(57)【要約】【課題】変速機構を備えた電動工具を提供する。【解決手段】電動工具１は、駆動軸３に固定される太陽歯車２１、内歯車２２、遊星体２３、遊星体２３を回転可能に支持する遊星キャリア２４および遊星キャリア２４に直接的または間接的に接続して、先端工具を装着可能な出力軸５を備える。遊星体２３は、同軸に配置される被駆動歯車３１および複数の歯車３０を有する。複数の歯車３０が有する歯数はそれぞれ異なる。被駆動歯車３１は太陽歯車２１に噛み合い、複数の歯車３０のうちの１つが内歯車２２に噛み合う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより回転される駆動軸と、
前記駆動軸に固定される太陽歯車と、
内歯車と、
被駆動歯車と、歯数の異なる複数の歯車が同軸に配置され、前記被駆動歯車が前記太陽歯車に噛み合い、１つの歯車が前記内歯車に噛み合う遊星体と、
前記遊星体を回転可能に支持する遊星キャリアと、
遊星キャリアに直接的または間接的に接続して、先端工具を装着可能な出力軸と、
を備えたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記遊星キャリアは、複数の前記遊星体を、前記駆動軸の軸線方向に対して所定角度傾斜した向きで回転可能に支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記内歯車は、前記駆動軸の軸線方向に移動可能であり、
前記遊星体における前記複数の歯車は、前記内歯車が軸線方向に移動すると、前記内歯車に噛み合う位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記遊星体における前記複数の歯車は、１つの歯車のみが前記内歯車と噛み合うように配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記遊星体における前記複数の歯車は、同軸に、歯数が昇順または降順となるように配置される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電動工具。
【請求項６】
前記内歯車および前記遊星体における歯車は、三角歯を有する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電動工具。
【請求項７】
前記遊星体において、歯数の相対的に多い歯車は、歯数の相対的に少ない歯車よりも薄く形成される、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車装置を備えた電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、トラクションドライブ式の無段変速機を備えた動力工具を開示する。この無段変速機は、複数の円錐形の遊星ローラに、入力側の太陽ローラと出力側の推力ローラを推力機構を用いて大きな力で圧接し、これにより得られる転がり接触を利用して動力を伝達する。無段変速機は、遊星ローラの円錐面に変速ローラを圧接し、この圧接位置を小径側と大径側との間で変位させて接触径を変化させることで、出力回転数を無段階で変速する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４５９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の無段変速機は、圧接部に油膜を形成する潤滑剤を必要とするため、潤滑剤の漏れ防止の対策をとる必要がある。また圧接による動力伝達のため、スラスト方向に大きな力が加わると、接触面間でスピンが起きやすく、動力伝達効率が低下することがある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、変速機構を備えた電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電動工具は、モータにより回転される駆動軸と、駆動軸に固定される太陽歯車と、内歯車と、遊星体と、遊星体を回転可能に支持する遊星キャリアと、遊星キャリアに直接的または間接的に接続して、先端工具を装着可能な出力軸とを備える。遊星体では、被駆動歯車と、歯数の異なる複数の歯車が同軸に配置され、被駆動歯車は太陽歯車に噛み合い、複数の歯車のうちの１つが内歯車に噛み合う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、変速機構を備えた電動工具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る電動工具の構成の一例を示す図である。
【図２】動力伝達機構の構造を示す図である。
【図３】内歯車がスライドした状態を示す図である。
【図４】内歯車がスライドした状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る電動工具１の構成の一例を示す。電動工具１は、モータ２を駆動源とする回転工具であって、モータ２により回転される駆動軸３と、先端工具を装着可能な出力軸５と、駆動軸３の回転出力を出力軸５に伝達する動力伝達機構４とを備える。出力軸５には、ねじ部材に締付トルクを付与するドライバなどの先端工具が取り付けられる。電力はバッテリパックに内蔵されたバッテリ１３より供給され、モータ２はモータ駆動部１１により駆動される。
【００１０】
制御部１０は、モータ２の回転を制御する機能を有する。操作スイッチ１２はユーザにより操作されるトリガスイッチであって、制御部１０は、操作スイッチ１２の操作によりモータ２のオンオフを制御するとともに、操作スイッチ１２の操作量に応じた駆動指示をモータ駆動部１１に供給する。モータ駆動部１１は、制御部１０から供給される駆動指示によりモータ２の印加電圧を制御して、モータ回転数を調整する。動力伝達機構４は、駆動軸３に取り付けられたピニオンギヤに噛み合う遊星歯車減速機構を有する。
【００１１】
図２は、遊星歯車装置を備えた動力伝達機構４の構造を示す。動力伝達機構４は、遊星歯車装置２０を備え、遊星歯車装置２０は、駆動軸３に固定される太陽歯車２１と、ハウジング６に回転不能に取り付けられる内歯車２２と、複数の遊星体２３と、複数の遊星体２３を回転可能に支持する遊星キャリア２４とを備える。遊星体２３は、同軸に配置された第１歯車３０ａ、第２歯車３０ｂ、第３歯車３０ｃ、第４歯車３０ｄ、第５歯車３０ｅ、第６歯車３０ｆおよび被駆動歯車３１を備える。被駆動歯車３１は太陽歯車２１に噛み合う。第１歯車３０ａ、第２歯車３０ｂ、第３歯車３０ｃ、第４歯車３０ｄ、第５歯車３０ｅ、第６歯車３０ｆ（以下、特に区別しない場合には「歯車３０」と呼ぶこともある）は、それぞれ異なる歯数を有し、いずれか１つの歯車３０のみが内歯車２２に噛み合う。出力軸５は、遊星キャリア２４に直接的または間接的に接続する。
【００１２】
遊星キャリア２４は、複数の遊星体２３を、駆動軸３の軸線方向に対して所定角度傾斜した向きで回転可能に支持する。図示の例では２つの遊星体２３を示しているが、遊星体２３の個数は３つ以上であってもよい。遊星体２３の端部に設けられた軸部が、軸支部３３により軸支される。
【００１３】
実施形態の内歯車２２は、ハウジング６に対して回転不能とされるが、駆動軸３の軸線方向に移動可能である。つまり内歯車２２は、ハウジング６内で軸線方向にスライド可能に取り付けられている。遊星体２３における複数の歯車３０は、内歯車２２が軸線方向に移動すると、内歯車２２に噛み合う位置に設けられる。複数の歯車３０は、１つの歯車のみが内歯車２２と噛み合うように配置され、同時に２つ以上の歯車３０が内歯車２２と噛み合うことはない。内歯車２２が噛み合う歯車３０を変えることで、遊星歯車装置２０が変速機構として機能する。
【００１４】
図２に示す例では、第１歯車３０ａが内歯車２２に噛み合っている。モータ２が駆動軸３を回転すると、遊星体２３が自転しながら公転し、出力軸５に回転出力が伝達される。遊星体２３における複数の歯車３０は、同軸に、歯数が昇順または降順となるように積み重ねられる。複数の歯車３０において、第１歯車３０ａは最も歯数が多く、第６歯車３０ｆは最も歯数が少ない。内歯車２２に噛み合う歯車３０の歯数が多いほど、出力軸５の回転速度は高く、伝達トルクは小さくなり、一方で歯車３０の歯数が少ないほど、出力軸５の回転速度は低く、伝達トルクは大きくなる。そのため第１歯車３０ａが内歯車２２に噛み合っていると、電動工具１が、高速低トルクでねじ部材の締付を行う。
【００１５】
図３は、内歯車２２がスライドして第２歯車３０ｂに噛み合った状態を示す。内歯車２２は、モータ２に近付く方向にスライドされると、第１歯車３０ａとの噛み合いが外れた後、第２歯車３０ｂに噛み合う。図示されるように、内歯車２２は、傾斜した第２歯車３０ｂに噛み合うため、内歯車２２および歯車３０は、三角歯を有することが好ましい。互いに先端を尖らせた三角歯形状をもつことで、内歯車２２が斜め方向から歯車３０と容易に噛み合うことができる。内歯車２２が第２歯車３０ｂに噛み合った状態では、内歯車２２が第１歯車３０ａと噛み合った状態と比べて、回転速度は相対的に低く、伝達トルクは相対的に大きくなっている。
【００１６】
図４は、内歯車２２が第６歯車３０ｆに噛み合った状態を示す。内歯車２２が第６歯車３０ｆに噛み合った状態では、電動工具１の回転速度が最も低いが、伝達トルクが最大となる。
【００１７】
実施形態の遊星体２３は、６段の歯車３０を備えているが、歯車３０の段数が多いほど、なめらかな変速を実現できる。遊星体２３において、歯数が多い歯車３０は、高速回転する一方で、伝達トルクは小さい。そのため歯数の相対的に多い歯車３０は、歯数の相対的に少ない歯車３０よりも薄く形成されてよい。つまり遊星体２３においては、第１歯車３０ａの歯幅が最も薄く形成されてよい。歯幅を薄く形成することで、限られたスペースにおける歯車３０の段数を増やすことが可能となる。
【００１８】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００１９】
太陽歯車２１、被駆動歯車３１、歯車３０および内歯車２２は、はすば歯車またはやまば歯車であってよい。実施形態では動力伝達機構４が遊星歯車装置２０を有しているが、遊星歯車装置２０に加えて他の種類の機構を備えてもよい。
【００２０】
本発明の態様の概要は、次の通りである。
本発明のある態様の電動工具（１）は、モータ（２）により回転される駆動軸（３）と、駆動軸に固定される太陽歯車（２１）と、内歯車（２２）と、被駆動歯車（３１）と、歯数の異なる複数の歯車（３０）が同軸に配置され、被駆動歯車が太陽歯車に噛み合い、１つの歯車が内歯車に噛み合う遊星体（２３）と、遊星体を回転可能に支持する遊星キャリア（２４）と、遊星キャリアに直接的または間接的に接続して、先端工具を装着可能な出力軸（５）とを備える。
【００２１】
遊星キャリア（２４）は、複数の遊星体（２３）を、駆動軸の軸線方向に対して所定角度傾斜した向きで回転可能に支持してもよい。内歯車（２２）は、駆動軸の軸線方向に移動可能であり、遊星体（２３）における複数の歯車（３０）は、内歯車が軸線方向に移動すると、内歯車に噛み合う位置に設けられてもよい。遊星体（２３）における複数の歯車（３０）は、１つの歯車のみが内歯車と噛み合うように配置されてもよい。遊星体（２３）における複数の歯車（３０）は、同軸に、歯数が昇順または降順となるように配置されてもよい。内歯車および遊星体における歯車は、三角歯を有してもよい。遊星体において、歯数の相対的に多い歯車は、歯数の相対的に少ない歯車よりも薄く形成されてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・電動工具、２・・・モータ、３・・・駆動軸、４・・・動力伝達機構、５・・・出力軸、６・・・ハウジング、２０・・・遊星歯車装置、２１・・・太陽歯車、２２・・・内歯車、２３・・・遊星体、２４・・・遊星キャリア、３０・・・歯車、３１・・・被駆動歯車、３３・・・軸支部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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