JP2010269396A - ディスクグラインダ - Google Patents

Abstract

【課題】
ギヤカバーとハウジングの連結部の構造を改善し、ハウジングとホイルガードの隙間に手が入るように構成したディスクグラインダを提供する
【解決手段】
モータと、モータを収容するハウジングと、モータによって回転される第１の傘歯車と、第１の傘歯車と噛合し出力軸を回転させる第２の傘歯車と、ハウジングの前方に接続され第１及び第２の傘歯車を収容するギヤケースと、出力軸に取り付けられる砥石の部分領域を覆うホイルガードを有するディスクグラインダにおいて、ギヤケースはモータ側開口部と砥石側開口部を有し、モータ側開口部の径は、砥石側開口部の径よりも小さくし、モータ側開口部に接続される部分のハウジングの径（Ｒ_Ｈ）が３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍであり、ハウジングとホイルガードの間の距離（Ｗ）が、１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍとなるように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハウジングのモータ収容部分が細くて握り易くしたディスクグラインダを提供することにある。

従来のディスクグラインダ（アングルグラインダ）を図１５を用いて説明する。図１５は従来のディスクグラインダの上面図であり、例えば特許文献１にて開示される。ディスクグラインダ１０１は、駆動源であるモータを収容するハウジング１０２を有する。ハウジング１０２の後方には、複数の吸気口１１９を有するテールカバー１０４が設けられ、テールカバー１０４には外部に接続される電源コード１１４と、ディスクグラインダ１０１の電源をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ１１８が設けられる。ハウジング１０２の前方にはモータの回転軸による動力伝達方向を約９０度変換する一対の傘歯車を収容するギヤカバー１０３が設けられる。ギヤカバー１０３は、モータの回転軸と同軸方向に延びる４本のねじ１３２で固定される。ギヤカバー１０３内の図示しないスピンドル（出力軸）には、砥石１０５が取り付けられる。ロックピン１１１は、砥石１０５を着脱する際にスピンドルが回転しないように、その回転を制限するものである。

砥石１０５は、例えば直径が１００〜１２５ｍｍ程度である。このような砥石１０５を用いるディスクグラインダ１０１に使用されるモータは種々あるが、作業に必要な出力を考慮すると、従来では５０ｍｍ以上の直径を有するＡＣモータが使用されていた。従って、モータを収容するハウジング１０２の直径ｄ_０は、最小でも直径が５６ｍｍ程度になっている。このようなディスクグラインダ１０１の場合、片手でハウジング１０２の部分を握って作業をするには適さない。

ハウジング１０２を握って作業するのが難しいため、ギヤカバー１０３の側方にはハンドル１０８が着脱可能に取り付けられる。図１５ではハンドル１０８をギヤカバー１０３の右側に取り付けた例を示しているが、右側でなく左側に取り付けることも可能である。ハンドル１０８を取り付けることにより、作業者は右手でハンドル１０８を握り、左手でハウジング１０２又はテールカバー１０４を押さえることにより研削作業を行うことができる。このようにディスクグラインダ１０１に着脱可能なハンドル１０８を設けることにより、良好な作業性を実現できる。しかし、ハンドル１０８は、ディスクグラインダ１０１の本体から大きく飛び出すため、狭い場所での作業に支障が出るという欠点がある。

特開平７−２９９６０６号公報

狭い場所で作業をする際に、ハンドル１０８を取り付けないで、片手でハウジング１０２を握りながら作業をする場合もある。その場合、図１６に示すような持ち方が考えられるが、ハウジング１０２の径が太いため掴みづらく、安定した作業がやりにくい。特に、図１６のディスクグラインダ１０１は、ハウジング１０２とギヤカバー１０３を軸方向に延びる４本のねじ１３２で固定されるため、ギヤカバー１０３とハウジング１０２の連結部付近が、開口部の外側にねじ１３２の分だけ膨らませねばならないので、その分だけハウジングの径が太くなる。また、ハウジング１０２の接続部付近には、ねじ１３２を固定するためのねじボスを形成しなければならないので、連結部付近のハウジング１０２の径が大きくなる。しかも、ねじボスを囲む外形は円形ではなく、略四角形となってしまうので、連結部付近を手で握りにくい。この結果、ハウジング１０２の連結部と作業者の手との距離Ｚ１が必要である。また、ハウジング１０２が太いため、ハウジング１０２とホイルガード１１２の間隔Ｓがほとんどないため、作業者が間隔Ｓの部分に指を入れるようにして把持することは出来ない。その結果、作業者の手とスピンドルの軸線との距離Ｚが離れてしまう。

上記のように、従来のディスクグラインダはハウジングの径が太くなり片手で握りにくかった。また、ギヤケースとハウジングの連結部付近が太くなり、スピンドルの軸線から離れた場所を握らねばならないため、ハンドル１０８を用いずに無理に作業をすると手が疲れやすかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ギヤカバーとハウジングの連結部の構造を改善し、ハウジングとホイルガードの隙間に手が入るように構成したディスクグラインダを提供することにある

本発明の他の目的は、ギヤカバーとハウジングの連結部付近の外形を細く形成することにより、ハウジングの前端付近（又は連結部付近）を容易に把持できるようにしたディスクグラインダを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、直径の小さいブラシレスＤＣモータを用いることにより、ハウジングのモータ収容部分を把持部とすることができるディスクグラインダを提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータを収容するハウジングと、モータによって回転される第１の傘歯車と、第１の傘歯車と噛合し出力軸を回転させる第２の傘歯車と、ハウジングの前方に接続され第１及び第２の傘歯車を収容するギヤケースと、出力軸に取り付けられる砥石の部分領域を覆うホイルガードを有するディスクグラインダにおいて、ギヤケースはモータ側開口部と砥石側開口部を有し、モータ側開口部の径は、砥石側開口部の径よりも小さくし、モータ側開口部に接続される部分のハウジングの径（Ｒ_Ｈ）が３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍであり、ハウジングとホイルガードの間の距離（Ｗ）が、１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍとなるように構成した。ハウジングの直径を小さくするために、ブラシレスＤＣモータを用いるのが好ましく、ブラシレスＤＣモータの直径（Ｒ_Ｍ）は、２８ｍｍ≦Ｒ_Ｍ≦３８ｍｍとする。

本発明の他の特徴によれば、モータの回転軸と同軸であって、モータ側開口部とモータの間に冷却ファンを設ける。モータ側開口部とハウジングの外周部又は内周部にはねじ山が設けられ、ギヤケースとハウジングはお互いをねじ込むことによって固定される。第１の傘歯車の歯数は、第２の傘歯車の歯数よりも少なくする。これはこれらの傘歯車によってモータの回転数が減速されることを意味し、出力軸に強い回転トルクを与えることができる。出力軸の軸線とモータのステータコアの前端までの距離（Ｎ）は、５０ｍｍ≦Ｎ≦７０ｍｍとすると好ましい。

本発明のさらに他の特徴によれば、モータの直径（Ｒ_Ｍ）とステータコアの長さ（Ｄ）の比（Ｄ／Ｒ_Ｍ）は、１．２≦Ｄ／Ｒ_Ｍ≦２．１である。ギヤケースの第２の傘歯車の上方に、冷却ファンによって生成された空気を排出する排出口が設けられる。さらに、ハウジングのモータよりも後方側に空気取入口が設けられ、空気取入口からモータに至る空気通路内に、モータを駆動するためのスイッチング素子が設けられる。

本発明のさらに他の特徴によれば、回転軸を有するブラシレスＤＣモータと、回転軸に固定される冷却ファンと、ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、ハウジングに接続されるギヤカバーと、ギヤカバーに回転可能に保持され、回転軸とほぼ直交する方向に延び、先端工具を取付け可能なスピンドルと、スピンドルを保持するベアリングを保持し、ギヤカバーに固定されるスピンドルケースと、有するアングルグラインダにおいて、冷却ファンを、スピンドルとブラシレスＤＣモータの間に設け、スピンドルケースを、冷却ファンよりも下方に設ける。ここで、「アングルグラインダ」とは、モータの回転軸と先端工具（砥石）が取付けられる出力軸（スピンドル）とが所定の角度（ａｎｇｌｅ）をもって交差するグラインダをいう。図１５及び図１６で説明したディスクグラインダは、この角度がほぼ垂直（９０度）のグラインダである。

請求項１の発明によれば、モータ側開口部に接続される部分のハウジングの径（Ｒ_Ｈ）が３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍであり、ハウジングとホイルガードの間の距離（Ｗ）を１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍとしたので、Ｒ_Ｈの寸法が日本人の平均の握り内径の寸法と同等として握りやすく構成した。また、ホイルードとハウジングの間に手袋を付けて指を入れる程度の隙間があるので、ハウジングの前方付近を握ることが出来るので、重作業または、長時間の作業にも疲れづらいディスクグラインダを提供できる。

請求項２の発明によれば、ブラシレスＤＣモータを用い、その直径（Ｒ_Ｍ）は、２８ｍｍ≦Ｒ_Ｍ≦３８ｍｍであるので、モータを収容するハウジングを細い径で実現することができる。

請求項３の発明によれば、モータ側開口部とモータの間に冷却ファンが設けられるので、発熱するモータを効果的に冷却することができる。

請求項４の発明によれば、モータ側開口部とハウジングの外周部又は内周部にねじ山を設け、ギヤケースとハウジングはねじ込むことによって接続されるので、ハウジングとギヤケースの直径を大きくすることなく、細い形状のままこれらを固定することができる。

請求項５の発明によれば、第１の傘歯車の歯数は、第２の傘歯車の歯数よりも少ないので、第１の傘歯車が収容される側のハウジングの径を細くすることができるとともに、第２の傘歯車が固定される出力軸に強い回転トルクを与えることができる。

請求項６の発明によれば、出力軸の軸線とモータのステータコアの前端までの距離（Ｎ）は、５０ｍｍ≦Ｎ≦７０ｍｍであり、作業者が把持する付近の内部にモータを配置するので、重量バランスが良好で作業性がよいディスクグラインダを実現できる。

請求項７の発明によれば、モータの直径（Ｒ_Ｍ）とステータコアの長さ（Ｄ）の比（Ｄ／Ｒ_Ｍ）は、１．２≦Ｄ／Ｒ_Ｍ≦２．１であるので、限られた直径であっても高い出力のモータを実現できる。

請求項８の発明によれば、ギヤケースの第２の傘歯車の上方に、冷却ファンによって生成された空気を排出する排出口が設けられるので、砥石での作業領域に影響することなく効果的に冷却用の空気をハウジングの外部に排出することができる。

請求項９の発明によれば、ハウジングのモータよりも後方側に空気取入口が設けられ、空気取入口からモータに至る空気通路内に、モータを駆動するためのスイッチング素子を設けたので、モータに加えてスイッチング素子を効果的に冷却することができる。

請求項１０の発明によれば、ギヤケースに接続されるハウジングの径（Ｒ_Ｈ）を３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍとし、ハウジングとホイルガードの間の距離（Ｗ）を１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍとしたので、ハウジングの径Ｒ_Ｈの寸法が日本人の平均の握り内径の寸法と同等となり、握りやすいハウジングを有するディスクグラインダを実現できる。

請求項１１の発明によれば、冷却ファンを前記スピンドルと前記ブラシレスＤＣモータの間に設け、前記スピンドルケースを前記冷却ファンよりも下方に設けたので、スピンドルケースを下方へと長く取ることができる。このため、アングルグラインダに指を入れる空間を設けることができる。

請求項１２の発明によれば、ギヤカバーに排気口を設けることができるので、アングルグラインダの製造上のコストを削減することができる。

請求項１３の発明によれば、排気口が遠心ファンの径方向外側に設けられるので、効率的に排気を行うことができるアングルグラインダを実現できる。

請求項１４の発明によれば、ホイルガードを設けることにより粉塵が手に付くことを防ぐことができるので、作業の際の粉塵の煩わしさを軽減することができるアングルグラインダを実現できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るディスクグラインダの断面図である。 図１のＡ−Ａ部の断面図である。 本発明の実施例に係るディスクグラインダの正面図である。 ギヤケース３とハウジング２との組み付け、及び、スピンドル部のギヤケース３への取り付けのしかたを説明するための図である。 本発明の実施例に係るディスクグラインダの各部の寸法を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係るディスクグラインダを把持した状態を示す側面図である。 出願人の会社に属する作業者１０人にモニターを実施した結果を示す表である。 出願人の会社に属する作業者１０人にモニターを実施した結果を示す別の表である。 本発明の第二の実施例に係るディスクグラインダの断面図である。 図９のＢ−Ｂ部の断面図である。 本発明の第二の実施例に係るディスクグラインダの正面図である。 本発明の第二の実施例に係るディスクグラインダを把持した状態を示す側面図である。 本発明の第三の実施例に係るディスクグラインダの断面図である。 本発明の第二の実施例に係るディスクグラインダを把持した状態を示す側面図である。 従来のディスクグラインダの上面図である。 従来のディスクグラインダを把持した状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、左右、上下の方向は図１、図１５に示す方向であるとして説明する。

図１は本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の断面図である。ディスクグラインダ１は、モータ７を内部に収納するハウジング２と、ハウジング２の前方に取り付けられ、一組の傘歯車を収容するギヤケース３と、ギヤケース３から下方に延びる出力軸１１に取り付けられ、モータ７により回転駆動される円形の砥石５を有して構成される。

ハウジング２の前後方向略中央から前方には、ブラシレスＤＣ形式のモータ７が収容される。モータ７は、回転軸６に永久磁石を有するロータ７ａが取り付けられ、ハウジング２側にステータコア７ｂに巻線７ｃを巻いたステータを有するインナーロータ型である。モータ７の直径をできるだけ小さく構成するために、ロータ７ａには例えば円管形ネオジウム焼結磁石等の円筒形の薄いマグネット（永久磁石）を用いるのが好ましい。また、モータ７の直径の小型化のために、ステータコア７ｂを例えば６つの分割コアから構成すると好ましい。分割コア１３は円周方向に等間隔でティース毎に６分割すると好ましい。

モータ７の前方側において、回転軸６と同軸上に小型の冷却ファン４が設けられる。本実施例においては、冷却ファン４の直径を小さくし、ステータコア７ｂの外径とほぼ等しい程度の大きさにすると好ましい。冷却ファン４は遠心ファンであることが好ましいが、これに限定されるものではなく、小型であっても効率のよいファンであれば他の形式のファンを用いてもよい。回転軸６は２つのベアリング１３ａ、１３ｂにより回転可能に保持される。ベアリング１３ａはギヤケース３にて保持され、ベアリング１３ｂは、直接又はベアリングホルダなどの部材を介して間接的にハウジング２に保持される。ベアリング１３ａの後方側であって、冷却ファン４との間にはファンカバー３１が設けられる。

ハウジング２の前側には、ギヤカバー３が取り付けられる。本実施例においては、ギヤカバー３の開口部の外周部に雄ねじを形成し、ハウジング２の内周部に雌ねじを形成して、ハウジング２に対してギヤカバー３全体を回転させてねじ込むことにより固定するように構成した。このようなねじ込みによる固定方法を採用したため、ハウジング２のモータ７を収容する部分（前方側）はダイカストによる一体成型で構成することが好ましい。一方、ハウジング２の後方側は、後述する制御基板２６や電源基板２７等を収容するため、組立て作業の便宜上から、その部分のハウジングの一部（左右何れか）が着脱できるように構成すると好ましい。このように構成したので、ハウジング２とギヤカバー３の固定のために別部材のねじやボルトを用いる必要が無く、開口部の外側にねじ穴やねじボスを準備する必要も無い。その結果、ギヤカバー３とハウジング２の接続部のサイズをコンパクトにすることが可能となる。

ギヤカバー３には回転軸６の前方側を回転可能に保持するベアリング１３ａと、ベアリング１３ａの前端に取り付けられる傘歯車８（第１の傘歯車）が収容される。ベアリングの１３ａの外輪はギヤカバー３によって保持される。傘歯車８は、回転軸６の先端にボルト２９（図４参照）によって固定され、出力軸１１に取り付けられる傘歯車９（第２の傘歯車）と噛合する。これらの傘歯車８、９によってモータ７の回転が減速されると共に、その回転方向が９０度変換される。出力軸１１はギヤカバー３によって回転可能に保持され、その先端には砥石５が取り付けられる。砥石５は、例えば直径が１００〜１２５ｍｍであり、モータ７の回転数に対して傘歯車８、９の歯車比により減速された回転数で回転する。回転する砥石５の後方側略半分は、ホイルガード１２によって覆われる。ホイルガード１２は、研削された部材や破損した砥粒等の飛散から作業者を保護するためのものである。

ハウジング２の後端には、商用電源を供給するための電源コード１４が接続され、外部から例えば５０Ｈｚ、１００Ｖの交流が供給される。また、ハウジング２の後端部には電源スイッチ１８が設けられる。ハウジング２の後方側の内部空間には、電源基板２７に搭載される電源回路１７と、平滑用のコンデンサ２０が設けられ、供給された交流電力を、所定の直流電力に変換する。整流された直流電力は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２４等により構成されるインバータ回路により、巻線７ｃの各相に所定の間隔で順次供給される。インバータ回路や、制御基板２６上に搭載されるインバータ回路を制御するための制御回路１６の構成は、公知のブラシレスＤＣモータを制御する回路を用いることが出来るので、ここではその説明を省略する。

ハウジング２の後方付近には、ハウジング２の内部と外部を連通させる空気取入口１９が形成される。空気取入口１９を設ける位置は任意であるが、取り入れられた空気で冷却する主な対象が、ＦＥＴ２４、モータ７であるため、少なくともこれらの風上側になる位置に形成することが重要である。冷却ファン４は、回転することにより図１で矢印に示す方向、即ち後方から前方に向かう方向に空気流を発生させるので、本実施例においては、ハウジング２の一番後方側付近の側面（右側及び左側）に設けている。

ハウジング２の内部には、内径を絞った部分、つまり半径方向に飛び出すように形成されたリブ２ｃを形成する。そして、発熱の大きいＦＥＴ２４をリブ２ｃの内側に配置する。このように配置することにより、空気取入口１９から吸入された風が、絞り込まれたリブ２ｃの部分でその流速が高められ、ＦＥＴ２４は高い流速の空気流により冷却されるので、効果的にＦＥＴを冷却することが出来る。

ＦＥＴ２４を冷却した後の空気流は、モータ７のロータ７ａとステータコア７ｂの間、及び、ステータコア７ｂとハウジング２の内壁に存在するわずかな隙間の間を流れ、冷却ファン４に流入する。冷却ファン４の前方にはファンカバー３１が設けられ、ファンカバー３１の上部に形成された穴（出口）を通って、ギヤカバー３側に流れる。ギヤカバー３には、冷却風を排出するための空気通路３ｅ及び排出口３ｃが形成される。

ギヤカバー３は、出力軸１１に取り付けられた第２の傘歯車９が設けられる。出力軸１１は、スピンドルカバー１５により覆われ、出力軸１１の先端（下端）には砥石５が取り付けられる。スピンドルカバー１５には、ホイルガード１２が取り付けられる。尚、砥石５を出力軸１１に着脱するために、砥石５の回転を制限するスピンドルロック等の回転制限手段が設けられるが、本図では断面位置の関係から図示していない。

図２は図１のＡ−Ａ部の断面図である。図２に示すように、ギヤカバー３は、内部にベアリング１３ａを保持する。ベアリング１３ａを保持する壁部分の外周側には、複数の空気通路３ｅが形成される。この空気通路３ｅを形成するために、切り欠き部（軸方向に延びる溝）が形成され、冷却風１０が空気通路３ｅを通ってハウジング２からギヤカバー３側に流れ、図１に示すように排出口３ｃから前方に排出される。図２から理解できるように、連結部におけるハウジング２の断面形状は円形であり、内周面には後述するねじ部２ｄが形成される。また、ギヤカバー３の外周部には後述するねじ部３ｄが形成され、雌ねじたるねじ部２ｄと、雄ねじたるねじ部３ｄを螺合させることにより、ギヤカバー３とハウジング２が固定される。このように、ギヤカバー３とハウジング２を、外周又は内周に形成されたねじ部を用いて固定するように構成したので、連結部の直径をコンパクトに形成することができた。

図３は、本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の正面図である。排出口３ｃは２ヶ所設けられ、ギヤカバー３の上端付近に位置する。この構造では排出口３ｃは、円周方向に延びる細長い楕円形状である。また、冷却風は開口部から前方に排出するように、排出口３ｃの形状が設定される。このように冷却風の排出方向を設定することにより、冷却風は砥石５の回転領域には接近しないため、作業に悪影響を与えることがない。

ギヤカバー３の下方に取り付けられるスピンドルケース１５には、ホイルガード１２が取り付けられる。この取り付けのためにホイルガード１２には取り付け部１２ａが設けられ、２つのねじ２３によってホイルガード１２はスピンドルケース１５に固定される。

図４は、ギヤケース３とハウジング２との組み付け、及び、スピンドル部のギヤケース３への取り付けの仕方を説明するための図である。ギヤケース３は、金属製のダイカスト構造であり、例えばアルミニウム合金により製造される。ギヤケース３は、後方側に断面が円形の開口部３ａ（第１の開口部）を有し、下方側に断面が円形の開口部３ｂ（第２の開口部）を有する。開口部３ａの外周側には、円周方向に連続したねじ部３ｄが形成される。開口部３ａには、後方から矢印の方向にハウジング２が装着される。ハウジング２の開口部２ａには、内周側にねじ部２ｄが形成される。ハウジング２の内部には、モータ７と、モータ７の回転軸６に取り付けられた冷却ファン４が収容される。

回転軸６の前方側には、ベアリング１３ａと傘歯車８が取り付けられ、これらがボルト２９によって固定される。図４の状態のハウジング２は、矢印の方向にギヤケースに挿入され、ねじ部３ｄとねじ部２ｄを螺合させるように回転させて固定される。尚、本実施例の形態では、ねじ部３ｄが雄ねじ、ねじ部２ｄが雌ねじとして形成したが、これらの関係を逆にしても良い。また、固定方法はこれだけに限られず、その他の固定方法であっても良いが、円周方向の大きさを増大させないような固定方法であることが重要である。

開口部３ｂには、スピンドルケース１５が固定される。その取り付け方法は、出力軸と平行方向に数本のねじで固定するようにしても良いし、スピンドルケース１５を開口部３ｂに圧入することによって固定するようにしても良い。スピンドルケース１５には出力軸１１と、これに取り付けられた傘歯車９と、出力軸１１を回転可能に保持するための２つのベアリングが固定される。２つのうちの一つのベアリング３０は、その外輪側がギヤケース３によって固定され、図示されないもう一方のベアリングは、スピンドルケース１５に固定される。

ここで、図４の図から理解できるように、ギヤケース３のモータ側の開口部３ａと、砥石側の開口部３ｂの大きさを比較すると、開口部３ｂの方が大きい。これは、本実施例ではハウジング２の直径を極力小さく形成したためと、砥石５の回転トルクを大きくするために傘歯車９のギヤ数を、傘歯車８のギヤ数よりも大きくしたためである。このようにモータ側の開口部３ａを小さくしたことと、開口部３ａにハウジング２をねじ込むことにより固定するように構成したことが、本実施例の大きな特徴である。

図５は、ディスクグラインダ１の各部の寸法を説明するための図である。本実施例においては、２０ｍｍ≦Ｌであり、ハウジング２とホイルガード１２の間隔Ｗ_１、Ｗ_２が、１６ｍｍ≦Ｗ_１≦３０ｍｍ、１６ｍｍ≦Ｗ_２≦３０ｍｍとすると好ましい。このように、ギヤカバー３とホイルガード１２を繋ぐ形状の半径Ｌからホイルガード外径Ｈの位置で、ハウジング２とホイルガード１２の隙間Ｗ_１、Ｗ_２が一定の範囲になるように構成して、ハウジング２とホイルガード１２の隙間に手が入る理想の寸法とした。この結果、作業者はディスクグラインダ１の出力軸１１に近づく位置付近を把持することが可能となった。また、Ｗ_１、Ｗ_２の大きさを、指を入れるという目的以上に大きくしないことで、手と砥石の距離が離れることを防止でき、長時間の作業または、重作業でも手が疲れづらくなった。

本実施例のディスクグラインダ１を握った状態を示すのが図６である。図６から理解できるように、作業者の手２１は、ハウジング２の最前方、即ち、ギヤケース３とハウジング２の接続部付近を握ることができる。この構造は、ハウジング２の径が細いだけでなく、冷却ファン４の形状を細くするとともに、ギヤケース３とハウジング２を円周方向に形成されたねじ山を用いて接続することによって実現できたものである。このように、作業者は片手にて砥石５の回転軸に十分近い位置を握れるので重作業または、長時間の作業にも疲れづらく、握りやすいディスクグラインダを提供できる。

再び図５に戻り、ハウジング２のモータ７の収容部付近の直径Ｒ_Ｈは、３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍとする。このハウジング２の径に併せて、その内部に収容されるモータ７のステータコア７ｂの外径Ｒ_Ｍが、２８ｍｍ≦Ｒ_Ｍ≦３８ｍｍの範囲となるように構成した。また、モータ７の収容位置は、出力軸１１の位置を基準にするとステータコア７ｂの前端までの距離Ｎが５０ｍｍ≦Ｎ≦７０ｍｍとなるようにした。さらに、モータ７の回転軸方向のステータコア７ｂの長さＭを、外径Ｒ_Ｍの１．２Ｒ_Ｍ≦Ｍ≦２．１Ｒ_Ｍとした。

モータ７と同軸上に取り付けられる冷却ファン４の直径Ｒ_ｆは、２５ｍｍ≦Ｒ_ｆ≦３５ｍｍとなるように構成する。このように冷却ファン４の直径Ｒ_ｆを規定することによってギヤカバー３の開口部３ａ及びハウジング２の開口部２ａの径Ｒ_１を３５ｍｍ≦Ｒ_１≦４５ｍｍにすることができる。一方、出力軸を保持するスピンドル１５の直径Ｒ_２は、Ｒ_２＞Ｒ_１の関係が成り立つようにする。

図７は出願人の会社の従業員１０人にモニターを依頼した結果を示す表である。この例では、Ｗ_１とＷ_２の寸法がともにＷであるディスクグラインダを用いたものである。モニターを依頼した作業者は、指巾（人差し指のほぼ第１関節と第２関節の間の部分の掌を突き刺す方向への厚さ）の最小値が１０．２ｍｍであり、指巾の最大値が１６ｍｍで、平均値が１３．１ｍｍであった。これらの作業者が、Ｗのさまざまな間隔を評価したところ、作業者の最大指巾に等しい１６ｍｍが、作業が可能なＷの最小寸法であり、Ｗはこれ以上であることが必要であることがわかった。また、実際に使用する際の使い勝手を３段階（○：良、△：可、×：不可）で評価したところ、１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍの範囲が、すべての作業者において可以上となり、好ましい範囲であることが理解できた。また、このうち２０ｍｍ≦Ｗ≦２８ｍｍの範囲がすべての作業者において良以上となり、特に好ましい範囲であることが判明した。

尚、Ｗの間隔が大き過ぎる場合は、手で把持しやすいが、ハウジング２と砥石５の距離が離れることになるので、作業性が低下する。このことは、指巾に関わらずＷ≧３２ｍｍにおいて、使用時の評価が不可となっていることから理解できるであろう。

図８は出願人の会社の従業員１０人にモニターを依頼した結果を示す別の表である。この例では、複数のハウジング２の握り部径Ｒ_Ｈのディスクグラインダを用いたものである。モニターを依頼した作業者のうち、親指と人差し指で作る円の内径（握り内径）の最小値が４０．６ｍｍであり、握り内径の最大値が４８．６ｍｍで、平均値が４１．５ｍｍであった。これらの作業者が、Ｒ_Ｈのさまざまな間隔を評価したところ、作業者の握り内径の大きさによって最適な握り内径が異なり、作業者の握り内径に合った寸法が作業性が良いということがわかった。実際に使用する際の使い勝手を３段階（○：良、△：可、×：不可）で評価したところ、３０ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦５０ｍｍの範囲が、すべての人において可以上となり、好ましい範囲であることが理解できた。また、このうち３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍの範囲がすべての人において良以上となり、特に好ましい範囲であることが判明した。この３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍは図７の如く、握り内径が一番短いモニター作業者から握り内径が一番長いモニター作業者までディスクグラインダを使用した時、作業性が良い範囲である。

以上説明したように、ハウジング２とギヤカバー３の連結部を外周部又は内周部に円周方向に設けたねじ山によって接続するようにし、その接続断面形状が小さい略円径としたため、作業者にとって握りやすいハウジング形状を実現できた。また、図３に示すように排出口３ｃが前方に向いているため、ハウジング２の前方付近をにぎっても排出口３ｃを遮ることなく、良好に冷却風を排出することができる。また、熱風が手にかからないので、作業者は不快だと感じることなく良好に作業を行うことができる。

次に、本発明の実施例２について図９から図１２に基づき説明する。図９において、ハウジング３２のファンカバー３１の後方側の上部には貫通穴３３が形成される。ハウジング３２の貫通穴３３を含む外周部分には、カバー２２を被せるように構成した。カバー２２は、ハウジング３２の作業者が把持する部分をも覆うのに十分な大きさであると好ましく、カバー２２の材質を軟質材にすることにより、手２１に掛る負担を和らげることができるので、重作業または、長時間の作業にも疲れづらく作業効率が向上するディスクグラインダ１ａを提供できる。また、カバー２２の材質が軟質材であるので、ステータコア７ｂの発熱によりハウジング２が熱せられた場合にも、作業者が容易にハウジング部分を握ることができる。貫通穴３３を覆う部分のカバー２２の内壁面には、空気通路３４が形成される。図１０は、図９のＢ−Ｂ部の断面図である。この図から理解できるように貫通穴３３の外周側に接続されるように、前後方向に連続する３本の通気通路３４が形成される。一方、ファンカバー３１の形状及びギヤカバー３の形状は、実施例１と同様であり、一部の空気はファンカバー３１に形成された穴から空気通路３ｅを通ってギヤカバーの前方に排出される。

図１１は、第２の実施例に係るディスクグラインダ１ａの正面図である。正面から見た場合、排出口３ｃに加えて、空気通路３４から冷却風１０を前方に排出することが可能となり、図１２に示すように作業者がハウジング３２の十分前方側を把持したとしても、手２１が冷却風の排出の妨げにはならないので、良好な冷却効果を実現できる。また、ハウジング２とギヤカバー３の連結部が空気通路３４部分の僅かな隆起を除いて、その径を小さく構成できるので、ハウジング３２を握りやすいディスクグラインダ１ａを実現できる。

次に、本発明の実施例３について図１３及び図１４に基づき説形する。実施例３は実施例２のハウジング３２を前半部（４２）と後半部（４３ａ、４３ｂ）の分割構造で実現したもので、作業者が把持する部分となるハウジング４２の後方に、左右分割式に形成されたテールカバー４３ａ、４３ｂが装着される。ハウジング４２はモータ７を収容するもので、金属又は樹脂の一体成型により製造できる。テールカバー４３ａと４３ｂ（図１４参照）は、モータの回転軸の延長線を通る鉛直面で左右に分割可能に構成され、右側のテールカバー４３ａには、３つのねじボス４４が形成され、図示しないねじにて左側のテールカバー４３ｂと固定される。このようにテールカバー４３ａ、４３ｂの部分を左右分割式に構成したので、一方のテールカバー（例えば４３ａ）に電源回路１７の搭載された電源基板２７、制御回路１６を搭載する制御基板２６、ＦＥＴ２４、電源コード１４、電源スイッチ１８等を配置した後、他方のテールカバー（例えば４３ｂ）をかぶせてねじ止めすることにより組み立てることが出来るので、製造が容易になる。

また、図１４に示すように、ハウジング４２とギヤカバー３との連結部、及び、ハウジング４２とテールカバー４３ａ、４３ｂの連結部を覆うことができるので、連結部に段差を解消でき、作業者の手にかかる負担を低減できる。また、作業者は図１４に示すように、ハウジング４２とテールカバー４３ａ、４３ｂの連結部を握ることも可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明によればギヤカバーとハウジングの連結部の構造を改善し、ハウジングとホイルガードの隙間に手が入るように構成し、ギヤカバーとハウジングの連結部付近の外形を細く形成したので、ハウジングの前端付近（又は連結部付近）を容易に把持できるようにしたディスクグラインダを実現できる。

また、本発明によれば直径の小さいブラシレスＤＣモータを用いることにより、ハウジングのモータ収容部分を把持部とすることができるので、重作業または、長時間の作業にも疲れづらく作業効率が向上するディスクグラインダを実現できた。

以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では、冷却ファン４をギヤケース３とモータ７の間に配置したが、この場所だけに限られずモータ７の後方側に配置しても良いし、モータ７の前方側と後方側の両方に配置するようにしても良い。また、アングル角が９０度のディスクグラインダだけでなく、９０度以外の任意の角度のアングルグラインダにおいても同様に適用できる。

１、１ａ、１ｂ ディスクグラインダ ２ ハウジング
２ａ （ハウジングの）開口部 ２ｃ （ハウジングの）リブ
２ｄ （ハウジングの）ねじ部 ３ ギヤカバー
３ａ、３ｂ （ギヤカバーの）開口部
３ｃ （ギヤカバーの）排出口 ３ｄ （ギヤカバーの）ねじ部
３ｅ （ギヤカバーの）空気通路
４ 冷却ファン ５ 砥石 ６ 回転軸
７ モータ ７ａ （モータの）ロータ ７ｂ （モータの）ステータコア
７ｃ （モータの）巻線
８ 傘歯車（第１の傘歯車） ９ 傘歯車（第２の傘歯車）
１１ 出力軸 １２ ホイルガード １２ａ （ホイルガードの）取り付け部
１３ａ、１３ｂ ベアリング １４ 電源コード
１５ スピンドルケース １６ 制御回路 １７ 電源回路
１８ 電源スイッチ １９ 空気取入口 ２０ コンデンサ
２１ （作業者の）手 ２２ カバー ２３ ねじ
２４ ＦＥＴ ２６ 制御基板 ２７ 電源基板 ２９ ボルト
３０ ベアリング ３１ ファンカバー ３２ ハウジング
３３ 貫通穴 ３４ 空気通路
４２ ハウジング ４３ａ、４３ｂ テールカバー
４４ ねじボス
１０１ ディスクグラインダ １０２ ハウジング
１０３ ギヤカバー １０４ テールカバー １０５ 砥石
１０８ ハンドル １１１ ロックピン １１２ ホイルガード
１１４ 電源コード １１８ 電源スイッチ １１９ 空気取入口
１３２ ねじ

Claims (14)

1. モータと、該モータを収容するハウジングと、前記モータによって回転される第１の傘歯車と、該第１の傘歯車と噛合し出力軸を回転させる第２の傘歯車と、前記ハウジングの前方に接続され前記第１及び第２の傘歯車を収容するギヤケースと、前記出力軸に取り付けられる砥石の部分領域を覆うホイルガードを有するディスクグラインダにおいて、
   前記ギヤケースはモータ側開口部と砥石側開口部を有し、
   前記モータ側開口部の径は、前記砥石側開口部の径よりも小さくし、
   前記モータ側開口部に接続される部分の前記ハウジングの径（Ｒ_Ｈ）が３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍであり、
   前記ハウジングと前記ホイルガードの間の距離（Ｗ）が、１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍであることを特徴とするディスクグラインダ。
2. 前記モータはブラシレスＤＣモータであり、前記ブラシレスＤＣモータの直径（Ｒ_Ｍ）は、２８ｍｍ≦Ｒ_Ｍ≦３８ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のディスクグラインダ。
3. 前記モータの回転軸と同軸であって、前記モータ側開口部と前記モータの間に冷却ファンが設けられることを特徴とする請求項２に記載のディスクグラインダ。
4. 前記モータ側開口部と前記ハウジングの外周部又は内周部にねじ山を設け、前記ギヤケースと前記ハウジングはねじ込むことによって接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のディスクグラインダ。
5. 前記第１の傘歯車の歯数は、前記第２の傘歯車の歯数よりも少ないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスクグラインダ。
6. 前記出力軸の軸線と前記モータのステータコアの前端までの距離（Ｎ）は、５０ｍｍ≦Ｎ≦７０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のディスクグラインダ。
7. 前記モータの直径（Ｒ_Ｍ）とステータコアの長さ（Ｄ）の比（Ｄ／Ｒ_Ｍ）は、１．２≦Ｄ／Ｒ_Ｍ≦２．１であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のディスクグラインダ。
8. 前記ギヤケースの第２の傘歯車の上方に、前記冷却ファンによって生成された空気を排出する排出口が設けられることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載のディスクグラインダ。
9. 前記ハウジングの前記モータよりも後方側に空気取入口が設けられ、
   前記空気取入口から前記モータに至る空気通路内に、前記モータを駆動するためのスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項８に記載のディスクグラインダ。
10. モータと、該モータを収容するハウジングと、前記モータによって回転される第１の傘
    歯車と、該第１の傘歯車と噛合し出力軸を回転させる第２の傘歯車と、前記ハウジングの
    前方に接続され前記第１及び第２の傘歯車を収容するギヤケースと、前記出力軸に取り付
    けられる砥石の部分領域を覆うホイルガードを有するディスクグラインダにおいて、
    前記ギヤケースに接続される前記ハウジングの径（Ｒ_Ｈ）が３５ｍｍ≦Ｒ_Ｈ≦４５ｍｍであり、
    前記ハウジングと前記ホイルガードの間の距離（Ｗ）が、１６ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍであ
    ることを特徴とするディスクグラインダ。
11. 回転軸を有するブラシレスＤＣモータと、
    前記回転軸に固定される冷却ファンと、
    前記ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、
    前記ハウジングに接続されるギヤカバーと、
    前記ギヤカバーに回転可能に保持され、前記回転軸とほぼ直交する方向に延び、先端工具を取付け可能なスピンドルと、
    前記スピンドルを保持するベアリングを保持し、前記ギヤカバーに固定されるスピンドルケースと、有するアングルグラインダであって、
    前記冷却ファンを、前記スピンドルと前記ブラシレスＤＣモータの間に設け、
    前記スピンドルケースを、前記冷却ファンよりも下方に設けたことを特徴とするアングルグラインダ。
12. 前記ギヤカバーには、前記冷却ファンと外気とを連通する排気口が設けられることを特徴とする請求項１１に記載のアングルグラインダ。
13. 前記冷却ファンは遠心ファンであり、
    前記排気口は、前記遠心ファンの径方向外側に設けられることを特徴とする請求項１２に記載のアングルグラインダ。
14. 前記スピンドルケースに、先端工具を覆うことができるホイルガードを設けたことを特徴とする請求項１３に記載のアングルグラインダ。

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