JP4228720B2

JP4228720B2 - 防振ハンドル

Info

Publication number: JP4228720B2
Application number: JP2003044020A
Authority: JP
Inventors: 新喜大津; 信仁細川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004249430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力工具のハンドルにおいて、該ハンドルは手で握るグリップ部と、該ハンドルを動力工具に固定する固定部と、該グリップ部と固定部間を連結する弾性部材を配置したハンドルに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、手で握るグリップ部と、該ハンドルを動力工具に固定する固定部と、該グリップ部と固定部間を連結する弾性部材を配置し、動力工具の振動を減衰し，グリップ部の振動を少なくするハンドルは知られている。更に特願2001-25713においては、グリップ部と固定部を可動な安全部材を介して結合し、弾性部材が損傷したときにグリップがケーシングから外れることを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来からハンドルの固定部と動力工具を固定するには，ねじ締結が多く用いられており、特願2001-25713においてもねじ締結にてハンドルの固定部と動力工具を固定している。図６，図７,図８に従来例を示し課題を説明する。図６は動力工具の１種であるディスクグラインダの外観で、ハウジング５３の内部にモータを収納し、ギヤカバ５１に収納された動力伝達部を介して砥石５０を回転し、鉄板やコンクリートなどを削る工具である。ギヤカバ５１の側面にはハンドル取付用ねじ座５２を設け、防振ハンドル６０をねじ込んで固定する。操作はハウジング端部のスィッチハンドル５４と防振ハンドル６０を把持して行う。図７は防振ハンドル６０の部分断面図で、手で握るグリップ部６１と一体の側板６２と、おねじ６４を有する固定部の側板６３間を、ワイヤーロープのように曲げに柔軟な安全部材６６で固定し、両側板６２，６３間を弾性部材６５で固定している。該防振ハンドル６０をギヤカバ５１と安定して固定するには、前記グリップ部６１を強く７５方向に捻るため、グリップ部の側板６２と固定部の側板６３を連結している弾性部材６５には大きなトルクが発生し、該弾性部材の周辺の領域７２，７３の歪が大きくなる。一方、ギヤカバ５１とハンドルのグリップ部６１の振動低減効果を大きくするには、弾性部材６５を軟質にしたり，両側板６２，６３の間隔を広くして、弾性部材の剛性を下げる必要があるが、その場合、防振ハンドル６５を取り付ける時の捻りトルクにより、該弾性部材の周辺の領域７２，７３の歪がさらに過大になり弾性部材６５を劣化させるという問題があった。
【０００４】
また、従来の防振ハンドル６０は，グリップ部の側板６２と固定部の側板６３が概ね並行面で構成され、両並行面を連結する形状に弾性部材６５が配置されている。しかし、動力工具を操作時にはグリップ部６１を傾斜する７０の方向に押し付けるので、弾性部材６５において変形するのは周辺の７２，７３だけであり、中心部７１の変形は比較的少ない。よって、弾性部材６５の復元力は周辺において発生し、中心部は復元力を発生しない。すなわち、図７のハンドル取付時や図８の工具操作時も弾性部材６５の周辺だけを使用しており、周辺の歪が大きくならないように配慮しなければならない。よって、弾性部材６５の中心部は弾性体としての作用は少なく無駄な体積である。すなわち、弾性部材中心部の容積の為にハンドルが大型化となり、質量増加という問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解消し、防振ハンドルを動力工具に捻って取り付ける時、捻る方向の剛性が硬いので、しっかりと固定することができ、ハンドルを操作時は揺動方向の剛性を軟らかくできるので、防振効果を高めることである。
【０００６】
また、防振ハンドルを強く押し付けた場合には、軸部と開口部が接触し、変形制限を設けているので、過大な弾性部材の変形を防止することができ、更に長期間使用して弾性部材が劣化し、急激に破損した場合でも中心部材とグリップ部が分離しないので、安全に動力工具を保持する。
【０００７】
また、弾性部材が球状に配置されているので、前弾性部材が有効に作用し、小型の防振ハンドルとすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板で挟まれた弾性部材を変形させるときに変形の方向によって剛性の差が有り、せん断変形は軟らかく、引張り圧縮変形は硬いことに着目し、弾性部材の設置を工夫したものである。すなわち、防振ハンドルを取り付け時に弾性部材を高剛性にするため、ハンドル軸中心に回転する場合の変形において、弾性部材が引張り圧縮変形する部分を設ける。また、防振ハンドルを操作時やギヤカバの振動を弾性部材の変形によって吸収する場合の変形において、弾性部材がせん断変形するように配置することにより、従来の問題は解決できる。
【０００９】
防振ハンドルを操作時やギヤカバの振動を吸収する場合の変形は、図８のように弾性部材の中央を中心にハンドル軸が揺動する変形であるので、ハンドル軸を全周に渡って揺動するように、球状の中心部材と球状の内包部材間に隙間を有して配置し、該隙間に弾性部材を成形することにより、弾性部材の変形はせん断変形となり、軟らかい特性を示す。
また、防振ハンドルを取り付け時の変形は図７のように、ハンドル軸を中心に回転方向に捻れるものであり、前記球状の中心部材と球状の内包部材間に、両部材が係合する凹部や凸部を、隙間を有して配置し、該隙間に弾性部材を成形する。該凹部や凸部は、ハンドル軸を中心に回転方向の変形時に係合する面が近接もしくは離れる方向に変位し、該弾性部材を圧縮もしくは引張り変形させ、弾性部材は硬い特性を示す。
【００１０】
更に、球状の内包部材にはハンドル軸と同心円状の円筒の開口部を設け、且つ前記中心部材には該内包部材の円筒の開口部と隙間を有した軸を設ける。よって、防振ハンドルを図８に示すように強い力で変形させる時には、該内包部材の円筒の開口部と中心部材の軸部が接触し、弾性部材の過大な変形を防止し、緊急の場合にも安全に動力工具を操作可能で、弾性部材の寿命を長くする事ができる。
【００１１】
そして、前記中心部材の最大外径は、前記内包部材の円筒の開口部内径より小さくする。これにより、長期間使用による弾性部材の劣化などにより、急激に弾性部材が破損した場合にも、中心部材は内包部材から飛び出ることはなく、使用していた動力工具を安全に停止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１，図２，図３に示す。図１は動力工具の一種であるディスクグラインダに取り付けた防振ハンドル１０の外観である。図２は防振ハンドル１０の縦断面図で、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
構造を説明する。グリップ部１１の一端には、球状の内包部材１４と、ハンドル軸と同心の円筒の開口部１５と、グリップ部より直径の大きいストッパ部１２を設ける。該ストッパ部の端部にはカバー部３０を設け、該カバー部の内部は、前記内包部材と球状形状が連続し、また、ハンドル軸と同心の円筒の開口部３２を設ける。前記ストッパ部１２とカバー部３０の相対する面には、同心円上の凹凸１３，３１があり，両者の隙間は狭く設置している。前記内包部材１４の内部には、内包部材と隙間を有して配置された球状部２４を有する中心部材２０を設け、該内包部材１４と球状部２４間の隙間及び該ストッパ部とカバー部の隙間には弾性部材４０，４１を成形により充填と接合をしている。該球状部２４の外径は、前記円筒の開口部１５，３２の内径より大きくする。前記前記内包部材１４には、グリップ軸と並行に、内包部材の一部から中心部材に向かって伸びる凸部１６を設け、且つ前記中心部材には該凸部１６に隙間を有して係合する凹部２３を設け、該隙間にも弾性部材４０を成形により充填と接合をしている。また中心部材２０の両端にはハンドル軸と同心の軸部２１，２６を設け、該軸部２１，２６は前記開口部１５，３２と隙間１７，１８を有して配置している。また、前記中心部材２０には取付ねじ３５の頭部３６を収納する六角状の孔２２と、ねじ部が抜けないようにやや締り状態の孔２５を有し、取付ねじ３５が挿入されている。グリップ部１１，中心部材２０，ストッパ部１２の材質は、アルミニュウムや硬質のプラスチック構成され、操作時の荷重による変形は少ない材質である。また、弾性部材４０は軟らかく弾性のあるプラスチックやゴムである。製造時の例として，プラスチックで製造する場合について示すと、グリップ部１１，カバー部３０，中心部材２０を分離して硬質のプラスチックにて１回目の成形を行ない、直後に3体を組み合わせて、型に挿入し、軟らかく弾性のあるプラスチックにて２回目の成形を行なう。連続して成形することにより、硬質と軟質の異なるプラスチックの接合強度が強くなるので、安価で高強度の防振ハンドルを提供する事ができる。
次に作用について説明する。弾性部材４０が充填されている内包部材１４と球状部２４間の隙間は広く、弾性部材４０は容易に変形し弾性作用を示すが、ストッパ部１２とカバー部３０の隙間は狭く面積が広いので、その間の弾性部材４１は変形が困難で固着作用しか示さない。すなわち、隙間の仕様を設定して弾性部材を成形するだけで、通常の弾性作用以外に、固着作用を起こすことができ、製造が容易で、安価な防振ハンドルを提供できる。
また、防振ハンドルを取付け時にはグリップ部１１に捻じりトルクを加えるが、中心部材の凹部２３と内包部材の凸部１６により、両者間の弾性部材４０を圧縮引っ張り変形させ、弾性部材は硬い特性を示す。さらに前記凹凸部が近接すると回転方向の変形を拘束することになる。これより、回転方向の変形に対する弾性部材は硬い性質を示し、ギヤカバ５１と防振ハンドル１０をしっかり固定することができる。
【００１３】
また、図４は動力工具を操作時にグリップ部１１を傾斜する７０の方向に押し付けた時の変形を示したもので、内包部材１４が７７方向に回転しており、弾性部材４０の変形はせん断変形であり、全弾性部材４０に同程度の歪が発生し、弾性部材を有効に作用させ、しかもせん断変形なので弾性部材は軟らかい特性を示し、防振効果を高めることができる。強く押しつけた場合には、中心部材の軸部２１，２６が開口部１５，３２に接触し、過大な変形が拘束されるので安全に操作できる。
【００１４】
長期間使用して弾性部材４０が劣化し急激に破損した場合には、球状部２４の外径部が開口部１５，３２の内径より大きいので、内包部材１４とカバー部３０によって挟まれ、中心部材２０とグリップ部１１が分離せず、安全に工具を保持する事ができる。
【００１５】
図５は本発明の他の実施例で、中心部材２０に取付けねじ３５を埋設し、グリップ側の開口部は閉鎖し、取付けねじ３５側に中心部材の軸部２６と開口部３２がある。グリップ側の内包部材には空気抜き穴１９があり、弾性部材４０を成形時に隙間の空気を抜く。本実施例は，中心部材と弾性部材の接触面積が大きくなり弾性部材の作用する面積が広くなるので、球状部２４の外径を小さくしても、弾性部材の材料強度を満足することができるので、小型の防振ハンドルとする事ができる。
また、図５の実施例はグリップ部１１の内部に錘４５を止め輪４６により装着し、ハンドルの固有振動数を低下している。防振効果を高めるには、ハンドルの固有振動数を動力工具の振動数の７０％以下にすることが必要であると知られている。しかし、ハンドルの操作性をよくするにはハンドルの剛性を下げないほうが良い。すなわち、本実施例のように錘４５を装着することにより、ハンドルの剛性を十分維持した状態で、効果的に固有振動数を下げ、振動数の低い動力工具においても操作性を確保し、且つ振動低減することが出来る。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、防振ハンドルを動力工具に捻って取り付ける時、捻る方向の剛性が硬いので、しっかりと固定することができ、ハンドルを操作時は揺動方向の剛性を軟らかくできるので、防振効果を高めることができる。
また、防振ハンドルを強く押し付けた場合には、軸部と開口部が接触し、変形制限を設けているので、過大な弾性部材の変形を防止することができる。さらに長期間使用して弾性部材が劣化し、急激に破損した場合でも中心部材とグリップ部が分離しないので、安全に動力工具を保持する事ができる。
【００１７】
また、弾性部材が球状に配置されているので、前弾性部材が有効に作用し、小型の防振ハンドルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である防振ハンドルを装着したディスクグラインダの上から見た概略図である。
【図２】本発明の一実施例である防振ハンドルの縦断面図である。
【図３】図２に示した防振ハンドルのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２に示した防振ハンドルの変形状態を示す防振ハンドルの縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例である防振ハンドルの縦断面図である。
【図６】従来の防振ハンドルを装着したディスクグラインダの上から見た概略図である。
【図７】従来の実施例である防振ハンドルの縦断面図である。
【図８】図７に示した防振ハンドルの変形状態を示す防振ハンドルの縦断面図である。
【符号の説明】
１１はグリップ部、１４は内包部材、１５，３２は開口部、２０は中心部材、２１，２６は軸部、３０はカバー部、４０，４１は弾性部材、１６は凸部、２３は凹部、１３はストッパ部の凹凸部、３１はカバー部の凹凸部である。

Claims

手で握って操作するグリップ部と、
動力工具にねじ締結可能な取付けねじと、を有し、
前記グリップ部と前記取付けねじとの間を連結する弾性体を配置した動力工具用防振ハンドルにおいて、
前記グリップ部もしくは前記取付けねじの一方に、球状の一部から成る球状部を有する中心部材を設け、他方に、球状の一部から成り、前記球状部を内包する内包面を有する内包部材を設け、
前記内包面と前記球状部との間に隙間を設け、前記隙間に前記内包面と前記球状部を連結する前記弾性体を配置したことを特徴とする動力工具用防振ハンドル。
前記内包部材は前記内包面から前記取付けねじの長手方向に伸びた円筒の開口部を有し、
前記中心部材は前記取付けねじの長手方向に伸びた軸部を有し、
前記開口部と前記軸部との間には隙間が設けられることを特徴とする請求項１記載の動力工具用防振ハンドル。
前記内包面から前記取付けねじの長手方向に伸びた前記開口部の内径より、前記球状部の外径を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の動力工具用防振ハンドル。
手で握って操作するグリップ部と、
動力工具にねじ締結可能な取付けねじと、を有し、
前記グリップ部と前記取付けねじとの間を連結する弾性部材を配置した動力工具用防振ハンドルにおいて、
前記グリップ部と前記取付けねじの一部が前記取付けねじの中心軸と垂直に交差する断面において、隙間を有して係合する凹凸部を一箇所以上有し、
前記隙間に前記弾性部材を配置したことを特徴とする動力工具用防振ハンドル。
請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の取付けねじとねじ締結可能な動力工具。