JP2006015480A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】握り部の位置を連続的に，容易かつ安全に調整することができる電動工具の提供。
【解決手段】丸鋸のような電動工具１に関し、電動工具１は工具エレメント軸線を有する丸刃のような工具エレメントと、縦軸中心線Ｙを定義する軸を有する電動機４と、操作者が電動工具１を支持する握り部７、３７と、握り部７、３７上に配置された電力スイッチ８とを備える。電動機４、握り部７、３７および電力スイッチ８は相互に固定結合されて１つのブロックまたはユニットを形成してユーザーの快適さに役立っている。ユニット９は工具エレメントハウジング３に結合されているが、操作者はユニット９を工具エレメントハウジング３に対してユニット回転軸線の周りに回転させることができる。このユニット回転軸線は電動機軸線Ｙまたはそれに平行な軸線と一致していてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、新規なハンドル装置を備える電動工具（好ましくは丸鋸）に関するものである。

電動工具は一般にハウジングまたは本体からなり、その内部には、回転工具エレメントに減速ギアを介して接続されたシャフトを有する電動機が配置されている。ハウジングは一般に握り部を備え、ユーザーが工具エレメント保持し駆動することができるようになっている。たいていの場合、本体には操作中にワークピース上に機械を支持するシュープレート（ｓｈｏｅ ｐｌａｔｅ）を設けてある。

現在市販されている電動工具はほとんどすべてハウジングと工具エレメントと一体に形成された握り部を有する。そのような電動工具の欠点は、垂直または斜めのワークピースまたは非常に長いワークピースを操作する際に操作者が比較的に長い距離を移動しなければならず、そのため腕や手を伸ばさなければならないということである。握り部の位置が固定されていると、機械の手動制御を妨げ、ワークピースが正確でなくなる。これは生産性にとって不利である。もっとも大事なことは、操作者にとって危険であるかもしれないということである。

鋸刃の目の深さを調整する時に同じ欠点が顕れる。この場合、工具エレメントのシュープレートに対する位置が変わると、握り部の位置も変わるので、上述の欠点が生じる。

例えば、特許文献１はワンピースのハウジングと回転可能な握り部を有する丸鋸を開示している。握り部は２つの位置に位置することが可能である。第１の位置は「押位置」であり、この位置では工具が切削方向にまっすぐに押される。第２の位置は「頂部位置」であり、この位置では握り部が工具に垂直に調整される。この構成では、ユーザーには２つの位置の間でだけ握り部の位置を変える選択肢が与えられる。さらに、これら２つの位置の間で握り部を調整するステップは非常に複雑で長い。実地では、電力コードを安全上の理由からプラグから外し、握り部のロックを解除し、その位置を調整し、握り部をロックし、電力コードを再びプラグに挿す等の動作が必要である。そのように操作が長いと、ユーザーは握り部の位置をまったく変えなくなってしまう。

例えば、特許文献２は電動機のハウジングと刃のハウジングが一つのユニットを形成し、かつシュープレートに固定されている丸鋸を開示している。握り部を調整するためには、工具はレバーとスプリングとの複雑な機構を有し、誤って電動工具のスイッチが入ることがないようになっている。長期間経過すると、この機構自体にも連続的応力にさらされる他の部品にもある程度遊びが生じることがある。レバーとスイッチの間の遊びが過剰であると、機械の機能性とおそらくは安全性とが損なわれ、ユーザーにとって危険である。第２に、電力スイッチ（は可動性の握り部上に配置され、握り部とともに回転（旋回）するが、この電力スイッチ）を電動機に接続する電気ケーブルは、握り部が新しい位置に調整される度に、捩じりと曲げを受ける。柔軟で可撓性のケーブルを使用しても、時間の経過とともに、ケーブルが破損する危険が増し、危険な短絡が起きる可能性が生じる。

米国特許第４５１６３２４号明細書 米国特許第６５８８１１２号明細書

本発明の目的
本発明の一つの目的は、容易かつ快適に使用することができ、効率的および（もっとも重要なことに）安全な電動工具を提供することである。

本発明の別の目的は、ユーザーが握り部の位置を連続的に、容易にかつ安全に調整することができる電動工具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、軽量であるが、強度があり、信頼性のある電動工具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ユーザーが握り部の位置を変えている際でさえも正確な作業を行うことができる電動工具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、信頼性の高い、耐用年数の長い電動工具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、上述の従来技術の欠点のない電動工具を提供することである。

発明の要約
第１の態様によると、本発明は、
ａ）ワークピースを操作する工具エレメント、
ｂ）前記工具エレメントを収容し、支持する工具エレメントハウジング、
ｃ）縦軸中心線を有する電動機、
ｄ）前記電動機を支持する電動機ハウジング、
ｅ）前記電動機から前記工具エレメントにエネルギーを移送する伝導装置、
ｆ）前記工具エレメントを前記ワークピースに対して移動する握り部であって、前記電動機ハウジングおよび前記握り部はモノリシック・ユニットであり、前記工具エレメントハウジングに対してこのユニットの回転軸の周りを回転可能である握り部、および
ｇ）このユニットを前記工具エレメントハウジングに作用的に（例えば、回転するように）結合する結合部材
を備える電動工具を提供する。

本発明によれば、工具エレメントと電動機ハウジングは相互に固定されて単一の部材（ワンピース）を形成することはないが、操作者が相互に回転させることができる。このため、ユーザーは電力スイッチをオフにすることなく、簡単に、安全に、かつ効果的に握り部の位置を調整することができ、生産性が向上する。例えば、正規運転時に、ユニットと工具エレメントハウジングが操作者の選択した相対的角度配置になるように、ユニットを保持する。この所望の相対的角度配置は作業の状況に従って変化する。例えば、至近距離の切断作業を行った後、操作者がワークピースのより遠い部分の切断作業をするために他の相対的角度配置を選択する。

好ましくは、握り部は、
縦軸中心線から離隔し、かつこれに本質的に垂直な第１の握り部軸線を有する第１の握り部分を備える。第１の握り部軸線はわずかに湾曲しているのが好ましい。

好ましくは、握り部は、
第２の握り部軸線を有する第２の握り部分を備える。第２の握り部軸線は縦軸中心線に本質的に平行であるのが好ましい。第２の握り部軸線はわずかに湾曲しているのが好ましい。

第１および第２の握り部分は、典型的には角度的に（好ましくは約９０°）変位している。第２の握り部分は、第１の握り部分のほぼ中間部分に隣接して配置することができる。第１および第２の握り部分を備える実施の形態は、ワークピースを精密に取り扱う際に操作者にとって非常に快適であるので、好都合である。

第１の握り部分は後方握り部材を有していてもよい。この握り部材は、縦軸中心線から離隔し、かつこれに本質的に垂直な第１の握り部軸線を有していてもよい。第２の握り部分は第２の握り部軸線を有する後方握り部材を有していてもよい。第２の握り部軸線は縦軸中心線に本質的に平行に配置することができる。

好ましくは、上述のユニットは工具エレメントハウジングに対して９０°以下の角度で回転可能である。角度制限装置を配置して過剰回転を防止することができる。操作者がユニットを工具エレメントハウジングに対してユニット回転軸の周りに回転することができ、このユニット回転軸は縦軸中心線またはこれに平行な軸線と一致していてもよい。

好ましくは、電動機が静止している際に、ユニットは工具エレメントハウジングに対して所望の角度配置で固定可能である（例えば、ロックされる）。

好ましくは、ユニットは工具エレメントハウジングに対して滑動回転可能である。例えば、ユニットと工具エレメントハウジングの隣接する両端面を結合部材により滑動可能に結合することができる。滑動機構を用いて滑動可能結合を容易にすることができる。結合部材は典型的にはユニットを工具エレメントハウジングに軸線方向に（例えば、縦軸中心線と実質的に一致する軸線またはこれに対して実質的に平行な軸線、例えば工具エレメントの軸線に沿って）結合する。

好適な実施の形態において、結合部材は、
ユニットと工具エレメントハウジングとの間の滑動回転を許容する滑動機構を備える。好ましくは、滑動機構は滑動リングの形をしている。滑動リングはユニットと工具エレメントハウジングとの間の滑動回転を許容するゴムで形成することができる。滑動機構は第１及び第２のリング状結合部分の間に配置することができる。

特に好ましくは、結合部材は、
第１のリング状結合部分と第２のリング状結合部分を備え、第１の結合部分はユニットに堅固に結合され（または一体化され）、かつ第２の結合部分は工具エレメントハウジングに堅固に結合され（または一体化され）、さらに、滑動機構は第１の結合部分と第２の結合部分の間に配置されている。

さらに好ましくは、第１および第２の環状凹部が第１及び第２の結合部分の外周面にそれぞれ設けられており、結合部材は、さらに、
可撓性材料からなる分割リングと、分割リングを閉じる閉鎖装置とを備え、分割リングはその内周面に第１および第２の環状延長部を有し、第１および第２の凹部は、第１および第２の環状延長部をそれぞれ受容するように適合されている（すなわち、分割リングが開いている場合）。

さらに好ましくは、環状凹部と環状延長部は分割リングが閉じたときに圧力がかかる傾斜壁を有する。

分割リングは鋼製であるのが好ましい。滑動機構は分割リング内に拘束されるようにしてもよい。

工具エレメントは典型的には回転式工具エレメントである。工具エレメントは鋸刃（例えば、丸鋸刃であるのが好ましい。

好ましくは、結合部材はフード取付け刃型（ｂａｙｏｎｅｔ ｔｙｐｅ）のものである。特に好ましくは、フード取付け刃型結合部材は、
ユニットに結合または一体化された雌エレメント、および
工具エレメントハウジングに結合または一体化された雄エレメント
を備える。

雄エレメントは第２のリング状結合部分を含んでいてもよい。雌エレメントは第１のリング状結合部分を含んでいてもよい。

好適な一実施の形態では、雌エレメントは、
複数の凹部と、それらの間の、高さが所定の高さ（ｈ）の複数の放射状歯とを備え、
雄エレメントは、
複数の放射状突起部を備え、これらの放射状突起部は所定の厚み（ｄ）をそれぞれ有し、それにより、雄エレメントをユニット回転軸線の周りに回転することにより、放射状突起部がそれぞれ放射状歯の一つの後部に係合するように、凹部に挿入可能である。

好ましくは、電動工具は、さらに、
ブレーキシステムをユニットと工具エレメントハウジングとの間に備える。

好ましくは、電動工具は、さらに、
工具エレメントハウジングとユニットとの間の振動を緩衝する緩衝エレメントを備える。好ましくは、緩衝エレメントは粘着性物質からなるか、または衝撃吸収材である。

ユニット回転軸線は縦軸中心線またはこれに平行な軸線（例えば、工具エレメント軸線）と一致しているのが好ましい。

電動機を主電源に接続する電力スイッチを握り部上に（例えば、操作者の人指し指で操作できるように）配置することができる。

本発明の追加の特徴及び利点は以下の好適な実施の形態の詳細な説明から明かになるであろう。

好適な実施の形態の詳細な説明
図１〜７に示す電動工具は丸鋸１である。丸鋸１は工具軸線Ｘを定義する丸刃２と、工具軸線Ｘの周りに丸刃２を回転可能に収容し、支持する危険防止用ハウジング３と、電動機４とを備え、電動機４は電動機ハウジング４ａおよび工具軸線Ｘに平行な縦軸中心線Ｙを定義する軸５を有する。伝動装置６は、軸５を丸刃２に結合して電動機４から丸刃２へエネルギーを移送するギアシステムを含む。伝動装置６は電動機の軸５の端部に位置するピニオン３２を備える減速機構を有していると有利である。ピニオン３２は丸刃２の軸３５に結合されたギアシステム３４を駆動する（図５参照）。この場合、工具軸線Ｘと縦軸中心線Ｙは実質的に相互に平行であることに気付くであろう。

第１のＵ字状握り部分７および第２のＵ字状握り部分３７が設けられており、操作者は手動で丸鋸１を移動する。第１および第２の握り部分７、３７はそれぞれ危険防止用ハウジング３に堅固に取り付けられている。スイッチ手段８（安全ボタンを含む）が第１の握り部分７上に設けられており、主電源に取り付けられたケーブルホルダ４ｈと電力コード４ｐとを介して電動機４を主電源に電気的に接続するようにしている。危険防止用ハウジング３と電動機ハウジング４ａはシュープレート３９により支持される。シュープレート３９は操作者により操作時にワークピースに沿って案内される。危険防止用ハウジング３はシュープレート３９に固定されるが、ハウジング４ａはシュープレート３９の表面に対して旋回させることができる。

第１の握り部分７の第１の握り部軸線ａは、縦軸中心線Ｙに離隔してかつ本質的に垂直である。第２の握り部分３７の第２の握り部軸線ｂは、縦軸中心線Ｙに対して本質的に平行に配置されている。握り部軸線ａ，ｂは、ともに、図１および図２に示すように、若干湾曲している。操作者は、操作時に、第１および第２の握り部分７，３７をもって丸鋸１を保持することができる。

縦軸中心線Ｙに対して、第１および第２の握り部分７，３７は約９０°角度的に離れている。第２の握り部分３７は第１の握り部分７の中央部に隣接して配置される。

電動機４、第１および第２の握り部分７，３７、並びに第１の握り部分７上のスイッチ手段８を組み立ててモノリシック・ユニット９を形成する。ユニット９は、操作者が危険防止用ハウジング３に対して、本発明では縦軸中心線Ｙと一致するユニット回転軸線の周りに回転させることができる。

図２〜４、６および７に詳細に示すように、丸鋸１は、ユニット９を危険防止用ハウジング３に作用的に結合する結合部材１０を備えている。結合部材１０は、雌エレメント１１および雄エレメント１２を含む取付刃型のものである。雌エレメント１１はユニット９に結合されるのに対して、雄エレメント１２は危険防止用ハウジング３に結合される。雌エレメント１１および雄エレメント１２はいずれも本質的にリング状である。第１の結合部分１１ｃは雌エレメント１１の一体的な部分である。同様に、第２の結合部分１２ｃは雄エレメント１２の一体的な部分である。

図３から明かなように、雌エレメント１１は、フランジ１５に設けられた３つの凹部１４を有し、これら凹部１４は円筒状片１６から延び、かつ相互に（角度αだけ）離れており、所定の高さｈの３つの歯２９が間に配置されている。また、雄エレメント１２は３つの突起部１３を有し、これら突起部１３は角度的に（角度αに相当する量だけ）等距離であり、かつ所定の厚さｄを有し、それらの間に３つの凹部を有する。円筒状片１６から測定した歯２９の高さｈは、各突起部１３の厚さｄと少なくとも同じである。縦軸中心線Ｙに沿って回転させることにより、突起部１３は雌エレメント１１の凹部１４に入る。雄エレメント１２を挿入し、縦軸中心線Ｙの周りに約６０°回転させた後、各突起１３は雌エレメント１１の歯２９の一つにより捉えられ、その背後に係合する。

回転時に、突起１３が対応する凹部１４から誤って開放されることがないように、雄エレメント１２と雌エレメント１１は角度拘束装置（図には示さない）を備えていてもよい。

丸鋸１はロック部材１８を設けて雄エレメント１２と雌エレメント１１が開放され分離されないようにしている。ロック部材１８は、不使用時には開いている分割リング１９を備える。分割リング１９は、内周面に第１および第２の側方環状延長部２０ａ，２０ｂを有し、これら側方環状延長部２０ａ，２０ｂは、第１および第２の結合部分１１ｃ，１２ｃの外周面の第１および第２の環状凹部２０ｐ，２０ｑにそれぞれ係合するように適合されている（図６および図７参照）。分割リング１９は、わずかに可撓性を有し、鋼で作製することができる。凹部２０ｐ，２０ｑ並びに延長部２０ａ，２０ｂはすべて傾斜壁を有する。分割リング１９が閉じると、圧力がこれらの傾斜壁にかかる。ロック力を調整するために、分割リング１９はねじ止め具２３を有する。特に、ねじ止め具２３は、ねじ付きホルダ２４にピン２５ａにより取付け可能なレバー２５を備える。ホルダ２４の端部は分割リング１９の曲げられた終端片にナット２４ａによりねじ止めすることができる。

滑動リング２６が結合部分１１ｃ，１２ｃの間に、かつ分割リング１９の内部で延長部２０ａ，２０ｂの間に配置され、ユニット９と危険防止用ハウジング３との間で滑動回転するようにしている。図示の実施の形態では、滑動リング２６はゴムのような粘弾性物質からなる。丸鋸１の操作者が第１および第２の握り部分７，３７に回転力を及ぼさなくなると、すぐに回転は停止する。

雄エレメント１２と雌エレメント１１の表面の間の粘弾性リング２６のおかげで、操作者がより快適な切断位置を突き止めるときに円滑かつ安全な動きが保証される。このためには、丸鋸１の操作時でさえも、ユーザーは第１および第２の握り部分７，３７を回転することができることは本発明の有利な特徴である。換言すると、丸鋸１の操作時に、操作者は第１および第２の握り部分７，３７の位置を簡単かつ安全に変えることができる。

再び強調すべきことは、図示された実施の形態においては、電動機４、第１および第２の握り部分７，３７、並びにスイッチ８はともにユニット９を構成し、このユニット９は危険防止用ハウジング３に対して縦軸中心線Ｙの周りに回転可能である、ということである。従って、握り部分７，３７並びに操作者の両手を、作業時に、より快適な位置に変えることができる。

本発明の一実施の形態による丸鋸の斜視図である。 図１に示す丸鋸の展開図である。 図２に示す丸鋸の部品の斜視図であり、エレメント１１（左側）は図２に示すエレメント１１と比べて向きを変えてある。 図２に示す丸鋸の展開図に対応する拡大図である。 図１の矢印Ｖに沿う軸線Ｙを横切る軸平面の部分断面図である。 工具ハウジングと図１の実施の形態のモノリシック・ユニットとの間に配置された結合部材の断面図である。 図６に示す結合部材の部分図であり、結合部材の雄エレメントがＹ軸の周りに回転した図である。

符号の説明

１ 丸鋸
２ 丸刃
３ 危険防止用ハウジング
４ 電動機
４ａ 電動機ハウジング
４ｈ ケーブルホルダ
４ｐ 電力コード
５ 軸
６ 伝動装置
７ 第１のＵ字状握り部分
８ スイッチ手段
９ モノリシック・ユニット
１０ 結合部材
１１ 雌エレメント
１１ｃ 第１の結合部分
１２ 雄エレメント
１２ｃ 第２の結合部分
１３ 突起部
１４ 凹部
１５ フランジ
１６ 円筒状片
１８ ロック部材
１９ 分割リング
２０ａ 第１の側方環状延長部
２０ｂ 第１の側方環状延長部
２０ｐ 第１の環状凹部
２０ｑ 第２の環状凹部
２３ ねじ止め具
２４ ねじ付きホルダ
２４ａ ナット
２５ 取付け可能なレバー
２５ａ ピン
２６ 滑動リング（粘弾性リング）
２９ 歯
３２ ピニオン
３４ ギアシステム
３５ 軸
３７ 第２のＵ字状握り部分
３９ シュープレート
ａ 第１の握り部軸線
ｂ 第２の握り部軸線
ｄ 厚さ
ｈ 高さ
Ｘ 工具軸線
Ｙ 縦軸中心線

Claims (25)

1. ａ）ワークピースを操作する工具エレメント、
   ｂ）前記工具エレメントを収容し、支持する工具エレメントハウジング、
   ｃ）縦軸中心線を有する電動機、
   ｄ）前記電動機を支持する電動機ハウジング、
   ｅ）前記電動機から前記工具エレメントにエネルギーを移送する伝導装置、
   ｆ）前記工具エレメントを前記ワークピースに対して移動する握り部であって、前記電動機ハウジングおよび前記握り部はモノリシック・ユニットであり、前記モノリシック・ユニットは前記工具エレメントハウジングに対してユニット回転軸線の周りを回転可能である握り部、および
   ｇ）前記ユニットを前記工具エレメントハウジングに作用的に結合する結合部材
   を備える電動工具
2. 前記握り部は、縦軸中心線から離隔し、かつこれに本質的に垂直な第１の握り部軸線を有する第１の握り部分を備える請求項１に記載の電動工具。
3. 前記握り部は、
   第２の握り部軸線を有する第２の握り部分を備える請求項１に記載の電動工具。
4. 前記第２の握り部軸線は前記縦軸中心線に本質的に平行である請求項３に記載の電動工具。
5. 前記ユニットは、前記工具エレメントハウジングに対して９０°以下の角度で回転可能である請求項１に記載の電動工具。
6. 前記ユニットは段階的に回転可能である請求項１に記載の電動工具。
7. 前記ユニットは連続的に回転可能である請求項１に記載の電動工具。
8. 前記電動機が静止している際に、前記ユニットは前記工具エレメントハウジングに対して所望の角度配置で固定可能である請求項１に記載の電動工具。
9. 前記結合部材は、
   前記ユニットと前記工具エレメントハウジングとの間の滑動回転を許容する滑動機構を備える請求項１に記載の電動工具。
10. 前記結合部材は、
    第１のリング状結合部分と第２のリング状結合部分を備え、前記第１の結合部分は前記ユニットに堅固に結合され、かつ前記第２の結合部分は前記工具エレメントハウジングに堅固に結合され、さらに、前記滑動機構は第１の結合部分と第２の結合部分の間に配置されている請求項９に記載の電動工具。
11. 第１および第２の環状凹部が前記第１及び第２の結合部分の外周面にそれぞれ設けられており、前記結合部材は、さらに、
    可撓性材料からなる分割リングであって、前記分割リングの内周面に第１および第２の環状延長部を有し、前記第１および第２の凹部は、前記第１および第２の環状延長部をそれぞれ受容するように適合されている分割リング、および
    前記分割リングを閉じる閉鎖装置
    を備える請求項１０に記載の電動工具。
12. 前記凹部および前記延長部は、前記分割リングが閉じているときに圧力がかかる傾斜壁を有する請求項１１に記載の電動工具。
13. 前記分割リングは鋼からなる請求項１１に記載の電動工具。
14. 前記滑動機構はリング状である請求項９に記載の電動工具。
15. 前記工具エレメントは鋸刃である請求項１に記載の電動工具。
16. 前記第１の握り部軸線はわずかに湾曲している請求項２に記載の電動工具。
17. 前記第２の握り部軸線はわずかに湾曲している請求項３に記載の電動工具。
18. 前記結合部材は、フード取付け刃型である請求項１に記載の電動工具。
19. 前記取付刃型結合部材は、
    前記ユニットに結合または一体化された雌エレメント、および
    前記工具エレメントハウジングに結合または一体化された雄エレメント
    を備える請求項１７に記載の電動工具。
20. 前記雌エレメントは、
    複数の凹部と、それらの間の、高さが所定の高さ（ｈ）の複数の放射状歯とを備え、
    前記雄エレメントは、
    所定の厚みをそれぞれ有する複数の放射状突起部であって、前記雄エレメントをユニット回転軸線の周りに回転することにより、前記放射状突起部がそれぞれ前記放射状歯の一つの後部に係合するように、前記凹部に挿入される放射状突起部を備える請求項１９に記載の電動工具。
21. 前記電動工具は、さらに、
    ブレーキシステムを前記ユニットと前記工具エレメントハウジングとの間に備える請求項１に記載の電動工具。
22. 前記工具エレメントハウジングと前記ユニットとの間の振動を緩衝する緩衝エレメントを備える請求項１に記載の電動工具。
23. 緩衝エレメントは、粘着性物質からなるか、または衝撃吸収材である請求項２２に記載の電動工具。
24. 前記ユニット回転軸線は、前記縦軸中心線またはこれに平行な軸線と一致している請求項１に記載の電動工具。
25. 前記閉鎖装置はレバーを備える請求項１１に記載の電動工具。

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