JP7412187B2 - グラインダ - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に延びるハウジングの前部に、先端工具を下端に装着可能な最終出力軸を下向きに設けたグラインダに関する。

グラインダは、特許文献１にも開示されているように、前後方向に延びるハウジングの前部に、最終出力軸となるスピンドルを下向きに設け、スピンドルの下端に円盤状砥石等の先端工具を装着して、先端工具の回転によって研磨作業等が行えるようになっている。

特開２０１３－１１９１２９号公報

このようなグラインダにおいては、高速回転するモータのアンバランスとスピンドルに取り付けられた先端工具のアンバランスとに起因して振動が発生する場合がある。この振動がモータを収容するハウジングやハウジングに取り付けられたサイドハンドルを介して作業者の手に伝わることで、不快感を与えたり操作性に影響を与えたりするおそれがあった。
また、モータの起動時や先端工具に負荷が加わったりした際には、反力によってハウジングが先端工具の回転方向と反対方向に振られるため、これも操作性を悪くする原因となっていた。

そこで、本発明は、振動や反力が作業者に伝わることを効果的に低減でき、使用感や操作性が良好となるグラインダを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、モータを収容するインナハウジングと、モータの前方に配置される最終出力軸と、インナハウジングを内側に配置してハンドルが一体に設けられるアウタハウジングと、を含み、インナハウジングとアウタハウジングとは、最終出力軸と平行な連結軸を介して相対回転可能に連結される一方、インナハウジングは、連結軸の前方に配置した前側弾性体を介してアウタハウジングに保持されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、インナハウジングと連結軸とは、後側弾性体を介して結合されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、連結軸は、アウタハウジングに直接保持されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、インナハウジングと前側弾性体との何れか一方に第１の係合部が、他方に、前後方向を軸とする回転方向で第１の係合部と係合する第１の被係合部がそれぞれ設けられ、前側弾性体とアウタハウジングとの何れか一方に第２の係合部が、他方に、回転方向で第２の係合部と係合する第２の被係合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４の構成において、インナハウジングの外面に、第１の係合部となる突起が設けられ、前側弾性体に、突起が係合する第１の被係合部が設けられていると共に、第１の被係合部を含む部位が、前側弾性体の外面側へ突出する第２の係合部に形成されており、アウタハウジングの内面に、第２の被係合部となる凹部が形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１の構成において、連結軸は、アウタハウジング内で後側弾性体を介して保持されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成において、又は２の構成において、アウタハウジングに、サイドハンドルの取付部が設けられていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れかの構成において、アウタハウジングは、左右一対の半割ハウジングを組み付けてなり、各半割ハウジングが、インナハウジングに前側弾性体を介して外装されるリングに固定されていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れかの構成において、インナハウジングにおける連結軸との連結部分は金属製であることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れかの構成において、インナハウジングにおけるモータの収容部は筒状であることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０の何れかの構成において、モータ以外の電材部品はアウタハウジング内に収容されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１の何れかの構成において、アウタハウジングに電源となるバッテリーが設けられていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項２又は６の構成において、後側弾性体の方が、前側弾性体よりも硬度が低いことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、インナハウジングとアウタハウジングとを最終出力軸と平行な連結軸を介して相対回転可能に連結すると共に、インナハウジングを、連結軸の前方に配置した前側弾性体を介してアウタハウジングに保持させているので、振動や反力が作業者に伝わることを効果的に低減でき、使用感や操作性が良好となる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、インナハウジングと連結軸とが後側弾性体を介して結合されるので、連結軸は傾くことなくアウタハウジングにより適正な位置で支持される。このため、インナハウジングにも傾き等が生じなくなり、最終出力軸が適正な位置で支持される。
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、連結軸は、アウタハウジングに直接保持されているので、アウタハウジングへの連結軸の組み付けと同時に連結軸が適正な位置で支持される。
請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加えて、インナハウジングと前側弾性体との何れか一方に第１の係合部が、他方に第１の被係合部がそれぞれ設けられ、前側弾性体とアウタハウジングとの何れか一方に第２の係合部が、他方に第２の被係合部がそれぞれ設けられているので、前側弾性体の回転方向でアウタハウジングとインナハウジングとの相対的ながたつきが規制されて信頼性の高い位置決めが可能となる。
請求項５に記載の発明によれば、上記効果に加えて、インナハウジングの外面に、第１の係合部となる突起が設けられ、前側弾性体に、突起が係合する第１の被係合部が設けられていると共に、第１の被係合部を含む部位が、前側弾性体の外面側へ突出する第２の係合部に形成されており、アウタハウジングの内面に、第２の被係合部となる凹部が形成されている。よって、前側弾性体を介したアウタハウジングとインナハウジングとの回転方向の位置決めが効果的に行える。
請求項６に記載の発明によれば、上記効果に加えて、連結軸を、アウタハウジング内で後側弾性体を介して保持させているので、連結軸からアウタハウジングへ伝わる振動も効果的に低減可能となる。
請求項７に記載の発明によれば、上記効果に加えて、アウタハウジングにサイドハンドルの取付部が設けられているので、サイドハンドルに対しても振動や反力の伝達が効果的に防止可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、上記効果に加えて、アウタハウジングの半割ハウジングを、インナハウジングに前側弾性体を介して外装されるリングに固定しているので、半割ハウジング同士がリングを介して強固に連結可能となる。
請求項９に記載の発明によれば、上記効果に加えて、インナハウジングにおける連結軸との連結部分を金属製としているので、連結部分の強度が確保できる。
請求項１０に記載の発明によれば、上記効果に加えて、インナハウジングにおけるモータの収容部を筒状としているので、前側弾性体による振動絶縁が全周に亘って効果的に行える。
請求項１１に記載の発明によれば、上記効果に加えて、モータ以外の電材部品をアウタハウジング内に収容しているので、電材部品を振動源であるモータや先端工具から離れた位置で且つ振動が絶縁された状態で配置でき、振動からの電材部品の保護に繋がる。
請求項１２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、アウタハウジングに電源となるバッテリーが設けられているので、アウタハウジングの質量が増加し、振動低減に効果的となる。
請求項１３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、後側弾性体の方が前側弾性体よりも硬度が低くなっているので、反力の伝達防止に効果的となる。

グラインダの斜視図である。 グラインダの平面図である。 グラインダの左側面図である。 グラインダの中央縦断面図である。 図４のＡ－Ａ線の一部拡大断面図である。 （Ａ）は図４のＢ－Ｂ線拡大断面図、（Ｂ）はＣ－Ｃ線拡大断面図である。 （Ａ）は図４のＤ－Ｄ線拡大断面図、（Ｂ）はＥ－Ｅ線拡大断面図である。 （Ａ）は図４のＦ－Ｆ線拡大断面図、（Ｂ）は図５のＧ－Ｇ線拡大断面図である。 インナハウジング及びブラシレスモータの保持構造を示す分解斜視図である。 ハンドル検知機構の分解斜視図である。 インナハウジングの弾性保持構造の変更例を示すグラインダの一部中央拡大縦断面図である。 図１１のＨ－Ｈ線断面図である。 インナハウジングの弾性保持構造の変更例を示す分解斜視図である。 図１１のＩ－Ｉ線断面図である。 （Ａ）は図１１のＪ－Ｊ線断面図、（Ｂ）はＫ－Ｋ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、動力工具の一例でもある充電式のグラインダの斜視図で、図２はその平面図、図３はその左側面図、図４はその中央縦断面図である。
グラインダ１は、ハウジングとして、前後方向に延びる筒状のアウタハウジング２と、アウタハウジング２内でブラシレスモータ４を保持して前方に突出する筒状のインナハウジング３と、インナハウジング３の前側に連結されてスピンドル６を下向きに突出させるギヤハウジング５とを備えている。
アウタハウジング２は、インナハウジング３を保持する大径の前筒部７と、その後方で上方へ偏心した位置に形成される小径の後筒部８と、後筒部８の後端に形成されるバッテリー装着部９とを一体形成した樹脂製で、左右一対の半割ハウジング２ａ，２ｂをネジによって組み付けて形成される。但し、前筒部７の前端は、前方へ向けてさらに拡開した大径部１０となっている。バッテリー装着部９には、電源となるバッテリーパック１１が上方からスライド装着可能となっている。

アウタハウジング２の後筒部８には、ＯＮ動作によって後述する端子台２４から制御回路基板２１まで導通させる機械的接点で、下向きにプランジャ１３を突出させたメインスイッチ１２が配置されている。また、メインスイッチ１２の前側で後筒部８には、ＯＮ動作によって制御回路基板２１からブラシレスモータ４まで導通させる電気的接点で、下向きにボタン部１５を突出させたマイクロスイッチ１４が配置されている。アウタハウジング２の下側には、前端が支点となって前筒部７から後筒部８の下面形状に合わせて折曲しながら後方に延びるスイッチレバー１６が、上下方向へ揺動可能に設けられて、スイッチレバー１６の後部と後筒部８の下面との間に設けられたコイルバネ１７により、常態では下方への突出位置に付勢されている。

スイッチレバー１６には、上方への押し込み操作によってメインスイッチ１２のプランジャ１３を押し込む押圧板１８が設けられると共に、押圧板１８の前方には、常態では図４の縦向き姿勢に回転付勢されてスイッチレバー１６の押し込みを規制し、同図で左回転させることでスイッチレバー１６の押し込みを許容するロックオフレバー１９が設けられている。ここでは後筒部８がメインハンドルとして使用され、後筒部８を把持した手指でロックオフレバー１９を左回転させてからスイッチレバー１６を握り込むと、スイッチレバー１６の押圧板１８がメインスイッチ１２のプランジャ１３を押し込み、その後ロックオフレバー１９がマイクロスイッチ１４のボタン部１５を押し込むことになる。

メインスイッチ１２の後方には、ブラシレスモータ４の各コイル３７に対応する６つのＦＥＴ（図示略）や、コンデンサ、マイコン（図示略）等を搭載した制御回路基板２１を、アルミ製で皿状のケース２２に収容してなるコントローラ２０が、アウタハウジング２の後筒部８の軸線に対して、下端が上端よりも前方に位置する傾斜姿勢で支持されている。コントローラ２０の後方でバッテリー装着部９の左右には、スリット状の吸気口２３，２３・・が形成されている。吸気口２３の後方には、バッテリーパック１１を上方からスライド装着することで電気的に接続される端子台２４が縦向き姿勢で保持されている。
このように、ブラシレスモータ４を除く電材部品は、インナハウジング３の後方でアウタハウジング２内に収容されている。

一方、インナハウジング３は、アウタハウジング２の前筒部７よりも小径となって前筒部７内に収まる樹脂製で、図５にも示すように、アウタハウジング２から前方へ突出する前端には、前方へ行くに従って大径となるテーパ部３０と、テーパ部３０の前端から前方へ延び、前筒部７の大径部１０と略同じ外径を有する拡開部３１とが形成されている。
ブラシレスモータ４は、円筒状のステータ３２とその内側を貫通するロータ３３とからなるインナロータ型で、ステータ３２は、複数の積層鋼板から形成される筒状のステータコア３４と、ステータコア３４の軸方向前後の端面に設けられる前インシュレータ３５及び後インシュレータ３６と、前後インシュレータ３５，３６を介してステータコア３４に巻回されるコイル３７，３７・・と、を有する。後インシュレータ３６には、ロータコアに挿入された永久磁石６７の位置を検出するセンサ回路基板３８と、各コイル３７をヒュージング端子３９を介して結線する端子金具４１を備えた結線部材４０が取り付けられている。

インナハウジング３の前部内面には、図６及び図９に示すように、軸心側へ突出する４つの凸部４２，４２・・が、周方向に等間隔をおいて前後方向に形成されている。この凸部４２の前部は、インナハウジング３の前方へ行くに従って内面からの突出量（肉厚）が段階的に大きくなる第１突出部４３と第２突出部４４とを備えている。
前インシュレータ３５には、上下の凸部４２，４２の位相に合わせて、第２突出部４４まで嵌合する上下一対の嵌合凹部４５，４５と、左右の凸部４２，４２の位相に合わせて、第２突出部４４まで干渉しない左右一対の面取部４６，４６とが形成されている。

よって、ステータ３２を、嵌合凹部４５，４５を上下の凸部４２，４２に、面取部４６，４６を左右の凸部４２，４２にそれぞれ位相を合わせてインナハウジング３の後方から挿入すると、上下の凸部４２，４２の第２突出部４４，４４と嵌合凹部４５，４５との嵌合によりステータ３２が回り止めされると共に、ステータコア３４が、各凸部４２の第１突出部４３に当接して前進位置が規定される。この状態で第１、第２突出部４３，４４を除く各凸部４２の内面は、図６（Ｂ）に示すようにステータコア３４の外面に当接してステータコア３４を保持する。
各凸部４２の前側でインナハウジング３内には、リング状のバッフルプレート４７が前方から嵌合されている。このバッフルプレート４７は、図５，６に示すように、左右に設けたフック片４８，４８を、前インシュレータ３５の面取部４６，４６の外側で左右の凸部４２，４２の第２突出部４４，４４にそれぞれ係止させることで位置決めされている。

インナハウジング３の後端には、金属製のベアリングリテーナ５０が後方から嵌合されている。このベアリングリテーナ５０は、前方へ開口する軸受保持部５１を中心に備え、その周囲に、図７（Ａ）及び図９に示すように複数の円弧状の透孔５２，５２・・を形成した円盤状で、軸受保持部５１の後部には、後方へ突出して上下方向に貫通孔５４を備えた連結部５３が設けられている。
また、ベアリングリテーナ５０の前面には、根元部５６を大径としたピン５５，５５・・が、同心円上に等間隔をおいて４本突設されている。
一方、インナハウジング３の後部内面には、ベアリングリテーナ５０が嵌合可能な内径を有する厚肉部５８が突設されている。後インシュレータ３６の外周には、図７（Ｂ）に示すように、周方向に等間隔をおいて４つのＶ字状の切欠き５９，５９・・が形成されている。

よって、ベアリングリテーナ５０は、各ピン５５を後インシュレータ３６の各切欠き５９に位相を合わせてインナハウジング３の後方から厚肉部５８に挿入すると、図７（Ｂ）に示すように各ピン５５が各切欠き５９に係合してステータコア３４の後面に当接し、各根元部５６を後インシュレータ３６の後面に近接させる。
ベアリングリテーナ５０の後端内周には、雌ネジ部６０が形成されており、厚肉部５８にベアリングリテーナ５０が挿入された状態で、雌ネジ部６０に樹脂製のロックリング６１を螺合させることで、ベアリングリテーナ５０は後方からロックリング６１に押圧されて抜け止めされる。この状態で連結部５３は、ロックリング６１の中央を貫通してインナハウジング３の後方へ突出している。

ロータ３３は、軸心に位置する回転軸６５と、回転軸６５の周囲に配置され、複数の鋼板を積層してなる略円筒状のロータコア６６と、ロータコア６６の内部に固定される４つの板状の永久磁石６７，６７・・とを有する。
回転軸６５の後端は、ベアリングリテーナ５０の軸受保持部５１に保持された軸受６８によって軸支され、回転軸６５の前端は、ギヤハウジング５とインナハウジング３の拡開部３１との間に組み付けられる仕切板６９に保持された軸受７０に軸支されて、先端をギヤハウジング５内に突出させている。仕切板６９の後方で回転軸６５には遠心ファン７１が取り付けられて、バッフルプレート４７の前側でインナハウジング３のテーパ部３０から拡開部３１に跨がって収容されている。

（インナハウジングの弾性保持構造の説明）
こうしてブラシレスモータ４を保持するインナハウジング３は、アウタハウジング２によって弾性的に保持されている。以下、この弾性保持構造について詳述する。
まず、ベアリングリテーナ５０において、インナハウジング３から後方へ突出する連結部５３の貫通孔５４には、上下方向に金属製の連結ロッド７５が貫通している。この連結ロッド７５は、図８（Ａ）及び図９に示すように、アウタハウジング２の半割ハウジング２ａ，２ｂにそれぞれ形成された半割部分を合わせて形成される上下一対の角筒状のロッド受け部７６，７６に上下両端が支持されるもので、各ロッド受け部７６は、互いの合わせ面に連結ロッド７５の挿入孔７７を形成し、内部には、挿入孔７７を貫通した連結ロッド７５の端部が挿入するラバーキャップ７８が保持されている。このラバーキャップ７８は左右へ延びる一対の端部７９，７９を有し、各端部７９はロッド受け部７６の各半割部分に挿入して支持されている。
よって、インナハウジング３は、ベアリングリテーナ５０の連結部５３を貫通する連結ロッド７５がロッド受け部７６，７６に支持されることで、連結ロッド７５を中心に左右へ揺動可能に保持される。支点となる連結ロッド７５は、上下両端がラバーキャップ７８，７８を介してロッド受け部７６，７６へ弾性的に保持されることになる。

一方、インナハウジング３の外周には、テーパ部３０から後方部分に掛けて筒状ラバー８０が外装されて、アウタハウジング２の大径部１０とインナハウジング３との間に筒状ラバー８０を介在させている。筒状ラバー８０の左右は、テーパ部３０の後面に沿った円弧状のフランジ部８０ａ，８０ａとなっている。よって、ラバーキャップ７８で弾性保持される連結ロッド７５を中心に左右へ揺動可能なインナハウジング３は、前部全周が筒状ラバー８０を介してアウタハウジング２に弾性保持されることになる。ここではラバーキャップ７８の方が筒状ラバー８０よりも硬度が低くなっている。
また、テーパ部３０と大径部１０との間で筒状ラバー８０には、大径部１０と同じ外径を有する金属製の固定リング８１が外装されている。固定リング８１の左右両側面には、上下方向に一対の平面部８２，８２が形成されている。

アウタハウジング２の前端で左右の側面には、図２，図５等に示すように、左右外側へ張り出してインナハウジング３及び仕切板６９の外面と非接触でギヤハウジング５の外側まで前方へ延びる一対のハンドル取付部８３，８３が一体に形成されている。このハンドル取付部８３は、サイドハンドル２５（図１，２等）の取付用で、上下及び前後方向で規定される平面に沿った板状に形成され、図８（Ｂ）に示すように、各内面が固定リング８１の平面部８２，８２に当接した状態で、左右外側から上下一対のネジ８４，８４によって固定リング８１にネジ止めされている。こうしてアウタハウジング２の左右の半割ハウジング２ａ，２ｂは、互いのネジ止め連結の他、ハンドル取付部８３を介して固定リング８１にもネジ止め連結されることになる。

（ハンドル検知機構の説明）
また、各ハンドル取付部８３の前後上下の中央部には、図５及び図９に示すように、サイドハンドル２５の先端に設けたネジ部２６をねじ込んで固定するためのネジ孔８５が左右方向に貫通形成されており、各ハンドル取付部８３には、ネジ孔８５にサイドハンドル２５が装着されたことを検知するためのハンドル検知機構８６が設けられている。
このハンドル検知機構８６は、図１０にも示すように、サイドハンドル２５の装着の有無に応じて位置を変化させる検知プレート８７と、サイドハンドル２５の装着時の検知プレート８７の位置を検知して検知信号をコントローラ２０へ出力するフォトインタラプタ８８とを含んでなり、サイドハンドル２５の検知信号を得た場合にのみコントローラ２０はブラシレスモータ４の駆動を許容するようになっている。

まず、検知プレート８７は、ハンドル取付部８３の外面に突設した枠部８９内で上下方向に支持される支点ピン９０によって前端が回転可能に取り付けられて、後端が左右方向へ揺動可能となっている。支点ピン９０の後方で検知プレート８７には、ネジ孔８５の外側に位置する透孔９１が形成されて、サイドハンドル２５のネジ部２６の挿入を許容している。
また、検知プレート８７の後端は、ハンドル取付部８３の内部側へ折曲して、ハンドル取付部８３に設けたフォトインタラプタ８８の収容部９２内に挿入され、挿入端には遮光板９３が設けられている。収容部９２の入口側でハンドル取付部８３には、検知プレート８７の外側への揺動時に遮光板９３と当接して揺動位置を規制するストッパ部９４が設けられている。検知プレート８７の透孔９１よりも後方でハンドル取付部８３には、検知プレート８７をストッパ部９４と当接する外側位置へ付勢するコイルバネ９５が収容されている。

フォトインタラプタ８８は、収容部９２内の後側で左右方向に保持される基板９６の前面に受光部９７を設けてなり、収容部９２内に挿入する検知プレート８７の遮光板９３を受光部９７によって非接触で検知可能となっている。ここでは検知プレート８７の外側位置では、遮光板９３が受光部９７の外側に位置して受光部９７の光を遮らないため、検知信号が出力されない非検知状態となる。一方、検知プレート８７がコイルバネ９５の付勢に抗して内側へ揺動し、ハンドル取付部８３の外面に形成されたサイドハンドル２５の受け部９８に当接する内側位置では、遮光板９３が受光部９７の光を遮るため、検知信号が出力される検知状態となる。フォトインタラプタ８８には、遮光板９３が通過するスリット８８ｂを除いて受光部９７と基板９６の一部とを覆う防塵カバー８８ａが設けられている。

一方、ギヤハウジング５は、正面視の四隅において前方から貫通させた４本のネジ１００，１００を、仕切板６９を介してインナハウジング３にねじ込むことで固定される。ギヤハウジング５内へ突出する回転軸６５の前端には、ベベルギヤ１０１が固着されて、図４に示すようにスピンドル６の上端に固着したベベルギヤ１０２と噛合している。ギヤハウジング５の前面には排気口１０３，１０３・・が形成され、仕切板６９に設けた図示しない透孔を介してインナハウジング３内と連通している。排気口１０３の前方には、押し込み操作によってベベルギヤ１０２を介してスピンドル６の回転をロック可能なシャフトロック１０４が設けられている。
スピンドル６は、ギヤハウジング５と、ギヤハウジング５の下部に組み付けられたベアリングボックス１０５とに保持される上下の軸受１０６，１０６に軸支されて下方へ突出し、その下端に円盤状砥石等の先端工具１０７（図４）が装着可能となっている。ベアリングボックス１０５の外周には、先端工具１０７の後半部を覆うホイールカバー（図示略）が装着可能となっている。

（グラインダの動作の説明）
以上の如く構成されたグラインダ１においては、左右のハンドル取付部８３，８３の何れか一方にサイドハンドル２５を、検知プレート８７の透孔９１を介してネジ部２６をネジ孔８５にねじ込むと、ネジ部２６を保持するサイドハンドル２５の先端部２７が検知プレート８７を内側へ押し込んでコイルバネ９５の付勢に抗して受け部９８に押し付ける。このサイドハンドル２５の装着と共に検知プレート８７は内側位置へ揺動して遮光板９３がフォトインタラプタ８８の受光部９７の光を遮る。
そして、後筒部８を把持した指でロックオフレバー１９を回転させてロックを解除した状態でスイッチレバー１６を握り込むと、前述のように押圧板１８がプランジャ１３を押し込んでメインスイッチ１２を先にＯＮ動作させる。これによりバッテリーパック１１からの電源がコントローラ２０の制御回路基板２１に供給される。ここで制御回路基板２１は、フォトインタラプタ８８からの検知信号の有無を確認する。

さらにスイッチレバー１６が握り込まれると、今度はロックオフレバー１９がマイクロスイッチ１４のボタン部１５を押圧し、マイクロスイッチ１４をＯＮ動作させる。すると、フォトインタラプタ８８からの検知信号とマイクロスイッチ１４のＯＮ信号とを得た制御回路基板２１がバッテリーパック１１の電源をブラシレスモータ４に供給してブラシレスモータ４を起動させる。すなわち、制御回路基板２１のマイコンが、センサ回路基板３８の回転検出素子から出力されるロータ３３の永久磁石６７の位置を示す回転検出信号を得てロータ３３の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて各ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ３２の各コイル３７に対し順番に電流を流すことでロータ３３を回転させる。よって、回転軸６５が回転してベベルギヤ１０１，１０２を介してスピンドル６を回転（上方から見て右回転）させるため、先端工具１０７による研磨作業等が可能となる。

ここで、高速回転するブラシレスモータ４のロータ３３と、スピンドル６に取り付けられた先端工具１０７とにはそれぞれアンバランスが存在するため、これが振動源となってインナハウジング３やギヤハウジング５に振動が伝わる。
しかし、インナハウジング３とアウタハウジング２との間には筒状ラバー８０が介在されているため、振動が効果的に絶縁され、アウタハウジング２への振動が低減される。よって、メインハンドルである後筒部８を把持する作業者の手に振動が伝わりにくくなる。また、サイドハンドル２５も、振動が絶縁されるアウタハウジング２のハンドル取付部８３に装着されているため、サイドハンドル２５を把持する作業者の手に振動が伝わりにくくなり、低振動化が達成できる。

さらに、ブラシレスモータ４の起動時や、回転中の先端工具１０７に負荷が加わったりしたときには、連結ロッド７５を中心にインナハウジング３が平面視で左回転方向（反力方向）に回転しようとする。しかし、インナハウジング３とアウタハウジング２との間には筒状ラバー８０が介在されているため、インナハウジング３の回転が筒状ラバー８０で緩衝され、アウタハウジング２及びこれに装着されるサイドハンドル２５に反動が伝わりにくくなる。

一方、回転軸６５の回転に伴って遠心ファン７１が回転すると、後方の吸気口２３から外気が吸い込まれて、コントローラ２０を下方から回り込んでアウタハウジング２内を前進する。これにより、コントローラ２０及び端子台２４が冷却される。
アウタハウジング２内の空気流は、メインスイッチ１２及びマイクロスイッチ１４を通過してそれぞれ冷却した後、ベアリングリテーナ５０に設けた透孔５２を介してインナハウジング３内に進入し、ブラシレスモータ４のステータ３２とロータ３３との間を通ってブラシレスモータ４を冷却する。その後、テーパ部３０から拡開部３１を通って仕切板６９を介してギヤハウジング５に至り、排気口１０３から外部へ排出される。

（インナハウジングの弾性保持構造に係る発明の効果）
このように、上記形態のグラインダ１においては、ブラシレスモータ４（モータ）を収容するインナハウジング３と、ブラシレスモータ４の前方に配置されるスピンドル６（最終出力軸）と、インナハウジング３を内側に配置して後筒部８（ハンドル）が一体に設けられるアウタハウジング２と、を含み、インナハウジング３とアウタハウジング２とは、スピンドル６と平行な連結ロッド７５（連結軸）を介して相対回転可能に連結される一方、インナハウジング３は、連結ロッド７５の前方に配置した筒状ラバー８０（前側弾性体）を介してアウタハウジング２に保持されている。よって、振動や反力が作業者に伝わることを効果的に低減でき、使用感や操作性が良好となる。

特にここでは、連結ロッド７５は、アウタハウジング２内でラバーキャップ７８（後側弾性体）を介して保持されているので、連結ロッド７５からアウタハウジング２へ伝わる振動も効果的に低減可能となる。
また、アウタハウジング２に、ハンドル取付部８３（サイドハンドルの取付部）が設けられているので、サイドハンドル２５に対しても振動や反力の伝達が効果的に防止可能となる。
さらに、アウタハウジング２は、左右一対の半割ハウジング２ａ，２ｂを組み付けてなるものとして、各半割ハウジング２ａ，２ｂを、インナハウジング３に筒状ラバー８０を介して外装される固定リング８１（リング）に固定しているので、半割ハウジング２ａ，２ｂ同士が固定リング８１を介して強固に連結可能となる。

一方、インナハウジング３における連結部５３（連結軸との連結部分）を金属製としているので、連結部５３の強度が確保できる。
また、インナハウジング３におけるブラシレスモータ４の収容部を筒状としているので、筒状ラバー８０による振動絶縁が全周に亘って効果的に行える。
さらに、ブラシレスモータ４以外のメインスイッチ１２、マイクロスイッチ１４、コントローラ２０、端子台２４といった電材部品をアウタハウジング２内に収容しているので、これらの電材部品を、振動源であるブラシレスモータ４や先端工具１０７から離れた位置で且つ振動が絶縁された状態で配置でき、振動からの電材部品の保護に繋がる。
加えて、アウタハウジング２に電源となるバッテリーパック１１（バッテリー）が設けられているので、アウタハウジング２の質量が増加し、振動低減に効果的となる。
そして、ラバーキャップ７８の方が筒状ラバー８０よりも硬度が低い設定となっているので、反力の伝達防止に効果的となる。

なお、弾性保持構造に係る発明において、連結軸は、上記形態の連結ロッドのようにベアリングリテーナと別部品とせず、ベアリングリテーナの連結部へ一体に形成してもよい。また、連結軸はベアリングリテーナ等の別部品に限らず、インナハウジングに直接設けることもできる。連結軸を弾性保持する後側弾性体の省略も可能である。
また、この発明では、ハンドル取付部をアウタハウジングに設ける構成は必須ではなく、従来のようにギヤハウジングにサイドハンドルを設けるものであっても、インナハウジングの弾性保持による一定の振動低減効果は得られる。
さらに、アウタハウジングは、上記形態のように半割構造でなく、インナハウジングと同様に一体の筒状であっても差し支えない。バッテリーを利用しないＡＣグラインダであってもよいし、ブラシレス以外のモータを使用してもよい。

（ハンドル検知機構に係る発明の効果）
このように、上記形態のグラインダ１（動力工具）においては、ブラシレスモータ４（モータ）を収容するインナハウジング３と、ブラシレスモータ４によって駆動するスピンドル６（最終出力軸）と、インナハウジング３を内側に配置して後筒部８（ハンドル）が一体に設けられるアウタハウジング２と、を含み、インナハウジング３は、筒状ラバー８０（弾性体）を介してアウタハウジング２に保持される一方、アウタハウジング２に、ハンドル取付部８３（サイドハンドルの取付部）と、サイドハンドル２５の取付を検知するハンドル検知機構８６とが設けられている。すなわち、ハンドル検知機構８６は、振動源であるブラシレスモータ４及びスピンドル６（先端工具１０７）とは筒状ラバー８０によって振動が絶縁されたアウタハウジング２に設けられることになる。よって、振動の影響を受けることなく耐久性及び信頼性の高いハンドル検知機構８６を備えたグラインダ１を得ることができる。

特にここでは、ハンドル検知機構８６は、サイドハンドル２５の取付動作に連動してサイドハンドル２５の取付を検知するので、ハンドル検知機構８６を設けても検知に係る余計な操作が不要となる。
また、ハンドル検知機構８６は、複数箇所（ここでは２箇所）に設けられているので、複数のハンドル取付部８３ごとに独立してサイドハンドル２５の取付が検知可能となる。
さらに、ハンドル検知機構８６は、アウタハウジング２の左右に設けられているので、左右のハンドル取付部８３に合わせてサイドハンドル２５の取付が検知可能となる。
加えて、インナハウジング３は、スピンドル６と平行な連結ロッド７５（連結軸）を介してアウタハウジング２に連結されるので、ブラシレスモータ４の起動時や先端工具１０７に負荷が加わった際の反力が作業者に伝わることを効果的に低減できる。

一方、ハンドル検知機構８６は非接触式であるので、粉塵等の異物による故障や誤検知が生じにくくなり、耐久性や信頼性の向上が期待できる。
また、ハンドル検知機構８６は、サイドハンドル２５の取付時にサイドハンドル２５が当接する検知プレート８７（検知部材）を前側の支点ピン９０（支点）で揺動可能に有し、検知プレート８７の後部に、サイドハンドル２５が当接して揺動する検知プレート８７を検知するフォトインタラプタ８８（検知部）が設けられ、支点ピン９０とフォトインタラプタ８８との間に、サイドハンドル２５の受け部９８が設けられているので、サイドハンドル２５の取付動作と共に検知プレート８７を確実に揺動させてフォトインタラプタ８８で検知させることができる。
さらに、フォトインタラプタ８８は、防塵カバー８８ａで覆われているので、粉塵等の異物の侵入を効果的に防止して検知の信頼性を高めることができる。

なお、ハンドル検知機構に係る発明において、支点ピンとフォトインタラプタとの位置関係は上記形態に限らず、前後逆にしたり、上下方向に配置したり等、動力工具の形態に合わせて適宜変更可能である。
また、検知部としてはフォトインタラプタに限らず、磁石を用いた近接センサ等の他の非接触式のセンサを用いてもよいし、マイクロスイッチや圧力スイッチ等の接触式のセンサを用いてもよい。
さらに、上記形態ではハンドル取付部ごとにそれぞれハンドル検知機構を設けているが、ハンドル検知機構の構成によって複数のハンドル取付部を１つのハンドル検知機構でそれぞれ検知させることも可能である。
そして、この発明は、グラインダに限らず、サイドハンドルの取付部を備えたものであれば、アングルドリルやサンダ等の他の動力工具にも適用可能である。よって、インナハウジングとアウタハウジングとを連結軸で連結する構造を採用する場合、最終出力軸が下向きでなければそれに合わせて連結軸の向きを平行にすればよい。
その他、バッテリーを用いないＡＣ工具であってもよいし、ブラシレス以外のモータを使用してもよい。

（インナハウジングの弾性保持構造の変更例の説明）
上記形態では、連結ロッド７５の上下両端をラバーキャップ７８，７８を介してロッド受け部７６，７６へ弾性的に保持させている。この場合、ラバーキャップ７８，７８をロッド受け部７６，７６に押し込む際に連結ロッド７５に上下方向に対する傾きが生じ、インナハウジング３が傾いたまま組み付けられてしまうおそれがある。このようにインナハウジング３が傾くと、後筒部８に対してスピンドル６も傾くため、振動や反力の低減効果が十分に得られない。そこで、このような組み付け誤差をなくすための変更例を以下に説明する。なお、上記形態と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略し、主に上記形態と異なる構造について説明する。
まず、ステータ３２の組み付け構造から説明する。図１１及び図１２に示すグラインダ１Ａにおいて、ステータ３２は、インナハウジング３の前方から挿入される。インナハウジング３の内面には、図１３及び図１５（Ａ）に示すように、軸心側へ突出する４つの受け面部１１０，１１０・・が形成されている。各受け面部１１０は、周方向に等間隔をおいて前後方向に形成されている。各受け面部１１０の後部には、図１５（Ｂ）に示すように、前部よりも軸心側への突出量が大きくなる横断面三角形状の係止部１１１がそれぞれ形成されている。

インナハウジング３の後部内には、軸受保持部５１が、インナハウジング３の内面と連結する放射状の４つの連結板５１ａ，５１ａ・・によってインナハウジング３の軸心で一体に形成されている。
ここではステータ３２を、４つの切欠き５９をそれぞれ４つの係止部１１１に位相を合わせてインナハウジング３の前方から挿入する。すると、図１５（Ｂ）に示すように、各切欠き５９に各係止部１１１が係止してステータ３２が回り止めされると共に、後退が規制される。この状態で係止部１１１を除く各受け面部１１０の内面は、ステータコア３４の外面に当接してステータ３２を保持する。

インナハウジング３において、軸線を中心とする上下の点対称位置には、一対のスリット１１２，１１２が形成されている。各スリット１１２は、テーパ部３０から前端が切り込まれて後方へ延びている。各スリット１１２の後方でスリット１１２の前端の延長上には、インナハウジング３の外面へ突出するネジボス部１１３がそれぞれ形成されている。
また、インナハウジング３の左側面には、嵌合凸部１１４が形成されている。嵌合凸部１１４は、上下に所定幅を有する帯状で、テーパ部３０からインナハウジング３の後端まで前後方向に形成されている。インナハウジング３の左右の外面には、前後方向に延びる一対のインナ側突起１１５，１１５が形成されている。
ステータ３２の前側に組み付けられるバッフルプレート４７の上下には、一対の小筒部１１６，１１６が、径方向外側へ向けて形成されている。小筒部１１６，１１６は、インナハウジング３のスリット１１２，１１２に嵌合してネジボス部１１３，１１３に前方から当接する。各小筒部１１６の径方向内側には、インナハウジング３の内周面よりも径方向内側へ突出する横断面円弧状の前押さえ部１１７，１１７が一体に形成されている。

バッフルプレート４７は、上下の小筒部１１６，１１６をスリット１１２，１１２を介してネジボス部１１３，１１３の前側に位置させて後方へ押し込む。すると、図１１に示すように、前押さえ部１１７，１１７が前インシュレータ３５の嵌合凹部４５，４５に嵌合してステータコア３４の前面に当接し、ステータ３２を前方から位置決めする。
この位置決め状態でテーパ部３０とバッフルプレート４７とは、遠心ファン７１の後側で、インナハウジング３の径方向外側に位置するテーパ部３０と、径方向内側に位置するバッフルプレート４７とからなるすり鉢状の整流部１１８を形成する。

整流部１１８において、テーパ部３０とバッフルプレート４７とに跨がる位置で、ネジボス部１１３，１１３及び前押さえ部１１７，１１７の前方には、円形孔１１９，１１９が形成されている。円形孔１１９，１１９は、テーパ部３０に切欠き形成されるスリット１１２，１１２の正面視半円状の前端と、バッフルプレート４７の外周面に設けた正面視半円状の切欠部１２０，１２０とにより形成される。バッフルプレート４７の前端左側には、嵌合凸部１１４によってテーパ部３０の前面に形成される切欠きを塞ぐ突起１２１が形成されている。
この状態で円形孔１１９，１１９を介して前方から小筒部１１６，１１６を貫通させたネジ１２２，１２２をネジボス部１１３，１１３にねじ込む。すると、バッフルプレート４７は、前面がテーパ部３０の前面と連続状に繋がって整流部１１８を形成する位置で固定される。同時にバッフルプレート４７は、係止部１１１との間でステータ３２を挟持固定する。

次に、インナハウジング３の弾性保持構造を説明する。インナハウジング３の後部において、連結ロッド７５Ａは、ラバーキャップを介さずにロッド受け部７６Ａ，７６Ａに直接保持されている。連結ロッド７５Ａは、中間の細径部１２５と、上下両端の太径部１２６，１２６とからなる２段径を有する。細径部１２５は、インナハウジング３の連結部５３の貫通孔５４を貫通する。太径部１２６，１２６は、連結部５３から上下に突出する。ロッド受け部７６Ａ，７６Ａの互いの対向面には、太径部１２６を左右から保持する半円状の受け凹部１２７，１２７が形成されている。

細径部１２５には、ラバースリーブ１２８が外装されている。細径部１２５としたことでラバースリーブ１２８の径方向の肉厚が確保できる。
ラバースリーブ１２８は、図１３に示すように、両端部の外周に、互いの対向側へ向けて拡開する返し部１２９，１２９をそれぞれ備えている。各返し部１２９の外周には、周方向に等間隔で複数の切除部１３０，１３０・・が設けられている。
ラバースリーブ１２８は、連結部５３の貫通孔５４に連結ロッド７５Ａと共に挿入される。このとき挿入側の返し部１２９は、貫通孔５４にラバースリーブ１２８を挿入する際のガイドとなる。そして、連結ロッド７５Ａが連結部５３を貫通すると、図１４にも示すように、ラバースリーブ１２８は、両端の返し部１２９，１２９がそれぞれ連結部５３の上下に係止して位置決めされる。よって、インナハウジング３と連結ロッド７５Ａとは、ラバースリーブ１２８を介して弾性的に連結される。

筒状ラバー８０において、上下の内周面には、図１５（Ａ）にも示すように、インナハウジング３への外装状態でネジボス部１１３，１１３が嵌合する一対の溝部１３１，１３１が前後方向に形成されている。
筒状ラバー８０の左側の内面には、インナハウジング３への外装状態で嵌合凸部１１４が嵌合する位置決め溝１３２が前後方向に形成されている。
筒状ラバー８０の左右の後部には、径方向外側へ膨出する一対の膨出部１３３，１３３が形成されている。膨出部１３３，１３３の中央には、インナハウジング３への外装状態でインナ側突起１１５，１１５が係合する一対の中スリット１３４，１３４が、それぞれ筒状ラバー８０の後端から切込み形成されている。各膨出部１３３の上下には、中スリット１３４と平行な一対の外スリット１３５，１３５が、それぞれ筒状ラバー８０の後端から切込み形成されている。
筒状ラバー８０の上下の内周面で前端寄りの位置には、一対の位置決め突起１３６，１３６が形成されている。位置決め突起１３６，１３６は、整流部１１８に設けた円形孔１１９，１１９に嵌合して円形孔１１９を閉塞する。

アウタハウジング２において、左右の内面には、図１３及び図１５（Ａ）に示すように、筒状ラバー８０の膨出部１３３，１３３が係合する一対の凹部１４０，１４０が形成されている。各凹部１４０の上下には、外スリット１３５，１３５に係止する上下一対のアウタ側突起１４１，１４１が、前後方向に形成されている。
各凹部１４０の前方でハンドル取付部８３には、受け孔１４２がそれぞれ左右方向に貫通形成されている。受け孔１４２，１４２には、固定リング８１の左右の平面部８２，８２へそれぞれ外向きに突設されたネジ筒１４３，１４３が嵌合する。このネジ筒１４３にサイドハンドル２５のネジ部２６が螺合される（図１２）。

この変更例では、インナハウジング３と連結ロッド７５Ａとがラバースリーブ１２８（後側弾性体）を介して結合されている。よって、連結ロッド７５Ａは傾くことなくロッド受け部７６Ａ，７６Ａにより適正な位置で支持される。このため、インナハウジング３にも傾き等が生じなくなり、スピンドル６が適正な位置で支持される。
特に、連結ロッド７５Ａは、アウタハウジング２のロッド受け部７６Ａに直接保持されている。よって、ロッド受け部７６Ａ，７６Ａへの連結ロッド７５Ａの組み付けと同時に連結ロッド７５Ａが適正な位置で支持される。

また、インナハウジング３にインナ側突起１１５（第１の係合部）が、筒状ラバー８０に、前後方向を軸とする回転方向でインナ側突起１１５と係合する中スリット１３４（第１の被係合部）がそれぞれ設けられ、筒状ラバー８０に膨出部１３３（第２の係合部）が、アウタハウジング２に、回転方向で膨出部１３３と係合する凹部１４０（第２の被係合部）がそれぞれ設けられている。よって、筒状ラバー８０の周方向（回転方向）でアウタハウジング２とインナハウジング３との相対的ながたつきが規制されて信頼性の高い位置決めが可能となる。
さらに、インナハウジング３の外面に、第１の係合部となるインナ側突起１１５（突起）が設けられ、筒状ラバー８０に、インナ側突起１１５が係合する中スリット１３４が設けられている。加えて、中スリット１３４を含む部位が、筒状ラバー８０の外面側へ突出する膨出部１３３（第２の係合部）に形成されている。そして、アウタハウジング２の内面に、第２の被係合部となる凹部１４０が形成されている。よって、筒状ラバー８０を介したアウタハウジング２とインナハウジング３との回転方向の位置決めが効果的に行える。

なお、この変更例において、連結ロッドを２段径とせず、全長に亘って等径としたり、ラバースリーブの返し部を省略したりする等の変更は可能である。ラバースリーブは１つに限らず、全長が短いものを複数用いる等してもよい。
インナハウジングと筒状ラバーとの係合構造も、インナ側突起の数や形状、配置を変更したり、膨出部の数や形状、配置を変更したりしてもよい。中スリット及び外スリットの数や形状、配置も変更可能で、スリットでなく透孔や凹部としてもよい。凹部やアウタ側突起も同様に変更できる。
また、上記変更例では、インナハウジングに突起（第１の係合部）を、筒状ラバーに中スリット（第１の被係合部）をそれぞれ設けているが、これを逆にして、筒状ラバーの内面に突起等の第１の係合部を、インナハウジングに凹部や透孔等の第１の被係合部を設けることもできる。同様に、筒状ラバーに膨出部（第２の係合部）を、アウタハウジングに凹部（第２の被係合部）をそれぞれ設けているが、これを逆にして、アウタハウジングの内面に突起等の第２の係合部を、筒状ラバーに凹部や透孔等の第２の被係合部を設けることもできる。

１，１Ａ・・充電式グラインダ、２・・アウタハウジング、３・・インナハウジング、４・・ブラシレスモータ、５・・ギヤハウジング、６・・スピンドル、７・・前筒部、８・・後筒部、９・・バッテリー装着部、１０・・大径部、１１・・バッテリーパック、２０・・コントローラ、２５・・サイドハンドル、２６・・ネジ部、３０・・テーパ部、３１・・拡開部、３２・・ステータ、３３・・ロータ、５０・・ベアリングリテーナ、５１・・軸受保持部、５３・・連結部、６１・・ロックリング、６５・・回転軸、７５，７５Ａ・連結ロッド、７６，７６Ａ・・ロッド受け部、７８・・ラバーキャップ、８０・・筒状ラバー、８１・・固定リング、８３・・ハンドル取付部、８６・・ハンドル検知機構、８７・・検知プレート、８８・・フォトインタラプタ、９３・・遮光板、９７・・受光部、９８・・受け部、１０７・・先端工具、１１５・・インナ側突起、１２５・・細径部、１２６・・太径部、１２８・・ラバースリーブ、１３３・・膨出部、１３４・・中スリット、１３５・・外スリット、１４０・・凹部、１４１・・アウタ側突起。

Claims (13)

1. モータを収容するインナハウジングと、
   前記モータの前方に配置される最終出力軸と、
   前記インナハウジングを内側に配置してハンドルが一体に設けられるアウタハウジングと、を含み、
   前記インナハウジングと前記アウタハウジングとは、前記最終出力軸と平行な連結軸を介して相対回転可能に連結される一方、
   前記インナハウジングは、前記連結軸の前方に配置した前側弾性体を介して前記アウタハウジングに保持されていることを特徴とするグラインダ。
2. 前記インナハウジングと前記連結軸とは、後側弾性体を介して結合されていることを特徴とする請求項１に記載のグラインダ。
3. 前記連結軸は、前記アウタハウジングに直接保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のグラインダ。
4. 前記インナハウジングと前記前側弾性体との何れか一方に第１の係合部が、他方に、前後方向を軸とする回転方向で前記第１の係合部と係合する第１の被係合部がそれぞれ設けられ、
   前記前側弾性体と前記アウタハウジングとの何れか一方に第２の係合部が、他方に、前記回転方向で前記第２の係合部と係合する第２の被係合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のグラインダ。
5. 前記インナハウジングの外面に、前記第１の係合部となる突起が設けられ、
   前記前側弾性体に、前記突起が係合する前記第１の被係合部が設けられていると共に、前記第１の被係合部を含む部位が、前記前側弾性体の外面側へ突出する第２の係合部に形成されており、
   前記アウタハウジングの内面に、前記第２の被係合部となる凹部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のグラインダ。
6. 前記連結軸は、前記アウタハウジング内で後側弾性体を介して保持されていることを特徴とする請求項１に記載のグラインダ。
7. 前記アウタハウジングに、サイドハンドルの取付部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のグラインダ。
8. 前記アウタハウジングは、左右一対の半割ハウジングを組み付けてなり、各前記半割ハウジングが、前記インナハウジングに前記前側弾性体を介して外装されるリングに固定されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のグラインダ。
9. 前記インナハウジングにおける前記連結軸との連結部分は金属製であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のグラインダ。
10. 前記インナハウジングにおける前記モータの収容部は筒状であることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のグラインダ。
11. 前記モータ以外の電材部品は前記アウタハウジング内に収容されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のグラインダ。
12. 前記アウタハウジングに電源となるバッテリーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載のグラインダ。
13. 前記後側弾性体の方が、前記前側弾性体よりも硬度が低いことを特徴とする請求項２又は６に記載のグラインダ。

Images