(57)【要約】【課題】運転中に切替部材を軸方向にスライドさせて減速比を切り替えた場合であっても、その際に衝撃的な係合が生じることを抑制する。【解決手段】本発明の電動工具が備える減速機構部２は、軸方向にスライド自在なリングギア１２と、リングギア１２と軸方向に隣接する係合部１７，１８と、これらを収容するギアケース４と、を有する。リングギア１２をスライド操作して係合部１７，１８との係合／非係合状態を切り替えることで、減速機構部２の減速比を変更する。そして、本発明では、リングギア１２が係合部１７，１８に接近する際に両者の相対回転速度を減少させる回転速度調整機構３０を備えている。【選択図】図１
2011189410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転力を出力軸側に伝達する減速機構部と、前記減速機構部の減速比を変更する変速手段と、を具備する電動工具において、前記減速機構部は、減速機構を構成し且つ軸方向にスライド自在な切替部材と、前記切替部材の軸方向に隣接する位置にある係合部と、これらを収容するギアケースと、を有するものであり、前記変速手段は、前記切替部材をスライド操作して前記切替部材と前記係合部との係合／非係合状態を切り替えることで、前記減速機構部の減速比を変更するものであり、更に、前記切替部材が前記係合部に接近する際に両者の相対回転速度を減少させる回転速度調整機構を具備することを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記回転速度調整機構は、接触によって両者の相対回転速度を減少させる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】
前記回転速度調整機構は、摩擦体を有し、前記摩擦体は、前記切替部材またはこれと一体の部材と、前記係合部またはこれと一体の部材と、の間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記回転速度調整機構は、非接触で両者の相対回転速度を減少させる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５】
前記回転速度調整機構は、磁気摩擦によって両者の相対回転速度を減少させる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】
前記回転速度調整機構は、吸引力を及ぼすように対をなす磁性体を有し、前記対をなす磁性体の一方は、前記切替部材またはこれと一体の部材に配置され、前記対をなす磁性体の他方は、前記係合部またはこれと一体の部材に配置されることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記対をなす磁性体は、電磁石と、前記電磁石との間で吸引力を及ぼす磁性体と、からなることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
【請求項８】
前記電磁石への供給電力は、前記切替部材と前記係合部との距離に応じて変化させることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項９】
前記切替部材は、前記減速機構部の遊星減速機構を構成するリングギアであり、前記係合部は、前記ギアケースと一体に設けたものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記切替部材は、前記減速機構部の遊星減速機構を構成するリングギアであり、前記係合部は、前記遊星減速機構を構成するキャリアと一体に設けたものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動工具に関し、詳しくは、減速比を切り替えるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータと出力軸との間に減速機構部を有する電動工具において、その減速機構部の減速比を切り替えるための構造として、減速機構を構成する部材を軸方向にスライドさせ、係合状態を切り替えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図６には電動工具の全体を示し、図７にはその電動工具が内蔵する減速機構部２を概略的に示している。以下、図に基づいて従来構造を簡単に説明する。
【０００４】
減速機構部２は、モータ１と出力軸３との間に介在するものであり、例えば三段の遊星減速機構をギアケース４内に収容した構造である。
【０００５】
図７に示すように、二段目の遊星減速機構を構成するリングギア１２は、ギアケース４内において軸廻りに回転自在であるとともに、軸方向にスライド自在である。リングギア１２が出力側（図中左側）のスライド位置にあるときには、このリングギア１２が二段目のキャリア１４に係合して一体に回転する。このとき、二段目の遊星減速機構が機能することのない状態（高速回転状態）となる。
【０００６】
一方、リングギア１２が入力側（図中右側）のスライド位置にあるときには、このリングギア１２が二段目のキャリア１４とは係合せず、ギアケース４と一体の係合部１７に対して係合する。このとき、リングギア１２の軸廻りの回転はギアケース４により拘束され、二段目の遊星減速機構が機能する状態（低速回転状態）となる。
【０００７】
つまり、遊星減速機構を構成するリングギア１２が、軸方向スライドによって減速比を切り替える切替部材５となっている。この切替部材５のスライド操作は、適宜の連結部材６により行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３０８４１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような従来の電動工具において、運転中に切替部材（図７の例ではリングギア１２）を軸方向スライドさせて減速比を切り替えようとした場合、その切替部材と係合相手との間には回転速度に差があるため、衝撃的な係合を生じるという問題がある。この衝撃的な係合により、互いの係合部分に破損や磨耗が発生しやすくなり、故障や寿命低下の原因ともなる。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、運転中に切替部材を軸方向にスライドさせて減速比を切り替えた場合であっても、その際に衝撃的な係合が生じることを抑制し、電動工具の信頼性を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決することのできる電動工具であって、モータの回転力を出力軸側に伝達する減速機構部と、前記減速機構部の減速比を変更する変速手段と、を具備する。
【００１２】
本発明の前記減速機構部は、減速機構を構成し且つ軸方向にスライド自在な切替部材と、前記切替部材の軸方向に隣接する位置にある係合部と、これらを収容するギアケースと、を有するものである。前記変速手段は、前記切替部材をスライド操作して前記切替部材と前記係合部との係合／非係合状態を切り替えることで、前記減速機構部の減速比を変更するものである。更に、本発明は、前記切替部材が前記係合部に接近する際に両者の相対回転速度を減少させる回転速度調整機構を具備する。
【００１３】
本発明において、前記回転速度調整機構は、接触によって両者の相対回転速度を減少させるものであることが好ましい。
【００１４】
このとき、前記回転速度調整機構は、摩擦体を有し、前記摩擦体は、前記切替部材またはこれと一体の部材と、前記係合部またはこれと一体の部材と、の間に配置されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、前記回転速度調整機構は、非接触で両者の相対回転速度を減少させるものであることも好ましい。
【００１６】
このとき、前記回転速度調整機構は、磁気摩擦によって両者の相対回転速度を減少させるものであることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記回転速度調整機構は、吸引力を及ぼすように対をなす磁性体を有し、前記対をなす磁性体の一方は、前記切替部材またはこれと一体の部材に配置され、前記対をなす磁性体の他方は、前記係合部またはこれと一体の部材に配置されることも好ましい。
【００１８】
そして、前記対をなす磁性体は、電磁石と、前記電磁石との間で吸引力を及ぼす磁性体と、からなることも好ましい。
【００１９】
このとき、前記電磁石への供給電力は、前記切替部材と前記係合部との距離に応じて変化させることが好ましい。
【００２０】
また、本発明において、前記切替部材は、前記減速機構部の遊星減速機構を構成するリングギアであり、前記係合部は、前記ギアケースと一体に設けたものであることが好ましい。
【００２１】
また、本発明において、前記切替部材は、前記減速機構部の遊星減速機構を構成するリングギアであり、前記係合部は、前記遊星減速機構を構成するキャリアと一体に設けたものであることも好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、運転中に切替部材を軸方向にスライドさせて減速比を切り替えた場合であっても、その際に衝撃的な係合が生じることを抑制し、電動工具の信頼性を高めることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１の電動工具の要部説明図である。
【図２】同上の電動工具の減速比切替の様子を示す要部説明図である。
【図３】同上の電動工具の減速比切替の様子を示す別の要部説明図である
【図４】本発明の実施形態２の電動工具の減速比切替の様子を示す要部説明図である。
【図５】本発明の実施形態３の電動工具の減速比切替の様子を示す要部説明図である。
【図６】従来の電動工具の全体説明図である。
【図７】同上の電動工具の減速比切替の様子を示す要部説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下においては、本発明の電動工具の実施形態１〜３を、添付図面に基づいて詳述する。
（実施形態１）
図１〜図３には、本発明の実施形態１の電動工具の要部を示している。電動工具の基本的な構造は図６、図７に示した従来例と同様であるから、以下においては、図１〜図３の要部説明図に基づいて、本実施形態の特徴的な構成についてのみ詳述する。
【００２５】
図１〜図３には、電動工具が内蔵する減速機構部２の、特に二段目の遊星減速機構の要部を示している。図１の状態は、図２、図３中の高速回転状態に相当する。
【００２６】
減速機構部２の二段目の遊星減速機構は、サンギア１０と、サンギア１０を囲むように位置して該サンギア１０と噛み合う複数のプラネットギア１１と、これら複数のプラネットギア１１を囲むように位置して各プラネットギア１１に噛み合うリングギア１２と、これら複数のプラネットギア１１がキャリアピン１３を介して回動自在に連結されるキャリア１４と、からなる。
【００２７】
遊星減速機構の中心軸Ｃは、サンギア１０及びキャリア１４の中心を通過するものである。つまり、サンギア１０とキャリア１４は中心軸Ｃ方向（以下、単に「軸方向」という。）に並設され、プラネットギア１１やリングギア１２は、サンギア１０の径方向外側に位置する。
【００２８】
リングギア１２は、減速比を切り替えるための切替部材５をなすものであって、中心軸Ｃ廻り（以下、単に「軸廻り」という。）の回転が自在となり、且つ、軸方向にスライド自在となるように、ギアケース４内に組み込まれている。リングギア１２の内周面にはその全周にわたって歯部１５を形成している。この歯部１５に対して内側のプラネットギア１１がそれぞれ噛み合って自転しつつ、中央のサンギア１０を中心として公転することで、サンギア１０の回転力が減速されたうえでキャリア１４に伝達される構造である。
【００２９】
リングギア１２の入力側（図中の右側）の軸方向端部には、その外周面上に係合部１６を形成している。前記係合部１６の、入力側の軸方向近傍には、ギアケース４内面から一体に突設した係合部１７が位置している。両係合部１６，１７は、リングギア１２が入力側のスライド位置にあるときに係合し、そのスライド位置から出力側（図中の左側）にスライドすれば係合を解除する構造である。
【００３０】
また、前記キャリア１４の軸方向入力側の端部には、リングギア１２の歯部１５が係合可能な係合部１８を設けている。この係合部１８は、リングギア１２の歯部１５に対して出力側の軸方向近傍に位置し、リングギア１２が出力側のスライド位置にあるときに歯部１５と係合し、そのスライド位置から入力側にスライドすれば係合を解除する構造となっている。
【００３１】
リングギア１２には、連結支持体１９を一体に設けている。この連結支持体１９は、リングギア１２の係合部１６よりも出力側の部分から径方向外側に突設したリング状の部材である。連結支持体１９の外周面上には全周にわたって凹溝２０を形成しており、該凹溝２０内に、連結部材６の一端部を周方向にスライド自在に係合させている。連結部材６の他端部は、ギアケース４に設けた操作開口部２１を通じてこのギアケース４外にまで突出させている。
【００３２】
ギアケース４外には、プランジャ２２の突出量を変更自在としたソレノイド２３を配している。プランジャ２２の突出方向は、遊星減速機構の軸方向と一致させている。プランジャ２２の先端部には、操作開口部２１を通じてギアケース４外に突出した連結部材６の端部を、一体となって軸方向にスライドするように連結させている。
【００３３】
したがって、ソレノイド２３を制御してプランジャ２２の突出量を切替制御すれば、このプランジャ２２に連動して軸方向にスライド移動する連結部材６を介して、連結支持体１９及びリングギア１２が一体に軸方向にスライド移動する。
【００３４】
リングギア１２を軸方向にスライド操作し、後述のようにリングギア１２とギアケース４側の係合部１７との係合／非係合状態を切り替え、また、リングギア１２とキャリア１４側の係合部１８との係合／非係合状態を切り替えることで、複数段の遊星減速機構からなる減速機構部２の減速比が適宜変更される。つまり、本実施形態の電動工具の変速手段は、切替部材５であるリングギア１２をスライド操作して、リングギア１２と係合部１７，１８との係合／非係合状態を切り替え、これにより減速機構部２の減速比を変更するものである。
【００３５】
そして、本実施形態の電動工具では、リングギア１２が係合部１７，１８に接近する際に（つまり、係合部１７，１８と係合する前段階で）両者の相対回転速度を減少させる回転速度調整機構３０を備えている。本実施形態の回転速度調整機構３０は、接触によって相対回転速度を減少させるものであり、具体的には、以下に述べるような摩擦体３１を有する構造である。
【００３６】
まず、リングギア１２とこれより入力側に位置する係合部１７との相対回転速度を減少させる構造について、説明する。連結支持体１９には、軸方向に弾性変形自在な弾性支持構造３２を介して、この連結支持体１９の入力側の軸方向近傍箇所に保持部材３３を連結させている。保持部材３３の軸方向入力側の面には、摩擦体３１を固定している。摩擦体３１としては、例えばゴム等の弾性体を用いる。
【００３７】
保持部材３３及びこれと一体の摩擦体３１（以下「摩擦ブロック３４」という。）は、ギアケース４内に形成した所定の収容空間Ｓ１に、軸廻り回転が自在且つ軸方向スライドが自在となるように組み込まれている。つまり、摩擦ブロック３４は、弾性支持構造３２や連結支持体１９を介して、収容空間Ｓ１内にてリングギア１２と一体に回転及びスライド移動する。
【００３８】
ギアケース４の収容空間Ｓ１を囲む内面には、摩擦ブロック３４の摩擦体３１と軸方向に対向する箇所に、摺接面３５を形成している。この摺接面３５は、摩擦体３１が軸方向入力側にスライドした際に所定の摩擦を伴って摺接する部分である。
【００３９】
次に、リングギア１２とこれより出力側に位置する係合部１８との相対回転速度を減少させる構造について、説明する。リングギア１２には、軸方向に弾性変形自在な弾性支持構造３６を介して、このリングギア１２の出力側の軸方向近傍箇所に保持部材３７を連結させている。保持部材３７の軸方向出力側の面には、前記摩擦体３１と同様の摩擦体３８を固定している。
【００４０】
保持部材３７及びこれに一体の摩擦体３８（以下「摩擦ブロック３９」という。）は、ギアケース４内に形成した所定の収容空間Ｓ２に、軸廻り回転が自在且つ軸方向スライドが自在となるように組み込まれている。つまり、この摩擦ブロック３９は、弾性支持構造３６を介してリングギア１２と一体に回転及びスライド移動する構造である。
【００４１】
ギアケース４の収容空間Ｓ２を囲む内面には、摩擦ブロック３９の摩擦体３８と軸方向に対向する箇所に、摺接面４０を形成している。この摺接面４０は、摩擦体３８が軸方向入力側にスライドした際に所定の摩擦を伴って摺接する部分である。
【００４２】
本実施形態の電動工具は、前記構成を具備するものであるから、運転中にリングギア１２をスライドさせて減速比を切り替える場合であっても、リングギア１２とこれの係合相手（係合部１７，１８）との間で衝撃的な係合を生じることが抑制される。以下、この点について図２、図３に基づいて更に詳述する。
【００４３】
図２には、高速回転状態から低速回転状態に切り替える様子を示している。図２中の高速回転状態は、電動工具の減速機構部２が有する二段目のリングギア１２が、そのスライド範囲内において出力側に位置する状態である。この高速回転状態において、リングギア１２は、その歯部１５を、各プラネットギア１１に加えて二段目のキャリア１４の係合部１８に係合させる。このとき、二段目のサンギア１０、各プラネットギア１１、リングギア１２及びキャリア１４は一体に回転し、二段目の遊星減速機構が減速機構として有効に機能しないため、減速機構部２全体は高速回転状態となる。
【００４４】
前記高速回転状態において、出力側に配してある摩擦体３８はキャリア１４との間で接触状態を維持し、入力側に配してある摩擦体３１は、ギアケース４の摺接面３５との間で非接触状態を維持する。両摩擦体３１，３８は、二段目の遊星減速機構全体と一体になって、電動工具内に固定されるギアケース４に対して相対的に回転駆動される。
【００４５】
この回転中に、プランジャ２２の突出量を増すようにソレノイド２３を駆動すると、リングギア１２は、ギアケース４に対して軸廻りに回転しながら入力側へとスライド移動を始める。そのスライド移動の途中（図２中の切替途中状態）において、リングギア１２とキャリア１４の係合部１８との係合状態は解除され、キャリア１４側の摺接面４０に弾性的に押圧されていた摩擦体３８は、非接触状態に至る。また、リングギア１２とギアケース４の係合部１７とが係合するよりも前段階で、入力側の摩擦体３１は、ギアケース４の摺接面３５に対して弾性的に押圧され、接触状態に至る。
【００４６】
前記切替途中状態からさらにリングギア１２を入力側にスライド移動させると、摩擦体３１は、弾性支持構造３２による押圧力を漸増させながらギアケース４の摺接面３５に摺接する。摩擦体３１はリングギア１２と一体に回転するように連結されているので、摩擦体３１と摺接面３５との間で生じる摩擦力は、ギアケース４に対するリングギア１２の相対的な回転速度を減少させるように作用する。
【００４７】
そして、摩擦体３１が接触状態に至ってから一定距離だけさらに入力側にスライド移動した段階で、リングギア１２はその係合部１６をギアケース４側の係合部１７に係合させる。つまり、両係合部１６，１７が係合する段階では、摩擦力によって回転速度の差が低減され、これにより、両係合部１６，１７が衝撃的に係合することが抑制される。
【００４８】
リングギア１２がそのスライド範囲内において最も入力側に位置するとき（図２中の低速回転状態）、両係合部１６，１７の係合によりリングギア１２はギアケース４に回転を拘束された状態となる。リングギア１２とキャリア１４の係合部１８との係合状態は解除されたままである。
【００４９】
この低速回転状態において、二段目のサンギア１０、各プラネットギア１１及びキャリア１４は、リングギア１２に対してそれぞれ相対的に回転し、減速機構として機能する。このとき、出力側に配してある摩擦体３８はキャリア１４との間で非接触状態を維持し、入力側に配してある摩擦体３１は、ギアケース４の摺接面３５との間で接触状態を維持する。
【００５０】
一方、低速回転状態から高速回転状態への切り替えは、図３に示すような手順で行われる。
【００５１】
図３中の低速回転状態は、リングギア１２が、そのスライド範囲内において入力側に位置する状態である。このとき、リングギア１２はその歯部１５を各プラネットギア１１に係合させるとともに、その係合部１６をギアケース４の係合部１７に係合させる。
【００５２】
前記低速回転状態において、入力側に配してある摩擦体３１はギアケース４の摺接面３５との間で接触状態を維持し、出力側に配してある摩擦体３８は、キャリア１４との間で非接触状態を維持する。両摩擦体３１，３８は、ギアケース４に対して相対的に回転不能な状態に維持される。
【００５３】
ここで、プランジャ２２の突出量を減らすようにソレノイド２３を駆動すると、リングギア１２は、ギアケース４により回転を拘束されながら出力側へとスライド移動を始める。そのスライド移動の途中（図３中の切替途中状態）において、リングギア１２とギアケース４の係合部１７との係合状態は解除され、ギアケース４の摺接面３５に弾性的に押圧されていた摩擦体３１は、非接触状態に至る。また、リングギア１２の歯部１５がキャリア１４の係合部１８に係合するよりも前段階で、出力側の摩擦体３８はキャリア１４の摺接面４０に対して弾性的に押圧され、接触状態に至る。
【００５４】
前記切替途中状態からさらにリングギア１２を出力側にスライド移動させると、摩擦体３８は、弾性支持構造３６による押圧力を漸増させながらキャリア１４の摺接面４０に摺接する。リングギア１２は摩擦体３８と一体に回転するように連結されているので、この摩擦体３８と摺接面４０との間に生じる摩擦力は、ギアケース４に対して回転停止状態にあったリングギア１２をキャリア１４と同一方向に回転させる（つまり、キャリア１４とリングギア１２の回転速度の差を減少させる）ように作用する。
【００５５】
そして、摩擦体３８が接触状態に至ってから一定距離だけさらに出力側にスライド移動した段階で、リングギア１２はその歯部１５をキャリア１４側の係合部１８に係合させる。つまり、リングギア１２がキャリア１４に係合する段階では、摩擦力によって両者１２，１４の回転速度の差が低減され、衝撃的な係合を生じることが抑制される。
【００５６】
リングギア１２がそのスライド範囲内において最も出力側に位置するとき（図３中の高速回転状態）、歯部１５と係合部１８の係合により、リングギア１２はキャリア１４と一体に回転する状態となる。リングギア１２とギアケース４の係合部１７との係合状態は解除されたままである。
【００５７】
この高速回転状態において、上述のように二段目の遊星減速機構は、減速機構として作用しない。入力側に配してある摩擦体３１はギアケース４との間で非接触状態を維持し、出力側に配してある摩擦体３８は、キャリア１４の摺接面４０との間で接触状態を維持する。
【００５８】
ところで、本実施形態では上述したように、入力側の摩擦体３１を、リングギア１２と一体に回転する部材（保持部材３３等）と、係合部１７と一体の部材（ギアケース４）と間に配している。しかし、この入力側の摩擦体３１は、リングギア１２またはこれと一体の部材と、係合部１７またはこれと一体の部材と、の間に配置してあればよく、種々の設計変更が可能である。
【００５９】
また、本実施形態では上述したように、出力側の摩擦体３８を、リングギア１２と一体に回転する部材（保持部材３７）と、係合部１８と一体の部材（キャリア１４）と間に配している。しかし、この出力側の摩擦体３８についても、リングギア１２またはこれと一体の部材と、係合部１８またはこれと一体の部材と、の間に配置してあればよく、種々の設計変更が可能である。
【００６０】
また、本実施形態では上述したように、減速機構部２を全体として三段の遊星減速機構に形成し、二段目の減速／非減速を切り替えるようにしている。しかし、全体が三段の遊星減速機構でなくてもよいし、二段目以外の遊星減速機構の減速／非減速が切替自在であってもよい。また、リングギア１２以外の部材（例えばサンギア等）が切替部材５として機能するような構造であってもよい。
【００６１】
また、本実施形態では上述したように、プランジャ２２を用いて自動的にリングギア１２をスライド移動させるように設けているが、手動でリングギア１２をスライド移動させる構造であってもよい。なお、本実施形態のような回転速度調整機構３０を備えておけば、作業中に自動的に減速比が切り替わっても支障なく作業を継続しやすくなる。そのため、特に減速比を負荷に応じて自動的に切替制御するタイプの電動工具において、本実施形態のような回転速度調整機構３０を備えておくことが有効である。
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２の電動工具について、図４に基づいて説明する。なお、本実施形態の基本な構成は実施形態１の構成と同様であるため、同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、実施形態１とは相違する特徴的な構成についてのみ、以下に詳述する。
【００６２】
本実施形態では、回転速度調整機構３０として、リングギア１２が係合部１７，１８に接近する際に（つまり、係合部１７，１８と係合する前段階で）両者の相対回転速度を非接触で減少させる構造のものを備えている。具体的には、以下に述べるように磁気摩擦を利用した構造である。
【００６３】
まず、リングギア１２とこれより入力側に位置する係合部１７との相対回転速度を減少させる構造について、説明する。リングギア１２と一体に回転する連結支持体１９の、入力側の軸方向近傍箇所には、弾性支持構造３２を介して保持部材３３を連結させており、この保持部材３３の軸方向入力側の面には、永久磁石５０を固定している。
【００６４】
保持部材３３及びこれに一体の永久磁石５０（以下「磁性ブロック５１」という。）は、ギアケース４内に形成した所定の収容空間Ｓ１に、軸廻り回転が自在且つ軸方向スライドが自在となるように組み込まれている。つまり、磁性ブロック５１は、弾性支持構造３２や連結支持体１９を介して、リングギア１２と一体に回転及びスライド移動する。
【００６５】
ギアケース４の収容空間Ｓ１を囲む内面には、磁性ブロック５１の永久磁石５０と軸方向に対向する箇所に、永久磁石５２を固定している。磁性ブロック５１の収容空間Ｓ１内でのスライド範囲は、磁性ブロック５１が最も入力側にスライドしたときであっても永久磁石５０，５２同士が接触しない範囲に規制してある。永久磁石５０と永久磁石５２は、互いに吸引力を及ぼしあうように異極同士を対向させて配置している。
【００６６】
次に、リングギア１２とこれより出力側に位置する係合部１８との相対回転速度を減少させる構造について、説明する。リングギア１２の出力側の軸方向近傍箇所には、弾性支持構造３６を介して、保持部材３７を連結させている。保持部材３７の軸方向出力側の面には、永久磁石５３を固定している。
【００６７】
保持部材３７及びこれに一体の永久磁石５３（以下「磁性ブロック５４」という。）は、ギアケース４内に形成した所定の収容空間Ｓ２に、軸廻り回転が自在且つ軸方向スライドが自在となるように組み込まれている。つまり、この磁性ブロック５４は、弾性支持構造３６を介してリングギア１２と一体に回転及びスライド移動する構造である。
【００６８】
ギアケース４の収容空間Ｓ２を囲む内面には、磁性ブロック５４の永久磁石５３と軸方向に対向する箇所に、永久磁石５５を固定している。磁性ブロック５４の収容空間Ｓ２内でのスライド範囲は、磁性ブロック５４が最も出力側にスライドしたときであっても永久磁石５３，５５同士が接触しない範囲に規制してある。永久磁石５３と永久磁石５５は、互いに吸引力を及ぼしあうように異極同士を対向させて配置している。
【００６９】
本実施形態の電動工具は、前記構成の回転速度調整機構３０を備えているから、運転中にリングギア１２をスライドさせて減速比を切り替える場合であっても、リングギア１２とこれの係合相手（係合部１７，１８）との間で衝撃的な係合を生じることが抑制される。図４には、高速回転状態と低速回転状態との間での切り替えの様子を示している。
【００７０】
高速回転状態では、電動工具の減速機構部２が有する二段目のリングギア１２は、そのスライド範囲内において出力側に位置する。ここでソレノイド２３のプランジャ２２を突出させると、リングギア１２は回転しながら入力側へとスライド移動を始める。そのスライド移動の途中にて、リングギア１２とキャリア１４との係合状態が解除され、キャリア１４側の永久磁石５５との間で吸引力を及ぼしあっていた永久磁石５３は、その吸引力を減少させていく。
【００７１】
前記途中状態からさらにリングギア１２を入力側にスライド移動させると、入力側に配してある永久磁石５０は、ギアケース４の永久磁石５２に接近した状態となり、両永久磁石５０，５２は大きな吸引力を及ぼしあう。永久磁石５０はリングギア１２と一体に回転するように連結されているので、ここで生じる磁気的な吸引力は、ギアケース４に対するリングギア１２の相対的な回転速度を減少させるように作用する。
【００７２】
そして、リングギア１２が最も入力側にまでスライド移動することで、減速機構部２は低速回転状態となる。このとき、出力側に配してある永久磁石５３は、キャリア１４に固定した永久磁石５５との間で最も距離を隔てた位置（つまり、永久磁石５３，５５間での吸引力が最小の状態）となる。
【００７３】
一方、低速回転状態から高速回転状態へと切り替える場合には、プランジャ２２が突出量を減少させるようにソレノイド２３を駆動する。これにより、リングギア１２は、ギアケース４との係合により回転を拘束されながら出力側へとスライド移動を始める。
【００７４】
そのスライド移動の途中にて、リングギア１２とギアケース４との係合状態が解除され、ギアケース４側の永久磁石５２との間で吸引力を及ぼしあっていた永久磁石５０は、その吸引力を減少させていく。
【００７５】
前記途中状態からさらにリングギア１２を出力側にスライド移動させると、出力側の永久磁石５３は、キャリア１４の永久磁石５５に最接近した状態となり、両永久磁石５３，５５は大きな吸引力を及ぼしあう。永久磁石５３はリングギア１２と一体に回転するように連結されているので、ここで生じる磁気的な吸引力は、キャリア１４に対するリングギア１２の相対的な回転速度を減少させるように作用する。
【００７６】
そして、リングギア１２が最も出力側にまでスライド移動することで、減速機構部２は高速回転状態となる。このとき、入力側に配してある永久磁石５０は、ギアケース４に固定した永久磁石５２との間で最も距離を隔てた位置（つまり、永久磁石５０，５２間での吸引力が最小の状態）となる。
【００７７】
ところで、本実施形態では上述したように、入力側で対をなす永久磁石５０，５２の一方である永久磁石５０を、リングギア１２と一体に回転する部材（保持部材３３）に配置し、対をなす永久磁石５０，５２の他方である永久磁石５２を、係合部１７と一体の部材（ギアケース４）に配置している。しかし、この一方の永久磁石５０を、リングギア１２またはこれと一体の部材に配置し、他方の永久磁石５２を、係合部１７またはこれと一体の部材に配置するものであればよく、種々の設計変更が可能である。
【００７８】
また、本実施形態では上述のように、出力側で対をなす永久磁石５３，５５の一方である永久磁石５３を、リングギア１２と一体に回転する部材（保持部材３７）に配置し、対をなす永久磁石５３，５５の他方である永久磁石５５を、係合部１８と一体の部材（キャリア１４）に配置している。しかし、この一方の永久磁石５３を、リングギア１２またはこれと一体の部材に配置し、他方の永久磁石５５を、係合部１８またはこれと一体の部材に配置するものであればよく、種々の設計変更が可能である。
【００７９】
さらに、永久磁石５０，５２や永久磁石５３，５５の各対は、磁気摩擦を生じさせる磁性体の対であればよく、永久磁石同士の対に限定されない。つまり、例えば一方を永久磁石とし、他方をこの永久磁石に磁化される鉄等の磁性体としてもよい。
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態における第３例の電動工具について、図５に基づいて説明する。なお、本実施形態の基本な構成は実施形態１や実施形態２の構成と同様であるため、同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、実施形態１や実施形態２と相違する特徴的な構成についてのみ、以下に詳述する。
【００８０】
本実施形態では、出力側の回転速度調整機構３０として、実施形態１と同様の摩擦体３８を用いた機構を採用している。一方、入力側の回転速度調整機構３０としては、実施形態２の場合と同様に、磁気摩擦を用いて非接触で相対回転速度を減少させる構造のものを備えている。ただし、対をなす磁性体の一方として電磁石６０を用いている点で、実施形態２とは相違している。
【００８１】
具体的には、入力側の保持部材３３には磁性体として永久磁石５０を配置し、これと対をなす磁性体として、ギアケース４に電磁石６０を配置している。電磁石６０への供給電力は、電動工具に内蔵の制御回路によって適宜制御される。この供給電力の制御により、電磁石６０が及ぼす磁力の強さは自在に変更可能である。
【００８２】
本実施形態では、ソレノイド２３を駆動させ、高速回転状態にあるリングギア１２を軸方向入力側にスライド移動させる際に、永久磁石５０との間での吸引力が増大するよう、電磁石６０への通電制御を行う。
【００８３】
つまり、リングギア１２がキャリア１４と係合した高速回転状態にあるときには、電磁石６０への電力供給は停止または抑制しておく。そして、リングギア１２がスライド移動してキャリア１４との係合を解除してから、ギアケース４側に係合するまでの間に、供給電力（つまり永久磁石５０に及ぼす磁気的吸引力）を漸次または段階的に増加させる。
【００８４】
一方、低速回転状態から高速回転状態に切り替える際には、電磁石６０への電力供給により永久磁石５０に吸引力を及ぼすことは、停止または抑制しておく。また、この切り替えの際に、電磁石６０の極性を反転させ、永久磁石５０との間で反発力を作用させるように制御してもよい。この場合、電磁石６０が永久磁石５０に及ぼす反発力は、出力側の回転速度調整機構３０において摩擦力を増大させるようにも作用する。
【００８５】
上述のように、電磁石６０への供給電力をリングギア１２と各係合部１７，１８との距離（つまりリングギア１２の所定範囲内でのスライド位置）に応じて変化させることで、メリハリの効いた形でリングギア１２に磁気摩擦を生じさせることができる。
【００８６】
本実施形態では、電磁石６０と対をなす磁性体として永久磁石５０を用いているが、電磁石６０によって磁化される鉄等の磁性体であってもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、出力側の回転速度調整機構３０を、接触摩擦によりリングギア１２とキャリア１４の回転速度差を減少させる構造としているが、この出力側の構造を、入力側と同じく磁気摩擦により回転速度差を減少させる構造としてもよい。
（各実施形態の作用効果）
以上、本発明の実施形態１〜３について、添付図面に基づいて説明した。以下においては、実施形態１〜３の電動工具が奏する作用効果について、改めて詳述する。
【００８８】
実施形態１〜３の電動工具は上述したように、モータ１の回転力を出力軸３側に伝達する減速機構部２と、減速機構部２の減速比を変更する変速手段と、を具備する。
【００８９】
これらの電動工具では、減速機構部２は、減速機構を構成し且つ軸方向にスライド自在な切替部材５と、切替部材５の軸方向に隣接する位置にある係合部１７，１８と、これらを収容するギアケース４と、を有する。前記変速手段は、切替部材５をスライド操作してこの切替部材５と係合部１７，１８との係合／非係合状態を切り替えることで、減速機構部２の減速比を変更する。更に、これらの電動工具は、切替部材５が係合部１７，１８に接近する際に両者の相対回転速度を減少させる回転速度調整機構３０を具備している。
【００９０】
これにより、電動工具を運転している最中に切替部材５を軸方向スライドさせて減速比を切り替えようとした場合においては、切替部材５とその係合相手である係合部１７，１８との間の回転速度の差を小さくしたうえで、係合を行うことができる。そのため、衝撃的に係合することが抑制され、係合部分の破損や磨耗を抑えることで故障を少なくし、寿命向上を図ることができる。前記回転速度調整機構３０は、切替部材５とその係合相手との相対回転速度を係合直前にゼロとする（つまり切替部材５の回転を係合相手と完全に同期させる）ことが最も好ましい。しかし、係合直前に相対回転速度を有効に減少させるものであれば、寿命向上等の効果は十分に得ることができる。
【００９１】
また、実施形態１の電動工具において、回転速度調整機構３０は、接触によって両者の相対回転速度を減少させるものである。これにより、接触によって相対回転速度を迅速に減少させることができる。
【００９２】
また、回転速度調整機構３０は摩擦体３１，３８を有している。これら摩擦体３１，３８は、切替部材５またはこれと一体の部材と、係合部１７，１８またはこれと一体の部材と、の間に配置する構造となっている。このように専用の摩擦体３１，３８を用いて接触摩擦を生じさせる構造を用いれば、迅速に且つ効果的に相対回転速度を減少させることができる。
【００９３】
一方、実施形態２，３の電動工具において、回転速度調整機構３０は、非接触で両者の相対回転速度を減少させるものである。これにより、回転速度調整機構３０自体に磨耗等を生じるおそれが低下し、長寿命化が図られる。
【００９４】
また、この回転速度調整機構３０は、磁気摩擦によって両者の相対回転速度を減少させるものとなっている。これにより、磁気を利用して迅速に且つ効果的に相対回転速度を減少させることができる。
【００９５】
さらに、回転速度調整機構３０は、吸引力を及ぼすように対をなす磁性体を有し、対をなす磁性体の一方は、切替部材５またはこれと一体の部材に配置され、対をなす磁性体の他方は、係合部１７，１８またはこれと一体の部材に配置された構造となっている。このように磁性体同士が及ぼす吸引力を利用する構造を用いれば、迅速に且つ効果的に相対回転速度を減少させることができる。
【００９６】
そして、実施形態３において対をなす磁性体は、電磁石６０と、この電磁石６０との間で吸引力を及ぼす磁性体と、からなる。これにより、相対回転速度を減少させるための吸引力が容易に制御可能となる。
【００９７】
また、この電磁石６０への供給電力は、切替部材５と係合部１７との距離に応じて変化させている。これにより、切替部材５が例えば係合部１７と係合する際にだけ、その直前に係合部１７との間で強力な吸引力を発生させ、それ以外は吸引力を抑制または停止させるといったように、メリハリの効いた形で磁気的吸引力を生じさせることができる。
【００９８】
また、実施形態１〜３の電動工具において、切替部材５は、減速機構部２の遊星減速機構を構成するリングギア１２であり、係合部１７は、ギアケース４と一体に設けたものになっている。したがって、リングギア１２がギアケース４により回転を拘束される状態（低速回転状態）と、リングギア１２がギアケース４に対して自在に回転する状態（高速回転状態）とを、リングギア１２のスライド移動によって切り替えることができる。これにより減速比が切り替え自在になるとともに、その切り替えの際の衝撃的な係合が抑制される。
【００９９】
また、切替部材５が、減速機構部２の遊星減速機構を構成するリングギア１２であるとともに、係合部１８が、遊星減速機構を構成するキャリア１４と一体に設けたものになっている。したがって、リングギア１２がキャリア１４と係合して一体に回転する状態（高速回転状態）と、キャリア１４がリングギア１２に拘束されず回転する状態（低速回転状態）とを、リングギア１２のスライド移動によって切り替えることができる。これにより減速比が切り替え自在になるとともに、その切り替えの際の衝撃的な係合が抑制される。
【０１００】
特に、これら係合部１７，１８と各係合部１７，１８用の回転速度調整機構３０は、リングギア１２のスライド方向の両側にそれぞれ配しているので、リングギア１２をいずれの側にスライドさせて係合させる場合であっても、その係合の際の衝撃は効果的に抑制される。
【０１０１】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各実施形態において適宜の設計変更を行うことや、各実施形態の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  モータ
２  減速機構部
３  出力軸
４  ギアケース
５  切替部材
１２  リングギア
１４  キャリア
１７  係合部
１８  係合部
３０  回転速度調整機構
３１  摩擦体
３８  摩擦体
５０  永久磁石
５２  永久磁石
５３  永久磁石
５５  永久磁石
６０  電磁石
【図１】
2011189410.tif 000003
【図２】
2011189410.tif 000004
【図３】
2011189410.tif 000005
【図４】
2011189410.tif 000006
【図５】
2011189410.tif 000007
【図６】
2011189410.tif 000008
【図７】
2011189410.tif 000009