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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein hin- und hergehendes Werkzeug, welches die Rotation eines Motors oder dergleichen in Hin- und Herbewegung eines Spitzen-Werkzeugs umwandelt und eine Arbeit wie etwa Schneiden ausführt.
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STAND DER TECHNIK
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Es wurden weit verbreitet hin- und hergehende Werkzeuge verwendet, die Spitzen-Werkzeuge in Hin- und Herbewegungsrichtungen bewegen und eine Arbeit wie etwa Schneiden ausführen. Als Beispiele dieser hin- und hergehenden Werkzeuge sind Pendelstichsägen bekannt. Auf der Basis eines Beispiels der Pendelstichsägen und mit Bezug auf 7 wird ein Werkzeug zur Umwandlung einer Rotation eines Motors oder dergleichen in eine Hin- und Herbewegung eines Spitzen-Werkzeugs nach dem Stand der Technik beschrieben.
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7 ist eine Teilansicht einer Pendelstichsäge 101 im Querschnitt nach dem Stand der Technik. Die Pendelstichsäge 101 enthält einen Motor (nicht gezeigt), der in einem Gehäuse 115 aufgenommen ist, und ein Ritzel 113, das an einer Abtriebswelle 109 des Motors vorgesehen ist. Das Ritzel 113 greift in ein Zahnrad 107 ein, das mit einer exzentrischen Nocke 107a versehen ist, der so gestaltet ist, um ein Ausgleichsgewicht 108 hin- und hergehen zu lassen. Außerdem ist an dem Zahnrad 107 ein exzentrischer Stift 111 vorgesehen, der so gestaltet ist, um den Kolben 112 hin- und hergehen zu lassen. Ein Pendelbewegungsumwandler wird zur Umwandlung der Rotation einer rotierenden Antriebsquelle (z. B. der Motor) in die Hin- und Herbewegung des Kolbens 112 verwendet, um ein Werkstück mit einer an der Seite des unteren Endes des Kolbens 112 befestigten Schneide 114 zu schneiden. Außerdem bewegt sich das Gegengewicht 108 entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 112 in einer Phase, die der des Kolbens 112 entgegengesetzt ist, hin und her, wodurch Schwingungen kompensiert werden, die der Hin- und Herbewegung des Kolbens 112 zuzuschreiben sind. Als diese Pendelstichsäge 101 ist eine in PTL 1 offenbarte Technologie bekannt. Bei dieser Technologie nach dem Stand der Technik ist zwischen einer Zahnradhalterung 105 (ein Teil des Pendelbewegungsumwandlers) und einem Gehäuse 115 ein elastisches Element 121 eingelegt, um eine Übertragung von an einer Schneide 114 auftretenden Schwingungen auf ein Gehäuse 115 zu reduzieren.
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LISTE ZITIERTER STELLEN
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Patentliteratur
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei der Pendelstichsäge von PTL 1 kann es möglich sein, wirksam eine Übertragung der Schwingungen auf das Gehäuse 115 zu verringern. Jedoch hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung durch Untersuchungen herausgefunden, dass die folgenden Probleme gelöst werden sollten, um die Schwingungen weiter zu reduzieren. Zum Beispiel stoßen am oberen und unteren Totpunkt der Hin- und Herbewegung der exzentrischen Nocke 107a und das Gegengewicht 108 infolge eines sehr kleinen Spaltes zwischen der am Zahnrad 107 vorgesehenen exzentrischen Nocke 107a und dem Gegengewicht 108 gegeneinander, wodurch von ihren Oberflächen her ein geringes Geräusch auftritt. Weil die Zahnradhalterung 105 wegen der Wirkung des elastischen Elements 121, das eingelegt ist zwischen der Zahnradhalterung 105 und dem Gehäuse 115, das einen von einem Arbeiter zu greifenden Griffteil aufweist, relativ zu dem Gehäuse 115 verschoben werden kann, kann des Weiteren während des Schneidens die Querschwingung der Schneide in Abhängigkeit vom elastischen Element 121 zunehmen und eine Schneidgenauigkeit beeinflussen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Hintergrund vorgenommen, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines hin- und hergehenden Werkzeugs mit weiter verringertem Geräusch ist.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines benutzerfreundlichen, hin- und hergehenden Werkzeugs, das die Schwingungen eines Hauptkörpers, die der Hin- und Herbewegung einer Schneide zuzuschreiben sind, verringert.
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Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines hin- und hergehenden Werkzeugs mit einer Haltbarkeit, die durch Erhöhung der Lebensdauer eines elastischen Elements verbessert wird, wenn dieses vorgesehen ist, um Schwingungen oder Stoß eines Pendelbewegungsumwandlers zu reduzieren.
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Lösung für das Problem
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Die kennzeichnenden Merkmale von in dieser Beschreibung zu offenbarenden Erfindungen sind wie folgt.
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Nach einer ersten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein hin- und hergehendes Werkzeug bereitgestellt, das eine rotierende Antriebsquelle und einen Pendelbewegungsumwandler umfasst, der zur Umwandlung einer Rotation der rotierenden Antriebsquelle in eine Hin- und Herbewegung eines Spitzen-Werkzeugs gestaltet ist, wobei der Pendelbewegungsumwandler ein exzentrisches Rotationselement, das so ausgeführt ist, dass es sich exzentrisch dreht; ein sich hin und her bewegendes Element, welches mit dem exzentrischen Rotationselement in Eingriff gebracht wird und das hin- und hergehend ausgeführt ist; und ein zwischen dem exzentrischen Rotationselement und dem sich hin und her bewegenden Element vorgesehenes, elastisches Element aufweist. Nach einer zweiten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Zwischenstück zwischen dem exzentrischen Rotationselement und dem sich hin und her bewegenden Element angeordnet, wobei das elastische Element zwischen dem sich hin und her bewegenden Element und dem Zwischenstück angeordnet ist. Nach einer dritten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an dem Zwischenstück und/oder dem sich hin und her bewegenden Element ein Verformung einschränkender Abschnitt vorgesehen, um eine übermäßig große Verformung des elastischen Elements zu verhindern. Nach einer vierten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das elastische Element ein Gummielement, der Verformung einschränkende Abschnitt eine Ausnehmung, die an jeder der Stirnflächen des Zwischenstücks und des sich hin und her bewegenden Elements ausgebildet ist, wobei das elastische Element in der Ausnehmung angeordnet ist. Nach einer fünften veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt das elastische Element eine Elastizität in einer Bewegungsrichtung des sich hin und her bewegenden Elements.
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Nach einer sechsten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das exzentrische Rotationselement eine exzentrischer Nocke, dessen äußerer Umfang ein Rundprofil aufweist und der eine rotierende Welle an einer von einem Mittelpunkt des Rundprofils versetzten Position aufweist. Das sich hin und her bewegende Element besitzt eine Öffnung und umfasst ein Gegengewicht, das so gestaltet ist, dass es sich in einer Richtung senkrecht zur Richtung der drehenden Welle des exzentrischen Rotationselements bewegt. Das Zwischenstück besitzt eine Öffnung und ist in der Öffnung des sich hin und her bewegenden Elements angeordnet, und die exzentrische Nocke ist so gestaltet, dass sie rotiert, während sie mit dem inneren Abschnitt der Öffnung des Zwischenstücks in Kontakt kommt, um das Gegengewicht hin und her zu bewegen. Nach einer siebenten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das elastische Element zwischen dem Zwischenstück und dem Gegengewicht vorgesehen.
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Nach einer achten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das exzentrische Rotationselement eine Hülse, die durch eine Spindel drehbar gelagert wird, die an einer von der rotierenden Welle versetzten Position befestigt ist. Das sich hin und her bewegende Element weist einen Kolben auf, der durch die Hülse drehbar gelagert wird und so gestaltet ist, dass das Spitzen-Werkzeug fixiert wird, wobei das elastische Element zwischen der Hülse und dem Kolben vorgesehen ist. Nach einer neunten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das sich hin und her bewegende Element ein Verbindungselement auf, das so gestaltet ist, dass der Kolben bewegt wird, wobei das elastische Element zwischen der Hülse und dem Verbindungselement vorgesehen ist. Nach einer zehnten veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das elastische Element ein aus Gummi bestehender O-Ring, der in einer Ausnehmung vorgesehen ist, die an einer Fläche ausgebildet ist, die ein äußerer Umfang der Hülse ist und mit dem Verbindungselement verschiebbar eingepasst wird.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Nach der ersten veranschaulichenden Ausführungsform umfasst der Pendelbewegungsumwandler ein exzentrisches Rotationselement, das exzentrisch rotiert, ein hin- und hergehendes Element, das mit dem exzentrischen Rotationselement in Eingriff gebracht wird und sich hin und her bewegt, und ein zwischen dem exzentrischen Rotationselement und dem hin- und hergehenden Element vorgesehenes, elastisches Element. Daher ist es möglich, Schwingungen oder Geräusch, die einem Kontakt mit dem exzentrischen Rotationselement zuzuschreiben sind, zu reduzieren, wenn die Bewegungsrichtung des hin- und hergehenden Elements umgekehrt wird.
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Nach der zweiten veranschaulichenden Ausführungsform kommen das exzentrische Rotationselement und das Zwischenstück miteinander in Kontakt, so dass das exzentrische Rotationselement nicht mit dem elastischen Element in Kontakt kommt. Deshalb ist es möglich, Verschleiß des elastischen Elements zu verhindern und die Lebensdauer zu erhöhen.
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Nach der dritten veranschaulichenden Ausführungsform ist der Verformung einschränkende Abschnitt zur Verhinderung von übermäßig großer Verformung des elastischen Elements an dem Zwischenstück und/oder dem hin- und hergehenden Element vorgesehen. Deshalb ist es möglich, eine übermäßige Verformung des elastischen Elements zu verhindern und die Lebensdauer des sich hin und her bewegenden Werkzeugs zu erhöhen.
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Nach der vierten veranschaulichenden Ausführungsform wird der Verformung einschränkende Abschnitt durch eine Ausnehmung gebildet. Daher ist eine Behandlung der Ausnehmung verhältnismäßig leicht, und es ist möglich, die Position des elastischen Elements durch die Ausnehmung sicher zu halten und eine übermäßige Verformung zuverlässig zu verhindern.
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Nach der fünften veranschaulichenden Ausführungsform ist es möglich, die einem Kontakt mit dem exzentrischen Rotationselement zuzuschreibenden Schwingungen oder Geräusch zu verringern, wenn die Richtung der Hin- und Herbewegung des hin- und hergehenden Elements umgekehrt wird.
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Nach der sechsten veranschaulichenden Ausführungsform rotiert die exzentrische Nocke, um mit dem in der Öffnung des Gegengewichts vorgesehenen Zwischenstück in Kontakt zu kommen. Deshalb ist es nicht nötig, das elastische Element auf den Gleitflächen des Zwischenstücks und der exzentrischen Nocke vorzusehen, und es ist möglich, das elastische Element zwischen dem Zwischenstück und dem Gegengewicht, das ein nicht rotierendes Element ist, vorzusehen.
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Nach der siebenten veranschaulichenden Ausführungsform ist das elastische Element zwischen dem Zwischenstück und dem Gegengewicht vorgesehen. Daher ist es möglich, das elastische Element zwischen nicht rotierenden Elementen vorzusehen und zu verhindern, dass das elastische Element infolge von Reibung verschlissen wird.
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Nach der achten und der neunten veranschaulichenden Ausführungsform ist das elastische Element zwischen der Hülse und dem Kolben, speziell zwischen der Hülse und dem Verbindungselement, vorgesehen. Deshalb ist es möglich, Schwingungen oder Geräusch, die am Kontaktabschnitt der Hülse und des Verbindungselements auftreten, effektiv zu verringern.
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Nach der zehnten veranschaulichenden Ausführungsform ist als elastisches Element der O-Ring in der Ausnehmung am äußeren Umfang der Hülse vorgesehen. Daher ist es möglich, einen Mehrzweck-Runddichtring zu verwenden und eine Erhöhung der Fertigungskosten zu unterdrücken.
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Die oben erwähnten und andere Aufgaben sowie neue Merkmale der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden Beschreibung dieser Patentschrift und den Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Seitenansicht, die Form der Gesamtheit eines hin- und hergehenden Werkzeugs 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Querschnitt eines Teils des hin- und hergehenden Werkzeugs 1 darstellt;
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2 ist eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt, die Hauptteile in der Nähe eines Gegengewichts 8 von 1 darstellt;
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3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Ausschnitt A-A von 2 veranschaulicht;
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4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Ausschnitt B-B von 2 veranschaulicht;
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5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die Hauptteile in einem Zustand mit einer Hülse 21 und einem Verbindungselement 13 eines hin- und hergehenden Werkzeugs nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die Hauptteile in der Nähe eines Gegengewichts 48 eines hin- und hergehenden Werkzeugs nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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7 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils eines hin- und hergehenden Werkzeugs im Stand der Technik veranschaulicht.
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BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
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Erste Ausführungsform
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der ersten Ausführungsform wird eine Pendelstichsäge als Beispiel eines hin- und hergehenden Werkzeugs beschrieben. In dieser Beschreibung werden eine Vorderseite, eine Rückseite, eine obere Seite und eine untere Seite mit Bezug auf in 1 gezeigte Richtungen beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht, die die Form des gesamten hin- und hergehenden Werkzeugs 1 nach einer ersten Ausführungsform mit einem Querschnitt eines Teils des hin- und hergehenden Werkzeugs 1 zeigt.
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Das hin- und hergehende Werkzeug 1 ist ein elektrisches Werkzeug, um einen in einem Gehäuse 3 untergebrachten Motor 2 durch gängige Energie in Rotation zu versetzen, die durch ein Netzanschlusskabel 18 zugeführt wird, so dass sich ein Kolben 12 aufgrund des Drehmoments des Motors 2 in einer vorgegebenen Richtung (z. B. in einer vertikalen Richtung im Zustand von 1) hin und her bewegt, wodurch eine an einem Ende des Kolben 12 (das untere Ende im Zustand von 1) befestigte Schneide 14 sich hin und her bewegt. Ein Werkzeug, wie es in 1 gezeigt ist, wird Stichsäge genannt. Der Motor 2 ist eine rotierende Antriebsquelle wie etwa ein Wechselstrommotor. Der Motor 2 ist so angeordnet, dass seine Abtriebswelle (z. B. rotierende Welle) 2a sich in einer Richtung von vorn nach hinten erstreckt. Am vorderen Ende der Abtriebswelle 2a ist ein Ritzel 4 vorgesehen. An der oberen Seite des Gehäuses 3 ist ein Griffteil 16 vorgesehen, um denselben von einem Arbeiter festhalten zu können. An der unteren Seite der Vorderseite des Griffteils 16 ist ein Auslöseschalter 17 vorgesehen. Wenn der Arbeiter an dem Auslöseschalter 17 zieht, wird dem Motor 2 Energie entsprechend der Zuggröße auf den Auslöseschalter 17 zugeführt, so dass der Motor 2 in Rotation versetzt wird. Infolgedessen dreht sich das Ritzel 4.
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Auf dem Ritzel 4 ist ein Zahnrad 7 angeordnet. Das Zahnrad 7 greift in das Ritzel 4 ein. Das Zahnrad 7 wird drehbar gehalten durch eine Spindel 6, die parallel zu der Abtriebswelle 2a angeordnet ist. Die Rückseite der Spindel 6 wird durch eine Zahnradhalterung 5 gehalten. An der Vorderseite des Zahnrades 7 ist eine exzentrische Nocke 7a als ein exzentrisches Rotationselement vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Zahnrad 7 und die exzentrische Nocke 7a als ein Element ausgebildet. Jedoch können sie getrennt voneinander ausgebildet sein. Wenn das Zahnrad 7 rotiert, dreht sich die exzentrische Nocke 7a exzentrisch auf der Spindel 6, so dass seine ganz außen befindlichen Umfangspositionen unterschiedlichen Wegen folgen. Das Gegengewicht 8, welches ein Beispiel eines sich hin und her bewegenden Elements ist, wird durch die Zahnradhalterung 5 gelagert, so dass das Gegengewicht 8 sich in vertikaler Richtung entlang eines an der Zahnradhalterung 5 befestigten Führungsstiftes 24 hin und her bewegen kann. Das Gegengewicht 8 weist eine Öffnung 8a auf (die später beschrieben wird), die in der Nähe seines Mittelpunkts in vertikaler Richtung ausgebildet ist, wobei die exzentrische Nocke 7a in der Öffnung 8a angeordnet ist. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich das Gegengewicht 8 entsprechend der Rotation der exzentrischen Nocke 7a auf einer geraden Linie senkrecht zu der Nulllinie der exzentrischen Nocke 7a auf und ab.
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Zwischen dem Gegengewicht 8 und der exzentrischen Nocke 7a ist ein elastisches Element vorgesehen. Zum Beispiel ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform ein Zwischenstück 9 zwischen dem Gegengewicht 8 und der exzentrischen Nocke 7a eingelegt, und ein Gummiring 20, der ein Beispiel eines elastischen Elements ist, ist zwischen dem Zwischenstück 9 und dem Gegengewicht 8 angeordnet. Das Zwischenstück 9 umfasst einen verriegelnden Teil 9a mit einer im Wesentlichen ovalen Form, wobei der verriegelnde Teil 9a zur Aufnahme der exzentrischen Nocke 7a angeordnet ist. Übrigens bestehen das Zahnrad 7, das Gegengewicht 8 und das Zwischenstück 9 aus metallischen Werkstoffen. Jedoch können das Zahnrad 7, das Gegengewicht 8 und das Zwischenstück 9 aus beliebigen anderen verschleißfesten und schmierfähigen Werkstoffen, Kohlenstoff, usw. bestehen. Eine Änderung der Exzentrizität der exzentrischen Nocke 7a von der Spindel 6 wird die Größe der Hin- und Herbewegung des Gegengewichts 8.
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An der Vorderseite eines Hauptkörpers des Zahnrades 7 wird durch eine Schraube 19 eine Gewichtshalterung 10 zum Festhalten des Gegengewichts 8 befestigt. Die Gewichtshalterung 10 ist ein Element, das zusammen mit dem Zahnrad 7 rotiert. Von der Vorderseite wird in die Gewichtshalterung 10 ein Stift 11 eingepresst, um die Hülse 21 auf der Gewichtshalterung 10 drehbar festzuhalten.
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Im Innern des Gehäuses 3 ist in der Nähe des vorderen Endabschnitts desselben der Kolben 12 auf der Vorderseite der exzentrischen Nocke 7a angeordnet. Der Kolben 12 ist so gelagert, dass er sich vertikal zum Gehäuse 3 hin und her bewegen kann. An einem Teil des Kolbens 12 wird durch eine Halterung 23 das Verbindungselement 13 mit einem U-förmigen Querschnitt in einer Seitenansicht (als 1 ersichtlicher Zustand) fest eingespannt. Der Stift 11 wird durch die Hülse 21 in das Verbindungselement 13 eingepasst, so dass der Stift 11 verschiebbar ist. Die Schneide 14 ist ein Spitzen-Werkzeug und am unteren Ende des Kolbens 12 abnehmbar befestigt. Die Schneide 14 geht durch eine Öffnung 15a eines Unterteils 15 hindurch, das an der Unterseite des Gehäuses 3 waagerecht befestigt ist und sich fast vertikal von dem Unterteil 15 nach unten erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Durchmesser des Rotationsweges des Stiftes 11 relativ zur Spindel 6 die Größe der Hin- und Herbewegung des Kolbens 12.
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Um das hin- und hergehende Werkzeug 1 zu betätigen, verbindet der Arbeiter das Netzanschlusskabel 18 mit einer externen Stromquelle (nicht dargestellt), hält das Griffteil 16 fest und betätigt den Auslöseschalter 17, um den Motor 2 mit Strom zu versorgen, wodurch der Motor 2 in Drehung versetzt wird. Die Rotation des Motors 2 wird durch das Ritzel 4 verzögert und auf das Zahnrad 7 übertragen, so dass sich das Zahnrad 7 auf der Spindel 6 dreht. An der Vorderseite des Zahnrades 7 ist die Gewichtshalterung 10 befestigt. Die Gewichtshalterung 10 rotiert auf der Spindel 6 koaxial mit dem Zahnrad 7. Wenn der Stift 11 auf der Spindel 6 rotiert, während er entlang des Verbindungselements 13 gleitet, bewegt sich der Kolben 12 auf und ab, und die Schneide kann ein Werkstück (nicht gezeigt) schneiden.
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2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die Hauptteile in der Nähe eines Gegengewichts 8 von 1 veranschaulicht. Das Gegengewicht 8 ist so ausgeführt, dass es ein vorgegebenes Gewicht besitzt und so gestaltet, um sich in der Phase zu bewegen, die entgegengesetzt zu der der sich hin und her bewegenden Schneide 14 ist, um Schwingungen auszugleichen, die der Hin- und Herbewegung zuzuschreiben sind. Bei den in 2 dargestellten einzelnen Bauteilen sind das Gegengewicht 8, das Zwischenstück 9 und der Gummiring 20 Bauteile, die sich auf und ab bewegen, und das Ritzel 4, das Zahnrad 7, die exzentrische Nocke 7a, die Gewichtshalterung 10, der Stift 11 und die Halterung 19 Elemente, die auf der Spindel 6 rotieren. Die Spindel 6 bewegt sich nicht, noch rotiert sie. Jedoch ist auf der äußeren Umfangsseite der Spindel 6 ein Lager 22 vorgesehen, so dass das Zahnrad 7 stoßfrei rotieren kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Zwischenstück 9 zwischen dem Gegengewicht 8 und der exzentrischen Nocke 7a eingelegt und besitzt eine Ausnehmung 9b, die in einer Umfangsrichtung am äußeren Umfang des Zwischenstücks 9 durchgehend ausgebildet ist. Der Gummiring 20 wird in die Ausnehmung 9b eingepasst. Daher wirkt ein Reibungswiderstand der Rotation der exzentrischen Nocke 7a entsprechend nicht direkt auf den Gummiring 20. Außerdem gibt es keine Bedenken, dass der Gummiring 20 aus der Position geraten könnte, wenn das Gegengewicht 8 und das Zwischenstück 9 sich auf und ab bewegen, selbst wenn der Gummiring 20 versucht, in einer axialen Richtung (Richtung von vorn nach hinten) und einer radialen Richtung (die vertikale Richtung) von dem äußeren Umfang des Zwischenstücks 9 aufgrund der Ausnehmung 9b sich zu verschieben. Daher ist es möglich, den Gummiring 20 stabil festzuhalten.
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Die Gewichtshalterung 10 ist an der exzentrischen Nocke 7a befestigt. Die Gewichtshalterung 10 wirkt mit einer Bahnplatte 25 zusammen, um die Bewegung des Zwischenstücks 9 in der axialen Richtung (der Richtung von vorn nach hinten) einzuschränken, um dadurch das Zwischenstück festzuhalten, so dass es in axialer Richtung nicht abfallen kann. Die Gewichtshalterung 10 ist an der exzentrischen Nocke 7a durch die Halterung 19 befestigt und dreht sich auf der Spindel 6 mit der gleichen Drehzahl wie die des Zahnrades 7. An einem Teil der Gewichtshalterung 10 ist ein Durchgangsloch 10a gebildet. Die Hülse 21 wird vom Stift 11 festgehalten, der in die Durchgangslöcher 10a eingepresst wird, so dass die Hülse 21 einen vorgegebenen Rotationsweg auf dem Stift 11 durchläuft.
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3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Ausschnitt A-A von 2 darstellt. Die Form des Gegengewichts 8, von der Vorderseite gesehen, wird aus 3 verständlich. An der oberen Seite des Gegengewichts 8 ist eine Führungsrille 8b ausgebildet, um eine vertikale Bewegung des Gegengewichts 8 zu führen, während sie mit dem aus der Zahnradhalterung 5 hervor stehenden Führungsstift 24 verschiebbar eingepasst ist. Ähnlich ist an der unteren Seite des Gegengewichts 8 eine Führungsrille 8c gebildet. Die Führungsrille 8c ist nicht am mittleren Abschnitt sondern auf der linken Seite des mittleren Abschnitts in der horizontalen Richtung vorgesehen. Übrigens kann, wie die Führungsrille 8b, die Führungsrille 8c am mittleren Abschnitt in horizontaler Richtung vorgesehen sein. In der Nähe der Mitte des Gegengewichts 8 in vertikaler Richtung ist die Öffnung 8a vorgesehen, die in einer Vorderansicht im Wesentlichen viereckig ist. Im Innern der Öffnung 8a ist das Zwischenstück 9 mit einem Außendurchmesser angeordnet, der der inneren Form der Öffnung 8a entspricht. Das Zwischenstück 9 wirkt mit der exzentrischen Nocke 7a zusammen, wodurch die Rotation der exzentrischen Nocke 7a in die lineare Hin- und Herbewegung des Gegengewichts 8 in der vertikalen Richtung umgewandelt wird. Das Zwischenstück 9 weist ein darin ausgebildetes, ovales verriegelndes Teil 9a auf. Eine Umdrehung der exzentrischen Nocke 7a lässt das Zwischenstück 9 und das Gegengewicht 8 einmal in vertikaler Richtung hin- und hergehen.
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In der vorliegenden Ausführungsform kommt der äußere Umfang des Zwischenstücks 9 nicht direkt mit dem inneren Umfang der Öffnung 8a in Berührung. Der äußere Umfang des Zwischenstücks 9 berührt den inneren Umfang der Öffnung 8a durch den Gummiring 20. In 3 scheint die Größe (die Position des äußeren Umfangs) des Zwischenstücks 9 ausreichend kleiner als die der Öffnung 8a zu sein, und Spalte scheinen groß zu sein. Das liegt daran, dass der Ausschnitt A-A von 2 ein Ausschnitt ist, der die am äußeren Umfang des Zwischenstücks 9 ausgebildete zylindrische Ausnehmung 9b durchläuft. Die Form des äußeren Umfangs des Zwischenstücks 9 und die Form der Öffnung 8a des Gegengewichts 8 sind eingestellt, so dass der wesentliche Abstand zwischen dem Zwischenstück 9 und der Öffnung 8a genügend klein ist, die Profile der äußeren Umfänge der Seitenwandteile der Ausnehmung angeordnet sind, wie es durch ein Bezugsymbol ,9b' von 3 dargestellt ist, und ein Spalt erreicht wird, der zur Erzielung der elastischen Wirkung des Gummirings 20 notwendig und ausreichend ist. Es ist vorzuziehen, die Rillentiefe der Ausnehmung 9b auf einen geeigneten Bereich, zum Beispiel etwa das 1,0-fache bis 0,8-fache bezüglich der Dicke (Durchmesser) ,a' des Gummirings 20 entsprechend einem Werkstoff einzustellen.
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Die exzentrische Nocke 7a ist so gebildet, dass die Position des äußeren Umfangs 7b von der Spindel 6, die das Rotationszentrum ist, versetzt ist, und die exzentrische Nocke 7a exzentrisch auf der Spindel 6 rotiert. Die an der Zahnradhalterung 5 befestigte Spindel 6 durchläuft einen Teil der exzentrischen Nocke 7a, wobei das Lager 22 zwischen der Spindel 6 und der exzentrischen Nocke 7a eingelegt ist, so dass die exzentrische Nocke 7a als ein rotierendes Element stoßfrei auf der Spindel 6 als ein feststehendes Element rotieren kann. Die Schraube 19 zur Befestigung der Gewichtshalterung 10 (siehe 1 und 4, die später beschrieben werden) wird in die exzentrische Nocke 7a eingeschraubt. Gemäß dieser Ausführung wird die Phase der Hin- und Herbewegung des Gegengewichts 8 entgegengesetzt zur Phase der Hin- und Herbewegung des Kolbens 12. Daher wird das Gegengewicht 8 in die Führungsrille 8b und 8c geführt, wenn sich die exzentrische Nocke 7a entsprechend der Umdrehung des Zahnrades 7 exzentrisch dreht, um sich in einer Phase entgegengesetzt zu denen des Kolbens 12 und der Schneide 14 auf und ab zu bewegen. Infolgedessen gleicht das Gegengewicht 8 Schwingungen des Kolbens 12 und der Schneide 14 aus.
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Im Allgemeinen ist zwischen gleitenden Elementen ein sehr kleiner Spalt vorgesehen, um einen Arbeitsgang stoßfrei zu machen. Jedoch können bei hin- und hergehenden Werkzeugen, wenn die Richtung der Hin- und Herbewegung umgekehrt wird, Bauteile aufgrund des oben beschriebenen Spalts zusammenstoßen, was zu Schwingungen und Geräusch führt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Stoßbelastung durch den Gummiring 20 abgefedert, indem das Zwischenstück 9 und der Gummiring 20 zwischen dem Gegengewicht 8 und der exzentrischen Nocke 7a angeordnet werden, womit es möglich wird, die Schwingungen und das Geräusch zu reduzieren.
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Des Weiteren ist es möglich, das Verschleißen des Gummirings 20 zu verhindern und dessen Lebensdauer zu verlängern, indem das Zwischenstück 9 und die exzentrische Nocke 7a, die beide aus metallischen Werkstoffen bestehen, aufeinander gleitend zu gestalten. Indem die Ausnehmung 9b als ein Abschnitt zur Einschränkung der Verformung des elastischen Elements gegenüber der Ausnehmung 9b vorgesehen wird, ist es möglich, eine Beschädigung zu verhindern, die einer übermäßig großen Verformung des Gummirings 20 zuzuschreiben ist, und die Lebensdauer des Gummirings 20 zu verlängern.
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4 ist eine Querschnittansicht, die einen Abschnitt B-B von 3 darstellt. An dem vorderen Endabschnitt der Spindel 6 ist eine Unterlegscheibe 26 zum Sichern der Gewichtshalterung 10 vorgesehen. In einer an der Spindel 6 ausgebildeten Bleirohrrille ist ein Haltering 27 angebracht, so dass verhindert wird, dass die Unterlegscheibe 26 von der Vorderseite in der axialen Richtung abfällt. Es ist vorzuziehen, die Breite der Ausnehmung 9b des Zwischenstücks 9 in axialer Richtung auf eine Größe einzustellen, die größer ist als die Breite (oder Durchmesser) des Gummirings 20, um dazwischen in axialer Richtung (Richtung von Form nach hinten) einen Spalt auszubilden. Außerdem ist es vorzuziehen, die Tiefe der Ausnehmung 9b in der radialen Richtung (die horizontale Richtung) auf eine Größe einzustellen, die größer als die Breite (oder Durchmesser) des Gummirings 20 ist, um dazwischen in der radialen Richtung (die horizontale Richtung) einen sehr kleinen Spalt zu bilden. Nach dieser Ausführung ist es möglich, den Verschleiß des Gummirings 20 aufgrund des Reibens auf dem Gegengewicht 8 zu unterdrücken, wenn sich das Zwischenstück 9 vertikal zum Gegengewicht 8 bewegt. Übrigens ist der Querschnitt des Gummirings 20 von 4 viereckig. Der Querschnitt des Gummirings 20 kann jedoch kreisförmig sein. Wie oben beschrieben wird, gibt es keine Bedenken, dass sich der Gummiring 20 in der axialen Richtung (Richtung von vorn nach hinten) verschieben kann, da die Ausnehmung 9b an dem Zwischenstück 9 ausgebildet ist und der Gummiring 20 in der Ausnehmung 9b aufgenommen wird. Selbst wenn das Zwischenstück 9 mit dem Gegengewicht 8 über die Notwendigkeit hinaus in engen Kontakt kommt, ist es darum möglich zu verhindern, dass der Gummiring 20 beschädigt wird. Auch wenn das Zwischenstück 9 in engen Kontakt mit dem Gegengewicht 8 kommt, wird der Aufprall des Weiteren durch den Gummiring 20 als das elastische Element genügend abgefedert. Daher ist es möglich, das Auftreten von Kollisionsgeräusch oder Schwingungen bedeutend zu reduzieren.
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Zweite Ausführungsform
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die Hauptteile in einem Zustand darstellt, bei dem das Verbindungselement 13 und eine Hülse 31 von 1 miteinander verbunden sind. Teile, die denen der ersten Ausführungsform genau gleich sind, werden durch die gleichen Bezugsymbole bezeichnet, wobei hauptsächlich unterschiedliche Teile beschrieben werden. Der Stift 11 ist an der Gewichtshalterung 10 befestigt, die in die exzentrischen Nocke 7a eingeschraubt wird. Der Stift 11 rotiert nicht relativ zur Gewichtshalterung 10. Jedoch bewegt sich der Stift 11 entsprechend der Rotation der Gewichtshalterung 10, so dass der Rotationsweg des Stiftes 11 von der Spindel 6 versetzt ist, wie es aus der Vorderseite ersichtlich ist. Das heißt, der Stift 11 kann ein Beispiel des exzentrischen Rotationselements bilden. Am äußeren Umfang des Stiftes 11 ist die Hülse 31 als ein Zwischenstück durch das Lager 22 angeordnet. Die Hülse 31 ist an dem einen Teil eines hin- und hergehenden Elements bildenden Kolben 12 befestigt und so angeordnet, dass sie mit dem Verbindungselement 13 verschiebbar eingepasst ist. Das Verbindungselement 13 ist ein Schienenelement mit einer vorgegebenen Länge in der Querrichtung und mit einem U-förmigen Querschnitt. Der Kolben 12 ist an der Vorderseite des Verbindungselements durch die Halterung 23 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist als elastisches Element ein Gummiring 30 zwischen der Hülse 31 und dem Kolben 12, speziell zwischen Hülse 31 und Verbindungselement 13, angeordnet, so dass die Hülse 31 nicht mit dem inneren Umfang (dem oberen Wandabschnitt und unteren Wandabschnitt) des Verbindungselements 13 in Kontakt kommen kann. Daher ist es möglich, Schwingungen und Geräusch, die der Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 und der Schneide 14 zuzuschreiben sind, zu verringern.
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Wie in der ersten Ausführungsform, so ist auch in der zweiten Ausführungsform eine Ausnehmung, z. B. eine konkave Rille 31a, an dem äußeren Umfang der Hülse 31 ausgebildet, die sich in der Umfangsrichtung fortsetzt, wobei der Gummiring 30 in der Rille 31a angeordnet ist. Aus den Größen der Rille 31a und des Gummirings 20, die in 5 gezeigt sind, wird ersichtlich, dass die Tiefe (Breite in radialer Richtung) der Rille 31a kleiner ist als die Dicke des Gummirings 30 in der radialen Richtung. Es wird auch ersichtlich, dass die Breite (Breite in der axialen Richtung) der Rille 31a größer ist als die Dicke des Gummirings 30 in der axialen Richtung. Deshalb wird der Gummiring 30 nicht über die Tiefe (vertikaler Abstand) der Rille 31a hinaus zusammengedrückt, wenn eine starke Kraft auf das Verbindungselement 13 und die Hülse 31 aufgebracht wird, so dass sich der Spalt dazwischen verengt. Das heißt, die Rille 31a kann ein Beispiel des Verformung einschränkenden Abschnitts bilden. Daher ist es möglich, eine Verringerung der Lebensdauer des Gummirings 30 effektiv zu verhindern. Diese Ausführung kann nur durch Ersetzen der Hülse 21 (siehe 1) der ersten Ausführungsform durch die Hülse 31 und den Gummiring 30, die in 5 gezeigt sind, ausgeführt und somit leicht, ohne große Zunahme der Anzahl von Bauelementen oder der Kosten, verwirklicht werden.
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Wie oben beschrieben wird, ist der Gummiring 30 in der zweiten Ausführungsform zwischen dem Kolben 12 (das Verbindungselement 13) und der Hülse 31 angeordnet. Daher ist es möglich, Schwingungen und Geräusch, die in der Nähe dieses gleitenden Teils auftreten, bedeutend zu verringern. Übrigens können die erste und die zweite Ausführungsform zur gleichen Zeit angewandt werden. Alternativ dazu kann nur eine der ersten und zweiten Ausführungsformen getrennt ausgeführt werden.
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Dritte Ausführungsform
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Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die Hauptteile in der Nähe eines Gegengewichts 48 eines hin- und hergehenden Werkzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Teile, die Komponenten verwenden, die denen der ersten Ausführungsform genau gleich sind, werden durch die gleichen Bezugsymbole bezeichnet, wobei hauptsächlich unterschiedliche Teile beschrieben werden.
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In der ersten Ausführungsform wird der Gummiring 20 als das elastische Element verwendet. Jedoch kann das elastische Element nicht nur durch verschiedene Gummiwerkstoffe sondern auch andere elastische Mittel und elastische Elemente ausgeführt werden. In einem in 6 gezeigten Beispiel werden als elastische Mittel Spiralfedern 54 verwendet. Die Spiralfedern 54 sind zusammengedrückte Federn, die durch spiraliges Aufwickeln eines dünnen Metalldrahtes erhalten werden und ein Zwischenstück 49 und ein Gegengewicht 48 so pressen, dass sie sich voneinander weg bewegen. Die Form des gesamten Gegengewichts 48 ist im Wesentlichen die gleiche wie die des in 3 gezeigten Gegengewichts 8 (so dass das Gegengewicht 48 die Führungsrillen 48b, 48c gemäß 6 enthält) mit der Ausnahme, dass zylindrische Rillen 48d zur Aufnahme der Spiralfedern 54 ausgebildet sind. Weil 6 eine Querschnittansicht an einer dem Abschnitt A-A von 2 entsprechenden Position ist, scheinen in 6 die Rillen 48d viereckig oder rechteckig zu sein. Die Rillen 48d sind jedoch zylindrische Rillen, die sich von einer Öffnung 48a nach oben oder nach unten erstrecken. Ähnlich sind am äußeren Umfang des Zwischenstücks 49 Rillen 49c an Positionen gebildet, die den Rillen 48d entsprechen. Die Rillen 49c können ebenfalls zylindrische Rillen sein, die sich nach oben oder unten erstrecken. Zwischen den sich gegenüber liegenden Rillen 48d und 49c sind die Spiralfedern 54 angeordnet. Weil beide Endabschnitte jeder Spiralfeder 54 in den innen liegenden Räumen der entsprechenden Zylinderrillen 48d und 48c aufgenommen sind, werden die Spiralfedern 54 stabil festgehalten, ohne sich in der Richtung von vorn nach hinten und der horizontalen Richtung zu verschieben.
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Eine exzentrische Nocke 7a, die Spindel 6 und dergleichen, die im Innern des verriegelnden Teils 49a des Zwischenstücks 49 angeordnet sind, sind den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Bauelementen genau gleich. In dieser Ausführung ist es durch angemessene Auslegung der Federkonstanten der Spiralfedern 54 möglich, Geräusch und Schwingungen, die dem Zusammenstoß des Zwischenstücks 49 und des Gegengewichts 48 zuzuschreiben sind, zu verringern. In der vorliegenden Ausführungsform werden insgesamt zwei Spiralfedern 54 jeweils auf der oberen und unteren Seite des Zwischenstücks verwendet. Jedoch ist die Anzahl von Spiralfedern 54 nicht darauf beschränkt. An jeder Seite des oberen und des unteren Teils können eine oder mehrere Spiralfedern 54 vorgesehen sein. Es könnte weniger notwendig sein, die Spiralfedern 54 an den linken und den rechten äußeren Umfangsabschnitten des Zwischenstücks hinsichtlich der hin- und hergehenden Richtung des Gegengewichts 48 auszuführen, jedoch wird eine solche Ausführung nicht ausgeschlossen. In der vorliegenden Ausführungsform werden die zwischen dem Zwischenstück 49 und dem Gegengewicht 48 angeordneten Spiralfedern 54 als die elastischen Elemente verwendet. Auch wenn andere elastische Elemente wie etwa Flachfedern und Tellerfedern verwendet werden, kann es möglich sein, die gleichen Wirkungen zu erzielen. Daher ist es vorzuziehen, geeignete Federn entsprechend den Produktspezifikationen auszuwählen.
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Auch in der dritten Ausführungsform sind die elastischen Elemente (die Spiralfedern 54) zwischen der exzentrischen Nocke 7a als einem exzentrischen Rotationselement und einem Energieübertragungsweg zu dem Gegengewicht 48 als ein hin- und hergehendes Element vorgesehen. Daher ist es möglich, Schwingungen oder Geräusch, die einem Kontakt mit dem exzentrischen Rotationselement zuzuschreiben sind zu verringern, wenn die Bewegungsrichtung des hin- und hergehenden Elements umgekehrt wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung auf der Basis der Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedenartig geändert werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Gummiring 20 als elastisches Element zum Beispiel an dem äußeren Umfangsteil des Zwischenstücks 9 vorgesehen. Jedoch ist das elastische Element nicht auf ein ringförmiges Element wie etwa einen O-Ring beschränkt. An den oberen und unteren Kantenabschnitten des Zwischenstücks 9 können bandähnliche Gummielemente oder andere elastische Elemente vorgesehen sein. Ferner ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Ausnehmung 9b an dem Zwischenstück als der Verformung einschränkende Abschnitt vorgesehen. Jedoch können die Formen der Querschnitte (Querschnitte in Richtung von vorn nach hinten) gegenüberliegender Teile des Zwischenstücks und des Gegengewicht zu L-Formen eingerichtet werden, von denen vertikal hervorstehende Teile, wie oben beschrieben, angeordnet werden können (z. B. so angeordnet, dass eine Seite eine Form wird, die durch Drehung der L-Form um 90 Grad erhalten wird, und die andere eine Form wird, die durch Drehen der L-Form um 270 Grad erhalten wird), so dass sie sich gegenüberliegen und ein elastisches Element in einen zwischen den gegenüberliegenden Teilen ausgebildeten Raum eingesetzt werden kann. Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen durch Verwendung einer Pendelstichsäge als Beispiel des hin- und hergehenden Werkzeugs beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung auf andere hin- und hergehende Werkzeuge wie etwa sparsame Sägen angewandt werden.
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 15. September 2011 eingereichten
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-201552 , deren Offenlegung an dieser Stelle in ihrer Gesamtheit durch Verweis einbezogen ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie es oben beschrieben ist, besitzt ein erfindungsgemäßes, hin- und hergehendes Werkzeug die Vorteile, Lärm durch eine einfache und nicht kostspielige Ausführung verringern zu können. Die Erfindung ist zum Beispiel für das hin- und hergehende Werkzeug nutzbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- hin- und hergehendes Werkzeug
- 2
- Motor
- 2a
- Abtriebswelle
- 3
- Gehäuse
- 4
- Ritzel
- 5
- Zahnradhalterung
- 6
- Spindel
- 7
- Zahnrad
- 7a
- exzentrische Nocke
- 7b
- äußerer Umfang
- 8
- Gegengewicht
- 8a
- Öffnung
- 8b, 8c
- Führungsrille
- 9
- Zwischenstück
- 9a
- verriegelnder Teil
- 9b
- Ausnehmung
- 10
- Gewichtshalterung
- 10a
- Durchgangsloch
- 11
- Stift
- 12
- Kolben
- 13
- Verbindungselement
- 14
- Schneide
- 15
- Unterteil
- 15a
- Öffnung
- 16
- Griffteil
- 17
- Auslöseschalter
- 18
- Netzanschlusskabel
- 19
- Schraube
- 20
- Gummiring
- 21
- Hülse
- 22
- Lager
- 23
- Halterung
- 24
- Führungsstift
- 25
- Bahnplatte
- 26
- Unterlegscheibe
- 27
- Haltering
- 30
- Gummiring
- 31
- Hülse
- 31a
- Rille
- 48
- Gegengewicht
- 48a
- Öffnung
- 48b, 48c
- Führungsrille
- 48d
- Rille
- 49
- Zwischenstück
- 49a
- verriegelnder Teil
- 49c
- Rille
- 54
- Spiralfeder
- 101
- Pendelstichsäge
- 105
- Zahnradhalterung
- 107
- Zahnrad
- 107a
- exzentrische Nocke
- 108
- Gegengewicht
- 109
- Abtriebswelle
- 111
- Exzenterstift
- 112
- Kolben
- 113
- Ritzel
- 114
- Schneide
- 115
- Gehäuse
- 121
- elastisches Element
