JP3910944B2 - 手持ち式無端ベルト駆動式切削工具 - Google Patents

Description

本発明は研削工具に係り、特に、無端状にした研削ベルトを回転駆動して対象物に当接することにより、同対象物の研削を行うようにした無端ベルト駆動式研削工具に関する。

無端ベルト駆動式研削工具は、作業者が右手、若しくは左手に持って、研削無端ベルトを回転駆動し、そのベルトを被切削物に当てて研削作業を行うものである。
一般に使用されている無端ベルト駆動式工具は、回転軸を当該工具の横断方向となるように設定されたエアモータと、同回転軸の左端に駆動連結された駆動プーリと、該駆動プールの前方位置に設定された従動プーリと、該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトとを備え、当該工具の後端部分を作業者が右手で持って作業を行う。この場合、無端研削ベルトは、当該工具を持っている右手よりも左側にあり、作業者からは同ベルトによって行われる作業部分が見やすくなっている。しかし、作業者が左利きの場合は、後端部分を左手に持つと、ベルトによる作業部分は、その左手よりも左側の位置となるため見難く、作業がしにくくなる。

本願出願人は、このような問題を解消するために、左利きの人が当該工具を使用するときは、同工具を通常の使用状態とは上下反対にして、無端研削ベルトに対する当該工具の握り部分を左右逆にして使用できる工具を開発し、特許出願（特開２００４−５８２１６）している。この出願に係る発明の１つの特徴は、工具の握り部分を左右逆にして使用する場合、エアモータの回転方向も逆にすることにより、作業時のベルトの回転方向が作業者に対して常に一定になるように、すなわち、研削の際に生じる火花が、常に作業者から遠ざかるようにし、作業をしやすくしている点にある。

しかし、この工具では、エアモータを回転・停止するためのバルブ制御部材は、当該工具の外周に設けたリングバルブとされており、これを前後に動かすことにより当該エアモータの回転・停止を行うようになっており、その操作には両手を使う必要がある。
また、このような工具では、工具の握り部分を左右逆にする場合は、当該工具全体を上下逆にするために、例えば、過負荷、適正負荷などの負荷の程度などを示すインジケータを同工具の表面に取り付けた場合、握り部分を左右逆にすることによって見難くなる場合もある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明は、
手持ち式の無端ベルト駆動式研削工具であって、
中心軸線を当該工具の横断方向となるように設定され、選択的に正転又は逆転駆動可能としたエアモータと、
該エアモータの一端から側方に伸びる出力軸に駆動連結された駆動プーリと、
該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリと、
該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトと、
を備える工具本体；及び、
該工具本体の後部に連結され、作業者が選択的に左又は右の片手で把持するようになされた基端部；
を有し、
上記工具本体は、
基端部に対して、該基端部の前後方向に延びる軸線を中心に、エアモータの上記出力軸が左方で延びる第１の作業位置と、右方に延びる第２の作業位置との間で回動可能とされており、
上記基端部は、
圧搾空気源に接続され、圧搾空気を上記エアモータを駆動するために工具本体に供給するための基端部空気通路と、
該基端部空気通路の開閉を行うための開閉弁と、
当該基端部の周面上の、該基端部を把持した左手又は右手のいずれによっても操作可能な位置に設定され、上記開閉弁を開閉制御するための弁制御部材と
を有することを特徴とする手持ち式の無端ベルト駆動式研削工具を提供する。
この工具においては、基端部を上下一定としながら、工具本体を回転して無端研削ベルトを左右逆に設定することができる。このため、基端部に設けた弁制御部材は、作業者から見て一定位置にあり、操作がしやすくなる。

上記弁制御部材は、それを押圧した押圧位置と押圧を解除した押圧解除位置との間で動かされることにより、上記開閉弁の開閉操作を行うようにすることができる。このようにすることにより、当該開閉弁の操作は、基端部を握る手で行うことができるようになる。

上記エアモータは、第１及び第２の開口を有し、圧搾空気を第１及び第２の開口のいずれかから選択的に受け入れることにより、当該エアモータの正転及び逆転を選択できるようにする。また、工具本体には、上記基端部の上記基端部空気通路に連通された空気導入口及び上記エアモータの上記第１及び第２の開口にいたる流路を有する作業部空気通路を設け、同工具本体の外周面上には、周方向の第１及び第２の位置の間を変位可能とされ、上記第１の位置にあるときは上記作業部空気通路の空気導入口をエアモータの第１開口に、上記第２の位置にあるときはエアモータの上記第２の開口に連通するリングバルブを設けるようにすることができる。

また、工具本体が、作業部空気通路を有する円柱状部を有し、該円柱状部が、上記空気導入口から当該円柱状部の外周面に開口する出口開口に至る共通通路部分と、同外周面の上記出口開口から周方向において所定間隔をあけて設けられた第１入口開口から上記エアモータの第１の開口に至る第１分枝通路部分と、上記外周面の上記出口開口及び上記第１入口開口から周方向において所定間隔をあけて設けられた第２入口開口から上記エアモータの第２の開口に至る第２分枝通路部分とを有し、上記リングバルブが、上記円柱部の外周に設けられ、周方向で離れた第１の位置と第２の位置との間で回動可能とされ、上記第１の位置にあるときに上記出口開口と上記第１入口開口とを連通し、上記第２の位置にあるときに上記出口開口と上記第２入口開口とを連通するようにすることができる。

以下、本発明に係る無端ベルト駆動式切削工具の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る無端ベルト駆動式切削工具１０の断面平面図であり、構造を明瞭にするために、以下に述べる基端部２４を工具本体２２に対して（当該工具の前後方向に延びる、図１では左右方向に延びる軸線図を中心に）９０°回動して示してある
これは、基端部の通常の作動位置よりも９０°ずらした位置となる。図２（ａ）は同工具の平面図であり、基端部２４が通常の作動位置にある状態を示しており、図２（ｂ）は、同工具の側面図である。

この工具１０は、中心軸線を当該工具の横断方向となるように設定されたエアモータ１２と、該エアモータの一端から側方に伸びる出力軸１４に駆動連結された駆動プーリ１６と、該駆動プールの前方位置に設定された従動プーリ１８と、該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルト２０（図２（ａ）、図２（ｂ））とを備える工具本体２２、及び、該工具本体の後部に連結された円柱状の基端部２４を有する。

上記基端部２４は、圧搾空気源（ポンプ）から延びるホース３０に接続され、圧搾空気を上記エアモータ１２を駆動するために工具本体２２に供給するための基端部空気通路３２と、該基端部空気通路３２の開閉を行うための開閉弁３４と、当該基端部の周面頂部に枢着されたレバー３６とを有し、該レバーは、それを押圧した押圧位置と押圧を解除した押圧解除位置（図１）との間で動かされることにより、上記開閉弁３４の開閉操作を行うようにされている。
図示の例では、基端部空気通路３２は、当該基端部の後端にありホース３０が接続された接続端開口から水平に延びる軸方向部分と、該軸方向部分の前方位置から半径方向に（当該工具の右方に）延びる半径方向部分と、該半径方向部分から前方に延び傾斜している傾斜部分とを有している。開閉弁３４は、基端部空気通路３２の半径方向部分内に設定された弁体（ボール）３４ａと、該弁体３４ａを基端部空気通路３２の半径方向部分の内面に形成された弁座に押圧するバネ３４ｂとを有している。レバー３６は、その枢軸３６ａの前方位置に設けられた枢軸４０に枢着されバネ付勢されて当該レバーの下面に係合したレバー係止部材４２により、図１の押圧解除位置に保持されている。該レバー係止部材４２はレバーの上方に延びる係止解除部４２ａを有しており、該係止解除部４２ａを枢軸４０の周りで（バネの付勢力に抗して）時計方向に押し下げることにより、当該レバー係止部材４２が時計方向に回動し、それによってレバー３６を枢軸３６ａを中心に反時計方向に押し下げるのを許容するようになっており、係止解除部４２ａの押しさげを解除すれば、レバー係止部材４２及びレバー３６は、バネの付勢力により図１の位置に戻るようになっている。
レバー３６の下面と弁体３４ａとの間には、垂直に延びる連接ロッド３４ｃが設定されており、レバーの上記の如き操作により、弁体３４ａを弁座から離したり戻したりして、当該開閉弁の開閉を行うようになっている。

工具本体２２は、以下に詳述するが、基端部２４の前後方向に延びる軸線を中心に回動可能とされており、エアモータの上記出力軸１４が当該工具の左方に延びる第１の作業位置（図１、図２（ａ））と、右方に延びる第２の作業位置（図３（ａ））となるようにされている。

エアモータ１２は、図４に示すようにベーン式モータであり、第１及び第２の開口１２ａ，１２ｂを有し、圧搾空気を第１及び第２の開口のいずれかから選択的に受け入れることにより、当該エアモータの正転及び逆転を選択できるようにされている。

工具本体２２は、基端部２４の上記基端部空気通路３２の傾斜部分に連通された空気導入口４４から上記エアモータの上記第１及び第２の開口１２ａ，１２ｂにいたる流路を有する作業部空気通路４６を有し、同工具本体の外周面上には、該作業空気通路の空気の流れを制御するリングバルブ４８が設けられている。該リングバルブ４８は、周方向の第１及び第２の位置の間を変位可能とされ、後述するように、上記第１の位置にあるときは上記作業部空気通路３２の空気導入口４４をエアモータの第１開口１２ａに、上記第２の位置にあるときはエアモータの上記第２開口１２ｂに連通するようになっている。

具体的には、図５に示すように、工具本体２２は、作業部空気通路４６を有する円柱状部５１を有し、該円柱状部は、空気導入口４４（図１）から当該円柱状部の外周面に開口する出口開口５０に至る共通通路部分４６ａ（図５）と、該共通通路部分４６ａの出口開口５０から周方向において所定間隔をあけて設けられた第１空気出入開口５２から上記エアモータの第１開口１２ａに至る第１分枝通路部分４６ｂ（図５、図４）と、共通通路部分４６ａの出口開口５０に対し周方向で上記第１空気出入開口５２とは反対側の位置に設けられた第２空気出入開口５４から上記エアモータの第２開口１２ｂに至る第２分枝通路部分４６ｃ（図５、図４）とを有している。

上記リングバルブ４８は、その内周面に円弧状凹部５８、５９．６０を有する。該リングバルブ４８が、上記第１の位置にあるときには（図５（ａ）、図４）、円弧状凹部５８が出口開口５０と第１空気出入開口５２とを連通してエアモータへの空気供給をするとともに、円弧状凹部５９が第２空気出入開口５４を円柱状部分に設けた排気通路４６ｅに連通してエアモータからの排気を行い当該エアモータの正転を行う。一方、リングバルブ４８が上記第２の位置にあるときには（図５（ｂ））、円弧状凹部５８が上記出口開口５０と上記第２空気出入開口５４とを連通してエアモータへの空気供給を行うと共に円弧状凹部６０が第１空気出入開口５２を円柱状部分に設けた排気通路４６ｄに連通してエアモータからの排気を行い、当該エアモータの逆回転を行うようになっている。

無端研削ベルト２０を張設するための従動プーリ１８は、前述した特許出願（特願２００２−２２０５６７）のものと同様に、テンションバー６２の先端に回転自在に取付けられており、該テンションバーは、その後端が、エアモータ１２のハウジング６４から前方に延びる筒状部６４ａ内に挿入され、同筒状部６４ａ内に設定された圧縮バネ６６によって前方に付勢され、それにより該従動プーリ１８と駆動プーリ１６とに係合される無端研削ベルト２０に張力を与えるようにしている。テンションバー６２の側面には環状溝６８が形成されており、ベルト交換の際に、テンションバー６２を圧縮バネ６６に抗して筒状部６４内に挿入すると、バネ７０が係合して、同テンションバーを保持し、交換が終わったときに、該バネ７０による係合を解除することにより、テンションバー６２は圧縮バネ６６により押し戻されるようになっている。図２（ｂ）において７２は、ベルト２０に被切削物を当てるための部分２０ａを作るために、当該ベルトに係合されるプーリであり、該プーリ７２は、テンションバー６２から下方に突出するように取付けられたブラケット７４によって支持されている。該ブラケット７４は、テンションバー６２に対して、着脱可能とされ、工具本体を図２の第１の位置と図３の第２の位置との間で反転（上下逆、従って、左右逆に）する場合に、テンションバー６２から外して、同テンションバーの取り付け位置を上下逆にし、該ブラケットにより支持されたプーリ７２が、常にテンションバー６２の下方位置となるように設定される。図中７８は、ネジ７８ａによって筒状部６４ａに取り外し可能に取付けられた、駆動プーリ１６を覆うカバーを示す。

工具本体２２は、上述のように、エアモータのハウジング６４と、その後部に固定された円柱状部５１と、該円柱状部の周囲に回動可能に設けられたリングバルブ４８と、エアモータのハウジング６２の前方に取付けられたテンションバー６２とを有するものであるが、該工具本体２２は、前述の通り、筒状基端部２４の中心軸線の周りで回動可能とされている。すなわち、図１及び図４から明らかなように、円柱状部５１は、ロッキングナット８１をエアモータ１２のハウジング６４内に螺合することによりワッシャ８３を介して当該円柱状部５１を該ハウジング６４に軸線方向で押圧固定するようになっており、同円柱状部の後半部分は円筒状の基端部２４に同心状にして挿入され、当該円柱状部５１の中心軸線を中心に回転可能とされている。また、同円柱状部５１にはその前端から後端に延びる貫通孔が設けられて、その前端と後端とがネジ係合された封止部材７９,８０により封止されて空気通路４６が形成されているが、後端の封止部材８０はボルト状とされており、その頭部８０ａが基端部空気通路３２内に位置し、円柱状部５１が基端部２４から抜け出ないようされている。図４において、参照番号８２で示すのは、６角穴付きネジであり、基端部２４の半径方向に貫通して設けられた雌ねじ穴に螺合され、円柱状部５１の外表面に設けた係止凹部５１ａに係合され、該円柱状部５１、従って、工具本体２２が基端部２４に対して相対的に回動しないように固定している。係止凹部５１ａは、円柱状部の直径方向で対向する位置に一対設けられており、当該工具本体が前述の第１の位置（図２（ａ）の位置）及び第２の位置（図３（ａ）の位置）とされたときに、ネジ８２がそれと整合される係止凹部５１aと係合されて、当該工具を固定するようになっており、図中８４は、該６角穴付きネジを回すための六角レンチを挿入するためにリングバルブ４８に設けた貫通孔である。
図６には、ネジ８２の変わりにボール８８を用いた他の実施形態が示されている。すなわち、この実施形態においては、工具本体２２の円柱状部５１に半径方向に延びて同円柱状部５１の外周面に開口する孔９０が設けられ、該孔９０内にボール８８が設定され、同孔内に設定されているバネ９２により半径方向外側に押圧されており、円柱状部５１を囲む基端部２４の内周面の周方向所定の位置に形成された係止凹部に係合され、当該円柱状部５１、従って、工具本体２２が基端部２４に対して相対的に回動しないように固定している。係止凹部は、基端部２４の直径方向の対向する位置に一対設けられており、当該工具本体が前述の第１の位置（図６の位置）及び第２の位置（工具本体を図６とは左右逆にした位置）とされたときに、ボール８８がそれと整合される係止凹部と係合されて、当該工具を固定するようになっている。

本発明に係る無端ベルト駆動式切削工具の断面平面図である。 同工具の通常使用時の平面図である。 図２（ａ）の工具の左側面図である。 無端ベルトの位置を図２（ａ）の場合と左右逆にした工具の平面図である。 図３（ａ）の右側面図である。 同工具のエアモータに対する空気通路を説明するためのエアモータの横断面図である。 図１、図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、リングバルブがエアモータを正回転するための位置にある状態を示す図である。 図１、図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、リングバルブがエアモータを逆回転するための位置にある状態を示す図である。 本発明に係る無端ベルト駆動式切削工具の他の実施形態に係る断面平面図である。

符号の説明

１０ 無端ベルト駆動式切削工具
１２ エアモータ
１２ａ 第１の開口
１２ｂ 第２の開口
１４ 出力軸
１６ 駆動プーリ
１８ 従動プーリ
２０ 無端研削ベルト
２２ 工具本体
２４ 基端部
３０ ホース
３２ 基端部空気通路
３４ 開閉弁
３４ａ 弁体（ボール）
３４ｂ バネ
３６ レバー
３６ａ 枢軸
４０ 枢軸
４２ バー係止部材
４２ａ 係止解除部
３４ｃ 連接ロッド
４４ 空気導入口
４６ 作業部空気通路
４６ａ 共通通路部分
４６ｂ 第１分枝通路部分
４６ｃ 第２分枝通路部分
４６ｄ 排気通路
４６ｅ 排気通路
４８ リングバルブ
５０ 出口開口
５１ 円柱状部
５２ 第１空気出入開口
５４ 第２空気出入開口
５８ 円弧状凹部
５９ 円弧状凹部
６０ 円弧状凹部
６２ テンションバー
６４ ハウジング
６４ａ 筒状部
６６ 圧縮バネ
６８ 環状溝
７０ バネ
７２ プーリ
７４ ブラケット
７８ カバー
７９,８０ 封止部材
８１ ロッキングナット
８２ ６角穴付きネジ
８３ ワッシャ
８４ 貫通孔
８８ ボール
９０ 孔
９２ バネ

Claims (4)

1. 手持ち式の無端ベルト駆動式研削工具であって、
   中心軸線を当該工具の横断方向となるように設定され、選択的に正転又は逆転駆動可能としたエアモータと、
   該エアモータの一端から側方に伸びる出力軸に駆動連結された駆動プーリと、
   該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリと、
   該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトと、
   を備える工具本体；及び、
   該工具本体の後部に連結され、作業者が選択的に左又は右の片手で把持するようになされた基端部；
   を有し、
   上記工具本体は、
   基端部に対して、該基端部の前後方向に延びる軸線を中心に、エアモータの上記出力軸が左方で延びる第１の作業位置と、右方に延びる第２の作業位置との間で回動可能とされており、
   上記基端部は、
   圧搾空気源に接続され、圧搾空気を上記エアモータを駆動するために工具本体に供給するための基端部空気通路と、
   該基端部空気通路の開閉を行うための開閉弁と、
   当該基端部の周面上の、該基端部を把持した左手又は右手のいずれによっても操作可能な位置に設定され、上記開閉弁を開閉制御するための弁制御部材と
   を有することを特徴とする手持ち式の無端ベルト駆動式研削工具。
2. 上記弁制御部材が、それを押圧した押圧位置と押圧を解除した押圧解除位置との間で動かされることにより、上記開閉弁の開閉操作を行うようにされていることを特徴とする請求項１に記載の無端ベルト駆動式切削工具。
3. 上記エアモータが第１及び第２の開口を有し、圧搾空気を第１及び第２の開口のいずれかから選択的に受け入れることにより、当該エアモータの正転及び逆転を選択できるようにされており、
   上記工具本体は、
   上記基端部の上記基端部空気通路に連通された空気導入口及び上記エアモータの上記第１及び第２の開口にいたる流路を有する作業部空気通路を有し、
   同工具本体の外周面上には、周方向の第１及び第２の位置の間を変位可能とされ、上記第１の位置にあるときは上記作業部空気通路の空気導入口を第１開口に、上記第２の位置にあるときは上記第２の開口に連通するリングバルブが設けられている
   ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の無端ベルト駆動式研削具。
4. 上記工具本体は、上記作業部空気通路を有する円柱状部を有し、
   該円柱状部は、
   上記空気導入口から当該円柱状部の外周面に開口する出口開口に至る共通通路部分と、
   同外周面の上記出口開口から周方向において所定間隔をあけて設けられた第１入口開口から上記エアモータの第１の開口に至る第１分枝通路部分と、
   上記外周面の上記出口開口及び上記第１入口開口から周方向において所定間隔をあけて設けられた第２入口開口から上記エアモータの第２の開口に至る第２分枝通路部分と、
   を有し、
   上記リングバルブは、
   上記円柱部の外周に設けられ、周方向で離れた第１の位置と第２の位置との間で回動可能とされており、
   上記第１の位置にあるときに上記出口開口と上記第１入口開口とを連通し、
   上記第２の位置にあるときに上記出口開口と上記第２入口開口とを連通するようになされている
   ことを特徴とする請求項３に記載の無端ベルト駆動式研削装置。
   

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