JP2002283135A - セーバソーの切断機構 - Google Patents
セーバソーの切断機構Info
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Abstract
オービタル切断が可能なセーバソーを提供する。 【解決手段】 セカンドシャフト9に2個の異なる偏心
円筒軸部9b及び9cを設け、その異なる偏心円筒軸部
9b、9cにそれぞれ接触する2個の異なる接触面を持
つコンタクトプレート22を設け、プランジャ20の往
復運動と直角方向の運動、すなわちブレード27を揺動
運動させるようにし、セカンドシャフト9の偏心円筒軸
部9b及び9cの位相角に対応してブレード27を異な
る軌跡で揺動運動させることで、ブレード27の装着方
向に各々対応した効率のよいオービタル切断動作を付与
できるようにした。
Description
設備、改装、解体工事等において木材、鋼材、パイプ等
を切断するセーバソーの切断機構に関するものである。
の切断工具としてセーバソーがある。セーバソーは、周
知の如く、一般に直線のこ刃(以下ブレードという)を
先端に装着した往復動軸(以下プランジャという)を往
復駆動させブレードによって切断するものである。
に直線往復駆動して切断するものと、プランジャを往復
駆動すると同時に上下方向の揺動動作を付与し、ブレー
ドを被切断材に勢いよく食い込ませることにより切断能
率の向上を図るようにしたものとがある。このように往
復運動及び揺動運動の複合動作によってブレードを駆動
して切断する形態をオービタル切断という。
バソーの一例を図1に示す。駆動歯車8により回転駆動
されるセカンドシャフト9には偏心円筒軸部9bが形成
され、またセカンドシャフト9には回転運動を往復運動
に変換するレシプロプレート18が取付けられている。
先端にブレード27が装着されたプランジャ20は、ギ
ヤカバー6に支点Aを中心として揺動可能に取付けられ
たガイドスリーブ13の内側に摺動可能に取付けられ、
セカンドシャフト9が回転することによりレシプロプレ
ート18によって往復駆動される。ガイドスリーブ13
の後方には下方に延びた下端が偏心円筒軸部9bに接触
する連結板35が取付けられ、切断時にブレード27に
加えられる切断反力F1によりガイドスリーブ13の後
方部は支点Aを中心として下降し、連結板35の下端が
偏心円筒軸部9bに押し付けられるようになっている。
従って、セカンドシャフト9の回転に伴い偏心円筒軸部
9bが回転することにより、ガイドスリーブ13は連結
板35によって押し上げられ、この結果プランジャ20
は往復運動しながらガイドスリーブ13を介して上下方
向に揺動運動する。
によるブレード27の運動軌跡は、プランジャ20に対
する偏心円筒軸部9bの位相角の設定により、米国特許
第3945120(特開昭51−130983)号に記
載されているような楕円状とすることができる。このよ
うにブレード27を楕円状の軌跡で駆動して切断する形
態を上記した如くオービタル切断と呼び、図2に示す如
く、ブレード27がセーバソー本体側に引き込まれる時
に、ブレード27が被切断材36に食い込む方向に運動
軌跡を設定することにより、特に木材等の比較的柔らか
い材料の切断作業において切断能率を著しく向上させる
ことができる。
示す如くブレード27を下向きに装着して使用するのが
一般的であるが、壁際や床際等の狭所における切断作業
時には、図4に示す如く、ブレード27を上向きに装着
して使用することが頻繁にある。この場合、図5に示す
如く切断反力F2は連結板35の下端(図5では上端)
を偏心円筒軸部9bから引き離す方向に働くため、プラ
ンジャ20を上下方向に揺動運動させることができない
という問題がある。
のセーバソーでは、連結板35に対応する構成部品を偏
心円筒軸部9bに回動可能に一体として取付け、ブレー
ド27を上向きに装着してもプランジャ20を上下方向
に揺動運動させることができるようになっており、ブレ
ード27に楕円状の軌跡を描かせることができる。しか
し、プランジャ20に対する偏心円筒軸部9bの位相角
が一定であるため、図6に示す如くブレード27がセー
バソー本体側に引き込まれる時にブレード27が被切断
材料36から遠ざかる方向に動作してしまい、オービタ
ル切断が有効に働かないため、切断能率を向上させるこ
とができないという問題がある。すなわち、上記のよう
に説明した従来のオービタル切断機構を有するセーバソ
ーにおいては、ブレード27を上向きに装着した際にも
オービタル切断を行えるようにするという技術思想はな
かった。
も、オービタル切断動作を付与できるようにしたセーバ
ソーは、特願平11−67109号で提案され製品化さ
れており、更に国際特許公開WO98/7544号にお
いて、低振動機構を備えると共にブレードを上向きに装
着しても、オービタル切断動作を付与できるようにした
セーバソーが提案されているが、どちらも楕円状の軌跡
で駆動して切断する形態とはなっておらず、更に部品点
数が多いこと、及び構造が複雑となる等の問題がある。
セーバソーの切断機構の欠点を解消し、ブレードの装着
方向の如何にかかわらずオービタル切断を可能として切
断作業能率の向上を図ることである。
運動に伴う往復運動方向と直角の方向の運動軌跡を制御
するセカンドシャフトに偏心円筒軸部を複数個設け、プ
ランジャの往復運動軌跡を変えることにより達成され
る。
16を参照して本発明を説明する。
タハウジング2に内蔵され、モータハウジング2の後方
にはハンドル3が接続されている。ハンドル3には電動
モータ1への電力供給を制御するスイッチ4が内蔵され
ている。
以下に述べる動力伝達手段を内蔵するアルミニウム製の
インナーカバー5及びギヤカバー6が設けられている。
モータ軸7の先端には駆動歯車8が形成され、モータ軸
7と平行に設けられたセカンドシャフト9には従動歯車
10が取付けられ、これら一対の減速歯車8、10を介
して電動モータ1はセカンドシャフト9を回転駆動す
る。セカンドシャフト9の前方には従動歯車10の軸心
に対し約14°の角度を有する傾斜軸部9aが形成さ
れ、また先端には従動歯車10の軸心と同心のサブシャ
フト11が取付けられている。モータハウジング2、イ
ンナーカバー5、ギヤカバー6は本発明ハウジングを構
成する。
は2個の軸ボルト12が取付けられ、軸ボルト12の先
端部にはガイドスリーブ13が軸ボルト12の軸心を中
心として揺動可能に取付けられている(図8)。ガイド
スリーブ13の電動モータ1側の後端部には方形貫通穴
部14が形成され、インナーカバー5を貫通して回動可
能に取付けられたチェンジシャフト15がガイドスリー
ブ13の方形貫通穴部14を貫通している(図9)。チ
ェンジシャフト15の中央部にはガイドスリーブ13の
直径より大きい範囲で対称な平面部15aが形成され、
チェンジレバー16によってチェンジシャフト15を回
転させることにより、ガイドスリーブ13の揺動を選択
的に許容または抑止することができる(図9)。
9の傾斜軸部9aには、2個のベアリング17を介して
揺動軸部18aを有するレシプロプレート18が取付け
られている。揺動軸部18aの先端に球状部18bが形
成されている。ガイドスリーブ13の前方内部には軸受
メタル19が圧入されており、軸受メタル19を貫通し
てプランジャ20が往復動可能に取付けられている。プ
ランジャ20の後方にはガイドスリーブ13の内周にわ
ずかな隙間で摺動する大径部20aが設けられ、大径部
20aには軸方向と直角に穴部20bが設けられてい
る。レシプロプレート18の揺動軸部18aはプランジ
ャ20を貫通して先端の球状部18bが穴部20bの内
部にわずかな隙間で転動可能に係合しており、セカンド
シャフト9の回転運動をプランジャ20の往復運動に変
換する。
ブレード取付け端部20cにはブレード27を挿入する
スリット20dと段付きブレード係止ピン30が設けら
れており、ブレード取付け端部20cの外周を内包する
ようにブレードホルダ28、29が設けられている。ブ
レード27の装着は、ブレードホルダ28を回転後退さ
せることにより段付きブレード係止ピン30が開放位置
に移動しブレード27をスリット20dに差し込むこと
ができ、ブレードホルダ28を反対方向に回転前進させ
ることにより、段付きブレード係止ピン30がブレード
27に係合しブレード27の固定が行われる。また、ブ
レード27は上下反対に装着することができる構造とな
っている。(本体前方保持部)インナーカバー5、ギヤ
カバー6及びモータハウジング2の一部の外側に、樹脂
製のフロントカバー24が設けられている。ギヤカバー
6の先端部には切断作業時にセーバソー本体を被切断材
料36に対して安定させるベース25が固定レバー26
により進退可能に取付けられている。
て、ガイドスリーブ13の軸方向に延びた長穴部13a
とプランジャ20を貫通したローラシャフト21が回動
可能に取付けられ、ローラシャフト21は長穴部13a
をガイドとしてプランジャ20と一体に往復運動できる
よう設けられている。長穴部13aの高さはローラシャ
フト21の軸径より僅かに大きく形成されており、プラ
ンジャ20の周方向の回転をローラシャフト21を介し
てガイドスリーブ13により抑制し、ブレード27の倒
れを防止するようにしている。
は、プランジャ20の軸方向と概ね直角方向に本発明案
内部材を構成するコンタクトプレート22が一端を固着
して取付けられており、ガイドスリーブ13が軸ボルト
12の軸心を中心として揺動運動すると、これと一体に
上下に動くように構成されている。またセカンドシャフ
ト9には、図12に示すようにセカンドシャフト9の軸
心に対し偏心量1mmで、傾斜軸部9aに対し45°の
位相角を有する偏心円筒軸部9bと、偏心量1mmで、
偏心円筒軸部9bに対し180°の位相角を有する偏心
円筒軸部9cが設けられている。
2の他端には、突起部22dとセカンドシャフト9が貫
通する方形リング部22cが形成されており、突起部2
2dには接触部22aが、方形リング部22cの下方内
側には接触部22bが各々形成されている。
ボルト12の軸心を中心として下方(図14の矢印の方
向)に揺動運動すると、コンタクトプレート22の接触
部22aはセカンドシャフト9の偏心円筒軸部9bの外
周面に接触するように構成されている。これにより、ブ
レード27を図16のEのような軌跡でオービタル切断
運動を行なわせることができる。
3が軸ボルト12の軸心を中心として上方(図15の矢
印方向)に揺動運動すると、コンタクトプレート22の
接触部22bはセカンドシャフト9の偏心円筒軸部9c
の外周面に接触するように構成されている。これによ
り、ブレード27を図16のFのような軌跡でオービタ
ル切断運動を行なわせることができる。
ド27の装着方向の如何にかかわらず、オービタル切断
運動が可能となる。
実際の切断における各部の動きと力の関係を説明するも
のである。図17はチェンジシャフト15がガイドスリ
ーブ13の揺動運動を抑止している状態を示す。ブレー
ド27は図中の矢印で示すように単純な直線往復運動を
行う。このような単純な直線往復運動による切断形態
は、鋼材等のように硬くて切断反力の大きい材料の切断
に適している。
フト15の平面部15aがプランジャ20の軸方向と一
致するようにチェンジシャフト15を回転させることに
より、ガイドスリーブ13は揺動運動が可能な開放状態
となる。この結果コンタクトプレート22は、セカンド
シャフト9の偏心円筒軸部9bの面または偏心円筒軸部
9cの面に沿って上下運動することができる。
てオービタル切断を行った状態を示す。切断時には作業
者によって押付け力F3が加えられる。この時ブレード
27は被切断材36から切断反力F4を受け、プランジ
ャ20は軸ボルト12の軸心を中心としてガイドスリー
ブ13の後端部を押し下げる。これによってガイドスリ
ーブ13に取り付けられたコンタクトプレート22の接
触部22aは、セカンドシャフト9の偏心円筒軸部9b
に押し付けられ、コンタクトプレート22は上下運動を
行う。この時、ブレード27は図20に示すオービタル
切断軌跡を描いて運動する。
ド27の位置は、図19に示すコンタクトプレート22
とセカンドシャフト9の偏心円筒軸部9bの位置関係に
対応している。
オービタル切断を行った状態を示す。この状態で切断時
に作業者によって押付け力F5が加えられると、図18
の場合とは反対にブレード27は切断反力F6を受け
る。従って、ガイドスリーブ13に取り付けられたコン
タクトプレート22の接触部22bは、図18の場合と
は異なったセカンドシャフト9の偏心円筒軸部9cに押
し付けられ、コンタクトプレート22は上下運動を行
う。この時、ブレード27は、図23に示すオービタル
切断軌跡を描いて運動する。
ド27の位置は、図22に示すコンタクトプレート22
とセカンドシャフト9の偏心円筒軸部9cの位置関係に
対応している。
ャフト9に2個の異なる偏心円筒軸部9b及び9cを設
け、その異なる偏心円筒軸部9b、9cにそれぞれ接触
する2個の異なる接触面を持つコンタクトプレート22
を設け、プランジャ20の往復運動と直角方向の運動、
すなわちブレード27を揺動運動させるようにしたの
で、セカンドシャフト9の偏心円筒軸部9b及び9cの
位相角に対応してブレード27を異なる軌跡で揺動運動
させることができ、ブレード27の装着方向に各々対応
した効率のよいオービタル切断を行うことができる。
示す。
mm、位相角を0°とし、偏心円筒軸部9cの偏心量を
1mm、位相角を偏心円筒軸部9bに対して225°と
した場合を示している。この時、ブレード27の軌跡は
図25に示す軌跡となり、ブレード27の装着方向によ
ってオービタル軌跡を変えることが可能となる。この実
施形態から分かるように、複数の偏心円筒軸部9b及び
9cの偏心量と位相角を様々に変化させて設定すること
により、多種多様な切断材料に適したオービタル切断を
行わせることができるようになる。
運動機構に適用した実施形態を示す。図のように、ベベ
ルギヤ38にはピン39が固着されており、プランジャ
20とピン39は、ニードルローラ40及びコネクタ4
1を介して連結されている。ベベルギヤ38が中心38
aを中心にして矢印の方向に回転すると、ピン39が回
転し、プランジャ20は軸ボルト12の軸心を中心とし
て揺動可能なガイドスリーブ13内を往復運動する。ガ
イドスリーブ13には、コンタクトプレート22が固着
されており、コンタクトプレート22にはベベルギヤ3
8と接触可能な接触部22a及び22bが設けられてい
る。ベベルギヤ38には図27に示すように、ピン39
に対して45°の位相角を有する点38bを最下点と
し、点38bに対して180°の位相角を有する点38
cを最上点とする傾斜面38dが形成されている。更
に、図のように傾斜面38dの反対側にも同様に傾斜面
38eが形成されている。コンタクトプレート22の接
触部22aをベベルギヤ38の傾斜面38dに接触させ
ながら、プランジャ12が往復運動した時、またはコン
タクトプレート22の接触部22bをベベルギヤ38の
傾斜面38eに接触させながら、プランジャ12が往復
運動した時、上記実施形態同様にブレード27の装着方
向に如何にかかわらず、オービタル切断運動が可能とな
る。
レート22に2個の接触部22a及び22bを形成する
としたが、接触部22aをもつコンタクトプレート及び
接触部22bをもつコンタクトプレートの2個の独立し
たコンタクトプレートにて構成してもよい。
9b及び9cの円筒直径をそれぞれ変えることにより、
オービタル軌跡を変化させることが可能となり、更に偏
心円筒軸部9b及び9cの形状を楕円または湾曲円また
は多角形等々にすることで、その形状に応じて、ブレー
ド27の軌跡を変化させることも可能となる。
レードの装着方向に関係なくオービタル切断が行われる
ようになり切断作業能率を向上できるようになる。
図。
説明用正面図。
図。
用正面図。
形態を示す一部断面正面図。
図。
の正面図及び側面図。
トの正面図及び側面図。
正面図。
正面図。
説明用正面図。
用断面側面図。
を示す説明用正面図。
用断面側面図。
を示す説明用正面図。
相当の正面図及び側面図。
相当のオービタル切断軌跡の説明用正面図。
一部断面正面図。
面図及び底面図。
ー、6はギヤカバー、9はセカンドシャフト、9b、9
cは偏心軸部、12は軸ボルト、13はガイドスリー
ブ、15はチェンジシャフト、18はレシプロプレー
ト、20はプランジャ、21はローラシャフト、22は
コンタクトプレート、22a、22bはセカンドシャフ
トの偏心軸部との接触部、27はブレード、36は被切
断材、38はベベルギヤ、39はピン、40はニードル
ローラ、41はコネクタである。
Claims (9)
- 【請求項1】 モータを内蔵するハウジングと、ハウジ
ングに回転可能に取付けられ、モータにより回転駆動さ
れるセカンドシャフトと、ハウジングに往復動可能な如
く取付けられ、先端にブレードが装着されるプランジャ
と、セカンドシャフトの回転運動をプランジャの往復運
動に変換するためセカンドシャフト及びプランジャとの
間に設けられた運動変換手段とを有するセーバソーにお
いて、 前記セカンドシャフトに偏心円筒軸部を複数個設けると
共にこれら偏心円筒軸部に接し、プランジャに取付けら
れた案内部材を設け、プランジャを往復運動方向と平行
でない複数の軌道上を往復運動させることを特徴とする
セーバソーの切断機構。 - 【請求項2】 前記複数の偏心円筒軸部の位相角を同じ
位相、または異なる位相としたことを特徴とする請求項
1記載記載のセーバソーの切断機構。 - 【請求項3】 モータを内蔵するハウジングと、ハウジ
ングに回転可能に取付けられ、モータにより回転駆動さ
れるセカンドシャフトと、ハウジングに往復動可能な如
く取付けられ、先端にブレードが装着されるプランジャ
と、プランジャを往復運動可能に保持し、プランジャの
運動方向と直角の方向に移動可能にハウジングに取付け
られたガイドスリーブと、セカンドシャフトの回転運動
をプランジャの往復運動に変換するためセカンドシャフ
ト及びプランジャとの間に設けられた運動変換手段とを
有するセーバソーにおいて、 前記ガイドスリーブに取付けられた案内部材が、セカン
ドシャフトの複数個の偏心円筒軸部に接触することによ
り、プランジャを往復運動方向と平行でない複数の軌道
上を往復運動させることを特徴とするセーバソーの切断
機構。 - 【請求項4】 前記案内部材を複数個設けたことを特徴
とする請求項1または請求項3記載のセーバソーの切断
機構。 - 【請求項5】 前記複数個の案内部材と複数個の偏心円
筒軸部との接触位置を同じ、または異なるようにしたこ
とを特徴とする請求項4記載のセーバソーの切断機構。 - 【請求項6】 前記複数個の偏心円筒軸部の偏心量を同
じ、または異なるようにしたことを特徴とする請求項1
または請求項3記載のセーバソーの切断機構。 - 【請求項7】 前記複数個の偏心円筒軸部の円筒の大き
さを同じ、または異なるようにしたことを特徴とする請
求項1または請求項3記載のセーバソーの切断機構。 - 【請求項8】 前記案内部材に前記複数個の偏心円筒軸
部との接触部を複数個設けるようにしたことを特徴とす
る請求項1または請求項3記載のセーバソーの切断機
構。 - 【請求項9】 モータを内蔵するハウジングと、ハウジ
ングに往復動可能な如く取付けられ、先端にブレードが
装着されるプランジャと、モータの回転運動をプランジ
ャの往復運動に変換するためモータ及びプランジャとの
間に設けられた運動変換手段とを有するセーバソーにお
いて、 前記プランジャにブレードの装着方向にかかわらず楕円
状の運動軌跡を与える手段を設けたことを特徴とするセ
ーバソーの切断機構。
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