JP3988370B2

JP3988370B2 - セーバソー

Info

Publication number: JP3988370B2
Application number: JP2000272388A
Authority: JP
Inventors: 芳男長田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2020-09-08
Also published as: JP2002079417A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は住宅やビルの建築、設備、改装、解体工事等において木材、鋼材、パイプ等を切断するセーバソーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータにより駆動される往復動形式の切断工具としてセーバソーがある。セーバソーは、周知の如く、一般に直線のこ刃（以下ブレードという）を装着した往復動軸（以下プランジャという）を往復駆動させブレードによって切断するものである。
【０００３】
セーバソーにおいては、プランジャを単純に直線往復駆動して切断するものと、プランジャを往復駆動すると同時に上下方向の揺動動作を付与し、ブレードを被切断材に勢いよく食い込ませることにより切断能率の向上を図るようにしたものとがある。このように往復運動及び揺動運動の複合動作によってブレード２７を駆動して切断する形態をオービタル切断という。上記のようなオービタル切断機構を備えたセーバソーの従来例としては、米国特許第３９４５１２０（特開昭５１−１３０９８３）号、同第３４６１７３２号等があり、特に木材等の比較的柔らかい材料の切断作業において切断能率を向上させるために有効である。
【０００４】
またセーバソーにおいては、往復運動するプランジャおよびブレードにより発生するプランジャ軸方向の振動を抑制するために、プランジャの往復運動と逆位相に往復運動するバランスウェイトを設けたものがある。上記のような低振動機構を備えたセーバソーの従来例としては、米国特許第５０２５５６２（日本特許第２８６０１７３）号等がある。なお前記オービタル切断機構と低振動機構を備えたセーバソーとして米国特許第５５５５６２６号等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
セーバソーは、図１に示す如くブレード２７を下向きに装着して使用するのが一般的であるが、壁際や床際等の狭所における切断作業時には、図２に示す如くブレード２７を上向きに装着して使用することが頻繁にある。このようにブレードを上向きに装着して使用した場合、前記米国特許第３９４５１２０号、第３４６１７３２号、同第５５５５６２６号等の従来例ではオービタル切断ができないという問題があった。
【０００６】
上記した、ブレードの装着方向にかかわらずオービタル切断動作を付与できるようにしたセーバソーを特願平１１−６７１０９号で提案し製品化した。更に国際特許公開ＷＯ９８／７５４４号において、低振動機構を備えると共にブレードの装着方向にかかわらずオービタル切断動作を付与できるようにしたセーバソーが提案されているが、製品化はされていない。
【０００７】
本発明の目的は、ブレードの装着方向の如何にかかわらずオービタル切断が可能であると共に低振動機構を備えた製品化可能なセーバソーを提供することである。
【０００８】
【課題を解決する手段】
上記目的は、プランジャの往復運動方向と直角の方向の運動軌跡を制御する軌道面をプランジャと逆位相で往復運動するバランスウェイトに設けることにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下一実施形態を示した図３〜図１８を参照して本発明を説明する。
（モータ部）
電動モータ１は樹脂製のモータハウジング２に内蔵され、モータハウジング２の後方にはハンドル３が接続されている。ハンドル３には電動モータ１への電力供給を制御するスイッチ４が内蔵されている。
（減速部）
モータハウジング２の前方には以下に述べる動力伝達手段を内蔵するアルミニウム製のインナーカバー５及びギヤカバー６が接続されている。モータ軸７の先端には駆動歯車８が形成され、モータ軸７と平行に設けられたセカンドシャフト９には従動歯車１０が取付けられ、これら一対の減速歯車８、１０により電動モータ１はセカンドシャフト９を回転駆動する。セカンドシャフト９には、プランジャ２０及びバランスウェイト３１を反転運動（位相が１８０°異なる運動）させることができるよう、従動歯車１０の軸心に対し反対位相で各々所定の角度を有する第１傾斜軸部９ａと第２傾斜軸部９ｂが形成されており、また先端には従動歯車１０の軸心と同心のサブシャフト１１が取付けられている。モータハウジング２、インナーカバー５、ギヤカバー６は本発明ハウジングを構成する。
（往復動軸保持部）
ギヤカバー６の前方には２個の軸ボルト１２が取付けられ、軸ボルト１２の先端部にはガイドスリーブ１３が軸ボルト１２の軸心を中心として揺動可能に取付けられている（図４）。ガイドスリーブ１３の電動モータ１側の後端部には方形貫通穴部１４が形成され、インナーカバー５を貫通して回動可能に取付けられたチェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の方形貫通穴部１４を貫通している（図５）。チェンジシャフト１５の中央部にはガイドスリーブ１３の直径より大きい範囲で対称な平面部１５ａが形成され、チェンジレバー１６によってチェンジシャフト１５を回転させることにより、ガイドスリーブ１３の揺動を選択的に許容または抑止することができる。図５はガイドスリーブ１３の揺動を許容した状態を示している。
（プランジャの回転−往復動変換部）
セカンドシャフト９の第１傾斜軸部９ａには、２個のベアリング１７を介して揺動軸部１８ａを有する第１レシプロプレート１８が取付けられている。揺動軸部１８ａの先端には球状部１８ｂが形成されている。ガイドスリーブ１３の前方内部には軸受メタル１９が圧入されており、軸受メタル１９を貫通してプランジャ２０が往復動可能に取付けられている。プランジャ２０の後方にはガイドスリーブ１３の内周にわずかな隙間で摺動する太径部２０ａが設けられ、太径部２０ａには軸方向と直角に穴部２０ｂが設けられている。第１レシプロプレート１８の揺動軸部１８ａはプランジャ２０を貫通して先端の球状部１８ｂが穴部２０ｂの内部にわずかな隙間で転動可能に係合しており、セカンドシャフト９の回転運動をプランジャ２０の往復運動に変換する。
（バランスウェイト保持部）
バランスウェイト３１は、２本のガイドシャフト３３によりプランジャ２０と同方向に往復動可能に支持されている。ガイドシャフト３３は両端が各々インナーカバー５とギヤカバー６に固定されている。バランスウェイト３１はガイドスリーブ１３を内包し、その重心がプランジャ２０の重心とほぼ一致するような断面形状に形成されている（図５、図６）。
（バランスウェイトの回転−往復動変換部）
セカンドシャフト９の傾斜軸部９ｂには、ベアリング１７を介して揺動軸部３２ａを有する第２レシプロプレート３２が取付けられている。揺動軸部３２ａの先端には球状部３２ｂが形成されている（図３）。第１レシプロプレート１８と第２レシプロプレート３２は、各々の球状部１８ｂ、３２ｂが干渉しないようにオフセット角α°の角度でセカンドシャフト９に取付けられている。セカンドシャフト９の第１傾斜軸部９ａと第２傾斜軸部９ｂの傾斜角度は、プランジャ２０とバランスウェイト３１を反転運動（位相が１８０°異なる運動）させることができるよう、オフセット角α°を考慮して決定されている。すなわち、従動歯車１０の軸心に対する各々の傾斜角度がオフセット角α°の位置で最大になるよう設定されている。バランスウェイト３１には穴部３１ｃが設けられており、第２レシプロプレート３２の球状部３２ｂが穴部３１ｃの内部にわずかな隙間で転動可能に係合しており、セカンドシャフト９の回転運動をバランスウェイト３１の往復運動に変換する（図７）。
【００１０】
プランジャ２０の軸方向の振動を概ね消去するためには、バランスウェイト３１の質量と往復運動量（以下バランスウェイトストローク量という）の積を、プランジャ２０の質量と往復運動量（以下プランジャストローク量という）の積に等しくすることにより達成される。
（ブレード保持部）
プランジャ２０前方のブレード取付け端部２０ｃにはブレード２７を挿入するスリット２０ｄと段付きブレード係止ピン３０が設けられており、ブレード取付け端部２０ｃの外周を内包するようにブレードホルダ２８、２９が設けられている。ブレード２７の装着は、ブレードホルダ２８を回転後退させることにより段付きブレード係止ピン３０が開放位置に移動しブレード２７をスリット２０ｄに差し込むことができ、ブレードホルダ２８を反対方向に回転前進させることにより、段付きブレード係止ピン３０がブレード２７に係合しブレード２７の固定が行われる。また、ブレード２７は上下反対に装着することができる構造となっている。かかるブレード保持部の構成は本出願人の出願（特願平１１−２４２５０８号）に記載されており、また本発明には直接関係ないので、詳細な説明を省略する。
（本体前方保持部）
インナーカバー５、ギヤカバー６及びハウジング１の一部の外側に、樹脂製のフロントカバー２４が設けられている。ギヤカバー６の先端部には切断作業時にセーバソー本体を被切断材料３６に対して安定させるベース２５が固定レバー２６により進退可能に取付けられている。
（揺動切断機構部）
ガイドスリーブ１３の軸方向に延びた長穴部１３ａとプランジャ２０を貫通したローラシャフト２１の両端にはスイングローラ２２が回動可能に取付けられ、ローラシャフト２１とスイングローラ２２は長穴部１３ａをガイドとしてプランジャ２０と一体に往復運動できるよう設けられている。長穴部１３ａの高さはローラシャフト２１の軸径より僅かに大きく形成されており、プランジャ２０の周方向の回転を、ローラシャフト２１を介してガイドスリーブ１３により抑制し、ブレード２７の倒れを防止するようにしている。
【００１１】
スイングローラ２２の上下には、プランジャ２０の軸方向にプランジャストローク量とバランスウェイトストローク量の和より長い長さを有する軌道面３１ａ、３１ｂが、バランスウェイト３１の内側に一対の長溝形状の一部として形成されている（図７、図８）。軌道面３１ａ、３１ｂは図８に示すようにわずかな傾斜角度を設けているが、これはプランジャ２０の揺動運動量を調節するためであり本発明の必須要件ではない。
【００１２】
図８は、チェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の揺動を許容し、プランジャ２０が揺動運動可能な状態を示している。この状態において、ガイドスリーブ１３は、スイングローラ２２が軌道面３１ａまたは３１ｂに当接する範囲で揺動運動が可能となっている。すなわち、バランスウェイト３１はプランジャ２０の軸方向の振動を消去する役割と、プランジャ２０を含むガイドスリーブ１３の揺動運動を支える役割を果たす。ガイドスリーブ１３は、図９に示すように上下に約１．５４°の範囲で揺動運動するように設定されているが、バランスウェイト３１とはスイングローラ２２を介して間接的に係合しており直接干渉することはない。なお図９はガイドスリ−ブ１３の後方部が上方（実線）または下方（破線）に揺動した状態を示し、いずれの状態でもガイドスリ−ブ１３がバランスウェイト３１に接触することすなわち干渉することがないことを示している。
（直線往復運動による切断動作の説明）
図１０〜図１２は、チェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の揺動運動を抑止している状態を示している。切断作業時には作業者によって押付け力Ｆ１が加えられるが、ガイドスリーブ１３の揺動運動は抑止されているので、図から明らかなようにスイングローラ２２はバランスウェイト３１の軌道面３１ａまたは３１ｂに接触することはない。従って、ブレード２７は図中の矢印で示すように単純な直線往復運動を行う。このような単純な直線往復運動による切断形態は、鋼材等のように硬くて切断反力の大きい材料の切断に適している。
（ブレード下向き装着時のオービタル切断動作の説明）
図１３〜図１５は、チェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の揺動運動を解放しており、ブレード２７を下向きに装着してオービタル切断を行った状態を示している。切断作業時には作業者によってブレード２７に押付け力Ｆ１が加えられる。すると、プランジャ２０はブレード２７を介して軸ボルト１２の軸心を中心としてガイドスリーブ１３の後端部を押し下げる。これによってスイングローラ２２はバランスウェイト３１の軌道面３１ａに押し付けられ、転動しながら往復運動を行うので、ガイドスリーブ１３は図に示すように０．４４°〜１．５４°の角度で揺動運動しながら往復運動を行い、その結果ブレード２７は図中の矢印で示すような円弧状の軌跡を描きオービタル切断が行われる。この間、バランスウェイト３１はプランジャ２０と逆位相で往復運動しており、プランジャ２０の軸方向の振動を概ね消去している。
（ブレード上向き装着時のオービタル切断動作の説明）
図１６〜図１８は、チェンジシャフト１５がガイドスリーブ１３の揺動運動を解放しており、ブレード２７を上向きに装着して図２に示したようにセーバソー本体を反転させてオービタル切断を行った状態を示している。切断作業時には作業者によって押付け力Ｆ２が加えられる。すると、プランジャ２０はブレード２７を介して軸ボルト１２の軸心を中心としてガイドスリーブ１３の後端部を図１３〜図１５の場合とは反対方向に押し上げる。これによってスイングローラ２２はバランスウェイト３１の軌道面３１ｂに押し付けられ、転動しながら往復運動を行うので、ガイドスリーブ１３は図に示すように０．４４°〜１．５４°の角度で揺動運動しながら往復運動を行い、その結果ブレード２７は図中の矢印で示すような円弧状の軌跡を描きオービタル切断が行われる。この間においても、バランスウェイト３１はプランジャ２０と逆位相で往復運動しており、プランジャ２０の軸方向の振動を概ね消去する。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バランスウェイトに設けられた軌道面に沿ってプランジャすなわちブレードを往復運動させるようにしたので、ブレードの装着方向に関係なくオービタル切断が可能であると共に低振動となり、製品化が可能なセーバソーを提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セーバソーの切断形態を示す説明用側面図。
【図２】セーバソーの切断形態を示す説明用側面図。
【図３】本発明切断機構を採用したセーバソーの一実施形態を示す一部断面側面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】本発明切断機構の要部を示す側面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図。
【図９】図７のＥ−Ｅ線断面図。
【図１０】本発明切断機構の直線切断軌跡を示し、ブレードが最も前方に突出している状態を示す説明用側面図。
【図１１】図１０からブレードが後退した状態を示す説明用側面図。
【図１２】図１１からブレードが更に後退した状態を示す説明用側面図。
【図１３】本発明切断機構のオービタル切断軌跡を示し、ブレードが最も前方に突出している状態を示す説明用側面図。
【図１４】図１３からブレードが後退した状態を示す説明用側面図。
【図１５】図１４からブレードが更に後退した状態を示す説明用側面図。
【図１６】本発明切断機構のオービタル切断軌跡を示し、ブレードが最も前方に突出している状態を示す説明用側面図。
【図１７】図１６からブレードが後退した状態を示す説明用側面図。
【図１８】図１７からブレードが更に後退した状態を示す説明用側面図。
【符号の説明】
１は電動モータ、２はハウジング、３はハンドル、４はスイッチ、５はインナーカバー、６はギヤカバー、７はモータ軸、８は駆動歯車、９はセカンドシャフト、９ａは第１傾斜軸部、９ｂは第２傾斜軸部、１０は従動歯車、１１はサブシャフト、１２は軸ボルト、１３はガイドスリーブ、１３ａは長穴部、１４は方形貫通穴、１５はチェンジシャフト、１５ａは平面部、１７はベアリング、１８は第１レシプロプレート、１８ａは揺動軸部、１８ｂは球状部、１９は軸受メタル、２０はプランジャ、２１はローラシャフト、２２はスイングローラ、２４はフロントカバー、２５はベース、２６は固定レバー、２７はブレード、２８はブレードホルダ、２９はブレードホルダ、３０はブレード係止ピン、３１はバランスウェイト、３１ａ、３１ｂは軌道面、３２は第２レシプロプレート、３２ａは揺動軸部、３２ｂは球状部、３３はガイドシャフト、３６は被切断材である。

Claims

モータを内蔵するハウジングと、ハウジングに回転可能に取付けられ、モータにより回転駆動されるセカンドシャフトと、ハウジングに往復動可能な如く取付けられ、先端にブレードが装着されるプランジャと、セカンドシャフト及びプランジャとの間に設けられ、セカンドシャフトの回転運動をプランジャの往復運動に変換する第１運動変換手段と、ハウジングに往復動可能な如く取付けられたバランスウェイトと、セカンドシャフト及びバランスウェイトとの間に設けられ、セカンドシャフトの回転運動をバランスウェイトの往復運動に変換する第２運動変換手段とを備え、前記バランスウェイトと前記プランジャとが反転運動する構成をしたセーバソーにおいて、
前記バランスウェイトを前記ハウジングに往復動可能に支持すると共に、前記バランスウェイトに往復動方向に延び、前記プランジャが往復動作中に上下方向に揺動することにより当接可能な軌道面を設け、前記プランジャが前記軌道面に沿って往復動することで前記プランジャが往復動作中に上下方向の揺動動作が付与されるようにしたことを特徴とするセーバソー。
前記プランジャの後方において、プランジャの往復動方向と直交する方向にプランジャを貫通するローラシャフトの両端にスイングローラを取付け、スイングローラをバランスウェイトの軌道面に沿って移動させることを特徴とした請求項１記載のセーバソー。
前記バランスウェイトの軌道面をプランジャ軸に対し上下に設けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のセーバソー。
モータを内蔵するハウジングと、ハウジングに回転可能に取付けられ、モータにより回転駆動されるセカンドシャフトと、ハウジングに往復動可能な如く取付けられ、先端にブレードが装着されるプランジャと、プランジャを往復動可能に保持し、ハウジングに揺動運動可能に取付けられたガイドスリーブと、セカンドシャフト及びプランジャとの間に設けられ、セカンドシャフトの回転運動をプランジャの往復運動に変換する第１運動変換手段と、ハウジングに往復動可能な如く取付けられたバランスウェイトと、セカンドシャフト及びバランスウェイトとの間に設けられ、セカンドシャフトの回転運動をバランスウェイトの往復運動に変換する第２運動変換手段とを備え、前記バランスウェイトと前記プランジャとが反転運動する構成をしたセーバソーにおいて、
前記バランスウェイトを前記ハウジングに往復動可能に支持すると共に、前記バランスウェイトに往復動方向に延びる軌道面を設け、
更に、前記プランジャの後方にプランジャの往復動方向と直交する方向に延び、プランジャ及びプランジャの往復動方向に沿って延びたガイドスリーブの長穴を貫通するローラシャフトと、ローラシャフトの両端に取付けられ、前記ガイドスリーブ及び前記プランジャが往復動作中に上下方向に揺動することにより前記バランスウェイトの軌道面に当接可能なスイングローラとを設け、
前記スイングローラが前記軌道面に沿って往復動することで前記プランジャが往復動作中に上下方向の揺動動作が付与されるようにしたことを特徴とするセーバソー。
前記バランスウェイトの軌道面をプランジャ軸に対し上下に複数個設けたことを特徴とする請求項４記載のセーバソー。
前記ブレードを被切断材に押し付けた時の反力によって前記スイングローラがバランスウェイトの軌道面に当接するようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のセーバソーの切断機構。
前記ガイドスリーブの揺動を許容・抑止する切換部材を設け、前記ガイドスリーブの揺動が許容されているときには、前記スイングローラが前記バランスウェイトの軌道面に当接可能で、前記ガイドスリーブの揺動が抑止されているときには、前記スイングローラが前記バランスウェイトの軌道面に当接しない構成としたことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項記載のセーバソー。