JP2000291762A - 往復運動機構及び往復運動機構を用いた電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単且つコンパクトな構成の往復運動機構を
得る。 【解決手段】 回転規制されるスライダ１２のスライド
部１４の外周には、２本の溝１６，１６が傾斜状に凹設
され、溝１６，１６には、回転スリーブ１０の透孔１
７，１７内のスチールボール１８，１８が最後方位置で
嵌合している。又、回転スリーブ１０の外周にも、２本
の第二溝２１，２１が傾斜状に凹設され、第二溝２１，
２１には、回転スリーブ１０に外装される第二スライダ
１９の透孔２２，２２内のスチールボール２３，２３が
最後方位置で嵌合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の回転駆
動源の回転運動をスライダの往復運動に変換する往復運
動機構及び、その往復運動機構を用いたレシプロソー、
ジグソー、ハンマー等の電動工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】往復運動機構として特開平４−２１７４
１８号公報に開示のものが知られている。これは、スラ
イダの往復運動に伴い振動が発生し、レシプロソー等の
電動工具にあっては切断精度や操作性の低下等を生じさ
せることから、スライダが内挿されるスリーブにカウン
タウェイトをスライド自在に外装する一方、モータから
回転伝達される副軸をスライダと平行に軸支し、その副
軸に、スライダに連結した一次ウォッブルプレートと、
カウントウエイトに連結した二次ウォッブルプレートと
を副軸の回転に伴って互いに反対方向に駆動可能に設け
て、スライダの往復運動と逆方向でカウントウエイトを
往復運動させることで、振動を消去可能としたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記往復運動
機構においては、副軸の採用によって幅方向の寸法が大
きくなり、ひいてはレシプロソー等の電動工具の大型化
を招く。又、副軸やウォッブルプレートを用いることで
部品点数が多くなるため、組み付けの手間が増えて製造
コストもかさんでしまう。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、より簡
単且つコンパクトな往復運動機構を提供することを目的
としたものである。そして、請求項４に記載の発明は、
このような往復運動機構を用いて、低振動で加工精度や
操作性の向上が可能となる電動工具を提供することを目
的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、回転駆動源から回転伝達
される筒状体を設けて、スライダを前記筒状体に回転規
制状態で内挿又は外装し、前記筒状体とスライダとを、
どちらか一方に一体に設けられるボールと、他方に設け
られて前記ボールが嵌合し、前記筒状体の軸線から傾斜
するリング状の溝とで連結して、前記筒状体の回転に伴
い前記溝内を前記ボールが移動することで、前記スライ
ダが往復運動可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、ス
ライダの往復運動に伴う振動を低減するために、スライ
ダを筒状体の軸方向に一対設けて、前記筒状体の回転に
伴い前記両スライダを互いに逆方向へ往復運動させる構
成としたものである。請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２の目的に加えて、振動低減をより有効に実現す
るために、筒状体を軸方向に支持する弾性手段を設けた
ものである。そして、上記目的を達成するために、請求
項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の
往復運動機構を用いて、モータの回転を筒状体に伝達さ
せ、スライダの往復運動を工具側に伝達させてなる電動
工具としたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 《形態１》図１は、レシプロソーの一部縦断面説明図
で、レシプロソー１において、モータハウジング２に収
容されるモータ３のモータ軸４は、モータハウジング２
前方（図１の左側）に連結された本体ハウジング５内に
突出し、ボールベアリング６によって軸８をモータ軸４
と平行に軸支されるギヤ７と噛合している。９は、本体
ハウジング５内に設けられる往復運動機構で、ギヤ７の
軸８の前端は、往復運動機構９における筒状体としての
回転スリーブ１０の後端に圧入されている。回転スリー
ブ１０は、前端をニードルベアリング１１によって回動
可能に軸支されてギヤ７と一体回転するもので、内部に
は、ロッド部１３と軸状のスライド部１４とからなるス
ライダ１２が回動且つ軸方向へスライド自在に収容され
る。但し、ロッド部１３はスライド部１４に対して上方
に偏心した位置に突設されて本体ハウジング５の貫通孔
５ａを貫通しているため、スライダ１２は回転スリーブ
１０内で回転規制状態でスライドのみ可能となる。１５
はロッド部１３の先端に着脱可能に装着されるブレード
である。

【０００７】又、スライダ１２におけるスライド部１４
の外周には、互いに平行な２本の溝１６，１６がスライ
ド部１４の軸線から傾斜してリング状に凹設されてお
り、溝１６，１６には、回転スリーブ１０に軸方向へ並
設された透孔１７，１７に収納されるスチールボール１
８，１８が嵌合している。回転スリーブ１０には、筒状
の第二スライダ１９が回動且つ軸方向へスライド自在に
外装されるため、スチールボール１８，１８は第二スラ
イダ１９によって抜け止めがなされ、常時溝１６，１６
と透孔１７，１７とに跨って嵌合することになる。この
第二スライダ１９は、回転スリーブ１０の下方で平行に
本体ハウジング５から突設されたシャフト２０に貫通さ
れて回転規制され、スライドのみ可能となっている。更
に、回転スリーブ１０の外周にも、互いに平行な２本の
第二溝２１，２１が回転スリーブ１０の軸線から傾斜し
てリング状に凹設されており、第二溝２１，２１には、
第二スライダ１９に軸方向へ並設された透孔２２，２２
に収納されるスチールボール２３，２３が嵌合してい
る。第二スライダ１９におけるスチールボール２３，２
３の嵌合部分には、スリーブ２４が軸方向に移動規制さ
れて外装されるため、スチールボール２３，２３はスリ
ーブ２４によって外方への抜け止めがなされ、常時第二
溝２１，２１と透孔２２，２２とに跨って嵌合すること
になる。

【０００８】以上の如く構成されたレシプロソー１にお
いては、図１の状態では、スチールボール１８，１８と
２３，２３とが共に溝１６，１６及び第二溝２１，２１
の最後方位置で嵌合し、スライダ１２は前進位置、第二
スライダ１９は後退位置にある。ここからモータ３が前
方に向かって右回転を開始すると、モータ軸４と噛合す
るギヤ７が左回転し、一体の回転スリーブ１０を左回転
させる。よって、回転スリーブ１０と共にスチールボー
ル１８，１８が左回転し、回転規制されるスライド部１
４の溝１６，１６内を移動するため、溝１６，１６の案
内でスライド部１４が後退し、回転スリーブ１０が半回
転すると、図２のようにスチールボール１８，１８が溝
１６，１６の最前方位置に達することでスライダ１２は
後退位置に至る。一方、回転スリーブ１０が左回転する
ことで第二溝２１，２１も左回転し、スチールボール２
３，２３を第二溝２１，２１に沿って前進させるため、
スチールボール２３，２３と一体の第二スライダ１９が
前進し、回転スリーブ１０が半回転すると、図２のよう
にスチールボール２３，２３が第二溝２１，２１の最前
方位置に達することで第二スライダ１９は前進位置に至
る。

【０００９】そして、図２から更に回転スリーブ１０が
半回転すると、スライダ１２はスチールボール１８，１
８と溝１６，１６とのガイドにより図１の前進位置へ、
第二スライダ１９はスチールボール２３，２３と第二溝
２１，２１とのガイドにより図１の後退位置へ夫々移動
するため、回転スリーブ１０の一回転によって、スライ
ダ１２は後退−前進、第二スライダ１９は前進−後退の
互いに逆方向で、夫々スチールボールが回転スリーブ１
０の軸方向へ移動する移動量をストロークとして往復運
動を行うことになる。尚、ここでは、スライダ１２の重
量とそのストロークとの積が、第二スライダ１９の重量
とそのストロークとの積と略等しくなるように設定され
ている。

【００１０】このように形態１の往復運動機構９によれ
ば、傾斜状の溝１６，２１とスチールボール１８，２３
との嵌合を利用した簡単な構成で、回転スリーブ１０の
回転をスライダ１２と第二スライダ１９との往復運動に
変換することができる。特に、回転スリーブ１０に対し
てスライド部１４と第二スライダ１９とを同軸上で往復
運動させているため、省スペースによるコンパクト化が
達成できる。更にここでは、スライダ１２の往復運動と
逆方向で第二スライダ１９を往復運動させているから、
軸方向の両者の運動量が互いに打ち消し合い、スライダ
１２の往復運動に伴う振動を効果的に低減することがで
きる。よって、この往復運動機構９を利用したレシプロ
ソー１によれば、低振動でブレード１５による切断作業
が可能となるため、高い切断精度を維持でき、操作性も
良好となる。又、往復運動機構９の簡略化とコンパクト
化により、工具全体のコンパクト化と製造コストの低減
に繋がる。

【００１１】尚、ここでは溝１６と第二溝２１とを夫々
２本ずつ設けて、スチールボール１８，２３との嵌合に
よるスライダ１２や第二スライダ１９の確実な往復運動
を図っているが、このような複数ずつの溝を夫々傾斜角
度を代えて設け、１つにしたスチールボールを嵌合させ
る溝を選択することで、スライダのストロークの変更が
可能となる。又、スライダ１２の回り止め手段は、ロッ
ド部１３の偏心に限らず、本体ハウジング５の貫通孔５
ａ側とのキー結合やスプライン結合等でロッド部１３自
身の回り止めが可能であれば、ロッド部１３とスライド
部１４とを同軸で連結しても差し支えない。これは第二
スライダ１９の場合も同様で、シャフト２０の貫通によ
らず、本体ハウジング５側とのキー結合やスプライン結
合に代えることもできる。

【００１２】《形態２》次に、往復運動機構の他の形態
を説明する。尚、形態１と同じ符号は同じ部品を示すた
め、説明は省略する。図３に示すレシプロソー１ａの往
復運動機構９ａにおいて、回転スリーブ１０の前端はボ
ールベアリング２５によって軸支され、このボールベア
リング２５の前方と、後端に連結されたギヤ７を軸支す
るボールベアリング６の後方とには、弾性手段としての
Ｏリング２６，２７が設けられている。又、スライダ１
２及び第二スライダ１９は、夫々１つの溝１６とスチー
ルボール１８、１つの第二溝２１とスチールボール２３
との嵌合で回転スリーブ１０と連結され、スライダ１２
のスライド部１４には、本体ハウジング５に固着したシ
ャフト２８が軸方向に遊挿して回り止めの強化が図られ
ている。更に、第二スライダ１９は、スチールボール１
８を抜け止めするスリーブ２９と、そのスリーブ２９を
ニードルベアリング５４を介して回動可能に軸支し、ス
チールボール２３が嵌合する透孔２２を形成したスライ
ダ本体３０とからなり、スライダ本体３０にスチールボ
ール２３を抜け止めするスリーブ３１が外装されてい
る。一方、第二スライダ１９の回り止めは、スライダ本
体３０へ軸方向に形成した案内溝３２と、本体ハウジン
グ５に固着され、案内溝３２へ第二スライダ１９のスト
ローク間に亘って挿入可能なピン３３とによっている。

【００１３】従って、この形態２の往復運動機構９ａに
おいても、図３に示すスライダ１２の前進位置、第二ス
ライダ１９の後退位置から回転スリーブ１０が半回転す
ると、図４に示すようにスライダ１２が後退、第二スラ
イダ１９が前進し、形態１と同様にスライダ１２の往復
運動と逆方向への第二スライダ１９の往復運動が得られ
る。よって、形態１と同様に、構成の簡略化とコンパク
ト化、往復運動に伴う振動低減が達成でき、この往復運
動機構９ａを利用したレシプロソー１ａにおいても、高
い切断精度と良好な操作性とが維持でき、工具全体のコ
ンパクト化と製造コストの低減も実現可能となる。特に
形態２においては、回転スリーブ１０を軸支するボール
ベアリング２５，６の前後にＯリング２６，２７を設け
たことで、軸方向にもクッション効果が得られ、より有
効な振動防止が可能となる。又、回転スリーブ１０の軸
支にボールベアリング２５を採用し、溝１６と第二溝２
１とを１本ずつとしたことで、軸方向の寸法が小さくな
る。更に、第二スライダ１９の回り止めを案内溝３２と
ピン３３とによる構成としたことで、本体ハウジング５
の径も小さくなるため、形態１よりも往復運動機構９ａ
やレシプロソー１ａのコンパクト化が実現できる。加え
て本形態では、スリーブ２９とスライダ本体３０との間
に内挿されたニードルベアリング５４により、回動可能
に軸支されたスリーブ２９に抜け止めされたスチールボ
ール１８が転がりやすくなり、円滑な作動が得られる利
点もある。

【００１４】《形態３》又、上記形態１，２において
は、スライダ１２と第二スライダ１９とを共に溝とスチ
ールボールとの嵌合により往復運動させているが、この
構造はどちらか一方でも良い。この場合を形態３として
示す。図５に示すレシプロソー１ｂの往復運動機構９ｂ
においては、スライダ１２を中空ロッド状にして、ボー
ルベアリング６に軸支される筒状体としてのギヤスリー
ブ４５内に遊挿させ、スライダ１２の下方には、中間軸
３４をボールベアリング３７，３８によって軸支し、中
間軸３４と一体のギヤ３５をモータ軸４に噛合させて、
中間軸３４の回転を得ている。中間軸３４の前方には、
大径部３６が軸線を中間軸３４の軸線から傾斜させて一
体形成されており、この大径部３６を、ボールベアリン
グ３９を介して連結アーム４０のリング状の基端部４１
に把持させている。又、連結アーム４０の先端部４２
は、スライダ１２の上下に穿設された長孔４３，４３を
貫通し、同時にスライダ１２内で、左右方向に遊挿され
た円柱状の連結体４４を貫通している。よって、スライ
ダ１２は連結アーム４０に連結されると共に、回り止め
もされることになる。

【００１５】一方、第二スライダ１９は、スライダ１２
が遊挿されるギヤスリーブ４５に外装され、ギヤスリー
ブ４５の外周にその軸線から傾斜して凹設されたリング
状の溝４６と、溝４６と第二スライダ１９側の透孔４７
とに嵌合するスチールボール４８とにより、ギヤスリー
ブ４５に連結されている。４９は透孔４７の外周でスチ
ールボール４８を抜け止めするスリーブで、５０はスラ
イダ１２側とのバランスをとるために下方へ延設された
カウンタウェイトである。又、第二スライダ１９は、そ
の上面へ軸方向に形成された案内溝５１と本体ハウジン
グ５側のピン５２とにより回り止めがなされ、下面に
は、連結アーム４０との干渉を避けるためにスリット５
３が形成されている。

【００１６】よって、形態３においては、モータ軸４が
右回転すると、ギヤ３５を介して中間軸３４が左回転す
るが、図５の状態から中間軸３４が半回転すると、傾斜
した大径部３６も半回転して傾斜方向を図６のように逆
転させるため、大径部３６を把持する連結アーム４０も
反対側へ揺動し、先端部４２に連結されるスライダ１２
を後退させる。一方、モータ軸４の右回転と同時にギヤ
スリーブ４５も左回転し、これが半回転すると、溝４６
の案内によりスチールボール４８を介して第二スライダ
１９を前進させるため、ギヤスリーブ４５の半回転で第
二スライダ１９は図６のように前進することになる。従
って、形態３の往復運動機構９ｂにおいても、スライダ
１２の往復運動と逆方向への第二スライダ１９の往復運
動により、振動を効果的に低減することができる。この
形態では、一方を中間軸３４と連結アーム４０とで、他
方を溝４６とスチールボール４８とで夫々往復運動を得
る構造としているから、形態１，２ほどではないが、従
来技術で示した一対のウォッブルプレート（連結アー
ム）を用いたものより部品点数は少なくなる。勿論、こ
の往復運動機構９ｂを利用したレシプロソー１ｂにおい
ても、低振動による高い切断精度と良好な操作性とを維
持でき、製造コストの低減が実現可能となるのである。

【００１７】尚、形態１〜３においては、筒状体とスラ
イダとの間で溝とスチールボールとを設ける対象を逆に
したり、スライダの内挿又は外装を左右で逆にしたりし
ても差し支えない。又、形態１，２ではスライダごとに
スチールボールを設けているが、スチールボールを筒状
体の内外面両方に突出するように設け、内面側で一方の
スライダの溝に、外面側で他方のスライダの溝に夫々嵌
合させれば、スチールボールを共用でき、より構成の簡
略化が可能となる。更に、筒状体に一方のスライダを内
挿し、他方のスライダを外装しているが、スライダのス
トロークが小さい等軸方向に余裕があれば、両スライダ
共に筒状体に内挿又は外装させても良い。そして、形態
３では、中間軸の前方で筒状体との回転伝達を行えば、
連結アームによるスライドと筒状体によるスライドとを
左右逆にすることもできる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、傾斜状
の溝とボールとの嵌合を利用した簡単な構成で、回転駆
動源からの回転をスライダの往復運動に変換でき、筒状
体とスライダとを同軸上で往復運動させることで、省ス
ペースによるコンパクト化も達成可能となる。請求項２
に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スラ
イダを一対にして前記両スライダを互いに逆方向へ往復
運動させることで、両スライダの軸方向の運動量が互い
に打ち消し合い、スライダの往復運動に伴う振動を効果
的に低減することができる。請求項３に記載の発明によ
れば、請求項１又は２の効果に加えて、筒状体を軸方向
に支持する弾性手段を設けたことで、筒状体の軸方向に
クッション効果が得られ、より有効な振動防止が可能と
なる。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３の何れかの往復運動機構を用いて、モータの回転
を筒状体に伝達させ、スライダの往復運動を工具側に伝
達させる電動工具としたことで、工具全体のコンパクト
化と製造コストの低減が可能となる。特に、請求項２の
往復運動機構を利用すれば、加えて振動防止効果が得ら
れて高い加工精度と良好な操作性とが維持でき、請求項
３の往復運動機構を利用すれば、加えて弾性手段による
クッション効果が得られてより有効な振動防止が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】形態１のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は前進位置）。

【図２】形態１のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は後退位置）。

【図３】形態２のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は前進位置）。

【図４】形態２のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は後退位置）。

【図５】形態３のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は前進位置）。

【図６】形態３のレシプロソーの一部縦断面説明図であ
る（スライダ１２は後退位置）。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ・・レシプロソー、４・・モータ軸、５
・・本体ハウジング、９，９ａ，９ｂ・・往復運動機
構、１０・・回転スリーブ、１２・・スライダ、１３・
・ロッド部、１４・・スライド部、１５・・ブレード、
１６，４６・・溝、１７，２２，４７・・透孔、１８，
２３，４８・・スチールボール、１９・・第二スライ
ダ、２１・・第二溝、２６，２７・・Ｏリング、３４・
・中間軸、３６・・大径部、４０・・連結アーム、４５
・・ギヤスリーブ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動源からの回転運動をスライダの
   往復運動に変換させる往復運動機構であって、 前記回転駆動源から回転伝達される筒状体を設けて、前
   記スライダを前記筒状体に回転規制状態で内挿又は外装
   し、前記筒状体とスライダとを、どちらか一方に一体に
   設けられるボールと、他方に設けられて前記ボールが嵌
   合し、前記筒状体の軸線から傾斜するリング状の溝とで
   連結して、前記筒状体の回転に伴い前記溝内を前記ボー
   ルが移動することで、前記スライダが往復運動可能とし
   たことを特徴とする往復運動機構。
2. 【請求項２】 スライダを筒状体の軸方向に一対設け
   て、前記筒状体の回転に伴い前記両スライダを互いに逆
   方向へ往復運動させる請求項１に記載の往復運動機構。
3. 【請求項３】 筒状体を軸方向に支持する弾性手段を設
   けた請求項１又は２に記載の往復運動機構。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の往復運
   動機構を用いて、モータの回転を筒状体に伝達させ、ス
   ライダの往復運動を工具側に伝達させてなる電動工具。