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公開番号2021104575
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210726
出願番号2020199455
出願日20201201
発明の名称切断作業機
出願人工機ホールディングス株式会社
代理人特許業務法人筒井国際特許事務所
主分類B25F 5/02 20060101AFI20210625BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】作業形態に応じてハンドルの角度を変更することができる切断作業機を実現する。
【解決手段】切断作業機1は、モータ収容部30を含むハウジング10と、ハウジング10に回動可能に接続されるハンドル20と、モータによって駆動される切断刃2が貫通する貫通穴62と切断対象物に当接される当接面61とを含むベース60と、モータの出力軸と交差する方向に延びる直線を回転軸として回転する偏心カムと、前記偏心カムの回転に伴って周期運動する取付けロッドと、を有する。切断刃2は、前記取付けロッドに接続され、前記取付けロッドの周期運動に応じて動作する。ハンドル20は、その下端が当接面61に近接する方向と当接面61から離間する方向とに回動可能であり、かつ、異なる2以上の回動位置で固定可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
モータ収容部を含むハウジングと、
前記ハウジングに回動可能に接続されるハンドルと、
前記モータ収容部に収容されるモータによって駆動される切断刃と、
前記切断刃が貫通する貫通穴と、切断対象物に当接される当接面と、を含むベースと、
前記モータの出力軸と交差する方向に延びる直線を回転軸として回転する偏心部材と、
前記偏心部材の回転に伴って周期運動する取付けロッドと、有し、
前記切断刃は、前記取付けロッドに接続され、前記取付けロッドの周期運動に応じて動作し、
前記ハンドルは、その一端が前記当接面に近接する方向と前記当接面から離間する方向とに回動可能であり、かつ、異なる2以上の回動位置で固定可能である、
切断作業機。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
前記ハンドルは、第1の回動位置と、前記第1の回動位置に比べて前記一端が前記当接面から離間する第2の回動位置と、で固定可能であり、
前記ハンドルの前記一端に、前記モータの電源となる電池が装着され
前記ハンドルが前記第2の回動位置にあるとき、重心が前記ハンドルの内部に位置する、
請求項1に記載の切断作業機。
【請求項3】
前記ハンドルは、前記モータをオン・オフするためのスイッチを含む、
請求項2に記載の切断作業機。
【請求項4】
前記モータ収容部に設けられた凹部を有し、
前記ハンドルが前記第1の回動位置にあるときに、前記スイッチと前記凹部とが対向する、
請求項3に記載の切断作業機。
【請求項5】
前記モータの前記出力軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を貫通して当該軸受から突出する前記出力軸の端部に設けられた小径ベベルギヤと、
前記小径ベベルギヤと噛み合う大径ベベルギヤと、を有し、
前記凹部は、前記軸受の周囲に設けられている、
請求項4に記載の切断作業機。
【請求項6】
使用者によって操作される操作部と、
前記操作部に設けられ、前記ハウジングに対して回転不能な複数の第1係合部と、
前記ハンドルに設けられ、前記第1係合部と係合可能かつ係合解除可能な複数の第2係合部と、を有し、
前記操作部の操作によって前記第1係合部と前記第2係合部との係合を解除可能であり、
互いに係合する前記第1係合部と前記第2係合部の組合せを変更することにより、前記ハンドルを異なる2以上の回動位置で固定可能である、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の切断作業機。
【請求項7】
少なくとも2つの前記第1係合部と、
少なくとも前記第1係合部よりも1つ多い数の前記第2係合部と、を有し、
前記ハンドルがいずれの回動位置で固定されるときであっても、全ての前記第1係合部が何れかの前記第2係合部と係合し、
前記ハンドルが第1の回動位置で固定されるときには、前記第2係合部の少なくとも1つが前記第1係合部の何れとも係合せず、前記ハンドルが第2の回動位置で固定されるときには、前記第2係合部の少なくとも他の1つが前記第1係合部の何れとも係合しない、
請求項6に記載の切断作業機。
【請求項8】
それぞれの前記第1係合部は、前記操作部に一体成形された爪であり、
それぞれの前記第2係合部は、前記ハンドルに一体成形された溝であり、
前記操作部を付勢部材の付勢に抗して移動させると、前記第1係合部としての前記爪が前記第2係合部としての前記溝から離脱して、前記第1係合部と前記第2係合部との係合が解除される、
請求項6又は7に記載の切断作業機。
【請求項9】
前記貫通穴を通して切断屑を回収するダストボックスと、
前記ベースに設けられたV溝と、
前記V溝及びその周囲を照明する光を発する光源と、を有し、
前記ダストボックスに、前記光源から発せられた光を拡散させつつ前記V溝及びその周囲に導く導光部が一体成形されている、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の切断作業機。
【請求項10】
前記光源が前記ダストボックスに埋設されている、
請求項9に記載の切断作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、主に合板や石膏ボード等の切断に用いられる電動作業機に関するものである。
続きを表示(約 7,200 文字)【背景技術】
【0002】
電動作業機の1つとして、モータによって駆動される切断刃を有し、合板や石膏ボード等の切断に用いられる作業機が知られている(特許文献1参照)。この種の電動作業機は「ナイフカッタ」や「ボードカッタ」と呼ばれることもあるが、本明細書では「切断作業機」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2009−240466号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
切断作業機によって切断される合板や石膏ボード等(以下、「切断対象物」と総称する場合がある。)は、低所(床や作業台など)にある場合もあれば、高所(天井など)にある場合もある。切断対象物が低所にある場合、切断刃が下を向くように切断作業機を下向きで保持する必要がある。一方、切断対象物が高所にある場合、切断刃が上を向くように切断作業機を上向きで保持する必要がある。以下の説明では、切断作業機を下向きに保持した状態で行う作業を「下向き作業」と呼び、切断作業機を上向きに保持した状態で行う作業を「上向き作業」と呼んで区別する場合がある。
【0005】
下向き作業を行う際、多くの作業者は、切断対象物の上に乗せた切断作業機のハンドルを上から掴み、切断作業機を切断対象物に押し付けながら自分から離間する方向に移動させる。言い換えれば、作業者は、ハンドルに下向きの力を加えながら切断作業機を前方に押し出す。一方、上向き作業を行う際、多くの作業者は、切断対象物にあてがった切断作業機のハンドルを下から掴み、切断作業機を切断対象物に押し付けながら自分に近接する方向に移動させる。言い換えれば、作業者は、ハンドルに上向きの力を加えながら切断作業機を手前に引き寄せる。
【0006】
下向き作業の際に切断作業機を前方に押し出すのは、切断作業機を切断対象物に押し付けつつ、切断対象物上を摺動させるのに好都合だからである。一方、上向き作業の際に切断作業機を手前に引き寄せるのは、切断位置や切断方向を確認するのに好都合であり、また、安全性を確保しやすいからである。
【0007】
上記のように、下向き作業を行う場合と上向き作業を行い場合とでは、切断作業機のハンドルに対する力の掛け方が異なる。よって、下向き作業に適したハンドル角度は、必ずしも上向き作業に適しておらず、上向き作業に適したハンドル角度は、必ずしも下向き作業に適していない。
【0008】
しかし、従来の切断作業機のハンドルは固定されており、下向き作業に適したハンドル角度と上向き作業に適したハンドル角度の両方を実現することはできなかった。
【0009】
本発明の目的は、作業形態に応じてハンドルの角度を変更することができる切断作業機を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の切断作業機は、モータ収容部を含むハウジングと、前記ハウジングに回動可能に接続されるハンドルと、前記モータ収容部に収容されるモータによって駆動される切断刃と、前記切断刃が貫通する貫通穴と、切断対象物に当接される当接面と、を含むベースと、前記モータの出力軸と交差する方向に延びる直線を回転軸として回転する偏心部材と、前記偏心部材の回転に伴って周期運動する取付けロッドと、有する。前記切断刃は、前記取付けロッドに接続され、前記取付けロッドの周期運動に応じて動作する。前記ハンドルは、その一端が前記当接面に近接する方向と前記当接面から離間する方向とに回動可能であり、かつ、異なる2以上の回動位置で固定可能である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、作業形態に応じてハンドルの角度を変更することができる切断作業機が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
切断作業機の斜視図である。
ハンドルが閉位置にある切断作業機の側面図である。
ハンドルが開位置にある切断作業機の側面図である。
切断作業機の構造を示す断面図である。
切断作業機の構造を示す他の断面図である。
(a),(b)は、切断作業機の異なる使用形態を示す説明図である。
切断作業機の分解斜視図である。
切断作業機の他の分解斜視図である。
ハンドルが閉位置で固定されているときの爪と溝との係合関係を示す模式図である。
ハンドルが開位置で固定されているときの爪と溝との係合関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明が適用された切断作業機の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示されるように、本実施形態に係る切断作業機1は、ハウジング10及びハンドル20を有する。ハウジング10は、モータ収容部30と、モータ収容部30に対して着脱可能なダストボックス50と、を含んでいる。言い換えれば、略円筒形のモータ収容部30によってハウジング10の一部が形成され、略箱形のダストボックス50によってハウジング10の他の一部が形成されている。
【0014】
ハンドル20はハウジング10の一側に回動可能に接続されており、ハウジング10の他側にはベース60が取り付けられている。ベース60は、略長方形であって、切断対象物に当接される当接面61を備えている。また、ベース60にはダストボックス50に連通する貫通穴62が設けられており、切断刃2が貫通穴62を貫通している。言い換えれば、切断刃2の一部が貫通穴62を通じて当接面61から突出している。
【0015】
ハンドル20は、その一端(ハウジング10に接続されている側の端部と反対側の端部)がベース60の当接面61に近接する方向と、その一端が当接面61から離間する方向と、に回動可能である。図2は、ハンドル20の一端がベース60の当接面61に最も近接する位置までハンドル20が回動された状態の切断作業機1の側面図である。図3は、ハンドル20の一端がベース60の当接面61から最も離間する位置までハンドル20が回動された状態の切断作業機1の側面図である。
【0016】
以下の説明では、回動によってベース60の当接面61に近接・離間するハンドル20の一端を「下端」と定義し、下端と反対側の他の一端を「上端」と定義する。かかる定義に従えば、ハンドル20は、下端がベース60の当接面61に最も近接する第1の回動位置(図2)から下端がベース60の当接面61から最も離間する第2の回動位置(図3)まで回動可能である。また、ハンドル20は、下端がベース60の当接面61から最も離間する第2の回動位置(図3)から下端がベース60の当接面61に最も近接する第1の回動位置(図2)まで回動可能である。
【0017】
上記のように回動可能なハンドル20は、異なる2以上の回動位置で固定可能である。本実施形態におけるハンドル20は、図2に示される第1の回動位置および図3に示される第2の回動位置の少なくとも2つの回動位置で固定可能である。つまり、本実施形態に係る切断作業機1は、ハンドル角度(当接面61に対するハンドル20の角度)が可変である。さらに、本実施形態に係る切断作業機1は、異なる2以上のハンドル角度を保持可能である。具体的には、ハンドル20を第1の回動位置(図2)で固定することによって第1のハンドル角度を保持可能であり、ハンドル20を第2の回動位置(図3)で固定することによって第2のハンドル角度を保持可能である。以下の説明では、図2に示されるハンドル20の位置(第1の回動位置)を「閉位置」と呼び、図3に示されるハンドル20の位置(第2の回動位置)を「開位置」と呼ぶ場合がある。尚、第1のハンドル角度が第2のハンドル角度よりも小さいことは図2、図3より明らかである。
【0018】
図4に示されるように、モータ収容部に30には、モータ31に加えて減速機構や変換機構などが収容されている。モータ31は、ハンドル20の下端に装着される電池(例えば、リチウムイオン電池)3を電源とする電動モータである。モータ31は、不図示のロータ及びステータが収容されたモータハウジング32や、ロータに固定され、ロータと一体回転する出力軸33等を備えている。出力軸33はモータハウジング32を貫通している。モータハウジング32の一方の端面を貫通してモータハウジング32の外に突出している出力軸33の一側は、軸受34によって回転自在に支持され、モータハウジング32の他方の端面を貫通してモータハウジング32の外に突出している出力軸33の他側は、不図示の軸受によって回転自在に支持されている。軸受34によって支持されている出力軸33の一側は、当該軸受34を貫通して当該軸受34の先に突出している。そして、軸受34から突出している出力軸33の端部に、小径ベベルギヤ35が設けられている。
【0019】
小径ベベルギヤ35は、出力軸33と交差する方向に延びる直線を回転軸として回転する大径ベベルギヤ36と噛み合っている。図5に示されるように、大径ベベルギヤ36は、出力軸33(図4)に対して垂直な支持軸37上に設けられている。図4,図5に示される小径ベベルギヤ35及び大径ベベルギヤ36によって、モータ31の出力軸33の回転速度を減じてトルクを増大させる減速機構が構成されている。
【0020】
図5に示されるように、大径ベベルギヤ36が設けられている支持軸37上には、偏心部材としてのカム40が設けられている。以下の説明では、カム40を「偏心カム40」と呼ぶ。大径ベベルギヤ36が設けられている支持軸37上に設けられている偏心カム40は、大径ベベルギヤ36と同じく、モータ31の出力軸33(図4)と交差する方向に延びる直線を回転軸として回転する。但し、偏心カム40は、大径ベベルギヤ36に対して偏心している。
【0021】
ここで、図4に示されている出力軸33の方向を「前後方向」、図5に示されている支持軸37の方向を「左右方向」、出力軸33の方向及び支持軸37の方向の両方に対して直交する方向を「上下方向」と定義する。
【0022】
図4に示されるように、モータ収容部30の前方には、側面視において略L字形の取付けロッド41が設けられている。取付けロッド41は、揺動軸42によって上下および前後に移動可能に支持されている。図5に示されるように、取付けロッド41の下部は偏心カム40と係合している。一方、図4に示されるように、取付けロッド41の上部は切断刃2に連結されている。偏心カム40と係合している取付けロッド41は、偏心カム40の回転に伴って周期運動する。具体的には、取付けロッド41は、偏心カム40の回転に伴って、周期的に上下方向および前後方向に往復動する。取付けロッド41に連結されている切断刃2は、取付けロッド41の周期運動に応じて動作し、切断対象物を切断する。このように、偏心カム40及び取付けロッド41によって、モータ31の出力軸33の回転運動を切断刃2の往復運動(揺動)に変換する変換機構が構成されている。
【0023】
図4に示されるように、ハンドル20にはスイッチ21が設けられている。つまり、スイッチ21はハンドル20の一部である。所定条件が満たされた状態でスイッチ21が操作されると、モータ31に電力が供給され、モータ31の出力軸33が回転する。上記のとおり、出力軸33の回転運動は、減速機構(小径ベベルギヤ35及び大径ベベルギヤ36)によって減速され、変換機構(偏心カム40及び取付けロッド41)によって切断刃2の往復運動に変換される。使用者は、右手または左手でハンドル20のグリップ部22を掴み、グリップ部22を掴んでいる手の人差し指でスイッチ21を操作する。
【0024】
図1に示されるように、モータ収容部30には、径方向内側に向かって窪んだ凹部30aが設けられている。図2に示されるように、凹部30aは、ハンドル20が閉位置にあるときに(ハンドル角度が第2のハンドル角度であるときに、)、スイッチ21と対向する位置に設けられている。図2と図3とを対比すれば理解できるように、ハンドル20が閉位置にあるときは、ハンドル20が開位置にあるときよりも、スイッチ21を含むハンドル20とモータ収容部30との間の隙間が狭くなる。そこで、モータ収容部30に凹部30aを設けることによって、ハンドル20が閉位置にあるときのスイッチ21の操作性を高めてある。
【0025】
さらに、図4に示されるように、凹部30aは軸受34の周囲に設けられている。モータ収容部30の軸方向一部を径方向内側に向かって窪ませて凹部30aを形成すると、モータ収容部30が部分的に細くなり、内部空間が狭くなる。しかし、図4から理解できるように、軸受34の周囲の領域(モータハウジング32と減速機構との間の領域)には、他の領域に比べて空間的な余裕がある。よって、軸受34の周囲を径方向内側に向かって窪ませたとしても、モータ収容部30に収容される様々な要素の大きさや配置が影響を受けることはない。言い換えれば、モータ収容部30に収容される様々な要素の大きさや配置を変更することなく、モータ収容部30に凹部30aを形成してスイッチ21の操作性を高めることができる。
【0026】
再び図1を参照する。図示されているダストボックス50は、ポリカーボネイト等の透明または半透明な樹脂によって形成されており、透光性を備えている。ダストボックス50は、ベース60に設けられている貫通穴62と連通しており、切断刃2によって切断対象物を切断する際に発生する切断屑を回収する。
【0027】
ここで、ベース60の前後にはV溝63a,63bが設けられている。一方、切断刃2は、前後のV溝63a,63bの頂点同士を結ぶ仮想直線上に配置されている。よって、切断対象物上の墨線その他の目印とV溝63a,63bの頂点とを一致させることによって、墨線その他の目印に沿って切断対象物を切断することができる。
【0028】
図4に示されるように、ダストボックス50の下部に、V溝63a(図1)及びその周囲を照明する光を発する光源51が埋設されている。具体的には、ダストボックス50の内部には、切断屑が貯留される屑収容空間52と光源51が収容される光源収容空間53とが設けられている。屑収容空間52と光源収容空間53とは、側壁と一体成形された仕切り壁54によって区画されている。光源51は、光源収容空間53に収容されている。より具体的には、光源51は、仕切り壁54に埋設されている。尚、本実施形態における光源51は白色LED(Light Emitting Diode)である。図1,図4に示されるように、ダストボックス50の前面には、光源51から発せられた光を拡散させつつV溝63a及びその周囲に導く導光部55が一体成形されている。図4に示されている光源51から発せられた光は、導光部55に入射し、導光部55内を上方に向かって進行する。導光部55内を進行する光の一部は導光部55の外に出射し、導光部55の周囲(屑収容空間52を含む。)を照明する。一方、導光部55内を進行する光の他の一部は、導光部55の出射面55aから出射し、V溝63a(図1)及びその周囲を照明する。
【0029】
次に、本実施形態に係る切断作業機1の使用形態の一例について説明する。上記のように、本実施形態に係る切断作業機1は、異なる2つのハンドル角度を保持可能である。よって、作業形態に応じてより適切なハンドル角度を選択することができる。例えば、図6(a)示されるような下向き作業を行う場合には、ハンドル20を閉位置で固定し、ハンドル角度を第1のハンドル角度にするのが好ましい。一方、図6(b)に示されるような上向き作業を行う場合には、ハンドル20を開位置で固定し、ハンドル角度を第2のハンドル角度にするのが好ましい。作業形態に応じて2以上の異なるハンドル角度を使い分けることにより、作業効率が向上するとともに、作業者の身体(特に、手首や肩)に掛かる負担が軽減される。
【0030】
ここで、ハンドル20の位置を上向き作業に適した開位置にしたとき(図6(b))、電池3を含む切断作業機1の重心Xは、ハンドル20の内側に位置する。より厳密には、切断作業機1の重心Xは、スイッチ21の内側に位置する。この結果、切断対象物Aにあてがった切断作業機1のハンドル20を下から掴み、切断作業機1を切断対象物Aに押し付けながら自分に近接する方向(図6(b)中の矢印方向)に移動させる上向き作業において、切断作業機1をより一層安定した状態で保持することができる。
(【0031】以降は省略されています)

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