JP3734679B2 - 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、例えばレシプロソーやジグソー等の往復動切断工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、上記レシプロソーは、電動モータ等の駆動源により回転する駆動軸と、ブレード（切断刃）を取り付けたスライド軸との間に往復動機構を介在させ、この往復動機構により駆動軸の回転運動をスライド軸の往復運動に変換する構成となっている。従来、レシプロソーにおける往復動機構には、例えば特許第２８６０１７３号公報に開示された構成のものがあった。
【０００３】
この従来の往復動機構は、駆動軸上の２箇所に軸受けを傾斜して取り付け、各軸受けを介して駆動軸上に２本の揺動アームを回転可能に設け、一方の揺動アームをスライド軸に連結し、他方の揺動アームをカウンタバランスに連結して、駆動軸の回転に伴う上記２本の揺動アームの揺動によりスライド軸とカウンタバランスを相互に反対方向に往復動させる構成となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の往復動機構によれば、駆動軸上の２箇所に揺動アームを設ける構成であったので、そのためのスペースを確保する必要があり、その結果当該レシプロソーの特に機長方向のコンパクト化を図ることが困難であった。
また、２本の揺動アームを傾斜状態で別々に支持する必要があるため、そのために必要な軸受けを２箇所分必要とする等の点でコスト高になる問題があった。
本発明は、従来よりもコンパクト化および低コスト化を図ることができ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、カウンタバランスを往復動させるための揺動部材は、スライド軸を往復動させるための駆動部材に設けられている。このため、駆動軸上には駆動部材を配置すれば足り、従来のようにスライド軸を往復動させるための部材とカウンタバランスを往復動させるための部材の双方を駆動軸上に配置する必要がない。このことから、駆動軸の軸方向（機長方向）に関して従来よりも往復動切断工具のコンパクト化を図ることができる。
また、カウンタバランスを往復動させるための揺動部材を駆動軸上に傾斜状態で支持する必要がないので、従来駆動軸上の２箇所に配置した軸受けを１箇所に減らすことができ、これにより当該往復動切断工具の低コスト化を図ることができる。
【０００６】
さらに、請求項１記載の往復動切断工具によれば、駆動軸が回転すると、該駆動軸に対して傾斜状態で回転可能に設けた駆動部材が駆動軸の軸方向に揺動する。駆動部材が揺動するとスライド軸がその軸方向に往復動する。一方、駆動部材には揺動部材の一端側が連結されているので、該駆動部材が揺動すると揺動部材が支持軸部を中心にして同じく駆動軸の軸方向に揺動する。揺動部材の他端側はカウンタバランスに連結されているので、該揺動部材が駆動軸の軸方向に揺動すれば、カウンタバランスが駆動軸の軸方向に往復動する。カウンタバランスはスライド軸と同軸で該スライド軸に対して軸方向に移動可能に支持されている。
また、揺動部材は長手方向中央の支持軸部を中心にして揺動するので、その一端側と他端側は相互に反対方向に変位し、従ってカウンタバランスはスライド軸とは反対方向へ往復動する。
このように請求項１記載の構成によれば、カウンタバランスを往復動させる揺動部材の一端側は、従来のように駆動軸上ではなく、該駆動軸に傾斜状態で支持した駆動部材に連結されているので、前記請求項１記載の構成と同様の作用効果を得る。
また、カウンタバランスはスライド軸と同軸上を相互に反対方向に往復動するので、例えば両者が離れた位置（同軸上ではない位置）で往復動する構成に比して、往復動により発生する振動をより効率よく低減することができる。
請求項２記載の往復動切断工具によれば、カウンタバランスのスライド軸に対するこじりの発生を防止することができる。
【０００７】
なお、本明細書において、カウンタバランスとスライド軸との相互の位置関係における「同軸」との記載は、両者の重心の移動が同一線上でなされることをいうものとする。また、厳密に同一線上でなされる場合の他、両者の重心がずれている場合であっても両者が見かけ上同軸上を往復動し、かつ本発明による作用効果を大きく阻害しない範囲で重心がずれている場合を含むものとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図３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レシプロソー１を例に挙げて説明する。図１はレシプロソー１の先端側ほぼ半分の内部構造を示している。レシプロソー１の後ろ側には駆動モータが内蔵されている。図ではこの駆動モータの出力軸２のみが示されている。この出力軸２の先端側は軸受け８を介して当該レシプロソー１のハウジング４に回転可能に支持されている。また、軸受け８の後ろ側において出力軸２には、モータ冷却用のファン２ｂが取り付けられている。
この出力軸２にはピニオンギヤ２ａが形成されており、このピニオンギヤ２ａは駆動ギヤ３に噛み合わされている。駆動ギヤ３は、軸受け５，６を介してハウジング４に回転可能に支持した駆動軸７に固定されている。
【０００９】
駆動軸７には、スライド軸３０をその軸方向に往復動させるための駆動部材２５が設けられている。また、この駆動部材２５には、カウンタバランス５０を往復動させるための揺動部材４２，４３が設けられている。駆動部材２５と揺動部材４２，４３が本実施形態におけるレシプロソー１の往復動機構２０を構成している。
先ず、駆動軸７には軸受けホルダ２１が固定されている。この軸受けホルダ２１の外周には、駆動軸７に対して傾斜する軸線を中心軸とする円柱形状をなす軸受け座面２２が形成されている。この軸受け座面２２には、２個の軸受け２３，２４が取り付けられている。この両軸受け２３，２４の外輪側には円筒形状をなす揺動盤２５ｂが取り付けられている。揺動盤２５ｂの図示上部には円柱体をなす揺動軸部２５ａが放射方向に突き出して一体に形成されている。この揺動軸部２５ａには直方体形状を有する支持ブロック２６が回転可能に取り付けられている。但し、この支持ブロック２６は、止め輪２７により軸方向へは移動しないように揺動軸部２５ａに取り付けられている。この支持ブロック２６の詳細については後述する。
【００１０】
揺動軸部２５ａの先端面（図では上端面）には、作動軸２８が同軸に突き出して設けられている。なお、図１に示すように本実施形態では、揺動軸部２５ａの先端面に形成した支持孔に作動軸を挿入して段付きピン形状とした構成を例示しているが、この作動軸を揺動軸部と一体に形成した構成としてもよい。
この作動軸２８の先端部は、後述するカウンタバランス５０の下面に形成した逃がし溝５０ｃ、スライド軸３０の下面に形成した軸方向に長い逃がし溝３０ａを経て、スライド軸３０に取り付けた中間ピン２９の支持孔２９ａ内に軸方向移動可能に挿入されている。中間ピン２９は、スライド軸３０に径方向に貫通してかつ回転可能に取り付けられている。上記軸受け２３，２４、揺動盤２５ｂ、揺動軸部２５ａ、支持ブロック２６および作動軸２８等により駆動部材２５が構成されており、この駆動部材２５が請求項に記載した駆動部材に相当する。
スライド軸３０は、軸受け３１，３２を介してハウジング４に軸方向移動可能に支持されている。このスライド軸３０の先端には、ブレードＢを取り付けるためのクランプ装置３３が取り付けられている。このスライド軸３０が軸方向へ往復動することによりブレードＢが往復動し、これにより切断材を切断することができる。
【００１１】
次に、前記した支持ブロック２６の両側面には、支持孔２６ａ，２６ａが形成されており、この両支持孔２６ａ，２６ａには支持ピン４０，４１がそれぞれ回転可能に挿入されている。両支持ピン４０，４１には、支持孔４０ａ，４１ａがその径方向に貫通して形成されている。両支持孔４０ａ，４１ａには、以下説明する揺動部材４２，４３の下部軸部４２ａ，４３ａがそれぞれ軸方向移動可能に挿通されている。
両揺動部材４２，４３は、その長手方向中央に支持軸部４２ｂ，４３ｂを有し、その下側端部に上記下部軸部４２ａ，４３ａを有し、その上側端部に上部軸部４２ｃ，４３ｃを有している。支持軸部４２ｂ，４３ｂは、それぞれハウジング４の側部内面に設けた支持孔４ａ，４ｂに回転可能に挿入されており、これにより両揺動部材４２，４３が支持軸部４２ｂ，４３ｂを中心にして前後方向（図１において左右方向）に揺動可能な状態で、ハウジング４の側部内面に相互に対向して支持されている。
【００１２】
両揺動部材４２，４３の上部軸部４２ｃ，４３ｃは、カウンタバランス５０の両側部に回転可能に支持した支持ピン５１，５２の支持孔５１ａ，５２ａに軸方向移動可能に挿通されている。カウンタバランス５０は略直方体形状を有し、そのほぼ中央に長手方向（図１において左右方向）に貫通して設けた摺動孔５０ａを介して前記スライド軸３０に軸方向移動可能に支持されている。カウンタバランス５０の形状及びスライド軸３０に対する径方向の相対位置は、カウンタバランス５０の重心がスライド軸の重心と同軸上を移動するように設定されている。
摺動孔５０ａの両側部には、前記中間ピン２９を逃がすための溝部５０ｂ，５０ｂが形成されている。また、カウンタバランス５０の下面には、前記逃がし溝５０ｃが摺動孔５０ａに貫通して形成されている。この逃がし溝５０ｃは、カウンタバランス５０の前端面から後端面に至って形成されている。
【００１３】
次に、カウンタバランス５０の後端面と、軸受け３２を取り付けたボス部４ｃの前端面との間には圧縮ばね５５〜５５が介装されており、これによりカウンタバランス５０は往動方向（図１において右方）に付勢されている。
圧縮ばね５５〜５５は、スライド軸３０の周囲３箇所に配置されている。カウンタバランス５０の後端面には、スライド軸３０の周囲３箇所に一定深さの保持孔５０ｄ〜５０ｄが形成されている。各保持孔５０ｄに圧縮ばね５５の一端が挿入されて、各圧縮ばね５５のスライド軸３０回りの位置が固定されている。この３箇所の圧縮ばね５５〜５５の位置は、これら３箇所の圧縮ばね５５〜５５の合成付勢力の作用軸がスライド軸３０の軸線に一致するように設定されており、これによりカウンタバランス５０のスライド軸３０に対するこじりが発生しないようになっている。
【００１４】
図１及び図２に示すようにハウジング４の前端面には、切断材に当接させるアタッチメント４５が取り付けられている。このアタッチメント４５のハウジング４の前端からの突き出し寸法を変更することにより、ブレードＢの切断加工に供される部分（切断材に当たる部分）を変更することができ、これによりブレードＢを無駄なく使用でき、ひいてはその寿命を長持ちさせることができる。
【００１５】
以上のように構成したレシプロソー１によれば、モータが起動してその出力軸２が回転すると、ピニオンギヤ２ａと駆動ギヤ３の噛み合いを通じて駆動軸７が回転する。駆動軸７が回転すると、軸受けホルダ２１が一体で回転する。この軸受けホルダ２１には、駆動軸７の軸線に対して傾斜する軸線を回転中心とする軸受け２３，２４が取り付けられており、この軸受け２３，２４を介して該駆動軸７には揺動盤２５ｂが相対的に回転可能に取り付けられている。このため、駆動軸７が回転すると、駆動部材２５の揺動軸部２５ａが前後方向に揺動する。
揺動軸部２５ａの先端は、スライド軸３０に取り付けた中間ピン２９の支持孔２９ａに挿通されている。このため、揺動軸部２５ａが前後方向に揺動すると、スライド軸３０が前後方向（図１において左右方向）に往復動する。駆動部材２５が前側に揺動するとスライド軸３０が前進し、駆動部材２５が後ろ側に揺動するとスライド軸３０が後退する。
スライド軸３０が前後方向に繰り返し往復動することによりその先端に装着したブレードＢが往復動し、これにより切断材を切断することができる。
【００１６】
一方、駆動部材２５が前後に揺動すると、揺動軸部２５ａに取り付けた支持ブロック２６が前後に揺動し、これにより揺動部材４２，４３が支持軸部４２ｂ，４３ｂを中心にして前後に揺動する。揺動部材４２，４３が前後に揺動することにより、カウンタバランス５０が前後方向に往復動する。カウンタバランス５０は、スライド軸３０とは反対方向に往復動する。
すなわち、駆動部材２５が前側に揺動すると（スライド軸３０が前進すると）、揺動部材４２，４３の下部軸部４２ａ，４３ａが前側に変位するので、揺動部材４２，４３は図１において反時計回り方向に回動する。揺動部材４２，４３がこの方向に回動すると、その上部軸部４２ｃ，４３ｃは後ろ側に変位するのでカウンタバランス５０は後退する。カウンタバランス５０とハウジング４のボス部４ｄとの間には圧縮ばね５５〜５５が介装されているので、カウンタバランス５０はこの圧縮ばね５５〜５５に抗して（圧縮ばね５５〜５５を押し縮めながら）後退する。
逆に、図１に示すように駆動部材２５が後ろ側に揺動すると（スライド軸３０が後退すると）、揺動部材４２，４３の下部軸部４２ａ，４３ａが後ろ側に変位するので、揺動部材４２，４３は図１において時計回り方向に回動してその上部軸部４２ｃ，４３ｃが前側に変位し、これによりカウンタバランス５０が前進する。
【００１７】
以上説明したように本実施形態のレシプロソー１によれば、駆動軸７上の１箇所に傾斜して設けた駆動部材２５の揺動動作を利用して揺動部材４２，４３を揺動させ、これによりカウンタバランス５０を往復動させる構成であるので、従来のように駆動軸上に２つの揺動アームを設け、これを前後逆方向に揺動させて一方がスライド軸を往復動させ、他方がカウンタバランスを往復動させる構成に比して、駆動軸７の軸方向に関してより少ないスペースで往復動機構２０を組み込むことができ、これによりレシプロソー１を特にその機長方向についてコンパクト化することができる。また、往復動機構２０の構成を従来に比して簡素化することができる。
【００１８】
さらに、従来駆動軸上の２箇所に傾斜状態で配置していた軸受けを１箇所に減らすことができるので、当該レシプロソー１の低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また、カウンタバランス５０には、圧縮ばね５５〜５５の付勢力が作用している。この圧縮ばね５５〜５５の付勢力は、カウンタバランス５０および両揺動部材４２，４３を経て駆動部材２５を後ろ側に揺動させる方向に作用する。このため、駆動部材２５は、モータ駆動力と圧縮ばね５５〜５５の付勢力との合計駆動力により後ろ側に揺動し、従って、スライド軸３０は、従来の駆動モータのみによる場合に比して圧縮ばね５５〜５５の付勢力分だけ大きな力で後退する。スライド軸３０が後退してブレードＢが引かれる時に切断材が切断されるとすれば、本実施形態に係る往復動機構２０によりモータの駆動力のみによる構成に比してより大きな力の切断力を付与することができる。
【００２０】
また、カウンタバランス５０の往復動に伴うその重心の移動がスライド軸３０の軸線上にほぼ沿ってなされるよう、該カウンタバランス５０の形状及びスライド軸３０に対する位置が設定されているので、従来のように大きな距離だけ離れている場合に比して、偶力（当該レシプロソー１を回転させようとする力）の発生を抑制することができ、この点で当該レシプロソー１の振動をより効率よく低減することができる。
【００２１】
さらに、駆動軸７の回転による駆動部材２５の揺動により、スライド軸３０が往復動して切断加工がなされるとともに、スライド軸３０とは反対方向にカウンタバランス５０が往復動する。このため、スライド軸３０の往復動により発生する振動と、カウンタバランス５０により発生する振動の位相が逆になり、従って双方の振動が相互に吸収され、当該レシプロソー１の振動は低減される。
しかも、カウンタバランス５０の往復動に伴うその重心の移動がスライド軸３０の軸線上にほぼ沿ってなされるよう、該カウンタバランス５０の形状及びスライド軸３０に対する位置が設定されている。このため、両者の重心が大きな距離だけ離れている場合に比して、偶力（当該レシプロソー１を回転させようとする力）の発生を抑制することができ、この点で当該レシプロソー１の振動をより効率よく低減することができる。
【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、カウンタバランス５０の後面とボス部４ｃの前面との間に圧縮ばね５５〜５５を介装して、モータ駆動力のみによる構成に比してより大きな切断力を得る構成を例示したが、この圧縮ばね５５〜５５を省略することもできる。
また、往復動切断工具の一例としてレシプロソー１を例示したが、ジグソー等のその他の往復動切断工具にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るレシプロソーの内部構造を示す側面図である。
【図２】 本発明の実施形態に係るレシプロソーの内部構造を示す平面図である。
【図３】 本発明の実施形態に係る往復動機構の縦断面図である。
【符号の説明】
１…レシプロソー（往復動切断工具）
７…駆動軸
２０…往復動機構
２１…軸受けホルダ
２２…軸受け座面
２５…駆動部材、２５ａ…揺動軸部、２５ｂ…揺動盤
２６…支持ブロック、２６ａ…支持孔
２８…作動軸
３０…スライド軸
４２，４３…揺動部材
４２ａ，４３ａ…下部軸部、４２ｂ，４３ｂ…支持軸部、４２ｃ，４３ｃ…上部軸部
５０…カウンタバランス

Claims (2)

1. ハウジングに回転可能に設けた駆動軸と、該駆動軸の回転により該駆動軸の軸方向に揺動してスライド軸をその軸方向に往復動させる駆動部材と、前記スライド軸と同軸で移動するカウンタバランスと、前記ハウジングに、長手方向略中央の支持軸部を介して揺動可能に設けられ、一端側が前記駆動部材に連結され、他端側が前記カウンタバランスに連結されて、前記駆動部材とは反対方向に揺動して前記カウンタバランスを前記スライド軸とは反対方向に往復動させる揺動部材を備え、
   前記揺動部材の一端側は、前記駆動部材に支持された支持ブロックに軸回りに回転可能に設けた支持ピンに対して軸方向移動可能に連結され、他端側は前記カウンタバランスに軸回りに回転可能に設けた支持ピンに対して軸方向移動可能に連結されて、前記駆動部材の揺動による前記支持ブロックの変位により当該揺動部材を前記支持軸部を中心にして揺動させる構成とした往復動切断工具。
2. 請求項１記載の往復動切断工具であって、
   前記揺動部材は、前記ハウジングの側部内面に相互に対向して配置するとともに、前記カウンタバランスと前記ハウジングとの間において前記スライド軸の周囲複数箇所に、前記カウンタバランスを往動方向に付勢する圧縮ばねを介装した往復動切断工具。

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