便携式研磨机的制作方法

1.本发明涉及一种便携式研磨机。


背景技术：

2.现有技术中，已知一种便携式研磨机，该便携式研磨机具有电动马达、输出轴和研磨部，其中，所述输出轴与电动马达的马达轴平行地配置，并传递马达轴的旋转；所述研磨部连接于输出轴，并通过输出轴的旋转进行研磨运动。例如，下述的专利文献1、2公开了一种具有这样的两个轴的打磨机(sander)。在这种打磨机中，能将马达轴的旋转进行减速来传递至输出轴进而传递至研磨部。并且，在如专利文献2所公开的那样的打磨机中，即，在使用电池作为电动马达的电源且该电池被配置为比壳体向后方突出的打磨机中，通过将电动马达相对于输出轴配置于与电池相反的一侧，能抑制打磨机的重心过度偏向电池侧。其结果，将打磨机按压于被研磨物时的按压力的分布均匀化，从而能进行均匀的研磨。[现有技术文献][专利文献]
[0003]
专利文献1：国际公开第2018/168421号专利文献2：日本发明专利公开特开2013-129016号


技术实现要素：

[发明所要解决的技术问题]
[0004]
然而，上述打磨机在装置内的布局方面仍存在改善的余地。例如，在两个轴被平行地配置的打磨机中，两个轴排列的方向上的尺寸不可避免地变大，因此打磨机的可操作性下降。该问题并不限于两个轴被平行地配置的打磨机，在具有平行地配置的两个以上的轴的各种便携式研磨机中是普遍存在的。[用于解决技术问题的技术方案]
[0005]
根据本发明一方式，提供一种便携式研磨机。该便携式研磨机具有电动马达、输出轴、研磨部、第1轴承和第2轴承，其中，所述电动马达具有马达轴；所述输出轴与马达轴平行地配置且构成为传递马达轴的旋转；所述研磨部连接于输出轴且构成为通过输出轴的旋转进行研磨运动；所述第1轴承以可旋转的方式支承输出轴；所述第2轴承在输出轴延伸的方向即轴线方向上被配置于比第1轴承接近研磨部的位置，且以可旋转的方式支承输出轴。第1轴承和第2轴承被配置为：当沿马达轴与输出轴平行地排列的方向即轴排列方向观察时位于不与电动马达的构成零部件中的处于径向最外侧的构成零部件重叠的位置。
[0006]
根据该便携式研磨机，电动马达的构成零部件不与用于支承输出轴的第1轴承和第2轴承相干涉。因此，与从轴排列方向上观察时第1轴承和第2轴承中的至少一方与电动马达的构成零部件中位于径向最外侧的构成零部件(以下，也称为最外侧构成零部件)重叠的情况相比，能减小马达轴与输出轴之间的间隔。因此，能减小轴排列方向上的便携式研磨机的尺寸。例如，在从轴排列方向上观察时第1轴承与电动马达的最外侧构成零部件重叠的情
况下，输出轴、第1轴承、用于保持第1轴承的保持件以及最外侧构成零部件在轴排列方向上排列。另一方面，根据本方式，在不与马达轴和最外侧构成零部件接触的范围内，最大能将马达轴与输出轴之间的间隔减小与第1轴承以及保持件的配置空间相应的量。
[0007]
根据本发明一方式，也可以为，第1轴承被配置为当沿轴线方向观察时与电动马达部分重叠。根据该方式，能进一步减小马达轴与输出轴之间的间隔。
[0008]
根据本发明一方式，也可以为，便携式研磨机具有控制器，该控制器构成为对电动马达的动作进行控制。
[0009]
根据本发明一方式，也可以为，控制器在轴排列方向上相对于输出轴被配置在与马达轴相反的一侧。根据该方式，由于控制器与电动马达之间的距离变得较远，因此，能使控制器不易受到电动马达处的发热的影响。
[0010]
根据本发明一方式，也可以为，控制器在轴线方向上被配置在与输出轴至少部分重叠的位置。根据该方式，与控制器在轴线方向上被配置于比输出轴远离研磨部的位置的情况相比，能减小便携式研磨机在轴线方向上的尺寸。
[0011]
根据本发明一方式，也可以为，便携式研磨机具有电池安装部。电池安装部可以在轴排列方向上相对于输出轴被配置在与马达轴相反的一侧，也可以能用于拆装作为电动马达的电源的电池。电池安装部可以配置为：在以越从第2轴承侧靠向第1轴承侧越远离输出轴的方式倾斜的状态下对电池进行保持。控制器也可以以越从第2轴承侧靠向第1轴承侧越远离输出轴的方式倾斜的朝向，在轴排列方向上被配置在输出轴与电池安装部之间。根据该方式，由于电池和控制器倾斜配置，因此，与电池和控制器在轴线方向上平行地配置的情况相比，能减小便携式研磨机在轴线方向上的尺寸。
[0012]
根据本发明一方式，可以为，便携式研磨机具有电池。
[0013]
根据本发明一方式，也可以为，在电池安装部被倾斜配置的上述方式中，便携式研磨机具有壳体，该壳体用于收容电动马达、输出轴、第1轴承、第2轴承和控制器。壳体也可以在轴线方向上相对于第1轴承的与第2轴承相反的一侧具有用户能握持的形状和大小。电池安装部也可以位于在壳体中的轴排列方向上相对于输出轴的与马达轴相反的一侧的端部。根据该方式，由于电池安装部被倾斜配置，因此，能抑制被安装于电池安装部的电池比壳体中的可握持的部位向轴线方向上的外侧突出。因此，当用户握持壳体进行研磨作业时，能抑制电池与用户的手臂相干涉。而且，能够确保壳体中的用户能握持的部分沿着轴排列方向较大。因此，用户易于握持壳体。并且，当电池如上述那样被倾斜配置时，便携式研磨机的重心容易相对于输出轴偏向电池侧，但当能握持的部分向电池侧扩展时，则用户能握持接近重心的部位。因此，用户能用更小的力稳定地握持便携式研磨机。
[0014]
根据本发明一方式，也可以为，壳体具有在从输出轴到马达轴的方向上不越过研磨部向外侧突出的大小和形状。根据本方式，可以防止壳体妨碍研磨作业。例如，若壳体越过研磨部向外侧突出，则在进行研磨作业时壳体会与被研磨物的突出部分或周围的物体接触，可能会发生研磨部无法到达需要进行研磨的部位的各角落的不良情况。根据本方式，不会发生这样的不良情况。根据上述各方式的便携式研磨机，由于能减小马达轴与输出轴之间的间隔，因此，即使在制造小型的便携式研磨机(即，从轴线方向观察时的研磨部的面积较小的便携式研磨机)的情况下，也能容易地实现本方式。
[0015]
根据本发明一方式，也可以为，便携式研磨机具有壳体，该壳体至少收容电动马
达、输出轴、第1轴承和第2轴承。壳体可以具有在从输出轴到马达轴的方向上不越过研磨部向外侧突出的大小和形状。根据该方式也不会发生上述不良情况。
[0016]
根据本发明一方式，也可以为，第1轴承和第2轴承分别为滚珠轴承。根据该方式，能通过第1轴承和第2轴承承受较大的载荷。
附图说明
[0017]
图1是本发明一实施方式的打磨机的左视图。图2是打磨机的右视图。图3是打磨机的主视图。图4是以剖面表示打磨机的一部分的局部剖视图。图5是以剖面表示打磨机的一部分的沿图3的a-a的局部剖视图。图6是沿图2的b-b的打磨机的剖视图。图7是表示打磨机的内部的右视图，表示拆下了右壳体的状态。[附图标记说明]10：打磨机；20：壳体；20a：右壳体；20b：左壳体；21：螺栓；22：上部；23：开关；30：研磨部；31：研磨垫；32：基座；33a、33b：夹持器(clamper)；34a、34b：操作柄；35：凸台；40：电池；45：电池安装部；50：电动马达；51：马达外壳；52：马达轴；61：输出轴；62：第1轴承；63：第2轴承；64、65：轴承保持件；66、67：带轮；68：带；69：轴承；71：平衡器；72：螺栓；73：腿部；74、75：o型环；76：套筒；80：控制器；91：风扇；92：集尘喷嘴。
具体实施方式
[0018]
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的实施方式中，例示出轨道式打磨机(orbital sander)(以下，简称为打磨机)10作为便携式研磨机。本实施方式中所例示的打磨机10为小型打磨机，即研磨面积较小的类型的打磨机，也被称为微型打磨机。
[0019]
如图1和图2所示，打磨机10具有研磨部30、电动马达50和输出轴61。电动马达50的马达轴52与输出轴61彼此平行地配置。输出轴61的一端连接于研磨部30。打磨机10构成为，电动马达50的旋转驱动力被传递给输出轴61，研磨部30通过输出轴61的旋转进行研磨运动，详细内容在后面进行叙述。
[0020]
在以下的说明中，将马达轴52与输出轴61平行排列的方向定义为打磨机10的前后方向。在前后方向中，将马达轴52所处的一侧定义为前侧，将输出轴61所处的一侧定义为后侧。另外，将马达轴52和输出轴61延伸的方向定义为打磨机10的上下方向。在上下方向中，将研磨部30所处的一侧定义为下侧，将其相反侧定义为上侧。另外，将与前后方向和上下方向正交的方向定义为打磨机10的左右方向。在左右方向中，将从后侧观察前侧时的右侧定义为打磨机10的右侧，将其相反侧定义为打磨机10的左侧。
[0021]
如图1～图3所示，打磨机10具有壳体20。壳体20具有上端封闭的有底筒状。打磨机10为所谓的掌上打磨机(palm sander)，壳体20的上部22具有用户能握持的形状和大小。即，上部22还作为用于在用户使用打磨机10时用单手握持的手柄发挥作用。如图3所示，上部22形成为随着靠向下方左右宽度逐渐变窄，以使用户易于握持。壳体20通过由多个螺栓
21(参照图2)将作为对开壳体的右壳体20a和左壳体20b(参照图3)彼此结合而形成。
[0022]
如图4所示，电动马达50被收容于壳体20。电动马达50在上下方向上被配置于壳体20的大致中央，在前后方向上被配置于壳体20的前端附近(参照图4)，并且在左右方向上被配置于壳体20的大致中央(参照图6)。电动马达50被称为罐装马达(can motor)，具有由薄壁的板金制作的马达外壳51。马达外壳51内收容有作为电动马达50的构成零部件的转子、定子等(未图示)。电动马达50在本实施方式中为有刷马达。通过采用罐装马达作为电动马达50，不需要将关联零部件逐个组装于壳体，能提高组装性。但是，电动马达50也可以为无刷马达。马达轴52从马达外壳51的下端延伸出。在延伸出的该马达轴52的周围固定有带轮(pulley)67。
[0023]
如图4所示，输出轴61在壳体20内通过第1轴承62和第2轴承63以可旋转的方式被支承。在本实施方式中，第1轴承62和第2轴承63分别为滚珠轴承。如上所述，输出轴61与马达轴52平行而沿上下方向延伸。输出轴61被配置为从上下方向上观察时位于后述的研磨部30的中心。第1轴承62支承输出轴61的上端附近。第1轴承62通过轴承保持件64被固定于壳体20。第2轴承63在上下方向上位于比第1轴承62靠下方(换言之，比第1轴承62靠近研磨部30的位置)的位置，且支承输出轴61的中央附近。第2轴承63通过轴承保持件65被固定于壳体20。轴承保持件65还支承马达外壳51。
[0024]
如图4所示，第1轴承62和第2轴承63被配置为：从前后方向(换言之，马达轴52与输出轴61平行地排列的方向)上观察时位于不与电动马达50的构成零部件中的处于径向最外侧的位置的构成零部件(也称为最外侧构成零部件)重叠的位置。换言之，第1轴承62在上下方向上位于比最外侧构成零部件的上端靠上侧的位置，第2轴承63在上下方向上位于比最外侧构成零部件的下端靠下侧的位置。此处的“径向”是指与马达轴52延伸的方向即轴线方向正交的方向。在本实施方式中，由图4可知，最外侧构成零部件为马达外壳51。在电动马达50不具有马达外壳51的情况下，一般来说，如果电动马达50为内转子型马达，则最外侧构成零部件为定子，如果电动马达50为外转子型马达，则最外侧构成零部件为转子。
[0025]
并且，在本实施方式中，如图4所示，第1轴承62和第2轴承63被配置为从上下方向上观察时与电动马达50部分重叠。在图4所示的例子中，电动马达50中的最外侧构成零部件即马达外壳51与第1轴承62、第2轴承63的外圈以及轴承滚珠重叠。但是，也可以仅与外圈重叠。另外，也可以为，在电动马达50不具有马达外壳51的情况下，第1轴承62和第2轴承63与按照电动马达50的结构确定的最外侧构成零部件部分重叠。
[0026]
如图4所示，在输出轴61的周围固定有带轮66。带轮66在第2轴承63的下侧与第2轴承63相邻。带轮66被配置于从前后方向上观察时与带轮67重叠的位置。在带轮66与带轮67之间卷绕有环形的带68(参照图4、图5和图7)。在本实施方式中，带轮66的直径比带轮67的直径大。因此，马达轴52的旋转被减速并传递给输出轴61。但是，也可以为，马达轴52的旋转不被减速而传递给输出轴61。
[0027]
如图4所示，在输出轴61的周围，进一步而言，在带轮66的下侧安装有风扇91。风扇91的收容空间与集尘喷嘴92连通。集尘喷嘴92在壳体20的下侧且后侧的端部向后方延伸。集尘喷嘴92上可以安装布制的集尘袋、合成树脂制的集尘箱或者连接于集尘器的软管等(均未图示)。
[0028]
研磨部30位于打磨机10的最下部，具有研磨垫31、基座32和夹持器33a、33b。在从
上下方向上观察时，研磨垫31和基座32具有大致矩形形状。基座32被配置于研磨垫31上，二者通过沿上下方向延伸的螺栓(未图示)被结合。
[0029]
在研磨垫31上利用夹持器33a、33b安装有砂纸(未图示)。具体而言，夹持器33a在基座32的上方沿基座32的右侧缘部和后侧缘部延伸，在其前侧的端部安装有操作柄34a。夹持器33b在基座32的上方沿基座32的左侧缘部和前侧缘部延伸，在其后侧的端部安装有操作柄34b。在将砂纸配置于研磨垫31的底面的状态下，对操作柄34a进行操作，以将砂纸的后端夹持在夹持器33a中的沿着上述后侧缘部延伸的部分与基座32之间，并且，对操作柄34b进行操作，以将砂纸的前端夹持在夹持器33b中的沿着上述前侧缘部延伸的部分与基座32之间，据此，砂纸相对于研磨垫31被固定。研磨垫31的底面在使用打磨机10时作为研磨面发挥作用。
[0030]
如图1和图2所示，研磨部30在前后方向上比壳体20向前侧突出。换言之，壳体20具有不超过研磨部30向前侧突出的大小和形状。因此，在使用打磨机10进行研磨作业时，不会发生壳体20与被研磨物的突出部分或者周围的物体接触，从而导致研磨部30无法到达需要进行研磨的部位的各角落的不良情况。
[0031]
如图4所示，研磨部30通过轴承69连接于输出轴61。具体而言，轴承69以包围输出轴61的下端附近的方式被夹持于风扇91与基座32之间。轴承69以相对于输出轴61偏心的状态被配置。轴承69的内圈被配置于其下侧的平衡器71进行支承。平衡器71通过与形成于输出轴61的下端的螺纹孔旋合的螺栓72被固定于输出轴61。平衡器71具有以下形状，该形状为其重心向与轴承69相对于输出轴61偏心的偏心方向相反的方向偏移。据此，能够抑制由于轴承69相对于输出轴61偏心而导致的振动的产生。
[0032]
如图5和图6所示，研磨部30还通过4个腿部73与壳体20连接。腿部73分别被配置于矩形形状的基座32的4个角部附近。腿部73具有沿上下方向延伸的大致圆柱状的形状。腿部73的上端和下端形成为具有相对较小的直径的缩径部。o型环74围绕着上侧的缩径部配置，该上侧的缩径部通过o型环74与壳体20卡合。o型环75围绕着下侧的缩径部配置，该下侧的缩径部通过o型环75与基座32的凸台35的内表面卡合。该腿部73能一边压溃o型环74、75一边相对于上下方向倾斜。套筒76围绕着腿部73设置，用于防止粉尘进入。套筒76由海绵制成且具有弹性，在于上下方向上被略微压溃的的状态下被安装。据此，能够保持腿部的较高的防尘性。
[0033]
如图1、图2和图4所示，在前后方向上，于相对于输出轴61的后侧(换言之，与马达轴52相反的一侧)设置有电池安装部45。更具体而言，电池安装部45位于壳体20的后端部。电池安装部45构成为，将作为电动马达50的电源的电池40以从上方向下方滑动的滑动方式进行收纳。在本实施方式中，电池40具有18v的额定电压。但是，电池40也可以具有比18v大的额定电压。
[0034]
电池安装部45以越靠向上方(换言之，越从第2轴承63侧靠向第1轴承62侧)越远离输出轴61的方式倾斜地配置。即，电池安装部45具有导轨、端子座，其中，所述导轨被收纳于电池40上所形成的导向槽内；所述端子座对用于与电池40电气连接的端子进行保持，该导轨、端子座以越靠向上方越远离输出轴61的方式倾斜地配置。据此，当电池40被安装于电池安装部45时，电池40被保持为以越靠向上方越远离输出轴61的方式倾斜的状态。
[0035]
在电池40被安装于电池安装部45的状态下，电池40在上下方向上，于不与集尘喷
嘴92干涉的范围内被保持于最大限度的下侧。此时，电池40的上端在上下方向上位于与壳体20的上端大致相同的位置。即，通过如上述那样倾斜地保持电池40，能防止电池40的上端越过壳体20向上侧较大地突出。因此，当用户从后侧握持壳体20时，电池40不与用户的手臂相干涉。而且，由于电池安装部45如上述那样倾斜地配置，因此，能确保用于用户握持的壳体20的上部22较大地靠向后方。因此，用户易于握持壳体20。而且，当电池40如上述那样倾斜地配置时，打磨机10的重心易于相对于位于研磨部30的中心的输出轴61偏向电池40侧，但当上部22向后方扩展时，用户能握持靠近重心的部位。因此，用户能以更小的力稳定地握持打磨机10。
[0036]
如图4和图5所示，在壳体20内收容有控制器80。控制器80与电池安装部45的端子以及电动马达50电气连接，并通过控制从电池40向电动马达50供给的电力来控制电动马达50的动作。在本实施方式中，控制器80具有高温保护电路、过电流保护电路和过放电保护电路。但是，也可以省略上述保护电路中的1个或两个。
[0037]
如图4和图5所示，控制器80在前后方向上相对于输出轴61被配置在与电动马达50相反的一侧。换言之，控制器80在前后方向上被配置在输出轴61与电池安装部45之间。根据这样的配置，控制器80与电动马达50之间的距离较远。其结果，能使控制器80不容易受到电动马达50处的发热的影响。
[0038]
并且，如图4和图5所示，控制器80在上下方向上被配置在与输出轴61局部重叠的位置。即，控制器80在上下方向上的位置为，从与上下方向正交的方向观察时，控制器80与输出轴61局部重叠的位置。在本实施方式中，在从前后方向上观察时，控制器80与输出轴61局部重叠。但是，也可以为，从与上下方向正交的其他方向(即，前后方向以外的方向)观察时，控制器80与输出轴61局部重叠。另外，也可以为，控制器80与输出轴61整体重叠。根据这样的配置，与将控制器80配置在比输出轴61靠上侧的位置的情况相比，能减小打磨机10在上下方向上的装置尺寸。
[0039]
并且，如图4和图5所示，控制器80以越靠向上方(换言之，越从第2轴承63侧靠向第1轴承62侧)越远离输出轴61的方式倾斜地配置。这样，通过以与电池40相同的朝向倾斜配置控制器80，能减少打磨机10在上下方向上的装置尺寸。在本实施方式中，控制器80的倾斜角度与电池安装部45的倾斜角度相同。另外，控制器80的1个最大面朝向上侧且前侧，该1个最大面的相反侧的最大面朝向下侧且后侧。通过这样配置，能进一步减小打磨机10在上下方向上的装置尺寸。
[0040]
如图3所示，在壳体20的前表面的上部设置有开关23。开关23与控制器80电气连接。设置开关23以进行用于启动和停止电动马达50的操作。开关23具有两个按钮。一方的按钮是用于停止电动马达50的驱动的按钮。另一方的按钮是用于使电动马达50驱动的按钮，每当按压该另一方的按钮时，电动马达50的转速就会以预先设定的等级数依次变更。
[0041]
上述打磨机10如下进行动作。首先，当用户操作开关23使电动马达50驱动时，马达轴52开始旋转。马达轴52的旋转通过带轮66、67以及带68被传递给输出轴61。由于连接输出轴61与研磨部30的轴承69相对于输出轴61偏心，因此，随着输出轴61的旋转(自转)，研磨部30一边压溃被配置于腿部73的周围的o型环74、75而使腿部73倾斜，一边进行以输出轴61为中心的偏心圆运动(轨道运动)。即，研磨部30自身不旋转，而一边保持其姿势一边以沿水平面画圆的方式进行移动。在该状态下，当将研磨部30的底面按压于被研磨物时，研磨部30的
偏心圆运动作为研磨运动发挥作用，通过被安装于研磨部30的底面上的砂纸进行研磨。
[0042]
根据打磨机10，第1轴承62和第2轴承63被配置为：从前后方向上观察时位于不与电动马达50的构成零部件中的最外侧构成零部件(即，位于径向最外侧的构成零部件)重叠的位置。因此，电动马达50的构成零部件不与用于支承输出轴61的第1轴承62以及第2轴承63相干涉。因此，与现有技术中的打磨机相比，能使马达轴52和输出轴61在前后方向上接近。因此，能减小打磨机10在前后方向上的装置尺寸。尤其是，在上述实施方式中，第1轴承62和第2轴承63被配置为在从上下方向上观察时与电动马达50部分重叠。因此，能进一步减小打磨机10在前后方向上的装置尺寸。如上述实施方式那样，若使第1轴承62和第2轴承63的外圈以及轴承滚珠与电动马达50重叠，则能使马达轴52和输出轴61之间的间隔最小化。
[0043]
这样，若减小马达轴52与输出轴61之间的间隔，则即使在小型的打磨机10中，也能容易地实现具有壳体20不越过研磨部30向前侧突出的大小和形状的上述结构。
[0044]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式是为了容易理解本发明，并不限定本发明。本发明能在不脱离其主旨的范围内进行变更、改良，并且本发明中包含其等价物。另外，在能够解决上述技术问题的至少一部分的范围内，或者发挥效果的至少一部分的范围内，能够进行技术方案以及说明书中所记载的各结构要素的任意组合，或者任意的省略。
[0045]
例如，在第1轴承62的直径比第2轴承63的直径大的情况下，也可以采用如下配置：在从上下方向上观察时仅第1轴承62与最外侧构成零部件部分重叠，在从上下方向上观察时第2轴承63不与最外侧构成零部件部分重叠。该情况下，有时也能使马达轴52与输出轴61之间的间隔最小化。另外，第1轴承62和第2轴承63可以配置在任意位置，只要配置在从前后方向上观察时不与电动马达50的构成零部件中的最外侧构成零部件重叠的位置即可。这样，与现有技术中的打磨机相比，能减小前后方向上的装置尺寸。
[0046]
并且，也可以为，打磨机10具有用于连接于ac电源的电源线来代替电池40和电池安装部45。
[0047]
并且，也可以为，在马达轴52与输出轴61之间介装有1个以上的追加的轴。即，也可以为，马达轴52的旋转通过1个以上的追加的轴被传递给输出轴61。
[0048]
并且，上述实施方式并不限于小型的轨道式打磨机，也可以适用于马达轴与输出轴平行地配置的任意的便携式研磨机。例如，上述实施方式还可以适用于大型的轨道式打磨机(也被称为精加工打磨机)、随机轨道式打磨机和抛光机等。