動工具、殊に電動ドライバーや電動ドリルの
ような電動工具に関するものである。

１背景技術］ ］−記のような電動工具においては、そのドライバービ
ットやドリルビットを装着するチャンクの回転数を可変
としたものが作業性の点て゛望まＡしる。

この点について配慮した従来例を第１図ノ５至第：（図
に示す。この電動工具は特に小型比と電源コートに煩わ
されることのない作業性を重視しているものであって、
５：のためにモータ３とチャック；（との間に配設する
減速機として小型であり月−〕入力部と出力部とが同軸
となる遊星（幾描を２段にわたって設けてモータ３とチ
ャック８とが同軸になるようにしたものであるとともに
、これらを収納している本本ハウジング１の後部にＮｉ
−Ｃｄ蓄電池の電池パック２を配したちのである。遊星
機構を含む動力伝達系について更に詳しく説明すると、
本本ハウジング１内にモータ取り（・１け台１２を介し
て配設されたモータ３の出力軸には第１段目の遊星（戊
構における太陽ギア４が固着されており、モータ取り１
寸は台１２には円筒状のギアケース１１か取り１寸けら
れている。このギ゛アケース１１内１こ１土インターナ
ルギア６が遊転自在におさめられており、またインター
ナルギア６内にキャリア７によって支持されて上記太陽
ギア４にかみ合っている複数個の遊星ギア５、キャリア
７に設けられた第２段目の遊星機構における太陽ギア１
４、先端にチャック８か設けられる出力軸１８と一体の
キャリア１７によって支持されて上記太陽ギア１４にか
み合っている複数個の遊星ギア１５がおさめられている
。尚、遊星ギア５及び遊星ギア１５は共にインターナル
ギア６にかみ合っている。インターナルギア６の先端面
ば第３図から明らかなように多数本の突条３６が放射状
に形成されているものであって、この先端面にはギアケ
ース１１において保持されている鋼製のボール３７か接
する。本体ハウジングｌの先端部に取（Ｊプレート３４
によって一定範囲内を回転自在とされて取會）刊けられ
ている調整筒３０とギアケース１１の先端面との間には
、」１記ボール３７に接する座金３３と、調整筒３０の
回転で前後に移動する調整板３１と、この両者の間に位
置するスプリング３２とが配設されている。上記ボール
３７はこのスプリング３２のば′ね）上によってインタ
ーナルギア６の先端面に圧接する。つまり、通常はボー
ル３７とインターナルギア（３の突条３６との係合で、
インターナルギア６の回転が阻止されてお１）、従って
モータ３の回転は２段の遊星を戊構によって減速されて
出力軸ＩＳ及びチャンク８に伝えられるが、負荷トルク
か所定値を越えるとインターナルギアロが空転を始めて
出力軸１８か回転しなくなるトルクリミンターを構成し
ているものであり、また滑り出しトルクは調ＷＭ　＃Ｊ
３０の回転によるスプリング３２の圧縮量の調整で可変
としているものである。図中１９゜２０．２１は座金、
２２はスラストベアリング、２３は出力軸１８に取り付
けられるストップリングである。

さてこのものにおけるチャック８の回ｌｌｔ故の可変構
成で・あるが、これは電池パック２の電池Ｖを直列と並
列とに切り換えてモータ３への印加電圧を変えることに
よって行なっている。即ち第２図において７０はスイッ
チハンドル１０によって動かされて３つの端子７１間の
接続を切り換える可動接点板であり、図中■の位置では
高速同転用の直列に、■の位置では低速回転用の並列に
、・■の位置では切用の中性とする。７２は正転と逆転
とを切り換えるための可動接点板であり、ｉの位置では
正転、１１の位置では逆転とする。

以上のように構成されたこの電動７に具においては減速
機に」二連のように２段の遊長（１文構を用いているこ
とからモータ３からチャック８に至る動力伝達系か゛コ
ンパクトであり、全体として小型のものとなっている。

しかしながら次のような問題点が存在している。すなわ
ち本来的には高速回転は軽負荷に、１氏速回転は重負荷
に用いることが埋に適っている。しかるに回転数の切り
換えをモータ３への印加電圧を切り換えることによって
１ｊなっているものであり、高速回転時の力か電圧が高
くなっている。ここにおいてモータ３の特性からすれば
、また電池＼ｉかＮ１ｃｄＷ電池である、ことを考慮す
れば、最大負荷トルクは印加電圧か高い時の力か低い時
よりも大きく、低速回転高トルク１′１ミ動は得られな
いものであり、加えるに電池＼°について言えは゛並列
１重用の際に各電池Ｎ７間の容量アンバランスにより電
池間放電、過充電等の不都合が生じるおそれがある。

もちろん変速（戊を組み込むことで回転数を可変とする
なら上記のような問題点か生じてしまうことはないわけ
で゛あるが、この場合の変速機としては従来第４図に示
すように歯数の異なる２つの歯をＪＩＩｉｉｔえたビニ
オン２４と、歯数の異なる−・月の嘔歯ｌｊ　’ｌ　５
とを用いたちのを使用していたために、変速部における
容量の大きさからどうしても大型のものとなり、加える
に本本ハウジング１の軸芯にモ−タ３及びチャック８を
配置するのが作業性の点で好ましく、従ってモータ３と
チャック８の軸芯が一致していることか好ましいのであ
るが、ギア数をふやすことなくこのような配置とするこ
とかでとない。

１発明の目的１ 本発明はこのような点に鑑みＡされｔこものであり、そ
の目的とするところは小型で使い勝手が良い上に、チャ
ックの回転を高速と低速とに切り換えられ、また低速時
には重負荷に対応したものとなる電動工具を提供するに
ある。

［発明の開示］ しかして本発明は、モータとこのモータの出力軸と同軸
に設けられたチャックへめ出力軸との間に、モータの出
力軸に設けられた太陽ギアと、インターナルギアと、イ
ンターナルギア及び太陽ギアにかみ合う遊星ギアと、チ
ャックへの出力軸に接続されてＭ星ギアを支持するキャ
リアとからなる遊星機構で構成された減速機を配した電
動工具において、」１記遊星ギアを歯数か異なり且つ一
本に回転する第１ギアと＠２ギアとで形成するとともに
、上記インターナルギアを歯数か異なり且−）互いに別
個に回転自在とされた第１インターナルギ′アと第２イ
ンターナルギアとで構成し、第１ギアにかみ合う第１イ
ンターナルギアと第２ギアにかみ合う第２インターナル
ギアの回転を切１）換えレバーによって選択的に制御し
ていること（こ特徴を有するものであって、第１及び第
２のインターナルギアのうらどちらの回転を止めるかに
よって減速比を変えられるようにしたものである。

１；）、下本発明を第５図以下に示す図示の実施例に基
づいて詳述する。この電動工具はそのＲミ本ｔ＋’７７
成については第１図に示したものと同じであり、ピスト
ル型の本庄ハウジング１内に同軸に配しているモータ３
とチャック８との間１こ２　Ｖｉの遊η目ぺ構よりなる
減速機を設けており、また２　Ｊｕｌ　ｔｌの遊星（戊
構を利用してトルクリミッタ−を形成している。

たたし２　Ｆｆｆｉ　ＥＪの遊星機構と１段目の遊星機
構とにおけるインターナルギアは前記従来例と異なって
共有とせずに、２￥ｉ目の遊星−（幾構には独自のイン
ターナルギア１６を設けている。また１段目の遊星機構
においてはインターナルギア６を軸方向に並ぶ２つの別
個に回転自在な第１インターナルギア６１と第２インタ
ーナルギア６２とで構成し、遊星ギア５も太陽ギア４と
第１インターナルギア６１とにかみ合う第１ギア５１と
、第２インターナルギア６２にかみ合うととも１こ第１
ギ゛ア５１と一１本で゛ある第２ギア５２で構成しであ
る。そして第１インターナルギア６１と第２インターナ
ルギア６２とは歯数か異なるものとし、第１ギア５１と
第２ギア５２も歯数か異なるものとしである。尚図示の
実施例では第１ギア５１が第２ギア５２より歯数の多い
ものとし、第１インターナルギア６１が第２インターナ
ルギア６２より歯数の多いものとしである。第１インタ
ーナルギア６１及び第２インターナルギア６２はともに
ギアケース１１の内面によって回転自在に支持されてい
るものであるが、これら第１インターナルギア６１の先
端部外周面及び第２インターナルギア６２の後端部外周
面ｉこは共に周方向１こ間隔をおいて多数個の係合溝４
１．４２を設けである。そしてギアケース１１には両係
合溝４１．４２に対応する位置に透孔４３を形成しであ
る。

モータ３を回転さぜる時、第１インターナルギア６１及
び第２インターナルギア６２が共に回転自在な状態であ
るならば、第１インターナルギア６１及び第２インター
ナルギア６２の回転によって空転状態となり、チャック
８に動力を１云達できないわけであるが、これらの回転
は切り換えレバー９によって選択的に１ｑ１止できるよ
うにしである。、−の切り換えレバー９は、木本ハウジ
ング１の内面とギアケース１１との間に木本ハウノング
１の軸り向にスライド自在に配置されて後退時には一端
の係合突起４５を第ＸＯワ１ｔこ示すよう１こ透孔４３
を通じて第１インターナルギア６１の係合溝４１と、ｉ
；ｉ進時（こは第２インターナルギア６２の係合溝４２
と係合し、この係合によって第１インターナルギア６１
まｔこは第２インターナルギ′アロ２の回転を阻止する
もので゛ある。そしてこの切り換えレバー≦Ｊの操作は
モータ３の制御用のスイッチハンドル１０によって行な
えるよう【こしである。すなわちスイッチハンドル１０
より前方にアーム５５を延出してこのアーム５５の先端
部に凹部５６を形成し、四部５５内に切り換えレバー９
の後端から突設した受は片４７を位置させるとともに、
受は片４７と四部５５の前後壁との間に夫々圧縮ばね５
７．５８を配置しである。また切り換えレバー９の先端
にはギアケース１１の外面に設けた保合リブ４４とクリ
ック係合するクリック係合４６を設けである。

さてスイッチハンドル１０を引いておらない時には第１
１図（ａ）に示すように、切り換えレバー９は圧縮ばね
５８に押されて前方に移動した状態にあり、係合突起４
５を第２インターナルギア６２の係合溝４２に係合させ
ている。この状態からスイッチハンドル１０を１段引け
ば同図（ｂ）に示すように切り換えレバ′−９の受は片
４７が四部５Ｇの中間位置にあり、従って切り換えレバ
ー９は第２インターナルキ゛アロ２の回転を阻止してい
る状態を保つ。一方スイッチハンドル１０を引いたこと
によってモータ３は作動し、太陽ギア４を回転させる。

太陽ギア４と第１ギア５１の部分でかみ合う遊星ギア５
は、第２ギア５２と第２インターナルギア６２とのかみ
合いによって定められる速度の公転を＠１インターナル
ギア６１を空転させつつ行ない、以後の部材に動力を１
云達する。更にスイッチハンドル１０を引けば′、この
時には同図（ｃ）に示すように圧縮ばね５７か切り換え
レバー１Ｊを後方へと押して移動さぜるために係合突起
４５か第１インターナルキ゛アロ１の係合溝・１１に係
合して第１インターナルギア６１の回転を阻止すること
から、モータ３の回転は第２インターナルキア６２を空
転させつつ出力軸１８へと伝えられるものである。

次に上記両状態における減速比について述べる。

今、太陽ギア４の歯数をＺＡ、遊星ギア５の第１ギア５
１の歯数をＺＢ、第２ギア５２の歯数をχ１−１第１イ
ンターナルギア６１の歯数をＺＤ、第２インターナルギ
ア６２の歯数をＺＥ、太陽ギア１４の歯数をＺＦ、＠星
ギア１５の歯数をＺｃ、インターナルギア１６の歯数を
Ｚ１４とし、またモータ３の出力軸の回転数をＮい第１
０図に示す第１インターナルギア６１の回転が阻止され
ている状態１こオ）ける出力軸１８の回転数をＮ６、第
９図に示す第２インターナルギア６２の回転が阻止され
ている状態における出力軸１８の回転数をＮ２とすると
、すなわち＠９図に示す状態の方が減速比が大きく、従
って低速高トルク出力となり、第１０図に示す状態では
高速低トルク出力となる。まｔここの電動工具を電動ド
リルとして孔明けを、電動ドライバーとしてねし締めを
行なえるものとした場合、ねし締めに必要な回転数と、
孔明けに必要な回転数との好ましい比率は１．５から２
．５ぐらいである。

、：ノル率か２である条件を求めると犬のようになる。

ただし、太陽ギア４、遊星ギア５、第１インターナルギ
ア６１及び第２インターナルギア６２の各歯のモンユー
ルは同し、第１ギア５１と第２ギア５２の軸は同しで、 ＺＡ＋２ＺＢ：ＺＤＩ　　　ＺＡ＋ＺＢ＋ＺＣ＝ＺＥで
あるとする。

ＫＩ：１士−Ｚ−Ｈ−７Ｂ　ｊ　ＺＡ　ＺｃＮ２　　　
　　　］＋７．Ｕ、ｌ／ＺＡ＝”Ｂ十Ｚｃ−Ｚ、＋１＝
２ ２Ｚｃ　　２Ｚｏ　　２ 、’、Ｚ８＝３２゜ ［発明の効果１ 以上のように本発明においては遊星ｆｔ１ｔｆｆｆから
なる減速磯を用いているちのであるために、小型である
とともにモータとチャックとか同一の軸芯となって使い
勝手が良いものであり、しかも；減速比を切り換えられ
るものであるために、高速回転低トルクの出力と代速回
転高トルクの出力とを用途１こ応して用いることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の破断正面図、第２図は同一１−の回路
図、ｆｊＳ：（図は同上の分解斜視図、第・１し１は池
の従来例の破断正面し１、第５図は本発明−・実施例の
斜視図、第６図は同上の破断正面図、第７図は同上の回
路図、第８図は同上の分解斜視図、第５３図及び第１０
図は同上の断面図、第１１図（ａ）（＋３）（ｃ）は同
上の切り換え動作を説明する断面図であり、１は本体ハ
ウジング、３はモータ、４は太陽ギア、５は遊星ギア、
６はインターナルギア、７はキャリア、８はチャック、
９は切り換えレバー、１０（土スインチハンドル、５１
はｆｊＳ１ギ′ア、５２（土弟２ギア、６１は第１イン
ターナルギア、６２は第２インターナルギアを示す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 手続補正書（方式） 昭和５８年１０月　７ｔ］ 昭和５８年特許願第１　（１Ｇ　８８８号２、発明の名
称 電動工具 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称　　　（５８３）松下電］二株式会社代表者　　
小　　林　　郁 ４、代理人 郵便番号　　　　５３０ ５、補正命令の日付 昭和５８年　９月　７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータとこのモータの出力軸と同軸に設けられた
   チャックへの出力軸との開に、モータの出力軸に設けら
   れた太陽ギアと、インターナルギアと、インターナルギ
   ア及び太陽ギアにかみ合う遊星ギアと、チャックへの出
   力軸に接続さｈて遊星ギアを支持するキャリアとからな
   る遊星（代構で構成された減速機を配した電動］１只で
   あって、」１記遊星ギアは同数か異なり且つ−ＩＧに回
   転する第１ギアと第２ギアとで形ｒｌｔされ、」１記イ
   ンターナルギアは歯数か異なり且つ互いに別個に回転自
   在とされた第１インターナルギアと第２インターナルギ
   アとで構成されており、第１ギアにかみ合う第１インタ
   ーナルギアと第２ギアにかみ合う第２インターナルギア
   とはその回転か切り換えレバーによって選択的に制御さ
   れていることを特徴とする電動工具。
2. （２）切り換えレバーはモータの制御用のスイッチハン
   ドルに応動して第１インターナルギアと第２インターナ
   ルギアの回転を制御するものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の電動］１兵。