工作机的制作方法

本国际申请要求享有于2016年9月2日向日本专利局提交的日本专利申请no.2016-172029的权利，并且将日本专利申请no.2016-172029的全部公开内容通过引用并入全文。

本公开涉及一种能够通过安装于输出轴的前端工具来切割工件的工作机。

背景技术：

这种类型的工作机包括例如已知的研磨机，该研磨机设置有作为输出轴的由驱动装置旋转驱动的主轴，并且能够通过将用于切割工件的前端工具安装于主轴的顶端来切割工件。

所述研磨机包括壳体，所述壳体在所述主轴的顶端从所述壳体延伸的状态下可旋转地支承所述主轴，以及覆盖所述前端工具的外周的所述保护罩设置在所述壳体上，并对应于主轴的延伸部分(参见，例如，专利文献1)。

为了允许通过安装于主轴的前端工具的旋转来加工(切割，研磨，抛光等)工件，所述保护罩具有覆盖前端工具的外周的一部分并将前端工具暴露在工件的加工区域中的形状(通常为半圆形)。

现有技术文件

专利文献

专利文献1：未审查的日本专利申请公开no.2013-78823

技术实现要素：

本发明待解决问题

当使用者用手握住上述工作机并切割工件时，前端工具旋转并与工件的切割位置抵接。此时，由于从工件施加到前端工具的反作用力，工作机有时会从工件弹回(下文中也称为“反冲”)。

在这种情况下，工作机违背使用者的意图移动；因此，前端工具可能撞击工件的不同于加工位置的位置或周围构件，从而损坏这些部分或破坏前端工具本身。

在本发明的一个方面中，优选的是构造一种工作机，其能够通过旋转前端工具来切割工件，从而在由于切割过程中从工件施加的反作用力而被弹回时，自动地覆盖从保护罩露出的前端工具的外周。

用于解决问题的手段

本公开的一个方面中的工作机包括：输出轴，用于切割工件的前端工具可安装于所述输出轴；可将所述输出轴支承为能够旋转的壳体；保护罩，其以覆盖安装于所述输出轴的所述前端工具的外周的方式安装于所述壳体。

所述保护罩构造成可在使所述前端工具的外周的一部分暴露以能够对所述工件进行切割的加工位置和比在所述加工位置更多地覆盖所述前端工具的外周的保护位置之间移位。同时，通过施力构件对所述保护罩施力以使其从所述加工位置移位到所述保护位置。

因此，根据本公开的工作机，在切割工件期间，所述保护罩与例如工件或周围构件抵接，从而使所述保护罩克服施力构件的施力而从保护位置移位到加工位置，从而允许切割工件。

在切割工件期间，如果工作机由于从工件施加到前端工具的反作用力而从工件弹回(在发生反冲时)，则保护罩通过施力构件的施力而从加工位置移位到保护位置。

作为结果，在发生反冲时，在切割工件期间从保护罩露出的前端工具的外周被保护罩自动覆盖。因此，本发明的工作机能够减少前端工具撞击工件或周围构件，并且减少在发生反冲时导致这些部分的损坏或前端工具的破损。

本公开的一个方面中的工作机可以包括可移动构件和卡合构件，该可移动构件被构造成响应于在切割工件期间从工件施加到前端工具的反作用力引起的工作机的姿态变化而从初始位置移动。

此外，卡合构件可构造成在可移动构件处于初始位置时与所述保护罩卡合并将所述保护罩保持在所述加工位置，并且响应于所述可移动构件从所述初始位置的移动而与所述保护罩脱离并使所述施力构件将所述保护罩移位到所述保护位置。

根据如上所述构造的工作机，在发生反冲时，可移动构件从初始位置移动，卡合构件与保护罩脱离，并且保护罩从加工位置移位到保护位置。

当可移动构件处于初始位置时，卡合构件与保护罩卡合并将保护罩保持在加工位置；因此，在切割工件期间，保护罩可以布置在加工位置，而不会将保护罩抵靠在工件或周围构件上。

可移动构件可包括配重，所述配重构造成响应于所述工作机在规定方向上以等于或大于规定值的加速度的移动而从初始位置移动。

此外，保护罩可以包括：罩主体，其用于以暴露所述前端工具的外周的一部分的方式覆盖所述前端工具；以及辅助罩，其用于覆盖从所述罩主体露出的所述前端工具的外周。在这种情况下，施力构件可以构造成对所述辅助罩施力，以使所述辅助罩在所述保护位置覆盖所述前端工具的外周。

这允许通过将辅助罩从保护位置移位到加工位置来切割工件，并且允许辅助罩在由于施力构件的施力而发生反冲时自动移动到保护位置。

同样在这种情况下，辅助罩可以可绕所述输出轴转动的方式设置，并且所述施力构件构造成绕所述输出轴对所述辅助罩施力，使得所述辅助罩在所述保护位置覆盖所述前端工具的外周。

此外，辅助罩可以可绕转动轴转动的方式设置，所述转动轴不同于输出轴，并且所述施力构件可以构造成绕所述转动轴对所述辅助罩施力，使得所述辅助罩在所述保护位置覆盖所述前端工具的外周。

在这种情况下，当辅助罩设置在罩主体上时，辅助罩绕设置在罩主体上的转动轴转动，从而在保护位置和加工位置之间移动。因此，通过铰链等可以非常容易地配置在保护位置和加工位置之间可移位的保护罩。

当辅助罩设置到罩主体时，转动轴可以以与所述输出轴平行的方式设置于所述罩主体的外框架部，所述外框架部围绕所述前端工具的外周边缘。

在这种情况下，由于辅助罩在偏离罩主体的方向上被施力构件施力，所以罩主体或辅助罩中的至少一方可包括用于限制转动区域的限制部，在转动区域中所述辅助罩可绕所述转动轴进行转动。

附图说明

图1是表示第一实施例中的研磨机的整体结构的立体图；

图2是示出辅助罩处于加工位置时齿轮箱的周围的剖视图；

图3是示出辅助罩处于加工位置时的保护罩的俯视图；

图4是示出设置在保护罩中的可移动构件和卡合构件的构造的立体图；

图5是示出辅助罩处于保护位置时的保护罩的俯视图；

图6是示出辅助罩处于保护位置时齿轮箱的周围的剖视图；

图7是表示辅助罩处于保护位置时的研磨机的整体结构的立体图；

图8是表示第二实施方式中的保护罩的整体构造的立体图；

图9是示出了辅助罩处于保护位置时的保护罩的侧视图；

图10是示出了在切割工件期间辅助罩移动到加工位置的状态的侧视图；

图11是表示第二实施方式的保护罩的变形例的立体图；

图12是表示第三实施方式中的保护罩的整体构造的立体图；

图13是示出辅助罩处于保护位置时的保护罩的俯视图；

图14是示出辅助罩处于加工位置时的保护罩的俯视图。

【附图标记说明】

2研磨机；4马达壳体；5操作开关；6齿轮箱；10前端工具；12主轴；18锥齿轮；20内壳；22内部凸缘；24锁紧螺母；30,30a，30b，30c保护罩；32罩主体；34,34a，34b，34c辅助罩；35突起；36安装部；38紧固构件；42间隙；44滑动构件；46拉伸弹簧；48臂；50可移动构件；52配重；60卡合构件；62支承轴；64爪；71,72铰链；73,74扭转弹簧；75,76支承部；78辊；82支承片；84转动轴；33,88限制部。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本公开的一些实施例。

[实施例1]

如图1所示，本实施例的研磨机2包括马达壳体4，齿轮箱6，后罩8和保护罩30。

马达壳体4是基本上圆柱形的壳体并容纳马达。马达容纳在马达壳体4中，以具有与马达壳体4的中轴线一致或平行的旋转轴，并且马达的旋转轴的顶端朝向齿轮箱6延伸。

后罩8沿中轴方向设置在马达壳体4的一端，并且容纳用于驱动控制马达的控制电路。控制电路被构造为通过电源线9从外部电源接收电力供应，从而驱动控制马达。

齿轮箱6设置在马达壳体4的相对于后罩8的相对侧上，并且容纳作为输出轴的主轴12，如图2所示。用于由使用者抓握的手柄7设置在齿轮箱6上。

主轴12通过轴承14,16和内壳20可旋转地设置在齿轮箱6中。而且，主轴12布置成使得其中轴线基本正交于马达的旋转轴。主轴12设置有锥齿轮18，该锥齿轮18与设置在马达的旋转轴上的锥齿轮啮合，从而将马达的旋转转换成主轴12的旋转。

主轴12的一端从内壳20(换句话说，从齿轮箱6)向外延伸，并且用于定位和固定盘形前端工具10的内部凸缘22设置于该延伸部分。

此外，用于拧紧锁紧螺母24的螺钉部12a形成在主轴12的比内部凸缘22更靠外端的外周处。锁紧螺母24是用于将前端工具10保持在内部凸缘22和锁紧螺母24之间的构件。

在如上所述构造的研磨机2中，当设置在马达壳体4的侧壁处的操作开关5(参见图1)接通时，马达由后罩8内的控制电路驱动，并且，马达的旋转输出传递到主轴12。

因此，一旦前端工具10通过锁紧螺母24固定到主轴上，前端工具10就可以旋转并执行诸如研磨，抛光和切割的操作。以这种方式在研磨机2中使用的前端工具10的示例可包括研磨石，切割刀片和钢丝刷。

保护罩30是保护使用者在诸如研磨，抛光和切割的操作期间避开从工件散落的灰尘等的构件。为此目的，保护罩30包括半圆形罩主体32，该罩主体32构造成覆盖固定到主轴12的前端工具10的外周的一部分(更具体地，大约一半)。

图2中所示的保护罩30是在切割工件期间使用的构件，并且罩主体32具有u形截面，以便从其两侧覆盖包括外周边缘的前端工具10。

罩主体32固定到内壳20的区域，主轴12从该区域延伸。

具体地，内壳20的安装区域(保护罩30安装于该安装区域)具有圆柱形状，该圆柱形状与主轴12的中轴线同轴并围绕主轴12。如图3所示，罩主体32包括半圆形安装部36，以围绕安装区域。

此外，在罩主体32的安装部36周围设置有环形紧固构件38。紧固构件38的环形部分地开口，并且其开口端通过外螺纹的螺钉39和螺母40联接。

因此，通过用外螺纹的螺钉39和螺母40紧固开口端，紧固构件38能够将罩主体32的安装部36与内壳20的安装区域保持在一起，从而使得能够将罩主体32固定到内壳20上(并因此固定到齿轮箱6)。

罩主体32的安装部36的内周表面和紧固构件38的内周表面分别包括凸起36a和38a，凸起36a和38a构造成与形成在内壳20的安装区域的外周表面中的凹槽20a卡合，从而抑制罩主体32沿主轴12的轴向移动。

罩主体32设置有辅助罩34，以覆盖前端工具10的开口区域，换言之，以覆盖不能被罩主体32覆盖的工件的加工区域。

辅助罩34具有u形截面，以便从外部覆盖罩主体32并且能够围绕主轴12沿罩主体32的外周移动(参见图4)。

在工件的加工过程中，如图3所示，辅助罩34位于加工位置，在该加工位置，设置在辅助罩34的外周边缘的一端的突起35与固定到罩主体32的卡合构件60的爪64卡合，从而使得辅助罩34完全与罩主体32重叠。

如图2所示，卡合构件60具有由片60a和片60b形成的l形部，片60a基本平行于罩主体32的外周边缘并包括爪64，片60b基本平行于前端工具10的板表面布置。通过将卡合构件60的、作为片60a和片60b之间的连接部的角部固定到设置在罩主体32上的支承轴62，将卡合构件60固定到罩主体32上。

如图3和图4所示，支承轴62沿着罩主体32的外周边缘布置，并且卡合构件60可绕支承轴62转动。卡合构件60由设置在支承轴62上的弹簧在使得爪64离开罩主体32的外周边缘的方向上施力。

当辅助罩34处于加工位置时，构成可移动构件50的配重52(参见图4)布置在卡合构件60的片60b与罩主体32之间，并且配重52保持卡合构件60的爪64与辅助罩34的突起35之间的卡合状态。

可移动构件50通过特定的静摩擦力定位在将辅助罩34保持在加工位置的初始位置，该特定的静摩擦力由配重52夹在罩主体32和卡合构件60的片60b之间而产生。当大于静摩擦力的加速度施加到配重52时，可移动构件50从初始位置移动。

当可移动构件50(换句话说，配重52)从初始位置移动时，卡合构件60的爪64与辅助罩34的突起35之间的卡合被释放，并且允许辅助罩34沿着罩主体32的外周边缘绕主轴12移位。即，允许辅助罩34从辅助罩34与罩主体32重叠的加工位置移向辅助罩34从罩主体32部分地延伸以覆盖前端工具10的保护位置。

可移动构件50通过沿罩主体32的径向延伸的臂48联接到滑动构件44，滑动构件44可滑动地设置在罩主体32的安装部36与紧固构件38之间的间隙42中。

由设置在间隙42中的拉伸弹簧46朝使得可移动构件50向与卡合构件60相反的一侧移位的方向对滑动构件44施力。此外，当可移动构件50向与卡合构件60相反的一侧移位时，辅助罩34与可移动构件50的卡合构件60侧的相反侧抵靠，并且与可移动构件50一起移位。

根据具有这种构造的本实施例的研磨机2，当利用用于切割的前端工具10切割工件时，使用者首先通过克服拉伸弹簧46的施力在与罩主体32重叠的方向上移动辅助罩34。

结果，可移动构件50进入罩主体32和卡合构件60的片60b之间，并且辅助罩34的突起35与卡合构件60的爪64卡合，从而允许辅助罩34设置在可以用前端工具10切割工件的加工位置。

接下来，使用者操作操作开关5使其接通，以使马达旋转前端工具10，然后使前端工具10与工件的切割位置抵接。这使得能够使用前端工具10切割工件。

当用于切割的前端工具10与工件抵接时，由于从工件施加到前端工具10的反作用力，研磨机2有时会从工件弹回。

当发生弹回(反冲)时，研磨机2，更具体地是安装有前端工具10的齿轮箱6大幅度移动。然后，该移动使得绕主轴12的弧形方向上的加速度施加到可移动构件50的配重52，并且配重52从初始位置移动。

一旦配重52从如上所述的初始位置移动，可移动构件50就不再位于罩主体32和卡合构件60的片60b之间，如图6所示；因此，卡合构件60绕支承轴62转动，并且突起35和爪64之间的卡合被释放。

因此，如果在工件加工期间发生反冲，则作为施力构件的拉伸弹簧46的施力使得辅助罩34与可移动构件50一起从图3所示的加工位置移位到如图5所示的保护位置。

因此，如图7所示，仅由罩主体32所不能覆盖的前端工具10的开口区域(换句话说，工件的加工区域)在发生反冲时可以由辅助罩34自动覆盖。

因此，根据本实施例的研磨机2，能够在发生反冲时减少前端工具10对工件或周围构件的撞击，并且减少所导致的工件或周围构件的损坏或前端工具10的破坏。

[实施例2]

接下来，作为本公开的第二实施例，将描述与上述实施例中类似的要安装于研磨机2的保护罩30a。

如图8所示，本实施例的保护罩30a包括罩主体32和辅助罩34a，该罩主体32具有可通过紧固构件38以与在上述实施例中类似的方式安装于研磨机2的齿轮箱6(更具体地，内壳20)的安装部36。

辅助罩34a具有类似于罩主体32的半圆形状，以便基本上覆盖罩主体32所不能覆盖的前端工具10的整个开口区域(换句话说，工件的加工区域)。辅助罩34a通过一对铰链71,72安装在罩主体32的与齿轮箱6侧的相反侧的板表面上。

铰链71,72布置在罩主体32的开口端侧，前端工具10从该开口端侧延伸，并且铰链71,72彼此分开规定的距离，使得面向安装有前端工具10的主轴12的顶端的罩主体32的中心部位于铰链71,72之间。辅助罩34a被固定，以能够通过铰链71,72打开和关闭罩主体32的开口端。

因此，当罩主体32安装于齿轮箱6时，辅助罩34a可以通过绕铰链71,72的旋转轴转动而朝向和远离前端工具10移动。当辅助罩34a靠近前端工具10移动以覆盖前端工具10的开口区域时，辅助罩34a在面向齿轮箱6的一侧敞开，以便不接触前端工具10。

铰链71,72的旋转轴设置有相应的扭转弹簧73,74，扭转弹簧73,74在用于覆盖前端工具10的保护位置的方向上对辅助罩34a施力。因此，如图9所示，辅助罩34a通常通过作为施力构件的扭转弹簧73,74的施力与罩主体32的开口端抵接，从而被布置在保护位置以覆盖前端工具10的开口区域。

为了利用如上所述构造的安装于研磨机2的保护罩30a来执行工件的切割操作，辅助罩34a的相对于罩主体32的相对端与工件抵接，从而将辅助罩34a转动到允许切割工件的加工位置。

在这方面，辅助罩34a的这种转动需要辅助罩34a的抵接部分相对于工件滑动。可能存在由于辅助罩34a的外周边缘的形状而难以滑动并且辅助罩34a需要手动转动的情况。

因此，在本实施例中，辊78设置在辅助罩34a的与罩主体32侧的相反端，并且在执行工件的切割操作期间，辊78可以抵靠在由如图9所示的一个点划线表示的工件上。

此外，辊78包括旋转轴，所述旋转轴具有由两个支承部75,76可旋转地支承的两个端部，所述两个支承部75,76设置成彼此分开并且在辅助罩34a的与罩主体32侧的相反端处沿着辅助罩34a的外周边缘延伸。

因此，在切割工件期间，使用者将辊78抵接工件并将研磨机2压到工件上，从而允许辅助罩34a从保护位置移位到加工位置，如在图10中箭头所示。

如果在切割工件期间发生反冲，并且研磨机2从工件弹回，则辅助罩34a通过扭转弹簧73,74的施力返回到图9所示的保护位置。

因此，当将本实施例的保护罩30a设置到研磨机2时，在发生反冲时，前端工具10的开口区域可以被辅助罩34a自动覆盖，并且可以获得与上述实施例类似的效果。

此外，本实施例的保护罩30a不需要设置有，用于检测反冲的可移动构件50或用于将辅助罩34定位在加工位置的卡合构件60，以便如在上述实施例中那样，在发生反冲时将辅助罩34a移动到保护位置。因此，与上述实施例相比，本实施例可以实现保护罩30a的简单构造。

辅助罩34a不一定需要辊78，并且如图11所示，保护罩30b可以使用没有辊78的辅助罩34b来构造。在这种情况下，辅助罩34b不需要支承部75,76来支承辊78，从而产生了保护罩30b的更简单的构造。

[实施例3]

接下来，作为本公开的第三实施例，将描述与上述实施例中类似的待安装于研磨机2的保护罩30c。

如图12所示，本实施例的保护罩30c包括以与上述每个实施例类似的方式构造的半圆形罩主体32，以及辅助罩34c。

辅助罩34c通过转动轴84可转动地安装到罩主体32，转动轴84设置在罩主体32的外框架部的一端，该罩主体32围绕前端工具10的外周边缘。

转动轴84由从罩主体32的板表面延伸的一对支承片82(图中示出的所述支承片中的一个)支承，所述支承片面向前端工具10的正面和反面，使得当保护罩30c安装在研磨机2上时，转动轴84与主轴12平行。

此外，转动轴84包括扭转弹簧(未示出)，以在从罩主体32的开口端延伸的方向上对辅助罩34c的与转动轴84侧的相反端施力，从而将辅助罩34c布置在图13所示的保护位置。

在被布置在保护位置时，辅助罩34c被构造成在从转动轴84经由面向主轴12的顶端的中心部到罩主体32的外框架部的另一端的区域中围绕罩主体32。

此外，在中心部的与转动轴84侧的相反侧上，与齿轮箱6相反的辅助罩34c的面向前端工具10的板表面具有比转动轴84的一侧宽度更大的宽度。

这是为了辅助罩34c在布置在保护位置时，允许辅助罩34c使用宽板表面和面向前端工具10的外周边缘的外框架覆盖从罩主体32延伸出来的前端工具10的外周。

在辅助罩34c的宽部分中，从罩主体32延伸以覆盖前端工具10的板表面的端边缘86具有弯曲形状。这是为了在切割工件期间允许工件抵接，从而克服扭转弹簧的施力使辅助罩34c平滑地朝向罩主体32移动。

此外，罩主体32和辅助罩34c包括各自的限制部33,88，以将辅助罩34c定位在保护位置，并且将辅助罩34c从保护位置移位到图14所示的后退位置。

在图14中所示的后退位置中，覆盖前端工具10的辅助罩34c的宽部分的大致整个区域移动到罩主体32，并且从保护位置到退回位置的给定位置可以是在本实施例中工件的加工位置。

罩主体32的限制部33构造有突出件，该突出件从罩主体32的板表面在其开口端附近突出。辅助罩34c的限制部88构造有弧形细长开口，罩主体32的限制部33(即，突出件)放置在该开口中，并且限制部33在保护位置或加工位置与所述限制部88抵接，从此限制辅助罩34c绕转动轴84的转动范围。

根据如上所述构造的保护罩30c，类似于第二实施例的保护罩30a，辅助罩34c通常布置在保护位置，以通过扭转弹簧的施力保护前端工具10。在执行工件的切割操作期间，工件与辅助罩34c抵接，从而使辅助罩34c能够移动到期望的加工位置。

如果在切割工件期间发生反冲并且研磨机2从工件弹回，则辅助罩34c通过设置在转动轴84上的扭转弹簧的施力返回到图13所示的保护位置。

因此，同样在将本实施例的保护罩30c设置到研磨机2的情况下，当发生反冲时，前端工具10的开口区域可以被辅助罩34c自动覆盖，并且在上述实施例中，可以获得类似的效果。

尽管上面已经描述了本公开的一些实施例，但是本公开的工作机不限于上述实施例，而是可以具有各种形式。

例如，在第二和第三实施例中，已经描述了这样的示例，其中辅助罩34a至34c通常通过扭转弹簧的施力布置在保护位置；然而，可以如第一实施例中那样设置可移动构件和卡合构件，以便能够保持在规定的退回位置。

这节省了在切割工件期间使工件与每个辅助罩34a至34c抵接从而将辅助罩移动到期望的加工位置的需要，并因此在切割期间提供改进的可操作性。

此外，在前述实施例中，已经描述了保护罩30,30a，30b和30c构造有罩主体32和相应的辅助罩34,34a，34b和34c的示例。然而，保护罩可以被构造为覆盖前端工具10的整个或基本上整个区域，并且整个保护罩可以在保护位置和加工位置之间移动。

此外，已经以上述实施例中的研磨机2为例描述了本公开的工作机。然而，本公开可以应用于通过输出轴的旋转驱动前端工具(例如，切割刀片)以切割工件的任何装置，并且该装置可以是例如圆锯。

在前述实施例中，已经描述了通过马达驱动输出轴的电动研磨机(换句话说，电动工作机)。然而，本公开可以以与上述实施例相同的方式应用于通过压缩空气或内燃机驱动输出轴的工作机。

在前述实施例中由单个元件执行的多个功能可以通过多个元件来实现，或者由单个元件执行的功能可以通过多个元件来实现。此外，由多个元件执行的多个功能可以通过单个元件实现，或者由多个元件执行的功能可以通过单个元件实现。此外，可以省略前述实施例中的构造的一部分。此外，前述实施例中的构造的至少一部分可以添加到或可以替换前述实施例中的另一构造。仅由权利要求的语言定义的技术构思中包括的任何形式可以是本公开的实施例。