以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
[第1実施形態]
図1~図22を参照して、第1実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、先端工具91を揺動駆動して、被加工材(図示せず)に対して加工作業を行う電動式の振動工具100を例示する(図1参照)。振動工具100には、装着可能な先端工具91として、ブレード、スクレーパ、研削パッド、研磨パッド等の複数種類の工具が用意されている。使用者は、これらの先端工具91のうち、切断、剥離、研削、研磨等、所望の加工作業に適した1つを選択して振動工具100に装着し、加工作業を行うことができる。なお、以下で参照する図面では、先端工具91の一例として、ブレードが振動工具100に装着された例が図示されている。
まず、振動工具100の概略構成について説明する。図1および図2に示すように、振動工具100は、長尺状のハウジング1を備えている。本実施形態では、ハウジング1は、2層構造のいわゆる防振ハウジングとして構成されている。ハウジング1は、振動工具100の外郭を形成する長尺状のアウタハウジング2と、アウタハウジング2に収容された長尺状のインナハウジング3とを含む。
図2に示すように、ハウジング1の長軸方向における一端部には、スピンドル51およびモータ53が収容されている。スピンドル51は、その軸線A1が、ハウジング1の長軸に交差するように(詳細には、概ね直交するように)配置されている。スピンドル51は、軸線A1の延在方向における一端部がハウジング1から突出し、外部へ露出している。この部分には、先端工具91を着脱可能である。また、ハウジング1の長軸方向における他端部には、モータ53および照明ユニット89への給電用のバッテリ93が着脱可能である。振動工具100は、モータ53の動力によってスピンドル51を軸線A1周りに所定の角度範囲内で往復回動することで、先端工具91を、軸線A1に直交する揺動面OP内で揺動させるように構成されている。
なお、以下の説明では、便宜上、振動工具100の方向に関し、スピンドル51の軸線A1の延在方向を上下方向と定義し、先端工具91が装着されるスピンドル51の一端部側を下側、反対側を上側と定義する。また、軸線A1に直交し、且つ、ハウジング1の長軸方向に対応する方向を前後方向と定義し、スピンドル51が収容されているハウジング1の一端部側を前側、バッテリ93が装着される他端部側を後側と定義する。また、上下方向および前後方向に直交する方向を、左右方向と定義する。なお、先端工具91として、図示されたブレードが装着されている場合には、先端工具91の揺動方向は、概ね左右方向に対応している。
以下、振動工具100の詳細構成について説明する。まず、ハウジング1を構成するアウタハウジング2およびインナハウジング3について、順に説明する。
図1~図4に示すように、本実施形態では、アウタハウジング2は、互いに別体として形成された上側シェル27と、下側シェル28と、スイッチホルダ20とが連結されることで形成されている。上側シェル27、下側シェル28およびスイッチホルダ20は、各々、合成樹脂で一体成形された部材である。詳細は後述するが、アウタハウジング2は、スイッチホルダ20が間に配置された状態で上側シェル27と下側シェル28とが上下方向に重ねられ、複数個所においてネジで連結されることで、形成されている。
また、前後方向に関して、アウタハウジング2は、前端部21と、後端部23と、前端部21と後端部23を接続する中央部25とを含む。
前端部21は、概ね矩形箱状に形成されており、内部には、後述するインナハウジング3の前端部31が配置されている。前端部21の上前端部には、後述するロック機構6(図6参照)を動作させるU字状の操作レバー61が、上下方向に回動可能に支持されている。また、前端部21(上側シェル27)の上面の後端部(後述する把持部25の前端との境界)には、開口部270が設けられている。開口部270は、操作部296を前後方向にスライド移動可能に外部に露出させる貫通孔である。なお、詳細は後述するが、操作部296は、スイッチ29をオン状態とオフ状態との間で切り替えるために使用者によって手動操作される操作部として構成されている。
後端部23は、後方へ向けて広がる(断面積が大きくなる)筒状に形成されており、内部に固定されたスイッチホルダ20を含む。なお、スイッチホルダ20の構成および配置については、後で詳述する。また、後端部23の内部には、後述するインナハウジング3の弾性連結部37および後端部33が配置されている。
中央部25は、概ね均一径の筒状に形成されており、直線状に前後方向に延在する。中央部25は、使用者による把持が可能な把持部を構成する。このため、中央部25は、使用者が把持しやすいように、前端部21および後端部23よりも細く形成されている。なお、以下では、中央部25を把持部25ともいう。
次に、インナハウジング3について説明する。図2~図5に示すように、本実施形態では、インナハウジング3は、互いに別体として形成された金属ハウジング38と樹脂ハウジング39とが連結されることで形成されている。
金属ハウジング38は、後述する駆動機構5を収容するハウジングであって、一体形成されたスピンドル収容部381と、モータ収容部383と、当接部387とを含む。スピンドル収容部381は、上下方向に延在する円筒状に形成された部分である。モータ収容部383は、全体としてはスピンドル収容部381よりも大径の円筒状に形成された部分であって、スピンドル収容部381の後方に配置されている。当接部387は、モータ収容部383の後端から後方に延在する厚板状の部分である。当接部387は、ハウジング1の左右方向の中心線を含む仮想的な鉛直面VP(軸線A1および軸線A2を含む平面ともいえる)に沿って、板厚方向が鉛直面VPと交差するように配置されている。
樹脂ハウジング39は、合成樹脂製であり、互いに別体として形成された左側シェル391と、右側シェル392とで形成される。なお、本実施形態では、左側シェル391と右側シェル392は、ネジで連結される部分等を除き、概ね左右対称(鉛直面VPに関して面対称)に形成されている。詳細は後述するが、インナハウジング3は、金属ハウジング38の後端部が左側シェル391と右側シェル392に左右方向から挟まれた状態で、ネジで連結されることで形成されている。
また、前後方向に関して、インナハウジング3は、前端部31と、後端部33と、前端部31の後端から後方に延在する延在部35と、延在部35と後端部33とを相対移動可能に連結する弾性連結部37とを含む。
前端部31は、金属ハウジング38と、樹脂ハウジング39の前端部とを含む部分である。なお、樹脂ハウジング39の前端部は、モータ収容部383の上端部に対応する形状に形成されており、モータ収容部383上端の開口部を覆うモータカバー部311を構成している。
後端部33は、樹脂ハウジング39の後端部であって、概ね矩形筒状に形成されている。本実施形態では、後端部33の後側部分は、バッテリ93がスライド係合可能な係合構造と、バッテリ93と電気的に接続する端子等を有するバッテリ装着部331を構成している。後端部33の前側部分は、制御ユニット4を収容する制御ユニット収容部332を構成している。
延在部35は、樹脂ハウジング39のうち、モータカバー部311の後端から後方に延在する筒状の部分である。なお、延在部35の上下方向の高さは、モータカバー部311よりも大きく設定されている。詳細には、延在部35は、その上部がモータカバー部311の後方に連続して延在し、下部がモータカバー部311よりも下に突出するように形成されている。そして、延在部35の下部の前端がモータ収容部383の外壁面に当接するように配置されている。延在部35は、アウタハウジング2の把持部25の少なくとも一部に対応する部分である。なお、ここでいう「把持部25の少なくとも一部に対応する」とは、「把持部25の少なくとも一部に、延在部35の一部または全部が収容されている」と言い換えることもできる。本実施形態では、延在部35の前後方向の長さは、把持部25の前後方向の長さと同程度に設定されており、延在部35の概ね全体が把持部25に収容されている。
弾性連結部37は、樹脂ハウジング39のうち、延在部35の後方に延在する部分である。弾性連結部37は、延在部35と後端部33とを前後方向に連結する複数の弾性リブ371を含む。複数の弾性リブ371は、前後方向に延在するインナハウジング3の長軸周りの周方向に関し、互いに離間して配置されている。言い換えると、隣接する弾性リブ371の間には、弾性連結部37の内部空間370と外部とを連通する開口部が形成されている。本実施形態では、左側シェル391と右側シェル392に2本ずつ、合計4本の弾性リブ371が設けられている。左側シェル391および右側シェル392の各々において、2本の弾性リブ371は、上下方向に離間して配置され、後方へ向かって上下方向の間隔が若干広がるように延在する。また、左右方向については、左側シェル391の弾性リブ371と、右側シェル392の弾性リブ371は、後方へ向かって互いから離れるように、左右方向の間隔が広がるように延在する。
各弾性リブ371は、湾曲した帯状に形成され、可撓性が付与されている。これにより、弾性リブ371は弾性変形可能とされている。更に、本実施形態では、4本の弾性リブ371は、樹脂ハウジング39の他の部分(つまり、モータカバー部311、延在部35、および後端部33)よりも弾性係数の低い材料で形成されている。具体的には、他の部分はガラス繊維強化ポリアミドで形成されている一方、弾性リブ371は、強化繊維を含有しないポリアセタールで形成されている。但し、樹脂ハウジング39の材料はこの例に限られるものではない。例えば、他の部分がガラス繊維強化ポリアミドで形成される場合には、弾性リブ371は、ポリカーボネートまたはABS樹脂(いずれも強化繊維を含まないもの)で形成されてもよい。なお、本実施形態では、左側シェル391と右側シェル392は、各々、弾性リブ371のみ、材料が異なるものの、全体としては一体成形された部材である。このように、本実施形態では、各弾性リブ371は、樹脂ハウジング39の他の部分に比べ、弾性変形しやすい形状に形成され、且つ、弾性係数の低い材料で形成されることで、他の部分よりも剛性が低く形成されている。
ここで、インナハウジング3の金属ハウジング38と樹脂ハウジング39の連結構造について簡単に説明する。
本実施形態では、図5に示すように、金属ハウジング38と樹脂ハウジング39とは、モータ収容部383とモータカバー部311の周方向の4箇所において、ネジで上下方向に連結されている。また、金属ハウジング38と樹脂ハウジング39とは、当接部387と、樹脂ハウジング39のうち延在部35の前端部を構成する部分が連結されることで、金属ハウジング38と樹脂ハウジング39が前後方向に連結されている。具体的には、図3に示すように、当接部387には、左右方向に当接部387を貫通する2つの貫通孔が設けられている。一方、左側シェル391および右側シェル392のうち、延在部35の前端部を構成する部分の内側には、夫々、内側へ突出する円筒部が2つずつ設けられている。右側シェル392の円筒部の内周面には雌ネジが形成されている。これらの円筒部が当接部387の左右から貫通孔に挿入された状態で、ネジが左側シェル391の円筒部に挿入され、右側シェル392の円筒部に螺合されている。ネジの軸力により、左側シェル391、当接部387、および右側シェル392は、左右方向に隙間なく強固に連結されている。
更に、以上の連結箇所のほかに、図2および図5に示すように、左側シェル391と右側シェル392は、延在部35の上後端部の2箇所および下後端部の1箇所でも、ネジによって連結されている。これらの3箇所のうち、上後端部の2箇所では、ウェイト300が左側シェル391と右側シェル392に挟み込まれた状態で固定されている。ウェイト300については後で詳述する。
以下、インナハウジング3の内部構造について説明する。
まず、前端部31の内部構造について説明する。図6に示すように、インナハウジング3の前端部31には、駆動機構5と、ロック機構6とが収容されている。
駆動機構5について説明する。図6に示すように、駆動機構5は、先端工具91を揺動駆動する機構であって、スピンドル51と、モータ53と、伝達機構55とを含む。
スピンドル51は、中空の略円筒状の長尺部材である。本実施形態では、スピンドル51は、スピンドル収容部381の下部に収容され、2つの軸受によって、軸線A1周りに回転可能に支持されている。スピンドル51は、ハウジング1から外部へ露出する下端部に、径方向外側に突出するフランジ状の工具装着部511を有する。工具装着部511は、先端工具91を着脱可能に構成された部分である。本実施形態では、先端工具91は、工具装着部511と、後述のロック機構6によってクランプ位置に保持されたクランプシャフト52のクランプヘッド521との間に挟持される。
駆動源としてのモータ53は、ステータおよびロータを含むモータ本体部530と、ロータから延設され、ロータと一体的に回転する出力シャフト531とを有する。モータ53は、出力シャフト531の軸線A2が、スピンドル51の軸線A1と平行に(つまり上下方向に)延在するように、モータ収容部383に収容されている。本実施形態では、出力シャフト531はロータから下方向に突出している。本実施形態では、モータ53として、小型で高出力なブラシレス直流モータが採用されている。
伝達機構55は、出力シャフト531の回転運動をスピンドル51に伝達し、スピンドル51を軸線A1周りの所定の角度範囲内で往復回動させるように構成されている。なお、伝達機構55は、金属ハウジング38内において、スピンドル収容部381の下部とモータ収容部383の下部に亘って配置されている。本実施形態の伝達機構55は、偏心シャフト551と、揺動アーム553と、駆動軸受555とを含む。なお、伝達機構55の構成は周知であるため、ここでは簡単に説明する。偏心シャフト551は、モータ53の出力シャフト531に同軸状に連結されており、軸線A2に対して偏心した偏心部を有する。偏心部の外周部には、駆動軸受555が取り付けられている。揺動アーム553は、駆動軸受555とスピンドル51とを接続する部材である。図7に示すように、揺動アーム553の一端部は、環状に形成され、スピンドル51の外周部に固定されている。一方、揺動アーム553の他端部は、二股状に形成され、左右から駆動軸受555の外周部に当接するように配置されている。
モータ53が駆動されると、出力シャフト531と一体的に偏心シャフト551が回転する。偏心シャフト551の回転に伴い、偏心部の中心が軸線A2周りを移動するため、駆動軸受555も軸線A2周りを移動する。これにより、揺動アーム553は、スピンドル51の軸線A1を中心として所定の角度範囲内で揺動される。揺動アーム553は一端部がスピンドル51に固定されているため、スピンドル51は、揺動アーム553の揺動運動に伴って、軸線A1周りに所定の角度範囲内で往復回動する。その結果、スピンドル51(より詳細には、工具装着部511)に固定された先端工具91が揺動面OP内で軸線A1周りに揺動駆動され、加工作業が遂行可能となる。なお、先端工具91として、図示されたブレードが装着されている場合には、先端工具91の揺動方向は、概ね左右方向に対応している。
以下、ロック機構6について説明する。ロック機構6は、クランプシャフト52を、スピンドル51との間で先端工具91を挟持可能なクランプ位置(図6および図8に示す位置)にロックするように構成された機構である。図6および図8に示すように、クランプシャフト52は、略円柱状の長尺部材である。クランプシャフト52は、軸線A1方向にスピンドル51内部に同軸状に挿通可能に構成されている。クランプシャフト52は、下端部にフランジ状のクランプヘッド521を有する。また、クランプシャフト52の上端部には、溝部523が設けられている。溝部523は、クランプシャフト52の全周を取り巻く環状溝が、上下方向に複数形成された部分である。
本実施形態のロック機構6は、スピンドル収容部381内において、スピンドル51の上方に配置されている。ロック機構6は、圧縮コイルバネ63と、カラー65と、一対のクランプ部材67とを含む。なお、ロック機構6の構成については周知であるため、ここでは簡単に説明する。カラー65は、環状に形成され、スピンドル収容部381の上部内に保持された軸受によって、回転可能に支持されている。カラー65は、スピンドル51とカラー65の間に配置された圧縮コイルバネ63によって、常時上方へ付勢されている。一対のクランプ部材67は、常時下方へ付勢された状態で、カラー65の内側に形成された空間内に配置され、前後方向に対向している。一対のクランプ部材67の互いに対向する面には、突条部671が設けられている。突条部671は、水平方向に延在する突条が上下方向に複数形成された部分である。
ロック機構6は、使用者による操作レバー61の回動操作に連動して動作するように構成されている。操作レバー61は、回動シャフト62に連結されている。図8に示すように、回動シャフト62は、ロック機構6の上方で、左右方向に延在する回転軸周りに回動可能にアウタハウジング2に支持されている。操作レバー61は、回動シャフト62の左右の端部にネジ623を介して連結されている。回動シャフト62は、操作レバー61の回動操作に伴って、操作レバー61と一体的に回動する。なお、本実施形態では、回動シャフト62およびネジ623は金属製である。
回動シャフト62には、その回動軸に対して偏心した偏心部621が形成されている。操作レバー61が図1に示すロック位置に配置されると、図6および図8に示すように、偏心部621のうち径がより小さい部分が、カラー65から離間して上方に配置される。このため、圧縮コイルバネ63によってカラー65が上方へ付勢され、最上方位置に配置される。一方、クランプ部材67は下方へ付勢されている。このため、カラー65の内周面の一部とクランプ部材67の外周面の一部に形成された傾斜面の作用により、クランプ部材67はカラー65の径方向内側へ移動される。これに伴い、突条部671と溝部523とが係合し、クランプシャフト52はクランプ部材67によって挟持される。クランプシャフト52がこの状態で圧縮コイルバネ63によって上方に付勢され、クランプ位置でロックされることで、先端工具91は、工具装着部511とクランプヘッド521との間で挟持され、スピンドル51に対して固定される。
一方、操作レバー61が図1に示すロック位置から上方に回動され、ロック解除位置に配置されると、偏心部621のうち径がより大きい部分が上方からカラー65の上端部に接触し、圧縮コイルバネ63の付勢力に抗してカラー65を押し下げる。クランプ部材67も、カラー65と共に下方へ押し下げられるが、所定位置でそれ以上下方への移動が禁止される。この状態でカラー65のみが更に最下方位置まで移動されると、カラー65とクランプ部材67に形成された傾斜面の接触が解除され、クランプ部材67は径方向外側へ移動可能な状態となる。つまり、クランプシャフト52のロックが解除され、使用者がクランプシャフト52をスピンドル51から引き抜くことが可能となる。
後端部33の内部構造について説明する。図9および図10に示すように、後端部33の後側部分を構成するバッテリ装着部331内には、バッテリ93がバッテリ装着部331に係合されるのに伴ってバッテリ93の給電端子と電気的に接続可能な受電端子等が設けられている。つまり、バッテリ装着部331は、電源としてのバッテリ93からモータ53、照明ユニット89、制御ユニット4等への給電を可能とする電源関連装置として構成されている。なお、バッテリ装着部331とその内部構造自体は周知であるため、詳細な説明は省略する。
後端部33の前側部分を構成する制御ユニット収容部332には、制御ユニット4が収容されている。本実施形態では、制御ユニット4は、スイッチング素子を用いてモータ53を駆動する三相インバータ、三相インバータを介してモータ53の駆動を制御するCPU等を含む。制御ユニット4は、配線(図示略)を介してバッテリ装着部331と電気的に接続している。なお、本実施形態では、モータ53および照明ユニット89への給電は、制御ユニット4を介して行われる。
延在部35の内部構造について説明する。本実施形態では、駆動機構5(つまり、スピンドル51、モータ53および伝達機構55)が前端部31に配置され、バッテリ装着部331が後端部33に設けられていることから、延在部35に配置される部品を最小限とすることができる。このため、図2~図5に示すように、延在部35は、把持部25を把持しやすい細さとすべく、前端部31および後端部33に比べて細く形成されている。なお、延在部35の下側部分には、後端部33の制御ユニット4と前端部31のモータ53の基板等を接続する配線や接続端子(図示略)が配置されている。また、上述のように、延在部35の上後端部には、左側シェル391と右側シェル392とに挟まれた状態で、ウェイト300が固定されている。
ここで、ウェイト300とその取付け構造について説明する。ウェイト300は、スピンドル51の軸線A1周りのインナハウジング3(特に、駆動機構5を収容する前端部31と前端部31に対して相対移動不能に接続する延在部35)の慣性モーメントを増大させるために、延在部35に設けられている。なお、本実施形態では、ウェイト300は、ウェイト300が取り付けられた状態のインナハウジング3の質量を増大させ、且つ、インナハウジング3の質量分布を調整する機能のみを有する。ウェイト300は、少なくとも、樹脂ハウジング39を形成する合成樹脂よりも密度の高い金属(例えば、鉄、亜鉛、アルミニウム、何れかを含有する合金等)で形成されている。
図11に示すように、ウェイト300は、上から見ると、後側部分302が左右方向に広がるように構成されている。また、ウェイト300の前側部分301には、左右方向にウェイト300を貫通する2つの貫通孔304が形成されている。一方、図9および図10に示すように、左側シェル391および右側シェル392のうち、延在部35の上後端部を構成する部分の内側には、夫々、内側へ突出する2つの円筒部393、394が設けられている。右側シェル392の円筒部394の内周面には雌ネジが形成されている。これらの円筒部393、394がウェイト300の左右から貫通孔304に挿入された状態で、ネジ308が左側シェル391の円筒部393に挿入され、右側シェル392の円筒部394に螺合されている。ネジ308の軸力により、左側シェル391、ウェイト300、および右側シェル392は、左右方向に強固に連結され、ウェイト300は延在部35に対して実質的に相対移動不能な状態とされている。
なお、ウェイト300は、インナハウジング3のうち、駆動機構5(スピンドル51、モータ53、および伝達機構55)を収容し、且つ、剛体として一体的に扱える部分(前端部31と延在部35をあわせた部分。言い換えると、可撓性を有する弾性連結部37よりも前側の部分)の後端部に配置されている。延在部35の後端部にウェイト300が配置されることで、前端部31と延在部35をあわせた部分の慣性モーメントを効果的に増大させることが可能となる。また、本実施形態では、駆動機構5を収容し、ウェイト300が取り付けられた状態で、前端部31と延在部35をあわせた部分の軸線A1周りの慣性モーメントM1は、振動工具100に装着可能な先端工具91のうち最大質量を有する先端工具91の軸線A1周りの慣性モーメントM2の25倍以上、且つ、35倍以下に設定されている。
弾性連結部37の内部構造について説明する。図12に示すように、弾性連結部37の内部空間370(弾性リブ371に周方向を囲まれた空間領域)の前側領域には、ウェイト300の後側部分302が配置されている。なお、ウェイト300の後側部分302の大部分は、内部空間370に配置されているが、左右の端部は弾性リブ371の間の開口部を介して外側へ突出している。
また、内部空間370の後側領域には、スイッチホルダ20が配置されている。スイッチホルダ20は、モータ53の駆動および停止用のスイッチ29(図10参照)を保持するように構成された部材である。また、本実施形態では、スイッチホルダ20は、変速ダイヤルユニット26も保持している。変速ダイヤルユニット26は、モータ53の回転数を無段階で設定するための装置である。変速ダイヤルユニット26は、可変抵抗器を備えており、使用者によるダイヤル261の回動操作に応じた抵抗値を制御ユニット4に出力する。なお、前述したように、スイッチホルダ20は、大部分が弾性連結部37の内部空間370内に配置されるものの、上側シェル27および下側シェル28に固定され、アウタハウジング2の一部分を構成している。
具体的には、図13に示すように、スイッチホルダ20は、本体部202と、一対の円筒部206とを有する。本体部202は、スイッチ29および変速ダイヤルユニット26(図12参照)を保持する部分である。本体部202の大部分は、内部空間370に配置されているが、左右の端部は内部空間370の外側に配置されている。一対の円筒部206は、本体部202の左前端部および右前端部に接続して、上下方向に延在する円筒状の部分である。円筒部206は、内部空間370の外側に配置されている。アウタハウジング2の後端部23において、下側シェル28の下面には、上方に突出する左右一対の円筒部283が形成されている。また、上側シェル27の対応する位置には、下方に突出する左右一対の円筒部273が形成されている。円筒部273の内周面には雌ネジが形成されている。円筒部273、283が、スイッチホルダ20の円筒部206の上下端部に夫々形成された大径部に嵌め込まれ、円筒部283の下側からネジ207が円筒部206に挿通され、円筒部273に螺合されることで、スイッチホルダ20が上側シェル27と下側シェル28に固定されている。
以下、アウタハウジング2とインナハウジング3との弾性的な連結構造について説明する。本実施形態では、アウタハウジング2とインナハウジング3とは、前後方向において複数の位置で弾性部材を介して連結されている。具体的には、アウタハウジング2の前端部21と、インナハウジング3の前端部31との間には、2つの前側弾性部材71が介在している(図14参照)。また、アウタハウジング2のスイッチホルダ20と、インナハウジング3の後端部33との間には、2つの後側弾性部材76が介在している(図10参照)。
まず、前側弾性部材71の配置について説明する。図5に示すように、金属ハウジング38のうち、スピンドル収容部381とモータ収容部383の境界領域には、側面視楕円状の凹部382が設けられている。前側弾性部材71は、凹部382内に嵌め込まれている。前側弾性部材71は、上下方向に互いに離間して配置された3つの貫通孔711を有する。これらのうち真ん中の貫通孔711には、凹部382の底部に設けられた突起が嵌合されている。図14に示すように、凹部382は、前端部31の左側と右側に左右対称に設けられている。本実施形態では、前側弾性部材71は、超微細発泡構造(超微細セル構造ともいう)を有する材料で形成されている。例えば、超微細発泡構造を有するウレタン発泡体(超微細発泡構造を有するウレタン系樹脂)を採用可能である。本実施形態では、そのようなウレタン発泡体の中でも特に振動吸収性および耐久性に優れているとされる超微細セルポリウレタンエラストマ(microcellular polyurethane elastomer)と称される材料が採用されている。
本実施形態では、前側弾性部材71は、アウタハウジング2に固定された連結部材72と連結されている。連結部材72は、互いに平行に延在する一対の円筒部721と、一対の円筒部721を接続する略U字状のベース部725とを含む。連結部材72は、ベース部725が、金属ハウジング38の下方で下側シェル28の底部に配置され、円筒部721が、上方に突出して前側弾性部材71に対向する状態で、アウタハウジング2に固定されている。
具体的には、図15に示すように、アウタハウジング2の前端部21の左前端部と右前端部において、下側シェル28には、貫通孔281が形成されており、上側シェル27の対応する位置には、下方に突出する一対の円筒部271が形成されている(図15では、左側の貫通孔281と円筒部271のみ図示)。円筒部271の内周面には雌ネジが形成されている。上側シェル27の円筒部271が、連結部材72の円筒部724の上端部に形成された大径部に嵌め込まれた状態で、貫通孔281の下側からネジ726が円筒部724に挿通され、円筒部271に螺合されることで、連結部材72がアウタハウジング2に固定されている。言い換えると、連結部材72は、アウタハウジング2の一部分を構成している。なお、図15に示すように、上側シェル27と下側シェル28とは、前端部21の左後端部と右後端部においても、ネジで固定されている(図15では、右後端部のみ図示)。
図14に示すように、連結部材72の各円筒部721は、インナハウジング3へ向かって突出する2つの突出部722を有する。2つの突出部722の先端部は、夫々、前側弾性部材71の3つの貫通孔711(図5参照)のうち、上側と下側の貫通孔711に嵌め込まれている。なお、突出部722の先端部は、前側弾性部材71を凹部382の底部へ向けて押圧した状態で、底部との間に隙間をあけて配置されている。また、突出部722の外周部は、全周に亘って、前側弾性部材71によって覆われている。このため、突出部722は、上下方向、前後方向、左右方向のどの方向についても、前側弾性部材71を圧縮しつつ、凹部382内で相対移動可能である。このように、アウタハウジング2の前端部21は、前側弾性部材71を介して、全方向に相対移動可能な状態でインナハウジング3の前端部31に連結されている。
以下、後側弾性部材76の配置について説明する。図10、図12および図16に示すように、弾性連結部37の内部空間370に配置されたスイッチホルダ20の本体部202の左側部および右側部には、側面視楕円状の凹部203が設けられている。各凹部203には、前側弾性部材71と概ね同じ構成を有する後側弾性部材76が嵌めこまれている。つまり、後側弾性部材76は、上下方向に互いに離間して配置された3つの貫通孔761を有する。これらのうち真ん中の貫通孔761には、凹部203の底部に設けられた突起が嵌合されている。後側弾性部材76として、例えば、超微細発泡構造を有するウレタン発泡体を採用することができる。本実施形態では、後側弾性部材76として、前側弾性部材71と同じ超微細セルポリウレタンエラストマ(microcellular polyurethane elastomer)が採用されている。
一方、インナハウジング3の後端部33には、一対のアーム部334が設けられている。一対のアーム部334は、前方に向かって互いに近接するように、制御ユニット収容部332の前端から斜め前方に突出している。アーム部334の先端部には、スイッチホルダ20の凹部203に嵌め込まれた後側弾性部材76に向けて突出する2つの突出部335が設けられている。図16に示すように、2つの突出部335は、凹部203に嵌め込まれた後側弾性部材76の3つの貫通孔761のうち、上側と下側の貫通孔761に嵌め込まれている。アーム部334の突出部335は、後側弾性部材76を、凹部203の底部へ向けて押圧した状態で、底部との間に隙間をあけて配置されている。また、突出部335の外周部は、全周に亘って、後側弾性部材76によって覆われている。このため、突出部335は、上下方向、前後方向、左右方向のどの方向についても、後側弾性部材76を圧縮しつつ、凹部203内で相対移動可能である。このように、アウタハウジング2の一部分としてのスイッチホルダ20は、後側弾性部材76を介して、全方向に相対移動可能な状態でインナハウジング3の後端部33に連結されている。
なお、ハウジング1の組立作業においては、スイッチホルダ20は、後側弾性部材76を介して後端部33と連結された後、上述のように、円筒部206を介して上側シェル27と下側シェル28に固定される。本実施形態では、周方向に隣接する弾性リブ371の間には、内部空間370と外部とを連通する開口部が形成されている。このため、図12に示すように、弾性リブ371の間の開口部を通してスイッチホルダ20を内部空間370に容易に配置することができる。また、本実施形態では、スイッチホルダ20のうち、円筒部206および凹部203は、開口部を介して内部空間370から外部に突出している。このため、スイッチホルダ20を内部空間370に配置した後、スイッチホルダ20と後端部33とを後側弾性部材76を介して容易に連結することができる。また、スイッチホルダ20を、上側シェル27および下側シェル28と容易に連結することができる。
以下、スイッチ29をオン状態とオフ状態の間で切り替える切替部材294について説明する。図9に示すようにスイッチ29の上部には、可動接点を有する作動部291が設けられている。作動部291は、可動接点が固定接点に接触するオン位置と、可動接点が固定接点から離間するオフ位置との間で前後方向に移動可能に配置されている。なお、オン位置はオフ位置よりも前方に設定されている。作動部291には、切替部材294が連結されている。
切替部材294の詳細構成について説明する。図17および図18に示すように、切替部材294は、前後方向に直線状に延在する長尺部材である。切替部材294の前端部295は、操作部296よりも一回り大きい略矩形状に形成されている。前端部295の上面には、操作部296が一体的に形成されている。切替部材294のうち、前端部295から後方に延在する部分は、前端部295よりも左右方向の幅が狭く、前後方向に長い帯状に形成されている。切替部材294の後端部は、スイッチ29の作動部291に連結されている。なお、本実施形態では、切替部材294は、合成樹脂によって形成された単一の部材である。しかしながら、切替部材294は、操作部296を含む部分とその他の部分とが連結されることで形成されていてもよい。
切替部材294は、使用者による操作部296の前後方向のスライド操作に応じて前後方向に移動することで、作動部291をオン位置とオフ位置との間で移動させる(つまり、スイッチ29をオン状態とオフ状態との間で切り替える)ように構成されている。本実施形態では、切替部材294は、アウタハウジング2に支持されたガイド部材8によって、アウタハウジング2に対して前後方向に移動可能に保持されている。
以下、ガイド部材8の構成について説明する。図17~図19に示すように、ガイド部材8は、アウタハウジング2のうち、下側シェル28およびスイッチホルダ20に支持されている。また、ガイド部材8は、切替部材294を前後方向にスライド移動可能に保持し、且つ、切替部材294のスライド移動をガイドするように構成されている。本実施形態では、ガイド部材8は、スライドガイド部81と、支持脚83とを含む。
スライドガイド部81は、切替部材294を前後方向にスライド移動可能に保持し、且つ、そのスライド移動をガイドする部分である。より詳細には、スライドガイド部81は、前後方向に延在する長尺状に形成され、切替部材294に概ね対応する形状を有する。つまり、スライドガイド部81の前端部811は、その後側部分に比べ、左右方向の幅が大きく設定されている。スライドガイド部81は、上面に、前後方向に延在する凹部813を有する。凹部813内には、切替部材294が配置される。凹部813のうち、前端部811に形成された部分の左右方向の幅は、切替部材294の前端部295の幅と概ね等しく、前後方向の長さは前端部295の長さよりも大きく設定されている。また、凹部813のうち、前端部811よりも後側に延在する部分の左右方向の幅および前後方向の長さは、切替部材294の前端部295よりも後側の部分の幅および長さと概ね等しく設定されている。また、スライドガイド部81の後端部には、開口部815が設けられている。開口部815には、切替部材294の後端部とスイッチ29の作動部291との連結部分が配置されている。
支持脚83は、スライドガイド部81の前端部811の左側部および右側部から、夫々、4本ずつ突出している。左側の4本の支持脚83は、前方からみた場合、夫々、円弧状に形成されており、前端部811の左側部から左方に突出し、湾曲して下方に延びている。右側の4本の支持脚83は、前方からみた場合、夫々、円弧状に形成されており、左側の4本の支持脚83と対称状に、前端部811の右側部から右方に突出し、湾曲して下方に延びている。各支持脚83は、下端部に係止突起831を有する。一方、下側シェル28のうち、前端部21を構成する部分の上端面には、係止孔285が設けられている。係止孔285は、係止突起831が嵌合可能な凹部である。係止孔285は、支持脚83に対応して、下側シェル28の左側部および右側部に夫々4つずつが設けられている。
本実施形態では、ガイド部材8は、支持脚83およびスライドガイド部81の後端部を介して下側シェル28およびスイッチホルダ20に支持されている。具体的には、8本の支持脚83の係止突起831は、下側シェル28の係止孔285に嵌合されている。また、スライドガイド部81の後端部は、スイッチホルダ20に載置されている。なお、図示は省略するが、スライドガイド部81の後端部には、下方に突出する突起が設けられている。この突起がスイッチホルダ20に設けられた係止孔に嵌合されることで、スライドガイド部81の後端部は、スイッチホルダ20に係止されている。
振動工具100の組立工程においては、図18に示すように、下側シェル28にインナハウジング3が収容され、スイッチホルダ20がインナハウジング3の後端部33に弾性連結される。更に、切替部材294を保持したガイド部材8が下側シェル28に支持された後、上側シェル27が下側シェル28に連結される。図19に示すように、上側シェル27が下側シェル28に連結されると、各支持脚83は、上側シェル27の内面に沿って、インナハウジング3からは離間した状態でアウタハウジング2内に配置される。
また、図15に示すように、切替部材294のうち、操作部296以外の部分は、スライドガイド部81(凹部813の底面)と上側シェル27の内面(上壁部の下面)の間に、前後方向にスライド移動可能に配置される。一方、図19に示すように、切替部材294のうち、前端部295の上面に設けられた操作部296は、上側シェル27に設けられた開口部270から外部に露出する。なお、図1に示すように、開口部270の左右方向の幅は、操作部296と概ね等しく、開口部270の前後方向の長さは、操作部296よりも大きく設定されている。よって、操作部296は、開口部270内で、前後方向にスライド移動可能である。
このように、本実施形態では、切替部材294は、アウタハウジング2に支持されたガイド部材8によって、前後方向にスライド移動可能に保持されている。切替部材294の移動時には、ガイド部材8の凹部813の左右の側面が、切替部材294の左右方向の移動を規制する。また、上側シェル27の内面と凹部813の底面が、切替部材294の上下方向の移動を規制する。つまり、凹部813はスライドガイドとして機能し、ガイド部材8によって、切替部材294の前後方向のスライド移動が案内される。使用者が操作部296を後方の初期位置から前方へスライド操作すると、切替部材294が前方へスライド移動する。これに伴って、スイッチ29の作動部291がオフ位置からオン位置へ移動されてスイッチ29がオン状態となると、モータ53が駆動される。また、使用者が操作部296を前方位置から後方の初期位置へスライド操作すると、切替部材294が後方へスライド移動する。これに伴って、スイッチ29の作動部291がオン位置からオフ位置へ移動されてスイッチ29がオフ状態となると、モータ53の駆動が停止される。
また、本実施形態では、ガイド部材8は、後述する照明ユニット89を保持するように構成されている。このため、ガイド部材8は、図17および図18に示すように、スライドガイド部81の前端部811から前方へ突出する照明ユニット保持部85を有する。照明ユニット保持部85は、一対のアーム部851と、保持フレーム853とを含む。一対のアーム部851は、夫々、側面視略L字状に形成されており、前端部811の左端および右端から、上側シェル27の内面に沿って前方に延在し、更に、湾曲しつつ下方へ延びている。保持フレーム853は一対のアーム部851の前端部を接続するように配置されている。保持フレーム853には、照明ユニット89が嵌合され、係止されている。なお、図20に示すように、アウタハウジング2の前端部21の上部(上側シェル27の下端と下側シェル28の上端の間)には、開口部211が設けられている。保持フレーム853は、上述のように上側シェル27が下側シェル28に連結されると、開口部211内に保持される。
図20に示すように、照明ユニット89は、LED基板891およびケース893を主体として構成されている。LED基板891には、光源としての発光ダイオード(LED)が搭載されている。ケース893は、透光材料(透明樹脂、ガラス等)で形成されており、LED基板891を収容する。照明ユニット89は、先端工具91による作業領域(つまり、工具装着部511の前方領域)を照らすように、保持フレーム853に取付けられている。具体的には、照明ユニット89は、開口部211から斜め下前方を照らすように配置されている。
本実施形態では、ガイド部材8は、合成樹脂で形成されており、照明ユニット89(LED基板891)への給電用の配線895を保持し、照明ユニット89までガイドするように構成されている。振動工具100において、電源であるバッテリ93は、振動工具100の後端部(詳細には、インナハウジング3のバッテリ装着部331)に取り付けられる。一方、上述のように、先端工具91による作業領域を照らすための照明ユニット89は、振動工具100の前端部(詳細には、アウタハウジング2の前端部21)に配置されている。よって、配線895は、長尺状に延在する把持部25を挟んで、振動工具100の後端部から前端部まで延設されることになる。そこで、本実施形態では、把持部25内を延在するように配置された、スイッチ29の切替部材294用のガイド部材8が、配線895のガイド部材としても利用されている。
より詳細には、図18に示すように、ガイド部材8の上面には、ガイド部材8の後端部から前端部まで延在するガイド溝898が形成されている。ガイド溝898は、スライドガイド部81の右後端からスライドガイド部81の右端に沿って前方に延在し、更に、照明ユニット保持部85の右側のアーム部851に沿って、アーム部851の前端まで延在している。ガイド溝898は、配線895よりも断面積の大きい溝である。
本実施形態では、図9に示すように、配線895の一端は、バッテリ装着部331を介してバッテリ93から給電される制御ユニット4に接続されている。配線895は、制御ユニット4からスイッチホルダ20の下側を前方に延在し、スイッチホルダ20の前側で上方に屈曲して、ガイド溝898の後端に至る。そして、図18に示すように、ガイド溝898に嵌め込まれ、ガイド溝898に沿って前方に延在する。更に、図20~図22に示すように、配線895は、照明ユニット保持部85のアーム部851の先端でガイド溝898から脱し、LED基板891に接続されている。なお、図8、図14、図15、図19、および図22に示すように、本実施形態では、上述のように、ガイド部材8は、上側シェル27の内面に沿って配置されるため、ガイド溝898は、上側シェル27によって上方から実質的に覆われる状態となる。配線895は、ガイド部材8の後端部から前端部に亘って、このようにしてガイド溝898と上側シェル27の内面によって規定される収容空間内に配置されている。
なお、本実施形態の振動工具100では、一部の金属部材がアウタハウジング2の外部に露出した状態とされている。具体的には、スピンドル収容部381、回動シャフト62に操作レバー61を連結するネジ623は、何れも、少なくとも一部が外部に露出する金属部材である。このため、本実施形態では、アウタハウジング2およびガイド部材8は、配線895とスピンドル収容部381、および、配線895と回動シャフト62との間の保護絶縁を確立するために、ガイド溝898内に配置された配線895と、スピンドル収容部381および回動シャフト62との間の絶縁用の沿面距離を確保するように構成されている。
例えば、図22に示すように、ガイド部材8のアーム部851のうち、スピンドル収容部381の前方で下方に延在する部分では、ガイド溝898の開口端の左端からスピンドル収容部381までの距離が比較的短い。このため、図22および図17に示すように、アーム部851のこの部分には、左方に突出するリブ852が設けられている。このため、リブ852がない場合に比べ、ガイド溝898内の配線からスピンドル収容部381の間の沿面距離が長くなる。本実施形態では、このようにアーム部851にリブ852を設けることで、十分な沿面距離が確保されている。
また、図20および図21に示すように、配線895のうち、アーム部851の先端からLED基板891に至るまでの部分である前端部896は、ガイド溝898内には配置されていない。また、前端部896からスピンドル収容部381までの距離は比較的短い。そこで保持フレーム853は、配線895の前端部896とスピンドル収容部381の間に介在し、前端部896よりも上方に突出する隔壁部854を有する。本実施形態では、このように隔壁部854を上方へ延ばすことで、前端部896とスピンドル収容部381の間に十分な沿面距離が確保されている。
更に、図8に示すように、アーム部851のうち中央部では、ガイド溝898の開口端の左端から、回動シャフト62の偏心部621までの距離が比較的短い。このため、上側シェル27の内面には、ガイド溝898に対向するように下方に突出する第1リブ275と、アーム部851と偏心部621の間で下方に突出する第2リブ276とが設けられている。なお、第1リブ275の突出長さは、ガイド溝898内に配置された配線895に接する程度に設定され、第2リブ276の突出長さは、アーム部851の上下方向の高さと概ね同じに設定されている。第1リブ275および第2リブ276は、アーム部851のガイド溝898とともにラビリンス構造(凹凸構造)を形成しているということもできる。本実施形態では、このようなラビリンス構造を設けることで、配線895と回動シャフト62の間に十分な沿面距離が確保されている。
以下、振動工具100の動作について説明する。使用者は、所望の加工作業に応じた先端工具91を工具装着部511に装着し、把持部25を把持して、操作部296をスライド操作し、スイッチ29をオン状態に切り替える。制御ユニット4(詳細にはCPU)は、スイッチ29がオンとされたことに応じて、モータ53の駆動を開始する。なお、制御ユニット4は、変速ダイヤルユニット26から出力された抵抗値に基づいて、モータ53の回転数を設定する。モータ53の駆動に伴って、スピンドル51が所定の角度範囲内で軸線A1周りに往復回動し、先端工具91を揺動面OP内で(図示のブレードの場合、概ね左右方向に)揺動させる。使用者が先端工具91を被加工材に押し当てることで、振動工具100は加工作業を行うことができる。
以上に説明したように、本実施形態の振動工具100は、スピンドル51に装着された先端工具91を揺動駆動するように構成されている。振動工具100では、先端工具91の揺動駆動に伴って、スピンドル51等を収容するインナハウジング3に、比較的大きな振動が生じる。これに対し、本実施形態では、アウタハウジング2とインナハウジング3とが、前側弾性部材71および後側弾性部材76を介して相対移動可能に連結されている。このため、インナハウジング3からアウタハウジング2への振動伝達を抑制することができる。よって、アウタハウジング2に保持された照明ユニット89を振動から適切に保護することができる。
また、本実施形態では、照明ユニット89は、アウタハウジング2(詳細には、下側シェル28とスイッチホルダ20)に支持されたガイド部材8によって保持されている。そして、ガイド部材8は、照明ユニット89の保持機能に加え、照明ユニット89に接続する給電用の配線895のガイド機能も有している。つまり、ガイド部材8は、配線895のガイド部材を兼用している。これにより、照明ユニット89および配線895をインナハウジング3からの振動伝達が抑制された状態で保持するとともに、配線895を照明ユニット89までガイドする合理的な構成を実現し、照明ユニット89と配線895の接続不良や断線等の可能性を低減することができる。
また、本実施形態では、前後方向に延在する長尺状のアウタハウジング2において、前端部21にはスピンドル51および照明ユニット89が配置され、配線895は、後端部23から延在して照明ユニット89に接続している。これに対し、ガイド部材8は、後端部23から前端部21に亘って配線895を確実にガイドすることができる。特に、本実施形態では、ガイド部材8は、アウタハウジング2(詳細には上側シェル27)の内面に対向する面に形成されたガイド溝898を有し、ガイド溝898と、アウタハウジング2の内面とによって規定される収容空間内に配線895が保持されている。これにより、配線895がアウタハウジング2内に配置された内部機構(インナハウジング3等)に接触する可能性を更に低減することができるため、配線895をより確実に保護することが可能となる。
本実施形態では、金属製のスピンドル収容部381と、回動シャフト62を固定するネジ623とがアウタハウジング2の外部に露出している。これに対し、アウタハウジング2およびガイド部材8は、ガイド溝898内に配置された配線895と、スピンドル収容部381および回動シャフト62との間の絶縁のための沿面距離を確保するように構成されている。具体的には、ガイド部材8に設けられたリブ852および隔壁部854、上側シェル27に設けられた第1リブ275および第2リブ276によって、沿面距離が確保されている。これにより、配線895と、使用者が触れる可能性がある金属部材(スピンドル収容部381やネジ623)との間の保護絶縁を確保することができる。
また、振動工具101では、重量物であるスピンドル51等が前端部31に配置される一方、後端部330にバッテリ装着部331が設けられ、相応の重量物であるバッテリ93が装着される構成が採用されている。このような構成によって、軸線A1周りのインナハウジング30の慣性モーメントを増大させることができる。よって、先端工具91にある程度の負荷がかかった場合でも、インナハウジング30が軸線A1周りにアウタハウジング2に対して無用に回動してしまうのを抑制することができる。また、慣性モーメントを増大させることで、インナハウジング30に発生する振動自体を低減することができる。更に、後端部330は前端部31に対して弾性連結部37を介して連結されているため、バッテリ装着部331やバッテリ93を振動から保護することができる。
[第2実施形態]
以下、図23を参照して、第2実施形態に係る振動工具101について説明する。本実施形態の振動工具101は、第1実施形態の振動工具100(図2参照)と同じく、ブラシレス直流モータとして構成されたモータ53の動力によってスピンドル51を軸線A1周りに所定の角度範囲内で往復回動するように構成されている。しかしながら、振動工具101の電源としては、バッテリ装着部331に装着されたバッテリ93ではなく、外部の交流電源(商用電源)が用いられる。このため、振動工具101のインナハウジング30の後端部330およびその内部構造は、第1実施形態の後端部33およびその内部構造と異なっている。振動工具101のそれ以外の構成は、第1実施形態の振動工具100と実質的に同一である。よって、以下では、実質的に同一の構成については同一符号を付して図示および説明を省略または簡略化し、主として異なる構成について説明する。
図23に示すように、振動工具101は、振動工具100のハウジング1と同様、いわゆる防振ハウジングとして構成されたハウジング10を備えている。ハウジング10は、長尺状のアウタハウジング2と、アウタハウジング2に収容された長尺状のインナハウジング30とを含む。インナハウジング30は、前端部31、延在部35、弾性連結部37(4本の弾性リブ371)、および、後端部330を含む。
上述した第1実施形態では、後端部33には、バッテリ93からモータ53への給電を可能とする電源関連装置として、バッテリ装着部331が設けられている(図2参照)。これに対し、本実施形態では、後端部330には、外部の交流電源からモータ53への給電を可能とする電源関連装置が配置されている。具体的には、図23に示すように、後端部330の後端からは、交流電源に接続可能な電源ケーブル95が延出されている。また、後端部330の内部には、電源ケーブル95に接続され、交流を直流に変換するAC-DCコンバータ41が収容されている。
なお、本実施形態では、AC-DCコンバータ41は、直流を交流に変換し、スイッチング素子を用いてモータ53を駆動する三相インバータ42と、三相インバータ42を介してモータ53の駆動を制御するCPU43と共に、制御ユニット40を構成している。制御ユニット40の構成要素のうち、最も重量が大きいのはAC-DCコンバータ41である。なお、本実施形態で採用されているAC-DCコンバータ41の重量は、第1実施形態のバッテリ93の重量と同等である。なお、三相インバータ42およびCPU43のうち少なくとも一方は、後端部330ではなく、モータ53の近傍領域に収容されていてもよい。
以上に説明したように、本実施形態の振動工具101は、外部の交流電源を電源として動作する。本実施形態においても、照明ユニット89はガイド部材8を介してアウタハウジング2に保持されているため、第1実施形態と同様、アウタハウジング2に保持された照明ユニット89を振動から適切に保護することができる。
また、振動工具101では、重量物であるスピンドル51等が前端部31に配置される一方、後端部330に、相応の重量物であるAC-DCコンバータ41が配置される構成が採用されている。このような構成によって、第1実施形態におけるバッテリ93の装着と同様に、軸線A1周りのインナハウジング30の慣性モーメントを増大させることができる。よって、先端工具91にある程度の負荷がかかった場合でも、インナハウジング30が軸線A1周りにアウタハウジング2に対して無用に回動してしまうのを抑制することができる。また、慣性モーメントを増大させることで、インナハウジング30に発生する振動自体を低減することができる。更に、後端部330は前端部31に対して弾性連結部37を介して連結されているため、AC-DCコンバータ41を振動から保護することができる。その他、第1実施形態の振動工具100と同一の構成による効果が得られることはいうまでもない。
上記実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。振動工具100、101は、本発明の「電動工具」の一例である。モータ53は、本発明の「モータ」の一例である。出力シャフト531は、本発明の「出力シャフト」の一例である。軸線A2は、本発明の「第1の軸線」の一例である。スピンドル51は、本発明の「スピンドル」の一例である。軸線A1は、本発明の「第2の軸線」の一例である。伝達機構55は、本発明の「伝達機構」の一例である。インナハウジング3、30は、各々、本発明の「支持体」の一例である。アウタハウジング2は、本発明の「ハウジング」の一例である。前側弾性部材71および後側弾性部材76の各々は、本発明の「第1弾性部材」の一例である。照明ユニット89は、本発明の「照明装置」の一例である。
ガイド部材8は、本発明の「保持部材」の一例である。配線895は、本発明の「配線」の一例である。把持部25、前端部21、および後端部23は、夫々、本発明の「把持部」、「第1端部」、および「第2端部」の一例である。ガイド溝898は、本発明の「溝」の一例である。スピンドル収容部381は、本発明の「金属部材」の一例である。回動シャフト62およびネジ623の全体が、本発明の「金属部材」の別の一例である。ガイド部材8に設けられたリブ852および隔壁部854、上側シェル27に設けられた第1リブ275および第2リブ276の各々が、本発明の「沿面距離を確保するための凹部または凸部」の一例である。AC-DCコンバータ41は、本発明の「コンバータ」の一例である。インナハウジング3の前端部31および後端部33は、夫々、本発明の「支持体の一端部」および「反対側の端部」の一例である。弾性連結部37(複数の弾性リブ371)は、本発明の「第2弾性部材」の一例である。
上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る作業工具は、例示された振動工具100、101の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態に示す振動工具100、101、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
アウタハウジング2およびインナハウジング3、30の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、インナハウジング3は、駆動機構5やその他の内部構造を覆うように収容する必要はなく、駆動機構5やその他の内部構造の少なくとも一部を支持していればよい。また、駆動機構5(モータ53、スピンドル51および伝達機構55)の構成や配置は適宜変更されてよい。例えば、モータ53は、出力シャフト531の軸線A2がスピンドル51の軸線A1と直交するように配置されていてもよい。また、モータ53として、ブラシレスモータではなく、ブラシを有するモータが採用されてもよい。
また、金属ハウジング38と樹脂ハウジング39の形状が変更されてもよいし、インナハウジング3、30は単一の材料で形成されていてもよい。また、インナハウジング3は、必ずしも後端部33、330が弾性連結部37を介して前端部31と連結されている必要はない。弾性連結部37は、必ずしも複数の弾性リブ371で構成される必要はなく、例えば合成樹脂、ゴム要素、バネ要素で形成された弾性を有する単一の部材であってもよい。また、弾性リブ371の数、形状、周方向における配置位置、材質は、適宜変更されてもよい。
弾性リブ371と同様に、前側弾性部材71および後側弾性部材76の数、形状、および配置位置は、アウタハウジング2とインナハウジング3、30とを全方向(前後、左右、上下方向)に相対移動可能に弾性的に連結できる範囲で、適宜変更することができる。例えば、前側弾性部材71のみが設けられていてもよい。
照明ユニット89は、アウタハウジング2(上側シェル27または下側シェル28)に直接保持されていてもよい。また、ガイド部材8は、必ずしも配線895のガイド部材や切替部材294の保持部材を兼用する必要はない。つまり、ガイド部材8は、照明ユニット89の保持機能のみを有していてもよい。また、ガイド部材8の形状や、アウタハウジング2による支持態様は、適宜変更が可能である。例えば、ガイド部材8は、下側シェル28のみに支持されていてもよいし、上側シェル27のみに支持されていてもよい。また、ガイド部材8は、互いに連結された複数の部分を含んでもよいし、互いに離間して配置された複数の部分を含んでもよい。また、配線895は、ガイド部材8の概ね全長に亘ってガイド溝898内に配置される必要はなく、例えば、ガイド部材8上の複数箇所に設けられたリブによって係止されることで、ガイド部材8に保持されていてもよい。
振動工具100、101が、スピンドル収容部381や、回動シャフト62およびネジ623のほかに、外部に露出する金属部材を有する場合には、ガイド部材8およびアウタハウジング2の少なくとも一方に、リブ852、隔壁部854、第1リブ275および第2リブ276と同様、沿面距離を確保するための凹部または凸部、あるいはラビリンス構造が設けられることが好ましい。
更に、本発明および上記実施形態とその変形例の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様は、実施形態に示す振動工具100、101、上記変形例、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
[態様1]
前記ハウジングは所定方向に延在する長尺状に形成されており、使用者による把持が可能に構成された把持部と、前記所定方向において前記把持部の両側に接続する第1端部および第2端部とを含み、
前記支持体は、長尺状に形成され、
前記支持体の長軸方向における一端部を構成する第3端部と、
前記長軸方向において前記一端部とは反対側の端部を構成する第4端部とを含み、
前記第3端部は、前記スピンドルを支持するとともに、前記ハウジングの前記第1端部に収容され、
前記第4端部は、電源から前記モータおよび前記照明装置への給電を可能とする電源関連装置を有するとともに、前記ハウジングの前記第2端部に少なくとも一部が収容されていてもよい。
本態様によれば、支持体の長軸方向において、スピンドルが支持される第3端部と反対側の第4端部に電源関連装置が配置されることで、第2の軸線周りの支持体の慣性モーメントを増大させることができる。これにより、先端工具にある程度の負荷がかかった場合でも、支持体をハウジング内で第2の軸線周りに揺動しにくくすることができる。
[態様2]
態様1に記載の電動工具であって、
前記支持体は、
前記第3端部と一体として形成され、前記把持部の少なくとも一部に対応して前記第3端部から前記長軸方向に延在する延在部と、
前記長軸方向周りの周方向に互いに離間して配置され、前記延在部と前記第4端部とを相対移動可能に連結する複数の第2弾性部材とを更に含んでもよい。
本態様によれば、複数の第2弾性部材が、第3端部から第4端部への振動の伝達を抑制することで、電源関連装置を振動から保護することができる。
[態様3]
態様1または2に記載の電動工具であって、
前記電源関連装置は、前記電源としてのバッテリを着脱可能に構成されたバッテリ装着部であってもよい。
[態様4]
態様1または2に記載の電動工具であって、
前記電源関連装置は、
前記電源としての外部交流電源に接続可能なケーブルと、
前記ケーブルに接続され、交流を直流に変換するように構成されたコンバータとを含んでもよい。