(57)【要約】【課題】長尺であっても使い勝手の良いグラインダを提供する。【解決手段】駆動力を入力する入力軸２と、加工部材が取り付けられて当該加工部材に前記駆動力を出力する出力軸３と、一端側に前記入力軸２が接続され、他端側に前記出力軸３が接続される駆動力伝達軸４と、前記駆動力伝達軸４の径外に離間して配置されたケーシング５と、を備え、前記駆動力伝達軸４及び前記ケーシング５が繊維強化プラスチックから形成されているグラインダ１である。【選択図】図１
2018012161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を入力する入力軸と、
加工部材が取り付けられて当該加工部材に前記駆動力を出力する出力軸と、
一端側に前記入力軸が接続され、他端側に前記出力軸が接続される駆動力伝達軸と、
前記駆動力伝達軸の径外に離間して配置されたケーシングと、を備え、
前記駆動力伝達軸及び前記ケーシングが繊維強化プラスチックから形成されているグラインダ。
【請求項２】
前記駆動力伝達軸が管状体からなり、
前記入力軸及び前記出力軸は、前記駆動力伝達軸の内周部への嵌合により前記駆動力伝達軸に接続されている、請求項１に記載のグラインダ。
【請求項３】
前記入力軸、前記駆動力伝達軸、前記出力軸は、回転により前記駆動力を伝達し、
前記ケーシングの入力側及び出力側の外部において前記入力軸及び前記出力軸を支持するベアリングと、
前記ベアリングを収容したベアリングカバーと、を更に備え、
前記ベアリングカバーのうち出力側に位置する出力側ベアリングカバーの外径寸法は、前記ケーシングの外径寸法と略同径とされており、
前記出力側ベアリングカバーは、前記ケーシングの内周部への嵌合により前記ケーシングに接続されている、請求項１または２に記載のグラインダ。
【請求項４】
前記駆動力伝達軸及び前記ケーシングが炭素繊維強化プラスチックから形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のグラインダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨部材等の加工部材を取り付けて用いるグラインダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、研磨部材等の加工部材を取り付け、当該加工部材を加工対象物に対して高速移動（高速回転等）させることにより研磨等の加工作業を行えるグラインダが広く用いられている。このグラインダの一例が、特許出願人による非特許文献１に記載されている。非特許文献１に記載のグラインダは、外部から圧縮空気を供給し、圧縮空気の圧力を回転力である駆動力に変換するエアモータを収容している。このエアモータで生じた駆動力は出力側に伝達され、出力側に取り付けられた加工部材を高速回転させることで加工作業を行うことができる。
【０００３】
従来のグラインダは、エアモータで生じた駆動力を出力側へと伝達する駆動力伝達軸、及び、駆動力伝達軸を覆うケーシングが金属製であった。ところで、このグラインダは多くの場合、作業者がケーシングを持って、手持ちで加工作業を行うものであった。このため、例えばパイプ等、長尺部材の内面を研磨するために用いられる長尺のグラインダでは、長尺とした分重くなってしまい、作業者の負担が大きかった。このように従来のグラインダは、使い勝手について改良の余地があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】製品カタログ「ＡＩＲ  ＴＯＯＬＳ  ＣＡＴＡＬＯＧＵＥ」、日本ニューマチック工業株式会社、２０１５年１１月、ｐ．２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、長尺であっても使い勝手の良いグラインダを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、駆動力を入力する入力軸と、加工部材が取り付けられて当該加工部材に前記駆動力を出力する出力軸と、一端側に前記入力軸が接続され、他端側に前記出力軸が接続される駆動力伝達軸と、前記駆動力伝達軸の径外に離間して配置されたケーシングと、を備え、前記駆動力伝達軸及び前記ケーシングが繊維強化プラスチックから形成されているグラインダである。
【０００７】
この構成によると、前記駆動力伝達軸及び前記ケーシングが繊維強化プラスチックから形成されていることで、従来の金属製であったグラインダに比べて軽量化できる。
【０００８】
また、前記駆動力伝達軸が管状体からなり、前記入力軸及び前記出力軸は、前記駆動力伝達軸の内周部への嵌合により前記駆動力伝達軸に接続されていることもできる。
【０００９】
この構成によると、前記駆動力伝達軸が中空の管状体であることによりねじり強度や曲げ強度を確保でき、強度面で有利である。また、入力軸及び出力軸が駆動力伝達軸の外周に嵌合された構成に比べて、入力軸及び出力軸の外径寸法を小径化することが可能なため、グラインダの入出力側形状をコンパクトにでき、かつ軽量化できる。
【００１０】
また、前記入力軸、前記駆動力伝達軸、前記出力軸は、回転により前記駆動力を伝達し、前記ケーシングの入力側及び出力側の外部において前記入力軸及び前記出力軸を支持するベアリングと、前記ベアリングを収容したベアリングカバーと、を更に備え、前記ベアリングカバーのうち出力側に位置する出力側ベアリングカバーの外径寸法は、前記ケーシングの外径寸法と略同径とされており、前記出力側ベアリングカバーは、前記ケーシングの内周部への嵌合により前記ケーシングに接続されていることもできる。
【００１１】
この構成によると、出力側をコンパクトに形成できる。また、出力側ベアリングカバーがケーシングよりも径外に突出することを抑制できるため、特に加工対象物が長尺部材の内面である場合、加工作業の邪魔になりにくく、作業者が望む位置に加工部材を位置させることができる。
【００１２】
また、前記駆動力伝達軸及び前記ケーシングが炭素繊維強化プラスチックから形成されることもできる。
【００１３】
この構成によると、炭素繊維強化プラスチックにより、他種の繊維強化プラスチックから形成されたものに比べ、駆動力伝達軸及びケーシングの強度を大きくでき、より軽量にできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、従来の金属製であったグラインダに比べて軽量化できたことから、特に手持ち作業の際における作業性を向上できる。また、作業時に、作業者は片手で長尺であるケーシングを把持して長時間作業を行うことがある。このような場合であっても、ケーシングが金属製であるグラインダに比べ、作業者に伝わる振動を小さくできるので作業者の負担を軽減できる。また、寒冷環境下での作業であっても、ケーシングを持つ作業者の冷感度合いを緩和できる。よって、長尺であっても使い勝手の良いグラインダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るグラインダを示す、中心軸に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明につき、一実施形態を取り上げて説明を行う。図１に示すように、本実施形態のグラインダ１は、入力軸２、出力軸３、駆動力伝達軸４、ケーシング５を備える。本実施形態のグラインダ１は長尺に形成されており、例えば、タンク、槽、ボイラ等を製造する際の製缶作業における内面研磨に用いられる。グラインダ１が長尺であるため、加工対象部分が作業者から離れていても加工作業が可能である。また、加工対象物が大型である場合、また、加工対象物が例えばパイプであって内面研磨を行う場合に有用である。
【００１７】
入力軸２はグラインダ１の後方に位置し、駆動力が入力される軸である。本実施形態における駆動力は入力軸２、駆動力伝達軸４、出力軸３の各軸周りに回転する回転力である。本実施形態では、グラインダ１の後端に位置する空気入口１１から供給された圧縮空気により回転力を発生するエアモータ６がグラインダ１に収容されており、このエアモータ６の回転中心軸が入力軸２となっている。なお、エアモータ６は公知の構造を有するため、構造に関して詳細な説明は行わない。入力軸２は、形状の異なる複数の入力軸ベアリング７１…７１により回転自在に支持されている。本実施形態の各入力軸ベアリング７１にはボールベアリングが用いられているが、これに限られず、種々の軸受機構を用いることができる。
【００１８】
出力軸３は、一端側（本実施形態では後端側）に前記駆動力が伝達され、他端側（本実施形態では前端側）に加工対象物の加工をなすことのできる加工部材（図示はしていない）を取り付けできる軸である。出力軸３の他端側には、加工部材を固定できるチャック機構３１が設けられている。このため、出力軸３に固定された加工部材に前記駆動力を伝達して出力できる。加工部材としては、研磨部材や切削部材が例示できるが、前記駆動力によって加工対象物に加工をなすことのできる種々の部材とできる。出力軸３は複数の出力軸ベアリング７２…７２により回転自在に支持されている。本実施形態の各出力軸ベアリング７２にはローラベアリングが用いられているが、これに限られず、種々の軸受機構を用いることができる。
【００１９】
駆動力伝達軸４は、一端側に入力軸２が接続され、他端側に出力軸３が接続される。これらの接続により、入力軸２から駆動力伝達軸４を介して出力軸３に駆動力が伝達される。本実施形態の駆動力伝達軸４は管状体からなっており、入力軸２及び出力軸３は、駆動力伝達軸４に対して内周部４１への嵌合により接続されている。駆動力伝達軸４が中空の管状体であることにより、中実の棒状体に比べるとねじり強度や曲げ強度が大きいため、強度面で有利である。また、入力軸２及び出力軸３が駆動力伝達軸４の外周に嵌合された構成に比べて、入力軸２及び出力軸３の外径寸法を小径化することが可能なため、グラインダ１の入出力側形状をコンパクトにでき、かつ軽量化できる。
【００２０】
ケーシング５は、駆動力伝達軸４が回転できるように、駆動力伝達軸４の径外に離間して配置されている。図示のように、本実施形態のケーシング５は駆動力伝達軸４よりも短く形成されているが、ケーシング５の長さは特に限定されない。
【００２１】
本実施形態では、駆動力伝達軸４及びケーシング５が繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、具体的には炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）から形成されている。このため、従来の全体的に金属製であったグラインダに比べて軽量化できる。特に、炭素繊維強化プラスチックを用いることにより、他種の繊維強化プラスチックを用いることに比べ、同一の厚さ寸法の場合、駆動力伝達軸４及びケーシング５の強度を大きくでき、より軽量にできる。グラインダ１を軽量化できたため、作業者の取り回しが楽になるので、特に手持ち作業の際における作業性を向上できる。
【００２２】
また、作業時に、作業者は片手で長尺であるケーシング５を把持して長時間作業を行うことがある。このような場合であっても、ケーシングが金属製であるグラインダに比べ、作業者に伝わる振動を小さくできるので作業者の負担を軽減できる。また、寒冷環境下での作業であっても、ケーシング５を持つ作業者の冷感度合いを緩和できる。
【００２３】
前述のように、入力軸２及び出力軸３はベアリング７１，７２により支持されている。これらのベアリング７１，７２は、ベアリングカバー８１，８２に収容されている。これらベアリングカバー８１，８２のうち入力側に位置する入力側ベアリングカバー８１の外径寸法は、ケーシング５の外径寸法よりも大きい。図示のように、この入力側ベアリングカバー８１はケーシング５の入力側端部５１に対して外嵌めされている。
【００２４】
一方、ベアリングカバー８１，８２のうち出力側に位置する出力側ベアリングカバー８２の外径寸法は、ケーシング５の外径寸法と略同径とされている。前記「略同径」とは、同径、または、わずかに大きい径を意味している。本実施形態では同径とされている（ただし、製造誤差により生じた寸法差は許容される）。この出力側ベアリングカバー８２は、ケーシング５の内周部５２への嵌合により前記ケーシング５に接続されている。具体的に、出力側ベアリングカバー８２には、嵌合部８２１が入力側に延長して設けられている。この嵌合部８２１がケーシング５の内周部５２に対して嵌合する。このように出力側ベアリングカバー８２が形成されたことにより、グラインダ１の出力側部分をコンパクトに形成できる。また、出力側ベアリングカバー８２がケーシング５よりも径外に突出することを抑制できるため、特に加工対象物が長尺部材の内面である場合、加工作業の邪魔になりにくく、作業者が望む位置に加工部材を位置させることができる。よって、作業性が良好である。
【００２５】
以上、本発明につき、一実施形態を取り上げて説明を行ったが、本発明に係るグラインダ１は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２６】
例えば前記実施形態では、出力軸３が回転するものであったが、往復動するものでもあってもよい。入力軸２及び駆動力伝達軸４も同様である。この場合の駆動力は往復方向の力となる。なお、入力軸２には回転力が入力され、出力軸３に至るまでに回転力が往復方向の力に変換されるよう構成されることもできる。
【００２７】
また、前記実施形態では、入力軸２、出力軸３、駆動力伝達軸４の回転中心は全て一致していたが、各軸をベルトや歯車を介して接続することにより、回転中心をずらせることもできる。
【００２８】
また、前記実施形態では、エアモータ６が入力軸２に接続されていたが、電動モータ等、種々の駆動源を入力軸２に接続することができる。更に、グラインダ１は駆動源を備えておらず、外部の駆動源に接続して運転するように構成することもできる。
【００２９】
また、前記実施形態では、駆動力伝達軸４が中空の管状体とされていたが、中実の棒状体とすることもできる。また、例えば両端部が管状体で、中央部が棒状体とすることもできる。
【００３０】
また、前記実施形態では、駆動力伝達軸４及びケーシング５が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）から形成されていたが、例えばガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）から形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１          グラインダ
２          入力軸
３          出力軸
４          駆動力伝達軸
４１        駆動力伝達軸の内周部
５          ケーシング
７１        入力軸ベアリング
７２        出力軸ベアリング
８１        入力側ベアリングカバー
８２        出力側ベアリングカバー
【図１】
2018012161.tif 000003