JP3244718B2 - 回転工具における回転刃具の固止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動グラインダやエア
グラインダ等の回転工具において、工具主軸に回転刃具
を固止するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動工具等における回転
刃具の取付けにあっては、第４図に示すように、工具主
軸４Ａに固定された固定側フランジ８Ａに対して該工具
主軸４Ａに嵌合した回転刃具７Ａの一方端面を当接し、
この回転刃具７Ａを前記工具主軸４Ａのねじ軸部６Ａに
螺合されかつ回転刃具７Ａの他方端面に接する可動側フ
ランジ９Ａにより締付けて該回転刃具７Ａを取外し可能
に挾圧固止するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のものにあっては、工具主軸４Ａのねじ軸部６Ａ
に螺合された可動側フランジ９Ａの締付け動作により回
転刃具７Ａを、単に該可動側フランジ９Ａと固定側フラ
ンジ８Ａとで挾圧として固止する構成であるため、所望
の作業中の負荷により該回転刃具７Ａが両フランジ８
Ａ，９Ａ間で該可動側フランジ９Ａの締り勝手方向に滑
り、その締付力が増大することになる。そして、回転刃
具７Ａの取替え等の作業に際して可動側フランジ９Ａを
弛緩して取外す場合、可動側フランジ９Ａを弛緩する力
（トルク）は、該可動側フランジ９Ａと工具主軸４Ａの
ねじ軸部６Ａとの螺合部における摩擦力、該可動側フラ
ンジ９Ａと回転刃具７Ａとの間及び該回転刃具７Ａと固
定側フランジ８Ａとの間の摩擦力が要因となって作用す
るものであり、とくに、回転刃具７Ａにより比較的固い
材質の被加工材、例えばレンガ等を切断等する作業にあ
っては、該回転刃具７Ａに前述したように大きな負荷が
かかって可動側フランジ９Ａによる非常に強固な締付け
状態となるとともに、この作業にあっては回転刃具７Ａ
の消耗も激しく該回転刃具７Ａの取替えが頻繁に要求さ
れるものであった。このため、該電動工具等の付属品と
して装備されている前記可動側フランジ９Ａのピン孔に
係合され該可動側フランジ９Ａを回転（締付け及び弛
緩）するピン付きレンチ等の工具では該可動側フランジ
９Ａを弛緩することができないことがしばしば生じ、レ
ンチ等のピンの折損や可動側フランジ９Ａのピン孔のダ
レ（孔が異形状態で大きくなって前記ピンが確実に係合
しない状態）が生起し、それらの使用を不能にしてしま
うという問題点を招来するものであった。また、可動側
フランジ９Ａの弛緩をし易いように、ギヤハウジングに
対して工具主軸４Ａ側に回転を一時的に阻止するロック
手段を設けたものにあっては、そのロック手段或いは該
ロック手段を設けた部位のギヤハウジングが破損してし
まうという等の問題点を生起していた。そこで、本発明
は上記した問題点に鑑み、強固な締付け状態を得ること
は勿論のこと、回転刃具の取替え時等に際して可動側フ
ランジの弛緩を簡単かつ容易に行うことができる電動工
具等における回転刃具の固止装置を提供することを目的
としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、適宜の駆動手段により回転される工
具主軸に嵌合固止されかつ回転刃具の一方端面に接する
固定側フランジと、前記工具主軸のねじ軸部に螺合され
て前記回転刃具の他方端面に接する可動側フランジとに
より該回転刃具を取外し可能に挾圧固止する装置であっ
て、前記固定側フランジを、前記工具主軸に回転につい
て固定されたインナ側のフランジと、前記工具主軸に対
して回転可能で、前記回転刃具の一方端面に接するアウ
タ側のフランジに２分割し、前記インナ側のフランジと
前記アウタ側のフランジとの間に、前記インナ側のフラ
ンジに対して前記アウタ側のフランジを前記工具主軸の
軸回りに所定範囲で相対回転させるための回転方向の遊
びを介在させて、前記可動側フランジに対してゆるみ方
向の力を加えると、前記アウタ側のフランジと前記回転
刃具と前記可動側フランジが一体で前記工具主軸に対し
て回転して、前記可動側フランジが前記工具主軸のねじ
軸部に対してゆるみ方向に回転する構成としたことを特
徴とする。

【０００５】

【作用】上記した構成によれば、工具主軸のねじ軸に対
し可動側フランジを固定側フランジに向けて螺進して該
可動側フランジの締付けにより同可動側フランジと固定
側フランジによって回転刃具を挾圧固止する。この場
合、固定側フランジはインナ側のフランジとアウタ側の
フランジとが噛合されて一体化された通常のフランジ部
材として機能して上述したように可動側フランジとによ
り挾圧するものである。また、回転刃具を取替える場合
には、可動側フランジを螺退しその締付けを弛緩状態に
して該可動側フランジを工具主軸のねじ軸から取外して
行う。この場合、可動側フランジの螺退（弛緩）初期時
には、固定側フランジにおけるアウタ側のフランジがイ
ンナ側のフランジに対して相対回転可能であるので、回
転刃具に圧接された固定側フランジにおけるアウタ側の
フランジ、回転刃具、可動側フランジの三者が一体化さ
れた状態で工具主軸に対して回転可能となる。このた
め、可動側フランジをねじ軸部に対して緩めるために必
要なトルクは、可動側フランジと工具主軸のねじ軸部と
の螺合部におけるねじ摩擦力と、固定側フランジにおけ
るインナ側のフランジとアウタ側のフランジとの間の摩
擦力との合計摩擦力よりも大きなトルクであればよい。
このことから、インナ側のフランジとアウタ側のフラン
ジとの間の摩擦力が可動側フランジと回転刃具との間の
摩擦力よりも小さくなるよう設定することにより、従来
よりも小さな力で可動側フランジを緩めて回転工具を迅
速かつ楽に交換することができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって詳
述する。

【０００７】図において、本例の電動工具等、例えば、
携帯用の電動グラインダ本体Ｇのヘッド部位に形成され
たギヤボックス１内には駆動モータ（図示しない）のモ
ータ軸２が延出されており、さらに該モータ軸２から減
速歯車群３を経て回転される工具主軸４がベアリング５
ａ，５ｂを介して回転可能に支承されている。そして、
この工具主軸４の一端部（図では下端部）はギヤボック
ス１の下面から突出されていて若干小径のねじ軸６が形
成されている。なお、工具主軸４におけるねじ軸６の境
界部位には後述する固定側フランジを回転不能に嵌合す
る断面ほぼ偏平楕円形状の係合軸部４ａが形成されてい
る。

【０００８】前記工具主軸４のねじ軸６に嵌合されるデ
イスク砥石等の回転刃具７を固止する固止手段は、該ね
じ軸６に遊嵌されかつ工具主軸４の係合軸部４ａに嵌合
係止されるほぼ円盤状の固定側フランジ８と、前記ねじ
軸６に取外し可能に螺合されたほぼ円盤状の可動側フラ
ンジ９とから構成されており、この可動側フランジ９に
は締付け工具（図示しない）等が係止される係止孔１
０，１０が複数個貫設されていて、この可動側フランジ
９の締付けにより固定側フランジ８との間で回転刃具７
を挾圧固止するものである。

【０００９】そして、前記固定側フランジ８は、図２及
び図３に示すように２分割されて一方をほぼキャップ状
に形成されたインナ側のフランジ１１となし、他方を該
インナ側のフランジ１１に所定の隙間をおいて嵌合され
た平板状のアウタ側のフランジ１２となしており、この
両フランジ１１，１２の相対向する端面間（隙間）には
円周方向に多数個のニードルベアリング１３〜１３が設
けられ、さらに、このニードルベアリング１３〜１３の
内径部位には該インナ側とアウタ側のフランジ１１，１
２の軸周りの所定範囲の自由回動を許容するように空間
部１４を残して噛合する係合カム突起１１ａ，１２ａが
突設されている。この空間部１４が特許請求の範囲に記
載した遊びに相当する。そして、アウタ側のフランジ１
２の他方端面は前記回転刃具７が嵌合するボス部１２ｂ
と同回転刃具７の側端面が当接する偏平の当面１２ｃが
形成され、インナ側のフランジ１１の他方端面には前記
工具主軸４の係合軸部４ａに嵌合されたほぼ偏平楕円形
状の係合凹部１１ｂが形成されている。なお、インナ側
のフランジ１１に対するアウタ側のフランジ１２の嵌合
面にはＯリング１５が介装されており、また、両フラン
ジ１１，１２の内径部位にはラバーリング１６が該内径
面より若干窪んで設けられている。

【００１０】また、前記工具主軸４のねじ軸６の外周に
は可動側フランジ９の螺合部位における摩擦力を低減す
るためにテフロン（登録商標）コーテイング等の表面処
理加工が施され、同様に、可動側フランジ９の全面には
摩擦力を低減するためにモリブデンコーテイング、ガス
軟窒化等の表面処理加工が施されている。

【００１１】本例の回転刃具７の固止装置は上述のよう
に構成されたものであるから、工具主軸４には固定側フ
ランジ８全体がそのインナ側のフランジ１１の係合凹部
１１ｂを係合軸部４ａに嵌合して一体的に回転する状態
で固止されており、そこで、回転刃具７を工具主軸４に
取付ける場合、該回転刃具７を工具主軸４のねじ軸６か
ら固定側フランジ８におけるアウタ側のフランジ１２の
ボス部１２ｂに嵌合するとともに、その一方側端面を該
アウタ側のフランジ１２の当面１２ｃに当接させる。つ
いで、可動側フランジ９を前記工具主軸４のねじ軸６に
螺合して螺進させ、この可動側フランジ９の螺進に伴う
締付けにより固定側フランジ８におけるアウタ側のフラ
ンジ１２との間で回転刃具７を所望の締付け力（トル
ク）で挾圧固止するものである。そして、回転刃具７が
可動側フランジ９の当面及び固定側フランジ８における
アウタ側のフランジ１２の当面１２ｃとの間で滑りが生
起すると、可動側フランジ９、回転刃具７、固定側フラ
ンジ８におけるアウタ側のフランジ１２が一体となって
回転しようとするが、このアウタ側のフランジ１２はそ
の係合カム突起１２ａが固定側フランジにおけるインナ
側のフランジ１１の係合カム突起１１ａに噛合すること
によりその回転が阻止されて該固定側フランジ８が通常
のフランジ部材として機能するため、可動側フランジ９
と回転刃具７とが一体的に回動されて強固に挾圧固止さ
れるものである。

【００１２】そして、回転刃具７を取替える場合には可
動側フランジ９を螺退しその締付けを弛緩状態にして該
可動側フランジ９を工具主軸４のねじ軸６から取外して
行うものである。この状態にあっては、固定側フランジ
８におけるインナ側のフランジ１１とアウタ側のフラン
ジ１２との間のニードルベアリング１３によって両者の
間が転り摩擦となり可動側フランジ９の弛緩時の力（ト
ルク）を軽減するものである。すなわち、可動側フラン
ジ９の螺退（弛緩）初期時には、回転刃具７に圧接され
た固定側フランジ８におけるアウタ側のフランジ１２、
回転刃具７、可動側フランジ９の三者が一体化された状
態となるため、その弛緩時の力（トルク）は、可動側フ
ランジ９と工具主軸４のねじ軸部６Ａとの螺合部におけ
るねじ摩擦と、固定側フランジ８におけるインナ側のフ
ランジ１１とアウタ側のフランジ１２との間の転り摩擦
となり、該可動側フランジ９の螺退（弛緩）初期の力
（トルク）を軽減し得るものである。本実施例におい
て、上記弛緩状態の実験した結果、例えば、当初の締付
けトルクを５００Kg・cmとした時の弛緩トルクは、前述
した従来のものは４２５Kg・cmを必要としていたが、本
例においては１６０Kg・cmでよく、また、当初の締付け
トルクを１０００Kg・cmとした時の弛緩トルクは、前述
した従来のものは８００Kg・cmを必要としていたが、本
例においては２７０Kg・cmでよく、さらに当初の締付け
トルクを１２００Kg・cmとした時の弛緩トルクは、前述
した従来のものは１０００Kg・cmを必要としていたが、
本例においては３５０Kg・cmでよいことが得られた。し
かも、前記工具主軸４のねじ軸６の外周に可動側フラン
ジ９の螺合部位における摩擦力を低減するためにテフロ
ン（登録商標）コーテイング等の表面処理加工を施した
り、可動側フランジ９の全面に摩擦力を低減するために
モリブデンコーテイング、ガス軟窒化等の表面処理加工
を施した場合は、それぞれ前記した効果をさらに助長す
るよい結果が得られた。

【００１３】なお、本実施例にあっては、固定側フラン
ジ８におけるインナ側のフランジ１１とアウタ側のフラ
ンジ１２との間にニードルベアリング１３を設けた構成
について説明したが、このニードルベアリング１３に代
えて他のベアリング手段或いはベアリング手段とは別の
前記両フランジ１１，１２相互の転りを許容する転り手
段を用いてもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にあって
は、適宜の駆動手段により回転される工具主軸に嵌合固
止されかつ回転刃具の一方端面に接する固定側フランジ
と、該工具主軸のねじ軸部に螺合されかつ回転刃具の他
方端面に接する可動側フランジとにより該回転刃具を取
外し可能に挾圧固止する装置であって、前記固定側フラ
ンジをインナ側とアウタ側のフランジに２分割してその
間にベアリング手段を介在し、さらに該インナ側とアウ
タ側のフランジを軸周りの所定範囲の自由回動を許容す
るように噛合可能に構成したことにより、強固な締付け
状態を得ることは勿論のこと、回転刃具の取替え時等に
際して可動側フランジの弛緩を簡単かつ容易に行うこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部省略した断面図で
ある。

【図２】同じく要部の拡大断面図である。

【図３】同じく図２のＸ−Ｘ線拡大断面図である。

【図４】従来の装置を示す一部省略した断面図である。

【符号の説明】

４…工具主軸 ６…ねじ軸 ７…回転刃具 ８…固定側フランジ ９…可動側フランジ １１…インナ側のフランジ １２…アウタ側のフランジ １３…ニードルベアリング １１ａ…係合カム突起 １２ａ…係合カム突起

フロントページの続き (72)発明者 手嶋 寿幸 愛知県安城市住吉町３丁目11番８号 株 式会社マキタ内 (72)発明者 高橋 雄志 愛知県安城市住吉町３丁目11番８号 株 式会社マキタ内 (56)参考文献 特開 平１−216770（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501722（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501907（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 45/00 B24D 7/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適宜の駆動手段により回転される工具主
   軸に嵌合固止されかつ回転刃具の一方端面に接する固定
   側フランジと、前記工具主軸のねじ軸部に螺合されて前
   記回転刃具の他方端面に接する可動側フランジとにより
   該回転刃具を取外し可能に挾圧固止する装置であって、 前記固定側フランジを、前記工具主軸に回転について固
   定されたインナ側のフランジと、前記工具主軸に対して
   回転可能で、前記回転刃具の一方端面に接するアウタ側
   のフランジに２分割し、前記インナ側のフランジと前記
   アウタ側のフランジとの間に、前記インナ側のフランジ
   に対して前記アウタ側のフランジを前記工具主軸の軸回
   りに所定範囲で相対回転させるための回転方向の遊びを
   介在させて、前記可動側フランジに対してゆるみ方向の
   力を加えると、前記アウタ側のフランジと前記回転刃具
   と前記可動側フランジが一体で前記工具主軸に対して回
   転して、前記可動側フランジが前記工具主軸のねじ軸部
   に対してゆるみ方向に回転する構成としたことを特徴と
   する回転工具における回転刃具の固止装置。