WO2019087636A1 - 動力工具 - Google Patents

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WO2019087636A1
WO2019087636A1 PCT/JP2018/036306 JP2018036306W WO2019087636A1 WO 2019087636 A1 WO2019087636 A1 WO 2019087636A1 JP 2018036306 W JP2018036306 W JP 2018036306W WO 2019087636 A1 WO2019087636 A1 WO 2019087636A1
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WO
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pulley
shaft
intermediate shaft
belt
rotation
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PCT/JP2018/036306
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English (en)
French (fr)
Inventor
悟知 岩田
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to EP18872399.3A priority patent/EP3705248A4/en
Priority to US16/760,423 priority patent/US11565333B2/en
Priority to JP2019550895A priority patent/JP6852808B2/ja
Publication of WO2019087636A1 publication Critical patent/WO2019087636A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D45/00Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs
    • B23D45/04Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs with a circular saw blade or the stock carried by a pivoted lever
    • B23D45/042Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs with a circular saw blade or the stock carried by a pivoted lever with the saw blade carried by a pivoted lever
    • B23D45/046Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs with a circular saw blade or the stock carried by a pivoted lever with the saw blade carried by a pivoted lever the pivoted lever being mounted on a carriage
    • B23D45/048Sawing machines or sawing devices with circular saw blades or with friction saw discs with a circular saw blade or the stock carried by a pivoted lever with the saw blade carried by a pivoted lever the pivoted lever being mounted on a carriage the saw blade being adjustable according to angle of cut
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D47/00Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D47/12Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts of drives for circular saw blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27BSAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B5/00Sawing machines working with circular or cylindrical saw blades; Components or equipment therefor
    • B27B5/29Details; Component parts; Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27BSAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B5/00Sawing machines working with circular or cylindrical saw blades; Components or equipment therefor
    • B27B5/29Details; Component parts; Accessories
    • B27B5/38Devices for braking the circular saw blade or the saw spindle; Devices for damping vibrations of the circular saw blade, e.g. silencing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/025Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs

Definitions

  • the present invention relates to power tools.
  • a tabletop cutting machine has been widely used as an example of a power tool for cutting wood, pipes and the like (material to be cut).
  • the first pulley attached to the motor shaft, the second pulley attached to the intermediate rotating shaft, and the first pulley and the second pulley are stretched.
  • the rotation of the motor shaft is transmitted to the intermediate rotation shaft by the first stage transmission mechanism comprising the first belt.
  • a second stage transmission consisting of a third pulley attached to the intermediate rotating shaft, a fourth pulley attached to the saw blade shaft, and a second belt stretched between the third pulley and the fourth pulley
  • the mechanism transmits the rotation of the intermediate rotating shaft to the saw blade shaft, and the saw blade mounted on the saw blade shaft rotates.
  • an object of the present invention is to provide a power tool which can control breakage of a power transmission mechanism.
  • the present invention comprises a motor having a rotary shaft driven to rotate, an output shaft on which a cutting blade can be mounted, a belt capable of transmitting the rotational force of the rotary shaft to the output shaft, and An intermediate shaft positioned between the rotary shaft and the output shaft on a force transmission path, a first pulley provided on the rotary shaft and integrally rotating with the rotary shaft, and the intermediate shaft being inserted And a second pulley formed to have a diameter larger than that of one pulley, each of the first pulley and the second pulley holding the belt on the transmission path of the rotational force and receiving the rotation of the rotation shaft A plurality of rotatable pulleys, and a transmission limiting portion provided in a transmission path for transmitting the rotation of the second pulley to the cutting blade and blocking or limiting transmission of rotational force.
  • the cutting blade is provided in the transmission path for transmitting the rotation of the second pulley to the cutting blade, and has the transmission limiting portion for blocking or restricting the transmission of the rotational force. It is possible to interrupt the transmission of the rotational force to the intermediate shaft of the motor's rotary shaft before the output shaft is locked against rotation, as it is caught in the workpiece and the rotational force of the motor for continuing to rotate By receiving, it becomes possible to control that the member which constitutes the transmission mechanism such as the belt and the pulley is damaged. Also, since the transmission limiting portion is configured to act on a rotating body having a large torque acting as compared to the motor shaft, the blocking or restriction of the rotation transmission by the transmission mechanism portion becomes excessive or insufficient. Can be suitably suppressed.
  • the transmission restricting portion transmit the rotation of the second pulley to the intermediate shaft by a frictional force. Further, it is preferable that the transmission restricting portion shuts off the transmission of the rotation of the second pulley to the intermediate shaft when the load on the intermediate shaft exceeds a predetermined load.
  • the second pulley inserted in the intermediate shaft having a large torque acting in comparison with the motor shaft transmits and shuts off the rotation due to the frictional force. Also, it is possible to interrupt the transmission of the rotation in the range of a predetermined load torque which preferably acts on the intermediate shaft.
  • the transmission restricting portion is provided on the intermediate shaft, and a pressing portion having a pressing surface defined to be perpendicular to a direction intersecting the radial direction of the intermediate shaft, and the pressing surface provided on the second pulley It is preferable that a pressing portion that can be abutted be provided, and that the rotation of the second pulley can be transmitted to the intermediate shaft by a frictional force due to a surface pressure between the pressing portion and the pressing portion.
  • the rotation can be suitably transmitted by the frictional force between the pressing portion provided on the second pulley formed to have a diameter larger than that of the first pulley and the pressing portion provided on the intermediate shaft. It becomes possible.
  • a biasing member that biases either one of the pressing portion and the second pulley in the direction approaching the other.
  • the intermediate shaft is supported by two bearings, and the pressing portion and the second pulley are positioned between the two bearings in the axial direction of the intermediate shaft.
  • the intermediate shaft is formed with a groove having an opening facing the inner peripheral surface of the second pulley through which the intermediate shaft is inserted, and the groove is filled with oil.
  • the intermediate shaft and the second pulley can be suitably rotated relative to each other. Thereby, it is possible to preferably suppress breakage of the belt.
  • control part which can control rotation of the output shaft.
  • the plurality of pulleys further include a third pulley that rotates integrally with the output shaft, and a hole extending in the axial direction of the output shaft is formed in the third pulley, and the restricting portion is It is preferable that a regulating member extending in the axial direction of the output shaft is provided, and the rotation of the output shaft can be regulated by inserting the regulating member into the hole.
  • the plurality of pulleys further include a fourth pulley formed to have a diameter smaller than that of the third pulley and integrally rotating with the intermediate shaft, and the plurality of belts include the first pulley and the second pulley.
  • a first belt stretched between the first and second pulleys for transmitting the rotation of the rotary shaft to the intermediate shaft, and a second belt stretched between the third and fourth pulleys and transmitting the rotation of the intermediate shaft to the output shaft It is preferable to further have a belt.
  • the first belt is a V-belt
  • the first pulley and the second pulley are V-pulleys.
  • the V-belt slides on the outer periphery of the V-pulley even when a high load other than specified occurs in the cutting blade, so that breakage of each component that transmits rotation is suppressed. This improves the durability of the tool.
  • the second belt is a timing belt
  • the third and fourth pulleys are timing pulleys.
  • the biasing member is a disc spring.
  • the said biasing member is accommodated in the recessed part provided in the said 2nd pulley.
  • the power tool of the present invention it is possible to suppress damage to the power transmission mechanism.
  • FIG. 1 is a left side view showing the appearance of a bench-top circular saw according to an embodiment of the present invention. It is a front view which shows the external appearance of the bench-top circular saw concerning embodiment of this invention. It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. It is an exploded perspective view showing a power transmission part, a clutch part, and a rotation control part of a bench-top circular saw concerning an embodiment of the invention. It is an exploded perspective view showing an intermediate shaft, a 2nd pulley, and a clutch part of a bench-top circular saw concerning an embodiment of the invention. It is a graph which shows the relationship between the torque which acts on the motor shaft at the time of operation
  • a tabletop circular saw 1 which is an example of a power tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the desktop circular saw 1 is an electric power tool for cutting wood, aluminum sash, etc. (material to be cut), and as shown in FIGS. 1 to 4, the base portion 2, the holder 3, and the guide It is comprised including the cutting part 6 which can mount
  • the cutting blade P is an example of the "cutting blade" in the present invention.
  • the "upper” shown in FIG. 1 is defined as the upper direction, the “lower” as the lower direction, the “front” as the front direction, and the “rear” as the rear direction. Further, in FIG. 1, the direction from the paper to the front is defined as the right direction, and the direction from the paper to the rear is defined as the left direction.
  • dimensions, numerical values, etc. are referred to in the present specification, not only dimensions and numerical values that completely coincide with the dimensions, dimensions, etc., but also substantially identical dimensions, numerical values, etc. (for example, when within manufacturing error range) Shall be included.
  • the base 2 includes a base 21, a turntable 22 and a fence 23.
  • the base 21 is made of metal and is a portion that can be placed on a floor surface or the like.
  • the turntable 22 is made of metal and is connected to the base 21 via a pivot shaft (not shown) orthogonal to the upper surface, and the upper surface is disposed so as to be substantially flush with the upper surface of the base 21.
  • the upper surface of the base 21 and the upper surface of the turntable 22 define a mounting surface 2A on which a workpiece (a workpiece) can be mounted.
  • the base 21 and the turntable 22 are formed with grooves (not shown) that allow the cutting blade P to enter when the cutting portion 6 is lowered at the time of the cutting operation.
  • the fence 23 is provided on the base 21 and has a right fence 23A and a left fence 23B as shown in FIG.
  • the right fence 23A and the left fence 23B have a pressing surface 23a substantially orthogonal to the mounting surface 2A.
  • an operation unit 24 is provided at the front of the turntable 22.
  • the operation unit 24 is a portion operated by the user when the turning operation of the turntable 22 and the turning position fixing operation are performed.
  • a tilting shaft 25 and a protrusion 26 are provided at the rear of the turntable 22.
  • the tilting shaft 25 extends in the front-rear direction in parallel with the side surface of the cutting blade P, and its central axis coincides with the upper surface of the turntable 22.
  • the projecting portion 26 projects upward from the rear portion of the base 21 and has a circular long hole 26 a formed around the central axis of the tilting shaft 25.
  • the holder 3 is provided between the base 21 and the cutting portion 6.
  • the holder 3 stands upward at the rear of the turntable 22 and the lower part thereof is supported so as to be tiltable about the tilt shaft 25.
  • the holder 3 can tilt in the left-right direction with respect to the turntable 22.
  • a screwing hole (not shown) is formed in the holder 3 at a position corresponding to the long hole 26a, and the clamp lever 31 is screwed into this screwing hole.
  • the guide portion 4 is fixed to the holder 3 and includes a first rod 41, a second rod 42 and a connecting member 43.
  • the first rod 41 and the second rod 42 are formed of a highly rigid material such as a pipe material.
  • the first rod 41 extends in a direction (longitudinal direction) parallel to the mounting surface 2A of the base portion 2 and orthogonal to the rotation axis of the cutting blade P.
  • the second rod 42 extends parallel to the first rod 41 and is located below the first rod 41.
  • the first rod 41 and the second rod 42 have the same length and are shorter than the longitudinal direction (front-rear direction) of the turntable 22.
  • the first rod 41 and the second rod 42 tilt with the holder 3 in the left-right direction by tilting the holder 3 with respect to the turntable 22 in the left-right direction.
  • the moving unit 5 rotatably supports the cutting unit 6 in the directions of the base unit 2 and the opposite base unit 2 and is slidably supported in the front-rear direction with respect to the guide unit 4.
  • the moving part 5 has a slide part 51 and a cutting part support part 52, as shown in FIG.
  • the slide portion 51 is provided so as to straddle the first rod 41 and the second rod 42.
  • the first rod 41 and the second rod 42 are inserted into the slide portion 51, whereby the slide portion 51 slides on the first rod 41 and the second rod 42 between the holder 3 and the connecting member 43.
  • the cutting portion support portion 52 is supported by the slide portion 51.
  • the cutting portion support portion 52 has a pivot axis extending in a direction (left-right direction) orthogonal to the axial direction (front-rear direction) of the first rod 41 and the second rod 42. 52A is fixed.
  • the cutting portion support portion 52 supports the cutting portion 6 so as to be pivotable in the directions of the base portion 2 and the non-base portion 2 about the pivot shaft 52A.
  • the cutting unit 6 is configured to include a motor 67 and a transmission mechanism unit 60, and a part of the cutting unit 6 is covered by a housing 6A.
  • the housing 6A of the cutting unit 6 includes a saw cover 61, a protective cover 62, a motor housing 63, a gear case 64, and a gear cover 65.
  • the saw cover 61 covers a part of the outer periphery of the cutting blade P.
  • the protective cover 62 can be accommodated in the saw cover 61, and is rotatably provided on the saw cover 61 so as to cover the outer periphery of the cutting blade P in a portion projecting from the saw cover 61.
  • the protective cover 62 is pivoted to a position covering the outer periphery of the cutting blade P in a portion protruding from the saw cover 61 in a state where the cutting portion 6 is pivoted upward as shown in FIG.
  • the portion 6 is pivoted downward (not shown), it is accommodated in the saw cover 61 by a link mechanism (not shown) and pivots to a position where the outer periphery of the cutting blade P in a portion projecting from the saw cover 61 is exposed.
  • the motor housing 63 has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and a slit-shaped intake port 63a is formed on the right side surface thereof, as shown in FIG.
  • the motor housing 63 is integrally provided with a handle portion 66.
  • the handle portion 66 is located on the extension of the side of the cutting blade P.
  • the handle portion 66 is provided with a switch 66A for controlling the drive of the motor 67 accommodated in the motor housing 63.
  • the gear case 64 is connected to the left opening of the motor housing 63 and has a wall extending in a direction parallel to the cutting blade P.
  • the gear cover 65 is connected to the lower right opening of the gear case 64 and has a wall extending in a direction parallel to the cutting blade P.
  • the transmission mechanism portion 60 is disposed in a space defined by the inner surface of the gear case 64 and the inner surface of the gear cover 65. Further, at the lower part of the gear case 64, an insertion hole 64a which penetrates the gear case 64 in the left-right direction is formed.
  • the motor 67 is accommodated inside the motor housing 63, and includes a motor main body 67A, a motor shaft 67B that rotationally drives, a fan 67C, and a commutator 67D.
  • the motor shaft 67B has a substantially cylindrical shape and is disposed to extend in the left-right direction of the motor main body 67A.
  • the motor shaft 67B is rotatably supported by the motor housing 63 via a bearing 67a.
  • the left end portion of the motor shaft 67B protrudes to the outside (left side) of the gear case 64.
  • the left end of the motor shaft 67B is rotatably supported by the gear case 64 via a bearing 67b.
  • the motor 67 is an example of the "motor” in the present invention.
  • the motor shaft 67B is an example of the "rotating shaft” in the present invention.
  • the fan 67C is fixed to the motor shaft 67B on the left side of the motor main body 67A.
  • the fan 67C rotates integrally with the motor shaft 67B, sucks the outside air from the air inlet 63a of the motor housing 63, and exhausts the air from the air outlet (not shown) formed in the gear case 64. Cool the 67D and so on.
  • the transmission mechanism portion 60 is a portion for transmitting the rotation of the motor 67 to the cutting blade P in a two-step belt system, and as shown in FIGS. 4 and 5, the first pulley 601, the intermediate shaft 602, the second A pulley 603, a first belt 604, a third pulley 605, a spindle 606, a fourth pulley 607 and a second belt 608 are provided.
  • the first pulley 601, the second pulley 603, and the first belt 604 constitute a transmission mechanism of the first stage
  • the second stage transmission mechanism (the third pulley 605, the fourth pulley 607, and the second belt 608) is accommodated in the space defined by the left side surface of the gear case 64 and the inner surface of the gear cover 65.
  • the first pulley 601 is a V-pulley, and a groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface.
  • the first pulley 601 is fixed to the left end of the motor shaft 67B on the outer side (left side) of the gear case 64, and can rotate integrally with the motor shaft 67B.
  • the first pulley 601 is an example of the “first pulley” in the present invention.
  • the intermediate shaft 602 is located between the motor shaft 67B and the spindle 606 on the transmission path of the rotational force of the motor shaft 67B.
  • the intermediate shaft 602 has a substantially cylindrical shape, and is disposed so as to extend in the left-right direction parallel to the motor shaft 67B.
  • the intermediate shaft 602 is rotatably supported by the gear case 64 via the bearing 70 a and the bearing 70 b. That is, the intermediate shaft 602 is rotatably supported by two bearings.
  • the bearing 70 a is supported by the gear case 64 via a bearing support 76.
  • the bearing support 76 is detachably fixed to the gear case 64 by a fixing tool such as a bolt.
  • the intermediate shaft 602 has an insertion portion 602A, a fitting portion 602B, and a disc spring holding portion 602C.
  • the intermediate shaft 602 is an example of the “intermediate shaft” in the present invention.
  • Insertion portion 602A has a cylindrical shape extending in the left-right direction, and an oil groove 602a extending in the circumferential direction of insertion portion 602A is formed in a substantially central portion in the left-right direction to form an opening in the outer peripheral surface of insertion portion 602A. ing.
  • the oil groove 602a is filled with a lubricating oil.
  • the oil groove 602a is an example of the "groove” in the present invention.
  • Lubricating oil is an example of the "oil” in the present invention.
  • the fitting portion 602B forms the left end portion of the intermediate shaft 602, and is fitted to the inner ring of the bearing 70a.
  • the disc spring holding portion 602C is located between the insertion portion 602A and the fitting portion 602B in the left-right direction.
  • the disc spring holding portion 602C has a substantially cylindrical shape, and the outer diameter thereof is configured to be slightly smaller than the outer diameter of the insertion portion 602A.
  • the second pulley 603 is a V-pulley and has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and a groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface.
  • the outer diameter of the second pulley 603 is larger than the outer diameter of the first pulley 601.
  • the left end portion of the intermediate shaft 602 is inserted into the second pulley 603.
  • the inner circumferential surface 603a of the second pulley is disposed to face the opening of the oil groove 602a formed in the insertion portion 602A of the intermediate shaft 602.
  • the lubricating oil filled in the oil groove 602a penetrates between the outer peripheral surface of the insertion portion 602A and the inner peripheral surface 603a of the second pulley. According to such a configuration, the intermediate shaft 602 and the second pulley 603 can be suitably rotated relative to each other.
  • the second pulley 603 is formed with a substantially cylindrical recess 603b that is recessed rightward from the left surface.
  • the recess 603 b is an example of the “recess” in the present invention.
  • the first belt 604 is an endless belt made of a resin and is a V-belt in which a groove extending in the longitudinal direction is formed on the inner peripheral surface.
  • the upper part of the first belt 604 is extended over the outer periphery of the first pulley 601, and the lower part is extended over the outer periphery of the second pulley 603, so that the first belt 604 is stretched between the first pulley 601 and the second pulley 603 There is. That is, the first belt 604 is rotatably held on the transmission path of the rotational force by the pair of pulleys (the first pulley 601 and the second pulley 603).
  • the first belt 604 is an example of the “first belt” in the present invention.
  • the third pulley 605 is a timing pulley and has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and a gear-shaped unevenness is formed on the outer peripheral surface.
  • the third pulley 605 is fixed to the right of the central portion of the intermediate shaft 602 by press fitting, and can rotate integrally with the intermediate shaft.
  • the third pulley 605 is an example of the “fourth pulley” in the present invention.
  • the spindle 606 has a substantially cylindrical shape, and is disposed to extend in the left-right direction parallel to the motor shaft 67 B and the intermediate shaft 602.
  • the spindle 606 is rotatably supported on the gear case 64 via a bearing 71a, and rotatably supported on the gear cover 65 via a bearing 71b.
  • a mounting portion 606A having a fastener such as a bolt for mounting the cutting blade P is provided at the right end of the spindle 606, a mounting portion 606A having a fastener such as a bolt for mounting the cutting blade P is provided.
  • the mounting portion 606A protrudes to the outside (right side) of the gear cover 65.
  • the spindle 606 is an example of the “output shaft” in the present invention.
  • the fourth pulley 607 is a timing pulley and has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and a gear-shaped unevenness is formed on the outer peripheral surface.
  • the fourth pulley 607 has an outer diameter larger than that of the third pulley 605.
  • the fourth pulley 607 is fixed on the left side of the central portion of the spindle 606 by press-fitting, and can rotate integrally with the spindle 606.
  • an insertion hole 607a is formed at a position eccentric to the rotational axis of the fourth pulley 607, extending in the axial direction (front-rear direction) of the spindle 606 and forming an opening on the rear surface of the fourth pulley 607.
  • the fourth pulley 607 is an example of the “third pulley” in the present invention.
  • the insertion hole 607a is an example of the "hole" in the present invention.
  • the second belt 608 is an endless belt made of resin and formed in an endless shape, and is a timing belt in which a gear-shaped unevenness is formed on the inner peripheral surface.
  • the second belt 608 is stretched between the third pulley 605 and the fourth pulley 607 by bridging the upper portion around the outer periphery of the third pulley 605 and bridging the lower portion around the outer periphery of the fourth pulley 607.
  • the unevenness of the inner circumferential surface of the second belt 608 and the unevenness of the outer circumferential surfaces of the third pulley 605 and the fourth pulley 607 mesh with each other, so that the rotation of the third pulley 605 is performed through the second belt 608.
  • the second belt 608 is formed such that a half length of its circumferential length is longer than a stretching distance between the third pulley 605 and the fourth pulley 607, and is in a tensioned state at a stretching rate larger than 1 Between the third pulley 605 and the fourth pulley 607. That is, the second belt 608 is movably held by the pair of pulleys (the third pulley 605 and the fourth pulley 607) on the rotational force transmission path.
  • the third pulley 605 and the fourth pulley 607 are timing pulleys and the second belt 608 is a timing belt, even when a high load occurs on the cutting blade P, the belt and pulley mesh without slipping. Because it is transmitted, it is possible to carry out an efficient and stable cutting operation. Further, by using the timing belt and the timing pulley, the transmission efficiency of rotation is improved, and breakage of the belt is suppressed, so that the durability of the tool is improved.
  • the first belt 604 and the second belt 608 are examples of the "belt" in the present invention.
  • the transmission mechanism unit 60 also has a rotation restricting unit 8.
  • the rotation restricting portion 8 is configured to be able to restrict the rotation of the spindle 606, and includes a pin 81 and a spring 82 as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the rotation restricting unit 8 is an example of the “regulating unit” in the present invention.
  • the pin 81 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the axial direction (front-rear direction) of the spindle 606, and the right end portion thereof is inserted into the insertion hole 64 a of the gear case 64.
  • the pin 81 is configured to be movable relative to the gear case 64 in the left-right direction.
  • the pin 81 is an example of the “regulating member” in the present invention.
  • the spring 82 is a coil spring, and the shaft portion of the pin 81 is inserted through the coil portion.
  • the right end of the spring 82 is in contact with the side surface of the gear case 64, and the left end of the spring 82 is in contact with a ring-shaped member provided on the pin 81.
  • the spring 82 biases the pin 81 to the left with respect to the gear case 64.
  • the pin 81 is configured to be insertable into the insertion hole 607a.
  • the transmission mechanism unit 60 has a clutch unit 7.
  • the clutch unit 7 is an example of the transmission restriction unit in the present invention. The configuration of the clutch unit 7 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
  • the clutch unit 7 has a plate 71, a pressed portion 72, an oil absorbing member 73, an abutting member 74, and a pair of disc springs 75. There is.
  • the plate 71 is provided on the intermediate shaft 602.
  • the plate 71 extends outward in the radial direction of the intermediate shaft 602, and has a substantially circular shape having a thickness in the left-right direction.
  • the plate 71 is integrally formed with the intermediate shaft 602, whereby the plate 71 can rotate integrally with the intermediate shaft 602 about the axis of the intermediate shaft 602.
  • the plate 71 has a pressing surface 71A and a tapered surface 71B.
  • the plate 71 is an example of the "pressing portion" in the present invention.
  • the pressing surface 71A is defined on the left surface of the plate 71, and has a substantially annular shape in a left side view.
  • the pressing surface 71A is substantially orthogonal to the left-right direction. In other words, the pressing surface 71A extends on a plane orthogonal to the intermediate shaft 602.
  • the inner diameter of the pressing surface 71A is larger than the outer diameter of the insertion portion 602A of the intermediate shaft 602.
  • the left surface of the plate 71 located radially inward of the pressing surface 71A with respect to the plate 71 is formed so as to be slightly recessed rightward. The entire left surface of the plate may be formed flush.
  • the tapered surface 71 ⁇ / b> B is defined at the left end of the plate 71.
  • the tapered surface 71 ⁇ / b> B is defined so as to be inclined radially inward of the plate 71 toward the left end of the plate 71 at the radially outer peripheral edge of the plate 71.
  • the pressed portion 72 is provided on the second pulley 603.
  • the pressed portion 72 projects rightward from the right surface of the second pulley 603.
  • the pressed portion 72 is configured to be rotatable integrally with the second pulley 603.
  • the pressed portion 72 is formed in an annular shape concentric with the second pulley, and the diameter thereof is formed smaller than the diameter of the second pulley 603.
  • the pressed portion 72 has a pressed surface 72A.
  • the pressed portion 72 is an example of the “pressed portion” in the present invention.
  • the pressed surface 72A is defined on the right surface of the pressed portion and has a substantially annular shape in a right side view.
  • the pressed surface 72A is substantially orthogonal to the left-right direction.
  • the pressed surface 72A faces the pressing surface 71A of the plate 71.
  • the pressed surface 72A has an area larger than the side area of the first pulley 601.
  • the oil absorbing member 73 is made of a material having an ability to absorb oil, and in the present embodiment, is a felt.
  • the oil absorbing member 73 has a substantially annular shape having a thickness in the left-right direction.
  • a through hole 73a which penetrates the oil absorbing member 73 in the front-rear direction is formed.
  • the inner diameter of the through hole 73a is configured to be substantially the same as the outer diameter of the insertion portion 602A of the intermediate shaft 602. As shown in FIG. 4, the insertion portion 602 ⁇ / b> A is inserted into the through hole 74 a.
  • the oil absorbing member 73 is located on the right side of the opening of the oil groove 602a of the insertion portion 602A of the intermediate shaft 602.
  • the oil absorbing member 73 absorbs the lubricating oil that has penetrated to the right between the outer peripheral surface of the insertion portion 602A and the inner peripheral surface of the second pulley 603, thereby allowing oil to flow out to the right than the position. It is suppressing. As a result, penetration of lubricating oil between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A is suppressed, and a frictional force can be suitably generated between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A. Become.
  • the contact member 74 has a substantially annular shape having a thickness in the left-right direction. As shown in FIG. 4, the fitting portion 602 ⁇ / b> B of the intermediate shaft 602 is inserted into the contact member 74. The left surface of the contact member 74 faces the bearing 70 a, and the right surface of the contact member 74 faces the pair of disc springs 75. Further, the abutting member 74 is configured to be rotatable relative to the bearing 70a.
  • each of the pair of disc springs 75 is formed in substantially the same shape, and has an annular shape in left and right side view.
  • Each of the pair of disc springs 75 is formed to project in the direction opposite to each other in the axial direction of the intermediate shaft 602.
  • Each of the pair of disc springs 75 is configured to be capable of generating a load in proportion to the amount of axial compression.
  • Each of the pair of disc springs 75 has an inner peripheral portion in which a through hole is formed. As shown in FIG. 4, the pair of disc springs 75 are arranged such that the respective inner peripheral portions abut on each other.
  • the disc spring located on the left side is in contact with the right surface of the contact member 74, and the disc spring located on the right side is in contact with the left surface of the recess 603b of the second pulley 603.
  • the pair of disc springs 75 is an example of the “biasing member” in the present invention.
  • the outer diameter of the pair of disc springs 75 is smaller than the inner diameter of the recess 603 b of the second pulley 603.
  • the pair of disc springs 75 is disposed in the recess 603 b.
  • the disc spring expands in diameter when compressed in the axial direction, but in the present embodiment, since the inner diameter of the recess 603b is larger than the outer diameter of the pair of disc springs 75, the pair of disc springs When 75 is compressed in the axial direction, the pair of disc springs 75 can preferably expand in diameter. Thereby, a pair of disc springs 75 can generate load suitably. Further, since the pair of disc springs 75 is disposed in the recess 602 b formed in the second pulley 603, it is possible to suppress the enlargement of the bench circular saw in the left-right direction.
  • the inner diameters of the pair of disc springs 75 are formed to be substantially the same as the outer diameters of the disc spring holding portions 602C of the intermediate shaft 602. As shown in FIG. 4, the pair of disc springs 75 are arranged such that the inner peripheral surfaces thereof face the outer peripheral surface of the disc spring holding portion 602C. Thus, the radial movement of the intermediate shaft 602 of the pair of disc springs 75 is restricted.
  • the pair of disc springs 75 are arranged in a state of being compressed by a predetermined amount by the right surface of the contact member 74 and the left surface of the recess 603 b of the second pulley 603. In this state, the second pulley 603 is urged to the right by the load of the pair of disc springs 75, and a surface pressure is generated between the pressed surface 72A of the pressed portion 72 and the pressing surface 71A of the plate 71. ing.
  • the pressing surface 71A and the pressed surface 72A are located between the bearing 70a and the bearing 70b in the axial direction of the intermediate shaft 602, the pressing surface 71A and the pressed surface 72A The surface contact is good, and it is possible to preferably generate a surface pressure between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A.
  • the pair of disc springs 75 may be configured to bias the plate 71 in the direction approaching the second pulley 603.
  • the disc spring can apply a large load to the biasing target even in a small accommodation space, but on the other hand, the load variation among products ( The tolerance width of the load tends to be relatively large. In addition, it is difficult to adjust the load because only a slight compression generates a very large load.
  • by using two disc springs it is possible to smooth the variation of the load. Further, by compressing in a state in which the respective inner peripheral portions of the pair of disc springs 75 are in contact with each other, it is possible to reduce the load with respect to the amount of compression.
  • the load is generated using a disc spring, it is not necessary to provide a large space for generating the load as in the case of using a coil spring or the like.
  • compression is performed in a state in which the respective inner peripheral portions of the pair of disc springs 75 are in contact with each other, but compression is performed in a state in which respective outer peripheral portions are in contact with each other May be
  • the motor 67 When the switch 66A of the handle portion 66 is pressed, the motor 67 is driven, and the motor shaft 67B starts to rotate integrally with the first pulley 601.
  • the first belt 604 stretched around the first pulley 601 starts to rotate by the frictional force acting between the inner circumferential surface thereof and the first pulley 601. That is, the first belt 604 transmits the rotation of the motor shaft 67B and the first pulley 601 to the second pulley 603, and the second pulley 603 starts to rotate.
  • the first pulley 601 is a drive pulley
  • the second pulley 603 is a driven pulley.
  • the friction force due to the surface pressure between the pressed surface 72A of the pressed portion 72 provided on the second pulley 603 and the pressing surface 71A of the plate 71 provided on the intermediate shaft 602 The shaft 602 starts to rotate.
  • the second pulley 603 is configured to have a diameter larger than that of the first pulley 601
  • the rotation of the motor shaft 67B is decelerated and transmitted to the intermediate shaft 602. That is, the first stage transmission mechanism including the first pulley 601, the second pulley 603, and the first belt 604 decelerates the rotation of the motor shaft 67B and transmits it to the intermediate shaft 602.
  • the torque acting on the intermediate shaft 602 is larger than the torque acting on the motor shaft 67B.
  • the torque acting on the intermediate shaft 602 is configured to be approximately twice the torque acting on the motor shaft 67B.
  • the friction generated between the pressed surface 72A and the pressing surface 71A which is formed to have a diameter larger than that of the first pulley 601 and which has an area larger than the side area of the first pulley 601.
  • the force can preferably transmit torque.
  • the load of the disc spring necessary for transmission of power can be reduced, so that the wear of the pressing surface 71A and the pressed surface 72A is suppressed. be able to.
  • the contact area between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A can be easily increased. . Further, by changing the shape of the pressing surface 71A or the pressed surface 72A, it is possible to adjust the frictional force generated between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A.
  • the pressing surface 71A in the present embodiment is formed in a substantially annular shape as viewed from the right, but the entire left surface of the plate may be formed flush, and the frictional force increases as the number of contact surfaces increases.
  • the third pulley 605 fixed to the intermediate shaft 602 rotates.
  • the second belt 608 meshing with the third pulley 605 is rotated by the third pulley 605
  • the fourth pulley 607 meshing with the second belt 608 is rotated by the second belt 608.
  • the fourth pulley 607 has a larger diameter than the third pulley 605
  • the rotation of the intermediate shaft 602 is decelerated and transmitted to the spindle 606. That is, the second stage transmission mechanism including the third pulley 605, the fourth pulley 607 and the second belt 608 decelerates the rotation of the intermediate shaft 602 and transmits it to the spindle 606.
  • the third pulley 605 becomes a drive pulley
  • the fourth pulley 607 becomes a driven pulley.
  • the cutting blade P mounted on the mounting portion 606 A of the spindle 606 rotates with the spindle 606 at the same rotational speed.
  • the rotation of the motor shaft 67B is decelerated in two steps by the two-step transmission mechanism and transmitted to the cutting blade P.
  • the operator presses the left end of the pin 81 to the right against the biasing force of the spring 82.
  • the pin 81 moves to the right.
  • the operator rotates the cutting blade P while maintaining the state in which the pin 81 is pressed, and searches for a position where the insertion hole 607 a overlaps the pin 81 in the left-right direction.
  • the pin 81 is inserted into the insertion hole 607a.
  • the operator tightens or removes the bolt of the mounting portion 606A, and removes the cutting blade P.
  • the biasing force of the spring 82 moves the pin 81 leftward to separate from the fourth pulley 607, and returns to the state shown in FIG. . That is, in the present embodiment, the rotation of the spindle 606 can be restricted by inserting the right end portion of the pin 81 into the insertion hole 607a. According to such a configuration, it is possible to preferably attach or detach the cutting blade P while fixing the spindle 606.
  • the switch 66A is depressed, the motor 67 is driven, and the cutting blade P is rotated.
  • cutting the material to be cut is started by moving the cutting portion 6 downward. Specifically, when the cutting portion 6 pivots (rocks) around the pivot shaft 52A of the cutting portion support 52, the cutting portion 6 moves downward.
  • the operator when cutting the material to be cut at a cutting angle not perpendicular to the mounting surface 21 A of the base 21, the operator operates the clamp lever 31 of the holder 3 to cut the base portion 2 of the holder 3. Release the fixed for. In this state, the worker moves the handle portion 66 in the left-right direction. With the movement of the handle portion 66 in the left-right direction, the holder 3 and the cutting portion 6 tilt around the axial center of the tilting shaft 25 of the base portion 2. The operator fixes the holder 3 to the base portion 2 at a desired tilt angle using the clamp lever 31, and swings the cutting portion 6 to perform the cutting operation.
  • the current flowing to the motor also increases.
  • the current flowing through the motor and the torque acting on the motor shaft and the intermediate shaft have a proportional relationship.
  • the “maximum output” shown in FIG. 7 indicates the current value at which the work efficiency is the highest. In other words, it is the current value at which the relationship between the rotational speed and the torque becomes the best.
  • “motor lock” shown in FIG. 7 indicates a current value flowing to the motor in a state where the cutting blade is engaged with the material to be cut and the spindle is locked so as not to rotate.
  • the range of the torque for which the clutch is to be operated does not include the clutch operation range for blocking / restricting the transmission of the rotational force from the motor, and when the clutch portion is provided on the motor shaft It was difficult to shut off or limit the transmission of the rotational force.
  • the clutch portion 7 is provided for the torque acting on the intermediate shaft 602 having a larger change ratio to the current than the torque acting on the motor shaft.
  • the torque acting on the transmission path for transmitting the rotation of the second pulley 603 to the cutting blade P that is, the rotation from the second pulley 603 to the spindle 606, which is transmitted by decelerating the rotation of the motor shaft 67C.
  • the clutch unit 7 is provided for interrupting or limiting the pressure.
  • the range of torque for which the clutch is to be operated includes a clutch operating range for blocking or limiting the rotational force from the motor 67.
  • the interruption or restriction of the rotation transmission by the clutch unit 7 becomes excessive or necessary.
  • the current flowing through the motor exceeds the current value at the maximum output, and before the motor lock occurs, the load on the intermediate shaft 602 causes the pressing surface 71A of the plate 71 and the pressed portion 72 to be pressed.
  • the frictional force static frictional force
  • the pressing surface 71A and the pressed surface 72A slide relative to each other, and the intermediate shaft 602 and the second pulley 603 rotate relative to each other.
  • the transmission of the rotational force of the motor shaft 67B of the motor 67 to the spindle 606 is blocked and restricted. According to such a configuration, the transmission of the rotational force of the motor shaft 67B can be blocked or restricted before the cutting blade P is engaged with the material to be cut and the spindle 606 is locked so as not to rotate. It is possible to suppress an excessive load on the mechanism, and to suppress damage to members constituting the transmission mechanism such as a belt or a pulley.
  • the clutch unit 7 is provided on the second pulley 603 which is a driven pulley, the area of the transmission surface (pressed portion 72) due to friction as compared with the case where the clutch unit 7 is provided on the driven pulley. Can be secured, and transmission performance can be secured. Further, since the reduction ratio from the first pulley 601 to the second pulley 603 is larger than the reduction ratio from the third pulley 605 to the fourth pulley 607, the diameter of the fourth pulley 607 is reduced to secure the cutting ability. In addition, since the clutch portion 7 is provided on the second pulley 603 having the largest diameter, the area of the transmission surface (the pressed portion 72) due to friction can be secured larger.
  • the diameter of the bearing 70b is larger than that of the bearing 70a. This is because the intermediate shaft 602 receives a tensile load from the two belts (the first belt 604 and the second belt 608), so that the bearing 70b located between the two positions subjected to the tension can be made large and rigid. Thus, the intermediate shaft is prevented from being inclined, and the enlargement of the housing 6A is suppressed by making the bearing 70a relatively small. Furthermore, in the present invention, the biasing direction of the disc spring 75 is the direction in which the second pulley 603 approaches the bearing 70b, that is, the right direction.
  • the biasing force of the disc spring 75 is transmitted to the bearing 70 b via the second pulley 603 and the plate 71 and finally transmitted to the gear case 64. That is, although the second pulley 603 and the plate 71 are held between the bearing 70b and the disc spring 75, at this time, the bearing 70b generates sufficient friction between the pressing surface 71A and the pressed surface 72A.
  • the bearing 70b since the bearing 70b has high durability, it can withstand the load of the disc spring 75. That is, when providing a clutch mechanism by friction between two bearings, it is possible to improve the life and miniaturize the product by directing the biasing direction of the spring to the bearing having a relatively large diameter.
  • a desktop circular saw has been described as an example of a power tool, but the present invention can also be applied to a power tool driven by a motor other than a desktop circular saw, for example, a power tool such as a circular saw or plane. It is.

Abstract

動力伝達機構の破損を抑制可能な動力工具を提供する。回転軸67Bを有するモータ67と、スピンドル606と、回転軸67Bとスピンドル606との間に位置する中間軸602と、回転軸67Bと一体に回転する第1プーリ601と、中間軸602が挿通され第1プーリ601よりも大径に形成された第2プーリ603と、を有し、複数対のプーリのそれぞれが複数のベルトのそれぞれを周回移動可能に保持する複数のプーリと、前記第2プーリの回転を前記切断刃に伝達する伝達経路上に設けられ、回転力の伝達を遮断または制限する伝達制限部と、を有する。

Description

動力工具
本発明は動力工具に関する。
従来から、木材やパイプ等(被切断材)を切断する動力工具の一例として卓上切断機が広く用いられている。
例えば、特許文献1に記載されている卓上切断機では、モータ軸に取付けられた第1プーリと、中間回転軸に取付けられた第2プーリと、第1プーリ及び第2プーリ間に張架された第1ベルトとからなる1段目の伝達機構により、モータ軸の回転が中間回転軸に伝達される。そして、中間回転軸に取付けられた第3プーリと、鋸刃軸に取付けられた第4プーリと、第3プーリ及び第4プーリ間に張架された第2ベルトとからなる2段目の伝達機構により中間回転軸の回転が鋸刃軸に伝達され、鋸刃軸に装着された鋸刃が回転する。このように、ギヤを用いることなくモータの回転を減速して鋸刃に伝達可能であるため、ギヤの噛合による騒音が発生しないという利点があった。
特許第5476798号公報
しかしながら、特許文献1に記載の卓上切断機においては、鋸刃が被切断材に噛み込み鋸刃軸が回転不能にロックされてしまった際に、回転を続けようとするモータの回転力を受けることにより、伝達機構の一部、例えばベルト等が破損してしまう可能性があった。
かかる課題に鑑み、本発明は、動力伝達機構の破損を抑制可能な動力工具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、回転駆動する回転軸を有するモータと、切断刃を装着可能な出力軸と、前記回転軸の回転力を前記出力軸へ伝達可能なベルトと、前記回転力の伝達経路上において前記回転軸と前記出力軸との間に位置する中間軸と、前記回転軸に設けられ前記回転軸と一体に回転する第1プーリと、前記中間軸が挿通され前記第1プーリよりも大径に形成された第2プーリとを有し、前記回転力の伝達経路上において前記第1プーリと前記第2プーリのそれぞれが前記ベルトを保持し前記回転軸の回転を受けて回転可能な複数のプーリと、前記第2プーリの回転を前記切断刃に伝達する伝達経路中に設けられ、回転力の伝達を遮断または制限する伝達制限部と、を有することを特徴とする動力工具を提供している。
上記構成の動力工具によれば、第2プーリの回転を前記切断刃に伝達する伝達経路中に設けられ、回転力の伝達を遮断または制限する伝達制限部を有しているため、切断刃が被切断材に噛み込み出力軸が回転不能にロックされてしまう前に、モータの回転軸の中間軸への回転力の伝達を遮断することができ、回転を続けようとするモータの回転力を受けることにより、ベルトやプーリといった伝達機構を構成する部材が破損してしまうことを抑制することが可能となる。また、伝達制限部は、モータ軸と比較して作用するトルクの大きい回転体に作用するように構成したので、伝達機構部による回転伝達の遮断または制限が、過度に、または必要不十分になってしまうことを好適に抑制できる。
上記構成において、前記伝達規制部は、前記第2プーリの回転を摩擦力によって前記中間軸へ伝達するようにすることが好ましい。また、前記伝達規制部は、前記中間軸に対する負荷が所定の負荷を超えた場合に前記第2プーリの回転の前記中間軸への伝達を遮断することが好ましい。
このような構成によれば、中間軸に対する負荷が所定値以上となった場合に摩擦力による第2プーリの回転の中間軸への伝達を遮断することが可能に構成されているため、切断刃が被切断材に噛み込み出力軸が回転不能にロックされてしまう前に、モータの回転軸の中間軸への回転力の伝達を遮断することができ、回転を続けようとするモータの回転力を受けることにより、ベルトやプーリといった伝達機構を構成する部材が破損してしまうことを抑制することが可能となる。また、第1プーリよりも大径に形成され第1プーリよりも大きい側面積を有する第2プーリと中間軸との摩擦力により回転を好適に伝達することが可能となる。さらに、モータ軸と比較して作用するトルクの大きい中間軸に挿通された第2プーリで摩擦力による回転の伝達・遮断を行うため、摩擦力を発生させるための荷重にばらつきが生じた場合においても、好適に中間軸に作用する所定の負荷トルクの範囲において回転の伝達を遮断することが可能となる。
また、前記伝達規制部は、前記中間軸に設けられ前記中間軸の径方向と交差する方向に対して垂直な押圧面が規定された押圧部と、前記第2プーリに設けられ前記押圧面と当接可能な被押圧部と、を有し、前記押圧部と前記被押圧部との間の面圧による摩擦力によって前記第2プーリの回転を前記中間軸へ伝達可能であることが好ましい。
このような構成によれば、第1プーリよりも大径に形成される第2プーリに設けられた押圧部と中間軸に設けられた押圧部との摩擦力により回転を好適に伝達することが可能となる。
また、前記押圧部及び前記第2プーリのいずれか一方をいずれか他方に近づく方向に付勢する付勢部材を、さらに有することが好ましい。
このような構成によれば、簡易な構成で押圧部と第2プーリとの間に摩擦力を発生させることが可能となる。
また、前記中間軸は、2つの軸受によって軸支され、前記押圧部と前記第2プーリとは、前記中間軸の軸線方向において前記2つの軸受の間に位置することが好ましい。
このような構成によれば、押圧部と第2プーリとの間に好適に摩擦力を発生させることが可能となる。
また、前記中間軸には、前記第2プーリの前記中間軸が挿通される内周面と対向する開口を有する溝が形成され、前記溝には、油が充填されていることが好ましい。
このような構成によれば、中間軸と第2プーリの内周面との間に油が浸透することにより、中間軸と第2プーリとが好適に相対回転することが可能となる。これにより、好適にベルトが破損してしまうことを抑制することが可能となる。
また、前記出力軸の回転を規制可能な規制部を、さらに有することが好ましい。
このような構成によれば、出力軸を固定しつつ好適に先端工具の取付け、又は、取り外しを行うことが可能となる。
また、前記複数のプーリは、前記出力軸と一体に回転する第3プーリを、さらに有し、前記第3プーリには、前記出力軸の軸線方向に延びる孔が形成され、前記規制部は、前記出力軸の軸線方向に延びる規制部材を有し、前記孔に前記規制部材を挿入することにより、前記出力軸の回転を規制可能であることが好ましい。
このような構成によれば、出力軸を固定しつつ好適に先端工具の取付け、又は、取り外しを行うことが可能となる。
また、前記複数のプーリは、前記第3プーリよりも小径に形成され前記中間軸と一体に回転する第4プーリを、さらに有し、前記複数のベルトは、前記第1プーリ及び前記第2プーリ間に張架され前記回転軸の回転を前記中間軸に伝達する第1ベルトと、前記第3プーリ及び前記第4プーリ間に張架され前記中間軸の回転を前記出力軸に伝達する第2ベルトと、をさらに有することが好ましい。
このような構成によれば、モータの回転軸の回転力を2段の伝達機構により2段階に減速して出力軸に伝達することが可能となる。
また、前記第1ベルトは、Vベルトであり、前記第1プーリ及び前記第2プーリはVプーリであることが好ましい。
このような構成によれば、切断刃において規定外の高負荷が生じた場合においても、VベルトがVプーリの外周を滑ることにより、回転を伝達する各部品の破損が抑制される。これにより、工具の耐久性が向上する。
また、前記第2ベルトは、タイミングベルトであり、前記第3プーリ及び前記第4プーリはタイミングプーリであることが好ましい。
このような構成によれば、切断刃において高負荷が生じた場合においても、ガタツキ等の発生が抑制されるため、高精度に中間軸を支承可能となり、効率的で安定した切断作業の実施が可能となる。また、タイミングベルト及びタイミングプーリを使用することにより、回転の伝達効率が向上されるとともに、ベルトの破損が抑制されるので、工具の耐久性が向上される。
また、前記付勢部材は、皿バネであることが好ましい。
前記皿バネは複数あることが好ましい。
また、前記付勢部材は、前記第2プーリに設けられた凹部に収容されることが好ましい。
本発明の動力工具によれば、動力伝達機構が破損してしまうことを抑制することが可能となる。
本発明の実施の形態にかかる卓上丸鋸の外観を示す右側面図である。 本発明の実施の形態にかかる卓上丸鋸の外観を示す左側面図である。 本発明の実施の形態にかかる卓上丸鋸の外観を示す正面図である。 図1のIV-IV線断面図である。 本発明の実施の形態にかかる卓上丸鋸の動力伝達部、クラッチ部及び回転規制部を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態にかかる卓上丸鋸の中間軸、第2プーリ及びクラッチ部を示す分解斜視図である。 作業時におけるモータ軸に作用するトルク及び中間軸に作用するトルクとモータに流れる電流との関係を示すグラフである。
本発明の実施の形態による動力工具の一例である卓上丸鋸1について、図1乃至図7を参照しながら説明する。卓上丸鋸1は、木材やアルミサッシ等(被切断材)を切断するための電動式の動力工具であり、図1乃至図4に示されているように、ベース部2、ホルダ3、ガイド部4、移動部5及び切断刃Pを装着可能な切断部6を含んで構成されている。切断刃Pは、本発明における「切断刃」の一例である。
以下の説明において、図1に示されている「上」を上方向、「下」を下方向、「前」を前方向、「後」を後方向と定義する。また、図1において紙面から手前に向かう方向を右方向、紙面から奥に向かう方向を左方向と定義する。本明細書において寸法、数値等について言及した場合には、当該寸法及び寸法等と完全に一致する寸法及び数値だけでなく、略一致する寸法及び数値等(例えば製造誤差の範囲内である場合)を含むものとする。「同一」、「直交」、「平行」、「一致」、「面一」、「一定」等についても同様に「略同一」、「略直交」、「略平行」、「略一致」、「略面一」、「略一定」等を含むものとする。なお、以下においては、特に言及しない限り、切断刃Pがベース部2の載置面2Aに対して傾動及び揺動していない状態(図1乃至図3に示されている状態)を基準に説明する。
図1乃至図3に示されているように、ベース部2は、ベース21、ターンテーブル22及びフェンス23を有している。
ベース21は、金属製であり、床面等に載置可能な部分である。ターンテーブル22は、金属製であり、上面に直交する図示せぬ回動軸を介してベース21と接続され、その上面がベース21の上面と略面一となるように配置されている。ベース21の上面とターンテーブル22の上面とによって被切断材(被加工材)を載置可能な載置面2Aが規定されている。ベース21及びターンテーブル22には、切断作業時に切断部6が下降した際に、切断刃Pの進入を許容する図示せぬ溝部が形成されている。
フェンス23は、ベース21に設けられ、図3に示されているように、右フェンス23Aと左フェンス23Bとを有している。右フェンス23A及び左フェンス23Bは、載置面2Aに略直交する押さえ面23aを有している。被切断材を切断加工する際には、フェンス23の押さえ面23aに被切断材の一面を当接させることにより、安定した切断加工を行うことが可能となる。
図1乃至図3に示されているように、ターンテーブル22の前部には、操作部24が設けられている。操作部24は、ターンテーブル22の回動操作及び回動位置固定操作を行う際に、ユーザが操作する部分である。また、図3に示されているように、ターンテーブル22の後部には、傾動軸25及び突出部26が設けられている。傾動軸25は、切断刃Pの側面と平行に前後方向に延び且つその中心軸がターンテーブル22の上面と一致するように設けられている。突出部26は、ベース21の後部から上方に突出しており、傾動軸25の中心軸を中心として円弧上の長穴26aが形成されている。
図1及び図2に示されているように、ホルダ3は、ベース21と切断部6との間に設けられている。ホルダ3は、ターンテーブル22の後部において上方に立設しており、その下部が傾動軸25を中心として傾動可能に支持されている。これにより、ホルダ3は、ターンテーブル22に対して左右方向に傾動可能である。ホルダ3には長穴26aと一致する位置に図示せぬ螺合孔が形成されており、この螺合孔にはクランプレバー31が螺合する。
図2に示されているように、ガイド部4は、ホルダ3に固定され、第1ロッド41、第2ロッド42及び連結部材43を有している。第1ロッド41及び第2ロッド42は、パイプ材等の高剛性材料によって形成されている。第1ロッド41は、ベース部2の載置面2Aに平行且つ切断刃Pの回転軸心に直交する方向(前後方向)に延びている。第2ロッド42は、第1ロッド41に平行に延び、第1ロッド41よりも下側に位置している。第1ロッド41及び第2ロッド42は、互いに同一の長さであるとともに、ターンテーブル22の長手方向(前後方向)よりも短い。第1ロッド41及び第2ロッド42は、ホルダ3のターンテーブル22に対する左右方向の傾動によって、ホルダ3とともに左右方向に傾動する。
移動部5は、切断部6をベース部2方向及び反ベース部2方向に回動可能に支持すると共に、ガイド部4に対して前後方向に摺動自在に支持されている。移動部5は、図2に示されているように、スライド部51及び切断部支持部52を有している。
スライド部51は、第1ロッド41及び第2ロッド42に跨るように設けられている。スライド部51には、第1ロッド41及び第2ロッド42が挿通され、これにより、スライド部51は、ホルダ3と連結部材43との間を第1ロッド41及び第2ロッド42上を摺動するように構成されている。切断部支持部52は、スライド部51に支持されている。切断部支持部52には、図1及び図2に示されているように、第1ロッド41及び第2ロッド42の軸方向(前後方向)と直交する方向(左右方向)に延びる回動軸52Aが固定されている。切断部支持部52は、回動軸52Aを中心としてベース部2方向及び反ベース部2方向に回動可能に切断部6を支持している。
図3に示されているように、切断部6は、モータ67、伝達機構部60を含んで構成され、ハウジング6Aによってその一部を覆われている。
図1乃至図4に示されているように、切断部6のハウジング6Aは、ソーカバー61、保護カバー62、モータハウジング63、ギヤケース64及びギヤカバー65を含んで構成されている。
図1に示されているように、ソーカバー61は、切断刃Pの一部外周を覆っている。保護カバー62は、ソーカバー61内に収容可能であり、ソーカバー61より突出する部分の切断刃Pの外周を覆うようにソーカバー61に回動可能に設けられている。
保護カバー62は、図1に示されているように、切断部6が上方に回動している状態では、ソーカバー61より突出する部分の切断刃Pの外周を覆う位置に回動し、切断部6が下方に回動している状態(不図示)では、図示せぬリンク機構によってソーカバー61内に収容され、ソーカバー61より突出する部分の切断刃Pの外周を露出させる位置に回動する。
モータハウジング63は、左右方向に延びる略円筒形状をなし、その右側面には、図1に示されているように、スリット形状の吸気口63aが形成されている。モータハウジング63には、ハンドル部66が一体的に設けられている。ハンドル部66は、切断刃P側面の延長線上に位置している。ハンドル部66には、モータハウジング63内に収容されるモータ67の駆動を制御するスイッチ66Aが設けられている。
図3及び図4に示されているように、ギヤケース64は、モータハウジング63の左側開口部に連結し、切断刃Pと平行な方向に延びる壁部を有している。ギヤカバー65は、ギヤケース64の下部の右側開口部と連結し、切断刃Pと平行な方向に延びる壁部を有している。伝達機構部60は、ギヤケース64の内面とギヤカバー65の内面とによって画成された空間に配置されている。また、ギヤケース64の下部には、ギヤケース64を左右方向に貫通する挿通孔64aが形成されている。
図4に示されているように、モータ67は、モータハウジング63の内部に収容され、モータ本体67A、回転駆動するモータ軸67B、ファン67C及びコミュテータ67Dを有している。モータ軸67Bは、略円柱形状をなし、モータ本体67Aの左右方向に延びるように配置されている。モータ軸67Bは、ベアリング67aを介してモータハウジング63に回転可能に支承されている。モータ軸67Bの左端部は、ギヤケース64の外側(左側)に突出している。モータ軸67Bの左端部は、ベアリング67bを介してギヤケース64に回転可能に支承されている。モータ67は、本発明における「モータ」の一例である。モータ軸67Bは、本発明における「回転軸」の一例である。
ファン67Cは、モータ本体67Aの左側において、モータ軸67Bに固定されている。ファン67Cは、モータ軸67Bと一体に回転し、モータハウジング63の吸気口63aから外気を吸入し、ギヤケース64に形成されている排気口(不図示)から排気することによって、モータ本体67Aやコミュテータ67D等を冷却する。
伝達機構部60は、2段ベルト方式でモータ67の回転を切断刃Pに伝達する部分であり、図4及び図5に示されているように、第1プーリ601、中間軸602、第2プーリ603、第1ベルト604、第3プーリ605、スピンドル606、第4プーリ607及び第2ベルト608を備えている。このうち、第1プーリ601、第2プーリ603及び第1ベルト604が、1段目の伝達機構を構成し、第3プーリ605、第4プーリ607及び第2ベルト608が、2段目の伝達機構を構成している。また、2段目の伝達機構(第3プーリ605、第4プーリ607及び第2ベルト608)は、ギヤケース64の左側面及びギヤカバー65の内面によって画成された空間内に収容されている。
第1プーリ601は、Vプーリであり、外周面に周方向に延びる溝が形成されている。第1プーリ601は、ギヤケース64の外側(左側)において、モータ軸67Bの左端部に固定され、モータ軸67Bと一体に回転可能である。第1プーリ601は、本発明における「第1プーリ」の一例である。
中間軸602は、モータ軸67Bの回転力の伝達経路上においてモータ軸67Bとスピンドル606との間に位置している。中間軸602は、略円柱形状をなし、モータ軸67Bに平行に左右方向に延びるように配置されている。中間軸602は、ベアリング70a及びベアリング70bを介してギヤケース64に回転可能に支承されている。つまり、中間軸602は、2つの軸受によって回転可能に軸支されている。ベアリング70aはベアリング支持部76を介してギヤケース64に支持されている。ベアリング支持部76は、ギヤケース64にボルト等の固定具によって着脱可能に固定されている。ベアリング支持部76をギヤケース64に着脱可能としたことで、ベアリング70aとベアリング70bとの間に配置された伝達機構の一部を変更したとしても、ベアリング支持部76の形状を変更して容易に対応可能となる。また、中間軸602は、挿通部602Aと、嵌合部602Bと、皿バネ保持部602Cとを有している。中間軸602は、本発明における「中間軸」の一例である。
挿通部602Aは、左右方向に延びる円柱形状をなし、その左右方向における略中央部には挿通部602Aの外周面に開口を形成するように挿通部602Aの周方向に延びる油溝602aが形成されている。油溝602aには、潤滑油が充填されている。油溝602aは、本発明における「溝」の一例である。潤滑油は、本発明における「油」の一例である。
嵌合部602Bは、中間軸602の左端部をなし、ベアリング70aの内輪に嵌合されている。
皿バネ保持部602Cは、左右方向において、挿通部602Aと嵌合部602Bとの間に位置している。皿バネ保持部602Cは、略円柱形状をなし、その外径は、挿通部602Aの外径よりも僅かに小さく構成されている。
第2プーリ603は、Vプーリであり、左右方向に延びる略円筒形状をなし、外周面に周方向に延びる溝が形成されている。第2プーリ603の外径は、第1プーリ601の外径よりも大きい。第2プーリ603には、中間軸602の左端部が挿通されている。第2プーリの内周面603aは、中間軸602の挿通部602Aに形成された油溝602aの開口と対向するように配置されている。これにより、挿通部602Aの外周面と第2プーリの内周面603aとの間に油溝602aに充填された潤滑油が浸透するように構成されている。このような構成によれば、中間軸602と第2プーリ603とが好適に相対回転することが可能となる。
また、図4及び図6に示されているように、第2プーリ603には、左面から右方に窪む略円筒形状の凹部603bが形成されている。凹部603bは、本発明における「凹部」の一例である。
第1ベルト604は、無端状に形成された樹脂製のエンドレスベルトであり、内周面に長尺方向に延びる溝が形成されたVベルトである。第1ベルト604は、その上部を第1プーリ601の外周に架け渡され、その下部を第2プーリ603の外周に架け渡されることによって第1プーリ601及び第2プーリ603間に張架されている。つまり、第1ベルト604は、回転力の伝達経路上において一対のプーリ(第1プーリ601及び第2プーリ603)によって、周回移動可能に保持されている。そして、第1プーリ601及び第2プーリ603がVプーリであり、第1ベルト604がVベルトであるため、切断刃Pにおいて規定外の高負荷が生じた場合においてもVベルトがVプーリの外周を滑ることにより、回転を伝達する各部品の破損が抑制される。第1ベルト604は、本発明における「第1ベルト」の一例である。
第3プーリ605は、タイミングプーリであり、左右方向に延びる略円筒形状をなし、外周面に歯車形状の凹凸が形成されている。第3プーリ605は、中間軸602の中央部よりも右側に圧入により固定され、中間軸と一体に回転可能である。第3プーリ605は、本発明における「第4プーリ」の一例である。
スピンドル606は、略円柱形状をなし、モータ軸67B及び中間軸602に平行に左右方向に延びるように配置されている。スピンドル606は、ベアリング71aを介してギヤケース64に回転可能に支承されるとともに、ベアリング71bを介してギヤカバー65に回転可能に支承される。スピンドル606の右端部には、切断刃Pを装着するためのボルト等の締結具を有する装着部606Aが設けられている。装着部606Aは、ギヤカバー65の外側(右側)に突出している。スピンドル606は、本発明における「出力軸」の一例である。
第4プーリ607は、タイミングプーリであり、左右方向に延びる略円筒形状をなし、外周面に歯車形状の凹凸が形成されている。第4プーリ607は、第3プーリ605よりも大きな外径を有している。第4プーリ607は、スピンドル606の中央部よりも左側に圧入により固定され、スピンドル606と一体に回転可能である。また、第4プーリ607の回転軸心に対して偏心した位置には、スピンドル606の軸線方向(前後方向)に延び、第4プーリ607の後面に開口をなすように挿通孔607aが形成されている。第4プーリ607は、本発明における「第3プーリ」の一例である。挿通孔607aは、本発明における「孔」の一例である。
第2ベルト608は、無端状に形成された樹脂製のエンドレスベルトであり、内周面に歯車形状の凹凸が形成されたタイミングベルトである。第2ベルト608は、その上部を第3プーリ605の外周に架け渡し、その下部を第4プーリ607の外周に架け渡すことにより、第3プーリ605及び第4プーリ607間に張架される。このとき、第2ベルト608の内周面の凹凸と、第3プーリ605及び第4プーリ607の外周面の凹凸とが噛み合うことで、第3プーリ605の回転が第2ベルト608を介して第4プーリ607に伝達され、回転する。第2ベルト608は、その周長の半分の長さが第3プーリ605及び第4プーリ607間の張架距離よりも長くなるように形成され、1よりも大きな伸張率でテンションをかけた状態で、第3プーリ605及び第4プーリ607間に張架される。つまり、第2ベルト608は、回転力の伝達経路上において一対のプーリ(第3プーリ605及び第4プーリ607)によって、周回移動可能に保持されている。そして、第3プーリ605及び第4プーリ607がタイミングプーリであり、第2ベルト608がタイミングベルトであるため、切断刃Pにおいて高負荷が生じた場合においても、ベルトとプーリが滑ることなく噛み合って伝達されるため、効率的で安定した切断作業の実施が可能となる。また、タイミングベルト及びタイミングプーリを使用することにより、回転の伝達効率が向上されるとともに、ベルトの破損が抑制されるので、工具の耐久性が向上される。第1ベルト604及び第2ベルト608は、本発明における「ベルト」の一例である。
また、伝達機構部60は、回転規制部8を有している。回転規制部8は、スピンドル606の回転を規制可能に構成され、図4及び図5に示されているように、ピン81と、スプリング82とを有している。回転規制部8は、本発明における「規制部」の一例である。
ピン81は、スピンドル606の軸線方向(前後方向)に延びる略円柱形状に形成され、その右端部がギヤケース64の挿通孔64aに挿通されている。ピン81は、ギヤケース64に対して左右方向に相対移動可能に構成されている。ピン81は、本発明における「規制部材」の一例である。
スプリング82は、コイルバネであり、そのコイル部分にピン81の軸部が挿通されている。スプリング82の右端部はギヤケース64の側面と当接し、スプリング82の左端部はピン81に設けられたリング状の部材に当接している。これにより、スプリング82は、ピン81をギヤケース64に対して左方に付勢している。ピン81は、挿通孔607aに挿入可能に構成されている。
また、伝達機構部60は、クラッチ部7を有している。クラッチ部7は、本発明における伝達規制部の一例である。図4乃至図6を参照しながら、クラッチ部7の構成について説明する。
図5及び図6に示されているように、クラッチ部7は、プレート71と、被押圧部72と、油吸収部材73と、当接部材74と、一対の皿バネ75とを有している。
図5及び図6に示されているように、プレート71は、中間軸602に設けられている。プレート71は、中間軸602の径方向外方に延出し、左右方向に厚みを有する略円形状をなしている。プレート71は、中間軸602と一体に形成され、これにより、プレート71は、中間軸602の軸線を中心に中間軸602と一体に回転することが可能である。また、図6に示されているように、プレート71は、押圧面71Aと、テーパ面71Bとを有している。プレート71は、本発明における「押圧部」の一例である。
押圧面71Aは、プレート71の左面に規定され、左面視略円環状をなしている。押圧面71Aは、左右方向と略直交している。言い換えると、押圧面71Aは、中間軸602と直交する面上に延びる。押圧面71Aは、その内径が中間軸602の挿通部602Aの外径よりも大きく形成されている。押圧面71Aよりもプレート71の径方向内側に位置するプレート71の左面は、僅かに右方に窪むように形成されている。なお、プレートの左面全域が、面一に形成されていても良い。
テーパ面71Bは、プレート71の左端部に規定されている。テーパ面71Bは、プレート71の径方向外方の周縁部において、プレート71の左端部に向かうにつれて、プレート71の径方向内方に向けて傾斜するように規定されている。これにより、被押圧部72がプレート71に対して相対回転した際に、プレート71の縁部が被押圧面72Aに噛み込んでしまうことが抑制されている。
図4及び図5に示されているように、被押圧部72は、第2プーリ603に設けられている。被押圧部72は、第2プーリ603の右面から右方に突出している。被押圧部72は、第2プーリ603と一体に回転可能に構成されている。図5に示されているように、被押圧部72は、右面視において、第2プーリと同心の円環形状に形成され、その直径が第2プーリ603の直径よりも小さく形成されている。被押圧部72は、被押圧面72Aを有している。被押圧部72は、本発明における「被押圧部」の一例である。
被押圧面72Aは、被押圧部の右面に規定され、右面視略円環状をなしている。被押圧面72Aは、左右方向と略直交している。被押圧面72Aは、プレート71の押圧面71Aと対向している。被押圧面72Aは、第1プーリ601の側面積より大きい面積を有している。
油吸収部材73は、油を吸収する性能を具備する材料からなり、本実施の形態においては、フェルトである。油吸収部材73は、左右方向に厚みを有する略円環状をなしている。油吸収部材73の径方向における略中央部には、油吸収部材73を前後方向に貫通する貫通孔73aが形成されている。貫通孔73aの内径は、中間軸602の挿通部602Aの外径と略同一となるように構成されている。図4に示されているように、貫通孔74aには、挿通部602Aが挿通されている。油吸収部材73は、中間軸602の挿通部602Aの油溝602aの開口よりも右側に位置している。油吸収部材73は、挿通部602Aの外周面及び第2プーリ603の内周面の間を右方に浸透してきた潤滑油を吸収することにより、当該位置よりも右方への油の流出を抑制している。これにより、押圧面71Aと被押圧面72Aとの間に潤滑油が浸透してしまうことが抑制され、押圧面71Aと被押圧面72Aとの間に好適に摩擦力を発生させることが可能となる。
図6に示されているように、当接部材74は、左右方向に厚みを有する略円環状をなしている。図4に示されているように、当接部材74には、中間軸602の嵌合部602Bが挿通されている。当接部材74の左面は、ベアリング70aと対向し、当接部材74の右面は一対の皿バネ75と対向している。また、当接部材74は、ベアリング70aに対して相対回転可能に構成されている。
図5及び図6に示されているように、一対の皿バネ75のそれぞれは、略同一形状に形成され、左右側面視円環状をなしている。一対の皿バネ75のそれぞれは、中間軸602の軸方向に互いに反対方向に突出するように形成されている。一対の皿バネ75のそれぞれは、その軸方向の圧縮量に比例して荷重を発生させることが可能に構成されている。一対の皿バネ75のそれぞれは、貫通孔が形成された内周部を有している。図4に示されているように、一対の皿バネ75は、それぞれの内周部どうしが当接するように配置されている。また、左側に位置する皿バネは、当接部材74の右面と当接し、右側に位置する皿バネは、第2プーリ603の凹部603bの左面と当接している。一対の皿バネ75は、本発明における「付勢部材」の一例である。
一対の皿バネ75の外径は、第2プーリ603の凹部603bの内径よりも小さく構成されている。一対の皿バネ75は、凹部603b内に配置されている。一般に、皿バネはその軸方向に圧縮されると拡径するが、本実施の形態においては凹部603bの内径が一対の皿バネ75の外径よりも大きく構成されているため、一対の皿バネ75がその軸方向に圧縮された場合において、一対の皿バネ75は、好適に拡径することが可能である。これにより、一対の皿バネ75は、好適に荷重を発生させることが可能である。また、一対の皿バネ75が、第2プーリ603に形成された凹部602b内に配置されているため、卓上丸鋸の左右方向への大型化を抑制することが可能となる。
一対の皿バネ75の内径(内周部に形成された貫通孔の内径)は、中間軸602の皿バネ保持部602Cの外径と略同形に形成されている。図4に示されているように、一対の皿バネ75は、その内周面が皿バネ保持部602Cの外周面と対向するように配置されている。これにより、一対の皿バネ75の中間軸602の径方向への移動が規制されている。
図4に示されているように、一対の皿バネ75は、当接部材74の右面及び第2プーリ603の凹部603bの左面によって所定量圧縮された状態で配置されている。この状態において、一対の皿バネ75の荷重により、第2プーリ603は右方に付勢され、被押圧部72の被押圧面72Aとプレート71の押圧面71Aとの間に面圧が発生している。また、本実施の形態においては、プレート71と第2プーリ603とが中間軸602の軸線方向においてベアリング70aとベアリング70bとの間に位置しているため、押圧面71Aと被押圧面72Aとの面当たりが良く、好適に押圧面71Aと被押圧面72Aとの間に面圧を発生させることが可能である。なお、一対の皿バネ75がプレート71を第2プーリ603に近づく方向に付勢するように構成されていても良い。
なお、皿バネは、荷重に対する圧縮量が他のバネと比較して小さい傾向があるため、小さな収容空間でも付勢対象に大きな荷重を与えることができるが、一方で製品毎の荷重のばらつき(荷重の公差幅)が比較的大きい傾向がある。また、僅かに圧縮されただけで、非常に大きな荷重を発生させるため、荷重を調整することが難しい。しかしながら、本実施の形態においては、皿バネを2枚用いることで、荷重のばらつきを平滑化することが可能に構成されている。また、一対の皿バネ75のそれぞれの内周部どうしを当接させた状態で圧縮することにより、圧縮量に対する荷重を小さく抑えることが可能に構成されている。なお、本実施の形態においては、皿バネを用いて荷重を発生させるように構成されているため、コイルスプリング等を利用する場合のように、荷重を発生させるために大きなスペースを設ける必要はない。また、本実施の形態においては、一対の皿バネ75のそれぞれの内周部を当接させた状態で圧縮するようにしたが、それぞれ外周部を当接させた状態で圧縮するように構成してもよい。
次に、モータ67の回転が切断刃Pに伝達される動作について、説明する。
ハンドル部66のスイッチ66Aが押下されると、モータ67が駆動し、モータ軸67Bが第1プーリ601と一体に回転を開始する。この回転に伴い、第1プーリ601に架け渡された第1ベルト604が、その内周面と第1プーリ601との間に働く摩擦力によって回転を開始する。すなわち、第1ベルト604がモータ軸67B及び第1プーリ601の回転を第2プーリ603に伝達し、第2プーリ603が回転を開始する。この伝達経路においては、第1プーリ601が駆動プーリとなり、第2プーリ603が従動プーリとなる。
この状態において、第2プーリ603に設けられた被押圧部72の被押圧面72Aと、中間軸602に設けられたプレート71の押圧面71Aとの間の面圧による摩擦力によってプレート71及び中間軸602が回転を開始する。ここで、第2プーリ603は、第1プーリ601よりも大径に構成されているため、中間軸602には、モータ軸67Bの回転が減速されて伝達されることとなる。つまり、第1プーリ601、第2プーリ603及び第1ベルト604からなる1段目の伝達機構が、モータ軸67Bの回転を減速して中間軸602に伝達する。このとき、中間軸602に作用するトルクは、モータ軸67Bに作用するトルクよりも大きくなる。なお、本実施の形態においては、図7に示されているように、中間軸602に作用するトルクは、モータ軸67Bに作用するトルクの略2倍となるように構成されている。このように、本実施の形態においては、第1プーリ601よりも大径に形成され第1プーリ601の側面積よりも大きい面積を有する被押圧面72Aと押圧面71Aとの間に発生する摩擦力により好適にトルクを伝達することが可能となる。特に、押圧面71Aと被押圧面72Aの接触面積を大きくすることで、動力の伝達に必要な皿バネの荷重を小さくすることができるので、押圧面71Aと被押圧面72Aの磨耗を抑制することができる。なお、第1プーリ601から第2プーリ603への減速比は、本実施の形態の伝達機構における減速機構の中で最も大きいため、より押圧面71Aと被押圧面72Aの接触面積を大きくしやすい。また、押圧面71Aまたは被押圧面72Aの形状を変更することにより、押圧面71Aと被押圧面72Aとの間に発生する摩擦力を調整可能である。本実施の形態における押圧面71Aは、右面視略円環状に形成されているが、プレートの左面全域が、面一に形成されていても良く、接触面を増やすほど摩擦力は大きくなる。
この状態において、中間軸602に固定された第3プーリ605が回転する。この回転に伴い、第3プーリ605に噛み合う第2ベルト608が第3プーリ605によって回転し、第2ベルト608に噛み合う第4プーリ607が第2ベルト608によって回転される。ここで、第4プーリ607は第3プーリ605よりも大径に構成されているため、スピンドル606には、中間軸602の回転が減速されて伝達されることとなる。つまり、第3プーリ605、第4プーリ607及び第2ベルト608からなる2段目の伝達機構が、中間軸602の回転を減速して、スピンドル606に伝達する。kの伝達において、第3プーリ605が駆動プーリとなり、第4プーリ607が従動プーリとなる。
スピンドル606の回転に伴い、スピンドル606の装着部606Aに装着された切断刃Pが、スピンドル606と共に同一の回転速度で回転する。以上により、モータ軸67Bの回転が2段の伝達機構により2段階に減速されて、切断刃Pに伝達される。
次に、回転規制部8を用いた、切断刃Pの交換作業について、図4を参照しながら、説明する。
まず、作業者は、スプリング82の付勢力に抗して、ピン81の左端部を右方へ押圧する。ピン81が押圧されると、ピン81は、右方へ移動する。
この状態において、作業者は、ピン81を押圧した状態を維持しつつ、切断刃Pを回転させ、左右方向において挿通孔607aがピン81と重なる位置を探す。挿通孔607aとピン81とが重なると、ピン81は、挿通孔607aに挿入される。
このときに、挿通孔607aは、第4プーリ607の回転軸心に対して偏心した位置に位置しているため、第4プーリ607の回転が規制される。同時に、スピンドル606及び切断刃Pの回転も規制される。
この状態において、作業者は、装着部606Aのボルトの締め込み又は取り外しを行い、切断刃Pを着脱する。その後、交換作業を終えた作業者がピン81から手を放すと、スプリング82の付勢力によってピン81は左方へ移動して第4プーリ607から離間し、図4に示される状態に復帰する。つまり、本実施の形態においては、挿通孔607aにピン81の右端部を挿入することにより、スピンドル606の回転を規制可能に構成されている。このような構成によれば、スピンドル606を固定しつつ好適に切断刃Pの取付け、又は、取り外しを行うことが可能となる。
次に卓上丸鋸1を用いた切断作業について説明する。
まず、ベース21の載置面2Aに対して直角な切断角度で被切断材を切断する場合には、スイッチ66Aを押下げ、モータ67を駆動させ、切断刃Pを回転させる。この状態において、切断部6を下方へと移動させることによって、被切断材の切断を開始する。具体的には、切断部支持部52の回動軸52Aを中心として切断部6が回動(揺動)することによって、切断部6は、下方へ移動する。
これに対し、ベース21の載置面21Aに対して直角でない切断角度で被切断材を切断する場合には、作業者は、ホルダ3のクランプレバー31を操作して、ホルダ3のベース部2に対する固定を解除する。この状態において、作業者は、ハンドル部66を左右方向へと移動させる。ハンドル部66の左右方向への移動に伴い、ホルダ3及び切断部6がベース部2の傾動軸25の軸心を中心に傾動する。作業者は、クランプレバー31を用いて所望の傾動角度でホルダ3をベース部2に固定し、切断部6を揺動させて切断作業を行う。
一般に、作業時において、負荷トルクが大きくなるにつれてモータに流れる電流も大きくなる。また、図7に示されているように、モータに流れる電流とモータ軸及び中間軸に作用するトルクとは、比例関係となる。ここで、図7に示されている「最大出力」とは、作業効率が最も良くなる電流値を示している。言い換えると、回転数とトルクとの関係が最も良くなる電流値である。また、図7に示されている「モータロック」とは、切断刃が被切断材に噛み込みスピンドルが回転不能にロックされる状態においてモータに流れる電流値を示している。
上記のとおり、モータを流れる電流値が最大出力を超えた時点で、作業効率は悪くなる。つまり、モータを流れる電流値が最大出力を超えた場合には、モータの回転力のベルトへの伝達を維持する必要性は低くなる。その一方で、切断刃が被切断材に噛み込みスピンドルが回転不能にロックされてしまった際には、回転し続けるモータの回転力を受けることにより、ベルトが破損してしまう可能性がある。そこで、モータを流れる電流が最大出力における電流値を超え、且つ、モータロックが発生する前にモータの回転力のベルトへの伝達を遮断する、あるいは伝達力を制限することが可能なクラッチ部を設けることが必要となる。
ここで、図7に示されているように、本実施の形態におけるクラッチ部と同様の構成を中間軸上ではなくモータ軸上に設け、モータから第1ベルトへの伝達を遮断・制限するような構成が考えられる。
しかしながら、クラッチ部に発生する摩擦力は皿バネの荷重に比例するところ、皿バネは製品毎の荷重の公差幅が大きく、また、モータ軸に作用するトルクは電流に対する変化の割合が小さい。このため、モータを流れる電流値が最大出力を超え、且つ、モータロックが発生する前にモータの回転力のベルトへの伝達を遮断・制限することが困難となっていた。具体的には、皿バネの荷重が小さい場合には、クラッチ部に発生する摩擦力が小さくなることにより、モータを流れる電流値が最大出力となる前に回転力が遮断・制限されてしまうため、作業効率が悪くなってしまう(クラッチが効きすぎ)。また、皿バネの荷重が大きい場合には、クラッチ部に発生する摩擦力が大きくなることにより、モータロックが発生しても回転力が遮断されないため、ベルトが破損してしまう可能性がある(クラッチが効かない)。言い換えると、クラッチを作動させたいトルクの範囲にモータからの回転力の伝達を遮断・制限するクラッチ作動範囲が含まれておらず、モータ軸にクラッチ部を設けた場合には、所望のトルクで回転力の伝達を遮断または制限することが困難であった。
これに対して、本実施の形態においては、モータ軸に作用するトルクと比較して電流に対する変化の割合の大きい中間軸602に作用するトルクに対してクラッチ部7を設けている。換言すれば、モータ軸67Cの回転を減速して伝達される、第2プーリ603からスピンドル606までの回転体、すなわち第2プーリ603の回転を切断刃Pに伝達する伝達経路中に作用するトルクを遮断または制限するクラッチ部7を設けている。これにより、図7に示されているように、クラッチを作動させたいトルクの範囲にモータ67からの回転力を遮断または制限するクラッチ作動範囲が含まれる。これによって、クラッチ部7(伝達機構部)による回転伝達の遮断または制限が、過度に、または必要不十分になってしまうことを好適に抑制できる。本実施の形態においては、モータを流れる電流が最大出力における電流値を超え、且つ、モータロックが発生する前に、中間軸602に対する負荷がプレート71の押圧面71Aと被押圧部72の被押圧面72Aとの間の摩擦力(静止摩擦力)を超えることにより、押圧面71Aと被押圧面72Aとが互いに滑り出し、中間軸602と第2プーリ603とが互いに相対回転する。つまり、第2プーリ603の回転の中間軸602への伝達を遮断・制限することでモータ67のモータ軸67Bの回転力のスピンドル606への伝達を遮断・制限する。このような構成によれば、切断刃Pが被切断材に噛み込みスピンドル606が回転不能にロックされてしまう前に、モータ軸67Bの回転力の伝達を遮断または制限することができるので、伝達機構に過度な負荷がかかることを抑制し、ベルトやプーリといった伝達機構を構成する部材が破損してしまうことを抑制することが可能となる。また、本実施の形態においては、クラッチ部7を従動プーリである第2プーリ603に設けているので、従動側プーリに設ける場合と比較して、摩擦による伝達面(被押圧部72)の面積を確保でき、伝達性能を確保することができる。また、第1プーリ601から第2プーリ603への減速比は、第3プーリ605から第4プーリ607への減速比よりも大きいため、第4プーリ607の径を小さくして切断能力を確保するとともに、最も径の大きい第2プーリ603にクラッチ部7を設けたので、摩擦による伝達面(被押圧部72)の面積をより大きく確保することができる。
また、本願構成においては、中間軸602を支持するベアリング70aとベアリング70bに関して、ベアリング70bをベアリング70aよりも大径とした。これは、中間軸602が2つのベルト(第1ベルト604、第2ベルト608)からの引っ張り荷重を受けるため、引っ張りを受ける2つの位置の間に位置するベアリング70bを大型にして強固にすることで中間軸が傾いてしまうことを抑制するとともに、ベアリング70aを比較的小さくすることで、ハウジング6Aの大型化を抑制するためである。さらに本願発明においては、皿バネ75の付勢方向を、第2プーリ603がベアリング70bに近づく方向、すなわち右方向とした。これによって、皿バネ75の付勢力は、第2プーリ603とプレート71を介してベアリング70bに伝達され、最終的にギヤケース64に伝達される。つまり、第2プーリ603とプレート71はベアリング70bと皿バネ75とで挟持されるようになるが、このときベアリング70bには、押圧面71Aと被押圧面72Aとに十分な摩擦を発生させるための荷重がかかるが、上記したようにベアリング70bは耐久性を高くしているため、皿バネ75の荷重に耐えることができる。すなわち、2つのベアリングの間に摩擦によるクラッチ機構を設ける際、バネによる付勢方向を比較的大径のベアリングに向けることで、寿命の向上と製品の小型化を図ることができる。
本実施の形態においては、動力工具として卓上丸鋸を例に説明したが、本発明は卓上丸鋸以外のモータで駆動される動力工具、例えば、丸鋸やかんな等の動力工具にも適用可能である。
1…卓上丸鋸、2…ベース部、3…ホルダ、4…ガイド部、5…移動部、6…切断部、7…クラッチ部、8…回転規制部 

Claims (15)

  1. 回転駆動する回転軸を有するモータと、
    切断刃を装着可能な出力軸と、
    前記回転軸の回転力を前記出力軸へ伝達可能なベルトと、
    前記回転力の伝達経路上において前記回転軸と前記出力軸との間に位置する中間軸と、
    前記回転軸に設けられ前記回転軸と一体に回転する第1プーリと、前記中間軸が挿通され前記第1プーリよりも大径に形成された第2プーリとを有し、前記回転力の伝達経路上において前記第1プーリと前記第2プーリのそれぞれが前記ベルトを保持し前記回転軸の回転を受けて回転可能な複数のプーリと、
    前記第2プーリの回転を前記切断刃に伝達する伝達経路上に設けられ、回転力の伝達を遮断または制限する伝達制限部と、を有することを特徴とする動力工具。
  2. 前記伝達制限部は、前記第2プーリの回転を摩擦力によって前記中間軸へ伝達することを特徴とする請求項1に記載の動力工具。
  3. 前記伝達制限部は、前記中間軸に対する負荷が所定の負荷を超えた場合に前記第2プーリの回転の前記中間軸への伝達を遮断することを特徴とする請求項2に記載の動力工具。
  4. 前記伝達制限部は、前記中間軸に設けられ前記中間軸の径方向と交差する方向に対して垂直な押圧面が規定された押圧部と、前記第2プーリに設けられ前記押圧面と当接可能な被押圧部と、を有し、
    前記押圧部と前記被押圧部との間の面圧による摩擦力によって前記第2プーリの回転を前記中間軸へ伝達可能であることを特徴とする請求項3に記載の動力工具。
  5. 前記伝達制限部は、前記押圧部及び前記第2プーリのいずれか一方をいずれか他方に近づく方向に付勢する付勢部材を、さらに有することを特徴とする請求項4に記載の動力工具。
  6. 前記中間軸は、2つの軸受によって軸支され、
    前記押圧部と前記第2プーリとは、前記中間軸の軸線方向において前記2つの軸受の間に位置することを特徴とする請求項4又は5に記載の動力工具。
  7. 前記中間軸には、前記第2プーリの前記中間軸が挿通される内周面と対向する開口を有する溝が形成され、
    前記溝には、油が充填されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の動力工具。
  8. 前記出力軸の回転を規制可能な規制部を、さらに有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の動力工具。
  9. 前記複数のプーリは、前記出力軸と一体に回転する第3プーリを、さらに有し、
    前記第3プーリには、前記出力軸の軸線方向に延びる孔が形成され、
    前記規制部は、前記出力軸の軸線方向に延びる規制部材を有し、
    前記孔に前記規制部材を挿入することにより、前記出力軸の回転を規制可能であることを特徴とする請求項8に記載の動力工具。
  10. 前記複数のプーリは、前記第3プーリよりも小径に形成され前記中間軸と一体に回転する第4プーリを、さらに有し、
    前記ベルトは、前記第1プーリ及び前記第2プーリ間に張架され前記回転軸の回転を前記中間軸に伝達する第1ベルトと、前記第3プーリ及び前記第4プーリ間に張架され前記中間軸の回転を前記出力軸に伝達する第2ベルトと、を有することを特徴とする請求項9に記載の動力工具。
  11. 前記第1ベルトは、Vベルトであり、
    前記第1プーリ及び前記第2プーリはVプーリであることを特徴とする請求項10に記載の動力工具。
  12. 前記第2ベルトは、タイミングベルトであり、
    前記第3プーリ及び前記第4プーリはタイミングプーリであることを特徴とする請求項9又は10に記載の動力工具。
  13. 前記付勢部材は、皿バネであることを特徴とする請求項5に記載の動力工具。
  14. 前記皿バネは複数あることを特徴とする請求項13に記載の動力工具。
  15. 前記付勢部材は、前記第2プーリに設けられた凹部に収容されることを特徴とする請求項14に記載の動力工具。
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