(57)【要約】【課題】高い熟練度がなくとも所定の研磨品質を得る。【解決手段】この電動研磨装置１０は、モータ１３と、動力伝達機構部２１と、ハウジング１１とを備え、動力伝達機構部２１が、モータ１３が備えるモータ出力軸１３ａと噛合する中間ギヤ２２と、一端側が中間ギヤ２２に固定接続されるとともに、他端側が一端側の軸中心から逸れた位置に軸中心を有する偏心スピンドル２３と、偏心スピンドル２３の他端側に軸受を介して回転可能に取り付けられる内方側外歯歯車２５と、ハウジング側に固定設置されるとともに内方側外歯歯車２５と噛合する外方側内歯歯車２６と、内方側外歯歯車２５に接続して設けられる研磨パッド３１とを有する。そして、内方側外歯歯車２５が、偏心スピンドル２３と外方側内歯歯車２６との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が、外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていく。【選択図】図２
2017209738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源となるモータと、
前記モータからの駆動力を研磨手段に伝達する動力伝達機構部と、
装置の外郭を構成するとともに前記モータと前記動力伝達機構部を収納するハウジングと、
を備え、
前記動力伝達機構部が、
前記モータが備えるモータ出力軸と噛合する中間ギヤと、
一端側が前記中間ギヤに固定接続されるとともに、他端側が一端側の軸中心から逸れた位置に軸中心を有する偏心軸として構成される偏心スピンドルと、
前記偏心スピンドルの他端側に軸受を介して回転可能に取り付けられる内方側外歯歯車と、
前記ハウジング側に固定設置されるとともに前記内方側外歯歯車と噛合して設けられる外方側内歯歯車と、
前記内方側外歯歯車に接続して設けられる前記研磨手段を取り付け可能な研磨パッドと、
を有して構成される電動研磨装置であって、
前記内方側外歯歯車が、前記偏心スピンドルと前記外方側内歯歯車との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車の任意の歯の軌跡の位置が、前記外方側内歯歯車内を周回するごとにずれていくように構成されていることを特徴とする電動研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動研磨装置において、
前記内方側外歯歯車の歯数が、前記外方側内歯歯車の歯数の半分よりも大きい歯数であり、かつ、前記外方側内歯歯車の歯数よりも小さい歯数であることを特徴とする電動研磨装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動研磨装置において、
下記数式の数値Ａが、整数とならないように構成されていることを特徴とする電動研磨装置。
Ａ＝（外方側内歯歯車の歯数／（外方側内歯歯車の歯数−内方側外歯歯車の歯数））
【請求項４】
請求項３に記載の電動研磨装置において、
前記数値Ａの小数点以下の値が０．２となるように構成されていることを特徴とする電動研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、偏心軸の作用によって研磨パッドに取り付けたバフ等の研磨手段が回転運動と偏心運動を組み合わせた動作を行うことで、研磨作業を行うようにした電動研磨装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、操作性の向上や構造の簡略化、歯の損傷防止、ワーク表面の損傷防止を実現した電動研磨装置（研磨機）が開示されており、具体的な構成として、当該研磨機が、本体内に設けられたモータと、該モータにより回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルに対し偏心位置において回転可能に取り付けられた連結軸と、該連結軸に固定取り付けされた研磨パッド（研磨ディスク）とを備え、前記連結軸には同軸でサンギヤを固定し、前記本体には前記サンギヤと噛み合う、インターナルギヤを設けてなる研磨機であって、前記インターナルギヤを前記本体に対し回転可能に取り付けるとともに、前記本体には前記インターナルギヤの当該本体に対する回転を妨げる位置と、回転を許容する位置とに切り替え操作可能な係止機構を設けて構成されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３７８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上掲した特許文献１に代表される従来の電動研磨装置（研磨機）では、駆動伝達部を構成する内方側外歯歯車（サンギヤ）と外方側内歯歯車（インターナルギヤ）との噛み合いによって、モータの回転駆動力を、研磨パッドの公転しながら自転する運動に変換している。そしてこのとき、内方側外歯歯車（サンギヤ）の任意の歯は、一定の軌跡を描くように構成されていた。すなわち、研磨パッドの任意の位置が一定の軌跡を描くように構成されていた。
【０００５】
このような構成の電動研磨装置において、研磨パッドの研磨手段取り付け面に大きな回転振れが存在していたり、バフ等の研磨手段の形状精度が低い場合には、研磨作業において、研磨手段の特定の領域が被研磨面に強く摺接してしまうことがある。上述のように、研磨パッドの任意の位置が一定の軌跡を描くように構成されていると、仮に電動研磨装置を位置移動させずに動作させた場合、この特定の領域が研磨する研磨領域は一定となり、他の研磨領域と比べて研磨量が著しく大きくなってしまう。
【０００６】
したがって、この研磨量のばらつきを低減させて研磨品質を高めるためには、操作者は電動研磨装置を好適に移動させながら研磨作業を行うことが必要になるが、仮に、操作者が電動研磨装置を好適に移動させることができなかった場合には、研磨量のばらつきによる研磨品質の低下が発生してしまう。さらに、この特定の領域が研磨する研磨領域は、研磨手段の摺接による温度上昇が周辺の領域と比較して大きくなることから、この温度上昇の不均一を起因とする研磨品質の低下が発生する虞もある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術に存在する種々の課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、高い熟練度がなくとも所定の研磨品質を得ることが可能であるとともに、研磨量のばらつきを低減することができ、さらに、研磨領域の温度上昇を平準化することで温度上昇による研磨品質の低下を防止することが可能な、従来にはない新たな電動研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００９】
本発明に係る電動研磨装置（１０）は、駆動源となるモータ（１３）と、前記モータ（１３）からの駆動力を研磨手段に伝達する動力伝達機構部（２１）と、装置（１０）の外郭を構成するとともに前記モータ（１３）と前記動力伝達機構部（２１）を収納するハウジング（１１）と、を備え、前記動力伝達機構部（２１）が、前記モータ（１３）が備えるモータ出力軸（１３ａ）と噛合する中間ギヤ（２２）と、一端側（２３ａ）が前記中間ギヤ（２２）に固定接続されるとともに、他端側（２３ｂ）が一端側（２３ａ）の軸中心（α）から逸れた位置に軸中心（β）を有する偏心軸として構成される偏心スピンドル（２３）と、前記偏心スピンドル（２３）の他端側（２３ｂ）に軸受（２４ａ，２４ｂ）を介して回転可能に取り付けられる内方側外歯歯車（２５）と、前記ハウジング（１１）側に固定設置されるとともに前記内方側外歯歯車（２５）と噛合して設けられる外方側内歯歯車（２６）と、前記内方側外歯歯車（２５）に接続して設けられる前記研磨手段を取り付け可能な研磨パッド（３１）と、を有して構成される電動研磨装置（１０）であって、前記内方側外歯歯車（２５）が、前記偏心スピンドル（２３）と前記外方側内歯歯車（２６）との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車（２５）の任意の歯の軌跡の位置が、前記外方側内歯歯車（２６）内を周回するごとにずれていくように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る電動研磨装置（１０）では、前記内方側外歯歯車（２５）の歯数が、前記外方側内歯歯車（２６）の歯数の半分よりも大きい歯数であり、かつ、前記外方側内歯歯車（２６）の歯数よりも小さい歯数であることが好適である。
【００１１】
さらに、本発明に係る電動研磨装置（１０）では、下記数式の数値Ａが、整数とならないように構成されていることが好適である。
Ａ＝（外方側内歯歯車の歯数／（外方側内歯歯車の歯数−内方側外歯歯車の歯数））
【００１２】
またさらに、本発明に係る電動研磨装置（１０）では、前記数値Ａの小数点以下の値が０．２となるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い熟練度がなくとも所定の研磨品質を得ることが可能であるとともに、研磨量のばらつきを低減することができ、さらに、研磨領域の温度上昇を平準化することで温度上昇による研磨品質の低下を防止することが可能な電動研磨装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電動研磨装置を上面側から見た場合の図であり、この図では、上方側の部材を取り除いて内部構造が見える状態が示されている。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面を示す図であり、本実施形態に係る電動研磨装置の縦断面左側面を示している。
【図３】本実施形態に係る電動研磨装置の前面を示す外観図である。
【図４】本実施形態に係る電動研磨装置の後面を示す部分破断図である。
【図５】図２中のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図６】図２中のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図７】図２中のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【図８】図３中のＥ−Ｅ断面を示す図である。
【図９】本実施形態に係る電動研磨装置が有する内方側外歯歯車が、偏心スピンドルと外方側内歯歯車との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車が有する１つの歯が辿る位置の軌跡を描いた図であって、当該歯が外方側内歯歯車内をほぼ３回周回した場合の軌跡が示されている。
【図１０】本実施形態に係る電動研磨装置が有する内方側外歯歯車が、偏心スピンドルと外方側内歯歯車との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車が有する１つの歯が辿る位置の軌跡を描いた図であって、当該歯が外方側内歯歯車内を５回周回した場合の軌跡が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る電動研磨装置を上面側から見た場合の図であり、この図では、上方側の部材を取り除いて内部構造が見える状態が示されている。また、図２は、図１中のＡ−Ａ断面を示す図であり、本実施形態に係る電動研磨装置の縦断面左側面を示している。さらに、図３は、本実施形態に係る電動研磨装置の前面を示す外観図であり、図４は、本実施形態に係る電動研磨装置の後面を示す部分破断図である。またさらに、図５は、図２中のＢ−Ｂ断面を示す図であり、図６は、図２中のＣ−Ｃ断面を示す図であり、図７は、図２中のＤ−Ｄ断面を示す図である。さらにまた、図８は、図３中のＥ−Ｅ断面を示す図である。さらに、図９は、本実施形態に係る電動研磨装置が有する内方側外歯歯車が、偏心スピンドルと外方側内歯歯車との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車が有する１つの歯が辿る位置の軌跡を描いた図であって、当該歯が外方側内歯歯車内をほぼ３回周回した場合の軌跡が示されている。またさらに、図１０は、本実施形態に係る電動研磨装置が有する内方側外歯歯車が、偏心スピンドルと外方側内歯歯車との作用によって公転しながら自転するときに、当該内方側外歯歯車が有する１つの歯が辿る位置の軌跡を描いた図であって、当該歯が外方側内歯歯車内を５回周回した場合の軌跡が示されている。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１〜図４で示すように電動研磨装置の方向を定義した。ただし、この方向は、本実施形態に係る電動研磨装置の使用時の方向を示すものではなく、本実施形態に係る電動研磨装置は、あらゆる姿勢で使用することができる。つまり、図１〜図４で示した「前、後、上、下、左、右」の方向は、あくまで説明の便宜のために決定したものである。
【００１７】
本実施形態に係る電動研磨装置１０は、装置の外郭を構成するハウジング１１と、このハウジング１１の前方に取り付けられる研磨パッド３１とを有して構成されている。
【００１８】
ハウジング１１は、図２に示すように、縦断面左側面視で概略Ｔ字形状をした外郭形状を備えている。本実施形態に係るハウジング１１は、駆動源となるモータ１３を収納するハウジング本体部１１ａと、このハウジング本体部１１ａの前方に取り付けられて、後述する動力伝達機構部２１を収納するハウジング機構収納部１１ｂと、ハウジング本体部１１ａから下方に延びて形成されることで操作者からの把持を受ける把持部として機能するハウジング把持部１１ｃとによって構成されている。
【００１９】
本実施形態に係るハウジング１１を構成するハウジング本体部１１ａ、ハウジング機構収納部１１ｂ、ハウジング把持部１１ｃについては、樹脂材料によって構成されているが、例えば、ハウジング機構収納部１１ｂをアルミのダイカスト製品にて構成したり、各部材の表面にエラストマー等の弾性部材を設置したりするなど、操作性や安全性、耐久性等の向上のための様々な形態を採用することができる。
【００２０】
ハウジング把持部１１ｃの内部には、最下方の位置に電力コード１４が接続設置されており、不図示の外部電源からの電力を、この電力コード１４を介して駆動源となるモータ１３に対して供給できるようになっている。なお、本実施形態では、電力コード１４を利用して外部電源から電力の供給を受けるようにした構成を例示したが、例えば、バッテリパック等をハウジング把持部１１ｃの最下方の位置に接続できるようにして電力供給を受ける形式を採用しても良い。
【００２１】
ハウジング把持部１１ｃの略中央位置の前方側には、駆動力調整ダイヤル１５が設置されている。この駆動力調整ダイヤル１５は、図４に示された制御盤１６に対して電気的に接続されており、また、この制御盤１６は、駆動源となるモータ１３の回転数等を制御可能に構成されている。したがって、操作者が駆動力調整ダイヤル１５のつまみを回転させると、つまみの回転量および回転方向に応じて制御盤１６が電気制御信号を発信し、モータ１３の回転数等の制御が可能となっている。つまり、操作者は、駆動力調整ダイヤル１５を操作することで、所望の研磨作業を実行することが可能となっている。
【００２２】
ハウジング把持部１１ｃの上部には、内部にスイッチ装置１７が設置されるとともに、このスイッチ装置１７に接続する操作ノブ１８が、ハウジング把持部１１ｃの上部前方に剥き出しの状態で設置されている。スイッチ装置１７では、操作者が操作ノブ１８を押し込むとＯＮ状態となり、モータ１３への電力供給を許容して電動研磨装置１０の運転が可能となる。一方、操作者が操作ノブ１８の押し込みを解除すると、スイッチ装置１７はＯＦＦ状態となり、モータ１３への電力供給が遮断されて電動研磨装置１０の運転が停止される。なお、スイッチ装置１７には、押し込まれた操作ノブ１８をそのままの押し込み状態で固定保持するための保持スイッチ１９が設置されており、操作者が操作ノブ１８を押し込んだ状態で、さらに保持スイッチ１９を押し込むと、保持スイッチ１９の保持機構が作用して操作ノブ１８の押し込み状態が維持され、操作者が操作ノブ１８から手指を放したとしても、スイッチ装置１７のＯＮ状態が維持されるように構成されている。なお、操作ノブ１８の押し込み状態を解除する場合には、再度、保持スイッチ１９を押し込むことで操作ノブ１８の固定状態が解除され、スイッチ装置１７がＯＦＦ状態となる初期の運転停止状態に戻ることができる。
【００２３】
ハウジング本体部１１ａの内部に収納設置されるモータ１３は、モータ軸１３ａを横（前後）方向に向けた状態で設置されている。モータ軸１３ａの前方側の軸端部には、ハスバ歯車１３ｂが形成されている。そして、モータ１３からの駆動力を不図示のバフ等の研磨手段を設置可能な研磨パッド３１に伝達する動力伝達機構部２１が、ハウジング本体部１１ａの前方側に設置されたハウジング機構収納部１１ｂの内部に収納されており、モータ軸１３ａと、モータ１３からの駆動力を研磨パッド３１に伝達する動力伝達機構部２１とは、モータ軸１３ａのハスバ歯車１３ｂを介して駆動力伝達可能に接続されている。
【００２４】
本実施形態に係る動力伝達機構部２１は、モータ１３が備えるモータ出力軸１３ａに形成されたハスバ歯車１３ｂと噛合する中間ギヤ２２を備えている。この中間ギヤ２２には、偏心スピンドル２３が固定接続されている。偏心スピンドル２３は、一端側（後端側）の主スピンドル軸部２３ａと、他端側（前端側）の偏心スピンドル軸部２３ｂとが一体結合した軸体として構成されている。また、この偏心スピンドル２３は、一端側（後端側）の主スピンドル軸部２３ａが中間ギヤ２２に固定接続されるとともに、他端側（前端側）の偏心スピンドル軸部２３ｂが一端側（後端側）の主スピンドル軸部２３ａの軸中心（符号αで示す軸中心線）から逸れた位置に軸中心（符号βで示す軸中心線）を有する偏心軸として構成されている。なお、この偏心スピンドル２３については、図６においてより詳細に示されている。図６には、主スピンドル軸部２３ａの前方側の軸端表面と、偏心スピンドル軸部２３ｂの軸方向に直交する方向の縦断面が示されている。
【００２５】
また、偏心スピンドル軸部２３ｂ、つまり、偏心スピンドル２３の他端側（前端側）には、２つの軸受２４ａ，２４ｂを介して内方側外歯歯車２５が取り付けられている。この内方側外歯歯車２５は、２つの軸受２４ａ，２４ｂを介して偏心スピンドル軸部２３ｂに取り付けられているので、偏心スピンドル軸部２３ｂに対して回転可能な状態となっている。
【００２６】
内方側外歯歯車２５の外方には、ハウジング機構収納部１１ｂに固定設置されるとともに内方側外歯歯車２５と噛合して設けられる外方側内歯歯車２６が設置されている。これら内方側外歯歯車２５と外方側内歯歯車２６の詳細な設置状態が、図５に示されている。
【００２７】
さらに、内方側外歯歯車２５の前方側には、バフ等の研磨手段を取り付け可能な研磨パッド３１が接続固定されている。つまり、研磨パッド３１は、内方側外歯歯車２５とともに回転運動を行う部材である。研磨パッド３１の後方側には、パッドシート３２が設置されており、このパッドシート３２は、研磨パッド３１とともに回転運動を行うように構成されている。一方、パッドシート３２のさらに後方側であって、回転運動を行うパッドシート３２と接触する位置に、シールリング２７が設置されている。このシールリング２７は、ハウジング機構収納部１１ｂの前方端部に接着等の手段で固定設置されている。したがって、ハウジング機構収納部１１ｂに固定設置されるシールリング２７と回転運動を行うパッドシート３２とは、摺接可能な状態で設置されているので、両部材が協働してシール機能を発揮することができるようになっている。本実施形態に係る電動研磨装置１０の場合、研磨パッド３１に対してバフ等の研磨手段を取り付け、また、バフにはコンパウンド等の研磨剤を塗布して研磨作業を行うことが想定されるので、電動研磨装置１０を動作させた場合には、研磨パッド３１の周辺部位に多くの研磨粉や塵芥等が飛散することとなる。このような作業環境下で使用される電動研磨装置１０のハウジング１１内部に対して、研磨粉や塵芥等が侵入することを防止するために、シールリング２７とパッドシート３２とが機能を発揮することとなる。
【００２８】
またさらに、偏心スピンドル軸部２３ｂの前方側の最先端部には、錘部材２８が設置されている。本実施形態に係る偏心スピンドル２３は、偏心した軸体として構成されているので、重量バランスの調整を図る必要がある。そこで、偏心スピンドル軸部２３ｂが主スピンドル軸部２３ａに対して偏心した方向とは逆側に重量を付加できるように、錘部材２８が設置されている。なお、本実施形態に係る錘部材２８の形状については、図７にて詳細に示されているが、錘部材２８の形状については、あらゆる形態を採用することができる。
【００２９】
さらにまた、図８には、本実施形態に係る研磨パッド３１の取付状態が示されている。図８にて示されるように、本実施形態に係る研磨パッド３１は、内方側外歯歯車２５の前方側の端部に対してボルト３３を用いて固定設置されている。このとき、内方側外歯歯車２５の前方側の端部と研磨パッド３１との間には、パッドシート３２が挟み込まれており、シールリング２７と摺接状態で回転運動を行うパッドシート３２の安定した固定状態が実現されている。
【００３０】
以上、本実施形態に係る電動研磨装置１０の主要な構成を説明したが、本実施形態に係る電動研磨装置１０は、さらに有意な構成を備えている。すなわち、本実施形態に係る電動研磨装置１０では、上述したように内方側外歯歯車２５が偏心スピンドル２３の偏心した偏心スピンドル軸部２３ｂに対して回転可能な状態で取り付けられるとともに、内方側外歯歯車２５が有する外歯歯車が、その外周側で回転不能な状態でハウジング機構収納部１１ｂに固定設置された外方側内歯歯車２６の内歯歯車と噛み合った状態で構成されている。したがって、本実施形態に係る内方側外歯歯車２５は、偏心スピンドル２３と外方側内歯歯車２６との作用によって、公転しながら自転する運動を行うことになる。そして、本実施形態では、内方側外歯歯車２５が公転しながら自転する運動を行う際に、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が、外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていくように構成されているのである。
【００３１】
そして、上記構成を実現するために、本実施形態に係る電動研磨装置１０は、内方側外歯歯車２５の歯数が、外方側内歯歯車２６の歯数の半分よりも大きい歯数であり、かつ、外方側内歯歯車２６の歯数よりも小さい歯数となるように構成されている。
【００３２】
またさらに、上記構成を実現するために、本実施形態に係る電動研磨装置１０では、下記数式の数値Ａが、整数とならないように構成される形態が採用されている。
Ａ＝（外方側内歯歯車の歯数／（外方側内歯歯車の歯数−内方側外歯歯車の歯数））
【００３３】
具体的には、本実施形態の場合、内方側外歯歯車２５の外歯の歯数は４１歯で構成されており、一方の外方側内歯歯車２６の内歯の歯数は４６歯で構成されている。かかる構成を、上記数式に当てはめると、
Ａ＝（４６／（４６−４１））＝９．２
となり、数値Ａが整数とならない。数値Ａが整数でない場合には、内方側外歯歯車２５が公転しながら自転する運動を行う際に、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が、外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていくことになる。そして、研磨パッド３１の研磨領域は、電動研磨装置１０を位置移動せずに動作させた場合には、偏心スピンドル２３の偏心した偏心スピンドル軸部２３ｂの偏心量と、研磨パッド３１に装着されたバフ等の研磨手段の直径によって規定されることとなるが、前述のように、研磨パッド３１と接続する内方側外歯歯車２５は、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていくことになるので、バフ等の研磨手段の任意の位置は一定の箇所を研磨し続けることが無く、周回するごとに、すなわち自転するごとに必ず位置をずらしながら研磨が実行されることとなる。なお、本実施形態においては、数値Ａが示す値のように、内方側外歯歯車２５は、公転９．２回転毎に自転１回転を行うこととなる。
【００３４】
ここで、上記動作をより具体的に説明するために、図２、図５、図９および図１０を参照する。ここでは、図５において符号Ｓ０で示した歯の辿る軌跡を例にとって、動作説明を行うこととする。まず、モータ１３が有するモータ軸１３ａが前方に向かって右回りで回転駆動すると、中間ギヤ２２は前方に向かって左回りで回転駆動するので、図５で描かれた内方側外歯歯車２５は、紙面に対して反時計回り方向で公転するとともに、偏心スピンドル軸部２３ｂを基準に見ると、内方側外歯歯車２５は偏心スピンドル軸部２３ｂに対して紙面の時計回り方向に回転（自転）を行うこととなる。このとき、内方側外歯歯車２５の外歯の歯数は４１歯で構成されており、一方の外方側内歯歯車２６の内歯の歯数は４６歯で構成されているので、内方側外歯歯車２５が外方側内歯歯車２６内で１公転すると、図５において符号Ｓ０で示した歯は、歯数の差が存在することから図５において紙面の時計回り方向にずれた位置で再び外方側内歯歯車２６と噛み合うこととなる。かかる様子が図９において示されており、図５において符号Ｓ０で示した歯の辿る軌跡は、図９で示す符号Ｓ０の位置をスタート地点として、符号Ｌ１で示す軌跡を辿りながら符号Ｓ１の位置に移動することとなる。
【００３５】
そして、さらに内方側外歯歯車２５が公転を行うと、図５において符号Ｓ０で示した歯は、内方側外歯歯車２５が外方側内歯歯車２６内で１公転するごとに、図９における符号Ｓ１の位置から符号Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、・・・、Ｌ９の軌跡を辿りながら符号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、・・・、Ｓ９の位置へと移動を続ける。このとき、当該歯は、最初のスタート地点である符号Ｓ０の位置には重畳せず、反時計回り側に少しずれた符号Ｓ９で示す場所に位置することとなる。そしてさらに公転を行うと、当該歯は、符号Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、・・・、Ｌ１８、・・・、Ｌ２７の軌跡を辿りながら符号Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、・・・、Ｓ１８、・・・、Ｓ２７と位置移動を続ける。その後、符号Ｓ２７の位置から更に同様の位置移動を行い、図１０に示すように、外方側内歯歯車２６内を合計５回周回すると、当該歯は最初のスタート地点である符号Ｓ０の位置に戻ることとなる。そして、以後も同様に位置移動を繰り返すことになる。なお、図９においては、理解を容易にするために、符号Ｓ２７に続く当該歯の位置とその軌跡については図示を省略している。このとき、当該歯が符号Ｓ０の位置から次に符号Ｓ０の位置に移動する間に辿る軌跡Ｌ１〜Ｌ２７・・・は、図１０に示すように、重畳した軌跡を描かないようになっている。すなわち、当該歯が辿る軌跡Ｌ１〜Ｌ２７・・・に対応する研磨パッド３１の任意の位置の軌跡が重畳した軌跡を描かないことになる。
【００３６】
ここで、背景技術の欄で説明したように、従来技術に係る電動研磨装置では、研磨パッドの任意の位置が常に一定の軌跡を描くように構成されていたので、研磨手段の特定の領域が被研磨面に強く摺接している場合には、仮に電動研磨装置を移動させずに動作させると、この特定の領域が研磨する研磨領域は一定となり、他の研磨領域と比べて研磨量が著しく大きくなっていた。すなわち、研磨量に大きなばらつきが発生していた。したがって、良好な研磨品質を得るためには、電動研磨装置を好適に移動させながら動作させなければならず、その移動操作には高い熟練度が必要であった。しかしながら、本実施形態に係る電動研磨装置１０のように研磨パッド３１の任意の位置が描く軌跡がずれていくように構成されていれば、このような場合であっても、研磨量のばらつきが大きくならないので、電動研磨装置１０の移動操作に高い熟練度を必要としない。したがって、本実施形態によれば、比較的容易に所望の研磨品質を得られる電動研磨装置の提供が可能となっている。
【００３７】
なお、本実施形態の場合、上述した数式における数値Ａの小数点以下の値は、０．２となるように構成されている。したがって、本実施形態に係る電動研磨装置１０では、上述したように、内方側外歯歯車２５の１つの歯の軌跡が、外方側内歯歯車２６内の５回の周回毎で重なるように研磨パッド３１が回転運動を行うこととなる。発明者による実機での実験によって、数値Ａの小数点以下の値が０．２となるように構成した場合の電動研磨装置１０によれば、好適な研磨品質を得られることが実証されており、かかる条件での内方側外歯歯車２５と外方側内歯歯車２６の歯数の設定が好適であることが明らかとなっている。
【００３８】
以上、本実施形態に係る電動研磨装置１０の好適な構成例を説明した。次に、本実施形態に係る電動研磨装置１０自体の動作説明を行う。
【００３９】
操作者は、本実施形態に係る電動研磨装置１０のハウジング把持部１１ｃを利き手の手指にて把持するとともに、ハウジング本体部１１ａを利き手とは逆の手を添えることで、電動研磨装置１０を好適に操作することができる。本実施形態に係る電動研磨装置１０は、あらゆる姿勢で使用することができ。地平面に対して水平な床面に対して用いるだけではなく、鉛直方向に延びる壁面や天井面、複雑な曲面が集合した面に対しても、用いることができる。
【００４０】
研磨パッド３１には、バフ等の研磨手段を取り付けることで研磨作業が可能となる。また、バフには、コンパウンド等の研磨剤を塗布することも可能である。このようにして、操作者による電動研磨装置１０の動作準備が完了する。
【００４１】
次に、操作者が利き手側の指で操作ノブ１８を押し込むと、スイッチ装置１７はＯＮ状態となり、モータ１３への電力供給が実施されて、モータ１３が駆動を開始する。このとき、保持スイッチ１９を利用することで、操作者が操作ノブ１８から指を放したとしても操作ノブ１８が固定され、スイッチ装置１７のＯＮ状態が維持される状態とすることもできる。また、モータ１３の駆動中もしくは駆動前に、操作者が駆動力調整ダイヤル１５のつまみを回転させることで、モータ１３の回転数等の制御を行うことが可能である。かかる調整は、研磨対象の条件等に応じて適宜変更することが可能である。
【００４２】
モータ１３が駆動を開始すると、モータ１３が備えるモータ出力軸１３ａが回転駆動される。モータ出力軸１３ａの前方側の軸端部には、ハスバ歯車１３ｂが形成されており、このハスバ歯車１３ｂには、動力伝達機構部２１を構成する中間ギヤ２２が噛合している。モータ出力軸１３ａの回転駆動によって中間ギヤ２２が回転されると、この中間ギヤ２２には、偏心スピンドル２３が固定接続されているので、偏心スピンドル２３も回転運動を行うこととなる。ここで、偏心スピンドル２３は、一端側（後端側）の主スピンドル軸部２３ａが中間ギヤ２２に固定接続されるとともに、他端側（前端側）の偏心スピンドル軸部２３ｂが一端側（後端側）の主スピンドル軸部２３ａの軸中心（符号αで示す軸中心線）から逸れた位置に軸中心（符号βで示す軸中心線）を有する偏心軸として構成されている。したがって、中間ギヤ２２とともに偏心スピンドル２３の主スピンドル軸部２３ａが回転運動を行うと、主スピンドル軸部２３ａとは軸中心が逸れた偏心スピンドル軸部２３ｂが公転運動を行うこととなる。
【００４３】
公転運動を行う偏心スピンドル軸部２３ｂには、２つの軸受２４ａ，２４ｂを介して内方側外歯歯車２５が取り付けられている。つまり、内方側外歯歯車２５は、偏心スピンドル軸部２３ｂに対して回転運動自在な状態で取り付けられている。また、内方側外歯歯車２５の外方には、ハウジング機構収納部１１ｂに固定設置されるとともに内方側外歯歯車２５と噛合して設けられる外方側内歯歯車２６が設置されている。さらに、内方側外歯歯車２５には、研磨パッド３１が固定接続されている。したがって、本実施形態に係る内方側外歯歯車２５と研磨パッド３１は、偏心スピンドル２３と外方側内歯歯車２６との作用によって、公転しながら自転する運動を行うことになる。
【００４４】
なお、研磨パッド３１の駆動の際には、前述したように、研磨パッド３１の後方側に固定設置されたパッドシート３２と、ハウジング機構収納部１１ｂの前方端部に固定設置されたシールリング２７との摺接作用によって、ハウジング１１内部へのシール性が発揮されるので、研磨粉や塵芥等がハウジング１１内に侵入して装置に不具合を生じさせることを防止ししている。
【００４５】
また、偏心スピンドル軸部２３ｂの前方側の最先端部に設置される錘部材２８の作用によって、公転しながら自転する研磨パッド３１の安定した運動状態が実現されることとなる。
【００４６】
さらに、本実施形態に係る電動研磨装置１０では、下記数式の数値Ａが、整数とならないように構成される形態が採用されている。
Ａ＝（外方側内歯歯車の歯数／（外方側内歯歯車の歯数−内方側外歯歯車の歯数））
【００４７】
例えば、本実施形態では、内方側外歯歯車２５の外歯の歯数は４１歯で構成されており、一方の外方側内歯歯車２６の内歯の歯数は４６歯で構成されている。かかる構成を、上記数式に当てはめると、
Ａ＝（４６／（４６−４１））＝９．２
となり、数値Ａが整数とならない。数値Ａが整数でない場合には、内方側外歯歯車２５が公転しながら自転する運動を行う際に、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が、外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていくことになるので、研磨パッド３１の任意の位置は、周回するごとに異なる軌跡を描くこととなる。すなわち、研磨パッド３１の任意の位置は、自転毎に異なる軌跡を描くこととなる。また、本実施形態の場合、数値Ａの小数点以下の値が０．２となるように構成した。この場合、研磨パッド３１の任意の位置が描く軌跡は、自転５回転毎で重なるように運動することとなる。かかる構成は、好適な研磨品質を得られることが実証されており好ましい。
【００４８】
このように、本実施形態では、内方側外歯歯車２５が公転しながら自転する運動を行う際に、当該内方側外歯歯車２５の任意の歯の軌跡の位置が、外方側内歯歯車２６内を周回するごとにずれていくように構成されている。そして、かかる構成を具体的に実現するために、下記数式の数値Ａが、整数とならないように構成される形態が採用されている。
Ａ＝（外方側内歯歯車の歯数／（外方側内歯歯車の歯数−内方側外歯歯車の歯数））
また、数値Ａの小数点以下の値が０．２となるように構成することが好ましいことが、実機による検証によって明らかとなっている。
【００４９】
上記のような有意な構成を有する電動研磨装置１０によれば、従来技術のように作業者が高い熟練度を有しない場合であっても、所定の研磨品質を得られることとなる。特に、本実施形態に係る電動研磨装置１０によれば、研磨パッド３１の任意の位置が自転毎に異なる軌跡を描くように公転しながら自転する運動を繰り返すことになるので、研磨パッド３１に取り付けられる研磨手段の任意の位置が常に同じ領域を研磨してしまうといったことがない。したがって、研磨量のばらつきが大きくなってしまうという従来技術の課題が解消されることとなり、また、研磨領域の温度上昇の不均一を起因とする研磨品質の低下が発生する虞を低減することができるので、従来技術と比較してさらに研磨品質を向上させることが可能となっている。すなわち、本発明によれば、高い熟練度がなくとも所定の研磨品質を得ることが可能であるとともに、研磨量のばらつきを低減することができ、さらに、研磨領域の温度上昇を平準化することで温度上昇による研磨品質の低下を防止することが可能な、従来にはない新たな電動研磨装置１０を提供することが可能となっている。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００５１】
例えば、上述した実施形態では、内方側外歯歯車２５の外歯の歯数が４１歯で構成されており、一方の外方側内歯歯車２６の内歯の歯数が４６歯で構成されている場合を例示して説明を行った。しかしながら、この歯数については、本発明が取り得る一実施例に過ぎない。本発明では、上記した数式の数値Ａが、整数とならないように構成される形態であれば、どのような歯数を採用しても良い。
【００５２】
また、例えば、上述した実施形態では、ハウジング１１は、図２に示すように、縦断面左側面視で概略Ｔ字形状をした外郭形状を備えている場合を例示した。しかしながら、本発明の電動研磨装置のハウジング形状はどのようなものであっても良い。例えば、縦断面左側面視で概略逆Ｌ字形状をした外郭形状を備えているハウジングなど、あらゆる形態を採用することができる。
【００５３】
そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  電動研磨装置、１１  ハウジング、１１ａ  ハウジング本体部、１１ｂ  ハウジング機構収納部、１１ｃ  ハウジング把持部、１３  モータ、１３ａ  モータ軸、１３ｂ  ハスバ歯車、１４  電力コード、１５  駆動力調整ダイヤル、１６  制御盤、１７  スイッチ装置、１８  操作ノブ、１９  保持スイッチ、２１  動力伝達機構部、２２  中間ギヤ、２３  偏心スピンドル、２３ａ  主スピンドル軸部、２３ｂ  偏心スピンドル軸部、２４ａ，２４ｂ  軸受、２５  内方側外歯歯車、２６  外方側内歯歯車、２７  シールリング、２８  錘部材、３１  研磨パッド、３２  パッドシート、３３  ボルト、α  （主スピンドル軸部２３ａの）軸中心、β  （偏心スピンドル軸部２３ｂの）軸中心。
【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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