作業工具
【課題】挟持された先端工具を駆動させる作業工具の大型化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】スピンドル１２０の外側に配置されたＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力によって、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３が保持される電動式振動工具１００が構成される。そして、カムレバー１５０を旋回させることで移動するスラストピン１４０によって、クランプシャフト１２３に作用しているＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力を解除し、クランプシャフト１２３が取り外し可能となる。その結果、特別な工具を用いることなく、ブレード２００が交換可能となる。
【解決手段】スピンドル１２０の外側に配置されたＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力によって、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３が保持される電動式振動工具１００が構成される。そして、カムレバー１５０を旋回させることで移動するスラストピン１４０によって、クランプシャフト１２３に作用しているＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力を解除し、クランプシャフト１２３が取り外し可能となる。その結果、特別な工具を用いることなく、ブレード２００が交換可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挟持された先端工具を駆動させる作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２００７−５３３４７２号公報には、作業スピンドルと締結要素に挟持された工具を駆動させる作業工具が記載されている。この作業工具は、締結要素が作業スピンドルに対して、工具を保持するクランプ位置と、作業スピンドルから取り外される開放位置の間で摺動可能に構成されている。そして、クランプ位置において、作業スピンドルの内側に設けられた止めアセンブリで、締結要素のクランプシャフトを保持し、作業スピンドルの内側に設けられたバネ要素により与えられるクランプ力によって、作業スピンドルと締結要素の間に工具を挟持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５３３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特表２００７−５３３４７２号公報に記載された作業工具においては、止めアセンブリやバネ要素等が配置される場所によっては、作業工具が大型化してしまうおそれがある。そこで、本発明は、上記に鑑み、作業工具の大型化を抑制でき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】
【０００５】
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、第１クランプ部を有する第１シャフトと、第２クランプ部を有する第２シャフトとを有し、第１クランプ部と第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具が構成される。第１シャフトと第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置され、第２シャフトは、第１シャフトの内側に配置されている。そして、第１シャフトの外側に、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けられている。なお、第２シャフトは、少なくとも一部が第１シャフトの内側に配置されていればよい。
【０００６】
本発明によれば、第１シャフトの外側に、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けられているため、第１シャフトを細くすることができる。これにより、第１シャフトの重量が軽くなり、作業工具が軽量化される。さらに、第１シャフトを細くすることができるため、第１シャフトを駆動するための駆動機構を小型化することができる。その結果、作業工具を小型化することができる。
【０００７】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトは、軸方向における中間領域に当該軸方向と交差する交差方向に向かって開口する開口部を有し、開口部を介して付勢部材の付勢力を第２シャフトに伝達する保持部材を有している。
【０００８】
本形態によれば、第１シャフトの開口部に配置されている保持部材によって付勢力を第２シャフトに伝達することができる。したがって、第１シャフトの内側に保持部材を配置する構成に比べて、第１シャフトを細くすることができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【０００９】
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、付勢力を第１シャフトの軸方向と平行に作用させる構成である。そして、保持部材は、付勢力を交差方向における第２シャフトに向かう方向の力に変換して第２シャフトを保持している。
【００１０】
本形態によれば、付勢部材の付勢力を第１シャフトの軸方向と平行に作用させるため、第１シャフトの軸方向に交差する方向に付勢部材が伸縮して付勢力を付与する構成に比べて、作業工具の第１シャフトの軸方向に交差する方向への大型化を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、保持部材は、付勢部材の付勢力を受けて第１シャフトの軸方向に移動する軸方向移動部材と、軸方向移動部材に係合し、交差方向に移動する交差方向移動部材とを有している。そして、保持部材が、付勢力を交差方向における第２シャフトに向かう方向の力に変換して、交差方向移動部材が第２シャフトを保持している。
【００１２】
本形態によれば、保持部材を軸方向移動部材と交差方向移動部材の２つの部材を係合させるだけの簡単な構成で形成することができる。
【００１３】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトもしくは第２シャフトの軸方向と平行に移動可能に配置され、第１シャフトと前記第２シャフトを軸方向に相対移動させる変移部材と、変移部材に係合し、変位部材の移動に伴って移動する付勢力解除部材を有している。そして、付勢力解除部材は、第１シャフトと第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように変移部材が移動する際に、保持部材による第２シャフトの保持を解除するように、付勢部材を移動させるよう構成されている。
【００１４】
本形態によれば、変移部材が第１シャフトと第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように移動する際に、保持部材による第２シャフトの保持を解除するように、付勢力解除部材が付勢部材を移動させるため、第１シャフトと第２シャフトの相対移動と同時に付勢力による第２シャフトの保持を解除することができる。そのため、第１シャフトと第２シャフトの相対移動と、第２シャフトの保持の解除を異なる操作で行う必要がなく、先端工具の取り外しを簡単に行うことができ、さらに特別な工具を用いることなく先端工具を交換することができる。
【００１５】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトを回転可能に支持する支持部材を有している。そして、第１シャフトは、軸方向における２箇所で支持部材に支持されている。さらに、付勢部材は、一端が支持部材と当接して、第１シャフトとともに回転可能に保持されている。
【００１６】
本形態によれば、第１シャフトを支持する支持部材を、付勢部材を保持する台座として利用することができる。そのため、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【００１７】
本発明に係る作業工具の別の好ましい形態によれば、第１クランプ部を有する第１シャフトと、第２クランプ部を有する第２シャフトと、第１クランプ部と第２クランプ部が近接する方向に付勢する付勢部材とを有し、第１クランプ部と第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具が構成される。第１シャフトと第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置され、第２シャフトは、第１シャフトの内側に配置されている。そして、第１シャフトは、軸方向における２箇所で２つの支持部材によって回転可能に支持されており、当該軸方向における２つの支持部材の間に付勢部材が配置されている。なお、第２シャフトは、少なくとも一部が第１シャフトの内側に配置されていればよい。
【００１８】
本発明によれば、付勢部材が第１シャフトの軸方向における２つの支持部材の間に配置されている。回転する部材において、軸方向における支持部材の間は、とかくデッドスペースとなりやすい。そのため、本発明では、デッドスペースを有効に利用することにより、作業工具を小型化することができる。
【００１９】
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、第１シャフトの外側に配置されている。
【００２０】
本形態によれば、付勢部材が第１シャフトの外側に配置されていることで、第１シャフトの内側に付勢部材が配置されている構成に比べて、第１シャフトを細くすることができる。これにより、第１シャフトの重量が軽くなり、作業工具が軽量化される。さらに、第１シャフトを細くすることができるため、第１シャフトを駆動するための駆動機構を小型化することができる。その結果、作業工具を小型化することができる。
【００２１】
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、一端が支持部材と当接して、第１シャフトとともに回転可能に保持されている。
【００２２】
本形態によれば、第１シャフトを支持する支持部材を、付勢部材を保持する台座として利用することができる。そのため、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【００２３】
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、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせるよう構成されている。
【００２４】
本形態によれば、付勢部材の付勢力によって、第１クランプ部と第２クランプ部を近接させるとともに、第２シャフトを保持することができる。すなわち、付勢部材が２つの機能を有することにより、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、作業工具の大型化を抑制できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る電動式振動工具の部分断面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１のIII−III線における断面図である。
【図４】クランプシャフトを保持する構造を示す斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】カムレバーがクランプ位置に位置する状態を示す図である。
【図７】カムレバーがリリース位置に位置する状態を示す図である。
【図８】本実施形態の変形例に係る電動式振動工具の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、作業工具として、電動式振動工具に本発明を適用した例である。
【００２８】
図１に示すように、電動式振動工具１００は、例えば、ブレードや研磨パッド等の複数種類の工具を選択的に装着し、装着された工具を振動させて、被加工材に対して工具の種類に応じた切断や研磨などの加工を行う作業工具である。本実施形態では、工具の一例としてブレード２００を用いて説明する。なお、ブレード２００等の工具が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。
【００２９】
図１、図２に示すように、電動式振動工具１００は、本体ハウジング１０１に収納された駆動機構１０２、工具保持機構１０３、工具保持解除機構１０４等を主体として構成されている。
【００３０】
駆動機構１０２は、モータ１１０、偏心軸１１２、ベアリング１１３、被駆動アーム１１４、スピンドル接続部１１５等を主体として構成されている。偏心軸１１２は、モータ１１０の出力軸１１１の先端であって、出力軸１１１の回転軸に対して偏心した位置に、回転軸と平行な方向に延在して配置されている。ベアリング１１３は、偏心軸１１２に取り付けられている。被駆動アーム１１４は、図３に示すように、スピンドル接続部１１５からモータ１１０に向けて延在する２本のアーム部１１４ａで構成されている。そして、被駆動アーム１１４は、２本のアーム部１１４ａがベアリング１１３の外側の対向する２箇所において、ベアリング１１３に当接するように配置されている。なお、図３においては、説明の便宜上、本体ハウジング１０１の図示を省略している。
【００３１】
工具保持機構１０３は、ブレード２００を保持するとともに、モータ１１０の出力をブレード２００に伝達させてブレード２００を振動させる機構であり、スピンドル１２０、クランプシャフト１２３、クランプシャフト保持機構１３０等を主体として構成されている。
【００３２】
スピンドル１２０は、中空の円筒状部材であり、モータ１１０の出力軸１１１に対して交差する方向に長軸方向が延在するように配置されている。スピンドル１２０は、長軸方向の２箇所において、長軸方向周りに回転可能にベアリング１２５，１２６を介して、本体ハウジング１０１に支持されている。スピンドル１２０は、長軸方向におけるベアリング１２５，１２６の間の中間領域に、スピンドル１２０の径方向に貫通する、クランプ部材挿通孔１２２ａが形成されている。さらに、スピンドル１２０は、長軸方向におけるクランプ部材挿通孔１２２ａとベアリング１２６の間の中間領域に、クランプ部材挿通孔１２２ａと交差する方向であって、スピンドル１２０の径方向に貫通する、係合ピン挿通孔１２２ｂが形成されている。さらに、本体ハウジング１０１の外側におけるスピンドル１２０の先端部には、フランジ１２１が取り付けられている。このスピンドル１２０が、本発明における「第１シャフト」に対応し、ベアリング１２５，１２６が、本発明における「支持部材」に対応し、クランプ部材挿通孔１２２ａが、本発明における「開口部」に対応する実施構成例である。
【００３３】
クランプシャフト１２３は、略円柱状の部材であり、一方の端部に一体に形成されたクランプヘッド１２４を有しており、他方の端部にクランプ部材１３１と係合する周方向に形成された係合溝を有している。クランプシャフト１２３は、スピンドル１２０の内側にスピンドル１２０の長軸方向と平行に配置されており、スピンドル１２０の内側を長軸方向に摺動可能とされている。また、クランプシャフト１２３は、スピンドル１２０に対して着脱可能に構成されている。このクランプシャフト１２３が、本発明における「第２シャフト」に対応する実施構成例である。
【００３４】
以上の通り構成されたスピンドル１２０およびクランプシャフト１２３は、クランプヘッド１２４と、クランプヘッド１２４に対向するスピンドル１２０の先端部およびフランジ１２１との間にブレード２００を挟持可能とされている。このスピンドル１２０の先端部およびフランジ１２１、クランプヘッド１２４がそれぞれ、本発明における「第１クランプ部」、「第２クランプ部」に対応する実施構成例である。
【００３５】
クランプシャフト保持機構１３０は、図４、図５に示すように、クランプシャフト１２３のクランプヘッド１２４と反対側の端部を保持する機構であり、クランプ部材１３１、Ｏリング１３２、環状部材１３３、コイルバネ１３４を主体として構成されている。このクランプシャフト保持機構１２０を構成する部材が、本発明における「保持部材」に対応する実施構成例である。
【００３６】
クランプ部材１３１は、スピンドル１２０の周方向における対向する２箇所に配置され、スピンドル１２０のクランプ部材挿通孔に挿通された部材であり、クランプ部材挿通孔を介して、スピンドル１２０の径方向に移動可能に構成されている。クランプ部材１３１は、クランプシャフト１２３と対向する位置に、クランプシャフト１２３の係合溝と係合可能な複数の凸部が形成されている。また、クランプ部材１３１は、スピンドル１２０の長軸方向に対して傾斜する傾斜面１３１ａを有しており、当該傾斜面１３１ａが環状部材１３３の傾斜面と係合するよう構成されている。
【００３７】
クランプ部材１３１の外側には、Ｏリング１３２が配置されており、スピンドル１２０の中心に向かって径方向にクランプ部材１３１を付勢している。これにより、クランプ部材１３１に形成された凸部が、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３の篏合溝と篏合して、クランプシャフト１２３を保持可能とされている。また、Ｏリング１３２は、クランプシャフト１２３を保持するための付勢力をクランプ部材１３１に作用させるだけでなく、クランプ部材１３１がクランプシャフト１２３を保持していない場合においても、クランプ部材１３１の姿勢を保持するための付勢力をクランプ部材１３１に作用させている。このクランプ部材１３１が、本発明における「交差方向移動部材」に対応する実施構成例である。
【００３８】
環状部材１３３は、スピンドル１２０の径方向におけるクランプ部材１３１の外側を囲むように配置された環状の部材であり、スピンドル１２０の長軸方向に移動可能に構成されている。環状部材１３３は、クランプ部材１３１の傾斜面１３１ａと係合する傾斜面を有している。また、環状部材１３３とベアリング１２６の間には、環状部材１３３とベアリング１２６に当接し、スピンドル１２０の長軸方向に平行に配置されたコイルバネ１３４が配置されている。環状部材１３３は、コイルバネ１３４の付勢力によって、スピンドル１２０の長軸方向に付勢された状態で保持されており、クランプ部材１３１の傾斜面１３１ａに係合して、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向に付勢している。すなわち、クランプ部材１３１と環状部材１３３の傾斜面の係合によって、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向に移動させている。この環状部材１３３が、本発明における「軸方向移動部材」に対応する実施構成例である。
【００３９】
以上の通り構成されたクランプシャフト保持機構１３０は、Ｏリング１３２によってクランプ部材１３１がスピンドル１２０の径方向に付勢されて、クランプシャフト１２３を保持している。一方、コイルバネ１３４によって付勢された環状部材１３３がクランプ部材１３１の傾斜面１３１に係合することにより、コイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の径方向の付勢力に変換している。これにより、コイルバネ１３４がクランプ部材１３１をスピンドルの径方向に付勢して、クランプシャフト１２３を保持している。すなわち、Ｏリング１３２の付勢力あるいはコイルバネ１３４の付勢力でクランプシャフト１２３を保持している。このＯリング１３２およびコイルバネ１３４が、本発明における「第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００４０】
また、コイルバネ１３４は、クランプシャフト保持機構１３０をスピンドル１２０の長軸方向におけるブレード２００が保持される側（下方）と反対側（上方）に向かって付勢している。すなわち、コイルバネ１３４は、付勢力によってクランプシャフト１２３を保持するとともに、クランプシャフト１２３を上方に向かって付勢している。これにより、クランプヘッド１２４をスピンドル１２０およびフランジ１２１に近接する方向に付勢して、ブレード２００をフランジ１２１とクランプヘッド１２４の間で挟持している。
【００４１】
工具保持解除機構１０４は、クランプシャフト保持機構１３０によって保持されたクランプシャフト１２３の保持を解除することで、スピンドル１２０とクランプシャフト１２３に挟持されたブレード２００を着脱可能にする機構である。この工具保持解除機構１０４は、スラストピン１４０、係合ピン１４１、クランプシャフト保持解除部材１４２、カムレバー１５０等を主体として構成されている。
【００４２】
スラストピン１４０は、スピンドル１２０の内側に配置され、スピンドル１２０の長軸方向に摺動可能とされている。係合ピン１４１は、スピンドル１２０の係合ピン挿通孔１２２ｂに挿通されており、図５に示すように、クランプシャフト保持解除部材１４２と係合している。そして、係合ピン１４１は、スラストピン１４０の移動に伴って、スラストピン１４０に当接して移動するよう構成されている。このスラストピン１４０が、本発明における「変移部材」に対応する実施構成例である。
【００４３】
クランプシャフト保持解除部材１４２は、スピンドル１２０の外周を囲む円筒状の部材であり、係合ピン１４１と共にスピンドル１２０の長軸方向に移動可能とされている。また、クランプシャフト保持解除部材１４２は、クランプシャフト保持機構１３０の環状部材１３３と係合して一体になっており、環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向に移動可能に構成されている。
【００４４】
カムレバー１５０は、スラストピン１４０に当接して、スラストピン１４０をスピンドル１２０の長軸方向に摺動させる部材であり、レバー部１５１、旋回軸１５２、偏心部１５３を主体として構成されている。
【００４５】
カムレバー１５０は、レバー部１５１がスピンドル１２０の長軸方向に対して直交する旋回軸１５２周りに旋回可能に構成されている。旋回軸１５２周囲には、スラストピン１４０と当接可能な偏心部１５３が設けられている。偏心部１５３は中心位置が、旋回軸１５２の軸中心に対して偏心して配置されており、これにより、偏心部１５３の外周の各箇所において、旋回軸１５２の軸中心からの距離が異なるように構成されている。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、レバー部１５１が旋回軸１５２からモータ１１０に向かう方向に位置（以下、クランプ位置と称する）する場合には、偏心部１５３はスラストピン１４０と当接していない。一方、図７に示すように、レバー部１５１を旋回させて、レバー部１５１が旋回軸１５２からクランプ位置と反対に向かう方向に位置（以下、リリース位置と称する）する場合には、偏心部１５３はスラストピン１４０と当接している。すなわち、レバー部１５１をクランプ位置からリリース位置に向けて旋回させることで、リリース位置に向かう途中で偏心部１５３がスラストピン１４０に当接する。その位置からさらに、レバー部１５１をリリース位置に向けて旋回させることで、偏心部１５３がスラストピン１４０をスピンドル１２０の長軸方向における下方に向かって移動させるよう構成されている。
【００４７】
以上の通り構成された工具保持解除機構１０４は、カムレバー１５０をクランプ位置からリリース位置に旋回させて、スラストピン１４０を摺動させることにより、係合ピン１４１およびクランプシャフト保持解除部材１４２がスピンドル１２０の長軸方向における下方に向かって移動する。このとき、クランプシャフト保持解除部材１４２は、環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向における下方に移動し、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の長軸方向に移動させる。クランプ部材１３１がスピンドル１２０に当接した後は、クランプシャフト保持解除部材１４２が環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向における下方に移動することで、環状部材１３３とクランプ部材１３１の傾斜面の係合を解除することができる。これにより、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプ部材１３１に伝達されず、クランプシャフト１２３に作用しているコイルバネ１３４の付勢力を解除することができる。クランプシャフト１２３を保持するための付勢力を低減させることで、クランプシャフト１２３の保持を解除することが可能となり、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０から取り外し可能となる。これにより、ブレード２００を取り外すことができる。この係合ピン１４１とクランプシャフト保持解除部材１４２が、本発明における「付勢力解除部材」に対応する実施構成例である。
【００４８】
一方、ブレード２００を装着する場合には、ブレード２００をフランジ１２１とクランプヘッド１２４の間に配置して、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０に挿入した状態で、カムレバー１５０をリリース位置からクランプ位置に旋回させる。カムレバー１５０の旋回に伴って、コイルバネ１３４の付勢力によってスラストピン１４０と環状部材１３３がスピンドル１２０の長軸方向における上方に移動する。そして、環状部材１３３の傾斜面とクランプ部材１３１の傾斜面１３１ａが係合し、コイルバネ１３４の付勢力がスピンドル１２０の径方向への付勢力に変換される。これにより、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向の中心に向かって移動されて、クランプ部材１３１の凸部とクランプシャフト１２３の係合溝が係合して、クランプシャフト１２３を保持する。このとき、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプ部材１３１を介してクランプシャフト１２３を保持するとともに、保持されたクランプシャフト１２３を上方に移動させることで、クランプヘッド１２４をフランジ１２１に近接する方向に移動させる。これにより、フランジ１２１とクランプヘッド１２４の間にブレード２００を保持する。
【００４９】
以上の通り構成された電動式振動工具１００は、モータ１１０が通電駆動されると、図３に示すように、出力軸１１１の回転運動は、偏心軸１１２およびベアリング１１３によって、矢印Ａで示される方向（以下、Ａ方向）への往復運動に変換される。Ａ方向への往復運動は、被駆動アーム１１４に伝達されて、スピンドル接続部１１５を中心とした矢印Ｂで示されるスピンドル１２０周りの円周方向（以下、Ｂ方向）への所定の角度をなす回転運動に変換される。これにより、スピンドル接続部１１５に接続されたスピンドル１２０がＢ方向に往復駆動される。その結果、フランジ１２１とクランプヘッド１２４で挟持されたブレード２００を振動させて、被加工材に対して切断等の加工をすることができる。
【００５０】
以上の本実施形態によれば、カムレバー１５０を旋回させるだけで、クランプシャフト１２３を取り外し、ブレード２００を交換することができる。すなわち、特別な工具を用いることなく、ブレード２００を簡単に交換することができる。また、スラストピン１４０が移動して、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０の長軸方向の下方に移動させる際に、スラストピン１４０と係合するクランプシャフト保持解除部材１４２によりクランプシャフト１２３の保持を解除することができる。そのため、カムレバー１５０をクランプ位置からリリース位置に移動させるだけで、クランプシャフト１２３の取り外し、すなわち、ブレード２００の交換をより簡単な操作によって行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３を、スピンドル１２０の外側に配置されたＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力で保持することができるため、スピンドル１２０を細くすることができる。そのため、スピンドル１２０が軽量化されて、電動式振動工具１００を軽量化することができる。また、スピンドル１２０を細くすることによりスピンドル１２０の重量が軽くなるため、小さな回転出力でスピンドル１２０を駆動させることができ、モータ１１０を小型化することができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、Ｏリング１３２の付勢力とコイルバネ１３４の付勢力によってクランプシャフト１２３を保持しているため、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のそれぞれに必要な付勢力を適宜定めることができ、作業工具の設計の自由度が高めることができる。また、コイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の軸方向に平行に作用させているため、コイルバネ１３４の付勢力がスピンドル１２０の径方向に直接作用するように、コイルバネ１３４の伸張方向をスピンドル１２０の径方向に一致させた場合に比べて、スピンドル１２０の径方向における電動式作業工具１００の大型化を抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、クランプ部材１３１と環状部材１３３の傾斜面を係合させる簡単な構成によって、スピンドル１２０の軸方向と平行に作用するコイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の径方向に変換することができる。さらに、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプシャフト１２３を保持するだけでなく、クランプシャフト１２３のクランプヘッド１２４をスピンドル１２０のフランジ１２１に近接する方向にスピンドル１２０の長軸方向に付勢している。すなわち、コイルバネ１３４がクランプシャフト１２３の保持と、クランプシャフト１２３の長軸方向への付勢の２つの機能を有することにより、電動式振動工具１００の部品点数を減らすことができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、コイルバネ１３４は、ベアリング１２５に保持されているため、コイルバネ１３４を保持するための部材を別に設ける必要がなく、電動式振動工具１００の部品点数を減らすことができる。すなわち、電動式振動工具１００を小型化することができる。
【００５５】
また、２つのベアリングで支持される回転部材において、軸方向における２つのベアリングの間のスペースは、とかくデッドスペースとなりやすい。そのため、本実施形態によれば、コイルバネ１３４が、スピンドル１２０の長軸方向におけるベアリング１２５，１２６の間に配置されているため、デッドスペースを有効に利用することができ、これにより、電動式振動工具１００を小型化することができる。
【００５６】
以上の本実施形態においては、フランジ１２１は、スピンドル１２０と別体であり、スピンドル１２０に取り付けるよう構成されているが、スピンドル１２０と一体に構成されていてもよい。また、クランプヘッド１２４は、クランプシャフト１２３と一体に構成されていたが、クランプヘッド１２４は、クランプシャフト１２３と別体にクランプシャフト１２３に取り付ける構成としてもよい。
【００５７】
また、本実施形態においては、スピンドル１２０の先端部とフランジ１２１の両方がクランプヘッド１２４とともにブレード２００を挟持していたが、スピンドル１２０の先端部とフランジ１２１のいずれか一方がクランプヘッド１２４と対向してブレード２００を挟持すればよい。すなわち、フランジ１２１とクランプヘッド１２４でブレード２００を挟持するように構成されていてもよく、また一方で、フランジ１２１が設けられておらず、スピンドル１２０の先端部とクランプヘッド１２４でブレード２００を挟持するように構成されていてもよい。
【００５８】
また、本実施形態においては、Ｏリング１３２およびコイルバネ１３４が、クランプ部材１３２をスピンドル１２０の径方向に付勢していたが、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のうちのいずれか一方のみがクランプ部材１３２を付勢しており、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のうちの他方が設けられていなくてもよい。
【００５９】
また、コイルバネ１３４の付勢力が、クランプシャフト１２３を保持するように、クランプシャフト保持機構１３０が設けられている構成には限られない。すなわち、コイルバネ１３４の付勢力によって、クランプシャフト１２３を保持することなく、クランプヘッド１２４をフランジ１２１に近接する方向にクランプシャフト１２３を付勢するだけであってもよい。
【００６０】
以上においては、先端工具としてブレード２００を用いて説明したが、図８に示すように、先端工具として研磨パッド２０１等の他の種類の先端工具を取り付けてもよい。また、本実施形態においては、付勢部材としてコイルバネ１３４を用いて説明したが、図８に示すように、付勢部材として複数の皿バネ１３５を積層してもよい。この場合、皿バネ１３５は一枚であってもよい。また、付勢部材としては、他の種類のバネを用いてもよい。バネ以外でも、弾性変形による復元力を発生させる部材であれば、ゴムや樹脂などであってもよい。
【００６１】
また、作業工具として、電動式振動工具１００を用いて説明したが、これには限られず先端工具を挟持する作業工具であれば、例えばグラインダや丸鋸のように先端工具が回転する作業工具にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 電動式振動工具（作業工具）
１０１ 本体ハウジング
１０２ 駆動機構
１０３ 先端工具保持機構
１１０ モータ
１１１ 出力軸
１１２ 偏心軸
１１４ 被駆動アーム
１２０ スピンドル（第１シャフト）
１２１ フランジ（第１クランプ部）
１２２ａ クランプ部材挿通孔（開口部）
１２２ｂ 係合ピン挿通孔
１２３ クランプシャフト（第２シャフト）
１２４ クランプヘッド（第２クランプ部）
１２５ ベアリング（支持部材）
１２６ ベアリング（支持部材）
１３０ クランプシャフト保持機構
１３１ クランプ部材（保持部材、交差方向移動部材）
１３２ Ｏリング（付勢部材）
１３３ 環状部材（保持部材、軸方向移動部材）
１３４ コイルバネ（付勢部材）
１３５ 皿バネ（付勢部材）
１４０ スラストピン（変移部材）
１４１ 係合ピン（変移部材、付勢力解除部材）
１４２ クランプシャフト保持解除部材（付勢力解除部材）
１５０ カムレバー
２００ ブレード（先端工具）
２０１ 研磨パッド（先端工具）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挟持された先端工具を駆動させる作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２００７−５３３４７２号公報には、作業スピンドルと締結要素に挟持された工具を駆動させる作業工具が記載されている。この作業工具は、締結要素が作業スピンドルに対して、工具を保持するクランプ位置と、作業スピンドルから取り外される開放位置の間で摺動可能に構成されている。そして、クランプ位置において、作業スピンドルの内側に設けられた止めアセンブリで、締結要素のクランプシャフトを保持し、作業スピンドルの内側に設けられたバネ要素により与えられるクランプ力によって、作業スピンドルと締結要素の間に工具を挟持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５３３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特表２００７−５３３４７２号公報に記載された作業工具においては、止めアセンブリやバネ要素等が配置される場所によっては、作業工具が大型化してしまうおそれがある。そこで、本発明は、上記に鑑み、作業工具の大型化を抑制でき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】
【０００５】
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、第１クランプ部を有する第１シャフトと、第２クランプ部を有する第２シャフトとを有し、第１クランプ部と第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具が構成される。第１シャフトと第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置され、第２シャフトは、第１シャフトの内側に配置されている。そして、第１シャフトの外側に、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けられている。なお、第２シャフトは、少なくとも一部が第１シャフトの内側に配置されていればよい。
【０００６】
本発明によれば、第１シャフトの外側に、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けられているため、第１シャフトを細くすることができる。これにより、第１シャフトの重量が軽くなり、作業工具が軽量化される。さらに、第１シャフトを細くすることができるため、第１シャフトを駆動するための駆動機構を小型化することができる。その結果、作業工具を小型化することができる。
【０００７】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトは、軸方向における中間領域に当該軸方向と交差する交差方向に向かって開口する開口部を有し、開口部を介して付勢部材の付勢力を第２シャフトに伝達する保持部材を有している。
【０００８】
本形態によれば、第１シャフトの開口部に配置されている保持部材によって付勢力を第２シャフトに伝達することができる。したがって、第１シャフトの内側に保持部材を配置する構成に比べて、第１シャフトを細くすることができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【０００９】
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、付勢力を第１シャフトの軸方向と平行に作用させる構成である。そして、保持部材は、付勢力を交差方向における第２シャフトに向かう方向の力に変換して第２シャフトを保持している。
【００１０】
本形態によれば、付勢部材の付勢力を第１シャフトの軸方向と平行に作用させるため、第１シャフトの軸方向に交差する方向に付勢部材が伸縮して付勢力を付与する構成に比べて、作業工具の第１シャフトの軸方向に交差する方向への大型化を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、保持部材は、付勢部材の付勢力を受けて第１シャフトの軸方向に移動する軸方向移動部材と、軸方向移動部材に係合し、交差方向に移動する交差方向移動部材とを有している。そして、保持部材が、付勢力を交差方向における第２シャフトに向かう方向の力に変換して、交差方向移動部材が第２シャフトを保持している。
【００１２】
本形態によれば、保持部材を軸方向移動部材と交差方向移動部材の２つの部材を係合させるだけの簡単な構成で形成することができる。
【００１３】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトもしくは第２シャフトの軸方向と平行に移動可能に配置され、第１シャフトと前記第２シャフトを軸方向に相対移動させる変移部材と、変移部材に係合し、変位部材の移動に伴って移動する付勢力解除部材を有している。そして、付勢力解除部材は、第１シャフトと第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように変移部材が移動する際に、保持部材による第２シャフトの保持を解除するように、付勢部材を移動させるよう構成されている。
【００１４】
本形態によれば、変移部材が第１シャフトと第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように移動する際に、保持部材による第２シャフトの保持を解除するように、付勢力解除部材が付勢部材を移動させるため、第１シャフトと第２シャフトの相対移動と同時に付勢力による第２シャフトの保持を解除することができる。そのため、第１シャフトと第２シャフトの相対移動と、第２シャフトの保持の解除を異なる操作で行う必要がなく、先端工具の取り外しを簡単に行うことができ、さらに特別な工具を用いることなく先端工具を交換することができる。
【００１５】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１シャフトを回転可能に支持する支持部材を有している。そして、第１シャフトは、軸方向における２箇所で支持部材に支持されている。さらに、付勢部材は、一端が支持部材と当接して、第１シャフトとともに回転可能に保持されている。
【００１６】
本形態によれば、第１シャフトを支持する支持部材を、付勢部材を保持する台座として利用することができる。そのため、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【００１７】
本発明に係る作業工具の別の好ましい形態によれば、第１クランプ部を有する第１シャフトと、第２クランプ部を有する第２シャフトと、第１クランプ部と第２クランプ部が近接する方向に付勢する付勢部材とを有し、第１クランプ部と第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具が構成される。第１シャフトと第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置され、第２シャフトは、第１シャフトの内側に配置されている。そして、第１シャフトは、軸方向における２箇所で２つの支持部材によって回転可能に支持されており、当該軸方向における２つの支持部材の間に付勢部材が配置されている。なお、第２シャフトは、少なくとも一部が第１シャフトの内側に配置されていればよい。
【００１８】
本発明によれば、付勢部材が第１シャフトの軸方向における２つの支持部材の間に配置されている。回転する部材において、軸方向における支持部材の間は、とかくデッドスペースとなりやすい。そのため、本発明では、デッドスペースを有効に利用することにより、作業工具を小型化することができる。
【００１９】
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、第１シャフトの外側に配置されている。
【００２０】
本形態によれば、付勢部材が第１シャフトの外側に配置されていることで、第１シャフトの内側に付勢部材が配置されている構成に比べて、第１シャフトを細くすることができる。これにより、第１シャフトの重量が軽くなり、作業工具が軽量化される。さらに、第１シャフトを細くすることができるため、第１シャフトを駆動するための駆動機構を小型化することができる。その結果、作業工具を小型化することができる。
【００２１】
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、一端が支持部材と当接して、第１シャフトとともに回転可能に保持されている。
【００２２】
本形態によれば、第１シャフトを支持する支持部材を、付勢部材を保持する台座として利用することができる。そのため、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【００２３】
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、第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせるよう構成されている。
【００２４】
本形態によれば、付勢部材の付勢力によって、第１クランプ部と第２クランプ部を近接させるとともに、第２シャフトを保持することができる。すなわち、付勢部材が２つの機能を有することにより、作業工具の部品点数を減らすことができ、その結果、作業工具を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、作業工具の大型化を抑制できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る電動式振動工具の部分断面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１のIII−III線における断面図である。
【図４】クランプシャフトを保持する構造を示す斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】カムレバーがクランプ位置に位置する状態を示す図である。
【図７】カムレバーがリリース位置に位置する状態を示す図である。
【図８】本実施形態の変形例に係る電動式振動工具の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、作業工具として、電動式振動工具に本発明を適用した例である。
【００２８】
図１に示すように、電動式振動工具１００は、例えば、ブレードや研磨パッド等の複数種類の工具を選択的に装着し、装着された工具を振動させて、被加工材に対して工具の種類に応じた切断や研磨などの加工を行う作業工具である。本実施形態では、工具の一例としてブレード２００を用いて説明する。なお、ブレード２００等の工具が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。
【００２９】
図１、図２に示すように、電動式振動工具１００は、本体ハウジング１０１に収納された駆動機構１０２、工具保持機構１０３、工具保持解除機構１０４等を主体として構成されている。
【００３０】
駆動機構１０２は、モータ１１０、偏心軸１１２、ベアリング１１３、被駆動アーム１１４、スピンドル接続部１１５等を主体として構成されている。偏心軸１１２は、モータ１１０の出力軸１１１の先端であって、出力軸１１１の回転軸に対して偏心した位置に、回転軸と平行な方向に延在して配置されている。ベアリング１１３は、偏心軸１１２に取り付けられている。被駆動アーム１１４は、図３に示すように、スピンドル接続部１１５からモータ１１０に向けて延在する２本のアーム部１１４ａで構成されている。そして、被駆動アーム１１４は、２本のアーム部１１４ａがベアリング１１３の外側の対向する２箇所において、ベアリング１１３に当接するように配置されている。なお、図３においては、説明の便宜上、本体ハウジング１０１の図示を省略している。
【００３１】
工具保持機構１０３は、ブレード２００を保持するとともに、モータ１１０の出力をブレード２００に伝達させてブレード２００を振動させる機構であり、スピンドル１２０、クランプシャフト１２３、クランプシャフト保持機構１３０等を主体として構成されている。
【００３２】
スピンドル１２０は、中空の円筒状部材であり、モータ１１０の出力軸１１１に対して交差する方向に長軸方向が延在するように配置されている。スピンドル１２０は、長軸方向の２箇所において、長軸方向周りに回転可能にベアリング１２５，１２６を介して、本体ハウジング１０１に支持されている。スピンドル１２０は、長軸方向におけるベアリング１２５，１２６の間の中間領域に、スピンドル１２０の径方向に貫通する、クランプ部材挿通孔１２２ａが形成されている。さらに、スピンドル１２０は、長軸方向におけるクランプ部材挿通孔１２２ａとベアリング１２６の間の中間領域に、クランプ部材挿通孔１２２ａと交差する方向であって、スピンドル１２０の径方向に貫通する、係合ピン挿通孔１２２ｂが形成されている。さらに、本体ハウジング１０１の外側におけるスピンドル１２０の先端部には、フランジ１２１が取り付けられている。このスピンドル１２０が、本発明における「第１シャフト」に対応し、ベアリング１２５，１２６が、本発明における「支持部材」に対応し、クランプ部材挿通孔１２２ａが、本発明における「開口部」に対応する実施構成例である。
【００３３】
クランプシャフト１２３は、略円柱状の部材であり、一方の端部に一体に形成されたクランプヘッド１２４を有しており、他方の端部にクランプ部材１３１と係合する周方向に形成された係合溝を有している。クランプシャフト１２３は、スピンドル１２０の内側にスピンドル１２０の長軸方向と平行に配置されており、スピンドル１２０の内側を長軸方向に摺動可能とされている。また、クランプシャフト１２３は、スピンドル１２０に対して着脱可能に構成されている。このクランプシャフト１２３が、本発明における「第２シャフト」に対応する実施構成例である。
【００３４】
以上の通り構成されたスピンドル１２０およびクランプシャフト１２３は、クランプヘッド１２４と、クランプヘッド１２４に対向するスピンドル１２０の先端部およびフランジ１２１との間にブレード２００を挟持可能とされている。このスピンドル１２０の先端部およびフランジ１２１、クランプヘッド１２４がそれぞれ、本発明における「第１クランプ部」、「第２クランプ部」に対応する実施構成例である。
【００３５】
クランプシャフト保持機構１３０は、図４、図５に示すように、クランプシャフト１２３のクランプヘッド１２４と反対側の端部を保持する機構であり、クランプ部材１３１、Ｏリング１３２、環状部材１３３、コイルバネ１３４を主体として構成されている。このクランプシャフト保持機構１２０を構成する部材が、本発明における「保持部材」に対応する実施構成例である。
【００３６】
クランプ部材１３１は、スピンドル１２０の周方向における対向する２箇所に配置され、スピンドル１２０のクランプ部材挿通孔に挿通された部材であり、クランプ部材挿通孔を介して、スピンドル１２０の径方向に移動可能に構成されている。クランプ部材１３１は、クランプシャフト１２３と対向する位置に、クランプシャフト１２３の係合溝と係合可能な複数の凸部が形成されている。また、クランプ部材１３１は、スピンドル１２０の長軸方向に対して傾斜する傾斜面１３１ａを有しており、当該傾斜面１３１ａが環状部材１３３の傾斜面と係合するよう構成されている。
【００３７】
クランプ部材１３１の外側には、Ｏリング１３２が配置されており、スピンドル１２０の中心に向かって径方向にクランプ部材１３１を付勢している。これにより、クランプ部材１３１に形成された凸部が、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３の篏合溝と篏合して、クランプシャフト１２３を保持可能とされている。また、Ｏリング１３２は、クランプシャフト１２３を保持するための付勢力をクランプ部材１３１に作用させるだけでなく、クランプ部材１３１がクランプシャフト１２３を保持していない場合においても、クランプ部材１３１の姿勢を保持するための付勢力をクランプ部材１３１に作用させている。このクランプ部材１３１が、本発明における「交差方向移動部材」に対応する実施構成例である。
【００３８】
環状部材１３３は、スピンドル１２０の径方向におけるクランプ部材１３１の外側を囲むように配置された環状の部材であり、スピンドル１２０の長軸方向に移動可能に構成されている。環状部材１３３は、クランプ部材１３１の傾斜面１３１ａと係合する傾斜面を有している。また、環状部材１３３とベアリング１２６の間には、環状部材１３３とベアリング１２６に当接し、スピンドル１２０の長軸方向に平行に配置されたコイルバネ１３４が配置されている。環状部材１３３は、コイルバネ１３４の付勢力によって、スピンドル１２０の長軸方向に付勢された状態で保持されており、クランプ部材１３１の傾斜面１３１ａに係合して、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向に付勢している。すなわち、クランプ部材１３１と環状部材１３３の傾斜面の係合によって、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向に移動させている。この環状部材１３３が、本発明における「軸方向移動部材」に対応する実施構成例である。
【００３９】
以上の通り構成されたクランプシャフト保持機構１３０は、Ｏリング１３２によってクランプ部材１３１がスピンドル１２０の径方向に付勢されて、クランプシャフト１２３を保持している。一方、コイルバネ１３４によって付勢された環状部材１３３がクランプ部材１３１の傾斜面１３１に係合することにより、コイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の径方向の付勢力に変換している。これにより、コイルバネ１３４がクランプ部材１３１をスピンドルの径方向に付勢して、クランプシャフト１２３を保持している。すなわち、Ｏリング１３２の付勢力あるいはコイルバネ１３４の付勢力でクランプシャフト１２３を保持している。このＯリング１３２およびコイルバネ１３４が、本発明における「第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材」に対応する実施構成例である。
【００４０】
また、コイルバネ１３４は、クランプシャフト保持機構１３０をスピンドル１２０の長軸方向におけるブレード２００が保持される側（下方）と反対側（上方）に向かって付勢している。すなわち、コイルバネ１３４は、付勢力によってクランプシャフト１２３を保持するとともに、クランプシャフト１２３を上方に向かって付勢している。これにより、クランプヘッド１２４をスピンドル１２０およびフランジ１２１に近接する方向に付勢して、ブレード２００をフランジ１２１とクランプヘッド１２４の間で挟持している。
【００４１】
工具保持解除機構１０４は、クランプシャフト保持機構１３０によって保持されたクランプシャフト１２３の保持を解除することで、スピンドル１２０とクランプシャフト１２３に挟持されたブレード２００を着脱可能にする機構である。この工具保持解除機構１０４は、スラストピン１４０、係合ピン１４１、クランプシャフト保持解除部材１４２、カムレバー１５０等を主体として構成されている。
【００４２】
スラストピン１４０は、スピンドル１２０の内側に配置され、スピンドル１２０の長軸方向に摺動可能とされている。係合ピン１４１は、スピンドル１２０の係合ピン挿通孔１２２ｂに挿通されており、図５に示すように、クランプシャフト保持解除部材１４２と係合している。そして、係合ピン１４１は、スラストピン１４０の移動に伴って、スラストピン１４０に当接して移動するよう構成されている。このスラストピン１４０が、本発明における「変移部材」に対応する実施構成例である。
【００４３】
クランプシャフト保持解除部材１４２は、スピンドル１２０の外周を囲む円筒状の部材であり、係合ピン１４１と共にスピンドル１２０の長軸方向に移動可能とされている。また、クランプシャフト保持解除部材１４２は、クランプシャフト保持機構１３０の環状部材１３３と係合して一体になっており、環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向に移動可能に構成されている。
【００４４】
カムレバー１５０は、スラストピン１４０に当接して、スラストピン１４０をスピンドル１２０の長軸方向に摺動させる部材であり、レバー部１５１、旋回軸１５２、偏心部１５３を主体として構成されている。
【００４５】
カムレバー１５０は、レバー部１５１がスピンドル１２０の長軸方向に対して直交する旋回軸１５２周りに旋回可能に構成されている。旋回軸１５２周囲には、スラストピン１４０と当接可能な偏心部１５３が設けられている。偏心部１５３は中心位置が、旋回軸１５２の軸中心に対して偏心して配置されており、これにより、偏心部１５３の外周の各箇所において、旋回軸１５２の軸中心からの距離が異なるように構成されている。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、レバー部１５１が旋回軸１５２からモータ１１０に向かう方向に位置（以下、クランプ位置と称する）する場合には、偏心部１５３はスラストピン１４０と当接していない。一方、図７に示すように、レバー部１５１を旋回させて、レバー部１５１が旋回軸１５２からクランプ位置と反対に向かう方向に位置（以下、リリース位置と称する）する場合には、偏心部１５３はスラストピン１４０と当接している。すなわち、レバー部１５１をクランプ位置からリリース位置に向けて旋回させることで、リリース位置に向かう途中で偏心部１５３がスラストピン１４０に当接する。その位置からさらに、レバー部１５１をリリース位置に向けて旋回させることで、偏心部１５３がスラストピン１４０をスピンドル１２０の長軸方向における下方に向かって移動させるよう構成されている。
【００４７】
以上の通り構成された工具保持解除機構１０４は、カムレバー１５０をクランプ位置からリリース位置に旋回させて、スラストピン１４０を摺動させることにより、係合ピン１４１およびクランプシャフト保持解除部材１４２がスピンドル１２０の長軸方向における下方に向かって移動する。このとき、クランプシャフト保持解除部材１４２は、環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向における下方に移動し、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の長軸方向に移動させる。クランプ部材１３１がスピンドル１２０に当接した後は、クランプシャフト保持解除部材１４２が環状部材１３３と共にスピンドル１２０の長軸方向における下方に移動することで、環状部材１３３とクランプ部材１３１の傾斜面の係合を解除することができる。これにより、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプ部材１３１に伝達されず、クランプシャフト１２３に作用しているコイルバネ１３４の付勢力を解除することができる。クランプシャフト１２３を保持するための付勢力を低減させることで、クランプシャフト１２３の保持を解除することが可能となり、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０から取り外し可能となる。これにより、ブレード２００を取り外すことができる。この係合ピン１４１とクランプシャフト保持解除部材１４２が、本発明における「付勢力解除部材」に対応する実施構成例である。
【００４８】
一方、ブレード２００を装着する場合には、ブレード２００をフランジ１２１とクランプヘッド１２４の間に配置して、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０に挿入した状態で、カムレバー１５０をリリース位置からクランプ位置に旋回させる。カムレバー１５０の旋回に伴って、コイルバネ１３４の付勢力によってスラストピン１４０と環状部材１３３がスピンドル１２０の長軸方向における上方に移動する。そして、環状部材１３３の傾斜面とクランプ部材１３１の傾斜面１３１ａが係合し、コイルバネ１３４の付勢力がスピンドル１２０の径方向への付勢力に変換される。これにより、クランプ部材１３１をスピンドル１２０の径方向の中心に向かって移動されて、クランプ部材１３１の凸部とクランプシャフト１２３の係合溝が係合して、クランプシャフト１２３を保持する。このとき、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプ部材１３１を介してクランプシャフト１２３を保持するとともに、保持されたクランプシャフト１２３を上方に移動させることで、クランプヘッド１２４をフランジ１２１に近接する方向に移動させる。これにより、フランジ１２１とクランプヘッド１２４の間にブレード２００を保持する。
【００４９】
以上の通り構成された電動式振動工具１００は、モータ１１０が通電駆動されると、図３に示すように、出力軸１１１の回転運動は、偏心軸１１２およびベアリング１１３によって、矢印Ａで示される方向（以下、Ａ方向）への往復運動に変換される。Ａ方向への往復運動は、被駆動アーム１１４に伝達されて、スピンドル接続部１１５を中心とした矢印Ｂで示されるスピンドル１２０周りの円周方向（以下、Ｂ方向）への所定の角度をなす回転運動に変換される。これにより、スピンドル接続部１１５に接続されたスピンドル１２０がＢ方向に往復駆動される。その結果、フランジ１２１とクランプヘッド１２４で挟持されたブレード２００を振動させて、被加工材に対して切断等の加工をすることができる。
【００５０】
以上の本実施形態によれば、カムレバー１５０を旋回させるだけで、クランプシャフト１２３を取り外し、ブレード２００を交換することができる。すなわち、特別な工具を用いることなく、ブレード２００を簡単に交換することができる。また、スラストピン１４０が移動して、クランプシャフト１２３をスピンドル１２０の長軸方向の下方に移動させる際に、スラストピン１４０と係合するクランプシャフト保持解除部材１４２によりクランプシャフト１２３の保持を解除することができる。そのため、カムレバー１５０をクランプ位置からリリース位置に移動させるだけで、クランプシャフト１２３の取り外し、すなわち、ブレード２００の交換をより簡単な操作によって行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、スピンドル１２０の内側に配置されたクランプシャフト１２３を、スピンドル１２０の外側に配置されたＯリング１３２もしくはコイルバネ１３４の付勢力で保持することができるため、スピンドル１２０を細くすることができる。そのため、スピンドル１２０が軽量化されて、電動式振動工具１００を軽量化することができる。また、スピンドル１２０を細くすることによりスピンドル１２０の重量が軽くなるため、小さな回転出力でスピンドル１２０を駆動させることができ、モータ１１０を小型化することができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、Ｏリング１３２の付勢力とコイルバネ１３４の付勢力によってクランプシャフト１２３を保持しているため、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のそれぞれに必要な付勢力を適宜定めることができ、作業工具の設計の自由度が高めることができる。また、コイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の軸方向に平行に作用させているため、コイルバネ１３４の付勢力がスピンドル１２０の径方向に直接作用するように、コイルバネ１３４の伸張方向をスピンドル１２０の径方向に一致させた場合に比べて、スピンドル１２０の径方向における電動式作業工具１００の大型化を抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、クランプ部材１３１と環状部材１３３の傾斜面を係合させる簡単な構成によって、スピンドル１２０の軸方向と平行に作用するコイルバネ１３４の付勢力をスピンドル１２０の径方向に変換することができる。さらに、コイルバネ１３４の付勢力は、クランプシャフト１２３を保持するだけでなく、クランプシャフト１２３のクランプヘッド１２４をスピンドル１２０のフランジ１２１に近接する方向にスピンドル１２０の長軸方向に付勢している。すなわち、コイルバネ１３４がクランプシャフト１２３の保持と、クランプシャフト１２３の長軸方向への付勢の２つの機能を有することにより、電動式振動工具１００の部品点数を減らすことができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、コイルバネ１３４は、ベアリング１２５に保持されているため、コイルバネ１３４を保持するための部材を別に設ける必要がなく、電動式振動工具１００の部品点数を減らすことができる。すなわち、電動式振動工具１００を小型化することができる。
【００５５】
また、２つのベアリングで支持される回転部材において、軸方向における２つのベアリングの間のスペースは、とかくデッドスペースとなりやすい。そのため、本実施形態によれば、コイルバネ１３４が、スピンドル１２０の長軸方向におけるベアリング１２５，１２６の間に配置されているため、デッドスペースを有効に利用することができ、これにより、電動式振動工具１００を小型化することができる。
【００５６】
以上の本実施形態においては、フランジ１２１は、スピンドル１２０と別体であり、スピンドル１２０に取り付けるよう構成されているが、スピンドル１２０と一体に構成されていてもよい。また、クランプヘッド１２４は、クランプシャフト１２３と一体に構成されていたが、クランプヘッド１２４は、クランプシャフト１２３と別体にクランプシャフト１２３に取り付ける構成としてもよい。
【００５７】
また、本実施形態においては、スピンドル１２０の先端部とフランジ１２１の両方がクランプヘッド１２４とともにブレード２００を挟持していたが、スピンドル１２０の先端部とフランジ１２１のいずれか一方がクランプヘッド１２４と対向してブレード２００を挟持すればよい。すなわち、フランジ１２１とクランプヘッド１２４でブレード２００を挟持するように構成されていてもよく、また一方で、フランジ１２１が設けられておらず、スピンドル１２０の先端部とクランプヘッド１２４でブレード２００を挟持するように構成されていてもよい。
【００５８】
また、本実施形態においては、Ｏリング１３２およびコイルバネ１３４が、クランプ部材１３２をスピンドル１２０の径方向に付勢していたが、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のうちのいずれか一方のみがクランプ部材１３２を付勢しており、Ｏリング１３２とコイルバネ１３４のうちの他方が設けられていなくてもよい。
【００５９】
また、コイルバネ１３４の付勢力が、クランプシャフト１２３を保持するように、クランプシャフト保持機構１３０が設けられている構成には限られない。すなわち、コイルバネ１３４の付勢力によって、クランプシャフト１２３を保持することなく、クランプヘッド１２４をフランジ１２１に近接する方向にクランプシャフト１２３を付勢するだけであってもよい。
【００６０】
以上においては、先端工具としてブレード２００を用いて説明したが、図８に示すように、先端工具として研磨パッド２０１等の他の種類の先端工具を取り付けてもよい。また、本実施形態においては、付勢部材としてコイルバネ１３４を用いて説明したが、図８に示すように、付勢部材として複数の皿バネ１３５を積層してもよい。この場合、皿バネ１３５は一枚であってもよい。また、付勢部材としては、他の種類のバネを用いてもよい。バネ以外でも、弾性変形による復元力を発生させる部材であれば、ゴムや樹脂などであってもよい。
【００６１】
また、作業工具として、電動式振動工具１００を用いて説明したが、これには限られず先端工具を挟持する作業工具であれば、例えばグラインダや丸鋸のように先端工具が回転する作業工具にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 電動式振動工具（作業工具）
１０１ 本体ハウジング
１０２ 駆動機構
１０３ 先端工具保持機構
１１０ モータ
１１１ 出力軸
１１２ 偏心軸
１１４ 被駆動アーム
１２０ スピンドル（第１シャフト）
１２１ フランジ（第１クランプ部）
１２２ａ クランプ部材挿通孔（開口部）
１２２ｂ 係合ピン挿通孔
１２３ クランプシャフト（第２シャフト）
１２４ クランプヘッド（第２クランプ部）
１２５ ベアリング（支持部材）
１２６ ベアリング（支持部材）
１３０ クランプシャフト保持機構
１３１ クランプ部材（保持部材、交差方向移動部材）
１３２ Ｏリング（付勢部材）
１３３ 環状部材（保持部材、軸方向移動部材）
１３４ コイルバネ（付勢部材）
１３５ 皿バネ（付勢部材）
１４０ スラストピン（変移部材）
１４１ 係合ピン（変移部材、付勢力解除部材）
１４２ クランプシャフト保持解除部材（付勢力解除部材）
１５０ カムレバー
２００ ブレード（先端工具）
２０１ 研磨パッド（先端工具）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クランプ部を有する第１シャフトと、
第２クランプ部を有する第２シャフトとを有し、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具であって、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置されているとともに、前記第２シャフトは、前記第１シャフトの内側に配置されており、
前記第１シャフトの外側に、前記第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けら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、
前記第１シャフトは、軸方向における中間領域に当該軸方向と交差する交差方向に向かって開口する開口部を有し、
前記開口部を介して前記付勢部材の付勢力を前記第２シャフトに伝達する保持部材を有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、前記付勢力を前記第１シャフトの軸方向と平行に作用させる構成であり、
前記保持部材は、前記付勢力を前記交差方向における前記第２シャフトに向かう方向の力に変換して前記第２シャフトを保持することを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項３に記載の作業工具であって、
前記保持部材は、前記付勢力を受けて前記第１シャフトの軸方向に移動する軸方向移動部材と、前記軸方向移動部材に係合し、前記交差方向に移動する交差方向移動部材とを有し、
前記保持部材が、前記付勢力を前記交差方向における前記第２シャフトに向かう方向の力に変換して、前記交差方向移動部材が前記第２シャフトを保持することを特徴とする作業工具。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第１シャフトもしくは前記第２シャフトの軸方向と平行に移動可能に配置され、前記第１シャフトと前記第２シャフトを前記軸方向に相対移動させる変移部材と、
前記変移部材に係合し、前記変位部材の移動に伴って移動する付勢力解除部材を有し、
前記付勢力解除部材は、前記第１シャフトと前記第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように前記変移部材が移動する際に、前記保持部材による前記第２シャフトの保持を解除するように、前記付勢部材を移動させるよう構成されていることを特徴とする作業工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第１シャフトを回転可能に支持する支持部材を有し、
前記第１シャフトは、軸方向における２箇所で前記支持部材に支持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項７】
請求項６に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、一端が前記支持部材と当接して、前記第１シャフトとともに回転可能に保持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項８】
第１クランプ部を有する第１シャフトと、
第２クランプ部を有する第２シャフトと、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部が近接する方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具であって、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置されているとともに、前記第２シャフトは、前記第１シャフトの内側に配置されており、
前記第１シャフトは、軸方向における２箇所で２つの支持部材によって回転可能に支持されており、当該軸方向における２つの前記支持部材の間に前記付勢部材が配置されていることを特徴とする作業工具。
【請求項９】
請求項８に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、前記第１シャフトの外側に配置されていることを特徴とする作業工具。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、一端が前記支持部材と当接して、前記第１シャフトとともに回転可能に保持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、前記第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせるよう構成されていることを特徴とする作業工具。
【請求項１】
第１クランプ部を有する第１シャフトと、
第２クランプ部を有する第２シャフトとを有し、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具であって、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置されているとともに、前記第２シャフトは、前記第１シャフトの内側に配置されており、
前記第１シャフトの外側に、前記第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせる付勢部材が設けら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、
前記第１シャフトは、軸方向における中間領域に当該軸方向と交差する交差方向に向かって開口する開口部を有し、
前記開口部を介して前記付勢部材の付勢力を前記第２シャフトに伝達する保持部材を有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、前記付勢力を前記第１シャフトの軸方向と平行に作用させる構成であり、
前記保持部材は、前記付勢力を前記交差方向における前記第２シャフトに向かう方向の力に変換して前記第２シャフトを保持することを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項３に記載の作業工具であって、
前記保持部材は、前記付勢力を受けて前記第１シャフトの軸方向に移動する軸方向移動部材と、前記軸方向移動部材に係合し、前記交差方向に移動する交差方向移動部材とを有し、
前記保持部材が、前記付勢力を前記交差方向における前記第２シャフトに向かう方向の力に変換して、前記交差方向移動部材が前記第２シャフトを保持することを特徴とする作業工具。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第１シャフトもしくは前記第２シャフトの軸方向と平行に移動可能に配置され、前記第１シャフトと前記第２シャフトを前記軸方向に相対移動させる変移部材と、
前記変移部材に係合し、前記変位部材の移動に伴って移動する付勢力解除部材を有し、
前記付勢力解除部材は、前記第１シャフトと前記第２シャフトを軸方向に離隔する方向に相対移動させるように前記変移部材が移動する際に、前記保持部材による前記第２シャフトの保持を解除するように、前記付勢部材を移動させるよう構成されていることを特徴とする作業工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記第１シャフトを回転可能に支持する支持部材を有し、
前記第１シャフトは、軸方向における２箇所で前記支持部材に支持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項７】
請求項６に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、一端が前記支持部材と当接して、前記第１シャフトとともに回転可能に保持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項８】
第１クランプ部を有する第１シャフトと、
第２クランプ部を有する第２シャフトと、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部が近接する方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記第１クランプ部と前記第２クランプ部で挟持された先端工具を駆動させる作業工具であって、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、軸方向が互いに平行に配置されているとともに、前記第２シャフトは、前記第１シャフトの内側に配置されており、
前記第１シャフトは、軸方向における２箇所で２つの支持部材によって回転可能に支持されており、当該軸方向における２つの前記支持部材の間に前記付勢部材が配置されていることを特徴とする作業工具。
【請求項９】
請求項８に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、前記第１シャフトの外側に配置されていることを特徴とする作業工具。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、一端が前記支持部材と当接して、前記第１シャフトとともに回転可能に保持されていることを特徴とする作業工具。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記付勢部材は、前記第２シャフトを保持するための付勢力を生じさせるよう構成され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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８６２１２（Ｐ２０１３−８６２１２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９５７２（Ｐ２０１１−２２９５７２）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【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５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
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