WO2017104380A1

WO2017104380A1 - 往復動工具

Info

Publication number: WO2017104380A1
Application number: PCT/JP2016/084951
Authority: WO
Inventors: 輝雄今井; 隆之小吹
Original assignee: 日立工機株式会社
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-06-22
Also published as: JP6711363B2; JPWO2017104380A1

Abstract

作業部材が装着される付近の領域が薄く形成され、かつ低振動の往復動工具を得る。ハウジング１０の前方側には、上下方向に沿った回転軸であるスピンドル１３が設けられている。スピンドル１３は、伝達軸２１によって回転駆動される。スピンドル１３と伝達軸２１の間には、伝達軸２１の回転運動を、これと交差するスピンドル１３に伝達させるための伝達方向変換機構３０が設けられている。上下方向において、ベベルギヤ３０Ｂと、下側に設けられたプランジャ１２との間には、カウンタウェイト１４が設けられている。スピンドル１３には、プランジャ１２、カウンタウェイト１４を駆動するための駆動機構４０が設けられている。

Description

往復動工具

本発明は、作業部材（ブレード等）とカウンタウェイトを逆向きに往復動させて動作する往復動工具の構造に関する。

セーバソー等においては、ブレード（のこ刃：作業部材）が往復動するようにモータ等によって駆動されて、切断作業が行われる。この場合に動力源としてモータが用いられる場合には、モータの出力は、回転軸の回転運動として取り出され、この際の回転の向きは定まっている。このため、この回転運動を、直線的な往復運動に変換するための機構が設けられる。また、セーバソーは作業者に携帯されて使用されるために、モータやこうした機構は、ハウジング内において、全体が小型となるように組み合わされ、配置される。

また、ハウジングには、作業者が把持するためのハンドルが装着される。作業者は、このハンドルを把持することによって、切断作業の際の反作用に対応することができる。更に、切断作業時におけるブレードの前後方向の運動に起因する振動を低減するために、ブレードの駆動時に、ブレードと同一の方向に沿って逆向きに移動するカウンタウェイト（バランスウェイト）が用いられる。

こうしたセーバソーの構造は、例えば特許文献１に記載されている。ここで、ブレードの往復運動の方向を前後方向とし、ブレードが突出する方向を前方とした場合に、モータはハウジングの後方に設けられ、モータによって駆動される回転軸は、前後方向に沿ってモータの前方に設けられる。また、ブレードは、前後方向に沿って往復運動をするプランジャに、刃付けされた側が下側となるように装着される。作業者は、ハンドルを把持して上側からブレードを被切断材に当接させることによって、被切断材を切断することができる。

このため、前後方向に延伸する回転軸の回転運動を、プランジャの前後方向の往復運動に変換する機構が、モータとプランジャとの間に設けられる。特許文献１に記載のセーバソーにおいては、回転軸の回転運動は、やはり前後方向に沿い下側に設けられたセカンドシャフトに適切な減速比で減速されて伝達される。セカンドシャフトには、上側に向かって延伸する２つの揺動軸部が装着され、セカンドシャフトが一方向に回転を続ける際に、揺動軸部の上端は前後方向に往復運動をし、この際、２つの揺動軸部の上端は、互いに逆向きに運動するように設定される。この一方は上側に設けられたプランジャを駆動し、他方は、やはり上側に設けられたカウンタウェイトを駆動する。カウンタウェイトは、前後方向からみてプランジャを囲むように設けられている。この際、プランジャ及びブレードは、前後方向に動くと共に、上下方向にも小さく動くため、切断作業が特に容易に行われる。

こうした構成によって、小型、かつ作業時における振動の発生が抑制されたセーバソーが得られた。

特開２００２－７９４１７号公報

特許文献１に記載のセーバソーにおいては、上側に設けられたプランジャとカウンタウェイトを駆動するために、セカンドシャフトがハウジングの下部に設けられた。また、プランジャとカウンタウェイトをそれぞれ駆動するための細長い揺動軸部をそれぞれ下側（セカンドシャフト側）から上側（プランジャ、カウンタウェイト側）に向かって設ける必要があった。このため、こうした構造においては、この部分でハウジングが上下方向で厚くなった。

また、特許文献１に記載のセーバソーにおいては、ブレードは、ハウジングの上側（モータの回転軸の上側）に設けられた。しかしながら、ブレードの切断方向側（下側）にハウジングがあり、作業状態によってはハウジングが被切断材等に接触してしまう恐れがあるため、切断作業を容易に行わせるためにはブレードがハウジングの下側（切断方向側）に位置する方が好ましい。この点に対して、例えば特許文献１に記載のセーバソー中のハウジング内の構造を上下逆転させることにより、ブレードを下側に設けることも可能である。しかしながら、こうした構成の場合には、下側に位置するブレードの上側後方に厚いハウジングが存在する。通常の作業時には、作業者はブレードの反刃部側（切断方向反対側）から被切断材を目視し、ブレードを押し付けて切断作業を行うので、こうした構成においては、厚いハウジングの上部が障害となり、作業者がブレードあるいはブレードによって切断される箇所を作業時に目視することが困難となった。

このため、ブレード（作業部材）が装着される付近の領域が薄く形成され、かつ低振動のセーバソーが望まれ、また十分な冷却性能を有したセーバソーが望まれた。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。本発明の往復動工具は、第１の方向に沿い、動力源によって回転駆動される第１回転軸と、前記動力源によって駆動され、作業部材が装着されるプランジャを前後方向に往復運動させると共にカウンタウェイトを前後方向に前記プランジャと逆位相で往復運動させる駆動機構と、前記第１回転軸と前記駆動機構とを内部に収容するハウジングと、を具備する往復動工具であって、前記第１回転軸と交差する第２の方向に沿った第２回転軸と、前記第２回転軸に前記第１回転軸の回転運動を伝達させる伝達方向変換機構と、を具備し、前記第２回転軸の一端側に前記プランジャが、前記第２回転軸の他端側に前記伝達方向変換機構が、それぞれ設けられ、前記カウンタウェイトは前記伝達方向変換機構と前記プランジャとの間に設けられることを特徴とする。本発明の往復動工具において、前記伝達方向変換機構は、前記第１回転軸に固定されたピニオンギヤと前記第２回転軸に固定され前記ピニオンギヤと噛合するベベルギヤを具備し、前記第２回転軸よりも前方において、前記作業部材が装着される作業部材装着部が前記プランジャに設けられ、前記第２回転軸よりも後方において前記ピニオンギヤと前記ベベルギヤが噛合することを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記伝達方向変換機構において、前記第２回転軸の回転速度は前記第１回転軸の回転速度よりも減速されることを特徴とする。本発明の往復動工具は、前後方向に直線的に延伸する形状を具備し、前記カウンタウェイトが前後方向に移動する際に前記カウンタウェイトの一部と係合して前記カウンタウェイトを案内するカウンタウェイト案内部を具備することを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記カウンタウェイト案内部を、前記第２回転軸を挟んだ２箇所にそれぞれ具備することを特徴とする。本発明の往復動工具において、前記カウンタウェイトは、前記第１の方向に直進的に延在する溝部を有し、前記カウンタウェイト案内部は前記溝部と係合することで前記カウンタウェイトを案内することを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記第１の方向において、前記ハウジングは、前記動力源が設けられた箇所と前記伝達方向変換機構が設けられた箇所の間の領域において、前記第１の方向に垂直な最大径が局所的に小さくされた小径領域を具備し、前記小径領域には前記第１回転軸の駆動を制御する操作部が設けられていることを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記カウンタウェイトの往復運動の移動方向延長線上に、前記小径領域が存在することを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記カウンタウェイトの往復運動の移動方向延長線上に重心が存在することを特徴とする。本発明の往復動工具において、前記第１の方向は前後方向と等しくされ、前記第２の方向は前記第１の方向と直交することを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記動力源によって回転することで前記ハウジング内に冷却風を生成するファンを具備し、前記駆動機構は前記ハウジングに収容されたギヤハウジング内に設けられ、前記ハウジングと前記ギヤハウジングとの間には前記冷却風が通る風路が形成されることを特徴とする。本発明の往復動工具において、前記ハウジングには前記前記冷却風を内部に導入する吸気口と、前記冷却風を外部に排出する排気口が設けられ、前記吸気口と前記排気口との間に前記ギヤハウジングを配置したことを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記ハウジングにおいて、前記吸気口は、前記第１の方向及び前記第２の方向に交差する第３の方向における両側にそれぞれ設けられることを特徴とする。本発明の往復動工具は、前記プランジャを摺動可能に支持するガイドプレートを具備し、前記ガイドプレートは前記第２回転軸を挟んだ２箇所にそれぞれ設けられることを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、作業部材が装着される付近の領域が薄く形成され、かつ低振動の往復動工具を得ることができる。

本発明の実施の形態となるセーバソーの前後方向に沿った断面図である。本発明の実施の形態となるセーバソーにおける、前後方向に垂直な、スピンドルの中心軸に沿った断面図である。本発明の実施の形態となるセーバソーにおけるプランジャ及びカウンタウェイト周囲の前後方向に沿った断面構造を、プランジャが後退した場合（ａ）、プランジャが前進した場合（ｂ）について示す図である。本発明の実施の形態となるセーバソーにおけるプランジャ周囲の水平面内の断面構造を、プランジャが後退した場合（ａ）、プランジャが前進した場合（ｂ）について示す図である。本発明の実施の形態となるセーバソーにおけるカウンタウェイト周囲の水平面内の断面構造を、カウンタウェイトが前進した場合（ａ）、カウンタウェイトが後退した場合（ｂ）について示す図である。本発明の実施の形態となるセーバソーが使用される際の状況を示す側面図である。本発明の実施の形態となるセーバソーの側面図である本発明の実施の形態となるセーバソーにおける伝達軸中心軸に沿った水平面内の断面図であり、ハウジング内の冷却風路を示す図である。

本発明の実施の形態となる往復動工具（セーバソー）の構成について説明する。このセーバソーにおいては、ハウジング内の後方において搭載されたモータが動力源として使用されており、モータの出力がプランジャの直線的往復運動に変換され、ブレード（作業部材）がこのプランジャに装着される。また、ブレード及びプランジャの往復運動に伴う振動を低減するために、プランジャと反対の向きに移動するカウンタウェイトも使用される。これらの点については特許文献１に記載のセーバソーと同様であるが、プランジャ及びカウンタウェイトを駆動するための駆動機構、あるいはこの駆動機構に関わる構造に特徴を有する。更に、ハウジング内を通る冷却風の風路形成についても特徴を有する。

図１は、このセーバソー１の前後方向に沿った断面図である。このセーバソー１においては、全体の外殻部となる樹脂製のハウジング１０の前側下部において、下側に刃付け加工がされたブレード（先端工具）１１が前方に突出するように装着される。ブレード１１は、プランジャ１２の前端側に設けられたブレードホルダ（作業部材装着部）１２Ａにネジで固定される。

ハウジング１０内において、動力源となるモータ２０は後方に設けられ、モータ２０の前方には、モータ２０によって回転駆動される伝達軸（第１回転軸）２１が、前後方向（第１の方向）に沿って設けられている。伝達軸２１の回転の向きは定まっており、その回転軸（伝達軸中心軸）はＹ１にて表す。

一方、ハウジング１０の前方側には、金属製のギヤハウジング１０Ｂ１が収容され、その内部に上下方向（第２の方向）に沿った回転軸であるスピンドル（第２回転軸）１３が設けられている。スピンドル１３は、伝達軸２１によって回転駆動される。このため、スピンドル１３と伝達軸２１の間には、伝達軸２１の回転運動を、これと交差するスピンドル１３に伝達させるための伝達方向変換機構３０が設けられている。伝達方向変換機構３０は、伝達軸２１の前端に固定されたピニオンギヤ３０Ａと、スピンドル１３の上端側に固定されピニオンギヤ３０Ａと噛合するベベルギヤ３０Ｂで構成される。この際、スピンドル１３の回転速度は伝達軸２１の回転速度よりも遅くされる（減速される）ように設定される。

また、ギヤハウジング１０Ｂ１の内部には、上下方向において、ベベルギヤ３０Ｂと下側に設けられたプランジャ１２との間にカウンタウェイト１４が設けられている。プランジャ１２、カウンタウェイト１４は、スピンドル１３によって前後方向に互いに逆向きに往復運動するように駆動される。このため、スピンドル１３には、このようにプランジャ１２、カウンタウェイト１４を駆動するための駆動機構４０が設けられている。

このように、ハウジング１０の前方側には、伝達方向変換機構３０、スピンドル１３、カウンタウェイト１４、駆動機構４０、プランジャ１２が設けられ、それぞれがギヤハウジング１０Ｂ１に収容される。また、前記の通り、ハウジング１０の後方には、動力源となるモータ２０が設けられ、大出力のモータ２０が用いられる場合には、モータ２０も大型となる。一方、モータ２０と前方の伝達方向変換機構３０との間には細長い伝達軸２１が設けられ、少なくともこの伝達軸２１の前後の領域と比べて大きな構造物は存在しない。このため、ハウジング１０を、モータ２０を収容する部分であるハウジング後部１０Ａ、スピンドル１３、カウンタウェイト１４、プランジャ１２等を収容するハウジング前部１０Ｂ、ハウジング後部１０Ａとハウジング前部１０Ｂを連結する中間の部分であるハウジング中央部１０Ｃに大別した場合には、前後方向においてハウジング中央部１０Ｃを特に細く（前後方向に沿った最大径を小さく）した小径領域とすることができる。この最大径を、作業者が把持する程度に細くすることによって、ハウジング中央部１０Ｃをハンドルとして用いることができる。

作業者がハウジング１０Ｃをハンドルとして把持した際には、その前後の径が大きいので、ハンドル（ハウジング１０Ｃ）から作業者の手が移動することが抑制される。また、ハウジング１０Ｃには、内部に向かって進退可能なようトリガ（操作部）２２が下側に設けられ、このトリガ２２で操作されるスイッチ２３が収容される。作業者はハウジング中央部１０Ｃをハンドルとして用いた際には、トリガ２２を押し込むことでスイッチ２３をオンさせることができ、スイッチ２３がオンになるとモータ２０が駆動して伝達軸２１が回転する。このように作業者はトリガ２２を操作することでモータ２０の駆動を制御することができる。また、トリガ２２の左側面にはオンロックボタン２３Ａが設けられており、作業者はトリガ２２を押し込んだ状態でオンロックボタン２３Ａを右方向へ押し込むと、トリガ２２が押しこまれた状態で固定されるオンロック状態とすることができ、作業者はトリガ２２を押し込む力を開放しても作業を続けることができる。

以下に、主に駆動機構４０について説明する。図２は、図１におけるＡ－Ａ方向の断面図であり、前後方向に垂直な、スピンドル１３の中心軸（スピンドル中心軸Ｘ）に沿った断面が示されている。図２に示されるように、ギヤハウジング１０Ｂ１は、ネジ５０によってハウジング１０Ｂに固定される。また、スピンドル１３のベベルギヤ３０Ｂよりも上側の部分は、ハウジング１０（ハウジング前部１０Ｂ）に対して、ベアリング１５Ａによって回転自在に支持されている。また、スピンドル１３の下側には局所的に大径とされたスピンドル大径部１３Ａが設けられ、スピンドル大径部１３Ａがベアリング１５Ｂによって回転自在に支持されている。上下方向において、カウンタウェイト１４はベベルギヤ３０Ｂとスピンドル大径部１３Ａの間に位置し、プランジャ１２はスピンドル大径部１３Ａの下側に位置する。スピンドル大径部１３Ａ（スピンドル１３）の下側におけるスピンドル中心軸Ｘから離間した（偏心した）箇所には、下側に向かって突出する偏心軸（プランジャ駆動部）４１が固定されている。また、スピンドル１３におけるベベルギヤ３０Ｂとスピンドル大径部１３Ａとの間には、偏心軸４１とはスピンドル中心軸Ｘに対して逆向きの位置にその中心が設けられるように、平面形状が円形であり偏心軸４１よりも大径の偏心カム４２（カウンタウェイト駆動部）４２が固定されている。プランジャ１２は偏心軸４１によって前後方向に駆動され、カウンタウェイト１４は偏心カム４２によって前後方向に駆動される。

図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ上記の構造におけるスピンドル中心軸Ｘとプランジャ１２の中心軸（プランジャ中心軸Ｙ２）に沿った断面を示し、図３（ａ）においてはプランジャ１２が後退（カウンタウェイト１４が前進）した状態、図３（ｂ）においてはプランジャ１２が前進（カウンタウェイト１４が後退）した状態がそれぞれ示されている。また、これに対応して、図４（ａ）、（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ－Ｂ方向の断面、図３（ｂ）におけるＤ－Ｄ方向の断面をそれぞれ示し、図５（ａ）（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ－Ｃ方向の断面、図３（ｂ）におけるＥ－Ｅ方向の断面を、それぞれ示している。図４においては、プランジャ１２が後退（ａ）、前進（ｂ）した場合のスピンドル１３周りの構造が示され、図５においては、これに対応してカウンタウェイト１４が前進（ａ）、後退（ｂ）した場合のスピンドル１３周りの構造が示されている。

図３に示されるように、プランジャ１２の上側には、コネクタ１２１が固定される。図４に示されるように、コネクタ１２１の上側には、偏心軸４１を前方から係止する偏心軸係止面１２１Ａ、偏心軸４１を後方から係止する偏心軸係止面１２１Ｂが、前後方向に垂直な面としてそれぞれ設けられている。また、図３に示されるように、ハウジング前部１０Ｂにおいては、プランジャ１２の前後方向の動きを案内するためのスリーブ１６がプランジャ１２の前方側、後方側にそれぞれ設けられ、プランジャ１２はスリーブ１６の内部を摺動する。更に、コネクタ１２１の下側においては、左右方向（第３の方向）に延伸するピン１７がプランジャ１２を左右方向に貫通するように装着され、ピン１７によってプランジャ１２とコネクタ１２１が固定される。なお、ピン１７の中心軸（ピン中心軸）は図２のＺにて表される。これにより、ピン１７はプランジャ１２と共にピンの長手方向と直交する方向（前後方向）に移動可能とされる。ギヤハウジング１０Ｂ１の底部（底板部１０Ｂ２）には、平面形状の上面を具備するガイドプレート１８が左右に設けられ、ピン１７は、ガイドプレート１８の表面に沿って前後方向に移動可能となるように、ハウジング前部１０Ｂに装着される。ピン１７はプランジャ１２と一体に往復動するが、作業中などにプランジャ１２が長手方向を軸として回転しようとしたときに、ピン１７が左右のガイドプレート１８に当接するので、プランジャ１２の回転を抑制することができる。すなわち、左右に配置されたガイドプレート１８はプランジャ１２を摺動支持する働きを持つ。

上記の構成においては、偏心軸４１はスピンドル１３に対して偏心した箇所に設けられている（スピンドル中心軸Ｘから離間している）ため、スピンドル１３が一回転する際に、偏心軸４１は、図４（ａ）（ｂ）中の点線で示された円形の軌道で移動する。この動作において、プランジャ１２が最も後退した図４（ａ）の状態では、偏心軸４１は偏心軸係止面１２１Ａを前方に向かって押し、プランジャ１２が最も前進した図４（ｂ）の状態では、偏心軸４１は偏心軸係止面１２１Ｂを後方に向かって押す。この際、偏心軸４１の左右方向における動きは、コネクタ１２１（プランジャ１２）には影響を与えない。このため、プランジャ１２は、前後方向に往復運動をする。すなわち、スピンドル１３が１回転する際に、プランジャ１２は、前後方向に一往復する。

一方、図２、５に示されるように、ハウジング前部１０Ｂにおいては、前後方向に直線的に延伸する金属製かつ棒状のレール（カウンタウェイト案内部）１９が、ハウジング前部１０Ｂ内におけるスピンドル１３の左右にそれぞれ設けられている。カウンタウェイト１４の下面には、このレール１９が係止される溝であり前後方向に延伸するレール係止溝１４Ａが、２つのレール１９に対応して設けられている。このため、カウンタウェイト１４の水平面内の動きは、このレール１９によって規制され、前後方向においてのみ可能となる。また、カウンタウェイト１４の上方向の移動は偏心カム４２によって規制され、同じく下方向の移動はレール１９によって規制されるので、カウンタウェイト１４の上下左右の移動は、偏心カム４２とレール１９によって規制される。このようにレール１９は、カウンタウェイト１４を摺動可能に支持しつつ、下方向と左右方向の、合わせて三方向の移動を規制する働きを持つ。

また、図５に示されるように、カウンタウェイト１４の上面には、左右方向に細長い形状の凹部である偏心カム収容部１４Ｂが形成されており、その前後方向の幅は、円形の偏心カム４２の外径よりも僅かに大きくされ、平面視において、偏心カム４２はこの偏心カム収容部１４Ｂ内に設けられる。前記の偏心軸４１と同様に、偏心カム４２もスピンドル１３に対して偏心して設けられているため、スピンドル１３が一回転する際に、偏心カム４２の中心（偏心カム中心Ｐ）は、図５（ａ）（ｂ）中の点線で示された円形の軌道で移動する。この際に、偏心カム４２が偏心カム収容部１４Ｂ中を偏心カム収容部１４Ｂに係止されながら移動する際に、カウンタウェイト１４は、前後方向に往復運動をする。すなわち、スピンドル１３が１回転する際に、カウンタウェイト１４は、前後方向に一往復する。ただし、平面視において偏心軸４１と偏心カム中心Ｐは、スピンドル中心軸Ｘに対して対称の位置関係とされているため、図３に示されるように、常にカウンタウェイト１４はプランジャ１２と逆向きに移動する。このため、重量物であるプランジャ１２の往復動に起因する振動を、重量物のカウンタウェイト１４による逆位相の動きによって、作業時に発生する振動を低減することができる。

上記の構成において、プランジャ１２を駆動するためにスピンドル１３側に固定される偏心軸４１の上下方向における長さは、コネクタ１２１に係止されてプランジャ１２を駆動できる限りにおいて、短くすることができる。また、偏心カム４２の厚さは、カウンタウェイト１４よりも薄く、かつ、図２に示されるように、前方から見て偏心カム４２とカウンタウェイト１４とは重複するように設けられる。また、スピンドル１３に設けられるベベルギヤ３０Ｂ、スピンドル大径部１３Ａは上下方向に薄い板状である。

また、図３に示されるように、プランジャ１２の動きを前後方向に制限するために用いられるスリーブ１６等とプランジャ１２とを組み合わせた構造も、プランジャ１２の外形よりも僅かに厚くなる程度の厚さである。また、カウンタウェイト１４の動きを前後方向に制限するためのレール１９をスピンドル１２の左右両側に配置した上記の構成では、レール１９等とカウンタウェイト１４とを組み合わせた構造も、カウンタウェイト１９よりも厚くなっていない。

このため、図２、３においてハウジング前部１０Ｂ内に収容される構造全体の高さを低くすることができる。すなわち、ハウジング前部１０Ｂを上下方向で薄く形成することができる。また、ハウジング前部１０Ｂの左右方向における幅も、ベベルギヤ３０Ｂの径で制限される程度に小さくすることができる。

図６は、このセーバソー１を用いて被切断材Ｓを切断する作業を作業者Ｈが行う際の形態を模式的に示す側面図である。通常の作業の場合、作業者Ｈは、ハウジング中央部１０Ｃをハンドルとして把持し、ブレード１１を後方から目視しながら作業する。この際、ブレード１１はハウジング前部１０Ｂの下方に装着されるため、ブレード１１より下方（切断方向）に位置するハウジング部分が少ないため、障害物の少ない良好な切断作業を行うことができる。ただし、作業者Ｈがこの作業を行うためには、ブレード１１と被切断材Ｓとが当接する箇所を目視することが必要である。上記のセーバソー１においては、伝達軸２１よりも下に駆動機構４０を位置させたので、ブレード１１の後端付近に位置するハウジング前部１０Ｂの上部を低く形成することができるために、ハウジング前部１０Ｂが図６中の作業者Ｈの視線ｉの障害となることが抑制され、ブレード１１と被切断材Ｓとが当接する箇所の目視が容易となる。特に、図１に示されるように、ベベルギヤ３０Ｂの後方側上部にはピニオンギヤ３０Ａが存在するのに対し、ベベルギヤ３０Ｂの前方側上部には何も存在しないため、ハウジング前部１０Ｂの上面は、前方側に向かって下降した形状となる。このため、視線ｉがハウジング上部１０Ｂで遮られることが特に抑制される。

次に、セーバソー１におけるハウジング１０内の冷却構造について説明する。ここで、特許文献１等に記載のセーバソーにおいては、プランジャに加えてカウンタウェイトを往復動させるため、プランジャやカウンタウェイトを駆動させる駆動機構やハウジングにおけるその周囲の部分が摩擦等によって発熱しやすくなり、駆動機構やハウジングの早期劣化を招くおそれがあった。これに対して、このセーバソーにおいては、モータ２０に加え、これらが効率的に冷却されるため、セーバソーの信頼性、耐久性が高まる。

図１において、モータ２０を冷却するために、モータ２０の後方には、モータ２０の駆動によって回転してハウジング１０内に冷却風を生成する遠心ファン（ファン）２６が設けられる。図７は、セーバソー１の左側面図である。ハウジング１０には、ハウジング前部１０Ｂに設けられる前吸気口（吸気口）２０１と、ハウジング後部１０Ａに設けられる後吸気口（吸気口）２０３と、同じくハウジング後部１０Ａに設けられる排気口２０４が設けられる。後吸気口２０３の前には、後述するカーボンブラシ２４が収容されたブラシホルダ２５が設けられる。

図８は、図１における伝達軸中心軸Ｙ１に沿った水平面内の断面図である。モータ２０の前にはブラシホルダ２５に収容されたカーボンブラシ２４が設けられる。カーボンブラシ２４は、モータ２０の整流子に当接し、モータ２０に電力を供給する働きをする。図８に示されるように、図７においてハウジング１０の左側面に現れていた前吸気口２０１と、後吸気口２０３と、排気口２０４の夫々は、左右対称の位置となるようハウジング１０の右側面にも設けられる。モータ２０が駆動して遠心ファン２６が回転すると、前吸気口２０１と後吸気口２０３から冷却風（外気）がハウジング１０内に流入し、流入した冷却風はハウジング後部１０Ａの排気口２０４からハウジング１０の外へ排気される。

詳細には、ハウジング１０の左右側面に設けられた吸気口２０１から吸気された冷却風は、最初にギヤハウジング１０Ｂ１の左右側面を冷却する。ギヤハウジング１０Ｂ１の両側面に当たった冷却風は後方へと移動し、ハウジング前部１０Ｂとハウジング中央部１０Ｃとの間に設けられた連通路２０２を通った後、ハウジング中央部１０Ｃ内を後方へと進む。

その後ハウジング中央部１０Ｃからハウジング後部１０Ａへ流入した冷却風は、カーボンブラシ２４とブラシホルダ２５を冷却した後、モータ２０を冷却して排気口２０４から排気される。この前吸気口２０１から流入する冷却風の風路が風路Ｍである。この様に、往復動部材による摩擦熱から前吸気口２０１から吸気された冷却風は最優先にギヤハウジング１０Ｂ１を冷却したあとにカーボンブラシ２４とモータ２０を冷却するようにしたので、効果的にギヤハウジング１０Ｂ１を冷却することができる。

また、ギヤハウジング１０Ｂ１内のプランジャ１２は左右でガイドプレート１８に摺動支持されるので、ガイドプレート１８を保持するギヤハウジング１０Ｂ１の左右側面に摩擦熱が伝達されやすいが、前吸気口２０１から吸気された冷却風はギヤハウジング１０Ｂ１の左右側面を冷却するので、ギヤハウジング１０Ｂ１の発熱しやすい箇所を優先的に冷却できる。また、プランジャ１２に加え、カウンタウェイト１４による摩擦熱もギヤハウジング１０Ｂ１内の左右に配置されたレール１９からギヤハウジング１０Ｂ１の左右に伝達されるのに対し、上記の構成においては、ギヤハウジング１０Ｂ１の左右側面を特に効果的に冷却することができる。

一方、ハウジング後部１０Ａには後吸気口２０３が設けられ、後吸気口２０３から吸気された冷却風はモータ２０を冷却した後、排気口２０４からハウジング１０の外へ排気される。この冷却風路が風路Ｎである。風路Ｎを通る冷却風は、風路Ｍを通る冷却風を補う働きを持つ。つまり、風路Ｍの冷却風はモータ２０に到達する頃にはギヤハウジング１０Ｂ１とカーボンブラシ２４によって熱せられた状態となる。ここで後吸気口２０３によってモータ２０の側方から新しい冷却風（外気）を加えることで、モータ２０への冷却性能を確保している。

以上、上記のセーバソー１においては、前後方向において局所的に細くされたハウジング中央部１０Ｃをハンドルとして使用することができるため、後端部にハンドルを設けた場合と比べて、ブレード１１の近くを把持することができる。このため、被切断材へ力をかけやすく、作業性がよい。また、重量物である駆動機構４０等とモータ２０の間を把持するようにしたので、持った時の重量バランスがよい。

一方、振動源となる駆動機構４０等の近くを把持することになるので、作業時に発生する振動が比較的伝達されやすくなってしまう。このため、このようなハンドルが用いられる場合には、特にカウンタウェイト１４を用いて前後方向の振動を低減することが有効である。この場合において、上記のように、カウンタウェイト１４を駆動する機構を内蔵するハウジング前部１０Ｂを低く構成することのできる上記の構成は、特に有効である。

また、カウンタウェイト１４の動作によって前後方向の振動は抑制される一方、セーバソー１を鉛直面内で回転させるようにモーメント（トルク）が発生する。このモーメントの中心となるのは、図１において示された、このセーバソー１の重心Ｇである。また、重量の大きなカウンタウェイト１４の運動は、このモーメントを発生させる源となりうる。こうしたモーメントの発生に対しても、上記のようなハンドル（ハウジング中央部１０Ｃ）が用いられる場合には、やはり、作業者は対応がし難くなる。

これに対して、図１に示されるように、重心Ｇをカウンタウェイト１４の移動方向の直線（延長線）上に設けることによって、このモーメントの発生を抑制することができる。すなわち、重心Ｇがこの線上にあるように、セーバソー１の重量配分を設定すれば、作業時にセーバソー１において発生するモーメントを低減することができ、切断作業をより容易に行うことができる。この時、重心Ｇの位置は破線で挟む領域にすれば、特に大きな効果を奏する。また、カウンタウェイト１４の移動方向（往復動方向）の直線上には作業者がハンドルとして把持可能なハウジング中央部１０Ｃが設けられ、把持する箇所に重心が設けられるので、重量バランスを良好な状態で作業可能とした。

同様に、こうしたモーメントは、ハウジング前部１０Ｂの内部の構造物（カウンタウェイト１４、プランジャ１２等）においても、発生する。この場合には、カウンタウェイト１４とプランジャ１２とが上下方向で離間して互いに逆向きに移動するため、このモーメントの中心は、上下方向におけるカウンタウェイト１４とプランジャ１２の間に位置することは明らかである。上記の構成においては、前記の通り、カウンタウェイト１４とプランジャ１２の間の構造物を薄く形成することができ、これらの間の間隔を狭くすることができるため、このモーメントを小さくすることができる。ただし、このモーメントを更に小さくするためには、プランジャ１２側の重心をよりカウンタウェイト１４側にする、すなわち上側にすることが好ましい。このためには、図３に示されるように、ブレード１１がプランジャ１２に装着される部分であるブレードホルダ１２Ａを、プランジャ中心軸Ｙ２よりもカウンタウェイト１４側（上側）に設けることが特に好ましい。

また、吸気口をハウジング前部１０Ｂの左右に設け、その冷却風路をギヤハウジング１０Ｂ１の左右に形成したので、上下に吸気口及び冷却風路を形成する場合と比較して、上下の寸法増加を抑制することができ、ハウジング前部１０Ｂを低く構成することができる。また、吸気口をブレード１１の方向（前方）に開口しないようにしたので、作業中に前方で発生する粉塵等が内部に侵入することを抑制することができる。

上記の構成においては、プランジャ１２を駆動するために偏心軸４１、カウンタウェイト１４を駆動するために偏心カム４２が、それぞれスピンドル１３に設けられた。しかしながら、他の構成によって、プランジャ、カウンタウェイトをスピンドル（第２回転軸）によって駆動することもでき、こうした場合においても、これらを収容するハウジング前部を薄く構成することができる。この際、第１回転軸と第２回転軸が直交する必要はなく、例えばこれらの間の角度を９０°以上、すなわち、第１回転軸の方向を前後方向とした際に、第２回転軸が前側下方に傾斜するような形態とすることもできる。

また、上記の構成において、プランジャ１２やカウンタウェイト１４の動きを前後方向に制限するために、スリーブ１６等、レール１９等がそれぞれ用いられた。しかしながら、同様の動作を行わせるために、他の構造を用いることもできる。例えば、上記の例では、レール１９（凸部）とレール係止溝１４Ａ（凹部）が組み合わされて用いられたが、凹凸の関係を逆転させてカウンタウェイト側と係合することによってカウンタウェイトを案内するカウンタウェイト案内部を用いてもよい。

また、上記の構成において、モータ２０はカーボンブラシを用いた整流子モータであったが、ブラシレスモータであってもよい。その場合、ブラシレスモータを制御する制御素子（インバータ等）を後吸気口２０３近傍に配置してモータ２０より先に冷却するようにするとよい。また、バッテリ―によって駆動するコードレスのセーバソーとしてもよい。

上記の構成は、往復動工具の一例であるセーバソーとされたが、同様に作業部材が前方で往復動するように駆動され、カウンタウェイトが用いられる往復動工具であれば、同様の効果を奏することは明らかである。この際、動力源はモータに限定されず、第１回転軸を駆動する動力源であれば、同様に用いることができ、例えば、エンジンを用いた場合でも同様である。

１…セーバソー（往復動工具）、１０…ハウジング、１０Ａ…ハウジング後部（ハウジング）、１０Ｂ…ハウジング前部（ハウジング）、１０Ｂ１…ギヤハウジング、１０Ｂ２…底板部、１０Ｃ…ハウジング中央部（ハウジング）、１１…ブレード（先端工具）、１２…プランジャ、１２Ａ…ブレードホルダ、１３…スピンドル（第２回転軸）、１３Ａ…スピンドル大径部、１４…カウンタウェイト、１４Ａ…レール係止溝、１４Ｂ…偏心カム収容部、１５Ａ，１５Ｂ…ベアリング、１６…スリーブ、１７…ピン、１８…ガイドプレート、１９…レール（カウンタウェイト案内部）、２０…モータ、２１…伝達軸（第１回転軸）、２２…トリガ（操作部）、２３…スイッチ、２４…カーボンブラシ、２５…ブラシホルダ、２６…遠心ファン（ファン）、３０…伝達方向変換機構、３０Ａ…ピニオンギヤ、３０Ｂ…ベベルギヤ、４０…駆動機構、４１…偏心軸（プランジャ駆動部：駆動機構）、４２…偏心カム（カウンタウェイト駆動部：駆動機構）、５０…ネジ、１２１…コネクタ、１２１Ａ，１２１Ｂ…偏心軸係止面、２０１…前吸気口（吸気口）、２０２…連通路、２０３…後吸気口（吸気口）、２０４…排気口、Ｇ…重心、Ｈ…作業者、ｉ…視線、Ｍ，Ｎ…冷却風路、Ｓ…被切断材、Ｘ…スピンドル中心軸、Ｙ１…伝達軸中心軸、Ｙ２…プランジャ中心軸、Ｚ…ピン中心軸、Ｐ…偏心カム中心

Claims

第１の方向に沿い、動力源によって回転駆動される第１回転軸と、前記動力源によって駆動され、作業部材が装着されるプランジャを前後方向に往復運動させると共にカウンタウェイトを前後方向に前記プランジャと逆位相で往復運動させる駆動機構と、前記第１回転軸と前記駆動機構とを内部に収容するハウジングと、を具備する往復動工具であって、前記第１回転軸と交差する第２の方向に沿った第２回転軸と、前記第２回転軸に前記第１回転軸の回転運動を伝達させる伝達方向変換機構と、を具備し、前記第２回転軸の一端側に前記プランジャが、前記第２回転軸の他端側に前記伝達方向変換機構が、それぞれ設けられ、前記カウンタウェイトは前記伝達方向変換機構と前記プランジャとの間に設けられることを特徴とする往復動工具。
前記伝達方向変換機構は、前記第１回転軸に固定されたピニオンギヤと前記第２回転軸に固定され前記ピニオンギヤと噛合するベベルギヤを具備し、前記第２回転軸よりも前方において、前記作業部材が装着される作業部材装着部が前記プランジャに設けられ、前記第２回転軸よりも後方において前記ピニオンギヤと前記ベベルギヤが噛合することを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
前記伝達方向変換機構において、前記第２回転軸の回転速度は前記第１回転軸の回転速度よりも減速されることを特徴とする請求項２に記載の往復動工具。
前後方向に直線的に延伸する形状を具備し、前記カウンタウェイトが前後方向に移動する際に前記カウンタウェイトの一部と係合して前記カウンタウェイトを案内するカウンタウェイト案内部を具備することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の往復動工具。
前記カウンタウェイト案内部を、前記第２回転軸を挟んだ２箇所にそれぞれ具備することを特徴とする請求項４に記載の往復動工具。
前記カウンタウェイトは、前記第１の方向に直進的に延在する溝部を有し、前記カウンタウェイト案内部は前記溝部と係合することで前記カウンタウェイトを案内することを特徴とする請求項４または５に記載の往復動工具。
前記第１の方向において、前記ハウジングは、前記動力源が設けられた箇所と前記伝達方向変換機構が設けられた箇所の間の領域において、前記第１の方向に垂直な最大径が局所的に小さくされた小径領域を具備し、前記小径領域には前記第１回転軸の駆動を制御する操作部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の往復動工具。
前記カウンタウェイトの往復運動の移動方向延長線上に、前記小径領域が存在することを特徴とする請求項７に記載の往復動工具。
前記カウンタウェイトの往復運動の移動方向延長線上に重心が存在することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の往復動工具。
前記第１の方向は前後方向と等しくされ、前記第２の方向は前記第１の方向と直交することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の往復動工具。
前記動力源によって回転することで前記ハウジング内に冷却風を生成するファンを具備し、前記駆動機構は前記ハウジングに収容されたギヤハウジング内に設けられ、前記ハウジングと前記ギヤハウジングとの間には前記冷却風が通る風路が形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の往復動工具。
前記ハウジングには前記冷却風を内部に導入する吸気口と、前記冷却風を外部に排出する排気口が設けられ、前記吸気口と前記排気口との間に前記ギヤハウジングを配置したことを特徴とする請求項１１に記載の往復動工具。
前記ハウジングにおいて、前記吸気口は、前記第１の方向及び前記第２の方向に交差する第３の方向における両側にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１２に記載の往復動工具。
前記プランジャを摺動可能に支持するガイドプレートを具備し、前記ガイドプレートは前記第２回転軸を挟んだ２箇所にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか1項に記載の往復動工具。