JP2005138240A

JP2005138240A - 防振ハンドル付き携帯用電動工具

Info

Publication number: JP2005138240A
Application number: JP2003378075A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shoji; 潤一東海林; Mitsumasa Yokoyama; 光聖横山
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】手持ち式電動工具のハンドルでグリップ部と弾性的な振動を減衰する弾性体と、該弾性体に固定された固定部とを介してケーシングに固定されている形式のものにおいて、質量体を設た防振効果の高い防振ハンドルを安価に提供する。
【解決手段】弾性的な振動を減衰する部材１０と、グリップ部９および固定部８からなる防振ハンドルにおいて、グリップ部９および固定部８をプラスチック成形品で構成し、前記質量体１２をグリップ部９にインサート一体成形により結合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも１つのハンドルを有する携帯用電動工具、特にディスクグラインダであって、該ハンドルが少なくとも１つのグリップ部を備えており、該グリップ部が、少なくとも１つの弾性的な振動を減衰する部材と、該弾性的な部材に固定された固定部とを介してケーシングに固定されている防振ハンドル付き携帯用電動工具に関する。

特開昭５８−１４３９７０号公報の明細書によれば、少なくとも１つのハンドルを有する手持ち式電動工具であって、該ハンドルが少なくとも１つのグリップ部を備えており、該グリップ部が、少なくとも１つの弾性的な振動を減衰する部材と固有振動数を下げるする質量体を備え、該弾性的な部材に固定された固定部とを介してケーシングに固定されている形式の防振ハンドルが公知である。また、図６に示す、ケーシングへの固定部とグリップ部の間に弾性体を有し、前記グリップ部および固定部をプラスチック成形品で構成し、前記弾性体を熱可塑性エラストマーで構成した２層成形により製造している形式の防振ハンドルが公知である。

図５において、これらの防振ハンドル２０は、グリップ部２１とケーシリングへの固定ボルト２２の間に振動を減衰するゴム，バネなどの弾性体２３を備えており、電動工具の振動を減衰し、実際に手で握って操作するグリップ部２１の振動を小さくする効果を有している。また、この振動減衰効果は、弾性体を軟らかくするか、重量を増すことにより高められることも知られている。

しかし、弾性体を軟らかくすると防振ハンドルの剛性が低下し操作性が悪くなるので、防振ハンドル２０は質量体２４をグリップ部２１の自由端面先端に取付けて固有振動数を下げることにより振動減衰効果を高めている。

質量体を有する防振ハンドル２０は、図６に示す質量体を有しない２層成形の防振ハンドル３０に比べ構造が複雑で製造コストがかかるため高価なものとなっている。具体的には、通常の防振ハンドル３３がケーシングへの固定ボルト３４を備えたモールド品であるのに対し、図５に示す従来の質量体を有する防振ハンドル２０はケーシングへの固定ボルト２２のボルト部２２ａの他端部２２ｂは棒状に形成され、その外周を覆うように弾性体２３が設けられている。

弾性体２３の外側には円筒形のグリップ部２１が設けられ、さらにグリップ部２１の自由端面の内側先端部２１ｂには質量体２４が取付けられている。これらの部材は、使用中の負荷や振動に耐えるよう構成されており、圧入や接着剤、溶接などにより結合されており、部品数が多く機械加工により製造されているため、製造コストがかかるため高価なものとなっている。さらには、手持ち式電動工具は先端工具や覆いなどを取り付けて使用するため、それらとの共振などによりハンドルの振動が大きくなる場合があったり、小形から大形まで多種類の手持ち式電動工具があるため、その電動工具の種類によって異なる防振ハンドルを使用していた。

特開昭５８−１４３９７０号公報

本発明の課題は、従来技術の欠点を改良し防振効果の高い防振ハンドルを安価に提供することである。また、電動工具の大きさや種類が替わっても使用できる汎用性の高い防振ハンドルを提供することである。

本発明は、少なくとも１つのハンドルを有する携帯用電動工具であって、該ハンドルが少なくとも１つのグリップ部を備えており、該グリップ部が、少なくとも１つの弾性的な振動を減衰する部材とに質量体を設けており、該弾性的な部材に固定された固定部とを介してケーシングに固定されている形式のものにおいて、前記グリップ部および固定部をプラスチック成形品で構成し、前記弾性的な部材を熱可塑性エラストマーで構成し射出成形する２層成形により製造し、前記質量体はグリップ部にインサート一体成形により設ることで解決できる。

また、前記質量体を円筒形状に構成することで解決できる。前記グリップ部または、質量体に抜け止め部を設け、抜け止め部を質量体の外周に設けた環状溝で構成することで解決できる。さらに、前記質量体に係合する補助質量体を設け、補助質量体を位置調整可能でかつ着脱可能に構成することで解決できる。

本発明の構成によれば、電動工具の振動を減衰し、手(人体)へ伝わる振動を少なくする効果を有し、防振ハンドルを安価に提供することができる。具体的には、固定部及びグリップ部をプラスチックとし、ゴム製の弾性体を熱可塑性エラストマーとして、２層成形により製造し、質量体をインサート一体成形で結合することにより、製造コストを大幅に低減でき、信頼性の高い防振ハンドルを提供することができる。
また、電動工具により、固有振動数を容易に変化させ最適な状態で使用することができる汎用性の高い防振ハンドルを提供することが出来る。

図１、２に本発明の一実施例を示す。図１は携帯用電動工具の一種であるディスクグラインダに防振ハンドル６を備えた外観図である。図２は防振ハンドル６の縦断面図である。図１において、図示しないモータを有するハウジング１後方にスイッチ２を備えたハンドル３を有し、ハウジング１前方には図示しない減速装置を備えたケーシング４を有し、ケーシング４の下方に研削トイシなどの先端工具５を備えている。また、ケーシング４の適所には防振ハンドル６が設けられている。

上記構成においての、ディスクグラインダの使用方法を説明する。ディスクグラインダは(先端工具の研削トイシの直径が１８０ｍｍ以上の大形のものは特に)片方の手でハンドル３を保持してスイッチ２を操作し、モータを駆動させて先端工具５を回転させ、他方の手で防振ハンドル６を保持しながら操作して、研削や切断などの作業を行っている。即ち、防振ハンドル６の操作により、研削位置や研削荷重をコントロールしている。

図２において、防振ハンドル６は、ケーシング４への固定ボルト７を有するプラスチック成形品の固定部８と、プラスチック成形品で内部に中空部を有するグリップ部９との間に熱可塑性エラストマー製の弾性体１０を備えている。また、グリップ部９の自由端側の内径には、防振のための質量体１２がインサート一体成形により設けられている。

これは、防振効果を高めるには、弾性体１０を軟らかくするか、ハンドルの質量を増し、防振ハンドル６の固有振動数を下げることが効果的であることが知られているが、弾性体１０を軟らかくすると、防振ハンドル６の剛性が低下し、研削位置や研削荷重をコントロールし難くなり操作性が悪くなるので、弾性体１０を比較的硬くして質量体１２を設けて固有振動数を下げるためである。また、グリップ９および質量体１２が円筒形なのは、インサート成形を容易にし安価とするためである。質量体１２は、その外形に環状溝１２ａを有しており、グリップ９の終端部９ａと共に結合部から質量体１２が抜けるのを防止している。

上記構成において、ディスクグラインダを操作すると、モータ、減速装置、先端工具５の回転や先端工具５での研削や切断などにより、ディスクグラインダが振動する。この振動は、防振ハンドル６を介して手に伝わるが、前記質量体１２によりハンドルの固有振動数が低下しており、携帯用電動工具から発せられる振動数とを離すことができ、実用域である４，０００〜６，６００ｒｐｍ（回転周波数は６６．７Ｈｚ〜１１０Ｈｚ）での振動が押さえられ、かつ前記弾性体１０により減衰されるので、長時間作業しても振動障害を避けることが出来る。

図４に、本実施例の防振バンドルをディスクグラインダに取付、手に加わる振動を測定したグラフを示す。縦軸は振動の大きさを表し、防振ハンドルに加速度センサーを取付測定し、数値が大きいほど手に伝わる振動が大きくなる。縦軸はディスクグラインダの研削トイシ
または、研削トイシの取り付けられている図示されていないスピンドルの回転数を表している。

条件として質量体１２の重量を変化させ、質量体１２を取付無い状態（０ｇ）と５０ｇ、７５ｇ、１５０ｇ取付た状態の振動を測定した。その結果、質量体を取付無い状態（０ｇ）では、振動の最大値が実用域の回転数にあり、手に伝わる振動が大きいことが分かる。
なお、この振動の最大値は、防振ハンドルの固有振動数とディスクグラインダの回転数とが共振しているためである。

それに対し質量体１２を５０ｇ、７５ｇ、１５０ｇと増やしていくと、振動値の最大値が小さくなるとともに最大値が低い回転数側に移動しており、実用域の回転数から外れているので、実作業中に手に伝わる振動が小さくなっていることが分かる。

なお、ピーク値が低い回転数側に移動したのは、防振ハンドルに質量体１２を取付たことにより、防振ハンドルの固有振動数が変化したため、ディスクグラインダの回転数（周波数）との共振点が低速側に下がったためである。

本実施例では２層成形で防振ハンドルを製造し、質量体１２をインサート一体成形したことにより、防振効果の高い防振ハンドルを安価に製造し、提供することができる。
また、グリップ９の終端部９ａと質量体１２の外形に環状溝１２ａによりプラスチックが水分を吸って膨張しても質量体１２がグリップ９から抜けださない。さらに、製品を誤って高所から落としてグリップ９の終端部９ａが破損しても、質量体１２の環状溝１２ａにより質量体１２がグリップ９から抜けださないなど対候性、耐久性にも優れた防振ハンドルを提供することができる。

図３に本発明の別の実施例を示す。図３は別案の防振ハンドル１５の断面図である。防振ハンドル１５は、図２に示す防振ハンドル６の質量体１２内径にはめねじ１２ｂが設けられており、補助質量体１３の外周に設けられたおねじ１３ａがねじ勘合している。また、質量体１２の終端には、補助質量体１３の脱落を防止するストッパ１４が着脱自在に設けられている。

上記構成において、工具係合部１３ｂに工具を係合させ、補助質量体１３を回すことにより補助質量体１３の位置を容易に調整可能で、かつストッパ１４を外すことにより着脱可能に構成されているので、携帯用電動工具に合わせて補助質量体１３を変えることにより、防振ハンドルの固有振動数を容易に変化させ最適な状態で使用することができる。即ち、比較的振動の小さい電動工具では、補助質量体１３を外して、軽い状態で使用することにより、防振効果と操作性を得ることができ、振動の大きい電動工具では、補助質量体１３を取付けて、防振効果を高めることができる。さらには、ホイルガードなどとの共振がある場合には、補助質量体１３の位置を調整し、共振を防止できる。

本発明の一実施例である防振ハンドルを装着したディスクグラインダの外観図である。本発明の一実施例である防振ハンドルの縦断面図である。本発明の別の実施例である防振ハンドルの縦断面図である。回転数（周波数）と振動の関係図である。従来の防振ハンドルの縦断面図である。従来の防振ハンドルの縦断面図である。

符号の説明

６，１５，２０，３３は防振ハンドル、８，１５，は固定部、９，２１，３７はグリップ部、１０，２３，２６は弾性体、１２，２４は質量体、１３は補助質量体

Claims

中空部を有するグリップ部と、ケーシングに固定される固定部と、該グリップ部と該固定部の間に配置された弾性部材とを有する防振ハンドルを備えた携帯用電動工具において、前記グリップ部の中空部内に質量体を固定配置したことを特徴とする防振ハンドル付き携帯用電動工具。
前記質量体を円筒形状に構成したことを特徴とする、請求項１記載の防振ハンドル付き携帯用電動工具。
前記グリップ部または、質量体に抜け止め部を設けたことを特徴とする、請求項１および２記載の防振ハンドル付き携帯用電動工具。
前記抜け止め部を質量体の外周に設けた環状溝で構成したことを特徴とする、請求項３記載の防振ハンドル付き携帯用電動工具。
前記質量体に係合する補助質量体を設けたことを特徴とする、請求項１および２記載の防振ハンドル付き携帯用電動工具。
前記補助質量体を位置調整可能でかつ着脱可能に構成したことを特徴とする、請求項５記載の防振ハンドル付き携帯用電動工具。