JP2015016552A - 回転シャフト係止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】作動中に出力ギヤ等を損傷する危険がないスピンドル係止（ロック）機構【解決手段】係止部材３２は、モータハウジング及びギヤボックス端キャスティング１４のうちの少なくとも一方によって第１及び第２の端部分のところで保持されており、係止位置と非係止位置との間で摺動可能である。係止部材３２の第１端部分３４は、係止部材を係止位置まで移動するために使用者がアクセスできる。係止部材３２は、更に、第１及び第２の端部分の中間に係止部分３８を含み、この係止部分は、その係合位置にあるとき、回転可能なアーマチュアシャフトの非円形形体部分と係合してこれが回転しないようにするように形成されている。更に、押圧エレメント６０が含まれる。このエレメント６０は、係止部材３２を前記非係止位置に向かって押圧するように形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、概ね、手持ち式電動工具に関し、更に詳細にはこのような工具用のシャフト係止機構に関する。

多くの手持ち式電動工具は、回転切断ブレード、研磨ブレード、及び他の回転工具アクセサリを有し、これらは、回転ブレード等を駆動する電動モータのアーマチュアシャフトに取り付けられる。このように取り付けられたブレード又は他の工具を交換するため、従来技術のシステムは、取り付けナット又はボルトを取り外すときに、使用者がブレードを動かないように保持できるように設計され且つそのように開発されてきた。これを行ってきた従来の一つの方法は、ナットを緩めて取り外すときにシャフトを保持するため、レンチ等が係合できる一対の両平面を、研磨によりアーマチュアシャフトに形成することであった。しかしながら、シャフトに平面を研磨により形成することに伴う問題点は、これらの平面によりシャフトが必然的に弱くなってしまうということである。そのため、平面を研磨により形成することによって失われる強度を補償するために比較的大径のストック金属シャフトを使用する必要がある。

この他のシステムは、出力シャフトに取り付けられるギヤハブ又はギヤに、一つ又はそれ以上の穴を使用し、ピン又は他の突出部を穴に挿入し、取付けナットの取り外し時にシャフトを保持する。これらの従来技術の両方の別の問題点は、ブレードの回転毎に係合部が一つ又は二つしかなく、そのため、シャフトを手早く係止する上で幾らか不便であるということである。更に他の従来技術のシステムは、工具の出力ギヤと係合する相補的ギヤである係止エレメントを使用した。これは、特にシャフトが未だ回転しているときに使用者が制動ギヤ部分を出力ギヤと接触させる場合、ギヤに不要な磨耗をもたらし、その有効寿命を短くしてしまう。

設計者の目的は、安価で効果的であり且つ便利に係合し、作動中に出力ギヤ等を損傷する危険がないスピンドル係止（ロック）機構を提供することである。

本発明のスピンドル係止機構の好ましい実施例は、好ましくは打ち抜きによって形成した、細長い鋼製の係止部材を備える。細長い鋼製の係止部材は、モータハウジング端キャスティング及び主ハウジングのうちの少なくとも一方のスロット付き開口部に嵌着するように形成されている。係止部材（ロック部材）は、これは、移動により六角形形状のブッシュと係合させることができるスピンドル係止形体を備えている。六角形形状のブッシュは、好ましくは、モータのアーマチュア出力シャフトにプレス嵌めされ、常にアーマチュアシャフトから遠ざかる方向に押圧（又は付勢）されている。

図１は、本発明を具体化した係止機構の一部を持つ丸鋸を前方から見た斜視図である。 図２は、モータに組み込んだシャフト係止機構の概略平面図である。 図３は、図１に示す丸鋸で使用するモータの部分を側方から見た斜視図であり、本発明を具体化した、ギヤボックス端キャスティング及びシャフト係止機構の大部分が一緒に示してある。 図４は、シャフト係止機構が実質的に載るギヤボックス端キャスティングの内部の図である。 図５は、モータ係止部材を持つ端キャスティングを、モータの主部とともに示す斜視図である。 図６は、係止部材の斜視図である。 図７は、図６に示す係止部材の側面図である。 図８は、図６に示す係止部材の平面図である。 図９は、アーマチュアシャフトにプレス嵌めされる六角形形状ブッシュの平面図である。 図１０は、図９に示す六角形形状ブッシュの側面図である。

本発明のシャフト係止機構の好ましい実施例を丸鋸に関して示すが、この機構は、ブレード又は他の工具の取り外し又は設置を行うことができるようにブレードボルト又はブレードナットを緩める際に、ブレード又は回転可能な出力シャフトを、所定の場所に保持する必要がある他の種類の工具で使用するように適合させてもよいということは理解されるべきである。

次に、添付図面のうち、特に図１及び図２を参照すると、丸鋸が、全体に参照番号１０を付した好ましいシャフト係止機構の一部とともに示してある。シャフト係止機構は、主モータハウジング１２とギヤボックス端キャスティング１４との間の境界面に示されている。ギヤボックス端キャスティングは、多数のルーバー１６を持つように示してある。関連したファンブレード１８（図３参照）を持つモータの作動中、空気がこれらのルーバーを通って出る。丸鋸は、鋸ブレード（図示せず）を取り囲む鋸ブレードハウジング２０と、副ハンドル２２と、フット部２４とを有する。フット部２４は、ベベル四分円構造体２６と、係止機構２８とを有している。鋸ブレードは、鋸ブレード等を駆動する電動モータ（図示せず）のスピンドル即ちアーマチュアシャフト３０に連結されている。

次に図６を参照すると、好ましいシャフト係止機構１０は、前端部分３４及び後端部分３６を持つ細長い係止部材３２を含み、全体に参照番号３８を付したスピンドル係止部分が、前端部分と後端部分とのほぼ中間に配置されている。前端部分３４は、長さ方向前部分４０を含む。長さ方向前部分４０は、スロット４２又は他の開口部を通って延びている。スロット４２又は他の開口部は、ギヤボックス端キャスティング１４とモータハウジング１２との境界面のところに配置されることが好ましい。長さ方向前部分４０の外端のところには、横方向端４４が設けられている。横方向端４４をオペレータが内方に押すことにより、スピンドルと係合してこれを回転しないように係止して、鋸ブレードを取り外すことができる。

更に詳細には、図２を参照すると、アーマチュアシャフト３０は、細長い係止部材３２のスピンドル係止部分３８をアーマチュアシャフトと係止可能に（すなわち、ロック可能に）係合することによって、回転を選択的に阻止できる。かくして、スピンドル係止部分３８を、係止位置と係止解除位置との間で往復動させることができる。この目的のため、細長い係止部材３２は、係止解除位置では外方にばね負荷されており、そのため、係止部材のスピンドル係止部分３８は、オペレータが十分な力を選択的に加えてアーマチュアシャフトに向かって内方に係止位置に移動させない限り、アーマチュアシャフト３０と係合しない。

図４に示すように、係止部材３２を保持するため、ギヤボックス端キャスティング１４は、好ましくは、互いにほぼ直径方向反対側に前凹所４６及び後凹所４８を含む。係止部材３２の前端部分３４は、好ましくはルーバー１６の一つの配置された前凹所４６と係合する。後端部分３６の先端は、好ましくは、端キャスティング１４の反対側の後壁に配置された後凹所４８内に保持される。ルーバー１６は、その先端表面が側壁から所定距離延びるように側壁４９から延びている。幾つかのルーバー１６の先端表面は平らであるけれども、前凹所４６は、好ましくは、互いに高さが異なる少なくとも二つの表面を各々含む２枚のルーバーによって形成される。

更に詳細には、図４に示すように、上側ルーバーと下側ルーバーの中間にある２枚のルーバー１６の各々は、高さの異なる二つの表面を含む。第１ルーバー１６は第１表面１６ａ及び第２表面１６ｂを含み、第１表面は、側壁４９か、ら第２表面よりも大きな距離だけ延びている。第３及び第４の表面１６ｃ及び１６ｄが、他方のルーバー１６に設けられている。第３表面１６ｃは、側壁４９から、第４表面１６ｄよりも大きな距離だけ延びている。しかしながら、第２表面１６ｂ及び第３表面１６ｃはほぼ同一平面内にある。かくして、上側ルーバー及び下側ルーバーの中間にある２枚のルーバー１６の先端表面は、減少したプロファイルを提供し、前凹所４６を形成する。

従って、係止部材３２に対する支持は、凹所及びモータハウジング１２によって提供される。係止部材は、内方及び外方に、即ち図２に示すように右方及び左方に摺動できる。更に支持を提供するため、図２、図６、及び図８に示すように、ハウジングの外側に延びる長さ方向部分４０は、好ましくは、位置５０のところで幅が拡大してあり、これにより、肩部５２が形成されており、肩部５２は、モータハウジング１２の内側壁と係合して、これを図２に示すように左方に移動しないようにしている。

スピンドル係止部分３８は、アーマチュアシャフト３０にプレス嵌めされたブッシュ５４とロック可能に係合するように形成されている。スピンドル係止部分３８及びブッシュ５４は、複数の対応する形体のうちの任意の一つの形体をとってもよい。こうした形体には、好ましい実施例では、六角形ブッシュが含まれる。従って、好ましい実施例のスピンドル係止部分３８は、六角形形状ブッシュ５４と係合するため、六角形頭部形体５６のほぼ半分であるように形成されている。スピンドル係止部分３８の延長部５８は、六角形ブッシュ５４を部分的に取り囲み、次いで、ギヤボックス端キャスティング１４の後凹所４８に向かって概ね半径方向に延びている。後端部分３６は、好ましくは後凹所４８と係合し且つこの凹所内に保持されるように、延長部５８から延びている。かくして、係止部材３２は、モータハウジング１２及びギヤボックス端キャスティング１４の外側の位置から、前凹所４６を通って、ギヤボックス端キャスティング１４の内径を横切って延び、好ましくは後端部分３８が後凹所４８と係合する。

図２及び図３に最もよく示すように、係止部材３２を係止解除位置に押圧するため、押圧部材、好ましくは圧縮ばね６０が設けられている。更に詳細には、係止部材３２は、前端部分３４の一部内に配置された狭幅で細長い突出部６２を含むことが好ましい（図６参照）。好ましくはこの突出部に圧縮ばね６０が取り付けられる。突出部６２は、好ましくは、第１ベース直径及び第２シャフト直径を含み、ベース直径は、シャフト直径よりも少なくとも僅かに大きい。図２及び図４に最もよく示してあるように、圧縮ばね６０の一端は、ベース直径の周囲で最もぴったりとコイル状に巻きつけられており、突出部６２のベース直径のところで表面と当接するのに対し、圧縮ばね６２の反対端はハウジングポケット６４と係合する。かくして、ばね６０は、係止部材３２を図２に示すように左方に押圧し、その結果、スピンドル係止部分３８は六角形形状ブッシュ５４と係合しない。しかしながら、オペレータが十分な力を前端部分３４の横方向端４４に及ぼすと、ばね６０が圧縮され、係止部材３２、具体的にはスピンドル係止部分３８を変位させて、ブッシュ５４と係合し、アーマチュアシャフト３０の回転を阻止することができる。横方向端４４を解放すると、ばね６０が拡がって係止部材３２を押圧し、図２に示すように左方に戻す。

ブッシュ５４は、複数の形状のうちの一つで形成されていてもよいけれども、六角形頭部ブッシュが特に有利である。これは、アーマチュアシャフト３０を何らかの態様で切断することを必要とせず、安価であり且つ効果的であり、ブッシュをアーマチュアシャフトにプレス嵌めするだけでよいためである。スピンドル係止部分３８及びブッシュ５４に六角形頭部形体を使用するのが好ましいが、正方形、五角形、スロット又はノッチ等の他の形体を使用してもよい。六角形頭部の追加の利点は、鋸ブレードを６０°回転する度毎にブッシュ５４と係合するということである。

本発明の様々な磁性を示し且つ説明したが、この他の変形、交換、及び変更が、当業者に明らかであるということは理解されるべきである。このような変形、交換、及び変更は、特許請求の範囲から決定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行うことができる。

１０ シャフト係止機構
１２ 主モータハウジング
１４ ギヤボックス端キャスティング
１６ ルーバー
１８ ファンブレード
２０ 鋸ブレードハウジング
２２ 副ハンドル
２４ フット部
２６ ベベル四分円構造体
２８ 係止機構
３０ アーマチュアシャフト
３２ 係止部材
３４ 前端部分
３６ 後端部分
３８ スピンドル係止部分
４０ 長さ方向前部分
４２ スロット
４４ 横方向端
４６ 前凹所
４８ 後凹所
４９ 側壁
５２ 肩部
５４ ブッシュ
５６ 六角形頭部形体
５８ 延長部

Claims (18)

1. 非円形形体部分を備えた回転可能なアーマチュアシャフトを持つ主モータハウジングと、このモータハウジングに取り付けられたギヤボックス端キャスティングとを有する種類の電動式回転工具用の係止機構（１０）であって、
   前記係止機構は、細長い係止部材（３２）を備えており、
   前記係止部材（３２）は、第１及び第２の両端部分（３４、３６）によってこれらの端部分のところで、モータハウジング（１２）及びギヤボックス端キャスティング（１４）のうちの少なくとも一方内に保持されており、
   前記係止部材（３２）は、係止解除位置と係止位置との間で摺動可能となっており、
   前記係止部材（３２）の前記第１端部分は、前記係止部材を前記係止位置まで移動するために使用者がアクセスでき、
   前記係止部材は、前記第１端部分と前記第２端部分との間の中間に係止部分（３８）を有しており、
   この係止部分は、前記回転可能なアーマチュアシャフトの前記非円形形体部分（５４）と係合するように形成されており、
   前記係止部分は、前記係止部材がその係止位置にあるとき、前記アーマチュアシャフトの回転を防止しており、
   前記係止機構（１０）は、また、
   前記係止部材を前記係止解除位置に向かって押圧するように形成された押圧エレメント（６０）を備える、係止機構。
2. 請求項１に記載の係止機構において、
   前記非円形形体部分は、前記回転可能なアーマチュアシャフトに取り付けられたブッシュを備える、係止機構。
3. 請求項２に記載の係止機構において、
   前記ブッシュは、六角形の形状であるように形成されている、係止機構。
4. 請求項２に記載の係止機構において、
   前記係止部分は、前記ブッシュと少なくとも部分的に係止するように形成されている、係止機構。
5. 請求項４に記載の係止機構において、
   前記係止部分は、六角形のほぼ半分であるように形成されている、係止機構。
6. 請求項１に記載の係止機構において、
   前記細長い係止部材の第１端部分は、主モータハウジング及びギヤボックス端キャスティングとの間の境界面を通って外方に延びるように形成されている、係止機構。
7. 請求項１に記載の係止機構において、
   前記細長い係止部材の前記第２端部分は、端キャスティングの後壁と係合するように形成されている、係止機構。
8. 請求項１に記載の係止機構において、
   前記第１端部分は、前記端キャスティングの前壁と係合するように形成された環状肩部を備える、係止機構。
9. 請求項６に記載の係止機構において、
   前記係止部材の横方向端を更に備える、係止機構。
10. 請求項１に記載の係止機構において、
    前記ギヤボックス端キャスティングは、互いにほぼ直径方向反対側に配置された第１及び第２の凹所を含み、
    前記第１端部分は前記第１凹所内に保持され、前記第２端部分は前記第２凹所内に保持される、係止機構。
11. 非円形形体部分を備えた回転可能なアーマチュアシャフトを持つ主モータハウジングと、このモータハウジングに取り付けられたギヤボックス端キャスティング（１４）との電動式回転工具用の係止機構（１０）であって、
    前記係止機構は、
    前記回転可能なアーマチュアシャフトの前記非円形形体部分とロック可能に係合し、それが回転しないようにするための係止手段（３８）と、
    前記係止手段を係止位置と係止解除位置との間で往復動するための往復動手段（４０）と、
    前記往復動手段を、前記ギヤボックス端キャスティング及び前記モータハウジングの内側に保持するための保持手段（４６、４８）と、
    前記係止手段を前記係止解除位置に押圧するための押圧手段（６０）とをえる、係止機構。
12. 請求項１１に記載の係止機構において、
    前記往復動手段は、前記ギヤボックス端キャスティングの直径方向反対側の部分内に保持された第１端部分及び第２端部分を持つ細長い部材を備える、係止機構。
13. 請求項１２に記載の係止機構において、
    前記係止手段は、前記第１端部分と前記第２端部分との中間にある係止部分を含み、該係止部分は、前記非円形形体部分とロック可能に係合するように形成されている、係止機構。
14. 請求項１３に記載の係止機構において、
    前記係止手段は、六角形頭部形体の半分を備える、係止機構。
15. 請求項１２に記載の係止機構において、
    前記第１端部分は、前記ギヤボックス端キャスティング及び前記モータハウジングの外に延びている、係止機構。
16. 請求項１５に記載の係止機構において、
    オペレータが接触して係止位置に押し込まれるように前記第１端部分の外端に配置された接触部分を更に備える、係止機構。
17. 請求項１２に記載の係止機構において、
    前記保持手段は、ギヤボックス端キャスティングに、互いに対してほぼ直径方向反対側に配置された第１及び第２の凹所を備え、
    前記第１凹所は、前記第１端部分を保持するように形成されており、前記第２凹所は前記第２端部分を保持するように形成されている、係止機構。
18. 請求項１１に記載の係止機構において、
    前記押圧手段は、前記係止手段を前記係止解除位置に押圧するように形成された圧縮ばねを備える、係止機構。