JP2012125898A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速機構を備えた動力工具に関する。 The present invention relates to a power tool including a speed change mechanism.
特公平01−58031号公報(特許文献1)は、平行軸式変速機構を備えた電動工具を開示している。上記公報に記載の平行軸式変速機構は、駆動軸上に固定した互いに歯数の異なる第1及び第2の駆動ギアと、駆動軸と平行な被動軸上に長軸方向に移動可能に取付けられた互いに歯数の異なる第1及び第2の被動ギアとを備え、第1及び第2の被動ギアを被動軸上に沿ってスライドさせて第1及び第2の駆動ギアに対する噛み合い係合を切替えることによってモータの回転速度を高速と低速の2段に変速して先端工具に伝達する構成である。 Japanese Patent Publication No. 01-58031 (Patent Document 1) discloses an electric tool provided with a parallel shaft transmission mechanism. The parallel-shaft transmission mechanism described in the above publication is mounted on the drive shaft so that the first and second drive gears having different numbers of teeth are movable on the driven shaft parallel to the drive shaft so as to be movable in the long axis direction. First and second driven gears having different numbers of teeth, and the first and second driven gears are slid along the driven shaft for meshing engagement with the first and second drive gears. By switching, the rotational speed of the motor is shifted to two stages, high speed and low speed, and transmitted to the tip tool.
上記公報に記載されている従来の平行軸式変速機構によれば、駆動ギアに対する被動ギアの相対位置を変えて変速する際、駆動ギアと被動ギアの噛み合い係合が円滑に行なわれ難いものであり、変速動作の円滑性という点で、なお改良の余地がある。 According to the conventional parallel shaft transmission mechanism described in the above publication, when the gear is shifted by changing the relative position of the driven gear with respect to the driving gear, the meshing engagement between the driving gear and the driven gear is difficult to perform smoothly. There is still room for improvement in terms of the smoothness of the shifting operation.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、変速動作の円滑性の向上に資する変速機構を備えた動力工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a power tool including a speed change mechanism that contributes to an improvement in smoothness of a speed change operation.
上記課題を達成するため、本発明の好ましい形態によれば、先端工具を駆動させて所定の加工作業を遂行する動力工具が構成される。本発明における「所定の加工作業」とは、回転運動する鋸刃又はソーチェンによって木材あるいは金属等を切断する作業、回転運動するサンディングディスクによって金属、石材等を研磨あるいは研削する作業、回転運動するダイヤコアドリルにより比較的大径の穴明けを行う作業、上下2枚のブレードを互いに逆方向に直線状に往復移動させて行う生垣の刈り込みを行う作業等、各種の加工作業を広く包含する。 In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, a power tool that drives a tip tool to perform a predetermined machining operation is configured. The “predetermined processing operation” in the present invention is an operation of cutting wood or metal with a rotating saw blade or saw chain, an operation of polishing or grinding metal, stone or the like with a rotating sanding disk, or a diamond that rotates. Various machining operations such as drilling a relatively large diameter with a core drill, and trimming a hedge by reciprocating the upper and lower blades in a straight line in opposite directions are widely included.
本発明に係る動力工具の好ましい形態では、入力軸と、先端工具を駆動する出力軸と、入力軸から出力軸に回転力を伝達する第1伝達経路及び第2伝達経路と、を有する。そして入力軸が第1方向へ回転される場合、第1伝達経路を経由して、所定の伝達比にて出力軸に第1方向の回転力が伝達され、これにより出力軸が所定の方向に回転されるよう構成され、入力軸が第1方向と反対の第2方向へ回転される場合、第2伝達経路を経由して、第1伝達経路の伝達比と異なる伝達比にて出力軸に第2方向の回転力が伝達され、これにより出力軸が所定の方向に回転されるよう構成されており、入力軸の回転方向の切替えによって出力軸は回転方向を一定に維持しつつ回転速度が切替えられる。 The power tool according to the present invention preferably includes an input shaft, an output shaft that drives the tip tool, and a first transmission path and a second transmission path that transmit rotational force from the input shaft to the output shaft. When the input shaft is rotated in the first direction, the rotational force in the first direction is transmitted to the output shaft through the first transmission path at a predetermined transmission ratio, thereby causing the output shaft to move in the predetermined direction. When the input shaft is rotated in the second direction opposite to the first direction, the output shaft passes through the second transmission path at a transmission ratio different from the transmission ratio of the first transmission path. The rotational force in the second direction is transmitted, whereby the output shaft is configured to rotate in a predetermined direction. By switching the input shaft rotational direction, the output shaft maintains the rotational direction at a constant rotational speed. Switched.
本発明によれば、入力軸の回転方向の切替えによって出力軸の回転速度を切替えることができる。このため、出力軸の回転速度の切替え動作、すなわち変速動作を円滑に行なうことが可能となる。 According to the present invention, the rotation speed of the output shaft can be switched by switching the rotation direction of the input shaft. Therefore, it is possible to smoothly perform the operation for switching the rotation speed of the output shaft, that is, the speed change operation.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、第1伝達経路及び第2伝達経路それぞれの伝達経路上に、それぞれ少なくとも一つのワンウェイクラッチが設けられる。第1伝達経路のワンウェイクラッチは、第1方向への回転のみを伝達し、第2伝達経路のワンウェイクラッチは、第2方向への回転のみを伝達する構成とされる。 In a further embodiment of the power tool according to the present invention, at least one one-way clutch is provided on each of the first transmission path and the second transmission path. The one-way clutch of the first transmission path transmits only rotation in the first direction, and the one-way clutch of the second transmission path transmits only rotation in the second direction.
本発明によれば、上記のように、第1伝達経路及び第2伝達経路それぞれの伝達経路上に、それぞれ少なくとも一つのワンウェイクラッチを設けることで、入力軸の回転方向を切替えた場合の第1伝達経路と第2伝達経路間での伝達経路の切替えを円滑に遂行可能な変速機構を構築することができる。 According to the present invention, as described above, by providing at least one one-way clutch on each of the transmission paths of the first transmission path and the second transmission path, the first direction when the rotation direction of the input shaft is switched is provided. It is possible to construct a speed change mechanism that can smoothly switch the transmission path between the transmission path and the second transmission path.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、入力軸及び前記出力軸とは別に設けられた第1の中間軸と、出力軸と一体化された第2の中間軸と、入力軸に設けられた第1ギアと、第2の中間軸に設けられ、第1ギアと常時に噛み合い係合する第2ギアと、第1の中間軸に設けられ、第1ギアと常時に噛み合い係合する第3ギアと、第1の中間軸に設けられた第4ギアと、第2の中間軸に設けられ、第4ギアと常時に噛み合い係合する第5ギアとを有する。そして、第1伝達経路は、第1ギア、第2ギア及び第2の中間軸によって構成される。また、第2伝達経路は、第1ギア、第3ギア、第1の中間軸、第4ギア、第5ギア及び第2の中間軸によって構成される。 In a further form of the power tool according to the present invention, a first intermediate shaft provided separately from the input shaft and the output shaft, a second intermediate shaft integrated with the output shaft, and the input shaft are provided. A first gear, a second gear provided on the second intermediate shaft and constantly meshingly engaged with the first gear, and a first gear provided on the first intermediate shaft and meshingly engaged with the first gear at all times. Three gears, a fourth gear provided on the first intermediate shaft, and a fifth gear provided on the second intermediate shaft and meshingly engaged with the fourth gear at all times. The first transmission path includes a first gear, a second gear, and a second intermediate shaft. The second transmission path includes a first gear, a third gear, a first intermediate shaft, a fourth gear, a fifth gear, and a second intermediate shaft.
本発明によれば、入力軸、第1の中間軸、出力軸を兼ねる第2の中間軸の合計3軸と、それら軸間で回転力を伝達する複数のギアによって構成され、複数のギアがそれぞれ常時に噛み合う構成である。このため、ギアの噛み合いを切替えて変速する従来の変速機構に見受けられる、ギアの噛み合いを切替える際の、歯の干渉による異音の発生、歯の欠けあるいは摩耗といった強度上の問題を解決することができる。 According to the present invention, the input shaft, the first intermediate shaft, and the second intermediate shaft that also serves as the output shaft, a total of three shafts, and a plurality of gears that transmit rotational force between the shafts, It is the structure which always meshes each. For this reason, it solves the problem of strength such as generation of noise due to tooth interference, missing teeth or wear, when switching gear meshing, which can be seen in a conventional speed change mechanism that shifts gear meshing. Can do.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、入力軸及び出力軸とは別に設けられた第1及び第3の中間軸と、出力軸と一体化された第2の中間軸と、入力軸に設けられた第1ギアと、第1の中間軸に設けられ、第1ギアと常時に噛み合い係合する第2ギアと、第1の中間軸に設けられた第3ギアと、第2の中間軸に設けられ、第3ギアと常時に噛み合い係合する第4ギアと、第3の中間軸に設けられ、第2ギアと常時に噛み合い係合する第5ギアと、第3の中間軸に設けられ、第4ギアと常時に噛み合い係合する第6ギアと、を有する。そして、第1伝達経路は、第1ギア、第2ギア、第1の中間軸、第3ギア、第4ギア及び第2の中間軸によって構成される。また、第2伝達経路は、第1ギア、第2ギア、第5ギア、第3の中間軸、第6ギア、第4ギア及び第2の中間軸によって構成される。 In a further embodiment of the power tool according to the present invention, first and third intermediate shafts provided separately from the input shaft and the output shaft, a second intermediate shaft integrated with the output shaft, and an input shaft A first gear provided, a second gear provided on the first intermediate shaft and constantly meshingly engaged with the first gear, a third gear provided on the first intermediate shaft, and a second intermediate A fourth gear that is provided on the shaft and is always meshed and engaged with the third gear, a fifth gear that is provided on the third intermediate shaft and is always meshed and engaged with the second gear, and a third intermediate shaft. And a sixth gear that is always meshed with and engaged with the fourth gear. The first transmission path includes a first gear, a second gear, a first intermediate shaft, a third gear, a fourth gear, and a second intermediate shaft. The second transmission path is configured by the first gear, the second gear, the fifth gear, the third intermediate shaft, the sixth gear, the fourth gear, and the second intermediate shaft.
本発明によれば、入力軸、第1及び第3の中間軸、出力軸を兼ねる第2の中間軸の合計4軸と、それら軸間で回転力を伝達する複数のギアによって構成され、複数のギアがそれぞれ常時に噛み合う構成である。このため、上述した3軸構成の場合と同様、ギアの噛み合いを切替えて変速する従来の変速機構に見受けられる、ギアの噛み合いを切替える際の、歯の干渉による異音の発生、歯の欠けあるいは摩耗といった強度上の問題を解決することができる。 According to the present invention, the input shaft, the first and third intermediate shafts, and the second intermediate shaft that also serves as the output shaft, a total of four shafts, and a plurality of gears that transmit the rotational force between these shafts, The gears are always engaged with each other. For this reason, as in the case of the three-axis configuration described above, the occurrence of abnormal noise due to tooth interference, missing teeth, or the like found in conventional transmission mechanisms that change gear engagement by changing gear engagement. It is possible to solve strength problems such as wear.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、第1ギア以外の所定のギアと中間軸との間にワンウェイクラッチが設けられ、当該ワンウェイクラッチは、軸とギアの一方向への回転については、両者を一体化し、他方向への回転については、両者の相対回転を許容する構成とされる。これにより、入力軸の回転方向の切替えによる伝達経路の切替えを円滑に遂行できる。 In a further form of the power tool according to the present invention, a one-way clutch is provided between a predetermined gear other than the first gear and the intermediate shaft, and the one-way clutch is configured to rotate the shaft and the gear in one direction. Both are integrated, and the rotation in the other direction is configured to allow relative rotation between the two. Thereby, the transmission path can be smoothly switched by switching the rotation direction of the input shaft.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、入力軸の回転方向の切替えは、手動操作によって行われる。本発明における「手動操作」としては、操作部材の操作量を変化させて入力軸の回転方向の切替える態様、操作部材の動作方向を切り替えて入力軸の回転方向の切替える態様等を包含する。
本発明によれば、手動操作による切替え方式とすることで、動力工具を用いて所定の加工作業を遂行する場合、作業者が作業状況等に応じて任意に変速することができる。
In the further form of the power tool which concerns on this invention, switching of the rotation direction of an input shaft is performed by manual operation. The “manual operation” in the present invention includes an aspect in which the amount of operation of the operation member is changed to switch the rotation direction of the input shaft, an aspect in which the operation direction of the operation member is switched, and the rotation direction of the input shaft is switched.
According to the present invention, by using a switching method by manual operation, when a predetermined machining operation is performed using a power tool, the operator can arbitrarily change the speed according to the work situation or the like.
本発明に係る動力工具の更なる形態では、入力軸の回転方向の切替えは、自動切替えである。本発明における「自動切替え」は、典型的には、先端工具に作用する負荷に応じて行われ、動力工具の駆動源が、例えば電動モータであれば、当該電動モータの電流値、あるいは回転数に応じてなされ、これにより先端工具が高負荷状態で駆動されることを回避し、電動モータの焼損防止を図ることができる。 In the further form of the power tool which concerns on this invention, switching of the rotation direction of an input shaft is automatic switching. The “automatic switching” in the present invention is typically performed according to a load acting on the tip tool. If the power source of the power tool is, for example, an electric motor, the current value or the number of rotations of the electric motor. Accordingly, the tip tool can be prevented from being driven in a high load state, and the electric motor can be prevented from being burned out.
本発明によれば、変速動作の円滑性の向上に資する変速機構を備えた動力工具が提供されることとなった。 According to the present invention, a power tool including a speed change mechanism that contributes to an improvement in smoothness of a speed change operation is provided.
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るスライド丸鋸につき、図1〜図5を参照しつつ説明する。本実施の形態は、動力工具の一例としての電動式のスライド丸鋸に適用した場合で説明する。図1及び図2にはスライド丸鋸101の全体構成が示される。図1及び図2に示すようにスライド丸鋸101は、概括的に見て、工具本体としての丸鋸本体部103、ベース120、丸鋸本体部103とベース120とを結合する連接部125を主体として構成される。
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, the slide circular saw according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment will be described when applied to an electric slide circular saw as an example of a power tool. 1 and 2 show the overall configuration of the slide circular saw 101. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the slide
丸鋸本体部103は、駆動モータ111及び変速機構130を収容するハウジング105、ブレード113の上半分を覆うブレードケース106、ブレード113の下半分を覆うセーフティカバー107、作業者が握るハンドグリップ109を主体に構成され、連接部125に対して揺動支点104を中心として上下方向に揺動可能に構成される。ハウジング105、ブレードケース106及びハンドグリップ109は、相互に接続されて一体状に形成されている。セーフティカバー107は、丸鋸本体部103の下方への揺動動作に連動して上方へ回動することでブレード113の下半分を開放し、上方への揺動動作に連動して下方へ回動することで閉じる。駆動モータ111は、AC電源で駆動され、変速機構130を介してブレード113を回転駆動する。
The
駆動モータ111は、回転方向の切替えが可能な可逆式モータが用いられ、ブレード113に作用する負荷に応じて回転方向が切替わる構成とされる。例えば、駆動モータ111の電流値、又は回転数の変化を所定のセンサーによって検知し、当該センサーによる検知値が予め定めた閾値を検知したときに、回転方向が切替わるように構成される。駆動モータ111は、本発明における「モータ」に対応する。
As the
ベース120は、上部に被加工材が載置可能なターンテーブル121を有する。またベース120は、スリーブ123を有し、このスリーブ123が連接部125に固定状に設けたスライドロッド127に前後方向(図1の左右方向)への相対移動可能に取り付けられる。
The
作業者は、ハンドグリップ109に設けられたトリガ109aを引き操作し、駆動モータ111を通電駆動してブレード113を回転駆動した状態において、ハンドグリップ109を握り丸鋸本体部103を下方へ傾動操作するとともに、丸鋸本体部103を連接部125と共にベース120に対して後方(連接部側)へとスライドすることにより、ターンテーブル121上に載置された被加工材を切断することができる。
The operator pulls the trigger 109a provided on the
次に変速機構130につき、図3〜図5を参照して説明する。本実施の形態に係る変速機構130は、駆動モータ111のモータ軸112に同軸で接続された又は一体に形成された入力軸131と、ブレード113が取付けられる出力軸としてのブレード取付軸133と、入力軸131を挟んでブレード取付軸133と反対側に配置された中間軸135が互いに平行に配置された平行3軸式であり、駆動モータ111の回転方向を切替える、すなわち入力軸131の回転方向を切替えることで、動力伝達経路が高速低トルクから低速高トルクに切替わる2段切替式として構成される。入力軸131は、本発明における「入力軸」に対応し、ブレード取付軸133は、本発明における「出力軸」及び「第2の中間軸」に対応し、中間軸135は、本発明における「第1の中間軸」に対応する。なお、以下の説明では、ブレード取付軸133を出力軸という。また、入力軸131を一方向に回転させたときを正転といい、他方向に回転させたときを逆転という。入力軸131の正転が、本発明における「第1方向」に対応し、入力軸131の逆転が、本発明における「第2方向」に対応する。
Next, the
変速機構130は、入力軸131の回転力が第1ギア137から第2ギア139を経て出力軸133に伝達される第1動力伝達経路P1(図4参照)と、入力軸131の回転力が第1ギア137から第3ギア141、中間軸135、第4ギア143、第5ギア145を経て出力軸133に伝達される第2動力伝達経路P2(図5参照)を有する。そして、第1動力伝達経路P1につき、第1ギア137と第2ギア139のギア比(減速比)で決定される高速低トルクの動力伝達経路として定められ、第2動力伝達経路P2につき、第1ギア137と第3ギア141とのギア比(減速比)、及び第4ギア143と第5ギア145のギア比(減速比)で決定される低速高トルクの動力伝達経路として定められている。第1動力伝達経路P1及び第2動力伝達経路P2が矢印付き太線によって示される。なお、入力軸131、出力軸133及び中間軸135は、それぞれ軸受131a,133a,135aを介してハウジング105に回転自在に支持される。
The
駆動ギアとしての第1ギア137は、入力軸131に一体状に形成される。第2ギア139は、第1ワンウェイクラッチ151を介して出力軸133に取り付けられ、第1ギア137と常時に噛み合い係合される。第5ギア145は、出力軸133上の先端側(ブレード113側)にキー155を介して固定されている。第3ギア141は、中間軸135にキー157を介して固定され、第1ギア137を挟んで第2ギア139と反対側に配置されるとともに、当該第1ギア137と常時に噛み合い係合される。第4ギア143は、第2ワンウェイクラッチ153を介して中間軸135上の先端側(ブレード113側)に取付けられるとともに、第5ギア145と常時に噛み合い係合される。
The
なお、第1ワンウェイクラッチ151及び第2ワンウェイクラッチ153は、軸とギアの一方向への回転については、両者を一体化し、他方向への回転については、両者の相対回転を許容する構成とされる。すなわち、出力軸133上の第1ワンウェイクラッチ151は、入力軸131の正転時には第2ギア139の回転力を出力軸133に伝達するが、入力軸131の逆転時には伝達しないように構成されている。一方、中間軸135上の第2ワンウェイクラッチ153は、入力軸131の正転時には中間軸135の回転力を第4ギア143に伝達しないが、入力軸131の逆転時には伝達するように構成されている。
The first one-
本実施の形態に係る変速機構130は、上記のように構成されている。従って、被加工材の切断作業を行なうべく駆動モータ111が正転駆動された場合には、駆動モータ111の回転力は、第1動力伝達経路P1を経て出力軸133に伝達される。すなわち、入力軸131の回転力は、第1ギア137、第2ギア139及び第1ワンウェイクラッチ151を経て出力軸133に伝達され、ブレード113が高速低トルクで回転駆動される。このとき、第1ギア131と噛み合い係合する第3ギア141、及び当該第3ギア141とキー157によって連結された中間軸135も回転されるが、第2ワンウェイクラッチ153の働きによって中間軸135から第4ギア143への回転力の伝達が行われない。なお、このときの出力軸133の回転方向は、駆動モータ111の回転方向に対しては逆方向となる。
The
一方、駆動モータ111が逆転駆動された場合には、第1ワンウェイクラッチ151の働きによって第2ギア139から出力軸133への回転力の伝達が行われず、逆に第2ワンウェイクラッチ153の働きによって中間軸135の回転力が第4ギア143に伝達される。すなわち、入力軸131の回転力は、第1ギア137、第3ギア141、中間軸135、第2ワンウェイクラッチ153、第4ギア143及び第5ギア145を経て出力軸133に伝達され、ブレード113が低速高トルクで回転駆動される。このときの出力軸133の回転方向は、駆動モータ111の回転方向と同方向となる。このように、駆動モータ111の回転方向が正転から逆転に切替えられると、駆動モータ111の回転力の伝達経路が第1動力伝達経路P1から第2動力伝達経路P2に切替えられるが、出力軸133の回転方向は変わらない。すなわち、入力軸131の回転方向が切替わっても、出力軸133の回転方向は一定に維持される。
On the other hand, when the
ブレード113による被加工材の切断作業は、駆動モータ111が正転駆動される第1動力伝達経路P1を使用しての高速低トルクで開始する。そして、切断作業が進行し、ブレード113に作用する負荷が予め定めた大きさに達したとき(駆動モータ111の電流値、又は回転数が予め定めた閾値に達したとき)に、駆動モータ111が逆転駆動に切替えられて第2動力伝達経路P2に切替わる。これによりブレード113の駆動につき、高速低トルクによる駆動から低速高トルクによる駆動へと自動的に切替えることができる。駆動モータ111が正転から逆転に切替わるとき、駆動モータ111にはブレーキが掛けられるが、このとき、ブレード113が慣性で回転を続けようとするため、第1ワンウェイクラッチ151が空転することになる。このため、ブレード113の高速低トルクによる回転から低速高トルクによる回転への切替わりが都合よく行われる。
The cutting work of the workpiece by the
上記のように、本実施の形態によれば、駆動モータ111の動力伝達経路につき、ブレード113に作用する負荷に応じて駆動モータ111の回転方向を切替えることにより、回転力の伝達経路を高速低トルクの第1動力伝達経路P1から低速高トルクの第2動力伝達経路P2に自動的に切替えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the transmission path of the rotational force is reduced at high speed by switching the rotation direction of the
また、本実施の形態においては、変速機構130を構成するギア列における各ギアの噛み合い係合を保持した状態、すなわち各ギアの位置を固定した状態で、第1動力伝達経路P1から第2動力伝達経路P2に切替えることができるため、変速動作を円滑に行なうことが可能となり、変速動作の円滑性を向上することができる。
In the present embodiment, the second power is transmitted from the first power transmission path P1 in a state where the meshing engagement of each gear in the gear train constituting the
(本発明の第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態につき、図6〜図9を参照しつつ説明する。本実施の形態は、薪切り作業、枝払い作業等に用いられる充電式のチェンソー201に適用したものである。チェンソー201は、本発明における「動力工具」に対応する。図6にはチェンソー201の全体構成が示される。チェンソー201は、チェンソー本体203と、チェンソー本体203に一端が固定されたガイドバー220、ガイドバー220に沿って周回状に配置されるソーチェン213を主体として構成される。チェンソー本体203によって工具本体が構成される。ソーチェン213は、本発明における「先端工具」に対応する。
(Second embodiment of the present invention)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is applied to a rechargeable chain saw 201 used for cutting and pruning operations. The chain saw 201 corresponds to the “power tool” in the present invention. FIG. 6 shows the overall configuration of the chain saw 201. The chain saw 201 is mainly composed of a
チェンソー本体203は、駆動モータ211及び変速機構230を収容するハウジング205(図7参照)と、ハウジング205に一体状に設けられた作業者が握るハンドグリップ209を主体として構成される。ハンドグリップ209には、駆動モータ211を通電駆動するためのトリガ209aが設けられ、またハンドグリップ209の長軸方向端部(図6の左端)には、駆動モータ211の電源となる充電式のバッテリパック210が装着されている。ソーチェン213は、ガイドバー220の基部側(チェンソー本体203との連接側)に設けられた駆動側のスプロケット215と、ガイドバー220の先端側に設けられた被動側のスプロケット(便宜上図示を省略する)に周回状に装着されている。そして、駆動モータ211により変速機構230を介して回転駆動されるとともに、ガイドバー220に形成されたソーチェン溝によって回転運動が案内される。
The chain saw
駆動モータ211としては、前述した第1の実施形態と同様に回転方向の切替えが可能な可逆式モータが用いられ、本実施の形態では、作業者の手動操作によって任意に回転方向を切替えることができる構成とされる。駆動モータ211は、本発明における「モータ」に対応する。駆動モータ211の回転方向の切替えは、例えば操作部材としてのトリガ209aの引き込み深さ(引き操作量)を段階的に変化させることによって行う引き込み深さ切替方式で構成することが可能である。
As the
次に変速機構230につき、図7〜図9を参照して説明する。本実施の形態に係る変速機構230は、駆動モータ211のモータ軸212に同軸で接続された又は一体に形成された入力軸231と、ソーチェン213を駆動する駆動側のスプロケット215が取付けられる出力軸としてのスプロケット取付軸233と、入力軸231とスプロケット取付軸233との間に配置された第1及び第2中間軸235,236が互いに平行に配置された平行4軸式として構成されている。そして、駆動モータ211の回転方向を切替える、すなわち入力軸231の回転方向を切替えることで、動力伝達経路が高速低トルクから低速高トルクに切替わる2段切替式として構成される。
Next, the
入力軸231は、本発明における「入力軸」に対応し、スプロケット取付軸233は、本発明における「出力軸」及び「第2の中間軸」に対応し、第1中間軸235は、本発明における「第1の中間軸」に対応し、第2中間軸236は、本発明における「第3の中間軸」に対応する。なお、以下の説明では、スプロケット取付軸233を出力軸という。また、入力軸231を一方向に回転させたときを正転といい、他方向に回転させたときを逆転という。入力軸231の正転が、本発明における「第1方向」に対応し、入力軸231の逆転が、本発明における「第2方向」に対応する。
The
変速機構230は、入力軸231の回転力が第1ギア237から第2ギア239、第1中間軸235、第3ギア241及び第4ギア243を経て出力軸233に伝達される第1動力伝達経路P1(図8参照)と、入力軸231の回転力が第1ギア237から第2ギア239、第5ギア245、第2中間軸236、第6ギア247及び第4ギア243を経て出力軸233に伝達される第2動力伝達経路P2(図9参照)を有する。そして、第1動力伝達経路P1につき、第1ギア237と第2ギア239のギア比(減速比)、及び第3ギア241と第4ギア243のギア比で決定される高速低トルクの動力伝達経路として定められ、第2動力伝達経路P2につき、第1ギア237と第2ギア239のギア比(減速比)、第2ギア239と第5ギア245のギア比(減速比)、及び第6ギア247と第4ギア243とのギア比で決定される低速高トルクの動力伝達経路として定められている。第1動力伝達経路P1及び第2動力伝達経路P2が矢印付き太線によって示される。なお、入力軸231、出力軸233、第1中間軸235、及び第2中間軸236は、それぞれ軸受231a,233a,235a,236aを介してハウジング205に回転自在に支持される。
The
駆動ギアとしての第1ギア237は、入力軸231に一体状に形成される。第2ギア239は、第1中間軸235にキー255によって固定され、第1ギア237に常時に噛み合い係合される。第3ギア241は、第1中間軸235に第1ワンウェイクラッチ251を介して取付けられている。第4ギア243は、出力軸233にキー257によって固定され、第3ギア241と常時に噛み合い係合される。第5ギア245は、第2中間軸236に第2ワンウェイクラッチ253を介して取付けられ、第2ギア239と常時に噛み合い係合される。第6ギア247は、第2中間軸236にキー259によって固定され、第4ギア243に常時に噛み合い係合される。
The
なお、第1ワンウェイクラッチ251及び第2ワンウェイクラッチ253は、軸とギアの一方向への回転については、両者を一体化し、他方向への回転については、両者の相対回転を許容する構成とされる。すなわち、第1中間軸235上の第1ワンウェイクラッチ251は、入力軸231の正転時には第1中間軸235の回転力を第3ギア241に伝達するが、入力軸231の逆転時には伝達しないように構成されている。一方、第2中間軸236上の第2ワンウェイクラッチ253は、入力軸231の正転時には第5ギア245の回転力を第2中間軸236に伝達しないが、入力軸231の逆転時には伝達するように構成されている。
The first one-
本実施の形態に係る変速機構230は、上記のように構成されている。従って、被加工材の切断作業を行なうべく駆動モータ211を正転駆動した場合には、駆動モータ211の回転力は、第1動力伝達経路P1を経て出力軸233に伝達される。すなわち、入力軸231の回転力は、第1ギア237、第2ギア239、第1中間軸235、第1ワンウェイクラッチ251、第3ギア241及び第4ギア243を経て出力軸233に伝達され、ソーチェン213が高速低トルクで回転駆動される。このとき、第2ギア239と噛み合い係合している第5ギア245も回転されるが、第2ワンウェイクラッチ253の働きによって第5ギア245から第2中間軸236への回転力の伝達が行われない。このときの出力軸233の回転方向は、駆動モータ211の回転方向に対しては同方向となる。
The
一方、駆動モータ211を逆転駆動した場合には、第1ワンウェイクラッチ251の働きによって第1中間軸235から第3ギア241への回転力の伝達が行われず、逆に第2ワンウェイクラッチ253の働きによって第5ギア245の回転力が第2中間軸236に伝達される。すなわち、入力軸231の回転力は、第1ギア237、第2ギア239、第5ギア245、第2ワンウェイクラッチ253、第2中間軸236、第6ギア247及び第4ギア243を経て出力軸233に伝達され、ソーチェン213が低速高トルクで回転駆動される。このときの出力軸233の回転方向は、駆動モータ211の回転方向と逆方向となる。このように、駆動モータ211の回転方向が正転から逆転に切替えられると、駆動モータ211の回転力の伝達経路が第1動力伝達経路P1から第2動力伝達経路P2に切替えられるが、出力軸233の回転方向は変わらない。すなわち、入力軸231の回転方向が切替わっても、出力軸233の回転方向は一定に維持される。
On the other hand, when the
本実施の形態においては、前述したように作業者によるトリガ209aの手動操作によって駆動モータ211の回転方向を切替え可能としている。このため、作業者は動力工具を用いて所定の加工作業を遂行する場合、作業状況に応じてソーチェン213を、第1動力伝達経路P1を使用しての高速低トルクでの駆動と、第2動力伝達経路P2を使用しての低速高トルクでの駆動との間で任意に切替えて切断作業を行うことができる。
In the present embodiment, as described above, the rotation direction of the
また、本実施の形態によれば、前述した第1の実施形態と同様に変速機構230を構成するギア列における各ギアの噛み合い係合を保持した状態、すなわち各ギアの位置を固定した状態で、第1動力伝達経路P1と第2動力伝達経路P2との間で切替えることが可能なことから、変速動作を円滑に行なうことが可能となり、変速動作の円滑性を向上することができる。
Further, according to the present embodiment, as in the first embodiment described above, the meshing engagement of each gear in the gear train constituting the
なお、スライド丸鋸101に適用した第1の実施形態において、ブレード113に作用する負荷に応じて変速機構130の動力伝達経路が自動的に切替わる自動変速として説明したが、これを第2の実施形態で説明したように、第1動力伝達経路P1と第2動力伝達経路P2との間で手動操作によって任意に切替え可能に構成してもよい。他方、チェンソー201に適用した第2の実施形態において、変速機構230の動力伝達経路につき、手動操作によって任意に切替え可能に構成したが、これを第1の実施形態のように、ソーチェン213に作用する負荷に応じて自動変速する構成としてもよい。
In the first embodiment applied to the slide
また、自動変速の場合において、駆動モータ111の電流値、又は回転数の変化をセンサーで検知する方式に替えて、動力伝達に関与する部材の機械的変位(歪)を歪ゲージによって検知する方式を採用し、当該歪ゲージによる検知値が予め定めた閾値を検知したときに、駆動モータ111,211の回転方向が切替わるように構成してもよい。
Further, in the case of automatic transmission, a method of detecting a mechanical displacement (strain) of a member involved in power transmission with a strain gauge instead of a method of detecting a change in the current value or rotation speed of the
また、上述した実施の形態は、動力工具の例として電動式のスライド丸鋸101と充電式のチェンソー201の場合で説明したが、これに限られるものではない。丸鋸であっても、AC電源の代わりにバッテリを用いる形式の丸鋸、あるいは図示のような卓上スライド丸鋸のほか、卓上丸鋸や手持式の丸鋸に適用できるし、木工用、金工用のいずれにも適用することが可能である。また丸鋸、及びチェンソー以外の切断工具、例えば、電動カッターに適用することが可能であるし、レシプロソーやジクソー等のように先端工具が直線往復運動を行なう切断工具に適用することが可能である。更には切断工具以外の動力工具、例えば回転運動するサンディングディスクや砥石によって被加工材に研磨あるいは研削作業を行なうサンダーやグラインダ、あるいは締め付け作業に用いられるドライバやレンチ、または穴明け作業を行なう各種ドリル、更には上下2枚のブレードを互いに逆方向に直線状に往復移動させ、生垣の刈り込み作業等を遂行するヘッジトリマ等、各種の電動工具に広く適用可能である。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated in the case of the electric slide
上記発明の趣旨に鑑み、下記のごとき態様が構成可能である。
(態様1)
「先端工具を駆動させて所定の加工作業を遂行する動力工具であって、
入力軸と、前記先端工具を駆動する出力軸と、前記入力軸から前記出力軸に回転力を伝達する第1伝達経路及び第2伝達経路と、を有し、
前記第1伝達経路及び第2伝達経路それぞれは、複数のギアによって構成されており、
前記入力軸が第1方向へ回転される場合、前記第1伝達経路を経由して、所定の伝達比にて前記出力軸に前記第1方向の回転力が伝達され、前記入力軸が前記第1方向と反対の第2方向へ回転される場合、前記第2伝達経路を経由して、前記第1伝達経路の伝達比と異なる伝達比にて前記出力軸に前記第2方向の回転力が伝達されるよう構成されるとともに、前記入力軸の回転方向の切替えによって前記複数のギアの噛み合い係合を維持した状態で前記出力軸の回転速度が切替えられることを特徴とする動力工具。」
In view of the gist of the invention, the following aspects can be configured.
(Aspect 1)
“It is a power tool that drives a tip tool to perform a predetermined machining operation.
An input shaft, an output shaft that drives the tip tool, and a first transmission path and a second transmission path that transmit rotational force from the input shaft to the output shaft,
Each of the first transmission path and the second transmission path is constituted by a plurality of gears,
When the input shaft is rotated in the first direction, the rotational force in the first direction is transmitted to the output shaft through the first transmission path at a predetermined transmission ratio, and the input shaft is When rotating in the second direction opposite to the one direction, the rotational force in the second direction is applied to the output shaft via the second transmission path at a transmission ratio different from the transmission ratio of the first transmission path. The power tool is configured to be transmitted, and the rotational speed of the output shaft is switched in a state where the meshing engagement of the plurality of gears is maintained by switching the rotational direction of the input shaft. "
101 スライド丸鋸(動力工具)
103 丸鋸本体部(動力工具本体)
104 揺動支点
105 ハウジング
106 ブレードケース
107 セーフティカバー
109 ハンドグリップ
109a トリガ
111 駆動モータ(モータ)
112 モータ軸
113 ブレード
120 ベース
121 ターンテーブル
123 スリーブ
125 連接部
127 スライドロッド
130 変速機構
131 入力軸
131a 軸受
133 出力軸(第2の中間軸)
133a 軸受
135 中間軸(第1の中間軸)
135a 軸受
137 第1ギア
139 第2ギア
141 第3ギア
143 第4ギア
145 第5ギア
151 第1ワンウェイクラッチ
153 第2ワンウェイクラッチ
155 キー
157 キー
201 充電式チェンソー(動力工具)
203 チェンソー本体
205 ハウジング
209 ハンドグリップ
209a トリガ
210 バッテリパック
211 駆動モータ(モータ)
212 モータ軸
213 ソーチェン(先端工具)
215 駆動側のスプロケット
220 ガイドバー
230 変速機構
231 入力軸
231a 軸受
233 出力軸(第2の中間軸)
233a 軸受
235 第1中間軸(第1の中間軸)
235a 軸受
236 第2中間軸(第3の中間軸)
236a 軸受
237 第1ギア
239 第2ギア
241 第3ギア
243 第4ギア
245 第5ギア
247 第6ギア
251 第1ワンウェイクラッチ
253 第2ワンウェイクラッチ
255 キー
257 キー
259 キー
101 slide circular saw (power tool)
103 Circular saw body (Power tool body)
104
112
135a bearing 137
203 Chain saw
212
215 Drive-
236a bearing 237
Claims (7)
入力軸と、前記先端工具を駆動する出力軸と、前記入力軸から前記出力軸に回転力を伝達する第1伝達経路及び第2伝達経路と、を有し、
前記入力軸が第1方向へ回転される場合、前記第1伝達経路を経由して、所定の伝達比にて前記出力軸に前記第1方向の回転力が伝達され、これにより前記出力軸が所定の方向に回転されるよう構成され、前記入力軸が前記第1方向と反対の第2方向へ回転される場合、前記第2伝達経路を経由して、前記第1伝達経路の伝達比と異なる伝達比にて前記出力軸に前記第2方向の回転力が伝達され、これにより前記出力軸が前記所定の方向へ回転されるよう構成されており、前記入力軸の回転方向の切替えによって前記出力軸は回転方向を一定に維持しつつ回転速度が切替えられることを特徴とする動力工具。 A power tool that drives a tip tool to perform a predetermined machining operation,
An input shaft, an output shaft that drives the tip tool, and a first transmission path and a second transmission path that transmit rotational force from the input shaft to the output shaft,
When the input shaft is rotated in the first direction, the rotational force in the first direction is transmitted to the output shaft at a predetermined transmission ratio via the first transmission path, whereby the output shaft is When the input shaft is configured to be rotated in a predetermined direction and the input shaft is rotated in a second direction opposite to the first direction, the transmission ratio of the first transmission path is determined via the second transmission path. The rotational force in the second direction is transmitted to the output shaft at different transmission ratios, whereby the output shaft is configured to rotate in the predetermined direction, and by switching the rotational direction of the input shaft, A power tool characterized in that the rotation speed of the output shaft is switched while maintaining the rotation direction constant.
前記第1伝達経路及び第2伝達経路それぞれの伝達経路上に、それぞれ少なくとも一つのワンウェイクラッチが設けられ、
前記第1伝達経路のワンウェイクラッチは、前記第1方向への回転のみを伝達し、前記第2伝達経路のワンウェイクラッチは、前記第2方向への回転のみを伝達するように構成されていることを特徴とする動力工具。 The power tool according to claim 1,
At least one one-way clutch is provided on each of the transmission paths of the first transmission path and the second transmission path,
The one-way clutch of the first transmission path is configured to transmit only the rotation in the first direction, and the one-way clutch of the second transmission path is configured to transmit only the rotation in the second direction. Power tool characterized by
前記入力軸及び前記出力軸とは別に設けられた第1の中間軸と、
前記出力軸と一体化された第2の中間軸と、
前記入力軸に設けられた第1ギアと、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第1ギアと常時に噛み合い係合する第2ギアと、
前記第1の中間軸に設けられ、前記第1ギアと常時に噛み合い係合する第3ギアと、
前記第1の中間軸に設けられた第4ギアと、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第4ギアと常時に噛み合い係合する第5ギアと、
を有し、
前記第1伝達経路は、前記第1ギア、第2ギア及び第2の中間軸によって構成され、
前記第2伝達経路は、前記第1ギア、第3ギア、第1の中間軸、第4ギア、第5ギア及び第2の中間軸によって構成されていることを特徴とする動力工具。 The power tool according to claim 2,
A first intermediate shaft provided separately from the input shaft and the output shaft;
A second intermediate shaft integrated with the output shaft;
A first gear provided on the input shaft;
A second gear provided on the second intermediate shaft and meshingly engaged with the first gear at all times;
A third gear provided on the first intermediate shaft and meshingly engaged with the first gear at all times;
A fourth gear provided on the first intermediate shaft;
A fifth gear provided on the second intermediate shaft and meshingly engaged with the fourth gear at all times;
Have
The first transmission path is configured by the first gear, the second gear, and a second intermediate shaft,
The power tool, wherein the second transmission path is constituted by the first gear, the third gear, the first intermediate shaft, the fourth gear, the fifth gear, and the second intermediate shaft.
前記入力軸及び前記出力軸とは別に設けられた第1及び第3の中間軸と、
前記出力軸と一体化された第2の中間軸と、
前記入力軸に設けられた第1ギアと、
前記第1の中間軸に設けられ、前記第1ギアと常時に噛み合い係合する第2ギアと、
前記第1の中間軸に設けられた第3ギアと、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第3ギアと常時に噛み合い係合する第4ギアと、
前記第3の中間軸に設けられ、前記第2ギアと常時に噛み合い係合する第5ギアと、
前記第3の中間軸に設けられ、前記第4ギアと常時に噛み合い係合する第6ギアと、
を有し、
前記第1伝達経路は、前記第1ギア、第2ギア、第1の中間軸、第3ギア、第4ギア及び第2の中間軸によって構成され、
前記第2伝達経路は、前記第1ギア、第2ギア、第5ギア、第3の中間軸、第6ギア、第4ギア及び第2の中間軸によって構成されていることを特徴とする動力工具。 The power tool according to claim 2,
First and third intermediate shafts provided separately from the input shaft and the output shaft;
A second intermediate shaft integrated with the output shaft;
A first gear provided on the input shaft;
A second gear provided on the first intermediate shaft and meshingly engaged with the first gear at all times;
A third gear provided on the first intermediate shaft;
A fourth gear provided on the second intermediate shaft and meshingly engaged with the third gear at all times;
A fifth gear provided on the third intermediate shaft and meshingly engaged with the second gear at all times;
A sixth gear provided on the third intermediate shaft and meshingly engaged with the fourth gear at all times;
Have
The first transmission path is configured by the first gear, the second gear, the first intermediate shaft, the third gear, the fourth gear, and the second intermediate shaft,
The second transmission path is constituted by the first gear, the second gear, the fifth gear, the third intermediate shaft, the sixth gear, the fourth gear, and the second intermediate shaft. tool.
前記第1ギア以外の所定のギアと前記中間軸との間に前記ワンウェイクラッチが設けられ、当該ワンウェイクラッチは、軸とギアの一方向への回転については、両者を一体化し、他方向への回転については、両者の相対回転を許容する構成とされていることを特徴とする動力工具。 The power tool according to claim 3 or 4,
The one-way clutch is provided between a predetermined gear other than the first gear and the intermediate shaft, and the one-way clutch integrates both the shaft and the gear in one direction, and moves in the other direction. About rotation, it is set as the structure which accept | permits relative rotation of both, The power tool characterized by the above-mentioned.
前記入力軸の回転方向の切替えは、手動操作によって行われることを特徴とする動力工具。 The power tool according to any one of claims 1 to 5,
The power tool according to claim 1, wherein the rotation direction of the input shaft is switched by a manual operation.
前記入力軸の回転方向の切替えは、自動切替えであることを特徴とする動力工具。 The power tool according to any one of claims 1 to 5,
The power tool according to claim 1, wherein the rotation direction of the input shaft is automatically switched.
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