JP3485214B2 - 電動工具におけるスピンドルのロック機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は電動工具において、モー
タ軸から回転伝達されるスピンドルを一時的に固定する
ロック機構に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】本件出願人は、モータ軸から減速機構を
介してスピンドルに回転を伝達する電動工具のトルク伝
達機構を提供している。これは図３の如く、丸鋸機３０
において、モータ軸３１と噛合して右回転（ブレード３
０ａを見た方向で言う、以下同じ）するギヤ３２にスピ
ンドル３３を遊貫させて同軸でハウジングへ軸支し、前
記ギヤ３２にはリング状の溝３４を設ける一方、スピン
ドル３３には、大径部３５と、その大径部３５より更に
大径で後方を開放した中間筒３６とを夫々一体に設け
て、ギヤ３２と大径部３５、中間筒３６とで筒状の空間
を形成し、その空間内部の外周面に、その外周面よりや
や大径で、ギヤ３２の回転方向と同じ右巻きの外側コイ
ルバネ３７を、内周面に、その内周面よりやや小径で、
ギヤ３２の回転方向と同じ右巻きの内側コイルバネ３８
を夫々巻装させて、ギヤ３２とスピンドル３３とをこの
２つのコイルバネで連結したものである。よってここで
はモータ始動時にギヤ３２が右回転すると、その回転に
より外側コイルバネ３７の径が拡開して中間筒３６へ回
転伝達を、ブレーキ時にギヤ３２の回転が減少すると、
内側コイルバネ３８の径が縮小して制動力の伝達を夫々
行うことになるが、特に上記外側コイルバネ３７、内側
コイルバネ３８が夫々モータ始動直後、ブレーキ作動直
後には、中間筒３６や大径部３５側との当接部分を若干
滑りながら徐々に拡開力、巻装力を高めて一体化させる
作用を奏するから、モータ側からの負荷をコイルバネに
よって吸収でき、モータ軸とギヤとの噛合部での音の発
生や部品の消耗を軽減できることになる。一方上記丸鋸
機等の電動工具には、ブレードの交換作業等における作
業性を考慮して、一時的に上記スピンドル或はモータ軸
を固定できるロック機構が設けられる。この機構として
は実開平３−８３４６１号公報に開示のように、非係止
方向へ付勢されるロックプレートを係止方向へ押圧する
ことで、ロックプレートのコ字状の係合部がモータ軸に
形成した二面幅の係止部を把持して、モータ軸を固定さ
せるものが知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし上記コイルバネ
によるトルク伝達機構を採用する電動工具に上記ロック
機構を採用すると、モータ軸３１をロックしてもギヤ３
２とスピンドル３３との間で空回りするため、スピンド
ル３３を直接ロックする必要がある。ところが上記構造
ではロックプレートを係止させるスピンドル３３の位置
はその後端しかなく、この場合スピンドル３３が小径で
あるから、例えばブレード３０ａの交換時等では、回転
しようとするスピンドル３３をロックするのに比較的大
きな力が必要となる上、この場合スピンドル後端の二面
幅が係合部にこじれた状態で嵌り込み、ロックプレート
が戻らないこともある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記トル
ク伝達機構を採用する電動工具においても、スピンドル
のロックと解除とを上記のような不具合なく確実且つス
ムーズに行えるようにするもので、その構成は、前記中
間筒等のスピンドル側の筒状部の外周に係止凹部を設け
る一方、ハウジングに、筒状部方向へ前後移動可能で、
前進位置で前記係止凹部と係止するロック部材を、後退
方向へ付勢して設けたことを特徴とするものである。 【０００５】 【作用】付勢に抗してロック部材をスピンドルの筒状部
方向へ前進させると、ロック部材が筒状部の係止凹部と
係止し、筒状部とスピンドルの回転をロックする。ロッ
ク部材を離すと、付勢によって後退し、係止凹部との係
止が解除する。このロックはスピンドルより大径の筒状
部に設けた係止凹部とロック部材との係脱でなされるか
ら、小さな力でもスピンドルの固定ができ、又ロック状
態でロック部材から手を離しても戻らないようなことが
ない。 【０００６】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１，２は丸鋸機１のスピンドル７軸支部分の説明
図で、円盤状のブレード２は、インナーフランジ３とア
ウターフランジ４とで挟持されて、アウターフランジ４
側からボルト５、ワッシャー６によってスピンドル７に
固着され、そのスピンドル７は、ギヤハウジング８側の
ボールベアリング９と、ギヤハウジング８に螺着される
ベアリングボックス１０側のボールベアリング１１とに
よって軸支される。前記スピンドル７の後方（図１の右
側、以下スピンドル７のブレード２側を前方、ボールベ
アリング９側を後方として説明する）には出力軸として
のギヤ１２が同軸で遊嵌されており、ギヤ１２のピニオ
ンがモータ１３のモータ軸１３ａと噛合している。又ギ
ヤハウジング８内において、前記スピンドル７には従動
軸部としての大径部１４が形成されると共に、その大径
部１４とボールベアリング１１間には二面の面取部が形
成され、そこに大径部１４の軸方向の外周面と非接触
で、後方を開放して前記ギヤ１２と隣接した筒状部とし
ての中間筒１５が一体に嵌着されている。よってギヤ１
２は、中間筒１５によって軸方向の移動を規制される。
一方ギヤ１２の前面には、内径を前記大径部１４の外径
と、外径を前記中間筒１５の内径と夫々一致させて隣接
するリング状の溝１６が設けられている。更に前記溝１
６の内径とスピンドル７の大径部１４間には断面角形の
内側コイルバネ１７が、溝１６の外径と中間筒１５間に
は、同じく断面角形の外側コイルバネ１８が夫々配置さ
れている。内側コイルバネ１７は、大径部１４よりも溝
１６の内径側への巻き量を若干多くして巻装された右巻
き（ギヤ１２からブレード２側を見た方向で言う。以下
同じ）のもので、その内径は、溝１６の内径及びスピン
ドル７の大径部１４の径よりもやや小さく（−０．３m
m）設定されており、その巻装力によってギヤ１２と大
径部１４とを連結するものである。一方外側コイルバネ
１８は、中間筒１５の内周面への当接部分よりも溝１６
の外径への当接部分を多くして収容された右巻きのもの
で、その外径は、溝１６の外径及び中間筒１５の内周面
の径よりもやや大きく（＋０．３mm）設定されており、
その拡開力によってギヤ１２と中間筒１５とを連結する
ものである。 【０００７】そしてギヤハウジング８には、前記スピン
ドル７と直交状にスライド可能なロックプレート２０が
設けられている。このロックプレート２０は、細長の金
属板を折曲形成して操作部２１と、中間部を切り起こし
形成して前後に段違いのストッパー２２，２３とを夫々
備えたもので、後方側のストッパー２３は、ロックプレ
ート２０に沿ってギヤハウジング８へ収納された圧縮ス
プリング２４の上端が当接して、スピンドル７との離反
方向への付勢力を得ている一方、前方側のストッパー２
２は、ギヤハウジング８に螺着された規制板２５と係止
して、前記圧縮スプリング２４によって付勢されるロッ
クプレート２０の上限位置を規制するものとなってい
る。更に前記スピンドル７における中間筒１５の外周に
は、図２にも示す如く点対称に係止凹部１９，１９が形
成されており、前記ロックプレート２０の操作部２１を
圧縮スプリング２４の付勢に抗して押し込むことによ
り、ロックプレート２０の先端部２６が前記係止凹部１
９の一方に係止して、中間筒１５の回転をロックするも
のである。尚２７はワッシャー、２８はスポンジであ
る。 【０００８】このように構成された丸鋸機１は、まずモ
ータ１３の起動時には外側コイルバネ１８がトルク伝達
を行う。即ちモータ１３の起動によりモータ軸１３ａが
左回転すると、ギヤ１２が右回転し、外側コイルバネ１
８も溝１６の外径と一体に右回転し、スピンドル７の中
間筒１５へも回転伝達させる。この時スピンドル７は同
時に回転を開始するが、外側コイルバネ１８の中間筒１
５への当接部分が中間筒１５の内周を滑りながら回転す
るため、立上りは遅いスピードでスピンドル７を回転さ
せる。そしてギヤ１２の回転上昇に連れて外側コイルバ
ネ１８はその外周と中間筒１５の内周面との摩擦力によ
り拡がる方向へ力が加えられて、溝１６の外径、中間筒
１５の内周面夫々への拡開力が上昇し、両者をしっかり
連結して一体回転させることになる。この時内側コイル
バネ１７も立上りは大径部１４への巻装部分がその外周
面を滑るが、この際に生じる摩擦力により逆に拡開する
ことになるから、巻装力が低下し、トルク伝達機能を殆
ど生じさせない。一方電気ブレーキをかけた際には、モ
ータ軸１３ａへの逆方向への制動によりギヤ１２へ左回
転のトルクが伝えられて回転数は減少するが、スピンド
ル７はブレード２の慣性によりそのまま回転を続けよう
とし、同時にブレーキはかかるが、今度は内側コイルバ
ネ１７がスピンドル７の大径部１４の外周面を滑りなが
ら回転する。この時の回転スピードの相違により生じた
摩擦力で内側コイルバネ１７には巻き絞る方向へ力が加
えられて溝１６の内径、スピンドル７の大径部１４夫々
への巻装力が上昇し、両者をしっかり連結させる。よっ
てモータ軸１３ａ、ギヤ１２の停止と共にスピンドル
７、ブレード２も同時に停止することになる。この時外
側コイルバネ１８は停止しようとするギヤ１２と中間筒
１５とのスピードの相違により生じる摩擦力によって、
巻き絞る方向へ力を加えられるから、拡開力が低下して
ブレーキ直後は制動力の伝達を殆ど行わない。このよう
に本実施例の丸鋸機１では、起動時と制動時のトルク伝
達を夫々内外のコイルバネによって行うようにしたか
ら、モータ側からの負荷をコイルバネによって吸収する
ことができ、ブレーキ作動時のブレードの空転時間を短
縮するのは勿論、モータ軸とギヤとの噛合部での音の発
生や部品の消耗を軽減することも可能となるのである。 【０００９】そしてブレード２の交換やメンテナンス時
等にスピンドル７を固定させる必要がある場合は、ロッ
クプレート２０の操作部２１を押圧し、ブレード２を手
で回転させると、スピンドル７側へ押し込まれたロック
プレート２０の先端部２６と中間筒１５の係止凹部１９
とが一致する位置で、図２の二点鎖線で示すように先端
部２６が係止凹部１９に係合して中間筒１５が固定さ
れ、同時にスピンドル７とブレード２もロックされるか
ら、ブレード２の交換に要するボルト５の取り外しや締
め付け等がしやすくなる。ロックの必要がなくなれば、
操作部２１の押圧を解くことで、圧縮スプリング２４の
付勢によりロックプレート２０は前方のストッパー２２
が規制板２５に当接する位置まで復帰して、先端部２６
と中間筒１５の係止凹部１９との係合が外れる。このロ
ックは大径の中間筒１５の係止凹部１９へ先端部２６が
係止して行われる構造であるから、スピンドル７の中心
からの距離が長くなって、小さな力で中間筒１５の固定
ができると共に、先端部２６が嵌り込んで抜けなくなる
ようなことがなく、ロック解除も確実になされる。又上
記コイルバネによるトルク伝達機構に用いられる中間筒
１５を利用してロック機構を構成できるから、部品点数
や製造工程の増加を極力抑えた経済的な構造にもなる。 【００１０】尚ロックプレート２０の形状は上記実施例
に限定するものでなく、上記プレート状でなくロッド形
状とし、それに合わせて係止凹部１９の形状を丸孔等に
変更したりできる。又中間筒側の係止凹部１９も２箇所
でなく３か所以上設けたりしても良い。 【００１１】 【発明の効果】以上本発明によれば、コイルバネを用い
たトルク伝達機構を採用する電動工具において、ロック
部材とスピンドルより大径の筒状部との係脱でスピンド
ルをロックするものとしたから、大きな力を必要とせず
にスピンドルのロックとその解除がスムーズ且つ確実に
なされる。又トルク伝達に用いられる筒状部を利用する
合理的な構成であるから、コストの増加を極力抑えるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】 【図１】丸鋸機の説明図である。 【図２】丸鋸機の説明図である。 【図３】従来の丸鋸機の説明図である。 【符号の説明】 １・・丸鋸機、２・・ブレード、３・・インナーフラン
ジ、４・・アウターフランジ、５・・ボルト、６・・ワ
ッシャー、７・・スピンドル、８・・ギヤハウジング、
１２・・ギヤ、１３・・モータ、１４・・大径部、１５
・・中間筒、１６・・溝、１７・・内側コイルバネ、１
８・・外側コイルバネ、１９・・係止凹部、２０・・ロ
ックプレート、２１・・操作部、２２，２３・・ストッ
パー、２４・・圧縮スプリング、２５・・規制板、２６
・・先端部、２７・・ワッシャー。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−144097（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−82526（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−140959（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−5550（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25F 5/00 F16D 41/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 モータ軸から回転伝達される減速機構の
   出力軸と同軸にスピンドルを配置し、前記出力軸に対し
   てスピンドルに設けた従動軸部を軸方向へ隣接すると共
   に、前記出力軸とスピンドルの従動軸部とに、互いに対
   向しスピンドルより大径の筒状部を夫々一体且つ同軸に
   備え、前記両筒状部の相互間に跨がって嵌挿させた外側
   コイルバネと、前記出力軸と従動軸との相互間に跨がっ
   て巻装された内側コイルバネとによって、前記出力軸の
   回転及び制動をスピンドルへ伝達可能とした電動工具に
   おいて、 前記スピンドル側の筒状部の外周に係止凹部を設ける一
   方、ハウジングに、筒状部方向へ前後移動可能で、前進
   位置で前記係止凹部と係止するロック部材を、後退方向
   へ付勢して設けたことを特徴とする電動工具におけるス
   ピンドルのロック機構。