(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽歯車を有すると共に、モーターにより駆動される入力シャフトを介して複数の第一遊星ギアと共に駆動されて回転する遊星ギアプレートを含むパワー入力ユニットと、
回転速度切換ユニットと、
インパクト駆動ユニットと、
出力モード切換ユニットと、を備え、
前記回転速度切換ユニットは、
内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジング内に貫設され、一端に複数の第二遊星ギアが設置され、外径にはボールが内設されるＶ字溝が形成されるカムシャフトと、
内側リングギアを有し、前記ハウジングの前記内部空間に軸方向に摺動可能に組み合わせる摺動可能なリングギアと、
前記摺動可能なリングギアに連結され、少なくとも１つの突出バーを有する切換アームと、
前記ハウジングに移動可能に設置され、且つ前記切換アームに連結される切換ボタンと、
前記ハウジングに移動可能に設置されると共に前記切換ボタンに連結され、前記切換アームの前記突出バーが摺動可能に組み合わせる少なくとも１つのガイドスロットが設けられる摺動切換リングと、を含み、
前記インパクト駆動ユニットは、
円筒形状を呈し、外径には環状溝が形成され、内径の相対する両側壁には軸方向に延長される滑り溝がそれぞれ形成される位置決めハウジングと、
前記カムシャフトに設置され、一端には軸方向に延長される２つの凸部が形成され、前記凸部は前記位置決めハウジングの前記滑り溝に進入するように軸方向に摺動可能である位置決めワッシャーと、
前記ボールにより駆動されて回転するように前記カムシャフトに連結され、相対する両側には前記位置決めハウジングの前記滑り溝に出入りするように軸方向に摺動可能である突起部がそれぞれ形成されるラムと、を具備し、
前記出力モード切換ユニットは、
相対する両側に円周方向に延長するように湾曲するガイドスロット、および軸方向に直線的に延長される延長溝がそれぞれ設けられる外部ケーシングと、
前記外部ケーシングの前記ガイドスロットにそれぞれ摺動可能に組み合わせ、前記位置決めハウジングの前記環状溝内に摺動可能に組み合わせるガイド軸をそれぞれ有する２つのスライダーと、
前記外部ケーシングの前記延長溝にそれぞれ摺動可能に組み合わせ、ポールおよび係止ブロックを有する２つのラチェットスライダーと、
前記外部ケーシングに設置され、一端には前記ポールと整合するための複数のカム部が形成され、外径には複数の凸部が設けられるカムリングと、
軸方向に移動可能な第一ラチェットおよび前記第一ラチェットと軸方向に対向し合って噛合される移動不可能な第二ラチェットが設置され、且つ工具のヘッドを組み合わせるための挿入孔が設けられる第一端と、当接部が設けられる第二端とを有する出力軸と、
内径には円弧状溝および直立状溝が設けられ、且つ側壁に貫通孔が設けられ、前記外部ケーシングに組み合わせることにより、前記円弧状溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部に組み合わせ、前記直立状溝が前記カムリングの前記凸部に組み合わせ、前記貫通孔が前記スライダーに摺動可能に組み合わせるノブと、を備え、
前記切換ボタンが相対する第一方向または第二方向に移動して前記切換リングを連動させて回転させるように操作が行われると、前記切換リングが前記ガイドスロットにより前記切換アームを案内させて前記摺動可能なリングギアを前方または後方に軸方向に移動させ、前記摺動可能なリングギアが前方に移動して前記内側リングギアを前記第二遊星ギアに噛合させると、前記カムシャフトが駆動されて低速で回転し、前記摺動可能なリングギアが後方に移動して前記内側リングギアが前記第二遊星ギアから脱離されると共に前記遊星ギアプレートに噛合させると、前記カムシャフトが駆動されて高速で回転し、
前記ノブが基準位置に位置する場合、電動ドリルモードとなり、前記電動ドリルモードでは、前記ラチェットスライダーの前記係止ブロックが前記第一ラチェットから脱離し、前記位置決めハウジングの前記滑り溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部に嵌合され、前記カムシャフトが前記ラムおよび前記当接部により前記出力軸を駆動させて回転させており、
前記ノブが前記基準位置から一方向に向かって第一角度まで回転すると、ラムドリルモードとなり、前記ラムドリルモードでは、前記ノブにより前記カムリングが連動されて回転して前記ラチェットスライダーを押動させ、前記係止ブロックが前記第一ラチェットに係止され、前記カムシャフトが前記ラムおよび前記当接部により前記出力軸を駆動させて回転させると同時に、前記第一ラチェットおよび前記第二ラチェットが軸方向に相対的に振動しており、
前記ノブが前記基準位置から前記一方向とは反対の方向に向かって第二角度まで回転すると、インパクトドライバーモードとなり、前記インパクトドライバーモードでは、前記位置決めハウジングの前記滑り溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部から脱離し、前記カムシャフトが前記Ｖ字溝および前記ボールにより前記ラムを駆動させて前記当接部に衝突させることにより前記出力軸を駆動させて回転させており、
前記内側リングギアが前記第二遊星ギアに噛合される低速出力状態下において前記ノブが前記インパクトドライバーモードになるまで回転すると、前記ノブの前記円弧状溝の一端が前記切換リングの前記凸部を押動させて前記切換リングを回転させ、前記切換リングが前記切換アームを駆使して前記摺動可能なリングギアを連動させて後方に移動させ、前記内側リングギアが前記第二遊星ギアから脱離されると共に前記遊星ギアプレートに噛合され、これにより前記カムシャフトが低速回転状態から高速回転状態に切り換えられ、
前記内側リングギアが前記遊星ギアプレートに噛合される高速出力状態下において前記ノブが前記インパクトドライバーモードになるまで回転すると、前記ノブの前記円弧状溝の一端が前記切換リングの前記凸部を押動させず、前記摺動可能なリングギアが前記内側リングギアが前記遊星ギアプレートに噛合される高速出力状態に維持させることを特徴とする変速機構を有する出力型切換装置。
【請求項２】
前記切換ボタンの相対する両側には複数の係合凸部がそれぞれ設けられ、且つ前記切換リングの相対する両側には前記係合凸部に対応する複数の係合孔がそれぞれ設けられ、前記切換ボタンおよび前記切換リングは前記係合凸部を介して前記係合孔に相互に係合されることにより、相互に連結されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の変速機構を有する出力型切換装置。
【請求項３】
前記位置決めワッシャーの軸方向の中心部には多角形の孔を有し、前記カムシャフトには多角形の軸が形成され、前記多角形の孔と前記多角形の孔とは互いに組み合わせ、前記位置決めワッシャーが前記カムシャフトに回転不能に組み合わせることを特徴とする請求項１に記載の変速機構を有する出力型切換装置。
【請求項４】
前記外部ケーシングには位置決めスプリングが設置され、前記ノブの内径には円周方向に沿って配列される複数の鋸歯部が設けられ、前記鋸歯部は前記位置決めスプリングに接触し、前記ノブが回転されると前記位置決めスプリングが前記鋸歯部において弾性により弾むことを特徴とする請求項１に記載の変速機構を有する出力型切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に応用される出力型切換装置に関し、更に詳しくは、切換装置が電動ドリルモード、ラムドリルモード、およびインパクトドライバーモードの間で切り換えを行う以外、回転速度も切り換え可能であり、低速回転状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられると高速回転に自動的に切り換えられる変速機構を有する出力型切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の穿孔、ロック等の作業に用いられる電動工具の構造は、モーターの動力をギヤシステムにより出力軸に伝送させて動力を出力させる。また、ねじをよりきつく締めたり、締結されたねじをスムーズに取り外したり、ある種の穿孔やロックするための電動工具は振動衝撃機能を更に備える。これにより、ねじを締める瞬間にねじがよりきつく締められ、あるいは、ねじを外す瞬間にねじがより簡単に外せるようにする。
【０００３】
従来の特許文献では、例えば、特許文献１には、持続的回転（電動ドリルモード）、回転と同時に軸方向に振動が発生する（ラムドリルモード）、および双方向に衝撃を与えるように回転する（インパクトドライバーモード）等の３種類の出力形態の間で切り換えを行う切換装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾登録実用新案第Ｍ３９４２１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の切換装置はどの出力形態モードに切り換えられるかによらず、全て単一の回転速度で動力を出力させるため、使用者は実際の使用状況に応じて低速回転高トルクまたは高速回転低トルクを選択して操作することができない。
【０００６】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
【０００７】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、電動工具に応用される出力型切換装置を提供することを目的とする。すなわち、電動ドリルモード、ラムドリルモード、およびインパクトドライバーモードの間で切り換えを行う以外、回転速度を切り換え可能であり、且つ低速回転状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられた際に高速回転に自動的に切り換えられ、実際の使用状況に対応可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の変速機構を有する出力型切換装置は、太陽歯車を有すると共に、入力シャフトを介して複数の第一遊星ギヤと共に駆動されて回転する遊星ギヤプレートを含むパワー入力ユニットと、回転速度切換ユニットと、インパクト駆動ユニットと、出力モード切換ユニットと、を備える。
【０００９】
前記回転速度切換ユニットは、内部空間を有するハウジングと、前記ハウジング内に貫設され、一端に複数の第二遊星ギヤが設置され、外側にはボールが内設されるＶ字溝が形成されるカムシャフトと、内側リングギヤを有し、前記ハウジングの前記内部空間に軸方向に摺動可能に組み合わせる摺動可能なリングギヤと、前記摺動可能なリングギヤに連結され、少なくとも１つの突出バーを有する切換アームと、前記ハウジングに移動可能に設置され、且つ前記切換アームに連結される切換ボタンと、前記ハウジングに移動可能に設置されると共に前記切換ボタンに連結され、前記切換アームの前記突出バーが摺動可能に組み合わせる少なくとも１つのガイドスロットが設けられる摺動切換リングと、を含む。
【００１０】
前記インパクト駆動ユニットは、円筒形状を呈し、外側には環状溝が形成され、内側の相対する両側壁には軸方向に延長される滑り溝がそれぞれ形成される位置決めハウジングと、前記カムシャフトに設置され、一端には軸方向に延長される２つの凸部が形成され、前記凸部は前記位置決めハウジングの前記滑り溝に進入するように軸方向に摺動可能である位置決めワッシャーと、前記ボールにより駆動されて回転するように前記カムシャフトに連結され、相対する両側には前記位置決めハウジングの前記滑り溝に出入りするように軸方向に摺動可能である突起部がそれぞれ形成されるラムと、を具備する。
【００１１】
前記出力モード切換ユニットは、相対する両側に円周方向に延長するように湾曲するガイドスロット、および軸方向に直線的に延長される延長溝がそれぞれ設けられる外部ケーシングと、前記外部ケーシングの前記ガイドスロットにそれぞれ摺動可能に組み合わせ、前記位置決めハウジングの前記環状溝内に摺動可能に組み合わせるガイド軸をそれぞれ有する２つのスライダーと、前記外部ケーシングの前記延長溝にそれぞれ摺動可能に組み合わせ、ポールおよび係止ブロックを有する２つのラチェットスライダーと、前記外部ケーシングに設置され、一端には前記ポールと整合するための複数のカム部が形成され、外側には複数の凸部が設けられるカムリングと、軸方向に移動可能な第一ラチェットおよび前記第一ラチェットと軸方向に対向し合って噛合される移動不可能な第二ラチェットが設置され、且つ当接部が設けられる出力軸と、内側には円弧状溝および直立状溝が設けられ、且つ側壁に貫通孔が設けられ、前記外部ケーシングに組み合わせることにより、前記円弧状溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部に組み合わせ、前記直立状溝が前記カムリングの前記凸部に組み合わせ、前記貫通孔が前記スライダーに摺動可能に組み合わせるノブと、を備える。
【００１２】
本発明は、前記切換ボタンが相対する第一方向または第二方向に移動して前記切換リングを連動させて回転させるように操作が行われると、前記切換リングが前記ガイドスロットにより前記切換アームを案内させて前記摺動可能なリングギヤを前方または後方に軸方向に移動させる。前記摺動可能なリングギヤが前方に移動して前記内側リングギヤを前記第二遊星ギヤに噛合させると、前記カムシャフトが駆動されて低速で回転する。前記摺動可能なリングギヤが後方に移動して前記内側リングギヤが前記第二遊星ギヤから脱離されると共に前記遊星ギヤプレートに噛合させると、前記カムシャフトが駆動されて高速で回転する。
【００１３】
本発明は、前記ノブが基準位置に位置するように操作されると、前記ラチェットスライダーの前記係止ブロックが前記第一ラチェットから脱離し、前記位置決めハウジングの前記滑り溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部に嵌合され、前記カムシャフトが前記ラムおよび前記当接部により前記出力軸を駆動させて回転させ、これにより電動ドリルモードとなる。
【００１４】
本発明は、前記ノブが前記基準位置から第一角度まで回転するように操作されると、前記ノブにより前記カムリングが連動されて回転して前記ラチェットスライダーを押動させ、前記係止ブロックが前記第一ラチェットに係止され、前記カムシャフトが前記ラムおよび前記当接部により前記出力軸を駆動させて回転させると同時に、前記第一ラチェットおよび前記第二ラチェットが軸方向に相対的に振動することによりラムドリルモードとなる。
【００１５】
本発明は、前記ノブが前記基準位置から第二角度まで回転するように操作されると、前記位置決めハウジングの前記滑り溝が前記位置決めワッシャーの前記凸部から脱離し、前記カムシャフトが前記Ｖ字溝および前記ボールにより前記ラムを駆動させて前記当接部に衝突させることにより前記出力軸を駆動させて回転させ、これによりインパクトドライバーモードとなる。
【００１６】
前記内側リングギヤが前記第二遊星ギヤに噛合される低速出力状態下において前記ノブが前記インパクトドライバーモードになるまで回転すると、前記ノブの前記円弧状溝の一端が前記切換リングの前記凸部を押動させて前記切換リングを回転させ、前記切換リングが前記切換アームを駆使して前記摺動可能なリングギヤを連動させて後方に移動させ、前記内側リングギヤが前記第二遊星ギヤから脱離されると共に前記遊星ギヤプレートに噛合され、これにより前記カムシャフトが低速回転状態から高速回転状態に切り換えられる。
【００１７】
前記内側リングギヤが前記遊星ギヤプレートに噛合される高速出力状態下において前記ノブが前記インパクトドライバーモードになるまで回転すると、前記ノブの前記円弧状溝の一端が前記切換リングの前記凸部を押動させず、前記摺動可能なリングギヤが、前記内側リングギヤが前記遊星ギヤプレートに噛合される高速出力状態に維持させる。
【００１８】
本発明に係る切換装置は電動ドリルモード、ラムドリルモード、およびインパクトドライバーモードの間で切り換えが行われる以外に、前記回転速度切換ユニットが前記電動ドリルモードおよびラムドリルモードにおいて切換ボタンがトグルされることにより出力軸を高速回転または低速回転に切り換えさせる。また、低速回転出力状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられると、低速回転から高速回転に自動的に切り換えられる。高速回転状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられると、前記高速回転出力状態が維持され、電動工具に応用される場合の実用性が更に高まる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電動ドリルモード、ラムドリルモード、およびインパクトドライバーモードの間で切り換えを行う以外、回転速度を切り換え可能であり、且つ低速回転状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられた際に高速回転に自動的に切り換えられ、実際の使用状況に対応可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る変速機構を有する出力型切換装置を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の重要部材の組み合わせ関係を示す斜視分解図である。
【図３】本発明のパワー入力ユニットの部材の組み合わせ関係を示す斜視拡大図である。
【図４】本発明の回転速度切換ユニットの部材の組み合わせ関係を示す斜視拡大図である。
【図５】本発明のインパクト駆動ユニットの部材の組み合わせ関係を示す斜視拡大図である。
【図６】本発明の出力モード切換ユニットの部材の組み合わせ関係を示す斜視拡大図である。
【図７】本発明のノブがドリルモードになるまで回転される外観概略図である。
【図８】本発明のノブがドリルモードになるまで回転される上から見た平面断面図である。
【図９】本発明のノブがドリルモードになるまで回転される前から見た平面断面図である。
【図１０】本発明のノブがラムドリルモードになるまで回転される外観概略図である。
【図１１】本発明のノブがラムドリルモードになるまで回転される上から見た平面断面図である。
【図１２】本発明のノブがラムドリルモードになるまで回転される前から見た平面断面図である。
【図１３】本発明のノブがインパクトドライバーモードになる回転される外観概略図である。
【図１４】本発明のノブがインパクトドライバードリルモードになるまで回転される上から見た平面断面図である。
【図１５】本発明のノブがインパクトドライバードリルモードになるまで回転される前から見た平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。また、以下、異なる部材について述べる「第一端」とは全て同じ方向を指し、いわゆる「第二端」は前記第一端とは反対の方向を指す。
【００２２】
本発明に係る変速機構を有する出力型切換装置は、回転動力を出力させる電動工具（例えば、電動ドリル）に応用される装置であり、電動工具の出力軸を持続的回転（電動ドリルモード）、回転と同時に軸方向の振動を発生させる（ラムドリルモード）、および双方向に衝撃を与えるように回転する（インパクトドライバーモード）等の３種類の動力出力モードに切り換えるために用いられる。
【００２３】
また、電動ドリルモードおよびラムドリルモードにおいて出力軸を高速回転または低速回転に切り換える。なお、低速回転出力状態下においてインパクトドライバーモードに切り換えられると、低速回転から高速回転に自動的に切り換えられ、高速回転状態においてインパクトドライバーモードに切り換えられると、前記高速回転出力状態を不変に維持させる。
【００２４】
次に、図１〜６を参照しながら、本発明の変速機構を有する出力型切換装置を詳しく説明する。パワー入力ユニット１と、回転速度切換ユニット２と、インパクト駆動ユニット３と、出力モード切換ユニット４と、を備える（図２参照）。前記パワー入力ユニット１、回転速度切換ユニット２、インパクト駆動ユニット３、および出力モード切換ユニット４が組み合わせられることにより、図１に示される外観形態および図８、図９に示される構造が構成される。
【００２５】
図２および図３に示されるように、本発明のパワー入力ユニット１は入力シャフト１０と、エンドカバー１１と、ガスケット１２と、固定リングギヤ１３と、複数の第一遊星ギヤ１４と、遊星ギヤプレート１５と、を備える。
【００２６】
遊星ギヤプレート１５は回転速度切換ユニット２を連結させるための部材であり、前記遊星ギヤプレート１５の軸方向の第一側には太陽歯車１５２が設置され、相対する第二側には軸方向に延長される複数の第一遊星ギヤシャフト１５１が設置される。各第一遊星ギヤシャフト１５１は前記第一遊星ギヤ１４にそれぞれ貫設される。固定リングギヤ１３の内側にはリングギヤ部１３２を有し、外側には円周に沿って複数のリブ１３１を有する。遊星ギヤプレート１５に組み合わせられる各第一遊星ギヤ１４は固定リングギヤ１３の径方向内方に組み合わせられると共にリングギヤ部１３２に噛合される。
【００２７】
外側にシャフトギヤを有する入力シャフト１０はエンドカバー１１およびガスケット１２を貫通させた後に中心位置において各第一遊星ギヤ１４に噛合され、入力シャフト１０は伝動機構がモーター（図示省略）により駆動されることにより、入力シャフト１０が駆動されて回転する際に各第一遊星ギヤ１４が連動されて固定リングギヤ１３の内周を回転し、同時に遊星ギヤプレート１５も一緒に回転する。
【００２８】
また、図２および図４に示されるように、本発明の回転速度切換ユニット２はパワー入力ユニット１に連結されると共に高速回転出力または低速回転出力に切り換えるための機構であり、ハウジング２０と、切換ボタン２１と、切換リング２２と、カムシャフト２４と、摺動可能なリングギヤ２６と、複数の第二遊星ギヤ２７と、切換アーム２８と、を備える。ハウジング２０は内部空間を有する筒状体であり、その相対する両側には軸方向に沿って延長される直線形スロット２０１がそれぞれ設けられ、且つハウジング２０の相対する両側には外側の接線方向に沿って位置決めスロット２０２が形成される。
【００２９】
カムシャフト２４はベアリング２５に適合するようにハウジング２０内に装設されると共に遊星ギヤプレート１５を連結させるための部材であり、前記カムシャフト２４の第一端は細長い軸体であり、第二端はディスク２４１を有する。前記ディスク２４１の第二端には軸方向に延長される複数の第二遊星ギヤシャフト２４２が設置され、各第二遊星ギヤシャフト２４２は第二遊星ギヤ２７にそれぞれ貫設される。また、カムシャフト２４の外側にはＶ字溝２４４が形成され、前記Ｖ字溝２４４には複数のボール２４５が内設され、例えば、本発明では２つのボール２４５が設置される。カムシャフト２４の適切な位置に多角形の軸２４３が更に形成され、前記多角形の軸２４３の辺の数には制限がなく、本発明の実施形態では四角形の軸とする。
【００３０】
摺動可能なリングギヤ２６は環状体を呈し、その内側には内側リングギヤ２６２を有し、外側には円周に沿って延伸される環状溝２６１が設けられ、外側には円周に分布される複数の歯状部２６３が設けられる。金属棒が弧形状に成形される切換アーム２８が環状溝２６１に被装された後、摺動可能なリングギヤ２６と共にハウジング２０の内部空間に装設され、前記摺動可能なリングギヤ２６は前記歯状部２６３によりハウジング２０の内部空間の壁面に形成されるギヤ凹部（図示省略）に軸方向に摺動可能に組み合わせられ、これにより摺動可能なリングギヤ２６がハウジング２０内で軸方向に往復移動するが回転不能となる。
【００３１】
摺動可能なリングギヤ２６がハウジング２０内で第一方向に移動した後に内側リングギヤ２６２が各第二遊星ギヤ２７に噛合され、且つ第二方向に移動した後に内側リングギヤ２６２が各第二遊星ギヤ２７から脱離すると共に遊星ギヤプレート１５に噛合される。弧形状の切換アーム２８の両端からは突出バー２８１がそれぞれ延出され、これにより、切換アーム２８および摺動可能なリングギヤ２６が共にハウジング２０内に装設された後、２つの突出バー２８１がハウジング２０内部から外部に向けてハウジング２０の両側のスロット２０１に貫通され、且つ突出バー２８１がスロット２０１に沿って往復移動を行う。
【００３２】
前記切換ボタン２１および切換リング２２が共にハウジング２０に移動可能に設置され、連結の制御および前記切換アーム２８の移動の制御に用いられる。切換ボタン２１は弧形板状体であり、その中間部にはトグル部２１１が突設され、且つトグル部２１１の両側の切換ボタン２１の表面には、切り換え後の回転速度が低速回転であるか高速回転であるかをそれぞれ表示させるために用いられる数字「１」および「２」が設けられる。前記切換ボタン２１の相対する両側には切換リング２２に連結されるように係合するための複数の係合凸部２１２をそれぞれ有する。
【００３３】
切換リング２２は半筒状の弧形体であり、前記切換リング２２の本体の相対する両側には共に複数の係合孔２２１およびガイドスロット２２２が設けられる。更には、適切な位置に長穴２２４が設けられ、切換リング２２はその第一端の端縁箇所に一体成形される２つの凸部２２３が更に形成される。切換ボタン２１および切換リング２２は共にハウジング２０の外部を包囲させた後に、係合凸部２１２および係合孔２２１を介して相互に係合されて固定されるように連結され、固定ピン２３がハウジング２０の位置決めスロット２０２を貫通させて切換リング２２がハウジング２０に制限されることにより、切換ボタン２１および切換リング２２が一緒にハウジング２０に対して回転移動を行い、且つ切換アーム２８の突出スロット２０１に２つの突出バー２８１がそれぞれ摺動可能に組み合わせられてガイドスロット２２２を貫通する。
【００３４】
前記ガイドスロット２２２は既定の湾曲角度または弧形状を有し、これにより、切換ボタン２１がトリガーされて切換リング２２が連動されて回転する際に、湾曲角度または弧形状を有するガイドスロット２２２が移動することにより、切換アーム２８が軸方向に移動するように案内され、摺動可能なリングギヤ２６が連動されて第一方向に移動して第二遊星ギヤ２７に噛合され、あるいは、第二方向に移動して第二遊星ギヤ２７から脱離して遊星ギヤプレート１５に噛合される。
【００３５】
また、図２および図５に示されるように、インパクト駆動ユニット３はカムシャフト２４から伝送される動力を受けるために用いられ、ラム３０と、位置決めハウジング３１と、位置決めワッシャー３７と、バネ３５と、を備える。位置決めハウジング３１は円筒形状を呈し、その外側には環状溝３１１が形成され、その内側の相対する両側壁には軸方向に延長される滑り溝３１２がそれぞれ形成される。位置決めワッシャー３７は盤状体として形成され、その中心位置にはカムシャフト２４の多角形の軸２４３に対応する多角形の孔３７１が形成される。位置決めワッシャー３７の第一端の端縁には軸方向に延長される２つの凸部３７２が形成され、前記凸部３７２は位置決めハウジング３１の滑り溝３１２に進入するように軸方向に摺動可能である。
【００３６】
また、前記ラム３０は大重量を有する円柱体であり、その第一端面の相対する両側には突出する突出ブロック３０２がそれぞれ形成され、且つ相対する両側には前記２つの突出ブロック３０２に連結されると共にラム３０の外側から突出する突起部３０２１が形成され、前記突起部３０２１は位置決めハウジング３１の滑り溝３１２に出入りするように軸方向に摺動可能である。ラム３０の中心部には軸方向に貫通するセンター穴３０１が形成され、前記センター穴３０１の内側にはボール２４５を収容するためのボール凹溝（図示省略）が形成される。
【００３７】
前記回転速度切換ユニット２中のカムシャフト２４はハウジング２０に装設され、ガスケット３４ｂ、スラスト軸受３８、および位置決めワッシャー３７の多角形の孔３７１を順に貫通し、係合リング３６により位置決めワッシャー３７がカムシャフト２４の多角形の軸２４３に定位される。その後、カムシャフト２４がバネ３５、ガスケット３４ａ、およびラム３０のセンター穴３０１を順に貫通し、ボール２４５がカムシャフト２４のＶ字溝２４４とセンター穴３０１のボール凹溝との間でカムシャフト２４およびラム３０の間の伝動媒体となり、且つセンター穴３０１中の内縁とガスケット３４ａとの間に複数のボール３３がベアリングとして設置され、ラム３０の突起部３０２１は位置決めハウジング３１の滑り溝３１２に進入するように摺動する。
【００３８】
これにより、突起部３０２１が滑り溝３１２に進入すると、カムシャフト２４が回転することによりラム３０が連動されて位置決めハウジング３１と共に回転し、突起部３０２１が滑り溝３１２に進入しない場合、カムシャフト２４が回転することによりラム３０のみが連動されて回転する。
【００３９】
また、図２および図６に示されるように、前記出力モード切換ユニット４はインパクト駆動ユニット３から伝送された動力を受けるために用いられ、外部ケーシング４０と、２つのスライダー４０６と、カムリング４１と、２つのラチェットスライダー４２と、第一ラチェット４４と、第二ラチェット４７と、バネ４６と、出力軸４８と、ノブ４９と、を備える。外部ケーシング４０は筒状体であり、その第一端からは延長チューブ４０１が一体で延長され、前記外部ケーシング４０の相対する両側には円周方向に延長するように湾曲するガイドスロット４０４がそれぞれ設けられ、２つのガイドスロット４０４の間の外部ケーシング４０には装設部４０５が凹設される。
【００４０】
延長チューブ４０１の相対する両側には軸方向方向に直線的に延長される延長溝４０２がそれぞれ設けられ、且つ延長チューブ４０１の下側壁面にはバックル溝４０３が設けられる。前記装設部４０５は位置決めスプリング４０７をその中に装設させるために用いられ、位置決めスプリング４０７に形成される突起部４０７１が外部ケーシング４０の表面に突出する。前記２つのガイドスロット４０４はスライダー４０６のガイド軸４０６１をそれぞれ貫通させ、同時にガイド軸４０６１が位置決めハウジング３１の環状溝３１１に挿入するように摺動し、スライダー４０６がガイドスロット４０４に沿って摺動する際にガイド軸４０６１により環状溝３１１中で位置決めハウジング３１を軸方向に移動するように押動させる。
【００４１】
また、カムリング４１は環状体であり、その外側には複数の凸部４１１が分布され、第一端の端縁に向けて複数のカム部４１２が形成され、前記カムリング４１は外部ケーシング４０の延長チューブ４０１の外側に移動可能に組み合わせられる。前記ラチェットスライダー４２の一側にはポール４２１を有し、相対する他側には係止ブロック４２２を有し、２つのラチェットスライダー４２が延長チューブ４０１内に装入されると共にそのポール４２１が延長溝４０２にそれぞれ摺動可能に組み合わせられる。その後、Ｕ字リング４０８が延長チューブ４０１の外側に形成されるバックル溝４０３に係入されてラチェットスライダー４２が延長チューブ４０１から脱離するのを防止させる。前記第一ラチェット４４の第一端面には複数の第一の一方向ラチェット４４１が形成され、且つ外側には複数の係合ブロック４４２が形成される。第二ラチェット４７の第二端面には複数の第二の一方向ラチェット４７１が形成される。
【００４２】
また、前記出力軸４８は第二端に多角形の軸４８１が形成され、且つ第一端の外側にはビーズ４８５が内設される穴部４８４が設けられる。出力軸４８の第二端がベアリング４３ｂ、ガスケット４５ｂ、第二ラチェット４７、バネ４６、ガスケット４５ａ、第一ラチェット４４、およびベアリング４３ａを順に貫通した後に外部ケーシング４０内に組み合わせられ、第一ラチェット４４が出力軸４８上で軸方向に移動するが、第二ラチェット４７は出力軸４８上では移動不能であり、且つ前記第一ラチェット４４の第一の一方向ラチェット４４１および第二ラチェット４７の第二の一方向ラチェット４７１が軸方向に対向し合って噛合される。
【００４３】
出力軸４８が外部ケーシング４０内に装設された後、出力軸４８の多角形の軸４８１に当接部３２が組み合わせられ、前記当接部３２は多角形の軸４８１に適合させるための多角形の孔３２２を有し、且つ当接部３２の相対する両側には当接ブロック３２１がそれぞれ形成される。出力軸４８の第一端はドライバーヘッドやドリルヘッド等の工具のヘッドを組み合わせるための挿入孔４８３を有する。出力軸４８の第一端にブッシュ４８６、バネ４８７、ワッシャー４８８、および係合リング４８９が順に組み合わせられ、ブッシュ４８６にバネ４８７が組み合わせて軸方向に移動する際にビーズ４８５に対して弾力を提供し、挿入孔４８３中に挿入される工具が弾力を有するビーズ４８５によって定位される。
【００４４】
また、前記ノブ４９はその第一端がカバー４９２を貫通させた後にカバー４９２が電動工具本体（図示省略）にロックされ、ノブ４９が外部ケーシング４０に組み合わせられる。前記ノブ４９の内側には円弧状溝４９３および直立状溝４９４が設けられ、且つ側壁には貫通孔４９１が設けられる。前記円弧状溝４９３はノブ４９の内側の第二端において円周の長さに沿って形成される凹溝であり、且つ前記直立状溝４９４はノブ４９の内側において第二端の軸方向に沿って第一端に向けて延長される長さに沿って形成される凹溝である。ノブ４９が外部ケーシング４０に組み合わせられると、前記円弧状溝４９３が前記位置決めワッシャー３７の凸部３７２に適合し、且つ前記直立状溝４９４が前記カムリング４１の凸部４１１に適合し、前記貫通孔４９１が前記スライダー４０６に摺動可能に適合する。これにより、ノブ４９が回転されることで出力形態のモードが切り換えられる。
【００４５】
以下、本発明の操作方式について更に説明する。
【００４６】
《低速回転および高速回転の切り換え》
本発明は、トグル部２１１の両側の切換ボタン２１の表面に「１」および「２」という２つの数字がそれぞれ設けられる。このうちの「１」は低速回転を表示し、「２」は高速回転（図７参照）を表示する。
【００４７】
なお、前記切換ボタン２１が数字「１」の方向に移動されて切換リング２２を連動させて回転させるように操作されると、切換リング２２がガイドスロット２２２により切換アーム２８の突出バー２８１を案内させて摺動可能なリングギヤ２６を前方に軸方向に移動させ、内側リングギヤ２６２が前記第二遊星ギヤ２７に噛合され、これにより歯数比が転換されることでカムシャフト２４が駆動されて低速回転となる。
【００４８】
前記切換ボタン２１が数字「２」の方向に移動されて切換リング２２を連動させて反対方向に回転させるように操作されると、切換リング２２がガイドスロット２２２により切換アーム２８の突出バー２８１を案内して摺動可能なリングギヤ２６を後方に軸方向に移動させ、内側リングギヤ２６２を前記第二遊星ギヤ２７から脱離させると共に遊星ギヤプレート１５に噛合させる。この際、ディスク２４１に設置される第一遊星ギヤ２７が入力シャフト１０により直接駆動されて高速回転となる（図８参照）。
【００４９】
《電動ドリルモードの出力形態》
図７、図８および図９に示されるように、本発明はノブ４９の外表面に３種類のパターン符号が設けられ、「電動ドリルモード」、「ラムドリルモード」、および「インパクトドライバーモード」をそれぞれ表示する。また、カバー４９２の１つの位置に三角形の矢印符号が設けられ、前記３種類のモードの符号のうちの１つに位置を合わせやすくする。本発明では、図７に示される電動ドリルモードを仮に基準位置とする。
【００５０】
図８および図９に示されるように、前記ノブ４９が電動ドリルモードになるまで回転されると、ラチェットスライダー４２の係止ブロック４２２が第一ラチェット４４から脱離し、且つ位置決めハウジング３１の各滑り溝３１２が位置決めワッシャー３７の各凸部３７２に嵌合され、駆動されて回転するカムシャフト２４がラム３０を連動させて回転させ、ラム３０の突出ブロック３０２が当接部３２の当接ブロック３２１に持続的に接触させることで出力軸４８を駆動させて持続的に回転させ、電動ドリルモードになる。この電動ドリルモードでは、使用者が前記方式で切換ボタン２１を随時操作し、電動ドリルモードにおいて出力軸４８を低速回転出力または高速回転出力に切り換えることができる。
【００５１】
《ラムドリルモードの出力形態》
図１０、図１１および図１２に示されるように、ノブ４９がラムドリルモードになるまで回転されると、回転中のノブ４９が直立状溝４９４を介してカムリング４１を連動させて回転させ、カム部４１２によりラチェットスライダー４２を押動させて移動させ、ラチェットスライダー４２の係止ブロック４２２を第一ラチェット４４の係合ブロック４４２に係止させて第一ラチェット４４を動かないように固定する。この際、カムシャフト２４がラム３０を駆動させて当接部３２を連動させ、出力軸４８を駆動させて回転させると同時に、第一ラチェット４４が係止ブロック４２２により固定されるが出力軸４８によっては固定されず、且つ第二ラチェット４７が出力軸４８により固定されると共に軸方向にバネ４６が当接する。
【００５２】
これにより、出力軸４８の回転時に第一ラチェット４４の第一の一方向ラチェット４４１および第二ラチェット４７の第二の一方向ラチェット４７１が相互に噛合される状態において不断で弾むことにより相対する軸方向の振動を発生させ、ラムドリルモードとなる。このラムドリルモードでは、使用者は前記方式で切換ボタン２１を随時操作し、ラムドリルモードにおいて出力軸４８を低速回転出力または高速回転出力に切り換えることができる。
【００５３】
《インパクトドライバーモードの出力形態》
図１３、図１４および図１５に示されるように、ノブ４９がインパクトドライバーモードになるまで回転されると、ノブ４９により連動されるスライダー４０６が位置決めハウジング３１を連動させて軸方向に移動させ、前記滑り溝３１２が位置決めワッシャー３７の各凸部３７２から脱離する。この際、駆動されて回転するカムシャフト２４がＶ字溝２４４およびボール２４５によりラム３０を駆動させて当接部３２に衝突させ、出力軸４８を駆動させて回転させ、インパクトドライバーモードになる。
【００５４】
インパクトドライバーモードへの切り換え過程において、内側リングギヤ２６２が各第二遊星ギヤ２７に噛合される低速出力状態である場合、ノブ４９が特定の角度まで回転すると前記円弧状溝４９３の一端が切換リング２２の凸部２２３を押動させて切換リング２２を回転させ、切換リング２２が切換アーム２８を駆使して摺動可能なリングギヤ２６を後方に移動するように連動させ、内側リングギヤ２６２が第二遊星ギヤ２７から脱離すると共に遊星ギヤプレート１５に噛合され、カムシャフト２４が低速回転状態から高速回転状態に自動的に切り換えられ、実際のラムドリル作業に対応させる。
【００５５】
しかしながら、インパクトドライバーモードへの切り換え過程において、内側リングギヤ２６２が遊星ギヤプレート１５に噛合される高速出力状態にある場合、ノブ４９の円弧状溝４９３の一端が切換リング２２の凸部２２３に接触せず、このため切換リング２２が移動せず、摺動可能なリングギヤ２６は前記内側リングギヤ２６２が遊星ギヤプレート１５に噛合される高速出力状態に維持させる。
【００５６】
上述の実施形態は本発明の技術思想および特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良または変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５７】
１  パワー入力ユニット
１０  入力シャフト
１１  エンドカバー
１２  ガスケット
１３  固定リングギヤ
１３１  リブ
１３２  リングギヤ部
１４  第一遊星ギヤ
１５  遊星ギヤプレート
１５１  第一遊星ギヤシャフト
１５２  太陽歯車
２  回転速度切換ユニット
２０  ハウジング
２０１  スロット
２０２  位置決めスロット
２１  切換ボタン
２１１  トグル部
２１２  係合凸部
２２  切換リング
２２１  係合孔
２２２  ガイドスロット
２２３  凸部
２２４  長穴
２３  固定ピン
２４  カムシャフト
２４１  ディスク
２４２  第二遊星ギヤシャフト
２４３  多角形の軸
２４４  Ｖ字溝
２４５  ボール
２５  ベアリング
２６  摺動可能なリングギヤ
２６１  環状溝
２６２  内側リングギヤ
２６３  歯状部
２７  第二遊星ギヤ
２８  切換アーム
２８１  突出バー
３  インパクト駆動ユニット
３０  ラム
３０１  センター穴
３０２  突出ブロック
３０２１  突起部
３１  位置決めハウジング
３１１  環状溝
３１２  滑り溝
３２  当接部
３２１  当接ブロック
３２２  多角形の孔
３３  ボール
３４ａ  ガスケット
３４ｂ  ガスケット
３５  バネ
３６  係合リング
３７  位置決めワッシャー
３７１  多角形の孔
３７２  凸部
３８  スラスト軸受
４  出力モード切換ユニット
４０  外部ケーシング
４０１  延長チューブ
４０２  延長溝
４０３  バックル溝
４０４  ガイドスロット
４０５  装設部
４０６  スライダー
４０６１  ガイド軸
４０７  位置決めスプリング
４０７１  突起部
４０８  Ｕ字リング
４１  カムリング
４１１  凸部
４１２  カム部
４２  ラチェットスライダー
４２１  ポール
４２２  係止ブロック
４３ａ  ベアリング
４３ｂ  ベアリング
４４  第一ラチェット
４４１  第一の一方向ラチェット
４４２  係合ブロック
４５ａ  ガスケット
４５ｂ  ガスケット
４６  バネ
４７  第二ラチェット
４７１  第二の一方向ラチェット
４８  出力軸
４８１  多角形の軸
４８２  前端部
４８３  挿入孔
４８４  穴部
４８５  ビーズ
４８６  ブッシュ
４８７  バネ
４８８  ワッシャー
４８９  係合リング
４９  ノブ
４９１  貫通孔
４９２  カバー
４９３  円弧状溝
４９４  直立状溝
【図１】
0006905558.tif 000002
【図２】
0006905558.tif 000003
【図３】
0006905558.tif 000004
【図４】
0006905558.tif 000005
【図５】
0006905558.tif 000006
【図６】
0006905558.tif 000007
【図７】
0006905558.tif 000008
【図８】
0006905558.tif 000009
【図９】
0006905558.tif 000010
【図１０】
0006905558.tif 000011
【図１１】
0006905558.tif 000012
【図１２】
0006905558.tif 000013
【図１３】
0006905558.tif 000014
【図１４】
0006905558.tif 000015
【図１５】
0006905558.tif 000016