JP4051895B2 - セーバソー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は住宅やビルの建築、設備、改装、解体工事等において木材、鋼材、パイプ等を切断するセーバソーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータにより駆動される往復動形式の切断工具としてセーバソーがある。セーバソーは、周知の如く、一般に直線のこ刃（以下ブレードという）を取付けた往復動軸（以下プランジャという）を往復駆動させブレードによって切断するものである。ブレードは、プランジャへの取付け端部に係止穴を設けているものが一般的である。
【０００３】
一般に前記プランジャの往復運動量（以下ストローク量という）は、小さいもので約２０ｍｍ、大きいものでも約３２ｍｍである。このため、実際の切断作業ではストローク量の範囲内でブレードの刃部が集中的に使用されるため、ブレードの消耗が激しく、特に鋼材の切断作業では頻繁にブレードを交換する必要があった。また、細長いブレードを高速で往復動させて切断するため、通常の切断時に発生する反力によってブレードがプランジャ取付け根元部から折損することがあり、このような場合にもブレードの交換すなわちブレードの着脱を必要としていた。
【０００４】
ブレードの係止穴に入る突起部を有するブレードホルダを介して、レンチ等の工具を使用して締付け・緩めを行う止めねじによりブレードをプランジャに取付ける方法が最も一般的であったが、レンチ等の工具を使用して行う方法では、着脱に手間がかかり作業能率が上がらないと共にレンチ等の工具を常に携帯しなくてはならず、工具を紛失した場合にはブレードの着脱ができないという問題があった。
【０００５】
このため例えば特開２０００−１９０３０１号の如くレンチ等の工具を必要とすることなくブレードの着脱ができるツールレスブレード着脱機構を提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特開２０００−１９０３０１号のツールレス着脱機構は、ブレードが挿入されるスリット及びスリットが延びる軸方向に直交して少なくともスリットまで貫通する貫通穴を設けた軸方向に沿って往復動可能なプランジャ、スリットの壁に押圧係止する係止ピン、プランジャの先端部にプランジャの軸方向に沿って移動可能に設けられたブレードホルダとを備え、ブレードホルダが前進または後退した時係止ピンを押圧または係止ピンの押圧を解除することによりブレードを着脱できるようにしたものである。
【０００７】
しかし、この従来技術はブレードを押圧係止する係止ピンの進退を、ブレードホルダを回転させることにより行っているため、ブレード着脱機構が複雑で組み立て性が悪く高価であった。
【０００８】
本発明の目的は、上記した従来のブレード着脱機構の欠点を解消し、ブレードの固定と着脱が容易に行える耐久性に優れたセーバソーのブレード着脱機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ブレードが挿入されるスリット及びスリットが延びる軸方向に直交して少なくともスリットまで貫通する貫通穴を設けた軸方向に沿って往復動可能なプランジャ、ブレードのプランジャ軸方向への抜け出しを防止する突起部とブレード取付け端部側面をスリットの壁に押圧係止する係止面を有した係止ピン、プランジャの先端部にプランジャの軸方向と直角方向に変形可能な弾性体とを備え、弾性体の弾性力により係止ピンを押圧し、弾性体を変形させた時係止ピンの押圧を解除する構造とすることにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を一実施形態を示した図１〜図３１を参照して説明する。なお図１において左側を前方、右側を後方として説明する。
（モータ部）
電動モータ１は樹脂製のハウジング２に内蔵され、ハウジング２の後方にはハンドル３が接続されている。ハンドル３には電動モータ１への給電路を開閉するスイッチ４が内蔵されている。
（減速部）
ハウジング２の前方には以下に述べる動力伝達手段を内蔵するアルミニウム製のインナカバー５及びギヤカバー６が接続されている。モータ軸７の先端には駆動歯車８が形成され、モータ軸７と平行に設けられたセカンドシャフト９には従動歯車１０が取付けられ、これら一対の減速歯車８，１０を介して電動モータ１はセカンドシャフト９を回転駆動する。セカンドシャフト９の前方にはセカンドシャフト９の軸芯に対し約１４°の角度で傾斜した傾斜軸部９ａが形成され、また先端にセカンドシャフト９の軸芯と同芯のサブシャフト１１が取付けられている。
（往復動軸保持部）
ギヤカバー６の先端部には図２に示す如く２個の軸ボルト１２が取付けられており、軸ボルト１２の先端部にはガイドスリーブ１３が軸ボルト１２の軸芯を中心として回動自在に取付けられている。ガイドスリーブ１３の後端には図１、図３に示す如く方形貫通穴部１４が形成され、インナカバー５を貫通して回動自在に取付けられたチェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の方形貫通穴部１４を貫通して取付けられている。チェンジシャフト１５の中央部にはガイドスリーブ１３の直径より大きい範囲で対称な平面部１５ａが形成され、チェンジレバー１６によってチェンジシャフト１５を回転させることにより、ガイドスリーブ１３の回動を選択的に許容または抑止することができるようにしている。
（回転−往復動変換部）
セカンドシャフト９の傾斜軸部９ａには、２個のベアリング１７を介して揺動軸部１８ａを有するレシプロプレート１８が取付けられている。揺動軸部１８ａの先端には球状部１８ｂが形成されている。ガイドスリーブ１３の前方内部には軸受メタル１９が圧入されており、軸受メタル１９を貫通してプランジャ２０が往復動可能に取付けられている。プランジャ２０はガイドスリーブ１３の内周壁とわずかな隙間で摺動する大径部２０ａを有し、大径部２０ａには軸方向と直角に穴部２０ｂが設けられている。レシプロプレート１８の揺動軸部１８ａはプランジャ２０を貫通して先端の球状部１８ｂが穴部２０ｂの内部にわずかな隙間で転動可能に係合しており、セカンドシャフト９の回転運動をプランジャ２０の往復運動に変換する。
（揺動切断機構部）
図４及び図５に示す如く、ガイドスリーブ１３に設けられた長穴部１３ａとプランジャ２０を貫通してローラーシャフト２１が設けられ、その両端にはスイングローラー２２が回動自在に取付けられている。スイングローラー２２の上下にはプランジャ２０の軸方向に傾斜面２３ａを有するスイングレール２３がインナカバ５ー及びギヤカバー６に固定されて設けられ、チェンジシャフト１５を解放位置にセットするとスイングローラー２２はスイングレール２３の傾斜面２３ａの上を転動し、これによりプランジャ２０は揺動しながら往復運動を行う。
（本体前方保持部）
インナカバー５、ギヤカバー６及びハウジング１の一部を内蔵する樹脂製のフロントカバー２４が設けられ、ギヤカバー６の先端部には切断作業時にセーバソー本体を被切断材に対して安定させるベース２５が固定レバー２６を介して取付けられている。
（ブレード着脱機構の構成）
図６は最も一般的なブレード２７を示す。ブレード２７の取付端部２７ａには係止穴２７ｂが設けられている。
【００１１】
図７、図８はプランジャ２０先端部のブレード取付端部２０ｃを示す。ブレード取付端部２０ｃにはブレード２７が挿入されるスリット２０ｄと、ブレード取付位置においてブレード２７の係止穴２７ｂと同芯で、かつブレード２７側面に直角でブレード取付端部２０ｃの外周よりスリット２０ｄを越えて貫通する段付き貫通穴２０ｅが設けられ、さらに図のように段付き貫通穴２０eの軸に平行なねじ穴２０ｈが設けられている。ブレード取付端部２０ｃの外周には、ブレード２７の取付端部２７ａのａ寸法より僅かに小さいｂ寸法で上下に平面部２０ｆが形成されており、プランジャ２０の軸芯に対し概ね直角に円形溝２０ｇが設けられている。
【００１２】
図１０〜図１２はブレード２７の上下方向の切断荷重を支えるブレードホルダ２９を示す。ブレードホルダ２９は鋼材等の高強度材で形成され、ブレードホルダ２９は円筒部２９ａ及び突起部２９ｂとから形成され、円筒部２９ａの内周はプランジャ２０のブレード取付端部２０ｃの外径より僅かに大きい内径で形成され、ブレード２７の取付端部２７ａのａ寸法より僅かに大きいｃ寸法で平面部２９ｃが形成されている。突起部２９ｂは、被切断材に最も近接した部位にあるため、切断作業時に被切断材が衝突したり噛み込んだりする危険性からブレード着脱機構を保護するよう形成されている。円筒部２９ａの外周には穴２９dが形成されている。
【００１３】
図１３〜図１７は操作部付近の構成部品であり、熱伝導率の小さい部材で形成したアウタースリーブ３０を示す。アウタースリーブ３０は、ブレードホルダ２９の円筒部２９ａより僅かに大きい内径３０aを有し、ブレードホルダ２９を覆うように形成されており、外側上面部３０ｂから外側下面部３０cに貫通した穴３０ｆを有し、外側上面部３０ｂには平面部３０gが、外側下面部３０ｃには平面部３０ｈが形成されている。また、外側側面部３０dには、図１４に示された形状の穴３０ｅが設けられている。
【００１４】
図１８〜図２０はアウタースリーブ３０同様、操作部付近の構成部品であり、熱伝導率の小さい部材で形成したホルダノブ３１を示す。ホルダノブ３１は円柱部３１aと、取っ手部３１ｂから成り、円柱部３１aには平面部３１ｃとトメワ用の溝３１dが形成されている。図１９に示すように、円柱部３１ａの軸３１eから距離ｄの点３１fに軸３１ｅを中心として荷重Ｆ１を与えると、図２０に示した円柱部３１aの外周と平面部３１ｃの交わり部３１gには、Ｆ１×ｄ＝Ｆ２×e の関係式よりＦ２＝ｄ／ｅ×Ｆ１の荷重が作用し、d＞eとすることによりＦ１＜Ｆ２となる。
【００１５】
図２１〜図２４はブレード着脱機構の構成部品であるホルダスプリング３２、リターンスプリング３３を示している。本実施形態ではホルダスプリング３２、リターンスプリング３３共に図のような形状の板バネとし、穴３２ａ，３３aを有する。なお、ホルダスプリング３２及びリターンスプリング３３は夫々本発明の第１弾性体及び第２弾性体を構成する。
【００１６】
図２５〜図２７は本発明ブレード着脱機構のブレード取付前の状態を示している。プランジャ２０の段付き貫通穴２０ｅの内部には、段付きブレード係止ピン４０（以下単に係止ピンという）がプランジャ２０の軸方向と直角の方向に進退可能に設けられている。係止ピン４０により、ブレードホルダ２９はプランジャ２０に対し回転及び軸方向の移動が規制されている。係止ピン４０の先端にはブレード２７の係止穴２７ｂに入る係止突起４０ａが形成され、後端は常にホルダスプリング３２と接触する構造となっている。
【００１７】
係止ピン４０は、一端にブレード２７の係止穴２７ｂを貫通しブレード２７の抜け出しを防止する第１円柱係止突起部４０ａと、第１円柱係止部４０ａに連続して形成され第１円柱係止部４０ａより大きな直径を有しブレード２７の取付端部２７ａの側面をプランジャ２０のスリット２０ｄの壁に押圧係止する係止面４０ｅを有した第２円柱部４０ｂと、第２円柱部４０ｂに連続して形成され第２円柱部４０bより大きな直径を有する第３円柱部４０cにより形成されており、係止ピン４０の第３円柱部４０ｃとプランジャ２０の段付き貫通穴２０ｅとのスペースには圧縮コイルばね４１が設けられ、ブレード着脱機構を解放状態とした時に係止ピン４０をブレード２７の係止穴２７ｂから自動的に離脱できるよう常時付勢している。
【００１８】
ホルダノブ３１は図のように円柱部３１ａがアウタースリーブ３０の穴３０fを貫通し、かつプランジャ２０の円形溝２０ｇを通して取り付けられており、アウタースリーブ３０の平面部３０ｈ付近でトメワ３４によりアウタースリーブ３０に対し回動可能なように係止されている。従って、アウタースリーブ３０はホルダノブ３１を介してプランジャ２０に係止される。図２６に示すようにアウタースリーブ３０の突起部３０j及び３０ｋにより、ホルダノブ３１の取っ手部３１bの回動が規制され、ホルダノブ３１は矢印の範囲内で回動可能となる。また、プランジャ２０にはホルダスプリング３２とリターンスプリング３３が対面して、ネジ３５によって固着され、ホルダノブ３１の円柱部３１a及び平面部３１ｃがプランジャ２０の円筒溝部２０ｇとホルダスプリング３２及びリターンスプリング３３に挟み込まれる構成となっている。
【００１９】
以上が本発明ブレード着脱機構の構成であるが、図２７の状態では係止ピン４０先端の第１円柱係止部４０ａがプランジャ２０のスリット２０ｄの内部に突き出しているため、ブレード２７を固定できる位置までスリット２０ｄ内に挿入することはできない。以下本発明ブレード着脱機構によるブレード２７の着脱動作について説明する。
（ブレード２７の装着）
図２８及び図２９はブレード２７の装着状態を示している。ホルダノブ３１の取っ手部３１ｂを図２８の矢印の方向に回転させるとホルダノブ３１の円柱部３１ａの外周と平面部３１ｃとの交わり部３１ｇはホルダスプリング３２とリターンスプリング３３を外側に変形され、係止ピン４０への押圧が解放され、圧縮コイルばね４１によって変形したホルダスプリング３２に沿い係止ピン４０は自動的に外側に後退する。これにより、ブレード２７をプランジャ２０のスリット２０ｄ内に挿入すなわちブレード２７の装着が可能となる。ホルダノブ３１を回しきることにより円柱部３１ａがプランジャ２０の円形溝部２０gとホルダスプリング３２及びリターンスプリング３３に挟み込まれホルダノブ３１はブレード２７が装着可能な状態で固定される。よって、ブレード２７の挿入を片手で容易に行うことができる。
（ブレード２７の固定）
ブレード２７の固定は、図２９の状態でブレード２７をプランジャ２０のスリット２０ｄ内に入れた後、ホルダノブ３１の取っ手部３１ｂを図３０の矢印方向に回転させ、ホルダスプリング３２による係止ピン４０への押圧が生じることにより自動的に行われる。すなわち、ホルダスプリング４０の弾性力によりホルダノブ３１が装着時とは逆に回転し、係止ピン４０もまた、ホルダスプリング３２の弾性力により内側に移動され、係止突起４０ａがブレード２７の係止穴２７ｂに入ると共にブレード２７の取付端部２７ａ側面が係止面４０eによりスリット２０ｄの壁に押し付けられブレード２７は図３１に示す如く固定される。ブレード２７が挿入された為、ホルダスプリング３２は図２７の位置まで戻りきらないが、リターンスプリング３３は図２７の位置まで戻ることが可能であり、ホルダノブ３１を固定する。圧縮コイルばね４１の圧縮力は、小さな係止ピン４０を移動させるための強さがあればよく、ホルダスプリング３２の弾性力に比べて十分小さく設定できる。
（ブレード２７の取外し）
ブレード２７の取外しは、ブレード２７の装着と同様、ホルダノブ３１の取っ手部３１ｂを図２８の矢印方向に回転させることにより、係止ピン４０がブレード２７の係止穴２７ｂから自動的に離脱するようになりブレード２７の取外しを容易に行うことができる。
【００２０】
前記ホルダスプリング３２の弾性力（荷重）はプランジャ２０の往復運動方向と概ね直角方向の為、切断作業時のプランジャ２０の高速往復運動により生ずる加速度による影響は小さい。
【００２１】
また図３１の状態からブレード２７を取外すために、ホルダスプリング３２及びリターンスプリング３３に抗してホルダノブ３１を回転させる必要があるが、前述したように、ホルダスプリング３２によってホルダノブ３１が押圧される荷重よりも、操作者がホルダノブ３１を回転させる荷重は小さくできるため、ブレード着脱性が良くなる。
【００２２】
上記実施形態によれば次のような作用効果を奏し得ることが可能となる。すなわちブレード２７を押圧係止する係止ピン４０の進退を、プランジャ２０の往復運動方向と概ね直角方向の圧縮コイルばね４１及びホルダスプリング３２のみにより行うようにしたことで、構造が簡単となり、安価で組み立て性が良くなる。ホルダノブ３１をブレード着脱可能位置で保持できるようにしたことで、レンチ等の工具を必要とせずに操作者が指先で付与できる回転力により容易に片手でブレード２７の着脱及び固定が行なえる。
【００２３】
またプランジャ２０の貫通穴２０ｅの内部に、ブレード２７を押圧係止する係止ピン４０を変形可能なホルダスプリング３２に沿って後退させる方向に付勢する圧縮コイルばね４１を設け、ブレード２７の取外し時に係止ピン４０が自動的にブレード２７の係止穴から離脱できるようにしたので、プランジャ２０の先端を下方に向けるだけで、ブレード２７または折損したブレード２７の破片を自重により容易に取外すことができ、操作性に優れたブレード着脱機構とすることができる。
【００２４】
なお図１の状態おいてはブレードホルダ２９等がセーバソー本体内にありホルダノブ３１を回転移動させることができない。この場合にはスイッチ４を操作してホルダノブ３１がセーバソー本体外に突出させ、この状態で着脱すればよい。また図１の状態よりブレード２７等が前進しておれば、ブレード２７等をつかんでブレード２７すなわちホルダノブ３１を前方に引き出すことが可能であり、ブレード２７の着脱を容易に行うことができるようになる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホルダノブを回転させるだけの簡単な操作でブレードに触れることなくブレードを着脱することが可能となり、着脱作業性を向上できる。また、単純な構造としたことで複雑な形状の部品製作が不要となり、安価で組み立て・分解が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ブレード着脱機構を採用したセーバソーの一実施形態を示す一部断面側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図１の揺動機構部を示す一部断面側面図。
【図６】本発明着脱機構に採用されるブレードの一例を示す側面図。
【図７】本発明着脱機構に使用されるプランジャの先端部を示す側面図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線一部断面図。
【図９】図７のＥ−Ｅ線断面図。
【図１０】本発明着脱機構に使用されるブレードホルダを示す断面側面図。
【図１１】図１０の左側面図。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ線断面図。
【図１３】本発明着脱機構を構成するアウタースリーブを示す正面図。
【図１４】図１０に示すブレードホルダの右側面図。
【図１５】図１４のＧ−Ｇ線断面図。
【図１６】図１３の上面図。
【図１７】図１３の下面図。
【図１８】本発明着脱機構を構成するホルダノブを示す側面図。
【図１９】図１８の上面図。
【図２０】図１８のＨ−Ｈ線断面図。
【図２１】本発明着脱機構を構成するホルダスプリングを示す側面。
【図２２】図２１のＪ−Ｊ線断面図。
【図２３】本発明着脱機構を構成するリターンスプリングを示す側面図。
【図２４】図２１のＫ−Ｋ線断面図。
【図２５】本発明着脱機構を構成するプランジャ先端部を示す側面図。
【図２６】図２５の上面図。
【図２７】図２５の拡大断面上面図。
【図２８】本発明着脱機構によるブレードの装着可能状態を示す上面図。
【図２９】図２８の拡大断面上面図。
【図３０】本発明着脱機構によるブレードの固定状態を示す上面図。
【図３１】図３０の拡大断面上面図。
【符号の説明】
１は電動モータ、２はハウジング、３はハンドル、４はスイッチ、５はインナカバー、６はギヤカバー、７はモータ軸、８は駆動歯車、９はセカンドシャフト、１０は従動歯車、１１はサブシャフト、１２は軸ボルト、１３はガイドスリーブ、１４は方形貫通穴、１５はチェンジシャフト、１６はチェンジレバー、１７はベアリング、１８はレシプロプレート、１９は軸受メタル、２０はプランジャ、２１はローラーシャフト、２２はスイングローラー、２３はスイングレール、２４はフロントカバー、２５はベース、２６は固定レバー、２７はブレード、２９はブレードホルダ、３０はアウタースリーブ、３１はホルダノブ、３２はホルダスプリング、３３はリターンスプリング、３４はトメワ、３５はネジ、４０は係止ピン、４１は圧縮コイルばねである。

Claims (9)

1. 軸方向に沿って延び、ブレードが挿入されるスリット及びスリットが延びる方向と直交して設けられ、少なくともスリットまで貫通した貫通穴を先端部に有し、往復動されるプランジャと、貫通穴内に進退可能に設けられ、ブレードをスリットの壁に押圧係止する係止ピンと、プランジャの先端部にプランジャの軸方向と直角方向に変形可能な第１弾性体とを備え、第１弾性体の弾性力によって係止ピンを押圧し、プランジャの軸方向と直角方向に第１弾性体を変形させることにより、係止ピンの押圧を解除することを特徴とするセーバソー。
2. 軸方向に沿って延び、ブレードが挿入されるスリット及びスリットが延びる方向と直交して設けられ、少なくともスリットまで貫通した貫通穴を先端部に有し、往復駆動されるプランジャと、貫通穴内に進退可能に設けられ、ブレードの取付端部に設けられた係止穴を貫通する係止突起及びブレードの取付端部側面をスリットの壁に押圧係止する係止面を有した係止ピンと、プランジャの先端部にプランジャの軸方向と直角方向に変形可能な第１弾性体とを備え、第１弾性体の弾性力によって係止ピンを押圧し、プランジャの軸方向と直角方向に第１弾性体を変形させた時、係止ピンの押圧を解除することを特徴とするセーバソー。
3. 前記第１弾性体により係止ピンの抜け出しを阻止することを特徴とする請求項１記載のセーバソー。
4. 前記プランジャに第１弾性体を固着することを特徴とする請求項１記載のセーバソー。
5. 前記係止ピンを半径方向外側に押圧させる押圧部材をプランジャの貫通穴に設けたことを特徴とする請求項１記載のセーバソー。
6. 前記プランジャに回動可能なノブを設け、ノブを回動させることにより第１弾性体を変形させ、係止ピンの押圧を解除することを特徴とする請求項１記載のセーバソー。
7. 前記ノブが第１弾性体におよぼす作用点と回動の中心である支点との距離が、ノブに及ぼす力点と回動の中心である支点との距離より短かくし、力点におよぼした力より、大きな力を作用点におよぼすことを特徴とする請求項６記載のセーバソー。
8. 前記第１弾性体と概ね平行に第２弾性体を設けノブの係止を行うことを特徴とする請求項１記載のセーバソー。
9. 前記ノブが第１弾性体または第２弾性体の弾性力によって、ブレード挿入可能な状態で係止されることを特徴とする請求項６記載のセーバソー。

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