(57)【特許請求の範囲】
【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従動ギヤを一体回転可能、ニュートラルギヤを空転可能に配置し、
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に設けたスプライン軸部に対する内周歯の噛み合いを経て該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前記内周歯が前記スプライン軸部と前記第１駆動ギヤの双方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駆動ギヤの内周歯と前記スプライン軸部との噛み合い、および該第２駆動ギヤの外周歯と前記第２従動ギヤの噛み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スプライン軸部との噛み合い、該第２駆動ギヤの内周歯と前記第１駆動ギヤとの噛み合いおよび該第１駆動ギヤと前記第１従動ギヤとの噛み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により該ニュートラルギヤが前記スピンドルに対して空転するとともに、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該第１および第２従動ギヤが回転して、前記第１駆動ギヤと前記第２従動ギヤが前記第２駆動ギヤに対してシンクロ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。
【請求項２】
請求項１記載の変速装置であって、第２駆動ギヤを高速位置に切り換えると、該第２駆動ギヤの外周歯が第２従動ギヤとニュートラルギヤの双方に噛み合わされて、該ニュートラルギヤが前記第２従動ギヤと一体で回転する構成とした電動工具の変速装置。
【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、本発明は、前記請求項に記載した構成の変速装置とした。
【０００５】
請求項１，２記載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。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シンクロ回転している（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５１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６１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Ｚ5 ＜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Ｚ9 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１２ｃ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１２ｃ，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１２ｄ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１５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１５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５２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が第２駆動ギヤ６に対して適度な回転数差をもって空転（シンクロ回転）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（シンクロ回転）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〜５４ｂ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４１ａ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１０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４１〜４１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８ａ〜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４１〜４１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
【図１】
0003560788.tif 000002
【図２】
0003560788.tif 000003
【図３】
0003560788.tif 000004
【図４】
0003560788.tif 000005
【図５】
0003560788.tif 000006
【図６】
0003560788.tif 000007
【図７】
0003560788.tif 000008
【図８】
0003560788.tif 000009
【図９】
0003560788.tif 000010
【図１０】
0003560788.tif 000011
【図１１】
0003560788.tif 000012
【図１２】
0003560788.tif 000013
【図１３】
0003560788.tif 000014