JP6678314B2 - 切断工具 - Google Patents

Description

本発明は、電動式の切断工具に関するものである。

例えば、電動丸鋸やジグソーなどの電動式の切断工具は、モータによって切断刃を駆動させて被切断物を切断するものである。
切断工具の一種である電動丸鋸では、切断刃（丸鋸刃）の上方を包囲する保護カバーが設けられており、切断刃が極力露出しないようになっている（特許文献１参照）。このような保護カバーを有する電動丸鋸では、保護カバーの一部を開口させて刃先を露出させたり、保護カバーの一部を透明として刃先を視認可能にしたり、刃の進行方向（前方）と直交する左右方向において前記刃先と一致する位置に目安となる目印をつけたりして刃先の位置合わせが可能とされている。

特開平９−１６４５０８号公報

ところで、上記のような切断工具では、被切断物に記された切断用線（墨線）上を切断刃で切断することが考えられる。しかしながら、被切断物を切断する際に切りくずが飛び散るなどの安全上の問題から切断刃の保護カバーに大きな開口を設けることは好ましくない。また、保護カバーを透明としても焼けた鉄粉の切りくず等で保護カバーが白濁してしまい、刃先が見えなくなる虞がある。また、目印などを設けた場合であっても目安に過ぎず、切断用線からずれる虞がある。このようなことから、刃先の位置合わせをより確実に行うことができる切断工具が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、刃先の位置合わせをより確実に行うことができる切断工具を提供することにある。

上記課題を解決するために、切断工具は、駆動源によって駆動される切断刃によって被切断物を切断する切断工具であって、前記被切断物の表面に記された切断用線を検出する切断用線検出部と、前記切断用線検出部によって検出された前記切断用線と前記切断刃による切断位置とのずれが閾値から逸脱したか否かを判定するずれ判定部と、前記ずれ判定部によって前記ずれが閾値から逸脱したと判定された場合に作業者に対してその旨を報知する報知部と、を有することを特徴とする。

本発明の切断工具によれば、刃先の位置合わせをより確実に行うことができる。

実施形態における電動丸鋸の斜視図である。 同上における電動丸鋸の側面図である。 同上における電動丸鋸による作業状態を説明するための斜視図である。 同上における切断用線検出部について説明するための概略構成図である。 同上における電動丸鋸の電気的構成を説明するためのブロック図である。 同上における切断用線と閾値とについて説明するための説明図である。 同上における電動丸鋸の閾値設定部の平面図である。 別例における電動丸鋸による切断対象である被切断物上の切断用線の種類について説明するための説明図である。 別例における電動丸鋸の側面図である。

以下、切断工具を電動丸鋸に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動丸鋸１は、本体２には、前後方向に延びる湾曲棒状の保持部３が形成される。保持部３の後端には、電池パック４が取り付けられている。なお、本実施形態では、保持部３の先端には、保持部３を保持する作業者が他方の手を添えることのできるハンドル５が設けられている。そして、駆動源としてのモータ６及び切断刃としての丸鋸刃７は、本体２内に設けられた減速器（図示略）を介して駆動連結されることにより、両者の間に本体２を挟む態様で本体２の側方にそれぞれ配置されている。

具体的には、本体２の側方には、前記減速器から延びる回転軸９が突出されるとともに、本体２の下部には、板状のベース８が設けられている。そして、丸鋸刃７は、本体２の側方に突出された回転軸９に連結されることにより、その一部をベース８に形成された開口部１０から下方に突出させた状態で、その回転平面が本体２と略平行になるように配置されている。

また、丸鋸刃７は、保護カバーとしてのアッパーカバー１１及びアンダーカバー１２により、その周縁に形成された刃先及び近傍の両側面が包囲されている。
詳述すると、本実施形態のアッパーカバー１１は、回転軸９の軸方向に厚みを有するとともに、その下側となる部分に開口を有した扁平略箱状に形成されている。なお、本実施形態では、回転軸９近傍のアッパーカバー１１側面には、略半円状の開口部１５が形成されている。そして、アッパーカバー１１は、本体２によって丸鋸刃７と一体的に支持されることにより、その内部に丸鋸刃７を収容する態様で、丸鋸刃７の上方、詳しくは、ベース８よりも上側に配置される部分を包囲する構成となっている。

一方、アンダーカバー１２は、断面略Ｕ字状をなすとともに丸鋸刃７の周縁に沿って円弧状に形成されている。そして、アッパーカバー１１と同様、本体２によって丸鋸刃７と一体的に支持されることにより、丸鋸刃７の下方、詳しくは、ベース８よりも下側に配置される部分の刃先を包囲する構成となっている。

また、図２に示すように、ベース８下側の前方部分には、丸鋸刃７の刃先が、アンダーカバー１２によって被覆されない部分が形成されるようになっている。そして、その丸鋸刃７の刃先が露出された部分が、同丸鋸刃７により被切断物Ｘ（図３参照）を接断する接断部Ｃとなっている。

即ち、本実施形態の電動丸鋸１の作業者は、先ず、その本体２に形成された保持部３（及びハンドル部５）を把握して、丸鋸刃７の刃先が露出された接断部Ｃを被切断物Ｘに当接させるように位置決めする。そして、本体２に形成されたスイッチ（図示略）を操作して丸鋸刃７を回転させた状態で、被切断物Ｘの表面に記された切断用線（墨線）Ｌ上を通るように丸鋸刃７を押し進めることにより、その被切断物Ｘを切断用線Ｌ部分で接断することが可能となっている。

また、図３に示すように電動丸鋸１は、ベース８のアッパーカバー１１よりも前方には被切断物Ｘの表面に記された切断用線Ｌを検出する切断用線検出部２０が設けられている。切断用線検出部２０は、丸鋸刃７の切断方向（前方向）の延長線上に位置する。

図４及び図５に示すように、切断用線検出部２０は、画像センサで構成されるセンサ本体２１と、発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成される光源２２とを有する。センサ本体２１は、検出（撮像）範囲の画像を撮像し、センサ本体２１と電気的に接続される制御部ＣＰ（図５参照）に撮像した画像を出力するものである。光源２２は、センサ本体２１の検出範囲を照らすことで、例えば被切断物Ｘにベース８を当接させた際に被切断物Ｘの切断用線Ｌ周辺を照らして切断用線Ｌ周囲を明瞭とし、センサ本体２１による切断用線Ｌの検出を容易とするものである。

また、電動丸鋸１は、図５に示すように本実施形態の作業者に対して報知を行う報知部２３を備える。報知部２３は、切断用線検出部２０によって検出された切断用線Ｌと実際の丸鋸刃７によるずれが予め設定された閾値Ｓ１（図６参照）から逸脱した場合に作業者によって報知を行うものである。報知部２３としては音声や表示等による報知を採用することができる。

また、電動丸鋸１は、図５に示すように、作業者による閾値Ｓ１の変更が可能な閾値設定部２４を有する。
図７に示すように閾値設定部２４は、例えば作業者が操作可能な切替スイッチ２５と、切替スイッチ２５の操作に基づいて多段階で点灯態様が変化するインジケータ２６とを有する。

次に、本実施形態の電動丸鋸１の電気的構成について説明する。
電動丸鋸１は、図５に示すように、電源としての電池パック４と、駆動源としてのモータ６と、電池パック４からの電源供給を受けてモータ６の駆動制御を行う制御部ＣＰと、切断用線検出部２０を構成するセンサ本体２１及び光源２２と、報知部２３と、閾値設定部２４とを有する。

制御部ＣＰは、電池パック４及びモータ６と電気的に接続され、電池パック４からの電源供給を受けてモータ６の駆動を制御する。
また、制御部ＣＰは、切断用線検出部２０のセンサ本体２１及び光源２２と電気的に接続される。制御部ＣＰは、センサ本体２１で検出された画像を取得し、取得した画像において例えばエッジ検出を行うことで切断用線Ｌを検出する。エッジ検出の手法は例えば画像内で切断用線Ｌとその周囲とでは画素の輝度値の変化が大きいため、画素値の変化に対して差分演算を行う方法が考えられるが、これに限らない。制御部ＣＰは、センサ本体２１による画像の検出（撮像）時において光源２２を点灯させるようになっている。これによって、センサ本体２１の検出範囲を点灯させることができる。

ここで、制御部ＣＰは、切断用線Ｌを取得した画像から検出した場合、画像における切断用線Ｌの位置と、丸鋸刃７の位置とを比較する。この時、制御部ＣＰは、丸鋸刃７の位置が取得した画像においてどこに位置するか予め設定されているため、取得した画像における切断用線Ｌの位置と丸鋸刃７の位置が比較できるようになっている。そして、制御部ＣＰは、切断用線Ｌの位置と丸鋸刃７の位置とのずれ（切断方向と略直交する方向のずれ）を判定する。そして、制御部ＣＰは、切断用線Ｌの位置と丸鋸刃７の位置とのずれが予め設定された閾値Ｓ１（図６参照）から逸脱した場合、その旨を報知部２３に出力する。報知部２３では、逸脱した旨が作業者に対して報知されることとなる。

制御部ＣＰには、閾値Ｓ１を作業者が設定可能な閾値設定部２４が電気的に接続される。そして、制御部ＣＰは、切替スイッチ２５が操作される度に、前記閾値Ｓ１を段階的に設定変更するとともに、設定変更された閾値Ｓ１に対応する点灯態様となるようにインジケータ２６を点灯させる。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）被切断物Ｘの表面に記された切断用線Ｌを検出する切断用線検出部２０と、切断用線検出部２０によって検出された切断用線Ｌと丸鋸刃７による切断位置とのずれが閾値Ｓ１から逸脱したか否かを判定するずれ制御部ＣＰとを有する。これによって、切断用線Ｌと丸鋸刃７による切断位置とのずれが閾値Ｓ１から逸脱したか否かを判定できる。さらに、制御部ＣＰによって前記ずれが閾値Ｓ１から逸脱したと判定された場合に作業者に対してその旨を報知する報知部２３を有するため、作業者にその旨を報知して作業者に対してずれが閾値Ｓ１内となるように誘導して刃先の位置合わせをより確実に行うことができる。

（２）閾値Ｓ１を作業者が設定可能な閾値設定部２４を有する。これによって、切断作業時に求められる精度に応じて作業者が閾値Ｓ１を変更することができ、作業に求められる精度に合わせて閾値Ｓ１を変更でき、利便性を向上させることができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では特に言及していないが、被切断物Ｘの表面に記した切断用線Ｌの種類に合わせて線種を変え、線種の違いによって報知部２３による報知内容を変更する構成を採用してもよい。具体的には、図８に示すように、直線状の切断用線Ｌ１と曲線状の切断用線Ｌ２とで報知内容を変更してもよい。図８においては直線状の切断用線Ｌ１を実線で示し、曲線状の切断用線Ｌ２を破線で示している。このとき、曲線状の切断用線Ｌ２を示す破線においては線と線との間に必ず空白が発生するため、この空白の長さをエッジ検出時に検出することで破線か実線かの区別が可能である。もちろん、破線の検出方法はこれに限らない。また、線種も実線及び破線に限らない。

・上記実施形態では特に言及していないが、切断用線Ｌに沿って丸鋸刃７を誘導する誘導部を有する構成を採用してもよい。誘導部の一例について図９を用いて説明する。図９に示すように、誘導部３０は、ベース８のアッパーカバー１１よりも前方に位置する。誘導部３０は、アクチュエータ３２とアクチュエータ３２によって向きが変更される車輪３１とを有する。アクチュエータ３２は例えば前記制御部ＣＰ（図５参照）と接続されて、制御部ＣＰによって制御される。車輪３１は、アクチュエータ３２が駆動されることで向きが変更されて転がり方向が変更されるようになっている。つまり、制御部ＣＰは、切断用線Ｌに沿って丸鋸刃７が向くように車輪３１の向きをアクチュエータ３２によって変更することで、作業者の作業性向上を図ることができる。

・上記実施形態では特に言及していないが、図９に示すように、切断用線Ｌに対して光を照射する導光機４１を備える構成を採用してもよい。図９に示す導光機４１は、光を照射可能なレーザーポインターである。ここで、導光機４１は、丸鋸刃７の切断方向上を照射可能な位置となるようにハンドル５に取り付けられている。このように導光機４１を備えることで切断方向における切断用線Ｌ上に光を照射することで丸鋸刃７の位置決めを行うことができる。

・上記実施形態では、切断工具として電動丸鋸１を採用したが、丸鋸に限らない。例えば、ジグソーやレシプロソーなどの往復運動する鋸刃（直線刃）を有する切断工具を採用してもよい。

・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（付記１）
駆動源によって駆動される切断刃によって被切断物を切断する切断工具であって、
前記被切断物の表面に記された切断用線を検出する切断用線検出部と、
前記切断用線検出部によって検出された前記切断用線と前記切断刃による切断位置とのずれが閾値から逸脱したか否かを判定するずれ判定部と、
前記ずれ判定部によって前記ずれが閾値から逸脱したと判定された場合に作業者に対してその旨を報知する報知部と、を有することを特徴とする切断工具。

（付記２）
付記１に記載の切断工具において、
前記閾値を作業者が設定可能な閾値設定部を有することを特徴とする切断工具。

（付記３）
付記１又は２に記載の切断工具において、
前記報知部は、前記切断用線の種類に応じて報知内容を変更することを特徴とする切断工具。

（付記４）
請求項１〜３のいずれか一項に記載の切断工具において、
前記切断用線検出部によって検出された前記切断用線に沿って前記切断刃を誘導する誘導部を有することを特徴とする切断工具。

（付記５）
請求項１〜４のいずれか一項に記載の切断工具において、
前記被切断物の表面に記された前記切断用線に対して光を照射する導光機を備えたことを特徴とする切断工具。

１…電動丸鋸、６…モータ（駆動源）、７…丸鋸刃（切断刃）、２０…切断用線検出部、２３…報知部、２４…閾値設定部、３０…誘導部、４１…導光機、ＣＰ…制御部（ずれ判定部）、Ｘ…被切断物、Ｌ…切断用線、Ｌ１…切断用線、Ｌ２…切断用線。

Claims (7)

1. 被切断物を切断するように駆動源により駆動される切断刃と、
   前記被切断物の表面に記された切断用線を検出する切断用線検出部と、
   前記切断用線検出部により検出された前記切断用線と前記切断刃による切断位置とのずれが閾値から逸脱しているか否かを判定するずれ判定部と、
   前記ずれ判定部により前記ずれが前記閾値から逸脱していると判定された場合、前記ずれが前記閾値から逸脱していることを作業者に報知する報知部と、
   作業者により前記閾値を設定するための閾値設定部とを備え、
   前記閾値設定部は作業者により操作される切替スイッチ、および、前記切替スイッチの操作に基づいて点灯態様が変化するインジケータを備える
   切断工具。
2. 前記報知部は前記切断用線の種類に応じて報知内容を変更する
   請求項１に記載の切断工具。
3. 前記ずれ判定部は前記閾値設定部の操作に応じて前記閾値を段階的に変更する
   請求項１または２に記載の切断工具。
4. 前記切断用線に沿って前記切断刃を誘導する誘導部をさらに備える
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の切断工具。
5. 前記被切断物の表面に記された前記切断用線に光を照射する導光機をさらに備える
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の切断工具。
6. 前記切断刃は丸鋸刃である
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の切断工具。
7. 前記被切断物に向けて前記丸鋸刃を突出させる開口部が設けられたベースと、
   前記丸鋸刃における前記ベースに対する前記被切断物とは反対側の部分を覆う保護カバーとをさらに備え、
   前記切断用線検出部は前記ベースにおける前記保護カバーよりも前方の部分に設けられている
   請求項６に記載の切断工具。