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JP2013144341A - Reciprocating tool - Google Patents

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Publication number
JP2013144341A
JP2013144341A JP2012006040A JP2012006040A JP2013144341A JP 2013144341 A JP2013144341 A JP 2013144341A JP 2012006040 A JP2012006040 A JP 2012006040A JP 2012006040 A JP2012006040 A JP 2012006040A JP 2013144341 A JP2013144341 A JP 2013144341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reciprocating
output rod
cam
outer rotor
reciprocating tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012006040A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ogura
靖史 小倉
Tomohiro Ukai
智大 鵜飼
Takayuki Tawara
隆如 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Priority to JP2012006040A priority Critical patent/JP2013144341A/en
Priority to PCT/JP2012/083591 priority patent/WO2013108557A1/en
Publication of JP2013144341A publication Critical patent/JP2013144341A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D51/00Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends
    • B23D51/16Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of drives or feed mechanisms for straight tools, e.g. saw blades, or bows
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify an internal structure of a reciprocating mechanism, since there is a problem of complicating the internal structure for incorporating various parts such as a mechanism for decelerating a rotation output of an electric motor, a motion converting mechanism for reciprocating an output rod, a counterweight for restraining vibration and an orbital motion mechanism, for example, in a reciprocating saw.SOLUTION: A decelerating mechanism such as a gear train is omitted by using an outer rotor motor capable of outputting low speed rotation and high torque as an electric motor 10, and an output rod 7 is reciprocated by a cam mechanism 21 including a cylindrical groove cam 22 arranged in an outer rotor 12 so that an internal structure is simplified by reducing the number of part items.

Description

この発明は、例えばレシプロソーと称される往復動切断工具であって、駆動モータの回転出力を直線運動に変換して出力する往復動工具に関する。往復動工具には、このレシプロソーの他に、ジグソー、ヘッジトリマ、ハンマ、ハンマドリル等が含まれる。   The present invention relates to a reciprocating cutting tool called a reciprocating saw, for example, which relates to a reciprocating tool that converts a rotational output of a drive motor into a linear motion and outputs the linear motion. In addition to the reciprocating saw, the reciprocating tool includes a jigsaw, a hedge trimmer, a hammer, a hammer drill, and the like.

上記レシプロソーは、本体部に内装した駆動モータの回転出力をクランク機構等の運動変換機構を介してブレードを装着した出力ロッドの軸線方向の往復運動に変換して出力する構成を備えるもので、係るレシプロソーに関する技術が下記の特許文献に開示されている。特許文献1には、出力ロッドに平行に配置した横置きの電動モータの回転出力をベベルギヤを介して減速した後にクランク板に伝達する構成を備えている。特許文献2には、出力ロッドに直交させた縦置きの電動モータの回転出力を平歯車を介して減速した後にクランク板に伝達する構成を備えている。いずれも、クランク板に取り付けた偏心ローラの公転移動による往復動方向成分が出力ロッドの往復動として伝達される構成となっている。
これらの特許文献に開示されているように、一般的なレシプロソーでは、駆動モータの回転出力をギヤの噛み合いを経て減速した後、運動変換機構を経て出力ロッドの往復動として出力する構成を備えている。
The reciprocating saw has a configuration in which the rotational output of the drive motor incorporated in the main body is converted into a reciprocating motion in the axial direction of the output rod on which the blade is mounted via a motion conversion mechanism such as a crank mechanism, and is output. Techniques relating to reciprocating saws are disclosed in the following patent documents. Patent Document 1 includes a configuration in which the rotational output of a horizontal electric motor arranged in parallel with the output rod is transmitted to a crank plate after being decelerated through a bevel gear. Patent Document 2 has a configuration in which the rotational output of a vertical electric motor orthogonal to the output rod is transmitted to a crank plate after being decelerated via a spur gear. In either case, the reciprocating direction component due to the revolving movement of the eccentric roller attached to the crank plate is transmitted as the reciprocating movement of the output rod.
As disclosed in these patent documents, in general reciprocating saws, the rotational output of the drive motor is decelerated through the meshing of the gears and then output as a reciprocating motion of the output rod through the motion conversion mechanism. Yes.

特開2005−14111号公報JP-A-2005-14111 特開2009−241242号公報JP 2009-241242 A

このように、従来の一般的なレシプロソーでは、ギヤの噛み合い等の減速機構に加えて偏心ローラを備えたクランク板等の運動変換機構を内装する必要がある。
また、レシプロソーには、ブレードの切断効率を高めるために出力ロッドに対して僅かなオービタル運動を与えるためのオービタル機構が内装された機種が提供されている。さらに、一部の機種には、出力ロッドの往復動に伴う振動を低減するために出力ロッドとは反対方向に往復動するカウンタウエイトを装備した機種が提供されている。これらの各種機能を備えた従来のレシプロソーでは、部品点数が多くなって構造が複雑になる問題があった。
本発明は、係る従来の問題に鑑みてなされたもので、レシプロソー等の往復動工具について部品点数を少なくして構造の簡略化を図ることを目的とする。
As described above, in a conventional general reciprocating saw, in addition to a speed reduction mechanism such as gear meshing, it is necessary to incorporate a motion conversion mechanism such as a crank plate provided with an eccentric roller.
In addition, the reciprocating saw is provided with a model in which an orbital mechanism for giving a slight orbital motion to the output rod is provided in order to increase the cutting efficiency of the blade. Furthermore, some models are provided with a counterweight that reciprocates in the opposite direction to the output rod in order to reduce vibration associated with the reciprocation of the output rod. In the conventional reciprocating saw having these various functions, there is a problem that the number of parts increases and the structure becomes complicated.
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to simplify the structure by reducing the number of parts of a reciprocating tool such as a reciprocating saw.

上記の課題は、下記の発明によって解決される。
第1の発明は、駆動源としての電動モータと、電動モータの回転出力を出力ロッドの往復運動に変換する運動変換機構を内装しており、電動モータとして、ステータ(固定子)の外周側に回転するアウタロータ(回転子)を備えたアウタロータモータが用いられており、アウタロータと出力ロッドとの間に運動変換機構を介在させた往復動工具である。
第1の発明によれば、低速回転かつ高トルクを出力可能なアウタロータモータを駆動源として内装しており、このアウタロータモータのアウタロータの回転動力が運動変換機構を介して直接出力ロッドの往復動として出力されることから、従来のギヤの噛み合い等による減速機構を経ることなくアウタロータモータの回転出力が出力ロッドの往復動に変換されて出力される。このことから、従来のギヤの噛み合い等による減速機構の分だけ部品点数を少なくして当該往復動工具の構造の簡略化を図ることができる。
第2の発明は、第1の発明において、運動変換機構としてカム機構を備えた往復動工具である。
第2の発明によれば、回転するアウタロータの外周側に例えば円筒溝カムを設け、この円筒溝カムのカム溝に係合するカムフォロワ部を出力ロッドに設け、カム溝のカム曲線を適切に設定することにより、アウタロータの回転をこのカム機構を経て出力ロッドの往復運動に変換することができる。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、運動変換機構としてカム溝と該カム溝に凹凸嵌合するフォロワを有するカム機構を備え、カム溝とフォロワの一方がアウタロータの外周面に設けられ、他方が出力ロッドに設けられた往復動工具である。
第3の発明によれば、カム機構を構成するカム溝若しくはフォロワの一方が電動モータのアウタロータの外周面に直接設けられていることにより、構成の簡略化を図ることができ、また部品点数の増大を抑制することができる。
第4の発明は、第1〜第3の何れか一つの発明において、出力ロッドの往動速度と復動速度が異なる往復動工具である。
第4の発明によれば、往復動工具の作業効率を高めることができる。
第5の発明は、第1〜第4の何れか一つの発明において、出力ロッドとは反対方向に往復動するカウンタウエイトを備えた往復動工具である。
第5の発明によれば、出力ロッドの往復動による振動を抑制することができる。
第6の発明は、第1〜第5の何れか一つの発明において、カウンタウエイトが出力ロッドに同軸に支持された往復動工具である。
第6の発明によれば、出力ロッドを利用してカウンタウエイトを往復動可能に支持することができ、部品点数の増大を抑制することにより簡易な構成を維持しつつ出力ロッドの往復動に伴う振動を抑制することができる。
第7の発明は、第1〜第6の何れか一つの発明において、カウンタウエイトの移動速度がゼロになる往復動の折り返し点を、出力ロッドの移動速度がゼロになる往復動の折り返し点に対して一定時間の遅れを設定した往復動工具である。
第7の発明によれば、出力ロッドの往復動に伴う現実の振動を、当該往復動工具の全体特性に合わせてより効果的に抑制することができる。
第8の発明は、第1〜第7の何れか一つの発明において、アウタロータに、出力ロッドにオービタル運動を与えるためのカム部を備えた往復動工具である。
第8の発明によれば、アウタロータの回転を利用して出力ロッドに僅かなオービタル運動(楕円運動)を与えることができ、この点で当該往復動工具の部品点数の増大を抑制して構造の複雑化を招くことなく、当該出力ロッドにオービタル運動を与えることができる。
The above problems are solved by the following invention.
The first invention includes an electric motor as a drive source and a motion conversion mechanism that converts the rotational output of the electric motor into a reciprocating motion of the output rod. The electric motor is provided on the outer peripheral side of the stator (stator). An outer rotor motor having a rotating outer rotor (rotor) is used, and a reciprocating tool in which a motion conversion mechanism is interposed between the outer rotor and an output rod.
According to the first aspect of the present invention, the outer rotor motor capable of rotating at a low speed and outputting a high torque is provided as a drive source, and the rotational power of the outer rotor of the outer rotor motor is directly reciprocated by the output rod via the motion conversion mechanism. Since it is output, the rotation output of the outer rotor motor is converted into the reciprocating motion of the output rod and output without passing through a speed reduction mechanism by conventional gear meshing or the like. From this, the number of parts can be reduced by the amount of the speed reduction mechanism by the conventional gear meshing or the like, and the structure of the reciprocating tool can be simplified.
2nd invention is a reciprocating tool provided with the cam mechanism as a motion conversion mechanism in 1st invention.
According to the second invention, for example, a cylindrical groove cam is provided on the outer peripheral side of the rotating outer rotor, and a cam follower portion that engages with the cam groove of the cylindrical groove cam is provided on the output rod, so that the cam curve of the cam groove is appropriately set. Thus, the rotation of the outer rotor can be converted into the reciprocating motion of the output rod through this cam mechanism.
According to a third invention, in the first or second invention, the motion conversion mechanism includes a cam mechanism having a cam groove and a follower that is unevenly fitted in the cam groove, and one of the cam groove and the follower is provided on the outer peripheral surface of the outer rotor. A reciprocating tool provided on the output rod is provided on the other side.
According to the third invention, one of the cam groove or the follower constituting the cam mechanism is directly provided on the outer peripheral surface of the outer rotor of the electric motor, whereby the configuration can be simplified and the number of parts can be reduced. The increase can be suppressed.
A fourth invention is a reciprocating tool according to any one of the first to third inventions, wherein the forward speed and the backward speed of the output rod are different.
According to the fourth invention, the working efficiency of the reciprocating tool can be increased.
A fifth invention is a reciprocating tool including a counterweight that reciprocates in a direction opposite to the output rod in any one of the first to fourth inventions.
According to the fifth aspect, vibration due to the reciprocating motion of the output rod can be suppressed.
A sixth invention is a reciprocating tool according to any one of the first to fifth inventions, wherein the counterweight is coaxially supported by the output rod.
According to the sixth aspect of the present invention, the counterweight can be supported so as to be able to reciprocate using the output rod, and the increase in the number of parts is suppressed, thereby maintaining the simple configuration and accompanying the reciprocating motion of the output rod. Vibration can be suppressed.
In a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the reciprocation point at which the moving speed of the counterweight is zero is set as the reciprocation point at which the movement speed of the output rod is zero. It is a reciprocating tool with a fixed time delay.
According to the seventh aspect of the invention, the actual vibration associated with the reciprocating motion of the output rod can be more effectively suppressed in accordance with the overall characteristics of the reciprocating tool.
An eighth invention is a reciprocating tool according to any one of the first to seventh inventions, wherein the outer rotor is provided with a cam portion for giving an orbital motion to the output rod.
According to the eighth invention, a slight orbital motion (elliptical motion) can be given to the output rod by utilizing the rotation of the outer rotor, and at this point, an increase in the number of parts of the reciprocating tool is suppressed. Orbital motion can be imparted to the output rod without complication.

本実施形態に係る往復動工具の縦断面図である。本図は、出力ロッドが前進端まで移動した時点の状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view of the reciprocating tool which concerns on this embodiment. This figure has shown the state at the time of an output rod moving to a forward end. 本実施形態に係る往復動工具の縦断面図である。本図は、出力ロッドが後退端まで移動した時点の状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view of the reciprocating tool which concerns on this embodiment. This figure has shown the state at the time of an output rod moving to a retreat end. 運動変換機構としてのカム機構を構成する円筒溝カム単体の斜視図である。It is a perspective view of the cylindrical groove cam simple substance which comprises the cam mechanism as a motion conversion mechanism. 円筒溝カムの展開図である。It is an expanded view of a cylindrical groove cam.

次に、本発明の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図示するように本実施形態では、往復動工具1の一例として、いわゆるレシプロソーと称される往復動切断工具を例示する。この往復動工具1は、駆動源としての電動モータ10を内装した工具本体部2と、この工具本体部2の後部に設けられたD形のハンドル部3を備えている。ハンドル部3の下部には、充電式のバッテリパック4が装着されている。このバッテリパック4は、リチウムイオンバッテリで、取り外して充電することにより繰り返し使用することができる。ハンドル部3の内側に設けられたスイッチレバー5を指先で引き操作すると電動モータ10がバッテリパック4を電源として起動する。工具本体部2の前部には、切断材に当接させるシュー6が前方へ突き出す状態に設けられている。
工具本体部2は、電動モータ10と運動変換機構20と出力ロッド7を備えている。電動モータ10には、いわゆるアウタロータモータが用いられている。このアウタロータモータは、インナロータモータに比して低速回転かつ高トルクを出力可能な特性を有するモータで、回転しないステータ(固定子)11の外周側に、円筒形のアウタロータ(回転子)12を回転可能に支持した構成を備えており、アウタロータ12の回転が当該電動モータ10の回転出力となる。
ステータ11は、支軸13を介して本体ハウジング2a側に回転不能に固定されている。この支軸13を介してアウタロータ12がステータ11の外周側を回転可能に支持されている。従って、アウタロータ12はこの支軸13の軸線J13回りに回転可能に支持されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As illustrated, in this embodiment, as an example of the reciprocating tool 1, a reciprocating cutting tool called a so-called reciprocating saw is illustrated. The reciprocating tool 1 includes a tool main body 2 that includes an electric motor 10 as a drive source, and a D-shaped handle 3 that is provided at the rear of the tool main body 2. A rechargeable battery pack 4 is attached to the lower portion of the handle portion 3. The battery pack 4 is a lithium ion battery and can be used repeatedly by being removed and charged. When the switch lever 5 provided inside the handle portion 3 is pulled with a fingertip, the electric motor 10 is activated using the battery pack 4 as a power source. A shoe 6 to be brought into contact with the cutting material is provided at the front portion of the tool main body 2 so as to protrude forward.
The tool body 2 includes an electric motor 10, a motion conversion mechanism 20, and an output rod 7. A so-called outer rotor motor is used for the electric motor 10. This outer rotor motor is a motor that can rotate at a low speed and output a high torque as compared with an inner rotor motor. A cylindrical outer rotor (rotor) 12 is provided on the outer peripheral side of a non-rotating stator (stator) 11. The structure supported rotatably is provided, and the rotation of the outer rotor 12 becomes the rotation output of the electric motor 10.
The stator 11 is fixed to the main body housing 2 a side via a support shaft 13 so as not to rotate. The outer rotor 12 is rotatably supported on the outer peripheral side of the stator 11 via the support shaft 13. Therefore, the outer rotor 12 is supported so as to be rotatable around the axis J13 of the support shaft 13.

本実施形態では、運動変換機構20としてカム機構21が用いられている。このカム機構21は、円筒溝カム22とカムフォロワ部7aから構成されている。図示するように本実施形態の場合、電動モータ10のアウタロータ12の外周面にカム溝23を設けて円筒溝カム22が構成されている。従って、本実施形態では、電動モータ10のアウタロータ12とカム機構21の円筒溝カム22が単一部材で構成されている。図3に円筒溝カム22が単体で示されている。円筒溝カム22(アウタロータ12)は、円筒形状を有し、その外周面に二つのカム溝23,24を備えている。両カム溝23,24が図4に展開して示されている。
前側のカム溝23は、出力ロッド7を往復動させるために利用される。この出力ロッド往復用のカム溝23は、アウタロータ12の一回転について、出力ロッド7の往復動距離に相当する軸線J13方向の変位を有している。後ろ側のカム溝24は、カウンタウエイト8を往復動させるために利用される。このカウンタウエイト往復用のカム溝24は、アウタロータ12の一回転について、カウンタウエイト8の往復動距離に相当する軸線J13方向の変位を有している。この後ろ側のカウンタウエイト往復用のカム溝24は、前側の出力ロッド往復用のカム溝23に対して、軸線J13方向の変位方向が逆になっている。
前側の出力ロッド往復動用のカム溝23には、出力ロッド7に一体に設けたカムフォロワ部7aが挿入されている。後ろ側のカウンタウエイト往復動用のカム溝24には、出力ロッド7に支持したカウンタウエイト8のカムフォロワ部8aが挿入されている。カウンタウエイト8は、出力ロッド7の後部側において相対的かつ同軸で軸線方向に往復動可能に支持されている。
In the present embodiment, a cam mechanism 21 is used as the motion conversion mechanism 20. The cam mechanism 21 includes a cylindrical groove cam 22 and a cam follower portion 7a. As shown in the figure, in the case of the present embodiment, a cam groove 23 is provided on the outer peripheral surface of the outer rotor 12 of the electric motor 10 to constitute a cylindrical groove cam 22. Therefore, in the present embodiment, the outer rotor 12 of the electric motor 10 and the cylindrical groove cam 22 of the cam mechanism 21 are configured as a single member. FIG. 3 shows the cylindrical groove cam 22 alone. The cylindrical groove cam 22 (outer rotor 12) has a cylindrical shape and is provided with two cam grooves 23 and 24 on the outer peripheral surface thereof. Both cam grooves 23 and 24 are shown expanded in FIG.
The front cam groove 23 is used for reciprocating the output rod 7. The output rod reciprocating cam groove 23 has a displacement in the direction of the axis J13 corresponding to the reciprocating distance of the output rod 7 for one rotation of the outer rotor 12. The rear cam groove 24 is used for reciprocating the counterweight 8. The counterweight reciprocating cam groove 24 has a displacement in the direction of the axis J13 corresponding to the reciprocating distance of the counterweight 8 with respect to one rotation of the outer rotor 12. The rear counterweight reciprocating cam groove 24 has a displacement direction in the axis J13 direction opposite to that of the front output rod reciprocating cam groove 23.
A cam follower portion 7 a provided integrally with the output rod 7 is inserted into the cam groove 23 for reciprocating output rod on the front side. A cam follower portion 8a of the counterweight 8 supported by the output rod 7 is inserted into the cam groove 24 for reciprocating the counterweight on the rear side. The counterweight 8 is supported on the rear side of the output rod 7 so as to be reciprocally movable in the axial direction in a relative and coaxial manner.

出力ロッド7は、本体ハウジング2aに対してその前後を軸受け15,16を介して軸線J7方向に往復動可能に支持されている。前側の軸受け15によって出力ロッド7は一定角度の範囲で上下に傾動可能に支持されている。後ろ側の軸受け16は上下に一定の範囲で変位可能に支持されている。後ろ側の軸受け16は圧縮ばね17によって下側に付勢されている。この後ろ側の軸受け16の外周にはオービタルローラ18が取り付けられている。このオービタルローラ18は、アウタロータ12(円筒溝カム22)の後端部に設けたリフトカム部25に載せ掛けられている。この載せ掛け状態(当接状態)は圧縮ばね17によって保持される。円筒溝カム22の回転によるリフトカム部25の変位によってオービタルローラ18が上下に変位し、従って後ろ側の軸受け16が上下に変位することによって出力ロッド7の後部側が上下に変位し、これにより当該出力ロッド7に、軸線J7方向の往復動に後部側の上下動を加えたいわゆるオービタル運動(楕円運動)が与えられる。
出力ロッド7の前端に、ワンタッチ脱着式のクランプ装置9が取り付けられている。このクランプ装置9によって出力ロッド7の前端にブレードBを装着することができる。
The output rod 7 is supported so as to be able to reciprocate in the direction of the axis J7 via bearings 15 and 16 with respect to the main body housing 2a. The output rod 7 is supported by the front bearing 15 so as to be tiltable up and down within a certain angle range. The rear bearing 16 is supported so that it can be displaced in a certain range up and down. The rear bearing 16 is biased downward by a compression spring 17. An orbital roller 18 is attached to the outer periphery of the rear bearing 16. The orbital roller 18 is placed on a lift cam portion 25 provided at the rear end portion of the outer rotor 12 (cylindrical groove cam 22). This mounted state (contact state) is held by the compression spring 17. The orbital roller 18 is displaced up and down by the displacement of the lift cam portion 25 due to the rotation of the cylindrical groove cam 22, so that the rear side bearing 16 is displaced up and down, whereby the rear side of the output rod 7 is displaced up and down. A so-called orbital motion (elliptical motion) is applied to the rod 7 by adding a vertical movement on the rear side to a reciprocating motion in the direction of the axis J7.
A one-touch detachable clamping device 9 is attached to the front end of the output rod 7. With this clamping device 9, the blade B can be attached to the front end of the output rod 7.

使用者がハンドル部3を把持した手の指先でスイッチレバー5を引き操作すると、電動モータ10が起動する。電動モータ10が起動するとそのアウタロータ12の周囲に沿って一体に設けられた円筒溝カム22が軸線J13回りに一体で回転する。円筒溝カム22の前側のカム溝23には出力ロッド7のカムフォロワ部7aが係合され、後ろ側のカム溝24には、カウンタウエイト8のカムフォロワ部8aが係合されている。このため、カム機構21の円筒溝カム22が回転すると出力ロッド7が軸線J7方向に往復動し、またカウンタウエイト8が出力ロッド7とは反対方向に往復動する。
円筒溝カム22の後端部にはリフトカム部25が設けられている。このため、電動モータ10が起動して円筒溝カム22が回転すると上記したように出力ロッド7及びカウンタウエイト8が相互に反対方向へ往復動するとともに、当該出力ロッド7の後部側を支持する軸受け16が上下に変位して当該出力ロッド7にオービタル運動が与えられる。図2に示すように出力ロッド7が後退端に至るとその後部側が最も上方へ変位し、前進端に至るとその後部側が最も下方へ変位する。このため、出力ロット7及びブレード8は図1及び図2において時計回り方向の楕円軌跡に沿って往復動する。
また、本実施形態におけるカム機構21では、図4に示すように後ろ側のカウンタウエイト往復動用のカム溝24の前進端位置24aは、前側の出力ロッド往復動用のカム溝23の後退端位置23bに対して当該アウタロータ12の回転方向(図4中白抜きの矢印で示す方向)について後ろ側に角度θだけずれている。また、後ろ側のカム溝24の後退端位置24bは、前側のカム溝23の前進端位置23aに対して回転方向後ろ側に角度θだけずれている。このため、出力ロッド7が前進端に至った後、僅かな時間差をおいてカウンタウエイト8が後退端に至り、また出力ロッド7が後退端に至った後、僅かな時間差をおいてカウンタウエイト8が前進端に至る。
When the user pulls the switch lever 5 with the fingertip of the hand holding the handle portion 3, the electric motor 10 is activated. When the electric motor 10 is started, the cylindrical groove cam 22 provided integrally along the periphery of the outer rotor 12 rotates integrally around the axis J13. The cam follower portion 7 a of the output rod 7 is engaged with the front cam groove 23 of the cylindrical groove cam 22, and the cam follower portion 8 a of the counterweight 8 is engaged with the rear cam groove 24. Therefore, when the cylindrical groove cam 22 of the cam mechanism 21 rotates, the output rod 7 reciprocates in the direction of the axis J7, and the counterweight 8 reciprocates in the direction opposite to the output rod 7.
A lift cam portion 25 is provided at the rear end portion of the cylindrical groove cam 22. For this reason, when the electric motor 10 is activated and the cylindrical groove cam 22 rotates, the output rod 7 and the counterweight 8 reciprocate in opposite directions as described above, and a bearing that supports the rear side of the output rod 7. 16 is displaced up and down to give orbital motion to the output rod 7. As shown in FIG. 2, when the output rod 7 reaches the retracted end, the rear side is displaced most upward, and when the output rod 7 reaches the advanced end, the rear side is displaced most downward. For this reason, the output lot 7 and the blade 8 reciprocate along the elliptical locus in the clockwise direction in FIGS.
Further, in the cam mechanism 21 in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the forward end position 24a of the rear counterweight reciprocating cam groove 24 is the backward end position 23b of the front output rod reciprocating cam groove 23. In contrast, the rotational direction of the outer rotor 12 (the direction indicated by the white arrow in FIG. 4) is shifted backward by an angle θ. Further, the backward end position 24b of the rear cam groove 24 is deviated by an angle θ rearward in the rotational direction with respect to the forward end position 23a of the front cam groove 23. Therefore, after the output rod 7 reaches the forward end, the counterweight 8 reaches the backward end with a slight time difference, and after the output rod 7 reaches the backward end, the counterweight 8 has a slight time difference. Reaches the forward end.

以上のように構成した本実施形態の往復動工具1によれば、駆動源としての電動モータ10として、低速回転かつ高トルクを出力可能なアウタロータモータを内装しており、この電動モータ10のアウタロータ12の回転動力が運動変換機構20を介して直接出力ロッド7の往復動として出力される。このため、従来のギヤの噛み合い等による減速機構を経ることなく電動モータ10の回転出力が出力ロッド7の往復動に変換されて出力される。このことから、従来のギヤの噛み合い等による減速機構の分だけ部品点数を少なくして当該往復動工具1の構造の簡略化を図ることができる。
また、ギヤの噛み合い等の減速手段を省略することができることから、当該往復動工具1の機長方向(出力ロッド7の軸線J7方向)のコンパクト化を図りつつ、その静音化及び耐久性の向上を図ることができ、また動力伝達効率の向上を図ることができる。
さらに、電動モータ10としてアウタロータモータを用いる構成であることから、アウタロータ12の大きな慣性力を、出力ロッド7の軸力が大きく変化する往復運動に作用させることにより、フライホイール効果(出力ロッド7の滑らかな往復運動)を得ることができる。
According to the reciprocating tool 1 of the present embodiment configured as described above, an outer rotor motor capable of rotating at a low speed and outputting a high torque is incorporated as the electric motor 10 as a drive source. The 12 rotational powers are directly output as the reciprocating motion of the output rod 7 via the motion conversion mechanism 20. For this reason, the rotational output of the electric motor 10 is converted into the reciprocating motion of the output rod 7 and output without passing through a speed reduction mechanism by conventional gear meshing or the like. From this, the number of parts can be reduced by the amount of the speed reduction mechanism by the conventional gear meshing or the like, and the structure of the reciprocating tool 1 can be simplified.
In addition, since speed reduction means such as meshing of gears can be omitted, the reciprocating tool 1 can be made compact in the machine length direction (in the direction of the axis J7 of the output rod 7), and its noise reduction and durability can be improved. In addition, power transmission efficiency can be improved.
Further, since the outer rotor motor is used as the electric motor 10, the flywheel effect (the output rod 7 of the output rod 7) is caused by applying a large inertial force of the outer rotor 12 to a reciprocating motion in which the axial force of the output rod 7 changes greatly. Smooth reciprocating motion).

また、本実施形態の往復動工具1では、アウタロータ12の外周側に出力ロッド往復動用のカム溝23とカウンタウエイト往復動用のカム溝24が直接設けられて、円筒溝カム22が当該アウタロータ12に一体に設けられていることから、この点でも当該往復動工具1の構造の簡略化を図ることができる。
さらに、出力ロッド7は、円筒溝カム22のカム溝23にカムフォロワ部7aを係合させたカム機構21により往復動する構成であることから、カム溝23のカム曲線を適切に設定することにより、前進時(往動時)の移動速度と後退時(復動時)の移動速度が異なる構成とすることができる。例えば、カム溝23の前進端位置23aから後退端位置23bに至る経路(図4において上側半周の範囲、出力ロッド7の復動範囲)では、カム溝の傾斜をきつくすることにより出力ロッド7及びブレードBの後退速度を速くし、後退端位置23bから前進端位置23aに至る経路(図4において下側半周の範囲、出力ロッド7の往動範囲)では、カム溝の傾斜をよりゆるくすることにより出力ロッド7及びブレードBの前進速度をより遅くすることができる。
このように、出力ロッド7の移動速度を往動時と復動時で変化させることにより、当該往復動工具1の作業効率を一層高めることができる。
Further, in the reciprocating tool 1 of the present embodiment, the cam groove 23 for reciprocating the output rod and the cam groove 24 for reciprocating the counterweight are directly provided on the outer peripheral side of the outer rotor 12, and the cylindrical groove cam 22 is formed on the outer rotor 12. Since it is provided integrally, the structure of the reciprocating tool 1 can be simplified also in this respect.
Furthermore, since the output rod 7 is configured to reciprocate by the cam mechanism 21 in which the cam follower portion 7a is engaged with the cam groove 23 of the cylindrical groove cam 22, the cam curve of the cam groove 23 is set appropriately. The moving speed at the time of forward movement (at the time of forward movement) and the movement speed at the time of backward movement (at the time of backward movement) can be different. For example, in the path from the forward end position 23a to the backward end position 23b of the cam groove 23 (the upper half circumference range in FIG. 4 and the backward movement range of the output rod 7), the output rod 7 and Increasing the retreating speed of the blade B and making the cam groove slant more gently in the path from the retreat end position 23b to the advance end position 23a (the lower half circumference range in FIG. 4 and the forward movement range of the output rod 7). Thus, the forward speed of the output rod 7 and the blade B can be further reduced.
Thus, the working efficiency of the reciprocating tool 1 can be further increased by changing the moving speed of the output rod 7 between the forward movement and the backward movement.

出力ロッド7の往復動に合わせてカウンタウエイト8が反対方向に往復動することによって当該出力ロッド7の振動が吸収、低減される。このカウンタウエイト8は、出力ロッド7上を往復動する構成であるので、この点でも部品点数の増大を抑制して当該往復動工具1の構造の簡略化を図ることができる。
カウンタウエイト8の移動速度および往復動のタイミングについても、円筒溝カム22の後ろ側のカム溝24を前側のカム溝23に対して適切に設定することにより、当該往復動工具1の特性や作業内容に合わせて任意に設定することができる。
本実施形態では、カウンタウエイト8の移動速度がゼロになる往復動の折り返し点である前進端位置24aと後退端位置24bが、出力ロッド7の移動速度がゼロになる往復動の折り返し点である後退端位置23bと前進端位置23aに対してそれぞれ円筒溝カム22の回転角度について角度θだけ遅れるように設定されている。これにより、出力ロッド7の往復動に伴う振動の発生を、当該往復動工具1の特性に合わせてより効率よく吸収、抑制することができる。
また、円筒溝カム22には、カム溝23,24に加えてリフトカム部25が設けられている。このリフトカム部25によって出力ロッド7にオービタル運動を与えることができ、当該往復動工具1の切断能力若しくは作業効率を高めることができる。
このように、電動モータ10のアウタロータ12に円筒溝カム22が一体に設けられており、かつこの円筒溝カム22には、出力ロッド7を往復動させるためのカム溝23と、カウンタウエイト8を往復動させるためのカム溝24と、出力ロッド7を楕円軌跡に沿ってオービタル運動させるためのリフトカム部25が一体に設けられており、これらの点で当該往復動工具1の部品点数の抑制を図り、ひいてはその内部構造の簡略化を図ることができる。
As the counterweight 8 reciprocates in the opposite direction in accordance with the reciprocating motion of the output rod 7, the vibration of the output rod 7 is absorbed and reduced. Since the counterweight 8 is configured to reciprocate on the output rod 7, the structure of the reciprocating tool 1 can be simplified by suppressing an increase in the number of parts in this respect as well.
Regarding the moving speed of the counterweight 8 and the timing of the reciprocating motion, the characteristics and work of the reciprocating tool 1 can be determined by appropriately setting the cam groove 24 on the rear side of the cylindrical groove cam 22 with respect to the cam groove 23 on the front side. It can be set arbitrarily according to the content.
In the present embodiment, the forward end position 24a and the backward end position 24b, which are reciprocal turning points where the moving speed of the counterweight 8 becomes zero, are reciprocating points where the moving speed of the output rod 7 becomes zero. The rotation angle of the cylindrical groove cam 22 is set to be delayed by an angle θ with respect to the backward end position 23b and the forward end position 23a. Thereby, generation | occurrence | production of the vibration accompanying the reciprocation of the output rod 7 can be absorbed and suppressed more efficiently according to the characteristic of the reciprocation tool 1 concerned.
The cylindrical groove cam 22 is provided with a lift cam portion 25 in addition to the cam grooves 23 and 24. An orbital motion can be applied to the output rod 7 by the lift cam portion 25, and the cutting ability or work efficiency of the reciprocating tool 1 can be enhanced.
As described above, the cylindrical groove cam 22 is integrally provided on the outer rotor 12 of the electric motor 10, and the cylindrical groove cam 22 has a cam groove 23 for reciprocating the output rod 7 and a counterweight 8. A cam groove 24 for reciprocating movement and a lift cam portion 25 for orbital movement of the output rod 7 along an elliptical locus are integrally provided, and at these points, the number of parts of the reciprocating movement tool 1 is suppressed. Therefore, the internal structure can be simplified.

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、カム機構21について、円筒溝カム22にカム溝23,24を設け、それぞれにカムフォロワ部7a,8aを挿入する構成を例示したが、カム溝23,24に代えてカム凸部を同経路に沿って設け、このカム凸部を出力ロッド及びカウンタウエイト側のそれぞれに設けた一対のローラフォロワ間に挟み込んで凹凸逆の構成としてもよい。
また、運動変換機構20としてカム機構21を例示したが、これに代えてクランク機構を用いる構成としてもよい。この場合、例えば電動モータを縦置きに配置し、アウタロータにクランク板を一体に設け、このクランク板に設けた偏心ローラを出力ロッドに係合させて往復動させる構成とすることができる。係る構成によってもギヤ列等の減速機構を省略して構成の簡略化を図ることができる。
また、例示した実施形態は直流電源式に限らず交流電源式の往復動工具にも同様に適用することができる。
さらに、往復動工具1としてバッテリ式のレシプロソーを例示したが、交流電源式のレシプロソーについても同様に適用することができる。また、レシプロソー(往復動切断工具)に限らず、ジグソー、ヘッジトリマ、ハンマ、ハンマドリル等であって電動モータの回転出力を運動変換機構を介してロッドの往復運動に変換して出力するその他往復動工具についても同様に適用することができる。
Various modifications can be made to the embodiment described above. For example, in the cam mechanism 21, the cam groove 23, 24 is provided in the cylindrical groove cam 22, and the cam follower portions 7a, 8a are respectively inserted into the cam groove 21, but the cam convex portion is replaced with the cam groove 23, 24 in the same path. The cam projections may be sandwiched between a pair of roller followers provided on the output rod and counterweight sides, respectively, so that the concavity and convexity are reversed.
Moreover, although the cam mechanism 21 was illustrated as the motion conversion mechanism 20, it is good also as a structure which replaces with this and uses a crank mechanism. In this case, for example, the electric motor can be arranged vertically, the crank plate can be provided integrally with the outer rotor, and the eccentric roller provided on the crank plate can be engaged with the output rod to reciprocate. Such a configuration can also simplify the configuration by omitting a speed reduction mechanism such as a gear train.
Further, the illustrated embodiment is not limited to the DC power supply type, and can be similarly applied to an AC power supply type reciprocating tool.
Furthermore, although the battery-type reciprocating saw is illustrated as the reciprocating tool 1, the present invention can be similarly applied to an AC power source-type reciprocating saw. In addition to reciprocating saws (reciprocating cutting tools), other reciprocating tools such as jigsaws, hedge trimmers, hammers, hammer drills, etc. that convert the rotational output of an electric motor into a reciprocating motion of a rod via a motion conversion mechanism and output it. The same applies to.

1…往復動工具(レシプロソー)
2…工具本体部、2a…本体ハウジング
3…ハンドル部
4…バッテリパック
5…スイッチレバー
6…シュー
7…出力ロッド,7a…カムフォロワ部
8…カウンタウエイト、8a…カムフォロワ部
9…クランプ装置
10…電動モータ(アウタロータモータ)
11…ステータ
12…アウタロータ
13…支軸
J13…支軸13の軸線(アウタロータ12の回転軸線)
15…軸受け
16…軸受け
17…圧縮ばね
18…オービタルローラ
20…運動変換機構
21…カム機構
22…円筒溝カム
23…カム溝(出力ロッド往復動用)
23a…前進端位置、23b…後退端位置
24…カム溝(カウンタウエイト往復動用)
24a…前進端位置、24b…後退端位置
25…リフトカム部
B…ブレード
1 ... Reciprocating tool (Reciprocating saw)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Tool body part, 2a ... Main body housing 3 ... Handle part 4 ... Battery pack 5 ... Switch lever 6 ... Shoe 7 ... Output rod, 7a ... Cam follower part 8 ... Counterweight, 8a ... Cam follower part 9 ... Clamp device 10 ... Electricity Motor (outer rotor motor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Stator 12 ... Outer rotor 13 ... Support shaft J13 ... Axis line of support shaft 13 (Rotation axis line of outer rotor 12)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Bearing 16 ... Bearing 17 ... Compression spring 18 ... Orbital roller 20 ... Motion conversion mechanism 21 ... Cam mechanism 22 ... Cylindrical groove cam 23 ... Cam groove (for output rod reciprocation)
23a ... Advance end position, 23b ... Backward end position 24 ... Cam groove (for counterweight reciprocation)
24a ... advance end position, 24b ... reverse end position 25 ... lift cam part B ... blade

Claims (8)

駆動源としての電動モータと、該電動モータの回転出力を出力ロッドの往復運動に変換する運動変換機構を内装しており、
前記電動モータとして、ステータの外周側に回転するアウタロータを備えたアウタロータモータが用いられており、前記アウタロータと前記出力ロッドとの間に前記運動変換機構を介在させた往復動工具。
It is equipped with an electric motor as a drive source and a motion conversion mechanism that converts the rotational output of the electric motor into the reciprocating motion of the output rod,
As the electric motor, an outer rotor motor provided with an outer rotor rotating on the outer peripheral side of the stator is used, and the reciprocating tool in which the motion conversion mechanism is interposed between the outer rotor and the output rod.
請求項1記載の往復動工具であって、前記運動変換機構としてカム機構を備えた往復動工具。 The reciprocating tool according to claim 1, wherein the reciprocating tool includes a cam mechanism as the motion conversion mechanism. 請求項1又は2記載の往復動工具であって、前記運動変換機構としてカム溝と該カム溝に凹凸嵌合するフォロワを有するカム機構を備え、前記カム溝と前記フォロワの一方が前記アウタロータの外周面に設けられ、他方が前記出力ロッドに設けられた往復動工具。 3. The reciprocating tool according to claim 1, further comprising: a cam mechanism having a cam groove and a follower that is unevenly fitted in the cam groove as the motion conversion mechanism, wherein one of the cam groove and the follower is the outer rotor. A reciprocating tool provided on the outer peripheral surface and the other provided on the output rod. 請求項1〜3の何れか1項に記載した往復動工具であって、前記出力ロッドの往動速度と復動速度が異なる往復動工具。 The reciprocating tool according to any one of claims 1 to 3, wherein a forward moving speed and a backward moving speed of the output rod are different. 請求項1〜4の何れか1項に記載した往復動工具であって、前記出力ロッドとは反対方向に往復動するカウンタウエイトを備えた往復動工具。 The reciprocating tool according to any one of claims 1 to 4, further comprising a counterweight that reciprocates in a direction opposite to the output rod. 請求項1〜5の何れか1項に記載した往復動工具であって、前記カウンタウエイトが前記出力ロッドに同軸に支持された往復動工具。 The reciprocating tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the counterweight is coaxially supported by the output rod. 請求項1〜6の何れか1項に記載した往復動工具であって、前記カウンタウエイトの移動速度がゼロになる往復動の折り返し点を、前記出力ロッドの移動速度がゼロになる往復動の折り返し点に対して一定時間の遅れを設定した往復動工具。 The reciprocating tool according to any one of claims 1 to 6, wherein a reciprocating point at which the moving speed of the counterweight is zero is a reciprocating point at which the moving speed of the output rod is zero. A reciprocating tool with a fixed time delay from the turning point. 請求項1〜7の何れか1項に記載した往復動工具であって、前記アウタロータに、前記出力ロッドにオービタル運動を与えるためのカム部を備えた往復動工具。
The reciprocating tool according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer rotor includes a cam portion for giving an orbital motion to the output rod.
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