電動工具
【課題】可動部材をスライド移動させて行う減速比の切り替え作業を、確実に行うことのできる電動工具を提供する。
【解決手段】減速機構部２は、遊星ギア列２１と、軸方向にスライド自在な可動部材３２と、減速機ケース４とを有し、可動部材３２のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、さらに、操作部材５と、減速機ケース４のスライド溝４２と操作部材５の作動溝５１が重なる部分に挿通され且つ可動部材３２に連結される支持部材３４と、操作部材５を移動させる駆動部７と、可動部材３２に対してスライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段６とを備える。付勢手段６は、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体６１から成る。
【解決手段】減速機構部２は、遊星ギア列２１と、軸方向にスライド自在な可動部材３２と、減速機ケース４とを有し、可動部材３２のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、さらに、操作部材５と、減速機ケース４のスライド溝４２と操作部材５の作動溝５１が重なる部分に挿通され且つ可動部材３２に連結される支持部材３４と、操作部材５を移動させる駆動部７と、可動部材３２に対してスライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段６とを備える。付勢手段６は、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体６１から成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に関し、特に、遊星ギア列を備えて複数段の減速比の切り替えを可能とした電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、遊星ギア列と、この遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材とを備え、この可動部材を移動させることにより、複数段の変速を可能とした電動工具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電動工具として、例えば、図１０に示されるような減速機構部を備えたものがある。この減速機構部では、周方向に多数の歯部を有するキャリア９０と、前記キャリア９０の出力側ギアに噛み合うプラネットギア９１と、このキャリア９０及びプラネットギア９１に噛み合う歯部を有するリングギア９２とを備えている。リングギア９２は、軸方向にスライド自在となっており、その歯部がキャリア９０の歯部に対し係合又は離脱する。
【０００４】
リングギア９２は、キャリア９０とプラネットギア９１に対して歯部同士が噛み合う位置（図１０（ａ）の位置）と、キャリア９０の歯部から離脱してプラネットギア９１及びその他のギア９３に対して歯部同士が噛み合う位置（図１０（ｃ）の位置）との間を移動する。なお、この例におけるその他のギア９３は、減速機ケースに固設されたギアであり、その歯部は、リングギア９２の外周部に突設された歯部と噛み合うように構成されている。
【０００５】
図１０に示す電動工具では、リングギア９２が可動部材となっており、この可動部材を軸方向に移動させることで、減速比が変更されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１０１５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような構成の電動工具において、例えばリングギア９２である可動部材をスライド移動させて前記ギア９３の歯部と噛み合わせるとき、両者の歯部がうまく噛み合わなかった場合には、可動部材はそれ以上移動できず、図１０（ｂ）に示すような位置でスライド移動がロックされてしまう。この場合、電動工具は減速比の切り替えができないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、移動部材をスライド移動させて行う減速比の切り替え作業を、確実に行うことのできる電動工具を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の電動工具を、下記構成を具備したものとする。
【００１０】
本発明の電動工具は、駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、前記操作部材を移動させる駆動部と、前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備える。前記付勢手段は、前記操作部材に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体から成ることを特徴とする。
【００１１】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである。
【００１２】
また、前記付勢手段は、前記駆動部により駆動される中間部材と、前記中間部材と前記操作部材の間に介在される前記弾性体とから成ることも好ましい。
【００１３】
また、前記課題を解決するために本発明の電動工具を、下記構成を具備したものとしてもよい。
【００１４】
本発明の電動工具は、駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、前記操作部材を移動させる駆動部と、前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備える。前記付勢手段は、前記支持部材の少なくとも一部を構成する弾性体から成ることを特徴とする。
【００１５】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである。
【００１６】
また、前記支持部材は、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通される挿通部と、前記挿通部から延設されて前記可動部材に連結されるアーム部とから成り、前記アーム部の少なくとも一部が、前記付勢手段を成す前記弾性体であることも好ましい。
【００１７】
また、前記付勢手段を成す前記弾性体は、渦巻き形状を有することも好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、可動部材をスライド移動させて行う減速比の切り替え作業を、確実に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の電動工具が備える減速機構部の側面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図２】同上の減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図３】同上の電動工具の要部断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図４】同上の電動工具の側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の電動工具が備える減速機構部の側面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図６】同上の減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図７】本発明の第３の実施形態の電動工具が備える減速機構部の要部斜視図である。
【図８】同上の減速機構部が備える支持部材の斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の電動工具の要部斜視図である。
【図１０】従来の電動工具が備える減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。なお、本文中で用いる「軸方向」とは、減速機構部２のギアの軸に沿った方向を意味し、「軸回り」の方向とは、減速機構部２のギアの軸回りの方向を意味する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態の電動工具は、図４に示されるように、電動工具の胴部を成す筒状のハウジング１０と、このハウジング１０から周方向に延出するハンドル１１とで外郭が形成されている。このハウジング１０には、先端工具を駆動するための動力源であるモータ１３と、このモータ１３の回転動力を減速したうえで先端工具に伝達する減速機構部２とを収容している。なお、図４中の符号１２は、モータ１３に電力を供給する電池パックを示し、符号１４は、モータ１３への電力供給を制御するトリガスイッチを示す。
【００２２】
減速機構部２は、図２に示されるように、減速機ケース４に複数段（本実施形態では三段）の遊星ギア列２１を収容したものである。一段目の遊星ギア列２１は、入力側（図２中の左側）に位置しモータ１３により回転駆動されるサンギア２２と、このサンギア２２の周囲に配置される複数のプラネットギア２３と、このプラネットギア２３を回転自在に支持するキャリア２４と、プラネットギア２３の外周に位置するリングギア２５とを備えている。このキャリア２４は、外周に径外方向に突出する歯部を有しており、その回転中央に、二段目の遊星ギア列２１のサンギアとなる中央ギア部２６を有している。この中央ギア部２６の周囲には、二段目の遊星ギア列２１のプラネットギア２７が配置される。
【００２３】
この二段目のプラネットギア２７は、二段目のキャリア２８に回転自在に軸支されている。二段目のキャリア２８は、出力側（図２中の右側）の中央に、三段目のサンギアとなる中央ギア部２９を有しており、この中央ギア部２９の周囲に、三段目のプラネットギア３０が配置されている。このプラネットギア３０は、三段目のキャリア３８に回転自在に軸支されており、その外側に配設された三段目のリングギア３３との間で噛み合いを生じるようになっている。この三段目のリングギア３３は、減速機ケース４に固設されている。三段目のキャリア３８は、三段目のプラネットギア３０の公転にともない回転するようになっており、その中心から突出される出力軸（図示せず）を介して回転動力を先端工具側へと伝達する。
【００２４】
一段目の遊星ギア列２１は、一段目のプラネットギア２３の周囲に設けられたリングギア２５を有する。この一段目のリングギア２５は、減速機ケース４に固設されており、回転しないようになっている。二段目の遊星ギア列２１は、二段目のプラネットギア２７の周囲に、軸方向に沿ってスライド移動自在なリングギア３１を有している。この二段目のリングギア３１は、その内周に径内方向に突出する歯部３２０を有すると共に、出力側の端部の外周面に、径方向に凹没する歯部３２１を有している。
【００２５】
この二段目のリングギア３１は、一段目のキャリア２４の歯部及び二段目のプラネットギア２７の歯部に対して噛み合う位置（図２（ａ）の位置）から、二段目のプラネットギア２７の歯部及び減速機ケース４から径内方向へ突設された固定歯部４１に対して噛み合う位置（図２（ｃ）の位置）の範囲で、軸方向にスライド移動する。本実施形態の電動工具では、二段目のリングギア３１が、一段目のキャリア２４及び二段目のプラネットギア２７に噛合する図２（ａ）の位置にあるときに、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードとなる。また、二段目のリングギア３１が、二段目のプラネットギア２７及び固定歯部４１に対して噛合する図２（ｃ）の位置にあるときに、二段目の遊星ギア列２１が減速モードとなる。
【００２６】
つまり、本実施形態の電動工具では、この二段目のリングギア３１が、減速比を切り替えるための可動部材３２を構成している。
【００２７】
一段目の複数のプラネットギア２３は、図２に示されるように、サンギア２２と、一段目のリングギア２５との間で噛み合いを生じる。二段目の複数のプラネットギア２７は、一段目のキャリア２４の中央ギア部２６と、二段目のリングギア３１との間で噛み合いを生じる。三段目の複数のプラネットギア３０は、二段目のキャリア２８の中央ギア部２６と、三段目のリングギア３３との間で噛み合いを生じる。
【００２８】
可動部材３２である二段目のリングギア３１には、径外方向に突出するようにピン状の支持部材３４を連結させている。この支持部材３４を軸方向に沿って移動させることで、可動部材３２は軸方向にスライド移動する。二段目のリングギア３１の外周面には、軸回りの円を描くように環状の凹溝３５を形成しており、この凹溝３５内に支持部材３４の先端部を嵌入させている。これにより、リングギア３１は、軸回りに回転しながらであっても支持部材３４に追従して軸方向にスライド移動される。支持部材３４は、減速機ケース４を内外に貫通するようにして配置される。
【００２９】
減速機ケース４は円筒形状を有しており、その内部に、上記した複数段の遊星ギア列２１を収容する。減速機ケース４には、支持部材３４の配置箇所と対応する位置に、内外を貫通するスライド溝４２を形成している。スライド溝４２は、軸方向に沿った一直線状の外形を有する長孔となっている。支持部材３４は、スライド溝４２を挿通したうえで減速機ケース４の外方に突出している。
【００３０】
本実施形態の電動工具では、減速機ケース４の外周に、軸回り方向に回動自在な操作部材５を備えている（図１等参照）。この操作部材５は、軸回りの円弧状に屈曲させた形状の板部材であり、軸方向に対して傾斜した方向（側面視において軸方向に対して約４５°傾斜した方向）に沿って、作動溝５１が穿設されている。操作部材５は、この作動溝５１が、減速機ケース４のスライド溝４２と一部が重なるようにして装着される。ピン状の支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１とが重なる部分に挿通される。この支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１の両者を径方向に貫通する。
【００３１】
この操作部材５を減速機ケース４に沿って軸回り方向に回転させると、作動溝５１の側縁部が支持部材３４を軸方向に押圧し、該支持部材３４をスライド溝４２に沿って（すなわち軸方向に）移動させる。支持部材３４が作動溝５１の長手方向の一端部に位置しているとき（図２（ａ）参照）、二段目のリングギア３１は、一段目のキャリア２４及び二段目のプラネットギア２７に噛合する状態となる。また、支持部材３４が作動溝５１の長手方向の他端部に位置しているとき（図２（ｃ）参照）、二段目のリングギア３１は、二段目のプラネットギア２７及び減速機ケース４の固定歯部４１に噛合する状態となる。
【００３２】
そして、本実施形態の電動工具では、操作部材５ひいては可動部材３２に対して所定の付勢力を付与するための付勢手段６を備えている。この付勢手段６は、操作部材５を所定位置にまで移動させたときに、この操作部材５を介して、支持部材３４及び可動部材３２に対してそのスライド移動方向に向けて付勢力を付与する。具体的には、操作部材５を所定の位置まで回転移動させた場合において、可動部材３２であるリングギア３１の歯部と固定歯部４１とが上手く噛み合わず、リングギア３１がそれ以上移動不能となったときに、支持部材３４及び可動部材３２に対して付勢力を付与し続ける。また、操作部材５を上記とは逆方向に回転移動させた場合において、可動部材３２であるリングギア３１の歯部と一段目のキャリア２４の歯部とが上手く噛み合わず、リングギア３１がそれ以上移動不能となったときには、支持部材３４及び可動部材３２に対して上記とは逆方向の付勢力を付与し続ける。
【００３３】
本実施形態の付勢手段６は、図１や図３に示されるように、駆動部７によって一定範囲内で往復動される中間部材６２と、中間部材６２と操作部材５の間に介在される一対の弾性体６１とから成る。
【００３４】
中間部材６２は、操作部材５と同様に、軸回りの円弧状に屈曲させた形状の板部材であって、操作部材５よりも大きな曲率半径を有している。この中間部材６２は、操作部材５の外周面を覆うような姿勢を保持しながら、操作部材５に対して周方向に移動自在となるように配置されている。操作部材５の外周面には、中間部材６２が有する一対の周方向端面と対向する位置に、それぞれ突出部５２を設けている。この突出部５２と、中間部材６２の周方向端面との間には、それぞれコイルバネから成る弾性体６１を介在させており、これら弾性体６１を通じて、中間部材６２の回転が操作部材５にまで伝達される。弾性体６１はある程度の硬度を有したものであり、中間部材６２を挟んで周方向の両側に位置する一対の弾性体６１によって、操作部材５は周方向に保持されている。
【００３５】
本実施形態の電動工具は、この中間部材６２を軸回りに駆動させる駆動部７を備えている。この駆動部７は、正逆回転可能な小型モータから成り、中間部材６２ひいては弾性体６１を介して操作部材５を、減速機ケース４の外周に沿って一定の範囲内で往復動させる。つまり、この弾性体６１は、駆動部７の駆動力を操作部材５にまで伝達するための部材であるとともに、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する部材でもある。
【００３６】
このような構成の電動工具は、減速比の異なる複数段の変速が可能となっており、その減速比の変更は、以下のようにして行なう。
【００３７】
二段目の遊星ギア列２１を非減速モードから減速モード切り替えるには、図１（ａ）、図３（ａ）の位置にある中間部材６２及び操作部材５を、図１（ｃ）、図３（ｃ）の位置に向けて、駆動部７により回転移動させればよい。操作部材５を回転移動させると、操作部材５の作動溝５１に押圧された支持部材３４がスライド溝４２に沿って軸方向に移動し、この支持部材３４の移動に追従して二段目のリングギア３１が移動する。
【００３８】
このとき、二段目のリングギア３１が固定歯部４１と上手く噛み合わない場合（ロックされた場合）には、リングギア３１や操作部材５がそれ以上は移動できなくなるが、中間部材６２についてはそのまま駆動部７による回転駆動が継続される。それにより、中間部材６２と操作部材５の間に介在される弾性体６１に一定以上の負荷が働き、弾性変形を生じる。すると、弾性体６１は自身の復元力によって操作部材５をその移動方向へと押圧し続け、支持部材３４を介して、二段目のリングギア３１を固定歯部４１側に押圧し続ける。
【００３９】
このとき駆動源であるモータ１３が駆動すると、二段目のリングギア３１は、弾性体６１に起因する軸方向の付勢力を受けながら回転する。すると、二段目のリングギア３１と固定歯部４１の位置が周方向にずれて上手く噛み合うようになり、二段目のリングギア３１は、弾性体６１からの付勢力によって切替位置にまで押し込まれる。これにより、二段目のリングギア３１は固定歯部４１に噛み合って回転不能となり、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードから減速モードに切り替わる。
【００４０】
なお、減速モードから非減速モードへの切り替えは、上記と逆の操作を行なえばよい。この場合において、二段目のリングギア３１の噛み合い対象の部材は一段目のキャリア２４の歯部となり、上記説明とは可動部材３２の押圧方向が反転したような状態となる。そして、可動部材３２に対して付勢力を与える弾性体６１も、上記説明において付勢力を与えていた弾性体６１とは別の（中間部材６２を挟んで逆側に配置した）弾性体６１となる。
【００４１】
上述したように、本実施形態の付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となった場合に、可動部材３２の移動方向（切替位置に向かう方向）に付勢力を与え続けるものであるから、不具合なく確実に減速比の切り替えを行なうことができる。一方、可動部材３２が移動不能とならない場合には、付勢手段６を成す弾性体６１に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力は発生させない。さらにこの付勢手段６は、板状の中間部材６２とこれを周方向に挟むように配置した一対の弾性体６１で構成されたものであるから、シンプルな構造となっており、電動工具の大型化（胴部の大径化）を防ぐことができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態の電動工具について、図５、図６に基づいて説明する。なお、以下において、第１の実施形態と同一の構成については詳しい説明を省略し、異なる構成についてのみ詳述する。
【００４３】
本実施形態の電動工具では、第１の実施形態のように、駆動部７が中間部材６２や弾性体６１を介して操作部材５を往復動させるのではなく、駆動部７が直接的に操作部材５と噛み合って往復動させるように設けている。一方、支持部材３４をピン状の弾性体６３によって構成し、この弾性体６３を付勢手段６として利用している。弾性体６３は、ある程度の硬度を有し、一定以上の負荷によって弾性変形を生じる。この支持部材３４を構成する弾性体６３は、操作部材５の軸回りの回転運動を可動部材３２の軸方向のスライド運動に変換するための部分であるとともに、可動部材３２に対してその移動方向（軸方向）への付勢力を付与する部分でもある。
【００４４】
このような構成の電動工具での減速比の変更は、以下のようにして行なう。
【００４５】
二段目の遊星ギア列２１を非減速モードから減速モード切り替えるには、図５（ａ）、図６（ａ）の位置にある操作部材５を、図５（ｃ）、図６（ｃ）の位置に向けて、駆動部７により直接的に回転移動させる。操作部材５を周方向に回転移動させると、操作部材５の作動溝５１の側縁に押圧された支持部材３４がスライド溝４２に沿って移動し、可動部材３２である二段目のリングギア３１を軸方向に移動させる。
【００４６】
このとき、二段目のリングギア３１が固定歯部４１と上手く噛み合わない場合（ロックされた場合）には、リングギア３１がそれ以上は移動できなくなるが、操作部材５についてはそのまま駆動部７による回転駆動が継続される。それにより、支持部材３４には一定以上の負荷がかかり、弾性変形を生じる（図６（ｂ）参照）。すると、支持部材３４は自身の復元力によって二段目のリングギア３１を固定歯部４１側に押圧し続ける。
【００４７】
このとき駆動源であるモータ１３が駆動すると、二段目のリングギア３１が固定歯部４１に上手く噛み合うようになり、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードから減速モードに切り替わる。
【００４８】
減速モードから非減速モードへの切り替えは、上記と逆の操作を行う。この場合、可動部材３２である二段目のリングギア３１の噛み合い対象の部材は一段目のキャリア２４の歯部となり、上手く噛み合わずにロックされたときには、支持部材３４が自身の復元力によって二段目のリングギア３１を一段目のキャリア２４側に押圧し続ける。
【００４９】
上述したように、本実施形態の付勢手段６は、ピン状の支持部材３４を構成する弾性体６３の復元力を利用したものであるから、シンプルな構造となり、電動工具の大型化を防ぐことができる。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、支持部材３４を構成する弾性体６３に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、支持部材３４は、少なくとも一部が弾性体６３で構成されていればよい。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態の電動工具について、図７、図８に基づいて説明する。なお、以下において、第１、第２の実施形態と同一の構成については詳しい説明を省略し、異なる構成についてのみ詳述する。
【００５１】
本実施形態の電動工具は、駆動部７が直接的に操作部材５を往復動させるように設け、付勢手段６として、支持部材３４を構成する弾性体（後述の弾性体６６）を利用している点において、第２の実施形態と同様である。しかし、本実施形態において、支持部材３４は第２の実施形態のようなピン状の部材ではなく、減速機ケース４のスライド溝４２と操作部材５の作動溝５１が重なる部分に挿通される挿通部６４と、挿通部６４から延設されて可動部材３２に連結されるアーム部６５とから成る。そして、アーム部６５の少なくとも一部が、付勢手段６を成す弾性体６６となっている。
【００５２】
挿通部６４は、減速機ケース４内にて二段目のリングギア３１の外周部分に配置される基体部６７と、基体部６７から径外方向に突設されてスライド溝４２と作動溝５１の重合部分に挿通されるピン状の突起部６８とから成る。アーム部６５は、この基体部６７から互いに逆方向に向けて一対延設されるものであり、ある程度の硬度を有する弾性体６６を用いて、周方向に湾曲させて形成している。アーム部６５の先端部は、二段目のリングギア３１の外周面に形成した環状の凹溝３５内に嵌入するように、さら大きく内側に湾曲させて設けている。
【００５３】
このアーム部６５を構成する弾性体６６は、可動部材３２を軸方向のスライド操作する部分であるとともに、可動部材３２に対してその移動方向への付勢力を付与する部分ともなる。つまり、二段目のリングギア３１を軸方向にスライド移動させたときに他部材と上手く噛み合わない場合には、リングギア３１がそれ以上は移動できなくなる。一方、操作部材５やこれの作動溝５１内に挿通される挿通部６４については、そのまま継続的に駆動される。それにより、挿通部６４と二段目のリングギア３１とを繋ぐアーム部６５には一定以上の負荷がかかり、弾性変形を生じる。すると、アーム部６５は自身の復元力によって二段目のリングギア３１を他部材側に押圧する。
【００５４】
上述したように、本実施形態の支持部材３４は、挿通部６４とこれから延設される一対のアーム部６５とから成り、各アーム部６５を形成する弾性体６６が付勢手段６を成すように設けている。そのため、専用の大きなスペースを設けずとも弾性体６６の変形範囲を確保することができ、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能となっている。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、可動部材３２を構成する弾性体６６に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、アーム部６５は、少なくとも一部が弾性体６６で構成されていればよい。また、基体部６７を介することなく、突起部６８と両アーム部６５が一体に形成されていてもよい。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施形態の電動工具について、図９に基づいて説明する。なお、本実施形態の電動工具は、第２の実施形態の電動工具と比較して、付勢手段６を成す支持部材３４の構成のみが相違する。したがって、以下においては、支持部材３４の構成についてのみ述べる。
【００５６】
本実施形態の電動工具では、付勢手段６を成す支持部材３４を、渦巻状の弾性体６９を用いて構成している。弾性体６９は、ある程度の硬度を有するとともに、一定以上の負荷により弾性変形を生じる。この弾性体６９において、渦の一端部と他端部からは、互いに逆方向に向けてピン状の突出部３４１を延設している。一対の突出部３４１は共に、弾性体６９が渦を巻く面に対して略直交な方向にむけて延設している。
【００５７】
この渦巻き状の弾性体６９から成る支持部材３４は、減速機構部２の軸方向と平行な平面上にて渦を巻くような姿勢で、減速機ケース４と操作部材５の間に配置され、一端部側の突出部３４１がスライド溝４２に挿通され、他端部側の突出部３４１が作動溝５１に挿通される。
【００５８】
本実施形態の付勢手段６は、支持部材３４を構成する渦巻状の弾性体６９が軸方向に沿って弾性変形することを利用しているので、専用の大きなスペースを設けずとも弾性体６９の変形範囲を確保することができ、省スペースで大きな弾性力を得ることができる。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、支持部材３４を構成する弾性体６９に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、支持部材３４は、少なくとも一部が渦巻状の弾性体６９で構成されていればよい。
【００５９】
以上説明したように、第１〜第４の実施形態の電動工具は、駆動源となるモータ１３と、モータ１３の回転動力を伝達する減速機構部２とを備える。減速機構部２は、遊星ギア列２１と、遊星ギア列２１の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列２１に対し係合又は離脱する可動部材３２と、遊星ギア列２１及び可動部材３２を収容する減速機ケース４とを有し、可動部材３２のスライド移動によって複数段の変速が行われる。さらに、第１〜第４の実施形態の電動工具は、減速機ケース４の内外を貫通し且つ軸方向に沿って設けられたスライド溝４２と、軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝５１をスライド溝４２の一部と重なる位置に有し且つ減速機ケース４の外周に配された操作部材５と、スライド溝４２と作動溝５１が重なる部分に挿通され且つ可動部材３２に連結される支持部材３４と、操作部材５を移動させる駆動部７と、駆動部７が操作部材５を所定位置にまで移動させて可動部材３２をスライド移動させたとき、可動部材３２に対して、スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段６とを備えている。
【００６０】
そして、第１の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体６１から成る。この弾性体６１から成る付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、付勢力を及ぼすものである。そのため、減速比の切り替え時に操作部材５が他部材と上手く噛み合わず、それ以上は移動しなくなったときには、この弾性体６１が操作部材５に付勢力を付与し続け、支持部材３４を介して、可動部材３２を他部材側に押し付ける。したがって、可動部材３２が他部材に対して位置をずらしたタイミングで、可動部材３２と他部材を付勢力により上手く噛み合わせることができ、結果として円滑に減速比を変更することができる。
【００６１】
更に言えば、第１の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、駆動部７により駆動される中間部材６２と、中間部材６２と操作部材５の間に介在される弾性体６１とから成る。そのため、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与するための構造を、シンプルに構成することができ、電動工具の大型化を防ぐことができる。
【００６２】
また、第２の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、支持部材３４の少なくとも一部を構成する弾性体６３から成る。この弾性体６３から成る付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、付勢力を及ぼすものである。そのため、減速比の切り替え時に操作部材５が他部材と上手く噛み合わず、それ以上は移動しなくなったときには、この支持部材３４を構成する弾性体６３が可動部材３２に対して付勢力を付与し続け、他部材側に押し付ける。したがって、可動部材３２が他部材に対して位置をずらしたタイミングで、可動部材３２と他部材を付勢力で上手く噛み合わせることができ、結果として円滑に減速比を変更することができる。また、可動部材３２に付勢力を付与するための構造として、特別な部材を別途備える必要がないので、部品点数の削減を図ることができる。
【００６３】
また、第３の実施形態の電動工具において、支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１が重なる部分に挿通される挿通部６４と、挿通部６４から延設されて可動部材３２に連結されるアーム部６５とから成り、アーム部６５の少なくとも一部が、付勢手段６を成す弾性体６６となっている。そのため、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能である。
【００６４】
また、第４の実施形態の電動工具において、付勢手段６を成す弾性体６９は、渦巻き形状を有する。そのため、この渦巻状の弾性体６９によって、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能である。
【００６５】
ところで、変速用の可動部材３２としては、実施形態のようなリングギア３１に限定されない。例えば、減速機構部２の減速比を切り替えることのできる可動部材３２として、遊星ギア列２１を構成するリングギアに対して回転不能に且つ軸方向にスライド自在に係合するアウターリングを配置し、このアウターリングがスライド移動によって他部材に係合又は離脱することで、複数段の変速が行われるように構成してもよい。その他、軸方向のスライドで遊星ギア列２１に対し係合又は離脱することで複数段の変速が行われるものであれば、可動部材３２として多様な部材が採用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
２ 減速機構部
２１ 遊星ギア列
３２ 可動部材
３４ 支持部材
４ 減速機ケース
４２ スライド溝
５ 操作部材
５１ 作動溝
６ 付勢手段
６１ 弾性体
６２ 中間部材
６３ 弾性体
６４ 挿通部
６５ アーム部
６６ 弾性体
６９ 弾性体
７ 駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に関し、特に、遊星ギア列を備えて複数段の減速比の切り替えを可能とした電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、遊星ギア列と、この遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材とを備え、この可動部材を移動させることにより、複数段の変速を可能とした電動工具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電動工具として、例えば、図１０に示されるような減速機構部を備えたものがある。この減速機構部では、周方向に多数の歯部を有するキャリア９０と、前記キャリア９０の出力側ギアに噛み合うプラネットギア９１と、このキャリア９０及びプラネットギア９１に噛み合う歯部を有するリングギア９２とを備えている。リングギア９２は、軸方向にスライド自在となっており、その歯部がキャリア９０の歯部に対し係合又は離脱する。
【０００４】
リングギア９２は、キャリア９０とプラネットギア９１に対して歯部同士が噛み合う位置（図１０（ａ）の位置）と、キャリア９０の歯部から離脱してプラネットギア９１及びその他のギア９３に対して歯部同士が噛み合う位置（図１０（ｃ）の位置）との間を移動する。なお、この例におけるその他のギア９３は、減速機ケースに固設されたギアであり、その歯部は、リングギア９２の外周部に突設された歯部と噛み合うように構成されている。
【０００５】
図１０に示す電動工具では、リングギア９２が可動部材となっており、この可動部材を軸方向に移動させることで、減速比が変更されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１０１５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような構成の電動工具において、例えばリングギア９２である可動部材をスライド移動させて前記ギア９３の歯部と噛み合わせるとき、両者の歯部がうまく噛み合わなかった場合には、可動部材はそれ以上移動できず、図１０（ｂ）に示すような位置でスライド移動がロックされてしまう。この場合、電動工具は減速比の切り替えができないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、移動部材をスライド移動させて行う減速比の切り替え作業を、確実に行うことのできる電動工具を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の電動工具を、下記構成を具備したものとする。
【００１０】
本発明の電動工具は、駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、前記操作部材を移動させる駆動部と、前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備える。前記付勢手段は、前記操作部材に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体から成ることを特徴とする。
【００１１】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである。
【００１２】
また、前記付勢手段は、前記駆動部により駆動される中間部材と、前記中間部材と前記操作部材の間に介在される前記弾性体とから成ることも好ましい。
【００１３】
また、前記課題を解決するために本発明の電動工具を、下記構成を具備したものとしてもよい。
【００１４】
本発明の電動工具は、駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、前記操作部材を移動させる駆動部と、前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備える。前記付勢手段は、前記支持部材の少なくとも一部を構成する弾性体から成ることを特徴とする。
【００１５】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである。
【００１６】
また、前記支持部材は、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通される挿通部と、前記挿通部から延設されて前記可動部材に連結されるアーム部とから成り、前記アーム部の少なくとも一部が、前記付勢手段を成す前記弾性体であることも好ましい。
【００１７】
また、前記付勢手段を成す前記弾性体は、渦巻き形状を有することも好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、可動部材をスライド移動させて行う減速比の切り替え作業を、確実に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の電動工具が備える減速機構部の側面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図２】同上の減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図３】同上の電動工具の要部断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図４】同上の電動工具の側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の電動工具が備える減速機構部の側面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図６】同上の減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【図７】本発明の第３の実施形態の電動工具が備える減速機構部の要部斜視図である。
【図８】同上の減速機構部が備える支持部材の斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の電動工具の要部斜視図である。
【図１０】従来の電動工具が備える減速機構部の断面図であり、（ａ）は変速前、（ｂ）は変速過程、（ｃ）は変速完了時を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。なお、本文中で用いる「軸方向」とは、減速機構部２のギアの軸に沿った方向を意味し、「軸回り」の方向とは、減速機構部２のギアの軸回りの方向を意味する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態の電動工具は、図４に示されるように、電動工具の胴部を成す筒状のハウジング１０と、このハウジング１０から周方向に延出するハンドル１１とで外郭が形成されている。このハウジング１０には、先端工具を駆動するための動力源であるモータ１３と、このモータ１３の回転動力を減速したうえで先端工具に伝達する減速機構部２とを収容している。なお、図４中の符号１２は、モータ１３に電力を供給する電池パックを示し、符号１４は、モータ１３への電力供給を制御するトリガスイッチを示す。
【００２２】
減速機構部２は、図２に示されるように、減速機ケース４に複数段（本実施形態では三段）の遊星ギア列２１を収容したものである。一段目の遊星ギア列２１は、入力側（図２中の左側）に位置しモータ１３により回転駆動されるサンギア２２と、このサンギア２２の周囲に配置される複数のプラネットギア２３と、このプラネットギア２３を回転自在に支持するキャリア２４と、プラネットギア２３の外周に位置するリングギア２５とを備えている。このキャリア２４は、外周に径外方向に突出する歯部を有しており、その回転中央に、二段目の遊星ギア列２１のサンギアとなる中央ギア部２６を有している。この中央ギア部２６の周囲には、二段目の遊星ギア列２１のプラネットギア２７が配置される。
【００２３】
この二段目のプラネットギア２７は、二段目のキャリア２８に回転自在に軸支されている。二段目のキャリア２８は、出力側（図２中の右側）の中央に、三段目のサンギアとなる中央ギア部２９を有しており、この中央ギア部２９の周囲に、三段目のプラネットギア３０が配置されている。このプラネットギア３０は、三段目のキャリア３８に回転自在に軸支されており、その外側に配設された三段目のリングギア３３との間で噛み合いを生じるようになっている。この三段目のリングギア３３は、減速機ケース４に固設されている。三段目のキャリア３８は、三段目のプラネットギア３０の公転にともない回転するようになっており、その中心から突出される出力軸（図示せず）を介して回転動力を先端工具側へと伝達する。
【００２４】
一段目の遊星ギア列２１は、一段目のプラネットギア２３の周囲に設けられたリングギア２５を有する。この一段目のリングギア２５は、減速機ケース４に固設されており、回転しないようになっている。二段目の遊星ギア列２１は、二段目のプラネットギア２７の周囲に、軸方向に沿ってスライド移動自在なリングギア３１を有している。この二段目のリングギア３１は、その内周に径内方向に突出する歯部３２０を有すると共に、出力側の端部の外周面に、径方向に凹没する歯部３２１を有している。
【００２５】
この二段目のリングギア３１は、一段目のキャリア２４の歯部及び二段目のプラネットギア２７の歯部に対して噛み合う位置（図２（ａ）の位置）から、二段目のプラネットギア２７の歯部及び減速機ケース４から径内方向へ突設された固定歯部４１に対して噛み合う位置（図２（ｃ）の位置）の範囲で、軸方向にスライド移動する。本実施形態の電動工具では、二段目のリングギア３１が、一段目のキャリア２４及び二段目のプラネットギア２７に噛合する図２（ａ）の位置にあるときに、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードとなる。また、二段目のリングギア３１が、二段目のプラネットギア２７及び固定歯部４１に対して噛合する図２（ｃ）の位置にあるときに、二段目の遊星ギア列２１が減速モードとなる。
【００２６】
つまり、本実施形態の電動工具では、この二段目のリングギア３１が、減速比を切り替えるための可動部材３２を構成している。
【００２７】
一段目の複数のプラネットギア２３は、図２に示されるように、サンギア２２と、一段目のリングギア２５との間で噛み合いを生じる。二段目の複数のプラネットギア２７は、一段目のキャリア２４の中央ギア部２６と、二段目のリングギア３１との間で噛み合いを生じる。三段目の複数のプラネットギア３０は、二段目のキャリア２８の中央ギア部２６と、三段目のリングギア３３との間で噛み合いを生じる。
【００２８】
可動部材３２である二段目のリングギア３１には、径外方向に突出するようにピン状の支持部材３４を連結させている。この支持部材３４を軸方向に沿って移動させることで、可動部材３２は軸方向にスライド移動する。二段目のリングギア３１の外周面には、軸回りの円を描くように環状の凹溝３５を形成しており、この凹溝３５内に支持部材３４の先端部を嵌入させている。これにより、リングギア３１は、軸回りに回転しながらであっても支持部材３４に追従して軸方向にスライド移動される。支持部材３４は、減速機ケース４を内外に貫通するようにして配置される。
【００２９】
減速機ケース４は円筒形状を有しており、その内部に、上記した複数段の遊星ギア列２１を収容する。減速機ケース４には、支持部材３４の配置箇所と対応する位置に、内外を貫通するスライド溝４２を形成している。スライド溝４２は、軸方向に沿った一直線状の外形を有する長孔となっている。支持部材３４は、スライド溝４２を挿通したうえで減速機ケース４の外方に突出している。
【００３０】
本実施形態の電動工具では、減速機ケース４の外周に、軸回り方向に回動自在な操作部材５を備えている（図１等参照）。この操作部材５は、軸回りの円弧状に屈曲させた形状の板部材であり、軸方向に対して傾斜した方向（側面視において軸方向に対して約４５°傾斜した方向）に沿って、作動溝５１が穿設されている。操作部材５は、この作動溝５１が、減速機ケース４のスライド溝４２と一部が重なるようにして装着される。ピン状の支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１とが重なる部分に挿通される。この支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１の両者を径方向に貫通する。
【００３１】
この操作部材５を減速機ケース４に沿って軸回り方向に回転させると、作動溝５１の側縁部が支持部材３４を軸方向に押圧し、該支持部材３４をスライド溝４２に沿って（すなわち軸方向に）移動させる。支持部材３４が作動溝５１の長手方向の一端部に位置しているとき（図２（ａ）参照）、二段目のリングギア３１は、一段目のキャリア２４及び二段目のプラネットギア２７に噛合する状態となる。また、支持部材３４が作動溝５１の長手方向の他端部に位置しているとき（図２（ｃ）参照）、二段目のリングギア３１は、二段目のプラネットギア２７及び減速機ケース４の固定歯部４１に噛合する状態となる。
【００３２】
そして、本実施形態の電動工具では、操作部材５ひいては可動部材３２に対して所定の付勢力を付与するための付勢手段６を備えている。この付勢手段６は、操作部材５を所定位置にまで移動させたときに、この操作部材５を介して、支持部材３４及び可動部材３２に対してそのスライド移動方向に向けて付勢力を付与する。具体的には、操作部材５を所定の位置まで回転移動させた場合において、可動部材３２であるリングギア３１の歯部と固定歯部４１とが上手く噛み合わず、リングギア３１がそれ以上移動不能となったときに、支持部材３４及び可動部材３２に対して付勢力を付与し続ける。また、操作部材５を上記とは逆方向に回転移動させた場合において、可動部材３２であるリングギア３１の歯部と一段目のキャリア２４の歯部とが上手く噛み合わず、リングギア３１がそれ以上移動不能となったときには、支持部材３４及び可動部材３２に対して上記とは逆方向の付勢力を付与し続ける。
【００３３】
本実施形態の付勢手段６は、図１や図３に示されるように、駆動部７によって一定範囲内で往復動される中間部材６２と、中間部材６２と操作部材５の間に介在される一対の弾性体６１とから成る。
【００３４】
中間部材６２は、操作部材５と同様に、軸回りの円弧状に屈曲させた形状の板部材であって、操作部材５よりも大きな曲率半径を有している。この中間部材６２は、操作部材５の外周面を覆うような姿勢を保持しながら、操作部材５に対して周方向に移動自在となるように配置されている。操作部材５の外周面には、中間部材６２が有する一対の周方向端面と対向する位置に、それぞれ突出部５２を設けている。この突出部５２と、中間部材６２の周方向端面との間には、それぞれコイルバネから成る弾性体６１を介在させており、これら弾性体６１を通じて、中間部材６２の回転が操作部材５にまで伝達される。弾性体６１はある程度の硬度を有したものであり、中間部材６２を挟んで周方向の両側に位置する一対の弾性体６１によって、操作部材５は周方向に保持されている。
【００３５】
本実施形態の電動工具は、この中間部材６２を軸回りに駆動させる駆動部７を備えている。この駆動部７は、正逆回転可能な小型モータから成り、中間部材６２ひいては弾性体６１を介して操作部材５を、減速機ケース４の外周に沿って一定の範囲内で往復動させる。つまり、この弾性体６１は、駆動部７の駆動力を操作部材５にまで伝達するための部材であるとともに、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する部材でもある。
【００３６】
このような構成の電動工具は、減速比の異なる複数段の変速が可能となっており、その減速比の変更は、以下のようにして行なう。
【００３７】
二段目の遊星ギア列２１を非減速モードから減速モード切り替えるには、図１（ａ）、図３（ａ）の位置にある中間部材６２及び操作部材５を、図１（ｃ）、図３（ｃ）の位置に向けて、駆動部７により回転移動させればよい。操作部材５を回転移動させると、操作部材５の作動溝５１に押圧された支持部材３４がスライド溝４２に沿って軸方向に移動し、この支持部材３４の移動に追従して二段目のリングギア３１が移動する。
【００３８】
このとき、二段目のリングギア３１が固定歯部４１と上手く噛み合わない場合（ロックされた場合）には、リングギア３１や操作部材５がそれ以上は移動できなくなるが、中間部材６２についてはそのまま駆動部７による回転駆動が継続される。それにより、中間部材６２と操作部材５の間に介在される弾性体６１に一定以上の負荷が働き、弾性変形を生じる。すると、弾性体６１は自身の復元力によって操作部材５をその移動方向へと押圧し続け、支持部材３４を介して、二段目のリングギア３１を固定歯部４１側に押圧し続ける。
【００３９】
このとき駆動源であるモータ１３が駆動すると、二段目のリングギア３１は、弾性体６１に起因する軸方向の付勢力を受けながら回転する。すると、二段目のリングギア３１と固定歯部４１の位置が周方向にずれて上手く噛み合うようになり、二段目のリングギア３１は、弾性体６１からの付勢力によって切替位置にまで押し込まれる。これにより、二段目のリングギア３１は固定歯部４１に噛み合って回転不能となり、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードから減速モードに切り替わる。
【００４０】
なお、減速モードから非減速モードへの切り替えは、上記と逆の操作を行なえばよい。この場合において、二段目のリングギア３１の噛み合い対象の部材は一段目のキャリア２４の歯部となり、上記説明とは可動部材３２の押圧方向が反転したような状態となる。そして、可動部材３２に対して付勢力を与える弾性体６１も、上記説明において付勢力を与えていた弾性体６１とは別の（中間部材６２を挟んで逆側に配置した）弾性体６１となる。
【００４１】
上述したように、本実施形態の付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となった場合に、可動部材３２の移動方向（切替位置に向かう方向）に付勢力を与え続けるものであるから、不具合なく確実に減速比の切り替えを行なうことができる。一方、可動部材３２が移動不能とならない場合には、付勢手段６を成す弾性体６１に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力は発生させない。さらにこの付勢手段６は、板状の中間部材６２とこれを周方向に挟むように配置した一対の弾性体６１で構成されたものであるから、シンプルな構造となっており、電動工具の大型化（胴部の大径化）を防ぐことができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態の電動工具について、図５、図６に基づいて説明する。なお、以下において、第１の実施形態と同一の構成については詳しい説明を省略し、異なる構成についてのみ詳述する。
【００４３】
本実施形態の電動工具では、第１の実施形態のように、駆動部７が中間部材６２や弾性体６１を介して操作部材５を往復動させるのではなく、駆動部７が直接的に操作部材５と噛み合って往復動させるように設けている。一方、支持部材３４をピン状の弾性体６３によって構成し、この弾性体６３を付勢手段６として利用している。弾性体６３は、ある程度の硬度を有し、一定以上の負荷によって弾性変形を生じる。この支持部材３４を構成する弾性体６３は、操作部材５の軸回りの回転運動を可動部材３２の軸方向のスライド運動に変換するための部分であるとともに、可動部材３２に対してその移動方向（軸方向）への付勢力を付与する部分でもある。
【００４４】
このような構成の電動工具での減速比の変更は、以下のようにして行なう。
【００４５】
二段目の遊星ギア列２１を非減速モードから減速モード切り替えるには、図５（ａ）、図６（ａ）の位置にある操作部材５を、図５（ｃ）、図６（ｃ）の位置に向けて、駆動部７により直接的に回転移動させる。操作部材５を周方向に回転移動させると、操作部材５の作動溝５１の側縁に押圧された支持部材３４がスライド溝４２に沿って移動し、可動部材３２である二段目のリングギア３１を軸方向に移動させる。
【００４６】
このとき、二段目のリングギア３１が固定歯部４１と上手く噛み合わない場合（ロックされた場合）には、リングギア３１がそれ以上は移動できなくなるが、操作部材５についてはそのまま駆動部７による回転駆動が継続される。それにより、支持部材３４には一定以上の負荷がかかり、弾性変形を生じる（図６（ｂ）参照）。すると、支持部材３４は自身の復元力によって二段目のリングギア３１を固定歯部４１側に押圧し続ける。
【００４７】
このとき駆動源であるモータ１３が駆動すると、二段目のリングギア３１が固定歯部４１に上手く噛み合うようになり、二段目の遊星ギア列２１が非減速モードから減速モードに切り替わる。
【００４８】
減速モードから非減速モードへの切り替えは、上記と逆の操作を行う。この場合、可動部材３２である二段目のリングギア３１の噛み合い対象の部材は一段目のキャリア２４の歯部となり、上手く噛み合わずにロックされたときには、支持部材３４が自身の復元力によって二段目のリングギア３１を一段目のキャリア２４側に押圧し続ける。
【００４９】
上述したように、本実施形態の付勢手段６は、ピン状の支持部材３４を構成する弾性体６３の復元力を利用したものであるから、シンプルな構造となり、電動工具の大型化を防ぐことができる。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、支持部材３４を構成する弾性体６３に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、支持部材３４は、少なくとも一部が弾性体６３で構成されていればよい。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態の電動工具について、図７、図８に基づいて説明する。なお、以下において、第１、第２の実施形態と同一の構成については詳しい説明を省略し、異なる構成についてのみ詳述する。
【００５１】
本実施形態の電動工具は、駆動部７が直接的に操作部材５を往復動させるように設け、付勢手段６として、支持部材３４を構成する弾性体（後述の弾性体６６）を利用している点において、第２の実施形態と同様である。しかし、本実施形態において、支持部材３４は第２の実施形態のようなピン状の部材ではなく、減速機ケース４のスライド溝４２と操作部材５の作動溝５１が重なる部分に挿通される挿通部６４と、挿通部６４から延設されて可動部材３２に連結されるアーム部６５とから成る。そして、アーム部６５の少なくとも一部が、付勢手段６を成す弾性体６６となっている。
【００５２】
挿通部６４は、減速機ケース４内にて二段目のリングギア３１の外周部分に配置される基体部６７と、基体部６７から径外方向に突設されてスライド溝４２と作動溝５１の重合部分に挿通されるピン状の突起部６８とから成る。アーム部６５は、この基体部６７から互いに逆方向に向けて一対延設されるものであり、ある程度の硬度を有する弾性体６６を用いて、周方向に湾曲させて形成している。アーム部６５の先端部は、二段目のリングギア３１の外周面に形成した環状の凹溝３５内に嵌入するように、さら大きく内側に湾曲させて設けている。
【００５３】
このアーム部６５を構成する弾性体６６は、可動部材３２を軸方向のスライド操作する部分であるとともに、可動部材３２に対してその移動方向への付勢力を付与する部分ともなる。つまり、二段目のリングギア３１を軸方向にスライド移動させたときに他部材と上手く噛み合わない場合には、リングギア３１がそれ以上は移動できなくなる。一方、操作部材５やこれの作動溝５１内に挿通される挿通部６４については、そのまま継続的に駆動される。それにより、挿通部６４と二段目のリングギア３１とを繋ぐアーム部６５には一定以上の負荷がかかり、弾性変形を生じる。すると、アーム部６５は自身の復元力によって二段目のリングギア３１を他部材側に押圧する。
【００５４】
上述したように、本実施形態の支持部材３４は、挿通部６４とこれから延設される一対のアーム部６５とから成り、各アーム部６５を形成する弾性体６６が付勢手段６を成すように設けている。そのため、専用の大きなスペースを設けずとも弾性体６６の変形範囲を確保することができ、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能となっている。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、可動部材３２を構成する弾性体６６に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、アーム部６５は、少なくとも一部が弾性体６６で構成されていればよい。また、基体部６７を介することなく、突起部６８と両アーム部６５が一体に形成されていてもよい。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施形態の電動工具について、図９に基づいて説明する。なお、本実施形態の電動工具は、第２の実施形態の電動工具と比較して、付勢手段６を成す支持部材３４の構成のみが相違する。したがって、以下においては、支持部材３４の構成についてのみ述べる。
【００５６】
本実施形態の電動工具では、付勢手段６を成す支持部材３４を、渦巻状の弾性体６９を用いて構成している。弾性体６９は、ある程度の硬度を有するとともに、一定以上の負荷により弾性変形を生じる。この弾性体６９において、渦の一端部と他端部からは、互いに逆方向に向けてピン状の突出部３４１を延設している。一対の突出部３４１は共に、弾性体６９が渦を巻く面に対して略直交な方向にむけて延設している。
【００５７】
この渦巻き状の弾性体６９から成る支持部材３４は、減速機構部２の軸方向と平行な平面上にて渦を巻くような姿勢で、減速機ケース４と操作部材５の間に配置され、一端部側の突出部３４１がスライド溝４２に挿通され、他端部側の突出部３４１が作動溝５１に挿通される。
【００５８】
本実施形態の付勢手段６は、支持部材３４を構成する渦巻状の弾性体６９が軸方向に沿って弾性変形することを利用しているので、専用の大きなスペースを設けずとも弾性体６９の変形範囲を確保することができ、省スペースで大きな弾性力を得ることができる。また、可動部材３２が移動不能とならない場合には、支持部材３４を構成する弾性体６９に一定以上の負荷が働かないため、必要以上の付勢力を発生させることもない。なお、支持部材３４は、少なくとも一部が渦巻状の弾性体６９で構成されていればよい。
【００５９】
以上説明したように、第１〜第４の実施形態の電動工具は、駆動源となるモータ１３と、モータ１３の回転動力を伝達する減速機構部２とを備える。減速機構部２は、遊星ギア列２１と、遊星ギア列２１の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列２１に対し係合又は離脱する可動部材３２と、遊星ギア列２１及び可動部材３２を収容する減速機ケース４とを有し、可動部材３２のスライド移動によって複数段の変速が行われる。さらに、第１〜第４の実施形態の電動工具は、減速機ケース４の内外を貫通し且つ軸方向に沿って設けられたスライド溝４２と、軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝５１をスライド溝４２の一部と重なる位置に有し且つ減速機ケース４の外周に配された操作部材５と、スライド溝４２と作動溝５１が重なる部分に挿通され且つ可動部材３２に連結される支持部材３４と、操作部材５を移動させる駆動部７と、駆動部７が操作部材５を所定位置にまで移動させて可動部材３２をスライド移動させたとき、可動部材３２に対して、スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段６とを備えている。
【００６０】
そして、第１の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体６１から成る。この弾性体６１から成る付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、付勢力を及ぼすものである。そのため、減速比の切り替え時に操作部材５が他部材と上手く噛み合わず、それ以上は移動しなくなったときには、この弾性体６１が操作部材５に付勢力を付与し続け、支持部材３４を介して、可動部材３２を他部材側に押し付ける。したがって、可動部材３２が他部材に対して位置をずらしたタイミングで、可動部材３２と他部材を付勢力により上手く噛み合わせることができ、結果として円滑に減速比を変更することができる。
【００６１】
更に言えば、第１の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、駆動部７により駆動される中間部材６２と、中間部材６２と操作部材５の間に介在される弾性体６１とから成る。そのため、操作部材５に対してその移動方向への付勢力を付与するための構造を、シンプルに構成することができ、電動工具の大型化を防ぐことができる。
【００６２】
また、第２の実施形態の電動工具において、付勢手段６は、支持部材３４の少なくとも一部を構成する弾性体６３から成る。この弾性体６３から成る付勢手段６は、可動部材３２が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、付勢力を及ぼすものである。そのため、減速比の切り替え時に操作部材５が他部材と上手く噛み合わず、それ以上は移動しなくなったときには、この支持部材３４を構成する弾性体６３が可動部材３２に対して付勢力を付与し続け、他部材側に押し付ける。したがって、可動部材３２が他部材に対して位置をずらしたタイミングで、可動部材３２と他部材を付勢力で上手く噛み合わせることができ、結果として円滑に減速比を変更することができる。また、可動部材３２に付勢力を付与するための構造として、特別な部材を別途備える必要がないので、部品点数の削減を図ることができる。
【００６３】
また、第３の実施形態の電動工具において、支持部材３４は、スライド溝４２と作動溝５１が重なる部分に挿通される挿通部６４と、挿通部６４から延設されて可動部材３２に連結されるアーム部６５とから成り、アーム部６５の少なくとも一部が、付勢手段６を成す弾性体６６となっている。そのため、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能である。
【００６４】
また、第４の実施形態の電動工具において、付勢手段６を成す弾性体６９は、渦巻き形状を有する。そのため、この渦巻状の弾性体６９によって、省スペースで大きな弾性力を得ることが可能である。
【００６５】
ところで、変速用の可動部材３２としては、実施形態のようなリングギア３１に限定されない。例えば、減速機構部２の減速比を切り替えることのできる可動部材３２として、遊星ギア列２１を構成するリングギアに対して回転不能に且つ軸方向にスライド自在に係合するアウターリングを配置し、このアウターリングがスライド移動によって他部材に係合又は離脱することで、複数段の変速が行われるように構成してもよい。その他、軸方向のスライドで遊星ギア列２１に対し係合又は離脱することで複数段の変速が行われるものであれば、可動部材３２として多様な部材が採用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
２ 減速機構部
２１ 遊星ギア列
３２ 可動部材
３４ 支持部材
４ 減速機ケース
４２ スライド溝
５ 操作部材
５１ 作動溝
６ 付勢手段
６１ 弾性体
６２ 中間部材
６３ 弾性体
６４ 挿通部
６５ アーム部
６６ 弾性体
６９ 弾性体
７ 駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、
前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、
前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、
前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、
前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、
前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、
前記操作部材を移動させる駆動部と、
前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備え、
前記付勢手段は、前記操作部材に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体から成る
ことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記駆動部により駆動される中間部材と、前記中間部材と前記操作部材の間に介在される前記弾性体とから成る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、
前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、
前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、
前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、
前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、
前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、
前記操作部材を移動させる駆動部と、
前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備え、
前記付勢手段は、前記支持部材の少なくとも一部を構成する弾性体から成る
ことを特徴とする電動工具。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである
ことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記支持部材は、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通される挿通部と、前記挿通部から延設されて前記可動部材に連結されるアーム部とから成り、
前記アーム部の少なくとも一部が、前記付勢手段を成す前記弾性体である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記付勢手段を成す前記弾性体は、渦巻き形状を有する
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１】
駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、
前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、
前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、
前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、
前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、
前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、
前記操作部材を移動させる駆動部と、
前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備え、
前記付勢手段は、前記操作部材に対してその移動方向への付勢力を付与する弾性体から成る
ことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記駆動部により駆動される中間部材と、前記中間部材と前記操作部材の間に介在される前記弾性体とから成る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
駆動源となるモータと、前記モータの回転動力を伝達する減速機構部とを備え、
前記減速機構部は、遊星ギア列と、前記遊星ギア列の軸方向にスライド自在であって該遊星ギア列に対し係合又は離脱する可動部材と、前記遊星ギア列及び前記可動部材を収容する減速機ケースとを有し、
前記可動部材のスライド移動によって複数段の変速が行われる電動工具において、
前記減速機ケースの内外を貫通し且つ前記軸方向に沿って設けられたスライド溝と、
前記軸方向に対して傾斜した方向に沿って貫設された作動溝を前記スライド溝の一部と重なる位置に有し且つ前記減速機ケースの外周に配された操作部材と、
前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通され且つ前記可動部材に連結される支持部材と、
前記操作部材を移動させる駆動部と、
前記駆動部が前記操作部材を所定位置にまで移動させて前記可動部材をスライド移動させたとき、前記可動部材に対して、前記スライド移動方向への付勢力を付与する付勢手段とを備え、
前記付勢手段は、前記支持部材の少なくとも一部を構成する弾性体から成る
ことを特徴とする電動工具。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記可動部材が切替位置に達する直前で移動不能となったとき、前記付勢力を及ぼすものである
ことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記支持部材は、前記スライド溝と前記作動溝が重なる部分に挿通される挿通部と、前記挿通部から延設されて前記可動部材に連結されるアーム部とから成り、
前記アーム部の少なくとも一部が、前記付勢手段を成す前記弾性体である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記付勢手段を成す前記弾性体は、渦巻き形状を有する
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の電動工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４８３９１（Ｐ２０１２−１４８３９１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９４２（Ｐ２０１１−１０９４２）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５０９１１９１５３）パナソニックＥＳパワーツール株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５０９１１９１５３）パナソニックＥＳパワーツール株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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