回転工具
【課題】 工具本体の振動低減を図りつつ、使用性を向上できる手持式の回転工具を提供する。
【解決手段】 回転工具は、工具本体１０３と、工具本体に設けられた駆動軸１１２と、先端工具１２５が取付けられる被動軸１２１と、駆動軸１１２と被動軸１２１との間に介在され、駆動軸１１２の回転を被動軸１２１に伝達するオルダム継手１２３と、被動軸１２１と工具本体１０３との間に介在された弾性体１４１と、を有する。被動軸１２１は、当該被動軸１２１の長軸方向については、工具本体１０３に対する相対移動が規制され、当該被動軸１２１の長軸方向と交差する方向については、工具本体１０３に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時にオルダム継手１２３を介して駆動軸１１２からの動力伝達が維持される構成とし、被動軸１２１の工具本体１０３に対する相対移動は、弾性体１４１によって緩衝される構成とした。
【解決手段】 回転工具は、工具本体１０３と、工具本体に設けられた駆動軸１１２と、先端工具１２５が取付けられる被動軸１２１と、駆動軸１１２と被動軸１２１との間に介在され、駆動軸１１２の回転を被動軸１２１に伝達するオルダム継手１２３と、被動軸１２１と工具本体１０３との間に介在された弾性体１４１と、を有する。被動軸１２１は、当該被動軸１２１の長軸方向については、工具本体１０３に対する相対移動が規制され、当該被動軸１２１の長軸方向と交差する方向については、工具本体１０３に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時にオルダム継手１２３を介して駆動軸１１２からの動力伝達が維持される構成とし、被動軸１２１の工具本体１０３に対する相対移動は、弾性体１４１によって緩衝される構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具の回転駆動時に生ずる工具本体の振動を低減することができる手持式の回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開昭６２−７４５６４号公報（特許文献１）は、手持ち動力工具としてのディスクグラインダの防振装置を開示している。公報記載の防振装置は、先端工具としての砥石の駆動機構を収容するギアハウジング部と、砥石駆動用のモータを収容するとともに、作業者が把持するグリップを備えたモータハウジング部とを弾性体により結合し、砥石の駆動時にギアハウジング部に発生した振動がモータハウジング部を経てグリップに伝達することを弾性体によって低減する構成である。
【０００３】
上記の防振装置は、モータハウジング部がギアハウジング部に対し弾性体によって全方向への相対移動が許容される構成である。このため、加工作業時において、グリップとギアハウジング部（砥石）との相対変位が全方向に不規則に生じ、使い勝手が悪いものとなり、この点で更なる改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−７４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、工具本体の振動低減を図りつつ、使用性を向上できる手持式の回転工具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明の回転工具の好ましい形態によれば、工具本体と、工具本体に設けられた駆動軸と、先端工具が取付けられる被動軸と、駆動軸と被動軸との間に介在され、駆動軸の回転を被動軸に伝達するオルダム継手と、被動軸と工具本体との間に介在された弾性体と、を有する。本発明における「回転工具」とは、典型的には、先端工具としての砥石を回転駆動することにより被加工材に研削・研磨作業を遂行するグラインダがこれに該当する。
本発明の好ましい形態によれば、被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時にオルダム継手を介して駆動軸からの動力伝達が維持される構成としている。また、被動軸の工具本体に対する相対移動は、弾性体によって緩衝される構成とした。
【０００７】
先端工具の回転駆動時に生ずる主たる振動は、当該先端工具の回転軸と交差する方向であり、回転軸方向には殆ど生じないか、生じても小さい。本発明によれば、先端工具が取付けられる被動軸につき、工具本体に対し長軸方向と交差する方向についてのみ相対移動することを許容し、当該方向の相対移動を弾性体により緩衝する構成としている。これにより、先端工具の駆動時に生ずる主たる振動である、被動軸の軸方向と交差する方向の振動が工具本体に伝達することを低減できる。また、被動軸の工具本体に対する相対移動方向が一方向に限られているため、加工作業時において被動軸と工具本体との不規則な相対移動が回避される。このため、工具本体ないし工具本体に形成された、あるいは連接されたグリップ部を把持して加工作業を行う際の使用性を向上することができる。
特に本発明では、被動軸と工具本体との間に弾性体を介在する構成としたことにより振動発生側である被動軸に対する工具本体側の質量比を大きく取ることが可能となり、振動低減効果を向上できる。また、駆動軸と被動軸とをオルダム継手によって接続したので、被動軸の長軸方向と交差する方向への相対移動に拘わらず、駆動軸の回転を被動軸に円滑に伝達することができる。
【０００８】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と同方向に延在されるとともに、工具本体に対して回転方向以外の方向の相対移動が規制された状態で取付けられ、駆動軸の回転をオルダム継手を介して被動軸に伝達する中間軸と、駆動軸の回転を減速して中間軸に伝達する減速部と、を更に有する。なお、本発明における「減速部」は、典型的には、駆動軸によって回転される駆動ギアと、当該駆動ギアに噛み合い係合され、中間軸に回転を伝達する被動ギアとによって構成される。
本発明によれば、減速後の中間軸と被動軸の間にオルダム継手が配置される構成となるため、オルダム継手が減速された速度で駆動されることになり、減速前の高速駆動に比べて耐久性を向上する上で有効となる。
【０００９】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と駆動軸は、互いの長軸が交差して配置された構成とされる。
本発明によれば、上記構成としたことにより、工具本体の長軸方向先端領域に、先端工具が、当該先端工具の回転軸の方向が工具本体の長軸方向と直交するように配置された構成のアングル型回転工具を提供することができる。
【００１０】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されており、減速部の駆動軸から中間軸への回転伝達領域が、駆動軸の長軸を挟んで被動軸の反対側に配置されている。なお「回転伝達領域」とは、減速部が駆動ギアと被動ギアによって構成される場合であれば、両ギアの噛み合い係合領域がこれに該当する。
本発明によれば、上記のような構成としたことで、回転伝達領域を駆動軸の長軸を挟んで被動軸側に設定した場合に比べて、駆動軸の回転軸線から先端工具までの距離が長くならないように抑えることができる。
【００１１】
本発明の更なる形態によれば、弾性体は、被動軸周りの全周にわたって円環状に配置されている。
本発明によれば、上記の構成としたことにより被動軸の外周面と工具本体との間の隙間を弾性体によって密封し、加工作業によって発生した粉塵等が工具本体内部へ侵入することを防止できる。すなわち、弾性体を振動緩衝用のみならず、シール部材として機能させることができる。
【００１２】
本発明の更なる形態によれば、先端工具が砥石である。本発明によれば、先端工具の回転駆動時に生ずる工具本体の振動を低減するとともに、使用性の良いグラインダを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、工具本体の振動低減を図りつつ、使用性を向上する上で有効な手持式の回転工具が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る電動ディスクグラインダの全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく電動ディスクグラインダの全体構成を示す断面図であり、図１とはオルダム継手の断面箇所が相違する。
【図３】要部の構成を示す拡大断面図である。
【図４】第２の実施形態に係るグラインダの構成を示す断面図である。
【図５】要部の構成を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、手持式の回転工具の一例として電動ディスクグラインダを用いて説明する。電動ディスクグラインダ１０１（以下、ディスクグラインダという）は、概括的に見て、ディスクグラインダ１０１の外郭を形成する本体部１０３と、本体部１０３の先端領域に配置される円板状の砥石１２５とを主体として構成される。本体部１０３は、モータハウジング１０５およびギアハウジング１０７を主体として構成される。本体部１０３は、本発明における「工具本体」に対応し、砥石１２５は、本発明における「先端工具」に対応する。なお、説明の便宜上、本体部１０３の長軸方向につき、砥石１２５側を前、その反対側を後という。
【００１６】
図１および図２にはディスクグラインダ１０１の内部構造が示される。図１および図２に示すように、モータハウジング１０５は概ね円筒形状に形成され、当該モータハウジング１０５の内部空間には駆動モータ１１１が収容されている。本実施形態の駆動モータ１１１は、電源コードを用いて電源（コンセント）から供給される電力によって駆動される構成とされ、その回転軸線方向がディスクグラインダ１０１の長軸方向、すなわち本体部１０３の長軸方向と並行に配置されている。また、モータハウジング１０５の後端部（図示右側）には、略円筒状のリヤカバー１０９が接合されている。モータハウジング１０５およびリヤカバー１０９は、その長軸方向が本体部１０３の長軸方向となるように設けられ、モータハウジング１０５の外面とリヤカバー１０９の外面により作業者が把持するメインハンドルとしてのグリップ部が構成されている。
【００１７】
モータハウジング１０５の前端部に接合されるギアハウジング１０７内には、駆動モータ１１１の回転出力を砥石１２５に伝達する動力伝達機構１１３が収容されている。動力伝達機構１１３は、モータ軸１１２の先端部に設けられ、垂直面内で回転駆動される駆動側ギアとしての小ベベルギア１１５、小ベベルギア１１５と噛み合い係合され、水平面内で回転駆動される被動側ギアとしての大ベベルギア１１７、大ベベルギア１１７と一体に回転する中間軸１１９、砥石１２５が取付けられるスピンドル１２１、および中間軸１１９の回転をスピンドル１２１に伝達するオルダム継手１２３を主体として構成される。
【００１８】
中間軸１１９、オルダム継手１２３およびスピンドル１２１は、本体部１０３の長軸方向に対して概ね直交状に配置され、これにより砥石１２５の回転軸方向が本体部１０３の長軸方向に対して交差状に配置されたアングル型のディスクグラインダ１０１が構成されている。駆動モータ１１１のモータ軸１１２が、本発明における「駆動軸」に対応し、スピンドル１２１が、本発明における「被動軸」に対応し、中間軸１１９が、本発明における「中間軸」に対応し、さらにオルダム継手１２３が、本発明における「オルダム継手」に対応する。
【００１９】
上下方向に延在するスピンドル１２１は、延在方向（軸方向）の一端（下端）がギアハウジング１０７の下面から外部に所定長さで突出されるとともに、当該突出端部が砥石１２５を取付ける砥石取付部１２１ａとして設定されている。砥石１２５は、対向状に配置されるインナ側とアウタ側の２つのフランジ部材１２７ａ，１２７ｂからなるツールホルダ１２７によって砥石取付部１２１ａに着脱自在に取付けられ、スピンドル１２１と一体に回転される。
【００２０】
図３に示すように、ギアハウジング１０７は、上下方向において３分割された上ハウジング部１０７Ａと、中間ハウジング部１０７Ｂと、下ハウジング部１０７Ｃとからり、中間ハウジング部１０７Ｂを中央にして当該中間ハウジング部１０７Ｂに対し上ハウジング部１０７Ａと下ハウジング部１０７Ｃが止着ネジ（便宜上図示を省略する）等の止着手段により接合されている。また、ギアハウジング１０７は、中間ハウジング部１０７Ｂの後端部がモータハウジング１０５の前端部に対して止着ネジ（便宜上図示を省略する）等の止着手段により接合されることで当該モータハウジング１０５に組み付けられている。
【００２１】
中間軸１１９は、上ハウジング部１０７Ａに軸受（ボールべアリング）１３１を介して回転自在に支持されるとともに、回転方向以外の方向については相対移動が規制されている。中間軸１１９の下端部には大ベベルギア１１７が一体回転可能に固定されている。小ベベルギア１１５と噛み合い係合する大ベベルギア１１７は、所定の減速比で減速されて回転駆動される。小ベベルギア１１５と大ベベルギア１１７との噛み合い係合箇所が、本発明における「減速部」に対応する。
【００２２】
スピンドル１２１は、軸受カバー１３３に収容保持された軸受（ボールベアリング）１３５によって回転自在に支持されている。軸受カバー１３３は、軸方向の一端（上端）に外側へと張出す円形のフランジ部１３４を有する略円筒状部材であり、フランジ部１３４がギアハウジング１０７の中間ハウジング部１０７Ｂと下ハウジング部１０７Ｃとによって上下方向に挟持状に支持されている。すなわち、中間ハウジング部１０７Ｂの内側下端部と下ハウジング部１０７Ｃの内側上端部がそれぞれカバー支持部１０７ｂ，１０７ｃとして設定され、当該中間ハウジング部側カバー支持部１０７ｂの下面とフランジ部１３４の上面との間、および下ハウジング部側カバー支持部１０７ｃの上面とフランジ部１３４の下面との間には、それぞれワッシャー１３６，１３７が配置されている。ワッシャー１３６，１３７は、滑り易さを得る部材として備えられており、これにより軸受カバー１３３は、ギアハウジング１０７に対して軸方向（上下方向）には相対移動が規制された状態において、軸方向と交差する方向（径方向）には相対移動が許容されている。
【００２３】
そして、上記の相対移動を許容するために、フランジ部１３４を含む軸受カバー１３３の外周面と、下ハウジング部１０７Ｃの内面との間には、軸方向と交差する方向（径方向）について所定の隙間が設定されている。なお、下ハウジング部側のカバー支持部１０７ｃの上面とワッシャー１３７との間には、ゴムリング１３９が弾発状に介在され、これにより軸方向に関する製作上のあるいは組付け上の誤差が吸収される構成とされる。
【００２４】
軸受カバー１３３の外面と下ハウジング部１０７Ｃの内面との間には、緩衝部材としてのＯリング１４１が配置され、当該Ｏリング１４１によって下ハウジング部１０７Ｃに対する軸受カバー１３３の相対移動が緩衝されるよう構成されている。すなわち、スピンドル１２１は、ギアハウジング１０７に対して径方向について弾性支持されている。Ｏリング１４１は、本発明における「弾性体」に対応する。なお、Ｏリング１４１は、軸受カバー１３３の外周面に形成された断面コ形の環状溝１３３ａに嵌合されている。
【００２５】
オルダム継手１２３は、中間軸１１９の軸下端部に一体に形成された円板状の駆動部材１４３と、スピンドル１２１の上端部に圧入されて一体に回転される円筒状の被動部材１４５と、両部材１４３，１４５間に配置された円板状の中間部材１４７とを主体として構成されている。中間部材１４７の一方の軸端面には軸中心を通って径方向に延在する第１キー１４７ａが形成され、他方の軸端面には軸中心を通って第１キー１４７ａと直交状に延在する第２キー１４７ｂが形成されている。そして、第１キー１４７ａが駆動部材１４３の軸端面（円板端面）に形成されたキー溝１４３ａに摺動自在に係合され、第２キー１４７ｂが被動部材１４５の軸端面（円筒端面）に形成されたキー溝１４５ａに摺動自在に係合されている。これにより、中間軸１１９の回転軸とスピンドル１２１の回転軸が径方向にずれた状態での当該中間軸１１９からスピンドル１２１への回転力伝達を支障なく行うことが可能とされる。
【００２６】
本実施の形態に係るディスクグラインダ１０１は上記のように構成されている。従って、作業者はグリップ部を手で握り、グリップ部に取り付けられた電源スイッチを操作可能なスイッチノブ１１０を操作して駆動モータ１１１を通電駆動することにより、動力伝達機構１１３を介して砥石１２５を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業等の加工作業を行うことができる。
【００２７】
上記の加工作業時において、砥石１２５の駆動ないし砥石１２５による被加工材に対する加工作業によってスピンドル１２１に振動が発生した場合、当該振動がギアハウジング１０７を経てモータハウジング１０５側に伝達することをＯリング１４１によって低減することができる。すなわち、加工作業時には、スピンドル１２１に主として長軸方向と交差する方向（径方向）の振動が発生するが、本実施の形態によれば、スピンドル１２１につき、ギアハウジング１０７に対し径方向への相対移動を許容した状態で取付けるとともにＯリング１４１によって弾性支持する構成としたので、当該径方向の振動をＯリング１４１で緩衝し、ギアハウジング１０７への振動伝達を低減することができる。
【００２８】
特に本実施の形態においては、ギアハウジング１０７に対して、動力伝達機構１１３のうちの最終出力軸としてのスピンドル１２１、詳しくはスピンドル１２１を回転自在に支持する軸受１３５の軸受カバー１３３が、Ｏリング１４１を介して弾性支持された構成としている。このことにより振動側のスピンドル１２１、軸受１３５および軸受カバー１３３に対する非振動側の本体部１０３側の質量比を大きくすることが可能となり、振動低減効果を向上することができる。
【００２９】
また、スピンドル１２１のギアハウジング１０７（本体部１０３）に対する相対移動方向が一方向（径方向）に限られているため、加工作業時においてスピンドル１２１と本体部１０３との不規則な相対移動が回避される。このため、本体部１０３に形成されたグリップ部（モータハウジング１０５およびリヤカバー１０９の外面領域）を把持して加工作業を行う際の使用性（使い勝手）を向上することができる。また、中間軸１１９とスピンドル１２１とをオルダム継手１２３によって連結したので、スピンドル１２１のギアハウジング１０７に対する径方向への相対移動を許容しつつ、中間軸１１９の回転力をスピンドル１２１に円滑に伝達することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、オルダム継手１２３が減速後の動力伝達経路に配置されているため、オルダム継手１２３が減速された速度で駆動される。すなわち、当該オルダム継手１２３の摺動部（キー溝１４３ａ，１４５ａとキー１４７ａ，１４７ｂ間の摺動動作が減速状態での摺動動作となり、耐久性を向上する上で有効となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、モータ軸１１２の回転力を中間軸１１９に減速して伝達するための小ベベルギア１１５と大ベベルギア１１７との噛み合い係合箇所が、モータ軸１１２の長軸線を挟んでスピンドル１２１と反対側（上側）に配置されている。例えば、噛み合い係合箇所をモータ軸１１２の長軸線を挟んでスピンドル１２１側（下側）に配置する構成にすると、駆動モータ１１１の回転軸線から砥石１１９までの距離が長くなってしまうが、本実施の形態によれば、上記構成としたことにより駆動モータ１１１の回転軸線から砥石１１９までの距離が長くなることを抑えることができる。上記の噛み合い係合箇所が、本発明における「回転伝達領域」に対応する。
【００３２】
また、本実施の形態では、スピンドル１２１を弾性支持する弾性体につき、Ｏリング１４１によって構成し、周方向の全域についてギアハウジング１０７の内周面と軸受カバー１３３の外周面との間の隙間を封鎖している。このため、Ｏリング１４１は、加工作業で発生した粉塵等がギアハウジン１０７の内部空間へ侵入することを防止するシール部材として機能する。
【００３３】
（本発明の第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態につき、図４および図５を参照しつつ説明する。この実施形態は、図４に示すように、駆動モータ２１１の回転軸と砥石２２５の回転軸が直線状に配置される構成のグラインダ２０１を対象としたものであり、第１の実施形態と同様、本体部２０３が、駆動モータ２１１を収容するモータハウジング２０５、当該モータハウジング２０５の前端部に接合されるとともに、スピンドル２２１およびオルダム継手２２３を収容するギアハウジング２０７、およびモータハウジング２０５の後端部に接合されたリヤカバー２０９によって構成される。モータハウジング２０５の外面およびリヤカバー２０９の外面によって作業者が握るグリップ部が構成されている。本体部２０３は、本発明における「工具本体」に対応する。
【００３４】
駆動モータ２１１のモータ軸２１２とスピンドル２２１がオルダム継手２２３を介して直線的に連結され、駆動モータ２１１の回転出力が減速されずにスピンドル２２１に伝達される構成とされる。モータ軸２１２が、本発明における「駆動軸」に対応し、スピンドル２２１が、本発明における「被動軸」に対応し、オルダム継手２２３が、本発明における「オルダム継手」に対応する。
【００３５】
図５に示すように、オルダム継手２２３は、駆動モータ２１１の回転出力をスピンドル２２１に伝達する動力伝達部材として備えられ、モータ軸２１２の先端領域にスプライン嵌合された駆動部材２４３と、スピンドル２２１の後端領域にスプライン嵌合された被動部材２４５と、両部材２４３，２４５間に配置された中間部材２４７とを有する。中間部材２４７の一方の軸端面には軸中心を通って径方向に延在する第１キー２４７ａが形成され、他方の軸端面には軸中心を通って第１キー２４７ａと直交状に延在する第２キー２４７ｂが形成されている。そして、第１キー２４７ａが駆動部材２４３の軸端面（円板端面）に形成されたキー溝２４３ａに摺動自在に係合され、第２キー２４７ｂが被動部材２４５の軸端面（円筒端面）に形成されたキー溝２４５ａに摺動自在に係合されている。これにより、モータ軸２１２の回転軸とスピンドル２２１の回転軸が径方向にずれた状態での当該モータ軸２１２からスピンドル２２１への回転力の伝達を円滑に行うことが可能とされる。
【００３６】
スピンドル２２１は、前後の軸受（ボールベアリング）２３５によって長軸方向の２箇所を回転自在に支持されるとともに、その軸方向の一端（前端）がギアハウジング２０７の先端から前方へと所定長さで突出され、当該突出端部に略円錐形状の砥石２２５がツールホルダ２２７を介して着脱自在に取付けられる。砥石２２５は、本発明における「先端工具」に対応する。
【００３７】
前後の軸受２３５を収容する軸受カバー２３３は、軸方向の一端（後端部）に外径方向に張出すフランジ部２３４を有する略円筒形の筒状部材として構成される。ギアハウジング２０７は、略円筒状の前ハウジング部２０７Ａと、当該前ハウジング部２０７Ａに接合された略円環状の後ハウジング部２０７Ｂとからなり、当該前後のハウジング部２０７Ａ，２０７Ｂの接合領域において、軸受カバー２３３のフランジ部２３４を前後方向に挟持状に支持する。すなわち、前ハウジング部２０７Ａの内側後端部と後ハウジング部２０７Ｂの内側前端部がそれぞれカバー支持部２０７ａ，２０７ｂとして設定され、当該前ハウジング部側カバー支持部２０７ａの後面とフランジ部２３４の前面との間、および後ハウジング部側カバー支持部２０７ｂの前面とフランジ部２３４の後面との間には、それぞれワッシャー２３６，２３７が配置されている。ワッシャー２３６，２３７は、滑り易さを得る部材として備えられており、これにより軸受カバー２３３は、ギアハウジング２０７に対して軸方向（図示左右方向）には相対移動が規制された状態において、軸方向と交差する方向（径方向）には相対移動が許容されている。
【００３８】
そして、上記の相対移動を許容するために、フランジ部２３４を含む軸受カバー２３３の外周面と、前ハウジング部２０７Ａの内面との間には、軸方向と交差する方向（径方向）について所定の隙間が設定されている。なお、前ハウジング部側のカバー支持部２０７ａの上面とワッシャー２３６との間には、ゴムリング２３９が弾発状に介在され、これにより軸方向に関する製作上のあるいは組付け上の誤差が吸収される構成とされる。
【００３９】
軸受カバー２３３の外面と前ハウジング部２０７Ａの内面との間には、弾性部材としての複数（前後２個）のＯリング２４１が配置され、当該Ｏリング２４１によって前ハウジング部２０７Ａに対する軸受カバー２３３の相対移動が緩衝されるよう構成されている。すなわち、スピンドル２２１は、ギアハウジング２０７に対して径方向について弾性支持されている。Ｏリング２４１は、本発明における「弾性体」に対応する。なお、Ｏリング２４１は、軸受カバー２３３の外周面に形成された断面コ形の環状溝２３３ａに嵌合されている。
【００４０】
本実施の形態に係るグラインダは、上記のように構成されている。従って、作業者がグリップ部を手で握り、グリップ部に取り付けられた電源スイッチを操作可能なスイッチノブ２１０を操作して駆動モータ２１１を通電駆動することにより、モータ軸２１２からオルダム継手２２３を介してスピンドル２２１と共に砥石１２５を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業等の加工作業を行うことができる。
【００４１】
上記の加工作業時において、スピンドル２２１には長軸方向と交差する方向（径方向）の振動が発生するが、本実施の形態によれば、スピンドル２２１につき、ギアハウジング２０７に対し径方向への相対移動を許容する状態で取付けるとともに、Ｏリング２４１によって弾性支持する構成としたので、当該径方向の振動をＯリング２４１で緩衝し、ギアハウジング２０７への振動伝達を低減することができる。この場合、本実施の形態では、第１の実施形態の場合と同様、スピンドル２２１を回転自在に支持する軸受２３５の軸受カバー２３３をギアハウジング２０７に対しＯリング２４１を介して弾性支持する構成としている。このため、振動側のスピンドル２２１、軸受２３５および軸受カバー２３３に対して非振動側の本体部２０３側の質量比を大きくすることが可能となり、振動低減効果を向上することができる。
【００４２】
また、スピンドル２２１のギアハウジング２０７（本体部２０３）に対する相対移動方向が一方向（径方向）に限られているため、加工作業時においてスピンドル２２１と本体部２０３との不規則な相対移動が回避される。このため、本体部２０３に形成されたグリップ部（モータハウジング２０５およびリヤカバー２０９の外面領域）を把持して加工作業を行う際の使用性（使い勝手）を向上することができる。また、モータ軸２１２とスピンドル２２１とをオルダム継手２２３によって連結したので、スピンドル２２１のギアハウジング２０７に対する径方向への相対移動を許容しつつ、モータ軸２１２の回転力をスピンドル２２１に円滑に伝達することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、スピンドル２２１を弾性支持する弾性体につき、Ｏリング２４１によって構成し、周方向の全域についてギアハウジング２０７の内周面と軸受カバー２３３の外周面との間の隙間を封鎖している。このため、Ｏリング２４１は、加工作業で発生した粉塵等がギアハウジン２０７の内部空間へ侵入することを防止するシール部材として機能する。
【００４４】
なお、便宜上図示を省略するが、スピンドル１２１，２２１を弾性支持する弾性体の変形例として、Ｏリング１４１，２４１に変えて複数の弾性球体または弾性柱状体を用いることも可能である。すなわち、変形例では、軸受カバー１３３，２３３の外周面と、ギアハウジング１０７，２０７の内周面との間に、弾性球体または弾性柱状体を周方向に複数所定の間隔で配置し、スピンドル１２１，２２１の回転軸が中間軸１１９またはモータ軸２１２と同軸上に置かれるように軸受カバー１３３，２３３を中心に向かって付勢するように構成される。これにより常時には、スピンドル２２１の中間軸１１９またはモータ軸２１２に対する同軸配置が維持される。
【００４５】
上記発明の趣旨に鑑み、下記のごとき態様が構成可能である。
（態様１）
「工具本体と、
前記工具本体に設けられた駆動軸と、
先端工具が取付けられる被動軸と、
前記駆動軸と前記被動軸との間に介在され、前記駆動軸の回転を前記被動軸に伝達するオルダム継手と、
前記被動軸と前記工具本体との間に介在された弾性体と、を有し、
前記被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、前記工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、前記工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時に前記オルダム継手を介して前記駆動軸からの動力伝達が維持される構成とし、
前記被動軸の前記工具本体に対する相対移動は、前記弾性体によって緩衝され、これにより前記被動軸の軸方向と交差する方向の振動が前記工具本体に伝達することを低減することを特徴とする回転工具。」
【００４６】
（態様２）
「請求項１〜４または態様１のいずれかに記載の回転工具であって、
前記弾性体は、前記被動軸の周方向について所定の間隔で複数配置されていることを特徴とする回転工具。」
【００４７】
（態様３）
「請求項１〜４または態様１〜２のいずれかに記載の回転工具であって、
前記被動軸を回転自在に支持する軸受と、当該軸受を収容する軸受カバーとを有し、
前記軸受カバーが前記工具本体に対して前記弾性体により弾性支持されていることを特徴とする回転工具。」
【００４８】
（態様４）
「請求項５に記載の回転工具であって、
前記円環状に配置された弾性体は、Ｏリングによって構成されていることを特徴とする回転工具。」
【００４９】
（態様５）
「請求項１又は２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が同軸上に配置されるとともに、前記オルダム継手を介して連結されていることを特徴とする回転工具。」
【符号の説明】
【００５０】
１０１ 電動ディスクグラインダ（回転工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０７Ａ 上ハウジング部
１０７Ｂ 中間ハウジング部
１０７Ｃ 下ハウジング部
１０７ｂ，１０７ｃ カバー支持部
１０９ リヤカバー
１１０ スイッチノブ
１１１ 駆動モータ（モータ）
１１２ モータ軸（駆動軸）
１１３ 動力伝達機構
１１５ 小ベベルギア
１１７ 大ベベルギア
１１９ 中間軸
１２１ スピンドル（被動軸）
１２１ａ 砥石取付軸
１２３ オルダム継手
１２５ 砥石（先端工具）
１２７ ツールホルダ
１２７ａ，１２７ｂ フランジ部材
１３１ 軸受
１３３ 軸受カバー
１３３ａ 環状溝
１３４ フランジ部
１３５ 軸受
１３６，１３７ ワッシャー
１３９ ゴムリング
１４１ Ｏリング（弾性体）
１４３ 駆動部材
１４３ａ キー溝
１４５ 被動部材
１４５ａ キー溝
１４７ 中間部材
１４７ａ 第１キー
１４７ｂ 第２キー
２０１ グラインダ（回転工具）
２０３ 本体部（工具本体）
２０５ モータハウジング
２０７ ギアハウジング
２０７Ａ 前ハウジング部
２０７Ｂ 後ハウジング部
２０７ａ，２０７ｂ カバー支持部
２０９ リヤカバー
２１０ スイッチノブ
２１１ 駆動モータ（モータ）
２１２ モータ軸（駆動軸）
２２１ スピンドル（被動軸）
２２３ オルダム継手
２２５ 砥石（先端工具）
２２７ ツールホルダ
２３３ 軸受カバー
２３３ａ 環状溝
２３４ フランジ部
２３５ 軸受
２３６，１３７ ワッシャー
２３９ ゴムリング
２４１ Ｏリング（弾性体）
２４３ 駆動部材
２４３ａ キー溝
２４５ 被動部材
２４５ａ キー溝
２４７ 中間部材
２４７ａ 第１キー
２４７ｂ 第２キー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具の回転駆動時に生ずる工具本体の振動を低減することができる手持式の回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開昭６２−７４５６４号公報（特許文献１）は、手持ち動力工具としてのディスクグラインダの防振装置を開示している。公報記載の防振装置は、先端工具としての砥石の駆動機構を収容するギアハウジング部と、砥石駆動用のモータを収容するとともに、作業者が把持するグリップを備えたモータハウジング部とを弾性体により結合し、砥石の駆動時にギアハウジング部に発生した振動がモータハウジング部を経てグリップに伝達することを弾性体によって低減する構成である。
【０００３】
上記の防振装置は、モータハウジング部がギアハウジング部に対し弾性体によって全方向への相対移動が許容される構成である。このため、加工作業時において、グリップとギアハウジング部（砥石）との相対変位が全方向に不規則に生じ、使い勝手が悪いものとなり、この点で更なる改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−７４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、工具本体の振動低減を図りつつ、使用性を向上できる手持式の回転工具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明の回転工具の好ましい形態によれば、工具本体と、工具本体に設けられた駆動軸と、先端工具が取付けられる被動軸と、駆動軸と被動軸との間に介在され、駆動軸の回転を被動軸に伝達するオルダム継手と、被動軸と工具本体との間に介在された弾性体と、を有する。本発明における「回転工具」とは、典型的には、先端工具としての砥石を回転駆動することにより被加工材に研削・研磨作業を遂行するグラインダがこれに該当する。
本発明の好ましい形態によれば、被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時にオルダム継手を介して駆動軸からの動力伝達が維持される構成としている。また、被動軸の工具本体に対する相対移動は、弾性体によって緩衝される構成とした。
【０００７】
先端工具の回転駆動時に生ずる主たる振動は、当該先端工具の回転軸と交差する方向であり、回転軸方向には殆ど生じないか、生じても小さい。本発明によれば、先端工具が取付けられる被動軸につき、工具本体に対し長軸方向と交差する方向についてのみ相対移動することを許容し、当該方向の相対移動を弾性体により緩衝する構成としている。これにより、先端工具の駆動時に生ずる主たる振動である、被動軸の軸方向と交差する方向の振動が工具本体に伝達することを低減できる。また、被動軸の工具本体に対する相対移動方向が一方向に限られているため、加工作業時において被動軸と工具本体との不規則な相対移動が回避される。このため、工具本体ないし工具本体に形成された、あるいは連接されたグリップ部を把持して加工作業を行う際の使用性を向上することができる。
特に本発明では、被動軸と工具本体との間に弾性体を介在する構成としたことにより振動発生側である被動軸に対する工具本体側の質量比を大きく取ることが可能となり、振動低減効果を向上できる。また、駆動軸と被動軸とをオルダム継手によって接続したので、被動軸の長軸方向と交差する方向への相対移動に拘わらず、駆動軸の回転を被動軸に円滑に伝達することができる。
【０００８】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と同方向に延在されるとともに、工具本体に対して回転方向以外の方向の相対移動が規制された状態で取付けられ、駆動軸の回転をオルダム継手を介して被動軸に伝達する中間軸と、駆動軸の回転を減速して中間軸に伝達する減速部と、を更に有する。なお、本発明における「減速部」は、典型的には、駆動軸によって回転される駆動ギアと、当該駆動ギアに噛み合い係合され、中間軸に回転を伝達する被動ギアとによって構成される。
本発明によれば、減速後の中間軸と被動軸の間にオルダム継手が配置される構成となるため、オルダム継手が減速された速度で駆動されることになり、減速前の高速駆動に比べて耐久性を向上する上で有効となる。
【０００９】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と駆動軸は、互いの長軸が交差して配置された構成とされる。
本発明によれば、上記構成としたことにより、工具本体の長軸方向先端領域に、先端工具が、当該先端工具の回転軸の方向が工具本体の長軸方向と直交するように配置された構成のアングル型回転工具を提供することができる。
【００１０】
本発明の更なる形態によれば、被動軸と駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されており、減速部の駆動軸から中間軸への回転伝達領域が、駆動軸の長軸を挟んで被動軸の反対側に配置されている。なお「回転伝達領域」とは、減速部が駆動ギアと被動ギアによって構成される場合であれば、両ギアの噛み合い係合領域がこれに該当する。
本発明によれば、上記のような構成としたことで、回転伝達領域を駆動軸の長軸を挟んで被動軸側に設定した場合に比べて、駆動軸の回転軸線から先端工具までの距離が長くならないように抑えることができる。
【００１１】
本発明の更なる形態によれば、弾性体は、被動軸周りの全周にわたって円環状に配置されている。
本発明によれば、上記の構成としたことにより被動軸の外周面と工具本体との間の隙間を弾性体によって密封し、加工作業によって発生した粉塵等が工具本体内部へ侵入することを防止できる。すなわち、弾性体を振動緩衝用のみならず、シール部材として機能させることができる。
【００１２】
本発明の更なる形態によれば、先端工具が砥石である。本発明によれば、先端工具の回転駆動時に生ずる工具本体の振動を低減するとともに、使用性の良いグラインダを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、工具本体の振動低減を図りつつ、使用性を向上する上で有効な手持式の回転工具が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る電動ディスクグラインダの全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく電動ディスクグラインダの全体構成を示す断面図であり、図１とはオルダム継手の断面箇所が相違する。
【図３】要部の構成を示す拡大断面図である。
【図４】第２の実施形態に係るグラインダの構成を示す断面図である。
【図５】要部の構成を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、手持式の回転工具の一例として電動ディスクグラインダを用いて説明する。電動ディスクグラインダ１０１（以下、ディスクグラインダという）は、概括的に見て、ディスクグラインダ１０１の外郭を形成する本体部１０３と、本体部１０３の先端領域に配置される円板状の砥石１２５とを主体として構成される。本体部１０３は、モータハウジング１０５およびギアハウジング１０７を主体として構成される。本体部１０３は、本発明における「工具本体」に対応し、砥石１２５は、本発明における「先端工具」に対応する。なお、説明の便宜上、本体部１０３の長軸方向につき、砥石１２５側を前、その反対側を後という。
【００１６】
図１および図２にはディスクグラインダ１０１の内部構造が示される。図１および図２に示すように、モータハウジング１０５は概ね円筒形状に形成され、当該モータハウジング１０５の内部空間には駆動モータ１１１が収容されている。本実施形態の駆動モータ１１１は、電源コードを用いて電源（コンセント）から供給される電力によって駆動される構成とされ、その回転軸線方向がディスクグラインダ１０１の長軸方向、すなわち本体部１０３の長軸方向と並行に配置されている。また、モータハウジング１０５の後端部（図示右側）には、略円筒状のリヤカバー１０９が接合されている。モータハウジング１０５およびリヤカバー１０９は、その長軸方向が本体部１０３の長軸方向となるように設けられ、モータハウジング１０５の外面とリヤカバー１０９の外面により作業者が把持するメインハンドルとしてのグリップ部が構成されている。
【００１７】
モータハウジング１０５の前端部に接合されるギアハウジング１０７内には、駆動モータ１１１の回転出力を砥石１２５に伝達する動力伝達機構１１３が収容されている。動力伝達機構１１３は、モータ軸１１２の先端部に設けられ、垂直面内で回転駆動される駆動側ギアとしての小ベベルギア１１５、小ベベルギア１１５と噛み合い係合され、水平面内で回転駆動される被動側ギアとしての大ベベルギア１１７、大ベベルギア１１７と一体に回転する中間軸１１９、砥石１２５が取付けられるスピンドル１２１、および中間軸１１９の回転をスピンドル１２１に伝達するオルダム継手１２３を主体として構成される。
【００１８】
中間軸１１９、オルダム継手１２３およびスピンドル１２１は、本体部１０３の長軸方向に対して概ね直交状に配置され、これにより砥石１２５の回転軸方向が本体部１０３の長軸方向に対して交差状に配置されたアングル型のディスクグラインダ１０１が構成されている。駆動モータ１１１のモータ軸１１２が、本発明における「駆動軸」に対応し、スピンドル１２１が、本発明における「被動軸」に対応し、中間軸１１９が、本発明における「中間軸」に対応し、さらにオルダム継手１２３が、本発明における「オルダム継手」に対応する。
【００１９】
上下方向に延在するスピンドル１２１は、延在方向（軸方向）の一端（下端）がギアハウジング１０７の下面から外部に所定長さで突出されるとともに、当該突出端部が砥石１２５を取付ける砥石取付部１２１ａとして設定されている。砥石１２５は、対向状に配置されるインナ側とアウタ側の２つのフランジ部材１２７ａ，１２７ｂからなるツールホルダ１２７によって砥石取付部１２１ａに着脱自在に取付けられ、スピンドル１２１と一体に回転される。
【００２０】
図３に示すように、ギアハウジング１０７は、上下方向において３分割された上ハウジング部１０７Ａと、中間ハウジング部１０７Ｂと、下ハウジング部１０７Ｃとからり、中間ハウジング部１０７Ｂを中央にして当該中間ハウジング部１０７Ｂに対し上ハウジング部１０７Ａと下ハウジング部１０７Ｃが止着ネジ（便宜上図示を省略する）等の止着手段により接合されている。また、ギアハウジング１０７は、中間ハウジング部１０７Ｂの後端部がモータハウジング１０５の前端部に対して止着ネジ（便宜上図示を省略する）等の止着手段により接合されることで当該モータハウジング１０５に組み付けられている。
【００２１】
中間軸１１９は、上ハウジング部１０７Ａに軸受（ボールべアリング）１３１を介して回転自在に支持されるとともに、回転方向以外の方向については相対移動が規制されている。中間軸１１９の下端部には大ベベルギア１１７が一体回転可能に固定されている。小ベベルギア１１５と噛み合い係合する大ベベルギア１１７は、所定の減速比で減速されて回転駆動される。小ベベルギア１１５と大ベベルギア１１７との噛み合い係合箇所が、本発明における「減速部」に対応する。
【００２２】
スピンドル１２１は、軸受カバー１３３に収容保持された軸受（ボールベアリング）１３５によって回転自在に支持されている。軸受カバー１３３は、軸方向の一端（上端）に外側へと張出す円形のフランジ部１３４を有する略円筒状部材であり、フランジ部１３４がギアハウジング１０７の中間ハウジング部１０７Ｂと下ハウジング部１０７Ｃとによって上下方向に挟持状に支持されている。すなわち、中間ハウジング部１０７Ｂの内側下端部と下ハウジング部１０７Ｃの内側上端部がそれぞれカバー支持部１０７ｂ，１０７ｃとして設定され、当該中間ハウジング部側カバー支持部１０７ｂの下面とフランジ部１３４の上面との間、および下ハウジング部側カバー支持部１０７ｃの上面とフランジ部１３４の下面との間には、それぞれワッシャー１３６，１３７が配置されている。ワッシャー１３６，１３７は、滑り易さを得る部材として備えられており、これにより軸受カバー１３３は、ギアハウジング１０７に対して軸方向（上下方向）には相対移動が規制された状態において、軸方向と交差する方向（径方向）には相対移動が許容されている。
【００２３】
そして、上記の相対移動を許容するために、フランジ部１３４を含む軸受カバー１３３の外周面と、下ハウジング部１０７Ｃの内面との間には、軸方向と交差する方向（径方向）について所定の隙間が設定されている。なお、下ハウジング部側のカバー支持部１０７ｃの上面とワッシャー１３７との間には、ゴムリング１３９が弾発状に介在され、これにより軸方向に関する製作上のあるいは組付け上の誤差が吸収される構成とされる。
【００２４】
軸受カバー１３３の外面と下ハウジング部１０７Ｃの内面との間には、緩衝部材としてのＯリング１４１が配置され、当該Ｏリング１４１によって下ハウジング部１０７Ｃに対する軸受カバー１３３の相対移動が緩衝されるよう構成されている。すなわち、スピンドル１２１は、ギアハウジング１０７に対して径方向について弾性支持されている。Ｏリング１４１は、本発明における「弾性体」に対応する。なお、Ｏリング１４１は、軸受カバー１３３の外周面に形成された断面コ形の環状溝１３３ａに嵌合されている。
【００２５】
オルダム継手１２３は、中間軸１１９の軸下端部に一体に形成された円板状の駆動部材１４３と、スピンドル１２１の上端部に圧入されて一体に回転される円筒状の被動部材１４５と、両部材１４３，１４５間に配置された円板状の中間部材１４７とを主体として構成されている。中間部材１４７の一方の軸端面には軸中心を通って径方向に延在する第１キー１４７ａが形成され、他方の軸端面には軸中心を通って第１キー１４７ａと直交状に延在する第２キー１４７ｂが形成されている。そして、第１キー１４７ａが駆動部材１４３の軸端面（円板端面）に形成されたキー溝１４３ａに摺動自在に係合され、第２キー１４７ｂが被動部材１４５の軸端面（円筒端面）に形成されたキー溝１４５ａに摺動自在に係合されている。これにより、中間軸１１９の回転軸とスピンドル１２１の回転軸が径方向にずれた状態での当該中間軸１１９からスピンドル１２１への回転力伝達を支障なく行うことが可能とされる。
【００２６】
本実施の形態に係るディスクグラインダ１０１は上記のように構成されている。従って、作業者はグリップ部を手で握り、グリップ部に取り付けられた電源スイッチを操作可能なスイッチノブ１１０を操作して駆動モータ１１１を通電駆動することにより、動力伝達機構１１３を介して砥石１２５を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業等の加工作業を行うことができる。
【００２７】
上記の加工作業時において、砥石１２５の駆動ないし砥石１２５による被加工材に対する加工作業によってスピンドル１２１に振動が発生した場合、当該振動がギアハウジング１０７を経てモータハウジング１０５側に伝達することをＯリング１４１によって低減することができる。すなわち、加工作業時には、スピンドル１２１に主として長軸方向と交差する方向（径方向）の振動が発生するが、本実施の形態によれば、スピンドル１２１につき、ギアハウジング１０７に対し径方向への相対移動を許容した状態で取付けるとともにＯリング１４１によって弾性支持する構成としたので、当該径方向の振動をＯリング１４１で緩衝し、ギアハウジング１０７への振動伝達を低減することができる。
【００２８】
特に本実施の形態においては、ギアハウジング１０７に対して、動力伝達機構１１３のうちの最終出力軸としてのスピンドル１２１、詳しくはスピンドル１２１を回転自在に支持する軸受１３５の軸受カバー１３３が、Ｏリング１４１を介して弾性支持された構成としている。このことにより振動側のスピンドル１２１、軸受１３５および軸受カバー１３３に対する非振動側の本体部１０３側の質量比を大きくすることが可能となり、振動低減効果を向上することができる。
【００２９】
また、スピンドル１２１のギアハウジング１０７（本体部１０３）に対する相対移動方向が一方向（径方向）に限られているため、加工作業時においてスピンドル１２１と本体部１０３との不規則な相対移動が回避される。このため、本体部１０３に形成されたグリップ部（モータハウジング１０５およびリヤカバー１０９の外面領域）を把持して加工作業を行う際の使用性（使い勝手）を向上することができる。また、中間軸１１９とスピンドル１２１とをオルダム継手１２３によって連結したので、スピンドル１２１のギアハウジング１０７に対する径方向への相対移動を許容しつつ、中間軸１１９の回転力をスピンドル１２１に円滑に伝達することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、オルダム継手１２３が減速後の動力伝達経路に配置されているため、オルダム継手１２３が減速された速度で駆動される。すなわち、当該オルダム継手１２３の摺動部（キー溝１４３ａ，１４５ａとキー１４７ａ，１４７ｂ間の摺動動作が減速状態での摺動動作となり、耐久性を向上する上で有効となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、モータ軸１１２の回転力を中間軸１１９に減速して伝達するための小ベベルギア１１５と大ベベルギア１１７との噛み合い係合箇所が、モータ軸１１２の長軸線を挟んでスピンドル１２１と反対側（上側）に配置されている。例えば、噛み合い係合箇所をモータ軸１１２の長軸線を挟んでスピンドル１２１側（下側）に配置する構成にすると、駆動モータ１１１の回転軸線から砥石１１９までの距離が長くなってしまうが、本実施の形態によれば、上記構成としたことにより駆動モータ１１１の回転軸線から砥石１１９までの距離が長くなることを抑えることができる。上記の噛み合い係合箇所が、本発明における「回転伝達領域」に対応する。
【００３２】
また、本実施の形態では、スピンドル１２１を弾性支持する弾性体につき、Ｏリング１４１によって構成し、周方向の全域についてギアハウジング１０７の内周面と軸受カバー１３３の外周面との間の隙間を封鎖している。このため、Ｏリング１４１は、加工作業で発生した粉塵等がギアハウジン１０７の内部空間へ侵入することを防止するシール部材として機能する。
【００３３】
（本発明の第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態につき、図４および図５を参照しつつ説明する。この実施形態は、図４に示すように、駆動モータ２１１の回転軸と砥石２２５の回転軸が直線状に配置される構成のグラインダ２０１を対象としたものであり、第１の実施形態と同様、本体部２０３が、駆動モータ２１１を収容するモータハウジング２０５、当該モータハウジング２０５の前端部に接合されるとともに、スピンドル２２１およびオルダム継手２２３を収容するギアハウジング２０７、およびモータハウジング２０５の後端部に接合されたリヤカバー２０９によって構成される。モータハウジング２０５の外面およびリヤカバー２０９の外面によって作業者が握るグリップ部が構成されている。本体部２０３は、本発明における「工具本体」に対応する。
【００３４】
駆動モータ２１１のモータ軸２１２とスピンドル２２１がオルダム継手２２３を介して直線的に連結され、駆動モータ２１１の回転出力が減速されずにスピンドル２２１に伝達される構成とされる。モータ軸２１２が、本発明における「駆動軸」に対応し、スピンドル２２１が、本発明における「被動軸」に対応し、オルダム継手２２３が、本発明における「オルダム継手」に対応する。
【００３５】
図５に示すように、オルダム継手２２３は、駆動モータ２１１の回転出力をスピンドル２２１に伝達する動力伝達部材として備えられ、モータ軸２１２の先端領域にスプライン嵌合された駆動部材２４３と、スピンドル２２１の後端領域にスプライン嵌合された被動部材２４５と、両部材２４３，２４５間に配置された中間部材２４７とを有する。中間部材２４７の一方の軸端面には軸中心を通って径方向に延在する第１キー２４７ａが形成され、他方の軸端面には軸中心を通って第１キー２４７ａと直交状に延在する第２キー２４７ｂが形成されている。そして、第１キー２４７ａが駆動部材２４３の軸端面（円板端面）に形成されたキー溝２４３ａに摺動自在に係合され、第２キー２４７ｂが被動部材２４５の軸端面（円筒端面）に形成されたキー溝２４５ａに摺動自在に係合されている。これにより、モータ軸２１２の回転軸とスピンドル２２１の回転軸が径方向にずれた状態での当該モータ軸２１２からスピンドル２２１への回転力の伝達を円滑に行うことが可能とされる。
【００３６】
スピンドル２２１は、前後の軸受（ボールベアリング）２３５によって長軸方向の２箇所を回転自在に支持されるとともに、その軸方向の一端（前端）がギアハウジング２０７の先端から前方へと所定長さで突出され、当該突出端部に略円錐形状の砥石２２５がツールホルダ２２７を介して着脱自在に取付けられる。砥石２２５は、本発明における「先端工具」に対応する。
【００３７】
前後の軸受２３５を収容する軸受カバー２３３は、軸方向の一端（後端部）に外径方向に張出すフランジ部２３４を有する略円筒形の筒状部材として構成される。ギアハウジング２０７は、略円筒状の前ハウジング部２０７Ａと、当該前ハウジング部２０７Ａに接合された略円環状の後ハウジング部２０７Ｂとからなり、当該前後のハウジング部２０７Ａ，２０７Ｂの接合領域において、軸受カバー２３３のフランジ部２３４を前後方向に挟持状に支持する。すなわち、前ハウジング部２０７Ａの内側後端部と後ハウジング部２０７Ｂの内側前端部がそれぞれカバー支持部２０７ａ，２０７ｂとして設定され、当該前ハウジング部側カバー支持部２０７ａの後面とフランジ部２３４の前面との間、および後ハウジング部側カバー支持部２０７ｂの前面とフランジ部２３４の後面との間には、それぞれワッシャー２３６，２３７が配置されている。ワッシャー２３６，２３７は、滑り易さを得る部材として備えられており、これにより軸受カバー２３３は、ギアハウジング２０７に対して軸方向（図示左右方向）には相対移動が規制された状態において、軸方向と交差する方向（径方向）には相対移動が許容されている。
【００３８】
そして、上記の相対移動を許容するために、フランジ部２３４を含む軸受カバー２３３の外周面と、前ハウジング部２０７Ａの内面との間には、軸方向と交差する方向（径方向）について所定の隙間が設定されている。なお、前ハウジング部側のカバー支持部２０７ａの上面とワッシャー２３６との間には、ゴムリング２３９が弾発状に介在され、これにより軸方向に関する製作上のあるいは組付け上の誤差が吸収される構成とされる。
【００３９】
軸受カバー２３３の外面と前ハウジング部２０７Ａの内面との間には、弾性部材としての複数（前後２個）のＯリング２４１が配置され、当該Ｏリング２４１によって前ハウジング部２０７Ａに対する軸受カバー２３３の相対移動が緩衝されるよう構成されている。すなわち、スピンドル２２１は、ギアハウジング２０７に対して径方向について弾性支持されている。Ｏリング２４１は、本発明における「弾性体」に対応する。なお、Ｏリング２４１は、軸受カバー２３３の外周面に形成された断面コ形の環状溝２３３ａに嵌合されている。
【００４０】
本実施の形態に係るグラインダは、上記のように構成されている。従って、作業者がグリップ部を手で握り、グリップ部に取り付けられた電源スイッチを操作可能なスイッチノブ２１０を操作して駆動モータ２１１を通電駆動することにより、モータ軸２１２からオルダム継手２２３を介してスピンドル２２１と共に砥石１２５を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業等の加工作業を行うことができる。
【００４１】
上記の加工作業時において、スピンドル２２１には長軸方向と交差する方向（径方向）の振動が発生するが、本実施の形態によれば、スピンドル２２１につき、ギアハウジング２０７に対し径方向への相対移動を許容する状態で取付けるとともに、Ｏリング２４１によって弾性支持する構成としたので、当該径方向の振動をＯリング２４１で緩衝し、ギアハウジング２０７への振動伝達を低減することができる。この場合、本実施の形態では、第１の実施形態の場合と同様、スピンドル２２１を回転自在に支持する軸受２３５の軸受カバー２３３をギアハウジング２０７に対しＯリング２４１を介して弾性支持する構成としている。このため、振動側のスピンドル２２１、軸受２３５および軸受カバー２３３に対して非振動側の本体部２０３側の質量比を大きくすることが可能となり、振動低減効果を向上することができる。
【００４２】
また、スピンドル２２１のギアハウジング２０７（本体部２０３）に対する相対移動方向が一方向（径方向）に限られているため、加工作業時においてスピンドル２２１と本体部２０３との不規則な相対移動が回避される。このため、本体部２０３に形成されたグリップ部（モータハウジング２０５およびリヤカバー２０９の外面領域）を把持して加工作業を行う際の使用性（使い勝手）を向上することができる。また、モータ軸２１２とスピンドル２２１とをオルダム継手２２３によって連結したので、スピンドル２２１のギアハウジング２０７に対する径方向への相対移動を許容しつつ、モータ軸２１２の回転力をスピンドル２２１に円滑に伝達することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、スピンドル２２１を弾性支持する弾性体につき、Ｏリング２４１によって構成し、周方向の全域についてギアハウジング２０７の内周面と軸受カバー２３３の外周面との間の隙間を封鎖している。このため、Ｏリング２４１は、加工作業で発生した粉塵等がギアハウジン２０７の内部空間へ侵入することを防止するシール部材として機能する。
【００４４】
なお、便宜上図示を省略するが、スピンドル１２１，２２１を弾性支持する弾性体の変形例として、Ｏリング１４１，２４１に変えて複数の弾性球体または弾性柱状体を用いることも可能である。すなわち、変形例では、軸受カバー１３３，２３３の外周面と、ギアハウジング１０７，２０７の内周面との間に、弾性球体または弾性柱状体を周方向に複数所定の間隔で配置し、スピンドル１２１，２２１の回転軸が中間軸１１９またはモータ軸２１２と同軸上に置かれるように軸受カバー１３３，２３３を中心に向かって付勢するように構成される。これにより常時には、スピンドル２２１の中間軸１１９またはモータ軸２１２に対する同軸配置が維持される。
【００４５】
上記発明の趣旨に鑑み、下記のごとき態様が構成可能である。
（態様１）
「工具本体と、
前記工具本体に設けられた駆動軸と、
先端工具が取付けられる被動軸と、
前記駆動軸と前記被動軸との間に介在され、前記駆動軸の回転を前記被動軸に伝達するオルダム継手と、
前記被動軸と前記工具本体との間に介在された弾性体と、を有し、
前記被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、前記工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、前記工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時に前記オルダム継手を介して前記駆動軸からの動力伝達が維持される構成とし、
前記被動軸の前記工具本体に対する相対移動は、前記弾性体によって緩衝され、これにより前記被動軸の軸方向と交差する方向の振動が前記工具本体に伝達することを低減することを特徴とする回転工具。」
【００４６】
（態様２）
「請求項１〜４または態様１のいずれかに記載の回転工具であって、
前記弾性体は、前記被動軸の周方向について所定の間隔で複数配置されていることを特徴とする回転工具。」
【００４７】
（態様３）
「請求項１〜４または態様１〜２のいずれかに記載の回転工具であって、
前記被動軸を回転自在に支持する軸受と、当該軸受を収容する軸受カバーとを有し、
前記軸受カバーが前記工具本体に対して前記弾性体により弾性支持されていることを特徴とする回転工具。」
【００４８】
（態様４）
「請求項５に記載の回転工具であって、
前記円環状に配置された弾性体は、Ｏリングによって構成されていることを特徴とする回転工具。」
【００４９】
（態様５）
「請求項１又は２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が同軸上に配置されるとともに、前記オルダム継手を介して連結されていることを特徴とする回転工具。」
【符号の説明】
【００５０】
１０１ 電動ディスクグラインダ（回転工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０７Ａ 上ハウジング部
１０７Ｂ 中間ハウジング部
１０７Ｃ 下ハウジング部
１０７ｂ，１０７ｃ カバー支持部
１０９ リヤカバー
１１０ スイッチノブ
１１１ 駆動モータ（モータ）
１１２ モータ軸（駆動軸）
１１３ 動力伝達機構
１１５ 小ベベルギア
１１７ 大ベベルギア
１１９ 中間軸
１２１ スピンドル（被動軸）
１２１ａ 砥石取付軸
１２３ オルダム継手
１２５ 砥石（先端工具）
１２７ ツールホルダ
１２７ａ，１２７ｂ フランジ部材
１３１ 軸受
１３３ 軸受カバー
１３３ａ 環状溝
１３４ フランジ部
１３５ 軸受
１３６，１３７ ワッシャー
１３９ ゴムリング
１４１ Ｏリング（弾性体）
１４３ 駆動部材
１４３ａ キー溝
１４５ 被動部材
１４５ａ キー溝
１４７ 中間部材
１４７ａ 第１キー
１４７ｂ 第２キー
２０１ グラインダ（回転工具）
２０３ 本体部（工具本体）
２０５ モータハウジング
２０７ ギアハウジング
２０７Ａ 前ハウジング部
２０７Ｂ 後ハウジング部
２０７ａ，２０７ｂ カバー支持部
２０９ リヤカバー
２１０ スイッチノブ
２１１ 駆動モータ（モータ）
２１２ モータ軸（駆動軸）
２２１ スピンドル（被動軸）
２２３ オルダム継手
２２５ 砥石（先端工具）
２２７ ツールホルダ
２３３ 軸受カバー
２３３ａ 環状溝
２３４ フランジ部
２３５ 軸受
２３６，１３７ ワッシャー
２３９ ゴムリング
２４１ Ｏリング（弾性体）
２４３ 駆動部材
２４３ａ キー溝
２４５ 被動部材
２４５ａ キー溝
２４７ 中間部材
２４７ａ 第１キー
２４７ｂ 第２キー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体と、
前記工具本体に設けられた駆動軸と、
先端工具が取付けられる被動軸と、
前記駆動軸と前記被動軸との間に介在され、前記駆動軸の回転を前記被動軸に伝達するオルダム継手と、
前記被動軸と前記工具本体との間に介在された弾性体と、を有し、
前記被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、前記工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、前記工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時に前記オルダム継手を介して前記駆動軸からの動力伝達が維持される構成とし、
前記被動軸の前記工具本体に対する相対移動は、前記弾性体によって緩衝される構成としたことを特徴とする回転工具。
【請求項２】
請求項１に記載の回転工具において、
前記被動軸と同方向に延在されるとともに、前記工具本体に対して回転方向以外の方向の相対移動が規制された状態で取付けられ、前記駆動軸の回転を前記オルダム継手を介して前記被動軸に伝達する中間軸と、
前記駆動軸の回転を減速して前記中間軸に伝達する減速部と、
を更に有することを特徴とする回転工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項４】
請求項２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されており、
前記減速部の前記駆動軸から前記中間軸への回転伝達領域が、前記駆動軸の長軸を挟んで前記被動軸の反対側に配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転工具であって、
前記弾性体は、前記被動軸周りの全周にわたって円環状に配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転工具であって、
前記先端工具が砥石であることを特徴とする回転工具。
【請求項１】
工具本体と、
前記工具本体に設けられた駆動軸と、
先端工具が取付けられる被動軸と、
前記駆動軸と前記被動軸との間に介在され、前記駆動軸の回転を前記被動軸に伝達するオルダム継手と、
前記被動軸と前記工具本体との間に介在された弾性体と、を有し、
前記被動軸は、当該被動軸の長軸方向については、前記工具本体に対する相対移動が規制され、当該被動軸の長軸方向と交差する方向については、前記工具本体に対する相対移動が許容されるとともに、当該相対移動時に前記オルダム継手を介して前記駆動軸からの動力伝達が維持される構成とし、
前記被動軸の前記工具本体に対する相対移動は、前記弾性体によって緩衝される構成としたことを特徴とする回転工具。
【請求項２】
請求項１に記載の回転工具において、
前記被動軸と同方向に延在されるとともに、前記工具本体に対して回転方向以外の方向の相対移動が規制された状態で取付けられ、前記駆動軸の回転を前記オルダム継手を介して前記被動軸に伝達する中間軸と、
前記駆動軸の回転を減速して前記中間軸に伝達する減速部と、
を更に有することを特徴とする回転工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項４】
請求項２に記載の回転工具であって、
前記被動軸と前記駆動軸は、互いの長軸が交差して配置されており、
前記減速部の前記駆動軸から前記中間軸への回転伝達領域が、前記駆動軸の長軸を挟んで前記被動軸の反対側に配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転工具であって、
前記弾性体は、前記被動軸周りの全周にわたって円環状に配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転工具であって、
前記先端工具が砥石であることを特徴とする回転工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０６３０２（Ｐ２０１２−１０６３０２Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６０５２（Ｐ２０１０−２５６０５２）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
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