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JP5523766B2 - Power tools - Google Patents
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JP5523766B2 - Power tools - Google Patents

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Description

この発明は、例えば電動モータを駆動源として内装するグラインダ、ねじ締め工具、切断工具、あるいはエンジン(内燃機関)を駆動源として内装するチェーンソー等の動力工具に関する。   The present invention relates to a power tool such as a grinder equipped with an electric motor as a drive source, a screw tightening tool, a cutting tool, or a chain saw equipped with an engine (internal combustion engine) as a drive source.

この種の動力工具では、駆動源の回転動力を減速(変速)するための減速歯車列や出力方向を変換するための歯車列を備えている。減速歯車列としては、平歯車列や遊星歯車機構が用いられ、出力方向を変換するためにはかさ歯車列(ベベルギヤ)が用いられる。また、例えば下記の特許文献4に開示されているようにねじ締め工具等の回転工具では減速歯車列の動力伝達経路を切り換えて、出力状態をビット(先端工具)に付加される負荷トルクに応じて高速低トルク出力モードと低速高トルク出力モードに段階的に切り換える技術が提供されている。
動力工具に限らず、回転出力の変速機構としては、上記のような歯車列の動力伝達経路を切り換えることにより低速、高速の段階的な切り換えを行う構成とするものの他に、減速比を無段階で変化させる無段変速機(CVT:Continuously Variable Trans-mission)が公知になっている。従来、この無段変速機として、いわゆるトラクションドライブ機構を利用したものが公知になっている。このトラクションドライブ式の無段変速機に関する技術が例えば下記の特許文献1〜3に開示されている。
このトラクションドライブ式の無段変速機は、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とともに、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により出力回転数を無段階で変速する構成となっている。
特許文献1には、係る無段変速機を内装したねじ締め工具が開示されている。このねじ締め工具では、ねじ締めビットに付加される負荷トルクの増大(ねじ締めの進行)に伴って変速ローラを低速側に変位させることにより、出力モードを低速高トルク出力モードに無段階で変速することができ、これにより迅速かつ確実なねじ締め作業を楽に行うことができる。
This type of power tool includes a reduction gear train for reducing (shifting) the rotational power of the drive source and a gear train for changing the output direction. A spur gear train or a planetary gear mechanism is used as the reduction gear train, and a bevel gear train (bevel gear) is used to change the output direction. Further, for example, as disclosed in Patent Document 4 below, in a rotary tool such as a screw tightening tool, the power transmission path of the reduction gear train is switched, and the output state depends on the load torque applied to the bit (tip tool). Thus, there is provided a technique for gradually switching between a high speed low torque output mode and a low speed high torque output mode.
In addition to the power tool, the rotational output speed change mechanism is configured to perform stepwise switching at low speed and high speed by switching the power transmission path of the gear train as described above, and the reduction ratio is stepless. A continuously variable transmission (CVT) that is changed at the same time is known. Conventionally, a continuously variable transmission using a so-called traction drive mechanism has been known. Techniques relating to this traction drive type continuously variable transmission are disclosed in, for example, the following Patent Documents 1 to 3.
This traction drive type continuously variable transmission presses a sun roller on the input side and a thrust roller on the output side to a plurality of conical planetary rollers with a large force using a thrust mechanism, and the rolling contact obtained thereby. Is used to transmit the power, and the speed change roller is pressed against the conical surface of the planetary roller, and the output rotation speed is changed by changing the contact diameter by displacing the pressure contact position between the small diameter side and the large diameter side. It is configured to change continuously without shifting.
Patent Document 1 discloses a screw tightening tool in which such a continuously variable transmission is incorporated. In this screw tightening tool, the output mode is steplessly changed to the low speed high torque output mode by displacing the speed change roller to the low speed side as the load torque applied to the screw tightening bit increases (progress of screw tightening). Thus, a quick and reliable screw tightening operation can be easily performed.

特開平6-190740号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-19740 特開2002-59370号公報JP 2002-59370 A 特公平3-73411号公報Japanese Patent Publication No. 3-73411 特許第3289958号公報Japanese Patent No. 3289958

係る無段変速機は、入力軸と出力軸を同軸に備えるものであるので、駆動源としての電動モータの出力軸と、ねじ締めビットを装着するスピンドル(動力工具の出力軸)とが同軸に配置されるねじ締め機には比較的容易に介装することができる。しかしながら、動力工具には、駆動源の出力軸とスピンドルとが同軸ではない関係にあるものも多数存在する。例えば前記したディスクグラインダは、電動モータの出力軸に対してスピンドルが直交(交差)する位置に配置されており、携帯マルノコ等の切断機では、電動モータの出力軸に対してスピンドルが平行にずれた位置に配置されている。
また、スピンドルに装着した先端工具の加工対象物に対する加工方向について着目すると、ディスクグラインダ、携帯マルノコ、あるいはチェーンソーの場合は、円形の砥石、円形の鋸刃、あるいはチェーンの加工方向が駆動源の出力軸若しくは減速機構の出力軸に対して交差する関係に配置されている。
本発明は、駆動源の出力軸とスピンドルが相互に同軸の関係にない動力工具や、先端工具の加工方向が駆動源の出力軸に交差する関係にある動力工具についても無段変速機を用いることにより、従来よりも幅広い形態の動力工具について迅速かつ確実な加工がなされてその機能をより一層高めることを目的とする。
Since the continuously variable transmission has an input shaft and an output shaft coaxially, the output shaft of the electric motor as a drive source and the spindle (output shaft of the power tool) on which a screw tightening bit is mounted are coaxial. The screwing machine to be arranged can be interposed relatively easily. However, many power tools have a relationship in which the output shaft of the drive source and the spindle are not coaxial. For example, the above-described disc grinder is disposed at a position where the spindle is orthogonal (crossed) to the output shaft of the electric motor. In a cutting machine such as a portable marnoco, the spindle is displaced in parallel to the output shaft of the electric motor. It is arranged at the position.
Focusing on the processing direction of the tip tool mounted on the spindle with respect to the processing target, in the case of a disc grinder, portable marnoco, or chainsaw, the output direction of the drive source is the processing direction of a circular grindstone, circular saw blade, or chain. The shaft or the output shaft of the speed reduction mechanism is disposed so as to intersect.
The present invention also uses a continuously variable transmission for a power tool in which the output shaft of the drive source and the spindle are not coaxial with each other and a power tool in which the machining direction of the tip tool intersects the output shaft of the drive source. Accordingly, it is an object of the present invention to further increase the function of quick and reliable processing of power tools in a wider range than before.

上記の課題は、以下の各発明により解決される。
第1の発明は、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であって、無段変速機の出力軸とは同軸にない別個の軸を、先端工具を装着するためのスピンドルとする動力工具である。
第1の発明によれば、駆動源の動力がトラクションドライブ式の無段変速機で減速されてスピンドルに出力される。スピンドルは、無段変速機の出力軸とは同軸ではなく、例えば携帯マルノコのように一定距離変位して平行に配置され、あるいはディスクグラインダのように交差する状態に配置されている。
このように、従来のねじ締め機や孔明け用ドリルのように無段変速機の出力軸に対してスピンドルが同軸に配置された動力工具ばかりではなく、ディスクグラインダや携帯マルノコのようにスピンドルが一定の軸間距離で平行に配置され、あるいは交差する形態の動力工具についてもトラクションドライブ式の無段変速機を用いて、その機能及び付加価値を一層高めることができる。
無段変速機の出力軸とスピンドルが同軸に配置された構成には、当該出力軸と当該スピンドルが同軸に直結されて一体で回転する構成である場合の他、当該両軸間に例えば遊星歯車機構が介在されて当該両軸が相互に同一の軸線を中心軸線として異なる回転数で回転する構成である場合が含まれる。
これに対して、スピンドルが無段変速機の出力軸とは同軸にない別個の軸である構成には、両軸間に例えば平歯車列が介在されて当該両軸が相互に平行で異なる軸線を中心軸線として同じ回転数若しくは異なる回転数で回転する構成である場合、あるいは両軸間に例えばかさ歯車列が介在されて当該両軸が相互に直交若しくは一定角度で交差する異なる軸線を中心軸線として同じ回転数若しくは異なる回転数で回転する構成である場合を含む。
このように、電動モータや内燃機関(エンジン)を駆動源とし、スピンドルの軸線方向について様々な形態の動力工具の全般について、当該駆動源とスピンドルとの間にトラクションドライブ式の無段変速機を備えることにより、加工状況に応じて適切な動力(回転数及び出力トルク)を出力可能となり、ひいては従来よりも広範な動力工具についてその機能及び付加価値を高めることができる。
第2の発明は、第1の発明において、スピンドルが無段変速機の出力軸に対して交差する動力工具である。
第2の発明によれば、例えばディスクグラインダについてトラクションドライブ式の無段変速機によるメリットを持たせることができる。
第3の発明は、第1の発明において、スピンドルが無段変速機の出力軸に対して平行に配置された動力工具である。
第3の発明によれば、例えば携帯マルノコについてトラクションドライブ式の無段変速機によるメリットを持たせることができる。
第4の発明は、第1〜第3の何れか一つの発明において、無段変速機とは別に、減速比が固定された補助減速機構を備えた動力工具である。
第4の発明によれば、無段変速機により無段階で変速された出力が減速比固定式の減速機構により再度減速されてスピンドルに出力される。減速比固定式の減速機構としてかさ歯車列を用いることによりスピンドルを無段変速機の出力軸に対して交差させることができる。あるいは減速比固定式の減速機構として平歯車列を用いることによりスピンドルを無段変速機の出力軸に対して一定の軸間距離をおいて平行に配置させることができる。さらに、減速比固定式の減速機構として遊星歯車列を用いることによりスピンドルを無段変速機の出力軸に対して同軸に配置させることができる。
Said subject is solved by each following invention.
1st invention is a power tool provided with the traction drive type continuously variable transmission, Comprising: The separate axis | shaft which is not coaxial with the output shaft of a continuously variable transmission is made into the spindle for mounting | wearing with a tip tool. It is a power tool.
According to the first invention , the power of the drive source is decelerated by the traction drive type continuously variable transmission and output to the spindle. The spindle is not coaxial with the output shaft of the continuously variable transmission, and is arranged in parallel with being displaced by a certain distance, such as a portable marnoco, or arranged so as to intersect like a disc grinder.
In this way, not only a power tool in which the spindle is coaxially arranged with respect to the output shaft of the continuously variable transmission like a conventional screw tightening machine or a drill for drilling, but also a spindle like a disc grinder or a portable marnoco. The function and added value of a power tool that is arranged in parallel with a certain distance between axes or intersects can be further enhanced by using a traction drive type continuously variable transmission.
The configuration in which the output shaft and the spindle of the continuously variable transmission are coaxially arranged is a configuration in which the output shaft and the spindle are directly connected coaxially and rotate integrally. A case where the mechanism is interposed and the both axes rotate at different rotational speeds with the same axis as the central axis is included.
On the other hand, in the configuration in which the spindle is a separate shaft that is not coaxial with the output shaft of the continuously variable transmission, for example, a spur gear train is interposed between the two shafts, and both the shafts are parallel to and different from each other. In the case where the rotation speed is the same or different, and for example, a bevel gear train is interposed between the two axes so that the two axes intersect each other at right angles or at a certain angle. Including the case where the rotation speed is the same or different.
As described above, a traction drive type continuously variable transmission is used between the drive source and the spindle for all types of power tools with the electric motor or the internal combustion engine (engine) as the drive source. By providing, it becomes possible to output appropriate power (number of rotations and output torque) according to the machining situation, and as a result, the function and added value of a wider range of power tools than before can be increased.
A second invention is a power tool according to the first invention, wherein the spindle intersects the output shaft of the continuously variable transmission.
According to the second invention , for example, a disc grinder can be provided with the merit of the traction drive type continuously variable transmission.
A third invention is the power tool according to the first invention, wherein the spindle is arranged in parallel to the output shaft of the continuously variable transmission.
According to the third aspect of the invention , for example, a portable marnoco can be provided with the merit of the traction drive type continuously variable transmission.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the power tool includes an auxiliary reduction mechanism having a fixed reduction ratio separately from the continuously variable transmission.
According to the fourth aspect of the invention , the output steplessly shifted by the continuously variable transmission is decelerated again by the reduction mechanism with a fixed reduction ratio and output to the spindle. By using a bevel gear train as a reduction mechanism with a fixed reduction ratio, the spindle can intersect the output shaft of the continuously variable transmission. Alternatively, by using a spur gear train as a reduction mechanism with a fixed reduction ratio, the spindle can be arranged in parallel to the output shaft of the continuously variable transmission with a certain inter-axis distance. Further, by using a planetary gear train as a reduction mechanism with a fixed reduction ratio, the spindle can be arranged coaxially with the output shaft of the continuously variable transmission.

第5の発明は、第4の発明において、減速機構は、歯車減速機構である動力工具である。
第5の発明によれば、例えば携帯マルノコにおいて駆動源としての電動モータとスピンドルとの間にトラクションドライブ式の無段変速機を介在させて、当該無段変速機の出力軸に対してスピンドルを一定の軸間距離をおいて平行に配置することができる。この場合、駆動源の動力は、無段変速機により無段階で変速され、かつ減速機構によってさらに減速されてスピンドルに出力される。
第6の発明は、第4の発明において、減速機構は、ベルト式減速機構である動力工具である。
第6の発明によれば、駆動源としての電動モータとスピンドルとの間にトラクションドライブ式の無段変速機を介在させて、当該無段変速機の出力軸に対してスピンドルを一定の軸間距離をおいて平行に配置することができる。この場合、駆動源の動力は、無段変速機により無段階で変速され、かつ当該無段変速機の出力軸とスピンドルにそれぞれ取り付けた有効径の異なるプーリー間にベルトを掛け渡して動力を伝達する構成としたベルト式減速機構によりさらに減速されてスピンドルに出力される。
第7の発明は、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であって、スピンドルに装着した先端工具による加工対象物への加工方向が、無段変速機の出力軸に対して交差する動力工具である。
第7の発明によれば、上記のようにスピンドルの軸線方向に着目する場合の他、先端工具の加工対象物に対する加工方向に着目し、当該加工方向について多様な動力工具の変速機としてトラクションドライブ式の無段変速機を備えることにより、従来よりも広範な動力工具について当該無段変速機のメリットを付加することができる。
先端工具の加工対象物に対する加工方向とは、ディスクグラインダであれば回転する砥石の接線方向であり、携帯形マルノコ若しくは卓上形の丸鋸盤であれば回転する鋸刃の接線方向であり、チェーンソーであればチェーンの移動方向であり、これらは通常スピンドルに対して直交している。従って、当該加工方向が無段変速機の出力軸に対して交差する構成には、当該出力軸に対してスピンドルが同軸に配置された構成、同軸ではなく一定の軸間距離をおいて平行に配置された構成、若しくは交差する構成が含まれる。
第8の発明は、第7の発明において、先端工具として切断工具又は研削工具を装着した動力工具である。
第8の発明によれば、先端工具として切断工具を装着する場合は、例えば携帯マルノコ等の切断機のスピンドルに円形の回転鋸刃を装着する場合であり、先端工具として研削工具を装着する場合には、例えばディスクグラインダのように円形の砥石を装着する場合が含まれる。これらの先端工具の場合は、その加工方向が無段変速機の出力軸に対して交差し、若しくは平行となる。
第9の発明は、第1〜第8の何れか一つの発明において、無段変速機は、先端工具の負荷に応じて減速比が変化する動力工具である。
第9の発明によれば、当該トラクションドライブ式の無段変速機における変速ローラを変位させることにより減速比が変化する。このため、先端工具に付加される負荷トルクに応じて変速ローラを変位させることにより、先端工具に対して適切な回転数及びトルクで動力を出力することができる。変速ローラの変位は、手動操作により行う構成とする場合の他、先端工具の負荷トルクを例えばセンサ等で検知し、あるいは駆動源の負荷を検知等し、これに基づいて変速ローラを例えばアクチュエータを用いて自動的に変位させる構成とすることができる。
第10の発明は、第1〜第9の何れか一つの発明において、無段変速機は、差動遊星機構式である動力工具である。
第10の発明によれば、遊星ローラに対して入力側の太陽ローラと出力側の推力ローラと変速ローラを圧接させたいわゆる3点圧接式のトラクションドライブ機構を備える無段変速機をスピンドルの軸線方向あるいは先端工具の加工方向について多様な動力工具に適用することにより、従来よりも広範な動力工具についてこの種の無段変速機によるメリットを付加することができる。
差動遊星機構式の無段変速機では、変速ローラを遊星ローラの大径側に変位させると減速比が大きくなって出力状態は低速高トルク出力状態となり、小径側に変位させると減速比が小さくなって出力状態は高速低トルク出力状態に切り換わる。
これに対して、遊星ローラを出力側に備える2点圧接式のトラクションドライブ機構では、変速ローラを遊星ローラの大径側に変位させると減速比は小さくなって出力状態は高速低トルク出力状態となり、小径側に変位させると減速比は大きくなって出力状態は低速高トルク出力状態に切り換わる。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the speed reduction mechanism is a power tool that is a gear speed reduction mechanism.
According to the fifth aspect of the invention , for example, in a portable marnoco, a traction drive type continuously variable transmission is interposed between an electric motor as a drive source and the spindle, and the spindle is connected to the output shaft of the continuously variable transmission. They can be arranged in parallel with a certain distance between the axes. In this case, the power of the drive source is steplessly shifted by the continuously variable transmission, and further decelerated by the speed reduction mechanism and output to the spindle.
In a sixth aspect based on the fourth aspect, the speed reduction mechanism is a power tool that is a belt type speed reduction mechanism.
According to the sixth invention , a traction drive type continuously variable transmission is interposed between the electric motor as a drive source and the spindle, and the spindle is fixed between the fixed shaft and the output shaft of the continuously variable transmission. They can be placed in parallel at a distance. In this case, the power of the drive source is steplessly shifted by the continuously variable transmission, and the belt is passed between pulleys with different effective diameters attached to the output shaft and spindle of the continuously variable transmission to transmit the power. It is further decelerated by the belt type reduction mechanism configured to output to the spindle.
A seventh invention is a power tool provided with a traction drive type continuously variable transmission, wherein the machining direction of the workpiece by the tip tool mounted on the spindle intersects the output shaft of the continuously variable transmission. It is a power tool.
According to the seventh invention , in addition to the case where attention is paid to the axial direction of the spindle as described above, attention is paid to the machining direction of the tip tool with respect to the workpiece, and the traction drive is used as a transmission for various power tools in the machining direction. By providing the type continuously variable transmission, the merit of the continuously variable transmission can be added to a wider range of power tools than before.
The cutting direction of the tip tool with respect to the workpiece is the tangential direction of the rotating grindstone in the case of a disc grinder, and the tangential direction of the rotating saw blade in the case of a portable marnoco or table-type circular saw. If so, it is the direction of movement of the chain, which is usually perpendicular to the spindle. Therefore, the configuration in which the machining direction intersects the output shaft of the continuously variable transmission includes a configuration in which the spindle is coaxially disposed with respect to the output shaft, and is not parallel but parallel to the output shaft. Arranged configurations or intersecting configurations are included.
An eighth invention is a power tool according to the seventh invention, in which a cutting tool or a grinding tool is mounted as a tip tool.
According to the eighth invention , when the cutting tool is mounted as the tip tool, for example, a circular rotary saw blade is mounted on the spindle of a cutting machine such as a portable marnoco, and when a grinding tool is mounted as the tip tool. Includes a case where a circular grindstone such as a disc grinder is mounted. In the case of these tip tools, the machining direction intersects or is parallel to the output shaft of the continuously variable transmission.
In a ninth aspect based on any one of the first to eighth aspects, the continuously variable transmission is a power tool whose speed reduction ratio changes in accordance with the load of the tip tool.
According to the ninth aspect, the speed reduction ratio is changed by displacing the speed change roller in the traction drive type continuously variable transmission. For this reason, by displacing the speed change roller according to the load torque applied to the tip tool, power can be output to the tip tool at an appropriate rotational speed and torque. The displacement of the speed change roller is not limited to the case where it is configured to be manually operated, and the load torque of the tip tool is detected by, for example, a sensor or the load of the drive source is detected. It can be set as the structure displaced automatically using.
A tenth aspect of the present invention is the power tool according to any one of the first to ninth aspects, wherein the continuously variable transmission is a differential planetary mechanism type.
According to the tenth aspect of the present invention , a continuously variable transmission including a so-called three-point pressure contact type traction drive mechanism in which a sun roller on an input side, a thrust roller on an output side, and a speed change roller are in pressure contact with a planetary roller is provided with By applying it to various power tools with respect to the direction or the machining direction of the tip tool, it is possible to add the advantages of this type of continuously variable transmission to a wider range of power tools than before.
In a continuously variable transmission of the differential planetary mechanism type, if the speed change roller is displaced to the large diameter side of the planetary roller, the reduction ratio increases, the output state becomes a low speed high torque output state, and if it is displaced to the small diameter side, the speed reduction ratio is increased. The output state is switched to a high-speed low-torque output state as it decreases.
In contrast, in a two-point pressure traction drive mechanism equipped with a planetary roller on the output side, if the speed change roller is displaced to the large diameter side of the planetary roller, the reduction ratio becomes smaller and the output state becomes a high-speed and low-torque output state. If it is displaced to the small diameter side, the reduction ratio is increased, and the output state is switched to the low speed high torque output state.

無段変速機を備えた携帯マルノコの概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the portable marnoco provided with the continuously variable transmission. 無段変速機を備えたディスクグラインダの概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of the disc grinder provided with the continuously variable transmission. 3点圧接式のトラクションドライブの側面図である。It is a side view of a three-point press-contact traction drive. 無段変速機を備えたディスクグラインダの全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a disc grinder provided with a continuously variable transmission. 無段変速機を備えたディスクグラインダの内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the disc grinder provided with the continuously variable transmission. エンジンチェーンソーの左側面図である。It is a left view of an engine chain saw. 図6中(VII)-(VII)線断面矢視図である。本図は、エンジンチェーンソーの内部構造を下側から見た図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line (VII)-(VII) in FIG. 6. This figure is a view of the internal structure of the engine chain saw as viewed from below. 無段変速機とクラッチを備えたねじ締め工具の内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the screw fastening tool provided with the continuously variable transmission and the clutch.

次に、本発明の実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。以下説明する実施形態は、多様な動力工具についてトラクションドライブ式の無段変速機を備えることを特徴とするもので、当該トラクションドライブ式の無段変速機そのものについては従来公知であることから詳細な説明を省略する。
図1及び図2には、手持ち式の電動工具であって、トラクションドライブ式の無段変速機1を備える電動工具の概略の構成が示されている。図1は携帯マルノコ10を示し、図2はディスクグラインダ20を示している。
図1に示すようにこの携帯マルノコ10は、駆動源としての電動モータ11を備えている。この電動モータ11の出力軸に無段変速機1が接続されている。電動モータ11の出力はこの無段変速機1によって減速される。無段変速機1の出力軸1aには、駆動側の平歯車13aが取り付けられている。この平歯車13aに従動側の平歯車13bが噛み合わされている。この平歯車13bはスピンドル12に取り付けられている。この平歯車13a,13bによって減速比が一定に固定された減速歯車列13が構成されている。従って、無段変速機1により減速された回転動力は、この減速歯車列13によってさらに減速されてスピンドル12に出力される。スピンドル12には、円形の切断刃(鋸刃)15が取り付けられている。減速歯車列13によってスピンドル12の回転軸線J1は、無段変速機1の出力軸1aの回転軸線J0に対して一定の軸間距離をおいて平行に配置されている。無段変速機1の出力軸1aは、電動モータ11の出力軸と同軸に配置されている。
図2に示すようにディスクグラインダ20は、駆動源としての電動モータ21を備えている。この電動モータ21の出力軸に無段変速機1が接続されている。電動モータ21の出力はこの無段変速機1によって減速される。無段変速機1の出力軸1aには、駆動側のかさ歯車22aが取り付けられている。このかさ歯車22aには、従動側のかさ歯車22bが噛み合わされている。このかさ歯車22bはスピンドル23に取り付けられている。このかさ歯車22a,22bによって減速比が一定に固定された減速歯車列22が構成されている。従って、無段変速機1により減速された回転動力は、この減速歯車列22によってさらに減速されてスピンドル23に出力される。スピンドル23には、円形の砥石24が取り付けられている。減速歯車列22によってスピンドル23の回転軸線J2は、無段変速機1の出力軸1aの回転軸線J0に対して直交(90°で交差)する状態に配置されている。無段変速機1の出力軸1aは、電動モータ21の出力軸と同軸に配置されている。
このように、携帯マルノコ10及びディスクグラインダ20等の動力工具において、先端工具としての鋸刃15を取り付けたスピンドル12の回転軸線J1が無段変速機1の出力軸1aの回転軸線J0に対して同軸ではなく一定の軸間距離をおいた平行である場合、あるいは砥石24を取り付けたスピンドル23の回転軸線J2が無段変速機1の出力軸1aの回転軸線J0に対して同軸ではなく直交する場合についてもそれぞれトラクションドライブ式の無段変速機1を備えることにより、その切断負荷や研削負荷(加工状況)に応じて適切な動力(回転数及び出力トルク)を出力可能となり、ひいては従来よりも広範な動力工具についてその機能及び付加価値を高めることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The embodiment described below is characterized by including a traction drive type continuously variable transmission for various power tools, and the traction drive type continuously variable transmission itself is well known in the art. Description is omitted.
1 and 2 show a schematic configuration of a power tool that is a hand-held power tool and includes a traction drive type continuously variable transmission 1. FIG. 1 shows a portable marnoco 10, and FIG. 2 shows a disc grinder 20.
As shown in FIG. 1, this portable marnoco 10 includes an electric motor 11 as a drive source. The continuously variable transmission 1 is connected to the output shaft of the electric motor 11. The output of the electric motor 11 is decelerated by the continuously variable transmission 1. A drive-side spur gear 13 a is attached to the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1. The spur gear 13b on the driven side is meshed with the spur gear 13a. The spur gear 13 b is attached to the spindle 12. The spur gears 13a and 13b constitute a reduction gear train 13 having a fixed reduction ratio. Accordingly, the rotational power decelerated by the continuously variable transmission 1 is further decelerated by the reduction gear train 13 and output to the spindle 12. A circular cutting blade (saw blade) 15 is attached to the spindle 12. Due to the reduction gear train 13, the rotation axis J <b> 1 of the spindle 12 is arranged parallel to the rotation axis J <b> 0 of the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 with a certain inter-axis distance. The output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 is disposed coaxially with the output shaft of the electric motor 11.
As shown in FIG. 2, the disc grinder 20 includes an electric motor 21 as a drive source. The continuously variable transmission 1 is connected to the output shaft of the electric motor 21. The output of the electric motor 21 is decelerated by the continuously variable transmission 1. A drive-side bevel gear 22 a is attached to the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1. A bevel gear 22b on the driven side is meshed with the bevel gear 22a. The bevel gear 22 b is attached to the spindle 23. The bevel gears 22a and 22b constitute a reduction gear train 22 having a fixed reduction ratio. Accordingly, the rotational power decelerated by the continuously variable transmission 1 is further decelerated by the reduction gear train 22 and output to the spindle 23. A circular grindstone 24 is attached to the spindle 23. The rotation gear line 22 of the spindle 23 is arranged by the reduction gear train 22 so as to be orthogonal (crossed at 90 °) to the rotation axis J0 of the output shaft 1a of the continuously variable transmission 1. The output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 is disposed coaxially with the output shaft of the electric motor 21.
Thus, in the power tool such as the portable maroon saw 10 and the disc grinder 20, the rotation axis J1 of the spindle 12 to which the saw blade 15 as the tip tool is attached is relative to the rotation axis J0 of the output shaft 1a of the continuously variable transmission 1. When not parallel, but parallel with a certain distance between axes, or the rotation axis J2 of the spindle 23 to which the grindstone 24 is attached is not coaxial but orthogonal to the rotation axis J0 of the output shaft 1a of the continuously variable transmission 1. In each case, by providing the traction drive type continuously variable transmission 1, it becomes possible to output appropriate power (number of rotations and output torque) according to the cutting load and grinding load (processing conditions), and as a result The function and added value of a wide range of power tools can be enhanced.

図3には、上記無段変速機1の具体的な内部構造が示されている。以下、概略の構成について説明する。この無段変速機1は、3点圧接式の無段変速機で、駆動源側に接続される入力軸3と、入力軸3に取り付けた太陽ローラ4と、円錐形を有する複数の遊星ローラ5〜5と、各遊星ローラ5に圧接された推力ローラ6と、推力ローラ6に推力を発生させるための推力カム機構7と、出力軸8と、遊星ローラ5〜5を内接させた状態でその円錐面に圧接される変速ローラ9を備えている。
複数の遊星ローラ5〜5は、支持するキャリア5aの周囲に等間隔に配置され、それぞれ回転自在に支持されている。各遊星ローラ5は、その回転軸線を直立位置から図示右側に一定角度傾斜させた向きに支持されている。
太陽ローラ4は、各遊星ローラ5の圧接溝部5bに圧接されている。出力軸8は、推力ローラ6の中に後方(出力側)に延びる状態で一体に設けられている。この出力軸8上に推力カム機構7が支持されている。
推力カム機構7は、推力ローラ6の背面側に当接された基台部7aと、この基台部7aに対して相対回転可能かつ平行に接近離間可能に支持された押圧部7bと、基台部7aと押圧部7b間に挟み込まれた複数の鋼球7c〜7cを備えている。押圧部7bは圧縮ばね7dによって基台部7a側に接近する方向(図3において右側)に付勢されている。この圧縮ばね7dの付勢力で基台部7aが推力ローラ6に押し付けられ、これにより各遊星ローラ5に太陽ローラ4と推力ローラ6と変速ローラ9が同じ圧接力で圧接される。この圧接状態で各遊星ローラ5がその軸回りに回転すると変速ローラ9との圧接状態を介してキャリア5aが出力軸8の回転軸線J0回りに回転し、従って遊星ローラ5〜5が軸線J0回りに公転することにより、出力軸8が回転する。
図3は無負荷状態を示している。この無負荷状態では、各鋼球7cが基台部7aの係合凹部7eと押圧部7bの係合凹部7fとの間に挟み込まれている。この無負荷状態から、出力軸8に回転負荷が発生すると、押圧部7bが基台部7aに対して回転方向に変位して各鋼球7cが係合凹部7e,7f内で変位するため基台部7aと押圧部7bとの間隔が大きくなって、推力ローラ6の各遊星ローラ5に対する圧接力が増大し、従って各遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の3点圧接状態を経て出力軸8に回転動力が伝達される。
この動力発生状態において、変速ローラ9が遊星ローラ5の小径側に位置する状態では、高速低トルクが出力される。変速ローラ9が遊星ローラ5の大径側に変位すると、出力軸8から低速高トルクが出力される。変速ローラ9の移動は、使用者が手動操作により行う構成とする他、出力軸8の負荷あるいは電動モータの負荷を検知し、これに基づいて変速ローラ9をアクチュエータを用いて低速側あるいは高速側に変位させる構成(トルク感応型自動変速機構)とすることができる。
出力軸8の負荷が一定値以上に増大して鋼球7c〜7cが係合凹部7e,7fから完全に離脱すると、動力の伝達が遮断される。負荷が一定値以下に戻されると、各鋼球7cが係合凹部7e,7f間に挟まれて再び動力伝達状態に復帰する。
このように、推力カム機構7は、無段変速機1に圧接力を発生させる機能に加えて、出力軸8の負荷に基づいて作動するクラッチとしての機能をも有している。
FIG. 3 shows a specific internal structure of the continuously variable transmission 1. The schematic configuration will be described below. The continuously variable transmission 1 is a three-point pressure contact type continuously variable transmission, and includes an input shaft 3 connected to the drive source side, a sun roller 4 attached to the input shaft 3, and a plurality of planetary rollers having a conical shape. 5-5, a thrust roller 6 pressed against each planetary roller 5, a thrust cam mechanism 7 for generating a thrust on the thrust roller 6, an output shaft 8, and the planetary rollers 5-5 are inscribed And a speed change roller 9 pressed against the conical surface.
The plurality of planetary rollers 5 to 5 are arranged at equal intervals around the carrier 5a to be supported, and are rotatably supported. Each planetary roller 5 is supported in a direction in which its rotational axis is inclined at a certain angle from the upright position to the right side in the figure.
The sun roller 4 is in pressure contact with the pressure contact groove 5b of each planetary roller 5. The output shaft 8 is integrally provided in the thrust roller 6 so as to extend rearward (output side). A thrust cam mechanism 7 is supported on the output shaft 8.
The thrust cam mechanism 7 includes a base portion 7a that is in contact with the back side of the thrust roller 6, a pressing portion 7b that is supported so as to be relatively rotatable with respect to the base portion 7a, and to be able to approach and separate in parallel. A plurality of steel balls 7c to 7c sandwiched between the base part 7a and the pressing part 7b are provided. The pressing part 7b is urged by the compression spring 7d in a direction approaching the base part 7a side (right side in FIG. 3). The base portion 7a is pressed against the thrust roller 6 by the urging force of the compression spring 7d, whereby the sun roller 4, the thrust roller 6 and the transmission roller 9 are pressed against the planetary rollers 5 with the same pressure contact force. When each planetary roller 5 rotates about its axis in this pressure contact state, the carrier 5a rotates about the rotation axis J0 of the output shaft 8 via the pressure contact state with the speed change roller 9, and therefore the planetary rollers 5 to 5 rotate about the axis J0. The output shaft 8 is rotated.
FIG. 3 shows a no-load state. In this unloaded state, each steel ball 7c is sandwiched between the engaging recess 7e of the base portion 7a and the engaging recess 7f of the pressing portion 7b. When a rotational load is generated on the output shaft 8 from this no-load state, the pressing portion 7b is displaced in the rotational direction with respect to the base portion 7a, and the respective steel balls 7c are displaced within the engaging recesses 7e and 7f. The distance between the base portion 7a and the pressing portion 7b is increased, and the pressing force of the thrust roller 6 against each planetary roller 5 is increased. Therefore, the sun roller 4, the thrust roller 6 and the transmission roller 9 are applied to each planetary roller 5 at three points. Rotational power is transmitted to the output shaft 8 through the pressure contact state.
In this power generation state, when the speed change roller 9 is positioned on the small diameter side of the planetary roller 5, high speed and low torque is output. When the speed change roller 9 is displaced to the larger diameter side of the planetary roller 5, a low speed and high torque is output from the output shaft 8. The shift roller 9 is moved by manual operation by the user, and the load of the output shaft 8 or the load of the electric motor is detected. Based on this, the shift roller 9 is moved to the low speed side or the high speed side using an actuator. (Torque-sensitive automatic transmission mechanism).
When the load on the output shaft 8 increases to a certain value or more and the steel balls 7c to 7c are completely separated from the engaging recesses 7e and 7f, the transmission of power is cut off. When the load is returned to a certain value or less, each steel ball 7c is sandwiched between the engagement recesses 7e and 7f and returns to the power transmission state again.
As described above, the thrust cam mechanism 7 has a function as a clutch that operates based on the load of the output shaft 8 in addition to the function of generating the pressure contact force in the continuously variable transmission 1.

図4及び図5には、上記の3点圧接式の無段変速機1を内装したディスクグラインダ30が示されている。図4では、図2に比してディスクグラインダ30の構成がより具体的に示されている。このディスクグラインダ30は、使用者が把持するグリップ部31と、減速部40と、ギヤヘッド部33を備えている。グリップ部31には、駆動源としての電動モータ34が内装されている。グリップ部31の前部に減速部40が結合されている。この減速部40に無段変速機1が内装されている。減速部40の前部にギヤヘッド部33が結合されている。このギヤヘッド部33に、補助減速機構として減速比が固定されたかさ歯車列35が内装されている。ギヤヘッド部33からスピンドル36が下方へ突き出す状態に設けられている。スピンドル36の下部に円形の砥石37が装着されている。グリップ部31の後部には、充電式のバッテリパック38が装填されている。グリップ部31の前側部にはスライドスイッチ32が設けられている。このスライドスイッチ32を前側へスライドさせると電源回路がオンして電動モータ34がバッテリパック38を電源として起動する。電動モータ34の回転動力は、減速部40の無段変速機1及びギヤヘッド部33のかさ歯車列35を経てスピンドル36に伝達される。このため、図2に示す実施形態と同様、スピンドル36の回転軸線J2は、無段変速機1の出力軸8の回転軸線J0に対して直交している。
減速部40は、変速機ケース41を備えている。この変速機ケース41の後部にグリップ部31が取り付けられ、前部にギヤヘッド部33が取り付けられている。この変速機ケース41に無段変速機1が内装されている。無段変速機1の入力軸3に電動モータ34の出力軸34aが結合されている。電動モータ34の出力軸34aは、回転について入力軸3に固定されている。入力軸3は、軸受け42によって軸線J0回りに回転自在に支持されている。
無段変速機1の出力軸8の後部側は、太陽ローラ4の前面に取り付けた軸受け43により回転支持されている。出力軸8の前部は、変速機ケース41に取り付けた軸受け44により回転支持されている。この出力軸8上に、キャリア5aと推力ローラ6と推力カム機構7が支持されている。出力軸8に対して、キャリア5a及び推力ローラ6は回転自在に支持されている。また、推力カム機構7の押圧部7bは出力軸8に回転について係合されている。推力カム機構7の基台部7aは推力ローラ6に対して回転について係合されている。
4 and 5 show a disc grinder 30 in which the three-point press-contact continuously variable transmission 1 is housed. In FIG. 4, the configuration of the disc grinder 30 is shown more specifically than in FIG. The disc grinder 30 includes a grip portion 31, a reduction portion 40, and a gear head portion 33 that are gripped by a user. The grip portion 31 includes an electric motor 34 as a drive source. A speed reduction portion 40 is coupled to the front portion of the grip portion 31. The continuously variable transmission 1 is built in the speed reduction unit 40. A gear head portion 33 is coupled to the front portion of the speed reduction portion 40. The gear head portion 33 is internally provided with a bevel gear train 35 having a fixed reduction ratio as an auxiliary reduction mechanism. The spindle 36 is provided so as to protrude downward from the gear head portion 33. A circular grindstone 37 is attached to the lower part of the spindle 36. A rechargeable battery pack 38 is loaded at the rear of the grip portion 31. A slide switch 32 is provided on the front side of the grip portion 31. When the slide switch 32 is slid forward, the power circuit is turned on and the electric motor 34 is activated using the battery pack 38 as a power source. The rotational power of the electric motor 34 is transmitted to the spindle 36 through the continuously variable transmission 1 of the speed reduction unit 40 and the bevel gear train 35 of the gear head unit 33. Therefore, as in the embodiment shown in FIG. 2, the rotation axis J <b> 2 of the spindle 36 is orthogonal to the rotation axis J <b> 0 of the output shaft 8 of the continuously variable transmission 1.
The speed reduction unit 40 includes a transmission case 41. The grip part 31 is attached to the rear part of the transmission case 41, and the gear head part 33 is attached to the front part. The continuously variable transmission 1 is built in the transmission case 41. An output shaft 34 a of the electric motor 34 is coupled to the input shaft 3 of the continuously variable transmission 1. The output shaft 34a of the electric motor 34 is fixed to the input shaft 3 with respect to rotation. The input shaft 3 is supported by a bearing 42 so as to be rotatable around an axis J0.
The rear side of the output shaft 8 of the continuously variable transmission 1 is rotatably supported by a bearing 43 attached to the front surface of the sun roller 4. The front portion of the output shaft 8 is rotatably supported by a bearing 44 attached to the transmission case 41. On this output shaft 8, a carrier 5a, a thrust roller 6, and a thrust cam mechanism 7 are supported. With respect to the output shaft 8, the carrier 5a and the thrust roller 6 are rotatably supported. The pressing portion 7b of the thrust cam mechanism 7 is engaged with the output shaft 8 for rotation. The base portion 7 a of the thrust cam mechanism 7 is engaged with the thrust roller 6 for rotation.

変速ローラ9の周方向の一部には、ホルダ50が取り付けられている。このホルダ50は、相互に平行な2つの壁部50a,50aを備えており、この両壁部50a,50a間に変速ローラ9がその軸線J0回りの回転を許容する状態で挿入されている。
ホルダ50は、変速機ケース41に支持したスライドバー52によって前後に一定の範囲で平行移動可能に支持されている。このスライドバー52の周囲であって変速機ケース41とホルダ50の前面間には圧縮ばね53が介装されている。この圧縮ばね53によってホルダ50は、後ろ側へスライドする方向に付勢されている。ホルダ50が後ろ側にスライドすると、変速ローラ9が各遊星ローラ5の小径側へ変位するため、当該無段変速機1が高速側(初期位置)に変速する。ホルダ50が圧縮ばね53に抗して前側へスライドすると、変速ローラ9が各遊星ローラ5の大径側へ変位するため、当該無段変速機1が低速側へ変速する。このようにホルダ50の平行移動に伴って変速ローラ9が各遊星ローラ5の小径側と大径側との間で平行移動することにより、当該無段変速機1が高速低トルク出力状態と低速高トルク出力状態との間で無段階に変速される。
ホルダ50は、変速モータ51を駆動源として移動する。変速モータ51の出力軸にはねじ軸54が取り付けられている。このねじ軸54には、ナット55が噛み合わされている。ナット55の前端はホルダ50の後面に突き当てられている。変速モータ51が低速側へ起動するとねじ軸54が回転してナット55が前側へ変位する。ナット55が前側へ変位することにより、ホルダ50が圧縮ばね53に抗して前側へ押されて変速ローラ9が低速側へ変位する。変速モータ51が高速側に起動するとねじ軸54が逆転してナット55が後ろ側へ戻される。ナット55が後ろ側へ戻されると、ホルダ50が圧縮ばね53で後ろ側へ押されて変速ローラ9が高速側へ戻される。変速モータ51の低速側若しくは高速側への起動、停止のタイミングは、砥石37に負荷される研削抵抗であって電動モータ34の負荷に基づいてなされる。電動モータ34の負荷が増大すると変速モータ51が低速側に起動して当該無段変速機1が低速高トルク出力状態に変速され、電動モータ34の負荷が減少すると変速モータ51が高速側に起動して当該無段変速機1が高速低トルク出力状態に戻される。このように、砥石37の研削抵抗により増減する電動モータ34の負荷に基づいて当該無段変速機1が自動的かつ無段階で変速される(負荷感応型自動変速機能)。
出力軸8の前部(本実施形態ではかさ歯車35a)と、推力カム機構7の押圧部7bとの間に圧縮ばね7dが介装されている。この圧縮ばね7dの付勢力及び各鋼球7cの係合凹部7e,7fに対する係合状態により各遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接力が発生する。
出力軸8には、減速部33の駆動側のかさ歯車35aが結合されている。この駆動側のかさ歯車35aは出力軸8と一体で回転する。この駆動側のかさ歯車35aには従動側のかさ歯車35bが噛み合わされている。この従動側のかさ歯車35bは、スピンドル36の上部に固定されている。スピンドル36は、軸受け36a,36bを介して軸線J2回りに回転自在に支持されている。砥石37は、固定フランジ37aと固定ナット37bに挟まれた状態でスピンドル36の下部に強固に固定されている。砥石37の後ろ側ほぼ半周の範囲は、砥石カバー39で覆われている。
以上説明したように例示したディスクグラインダ30では、無段変速機1と、減速比が固定された補助減速機構(かさ歯車列35)との間に、クラッチとしても機能する推力カム機構7が直列に配置された構成となっている
A holder 50 is attached to a part of the transmission roller 9 in the circumferential direction. The holder 50 includes two wall portions 50a and 50a that are parallel to each other, and the speed change roller 9 is inserted between the wall portions 50a and 50a in a state that allows rotation around the axis line J0.
The holder 50 is supported by a slide bar 52 supported by the transmission case 41 so as to be movable in a certain range in the front-rear direction. A compression spring 53 is interposed between the slide bar 52 and between the transmission case 41 and the front surface of the holder 50. The holder 50 is urged by the compression spring 53 in the direction of sliding backward. When the holder 50 slides to the rear side, the speed change roller 9 is displaced to the smaller diameter side of each planetary roller 5, so that the continuously variable transmission 1 is shifted to the high speed side (initial position). When the holder 50 slides against the compression spring 53 to the front side, the speed change roller 9 is displaced to the larger diameter side of each planetary roller 5, so that the continuously variable transmission 1 is changed to the low speed side. In this way, the speed change roller 9 moves in parallel between the small diameter side and the large diameter side of each planetary roller 5 in accordance with the parallel movement of the holder 50, so that the continuously variable transmission 1 is in a high speed, low torque output state and a low speed. The speed is continuously variable between the high torque output state.
The holder 50 moves using the transmission motor 51 as a drive source. A screw shaft 54 is attached to the output shaft of the transmission motor 51. A nut 55 is engaged with the screw shaft 54. The front end of the nut 55 is abutted against the rear surface of the holder 50. When the transmission motor 51 is started to the low speed side, the screw shaft 54 rotates and the nut 55 is displaced to the front side. When the nut 55 is displaced forward, the holder 50 is pushed forward against the compression spring 53, and the transmission roller 9 is displaced toward the low speed side. When the speed change motor 51 is started to the high speed side, the screw shaft 54 is reversely rotated and the nut 55 is returned to the rear side. When the nut 55 is returned to the rear side, the holder 50 is pushed rearward by the compression spring 53 and the transmission roller 9 is returned to the high speed side. The start and stop timing of the transmission motor 51 to the low speed side or the high speed side is a grinding resistance applied to the grindstone 37 and is based on the load of the electric motor 34. When the load of the electric motor 34 increases, the speed change motor 51 is started to the low speed side, the continuously variable transmission 1 is shifted to the low speed high torque output state, and when the load of the electric motor 34 is reduced, the speed change motor 51 starts to the high speed side. Then, the continuously variable transmission 1 is returned to the high speed and low torque output state. In this way, the continuously variable transmission 1 is automatically and continuously variable based on the load of the electric motor 34 that increases or decreases depending on the grinding resistance of the grindstone 37 (load-sensitive automatic transmission function).
A compression spring 7 d is interposed between the front portion of the output shaft 8 (in this embodiment, the bevel gear 35 a) and the pressing portion 7 b of the thrust cam mechanism 7. Due to the urging force of the compression spring 7d and the engagement state of the steel balls 7c with the engaging recesses 7e and 7f, the pressing force of the sun roller 4, the thrust roller 6 and the transmission roller 9 to the planetary rollers 5 is generated.
A bevel gear 35 a on the drive side of the speed reduction unit 33 is coupled to the output shaft 8. The drive-side bevel gear 35 a rotates integrally with the output shaft 8. The drive-side bevel gear 35a meshes with the drive-side bevel gear 35b. The driven-side bevel gear 35 b is fixed to the upper portion of the spindle 36. The spindle 36 is supported so as to be rotatable around the axis J2 via bearings 36a and 36b. The grindstone 37 is firmly fixed to the lower portion of the spindle 36 while being sandwiched between the fixing flange 37a and the fixing nut 37b. The range of the substantially half circumference on the rear side of the grindstone 37 is covered with a grindstone cover 39.
In the disc grinder 30 illustrated as described above, the thrust cam mechanism 7 that also functions as a clutch is connected in series between the continuously variable transmission 1 and the auxiliary reduction mechanism (bevel gear train 35) having a fixed reduction ratio. It is the composition arranged in .

次に、トラクションドライブ式の無段変速機1では、遊星ローラ5〜5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接部に油膜を形成するための潤滑剤が変速機ケース41内に充填されている。通常、この潤滑剤としてトラクションオイル(液体)が用いられるが、本実施形態ではこのトラクションオイルに代えて、これよりも流動性が低くペースト状(半固体)を有するトラクショングリスが潤滑剤として用いられている。
このトラクショングリスは、合成油若しくは鉱物油等のベースオイル(基油)に、金属石けん系若しくは非石けん系の増ちょう剤と、酸化防止剤や個体潤滑剤や防錆剤等の添加剤を添加したもので、ベースオイルが70〜90パーセントを占め、増ちょう剤が10〜20パーセントを占め、高いトラクション係数を有するものが用いられる。
また、本実施形態では、ちょう度(稠度)が265〜475(1/10mm)の範囲内であって、NLGI(国際グリース協会、National Luburicatiing Grease Institute)のちょう度番号が2号〜000号の範囲内のトラクショングリスが用いられている。
当該無段変速機1の組み立て工程において、太陽ローラ4の周囲、各遊星ローラ5の円周面全周及びその下面と圧接溝部5bの全周、推力ローラ6の全周、及び変速ローラ9の内周側全周についてこのトラクショングリスがそれぞれ適量ずつ塗布されている。また、変速機ケース41の内部には、各遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接部に対して当該トラクショングリスを補給するためのグリス溜まり60が設けられている。変速機ケース41内の、前部には前ブロック体61が取り付けられ、後部には後ろブロック体62が取り付けられている。前ブロック体61と後ろブロック体62の間の空間部がグリス溜まり60とされている。このグリス溜まり60内に十分な量のトラクショングリスが充填されている。図示するように前ブロック体61と後ろブロック体62との間の空間部に、各遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接部が位置して、これら圧接部に対するトラクショングリスの補給が確実になされるようになっている。
前後のブロック体61,62は、金属部品あるいは合成樹脂の成型品とする他、フェルト材で製作してもよい。
また、前ブロック体61と後ろブロック体62によってグリス溜まり60が区画されることにより、当該トラクショングリスの前ブロック体61の前側への流出、及び変速機ケース41の外側への流出が防止されている。さらに、トラクショングリスはトラクションオイルとは異なって流動性が低いため、当該ディスクグラインダ30の向き(姿勢)には関係なく常時グリス溜まり60に充填された状態に保持される。
また、トラクションドライブ用潤滑剤として流動性(拡散性)の低いペースト状のトラクショングリスを用いる構成であるので、液状のトラクションオイルを封入した場合のように、変速機ケース41に対して高度なシール機能を施す必要がない。このため、変速機ケース41にオイルシールあるいはオーリング等のシール部材を装着する必要がないので、潤滑剤シール構造の簡略化を図ることができ、ひいては当該無段変速機1の構成の簡略化を図ることができる。また、液体であるトラクションオイルに比して洩れが少ないことからそのメンテナンス期間を長くすることができ、ひいては当該無段変速機1のメンテナンス性を高めることができる。
上記の構成にはさらに改良を加えることができる。例えば、図5において二点鎖線で示すように変速ローラ9の後部に沿って同じく円環形状を有するフェルト材63を取り付け、このフェルト材63を推力ローラ6の周縁部及び遊星ローラ5との圧接部に摺接させる構成とすることができる。また、これに加えて変速ローラ9の前側にも同じ円環形状を有するフェルト材64を取り付けて、これを各遊星ローラ5の円錐面に摺接させる構成としてもよい。この構成によれば、フェルト材63,64には適度にトラクショングリスが浸み込むため、これが各遊星ローラ5の円錐面、あるいは各遊星ローラ5と推力ローラ6の圧接部位等に直接接触されることにより、これらの潤滑がより確実になされる。
各遊星ローラ5の円錐面あるいは推力ローラ6の周縁部であって、トラクション力を発生させる圧接部は鏡面仕上げ加工がなされているため、これらにフェルト材63,64を摺接させてもその摩耗は実質的に発生しない。
また、後ろ側のフェルト材63を用いることにより、このフェルト材63と前ブロック体61との間にグリス溜まり60が形成されることから後ろブロック体61を省略することもできる。
Next, in the traction drive type continuously variable transmission 1, a lubricant for forming an oil film in the pressure contact portions of the sun roller 4, the thrust roller 6, and the transmission roller 9 with respect to the planetary rollers 5 to 5 is contained in the transmission case 41. Filled. Normally, traction oil (liquid) is used as the lubricant, but in this embodiment, traction grease having a lower fluidity and a paste (semi-solid) is used as the lubricant instead of the traction oil. ing.
This traction grease is made by adding metal soap or non-soap thickener and additives such as antioxidant, solid lubricant and rust preventive to base oil (base oil) such as synthetic oil or mineral oil. The base oil accounts for 70 to 90 percent, the thickener accounts for 10 to 20 percent, and has a high traction coefficient.
In the present embodiment, the consistency (consistency) is in the range of 265 to 475 (1/10 mm), and the consistency number of NLGI (National Luburicatiing Grease Institute) is No. 2 to No. 000. In range traction grease is used.
In the assembly process of the continuously variable transmission 1, the circumference of the sun roller 4, the entire circumference of each planetary roller 5, the lower surface thereof and the entire circumference of the pressure contact groove 5 b, the entire circumference of the thrust roller 6, and the transmission roller 9 An appropriate amount of this traction grease is applied to the entire inner circumference. Further, inside the transmission case 41, a grease reservoir 60 is provided for replenishing the traction grease to the contact portions of the sun roller 4, the thrust roller 6, and the transmission roller 9 with respect to each planetary roller 5. In the transmission case 41, a front block body 61 is attached to the front portion, and a rear block body 62 is attached to the rear portion. A space between the front block body 61 and the rear block body 62 is a grease reservoir 60. This grease reservoir 60 is filled with a sufficient amount of traction grease. As shown in the drawing, in the space between the front block body 61 and the rear block body 62, the press contact portions of the sun roller 4, the thrust roller 6 and the transmission roller 9 with respect to each planetary roller 5 are located, and the traction with respect to these press contact portions The grease is surely replenished.
The front and rear block bodies 61 and 62 may be made of felt material in addition to metal parts or synthetic resin moldings.
Further, since the grease pool 60 is partitioned by the front block body 61 and the rear block body 62, the traction grease is prevented from flowing out to the front side of the front block body 61 and from the transmission case 41 to the outside. Yes. Further, unlike the traction oil, the traction grease has low fluidity, so that the grease reservoir 60 is always held in a state of being filled regardless of the direction (posture) of the disc grinder 30.
Further, since the paste-type traction grease having low fluidity (diffusibility) is used as the traction drive lubricant, a high-grade seal is provided with respect to the transmission case 41 as in the case where liquid traction oil is enclosed. There is no need to apply functions. For this reason, since it is not necessary to attach a seal member such as an oil seal or an O-ring to the transmission case 41, the structure of the lubricant seal can be simplified, and as a result, the configuration of the continuously variable transmission 1 can be simplified. Can be achieved. Further, since there is less leakage than traction oil, which is a liquid, the maintenance period can be extended, and as a result, the maintainability of the continuously variable transmission 1 can be improved.
Further improvements can be added to the above configuration. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, a felt material 63 having an annular shape is attached along the rear portion of the speed change roller 9, and the felt material 63 is pressed against the peripheral edge of the thrust roller 6 and the planetary roller 5. It can be set as the structure made to slidably contact a part. In addition, a felt material 64 having the same annular shape may be attached to the front side of the speed change roller 9 so as to be in sliding contact with the conical surface of each planetary roller 5. According to this configuration, since the traction grease permeates the felt materials 63 and 64 appropriately, this directly contacts the conical surface of each planetary roller 5 or the pressure contact portion between each planetary roller 5 and the thrust roller 6. Thus, these lubrications are more reliably performed.
The conical surface of each planetary roller 5 or the peripheral edge portion of the thrust roller 6 and the pressure contact portion that generates the traction force are mirror-finished, so that even if the felt members 63 and 64 are slidably contacted with each other, the wear is also caused. Does not occur substantially.
Further, since the grease reservoir 60 is formed between the felt material 63 and the front block body 61 by using the felt material 63 on the rear side, the rear block body 61 can be omitted.

次に、図6には、動力工具の一例としてエンジンチェーンソー70が示されている。このエンジンチェーンソー70も無段変速機1を内装している。このエンジンチェーンソー70は、出力の変速手段としてトラクションドライブ式の無段変速機1と、1方向にのみ回転動力を伝達するクラッチ80を備える点に大きな特徴を有するものであり、チェーンソーとしての基本的な構成については従来公知の構成で足りることからその詳細な説明は省略する。なお、このチェーンソー70の説明では、部材等の左右方向については使用者を基準とする。
このエンジンチェーンソー70は、駆動源としての2ストロークエンジン(内燃機関)75を内装した本体部71と、本体部71の上部に設けたメインハンドル72と、本体部71の左側部に設けたサブハンドル73を備えている。図7には本体部71の詳細な内部構造が示されているが、主な部材についてのみ説明する。図7中、符号75eはシリンダブロックを示している。このシリンダブロック75eのボアにはピストン75aが前後に往復動可能に収容されている。このピストン75aにコネクティングロッド75bの一端側が回転可能に連結されている。コネクティングロッド75bの他端側は、クランク軸75dに回転可能に連結されている。ピストン75aの燃焼室側には点火プラグ75cが取り付けられている。図示省略した燃料供給経路を経て燃焼室内に供給された混合気に点火プラグ75cのスパークが引火してピストン75aが往復動する。ピストン75aが2ストロークする過程で給排気、燃焼等の内燃機関としての工程が繰り返されることによりクランク軸75dから回転動力が出力される。クランク軸75dの回転動力は、クラッチ80と無段変速機1を経てスピンドル76に伝達される。スピンドル76には、チェーンスプロケット77が取り付けられている。このチェーンスプロケット77とガイドバー78との間にチェーン刃(図示省略)が掛け渡されている。
ガイドバー78は、長尺平板形状をなすもので、その一端側は本体部71の右側部に設けたケース部74に支持されている。このガイドバー78は、ケース部74から前方へ長く延びている。
Next, FIG. 6 shows an engine chain saw 70 as an example of a power tool. The engine chain saw 70 also includes the continuously variable transmission 1. This engine chain saw 70 has a great feature in that it has a traction drive type continuously variable transmission 1 as an output speed change means and a clutch 80 that transmits rotational power only in one direction. Since a known configuration is sufficient for this configuration, a detailed description thereof will be omitted. In the description of the chainsaw 70, the user is used as a reference in the left-right direction of the members and the like.
The engine chain saw 70 includes a main body 71 having a two-stroke engine (internal combustion engine) 75 as a driving source, a main handle 72 provided on the upper portion of the main body 71, and a sub handle provided on the left side of the main body 71. 73 is provided. FIG. 7 shows a detailed internal structure of the main body 71, but only main members will be described. In FIG. 7, reference numeral 75e indicates a cylinder block. A piston 75a is accommodated in the bore of the cylinder block 75e so as to be capable of reciprocating back and forth. One end of a connecting rod 75b is rotatably connected to the piston 75a. The other end side of the connecting rod 75b is rotatably connected to the crankshaft 75d. A spark plug 75c is attached to the combustion chamber side of the piston 75a. The spark of the spark plug 75c ignites in the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber via a fuel supply path (not shown), and the piston 75a reciprocates. Rotational power is output from the crankshaft 75d by repeating processes as an internal combustion engine such as supply / exhaust and combustion in the course of two strokes of the piston 75a. The rotational power of the crankshaft 75d is transmitted to the spindle 76 through the clutch 80 and the continuously variable transmission 1. A chain sprocket 77 is attached to the spindle 76. A chain blade (not shown) is spanned between the chain sprocket 77 and the guide bar 78.
The guide bar 78 has a long flat plate shape, and one end side thereof is supported by a case portion 74 provided on the right side portion of the main body portion 71. The guide bar 78 extends forward from the case portion 74.

クラッチ80は、入力側のクランク軸75dの回転数が一定以上である場合にその出力軸81に回転動力を伝達し、クランク軸75dの回転数が小さいアイドル回転状態では出力軸81への回転動力の伝達を遮断する遠心クラッチ機構を有するもので、これには従来公知のものが用いられている。クランク軸75dの回転数は、別途設けられている調整機構(スロットルレバー)を使用者が操作することにより任意に調整することができる。
このクラッチ80の出力軸81に、無段変速機1の入力軸3及び太陽ローラ4が結合されている。無段変速機1には、図3及び図5に示す3点圧接形のトラクションドライブが用いられている。この無段変速機1は、上記太陽ローラ4の他、遊星ローラ5〜5、推力ローラ6、推力カム機構7及び変速ローラ9等の各部材を備えている。これらについては、図中同位の符号を用いてその説明を省略する。なお、出力軸8と推力カム機構7の押圧部7bとの間に介装された圧縮ばね7dの図示が図7では省略されている。出力軸8の右端部に上記チェーンスプロケット77が取り付けられている。当該エンジンチェーンソー70では、出力軸8がスピンドル76として機能する。チェーン刃は、チェーンスプロケット77とガイドバー78との間に掛け渡されている。チェーンスプロケット77が回転すると、チェーン刃がガイドバー78の周囲に沿って回転する。ガイドバー78に沿って回転するチェーン刃を樹木等の被切断材に押し当てることにより切断加工を行うことができる。
スロットルレバーの調整によりエンジン75の出力回転数が一定以上であり、従ってクラッチ80の動力伝達状態において、チェーン刃に負荷される切断抵抗が一定以上に達すると、これが別途設けた検知手段により検知され、これに基づいて変速ローラ9がアクチュエータの起動により自動的に低速側へ変位し、これによりスピンドル76に高トルクが出力される。切断抵抗に基づいて無段変速機1が自動的に高トルク側に変速されることにより、使用者はそのまま切断加工を続行することができる。なお、変速ローラ9の移動については、手動操作により行う構成としてもよい。
切断加工が完了してチェーン刃の切断抵抗が小さくなると、これが上記検知手段で検知されて変速ローラ9が自動的に高速側(初期位置)に変位する。スロットルレバーの調整によりエンジン75の出力回転数が小さくなったアイドリング状態では、クラッチ80が動力遮断側に切り換わるためスピンドル76への回転動力の伝達が遮断され、従ってチェーン刃の回転が停止したアイドリング状態となる。スロットルレバーを操作してエンジン75の出力回転数を高めると、クラッチ80が回転動力接続状態に切り換わってチェーン刃が再びガイドバー78の周囲に沿って高速回転し始める。
The clutch 80 transmits rotational power to the output shaft 81 when the rotational speed of the crankshaft 75d on the input side is equal to or higher than a certain value, and the rotational power to the output shaft 81 in the idle rotational state where the rotational speed of the crankshaft 75d is small. In this case, a conventionally known one is used. The rotation speed of the crankshaft 75d can be arbitrarily adjusted by a user operating an adjustment mechanism (throttle lever) provided separately.
The input shaft 3 and the sun roller 4 of the continuously variable transmission 1 are coupled to the output shaft 81 of the clutch 80. The continuously variable transmission 1 uses a three-point press-contact traction drive shown in FIGS. 3 and 5. The continuously variable transmission 1 includes members such as the planetary rollers 5 to 5, the thrust roller 6, the thrust cam mechanism 7, and the transmission roller 9 in addition to the sun roller 4. About these, the description is abbreviate | omitted using the same code | symbol in a figure. In addition, illustration of the compression spring 7d interposed between the output shaft 8 and the press part 7b of the thrust cam mechanism 7 is abbreviate | omitted in FIG. The chain sprocket 77 is attached to the right end portion of the output shaft 8. In the engine chain saw 70, the output shaft 8 functions as a spindle 76. The chain blade is stretched between the chain sprocket 77 and the guide bar 78. When the chain sprocket 77 rotates, the chain blade rotates along the periphery of the guide bar 78. Cutting can be performed by pressing a chain blade rotating along the guide bar 78 against a material to be cut such as a tree.
Adjustment of the throttle lever causes the output speed of the engine 75 to be above a certain level. Therefore, when the cutting resistance applied to the chain blade reaches a certain level in the power transmission state of the clutch 80, this is detected by a separate detection means. Based on this, the speed change roller 9 is automatically displaced to the low speed side by the activation of the actuator, whereby a high torque is output to the spindle 76. Since the continuously variable transmission 1 is automatically shifted to the high torque side based on the cutting resistance, the user can continue the cutting process as it is. The movement of the speed change roller 9 may be performed manually.
When the cutting process is completed and the cutting resistance of the chain blade is reduced, this is detected by the detecting means, and the speed change roller 9 is automatically displaced to the high speed side (initial position). In an idling state in which the output speed of the engine 75 is reduced by adjusting the throttle lever, the clutch 80 is switched to the power cut-off side, so that the transmission of the rotational power to the spindle 76 is cut off, and therefore the idling in which the rotation of the chain blade is stopped. It becomes a state. When the output speed of the engine 75 is increased by operating the throttle lever, the clutch 80 is switched to the rotational power connection state and the chain blade starts to rotate at high speed along the periphery of the guide bar 78 again.

次に、図8には、同じく3点圧接式の無段変速機1を内装したねじ締め工具90が示されている。このねじ締め工具90は、駆動源としての電動モータ92を内装した本体部91と、本体部91の側部から側方に延びるハンドル部93を備えている。ハンドル部93の先端には、電源としてのバッテリパック95が装着されている。このバッテリパック95を電源として電動モータ92が起動する。ハンドル部93の基部には、トリガ形式のスイッチレバー96が配置されている。このスイッチレバー96を指先で引き操作すると電動モータ92がバッテリパック95から供給される電力により起動する。電動モータ92が起動すると、本体部91の前部に装着したねじ締め用のビット(図ではビットを装着するためのビットソケット110のみが示されている。)がねじ締め方向に回転する。
電動モータ92は、本体部91の本体ハウジング91aの後部側に内装されている。電動モータ92の出力軸92aには、無段変速機1の入力軸3が結合されている。入力軸3は、出力軸92aと一体で回転する。無段変速機1には、図3、図5及び図7に示す構成と同じく3点圧接式のトラクションドライブが用いられている。無段変速機1の各構成部材については同位の符号を用いてその説明を省略する。
但し、図8に示す無段変速機1では、変速ローラ9の移動(変速)を手動操作で行うための変速レバー9aが設けられている。締め付けるねじ径が太い場合には、予め低速側に変速しておき、締め付けるねじ径が細い場合には、予め高速側に変速してねじ締め作業を行うことにより、太いねじを大きな締め付けトルクで確実に締め付けることができ、細いねじは高速回転により迅速にねじ締め作業を行うことができる。また、図7と同じく図8においても、推力カム機構7の圧縮ばね7dの図示が省略されている。
無段変速機1の出力軸8は、電動モータ92の出力軸92aと同軸(回転軸線J0)上に配置されている。また、無段変速機1の出力軸8に対して同軸(回転軸線J0)でスピンドル100が配置されている。無段変速機1の出力軸8と、スピンドル100との間には、ねじの締め付けトルクを設定するための締め付けトルク設定機構94が介装されている。
Next, FIG. 8 shows a screw tightening tool 90 in which the three-point press-contact continuously variable transmission 1 is housed. The screw tightening tool 90 includes a main body 91 that includes an electric motor 92 as a drive source, and a handle 93 that extends laterally from the side of the main body 91. A battery pack 95 as a power source is attached to the tip of the handle portion 93. The electric motor 92 is activated using the battery pack 95 as a power source. A trigger type switch lever 96 is disposed at the base of the handle portion 93. When the switch lever 96 is pulled with a fingertip, the electric motor 92 is activated by the electric power supplied from the battery pack 95. When the electric motor 92 is activated, a screw fastening bit (only the bit socket 110 for attaching the bit is shown in the figure) attached to the front portion of the main body 91 rotates in the screw fastening direction.
The electric motor 92 is provided on the rear side of the main body housing 91 a of the main body 91. The input shaft 3 of the continuously variable transmission 1 is coupled to the output shaft 92 a of the electric motor 92. The input shaft 3 rotates integrally with the output shaft 92a. The continuously variable transmission 1 uses a three-point press-contact traction drive as in the configurations shown in FIGS. 3, 5, and 7. About each structural member of the continuously variable transmission 1, the description is abbreviate | omitted using a same code | symbol.
However, the continuously variable transmission 1 shown in FIG. 8 is provided with a shift lever 9a for manually moving the shift roller 9 (shifting). If the screw diameter to be tightened is thick, shift to the low speed side in advance, and if the screw diameter to be tightened is thin, shift the speed to the high speed side in advance and perform the screw tightening operation to secure the thick screw with a large tightening torque. The thin screw can be quickly screwed by high-speed rotation. Also in FIG. 8 as in FIG. 7, the illustration of the compression spring 7d of the thrust cam mechanism 7 is omitted.
The output shaft 8 of the continuously variable transmission 1 is disposed on the same axis (rotation axis J0) as the output shaft 92a of the electric motor 92. A spindle 100 is arranged coaxially (rotating axis J0) with respect to the output shaft 8 of the continuously variable transmission 1. A tightening torque setting mechanism 94 for setting a screw tightening torque is interposed between the output shaft 8 of the continuously variable transmission 1 and the spindle 100.

無段変速機1の出力軸8には、伝達フランジ97が取り付けられている。この伝達フランジ97は軸受け98を介して本体ハウジング91aに回転自在に支持されている。この伝達フランジ97と同軸(回転軸線J0)上にスピンドル100が相対的に回転自在かつ軸線方向には相互に一体化された状態で配置されている。伝達フランジ97の前面には、複数の鋼球99〜99を挟み込んだ状態でクラッチ板101が当接されている。このクラッチ板101と、スピンドル100の前部に設けたトルク設定フランジ103との間には圧縮ばね102が介装されている。この圧縮ばね102によって、クラッチ板101は、伝達フランジ97の前面に押し付けられる方向に付勢されている。
圧縮ばね102の付勢力によりクラッチ板101が鋼球99〜99を間に挟み込んで伝達フランジ97に押し付けられることにより、伝達フランジ97の回転動力がスピンドル100に伝達される。
クラッチ板101の溝部101aとスピンドル100の溝部100aとの間にも、一つの鋼球104が挟み込まれている。両溝部101a,100aはそれぞれ軸線J0に沿って形成されている。このため、クラッチ板101はスピンドル100に対して一体回転しつつ軸線J0方向に相対変位する。スピンドル100に大きな回転抵抗(ねじ締め抵抗)が負荷されると、クラッチ板101が相対回転しつつ圧縮ばね102に抗し前側へ変位する。クラッチ板101が前側へ変位すると、鋼球99〜99の係合状態が外れて伝達プレート97に対する動力伝達状態が遮断される。
スピンドル100の前部に、ビット装着用のソケット110が取り付けられている。ソケット110は、本体ケース91aの前部に軸受け106,106を介して回転自在に支持されている。本体ケース91aの前部には、作動設定トルク調整用の窓部91bが設けられている。この窓部91bは、トルク設定フランジ103の側方に配置されている。このトルク設定フランジ103はスピンドル100にねじ結合されている。このため、このトルク設定フランジ103は軸線J0回りに回転させると軸線J0方向の位置を調整することができる。トルク設定フランジ103の軸線J0方向の位置を調整することにより、圧縮ばね102の付勢力を変化させて、作動設定トルク(スピンドル100に対するトルク伝達が遮断されるトルク値)を調整することができる。トルク設定フランジ103は、上記窓部91bを経て専用工具を用いることにより回転させることができる。
この締め付けトルク設定機構94の作動設定トルクを適切に設定することにより、ねじが作動設定トルクで締め付けられると、伝達フランジ97とクラッチ板101間において鋼球99〜99が外れることにより動力の伝達が遮断される。
なお、上記締め付けトルクの設定が過大である場合には、無段変速機1の推力カム機構7において、鋼球7c〜7cが外れることにより基台部7aが空回りして、この場合も動力の伝達が遮断されることにより当該無段変速機1あるいは電動モータ92等の駆動系に損傷を及ぼすことが防止される。このように、無段変速機1の推力カム機構7は、各遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接力を発生させる機能に加えて、駆動系の過負荷防止機能をも兼ね備えている。
A transmission flange 97 is attached to the output shaft 8 of the continuously variable transmission 1. The transmission flange 97 is rotatably supported by the main body housing 91a via a bearing 98. The spindle 100 is disposed on the same axis (rotation axis J0) as the transmission flange 97 so as to be relatively rotatable and integrated with each other in the axial direction. The clutch plate 101 is in contact with the front surface of the transmission flange 97 with a plurality of steel balls 99 to 99 sandwiched therebetween. A compression spring 102 is interposed between the clutch plate 101 and a torque setting flange 103 provided at the front portion of the spindle 100. By this compression spring 102, the clutch plate 101 is urged in a direction to be pressed against the front surface of the transmission flange 97.
The clutch plate 101 is pressed against the transmission flange 97 with the steel balls 99 to 99 sandwiched therebetween by the urging force of the compression spring 102, whereby the rotational power of the transmission flange 97 is transmitted to the spindle 100.
One steel ball 104 is also sandwiched between the groove 101 a of the clutch plate 101 and the groove 100 a of the spindle 100. Both groove portions 101a and 100a are formed along the axis J0. Therefore, the clutch plate 101 is relatively displaced in the direction of the axis J0 while rotating integrally with the spindle 100. When a large rotational resistance (screw tightening resistance) is applied to the spindle 100, the clutch plate 101 is displaced to the front side against the compression spring 102 while relatively rotating. When the clutch plate 101 is displaced to the front side, the engagement state of the steel balls 99 to 99 is released, and the power transmission state to the transmission plate 97 is interrupted.
A bit mounting socket 110 is attached to the front portion of the spindle 100. The socket 110 is rotatably supported at the front portion of the main body case 91a via bearings 106 and 106. A window 91b for adjusting the operation setting torque is provided at the front of the main body case 91a. The window portion 91 b is disposed on the side of the torque setting flange 103. This torque setting flange 103 is screwed to the spindle 100. For this reason, when the torque setting flange 103 is rotated about the axis J0, the position in the direction of the axis J0 can be adjusted. By adjusting the position of the torque setting flange 103 in the direction of the axis J0, the urging force of the compression spring 102 can be changed to adjust the operation setting torque (the torque value at which torque transmission to the spindle 100 is interrupted). The torque setting flange 103 can be rotated by using a dedicated tool through the window portion 91b.
By appropriately setting the operation setting torque of the tightening torque setting mechanism 94, when the screw is tightened with the operation setting torque, the steel balls 99 to 99 are disengaged between the transmission flange 97 and the clutch plate 101, thereby transmitting power. Blocked.
In addition, when the setting of the tightening torque is excessive, in the thrust cam mechanism 7 of the continuously variable transmission 1, the base portion 7a is idled by the removal of the steel balls 7c to 7c. By interrupting the transmission, it is possible to prevent damage to the drive system such as the continuously variable transmission 1 or the electric motor 92. In this way, the thrust cam mechanism 7 of the continuously variable transmission 1 has a function of preventing the overload of the drive system in addition to the function of generating the pressure contact force of the sun roller 4, the thrust roller 6, and the transmission roller 9 with respect to each planetary roller 5. Has both.

以上説明した実施形態によれば、様々な形態の動力工具についてトラクションドライブ式の無段変速機を用いることにより、その機能及び付加価値をより一層高めることができる。
例えば、図1に示す携帯マルノコ10(動力工具)によれば、駆動源としての電動モータ11の回転動力が無段変速機1(3点圧接式トラクションドライブ)で減速されて鋸刃15を取り付けたスピンドル12に出力される。この場合、無段変速機1の出力軸1aとスピンドル12との間に減速歯車列13が介装されて、無段変速機1の出力軸1aの回転軸線J0と、スピンドル12の回転軸線J1は同軸ではなく、相互に一定の軸間距離をおいて平行に配置されている。
このように、従来のねじ締め機や孔明け用ドリルのように無段変速機の出力軸に対してスピンドルが同軸に配置された動力工具ばかりではなく、携帯マルノコ10のように減速歯車列13が介装されてスピンドル12が一定の軸間距離で平行に配置された動力工具についてもトラクションドライブ式の無段変速機を備えることにより、加工状況に応じて適切な動力を出力させることができ、これにより従来よりも広範な動力工具についてその機能及び付加価値をより一層高めることができる。
また、図2に示すディスクグラインダ20についても同様で、無段変速機1の出力軸1aとスピンドル23との間に減速歯車列22が介装されて、出力軸1aの回転軸線J0とスピンドル23の回転軸線J2が相互に直交(交差)している場合に、トラクションドライブ式の無段変速機1を備えることによりその機能及び付加価値をより一層高めることができる。
さらに、図1に示す携帯マルノコ10及び図2に示すディスクグラインダ20によれば、無段変速機1により無段階で変速された出力が減速比固定式の減速機構13,20により再度減速されてスピンドル12,23に出力される。すなわち、図1に示すように減速比固定式の減速機構13として平歯車列13a,13bを用いることによりスピンドル12を無段変速機1の出力軸1aに対して一定の軸間距離をおいて平行に配置させることができる。また、図2に示すように減速比固定式の減速機構22としてかさ歯車列22a,22bを用いることによりスピンドル23を無段変速機1の出力軸1aに対して交差させることができる。さらに、図示は省略したが、減速比固定式の減速機構として遊星歯車列を用いることによりスピンドルを無段変速機の出力軸に対して同軸に配置させることができる。
According to the embodiment described above, the function and added value can be further enhanced by using the traction drive type continuously variable transmission for various types of power tools.
For example, according to the portable maroon saw 10 (power tool) shown in FIG. 1, the rotational power of the electric motor 11 as a drive source is decelerated by the continuously variable transmission 1 (three-point pressure traction drive) and the saw blade 15 is attached. Is output to the spindle 12. In this case, a reduction gear train 13 is interposed between the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 and the spindle 12, and the rotational axis J 0 of the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 and the rotational axis J 1 of the spindle 12. Are not coaxial but are arranged parallel to each other with a certain distance between the axes.
Thus, not only a power tool in which the spindle is coaxially arranged with respect to the output shaft of the continuously variable transmission, such as a conventional screw tightening machine or a drill for drilling, but also a reduction gear train 13 like a portable marnoco 10. The power tool in which the spindle 12 is arranged in parallel with a constant inter-axis distance is also provided with a traction drive type continuously variable transmission, so that appropriate power can be output according to the machining situation. This makes it possible to further increase the functions and added values of a wide range of power tools than before.
The same applies to the disc grinder 20 shown in FIG. 2, and a reduction gear train 22 is interposed between the output shaft 1a of the continuously variable transmission 1 and the spindle 23, so that the rotation axis J0 of the output shaft 1a and the spindle 23 are interposed. When the rotational axes J2 are orthogonal to each other (crossing), the function and added value can be further enhanced by providing the traction drive type continuously variable transmission 1.
Further, according to the portable maroon saw 10 shown in FIG. 1 and the disc grinder 20 shown in FIG. 2, the output continuously shifted by the continuously variable transmission 1 is decelerated again by the speed reduction mechanisms 13 and 20 having a fixed reduction ratio. It is output to the spindles 12 and 23. That is, as shown in FIG. 1, by using spur gear trains 13 a and 13 b as a reduction mechanism 13 with a fixed reduction ratio, the spindle 12 is spaced apart from the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 by a certain distance. They can be arranged in parallel. In addition, as shown in FIG. 2, the spindle 23 can intersect the output shaft 1 a of the continuously variable transmission 1 by using bevel gear trains 22 a and 22 b as a reduction mechanism 22 with a fixed reduction ratio. Furthermore, although not shown, the spindle can be arranged coaxially with the output shaft of the continuously variable transmission by using a planetary gear train as a reduction mechanism with a fixed reduction ratio.

このように無段変速機1の出力側に減速比固定式の減速歯車列を追加することにより一層大きな減速比を設定することができる。無段変速機1の出力側に追加する減速比固定式の減速手段としては例示した減速歯車列を用いる他、例えば当該無段変速機1の出力軸1aとスピンドル12,23にそれぞれ取り付けた有効径の異なるプーリー間にベルトを掛け渡してスピンドル12,23の減速比をより大きく設定する構成としてもよい。
以上のようにスピンドル12,23の軸線J1,J2方向に着目する場合の他、先端工具の加工対象物に対する加工方向に着目し、当該加工方向について多様な動力工具の変速機としてトラクションドライブ式の無段変速機を備えることにより、従来よりも広範な動力工具について当該無段変速機のメリットを付加することができる。例えば、エンジンチェーンソー70であって、チェーン刃の移動方向が樹木等の加工対象物に対する加工方法となる場合に、エンジン75により回転するクランク軸75dと、チェーン刃を回転させるチェーンスプロケット77を取り付けたスピンドル76との間に無段変速機1を介在させることにより、その出力軸8の回転軸線J0に対してチェーン刃の移動方向を直交させることができる。このことから、エンジンチェーンソー70について、トラクションドライブ式の無段変速機1を備えることにより、様々な加工状況に対して迅速かつ確実な切断作業を行うことができ、この点で当該エンジンチェーンソー70の機能及び付加価値を高めることができる。
Thus, by adding a reduction gear train having a fixed reduction ratio to the output side of the continuously variable transmission 1, a larger reduction ratio can be set. In addition to using the illustrated reduction gear train as a reduction gear with a fixed reduction ratio added to the output side of the continuously variable transmission 1, for example, an effective attached to the output shaft 1a and the spindles 12 and 23 of the continuously variable transmission 1, respectively. A configuration may be adopted in which a belt is stretched between pulleys having different diameters so that the reduction ratio of the spindles 12 and 23 is set larger.
As described above, in addition to focusing on the axis J1 and J2 directions of the spindles 12 and 23, focusing on the machining direction of the tip tool with respect to the workpiece, a traction drive type transmission can be used as a transmission for various power tools in the machining direction. By providing the continuously variable transmission, the merit of the continuously variable transmission can be added to a wider range of power tools than before. For example, in the case of the engine chain saw 70, when the moving direction of the chain blade is a processing method for a workpiece such as a tree, a crankshaft 75d rotated by the engine 75 and a chain sprocket 77 for rotating the chain blade are attached. By interposing the continuously variable transmission 1 with the spindle 76, the moving direction of the chain blade can be made orthogonal to the rotational axis J0 of the output shaft 8. From this, the engine chain saw 70 can be quickly and surely cut in various processing situations by providing the traction drive type continuously variable transmission 1. Function and added value can be increased.

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、無段変速機1として3点圧接式のトラクションドライブを例示したが、遊星ローラを出力側に備える2点圧接式のトラクションドライブを用いる構成としてもよい。
遊星ローラ5に対する太陽ローラ4、推力ローラ6及び変速ローラ9の圧接力を発生させるための手段として推力カム機構7を例示したが、例えばねじ軸機構等の別形態の圧接力発生手段に置き換えることができる。
また、動力工具として、手持ち式の携帯マルノコ10、ディスクグラインダ20,30、エンジンチェーンソー70及びねじ締め工具90を例示したが、本発明はその他に、据え置き型のテーブルソー等の動力工具についても適用でき、また電動モータではなくエアモータを駆動源とする動力工具について広く適用することができる。
Various modifications can be made to the embodiment described above. For example, although the three-point press contact type traction drive is illustrated as the continuously variable transmission 1, a configuration using a two point press contact type traction drive provided with a planetary roller on the output side may be used.
The thrust cam mechanism 7 is illustrated as a means for generating the pressure contact force of the sun roller 4, the thrust roller 6 and the transmission roller 9 with respect to the planetary roller 5, but it is replaced with another form of pressure contact force generation means such as a screw shaft mechanism. Can do.
Further, as the power tools, the hand-held portable marnoco 10, the disc grinders 20 and 30, the engine chain saw 70 and the screw tightening tool 90 are illustrated, but the present invention is also applied to a power tool such as a stationary table saw. In addition, the present invention can be widely applied to power tools that use an air motor as a drive source instead of an electric motor.

1…無段変速機(3点圧接式トラクションドライブ)
1a…出力軸
3…入力軸
4…太陽ローラ
5…遊星ローラ、5a…キャリア
6…推力ローラ
7…推力カム機構
7a…基台部、7b…押圧部、7c…鋼球、7d…圧縮ばね、7e,7f…係合凹部
8…出力軸
9…変速ローラ
J0…回転軸線
10…携帯マルノコ
11…電動モータ
12…スピンドル
J1…回転軸線
13…減速歯車列、13a…平歯車(駆動側)、13b…平歯車(従動側)
15…鋸刃
20…ディスクグラインダ
21…電動モータ
22…減速歯車列、22a…かさ歯車(駆動側)、22b…かさ歯車(従動側)
23…スピンドル
J2…回転軸線
24…砥石
30…ディスクグラインダ
31…グリップ部
32…スライドスイッチ
33…ギヤヘッド部
34…電動モータ、34a…出力軸
35…かさ歯車列
36…スピンドル
37…砥石
40…減速部
41…変速機ケース
50…ホルダ、50a…壁部
51…変速モータ
52…スライドバー
53…圧縮ばね
54…ねじ軸
55…ナット
70…エンジンチェーンソー
71…本体部
75…2ストロークエンジン(内燃機関)
77…チェーンスプロケット
78…ガイドバー
80…クラッチ(遠心クラッチ)
81…出力軸
90…ねじ締め工具
94…締め付けトルク設定機構
101…クラッチ板、101a…溝部
1 ... Continuously variable transmission (3-point pressure traction drive)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Output shaft 3 ... Input shaft 4 ... Sun roller 5 ... Planetary roller 5a ... Carrier 6 ... Thrust roller 7 ... Thrust cam mechanism 7a ... Base part, 7b ... Press part, 7c ... Steel ball, 7d ... Compression spring, 7e, 7f ... engaging recess 8 ... output shaft 9 ... speed change roller J0 ... rotation axis 10 ... portable marrow 11 ... electric motor 12 ... spindle J1 ... rotation axis 13 ... reduction gear train, 13a ... spur gear (drive side), 13b ... Spur gear (driven side)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Saw blade 20 ... Disc grinder 21 ... Electric motor 22 ... Reduction gear train, 22a ... Bevel gear (drive side), 22b ... Bevel gear (driven side)
23 ... Spindle J2 ... Rotary axis 24 ... Grinding wheel 30 ... Disc grinder 31 ... Grip part 32 ... Slide switch 33 ... Gear head part 34 ... Electric motor 34a ... Output shaft 35 ... Bevel gear train 36 ... Spindle 37 ... Grinding wheel 40 ... Reduction part DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Transmission case 50 ... Holder, 50a ... Wall part 51 ... Transmission motor 52 ... Slide bar 53 ... Compression spring 54 ... Screw shaft 55 ... Nut 70 ... Engine chain saw 71 ... Main-body part 75 ... Two stroke engine (internal combustion engine)
77 ... Chain sprocket 78 ... Guide bar 80 ... Clutch (centrifugal clutch)
81 ... Output shaft 90 ... Screw tightening tool 94 ... Tightening torque setting mechanism 101 ... Clutch plate, 101a ... Groove

Claims (9)

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であって、前記無段変速機と、先端工具を装着するためのスピンドルとの間に、入出力が同軸になく、減速比が固定された補助減速機構を介在させて、前記スピンドルを前記無段変速機の出力軸とは同軸にない別個の軸とし、前記補助減速機構と前記無段変速機との間に、前記先端工具の負荷トルクに基づいて回転動力を遮断するクラッチ機構を備えた動力工具。 A power tool having a traction drive type continuously variable transmission, wherein the input / output is not coaxial and the reduction ratio is fixed between the continuously variable transmission and a spindle for mounting a tip tool. An auxiliary reduction mechanism is interposed so that the spindle is a separate shaft that is not coaxial with the output shaft of the continuously variable transmission, and the load torque of the tip tool is between the auxiliary reduction mechanism and the continuously variable transmission. The power tool provided with the clutch mechanism which interrupts | blocks rotational power based on . 請求項1記載の動力工具であって、前記スピンドルが前記無段変速機の出力軸に対して交差する動力工具。 The power tool according to claim 1, wherein the spindle intersects an output shaft of the continuously variable transmission. 請求項1記載の動力工具であって、前記スピンドルが前記無段変速機の出力軸に対して平行に配置された動力工具。 The power tool according to claim 1, wherein the spindle is arranged in parallel to an output shaft of the continuously variable transmission. 請求項1〜3の何れか1項に記載の動力工具であって、前記補助減速機構は、歯車減速機構である動力工具。 The power tool according to claim 1, wherein the auxiliary reduction mechanism is a gear reduction mechanism. 請求項1〜3の何れか1項に記載の動力工具であって、前記補助減速機構は、ベルト式減速機構である動力工具。 4. The power tool according to claim 1, wherein the auxiliary reduction mechanism is a belt-type reduction mechanism. 5. 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であって、前記無段変速機と、先端工具を装着するためのスピンドルとの間に、入出力が同軸になく、減速比が固定された補助減速機構を介在させて、前記先端工具による加工対象物への加工方向が、前記無段変速機の出力軸に対して交差し、前記先端工具を取り付けた補助減速機構と前記無段変速機との間に、前記先端工具の負荷トルクに基づいて回転動力を遮断するクラッチ機構を備えた動力工具。 A power tool having a traction drive type continuously variable transmission, wherein the input / output is not coaxial and the reduction ratio is fixed between the continuously variable transmission and a spindle for mounting a tip tool. The auxiliary speed reduction mechanism and the continuously variable transmission with the tip tool attached thereto, with the auxiliary speed reduction mechanism interposed, the machining direction of the workpiece by the tip tool intersecting the output shaft of the continuously variable transmission. A power tool provided with a clutch mechanism for cutting off rotational power based on the load torque of the tip tool. 請求項6記載の動力工具であって、前記先端工具として切断工具又は研削工具を装着した動力工具。 The power tool according to claim 6, wherein a cutting tool or a grinding tool is mounted as the tip tool. 請求項1〜7のいずれか1項に記載した動力工具であって、前記無段変速機は、前記先端工具の負荷に応じて減速比が変化する動力工具。 The power tool according to any one of claims 1 to 7, wherein the continuously variable transmission has a speed reduction ratio that changes in accordance with a load on the tip tool. 請求項1〜8のいずれか1項に記載した動力工具であって、前記無段変速機は、差動遊星機構式である動力工具。
The power tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the continuously variable transmission is a differential planetary mechanism type.
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