JP2003285225A - 光線位置合わせシステム - Google Patents

光線位置合わせシステム

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JP2003285225A
JP2003285225A JP2003015614A JP2003015614A JP2003285225A JP 2003285225 A JP2003285225 A JP 2003285225A JP 2003015614 A JP2003015614 A JP 2003015614A JP 2003015614 A JP2003015614 A JP 2003015614A JP 2003285225 A JP2003285225 A JP 2003285225A
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Japan
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saw
laser
spindle
saw blade
housing
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Application number
JP2003015614A
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Inventor
Gerhard Josef Karl Weusthof
ジョゼフ カール ヴォイストフ ゲルハルト
John Ka Ki Chan
カ キ チャン ジョン
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Techtronic Industries Co Ltd
Original Assignee
Techtronic Industries Co Ltd
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • B23D59/002Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade for the position of the saw blade
    • B23D59/003Indicating the cutting plane on the workpiece, e.g. by projecting a laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリー寿命の問題を解決するためにレー
ザーアーバー外部の電源を利用するレーザー位置合わせ
システムを提供する。 【解決手段】 レーザーアーバーは、鋸刃及びレーザー
アーバーがスピンドルによって回転されるに従って電力
を生成する発電機を含むことができる。発電機は鋸の固
定された部分に取り付けられた電気磁石あるいは永久磁
石を含むステータを含むことができる。発電機の他の部
分はレーザーのための電力を生成するためにレーザーア
ーバーと共に回転するコイルを含むロータである。電力
は固定した供給源からレーザーアーバーへのスリップリ
ング接点によってレーザーに提供されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は光源に電力を供給
するのに内部のバッテリーを必要としない光源位置合わ
せシステムを有する鋸に関する。
【0002】
【従来の技術】丸鋸(マイターソー)、手持ち丸鋸、ラ
ジアル鋸盤(ラジアルアームソー)、切断鋸(せん断
機)、及び、複合丸鋸は木材あるいは他の材料を精密に
切断するのに用いられる。例えば、丸鋸及び複合丸鋸
は、幅木(ベースボード)、周り縁(クラウンモールデ
ィング)、コーブ(窪み)モールディング、様々な額縁
部材、及び、構造部材を正確な寸法に切断するために用
いられる。そのような丸鋸は材料(ワークピース)を切
断するために高速で回転する鋸刃を有するのが一般的で
ある。鋸刃は引っ込み式(格納式)ブレードガードで保
護されており、引っ込み式ブレードガードは、鋸刃を覆
っているが、鋸刃が材料に接触する位置に移動するに従
って引っ込められる。材料はベース及び回転テーブルの
上に保持され、さらに、それらはフェンスと協働して鋸
による切断のために材料を位置決めするのに用いられ
る。
【0003】切断の前に、正確性を期するために、材料
は通常正確な測定によって切断予定位置に鉛筆で印が付
けられる。これらの形態の鋸に共通する問題点は、鋸刃
の縁が所望の位置で材料を切断するように、材料を常に
鋸刃に合わせるには、相当程度の技量と注意力を要する
ということである。従来の鋸によれば、鋸刃の位置合わ
せが正確であるかどうかは鋸が材料の切断を開始するま
で知ることができなかった。鋸刃が材料に接触するとき
に材料が正しい方向に設置されていなければ、材料は損
壊してしまうことがある。
【0004】丸鋸用のレーザーアーバー(心棒)はケリ
ー(Kelly)氏に発行された米国特許第5,86
2,727号において提案されている。ケリー特許は、
遠心スイッチによって作動し、1本のレーザー光線を材
料に向ける丸鋸用の半導体レーザーア−バーを開示す
る。ケリー特許はバッテリー駆動のレーザー光源を開示
する。バッテリーに依存することの問題の1つは、半導
体レーザー光源はレーザーを照明するためにバッテリー
から相当な電力を引き出すことであり、その結果、バッ
テリーの寿命が限られ、また、バッテリーを頻繁に取り
替えることが必要となる。同様に、カルオリ(Calu
ori)氏等に発行した米国特許第6,035,757
号も、レーザー光線を鋸刃切断線に向ける集束レンズを
備える同様の丸鋸用半導体レーザー光線位置合わせ装置
を開示する。カルオリ特許も同様にレーザーアーバーに
装着されるバッテリー電源に依存する。このシステムは
ケリー特許と同様の限られたバッテリー寿命という問題
を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、バ
ッテリー寿命の問題を解決するためにレーザーアーバー
外部の電源を利用するレーザー位置合わせシステムを提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明の1つの側面に
よれば、スピンドルを備えるモータを備え、スピンドル
には鋸刃が固着され、回転テーブルあるいは鋸テーブル
上に載置される材料を切断するために、モータによって
回転されるマイターソー(あるいは他の丸鋸)が提供さ
れる。モータはアームによってテーブルに対して支持さ
れる鋸頭部(ソーヘッド)アセンブリの一部である。レ
ーザーあるいは他の指向性光源(これから後は「レーザ
ー」あるいは「光源」と称される)が、スピンドルに取
り付けられ、且つ、鋸刃と共にモータによって回転され
るレーザーアーバーハウジング内に取り付けられる。鋸
刃と材料との位置合わせを確認するために、光源はハウ
ジングから鋸刃の近接位置に細い光線を放射する。光源
のための電力はレーザーアーバーハウジング外に位置付
けられた供給源から提供される。
【0007】本願発明は鋸の非回転部分に対して鋸刃を
回転するスピンドルを有する丸鋸のためのレーザーアー
バーとしても定義づけることができる。レーザーアーバ
ーは、LEDレーザー光と、電力をレーザーに供給する
ためにレーザーに接続された回路と、を含む。回路は鋸
の非回転部分に固着された部分を含む電圧源からの電力
を提供する。
【0008】本願発明の他の側面によれば、丸鋸用のレ
ーザーアーバーのための回路は、スピンドルに関連付け
られたロータと、鋸の非回転部分に関連付けられたステ
ータと、を有する発電機をさらに含む。スピンドルがロ
ータをステータに対して回転するに従って電気エネルギ
ーが生成される。
【0009】本願発明の他の局面によれば、丸鋸のため
のレーザーアーバーは誘導的に接続された電源を有して
もよい。誘導電源はレーザーアーバー内でアーバーと共
に回転する第1の誘導コイルと、第1のコイルに電圧を
誘引する、アーバーの近傍に取り付けられた第2の誘導
コイルと、を含むことができる。第1誘導コイルは光源
に直接電力を供給する出力調整回路に電気的に接続され
る。本願発明の他の局面によれば、光源はLEDレーザ
ーであってよい。
【0010】代替的に、回路は電源と回路との間に電気
接触を構築するスリップリング接点によって電気的に接
続された電源を含んでもよい。スリップリング接点はス
ピンドルと共に回転する第1の組の接点と、第1の組の
接点と接触する固定の接点と、を含むことができる。回
路は、さらに、予め定められた電圧範囲内の電力をレー
ザーに供給する出力調整回路を含む。
【0011】本願発明の上述及び他の局面、及び、従来
技術に対する本願発明の効果は添付の図面及び後述の詳
細な説明によってより良く理解されるであろう。
【0012】
【発明の実施の形態】本願の譲受人は、出願中の「光線
位置合わせシステムを有する丸鋸」と題する米国特許出
願第09/860,898号に記載されているバッテリ
ー駆動レーザー位置合わせ装置を販売しており、該出願
を、一般的な背景を説明する目的から本願明細書に引用
するものとする。
【0013】図1を参照すると、丸鋸刃12を有するの
鋸10が示される。また、鋸10はベース13と回転テ
ーブル14とを含み、これらは概ね参照番号15によっ
て参照される支持テーブルを構成する。フェンス16が
支持テーブル15上に設けられる。材料18が支持テー
ブル15上に載置され、材料18は鋸10によって切断
されるときにフェンス16に対峙して保持される。アー
ム20はモータアセンブリ22を回転テーブル14に接
続する。モータアセンブリ22は、参照番号24によっ
て概ね示される鋸頭部アセンブリの一部を形成する。モ
ータアセンブリ22は鋸刃12を駆動する。鋸刃12は
据付ガード28及び引っ込み型のシールド30によって
覆われる。ハンドル32が鋸頭部アセンブリ24を操作
するために設けられる。
【0014】図示の実施形態に示される鋸10は、マイ
ター角(平面角)調整機構38とチルト(傾斜)調整機
構40とを有するスライド式の複合マイターソー(丸
鋸)である。図示の実施形態はスライド式の複合マイタ
ーソーであるが、本願発明は、例えば、単純なマイター
ソー、卓上マイターソー、切断鋸(せん断機)、手持ち
丸鋸、ラジアルアームソーのような他の形態の丸鋸にも
同一に適用可能である。鋸頭部アセンブリ24はアーム
20に対して旋回可能に接続され、鋸頭部アセンブリ2
4を材料18との係合から離れる方向に正常に付勢する
ためのスプリング(図示せず)を備える。
【0015】操作者が鋸10で切断を行う準備ができて
いるとき、操作者はハンドル32を把持し、トリガを押
し込み円形の鋸刃12を回転させ、鋸刃12を材料18
に向けて押し下げる。切断のマイター角を変化させるた
めに、マイター角調整機構38は回転テーブル14がベ
ース13に対して回動することを可能とする。チルト角
調整機構40は鋸頭部アセンブリ24が支持テーブル1
5に対する鋸刃12の傾斜を調整するために旋回される
ことを可能とする。
【0016】図2を参照すると、レーザーアーバー(心
棒)42を有する鋸10が図示される。レーザーアーバ
ー42は鋸刃12近傍で鋸刃と同一のスピンドル44に
装着される。レーザーアーバー42はスピンドル44に
よって回転されるときに,レーザー光線48をレーザー
アーバー42から外向きに向ける。光線は鋸刃に向け
て、好ましくは、鋸刃が材料を切断する材料の頂面に向
けてわずかに傾斜が付けられる。光源はレーザーとして
記述されているが、発行ダイオード(LED)レーザ
ー、集束電気光バルブに基づいたシステム、あるいは、
他の小さな光のような光源も鋸10と共に用い得る。
【0017】図1及び図2の双方を参照すると、ステー
タ50はレーザーアーバー42に近接した据付ガード2
8に固着される。ステータ50は磁束を作り出す電気磁
石あるいは永久磁石を含んでもよく、後に詳述されるよ
うに、レーザーアーバー42は電気を生成するために前
記磁束を貫通して回転する。
【0018】図3を参照すると、本願発明の1つの代替
実施形態が示され、この実施形態においては、静止(固
定)誘導コイル52が据付ガード28に装着されたステ
ータ50の一部として含まれる。レーザーアーバーのた
めのハウジング54は回転誘導コイル56を収容する。
ハウジング54及び回転誘導コイル56はLEDレーザ
ーモジュール60を支持するレーザーアーバーワッシャ
58に組み付けられる。レーザーモジュール60はワッ
シャー58に形成されたスロット62を通じて光線を向
ける。コイル56で誘導された電気は、レーザーモジュ
ール60に電力供給するために、一般に電気歯ブラシ等
に用いられる形態の従来の誘導的に接続された電源回路
によって調整される。静止誘導コイル52はコイル52
の磁界内に位置付けられた回転誘導コイル56を通じて
対応する電流を誘導する交流電源、パルス逆転電極、あ
るいは、オン/オフ式の直流電源によって電力供給され
る。
【0019】図4を参照すると、永久磁石64が据付ガ
ード28に固着された他の代替実施形態が示される。永
久磁石64はフェライトあるいは他の周知の磁性セラミ
ック材で構成されたセラミック製永久磁石の複数の円弧
状部材(図示せず)によって形成されることが好まし
い。ハウジング66はレーザーアーバーワッシャ68に
固着される。円弧状コイル70はレーザーアーバーワッ
シャ68に取り付けられる。コイル70は永久磁石64
によって生成される交流電極(N−S−N)の束を貫通
してレーザーアーバーと一緒に回転し、よって、レーザ
ーアーバーモジュール72に供給される電気を生成す
る。レーザー光はレーザーアーバーワッシャ68に形成
されたスロット74を通じて放射される。
【0020】図5を参照すると、更に他の代替実施形態
が提供されており、この実施形態においては、第1組の
接点がレーザーアーバー84のレーザーアーバーワッシ
ャ82のハブ81に設けられた接点80を有する。ハウ
ジング85がレーザーアーバー84の構成部材を収容す
るために設けられる。接点86が接点80との接触を維
持するスピンドル88に設けられる。一組のスリップリ
ング接点90がレーザーアーバー84から離間した位置
でスピンドル88に設けられる。スリップリング接点9
0は接点91に接続し、また、電気的に接点86に接続
される。レーザーモジュール92はレーザーアーバーワ
ッシャ82によって支持され、レーザーアーバーワッシ
ャ82に形成されたスロット94を通じてレーザー光線
を向ける。
【0021】図3乃至5を参照して上述されたそれぞれ
の実施形態において、レーザーモジュールに電力を供給
するためのバッテリーは不要である。
【0022】出力調整回路がワッシャに固着された回路
基盤96によって提供されても良く、あるいは、レーザ
ーモジュールの一部として一体に組み込むこともでき
る。図3には、電源回路の一部として設けられ得るAC
パルス逆転回路(AC pulse reversing circuit)98が
図示される。
【0023】本願発明の実施形態が図示され且つ記述さ
れているが、これらの実施形態は発明の全ての可能な形
態を図示し且つ記述するものではない。むしろ、本願明
細書において用いられている用語は制限の用語というよ
りも記述の用語であり、本願発明の精神及び範囲から逸
脱しない範囲において多様な変更が加えられ得ることが
理解されよう。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バッテリー寿命の問題を解決するためにレーザーア
ーバー外部の電源を利用するレーザー位置合わせシステ
ムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、レーザーに電力を供給するための発電
機を含むレーザーアーバーを有する複合丸鋸を示す斜視
図である。
【図2】図2は、丸鋸刃、レーザーアーバー、及び、発
電機のステーターが固着された鋸刃ガードを示す概略断
片図である。
【図3】図3は、鋸刃ガードに固着された静止(固定)
の誘導コイルとレーザーアーバー内に取り付けられた回
転可能な誘導コイルとを含むレーザーアーバーを示す分
解斜視図である。
【図4】図4は、鋸刃ガードに接続された永久磁石ステ
ーターを有する発電機とレーザーアーバー内に固着され
た円弧状コイル部分とを含むレーザーアーバーを示す展
開斜視図である。
【図5】図5は、電力をレーザーに供給するためのスリ
ップリング接点を有するレーザーアーバーを示す概略図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト ジョゼフ カール ヴォイス トフ 香港 ツエン ワン ヤウ コム タウ キャッスル ピーク ロード 123 ザ ベイ ブリッジ (72)発明者 ジョン カ キ チャン 香港 カオルーン 11階 アーガイル ス トリート 216 Fターム(参考) 3C040 AA01 BB13 CC01 3C051 DD02 5H607 BB02 CC05 DD02 FF10

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋸刃を鋸の非回転部分に対して回転する
    スピンドルを有する鋸のためのレーザーアーバーであっ
    て、 ハウジングと、 少なくともその一部が前記ハウジング内に配置されるレ
    ーザー光と、 レーザーに電力を供給するために前記レーザーに電気的
    に接続された回路と、を有し、前記回路は前記鋸の前記
    非回転部分に固着された部分を含む電圧源から電力を供
    給するレーザーアーバー。
  2. 【請求項2】 前記回路は、前記スピンドルに関連付け
    られたロータと、前記鋸の前記非回転部分に関連付けら
    れたステータとを有する発電機と、をさらに含み、よっ
    て、前記スピンドルが前記ステータに対して前記ロータ
    を回転するに従って電気エネルギーが生成される請求項
    1に記載のレーザーアーバー。
  3. 【請求項3】 前記回路は、据付ガードに固着された永
    久磁石と、前記スピンドルによって回転される円弧状の
    コイル部分と、をさらに含む請求項1に記載のレーザー
    アーバー。
  4. 【請求項4】 前記回路は、前記スピンドルによって回
    転される第1の誘導コイルと、前記鋸の前記非回転部分
    上にある第2の誘導コイルとを含む誘導的に連結された
    電源をさらに含み、前記レーザー光のための電力は前記
    誘導的に連結された電源によって提供される請求項1に
    記載のレーザーアーバー。
  5. 【請求項5】 前記回路は、スリップリング接点によっ
    て電気的に接続された電源をさらに含み、前記スリップ
    リング接点は前記電源と前記回路との間の電気接触を設
    定し、前記スリップリング接点は、前記鋸刃と共に回転
    する第1組の接点と、前記第1の組の接点と接触する固
    定された第2組の接点と、を含む請求項1に記載のレー
    ザーアーバー。
  6. 【請求項6】 前記回路は、予め定められた電圧範囲の
    電力を前記レーザーに供給する出力調整回路をさらに含
    む請求項1に記載のレーザーアーバー。
  7. 【請求項7】 据付ガードが前記鋸の前記非回転部分の
    一部である請求項1に記載のレーザーアーバー。
  8. 【請求項8】 スピンドルを有するモータと、 前記スピンドルに固着され、材料を切断するために前記
    モータによって回転される鋸刃と、 前記鋸刃と共に回転するために前記スピンドルに固着さ
    れたハウジングを有するレーザーアーバーと、 前記ハウジング内に配置され、前記鋸刃の前記材料との
    位置合わせの視覚的な指示を提供するために前記鋸刃の
    近傍に細い光線を放射する光源と、 前記光源に電力を提供するために前記光源に電気的に接
    続された発電機と、を含み、前記発電機は、前記ハウジ
    ングに関連付けられ且つ前記ハウジングと共に回転する
    ロータと、前記ハウジングに近接して固着されたステー
    タと、を含み、前記ロータは、前記光源のための電力を
    生成するために、前記モータによって前記ステータに対
    して回転される鋸。
  9. 【請求項9】 前記ロータは電気コイルである請求項8
    に記載の鋸。
  10. 【請求項10】 前記ステータは電気磁石である請求項
    9に記載の鋸。
  11. 【請求項11】 前記ステータは永久磁石である請求項
    9に記載の鋸。
  12. 【請求項12】 前記ロータは前記光源に直接電力を供
    給する出力調整回路に電気的に接続される請求項9に記
    載の鋸。
  13. 【請求項13】 前記光源はLEDレーザーである請求
    項8に記載の鋸。
  14. 【請求項14】 スピンドルを有するモータと、 前記スピンドルに固着され、材料を切断するために前記
    モータによって回転される鋸刃と、 前記鋸刃と共に回転するために前記スピンドルに固着さ
    れたハウジングを有するレーザーアーバーと、 前記ハウジング内に配置され、前記鋸刃の前記材料との
    位置合わせの視覚的な指示を提供するために、前記鋸刃
    に近接して細い光線を放射する光源と、 前記光源に電気的に接続された誘導的に連結された電源
    と、を含み、該電源は、前記ハウジングと関連付けられ
    且つ前記ハウジングと共に回転する第1の誘導コイル
    と、前記ハウジングに近接して固着された第2の誘導コ
    イルと、を含み、該第2の誘導コイルは前記第1の誘導
    コイルに電圧を誘導して前記光源へ電力を提供する鋸。
  15. 【請求項15】 前記前記ロータは前記光源に直接電力
    を提供する出力調整回路に電気的に接続されている請求
    項14に記載の鋸。
  16. 【請求項16】 前記光源はLEDレーザーである請求
    項14に記載の鋸。
  17. 【請求項17】 スピンドルを有するモータと、 前記スピンドルに固着され、材料を切断するために前記
    モータによって回転される鋸刃と、 該鋸刃と共に回転するために前記スピンドルに固着され
    たハウジングを有するレーザーアーバーと、 前記ハウジング内に配置され、前記鋸刃の前記材料との
    位置合わせの視覚的な指示を提供するために、前記鋸刃
    の近傍に細い光線を放射する光源と、 前記光源に電力を供給するために前記光源に電気的に接
    続された発電機と、を含み、前記発電機は据付ガードに
    固着された永久磁石と、前記スピンドルによって回転さ
    れるコイルと、を有する鋸。
  18. 【請求項18】 スピンドルを有するモータと、 前記スピンドルに固着され、材料を切断するために前記
    モータによって回転される鋸刃と、 該鋸刃と共に回転するために前記スピンドルに固着され
    たハウジングを有するレーザーアーバーと、 前記ハウジング内に配置され、前記鋸刃の前記材料との
    位置合わせの視覚的な指示を提供するために、前記鋸刃
    の近傍に細い光線を放射する光源と、 該光源との電気接触を設定する複数のスリップリング接
    点によって電気的に接続された電源と、を含み、前記ス
    リップリング接点は前記鋸刃と共に回転する1組の回転
    接点と、該1組の回転接点との接触のために、前記鋸上
    に固定して取り付けられた1組の固定接点と、を含む
    鋸。
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