JP5437861B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

この発明は、モータの出力軸に固定されるブレーキ板に接離可能なブレーキ部材を有するブレーキ装置を設けた電動工具に関する。

例えば、特許文献１には、電動工具のスイッチが切られた後に駆動軸を制動する装置（ブレーキ装置）を備えた電動工具が開示されている。特許文献１に記載のブレーキ装置では、前記スイッチが切られたときに、駆動軸に固定された制動ディスクに対し、ばねの付勢力によって対応制動ディスクを押し付けている。これにより、制動ディスクが固定された駆動軸を停止させることができる。

一方、ハウジングの上面にあるスライダを手動操作して、上記のスイッチが入れられるときは、スライダに連結されたロッド状の連結部材が、駆動軸の軸方向にスライドする。この連結部材は、前記軸方向にスライドすることにより、ブレーキ装置を解除する際に、前記軸方向において対応制動ディスクに結合された操作機構の上端部を、該軸方向に押す。これにより、操作機構を、前記軸方向に垂直な方向に対して傾動させる。これに伴って、上記のばねの付勢力に抗し、対応制動ディスクが前記軸方向に移動して制動ディスクから解放される。したがって、上記の駆動軸を回転させることが可能になる。

欧州特許出願公開第１９３８９２４号明細書

しかしながら、上記のブレーキ装置のように、スライダの手動操作に連動させて制動ディスクから対応制動ディスクを解放させるためには、操作機構の旋回軸から上端部までの距離に対応させて、操作機構を傾動させるために必要な力のモーメントが大きくなる。このため、作業者は、上述したばねの付勢力に打ち勝つ力に加えて、操作機構を傾動させるために必要な力でスライダを手動操作しなければならなかった。このため、作業者にとっては、スライダの手動操作が容易ではなく、ブレーキ装置を解除する操作に負担を感じることがあった。

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、ブレーキ装置を解除する操作の負担を軽減して操作性が良好となる電動工具を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る電動工具は、モータを収容したハウジングに、前記モータの駆動スイッチをＯＮ／ＯＦＦさせる操作部材を設ける一方、前記ハウジング内に、前記モータの出力軸に固定されるブレーキ板と、そのブレーキ板に接離動作可能なブレーキ部材と、該ブレーキ部材を前記ブレーキ板との当接位置へ付勢する付勢手段とを含むブレーキ装置を設けた電動工具であって、前記ブレーキ部材を、回転に伴って前記接離動作するように前記ハウジング内に保持して、前記操作部材に、前記モータの駆動スイッチのＯＮ側への操作によって前記ブレーキ部材と当接し、前記付勢手段の付勢に抗して前記ブレーキ部材を前記ブレーキ板から離間する回転方向へ回転させる押圧部材を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記ハウジングと前記ブレーキ部材との何れか一方に設けられたリード溝と、他方に設けられて前記リード溝に遊挿するピンとによって、前記ブレーキ部材を前記ハウジング内で保持することで、前記回転に伴う前記接離動作を可能とし、前記リード溝を、前記ブレーキ部材が前記出力軸の回転方向と逆の回転方向で前記ブレーキ板に当接するように形成したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記押圧部材と前記ブレーキ部材との互いの当接部の何れか一方を傾斜面として、前記押圧部材と前記ブレーキ部材との当接の際には、前記傾斜面による案内で前記ブレーキ部材を回転させるようにして、前記傾斜面が案内する他方の当接部を、前記傾斜面を転動する転動体としたことを特徴とする。

請求項１の発明に係る電動工具によれば、付勢手段の付勢に抗してブレーキ板からブレーキ部材を離間させるために、押圧部材（操作部材）によって、該ブレーキ部材を、ブレーキ板から離間する回転方向へ回転させることで、従来よりもブレーキ部材に加わる力のモーメントを小さくして、作業者が操作部材に加えるべき力を軽減できる。したがって、ブレーキ装置を解除させる際の操作性が良好となる。
請求項２の発明によれば、請求項２の効果に加えて、リード溝とピンとを利用した簡単な構造で、ブレーキ部材を、その回転に伴ってブレーキ板に接離動作させることが可能になる。特に、付勢手段によってブレーキ部材をブレーキ板へ当接させる際には、リード溝の傾斜の向きの設定により、ブレーキ部材が、ブレーキ板の回転とは逆方向に回転することになるため、ブレーキ板に対する制動効果が高くなる。
請求項３の発明によれば、請求項１及び２の効果に加えて、転動体が傾斜面を転動してブレーキ部材が回転するときは、該転動体を用いることで、転動体と傾斜面との当接部分の摩擦抵抗が抑えられる。これにより、転動体が傾斜面を転動する動作が妨げられることがなく、ブレーキ部材を回転させる動作を円滑に行うことができる。

（ａ）図は本発明の実施形態のグラインダの要部横断面図であり、（ｂ）図は同グラインダの要部縦断面図である。 図１の（ａ）図のグラインダのＣ１−Ｃ１線方向の部分拡大矢視図である。 （ａ）図は図１の（ｂ）図のグラインダのＣ２−Ｃ２線方向の矢視図であり、（ｂ）図は図１の（ｂ）図のグラインダのＣ３−Ｃ３線方向の矢視図である。 （ａ）図は同グラインダが備えるブレーキ板の正面図であり、（ｂ）図は同ブレーキ板の縦断面図である。 同グラインダが備えるブレーキ部材の斜視図である。 （ａ）図は同ブレーキ部材を上方から見た図であり、（ｂ）図は同ブレーキ部材の要部縦断面図であり、（ｃ）図は同ブレーキ部材を下方から見た図である。 整流子モータの駆動スイッチをＯＮする際に傾斜面に対して転動体が転動する状態の説明図である。 （ａ）図はブレーキ板からブレーキ部材が離間する際にリード溝内をピンが案内される状態の説明図であり、（ｂ）図は同転動体が傾斜面によって押し下げられた状態の説明図である。 （ａ）図はブレーキ板からブレーキ部材が離間した状態を示したグラインダの要部横断面図であり、（ｂ）図はブレーキ板からブレーキ部材が離間した状態を示したグラインダの要部縦断面図である。

本発明の実施形態を、図１ないし図９を参照しつつ説明する。図１ないし図３に示すように、グラインダ１は、ハウジング１０と、スライドスイッチレバー２０と、ブレーキ装置３０とを備えている。なお、グラインダ１は、本発明の電動工具の一例である。

ハウジング１０は、筒状のモータハウジング１１と、ギヤハウジング１５とによって構成されている。モータハウジング１１内には、整流子モータＭが収容されている。整流子モータＭの回転子軸１２は、軸受１３を介してモータハウジング１１内に、回転可能に支持されている。回転子軸１２の先端には、第１ベベルギヤ１４が外装されている。

モータハウジング１１内には、該モータハウジング１１の前後方向（図１の左右方向）に、カバー部材の環状リブ１１Ａが突設されている。環状リブ１１Ａには、上シフトピン１１Ｃ（図１及び図３参照。）が環状リブ１１Ａの軸心側へ突出するように固定されている。加えて、環状リブ１１Ａにおける上シフトピン１１Ｃの点対称位置には、下シフトピン１１Ｄ（図１及び図３参照。）が環状リブ１１Ａの軸心側へ突出するように固定されている。各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄは、後述のリード溝４０、４０にそれぞれ遊挿される。なお、モータハウジング１１は、本発明のハウジングの一例である。

ギヤハウジング１５は、モータハウジング１１の前方に組み付けられている。図１に示すように、ギヤハウジング１５内には、モータハウジング１１から上記の回転子軸１２が突入している。加えて、ギヤハウジング１５内には、軸受１７、１８を介してスピンドル１６が、回転可能な状態で、回転子軸１２と直交状に支持されている。スピンドル１６の上方側には、第２ベベルギヤ１９が外装されている。第２ベベルギヤ１９に上記の第１ベベルギヤ１４が噛合することにより、回転子軸１２の回転がスピンドル１６に伝達される。スピンドル１６の下端には、円盤状砥石（図示せず。）が取り付けられる。この円盤状砥石によって、被研磨材が研磨される。

スライドスイッチレバー２０は、図１の（ａ）図及び図２に示すように、操作子２１と、連結バー２２とによって構成されている。操作子２１は、モータハウジング１１の側部に設けたガイド２３、２３に沿って該モータハウジング１１の前後方向（図２の左右方向）へスライド可能に設けられている。この操作子２１をスライド操作することにより、整流子モータＭの駆動スイッチ（図示せず。）をＯＮ／ＯＦＦ可能である。なお、スライドスイッチレバー２０は、本発明の操作部材の一例である。

連結バー２２は、操作子２１の先端に結合されている。図２に示すように、連結バー２２の先端側には、右下がり傾斜でカットした傾斜面２４が形成されている。後述するように、上記の操作子２１をスライド操作することにより整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする際に、傾斜面２４は、後述の転動体５０を介してブレーキ部材３２に当接可能とされている。

ブレーキ装置３０は、整流子モータＭの回転子軸１２を制動することによりスピンドル１６を停止させるために設けられている。ブレーキ装置３０は、図１に示すように、ブレーキ板３１と、ブレーキ部材３２と、コイルばねＢとを有する。

ブレーキ板３１は、図４に示すように、筒部３１Ａと、円形のフランジ部３１Ｂとを備えている。筒部３１Ａは、中空構造とされて、回転子軸１２に嵌着される。これにより、図１及び図３に示すように、ブレーキ板３１は、回転子軸１２に固定される。なお、回転子軸１２は、本発明のモータの出力軸の一例である。

ブレーキ部材３２は、図５及び図６に示すように、中空円筒部及び円板部を有する。図１に示すように、ブレーキ部材３２は、回転子軸１２の軸方向において、ブレーキ板３１の前方に、環状リブ１１Ａを介して、モータハウジング１１内に保持されている。後述するように、ブレーキ部材３２は、該ブレーキ部材３２を回転させることに伴って、ブレーキ板３１に対して接近又は離間可能とされている。ブレーキ部材３２には、ブレーキ板３１と対向する後面にブレーキシュー３４（図１参照。）が固定されている。

コイルばねＢは、モータハウジング１１内に装入されて、常にブレーキ部材３２をブレーキ板３１と当接する方向に付勢する。このため、整流子モータＭの駆動スイッチをＯＦＦする際には、コイルばねＢの付勢力により、上記のブレーキシュー３４がブレーキ板３１に強く押し付けられる。これにより、回転子軸１２及びスピンドル１６を短時間で停止させることができる。なお、コイルばねＢは、本発明の付勢手段の一例である。

本実施形態では、図１ないし３及び図５、６に示すように、ブレーキ部材３２が、一対のリード溝４０、４０と、転動体５０とを備えている。

リード溝４０、４０は、ブレーキ部材３２の中空円筒部の外周に、その前方へ向かって左回りして螺旋状となる傾斜を有するように形成されている。左回り方向は、回転子軸１２の回転方向（ブレーキ部材３２の前方に向かって右回り方向）とは逆の方向を意味する。リード溝４０、４０には、上記の各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄがそれぞれ遊挿される。

転動体５０は、ピン５１（図１ないし図３参照。）によって、ブレーキ部材３２の中空円筒部の外周から、該ブレーキ部材３２の半径方向へ突出して回転可能に軸支されている。図５及び図６の（ｂ）図に示すように、前記中空円筒部の外周には、直方体形状のホルダ部３２Ａが突設されている。ピン５１は、嵌合孔３２Ｂを介してホルダ部３２Ａに固定される。

次に、本実施形態のグラインダ１において、操作子２１を前方へスライド操作して整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする操作に連動させて、ブレーキ装置３０を解除する動作を説明する。整流子モータＭの駆動スイッチをＯＦＦした状態では、ブレーキ部材３２は、ブレーキシュー３４がブレーキ板３１に当接する位置に配置され、各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄはリード溝４０、４０の前端側に位置する。整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする際には、図２に示した整流子モータＭの駆動スイッチをＯＦＦする状態から、作業者が、指で操作子２１を、図７に示したガイド２３、２３に沿って、モータハウジング１１の前方向（図７の左方向）へスライドさせる。その際には、連結バー２２が前記前方向へスライドすることで、図７に示すように、傾斜面２４に対して転動体５０が当接しながら転動してブレーキ部材３２を左回転させる。

このとき、図３の（ａ）図及び図８の（ａ）図に示すように、リード溝４０、４０内を各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄが相対的に摺動することで、ブレーキ部材３２が、モータハウジング１１内に保持されながら、コイルばねＢの付勢力に抗して前進する。

上記のように、ブレーキ部材３２が、左回転することにより、図９に示すように、ブレーキ板３１から離間する方向へ移動する。したがって、ブレーキ部材３２に固定されたブレーキシュー３４も、ブレーキ板３１から離間して、該ブレーキ板３１に押し付けられることがなくなる。これにより、ブレーキ装置３０が解除されることになる。なお、傾斜面２４が形成された連結バー２２は、本発明の押圧部材の一例である。

一方、作業者が操作子２１を後方へスライド操作して整流子モータＭの駆動スイッチをＯＦＦさせると、連結バー２２による押圧が解除されたブレーキ部材３２が、コイルばねＢの付勢力によって、ブレーキ板３１に対して接近するように後退する。このとき、各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄが摺動するリード溝４０、４０の案内により、ブレーキ部材３２は、モータハウジング１１内に保持されて、整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする時とは逆に右回転しながら後退し、ブレーキシュー３４をブレーキ板３１に押し付ける。よって、ブレーキ板３１には制動力が働いて、回転子軸１２の回転が直ちに停止する。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態のグラインダ１では、ブレーキ部材３２を、その回転に伴って、ブレーキ板３１に対して接近又は離間するようにモータハウジング１１内に保持し、整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする際に、スライドスイッチレバー２０の連結バー２２を、転動体５０を介してブレーキ部材３２に当接させて、該ブレーキ部材３２を、ブレーキ板３１から離間させる方向（左回り方向）へ回転させた。このため、上記のコイルばねＢの付勢力に抗し、ブレーキ部材３２をブレーキ板３１から離間させるために、連結バー２２によって、ブレーキ部材３２を左回転させることで、ブレーキ部材３２をその軸方向に垂直な方向に対して傾動させるよりも、ブレーキ部材３２に加わる力のモーメントを小さくした。これにより、ブレーキ部材３２をブレーキ板３１から離間させる際に、作業者が、指で操作子２１に加えるべき力を軽減でき、ブレーキ装置３０を解除する際の操作性が良好になる。

また、上述したように、ブレーキ部材３２の外周に形成したリード溝４０、４０と、環状リブ１１Ａに固定した各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄとによって、ブレーキ部材３２を、モータハウジング１１内に保持しながら回転させて、ブレーキ板３１に対して接近又は離間するようにした。このため、リード溝４０、４０と各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄとを利用した簡単な構造で、ブレーキ部材３２が、ブレーキ板３１に対して接近又は離間可能となる。加えて、コイルばねＢによって、ブレーキ部材３２が、ブレーキシュー３４をブレーキ板３１に当接させる際には、リード溝４０、４０の傾斜の向きの設定により、ブレーキ部材３２が、整流子モータＭの駆動スイッチをＯＮする時とは逆に右回転することになるため、上述したように、ブレーキ板３１に強い制動力を働かせることができる。

さらに、連結バー２２とブレーキ部材３２との当接の際には、連結バー２２の傾斜面２４に対し、ブレーキ部材３２の転動体５０を転動させて、ブレーキ部材３２を回転させるようにした。このため、転動体５０を用いることで、転動体５０と傾斜面２４との当接部分の摩擦抵抗が抑えられて、ブレーキ部材３２を回転させる動作を円滑に行うことができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。例えば、上述した実施形態とは異なり、リード溝４０に代えて各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄと同様のピンを、ブレーキ部材３２の中空円筒部の外周に突設させると共に、各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄに代えてリード溝４０と同様の溝を、環状リブ１１Ａに形成してもよい。加えて、上述した実施形態とは異なり、リード溝を、ブレーキ部材３２の中空円筒部の外周に凹設してブレーキ部材３２の半径方向へ貫通させないようにしてもよい。さらに、上述した実施形態とは異なり、各シフトピン１１Ｃ、１１Ｄ及びリード溝４０、４０を利用することに代えて、螺旋状の突状と溝との螺合によって、ブレーキ部材３２を回転させるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ブレーキ部材３２をその軸方向へ回転移動させるために、スライドスイッチレバー２０の連結バー２２に傾斜面２４を形成し、ブレーキ部材３２に転動体５０を軸支させたが、これに限定されない。例えば、これとは逆に、ブレーキ部材３２に傾斜面を形成し、連結バー２２に、転動体を回転可能に設けることで、ブレーキ部材３２をその軸方向へ回転移動させてもよい。その他にも、転動体５０を用いずに、ブレーキ部材３２と連結バー２２の双方に傾斜面を形成することで、ブレーキ部材３２を回転移動させてもよい。

さらに、上述した実施形態では、本発明をグラインダに適用する例を示したが、これに限定されず、本発明を丸鋸等の電動工具に適用してもよい。

１・・グラインダ、１１・・モータハウジング、１１Ｃ・・上シフトピン、１１Ｄ・・下シフトピン、１２・・モータの回転子軸、２０・・スライドスイッチレバー、２２・・連結バー、２４・・傾斜面、３０・・ブレーキ装置、３１・・ブレーキ板、３２・・ブレーキ部材、４０・・リード溝、５０・・転動体、Ｂ・・コイルばね、Ｍ・・整流子モータ

Claims (3)

1. モータを収容したハウジングに、前記モータの駆動スイッチをＯＮ／ＯＦＦさせる操作部材を設ける一方、前記ハウジング内に、前記モータの出力軸に固定されるブレーキ板と、そのブレーキ板に接離動作可能なブレーキ部材と、該ブレーキ部材を前記ブレーキ板との当接位置へ付勢する付勢手段とを含むブレーキ装置を設けた電動工具であって、
   前記ブレーキ部材を、回転に伴って前記接離動作するように前記ハウジング内に保持して、前記操作部材に、前記モータの駆動スイッチのＯＮ側への操作によって前記ブレーキ部材と当接し、前記付勢手段の付勢に抗して前記ブレーキ部材を前記ブレーキ板から離間する回転方向へ回転させる押圧部材を設けたことを特徴とする電動工具。
2. 前記ハウジングと前記ブレーキ部材との何れか一方に設けられたリード溝と、他方に設けられて前記リード溝に遊挿するピンとによって、前記ブレーキ部材を前記ハウジング内で保持することで、前記回転に伴う前記接離動作を可能とし、前記リード溝を、前記ブレーキ部材が前記出力軸の回転方向と逆の回転方向で前記ブレーキ板に当接するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記押圧部材と前記ブレーキ部材との互いの当接部の何れか一方を傾斜面として、前記押圧部材と前記ブレーキ部材との当接の際には、前記傾斜面による案内で前記ブレーキ部材を回転させるようにして、
   前記傾斜面が案内する他方の当接部を、前記傾斜面を転動する転動体としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。

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