JP3833757B2 - 往復駆動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動工具に関する。さらに特定していえば、この発明は、釣り合い重錘を備える往復駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復鋸のような電動工具は、相当な振動を発生するので、オペレーターに疲労を増大させ、正確な切断を多少とも困難にする。かくて、振動を最小化するために釣り合い重錘を利用する機構が発達してきた。
【０００３】
往復鋸用の重錘機構は、US特許第5,025,562 号に開示されている。この特許に示される機構は、第１の傾動板によって駆動されるイン- ライン型の重錘を提供する。第２の傾動板がスピンドルを駆動する。したがって、この機構は、２つの傾動板を必要とする点で不利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、スピンドルを駆動するために使用されるものと同一の傾動板によって駆動されることが可能なユニークな釣り合い重錘を提供する。
【０００５】
この発明の主要な目的は、単一の傾動板がスピンドルと釣り合い重錘の両方を駆動する往復駆動機構を提供することである。
【０００６】
この発明の別の目的は、駆動機構内部に釣り合い重錘を設けることであり、釣り合い重錘は、その重心をスピンドルの近くに位置付けるような形状をなし、それによって、振動を最小化する。
【０００７】
この発明のさらに別の目的は、釣り合い重錘が、独特な態様でスピンドルに平行な軸に沿って往復移動を行うために独特な態様で装着されるタイプの駆動機構を提供することである。
【０００８】
この発明のこれらの目的と利点は、下記の明細書、図面から明らかにされるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の往復駆動機構は、下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)(ｅ)(ｆ)( ｇ )( ｈ )( ｉ )からなる。すなわち
(ａ)ハウジングと、
(ｂ)前記ハウジング内に回転自在に装着された駆動軸と、
(ｃ)前記ハウジング内に装着されており、実質的には直線をなす第１の軸に沿って往復運動を行うスピンドルと、
(ｄ)前記ケーシング内に装着されており、前記第１の軸と平行な第２の軸に沿って往復運動を行う釣り合い重錘とを有し、前記釣り合い重錘は、その重心が前記スピンドルと前記駆動軸との中間に位置するように造形されており、
(ｅ)前記駆動軸に装着され、前記スピンドルに接続された第１の端部と、前記釣り合い重錘に接続された第２の端部を有する傾動版ユニットを備え、それによって、前記駆動軸の回転時に、前記スピンドルと前記釣り合い重錘とが、同時に反対方向へ往復運動を行う、
(ｆ)前記釣り合い重錘は、ほぼＵ字状をなし、それによって、湾曲部と遠い端部とを規定しており、少なくとも前記スピンドルの一部が、前記の遠い両端部の間に配列されており、前記傾動版ユニットの前記第２の端部が、その前記湾曲部において、前記釣り合い重錘に接続する、
( ｇ ) １対のロッドが、ハウジング内に装着されている、
( ｈ ) 前記ロッドは互いに、そして、駆動軸と平行である、
( ｉ ) 前記釣り合い重錘の両アームは、前記両ロッドのそれぞれを滑動可能に受け入れる両ボアを含み、前記釣り合い重錘は、ハウジング内に装着され、駆動軸の軸線に平行な経路または軸線を中心として往復運動を行う、
【００１０】
【発明の実施の形態】
特に図１を参照すると、概略的に１０で示される往復鋸の一部は、ハウジングまたはケーシング１１を含む。工具は、支持構造体１４内に装着された出力軸１２を有する（図示しない）電気モーターを含む。出力軸１２は、歯車１６の歯と噛み合うピニオン形成部１２ａで終わる。この歯車は、駆動軸１８に装着されており、ここで回転する。軸１８は、その対向する両端部を支持アセンブリー２０、２２に装着して回転する。このように、モーターを活性化すれば、軸１８に、ピニオン１２ａおよび歯車１６によって構成される減速歯車機構を介して回転を付与することが明らかである。
【００１１】
軸１８は、回転する１つの偏心シリンダー構造体２４を装着している。この偏心シリンダー構造体２４は、第１、第２の組のボールベアリング２６、２８を収容する複数の平行な環状のレースを含んでいる。
【００１２】
第１の駆動部材３０は、シリンダー状壁３２によって規定される１つの開口部を含んでいる。このシリンダー状壁は、ボールベアリング２６、２８の組を収容する平行する環状のレースを含む。こうして、複数組のボールベアリングが、駆動部材３０を軸１８に取り付ける機能を有する。軸１８が回転すると、偏心シリンダー構造体２４が存在することによって、駆動部材３０に傾動運動が付与されることが明らかである。
【００１３】
駆動部材３０は、ピストンの性質を持ちシリンダーである第２の駆動部材３８を滑動可能に収容するための盲孔またはボア３６を備える第１の延在部３０ａを含んでいる。駆動部材３８は、ピン４０を収容するために直径を貫いて配設された開口部を含んでおり、ピンの両端部は、中空のシリンダー状スピンドル４２にある窓内に収容されている。スピンドル４２は、シリンダー状駆動部材３８を自由に収容する１つのスロット４２ａを含む。
【００１４】
前記シリンダー状スピンドルは、往復する滑動運動を行うために第１および第２の環状軸受け４４、４６に装着されている。これらの両軸受けは、スリーブ４８内に装着されている。このスリーブは、ピン５０を収容する窓を備える一体の延在部４８ａを有しており、ピンの両端部は、ハウジング１１によって支えられる。かくて、スリーブ４８が、ピン４５の軸を中心とする回動を行うために装着されている点が理解されるであろう。このスリーブは、駆動部材を収容するための１つの開口部４８ｂを含んでいる。
【００１５】
スピンドル４２は、前方に、工具ホルダー５２を装着する一体の剛体部４２ｂを有する。この工具は鋸刃５４である。
【００１６】
往復鋸である工具１０は、５６で一般的に示される調節可能な案内シューアセンブリーを有する。この調節可能な案内シュー機構は、1994年2 月23日に出願されたUS特許出願第08/200,384号であって、この発明の被譲渡人に譲渡された現US特許第5,421,091 号に開示され請求されているタイプのものであることが好ましい。
【００１７】
軸１８の回転時には、スピンドル４２に往復運動が付与され、したがって、鋸刃５４にも往復運動が付与されることが明らかである。スピンドル４２が、往復運動を行う間、駆動部材３８は、駆動部材３０の盲孔３６内を出入する。これら２つの駆動部材は、傾動プレートユニットの構成体として考えてよい。
【００１８】
駆動軸１８が、偏心部５８ａを有する第２のシリンダー状部材５８を取り付けている点に注目すべきである。この偏心部は、軸１８と一緒に回転する環状部材６０を装着する。
【００１９】
スリーブ４８は、偏心状態で取り付けられた部材６０と係合するように設けられた一体の従動部材４８ｃを備えている。コイルバネ６２は、その両端部をハウジング１１とスリーブ４８の内側壁内の凹部に収容する。このように、バネ６２は、従動部材４８ｃを付勢して偏心状態で取り付けられた環状部材６０と係合させ、スリーブ４８をピン５０の軸を中心に回動または揺動を行わせる。したがって、従動部材４８ｃがバネ６２の影響の下に偏心状態で取り付けられた環状部材６０と係合するとき、鋸刃５４には旋回軌道運動が付与される。もし、往復運動だけが望まれる場合は、従動部材４８ｃと偏心状態で装着された環状部材６０の係合を外しておく（図示しない）手段を設けることができる。旋回軌道運動が行われる場合は、スピンドル４２の往復は、実質的には依然として直線的である。もちろん、旋回軌道運動が利用されない場合は、このスピンドルは、真の直線軸に沿って往復する。スピンドルの往復軸は、実質的には駆動軸１８の回転軸と平行である。
【００２０】
駆動部材３０が、ノブの形をなし、６６で一般的に示す釣り合い重錘中に取り付けられる環状軸受け６４内に可動に収容される第２の延在部３０ｂを含む点に注目されたい。この釣り合い重錘については以下に詳細に説明する。
【００２１】
駆動部材３０が、盲孔３６の底部と連通する一方の端部を有するポート６８を備えることがわかる。ポート６８の他方の端部は、駆動部材３０内のシリンダー状壁３２と偏心シリンダー構造体２４の外側壁とによって規定される環状空間と連通する。
【００２２】
シリンダー状の第２の駆動部材３８は、その外側面に形成された螺旋状の溝７０を具備する。この螺旋状の溝７０の一方の端部は、シリンダー状の第２の駆動部材３８の内側端部まで延在する。溝７０の他方の端部は、常時、盲孔３６の外部にある駆動部材３８の一部まで延在する。
【００２３】
グリースのような適当な潤滑剤の供給源がツールハウジング１１の下部に含まれている。グリースの量は、破線７２で示すレベルに維持されるような量であることが好ましい。
【００２４】
軸１８と偏心シリンダー状構造体２４の回転によって発生する遠心力が、潤滑剤を強制的にポート６８を通過して、盲孔３６の底部に導く。
【００２５】
したがって、潤滑剤の供給源は盲孔３６の底部に具備される。さらに、シリンダー状の第２の駆動部材３８が、盲孔３６から外側へ滑動する間に、部分的な真空状態が創出されて、この真空状態が、潤滑剤を盲孔３６の底部に引きつける。前記駆動部材３８が、盲孔３６の内側に向かって滑動するときは、盲孔３６の底部にある潤滑剤は強制的に螺旋溝７０内に進入して駆動部材３８の外側面と盲孔３６の壁面との接触部の区域を潤滑する。この潤滑システムは、係属中の1994年4 月4 日の出願にかかるUS特許出願08/222,890号に開示され、クレームされており、また、この出願の被譲渡人に譲渡されたUS特許第5,450,925 号にも開示されている。
【００２６】
さて、特に図２に目を転じれば、釣り合い重錘６６が、湾曲部７４および遠い端部７８を有するアーム７６を含む、ほぼ、Ｕ字状の構造体をなすことがわかる。湾曲部は、環状軸受け６４を収容する開口部７４ａを含んでいる。釣り合い重錘はその垂直線８０に関して対称である。
【００２７】
一組のロッド８２が、ツールハウジング内に適当に装着されている。これらのロッドは、互いに平行であり、また駆動軸１８とも平行である。釣り合い重錘のアーム７６は、組をなすロッドの一方を滑動自在に収容するボア８４を含む。こうして、釣り合い重錘は、駆動軸１８の通路またはその中心軸に平行な軸を中心に往復運動を行うようにハウジング内に装着される。
【００２８】
釣り合い重錘の遠い端部７８が、ハウジング１１とスリーブ４８の間に必要なクリアランスを許容しつつ最大の限度まで、上方に向かって延在する点に注目されたい。スピンドル４２とスリーブ４８の一部が、釣り合い重錘の遠い両端部７８の間に露出している。釣り合い重錘がこのような形を備えることによって、釣り合い重錘の重心を垂直方向軸８０と一致する長手方向軸８６上に配置することができる。振動を最小化するには、釣り合い重錘の重心をスピンドルの往復軸に可能な限り近接して配置することが望ましい。図示の実施例においては、釣り合い重錘の重心が、駆動軸１８とスピンドル４２の中間に存在する点に注目されたい。
【００２９】
【発明の効果】
さて、この発明が、単一の傾動版ユニットが、スピンドルと釣り合い重錘の両方を駆動する往復駆動システムを提供することがわかるであろう。釣り合い重錘は、その重心が駆動軸とスピンドルとの中間に配置されるように造形される。釣り合い重錘のＵ字形状は、その重心の位置がスピンドルの往復軸に可能な限り接近して配置されるという結果をもたらす。これによって、工具に発生する振動を最小限に抑制し、オペレーターに疲労を低下させることができる。
【００３０】
この発明が、ここに開示する特定の実施例に限定されるものと解してはならない。この発明は、下記の特許請求の範囲内に属するあらゆる変形、改変を包含する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明を具体化した往復鋸の垂直長手方向断面図である。
【図２】図１の２ー２線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０…往復鋸，１１…ハウジング，１２…出力軸，１４…支持構造体，１６…歯車，２０，２２…支持アセンブリー，２４…偏心シリンダー構造体，２６，２８…ボールベアリング，３０…第１の駆動部材，３２…シリンダー状壁，３８…第２の駆動部材，３６…盲孔，４０…ピン，４２…中空のシリンダー状スピンドル，４４，４６…環状軸受け，４８…スリーブ，５０…ピン，５２…工具ホルダー，５４…鋸刃，６２…コイルバネ，６４…環状軸受け，６６…釣り合い重錘，７４…湾曲部，７６…アーム，７８…遠い端部，８２…ロッド，８４…ボア，８６…長手方向軸。

Claims (1)

1. 下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)(ｅ)(ｆ)( ｇ )( ｈ )( ｉ )からなる電動工具用往復駆動機構。
   (ａ)ハウジングと、
   (ｂ)前記ハウジング内に回転自在に装着された駆動軸と、
   (ｃ)前記ハウジング内に装着されており、実質的には直線をなす第１の軸に沿って往復運動を行うスピンドルと、
   (ｄ)前記ケーシング内に装着されており、前記第１の軸と平行な第２の軸に沿って往復運動を行う釣り合い重錘とを有し、前記釣り合い重錘は、その重心が前記スピンドルと前記駆動軸との中間に位置するように造形されており、
   (ｅ)前記駆動軸に装着され、前記スピンドルに接続された第１の端部と、前記釣り合い重錘に接続された第２の端部を有する傾動版ユニットを備え、それによって、前記駆動軸の回転時に、前記スピンドルと前記釣り合い重錘とが、同時に反対方向へ往復運動を行う、
   (ｆ)前記釣り合い重錘は、ほぼＵ字状をなし、それによって、湾曲部と遠い端部とを規定しており、少なくとも前記スピンドルの一部が、前記の遠い両端部の間に配列されており、前記傾動版ユニットの前記第２の端部が、その前記湾曲部において、前記釣り合い重錘に接続する、
   ( ｇ ) １対のロッドが、ハウジング内に装着されている、
   ( ｈ ) 前記ロッドは互いに、そして、駆動軸と平行である、
   ( ｉ ) 前記釣り合い重錘の両アームは、前記両ロッドのそれぞれを滑動可能に受け入れる両ボアを含み、前記釣り合い重錘は、ハウジング内に装着され、駆動軸の軸線に平行な経路または軸線を中心として往復運動を行う、

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