JP6619952B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電動工具に係り、特に、往復運動により被加工物を加工する電動工具に関するものである。

従来から、往復運動により被加工物を加工する電動工具が知られている。例えば、下記特許文献１には、駆動源となるモータと、モータの回転駆動力を伝達する伝動軸と、モータの回転駆動力が往復運動に変換されて往復運動する往復動軸とを備えることで、この往復動軸の往復運動により被加工物を加工する電動工具が開示されている。

特開２００６−１１６６３２号公報

上掲した特許文献１に開示されるような従来から知られる電動工具は、モータの回転駆動力を減速するとともにモータの回転駆動力を往復運動に変換する伝動歯車装置が、装置前方のヘッド部に設置されていたため、ヘッド部が重いという課題を有していた。この種の電動工具では、装置前方のヘッド部が重いと、電動工具の重心が装置前方に位置することで電動工具を使用する操作者は疲労し易くなってしまう。そこで、ヘッド部をコンパクト化することで、たとえ長時間使用したとしても疲れ難い電動工具を実現することが求められていた。

しかしながら、従来の電動工具のヘッド部を構成する伝動歯車装置は電動工具にとって必須の構成であるため、ヘッド部をコンパクト化する構成の実現は、従来技術においては非常に困難であった。そこで、電動工具の分野では、従来技術にはない新しい装置構成の提案により、ヘッド部をコンパクト化することで電動工具の重心位置を適正化し、使い勝手の良い電動工具を実現することが望まれていた。

本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、ヘッド部をコンパクト化することで電動工具の重心位置を適正化し、使い勝手の良い電動工具を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係る電動工具（１０，１００，２００）は、駆動源となるモータ（３１）と、前記モータ（３１）の回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構（５０）と、前記駆動力変換機構（５０）によって変換された往復駆動力を受けて直線状に往復運動し、被加工物を加工する加工具を取り付けるための加工具取付部（７１）が設置される往復動軸（６１，１６１）と、前記モータ（３１）の回転駆動力を減速するための減速機構（３５，１３５）と、を備える電動工具（１０，１００，２００）であって、前記減速機構（３５，１３５）は、前記駆動力変換機構（５０）よりも前記モータ（３１）の近傍に配置され、さらに、前記駆動力変換機構（５０）は、傾斜軸受（５１）と、当該傾斜軸受（５１）に接続された揺動アーム（５８）とを有し、前記往復動軸（６１，１６１）には、カウンターウェイト（８０，１８０）が他の部材を介さずに直接接続されるものである。

また、本発明に係る電動工具（１０，１００，２００）は、前記カウンターウェイト（８０，１８０）が、前記モータ（３１）よりも前記駆動力変換機構（５０）の近傍に配置されることとすることができる。

本発明によれば、ヘッド部がコンパクト化されるとともに、使い勝手の良い電動工具を提供することができる。

第一の実施形態に係る電動工具を示す縦断面側面図である。 第一の実施形態に係る電動工具を示す横断面上面図の一部を示す図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。 第一の実施形態に係る傾斜軸受と、この傾斜軸受に接続された揺動アームを示す図である。 第一の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図である。 第二の実施形態に係る電動工具の一部を示す縦断面図である。 第二の実施形態に係る駆動力変換機構を示す図である。 第二の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図である。 第三の実施形態に係る電動工具の縦断面側面図である。 図９中のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の各実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

［第一の実施形態に係る電動工具１０］
まず、第一の実施形態に係る電動工具１０の構成例について、図１乃至図５を用いて、説明する。ここで、図１は、第一の実施形態に係る電動工具を示す縦断面側面図であり、図２は、第一の実施形態に係る電動工具を示す横断面上面図の一部を示す図であり、さらに、図３は、図１中のＡ−Ａ断面図である。また、図４は、第一の実施形態に係る傾斜軸受と、この傾斜軸受に接続された揺動アームを示す図であり、図５は、第一の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、電動工具１０，１００，２００の通常の使用状態の方向に基づいて「前後・左右・上下」の方向を定義して説明するが、この方向が電動工具の使用状態を限定するものではない。

図１および図２に示すように、第一の実施形態に係る電動工具１０は、電動工具１０の外郭形状を構成するハウジング１１と、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構３５と、モータ３１の回転駆動力を伝達する伝動軸４１と、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０と、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１と、被加工物を加工する加工具（不図示）を備える加工部１８と、カウンターウェイト８０と、モータ３１に電力を供給する電源コード９１と、を備える。

図１に示すように、ハウジング１１は、駆動源となるモータ３１が収容される本体後部１２と、電動工具１０の操作者が把持するためのハンドル部１３と、傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０や往復動軸６１などが収容される本体前部１５と、を有する。ハウジング１１は、半割構造となっており、図３に示すように、左右幅の中心軸に対して互いに略対称形状をした２つのハウジング部材（１１Ａ，１１Ｂ）を合わせてボルト等を用いて固定することによって形成される。

本体後部１２にはリブが備えられ、このリブがモータ３１を支持することによりモータ３１を本体後部１２内に収容することができるようになっている。

ハンドル部１３の内部には、図１に示すように、伝動軸４１が収容されるとともに、駆動源となるモータ３１を駆動させるスイッチ１６と、スイッチ本体１７が配置される。また、ハンドル部１３は、図１および図２に示すように、本体後部１２や本体前部１５と比較して、左右方向の幅および上下方向の幅が小さく形成されている。また、図１に示すように、第一の実施形態に係るハンドル部１３は、その上面が略水平となるように構成されている。ハンドル部１３の左右方向の幅および上下方向の幅を他の部位に比べて小さく形成し、また、側面視で上面が略水平となるように構成することで、操作者の掌がハンドル部１３に好適にフィットし、当該ハンドル部１３を操作者が容易に把持できるようになっている。

図１に示すように、本体前部１５には、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０と、往復動軸６１と、カウンターウェイト８０と、が設置される。また、本体前部１５に近接して、被加工物を加工する不図示の加工具を備える加工部１８が配置される。そして、本体前部１５と加工部１８とによって電動工具１０のヘッド部２０が構成される。

モータ３１は、モータ軸３２を有しており、このモータ軸３２は、モータ３１の前後に配置された軸受３３，３４によって本体後部１２内で回転可能な状態で支持される。

図１に示すように、モータ３１の近傍には、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構３５が設置される。図１および図３に示すように、第一の実施形態に係る減速機構３５は、モータ軸３２の先端に設置される先端歯車３７と、この先端歯車３７に接続される平歯車３９と、から構成される。平歯車３９の中心には、伝動軸４１が固定設置される。減速機構３５は、先端歯車３７と平歯車３９とが噛み合うことにより、モータ３１の回転駆動力を減速して伝動軸４１に伝達する。第一の実施形態に係る電動工具１０は、重量物となる減速機構３５がモータ３１の近傍に設置されることにより、従来技術に比べてヘッド部２０をコンパクト化することができ、操作者の使い勝手を向上させることができるようになっている。

図１および図２に示すように、伝動軸４１は、前後の軸受４２，４３によってハンドル部１３内で回転可能な状態で支持される。また、伝動軸４１の先端には、この伝動軸４１からの回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０が設置されている。

駆動力変換機構５０は、傾斜軸受５１と、この傾斜軸受５１に接続される揺動アーム５８とを有して構成されている。傾斜軸受５１は、図４に示すように、伝動軸４１の先端に形成される外周面が球面状の内輪５２と、この内輪５２の外周に対して複数のボール５４を介して設置される外輪５３と、内輪５２と外輪５３との間に転動自在な状態で配置される複数のボール５４と、を有する。内輪５２の外周面には、ボール５４が転がるための溝である内輪溝５５が形成される。また、外輪５３の内周面には、内輪溝５５と対向して配置されるとともにボール５４が転がるための溝である外輪溝５６が形成される。そして、内輪溝５５と外輪溝５６とによって環状の環状路５７が形成される。なお、内輪５２に形成された内輪溝５５については、傾斜溝として形成されている。すなわち、内輪溝５５は、内輪５２が設置される伝動軸４１の回転軸線に対して直交する平面内ではなく、直交する平面に対して所定の角度を有して斜めに傾いた平面内に形成されている。また、外輪溝５６は、内輪溝５５に対向配置されるように形成されている。したがって、傾斜軸受５１を構成する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動を拘束した上で伝動軸４１の先端に形成される内輪５２を回転運動させると、伝動軸４１を側面視で見たときに、外輪５３は、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、といった動作を繰り返すこととなる。

ここで、図４に示すように、傾斜軸受５１の外輪５３には、揺動アーム５８が接続して形成されている。この揺動アーム５８の先端部５９は、往復動軸６１に穴として形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されており、図１および図４に示すように、先端部５９は、球面形状を有して形成されている。つまり、揺動アーム５８の先端部５９が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されることで、揺動アーム５８と接続する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動が拘束された状態となっているのである。

したがって、モータ３１が駆動することで伝動軸４１が回転運動を行うと、伝動軸４１の先端に形成された内輪５２が伝動軸の軸周りで回転運動を行うこととなる。内輪５２の回転運動は、環状路５７内を転動する複数のボール５４によってスムーズに外輪５３に対して伝達されることとなる。ただし、外輪５３は、揺動アーム５８が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されているので、伝動軸４１の軸周りでの回転運動が拘束された状態で、伝動軸４１および内輪５２からの回転駆動力を受けることとなる。したがって、外輪５３は、図１で示すように、伝動軸４１を側面視で見たときに、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図１における二点鎖線で示す傾斜軸受５１の状態）、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり（図１における二点鎖線で示す傾斜軸受５１と、実線で示す傾斜軸受５１との中間の状態）、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図１における実線で示す傾斜軸受５１の状態）、といった傾動動作を繰り返すこととなる。

つまり、駆動力変換機構５０を構成する傾斜軸受５１と揺動アーム５８とが、上述した動作を実施することで、傾斜軸受５１の外輪５３と一体形成された揺動アーム５８は、側面視において本体前部１５内で前後方向に揺動することとなる。そして、揺動アーム５８が本体前部１５内で前後方向に揺動することにより、揺動アーム保持部６７に揺動アーム５８の先端部５９が嵌合される往復動軸６１は駆動力を受けて前後に往復運動することとなる。より詳しくは、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８は、図１の実線にて示すように揺動アーム５８が前方に移動した状態と、図１の二点鎖線にて示すように揺動アーム５８が後方に移動した状態とを繰り返すことにより、往復動軸６１を駆動して前後に往復運動させることができるようになっている。

このような構成により、第一の実施形態に係る駆動力変換機構５０は、モータ３１の回転駆動力を往復駆動力に変換することができるようになっている。なお、揺動アーム５８の先端部５９は、球面形状を有して形成されているので、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８と往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７との接続は、好適な摩擦係数を持った状態で実現するので、揺動アーム５８からの駆動力がスムーズに往復動軸６１に対して伝達される構成となっている。

また、第一の実施形態に係る電動工具１０は、回転駆動力を往復駆動力に変換する機構として、傾斜軸受５１と揺動アーム５８によって構成される駆動力変換機構５０を採用しているので、ヘッド部２０をコンパクト化することが可能となっている。したがって、第一の実施形態によれば、従来技術に比べて使い勝手の良い電動工具１０を提供することができる。

さらに、図１に示すように、往復動軸６１は、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて滑らかに往復運動することができるように、メタル軸受６２，６３を介して本体前部１５に設置されている。メタル軸受６２，６３は、例えば、当該メタル軸受６２，６３と往復動軸６１との間に油等を給脂し潤滑させて、往復動軸６１の滑らかな往復運動を可能とするものである。そして、往復動軸６１には、前述した揺動アーム５８を保持するための揺動アーム保持部６７の他に、後述するカウンターウェイト８０のアーム部８５を保持するためのカウンターウェイト保持部６９と、被加工物を加工する加工具を取付けるための加工具取付部７１とが設置される。

図１および図５に示すように、カウンターウェイト保持部６９は、往復動軸６１を上下に貫通する貫通孔であって、後述するカウンターウェイト８０のアーム部８５に形成される球面形状部８６ａと嵌合する上方穴７０ａと、下端軸部８６ｂと嵌合する下方穴７０ｂとからなる嵌合孔７０として形成される。

加工具取付部７１は、図１および図２に示すように、ボルト７２によって加工具を取付けることができるようになっている。

図１、図２および図５に示すように、カウンターウェイト８０は、カウンターウェイト８０の回転中心となる回転軸８１と、カウンターウェイト本体部８４と、カウンターウェイト本体部８４から延びて形成されるアーム部８５と、を有して構成される。

図２および図５に示すように、カウンターウェイト８０の回転軸８１は、ハウジング１１の本体前部１５内に設置される軸受形状部８２，８３によって回転可能な状態で支持される。

図１および図５に示すように、第一の実施形態に係るカウンターウェイト８０のアーム部８５は、カウンターウェイト本体部８４の左右幅方向の中心の下部から下方に延びて形成されるとともに、往復動軸６１に接続される接続部８６を有して形成される。この接続部８６は、上方穴７０ａと嵌合する球面形状部８６ａと、球面形状部８６ａから下方へ突設され下方穴７０ｂと摺動可能に嵌合する下端軸部８６ｂとを有している。

上述した様に、駆動力変換機構５０によってモータ３１の回転駆動力が往復駆動力に変換されて、往復動軸６１が前後に往復運動すると、往復動軸６１のカウンターウェイト保持部６９によって保持されるカウンターウェイト８０のアーム部８５も、回転軸８１を回転中心として本体前部１５内を前後方向に揺動する。カウンターウェイト８０のアーム部８５が前後方向に揺動すると、アーム部８５と一体形成されるカウンターウェイト本体部８４も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後に移動することとなる。より詳しくは、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１が前に移動したときには、図１の実線にて示すように、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で後ろに移動し、また、往復動軸６１が後ろに移動したときには、図１の二点鎖線にて示すように、回転軸８１を回転中心として本体前部１５内で前に移動するようになっている。すなわち、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１とは反対方向に移動するようになっている。

このような構成により、第一の実施形態に係る電動工具１０は、往復動軸６１が往復運動しても、その往復動軸６１の往復運動に起因する重量変動は、往復動軸６１とは反対方向に移動するカウンターウェイト本体部８４の重量移動の作用によって解消される。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０によれば、操作者は安定してハンドル部１３を把持することができるとともに、安定して加工作業を行うことができ、使い勝手の良い電動工具１０を提供することができるようになっている。

また、カウンターウェイト８０のアーム部８５の下端軸部８６ｂが往復動軸６１の下方穴７０ｂと摺動可能に嵌合されていることにより、第一の実施形態に係る電動工具１０は、往復動軸６１や加工部１８が回転してしまうことを効果的に防ぐことができるようになっている。すなわち、カウンターウェイト８０は、往復動軸６１や加工部１８の回り止めとしても機能するようになっている。

また、第一の実施形態に係る電動工具１０は、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０の構成部材である揺動アーム５８を用いることにより、加工部１８の横方向の振動の発生を防ぐことができるようになっており、操作者は快適に加工作業を行うことができる。また、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を用いることにより、第一の実施形態に係る電動工具１０は、部品点数を減らすことができるとともに、製造コストを低減することができるようになっている。さらに、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０として揺動アーム５８を用いることにより、摺動する部品も減らすことができるようになっており、容易に耐久性の向上を図ることができる。

また、第一の実施形態に係る電動工具１０は、カウンターウェイト８０が往復動軸６１や加工部１８の回り止めとして機能するように構成されているので、別途回り止めを設置する必要がなく、製造・組立が容易になっている。

以上、第一の実施形態に係る電動工具１０の構成例について、説明した。次に、第一の実施形態に係る電動工具１０の動作例について、説明する。

電動工具１０の操作者が、スイッチ１６を押圧することによってスイッチ本体１７がオン状態となり、電源コード９１からハウジング１１内に配置される不図示の配線を介してモータ３１に電力が供給され、モータ３１は駆動する。また、電動工具１０の操作者が、スイッチ１６の押圧をやめると、スイッチ１６は元の位置に戻り、スイッチ本体１７はオフ状態となり、電源コード９１からモータ３１への電力の供給が停止され、駆動源であるモータ３１の駆動も停止する。

モータ３１の駆動によって、モータ３１が有するモータ軸３２は回転する。モータ軸３２が回転すると、モータ軸３２の先端に固定設置された先端歯車３７も回転する。先端歯車３７が回転すると、先端歯車３７に接続されて設置される平歯車３９が、先端歯車３７と噛み合いながら回転する。平歯車３９が回転すると、平歯車３９の中心に固定設置される伝動軸４１が回転する。このような構成により、減速機構３５は、モータ３１の回転駆動力を減速するとともに、モータ３１の回転駆動力を伝動軸４１に伝達することができるようになっている。

伝動軸４１により伝達されたモータ３１の回転駆動力は、駆動力変換機構５０により、往復運動に変換される。上述した様に、伝動軸４１によって伝達されたモータ３１の回転駆動力によって傾斜軸受５１の内輪５２が回転すると、この内輪５２の回転運動は、環状路５７内を転動する複数のボール５４を介してスムーズに外輪５３に対して伝達されることとなる。このとき、外輪５３は、外輪５３に接続された揺動アーム５８が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されているので、伝動軸４１の軸周りでの回転運動が拘束された状態で、伝動軸４１および内輪５２からの回転駆動力を受けることとなる。したがって、外輪５３は、図１で示すように、伝動軸４１を側面視で見たときに、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図１における二点鎖線で示す傾斜軸受５１の状態）、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり（図１における二点鎖線で示す傾斜軸受５１と、実線で示す傾斜軸受５１との中間の状態）、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図１における実線で示す傾斜軸受５１の状態）、といった動作を繰り返すこととなる。つまり、傾斜軸受５１の外輪５３と一体形成された揺動アーム５８は、側面視において本体前部１５内で前後方向に揺動することとなる。そして、揺動アーム５８が本体前部１５内で前後方向に揺動することにより、揺動アーム５８の先端部５９が嵌合される往復動軸６１は駆動力を受けて前後に往復運動することとなる。より詳しくは、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８は、図１の実線にて示すように揺動アーム５８が前方に移動した状態と、図１の二点鎖線にて示すように揺動アーム５８が後方に移動した状態とを繰り返すことにより、往復動軸６１を駆動して前後に往復運動させる。

そして、往復動軸６１の往復運動によって、加工部１８に備えられた不図示の加工具が往復運動し、被加工物が加工される。

また、上述した様に、往復動軸６１が往復運動をすると、往復動軸６１のカウンターウェイト保持部６９によって保持されるカウンターウェイト８０のアーム部８５も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後方向に揺動する。カウンターウェイト８０のアーム部８５が前後方向に揺動すると、カウンターウェイト８０のアーム部８５と一体形成されるカウンターウェイト本体部８４も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後に移動する。より詳しくは、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１が前に移動したときには、図１の実線にて示すように、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で後ろに移動するとともに、往復動軸６１が後ろに移動したときには、図１の二点鎖線にて示すように、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で前に移動する。すなわち、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１とは反対方向に移動する。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０によれば、操作者は安定してハンドル部１３を把持することができるとともに、安定して加工作業を行うことができ、使い勝手の良い電動工具１０を提供することができるようになっている。

以上、第一の実施形態に係る電動工具１０の動作例について、説明した。

［第二の実施形態に係る電動工具１００］
次に、第二の実施形態に係る電動工具１００について、図６乃至図８を用いて、説明する。ここで、図６は、第二の実施形態に係る電動工具の一部を示す縦断面図であり、図７は、第二の実施形態に係る駆動力変換機構を示す図であり、さらに、図８は、第二の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図である。なお、上述した第一の実施形態と同一又は類似する部材については、同一符号を付して、説明を省略する場合がある。

第二の実施形態に係る電動工具１００は、電動工具１００の外郭形状を構成するハウジング１１と、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構３５と、モータ３１の回転駆動力を伝達する伝動軸４１と、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構５０と、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸１６１と、被加工物を加工する加工具（不図示）を備える加工部１８と、カウンターウェイト１８０と、モータ３１に電力を供給する電源コード９１と、を備える。

図６に示すように、伝動軸４１は、前後の軸受４２，４３によってハンドル部１３内で回転可能な状態で支持される（図１、図２および図６参照）。伝動軸４１の先端には、駆動力変換機構５０が設置される。

図６に示すように、駆動力変換機構５０は、傾斜軸受５１と、この傾斜軸受５１に接続される揺動アーム５８とを有して構成される。傾斜軸受５１は、図７に示すように、伝動軸４１の先端に形成される外周面が球面状の内輪５２と、この内輪５２の外周に対して複数のボール５４を介して設置される外輪５３と、内輪５２と外輪５３との間に転動自在な状態で配置される複数のボール５４と、を有する。内輪５２の外周面には、ボール５４が転がるための溝である内輪溝５５が形成される。また、外輪５３の内周面には、内輪溝５５と対向して配置されるとともにボール５４が転がるための溝である外輪溝５６が形成される。そして、内輪溝５５と外輪溝５６とによって環状の環状路５７が形成される。なお、内輪５２に形成された内輪溝５５については、傾斜溝として形成されている。すなわち、内輪溝５５は、内輪５２が設置される伝動軸４１の回転軸線に対して直交する平面内ではなく、直交する平面に対して所定の角度を有して斜めに傾いた平面内に形成されている。また、外輪溝５６は、内輪溝５５に対向配置されるように形成されている。したがって、傾斜軸受５１を構成する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動を拘束した上で伝動軸４１の先端に形成される内輪５２を回転運動させると、伝動軸４１を側面視で見たときに、外輪５３は、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、といった動作を繰り返すこととなる。

ここで、図６および図７に示すように、傾斜軸受５１の外輪５３には、揺動アーム５８が接続して形成されている。この揺動アーム５８の先端部５９は、往復動軸１６１に固定設置された接続部材１６５に穴として形成された揺動アーム保持部１６７に挿入設置されており、先端部５９は、球面形状を有して形成されている。つまり、揺動アーム５８の先端部５９が往復動軸１６１に形成された揺動アーム保持部１６７に挿入設置されることで、揺動アーム５８と接続する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動が拘束された状態となっているのである。

したがって、モータ３１が駆動することで伝動軸４１が回転運動を行うと、伝動軸４１の先端に形成された内輪５２が伝動軸の軸周りで回転運動を行うこととなる。内輪５２の回転運動は、環状路５７内を転動する複数のボール５４によってスムーズに外輪５３に対して伝達されることとなる。ただし、外輪５３は、揺動アーム５８が往復動軸１６１に固定設置された接続部材１６５に形成された揺動アーム保持部１６７に挿入設置されているので、伝動軸４１の軸周りでの回転運動が拘束された状態で、伝動軸４１および内輪５２からの回転駆動力を受けることとなる。したがって、外輪５３は、図６で示すように、伝動軸４１を側面視で見たときに、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図６の状態）、といった動作を繰り返すこととなる。

つまり、駆動力変換機構５０を構成する傾斜軸受５１と揺動アーム５８とが、上述した動作を実施することで、傾斜軸受５１の外輪５３と一体形成された揺動アーム５８は、側面視において本体前部１５内で前後方向に揺動することとなる。そして、揺動アーム５８が本体前部１５内で前後方向に揺動することにより、揺動アーム５８と接続される往復動軸１６１は駆動力を受けて前後に往復運動することとなる。

このような構成により、第二の実施形態に係る駆動力変換機構５０は、モータ３１の回転駆動力を往復駆動力に変換することができるようになっている。なお、揺動アーム５８の先端部５９は、球面形状を有して形成されているので、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８と往復動軸１６１に形成された揺動アーム保持部１６７との接続は、好適な摩擦係数を持った状態で実現するので、揺動アーム５８からの駆動力がスムーズに往復動軸１６１に対して伝達される構成となっている。

また、第二の実施形態に係る電動工具１００は、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を用いることにより、ヘッド部２０をコンパクト化することができるようになっている。したがって、第二の実施形態によれば、使い勝手の良い電動工具１００を提供することができるようになっている。

図６に示すように、往復動軸１６１は、当該往復動軸１６１の滑らかな往復運動を可能とするメタル軸受６２，６３を介して本体前部１５に設置される。そして、往復動軸１６１には、揺動アーム５０と往復動軸１６１とを接続する接続部材１６５と、被加工物を加工する加工具を取付けるための加工具取付部７１と、が設置される。

図７および図８に示すように、接続部材１６５には、往復動軸１６１を挿入するために往復動軸１６１と略同径の孔１６６が形成されており、往復動軸１６１が接続部材１６５の孔１６６に挿入されて、例えばボルト等の締結手段によって往復動軸１６１に固定される。本体前部１５内において、接続部材１６５の下方には板形状のメタル部１６４が設置され、このメタル部１６４が、平面として形成された接続部材１６５の下面を案内することで、往復動軸１６１や加工部１８の回り止めとして機能するように構成されている。

接続部材１６５には、揺動アーム５０のアーム５８を保持するための揺動アーム保持部１６７と、後述するカウンターウェイト１８０のアーム部１８５を保持するためのカウンターウェイト保持部１６９と、が形成される。

第二の実施形態に係る揺動アーム保持部１６７は、図６および図７に示すように、接続部材１６５に、例えば穴を開けることにより形成することができる。揺動アーム保持部１６７には、揺動アーム５８の先端部５９が嵌合される。そして、揺動アーム保持部１６７は、揺動アーム５８の前後方向での揺動に応じて往復動軸１６１が前後に往復運動することができるように、揺動アーム５８の先端部５９を揺動アーム保持部１６７内に保持する。

また、図６および図８に示すように、カウンターウェイト保持部１６９は、接続部材１６５に、例えば穴を開けることにより形成される。カウンターウェイト保持部１６９は、後述するカウンターウェイト１８０のアーム部１８５に形成される球面形状を一部に含む接続部１８６をカウンターウェイト保持部１６９内に保持する。

カウンターウェイト１８０は、カウンターウェイト１８０の回転中心となる回転軸８１と、カウンターウェイト本体部８４と、カウンターウェイト本体部８４から延びて形成されるアーム部１８５と、を有して構成される。

カウンターウェイト１８０の回転軸８１は、ハウジング１１の本体前部１５内に設置される軸受形状部８２，８３によって回転可能な状態で支持される。

カウンターウェイト１８０のアーム部１８５は、カウンターウェイト本体部８４から延びて形成されるとともに、往復動軸１６１に接続される接続部１８６を有して形成される。この接続部１８６は、少なくともカウンターウェイト保持部１６９との摺接面に対して球面形状を有して形成される。第二の実施形態に係るカウンターウェイト１８０のアーム部１８５は、図８に示すように、カウンターウェイト本体部８４の左右幅方向の中心からずれた位置から下方に延びて形成される。

上述した様に、駆動力変換機構５０によってモータ３１の回転駆動力が往復駆動力に変換され、往復動軸１６１が駆動されて前後に往復運動すると、往復動軸１６１の往復駆動力により、往復動軸１６１のカウンターウェイト保持部１６９によって保持されるカウンターウェイト１８０のアーム部１８５も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後方向に揺動する。カウンターウェイト１８０のアーム部１８５が前後方向に揺動すると、アーム部１８５と一体形成されるカウンターウェイト本体部８４も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後に移動することとなる。より詳しくは、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸１６１が前に移動したときには、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で後ろに移動するとともに、往復動軸１６１が後ろに移動したときには、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で前に移動するようになっている（図１の場合と同様である。）。すなわち、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸１６１とは反対方向に移動するようになっている。

カウンターウェイト１８０の作用により、第二の実施形態に係る電動工具１００は、往復動軸１６１が往復運動しても、操作者は安定してハンドル部１３を把持することができるとともに、安定して加工作業を行うことができ、使い勝手の良い電動工具１００を提供することができるようになっている。

また、第二の実施形態に係る電動工具１００は、上述した第一の実施形態と同様に、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８を用いることにより、加工部１８の横方向の振動の発生を防ぐことができるようになっており、操作者は快適に加工作業を行うことができるようになっている。また、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を用いることにより、第二の実施形態に係る電動工具１００は、部品点数を減らすことができるとともに、製造コストを低減することができる。さらに、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を用いることにより、摺動する部品も減らすことができるようになっており、容易に耐久性の向上を図ることができる。

また、第二の実施形態に係る電動工具１００によれば、回り止めとして機能するとともに、揺動アーム保持部１６７とカウンターウェイト保持部１６９とが形成される接続部材１６５を往復動軸１６１に固定設置する構成としたことで、往復動軸１６１への穴等の加工を最小限に留めることができる。したがって、往復動軸１６１の耐久性を向上することができる。

以上、第二の実施形態に係る電動工具１００の構成例について、説明した。

［第三の実施形態に係る電動工具２００］
次に、第三の実施形態に係る電動工具２００の構成例について、図９および図１０を用いて、説明する。ここで、図９は、第三の実施形態に係る電動工具の縦断面側面図であり、図１０は、図９中のＢ−Ｂ断面図である。なお、上述した第一および第二の実施形態と同一又は類似する部材については、同一符号を付して、説明を省略する場合がある。

第三の実施形態に係る電動工具２００は、図９に示すように、電動工具２００の外郭形状を構成するハウジング１１１と、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構１３５と、モータ３１の回転駆動力を伝達する伝動軸４１と、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構５０と、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１と、被加工物を加工する加工具（不図示）を備える加工部１８と、カウンターウェイト８０と、モータ３１に電力を供給する電源コード９１と、を備える。

図９に示すように、ハウジング１１１は、駆動源となるモータ３１が収容される本体後部１１２と、電動工具２００の操作者が把持するためのハンドル部１１３と、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８や往復動軸６１などが収容される本体前部１５と、を有する。

ハンドル部１１３には、図９に示すように、伝動軸４１が収容されるとともに、駆動源となるモータ３１を駆動させるスイッチ１６と、スイッチ本体１７が配置される。また、ハンドル部１１３は、図９に示すように、本体後部１１２や本体前部１５と比較して、左右方向の幅および上下方向の幅が小さく形成されている。また、図９に示すように、第三の実施形態に係るハンドル部１１３は、その上面が本体前部１５に向けて前下がりとなるように構成されている。

図９に示すように、本体前部１５には、駆動力変換機構５０を構成する傾斜軸受５１や揺動アーム５８と、往復動軸６１と、カウンターウェイト８０などが収納されている。また、本体前部１５に近接して、被加工物を加工する不図示の加工具を備える加工部１８が配置される。そして、本体前部１５と加工部１８とによって電動工具２００のヘッド部２０が構成される。

モータ３１は、モータ軸３２を有しており、このモータ軸３２は、モータ３１の前後に配置された軸受３３，３４によって本体後部１１２内で回転可能な状態で支持される。

図９に示すように、モータ３１の近傍には、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構１３５が設置される。図９および図１０に示すように、第三の実施形態に係る減速機構１３５は遊星歯車機構として構成されており、モータ軸３２の先端に設置される先端歯車１３７と、先端歯車１３７と噛み合い先端歯車１３７の周りを自転しながら公転する複数の遊星歯車１３８と、遊星歯車１３８のシャフト１３８Ａが接続する回転体１３９と、遊星歯車１３８が噛み合う内歯車１４１とを有して構成される。図９および図１０に示すように、回転体１３９の中心には、伝動軸４１が固定設置される。モータ３１の回転駆動力によりモータ軸３２の先端に設置される先端歯車１３７が回転すると、先端歯車１３７の周りに配置された複数の遊星歯車１３８が、シャフト１３８Ａを回転中心として自転しながら先端歯車１３７を回転中心としてその周囲を公転する。先端歯車１３７と遊星歯車１３８とが回転することによって、遊星歯車１３８のシャフト１３８Ａが接続される回転体１３９も、軸受１４０に支持されて回転することとなる。このような構成により、第三の実施形態に係る減速機構１３５は、モータ３１の回転駆動力を減速するとともに、モータ３１の回転駆動力を伝動軸４１に伝達する。そして、第三の実施形態に係る電動工具２００は、減速機構１３５がモータ３１の近傍に設置されることにより、ヘッド部２０をコンパクト化することができているので、従来技術に比べて電動工具２００の使い勝手を向上させることができている。

図９に示すように、伝動軸４１は、軸受１４０，４２によってハンドル部１１３内で回転可能な状態で支持される。伝動軸４１の先端には、駆動力変換機構５０が設置され、上述したように回転運動が往復運動に変換され、前後方向に往復運動する往復動軸６１による外部への加工が実施されることとなる。

なお、図９乃至図１０で示した第三の実施形態に係る電動工具２００については、遊星歯車１３８を利用した減速機構１３５が採用されているので、モータ３１が有するモータ軸３２と、モータ３１の回転駆動力を駆動力変換機構５０に対して伝達する伝動軸４１とは、互いの軸中心が重畳して一直線に直列配置された構造となっている。つまり、第三の実施形態に係る減速機構１３５は、省スペース化を実現した構成であるということができる。したがって、第三の実施形態に係る電動工具２００によれば、操作者は、さらに安定して加工作業を行うことができ、非常に使い勝手の良い電動工具２００を提供することができるようになっている。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した各実施形態では、モータ３１への電力供給は電源コード９１により実施しているが、ハウジング１１，１１１にバッテリパックを装着するためのバッテリパック装着部を形成し、バッテリパックによりモータ３１に電力を供給する構成を採用することも可能である。

また、例えば、上述した各実施形態では、減速機構３５を先端歯車３７と平歯車３９とによって構成した形態例や、減速機構１３５を先端歯車１３７や遊星歯車１３８等とによる遊星歯車機構として構成した形態例を示した。しかしながら、本発明に係る減速機構については、上述したものには限られず、従来公知のあらゆる減速機構を採用することができる。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０，１００，２００ 電動工具、１１，１１１ ハウジング、１２，１１２ 本体後部、１３，１１３ ハンドル部、１５ 本体前部、１６ スイッチ、１７ スイッチ本体、１８ 加工部、２０ ヘッド部、３１ モータ、３２ モータ軸、３３，３４ 軸受、３５，１３５ 減速機構、３７，１３７ 先端歯車、３９ 平歯車、４１ 伝動軸、４２，４３ 軸受、５０ 駆動力変換機構、５１ 傾斜軸受、５２ 内輪、５３ 外輪、５４ ボール、５５ 内輪溝、５６ 外輪溝、５７ 環状路、５８ 揺動アーム、５９ 先端部、６１，１６１ 往復動軸、６２，６３ メタル軸受、６７，１６７ 揺動アーム保持部、６９，１６９ カウンターウェイト保持部、７０ 嵌合孔、７０ａ 上方穴、７０ｂ 下方穴、７１ 加工具取付部、７２ ボルト、８０，１８０ カウンターウェイト、８１ 回転軸、８２，８３ 軸受形状部、８４ カウンターウェイト本体部、８５，１８５ アーム部、８６，１８６ 接続部、８６ａ 球面形状部、８６ｂ 下端軸部、９１ 電源コード、１３８ 遊星歯車、１３８Ａ （遊星歯車の）シャフト、１３９ 回転体、１４０ 軸受、１４１ 内歯車、１６４ メタル部、１６５ 接続部材、１６６ 孔。

Claims (2)

1. 駆動源となるモータと、
   前記モータの回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構と、
   前記駆動力変換機構によって変換された往復駆動力を受けて直線状に往復運動し、被加工物を加工する加工具を取り付けるための加工具取付部が設置される往復動軸と、
   前記モータの回転駆動力を減速するための減速機構と、
   を備える電動工具において、
   前記減速機構は、前記駆動力変換機構よりも前記モータの近傍に配置され、さらに、
   前記駆動力変換機構は、傾斜軸受と、当該傾斜軸受に接続された揺動アームとを有し、
   前記往復動軸には、カウンターウェイトが他の部材を介さずに直接接続される電動工具。
2. 前記カウンターウェイトが、前記モータよりも前記駆動力変換機構の近傍に配置される請求項１に記載の電動工具。

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