JP3710697B2 - 往復動切断工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばジグソーであって、ブレードを往復動させて切断材を切断する往復動切断工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ジグソーは駆動源としての電動モータが出力する回転運動をブレードの往復運動に変換するための往復動機構を備えており、この往復動機構に関する技術として、従来例えば実開平４−５４８０１号公報に開示されたものがあった。
この従来の往復動機構１０１を備えたジグソー１００は、同公報の第１図を援用した図６に示すように電動モータ１０２が出力する回転を中間ギヤ１０３を経てクランク円板１０４に伝達し、該クランク円板１０４に偏心して取り付けたガイドローラー１０５を、ロッド１０６に直交状態に取り付けたスライダ１０７に係合させ、該ガイドローラー１０５をスライダ１０７内でスライドさせつつ該ガイドローラー１０５を公転運動させてロッド１０６をその軸方向に往復動させ、これにより該ロッド１０６の下端に装着したブレードＢを上下に往復動させる構成となっている。
【０００３】
ロッド１０６は、支持軸部１０８ａを介して前後に揺動可能に設けたロッドホルダ１０８に上下動可能に支持されている。ロッドホルダ１０８は圧縮ばね１０９により切断方向後方へ付勢されている。
一方、中間ギヤ１０３にはカムプレート１１０が取り付けられており、該中間ギヤ１０３の回転に伴うカムプレート１１０の上下動によりバックローラー１１１が前後に変位して、ブレードＢが上記圧縮ばね１０９に抗して切り込み方向に押されるようになっている。
この構成によれば、ロッドホルダ１０８が支持軸部１０８ａを介して支持されているため、ブレードの板厚方向の捩りを排除した状態で該ブレードを前後に揺動させつつ上下に往復動させることができ、これによりいわゆる挽き曲がりを生じない効率のよい切断加工を実現することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のジグソー１００には次のような問題があった。すなわち、往復動機構１０１において、スライダ１０７がロッド１０６と一体で前後に揺動する構成であったため、該スライダ１０７とガイドローラー１０５との間には該ガイドローラー１０５に対するスライダ１０７の傾きを許容するための隙間を設けることが必要になり、その結果ガイドローラー１０５のスライダ１０７に対するスムーズな動きが阻害されて当該往復動機構１０１に振動を発生し、当該ジグソーを把持する使用者の疲労が大きいという問題があった。
また、従来例えば米国特許第３２３６１１１号公報には、上記とは別形態の往復動機構を備えたジグソーが開示されている。図示は省略したが、このジグソーが備えた往復動機構は、ガイドローラーの公転によりブレードの往復動方向に変位するスライダに対して切断方向前後に揺動可能にロッドを支持した構成を有しているが、スライダが切断方向前後に変位することによりロッドひいてはブレードを切断方向前後に揺動させる構成であるため、結果的にスライダに傾く方向の外力が付加されてガイドローラーのスライダに対するスムーズな動きが阻害される問題があった。
本発明は、ブレードを前後方向に揺動させつつ上下動させていわゆる挽き曲がりを生じない効率のよい切断を行うことができるとともに、従来よりも振動と騒音が大幅に小さいために使用者の疲労が低減される往復動切断工具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は前記各請求項に記載した構成の往復動切断工具とした。
請求項１記載の往復動切断工具によれば、スライダはブレードの往復動方向にのみ移動し、従来のように切断方向前後に変位しないので、該スライダとガイドローラーとの間に従来のような大きな隙間を設ける必要がなく、従って従来よりも振動および騒音を低減して使用者の疲労を大幅に低減させることができる。
本明細書において、スライダの移動方向に関してブレードの往復動方向とは、切断方向前後に揺動する際の往復動方向（切断方向前後）を含まず、該ブレードの長手方向に沿った方向（上下方向）のみをいうものとする。
【０００６】
また、スライダの切断方向前後への変位が強固に規制されるので、該スライダとガイドローラーとの間の隙間を最小限に設定することができ、これにより一層振動と騒音を低減して使用者の疲労を少なくすることができる。
【０００７】
請求項２記載の往復動切断工具によっても、スライダはブレードの往復動方向にのみ移動すれば足りるので、該スライダとガイドローラーとの間の隙間を従来よりも小さくすることができ、これにより振動と騒音を低減して使用者の疲労を少なくすることができる。
【０００８】
さらに、請求項１又は請求項２記載の往復動切断工具によれば、ロッドの回転および捩りを規制することができるので、ブレードの板厚方向の回転および捩りを低減していわゆる挽き曲がりを一層確実に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態では、往復動切断工具の一例としてジグソー１を例示する。図１は、ジグソー１の前部の内部構造を示している。図中符号２は、このジグソー１の本体ハウジングを示している。この本体ハウジング２は略円筒形状を有しており、使用者が把持するためのグリップ部としての機能を有している。この本体ハウジング２の内部に、当該ジグソー１の駆動源としての電動モータ３が内蔵されている。この電動モータ３の出力軸３ａは本体ハウジング２の前部から突き出され、該本体ハウジング２の前部に取り付けたギヤケース４内に至っている。
なお、出力軸３ａにはモータ冷却用のファン５が取り付けられており、この冷却用ファン５の周囲であって本体ハウジング２の前端部には、本体ハウジング２内における冷却風の流れを発生するためのバッフルプレート６が配置されている。また、出力軸３ａはギヤケース４に対して軸受け７により回転可能に支持されている。
【００１０】
出力軸３ａの先端部にはギヤ部３ｂが形成されており、このギヤ部３ｂは中間ギヤ８に噛み合わされている。この中間ギヤ８は、ギヤケース４に取り付けた支持軸９に回転可能に支持されている。この中間ギヤ８の先端面側（図示左端面側）には第１偏心ボス部８ａが形成され、後端面側（図示右端面側）には第２偏心ボス部８ｂが形成されている。両偏心ボス部８ａ，８ｂは、当該中間ギヤ８の回転中心に対して偏心した位置に取り付けられている。第１偏心ボス部８ａと第２偏心ボス部８ｂは相互に同じ側に偏心している。
この第１偏心ボス部８ａにはバランスプレート１１が回転可能に取り付けられている。このバランスプレート１１の下部には、上下に長いガイド孔１１ａが形成されており、このガイド孔１１ａにはガイドピン１３が挿通されている。ガイドピン１３はギヤケース４に固定されている。中間ギヤ８の回転に伴う第１偏心ボス部８ａの公転により、このバランスプレート１１は上下に往復動しつつ、ガイドピン１３を中心にして図１において紙面に直交する方向（左右）に揺動する。
【００１１】
中間ギヤ８が回転する当該ジグソー１の動作状態において、このバランスプレート１１が上下動しつつ揺動することにより、該バランスプレート１１は以下説明するガイドローラー１２のクランク動作によるアンバランスを打ち消すバランスウエイトとして機能し、これにより当該ジグソー１の振動および騒音が抑制されるようになっている。
第２偏心ボス部８ｂには、カムプレート３０が回転可能に取り付けられており、このカムプレート３０も、中間ギヤ８の回転に伴って上下動しつつ図１おいて紙面に直交する方向（左右）に揺動する。このカムプレート３０の機能については後述する。
【００１２】
次に、第１偏心ボス部８ａの先端面側にはクランク円板１０が取り付けられている。このクランク円板１０は中間ギヤ８と一体で回転する。このクランク円板１０には、ガイドローラー１２が取り付けられている。このガイドローラー１２は、クランク円板１０の回転中心に対して偏心した位置に取り付けられている。このガイドローラー１２は、上記第１偏心ボス部８ａとは１８０゜反対側に偏心している。このガイドローラー１２は、断面Ｕ字形をなすスライダ１４に係合している。このスライダ１４は、ガイドブロック１５によって上下に移動可能に支持されている。ガイドブロック１５は、ギヤケース４の前部に固定ビス１６，１６により固定されている。ガイドブロック１５に対するスライダ１４の支持構造が図２に示されている。
【００１３】
図示するように、スライダ１４の左右両側部（図２では上下の端部）には張り出し縁１４ａ，１４ａが側方へ張り出し状に形成されている。一方、ガイドブロック１５の左右側部にはＵ字形のガイド溝１５ａ，１５ａが相互に対向して形成されており、この両ガイド溝１５ａ，１５ａに張り出し縁１４ａ，１４ａをガタツキのない状態で移動可能に挿入して当該スライダ１４が上下に移動可能に支持されている。
電動モータ３の起動により中間ギヤ８が回転し、これによりクランク円板１０が回転することによりガイドローラー１２が支持軸９の回りに公転する。ガイドローラー１２の公転動作のうち上下方向の変位成分によりスライダ１４が上下動する。スライダ１４が上下動することにより後述するロッド２１が上下動し、これによりブレードＢが上下に往復動する。ガイドローラー１２の公転動作のうち左右方向の変位成分は、該ガイドローラー１２がスライダ１４に沿って移動することにより該スライダ１４には伝達されない。
【００１４】
スライダ１４の下面側には、支持縁１４ｂ，１４ｂが相互に平行に形成されている。この両支持縁１４ｂ，１４ｂ間にロッド２１の上端部２１ａが挿入されている。このロッド２１の上端部２１ａは、両支持縁１４ｂ，１４ｂ間に架け渡して取り付けた支持軸２２を介して切断方向前後（図１および図２において左右方向、以下単に前後方向という）に揺動可能に支持されている。
ロッド２１は図示するように断面矩形の角柱体を有しており、その上端部は、上記両支持縁１４ｂ，１４ｂ間にガタツキのない状態で挿入されている。このため、ロッド２１はその軸回りにガタツキのない状態で前後方向に揺動可能に支持されている。
ロッド２１の先端側（図示下端側）は、ブッシュ２３を介してギヤケース４に支持されている。このブッシュ２３は、図３に示すように矩形の支持孔２３ａを有しており、この支持孔２３ａ内にロッド２１が挿通されている。支持孔２３ａの前後幅Ｌ１は、ロッド２１の前後方向の揺動に伴う変位を許容し得る寸法に設定され、左右幅Ｌ２はロッド２１をガタツキなく支持し得る寸法に設定されている。
【００１５】
ロッド２１の前方への揺動は、規制ローラー２４によって規制されている。この規制ローラー２４は、前記ガイドブロック１５を固定する固定ビス１６を利用して取り付けた板ばね２５の先端に取り付けられている。規制ローラー２４はこの板ばね２５によって常時適度な押圧力でロッド２１の前端面に押し付けられている。従って、ロッド２１の前方への揺動は、板ばね２５に抗して規制ローラー２４を前方へ押しながらなされる。
ロッド２１の先端にブレード装着用のチャック２６が取り付けられている。このチャック２６によりロッド２１の先端にブレードＢが装着されている。ブレードＢは、ベース４０を通過してその下方まで延びている。ベース４０は、ギヤケース４の下面側に取り付けられている。
【００１６】
ブレードＢは、その後ろ側に配置したバックローラー２７によって周期的に前方へ押される。このバックローラー２７は、支持軸２８を介して前後に揺動可能に支持されたホルダ２９の前端に回転可能に支持されている。ホルダ２９の後端部（図示右端部）には、アーム片２９ａが後方へ張り出すように形成されている。このアーム片２９ａはゴムブッシュ３４を経てギヤケース４内に入り込んでいる。アーム片２９ａの上面側には、前記カムプレート３０の下端部が当接されている。カムプレート３０は、前記したように中間ギヤ８の回転に伴う第２偏心ボス部８ｂの公転により、上下動しつつ左右に揺動する。このカムプレート３０の下端部は、ギヤケース４に形成した規制部３２によりその板厚方向への変位が規制されている。
図１中、符号３３はバックローラー２７の回動量を調整するための切り換えレバーを示している。図では、切り換えレバー３３の断面半円形部分のみが示されている。図１に示す状態では、この切り換えレバー３３の円弧部分がアーム片２９ａの上面側に当接されているため、カムプレート３０が上動してもホルダ２９は反時計回り方向に回動せず、従ってバックローラー２７は図示する位置から後方へ変位できない。このため、ロッド２１は上下に往復動のみし、前後方向へは変位しない。
一方、この切り換えレバー３３を図１に示す状態から時計回り方向に回転操作すると、断面半円形部分の平面部が下方へ向けられるのでホルダ２９の回動が許容され、従ってバックローラー２７の前後方向への揺動が許容される。切り換えレバー３３を図１に示す位置から約９０゜回転操作するとホルダ２９の回動角度が最大になる。この状態では、ロッド２１ひいてはブレードＢが前後に揺動しながら上下方向に往復動する。
【００１７】
図１に示す状態から切り換えレバー３３を時計回り方向に回動させてバックローラー２７が前後に揺動する動作状態（無負荷状態）において、このカムプレート３０が下動することによりアーム片２９ａが下方に押される。アーム片２９ａが下方に変位すると、ホルダ２９が支持軸２８を中心にして図示時計回り方向に回動し、これによりバックローラー２７がブレードＢに押し付けられて該ブレードＢが前記規制ローラー２４の付勢力に抗して前方へ変位する。
一方、カムプレート３０が上動すると、ホルダ２９は支持軸２８を中心にして図示反時計回り方向に回動可能な状態となり、従ってバックローラー２７が後方へ変位可能な状態となるため、ブレードＢは規制ローラー２４に押されて後方へ戻される。このように、バックローラー２７はロッド２１ひいてはブレードＢの上下方向の往復動に連動して前後に変位し、ブレードＢが上方へ移動するときに、前方に変位して該ブレードＢを前方へ押し、これにより大きな切断力を得ることができる。
本実施形態において、クランク円板１０、ガイドローラー１２およびスライダ１４等がロッド２１ひいてはブレードＢを往復動させるための機構（往復動機構２０）を構成している。
【００１８】
以上のように構成した本実施形態のジグソー１によれば、電動モータ３が起動すると、中間ギヤ８およびクランク円板１０が回転する。クランク円板１０の回転によりガイドローラー１２が支持軸９の回りに公転し、この公転動作の上下方向の変位成分によりスライダ１４が上下に往復動する。スライダ１４が上下に往復動すると、ロッド２１およびブレードＢが上下に往復動する。
また、切り換えレバー３３を図１に示す位置から時計回り方向に回転操作した状態では、中間ギヤ８が回転すると、カムプレート３０が上下動してバックローラー２７が前後に変位する。バックローラー２７が前方に変位すると、ブレードＢが前方におされて、ロッド２１が規制ローラー２４に抗して前方へ揺動する。ロッド２１は、支持軸２２を中心にして前後に揺動する。バックローラー２７が後方に変位すると、規制ローラー２４によりロッド２１が後方へ押されて、ブレードＢが後方へ戻される。
【００１９】
中間ギヤ８が１回転する間に、ロッド２１が上下に１回往復動し、また前後に１回揺動する。中間ギヤ８の第１偏心ボス部８ａと第２偏心ボス部８ｂが相互に同じ側に偏心しているので、ロッド２１ひいてはブレードＢは下動するときに規制ローラー２４により後方へ戻されて、上動するときにバックローラー２７に押されて前方へ揺動し、概ね楕円の軌跡上を時計回り方向に変位する。ブレードＢが前後に揺動しながら上下に往復動することにより切断材Ｗが切断される。なお、図１に示すように当該ジグソー１は、切断材Ｗの上面にベース４０を当接させて載置した状態で用いられ、この状態でブレードＢを上下に往復動させることにより切断材Ｗが切断される。また、実際の切断作業においては、ロッド２１は規制ローラー２４に加えて切断材Ｗの切断抵抗により後方へ戻される。
【００２０】
以上説明したように、スライダ１４はガイドブロック１５により上下方向にのみ移動可能に支持され、このスライダ１４に対してロッド２１が前後方向に揺動可能に支持されている。このため、スライダ１４が従来のように前後に傾動（揺動）することがなく、従ってガイドローラー１２に対して傾くことがないことから、ガイドローラー１２とスライダ１４との間の隙間（ガイドローラー１２の径方向のクリアランス）を従来よりも格段に小さく設定することができ、これによりガイドローラー１２のスライダ１４に対するスムーズな動きを確保して当該往復動機構２０の振動および騒音を大幅に低減し、ひいては使用者の疲労を少なくすることができる。
【００２１】
また、スライダ１４はその両張り出し縁１４ａ，１４ａをガイドブロック１５のガイド溝１５ａにガタツキなく挿入して上下に移動可能に支持されているため、ロッド２１の軸心回りの回転が強固に規制されて、その捩り剛性が高められている。このことから、ロッド２１の軸心回りひいてはブレードＢの板厚方向の回転および捩りが防止され、これによりいわゆる挽き曲がりを確実に防止することができる。
しかも、ロッド２１が断面矩形の角柱形状を有し、その下端側においてブッシュ２３の支持孔２３ａに挿通されていることから、直接ロッド２１の軸心回りの回転が規制されてその捩り剛性が高められており、この点で、ブレードＢの板厚方向の回転および捩りを従来よりも確実に低減して、精確な切断作業を行うことができる。
【００２２】
以上説明した実施形態には、種々変更を加えることができる。例えば、図４および図５は、スライダの支持構造に変更を加えた第２実施形態のジグソー５０を示している。前記例示した第１実施形態のジグソー１と同様の部材および構成については同位の符号を用い、その説明を省略する。この第２実施形態が前記請求項２記載の発明の実施形態に相当し、前記第１実施形態が請求項１記載の発明の実施形態に相当する。
第２実施形態のジグソー５０におけるスライダ５１の下面には、２つの円筒形状のスリーブ部５２，５２が相互に同軸に形成されている。この両スリーブ部５２，５２間に、ロッド２１の上端部２１ａが挿入されている。上記両スリーブ部５２，５２およびロッド２１の上端部２１ａに１本の支持ピン５３が挿通されており、これによりロッド２１がスライダ５１に対して支持ピン５３を中心にして前後に揺動可能に支持されている。支持ピン５３の両端部は、それぞれスリーブ部５２，５２の端部から突き出されており、この突き出し部分がそれぞれ軸受け５４に支持されている。
【００２３】
支持ピン５３の両端部に取り付けた軸受け５４，５４は、ガイドブロック５５に対向して形成したガイド溝５５ａ，５５ａ内に嵌め込まれている。ガイドブロック５５は、第１実施形態と同じくギヤケース４の前部に固定ビス１６，１６によって固定されている。両軸受け５４，５４は、それぞれガイド溝５５ａ内において移動可能に嵌め込まれている。両軸受け５４，５４がガイド溝５５ａ，５５ａ内を移動することにより、支持ピン５３が上下に平行移動し、これによりスライダ５１が上下に往復動し、従ってロッド２１が上下に往復動する。
この第２実施形態では、クランク円板１０、ガイドローラー１２およびスライダ５１が、電動モータ３の回転をロッド２１の往復動に変換するための往復動機構を構成している。
【００２４】
このように構成した第２実施形態のジグソー５０によっても、クランク円板１０の回転によりガイドローラー１２が支持軸９回りを公転し、この公転動作の上下方向の変位成分によりスライダ５１が上下に往復動する。このスライダ５１に対してロッド２１が支持ピン５３を介して切断方向前後に揺動可能に支持されている。このため、スライダ５１は上下に往復動のみし、従来のように切断方向前後には変位しないことから、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、スライダ５１は、支持ピン５３の両端部が軸受け５４，５４を介してガイドブロック５５に支持されているので、ロッド２１に対して軸心回りの回転力および捩り力が発生しない。しかも、第１実施形態と同様、ロッド２１が角柱体形状を有し、ブッシュ２３の支持孔２３ａ（角孔）に挿通されているので、該ロッド２１自身の回転が規制されている。このことから、ブレードＢの板厚方向の捩りが発生せず、これによりいわゆる挽き曲がりを防止することができる。
さらに、切断材Ｗとの摩擦によるブレードＢの温度上昇も低減される効果がある。
【００２５】
この第２実施形態には、さらに変更を加えることができる。例えば、支持ピン５３の両端部を支持する軸受けとして図では球軸受け（ボールベアリング）を例示したが、これに代えて単なる円筒形状のブッシュ（メタル）を用いてもよい。また、軸受けを用いることなく、支持ピンの両端部をガイドブロックに対して直接移動可能に支持する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態のジグソーの前部の内部構造を示す側面図である。
【図２】 図１の（２）−（２）線矢視図であって、スライダの支持構造およびスライダに対するロッドの支持構造を示す図である。
【図３】 図１の（３）−（３）線矢視図であって、ブッシュによるロッドの支持構造を示す図である。
【図４】 第２実施形態のジグソーの前部の内部構造を示す側面図である。
【図５】 図４の（５）−（５）線矢視図であって、ブッシュによるロッドの支持構造を示す図である。
【図６】 従来のジグソーの前部の内部構造を示す図であり、実開平５−５４８０１号公報の第１図を援用した図である。
【符号の説明】
Ｂ…ブレード
１…ジグソー（第１実施形態）
３…電動モータ
８…中間ギヤ
８ａ…第１偏心ボス部、８ｂ…第２偏心ボス部
１０…クランク円板
１１…バランスプレート
１２…ガイドローラー
１４…スライダ、１４ａ…張り出し縁
１５…ガイドブロック、１５ａ…ガイド溝
２０…往復動機構（第１実施形態）
２１…ロッド
２２…支持軸
２３…ブッシュ、２３ａ…支持孔
２４…規制ローラー
２５…板ばね
２７…バックローラー
５０…ジグソー（第２実施形態）
５１…スライダ
５２…スリーブ部
５３…支持ピン
５４…軸受け
５５…ガイドブロック、５５ａ…ガイド溝
１００…ジグソー（従来）

Claims (2)

1. 電動モータと、ブレードを装着したロッドとの間に介装した往復動機構により前記電動モータの回転を前記ロッドの往復動に変換して前記ブレードを往復動させる往復動切断工具であって、
   前記往復動機構は、前記電動モータにより回転するクランク円板と、該クランク円板に偏心して取り付けられ、該クランク円板の回転により公転するガイドローラーと、該ガイドローラーの公転動作のうち前記ブレードの往復動方向のみの変位成分を前記ロッドに伝達するスライダを備えた往復動切断工具において、
   該スライダは、その両側部に設けた張り出し縁を、本体ハウジングに対向して設けた一対の断面Ｕ字形のガイド溝に挿入して切断方向前後の変位を規制しつつ上下方向にのみ移動可能に支持し、該スライダの支持縁間に前記ロッドの上端側の断面矩形部を挿入してその軸回りに回転不能な状態で切断方向前後に揺動可能に支持し、前記スライダの上下動に連動して切断方向前後に変位するバックローラーにより前記ブレードを切断方向前方に変位させて楕円軌跡上を変位させる構成とし、かつ前記ロッドの下端側の断面矩形部を、前記本体ハウジングに設けた矩形の支持孔に挿通して該ロッドをその軸回りに回転不能な状態で上下方向及び切断方向前後に変位可能に支持した往復動切断工具。
2. 電動モータと、ブレードを装着したロッドとの間に介装した往復動機構により前記電動モータの回転を前記ロッドの往復動に変換して前記ブレードを往復動させる往復動切断工具であって、
   前記往復動機構は、前記電動モータにより回転するクランク円板と、該クランク円板に偏心して取り付けられ、該クランク円板の回転により公転するガイドローラーと、該ガイドローラーの公転動作のうち前記ブレードの往復動方向のみの変位成分を前記ロッドに伝達するスライダを備えた往復動切断工具において、
   前記スライダに相互に同軸に設けたスリーブ間に前記ロッドの上端側の断面矩形部を挿入するとともに該両スリーブ間に挿通した支持ピンを介してロッドをその軸回りに回転不能な状態で切断方向前後に揺動可能に支持するとともに、該支持ピンの両端部を、本体ハウジングに対向して設けた一対の断面Ｕ字形のガイド溝に挿入して前記スライダを切断方向前後の変位を規制しつつ上下方向にのみ移動可能に支持し、該スライダの上下動に連動して切断方向前後に変位するバックローラーにより前記ブレードを切断方向前方に変位させて楕円軌跡上を変位させる構成とし、かつ前記ロッドの下端側の断面矩形部を、前記本体ハウジングに設けた矩形の支持孔に挿通して該ロッドをその軸回りに回転不能な状態で上下方向及び切断方向前後に変位可能に支持した往復動切断工具。

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