专利名称：电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动工具，该电动工具的代表机种有电动起子电钻或螺栓旋紧机等能够输出旋转动力。
背景技术：
这种电动工具一般都具有变速装置，由该变速装置将作为驱动源的电动马达的旋转动力进行减速从而输出所需的旋转扭矩。多数的变速装置均使用行星齿轮。例如，对于螺栓旋紧机，在旋紧的最初阶段仅需较小的扭矩即可，然而，随着旋紧动作的进行所需的旋转扭矩也逐渐增大。因此，从能够迅速且可靠地进行螺栓旋紧动作的角度来看，要求螺栓旋紧机具有这样的功能即，在旋紧的最初阶段要使变速装置的减速比较小从而以较高的速度输出较低的扭矩，之后在旋紧的过程中要增大变速装置的减速比从而以较低的速度输出较高的扭矩。并且，在旋紧动作进行的过程中，在输出轴上受到的阻力 (外部扭矩)达到一定值时，能够自动地切换减速比，从而具有较高的使用性能。在下述的专利文献2中公开了一种螺栓旋紧机，其具有电动马达与安装着旋紧工作头的主轴，在电动马达的输出轴与该主轴之间安装着具有二级行星齿轮机构的变速装置。采用这样的变速装置，在旋紧进行的最初阶段，第一级行星齿轮的行星架与第二级行星齿轮的行星架通过第二级行星齿轮机构的内齿轮直接连接，从而能够以高速低扭矩迅速地执行旋紧动作。随着旋紧动作的进行，使用者施加在螺栓旋紧机上的按压力变大，则，第二级行星齿轮机构的内齿轮在轴向上产生相对移动从而离开第一级行星齿轮机构的行星架， 此外，其旋转被固定从而在第二级行星齿轮上也产生，两者相加的结果使减速装置的减速比增大，从而以低速高扭矩的输出可靠地执行旋紧动作。下述的专利文献1中公开有一种复位机构，该复位机构使因自动变速而切换到的低速高扭矩的输出状态回复至初始时的高速低扭矩的输出状态。由该现有技术的复位机构的结构可知，它是利用了为使本体部的动作停止而设置的开关杆在返回时使变速装置返回初始状态(高速低扭矩状态)的，所以，不需该螺栓旋紧机的使用者作特别的操作就能够实现使变速装置返回初始状态。现有技术文献专利文献专利文献1 日本发明专利公报第3084138号专利文献2 日本发明专利公报第3289958号
发明内容
发明所要解决的技术问题然而，由上述现有技术的复位机构的结构可知，它是利用返回关闭位置的开关杆推压复位操作杆从而使变速用内齿轮克服反转弹簧的作用力而使变速装置返回初始状态的，因而，在开关杆上必需要作用有克服反转弹簧的作用力而推动复位操作杆所需要的足够的作用力，因而操作该开关杆时必需要克服很大的作用力，使操作性能变差。为解决这样的现有技术中存在的问题，提出了本发明，其目的在于，不损害开关操作杆的操作性即可使电动工具的变速装置返回初始状态。解决技术问题的技术方案本发明采用权利要求书中各权利要求(技术方案)所记载的关于电动工具的技术方案。采用技术方案1所述的电动工具，作为动力源的电动马达的旋转动力被具有第1 级行星齿轮机构与第2级行星齿轮机构的变速装置经过两级变速后输出给主轴。若施加在主轴上的外部扭矩增大，则第2行星齿轮机构的内齿轮的旋转被内部限制部件所禁止，从而自动变换为使低速高扭矩的动力输出到主轴上状态。由模式锁定机构使自动切换到到低速高扭矩的输出状态被锁定。由复位机构使低速高扭矩的输出状态返回初始状态(高速低扭矩输出状态)。该复位机构并不是像现有技术那样地利用开关操作杆在返回关闭位置时的动作来工作的，而是以另外设置的驱动器作为动力源而工作的。因此，不必对开关操作杆施以较大的复位操作力，从而在不损害该开关操作杆的操作性的情况下就能够使变速装置返回初始状态。采用技术方案2所述的电动工具，作为驱动器的复位马达一启动，则通过复位杆的作用而使锁止环返回解锁位置从而使变速装置回复到初始状态。采用技术方案3所述的电动工具，在开关操作杆被操作到关闭位置而使电动马达停止后，构成两行星齿轮机构的齿轮系需要经过一定的时间后才会完全停止，在此状态下使复位机构产生动作而使内齿轮返回能够旋转的状态，因而，该内齿轮在旋转过程中(空转中)不会与其他的齿轮相啮合，从而能够提高变速装置的使用寿命。采用技术方案4所述的电动工具，通过使模式锁定机构的锁止环移动到锁止位置从而使变速装置被锁定在低速高扭矩输出状态。如果确认到锁止环位于锁止位置，则复位机构自动产生动作，如果没有确认到，则复位机构不动作。如此，通过确认锁止环的位置从而间接地确认输出状态，若是低速高扭矩输出状态，则使复位机构动作，若是高速低扭矩输出状态则复位机构不会动作，因而电动工具不会进行不需要的多余动作(即使在变速装置处于高速低扭矩的输出状态时，还是会进行一系列的使其返回该状态的动作，这样的动作即为不需要的多余动作)从而能够立即返回待使用状态。如此，仅在变速装置被切换为低速高扭矩输出状态时复位机构才动作，在初始时的高速低扭矩输出状态下复位机构并不动作，因而，例如在试运转时，在无负载的状态下使电动工具停止时复位机构不会产生动作。因此，在试运转后电动工具处于能够使用状态，从而能够迅速地进行再启动，因而，从这一点上来看能够比现有技术具有更好的使用性。复位机构的动作过程就是变速装置从低速高扭矩输出状态返回高速低扭矩输出状态的过程，因而，从防止变速装置受损的角度来看，在此过程中不会有旋转动力输给变速装置，因而此时电动工具并不会启动。在进行试运转等的时候，在再启动停止时间中不会包含复位机构的动作时间。采用权利要求5所述的电动工具，由传感器来检测到锁止环位于锁止位置而使变速装置处于低速高扭矩输出状态，根据该传感器的输出信号而使复位机构动作。因此，仅在变速装置被切换为低速高扭矩输出状态时复位机构才会动作，在试运转等不需要使变速装置复位的情况下，复位机构不会产生动作，因而避免了复位机构的不必要的多余动作，能够迅速地对电动工具进行再启动，从而比现有技术具有更好的使用性。
图1为本实施方式的电动工具的整体结构的纵向剖视图，本图中，变速装置处于初始状态；图2为本实施方式的变速装置的放大图，本图中，变速装置处于初始状态，并且， 处于自动变速模式下高速低扭矩输出状态；图3为切换到自动变速模式位置的模式切换环的侧视图，本图中所示为高速低扭矩输出状态；图4为本实施方式的变速装置的放大图，本图中所示为自动变速模式下的低速高扭矩输出状态；图5为切换到自动变速模式位置的模式切换环的侧视图，本图中所示为低速高扭矩输出状态；图6为本实施方式的变速装置的放大图，本图所示为切换到高速模式下的状态；图7为切换到高速模式位置的模式切换环的侧视图；图8为本实施方式的变速装置的放大图，本图所示为切换到低速模式下的状态；图9为切换到低速模式位置的模式切换环的侧视图；图10为以一览表的方式来表示本实施方式的变速装置的各动作模式的附图；图11为模式锁定机构的放大图，本图所示为模式锁定机构处于解锁状态；图12为模式锁定机构的放大图，本图所示为模式锁定机构处于进行锁定的锁定状态，在本图中，第2级内齿轮被锁定在禁止旋转位置；图13为本发明第2实施方式的模式锁定机构的放大图，本图所示的状态为第2级内齿轮在禁止旋转位置被单向离合器所锁定从而被禁止旋转；图14为本发明第3实施方式的模式锁定机构的放大图，本如中所示为模式锁定机构处于解锁状态；图15为第3实施方式的模式锁定机构的复位机构的侧视图，本图中所示为锁止环位于锁止位置的状态；图16为第3实施方式的模式锁定机构的复位机构的侧视图，本图中所示为锁止环返回到解锁位置的状态；图17为复位杆的斜视图；图18所示为从前侧看到的复位机构；图19为第4实施方式的模式锁定机构的复位机构的侧视图，本图中所示为锁止环位于前侧的锁止位置的状态；图20为第4实施方式的锁定机构的复位机构的侧视图，本图中所示为锁止环返回到后侧的解锁位置的状态；图21为表示第4实施方式的模式锁定机构的复位机构的动作流程的附图。
具体实施方式
下面根据图1 图21对本发明的具体实施方式
进行说明。图1所示为第1实施方式所涉及的电动工具1的整体结构。在本实施方式中所例示的是作为电动工具1的一例的充电式电动起子电钻。采用该电动工具1，作为加工头安装上改锥头从而能够用作电动螺丝旋紧机，安装上钻头从而能够用作开孔加工用的电钻。该电动工具1具有本体部2与把手部3。本体部2大致呈圆柱体状，其长度方向 (加工头轴向)上接近中间的位置设有向侧面突出的把手部3。本体部2与把手部3具有壳体，该壳体由在加工头轴向(图1中左右方向)位置分开的左右两个半壳结合在一起而构成。在下面将本体部2的壳体称为本体壳加，把手部3的壳体称为把手壳3a，以示区别。在把手部3的基部前侧配置着扳机式的开关操作杆4。使用者用手指扣动该开关操作杆4则电动马达10启动。另外，在把手部3的底端(相对于基端侧而言)设有用于安装电池组件5的电池安装基座部6。该电池组件5构成电源从而能够使电动马达10动作。电动马达10收装在本体部2的后部。该电动马达10的旋转动力由具有三个行星齿轮机构的变速装置H减速后输出给主轴11。在主轴11的头端安装着用于安装加工头的卡盘12。三个行星齿轮机构位于电动马达10到主轴11的动力传递通路中。将这三个行星齿轮机构从动力传递通路的上游侧向下依次称为第1级行星齿轮机构20、第2级行星齿轮机构30、第3级行星齿轮机构40。第1 第3级行星齿轮机构20、30、40的具体结构如图2 所示。第1 第3级行星齿轮机构20、30、40与电动马达10的输出轴IOa同轴地配置，并且也与主轴11同轴地配置。下面也会将主轴11的旋转轴线(电动马达10的输出轴IOa 的旋转轴线)称为机轴线J。在该机轴线J上配置着第1 第3级行星齿轮机构20、30、40 以及主轴11。沿着该机轴线J的方向为电动工具1的机轴线方向，该机轴线方向为本体部 2的长度方向。第1级行星齿轮机构20的第1级太阳轮21安装在电动马达10的输出轴IOa上。 在该第1级太阳轮21上啮合着三个第1级行星轮22。该三个第1级行星轮22可转动地支承在第1级行星架23上。此外，该三个第1级行星轮22与第1级内齿轮M啮合。第1级内齿轮M沿着本体壳加的内表面安装。该第1级内齿轮M被固定而不能以机轴线J为中心旋转且不能在机轴线J的轴向上产生相对移动。在第1级行星架23的前表面中心处固定着第2级太阳轮31。该第2级太阳轮31 上啮合着三个第2级行星轮32。该三个第2级行星轮32被可转动地支承在第2级行星架 33上。另外，该三个第2级行星轮32与第2级内齿轮34啮合。该第2级内齿轮34沿着本体壳加的内表面被支承且能以机轴线J为中心旋转，能够在机轴线J的轴向上的一定范围内移动。关于该第2级内齿轮34的详细结构将在后面叙述。在第2级行星架33的前表面中心处固定着第3级太阳轮41。在该第3级太阳轮 41上啮合着三个第3级行星轮42。该三个第3级行星轮42被可转动地支承在第3级行星架43上。另外，该三个第3级行星轮42与第3级内齿轮44啮合。该第3级内齿轮44沿着本体壳加的内表面安装，而且，不能以机轴线J为中心旋转且不能在机轴线J的轴向上移动。在第3级行星架43的前表面中心处同轴地连接着主轴11。主轴11通过轴承13、 14被可转动地支承在本体壳加上且能够以机轴线J为中心旋转。在主轴的头端安装着卡12ο如上所述，第2级内齿轮34能够以机轴线J为中心旋转且在机轴线J的轴向上的一定范围内移动。在该第2级内齿轮34的后表面上沿周向设有多个离合器齿34a。离合器齿3 与沿着同样的周向设置在第1级行星架23的前表面上的多个离合器齿23a啮合。在离合器齿23a与3 相啮合的状态下，第2级内齿轮34与第1级行星架23共同旋转。在离合器齿23a与3 相啮合的状态下，作用在第2级内齿轮34上的外部扭矩能使该第2级内齿轮；34与第1级行星架23之间产生相对旋转，这时第2级内齿轮34向机轴线J的轴向前侧(远离第1行星架23的方向)移动从而使离合器齿23a与3 之间脱离啮合。图2所示的状态为，第2级内齿轮34的离合器齿3 与第1级行星架23的离合器齿23a相卡合的状态。在该卡合状态下，第2级内齿轮34位于机轴线J的轴向上的后侧 (图2中左侧)的允许旋转位置，在该允许旋转位置，第2级内齿轮34与第1级行星架23 共同旋转，从而，在此时，第2级太阳轮31与第2级内齿轮34共同旋转。若一定值以上的外部扭矩通过主轴11作用在第2级内齿轮34上，则，第2级内齿轮34相对于第1级行星架23产生相对旋转而使离合器齿3 与离合器齿23a的啮合状态解除，第2级内齿轮34 向机轴线J的轴向前侧(图2中右侧)移动。第2级内齿轮34被压缩弹簧35向上述允许旋转位置加载。因此，第2级内齿轮 34要克服该压缩弹簧35的作用力向机轴线J的轴向前侧(离合器齿3 与23a的啮合状态被解除的方向)移动。另外，根据该压缩弹簧35的作用力而设定，能使第2级内齿轮34 向前侧移动从而切换加速比所需的一定的外部扭矩。压缩弹簧35通过推压板36而使作用力作用在第2级内齿轮34的前表面上。艮口， 由通过与第2级内齿轮34的前表面接触的圆环形的推压板36而产生作用的弹簧35的作用力，向使离合器齿3 与23a啮合的方向即第2级内齿轮34的允许旋转位置一侧推压第 2级内齿轮34。在推压板36的后侧配置着转动板37。转动板37也为圆环形，支承在第2级内齿轮34的外围，能够以机轴线J为中心旋转。在该转动板37与设置在第2级内齿轮34的周面上的凸缘部34b的前表面之间夹持着多个钢珠38。钢珠38与转动板37将第2级内齿轮 34以可使其旋转的方式支承并且还具有使压缩弹簧35的作用力产生作用的推力轴承的作用。在前侧的推压板36与后侧的转动板37之间夹持着上下两个模式切换部件39。这两个模式切换部件39使用两根细长轴(销)。这两根模式切换部件39分别被夹持在推压板36与转动板37之间位置的上部与下部，并且这二者在垂直于图2中纸面的方向上相互平行。这两根模式切换部件39的两端部分别突出到本体壳加的外部。如图3所示，两根模式切换部件39的两端部仅有分别经过设置在本体壳加的两侧部的槽孔2b突出到外部。 上下两根模式切换部件39以相互平行且分别搭接在本体壳加的两侧部间的状态被支承。 共计在4处设置的槽孔2b具有能够使模式切换部件39穿过的宽度，而其长度方向沿着机轴线J的轴向。因此，上下两根模式切换部件39能够在其各自的两端部在槽孔2b内能够移动的范围内在机轴线J的轴向上前后地平行移动。由后述的模式切换环50使上下两根模式切换部件39同步地向相同方向平行移动。在图2所示的初始状态(主轴上没有受到外部扭矩的作用的状态)，压缩弹簧35使第2级内齿轮34位于允许旋转位置，因而，在此状态下，两根模式切换部件39位于后侧而大致被夹在推压板36与转动板37之间。与此相对，若两根模式切换部件39向前平行移动，则推压板36克服压缩弹簧35 的作用力而向前平行移动。推压板36向前平行移动，则压缩弹簧35的作用力不会作用在第2级内齿轮34上。在压缩弹簧35的作用力不会作用在第2级内齿轮34上的状态下，由于没有保持离合器齿3 与离合器齿23a相啮合状态的力，因而，若有一点点在转动方向上的外力(例如，电动马达10的启动扭矩)作用在该第2级内齿轮34上，其立即就会相对于第1级行星架23产生相对转动，从而使该第2级内齿轮34向机轴线J的轴向方向前侧移动。对上述的模式切换环50进行转动操作从而能够简单地对上下两根模式切换部件 39实现移动操作。该模式切换环50为圆环形，被支承在本体壳加的外周侧且能够以机轴线J为中心旋转。在该模式切换环50的圆周的某处位置固定有供使用者在进行旋转操作时抓住的操作部50a。操作该模式切换环50使其以机轴线J为中心在一定的角度范围内旋转，从而能够自由地切换自动变速模式、高速模式(恒定高速模式)与高扭矩模式(恒定高扭矩模式) 这三个动作模式，其中，在自动变速模式下，当作用在主轴11上的外部扭矩达到根据上述压缩弹簧35的作用力而设定的一定值时，自动从“高速低扭矩”的输出状态(高速低扭矩模式)切换为“低速高扭矩”的输出状态(低速高扭矩模式)，在高速模式下，保持在“高速低扭矩”的输出状态不变，在高扭矩模式下，保持在“低速高扭矩”的输出状态不变。如图3所示，在模式切换环50上，与本体壳加上四处的槽孔2b相对应地(在相匹配的位置)设有4个切换槽部51。上下两根模式切换部件39的各端部即从本体壳加突出的部分位于各切换槽部51中。各切换槽部51形成为曲柄状(字母S形)，分别具有沿着以机轴线J为中心的周向形成为细长状的高速模式用的后侧槽部51b、同样是沿着以机轴线J为中心的周向形成为细长状的高扭矩模式用的前侧槽部51c、连通两个槽部51b、51c的自动变速模式用的中间槽部51d。在机轴线J的轴向上，后侧槽部51b位于后侧(图3中左侧)，前侧槽部51c 位于其前侧(图3中右侧)，二者相距的尺寸大致等于一个槽宽。连通后侧槽部51b与前侧槽部51c的中间槽部51d为形成在机轴线J的轴向上细长的槽，其长度大致与本体壳加的槽孔2b相同。图3所示的状态为，上下两根模式切换部件39各自的两端部位于中间槽部51d内的后侧。此时，模式切换环50被切换为自动变速模式。在图3中，各模式切换部件39的端部位于中间槽部51d的后侧。在此状态下，主轴 11上并未作用有达到一定值以上的外部扭矩作用，压缩弹簧35的作用力通过推压板36作用在第2级内齿轮34上，从而，第2级内齿轮34被保持在允许旋转位置从而处于与第1行星架23共同旋转的状态。此状态为变速装置H的初始状态。换槽部51的位置(后端部的机轴线J的轴向上的位置)被设定为，在该初始状态下，上下两根模式切换部件39被切换槽部51的后端部推压从而使压缩弹簧35的作用力全部或一部分作用在上下两根模式切换部件39上。因此，在电动马达10刚刚启动的空转状态(无负载时)下，压缩弹簧35的作用力几乎并不作用在第2级内齿轮34上，或者仅有一部分作用在第2级内齿轮34上，因而，为使该第2级内齿轮34旋转而必需的扭矩(旋转阻力)较小，从而能够降低该电动工具1所消耗的电力(电流值)。
在自动变速模式下，上下两根模式切换部件39处于能够分别在中间槽部51d内在机轴线J的轴向上产生移动的状态，因而，若主轴11上受到一定值以上的外部扭矩的作用， 则第2级内齿轮34克服压缩弹簧35的作用力而移动至机轴线J的轴向前侧的禁止旋转位置。此状态如图4及图5所示。若作用在主轴11上的外部扭矩降低到一定值以下，则后述的模式锁定机构60的锁定动作解除，从而由压缩弹簧35使第2级内齿轮34返回机轴线J 轴向后侧的允许旋转位置，返回能够与第1级行星架23共同旋转的初始状态。此状态如图 2及图3所示。第2级内齿轮34位于后侧的允许旋转位置，从而其离合器齿3 与第1级行星架 23的离合器齿23a啮合，在此状态下，第2级内齿轮34与第1级行星架23共同旋转，从而， 第2级行星齿轮机构30的减速比较小，主轴11以高速低扭矩的状态旋转。与此相对，作用在主轴11上的外部扭矩达到一定值以上从而第2级内齿轮34移动到前侧的禁止旋转位置则其离合器齿3 与第1行星架23的离合器齿23a的啮合状态被解除，在此状态下，第2级行星齿轮机构30的减速比较大，主轴11以低速高扭矩的状态旋转。在自动变速模式下，从高速低扭矩输出状态向低速高扭矩输出状态的切换根据作用在主轴11上的外部扭矩而自动进行。在之前的高速低扭矩输出状态下，如图3所示，模式切换部件39位于中间槽部51d的后侧。在之后的低速高扭矩输出状态下，如图5所示，模式切换部件39位于中间槽部51d的前侧。即，上下两根模式切换部件39与第2级内齿轮 34共同在机轴线J轴向上移动。将模式切换环50从图2 图5所示的自动变速模式位置旋转操作至图7所示的高速模式位置，则，变速装置H的动作被切换至高速模式。此时，从使用者一侧看来，将模式切换环50向顺时针方向(图3及图5中将旋钮部50a向纸面外侧推倒的方向)旋转一定角度，则变速装置H从自动变速模式切换为高速模式。将模式切换环50切换至高速模式， 则，上下两根模式切换部件39的两端部分别相对地进入后侧槽部51b内。在此状态下，两根模式切换部件39被固定在机轴线J轴向后侧的位置，而不能向前侧移动。因此，即使主轴11上受到一定值以上的外部扭矩作用，如图6所示，第2级内齿轮34也被保持在允许旋转位置，第2级行星齿轮机构30被保持在减速比较小的状态，从而主轴11以高速低扭矩的状态进行输出。如此，将模式切换环50切换到图7所示的高速模式，则变速装置H的输出状态被固定在高速低扭矩的输出状态。另外，在该高速模式下，与自动变速模式下的初始状态一样，上下两个模式切换部件39与模式切换槽部51的后端部接触，从而模式切换部件39承受压缩弹簧35的全部或一部分作用力，因而能够减小第2级内齿轮34的旋转阻力，进而能够降低电动工具的电力消耗(电流值)。若将模式切换环50从图3及图5所示的自动变速模式位置或者图7所示的高速模式位置旋转操作到图9所示的高扭矩模式位置，则变速装置H的动作被切换到高扭矩模式。此时，从使用者一侧来看，将模式切换环50向逆时针方向(图3、图5以及图7中将旋钮部50a向纸面里侧推倒的方向)旋转一定角度，则，从自动变速模式或者高速模式切换到高扭矩模式。将模式切换环50切换到高扭矩模式，则上下两根模式切换部件39的两端部分别相对地进入前侧槽部51c内。在此状态下，两根模式切换部件39克服压缩弹簧35的作用力向机轴线J轴向前侧一定，并被保持在前侧的位置从而不能向后侧移动。因而，压缩弹簧35的作用力对第2级内齿轮34不起作用，在此状态下，主轴11上受到一点点的外部扭矩作用的那一时刻(电动马达10启动的那一时刻)，第2级内齿轮34移动到机轴线J轴向前侧的禁止旋转位置，由后述的模式锁定机构60使其被固定在不能旋转的状态，从而主轴11被保持在低速高扭矩的输出状态。此状态如图8所示。在该高扭矩状态下，实质上第 2级内齿轮34被固定在机轴线J轴向前侧的禁止旋转位置，从而，低速高扭矩的输出状态被保持。如此，从外部对能够被旋转操作的模式切换环50进行操作，从而能够自由地切换到自动变速模式、高速模式或者高扭矩模式。各模式与模式切换部件39在切换槽51内的位置的关系如图10所总汇表示。在自动变速模式下，若作用在主轴11上的外部扭矩达到一定值，则自动从减速比较小的高速低扭矩模式切换到减速比较大的低速高扭矩模式。该低速高扭矩模式由下面所说明的模式锁定机构60锁定。与此相对，若将模式切换环50切换到高速低扭矩模式位置，则上下两根模式切换部件39在机轴线J的轴向上的位置被固定在后侧，从而第2级内齿轮34被锁定在允许旋转位置，从而，无论外部扭矩怎样变化，主轴11始终保持在高速低扭矩的输出状态。相反地，若将模式切换环50切换到低速高扭矩模式位置，则上下两根模式切换部件39在机轴线J轴向上的位置被固定在前侧，从而压缩弹簧35的作用力不会作用在第2 级内齿轮34上。因而，若电动马达10启动，则由其启动扭矩等一点点的外部扭矩在瞬间就使第2级内齿轮34移动到禁止旋转位置，并由下面说明的模式锁定机构60锁定在该禁止旋转位置。因而，在低速高扭矩模式下，第2级内齿轮34实质上被始终锁定在禁止旋转位置，从而，无论作用在主轴11上的外部扭矩怎样变化，主轴11始终保持低速高扭矩的输出状态。接下来，由模式锁定机构60使第2级内齿轮34保持在禁止旋转位置(机轴线J 前侧的位置)。该模式锁定机构60的具体结构如图11及图12所示。图11所示的状态为， 该模式锁定机构60不起作用而使第2级内齿轮34被保持在允许旋转位置(离合器齿23a、 34a相啮合的状态)，图12所示的状态为，由模式锁定机构60使第2级内齿轮34被保持在禁止旋转位置(离合器齿23a、34a的啮合被解除的状态)。该模式锁定机构60具有将第2级内齿轮34保持在机轴线J方向前侧的禁止旋转位置的功能以及将位于该禁止旋转位置的第2级内齿轮34锁定而使其不能旋转的功能。在第2级内齿轮34的外周面上，于凸缘部34b的后侧在整个圆周上形成卡合槽部 34c。在该卡合槽部34c内，于周向上等分的三处位置设有卡合壁部34d。另外，在本体壳加上，于其周向等分的三处位置的每一处上保持有一个卡合珠61。该三个卡合珠61相当于权利要求书中所述的内部限制部件的一个实施例，分别被保持在本体壳加上设置的保持孔2c内。在该保持孔2c内，各卡合珠61被保持在本体壳加的内周侧且能够进出。三个卡合珠61的周围配置着圆环状的锁止环62。该锁止环62被沿着本体壳加的外周支承且能够以机轴线J为中心旋转。在锁止环62的内周面，与三个卡合珠61相对应地在周向上等分的三处位置设有在周向上深度具有变化的凸轮面62a。每一凸轮面6 与一个卡合珠61滑动接触。通过卡合珠61相对于凸轮面62a的滑动作用而使锁止环62以机轴线J为中心在一定角度范围内旋转，则能够使各卡合珠61在保持孔2c内在不向本体壳加的内周侧突出的避让位置(图11所示的位置)以及突出于本体壳加的内周侧的卡合位置(图12所示的位置)之间移动。锁止环62被安装在其与本体壳加之间的螺旋线圈弹簧63向以机轴线J为中心旋转方向的一方(锁止侧)加载。螺旋线圈弹簧63对锁止环62的加载方向使得，凸轮面 6 被加载从而使其旋转(向锁止一侧旋转)进而使各卡合珠61向卡合位置一侧移动。如图11所示，在由压缩弹簧35的作用力而使第2级内齿轮34位于允许旋转位置的状态下， 其凸缘部34b位于封闭保持孔2c的位置，因而，各卡合珠61被推向避让位置，从而使锁止环62克服螺旋线圈弹簧63的作用力而返回解锁一侧。与此相对，如图12所示，第2级内齿轮34克服压缩弹簧35的作用力或者其上不受到压缩弹簧35的作用力作用，从而移动至禁止旋转位置，此时，凸缘部34b脱离各保持孔 2c而位于卡合槽部34c中。因此，各卡合珠61向本体壳加的内周侧移动而嵌入卡合槽部 34c内，该嵌入状态被线圈弹簧63的作用力所保持。通过使各卡合珠61保持嵌入卡合槽部 34c内的状态，从而第2级内齿轮34被保持在禁止旋转位置，并且，通过使各卡合珠61被卡合在卡合壁部34d上，从而使其以机轴线J为中心的旋转被锁定。另外，第2级内齿轮34 被锁定在禁止旋转位置，则其离合器齿3 与第1级行星架23的离合器齿23a被保持在不相卡合的状态。螺旋线圈弹簧63的作用力通过凸轮面62而对各卡合珠61产生作用从而间接地对各卡合珠61向卡合位置一侧加载。由对各卡合珠61向卡合位置一侧施加的作用力使各卡合珠61分别嵌入卡合槽部34c内，则，该作用力通过卡合珠61的球形形状以及卡合槽 34c的斜面的相互作用而产生作用，从而间接地对第2级内齿轮34向禁止旋转位置一侧加载。该螺旋线圈弹簧63的间接性的作用力对第2级内齿轮34向禁止旋转位置一侧加载， 从而，在经由主轴11传回的外部扭矩的作用下，第2级内齿轮34开始从允许旋转位置开始向禁止旋转位置移动，此时，各卡合珠61瞬间地嵌入卡合槽部34c内，从而该第2级内齿轮 34瞬间地移动到禁止旋转位置一侧。因此，如图12所示，在第2级内齿轮34移动到禁止旋转位置的状态下，其离合器齿3 与第1级行星架23的离合器齿23a之间产生适当的间隙。因此，以机轴线J为中心旋转的第1级行星架23的离合器齿23a不会接触到旋转被禁止的第2级内齿轮34的离合器齿34a，即使在变换到高扭矩状态也能够安静地进行工作。锁止环62的锁止位置被螺旋线圈弹簧63所保持，因而该变速装置H被保持在低速高扭矩状态。锁止环62的锁止状态可以由使用者手动操作来解除。使用者手动操作被保持在锁止位置的锁止环62使其克服螺旋线圈弹簧63的作用力而被操作至解锁位置，则， 各卡合珠61能够避让到避让位置，因此，由压缩弹簧34使第2级内齿轮34返回允许旋转位置。第2级内齿轮34返回到允许旋转位置，则，其离合器齿3 与第1级行星架23的离合器齿23a相啮合。另外，第2级内齿轮34返回允许旋转位置，则，由其凸缘部34b使保持孔2c被封闭，因而各卡合珠61被保持在避让位置。因此，即使之后使用者将手指从锁止环 61上离开，该锁止环62会克服螺旋线圈弹簧63的作用力而被保持在解锁位置。为了使锁止环62返回解锁位置(初始位置)，除了构成为手动操作式的结构之外，例如，也可由上述的扳机式的开关操作杆4的操作而使锁止环62自动返回解锁位置。在电动工具1上，在变速装置H被切换为自动变速的状态下，在从高速低扭矩模式切换为低速高扭矩模式时会产生惯性力矩I，为了使该惯性力矩I不会使被使用者抓握住把手部3的电动工具1以机轴线J为中心产生振动，而进行了改进。如图1所示，在本实施方式中，使用18V的电池组件(质量M = 0. 6kg)，该电池组件5的重心G与机轴线J的距离L 设定为195mm。因此，为使电动工具1以机轴线J为中心转动所必需的惯性力矩I (kg ·πιπι2) 为L2Xff = (195mm)2X0. 6kg =約 23，000 (kg · mm2)关于这一点，若采用具有自动变速装置的现有的电动工具，由于电池组件的重心距机轴线的距离较短，因而以机轴线J为中心转动所必需的惯性力矩I设定的较小。因此， 在通过自动变速而从使动作模式从高速低扭矩模式切换为低速高扭矩模式时，由此产生的惯性力矩容易使电动工具本身以机轴线J为中心产生转动，从而，为了使该电动工具1本身不会转动，使用者必需用很大的力量抓握住把手部，从这一点上来看，电动工具的使用性能不佳。但本实施方式的电动工具中，电池组件5的重心与机轴线J (主轴11的旋转中心) 之间的距离设定的比现有技术大，使以机轴线J为中心旋转时的惯性力矩I比现有技术的大，因而，由自动变速时产生的以机轴线J为中心的反作用力不容易使电动工具1本身产生转动，从而使使用者用比现有技术小的力量就能够抓握住把手部3并容易地保持电动工具 1的位置(使其静止而不会以机轴线J为中心转动)，从这一点上来看，比现有技术而言提高了使用性能。关于防止由扭矩变动而产生的转动的防转效果，电池组件5的重心G距机轴线J 的距离L越远则防震效果越好，或者，电池组件5的质量M越大越好。由如上本实施方式的电动工具1的结构可知，构成变速装置H的第1 第3级行星齿轮机构20、30、40中，通过使第2级行星齿轮机构20中的第2级内齿轮34在机轴线J 轴向上的允许旋转位置以及禁止旋转位置之间移动，从而切换两个级别的减速比，从而能够切换值高速低扭矩输出状态(高速低扭矩模式)以及低速高扭矩输出状态(低速高扭矩模式)。关于该两个输出状态，在将模式切换环50切换到自动变速模式位置的状态下，由于模式切换部件39能够在机轴线J轴向上移动，因而模式能够根据作用在主轴11上的外部扭矩的大小而自动地切换。因此，无需使用者做任何特别的切换操作，例如，在螺丝旋紧的最初阶段，以高速低扭矩的状态而迅速地执行旋紧，之后作用在主轴11上的外部扭矩(螺丝旋紧阻力)达到一定值后，以低速高扭矩的状态进行旋紧，从而能够可靠地执行完旋紧作业而不会产生未旋紧的情况。并且，采用本实施方式，在变速装置H切换为低速高扭矩输出状态时，由模式锁定机构60使其输出状态(第2级内齿轮34的禁止旋转位置)被自动锁定，因而不会像现有技术那样产生在两个输出状态间出现动作状态的波动变换，从而能够在稳定的状态下高效地进行作业。另外，在将模式切换环50切换为高速模式时，模式切换部件39被固定在机轴线J 轴向上的后侧，因而第2级内齿轮34被固定在允许旋转位置，从而，不论外部扭矩怎样，变速装置H均保持高速低扭矩输出状态。相反地，在将模式切换环50切换为低速模式位置时， 模式切换部件39被固定在机轴线J轴向的前侧，第2级内齿轮34实质上被固定在禁止旋转位置，因而不论外部扭矩怎样，该变速装置H均保持低速高扭矩的输出状态。即使在低速高扭矩的输出状态下，也由模式锁定机构60使第2级内齿轮34被可靠地保持在禁止旋转位置。另外，由本实施方式的模式锁定机构60的结构可知，由螺旋线圈弹簧63使卡合珠 61嵌入第2级内齿轮34上设置的卡合槽部34c内，从而第2级内齿轮34能够在机轴线J 轴向上向前侧前进足够的距离而使离合器齿；34与第1级行星架23的离合器齿23a之间产生足够的间隙。因而，能够壁面旋转的第1级行星架23的离合器齿23a与旋转被禁止的第 2级内齿轮34的离合器齿34a的接触，从而能够在低速高扭矩输出状态下实现电动工具1 的静音化。另外，主要是在自动变速模式以及高速模式下，压缩弹簧35的全部或者一部分作用力由两根模式切换部件39承受，因而，在初始状态等无负载时(空转时)，第2级内齿轮 34旋转所需的扭矩较小，从而能够减小电动工具1所消耗的电力(电流值)。可以对上面所说明的具体实施方式
进行各种变更。例如，在上面例示的模式锁定机构60(第1实施方式)为在第2级内齿轮34移动到禁止旋转位置的低速高扭矩输出状态下，卡合珠61嵌入第2级内齿轮34的卡合槽部3 而分别与卡合壁部34d卡合从而限制其转动，然而，也可以采用其他的机构来作为用于限制第2内齿轮34的旋转的机构。图 13所示为第2实施方式的模式锁定机构70。在第1实施方式中，通过使卡合珠61嵌入卡合槽部3 从而锁住第2级内齿轮34在轴向上的移动，并且通过使各卡合珠61与卡合壁部34d卡合从而锁住第2级内齿轮34的旋转动作。而在第2实施方式中，不同的是，由另外设置的单向离合器71来锁住第2级内齿轮34的旋转动作。在第2实施方式的模式锁定机构70中，采用单向离合器71来作为处于禁止旋转位置的第2级内齿轮34的旋转的机构。另外，在第2实施方式的模式锁定机构70中，虽然在第2级内齿轮34的整个周向上形成同样的卡合槽部72，但省略了相当于第1实施方式的卡合壁部34d的部位。而其他的结构与第1实施方式相同，因而使用相同的附图标记并省略了对其的说明。在第2实施方式中，关于单向离合器71本身的结构，属于现有公知技术，因而省略了其详细的说明。该单向离合器71安装在第2级内齿轮34与本体壳加之间。由该单向离合器71所限制(锁定)的旋转方向设定为与处于允许旋转位置的第2级内齿轮34的旋转方向相反的方向。因扭矩的增大而使第2级内齿轮34在轴向上产生移动从而使第1级行星架23的离合器齿23a与第2级内齿轮34的离合器齿3 相分离，则，由于行星齿轮机构的特性而使第2级内齿轮34的旋转方向变得相反，向该相反方向的旋转被单向离合器71 锁定。因而，在第2级内齿轮34被从允许旋转位置移动到禁止旋转位置时，它向哪个方向都不能旋转，而以旋转被固定的状态固定在本体壳加侧。另外，在使第2级内齿轮34移动到禁止旋转位置时，三个卡合珠61进入形成在其全周上的卡合槽部72内，使该第2级内齿轮34向允许旋转位置的移动(在机轴线J轴向上的移动)被限制。由具有这样的结构的第2实施方式的模式锁定机构70，在第2级内齿轮34位于允许旋转位置的状态下，其与第1级行星架23共同旋转从而被输出高速低扭矩。以该高速低扭矩的状态进行加工，在主轴11上受到一定值以上的外部扭矩时，第2级内齿轮34克服压缩弹簧35的作用力而移动到禁止旋转位置，此时，由单向离合器71使第2级内齿轮34的旋转被锁定，并且卡合珠61进入卡合槽部72内从而使第2级内齿轮34轴向上的移动被限制，从而变速装置H被锁定在低速高扭矩模式。因而，由模式锁定机构70使变速装置H的被暂时切换的模式得到可靠地维持，因而与第1实施方式一样能够比现有技术提高作业效率，并且，即使在变换使用者时也能够保证稳定地进行作业。可以对上面说明的第1及第2实施方式进一步进行变更。例如，可以省略第3级行星齿轮机构40。另外，也可以省略第1级行星齿轮机构20，而用一组行星齿轮机构来作为变速装置。此时，在安装在电动马达10的输出轴IOa上的第2级太阳轮31上设置凸缘部，在该凸缘部的前表面设置相当于上面例示的离合器齿23a的离合器齿，该离合器齿能够与第2级内齿轮34的离合器齿3 相啮合以及分开。另外，在上面所例示的是，由上下两根轴(销)来作为模式切换部件，从外部对其进行操作使其在机轴线J轴向上移动从而切换压缩弹簧35的作用力作用在第2级内齿轮 34上的状态以及不对其产生作用的状态，然而，采用与此不同的方式也能够实现这样的功能。另外，在上面例示的使，由对模式切换环50的旋转操作来使模式切换部件在机轴线J轴向上移动，然而，也可以省略模式切换环50而由使用者直接使模式切换部件在机轴线J轴向上移动并保持其位置。另外，在上面所例示的是，在周向上等分的三处位置配置卡合珠61来作为内部限制部件，然而，也可以用卡合轴或卡合突起来代替该卡合珠61。另外，虽然所例示的是，采用具有在周向上深度有变换的凸轮面62a的锁止环62以及对其在以机轴线J为中心的周向上加载的螺旋线圈弹簧63来作为锁定机构60，然而，用其他的方式也能够实现相同的功能。例如，可以在本体壳加的周向上的几处位置配置作为内部限制部件的制动器机构，从而在禁止旋转位置使第2级内齿轮34固定为不能旋转。另外，作为电动工具1，虽然所例示的是电动起子电钻，然而也可以适用单独结构的开孔用电动螺丝刀或者电动螺丝旋紧机。另外，除了所例示的以充电电池为电源的方式之外，也可以以交流电来作为电源。图14 18所示为将第2级内齿轮34锁定在禁止旋转位置而将变速装置H锁定为低速高扭矩模式的第3实施方式的模式锁定机构80。该第3实施方式的模式锁定机构 80具有使锁止环82返回解锁一侧(初始位置)的复位机构90。对与上述第1或第2实施方式相同的结构或部件使用相同的附图标记并省略了对其的说明。上述第1实施方式的模式锁定机构60的锁止环62被能够以机轴线J为中心旋转地支承，在其内周面上的等分的三处位置设有在周向上深度有变化的凸轮面62a，由螺旋线圈弹簧63在以机轴线J为中心的旋转方向上向锁定一侧加载。关于这一点，第3实施方式的模式切换机构80的锁止环82能够在机轴线J轴向上的一定范围内移动地被支承，其内周面的全周上形成在机轴线J轴向上深度有变化的凸轮面82a。如图所示，该凸轮面8 在锁止环82的前端侧(图14中右端侧)最深，向后倾斜从而越来越浅。在该凸轮面8 上滑动接触着三个卡合珠81 (内部限制部件)。与上述实施方式相同，三个卡合珠81被保持在本体壳加的周向上等分的三个位置处设置的保持孔2c内。 如图所示，在锁止环82位于前侧的锁定位置的状态下，各卡合珠81被卡合在凸轮面8 的最深处位置，因而，各卡合珠81不会突出于本体壳加的内周侧。如上所述，在该状态下，第 2级内齿轮34被保持在允许旋转位置从而切换到高速低扭矩模式。
在锁止环82的后表面与本体壳加之间安装着压缩弹簧83。由该压缩弹簧83对锁止环82向前侧的锁定位置一侧加载。因此，在由压缩弹簧83的作用力使第2级内齿轮 34位置允许旋转位置的状态下，其凸缘部34b位于封闭保持孔2c的位置，因而各卡合珠81 被保持在避让位置(不会突出于本体壳加内的位置)，从而使锁止环82克服压缩弹簧83 的作用力而被保持在后侧的解锁位置(初始位置)。在第2级内齿轮34克服压缩弹簧83的作用力或者不受到压缩弹簧83的作用力而移动到禁止旋转位置时，凸缘部34脱离各保持孔2c，而卡合槽部3 位于该位置，因而各卡合珠81向本体壳加的内周侧移动从而嵌入卡合槽部34c内，使低速高扭矩模式被锁定， 并由压缩弹簧83保持该锁定状态。模式锁定机构80的锁定状态由复位机构90自动解除从而返回初始状态。该复位机构90的具体结构如图15以及其后的图所示。该复位机构90具有复位杆91以及使该复位杆91产生动作的复位马达92。在本实施方式中，复位马达92使用小型的电动马达。该复位马达92相当于权利要求书中所述的驱动器的一例。图17及图18中所示为复位杆91。如图所示，该复位杆91具有大致弯曲成半圆形的形状，沿着本体部2的下侧大致半周被支承。该复位杆91具有构成其两端部的左右一对动作部91a、大致位于中央部的卡合部91b、以及左右一对支承孔91c。在左右支承孔91c 上分别插入设置在本体部2的左右侧部上的支承轴98，通过量支承轴98使复位杆91以能够前后转动的方式被支承。如图18所示，复位杆91的卡合部91b位于本体部2的下面侧。由该卡合部91b 的前后移动使复位杆91b前后地转动。复位马达92收装在本体部2的下面侧且安装在把手部3的基部附近。复位马达 92的旋转动力经减速头93减速后被输出。在减速头93的输出轴93a上安装着螺纹轴94。 该螺纹轴94上啮合着动作螺母95。复位马达92—启动，则螺纹轴94以其轴线为中心旋转从而使动作螺母95前后移动。动作螺母95被支承在位于本体壳加的下部且设置在把手壳3a的基部附近的支承座部96上。在支承座部96上沿前后方向设有相互平行的一对导轨97。通过该左右一对导轨92使动作螺母95不会以其轴线为中心旋转从而呈止转状态但能够在前后方向的一定范围内平行移动。动作螺母95的前侧与上述复位杆91的卡合部91b接触。另外，在所述模式锁定机构80的锁止环82的左右侧部分别设有卡合凸部82b。两卡合凸部82b向侧面凸出。复位杆91的两个动作部91a分别与锁止环82的卡合凸部82b的前侧接触。如上所述，锁止环82被压缩弹簧83向前侧(锁止位置一侧)加载。因此，分别与两个卡合凸部82b的前侧接触的动作部91a由该压缩弹簧83的间接作用而被向前侧加载。由于左右的动作部91a 被向前侧加载，因而，复位杆91被加载而以支承轴98为中心在图15中顺时针方向旋转，并且使卡合部91b向后侧移动。如图15所示，若锁止环82被压缩弹簧83加载而向锁止一侧移动，则复位杆91产生转动(向锁止侧转动)，其动作部91a向前侧移动。复位杆91向锁止侧的转动是在动作螺母95复位、返回到后侧的初始位置状态下实现的。与此相对，若复位马达92启动而使动作螺母95向前侧移动，则卡合部91b被向前侧推压因而复位杆91向使其动作部91a向后侧移动的方向转动。若作用的动作部91a向后侧移动，则锁止环82克服压缩弹簧83的作用力而向解锁一侧(初始位置侧)复位。因而，复位杆91克服压缩弹簧83的间接作用力而实现向复位侧的转动，所以复位马达92的启动使动作螺母95向前侧的移动需要克服压缩弹簧83的间接作用力。如此，由复位马达92的工作使变速装置H向初始状态(高速低扭矩模式)的复位自动进行。该复位马达92组装在电动马达10的控制电路中并使其在开关操作杆4被操作至打开位置时启动。在本实施方式中，在低速高扭矩模式下运转中，解除对开关操作杆4的扣动操作使对电动马达10的供电停止后，经过一定的时间再使复位马达92启动。使用者将开关操作杆4关闭使在低速高扭矩模式下的运转停止后，经过一定时间再使复位马达92 启动而使锁止环82返回后侧的解锁位置，从而，使第2级内齿轮34向后侧返回从而使本体部2的动作模式返回初始状态的高速低扭矩模式。因此，在进行下一次的螺纹旋紧作业时本体部2以高速低扭矩模式启动。另外，在复位马达92的启动过程中，对开关操作杆4的操作是无效的。另外，对复位马达92的转速与转向进行检测，根据该检测的结果来进行控制。开关操作杆4被操作为关闭后复位马达92启动，使动作模式返回高速低扭矩模式。对复位马达92的转速与转向进行控制，以使动作螺母95向前侧移动适当的距离。动作螺母95向前移动的距离为通过复位杆91使锁止环82后退的距离，被设定为使卡合珠81呈不会从保持孔2c向内周侧突出的状态。根据复位马达92的转速与转向来检测动作螺母95向前移动的移动距离，根据该移动距离，复位马达92的动作会产生反转(逆转)。动作螺母95向前移动必要的距离而使锁止环82后退，则由通过第2级内齿轮34 而间接产生作用的压缩弹簧35的作用力使卡合珠81移动到凸轮面82a的较深的部位，从而，第2级内齿轮34后退使动作模式返回高度低扭矩模式。第2级内齿轮34的后退位置由压缩弹簧35所保持，因而锁止环82克服压缩弹簧83的作用力而被保持在后侧的锁止位置。因此，动作模式复位到初始状态后，即使复位马达92反转使动作螺母95后退，复位杆 91也被保持在图15所示的位置。根据复位马达92的转速检测动作螺母95的前进距离，之后，复位马达92以一定的转速反转使动作螺母95返回后侧。由具有如上所述的复位机构90的模式锁定机构80的结构可知，由复位马达92使锁止环82返回后侧的解锁位置，从而使第2级内齿轮34返回后侧而使动作模式返回高速低扭矩模式(初始状态)。而在例如采用连杆等从而利用开关操作杆4向关闭位置侧的移动使锁止环82克服压缩弹簧83的作用力而返回后侧的解锁位置的情况下，使开关操作杆 4复位所需的力量非常大，因而对其进行操作所需的力也较大从而存在操作性差的问题，然而，采用上面所例示的复位机构90，不同于开关操作杆4而另外设置复位马达92，由该复位马达92使锁止环82复位，因而不会损害开关操作杆4的操作性。另外，由不同于开关操作杆4而另外设置的复位马达92使锁止环82复位，因而， 通过对复位马达92的动作进行适当的控制，从而能够容易且适当地设定锁止环82的复位动作相对于开关操作杆4的关闭操作的时机。通过将返回初始状态的时刻设定在电动马达 4停止的一定时间后，从而，在第1级行星架23完全停止后，第2级内齿轮34的离合器齿 34a才与离合器齿23a啮合，因而，不会在第1级行星架23空转时第2级内齿轮34返回后侧而使第1级行星架23的离合器齿23a与第2级内齿轮34的离合器齿3 产生冲突，从而造成减速装置H的寿命下降的问题。图19 图21所示为第4实施方式的模式锁定机构100的结构。该第4实施方式的模式锁定机构100具有对上述复位机构90做了改变的复位机构101。第4实施方式的模式锁定机构100在复位机构101的结构上具有不同的特征。因而，对没有发生变化的部件与结构采用与第3实施方式相同的附图标记并省略了对其的说明。第4实施方式的模式锁定机构100的复位机构101仅在变速装置H被切换为低速高扭矩模式的状态下动作(工作)。如图19与图20所示，在锁止环82的外周安装着磁性传感器102。另外，在本体壳加侧安装着钢板制的检测板103。由磁性传感器102检测出锁止环82的位置(位于锁止位置还是解锁位置)。如图20中实线所示，在锁止环82位于后侧的解锁位置的高速低扭矩输出状态下，磁性传感器102从检测板103的下方脱离从而呈关闭状态。与此相对，如图 19所示，在主轴11的负载扭矩较高而锁止环82移动到前侧的锁止位置的低速高扭矩输出状态下，磁性传感器102进入检测板103的下方从而处于打开状态。磁性传感器102的打开信号输出至复位控制电路C。在复位控制电路C中，除了上述磁性传感器102的打开信号外，还输入开关操作杆 4额关闭操作(电动马达10的停止)的信息。从而，复位机构101根据变速装置H的输出状态以及电动马达10的动作状态而产生动作。在第4实施方式中，复位控制电路C形成为， 仅在变速装置H切换为低速高扭矩输出状态时复位机构101才产生动作。复位机构101的动作流程如图21所示。在电动马达10停止、变速装置H处于初始状态时，动作螺母95后退不会对复位杆 91向复位杆一侧(使动作部91a向后侧移动的方向)进行推压(复位机构101的初始状态，步骤(简记为ST) 00)。对开关操作杆4进行扣动操作从而使电动马达10启动，此刻，变速装置H为高速低扭矩输出状态，在此状态下，锁止环82被保持在后侧的解锁位置，从而动作螺母95依然被保持在后退位置(ST01、ST02)。在STOO ST02中，由于锁止环82位于解锁位置所以磁性传感器102位于从检测板103的下方脱出的位置。因此，在复位控制电路C中没有磁性传感器102的打开信号的输入。随着螺纹旋紧或者开孔作业的进行，主轴11的负载扭矩增大，从而使变速装置H 从高速低扭矩输出状态切换为低速高扭矩输出状态(ST03)，则，如图19所示，由压缩弹簧 83使锁止环82移动到前侧的锁止位置，因而，磁性传感器102移动到检测板103的下侧。 磁性传感器102通过移动到检测板103的下侧从而将打开信号输出给复位控制电路C。在低速高扭矩输出且磁性传感器102处于打开状态的状态下，若解除对开关操作杆4的扣动操作(关闭操作)，则电动马达10停止(ST04)。在复位控制电路C中，输入有磁性传感器102的打开信号以及电动马达10的停止信号，从而，复位马达92启动且正转从而使复位机构101动作(ST05)。如图20所示，若复位马达92向正转一侧启动，则动作螺母 95向前侧移动从而向前侧推压卡合部91b。卡合部91b被向前侧推压则复位杆91以支承轴98为中心向复位侧(使动作部91a向后侧移动的方向)转动。若复位杆91向复位一侧转动，则由卡合部91b向后侧推压卡合凸部82b，从而使锁止环82克服压缩弹簧83的作用力而移动到后侧的解锁位置。若锁止环82返回解锁位置，则卡合珠61能够移动到不突出于本体壳加内的解锁位置，因而，由压缩弹簧35的作用力使第2级内齿轮34返回后侧的初始位置(离合器齿3 与离合器齿23a相啮合的位置)。如此，第2级内齿轮34向后侧返回，从而本体部2的动作模式自动复位到初始状态的高速低扭矩模式。因此，在进行下一次的开孔加工或者螺纹旋紧动作时，能够在变速装置H处于初始状态(高速低扭矩模式)下使电动工具1启动。另外，若锁止环82返回解锁位置，则磁性传感器102从检测板103的下方向后侧避让，因此，在复位控制电路C中不会有磁性传感器102的打开信号输入。若通过动作螺母 95的转向以及转速检测出锁止环82返回解锁位置而变速装置H返回初始状态，则复位马达92反转使动作螺母95向后侧后退(ST06)。若根据复位马达92的转向以及转速检测出动作螺母95返回后退位置，则复位马达92停止(ST07)，复位机构101的一系列动作结束 (STOO)。另外，复位电路C以及电动马达10的控制电路被构成为，在复位马达92的启动过程中，即使对开关操作杆4进行扣动操作，电动马达10也不会启动。与此相对，例如，为了确认电动工具1的电力供应状态或者主轴11的旋转方向等而使该电动工具1试运转，之后使该电动工具1停止，此时，由于变速装置H保持在高速低扭矩状态，因而复位机构101不会动作。此时，如图21所示，从初始状态(STOO)对开关操作杆4进行扣动操作从而使电动马达10启动(STOl)。在此阶段，由于没有负载所以变速装置H以高速低扭矩的输出状态动作(SIX)》。在该高速低扭矩输出状态下，锁止环82被保持在后侧的解锁位置，因而磁性传感器102不会打开，所以在复位电路C中不会有磁性传感器102的打开信号输入。在复位电路C中不会有磁性传感器102的打开信号输入的状态下，若解除对开关操作杆4的扣动操作，则仅在电动马达10停止时复位机构101不会动作。 因此，不会进行ST05 ST07的动作以及控制，因而电动工具1在更短的时间内返回初始状态(STOO)。 采用具有上述变速装置H的电动工具1，用于解除模式锁定机构100的锁定状态而使变速装置H返回初始状态的复位机构101，仅在变速装置H切换为低速高扭矩输出状态时才动作，而在变速装置H被保持在高速低扭矩状态时不会动作。因此，例如在为了确认电动工具1的电力供应状态或者确认加工头的旋转方向而在无负载的状态下启动(试运转) 时，由于复位机构101不会动作，所以，复位马达92的正转、反转以及由此造成的动作螺母 95的往复移动、与此相伴的复位杆91的转动动作等复位机构101的一系列的动作都不会进行，从而能够在试运转后迅速地对电动工具1进行再启动(启动电动马达10)从而执行实际的作业。可以对上面所说明的实施方式进行各种的变更。例如，上面所例示的结构为，用磁性传感器102检测锁止环82向锁止位置侧的移动，然而，也可以采用微动开关或反射型光传感器等其他的传感器。另外，可以不是使用传感器以及复位控制电路C的电气控制，而是由使用杆部件等的机械式结构来检测锁止环向锁止位置侧的移动从而使复位机构动作。还有，所例示的复位机构90、101可以同样适用于不具有第3级行星齿轮机构40 的变速装置。
权利要求
1.一种电动工具，收装有电动马达与变速装置，对开关操作杆进行扣动操作能够使电动马达启动，电动马达的旋转动力由变速装置减速后输出到主轴，其特征在于，所述变速装置包括位于动力传递通路上游侧的第1级行星齿轮机构、下游侧的第2级行星齿轮机构、用于限制该第2级行星齿轮机构中的内齿轮以其轴线为中心进行旋转的内部部件，在初始状态所述内齿轮能够旋转，所述变速装置向所述主轴输出高速低扭矩，随着施加在所述主轴上的外部扭矩的增大，所述内齿轮的旋转被所述内部限制部件的所禁止，所述变速装置自动切换到向所述主轴输出低速高扭矩的状态，所述电动工具还包括模式锁定机构与复位机构，在所述变速装置自动切换为低速高扭矩输出状态后其输出状态由模式锁定机构锁定，而不受外部扭矩的影响，所述复位机构用于解除所述模式锁止机构的锁定而使所述变速装置的工作模式返回初始状态，使所述复位机构动作的动力源为不同于所述开关操作杆而另外设置的驱动器。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述模式锁定机构包括将所述内部限制部件锁止在限制位置的锁止环以及对该锁止环向锁止位置加载的加载机构，所述复位机构包括使所述锁止环克服所述加载机构的作用力而返回解锁侧的复位杆，所述驱动器为复位马达，所述复位杆以为所述复位马达动力源在复位马达的驱动下向复位一侧移动。
3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，操作所述开关操作杆使所述电动马达停止，经过一定时间间隔后使所述复位马达启动。
4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述模式锁定机构具有锁止环，所述锁止环随着所述变速装置向所述低速高扭矩的输出状态切换而向锁止位置侧移动，仅在所述锁止环位于所述锁止位置的状态下使所述复位机构产生动作。
5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，由传感器检测所述锁止环的位置，根据该传感器的输出信号而使所述复位机构产生动作。
全文摘要
用于旋紧螺栓等的电动工具，其高速低扭矩模式与低速高扭矩模式的切换是根据主轴上的外部扭矩自动进行的，切换后的状态被锁住，为了使切换后的变速机构恢复到初始状态，现有技术是利用关断电源时开关操作杆的移动来实现的，但此种方法使得开关操作杆在合上电源时所需的力量较大、操作性不好。本发明在于提供一种不会对开关操作杆的操作有影响而变速机构又能自动复位的电动工具。其结构是设置复位杆(91)，复位杆(91)与开关操作杆是不同的部件由复位马达(92)驱动，利用复位杆(91)的转动使锁止环(82)返回，锁止环(82)返回时第2级内齿轮可以转动，因此，变速机构返回到高速低扭矩模式。由此，不会因变速机构的复位而对开关操作杆的操作性产生影响。
文档编号B25B23/14GK102216034SQ20098014521
公开日2011年10月12日 申请日期2009年10月2日 优先权日2008年10月10日
发明者市川佳孝, 林克名, 近藤友幸 申请人:株式会社牧田