JPS6030845A - 電動ドライバ−の変速装置 - 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】 （イ）発明の技術分野 この発明は、遊星歯中機溝を介して変速出力−を自動的
に取出すようにした電動ドライバーの変速装置に関する
。

（ロ）発明の背景 従来、使用されている小型の電動ドライバーは、主に高
速低トルク回転の比較的軽負荷の回動操作に利用されて
いるが、その使用条件によっては小型であっても高トル
ク出力を発揮するものが望まれることから、近年、低速
高トルク回転を兼備した電動ドライバーが提供されてい
る。

しかし、この場合は小型であるが故に、その構虎トトル
クの出力（阻思バ生１ニー所望の高トル々出力が得られ
なかった。そのため、幅広い回動作業に適用でき２よい
ばかりか、変速するときはいちいら変速切換操作を要す
るなど作業能率が著しく低下していた。また、その構造
にあっては、多くの歯車を要した変速機構およびその変
速切換機構のために、構造が複雑かつ大型化してコスト
高となる問題を有してい１＝　。

（ハ）発明の目的 そこでこの発明は、変速切換操作を要することなく、ま
た構造が複雑になることのない高速と低速との異種伝導
出力を負荷に応じて自動的に切換えることができる電動
ドライバーの変速装置の提供を目的とづる。

（ニ）発明の要約 この発明は、高速伝導出力と低速伝導出力との両伝導出
力を小型で高出力を発揮する遊星歯車機構を介して取出
し可能にかつその使用口荷に応じて適宜自動的に高低速
の伝導出力に切換えれるようにした電動ドライバーの変
速装置であることを特徴とする。

（ホ）発明の効果 そしてこの発明によれば、インタルナルギヤと噛合する
スライドギヤを介してプラネタリギヤの軸に対し係合離
脱自在に設け、このスライドギヤに永久磁石の磁気反発
作用を行なわせることにより、スライドギヤを一方に磁
気付勢してインターナルギヤとプラネタリギヤとを固定
し、これらギヤの一体的な回転により、プラネタリギヤ
は高速公転して高速伝導出力を得ることができる。また
、モータの負荷が高まり、モータに大電流が流れると、
自然に補助コイルを励磁し、このコイルの励磁作用によ
りスライドギヤは永久磁石の磁力に抗した他方向にスラ
イドされ、プラネタリギヤの軸との係合を解いてプラネ
タリギヤの自転を許容づ−る。これによりプラネタリギ
ヤは低速公転の遊星歯車減速ｔａ横となって低速伝導出
力を１ｑることができる。

したがって、電動ドライバーの使用時にあっては、比較
的軽負荷の回動操作のときはモータに定圧電流が流れて
高速の低トルク伝導出力のもとで比較的高速の被回転体
に適した回動操作を行なうことができる。またモータに
高負荷がかかったときはモータに大電流が流れ、これに
阜づいてスライドギヤが自動的にスライドして変速Ｊる
低速の高トルク伝導出力の回動操作を（【することがで
きる。

このように、適宜その使用条件に応じた所要のトルク出
力で回動操作を行なうことができ、特に随時トルク変換
を要する場合等に有効であり、１つの電動ドライバーで
終始一連の回動操作を行なう作業効率のよい高能力のド
ライバーとなる。

しかも、変速切換機構が自動であるぽかりか、その切換
［はスライドギＶのスライド操作のみで行なうため、簡
単な構成にて段【）ることかできる。

（へ）発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は電動ドライバーを示し、第１図において、電動ド
ライバー１は先端にチャック２を有し、こ持する。

ケーシング３は筒状に形成され、その先端にはトルクリ
ミッタの負荷を設定するための操作筒４を備え、この操
作筒４を目盛に対応させて回転させることにより、出力
軸の負荷を設定する。ケーシング３の中間下部には把持
部５を連設し、この把持部５の基部前面にはトリガ６を
有し、このトリガ６は電源のＯＮ、ＯＦＦを操作する。

前述のケーシング３の中間部側面には正逆転モータの正
逆転切換えスイッチ７を備え、これを上下方向に操作す
ることによってモータは正転・停止・逆転が切換えられ
る。なお、このスイッチ７は内部でリング状に構成され
ているため、ケーシング３の反対側の側面にもスイッチ
７は設けられる。

そして、この電動ドライバー１は電源に電池を使用し、
この電池はケーシング３の後端部に適宜収納されるよう
に設【プられている。

第２図において、ケーシング３内に固定されたτ二？ｈ
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連出力を備えた第１遊星歯車減速門構９と、その後段に
順次連設される一定速度に減ｆｉする第２、第３・・・
の遊星歯車減速機構１０・・・を介して出力軸１１に動
力伝導され、その結果、ヂ１７ツク２が回動される。

これら各々の減速機構９，１０・・・はケーシング３に
内■された外ギヤケース１２内に収納されるものであり
、上述の第１遊星歯車減速１ｆｆｌ　ｌｒａ　９は、外
ギヤケース１２の内側に固定した内ギヤケース１３内に
モータ８と対設して内蔵される。

この第１遊星歯車減速機構９は、モータ８の主軸１４端
部に軸着した第１サンギヤ１５に第１プラネタリギヤ１
６を周方向に３個等配して噛合し、これら第１プラネタ
リギヤ１６は第１インターナルギヤ１７と噛合して公転
が許容される。

上述の第１プラネタリギヤ１６は、その各ギヤ軸が第１
キ１シリア１８に固定され、これらギヤ１６の公転出力
がこの第１キヤリア１８と一体の中間出力軸１９を介し
て後段の第２遊星歯車減速機構１０に動力伝導される。

前述のモータ８の主軸１４にはその軸方向にスライドす
るスライドギ１！２０が外嵌され、このスライドギｖ２
０は第１インターナルギｔ−１７と噛合し、一端面には
第１プラネタリ軸２２の突出部２１を嵌合するための凹
部２３を備え、他端面には永久磁石２４と係止突起２５
とを備えている。

上述の突出部２１は、先端を錐状体に形成してこれと対
応する凹部２３に対し、軽く嵌合させて容易に離脱する
ようなづべり作用を生じさせる役目をする。

上述の永久磁石２４は、スライドギ１７２０の中央部端
面に露出した状態に一体に嵌込んで設けており、これと
対向するモータ８側のボス部８ａ端面にも同様に永久磁
石２６を露出した状態で一体に嵌込んで設けており、こ
れら双方の永久磁石２４．２６の磁気反発作用で離間し
、この磁気反発作用と後述する磁気回路の作用とによっ
てスライドギヤ２０は主軸１４に沿って任意方向へスラ
イド操作される。

上述の相対向する永久磁石２４．２６は互いに同磁極ど
うしを対向させ１＝磁気反光状態に設定しており、その
ため通常はスライドギヤ２０がモータ８側と離反覆る方
向に磁気付勢され、スライドギヤ２０の反対側の端面凹
部２３で第１プラネタリ軸２２の突出部２１を嵌合して
ロックし、第１プラネタリギヤ１６の自転をロックした
状態にある。したがって、この状態で動力伝導す゛れば
、この第１プラネタリギヤ１６の高速公転のみが許容さ
れた高速伝導出力となる。

そして、低速伝導出力を得る場合は、スライドキ＊ｒ２
０がスライドして双方の永久磁石２４．２Ｇが対接した
状態のとき設けられるしのであり、この場合はスライド
ギヤ２０の係止突起２５が、モータ８側の端面に刻設さ
れた係止部２７に係止されてスライドギヤ２０は回転停
止された固定状態に設けられ、またこのときスライドギ
ヤ２０は第１プラネタリ軸２２に対づるロックが解除さ
れ、第１プラネタリギヤ１６の自転が許容され、この状
態で動力伝導Ｊ゛ることにより比較的低速の伝導出力が
得られる。

上述の係止突起２５は、バネを備えてその対応側に進退
可能に設け、これと対応する係止部２７との係止時に安
定した衝撃吸収作用を促すように構成している。

上）ホのスライトギＡ−２０のスライド操作は、主軸１
４のボス部８ａ外周囲に環状枠体２８を介して巻着した
スライドギヤ誘導用の補助コイル２９を励磁することに
より行なうものであり、これはモータ８内部の主コイル
と電気的に接続すべくモータ内部より発生した電流は、
導電体であるモータケース８ｂ、内ギヤケース１３環状
枠体２８、第１インターナルギヤ１７、スライドギヤ２
０、両永久磁石２４．’２６、ボス部８ａのそれぞれを
流通するいわゆる補助コイル２９を周回する磁気回路が
構成され、この磁気回路の発生により補助コイル２９は
励磁される。

ところで、補助コイル２９が励磁されるときは、電動ド
ライバー１の使用時において、被回転体の負荷が高まり
、これに伴ってモータ８に大電流が発生したとき、永久
磁石の磁気反発力より大なる磁気回路を発生して補助コ
イル２９を励磁し、この磁気回路の励磁作用によりスラ
イドギヤ２０はスライドされる。

なお、スライドギヤ２０とボス部８ａとの離間動作にあ
っては、永久磁石に代えてバネを介在させて利用づるこ
とも考えられるが、この場合はバネ両端の支持接触面に
おける摩擦抵抗が高くなるので好ましくなく、永久磁石
の利用が適している。

上述の第２３！ｉ２星歯車減速態４！６１０は、中間出
力軸１９に軸着された第２リーンギヤ３０と、このギヤ
と噛合して周方向に３個等配した第２ブラネタリギＡ・
３１と、第２プラネタリギ鵞・３１と噛合する第２イン
ターナルギヤ３２と、第２プラネタリ軸３３と一体の第
２キヤリア３４とから１１４成される。

イして、中間出力軸１９からの減速回転力をこれら各ギ
ヤを介してさらに減速して第２キヤリア３４に動力伝導
し、この第２キトリア３４を介して第３の遊星歯車減速
機構（図面省略）を連設し、出力軸１１が所定の減速回
転数になるよう設ける。

上述の第２インターナルギヤ３２のモータ８と対向する
側面周囲にはボール係止突部３５が形成され、これら突
部３５間にはボール支持プレート３６で支持されたボー
ル３７が接当し、このボール３７は受板３８を介してス
プリング３つでボール係止突部３５側にイマ」勢されて
、ボールクラッチ４０が構成されている。

上述のボールクラッチ４０は、スプリング３９の付勢力
を調節づることにより、トルクリミッタの設定ができ、
スプリング３つの付勢力の調節は第２インターナルギヤ
３２をボール側へ移動させる醋の調節によって行なわれ
る。

図中４１．４２．４３はスペーサ、４４は軸受けである
。

第３図は電気回路であって、正逆転切換えスイッチ７は
正逆転モータ８の極性を切換えることによって正逆転モ
ータる。補助コイル２９は電池４５のプラス側とトリガ
６との間に介挿されている。

このように構成した電動ドライバーを使用してボルトま
たはナツト等の締結操作を行なう場合、正逆転切換えス
イッチ７を中立の停止位ｉ行から正または逆の所望の回
転方向に操作し、その後トリガ６をＯＮＪる。トリガ６
の操作によりモータ８が正転または逆転方向に回動Ｊる
と、モータ８からの出力は順次第１、第２・・・の遊星
歯車減速機構９．１０・・・を介して出力軸１１に動力
伝導される。

このとき、第１Ｍ星歯車減速１幾横９において、スライ
ドギヤ２０は磁気付勢されて第１ブラネタリギｔ−１６
の自転をロックした＾速伝導出力の状態にあり、軽負荷
の回動を許容したいわゆるポル１へ等の初期締結に適し
た高速回動の条件下で締付操作し、−気に締結する。

そして、したいに締結負荷が高まると、自動的に補助コ
イル２９が励磁され、これに伴い、スライドギ１７２０
は磁気回路の発生に呈づいてスライ１〜し、このスライ
ドギヤ２０に係止されていた第１プラネタリキヤ１６の
ロックが解除されてこのギヤ１６の自転が許容され、低
速公転移動して十分に減速した低速高トルク伝導出力に
切換えられる。したがって、ボルト等の締結操作にあっ
ては、締付時の最後に要求される高トルクが自動的に得
られ、１つの電動ドライバーで締結操作に適した回動操
作が得られる。

なお、上述の一実施例においては、ボルト等の被回転体
の締結操作を例にとって示したが、これに限らずボルト
等の取外し時はもちろんその他のトルク交換が望まれる
ような被回転体の回動操作に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図は電動ドライバーの側面図。 第２図はその変速装置の要部拡大縦断面図。 第３図はその電気回路図である。 １・・・電動ドライバー ９・・・第１遊星歯車減速機構 １５・・・第１サンギヤ １６・・・第１プラネタリギヤ １７・・・第１インターナルギヤ １８・・・第１キヤリア　２０・・・スライドギヤ２２
・・・第１プラネタリ軸 ２３・・・凹　部　２４．２６・・・永久磁石２９・・
・補助コイル 第２図 １ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータの主軸に連結したザンギ１１どこれに噛合す
   るプラネタリギ１７およびプラネタリギヤに噛合するイ
   ンターナルギヤを備え、プラネタリギヤを軸支Ｊるキ亀
   ・リアから変速出力を取出す遊星歯車減速機構を備えた
   電動ドライバーの変速装置であって、 前記インターナルギヤと噛合づると共に、この噛合を保
   持した状態Ｃ前記ブラネタリギｔ・の軸と係合前説１べ
   くスライドし、離脱時には当該スライドギｌ−の回動が
   停止される停止用係合部と係合Ｊるスライドギヤと、 前記スライドギヤと前記モータのボス部との相互の対向
   面にそれぞれ同一の磁極で対向させた一対の永久磁石と
   、 飴＠コア、；ノげ、４Ｉ′毒、九＾払も［Ｍケロ助を取
   −し、モータの負荷が高まりモータに大電流が流れるこ
   とに基づいて磁気回路を励磁し、永久磁石の磁力に抗し
   てスライドギヤを、プラネタリギヤの軸との係合を解く
   方向にスライドさＵる補助コイルとを備えた電動ドライ
   バーの変速装置。