WO2015186715A1

WO2015186715A1 - 作業工具

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Publication number: WO2015186715A1
Application number: PCT/JP2015/065949
Authority: WO
Inventors: 陽之介青木
Original assignee: 株式会社マキタ
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2015-12-10
Also published as: JP6262605B2; EP3144110A1; US10350721B2; JP2015229223A; EP3144110B1; EP3144110A4; US20170136599A1

Abstract

【課題】偏心軸が連接されたモータの出力軸の回転に起因する振動の発生を抑制するための改良技術を提供する。【解決手段】電動式振動工具（１００）は、出力軸（１１１）を備えた電動モータ（１１０）と、出力軸（１１１）の一端側に接続された偏心軸（１１２）と、出力軸（１１１）の他端側に接続されたウェイト（１７０）を有する。先端工具としてのブレード（１０）は、電動式振動工具（１００）の左右方向に関する偏心軸（１１２）の往復運動によって、スピンドル（１１５）を中心として往復回転駆動される。そして、ウェイト（１７０）は、偏心軸（１１２）の慣性力を相殺するように駆動されることで、出力軸（１１１）が安定的に回転される。

Description

作業工具

　本発明は、所定の加工作業を行う作業工具に関する。

　特開２０１３－１７３２０２号公報には、モータによって切断用工具をスピンドルの軸線周りに左右に往復回転する往復回転式電動工具が記載されている。この電動工具においては、モータによって駆動されるクランク軸が設けられている。このクランク軸には、偏心軸部が設けられている。この偏心軸部は、クランク軸の回転軸中心であるモータの出力軸の軸中心から偏心した位置に設けられている。

　上記の電動工具においては、偏心軸部がモータの出力軸の軸中心周りに駆動されると、偏心軸部に遠心力が作用する。この偏心軸部の遠心力によって、モータの出力軸の先端には径方向の力が作用する。そのため、軸受によって片持ち梁状に支持された出力軸は、軸受を中心として歳差運動を行う。これにより、出力軸の回転時に、軸受には不均一な力が作用する。すなわち、軸受を介して電動工具本体に振動が生じる可能性がある。

　本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、作業工具において、偏心軸が連接されたモータの出力軸の回転に起因する振動の発生を抑制するための改良技術を提供することを目的とする。

　上記課題は、本発明によって解決される。本発明に係る作業工具の好ましい形態によれば、先端工具を駆動させて被加工材に対して加工作業を行う作業工具が構成される。この作業工具は、出力軸を有するモータと、出力軸を回転可能に支持する軸受部材と、出力軸が延在する出力軸延在方向に関して、軸受部材よりも出力軸の一端側において、出力軸の回転軸中心から偏心して当該出力軸に連接され、出力軸の回転によって出力軸と一体状に回転駆動されて、先端工具を駆動する偏心軸と、出力軸延在方向に関して、軸受部材よりも出力軸の他端側に連接され、出力軸の回転によって駆動され、作業工具に発生する振動を抑制するバランサと、を有する。
　典型的には、出力軸に駆動される偏心軸によってクランク機構が構成される。この偏心軸は、出力軸に直接取り付けられて当該出力軸に連接されていてもよく、偏心軸を備えたクランク軸が出力軸に取り付けられて当該出力軸に連接されていてもよい。
　バランサは、典型的には、所定の重量を有したウェイトを備え、出力軸によって回転駆動されることで、ウェイトの重心位置が出力軸の回転軸中心周りを移動する。すなわち、バランサの重心位置は、出力軸の回転軸中心から偏心した位置に設定されている。このバランサは、回転軸中心周りの偏心軸の駆動に起因する振動を抑制する振動抑制機構を構成する。なお、ウェイトは、単一のウェイトであってもよく、複数のウェイト要素で構成されていてもよい。また、先端工具は、典型的には、偏心軸に接続された先端工具駆動部材としての被駆動アーム（揺動アームとも称する）の揺動に基づいて、軸周りの所定角度の往復回転運動を行う。すなわち、作業工具は、振動工具として構成されることが好ましい。

　本発明によれば、回転軸中心周りに偏心軸が回転駆動されることによって偏心軸に遠心力が生じる。一方で、バランサが偏心軸の遠心力による影響を低減することで、軸受部材を支点とした出力軸の歳差運動が抑制される。したがって、出力軸の回転時に軸受部材に不均一な力が作用することが抑制され、作業工具に生じる振動が抑制される。これにより、作業者による作業工具の操作性が向上する。また、軸受部材に不均一な力が作用することが抑制されるため、軸受部材の耐久性が向上する。

　本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、先端工具が装着される先端工具駆動軸と、先端工具駆動軸に連結された連結アーム（揺動アームとも称する）と、を有する。連結アームは、出力軸の回転による偏心軸の出力軸延在方向と交差する交差方向に関する往復移動によって、先端工具駆動軸を支点として交差方向に揺動する。したがって、先端工具は、連結アームの揺動によって、先端工具駆動軸を支点として揺動して、被加工材に対して加工作業が行われる。すなわち、先端工具は、先端工具駆動軸を支点として振動する振動工具が構成される。そして、バランサは、当該バランサの重心位置が、交差方向に関して、偏心軸と同位相で駆動される。すなわち、偏心軸が出力軸の回転軸中心に対して交差方向における一方側に位置する場合には、バランサの重心位置が出力軸の回転軸中心に対して一方側に位置し、偏心軸が出力軸の回転軸中心に対して交差方向における他方側に位置する場合には、バランサの重心位置が出力軸の回転軸中心に対して他方側に位置する。交差方向に関して、バランサが偏心軸と同位相で駆動されるため、出力軸の径方向の軸周りのモーメントが効果的に抑制される。

　本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、出力軸延在方向に関して、軸受部材よりも出力軸の一端側に配置された第２バランサをさらに有する。そして、第２バランサは、当該第２バランサの重心位置が、交差方向に関して、偏心軸とは逆位相で駆動される。したがって、第２バランサは、出力軸の他端側に配置されるバランサとは逆位相で駆動される。第２バランサは、典型的には、所定の重量を有した第２ウェイトを備え、出力軸によって回転駆動されることで、第２ウェイトの重心位置が出力軸の回転軸中心周りを移動する。すなわち、第２バランサの重心位置は、出力軸の回転軸中心から偏心した位置に設定されている。第２バランサが偏心軸とともに軸受部材に対して出力軸の一端側に配置され、第２バランサが偏心軸と逆位相で駆動されるため、第２バランサによって偏心軸の遠心力が相殺される。これにより、出力軸に対する偏心軸の遠心力の影響が軽減される。

　本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、軸受部材は、出力軸延在方向に関して、出力軸の一端側領域を支持する第１軸受部と、出力軸の他端側領域を支持する第２軸受部で構成されている。そして、バランサは、出力軸延在方向に関して、第２軸受部を挟んで偏心軸とは反対側に設けられている。したがって、出力軸を支持する軸受部材を挟んでバランサと偏心軸が配置される。
　また、モータは、ロータとステータを備えたモータ本体部を備える。そして、第１軸受部は、出力軸延在方向に関して、モータ本体部より出力軸の一端側に配置される。一方、第２軸受部は、出力軸延在方向に関して、モータ本体部より出力軸の他端側に配置される。したがって、モータ本体部を挟んでバランサと偏心軸が配置される。

　本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、バランサは、出力軸に取り付けられている。したがって、バランサは出力軸と一体に回転される。そのため、バランサを駆動するための部材を設ける必要がなく、作業工具の部品点数が削減される。

　本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、バランサは、出力軸延在方向に直交する断面において、出力軸の回転軸中心を中心とした円弧部分を有する扇状部を備えている。これにより、バランサの重心位置が出力軸の回転軸中心から偏心して配置されるとともに、出力軸の回転によってバランサが効率的に回転駆動される。

　本発明によれば、作業工具において、偏心軸が連接されたモータの出力軸の回転に起因する振動の発生を抑制するための改良技術が提供される。
　本発明の他の特質、作用および効果については、本明細書、特許請求の範囲、添付図面を参照することで直ちに理解可能である。

本発明の第１実施形態に係る作業工具の全体構成を示す断面図である。図１のII－II線断面図である。電動モータおよび後側ウェイトの斜視図である。後側ウェイトの斜視図である。本発明の第２実施形態に係る作業工具の全体構成を示す断面図である。電動モータおよび後側ウェイトの斜視図である。後側ウェイトの斜視図である。

　以上および以下の記載に係る構成ないし方法は、本発明にかかる「作業工具」の製造および使用、当該「作業工具」の構成要素の使用を実現せしめるべく、他の構成ないし方法と別に、あるいはこれらと組み合わせて用いることができる。本発明の代表的実施形態は、これらの組み合わせも包含し、添付図面を参照しつつ詳細に説明される。以下の詳細な説明は、本発明の好ましい適用例を実施するための詳細情報を当業者に教示するに留まり、本発明の技術的範囲は、当該詳細な説明によって制限されず、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。このため、以下の詳細な説明における構成や方法ステップの組み合わせは、広義の意味において、本発明を実施するのに全て必須であるというものではなく、添付図面の参照番号とともに記載された詳細な説明において、本発明の代表的形態を開示するに留まるものである。
（第１実施形態）
　以下、本発明の第１実施形態について、図１～図４を参照して説明する。第１実施形態は、作業工具の一例として電動式振動工具について説明する。図１に示すように、電動式振動工具１００は、例えば、ブレードや研磨パッド等の複数種類の工具を選択的に装着し、装着された工具を振動させて、被加工材に対して工具の種類に応じた切断や研磨などの加工を行う作業工具である。この電動式振動工具１００は、マルチツールとも称呼される。以下においては、工具の一例としてブレード１０を用いて説明する。なお、ブレード１０等の工具が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。

　図１、図２に示すように、電動式振動工具１００は、略円筒状の本体ハウジング１０１によって外郭が形成されている。図１に示すように、本体ハウジング１０１の上面には、電動式振動工具１００のＯＮ状態およびＯＦＦ状態を切り替えるスイッチ１５０が設けられている。このスイッチ１５０は、作業者によって手動で操作可能である。本体ハウジング１０１には、駆動機構１０２が収容されている。本体ハウジング１０１の長軸方向（図１の左右方向）に関して、一端側にブレード１０が取り付けられ、他端側に電動式振動工具１００に電流を供給する電源ケーブル２０が設けられている。なお、説明の便宜上、電動式振動工具１００の長軸方向に関して、ブレード１０側（図１の左側）を電動式振動工具１００の前側と規定し、電源ケーブル側２０（図１の右側）を電動式振動工具１００の後側と規定する。

　図１および図２に示すように、駆動機構１０２は、電動モータ１１０、偏心軸１１２、ベアリング１１３、被駆動アーム１１４、およびスピンドル１１５を主体として構成されている。電動モータ１１０は、ロータおよびステータを備えたモータ本体部と、ロータと一体に回転される出力軸１１１を備える。電動モータ１１０は、出力軸１１１が本体ハウジング１０１の長軸方向とほぼ平行に配置されている。出力軸１１１の前端部は、本体ハウジング１０１に固定された前側ベアリング１１１ａによって回転可能に支持されており、出力軸１１１の後端部は、本体ハウジング１０１に固定された後側ベアリング１１１ｂによって回転可能に支持されている。すなわち、前側ベアリング１１１ａは、モータ本体部より前方側に設けられ、後側ベアリング１１１ｂは、モータ本体部より後方側に設けられる。この電動モータ１１０および出力軸１１１がそれぞれ、本発明における「モータ」および「出力軸」に対応する実施構成例である。また、前側ベアリング１１１ａおよび後側ベアリング１１１ｂが、本発明における「軸受部材」に対応する実施構成例である。

　偏心軸１１２は、電動モータ１１０の出力軸１１１の先端側（前側）において、出力軸１１１の回転軸線と平行に延在するように配置されている。この偏心軸１１２は、出力軸１１１の軸中心（回転中心）に対して偏心した位置に配置されている。この偏心軸１１２が、本発明における「偏心軸」に対応する実施構成例である。ベアリング１１３は、偏心軸１１２の外側に取り付けられている。このベアリング１１３の外周面は、ベアリング１１３の径方向外側に向かって湾曲するように球面状に形成されている。このベアリング１１３は、スフィアベアリングとも称する。被駆動アーム１１４は、スピンドル１１５が延在する方向に関して、スピンドル１１５の一端側に接続されている。また、図２に示すように、被駆動アーム１１４は、スピンドル１１５から電動モータ１１０に向かって延在する２本のアーム部１１４ａを有する。そして、被駆動アーム１１４は、２本のアーム部１１４ａがベアリング１１３の外側の対向する２箇所に当接可能に配置されている。この被駆動アーム１１４が、本発明における「連結アーム」に対応する実施構成例である。

　図１に示すように、スピンドル１１５は、電動モータ１１０の出力軸１１１が延在する方向（電動式振動工具１００の前後方向）と直交する方向（図１の上下方向）に延在するように配置されている。このスピンドル１１５は、２つのベアリング１１６によって本体ハウジング１０１に回転可能に支持されている。また、スピンドル１１５の他端側には、工具保持機構１０３を介してブレード１０が取り外し可能に取り付けられている。このスピンドル１１５が、本発明における「先端工具駆動軸」に対応する実施構成例である。なお、スピンドル１１５が延在する方向に関して、被駆動アーム１１４側（図１の上側）を電動式振動工具１００の上側と規定し、ブレード１０側（図１の下側）を電動式振動工具１００の下側と規定する。

　電動モータ１１０の出力軸１１１の先端部には、前側ベアリング１１１ａと偏心軸１１２の間に前側ウェイト１６０が取り付けられている。換言すると、前側ウェイト１６０は、出力軸１１１の前側ベアリング１１１ａよりも前側（先端側）に設けられている。この前側ウェイト１６０は、電動モータ１１０が駆動した際に、偏心軸１１２に対して対向状に駆動されるバランサとして機能する。この前側ウェイト１６０が、本発明における「第２バランサ」に対応する実施構成例である。すなわち、前側ウェイト１６０は、出力軸１１１の前側ベアリング１１１ａよりも前方領域において、出力軸１１１に作用するモーメントを低減することで、出力軸１１１の回転のアンバランスを解消するための部材として設けられている。したがって、前側ウェイト１６０は、前側ウェイト１６０の重心位置が、偏心軸１１２に対して逆位相で駆動するように配置されている。具体的には、出力軸１１１の軸中心（回転中心）に関して、前側ウェイト１６０の重心位置と偏心軸１１２の重心位置が対称に配置されている。すなわち、前側ウェイト１６０の重心位置は、偏心軸１１２の重心位置が出力軸１１１の軸中心を挟んで配置される。この前側ウェイト１６０は、出力軸１１１と一体に回転するように出力軸１１１に取り付けられている。

　図１および図３に示すように、電動モータ１１０の出力軸１１１の後端部には、磁石１３０と後側ウェイト１７０が取り付けられている。この磁石１３０は、円筒状に形成されており、電動モータ１１０の回転数を検出するために設けられている。一方、後側ウェイト１７０は、電動モータ１１０が駆動した際に、偏心軸１１２と同方向に駆動するバランサとして機能する。この後側ウェイト１７０が、本発明における「バランサ」に対応する実施構成例である。出力軸１１１の軸方向に関して、後側ウェイト１７０と偏心軸１１２は、出力軸１１１の支点であるベアリング１１１ａ，１１１ｂを挟んで配置される。これにより、後側ウェイト１７０は、出力軸１１１の支点であるベアリング１１１ａ，１１１ｂに作用するモーメントを低減する。出力軸１１１の後端部は、後側ベアリング１１１ｂから後方に突出する片持ち梁状に形成されている。この片持ち梁状の出力軸１１１の後側ベアリング１１１ｂに近接した位置において、出力軸１１１に磁石１３０が取り付けられている。さらに、磁石１３０よりも出力軸１１１の後端に近接した位置において、出力軸１１１に後側ウェイト１７０が取り付けられている。したがって、この磁石１３０と後側ウェイト１７０は、出力軸１１１と一体に回転する。

　図１に示すように、本体ハウジング１０１には、磁石１３０と対向するように、磁気センサ１３１が取り付けられている。そして、磁気センサ１３１が出力軸１１１と一体に回転する磁石１３０の磁界の変化を検知することで、コントローラ（図示省略）が電動モータ１１０の回転数を検出する。また、本体ハウジング１０１の後方領域には、変速ダイアル１９０が設けられている。作業者が変速ダイアル１９０を手動で操作することで、コントローラによって電動モータ１１０の回転数が切り替えられる。電動式振動工具１００においては、先端工具としてブレード１０以外に研磨用工具、研削用工具などの複数種類の先端工具が装着される。そのため、電動モータ１１０の回転数が変更されることで、それぞれの先端工具が行う加工作業に対して適切な回転数（先端工具の振動周波数）が設定される。

　図４に示すように、後側ウェイト１７０は、複数の金属製のウェイト部材１７５を積層して形成されている。ウェイト部材１７５（後側ウェイト１７０）は、中心角が略９０度の円弧を有する略扇形である。この後側ウェイト１７０の形状は、釣鐘形状とも称する。後側ウェイト１７０は、平板状のウェイト部１７１と、ウェイト部１７１を貫通する貫通孔１７２を備える。貫通孔１７２は、対向する一対の平坦部１７３を有している。この貫通孔１７２に出力軸１１１が貫通して後側ウェイト１７０が出力軸１１１に取り付けられる。出力軸１１１に取り付けられた後側ウェイト１７０は、平坦部１７３が出力軸１１１に形成された二面幅部に係合して、出力軸１１１と後側ウェイト１７０の相対回転が規制される。すなわち、後側ウェイト１７０と出力軸１１１は、一体に回転する。この後側ウェイト１７０の重心Ｇは、ウェイト部１７１の略中央領域に設定されており、出力軸１１１の軸中心（回転中心）に対して偏心した位置に配置される。なお、前側ウェイト１６０も後側ウェイト１７０と概ね同形状である。したがって、前側ウェイト１６０の重心も出力軸１１１の軸中心（回転中心）に対して偏心した位置に配置される。複数のウェイト部材１７５によって後側ウェイト１７０および前側ウェイト１６０が形成されるため、必要なウェイトの重量に応じたウェイト部材１７５の数が設定される。なお、前側ウェイト１６０および後側ウェイト１７０は、複数のウェイト部材１７５（本実施形態では、４つのウェイト部材１７５）を積層する構成に限られず、前側ウェイト１６０および／または後側ウェイト１７０は、所定の厚さを有する単一のウェイト部材で形成されていてもよい。

　前側ウェイト１６０と後側ウェイト１７０は、電動モータ１１０の出力軸１１１の軸中心（回転中心）に対して互いに反対側に配置されている。すなわち、出力軸１１１の径方向に関して、前側ウェイト１６０と後側ウェイト１７０は、出力軸１１１を挟んで配置される。例えば、図１に示すように、前側ウェイト１６０のウェイト部が出力軸１１１の上方に位置するときには、後側ウェイト１７０のウェイト部１７１が出力軸１１１の下方に位置する。これにより、出力軸１１１と一体に回転するため、前側ウェイト１６０および後側ウェイト１７０は互いに逆位相で駆動される。このとき、前側ウェイト１６０は、偏心軸１１２と逆位相で駆動される。一方、後側ウェイト１７０は偏心軸１１２と同位相で駆動される。

　図１に示すように、工具保持機構１０３は、ブレード１０を保持するとともに、電動モータ１１０の出力をブレード１０に伝達してブレード１０を振動（揺動）させる機構である。工具保持機構１０３は、スピンドル１１５の下端部に配置されており、フランジ１２５およびクランプシャフト１２６を主体として構成されている。フランジ１２５は、スピンドル１１５の先端部（下端部）に固定状に取り付けられている。クランプシャフト１２６は、軸部１２７とクランプヘッド１２８で構成されており、スピンドル１１５に対して取り外し可能に装着される。軸部１２７がスピンドル１１５の内部に挿入されて保持されることで、クランプシャフト１２６がスピンドル１１５に固定される。これにより、クランプヘッド１２８とフランジ１２５の間にブレード１０が挟持される。クランプシャフト１２６とスピンドル１１５の結合は、ねじ結合、バヨネット結合等が適用可能である。

　スイッチ１５０がＯＮ状態に切り替えられると、電源ケーブル２０から電動モータ１１０に電流が供給されて、電動モータ１１０が駆動される。図２に示すように、電動モータ１１０の駆動による出力軸１１１の回転によって、偏心軸１１２は、出力軸１１１の軸中心周りに回転駆動される。これにより、スピンドル１１５の延在方向（電動式振動工具１００の上下方向）と電動モータ１１０の出力軸１１１の延在方向（電動式振動工具１００の前後方向）の両方向に直交する電動式振動工具１００の左右方向（図２の上下方向）に偏心軸１１２が往復駆動される。すなわち、偏心軸１１２および偏心軸１１２に取り付けられたベアリング１１３が、矢印Ａで示される方向（以下、Ａ方向）に往復駆動される。

　ベアリング１１３が被駆動アーム１１４に当接して、偏心軸１１２およびベアリング１１３のＡ方向の往復運動が被駆動アーム１１４に伝達される。これにより、被駆動アーム１１４は、スピンドル１１５を中心（支点）とした矢印Ｂで示されるスピンドル１１５の軸周りの方向（以下、Ｂ方向）に所定の中心角を有する円弧上を往復駆動する。すなわち、スピンドル１１５が当該スピンドル１１５の軸周りに関する所定の角度で往復駆動される。これにより、スピンドル１１５に取り付けられたブレード１０がスピンドル１１５を中心としてＢ方向に往復駆動される。

　被駆動アーム１１４は、スピンドル１１５から電動式振動工具１００の後側（電動モータ１１０側）に向かって延在する。一方、ブレード１０は、スピンドル１１５から電動式振動工具１００の前側に向かって延在する。すなわち、被駆動アーム１１４とブレード１０は、スピンドル１１５から互いに反対方向に延在する。これにより、Ｂ方向に関して、被駆動アーム１１４のアーム部１１４ａとブレード１０の先端部は互いに逆方向に駆動される。その結果、ブレード１０の先端部が所定の中心角（例えば、１０度）を有する円弧上を往復駆動され、ブレード１０が被加工材に対して切断作業を行う。

　以上の電動式振動工具１００においては、電動式振動工具１００の左右方向（図２の上下方向）に関する偏心軸１１２の往復運動によって、被駆動アーム１１４が電動式振動工具１００の左右方向に往復駆動される。このとき、前側ウェイト１６０は、偏心軸１１２に対して逆位相で駆動される。すなわち、前側ウェイト１６０は、電動式振動工具１００の左右方向に関して、被駆動アーム１１４および偏心軸１１２と反対方向に移動する。具体的には、被駆動アーム１１４および偏心軸１１２が電動式振動工具１００の右方向に移動する際には、前側ウェイト１６０の重心位置が電動式振動工具１００の左方向に移動する。一方、被駆動アーム１１４および偏心軸１１２が電動式振動工具１００の左方向に移動する際には、前側ウェイト１６０の重心位置が電動式振動工具１００の右方向に移動する。したがって、出力軸１１１の軸中心周りに駆動する偏心軸１１２の遠心力に対して、前側ウェイト１６０の遠心力が逆方向に作用する。これにより、偏心軸１１２の遠心力と前側ウェイト１６０の遠心力が相殺される。すなわち、前側ベアリング１１１ａを支点として、偏心軸１１２の遠心力の影響による出力軸１１１の歳差運動が、前側ウェイト１６０によって抑制される。換言すると、前側ウェイト１６０は、出力軸１１１に作用する径方向の力を軽減するバランサとして機能する。

　後側ウェイト１７０は、前側ウェイト１６０に対して逆位相で駆動される。すなわち、後側ウェイト１７０は、被駆動アーム１１４および偏心軸１１２に対して同位相で駆動される。したがって、出力軸１１１の支点である前側ベアリング１１１ａより前側の出力軸１１１の前端部に作用する偏心軸１１２の遠心力（被駆動アーム１１４からの反力）と、出力軸１１１の支点である後側ベアリング１１１ｂより後側の出力軸１１１の後端部に作用する後側ウェイト１７０の回転による遠心力が、左右方向に関して同じ方向に作用する。これにより、ベアリング１１１ａ，１１１ｂに作用する出力軸１１１の径方向（特に、上下方向）の軸周りのモーメント（特に、Ｂ方向のモーメント）が低減される。その結果、出力軸１１１が軸中心周りに安定的に回転され、本体ハウジング１０１に生じる振動が抑制される。また、ベアリング１１１ａ、１１１ｂに不均一な力が作用することが抑制される。これにより、ベアリング１１１ａ，１１１ｂの耐久性が向上する。

　なお、比較的重量が大きいブレード１０、スピンドル１１５および被駆動アーム１１４を駆動するためには、偏心軸１１２の重量が大きい方が好ましい。偏心軸１１２の重量が大きい場合には、偏心軸１１２の遠心力によって、出力軸１１１（ベアリング１１１ａ，１１１ｂ）に作用するモーメントが比較的大きくなる。そのため、偏心軸１１２の遠心力に基づく出力軸１１１（ベアリング１１１ａ，１１１ｂ）に作用するモーメントを低減するためには、後側ウェイト１７０の重量を大きくすることが好ましい。

　第１実施形態においては、後側ウェイト１７０が複数のウェイト部材１７５で構成されているため、ウェイト部材１７５の数を適切に設定することで、後側ウェイト１７０の必要な重量が得られる。なお、前側ウェイト１６０も後側ウェイト１７０と同様に、複数のウェイト部材１７５の数を適切に設定することで、偏心軸１１２の遠心力を相殺するために必要な重量が得られる。

　また、偏心軸１１２の遠心力に基づく出力軸１１１（ベアリング１１１ａ，１１１ｂ）に作用するモーメントを低減するために、後側ウェイト１７０に起因するモーメントが大きくなるように、後側ウェイト１７０をできるだけ後方に配置してもよい。この場合、出力軸１１１に作用する上下方向に延在する軸周りのモーメントは、ベアリング１１１ａとベアリング１１１ｂの中間点の仮想点周りに作用する。この仮想点は、出力軸１１１の軸方向に関して、電動モータ１１０の略中心点として規定される。その結果、電動モータ１１０の略中心点と後側ウェイト１７０の距離が、電動モータ１１０の略中心点と偏心軸１１２の距離よりも大きく設定される。

（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について、図５～図７を参照して説明する。第２実施形態の電動式振動工具２００は、第１実施形態の電動式振動工具１００に対して、後側ウェイト１７０および磁石１３０の構成が異なる。後側ウェイト１７０および磁石１３０以外の構成は、第１実施形態と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。

　図５～図７に示すように、第２実施形態における後側ウェイト１８０は、磁性体材料で形成されている。後側ウェイト１８０は、中心角が略９０度の円弧を有する略扇形のウェイト部１８１と、円板状の基部１８２と、ウェイト部１８１および基部１８２を貫通する貫通孔１８３を備える。すなわち、ウェイト部１８１は、基部１８２から当該基部１８２の軸方向に突出するように形成されている。貫通孔１８３は、対向する一対の平坦部１８４を有している。この貫通孔１８３に出力軸１１１が貫通して後側ウェイト１８０が出力軸１１１に取り付けられる。出力軸１１１に取り付けられた後側ウェイト１８０は、平坦部１８４が出力軸１１１に形成された二面幅部に係合して、出力軸１１１と後側ウェイト１８０の相対回転が規制される。すなわち、後側ウェイト１８０と出力軸１１１は、が一体に回転する。この後側ウェイト１８０の重心Ｇは、ウェイト部１８１の略中央領域に設定されており、出力軸１１１の軸中心（回転中心）に対して偏心した位置に配置される。

　この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に効果が得られる。また、第２実施形態においては、後側ウェイト１８０が磁性体で形成されているため、電動モータ１１０の回転数を検知するための磁石を設ける必要がない。そのため、電動式振動工具２００の部品点数が削減される。すなわち、磁気センサ１３１が、磁性体材料で形成された後側ウェイト１８０の磁界の変化を検知することで、電動モータ１１０の回転数が検出される。

　以上の第１および第２実施形態においては、作業工具の一例として、電動式振動工具（マルチツール）について説明したが、これには限られない。電動モータの出力軸によって偏心軸が回転駆動されることで、出力軸にモーメントが作用する作業工具であれば、例えば、電動ハンマや、電動ハンマドリル等の打撃工具に対して本発明は適用可能である。

　また、第１および第２実施形態においては、偏心軸１１２が出力軸１１１に直接取り付けられていたが、これには限られない。例えば、出力軸１１１の直径よりも大きい直径を有するクランク軸が出力軸１１１に取り付けられており、このクランク軸に偏心軸１１２が設けられていてもよい。この場合には、出力軸１１１の径方向に関して、出力軸１１１よりも外側に偏心軸１１２を配置することができる。

　また、第１および第２実施形態においては、後側ウェイト１７０，１８０が出力軸１１１に直接取り付けられていたが、これには限られない。例えば、後側ウェイト１７０，１８０が接続部材を介して出力軸１１１に接続されていてもよい。この場合、出力軸１１１の回転によって接続部材が駆動され、これにより接続部材が後側ウェイト１７０，１８０を駆動する。

　また、第１および第２実施形態においては、後側ウェイト１７０，１８０は、出力軸１１１の周方向に関する一体状の部材として形成されていたが、これには限られない。例えば、出力軸１１１の周りを移動可能な複数の転動部材によって後側ウェイトが形成されていてもよい。なお、転動部材としては、ローラや、ボールを好適に包含する。

　また、第１および第２実施形態においては、前側ウェイト１６０が設けられていたが、当該前側ウェイト１６０は設けられておらず、後側ウェイト１７０，１８０のみが設けられていてもよい。

　以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る作業工具は、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
（態様１）
　バランサは、所定の重量を有するウェイト部を備え、
　ウェイト部の重心位置が出力軸の軸中心から偏心した位置に配置されている。
（態様２）
　ウェイト部は、複数のウェイト要素を積層して構成されている。
（態様３）
　モータの回転数を検出するための磁気センサを有し、
　モータの出力軸に当該出力軸と一体に回転する磁石が取り付けられており、
　磁気センサは、磁石の回転による磁界の変化に基づいてモータの回転数を検出する。
（態様４）
　モータの出力軸に取り付けられた磁石の重心位置が、出力軸の軸中心から偏心した位置に配置されており、当該磁石がバランサとして機能する。
（態様５）
　モータは、ロータとステータを備えたモータ本体部を備え、
　バランサは、モータ本体部よりも出力軸の他端側に配置されており、
　出力軸延在方向に関して、モータ本体部の略中心位置とバランサの重心位置の間の距離が、モータ本体部の略中心位置と偏心軸の重心位置の間の距離よりも大きい。
（態様６）
　モータ本体部の略中心位置は、出力軸の一端側の第１軸受部と、出力軸の他端部の第２軸受部から等距離の出力軸上の点として規定される。

（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
　本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
　電動モータ１１０は、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
　出力軸１１１は、本発明の「出力軸」に対応する構成の一例である。
　前側ベアリング１１１ａは、本発明の「軸受部材」に対応する構成の一例である。
　前側ベアリング１１１ａは、本発明の「第１軸受部」に対応する構成の一例である。
　後側ベアリング１１１ｂは、本発明の「軸受部材」に対応する構成の一例である。
　後側ベアリング１１１ｂは、本発明の「第２軸受部」に対応する構成の一例である。
　偏心軸１１２は、本発明の「偏心軸」に対応する構成の一例である。
　被駆動アーム１１４は、本発明の「連結アーム」に対応する構成の一例である。
　スピンドル１１５は、本発明の「先端工具駆動軸」に対応する構成の一例である。
　前側ウェイト１６０は、本発明の「第２バランサ」に対応する構成の一例である。
　後側ウェイト１７０は、本発明の「バランサ」に対応する構成の一例である。
　ウェイト部１７１は、「扇状部」に対応する構成の一例である。
　後側ウェイト１８０は、本発明の「バランサ」に対応する構成の一例である。
　ウェイト部１８１は、「扇状部」に対応する構成の一例である。

１０　ブレード
２０　電源ケーブル
１００　電動式振動工具
１０１　本体ハウジング
１０２　駆動機構
１０３　工具保持機構
１１０　電動モータ
１１１　出力軸
１１１ａ　前側ベアリング
１１１ｂ　後側ベアリング
１１２　偏心軸
１１３　ベアリング
１１４　被駆動アーム
１１４ａ　アーム部
１１５　スピンドル
１２５　フランジ
１２６　クランプシャフト
１２７　軸部
１２８　クランプヘッド
１３０　磁石
１５０　スイッチ
１６０　ウェイト
１７０　ウェイト
１７１　ウェイト部
１７２　貫通孔
１７３　平坦部
１７５　ウェイト部材
１８０　ウェイト
１８１　ウェイト部
１８２　基部
１８３　貫通孔
１８４　平坦部
１９０　変速ダイアル

Claims

　先端工具を駆動させて被加工材に対して加工作業を行う作業工具であって、
　出力軸を有するモータと、
　前記出力軸を回転可能に支持する軸受部材と、
　前記出力軸が延在する出力軸延在方向に関して、前記軸受部材よりも前記出力軸の一端側において、前記出力軸の回転軸中心から偏心して当該出力軸に連接され、前記出力軸の回転によって前記出力軸と一体状に回転駆動されて、前記先端工具を駆動する偏心軸と、
　前記出力軸延在方向に関して、前記軸受部材よりも前記出力軸の他端側に連接され、前記出力軸の回転によって当該出力軸の回転軸中心周りに回転駆動されるバランサと、を有することを特徴とする作業工具。
　請求項１に記載の作業工具であって、
　前記先端工具が装着される先端工具駆動軸と、
　前記先端工具駆動軸に連結された連結アームと、を有し、
　前記連結アームは、前記出力軸の回転による前記偏心軸の前記出力軸延在方向と交差する交差方向に関する往復移動によって、前記先端工具駆動軸を中心として前記交差方向に揺動するように構成されており、
　前記先端工具は、前記連結アームの揺動によって、前記先端工具駆動軸を支点として揺動するように構成されており、
　前記バランサは、当該バランサの重心位置が、前記交差方向に関して、前記偏心軸と同位相で駆動されるように構成されていることを特徴とする作業工具。
　請求項２に記載の作業工具であって、
　前記出力軸延在方向に関して、前記軸受部材よりも前記出力軸の一端側に配置された第２バランサをさらに有し、
　前記第２バランサは、当該第２バランサの重心位置が、前記交差方向に関して、前記偏心軸とは逆位相で駆動されるように構成されていることを特徴とする作業工具。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の作業工具であって、
　前記軸受部材は、前記出力軸延在方向に関して、前記出力軸の一端側領域を支持する第１軸受部と、前記出力軸の他端側領域を支持する第２軸受部で構成されており、
　前記バランサは、前記出力軸延在方向に関して、前記第２軸受部を挟んで前記偏心軸とは反対側に設けられていることを特徴とする作業工具。
　請求項４に記載の作業工具であって、
　前記モータは、ロータとステータを備えたモータ本体部を備え、
　前記第１軸受部は、前記出力軸延在方向に関して、前記モータ本体部より前記出力軸の一端側に配置され、
　前記第２軸受部は、前記出力軸延在方向に関して、前記モータ本体部より前記出力軸の他端側に配置されていることを特徴とする作業工具。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の作業工具であって、
　前記バランサは、前記出力軸に取り付けられていることを特徴とする作業工具。
　請求項６に記載の作業工具であって、
　前記バランサは、前記出力軸延在方向に直交する断面において、前記出力軸の回転軸中心を中心とした円弧部分を有する扇状部を備えていることを特徴とする作業工具。