JP2002066960A

JP2002066960A - 電動工具

Info

Publication number: JP2002066960A
Application number: JP2000265746A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Mori; 真介森
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば、電動ドライバドリル等の電動工具に
おいて、電動モータの回転を減速する減速装置は、従来
歯車の噛み合いにより高速または低速の２段階程度の変
速のみ可能な構成となっていた。本発明では、無段階で
変速する無段階変速装置を内蔵した電動工具を提供す
る。【解決手段】このため、内蔵する無段階変速装置１０
は、電動モータ４側の駆動Ｖプーリー１１とスピンドル
７側の従動Ｖプーリー１２と、該両Ｖプーリー１１，１
２間に掛け渡したＶベルト１３を備え、両Ｖプーリー１
１，１２は、Ｖベルト１３を挟んだ状態で軸方向に相互
に変位する一対のプーリー板１１ａ，１１ｂ、１２ａ，
１２ｂを有し、両Ｖプーリー１１，１２において対向す
る一方若しくは双方のプーリー板を、Ｖベルト１３を経
て付加される回転抵抗により相互に接近離間させてそれ
ぞれプーリー径を変化させる構成とする。

Description

【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
ルや電動ドライバあるいはスピンドルを往復動させるレ
シプロソー等の電動工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の電動工具には、例え
ば電動ドライバのようにスピンドルの出力回転数を高速
または低速に切り換えるための変速装置を内蔵したもの
が提供されている。従来の変速装置は、使用者の手動に
よる切り換え操作により歯車の噛み合いを切り換えるこ
とにより段階的に変速比を変化させる構成となってい
た。また、出力軸に必要なトルク（出力軸に付加される
回転抵抗等）に応じて自動的に歯車の噛み合いを切り換
えて変速比を変化させる自動変速装置を内蔵した電動工
具も提供されている。上記手動切り換え式の変速装置を
内蔵した電動工具によれば、使用者の切り換え操作によ
り例えばねじ締めを行うねじの径あるいは長さに合わせ
て変速比を適切に切り換えることができ、これにより電
動モータの負荷を少なくしてバッテリの消費を抑えるこ
とができる。また、自動変速装置を内蔵した電動ドライ
バによれば、ねじ締めの初期段階では、変速装置を高速
側に切り換えて低トルク高回転数で素早くねじ締めを行
うことができる一方、ねじ締めの最終段階（ねじ締め抵
抗が大きくなってきた段階）では、変速装置を低速側に
切り換えて高トルク低回転数でねじを強固に締め込むこ
とができた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の変速
装置は、駆動モータの出力を歯車の噛み合いを経て変速
する構成であり、噛み合う歯車を切り換えることにより
変速比を変化させる構成となっていた。このため、従来
の変速装置は一般には、低速と高速の２段階でのみ変速
が可能であり、必要トルクに合わせてより多段階の変速
比にきめ細かく変速することができず、ましてや無段階
の変速を行うことができなかった。本発明は、出力回転
数を無段階でより幅広い範囲の変速比に変速させること
ができ、これにより必要トルクに合わせてよりきめ細か
な変速を行うことができる無段階変速装置を内蔵した電
動工具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
記各請求項に記載した構成の電動工具とした。請求項１
記載の電動工具によれば、無段変速装置を内蔵している
ので、従来の歯車の噛み合いによる高速または低速の２
段階のみの変速装置よりも、必要トルクに合わせてより
きめ細かな変速がなされ、これによりモータの負荷を従
来よりも一層低減させて、バッテリ等の電源消費を抑え
ることができる。

【０００５】請求項２記載の電動工具によれば、スピン
ドルを経て入力される外部トルク（必要トルク）に応じ
て駆動Ｖプーリーと従動Ｖプーリーの各プーリー板がそ
れぞれ相互に接近または離間することにより該駆動Ｖプ
ーリーと従動Ｖプーリーのプーリー径が無段階かつ自動
的に変化し、これにより変速比が無段階かつ自動的に変
化する。なお、本明細書において、プーリー径とは、駆
動Ｖプーリーおよび従動Ｖプーリーの、Ｖベルト１３が
掛け渡された部分（接触する部分）における半径をい
う。従って、駆動Ｖプーリーおよび従動Ｖプーリーのプ
ーリー径は、それぞれの対向する両プーリー板の間隔が
小さくなると大きくなり、両プーリー板の間隔が大きく
なると小さくなる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１〜
図４に基づいて説明する。本実施形態では、電動工具の
一例として充電式の電動ドライバドリル（以下、単に電
動工具１という）を例示する。この電動工具１は、本体
２と該本体２の機長方向中程から側方へ延びるハンドル
部３を有している。ハンドル部３の下端には当該電動工
具１に電源を供給するためのバッテリパック（図示省
略）が装着される。本体２の後部（図示左部）には、当
該電動工具１の駆動源としての電動モータ４が内蔵され
ている。この電動モータ４は、ハンドル部３の基部に配
置したスイッチ５をオンオフさせることにより起動停止
する。このスイッチ５は同じくハンドル部３の基部に配
置したトリガ６を引き操作することによりオンオフさせ
ることができる。電動モータ４の出力回転は、本発明に
係る無段変速装置１０および従来公知の遊星歯車列５０
により変速されてスピンドル７に伝達される。スピンド
ル７の先端は本体ハウジング２ａの前端面（図示右端
面）から突き出されており、この突き出し部分に、ドリ
ルやドライバビット等の先端工具（図示省略）を装着す
るためのチャック８が取り付けられている。

【０００７】上記無段変速装置１０は、電動モータ４側
の駆動Ｖプーリー１１とスピンドル７側の従動Ｖプーリ
ー１２と、該両Ｖプーリー１１，１２間に掛け渡した断
面Ｖ字形のＶベルト１３を備えている。駆動Ｖプーリー
１１は相互に対向する一対のプーリー板１１ａ，１１ｂ
を備えており、また従動Ｖプーリー１２も相互に対向す
る一対のプーリー板１２ａ，１２ｂを備えている。プー
リー板１１ａ，１１ｂおよびプーリー板１２ａ，１２ｂ
の相互の対向面は、それぞれＶベルト１３の断面形状に
合わせて円錐形状に形成されている。両プーリー板１１
ａ，１１ｂ間および両プーリー板１２ａ，１２ｂ間に形
成されるＶ字形の溝部にＶベルト１３を挟み込んだ状態
で該Ｖベルト１３が駆動Ｖプーリー１１と従動Ｖプーリ
ー１２との間に掛け渡されている。本実施形態におい
て、プーリー板１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは全て
同じ形状およびサイズのものが用いられている。駆動Ｖ
プーリー１１の両プーリー板１１ａ，１１ｂは電動モー
タ４の出力軸４ａに形成したスプライン軸部４ｂに装着
されている。このため、両プーリー板１１ａ，１１ｂは
電動モータ４が起動すると一体で回転する一方、出力軸
４ａの軸方向に移動して相互に接近または離間可能に支
持されている。

【０００８】なお、電動モータ４の出力軸４ａの先端側
は、本体ハウジング２ａに取り付けた軸受け２ｂにより
回転可能に支持されている。また、電動モータ４の出力
軸４ａの基部側には止め輪４ｃが軸方向移動不能に取り
付けられている。この止め輪４ｃと上記駆動Ｖプーリー
１１の出力軸基部側（図示左側）のプーリー板１１ａと
の間には圧縮ばね１４が介装されている。この圧縮ばね
１４により、出力軸基部側のプーリー板１１ａは、出力
軸先端側のプーリー板１１ｂに接近する方向に付勢され
ており、これにより両プーリー板１１ａ，１１ｂ間にＶ
ベルト１３が適度な力で挟み込まれている。

【０００９】従動Ｖプーリー１２は、本体ハウジング２
ａに取り付けた軸受け２ｃとギヤケース２６に取り付け
た軸受け２ｄを介して出力軸４ａと平行かつ回転可能に
支持された中間軸１５に取り付けられている。この中間
軸１５は、図４に示すようにスプライン軸部１５ａとギ
ヤ部１５ｂを備えている。このスプライン軸部１５ａと
ギヤ部１５ｂは、スプライン軸部１５ａ側に形成した連
結軸部１５ｃを介して相互に同軸かつ回転可能に連結さ
れている。図示左側のスプライン軸部１５ａに、上記従
動Ｖプーリー１２の両プーリー板１２ａ，１２ｂが相互
に一体で回転し、かつ軸方向には相互に移動可能（相互
に接近または離間可能）に支持されている。この両プー
リー板１２ａ，１２ｂ間にＶベルト１３の他端側が掛け
渡されている。従動Ｖプーリー１２の図示右側のプーリ
ー板１２ｂの背面には、可動カム部１６が一体に形成さ
れている。この可動カム部１６は、中間軸１５のギヤ部
１５ｂに一体に形成した固定カム部１７に噛み合わされ
ている。可動カム部１６と固定カム部１７は、図示する
ようにそれぞれ山形の噛み合い歯１６ａ〜１６ａ、１７
ａ〜１７ａを有しており、これらが交互に噛み合わされ
ている。可動カム部１６は、プーリー板１２ｂと一体で
軸方向へ変位するとともに、常時固定カム部１７に噛み
合わされた状態に維持される。この固定カム部１７と可
動カム部１６の噛み合いにより、従動Ｖプーリー１２の
回転がギヤ部１５ｂに伝達される。

【００１０】スピンドル７を経て固定カム部１７側に回
転抵抗（ねじ締め抵抗）が付加されると、噛み合い歯１
６ａの斜面（カム面）と噛み合い歯１７ａの斜面（カム
面）の押圧力（摺接作用）により可動カム部１６が軸方
向（図示左方）に後退して固定カム部１７との噛み合い
状態が浅くなる（図２参照）。可動カム部１６が軸方向
に後退して両者１６，１７の噛み合いが浅くなると、両
プーリー板１２ａ，１２ｂの間隔が小さくなって従動Ｖ
プーリー１２のプーリー径が大きくなる。すると、Ｖベ
ルト１３が図示下方に変位するため、プーリー板１１ａ
が圧縮ばね１４に抗して出力軸基部側に変位し、これに
より駆動Ｖプーリー１１のプーリー径が小さくなる。本
明細書では、（駆動Ｖプーリー１１のプーリー径）／
（従動Ｖプーリー１２のプーリー径）を当該無段変速装
置１０の変速比Ｒとして説明する。従って、駆動Ｖプー
リー１１のプーリー径が小さくなる一方、従動Ｖプーリ
ー１２のプーリー径が大きくなることにより当該無段変
速装置１０の変速比Ｒが小さくなる。スピンドル７を経
て固定カム部１７に付加される回転抵抗が大きくなるほ
ど、可動カム部１６の後退量が大きくなり、従って当該
無段変速装置１０の変速比Ｒが小さくなる。これに対し
てスピンドル７に回転抵抗が付加されない無負荷状態で
は、圧縮ばね１４により駆動Ｖプーリー１１のプーリー
板１１ａが図示右方に戻されて該駆動Ｖプーリー１１の
プーリー径が大きくなる一方、これに伴って従動Ｖプー
リー１２のプーリー径が小さくなり、これにより当該無
段変速装置１０の変速比Ｒが大きくなる。

【００１１】次に、中間軸１５のギヤ部１５ｂには、中
間ギヤ２０が噛み合わされている。この中間ギヤ２０
は、本体ハウジング２ａに取り付けた軸受け２ｅにより
回転可能に支持されている。本実施形態において、中間
軸１５のギヤ部１５ｂと、中間ギヤ２０の歯数比は、
１：５．５（変速比５．５）に設定されている。この中
間ギヤ２０には小ギヤ２１が同軸かつ一体に形成されて
いる。この小ギヤ２１は、前記遊星歯車列５０のサンギ
ヤとして機能している。従って、中間ギヤ２０の回転数
が遊星歯車列５０の入力回転数となっている。小ギヤ２
１には３個のプラネタリギヤ２２〜２２が噛み合わされ
ている。このプラネタリギヤ２２〜２２は、それぞれ支
軸２３を介してキャリア２４に回転可能に支持されてい
る。また、プラネタリギヤ２２〜２２は、インターナル
ギヤ２５に噛み合わされている。このインターナルギヤ
２５は、本体ハウジング２ａに固定したギヤケース２６
に回転可能に支持されている。

【００１２】インターナルギヤ２５の先端面には、円周
方向６等分位置に合計６本（図３参照）のロックピン３
０〜３０の先端部が係合している。各ロックピン３０〜
３０は、ギヤケース２６に軸方向へ移動可能に支持され
ている。また、各ロックピン３０〜３０は、圧縮ばね３
１によりインターナルギヤ２５に係合する方向（図示左
方）に付勢されており、これにより該インターナルギヤ
２５の回転が規制されている。従って、インターナルギ
ヤ２５に一定以上のトルクが付加されると、このインタ
ーナルギヤ２５は上記圧縮ばね３１に抗してロックピン
３０〜３０を押し下げながら回転する（ロックが外れ
る）。すなわち、例えばねじ締めが完了してスピンドル
７ひいてはキャリア２４が回転不能な状態になると（一
定以上の回転抵抗が付加されると）、プラネタリギヤ２
２〜２２が公転できない状態となる。このため、電動モ
ータ４の回転により各プラネタリギヤ２２は支軸２３を
中心として自転のみし、これによりインターナルギヤ２
５がロックピン３０〜３０を押し下げながら回転する。
このように、インターナルギヤ２５が回転する一方、キ
ャリア２４が回転しない状態となることにより、動力の
伝達経路が遊星歯車列５０で遮断される。このことか
ら、主としてインターナルギヤ２５およびロックピン３
０〜３０は、いわゆるトルクリミッタを構成している
（トルク調整機能付きの遊星歯車列５０）。

【００１３】また、ギヤケース２６にはねじ軸部２６ａ
が形成されており、このねじ軸部２６ａには調整プレー
ト２８が噛み合わされている。この調整プレート２８
と、受けプレート２７との間に上記圧縮ばね３１が介装
されている。受けプレート２７は前記ロックピン３０〜
３０の後端に当接されている。このため、上記調整プレ
ート２８が回転すると、圧縮ばね３１の付勢力を変更し
て、インターナルギヤ２５のロックが外れるための設定
トルクを一定の範囲で任意に設定することができる。調
整プレート２８には係合片２８ａが設けられており、こ
の係合片２８ａはギヤケース２６の前端に回転操作可能
に取り付けたアダプタケース２９の係合壁２９ａに係合
している。このため、アダプタケース２９を回転操作す
ると調整プレート２８が回転して軸方向に移動し、これ
により外部から設定トルクを調整することができる。な
お、ギヤケース２６には、鋼球３３がばね付勢された状
態で取り付けられている。この鋼球３３はアダプタケー
ス２９の内面に周方向に沿って複数形成した係合孔２９
ｂに向けられている。この鋼球３３が係合孔２９ｂに嵌
り込むことによりアダプタケース２９の位置が固定され
る。一方、アダプタケース２９に一定以上の回転操作力
を加えると、ばね付勢力に抗して鋼球３３が押し下げら
れて該アダプタケース２９を任意の方向に回転させるこ
とができる。

【００１４】次に、キャリア２４はギヤケース２６に取
り付けた回転規制装置３２を介してスピンドル７に接続
されている。この回転規制装置３２は従来より公知のも
のであり、本実施形態において特に変更を要しないが、
以下簡単に説明する。図３にはこの回転規制装置３２の
構成が示されている。この回転規制装置３２は、ギヤケ
ース２６に固定した外輪３２ａと、スピンドル７の後端
部に形成したスプライン軸部７ａを介して該スピンドル
７に回転について連結された内輪３２ｂを有している。
外輪３２ａと内輪３２ｂとの間には、キャリア２４に形
成した合計４本の脚部２４ｂ〜２４ｂと、２本の係合ピ
ン３５，３５が介在されている。また、内輪３２ｂの外
周面には、それぞれ周方向２等分位置に２つの係合突部
３２ｃ、３２ｃと２つの平坦面３２ｄ、３２ｄが形成さ
れている。この平坦面３２ｄ，３２ｄに対向して上記係
合ピン３５，３５が配置されている。また、各係合ピン
３５の周方向両側にキャリア２４の脚部２４ｂ，２４ｂ
が位置し、各係合突部３２ｃの周方向両側に脚部２４
ｂ，２４ｂが位置している。

【００１５】このように構成された回転規制装置３２に
よれば、電動モータ４の起動によりキャリア２４が回転
すると、２本の脚部２４ｂ，２４ｂが係合突部３２ｃ，
３２ｃに当接して内輪３２ｂひいてはスピンドル７が回
転する。すなわち、電動モータ４側からの回転は左右何
れの方向の回転も、この回転規制装置３２を経てスピン
ドル７に伝達される。しかしながら、電動モータ４を停
止させた状態（キャリア２４が回転しない状態）では、
使用者が手でスピンドル７を回転させようとしても、係
合ピン３５，３５が平坦面３２ｄと外輪３２ａとの間に
挟み込まれることにより内輪３２ｂの回転が阻止される
ため、スピンドル７の回転が阻止される。これによれ
ば、電動モータ４を停止させた状態で、チャック８を回
転させて先端工具のクランプアンクランプ操作を楽に行
うことができる。

【００１６】次に、スピンドル７は、軸受け７ｂ，７ｃ
を介してギヤケース２６に回転可能に支持されている。
本実施形態において、遊星歯車列５０による変速比は１
／４に設定されている。なお、キャリア２４の中心には
支持孔２４ａが形成されており、この支持孔２４ａに
は、前記小ギヤ２１の中心に形成した支持軸部２１ａが
回転可能に挿入されている。これにより中間ギヤ２０お
よび小ギヤ２１が前記軸受け２ｅおよび支持孔２４ａに
より両端支持状態で回転可能に支持されている。

【００１７】以上のように構成した電動工具１によれ
ば、トリガ６を引き操作してスイッチ５をオンさせる
と、電動モータ４が起動する。電動モータ４が起動する
と、出力軸４ａおよびそのスプライン軸部４ｂが回転し
て、駆動Ｖプーリー１１が回転する。駆動Ｖプーリー１
１の回転はＶベルト１３により従動Ｖプーリー１２に伝
達される。ここで、スピンドル７になんら回転抵抗が付
加されない状態（無負荷状態）では、図１に示すように
駆動Ｖプーリー１１の出力軸基部側のプーリー板１１ａ
が圧縮ばね１４によって出力軸先端側に変位し、これに
より該駆動Ｖプーリー１１のプーリー径が最大になる。
駆動Ｖプーリー１１のプーリー径が最大になると、従動
Ｖプーリー１２のプーリー板１２ａ，１２ｂ間の間隔が
最も大きくなって、該従動Ｖプーリー１２のプーリー径
が最小になり、その結果可動カム部１６と固定カム部１
７の噛み合いが最も深くなる。本実施形態において、駆
動Ｖプーリー１１のプーリー径が最大となり、従動Ｖプ
ーリー１２のプーリー径が最小となっている無負荷状態
では、両プーリー１１，１２のプーリー径の比率は２．
１：１（変速比Ｒ＝２．１）に設定されている（高速低
トルクモード）。

【００１８】従動Ｖプーリー１２の回転は可動カム部１
６と固定カム部１７の噛み合いにより中間軸１５のギヤ
部１５ｂに伝達される。ギヤ部１５ｂが回転すると、中
間ギヤ２０および小ギヤ２１が回転する。小ギヤ２１の
回転によりプラネタリギヤ２２〜２２が回転する。プラ
ネタリギヤ２２〜２２は、回転しないインターナルギヤ
２５に噛み合わされているので、結果的にプラネタリギ
ヤ２２〜２２は、自転しながらインターナルギヤ２５の
内周側を公転し、これによりキャリア２４が回転する。
キャリア２４の回転は、スプライン軸部７ａを経てスピ
ンドル７に伝達され、これによりチャック８に装着した
ドライバビット（先端工具）が回転する。

【００１９】ドライバビットを締め込み対象のねじにセ
ットしてねじ締めを行う場合には、一定のねじ締め抵抗
が回転抵抗としてスピンドル７に付加される。このた
め、スピンドル７には前記無負荷状態よりも大きな出力
トルクが要求される。必要なトルクは、締め込むねじの
径および長さにより変化する。また、ねじ締めの進行に
より必要な締め付けトルクが変化する。ねじ締めに伴い
スピンドル７に回転抵抗が付加されると、これが遊星歯
車列５０および中間ギヤ２０と中間軸１５のギヤ部１５
ｂの噛み合いを経て固定カム部１７に伝達される。する
と、前記したように可動カム部１６ひいてはプーリー板
１２ｂが軸方向に後退して両カム部１６，１７の噛み合
いが浅くなり、これにより従動Ｖプーリー１２のプーリ
ー径が大きくなる。従動Ｖプーリー１２のプーリー径が
大きくなると、Ｖベルト１３の変位によりプーリー板１
２ａが圧縮ばね１４に抗して出力軸基部側（図２におい
て左方）に変位し、これにより駆動Ｖプーリー１１のプ
ーリー径が小さくなり、その結果当該無段変速装置１０
の変速比Ｒが小さくなってスピンドル７の出力トルクが
増大する。このようにスピンドル７に負荷される回転抵
抗に合わせて従動Ｖプーリー１２のプーリー径が徐々に
大きくなる一方、これに連動して駆動Ｖプーリー１１の
プーリー板１１ａが圧縮ばね１４に抗して出力軸基部側
に変位して、そのプーリー径が徐々に小さくなることに
より当該無段変速装置１０の変速比Ｒが無段階で小さく
なり、その結果スピンドル７の回転速度が低下して出力
トルクが増大し（低速高トルクモードへの移行）、必要
なねじ締めトルクに最適な出力トルクでスピンドル７が
回転してねじ締めが進行する。

【００２０】ねじ締めが最終段階に至ってねじ締め抵抗
が大きくなるほど、従動Ｖプーリー１２のプーリー径が
大きくなる一方、駆動Ｖプーリー１１のプーリー径が小
さくなり、これにより無段変速装置１０の変速比Ｒが小
さくなる。図２は、無段階変速装置１０の変速比Ｒが最
も小さくなった段階を示している。この段階では、スピ
ンドル７の回転数は最も小さく、その出力トルクは最大
となる（低速高トルクモード）。本実施形態において、
この段階における駆動Ｖプーリー１１のプーリー径と従
動Ｖプーリー１２のプーリー径との比は、１：２．１
（変速比Ｒ＝１／２．１）に設定されている。ここで、
図２（低速高トルクモード）と図１（高速低トルクモー
ド）を比較してみると、図２に示す低速高トルクモード
では駆動Ｖプーリー１１の両プーリー板１１ａ，１１ｂ
の間隔が最大となってそのプーリー径が最小になり、ま
た従動Ｖプーリー１２の両プーリー板１２ａ，１２ｂの
間隔は最小となってそのプーリー径は最大となり、従っ
て変速比Ｒは最小（変速比Ｒ＝１／２．１）となってい
る。これに対して、図１に示す高速低トルクモードで
は、駆動Ｖプーリー１１の両プーリー板１１ａ，１１ｂ
の間隔が最小となってそのプーリー径が最大となり、ま
た従動Ｖプーリー１２の両プーリー板１２ａ，１２ｂの
間隔は最大となってそのプーリー径は最小となり、これ
により変速比Ｒは最大（変速比Ｒ＝２．１）となってい
る。

【００２１】こうして、スピンドル７の出力トルクが無
段階で低速高トルクモードに移行しつつ強固にねじ締め
がなされる。ねじ締めが完了してスピンドル７が回転不
能な状態になると、電動モータ４とスピンドル７との間
の動力伝達経路が遮断される。すなわち、ねじ締めが完
了してスピンドル７が回転不能な状態になると、回転規
制装置３２およびキャリア２４が回転不能になる一方、
電動モータ４の出力回転が、無段変速装置１０および中
間ギヤ２０によりプラネタリギヤ２２〜２２に伝達され
る。しかしながら、上記したようにキャリア２４が回転
不能な状態であるので、各プラネタリギヤ２２は、イン
ターナルギヤ２５の内周側を公転することなく支軸２３
回りに自転する。各プラネタリギヤ２２の自転によりイ
ンターナルギヤ２５に設定値以上の大きなトルクが付加
されると、該インターナルギヤ２５は圧縮ばね３１に抗
してロックピン３０〜３０を押し下げつつギヤケース２
６に対して回転する。こうしてインターナルギヤ２５が
回転する一方、キャリア２４ひいてはスピンドル７が回
転しない状態が実現され、これにより電動モータ４の出
力が遊星歯車列５０において遮断された状態となって、
設定トルクでねじが締め付けられる。

【００２２】ねじ締め完了後、先端工具を締め込んだね
じから外すと、スピンドル７は無負荷状態となるので、
インターナルギヤ２５がギヤケース２６に対して再び固
定されて電動モータ４の出力回転がスピンドル７に伝達
されるとともに、無段変速装置１０は図２に示す低速高
トルクモードから図１に示す高速低トルクモードに一気
に移行する。すなわち、スピンドル７の回転抵抗が取り
除かれて無負荷状態になると、図１に示すように駆動Ｖ
プーリー１１のプーリー板１１ａが圧縮ばね１４により
プーリー板１１ｂに接近する方向に変位し、これにより
駆動Ｖプーリー１１のプーリー径が大きくなる。する
と、Ｖベルト１３の変位により従動Ｖプーリー１２のプ
ーリー径が小さくなるため、当該無段変速装置１０の変
速比Ｒが大きくなって高速低トルクモードに戻される。
なお、従動Ｖプーリー１２のプーリー径が小さくなる
と、可動カム部１６と固定カム部１７の噛み合いが深く
なる。

【００２３】以上説明したように本実施形態の電動工具
１によれば、電動モータ４の出力軸４ａとスピンドル７
との間に無段変速装置１０が介装されており、この無段
変速装置２０はスピンドル７に付加されるねじ締め抵抗
（外部トルク、回転抵抗）に合わせて変速比Ｒが自動的
に変化するので、従来の平歯車の噛み合いによる２段階
の変速装置に比して、よりきめ細かな変速を行うことが
でき、これによりこの種の電動工具の性能を高めること
ができる。

【００２４】また、例示した電動工具１は、上記無段変
速装置１０に加えて遊星歯車列５０を備えており、この
遊星歯車列５０は、スピンドル７に一定以上の外部トル
クが付加された時点でインターナルギヤ２５を回転さ
せ、これにより動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ
の機能を有している。このため、設定トルクでねじが締
め付けられる。

【００２５】以上説明した実施形態には種々変更を加え
ることができる。例えば、例示した実施形態では、無段
変速装置１０による第１段変速機構に加えて、中間ギヤ
部１５と中間ギヤ２０の噛み合いによる段２段変速機構
と、遊星歯車列５０による第３段変速機構を有する構成
を例示したが、第２段および第３段変速機構については
必要に応じて設ければよい。また、プーリー板１１ａ，
１１ｂ，１２ａ，１２ｂは全て同じ形状およびサイズの
ものを用いた構成を例示したが、駆動Ｖプーリー側と従
動Ｖプーリー側で異なる形状（主として円錐形状面の傾
斜角度について）およびサイズのプーリー板を用いても
よい。

【００２６】また、例示した実施形態では、スピンドル
７に付加される外部トルクに合わせて自動的に変速比Ｒ
が変化する無段変速装置１０を例示したが、手動操作に
より変速比Ｒを無段階で変化させる構成（マニュアル
式）の無段変速装置とすることができる。この場合、例
えばハウジング２の上面にスライドレバーを設け、該ス
ライドレバーのハウジング２の内部側の端部を、駆動Ｖ
プーリー１１の出力軸基部側のプーリー板１１ａに、そ
の回転動作を阻害しないよう軸方向に変位可能に係合さ
せて、スライドレバーの操作量に応じて該プーリー板１
１ａを軸方向に変位させる構成とすればよい。さらに、
電動工具の一例として電動ドライバドリルを例示した
が、本発明に係る技術は、これらの回転工具に限らず例
えばレシプロソー等の往復動切断工具にも同様に適用す
ることができる。

【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、電動ドライ
バドリルの内部構造を示す側面図である。本図は、無段
変速装置が高速低トルクモードに切り換わった状態を示
している。

【図２】本発明の実施形態を示す図であり、電動ドライ
バドリルの内部構造を示す側面図である。本図は、無段
変速装置が低速高トルクモードに切り換わった状態を示
している。

【図３】図２の（３）−（３）線断面矢視図であって、
回転規制装置の横断面図である。

【図４】中間軸の一部破断側面図である。

【符号の説明】

１…電動工具（電動ドライバドリル）４…電動モータ７…スピンドル１０…無段変速装置１１…駆動Ｖプーリー１１ａ…プーリー板（出力軸基部側）、１１ｂ…プーリ
ー板（出力軸先端側）１２…従動Ｖプーリー、１２ａ，１２ｂ…プーリー板１３…Ｖベルト１５…中間軸、１５ａ…スプライン軸部、１５ｂ…ギヤ
部１６…可動カム部１７…固定カム部２０…中間ギヤ２１…小ギヤ（サンギヤ）２２…プラネタリギヤ、２４…キャリア、２５…インタ
ーナルギヤ２６…ギヤケース、２６ａ…ねじ軸部２８…調整プレート２９…アダプタケース、３０…ロックピン、３２…回転
規制装置５０…遊星歯車列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータの出力軸とスピンドルとの間
に、前記出力軸の回転を無段階に変速して前記スピンド
ルに伝達するための無段変速装置を内蔵した電動工具。
【請求項２】請求項１記載の電動工具であって、無段
変速装置は、電動モータ側の駆動Ｖプーリーとスピンド
ル側の従動Ｖプーリーと、該両Ｖプーリー間に掛け渡し
たＶベルトを備え、前記両Ｖプーリーは、それぞれ対向
する一対のプーリー板を有し、該両プーリー板間の間隔
を、前記スピンドルに付加される回転抵抗に応じて変化
させてそれぞれのプーリー径を変化させる構成とした電
動工具。