JP5236306B2 - 研削工具 - Google Patents

Description

この発明は、使用者が手に持って使用する手持ち式の研削工具であって、サンドペーパー等の研削具を取り付けて、これに例えばオービタル運動（回転運動と偏芯運動との合成運動）を与えて被加工材を研削加工するいわゆるランダムオービタルサンダ等の研削工具に関する。

例えば、下記の特許文献には、この種の研削工具に関する技術が開示されている。この研削工具は、研削加工により発生する粉塵等を集塵するための集塵スカートを備えている。この従来技術によれば、研削具若しくは研削パッドの周囲を覆う状態で皿形の集塵スカートを本体ケースに設け、この集塵スカートの側部にダストボックス（集塵袋）を接続し、作業内容（作業姿勢）に合わせて当該集塵スカートを任意の位置（向き）に回転させてダストボックスが作業の邪魔にならないようになっている。
米国特許第５５１８４４２号公報

しかしながら、上記従来の研削工具では、集塵スカートを研削パッドの回転軸回りに回転可能な状態で本体ケースに支持し、この支持部に対して適度な回転抵抗（摩擦抵抗）を与えることにより、当該集塵スカートを任意の位置に回転させてダストボックスの向きを変更可能とするとともに、この集塵スカートの回転位置ひいてはダストボックスの向きを保持する構成となっていた。このため、作業中において、集塵スカートやダストボックスに大きな振動や衝撃あるいはこれらに使用者の手が触れる等した結果、不用意にダストボックスの位置が変わってしまい、この点で使い勝手を改良する必要があった。
本発明は、作用形態に合わせてダストボックスの向きを任意に変更可能であるとともに、従来のように振動等により集塵スカートの向きが不用意にずれることなく一旦変更した位置に確実に保持されるようにすることを目的とする。

上記の課題は、以下の発明によって解決される。
第１の発明は、工具本体の出力軸に研削具取り付け用の研削パッドを支持した研削工具であって、出力軸に取り付けた集塵ファンの周囲を覆う状態で工具本体に支持され、側部にダストボックス接続用の接続口を有する集塵スカートを備え、この集塵スカートは、出力軸の軸線回りについて複数の分割片に分割されており、各分割片を出力軸の放射方向に離間させて工具本体から取り外し可能であり、出力軸の放射方向に接近させて工具本体に取り付け可能であり、複数の分割片の少なくとも1つの分割片に、工具本体に対する出力軸の軸線回りの位置を規制する回り止め部を有する研削工具である。
第１の発明によれば、集塵スカートが出力軸の軸線回り方向に複数の分割片に分割されている。このため、各分割片を出力軸の放射方向外周側に離間させて相互に分離することにより、当該集塵スカートを集塵ファン及び研削パッドを出力軸に取り付けた状態のままで工具本体から取り外すことができる。こうして集塵スカートを取り外した状態で、各分割片を出力軸の放射方向中心側に接近させて相互に接合すれば、当該集塵スカートを出力軸の軸線回りの位置について異なる位置に変更して工具本体に取り付けることができ、これによりダストボックスの向きを変更することができる。
しかも、この取り付け状態では、少なくとも１つの分割片について工具本体に対する回り止めがなされるため、結果として集塵スカートが全体として工具本体に対して回り止めされた状態で取り付けられる。以上のことから、第１の発明によれば、集塵スカートを取り外して任意の向きに変更し、その後再度工具本体に取り付けることにより、ダストボックスの向きを任意に変更できるとともに、その位置を回り止め部によって確実に保持することができ、従来のようにダストボックスの位置が不用意にずれてしまうと言った使い勝手の悪さを解消することができる。

第２の発明は、第１の発明において、集塵スカートは、出力軸の軸線回りについて二つの分割片に分割されており、その少なくとも一方の分割片に回り止め部を設けた研削工具である。
第２の発明によれば、集塵スカートを相互に分割して出力軸の軸線回りの位置について異なる位置に変更して取り付けることにより接続口の向きを変更することができ、これによりダストボックスを作業の邪魔にならない位置に任意に変更できるとともに、回り止め部によってその位置を確実に保持することができる。
集塵ファンの周囲全周を覆う円環形状の集塵スカートを二つの分割片に分割可能な構成とすることにより、三つ以上の分割片に分割可能とする構成に比して、工具本体に対する取り外し及び取り付けの手間であって分割片相互の分離及び接合の手間を最も少なくすることができる。
第３の発明は、第２の発明において、工具本体に出力軸の軸線回りの形状について非円形の非円形規制部を設け、この非円形規制部を、両分割片の回り止め部で放射方向両側から挟み込んで集塵スカートの出力軸の軸線回りの位置を規制する構成とした研削工具である。
第３の発明によれば、二つの分割片を相互に接近して工具本体に取り付ける際に、両分割片で工具本体の非円形規制部を放射方向両側から挟み込むことにより、当該集塵スカートの工具本体に対する出力軸の軸線回りの位置が規制され、これにより当該集塵スカートの変更後の位置を確実に保持することができる。
非円形規制部は、出力軸の軸線方向から見て楕円形、三角形、矩形、多角形、星形あるいはセレーション形状であって、周面に少なくとも同一円から外れる部位（係合部）を有する形状に設けることができる。出力軸の軸線回りについて非円形規制部の周面に係合部が多いほど、集塵スカートの変更可能な位置（ダストボックスの向き）の選択範囲が多くなり、この点で使い勝手がより高くなる。
第４の発明は、第３の発明において、非円形規制部は、出力軸の軸線回りについて８箇所の係合部を等間隔で備えた研削工具である。
第４の発明によれば、出力軸の軸線回りの８箇所の位置から任意の位置を選択して集塵スカートの向きを変更することができ、変更した集塵スカートの位置はその分割片に設けた回り止め部により確実に保持されて、従来のように振動等により不用意に移動してしまうことがない。

次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る研削工具１の全体を示している。この研削工具１は、使用者が手に持って使用する手持ち式の研削工具であって、いわゆるランダムオービタルサンダと称されるものが例示されている。この研削工具１の工具本体２の基本的構造については従来と同様で足り、本実施形態において特に変更を要しない。工具本体２は、いわゆる半割り構造の本体ケース３を備えている。本体ケース３の上部には、使用者が片手で把持するグリップ部４が設けられている。グリップ部４の側部には、電源コード５が接続されている。
本体ケース３には、当該研削工具１の駆動モータ６が内蔵されている。この駆動モータ６は上記電源コード５により供給される交流電源を電源として起動する。駆動モータ６は、図示省略したスイッチのオンオフ操作によって起動、停止される。
駆動モータ６の出力軸６ａは、本体ケース３の下部から下方へ突き出されている。本体ケース３の下部は、図示するように下向きに開いたすり鉢形に形成されている。下部がすり鉢形に開いた当該本体ケース３の下面には、円板形の支持プレート７が取り付けられている。この支持プレート７は、本体ケース３のすり鉢形に開いた開口部を塞ぐ状態に取り付けられており、固定ねじ８〜８で固定されている。

支持プレート７の内周には軸受け９が取り付けられている。この軸受け９によって出力軸６ａが回転自在に支持されている。支持プレート７から下方へ突き出された出力軸６ａには、集塵ファン１０が取り付けられている。この集塵ファン１０は出力軸６ａと一体で回転する。集塵ファン１０は偏心ボス部１０ａを備えている。この偏心ボス部１０ａは、駆動モータ６の出力軸６ａの軸線Ｊ１に対して偏心している。図中、偏心ボス部１０ａの中心軸線に符号Ｊ２が付されている。この偏心ボス部１０ａの外周側には軸受け１１が取り付けられている。この軸受け１１を介してパッドベース１２が偏心ボス部１０ａの軸線Ｊ２を中心にして回転自在に支持されている。このパッドベース１２に研削パッド１３が取り付けられている。研削パッド１３は、固定ねじ１４〜１４でパッドベース１２に固定されている。このため、研削パッド１３はパッドベース１２と一体で回転する。この研削パッド１３の下面に研削具１５が取り付けられる。研削具１５には、例えばサンディングディスクと称される研削ペーパー等が用いられる。
駆動モータ６が起動して出力軸６ａが回転すると、集塵ファン１０が一体で回転し、従ってその偏心ボス部１０ａが軸線Ｊ１回りに公転することにより研削パッド１３が軸線Ｊ１回りに公転（オービタル運動）し、かつ研削パッド１３が軸線Ｊ２回りに回転する。このように研削パッド１３が軸線Ｊ１回りにオービタル運動しつつ、軸線Ｊ２回りに回転することにより被研削材Ｗが研削具１５によって研削される。
研削パッド１３には、研削により発生した粉塵を逃がすための集塵孔１３ａ〜１３ａが複数設けられている。各集塵孔１３ａは、当該研削パッド１３の厚さ方向に貫通する状態で設けられている。この集塵孔１３ａ〜１３ａを経て粉塵が集塵ファン１０の回転により上方へ集塵（吸塵）される。

集塵ファン１０の周囲であって、工具本体２の下部に、円環形状の集塵スカート２１が支持されている。この集塵スカート２１は、工具本体２の下部に沿って取り付けられている。この集塵スカート２１によって集塵ファン１０の周囲が覆われている。
本実施形態における集塵スカート２１は、いわゆる半割り構造を有しており、出力軸６ａの軸線Ｊ１に対して放射方向に二つの分割片２１Ｌ，２１Ｒに二分することができる。このそれぞれ半円弧形状を有する二つの分割片２１Ｌ，２１Ｒを、相互に離間させることにより、当該集塵スカート２１を工具本体２から取り外すことができる。
取り外した集塵スカート２１が図５に単体で示されている。二つの分割片２１Ｌ，２１Ｒは、相互に左右対称（勝手違い）に形成されている。使用者から見て左側の分割片に符号２１Ｌが付され、右側の分割片に符号２１Ｒが付されている。使用者は、図１及び図２において当該研削工具１の右側に位置して当該研削工具１を把持する。
図５中実線で示した右側の分割片２１Ｒの周方向両端部に結合部２１ａ，２１ｂが設けられている。これに対応して図５中二点鎖線で示した左側の分割片２１Ｌの周方向両端部にも結合部２１ｃ，２１ｄが設けられている。左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒ間において、前側（図５において左側）の結合部２１ａ，２１ｃ同士、後側（図５において右側）の結合部２１ｂ，２１ｄ同士を相互にねじ結合することによって、左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒが相互に結合されて円環形状の集塵スカート２１が形成され、この状態で工具本体２に取り付けられる。

左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒの後端部には、半円筒形の接続口片２２ａ，２２ｂが後方へ突き出す状態に一体に設けられている。この両接続口片２２ａ，２２ｂは、当該左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒを相互に固定すると、相互に突き合わされて円筒形をなす１つの接続口２２を形成する。この接続口２２に、ダストボックス２６が接続される。
左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒの上部には、それぞれ内周側に向けて開口する係合溝部２３が全周にわたって設けられている。左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒを相互に突き合わせて円環形状とすることにより当該集塵スカート２１を工具本体２に取り付けると、図２に示すように左右の係合溝部２３，２３に沿って前記支持プレート７の周縁部７ａが嵌め込まれる。これにより、左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒひいては集塵スカート２１の軸線Ｊ１方向の位置ずれが規制される。
この係合溝部２３を形成する下側の内周縁２４ｂには、内周側から三角形状（Ｖ字形）に切り込まれた係合凹部２４ａが周方向に等間隔で複数設けられている。左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒを突き合わせて円環形状の集塵スカート２１が形成されると、その全周にわたる内周縁２４ｂ，２４ｂに合計８つの係合凹部２４ａ〜２４ａが形成される。この８つの係合凹部２４ａ〜２４ａ及びこれを内周側に備えた内周縁２４ｂ，２４ｂが回り止め部２４を構成している。この回り止め部２４が、特許請求の範囲に記載した回り止め部の一例に相当する。

これに対して支持プレート７の下面には、板厚方向に一段突き出した状態で非円形規制部３０が設けられている。図３及び図４に示すように本実施形態の非円形規制部３０は、出力軸６ａの軸線Ｊ１方向（下方）から見ると、放射方向外周側に突き出す８個の三角形状の係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂが周方向等間隔に配置した形状を備えている。各係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂは、集塵スカート２１の各係合凹部２４ａに隙間なく進入可能な大きさで形成されている。但し、図３及び図４に示すように８箇所の係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂのうち１つ置きの合計４箇所の係合凸部３０ｂ〜３０ｂについては、当該支持プレート７を工具本体２に固定する固定ねじ８を挿通するための挿通孔７ｂが形成されており、この挿通孔７ｂに挿通した固定ねじ８の頭部との干渉を避けるために先端側が半円形に逃がされている。
集塵スカート２１を工具本体２に取り付けるために、左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒを相互に円環形状に突き合わせると、その左右の係合溝２３，２３内に沿って支持プレート７の周縁部７ａが軸線Ｊ１方向にほぼ隙間なく嵌め込まれ、かつ下側の内周縁２４ｂ，２４ｂ間に支持プレート７の非円形規制部３０が放射方向両側から挟み込まれた状態となる。

図３に示すように左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒの内周縁２４ｂ，２４ｂ間に非円形規制部３０が挟み込まれると、分割片２１Ｌ，２１Ｒ側の係合凹部２４ａ〜２４ａ内に、非円形規制部３０側の係合凸部３０ａ，３０ｂが嵌り込んで、周方向相互に凹凸係合した状態となる。また、この状態では、集塵スカート２１側の隣接する二つの係合凹部２４ａ，２４ａ間に形成される同じく三角形状の係合凸部が、非円形規制部３０側の隣接する二つの係合凸部３０ａ，３０ｂ間に形成される同じく三角形状の係合凹部内に隙間なく進入した状態となっている。
このように集塵スカート２１側の係合凹部２４ａ〜２４ａ（周方向凹凸部）と、非円形規制部３０側の係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂ（周方向凹凸部）が周方向に相互に噛み合うことにより、当該集塵スカート２１の工具本体２に対する軸線Ｊ１回りの回転が規制された状態となる。この規制状態で、前側（図３において左側）の結合部２１ａ，２１ｃ間、及び後側（図３において右側）の結合部２１ｂ，２１ｄ間をそれぞれ固定ねじで結合することにより、集塵スカート２１は、工具本体２に対して軸線Ｊ１回りに回転不能かつ軸線Ｊ１方向に位置ずれ不能に固定される。
集塵スカート２１が工具本体２側の非円形規制部３０に噛み合って軸線Ｊ１回りに回転不能に取り付けられることから、ダストボックス２６の向き（軸線Ｊ１回りの位置）が確実に保持されて、従来のように振動等によって不用意に位置ずれしてしまうことはない。
集塵スカート２１の下側の開口部は、補助プレート２５によって塞がれている。但し、この補助プレート２５には、多数の集塵孔２５ａが厚さ方向に貫通して設けられて、集塵ファン１０による集塵効率が損なわれないようになっている。

取り付けた集塵スカート２１を工具本体２から取り外す場合には、前側の結合部２１ａ，２１ｃ間及び後側の結合部２１ｂ，２１ｄ間の固定ねじを外し、かつダストボックス２６を接続口２２から一旦取り外した状態で、左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒを軸線Ｊ１に対して放射方向外周側（左方と右方）へ相互に引き離して分離すればよい。
取り外した状態で、接続口片２２ａ，２２ｂを任意の向きに変更し、再度両分割片２１Ｌ，２１Ｒを軸線Ｊ１に対して放射方向中心側へ相互に接近させて突き合わせることにより、工具本体２に集塵スカート２１を取り付けることができ、これにより接続口２２の向きを任意に変更することができる。
変更した接続口２２の向きは、上記したように非円形規制部３０に対して内周縁２４ｂ，２４ｂが周方向に噛み合って集塵スカート２１の軸線Ｊ１回りに回転が規制されることによって確実に保持される。
本実施形態によれば、前記したように集塵スカート２１側に合計８個の係合凹部２４ａ〜２４ａが周方向に等間隔（従って４５°間隔）で設けられ、工具本体２側の非円形規制部３０にも、その周方向に等間隔（従って４５°間隔）で合計８個の係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂが設けられている。このため、集塵スカート２１の軸線Ｊ１回りの位置（ダストボックス２６の向き）に関して８箇所から選択した任意の位置に位置決めして取り付けることができる。

以上のように構成した本実施形態の研削工具１によれば、集塵スカート２１が出力軸６ａの軸線Ｊ１を中心にして左右二つの分割片２１Ｌ，２１Ｒに分離可能な半割り構造を備えていることから、研削パッド１３を外す等の面倒な操作をすることなく、工具本体２から簡単に取り外し、逆に取り付けることができる。
また、集塵スカート２１を工具本体２から取り外した状態で、左右分割片２１Ｌ，２１Ｒを出力軸６ａの軸線Ｊ１回りの位置について異なる位置（８箇所のうちの任意の位置）に変更して工具本体に取り付けることにより、当該集塵スカート２１の軸線Ｊ１回りの位置を変更して取り付けることができ、ひいては接続口２２従ってダストボックス２６の向きを変更して取り付けることができる。
しかも、この取り付け状態では、左右の分割片２１Ｌ，２１Ｒに設けた回り止め部２４，２４間に、工具本体２側の非円形規制部３０が放射方向両側（左右両側）から挟み込まれて、集塵スカート２１側の係合凹部２４ａ〜２４ａと、非円形規制部３０側の係合凸部３０ａ〜３０ａ、３０ｂ〜３０ｂが周方向に相互に噛み合った状態となるため、取り付けた集塵スカート２１の軸線Ｊ１回りの回転が規制され、これによりダストボックス２６の向きが振動等によって不用意に変わってしまうことが確実に防止された状態となる。
このことから、使用者は作業の形態（作業姿勢）に合わせて、ダストボックス２６を作業の邪魔にならない位置に変更して当該集塵スカート２１を取り付けることができ、しかもこの位置が確実に保持されることから効率よく研削作業を行うことができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えて実施することができる。例えば、左右二つの分割片２１Ｌ，２１Ｒに分離する構成を例示したが、三つ以上の分割片に分割される構成とすることもできる。
また、集塵スカート２１側の回り止め部２４として合計８個の係合凹部２４ａ〜２４ａを設け、これに対応して非円形部３０の８個の係合凸部３０ａ〜３０ａ，３０ｂ〜３０ｂを設ける構成を例示したが、少なくとも二つの相互に噛み合う係合凹部と係合凸部を設けることによって集塵スカート２１の軸線Ｊ１回りの回転を規制することができる。このことから、本発明における非円形規制部は、出力軸６ａの軸線Ｊ１方向から見て楕円形、三角形、矩形、多角形、星形あるいはセレーション形状等の、軸線Ｊ１を中心とする円形以外の形状であって軸線Ｊ１を中心とする同一円から放射方向外周側若しくは内周側に変位する部位を係合部として有する形状とすることができ、これに合わせて集塵スカートの回り止め部に適数の係合部を設けることにより同様の作用効果を得ることができる。
なお、工具本体２側の非円形規制部に１つの係合部を設け、集塵スカート側の回り止め部に複数の係合部を設け、あるいはその逆に工具本体２側の非円形規制部に複数の係合部を設け、集塵スカート側の回り止め部に１つの係合部を設ける構成としてもよく、これらの構成によっても集塵スカートの軸線Ｊ１回りの位置について複数箇所に位置決めすることができ、これによりダストボックスの向きを作業形態に合わせて選択した任意の位置で保持することができ、作業中振動等によって不用意に移動してしまうことを防止することができる。

本発明の実施形態に係る手持ち式研削工具の全体側面図である。 同じく手持ち式研削工具の一部破断側面図である。本図は、研削工具の下部であって、集塵スカート及びその周辺が縦断面図で示されている。 図２において(3)-(3)矢視図であって、工具本体側の非円形規制部に対する集塵スカート側の回り止め部の係合状態を示す図である。 支持プレート単体の斜視図である。本図は、支持プレートを斜め下方から見た状態を示している。 本実施形態に係る集塵スカート単体の斜視図である。本図は、集塵スカートを左右に分離した状態を斜め上方から見た状態を示している。右側の分割片が実線で示され、左側の分割片が二点鎖線で示されている。

符号の説明

１…研削工具（手持ち式オービタルサンダ）
２…工具本体
３…本体ケース
４…グリップ部
６…駆動モータ、６ａ…出力軸
Ｊ１…出力軸６ａの軸線
７…支持プレート、７ａ…周縁部、７ｂ…挿通孔
１０…集塵ファン、１０ａ…偏心ボス部
Ｊ２…偏心ボス部１０ａの軸線
１２…パッドベース
１３…研削パッド、１３ａ…集塵孔
２１…集塵スカート、２１ａ〜２１ｄ…結合部
２１Ｌ…分割片（左側）、２１Ｒ…分割片（右側）
２２…接続口、２２ａ…接続口片（右側）、２２ｂ…接続口片（左側）
２３…係合溝部
２４…回り止め部、２４ａ…係合凹部
２６…ダストボックス
３０…非円形規制部、３０ａ，３０ｂ…係合凸部

Claims (4)

1. 工具本体の出力軸に研削具取り付け用の研削パッドを支持した研削工具であって、
   前記出力軸に取り付けた集塵ファンの周囲を覆う状態で前記工具本体に支持され、側部にダストボックス接続用の接続口を有する集塵スカートを備え、
   該集塵スカートは、前記出力軸の軸線回りについて複数の分割片に分割されており、各分割片を前記出力軸の放射方向に離間させて前記工具本体から取り外し可能であり、前記出力軸の放射方向に接近させて前記接続口を任意の向きに変更して前記工具本体に取り付け可能であり、
   前記複数の分割片の少なくとも１つの分割片に、前記工具本体に対する前記出力軸の軸線回りの位置を規制する回り止め部を有して、前記接続口を任意の向きに保持可能な構成とした研削工具。
2. 請求項１記載の研削工具であって、前記集塵スカートは、前記出力軸の軸線回りについて二つの分割片に分割されており、その少なくとも一方の分割片に前記回り止め部を設けた研削工具。
3. 請求項２記載の研削工具であって、前記工具本体に前記出力軸の軸線回りの形状について非円形の非円形規制部を設け、該非円形規制部を、前記両分割片の回り止め部で放射方向両側から挟み込んで前記集塵スカートの前記出力軸の軸線回りの位置を規制する構成とした研削工具。
4. 請求項３記載の研削工具であって、前記非円形規制部は、前記出力軸の軸線回りについて８箇所の係合部を等間隔で備えた研削工具。

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