JP4734016B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングに、先端工具の着脱等のためにスピンドルを一時的に回転規制するロック部材を設けたグラインダ等の電動工具に関する。

例えばグラインダでは、ハウジングから下方へ突出させたスピンドルの先端に、先端工具となる円盤状砥石を装着し、モータ駆動でスピンドルを回転させて研磨作業を可能としている。
このようなグラインダでは、円盤状砥石の着脱のためにスピンドルを固定する必要があることから、特許文献１に開示の如く、ハウジングに、内部へ押し込むことでスピンドルに設けたベベルギヤに先端を嵌合させてスピンドルの回転をロックするロック部材が設けられる。このロック部材は、ハウジングに設けた案内孔へスライド可能に遊挿された軸部材と、ハウジングの外部で軸部材の頭部に装着されるキャップと、軸部材に外装されて常態では軸部材をベベルギヤから離れる位置に付勢するコイルバネとから形成されている。

特開２００１−９７５７号公報

ところで、スピンドルのロックのためにロック部材をハウジング内へ押し込んだ際、この状態で円盤状砥石を着脱するため、スピンドルに回転方向の力が発生してこれに嵌合するロック部材の軸部材はハウジング内で僅かに傾動する。よって、軸部材の軸方向に沿って押し込まれたロック部材のキャップには、傾動する軸部材との間で軸部材からの抜け方向への力が働くため、軸部材に対して強固に連結する必要がある。従って、キャップは、キャップへの軸部材の圧入によって一体化される構造が専ら採用されているが、このため組付け時には圧入のための治具等が必要になり、時間や手間がかかってしまう。これは、修理や交換等のためにキャップを着脱する場合にも同様で、手で簡単に着脱できないため、結局治具を使用する必要が生じ、修理に係る作業性が低下することになる。

そこで、本発明は、ロック部材使用時のキャップの抜けを確実に防止できる一方、組付けや修理等に伴うキャップの着脱は容易にして組立や修理に係る作業性を向上できる電動工具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、軸部材におけるキャップの連結側の端部に、側面に被係合部を凹設した小径部を同軸で形成し、キャップに、被係合部に係合して小径部を弾性的に保持可能で、その保持状態で軸部材の外径内に納まってロック解除位置で案内孔の外部に位置し、ロック位置でハウジングの案内孔内に進入可能な連結部を設けて、連結部による小径部の保持によって軸部材とキャップとを連結すると共に、ロック位置では、連結部が案内孔内で被係合部との係合解除方向への移動を規制されるようにしたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、連結部と小径部との着脱の容易性をより高めるために、軸部材における小径部の被係合部を、小径部の根元に周設されたくびれ部とし、キャップの連結部を、小径部の外周に沿って筒状に配置され、先端に小径部の保持状態でくびれ部に係合する爪を備えた複数の弾性片からなる構成としたものである。

なお、請求項１の「スピンドル側」の記載は、ロック部材が嵌合する対象に、スピンドル自体は勿論、スピンドルと一体に結合されるベベルギヤ等の他の部材も含める趣旨である。

請求項１に記載の発明によれば、ロック位置で傾動する軸部材との間でキャップに軸部材からの抜け方向への力が加わっても、ロック位置では連結部が案内孔内に進入して大きな抜け荷重を発生させることになるため、ロック位置でのキャップの抜けを確実に防止できる一方、組付けや取り外しに伴うキャップの着脱は連結部の弾性を利用して比較的小さな荷重で楽に行える。よって、ロック部材の使用時の信頼性を高めることができるのに加えて、組付けや取り外しの際に治具等が不要となって手でも短時間で簡単に着脱でき、組立や修理に係る作業性が良好となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、筒状に配置された弾性片によって小径部との着脱が容易に行える好適な連結形態が得られる。

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、電動工具の一例であるグラインダの一部縦断面図で、グラインダ１は、モータ３を横向きに収容したモータハウジング２の前方（図１の左側）に、モータ３の出力軸４を軸支する軸受プレート５を挟んで、出力軸４と直交状にスピンドル７を軸支するギヤハウジング６を組み付けてなり、ギヤハウジング６の下方に突出させたスピンドル７の下端に、インナーフランジ８とアウターフランジ９とによって円盤状砥石１０を直交状に挟持固定している。１１はギヤハウジング６の下方に装着されて円盤状砥石１０の後方部分を覆う安全カバーである。
スピンドル７は、ギヤハウジング６内の中央部でベベルギヤ１２を一体に結合しており、このベベルギヤ１２を、出力軸４の先端に設けられたピニオンギヤ１３に噛合させて、出力軸４からスピンドル７への回転伝達を可能としている。

また、ギヤハウジング６の前方部上面には、円形凹部１４が凹設され、この円形凹部１４の位置に、ロック部材１５が装着されている。このロック部材１５は、円形凹部１４の底面からスピンドル７の軸心に対して下方へ行くに従って近づく傾斜状に形成された案内孔１６へスライド可能に遊挿され、下端に大径部１８を、上端に小径部１９を夫々形成した軸部材としての金属製の段付ピン１７と、その段付ピン１７の上端に装着される円盤状で合成樹脂製のキャップ２０と、円形凹部１４の底面とキャップ２０との間で段付ピン１７に外装され、キャップ２０を介してロック部材１５を上方へ付勢する付勢手段としてのコイルバネ２１とからなり、常態でのロック部材１５は、大径部１８がギヤハウジング６の内面に当接する図１の上限位置（ロック解除位置）に付勢されている。一方、ベベルギヤ１２の上面において、段付ピン１７の軸線延長上には、大径部１８が嵌合可能な嵌合凹部２２が凹設されている。

段付ピン１７の小径部１９は、図２にも示すように、被係合部として根元側にさらに小径のくびれ部２３を有し、上端には、上方へ行くに従って小径となるテーパ部２４が形成されている。一方、キャップ２０の中央には、図３にも示すように、段付ピン１７の小径部１９の外周に沿って形成されて段付ピン１７の外径と略同じ外径を有し、その外側のフランジ部２６よりも下方へ突出する筒状の連結部２５が形成されている。この連結部２５には、下端から軸方向へ伸びる４つのスリット２７，２７・・が周方向へ等間隔で形成されて、放射方向へ弾性を有する４つの弾性片２８，２８・・を分割形成している。また、各弾性片２８の下端で内面側には、爪２９が夫々突設されている。この爪２９は、連結部２５への小径部１９の嵌入状態でくびれ部２３に係合するもので、各爪２９の下面側には、下端へ行くに従って徐々に薄肉となるテーパ面３０が夫々形成されて、連結部２５の下端開口を下方に向けて拡開状としている。

以上の如く構成されたグラインダ１において、ロック部材１５をギヤハウジング６へ組み付ける場合、まず段付ピン１７をギヤハウジング６の内部から小径部１９を上にして案内孔１６に差し込んで円形凹部１４内へ突出させ、そこにコイルバネ２１を外装した状態で、キャップ２０の連結部２５の下端開口を小径部１９の上端にあてがってそのまま下方へ押し込むと、各弾性片２８が、自己のテーパ面３０と小径部１９のテーパ部２４との案内によって拡開方向へ撓み、小径部１９の連結部２５内への挿入を許容する。爪２９がくびれ部２３に達すると、各弾性片２８が弾性によって軸心側へ復帰して連結部２５を縮小させ、爪２９をくびれ部２３に係合させる。このとき各弾性片２８の下端はくびれ部２３に隣接する段付ピン１７の上端面に当接するため、キャップ２０は段付ピン１７に対して軸方向への移動を規制される。よって、小径部１９は連結部２５内で保持されてキャップ２０が連結され、ロック部材１５の組み付けが完了する。

こうしてギヤハウジング６へ組み付けられたロック部材１５を利用してスピンドル７をロックする場合は、ロック部材１５の上端をコイルバネ２１の付勢に抗して指等で下方へ押し込むと、図４に示すように、段付ピン１７が案内孔１６内を下方へスライドして下端の大径部１８をベベルギヤ１２の嵌合凹部２２へ嵌合させ、ベベルギヤ１２を介してスピンドル７の回転をロックする。よって、このロック位置では、アウターフランジ９を緩めて円盤状砥石１０を取り外す等の作業を行うことができる。

そして、図４のロック位置でアウターフランジ９を回転させると、スピンドル７及びベベルギヤ１２に回転方向への力が加わるため、嵌合凹部２２へ嵌合する段付ピン１７には、案内孔１６内で僅かに傾動する。よって、段付ピン１７の軸方向へ押し込まれているキャップ２０の連結部２５には、傾動する段付ピン１７との間で段付ピン１７の小径部１９からの抜け方向への力が働くことになる。しかし、この状態では、同図の円内拡大図に示すように、段付ピン１７と略同じ外径の連結部２５がそのまま案内孔１６内に進入しているため、連結部２５の各弾性片２８は、案内孔１６の内面に当接して拡開を規制される格好となる。よって、くびれ部２３への爪２９の係合が保持されて大きな抜け荷重が得られ、段付ピン１７とキャップ２０との連結状態は維持される。
一方、修理や交換等のためにキャップ２０を取り外す場合は、図１のロック解除位置でそのままキャップ２０を抜け方向へ引っ張ると、案内孔１６から離脱して撓みが規制されない各弾性片２８が容易に拡開して爪２９とくびれ部２３との係合を解除するため、小径部１９から簡単に取り外すことできる。なお、再度の装着も上記手順と同様に小径部１９への連結部２５の押込みによって各弾性片２８が拡開するため、小さな取付荷重で楽に行える。

このように、上記形態のグラインダ１によれば、ロック部材１５の段付ピン１７の上端に、くびれ部２３を凹設した小径部１９を同軸で形成し、キャップ２０に、くびれ部２３に係合して小径部１９を弾性的に保持可能で、その保持状態で段付ピン１７の外径内に納まり、ロック位置で案内孔１６内に進入可能な連結部２５を設けて、連結部２５による小径部１９の保持によって段付ピン１７とキャップ２０とを連結すると共に、ロック位置では、連結部２５が案内孔１６内でくびれ部２３との係合解除方向への移動を規制されるようにしたことで、ロック位置で傾動する段付ピン１７との間でキャップ２０に抜け方向への力が加わっても、ロック位置では連結部２５が案内孔１６内に進入して大きな抜け荷重を発生させてキャップ２０の抜けを確実に防止できる一方、組付けや取り外しに伴うキャップ２０の着脱は連結部２５の弾性を利用して比較的小さな荷重で楽に行える。よって、ロック部材１５の使用時の信頼性を高めることができるのに加えて、組付けや取り外しの際に治具等が不要となって手でも短時間で簡単に着脱でき、組立や修理に係る作業性が良好となる。

また、段付ピン１７における小径部１９の被係合部をくびれ部２３とし、キャップ２０の連結部２５を、小径部１９の外周に沿って筒状に配置され、先端に小径部１９の保持状態でくびれ部２３に係合する爪２９を備えた複数の弾性片２８からなる構成としたことで、小径部１９を筒状に保持する弾性片２８によって小径部１９との着脱が容易に行える好適な連結形態となる。

なお、キャップの連結部に設ける弾性片の数は、上記形態に限らず適宜増減可能で、さらには小径部のテーパ部と各弾性片のテーパ面とは、押込み時の弾性片の拡開が可能であれば何れか一方を省略しても差し支えない。また、小径部に設ける被係合部も、周設されるくびれ部に限らず、弾性片に合わせて周方向へ断続的に凹設される凹部とすることもできる。さらに、くびれ部や凹部の位置も小径部の根元に限定するものではなく、弾性片側の爪の位置に合わせて中間部に形成する等しても良い。
加えて小径部の形状も、上記円柱状に限らず、角柱状や球体状も選択できる。よって、連結部も小径部の形状に合わせて保持可能な形状に変更すればよい。

一方、連結部は、上記形態のように弾性片を分割形成する構造に限らず、図５に示すロック部材１５ａのように、キャップ２０には、スリットを有しない筒状の連結部３１を形成してその内周面に突条３２を周方向へ突設して、連結状態で突条３２を段付ピン１７の小径部３３に周設した凹溝３４に係合させる構造とする等、ロック位置において案内孔内での係止解除方向への移動規制が可能であれば、適宜設計変更可能である。
その他、ロック部材が嵌合する対象は、ベベルギヤに限らず、スピンドルに設けた嵌合凹部へ軸部材を嵌合させてスピンドルを直接ロックする構造としても良い。また、本発明はグラインダに限らず、スピンドルの回転を一時的にロックするロック部材を備えたものであれば、マルノコ等の他の電動工具にも適用できる。

グラインダの一部縦断面図である。 ロック部材の分解図である。 キャップの説明図である。 ロック位置のグラインダの一部縦断面図である。 ロック部材の変更例を示す分解図である。

符号の説明

１・・グラインダ、２・・モータハウジング、３・・モータ、６・・ギヤハウジング、７・・スピンドル、１０・・円盤状砥石、１２・・ベベルギヤ、１５・・ロック部材、１６・・案内孔、１７・・段付ピン、１８・・大径部、１９・・小径部、２０・・キャップ、２１・・コイルバネ、２２・・嵌合凹部、２３・・くびれ部、２４・・テーパ部、２５・・連結部、２８・・弾性片、２９・・爪。

Claims (2)

1. スピンドルを軸支したハウジングに、前記ハウジングに形成された案内孔へスライド可能に遊挿される軸部材と、前記ハウジングの外部で前記軸部材の端部に連結され、前記案内孔より大きいキャップと、前記軸部材を前記スピンドル側から離れるロック解除位置へ付勢する付勢手段とからなり、前記ハウジング内へ押し込まれるロック位置では、前記軸部材の先端が前記スピンドル側に設けた嵌合凹部と嵌合してその回転を規制するロック部材を設けた電動工具であって、
   前記軸部材における前記キャップの連結側の端部に、側面に被係合部を凹設した小径部を同軸で形成し、前記キャップに、前記被係合部に係合して前記小径部を弾性的に保持可能で、その保持状態で前記軸部材の外径内に納まって前記ロック解除位置で前記案内孔の外部に位置し、前記ロック位置で前記案内孔内に進入可能な連結部を設けて、前記連結部による前記小径部の保持によって前記軸部材とキャップとを連結すると共に、前記ロック位置では、前記連結部が前記案内孔内で前記被係合部との係合解除方向への移動を規制されるようにしたことを特徴とする電動工具。
2. 軸部材における小径部の被係合部が、前記小径部の根元に周設されたくびれ部であり、キャップの連結部が、前記小径部の外周に沿って筒状に配置され、先端に前記小径部の保持状態で前記くびれ部に係合する爪を備えた複数の弾性片からなる請求項１に記載の電動工具。
   

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