JP2013078823A - Power tool and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボールバランサを有する動力工具、および動力工具の製造方法に関する。 The present invention relates to a power tool having a ball balancer and a method for manufacturing the power tool.
特開2001−300841号には、防振装置を備えたグラインダが記載されている。この防振装置は、複数のバランスボールを有し、駆動軸の外周に配置された砥石受けと一体的に回転するように取り付けられている。砥石を含む回転部分の重心が駆動軸の回転中心と一致しない場合でも、バランスボールが移動して、回転部分の重心と駆動軸の回転中心とが一致するようにバランスボールが移動する。これにより、回転部分が振動することを防止している。 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-300841 describes a grinder provided with a vibration isolator. This vibration isolator has a plurality of balance balls and is attached to rotate integrally with a grindstone receiver disposed on the outer periphery of the drive shaft. Even when the center of gravity of the rotating portion including the grindstone does not coincide with the center of rotation of the drive shaft, the balance ball moves, and the balance ball moves so that the center of gravity of the rotating portion and the center of rotation of the driving shaft coincide. This prevents the rotating part from vibrating.
ところで、ボールの移動によって振動を抑制するボールバランサは、ボールの移動は円滑であることが望ましい。そのため、ボールバランサのボールが移動する領域には、潤滑油が必要である。しかしながら、ボールが移動する領域に潤滑油が充満されていると、潤滑油の流体抵抗によりボールの移動を妨げる力が発生し、ボールの円滑な移動が阻害される。それにより、動力工具の振動を低減させるボールバランサの効果を希釈させるおそれがある。そこで、本発明は、上記に鑑み、ボールが円滑に動作するためのボールバランサに関する技術を提供することを目的とする。 By the way, it is desirable that the ball balancer that suppresses vibration by moving the ball moves smoothly. Therefore, lubricating oil is required in the region where the ball of the ball balancer moves. However, if the region in which the ball moves is filled with lubricating oil, a force that prevents the ball from moving due to the fluid resistance of the lubricating oil is generated, and smooth movement of the ball is hindered. Thereby, there exists a possibility of diluting the effect of the ball balancer which reduces the vibration of a power tool. Therefore, in view of the above, an object of the present invention is to provide a technique related to a ball balancer that allows a ball to operate smoothly.
上記課題を解決するため、本発明に係る動力工具の好ましい形態によれば、先端工具が取り付けられる回転軸と、その回転軸と一体的に回転するボールバランサを備えている。当該ボールバランサは、複数のボールと、ボールを回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、回動領域に充填された潤滑剤を有している。そして、潤滑剤の充填量は、ボールを円滑に回動させることによって、動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値を低減させる充填量であることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, according to a preferred embodiment of the power tool according to the present invention, a rotary shaft to which a tip tool is attached and a ball balancer that rotates integrally with the rotary shaft are provided. The ball balancer includes a plurality of balls, a ball storage member provided with a rotation area having a predetermined volume for holding the balls so as to be rotatable around a rotation axis, and a lubricant filled in the rotation area. doing. The lubricant filling amount is a filling amount that reduces the vibration value generated in the power tool when the power tool is driven by smoothly rotating the ball.
本発明によれば、潤滑剤の充填量は、ボールを円滑に回動させることができる量に設定されているため、ボールバランサを効率よく作動させることができる。これにより、動力工具に生じる振動値を低減させることができる。 According to the present invention, the filling amount of the lubricant is set to such an amount that the ball can be smoothly rotated, so that the ball balancer can be operated efficiently. Thereby, the vibration value which arises in a power tool can be reduced.
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、潤滑剤の充填量は、回動領域の容積に対する充填率Xが、当該潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、下記数式(1)を満たす充填率に対応する量であることを特徴とする。この「回動領域の容積」とは、回動領域におけるボールが回動可能な容積から、ボールの容積を差し引いた容積である。 According to the further form of the power tool according to the present invention, the filling amount of the lubricant is such that the filling rate X with respect to the volume of the rotating region is expressed by the following formula (1) with respect to the value μ corresponding to the viscosity of the lubricant. It is an amount corresponding to the filling rate satisfying (1). The “volume of the rotation area” is a volume obtained by subtracting the volume of the ball from the volume in which the ball can rotate in the rotation area.
本形態によれば、潤滑剤の粘度に応じて、充填率を設定することで、ボールを円滑に動作させることができるボールバランサが提供される。これにより、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができる。 According to this form, the ball balancer which can operate a ball | bowl smoothly by setting a filling rate according to the viscosity of a lubricant is provided. Thereby, the vibration which a power tool generate | occur | produces can be reduced efficiently.
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、潤滑剤は、粘度がVG100以下であり、かつ当該潤滑剤の充填量は、回動領域の容積に対する充填率が27%以下の量であることを特徴とする。この「回動領域の容積」とは、回動領域におけるボールが回動可能な容積から、ボールの容積を差し引いた容積である。なお、VGとは、ISOの粘度グレードを表す記号であり、VGに続く数値はその中点動粘度を mm2/s の単位で表したものである。 According to the further form of the power tool according to the present invention, the lubricant has a viscosity of VG100 or less, and the filling amount of the lubricant is an amount having a filling rate of 27% or less with respect to the volume of the rotating region. It is characterized by that. The “volume of the rotation area” is a volume obtained by subtracting the volume of the ball from the volume in which the ball can rotate in the rotation area. Note that VG is a symbol representing the ISO viscosity grade, and the numerical value following VG is the midpoint kinematic viscosity expressed in units of mm 2 / s.
本形態によれば、潤滑剤の粘度と充填量を適切に設定することで、ボールを円滑に動作させることができるボールバランサが提供される。これにより、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができる。 According to this form, the ball balancer which can operate | move a ball | bowl smoothly by setting appropriately the viscosity and filling amount of a lubricant is provided. Thereby, the vibration which a power tool generate | occur | produces can be reduced efficiently.
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、動力工具は、グラインダであることを特徴とする。 According to the further form of the power tool which concerns on this invention, a power tool is a grinder.
本形態によれば、動力工具としてのグラインダに対して、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができる。 According to this embodiment, the vibration generated by the power tool can be efficiently reduced with respect to the grinder as the power tool.
本発明に係る動力工具の製造方法の好ましい形態によれば、動力工具は、先端工具が取り付けられる回転軸と、その回転軸と一体的に回転するボールバランサを備えている。当該ボールバランサは、複数のボールと、ボールを回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、回動領域に充填された潤滑剤を有している。そして、動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値が所定値以下となるように、潤滑剤の充填量を決定し、決定された充填量の潤滑剤を回動領域に充填してボールバランサを形成している。 According to the preferable form of the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention, the power tool is equipped with the rotating shaft to which a front-end tool is attached, and the ball balancer which rotates integrally with the rotating shaft. The ball balancer includes a plurality of balls, a ball storage member provided with a rotation area having a predetermined volume for holding the balls so as to be rotatable around a rotation axis, and a lubricant filled in the rotation area. doing. Then, the filling amount of the lubricant is determined so that the vibration value generated in the power tool when the power tool is driven is equal to or less than a predetermined value, and the determined filling amount of the lubricant is filled in the rotation region. A ball balancer is formed.
本発明によれば、振動値が所定値以下となるように、潤滑剤の充填量を決定することができ、潤滑剤の充填量を適切に設定しつつ、動力工具に生じる振動を抑制できるボールバランサを備えた動力工具を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to determine the amount of lubricant filling so that the vibration value is equal to or less than a predetermined value, and appropriately set the amount of lubricant filling while suppressing vibration generated in the power tool. A power tool equipped with a balancer can be manufactured.
本発明に係る動力工具の製造方法の更なる形態によれば、潤滑剤の充填量は、回動領域の容積に対する充填率Xが、当該潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、下記数式(2)を満たす量であることを特徴とする。この「回動領域の容積」とは、回動領域におけるボールが回動可能な容積から、ボールの容積を差し引いた容積である。 According to the further form of the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention, the filling amount of a lubricant is the following with respect to the value (micro | micron | mu) with which the filling rate X with respect to the volume of a rotation area | region respond | corresponds to the viscosity of the said lubricant. It is the quantity satisfy | filling Numerical formula (2), It is characterized by the above-mentioned. The “volume of the rotation area” is a volume obtained by subtracting the volume of the ball from the volume in which the ball can rotate in the rotation area.
本形態によれば、潤滑剤の粘度に応じて、充填率を設定することで、ボールを円滑に動作させることができるボールバランサが提供される。これにより、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができるボールバランサを備えた動力工具を製造することができる。 According to this form, the ball balancer which can operate a ball | bowl smoothly by setting a filling rate according to the viscosity of a lubricant is provided. Thereby, the power tool provided with the ball balancer which can reduce the vibration which a power tool generate | occur | produces efficiently can be manufactured.
本発明に係る動力工具の製造方法の更なる形態によれば、潤滑剤は、粘度がVG100以下であり、潤滑剤の充填量は、回動領域の容積に対する充填量が27%以下の量であることを特徴とする。この「回動領域の容積」とは、回動領域におけるボールが回動可能な容積から、ボールの容積を差し引いた容積である。なお、VGとは、ISOの粘度グレードを表す記号であり、VGに続く数値はその中点動粘度を mm2/s の単位で表したものである。 According to the further form of the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention, the viscosity of a lubricant is VG100 or less, and the filling amount of a lubricant is an amount whose filling amount with respect to the volume of a rotation area | region is 27% or less. It is characterized by being. The “volume of the rotation area” is a volume obtained by subtracting the volume of the ball from the volume in which the ball can rotate in the rotation area. Note that VG is a symbol representing the ISO viscosity grade, and the numerical value following VG is the midpoint kinematic viscosity expressed in units of mm 2 / s.
本形態によれば、潤滑剤の粘度と充填量を適切に設定することで、ボールを円滑に動作させることができるボールバランサが提供される。これにより、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができるボールバランサを備えた動力工具を製造することができる。 According to this form, the ball balancer which can operate | move a ball | bowl smoothly by setting appropriately the viscosity and filling amount of a lubricant is provided. Thereby, the power tool provided with the ball balancer which can reduce the vibration which a power tool generate | occur | produces efficiently can be manufactured.
本発明に係る動力工具の製造方法の更なる形態によれば、動力工具に生じる振動値が、手腕振動値で、2.5m/s2以下となるように、潤滑剤の充填量を決定している。 According to the further form of the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention, the filling amount of a lubricant is determined so that the vibration value which arises in a power tool may be 2.5 m / s < 2 > or less in a hand-arm vibration value. ing.
本形態によれば、動力工具に生じる振動値を手腕振動値で2.5m/s2以下となるように、潤滑剤の充填量を適切に決定することができる。なお、欧州連合議会が公布した欧州連合人体振動指令2002/44/ECによると、それを達成した時に手持ち式振動及び打撃機器、工具及びワークピースの使用者に手腕振動症候群に関係する症状の発現の可能性を低減することになるであろう2.5m/s2の日振動暴露対策値を規定している。この値は、アメリカ合衆国及び他の国の医療関係者、科学者及び政府機関、研究機関並びに業界で一般的に認められている。 According to this embodiment, the filling amount of the lubricant can be appropriately determined so that the vibration value generated in the power tool is 2.5 m / s 2 or less in terms of hand-arm vibration value. According to the European Union Human Body Vibration Directive 2002/44 / EC promulgated by the European Union Parliament, when it is achieved, the onset of symptoms related to hand-arm vibration syndrome to users of hand-held vibration and impact devices, tools and workpieces It defines a 2.5 m / s 2 daily vibration exposure control value that would reduce the possibility of. This value is generally accepted by medical professionals, scientists and government agencies, research institutions and the industry in the United States and other countries.
本発明に係る動力工具の製造方法の更なる形態によれば、動力工具は、グラインダであることを特徴とする。 According to the further form of the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention, a power tool is a grinder.
本形態によれば、動力工具としてのグラインダに対して、動力工具が発生する振動を効率よく低減することができる動力工具を製造することができる。 According to this embodiment, it is possible to manufacture a power tool that can efficiently reduce vibration generated by the power tool with respect to a grinder as a power tool.
本発明によれば、ボールが円滑に動作するためのボールバランサに関する技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique regarding the ball balancer for a ball | bowl to operate | move smoothly can be provided.
以下、本発明に実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態では、動力工具としてグラインダを例に挙げて説明する。このグラインダは、モータにより研削工具や研磨工具などの砥石や切断工具等の先端工具を回転させて、被加工材に対して研削や研磨および切断等を行う動力工具である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a grinder will be described as an example of a power tool. This grinder is a power tool that rotates a grinding tool such as a grinding tool or a polishing tool or a tip tool such as a cutting tool by a motor to perform grinding, polishing, cutting, or the like on a workpiece.
図1、図2に示すように、グラインダ1は、メインハウジング10とギアハウジング20とリアカバー30とホイールカバー40を主体として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
メインハウジング10は、略円筒形状のハウジングであり、モータ100を収容している。モータ100の回転軸101は、ギアハウジング20に向かって突出するように配置されている。
The
ギアハウジング20は、メインハウジング10の一方側に設けられ、第1べベルギア200、第2べベルギア201、スピンドル202、ベアリング203,204等を収容している。第1べベルギアは、モータ100の回転軸101に外装されている。第2べベルギア201は、第1べベルギア200と螺合し、第2べベルギア201の中心部にスピンドル202が配置されており、第2べベルギア201とスピンドル202は一体になって回転する。これにより、モータ100の回転出力を回転軸101と直交するスピンドル202の軸周りの回転力に変換している。このスピンドル202は、2つのベアリング203,204に保持されている。
The
リアカバー30は、メインハウジング10のギアハウジング20と反対側に設けられ、電源配線部300を収容している。電源配線部300には、外部の電源から電流を供給する電源コード301と、グラインダ1の駆動のON/OFFを切り替えるスイッチ302が設けられている。この電源配線部300は、モータ100に電気的に接続されている。
The
ホイールカバー40は、ギアハウジング20の外部に着脱可能に取り付けられた略半円形状の部品である。ギアハウジング20の外側において、スピンドル202にボールバランサ400が取り付けられている。さらに、スピンドル202の先端部において、着脱可能なアウタフランジ41がスピンドル202と螺合している。そして、ボールバランサ400とアウタフランジ41よって、砥石2が着脱可能に挟持されている。このスピンドル202に取り付けられた砥石2の外側を半周覆うようにホイールカバー40が構成されている。これにより、ホイールカバー40は、砥石2によって加工された被加工材の破片の飛散を抑制するとともに、回転する砥石2からユーザを保護している。この砥石2が本発明の「先端工具」に対応する実施構成例である。
The
次に、図3、図4を参照して、ボールバランサ400について詳細に説明する。ボールバランサ400は、バランサボディ401、ボール402、バランサカバー403を主体として構成されている。
Next, the
バランサボディ401は、金属製の略円盤状の部材である。バランサボディ401の中心部には、スピンドル202が挿通される貫通孔404が形成されており、貫通孔404の周囲には、バランサボディ401の一面に開口した溝405が形成されている。ボール402は、金属製の球体であり、溝405内において8個のボール402が、溝405内を貫通孔404周りに移動可能に保持されている。バランサボディ401の一面には、溝405の開口を塞ぐようにバランサカバー403が配置されている。なお、溝405内には、ボール402の移動を円滑にするための図示しない潤滑油が封入されている。このバランサボディ401とバランサカバー403が、本発明の「ボール収納部材」に対応し、溝405が、本発明の「回動領域」に対応する実施構成例である。
The
以上の通り構成されたグラインダ1は、スイッチ302が操作されることによって、外部の電源から電気配線部300を介して、モータ100に電力が供給される。これにより、モータ100が回転駆動し、回転軸101に取り付けられた第1べベルギア200が回転する。第1べベルギア200と第2べベルギア201が螺合して回転することで、モータ100の回転出力をスピンドル202周りの回転力に変換して、第2べベルギア201と一体となって回転するスピンドル202に装着された砥石2を回転させる。回転する砥石2を被加工材に押し当てることで被加工材を加工することができる。
The
グラインダ1の駆動によってグラインダ1に振動が生じるが、スピンドル202と一体となって回転する砥石2等の重心位置とスピンドル202の回転軸との離隔距離が大きい時ほどグラインダ1に生じる振動が大きい。このとき、スピンドル202に取り付けられたボールバランサ400が、スピンドル202と一体となって回転することで、複数のボール402が、スピンドル202と一体となって回転する砥石2等の重心位置とスピンドル202の回転軸との離隔距離を縮めるように、溝405内を回動する。これにより、グラインダ1に生じる振動を低減している。
The
次にグラインダ1の製造方法について説明する。グラインダ1の製造方法は公知の製造方法であるため、ここでは、ボールバランサ400の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
ボールバランサ400の溝405内には、潤滑油が封入されているが、溝405が潤滑油で充満されていると、潤滑油の流体抵抗により、ボール402の移動を妨げてしまう。そのため、溝405内に封入する潤滑油の量を適切に設定する必要がある。本実施形態の製造方法においては、溝405内に潤滑油を充填するにあたり、ボールを円滑に回動させることによって、グラインダが駆動したときの当該グラインダに生じる振動値が所定値以下となるように、潤滑剤の充填量を決定している。そして、決定された充填量の潤滑剤を回動領域に充填してボールバランサを形成している。
The
この充填量は、潤滑油の粘度と、その粘度における溝405においてボール402が回動可能な領域の容積からボール402の容積を差し引いた容積に対する潤滑剤の充填量である充填率から決定することができる。この充填率について、出願人は、予め行った実験に基づき潤滑油の充填率を設定している。その実験について、図5を参照して説明する。
This filling amount is determined from the viscosity of the lubricating oil and the filling rate that is the filling amount of the lubricant with respect to the volume obtained by subtracting the volume of the
最初に、ボールバランサ400の各寸法を設定する(S1)。図3、図4におけるボールバランサ400の各寸法は、次の通りである。溝405の内径R1は36mmで、外径R2は55mmであり、深さDは9.8mmである。また、ボール402の直径は8.73mmである。
First, each dimension of the
次に、溝405に充填する潤滑油を設定する(S2)。ここでは、潤滑油としてシェル(登録商標)テラスオイルを使用している。
Next, the lubricating oil filled in the
そして、粘度の異なる3種類の潤滑油(VG32、VG68、VG100)について、充填量を変えたときのグラインダ1に生じる加速度を測定し、充填率と振動値の関係を測定した(S3)。なお、VGとは、ISOの粘度グレードを表す記号であり、VGに続く数値はその中点動粘度を mm2/s の単位で表したものである。
Then, for three types of lubricating oils (VG32, VG68, VG100) having different viscosities, the acceleration generated in the
加速度の測定は、モータ100の回転軸101が水平方向と一致し、スピンドル202が鉛直方向と一致するようにグラインダ1を回転軸101の軸方向2点で保持した状態で、3軸加速度ピックアップにより3軸それぞれの加速度を測定した。そして、測定した加速度について、適宜フィルタ処理を施し、3軸方向の加速度を合成した値を振動値として、潤滑油の充填率と振動値の関係を求めた。
The acceleration is measured with a three-axis acceleration pickup in a state where the
以上に基づき、潤滑油の充填率を決定する(S4)。図6は、S3における実験結果である潤滑油の充填率と振動値の関係を示すグラフである。このグラフによると、潤滑油は、粘度がVG100以下であって、振動値2.5m/s2以下となる充填率である27%以下であることが好ましい。 Based on the above, the filling rate of the lubricating oil is determined (S4). FIG. 6 is a graph showing the relationship between the filling rate of the lubricating oil and the vibration value as an experimental result in S3. According to this graph, it is preferable that the lubricating oil has a viscosity of VG100 or less and a filling rate of 27% or less that gives a vibration value of 2.5 m / s 2 or less.
また一方で、出願人は、潤滑油の充填率Xと振動値Yの関係が下記数式(3)の2次関数で近似できることを知見した。 On the other hand, the applicant has found that the relationship between the filling rate X of the lubricating oil and the vibration value Y can be approximated by a quadratic function of the following formula (3).
ここで、a,bは、封入する潤滑油の粘度によって決まる係数でa=4.5×10−6μ,b=30−0.5μとなる。また、cは、ボール402の真円度や表面粗さによって決まり、一般的な加工である場合には、c=1.5程度である。ここでは、粘度に対応するμは、ISOの粘度グレードを表す記号VGの後に続く値を用いた。
Here, a and b are coefficients determined by the viscosity of the lubricating oil to be enclosed, and a = 4.5 × 10 −6 μ and b = 30−0.5 μ. Further, c is determined by the roundness and surface roughness of the
振動値Yが所定の振動値Fよりも小さくなる条件を求めると、下記数式(4)の通りとなる。 When the condition for the vibration value Y to be smaller than the predetermined vibration value F is obtained, the following equation (4) is obtained.
ここで、所定の振動値Fを2.5であるとすると、下記数式(5)の通りとなる。この振動値は、欧州連合人体振動指令2002/44/ECにおいて規定されている日振動暴露対策値2.5m/s2に対応している。 Here, when the predetermined vibration value F is 2.5, the following formula (5) is obtained. This vibration value corresponds to the daily vibration exposure countermeasure value of 2.5 m / s 2 stipulated in the European Union Human Body Vibration Directive 2002/44 / EC.
以上の知見に基づき、所定の振動値Fを設定し、数式(4)を満たすように粘度に応じた潤滑油の充填率を決定することができる。一方、所定の振動値Fを2.5であるとして、数式(5)を満たすように粘度に応じた潤滑油の充填率を決定してしてもよい。 Based on the above knowledge, a predetermined vibration value F can be set, and the filling rate of the lubricating oil according to the viscosity can be determined so as to satisfy Equation (4). On the other hand, assuming that the predetermined vibration value F is 2.5, the filling rate of the lubricating oil according to the viscosity may be determined so as to satisfy Equation (5).
以上によって決定された充填率に対応する充填量の潤滑油を溝405内に充填し、ボールバランサ400を形成している。その後、ボールバランサ400をスピンドル202に一体的に取り付けることで、グラインダ1を形成している。
The ball balancer 400 is formed by filling the
以上の各設定値等は、実施構成例であり、本願発明の内容を限定するものではないことは言うまでもない。また、本実施形態では、充填率を、溝405においてボール402が回動可能な領域の容積からボール402の容積を差し引いた容積に対する潤滑剤の充填量と定義しているが、充填率を、溝405の容積に対する潤滑剤の充填量と定義して、充填率と振動値の関係を算出して、充填量を決定することも本発明に好適に包含される。
It is needless to say that the above set values and the like are implementation configuration examples and do not limit the contents of the present invention. Further, in this embodiment, the filling rate is defined as the amount of lubricant filling with respect to the volume obtained by subtracting the volume of the
以上の通り、潤滑油の粘度に応じて充填率を設定することで、ボール402を円滑に動作させることができる。これにより、ボール402が円滑に動作するボールバランサ400を備えたグラインダ1を形成することができる。その結果、グラインダ1が発生する振動を効率よく低減することができる。さらに、本実施形態においては、溝405に潤滑油を充満させる場合に比べて潤滑油の充填量を少なくすることができ、グラインダ1をコストダウンすることができる。
As described above, the
以上においては、潤滑油としてシェル(登録商標)テラスオイルを使用しているが、他の潤滑剤を用いても、上記の通り、その潤滑剤の粘度に応じて充填率を設定することが可能である。 In the above, Shell (registered trademark) terrace oil is used as the lubricating oil. However, as described above, the filling rate can be set according to the viscosity of the lubricant even when other lubricants are used. It is.
以上においては、所定の振動値Fとして、2.5を適用しており、これは欧州連合人体振動指令2002/44/ECにおいて規定されている振動値2.5m/s2に対応しているが、所定の振動値Fは要求される性能に応じて、適宜設定することが可能である。なお、振動値Fは、振動値に対応する値を用いることもでき、振動値そのものの値を用いてもよく、また、振動値を無次元化した値を用いてもよい。 In the above, 2.5 is applied as the predetermined vibration value F, which corresponds to the vibration value 2.5 m / s 2 defined in the European Union Human Body Vibration Directive 2002/44 / EC. However, the predetermined vibration value F can be appropriately set according to the required performance. As the vibration value F, a value corresponding to the vibration value can be used, the value of the vibration value itself may be used, or a value obtained by making the vibration value dimensionless may be used.
また、以上においては、粘度に対応する値μとして、ISOの粘度グレードを表す記号VGの後に続く値を用いているが、粘度そのものの値を用いてもよく、また、粘度を無次元化した値を用いてもよい。 In the above, the value μ following the symbol VG indicating the ISO viscosity grade is used as the value μ corresponding to the viscosity. However, the value of the viscosity itself may be used, and the viscosity is made dimensionless. A value may be used.
以上においては、動力工具としてグラインダを例に説明したが、これには限られず、モータで駆動するハンマドリルや、エンジンで駆動する芝刈り用の刈払機等に本発明を適用することも可能である。 In the above description, the grinder has been described as an example of the power tool. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a hammer drill driven by a motor, a lawnmower mower driven by an engine, or the like. .
上記発明の趣旨に鑑み、本発明に係る動力工具は、下記の態様が構成可能である。
(態様1)
「先端工具が取り付けられる回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転するとともに、複数のボールと、当該ボールを前記回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、前記回動領域に充填された潤滑剤と、を有するボールバランサを備えた動力工具であって、
前記潤滑剤の充填量は、前記ボールを円滑に回動させることによって、前記動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値を低減させる充填量であって、前記回動領域の容積に対する充填率Xが、前記潤滑剤の粘度によって定まる係数aおよびbと、ボールの真円度と表面粗さによって定まる係数cと、前記潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、振動値が所定の振動値F以下となる下記数式(6)を満たす充填率に対応する量であることを特徴とする動力工具。」
In view of the gist of the present invention, the power tool according to the present invention can be configured in the following manner.
(Aspect 1)
“Rotating shaft to which the tip tool is attached,
A ball housing member that rotates integrally with the rotation shaft and that has a plurality of balls and a rotation area having a predetermined volume for rotatably holding the balls around the rotation shaft; and the rotation A power tool comprising a ball balancer having a lubricant filled in the region,
The filling amount of the lubricant is a filling amount that reduces a vibration value generated in the power tool when the power tool is driven by smoothly rotating the ball, and is relative to the volume of the rotation region. For the filling factor X, coefficients a and b determined by the viscosity of the lubricant, coefficient c determined by the roundness and surface roughness of the ball, and a value μ corresponding to the viscosity of the lubricant, the vibration value is A power tool characterized by being an amount corresponding to a filling rate satisfying the following mathematical formula (6) that is equal to or less than a predetermined vibration value F. "
また、上記発明の趣旨に鑑み、本発明に係る動力工具の製造方法は、下記の態様が構成可能である。
(態様2)
「先端工具が取り付けられる回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転するとともに、複数のボールと、当該ボールを前記回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、前記回動領域に充填された潤滑剤と、を有するボールバランサを備えた動力工具の製造方法であって、
前記ボールを円滑に回動させることによって、前記動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値が所定値以下となるように、前記潤滑剤の充填量を、前記潤滑剤の前記回動領域の容積に対する充填率Xが、前記潤滑剤の粘度によって定まる係数aおよびbと、ボールの真円度と表面粗さによって定まる係数cと、前記潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、振動値が所定の振動値F以下となる下記数式(7)を満たす充填率に対応する量となるように決定し、
決定された前記充填量の前記潤滑剤を前記回動領域に充填して前記ボールバランサを形成することを特徴とする動力工具の製造方法。」
Moreover, in view of the meaning of the said invention, the following aspect can be comprised in the manufacturing method of the power tool which concerns on this invention.
(Aspect 2)
“Rotating shaft to which the tip tool is attached,
A ball housing member that rotates integrally with the rotation shaft and that has a plurality of balls and a rotation area having a predetermined volume for rotatably holding the balls around the rotation shaft; and the rotation A method of manufacturing a power tool comprising a ball balancer having a lubricant filled in a region,
By smoothly rotating the ball, the amount of the lubricant filled is adjusted so that the vibration value generated in the power tool when the power tool is driven is less than or equal to a predetermined value. The filling factor X with respect to the volume of the region is based on the coefficients a and b determined by the viscosity of the lubricant, the coefficient c determined by the roundness and surface roughness of the ball, and the value μ corresponding to the viscosity of the lubricant. The vibration value is determined to be an amount corresponding to the filling rate that satisfies the following mathematical formula (7) that is equal to or less than the predetermined vibration value F,
A method of manufacturing a power tool, wherein the ball balancer is formed by filling the rotation region with the determined amount of the lubricant. "
1 グラインダ
2 砥石
10 メインハウジング
20 ギアハウジング
30 リアカバー
40 ホイールカバー
41 アウタフランジ
100 モータ
101 回転軸
200 第1べベルギア
201 第2べベルギア
300 電源配線部
301 電源コード
302 スイッチ
400 ボールバランサ
401 バランサボディ
402 ボール
403 バランサカバー
404 貫通孔
405 溝
1
Claims (9)
前記回転軸と一体的に回転するとともに、複数のボールと、当該ボールを前記回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、前記回動領域に充填された潤滑剤と、を有するボールバランサを備えた動力工具であって、
前記潤滑剤の充填量は、前記ボールを円滑に回動させることによって、前記動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値を低減させる充填量であることを特徴とする動力工具。 A rotating shaft to which the tip tool is attached;
A ball housing member that rotates integrally with the rotation shaft and that has a plurality of balls and a rotation area having a predetermined volume for rotatably holding the balls around the rotation shaft; and the rotation A power tool comprising a ball balancer having a lubricant filled in the region,
The power tool is characterized in that the filling amount of the lubricant is a filling amount that reduces a vibration value generated in the power tool when the power tool is driven by smoothly rotating the ball.
前記潤滑剤の充填量は、前記回動領域の容積に対する充填率Xが、当該潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、下記数式(1)を満たす充填率に対応する量であることを特徴とする動力工具。
The filling amount of the lubricant is an amount corresponding to the filling rate that satisfies the following mathematical formula (1) with respect to the value μ corresponding to the viscosity of the lubricant, with respect to the filling rate X with respect to the volume of the rotating region. Power tool characterized by
前記潤滑剤は、粘度がVG100以下であり、かつ当該潤滑剤の充填量は、前記回動領域の容積に対する充填率が27%以下となる量であることを特徴とする動力工具。 The power tool according to claim 1,
The power tool according to claim 1, wherein the lubricant has a viscosity of VG100 or less, and a filling amount of the lubricant is an amount such that a filling rate with respect to a volume of the rotating region is 27% or less.
前記動力工具は、グラインダであることを特徴とする動力工具。 The power tool according to any one of claims 1 to 3,
The power tool is a grinder.
前記回転軸と一体的に回転するとともに、複数のボールと、当該ボールを前記回転軸周りに回動可能に保持する所定の容積を有する回動領域が設けられたボール収納部材と、前記回動領域に充填された潤滑剤と、を有するボールバランサを備えた動力工具の製造方法であって、
前記ボールを円滑に回動させることによって、前記動力工具が駆動したときの当該動力工具に生じる振動値が所定値以下となるように、前記潤滑剤の充填量を決定し、
決定された前記充填量の前記潤滑剤を前記回動領域に充填して前記ボールバランサを形成することを特徴とする動力工具の製造方法。 A rotating shaft to which the tip tool is attached;
A ball housing member that rotates integrally with the rotation shaft and that has a plurality of balls and a rotation area having a predetermined volume for rotatably holding the balls around the rotation shaft; and the rotation A method of manufacturing a power tool comprising a ball balancer having a lubricant filled in a region,
By smoothly rotating the ball, the amount of the lubricant charged is determined so that a vibration value generated in the power tool when the power tool is driven is a predetermined value or less,
A method of manufacturing a power tool, wherein the ball balancer is formed by filling the rotation region with the determined amount of the lubricant.
前記充填量は、前記潤滑剤の前記回動領域の容積に対する充填率Xが、当該潤滑剤の粘度に対応する値μに対して、下記数式(2)を満たす充填率に対応する量であることを特徴とする動力工具の製造方法。
The filling amount is an amount corresponding to a filling rate where the filling rate X with respect to the volume of the rotation region of the lubricant satisfies the following mathematical formula (2) with respect to a value μ corresponding to the viscosity of the lubricant. A method for manufacturing a power tool.
前記潤滑剤は、粘度がVG100以下であり、
前記充填量は、前記回動領域の容積に対する充填率が27%以下となる量であることを特徴とする動力工具の製造方法。 It is a manufacturing method of the power tool according to claim 5,
The lubricant has a viscosity of VG100 or less,
The method of manufacturing a power tool, wherein the filling amount is an amount such that a filling rate with respect to the volume of the rotating region is 27% or less.
前記振動値は、手腕振動値であって、
前記所定値は、2.5m/s2であることを特徴とする動力工具の製造方法。 It is a manufacturing method of the power tool according to any one of claims 5 to 7,
The vibration value is a hand-arm vibration value,
The method for manufacturing a power tool, wherein the predetermined value is 2.5 m / s 2 .
前記動力工具は、グラインダであることを特徴とする動力工具の製造方法。 It is a manufacturing method of the power tool according to any one of claims 5 to 8,
The method of manufacturing a power tool, wherein the power tool is a grinder.
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