WO2010026963A1 - 作業工具 - Google Patents

Abstract

作業工具としての電動ディスクグラインダ（１０１）は、被加工材に対し研削或いは研磨作業を行う砥石（１１９）を駆動する駆動モータ（１２１）と、駆動モータ（１２１）を収容するモータハウジング（１０５）と、モータハウジング（１０５）の後端側に取り付けられ、モータハウジング（１０５）とによって作業者が把持するグリップ部（１１０）を構成するリアカバー（１３１）と、モータハウジング（１０５）とリアカバー（１３１）の双方の上に長尺状に延在し、作業者の手による握り動作によって操作される操作レバー（１４３）と、リアカバー（１３１）内に配設され操作レバー（１４３）の操作によって作動して駆動モータ（１２１）の通電制御を行なうとともに、開口部（１３３）を通じて操作レバー（１４３）と接続されるスイッチ部（１４１）とを含む駆動スイッチと、を備える。

Description

作業工具

　本発明は、手持ち式の作業工具に係り、詳しくは被加工材に対し工具によって所定の加工作業を遂行させる手持ち式の作業工具の構築技術に関する。

　この種の手持ち式の作業工具の一例としての電動工具が下記特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたこの電動工具は、被加工材に対し先端工具によって所定の加工作業を遂行させる作業工具であって、モータが収容されるハウジングのうち工具取り付け部と反対側のハウジング後端側に作業者が把持するリアカバーを備え、モータを駆動する際に操作される操作部がこのリアカバーに設けられている。これにより、作業者はリアカバーを把持しつつ操作部を操作することでモータを駆動して作業を遂行することが可能となる。ところで、被加工材に対する加工作業に際し、リアカバーのようなグリップ部を作業者が把持しつつ操作部を操作するこの種の作業工具の設計に際しては、当該操作部の操作性向上を図る技術が要請される。
実開平７－３３５８０号公報

　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被加工材に対し工具によって所定の加工作業を遂行させる作業工具において、モータハウジングのうち工具取り付け部と反対側のハウジング後端側のグリップ部に配設される操作部の操作性向上を図るのに有効な技術を提供することを目的とする。

　上記課題を達成するため、本発明に係る作業工具は、手持ち式の作業工具であって、駆動モータ、モータハウジング、工具取り付け部、リアカバー及び駆動スイッチを少なくとも備える。ここでいう「作業工具」として、典型的には被加工材に研削作業或いは研磨作業を施す電動式のディスクグラインダを用いることができる。更には、サンダーやポリッシャのような研削、研磨用の電動工具、或いはネジ締め作業用のアングルドリルや被加工材切断用のレシプロソー、またエアモータによって先端工具を駆動するエア駆動式の作業工具等が、ここでいう作業工具に包含される。

　駆動モータは、被加工材に対し所定の加工作業を行う工具を駆動する機能のモータとして構成される。この駆動モータによって駆動された工具が被加工材に作用することで所定の加工作業が遂行される。なお、ここでいう「工具」として、典型的には被加工材に研削作業或いは研磨作業を施す砥石や刃物を用いることができるが、その他としてサンディングディスクやワイヤブラシなどもここでいう工具に包含される。また、この工具は、必要に応じて作業工具の一構成要素とされてもよいし、或いは作業工具とは別の構成要素とされてもよい。モータハウジングは、駆動モータを収容するハウジング（収容体）として構成される。工具取り付け部は、モータハウジングのハウジング前端側において工具が取り付けられる部位として構成される。リアカバーは、筒状部及び開口部を少なくとも含む。筒状部は、モータハウジングのうち工具取り付け部と反対側のハウジング後端側に取り付けられるカバー体として構成される。この筒状部は、部品点数を削減する目的や単一構造による強度確保の目的においては、一体成形された構成であるのが好ましい。開口部は、筒状部の筒壁に開口形成された開口部分として構成される。このリアカバーは、当該リアカバーとモータハウジングとによって作業者が把持するグリップ部を構成する。
　駆動スイッチは、操作部及びスイッチ部を少なくとも含む。操作部は、モータハウジングとリアカバーの双方の上に長尺状に延在し作業者の手による握り動作によって操作される操作部分として構成される。すなわち、グリップ部を兼ねるモータハウジングと、グリップ部を兼ねるリアカバーとにわたって長尺状の操作部が延在している。この操作部は、操作時において所定の回動支点を中心にして回転動作される回動式として構成されてもよいし、或いは操作部がスイッチ操作時に平行移動する平行移動式やスライド移動するスライド移動式として構成されてもよい。なお、操作部を回動式として構成する場合、操作部のための回動支点は、モータハウジングに設けられてもよいし、或いはリアカバーに設けられてもよい。スイッチ部は、リアカバー内に配設され操作部の操作によって作動して駆動モータの通電制御を行なうとともに開口部を通じて操作部と接続されるスイッチ部分として構成される。

　本発明に係る作業工具の上記構成によれば、リアカバーとモータハウジングとによって構成されるグリップ部において、作業者の片手ないし両手による握り動作によって操作される操作部を、モータハウジングとリアカバーの双方の上に長尺状に延在させることによって、作業工具の広範囲において操作部の操作が可能とされ、以って操作部の操作性向上が図られる。

　本発明に係る更なる作業工具では、前記の筒状部は、当該作業工具の長軸方向に関する両端部において、長軸方向と交差する方向に延在する延在壁を備え、これら延在壁間に開口部が形成された構成であるのが好ましい。すなわち、この開口部は、筒状部の長軸方向に関する両端部に至らない範囲で形成されている。このような構成によれば、延在壁が筒状部の補強部分として作用することで、リアカバー自体の強度を確保することが可能となる。

　本発明に係る更なる作業工具では、前記のモータハウジングは、操作部のための回動支点を備え、また操作部は、作業者の手による握り動作によって回動支点まわりに回動操作される構成であるのが好ましい。これにより、回動支点をモータハウジングに設けた操作部が提供される。

　本発明によれば、被加工材に対し工具によって所定の加工作業を遂行させる作業工具において、特に作業者の手による握り動作によって操作される操作部を、モータハウジングとリアカバーの双方の上に長尺状に延在させた構成とし、筒状部からなるリアカバー内に配設されたスイッチ部を筒状部の筒壁に開口形成された開口部を通じて操作部と接続する構成を採用することで、操作部の操作性向上を図ることが可能となった。

　以下、本発明にかかる「作業工具」の一実施の形態につき、図１～図５を参照しつつ説明する。本実施の形態は、作業工具の一例として、円盤状の工具を用いて金属、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を遂行する手持ち式の電動ディスクグラインダを用いて説明する。

　図１には、本実施の形態の電動ディスクグラインダ１０１の全体構成をあらわす側断面図が示されている。この図１に示すように、本実施の形態の電動ディスクグラインダ１０１は、概括的に見て、グラインダ外郭（工具ハウジング）を形成する本体部１０３を備える構成とされる。本体部１０３は、モータハウジング１０５、ギアハウジング１０７及びリアカバー１３１を主体として構成される。本体部１０３の先端領域（図１中左側）には、被加工材の研削作業あるいは研磨作業を遂行する砥石１１９が配設されている。ここでいう砥石１１９が、本発明における「工具」に相当する。本体部１０３にこの砥石１１９を含めた形態を電動ディスクグラインダ１０１の構成要件としてもよいし、或いは砥石１１９を除いた形態を電動ディスクグラインダ１０１の構成要件としてもよい。なお、本明細書においては説明の便宜上、本体部１０３の長軸方向につき、本体部１０３の砥石１１９側（図１中の左側）を前、その反対側（図１中の右側）を後という。

　モータハウジング１０５は、本体部１０３の長軸方向に長手状に延在する円筒形状のハウジングとして構成され、当該モータハウジング１０５の内部空間に駆動モータ１２１を収容するとともに、駆動モータ１２１のうち本体部１０３の長軸方向と交差する方向の外面及び後端面を取り囲む構成とされる。このモータハウジング１０５は、リアカバー１３１とともに、作業者が電動ディスクグラインダ１０１を操作して加工作業を行う際の把持用グリップ部分としての機能を有する。なお、本実施の形態のモータハウジング１０５は、駆動モータ１２１のうち本体部１０３の長軸方向と交差する方向の外面を覆うハウジング部分と、駆動モータ１２１の後端面を覆うハウジング部分を一体に形成しているが、これらのハウジング部分を別体で形成することもできる。ここでいうモータハウジング１０５が、本発明における「モータハウジング」に相当する。

　ギアハウジング１０７は、モータハウジング１０５の前端部に連接されるハウジングとして構成され、このギアハウジング１０７内には、駆動モータ１２１の回転出力を砥石１１９に伝達する動力伝達機構１１１が収容されている。この動力伝達機構１１１は、駆動モータ１２１によって回転駆動される駆動側ギアとしての小ベベルギア１１３、小ベベルギア１１３と噛み合い係合する被動側ギアとしての大ベベルギア１１５、及び大ベベルギア１１５と共に回転するスピンドル１１７を主体として構成され、スピンドル１１７の先端部に砥石１１９が着脱自在に装着される。ここでいうスピンドル１１７（動力伝達機構１１１）は、モータハウジング１０５のハウジング前端側（図１中左側）において砥石１１９が取り付けられる工具取り付け部として構成され、本発明における「工具取り付け部」に相当する。このときスピンドル１１７に装着された砥石１１９は、モータハウジング１０５の長軸方向（本体部１０３の長軸方向）の一端側（前側）において、その回転軸線が駆動モータ１２１の回転軸線に対して直交するように配置される。

　本実施の形態における駆動モータ１２１は、電源コード１６０を用いて電源（コンセント）から供給される電力によって駆動される。この駆動モータ１２１は、出力軸１２３、出力軸１２３と一体に回転する冷却ファン１２４、出力軸１２３と一体に回転する電機子１２５、モータハウジング１０５に固定される固定子１２７、出力軸１２３の後端側（冷却ファン１２４の反対側）に設けられた整流子１２９、整流子１２９の外周面に摺接して電流を供給する２個のブラシ、各ブラシを収容するブラシホルダを主体として構成される。この駆動モータ１２１では、出力軸１２３の延在方向が電動ディスクグラインダ１０１の長軸方向、すなわち本体部１０３の長軸方向に合致するように配置されている。出力軸１２３は前端部が前側の軸受１２６により支持され、後端部が後側の軸受１２８により支持されて回転自在とされる。なお、出力軸１２３、電機子１２５、整流子１２９によって回転子が構成されている。ここでいう駆動モータ１２１は、被加工材に対し研削或いは研磨作業を行う砥石１１９を駆動する駆動モータであって、本発明における「駆動モータ」に対応している。

　リアカバー１３１は、モータハウジング１０５の後端部に連接されるは合成樹脂製のハウジング部分として構成される。ここでいうリアカバー１３１が、本発明における「リアカバー」に相当する。このリアカバー１３１は、長軸方向の前端部がモータハウジング１０５の後端部に嵌入された状態で、モータハウジング１０５に対して取付ネジ１３２によってネジ固定されている。このリアカバー１３１は、当該リアカバー１３１とモータハウジング１０５とによって作業者が把持するグリップ部１１０を構成する。このグリップ部１１０は、作業者の両手を前後して把持することが可能な長軸方向長さを有する。ここでいうグリップ部１１０が、本発明における「グリップ部」に相当する。

　また、リアカバー１３１は、モータハウジング１０５の後端部を覆うとともに、このリアカバー１３１内には、駆動モータ１２１の通電状態（オン状態）と通電解除状態（オフ状態）とを切り換えるスイッチ部１４１が収容され、またこのスイッチ部１４１には当該スイッチ部１４１をオン・オフ操作するための操作レバー１４３が割り当てられている。また、この操作レバー１４３には、当該操作レバー１４３をロック可能なロック部材１５０が設けられている。これらスイッチ部１４１及び操作レバー１４３は、駆動モータ１２１を駆動するための駆動スイッチとしての機能を果たし、本発明における「駆動スイッチ」を構成する。また、ここでいう操作レバー１４３が本発明における「操作部」に相当し、ここでいうスイッチ部１４１が、本発明における「スイッチ部」に相当する。なお、作業者の手による操作レバー１４３の握り動作によってスイッチ部１４１をオン・オフ操作するこの種の駆動スイッチは、いわゆる「パドルスイッチ」とも称呼される。

　上記リアカバー１３１の更なる詳細な構成に関しては、図２及び図３が参照される。ここで図２には、図１中のリアカバー１３１の側面図が示され、図３には、図２中のリアカバー１３１を矢印Ａ方向からみた斜視図が示されている。

　図２及び図３に示すように、本実施の形態のリアカバー１３１は、モータハウジングのうち工具取り付け部と反対側のハウジング後端側に取り付けられるカバー体として構成される。このリアカバー１３１は、略筒形状に一体成形された筒状部１３１ａからなり、この筒状部１３１ａの下面に開口部１３３が設けられている。筒状部１３１ａは、モータハウジング１０５のうちスピンドル１１７（動力伝達機構１１１）と反対側のハウジング後端側（図１中の右側）に取り付けられる部位として構成される。この筒状部１３１ａは、筒壁のうち作業工具の長軸方向に関する両端部において、長軸方向と交差する方向に延在する延在壁１３５，１３７を備え、これら延在壁１３５，１３７間に開口部１３３が形成された構成とされる。すなわち、開口部１３３は、筒状部１３１ａの長軸方向に関する両端部に至らない範囲で形成されている。ここでいう筒状部１３１ａが、本発明における「筒状部」に相当し、ここでいう開口部１３３が、本発明における「開口部」に相当する。また、ここでいう延在壁１３５，１３７が、本発明における「延在壁」を構成する。

　延在壁１３５，１３７は、筒状部１３１ａの補強部分として作用することで、リアカバー１３１自体の強度を確保する機能を果たす。開口部１３３は、リアカバー１３１（筒状部１３１ａ）の内部に配設されるスイッチ部１４１と、リアカバー１３１（筒状部１３１ａ）の外面に配設される操作レバー１４３との接続を許容する開口部分としての機能を果たす。これにより、スイッチ部１４１は、開口部１３３を通じて操作レバー１４３と接続が可能とされる。また、この開口部１３３は、ロック部材１５０の後述する回転操作の際に、係合部１５０ｂの回転を許容する逃がし部分としての機能をも果たす。

　また筒状部１３１ａの外表面には、リアカバー１３１の長軸方向、すなわち本体部１０３の長軸方向に沿って延在する滑り止め用の複数のリブ１３８が周方向に概ね等間隔で設けられている。更に、この筒状部１３１ａの側面には、駆動モータ１２１を冷却するための外気を取り入れる複数の通風窓１３９が設けられている。

　本実施の形態のリアカバー１３１によれば、特に略筒形状に一体成形された筒状部１３１ａからなる構成によって、部品点数を削減するとともに、単一構造による強度確保を図ることが可能となる。更に、例えば半割形状のリアカバーでは、リアカバー内に組み付け用のネジやネジボスを配置する空間が必要となるため、冷却用の外気が流通するのに十分な内部空間を確保することができず粉塵等が堆積し易いという問題や、外形が大きくなると問題が想定されるのに対し、本実施の形態のリアカバー１３１によれば、このような問題を解消するのに有効とされる。

　ここで、上記操作レバー１４３及びロック部材１５０の詳細な構成に関しては、図４及び図５が参照される。図４には、図１中の操作レバー１４３が操作解除位置に設定された状態の部分拡大図が示され、図５には、図１中の操作レバー１４３が操作位置に設定された状態の部分拡大図が示されている。

　図４及び図５に示すように、本実施の形態の操作レバー１４３は、本実施の形態では本体部１０３の長軸方向に長尺状に延在する操作部材として構成され、この操作レバー１４３がモータハウジング１０５とリアカバー１３１の双方の下面に長尺状に延在するように配設されている。すなわち、本実施の形態では、グリップ部１１０を兼ねるモータハウジング１０５と、グリップ部１１０を兼ねるリアカバー１３１とにわたって長尺状の操作レバー１４３が延在している。操作レバー１４３は、その前端に設けられた凸状の前端部１４３ａがモータハウジング１０５の凹部１０５ａに係合（嵌合）する一方、その後端に設けられた凸状の後端部１４３ｂがリアカバー１３１の凹部１０５ｂに係合（嵌合）することで本体部１０３に対する取り付け状態（初期状態）とされる。また、この操作レバー１４３には、当該操作レバー１４３の延在方向に沿って長尺状に延在する金属板状の補強部材１４５が取り付けられており、これにより長尺状のこの操作レバー１４３の剛性が確保されている。

　一方、ロック部材１５０は、操作レバー１４３側に取り付けられた回転軸１５０ａを挟んで、その両側へと延在する係合部１５０ｂ及び操作部１５０ｃを有する構成とされる。このロック部材１５０は、コイル状のバネ部材１５１によって図４中の矢印２０方向へ弾性付勢されることでロック位置（図４に示す位置）に保持されるように構成されている。ロック部材１５０が図４に示すロック位置に保持された状態では、係合部１５０ｂが操作レバー１４３の凸部１４３ｃに係合（当接）して一体化することで凸部１４３ｃの動作空間に介在し、これにより操作レバー１４３の回転動作が阻止される（ロックされる）。すなわち、操作レバー１４３の回転動作に関しては、凸部１４３ｃと一体状となった係合部１５０ｂがモータハウジング１０５側に当接することで、当該操作レバー１４３の回転動作が規制される。これに対し、ロック部材１５０の操作部１５０ｃがバネ部材１５１の弾性付勢力に抗して図４中の矢印２２方向に回転操作されたロック解除位置（図５に示す位置）では、係合部１５０ｂと操作部１５０ｃとの係合が解除され、これにより操作レバー１４３の回転動作が許容される。従って、操作レバー１４３を操作位置へと操作する際には、ロック部材１５０を一旦ロック解除位置へと操作することが必要とされる。

　図４に示す操作レバー１４３は、初期状態においては、当該操作レバー１４３に当接するスイッチ部１４１に内蔵されたバネ部材（図示省略）によって図４中の矢印１０方向へ弾性付勢されることで操作解除位置（図４に示す位置）に保持されている。この操作レバー１４３は、ロック部材１５０のロック解除設定がなされた状態で、作業者の手による握り動作によって操作解除位置（図４に示す位置）から操作位置（図５に示す位置）に向けて操作される際、スイッチ部１４１に内蔵された前記のバネ部材の弾性付勢力に抗して、凹部１０５ａに係合する前端部１４３ａを回動支点（回転中心）としてこの回動支点まわりに図４中の矢印１２方向に回転される。すなわち、凹部１０５ａ及び前端部１４３ａは、操作レバー１４３の回動支点を形成するものであり、本発明における「回動支点」を構成する。このとき、本実施の形態の操作レバー１４３は、操作レバー１４３がモータハウジング１０５とリアカバー１３１の双方の下面に長尺状に延在するように配設されているため、本体部１０３の広範囲において操作レバー１４３の操作が可能とされ、以って操作レバー１４３の操作性向上を図ることが可能となる。

　この操作レバー１４３は、図５に示す操作位置に設定される際にスイッチ部１４１を押圧し、これによりスイッチ部１４１のオン操作がなされる。これにより、作業者は、モータハウジング及びリアカバー１３１からなるグリップ部１１０を把持するとともに、操作レバー１４３の操作を介して駆動モータ１２１を通電駆動することにより、動力伝達機構１１１を介して砥石１１９を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業を適宜に行うことができる。

　これに対し、作業者の手による握り動作解除によって図５に示す操作位置に一旦設定された操作レバー１４３の操作が解除されると、この操作レバー１４３はスイッチ部１４１に内蔵された前記のバネ部材の弾性付勢力にしたがって前端部１４３ａを回動支点（回転中心）としてこの回動支点まわりに図４中の矢印１０の方向に回転されて図４に示す操作解除位置へと復帰しつつ、スイッチ部１４１の押圧を解除し、これによりスイッチ部１４１のオフ操作がなされる。従って、駆動モータ１２１に通電が停止されることで、動力伝達機構１１１による砥石１１９の回転が停止される。このとき、一旦ロック解除位置へと設定されたロック部材１５０は、作業者による操作レバー１４３の操作解除に伴い、バネ部材１５１の弾性付勢力にしたがって図４に示すロック位置へと復帰する。

　上述した実施の形態では、操作レバー１４３を所定の回動支点を中心にして回転動作される回動式として構成したが、本発明では操作レバー１４３に相当する操作部がスイッチ操作時に平行移動する平行移動式やスライド移動するスライド移動式として構成されてもよい。また、上述した実施の形態では、操作レバー１４３の回動支点をモータハウジング１０５に設ける場合について記載したが、必要に応じて当該回動支点をリアカバー１３１に設ける構成を採用することもできる。

　また、上述した実施の形態では、リアカバー１３１の筒状部１３１ａは、作業工具の長軸方向に関する両端部において、長軸方向と交差する方向に延在する延在壁１３５，１３７を備え、これら延在壁１３５，１３７間に開口部１３３が形成される構成について記載したが、本発明では、必要に応じて延在壁１３５に相当する部位を省略し、開口部１３３が筒状部１３１ａの前端まで形成された構成を採用することもできる。

　また、上述した実施の形態では、作業工具の一例として電動ディスクグラインダ１０１を例にとって説明しているが、被加工材に対し工具によって所定の加工作業を遂行させる他の作業工具、例えばサンダーやポリッシャのような研削、研磨用の電動工具、或いはネジ締め作業用のアングルドリルや被加工材切断用のレシプロソー、またエアモータによって先端工具を駆動するエア駆動式の作業工具等の構造に本発明を適用することも可能である。この場合の工具として、被加工材に研削作業或いは研磨作業を施す砥石や刃物、またその他としてサンディングディスクやワイヤブラシなどを用いることができる。

本実施の形態の電動ディスクグラインダ１０１の全体構成をあらわす側断面図である。 図１中のリアカバー１３１の側面図である。 図２中のリアカバー１３１を矢印Ａ方向からみた斜視図である。 図１中の操作レバー１４３が操作解除位置に設定された状態の部分拡大図である。 図１中の操作レバー１４３が操作位置に設定された状態の部分拡大図である。

１０１　電動ディスクグラインダ（電動工具）
１０３　本体部（工具ハウジング）
１０５　モータハウジング
１０５ａ，１０５ｂ　凹部
１０６　リアハウジング
１０７　ギアハウジング
１１１　動力伝達機構
１１３　小ベベルギア
１１５　大ベベルギア
１１７　スピンドル
１１９　砥石（先端工具）
１２１　駆動モータ（モータ）
１２３　出力軸
１２４　冷却ファン
１２５　電機子
１２６　軸受
１２７　固定子
１２８　軸受
１２９　整流子
１３１　リアカバー
１３１ａ　筒状部
１３２　取付ネジ
１３３　開口部
１３５，１３７　延在壁
１３８　リブ
１３９　通風窓
１４１　スイッチ部
１４３　操作レバー
１４３ａ　前端部
１４３ｂ　後端部
１４３ｃ　凸部
１４５　補強部材
１５０　ロック部材
１５０ａ　回転軸
１５０ｂ　係合部
１５０ｃ　操作部
１５１　バネ部材
１６０　電源コード

Claims (3)

1. 　被加工材に対し所定の加工作業を行う工具を駆動するための駆動モータと、
   　前記駆動モータを収容するモータハウジングと、
   　前記モータハウジングのハウジング前端側において前記工具が取り付けられる工具取り付け部と、
   　前記工具取り付け部とは反対のモータハウジング後端領域に取り付けられる筒状部、および前記筒状部の筒壁に開口形成された開口部を有するリアカバーであって、前記モータハウジングと協働して、作業者が把持するためのグリップ部を構成するリアカバーと、
   　作業者の手による握り動作によって操作される操作部と、
   　前記リアカバー内に配設され、前記操作部の操作によって作動して前記駆動モータの通電制御を行なうとともに、前記開口部を通じて前記操作部と接続されるスイッチ部とを含む駆動スイッチとを有し、
   　前記操作部は、前記モータハウジングと前記リアカバーの双方の上に長尺状に延在することを特徴とする作業工具。
2. 　請求項１に記載の作業工具であって、
   　前記筒状部は、当該作業工具の長軸方向に関する両端部において、前記長軸方向と交差する方向に延在する延在壁を備え、これら延在壁間に前記開口部が形成された構成であ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、
   　前記モータハウジングは、前記操作部のための回動支点を備え、
   　前記操作部は、作業者の手による握り動作によって前記回動支点まわりに回動操作される構成であることを特徴とする作業工具。

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