(57)【要約】【課題】先端工具を工具支持部材に固定する作業の容易な電動作業機を提供する。【解決手段】電動モータ１１の動力で先端工具５２を動作させる電動作業機１０であって、先端工具５２が取り付けられる出力軸３０と、先端工具５２を出力軸３０に固定する固定状態と、先端工具５２を出力軸３０に固定しない解除状態とを備えた工具固定部材５５と、工具固定部材５５が着脱され、かつ、工具固定部材５５を固定状態と解除状態とに切り替える第２シャフト４６と、工具固定部材５５が第２シャフト４６に取り付けられた状態を保持するロック状態と、工具固定部材５５を第２シャフト４６から取り外すことの可能なロック解除状態とを備えたクランプ部材６１と、クランプ部材６１をロック状態とする第１の回転位置と、クランプ部材６１をロック解除状態とする第２の回転位置とを備えたガイド部材６３と、を有する。【選択図】図１
2015127075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、
前記先端工具が固定される工具支持部材と、
前記工具支持部材に着脱可能であり、前記工具支持部材に取り付けられて前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、
前記軸線に沿った方向に移動可能に設けられ、かつ、前記工具支持部材及び前記工具固定部材が前記先端工具を挟む力を発生または解除する固定機構と、
前記軸線を中心として回転可能であり、前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、
を有する、動力作業機。
【請求項２】
前記工具固定部材は、前記軸線に沿った方向に移動可能であり、かつ、前記先端工具を前記工具支持部材に固定する固定状態と、前記先端工具を前記工具支持部材に固定しない解除状態と、を備え、
前記着脱機構は、
前記軸線と交差する方向に移動可能であり、かつ、前記工具固定部材が前記工具支持部材に取り付けられた状態を保持するロック状態と、前記工具固定部材を前記工具支持部材から取り外すことの可能なロック解除状態とを備えたロック部材と、
作業者の操作により前記軸線を中心として回転し、かつ、前記ロック部材を前記ロック状態とする第１の回転位置と、前記ロック部材を前記ロック解除状態とする第２の回転位置とを備えた切替部材と、
を有する、請求項１に記載の動力作業機。
【請求項３】
前記切替部材は、前記ロック部材を配置したガイド孔を有し、
前記ガイド孔は、前記軸線を中心とする円弧状に形成された第１内周面と、前記軸線を中心とする円周上で前記第１内周面とは異なる箇所に円弧状に形成され、かつ、前記第１内周面よりも内径が大きい第２内周面とを備え、
前記切替部材が前記第１の回転位置にあると、前記軸線を中心とする円周方向で前記ロック部材と前記第１内周面とが同じ位置にあり、
前記切替部材が前記第２の回転位置にあると、前記軸線を中心とする円周方向で前記ロック部材と前記第２内周面とが同じ位置にある、請求項２に記載の動力作業機。
【請求項４】
前記工具固定部材を前記固定状態に保持する力を生じる第１弾性体が設けられている、請求項２に記載の動力作業機。
【請求項５】
作業者により操作されると、前記第１弾性体の力に抗して前記固定機構を前記軸線に沿った方向に動作させて、前記工具固定部材を前記解除状態とする操作部材が設けられている、請求項４に記載の動力作業機。
【請求項６】
前記切替部材を第１の回転位置に保持する回転防止機構が設けられている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の動力作業機。
【請求項７】
前記回転防止機構は、
前記工具支持部材に設けられた第１噛み合い部と、
前記切替部材に設けられ、かつ、前記第１噛み合い部と噛み合う第２噛み合い部と、
前記切替部材に軸線に沿った方向の力を加え、かつ、前記第１噛み合い部と前記第２噛み合い部とを噛み合わせる第２弾性体と、
を備えている、請求項６に記載の動力作業機。
【請求項８】
前記回転防止機構は、
前記切替部材の内周面に設けられた係合孔と、
前記ロック部材に半径方向に移動可能に取り付けられ、かつ、前記係合孔に進入して前記切替部材を第１の回転位置に保持する回り止め部材と、
を備えている、請求項６に記載の動力作業機。
【請求項９】
駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、
前記先端工具が固定される工具支持部材と、
前記工具支持部材に着脱可能であり、かつ、前記工具支持部材に取り付けられ、かつ、前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から、前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、
前記軸線に沿った方向に移動可能に設けられ、かつ、前記工具支持部材及び前記工具固定部材が前記先端工具を挟む力を発生または解除する固定機構と、
前記固定機構を前記軸線に沿った方向に移動させる操作部材と、
前記軸線を中心として回転可能であり、前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、
を有し、
前記固定機構を前記軸線に沿った方向に移動させた後に前記着脱機構を回転させることにより、前記先端工具を前記工具支持部材から取り外し可能に構成した、動力作業機。
【請求項１０】
駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、
前記先端工具が固定される工具支持部材と、
前記工具支持部材に着脱可能であり、かつ、前記工具支持部材に取り付けられ、かつ、前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から、前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、
前記軸線と交差する方向に移動可能であり前記工具固定部材と係合するロック部材と、
前記交差方向において前記ロック部材の外側に設けられ、前記軸線を中心として回転可能であり、前記ロック部材が前記交差方向に移動不能な第１の回転位置と、前記ロック部材が前記交差方向に移動可能な第２の回転位置とに切り替え可能な切替部材と、
を有する、動力作業機。
【請求項１１】
前記切替部材を前記第１の回転位置に保持する回転防止機構を備える、請求項１０に記載の動力作業機。
【請求項１２】
前記切替部材は、前記ロック部材を配置したガイド孔を有し、
前記ガイド孔の径は、前記切替部材が前記第１の回転位置となり、かつ、前記ロック部材を前記交差方向に移動不能とする箇所の内径よりも、前記切替部材が前記第２の回転位置となり、かつ、前記ロック部材を前記交差方向に移動可能とする箇所の内径の方が大きい、請求項１０に記載の動力作業機。
【請求項１３】
前記ガイド孔は楕円形状である、請求項１２に記載の動力作業機。
【請求項１４】
装置本体に設けられる駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、
前記先端工具が固定される工具支持部材と、
外周面に凹凸部が設けられ、かつ、前記工具支持部材に着脱されて前記先端工具を保持する工具固定部材と、
前記工具支持部材を前記工具固定部材の長手方向に移動させる操作部材と、
前記工具固定部材の前記凹凸部と係合して前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とするロック部材と、
前記ロック部材を前記凹凸部に係合するロック位置と、前記ロック部材を前記凹凸部から離れさせるロック解除位置とに切り替える切替部材と、
を有する、動力作業機。
【請求項１５】
装置本体に設けられる駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、
前記先端工具が固定される工具支持部材と、
前記工具支持部材に着脱可能で前記先端工具を保持する工具固定部材と、
前記工具支持部材を前記工具固定部材の長手方向に移動させる操作部材と、
前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、
を有し、
前記操作部材は前記装置本体に設けられ、前記着脱機構は前記工具支持部材に設けられる、動力作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ等の動力で先端工具を動作させて作業を行う動力作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駆動源として電動モータの動力で先端工具を動作させ手作業を行う電動作業機が知られており、その電動作業機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電動作業機は、装置本体と、装置本体の内部に収容された電動モータと、装置本体の内部に設けられた動力変換機構と、装置本体に着脱される電池パックと、を備えている。装置本体に出力軸が設けられており、出力軸は回転可能に支持されている。出力軸の先端は、装置本体の外部に配置されており、出力軸の先端に工具支持部が設けられている。出力軸にはネジ孔が設けられており、作業者がボルトをネジ孔に挿入して締め付けることにより、先端工具が工具支持部に固定されている。
【０００３】
電動モータはモータ軸を有し、動力変換機構は、モータ軸の回転力を、出力軸の回転力に変換する。電池パックの電力が電動モータに供給されると、モータ軸は一方向に回転し、動力変換機構は、出力軸を所定角度の範囲内で正逆回転させる。先端工具は、出力軸と共所定角度の範囲内で正逆回転し、対象物を剥離する作業が行われる。特許文献１に記載された電動作業機は、先端工具を交換する場合、作業者がボルトを回転させて緩め、かつ、作業者がボルトを回転させて締め付ける作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された電動作業機は、作業者が先端工具を工具支持部に着脱する作業を行う場合に、ボルトを回転させる作業を行わなければならず、作業が面倒であった。
【０００６】
本発明の目的は、先端工具を工具支持部に着脱する作業の容易な動力作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態の動力作業機は、駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、前記先端工具が固定される工具支持部材と、前記工具支持部材に着脱可能であり、前記工具支持部材に取り付けられて前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、前記軸線に沿った方向に移動可能に設けられ、かつ、前記工具支持部材及び前記工具固定部材が前記先端工具を挟む力を発生または解除する固定機構と、前記軸線を中心として回転可能であり、前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、を有する。
【０００８】
他の実施形態の動力作業機は、駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、前記先端工具が固定される工具支持部材と、前記工具支持部材に着脱可能であり、かつ、前記工具支持部材に取り付けられ、かつ、前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から、前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、前記軸線に沿った方向に移動可能に設けられ、かつ、前記工具支持部材及び前記工具固定部材が前記先端工具を挟む力を発生または解除する固定機構と、前記固定機構を前記軸線に沿った方向に移動させる操作部材と、前記軸線を中心として回転可能であり、前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、を有し、前記固定機構を前記軸線に沿った方向に移動させた後に前記着脱機構を回転させることにより、前記先端工具を前記工具支持部材から取り外し可能に構成した。
【０００９】
他の実施形態の動力作業機は、駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、前記先端工具が固定される工具支持部材と、前記工具支持部材に着脱可能であり、かつ、前記工具支持部材に取り付けられ、かつ、前記工具支持部材の軸線に沿った方向の両側から、前記工具支持部材と協働して前記先端工具を挟んで固定する工具固定部材と、前記軸線と交差する方向に移動可能であり前記工具固定部材と係合するロック部材と、前記交差方向において前記ロック部材の外側に設けられ、前記軸線を中心として回転可能であり、前記ロック部材が前記交差方向に移動不能な第１の回転位置と、前記ロック部材が前記交差方向に移動可能な第２の回転位置とに切り替え可能な切替部材と、を有する。
【００１０】
他の実施形態の動力作業機は、装置本体に設けられる駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、前記先端工具が固定される工具支持部材と、外周面に凹凸部が設けられ、かつ、前記工具支持部材に着脱されて前記先端工具を保持する工具固定部材と、前記工具支持部材を前記工具固定部材の長手方向に移動させる操作部材と、前記工具固定部材の前記凹凸部と係合して前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とするロック部材と、前記ロック部材を前記凹凸部に係合するロック位置と、前記ロック部材を前記凹凸部から離れさせるロック解除位置とに切り替える切替部材と、を有する。
【００１１】
他の実施形態の動力作業機は、装置本体に設けられる駆動源の動力で先端工具を駆動させる動力作業機であって、前記先端工具が固定される工具支持部材と、前記工具支持部材に着脱可能で前記先端工具を保持する工具固定部材と、前記工具支持部材を前記工具固定部材の長手方向に移動させる操作部材と、前記工具固定部材を前記工具支持部材に着脱可能とする着脱機構と、を有し、前記操作部材は前記装置本体に設けられ、前記着脱機構は前記工具支持部材に設けられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、工具固定部材を回転させずに先端工具を工具支持部材に着脱することができ、作業を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である電動作業機を示す側面断面図である。
【図２】電動作業機の要部を示す側面断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、電動作業機に設ける着脱機構の第１具体例を示す側面図である。
【図４】（Ａ）は、着脱機構の第１具体例において、クランプ部材がロック状態にある平面断面図、（Ｂ）は、着脱機構の第１具体例において、クランプ部材がロック解除状態にある平面断面図である。
【図５】着脱機構の第１具体例において、工具固定部材が固定状態にある側面断面図である。
【図６】着脱機構の第１具体例において、工具固定部材が解除状態にある側面断面図である。
【図７】着脱機構の第１具体例において、クランプ部材がロック解除状態にある側面断面図である。
【図８】着脱機構の第２具体例であり、工具固定部材が固定状態にある側面断面図である。
【図９】着脱機構の第２具体例であり、工具固定部材が解除状態にある側面断面図である。
【図１０】着脱機構の第２具体例であり、クランプ部材がロック解除状態にある側面断面図である。
【図１１】（Ａ）は、着脱機構の第２具体例において、クランプ部材がロック状態にある平面断面図、（Ｂ）は、着脱機構の第２具体例において、クランプ部材がロック解除状態にある平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。各実施の形態の説明で用いる複数の図において、同じ要素には同じ符号を付してある。本発明における電動作業機を、図１〜図６に基づいて説明する。動力作業機の実施形態として、先端工具を電動モータにより駆動する電動作業機について説明する。図１に示す電動作業機１０は、電動モータ１１を収容した装置本体１２と、電動モータ１１に電力を供給する電池パック１３とを有する。電池パック１３は装置本体１２に着脱することが可能である。電動作業機１０は、商用電源のコンセントに接続する電源コードが装置本体１２に設けられていない、コードレスタイプである。
【００１５】
装置本体１２は、第１軸線Ａ１が通るモータハウジング１４と、第１軸線Ａ１に沿った方向でモータハウジング１４の一端に取り付けられたカバー１５と、を有する。モータハウジング１４とカバー１５とは別体であり、カバー１５は、固定要素によりモータハウジング１４に固定されている。モータハウジング１４は筒形状であり、モータハウジング１４は装着部１６を有する。装着部１６は、第１軸線Ａ１に沿った方向でカバー１５が取り付けられた端部とは反対側に設けられている。電池パック１３は装着部１６に着脱される。
【００１６】
動力源である電動モータ１１はモータハウジング１４内に設けられている。電動モータ１１はモータ軸１７を有する。メインスイッチ１８がモータハウジング１４内に設けられ、作業者が操作するレバー１９が、モータハウジング１４の外壁に設けられている。レバー１９は、モータハウジング１４に沿って移動可能である。また、レバー１９に加えられた操作力をメインスイッチ１８に伝達するリンク２０が、モータハウジング１４内に設けられている。
【００１７】
さらに、モータハウジング１４内にコントローラ２１が設けられている。コントローラ２１は、第１軸線Ａ１に沿った方向で装着部１６とメインスイッチ１８との間に配置されている。さらに、モータハウジング１４に速度調整ダイヤル２２が設けられている。速度調整ダイヤル２２は、電動モータ１１の目標回転数を設定する機構であり、速度調整ダイヤル２２は作業者により操作される。コントローラ２１は、駆動回路、演算部、記憶部、入力ポート、出力ポート等を備えた公知のマイクロコンピュータであり、コントローラ２１は信号ケーブルを介して速度調整ダイヤル２２、メインスイッチ１８に接続されている。また、コントローラ２１は制御信号を発生する。
【００１８】
次に、装着部１６の構成を説明する。電動作業機１０の側面視で、第１軸線Ａ１は、装着部１６及びモータ軸１７を通る。また、複数の工具側端子２３が装着部１６に固定されている。複数の工具側端子２３は、電力ケーブル及び信号ケーブルによりコントローラ２１に接続されている。複数の工具側端子２３はプレート形状であり、複数の工具側端子２３は、装置本体１２の外部に露出している。また、装着部１６に第１ガイドレール及び第２ガイド溝が設けられている。さらに、表示部２４が装着部１６に設けられている。表示部２４は、信号ケーブルを介してコントローラ２１に接続されている。表示部２４は、電池パック１３の電力量、つまり、残量を表示するインジケータである。
【００１９】
電池パック１３の構成を説明する。電池パック１３は、複数の電池セル２５と、複数の電池セル２５を収容したケース２６とを有する。電池セル２５は、充電及び放電を繰り返し行うことのできる二次電池である。電池セル２５は、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、リチウムイオンポリマー電池セル、ニッケルカドミウム電池セル等を含む。
【００２０】
ケース２６内に回路基板が設けられており、回路基板は電力ケーブルを介して電池セル２５に接続されている。また、回路基板に複数の電池側端子２７が設けられており、複数の電池側端子２７はケース２６の外部に露出している。さらに、ケース２６に第２ガイドレール及び第２ガイド溝が設けられている。
【００２１】
次に、電池パック１３を装着部１６に取り付ける場合、または、電池パック１３を装着部１６から取り外す場合は、第１ガイドレールと第２ガイドレールと第１ガイド溝と第２ガイド溝とにより、電池パック１３の移動方向が規制される。電池パック１３を装着部１６に取り付けると、複数の工具側端子２３が複数の電池側端子２７と１個ずつ接続される。
【００２２】
そして、装着部１６に電池パック１３が取り付けられると、電池パック１３の電力をコントローラ２１に供給することが可能である。モータハウジング１４のうち、第１軸線Ａ１に沿った方向で、レバー１９と装着部１６との間がグリップ部２８であり、グリップ部２８を作業者が手で握る。
【００２３】
一方、図１、図２のようにカバー１５内には、合成樹脂製のホルダ２９が設けられている。ホルダ２９には、軸受を介して出力軸３０が回転自在に支持されている。出力軸３０は筒形状であり、出力軸３０は大径部３１と小径部３２とを有する。大径部３１及び小径部３２は第２軸線Ｂ１に沿った方向に連続して設けられており、大径部３１に支持軸３３が固定されている。大径部３１のうち、小径部３２に近い箇所は、カバー１５の軸孔１５ａ内に配置されている。支持軸３３は筒形状であり、支持軸３３は軸受３４を介してホルダ２９により回転可能に支持されている。支持軸３３は出力軸３０と同心状に配置されており、出力軸３０及び支持軸３３は一体回転し、かつ、出力軸３０及び支持軸３３は、第２軸線Ｂ１に沿った方向には移動しないようにホルダ２９で支持されている。また、出力軸３０の小径部３２は、カバー１５の外部に配置されている。
【００２４】
また、ホルダ２９内に動力伝達機構３５が設けられている。動力伝達機構３５は、モータ軸１７の回転力を、出力軸３０が所定角度の範囲内で往復動作する力に変換する機構である。動力伝達機構３５は、モータ軸１７と共に一体回転するスピンドル３６を備えている。このスピンドル３６はモータ軸１７と同心状に設けられている。ホルダ２９内に円筒形状のスリーブ３７が設けられており、スリーブ３７に軸受３８が取り付けられている。軸受３８は、スピンドル３６を回転可能に支持している。スピンドル３６の中心線はモータ軸１７の第１軸線Ａ１と同軸であり、スピンドル３６に偏心軸３９が設けられている。偏心軸３９の中心線は、第１軸線Ａ１から偏心した位置に配置されている。偏心軸３９の外周面に、ボールベアリング４０の内輪が取り付けられている。
【００２５】
ボールベアリング４０の外輪と出力軸３０とを連結するスイングアーム４１が設けられている。スイングアーム４１は出力軸３０の大径部３１に固定されている。スイングアーム４１は、モータ軸１７と平行に延びる一対のアーム部を備えたＵ字形状に形成されている。一対のアーム部は、ボールベアリング４０の外輪の外径に等しい間隔で配置されている。一対のアーム部は、ボールベアリング４０の外輪に接触している。つまり、ボールベアリング４０の外輪は、一対のアーム部の間に挟まれている。さらに、ホルダ２９にシール部材７５が取り付けられている。シール部材７５は、環状のオイルシールであり、オイルシールのシールリップが大径部３１の外周面に接触している。
【００２６】
前述した支持軸３３内に第１シャフト４２が設けられている。第１シャフト４２は第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能であり、第１シャフト４２の一部は大径部３１内に配置されている。第１シャフト４２のうち大径部３１内に配置された箇所に、外向きフランジ４３が設けられている。大径部３１と小径部３２との間に段部４４が形成されている。出力軸３０内における段部４４と外向きフランジ４３との間に、弾性体４５が配置されている。弾性体４５は金属製の圧縮コイルバネであり、弾性体４５は、第２軸線Ｂ１に沿った方向に伸縮可能である。弾性体４５の力が第１シャフト４２に加わり、第１シャフト４２は、段部４４から離れる向きに押されている。第１シャフト４２が弾性体４５の力で押された結果、第１シャフト４２の端部は支持軸３３の外部に位置している。
【００２７】
大径部３１及び小径部３２内に亘って第２シャフト４６が配置されている。第２シャフト４６において第２軸線Ｂ１に沿った方向の一端は、第１シャフト４２に固定されている。このため、第１シャフト４２及び第２シャフト４６は、第２軸線Ｂ１に沿った方向に一体で移動可能である。つまり、第１シャフト４２及び第２シャフト４６は、長手方向に移動可能である。
【００２８】
出力軸３０の小径部３２のうち、第２軸線Ｂ１に沿った方向の端部に工具支持部４７が設けられている。工具支持部４７に軸孔４８が設けられている。また、第２シャフト４６において小径部３２内に配置された箇所の端部に保持孔４９が設けられている。軸孔４８及び保持孔４９は、第２軸線Ｂ１を中心として設けられている。
【００２９】
さらに、小径部３２の外周にホルダ５０が固定されている、ホルダ５０は環状であり、ホルダ５０は回り止め５１を備えている。回り止め５１は、ホルダ５０の端面から第２軸線Ｂ１に沿った方向に突出している。回り止め５１は、第２軸線Ｂ１を中心とする同一円周上に複数個設けられている。工具支持部４７の端面と、ホルダ５０の端面とは、同一平面上に位置している。同一平面は、第２軸線Ｂ１に対して垂直な平面である。先端工具５２が、工具支持部４７に取り付けられている。先端工具５２はプレート形状であり、回り止め孔５３及び固定孔５４が、先端工具５２に形成されている。回り止め孔５３は、固定孔５４の外側に、かつ、第２軸線Ｂ１を中心とする円周上に複数設けられている。
【００３０】
さらに、先端工具５２を工具支持部４７に固定する工具固定部材５５が設けられている。工具固定部材５５は、第２軸線Ｂに沿った方向の両側から、工具支持部４７と協働して先端工具５２を挟んで固定する。工具固定部材５５は、軸部５６と、軸部５６の一端に設けた頭部５７とを有する。工具固定部材５５は、第２シャフト４６に着脱可能である。頭部５７は、出力軸３０の外部に配置され、軸部５６は軸孔４８及び保持孔４９に亘って配置されている。軸部５６の外周面に第１抜け止め部５８が設けられている。第１抜け止め部５８は、第２軸線Ｂ１を中心とする環状の凹凸部を、第２軸線Ｂ１に沿った方向に一定の間隔で複数形成したものである。凹凸部は、雄ねじであってもよい。軸部５６の外径は、軸孔４８の内径、保持孔４９の内径、固定孔５４の内径よりも小さい。このため、工具固定部材５５を第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動して、軸部５６を軸孔４８及び保持孔４９に進入させたり、軸孔４８及び保持孔４９の外に退出させることができる。
【００３１】
一方、第２シャフト４６において小径部３２内に配置されている箇所には、孔５９が設けられている。孔５９は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で１８０度おいて２箇所に配置されており、孔５９は第２シャフト４６を半径方向に貫通している。また、小径部３２に孔６０が設けられている。孔６０は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で１８０度おいて２箇所に配置されており、孔６０は小径部３２を半径方向に貫通している。
【００３２】
さらに、１つの孔５９及び１つの孔６０内にクランプ部材６１が配置されている。クランプ部材６１は２個設けられており、クランプ部材６１は孔５９，６０に沿って、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向に移動可能である。つまり、２個のクランプ部材６１は、第２軸線Ｂ１と交差する方向に移動可能である。クランプ部材６１は、孔６０内で第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。クランプ部材６１であって、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で内側の端部は、軸部５６の曲率と同じ円弧面であり、その円弧面に第２抜け止め部６２が設けられている。円弧面は、第２軸線Ｂ１に対して垂直な平面内における形状である。第２抜け止め部６２は、円弧面に凹凸部を第２軸線Ｂ１に沿った方向に一定の間隔で複数形成したものである。凹凸部は雌ねじであってもよい。そして、２個のクランプ部材６１の間に軸部５６が配置されている。つまり、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で、軸部５６の外側に、クランプ部材６１が２個配置されている。
【００３３】
さらに、２個のクランプ部材６１が半径方向に移動することを規制するガイド部材６３が設けられている。ガイド部材６３は、第２軸線Ｂ１を中心とする環状体であり、ガイド部材６３は、第２軸線Ｂ１に沿った方向で、大径部３１の外側からホルダ５０の外側に亘って配置されている。ガイド部材６３は筒形状であり、ガイド部材６３はガイド孔６４を有する。ガイド部材６３は、第２軸線Ｂ１と交差する方向で、２個のクランプ部材６１の外側に配置されている。
【００３４】
ガイド孔６４は、第２軸線Ｂ１を中心として設けられており、出力軸３０の小径部３２は、ガイド孔６４内に配置されている。第２軸線Ｂ１に対して垂直な平面内におけるガイド孔６４の形状は、以下の通りである。ガイド孔６４の内周に４つの湾曲面６５，６６が形成されている。４つの湾曲面６５，６６は、共に円弧状である。４つの湾曲面６５，６６は、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で外側に向けて膨らんでいる。湾曲面６５，６６同士は滑らかに連続されている。２つの湾曲面６５は、第２軸線Ｂ１を中心として点対称の位置及び形状である。２つの湾曲面６６は、第２軸線Ｂ１を中心として点対称の位置及び形状である。すなわちガイド孔６４は楕円形状となっている。
【００３５】
図４には、第２軸線Ｂ１で交差し、かつ、直角な２つの想像線Ｘ１，Ｘ２が示されている。想像線Ｘ１は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で湾曲面６５の中央を通り、想像線Ｘ２は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で湾曲面６６の中央を通る。つまり、湾曲面６５と湾曲面６６とが、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向に沿って交互に配置されている。
【００３６】
第２軸線Ｂ１を通り、かつ、２つの湾曲面６５同士を結ぶ内径Φ１は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で変化している。２つの湾曲面６５の内径Φ１は、想像線Ｘ１において最大である。一方、第２軸線Ｂ１を通り、かつ、２つの湾曲面６６の内径Φ２は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で一定である。内径Φ１は内径Φ２よりも大きく、内径Φ２は小径部３２の外径よりも大きい。そして、内径Φ１は、想像線Ｘ１上で最大である。つまり、第２軸線Ｂ１を通る想像線Ｘ１が長軸を含み、第２軸線Ｂ１を通る想像線Ｘ２が短軸を含む。
【００３７】
ガイド部材６３は、第２軸線Ｂ１に沿った方向でガイド孔６４の両側に凹部６７，６８を有する。凹部６７，６８は、第２軸線Ｂ１を中心として設けられており、凹部６７，６８は、ガイド孔６４につながっている。凹部６７の内径は内径Φ１よりも大きく、凹部６８の内径はΦ１よりも大きい。そして、出力軸３０の一部が凹部６７に配置され、ホルダ５０の一部が凹部６８に配置されている。ガイド部材６３は、出力軸３０及びホルダ５０に対して、第２軸線Ｂ１を中心として回転可能である。また、ガイド部材６３は、出力軸３０及びホルダ５０に対して、第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。
【００３８】
凹部６８内に弾性体６９が設けられている。弾性体６９は金属製の圧縮コイルバネであり、ガイド部材６３は、弾性体６９の力で、第２軸線Ｂ１に沿い大径部３１に近づく向きで押されている。凹部６７の内周面に突起７０が設けられている。突起７０は、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で、凹部６７の内周面から内側に向けて突出している。突起７０は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で１箇所に配置されている。突起７０は、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で、凹部６７の内周面から内側に向けて突出している。出力軸３０の大径部３１のうち、凹部６７内に配置されている箇所の外周面に凹部７１が設けられている。凹部７１は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で、複数箇所、例えば４箇所に配置されている。４箇所に配置した凹部７１同士は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で９０度おきに配置されている。
【００３９】
さらに、カバー１５に支持軸７２を介してレバー７３が取り付けられている。レバー７３は、作業者により操作され、支持軸７２を中心として所定角度の範囲内で動作可能である。レバー７３において支持軸７２の外側にカム面７４が設けられている。カム面７４は支持軸７２を中心とする半径は滑らかに変化するように湾曲している。
【００４０】
電動作業機１０の固定機構７６は、第１シャフト４２、第２シャフト４６等を含む。固定機構７６は、先端工具５２を工具支持部４７に固定する力を発生または解除する役割を果たす。電動作業機１０の着脱機構７７は、ガイド部材６３、クランプ部材６１、弾性体６９等を含む。着脱機構７７は、先端工具５２を工具支持部４７に着脱する際に、作業者により操作される。
【００４１】
上記構成の電動作業機１０を使用する場合は、各要素が以下の状態にある。レバー７３は図１に実線で示すように初期位置に保持される。レバー７３が初期位置に保持されていると、カム面７４は第１シャフト４２に接触しない。また、第１シャフト４２及び第２シャフト４６は、弾性体４５の力で支持軸３３に近づく向きで押されている。
【００４２】
一方、工具固定部材５５の軸部５６は先端工具５２の固定孔５４に差し込まれ、かつ、軸部５６は軸孔４８及び保持孔４９内に配置されている。さらに、図３（Ａ）及び図５のように、ガイド部材６３の突起７０が、出力軸３０の凹部７１内に位置しており、突起７０と凹部７１の内面との係合力により、ガイド部材６３は出力軸３０に対して回転できない状態にある。また、ガイド部材６３は、弾性体６９の力で大径部３１に向けて押されており、ガイド部材６３の突起７０が、出力軸３０の凹部７１内に位置した状態が保持される。
【００４３】
図５のように、ガイド部材６３が出力軸３０に対して回転できない状態にあると、２つのクランプ部材６１は、図４（Ａ）のように想像線Ｘ２上に位置する。つまり、２つのクランプ部材６１は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で、湾曲面６６とそれぞれ同じ位置にある。また、２つのクランプ部材６１の第２抜け止め部６２は、軸部５６の第１抜け止め部５８と噛み合っており、かつ、２つのクランプ部材６１は、共に湾曲面６６に接触している。２つのクランプ部材６１の第２抜け止め部６２が、軸部５６の第１抜け止め部５８と噛み合っているとき、２つのクランプ部材６１はロック位置にある。内径Φ２は内径Φ１よりも小さいため、２つのクランプ部材６１は、第２軸線Ｂ１を中心として半径方向に移動不能である。つまり、第２シャフト４６と工具固定部材５５とは、２つのクランプ部材６１の第２抜け止め部６２と、軸部５６の第１抜け止め部５８との噛み合い力により、第２軸線Ｂ１に沿った方向で固定されている。
【００４４】
前述のように、工具固定部材５５と出力軸３０とは、２つのクランプ部材６１と孔６０の内面との隙間分、第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。また、第２シャフト４６は、弾性体４５の力で支持軸３３に近づく向きで押されている。このため、工具固定部材５５は、出力軸３０に近づく向きで押し付けられている。このように、工具固定部材５５と出力軸３０との間に先端工具５２が挟まれて、先端工具５２が第２軸線Ｂ１に沿った方向に固定されている場合、工具固定部材５５の状態を固定状態と呼ぶ。さらに、回り止め５１が孔５３に挿入された状態で、先端工具５２は工具支持部４７に押し付けられている。このように、先端工具５２は、第２軸線Ｂ１を中心として回転することが防止されている。
【００４５】
そして、電池パック１３が装着部１６に取り付けられている状態で、作業者がレバー１９を操作し、メインスイッチ１８がオンされると、電池パック１３の電力がコントローラ２１を経由して電動モータ１１に供給され、電動モータ１１のモータ軸１７が回転する。これに対して、レバー１９が操作されてメインスイッチ１８がオフされると、電池パック１３の電力は電動モータ１１に供給されなくなり、電動モータ１１のモータ軸１７が停止する。
【００４６】
電動作業機１０において、電動モータ１１に電力が供給されてモータ軸１７が一方向に回転すると、モータ軸１７及びスピンドル３６一体回転する。スピンドル３６が回転すると、偏心軸３９及びボールベアリング４０は、第１軸線Ａ１の回りを公転する。ボールベアリング４０が第１軸線Ａ１の回りを公転すると、スイングアーム４１が、出力軸３０を支点として所定角度の範囲内で往復運動する。このため、出力軸３０は、第２軸線Ｂ１を中心として、所定角度の範囲内で正回転と逆回転とを交互に繰り返す。このようにして、電動モータ１１の回転力は、出力軸３０の回転力に変換される。
【００４７】
出力軸３０が所定角度の範囲内で正回転及び逆回転すると、先端工具５２も、第２軸線Ｂ１を中心として、所定角度の範囲内で回転する。そして、先端工具５２を対象物に押し付けると、対象物を処理、例えば、研磨することができる。
【００４８】
一方、先端工具５２を取り外す場合は、作業者が以下の作業を行う。レバー７３を、初期位置から時計回りに所定角度回転させる。すると、カム面７４が第１シャフト４２に接触し、第１シャフト４２を第２軸線Ｂ１に沿って押す。第１シャフト４２及び第２シャフト４６は、図６のように、弾性体４５の力に抗して工具支持部４７に近づく向きで移動して停止する。第２シャフト４６が工具支持部４７に近づく向きで移動すると、工具固定部材５５が第２シャフト４６と共に第２軸線Ｂ１に沿って移動する。このため、頭部５７が先端工具５２を工具支持部４７に押し付ける力が低下する。工具固定部材５５が先端工具５２に加える押し付け力が低下した状態が、工具固定部材５５の解除状態である。なお、先端工具５２を出力軸３０に固定する力が低下した場合であっても、工具固定部材５５は第２シャフト４６に連結されており、先端工具５２は工具固定部材５５から抜けない。
【００４９】
そして、作業者がガイド部材６３を手で掴み、かつ、ガイド部材６３を弾性体６９の力に抗してホルダ５０に近づく向きで移動する。作業者は、ガイド部材６３を図６のように移動して、突起７０を凹部７１から抜け出させ、ガイド部材６３を、出力軸３０に対して回転させる。具体的には、ガイド部材６３を、図３（Ａ）の位置から、図３（Ｂ）のように出力軸３０に対して回転させ、かつ、ガイド部材６３を、図３（Ａ）の位置から９０度回転した位置で停止する。ガイド部材６３の回転方向は、図４において時計回りまたは反時計回りのいずれでもよい。ガイド部材６３を出力軸３０に対して停止させ、作業者がガイド部材６３から手を放すと、ガイド部材６３は弾性体６９の力で押されて、図３（Ｃ）のように突起７０が凹部７１に進入し、ガイド部材６３は出力軸３０に対して回転しない状態となる。
【００５０】
このように、ガイド部材６３を回転させ、かつ、停止することにより、図４（Ｂ）のように、２つの湾曲面６５と２つのクランプ部材６１とを、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で同じ位置に配置すると、クランプ部材６１と湾曲面６６との間に隙間が形成される。そして、作業者が工具固定部材５５を手で掴んで出力軸３０から離れる向きで引くと、第１抜け止め部５８と第２抜け止め部６２との噛み合い力の分力で、２つのクランプ部材６１は、湾曲面６６に近づく向きで移動する。このため、工具固定部材５５の軸部５６を、保持孔４９及び固定孔５４から抜き出し、先端工具５２を工具支持部４７から取り外すことができる。
【００５１】
つまり、図４（Ｂ）のように、クランプ部材６１が半径方向に移動可能な状態になると、工具固定部材５５を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。工具固定部材５５を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である際のクランプ部材６１の状態が、ロック解除状態またはロック解除位置である。このとき、出力軸３０に対するガイド部材６３の円周方向の位置を、第２の回転位置と呼ぶ。
【００５２】
次に、先端工具５２を工具支持部４７に取り付ける作業を説明する。作業者は、工具固定部材５５の軸部５６を、先端工具５２の固定孔５４内に挿入する。また、クランプ部材６１が、ロック解除状態にあるときに、作業者が軸部５６を軸孔４８内へ進入させる。すると、軸部５６は、図４（Ｂ）のように、２つのクランプ部材６１の間へ進入する。
【００５３】
そして、作業者がガイド部材６３を手で掴み、かつ、ガイド部材６３を弾性体６９の力に抗してホルダ５０に近づく向きで移動し、突起７０を凹部７１から抜け出させ、ガイド部材６３を、出力軸３０に対して回転させる。具体的には、ガイド部材６３を、図４（Ｂ）の位置から、出力軸３０に対して９０度回転させ、かつ、ガイド部材６３を図４（Ａ）の位置で停止させる。ガイド部材６３の回転方向は、図４において時計回りまたは反時計回りのいずれでもよい。
【００５４】
ガイド部材６３が図４（Ｂ）の位置から９０度回転する途中で、湾曲面６６がクランプ部材６１に接触し、かつ、クランプ部材６１は第２軸線Ｂ１に近づく向きで移動し、第２抜け止め部６２が第１抜け止め部５８と噛み合う。これは、内径Φ２は内径Φ１よりも小さいからである。第１抜け止め部５８と第２抜け止め部６２とが噛み合うと、工具固定部材５５は、出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に固定される。また、工具固定部材５５は、第２シャフト４６に取り付けられた状態に保持される。これが、クランプ部材６１のロック状態またはロック位置である。
【００５５】
そして、作業者が、ガイド部材６３を停止させた後にガイド部材６３から手を放すと、ガイド部材６３は弾性体６９の力で押されて、図３（Ａ）のように突起７０が凹部７１に進入し、ガイド部材６３は出力軸３０に対して回転しない状態となる。図４（Ｂ）のように、クランプ部材６１と湾曲面６６とが、円周方向で同じ位置となるように、ガイド部材６３が停止している場合、出力軸３０に対するガイド部材６３の位置が、第１の回転位置である。さらに、レバー７３を図１及び図２で反時計回りに回転させると、第１シャフト４２及び第２シャフト４６が、工具支持部４７から離れる向きで移動し、先端工具５２が頭部５７と工具支持部４７との間に挟まれると、第１シャフト４２及び第２シャフト４６が停止する。また、カム面７４は、レバー７３の回転により第１シャフト４２から離れ、作業者がレバー７３を初期位置で停止する。このようにして、先端工具５２は工具支持部４７に固定される。
【００５６】
上記のように、作業者がレバー７３を操作して第２シャフト４６を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動させ、工具固定部材５５が解除状態となり、先端工具５２に加わる固定力を低下させても、図４（Ａ）、図６のようにクランプ部材６１がロック状態にあるため、先端工具５２が工具固定部材５５から外れない。
【００５７】
作業者は、工具固定部材５５を解除状態とした後、ガイド部材６３を手で掴んで第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動させ、かつ、第２軸線Ｂ１を中心として９０度回転させると、図７、図４（Ｂ）のように、クランプ部材６１がロック解除状態となる。このため、工具固定部材５５を第２シャフト４６から取り外し、かつ、先端工具５２を工具固定部材５５から取り外すことができる。
【００５８】
作業者は、レバー７３を操作して工具固定部材５５を固定状態から解除状態に切り替える第１段階の操作と、ガイド部材６３を操作して、クランプ部材６１をロック状態からロック解除状態に切り替える第２操作と、を行うことにより、先端工具５２を工具支持部４７から取り外すことができる。したがって、先端工具５２が不用意に工具支持部４７から外れることを防止できる。
【００５９】
次に、図１、図２の電動作業機１０に設けられる固定機構及び着脱機構の第２構造例を、図８〜図１１を参照して説明する。図８〜図１１に示すクランプ部材６１及びガイド部材６３の構造は、図１〜図６に示すクランプ部材６１及びガイド部材６３の構造とは異なる。以下、図８〜図１１に示す２個のクランプ部材６１及びガイド部材６３の構造を説明する。２個のクランプ部材６１における第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で外面に、保持孔７８がそれぞれ設けられている。保持孔７８内に弾性体７９が設けられ、弾性体７９の力で押される回り止め部材８０が設けられている。弾性体７９として金属製の圧縮コイルばねが用いられている。回り止め部材８０は金属製のボールであり、回り止め部材８０は保持孔７８内に配置されている。回り止め部材８０の外径は、保持孔７８の内径よりも小さい。回り止め部材８０は弾性体７９の力により、保持孔７８の外に向けて押されている。
【００６０】
また、一方、ガイド部材６３を半径方向に貫通する係合孔８１が設けられている。係合孔８１は、第２軸線Ｂ１に対して直角な想像線Ｘ２を中心として設けられている。係合孔８１は、大径部８２と小径部８３とを有する。大径部８２の内径は小径部８３の内径よりも大きく、大径部８２の内径は、回り止め部材８０の外径よりも大きい。また、第２軸線Ｂ１を中心とする半径方向で、大径部８２の外側に小径部８３が配置されている。つまり、大径部８２は湾曲面６６に開口されている。
【００６１】
係合孔８１内にプッシュロッド８５が配置されている。プッシュロッド８５は、軸部８６と軸部８６の外径よりも大きい外形を備えた頭部８７と、を有する。軸部８６は、小径部８３内に配置され、頭部８７は大径部８２内に配置されている。頭部８７の外径は小径部８３の内径よりも大きい。プッシュロッド８５は、係合孔８１内で想像線Ｘ２に沿った方向に移動可能である。また、係合孔８１内に、大径部８２と小径部８３とを連続する段部８４が設けられている。
【００６２】
さらに、ガイド部材６３であって係合孔８１に対して１８０度の位置に加工孔８８が設けられている。加工孔８８は、第２軸線Ｂ１に沿った方向で係合孔８１と同じ位置に配置されている。つまり、加工孔８８は、第２軸線Ｂ１に対して直角な想像線Ｘ２を中心として設けられている。加工孔８８はガイド部材６３を半径方向に貫通しており、加工孔８８はプラグ８９により塞がれている。
【００６３】
加工孔８８は、ガイド部材６３を製造する工程で設けられたものである。加工孔８８に工具を挿入して、係合孔８１が切削加工されている。そして、ガイド部材６３に係合孔８１を形成した後、プラグ８９により加工孔８８を塞いである。
【００６４】
さらに、出力軸３０の小径部３２の外周面にストッパ９０が固定されている。ストッパ９０は環状であり、ストッパ９０は、第２軸線Ｂ１に沿った方向でガイド部材６３とホルダ５０との間に配置されている。ストッパ９０の外径は、ガイド部材６３の内径ｒ１よりも大きい。
【００６５】
図８〜図１１に示す着脱機構７７が、図１、図２に示す電動作業機１０に取り付けられている場合の操作例を説明する。レバー７３が初期位置に保持されていると、工具固定部材５５が先端工具５２に押し付けられ、先端工具５２に固定力が加わる。また、図８、図１１（Ａ）のように、１個の回り止め部材８０の一部が、係合孔８１の大径部８２内に位置していると、回り止め部材８０とガイド部材６３との係合力により、ガイド部材６３は出力軸３０に対して回転できない状態にある。さらに、弾性体７９の力が回り止め部材８０を介してプッシュロッド８５に伝達され、頭部８７が段部８４に接触してプッシュロッド８５が停止している。プッシュロッド８５が停止した状態で、軸部８６の先端が係合孔８１の外部に露出している。つまり、軸部８６の先端は、ガイド部材６３の外周面から外側に突出している。
【００６６】
図８、図１１（Ａ）のように、ガイド部材６３が出力軸３０に対して回転できない状態にあると、２つのクランプ部材６１は、想像線Ｘ２上に位置する。つまり、２つのクランプ部材６１は、第２軸線Ｂ１を中心とする円周方向で、湾曲面６６とそれぞれ同じ位置にある。また、２つのクランプ部材６１の第２抜け止め部６２は、軸部５６の第１抜け止め部５８と噛み合っており、かつ、２つのクランプ部材６１は、共に湾曲面６６に接触している。このため、２つのクランプ部材６１は、第２軸線Ｂ１を中心として半径方向に動作できず、第２シャフト４６と工具固定部材５５とは、第２軸線Ｂ１に沿った方向で固定されている。さらに、第２シャフト４６は、弾性体４５の力で支持軸３３に近づく向きで押されており、工具固定部材５５と出力軸３０との間に先端工具５２が挟まれて、先端工具５２が第２軸線Ｂ１に沿った方向に固定されている。つまり、工具固定部材５５の状態は固定状態にある。
【００６７】
そして、電池パック１３が装着部１６に取り付けられている状態で、作業者がレバー１９を操作して、電動モータ１１のモータ軸１７の回転または停止を切り替えることができる。
【００６８】
一方、先端工具５２を取り外す場合は、作業者が以下の作業を行う。レバー７３を、初期位置から所定角度回転させると、第２シャフト４６が、図９のように、弾性体４５の力に抗して工具支持部４７に近づく向きで移動して停止する。このため、頭部５７が先端工具５２を工具支持部４７に押し付ける力が低下する。工具固定部材５５が先端工具５２に加える押し付け力が低下した状態が、工具固定部材５５の解除状態である。なお、先端工具５２を出力軸３０に固定する力が低下した場合であっても、工具固定部材５５は第２シャフト４６に連結されており、先端工具５２は工具固定部材５５から抜けない。
【００６９】
そして、作業者がプッシュロッド８５を弾性体７９の力に抗して押し、回り止め部材８０を保持孔７８内へ移動させる。すると、回り止め部材８０とガイド部材６３との係合力が低下する。作業者は、ガイド部材６３を出力軸３０に対して、図１１の状態から反時計回りに回転させる。回り止め部材８０は弾性体７９の力で押されているため、回り止め部材８０は湾曲面６６に沿って転動し、ガイド部材６３の回転角度の増加により、回り止め部材８０の接触対象は、湾曲面６６から湾曲面６５に切り替わる。作業者は、ガイド部材６３を図１１の位置から９０度回転させ、図１０、図１１（Ｂ）の位置でガイド部材６３を停止する。つまり、２つのクランプ部材６１は、共に想像線Ｘ１上に位置し、かつ、弾性体７９により押されている２つの回り止め部材８０は、共に湾曲面６５に接触している。
【００７０】
そして、作業者が工具固定部材５５を手で掴んで出力軸３０から離れる向きで引く。一方、２つの湾曲面６５の内径Φ１は、２つの湾曲面６６の内径Φ２よりも大きい。このため、第１抜け止め部５８と第２抜け止め部６２との噛み合い力の分力で、２つのクランプ部材６１は、弾性体７９の力に抗して湾曲面６５に近づく向きで移動する。２つのクランプ部材６１が、第２軸線Ｂ１を中心として半径方向に移動することで、第１抜け止め部５８と第２抜け止め部６２とが、互いに乗り越えあう。このため、工具固定部材５５の軸部５６を、保持孔４９及び固定孔５４から抜き出し、先端工具５２を工具支持部４７から取り外すことができる。
【００７１】
つまり、図１０、図１１（Ｂ）のように、クランプ部材６１が半径方向に移動可能な状態になると、工具固定部材５５を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。工具固定部材５５を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動可能である際のクランプ部材６１の状態が、ロック解除状態である。このとき、出力軸３０に対するガイド部材６３の円周方向の位置を、第２の回転位置と呼ぶ。
【００７２】
次に、先端工具５２を工具支持部４７に取り付ける作業を説明する。作業者は、工具固定部材５５の軸部５６を、先端工具５２の固定孔５４内に挿入する。また、クランプ部材６１が、ロック解除状態にあるときに、作業者が軸部５６を軸孔４８内へ進入させる。すると、軸部５６は、図１０、図１１（Ｂ）のように、２つのクランプ部材６１の間へ進入する。
【００７３】
そして、作業者がガイド部材６３を手で掴み、かつ、ガイド部材６３を出力軸３０に対して図１１（Ｂ）で時計回りに回転させると、回り止め部材８０は湾曲面６５に沿って転動し、ついで、湾曲面６６に沿って転動する。つまり、回り止め部材８０は、保持孔７８内で第２軸線Ｂ１に近づく向きで移動し、かつ、クランプ部材６１も第２軸線Ｂ１に近づく向きで移動する。そして、作業者が、ガイド部材６３を図１１（Ｂ）の位置から時計回りに９０度回転させて停止すると、図１１（Ａ）のように、１個の回り止め部材８０が係合孔８１内に進入する。つまり、ガイド部材６３は出力軸３０に対して回転できない状態となる。
【００７４】
上記のように、ガイド部材６３が回転されて、クランプ部材６１が第２軸線Ｂ１に近づく向きで移動して、第２抜け止め部６２が第１抜け止め部５８と噛み合うと、工具固定部材５５は、出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に固定される。また、工具固定部材５５は、第２シャフト４６に取り付けられた状態に保持される。これが、クランプ部材６１のロック状態である。
【００７５】
図１１（Ａ）のように、クランプ部材６１と湾曲面６６とが、円周方向で同じ位置となるように、ガイド部材６３が停止している場合、出力軸３０に対するガイド部材６３の位置が、第１の回転位置である。さらに、レバー７３を図１及び図２で反時計回りに回転させると、第２シャフト４６が工具支持部４７から離れる向きで移動し、先端工具５２が頭部５７と工具支持部４７との間に挟まれ、第２シャフト４６が停止する。このようにして、先端工具５２は工具支持部４７に固定される。
【００７６】
上記のように、作業者がレバー７３を操作して第２シャフト４６を出力軸３０に対して第２軸線Ｂ１に沿った方向に移動させ、工具固定部材５５が解除状態となり、先端工具５２に加わる固定力を低下させても、図９のようにクランプ部材６１がロック状態にあるため、先端工具５２が工具固定部材５５から外れない。
【００７７】
作業者は、工具固定部材５５を解除状態とした後、プッシュロッド８５を押し、かつ、ガイド部材６３を回転させると、図１０、図１１（Ｂ）のように、クランプ部材６１がロック解除状態となる。このため、工具固定部材５５を第２シャフト４６から取り外し、かつ、先端工具５２を工具固定部材５５から取り外すことができる。
【００７８】
作業者は、レバー７３を操作して工具固定部材５５を固定状態から解除状態に切り替える第１段階の操作と、ガイド部材６３を操作して、クランプ部材６１をロック状態からロック解除状態に切り替える第２操作と、を行うことにより、先端工具５２を工具支持部４７から取り外すことができる。したがって、先端工具５２が不用意に工具支持部４７から外れることを防止できる。
【００７９】
なお、ガイド部材６３を第１の回転位置と第２の回転位置とに切り替える場合、図１１において時計回りまたは反時計回りのいずれの向きで回転させてもよい。
【００８０】
本実施形態において、着脱機構７７の第１具体例及び着脱機構７７の第２具体例は、２個のクランプ部材６１にそれぞれ設けた第２抜け止め部６２が、工具固定部材５５の第１抜け止め部５８に両側から噛み合っているため、ガイド部材６３を第２の回転位置にしただけでは、工具固定部材５５が第２シャフト４６から抜けることはない。従って、工具固定部材５５が不用意に外れてしまうことを防止できる。
【００８１】
また、着脱機構７７の第１具体例及び着脱機構７７の第２具体例は、工具固定部材５５を第２シャフト４６に固定する際に、工具固定部材５５の両側からクランプ部材６１が略均等に付勢されているので、第２シャフト４６に固定される工具固定部材５５が、第２軸線Ｂ１に対して傾くことを防止できる。特に、着脱機構７７の第２具体例は、弾性体７９音力でクランプ部材６１を付勢しているため、上記効果が顕著である。
【００８２】
また、ガイド部材６３は、固定系である装置本体１２ではなく、振動系である出力軸３０に設けられている。そのため、先端工具５２が駆動した際にはガイド部材６３も連動して動くため、工具固定部材５５が装置本体１２に対してロックすることがなく、確実に作業を行うことができる。
【００８３】
さらに、着脱機構７７の第１具体例及び着脱機構７７の第２具体例は、ガイド部材６３が、先端工具５２の近くに配置されている。このため、作業者は、先端工具５２を押さえながらガイド部材６３を操作でき、操作がし易い。また、ガイド部材６３を９０度の範囲内で正逆に回転させることで、先端工具５２を第２シャフト４６に着脱することができる。つまり、ガイド部材６３は、ねじ部材のように何回も回すことなく先端工具５２を第２シャフト４６に着脱できるため、作業性が向上する。
【００８４】
実施の形態で説明した構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、出力軸３０が、本発明の工具支持部材に相当し、クランプ部材６１が、本発明のロック部材に相当し、ガイド部材６３が、本発明の切替部材に相当し、湾曲面６６が、本発明の第１内周面に相当し、湾曲面６５が、本発明の第２内周面に相当し、弾性体４５が、本発明の第１弾性体に相当し、レバー７３が、本発明の操作部材に相当し、弾性体６９、突起７０、凹部７１が、本発明の回転防止機構に相当する。さらに、弾性体７９、回り止め部材８０、係合孔８１が、本発明の回転防止機構に相当する。さらに、凹部７１が、本発明の第１噛み合い部に相当し、突起７０が、本発明の第２噛み合い部に相当し、弾性体６９が、本発明の第２弾性体に相当する。
【００８５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、本発明の電動作業機は、形状、材質、種類等が異なる先端工具を交換して取り付けることにより、複数種類の異なる作業を行うことができる。先端工具の形状は、ブレード形状、円板形状、円柱形状等の何れでもよい。また、異なる作業は、対象物を切断する作業、対象物を研削する作業、対象物を研磨する作業、対象物を物体から剥離するもの等を含む。つまり、本発明の電動作業機は、ドライバ、カッタ、サンダ等を含む。
【００８６】
また、電動モータの動力を先端工具に伝達する動力伝達機構は、先端工具を所定角度の範囲内で往復動作させるもの、先端工具を一方向に回転させるもの、先端工具を正逆回転させるもの等を含む。さらに、操作部材は、支持軸を中心として所定角度の範囲内で回転するレバーの他、１回目の押し操作で初期位置から軸線に沿った方向に移動して停止し、かつ、２回目の押し操作で初期位置に戻る押しボタンでもよい。
【００８７】
さらに、弾性体４５，６９，７９は、金属製のバネに代えて、合成ゴム、合成樹脂等を用いてもよい。また、電動モータは、ブラシレスモータ、ブラシ付きモータのいずれでもよい。また、本発明において、先端工具を動作させる駆動源は、電動モータの他、エアモータ、エンジン等を含む。さらに、本実施形態の電動作業機は、直流電源としての電池パックが装置本体に取り付けられる構造の他、交流電源のコンセントに接続する電源コードが、装置本体に設けられている構造を含む。さらに、回り止め機構は、第１噛み合い部が突起であり、第２噛み合い部が突起である構造を含む。
【００８８】
さらに、図８〜図１１を参照して説明した第２構造例において、プッシュロッド８５を設けない構成でもよい。この場合、ガイド部材６３は、図３〜図７を参照して説明した第１構造例と同じ構造にする。また、クランプ部材６１は、第２の構造例と同様に弾性体７９、回り止め部材８０を備えた構成とする。ガイド部材６３の回転位置がロック状態となる第１の回転位置では、回り止め部材８０が弾性体７９によって湾曲面６６に付勢され、クランプ部材６１は第２軸線Ｂに向かって押されることで確実にロックすることができる。一方、ガイド部材６３の回転位置を、ロック解除状態となる第２の回転位置にするためには、第１構造例のように、ガイド部材６３をホルダ５０に近づく向きで移動し、突起７０を凹部７１から抜け出させ、ガイド部材６３を、出力軸３０に対して回転させるようにすればよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…電動作業機、１１…電動モータ、３０…出力軸、５２…先端工具、５５…工具固定部材、７６…固定機構、７７…着脱機構、Ｂ１…軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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