JP2019051582A - 回転工具 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、ブレーキ機構は、ブレーキ板に当接して制動するブレーキシューを保持する筒状のシューホルダと、シューホルダをブレーキ板に対して進退動可能に保持する筒状のベースと、シューホルダをブレーキ板側へ付勢する付勢手段とを含み、シューホルダの外周面とベースの内周面との何れか一方には、シューホルダの軸方向に対して傾斜する傾斜溝が、他方には、傾斜溝に嵌合する突部がそれぞれ形成されて、シューホルダは、ブレーキ板側へ前進する際、傾斜溝と突部との案内によって回転しながらブレーキシューをブレーキ板に当接させることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2の構成において、ブレーキ機構は、操作部材とシューホルダとの間に、操作部材の移動と連係してシューホルダを進退動させる連係機構を備え、連係機構は、操作部材と連動してその移動方向に沿ってスライドし、案内部を有するスライド体と、案内部上を摺動する摺動部を有し、スライド体のスライドに伴う案内部の移動に応じてシューホルダの進退動方向へ移動してシューホルダを進退動させる変換部材とを含み、案内部は、少なくともスイッチがOFF状態からON動作するまでの操作部材の操作に連動するスライド体のスライドに対して変換部材を移動させるように少なくとも2つ設けられ、隣接する案内部同士で変換部材の移動量が互いに異なることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3の構成において、摺動部が先に摺動する案内部による変換部材の移動量は、摺動部が後に摺動する案内部による変換部材の移動量よりも大きいことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4の構成において、スライド体を操作部材の移動方向に沿ってスライド可能にガイドする軸部材を備えることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項2乃至5の何れかの構成において、シューホルダとベースとの間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項2乃至6の何れかの構成において、付勢手段は、シューホルダの軸心を中心とする同心円上に配置された複数のコイルバネであることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項2乃至7の何れかの構成において、連係機構は、少なくともスライド体と変換部材とを保持ケース内に収容してユニット化され、保持ケースがハウジング内で支持されていることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8の何れかの構成において、ハウジングは、モータを収容するモータハウジングと、その後方に連結されるハンドルハウジングとを含み、モータハウジングとハンドルハウジングとの間には、防振部材が介在されて、ブレーキ機構の少なくとも一部は、防振部材の内側に配置されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、シューホルダは、ブレーキ板側へ前進する際、傾斜溝と突部との案内によって回転しながらブレーキシューをブレーキ板に当接させるので、ブレーキシューがブレーキ板に当接する際の制動力を増加することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2の効果に加えて、変換部材の案内部を少なくとも2つ設けて互いに変換部材の移動量が異なるように形成しているので、スイッチのON/OFF動作のタイミングにブレーキ機構の解除/制動動作を合わせることができると共に、スイッチがON動作した後の操作部材の押し込み継続に必要な力を小さくすることができ、操作部材が楽に操作可能となる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3の効果に加えて、操作部材の操作初期段階では変換部材の移動量を大きくして迅速にブレーキ板への制動を解除することができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項3又は4の効果に加えて、スライド体を操作部材の移動方向に沿ってスライド可能にガイドする軸部材を備えることで、変換部材からスライド体に加わる荷重を軸部材で受けることができる。よって、連係機構を設けても操作部材の押し込み操作の際の負荷を軽減できる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項2乃至5の何れかの効果に加えて、シューホルダとベースとの間をシールするシール部材を設けたことで、シューホルダ内に通気させてもシューホルダとベースとの間の防塵が維持でき、シューホルダの円滑な前後移動が確保できる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項2乃至6の何れかの効果に加えて、付勢手段を、シューホルダの軸心を中心とする同心円上に配置された複数のコイルバネとしたことで、出力軸の軸受部にオーバーラップさせてコイルバネを配置でき、出力軸の後方にブレーキ機構を設けても軸方向のコンパクト化を実現できる。
請求項8に記載の発明によれば、請求項2乃至7の何れかの効果に加えて、連係機構をユニット化して保持ケースをハウジング内で支持させているので、連係機構の組立性が良好となると共に、他の配線との干渉も防止されて配線の保護に繋がる。
請求項9に記載の発明によれば、請求項1乃至8の何れかの効果に加えて、モータハウジングとハンドルハウジングとの間に防振部材を介在させて、ブレーキ機構の少なくとも一部を防振部材の内側に配置しているので、防振部材の内側のスペースを有効利用することができる。
図1は、回転工具の一例を示すグラインダの側面図、図2は中央縦断面図、図3は図2のA−A線断面図である。このグラインダ1のハウジング2は、モータ(整流子モータ)4を収容して前後方向に延びる筒状のモータハウジング3と、その前方に組み付けられて出力部6を収容するギヤハウジング5と、モータハウジング3の後部に組み付けられてブレーキ機構8及びスイッチ9等を収容するハンドルハウジング7とを備える。
まず、モータハウジング3において、モータ4は、ステータ10とロータ11とを備えてロータ11の出力軸12を前方に向けた姿勢で収容されて、出力軸12の後端は、モータハウジング3内で軸受部13に保持された軸受14に軸支されている。出力軸12の前端は、モータハウジング3とギヤハウジング5との間に設けられた仕切板15を貫通し、ギヤハウジング5に保持された軸受16に軸支されてギヤハウジング5内に突出して、ベベルギヤ17が設けられている。仕切板15の後方で出力軸12には、遠心ファン18が設けられて、その後方でモータハウジング3には、バッフルプレート19が保持されている。図3における20,20は、ロータ11の整流子21の左右に配置されたブラシホルダで、整流子21の上下には、図2に示すように、基板をケースに収容してなる上コントローラ22と下コントローラ23とがそれぞれ配置されている。
また、ハンドルハウジング7の各半割ハウジング7a,7bの前端内側には、防振ゴム37の凹溝38と小径部34の外リブ36,36の間とにそれぞれ嵌合する前後2つの内リブ40,40が周設されている。
また、ハンドルハウジング7は、小径部34を中心に回転可能となっており、ハンドルハウジング7の下面側には、ロックボタン41が設けられている。このロックボタン41は、ハンドルハウジング7を組み付ける下側のネジボスを中心に揺動可能に設けられ、常態ではコイルバネ42により、前端が小径部34の後側の外リブ36に押圧する姿勢に付勢されている。よって、ロックボタン41の前端が外リブ36の何れかの切欠部39に係止する位置でハンドルハウジング7の回転をロックすることができる。ロックボタン41の後端をハンドルハウジング7側へ押し込めば、前端の係止を解除して回転が許容される。
ハンドル部35の後端には、電源コード46が接続され、ハンドル部35の前方でハンドルハウジング7の左右には、複数の吸気口47,47・・(図1等)が前後に形成されている。
そして、ブレーキ機構8は、モータ4のロータ11の後部に設けられるブレーキ部50と、ブレーキ部50とスイッチレバー43との間に設けられて、スイッチレバー43の動作とブレーキ部50の動作とを連係させる連係ユニット51とからなる。
まず、ブレーキ部50は、モータハウジング3内に後方からネジ止めされ、前方を開口する有底筒状のベース52と、ベース52内に設けられるブレーキ板53と、ブレーキ板53を制動するためのブレーキシュー54と、ブレーキシュー54を保持して後方を開口するシューホルダ55と、シューホルダ55の後端を閉塞するキャップ56と、シューホルダ55を後方へ付勢する一対のコイルバネ57,57と、を有している。
また、ブレーキ板53の前面には、半径方向へ複数の溝73,73・・が、周方向へ等間隔をおいて形成され、後面において円板70の周囲には、半径方向に延びる複数のフィン74,74・・が、周方向へ等間隔をおいて一体に立設されている。
また、シューホルダ55の底部には、ブレーキ板53の筒部67より大径で筒部67が遊挿する透孔79が形成されて、透孔79の外側には、透孔79を中心とした点対称位置に2つの小孔80,80が、同心円上に4つの円弧溝81,81・・がそれぞれ穿設されて、小孔80,80と位相が異なる円弧溝81,81の間には、前向きに一対の受け突起82,82が突設されている。
さらに、シューホルダ55の外周面には、係合突起77と同じ位相で4つの肉厚部が形成されて、各肉厚部の表面には、ベース52の螺旋突条63に対応し、軸方向に対して螺旋突条63と同じ方向へ螺旋状に傾斜する4つの螺旋溝83,83・・が、周方向へ等間隔をおいて凹設されている。
また、キャップ56の中央には、ベース52の開口64を貫通してベース52の後方へ突出する小径の後筒部86が形成されて、外周面をシールリング65に摺接させている。後筒部86の後面には、中央を除いて扇状の4つの通気孔87,87・・が開口形成されて、後筒部86の内部には、通気孔87に対応して後筒部86内を4つに仕切る十字状の整流板88が設けられている。
そして、シューホルダ55にキャップ56を、各係止溝85を各突起78に係止させて各爪84aを各係合突起77に係合させるようにして後方から被せて、ベース52をシューホルダ55の後方から、各螺旋突条63に各螺旋溝83を嵌合させながら外側に組み付ける。最後にベース52の突出片58,58を延設片59,59にネジ止めすれば、図9〜11に示すように、ブレーキ部50の組み付けは完了する。但し、図10は、ユニット化されたブレーキ部50のみを単独で示している。
まず、保持ケース90は、上ケース94と下ケース95とに2分割されている。上ケース94は、下面を開口した横長のキャップ状で、左右の側面には、左右方向に同軸となる上ボス96,96がそれぞれ突設されている。前面左右には、ネジ止め用の上筒97,97が形成され、後面には、図13に示すように、下向きに四角形状の上切欠き98が形成されている。
また、受け部100の後部寄りで左右には、上ケース94との嵌合状態で上筒97,97の真下に位置するネジボス103,103が形成され、受け部100の前端で左右の側面には、左右方向に同軸となる前ボス104,104がそれぞれ突設されている。
また、スライド体91の上端後面には、後ろ向きに連係片108が突設されて、上下ケース94,95の上切欠き98及び下切欠き102で形成される開口から後方へ突出している。
さらに、揺動レバー92の後端部には、左右一対の保持片118,118が突設されて、保持片118,118の間に、両端にフランジ120,120を有するローラ119が、ピン121によって回転可能に保持されている。このローラ119は、フランジ120,120間にスライド体91の案内レール110を位置させて案内レール110の周面に当接するもので、スライド体91の上下動に伴い、案内レール110に沿って相対的に転動し、揺動レバー92を揺動させる。
また、押圧レバー93の前面上部には、前向きに球面状突起123が突設されている。
こうして連係機構が連係ユニット51としてユニット化されることで、組立性が良好となると共に、スライド体91や揺動レバー92、押圧レバー93等の作動部材を備えても、外部への露出部分が抑えられ、ハンドルハウジング7内の配線に接触して配線が損傷するおそれが生じなくなる。
以上の如く構成されたグラインダ1において、スイッチ9がOFF状態のブレーキ機構8では、前述のように、出力軸12と回転が一体のブレーキ板53にブレーキシュー54が押圧することで制動されている。
ここからロックレバー45によるロックオフを解除してスイッチレバー43を押し込み操作すると、図17に示すように、スイッチレバー43の前端が連係片108を介して連係ユニット51のスライド体91を、下限位置からコイルバネ107,107の付勢に抗してガイド軸106,106に沿って上方へ押し上げる。すると、揺動レバー92のローラ119が案内レール110上を前方へ相対的に転動することで揺動レバー92が前方へ揺動し、押圧レバー93に当接するため、押圧レバー93が前方へ押圧され、キャップ56及びシューホルダ55を、コイルバネ57,57の付勢に抗して後退させる。この後退は、螺旋突条63と螺旋溝83との案内によって回転しながら行われる。
よって、シューホルダ55と共にブレーキシュー54が前進してブレーキ板53から離間する前進位置(ブレーキ解除位置)に移動するため、連結軸68を介した出力軸12の制動は解除される。
このとき、シューホルダ55を押し込むことによるコイルバネ57,57の反発力は、押圧レバー93及び揺動レバー92からローラ119を介して下案内面112に前方から加わり、スライド体91を支持するガイド軸106,106に伝わる。よって、スイッチレバー43の押し込みの際の抵抗は、専らスライド体91を付勢するコイルバネ107,107によるものとなり、スイッチ9のON動作後のスイッチレバー43の押し込み力は比較的小さくて済み、押し込みを維持する際の負担は抑えられる。
また、ブレーキ板53の後面には、フィン74,74・・が放射状に形成されているため、シューホルダ55内でのブレーキ板53の回転によって空気流を発生させる遠心ファンとして機能する。よって、遠心ファン18による空気流と合わせて冷却効果がより高くなる。
このとき、シューホルダ55は、螺旋突条63と螺旋溝83との案内により、ブレーキ板53の回転方向と同じ方向へ回転しながら後退してブレーキ板53に当接するため、ブレーキ板53へ効果的な制動力が付与される。
また、シューホルダ55及びキャップ56がブレーキ位置に復帰する際、押圧レバー93及び揺動レバー92からスライド体91へ前方から荷重が加わるが、この荷重はスライド体91を支持するガイド軸106,106に負担され、スイッチレバー43に伝わることはない。
また、ブレーキ部50はロータ11の後部に配置されているので、ロータ11の前方に配置してモータ4冷却後の温度の高い空気で冷却される場合と比較し、吸気口47から吸い込まれた新鮮な(外気温度と同じ)空気でブレーキ板53を効果的に冷却することができる。
さらに、ブレーキ部50に空気流を通過させても、連係ユニット51は保持ケース90に覆われ、ブレーキ部50では、ベース52とシューホルダ55のキャップ56との間にはシールリング65が介在されているので、防塵は確保でき、粉塵等によってブレーキ機構8の動作が悪化するおそれは生じない。
このように、上記形態のグラインダ1によれば、ブレーキ板53にフィン74が設けられているので、放熱効果が得られる。よって、制動時の発熱を抑えてブレーキ特性や部品寿命の低下を防止することができる。
特にここでは、ブレーキ機構8は、ブレーキ板53に当接して制動するブレーキシュー54を保持する筒状のシューホルダ55と、シューホルダ55をブレーキ板53に対して進退動可能に保持する筒状のベース52と、シューホルダ55をブレーキ板53側へ付勢するコイルバネ57,57とを含み、シューホルダ55の外周面には、シューホルダ55の軸方向に対して傾斜する複数の螺旋溝83が、ベース52の内周面には、螺旋溝83に嵌合する螺旋突条63がそれぞれ形成されて、シューホルダ55は、ブレーキ板53側へ前進する際、螺旋溝83と螺旋突条63との案内によって同じ方向へ回転しながらブレーキシュー54をブレーキ板53に当接させるので、軸方向への押圧力が作用してブレーキシュー54がブレーキ板53に当接する際の制動力を増加することができる。
これにより、スイッチ9のON/OFF動作のタイミングにブレーキ機構8の解除/制動動作を合わせることができると共に、スイッチ9がON動作した後のスイッチレバー43の押し込み継続に必要な力を小さくすることができ、スイッチレバー43が楽に操作可能となる。
また、スライド体91をスイッチレバー43の移動方向に沿ってスライド可能にガイドするガイド軸106,106を備えることで、揺動レバー92及び押圧レバー93からスライド体91に加わる荷重をガイド軸106,106で受けることができる。よって、連係ユニット51を設けてもスイッチレバー43の押し込み操作の際の負荷を軽減可能となる。
また、シューホルダ55の付勢手段を、シューホルダ55の軸心を中心とする同心円上に配置された複数のコイルバネ57,57としているので、軸受部13にオーバーラップさせてコイルバネ57,57を配置でき、出力軸12の後方にブレーキ機構8を設けても軸方向のコンパクト化を実現可能となる。
さらに、連係ユニット51を、スライド体91と揺動レバー92と押圧レバー93とを保持ケース90内に収容してユニット化し、保持ケース90をハウジング2で支持しているので、連係ユニット51の組立性が良好となると共に、他の配線との干渉も防止されて配線の保護に繋がる。
そして、モータハウジング3とハンドルハウジング7との間には、防振ゴム37を介在させて、ブレーキ機構8のブレーキ部50を防振ゴム37の内側に配置しているので、防振ゴム37の内側のスペースを有効利用することができる。
また、上記形態ではベースの内周面に螺旋突条を、シューホルダの外周面に螺旋溝をそれぞれ形成しているが、突条と溝との関係を互いに逆にしてもよいし、螺旋状でなく直線状に傾斜する傾斜突条と傾斜溝としても差し支えないし、突条でなく複数の突起を傾斜方向に並べる等してもよい。数の増減も可能で、傾斜溝と突部とは1つずつであってもよい。シューホルダ自体の構造も、キャップと一体化して半割形状で組み付けるようにしたり、通気孔や小孔、円弧溝の数や形状を変更したりして差し支えない。
シューホルダを付勢するコイルバネも、数や位置の変更が可能で、スペース的に余裕があれば大径のコイルバネ1つで付勢手段を構成してもよい。
また、上記形態では、変換部材として揺動レバーと押圧レバーとの2つのレバーを採用しているが、両者を一体化した1つのレバー(変換部材)を採用することも可能である。
さらに、保持ケースも、上下の分割でなく左右の分割構造としたり、3つ以上の部品の組み合わせとしたりすることは可能で、空気流の通路との間を単純に仕切る隔壁のみを設けて保持ケースを省略することもできる。
Claims (9)
- ハウジング内に、モータと、操作部材の操作に伴ってON/OFF動作して前記モータの出力軸の回転を制御するスイッチと、前記出力軸の回転に伴って回転し、先端工具を回転させる回転軸と、前記出力軸と一体回転するブレーキ板に対して制動可能なブレーキ機構と、を設けてなる回転工具であって、
前記ブレーキ板に、フィンが設けられていることを特徴とする回転工具。 - 前記ブレーキ機構は、前記ブレーキ板に当接して制動するブレーキシューを保持する筒状のシューホルダと、前記シューホルダを前記ブレーキ板に対して進退動可能に保持する筒状のベースと、前記シューホルダを前記ブレーキ板側へ付勢する付勢手段とを含み、
前記シューホルダの外周面と前記ベースの内周面との何れか一方には、前記シューホルダの軸方向に対して傾斜する傾斜溝が、他方には、前記傾斜溝に嵌合する突部がそれぞれ形成されて、前記シューホルダは、前記ブレーキ板側へ前進する際、前記傾斜溝と前記突部との案内によって回転しながら前記ブレーキシューを前記ブレーキ板に当接させることを特徴とする請求項1に記載の回転工具。 - 前記ブレーキ機構は、前記操作部材と前記シューホルダとの間に、前記操作部材の移動と連係して前記シューホルダを進退動させる連係機構を備え、
前記連係機構は、前記操作部材と連動してその移動方向に沿ってスライドし、案内部を有するスライド体と、前記案内部上を摺動する摺動部を有し、前記スライド体のスライドに伴う前記案内部の移動に応じて前記シューホルダの進退動方向へ移動して前記シューホルダを進退動させる変換部材とを含み、
前記案内部は、少なくとも前記スイッチがOFF状態からON動作するまでの前記操作部材の操作に連動する前記スライド体のスライドに対して前記変換部材を移動させるように少なくとも2つ設けられ、隣接する前記案内部同士で前記変換部材の移動量が互いに異なることを特徴とする請求項2に記載の回転工具。 - 前記摺動部が先に摺動する前記案内部による前記変換部材の移動量は、前記摺動部が後に摺動する前記案内部による前記変換部材の移動量よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の回転工具。
- 前記スライド体を前記操作部材の移動方向に沿ってスライド可能にガイドする軸部材を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の回転工具。
- 前記シューホルダと前記ベースとの間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の回転工具。
- 前記付勢手段は、前記シューホルダの軸心を中心とする同心円上に配置された複数のコイルバネであることを特徴とする請求項2乃至6の何れかに記載の回転工具。
- 前記連係機構は、少なくとも前記スライド体と前記変換部材とを保持ケース内に収容してユニット化され、前記保持ケースが前記ハウジング内で支持されていることを特徴とする請求項2乃至7の何れかに記載の回転工具。
- 前記ハウジングは、前記モータを収容するモータハウジングと、その後方に連結されるハンドルハウジングとを含み、前記モータハウジングと前記ハンドルハウジングとの間には、防振部材が介在されて、前記ブレーキ機構の少なくとも一部は、前記防振部材の内側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の回転工具。
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