作業工具
【課題】高性能なトルクリミッタに関する技術を提供する。
【解決手段】トルクリミッタ２１０は、第２べベルギア２１１と、スピンドル２１３と、第２べベルギア２１１の回転力が伝達されるフランジ２１２と、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の間に介在して配置される複数のボール２１４とを有している。ボール２１４は、第１の領域に位置して第２べベルギア２１１とボール２１４とフランジ２１２が一体となって回転することで、回転力をフランジ２１２に伝達する。一方で、スピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用した場合には、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に相対的な回転が生じて、相対的な回転によってボール２１４が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動して第２の領域に位置することで、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制し、これにより、スピンドル２１３に作用するトルクを規制する。
【解決手段】トルクリミッタ２１０は、第２べベルギア２１１と、スピンドル２１３と、第２べベルギア２１１の回転力が伝達されるフランジ２１２と、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の間に介在して配置される複数のボール２１４とを有している。ボール２１４は、第１の領域に位置して第２べベルギア２１１とボール２１４とフランジ２１２が一体となって回転することで、回転力をフランジ２１２に伝達する。一方で、スピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用した場合には、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に相対的な回転が生じて、相対的な回転によってボール２１４が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動して第２の領域に位置することで、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制し、これにより、スピンドル２１３に作用するトルクを規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタを備えた作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、作業工具として、特開２００７−３２６１６８号に記載されているようなトルクリミッタを備えたハンマドリルが知られている。このトルクリミッタは、駆動ギアによって回転される中間ギアと、複数のカム部が形成された被動フランジと、中間ギアの周方向に所定間隔で形成された複数の保持孔に保持されるボールと、押圧プレートと、押圧プレートを押圧する皿バネで構成されている。ハンマドリルを駆動したときに、ハンマビットに作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態では、皿バネの付勢力により押圧プレートが中間ギアを被動フランジに押圧して一体となって回転することで、中間ギアのトルクが被動フランジに伝達される。一方、ハンマビットに設定値以上のトルクが作用したときは、皿バネの付勢力に抗して、ボールがカム部に乗り上がることで、押圧プレートが押し上げられて、中間ギアの押圧が解除され、中間ギアから被動フランジへのトルクの伝達が解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特開２００７−３２６１６８号に記載されたトルクリミッタにおいては、駆動ギアによって回転される中間ギアに形成された保持孔によって、ボールが保持されている。そして、駆動時には、中間ギアからボールに対して、横方向からボールの中心に向かってボールを押す力が働く。ハンマビットに設定値以上のトルクが作用したときには、ボールが皿バネから高い付勢力を受けているため、ボールは中間ギアに横方向から押されて被動フランジ上を滑りながら移動する。その結果、ボールと被動フランジの摩擦力によって、トルクリミッタの円滑な動作が妨げられることとなる。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑み、より高性能なトルクリミッタに関する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る作業工具の好ましい形態によれば、駆動側回転部材と、回転軸を有するとともに、駆動側回転部材の回転力が伝達される被駆動側回転部材と、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に介在して配置される複数の転動部材とを有し、回転軸に所定値以上のトルクが作用したときに、駆動側回転部材から被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制するトルクリミッタを備えている。トルクリミッタの転動部材は、回転力を被駆動側回転部材に伝達する第１の領域と、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する第２の領域とを移動するように構成されている。そして、第１の領域に位置して駆動側回転部材と転動部材と被駆動側回転部材が一体となって回転することで、回転力を被駆動側回転部材に伝達する。一方で、回転軸に所定値以上のトルクが作用した場合には、駆動側回転部材と被駆動側回転部材に相対的な回転が生じて、相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動して第２の領域に位置することで、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する。「被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する」とは、転動部材が第１の領域に位置する場合に比べて、被駆動側回転部材に伝達される回転力を減少、または、遮断させる態様を好適に含む概念である。
【０００７】
本発明によれば、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動するため、転動部材が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べてエネルギ損失が少なく、トルクリミッタが円滑に動作する作業工具を提供することができる。また、転動部材の摩耗を低減でき、トルクリミッタ、すなわち、作業工具を長寿命化することができる。
【０００８】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材を有している。そして、駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝と第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた駆動側傾斜面を有している。第１の溝と第２の溝は、駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。さらに、被駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝に対応した第３の溝と第３の溝よりも深い第２の溝に対応した第４の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた被駆動側傾斜面を有している。第３の溝と第４の溝は、被駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。そして、駆動側傾斜面の所定の第１部分と、被駆動側傾斜面の所定の第２部分が第１の領域を構成するとともに、第１の溝、第２の溝、および駆動側傾斜面の第１部分以外の部分と、第３の溝、第４の溝、および被駆動側傾斜面の第２部分以外の部分が第２の領域を構成している。
【０００９】
本形態によれば、駆動側傾斜面の所定の部分と、被駆動側傾斜面の第２部分が第１の領域を構成して、付勢部材の付勢力によって、駆動側回転部材と転動部材と被駆動側回転部材が一体となって回転することで、回転力を被駆動側回転部材に伝達できる。そして、転動部材が第２の領域に移動する場合には、駆動側傾斜面と被駆動側傾斜面を転がりながら移動することができる。したがって、駆動側回転部材に第１の溝と第２の溝と駆動側傾斜面を形成して、被駆動側回転部材に第３の溝と第４の溝と被駆動側傾斜面を形成して、付勢部材の付勢力を利用する簡単な構成で、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１０】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、付勢部材は、常時、駆動側回転部材と被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する。
【００１１】
本形態によれば、転動部材が第２の領域に位置して、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する場合であっても、付勢部材の付勢力によって転動部材が駆動側回転部材と被駆動側回転部材に当接する。そのため、転動部材は、第２の領域に位置している場合でも確実に転がりながら移動することができる。これにより、転動部材が摩耗することを低減できる。また、付勢部材の付勢力によって、駆動側回転部材と被駆動側回転部材が傾いて回転することを抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に配置された緩衝部材を有し、緩衝部材は、転動部材が第１の溝に当接するときには、駆動側回転部材と被駆動側回転部材のいずれか一方にのみ当接し、転動部材が第２の溝に当接するときには、駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれにも当接する厚さを有する構成とされている。
【００１３】
本形態によれば、緩衝部材を有しているため、転動部材が第１の溝から第２の溝に移動するときに、駆動側転動部材と被駆動側転動部材が移動し、停止する際に生じる衝撃力を緩衝することができる。
【００１４】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第２の溝は、複数の転動部材に対応して、周方向に等間隔に複数設けられており、緩衝部材は、複数の転動部材を等間隔に保持する間隔保持部を有する構成とされている。
【００１５】
本形態によれば、緩衝部材が、複数の転動部材の間隔も保持する機能を備えており、作業工具に用いられる部品点数を少なくすることができるとともに、等間隔に保持された複数の転動部材によって、回転力を被駆動側回転部材に伝達することと、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制することを正確に切り替えることができる。これにより、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１６】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に配置され、複数の転動部材同士を回転方向に等間隔に保持する間隔保持部材を有する。
【００１７】
本形態によれば、間隔保持部材が、複数の転動部材の間隔を保持できるため、等間隔に保持された複数の転動部材によって、回転力を被駆動側回転部材に伝達することと、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制することを正確に切り替えることができる。これにより、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１８】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と転動部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材と、付勢部材と被駆動側回転部材の間に配置されたスラストベアリングを有している。また、被駆動側回転部材は、スラストベアリングを介した付勢部材の付勢力を転動部材に伝達して、転動部材を駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えている。そして、駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝と第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して交差する交差面を有している。第１の溝と第２の溝は、交差面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。交差面の所定の部分が第１の領域を構成するとともに、第１の溝、第２の溝、および前記交差面の前記所定の部分以外の部分が第２の領域を構成している。
【００１９】
本形態によれば、被駆動側回転部材は、スラストベアリングを介した付勢部材の付勢力を転動部材に伝達して、転動部材を駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えているため、回転力を伝達部材を介して回転軸に伝達する際には、駆動側回転部材と押圧部材が一体となって回転し、被駆動側回転部材に伝達する回転力を規制する際には、駆動側回転部材と押圧部材との間に相対的な回転が生じて、相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動することができる。そのため、転動部材が摩耗することを低減でき、トルクリミッタ、すなわち、作業工具を長寿命化することができる。
【００２０】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、被駆動側回転部材における押圧部材と伝達部材の間に配置された緩衝部材を有する構成とされている。
【００２１】
本形態によれば、緩衝部材を有しているため、転動部材が第１の溝から第２の溝に移動するときに、押圧部材と伝達部材の移動し、停止する際に生じる衝撃力を緩衝することができる。
【００２２】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第２の溝は、転動部材が当接したときに、転動部材の回転方向の自由移動を規制する周方向の長さを有する構成とされている。
【００２３】
作業工具の動作開始前、または、動作終了後は、転動部材は第２の溝に位置している。このとき、第２の溝において転動部材が自由移動可能であると、動作開始時、または、動作終了時に、回転軸に不要不急のトルクが付与される可能性がある。本形態によれば、第２の溝は、転動部材の回転方向の自由移動を規制する周方向の長さを有しているため、動作開始時、または、動作終了時に、回転軸に不要不急のトルクが付与されることなく、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００２４】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギア部を備えている。「回転駆動部」とは、典型的には、モータなどの回転力を出力する部材を好適に含む概念である。
【００２５】
本形態によれば、駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギアを兼ねることができるため、作業工具に用いられる部品点数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、より高性能なトルクリミッタに関する技術を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るグラインダの全体構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るトルクリミッタを示す断面図である。
【図３】トルクリミッタの分解斜視図である。
【図４】トルクリミッタの第２べベルギアとフランジの周方向に沿った部分断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線の部分断面図である。
【図６】トルクリミッタの動作を示すトルクリミッタの周方向に沿った部分断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るトルクリミッタを示す断面図である。
【図８】トルクリミッタの分解斜視図である。
【図９】トルクリミッタの第２べベルギアとフランジの周方向に沿った部分断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における図５相当の部分断面図である。
【図１１】トルクリミッタの動作を示すトルクリミッタの周方向に沿った部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態では、作業工具としてグラインダを例に挙げて説明する。このグラインダは、研削工具や研磨工具などの砥石や、切断工具等を回転させて、被加工材に対して研削や研磨および切断等を行う作業工具である。
【００２９】
図１に示すように、グラインダ１は、メインハウジング１０とギアハウジング２０とホイールカバー３０とリアカバー４０を主体として構成されている。
【００３０】
メインハウジング１０は、略円筒形状のハウジングあり、モータ１００を収容している。モータ１００の回転軸１０１は、ギアハウジング２０に向かって突出するように配置されている。
【００３１】
ギアハウジング２０は、メインハウジング１０の一方側に設けられ、モータ１００の回転軸１０１に外装された第１べベルギア２００と、砥石２が取り付けられるスピンドル２１３を有するトルクリミッタ２１０と、砥石２の交換時にスピンドル２１３の回転を規制するロック部材２７０（図５参照）等を収容している。
【００３２】
ホイールカバー３０は、ギアハウジング２０の外部に着脱可能に取り付けられた略半円形状の部品である。ホイールカバー３０は、スピンドル２１３に取り付けられた砥石２の外側を半周覆うように構成されており、砥石２によって加工された被加工材の破片の飛散を抑制するとともに、回転する砥石２からユーザを保護する。
【００３３】
リアカバー４０は、メインハウジング１０のギアハウジング２０と反対側に設けられ、電源配線部３００を収容している。電源配線部３００には、外部の電源から電流を供給する電源コード３０１と、グラインダ１の駆動のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ３０２が設けられている。この電源配線部３００は、モータ１００に電気的に接続されている。
【００３４】
次に、図２〜図４を参照して、トルクリミッタ２１０について詳細に説明する。図２に示すように、トルクリミッタ２１０は、第２べベルギア２１１、フランジ２１２、スピンドル２１３、ボール２１４、ボールリテーナ２１５、および付勢バネ２１６を主体として構成されている。
【００３５】
図２、図３に示すように、第２べベルギア２１１は、金属製の略円盤形状であり、中央部には凹部２２０が形成されている。凹部２２０の中心部にはスピンドル２１３が貫通する貫通孔２２１が形成されている。また、凹部２２０の外側の周縁部にはギア歯が形成されており、第１べベルギア２００と噛合するギア部２２２を構成している。なお、図３においては、ギア部２２２のギア歯の図示を省略している。
【００３６】
また、図３、図４に示すように、凹部２２０の底面には、第１カム溝２２３と第２カム溝２２４とが、傾斜面２２５ａ，２２５ｂを介して周方向に連接して配置されて、貫通孔２２１周りの円を形成している。第２カム溝２２４は、周方向に６か所配置されている。また、第２カム溝２２４は、第１カム溝２２３よりも深く、周方向において第１カム溝２２３よりも短く形成されている。傾斜面２２５は、凹部２２０の底面に対して傾斜している。すなわち、傾斜面２２５は、第２べベルギア２１１の回転面に対して傾斜状に設けられている。なお、図４における矢印は、第２べベルギア２１１の回転方向を示している。この第２べベルギア２１１が本発明の「駆動側回転部材」に対応し、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５がそれぞれ本発明の「第１の溝」、「第２の溝」、「駆動側傾斜面」に対応する実施構成例である。
【００３７】
フランジ２１２は、金属製の円盤形状であり、中心部にスピンドル２１３と係合する貫通孔２３０が形成されている。フランジ２１２の第２べベルギア２１１と対向する面（図４における下側の面）には、第３カム溝２３１と第４カム溝２３２とが、傾斜面２３３ａ，２３３ｂを介して周方向に連接して配置されて、貫通孔２３０周りの円を形成している。第４カム溝２３２は、周方向に６か所配置されている。また、第４カム溝２３２は、第３カム溝２３１よりも深く形成されている。第３カム溝２３１の周方向の長さは、第１カム溝２２３の周方向の長さに一致し、第４カム溝２３２の周方向の長さは、第２カム溝２２４の周方向の長さに一致する。これにより、第３カム溝２３１と第４カム溝２３２と傾斜面２３３が形成する円の直径は、第２べベルギア２２１に形成された第１カム溝２２３と第２カム溝２２４および傾斜面２２５が形成する円の直径と一致している。また、傾斜面２３３は、フランジ２１２の表面に対して傾斜している。すなわち、傾斜面２３３は、フランジ２１２の回転面に対して傾斜状に設けられている。この傾斜面２３３の、フランジ２１２の回転面に対する角度は、第２べベルギア２１１の傾斜面２２５の、第２べベルギア２１１の回転面に対する角度と同じ角度を有している。この第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３がそれぞれ本発明の「第３の溝」、「第４の溝」、「被駆動側傾斜面」に対応する実施構成例である。なお、図４では、説明の便宜上、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の断面のみを図示しており、ボール２１４、ボールリテーナ２１５等については、図示を省略している。
【００３８】
スピンドル２１３は、略円柱形状であり、貫通孔２３０に挿通された状態で篏合ピン２３４が篏合する篏合溝２８０を有している。篏合ピン２３４が篏合溝２８０と篏合して、スピンドル２１３はフランジ２１２と一体となっている（図５参照）。このスピンドル２１３が本発明の「回転軸」に対応し、スピンドル２１３と一体になったフランジ２１２が本発明の「被駆動側回転部材」に対応する実施構成例である。
【００３９】
ボール２１４は、金属製であり、第２カム溝２２４に対応して６つ配置されている。ボールリテーナ２１５は、樹脂製の円盤形状であり、中心部にスピンドル２１３が貫通する貫通孔２４０が形成されており、貫通孔２４０の周囲には、ボール２１４を保持するボール保持孔２４１が周方向に６か所、等間隔に形成されている。この６つのボール保持孔２４１は、第２カム溝２２４に対応して第２カム溝２２４と同じ間隔で形成されている。このボール２１４が本発明の「転動部材」に対応し、ボールリテーナ２１５が「間隔保持部材」に対応し、ボール保持孔２４１が「間隔保持部」に対応する実施構成例である。
【００４０】
付勢バネ２１６は、平座金２５１を挟んで、互いに向きを変えて配置した１組の皿バネ２５０を２組連接して配置した構成である。この皿バネ２５０の数は、必要な付勢力に応じて適宜変更することが可能である。この付勢バネ２１６が本発明の「付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００４１】
図２に示すように、これらの第２べベルギア２１１、フランジ２１２、スピンドル２１３、ボール２１４、ボールリテーナ２１５、および付勢バネ２１６が組み付けられて、トルクリミッタ２１０を構成している。第２ベベルギア２１１、およびボールリテーナ２１５は、スピンドル２１３に対して相対回転可能に組み付けられており、フランジ２１２、および付勢バネ２１６は、スピンドル２１３と一体に回転する。また、ボール２１４は、第２ベベルギア２１１の第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５に沿って移動可能であり、同様に、フランジ２１２の第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３に沿って移動可能である。スピンドル２１３の端部には、ナット２５２が螺合しており、ナット２５２の位置を調整することによって、付勢バネ２１６の付勢力を調整することができる。この付勢力が、フランジ２１２と第２べベルギア２１１を互いに接近させる方向に付勢している。
【００４２】
このトルクリミッタ２１０は、図１、図２に示すように、スピンドル２１３の一端がギアハウジング２０から突出するように、２つのボールベアリング２６０によってギアハウジング２０に保持されている。これによって、トルクリミッタ２１０は、スピンドル２１３の長軸方向とモータ１００の回転軸１０１が直交するようにギアハウジング２０内に配置されている。
【００４３】
スピンドル２１３の先端部には、図１に示すように、インナフランジ２８１とアウタフランジ２８２が取り付けられている。アウタフランジ２８２は、スピンドル２１３と螺合し、インナフランジ２８１とアウタフランジ２８２で砥石２を挟持する構成となっている。
【００４４】
以上の通り、グラインダ１は、トルクリミッタ２１０が配置されることで、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５は、第２べベルギア２１１において、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。同様に、ギア部２２２も第２べベルギア２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている構成となっている。
【００４５】
次に、図５を参照して、ロック部材２７０について説明する。ロック部材２７０は、ロックピン２７１と押圧キャップ２７２とコイルバネ２７３を主体として構成されている。ロックピン２７１は、スピンドル２１３の長軸方向と平行に、ギアハウジング２０を貫通して配置されている。ロックピン２７１には、鍔状の抜け防止部２７４が設けられており、ギアハウジング２０の外部に抜けることを防止している。ロックピン２７１の先端は、トルクリミッタ２１０のフランジ２１２に設けられた係合凹部２３５と係合するように構成されている。
【００４６】
押圧キャップ２７２は、ギアハウジング２０の外側でロックピン２７１の他端と結合している。コイルバネ２７３は、ギアハウジング２０の外側でロックピン２７１に外装されており、一端が押圧キャップ２７２と係合し、他端がギアハウジング２０の外側に設けられた凹状のコイルバネ係合部２１と係合している。
【００４７】
以上のロック部材２７０は、コイルバネ２７３の付勢力によって、ギアハウジング２０から外側に向かう方向に付勢されており、抜け防止部２７４がギアハウジング２０と当接してロック部材２７０の抜けを防止している。このとき、ロックピン２７１の先端は、フランジ２１２の係合凹部２３５から離れて位置している。
【００４８】
ロック部材２７０がコイルバネ２７３の付勢力に抗して押されると、ロックピン２７１がフランジ２１２に近づく方向に移動し、ロックピン２７１先端が係合凹部２３５と係合する。これにより、フランジ２１２の周方向の移動を規制して、砥石２を交換する際に、スピンドル２１３が回転するのを規制する。このロック部材２７０が本発明の「回転規制部材」に対応する実施構成例である。
【００４９】
以上の通り構成されたグラインダ１は、スイッチ３０２が操作されることによって、外部の電源から電気配線部３００を介して、モータ１００に電力が供給される。これにより、モータ１００が回転駆動し、回転軸１０１に取り付けられた第１べベルギア２００が回転する。第１べベルギア２００と第２べベルギア２１１が螺合して回転することで、モータ１００の回転出力をスピンドル２１３周りの回転力に変換して、スピンドル２１３に装着された砥石２を回転させる。回転する砥石２を被加工材に押し当てることで被加工材を加工することができる。
【００５０】
次に図６を参照して、トルクリミッタ２１０の動作について説明する。なお、図６では、説明の便宜上、トルクリミッタ２１０の第２べベルギア２１１、フランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５のみを図示しており、付勢バネ２１６等については、図示を省略している。また、１つのボール２１４のみについて説明するが、他のボール２１４の動きも同様である。また、図６（ｂ）〜図６（ｆ）における矢印Ａは、第２べベルギア２１１の回転方向を示しており、図６（ｃ）〜図６（ｆ）における矢印Ｂは、ボール２１４が移動するときの回転を示している。
【００５１】
図６（ａ）は、グラインダ１が駆動していないときのトルクリミッタ２１０の状態を示している。このとき、ボール２１４は、第２カム溝２２４ａに当接し、ボールリテーナ２１５は、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接している。すなわち、ボールリテーナ２１５は、非駆動時にボール２１４が第２カム溝２２４に当接するときには、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接する厚さを有するように構成されている。これにより、ボール２１４が第２カム溝２２４に当接するときは、ボール２１４の上部は第４カム溝２３２ａには当接していない。なお、第２カム溝２２４は、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。
【００５２】
図６（ｂ）は、モータ１００の回転出力をスピンドル２１３に伝達している状態を示している。モータ１００の回転出力は、第２べベルギア２１１に伝達されて、第２べベルギア２１１は矢印Ａの方向に回転する。第２べベルギア２１１の回転によって、ボール２１４は、平行に配置されている第２べベルギア２１１の傾斜面２２５ａとフランジ２１２の傾斜面２３３ａにそれぞれ当接する位置に移動する。このとき、付勢バネ２１６の付勢力によって、第２べベルギア２１１とボール２１４とフランジ２１２が一体となって回転し、これにより、第２べベルギア２１１の回転力がスピンドル２１３に伝達される。そして、スピンドル２１３に取り付けられた砥石２を回転させて、被加工材を加工する。このとき、傾斜面２２５ａ、２３３ａにおけるボール２１４が当接する部分がそれぞれ、本発明の「第１の領域」に対応している。
【００５３】
図６（ｃ）は、グラインダ１の駆動中に、スピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用した際に、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制している状態を示している。例えば、図６（ｂ）において、被加工材を加工中に砥石２が被加工材に噛み込むと、砥石２の回転が妨げられる。これに伴って、砥石２が取り付けられているスピンドル２１３、およびスピンドル２１３と篏合しているフランジ２１２も回転を停止する。一方、モータ１００は駆動し続けているため、モータ１００の回転出力は、第２べベルギア２１１に伝達される。第２べベルギア２１１の回転力がフランジ２１２に伝達されると、回転が妨げられた砥石２とフランジ２１２の間のスピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用してしまうことがある。
【００５４】
そこで本実施形態においては、フランジ２１２は回転を停止するが、第２べベルギア２１１は回転を継続することによって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の間に相対的な回転を生じさせている。この相対的な回転によって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に上下から挟まれたボール２１４に、転がろうとする力が発生する。６つのボール２１４における転がろうとする力のスピンドル２１３と平行な方向の力成分の総和が、付勢バネ２１６の付勢力よりも上回ると、傾斜面２２５ａ，２３３ａに接していたボール２１４は、フランジ２１２を押し上げながら転がり、第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動する。このように、ボール２１４が回転面と平行な第１カム溝２２３に位置することによって、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制しており、これにより、スピンドル２１３に作用するトルクを規制している。なお、ボール２１４が第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動することによって、フランジ２１２とボールリテーナ２１５の間には、隙間ｔが生じている。
【００５５】
図６（ｄ）および図６（ｅ）は、図６（ｃ）において、ボール２１４が第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動した後の挙動を示している。第２べベルギア２１１とフランジ２１２の相対的な回転によって、ボール２１４は、第２カム溝２２４ａから、周方向において第２カム溝２２４ａと隣接する第２カム溝２２４ｂに向かって転がりながら移動する。このとき、フランジ２１２上では、ボール２１４は、第４カム溝２３２ａから、周方向において第４カム溝２３２ａと隣接する第４カム溝２３２ｂに向かって移動する。図６（ｃ）〜図６（ｅ）のいずれにおいても、付勢バネ２１６の付勢力は、フランジ２１２からボール２１４を介して第２べベルギア２１１に伝達されている。すなわち、付勢バネ２１６は、常時、第２べベルギア２１１とフランジ２１２を互いに接近する方向に付勢している。
【００５６】
図６（ｆ）は、ボール２１４が、第１カム溝２２３から第２カム溝２２４ｂ、および第３カム溝２３１から第４カム溝２３２ｂに移動する際に、傾斜面２２５ｂ，２３３ｂに当接している状態を示している。ボール２１４が第２カム溝２２４ｂ、第４カム溝２３２ｂに移動する途中で、付勢バネ２１６から付勢力を受けているフランジ２１２は、隙間ｔが小さくなるように第２ベベルギア２１１に接近し、再度ボールリテーナ２１５と当接する。その後、ボール２１４は、第２カム溝２２４ｂを経て、傾斜面２２５ａ，２３３ａに当接して図６（ｂ）の状態に戻り、同様の動きを繰り返す。
【００５７】
図６（ｃ）〜図６（ｆ）においては、いずれも第２べベルギア２１１の回転力は、フランジ２１２に伝達されていない。この状態において、ボール２１４が当接する第２べベルギア２２１の第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５ｂ、およびフランジ２１１の第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３ｂが、本発明の「第２の領域」に対応している。
【００５８】
以上の第１実施形態によれば、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の相対的な回転によって、ボール２１４が転がりながら移動するため、ボール２１４が円滑に移動することができる。これにより、トルクリミッタ２１０を円滑に動作させることができる。また、ボール２１４が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べて、摩擦によるボール２１４の摩耗や、発熱を低減させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態によれば、ボール２１４が傾斜面２２５ａ，２３３ａに当接して、付勢バネ２１６から付勢力を受けることで、第２べベルギア２１１とフランジ２１２とボール２１４が一体で回転することができる。したがって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に溝を形成するだけの簡単な構成で、トルクリミッタ２１０を円滑に動作させることができる。
【００６０】
また、第１実施形態によれば、付勢バネ２１６が常時、第２べベルギア２１１とフランジ２１２を互いに近接する方向に付勢している。そのため、フランジ２１２に第２べベルギア２１１の回転を伝達していないときであっても、第２べベルギア２１１がスピンドル２１３に対して傾いて回転することを抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態によれば、ボールリテーナ２１５は、ボール２１４を保持するボール保持孔２４１が形成されているため、ボール２１４を第２カム溝２２４、第４カム溝２３２の間隔と同じ間隔に保持することができる。すなわち、ボールリテーナ２１５はボール２１４の間隔を保持する間隔保持する機能を有する。
【００６２】
また、仮に、ボールリテーナ２１５がないとすると、ボール２１４が第１カム溝２２３、および第３カム溝２３１から第２カム溝２２４、および第４カム溝２３２に移動する際に、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が近接する方向に移動すると、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が共にボール２１４に衝突する。これら金属製部材同士の衝突によって、トルクリミッタ１の動作時に異音や、金属疲労が発生してしまう。しかしながら、本実施形態においては、ボール２１４が第２カム溝２２４に位置するときに、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接する厚さのボールリテーナ２１５が配置されているため、ボール２１４が第１カム溝２２３、および第３カム溝２３１から第２カム溝２２４、および第４カム溝２３２に移動する際に、第２べベルギア２１１とフランジ２１２がボール２１４と衝突することを防止できる。また、フランジ２１２の外縁部において、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が直接衝突することも防止している。また、ボールリテーナ２１５は樹脂製であるため、金属製の第２べベルギア２１１とフランジ２１２がボールリテーナ２１５に衝突する衝撃力を緩衝することができる。すなわち、ボールリテーナ２１５は、緩衝部材としての機能も有する。
【００６３】
また、第１実施形態によれば、第２カム溝２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。仮に、ボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動が規制されていないとすると、グラインダ１の駆動回転時、あるいは駆動停止時に、ボール２１４の移動によって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に回転差が生じてしまう。この回転差によって、グラインダ１の駆動開始時、あるいは駆動停止時にスピンドル２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがある。本実施形態においては、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっているため、スピンドル２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがない。
【００６４】
また、第１実施形態によれば、第２べベルギア２１１において、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５が形成されている。そのため、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５と同じ側に配置されるフランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５などの部品を、凹部２２０内に配置することにより、第２ベベルギア２１１に対して砥石２と反対側に配置することができる。これにより、スピンドル２１３の第２べベルギア２１１から砥石２が取り付けられる方向に突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、第２べベルギア２１１の周縁部にギア歯が形成されることにより、第２べベルギア２１１の中央部に凹部２２０が形成されている。この凹部２２０にフランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５などの部品を配置することにより、各部品を合理的に配置することでトルクリミッタ２１０を小型化できる。これにより、グラインダ１を小型化することができる。
【００６５】
また、第１実施形態によれば、第２ベベルギア２１１において、ギア部２２２は、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。そのため、スピンドル２１３の第２ベベルギア２１１から突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、ギア部２２２と、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５を共に第２ベベルギア２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成することで、トルクリミッタ２１０を構成する部品を合理的に配置することができる。これにより、さらに、グラインダ１を小型化することができる。
【００６６】
また、第１実施形態においては、ボールリテーナ２１５にボール２１４の間隔を保持するボール保持孔２４１が形成されており、ボールリテーナ２１５が間隔保持部材と緩衝材を兼ねていたが、ボールリテーナ２１５は間隔保持部材として機能し、ボールリテーナ２１５とは別に緩衝材が設けられていてもよい。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と同じ構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００６８】
図７に第２実施形態に係るトルクリミッタ１２１０を示す。トルクリミッタ１２１０以外のグラインダ１の構成は、第１実施形態と同様である。トルクリミッタ１２１０は、第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、スピンドル１２１３、ボール１２１４、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、支持ボール１２１７、およびスラストベアリング１２１８を主体として構成されている。
【００６９】
図７，図８に示すように、第２べベルギア１２１１は、第１実施形態の第２べベルギア２１１と同様に、凹部１２２０の底面に貫通孔１２２１、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５が円周状に形成されており、その円周の外側に、さらに、支持ボール１２１７が移動する支持溝１２２６が形成されている。凹部１２２０の外側に、ギア歯が形成されたギア部１２２２が形成されている。なお、図８においては、ギア歯の図示を省略している。
【００７０】
図９に示すように、第１カム溝１２２３と第２カム溝１２２４は、傾斜面１２２５を介して周方向に連接して配置されている。なお、図９における矢印は、第２べベルギア１２１１の回転方向を示している。また、図９では、説明の便宜上、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの断面のみを図示しており、回転伝達部材１２１２ａ、ボール１２１４等については、図示を省略している。この第２べベルギア１２１１が本発明の「駆動側回転部材」に対応し、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５がそれぞれ本発明の「第１の溝」、「第２の溝」、「交差面」に対応する実施構成例である。
【００７１】
図７、図８に示すように、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂは、金属製の円盤形状であり、中心部にスピンドル１２１３が貫通する貫通孔１２３０ａ，１２３０ｂが形成されている。緩衝体１２１５は、樹脂製の円盤形状であり、中心部にスピンドル１２１３が貫通する貫通孔１２４０が形成されている。この緩衝体１２１５が本発明の「緩衝部材」に対応する実施構成例である。
【００７２】
回転伝達部材１２１２ａには、貫通孔１２３０ａの周囲に緩衝材保持部１２３６が形成されている。また、外周部には、ロックピン２７１（図１０参照）と係合する係合凹部１２３５が３か所形成されている。緩衝材保持部１２３６には、ボール１２１４に対応する大きさのボール保持孔１２４１が６か所形成されている。押圧力伝達部材１２１２ｂには、第２べベルギア１２１１と対向する面（図９における下側の面）に第３カム溝１２３１が周方向に形成されている。第２実施形態においては、第３カム溝１２３１のみ設けられており、傾斜面は設けられていない。なお、回転伝達部材１２１１ａが本発明の「伝達部材」に対応し、押圧力伝達部材１２１２ｂが「押圧部材」に対応する実施構成例である。
【００７３】
スピンドル１２１３は、略円柱形状であり、貫通孔１２３０ａ，１２４０，１２３０ｂに挿通された状態で貫通孔１２３０ａの篏合凸部１２３７と篏合する篏合溝１２８０が形成されている。このスピンドル１２１３が本発明の「回転軸」に対応し、スピンドル１２１３と一体になった回転伝達部材１２１２ａと、押圧力伝達部材１２１２ｂとが本発明の「被駆動側回転部材」に対応する実施構成例である。
【００７４】
ボール１２１４は、金属製であり、第２カム溝１２２４に対応して６つ配置されている。また、支持ボール１２１７は、金属製であり、支持溝１２２６に４つ配置されている。このボール１２１４が本発明の「転動部材」に対応する実施構成例である。
【００７５】
付勢バネ１２１６は、平座金１２５１を挟んで、互いに向きを変えて配置した１組の皿バネ１２５０が配置された構成である。第１実施形態においては、皿バネ２５０は２組設けられていたが、第２実施形態においては、皿バネ１２５０は１組であり、必要とされる付勢力に応じて皿バネの数は適宜変更することが可能である。この付勢バネ１２１６が本発明の「付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００７６】
図７に示すように、これらの第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、スピンドル１２１３、ボール１２１４、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、支持ボール１２１７、およびスラストベアリング１２１８が組み付けられて、トルクリミッタ１２１０を構成している。第２ベベルギア１２１１、押圧力伝達部材１２１２ｂ、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、およびスラストベアリング１２１８は、スピンドル１２１３に対して相対回転可能に組み付けられており、回転伝達部材１２１２ａは、スピンドル１２１３と一体に回転する。また、ボール１２１４は、第２ベベルギア１２１１の第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５に沿って移動可能である。また、支持ボール１２１７は、第２ベベルギア１２１１の支持溝１２２６に沿って移動可能である。
【００７７】
スピンドル１２１３の端部には、ナット１２５２が取り付けられており、ナット１２５２の位置を調整することによって、付勢バネ１２１６による付勢力を調整することができる。この付勢力はスラストベアリング１２１８を介して押圧力伝達部材１２１２ｂに伝達され、押圧力伝達部材１２１２ｂと第２べベルギア１２１１を互いに接近させる方向に付勢している。
【００７８】
このとき、支持ボール１２１７が回転伝達部材１２１２ａの外周を支持することで、回転伝達部材１２１２ａと第２べベルギア１２１１の間に所定の隙間を保持するとともに、回転伝達部材１２１２ａがスピンドル１２１３に対して傾くことを抑制している。この支持ボール１２１７は本実施形態では４つ配置されているが、平面を構成する３つ以上配置されていればよい。
【００７９】
次に、ロック部材２７０について説明する。図１０に示すように、ロックピン２７１の先端は、回転伝達部材１２１２ａの係合凹部１２３５から離れて配置されている。ロック部材２７０がコイルバネ２７３の付勢力に抗して押されると、ロックピン２７１が回転伝達部材１２１２ａに近づく方向に移動し、先端が係合凹部１２３５と係合する。これにより、回転伝達部材１２１２ａの周方向の移動を規制して、砥石２を交換する際に、スピンドル１２１３が回転するのを規制する。このロック部材２７０が本発明の「回転規制部材」対応する実施構成例である。
【００８０】
次に図１１を参照して、トルクリミッタ１２１０の動作について説明する。なお、図１１では、説明の便宜上、トルクリミッタ１２１０の第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４のみを図示しており、付勢バネ１２１６等については、図示を省略している。また、１つのボール１２１４のみについて説明するが、他のボール１２１４の動きも同様である。また、図１１（ｂ）〜図１１（ｆ）における矢印は、第２べベルギア１２１１の回転方向を示しており、図１１（ｃ）〜図１１（ｆ）における矢印Ｂは、ボール１２１４が移動するときの回転を示している。
【００８１】
図１１（ａ）は、グラインダ１が駆動していないときのトルクリミッタ１２１０の状態を示している。このとき、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ａに位置しており、ボール１２１４の上部は押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１には、当接していない。このとき、図７に示すように、付勢バネ１２１６は、スラストベアリング１２１８を介して押圧部材１２１２ｂを押圧して、押圧力伝達部材１２１２ｂと緩衝体１２１５の上面が当接するとともに、緩衝体１２１５の下面と回転伝達部材１２１２ａが当接している。また、回転伝達部材１２１２ａは、支持ボール１２１７に支持されており、第２べベルギア１２１１とは当接していない。なお、第２カム溝１２２４は、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。
【００８２】
図１１（ｂ）は、モータ１００の回転出力をスピンドル１２１３に伝達している状態を示している。モータ１００の回転出力は、第２べベルギア１２１１に伝達されて、第２べベルギア１２１１は矢印の方向に回転する。第２べベルギア１２１１の回転によって、ボール１２１４は、第２べベルギア１２１１の傾斜面１２２５ａに移動し、押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１に当接するとともに、回転伝達部材１２１２ａのボール保持孔１２４１における壁面１２４１ａに当接する。このとき、付勢バネ１２１６の付勢力が、押圧力伝達部材１２１２ｂを介してボール１２１４に伝達することで、ボール１２１４は、傾斜面１２２５ａと壁面１２４１ａとに挟持されて、第２べベルギア１２１１の回転力を回転伝達部材１２１２ａに伝達する。すなわち、第２べベルギア１２１１とボール１２１４と回転伝達部材１２１２ａが一体となって回転する。これにより、第２べベルギア１２１１の回転力がスピンドル１２１３に伝達される。そして、スピンドル１２１３に取り付けられた砥石２を回転させて、被加工材を加工する。このとき、傾斜面１２２５ａにおけるボール１２１４が当接する部分が、本発明の「第１の領域」に対応している。
【００８３】
図１１（ｃ）は、グラインダ１の駆動中に、スピンドル１２１３に所定値以上のトルクが作用した際に、第２べベルギア１２１１からスピンドル１２１３に伝達される回転力を規制している状態を示している。スピンドル１２１３に所定値以上のトルクが作用した場合、本実施形態では、第２べベルギア１２１１は回転を継続しているが、回転伝達部材１２１２ａは回転を停止する。これにより、ボール１２１４には、回転伝達部材１２１２ａからボール１２１４を押す力が作用する。この押す力が作用することにより、ボール１２１４は、傾斜面１２２５ａから反力を受ける。６つのボール１２１４における反力のスピンドル１２１３に平行な方向の力成分の総和が、付勢バネ１２１６の付勢力よりも上回ると、傾斜面１２２５ａに接していたボール１２１４は、押圧力伝達部材１２１２を押し上げながら第１カム溝１２２３に移動する。このとき、押圧力伝達部材１２１２ｂはスラストベアリング１２１８を介して付勢されており回転方向に固定されておらず自由に回転することができるため、ボール１２１２は転がりながら第１カム溝１２２３に移動することができる。すなわち、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの間に相対的な回転が生じることによって、ボール１２１４は転がりながら、傾斜面１２２５ａから第１カム溝１２２３に移動する。このように、ボール１２１４が回転面と平行な第１カム溝１２２３に位置することによって、第２べベルギア１２１１から回転伝達部材１２１２ａに伝達される回転力を規制しており、これにより、スピンドル１２１３に作用するトルクを規制している。なお、押圧力伝達部材１２１２ｂは、ボール１２１４により押し上げられることによって、緩衝体１２１５の上面との間に隙間が生じている。
【００８４】
図１１（ｄ）および図１１（ｅ）は、図１１（ｃ）において、ボール１２１４が第１カム溝１２２３と第３カム溝１２３１に当接する位置に移動した後の挙動を示している。第２べベルギア１２１１の回転によって、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ａから、周方向において第２カム溝１２２４ａと隣接する第２カム溝１２２４ｂに向かって転がりながら移動する。図１１（ｃ）〜図１１（ｅ）のいずれにおいても、付勢バネ１２１６の付勢力は、押圧部材１２１２ｂからボール１２１４を介して第２べベルギア１２１１に伝達されている。すなわち、付勢バネ１２１６は、常時、第２べベルギア１２１１と押圧部材１２１２ｂを互いに接近する方向に付勢している。
【００８５】
図１１（ｆ）は、ボール１２１４が、第１カム溝１２２３から第２カム溝１２２４ｂに移動する際に、傾斜面１２２５ｂに当接している状態を示している。ボール１２１４が第２カム溝１２２４ｂに移動する途中で、付勢バネ１２１６から付勢力を受けている押圧力伝達部材１２１２ｂは、再度緩衝体１２１５と当接する。その後、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ｂを経て、傾斜面１２２５ａに当接して図１１（ｂ）の状態に戻り、同様の動きを繰り返す。
【００８６】
図１１（ｃ）〜図１１（ｆ）においては、いずれも第２べベルギア１２１１の回転力は、回転伝達部材１２１２ａに伝達されていない。この状態において、ボール１２１４が当接する第２べベルギア１２１１の第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５ｂ、および図１１（ｂ）においてボール１２１４が当接する押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１以外の第３カム溝１２３１の部分が本発明の「第２の領域」に対応している。
【００８７】
以上の第２実施形態によれば、スラストベアリング１２１８を設けることで、付勢バネ１２１６から付勢力を受ける押圧力伝達部材１２１２ｂを回転自由にして、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの相対的な回転を生じさせることができる。
【００８８】
また、第２実施形態によれば、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの相対的な回転によって、ボール１２１４が転がりながら移動するため、ボール１２１４が円滑に移動することができる。これにより、トルクリミッタ１２１０を円滑に動作させることができる。また、ボール１２１４が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べて、摩擦によるボール１２１４の摩耗や、発熱を低減させることができる。
【００８９】
また、第２実施形態によれば、付勢バネ１２１６が、常時、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂを互いに近接する方向に付勢している。そのため、回転伝達部材１２１２ａに第２べベルギア１２１１の回転を伝達していないときであっても、第２べベルギア１２１１がスピンドル１２１３に対して傾いて回転することを抑制することができる。
【００９０】
また、第２実施形態によれば、第２カム溝１２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。仮に、ボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動が規制されていないとすると、グラインダ１の駆動回転時、あるいは駆動停止時に、ボール１２１４の移動によって、第２べベルギア１２１１とフランジ１２１２に回転差が生じてしまう。この回転差によって、グラインダ１の駆動開始時、あるいは駆動停止時にスピンドル１２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがある。本実施形態においては、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっているため、スピンドル１２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがない。
【００９１】
また、第２実施形態によれば、回転伝達部材１２１２ａにボール１２１４を保持するボール保持孔１２４１が設けられているため、回転伝達部材１２１２ａは、第２べベルギア１２１１の回転力をスピンドル１２１３に伝達する機能を有するとともに、ボール１２１４の間隔を保持する機能を有する。これにより、ボール１２１４を保持するための、間隔保持部材を特別に設ける必要がなく、トルクリミッタ１２１０の部品を少なくすることができる。
【００９２】
また、第２実施形態によれば、緩衝体１２１５は、樹脂製であるため、回転伝達部材１２１２ａと押圧力伝達部材１２１２ｂが緩衝体１２１５に衝突する衝撃力を緩衝することができる。また、ボール１２１４が第２カム溝１２２４ｂに位置するとき、ボール１２１４は、第３カム溝１２３１が設けられた押圧力伝達部材１２１２ｂと当接していないため、押圧力伝達部材１２１２ｂからボール１２１４を介して第２べベルギア１２１１に衝撃力が伝達されるのを抑制することができる。
【００９３】
また、第２実施形態によれば、第２べベルギア１２１１において、スピンドル１２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５が形成されている。そのため、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５と同じ側に配置される回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４、緩衝体１２１５などの部品を、第２ベベルギア１２１１に対して砥石２と反対側に配置することができる。これにより、スピンドル１２１３の第２ベベルギア１２１１から砥石２が取り付けられる方向に突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、第２べベルギア１２１１の周縁部にギア歯が形成されることにより、第２べベルギア１２１１の中央部に凹部１２２０が形成されている。この凹部１２２０に回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４、緩衝体１２１５などの部品を配置することにより、各部品を合理的に配置することでトルクリミッタ１２１０を小型化できる。これにより、グラインダ１を小型化することができる。
【００９４】
また、第２実施形態によれば、第２ベベルギア１２１１において、ギア部１２２２は、スピンドル１２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。そのため、スピンドル１２１３の第２ベベルギア１２１１から突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、ギア部１２２２と、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５を共に第２ベベルギア１２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成することで、トルクリミッタ１２１０を構成する部品を合理的に配置することができる。これにより、さらに、グラインダ１を小型化することができる。
【００９５】
以上の第２実施形態においては、第２べベルギア１２１１に第２べベルギア１２１１の回転面に対して傾斜する傾斜面１２２５が形成されていたが、これには限られない。例えば、第１カム溝１２２３と第２カム溝１２２４の深さの差が、ボール１２１４よりも半径よりも短い場合には、傾斜面１２２５は回転面に対して直交する交差面であってもよい。
【００９６】
以上の実施形態においては、付勢バネ２１６，１２１６が、常時、フランジ２１２または押圧力伝達部材１２１２ｂを付勢していたが、少なくともフランジ２１２または押圧力伝達部材１２１２ｂに第２べベルギア２１１，１２１１の回転力を伝達するときに、付勢力が付与されていればよい。
【００９７】
また、以上の実施形態においては、第２べベルギア２１１，１２１１が第１べベルギア２００と噛合して、モータ１００の回転力が伝達されていたが、「駆動側回転部材」として第２べベルギア以外の回転部材が設けられており、その回転部材に、第２べベルギアの回転力が伝達されるよう構成されていてもよい。
【００９８】
また、以上の実施形態においては、第２カム溝２２４，１２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４，１２１４が第２カム溝２２４，１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっていたが、ボール２１４，１２１４自由移動を規制する長さに限られるものではない。
【００９９】
また、以上の実施形態においては、傾斜面２２５，１２２５，２３３は、第２べベルギア２１１，１２１１、フランジ２１２の回転面に対して傾斜する傾斜面であるが、この傾斜面は、回転面に対して一定の角度で形成される傾斜面に限られるものではなく、円弧状に形成された円弧面であってもよい。また、回転面に対して互いに異なる角度を有する複数の傾斜面が連接して構成されていてもよい。
【０１００】
また、以上の実施形態においては、それぞれ６つのボール２１４，１２１４を有するトルクリミッタ２１０，１２１０について説明したが、ボールの数は、６つに限られず、平面を形成することが可能な３つ以上であればよい。また、転動部材としてボールには限られず、円柱形状、円錐形状、円錐台形状等のローラのような部材であってもよい。
【０１０１】
また、以上の実施形態においては、説明の便宜上、スピンドル２１３，１２１３の長軸方向を重力方向に合わせて、第２べベルギア２１１，１２１１が重力方向下方に位置する態様において説明したが、グラインダ１を使用する態様に合わせて、ボール２１４，１２１４の位置は異なる場合がある。例えば、スピンドル２１３，１２１３の上下方向を逆転させてグラインダ１を使用する態様においては、グラインダ１が駆動していないときには、ボール２１４，１２１４は、第２べベルギア２１１，１２１１には当接しない。すなわち、重力方向とグラインダ１の使用態様に応じて、ボール２１４，１２１４と他の部材の当接関係や、ボールリテーナ２１５、緩衝体１２１５と他の部材の当接関係が、以上の実施形態における説明と変わることがあり得る。.
【０１０２】
また、以上の実施形態においては、スピンドル２１３の長軸方向とモータ１００の回転軸１０１が直交するグラインダについて説明したが、これらの軸が直交して配置される態様に限定されるものではない。
【０１０３】
以上の実施形態においては、トルクリミッタを有するグラインダについて説明したが、グラインダ以外の回転駆動を行う作業工具、例えば、ハンマドリルや、丸ノコなどに本発明のトルクリミッタを適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ グラインダ
２ 砥石
１０ メインハウジング
２０ ギアハウジング
２１ コイルバネ係合部
３０ ホイールカバー
４０ リアカバー
１００ モータ
１０１ 回転軸
２００ 第１べベルギア
２１０ トルクリミッタ
２１１ 第２べベルギア（駆動側回転部材）
２１２ フランジ（被駆動側回転部材）
２１３ スピンドル（被駆動側回転部材、回転軸）
２１４ ボール（転動部材）
２１５ ボールリテーナ（緩衝部材、間隔保持部材）
２１６ 付勢バネ（付勢部材）
２２０ 凹部
２２１ 貫通孔
２２２ ギア部
２２３ 第１カム溝（第１の溝）
２２４ 第２カム溝（第２の溝）
２２５ 傾斜面（駆動側傾斜面）
２３０ 貫通孔
２３１ 第３カム溝（第３の溝）
２３２ 第４カム溝（第４の溝）
２３３ 傾斜面（被駆動側傾斜面）
２３４ 篏合ピン
２３５ 係合凹部
２４０ 貫通孔
２４１ ボール保持孔（間隔保持部）
２５０ 皿バネ
２５１ 平座金
２５２ ナット
２６０ ボールベアリング
２７０ ロック部材（回転規制部材）
２８０ 篏合溝
２８１ インナフランジ
２８２ アウタフランジ
３００ 電気配線部
１２１０ トルクリミッタ
１２１１ 第２べベルギア（駆動側回転部材）
１２１２ａ 回転伝達部材（被駆動側回転部材、伝達部材）
１２１２ｂ 押圧力伝達部材（被駆動側回転部材、押圧部材）
１２１３ スピンドル（被駆動側回転部材、回転軸）
１２１４ ボール（転動部材）
１２１５ 緩衝体（緩衝部材）
１２１６ 付勢バネ（付勢部材）
１２１７ 支持ボール
１２１８ スラストベアリング
１２２３ 第１カム溝（第１の溝）
１２２４ 第２カム溝（第２の溝）
１２２５ 傾斜面（交差面）
１２２６ 支持溝
１２３１ 第３カム溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタを備えた作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、作業工具として、特開２００７−３２６１６８号に記載されているようなトルクリミッタを備えたハンマドリルが知られている。このトルクリミッタは、駆動ギアによって回転される中間ギアと、複数のカム部が形成された被動フランジと、中間ギアの周方向に所定間隔で形成された複数の保持孔に保持されるボールと、押圧プレートと、押圧プレートを押圧する皿バネで構成されている。ハンマドリルを駆動したときに、ハンマビットに作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態では、皿バネの付勢力により押圧プレートが中間ギアを被動フランジに押圧して一体となって回転することで、中間ギアのトルクが被動フランジに伝達される。一方、ハンマビットに設定値以上のトルクが作用したときは、皿バネの付勢力に抗して、ボールがカム部に乗り上がることで、押圧プレートが押し上げられて、中間ギアの押圧が解除され、中間ギアから被動フランジへのトルクの伝達が解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特開２００７−３２６１６８号に記載されたトルクリミッタにおいては、駆動ギアによって回転される中間ギアに形成された保持孔によって、ボールが保持されている。そして、駆動時には、中間ギアからボールに対して、横方向からボールの中心に向かってボールを押す力が働く。ハンマビットに設定値以上のトルクが作用したときには、ボールが皿バネから高い付勢力を受けているため、ボールは中間ギアに横方向から押されて被動フランジ上を滑りながら移動する。その結果、ボールと被動フランジの摩擦力によって、トルクリミッタの円滑な動作が妨げられることとなる。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑み、より高性能なトルクリミッタに関する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る作業工具の好ましい形態によれば、駆動側回転部材と、回転軸を有するとともに、駆動側回転部材の回転力が伝達される被駆動側回転部材と、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に介在して配置される複数の転動部材とを有し、回転軸に所定値以上のトルクが作用したときに、駆動側回転部材から被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制するトルクリミッタを備えている。トルクリミッタの転動部材は、回転力を被駆動側回転部材に伝達する第１の領域と、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する第２の領域とを移動するように構成されている。そして、第１の領域に位置して駆動側回転部材と転動部材と被駆動側回転部材が一体となって回転することで、回転力を被駆動側回転部材に伝達する。一方で、回転軸に所定値以上のトルクが作用した場合には、駆動側回転部材と被駆動側回転部材に相対的な回転が生じて、相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動して第２の領域に位置することで、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する。「被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する」とは、転動部材が第１の領域に位置する場合に比べて、被駆動側回転部材に伝達される回転力を減少、または、遮断させる態様を好適に含む概念である。
【０００７】
本発明によれば、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動するため、転動部材が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べてエネルギ損失が少なく、トルクリミッタが円滑に動作する作業工具を提供することができる。また、転動部材の摩耗を低減でき、トルクリミッタ、すなわち、作業工具を長寿命化することができる。
【０００８】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材を有している。そして、駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝と第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた駆動側傾斜面を有している。第１の溝と第２の溝は、駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。さらに、被駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝に対応した第３の溝と第３の溝よりも深い第２の溝に対応した第４の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた被駆動側傾斜面を有している。第３の溝と第４の溝は、被駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。そして、駆動側傾斜面の所定の第１部分と、被駆動側傾斜面の所定の第２部分が第１の領域を構成するとともに、第１の溝、第２の溝、および駆動側傾斜面の第１部分以外の部分と、第３の溝、第４の溝、および被駆動側傾斜面の第２部分以外の部分が第２の領域を構成している。
【０００９】
本形態によれば、駆動側傾斜面の所定の部分と、被駆動側傾斜面の第２部分が第１の領域を構成して、付勢部材の付勢力によって、駆動側回転部材と転動部材と被駆動側回転部材が一体となって回転することで、回転力を被駆動側回転部材に伝達できる。そして、転動部材が第２の領域に移動する場合には、駆動側傾斜面と被駆動側傾斜面を転がりながら移動することができる。したがって、駆動側回転部材に第１の溝と第２の溝と駆動側傾斜面を形成して、被駆動側回転部材に第３の溝と第４の溝と被駆動側傾斜面を形成して、付勢部材の付勢力を利用する簡単な構成で、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１０】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、付勢部材は、常時、駆動側回転部材と被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する。
【００１１】
本形態によれば、転動部材が第２の領域に位置して、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する場合であっても、付勢部材の付勢力によって転動部材が駆動側回転部材と被駆動側回転部材に当接する。そのため、転動部材は、第２の領域に位置している場合でも確実に転がりながら移動することができる。これにより、転動部材が摩耗することを低減できる。また、付勢部材の付勢力によって、駆動側回転部材と被駆動側回転部材が傾いて回転することを抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に配置された緩衝部材を有し、緩衝部材は、転動部材が第１の溝に当接するときには、駆動側回転部材と被駆動側回転部材のいずれか一方にのみ当接し、転動部材が第２の溝に当接するときには、駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれにも当接する厚さを有する構成とされている。
【００１３】
本形態によれば、緩衝部材を有しているため、転動部材が第１の溝から第２の溝に移動するときに、駆動側転動部材と被駆動側転動部材が移動し、停止する際に生じる衝撃力を緩衝することができる。
【００１４】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第２の溝は、複数の転動部材に対応して、周方向に等間隔に複数設けられており、緩衝部材は、複数の転動部材を等間隔に保持する間隔保持部を有する構成とされている。
【００１５】
本形態によれば、緩衝部材が、複数の転動部材の間隔も保持する機能を備えており、作業工具に用いられる部品点数を少なくすることができるとともに、等間隔に保持された複数の転動部材によって、回転力を被駆動側回転部材に伝達することと、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制することを正確に切り替えることができる。これにより、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１６】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材の間に配置され、複数の転動部材同士を回転方向に等間隔に保持する間隔保持部材を有する。
【００１７】
本形態によれば、間隔保持部材が、複数の転動部材の間隔を保持できるため、等間隔に保持された複数の転動部材によって、回転力を被駆動側回転部材に伝達することと、被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制することを正確に切り替えることができる。これにより、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００１８】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、駆動側回転部材と転動部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材と、付勢部材と被駆動側回転部材の間に配置されたスラストベアリングを有している。また、被駆動側回転部材は、スラストベアリングを介した付勢部材の付勢力を転動部材に伝達して、転動部材を駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えている。そして、駆動側回転部材は、転動部材と当接する第１の溝と第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して交差する交差面を有している。第１の溝と第２の溝は、交差面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されている。交差面の所定の部分が第１の領域を構成するとともに、第１の溝、第２の溝、および前記交差面の前記所定の部分以外の部分が第２の領域を構成している。
【００１９】
本形態によれば、被駆動側回転部材は、スラストベアリングを介した付勢部材の付勢力を転動部材に伝達して、転動部材を駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えているため、回転力を伝達部材を介して回転軸に伝達する際には、駆動側回転部材と押圧部材が一体となって回転し、被駆動側回転部材に伝達する回転力を規制する際には、駆動側回転部材と押圧部材との間に相対的な回転が生じて、相対的な回転によって転動部材が転がりながら第１の領域から第２の領域に移動することができる。そのため、転動部材が摩耗することを低減でき、トルクリミッタ、すなわち、作業工具を長寿命化することができる。
【００２０】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、被駆動側回転部材における押圧部材と伝達部材の間に配置された緩衝部材を有する構成とされている。
【００２１】
本形態によれば、緩衝部材を有しているため、転動部材が第１の溝から第２の溝に移動するときに、押圧部材と伝達部材の移動し、停止する際に生じる衝撃力を緩衝することができる。
【００２２】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第２の溝は、転動部材が当接したときに、転動部材の回転方向の自由移動を規制する周方向の長さを有する構成とされている。
【００２３】
作業工具の動作開始前、または、動作終了後は、転動部材は第２の溝に位置している。このとき、第２の溝において転動部材が自由移動可能であると、動作開始時、または、動作終了時に、回転軸に不要不急のトルクが付与される可能性がある。本形態によれば、第２の溝は、転動部材の回転方向の自由移動を規制する周方向の長さを有しているため、動作開始時、または、動作終了時に、回転軸に不要不急のトルクが付与されることなく、トルクリミッタを円滑に動作させることができる。
【００２４】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギア部を備えている。「回転駆動部」とは、典型的には、モータなどの回転力を出力する部材を好適に含む概念である。
【００２５】
本形態によれば、駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギアを兼ねることができるため、作業工具に用いられる部品点数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、より高性能なトルクリミッタに関する技術を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るグラインダの全体構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るトルクリミッタを示す断面図である。
【図３】トルクリミッタの分解斜視図である。
【図４】トルクリミッタの第２べベルギアとフランジの周方向に沿った部分断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線の部分断面図である。
【図６】トルクリミッタの動作を示すトルクリミッタの周方向に沿った部分断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るトルクリミッタを示す断面図である。
【図８】トルクリミッタの分解斜視図である。
【図９】トルクリミッタの第２べベルギアとフランジの周方向に沿った部分断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における図５相当の部分断面図である。
【図１１】トルクリミッタの動作を示すトルクリミッタの周方向に沿った部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態では、作業工具としてグラインダを例に挙げて説明する。このグラインダは、研削工具や研磨工具などの砥石や、切断工具等を回転させて、被加工材に対して研削や研磨および切断等を行う作業工具である。
【００２９】
図１に示すように、グラインダ１は、メインハウジング１０とギアハウジング２０とホイールカバー３０とリアカバー４０を主体として構成されている。
【００３０】
メインハウジング１０は、略円筒形状のハウジングあり、モータ１００を収容している。モータ１００の回転軸１０１は、ギアハウジング２０に向かって突出するように配置されている。
【００３１】
ギアハウジング２０は、メインハウジング１０の一方側に設けられ、モータ１００の回転軸１０１に外装された第１べベルギア２００と、砥石２が取り付けられるスピンドル２１３を有するトルクリミッタ２１０と、砥石２の交換時にスピンドル２１３の回転を規制するロック部材２７０（図５参照）等を収容している。
【００３２】
ホイールカバー３０は、ギアハウジング２０の外部に着脱可能に取り付けられた略半円形状の部品である。ホイールカバー３０は、スピンドル２１３に取り付けられた砥石２の外側を半周覆うように構成されており、砥石２によって加工された被加工材の破片の飛散を抑制するとともに、回転する砥石２からユーザを保護する。
【００３３】
リアカバー４０は、メインハウジング１０のギアハウジング２０と反対側に設けられ、電源配線部３００を収容している。電源配線部３００には、外部の電源から電流を供給する電源コード３０１と、グラインダ１の駆動のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ３０２が設けられている。この電源配線部３００は、モータ１００に電気的に接続されている。
【００３４】
次に、図２〜図４を参照して、トルクリミッタ２１０について詳細に説明する。図２に示すように、トルクリミッタ２１０は、第２べベルギア２１１、フランジ２１２、スピンドル２１３、ボール２１４、ボールリテーナ２１５、および付勢バネ２１６を主体として構成されている。
【００３５】
図２、図３に示すように、第２べベルギア２１１は、金属製の略円盤形状であり、中央部には凹部２２０が形成されている。凹部２２０の中心部にはスピンドル２１３が貫通する貫通孔２２１が形成されている。また、凹部２２０の外側の周縁部にはギア歯が形成されており、第１べベルギア２００と噛合するギア部２２２を構成している。なお、図３においては、ギア部２２２のギア歯の図示を省略している。
【００３６】
また、図３、図４に示すように、凹部２２０の底面には、第１カム溝２２３と第２カム溝２２４とが、傾斜面２２５ａ，２２５ｂを介して周方向に連接して配置されて、貫通孔２２１周りの円を形成している。第２カム溝２２４は、周方向に６か所配置されている。また、第２カム溝２２４は、第１カム溝２２３よりも深く、周方向において第１カム溝２２３よりも短く形成されている。傾斜面２２５は、凹部２２０の底面に対して傾斜している。すなわち、傾斜面２２５は、第２べベルギア２１１の回転面に対して傾斜状に設けられている。なお、図４における矢印は、第２べベルギア２１１の回転方向を示している。この第２べベルギア２１１が本発明の「駆動側回転部材」に対応し、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５がそれぞれ本発明の「第１の溝」、「第２の溝」、「駆動側傾斜面」に対応する実施構成例である。
【００３７】
フランジ２１２は、金属製の円盤形状であり、中心部にスピンドル２１３と係合する貫通孔２３０が形成されている。フランジ２１２の第２べベルギア２１１と対向する面（図４における下側の面）には、第３カム溝２３１と第４カム溝２３２とが、傾斜面２３３ａ，２３３ｂを介して周方向に連接して配置されて、貫通孔２３０周りの円を形成している。第４カム溝２３２は、周方向に６か所配置されている。また、第４カム溝２３２は、第３カム溝２３１よりも深く形成されている。第３カム溝２３１の周方向の長さは、第１カム溝２２３の周方向の長さに一致し、第４カム溝２３２の周方向の長さは、第２カム溝２２４の周方向の長さに一致する。これにより、第３カム溝２３１と第４カム溝２３２と傾斜面２３３が形成する円の直径は、第２べベルギア２２１に形成された第１カム溝２２３と第２カム溝２２４および傾斜面２２５が形成する円の直径と一致している。また、傾斜面２３３は、フランジ２１２の表面に対して傾斜している。すなわち、傾斜面２３３は、フランジ２１２の回転面に対して傾斜状に設けられている。この傾斜面２３３の、フランジ２１２の回転面に対する角度は、第２べベルギア２１１の傾斜面２２５の、第２べベルギア２１１の回転面に対する角度と同じ角度を有している。この第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３がそれぞれ本発明の「第３の溝」、「第４の溝」、「被駆動側傾斜面」に対応する実施構成例である。なお、図４では、説明の便宜上、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の断面のみを図示しており、ボール２１４、ボールリテーナ２１５等については、図示を省略している。
【００３８】
スピンドル２１３は、略円柱形状であり、貫通孔２３０に挿通された状態で篏合ピン２３４が篏合する篏合溝２８０を有している。篏合ピン２３４が篏合溝２８０と篏合して、スピンドル２１３はフランジ２１２と一体となっている（図５参照）。このスピンドル２１３が本発明の「回転軸」に対応し、スピンドル２１３と一体になったフランジ２１２が本発明の「被駆動側回転部材」に対応する実施構成例である。
【００３９】
ボール２１４は、金属製であり、第２カム溝２２４に対応して６つ配置されている。ボールリテーナ２１５は、樹脂製の円盤形状であり、中心部にスピンドル２１３が貫通する貫通孔２４０が形成されており、貫通孔２４０の周囲には、ボール２１４を保持するボール保持孔２４１が周方向に６か所、等間隔に形成されている。この６つのボール保持孔２４１は、第２カム溝２２４に対応して第２カム溝２２４と同じ間隔で形成されている。このボール２１４が本発明の「転動部材」に対応し、ボールリテーナ２１５が「間隔保持部材」に対応し、ボール保持孔２４１が「間隔保持部」に対応する実施構成例である。
【００４０】
付勢バネ２１６は、平座金２５１を挟んで、互いに向きを変えて配置した１組の皿バネ２５０を２組連接して配置した構成である。この皿バネ２５０の数は、必要な付勢力に応じて適宜変更することが可能である。この付勢バネ２１６が本発明の「付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００４１】
図２に示すように、これらの第２べベルギア２１１、フランジ２１２、スピンドル２１３、ボール２１４、ボールリテーナ２１５、および付勢バネ２１６が組み付けられて、トルクリミッタ２１０を構成している。第２ベベルギア２１１、およびボールリテーナ２１５は、スピンドル２１３に対して相対回転可能に組み付けられており、フランジ２１２、および付勢バネ２１６は、スピンドル２１３と一体に回転する。また、ボール２１４は、第２ベベルギア２１１の第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５に沿って移動可能であり、同様に、フランジ２１２の第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３に沿って移動可能である。スピンドル２１３の端部には、ナット２５２が螺合しており、ナット２５２の位置を調整することによって、付勢バネ２１６の付勢力を調整することができる。この付勢力が、フランジ２１２と第２べベルギア２１１を互いに接近させる方向に付勢している。
【００４２】
このトルクリミッタ２１０は、図１、図２に示すように、スピンドル２１３の一端がギアハウジング２０から突出するように、２つのボールベアリング２６０によってギアハウジング２０に保持されている。これによって、トルクリミッタ２１０は、スピンドル２１３の長軸方向とモータ１００の回転軸１０１が直交するようにギアハウジング２０内に配置されている。
【００４３】
スピンドル２１３の先端部には、図１に示すように、インナフランジ２８１とアウタフランジ２８２が取り付けられている。アウタフランジ２８２は、スピンドル２１３と螺合し、インナフランジ２８１とアウタフランジ２８２で砥石２を挟持する構成となっている。
【００４４】
以上の通り、グラインダ１は、トルクリミッタ２１０が配置されることで、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５は、第２べベルギア２１１において、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。同様に、ギア部２２２も第２べベルギア２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている構成となっている。
【００４５】
次に、図５を参照して、ロック部材２７０について説明する。ロック部材２７０は、ロックピン２７１と押圧キャップ２７２とコイルバネ２７３を主体として構成されている。ロックピン２７１は、スピンドル２１３の長軸方向と平行に、ギアハウジング２０を貫通して配置されている。ロックピン２７１には、鍔状の抜け防止部２７４が設けられており、ギアハウジング２０の外部に抜けることを防止している。ロックピン２７１の先端は、トルクリミッタ２１０のフランジ２１２に設けられた係合凹部２３５と係合するように構成されている。
【００４６】
押圧キャップ２７２は、ギアハウジング２０の外側でロックピン２７１の他端と結合している。コイルバネ２７３は、ギアハウジング２０の外側でロックピン２７１に外装されており、一端が押圧キャップ２７２と係合し、他端がギアハウジング２０の外側に設けられた凹状のコイルバネ係合部２１と係合している。
【００４７】
以上のロック部材２７０は、コイルバネ２７３の付勢力によって、ギアハウジング２０から外側に向かう方向に付勢されており、抜け防止部２７４がギアハウジング２０と当接してロック部材２７０の抜けを防止している。このとき、ロックピン２７１の先端は、フランジ２１２の係合凹部２３５から離れて位置している。
【００４８】
ロック部材２７０がコイルバネ２７３の付勢力に抗して押されると、ロックピン２７１がフランジ２１２に近づく方向に移動し、ロックピン２７１先端が係合凹部２３５と係合する。これにより、フランジ２１２の周方向の移動を規制して、砥石２を交換する際に、スピンドル２１３が回転するのを規制する。このロック部材２７０が本発明の「回転規制部材」に対応する実施構成例である。
【００４９】
以上の通り構成されたグラインダ１は、スイッチ３０２が操作されることによって、外部の電源から電気配線部３００を介して、モータ１００に電力が供給される。これにより、モータ１００が回転駆動し、回転軸１０１に取り付けられた第１べベルギア２００が回転する。第１べベルギア２００と第２べベルギア２１１が螺合して回転することで、モータ１００の回転出力をスピンドル２１３周りの回転力に変換して、スピンドル２１３に装着された砥石２を回転させる。回転する砥石２を被加工材に押し当てることで被加工材を加工することができる。
【００５０】
次に図６を参照して、トルクリミッタ２１０の動作について説明する。なお、図６では、説明の便宜上、トルクリミッタ２１０の第２べベルギア２１１、フランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５のみを図示しており、付勢バネ２１６等については、図示を省略している。また、１つのボール２１４のみについて説明するが、他のボール２１４の動きも同様である。また、図６（ｂ）〜図６（ｆ）における矢印Ａは、第２べベルギア２１１の回転方向を示しており、図６（ｃ）〜図６（ｆ）における矢印Ｂは、ボール２１４が移動するときの回転を示している。
【００５１】
図６（ａ）は、グラインダ１が駆動していないときのトルクリミッタ２１０の状態を示している。このとき、ボール２１４は、第２カム溝２２４ａに当接し、ボールリテーナ２１５は、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接している。すなわち、ボールリテーナ２１５は、非駆動時にボール２１４が第２カム溝２２４に当接するときには、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接する厚さを有するように構成されている。これにより、ボール２１４が第２カム溝２２４に当接するときは、ボール２１４の上部は第４カム溝２３２ａには当接していない。なお、第２カム溝２２４は、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。
【００５２】
図６（ｂ）は、モータ１００の回転出力をスピンドル２１３に伝達している状態を示している。モータ１００の回転出力は、第２べベルギア２１１に伝達されて、第２べベルギア２１１は矢印Ａの方向に回転する。第２べベルギア２１１の回転によって、ボール２１４は、平行に配置されている第２べベルギア２１１の傾斜面２２５ａとフランジ２１２の傾斜面２３３ａにそれぞれ当接する位置に移動する。このとき、付勢バネ２１６の付勢力によって、第２べベルギア２１１とボール２１４とフランジ２１２が一体となって回転し、これにより、第２べベルギア２１１の回転力がスピンドル２１３に伝達される。そして、スピンドル２１３に取り付けられた砥石２を回転させて、被加工材を加工する。このとき、傾斜面２２５ａ、２３３ａにおけるボール２１４が当接する部分がそれぞれ、本発明の「第１の領域」に対応している。
【００５３】
図６（ｃ）は、グラインダ１の駆動中に、スピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用した際に、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制している状態を示している。例えば、図６（ｂ）において、被加工材を加工中に砥石２が被加工材に噛み込むと、砥石２の回転が妨げられる。これに伴って、砥石２が取り付けられているスピンドル２１３、およびスピンドル２１３と篏合しているフランジ２１２も回転を停止する。一方、モータ１００は駆動し続けているため、モータ１００の回転出力は、第２べベルギア２１１に伝達される。第２べベルギア２１１の回転力がフランジ２１２に伝達されると、回転が妨げられた砥石２とフランジ２１２の間のスピンドル２１３に所定値以上のトルクが作用してしまうことがある。
【００５４】
そこで本実施形態においては、フランジ２１２は回転を停止するが、第２べベルギア２１１は回転を継続することによって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の間に相対的な回転を生じさせている。この相対的な回転によって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に上下から挟まれたボール２１４に、転がろうとする力が発生する。６つのボール２１４における転がろうとする力のスピンドル２１３と平行な方向の力成分の総和が、付勢バネ２１６の付勢力よりも上回ると、傾斜面２２５ａ，２３３ａに接していたボール２１４は、フランジ２１２を押し上げながら転がり、第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動する。このように、ボール２１４が回転面と平行な第１カム溝２２３に位置することによって、第２べベルギア２１１からフランジ２１２に伝達される回転力を規制しており、これにより、スピンドル２１３に作用するトルクを規制している。なお、ボール２１４が第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動することによって、フランジ２１２とボールリテーナ２１５の間には、隙間ｔが生じている。
【００５５】
図６（ｄ）および図６（ｅ）は、図６（ｃ）において、ボール２１４が第１カム溝２２３と第３カム溝２３１に当接する位置に移動した後の挙動を示している。第２べベルギア２１１とフランジ２１２の相対的な回転によって、ボール２１４は、第２カム溝２２４ａから、周方向において第２カム溝２２４ａと隣接する第２カム溝２２４ｂに向かって転がりながら移動する。このとき、フランジ２１２上では、ボール２１４は、第４カム溝２３２ａから、周方向において第４カム溝２３２ａと隣接する第４カム溝２３２ｂに向かって移動する。図６（ｃ）〜図６（ｅ）のいずれにおいても、付勢バネ２１６の付勢力は、フランジ２１２からボール２１４を介して第２べベルギア２１１に伝達されている。すなわち、付勢バネ２１６は、常時、第２べベルギア２１１とフランジ２１２を互いに接近する方向に付勢している。
【００５６】
図６（ｆ）は、ボール２１４が、第１カム溝２２３から第２カム溝２２４ｂ、および第３カム溝２３１から第４カム溝２３２ｂに移動する際に、傾斜面２２５ｂ，２３３ｂに当接している状態を示している。ボール２１４が第２カム溝２２４ｂ、第４カム溝２３２ｂに移動する途中で、付勢バネ２１６から付勢力を受けているフランジ２１２は、隙間ｔが小さくなるように第２ベベルギア２１１に接近し、再度ボールリテーナ２１５と当接する。その後、ボール２１４は、第２カム溝２２４ｂを経て、傾斜面２２５ａ，２３３ａに当接して図６（ｂ）の状態に戻り、同様の動きを繰り返す。
【００５７】
図６（ｃ）〜図６（ｆ）においては、いずれも第２べベルギア２１１の回転力は、フランジ２１２に伝達されていない。この状態において、ボール２１４が当接する第２べベルギア２２１の第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５ｂ、およびフランジ２１１の第３カム溝２３１、第４カム溝２３２、傾斜面２３３ｂが、本発明の「第２の領域」に対応している。
【００５８】
以上の第１実施形態によれば、第２べベルギア２１１とフランジ２１２の相対的な回転によって、ボール２１４が転がりながら移動するため、ボール２１４が円滑に移動することができる。これにより、トルクリミッタ２１０を円滑に動作させることができる。また、ボール２１４が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べて、摩擦によるボール２１４の摩耗や、発熱を低減させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態によれば、ボール２１４が傾斜面２２５ａ，２３３ａに当接して、付勢バネ２１６から付勢力を受けることで、第２べベルギア２１１とフランジ２１２とボール２１４が一体で回転することができる。したがって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に溝を形成するだけの簡単な構成で、トルクリミッタ２１０を円滑に動作させることができる。
【００６０】
また、第１実施形態によれば、付勢バネ２１６が常時、第２べベルギア２１１とフランジ２１２を互いに近接する方向に付勢している。そのため、フランジ２１２に第２べベルギア２１１の回転を伝達していないときであっても、第２べベルギア２１１がスピンドル２１３に対して傾いて回転することを抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態によれば、ボールリテーナ２１５は、ボール２１４を保持するボール保持孔２４１が形成されているため、ボール２１４を第２カム溝２２４、第４カム溝２３２の間隔と同じ間隔に保持することができる。すなわち、ボールリテーナ２１５はボール２１４の間隔を保持する間隔保持する機能を有する。
【００６２】
また、仮に、ボールリテーナ２１５がないとすると、ボール２１４が第１カム溝２２３、および第３カム溝２３１から第２カム溝２２４、および第４カム溝２３２に移動する際に、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が近接する方向に移動すると、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が共にボール２１４に衝突する。これら金属製部材同士の衝突によって、トルクリミッタ１の動作時に異音や、金属疲労が発生してしまう。しかしながら、本実施形態においては、ボール２１４が第２カム溝２２４に位置するときに、第２べベルギア２１１とフランジ２１２のいずれにも当接する厚さのボールリテーナ２１５が配置されているため、ボール２１４が第１カム溝２２３、および第３カム溝２３１から第２カム溝２２４、および第４カム溝２３２に移動する際に、第２べベルギア２１１とフランジ２１２がボール２１４と衝突することを防止できる。また、フランジ２１２の外縁部において、第２べベルギア２１１とフランジ２１２が直接衝突することも防止している。また、ボールリテーナ２１５は樹脂製であるため、金属製の第２べベルギア２１１とフランジ２１２がボールリテーナ２１５に衝突する衝撃力を緩衝することができる。すなわち、ボールリテーナ２１５は、緩衝部材としての機能も有する。
【００６３】
また、第１実施形態によれば、第２カム溝２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。仮に、ボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動が規制されていないとすると、グラインダ１の駆動回転時、あるいは駆動停止時に、ボール２１４の移動によって、第２べベルギア２１１とフランジ２１２に回転差が生じてしまう。この回転差によって、グラインダ１の駆動開始時、あるいは駆動停止時にスピンドル２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがある。本実施形態においては、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４が第２カム溝２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっているため、スピンドル２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがない。
【００６４】
また、第１実施形態によれば、第２べベルギア２１１において、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５が形成されている。そのため、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５と同じ側に配置されるフランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５などの部品を、凹部２２０内に配置することにより、第２ベベルギア２１１に対して砥石２と反対側に配置することができる。これにより、スピンドル２１３の第２べベルギア２１１から砥石２が取り付けられる方向に突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、第２べベルギア２１１の周縁部にギア歯が形成されることにより、第２べベルギア２１１の中央部に凹部２２０が形成されている。この凹部２２０にフランジ２１２、ボール２１４、ボールリテーナ２１５などの部品を配置することにより、各部品を合理的に配置することでトルクリミッタ２１０を小型化できる。これにより、グラインダ１を小型化することができる。
【００６５】
また、第１実施形態によれば、第２ベベルギア２１１において、ギア部２２２は、スピンドル２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。そのため、スピンドル２１３の第２ベベルギア２１１から突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、ギア部２２２と、第１カム溝２２３、第２カム溝２２４、傾斜面２２５を共に第２ベベルギア２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成することで、トルクリミッタ２１０を構成する部品を合理的に配置することができる。これにより、さらに、グラインダ１を小型化することができる。
【００６６】
また、第１実施形態においては、ボールリテーナ２１５にボール２１４の間隔を保持するボール保持孔２４１が形成されており、ボールリテーナ２１５が間隔保持部材と緩衝材を兼ねていたが、ボールリテーナ２１５は間隔保持部材として機能し、ボールリテーナ２１５とは別に緩衝材が設けられていてもよい。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と同じ構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００６８】
図７に第２実施形態に係るトルクリミッタ１２１０を示す。トルクリミッタ１２１０以外のグラインダ１の構成は、第１実施形態と同様である。トルクリミッタ１２１０は、第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、スピンドル１２１３、ボール１２１４、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、支持ボール１２１７、およびスラストベアリング１２１８を主体として構成されている。
【００６９】
図７，図８に示すように、第２べベルギア１２１１は、第１実施形態の第２べベルギア２１１と同様に、凹部１２２０の底面に貫通孔１２２１、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５が円周状に形成されており、その円周の外側に、さらに、支持ボール１２１７が移動する支持溝１２２６が形成されている。凹部１２２０の外側に、ギア歯が形成されたギア部１２２２が形成されている。なお、図８においては、ギア歯の図示を省略している。
【００７０】
図９に示すように、第１カム溝１２２３と第２カム溝１２２４は、傾斜面１２２５を介して周方向に連接して配置されている。なお、図９における矢印は、第２べベルギア１２１１の回転方向を示している。また、図９では、説明の便宜上、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの断面のみを図示しており、回転伝達部材１２１２ａ、ボール１２１４等については、図示を省略している。この第２べベルギア１２１１が本発明の「駆動側回転部材」に対応し、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５がそれぞれ本発明の「第１の溝」、「第２の溝」、「交差面」に対応する実施構成例である。
【００７１】
図７、図８に示すように、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂは、金属製の円盤形状であり、中心部にスピンドル１２１３が貫通する貫通孔１２３０ａ，１２３０ｂが形成されている。緩衝体１２１５は、樹脂製の円盤形状であり、中心部にスピンドル１２１３が貫通する貫通孔１２４０が形成されている。この緩衝体１２１５が本発明の「緩衝部材」に対応する実施構成例である。
【００７２】
回転伝達部材１２１２ａには、貫通孔１２３０ａの周囲に緩衝材保持部１２３６が形成されている。また、外周部には、ロックピン２７１（図１０参照）と係合する係合凹部１２３５が３か所形成されている。緩衝材保持部１２３６には、ボール１２１４に対応する大きさのボール保持孔１２４１が６か所形成されている。押圧力伝達部材１２１２ｂには、第２べベルギア１２１１と対向する面（図９における下側の面）に第３カム溝１２３１が周方向に形成されている。第２実施形態においては、第３カム溝１２３１のみ設けられており、傾斜面は設けられていない。なお、回転伝達部材１２１１ａが本発明の「伝達部材」に対応し、押圧力伝達部材１２１２ｂが「押圧部材」に対応する実施構成例である。
【００７３】
スピンドル１２１３は、略円柱形状であり、貫通孔１２３０ａ，１２４０，１２３０ｂに挿通された状態で貫通孔１２３０ａの篏合凸部１２３７と篏合する篏合溝１２８０が形成されている。このスピンドル１２１３が本発明の「回転軸」に対応し、スピンドル１２１３と一体になった回転伝達部材１２１２ａと、押圧力伝達部材１２１２ｂとが本発明の「被駆動側回転部材」に対応する実施構成例である。
【００７４】
ボール１２１４は、金属製であり、第２カム溝１２２４に対応して６つ配置されている。また、支持ボール１２１７は、金属製であり、支持溝１２２６に４つ配置されている。このボール１２１４が本発明の「転動部材」に対応する実施構成例である。
【００７５】
付勢バネ１２１６は、平座金１２５１を挟んで、互いに向きを変えて配置した１組の皿バネ１２５０が配置された構成である。第１実施形態においては、皿バネ２５０は２組設けられていたが、第２実施形態においては、皿バネ１２５０は１組であり、必要とされる付勢力に応じて皿バネの数は適宜変更することが可能である。この付勢バネ１２１６が本発明の「付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００７６】
図７に示すように、これらの第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、スピンドル１２１３、ボール１２１４、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、支持ボール１２１７、およびスラストベアリング１２１８が組み付けられて、トルクリミッタ１２１０を構成している。第２ベベルギア１２１１、押圧力伝達部材１２１２ｂ、緩衝体１２１５、付勢バネ１２１６、およびスラストベアリング１２１８は、スピンドル１２１３に対して相対回転可能に組み付けられており、回転伝達部材１２１２ａは、スピンドル１２１３と一体に回転する。また、ボール１２１４は、第２ベベルギア１２１１の第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５に沿って移動可能である。また、支持ボール１２１７は、第２ベベルギア１２１１の支持溝１２２６に沿って移動可能である。
【００７７】
スピンドル１２１３の端部には、ナット１２５２が取り付けられており、ナット１２５２の位置を調整することによって、付勢バネ１２１６による付勢力を調整することができる。この付勢力はスラストベアリング１２１８を介して押圧力伝達部材１２１２ｂに伝達され、押圧力伝達部材１２１２ｂと第２べベルギア１２１１を互いに接近させる方向に付勢している。
【００７８】
このとき、支持ボール１２１７が回転伝達部材１２１２ａの外周を支持することで、回転伝達部材１２１２ａと第２べベルギア１２１１の間に所定の隙間を保持するとともに、回転伝達部材１２１２ａがスピンドル１２１３に対して傾くことを抑制している。この支持ボール１２１７は本実施形態では４つ配置されているが、平面を構成する３つ以上配置されていればよい。
【００７９】
次に、ロック部材２７０について説明する。図１０に示すように、ロックピン２７１の先端は、回転伝達部材１２１２ａの係合凹部１２３５から離れて配置されている。ロック部材２７０がコイルバネ２７３の付勢力に抗して押されると、ロックピン２７１が回転伝達部材１２１２ａに近づく方向に移動し、先端が係合凹部１２３５と係合する。これにより、回転伝達部材１２１２ａの周方向の移動を規制して、砥石２を交換する際に、スピンドル１２１３が回転するのを規制する。このロック部材２７０が本発明の「回転規制部材」対応する実施構成例である。
【００８０】
次に図１１を参照して、トルクリミッタ１２１０の動作について説明する。なお、図１１では、説明の便宜上、トルクリミッタ１２１０の第２べベルギア１２１１、回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４のみを図示しており、付勢バネ１２１６等については、図示を省略している。また、１つのボール１２１４のみについて説明するが、他のボール１２１４の動きも同様である。また、図１１（ｂ）〜図１１（ｆ）における矢印は、第２べベルギア１２１１の回転方向を示しており、図１１（ｃ）〜図１１（ｆ）における矢印Ｂは、ボール１２１４が移動するときの回転を示している。
【００８１】
図１１（ａ）は、グラインダ１が駆動していないときのトルクリミッタ１２１０の状態を示している。このとき、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ａに位置しており、ボール１２１４の上部は押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１には、当接していない。このとき、図７に示すように、付勢バネ１２１６は、スラストベアリング１２１８を介して押圧部材１２１２ｂを押圧して、押圧力伝達部材１２１２ｂと緩衝体１２１５の上面が当接するとともに、緩衝体１２１５の下面と回転伝達部材１２１２ａが当接している。また、回転伝達部材１２１２ａは、支持ボール１２１７に支持されており、第２べベルギア１２１１とは当接していない。なお、第２カム溝１２２４は、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。
【００８２】
図１１（ｂ）は、モータ１００の回転出力をスピンドル１２１３に伝達している状態を示している。モータ１００の回転出力は、第２べベルギア１２１１に伝達されて、第２べベルギア１２１１は矢印の方向に回転する。第２べベルギア１２１１の回転によって、ボール１２１４は、第２べベルギア１２１１の傾斜面１２２５ａに移動し、押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１に当接するとともに、回転伝達部材１２１２ａのボール保持孔１２４１における壁面１２４１ａに当接する。このとき、付勢バネ１２１６の付勢力が、押圧力伝達部材１２１２ｂを介してボール１２１４に伝達することで、ボール１２１４は、傾斜面１２２５ａと壁面１２４１ａとに挟持されて、第２べベルギア１２１１の回転力を回転伝達部材１２１２ａに伝達する。すなわち、第２べベルギア１２１１とボール１２１４と回転伝達部材１２１２ａが一体となって回転する。これにより、第２べベルギア１２１１の回転力がスピンドル１２１３に伝達される。そして、スピンドル１２１３に取り付けられた砥石２を回転させて、被加工材を加工する。このとき、傾斜面１２２５ａにおけるボール１２１４が当接する部分が、本発明の「第１の領域」に対応している。
【００８３】
図１１（ｃ）は、グラインダ１の駆動中に、スピンドル１２１３に所定値以上のトルクが作用した際に、第２べベルギア１２１１からスピンドル１２１３に伝達される回転力を規制している状態を示している。スピンドル１２１３に所定値以上のトルクが作用した場合、本実施形態では、第２べベルギア１２１１は回転を継続しているが、回転伝達部材１２１２ａは回転を停止する。これにより、ボール１２１４には、回転伝達部材１２１２ａからボール１２１４を押す力が作用する。この押す力が作用することにより、ボール１２１４は、傾斜面１２２５ａから反力を受ける。６つのボール１２１４における反力のスピンドル１２１３に平行な方向の力成分の総和が、付勢バネ１２１６の付勢力よりも上回ると、傾斜面１２２５ａに接していたボール１２１４は、押圧力伝達部材１２１２を押し上げながら第１カム溝１２２３に移動する。このとき、押圧力伝達部材１２１２ｂはスラストベアリング１２１８を介して付勢されており回転方向に固定されておらず自由に回転することができるため、ボール１２１２は転がりながら第１カム溝１２２３に移動することができる。すなわち、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの間に相対的な回転が生じることによって、ボール１２１４は転がりながら、傾斜面１２２５ａから第１カム溝１２２３に移動する。このように、ボール１２１４が回転面と平行な第１カム溝１２２３に位置することによって、第２べベルギア１２１１から回転伝達部材１２１２ａに伝達される回転力を規制しており、これにより、スピンドル１２１３に作用するトルクを規制している。なお、押圧力伝達部材１２１２ｂは、ボール１２１４により押し上げられることによって、緩衝体１２１５の上面との間に隙間が生じている。
【００８４】
図１１（ｄ）および図１１（ｅ）は、図１１（ｃ）において、ボール１２１４が第１カム溝１２２３と第３カム溝１２３１に当接する位置に移動した後の挙動を示している。第２べベルギア１２１１の回転によって、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ａから、周方向において第２カム溝１２２４ａと隣接する第２カム溝１２２４ｂに向かって転がりながら移動する。図１１（ｃ）〜図１１（ｅ）のいずれにおいても、付勢バネ１２１６の付勢力は、押圧部材１２１２ｂからボール１２１４を介して第２べベルギア１２１１に伝達されている。すなわち、付勢バネ１２１６は、常時、第２べベルギア１２１１と押圧部材１２１２ｂを互いに接近する方向に付勢している。
【００８５】
図１１（ｆ）は、ボール１２１４が、第１カム溝１２２３から第２カム溝１２２４ｂに移動する際に、傾斜面１２２５ｂに当接している状態を示している。ボール１２１４が第２カム溝１２２４ｂに移動する途中で、付勢バネ１２１６から付勢力を受けている押圧力伝達部材１２１２ｂは、再度緩衝体１２１５と当接する。その後、ボール１２１４は、第２カム溝１２２４ｂを経て、傾斜面１２２５ａに当接して図１１（ｂ）の状態に戻り、同様の動きを繰り返す。
【００８６】
図１１（ｃ）〜図１１（ｆ）においては、いずれも第２べベルギア１２１１の回転力は、回転伝達部材１２１２ａに伝達されていない。この状態において、ボール１２１４が当接する第２べベルギア１２１１の第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５ｂ、および図１１（ｂ）においてボール１２１４が当接する押圧力伝達部材１２１２ｂの第３カム溝１２３１以外の第３カム溝１２３１の部分が本発明の「第２の領域」に対応している。
【００８７】
以上の第２実施形態によれば、スラストベアリング１２１８を設けることで、付勢バネ１２１６から付勢力を受ける押圧力伝達部材１２１２ｂを回転自由にして、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの相対的な回転を生じさせることができる。
【００８８】
また、第２実施形態によれば、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂの相対的な回転によって、ボール１２１４が転がりながら移動するため、ボール１２１４が円滑に移動することができる。これにより、トルクリミッタ１２１０を円滑に動作させることができる。また、ボール１２１４が摩擦力に抗して滑りながら移動する場合に比べて、摩擦によるボール１２１４の摩耗や、発熱を低減させることができる。
【００８９】
また、第２実施形態によれば、付勢バネ１２１６が、常時、第２べベルギア１２１１と押圧力伝達部材１２１２ｂを互いに近接する方向に付勢している。そのため、回転伝達部材１２１２ａに第２べベルギア１２１１の回転を伝達していないときであっても、第２べベルギア１２１１がスピンドル１２１３に対して傾いて回転することを抑制することができる。
【００９０】
また、第２実施形態によれば、第２カム溝１２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっている。仮に、ボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動が規制されていないとすると、グラインダ１の駆動回転時、あるいは駆動停止時に、ボール１２１４の移動によって、第２べベルギア１２１１とフランジ１２１２に回転差が生じてしまう。この回転差によって、グラインダ１の駆動開始時、あるいは駆動停止時にスピンドル１２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがある。本実施形態においては、グラインダ１が駆動していないときにボール１２１４が第２カム溝１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっているため、スピンドル１２１３に不要不急のトルクが付与されたり、トルクリミッタ１に動作不良が生じたりするおそれがない。
【００９１】
また、第２実施形態によれば、回転伝達部材１２１２ａにボール１２１４を保持するボール保持孔１２４１が設けられているため、回転伝達部材１２１２ａは、第２べベルギア１２１１の回転力をスピンドル１２１３に伝達する機能を有するとともに、ボール１２１４の間隔を保持する機能を有する。これにより、ボール１２１４を保持するための、間隔保持部材を特別に設ける必要がなく、トルクリミッタ１２１０の部品を少なくすることができる。
【００９２】
また、第２実施形態によれば、緩衝体１２１５は、樹脂製であるため、回転伝達部材１２１２ａと押圧力伝達部材１２１２ｂが緩衝体１２１５に衝突する衝撃力を緩衝することができる。また、ボール１２１４が第２カム溝１２２４ｂに位置するとき、ボール１２１４は、第３カム溝１２３１が設けられた押圧力伝達部材１２１２ｂと当接していないため、押圧力伝達部材１２１２ｂからボール１２１４を介して第２べベルギア１２１１に衝撃力が伝達されるのを抑制することができる。
【００９３】
また、第２実施形態によれば、第２べベルギア１２１１において、スピンドル１２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５が形成されている。そのため、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５と同じ側に配置される回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４、緩衝体１２１５などの部品を、第２ベベルギア１２１１に対して砥石２と反対側に配置することができる。これにより、スピンドル１２１３の第２ベベルギア１２１１から砥石２が取り付けられる方向に突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、第２べベルギア１２１１の周縁部にギア歯が形成されることにより、第２べベルギア１２１１の中央部に凹部１２２０が形成されている。この凹部１２２０に回転伝達部材１２１２ａ、押圧力伝達部材１２１２ｂ、ボール１２１４、緩衝体１２１５などの部品を配置することにより、各部品を合理的に配置することでトルクリミッタ１２１０を小型化できる。これにより、グラインダ１を小型化することができる。
【００９４】
また、第２実施形態によれば、第２ベベルギア１２１１において、ギア部１２２２は、スピンドル１２１３の長軸方向に関して砥石２が取り付けられる側の反対側に形成されている。そのため、スピンドル１２１３の第２ベベルギア１２１１から突出する部分の長さを短くすることができ、グラインダ１を小型化することができる。さらに、ギア部１２２２と、第１カム溝１２２３、第２カム溝１２２４、傾斜面１２２５を共に第２ベベルギア１２１１において、砥石２が取り付けられる側の反対側に形成することで、トルクリミッタ１２１０を構成する部品を合理的に配置することができる。これにより、さらに、グラインダ１を小型化することができる。
【００９５】
以上の第２実施形態においては、第２べベルギア１２１１に第２べベルギア１２１１の回転面に対して傾斜する傾斜面１２２５が形成されていたが、これには限られない。例えば、第１カム溝１２２３と第２カム溝１２２４の深さの差が、ボール１２１４よりも半径よりも短い場合には、傾斜面１２２５は回転面に対して直交する交差面であってもよい。
【００９６】
以上の実施形態においては、付勢バネ２１６，１２１６が、常時、フランジ２１２または押圧力伝達部材１２１２ｂを付勢していたが、少なくともフランジ２１２または押圧力伝達部材１２１２ｂに第２べベルギア２１１，１２１１の回転力を伝達するときに、付勢力が付与されていればよい。
【００９７】
また、以上の実施形態においては、第２べベルギア２１１，１２１１が第１べベルギア２００と噛合して、モータ１００の回転力が伝達されていたが、「駆動側回転部材」として第２べベルギア以外の回転部材が設けられており、その回転部材に、第２べベルギアの回転力が伝達されるよう構成されていてもよい。
【００９８】
また、以上の実施形態においては、第２カム溝２２４，１２２４の周方向の長さは、グラインダ１が駆動していないときにボール２１４，１２１４が第２カム溝２２４，１２２４の回転方向における自由移動を規制する長さとなっていたが、ボール２１４，１２１４自由移動を規制する長さに限られるものではない。
【００９９】
また、以上の実施形態においては、傾斜面２２５，１２２５，２３３は、第２べベルギア２１１，１２１１、フランジ２１２の回転面に対して傾斜する傾斜面であるが、この傾斜面は、回転面に対して一定の角度で形成される傾斜面に限られるものではなく、円弧状に形成された円弧面であってもよい。また、回転面に対して互いに異なる角度を有する複数の傾斜面が連接して構成されていてもよい。
【０１００】
また、以上の実施形態においては、それぞれ６つのボール２１４，１２１４を有するトルクリミッタ２１０，１２１０について説明したが、ボールの数は、６つに限られず、平面を形成することが可能な３つ以上であればよい。また、転動部材としてボールには限られず、円柱形状、円錐形状、円錐台形状等のローラのような部材であってもよい。
【０１０１】
また、以上の実施形態においては、説明の便宜上、スピンドル２１３，１２１３の長軸方向を重力方向に合わせて、第２べベルギア２１１，１２１１が重力方向下方に位置する態様において説明したが、グラインダ１を使用する態様に合わせて、ボール２１４，１２１４の位置は異なる場合がある。例えば、スピンドル２１３，１２１３の上下方向を逆転させてグラインダ１を使用する態様においては、グラインダ１が駆動していないときには、ボール２１４，１２１４は、第２べベルギア２１１，１２１１には当接しない。すなわち、重力方向とグラインダ１の使用態様に応じて、ボール２１４，１２１４と他の部材の当接関係や、ボールリテーナ２１５、緩衝体１２１５と他の部材の当接関係が、以上の実施形態における説明と変わることがあり得る。.
【０１０２】
また、以上の実施形態においては、スピンドル２１３の長軸方向とモータ１００の回転軸１０１が直交するグラインダについて説明したが、これらの軸が直交して配置される態様に限定されるものではない。
【０１０３】
以上の実施形態においては、トルクリミッタを有するグラインダについて説明したが、グラインダ以外の回転駆動を行う作業工具、例えば、ハンマドリルや、丸ノコなどに本発明のトルクリミッタを適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ グラインダ
２ 砥石
１０ メインハウジング
２０ ギアハウジング
２１ コイルバネ係合部
３０ ホイールカバー
４０ リアカバー
１００ モータ
１０１ 回転軸
２００ 第１べベルギア
２１０ トルクリミッタ
２１１ 第２べベルギア（駆動側回転部材）
２１２ フランジ（被駆動側回転部材）
２１３ スピンドル（被駆動側回転部材、回転軸）
２１４ ボール（転動部材）
２１５ ボールリテーナ（緩衝部材、間隔保持部材）
２１６ 付勢バネ（付勢部材）
２２０ 凹部
２２１ 貫通孔
２２２ ギア部
２２３ 第１カム溝（第１の溝）
２２４ 第２カム溝（第２の溝）
２２５ 傾斜面（駆動側傾斜面）
２３０ 貫通孔
２３１ 第３カム溝（第３の溝）
２３２ 第４カム溝（第４の溝）
２３３ 傾斜面（被駆動側傾斜面）
２３４ 篏合ピン
２３５ 係合凹部
２４０ 貫通孔
２４１ ボール保持孔（間隔保持部）
２５０ 皿バネ
２５１ 平座金
２５２ ナット
２６０ ボールベアリング
２７０ ロック部材（回転規制部材）
２８０ 篏合溝
２８１ インナフランジ
２８２ アウタフランジ
３００ 電気配線部
１２１０ トルクリミッタ
１２１１ 第２べベルギア（駆動側回転部材）
１２１２ａ 回転伝達部材（被駆動側回転部材、伝達部材）
１２１２ｂ 押圧力伝達部材（被駆動側回転部材、押圧部材）
１２１３ スピンドル（被駆動側回転部材、回転軸）
１２１４ ボール（転動部材）
１２１５ 緩衝体（緩衝部材）
１２１６ 付勢バネ（付勢部材）
１２１７ 支持ボール
１２１８ スラストベアリング
１２２３ 第１カム溝（第１の溝）
１２２４ 第２カム溝（第２の溝）
１２２５ 傾斜面（交差面）
１２２６ 支持溝
１２３１ 第３カム溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転部材と、
回転軸を有するとともに、前記駆動側回転部材の回転力が伝達される被駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に介在して配置される複数の転動部材とを有し、
前記回転軸に所定値以上のトルクが作用したときに、前記駆動側回転部材から前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制するトルクリミッタを備えた作業工具であって、
前記転動部材は、前記回転力を前記被駆動側回転部材に伝達する第１の領域と、前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する第２の領域とを移動するよう構成されており、
前記転動部材は、前記第１の領域に位置して前記駆動側回転部材と前記転動部材と前記被駆動側回転部材が一体となって回転することで、前記回転力を前記被駆動側回転部材に伝達する構成とされ、
前記回転軸に前記所定値以上のトルクが作用した場合には、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材に相対的な回転が生じて、前記相対的な回転によって前記転動部材が転がりながら前記第１の領域から前記第２の領域に移動して前記第２の領域に位置することで、前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する構成とされていることを特徴とする作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材を有し、
前記駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する第１の溝と前記第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた駆動側傾斜面を有し、前記第１の溝と前記第２の溝は、前記駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記被駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する前記第１の溝に対応した第３の溝と前記第３の溝よりも深い前記第２の溝に対応した第４の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた被駆動側傾斜面を有し、前記第３の溝と前記第４の溝は、前記被駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記駆動側傾斜面の所定の第１部分と、前記被駆動側傾斜面の所定の第２部分が前記第１の領域を構成するとともに、前記第１の溝、前記第２の溝、および前記駆動側傾斜面の前記第１部分以外の部分と、前記第３の溝、前記第４の溝、および前記被駆動側傾斜面の前記第２部分以外の部分が前記第２の領域を構成することを特徴とする作業工具。
【請求項３】
請求項２に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、常時、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢することを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項２または３に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に配置された緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、
前記転動部材が前記第１の溝に当接するときには、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれか一方にのみ当接し、
前記転動部材が前記第２の溝に当接するときには、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれにも当接する厚さを有することを特徴とする作業工具。
【請求項５】
請求項４に記載の作業工具であって、
前記第２の溝は、前記複数の転動部材に対応して、前記周方向に等間隔に複数設けられており、
前記緩衝部材は、複数の前記転動部材を前記等間隔に保持する間隔保持部を有していることを特徴とする作業工具。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に配置され、複数の前記転動部材同士を回転方向に等間隔に保持する間隔保持部材を有することを特徴とする作業工具。
【請求項７】
請求項１に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記転動部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材と前記被駆動側回転部材の間に配置されたスラストベアリングを有し、
前記被駆動側回転部材は、前記スラストベアリングを介した前記付勢部材の付勢力を前記転動部材に伝達して、前記転動部材を前記駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、前記回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えており、
前記駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する第１の溝と前記第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して交差する交差面を有し、前記第１の溝と前記第２の溝は、前記交差面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記交差面の所定の部分が前記第１の領域を構成するとともに、前記第１の溝、前記第２の溝、および前記交差面の前記所定の部分以外の部分が前記第２の領域を構成することを特徴とする作業工具。
【請求項８】
請求項７に記載の作業工具であって、
前記被駆動側回転部材における前記押圧部材と前記伝達部材の間に配置された緩衝部材を有することを特徴とする作業工具。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第２の溝は、前記転動部材が当接したときに、前記転動部材の前記回転方向の自由移動を規制する周方向の長さであることを特徴とする作業工具。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギア部を備えていることを特徴とする作業工具。
【請求項１】
駆動側回転部材と、
回転軸を有するとともに、前記駆動側回転部材の回転力が伝達される被駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に介在して配置される複数の転動部材とを有し、
前記回転軸に所定値以上のトルクが作用したときに、前記駆動側回転部材から前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制するトルクリミッタを備えた作業工具であって、
前記転動部材は、前記回転力を前記被駆動側回転部材に伝達する第１の領域と、前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する第２の領域とを移動するよう構成されており、
前記転動部材は、前記第１の領域に位置して前記駆動側回転部材と前記転動部材と前記被駆動側回転部材が一体となって回転することで、前記回転力を前記被駆動側回転部材に伝達する構成とされ、
前記回転軸に前記所定値以上のトルクが作用した場合には、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材に相対的な回転が生じて、前記相対的な回転によって前記転動部材が転がりながら前記第１の領域から前記第２の領域に移動して前記第２の領域に位置することで、前記被駆動側回転部材に伝達される回転力を規制する構成とされていることを特徴とする作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材を有し、
前記駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する第１の溝と前記第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた駆動側傾斜面を有し、前記第１の溝と前記第２の溝は、前記駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記被駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する前記第１の溝に対応した第３の溝と前記第３の溝よりも深い前記第２の溝に対応した第４の溝と回転面に対して傾斜状に設けられた被駆動側傾斜面を有し、前記第３の溝と前記第４の溝は、前記被駆動側傾斜面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記駆動側傾斜面の所定の第１部分と、前記被駆動側傾斜面の所定の第２部分が前記第１の領域を構成するとともに、前記第１の溝、前記第２の溝、および前記駆動側傾斜面の前記第１部分以外の部分と、前記第３の溝、前記第４の溝、および前記被駆動側傾斜面の前記第２部分以外の部分が前記第２の領域を構成することを特徴とする作業工具。
【請求項３】
請求項２に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、常時、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材を互いに接近する方向に付勢することを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項２または３に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に配置された緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、
前記転動部材が前記第１の溝に当接するときには、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれか一方にのみ当接し、
前記転動部材が前記第２の溝に当接するときには、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材のいずれにも当接する厚さを有することを特徴とする作業工具。
【請求項５】
請求項４に記載の作業工具であって、
前記第２の溝は、前記複数の転動部材に対応して、前記周方向に等間隔に複数設けられており、
前記緩衝部材は、複数の前記転動部材を前記等間隔に保持する間隔保持部を有していることを特徴とする作業工具。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に配置され、複数の前記転動部材同士を回転方向に等間隔に保持する間隔保持部材を有することを特徴とする作業工具。
【請求項７】
請求項１に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材と前記転動部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材と前記被駆動側回転部材の間に配置されたスラストベアリングを有し、
前記被駆動側回転部材は、前記スラストベアリングを介した前記付勢部材の付勢力を前記転動部材に伝達して、前記転動部材を前記駆動側回転部材に押圧する押圧部材と、前記回転軸に回転力を伝達する伝達部材とを備えており、
前記駆動側回転部材は、前記転動部材と当接する第１の溝と前記第１の溝よりも深い第２の溝と回転面に対して交差する交差面を有し、前記第１の溝と前記第２の溝は、前記交差面を介して周方向に連続かつ連接状に配置されており、
前記交差面の所定の部分が前記第１の領域を構成するとともに、前記第１の溝、前記第２の溝、および前記交差面の前記所定の部分以外の部分が前記第２の領域を構成することを特徴とする作業工具。
【請求項８】
請求項７に記載の作業工具であって、
前記被駆動側回転部材における前記押圧部材と前記伝達部材の間に配置された緩衝部材を有することを特徴とする作業工具。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第２の溝は、前記転動部材が当接したときに、前記転動部材の前記回転方向の自由移動を規制する周方向の長さであることを特徴とする作業工具。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記駆動側回転部材は、回転駆動部の回転出力が伝達されるギア部を備えていることを特徴とする作業工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−４３２６３（Ｐ２０１３−４３２６３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４１８９（Ｐ２０１１−１８４１８９）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
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