JP5398834B2

JP5398834B2 - 電気グラインダ

Info

Publication number: JP5398834B2
Application number: JP2011522377A
Authority: JP
Inventors: ▲緒▼▲鵬▼ 袁
Original assignee: SHANGHAI ZHUO TE TOOLS CO., LTD
Current assignee: SHANGHAI ZHUO TE TOOLS CO., LTD
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: JP2012500123A; WO2010072168A1; CN201320717Y

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具の技術分野に関し、特に電気グラインダの技術分野に関し、具体的にはプラネタリーギアによる伝動を採用した電気グラインダに関する。
【背景技術】
【０００２】
この類型の伝統的な電気グラインダの作動方式は、電機の回転運動が軸継手（カップリング）を介して出力軸に到達するように構成され、出力軸上にフラワー型チャックが取り付けられるとともに、ポリッシングヘッドがこのフラワー型チャックに取り付けられる。これにより、このような電機の回転に伴いポリッシングヘッドが回転する。更に、電機の回転速度及び回転方向とポリッシングヘッドの回転速度及び回転方向とが完全に一致し、研削（磨削）モーメントは、単相直巻モータの主軸により軸継手を介して出力軸を回転させることで直接取得する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように電機子（電枢）を利用して直接ポリッシングヘッドを回転させる構成は、回転速度が高い（２８０００〜３２０００ｒ／ｍｉｎ）だけではなく、振動及びノイズも非常に大きく、研磨・ポリッシング消耗材の使用寿命の面で有利でないとともに、電機の使用寿命にも非常に大きく影響する。更に、操作が不便であり、特に低回転速度が必要な場合に、電子速度制御機構により回転速度を調節することしかできないため、温度上昇が大きくなるだけでなく、トルク（回転モーメント）も影響を受け、その上経済的ではない。
【０００４】
このため、従来の電気グラインダの構成を改良し、操作を便利にし、振動及びノイズを減少させ、装置全体の安定性を増加させ、それに電機の使用寿命を延ばす必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術が有する上記の欠点を解決し、便利に使用することができ、振動及びノイズが大きく減少され、装置全体の安定性が増加され、電機の使用寿命、特に消耗材の使用寿命が延長され、且つ構成に無駄がなくコンパクトな電気グラインダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を実現するための、本発明に係る電気グラインダは下記のような構成を備える：
ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に固定され、第一の端部及び第二の端部を有する出力軸と、前記ハウジングに固定され、駆動軸を有する駆動機構と、を備えた電気グラインダは、更に、前記ハウジング内に位置して前記ハウジングと噛合するプラネタリーギア機構を備え、前記駆動軸は、前記出力軸の回転を駆動するように、前記プラネタリーギア機構を介して前記第一の端部に連結され、前記プラネタリーギア機構は、ギアベアリング、アイドラ歯、及びギアピンを備え、前記ギアベアリングは前記ギアピンを介して前記アイドラ歯に連結され、前記アイドラ歯は前記ハウジング及び前記駆動軸のそれぞれに噛合し、前記ギアベアリングは前記第一の端部に連結されていることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記第一の端部に第一のアウタスプラインが設けられ、前記ギアベアリングに第一のインナースプラインが設けられ、前記第一のアウタスプラインが前記第一のインナースプラインに噛合する構成とする。
【０００８】
好ましくは、前記駆動軸上に第二のアウタスプラインが設けられ、前記駆動軸は、前記第二のアウタスプラインを介して前記アイドラ歯に噛合する構成とする。
【０００９】
好ましくは、前記駆動軸は前記ギアベアリング内に位置する構成とする。
【００１０】
好ましくは、更に、チャック及びチャックナットを備え、前記第二の端部は内穴及び雄ネジを備え、前記チャックは前記内穴の内部に位置し、前記チャックナットは、前記雄ネジに噛合することにより前記チャックの位置を前記内穴の内部に制限する構成とする。
【００１１】
好ましくは、更に、カラーと、前記ハウジング内に固定されるとともに平行に設けられた第一の軸受及び第二の軸受と、を備え、前記出力軸は、前記第一の軸受及び前記第二の軸受を貫通するように設けられると共に前記第一の軸受及び前記第二の軸受に固定され、前記カラーは、前記第一の軸受及び前記第二の軸受の位置を規制するように前記出力軸に固定されている構成とする。
【００１２】
好ましくは、更に、前記ハウジング内に固定されたインナーリングギアを備え、前記プラネタリーギア機構は、前記インナーリングギアに噛合するとともに、当該インナーリングギアを介して間接的に前記ハウジングに噛合する構成とする。
【００１３】
好ましくは、前記駆動機構は電機であり、前記電機は、ケーシング、ブラシ機構、ステータ、及びロータを備え、前記ケーシングは前記ハウジングに固定され、前記ステータは前記ケーシング内に固定され、前記駆動軸は、前記ステータ内に位置するとともに前記ハウジング内に回転可能に固定された前記ロータであり、前記ブラシ機構が、前記ケーシング内に位置するとともに、前記ロータと電気的に接続されている構成とする。
【００１４】
より好ましくは、前記ブラシ機構は、ブラシ、ブラシ銅バネ、ブラシキャップ、ブラシノブ、及びブラシノブ銅インナーライニングを備え、前記ブラシノブは、前記ケーシング内に固定されるとともに、前記ブラシキャップ内に位置し、前記ブラシノブ銅インナーライニングは、前記ブラシノブ内に位置するとともに、前記ブラシノブを貫通して前記ロータと電気的に接続され、前記ブラシ及び前記ブラシ銅バネは、前記ブラシノブ銅インナーライニング内に位置し、前記ブラシ銅バネの両端が、前記ブラシ及び前記ブラシキャップのそれぞれに当接する構成とする。
【００１５】
好ましくは、前記駆動軸及び前記出力軸が、一直線状に配置された状態で作動する構成とする。
【００１６】
好ましくは、前記出力軸の回転速度が６００〜１００００ｒ／ｍｉｎである構成とする。
【００１７】
より好ましくは、前記出力軸の回転速度が６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎである構成とする。
【００１８】
好ましくは、同等の入力パワーの条件下で、前記出力軸のトルクが１０〜１００倍増加する構成とする。
【００１９】
本発明による有利な効果は、具体的に以下の通りである：
１．本発明は、プラネタリーギア機構を介して駆動機構と出力軸とを連結する構成とすることで、伝統的な構成と比べ、プラネタリーギア機構のみを変えるだけで同様の電機を用いて必要な速度及び回転方向を得ることができる。よって、回転速度を落とすことができる（６００〜１００００ｒ／ｍｉｎ、通常の最適な状態では６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎ）とともに、出力トルクを増大させ、同等の入力パワーの条件下で、出力軸のトルクを１０〜１００倍増加させることができる。これにより多くの規格の消耗材を使用でき、振動及びノイズを大きく減少させ、装置全体の安定性を増加させ、電機の使用寿命、特に消耗材の使用寿命を延長することができる。消耗材の使用には一般的に回転速度が３０００〜１００００ｒ／ｍｉｎであることが要求されるため、研磨の過程中に被研磨対象の温度が高くなりすぎることも防止でき、研磨の最適な効果が達成されるため、ポリッシング、研磨、研削（磨削）等の多くの分野に本発明を適用できる。
【００２０】
２．本発明のばねチャックの外錐面と出力軸の内錐穴（内錐孔）とが協同することにより、増大した駆動力及び変換駆動力をワーク締付力とする機能を具備するとともに、機器の作動時に最小の慣性モーメントを得ることができる。
【００２１】
３．本発明の駆動軸及び出力軸は一直線状に配置された状態で作動するため、機体の体積を減少できるとともに、視覚効果に優れ、操作性に優れる。出力軸に設けられたカラーは、ギアベアリングの軸がぶれることを防止し、操作可能性（可操作性）を向上させる。
【００２２】
４．本発明のブラシノブ銅インナーライニングはブラシ及びロータに接触し、それらを導通させるため、伝統的な導線がブラシに与える寿命に関する影響を避けることができる。また、ブラシノブ銅インナーライニングの使用により、ブラシ温度が過大になることによるブラシノブの変形を遅らせることができるため、ブラシの自由伸縮への影響を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係る一部断面見取図である。
【図２】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係るチャック、チャックナット、出力軸、第一の軸受、第二の軸受、及びカラーの組立構造の一部断面見取図である。
【図３】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係るロータの一部構造見取図である。
【図４】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係るブラシ機構の断面見取図である。
【図５】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係る別の一部断面見取図である。
【図６】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係るさらに別の一部断面見取図である。
【図７】本発明の電気グラインダの一具体実施例に係るヘッドカバーの正面見取図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の技術内容をより明確に理解できるように、特に以下の実施例を挙げて詳細に説明する。
図１〜図７に示すように、本発明に係る電気グラインダは、ハウジング１と、回転可能にハウジング１内に固定されるとともに、第一の端部２１及び第二の端部２２を有する出力軸２と、上記ハウジングに固定されるとともに、駆動軸３を有する駆動機構と、を備える。本発明では更に、ハウジング１内に位置して当該ハウジング１と噛合するプラネタリーギア（遊星歯車）機構を備え、駆動軸３は、出力軸２の回転を駆動するように上記プラネタリーギア機構を介して第一の端部２１に連結されている。
【００２５】
その中で、上記プラネタリーギア機構は、ギアベアリング４、アイドラ歯（アイドラ歯車）５、及びギアピン６を備え、ギアベアリング４はギアピン６を介してアイドラ歯５に連結され、アイドラ歯５はハウジング１及び駆動軸３のそれぞれに噛合し、ギアベアリング４は第一の端部２１に連結されている。
【００２６】
本発明の一具体実施例において、第一の端部２１に第一のアウタスプライン（外歯スプライン）が設けられ、ギアベアリング４に第一のインナースプライン（内歯スプライン）が設けられ、上記第一のアウタスプラインが上記第一のインナースプラインに噛合する。
【００２７】
本発明の一具体実施例において、駆動軸３に第二のアウタスプラインが設けられ、駆動軸３は、上記第二のアウタスプラインを介してアイドラ歯５に噛合する。
【００２８】
本発明の一具体実施例において、駆動軸３はギアベアリング４内に位置する。
【００２９】
【００２９】
好ましくは、更に、チャック７及びチャックナット８を備え、第二の端部２２は内穴（内孔）及び雄ネジを備え、チャック７は上記内穴の内部に位置し、チャックナット８は上記雄ネジに噛合することによりチャック７の位置を上記内穴の内部に制限する。本発明の一具体実施例について、チャック７はばねチャックであり、その外錐面と出力軸２の内錐穴（内錐孔）とが協同することにより、増大した駆動力及び変換駆動力をワーク締付力とする機能を具備するとともに、機器の作動時に最小の慣性モーメントを得る。
【００３０】
本発明の一具体実施例において、更に、カラー９と、ハウジング１内に固定されるとともに平行に設けられた第一の軸受１０及び第二の軸受１１と、を備える。そして、出力軸２は第一の軸受１０及び第二の軸受１１を貫通するように（穿設して）設けられると共に、第一の軸受１０及び第二の軸受１１に固定され、カラー９は第一の軸受１０及び第二の軸受１１の位置を規制する（スペーシングする）ように出力軸２に固定される。出力軸２は軸方向に移動できないが、敏捷に回転する。
【００３１】
好ましくは、更に、ハウジング１内に固定されたインナーリングギア（内歯リングギア）１２を備え、上記プラネタリーギア機構は、インナーリングギア１２に噛合するとともに当該インナーリングギア１２を介して間接的にハウジング１に噛合する。本発明の一具体実施例において、上記プラネタリーギア機構のアイドラ歯５は、インナーリングギア１２に噛合するとともにハウジング１の係止溝内に位置し、狭い範囲内で軸方向に移動でき、また、敏捷に回転する。
【００３２】
好ましくは、上記駆動機構を電機とし、上記電機はケーシング１３、ブラシ機構１４、ステータ１５、及びロータを備える。そして、ケーシング１３はハウジング１に固定され、ステータ１５はケーシング１３内に固定され、駆動軸３は、ステータ１５内に位置するとともにハウジング１内に回転可能に固定された上記ロータとされる。また、ブラシ機構１４は、ケーシング１３内に位置するとともに上記ロータに電気的に接続される。本発明の一具体実施例において、ステータ１５はラック１３上に固定され、軸方向に移動することも回転することもできない。ロータは、ギアベアリング４内に位置するとともにアイドラ歯５に噛合し、更に上部に設けられた転がり軸受を介してラック１３に固定される。また、ラック１３はハウジング１に固定される。このためロータは軸方向に移動できないが、敏捷に回転し、間接的にハウジング１に固定される。
【００３３】
本発明の一具体実施例において、ブラシ機構１４は、ブラシ１６、ブラシ銅バネ（銅製のブラシバネ）１７、ブラシキャップ１８、ブラシノブ１９、及びブラシノブ銅インナーライニング（銅製のブラシノブインナーライニング）２０を備える。そして、ブラシノブ１９は、ケーシング１３内に固定されるとともにブラシキャップ１８内に位置し、ブラシノブ銅インナーライニング２０は、ブラシノブ１９内に位置するとともに、ブラシノブ１９を貫通して（穿設して）上記ロータに電気的に接続され、ブラシ１６及びブラシ銅バネ１７は、ブラシノブ銅インナーライニング２０内に位置し、ブラシ銅バネ１７の両端はブラシ１６及びブラシキャップ１８のそれぞれに当接する。
【００３４】
本発明の一具体実施例において、配線差込スプリング２３及びスイッチ２４は迅速に電源に接続するために用いられ、スイッチ２４により機器状態を効率的に制御できる。
【００３５】
本発明の一具体実施例において、更に、ゴム軸受ブッシュ３０、十字穴付なべ頭タッピンねじ２５、閉端端子２６、線押え板２７、ケーブルシース２８、及び電源線２９を備え、その中でゴム軸受ブッシュ３０は機体の防振のために用いられる。十字穴付なべ頭タッピンねじ２５は、ＳＴ４Ｘ１６の規格とされ、締結のために用いられる。閉端端子２６は迅速接続及び絶縁のために用いられる。電源線２９は、線押え板２７に保護・固定された状態で、更にケーブルシース２８により保護されることにより、この機体を絶縁させ、安全に操作することができる。
【００３６】
本発明の一具体実施例において、ストッパピン３２及びストッパばね３３は迅速取付のために用いられ、アンローダーポリッシングヘッド、ヘッドカバー３４は保護及び美観の作用を奏する。
【００３７】
本発明では、組立時に、チャック７を出力軸２の内穴の内部に装着し、チャックナット８を雄ネジにねじ込む。第一の軸受１０及び第二の軸受１１を出力軸２に圧入して装着するとともにカラー９で固定する。出力軸２の第一の端部２１はアウタスプラインを備え、出力軸２をギアベアリング４のインナースプラインに連結する。プラネタリーギア機構はインナーリングギア１２と噛合するとともにハウジング１内に嵌め込まれ、プラネタリーギア機構を係止溝内に固定する。ロータの一方端はアウタスプライン歯を備えるとともにアイドラ歯５と噛合し、ロータの両端のそれぞれに転がり軸受を圧入して装着し、ロータをケーシング１３内に固定する。これにより、ロータは敏捷に回転する。ステータ１５はケーシング１３に対応する係止溝内に回転不能に固定され、一方端が導線を有し、且つ、コンデンサー３１、ブラシノブ１９、ブラシノブ銅インナーライニング２０、ブラシキャップ１８、スイッチ２４、及び電源線２９に接続される。全ての部品及び導線を適切に配置した後、ケーシング１３を閉じるとともにネジを締め、ブラシ１６及びブラシ銅バネ１７をブラシノブインナーライニング２０の貫通孔内に入れた後、ブラシノブ１９にブラシキャップ１８を締結する。
【００３８】
本発明では、使用時に、出力軸２にチャック７を取付け、チャック７にポリッシングヘッドを取付けるとともにチャックナット８で固定する。そして、電機が回転すると、ロータ先端のアウタスプライン歯によりプラネタリーギア機構が回転駆動され、プラネタリーギア機構により変速された回転が出力軸２を回転駆動することでポリッシングヘッドが回転する。
【００３９】
本発明の電気グラインダでは、駆動軸及び出力軸が一直線状に配置された状態で作動するため、体積が小さく操作性に優れる。そして、出力軸の回転速度を６００〜１００００ｒ／ｍｉｎとすることができ、好ましくは、上記出力軸の回転速度を６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎとする。これにより、同等の入力パワーの条件下で、上記の出力軸のトルクを１０〜１００倍増加させることができ、調整範囲が比較的広く、多くの場合に適用することができ、使用が便利で融通性がある。
【００４０】
本発明では、伝動機構としてプラネタリーギア機構を採用し、出力軸２と電機とがプラネタリーギアを介して連結されるため、伝統的な構成と比べ、設計上必要な回転速度を取得できるとともに、機器の安定性を増加させ、電機の使用寿命、特に消耗材の使用寿命を延長し、より大きいトルクを取得することができる。また、研磨の過程中に被研磨対象の温度が高くなりすぎることも防止でき、研磨の最適な効果が達成される。本発明は、ポリッシング、研磨、研削（磨削）等の分野に用いられる。
【００４１】
要するに、本発明の電気グラインダによれば、便利に使用することができ、振動及びノイズが大きく減少され、装置全体の安定性が増加され、電機の使用寿命、特に消耗材の使用寿命が延長され、構造に無駄がなくコンパクトになる。具体的には以下の通りである：
１．本発明は、プラネタリーギア機構を介して駆動機構と出力軸とを連結する構成とすることで、伝統的な構成と比べ、、プラネタリーギア機構のみを変えるだけで同様の電機を用いて必要な速度及び回転方向を得ることができる。よって、回転速度を落とすことができる（６００〜１００００ｒ／ｍｉｎ、通常の最適な状態では６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎ）とともに、出力トルクを増大させ、同等の入力パワーの条件下で、出力軸のトルクを１０〜１００倍増加させることができる。これにより多くの規格の消耗材を使用でき、振動及びノイズを大きく減少させ、装置全体の安定性を増加させ、電機の使用寿命、特に消耗材の使用寿命を延長することができる。消耗材の使用には一般的に回転速度が３０００〜１００００ｒ／ｍｉｎであることが要求されるため、研磨の過程中に被研磨対象の温度が高くなりすぎることも防止でき、研磨の最適な効果が達成されるため、ポリッシング、研磨、研削（磨削）等の多くの分野に本発明を適用できる。
【００４２】
２．本発明のばねチャックの外錐面と出力軸の内錐穴（内錐孔）とが協同することにより、増大した駆動力及び変換駆動力をワーク締付力とする機能を具備するとともに、機器の作動時に最小の慣性モーメントを得ることができる。
【００４３】
３．本発明の駆動軸及び出力軸は一直線状に配置された状態で作動するため、機体の体積を減少できるとともに、視覚効果に優れ、操作性に優れる。出力軸に設けられたカラーは、ギアベアリングの軸がぶれることを防止し、操作可能性（可操作性）を向上させる。
【００４４】
４．本発明のブラシノブ銅インナーライニングはブラシ及びロータに接触し、それらを導通させるため、伝統的な導線がブラシに与える寿命に関する影響を避けることができる。また、ブラシノブ銅インナーライニングの使用により、ブラシ温度が過大になることによるブラシノブの変形を遅らせることができるため、ブラシの自由伸縮への影響を避けることができる。
【００４５】
本明細書中では、本発明についてその特定の実施例を参照して記述したが、当然ながら、本発明の思想及び範囲から逸脱しない範囲内で様々な変更及び変換が可能である。このため、明細書や図面は何ら制限するものではなく説明のためのものとみなされるべきである。

Claims

ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に固定され、第一の端部及び第二の端部を有する出力軸と、前記ハウジングに固定され、駆動軸を有する駆動機構と、を備えた電気グラインダにおいて、
更に、前記ハウジング内に位置して前記ハウジングと噛合するプラネタリーギア機構を備え、
前記駆動軸は、前記出力軸の回転を駆動するように、前記プラネタリーギア機構を介して前記出力軸の第一の端部に連結され、
前記プラネタリーギア機構は、ギアベアリング、アイドラ歯、及びギアピンを備え、
前記ギアベアリングは前記ギアピンを介して前記アイドラ歯に連結され、前記アイドラ歯は前記ハウジング及び前記駆動軸のそれぞれに噛合し、前記ギアベアリングは前記出力軸の第一の端部に連結されていることを特徴とする電気グラインダ。
前記第一の端部に第一のアウタスプラインが設けられ、
前記ギアベアリングに第一のインナースプラインが設けられ、
前記第一のアウタスプラインが前記第一のインナースプラインに噛合することを特徴とする請求項１に記載の電気グラインダ。
前記駆動軸上に第二のアウタスプラインが設けられ、
前記駆動軸は、前記第二のアウタスプラインを介して前記アイドラ歯に噛合することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気グラインダ。
前記駆動軸は前記ギアベアリング内に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
更に、チャック及びチャックナットを備え、
前記出力軸の第二の端部は内穴及び雄ネジを備え、
前記チャックは前記内穴の内部に位置し、
前記チャックナットは、前記雄ネジに噛合することにより前記チャックの位置を前記内
穴の内部に制限することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
更に、カラーと、前記ハウジング内に固定されるとともに平行に設けられた第一の軸受及び第二の軸受と、を備え、
前記出力軸は、前記第一の軸受及び前記第二の軸受を貫通するように設けられると共に前記第一の軸受及び前記第二の軸受に固定され、
前記カラーは、前記第一の軸受及び前記第二の軸受の位置を規制するように前記出力軸に固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
更に、前記ハウジング内に固定されたインナーリングギアを備え、
前記プラネタリーギア機構は、前記インナーリングギアに噛合するとともに、当該インナーリングギアを介して間接的に前記ハウジングに噛合することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
前記駆動機構は電機であり、
前記電機は、ケーシング、ブラシ機構、ステータ、及びロータを備え、
前記ケーシングは前記ハウジングに固定され、前記ステータは前記ケーシング内に固定され、前記駆動軸は、前記ステータ内に位置するとともに前記ハウジング内に回転可能に固定された前記ロータであり、
前記ブラシ機構が、前記ケーシング内に位置するとともに、前記ロータと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
前記ブラシ機構は、ブラシ、ブラシ銅バネ、ブラシキャップ、ブラシノブ、及びブラシノブ銅インナーライニングを備え、
前記ブラシノブは、前記ケーシング内に固定されるとともに、前記ブラシキャップ内に位置し、
前記ブラシノブ銅インナーライニングは、前記ブラシノブ内に位置するとともに、前記ブラシノブを貫通して前記ロータと接触し、
前記ブラシ及び前記ブラシ銅バネは、前記ブラシノブ銅インナーライニング内に位置し、
前記ブラシ銅バネの両端が、前記ブラシ及び前記ブラシキャップのそれぞれに当接することを特徴とする請求項８に記載の電気グラインダ。
前記駆動軸及び前記出力軸が、一直線状に配置された状態で作動することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
前記出力軸の回転速度が６００〜１００００ｒ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気グラインダ。
前記出力軸の回転速度が６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１１に記載の電気グラインダ。