WO2019138726A1

WO2019138726A1 - 電動工具

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Publication number: WO2019138726A1
Application number: PCT/JP2018/044201
Authority: WO
Inventors: 清水　康雄; 仁一横山; 直樹田所; 領祐仲野
Original assignee: 工機ホールディングス株式会社
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2019-07-18
Also published as: EP3738716A1; JPWO2019138726A1; US11780071B2; EP3738716A4; US20210187722A1; EP3738716B1; CN111587166A; JP6856143B2; CN111587166B

Abstract

動力伝達部に加わる衝撃を緩和して動力伝達部を構成する部材の変形及び破損を抑制することができる電動工具を提供する。回転軸心Ａ１を中心として回転可能な回転軸部（３１）を有するブラシレスモータ（３）と、ブラシレスモータ（３）を収容するハウジング（２）と、回転軸部（３１）の回転力を受けて当該回転力に基づく駆動力を伝達する動力伝達部（６）と、当該駆動力が伝達されて駆動される被駆動部（７）と、を備え、回転軸部（３１）は、ハウジング（２）に対して回転軸心Ａ１の軸方向に移動可能にハウジング（２）に支持されている。

Description

電動工具

本発明は電動工具に関する。

従来より、回転軸を有するモータと、回転軸の回転力を受け当該回転力に基づく駆動力を伝達する動力伝達部と、当該駆動力が伝達されて駆動される被駆動部と、を備えた電動工具が知られている。例えば、このような電動工具としては、木材、鋼材、パイプ等（被切断材）の切断に使用されるセーバソーが挙げられる（特許文献１参照）。

特許文献１に記載のセーバソーは、回転軸を有するモータと、回転軸の回転力を往復駆動力に変換して伝達する運動変換部（動力伝達部）と、当該往復駆動力が伝達されて往復動を行うプランジャ（被駆動部）と、を備えており、プランジャには先端工具としてブレード（鋸刃）が着脱可能である。上記セーバソーにおいては、モータを駆動してブレードが装着されたプランジャを往復動させ、往復動するブレードを用いて被切断材を切断する。

特開２０１３－１８０３８２号公報

上記セーバソーを用いた切断作業中においては、ブレードが被切断材に噛み込む等した際に、ブレードが装着されているプランジャがロックされてしまう場合がある。このロックが発生した場合、ブレード（先端工具）からプランジャ（被駆動部）を介して運動変換部（動力伝達部）に大きな衝撃が加わり、運動変換部を構成する部材（例えば、ギヤ等）が変形又は破損してしまう虞があった。

そこで本発明は、動力伝達部に加わる衝撃を緩和して動力伝達部を構成する部材の変形及び破損を抑制することができる電動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、回転軸心を中心として回転可能な回転軸部を有するモータと、前記モータを収容するハウジングと、前記回転軸部の回転力を受けて前記回転力に基づく駆動力を伝達する動力伝達部と、前記駆動力が伝達されて駆動される被駆動部と、を備え、前記回転軸部は、前記ハウジングに対して前記回転軸心の軸方向に移動可能に前記ハウジングに支持されていることを特徴とする電動工具を提供する。

上記構成によれば、回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を回転軸部の軸方向の移動によって緩和することが可能である。これにより、回転軸部及び動力伝達部を構成する部材の衝撃に対する耐久性を向上させることができ、回転軸部及び動力伝達部を構成する部材の変形及び破損を抑制することができる。また、上記構成によれば、回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を緩和するクラッチ機構等を動力伝達経路上に設けた構成と比較して、低コスト且つコンパクトな構成で回転軸部及び動力伝達部を構成する部材の衝撃に対する耐久性の向上を実現することができる。

また、上記構成において、前記回転軸部の前記軸方向の移動によって弾性変形する弾性体を有する衝撃緩衝部をさらに備えることが好ましい。

このような構成によると、弾性体の弾性変形によって回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃をより緩和することができる。

また、上記構成において、前記回転軸部を前記回転軸心を中心として回転可能に支持するとともに前記回転軸部と一体に前記軸方向に移動可能に前記ハウジングに支持されたベアリングをさらに備え、前記衝撃緩衝部は、前記ベアリングと前記軸方向において並ぶとともに前記ベアリングに接触していることが好ましい。

このような構成によると、回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。

また、上記構成において、前記衝撃緩衝部は、前記ベアリングと前記弾性体との間に介在するプレートをさらに有し、前記ベアリングは、互いに相対回転可能な外輪及び内輪を有し、前記回転軸部は、前記内輪に固定され、前記弾性体は、前記プレートを前記外輪に向けて付勢しており、前記プレートは、前記外輪に接触しているとともに前記内輪と離間していることが好ましい。

このような構成によると、弾性体とベアリングとの間にプレートが設けられているため、圧縮時に膨張した弾性体がベアリングの内輪に接触することがない。これにより、弾性体の圧縮時においても内輪の外輪に対する円滑な相対回転を担保することができる。

また、上記構成において、前記ベアリングと協働して前記回転軸部を前記回転軸心を中心として回転可能に支持するとともに前記ハウジングに支持された第２ベアリングをさらに備え、前記弾性体は、前記軸方向において前記ベアリングと前記第２ベアリングとの間に位置していることが好ましい。

このような構成によると、従来あった回転軸部を支持する２つの軸受の間における空間を有効活用できるので、電動工具の大型化を抑制することができる。

また、上記構成において、前記回転軸部は、前記軸方向に延びる回転軸と、前記回転軸に設けられたギヤと、を有し、前記動力伝達部は、前記ギヤと噛合するベベルギヤを有していることが好ましい。

このような構成によると、動力伝達部に加わる衝撃を回転軸に働く軸方向の衝撃（スラスト力）に効率良く変換することができ、当該軸方向の衝撃を回転軸の軸方向の移動によって効果的に緩和することができる。これにより、回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃をより効果的に緩和することができる。

また、上記構成において、前記ベベルギヤによって前後方向に往復動するシャフトを有し、前記弾性体は、最も後方に位置する際の前記シャフトの後端と前後方向でオーバーラップする位置に配置されることが好ましい。

また、上記構成において、前記シャフトを前後方向の位置に応じて傾斜させるオービタル機構をさらに有し、前記オービタル機構は、前記シャフトを摺動可能に支持する筒部を含むことが好ましい。

また、上記構成において、前記弾性体は、前記筒部の後端と前後方向でオーバーラップする位置に設けられることが好ましい。

また、上記構成において、前記モータは、ブラシレスモータであることが好ましい。

このような構成によると、回転軸部を軸方向に移動させることで回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を緩和する構成を好適に実現することができる。

本発明によれば、動力伝達部に加わる衝撃を緩和して動力伝達部を構成する部材の変形及び破損を抑制可能な電動工具を提供することができる。

本発明の実施の形態によるセーバソーの内部構造を示す断面図である。本発明の実施の形態によるセーバソーのブラシレスモータ、モータケース、ギヤハウジングの後部を示す部分断面図である。本発明の実施の形態によるセーバソーの後側ベアリング支持部及び後側ベアリングを示す部分拡大断面図である。本発明の実施の形態によるセーバソーの前側ベアリング支持部、前側ベアリング、及び衝撃緩衝部を示す部分拡大断面図である。本発明の実施の形態によるセーバソーの前側ベアリング支持部、及び衝撃緩衝部の弾性体を示す図であり、図２のＡ－Ａ断面図である。本発明の実施の形態によるセーバソーの内部構造を示す部分断面図であり、円滑に切断作業が行われている状態を示している。本発明の実施の形態によるセーバソーの内部構造を示す部分断面図であり、被駆動部のロック発生に伴い弾性体が圧縮された状態を示している。

以下、本発明の実施の形態にかかる電動工具について図１～図７を参照しながら説明する。以降の説明においては、図中の矢印で示されている「上」を上方向、「下」を下方向、「前」を前方向、「後」を後方向、「右」を右方向、「左」を左方向と定義する。

図１に示されているセーバソー１は、木材、鋼材、パイプ等の被切断材を切断するための電動式の往復動工具である。図１に示されているように、セーバソー１は、ハウジング２と、回転軸部３１を有するブラシレスモータ３と、センサ基板４と、ファン５と、動力伝達部６と、被切断材を切断するためのブレードＢが着脱可能な被駆動部７と、後側ベアリング８と、前側ベアリング９と、衝撃緩衝部１０と、電力供給回路（不図示）と、制御部（不図示）とを備えている。セーバソー１においては、ブラシレスモータ３を駆動源として用い、ブラシレスモータ３の回転によってブレードＢが装着された状態の被駆動部７を往復駆動させ、往復動しているブレードＢを用いて切断作業を行う。

ハウジング２は、セーバソー１の外郭をなしており、ハンドルハウジング２１と、モータケース２２と、ギヤケース２３とを有している。

ハンドルハウジング２１は、樹脂製であり、ハウジング２の後部を構成している。ハンドルハウジング２１は、モータケース２２の後部に接続されるとともにモータケース２２を支持している。ハンドルハウジング２１は、把持部２１１と、第１接続部２１２と、第２接続部２１３と、モータ支持部２１４と、を有している。

把持部２１１は、作業者が把持可能な部分であり、上下方向に延びる略円筒形状を有している。把持部２１１の下端部からは外部電源（例えば、商用交流電源）に接続可能な電源コード２１１Ａが延びており、把持部２１１の上部にはブラシレスモータ３の始動及び停止を制御する手動操作可能なトリガスイッチ２１１Ｂが設けられている。

第１接続部２１２は、把持部２１１の下部とモータ支持部２１４の後下部とを接続している。第１接続部２１２の内部には、電力供給回路を構成するチョークコイル２１２Ａ等が収容されている。第２接続部２１３は、把持部２１１の上部とモータ支持部２１４の後上部とを接続している。

モータ支持部２１４は、把持部２１１の前方に位置しており、モータケース２２の後部に接続されるとともにモータケース２２を支持している。モータ支持部２１４の右側壁及び左側壁のそれぞれの下部には、図示せぬ複数の吸気孔が形成されている。また、モータ支持部２１４は、基板収容部２１４Ａ及び電力供給回路を構成する平滑コンデンサ２１４Ｂを収容している。

基板収容部２１４Ａは、前方に開口する有底箱形形状の容器であり、電力供給回路の一部及び制御部が搭載された回路基板を収容している。電力供給回路は、外部電源の電力を電源コード２１１Ａを介してブラシレスモータ３に供給するための回路であり、チョークコイル２１２Ａを含むノイズフィルタ回路、平滑コンデンサ２１４Ｂを含む整流平滑回路、インバータ回路等を有している。制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを有するマイコン等を含んでおり、インバータ回路を制御してブラシレスモータ３の回転制御（駆動制御）を行う。

モータケース２２は、一体成形された樹脂製の部材であり、前方に開口するとともに前後方向に延びる有底円筒形状を有している。図２に示されているように、モータケース２２は、後壁部２２１及び円筒部２２２を有しており、ブラシレスモータ３、センサ基板４、及びファン５を収容している。

後壁部２２１は、モータケース２２の後部を構成しており、後側ベアリング支持部２２３及び接続壁２２４を有している。後側ベアリング支持部２２３は、前方に開口するとともに前後方向に延びる略有底円筒形状をなしており、後側ベアリング８を支持している。後側ベアリング支持部２２３及び後側ベアリング８の詳細については後述する。

接続壁２２４は、後側ベアリング支持部２２３の前端部（すなわち、後述の円筒壁２２３Ａの前端部）から後側ベアリング支持部２２３の半径方向外方に延びており、後側ベアリング支持部２２３の前端部と円筒部２２２の後端部とを接続している。接続壁２２４には、接続壁２２４を前後方向に貫通しモータケース２２の内部とモータ支持部２１４の内部（ハンドルハウジング２１の内部）とを連通させる複数の連通孔２２１ａが形成されている。

円筒部２２２は、後壁部２２１の接続壁２２４の周縁部から前方に延びる略円筒形状を有している。円筒部２２２の前方に臨む開口端は、ギヤケース２３によって閉塞されている。円筒部２２２の前端部には、円筒部２２２を上下方向に貫通しモータケース２２の内部とハウジング２の外部とを連通させる複数の排気孔２ａが形成されている。

図１に戻り、ギヤケース２３は、金属製であり、モータケース２２の前部に接続されるとともに前後方向に延びている。ギヤケース２３は、動力伝達部６及び被駆動部７を収容しており、後壁部２３１を有している。

図２に示されているように、後壁部２３１は、ギヤケース２３の後部を構成しており、モータケース２２の円筒部２２２の開口端を閉塞している。後壁部２３１は、前側ベアリング９及び衝撃緩衝部１０を支持する前側ベアリング支持部２３２と、対向壁２３３とを有している。前側ベアリング支持部２３２、前側ベアリング９、及び衝撃緩衝部１０の詳細については後述する。

対向壁２３３は、モータケース２２の円筒部２２２と前後方向に対向しており、前側ベアリング支持部２３２の後端部（すなわち、後述の接続壁２３６の後端部）に接続されている。

ブラシレスモータ３は、モータケース２２内に収容されており、回転軸部３１と、ロータ３２と、ステータ３３とを有している。ブラシレスモータ３は、３相ブラシレスＤＣモータであり、セーバソー１の駆動源（すなわち、被駆動部７を駆動するための駆動源）である。ブラシレスモータ３は、本発明における「モータ」の一例である。

回転軸部３１は、前後方向に延びる回転軸心Ａ１を中心として回転可能に且つハウジング２に対して前後方向（すなわち、回転軸心Ａ１の軸方向）に移動可能に後側ベアリング８及び前側ベアリング９を介してハウジング２（モータケース２２及びギヤケース２３）に支持されている。回転軸部３１は、回転軸３１１及びピニオンギヤ３１２を有している。回転軸心Ａ１は、本発明における「回転軸心」の一例である。

回転軸３１１は、前後方向に延びる略円柱形状をなしており、回転軸心Ａ１を中心として回転可能に後側ベアリング８及び前側ベアリング９に支持されている。より詳細には、回転軸３１１の後端部は後側ベアリング８に支持されており、回転軸３１１の前端部は前側ベアリング９に支持されている。本実施の形態においては、回転軸３１１（回転軸部３１）は、ブラシレスモータ３が駆動した場合に前面視において反時計回りに回転するように構成されている。

ピニオンギヤ３１２は、歯すじが左ねじれのスパイラルベベルギヤ（まがりばかさ歯車）である。ピニオンギヤ３１２は、回転軸３１１の前端部に回転軸３１１と一体に設けられており、回転軸３１１と一体に同軸回転する。ピニオンギヤ３１２は、本発明における「ギヤ」の一例である。

ロータ３２は、永久磁石を有しており、回転軸３１１と同軸一体回転するように回転軸３１１に固定されている。また、ロータ３２の後端には、後面視において円環形状のセンサマグネット３２Ａがロータ３２と一体に同軸回転するように設けられている。

ステータ３３は、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、スター型接続された３つのステータコイルを有している。ステータ３３の外周部の上部及び下部のそれぞれは、モータケース２２に対してボルト３３Ａによって固定されている。これにより、ステータ３３は、モータケース２２内に収容された状態でハウジング２に対して固定されている。

センサ基板４は、前面視において円環形状をなす基板であり、ステータ３３の後方に設けられている。センサ基板４には、センサマグネット３２Ａの回転位置（すなわち、ロータ３２の回転位置）を検出するための図示せぬ３つのホール素子が搭載されている。

上記３つのホール素子は、センサ基板４の前面に搭載されており、回転軸３１１の周方向に略６０°間隔で並んで配置されている。３つのホール素子のそれぞれは、信号線を介して制御部に接続されており、センサマグネット３２Ａの回転位置を検出するための信号を制御部に出力する。なお、制御部は、３つのホール素子のそれぞれから出力される信号に基づいてセンサマグネット３２Ａの回転位置を検出することでロータ３２の回転位置を検出し、当該検出結果に基づいてインバータ回路を制御してロータ３２及び回転軸部３１を所定の回転方向に回転させる。

ファン５は、遠心ファンであり、ブラシレスモータ３のステータ３３の前方に位置している。ファン５は、回転軸３１１と同軸一体回転するように回転軸３１１に固定されている。ファン５は、ハウジング２の内部において複数の吸気孔から複数の排気孔２ａに流れる冷却風を発生させる。この冷却風によって、ブラシレスモータ３、インバータ回路、整流回路等が冷却される。

図１に示されているように、動力伝達部６は、動力伝達ギヤ６１と、ピン６２と、ピンガイド６３とを有している。動力伝達部６は、回転軸部３１（回転軸３１１）の回転力を受けて当該回転力に基づく駆動力を被駆動部７に伝達する機構である。具体的には、回転軸部３１の回転を前後方向の往復運動に変換し当該往復運動を被駆動部７に伝達する。

動力伝達ギヤ６１は、歯すじが右ねじれのスパイラルベベルギヤ（まがりばかさ歯車）であり、ギヤケース２３内の下部において前側ベアリング支持部２３２の前方に配置されている。動力伝達ギヤ６１は、回転軸心Ａ１と直交する（すなわち、上下方向に延びる）回転軸心Ａ２を中心として回転可能にギヤケース２３に支持されており、ピニオンギヤ３１２と噛合している。上述したように、本実施の形態においては、動力伝達ギヤ６１は歯すじが右ねじれのスパイラルギヤであり、且つ動力伝達ギヤ６１に噛合しているピニオンギヤ３１２は歯すじが左ねじれのスパイラルギヤである。また、回転軸部３１は、ブラシレスモータ３が駆動すると前面視において反時計回りに回転する。このため、ブラシレスモータ３の駆動中（回転軸部３１の回転中）、ピニオンギヤ３１２には常に後方向（動力伝達ギヤ６１から離間する方向）のスラスト力が僅かに働く。動力伝達ギヤ６１は、本発明における「ベベルギヤ」の一例である。

ピン６２は、上下方向に延びる略円柱形状をなしている。ピン６２は、動力伝達ギヤ６１に圧入によって固定されており、平面視において回転軸心Ａ２から離間している。ピン６２の上部は、動力伝達ギヤ６１の上面から上方に突出している。

ピンガイド６３は、左右方向に延びる略直方体をなす部材であって、ギヤケース２３内に前後方向に移動可能に設けられている。ピンガイド６３には、ピン収容溝６３ａが形成されている。

ピン収容溝６３ａは、ピンガイド６３の下面から上方に窪むとともに左右方向に延びている。ピン収容溝６３ａの前後方向の幅は、ピン６２の直径よりも僅かに大きく構成されており、ピン収容溝６３ａにはピン６２の上端部がニードルベアリングを介して収容されている。これにより、ピンガイド６３とピン６２との前後方向の相対移動は互いに規制され、左右方向の相対移動は許容される。

被駆動部７は、ギヤケース２３内において前後方向に往復動可能にギヤケース２３に支持されている。被駆動部７は、前後方向においてモータ支持部２１４に関して把持部２１１の反対側に位置している。被駆動部７は、前後方向に延びる筒部７ａと、筒部７ａに摺動可能に支持されたシャフト７１と、ブレード装着部７２とを有している。

シャフト７１は、前後方向に延びる中空の円筒形状をなしており、筒部７ａを介してギヤケース２３に前後方向に往復動可能に支持されている。シャフト７１は、ピンガイド６３と一体に前後方向に往復動するようにピンガイド６３に固定されている。なお、図１は、シャフト７１が往復動可能な範囲において最も後方に位置している状態（すなわち、シャフト７１が後死点に位置している状態）を示している。

ブレード装着部７２は、シャフト７１の前端部に設けられており、ブレードＢを着脱可能に構成されている。

次に、図３～図５を参照しながら、後側ベアリング支持部２２３、後側ベアリング８、前側ベアリング支持部２３２、前側ベアリング９、及び衝撃緩衝部１０について詳細に説明する。以下の説明においては、回転軸３１１の周方向を単に「周方向」と称し、回転軸３１１の半径方向を単に「半径方向」と称す。

図３に示されているように、後側ベアリング支持部２２３は、後側ベアリング８を前後方向に移動可能に支持しており、円筒壁２２５及び後端壁２２６を有している。円筒壁２２５は、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、円筒壁２２５には溝２２５ａが形成されている。

溝２２５ａは、円筒壁２２５の内周面２２５Ａから半径方向外方に窪むとともに周方向全体に亘って延びている。溝２２５ａには、Ｏリング２２５Ｂが嵌め込まれている。後端壁２２６は、円筒壁２２５の後部開口端を閉塞しており、後面視において略円形状をなしている。

後側ベアリング８は、互いに相対回転可能な外輪８１及び内輪８２を有するボールベアリングである。後側ベアリング８は、Ｏリング２２５Ｂを介して円筒壁２２５内に圧入されており、外輪８１の外周面８１Ａと円筒壁２２５の内周面２２５Ａとの間には僅かな隙間が形成されている。これにより、後側ベアリング８は、後側ベアリング支持部２２３に対して前後方向に移動可能である。後側ベアリング８の内輪８２には、回転軸３１１の後端部が圧入により固定されており、回転軸３１１（回転軸部３１）及び後側ベアリング８は一体に前後方向に移動する。後側ベアリング８は、本発明における「第２ベアリング」の一例である。

図４及び図５に示されているように、前側ベアリング支持部２３２は、前側ベアリング９を前後方向に移動可能に支持するとともに衝撃緩衝部１０を支持している。前側ベアリング支持部２３２は、円筒壁２３４と、第１壁２３５と、接続壁２３６と、被固定プレート２３７と、第２壁２３８と、を有している。

円筒壁２３４は、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、図５に示されているように左右方向に延びる２つのリブ２３４Ｅに支持されている。円筒壁２３４は、厚肉部２３４Ａと薄肉部２３４Ｂとを有している。

図４に示されているように、厚肉部２３４Ａは、円筒壁２３４の前部を構成しており、厚肉部２３４Ａには溝２３４ａが形成されている。溝２３４ａは、厚肉部２３４Ａの内周面２３４Ｃから半径方向外方に窪むとともに周方向全体に亘って延びている。溝２３４ａには、Ｏリング２３４Ｄが嵌め込まれている。薄肉部２３４Ｂは、円筒壁２３４の後部を構成しており、薄肉部２３４Ｂの内径は厚肉部２３４Ａの内径よりも大きく構成されている。

第１壁２３５は、円筒壁２３４の後端部（すなわち、薄肉部２３４Ｂの後端部）から半径方向に延びており、図５に示されているように、上方に突出する第１突出部２３５Ａと、右下方に突出する第２突出部２３５Ｂと、左下方に突出する第３突出部２３５Ｃとを有している。第１突出部２３５Ａ、第２突出部２３５Ｂ、第３突出部２３５Ｃにはそれぞれ、第１ネジ孔２３５ａ、第２ネジ孔２３５ｂ、第３ネジ孔２３５ｃが形成されている。

図４に示されているように、接続壁２３６は、第１壁２３５の周縁部から後方に延びており、第１壁２３５と対向壁２３３とを接続している。

被固定プレート２３７は、第１壁２３５の後面に固定されており、円環部２３７Ａと、第１被固定部２３７Ｂと、第２被固定部（不図示）と、第３被固定部２３７Ｃとを有している。

円環部２３７Ａは、後面視において円環形状をなす部分であり、円環部２３７Ａの内周面は薄肉部２３４Ｂの内周面よりも半径方内方に位置している。

第１被固定部２３７Ｂは、円環部２３７Ａの上部から上方に突出しており、第１ネジ孔２３５ａを介して第１ボルト２３７Ｄによって第１壁２３５の第１突出部２３５Ａの後面に固定されている。

図示せぬ第２被固定部は、円環部２３７Ａの右下部から右下方に突出しており、第２ネジ孔２３５ｂを介して第２ボルト２３７Ｅによって第１壁２３５の第２突出部２３５Ｂの後面に固定されている。

第３被固定部２３７Ｃは、円環部２３７Ａの左下部から左下方に突出しており、第３ネジ孔２３５ｃを介して第３ボルト２３７Ｆによって第１壁２３５の第３突出部２３５Ｃの後面に固定されている。

第２壁２３８は、円筒壁２３４の前端部（すなわち、厚肉部２３４Ａの前端部）から半径方向内方に突出しており、後面視において円環形状をなしている。

前側ベアリング９は、互いに相対回転可能な外輪９１及び内輪９２を有するボールベアリングである。前側ベアリング９は、Ｏリング２３４Ｄを介して厚肉部２３４Ａ（円筒壁２３４）内に圧入されており、外輪９１の外周面９１Ａと厚肉部２３４Ａの内周面２３４Ｃとの間には僅かな隙間が形成されている。これにより、前側ベアリング９は、前側ベアリング支持部２３２に対して前後方向に移動可能である。また、前側ベアリング９の内輪９２には、回転軸３１１の前端部が圧入により固定されており、回転軸３１１（回転軸部３１）、後側ベアリング８、及び前側ベアリング９は一体に前後方向に移動する。前側ベアリング９は、本発明における「ベアリング」の一例である。

衝撃緩衝部１０は、動力伝達部６及び回転軸部３１に衝撃が加わった場合に当該衝撃を緩和する機構であり、前側ベアリング９と前後方向（軸方向）において並んで配置されている。衝撃緩衝部１０は、円環プレート１０Ａ及び弾性体１０Ｂを有している。なお、衝撃緩衝部１０による衝撃緩和については後述する。

円環プレート１０Ａは、前面視において円環形状をなす金属製の板状部材であり、前後方向に所定の厚みを有している。円環プレート１０Ａは、前後方向において弾性体１０Ｂと前側ベアリング９との間に介在している。円環プレート１０Ａの内径は、前側ベアリング９の内輪９２の外径よりも大きく且つ外輪９１の内径よりも小さく構成されている。言い換えれば、円環プレート１０Ａの内周面は、前側ベアリング９の内輪９２の外周面よりも半径方向外方に位置し且つ外輪９１の内周面よりも半径方向内方に位置している。このため、円環プレート１０Ａは、前側ベアリング９の外輪９１に接触しているが、内輪９２とは離間している。これにより、内輪９２の外輪９１に対する相対回転が円環プレート１０Ａによって妨げられることがなく、内輪９２の外輪９１に対する円滑な相対回転を担保することができる。円環プレート１０Ａは、本発明における「プレート」の一例である。

弾性体１０Ｂは、弾性変形可能なゴム製の部材であり、図４及び図５に示されているように前後方向に延びる略円筒形状を有している。弾性体１０Ｂは、前後方向に僅かに圧縮された状態で円環プレート１０Ａと被固定プレート２３７の円環部２３７Ａとの間に設けられており、図４に示されているように、弾性体１０Ｂの前端部は円環プレート１０Ａの後面に接触し且つ弾性体１０Ｂの後端部は円環部２３７Ａの前面に接触している。

弾性体１０Ｂは、円環プレート１０Ａを前側ベアリング９の外輪９１に向けて付勢している。言い換えれば、弾性体１０Ｂは、円環プレート１０Ａ、前側ベアリング９、及び回転軸部３１を前方に付勢している。このため、弾性体１０Ｂの付勢力に抗して回転軸部３１を後方向（動力伝達ギヤ６１から離間する方向）に移動させようとする力（すなわち、後方向の力）が回転軸部３１に働いていない場合又は回転軸部３１に働いている後方向の力が小さい場合、前側ベアリング９の外輪９１は第２壁２３８の後面に接触した状態（図４及び図６に示されている状態）に保たれる。一方、回転軸部３１に大きな後方向の力が働いた場合には、回転軸部３１、後側ベアリング８、及び前側ベアリング９は弾性体１０Ｂを後方に圧縮しながら一体に後方に移動し、前側ベアリング９の外輪９１は第２壁２３８から離間する。

また、弾性体１０Ｂは、上下方向から見て後死点に位置しているシャフト７１と重なっている。このため、弾性体１０Ｂを配置する空間をハウジング２内に新たに確保する必要がない。これにより、セーバソー１の前後方向の寸法を大型化することなく、弾性体１０Ｂをハウジング２内に設けることができる。

次に、セーバソー１の動作について説明する。セーバソー１を用いて切断作業を行う場合、一般に、作業者は、ブレード装着部７２にブレードＢを装着した後、一方の手で把持部２１１を把持し他方の手でギヤケース２３の前部（小径部分）を把持する。この状態で、作業者が把持部２１１を把持した手の指でトリガスイッチ２１１Ｂに対して引操作を行うと、制御部がブラシレスモータ３の駆動を開始し、回転軸部３１及びロータ３２が回転軸心Ａ１を中心に一体に回転を開始する。

回転軸部３１が回転を開始すると、回転軸部３１の回転によってピニオンギヤ３１２と噛合している動力伝達ギヤ６１が回転し、ピン６２が動力伝達ギヤ６１の回転軸心Ａ２を中心とした周回運動を行う。この周回運動の前後方向の運動成分のみがピンガイド６３を介して被駆動部７に伝達され、ピンガイド６３、被駆動部７、及びブレードＢが一体に前後方向に往復動を行う。この往復動を行うブレードＢによって被切断材の切断が可能となる。

なお、本実施の形態によるセーバソー１は、シャフト７１の往復運動中にシャフト７１を上下方向に揺動させる、いわゆるオービタル機構（スイング機構）を有している。オービタル機構は、押圧斜面６１ａと、軸受７１ａと、付勢部材７ｂと、揺動軸７ｃとを有している。

押圧斜面６１ａは、動力伝達ギヤ６１の上面に動力伝達ギヤ６１と一体に回転するように設けられた円環壁の上面を構成しており、上面視において円環形状をなしている。円環壁は、上面視において回転軸心Ａ２を中心とする円環形状をなすとともに上方に延びる壁である。円環壁の高さ（上下方向の寸法）は、動力伝達ギヤ６１の回転軸心Ａ２の周方向に沿って連続的に変化しているため、押圧斜面６１ａは、その高さが回転軸心Ａ２の周方向に沿って連続的に変化するように傾斜している。

軸受７１ａは、前面視において円環形状をなすボールベアリングであり、筒部７ａの後部の外周に固定されている。軸受７１ａは、シャフト７１が後死点に位置している状態のピンガイド６３よりも後方に位置しており、押圧斜面６１ａと係合している。なお、押圧斜面６１ａの軸受７１ａに係合している部分の高さは、シャフト７１が最も後方（後死点）に位置している状態において最も低く、シャフト７１が最も前方（前死点）に位置している状態において最も高い。すなわち、図１の状態における押圧斜面６１ａは、後端部分が低く、前端部分が高いように構成されている。

付勢部材７ｂは、上下方向に延びるスプリングであり、軸受７１ａよりも後方に設けられている。付勢部材７ｂは、筒部７ａの後端部分を下方に押圧しており、筒部７ａの後端部分は下方への付勢力を常に受けている。

揺動軸７ｃは、左右方向に延びており、筒部７ａの前下部に設けられている。揺動軸７ｃは、筒部７ａを揺動可能に支持しており、筒部７ａは揺動軸７ｃを中心として揺動可能である。

図１の状態から動力伝達ギヤ６１が回転すると、押圧斜面６１ａも動力伝達ギヤ６１と一体に回転する。この押圧斜面６１ａの回転によって、押圧斜面６１ａの軸受７１ａと係合する部分の高さが連続的に徐々に高くなっていくため、軸受７１ａに上方向の付勢力（軸受７１ａを上方へ移動させる力）が働き、同時に筒部７ａの軸受７１ａが固定されている部分にも軸受７１ａを介して上方向の付勢力（筒部７ａの軸受７１ａが固定されている部分を上方向に移動させる力）が働く。この付勢力によって、筒部７ａは、付勢部材７ｂの付勢力に抗して筒部７ａの後端が上方向に移動するように揺動軸７ｃを中心として揺動する。そして、動力伝達ギヤ６１がさらに回転を続けると、シャフト７１は最も前端の位置（前死点）まで移動し、押圧斜面６１ａの軸受７１ａと係合する部分の高さが最も高くなる（すなわち、軸受７１ａは押圧斜面６１ａの最も高い部分と係合する）。

動力伝達ギヤ６１がさらに回転を続けると、押圧斜面６１ａの軸受７１ａと係合する部分の高さが徐々に低くなっていくため、軸受７１ａの位置は下方に移動し、筒部７ａはその後端が下方に移動するように揺動軸７ｃを中心として揺動する。

このように、筒部７ａを介してシャフト７１の角度を、その前後方向の位置に応じて変化させることで、切断性能を向上させることができる。なお、セーバソー１のおいては、オービタル機構を実現するために、筒部７ａをシャフト７１が最も後方（後死点）に位置する状態のピンガイド６３よりも後方に延在させ、筒部７ａにおける軸受７１ａを固定する領域と付勢部材７ｂの付勢力を受ける領域とを確保している。

次に、図６及び図７を参照しながら動力伝達部６及び回転軸部３１に衝撃が加わった場合の衝撃緩衝部１０による衝撃緩和について説明する。ここでは、動力伝達部６及び回転軸部３１に衝撃が加わる場合として、切断作業中にブレードＢが被切断材に噛み込んで被駆動部７（シャフト７１）がロックされた場合を例にとって説明する。なお、図６に示されているように、円滑に切断作業が行われている状態（被駆動部７のロックが発生していない状態）においては、回転軸部３１に後方向のスラスト力が僅かに働いているが、弾性体１０Ｂの付勢力によって前側ベアリング９の外輪９１は第２壁２３８の後面に接触した状態に保たれている。

切断作業中にブレードＢが被切断材に噛み込んで被駆動部７がロックされた際（すなわち、被駆動部７のロック発生時）には、往復動を行っていた被駆動部７が急激に停止するため、ピンガイド６３の往復動、ピン６２の周回運動、及び動力伝達ギヤ６１の回転も急激に停止する。一方、ブラシレスモータ３の駆動は継続しているため、動力伝達ギヤ６１と噛合しているピニオンギヤ３１２（回転軸部３１）は回転を継続しようとする。このため、被駆動部７のロック発生時においては、ピンガイド６３、ピン６２、動力伝達ギヤ６１の歯、ピニオンギヤ３１２の歯等に衝撃が加わるとともに回転軸部３１に働く後方向のスラスト力が非常に大きくなる。

しかしながら、回転軸部３１に働く後方向のスラスト力が非常に大きくなった際に、図７に示されているように回転軸部３１、後側ベアリング８、前側ベアリング９、ロータ３２、及びセンサマグネット３２Ａが一体に後方に移動するとともに弾性体１０Ｂが後方に圧縮されるため、被駆動部７のロック発生時に回転軸部３１（主にピニオンギヤ３１２の歯）、動力伝達ギヤ６１（主に動力伝達ギヤ６１の歯）、ピン６２、及びピンガイド６３に加わる衝撃が緩和される。これにより、回転軸部３１及び動力伝達部６の衝撃に対する耐久性を向上させることができ、回転軸部３１、動力伝達ギヤ６１、ピン６２、及びピンガイド６３の破損及び変形を抑制することができる。なお、図７に示されているように、弾性体１０Ｂは圧縮時に上下方向に膨張するが、弾性体１０Ｂと前側ベアリング９との間には前後方向に所定の厚みを有する円環プレート１０Ａが設けられているため、膨張した弾性体１０Ｂが前側ベアリング９の内輪９２に接触することを防止することができる。これにより、弾性体１０Ｂの圧縮時においても内輪９２の外輪９１に対する円滑な相対回転を担保することができる。なお、本実施の形態における円環プレート１０Ａの厚みは略２ｍｍであるが、これに限定されず、円環プレート１０Ａの厚みは、弾性体１０Ｂを圧縮させる圧力に耐えうる強度を持たせる程度の厚みであればよく、さらに膨張した弾性体１０Ｂが前側ベアリング９の内輪９２に接触することを防止することができる程度の厚みであればよい。

また、弾性体１０Ｂの圧縮時においては、センサマグネット３２Ａが回転軸部３１と一体に後方に移動してセンサ基板４に接近するが、弾性体１０Ｂの圧縮時にセンサマグネット３２Ａとセンサ基板４との前後方向の離間距離Ｌ１が２ｍｍ以上となるように弾性体１０Ｂの弾性率が設定されている。これにより、弾性体１０Ｂの圧縮時（被駆動部７のロック発生時）にセンサマグネット３２Ａ（ロータ３２の一部）がセンサ基板４に衝突し、３つのホール素子が破損等することを防止することができる。なお、本実施の形態においては、図６の状態におけるセンサマグネット３２Ａとセンサ基板４との前後方向の離間距離Ｌ１は３ｍｍ程度に構成されており、回転軸部３１は被駆動部７のロック発生時（弾性体１０Ｂの圧縮時）に後方向に１ｍｍ程度移動する。また、図６の状態における後側ベアリング８と後端壁２２６の前面との前後方向における離間距離Ｌ２は、弾性体１０Ｂの圧縮時における回転軸部３１の後方向への移動距離（１ｍｍ程度）よりも大きい２ｍｍ程度に構成されている。

上述したように本発明の実施の形態におけるセーバソー１は、回転軸心Ａ１を中心として回転可能な回転軸部３１を有するブラシレスモータ３と、ブラシレスモータ３を収容するハウジング２と、回転軸部３１の回転力を受けて当該回転力に基づく駆動力を伝達する動力伝達部６と、当該駆動力が伝達されて駆動される被駆動部７とを備えており、回転軸部３１は、ハウジング２に対して回転軸心Ａ２の軸方向に移動可能にハウジング２に支持されている。

上記構成によれば、回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を回転軸部３１の軸方向（本実施の形態においては、後方向）の移動によって緩和することが可能である。これにより、回転軸部３１及び動力伝達部６を構成する部材（すなわち、動力伝達ギヤ６１、ピン６２、及びピンガイド６３）の衝撃に対する耐久性を向上させることができ、回転軸部３１及び動力伝達部６を構成する部材の変形及び破損を抑制することができる。また、上記構成によれば、回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を緩和するクラッチ機構等を動力伝達経路上に設けた構成と比較して、低コスト且つコンパクトな構成で回転軸部３１及び動力伝達部６を構成する部材の衝撃に対する耐久性の向上を実現することができる。

また、セーバソー１は回転軸部３１の軸方向の移動によって弾性変形（本実施の形態においては、圧縮）する弾性体１０Ｂを有する衝撃緩衝部１０を備えている。このため、弾性体１０Ｂの弾性変形（圧縮）によって回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃をより緩和することができる。

また、セーバソー１は、回転軸部３１を回転軸心Ａ１を中心として回転可能に支持するとともに回転軸部３１と一体に軸方向に移動可能にハウジング２に支持された前側ベアリング９をさらに備えおり、衝撃緩衝部１０は、前側ベアリング９と軸方向において並ぶとともに前側ベアリング９に接触している。これにより、回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。

また、セーバソー１の衝撃緩衝部１０は、前側ベアリング９と弾性体１０Ｂとの間に介在する円環プレート１０Ａをさらに有しており、前側ベアリング９は、互いに相対回転可能な外輪９１及び内輪９２を有している。さらに、回転軸部３１は内輪９２に固定され、弾性体１０Ｂは円環プレート１０Ａを外輪９１に向けて付勢しており、円環プレート１０Ａは外輪９１に接触しているとともに内輪９２とは離間している。

上記構成によれば、弾性体１０Ｂと前側ベアリング９との間に円環プレート１０Ａが設けられているため、圧縮時に膨張した弾性体１０Ｂが前側ベアリング９の内輪９２に接触することがない。これにより、弾性体１０Ｂの圧縮時においても内輪９２の外輪９１に対する円滑な相対回転を担保することができる。

また、本実施の形態によるセーバソー１は、前側ベアリング９と協働して回転軸部３１を回転軸心Ａ１を中心として回転可能に支持するとともにハウジング２に支持された後側ベアリング８をさらに備えており、弾性体１０Ｂは、軸方向において前側ベアリング９と後側ベアリング８との間に位置している。これにより、従来からあった回転軸部を支持する２つのベアリングの間にある空間を利用して弾性体１０Ｂを配置することができるので、セーバソー１の大型化を抑制することができる。また、本実施の形態によるセーバソー１は、オービタル機構を実現するため、往復動中においてシャフト７１が最も後方に位置する際のピンガイド６３の位置よりも後方に筒部７ａを延在させている。このような構成においては、ハウジング２の内部において、筒部７ａの後端部の下方かつ動力伝達ギヤ６１の後方の領域にデッドスペースができてしまうが、本実施の形態では、当該空間、具体的には筒部７ａの後端と前後方向でオーバーラップする領域（言い換えれば、回転軸心Ａ１と直交する方向（本実施の形態においては、上下方向）から見て、筒部７ａの後端と重なる領域）に弾性体１０Ｂを配置しているため、デッドスペースを有効利用でき、セーバソー１の大型化を抑制することができる。

また、セーバソー１の回転軸部３１は、軸方向に延びる回転軸３１１及び回転軸３１１に設けられたピニオンギヤ３１２を有している。さらに、セーバソー１の動力伝達部６は、ピニオンギヤ３１２と噛合する動力伝達ギヤ６１を有しており、動力伝達ギヤ６１はベベルギヤである。

上記構成によれば、動力伝達部６に加わる衝撃を回転軸３１１に働く軸方向の衝撃（スラスト力）に効率良く変換することができ、当該軸方向の衝撃を回転軸３１１の軸方向の移動によって効果的に緩和することができる。これにより、回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃をより効果的に緩和することができる。

また、セーバソー１においては、駆動源としてブラシレスモータ３を採用している。これにより、回転軸部３１を軸方向に移動させることで回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を緩和する構成を好適に実現することができる。より詳細には、ブラシ付きモータを駆動源として採用した電動工具において回転軸部を軸方向に移動可能とすると、ブラシと整流子との接触が不安定となりモータの駆動に支障をきたしてしまう虞があるため、回転軸部を軸方向に移動させることで回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を緩和する構成を好適に実現することができない。このため、ブラシ付きモータを駆動源として採用した電動工具において回転軸部及び動力伝達部に加わる衝撃を緩和する構成を実現するためには、例えば、動力伝達部（減速機構）内に衝撃を緩和する機構を設けるしかない。これに対し、ブラシ及び整流子を備える必要のないブラシレスモータ３を採用したセーバソー１においては、回転軸部を軸方向に移動可能としてもブラシレスモータ３の駆動に支障をきたす虞が少ないため、回転軸部３１を軸方向に移動させることで回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を緩和する構成を好適に実現することができる。

本発明の実施の形態について説明したが、本発明による電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

上記の実施の形態においては、回転軸３１１に設けられたピニオンギヤ３１２及びピニオンギヤ３１２に噛合する動力伝達ギヤ６１がスパイラルベベルギヤ（まがりばかさ歯車）である交差軸タイプのギヤ構成を有するセーバソー１を例に説明したが、これに限られず、ブラシレスモータの回転軸にスラスト力が働くギヤ構成を有する電動工具であれば本発明を適用することができる。なお、ブラシレスモータの回転軸にスラスト力が働くギヤ構成としては、本実施の形態におけるギヤ構成以外に、回転軸に設けられたピニオンギヤ及び当該ピニオンギヤに噛合する動力伝達ギヤがストレートベベルギヤ（すぐばかさ歯車）である交差軸タイプのギヤ構成、回転軸に設けられたピニオンギヤ及び当該ピニオンギヤに噛合する動力伝達ギヤがヘリカルギヤ（はすば歯車）である平行軸タイプのギヤ構成等が挙げられる。

また、本実施の形態においては、回転軸３１１とピニオンギヤ３１２は一体に設けられていたが、これに限定されず、回転軸３１１とピニオンギヤ３１２とが一体に回転し且つ一体に前後方向に移動する構成であればよい。

また、本実施の形態においては、弾性体１０Ｂとして弾性変形可能なゴム製の部材を採用したが、これに限られず、回転軸部３１及び動力伝達部６に加わる衝撃を緩和可能な部材であればよい。例えば、弾性体１０Ｂは、コイルスプリング、板バネ、皿バネ、金属製の弾性体、樹脂製の弾性体等であってもよい。

また、本実施の形態においては、弾性体１０Ｂは前側ベアリング９の後方に配置したが、後側ベアリング８の後方に設けてもよい。後側ベアリング支持部２２３は、その周囲に連通孔２２１ａを設ける関係で弾性体を配置する領域が限られるが、前側ベアリング９の後方に配置する弾性体と組み合わせることで、より高い耐衝撃性を得ることができる。また、本実施の形態においては、オービタル機構の押圧斜面６１ａは筒部７ａに固定された軸受７１ａと係合するように構成したが、筒部７ａを省略し、シャフト７１と押圧斜面６１ａとが直接接触する構成としてもよい。この場合、弾性体１０Ｂを、最も後方に位置する状態（後死点に位置する状態）のシャフト７１の後端と前後方向でオーバーラップさせるように（すなわち、回転軸心Ａ１と直交する方向（本実施形態においては上下方向）から見て重なるように）配置することで、セーバソー１の大型化を抑制することができる。

１…セーバソー、２…ハウジング、３…ブラシレスモータ、６…動力伝達部、７…被駆動部、８…後側ベアリング、９…前側ベアリング、１０…衝撃緩衝部、１０Ａ…円環プレート、１０Ｂ…弾性体、３１…回転軸部、３１２…ピニオンギヤ、６１…動力伝達ギヤ

Claims

回転軸心を中心として回転可能な回転軸部を有するモータと、
前記モータを収容するハウジングと、
前記回転軸部の回転力を受けて前記回転力に基づく駆動力を伝達する動力伝達部と、
前記駆動力が伝達されて駆動される被駆動部と、を備え、
前記回転軸部は、前記ハウジングに対して前記回転軸心の軸方向に移動可能に前記ハウジングに支持されていることを特徴とする電動工具。
前記回転軸部の前記軸方向の移動によって弾性変形する弾性体を有する衝撃緩衝部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
前記回転軸部を前記回転軸心を中心として回転可能に支持するとともに前記回転軸部と一体に前記軸方向に移動可能に前記ハウジングに支持されたベアリングをさらに備え、
前記衝撃緩衝部は、前記ベアリングと前記軸方向において並ぶとともに前記ベアリングに接触していることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
前記衝撃緩衝部は、前記ベアリングと前記弾性体との間に介在するプレートをさらに有し、
前記ベアリングは、互いに相対回転可能な外輪及び内輪を有し、
前記回転軸部は、前記内輪に固定され、
前記弾性体は、前記プレートを前記外輪に向けて付勢しており、
前記プレートは、前記外輪に接触しているとともに前記内輪と離間していることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
前記ベアリングと協働して前記回転軸部を前記回転軸心を中心として回転可能に支持するとともに前記ハウジングに支持された第２ベアリングをさらに備え、
前記弾性体は、前記軸方向において前記ベアリングと前記第２ベアリングとの間に位置していることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
前記回転軸部は、
　前記軸方向に延びる回転軸と、
　前記回転軸に設けられたギヤと、を有し、
前記動力伝達部は、
　前記ギヤと噛合するベベルギヤを有していることを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の電動工具。
前記ベベルギヤによって前後方向に往復動するシャフトを有し、
前記弾性体は、最も後方に位置する際の前記シャフトの後端と前後方向でオーバーラップする位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
前記シャフトを前後方向の位置に応じて傾斜させるオービタル機構をさらに有し、
前記オービタル機構は、前記シャフトを摺動可能に支持する筒部を含むことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
前記弾性体は、前記筒部の後端と前後方向でオーバーラップする位置に設けられることを特徴とする請求項８に記載の電動工具。
前記モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の電動工具。