JP4147673B2

JP4147673B2 - セーバソー

Info

Publication number: JP4147673B2
Application number: JP06710999A
Authority: JP
Inventors: 芳男長田; 俊彦立花
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: DE10000982B4; US6282797B1; JP2000263504A; DE10000982A1; CN1266763A; CN1260028C; TW504421B

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。
【０００４】
オービタル切断を行わせるようにしたセーバソーの一例を図１に示す。駆動歯車８により回転駆動されるセカンドシャフト９には偏心円筒軸部９ａが形成され、またセカンドシャフト９には回転運動を往復運動に変換するレシプロプレート１８が取付けられている。先端にブレード２７が装着されたプランジャ２０は、ギヤカバー６に支点Ａを中心として揺動可能に取付けられたガイドスリーブ１３の内側に摺動可能に取付けられ、セカンドシャフト９が回転することによりレシプロプレート１８によって往復駆動される。ガイドスリーブ１３の後方には下方に延びた下端が偏心円筒軸部９ａに接触する連結板３５が取付けられ、切断時にブレード２７に加えられる切断反力Ｆ１によりガイドスリーブ１３の後方部は支点Ａを中心として下降し、連結板３５の下端が偏心円筒軸部９ａに押し付けられるようになっている。従って、セカンドシャフト９の回転に伴い偏心円筒軸部９ａが回転することにより、ガイドスリーブ１３は連結板３５によって押し上げられ、この結果プランジャ２０は往復運動しながらガイドスリーブ１３を介して上下方向に揺動運動する。
【０００５】
上記のような往復及び揺動運動の複合動作によるブレード２７の運動軌跡は、プランジャ２０に対する偏心円筒軸部９ａの位相角の設定により、米国特許第３９４５１２０（特開昭５１−１３０９８３）号に記載されているような楕円状の軌跡とすることができる。このようにブレード２７を楕円状の軌跡で駆動して切断する形態を上記した如くオービタル切断と呼び、図２に示す如く、ブレード２７がセーバソー本体側に引き込まれる時に、ブレード２７が被切断材３６に食い込む方向に運動軌跡を設定することにより、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著しく向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
セーバソーは、図３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４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。この場合、図５に示す如く切断反力Ｆ２は連結板３５の下端（図５では上端）を偏心円筒軸部９ａから引き離す方向に働くため、プランジャ２０を上下方向に揺動運動させることができないという問題がある。
【０００７】
なお前記米国特許第３９４５１２０号記載のセーバソーでは、連結板３５に該当する構成部品を偏心円筒軸部９ａに回動自在に一体として取付け、ブレード２７を上向きに装着してもプランジャ２０を上下方向に揺動運動させることができるようになっており、ブレード２７に楕円状の軌跡を描かせることができる。しかし、プランジャ２０に対する偏心円筒軸部９ａの位相角が一定であるため、図６に示す如くブレード２７がセーバソー本体側に引き込まれる時にブレード２７が被切断材料３６から遠ざかる方向に動作してしまい、オービタル切断ができないため、切断能率を向上させることができないという問題がある。すなわち従来のセーバソーにおいては、ブレード２７を上向きに装着した際にもオービタル切断を行えるようにするという技術思想はなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記した従来技術によるセーバソーの切断機構の欠点を解消し、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を可能として切断作業能率の向上を図ることである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
上記目的は、プランジャの往復運動に伴う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有する案内部材を設け、プランジャの往復運動軌跡を変えることにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下一実施形態を示した図７〜図１６を参照して本発明を説明する。
（モータ部）
電動モータ１は樹脂性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の前方には従動歯車１０の軸芯に対し約１４°の角度を有する傾斜軸部９ａが形成され、また先端には従動歯車１０の軸芯と同芯のサブシャフト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の軸芯を中心として揺動自在に取付けられている（図８）。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を貫通して回動自在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９）。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９）。
（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、２個のベアリング１７を介して揺動軸部１８ａを有するレシプロプレート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。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。
（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１０−３０１９２３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）
図１０〜図１1において、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が回動自在に取付けられ、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２０の往復運動量（以下ストローク量という）以上の長さの傾斜面２３ａ、２３ｂを有する本発明案内部材を構成するスイングレール２３が、インナーカバー５及びギヤカバー６に挟持されることにより固定されて取付けられている。また、スイングレール２３の前方側の端部は上下連結され一体となっている。スイングローラ２２を上または下の傾斜面２３ａ、２３ｂに沿って往復移動させることにより、プランジャ２０はガイドスリーブ１３を介して図８に示す軸ボルト１２の軸芯を中心として上下に各々１．４４°の角度で揺動運動するようになる。スイングローラ２２は上記した如く上下一体とされると共にインナーカバー５及びギヤカバー６により挟持されるようにしたので、組立性が向上すると共に構成が簡単になる。またスイングローラ２２を介してプランジャ２０等が往復運動するようにしたので寿命向上が図れるようになる。
【００１２】
図１１及び図１２において、チェンジシャフト１５の平面部１５ａは図示するようにプランジャ２０の軸方向と一致しており、ガイドスリーブ１３は揺動運動が可能な開放状態にあり、スイングローラ２２はスイングレール２３の傾斜面２３ａもしくは傾斜面２３ｂに沿って転動しながら往復運動することができる。
【００１３】
図１３はこの時のブレード２７の動きを示している。すなわち図１１の如くスイングローラ２２を傾斜面２３ａに沿って転動させた場合、ブレード２７は矢印Ｅのような動きをする。また図１２の如くスイングローラ２２を傾斜面２３ｂに沿って転動させた場合、ブレード２７は矢印Ｆのような動きをする。従って、図１３に示す如く、ブレード２７の装着方向の如何にかかわらず、ブレード２７がセーバソー本体側に引き込まれる時にブレード２７を被切断材料３６に勢いよく食い込ませる方向に動かすことができる。すなわちブレード２７の装着方向の如何にかかわらず、オービタル切断が可能となる。なお図１１、図１２においてローラシャフト２１、スイングローラ２２を２個示しているが、これはこれらシャフト２１、ローラ２２が往復方向両端に位置した状態を示したもので、実際は１個しかないものである。
（揺動切断動作の説明）
図１４〜図１６は実際の切断における各部の動きと力の関係を説明したもので、図１４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。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。
【００１４】
図１５はブレード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。切断時には作業者によって押付け力Ｆ３が加えられる。この時ブレード２７は被切断材から切断反力Ｆ４を受け、プランジャ２０は軸ボルト１２の軸芯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はスイングレール２３の傾斜面２３ａに押し付けられ、転動しながら往復運動を行うのでオービタル切断が行われる。
【００１５】
図１６はブレード２７を上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。この状態で切断時に作業者によって押付け力Ｆ５のが加えられると、図１５の場合とは反対にブレード２７は切断反力Ｆ６を受ける。従って、スイングローラ２２は図１５の場合とは反対にスイングレール２３の傾斜面２３ｂに押し付けられ、転動しながら往復運動を行うのでオービタル切断が行われる。
【００１６】
上記した実施形態によれば、スイングレール２３の軌道面すなわち傾斜面２３ａ、２３ｂに沿ってプランジャ２０すなわちブレード２７を往復運動させるようにしたので、傾斜面の形状に対応してブレード２７を揺動させることができ、一層効率的なオービタル切断が可能となると共にブレード２７の装着方向に関係なくオービタル切断が行われるようになり切断能率を向上できるようになる。
【００１７】
図１７、図１８は本発明の他の実施形態を示し、スイングレール２３の傾斜面を上下で異なるようにしたものである。傾斜面２３ｃ及び２３ｄは夫々のこぎり状及び波形に形成されている。この結果、ブレード２７は各々の傾斜面に対して図１８に示すような運動軌跡を描く。いずれの運動軌跡においても、ブレード２７に衝撃的な切断力を付与することができるため、固くて脆いセラミック板等の切断に適している。このように、スイングレール２３の傾斜面は被切断材３６に適した形状に任意に変えることができると共に上下で異なった形状の傾斜面とすることも可能である。
【００１８】
図１９、図２０は揺動切断機構の他の実施形態を示す。プランジャ２０の後端部には突起部３３が設けられ、突起部３３はガイドスリーブ３１の後方部に軸方向に延びて設けられた長穴部３２から上下に突出している。突起部３３が接触する軌道面すなわち傾斜面を軸方向に延ばしたスイングレール３４がインナーカバー５及びギヤカバー６に挟持されて取付けられている。この実施形態によれば、単純な構成で上記実施形態同様オービタル切断が可能となり、小型軽量のセーバソーを安価で提供できるようになる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、案内部材の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、傾斜面の形状に対応してブレードを揺動させることができ、一層効率的なオービタル切断が可能となると共にブレードの装着方向に関係なくオービタル切断が行われるようになり切断作業能率を向上できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のセーバソーの一例を示す要部断面側面図。
【図２】図１のセーバソーのオービタル切断軌跡を示す説明用側面図。
【図３】セーバソーの切断形態を示す側面図。
【図４】セーバソーの切断形態を示す側面図。
【図５】図１のセーバソーの切断例を示す要部断面側面図。
【図６】図５の切断時のオービタル切断軌跡を示す説明用側面図。
【図７】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８】図７のＢ−Ｂ線断面図。
【図９】図７のＤ−Ｄ線断面図。
【図１０】図７のＣ−Ｃ線断面図。
【図１１】本発明切断機構の要部を示す側面図。
【図１２】本発明切断機構の要部を示す側面図。
【図１３】本発明切断機構のオービタル切断軌跡を示す説明用側面図。
【図１４】本発明切断機構による切断例を示す側面図。
【図１５】本発明切断機構による切断例を示す側面図。
【図１６】本発明切断機構による切断例を示す側面図。
【図１７】本発明切断機構を構成する案内部材の他の実施形態を示す側面図。
【図１８】図１７の案内部材によるオービタル切断軌跡を示す説明用側面図。
【図１９】本発明切断機構の他の実施形態を示す図１０相当の断面図。
【図２０】図１９の一部断面側面図。
【符号の説明】
１は電動モータ、２はハウジング、５はインナーカバー、６はギヤカバー、９はセカンドシャフト、９ａは偏心円筒軸部、１２は軸ボルト、１３はガイドスリーブ、１５はチェンジシャフト、１８はレシプロプレート、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、２３はスイングレール、２７はブレード、３６は被切断材である。

Claims

モータを内蔵するハウジングと、
該ハウジングに回転可能に取付けられ、前記モータにより回転駆動されるセカンドシャフトと、
前記ハウジングに往復動可能な如く取付けられ、先端の第１の位置又は第２の位置にブレードが装着されるプランジャと、
前記セカンドシャフトの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換するため前記セカンドシャフト及び前記プランジャとの間に設けられた運動変換手段とを有するセーバソーにおいて、
前記プランジャの往復動方向に沿って伸びる第１の軌道面、及び、第１の軌道面とは前記プランジャに対して対向する位置にある前記プランジャの往復動方向に沿って伸びる第２の軌道面とを有し、
前記第１の位置にブレードが装着された場合には、前記プランジャが前記第１の軌道面に沿って一方向側へと運動する際に、前記プランジャは第１の方向へと揺動可能であり、
前記第２の位置にブレードが装着された場合には、前記プランジャが前記第２の軌道面に沿って一方向側へと運動する際に、前記プランジャは前記第１の方向とは異なる第２の方向へと揺動可能である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前記プランジャの往復運動方向と直角の方向に前記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、前記スイングローラを前記第１の軌道面、又は、第２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。
モータを内蔵するハウジングと、
該ハウジングに回転可能に取付けられ、前記モータにより回転駆動されるセカンドシャフトと、
前記ハウジングに往復動可能な如く取付けられ、先端の第１の位置又は第２の位置にブレードが装着されるプランジャと、
該プランジャを往復運動可能に保持し、前記プランジャの運動方向と直角の方向に移動可能に前記ハウジングに取付けられたガイドスリーブと、
前記セカンドシャフトの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換するため前記セカンドシャフト及び前記プランジャとの間に設けられた運動変換手段とを有するセーバソーにおいて、
前記プランジャの後方において前記プランジャの往復運動方向と直角の方向に前記プランジャ及び前記プランジャの往復運動方向に沿って延びた前記ガイドスリーブの長穴を貫通するローラシャフトを有し、
前記ハウジングに取付けられた前記プランジャの往復動方向に沿って伸びる第１の軌道面、及び、第１の軌道面とは前記プランジャに対して対向する位置にある前記プランジャの往復動方向に沿って伸びる第２の軌道面とをハウジングに取付け、
前記ローラシャフトの両端に取付けられ、前記第１の軌道面、又は、前記第２の軌道面に沿って移動するスイングローラを有し、
前記第１の位置にブレードが装着された場合には、前記スイングローラが前記第１の軌道面に沿うことによって、前記プランジャが一方向側へと運動する際に、前記プランジャが第１の方向へと揺動可能であり、
前記第２の位置にブレードが装着された場合には、前記スイングローラが前記第２の軌道面に沿うことによって、前記プランジャが一方向側へと運動する際に、前記プランジャが第１の方向とは異なる第２の方向へと揺動可能であることを特徴とするセーバソー。
前記第１の軌道面、及び、前記第２の軌道面の一端を結合して一体の案内部材としたことを特徴とする請求項１または請求項３記載のセーバソー。
前記案内部材を、前記ハウジングを構成するインナーカバーとギヤカバーにより挟持して取付けるようにしたことを特徴とする請求項４記載のセーバソー。
前記ガイドスリーブの長穴の高さを前記ローラシャフトの直径よりも僅かに大きく形成したことを特徴とする請求項１または請求項３記載のセーバソー。
前記第１の軌道面又は前記第２の軌道面の、一方又は双方を、のこぎり状または波形としたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載のセーバソー。
前記第１の軌道面又は前記第２の軌道面を各々異なる形状にしたことを特徴とする請求項１または請求項３記載のセーバソー。