JP2024025300A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】動作性能を向上する。【解決手段】電動切断機１０では、リフタ６０が、ドライブシャフト５３とネジ係合されるナット部６１と、ドライブシャフト５３が挿入されるリフタ本体６２と、を含んで構成されており、ナット部６１がリフタ本体６２に固定されている。すなわち、リフタ６０が、ナット部６１とリフタ本体６２との２部材で構成されて、両者を固定することで、リフタ６０が形成されている。これにより、リフタ６０の寸法精度を高くして、送りネジ機構５０を良好に作動させることができる。したがって、電動切断機１０の動作性能を向上することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機に関するものである。

下記特許文献１に記載の電動往復動工具（作業機）は、モータと、モータに連結されたスクリューシャフトと、スクリューシャフトにネジ係合されたシャトルスクリューと、シャトルスクリューに装着された可動刃と、を含んで構成されている。すなわち、電動往復動工具が、所謂送りネジ機構を有している。可動刃は、ホルダに移動可能に保持されており、ホルダの前側には、受け板が設けられている。そして、被加工材を受け板にセットし、モータを駆動することで、可動刃が前方へ移動して、被加工材に対して切断加工を施す。

特開２００１－２７７０３９号公報

しかしながら、上記電動往復動工具では、以下に示す点において、改善の余地がある。すなわち、上述のように、電動往復動工具は、送りネジ機構を有している。送りネジ機構では、例えば、部品公差や組付誤差等の要因によって、ネジ係合される２部品に位置ずれが生じると、送りネジ機構の動作負荷が大きくなり、異音等の動作不良が発生する可能性がある。この場合には、電動往復動工具の動作性能が低下する虞がある。

本発明は、上記事実を考慮して、動作性能を向上することができる作業機を提供することを目的とする。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、モータと、前記モータの駆動によって回転するネジ部を有する駆動軸と、前記ネジ部にネジ係合すると共に、前記駆動軸が回転することで前記駆動軸の軸方向に移動する移動部と、前記移動部に連結され、前記移動部と共に移動する先端工具と、前記モータ、前記駆動軸、及び前記移動部を支持するハウジングと、を備え、前記移動部は、前記軸方向に延在された移動部本体と、前記移動部本体の一端部に取り付けられ、前記ネジ部にネジ係合するネジ係合部と、を含んで構成されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記移動部本体は、前記駆動軸が挿入可能なように筒状に形成されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ネジ部は、雄ネジであり、前記ネジ係合部が雌ネジである作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記移動部本体は、前記軸方向の一方側へ開放された有底筒状に形成されており、前記先端工具が前記移動部本体の他端部に固定されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記移動部本体は、前記移動部本体における軸方向一方側の内部を構成する第１中空部と、前記移動部本体における軸方向他方側の内部を構成する第２中空部と、を有しており、前記第１中空部の内径が、前記第２中空部の内径よりも大きく設定されており、前記駆動軸が前記第１中空部の内部に挿入されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ネジ部又は前記ネジ係合部が、前記ネジ部の軸線に対して径方向に動作可能なように構成される作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記移動部を径方向で弾性支持する弾性支持部を備えた作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記駆動軸の軸方向一方側に設けられ、前記モータの駆動力を前記駆動軸に伝達する伝達ギヤと、前記駆動軸の一端部に設けられた嵌合部と、前記伝達ギヤに設けられ、前記嵌合部が一体回転可能に且つ前記軸方向に相対移動可能に嵌合された被嵌合部と、前記ハウジングに設けられ、前記駆動軸の一端部を回転可能に支持する第１軸受と、前記ハウジングに設けられ、前記伝達ギヤの一端部を回転可能に支持する第２軸受と、を備えた作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記軸方向において、前記嵌合部及び前記被嵌合部が、前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記モータの回転軸には、前記伝達ギヤと噛合されるモータギヤが設けられており、前記モータの駆動によって、前記先端工具が前記軸方向に往復移動し、前記先端工具の往路移動時には、前記先端工具の加工材に対する加工が施されると共に、前記伝達ギヤと前記モータギヤとの噛合によって生じるスラスト力により、前記伝達ギヤが、前記軸方向の他方側へ移動する作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記先端工具の移動をガイドするヘッド部と、前記ヘッド部を前記ハウジングに固定するヘッド固定部と、を備え、前記軸方向に直交する直交方向を軸方向とするスリーブが、前記ヘッド固定部及び前記ハウジングに圧入されて、前記ヘッド固定部が前記ハウジングに固定されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ヘッド固定部は、前記スリーブが圧入される固定部材と、前記軸方向に延在された筒状に形成され、前記固定部材に回転可能に連結された受け部材と、を含んで構成されており、前記ヘッド部が、前記受け部材に固定されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記移動部本体と前記ネジ係合部とは、螺合によって相互に組付けられている作業機である。

上記構成の作業機によれば、動作性能を向上することができる。

本実施形態に係る電動切断機を示す左側から見た側面図である。 図１に示される電動切断機の内部を示す左側から見た一部破断した側面図である。 図２に示されるヘッド固定機構の周辺を示す前側から見た断面図（図２の３－３線断面図）である。 図２に示されるリフタを分解した分解図である。

以下、図面を用いて、本実施形態に係る作業機としての電動切断機１０について説明する。なお、図面において適宜示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、及び矢印ＬＨは、それぞれ電動切断機１０の上側、前側、及び左側を示している。そして、以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、電動切断機１０の上下方向、前後方向、左右方向を示すものとする。

図１及び図２に示されるように、電動切断機１０は、建物の吊り天井に用いられる軽天材などの加工材Ｗに切断加工を施す電動工具として構成されている。この加工材Ｗは、長尺柱状に形成されており、その長手方向から見て、略Ｕ字形状に形成されている。電動切断機１０は、ハウジング２０と、モータ４０と、送りネジ機構５０（広義には、「駆動機構」として把握される要素である）と、先端工具としてのブレード７０と、ヘッド部８０と、コントローラ９０と、を含んで構成されている。以下、電動切断機１０の各構成について説明する。

（ハウジング２０について）
ハウジング２０は、電動切断機１０の外郭を構成しており、全体として前後方向に延在されている。ハウジング２０は、ハウジング２０の前部を構成するハンドルハウジング部２０Ａと、ハウジング２０の後部を構成するモータハウジング部２０Ｂと、を含んで構成されている。

ハンドルハウジング部２０Ａは、前後方向に延在された略矩形筒状に形成されている。ハンドルハウジング部２０Ａの前端部には、上下方向両側へ張り出された一対の張出部２０Ｃが形成されている。図３に示されるように、張出部２０Ｃの前端部には、後述するヘッド固定機構３０を固定するための左右一対のハウジング側固定部２０Ｄが設けられている。ハウジング側固定部２０Ｄは、左右方向を板厚方向とし且つ上下方向を長手方向とする略長尺板状に形成されている。ハウジング側固定部２０Ｄの上下方向中間部には、湾曲部２０Ｅが形成されており、湾曲部２０Ｅは、前側から見て、左右方向外側へ凸となる略円弧状に形成されている。ハウジング側固定部２０Ｄの上端部及び下端部には、固定孔２０Ｆが貫通形成されている。

図１及び図２に示されるように、ハンドルハウジング部２０Ａの下側には、ハンドルガード２０Ｇが設けられている。ハンドルガード２０Ｇは、前後方向に延在された略矩形筒状に形成されている。ハンドルガード２０Ｇの前端部は、上側へ屈曲されてハンドルハウジング部２０Ａの張出部２０Ｃに接続されており、ハンドルガード２０Ｇの後端部は、上斜め後方側へ屈曲されて、ハンドルハウジング部２０Ａの後端部に接続されている。切断加工時には、ハンドルハウジング部２０Ａにおけるハンドルガード２０Ｇの前端部と後端部との間の部分を、作業者が把持するように構成されている。

モータハウジング部２０Ｂは、左右方向を厚み方向とする略偏平状に形成されている。モータハウジング部２０Ｂの厚み寸法は、ハンドルハウジング部２０Ａの厚み寸法（左右方向の寸法）よりも大きく設定されている。モータハウジング部２０Ｂの上端部は、ハンドルハウジング部２０Ａよりも上側へ突出しており、モータハウジング部２０Ｂの下端部は、ハンドルガード２０Ｇよりも上側に位置している。

ハンドルハウジング部２０Ａの前端部には、トリガ２６が設けられている。トリガ２６は、上側へ引き操作可能にハンドルハウジング部２０Ａから下側へ突出している。ハンドルハウジング部２０Ａの前端部には、トリガ２６の下側において、トリガスイッチ２８が設けられている。そして、トリガ２６が引き操作されることで、トリガスイッチ２８が、オフからオンに切替る。なお、トリガ２６への引き操作を解除することで、トリガスイッチ２８がオンからオフに切替る。トリガスイッチ２８は、後述するコントローラ９０に電気的に接続されており、コントローラ９０は、モータハウジング部２０Ｂの後端部に収容されている。そして、トリガスイッチ２８がオンされると、トリガスイッチ２８が、オン信号をコントローラ９０に出力する。

また、モータハウジング部２０Ｂの下端部には、ハンドルガード２０Ｇの後側において、バッテリ装着部２０Ｈが設けられている。バッテリ装着部２０Ｈには、バッテリターミナル２２が設けられており、バッテリターミナル２２は、後述するコントローラ９０に電気的に接続されている。バッテリ装着部２０Ｈには、バッテリ２４が着脱可能に装着されており、バッテリ２４は、バッテリターミナル２２と接続されるコネクタ（図示省略）を有している。これにより、コントローラ９０を介して後述するモータ４０に電力が供給される。

ハンドルハウジング部２０Ａの前端部には、ヘッド固定部としてのヘッド固定機構３０が設けられている。ヘッド固定機構３０は、後述するヘッド部８０をハウジング２０に固定する機構部として構成される共に、後述する送りネジ機構５０のリフタ６０を支持するための機構部としても構成されている。以下、ヘッド固定機構３０について説明する。

（ヘッド固定機構３０について）
図２及び図３に示されるように、ヘッド固定機構３０は、左右一対の固定部材としての固定プレート３１と、アウタ軸受３３と、受け部材としてのインナ軸受３４と、を含んで構成されている。

固定プレート３１は、左右方向を板厚方向とし且つ上下方向を長手方向とする略長尺板状に形成されている。固定プレート３１の上下方向中間部には、ハウジング２０の湾曲部２０Ｅに対応する湾曲部３１Ａが形成されており、湾曲部３１Ａは、前側から見て、左右方向外側へ凸となる略円弧状に形成されている。固定プレート３１は、ハウジング側固定部２０Ｄの左右方向内側に隣接されている。

左右一対の固定プレート３１の上端部及び下端部には、固定孔３１Ｂが貫通形成されており、固定孔３１Ｂは、ハウジング２０の固定孔２０Ｆと同軸上に配置されている。固定孔２０Ｆ及び固定孔３１Ｂには、左右方向を軸方向とする略円筒状のスリーブ３２の端部が圧入されている。これにより、固定プレート３１が、ハンドルハウジング部２０Ａに固定されている。スリーブ３２内には、締結部材としてのボルトＢＬ１が、右側からスリーブ３２内に挿入され、ボルトＢＬ１の左端部がスリーブ３２から左側へ突出しており、締結ナットＮがボルトＢＬ１の左端部に螺合されている。これにより、固定プレート３１のハンドルハウジング部２０Ａへの固定状態を良好に維持するようになっている。

アウタ軸受３３は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。アウタ軸受３３は、一対の固定プレート３１の湾曲部３１Ａの間に配置されている。そして、前後一対のボルトＢＬ２によって、アウタ軸受３３の左右方向両端部が、左右の固定プレート３１の湾曲部３１Ａに締結固定されている。アウタ軸受３３の固定プレート３１への固定状態では、ボルトＢＬ２の先端部が、アウタ軸受３３の内周面から径方向内側へ突出している。また、この状態では、ボルトＢＬ２の頭部が、ハンドルハウジング部２０Ａに形成された切欠部２０Ｊ内に配置されている。

インナ軸受３４は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。インナ軸受３４の外径は、アウタ軸受３３の内径よりも僅かに小さく設定され、インナ軸受３４の軸長が、アウタ軸受３３の軸長よりも長く設定されている。そして、インナ軸受３４の後部が、アウタ軸受３３内に回転可能に挿入されている。すなわち、インナ軸受３４が、自身の軸線ＡＬ回りに回転可能にアウタ軸受３３に支持されている。インナ軸受３４の後部の外周部には、前後一対のガイド溝３４Ａが形成されており、ガイド溝３４Ａは、インナ軸受３４の周方向に延在されると共に、インナ軸受３４の全周に亘って形成されている。そして、ガイド溝３４Ａは、ボルトＢＬ２に対応する位置に配置されており、ボルトＢＬ２の先端部が、インナ軸受３４のアウタ軸受３３に対する相対回転を許容するように、ガイド溝３４Ａ内に挿入されている。これにより、インナ軸受３４の前後方向の移動がボルトＢＬ２によって制限されている。

インナ軸受３４の後部の内周部には、前後一対のガイド溝３４Ａの間において、リング溝３４Ｂが形成されており、リング溝３４Ｂは、インナ軸受３４の周方向に延在されると共に、インナ軸受３４の全周に亘って形成されている。リング溝３４Ｂ内には、リング状（円環状）に形成された弾性支持部としてのＯリング３５が設けられている。Ｏリング３５は、ゴム等の弾性材によって構成されており、Ｏリング３５の一部がインナ軸受３４の内周面から径方向内側へ突出している。

インナ軸受３４の前部は、ハンドルハウジング部２０Ａから前側へ突出しており、インナ軸受３４の前部には、後述するブレード７０を配置するための上下一対のスリット３４Ｃが形成されている。スリット３４Ｃは、前後方向に延在され且つ上下方向に貫通しており、スリット３４Ｃの前端部が、前側へ開放されている。

（モータ４０について）
図２に示されるように、モータ４０は、ブラシレスモータとして構成されて、モータハウジング部２０Ｂの前部に収容されている。モータ４０は、前後方向を軸方向とする回転軸４０Ａを有しており、回転軸４０Ａの後端部が、ハウジング２０に保持されたモータ軸受４２に回転可能に支持され、回転軸４０Ａの前端側部分が、ハウジング２０に保持されたモータ軸受４４に回転可能に支持されている。回転軸４０Ａの前端部には、モータギヤとしてのピニオンギヤ４０Ｂが設けられており、ピニオンギヤ４０Ｂには、ハスバギヤが形成されている。モータ４０は、コントローラ９０に電気的に接続されており、コントローラ９０の制御によって駆動する。

（送りネジ機構５０について）
送りネジ機構５０は、駆動部としてのドライブシャフトユニット５１と、移動部としてのリフタ６０と、リフタ６０の初期位置を検出するためのリフタ検出スイッチ６４と、を含んで構成されている。

ドライブシャフトユニット５１は、伝達ギヤ５２と、駆動軸としてのドライブシャフト５３と、を有しており、伝達ギヤ５２及びドライブシャフト５３が互いに組付けられて、ドライブシャフトユニット５１が形成されている。伝達ギヤ５２は、前後方向を軸方向とする略段付き円柱状に形成されている。具体的には、伝達ギヤ５２は、伝達ギヤ５２の前部を構成するギヤ本体部５２Ａと、伝達ギヤ５２の後部を構成するギヤ軸部５２Ｂと、を含んで構成されており、ギヤ本体部５２Ａの直径が、ギヤ軸部５２Ｂの直径よりも大きく設定されている。伝達ギヤ５２は、モータ４０の回転軸４０Ａの前端部の下側（径方向外側）に配置され、前述したインナ軸受３４と同軸上に配置されている。すなわち、伝達ギヤ５２の中心線が、軸線ＡＬと一致している。ギヤ軸部５２Ｂが、ハウジング２０に保持された第２軸受としてのギヤ軸受５４によって回転可能に支持されている。

伝達ギヤ５２の前部の外周部には、ハスバギヤによって構成されたギヤ部５２Ｃが形成されており、ギヤ部５２Ｃが回転軸４０Ａのピニオンギヤ４０Ｂに噛合されている。これにより、モータ４０の駆動時には、伝達ギヤ５２が回転すると共に、ハスバギヤにより構成されたピニオンギヤ４０Ｂ及び伝達ギヤ５２の噛合によって、前後方向のスラスト力がピニオンギヤ４０Ｂ及び伝達ギヤ５２に発生する。具体的には、後述するリフタ６０の前方への移動時に、前側へのスラスト力が伝達ギヤ５２に作用し、後側へのスラスト力がピニオンギヤ４０Ｂに作用するように、伝達ギヤ５２及びピニオンギヤ４０Ｂにおけるハスバギヤの捩じれ角の方向が設定されている。ギヤ本体部５２Ａの前面の中央部には、被嵌合部としての被嵌合凹部５２Ｄが形成されており、被嵌合凹部５２Ｄは、前側へ開放された略矩形凹状に形成されている。

ドライブシャフト５３は、前後方向を軸方向とする略円柱状に形成されている。ドライブシャフト５３は、伝達ギヤ５２の前側で且つ伝達ギヤ５２と同軸上に配置され、ハンドルハウジング部２０Ａ内に収容されている。すなわち、ドライブシャフト５３の中心線が、軸線ＡＬと一致している。ドライブシャフト５３の後端部（一端部）には、嵌合部としての嵌合軸部５３Ａが形成されており、嵌合軸部５３Ａは、伝達ギヤ５２の被嵌合凹部５２Ｄに対応する略矩形軸状に形成されている。そして、嵌合軸部５３Ａが、伝達ギヤ５２の被嵌合凹部５２Ｄ内に一体回転可能に且つ前後方向に相対移動可能に挿入されている。なお、嵌合軸部５３Ａと被嵌合凹部５２Ｄとを、スプライン嵌合するように構成してもよい。

また、ドライブシャフト５３の後端部が、嵌合軸部５３Ａの前側において、ハウジング２０に保持された第１軸受としてのシャフト軸受５５によって回転可能に支持されている。これにより、伝達ギヤ５２及びドライブシャフト５３が、ギヤ軸受５４とシャフト軸受５５との間において、略矩形状の嵌め合いによって連結されている。ドライブシャフト５３の後端部には、シャフト軸受５５の前側において、径方向外側へ突出したシャフトフランジ５３Ｂ（図２のｂ部拡大参照）が形成されており、シャフトフランジ５３Ｂは、シャフト軸受５５の内輪の前側に隣接配置されている。これにより、後述するブレード７０による切断加工時にドライブシャフト５３に作用する後側への反力をシャフト軸受５５によって受けるようになっている。ドライブシャフト５３の外周部には、後端部を除く部位（シャフトフランジ５３Ｂよりも前側部分）において、雄ネジ５３Ｃが形成されており、ドライブシャフト５３における雄ネジ５３Ｃが形成された部位が、後述するリフタ６０と係合されるネジ部５３Ｄとして構成されている。

そして、ドライブシャフト５３の嵌合軸部５３Ａと伝達ギヤ５２の被嵌合凹部５２Ｄとの嵌合構造、ギヤ軸受５４、及びシャフト軸受５５によって、組み構造１０２を構成しており、組み構造１０２によって、小型化、寿命向上などの図ることができる。具体的には、嵌合軸部５３Ａと被嵌合凹部５２Ｄとが嵌め合いの係合状態となっているため、これらは軸方向の力を伝達しない。こうすることで、ギヤ軸受５４への荷重を低減でき、ギヤ軸受５４の寿命向上と、ギヤ軸受５４の小型化による作業機全体（特に上下方向）の小型化を図ることができる。

図４にも示されるように、リフタ６０は、全体として前後方向に延在された略長尺状に形成されている。リフタ６０は、移動部本体としてのリフタ本体６２と、リフタ６０の後端部（一端部）を構成するネジ係合部としてのナット部６１と、を含んで構成されている。ナット部６１は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。ナット部６１の内部は、略段付き孔状に形成されており、ナット部６１の前部の内径が、ナット部６１の後部の内径よりも大きく設定されている。ナット部６１の後部の内周部には、雌ネジ６１Ａが形成されており、ナット部６１の前部の内周部には、雌ネジ６１Ｂが形成されている。ナット部６１では、雌ネジ６１Ａの耐摩耗性や耐久性等を向上するために、焼入れ処理が施されており、ナット部６１は、焼入れ処理に適した鋼材（本実施の形態では、ＳＣＭ４３５）によって構成されている。

そして、ドライブシャフト５３が、ナット部６１の内部に挿入され、ドライブシャフト５３の雄ネジ５３Ｃとナット部６１の雌ネジ６１Ａとが螺合されている。すなわち、ドライブシャフト５３とリフタ６０とがネジ係合されて、リフタ６０がドライブシャフト５３と同軸上に配置されている。これにより、ドライブシャフト５３が回転することで、リフタ６０が前後方向に移動する。具体的には、リフタ６０が、初期位置（図２において実線にて示される位置）と停止位置（図２において２点鎖線にて示される位置）との間を往復移動する。また、ナット部６１における後端部の外周部は、被検出部６１Ｃとして構成されている。

リフタ本体６２は、後側へ開放された略有底円筒状に形成されている。リフタ本体６２の後端部の外周部には、雄ネジ部６２Ａが形成されている。また、リフタ本体６２の後端部の外周部には、雄ネジ部６２Ａの前側において、径方向外側へ張り出されたリフタフランジ６２Ｂが形成されている。リフタ本体６２の後部内は、第１中空部６２Ｃとして構成され、リフタ本体６２の前部内は、第２中空部６２Ｄとして構成されており、第１中空部６２Ｃの内径が第２中空部６２Ｄの内径よりも大きく設定されている。そして、雄ネジ部６２Ａが、ナット部６１の雌ネジ６１Ｂに螺合されて、リフタ本体６２がナット部６１に締結固定されている。

リフタ６０の初期位置では、ドライブシャフト５３におけるネジ部５３Ｄが、リフタ本体６２の第１中空部６２Ｃ内に相対移動可能に挿入されている。リフタ本体６２の前端部は、ヘッド固定機構３０のインナ軸受３４内に前後方向に相対移動可能に挿入されると共に、Ｏリング３５によって前後方向に相対移動可能に支持されている。そして、ヘッド固定機構３０のインナ軸受３４及びＯリング３５によって、組み構造１００を構成しており、組み構造１００によって、リフタ６０の軸線ＡＬに対する所定範囲内の振れ（径方向移動）を許容して、ナット部６１の軸線ＡＬに対する位置ずれを吸収するようになっている。すなわち、ナット部６１の軸線ＡＬに対する所定範囲内の振れを許容できるように、インナ軸受３４の内径寸法及びリフタ本体６２の外径寸法が設定されている。つまり、インナ軸受３４の内側とリフタ６０（リフタ本体６２）との間には若干の隙間がある。また、図示は省略するが、リフタ６０の停止位置では、リフタフランジ６２Ｂがインナ軸受３４の後側に近接して配置される。

リフタ検出スイッチ６４は、レバー式のマイクロスイッチとして構成され、ハンドルガード２０Ｇの後端部に収容されている。リフタ検出スイッチ６４の上側には、球状のボール６５が設けられており、ボール６５は、ハンドルハウジング部２０Ａの外周下端部に形成されたボール用孔部２０Ｋ内に配置されている。ボール用孔部２０Ｋは、上下方向に貫通しており、ボール用孔部２０Ｋの直径が下側へ向かうに従い大きくなっている。そして、リフタ検出スイッチ６４のオフ状態では、ボール６５の外周面が、リフタ検出スイッチ６４のレバー部及びボール用孔部２０Ｋの内周面に当接している。また、この状態では、ボール６５の外周部の一部が、ハンドルハウジング部２０Ａ内に配置されるように、ハンドルハウジング部２０Ａの内周面に対して径方向内側へ突出している。

そして、リフタ６０が、初期位置に配置されたときには、リフタ６０の被検出部６１Ｃがボール６５を径方向外側（下側）へ押圧して、ボール６５がリフタ検出スイッチ６４側（下側）へ変位する。すなわち、リフタ６０の停止位置から初期位置への復路側への移動時にリフタ６０が初期位置に到達すると、ボール６５がリフタ検出スイッチ６４のレバー部を押圧して、リフタ検出スイッチ６４がオフからオンに切替る設定になっている。リフタ検出スイッチ６４は、コントローラ９０に電気的に接続されており、検出信号をコントローラ９０に出力する。

（ブレード７０について）
ブレード７０は、左右方向を板厚方向とする板状に形成されており、ブレード７０の後端部が、リフタ６０の前端部に固定ネジ７１によって締結固定されている。これにより、ブレード７０が、リフタ６０と一体に初期位置と停止位置との間を移動する。なお、ブレード７０の後端部は、インナ軸受３４のスリット３４Ｃに挿入されている。ブレード７０の前端部には、加工材Ｗを切断するための刃部７０Ａが形成されており、刃部７０Ａは、片刃として構成されると共に、左右方向から見て、前側へ凸となる略Ｖ字形状に形成されている。

ブレード７０の初期位置では、ブレード７０が、ハウジング２０の前側に隣接配置されると共に、加工材Ｗの後側に配置されている。ブレード７０が、初期位置から前側へ移動することで、加工材Ｗに対する切断加工が施される。さらに、ブレード７０の停止位置では、加工材Ｗに対する切断加工が完了する設定になっている。

（ヘッド部８０について）
ヘッド部８０は、ブレードホルダ８１と、連結部材８４と、ヘッドエンド部８５と、を含んで構成されている。ブレードホルダ８１は、左右一対のホルダプレート８２を有している。ホルダプレート８２は、左右方向を板厚方向とする略矩形板状に形成されている。ホルダプレート８２の上下方向中間部には、ホルダ固定部８２Ａが形成されており、ホルダ固定部８２Ａは、前側から見て、左右方向外側へ凸となる略円弧状に形成されている。そして、ホルダ固定部８２Ａが、ヘッド固定機構３０におけるインナ軸受３４の前部の径方向外側に配置され、前後一対のボルトＢＬ３によってインナ軸受３４に締結固定されている。これにより、ホルダプレート８２がインナ軸受３４に固定されている。すなわち、ヘッド部８０が、前後方向を軸方向として、ハウジング２０に回転可能に連結されている。よって、インナ軸受３４は、リフタ６０の軸受部材として構成されると共に、ヘッド部８０の回転軸としても構成されている。なお、ヘッド固定機構３０に固定されたストッパ８３が、ホルダプレート８２に当接することで、ヘッド部８０が図１に示される位置又は図１に示される位置から１８０度回転した位置に保持される。

一対のホルダプレート８２は、左右方向に所定の隙間を空けて対向して配置されている。一対のホルダプレート８２の下部における対向距離は、ブレード７０の板厚よりも僅かに長く設定されており、ブレード７０が、一対のホルダプレート８２の間に配置されている。これにより、ドライブシャフト５３の回転時において、リフタ６０及びブレード７０がドライブシャフト５３と共に回転することをブレードホルダ８１の下部により制限して、ブレードホルダ８１によってブレード７０の前後方向の往復移動をガイドするようになっている。

連結部材８４は、左右方向を板厚方向とし且つ前後方向に延在された略長尺板状に形成されている。そして、連結部材８４が、一対のホルダプレート８２の上端部の間に配置されて、ボルトＢＬ４によってホルダプレート８２に締結固定されている。

ヘッドエンド部８５は、左右一対のヘッドプレート８６を有しており、ヘッドプレート８６は、左右方向を板厚方向とする板状に形成されている。ヘッドプレート８６は、ホルダプレート８２の前側で且つ連結部材８４の左右方向外側に配置されており、ヘッドプレート８６の上端部が、ボルトＢＬ５によって連結部材８４の前端部に締結固定されている。これにより、ヘッドプレート８６が左右方向に所定の間隔を空けて対向して配置されている。

ヘッドプレート８６の後端部には、複数（本実施の形態では、４箇所）の支持凹部８６Ａ（切り欠き）が形成されており、支持凹部８６Ａは、後側へ開放された凹状に形成されると共に、左右方向に貫通している。加工材Ｗへの切断加工時には、加工材Ｗの長手方向から見た加工材Ｗの両端部を支持凹部８６Ａに挿入して、加工材Ｗをヘッドエンド部８５にセット（支持）するようになっている。

（コントローラ９０について）
図２に示されるように、コントローラ９０は、ハウジング２０のモータハウジング部２０Ｂの後端部に収容されて、ハウジング２０に保持されている。コントローラ９０には、トリガスイッチ２８、モータ４０、及びリフタ検出スイッチ６４が電気的に接続されている。コントローラ９０は、リフタ検出スイッチ６４の検出信号に基づいて、リフタ６０の初期位置を検知する。また、コントローラ９０は、トリガスイッチ２８及びリフタ検出スイッチ６４からの出力信号に基づいて、モータ４０を駆動制御する。そして、コントローラ９０がモータ４０を正転駆動させることで、リフタ６０（ブレード７０）が前方側へ移動し、コントローラ９０がモータ４０を逆転駆動させることで、リフタ６０（ブレード７０）が後方側へ移動するようになっている。

また、モータ４０の正転駆動中にトリガ２６の操作が解除されてトリガスイッチ２８がオンからオフに切替わったときには、コントローラ９０がモータ４０を逆転駆動させるようになっている。さらに、コントローラ９０は、モータ４０の回転軸４０Ａの回転数を検出するモータ駆動検出部を有している。モータ駆動検出部からの検出信号によって、モータ４０が初期位置から何回転したかを、コントローラ９０が検知する。これによって、コントローラ９０は、リフタ６０の初期位置を起点としたモータ４０の回転数に基づいてリフタ６０（ブレード７０）の停止位置を検知する。さらに、コントローラ９０は、リフタ６０（ブレード７０）の停止位置を検知すると、モータ４０の駆動を停止するようになっている。

（作用効果）
次に、電動切断機１０の動作を説明しつつ、本実施の形態の電動切断機１０の作用効果について説明する。

上記のように構成された電動切断機１０では、トリガ２６が操作され、トリガスイッチ２８がオンされると、コントローラ９０の制御によってモータ４０が正転駆動する。これにより、送りネジ機構５０が作動して、送りネジ機構５０のリフタ６０によってブレード７０が前方側（往路側）へ移動する。よって、ブレード７０が加工材Ｗに接近して、加工材Ｗに対する切断加工が施される。コントローラ９０が、停止位置を検知すると、モータ４０の正転駆動を停止させる。これにより、加工材Ｗに対する切断加工が完了する。

切断加工の完了後、モータ４０の駆動が自動停止され、再度トリガスイッチがオンされると、コントローラ９０の制御によってモータ４０が逆転し、送りネジ機構５０が再度作動して、送りネジ機構５０のリフタ６０によってブレード７０が後側へ移動する。コントローラ９０が、リフタ検出スイッチ６４の検出信号に基づいて、リフタ６０の初期位置を検知すると、コントローラ９０によって、モータ４０の駆動が停止される。

このように、本実施の形態の電動切断機１０では、モータ４０の駆動によって送りネジ機構５０が作動し、送りネジ機構５０のリフタ６０が前後方向に往復移動して、リフタ６０に連結されたブレード７０によって、加工材Ｗに対する切断加工が施される。送りネジ機構５０は、モータ４０の駆動によって回転するドライブシャフト５３を有するドライブシャフトユニット５１と、ドライブシャフト５３にネジ係合するナット部６１を有するリフタ６０と、を含んで構成されており、ドライブシャフト５３が回転することでリフタ６０が前後方向に移動する。

ところで、ネジ係合によって連結されたドライブシャフト５３及びリフタ６０を有する送りネジ機構５０では、部品公差や組付誤差等の要因によって、送りネジ機構５０の動作に不具合が生じる可能性がある。具体的には、部品公差や組付誤差等の要因によって、ドライブシャフト５３やリフタ６０の軸線ＡＬに対する位置ずれ（軸ずれ）が発生すると、この位置ずれによって、動作時における送りネジ機構５０の負荷が大きくなる。この場合には、例えば、送りネジ機構５０の作動時に異音等の動作不良が発生する可能性がある。

ここで、電動切断機１０は、リフタ６０におけるナット部６１の軸線ＡＬに対する位置ずれを吸収する組み構造１００と、ドライブシャフト５３におけるネジ部５３Ｄの軸線ＡＬに対する位置ずれを吸収する組み構造１０２と、を有している。

具体的には、組み構造１００は、リフタ本体６２の前端部が挿入されたインナ軸受３４と、インナ軸受３４の内周部に設けられたリング状（円環状）のＯリング３５と、を含んで構成されている。Ｏリング３５は、ゴムなどの弾性材によって構成され、リフタ本体６２の前端部を径方向外側から弾性支持している。すなわち、リフタ６０（の特に前端部）における径方向の移動を組み構造１００によって許容することができる。その結果、仮に、軸線ＡＬに対するナット部６１の位置ずれが生じても、組み構造１００によってナット部６１が径方向に変位することで、当該位置ずれを吸収することができる。したがって、送りネジ機構５０を良好に作動させることができると共に、電動切断機１０の動作性能を向上することができる。

また、組み構造１０２は、ドライブシャフト５３の後端部に設けられた嵌合軸部５３Ａと、伝達ギヤ５２に設けられた被嵌合凹部５２Ｄと、を有しており、嵌合軸部５３Ａが、被嵌合凹部５２Ｄに一体回転可能に且つ前後方向に相対移動可能に嵌合されている。さらに、組み構造１０２は、伝達ギヤ５２のギヤ軸部５２Ｂを回転可能に支持するギヤ軸受５４と、ドライブシャフト５３を回転可能に支持するシャフト軸受５５と、を有しており、嵌合軸部５３Ａ及び被嵌合凹部５２Ｄが、シャフト軸受５５とギヤ軸受５４との間に配置されている。これにより、組み構造１０２によって、モータ４０の動力伝達部分における軸方向の荷重伝達を抑制することができる。

すなわち、仮に、ドライブシャフトユニット５１（伝達ギヤ５２及びドライブシャフト５３）を分割不能な１部材で構成すると、モータ４０とリフタ６０の一方からドライブシャフトユニット５１に軸方向の力が伝達された場合、モータ４０とリフタ６０の他方に軸方向の力が伝達されてしまう。例えば、後側への荷重がリフタ６０からドライブシャフトユニット５１に伝達された場合、この荷重が、ギヤ軸受５４や、ピニオンギヤ４０Ｂとギヤ部５２Ｃの噛み合い部分に伝達されて、これらギヤ軸受５４、ピニオンギヤ４０Ｂ、及びギヤ部５２Ｃが変形または破損してしまう虞がある。

これに対して、本実施の形態の組み構造１０２では、伝達ギヤ５２及びドライブシャフト５３が分割され、両者が軸方向に相対移動可能に嵌合している。これにより、伝達ギヤ５２及びドライブシャフト５３は、互いに軸方向で相対移動することができるため、上記した軸方向の荷重伝達を抑制することができる。本実施の形態では、ドライブシャフト５３は軸方向で固定されており、伝達ギヤ５２が軸方向に動作可能となっている。

また、モータ４０のピニオンギヤ４０Ｂ及び送りネジ機構５０の伝達ギヤ５２は、ハスバギヤで構成されている。そして、リフタ６０の前方への移動時に、前側へのスラスト力が伝達ギヤ５２に作用し、後側へのスラスト力がピニオンギヤ４０Ｂに作用するように、伝達ギヤ５２及びピニオンギヤ４０Ｂにおけるハスバギヤの捩じれ角の方向が設定されている。これにより、ブレード７０による加工材Ｗへの切断加工時には、伝達ギヤ５２がギヤ軸受５４に対して離間する方向に変位する。すなわち、加工材Ｗへの切断加工時におけるギヤ軸受５４に作用する負荷を小さくすることができる。その結果、ギヤ軸受５４を小型化することができると共に、ひいては電動切断機１０の小型化に寄与することができる。

また、ブレード７０の移動をガイドするヘッド部８０が、ヘッド固定機構３０によってハウジング２０の前端部に固定されている。ヘッド固定機構３０は、固定プレート３１を有しており、左右方向を軸方向とするスリーブ３２が、固定プレート３１の固定孔３１Ｂとハウジング２０の固定孔２０Ｆに圧入されて、固定プレート３１（ヘッド固定機構３０）がハウジング２０に固定されている。すなわち、スリーブ３２が、リフタ６０及びブレード７０の移動方向と直交する左右方向において、固定プレート３１及びハウジング２０に圧入されている。このため、ヘッド固定機構３０及びヘッド部８０のハウジング２０への固定状態を良好に維持することができる。

また、ヘッド固定機構３０は、固定プレート３１に回転可能に連結されたインナ軸受３４を有しており、ヘッド部８０がインナ軸受３４に固定されている。これにより、リフタ６０を前後方向に移動可能に支持するインナ軸受３４を活用して、ヘッド部８０を固定することができると共に、インナ軸受３４をヘッド部８０の回転軸として機能させることができる。これにより、電動切断機１０の部品点数の削減に寄与することができると共に、電動切断機１０の小型化に寄与することができる。さらに、上述のように、スリーブ３２が、固定プレート３１及びハウジング２０に圧入されて、両者を連結しており、この固定プレート３１にインナ軸受３４が回転可能に連結されている。このため、インナ軸受３４のハウジング２０に対する位置精度を高くすることができる。

また、リフタ６０は、ドライブシャフト５３とネジ係合されるナット部６１と、ドライブシャフト５３が挿入されるリフタ本体６２と、を含んで構成されており、ナット部６１がリフタ本体６２に固定されている。すなわち、リフタ６０が、ナット部６１とリフタ本体６２との２部材で構成されて、両者を固定することで、リフタ６０が形成されている。これにより、リフタ６０の寸法精度を高くして、送りネジ機構５０を良好に作動させることができる。したがって、電動切断機１０の動作性能を向上することができる。

すなわち、リフタ６０の雌ネジ６１Ａは、ドライブシャフト５３の雄ネジ５３Ｃにネジ係合されるため、一般に、雌ネジ６１Ａの耐摩耗性を向上するために、リフタ６０に焼き入れ処理を施す必要がある。ここで、仮に、リフタ６０（ナット部６１及びリフタ本体６２）を分割不能な１部材で構成した場合には、前後方向に延在される長尺状のリフタ６０に雌ネジ６１Ａを形成することになる。この場合には、焼き入れ処理の影響として、リフタ６０全体の寸法精度が低下する可能性がある。例えば、リフタ６０単体における軸線ＡＬに対する振れが大きくなる可能性がある。これにより、送りネジ機構５０の動作性能が低下する虞がある。

これに対して、本実施形態では、上述のように、リフタ６０が、ナット部６１とリフタ本体６２との２部材で構成されて、両者を固定することで、リフタ６０が形成されている。これにより、雌ネジ６１Ａを有するナット部６１のみを焼き入れ処理すれば足り、リフタ本体６２を焼き切れ処理する必要がなくなる。これにより、リフタ６０を１部材で構成する場合と比べて、リフタ６０全体の寸法精度を高くすることができる。したがって、送りネジ機構５０を良好に作動させることができると共に、電動切断機１０の動作性能を向上することができる。

また、リフタ６０をナット部６１とリフタ本体６２との２部材で構成することで、リフタ６０を安価に製造することができる。すなわち、仮に、リフタ６０を１部材で構成した場合には、孔加工によって第２中空部６２Ｄを形成し、第２中空部６２Ｄの形成後にザグリバイトによってザグリ加工を繰り返し行うことで第１中空部６２Ｃを形成し、第１中空部６２Ｃの形成後にネジ加工によって雌ネジ６１Ａを形成する。これに対して、リフタ６０を２部材で構成した場合には、孔加工のみによってリフタ本体６２を形成することができる。また、孔加工及びネジ加工によってナット部６１を形成することができる。これにより、リフタ６０を１部材で構成する場合と比べて、リフタ６０を安価に製造することができる。また、上述のように、雌ネジ６１Ａを有するナット部６１のみを焼き入れ処理すれば足りるため、リフタ本体６２を比較的安価な材料で製作することができる。なお、この特徴はリフタ６０側を雄ネジに、ドライブシャフト５３を雌ネジにした場合でも効果を奏する。ネジ部分を別部材として構成することで、シャフト部分全体を加工する必要性が小さくなり、コストダウンを図ることができる。

また、リフタ本体６２は、後側へ開放された略有底円筒状に形成されており、ブレード７０がリフタ本体６２の前端部に固定されている。これにより、ドライブシャフト５３をブレード７０の内部に挿入させつつ、ブレード７０をリフタ本体６２の前端部に固定することができる。

また、リフタ本体６２は、リフタ本体６２の後部内を構成する第１中空部６２Ｃと、リフタ本体６２の前部内を構成する第２中空部６２Ｄと、を有しており、第１中空部６２Ｃの内径が、第２中空部の内径よりも大きい。また、ドライブシャフト５３が第１中空部６２Ｃ内に挿入されている。径方向におけるドライブシャフト５３とリフタ本体６２との間のクリアランスを確保しつつ、リフタ本体６２の前部の強度を高くすることができる。

なお、本実施形態では、本発明における組み構造として、リフタ６０及び伝達ギヤ５２を、モータ４０によって駆動される方向に対して交差する方向に動作可能に構成することで、様々な効果を生み出すことができた。具体的には、モータ４０によって前後方向に動作するリフタ６０を、前後方向と交差する方向（径方向、上下左右方向）に動けるようにし、またモータ４０によって前後方向を軸として回転する（上下左右方向に動く）伝達ギヤ５２を、前後方向に動けるようにしたが、本発明はこれに限られない。これらリフタ６０や伝達ギヤ５２とは別となるモータ４０によって駆動する部品が、モータ４０によって駆動される方向に対して交差する方向に動けるように構成すればよい。

また、本実施形態では、電動切断機１０が、組み構造１００及び組み構造１０２を有しているが、電動切断機１０が、組み構造１００及び組み構造１０２の一方を有するように構成してもよい。例えば、電動切断機１０が組み構造１０２のみを有するように構成する場合には、組み構造１００においてＯリング３５を省略し、インナ軸受３４の内径を本実施の形態よりも小さくして、インナ軸受３４によってリフタ本体６２を前後方向に移動可能に且つ軸線ＡＬ回りに回転可能に支持するように構成してもよい。また、例えば、電動切断機１０が組み構造１００のみを有するように構成する場合には、組み構造１０２において嵌合軸部５３Ａ及び被嵌合凹部５２Ｄを省略して、ドライブシャフト５３及び伝達ギヤ５２を分割不能な１部材で構成してもよい。

１０ 電動切断機（作業機）
２０ ハウジング
３０ ヘッド固定機構（ヘッド固定部）
３１ 固定プレート（固定部材）
３２ スリーブ
３４ インナ軸受（受け部材）
３５ Ｏリング（弾性支持部）
４０ モータ
４０Ｂ ピニオンギヤ（モータギヤ）
５１ ドライブシャフトユニット（駆動部）
５２ 伝達ギヤ
５２Ｄ 被嵌合凹部（被嵌合部）
５３ ドライブシャフト（駆動軸）
５３Ａ 嵌合軸部（嵌合部）
５３Ｄ ネジ部
５４ ギヤ軸受（第２軸受）
５５ シャフト軸受（第１軸受）
６０ リフタ（移動部）
６１ ナット部（ネジ係合部）
６２ リフタ本体（移動部本体）
６２Ｃ 第１中空部
６２Ｄ 第２中空部
７０ ブレード（先端工具）
８０ ヘッド部
ＡＬ 軸線
Ｗ 加工材

Claims (13)

1. モータと、
   前記モータの駆動によって回転するネジ部を有する駆動軸と、
   前記ネジ部にネジ係合すると共に、前記駆動軸が回転することで前記駆動軸の軸方向に移動する移動部と、
   前記移動部に連結され、前記移動部と共に移動する先端工具と、
   前記モータ、前記駆動軸、及び前記移動部を支持するハウジングと、
   を備え、
   前記移動部は、
   前記軸方向に延在された移動部本体と、
   前記移動部本体の一端部に取り付けられ、前記ネジ部にネジ係合するネジ係合部と、
   を含んで構成されている作業機。
2. 前記移動部本体は、前記駆動軸が挿入可能なように筒状に形成されている請求項１に記載の作業機。
3. 前記ネジ部は、雄ネジであり、前記ネジ係合部が雌ネジである請求項２に記載の作業機。
4. 前記移動部本体は、前記軸方向の一方側へ開放された有底筒状に形成されており、
   前記先端工具が前記移動部本体の他端部に固定されている請求項３に記載の作業機。
5. 前記移動部本体は、前記移動部本体における軸方向一方側の内部を構成する第１中空部と、前記移動部本体における軸方向他方側の内部を構成する第２中空部と、を有しており、
   前記第１中空部の内径が、前記第２中空部の内径よりも大きく設定されており、前記駆動軸が前記第１中空部の内部に挿入されている請求項４に記載の作業機。
6. 前記ネジ部又は前記ネジ係合部が、前記ネジ部の軸線に対して径方向に動作可能なように構成される請求項１に記載の作業機。
7. 前記移動部を径方向で弾性支持する弾性支持部を備えた請求項６に記載の作業機。
8. 前記駆動軸の軸方向一方側に設けられ、前記モータの駆動力を前記駆動軸に伝達する伝達ギヤと、
   前記駆動軸の一端部に設けられた嵌合部と、
   前記伝達ギヤに設けられ、前記嵌合部が一体回転可能に且つ前記軸方向に相対移動可能に嵌合された被嵌合部と、
   前記ハウジングに設けられ、前記駆動軸の一端部を回転可能に支持する第１軸受と、
   前記ハウジングに設けられ、前記伝達ギヤの一端部を回転可能に支持する第２軸受と、
   を備えた請求項６に記載の作業機。
9. 前記軸方向において、前記嵌合部及び前記被嵌合部が、前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置されている請求項８に記載の作業機。
10. 前記モータの回転軸には、前記伝達ギヤと噛合されるモータギヤが設けられており、
    前記モータの駆動によって、前記先端工具が前記軸方向に往復移動し、
    前記先端工具の往路移動時には、前記先端工具の加工材に対する加工が施されると共に、前記伝達ギヤと前記モータギヤとの噛合によって生じるスラスト力により、前記伝達ギヤが、前記軸方向の他方側へ移動する請求項９に記載の作業機。
11. 前記先端工具の移動をガイドするヘッド部と、
    前記ヘッド部を前記ハウジングに固定するヘッド固定部と、
    を備え、
    前記軸方向に直交する直交方向を軸方向とするスリーブが、前記ヘッド固定部及び前記ハウジングに圧入されて、前記ヘッド固定部が前記ハウジングに固定されている請求項３に記載の作業機。
12. 前記ヘッド固定部は、
    前記スリーブが圧入される固定部材と、
    前記軸方向に延在された筒状に形成され、前記固定部材に回転可能に連結された受け部材と、
    を含んで構成されており、
    前記ヘッド部が、前記受け部材に固定されている請求項１１に記載の作業機。
13. 前記移動部本体と前記ネジ係合部とは、螺合によって相互に組付けられている請求項１に記載の作業機。
    

Images