特開 2024-116784 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116784

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20240821BHJP

【ＦＩ】

B25F5/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022589

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】根本 大輔

【テーマコード（参考）】

3C064

【Ｆターム（参考）】

3C064AB03

3C064AC02

3C064AD02

3C064BA12

3C064BB32

3C064CA05

3C064CA08

3C064CA29

3C064CA54

3C064CA60

3C064CA61

3C064CA74

3C064CB08

3C064CB17

3C064CB64

3C064CB71

3C064CB92

3C064CB93

(57)【要約】

【課題】作業機の作業性を向上させる。
【解決手段】電動工具１０は、モータ５２と、ユニットケース６８と、アタッチメントリング７６と、クランプシャフト８２と、クランプスプリング９６と、ツールシャフト１０２と、クランプレバー１１２と、を有する。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡに位置するときのクランプスプリング９６のスプリング荷重をＡ（Ｎ）とする。前後方向で支軸４２の中心位置Ｐ１からクランプレバー１１２の位置Ｐ２までのレバー長さをＢ（ｍｍ）とする。クランプレバー１１２の第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまでの回動角度をＣ（度）とする。クランプレバー１１２を第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで回転させた場合のクランプシャフト８２の移動量をＤ（ｍｍ）とする。特性値Ｑ＝（Ａ×Ｄ）／（Ｂ×Ｃ）としたとき、特性値Ｑが５０（Ｎ／度）以下となる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータの回転力を受けて上下方向に沿った軸を中心に揺動する出力部と、
前記出力部に設けられ先端工具を保持可能な工具保持部と、
前記出力部に支持されるクランプシャフトと、
前記クランプシャフトを上方に付勢する付勢部材と、
前記クランプシャフトの下部に着脱可能に設けられ、前記クランプシャフトに装着された場合に前記先端工具を下側から付勢するクランプ部と、
支持軸を中心とする回転が可能であり、回転方向の第１位置と第２位置との間で回転操作されることで、前記クランプシャフトを前記上下方向に移動させるレバーと、
を有し、
前記工具保持部及び前記クランプ部は、前記先端工具を挟み込むことで前記先端工具を前記出力部に固定し、
前記レバーは、前記第１位置から前記第２位置まで回転される場合、前記クランプシャフトを前記出力部に対して下方に移動させることで、前記工具保持部と前記クランプ部とを前記上下方向に離間させ、
前記レバーが前記第１位置に位置するときの前記付勢部材の付勢力をＡ（Ｎ）とし、
前記上下方向と交差する交差方向で前記支持軸の中心位置から前記レバーの先端位置までのレバー長さをＢ（ｍｍ）とし、
前記レバーの前記第１位置から前記第２位置までの回動角度をＣ（度）とし、
前記レバーを前記第１位置から前記第２位置まで回転させた場合の前記クランプシャフトの移動量をＤ（ｍｍ）とし、
特性値Ｑ＝（Ａ×Ｄ）／（Ｂ×Ｃ）としたとき、
特性値Ｑが５０（Ｎ／度）以下となる、作業機。

【請求項2】

前記クランプ部は、前記クランプシャフトに着脱可能な軸部と、前記軸部の外周面から張り出され前記先端工具の下面と当接する当接部と、
を有する、請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

前記クランプ部は、前記軸部の外周面から前記上下方向及び前記交差方向の両方と交差する幅方向に延びるピンを有し、
前記ピンが前記クランプシャフトと係合することで、前記付勢部材からの付勢力が前記クランプ部に伝達される、請求項２に記載の作業機。

【請求項4】

前記先端工具には、前記出力部の揺動方向に並ぶ複数の孔部が形成され、
前記工具保持部は、
前記軸部が挿通される挿通孔と、
前記上下方向の下方から見た場合に前記挿通孔を囲むように位置し、前記先端工具の装着時に前記複数の孔部と係合する複数の突起と、を有する、請求項２に記載の作業機。

【請求項5】

前記突起は、前記孔部の少なくとも２箇所で前記孔部と当接するテーパ部を有する、請求項４に記載の作業機。

【請求項6】

前記突起は、前記工具保持部から下側へ突出され、
前記突起の前記揺動方向の中央を通り且つ前記上下方向に沿った仮想の線を基準線として、
前記テーパ部は、前記基準線に対して対称に位置する２箇所で前記孔部と当接する、
請求項５に記載の作業機。

【請求項7】

前記レバーは、５０（Ｎ）以下の荷重によって前記第１位置から前記第２位置まで回転可能に設けられている、
請求項５に記載の作業機。

【請求項8】

前記付勢部材はコイルスプリングであり、
前記レバーが前記第１位置に位置する場合の前記付勢部材の付勢力が５００（Ｎ）以下である、
請求項５に記載の作業機。

【請求項9】

前記レバー長さＢは、７０（ｍｍ）未満である、
請求項１に記載の作業機。

【請求項10】

前記レバーの前記回動角度Ｃは、１００（度）以上である、
請求項１に記載の作業機。

【請求項11】

前記レバーが前記第１位置から前記第２位置まで動作された場合の前記クランプ部の前記上下方向の移動量が３．５（ｍｍ）以上である、
請求項１に記載の作業機。

【請求項12】

前記レバーには、前記クランプシャフトと前記上下方向で当接し、前記クランプシャフトを下方へ押圧するカム部が設けられ、
前記レバーが前記第１位置にある場合、前記カム部と前記クランプシャフトとの前記上下方向の間隔は、０（ｍｍ）よりも大きく且つ５（ｍｍ）よりも小さい、
請求項１に記載の作業機。

【請求項13】

前記カム部は、前記クランプシャフトを押圧可能な円弧部を有し、
前記円弧部の曲率半径は、６（ｍｍ）未満である、
請求項１２に記載の作業機。

【請求項14】

特性値Ｑが３０（Ｎ／度）以下となる、請求項１に記載の作業機。

【請求項15】

特性値Ｑが５（Ｎ／度）以上となる、請求項１４に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータの駆動により動作する作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示された電動作業機は、作業者が操作するレバーと、先端工具を出力軸に対して固定及び解除が可能な工具固定部材と、金属製の圧縮コイルバネとを含んでいる。レバーが操作されることで、工具固定部材が固定状態から解除状態に切り替えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１２７０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構成のように、バネ及びレバーを有し、レバーの操作で先端工具を着脱可能とする構成では、先端工具を取り外す際にバネを圧縮させる必要があり、レバーの操作に必要な操作荷重が大きくなる傾向にあった。このため、作業性の面で改善の余地があった。

【0005】

本発明の目的は、作業性を向上させた作業機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態の作業機は、モータと、前記モータの回転力を受けて上下方向に沿った軸を中心に揺動する出力部と、前記出力部に設けられ先端工具を保持可能な工具保持部と、前記出力部に支持されるクランプシャフトと、前記クランプシャフトを上方に付勢する付勢部材と、前記クランプシャフトの下部に着脱可能に設けられ、前記クランプシャフトに装着された場合に前記先端工具を下側から付勢するクランプ部と、支持軸を中心とする回転が可能に設けられ、回転方向の第１位置と第２位置との間で回転操作されることで、前記クランプシャフトを前記上下方向に移動可能となるレバーと、を有し、前記工具保持部及び前記クランプ部は、前記先端工具を挟み込むことで前記先端工具を前記出力部に固定し、前記レバーは、前記第１位置から前記第２位置まで回転される場合、前記クランプシャフトを前記出力部に対して下方に移動させることで、前記工具保持部と前記クランプ部とを前記上下方向に離間させ、前記レバーが前記第１位置に位置するときの前記付勢部材の付勢力Ａ（Ｎ）とし、前記上下方向と交差する交差方向で前記支持軸の中心位置から前記レバーの先端位置までのレバー長さＢ（ｍｍ）とし、前記レバーの前記第１位置から前記第２位置までの回動角度Ｃ（度）とし、前記レバーを前記第１位置から前記第２位置まで回転させた場合の前記クランプシャフトの移動量Ｄ（ｍｍ）とし、特性値Ｑ＝（Ａ×Ｄ）／（Ｂ×Ｃ）としたとき、特性値Ｑが５０（Ｎ／度）以下となる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、作業機の作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】作業機の一例である電動工具を示す斜視図である。

【図2】先端工具の斜視図である。

【図3】電動工具の内部構造を示す断面図である。

【図4】電動工具の前部の内部構造を拡大した断面図である。

【図5】作業機が有するアタッチメントリング及びツールシャフトを示す斜視図である。

【図6】アタッチメントリングの突起が先端工具の貫通孔に挿入された状態を示す説明図である。

【図7】クランプシャフトにツールシャフトを取り付けた部分を拡大した断面図である。

【図8】クランプシャフトにツールシャフトが取り付けられる状態を示す斜視図である。

【図9】クランプシャフトにツールシャフトが取り付けられた部分を示す斜視図である。

【図10】プッシュピースの外周部を示す説明図である。

【図11】電動工具に関する各パラメータと操作荷重率及び操作荷重の値を示す表である。

【図12】図１３の操作荷重率と操作荷重との関係を示すグラフである。

【図13】先端工具が装着される前の電動工具の内部構造を示す断面図である。

【図14】クランプレバーが解除方向に操作された状態にある電動工具の内部構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一の実施形態を図面に基づいて説明する。各図に前、後の矢印で示された方向を前後方向、左、右の矢印で示された方向を左右方向、上、下の矢印で示された方向を上下方向として説明する。前後方向、左右方向及び上下方向は、互いに直交している。前後方向は、上下方向と交差する交差方向の一例である。左右方向は、上下方向及び交差方向の両方と交差する幅方向の一例である。前後方向及び左右方向は、一例として、水平方向である。

【0010】

〔電動工具の構成〕
図１には、作業機の一例としての電動工具１０が示されている。電動工具１０は、アウタハウジング２２及び電池パック１４を含み、先端工具１６を他の先端工具に交換可能に構成されている。電動工具１０は、電池パック１４の電力で動作するコードレスタイプのマルチツールである。電動工具１０は、一例として、先端工具１６を矢印ＲＷで示す方向に振動させる。アウタハウジング２２は、電動工具１０の外郭を形成している。電池パック１４は、アウタハウジング２２の後端部に装着及び離脱可能に設けられている。

【0011】

＜先端工具＞
図２に示されるように、先端工具１６は、上下方向に所定の厚さを有する板を複数箇所で屈曲させた形状を有する。先端工具１６は、前後方向に沿って延びており、前側の平板部１７と、後側の取付部１８とを有する。平板部１７の前端には、刃部１７Ａが形成されている。

【0012】

取付部１８は、平板部１７に対して斜め上方に位置している。取付部１８には、１つの孔部１９と、複数の貫通孔２１とが形成されている。孔部１９は、取付部１８の中央部に形成されている。複数の貫通孔２１は、孔部１９に対する外側に位置し、孔部１９を囲んでいる。複数の貫通孔２１のうち一部は、ユニットケース６８の揺動方向に並ぶ複数の孔部の一例である。孔部１９は、後述するツールシャフト１０２のシャフト本体１０６（図８）を挿通可能な大きさを有する。複数の貫通孔２１には、後述する突起７９（図６）が挿通される。なお、取付部１８の下端面を下面１８Ａとする。

【0013】

＜アウタハウジング＞
図３には、電動工具１０の内部構造が示されている。アウタハウジング２２は、一例として、樹脂成形体である。アウタハウジング２２は、前後方向に沿った中心軸を有する筒状に形成されている。アウタハウジング２２の前側の下端部には、下開口２３が形成されている。アウタハウジング２２の前側の上端部には、上開口２４が形成されている。

【0014】

アウタハウジング２２の上部には、後述するクランプレバー１１２と、トリガ２６とが設けられている。アウタハウジング２２の内部には、スイッチ２７、制御基板３０、インナハウジング３２、モータ５２等が収容されている。

【0015】

トリガ２６は、スイッチ２７に接続されている。トリガ２６が作業者によって操作されることで、スイッチ２７のオン、オフが切り替わる。制御基板３０には、モータ５２の駆動制御を行うコントローラやスイッチング素子等が搭載されている。モータ５２の駆動、停止は、スイッチ２７のオン、オフに合わせて切り替わる。

【0016】

＜インナハウジング＞
インナハウジング３２は、前方が開放された有底の筒状に形成されている。インナハウジング３２は、アウタハウジング２２の内面と間隔をあけて位置している。インナハウジング３２は、一例として、モータケース３４と、ベアリングホルダ３５と、ヘッドケース３６とを有する。ベアリングホルダ３５の後端部は、モータケース３４に取り付けられている。モータケース３４の内側には、モータ５２が収容されている。

【0017】

ヘッドケース３６は、金属製の部材であり、一例として、アルミからなる。ヘッドケース３６は、取付部３７と、筒部３８と、支持壁３９とを有する。取付部３７には、ベアリングホルダ３５の前端部が取り付けられている。筒部３８は、取付部３７よりも前側に位置している。筒部３８は、上下方向に沿った中心軸を有する円筒状に形成されている。

【0018】

支持壁３９は、筒部３８の上端部に設けられている。支持壁３９は、円柱状の支軸４２の軸方向の両端部を支持している。支軸４２の軸方向は、一例として、左右方向に沿っている。なお、支軸４２は、支持軸の一例である。筒部３８の内側には、ボールベアリング４４、４６と、オイルシール４８と、後述するユニットケース６８とが設けられている。

【0019】

ボールベアリング４４は、後述するスイングアーム６２よりも前側且つ上側に位置している。ボールベアリング４４、４６は、上下方向に沿った中心軸を有する。ボールベアリング４４は、後述するガイド部７２を中心軸の回りに回転自在に支持している。ボールベアリング４６は、スイングアーム６２よりも前側且つ下側に位置しており、後述する収容部６９を回転自在に支持している。オイルシール４８は、ヘッドケース３６の下部と収容部６９の下部との隙間を塞いでいる。

【0020】

アウタハウジング２２は、ゴム部材４９を介してヘッドケース３６を支持している。ゴム部材４９は、上下方向から見てＣ字形状に形成されている。ゴム部材４９は、モータ５２の動作時に、ヘッドケース３６からアウタハウジング２２への振動の伝播を抑制する。

【0021】

図４に示されるように、電動工具１０は、モータ５２と、伝達機構部５４と、駆動機構部６６と、を含んでいる。

【0022】

＜モータ＞
モータ５２は、アウタハウジング２２の前後方向の中央部に位置している。モータ５２は、ブラシレスモータである。モータ５２は、回転軸５３を有する。回転軸５３は、前後方向に沿って延びている。モータ５２は、電池パック１４（図１）からの電力供給によって駆動可能となる。

【0023】

＜伝達機構部＞
伝達機構部５４は、スピンドル５６と、ボールベアリング５７と、偏心軸部５８と、スイングアーム６２と、を含んでいる。

【0024】

（スピンドル等）
モータ５２の回転軸５３の前部には、スピンドル５６が取り付けられている。スピンドル５６は、前後方向に沿って延びており、回転軸５３と一体で回転される。ボールベアリング５７は、ベアリングホルダ３５に支持されている。ボールベアリング５７は、スピンドル５６の前後方向の中央部を回転自在に支持している。スピンドル５６の前端には、偏心軸部５８が設けられている。偏心軸部５８の中心軸は、スピンドル５６の中心軸と平行で且つスピンドル５６の中心軸に対してずれた位置にある。

【0025】

（スイングアーム）
スイングアーム６２は、上下方向から見て、円環状の取付部６２Ａと、取付部６２Ａから後方に延びるＵ字形状のアーム部６２Ｂと、を有する。取付部６２Ａは、後述するユニットケース６８の外周面に固定されている。アーム部６２Ｂは、偏心軸部５８の外周部を挟んでいる。つまり、スイングアーム６２は、偏心軸部５８の回転動作とユニットケース６８の動作とを連動させる。具体的には、偏心軸部５８の回転によって、アーム部６２Ｂが左右方向に揺動される。これにより、後述する駆動機構部６６が、自軸を中心とする回転方向に振動可能となっている。

【0026】

＜駆動機構部＞
駆動機構部６６は、ユニットケース６８と、アタッチメントリング７６と、クランプシャフト８２と、クランプスプリング９６と、ツールシャフト１０２と、クランプレバー１１２と、を有する。駆動機構部６６は、モータ５２から伝達機構部５４を介して回転力（駆動力）が伝達されることで、クランプシャフト８２を上下方向に沿った軸Ｋの回りに揺動可能に構成されている。

【0027】

（ユニットケース）
ユニットケース６８は、収容部６９、上壁部７１及びガイド部７２を有する。ユニットケース６８は、出力部の一例である。ユニットケース６８は、モータ５２の回転力を受けて軸Ｋを中心に揺動する。

【0028】

収容部６９は、上下方向を軸方向とする円筒形状の部位である。収容部６９には、スイングアーム６２が固定されている。収容部６９の外周部は、ボールベアリング４４の内輪部及びオイルシール４８と接触している。収容部６９の内部には、後述するクランプシャフト８２及びクランプスプリング９６が収容されている。上壁部７１は、収容部６９の上端部を覆っている。上壁部７１には、下方に延びる縦壁７１Ａが形成されている。縦壁７１Ａは、上下方向から見て円環状に形成されている。

【0029】

ガイド部７２は、上壁部７１から上方に延びている。ガイド部７２は、上下方向に沿った中心軸を有する円筒形状の部位である。ガイド部７２は、軸Ｋの回りに回転（揺動）可能となるように、ボールベアリング４４に支持されている。上壁部７１及びガイド部７２には、上下方向に沿った貫通孔７３が形成されている。

【0030】

（アタッチメントリング）
アタッチメントリング７６は、ユニットケース６８の下端部に設けられている。アタッチメントリング７６は、先端工具１６（図１）を保持可能な工具保持部の一例である。

【0031】

アタッチメントリング７６は、底壁７７と、側壁７８と、複数の突起７９と、を有する。底壁７７は、上下方向に所定の厚さを有する円板形状に形成されている。底壁７７の下端には、底面７７Ａが形成されている。底面７７Ａの外周部には、複数の窪み部７７Ｂ（図６）が形成されている。複数の窪み部７７Ｂは、底面７７Ａの周方向に間隔をあけて並んでおり、且つ上側に向けて窪んでいる。底壁７７の円の中心部には、底壁７７を上下方向に貫通する孔部７７Ｃが形成されている。孔部７７Ｃは、シャフト本体１０６が挿通される挿通孔の一例である。

【0032】

側壁７８は、底壁７７の外周部から上方へ直立されており、円筒形状に形成されている。底壁７７と側壁７８とによって、嵌込部７６Ａが形成されている。嵌込部７６Ａには、ユニットケース６８の下端部が嵌め込まれている。

【0033】

図５に示されるように、複数の突起７９は、複数の窪み部７７Ｂから下側へ突出されている。換言すると、複数の突起７９は、アタッチメントリング７６から下側へ突出されている。突起７９は、底壁７７の径方向から見た場合、逆台形状に形成されている。具体的には、突起７９は、周方向の一方側に位置するテーパ面７９Ａと、他方側に位置するテーパ面７９Ｂと、を有する。突起７９の下端部には、Ｒ部７９Ｃが形成されている。

【0034】

突起７９は、先端工具１６の貫通孔２１に挿入可能で且つ貫通孔２１の孔壁と接触可能な大きさを有する。複数の突起７９は、上下方向の下方から見た場合に孔部７７Ｃを囲むように位置している。複数の突起７９は、先端工具１６の装着時に複数の貫通孔２１（図２）と係合（接触）可能である。

【0035】

図６に示されるように、突起７９の揺動方向の中央を通り且つ上下方向に沿った仮想の線を基準線Ｍとする。揺動方向は、一例として、図１に矢印ＲＷで示された方向である。テーパ面７９Ａとテーパ面７９Ｂは、基準線Ｍに対して対称に位置する２箇所で貫通孔２１の孔壁と当接する。このように、テーパ面７９Ａ及びテーパ面７９Ｂは、貫通孔２１の少なくとも２箇所で貫通孔２１の孔壁と当接するテーパ部の一例である。

【0036】

＜クランプシャフト＞
図４に示されるように、クランプシャフト８２は、ユニットケース６８に支持されている。クランプシャフト８２は、上下方向に並んだ上軸部８４及び下軸部８８により構成されている。下軸部８８の上端部は、上軸部８４の下端部に結合されている。これにより、上軸部８４と下軸部８８は、一体化されている。

【0037】

上軸部８４は、円柱部８５と、筒部８６と、フランジ部８７と、を有する。円柱部８５は、上下方向に沿って延びている。円柱部８５の上部は、貫通孔７３を通ってガイド部７２よりも上側に突出されている。円柱部８５の上端面８５Ａは、前後方向及び左右方向に沿った平面である。上端面８５Ａは、後述するプッシュピース１１４と上下方向に対向しており、クランプレバー１１２の回転に伴って、プッシュピース１１４と接触するように位置している。

【0038】

筒部８６は、円柱部８５よりも下側に位置しており、円柱部８５と一体化されている。筒部８６は、上下方向に沿った中心軸を有する。フランジ部８７は、筒部８６の下端部から径方向の外側へ張り出されている。フランジ部８７は、後述するクランプスプリング９６によって付勢されることで、縦壁７１Ａの下端部と接触している。

【0039】

下軸部８８は、柱部９１と、筒部９２と、を有する。柱部９１は、上下方向に沿って延びている。柱部９１の上部は、筒部８６に挿入され且つ固定されている。筒部９２は、柱部９１よりも下側に位置しており、柱部９１と一体化されている。筒部９２の内側には、スプリング９８が挿入されている。

【0040】

図６及び図７に示されるように、筒部９２は、円筒状に形成されている。筒部９２には、２つのガイド孔部９４が形成されている。なお、２つのガイド孔部９４は、筒部９２の中心に対して互いに点対称の関係となるように位置している。このため、一方のガイド孔部９４について説明し、他方のガイド孔部９４の説明を省略する。

【0041】

図７及び図８に示されるように。ガイド孔部９４は、円弧状（らせん状）に形成されたカム孔９４Ａと、カム孔９４Ａの終端で拡大された支持孔９４Ｂとを有している。カム孔９４Ａは、後述するピン１０８を支持孔９４Ｂに向けて案内する。支持孔９４Ｂの孔壁は、ピン１０８を支持する。

【0042】

＜クランプスプリング＞
図４に示されるように、クランプスプリング９６は、クランプシャフト８２を上方に付勢する付勢部材の一例であり、コイルスプリングである。クランプスプリング９６は、ユニットケース６８とクランプシャフト８２との間に位置している。クランプスプリング９６は、上下方向に沿って伸縮可能である。クランプスプリング９６の上端部は、フランジ部８７を上方に付勢している。クランプスプリング９６の下端部は、ユニットケース６８の内壁の一部と上下方向に接触している。クランプスプリング９６がフランジ部８７を上方に付勢していることで、円柱部８５の上部は、ガイド部７２よりも上方に突出した状態で保持されている。

【0043】

＜ツールシャフト＞
図７に示されるように、ツールシャフト１０２は、底板部１０４と、把持部１０５と、シャフト本体１０６と、２つのピン１０８とを有する。底板部１０４、把持部１０５、シャフト本体１０６及び２つのピン１０８は、一体化されている。ツールシャフト１０２は、クランプシャフト８２の下部に着脱可能に設けられたクランプ部の一例である。ツールシャフト１０２は、クランプシャフト８２に装着された場合に、先端工具１６を下側から付勢する。

【0044】

シャフト本体１０６は、クランプシャフト８２に着脱可能な軸部の一例である。シャフト本体１０６は、上下方向に沿って延びる円柱状の部位である。シャフト本体１０６は、側面となる外周面１０６Ａを有する。

【0045】

底板部１０４は、当接部の一例である。底板部１０４は、シャフト本体１０６の下端部の外周面１０６Ａから、径方向に張り出されている。底板部１０４は、先端工具１６の下面１８Ａと当接可能な部材である。底板部１０４は、上下方向に所定の厚さを有する円板形状に形成されている。底板部１０４の上端には上面１０４Ａが形成され、下端には下面１０４Ｂが形成されている。

【0046】

把持部１０５は、下面１０４Ｂから下側へ突出された部位である。把持部１０５は、底板部１０４の径方向に延びており、作業者による把持が可能となっている。

【0047】

２つのピン１０８は、それぞれ円柱状に形成されている。また、２つのピン１０８は、外周面１０６Ａから、シャフト本体１０６の左右方向の両外側へそれぞれ延びている。なお、２つのピン１０８は、シャフト本体１０６の中心に対して対称に位置している。ピン１０８は、ガイド孔部９４に挿入可能である。

【0048】

図７及び図８に示されるように、２つのピン１０８がガイド孔部９４に挿入された状態で、把持部１０５が作業者によって軸Ｋの回りに回転された場合、２つのピン１０８はガイド孔部９４に案内されながら上方に移動され、支持孔９４Ｂに支持される。これにより、ツールシャフト１０２は、クランプシャフト８２に連結される。つまり、２つのピン１０８がクランプシャフト８２と係合することで、クランプスプリング９６からの付勢力がツールシャフト１０２に伝達されるようになる。

【0049】

図４に示されるように、アタッチメントリング７６及びツールシャフト１０２は、先端工具１６を上下方向に挟み込むことで、先端工具１６をユニットケース６８に固定する。

【0050】

＜クランプレバー＞
図１０に示されるように、クランプレバー１１２は、作業者によって操作されるレバーの一例である。クランプレバー１１２は、支軸４２を中心とする回転が可能である。クランプレバー１１２は、回転方向の第１位置ＰＡと第２位置ＰＢ（図４）との間で回転操作されることで、クランプシャフト８２を上下方向に移動させる。

【0051】

第１位置ＰＡは、先端工具１６がツールシャフト１０２等により固定（保持）されているときのクランプレバー１１２の回転方向の位置を意味する。

【0052】

第２位置ＰＢは、クランプレバー１１２が第１位置ＰＡから回転（起立）され、且つ先端工具１６の保持状態が解除されたときのクランプレバー１１２の回転方向の位置を意味する。

【0053】

具体的には、クランプレバー１１２は、レバー本体１１３と、レバー本体１１３に設けられたプッシュピース１１４と、を有する。レバー本体１１３は、左右方向に間隔をあけて位置する一対の基端部１１３Ａと、一対の基端部１１３Ａから後方へ延びる把持部１１３Ｂとを備えている。一対の基端部１１３Ａの間には、プッシュピース１１４が固定されている。支軸４２は、プッシュピース１１４及び一対の基端部１１３Ａを左右方向に貫通している。換言すると、クランプレバー１１２は、支軸４２を中心軸として支持壁３９（図３）に回転可能に連結されている。

【0054】

把持部１１３Ｂは、上開口２４（図３）を通してアウタハウジング２２の外側に露出されている。これにより、作業者がクランプレバー１１２を操作可能となっている。把持部１１３Ｂは、作業者に把持されることで支軸４２の回りに回転操作される。

【0055】

なお、以後の説明では、クランプレバー１１２の回転操作について、把持部１１３Ｂを前方に向けて回転させる動作を「解除動作」と称し、把持部１１３Ｂを後方に向けて回転させる動作を「装着動作」と称する。クランプレバー１１２の回転方向について、把持部１１３Ｂが前方に向かうときの回転方向を＋Ｒ方向とし、把持部１１３Ｂが後方に向かうときの回転方向を－Ｒ方向とする。

【0056】

クランプレバー１１２は、第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで回転される場合、クランプシャフト８２をユニットケース６８に対して下方に移動させることで、アタッチメントリング７６とツールシャフト１０２とを上下方向に離間させる。

【0057】

（プッシュピース）
プッシュピース１１４は、クランプシャフト８２を下方へ押圧するカム部の一例である。プッシュピース１１４の姿勢は、クランプレバー１１２の回転に伴って変わる。プッシュピース１１４は、金属製のブロック状の部材である。

【0058】

プッシュピース１１４は、クランプシャフト８２と上下方向で当接可能に位置している。具体的には、プッシュピース１１４は、クランプシャフト８２の上端面８５Ａと接触又は離間が可能に位置している。プッシュピース１１４は、クランプレバー１１２の回転に伴って、上端面８５Ａとの接触位置が変化する。プッシュピース１１４は、支軸４２の軸方向である左右方向から見て、外周部１１５を有する。

【0059】

外周部１１５は、上端面８５Ａと接触可能である。外周部１１５は、第１平面１１６、曲面１１７及び第２平面１１８を有する。なお、既述の＋Ｒ方向は、先端工具１６（図１）を取り外す場合のプッシュピース１１４の回転方向に相当する。－Ｒ方向は、先端工具１６を装着する場合のプッシュピース１１４の回転方向に相当する。

【0060】

支軸４２の円の中心位置Ｐ１を点Ｐ１で示す。中心位置Ｐ１から第１平面１１６までの最短の距離は、中心位置Ｐ１から第２平面１１８までの最短の距離よりも短い。中心位置Ｐ１から曲面１１７までの距離は、曲面１１７の－Ｒ方向の始点から終点に向けて連続的に長くなっている。曲面１１７は、クランプシャフト８２を押圧可能な円弧部の一例である。

【0061】

把持部１１３Ｂの後端の位置Ｐ２を点Ｐ２で示す。位置Ｐ２は、クランプレバー１１２の先端位置の一例である。ここで、前後方向で位置Ｐ２から中心位置Ｐ１までの長さをレバー長さＢ（ｍｍ）と定義する。レバー長さＢは、支持軸の中心位置からレバーの先端位置までのレバー長さの一例である。なお、レバー長さＢは、点Ｐ１と点Ｐ２との距離ではない。

【0062】

＜操作荷重率＞
図１１には、本実施形態の電動工具１０の各項目値を変更した工具Ｍ１から工具Ｍ５までと、比較例の工具Ｍ６から工具Ｍ９までとについて、操作荷重率Ｑ及び操作荷重Ｆの各値をまとめた表が示されている。なお、電動工具１０の各構成部材については、図１から図９までを参照するものとし、個別の図番の記載を省略する。操作荷重率Ｑは、特性値Ｑに相当する。

【0063】

項目Ａは、クランプレバー１１２が既述の第１位置ＰＡに位置しているときに、クランプスプリング９６に作用しているスプリング荷重である。スプリング荷重をＡ（Ｎ）とする。スプリング荷重Ａは、付勢力の一例である。項目Ｂは、既述のレバー長さＢ（ｍｍ）である。項目Ｃは、クランプレバー１１２の第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまでのレバー動作角度θ（図４）である。レバー動作角度θ（度）は、回動角度Ｃ（度）と等しい。

【0064】

項目Ｄは、クランプレバー１１２を既述の第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで回転（回動）させた場合のクランプシャフト８２の上下方向のストロークであり、移動量Ｄ（ｍｍ）である。項目Ｅは、クランプレバー１１２が第２位置ＰＢに位置している場合の、支軸４２の軸中心（中心位置Ｐ１）から上端面８５Ａまでの距離（ｍｍ）である。項目Ｆは、カム円弧長（ｍｍ）であり、プッシュピース１１４の曲面１１７の円弧長である。項目Ｇは、カム曲率半径（ｍｍ）であり、曲面１１７の曲率半径である。

【0065】

項目Ｈの振角は、先端工具１６が振動するときの振動角度（度）である。項目Ｉは、先端工具１６に負荷が作用していない状態での回転数、即ち振動数（ｍｉｎ^－１）である。項目Ｊは、電動工具１０の前後方向の全長（ｍｍ）である。項目Ｋは、電動工具１０の全体の質量（ｋｇ）である。操作荷重Ｆは、実測値であり、先端工具１６を取り付ける際に必要な操作荷重（Ｎ）である。

【0066】

ここで、操作荷重Ｆと、項目Ａから項目Ｋまでの各値との関係を検討したところ、操作荷重率Ｑ（Ｎ／度）と操作荷重Ｆとについて、相関関係が見られた。操作荷重率Ｑは、上記の項目Ａから項目Ｄまでの値を用いて、Ｑ＝（Ａ×Ｄ）／（Ｂ×Ｃ）で求められる特性値である。

【0067】

図１２には、操作荷重率Ｑと操作荷重Ｆとの関係がグラフＧとして示されている。グラフＧを見ると、操作荷重率Ｑと操作荷重Ｆとについて、ほぼ比例関係があることが分かった。つまり、操作荷重率Ｑが小さくなるように項目Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各値を設定することで、クランプレバー１１２の操作荷重を小さく抑えられることが分かった。具体的には、操作荷重率Ｑが３０（Ｎ／度）以下の場合、操作荷重Ｆが４０（Ｎ）以下となることが分かった。このため、操作荷重率Ｑは、３０（Ｎ／度）未満となることが好ましい。なお、クランプレバー１１２が簡単に動いてしまうと却って作業性を損なう恐れがあり、またクランプレバー１１２が長すぎても操作性に支障を来たす可能性がある。すなわち、操作荷重率Ｑが小さすぎる場合には作業性を損なう恐れがある。従って、本発明においては、操作荷重率Ｑは５～５０（Ｎ／度）の範囲にあればよい。なお、操作荷重率Ｑは１０～３０（Ｎ／度）の範囲にあればよりよい。さらに操作荷重率Ｑは２０～２５（Ｎ／度）の範囲にあればなおよい。

【0068】

電動工具１０では、一例として、クランプレバー１１２が、５０（Ｎ）以下の荷重によって既述の第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで回転可能に設けられている。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡに位置する場合のクランプシャフト８２に対するクランプスプリング９６の付勢力は、一例として、５００（Ｎ）以下であることが好ましい。クランプレバー１１２のレバー長さＢは、一例として、７０（ｍｍ）未満であることが好ましい。

【0069】

電動工具１０では、クランプレバー１１２について、回動角度Ｃが１００（度）以上であることが好ましい。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで動作された場合、ツールシャフト１０２の上下方向の移動量は、３．５（ｍｍ）以上であることが好ましい。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡにある場合、プッシュピース１１４（外周部１１５）とクランプシャフト８２（上端面８５Ａ）との上下方向の間隔は、０（ｍｍ）よりも大きく且つ５（ｍｍ）よりも小さいことが好ましい。プッシュピース１１４の曲面１１７の曲率半径は、６（ｍｍ）未満であることが好ましい。

【0070】

〔本実施形態の作用及び効果〕
図１３には、先端工具１６（図１）が装着されていない電動工具１０が示されている。クランプレバー１１２は、第１位置ＰＡに位置している。クランプレバー１１２が作業者によって＋Ｒ方向に回動された場合、プッシュピース１１４とクランプシャフト８２が接触することで、クランプシャフト８２が下方へ移動する。

【0071】

図１４に示されるように、クランプレバー１１２が第２位置ＰＢに位置した場合、ツールシャフト１０２が、アタッチメントリング７６から下側へ突出する。そして、ツールシャフト１０２は、作業者によって回転されることで、クランプシャフト８２から離脱される。

【0072】

図８に示されるように、先端工具１６の孔部１９（図２）にシャフト本体１０６が挿通される。これにより、取付部１８が底板部１０４に載る。ピン１０８は、ガイド孔部９４の下端と対向するように配置されている。そして、ツールシャフト１０２が作業者によって上方に持ち上げられることで、ピン１０８がガイド孔部９４に沿って移動し、ツールシャフト１０２とクランプシャフト８２が連結される。ツールシャフト１０２とクランプシャフト８２が連結された状態で、先端工具１６の向きが調整される。

【0073】

図１、図４及び図６に示されるように、クランプレバー１１２は、－Ｒ方向に回動されることで第２位置ＰＢから第１位置ＰＡに移動する。このとき、クランプスプリング９６の付勢力によって、クランプシャフト８２及びツールシャフト１０２が上昇する。そして、突起７９が貫通孔２１に挿通されることで、先端工具１６が固定される。

【0074】

ここで、電動工具１０では、操作荷重率Ｑが３０（Ｎ／度）未満となるように、スプリング荷重Ａ、レバー長さＢ、回動角度Ｃ及び移動量Ｄが設定されている。これにより、クランプレバー１１２の操作荷重Ｆを４０（Ｎ）よりも小さくすることが可能となるので、先端工具１６を交換する場合の作業性を向上させることができる。

【0075】

電動工具１０では、シャフト本体１０６を有することで、クランプシャフト８２と連結可能な長さを確保すると共に、底板部１０４によって先端工具１６を支持することができる。

【0076】

ツールシャフト１０２を上方に移動させた場合、ピン１０８がガイド孔部９４（クランプシャフト８２）に沿って移動されると共に支持孔９４Ｂと係合されることで、クランプスプリング９６の付勢力がツールシャフト１０２に伝達されるようになる。このように、ツールシャフト１０２を上方に移動させることで、ツールシャフト１０２とクランプシャフト８２が連結するので、ツールシャフト１０２をねじ込む作業が不要となり、先端工具１６の着脱操作を容易に行うことができる。

【0077】

アタッチメントリング７６は、孔部７７Ｃと複数の突起７９とを有する。孔部７７Ｃにシャフト本体１０６を挿通する方向は、クランプシャフト８２の軸方向である上下方向となる。このため、ツールシャフト１０２を上下方向に沿ってクランプシャフト８２に取り付ける場合に、アタッチメントリング７６が作業の邪魔にならない。また、複数の突起７９が先端工具１６の複数の貫通孔２１と係合することで、先端工具１６が揺動（振動）方向に位置ずれすることを抑制できる。

【0078】

また、揺動方向の一方側ではテーパ面７９Ａが貫通孔２１と係合し、他方側ではテーパ面７９Ｂが貫通孔２１と係合するので、揺動方向の一方側及び他方側の両方で、先端工具１６の位置ずれを抑制できる。さらに、テーパ面７９Ａとテーパ面７９Ｂが基準線Ｍに対して対称に位置する２箇所で貫通孔２１と当接することで、それぞれの接触位置が上下方向にずれることが抑制されるので、先端工具１６の水平面に対する傾きを抑制できる。

【0079】

〔本実施形態の変形例〕
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0080】

電動工具１０について、ツールシャフト１０２は、底板部１０４とシャフト本体１０６が一体成形されたものに限らず、底板部１０４とシャフト本体１０６が別々の部材として構成されてもよい。クランプシャフト８２とツールシャフト１０２との係合は、ピン１０８を用いたものに限らず、雄ねじと雌ねじを用いたねじ込み式のものであってもよい。

【0081】

アタッチメントリング７６と先端工具１６との係合は、複数の突起７９と複数の貫通孔２１との係合に限らず、突起と溝とが係合するものであってもよい。突起７９は、テーパ面７９Ａ、７９Ｂを有するものに限らず、曲面や上下方向に沿った面を有するものであってもよい。また、突起７９のテーパ面の数は、２つの限らず、１つ又は３つ以上あってもよい。さらに、突起７９と貫通孔２１との係合（接触）箇所は、１箇所又は３箇所以上あってもよい。テーパ面７９Ａとテーパ面７９Ｂは、基準線Ｍに対して対称に位置していなくてもよい。

【0082】

クランプレバー１１２は、５０（Ｎ）よりも大きい荷重で第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで回転可能に設けられていてもよい。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡに位置する場合のクランプシャフト８２に対するクランプスプリング９６の付勢力は、５００（Ｎ）よりも大きくてもよい。クランプレバー１１２のレバー長さＢは、７０（ｍｍ）以上であってもよい。

【0083】

クランプレバー１１２について、回動角度Ｃは、１００（度）より小さくてもよい。クランプレバー１１２が第１位置ＰＡから第２位置ＰＢまで動作された場合、ツールシャフト１０２の上下方向の移動量は、３．５（ｍｍ）より短くてもよい。

【0084】

クランプレバー１１２が第１位置ＰＡにある場合、プッシュピース１１４とクランプシャフト８２との上下方向の間隔は、５（ｍｍ）以上あってもよい。曲面１１７の曲率半径は、６（ｍｍ）以上であってもよい。

【符号の説明】

【0085】

１０ 電動工具、１４ 電池パック、１６ 先端工具、１７ 平板部、１７Ａ 刃部、
１８ 取付部、１８Ａ 下面、１９ 孔部、２１ 貫通孔、２２ アウタハウジング、
２３ 下開口、２４ 上開口、２６ トリガ、２７ スイッチ、３０ 制御基板、
３２ インナハウジング、３４ モータケース、３５ ベアリングホルダ、
３６ ヘッドケース、３７ 取付部、３８ 筒部、３９ 支持壁、４２ 支軸、
４４ ボールベアリング、４６ ボールベアリング、４８ オイルシール、
４９ ゴム部材、５２ モータ、５３ 回転軸、５４ 伝達機構部、５６ スピンドル、
５７ ボールベアリング、５８ 偏心軸部、６２ スイングアーム、６２Ａ 取付部、
６２Ｂ アーム部、６６ 駆動機構部、６８ ユニットケース、６９ 収容部、
７１ 上壁部、７１Ａ 縦壁、７２ ガイド部、７３ 貫通孔、
７６ アタッチメントリング、７６Ａ 嵌込部、７７ 底壁、７７Ａ 底面、
７７Ｂ 窪み部、７７Ｃ 孔部、７８ 側壁、７９ 突起、７９Ａ テーパ面、
７９Ｂ テーパ面、７９Ｃ Ｒ部、８２ クランプシャフト、８４ 上軸部、
８５ 円柱部、８５Ａ 上端面、８６ 筒部、８７ フランジ部、８８ 下軸部、
９１ 柱部、９２ 筒部、９４ ガイド孔部、９４Ａ カム孔、９４Ｂ 支持孔、
９６ クランプスプリング、９８ スプリング、１０２ ツールシャフト、
１０４ 底板部、１０４Ａ 上面、１０４Ｂ 下面、１０５ 把持部、
１０６ シャフト本体、１０６Ａ 外周面、１０８ ピン、１１２ クランプレバー、
１１３ レバー本体、１１３Ａ 基端部、１１３Ｂ 把持部、１１４ プッシュピース、
１１５ 外周部、１１６ 第１平面、１１７ 曲面、１１８ 第２平面、
Ａ スプリング荷重、Ｂ レバー長さ、Ｃ 回動角度、Ｄ 移動量、Ｆ 操作荷重、
Ｇ グラフ、Ｋ 軸、Ｍ 基準線、Ｐ１ 中心位置、Ｐ２ 位置、ＰＡ 第１位置、
ＰＢ 第２位置、Ｑ 操作荷重率（特性値）、θ レバー動作角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】