JP2022011863A - ハンドル、作業機、防振部材、及び作業機システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機に取り付け可能な優れたハンドル、当該ハンドルを着脱可能な作業機、当該ハンドル用の防振部材、並びに当該ハンドルを含む作業機システムを実現する。
【解決手段】駆動源によって先端工具を駆動可能な作業機に取り付け可能であり、作業者が把持可能な把持部２１と、作業機から把持部２１への振動を減衰する防振部３０とを有していて、把持部２１が防振部３０に着脱可能なハンドル２０である。防振部３０は、作業機に接続される装着部３２と、把持部２１が装着される被装着部とを有し、装着部３２と被装着部との間には、弾性体３１が介在している。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機に着脱可能なハンドル、ハンドルを着脱可能な作業機、ハンドル用の防振部材、並びに作業機システムに関する。

下記特許文献１には、作業性を高めるための着脱可能な（サブ）ハンドルを有した作業機が開示されている。また、作業者の手に伝わる振動を低減するため、下記文献２には、防振構造を付与したハンドルが開示されている。

特開2004-249427号公報 特開2006-142425号公報

防振構造を有するハンドルによって作業機を支持する場合、ゴム等の弾性体を介して作業機本体を支持するため、操作がダイレクトに伝わらず、細かい作業に不利となる場合がある。また、比較的作業時に生じる振動が小さい場合には防振の程度がそこまで必要なかったり、高周波の振動の場合にはバネ定数の高い弾性構造が必要になったりと、好ましい防振構造の種類も作業によって変化する。このように、ハンドルによって作業機を支持する場合、防振（弾性）構造が必要な場合と不要な場合や、作業によって好ましい防振性能が異なる場合があるため、作業者は異なるタイプのハンドルを複数所持する必要があり、かさばりや紛失等が生じる恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑み、作業機に取り付け可能な優れたハンドルの提供を目的とする。また別の目的として、優れたハンドルを有する作業機の提供を目的とする。また別の目的として、作業機に着脱可能な防振部材の提供を目的とする。さらに別の目的として、優れたハンドルを含む作業機システムの提供を目的とする。

本発明の第１の態様はハンドルである。このハンドルは、駆動源によって先端工具を駆動可能な作業機に取り付け可能であり、作業者が把持可能な把持部と、前記作業機から前記把持部への振動を減衰する防振部とを有し、前記把持部が前記防振部に着脱可能である。

前記把持部は、前記防振部と前記作業機の双方に択一的に取り付け可能であるとよい。

前記防振部には装着部と被装着部が設けられ、前記把持部には把持部装着部が設けられ、前記装着部と前記把持部装着部とは、作業機における所定の取付部に取り付け可能であるとともに、前記把持部装着部は前記被装着部に取り付け可能であるとよい。

前記装着部と前記被装着部との間には、弾性体が介在するとよい。

前記被装着部は、前記把持部の握り軸と交差する方向に貫通する貫通孔を有する筒部と、前記貫通孔を通って少なくとも一部が前記弾性体の内部に位置する抜け止め部材とを有し、前記抜け止め部材によって、前記筒部の前記握り軸方向への移動が規制されるとよい。

前記装着部は、前記作業機に螺合するネジ部と、前記ネジ部の周囲に位置する鍔部とを有するとよい。

前記ネジ部には前記貫通孔を通る前記抜け止め部材の一部が挿通される挿通孔が形成されるとよい。

前記抜け止め部材は、前記ネジ部または前記筒部の少なくとも一方に対して非接触状態で保持されるとよい。

前記防振部と前記把持部の少なくとも一方は、複数の種類から択一的に選択可能であるとよい。

本発明の第２の態様は作業機である。この作業機は、前記ハンドルと、前記ハンドルの前記把持部及び前記防振部を択一的に取り付け可能な取付部とを有する。

本発明の第３の態様は作業機である。この作業機は、駆動源を収容するハウジングと、
前記駆動源によって駆動される先端工具と、前記ハウジングに着脱可能に接続されるハンドルとを有し、前記ハンドルは、防振部と、前記防振部を介して前記ハウジングに接続され、かつ前記防振部に対して着脱可能な把持部とを有する。

本発明の第４の態様は、作業機に取り付け可能なハンドル用の防振部材であって、前記作業機に接続される装着部と、作業者が把持可能な把持部が装着される被装着部と、前記装着部と前記被装着部との間に介在する弾性体とを有する。

本発明の第５の態様は作業機システムである。この作業機システムは、取付部を有する作業機と、前記取付部に取付可能な把持部と、前記把持部に替えて前記取付部に取付可能な防振部材とを有し、前記防振部材に前記把持部を取付可能である。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、作業機に取り付け可能な優れたハンドル、当該ハンドルを着脱可能な作業機、当該ハンドル用の防振部材、並びに当該ハンドルを含む作業機システムを提供できる。また、本発明によれば、着脱可能な優れたハンドル、当該ハンドルを着脱可能な作業機、当該ハンドル用の防振部材、並びに当該ハンドルを含む作業機システムを有する作業機を提供できる。

本発明に係るハンドル、作業機、防振部材、及び作業機システムの実施の形態１であって、ハンドルを有する作業機としてのグラインダを示す平面図。 図１においてハンドルの様態を変更し、一部透過して内部構成を示す平面図。 実施の形態１におけるハンドルであって、把持部と防振部とを一体化した状態を示す正面図。 図３のＡ－Ａ平断面図。 ハンドルの左側面図。 図５のＣ－Ｃ正断面図。 防振部の平断面図。 防振部の正断面図。 把持部と防振部とを一体化した状態のハンドルを示す斜視図。 ハンドルの分解斜視図。 防振部において、ゴム等の弾性体を射出成形する前の状態を示す斜視図。 防振部の構成部品であるピンを示す斜視図。 防振部の被装着部となる筒部を示す斜視図。 防振部の装着部となるネジ部を示す斜視図。 防振部において、装着部及び被装着部とともにゴム等の弾性体をインサート射出成形する金型構成を示す平断面図。 本発明の実施の形態２における防振部を示す平断面図。 本発明に係る作業機で使用可能な把持部の例示であって、（Ａ）は太くて長い把持部、（Ｂ）は細くて短い把持部をそれぞれ示す平断面図。 本発明の実施の形態３におけるハンドルの断面図。

以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１、図２は本発明に係るハンドル、作業機、防振部材、及び作業機システムの実施の形態１であって、ハンドルを有する作業機としてのグラインダ１を示す平面図である。図２は、図１の状態からハンドルの様態が変更された部分的な透過図である。グラインダ１は外部の交流電源からの供給電力で動作するコード付きタイプのグラインダであり、グラインダ１の外殻ハウジングは、モータハウジング２、テールカバー３及びギヤケース４を有する。モータハウジング２の後端部に、テールカバー３がネジ止め等により固定される。モータハウジング２の前端部に、ギヤケース４がネジ止め等により固定される。モータハウジング２及びテールカバー３は、例えば樹脂成形体である。ギヤケース４は、例えばアルミ等の金属製である。

テールカバー３の後端部からは、外部の交流電源に接続するための電源コード９が延びる。モータハウジング２は、一体成型された前後方向に延びる円筒形状等の筒型であり、前端及び後端が開口する。図２に示すように、モータハウジング２は、駆動源としてのモータ６を収容する。モータ６の軸方向は、前後方向つまりモータハウジング２の長手方向である。

ギヤケース４の内部空間には、減速機構（伝達機構）が収納されており、モータ６の出力軸６ａの回転を減速すると共に回転軸を９０度変換して（上下方向にして）スピンドル（図示省略）に伝達する。スピンドルには先端工具としての円板形状を成す砥石１０が取り付け固定される。砥石１０は、モータ６の回転によりスピンドルと共に一体に回転駆動される。先端工具としては、円板状の研磨用砥石や切断用砥石の他に、円板状のブラシやカッター等も取付け可能である。

図２では、ハンドル２０から後述する防振部３０を取り外し、把持部２１を直接ギヤケース４に取り付けた状態を示す。把持部２１の装着側端面から突出した雄ネジ部をグラインダの外殻ハウジング（ギヤケース４）に形成された取付部７に螺着（螺合して固着）することで外殻ハウジング（グラインダ１）に取り付けられるようになっている。

従来では、図１に示すような防振付きハンドルを使用したい場合と、防振なしハンドルを使用したい場合とがある場合、２つのハンドルを用意する必要があった。このように、作業に応じてハンドルに弾性構造が必要な場合があり、また、工具や作業の種類によって好ましいハンドル仕様（長さ、太さ、防振性能などの程度）が異なるため、作業者は異なるタイプのハンドルを複数保持する必要がある。このため、複数のハンドルを保持する際にかさばったり、紛失等が生じる恐れがある。

本発明に係る実施の形態１では、ハンドル２０は、作業者が把持可能な把持部２１と、振動減衰用の防振部３０とが別体で着脱可能であるため、把持部２１と防振部３０との組み合わせを選択することで多様な作業に対応可能であり、上記の問題点を解消できる。

以下、実施の形態１のハンドル２０について詳細に説明する。図３から図１０に示すように、ハンドル２０は、相互に着脱自在な（別体構造の）把持部２１と防振部３０とを有する。

作業者が把持可能な把持部２１は、把持部となる本体部２１ａの装着側にフランジ部２１ｂが形成されるとともに、本体部２１ａの装着側端面から突出する把持部装着部としての雄ネジ部２１ｃとを一体的に有する。本体部２１ａは例えば樹脂成形品である。雄ネジ部２１ｃは例えば金属部品であって大部分は本体部２１ａに埋設されている。雄ネジ部２１ｃの本体部２１ａから突出した部分は取付部７に取り付け可能な構造を有する。すなわち、雄ネジ部２１ｃは取付部７に螺着（装着）可能である。

グラインダ1の外殻ハウジングから把持部２１への振動を減衰する防振部３０は、グラインダの外殻ハウジング（ギヤケース４）に形成された取付部７に接続（装着）される装着部３２と、把持部２１が接続（装着）される被装着部の筒部３５と、装着部３２と筒部３５との間に介在して両者を結合するゴム等の弾性体３１とを有する。なお、弾性体３１は、図７の把持部２１が接続される前の状態から、図４に示す把持部２１が接続された状態になると、フランジ部２１ｂによって軸方向の押圧力を受け、若干量圧縮される。すなわち、図４の状態では、弾性体３１は把持部２１によって圧縮された状態を示す。

装着部３２は鍔部３３と、ネジ部３４とを有する。鍔部３３は例えば樹脂成形品であり、ネジ部３４は例えば金属部品である。図１１及び図１４のように、ネジ部３４の基端側の延長部分（弾性体３１に部分的に埋没する部分）は、円筒部３４ａとなっており、円筒部３４ａの直径方向にピン３６が通過可能なように円筒部３４ａに挿通孔３４ｃが形成されている。ネジ部３４の先端側には雄ネジ部３４ｂが形成されており、雄ネジ部３４ｂはその周囲に位置する鍔部３３の中心部を貫通して鍔部３３から突出している。雄ネジ部３４ｂの鍔部３３の中心部から突出した部分は、外殻ハウジング側の取付部７に形成された雌ネジ部（図示せず）に螺合して連結するようになっている。雄ネジ部３４ｂの鍔部３３の中心部から突出した部分は、雄ネジ部２１ｃと同様形状であって互換性を有する。

被装着部の筒部３５は、例えば円筒形状の金属部品であり、少なくとも一部が円筒部３４ａの内周側に位置する。図１１及び図１３に示すように、筒部３５には、内周に雌ネジ部３５ａが刻設されるとともに、図１２のピン３６が貫通可能（例えば圧入可能）な貫通孔３５ｂが直径方向に形成されている。貫通孔３５ｂの貫通方向は把持部２１の握り軸Ｘと交差する方向である。ピン３６は例えば金属部品であり、貫通孔３５ｂを貫通したピン３６の両端部は、筒部３５の外周から突出してネジ部３４側の円筒部３４ａの挿通孔３４ｃに挿通されている。ピン３６の径よりも挿通孔３４ｃの径は充分大きく、ピン３６は挿通孔３４ｃに遊合している（充分な遊びを持って係合している）。ピン３６は挿通孔３４ｃに遊合することで、筒部３５の握り軸Ｘ方向への移動を規制する抜け止め部材として機能する。雌ネジ部３５ａには、把持部２１の雄ネジ部２１ｃが螺合可能である。

装着部３２と被装着部側の筒部３５との間に介在して両者を結合するゴム等の弾性体３１は、インサート射出成形によって成形される。図１５は装着部３２及び被装着部（筒部３５、ピン３６）とともに弾性体３１をインサート射出成形する金型４０を示す。金型４０は成形凹部４５を形成する金型部４１Ａ，４１Ｂ及び中央金型部４２と、装着部３２を押さえる押さえ金型部４３とを有する。金型部４１Ａ，４１Ｂは中央金型部４２に対して接離可能である。

図１５の状態で成形凹部４５内に弾性体３１となる溶融状態の原材料を注入して冷却することで、弾性体３１を装着部３２と被装着部（筒部３５、ピン３６）間に介在させ、装着部３２と被装着部（筒部３５、ピン３６）とを結合一体化して、防振部３０を作製する。弾性体３１の外周は蛇腹状に形成され、弾性体３１が変形し易くなるようにしている。ピン３６は、筒部３５の貫通孔３５ｂを、把持部２１の握り軸Ｘと交差する方向に貫通し、外筒部材３４の挿通孔３４ｃを通過した状態で弾性体３１にて保持される。ピン３６は、装着部３２及び筒部３５が弾性体３１から外れるのを防止する抜け止め部材として働く。挿通孔３４ｃの径はピン３６の径よりも充分大きく、ピン３６はネジ部３４に対して非接触状態で保持される。なお、ピン３６の全体が弾性体３１内に埋没している必要はなく、ピン３６の一部が露出していてもよい。弾性体３１を成形した防振部３０の金型４０からの取り出しは金型部４１Ａ，４１Ｂを中央金型部４２から離間させ、中央金型部４２を筒部３５の内周部から外すとともに、押さえ金型部４３の装着部３２に対する押さえを解除することで行うことが可能である。

作業機としてのグラインダ１を使用する場合、把持部２１の雄ネジ部２１ｃを防振部３０の雌ネジ部３５ａに螺着一体化してハンドル２０を構成し、防振部３０の雄ネジ部３４ｂをグラインダ１の外殻ハウジングの取付部７に螺着し、図１のようにハンドル２０が取り付けられたグラインダ１を構成する。これにより、防振機能を有するハンドル２０を有するグラインダ１を実現できる。また、把持部２１の雄ネジ部２１ｃは、外殻ハウジングの取付部７に直接螺着可能であり、防振部を持たないハンドルとして把持部２１を用いることも可能である。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 作業機としてのグラインダ１に着脱自在に接続可能なハンドル２０は、把持部２１と防振部３０とが分離可能である。このため、把持部２１は、防振部３０とグラインダ１の取付部７の双方に択一的に取り付け可能である。把持部２１を防振部３０を介してグラインダ１に装着すれば防振機能付きハンドルとして使用できる。また、把持部２１を直接グラインダ１に装着すれば防振機能を省いたハンドルとして使用でき、防振機能が不要な作業にも対応可能である。すなわち、1つのハンドル（ユニット）で防振機能の有無を切り替えることが可能となり、コストパフォーマンスの向上や省スペース化を図ることができる。

(2) 防振部３０のみを単独で防振部材として提供することで、既存の防振機能の無いハンドルに装着して防振機能付きハンドルを実現できる。換言すれば、作業者は別途防振部材を用意すればノーマルハンドルを防振ハンドルの一部として流用可能となる。例えば、従来の工具であっても、本件発明の防振部材を組み合わせることで本件発明の作業機を実現できる。また、本件発明の防振部材を、別の把持部と、別の作業機と同時に市場展開することで、これらを組み合わせて本件発明の作業機を実現可能となる提供システムが構築される。これによって、作業者は自分好みの作業機を実現可能となる。

(3) 把持部２１に対して振動減衰特性の異なる複数種類の防振部３０の付け替えで幅広い作業に対応できる。また、既存の多様なハンドルを把持部として利用可能とすることで、把持部と防振部の多様な組み合わせを実現できる。そして、多品種の防振機能付きハンドルを個別に製造する場合に比べて、製造に要する金型の種類を削減可能である。

(4) 防振部３０は、作業機としてのグラインダ１に接続される装着部３１側のネジ部３４と、把持部２１が装着される被装着部側の筒部３５とを有し、ネジ部３４でグラインダ１の取付部７に螺着でき、筒部３５の雌ネジ部３５ａに把持部２１を螺着できるので、防振部３０及び把持部２１の着脱操作が容易である。

(5) 防振部３０は装着部３１と筒部３５を有する被装着部との間に、弾性体３１を介在させ、かつ両者を結合した構造であり、防振部３０を独立した構造体である防振部材として取り扱うことが可能である。

(6) 防振部３０の被装着部は、把持部２１の握り軸Ｘと交差する方向に貫通する貫通孔３５ｂを有する筒部３５と、貫通孔３５ｂを通って少なくとも一部が弾性体３１の内部に位置する抜け止め部材としてのピン３６を有しており、ピン３６によって、筒部３５の握り軸Ｘ方向への移動を規制できる。これに伴い、筒部３５の弾性体３１からの脱落を効果的に防止可能である。

図１６は本発明の実施の形態２における防振部３０Ａを示す。この場合、装着部３２と筒部３５との間に介在して両者を結合するゴム等の弾性体３１Ａは、外周に蛇腹形状が無い構成となっていて、実施の形態１における防振部３０とは振動減衰特性が異なる。具体的には、弾性体３１Ａは弾性体３１よりもバネ定数が大きく、実施の形態１と比較して高周波の振動を減衰することに秀でている。なお、その他の構成は実施の形態１における防振部３０と同様である。このように、装着部３２と筒部３５との間に介在する弾性体の形状や柔軟性を変更することで、種々の振動減衰特性を有する防振部が得られる。なお、本件発明の防振部３０においては、雄ネジ部３４ｂと雌ネジ部３５ａとは螺合可能な構成となっている。従って、防振部同士の連結が可能となっている。これにより、防振部を複数連結させることでさらに様々な種類の振動にも対応可能となる。例えば、実施の形態１の防振部３０と実施の形態２の防振部３０とを連結させることで、防振部が持つバネ定数を調整することが可能となり、適応できる作業の幅が広がる。

図１７は本発明に係る作業機で使用可能な把持部の例示であって、（Ａ）は太くて長い把持部２１Ａ、（Ｂ）は細くて短い把持部２１Ｂをそれぞれ例示する。前述の防振部と接続する把持部として、用途に応じて把持部２１Ａまたは把持部２１Ｂのように把持部の太さや長さを使い分けることで、多様な作業に対応可能な防振機能付きのハンドルを提供可能となる。

図１８は本発明の実施の形態３におけるハンドル２０の断面図である。実施の形態３におけるハンドル２０は、実施の形態１の構成に対して雌ネジ部２１ｄを有する点で異なり、その他の点で一致する。従って、雌ネジ部２１ｄ以外の点は説明を省略する。実施の形態３におけるハンドル２０は、雄ネジ部２１ｃの反対側（反防振部３０側）に、雌ネジ部３５ａと同様の雌ねじ構造を有する雌ネジ部２１ｄが設けられている。実施の形態３におけるハンドル２０であれば、例えば防振部３０が必要にならない作業の際、雌ネジ部２１ｄで防振部３０を保持可能となり、防振部３０が紛失してしまうことを抑制することができる。また、雌ネジ部２１ｄには別の把持部も取り付け可能となるため、把持部の延長も可能となる。このように、防振部のみならず、把持部にも雌ネジ部を設けることで、より作業性を向上させることができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

本発明に係る各実施の形態の防振部において、被装着部側の筒部３５に設ける貫通孔を、抜け止め部材としてのピン３６よりも充分大きな内径として、ピン３６が筒部３５に対して非接触状態で弾性体３１によって保持される構成としてもよい。

抜け止め部材としてのピン３６を設ける代わりに、筒部３５外周に凹凸を形成して弾性体３１に対する抜止めを図る構成であってもよい。

本発明の各実施の形態では作業機としてグラインダを例示したが、グラインダの他に、ハンマドリル、インパクトレンチ、スクリュードライバ、チェンソー、ヘッジトリマ等のハンドルを有する種々の作業機に本発明は適用可能である。

１ グラインダ、２ モータハウジング、３ テールカバー、４ ギヤケース、
６ モータ、７ 取付部、１０ 砥石、２０，４０ ハンドル、２１ 把持部、
３０，３０Ａ 防振部、３１，３１Ａ 弾性体、３２ 装着部、３３ 鍔部、
３４ ネジ部、３４ａ 円筒部、３４ｂ 雄ネジ部、３４ｃ 挿通孔、３５ 筒部、
３５ａ 雌ネジ部、３５ｂ 貫通孔、３６ ピン、４０ 金型

Claims (13)

1. 駆動源によって先端工具を駆動可能な作業機に取り付け可能であり、
   作業者が把持可能な把持部と、前記作業機から前記把持部への振動を減衰する防振部とを有し、
   前記把持部が前記防振部に着脱可能である、ハンドル。
2. 前記把持部は、前記防振部と前記作業機の双方に択一的に取り付け可能である、請求項１に記載のハンドル。
3. 前記防振部には装着部と被装着部が設けられ、
   前記把持部には把持部装着部が設けられ、
   前記装着部と前記把持部装着部とは、作業機における所定の取付部に取り付け可能であるとともに、前記把持部装着部は前記被装着部に取り付け可能である、請求項１または２に記載のハンドル。
4. 前記装着部と前記被装着部との間には、弾性体が介在する、請求項３に記載のハンドル。
5. 前記被装着部は、前記把持部の握り軸と交差する方向に貫通する貫通孔を有する筒部と、前記貫通孔を通って少なくとも一部が前記弾性体の内部に位置する抜け止め部材とを有し、
   前記抜け止め部材によって、前記筒部の前記握り軸方向への移動が規制される、請求項３または４に記載のハンドル。
6. 前記装着部は、前記作業機に螺合するネジ部と、前記ネジ部の周囲に位置する鍔部とを有する、請求項３から５のいずれか一項に記載のハンドル。
7. 前記ネジ部には前記貫通孔を通る前記抜け止め部材の一部が挿通される挿通孔が形成される、請求項６に記載のハンドル。
8. 前記抜け止め部材は、前記ネジ部または前記筒部の少なくとも一方に対して非接触状態で保持される、請求項７に記載のハンドル。
9. 前記防振部と前記把持部の少なくとも一方は、複数の種類から択一的に選択可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載のハンドル。
10. 請求項１から９までのいずれか一項に記載のハンドルと、前記ハンドルの前記把持部及び前記防振部を択一的に取り付け可能な取付部とを有する、作業機。
11. 駆動源を収容するハウジングと、
    前記駆動源によって駆動される先端工具と、
    前記ハウジングに着脱可能に接続されるハンドルとを有し、
    前記ハンドルは、防振部と、前記防振部を介して前記ハウジングに接続され、かつ前記防振部に対して着脱可能な把持部とを有する、作業機。
12. 作業機に取り付け可能なハンドル用の防振部材であって、
    前記作業機に接続される装着部と、
    作業者が把持可能な把持部が装着される被装着部と、
    前記装着部と前記被装着部との間に介在する弾性体とを有する、防振部材。
13. 取付部を有する作業機と、
    前記取付部に取付可能な把持部と、
    前記把持部に替えて前記取付部に取付可能な防振部材とを有し、
    前記防振部材に前記把持部を取付可能である、作業機システム。

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