JP2012135844A - 作業工具 - Google Patents

Abstract

【課題】先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗の防止を図るのに有効な技術を提供する。
【解決手段】動力伝達機構１３１は、駆動モータによって回転駆動される駆動ギア１３３と、ドライバビット１１９を保持し、ドライバビット１１９の長軸方向に関し駆動ギア１３３から離間して配置され、且つ駆動ギア１３３との間で相対回転が許容されたスピンドル１１７と、駆動ギア１３３に設けられる磁石１３４と、スピンドル１１７に設けられ磁石１３４から所定距離を隔てて配置される導体１３７と、を含み、磁石１３４及び導体１３７が所定距離を隔てて配置された状態において、駆動ギア１３３に対する駆動ギア１３３の相対回転動作の際、磁石１３４の磁束に起因して導体１３７に渦電流が流れることで、駆動ギア１３３からスピンドル１１７に動力が伝達される。
【選択図】図２

Description

本発明は、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具に関する。

従来、例えば下記特許文献１には、この種の作業工具として、ネジ締めに用いるネジ締め機（スクリュドライバ）が開示されている。このネジ締め機の動力伝達機構は、駆動モータによって回転駆動される駆動側部材と、先端工具に連結された被動側部材とが、噛み合い式のクラッチによって係合することで駆動モータの動力が先端工具に伝達されるように構成されている。

特許文献１に開示のネジ締め機は、駆動側部材と被動側部材とが互いに接触することによってトルク伝達が生じる動力伝達機構を採用しているため、クラッチの入り切りによる半クラッチ状態によってクラッチプレートの磨耗が生じるという問題が懸念される。
そこで、ネジ締め機をはじめとしたこの種の作業工具の設計に際しては、駆動モータと先端工具との間の動力伝達部分の磨耗を防止するのに有効な技術が要請される。

特開平５−２５３８５４号公報

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗の防止を図るのに有効な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項にかかる本発明の作業工具が構成される。

本発明の形態の作業工具は、先端工具を介して被加工材に対し所定の加工作業を行う作業工具であって、その構成要素として、少なくとも駆動モータと動力伝達機構を有する。先端工具は、当該作業工具の一構成要素とされてもよいし、或いは当該作業工具とは別個の構成要素とされてもよい。駆動モータは、電動式或いはエア駆動式のモータとして構成される。動力伝達機構は、駆動モータの動力を先端工具に伝達するための機構として構成される。この動力伝達機構は、更に駆動側部材、被動側部材、磁石及び導体を含む。駆動側部材は、駆動モータによって回転駆動される部材として構成される。被動側部材は、先端工具を保持し、先端工具の長軸方向に関し駆動側部材から離間して配置され、且つ駆動側部材との間で相対回転が許容された部材として構成される。磁石は、駆動側部材と被動側部材のうちのいずれか一方に設けられる。導体は、駆動側部材と被動側部材のうちの他方に設けられ、磁石から所定距離を隔てて配置される。即ち、磁石が駆動側部材に設けられ、且つ導体が被動側部材に設けられる態様や、磁石が被動側部材に設けられ、且つ導体が駆動側部材に設けられる態様が包含される。

そして、磁石及び導体が所定距離を隔てて配置された状態において、被動側部材に対する駆動側部材の相対回転動作の際、磁石の磁束に起因して導体に渦電流が流れることで、駆動側部材から被動側部材に動力が伝達される。このような構成によれば、駆動側部材から被動側部材に動力が伝達される際に、これら駆動側部材と被動側部材は互いに離間状態とされて接触を伴わないため（非接触状態であるため）、動力伝達に係る磨耗の発生を確実に防止することができる。また、駆動側部材と被動側部材とが非接触状態であるため、駆動側部材と被動側部材との間の芯ずれについて、駆動側部材及び被動側部材を同軸上に直に連結する作業工具に要求されるような高度な寸法精度が必要ないという利点を有する。

本発明の更なる形態の作業工具では、導体が非磁性体として構成されるのが好ましい。また、駆動側部材及び前記被動側部材は、先端工具の長軸方向に相対移動可能とされ、且つ互いに離間する方向に付勢される構成であるのが好ましい。このような構成によれば、導体が非磁性体であるため、被動側部材が駆動側部材に近接する動作に対して、導体と磁石との吸引作用が影響を及ぼすことがない。また、駆動側部材及び前記被動側部材を、駆動側部材から被動側部材への動力伝達が解除された位置に容易に設定することが可能となる。

本発明の更なる形態の作業工具は、当該作業工具がネジ締め作業に用いるネジ締め機として構成されるのが好ましい。動力伝達機構は、更に支持機構及び付勢機構を備える構成であるのが好ましい。支持機構は、被動側部材が駆動側部材に対して先端工具の長軸方向に移動可能となるように被動側部材を支持する機能を果たす。付勢機構は、駆動側部材と被動側部材とが互いに離間するような付勢力を生じる機能を果たす。本構成において、被動側部材は、ネジ締め作業時に付勢機構の付勢力に抗して先端工具とともに駆動側部材に近接する方向に押し込まれることによって、磁石及び導体が所定距離を隔てて配置された状態が形成される。これにより、各種の作業工具のうち、特にネジ締め作業に用いるネジ締め機に好適な動力伝達機構が実現される。

本発明の更なる形態の作業工具では、駆動側部材は、駆動モータのモータ軸に直に連結され、被動側部材は、先端工具に直に連結された出力軸を構成し、またモータ軸と出力軸とが同軸上に配置された構成であるのが好ましい。また、被動側部材は、磁石及び導体が所定距離を隔てて配置された状態が常時に形成されるように、駆動側部材から離間して配置された構成であるのが好ましい。これにより、各種の作業工具のうち、特に被加工材の研削作業や研磨作業或いは切断作業等を行うダイグラインダに好適な動力伝達機構が実現される。

本発明によれば、先端工具に駆動モータの動力を伝達するための動力伝達機構を有する作業工具において、動力伝達に係る磨耗を防止することが可能となった。

本実施の形態の電動スクリュドライバ１０１の全体構成を示す断面図である。 図１中のＡ領域の部分拡大図であって、ネジ締め作業を行っていない初期状態を示している。 図２中のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図である。 図１中のＡ領域の部分拡大図であって、ネジ締め作業時の状態を示している。 別実施の形態の電動ダイグラインダ２０１の全体構成を示す断面図である。 図５中のＣ領域の部分拡大図である。 図６中のＤ−Ｄ線に関する断面構造を示す図である。

以下、本発明にかかる作業工具の実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、作業工具の一例として、ネジ締め作業を行うのに使用する電動式のスクリュドライバについて説明する。図１には、本実施の形態の電動スクリュドライバ１０１（「ネジ締め機」ともいう）の全体構成が示されており、また図２には、図１中のＡ領域の部分拡大図が示されている。

図１に示すように、電動スクリュドライバ１０１は、概括的に見て、本体部１０３、ハンドグリップ１０９、ドライバビット１１９を主体として構成される。本体部１０３は、電動スクリュドライバ１０１の作業工具本体を構成している。ハンドグリップ１０９は、本体部１０３を挟んでドライバビット１１９の反対側に連接され、作業者が把持するハンドル部分として構成される。ドライバビット１１９は、本体部１０３の先端領域（図１中の右側）にスピンドル１１７を介して着脱自在に取り付けされる長尺状の工具（先端工具）として構成される。このドライバビット１１９は、電動スクリュドライバ１０１の一構成要素とされてもよいし、或いは電動スクリュドライバ１０１とは別個の構成要素とされてもよい。ここでいうドライバビット１１９が、本発明における「先端工具」に相当する。

なお、本実施の形態では、便宜上、電動スクリュドライバ１０１のうちのドライバビット１１９側を、作業工具或いは当該作業工具の構成要素の「前側」ないし「前方側」として規定し、ハンドグリップ１０９側を、作業工具或いは当該作業工具の構成要素の「後側」ないし「後方側」として規定する。また、図１中の左右方向をドライバビット１１９の長軸方向として規定する。

本体部１０３は、モータハウジング１０５及びギアハウジング１０７を主体として構成される。モータハウジング１０５は、少なくとも駆動モータ（「電動モータ」ともいう）１１１を収容するハウジング（収容体）として構成される。駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に設けられたトリガ１０９ａの作業者による操作によって駆動される。具体的には、トリガ１０９ａが引き操作されると駆動モータ１１１が通電制御によって駆動され、当該引き操作が解除されることによって駆動モータ１１１が駆動停止される。ここでいう駆動モータ１１１が、本発明における「駆動モータ」に相当する。ギアハウジング１０７は、少なくとも動力伝達機構１３１を収容するハウジング（収容体）として構成される。また、本体部１０３の前方側の端部には、ドライバビット１１９によるネジ込み深さを規定するロケータ１２３が設けられている。

図２に示すように、スピンドル１１７は、径方向についてのラジアル荷重を受ける軸受１２１を介して、ドライバビット１１９の長軸方向に相対移動可能に、且つ、ドライバビット１１９の長軸周りに回転自在にギアハウジング１０７に取り付けられている。即ち、軸受１２１は、被動側部材を構成するスピンドル１１７がドライバビット１１９の長軸方向に移動可能となるようにスピンドル１１７を支持する機能を少なくとも果たす。従って、ここでいう軸受１２１が本発明における「支持機構」を構成する。

スピンドル１１７の前方側の前端部１１７ａには、ドライバビット１１９が挿入されるビット挿入孔１１７ｂが設けられている。このビット挿入孔１１７ｂに挿入されたドライバビット１１９は、その外径が相対的に縮径された細径部１１９ａを備え、この細径部１１９ａに対しリング状のリーフスプリング（図示省略）で付勢された鋼球（スチールボール）１１８が径方向について係合することによって、当該ドライバビット１１９が保持される。ここでいうスピンドル１１７は、ドライバビット１１９を保持する機能を有し、本発明における「被動側部材」を構成する。

動力伝達機構１３１は、駆動モータ１１１の回転出力をスピンドル１１７及びドライバビット１１９に伝達する機能と、当該伝達を遮断するクラッチとしての機能を果たす。この動力伝達機構１３１は、図２に示すように、駆動ギア１３３、磁石１３４、駆動軸１３５、スピンドル１１７、導体１３７及びコイルバネ１３９を主体として構成されている。ここでいう動力伝達機構１３１が、本発明における「動力伝達機構」に相当する。

駆動ギア１３３は、スピンドル１１７の後方側の後端部１１７ｃに対向するとともに、長尺状の駆動軸１３５と回転方向に一体状に構成されており、駆動モータ１１１のモータ軸１１５に噛み合うことによって、駆動軸１３５周りに回転駆動される。この駆動ギア１３３に対しては、スピンドル１１７は、ドライバビット１１９の長軸方向に関し駆動ギア１３３から離間して配置され、且つ駆動ギア１３３との間で相対回転が許容されている。ここでいう駆動ギア１３３及び駆動軸１３５は、駆動モータ１１１によって回転駆動される駆動側部材であり、本発明における「駆動側部材」を構成する。

駆動ギア１３３は、ドライバビット１１９の長軸方向（駆動軸１３５の長軸方向としても規定される）についてのスラスト荷重を受ける軸受１４１，１４２を介して相対回転自在に軸支されている。また、この駆動ギア１３３は、スピンドル１１７の後端部１１７ｃと対向する対向面１３３ａを有し、この対向面１３３ａに複数の磁石（「永久磁石」ともいう）１３４が埋設されている。各磁石１３４は、その前方側の端面が駆動ギア１３３の対向面１３３ａと面一状となるように配設されている。ここでいう磁石１３４が、本発明における「磁石」に相当する。

駆動軸１３５は、ドライバビット１１９と同一軸上に延在する構成とされる。この駆動軸１３５の前方側の前端部１３５ａは、径方向のラジアル荷重を受ける軸受１４３を介して相対回転自在に軸支され、また後方側の後端部１３５ｂは、径方向のラジアル荷重を受ける軸受１４４を介して相対回転自在に軸支されている。

導体１３７は、スピンドル１１７の後端部１１７ｃの周りに一体状に取り付けられている。本実施の形態では、この導体１３７が磁石１３４から離間して配置される。この導体１３７は、典型的には、アルミニウムや銅を含む非磁性体として構成され、駆動ギア１３３の対向面１３３ａに向かい合う対向面１３７ａを有する。導体１３７を非磁性体として構成することで、スピンドル１１７がその押し込み動作に伴って駆動ギア１３３に近接する動作に対して、当該導体１３７と磁石１３４との吸引作用が影響を及ぼすことがない。ここでいう導体１３７が、本発明における「導体」に相当する。

コイルバネ１３９は、駆動軸１３５周りに配設されて、スピンドル１１７の後端部１１７ｃ内に形成されたバネ収容孔１１７ｄに駆動軸１３５とともに収容されている。このコイルバネ１３９は、ドライバビット１１９の長軸方向に関しスピンドル１１７と駆動ギア１３３とが互いに離間するような付勢力（弾性付勢力）を生じる圧縮コイルバネとしての機能を果たす。このため、コイルバネ１３９のうち前方側の前端部１３９ａはスピンドル１１７側に取り付けられ、後方側の後端部１３９ｂは、軸受１４２を挟んで駆動ギア１３３とは反対側に配設されたストッパ１４５に取り付けられている。ここでいうコイルバネ１３９が、本発明における「付勢機構」を構成する。

また、このコイルバネ１３９は、スピンドル１１７が駆動ギア１３３に近接した位置（「押し込み位置」ともいう）と、スピンドル１１７が駆動ギア１３３から離間した位置（「押し込み解除位置」ないし「押し込み動作前の初期位置」ともいう）との間で伸縮動作される。即ち、スピンドル１１７は、ドライバビット１１９の押し込み動作時においては、コイルバネ１３９の弾性付勢力に抗してドライバビット１１９とともに駆動ギア１３３に近接する方向に押し込まれ、その後端部１１７ｃが駆動ギア１３３側の停止部分であるストッパ１４５に当接する。これにより、駆動ギア１３３の対向面１３３ａ、即ち磁石１３４の端面と導体１３７の対向面１３７ａとの間の最小離間距離ｄ１（押し込み位置での離間距離）が規定される。ここでいう最小離間距離ｄ１が、本発明における「所定距離」に相当する。一方、スピンドル１１７は、ドライバビット１１９の押し込み解除動作時においては、その後端部１１７ｃまわりに設けられている導体１３７がギアハウジング１０７側の停止部分であるストッパ１０８に当接する。これにより、駆動ギア１３３の対向面１３３ａ、即ち磁石１３４の端面と導体１３７の対向面１３７ａとの間の最大離間距離ｄ２（押し込み解除位置での離間距離）が規定される。

上記構成の駆動ギア１３３における磁石１３４の数及び配置態様については、図２中のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図３が参照される。図３に示すように、駆動ギア１３３の円形状の対向面１３３ａには、当該対向面１３３ａの周方向に等間隔で複数（図３に示す形態では１２個）の磁石１３４が埋設されている。本実施の形態では特に、対向面１３３ａ側がＮ極の磁石１３４（図３中の「Ｎ」で示される磁石）と対向面１３３ａ側がＳ極の磁石１３４（図３中の「Ｓ」で示される磁石）とが交互に配置されている。このような構成によれば、駆動ギア１３３に対する導体１３７の回転動作の円滑化を図ることが可能となる。なお、磁石１３４の数や配置態様に関しては、必要に応じて適宜の変更が可能である。例えば、対向面１３３ａ側がＮ極或いはＳ極の１〜１１個の磁石１３４や、１３個以上の磁石１３４を駆動ギア１３３に設ける構成を採用することもできる。

上記構成の電動スクリュドライバ１０１の動作については、図２及び図４が参照される。図２に示す状態は、ネジ締め作業を行っていない初期状態とされる。この初期状態では、スピンドル１１７がコイルバネ１３９の弾性付勢力によって前方側へと移動している。この場合には、駆動ギア１３３の回転出力はスピンドル１１７に伝達されない。その後、トリガ１０９ａの引き操作によって駆動モータ１１１が駆動された際には、駆動モータ１１１のモータ軸１１５を介して駆動ギア１３３が回転駆動されるものの、導体１３７の対向面１３７ａが駆動ギア１３３側の磁石１３４から前述の最大離間距離ｄ２で離間しているため、磁石１３４の磁束に起因して導体１３７を回転駆動させるだけの荷重は発生しておらず、スピンドル１１７は回転駆動されない状態、即ち電動スクリュドライバ１０１のアイドリング状態となる。

このアイドリング状態において、実際にネジ締め作業を行うべく本体部１０３を前方（被加工材側）へと移動させ、作業者による押圧力によってドライバビット１１９に装着したネジ（図示省略）を被加工材に押し付けると、スピンドル１１７は、コイルバネ１３９の弾性付勢力に抗して駆動ギア１３３側へとドライバビット１１９とともに一体状に押し込まれる。即ち、スピンドル１１７は、本体部１０３及び駆動ギア１３３に対して図２中の左側へと相対的に後退動作し、所定の押し込み位置まで移動する。

図４には、図１中のＡ領域の部分拡大図であって、ネジ締め作業時の状態を示している。図４に示すこの状態は、スピンドル１１７がドライバビット１１９の押し込み動作に伴って駆動ギア１３３に近接し、前述の押し込み位置に設定された状態とされる。この状態では、スピンドル１１７の後端部１１７ｃが駆動ギア１３３側のストッパ１４５に当接することによって、駆動ギア１３３に対するスピンドル１１７のそれ以上の近接動作が阻止される。このとき、導体１３７の対向面１３７ａは、駆動ギア１３３側の磁石１３４から前述の最小離間距離ｄ１で離間する。この最小離間距離ｄ１は、動力伝達機構１３１での所望の形態の動力伝達を達成するべく、磁石１３４の数や種類、導体１３７の材質等に応じて適宜に設定されるのが好ましい。

このスピンドル１１７が押し込み位置に設定された状態或いは押し込み位置まで移動する過程においては、磁石１３４の磁束に起因して導体１３７に渦電流が流れることに当該導体１３７を回転駆動させるだけの荷重が発生し、回転駆動状態の駆動ギア１３３の動力がスピンドル１１７へと伝達される動力伝達がなされる。この動力伝達は、駆動ギア１３３側の磁石１３４を導体１３７の対向面１３７ａに沿って回転させて、導体１３７を磁石１３４の回転方向に回転させることによって生じるものであり、いわゆる「アラゴの円盤」の原理を用いたものである。

具体的には、磁石１３４及び導体１３７が最小離間距離ｄ１を隔てて配置された状態において、磁石１３４の回転によって導体１３７上を磁束が移動して、当該磁束が導体１３７を貫くことになるので、第１段階として、導体１３７にはフレミングの右手の法則に基づいて当該磁束に起因した誘導起電力が発生し、導体１３７に渦電流が流れる。導体１３７に渦電流が流れると、第２段階として、フレミングの左手の法則で渦電流と磁石１３４の磁束との間に導体１３７をその接線方向に引っ張る電磁力が発生し、これにより導体１３７は磁石１３４に引っ張られて、スピンドル１１７とともに磁石１３４の移動方向に回転することになる。なお、この際、前記の誘導起電力は導体１３７上を磁束が移動して当該磁束が導体１３７を貫く場合に発生するので、駆動軸１３５を中心とした導体１３７及びスピンドル１１７の回転速度は、磁石１３４及び駆動ギア１３３の回転速度よりも遅くなる。かくして、駆動モータ１１１の回転出力が、動力伝達機構１３１を介してスピンドル１１７及びドライバビット１１９に伝達され、回転駆動されたドライバビット１１９によって実際のネジ締め作業が遂行されることとなる。

一方で、ネジ締め作業が終了して、ドライバビット１１９によるネジの押し付け動作が解除されると、スピンドル１１７は、コイルバネ１３９の弾性付勢力にしたがって駆動ギア１３３から離間する方向へとドライバビット１１９とともに一体状に移動する。即ち、スピンドル１１７は、本体部１０３に対して図２中の右側へと相対的に前進動作し、所定の押し込み解除位置まで移動し、再び図２に示す状態に復帰する。図２に示すこの復帰状態では、導体１３７がギアハウジング１０７側のストッパ１０８に当接することによって、駆動ギア１３３に対するスピンドル１１７のそれ以上の離間動作が阻止される。

スピンドル１１７が押し込み解除位置まで移動する過程においては、回転駆動状態の駆動ギア１３３の動力がスピンドル１１７へと伝達される動力伝達の解除がなされる。この動力伝達の解除は、スピンドル１１７が駆動ギア１３３から離間するにつれて導体１３７に対する磁石１３４の磁束の影響が弱まることによって生じる。かくして、駆動モータ１１１の回転出力が、動力伝達機構１３１を介してスピンドル１１７及びドライバビット１１９に伝達される動作が解除されて、前述の電動スクリュドライバ１０１のアイドリング状態となる。このように、本実施形態では、コイルバネ１３９の弾性付勢力を用いることによって、駆動ギア１３３及びスピンドル１１７を、駆動ギア１３３からスピンドル１１７への動力伝達が解除された位置に容易に設定することが可能となる。更に、トリガ１０９ａの引き操作が解除されることによって駆動モータ１１１が駆動停止される。

上記構成の動力伝達機構１３１によれば、駆動側部材を構成する駆動ギア１３３から被動側部材を構成するスピンドル１１７に動力が伝達される際に、これら駆動側部材と被動側部材は互いに離間状態とされて接触を伴わないため（非接触状態であるため）、動力伝達に係る磨耗の発生を確実に防止することができる。また、駆動側部材を構成する駆動ギア１３３と被動側部材を構成するスピンドル１１７とが非接触状態であるため、駆動側部材と被動側部材との間の芯ずれについて、駆動側部材及び被動側部材を同軸上に直に連結する作業工具に要求されるような高度な寸法精度が必要ないという利点を有する。また、各種の作業工具のうち、特にネジ締め作業に用いるネジ締め機に好適な動力伝達機構を実現することができる。

上記実施の形態では、作業工具として電動スクリュドライバ１０１に本発明を適用する場合について記載したが、電動スクリュドライバ以外の作業工具に本発明を適用することもできる。別実施の形態の作業工具の一例については、図５〜図７が参照される。図５には、別実施の形態の作業工具の一例として、被加工材の研削作業や研磨作業或いは切断作業等（「グラインダ作業」ともいう）を行うのに使用する電動式のグラインダ２０１（「ダイグラインダ」ともいう）の全体構成が示され、図６には、図５中のＣ領域の部分拡大図が示されている。また、図７には、図６中のＤ−Ｄ線に関する断面構造が示されている。

図５に示すように、電動ダイグラインダ２０１は、概括的に見て、本体部２０３、砥石２１９を主体として構成される。本体部２０３は、電動ダイグラインダ２０１の作業工具本体を構成している。砥石２１９は、本体部２０３の先端領域（図５中の右側）にスピンドル２１７を介して着脱自在に取り付けされる長尺状の工具（先端工具）として構成される。この砥石２１９は、電動ダイグラインダ２０１の一構成要素とされてもよいし、或いは電動ダイグラインダ２０１とは別個の構成要素とされてもよい。ここでいう砥石２１９が、本発明における「先端工具」に相当する。

本体部２０３は、モータハウジング２０５及びギアハウジング２０７を主体として構成される。モータハウジング２０５は、少なくとも駆動モータ（「電動モータ」ともいう）２１１を収容するハウジング（収容体）として構成される。このモータハウジング２０５は、その外面が作業者によって把持されるグリップ部としての機能も併せ持つ。ギアハウジング２０７は、少なくとも動力伝達機構２３１を収容するハウジング（収容体）として構成される。ここでいう駆動モータ２１１が、本発明における「駆動モータ」に相当する。

スピンドル２１７は、ギアハウジング２０７に砥石２１９の長軸周りに回転自在に取り付けられている。このスピンドル２１７には、その前方側に砥石２１９を締め付け固定する固定部材２１８が設けられている。このスピンドル２１７は、砥石２１９を保持する機能を有し、且つ砥石２１９に直に連結された出力軸を構成している。また、本実施の形態では、このスピンドル２１７が駆動モータ２１１のモータ軸２１５と同軸上に配置されている。従って、ここでいうスピンドル２１７が、本発明における「被動側部材」及び「出力軸」に相当する。

動力伝達機構２３１は、駆動モータ２１１の回転出力をスピンドル２１７及び砥石２１９に伝達する機能を果たす。図６に示すように、この動力伝達機構２３１は、駆動体２３３、磁石２３４、スピンドル２１７及び導体２３７を主体として構成されている。ここでいう動力伝達機構２３１が、本発明における「動力伝達機構」に相当する。

駆動体２３３は、スピンドル２１７の後方側において、当該スピンドル２１７から離間して配置されている。この駆動体２３３は、モータ軸２１５に直に連結されており、モータ軸２１５周りに回転駆動される。また、この駆動体２３３は、径方向についてのラジアル荷重を受ける軸受２４１を介して相対回転自在に軸支されている。この駆動体２３３の前方側には、導体２３７と対向する対向面２３３ａが形成され、この対向面２３３ａには、前述の磁石１３４と同様の磁石２３４が複数埋設されている。各磁石２３４は、その前方側の端面が駆動体２３３の対向面２３３ａと面一状となるように構成されている。

導体２３７は、スピンドル２１７の後方側の後端部２１７ｂに一体状に設けられている。この導体２３７は、前述の導体１３７と同様に、典型的には、アルミニウムや銅を含む非磁性体として構成され、駆動体２３３の対向面２３３ａに向かい合う対向面２３７ａを有する。ここでいう導体２３７が、本発明における「導体」に相当する。一方で、後端部２１７ｂに導体２３７が一体化されたスピンドル２１７は、その前方側の前端部２１７ａが径方向のラジアル荷重を受ける軸受２４２を介して、またその後端部２１７ｂが径方向のラジアル荷重を受ける軸受２４３を介して相対回転自在に軸支されている。上記構成により、スピンドル２１７は、磁石２３４及び導体２３７が、前述の最小離間距離ｄ１と同様の所定距離を隔てて配置された状態が常時に形成されるように、駆動体２３３から離間して配置されることとなる。

上記構成の駆動体２３３における磁石２３４の数及び配置態様については、図７が参照されるように、駆動体２３３の円形状の対向面２３３ａに、当該対向面２３３ａの周方向に等間隔で複数（図７に示す形態では８個）の磁石２３４が埋設されている。本実施の形態では特に、対向面２３３ａ側がＮ極の磁石２３４（図７中の「Ｎ」で示される磁石）と対向面２３３ａ側がＳ極の磁石２３４（図７中の「Ｓ」で示される磁石）とが交互に配置されている。このような構成によれば、駆動体２３３に対する導体２３７の回転動作の円滑化を図ることが可能となる。なお、磁石２３４の数や配置態様に関しては、必要に応じて適宜の変更が可能である。例えば、対向面２３３ａ側がＮ極或いはＳ極の１〜７個の磁石２３４や、９個以上の磁石２３４を駆動体２３３に設ける構成を採用することもできる。

上記構成の電動ダイグラインダ２０１の動作については、図６が参照される。図６に示すように、この電動ダイグラインダ２０１では、導体２３７の対向面２３７ａと駆動体２３３の対向面２３３ａ（磁石２３４の端面）とが常時に所定の離間距離を隔てて配置されており、既に図４に示す前述の実施形態と同様に、駆動体２３３の動力がスピンドル２１７へと伝達可能な状態が形成されている。従って、実際にグラインダ作業を行うべく操作部材（図示省略）に操作によって駆動モータ２１１が駆動された際には、回転駆動状態の駆動体２３３の動力がスピンドル２１７へと伝達される動力伝達がなされる。この動力伝達は、駆動体２３３側の磁石２３４を導体２３７の対向面２３７ａに沿って回転させて、導体２３７を磁石２３４の回転方向に回転させることによって生じるものである。

具体的には、磁石２３４の回転によって導体２３７上を磁束が移動して、当該磁束が導体２３７を貫くことになるので、第１段階として、導体２３７にはフレミングの右手の法則に基づいて当該磁束に起因した誘導起電力が発生し、導体２３７に渦電流が流れる。導体２３７に渦電流が流れると、第２段階として、フレミングの左手の法則で渦電流と磁石２３４の磁束との間に導体２３７をその接線方向に引っ張る電磁力が発生し、これにより導体２３７は磁石１３４に引っ張られて、スピンドル１１７とともに磁石２３４の移動方向に回転することになる。なお、この際、前記の誘導起電力は導体２３７上を磁束が移動して当該磁束が導体２３７を貫く場合に発生するので、駆動軸２３５を中心とした導体２３７及びスピンドル２１７の回転速度は、磁石２３４及び駆動体２３３の回転速度よりも遅くなる。かくして、駆動モータ２１１の回転出力が、動力伝達機構２３１を介してスピンドル２１７及び砥石２１９に伝達され、回転駆動された砥石２１９によって実際のグラインダ作業が遂行されることとなる。

一方で、グラインダ作業が終了して、駆動モータ２１１が駆動停止された場合には、ドライバビット２１７に対する駆動体２３３の相対回転動作、即ち導体２３７に対する磁石２３４の相対回転動作が停止されることによって、駆動体２３３からスピンドル２１７への動力伝達が停止される。

上記構成の動力伝達機構２３１によれば、駆動側部材を構成する駆動体２３３から被動側部材を構成するスピンドル２１７に動力が伝達される際に、これら駆動側部材と被動側部材は互いに離間状態とされて接触を伴わないため、動力伝達に係る磨耗の発生を確実に防止することができる。また、駆動側部材を構成する駆動体２３３と被動側部材を構成するスピンドル２１７とが非接触状態であるため、駆動側部材と被動側部材との間の芯ずれについて、駆動側部材及び被動側部材を同軸上に直に連結する作業工具に要求されるような高度な寸法精度が必要ないという利点を有する。また、各種の作業工具のうち、特に被加工材の研削作業や研磨作業或いは切断作業等を行うダイグラインダに好適な動力伝達機構を実現することができる。

〔他の実施形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態の動力伝達機構１１３，２１３では、駆動側部材に磁石を配置する一方、被動側部材に導体を配置する場合について記載したが、本発明では、駆動側部材に導体を配置する一方、被動側部材に磁石を配置する構成を採用することもできる。

また、上記実施の形態では、導体１３７，２３７を非磁性体として構成する場合について記載したが、必要に応じては当該導体を磁性体として構成することもできる。

また、上記実施の形態では、電動スクリュドライバ又は電動ダイグラインダの動力伝達機構に本発明を適用する場合について記載したが、これらの作業工具以外で、駆動モータの動力を先端工具に伝達するための動力伝達機構を有する作業工具に、本発明を適用することもできる。この場合、駆動モータは電動式以外に、エア駆動式のモータとして構成されてもよい。

１０１ 電動スクリュドライバ
１０３ 本体部
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０８ ストッパ
１０９ ハンドグリップ
１０９ａ トリガ
１１０ 駆動モータ
１１１ 駆動モータ
１１５ モータ軸
１１７ スピンドル
１１７ａ 前端部
１１７ｂ ビット挿入孔
１１７ｃ 後端部
１１７ｄ バネ収容孔
１１８ 鋼球
１１９ ドライバビット
１１９ａ 細径部
１２１ 軸受
１２３ ロケータ
１３１ 動力伝達機構
１３３ 駆動ギア
１３３ａ 対向面
１３４ 磁石
１３５ 駆動軸
１３５ａ 前端部
１３５ｂ 後端部
１３７ 導体
１３７ａ 対向面
１３９ コイルバネ
１３９ａ 前端部
１３９ｂ 後端部
１４１，１４２，１４３，１４４ 軸受
１４５ ストッパ
２０１ 電動ダイグラインダ
２０３ 本体部
２０５ モータハウジング
２０５ ギアハウジング
２１１ 駆動モータ
２１７ スピンドル
２１７ａ 前端部
２１７ｂ 後端部
２１８ 固定部材
２１９ 砥石
２３１ 動力伝達機構
２３３ 駆動体
２３３ａ 対向面
２３４ 磁石
２３７ 導体
２３７ａ 対向面
２４１，２４２，２４３ 軸受

Claims (4)

1. 駆動モータと、前記駆動モータの動力を先端工具に伝達するための動力伝達機構とを有し、前記先端工具を介して被加工材に対し所定の加工作業を行う作業工具であって、
   前記動力伝達機構は、
   前記駆動モータによって回転駆動される駆動側部材と、
   前記先端工具を保持し、前記先端工具の長軸方向に関し前記駆動側部材から離間して配置され、且つ前記駆動側部材との間で相対回転が許容された被動側部材と、
   前記駆動側部材と前記被動側部材のうちのいずれか一方に設けられる磁石と、
   前記駆動側部材と前記被動側部材のうちの他方に設けられ、前記磁石から所定距離を隔てて配置される導体と、を含み、
   前記磁石及び前記導体が前記所定距離を隔てて配置された状態において、前記被動側部材に対する前記駆動側部材の相対回転動作の際、前記磁石の磁束に起因して前記導体に渦電流が流れることで、前記駆動側部材から前記被動側部材に動力が伝達される構成であることを特徴とする作業工具。
2. 請求項１に記載の作業工具であって、
   前記導体が非磁性体として構成され、前記駆動側部材及び前記被動側部材は、前記先端工具の長軸方向に相対移動可能とされ、且つ互いに離間する方向に付勢されていることを特徴とする作業工具。
3. 請求項１又は２に記載の作業工具であって、
   当該作業工具がネジ締め作業に用いるネジ締め機として構成され、
   前記動力伝達機構は、更に、前記被動側部材が前記駆動側部材に対して前記先端工具の長軸方向に移動可能となるように前記被動側部材を支持する支持機構と、前記駆動側部材と前記被動側部材とが互いに離間するような付勢力を生じる付勢機構を備え、
   前記被動側部材は、ネジ締め作業時に前記付勢機構の付勢力に抗して前記先端工具とともに前記駆動側部材に近接する方向に押し込まれることによって、前記磁石及び前記導体が前記所定距離を隔てて配置された状態が形成されることを特徴とする作業工具。
4. 請求項１に記載の作業工具であって、
   前記駆動側部材は、前記駆動モータのモータ軸に直に連結され、前記被動側部材は、前記先端工具に直に連結された出力軸を構成し、また前記モータ軸と前記出力軸とが同軸上に配置された構成であり、
   前記被動側部材は、前記磁石及び前記導体が前記所定距離を隔てて配置された状態が常時に形成されるように、前記駆動側部材から離間して配置された構成であることを特徴とする作業工具。

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