ВРАЩАЮЩИЙСЯ ИНСТРУМЕНТ
ROTARY TOOL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к ручному вращающемуся инструменту, который уменьшает вибрацию, возникающую в корпусе инструмента, когда рабочий орган инструмента приводится во вращательное движение.
Описание предшествующего уровня техники
Японская нерассмотренная открытая патентная публикация No. 1987-74564 раскрывает виброзащитное устройство для ручного приводного инструмента в виде дисковой шлифовальной машины. В вышеупомянутом известном виброзащитном устройстве, корпус зубчатых передач, который размещает механизм для приведения в движение рабочего органа инструмента в виде шлифовального круга, и корпус электродвигателя, который размещает электродвигатель для приведения в движение шлифовального круга и имеет ручку, подлежащую держанию пользователем, соединены друг с другом посредством упругого элемента. Когда шлифовальный круг приведен в движение и вибрация возникает в корпусе зубчатых передач, упругий элемент служит для уменьшения передачи этой вибрации на ручку через корпус электродвигателя.
Вышеописанное известное виброзащитное устройство выполнено таким образом, что корпус электродвигателя имеет возможность перемещаться во всех направлениях относительно корпуса зубчатых передач благодаря упругому элементу. Следовательно, во время работы, ручка и корпус зубчатых передач (шлифовальный круг) неодинаково смещаются во всех направлениях относительно друг друга, таким образом удобство в использовании ухудшается. С этой точки зрения, требуется дополнительное усовершенствование.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, целью изобретения является обеспечение ручного вращающегося инструмента, который может обеспечить улучшенное удобство в использовании, при этом осуществляя уменьшение вибрации корпуса инструмента.
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, вращающийся инструмент имеет корпус инструмента, ведущий вал, расположенный в корпусе инструмента, ведомый вал, к которому прикреплен рабочий орган инструмента, муфту Олдхема, которая расположена между ведущим валом и ведомым валом и передает вращение ведущего вала на ведомый вал, и упругий элемент, расположенный между ведомым валом и корпусом инструмента. "Вращающийся инструмент" в соответствии с изобретением обычно представляет собой шлифовальную машину, которая выполняет операцию полирования/шлифования на заготовке посредством приведения во вращательное движение рабочего органа инструмента в виде шлифовального круга.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, ведомый вал предохранен от перемещения в продольном направлении ведомого вала относительно корпуса инструмента и имеет возможность перемещаться в направлении, поперечном продольному направлению ведомого вала, относительно корпуса инструмента. Во время этого относительного перемещения, передача мощности от ведущего вала на ведомый вал поддерживается посредством муфты Олдхема. Более того, упругий элемент амортизирует перемещение ведомого вала относительно корпуса инструмента.
Когда рабочий орган инструмента приводится во вращательное движение, вибрация главным образом возникает в направлении, поперечном относительно оси вращения рабочего органа инструмента, и в направлении оси вращения возникает небольшая вибрация или не возникает вибрация. В соответствии с изобретением, ведомый вал, к которому прикреплен рабочий орган инструмента, имеет возможность перемещаться только в направлении, поперечном продольному направлению, относительно корпуса инструмента, и это относительное перемещение гасится упругим элементом. С такой конструкцией, когда рабочий орган инструмента приведен в движение и вибрация главным образом возникает в направлении, поперечном относительно продольного направления ведомого вала, передача этой вибрации на корпус инструмента может быть уменьшена. Более того, направление перемещения ведомого вала относительно корпуса инструмента ограничено одним направлением, таким образом ведомый вал и корпус инструмента могут быть предохранены от неодинакового перемещения относительно друг друга во время работы. Следовательно, удобство в использовании при выполнении работы, при этом удерживая корпус инструмента или ручку, которая образована на или присоединена к корпусу инструмента, может быть повышено.
В частности, в настоящем изобретении, с конструкцией, в которой упругий элемент расположен между ведомым валом и корпусом инструмента, корпус инструмента может иметь большое отношение массы относительно ведомого вала со стороны источника вибрации, таким образом может быть улучшен эффект уменьшения вибрации. Более того, ведущий вал и ведомый вал соединены друг с другом посредством муфты Олдхема, таким образом, независимо от относительного перемещения ведомого вала в направлении, поперечном относительно продольного направления, вращение ведущего вала может плавно передаваться на ведомый вал.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, вращающийся инструмент дополнительно имеет промежуточный вал и понижающую скорость часть. Промежуточный вал проходит в том же направлении, что и ведомый вал и смонтирован в корпусе инструмента таким образом, что предотвращается его перемещение в каком-либо направлении, отличном от направления вращения, относительно корпуса инструмента, и передает вращение ведущего вала на ведомый вал через муфту Олдхема. Понижающая скорость часть передает вращение ведущего вала на промежуточный вал с пониженной скоростью. Более того, "понижающая скорость часть" в изобретении обычно содержит ведущее зубчатое колесо, которое вращается ведущим валом, и ведомое зубчатое колесо, которое зацепляется с ведущим зубчатым колесом и передает вращение на промежуточный вал.
В соответствии с изобретением, с конструкцией, в которой муфта Олдхема расположена между промежуточным валом и ведомым валом, которые расположены дальше по ходу от понижающей скорость части, муфта Олдхема приводится в движение с пониженной скоростью. Следовательно, эта конструкция является эффективной для увеличения срока службы, по сравнению с конструкцией, в которой муфта Олдхема приводится в движение с большой скоростью без понижения скорости (в положении ближе по ходу от понижающей скорость части).
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, ведомый вал и ведущий вал расположены таким образом, что их оси проходят поперечно друг другу.
В соответствии с настоящим изобретением, с вышеописанной конструкцией, может быть обеспечен вращающийся инструмент углового типа, в котором рабочий орган инструмента расположен в передней концевой области корпуса инструмента в продольном направлении таким образом, что направление оси вращения рабочего органа инструмента является перпендикулярным относительно продольного направления корпуса инструмента.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, ведомый вал и ведущий вал расположены таким образом, что их оси проходят поперечно друг другу, и область передачи вращения для передачи вращения от ведущего вала на промежуточный вал в понижающей скорость части расположена с противоположной стороны оси ведущего вала от ведомого вала. Более того, "область передачи вращения" представляет собой область, в которой два зубчатых колеса зацепляются друг с другом, при условии, что понижающая скорость часть образована ведущим зубчатым колесом и ведомым зубчатым колесом.
В соответствии с настоящим изобретением, с конструкцией, как описана выше, по сравнению с конструкцией, в которой область передачи вращения расположена со стороны ведомого вала оси ведущего вала, увеличение расстояния от оси вращения ведущего вала до рабочего органа инструмента может быть предотвращено.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, упругий элемент кольцеобразно расположен вокруг всего ведомого вала.
В соответствии с настоящим изобретением, с вышеописанной конструкцией, упругий элемент может уплотнять зазор между внешней окружной поверхностью ведомого вала и корпусом инструмента и может предотвращать попадание пыли, образующейся при работе, внутрь корпуса инструмента. Конкретно, упругий элемент может служить не только в качестве вибропоглощающего элемента, но также в качестве уплотняющего элемента.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, рабочий орган инструмента представляет собой шлифовальный круг. В соответствии с настоящим изобретением, может быть обеспечена шлифовальная машина, которая может уменьшать вибрацию, возникающую в корпусе инструмента, когда рабочий орган инструмента приводится во вращательное движение, и обеспечивать повышенное удобство в использовании.
В соответствии с изобретением, обеспечен ручной вращающийся инструмент, который может эффективно обеспечивать повышенное удобство в использовании, при этом осуществляя уменьшение вибрации корпуса инструмента. Другие цели, признаки и преимущества изобретения будут легко понятыми после прочтения нижеследующего подробного описания вместе с прилагаемыми чертежами и формулой изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1 представляет собой разрез, показывающий всю конструкцию электрической дисковой шлифовальной машины в соответствии с первым вариантом осуществления.
ФИГ.2 представляет собой вид, аналогичный ФИГ.1, но показывающий другой разрез муфты Олдхема, показанной на ФИГ.1.
ФИГ.3 представляет собой увеличенный разрез, показывающий существенную часть шлифовальной машины.
ФИГ.4 представляет собой разрез, показывающий всю конструкцию шлифовальной машины в соответствии со вторым вариантом осуществления.
ФИГ.5 представляет собой увеличенный разрез, показывающий существенную часть шлифовальной машины.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждый из дополнительных признаков и этапов способа, раскрытых выше и ниже, может использоваться по отдельности или в сочетании с другими элементами и этапами способа для обеспечения и изготовления усовершенствованных вращающихся инструментов и способа применения таких вращающихся инструментов и устройств, использующихся в них. Теперь будут подробно описаны со ссылкой на чертежи характерные примеры изобретения, в которых использованы многие из этих дополнительных элементов и этапов способа в сочетании. Настоящее подробное описание предназначено только для разъяснения специалисту в данной области дополнительных подробностей осуществления предпочтительных аспектов идей настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения. Только формула изобретения определяет объем изобретения, описанного в заявке. Следовательно, комбинации элементов и этапов, раскрытых в нижеследующем подробном описании, могут являться необязательными для осуществления изобретения в самом широком смысле, а вместо того показаны только для конкретного описания некоторых характерных примеров изобретения, подробное описание которого теперь будет дано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Первый вариант осуществления изобретения теперь описывается со ссылкой на ФИГ.1-3. В этом варианте осуществления, электрическая дисковая шлифовальная машина 101 объясняется в качестве характерного примера ручного вращающегося инструмента в соответствии с изобретением. Электрическая дисковая шлифовальная машина (в дальнейшем называемая дисковой шлифовальной машиной) 101 главным образом включает в себя корпус 103, который образует внешнюю оболочку дисковой шлифовальной машины 101, и дискообразный шлифовальный круг 125, который расположен в передней концевой области корпуса 103. Корпус 103 главным образом включает в себя корпус 105 электродвигателя и корпус 107 зубчатых передач. Корпус 103 и шлифовальный круг 125 представляют собой элементы, которые надлежащим образом соответствуют «корпусу инструмента» и «рабочему органу инструмента» в соответствии с настоящим изобретением. С целью удобства объяснения, часть со шлифовальным кругом 125 в продольном направлении корпуса 103 взята в качестве передней, а ее противоположная часть - в качестве задней.
На ФИГ.1 и 2 показана внутренняя конструкция дисковой шлифовальной машины 101. Как показано на ФИГ.1 и 2, корпус 105 электродвигателя имеет, в общем смысле, цилиндрическую форму и размещает приводной электродвигатель 111 в его внутреннем пространстве. Приводной электродвигатель 111 этого варианта осуществления является электрически приводимым в действие посредством электропитания (от настенной розетки) посредством сетевого шнура и расположен таким образом, что его ось вращения проходит параллельно относительно продольного направления дисковой шлифовальной машины 101 или продольного направления корпуса 103. Более того, в общем смысле, цилиндрический задний закрывающий элемент 109 присоединен к заднему концу (правому концу, как видно на чертежах) корпуса 105 электродвигателя. Корпус 105 электродвигателя и задний закрывающий элемент 109 выполнены и обеспечены таким образом, что их продольные оси проходят в продольном направлении корпуса 103. Внешняя поверхность корпуса 105 электродвигателя и внешняя поверхность заднего закрывающего элемента 109 образуют основную рукоятку в форме ручки, предназначенной для держания пользователем.
Корпус 107 зубчатых передач соединен с передним концом корпуса 105 электродвигателя и размещает механизм 113 передачи мощности, который передает вращательное движение приводного электродвигателя 111 на шлифовальный круг 125. Механизм 113 передачи мощности обеспечен на переднем конце вала 112 электродвигателя и главным образом включает в себя зубчатое колесо ведущей стороны в виде малого конического зубчатого колеса 115, которое приводится во вращательное движение в вертикальной плоскости, зубчатое колесо ведомой стороны в виде большого конического зубчатого колеса 117, которое зацепляется с малым коническим зубчатым колесом 115 и приводится во вращательное движение в горизонтальной плоскости, промежуточный вал 119, который побуждается вращаться вместе с большим коническим зубчатым колесом 117, шпиндель 121, к которому прикреплен шлифовальный круг 125, и муфту 123 Олдхема, которая передает вращение промежуточного вала 119 на шпиндель 121.
Дисковая шлифовальная машина 101 представляет собой дисковую шлифовальную машину углового типа, в которой промежуточный вал 119, муфта 123 Олдхема и шпиндель 121 расположены, по существу, перпендикулярно относительно продольного направления корпуса 103, таким образом, что ось вращения шлифовального круга 125 проходит в направлении, поперечном относительно продольного направления корпуса 103. Вал 112 приводного электродвигателя 111, шпиндель 121, промежуточный вал 119 и муфта 123 Олдхема представляют собой элементы, которые надлежащим образом соответствуют «ведущему валу», «ведомому валу», «промежуточному валу» и «муфте Олдхема» в соответствии с настоящим изобретением.
Один (нижний) конец вертикально проходящего шпинделя 121 в его направлении прохождения (осевом направлении) выступает на заданную длину от нижней поверхности корпуса 107 зубчатых передач наружу, и этот выступающий конец выполнен в качестве монтажной части 121а для шлифовального круга для монтажа шлифовального круга 125. Шлифовальный круг 125 разъемно прикреплен к монтажной части 121а для шлифовального круга посредством инструментодержателя 127, который состоит из двух внутреннего и внешнего фланцевых элементов 127a, 127b, противоположных друг другу, и шлифовальный круг 125 вращается вместе со шпинделем 121.
Как показано на ФИГ.3, корпус 107 зубчатых передач состоит из верхней части 107А корпуса, центральной части 107В корпуса и нижней части 107С корпуса посредством разделения в вертикальном направлении на три части. Центральная часть 107В корпуса расположена между верхней и нижней частями 107А, 107С корпуса и в этом состоянии, верхняя и нижняя части 107А, 107С корпуса соединены с центральной частью 107В корпуса посредством крепежных винтов (не показано) или других крепежных средств. Более того, задний конец центральной части 107В корпуса соединен с передним концом корпуса 105 электродвигателя посредством крепежных винтов (не показано) или других крепежных средств, таким образом корпус 107 зубчатых передач смонтирован относительно корпуса 105 электродвигателя.
Промежуточный вал 119 поддерживается с возможностью вращения верхней частью 107А корпуса посредством подшипника (шарикового подшипника) 131 и предохранен от перемещения в каком-либо направлении, отличном от направления вращения, относительно верхней части корпуса. Большое коническое зубчатое колесо 117 прикреплено к нижней концевой части промежуточного вала 119 таким образом, что оно может вращаться вместе с промежуточным валом. Большое коническое зубчатое колесо 117, зацепляющееся с малым коническим зубчатым колесом 115, приводится во вращательное движение со скоростью, пониженной на заданный коэффициент понижения скорости. Область зацепления между малым коническим зубчатым колесом 115 и большим коническим зубчатым колесом 117 представляет собой элемент, который соответствует «понижающей скорость части» в соответствии с настоящим изобретением.
Шпиндель 121 поддерживается с возможностью вращения посредством подшипника (шарикового подшипника) 135, который размещен и удерживается в закрывающем элементе 133 подшипника. Закрывающий элемент 133 подшипника представляет собой, в общем смысле, цилиндрический элемент, имеющий круглый фланец 134, который проходит наружу от одного осевого конца (верхнего конца) закрывающего элемента подшипника. Более того, закрывающий элемент 133 подшипника удерживается и поддерживается в вертикальном направлении между центральной частью 107В корпуса и нижней частью 107С корпуса. Конкретно, внутренний нижний конец центральной части 107В корпуса и внутренний верхний конец нижней части 107С корпуса выполнены в качестве закрывающих поддерживающих частей 107b, 107c, соответственно. Более того, шайбы 136, 137 расположены между нижней поверхностью закрывающей поддерживающей части 107b центральной части корпуса и верхней поверхностью фланца 134, и между верхней поверхностью закрывающей поддерживающей части 107с нижней части корпуса и нижней поверхностью фланца 134, соответственно. Шайбы 136, 137 предназначены для легкого скольжения закрывающего элемента подшипника. Благодаря обеспечению шайб, закрывающий элемент 133 подшипника предохранен от перемещения в осевом направлении (вертикальном направлении) относительно корпуса 107 зубчатых передач и имеет возможность перемещаться в направлении (радиальном направлении), поперечном осевому направлению, относительно корпуса 107 зубчатых передач.
Для обеспечения вышеописанного относительного перемещения, заданный зазор образован между внешней периферийной поверхностью закрывающего элемента 133 подшипника, включающего фланец 134, и внутренней поверхностью нижней части 107С корпуса, в направлении (радиальном направлении), поперечном осевому направлению. Более того, резиновое кольцо 139 упруго расположено между верхней поверхностью закрывающей поддерживающей части 107с нижней части корпуса и шайбой 137, таким образом производственная или сборочная ошибка в осевом направлении может быть компенсирована.
Амортизирующий элемент в виде уплотнительного кольца 141 расположен между внешней поверхностью закрывающего элемента 133 подшипника и внутренней поверхностью нижней части 107С корпуса, и уплотнительное кольцо 141 служит в качестве амортизации против перемещения закрывающего элемента 133 подшипника относительно нижней части 107С корпуса. Конкретно, шпиндель 121 упруго поддерживается в радиальном направлении относительно корпуса 107 зубчатых передач. Уплотнительное кольцо 141 представляет собой элемент, который соответствует «упругому элементу» в соответствии с настоящим изобретением. Более того, уплотнительное кольцо 141 посажено в кольцевую канавку 133а, имеющую прямоугольное сечение и образованную на внешней периферийной поверхности закрывающего элемента 133 подшипника.
Муфта 123 Олдхема главным образом включает в себя дискообразный ведущий элемент 143, который выполнен в виде одного целого на нижнем конце промежуточного вала 119, цилиндрический ведомый элемент 145, который запрессован на верхнюю концевую часть шпинделя 121 и вращается вместе со шпинделем, и дискообразный промежуточный элемент 147, расположенный между этими элементами 143, 145. Промежуточный элемент 147 имеет первую шпонку 147а и вторую шпонку 147b. Первая шпонка 147а образована на одной осевой концевой поверхности промежуточного элемента 147 и проходит радиально через центр оси промежуточного элемента 147, а вторая шпонка 147b образована на другой осевой концевой поверхности и проходит перпендикулярно относительно первой шпонки 147а через центр оси. Первая шпонка 147а сцепляется с возможностью скольжения со шпоночной канавкой 143а, образованной на осевой концевой поверхности (концевой поверхности диска) ведущего элемента 143, а вторая шпонка 147b сцепляется с возможностью скольжения со шпоночной канавкой 145а, образованной на осевой концевой поверхности (концевой поверхности цилиндра) ведомого элемента 145. С этой конструкцией, даже когда оси вращения промежуточного вала 119 и шпинделя 121 не находятся в радиальном выравнивании, крутящий момент может надлежащим образом передаваться от промежуточного вала 119 на шпиндель 121.
Дисковая шлифовальная машина 101 в соответствии с этим вариантом осуществления выполнена, как описано выше. Следовательно, когда пользователь удерживает ручку рукой и приводит в действие кнопку 110 переключателя для силового переключателя, смонтированного на ручке, приводной электродвигатель 111 приводится в движение и шлифовальный круг 125 приводится во вращательное движение посредством механизма 113 передачи мощности, таким образом операция шлифования или полирования, операция резания или другая аналогичная операция, может выполняться на заготовке.
В вышеописанной операции, когда шпиндель 121 побуждается вибрировать при приведении в движение шлифовального круга 125 или при работе шлифовального круга 125 на заготовке, уплотнительное кольцо 141 может уменьшать передачу вибрации на сторону корпуса 105 электродвигателя через посредство корпуса 107 зубчатых передач. Конкретно, в соответствии с этим вариантом осуществления, с конструкцией, в которой шпиндель 121 смонтирован в корпусе 107 зубчатых передач таким образом, что он имеет возможность перемещаться в радиальном направлении относительно корпуса зубчатых передач, и упруго поддерживается уплотнительным кольцом 141, хотя шпиндель 121 побуждается вибрировать главным образом в направлении (радиальном направлении), поперечном продольному направлению, во время работы, эта вибрация в радиальном направлении может гаситься уплотнительным кольцом 141, таким образом передача вибрации на корпус 107 зубчатых передач может быть уменьшена.
В частности, в этом варианте осуществления, шпиндель 121, который представляет собой конечный выходной вал механизма 113 передачи мощности или, более конкретно, закрывающего элемента 133 подшипника 135, который поддерживает с возможностью вращения шпиндель 121, упруго поддерживается посредством уплотнительного кольца 141 относительно корпуса 107 зубчатых передач. С такой конструкцией, отношение масс корпуса 103 невибрирующей стороны к шпинделю 121, подшипнику 135 и закрывающему элементу 133 подшипника вибрирующей стороны может быть увеличено, таким образом может быть улучшен эффект уменьшения вибрации.
С конструкцией, в которой направление перемещения шпинделя 121 относительно корпуса 107 зубчатых передач (корпуса 103) ограничено одним направлением (радиальным направлением), шпиндель 121 может быть предохранен от неправильного перемещения относительно корпуса 103 во время работы. Следовательно, когда пользователь удерживает ручку (области внешней поверхности корпуса 105 электродвигателя и заднего закрывающего элемента 109), образованную на корпусе 103, и выполняет работу, удобство в использовании (простота использования) дисковой шлифовальной машины может быть повышено. Более того, благодаря обеспечению муфты 123 Олдхема, которая соединяет промежуточный вал 119 и шпиндель 121, крутящий момент промежуточного вала 119 может плавно передаваться на шпиндель 121, при этом шпиндель 121 имеет возможность перемещаться в радиальном направлении относительно корпуса 107 зубчатых передач.
В этом варианте осуществления, муфта 123 Олдхема расположена дальше по ходу от понижающей скорость части на пути передачи мощности, таким образом муфта 123 Олдхема приводится в движение с пониженной скоростью. Конкретно, скользящая часть (между шпоночными канавками 143а, 145а и связанными шпонками 147a, 147b) муфты 123 Олдхема скользит с пониженной скоростью, что является эффективным для увеличения срока службы.
В этом варианте осуществления, область зацепления между малым коническим зубчатым колесом 115 и большим коническим зубчатым колесом 117, в которой крутящий момент вала 112 электродвигателя передается на промежуточный вал 119 с пониженной скоростью, обеспечена с противоположной стороны оси (выше оси) вала 112 электродвигателя от шпинделя 121. Например, если область зацепления обеспечена со стороны шпинделя 121 оси (ниже оси) вала 112 электродвигателя, расстояние от оси вращения приводного электродвигателя 111 до шлифовального круга 125 может увеличиваться. В соответствии с этим вариантом осуществления, однако, с вышеописанной конструкцией, может быть предотвращено увеличение расстояния от оси вращения приводного электродвигателя 111 до шлифовального круга 125. Вышеописанная область зацепления представляет собой элемент, который соответствует «области передачи вращения» в соответствии с изобретением.
В этом варианте осуществления, уплотнительное кольцо 141 образует упругий элемент для упругого поддерживания шпинделя 121 и уплотняет зазор между внутренней периферийной поверхностью корпуса 107 зубчатых передач и внешней периферийной поверхностью закрывающего элемента 133 подшипника по всей области в окружном направлении. Следовательно, уплотнительное кольцо 141 служит в качестве уплотнительного элемента, который предотвращает попадание пыли, образующейся при работе, во внутреннее пространство корпуса 107 зубчатых передач.
Второй вариант осуществления изобретения
Второй вариант осуществления изобретения теперь описывается со ссылкой на ФИГ.4 и 5. Как показано на ФИГ.4, этот вариант осуществления охватывает шлифовальную машину 201, в которой оси вращения приводного электродвигателя 211 и шлифовального круга 225 линейно выровнены. В шлифовальной машине 201, аналогично первому варианту осуществления, корпус 203 включает в себя корпус 205 электродвигателя, который размещает приводной электродвигатель 211, корпус 207 зубчатых передач, который соединен с передним концом корпуса 205 электродвигателя и размещает шпиндель 221 и муфту 223 Олдхема, и задний закрывающий элемент 209, который присоединен к заднему концу корпуса 205 электродвигателя. Внешняя поверхность корпуса 205 электродвигателя и внешняя поверхность заднего закрывающего элемента 209 образуют ручку, предназначенную для держания пользователем. Корпус 203 представляет собой элемент, который соответствует «корпусу инструмента» в соответствии с настоящим изобретением.
Вал 212 приводного электродвигателя 211 и шпиндель 221 линейно соединены друг с другом посредством муфты 223 Олдхема, и вращательное движение приводного электродвигателя 211 передается на шпиндель 221 без понижения скорости. Вал 212 электродвигателя, шпиндель 221 и муфта 223 Олдхема представляют собой элементы, которые надлежащим образом соответствуют «ведущему валу», «ведомому валу» и «муфте Олдхема» в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на ФИГ.5, муфта 223 Олдхема обеспечена в качестве элемента для передачи мощности для передачи вращательного движения приводного электродвигателя 211 на шпиндель 221, и имеет ведущий элемент 243, посаженный на шлицах на передней концевой области вала 212 электродвигателя, ведомый элемент 245, посаженный на шлицах на задней концевой области шпинделя 221, и промежуточный элемент 247, расположенный между двумя элементами 243, 245. Промежуточный элемент 247 имеет первую шпонку 247а и вторую шпонку 247b. Первая шпонка 247а образована на одной осевой концевой поверхности промежуточного элемента 247 и проходит радиально через центр оси промежуточного элемента 247, а вторая шпонка 247b образована на другой осевой концевой поверхности и проходит перпендикулярно относительно первой шпонки 247а через центр оси. Первая шпонка 247а сцепляется с возможностью скольжения со шпоночной канавкой 243а, образованной на осевой концевой поверхности (концевой поверхности диска) ведущего элемента 243, а вторая шпонка 247b сцепляется с возможностью скольжения со шпоночной канавкой 245а, образованной на осевой концевой поверхности (концевой поверхности цилиндра) ведомого элемента 245. С такой конструкцией, даже когда оси вращения вала 212 электродвигателя и шпинделя 221 не находятся в радиальном выравнивании, крутящий момент может плавно передаваться от вала 212 электродвигателя на шпиндель 221.
Шпиндель 221 поддерживается с возможностью вращения в двух местах в продольном направлении посредством переднего и заднего подшипников (шариковых подшипников) 235. Более того, один осевой конец (передний конец) шпинделя 221 выступает на заданную длину вперед от переднего конца корпуса 207 зубчатых передач, и шлифовальный круг 225, имеющий, в общем смысле, коническую форму, разъемно прикреплен к этому выступающему концу посредством инструментодержателя 227. Шлифовальный круг 225 представляет собой элемент, который соответствует «рабочему органу инструмента» в соответствии с настоящим изобретением.
Закрывающий элемент 233 подшипника для размещения переднего и заднего подшипников 235 выполнен в виде, в общем смысле, цилиндрического элемента, имеющего фланец 234, который проходит радиально наружу от одного осевого конца (заднего конца) закрывающего элемента подшипника. Корпус 207 зубчатых передач состоит из, в общем смысле, цилиндрической передней части 207А корпуса и, в общем смысле, кольцевой задней части 207В корпуса, соединенной с передней частью 207А корпуса. Фланец 234 закрывающего элемента 233 подшипника удерживается и поддерживается в продольном направлении в области соединения между передней и задней частями 207A, 207B корпуса. Конкретно, внутренний задний конец передней части 207А корпуса и внутренний передний конец задней части 207В корпуса выполнены в качестве закрывающих поддерживающих частей 207а, 207b, соответственно. Более того, шайбы 236, 237 расположены между задней поверхностью закрывающей поддерживающей части 207а передней части корпуса и передней поверхностью фланца 234, и между передней поверхностью закрывающей поддерживающей части 207b задней части корпуса и задней поверхностью фланца 234, соответственно. Шайбы 236, 237 предназначены для легкого скольжения закрывающего элемента подшипника. Благодаря обеспечению шайб, закрывающий элемент 233 подшипника предохранен от перемещения в осевом направлении (горизонтальном направлении, как видно на Фиг.5) относительно корпуса 207 зубчатых передач и имеет возможность перемещаться в направлении (радиальном направлении), поперечном осевому направлению, относительно корпуса зубчатых передач.
Для обеспечения вышеописанного относительного перемещения, заданный зазор образован между внешней периферийной поверхностью закрывающего элемента 233 подшипника, включающего фланец 234, и внутренней поверхностью передней части 207А корпуса, в направлении (радиальном направлении), поперечном осевому направлению. Более того, резиновое кольцо 239 упруго расположено между задней поверхностью закрывающей поддерживающей части 207а передней части корпуса и шайбой 236, таким образом производственная или сборочная ошибка в осевом направлении может быть компенсирована.
Упругие элементы в виде множества (двух переднего и заднего) уплотнительных колец 241 расположены между внешней поверхностью закрывающего элемента 233 подшипника и внутренней поверхностью передней части 207А корпуса, и каждое из уплотнительных колец 241 служит в качестве амортизации против перемещения закрывающего элемента 233 подшипника относительно передней части 207А корпуса. Конкретно, шпиндель 221 упруго поддерживается в радиальном направлении относительно корпуса 207 зубчатых передач. Уплотнительное кольцо 241 представляет собой элемент, который соответствует «упругому элементу» в соответствии с настоящим изобретением. Более того, уплотнительное кольцо 241 посажено в кольцевую канавку 233а, имеющую прямоугольное сечение и образованную на внешней периферийной поверхности закрывающего элемента 233 подшипника.
Шлифовальная машина в соответствии с этим вариантом осуществления выполнена, как описано выше. Следовательно, когда пользователь удерживает ручку рукой и приводит в действие кнопку 210 переключателя для силового переключателя, смонтированного на ручке, приводной электродвигатель 211 приводится в движение для приведения во вращательное движение шлифовального круга 225 вместе со шпинделем 221 посредством вала 212 электродвигателя и муфты 223 Олдхема, таким образом операция шлифования или полирования, операция резания или другая аналогичная операция может выполняться на заготовке.
В вышеописанной операции, в соответствии с этим вариантом осуществления, с конструкцией, в которой шпиндель 221 смонтирован в корпусе 207 зубчатых передач таким образом, что он имеет возможность перемещаться в радиальном направлении относительно корпуса зубчатых передач, и упруго поддерживается уплотнительными кольцами 241, хотя шпиндель 221 побуждается вибрировать в направлении (радиальном направлении), поперечном продольному направлению, эта вибрация в радиальном направлении может гаситься уплотнительными кольцами 241, таким образом передача вибрации на корпус 207 зубчатых передач может быть уменьшена. В этом варианте осуществления, как в первом варианте осуществления, закрывающий элемент 233 подшипника 235, который поддерживает с возможностью вращения шпиндель 221, упруго поддерживается посредством уплотнительных колец 241 относительно корпуса 207 зубчатых передач. С такой конструкцией, отношение масс корпуса 203 невибрирующей стороны к шпинделю 221, подшипнику 235 и закрывающему элементу 233 подшипника вибрирующей стороны может быть увеличено, таким образом может быть улучшен эффект уменьшения вибрации.
С конструкцией, в которой направление перемещения шпинделя 221 относительно корпуса 207 зубчатых передач (корпуса 203) ограничено одним направлением (радиальным направлением), шпиндель 221 может быть предохранен от неправильного перемещения относительно корпуса 203 во время работы. Следовательно, когда пользователь удерживает ручку (области внешней поверхности корпуса 205 электродвигателя и заднего закрывающего элемента 209), образованную на корпусе 203, и выполняет работу, удобство в использовании (простота использования) дисковой шлифовальной машины может быть повышено. Более того, с конструкцией, в которой вал 212 электродвигателя и шпиндель 221 соединены друг с другом посредством муфты 223 Олдхема, крутящий момент вала 212 электродвигателя может плавно передаваться на шпиндель 221, при этом шпиндель 221 имеет возможность перемещаться в радиальном направлении относительно корпуса 207 зубчатых передач.
В этом варианте осуществления, уплотнительное кольцо 241 образует упругий элемент для упругого поддерживания шпинделя 221 и уплотняет зазор между внутренней периферийной поверхностью корпуса 207 зубчатых передач и внешней периферийной поверхностью закрывающего элемента 233 подшипника по всей области в окружном направлении. Следовательно, уплотнительное кольцо 241 служит в качестве уплотнительного элемента, который предотвращает попадание пыли, образующейся при работе, во внутреннее пространство корпуса 207 зубчатых передач.
В качестве модификации упругого элемента для упругого поддерживания шпинделя 121 или 221, хотя не показано, множество сферических или цилиндрических упругих элементов также может использоваться вместо уплотнительных колец 141, 241. Конкретно, в такой модификации, сферические или цилиндрические упругие элементы расположены между внешней периферийной поверхностью закрывающего элемента 133 или 233 подшипника и внутренней периферийной поверхностью корпуса 107 или 207 зубчатых передач с заданными интервалами в окружном направлении. Упругие элементы смещают закрывающий элемент 133 или 233 подшипника в центр таким образом, что ось вращения шпинделя 121 или 221 располагается соосно с промежуточным валом 119 или валом 212 электродвигателя. С такой конструкцией, шпиндель 121 или 221 нормально удерживается на одной и той же оси, что и промежуточный вал 119 или вал 212 электродвигателя.
Ввиду вышеописанного аспекта изобретения, обеспечены следующие признаки.
(1) "Вращающийся инструмент, содержащий:
корпус инструмента,
ведущий вал, который обеспечен в корпусе инструмента,
ведомый вал, к которому прикреплен рабочий орган инструмента,
муфту Олдхема, которая расположена между ведущим валом и ведомым валом и передает вращение ведущего вала на ведомый вал, и
упругий элемент, который расположен между ведомым валом и корпусом инструмента, в котором:
ведомый вал предохранен от перемещения в продольном направлении ведомого вала относительно корпуса инструмента и имеет возможность перемещаться в направлении, поперечном продольному направлению ведомого вала, относительно корпуса инструмента, и во время указанного относительного перемещения, передача мощности от ведущего вала на ведомый вал поддерживается посредством муфты Олдхема, и
упругий элемент гасит перемещение ведомого вала относительно корпуса инструмента, и тем самым уменьшает передачу вибрации ведомого вала в направлении, поперечном продольному направлению ведомого вала, на корпус инструмента".
(2) "Вращающийся инструмент согласно (1), в котором множество упругих элементов расположено с заданными интервалами в окружном направлении ведомого вала".
(3) "Вращающийся инструмент согласно (1) и (2), содержащий подшипник, который поддерживает с возможностью вращения ведомый вал, и закрывающий элемент подшипника, который размещает подшипник, в котором закрывающий элемент подшипника упруго поддерживается относительно корпуса инструмента посредством упругого элемента".
(4) "Вращающийся инструмент, в котором кольцеобразно расположенный упругий элемент содержит уплотнительное кольцо".
(5) "Вращающийся инструмент, в котором оси ведомого вала и ведущего вала расположены на одной и той же оси и соединены друг с другом посредством муфты Олдхема".
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
101 - электрическая дисковая шлифовальная машина (вращающийся инструмент)
103 - корпус (корпус инструмента)
105 - корпус электродвигателя
107 - корпус зубчатых передач
107A - верхняя часть корпуса
107В - центральная часть корпуса
107С - нижняя часть корпуса
107b, 107с - закрывающая поддерживающая часть
109 - задний закрывающий элемент
110 - кнопка переключателя
111 - приводной электродвигатель (электродвигатель)
112 - вал электродвигателя (ведущий вал)
113 - механизм передачи мощности
115 - малое коническое зубчатое колесо
117 - большое коническое зубчатое колесо
119 - промежуточный вал
121 - шпиндель (ведомый вал)
121a - монтажный вал для шлифовального круга
123 - муфта Олдхема
125 - шлифовальный круг (рабочий орган инструмента)
127 - инструментодержатель
127a, 127b - фланцевый элемент
131 - подшипник
133 - закрывающий элемент подшипника
133a - кольцевая канавка
134 фланец
135 - подшипник
136, 137 - шайба
139 - резиновое кольцо
141 - уплотнительное кольцо (упругий элемент)
143 - ведущий элемент
143a - шпоночная канавка
145 - ведомый элемент
145a - шпоночная канавка
147 - промежуточный элемент
147а - первая шпонка
147b - вторая шпонка
201 - шлифовальная машина (вращающийся инструмент)
203 - корпус (корпус инструмента)
205 - корпус электродвигателя
207 - корпус зубчатых передач
207A - передняя часть корпуса
207В - задняя часть корпуса
207а, 207b - закрывающая поддерживающая часть
209 - задний закрывающий элемент
210 - кнопка переключателя
211 - приводной электродвигатель (электродвигатель)
212 - вал электродвигателя (ведущий вал)
221 - шпиндель (ведомый вал)
223 - муфта Олдхема
225 - шлифовальный круг (рабочий орган инструмента)
227 - инструментодержатель
233 - закрывающий элемент подшипника
233a - кольцевая канавка
234 фланец
235 - подшипник
236, 237 - шайба
239 - резиновое кольцо
241 - уплотнительное кольцо (упругий элемент)
243 - ведущий элемент
243a - шпоночная канавка
245 - ведомый элемент
245a - шпоночная канавка
247 - промежуточный элемент
247а - первая шпонка
247b - вторая шпонка.