WO2006101014A1

WO2006101014A1 - 作業工具

Info

Publication number: WO2006101014A1
Application number: PCT/JP2006/305286
Authority: WO
Inventors: Katsuhiko Sasaki
Original assignee: Makita Corporation
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2006-09-28
Also published as: EP1872905A1; EP1872905B1; EP1872905A4

Abstract

【課題】　回転式の先端工具を備えた作業工具において、駆動側回転部材と被動側回転部材の一体状の同期回転を効果的に維持するのに有効な技術を提供する。【解決手段】　駆動側回転部材１２１と、駆動側回転部材の回転軸線を貫通した状態で当該駆動回転部材に相対回動可能に嵌合された被動側回転部材１２３とを有し、駆動側回転部材の回転力は動力伝達部１２１ａと動力受部１５３の当接状態を介して被動側回転部材１２３に伝達される。作業工具本体１０７には、駆動側回転部材と被動側回転部材が動力伝達部と動力受部との当接状態を介して同期回転するときには、当該被動側回転部材の回転を許容し、被動側回転部材が駆動側回転部材に対して相対回動したときには、当該被動側回転部材の回転を固定するロック部材１６５が設けられる。更に駆動側回転部材と被動側回転部材の同期回転を維持するべく保持力を付加し、その保持力を超える外力が被動側回転部材に作用したときには、駆動側回転部材に対する当該被動側回転部材の相対回動を許容する同期回転保持部１７１を有する。

Description

明細書

作業工具

技術分野

[0001] 本発明は、例えばディスクグラインダのように、先端工具の回転運動を利用してカロ工作業を行う作業工具に関する。

背景技術

[0002] 特開平 11— 72122号公報には、工具交換を容易にするためのスピンドルロック機構を備えた手持ち式の電動ネジ締め工具が開示されている。このネジ締め工具では、駆動側回転部材としての駆動軸と被動側回転部材としてのスピンドルが軸継手を介して連接されている。軸継手は、駆動軸側から回転力が入力された場合には、駆動側軸継手の爪部が被動側軸継手の爪部に周方向において当接し、これによつて駆動軸の回転力をスピンドルに伝達するが、スピンドル側から回転力（外力）が入力された場合には、被動側軸継手とハウジングに固定されたロックリングとの間にロック部材が嚙み付き、これによつて被動軸の回転が固定される構成である。このような構成のスピンドルロック機構を備えた電動ネジ締め工具によれば、工具を交換する際にスピンドルの回転をロックする必要がなく、工具交換を容易に行うことができる。

[0003] 上記スピンドルロック機構では、スピンドルの回転駆動中にお、て、駆動側軸継手の爪部と被動側軸継手の爪部との間で離間動作と当接動作が繰り返されて振動あるいは異音が発生することを防止するために、駆動側軸継手と被動側軸継手の間の一体状の同期回転を維持する制動部を設けている。しかしながら、上記公知技術では、制動部の構成や配置位置に関する自由度が低ぐかかる点でなお改良の余地がある。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、回転式の先端工具を備えた作業工具において、駆動側回転部材と被動側回転部材の一体状の同期回転を効果的に維持するのに有効な技術を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0005] 上記課題を達成するため、駆動側回転部材と、被動側回転部材と、動力受部と、動力伝達部と、先端工具と、ロック部材と、同期回転保持部を有する作業工具が構成される。本発明における「作業工具」は、典型的には、先端工具としての砲石の回転動作によって被加工材に研削作業や研磨作業を遂行するディスクグラインダがこれ〖こ該当するが、ディスクグラインダに限らず、回転動作を行う先端工具によって被加工材に対し所定の加工作業を遂行する作業工具であれば、広く適用することが可能である。

[0006] 駆動側回転部材は、作業工具本体に回転自在に配置される。被動側回転部材は、作業工具本体に配置されるとともに、駆動側回転部材の回転軸方向へと当該駆動側回転部材を貫通した状態で、当該駆動回転部材と同軸にて回動可能とされる。動力受部は被動側回転部材に一体状に設けられる。動力伝達部は、駆動側回転部材に一体状に設けられ、動力受部に係合して駆動側回転部材の回転力を被動側回転部材に伝達する。先端工具は、被動側回転部材を介して回転駆動されることで所定の加工作業を遂行する。先端工具は、先端工具駆動モード、または先端工具交換モードとの間で切り替え可能とされる。先端工具駆動モードでは、互いに係合した動力伝達部と動力受部を介して、駆動側回転部材の回転力を被動側回転部材に伝達することで、駆動側回転部材と被動側回転部材がー体状に回転し、これによつて先端工具が所定の加工作業を行う。先端工具交換モードでは、先端工具を交換するべく手動操作による回転力が被駆動側回転部材に入力されることで被動側回転部材が駆動側回転部材に対して相対回転し、これにより被動側回転部材の回転がロックされ、先端工具の交換を容易とする。

[0007] ロック部材は、上記先端工具駆動モードにぉ、ては、被動側回転部材の回転を許容して先端工具に所定の加工作業を行わせる。一方、ロック部材は、上記先端工具交換モードにぉ、ては、当該被動側回転部材の回転をロックする。

[0008] また同期回転保持部は、先端工具駆動モードにおいては、駆動側回転部材と被動側回転部材との一体状の同期回転状態を維持する。このため、被動側回転部材の回転負荷の変化により被動側回転部材の回転が駆動側回転部材の回転よりも速くなるような場合であっても、かかる先行動作が同期回転保持部の保持力によって抑制される。その結果、動力伝達部と動力受部との係合状態が確実に維持され、駆動側回転部材と被動側回転部材との同期回転が維持される。これにより、動力伝達部と動カ受部との間において、離間動作と当接動作が繰り返されることによる振動あるいは異音の発生が防止される。

[0009] 一方、先端工具交換モードにおいては、被動側回転部材に対して動力伝達部と動カ受部との当接状態を解除する回転力が手動操作によって入力される場合に、動力伝達部と動力受部の係合状態が解除される方向へと、被動側回転部材が駆動側回転部材に対して相対回転することを許容し、これによりロック部材が被動側回転部材の回転をロックする。従って先端工具交換モードにおいては、被動側回転部材が駆動側回転部材に対して相対回動するように、被動側回転部材に外力を作用させることで、当該被動側回転部材はロック部材によって回転が固定されることになり、これによって先端工具の取り付け、取り外し作業を楽に行うことができる。

[0010] さらに本発明では、被動側回転部材が駆動側回転部材を貫通する構成としているため、駆動側回転部材と被動側回転部材との間に同期回転保持部を設けるに際し、当該同期回転保持部の配置位置が駆動側回転部材と被動側回転部材の軸方向における任意の位置に設定することが可能とされ、同期回転保持部の配置位置に関して高い設計自由度を確保することができる。また被動側回転部材が駆動側回転部材を貫通する構成のため、両回転部材の嵌め合いによって軸相互の芯だしが容易にできる。

発明を実施するための最良の形態

[0011] (第 1の実施形態）

以下、本発明の第 1の実施形態につき、図 1〜図 13を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態では、作業工具の一例として、金属、コンクリート、石材等の各種被加工材の研削作業あるいは研磨作業に用いられる手持ち式の電動ディスクグラインダを用ヽて説明する。図 1には電動ディスクグラインダ 101の全体構成が縦断面図によって示されている。なお便宜上、図 1では後側（図示右側）の一部を省略している。図 2は動力伝達機構部を示す縦断面図である。図 3は動力伝達機構部の断面構造を示す図であり、図 2の断面指示線 (A— A線、 B— B線）に基づく断面構造が上段と下段にそれぞれ示され、また左側力右側に向って各断面構造部分の作動態様が順次示されており、（I)は加工作業時、（II)は砲石の取り外し時、（III)は砲石の取り付け時を示す。また図 4〜図 13はそれぞれ動力伝達機構部の各構成部品を示す部品図であり、図 4〜図 6はギアを示し、図 7および図 8はスピンドルを示し、図 9および図 1 0はロックカムを示し、図 11および図 12はロックリングを示し、図 13はリーフスプリングを示している。

[0012] 図 1に示すように、電動ディスクグラインダ 101は、長軸方向を前後方向（図示左右方向）とするものであって、モータハウジング 105およびギアハウジング 107からなる本体部 103によって外郭が構成されている。本体部 103は本発明における「作業ェ具本体」に対応する。モータハウジング 105は、概ね円筒形状に形成され、当該モータハウジング 105内には、駆動モータ 111が収容されている。駆動モータ 111は、本発明における「駆動源」に対応する。駆動モータ 111は、その回転子 113の回転軸線方向が電動ディスクグラインダ 101の長軸方向となるように配置されて、る。駆動モータ 111のモータ軸 115の前端部側（図示左側）には、小べベルギア 117が取り付けられるとともに、冷却ファン 119が当該モータ軸 115と一体回転するように取り付けられている。なお本実施の形態においては、駆動モータ 111の回転方向は、一方向に定められている。

[0013] モータハウジング 105の前端部に連接されるギアハウジング 107内には、駆動モータ 111の回転出力を砲石 141に伝達する動力伝達機構部 109が収容されている。砥石 141は、本発明における「先端工具」に対応する。図 2に示すように、動力伝達機構部 109は、小べベルギア 117 (図 1参照）、ギア 121、スピンドル 123、ロックカム 15 1を主体として構成される。ギア 121は、本発明における「駆動側回転部材」に対応し、スピンドル 123は、本発明における「被動側回転部材」に対応する。なお駆動モータ 111によって駆動されるギア 121は、図 3に示す矢印方向（右回転）に回転されるものとする。

[0014] ギア 121は、外周領域に小べベルギア 117 (図 1参照）と常時に嚙み合い係合する歯を有し、その軸方向が駆動モータ 111の回転軸線に直交する方向、すなわち上下方向となるように配置される。スピンドル 123は、ギア 121の軸孔を貫通して同心状に配置されるとともに、当該ギア 121に相対回転可能に嵌合されている。スピンドル 12 3は、上下に延在されるとともに、その上下部においてそれぞれ軸受 125, 126 (図 1 参照）を介してギアハウジング 107に回転自在に支持された両持ちによる支持構造とされる。

[0015] 図 1に示すように、スピンドル 123の先端（下端）は、ギアハウジング 107の下面から突出され、その突出端部には二面幅とネジ部を有する砲石装着部 131が形成されて Vヽる。そして砥石装着部 131には、砥石 141が内側 (砥石上面側）と外側 (砥石下面側）の取付フランジ 133, 135を介して上下方向から挟み込むようにして着脱自在に装着される。砲石 141の上面側に位置する内側の取付フランジ 133は、砲石装着部 131に二面幅を介して相対回動不能に取り付けられ、下面側に位置する外側の取付フランジ 135をネジ部にねじ込むことで砲石 141を取り付ける構造である。外側の取付フランジ 135は、ネジ孔を有する部材であり、スピンドル 123の回転方向と逆方向が締まり方向となるように設定される。つまり砲石 141の回転駆動時には締結力が常時に作用する状態 (締まり勝手）となるように設定されている。なお砲石 141の後ろ半分は、カバー 143によって覆われている。

[0016] ロックカム 151は、図 9および図 10に示すように、スプライン孔 151aを有する概ね円筒形に形成され、ギア 121の軸方向の一端部である下面側に、当該ギア 121と同心状に配置されて、る。ロックカム 151はスピンドル 123に形成されたスプライン軸部 123aとスプライン嵌合により連結され、これによりスピンドル 123と一体に回転する構成とされる。なおギア 121およびロックカム 151は、図 2に示すように、下部側の軸受 1 26と、スピンドル 123にサークリップ 157を介して取り付けられたヮッシャ 159とによつてスピンドル 123に対する軸方向の移動が規制されている。ロックカム 151は、その外周面において、互いに周方向に 180度の位相差を有する 2個の爪部 153と、この爪部 153に対して周方向にそれぞれ 90度の位相差を有する（したがって互いには 1 80度の位相差を有する） 2個の平面カム部 155を備えている。爪部 153は、径方向に所定長さで突出する態様で設けられ、平面カム部 155は、互いに平行をなす平面によって形成されている。なおロックカム 151の爪部 153は、ギア 121に設けられる動力伝達用としての 2つの爪部 121a (図 5および図 6参照）から回転力を受けてスピンドル 123に伝達するべく設けられており、この回転力の伝達構成については、後述する。

[0017] 図 1、図 2および図 3に示すように、ギア 121と下部の軸受 126との間であって、かつロックカム 151の外周には円形のロックリング 161が配置されている。ロックリング 161 は、外周に径方向に突出する複数の突起 161a (図 11および図 12参照）を有し、この突起 161aがギアハウジング 107の内壁面に当該突起 161aに対応して形成された凹部 107a (図 1参照）と係合されることによって周方向の動きが規制されている。ロックリング 161はロックカム 151の爪部 153を含む領域の外径よりもやや大き!/、内径の内周面を有し、当該内周面とロックカム 151の外周面との間、および平面カム部 155 との間にそれぞれ所定の隙間 156が形成されている（図 3参照)。

[0018] ロックリング 161の内周面とロックカム 151の平面カム部 155との間の隙間 156には、図 3に示すように、円柱形状に形成された転動体 165が配置されている。転動体 16 5は本発明における「ロック部材」に対応する。ロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面とによって形成される隙間 156の径方向間隔は、平面カム部 1 55の周方向中央部において最大となり、端部において最小となる。転動体 165の外径は、隙間 156の最大間隔よりも小さぐ最小間隔部よりも大きく設定されている。このため、転動体 165は、隙間 156の最大間隔部に位置した状態（図 3の（I)に示す状態)では、スピンドル 123の回転を許容するが、最大間隔部から遊びの領域 (可動領域)を経て移動した状態（図 3の（II)および (III)に示す状態)では、ロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面間に嚙み付き、これによつて当該ロック力ム 151とロックリング 161間がロック状態となり、スピンドル 123の回転が固定される。すなわち、上記のロックカム 151、ロックリング 161および転動部材 165によって、スピンドルロック機構が構成されて、る。

[0019] 前記ギア 121の下面側には、当該ギア 121の軸線回りに互いに 90度の位相差を有する 4個の爪部 121a, 121b (図 5参照）が設けられている。各爪部 121a, 121bはギア 121の軸方向および周方向にそれぞれ所定長さで延在する断面弧状に形成されており、図 3に示すように、ロックカム 151の爪部 153と平面カム部 155との間にそれぞ; ^立置するように、ロックカム 151の外周面とロックリング 161の内周面間の隙間に挿入した状態で配置される。ギア 121側の 4個の爪部 121a, 121bのうち、軸線を挟んで対向する 2個の爪部 121aの周方向の一端部（回転方向の前面側）力ロックカム 151の爪部 153の周方向の一端部に当接して当該ロックカム 151に矢印方向（右回り）の回転力を与え、スピンドル 123を同方向に回転させる。すなわち、ギア 121 の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153と〖こよって、ギア 121の回転力をスピンドル 1 23に伝達する回転力伝達機構が構成されている。ギア 121の爪部 121a, 121bのうち、ロックカム 151の爪部 153に当接する 2個の爪部 121aは、本発明における「動力伝達部」に対応し、ロックカム 151および爪部 153は、本発明における「動力受部」に対応する。

[0020] 上記のように、ギア 121とスピンドル 123がギア 121側の爪部 121aとロックカム 151 側の爪部 153との当接状態を介して回転する同期回転状態では、ギア 121側の他の 2個の爪部 121bは、周方向の一端が転動体 165に当接し、当該転動体 165を隙間 156の最大間隔部に保持してロックカム 151とロックリング 161間への嚙み付きを回避する。すなわち、スピンドル 123のギア 121との同期回転を許容する。

[0021] 図 3に示すように、ロックカム 151の爪部 153は、当該爪部 153を挟んで位置するギァ 121の爪部 121a, 121bに対して周方向に所定の隙間（以下、遊びという）を有する。すなわち、ロックカム 151は、ギア 121に対し遊びの範囲内での周方向の相対回動が許容されている。このため、スピンドル 123の回転動作中において、当該スピンドル側 (被動側）の回転負荷が変化 (増減)し、それに伴、スピンドル 123の回転がギア 121の回転に対して先行あるいは遅れたときは、ギア 121側の爪部 121a, 121bと口ックカム 151側の爪部 153との間で、離間動作と当接動作が繰り返され、振動あるいは異音が発生することになる。力かる現象を回避してスピンドル 123とギア 121の同期回転を維持するべぐギア 121とスピンドル 123との相対回動を抑えるように保持力を作用する同期回転保持部 171が設けられて、る。

[0022] 同期回転保持部 171は、リーフスプリング 173とスチールボール 175 (鋼球)から構成されている。リーフスプリング 173は、本発明における「第 1の部材」に対応し、スチ一ルポール 175は本発明における「第 2の部材」に対応する。リーフスプリング 173は、中央部にスプライン孔 173a (図 13参照）が形成された弾性材料力もなる板状部材であり、ギア 121の上面に対向状に配置されるとともに、スピンドル 123のスプライン軸部 123aとスプライン嵌合によって連結（図 3参照）されている。

[0023] リーフスプリング 173は、図 1および図 2に示すように、スピンドル 123にサークリップ 157を介して取り付けられたヮッシャ 159により軸方向の移動が規制されて、る。スチールボール 175は、ギア 121の上面側に形成されたボール取付凹部 12 lc (図 6参照）によって保持されており、その一部カ^ーフスプリング 173に設けたボール保持孔 173bに係合することによって、スピンドル 123のギア 121に対する相対回動（先行する方向への回動）を抑えるべく保持力（抵抗力）を付与し、これによつてギア 121側の爪部 12 laとロックカム 151側の爪部 153との当接状態を維持する。

[0024] 本実施の形態に係る電動ディスクグラインダ 101は、上記のように構成されている。

次にその作用および使用方法を説明する。駆動モータ 111の通電駆動により、モータ軸 115、小べベルギア 117、ギア 121が回転されると、図 3の（I)の下段側に示すように、ギア 121の 2つの爪部 121aがロックカム 151の爪部 153に当接し、当該ロックカム 151に右方向の回転力を与え、スピンドル 123を右回転させる。またギア 121の他の 2つの爪部 121bが転動体 165に同時に当接し、当該転動体 165をロックカム 1 51の平面カム部 155とロックリング 161の内周面間における隙間 156の最大間隔部に保持して一体に回転させる。このため、転動体 165のロックカム 151とロックリング 1 61間に対する嚙み付きは生じな!/、。

[0025] このとき、図 3の（I)の上段側に示すように、リーフスプリング 173のボール保持孔 17 3bにスチールボール 175の一部が係合しており、ギア 121の爪部 121aとロックカム 1 51の爪部 153との当接状態を保持している。このため、スピンドル 123とギア 121は、相互の相対回動が抑えられることで同期回転状態が維持されることになり、被動側の回転負荷の変化に基づきギア 121の爪部 121a, 121bとロックカム 151の爪部 153との間で離間動作と当接動作が繰り返されるといった現象の発生が回避される。

[0026] 次に砥石 141をスピンドル 123から取り外す場合につき説明する。この場合は、スピンドル 123の静止状態において、ロックナットレンチ（図示省略）を用いて外側の取付フランジ 135を緩めるべく右回り（スピンドル 123の回転方向）に回転力を加えると、スピンドル 123にスプラインを介して連結されて!、るリーフスプリング 173にその回転力が伝わる。そのとき、リーフスプリング 173のボール保持孔 173bにはスチールボール 175力嵌り込んでおり、ギア 121の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153の当接状態が保持されている力ギア 121は駆動モータ 111のァーマチュアに連結されていて回転負荷があるため、スピンドル 123とともにリーフスプリング 173がギア 121に対して相対的に右回りに回動する。その結果、図 3の（II)に示すように、当該リーフスプリング 173のスピンドル軸方向（図 1の上方）への弾性変形を介してボール保持孔 17 3bからスチールボール 175が抜け出る。このスピンドル 123とギア 121との相対回動により、当該スピンドル 123とスプラインを介して連結されて!、るロックカム 151が回動し、ロックカム 151の爪部 153がギア 121の爪部 121aから離れる。すなわち、ロック力ム 151がギア 121に対して右回りに相対回動する。この相対回動により、転動体 165 がギア 121の爪部 121bから離れ、可動領域を移動することに伴いロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に対して転動体 165の嚙み付きが発生し、スピンドル 123が固定される。その後は、固定状態のスピンドル 123に対して取付フランジ 135を右回りに回転することによって当該取付フランジ 135をスピンドル 123の砲石装着部 131から取り外すとともに、砲石 141を取り外すことができる。

[0027] 次に砥石 141をスピンドル 123に取付ける場合につき説明する。スピンドル 123の静止状態（図 3の（II)の状態）において、砲石 141を砲石装着部 131に嵌め込むとともに取付フランジ 135を左回りに回転して締め付けるが、当該締め付けに伴、スピンドル 123に回転力が加わると、図 3の（III)に示すように、スピンドル 123とともにリーフスプリング 173がギア 121に対して左回りに相対回動する。これによりリーフスプリング 173のボーノレ保持孔 173bにスチーノレボーノレ 175力 S嵌り込む。と同時にロックカム 15 1がスピンドル 123とともにギア 121に対して左回りに相対回動し、それに伴い転動体 165が平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に嚙み付き、スピンドル 123 の回動が固定される。この状態で取付フランジ 135を所定の強さで締め付けることによって砥石 141をスピンドル 123に取付けることができる。

[0028] 上述したように、本実施の形態によれば、砲石 141をスピンドル 123から取り外す場合、あるいは取付ける場合において、スピンドル 123側から回転力（外力）が入力されると、ロックカム 151、ロックリング 161および転動体 165によって構成されるスピンドルロック機構が作動する。すなわち、スピンドル 123を外部力も固定操作することなく、当該スピンドル 123の回転を固定できる。このため、砲石 141の着脱の操作性を向上できる。

[0029] また駆動モータ 111の駆動により、動力伝達機構部 109を介して砲石 141が回転駆動されている状態においては、ギア 121とスピンドル 123との間には、同期回転保持部 171を介して当該ギア 121とスピンドル 123に相対回動を抑えるべく保持力が作用する構成としている。このため、被動側の回転負荷の変動によるギア 121とスピンドル 123間での相対回動が規制される結果、ギア 121の爪部 121a, 121bとロックカム 151の爪部 153との間での、当接と離間の繰り返しによる振動あるいは異音の発生を未然に防止することができる。

[0030] さて、本実施の形態によれば、スピンドル 123がギア 121を貫通するとともに、当該スピンドル 123の両端部を軸受 125, 126によって支持する、いわゆる両持ちによる支持構造である。このため、ギア 121とスピンドル 123間での回転力の伝達を安定した状態で行うことができる。またスピンドル 123がギア 121を貫通した状態で当該ギア 121を相対回転可能に支持する構成である。このため、スピンドル 123とギア 121との嵌め合いによって当該スピンドル 123とギア 121相互の、いわゆる芯だしが行われることになり、その結果、スピンドル 123をギアハウジング 107に組み付けるに当っては芯だしを考える必要がない。このため、組付け性が向上する。

また、スピンドル 123の両端部を支持する構成とすることによって、回転力の伝達が安定化し、ギア 121およびスピンドル 123にかかる力が均等になるため、ギア 121の爪部 121a、ロックカム 151の爪部 153、あるいは転動体 165等の回転力の伝達に関わる構成部材の寿命を向上できる。

[0031] 更には、スピンドル 123がギア 121を貫通する構成としたことにより、ギア 121とスピンドル 123との間に同期回転保持部 171を設定するに際し、当該同期回転保持部 1 71の設定位置をスピンドル 123の軸方向における任意の位置に設定できる。すなわち、本実施の形態によれば、同期回転保持部 171を、ギア 121の回転力をスピンドル 123に伝達する機構およびスピンドル 123の回転を固定するロック機構が設定されるギア下面側領域とは異なるギア上面側の領域を利用して配置することができる。これにより、限られたスペースに複数種類の機構を組付ける必要がなくなり、全体としての組付け性の向上に有効とされる。また本実施の形態では、電動ディスクグラインダ 10 1にお、て、元々デッドスペースとして存在して、るギア上面側の空き領域を有効に利用して同期回転保持部 171を配置する構成であり、製品を大型化することなぐ同期回転保持部 171を設定することができる。

[0032] また本実施の形態に係る同期回転保持部 171は、リーフスプリング 173のボール保持孔 173aにスチールボール 175の一部を嵌め込む (係合する）ことによって保持力を作用する構成である。このように、ギア 121の軸線方向において対向状に配置されたリーフスプリング 173とスチールボール 175とを係合させることによって、ギア 121の軸線方向と直交する方向を係合面として保持力を得る構成のため、ギア 121の軸線方向を係合面とする構成に比べて、同期回転保持部 171の軸方向長さの短縮ィ匕を図る上で有効となる。

[0033] (本発明の第 2の実施形態）

次に本発明の第 2の実施形態につき図 14および図 15を参照して説明する。第 2の実施形態は、先端工具としての、例えば砲石 141 (図 1参照）を右回転 (正転)および左回転 (逆転)することが可能な正逆転モデルでの構造に関するものである。この実施形態では、駆動モータ 111 (図 1参照）によりギア 121が右回転されるときには、 4 つの爪部 121a, 121bのうち、ギア 121の回転軸線を挟んで対向する一方の 2つの爪部 12 laが右回転力伝達用として機能し、他方の 2つの 2つの爪部 121bが転動体 165保持用として機能し、そしてギア 121が左回転されるときには、爪部 121a, 121 bの機能が逆転する、つまり他方の 2つの爪部 121bが左回転力伝達用として機能し、一方の 2つの爪部 121aが転動体 165保持用として機能する構成とされる。また同期回転保持部 171を構成するリーフスプリング 173は、右回転時用のボール保持孔 173bと、左回転時用のボール保持孔 173cを有する構成とされている。右回転用のボール保持孔 173bと左回転用のボール保持孔 173cは、周方向に所定の間隔を置いて配置されており、その間隔は、ロックカム 151の爪部 153と、当該爪部 153を挟んで配置されるギア 121の爪部 121a, 121bとの間に設定される周方向間隔に対応する。

[0034] 本実施の形態は、上記の構成を除いては、第 1の実施形態と同様に構成される。図 14は駆動モータ 111により駆動されるギア 121が右回転（したがって、砲石 141が右回転)する場合を示している。このとき、図 15の（I)に示すように、ギア 121の右回転用の 2つの爪部 121aがロックカム 151の爪部 153に当接し、ギア 121の他の 2つの爪部 121bが転動体 165に当接し、当該転動体 165をロックカム 151の平面カム部 1 55とロックリング 161の内周面間の隙間 156における最大間隔部に保持する。このため、ロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面間への転動体 165の嚙み付きが生じなぐギア 121とスピンドル 123がギア 121の爪部 121aとロックカム 1 51の爪部 153との当接状態を介して一体に回転する。このとき、同期回転保持部 17 1にお!/、ては、リ一フスプリング 173の右回転時用のボール保持孔 173bにスチールボール 175が嵌り込み、スピンドル 123とギア 121との相対回動を抑えるように保持力を作用し、これによつて被動側の回転負荷変動に拘わらず、スピンドル 123とギア 121の同期回転状態を維持する。

[0035] 砲石 141による右回転での研削作業あるいは研磨作業後において、砲石 141を取り外す場合は、スピンドル 123の静止状態において、取付フランジ 153 (図 1参照）を緩める方向（右回り）に回転する。このとき、ギア 121には駆動モータ 111のァーマチユアの回転負荷が作用しているため、図 14の（II)の上段側に示すように、スピンドル 123とともにリ一フスプリング 173が当該ギア 121に対して相対回動する。この回動動作によってギア 121側に保持されているスチールボール 175がリーフスプリング 173 のボール保持孔 173bから当該リーフスプリング 173をスピンドル軸方向（図 1の上方 )へ弾性変形させつつ抜け出る。一方、スピンドル 123とギア 121との相対回動により、図 14の（II)の下段側に示すように、当該スピンドル 123とスプラインを介して連結されているロックカム 151が回動し、ロックカム 151の爪部 153力 Sギア 121の爪部 121a から離れる。すなわち、ロックカム 151がギア 121に対して右回りに相対回動する。この相対回動により、転動体 165がギア 121の爪部 121bから離れ、可動領域を移動することに伴いロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に対して転動体 165の嚙み付きが発生し、スピンドル 123の回転が固定される。その後は、固定状態のスピンドル 123に対して取付フランジ 135を右回りに回転することによつて当該取付フランジ 135をスピンドル 123の砲石装着部 131から取り外すとともに、砲石 141を取り外すことができる。

[0036] 次に砥石 141をスピンドル 123に取付ける場合につき説明する。スピンドル 123の静止状態（図 14の（II)の状態）において、砲石 141を砲石装着部 131に嵌め込むとともに取付フランジ 135を左回りに回転して締め付けるが、当該締め付けに伴、スピンドル 123に回転力が加わると、図 14の（III)に示すように、スピンドル 123とともにリ一フスプリング 173がギア 121に対して左回りに相対回動する。これによりリーフスプリング 173のボール保持孔 173bにスチールボール 175が嵌り込む。と同時にロックカム 151がスピンドル 123とともにギア 121に対して左回りに相対回動し、それに伴!ヽ転動体 165が平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に嚙み付き、スピンドル 123の回動が固定される。この状態で取付フランジ 135を所定の強さで締め付けることによって砥石 141をスピンドル 123に取り付けることができる。

[0037] 図 15の (I)は、砲石 141を左回りに回転させて研削作業あるいは研磨作業を行う場合を示している。この場合は、ギア 121が駆動モータ 111により左回りに回転される。このとき、リーフスプリング 173の右回転時用のボール保持孔 173bにスチールボール 175が嵌り込んでいると、被動側の回転負荷によってギア 121がスピンドル 123に対して左方向に相対回動し、その相対回動に伴いスチールボール 175がリーフスプリング 173の右回転時用のボール保持孔 173bから抜け出た後、左回転時用のボール保持孔 173cに嵌り込む（図 15の（I)上段参照）このとき、ギア 121の左回転用の 2 つの爪部 121bがロックカム 151の爪部 153に当接し、他の 2つの爪部 121aが転動体 165に当接する。これにより転動体 165は、ロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面間の隙間 156における最大間隔部に保持される（図 15の (I)下段参照）。このため、ロックカム 151の平面カム部 155とロックリング 161の内周面間への転動体 165の嚙み付きが生じなぐスピンドル 123がギア 121と一体となって左回転する。一方、同期回転保持部 171においては、リーフスプリング 173の左回転時用のボール保持孔 173cにスチールボール 175が嵌り込んでおり、その状態でスピンドル 123とギア 121との相対回動を抑えるように保持力を作用し、これによつて被動側の回転負荷変動に拘わらず、スピンドル 123とギア 121の同期回転状態を維持する

[0038] 次に砲石 141による左回転での研削作業あるいは研磨作業後において、砲石 141 を取り外す場合は、スピンドル 123の静止状態において、取付フランジ 153 (図 1参照）を緩める方向（右回り）に回転する。このとき、図 15の（II)に示すように、ロックカム 151の爪部 153がギア 121の左回転用の爪部 121bに当接しているため、取付フランジ 153に対し、駆動モータ 111のァーマチュアの回転負荷を上回る外力（回転力）を作用させる。これによりギア 121とともにロックカム 151が回動し、それに伴い転動体 165が平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に嚙み付き、スピンドル 1 23の回動が固定される。この場合、ギア 121とロックカム 151が共回りするため、スチールボール 175はリーフスプリング 173の左回転時用のボール保持孔 173cに対する嵌り込み状態が維持される。その後は、固定状態のスピンドル 123に対して取付フランジ 135を右回りに回転することによって当該取付フランジ 135をスピンドル 123の砲石装着部 131から取り外すとともに、砲石 141を取り外すことができる。

[0039] 次に砥石 141をスピンドル 123に取付けるときは、当該スピンドル 123の静止状態（図 15の（II)の状態）にお、て、砲石 141を砲石装着部 131に嵌め込むとともに取付フランジ 135を左回りに回転して締め付ける力当該締め付けに伴いスピンドル 123 に回転力が加わると、図 15の（III)に示すように、スピンドル 123とともにリーフスプリング 173がギア 121に対して左回りに相対回動する。これによりリーフスプリング 173の左回転時用のボール保持孔 173cからスチールボール 175が抜け出る。またロック力ム 151がスピンドル 123とともにギア 121に対して左回りに相対回動し、それに伴!ヽ転動体 165が平面カム部 155とロックリング 161の内周面との間に嚙み付き、スピンドル 123の回動が固定される。この状態で取付フランジ 135を締め付けることによって砥石 141をスピンドル 123に取付けることができる。

[0040] 以上説明したように、本実施の形態によれば、砲石 141の回転駆動時には、右回転、左回転のいずれの場合であっても、同期回転保持部 171を介してスピンドル 12 3とギア 121に相対回動を抑える保持力を作用させ、被動側の回転負荷の変化に拘わらず、スピンドル 123とギア 121の同期回転を維持することができる。また砲石 141 をスピンドル 123から取り外す場合、あるいは取付ける場合において、スピンドル 123 側から回転力が入力されると、ロックカム 151、ロックリング 161および転動体 165によつて構成されるスピンドルロック機構の作動を介してスピンドル 123を外部から固定操作することなぐ当該スピンドル 123の回転を固定できる。このため、砲石 141の着脱の操作性を向上できる。また前述した第 1の実施形態と同様、スピンドル 123がギア 1 21の軸中心を貫通する構成であり、このことによる作用効果については、第 1の実施形態と同様である。

[0041] なお本実施の形態では、同期回転保持部 171にっき、ギア 121の上面側に配置する構成とした力ギア 121の下面側に配置する構成、すなわちギア 121の回転カをスピンドル 123に伝達する機構およびスピンドル 123の回転を固定するロック機構が配置される領域に同期回転保持部 171を配置する構成に変更してもよい。また実施の形態では、転動体 165として円柱形状のものを用いるとした力転動体 165を鋼球によって構成してもよヽ。

[0042] また本実施の形態では、リーフスプリング 173と当該リーフスプリング 173のボール保持孔 173bに係合するスチールボール 175によって同期回転保持部 171を構成するとした力これに限定されない。すなわち、ギア 121とスピンドル 123とに対して、それらの相対回動を抑えることが可能な保持力を作用できる構成であれば差し支えなく、例えばギア 121とスピンドル 123とをゴムまたはパネ等の弾性体を介して連結する形態、あるいは弾発状に弾性付勢された 2つの部材が相互に摩擦接触することで保持力を作用する形態、等が考えられる。したがって、第 1の実施形態におけるリーフスプリング 173のボール保持孔 173b、あるいは第 2の実施形態におけるリーフスプリング 173の右回転用と左回転用の 2つのボール保持孔 173b, 173cをそれぞれ廃止し、リーフスプリング 173のパネ性を利用して当該リーフスプリング 173がスチールボール 175に面当りで抵抗を与える構成に変更してもよい。

[0043] また本実施の形態は、作業工具の一例として研削作業あるいは研磨作業に用いられる電動ディスクグラインダ 101の場合で説明したが、これに限られるものではなく、例えばネジ締め工具のように、先端工具の回転動作によって所定の加工作業を行う作業工具であれば、適用することが可能である。 [0044] (本発明の第 3の実施形態）

以下、本発明の第 3の実施形態につき、図 16〜図 30を参照しつつ説明する。なお、第 3の実施形態の構成要素であって上記した第 1の実施形態と同等の構造を有するものは、図面においては同じ符号を用いて示すとともに、詳細な説明は便宜上省略する。図 16には電動ディスクグラインダ 101の全体構成が縦断面図によって示されている。

[0045] 図 16、図 17および図 18に示すように、ギア 121と下部の軸受 126との間であって、かつロックカム 151の外周には円形のロックリング 161が配置されている。ロックリング 161は、図 26および図 27に示すように、外周に径方向に突出する複数の突起 161a を有し、この突起 161aがギアハウジング 107の内壁面に当該突起 161aに対応して形成された凹部 107a (図 16参照）と係合されることによって周方向の動きが規制されてヽる。ロックリング 161はロックカム 151の爪部 153を含む領域の外径よりもやや大きい内径の内周面を有する。ロックリング 161の内周面は、全周にわたって断面円弧状の凹面を有する凹状内周面 161bとされ、ロックカム 151の外周面との間、および凹面カム部 155との間にそれぞれ所定の隙間 156が形成されている（図 18参照)。

[0046] ロックリング 161の凹状内周面 161bとロックカム 151の凹面カム部 155との間の隙間 156には、図 18に示すように、第 1スチールボール（鋼球） 165が配置されている。第 1スチールボール 165は、本発明における「ロック部材」に対応する。ロックカム 15 1の凹面カム部 155とロックリング 161の凹状内周面 161bとによって形成される隙間 156の径方向間隔は、凹面カム部 155の周方向中央部において最大となり、端部において最小となる。第 1スチールボール 165の外径は、隙間 156の最大間隔よりも小さぐ最小間隔部よりも大きく設定されている。このため、第 1スチールボール 165は、隙間 156の最大間隔部に位置した状態（図 18の（I)に示す状態)では、スピンドル 12 3の回転を許容するが、最大間隔部力遊びの領域 (可動領域)を経て移動した状態 (図 18の（II)および（III)に示す状態）では、ロックカム 151の凹面カム部 155とロックリング 161の凹状内周面 161b間に嚙み付き、これによつて当該ロックカム 151とロックリング 161間がロック状態となり、スピンドル 123の回転がロックされる。すなわち、上記のロックカム 151、ロックリング 161および第 1スチールボール 165によって、スピンドルロック機構が構成されて!、る。

[0047] 前記ギア 121の下面側には、当該ギア 121の軸線回りに互いに 90度の位相差を有する 4個の爪部 121a, 121b (図 20参照）が設けられている。各爪部 121a, 121b はギア 121の軸方向および周方向にそれぞれ所定長さで延在する断面弧状に形成されており、図 18に示すように、ロックカム 151の爪部 153と凹面カム部 155との間にそれぞ; ^立置するように、ロックカム 151の外周面とロックリング 161の凹状内周面 16 lb間の隙間に挿入した状態で配置される。ギア 121側の 4個の爪部 121a, 121bのうち、軸線を挟んで対向する 2個の爪部 121aの周方向の一端部（回転方向の前面側）が、ロックカム 151の爪部 153の周方向の一端部に当接して当該ロックカム 151 に矢印方向（右回り）の回転力を与え、スピンドル 123を同方向に回転させる。すなわち、ギア 121の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153とによって、ギア 121の回転力をスピンドル 123に伝達する回転力伝達機構が構成されて！、る。

[0048] 上記のように、ギア 121とスピンドル 123がギア 121側の爪部 121aとロックカム 151 側の爪部 153との当接状態を介して回転する一体回転状態では、ギア 121側の他の 2個の爪部 121bは、周方向の一端が第 1スチールボール 165に当接し、当該第 1スチールボール 165を隙間 156の最大間隔部に保持してロックカム 151とロックリング 1 61間への嚙み付きを回避する。すなわち、スピンドル 123のギア 121との一体回転を許容する。

[0049] 図 18に示すように、ロックカム 151の爪部 153は、当該爪部 153を挟んで位置するギア 121の爪部 121a, 121bに対して周方向に所定の隙間（以下、遊びという）を有する。すなわち、ロックカム 151は、ギア 121に対し遊びの範囲内での周方向の相対回転が許容されている。このため、スピンドル 123の回転動作中において、当該スピンドル側 (被動側）の回転負荷が変化 (増減)し、それに伴、スピンドル 123の回転がギア 121の回転に対して先行あるいは遅れたときは、ギア 121側の爪部 121a, 121b とロックカム 151側の爪部 153との間で、離間動作と当接動作が繰り返され、それに伴い振動あるいは異音が発生することになる。力かる現象を回避してスピンドル 123 とギア 121の一体回転を維持するべぐギア 121とスピンドル 123との相対回転を防止する一体回転維持機構 181が設けられている。 [0050] 一体回転維持機構 181は、リテーナ 183と、第 2スチールボール (鋼球） 185とを主体にして構成されている。第 2スチールボール 185は、本発明における「作動部材」に対応する。リテーナ 183は、中央部にスプライン孔 183a (図 28および図 29参照）が形成された板状部材であり、ギア 121の上面に相対回転可能に配置されるとともに、スピンドル 123のスプライン軸部 123aとスプライン嵌合によって連結（図 16および図 17参照）されている。またリテーナ 183は、図 16および図 17に示すように、スピンドル 123にサークリップ 157を介して取り付けられたヮッシャ 159により軸方向の移動が規制されている。

[0051] 第 2スチールボール 185は、ギア 121の上面側に周方向に 180度の位相差で形成された 2個のスチールボール溝 187と、リテーナ 183の下面側に周方向に 180度の位相差で形成された 2個のスチールボール溝 188との間にそれぞれ介在するよう〖こ配置される。スチールボール溝 187, 188は、本発明における「ガイド溝」に対応する。ギア 121のスチールボール溝 187は、図 18に示すように、ギア 121の軸線と直交する径方向の直線に対して傾斜状に形成されるとともに、径方向における外方側（軸線力離間する側）には、軸線と直交する径方向の直線と平行をなす平行部 187aが形成されている。平行部 187aは、本発明における「平行領域」に対応する。なおギア 1 21のスチールボール溝 187の傾斜方向は、ギア 121の回転方向に対し、内方側が前側、外方側が後側となるように傾斜されている。一方、リテーナ 183のスチールボール溝 188は、図 29に示すように、ギア 121の軸線と直交する径方向の直線に平行に形成されている。なおスチールボール溝 178, 188の溝幅は、第 2スチールボール 185の径と等しいか又は僅かに大きく設定され、当該第 2スチールボール 185の円滑な転動を可能としている。

[0052] 第 2スチールボール 185は、図 16および図 17に示すように、ギア 121側の傾斜状のスチールボール溝 187と、リテーナ 183側の平行状のスチールボール溝 188との両方に嵌り込んだ状態で、当該スチールボール溝 187, 188の径方向における外方側端部と内方側端部との間で移動可能とされる。すなわち、第 2スチールボール 185 力 Sスチールボール溝 187, 188の外方側端部と内方側端部間で移動することによつてギア 121とリテーナ 183の相対移動が許容される構成とされる。換言すれば、第 2 スチールボール 185が移動しない限り、ギア 121とリテーナ 183の相対移動が不能とされる。そしてギア 121のスチールボール溝 187と、リテーナ 183のスチールボール溝 188は、前述したギア 121の爪部 121aがロックカム 151の爪部 153に当接したときに、第 2スチールボール 185が径方向の外方側端部に置かれるように設定され、第 2 スチールボール 185が径方向の外方側端部から内方側に向って移動されることでギァ 121の爪部 121aがロックカム 151の爪部 153から離れることが許容される。スチールポール溝 187, 188の外方側端部は、本発明における「外方側位置」に対応し、内方側端部は、本発明における「内方側位置」に対応する。

[0053] またリテーナ 183のスチールボール溝 188の上面は、図 16および図 17に示すように、外方側から内方側に向って上り傾斜面とされている。すなわち、スチールボール溝 188は、外方側から内方側にかけて内方側が砲石 141から離れる側に傾斜して、る。

[0054] 本実施の形態に係る電動ディスクグラインダ 101は、上記のように構成されている。

次にその作用および使用方法を説明する。駆動モータ 111の通電駆動により、モータ軸 115、小べベルギア 117、ギア 121が回転されると、図 18の（I)の下段側に示すように、ギア 121の 2つの爪部 121aがロックカム 151の爪部 153に当接し、当該ロックカム 151に右方向の回転力を与え、スピンドル 123を右回転させる。またギア 121の他の 2つの爪部 121bが第 1スチールボール 165に同時に当接し、当該第 1スチールボール 165をロックカム 151の凹面カム部 155とロックリング 161の凹状内周面 161b 間における隙間 156の最大間隔部に保持して一体に回転させる。このため、第 1スチールボール 165のロックカム 151とロックリング 161間に対する嚙み付きは生じな！/、。

[0055] 前述したように、ギア 121のスチーノレボーノレ溝 178とリテーナ 183のスチーノレボール溝 188は、ギア 121の爪部 121aがロックカム 151の爪部 153に当接したときに、第 2スチールボール 185が径方向の外方側端部に置かれるように設定されている。このため、ギア 121が回転駆動されている状態では、図 18の（I)の上段側に示すように、第 2スチールボール 185がスチールボール溝 187, 188の外方側端部に置かれる。そしてギア 121とともに回転する第 2スチールボール 185には、遠心力が働くため、この遠心力によって第 2スチールボール 185が外方側端部に保持される。すなわち、第 2スチールボール 18は、ギア 121のスチールボール溝 187の径方向の側壁とリテーナ 183のスチールボール溝 188の径方向の側壁にそれぞれ係合し、ギア 121とリテーナ 183の周方向の相対移動を規制する。これにより、ギア 121の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153との当接状態が保持される。このため、被動側の回転負荷の変化に基づくスピンドル 123のギア 121に対する先行回転が防止され、スピンドル 12 3とギア 121との一体回転が維持される。その結果、ギア 121の爪部 121a, 121bと口ックカム 151の爪部 153との間で離間動作と当接動作が繰り返されるといった現象の発生が回避される。

[0056] 次に砥石 141をスピンドル 123から取り外す場合につき説明する。なお砥石 141の交換作業は、図 30に示すように、砲石 141が上向きとなるように本体部 103を逆さま (反転）にして行う。このように反転したとき、リテーナ 183のスチールボール溝 188の上面 (反転に伴い底面となる）は、外方側端部から内方側端部に向って下り傾斜面となる。また砲石 141の回転停止状態では、第 2スチールボール 185には遠心力も作用していない。このため、第 2スチールボール 185はスチールボール溝 187, 188内において、自重によって外方側端部から内方側端部に向って移動し易い状況に置かれる。この状態で砥石 141を手で掴み断続的に回転させると、当該砥石 141とスピンドル 123およびスプラインを介して周方向に連結されているリテーナ 183によって第 2スチールボール 185が押され、これにより第 2スチールボール 185は、リテーナ 1 83のスチールボール溝 188の傾斜面に沿って自重により内方側へと移動する（図 1 8の（II)の上段参照)。

[0057] この第 2スチールボール 185の内方側への移動は、第 2スチールボール 185によるギア 121とリテーナ 183の相対移動規制を解除することになり、リテーナ 183のギア 1 21に対する相対回転が許容される。この状態でリテーナ 183とともにスピンドル 123 が回転すると、当該スピンドル 123とスプラインを介して連結されて!、るロックカム 151 が回転し、ロックカム 151の爪部 153がギア 121の爪部 121aから離れる。すなわち、ロックカム 151がギア 121に対して右回りに相対回転する。この相対回転により、第 1 スチールボール 165がギア 121の爪部 121b力も離れ、可動領域を移動することに伴いロックカム 151の凹面カム部 155とロックリング 161の凹状内周面 161bとの間に対して第 1スチールボール 165の楔状の嚙み付きが発生し、スピンドル 123の回転が口ックされる（図 18の（II)の下段参照)。その後は、回転ロック状態のスピンドル 123に対して取付フランジ 135を右回りに回転することによって当該取付フランジ 135をスピンドル 123の砲石装着部 131から取り外すとともに、砲石 141を取り外すことができる

[0058] 次に砥石 141をスピンドル 123に取付ける場合につき説明する。砥石 141の取付けは、当該砲石 141を砲石装着部 131に嵌め込むとともに取付フランジ 135を左回りに回転して締め付けることで行う。この左回りの回転時には、図 18の（III)の下段に示すように、ロックカム 151がスピンドル 123とともに回転されるとき、その回転に追従してギア 121が同方向に回転されたとしても、第 1スチールボール 165が押されない。このため、第 1スチールボール 165が凹面カム部 155とロックリング 161の凹状内周面 161bとの間に嚙み付く。すなわち、スピンドル 123の左回りの回転は、ギア 121とスピンドル 123がどのような位置関係にあっても第 1スチールボール 165によるスピンドル 123の回転ロックが働くことになる。その結果、砲石 141の締付作業が可能となり、砥石 141をスピンドル 123に取付けることができる。

[0059] 上述したように、本実施の形態によれば、砲石 141をスピンドル 123から取り外す場合、あるいは取付ける場合において、スピンドル 123側から回転力（外力）が入力されると、ロックカム 151、ロックリング 161および第 1スチールボール 165によって構成されるスピンドルロック機構が作動する。すなわち、スピンドル 123を外部から固定操作することなく、当該スピンドル 123の回転を固定できる。このため、砥石 141の着脱の操作性を向上できる。

[0060] また本実施の形態に係るギア 121とスピンドル 123との一体回転を維持するための一体回転維持機構 181は、砲石 141の回転駆動時において、ギア 121とスピンドル 123がギア 121の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153との当接状態を介して一体回転して!/、るとき、ギア 121のスチールボール溝 187とリテーナ 183のスチールボール溝 188間に配置された第 2スチールボール 185が、当該スチールボール溝 187, 188の外方側端部に置かれる構成とし、そして第 2スチールボール 185に作用する遠心力によって当該第 2スチールボール 185を外方側端部に保持する構成としている。このため、被動側の回転負荷の変動にかかわらず、ギア 121に対するスピンドル 123の先行回転を確実に防止することが可能となる。その結果、ギア 121の爪部 121 a, 121bとロックカム 151の爪部 153との間での、当接と離間の繰り返しによる振動あるいは異音の発生を未然に防止することができる。

[0061] また本実施の形態においては、ギア 121のスチールボール溝 187は、外方側端部に平行部 187aを有する。そしてギア 121とスピンドル 123がギア 121の爪部 121aとロックカム 151の爪部 153との当接状態を介して一体回転して、る状態では、第 2スチールボール 185がギア 121のスチールボール溝 187の平行部 187aに置かれる。またリテーナ 183にスチールボール溝 188は、径方向に平行な溝である。このため、スチールボール溝 187, 188の径方向の壁面を介して第 2スチールボール 185に働く力は、概ね第 2スチールボール 185の中心に向う。すなわち、第 2スチールボール 1 85には当該第 2スチールボール 185を内方側へ移動させる向きには力が作用し難い。これにより第 2スチールボール 185をスチールボール溝 187, 188の外方側端部に確実に保持でき、その結果としてギア 121とスピンドル 123—体回転維持効果をより確実なものとすることができる。

[0062] また本実施の形態によれば、スピンドル 123がギア 121を貫通するとともに、当該スピンドル 123の両端部を軸受 125, 126によって支持する、いわゆる両持ちによる支持構造である。このため、ギア 121とスピンドル 123間での回転力の伝達を安定した状態で行うことができる。

[0063] また本実施の形態に係る一体回転維持機構 181は、ギア 121およびリテーナ 183 に設けた径方向に延びるスチールボール溝 187, 188に第 2スチールボール 185を嵌め込み、スチールボール溝 187, 188の径方向の壁面と第 2スチールボール 185 との係合によってギア 121とスピンドル 123の一体回転を維持する構成である。すなわち、ギア 121の軸線方向と直交する方向を係合面とする構成のため、ギア 121の軸線方向を係合面とする構成に比べて、一体回転維持機構 181の軸方向長さの短縮ィ匕を図る上で有効となる。

[0064] なお本実施の形態では、一体回転維持機構 181にっき、ギア 121の上面側に配置する構成とした力ギア 121の下面側に配置する構成、すなわちギア 121の回転力をスピンドル 123に伝達する機構およびスピンドル 123の回転をロックするロック機構が配置される領域に一体回転維持機構 181を配置する構成に変更してもよい。また第 1スチールボール 165は、円柱状であってもよい。

図面の簡単な説明

[図 1]第 1の実施形態に係る電動ディスクグラインダの全体構成を示す縦断面図である。

[図 2]動力伝達機構部の拡大断面図である。

[図 3]図 2の断面指示線 (A— A線、 B— B線）に基づく回転力伝達部、ロック機構部、同期回転保持部の断面図であり、（I)は加工作業時、（II)は砲石の取り外し時、（III) は砥石の取り付け時を示す。

[図 4]ギアの平面図である。

[図 5]ギアの底面図である。

[図 6]ギアの断面図である。

[図 7]スピンドルの正面図である。

[図 8]スピンドルの半断平面図である。

[図 9]ロックカムの平面図である。

[図 10]ロックカムの断面図である。

[図 11]ロックリングの平面図である。

[図 12]ロックリングの断面図である。

[図 13]リーフスプリングの平面図である。

[図 14]第 2の実施形態に係る回転力伝達部、ロック機構部、同期回転保持部の断面図であり、（I)は砲石の右回転による加工作業時、（II)は砲石の取り外し時、（III)は砥石の取り付け時を示す。

[図 15]第 2の実施形態に係る回転力伝達部、ロック機構部、同期回転保持部の断面図であり、（I)は砲石の左回転による加工作業時、（II)は砲石の取り外し時、（III)は砥石の取り付け時を示す。

[図 16]本発明の実施形態に係る電動ディスクグラインダの全体構成を示す縦断面図である。 [図 17]動力伝達機構部の拡大断面図である。

[図 18]図 17の断面指示線 (A— A線、 B— B線）に基づく回転力伝達部、ロック機構部、一体回転維持機構の断面図であり、（I)は加工作業時、（II)は砲石の取り外し時

、（III)は砥石の取り付け時を示す。なおリテーナはニ点鎖線で示す。

[図 19]ギアの平面図である。

[図 20]ギアの底面図である。

[図 21]ギアの断面図である。

[図 22]スピンドルの正面図である。

[図 23]スピンドルの半断平面図である。

[図 24]ロックカムの平面図である。

[図 25]ロックカムの断面図である。

[図 26]ロックリングの平面図である。

[図 27]ロックリングの断面図である。

[図 28]リテーナの断面図である。

[図 29]リテーナの平面図である。

[図 30]砥石交換に際し、砥石が上向きとなるように電動ディスクグラインダを反転した状態の縦断面図である。

符号の説明

101 電動ディスクグラインダ (作業工具）

103 本体部

105 モータハウジング

107 ギアハウジング

107a 凹部

109 動力伝達機構部

111 駆動モータ (駆動源）

113 回転子

115 モータ軸

117 小べベルギア 119 冷却ファン

121 ギア (駆動側回転部材）

121a 爪部

121b 爪部

121c ボール取付凹部

123 スピンドル (被動側回転部材)

123a スプライン軸部

125 軸受

126 軸受

131 砥石装着部

133 内側の取付フランジ

135 外側の取付フランジ

141 砥石 (先端工具）

143 カバー

151 ロックカム

151a スプライン: fL

153 爪部

155 平面カム部

157 サークリップ

159 ヮッシャ

161 ロックリング

161a 突起

165 転動体

171 同期回転保持部

173 リーフスプリング

173a スプライン: fL

173b ボール保持孔

173c ボール保持孔 175 スチールボール

181 一体回転維持機構

183 リテーナ

183a スプライン孔

185 第 2スチールボール (作動部材)

187 スチールボール溝 (ガイド溝）

188 スチールボール溝 (ガイド溝）

Claims

請求の範囲

[1] 作業工具本体に回転自在に配置された駆動側回転部材と、

前記作業工具本体に配置されるとともに、前記駆動側回転部材の回転軸方向へと当該駆動側回転部材を貫通した状態で、当該駆動回転部材と同軸にて回動可能とされた被動側回転部材と、

前記被動側回転部材に一体状に設けられた動力受部と、

前記駆動側回転部材に一体状に設けられ、前記動力受部に係合して当該駆動側回転部材の回転力を前記被動側回転部材に伝達する動力伝達部と、

前記被動側回転部材を介して回転駆動されることで所定の加工作業を遂行する先端工具と、

互いに係合した前記動力伝達部と前記動力受部を介して、前記駆動側回転部材の回転力を前記被動側回転部材に伝達することにより、当該駆動側回転部材と前記被動側回転部材がー体状に回転する先端工具駆動モードにおいては、当該被動側回転部材の回転を許容して前記先端工具に所定の加工作業を行わせる一方、前記先端工具を交換するべく手動操作による回転力が前記被駆動側回転部材に入力されることで前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転する先端工具交換モードにおいては、当該被動側回転部材の回転をロックするよう構成されたロック部材と、

前記先端工具駆動モードにお!、ては、前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材との一体状の同期回転状態を維持し、前記先端工具交換モードにおいては、前記被動側回転部材に対して前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を解除する回転力が手動操作によって入力される場合に、前記動力伝達部と前記動力受部の係合状態が解除される方向へと、前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転することを許容し、これにより前記ロック部材が前記被動側回転部材の回転をロックするように構成された同期回転保持部とを有する作業工具。

[2] 請求項 1に記載の作業工具であって、

前記被動側回転部材は、前記駆動側回転部材の回転軸線方向の両側に配置された各軸受によって両持ち状に支持されることを特徴とする作業工具。

[3] 請求項 1または 2に記載の作業工具であって、

前記動力受部は、前記被動側回転部材から回転径方向に突出状に設けられ、前記被動側回転部材と一体状に回転可能とされた被動側爪部を有し、

前記動力伝達部は、当該動力伝達部と一体状に回転可能とされるとともに、前記被動側爪部に対して、前記駆動側回転部材の回転方向にて係合可能とされた駆動側爪部を有し、

前記先端工具駆動モードにおいては、当該駆動側爪部が前記被動側爪部に回転周方向において係合しつつ回転動作することで、前記駆動側回転部材が前記被動側回転部材を回転駆動するように構成され、

前記先端工具交換モードにお!、ては、前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転するのに伴って、前記被動側爪部が前記駆動側爪部から離間して回転動作するように構成されてヽることを特徴とする作業工具。

[4] 請求項 1から 3までの、ずれかに記載の作業工具であって、

前記作業工具本体は、当該作業工具本体に固定状に設けられたロックリングを有し、

前記被動側回転部材は、当該被動側回転部材と一体状に回転可能とされるとともに、前記ロックリングに嵌合されたロックカムを有し、

前記ロックリングとロックカムとの間には、回転径方向に関して最大間隔部および最小間隔部を有する隙間が形成されており、

前記ロック部材は、当該隙間に設けられ、前記先端工具駆動モードでは、前記最大間隔部に位置することで前記ロックリングに対する前記ロックカムの回転動作を許容するとともに、前記先端工具交換モードでは、前記最小間隔部に位置することで前記ロックリングと前記ロックカムとの間に楔状に嚙み込まれて前記ロックカムの回転動作を規制し、これによつて前記被動側回転部材を前記作業工具本体部側にロックする転動体によって構成されていることを特徴とする作業工具。

[5] 請求項 4に記載の作業工具であって、

前記転動体は、円柱体または球体によって構成されることを特徴とする作業工具。

[6] 請求項 4または 5に記載の作業工具であって、前記動力伝達部は、前記先端工具駆動モードにおいては、前記転動体に当接して、当該転動体を前記最大間隔部に保持し、前記先端工具交換モードにおいては、前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転するのに伴い、前記転動体が前記最大間隔部力最小間隔部に移動して前記ロックリングとロックカムの間に楔状に嚙み込まれるのを許容するロック部材の位置調整爪を更に有することを特徴とする作業工具。

[7] 請求項 6に記載の作業工具であって、

前記先端工具は逆転して加工作業することが可能とされ、

前記ロック部材の位置調整爪は、前記先端工具を逆転して加工作業する場合においても、前記転動体を前記最大間隔部に保持することを特徴とする作業工具。

[8] 請求項 1から 7の、ずれかに記載の作業工具であって、

前記駆動側回転部材の軸方向の一端側に前記動力伝達部と前記動力受部が配置され、前記駆動側回転部材の軸方向の他端側に前記同期回転保持部が配置されて!、ることを特徴とする作業工具。

[9] 請求項 1から 7の、ずれかに記載の作業工具であって、

前記動力伝達部、前記動力受部および前記同期回転保持部が、前記駆動側回転部材の軸方向の一端側において概ね同一平面上に位置するように配置されていることを特徴とする作業工具。

[10] 請求項 1〜9のいずれかに記載の作業工具であって、

前記同期回転保持部は、前記駆動側回転部材に一体状に設けられた駆動側保持部材と、被動側回転部材に一体状に設けられ、当該被動側回転部材の回転軸につ V、て前記駆動側保持部材と対向して配置される被動側保持部材と、前記駆動側保持部材と被動側保持部材の間に介在されて、前記駆動側保持部材と前記被動側保持部材とが相対的に回転するのを規制する保持力を付与する抵抗部材とを有することを特徴とする作業工具。

[11] 請求項 10に記載の作業工具であって、

前記駆動側保持部材は、前記駆動側回転部材に設けられた球体を有し、前記被動側保持部材は、前記被動側回転部材に設けられるとともに、前記球体に対応した凹状の球体保持部が形成された板状部材を有し、

前記球体と前記球体保持部とが係合することにより、前記駆動側回転部材と被動側回転部材の間の相対回動を抑制する保持力が付与されることを特徴とする作業ェ具。

[12] 請求項 1〜： L 1のいずれかに記載の作業工具であって、

前記同期回転保持部は、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材との間に介在状に配置されるとともに、前記駆動側回転部材の径方向における外方側位置と内方側位置との間で移動可能とされた作動部材を有し、

前記作動部材は、

前記先端工具駆動モードにおいては、前記駆動側回転部材とともに回転することで生じる遠心力によって前記外方側位置に置かれ、これによつて前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を介しての前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材との一体回転状態を維持し、

前記先端工具交換モードにお!ヽては、作業者による作動部材移動操作を介して前記外方側位置から前記内方側位置へと移動するとともに、前記被動側回転部材に対して前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を解除する回転力が手動操作によって入力される場合に、前記動力伝達部と前記動力受部の係合状態が解除される方向へと、前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転することを許容し、これにより前記ロック部材が前記被動側回転部材の回転をロックする構成としたことを特徴とする作業工具。

[13] 請求項 12に記載の作業工具であって、

互いに対向状に配置される前記駆動側回転部材の軸方向端面および前記被動側回転部材の軸方向端面を有し、当該両端面のいずれか一方には、径方向に延びる第 1のガイド溝が設けられ、いずれか他方には、前記第 1のガイド溝に交差した状態で径方向に延びる第 2のガイド溝が設けられ、

前記作動部材は、球体によって構成されるとともに、前記第 1のガイド溝および第 2 のガイド溝に嵌合した状態で、当該両ガイド溝における径方向の外方側端部と内方側端部との間で移動可能とされており、前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝は、前記先端工具駆動モードにお!、ては、前記球体が前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝の外方側端部に置かれるとともに、当該両ガイド溝の径方向の壁面と係合することにより、前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材の相対回転を規制するように設定され、前記先端工具交換モードにおいては、前記第 1のガイド溝または第 2のガイド溝の径方向の壁面によって前記球体を押圧することによって、当該球体を前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝の内方側へと移動させるように構成したことを特徴とする作業工具。

[14] 請求項 13に記載の作業工具であって、

前記第 1および第 2のガイド溝のうち、少なくとも前記先端工具力遠い方のガイド溝は、外方側端部から内方側端部にかけて前記先端工具から離間する方向へと傾斜状に形成され、前記駆動側回転部材が停止した状態において、作業者が前記作業工具本体を逆さまにすることにより、前記球体が自重によって前記傾斜状のガイド溝に沿って外方側力内方側へと移動する構成としたことを特徴とする作業工具。

[15] 請求項 14に記載の作業工具であって、

前記第 1および第 2のガイド溝の外方側端部には、前記駆動側回転部材の回転軸線を通る径方向の直線と平行な平行領域が設定され、これにより前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材が前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を介して一体回転している状態において、前記第 1あるいは第 2のガイド溝の径方向の壁面が前記球体に対して概ね直角に当接する構成としたことを特徴とする作業工具。

[16] 作業工具本体に回転自在に配置された駆動側回転部材と、

前記作業工具本体に配置されるとともに、当該駆動回転部材と同軸にて回動可能とされた被動側回転部材と、

前記被動側回転部材に一体状に設けられた動力受部と、

前記先端工具駆動モードにお!、ては、前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材との一体状の同期回転状態を維持し、前記先端工具交換モードにおいては、前記被動側回転部材に対して前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を解除する回転力が手動操作によって入力される場合に、前記動力伝達部と前記動力受部の係合状態が解除される方向へと、前記被動側回転部材が前記駆動側回転部材に対して相対回転することを許容し、これにより前記ロック部材が前記被動側回転部材の回転をロックするように構成された同期回転保持部と、を有し、

前記作動部材は、

[17] 請求項 16に記載の作業工具であって、

前記作動部材は、球体によって構成されるとともに、前記第 1のガイド溝および第 2 のガイド溝に嵌合した状態で、当該両ガイド溝における径方向の外方側端部と内方側端部との間で移動可能とされており、

前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝は、前記先端工具駆動モードにお!、ては、前記球体が前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝の外方側端部に置かれるとともに、当該両ガイド溝の径方向の壁面と係合することにより、前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材の相対回転を規制するように設定され、前記先端工具交換モードにおいては、前記第 1のガイド溝または第 2のガイド溝の径方向の壁面によって前記球体を押圧することによって、当該球体を前記第 1のガイド溝および第 2のガイド溝の内方側へと移動させるように構成したことを特徴とする作業工具。

[18] 請求項 17に記載の作業工具であって、

[19] 請求項 18に記載の作業工具であって、

前記第 1および第 2のガイド溝の外方側端部には、前記駆動側回転部材の回転軸線を通る径方向の直線と平行な平行領域が設定され、これにより前記駆動側回転部材と前記被動側回転部材が前記動力伝達部と前記動力受部との当接状態を介して一体回転している状態において、前記第 1あるいは第 2のガイド溝の径方向の壁面が前記球体に対して概ね直角に当接する構成としたことを特徴とする作業工具。請求項 16から 19までのいずれかに記載の作業工具であって、

前記被動側回転部材は、前記駆動側回転部材の回転軸方向へと当該駆動側回転部材を貫通した状態で配置されるとともに、前記駆動側回転部材の回転軸線方向の両側に配置された各軸受によって両持ち状に支持されることを特徴とする作業工具。