説明

作業工具

【課題】簡単な構成で先端工具を保持できる技術を提供する。
【解決手段】クランプシャフト123は、シャフトと、クランプヘッド125と、係合フランジ126を有している。このクランプヘッド125と係合フランジ126は、シャフトから径方向に突出して形成されている。そして、クランプシャフト保持機構130は、係合フランジ126の外端とシャフトとの間に位置して係合フランジ126を保持する環状部材131を有し、環状部材131が係合フランジ126と協働してクランプシャフト123を保持する。これにより、クランプヘッド125とスピンドル120の間にブレード200が挟持される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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は、止めアセンブリやバネ要素等によって締結要素を保持することで、先端工具を保持する構成であるため、締結要素を保持するための大きなクランプ力を発生させるように止めアセンブリやバネ要素等を設ける必要があり、先端工具を保持するための構造が比較的複雑になる。そこで、本発明は、上記に鑑み、作業工具において、簡単な構成で先端工具を保持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、駆動シャフトと、駆動シャフトに対して取り外し可能に取り付けられるクランプ部材と、クランプ部材を保持することによって駆動シャフトにクランプ部材を取り付けるクランプ部材保持機構を有し、クランプ部材によるクランプ作用を介して駆動シャフトに保持される先端工具を駆動する作業工具が構成される。クランプ部材は、第1方向に延在するシャフト部と、第1方向におけるシャフト部の一端側に形成されたクランプ部と、シャフト部の他端側に形成された保持部を有している。このクランプ部は、第1方向に交差する第2方向においてシャフト部から突出して形成されており、先端工具をクランプするよう構成され、保持部は、第2方向においてシャフト部から突出して形成されており、クランプ部材保持機構に保持されるよう構成されている。そして、クランプ部材保持機構は、第1方向におけるシャフト部に対応する位置において、第2方向における保持部の外端とシャフト部との間に位置して保持部を保持する保持部材を有し、当該保持部材が保持部と協働してクランプ部材を保持する構成である。
【0006】
本発明によれば、クランプ部材のシャフト部から突出した保持部とクランプ部材保持機構の保持部材とが協働してクランプ部材を保持する構成であるため、シャフト部から突出した保持部を有さない場合に比べて、大きなクランプ力を必要とすることなく、確実にクランプ部材を保持することができる。したがって、クランプ部材がシャフト部から突出した保持部を有する簡単な構成によってクランプ部材を保持して先端工具を保持することができる。
【0007】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、クランプ部材保持機構は、クランプ部材を駆動シャフトに近接するように付勢する第1付勢部材を有する構成である。
【0008】
本形態によれば、第1付勢部材がクランプ部材を付勢することにより、クランプ部材と駆動シャフトの間にクランプ作用を生じさせることができる。
【0009】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、保持部材は、保持部が係合可能な係合部を有し、係合部は、保持部と係合することにより第1方向における一端側への保持部の移動を規制して、クランプ部材を保持する構成である。
【0010】
本形態によれば、保持部材は、保持部が係合可能な係合部を有することにより、保持部材がクランプ部材を確実に保持することができる。
【0011】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、係合部は、第1方向に関する周方向への保持部の移動を規制するロック部を有する構成である。
【0012】
本形態によれば、保持部材がロック部を有することにより、保持部がシャフト部の周方向へ移動することを規制することができ、これにより保持部材がクランプ部材を周方向に回転不能に保持することができる。その結果、クランプ部材を確実に保持して先端工具を保持することができる。
【0013】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、クランプ部材は、第1方向が駆動シャフトの軸方向と平行に配置され、前記軸方向に移動されて駆動シャフトに着脱される構成である。さらに、クランプ部材の前記軸方向への移動を規制する規制部材を有しており、規制部材は、クランプ部材を前記駆動シャフトに装着する際に、クランプ部材が前記軸方向に所定距離移動した後に、前記軸方向への移動を規制する構成である。
【0014】
本形態によれば、クランプ部材を前記駆動シャフトに装着する際に、規制部材が、クランプ部材の軸方向への移動を規制するため、軸方向におけるクランプ部材の位置決めをすることができる。
【0015】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、規制部材を前記軸方向に付勢する第2付勢部材を有している。そして、規制部材は、クランプ部材を駆動シャフトに装着する際に、第2付勢部材に付勢されてクランプ部材の前記軸方向への移動を規制する構成である。
【0016】
本形態によれば、規制部材が第2付勢部材に付勢されることで、クランプ部材を前記駆動シャフトに装着する際に、ユーザに対してクランプ部材を介して付勢力を作用させることで、軸方向の移動が規制されていることを明確に伝達することができる。
【0017】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、規制部材は、保持部と当接して前記軸方向への移動を規制する構成である。そして、規制部材の保持部と当接する部分には、クランプ部材が前記軸方向に関する周方向へ回動したときに、保持部と係合可能な溝が形成されている構成である。
【0018】
本形態によれば、規制部材には、クランプ部材が前記軸方向に関する周方向へ回動したときに、保持部と係合可能な溝が形成されているため、クランプ部材を回動させたときに、ユーザにクリック感を与えることができる。
【0019】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、保持部材は、第2方向における保持部の外端とシャフト部との間において保持部と係合可能な係合位置と、第2方向におけるシャフト部を基準として保持部の外端よりも外側の保持部と係合不能な退避位置との間を移動可能に構成されている。
【0020】
本形態によれば、保持部材が、係合位置と退避位置との間を移動可能であるため、保持部材を移動させる簡単な構成によってクランプ部材を保持して先端工具を保持することができる。
【0021】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第2方向における保持部材の移動を規制可能な規制部を有し、規制部は、クランプ部材が保持部材に保持された状態において、第2方向におけるシャフト部から所定距離離隔した第1の部分と、当該所定距離よりも長い距離離隔した第2の部分とを有している。そして、保持部材は、第1の部分に対応する位置に位置して係合位置を構成し、第2の部分に対応する位置に位置して退避位置を構成する。
【0022】
本形態によれば、保持部材の移動を規制可能な規制部を有し、規制部が第1の部分と第2の部分を有することにより、保持部材を係合位置と退避位置に移動させることができる。すなわち、規制部が第1の部分と第2の部分を有する簡単な構成によってクランプ部材を保持して先端工具を保持することができる。
【0023】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、保持部材は、球体である。
【0024】
本形態によれば、保持部材は、球体であるため、係合位置と退避位置との間を滑らかに移動することができる。
【0025】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、クランプ部材を駆動シャフトの軸方向に移動させる移動部材を有する構成である。
【0026】
本形態によれば、クランプ部材を移動させる移動部材を有することで、クランプ部材に作用する付勢部材の付勢力を適宜変更することができる。これにより先端工具に対してクランプ力を作用させたり、クランプ力を解除させたりすることができる。
【0027】
本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、駆動シャフトは、駆動シャフトの軸方向の一端に開放された中空状に形成されている。そして、クランプ部材は、保持部が駆動シャフトの内側に挿入されてクランプ部材保持機構に保持される構成である。
【0028】
本形態によれば、クランプ部材の保持部が駆動シャフトの内側に挿入されることで、クランプ部材を駆動シャフトに対して強固に保持することができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、作業工具において、簡単な構成で先端工具を保持できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の第1実施形態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分解斜視図である。
【図5】環状部材の平面図である。
【図6】図5のVI−VI線における断面図である。
【図7】図5のVII−VII線における断面図である。
【図8】クランプシャフトと環状部材の関係を示す斜視図である。
【図9】クランプシャフトを環状部材に挿通させた状態の斜視図である。
【図10】クランプシャフトを環状部材に対して回動させた状態の斜視図である。
【図11】係止部材の環状部材と対向する面の平面図である。
【図12】図11のXII−XII線における断面図である。
【図13】図11のXIII−XIII線における断面図である。
【図14】ブレードを保持した状態の電動式振動工具の部分断面図である。
【図15】カムレバーを旋回させた状態を示す断面図である。
【図16】クランプシャフトをスピンドル内で回動させた状態を示す断面図である。
【図17】クランプシャフトをスピンドル内に挿入した状態を示す断面図である。
【図18】第1実施形態の変形例に係る図1相当の図である。
【図19】本発明の第2実施形態に係る電動式振動工具の部分断面図である。
【図20】第2実施形態に係るクランプシャフトを示す側面図である。
【図21】図19のXX−XX線における断面図である。
【図22】図20のカムレバーを旋回させた状態を示す断面図である。
【図23】図22のXXII−XXII線における断面図である。
【図24】第2実施形態の変形例に係る図20相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図18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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
図1、図2に示すように、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、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。
【0035】
図1、図3に示すように、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、駆動伝達軸121、フランジ122、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。
【0036】
スピンドル120は、中空の円筒状部材である。また、駆動伝達軸121は、中空の円筒状部材であり、スピンドル120と連結している。スピンドル120と駆動伝達軸121は、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。連結したスピンドル120と駆動伝達軸121は、長軸方向周りに回転可能にベアリング127,128を介して、本体ハウジング101に支持されている。さらに、スピンドル120は、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122が取り付けられている。このスピンドル120の長軸方向における駆動伝達軸121が連接する側を長軸方向の上側と称し、長軸方向におけるフランジ122が配置される側を長軸方向の下側と称する。このスピンドル120が、本発明における「駆動シャフト」に対応する実施構成例である。
【0037】
クランプシャフト123は、略円柱状の部材である。クランプシャフト123は、所定方向に延在するシャフト124と、シャフト124の一方の端部に形成されたクランプヘッド125と、シャフト124の他方の端部に形成された係合フランジ126を有している。クランプヘッド125は、外形が円形状であり、シャフト124に対して径方向に突出して形成されている。クランプヘッド125には、シャフト124の軸方向に向かって突出したつまみ部125aが形成されている。係合フランジ126は、外形が円弧状部分と直線状部分を有し、円弧状部分は、シャフト124に対して径方向に突出して構成されている。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、スピンドル120の内側を長軸方向に摺動して、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「クランプ部材」に対応する実施構成例である。また、シャフト124、クランプヘッド125、係合フランジ126がそれぞれ、本発明における「シャフト部」、「クランプ部」、「保持部」に対応する実施構成例である。
【0038】
クランプシャフト保持機構130は、クランプシャフト123の係合フランジ126を保持するとともに、クランプシャフト123をスピンドル120の長軸方向の上側に向かって付勢することで、クランプヘッド125をフランジ122に近接する方向に付勢する機構である。クランプシャフト保持機構130は、スピンドル120の内側に配置され、具体的には、図4に示すように、環状部材131、第1コイルバネ132、係止部材133、第2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130が、本発明における「クランプ部材保持機構」に対応する実施構成例である。
【0039】
図5〜図7に示すように、環状部材131は、クランプシャフト123の係合フランジ126が挿通する貫通孔131aが形成された略円盤状の部材である。環状部材131の外径は、スピンドル120の中空部の内径とほぼ同じ大きさを有する。環状部材131の上面(図6、図7の上側の面)には、第1係合溝131b、第2係合溝131c、第1係止部131d、および第2係止部131eが形成されている。環状部材131の側面には、環状部材131の係方向に突出した凸部131fが形成されている。また、図6、図7に示すように、環状部材131の下面には、第1コイルバネ132が当接するバネ当接部131gが形成されている。
【0040】
第1係合溝131bは、係止部材133と係合する溝である。第2係合溝131cは、第1係合溝131bと同じ深さに形成されており、係合フランジ126と係合して、クランプシャフト123を保持するための溝である。第1係止部131d、第2係止部131eは、係合フランジ126と係合して、クランプシャフト123の周方向の移動を規制可能に構成されている。第1係止部131dは、環状部材131の上面と同じ面に形成されている。一方、第2係止部131eは、環状部材131の上面から離隔した位置に形成されている。すなわち、第1係止部131dと第2係止部131eは、第1係合溝131bおよび第2係合溝131cの底面からの高さが異なり、第2係止部131eは、第1係止部131dよりも低く形成されている。
【0041】
図8〜図10を参照して、環状部材131とクランプシャフト123の関係をより具体的に説明する。図8に示すように、貫通孔131aは、係合フランジ126の外形とほぼ同じ形状に形成されている。クランプシャフト123は、矢印Cの方向に移動して、係合フランジ126が貫通孔131aに挿通される。図9に示すように、係合フランジ126は、貫通孔131aに挿通されると、第1係止部131dに係止されることで、クランプシャフト123は矢印Dの方向にのみ回動可能となる。このとき、係合フランジ126は、第1係止部131dよりも低く形成されている第2係止部131eを越えて矢印Dの方向に回動する。図10に示すように、クランプシャフト123が回動すると、係合フランジ126が第1係止部131dに当接して回動が規制される。その後、クランプシャフト123は矢印Eの方向に移動することにより、係合フランジ126が第2係合溝131cと係合して、第1係止部131dおよび第2係止部131eがクランプシャフト123の軸方向周りの回動を規制するとともに、矢印Eの方向へのさらなる移動を規制する。このとき、第2係合溝131cは、係合フランジ126の外端とシャフト124の間に位置して、係合フランジ126と協働してクランプシャフト123を保持する。この環状部材131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。また、第1係止部131dおよび第2係止部131eが、本発明における「ロック部」に対応する実施構成例である。なお、図8〜図10は、説明の便宜上、環状部材131およびクランプシャフト123以外のスピンドル120や第1コイルバネ132等の図示を省略している。
【0042】
次に、図11〜図13を参照して、係止部材133について説明する。係止部材133は、環状部材131と係合するよう配置された略円盤状の部材であり、環状部材131よりも小さい外径を有する。図11は、環状部材131の上面と対向する係止部材133の下面の平面図である。係止部材133の下面には、2つの係合凸部133a、係止部133b、および第3係合溝133cが形成されている。また、図12、図13に示すように、係止部材133の上面には、第2コイルバネ134が当接するバネ当接部133dが形成されている。係合凸部133aは、環状部材131の第1係合溝131bと係合するよう構成されており、第1係合溝131bに係合して、環状部材131に対する係止部材133の相対回動を規制する。係止部133bは、クランプシャフト123の係合フランジ126と当接して、クランプシャフト123の軸方向への移動を規制する。第3係合溝133cは、係合フランジ126と係合可能に構成されており、係合フランジ126が回動したときに容易に係合が解除される深さに設定されている。この係止部材133が、本発明における「規制部材」に対応する実施構成例である。また、第3係合溝133cが、本発明における「保持部と係合可能な溝」に対応する実施構成例である。
【0043】
図1、図3に戻り、第1コイルバネ132、第2コイルバネ134は、スピンドル120の内側において、スピンドル120の長軸方向と平行に配置されている。第1コイルバネ132は、一端が環状部材131のバネ当接部131gに当接し、他端がスピンドル120に当接して環状部材131をスピンドル120の長軸方向の上側に向かって付勢するよう構成されている。また、第2コイルバネ134は、一端が係止部材133のバネ当接部133dに当接し、他端がスラストピン140に当接して係止部材133をスピンドル120の長軸方向の下側に向かって付勢するよう構成されている。この第1コイルバネ132、第2コイルバネ134がそれぞれ、本発明における「第1付勢部材」、「第2付勢部材」に対応する実施構成例である。
【0044】
以上の通り構成されたクランプシャフト保持機構130は、スピンドル120の内側に配置されている。環状部材131の凸部131fがスピンドル120の内側に形成された溝と係合して、環状部材131がスピンドル120に対して相対回転可能に保持される。そして、クランプシャフト123の保持部126が環状部材131に挿通されてクランプシャフト123が環状部材131に保持される。さらに、クランプシャフト123は、第1コイルバネ132の付勢力によって、スピンドル120の長軸方向の上側に向かって付勢されるよう構成されている。すなわち、第1コイルバネ132がクランプシャフト123を付勢することにより、クランプヘッド125をフランジ122に近接する方向に付勢している。これにより、クランプヘッド125とフランジ122の間に、ブレード200を保持するクランプ力が発生し、クランプヘッド125とフランジ122の間にブレード200を挟持可能となっている。
【0045】
図1、図3に示すように、工具保持解除機構104は、クランプシャフト123を付勢している第1コイルバネ132の付勢力を解除することで、クランプシャフト123を取り外し可能にして、ブレード200を取り外し可能にする機構である。すなわち、クランプシャフト123が取り外されることによって、クランプヘッド125とフランジ122に挟持されたブレード200を取り外すことが可能となる。この工具保持解除機構104は、スラストピン140、カムレバー150等を主体として構成されている。
【0046】
スラストピン140は、駆動伝達軸121の内側に配置され、駆動伝達軸121の長軸方向に摺動可能とされている。スラストピン140の一方の端部は、環状部材131と当接可能に配置されており、他方の端部は、カムレバー150と当接可能に配置されている。
【0047】
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を駆動伝達軸121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。このカムレバー150が、本発明における「移動部材」に対応する実施構成例である。
【0048】
カムレバー150は、レバー部151が駆動伝達軸121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。
【0049】
以上の通り構成された工具保持解除機構104は、図14に示すように、カムレバー150のレバー部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。また、スラストピン140は、第2コイルバネ134によってスピンドル120の長軸方向の上側に向かって付勢されており、環状部材131とは当接していない。
【0050】
一方、図15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を駆動伝達軸121の長軸方向の下側に向かって移動させるよう構成されている。スラストピン140が長軸方向の下側に向かって移動することで、スラストピン140が環状部材131に当接し、環状部材131を長軸方向の下側に向かって移動させるよう構成されている。
【0051】
次に、クランプシャフト123、およびブレード200の着脱について、図14〜図17を参照して説明する。
【0052】
図14は、ブレード200がクランプヘッド125とフランジ122に挟持された状態を示している。このとき、図10に示すように、クランプシャフト123の係合フランジ126は、環状部材131の第2係合溝131cに係合して保持されており、クランプシャフト123の軸方向周りの回動が規制されている。
【0053】
ブレード200をスピンドル120から取り外す場合には、カムレバー150を図14に示すクランプ位置から、図15に示すリリース位置に移動させる。リリース位置に向かって移動したカムレバー150は、スラストピン140をスピンドル120の長軸方向の下側に向かって移動させる。スラストピン140は、環状部材131に当接した後、第1コイルバネ132の付勢力に抗して、環状部材131をスピンドル120の長軸方向の下側に向かって移動させる。また、スラストピン140の移動に伴い、第2コイルバネ134を介して係止部材133が長軸方向の下側に向かって移動される。これにより、クランプシャフト123が長軸方向の下側に向かって移動する。
【0054】
その後、図16に示すように、クランプシャフト123をスピンドル120の長軸方向の上側に移動させると、保持部126と第2係合溝131cの係合が解除されて、クランプシャフト123は、軸周りの回動が可能となる。図17に示すように、クランプシャフト123を軸周りに回動させることにより、係合フランジ126は、環状部材131の貫通孔131aを通過可能となり、クランプシャフト123が環状部材131から取り外し可能となる。すなわち、クランプシャフト123がスピンドル120から取り外し可能となる。クランプシャフト123が取り外されることによって、スピンドル120からブレード200を取り外すことができる。
【0055】
一方、ブレード200をスピンドル120に装着する場合には、図17に示すように、ブレード200の貫通孔にクランプシャフト123を挿通させた状態で、クランプシャフト123をスピンドル120に挿入する。係合フランジ126が、第2コイルバネ134に付勢されている係止部材133の係止部133bに当接すると、スピンドル120の長軸方向の上側への移動が規制される。
【0056】
その後、図16に示すように、クランプシャフト123を軸周りに回動させる。このとき、係合フランジ126が係止部材133の第3係合溝133cと係合するとともに、図10に示すように、第1係止部131dに当接して、クランプシャフト123の回動が規制される。
【0057】
その後、図15に示すように、クランプシャフト123が第2コイルバネ134に付勢されて、係合フランジ126が図10に示すように、第2係合溝131cと係合する。このとき、クランプシャフト123は、第1係止部131dおよび第2係止部131eにより、軸周りの回動が規制される。
【0058】
最後に、図14に示すように、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ことで、第1コイルバネ132がクランプシャフト123をスピンドル120の長軸方向の上側に向かって付勢して、ブレード200をクランプヘッド125とフランジ122の間に挟持する。
【0059】
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2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で示される駆動伝達軸121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に接続された駆動伝達軸121がB方向に往復駆動される。このとき、スピンドル120は、駆動伝達軸121と一体となって駆動する。その結果、第1コイルバネ132の付勢力によって、スピンドル120と一体に回転するクランプシャフト123に保持されたブレード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。
【0060】
以上の第1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に作用している第1コイルバネ132の付勢力を解除することができ、クランプシャフト123が軸周りに回動可能となる。そして、回動可能となったクランプシャフト123をスピンドル120から取り外すことにより、ブレード200を取り外すことができる。すなわち、特別な工具を用いることなく、ブレード200を簡単に取り外すことができる。
【0061】
また、第1実施形態によれば、クランプシャフト123の係合フランジ126が、環状部材131の第2係合溝131cと係合し、第1係止部131dおよび第2係止部131eにより軸周りの回動が規制される。したがって、電動式振動工具100が駆動したときの振動によって、クランプシャフト123の保持が解除されることなく、クランプシャフト123を強固に保持することができる。
【0062】
また、第1実施形態によれば、係止部材133には、クランプシャフト123をスピンドル120に装着する際に、係合フランジ126と係合可能な第3係合溝133cが設けられている。そのため、係合フランジ126を第2係合溝131cに係合させるためのクランプシャフト123の軸周りの回動位置の位置決めを正確に行うことができる。また、係合フランジ126が、第3係合溝133cに係合するため、ユーザがクランプシャフト123を軸周りに回動させたときに、係合フランジ126が第3係合溝133cに係合することにより、ユーザにクリック感を与えることができる。これにより、ユーザがクランプシャフト123を軸周りに所定量回動させたことを適切に把握することができる。さらに、係止部材133は、第2コイルバネ134の付勢力を受けているため、ユーザにより確実にクリック感を与えることができる。
【0063】
また、第1実施形態によれば、カムレバー150がクランプ位置に位置するときには、スラストピン140は、偏心部153にも環状部材131にも接していないため、電動式振動工具100が駆動した際に、スラストピン140の先端領域の摩耗を抑制することができる。これにより、スラストピン140のスピンドル120の長軸方向の摺動による各部材の長軸方向の位置を精度よく配置させ、各部材を長軸方向に精度よく移動させることができる。
【0064】
以上の第1実施形態においては、係止部材133が設けられていたが、これには限られず、例えば、図18に示す変形例のように、係止部材133が設けられていなくてもよい。この変形例によっても、カムレバー150がクランプ位置に位置するときには、スラストピン140は、偏心部153にも環状部材131にも接していないため、電動式振動工具100が駆動した際のスラストピン140の先端領域の摩耗を抑制することができる。
【0065】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図19〜図24を参照して詳細に説明する。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。
【0066】
図19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203、工具保持解除機構104等を主体として構成されている。第2実施形態において、工具保持機構203は、スピンドル220内部に配置された4つのボール232によって、クランプシャフト223が保持される構成である。
【0067】
工具保持機構203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220、クランプシャフト223、クランプシャフト保持機構230等を主体として構成されている。
【0068】
スピンドル220は、中空の円筒状部材である。中空部分は、長軸方向の下側に向かって開放されており、中空部分にクランプシャフト223が挿入される構成となっている。この中空部分は、クランプシャフト223の係合凸部226とほぼ同じ径からなる小径部分220aと、小径部分220aよりも径方向の大きさが大きい大径部分220bとで構成されている。スピンドル220は、長軸方向における2箇所でベアリング227,228によって長軸周りに回転可能に支持されており、ベアリング227,228の間にスピンドル220の径方向に貫通する貫通孔220cが形成されている。このスピンドル220が、本発明における「駆動シャフト」に対応する実施構成例である。
【0069】
図20に示すように、クランプシャフト223は、円柱形状のシャフト224と、シャフト224の軸方向の一方の端部に形成されたクランプヘッド225と、シャフト224の他方側に形成された係合凸部226を有している。クランプヘッド225と係合凸部226は、外形が円形状であり、シャフト224に対して径方向に突出して形成されている。
【0070】
クランプシャフト223は、スピンドル220の内側にスピンドル220の長軸方向と平行に配置される構成である。クランプシャフト223は、スピンドル220の内側を長軸方向に摺動して、スピンドル220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223が、本発明における「クランプ部材」に対応する実施構成例である。また、シャフト224、クランプヘッド225、係合凸部226がそれぞれ、本発明における「シャフト部」、「クランプ部」、「保持部」に対応する実施構成例である。
【0071】
図19に示すように、クランプシャフト保持機構230は、クランプシャフト223の係合凸部226を保持することで、クランプシャフト223を保持して、クランプヘッド224とスピンドル220の間にブレード200を挟持する機構である。クランプシャフト保持機構230は、ボール収容部材231、ボール232、係合ピン233、第1バネ受け部材234、第2バネ受け部材235、コイルバネ236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230が、本発明における「クランプ部材保持機構」に対応する実施構成例である。
【0072】
ボール収容部材231は、所定方向に延在する略円柱状の部材であり、スピンドル220の内部にスピンドル220の長軸方向に摺動可能に構成されている。ボール収容部材231の長軸方向の上側の端部には、長軸方向に直交する方向に係合ピン233が挿通している。また、ボール収容部材231の長軸方向の下側には、端部に開口した中空部が形成されている。中空部には、4つのボール232が長軸方向に交差する径方向にそれぞれ移動可能に収容されている。
【0073】
具体的には、図19に示すように、係合ピン233が貫通孔220cの上方に位置する場合には、ボール収容部材231は、スピンドル220の長軸方向の上側の位置で保持される。このとき、ボール232は、スピンドル220の小径部分220aに位置する。すなわち、図21に示すように、ボール232が小径部分220aに当接して、ボール232の一部がボール収容部材231の中空部に突出して保持される。これにより、クランプシャフト223がボール232を介してボール収容部材231およびスピンドル120に保持される。このボール232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。
【0074】
一方、図22に示すように、係合ピン233が貫通孔220cの下方に位置する場合には、ボール収容部材231は、スピンドル220の長軸方向の下側の位置で保持される。このとき、ボール232は、スピンドル220の大径部分220bに位置する。すなわち、図23に示すように、ボール232がボール収容部材231の中空部に突出することなく保持される。これにより、クランプシャフト223がボール収容部材231およびスピンドル220に対して摺動自在となる。このボール232に当接する小径部分220aおよび大径部分220bが、本発明における「規制部」に対応する実施構成例である。また、小径部分220a、大径部分220bがそれぞれ、本発明における「第1の部分」、「第2の部分」に対応する実施構成例である。
【0075】
第1バネ受け部材234および第2バネ受け部材235は、コイルバネ236を保持する部材であり、中央部にスピンドル220が貫通する貫通孔を有する円盤状に形成されている。この第1バネ受け部材234は、係合ピン233と係合してスピンドル220に対してスピンドル220の長軸方向に移動可能である。一方、第2バネ部材235は、スピンドル220に固定されており、スピンドル220と一体に回転するよう構成されている。
【0076】
以上の通り構成されたクランプシャフト保持機構230は、クランプシャフト223の係合凸部226がボール232に保持される。そして、クランプシャフト223が、スピンドル220の内側でコイルバネ236の付勢力によって、スピンドル220の長軸方向の上側に向かって付勢されるよう構成されている。すなわち、コイルバネ236が第1バネ受け部材234を付勢することにより、クランプヘッド225をスピンドル220に近接する方向に付勢している。これにより、コイルバネ236の付勢力によって、クランプヘッド225とスピンドル220の間に、ブレード200を挟持するクランプ力が発生し、クランプヘッド225とスピンドル220の間にブレード200を挟持可能となっている。このコイルバネ236が、本発明における「第1付勢部材」に対応する実施構成例である。
【0077】
図19、図22に示すように、工具保持解除機構104は、クランプシャフト223を付勢しているコイルバネ236の付勢力を解除することで、クランプシャフト223を取り外し可能にして、ブレード200を取り外し可能にする機構である。すなわち、クランプシャフト223が取り外されることによって、クランプヘッド225とスピンドル120に挟持されたブレード200を取り外すことが可能となる。この工具保持解除機構104は、スラストピン140、カムレバー150等を主体として構成されている。
【0078】
スラストピン140は、スピンドル220の内側に配置され、スピンドル220の長軸方向に摺動可能とされている。スラストピン140の一方の端部は、ボール収納部材231と当接可能に配置されており、他方の端部は、カムレバー150と当接可能に配置されている。
【0079】
図19に示すように、カムレバー150のレバー部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。
【0080】
一方、図22に示すように、レバー部151を旋回させて、レバー部151が上方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を長軸方向の下側に向かって移動させるよう構成されている。スラストピン140が長軸方向の下側に向かって移動することで、スラストピン140がボール収納部材231に当接し、ボール収納部材231を長軸方向の下側に向かって移動させるよう構成されている。
【0081】
次に、クランプシャフト223、およびブレード200の着脱について説明する。ブレード200をスピンドル120から取り外す場合には、カムレバー150を、図19に示すクランプ位置から、図22に示すリリース位置に移動させる。リリース位置に向かって移動したカムレバー150は、スラストピン140をスピンドル220の長軸方向の下側に向かって移動させる。スラストピン140は、ボール収容部材231に当接した後、ボール収容部材231に係合している係合ピン233に作用するコイルバネ236の付勢力に抗して、ボール収容部材231をスピンドル220の長軸方向の下側に向かって移動させる。これにより、ボール収容部材231に保持されたボール232は、スピンドル220の大径部分220bに位置し、ボール232がボール収容部材231の中空部に突出することなく保持される。その結果、クランプシャフト223がスピンドル220から取り外し可能となる。クランプシャフト223が取り外されることによって、スピンドル220からブレード200を取り外すことができる。
【0082】
一方、ブレード200をスピンドル220に装着する場合には、図22に示すように、カムレバー150を上方に旋回させてリリース位置に移動させ、ボール収納部材231が長軸方向の下側に位置した状態で、ブレード200を挿通させたクランプシャフト223をボール収納部材231の中空部に挿入する。その後、図19に示すように、カムレバー150を旋回させてクランプ位置に移動させることによって、コイルバネ236が係合ピン233を付勢してボール収納部材231が長軸方向の上側に移動される。ボール収納部材231が長軸方向の上側に移動することで、ボール232は、スピンドル220の小径部分220aに位置し、ボール収容部材231の中空部に突出して保持される。これにより、クランプシャフト223の係合凸部226がボール232によって保持される。すなわち、クランプシャフト223がボール収納部材231およびスピンドル220に保持される。その結果、ブレード200がクランプヘッド225とスピンドル220の間に挟持される。
【0083】
以上の第2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223に作用しているコイルバネ236の付勢力を解除することができ、クランプシャフト223をスピンドル220から取り外すことができる。クランプシャフト223をスピンドル220から取り外すことにより、ブレード200を取り外すことができる。すなわち、特別な工具を用いることなく、ブレード200を簡単に取り外すことができる。
【0084】
また、第2実施形態によれば、クランプシャフト223を保持する部材として、ボール232が用いられているため、ボール収納部材231が移動する際に、ボール232が滑らかに移動することができる。これにより、ブレード200の着脱をスムーズに行うことができる。
【0085】
以上の第2実施形態においては、ボール232が4つ設けられていたが、これには限られず、例えば、図24に示す変形例のように、ボール232が1つだけ設けられていてもよい。すなわち、クランプシャフト223を保持するボール232が設けられていれば、その数はいくつであってもよい。
【0086】
また、第2実施形態においては、クランプシャフト223を保持する部材としてボール232を用いていたが、これには限られず、如何なる形状の部材であってもよい。
【0087】
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、これにはかぎられない。例えば、先端工具として研磨パッド等の他の種類の先端工具を取り付けてもよい。
【0088】
また、以上においては、付勢部材としてコイルバネを用いて説明したが、これには限られず、皿バネなどの他の種類のバネを用いてもよい。また、付勢部材として、バネ以外に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。
【0089】
また、以上においては、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】
【0090】
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 工具保持機構
104 工具保持解除機構
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(駆動シャフト)
121 駆動伝達軸
122 フランジ
123 クランプシャフト(クランプ部材)
124 シャフト(シャフト部)
125 クランプヘッド(クランプ部)
126 係合フランジ(保持部)
130 クランプシャフト保持機構(クランプ部材保持機構)
131 環状部材(保持部材)
132 第1コイルバネ(第1付勢部材)
133 係止部材(規制部材)
134 第2コイルバネ(第2付勢部材)
140 スラストピン
150 カムレバー
151 レバー部
152 旋回軸
153 偏心部
200 ブレード
220 スピンドル(駆動シャフト)
220a 小径部分(第1の部分)
220b 大径部分(第2の部分)
220c 貫通孔
223 クランプシャフト(クランプ部材)
224 シャフト(シャフト部)
225 クランプヘッド(クランプ部)
226 係合凸部(保持部)
230 クランプシャフト保持機構(クランプ部材保持機構)
231 ボール収納部材
232 ボール(保持部材)
233 係合ピン
234 第1バネ受け部材
235 第2バネ受け部材
236 コイルバネ(第1付勢部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動シャフトと、
前記駆動シャフトに対して取り外し可能に取り付けられるクランプ部材と、
前記クランプ部材を保持することによって前記駆動シャフトに前記クランプ部材を取り付けるクランプ部材保持機構を有し、
前記クランプ部材によるクランプ作用を介して前記駆動シャフトに保持される先端工具を駆動する作業工具であって、
前記クランプ部材は、第1方向に延在するシャフト部と、前記第1方向における前記シャフト部の一端側に形成されたクランプ部と、前記シャフト部の他端側に形成された保持部を有し、
前記クランプ部は、前記第1方向に交差する第2方向において前記シャフト部から突出して形成されており、前記先端工具をクランプするよう構成されており、
前記保持部は、前記第2方向において前記シャフト部から突出して形成されており、前記クランプ部材保持機構に保持されるよう構成されており、
前記クランプ部材保持機構は、前記第1方向における前記シャフト部に対応する位置において、前記第2方向における前記保持部の外端と前記シャフト部との間に位置して前記保持部を保持する保持部材を有し、当該保持部材が前記保持部と協働して前記クランプ部材を保持する構成であ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、
前記クランプ部材保持機構は、前記クランプ部材を前記駆動シャフトに近接するように付勢する第1付勢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1または2に記載の作業工具であって、
前記保持部材は、前記保持部が係合可能な係合部を有し、
前記係合部は、前記保持部と係合することにより、前記保持部が前記第1方向における前記一端側へ移動することを規制して、前記クランプ部材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、
前記係合部は、前記第1方向に関する周方向への前記保持部の移動を規制するロック部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、
前記クランプ部材は、前記第1方向が前記駆動シャフトの軸方向と平行に配置され、前記軸方向に移動されて前記駆動シャフトに着脱される構成であり、
前記クランプ部材の前記軸方向への移動を規制する規制部材を有しており、
前記規制部材は、前記クランプ部材を前記駆動シャフトに装着する際に、前記クランプ部材が前記軸方向に所定距離移動した後に、前記軸方向への移動を規制する構成であることを特徴とする作業工具。
【請求項6】
請求項5に記載の作業工具であって、
前記規制部材を前記軸方向に付勢する第2付勢部材を有し、
前記規制部材は、前記クランプ部材を前記駆動シャフトに装着する際に、前記第2付勢部材に付勢されて前記クランプ部材の前記軸方向への移動を規制する構成であることを特徴とする作業工具。
【請求項7】
請求項5または6に記載の作業工具であって、
前記規制部材は、前記保持部と当接して前記軸方向への移動を規制する構成であり、
前記規制部材の前記保持部と当接する部分には、前記クランプ部材が前記軸方向に関する周方向へ回動したときに、前記保持部と係合可能な溝が形成されていることを特徴とする作業工具。
【請求項8】
請求項1または2に記載の作業工具であって、
前記保持部材は、前記第2方向における前記保持部の外端と前記シャフト部との間において前記保持部と係合可能な係合位置と、前記第2方向における前記シャフト部を基準として前記保持部の外端よりも外側の前記保持部と係合不能な退避位置との間を移動可能に構成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、
前記第2方向における前記保持部材の移動を規制可能な規制部を有し、
前記規制部は、前記クランプ部材が前記保持部材に保持された状態において、前記第2方向における前記シャフト部から離隔した第1の部分と、前記第1の部分よりも前記シャフト部から離隔した第2の部分とを有し、
前記保持部材は、前記第1の部分に対応する位置に位置して前記係合位置を構成し、前記第2の部分に対応する位置に位置して前記退避位置を構成す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、
前記保持部材は、球体であることを特徴とする作業工具。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか1項に記載の作業工具であって、
前記クランプ部材を前記駆動シャフトの軸方向に移動させる移動部材を有することを特徴とする作業工具。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれか1項に記載の作業工具であって、
前記駆動シャフトは、前記駆動シャフトの軸方向の一端に開放された中空状に形成されており、
前記クランプ部材は、前記保持部が前記駆動シャフトの内側に挿入されて前記クランプ部材保持機構に保持される構成であることを特徴とする作業工具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【公開番号】特開2013−94905(P2013−94905A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−240446(P2011−240446)
【出願日】平成23年11月1日(2011.11.1)
【出願人】(000137292)株式会社マキタ (1,210)
【Fターム(参考)】