JP5288319B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、回転工具と、モータと、回転工具とモータとを駆動連結するベルトとを有する電動工具に関する。

ベース部上に加工部材を載置して切断刃を上下に揺動させることにより加工部材を切断する電動工具たる卓上切断機が従来より知られている。図６に示されるように、卓上切断機１０１はベース部１１０とヘッド部たる切断部１５０とを有しており、ベース部１１０を構成するターンテーブル１１３上面１１０Ａには加工部材たる木材Ｗが設置されている。切断部１５０にはモータ１５３と、丸のこ刃１５４と、モータ１５３と丸のこ刃１５４とを駆動連結するベルト１５７とを備えており、モータ１５３により駆動される丸のこ刃１５４が回転することで木材Ｗが切断されるように構成されている。

また、卓上切断機１０１の切断部１５０にはソーカバー１６３が設けられており、ソーカバー１６３は切断部１５０の揺動と連動して、丸のこ刃１５４の回転軸を中心に回動する構成となっており、作業者が丸のこ刃１５４に接触することを防止している。

また、切断部１５０は、図示せぬダストバックやダストケースといった切削屑を溜め置く部品や、図示せぬ集塵機の集塵ホースを取付け可能な排出口１５６Ａを有しており、切断時に生じる切削屑が周囲に飛散しない構成となっている。また、切断部１５０にはダストガイド１６０が設けられており、ダストガイド１６０はゴム等の柔軟な材質で構成され、切断部１５０が下方に揺動した際に木材Ｗとダストガイド１６０が接触したときに、ダストガイド１６０が変形するようになっている。このような構成の卓上切断機１０１は、例えば特開平１１−１７０２１４号公報（特許文献１）に記載されている。

木材Ｗの切断の際には、作業者は図６の状態となっている卓上切断機１０１の切断部１５０のハンドル１５５を持ち、作業者手前側、即ち図６における右方向に切断部１５０をスライド移動させる。そして図７の位置まで移動させた後に、ハンドル１５５に設けられたスイッチ１５５Ａを握りモータ１５３を駆動させ、丸のこ刃１５４を回転させる。そしてハンドル１５５を図７における下方に揺動させることで、回動軸１３２Ｄを中心に切断部１５０が回動下降し、木材Ｗを丸のこ刃１５４により切断し始める。

次に、図８に示されるように、切断部１５０の回動が下死点まで到達した後に作業者はハンドル１５５を奥側、即ち図８における左方向へ押込むことで切断部１５０をスライド移動させながら切断作業を続ける。そして、作業者が図９に示される最左端まで切断部１５０を押し終わった時点で木材Ｗの切断が終了し、作業者はスイッチ１５５Ａを開放し、モータ１５３及び丸のこ刃１５４の動作を停止させる。
特開平１１−１７０２１４号公報

従来の卓上切断機１０１では、回転体たるモータ１５３、ベルト１５７、丸のこ刃１５４のアンバランスにより、切断部１５０において振動が発生し、丸のこ刃１５４の刃先が振動する。特に、従来の卓上切断機１０１ではベルト１５７と丸のこ刃１５４の回転数が近い数値になっているため、ベルト１５７の回転数と丸のこ刃１５４の回転数の差を周期とする丸のこ刃１５４のうなり振動が発生する。うなり振動の周波数が２Ｈｚ〜１２Ｈｚで発生すると木材Ｗの切断面に刃スジが顕著に現れるという問題が生ずる。

ここで、うなり振動について説明する。図１０に示されるように、ベルト１５７のアンバランス振動のグラフＡと、丸のこ刃１５４のアンバランス振動のグラフＢの周期は非常に近くなっている。ベルト１５７の振動と丸のこ刃１５４の振動とが切断部１５０内にて同時に発生すると、丸のこ刃１５４の刃先で発生する振動は丸のこ刃１５４のアンバランスによる振動とベルト１５７のアンバランスによる振動との重ね合わせにより、図１１に示されるようなうなり振動となる。このうなり振動により図１２に示されるように木材Ｗの切断面には、刃スジＷＡによるうなり振動の周期Ｃの形状が現れる。このうなり振動周波数が２Ｈｚ〜１２Ｈｚの間では、木材Ｗの切断面にうなりの周期が刃スジＷＡとして作業者の見た目に分かりやすく生じ顕著に現れる。

そこで、本発明は、加工材の切断面に生じる刃スジが顕著になることを抑え、きれいな加工材の切断面を実現する電動工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、モータと、該モータの回転により回転する回転工具と、該モータと該回転工具との間に設けられ該モータの回転により回転するベルトを有する回転伝達機構とを有する電動工具であって、該ベルトの張力を調整することによって、該回転工具の回転数と該ベルトの回転数が同一となるか又は該回転工具の回転数と該ベルトの回転数との差が該回転工具の回転数の３％以内となる範囲で、該ベルトの回転数を調整可能なベルト回転数調整機構を備える電動工具を提供している。

回転工具の回転数とベルトの回転数との差は回転工具の回転数の３％以内であるため、ベルト回転の周期と鋸刃回転の周期の差により発生するうなり振動周期を長くするあるいはうなり振動を発生させなくすることができ、加工材の切断面に生じる刃スジが顕著になることを抑えることができる。

回転工具の回転数とベルトの回転数とは実質的に同一であるため、よりうなりの発生を抑制することができる。このため、例えば回転工具が丸のこ刃の場合には、丸のこ刃により切断される加工部材の切断面において、うなりにより生ずる刃スジを極めて目立たなくすることができる。

回転工具の回転数とベルトの回転数とが同一となるか又は回転工具の回転数とベルトの回転数との差が回転工具の回転数の３％以内となる範囲で、ベルトの回転数を調整可能なベルト回転数調整機構を備えるため、回転工具の回転数とベルトの回転数とが実質的に同一となっていない場合に、ベルト回転数調整機構により実質的に同一とすることができる。実質的に同一とは、回転工具の回転数とベルトの回転数との差が、製品の部品及び部品間の寸法公差によるずれの範囲内にあるという意味である。

また、該ベルト回転数調整機構は、螺進退するネジを有し、該ネジを螺進退させることでベルトの張力を調整可能であることが好ましい。ベルト回転数調整機構は、螺進退することによりベルトの張力を調整可能なネジを有するため、回転工具の回転数とベルトの回転数との差を微調整することができる。

また、該ベルト回転数調整機構による調整範囲の略中央位置において該回転工具の回転数と該ベルトの回転数とが同一となることが好ましい。

ベルト回転数調整機構による調整範囲の略中央位置において回転工具の回転数とベルトの回転数とが同一となるため、ベルト回転数調整機構によりベルトの公差を吸収することができ、回転工具の回転数とベルトの回転数とを適切に合わせることができる。例えば、最もベルトを張ることができる位置もしくは緩めることができる位置で、回転工具の回転数とベルトの回転数とが同一となる構成とすると、当該同一となる位置から、回転工具の回転数とベルトの回転数との差が＋（プラス）となる側の公差のみ、又は当該同一となる位置から、回転工具の回転数とベルトの回転数との差が−（マイナス）となる側の公差のみ吸収できる構成となってしまうが、このようなことを防止して＋の側と−の側との両方において公差を吸収することができる。

また、載置面を有し加工部材を載置可能なベース部と、該モータ及び該回転工具を支持し、該ベース部の該載置面に対して近接・離間するように揺動可能な切断部と、該ベース部と該切断部との間に介在し、該切断部を揺動可能に支持するホルダとを有することが好ましい。

載置面を有し加工部材を載置可能なベース部と、モータ及び回転工具を支持し、ベース部の載置面に対して近接・離間するように揺動可能な切断部と、ベース部と切断部との間に介在し、切断部を揺動可能に支持するホルダとを有する構成により、揺動可能な部分におけるわずかなガタに起因してうなりが発生しやすくなるが、この場合であってもうなりを抑制することができる。

また、該ホルダには、一端側において該ベース部に支持され、他端側には、該切断部を該回転工具の側面に沿った方向に移動させるように該切断部を支持する切断部支持部が設けられていることが好ましい。

ホルダは、一端側においてベース部に支持され、他端側には、切断部を回転工具の側面に沿った方向に移動させるように切断部を支持する切断部支持部が設けられている構成により、移動可能な部分におけるわずかなガタに起因してうなりが発生しやすくなるが、この場合であってもうなりを抑制することができる。

以上により、本発明は、加工材の切断面に生じる刃スジが顕著になることを抑え、きれいな加工材の切断面を実現する電動工具を提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる電動工具について図１から図４に基づき説明する。図１に示されるように、電動工具は具体的には卓上切断機１である。卓上切断機１はスライド機構を備えた卓上丸鋸であり、ベース部１０と、支持部３０と、切断部５０とから主に構成されている。

ベース部１０は、加工部材である木材Ｗを載置するための上面１０Ａと、支持部３０との連結箇所となるピン１１とを備えて構成されている。このピン１１は、その軸方向が上面１０Ａと平行になるように構成されており、ピン１１の軸方向においてピン１１に対して加工部材たる木材Ｗが載置される場所側を前側とし、前側の反対側を後側と定義する。また上面１０Ａの上方を上側、上側の反対側を下側と定義する。また、前後方向に垂直且つ上下方向に垂直の方向を左右方向と定義し、図１の紙面の裏側から表側へ向かう方向を左方向と定義し、図１の紙面の表側から裏側へ向かう方向を右方向と定義する。

ベース部１０はベース１２とターンテーブル１３とを有している。ターンテーブル１３は平面視でベース１２の中央に埋設されており、ターンテーブル１３はベース１２により水平方向へ回転自在、即ち、略鉛直方向へ指向する回転軸を中心に回転自在に支持されている。ターンテーブル１３の上面は、ベース１２の上面と同一面となっており、ターンテーブル１３の上面及びベース１２の上面はベース部１０の上面１０Ａを構成する。

ベース１２上面には、図４に示されるように、木材２の側面を支持する一対のフェンス１４、１４が、所定の距離で離間して図１の左右方向に一直線上に延出して立設されている。ターンテーブル１３の上面中央であって一対のフェンス１４、１４の間の位置には、後述のように切断刃たる丸のこ刃５４が下方に揺動したときに、ターンテーブル１３上面よりも下方へ侵入可能な図示せぬ溝が形成されている。

支持部３０は、図１に示されるようにスライド支持部３１と、揺動支持部３２とから主に構成されている。スライド支持部３１はその一端がベース部１０にピン１１で支持されて、上面１０Ａの上方に延出して設けられている。よって支持部３０は、ピン１１を傾動軸としてベース部１０の上面１０Ａに対して傾動可能となっている。スライド支持部３１の他端には、後述のスライドバー３２Ｂを保持する保持部３１Ａが設けられている。この構成により、後述のように下方へ揺動した切断刃とベース部１０の上面１０Ａとが交差する交差線と略平行な方向に揺動支持部３２が移動可能に保持されている。スライド支持部３１はホルダに相当する。

揺動支持部３２は、ホルダ３２Ａと、スライドバー３２Ｂとから主に構成されている。ホルダ３２Ａは、その後端にスライドバー３２Ｂが設けられており、スライドバー３２Ｂは保持部３１Ａにより摺動可能に担持されている。よって揺動支持部３２は、保持部３１Ａを支持箇所として前後方向にスライド可能となっている。ホルダ３２Ａは、その上部に腕部３２Ｃを有しており、保持ピン３２Ｄによって後述のように切断部５０を揺動可能に軸支している。また腕部３２Ｃと切断部５０との間にはバネ３２Ｅが設けられており、このバネ３２Ｅが腕部３２Ｃに対して切断部５０を上方に付勢している。揺動支持部３２、ホルダ３２Ａ、スライドバー３２Ｂは切断部支持部に相当する。

切断部５０は、フレーム５１と、カバー５２と、モータ５３と、丸のこ刃５４とから主に構成されている。フレーム５１は、その後端部分でホルダ３２Ａに保持ピン３２Ｄにより腕部３２Ｃに対して揺動可能に軸支されている。丸のこ刃５４は、図１に示される卓上切断機１の状態で、フレーム５１に回転軸が前後方向と直交するように設けられており、丸のこ刃５４の回転軸には、当該回転軸と同軸的に丸のこ刃５４と一体回転可能なギヤ５４Ａが設けられている。また、この丸のこ刃５４の略上部を覆うように、カバー５２がフレーム５１に設けられている。丸のこ刃５４は回転工具に相当する。

図３に示されるように、切断部５０を揺動して上面１０Ａに近接させた状態で、カバー５２の前側には、切断時の把握箇所となるハンドル５５が設けられており、ハンドル５５にはモータ５３の回転を制御するスイッチ５５Ａが設けられている。またカバー５２の後方側には、カバー５２内に入った切削屑であって丸のこ刃５４と木材Ｗとの当接位置で発生する切削屑が流入する図示せぬ流入口と切削屑が排出される排出口５６Ａとが形成された流入排出部５６が設けられている。流入排出部５６の排出口５６Ａには、図示せぬダストバッグ等を装着可能であり、流入排出部５６に流入した切削屑を収容可能である。

モータ５３はフレーム５１の上部内に設けられている。モータ５３は、フレーム５１内においてモータ支持部材５３Ａによって支持されている。また、モータ支持部材５３Ａに対向するフレーム５１の部分には貫通孔が形成されており、貫通孔には雌ねじが螺刻されネジ５１Ａが貫通し、ネジ５１Ａの雄ねじが貫通孔の雌ねじに螺合している。ネジ５１Ａの頭部はフレーム５１の外部に位置しており、作業者が手で回転可能である。ネジ５１Ａが回転されることにより、フレーム５１に対してネジ５１Ａは螺進退可能に構成されている。ネジ５１Ａの先端部分はモータ支持部材５３Ａに嵌合しており、ネジ５１Ａの螺進退に伴いモータ支持部材５３Ａ及びモータ５３が一体で進退することができるように構成されている。ネジ５１Ａ、モータ支持部材５３Ａはベルト回転数調整機構に相当する。

ネジ５１Ａが螺退することによりモータ５３の出力軸が後述のギヤ５８から離間させられ、後述のベルト５７にかかる張力が強くなり、ベルト５７が延び、ベルト５７の回転数が小さくなるように構成されている。逆に、ネジ５１Ａが螺進することによりモータ５３の出力軸が後述のギヤ５８に近づけられ、ベルト５７にかかる張力が弱くなり、ベルト５７が縮み、ベルト５７の回転数が大きくなるように構成されている。ネジ５１Ａが螺進退できる範囲は、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差が丸のこ刃５４の回転数の３％以内となる範囲である。従って、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差は、常に丸のこ刃５４の回転数の３％以内となるように構成されている。この差は公差の範囲内にあり、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とは実質的に同一である。ネジ５１Ａが螺進退できる範囲内の略中央位置において、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とが同一となるように構成されている。

モータ５３の出力軸にはプーリ５３Ｂが出力軸と一体回転可能に設けられており、プーリ５３Ｂには長円状をなすベルト５７の一端が掛けられている。ベルト５７の他端は、モータ５３の出力軸に平行に回転軸が指向しフレーム５１に回転可能に支承されたギヤ５８に設けられたプーリ５８Ａに掛けられている。プーリ５８Ａは、ギヤ５８と同軸的な位置関係で、ギヤ５８と一体回転可能に設けられている。ギヤ５８は、丸のこ刃５４のギヤ５４Ａと噛合している。この構成により、モータ５３が駆動することにより、ベルト５７が回転し、ギヤ５８が回転することによりギヤ５４Ａが回転し、丸のこ刃５４を回転させるように構成されている。プーリ５３Ｂ、ギヤ５４Ａ、ベルト５７、プーリ５８Ａ、ギヤ５８は、回転伝達機構に相当する。

丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差は丸のこ刃５４の回転数の３％以内であるため、うなりの発生を抑制することができる。このため、丸のこ刃５４により切断される木材Ｗの切断面において、うなりにより生ずる刃スジを目立たなくすることができる。また、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とは実質的に同一であるため、よりうなりの発生を抑制することができる。このため、丸のこ刃５４により切断される加工部材の切断面において、うなりにより生ずる刃スジを極めて目立たなくすることができる。

また、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とが同一となるか又は丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差が丸のこ刃５４の回転数の３％以内となる範囲で、ベルト５７の回転数を調整可能なベルト回転数調整機構を備えるため、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とが実質的に同一となっていない場合に、ベルト回転数調整機構により実質的に同一とすることができる。

また、ベルト回転数調整機構は、螺進退することによりベルト５７の張力を調整可能なネジ５１Ａを有するため、ネジ５１Ａを螺進退することにより丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差を微調整することができる。また、ベルト回転数調整機構による調整範囲の略中央位置において丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とが同一となるため、ベルト回転数調整機構によりベルト５７の公差を吸収することができ、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数とを適切に合わせることができる。

また、載置面を有し加工部材を載置可能なベース部１０と、モータ５３及び丸のこ刃５４を支持し、ベース部１０の載置面に対して近接・離間するように揺動可能な切断部５０と、ベース部１０と切断部５０との間に介在し、切断部５０を揺動可能に支持するスライド支持部３１とを有する構成により、揺動可能な部分におけるわずかなガタに起因してうなりが発生しやすくなるが、この場合であってもうなりを抑制することができる。また、ホルダ３２Ａと、スライドバー３２Ｂとから主に構成される揺動支持部３２を有する構成によりわずかなガタに起因してうなりが発生しやすくなるが、この場合であってもうなりを抑制することができる。

カバー５２の下部であって後方側位置には、ダストガイド６０が丸のこ刃５４の後方下部に対向して設けられており、丸のこ刃５４と木材Ｗとの当接位置で発生する切削屑をカバー５２内に導入する。また、切断部５０にはソーカバー６３が設けられている。ソーカバー６３は、図１等に示されるように、側面視でカバー５２を丸のこ刃５４の周方向に拡張したような略扇形形状をなしており、カバー５２の内周面に沿って設けられている。ソーカバー６３は、丸のこ刃５４の回転軸によって丸のこ刃５４と同軸的に、フレーム５１及びカバー５２に対して相対的に回転可能に支承されている。ソーカバー６３は丸のこ刃５４の前方寄りの下部を覆うように構成されている。

木材Ｗの切断の際には、作業者は卓上切断機１の切断部５０のハンドル５５を持ち作業者手前側に切断部５０をスライド移動させ図１の位置とする。図１の位置まで移動させた後に、ハンドル５５に設けられたスイッチ５５Ａを握りモータ５３を駆動させ、丸のこ刃５４を回転させる。そしてハンドル５５を図１における下方に揺動させることで、図２に示されるように回動軸３２Ｄを中心に切断部５０が回動下降し、木材Ｗを丸のこ刃５４により切断し始める。

このとき、丸のこ刃５４の回転数とベルト５７の回転数との差は丸のこ刃５４の回転数の３％以内であるため、うなりの発生を抑制することができる。このため、丸のこ刃５４により切断される加工部材Ｗの切断面において、うなりにより生ずる刃スジを目立たなくして切断を行うことができる。

次に、図３に示されるように、切断部５０の回動が下死点まで到達した後に作業者はハンドル５５を奥側、即ち図３における左方向へ押込むことで切断部５０をスライド移動させながら切断作業を続ける。そして、作業者が最左端まで切断部５０を押し終わった時点で木材Ｗの切断が終了し、作業者はスイッチ５５Ａを開放し、モータ５３及び丸のこ刃５４の動作を停止させる。

本発明による電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態ではベルト回転調整機構はネジ５１Ａ、モータ支持部材５３Ａにより構成されたが、この構成に限定されない。例えば、図５に示されるように、プーリ５３Ｂとプーリ５８Ａとの間のベルト５７の部分において、ベルト５７に接触し且つベルト５７の延出方向に対して略垂直の方向に移動可能なプーリ５９を設け、螺進退することによりプーリ５９を進退させてベルト５７の張力を調整してベルト５７の長さを調整可能なネジ５９Ａを設けてもよい。

また、本実施の形態では回転工具は丸のこ刃であったがこれに限定されず、回転する工具であればよい。

本発明の実施の形態に係る卓上切断機を示す左側面図。 本発明の実施の形態に係る卓上切断機を示す左側面図。 本発明の実施の形態に係る卓上切断機を示す左側面図。 本発明の実施の形態に係る卓上切断機を示す部分断面正面図。 本発明の実施の形態に係る卓上切断機の変形例を示す左側面図。 従来の卓上切断機を示す左側面図。 従来の卓上切断機を示す左側面図。 従来の卓上切断機を示す左側面図。 従来の卓上切断機を示す左側面図。 従来の卓上切断機における丸のこ刃のアンバランス振動とベルトのアンバランス振動とを示すグラフ。 従来の卓上切断機における丸のこ刃のうなりを示すグラフ。 従来の卓上切断機によって切断された加工部材の切断面に形成された刃スジを示す断面図。

符号の説明

１・・・卓上切断機 １０・・・ベース部 ３１・・・スライド支持部 ３２・・・揺動支持部 ５０・・・切断部 ５１Ａ・・・ネジ ５３・・・モータ ５３Ａ・・・モータ支持部材 ５３Ｂ・・・プーリ ５４・・・丸のこ刃 ５４Ａ・・・ギヤ ５７・・・ベルト ５８・・・ギヤ ５８Ａ・・・プーリ Ｗ・・・木材

Claims (5)

1. モータと、
   該モータの回転により回転する回転工具と、
   該モータと該回転工具との間に設けられ該モータの回転により回転するベルトを有する回転伝達機構とを有する電動工具であって、
   該ベルトの張力を調整することによって、該回転工具の回転数と該ベルトの回転数が同一となるか又は該回転工具の回転数と該ベルトの回転数との差が該回転工具の回転数の３％以内となる範囲で、該ベルトの回転数を調整可能なベルト回転数調整機構を備えることを特徴とする電動工具。
2. 該ベルト回転数調整機構は、螺進退するネジを有し、該ネジを螺進退させることで該ベルトの張力を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 該ベルト回転数調整機構による調整範囲の略中央位置において該回転工具の回転数と該ベルトの回転数とが同一となることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
4. 載置面を有し加工部材を載置可能なベース部と、
   該モータ及び該回転工具を支持し、該ベース部の該載置面に対して近接・離間するように揺動可能な切断部と、
   該ベース部と該切断部との間に介在し、該切断部を揺動可能に支持するホルダとを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の電動工具。
5. 該ホルダには、一端側において該ベース部に支持され、他端側には、該切断部を該回転工具の側面に沿った方向に移動させるように該切断部を支持する切断部支持部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。

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