(57)【要約】【課題】スピンドルに軸方向のがたつきがあってもシール部材によるシール性を長持ちさせる。【解決手段】カッタ１において、ハウジングと、ハウジング内に収容されるモータ６と、一部がハウジング内に収容されてモータ６の駆動により回転し、ハウジングから突出する端部に先端工具Ｔを装着可能なスピンドル８と、スピンドル８に外装されてベアリングリテーナ２４の前壁部３６とスピンドル８のインナフランジ３１との間でのスピンドル８の軸方向の隙間ＳをシールするＯリング３８と、スピンドル８をその軸方向でＯリング３８を押圧する側へ付勢するウェーブワッシャ３９とを設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されるモータと、
一部が前記ハウジング内に収容されて前記モータの駆動により回転し、前記ハウジングから突出する端部に先端工具を装着可能なスピンドルと、
前記スピンドルに外装されて前記ハウジングと前記スピンドルとの間での前記スピンドルの軸方向の隙間をシールするシール部材と、
前記スピンドルを前記軸方向で前記シール部材を押圧する側へ付勢する付勢手段と、を有することを特徴とする回転工具。
【請求項２】
前記シール部材は、Ｏリングであることを特徴とする請求項１に記載の回転工具。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記スピンドルを回転可能に支持するための軸受を保持しており、
前記付勢手段は、前記軸受の保持部内で前記ハウジングと前記軸受との間に配置されるウェーブワッシャであることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転工具。
【請求項４】
前記軸受は、内輪と外輪との間に転動体を配した転がり軸受であり、前記ウェーブワッシャは、前記外輪と接触して前記軸受を介して前記スピンドルを付勢することを特徴とする請求項３に記載の回転工具。
【請求項５】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されるモータと、
一部が前記ハウジング内に収容されて前記モータの駆動により回転し、前記ハウジングから突出する端部に先端工具を装着可能なスピンドルと、
前記スピンドルに外装されて前記ハウジングと前記スピンドルとの間での前記スピンドルの軸方向の隙間をシールするシール部材と、
前記ハウジングと前記スピンドルとの間の前記隙間を一定に維持する維持手段と、を有することを特徴とする回転工具。
【請求項６】
前記維持手段は、前記スピンドルを前記軸方向で前記シール部材を押圧する側へ付勢する付勢手段であることを特徴とする請求項５に記載の回転工具。
【請求項７】
回転部と、前記回転部を保持する固定部と、前記回転部と前記固定部との間に配置されるシール部材と、前記回転部を前記固定部へ向けて付勢する付勢手段とを有することを特徴とする回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動で回転するスピンドルに先端工具を装着するカッタ等の回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
カッタ等の回転工具においては、モータの出力軸の回転をギヤを介して出力軸と別体のスピンドルに伝達し、スピンドルに装着した円盤状の先端工具を回転させて切断等の作業を行う（例えば非特許文献１参照）。図４は、従来のカッタ５０におけるスピンドル部分の拡大図で、前側のハウジング５１内に、前向きに収容したモータの出力軸５２が突出すると共に、出力軸５２と平行なスピンドル５３が軸支されて、出力軸５２の先端に固着したピニオン５４を、スピンドル５３の後部に固着したギヤ５５に噛合させている。このスピンドル５３は、ハウジング５１に前方から組み付けられるベアリングリテーナ５６に保持される前側の軸受５７と、ハウジング５１に形成された凹部５８に保持される後側の軸受５９とによって回転可能に支持され、ベアリングリテーナ５６から突出する前端に、インナフランジ６０とアウタフランジ６１とボルト６２とによってダイヤモンドホイール等の先端工具Ｔが装着可能となっている。
そして、ここでは切断作業等によって発生する粉塵等がスピンドル５３とベアリングリテーナ５６との間から軸受５７側に侵入しないように、ベアリングリテーナ５６とインナフランジ６０との間でスピンドル５３にＯリング６３を外装している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】マキタ総合カタログ２０１４−４、６８頁、充電式カッタＣＣ３００ＤＷ等、［平成２６年６月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.makita.co.jp/product/ecatalog/sougou/index.html#68＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなカッタ５０においては、スピンドル５３には部品公差等によって軸方向に微小ながたつきが生じることがあるため、このがたつきによってＯリング６３が介在されるベアリングリテーナ５６とインナフランジ６０との隙間Ｓが変化し、隙間Ｓが大きくなるとＯリング６３によるシール性が低下し、小さくなるとＯリング６３が過度に押圧されて摩耗等の劣化が促進されてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、スピンドルに軸方向のがたつきがあってもＯリング等のシール部材によるシール性を長持ちさせることができる回転工具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、ハウジング内に収容されるモータと、一部がハウジング内に収容されてモータの駆動により回転し、ハウジングから突出する端部に先端工具を装着可能なスピンドルと、スピンドルに外装されてハウジングとスピンドルとの間でのスピンドルの軸方向の隙間をシールするシール部材と、スピンドルを軸方向でシール部材を押圧する側へ付勢する付勢手段と、を有することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、シール部材は、Ｏリングであることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、ハウジングは、スピンドルを回転可能に支持するための軸受を保持しており、付勢手段は、軸受の保持部内でハウジングと軸受との間に配置されるウェーブワッシャであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、軸受は、内輪と外輪との間に転動体を配した転がり軸受であり、ウェーブワッシャは、外輪と接触して軸受を介してスピンドルを付勢することを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、ハウジングと、ハウジング内に収容されるモータと、一部がハウジング内に収容されてモータの駆動により回転し、ハウジングから突出する端部に先端工具を装着可能なスピンドルと、スピンドルに外装されてハウジングとスピンドルとの間でのスピンドルの軸方向の隙間をシールするシール部材と、ハウジングとスピンドルとの間の当該隙間を一定に維持する維持手段と、を有することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、維持手段は、スピンドルを軸方向でシール部材を押圧する側へ付勢する付勢手段であることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、回転部と、回転部を保持する固定部と、回転部と固定部との間に配置されるシール部材と、回転部を固定部へ向けて付勢する付勢手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及び５、７に記載の発明によれば、スピンドル（回転部）に軸方向のがたつきがあっても、付勢手段によってハウジング（固定部）とスピンドルとの隙間が一定に維持されるので、Ｏリング等のシール部材によるシール性を長持ちさせることができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、シール部材をＯリングとしたことで、ハウジングとスピンドルとの間のシールに適したシール部材が使用できる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、付勢手段をウェーブワッシャとしたことで、付勢手段を省スペース且つ低コストで採用可能となる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、転がり軸受の外輪を利用してスピンドルを簡単且つ合理的に付勢できる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加えて、スピンドルの付勢によって隙間の維持が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】カッタの縦断面図である。
【図２】スピンドル部分の拡大図である。
【図３】ウェーブワッシャの斜視図である。
【図４】従来のカッタのスピンドル部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、回転工具の一例であるカッタの縦断面図で、カッタ１は、平面視矩形状のベース２上に、モータ６及びスピンドル８を備えてスピンドル８の前端（図１の左側を前方とする。）に円盤状の先端工具Ｔ（ダイヤモンドホイール等）を装着可能とした本体３をセットしてなる。本体３は、モータ６が前向きに収容されるモータハウジング４の前方に、スピンドル８を保持する前ハウジング５を、後方から複数のネジ９によって組み付けてなり、モータハウジング４の上方には、図示しないスイッチを内蔵して電源となるバッテリーパックを装着したハンドル１０が連結されている。前ハウジング５は、スピンドル８に装着された先端工具Ｔの上側部分を周方向に沿って覆うカバー部１１を備え、先端工具Ｔの下側部分は、スピンドル８への装着状態でベース２の下方へ突出するようになっている。
【００１０】
ベース２と本体３とは、前ハウジング５の左右に設けた図示しない軸によって回転可能に連結されており、右側の軸は、ベース２から立設された図示しない円弧状のデプスガイドに沿って上下方向へスライド可能で、当該軸に設けたツマミネジにより、デプスガイドにおける任意の位置で固定可能となっている。よって、固定位置によってベース２からの先端工具Ｔの突出量（切込量）が調整できる。
また、本体３は、左側の軸の後方部位が、ベース２の左側に連結した図示しないトップガイドの円弧状の溝に沿ってスライド可能となっており、当該部位に設けたツマミネジにより、溝における任意の位置で固定可能となっている。よって、ベース２に対する先端工具Ｔの角度が調整できる。
【００１１】
モータ６は、モータハウジング４内に保持される固定子１２と、その固定子１２を貫通して後部に整流子１４が設けられた回転子１３とからなる整流子モータで、回転子１３の中心に設けた出力軸７は、前端が前ハウジング５の後部に保持された軸受１５により、後端がモータハウジング４の後部内面に保持された軸受１６によりそれぞれ軸支されて、軸受１５を越えて前ハウジング５内に突出する先端に、ピニオン１７が固着されている。また、軸受１５の後側には、遠心ファン１８が固着されて、モータハウジング４の前端には、遠心ファン１８の外側を囲んで空気の流れを前方へ導くバッフルプレート１９が設けられている。よって、遠心ファン１８の回転によってモータハウジング４の後面に設けた図示しない吸気口から吸引された空気は、モータ６を通過して冷却した後、バッフルプレート１９によって前ハウジング５側へ導かれ、図示しない排気口から排出される。
【００１２】
スピンドル８は、図２にも示すように、後方から小径部２０、中径部２１、大径部２２の順に外径が前方へ向けて段階的に大きくなる軸体で、中径部２１と大径部２２との間には、大径部２２よりも径の大きいフランジ２３が周設されている。出力軸７の下方で前ハウジング５には、スピンドル８が貫通するベアリングリテーナ２４が前方から組み付けられ、このベアリングリテーナ２４内に保持される軸受２５が、スピンドル８の中径部２１に固定されている。一方、小径部２０には、前ハウジング５の後内面に形成された凹部２６内に保持される軸受２７が固定されており、スピンドル８は、出力軸７の前方で出力軸７と平行に軸支されて、大径部２２及びフランジ２３をベアリングリテーナ２４より前方へ突出させている。軸受２５の後方で中径部２１には、ギヤ２８が固着されて出力軸７のピニオン１７と噛合している。
【００１３】
前側の軸受２５は、中径部２１の前端に位置して内輪２５ａをフランジ２３の後面に当接させて、外輪２５ｂをベアリングリテーナ２４の内周面に摺接させている。ギヤ２８は、内輪２５ａの後面に当接するワッシャー２９の後面に当接した状態で、中径部２１の後端に設けた止め輪３０によって後方への移動が規制されている。よって、軸受２５及びワッシャー２９、ギヤ２８は、フランジ２３と止め輪３０との間で前後方向への移動を規制された状態でスピンドル８と回転方向で一体となる。
後側の軸受２７は、小径部２０の前端に位置して内輪２７ａを中径部２１の後面に当接させて、外輪２７ｂを凹部２６の内周面に摺接させている。
【００１４】
一方、スピンドル８の大径部２２には、円盤状のインナフランジ３１及びアウタフランジ３２によって先端工具Ｔが装着可能となっている。すなわち、大径部２２にインナフランジ３１の中央に設けた筒状部３３を嵌合させて後面をフランジ２３に当接させた状態で、筒状部３３に先端工具Ｔの中心孔を嵌合させ、その前方からアウタフランジ３２を被せて、アウタフランジ３２及びインナフランジ３１の中心を貫通させたボルト３４をスピンドル８の軸心に設けたねじ穴３５にねじ込むことで、先端工具Ｔはインナフランジ３１とアウタフランジ３２との間で挟持されてスピンドル８と一体に固定される。
【００１５】
そして、ベアリングリテーナ２４は、前側の軸受２５とインナフランジ３１との間にあって内周がスピンドル８のフランジ２３に近接するまで延びる円盤状の前壁部３６と、インナフランジ３１の外側で前方へ立ち上がってインナフランジ３１の外周に近接した状態でオーバーラップする立ち上げ部３７とを有する。このうち前壁部３６の前面は、半径方向の中間部位が中心へ行くに従って薄肉となるテーパ部分３６ａとなって、フランジ２３に近い薄肉部分３６ｂではインナフランジ３１との前後方向の隙間Ｓが最も大きくなっている。このインナフランジ３１と前壁部３６の薄肉部分３６ｂとの隙間Ｓにおいてフランジ２３には、シール部材としてのＯリング３８が外装されて、インナフランジ３１と前壁部３６との間をシールしている。
【００１６】
また、前壁部３６の後方で前側の軸受２５との間には、付勢手段としてのウェーブワッシャ３９が設けられている。このウェーブワッシャ３９は、図３に示すように周方向に沿って波形に形成されたリング体で、前壁部３６と軸受２５との間への介在状態では、軸方向に圧縮されて外輪２５ｂに当接し、軸受２５を介してスピンドル８を後方へ付勢する弾性力を生じさせている。よって、スピンドル８は、部品公差によって軸方向にがたつきが生じても、ウェーブワッシャ３９の弾性力により、後側の軸受２７が凹部２６の底面に当接する後方位置へ押圧される。これにより、インナフランジ３１と前壁部３６の薄肉部分３６ｂとの隙間Ｓは一定に保たれ、Ｏリング３８は常に同じ状態で圧縮変形してインナフランジ３１と前壁部３９との間をシールすることになる。
なお、このウェーブワッシャ３９は、スピンドル８を後方へ付勢してがたつきを抑えることで、インナフランジ３１と前壁部３６の薄肉部分３６ｂとの隙間Ｓを一定に維持する維持手段と見ることもできる。
【００１７】
以上の如く構成されたカッタ１においては、被加工材上にベース２をセットした状態で、ハンドル１０に設けた図示しないトリガを押し込み操作してハンドル１０内のスイッチをＯＮ動作させると、バッテリーパックからモータ６に通電されて回転子１３が回転し、出力軸７のピニオン１７からギヤ２８を介して減速した回転がスピンドル８に伝達される。よって、スピンドル８と一体の先端工具Ｔが回転し、被加工材の切断等が可能となる。
このとき、切断等によって生じた粉塵は、先端工具Ｔの回転方向に沿ってカバー部１１内を周回して側方から排出されるが、粉塵が先端工具Ｔの後側に回り込むことがあっても、インナフランジ３１の外周にはベアリングリテーナ２４の立ち上げ部３７がオーバーラップしているため、粉塵はインナフランジ３１とベアリングリテーナ２４の前壁部３６との間に侵入しにくくなる。たとえ侵入したとしても、立ち上げ部３７によってインナフランジ３１と前壁部３６との隙間は縦断面でＬ字状に屈曲しているため、スピンドル８側まで到達しにくくなる。
【００１８】
また、粉塵がスピンドル８側まで到達することがあっても、インナフランジ３１とベアリングリテーナ２４の前壁部３６との間にはＯリング３８が介在されているため、粉塵が前壁部３６を越えてその後方の軸受２５に侵入するおそれは殆ど生じない。特に、スピンドル８はウェーブワッシャ３９によって後方へ付勢されて軸方向のがたつきが抑えられているため、インナフランジ３１と前壁部３６の薄肉部分３６ｂとの隙間Ｓは一定に保たれて同じ状態で圧縮変形するＯリング３８によってシール性は好適に維持される。
【００１９】
このように、上記形態のカッタ１によれば、固定部としてのハウジング（モータハウジング４、前ハウジング５）と、ハウジング内に収容されるモータ６と、一部が前ハウジング５内に収容されてモータ６の駆動により回転し、前ハウジング５から突出する端部に先端工具Ｔを装着可能な回転部としてのスピンドル８と、スピンドル８に外装されてベアリングリテーナ２４の前壁部３６とスピンドル８のインナフランジ３１との間でのスピンドル８の軸方向の隙間ＳをシールするＯリング３８と、スピンドル８をその軸方向でＯリング３８を押圧する側へ付勢する付勢手段（ウェーブワッシャ３９）、或いは隙間Ｓを一定に維持する維持手段（ウェーブワッシャ３９）とを有することで、部品公差等によってスピンドル８に軸方向のがたつきがあっても、ウェーブワッシャ３９によって隙間Ｓが一定に維持されるので、Ｏリング３８によるシール性を長持ちさせることができる。
【００２０】
特にここでは、シール部材をＯリング３８としたことで、前壁部３６とインナフランジ３１との間のシールに適したシール部材が使用できる。
また、付勢手段を、軸受２５の保持部（ベアリングリテーナ２４）内で前壁部３６と軸受２５との間に配置されるウェーブワッシャ３９としたことで、付勢手段を省スペース且つ低コストで採用可能となる。
さらに、ウェーブワッシャ３９は、転がり軸受である軸受２５の外輪２５ｂと接触して軸受２５を介してスピンドル８を付勢しているので、転がり軸受の外輪２５ｂを利用してスピンドル８を簡単且つ合理的に付勢できる。
【００２１】
なお、シール部材としてはＯリングに限らず、Ｘリング等の他のタイプも採用できる。
また、付勢手段も、ウェーブワッシャ以外に、皿バネやコイルバネ、板バネ等も採用できるし、ゴム等の弾性材も採用できる。付勢手段の設置位置もベアリングリテーナ内に限らず、スピンドルの付勢が可能であれば変更可能である。よって、付勢手段は圧縮付勢に限らず、例えばスピンドルの後端とハウジングとの間に張設したコイルバネ等で引っ張り付勢することも考えられる。
一方、スピンドルも、外径の設定やフランジの有無は適宜選択可能で、上記形態に限定されないし、先端工具の装着構造も設計変更可能である。ハウジングも、ベアリングリテーナのテーパ部分や薄肉部分は必須ではないし、ベアリングリテーナが前ハウジング等に一体に形成される場合であっても差し支えない。
【００２２】
そして、維持手段としては、バネ等による付勢手段を採用する場合に限らず、ハウジング側に、スピンドルやそれと一体の軸受等に係合してスピンドルの軸方向の移動を規制することでシール部材の隙間を一定に保つ係合部を設けること等も考えられる。
その他、回転工具もカッタに限らず、ハウジングとスピンドルとの軸方向の隙間をシール部材でシールする構造を有するものであれば、丸鋸や、スピンドルがモータの出力軸と直交するグラインダ等の携帯型の回転工具の他、卓上丸鋸盤等の据え置き型の回転工具であっても本発明は適用可能である。
【００２３】
また、シール部材は、スピンドルや回転部に必ずしも接触状態で外装される必要はない。例えば上記形態においては、Ｏリングはベアリングリテーナに保持されてスピンドルからは離間していてもよい。さらに、ベアリングリテーナでなく、インナフランジにシール部材が保持されるような構造であってもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１・・カッタ、２・・ベース、３・・本体、４・・モータハウジング、５・・前ハウジング、６・・モータ、７・・出力軸、８・・スピンドル、１１・・カバー部、１５，１６，２５，２７・・軸受、２０・・小径部、２１・・中径部、２２・・大径部、２３・・フランジ、２４・・ベアリングリテーナ、２５ａ・・内輪、２５ｂ・・外輪、２６・・凹部、２８・・ギヤ、３１・・インナフランジ、３２・・アウタフランジ、３６・・前壁部、３６ａ・・テーパ部分、３６ｂ・・薄肉部分、３７・・立ち上げ部、３８・・Ｏリング、３９・・ウェーブワッシャ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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