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JP2860173B2 - 往復運動駆動機構 - Google Patents

往復運動駆動機構

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JP2860173B2
JP2860173B2 JP3035979A JP3597991A JP2860173B2 JP 2860173 B2 JP2860173 B2 JP 2860173B2 JP 3035979 A JP3035979 A JP 3035979A JP 3597991 A JP3597991 A JP 3597991A JP 2860173 B2 JP2860173 B2 JP 2860173B2
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spindle
counterweight
countershaft
wobble plate
reciprocating motion
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バーンハード・パーム
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MIRUOOKII EREKUTORITSUKU TOORU CORP
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MIRUOOKII EREKUTORITSUKU TOORU CORP
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H23/00—Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D49/00—Machines or devices for sawing with straight reciprocating saw blades, e.g. hacksaws
    • B23D49/10—Hand-held or hand-operated sawing devices with straight saw blades
    • B23D49/16—Hand-held or hand-operated sawing devices with straight saw blades actuated by electric or magnetic power or prime movers
    • B23D49/162—Pad sawing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D51/00—Sawing 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
    • B23D51/16—Sawing 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18296—Cam and slide
    • Y10T74/18336—Wabbler type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sawing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、のこ刃が駆動モータの
軸線と全体的に直列或いは平行の軸線上で往復運動する
ソーにおいて使用するタイプの直列往復運動に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウォッブルプレートを介してのこ刃に加
えられる往復運動は振動を発生させ、この振動の方は工
具に対して制限を課す。この振動の大きさと頻度とによ
って、正確な切断を達成することが困難となる。さら
に、過度の振動を排除するために、のこ刃のストローク
を制限せざるを得ず、これが工具ののこ刃切断速度を制
限する。
【０００３】往復運動は他の工具や機械においても使用
されているが、往復運動に固有の振動がその使用に制限
を加えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は複式ウォッブ
ルプレートを用いたカウンタバランス型直列往復運動駆
動装置を提供する。
【０００５】本発明の目的は往復運動を採用した工具あ
るいは機械の振動を最小とすることである。
【０００６】前記駆動装置は単独で、かつ、市場で見ら
れる何れの往復運動ソーよりも速く、かつ少ない振動で
切断する直列ソーと関連して示され、かつ請求されてい
る。このことは工具の長さを僅かに増加させるだけで達
成される。
【０００７】本発明の別の目的はのこ刃のストロークと
速度とを増加させることにより工具の切断速度を増大さ
せることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】詳しくは、本発明は、一
方が往復運動するスピンドルを駆動し、他方が往復運動
するカウンタバランスを駆動する２個のウォッブルプレ
ートを有する駆動装置を提供する。ウォッブルプレート
の駆動アームは干渉を避けるために（軸線方向から視
て）相互に対して傾斜している。ウォッブルプレートの
（入力）平面は１８０度離れて同じ角度で角度がつけら
れており、そのためシャフトとカウンタバランスとの運
動は同時に反転することによって力の位相シフトを排除
する。ウォッブルアームの長さと、スピンドルとカウン
タバランスの質量とは比例しており、合力は均等で、反
対方向であり、このため軸線方向の振動を消去し、一
方、（アームの円弧運動による）極僅かの垂直方向運動
を残すが、これは消去されないものの目立ったものでな
い。
【０００９】この駆動機構が直列の往復運動ソーにおい
て用いられると、たとえ高速においても、工具は基本的
に振動を感じさせない。この一般的なタイプの従来技術
によるソーでは著しい振動がある。
【００１０】この駆動装置を用いた直列のソーの高速と
は、振動により使用可能速度を制限し、かつのこ刃の切
断速度を制限していた従来技術により使用可能であった
速度をはるかに上廻るものである。
【００１１】ソーのストロークを増大させたことにより
本技術分野において最長のストロークを有する工具を提
供している。高速に加えてこの長いストロークにより本
技術分野において最高速の切断速度をもたらしている。
【００１２】
【実施例】２個のウォッブルプレートを用いた本発明に
よる直列のカウンタバランス型の往復運動駆動機構は多
様の工具や機械において使用しうる。一方のウォッブル
プレートが往復運動するスピンドルを駆動し、他方のウ
ォッブルプレートがカウンタバランスを駆動する。この
機構をソーにおいて用いたものを示す。
【００１３】図１に示す直列のソーは広義には本特願の
譲受人により製作されているＳＡＷＺＡＬＬ直列ソーに
類似であるが、この構造は往復運動により発生した力を
つり合わせることによりはるかに滑らかで、はるかに優
れた製品を提供する。
【００１４】ソーの主本体部１０には、モータ１６の付
勢を制限するオン−オフスイッチ１４を有するハンドル
部分１２が設けられている。モータシャフト１８には駆
動歯車２０が設けられ、該歯車はギヤケース２６とダイ
ヤフラム２５とに支承された副軸２４に取り付けた歯車
２２と噛み合っている。ギヤケース２６はウレタンある
いはゴム製の絶縁「ブーツ」２７によって被覆され、核
ブーツは前述の本出願人の特願に詳しく記載された数種
の機能を果す。副軸はウォッブル駆動部材２８を固定し
ている。２個のウォッブルプレート組立体３０が駆動部
材２８に取り付けられている。各組立体３０はウォッブ
ルプレート駆動部材２８に取り付けた入力ベアリング３
２を有する。左側のウォッブルプレート組立体３０は一
次組立体であり、右側の組立体は二次ウォッブルプレー
トである。各組立体３０は該組立体によって駆動される
部分と係合する駆動アームを有する。このように、一次
ウォッブルプレートは、のこ刃４２を担持する往復運動
スピンドル４０の適当な孔３８と係合した若干球形の先
端３６を有する駆動アーム３４を有する。二次ウォッブ
ルプレートはカウンタウェイト４６の孔４４と係合する
球形先端部４３を有する。
【００１５】往復運動スピンドル４０はギヤケースに固
定されたスピンドルベアリング４８の内部を摺動し、か
つ該ベアリングにより案内されている。スリーブ５０は
ベアリング４８の外側に固定されている。カウンタウェ
イト４６はスリーブ５０の外側を摺動する。スリーブ５
０には対向するスロット５２が設けられ、一次駆動アー
ム３４が、スリーブ５０の底部スロット５２を通して、
スピンドル４０のスロット５４を通して、スピンドルを
通して突出し、先端３６がスピンドル４０の頂部の孔３
８と係合する（図１参照）。ウォッブルプレートがアー
ム３４を図７に示す位置まで運動させるにつれて、アー
ムとカウンタウェイト４６とは反対方向に運動し、アー
ムはカウンタウェイトのスロット５８中で右方へ運動す
る。このように、アーム３４が（スピンドル４０の）ス
ロット５４と（カウンタウェイトの）スロット５８と係
合することによりスピンドルとカウンタウェイトの運動
を往復運動に限定するので、それらは回転することがで
きない。かつ、カウンタウェイトは往復運動のみ可能な
ので、カウンタウェイトを駆動するウォッブルアーム３
５は円弧を通して振動し、僅かに回転できるのみであ
る。
【００１６】図４から図５へ、図６へ、そして図７への
作動の順序を検討すれば、図３から判るように、アーム
が整合状態から外れているという事実を除けばアーム３
４，３５は一見互いに衝突するように思える。だがこの
意味するところは、アームが図７の位置に達しても、該
アームは相互に係合しないということである。このオフ
セット角により、双方のウォッブルプレート組立体に対
する駆動入力が、力が消去されるとすれば通常考える１
８０度の位相のずれがあったとしても力を消去させない
ようにする。従って、ウォッブルプレート駆動装置は
「通常の」１８０度だけ角度方向にオフセットすること
により同じ角度オフセットしているアームを補正する。
このため往復運動する力を消去させ、最小の振動で極め
て滑らかな駆動を提供する。このため切断をより正確に
できる。
【００１７】本発明の機構の重要な特徴はカウンタウェ
イトとスピンドルとが共軸線関係にあることである。各
々の往復運動部分の質量中心を同じ軸線で有するように
してのみ、他の偶力を発生させることなく反対方向の力
を消去できる。
【００１８】カウンタウェイト並びにアーム３５のスト
ロークとウェイトとはスピンドル、平均のこ刃およびア
ーム３４のストロークとウェイトとに比例させて力を消
去し、一方スピンドルおよびのこ刃により長いストロー
クをもたらすようにしている。ストロークは、前述のＳ
ＡＷＺＡＬＬソーと比較して、１９．０５ミリ（０．７
５インチ）から３１．７５ミリ（１．２５インチ）増大
する。
【００１９】ウォッブルプレートの入力平面並びにアー
ムのオフセット角は、工具の長さを増じたい場合には排
除すればよい。そのような長さの増大は好ましくなく、
かつ許容しえないものと考えられる。
【００２０】副軸を駆動するモータのタイプには差はな
い。往復運動駆動装置をソーにおいて示しているが、生
け垣トリマ、塗料チッパ等において使用しうる。往復運
動駆動装置は広範な潜在的用途があり、かつソーにおけ
る使用例が顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示す一部断面の側面図。
【図２】部材の配置についてさらに示すための図１の一
部の詳細図。
【図３】図１または図２において左方から視た、駆動機
構の右側部分の断面図。
【図４】副軸の回転によるウォッブルプレートの作動状
態を示す説明図。
【図５】図４の状態から引き続き副軸が回転した時のウ
ォッブルプレートの作動位置を示す図。
【図６】図５の状態から更に副軸が回転した時のウォッ
ブルプレートの作動位置を示す図。
【図７】図４の状態から副軸が半回転した時のウォッブ
ルプレートの作動位置を示す図。
【符号の説明】
１０ 本体部 １６ モータ １８ モータシャフト ２０ 駆動歯車 ２４ 副軸 ２６ ギヤケース ２８ 駆動部材 ３０ ウォッブルプレート組立体 ３４ 駆動アーム ３５ ウォッブルアーム ４０ スピンドル ４２ のこ刃 ４６ カウンタウェイト ４８ スピンドルベアリング ５０ スリーブ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23D 51/16 B27B 19/09 B23D 49/16

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングと、前記ハウジングに回転可
    能に取り付けられた副軸と、前記副軸を回転させる手段
    と、往復運動するよう前記ハウジングに取り付けられた
    スピンドルと、前記スピンドルに対して平行に往復運動
    するよう前記ハウジングに取り付けられたカウンタウェ
    イトと、前記副軸に取り付けられた、前記スピンドルと
    前記カウンタウェイトとにそれぞれ接続された一次およ
    び二次ウォッブルプレートとを含み、前記ウォッブルプ
    レートが前記スピンドルと前記カウンタウェイトとを反
    対方向に往復運動させるよう相互に対してある角度をつ
    けていることを特徴とする往復運動駆動機構。
  2. 【請求項２】 前記一次ウォッブルプレートと前記スピ
    ンドルの質量とストロークとは前記二次ウォッブルプレ
    ートと前記カウンタウェイトとの質量とストロークとに
    対して比例することによって往復運動によって発生する
    軸線方向の力が概ね消去されることを特徴とする請求項
    １に記載の往復運動駆動機構。
  3. 【請求項３】 前記スピンドルと前記カウンタウェイト
    とが同心状であることを特徴とする請求項２に記載の往
    復運動駆動機構。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングに取り付けられたガイド
    スリーブと、前記スリーブにおける軸線方向のスロット
    とを含み、前記スピンドルが前記スリーブに摺動可能に
    取り付けられ、前記一次ウォッブルプレートが駆動アー
    ムを含み、前記駆動アームが前記スリーブの前記スロッ
    トを通して突出して前記スピンドルと駆動係合し、かつ
    前記スピンドルと前記副軸の軸線を含む平面において運
    動するよう前記スロットにより抑制されていることを特
    徴とする請求項３に記載の往復運動駆動機構。
  5. 【請求項５】 前記カウンタウェイトが往復運動するよ
    う前記スリーブに取り付けられており、前記カウンタウ
    ェイトは前記一次ウォッブルプレートの駆動アームを受
    け入れ前記カウンタウェイトが回転しないよう抑制する
    スロットを含んでいることを特徴とする請求項４に記載
    の往復運動駆動機構。
  6. 【請求項６】 前記第２のウォッブルプレートが前記カ
    ウンタウェイトと係合する駆動アームを含むことを特徴
    とする請求項５に記載の往復運動駆動機構。
  7. 【請求項７】 ギヤケースを含むハウジングと、前記ハ
    ウジングに設けられ、モータシャフトを有するモータ
    と、前記モータシャフトに対して平行に前記ハウジング
    に回転可能に取り付けられた副軸と、前記モータシャフ
    トを前記副軸に接続する歯車と、往復運動するよう前記
    ギヤケースに取り付けられたスピンドルと、前記スピン
    ドルに対して平行に往復運動するよう前記ギヤケースに
    取り付けられたカウンタウェイトと、前記副軸に取り付
    けられ、前記スピンドルと前記カウンタウェイトとにそ
    れぞれ接続された一次および二次ウォッブルプレートと
    を含み、前記ウォッブルプレートが前記スピンドルと前
    記カウンタウェイトとを反対方向に往復運動させるよう
    相互に対してある角度をつけていることを特徴とする往
    復運動ソー。
  8. 【請求項８】 前記一次ウォッブルプレートと前記スピ
    ンドルの質量とストロークとは前記二次ウォッブルプレ
    ートと前記カウンタウェイトの質量とストロークとに対
    して比例していることにより往復運動により発生する軸
    線方向の力が概ね消去されることを特徴とする請求項７
    に記載の往復運動ソー。
  9. 【請求項９】 前記スピンドルと前記カウンタウェイト
    とが同心状であることを特徴とする請求項８に記載の往
    復運動ソー。
  10. 【請求項１０】 前記ハウジングに取り付けられたガイ
    ドスリーブと、前記スリーブにおける軸線方向のスロッ
    トとを含み、前記スピンドルが前記スリーブにおいて摺
    動可能に取り付けられ、前記一次ウォッブルプレートが
    駆動アームを含み、前記駆動アームが前記スリーブの前
    記スロットを通して突出し前記スピンドルと駆動係合
    し、前記スロットにより前記スピンドルと前記副軸の軸
    線を含む平面における運動に抑制されていることを特徴
    とする請求項９に記載の往復運動ソー。
  11. 【請求項１１】 前記カウンタウェイトが往復運動する
    よう前記スリーブに取り付けられ、前記カウンタウェイ
    トが前記一次ウォッブルプレートの駆動アームを受け入
    れ前記カウンタウェイトを回転しないよう抑制するスロ
    ットを含むことを特徴とする請求項１０に記載の往復運
    動ソー。
  12. 【請求項１２】 前記ウォッブルプレートが前記カウン
    タウェイトと係合する駆動アームを含むことを特徴とす
    る請求項１１に記載の往復運動ソー。
  13. 【請求項１３】 ギヤケースを含むハウジングと、前記
    ハウジングにあり、モータシャフトを有するモータと、
    前記モータシャフトに対して平行に前記ハウジングに回
    転可能に取り付けられた副軸と、前記シャフトを前記副
    軸に接続する歯車と、前記副軸にある角度をつけて取り
    付けられた一次ベアリングと、前記一次ベアリングに取
    り付けられ、駆動アームを含む一次ウォッブルプレート
    と、往復運動するよう前記ギヤケースに取り付けられた
    スピンドルであって、前記駆動アームは前記副軸が回転
    するにつれて前記スピンドルを往復運動させるよう前記
    スピンドルに接続されているスピンドルと、前記スピン
    ドルの軸線に対して平行に往復運動するよう前記ギヤケ
    ースに取り付けられたカウンタウェイトと、前記副軸に
    角度をつけて取り付けられた第２のベアリングと、前記
    第２のベアリングに取り付けられ、前記カウンタウェイ
    トに接続された駆動アームを有する第２のウォッブルプ
    レートとを含み、前記一次および二次ウォッブルの駆動
    アームが前記副軸の軸線に対して角度をつけてオフセッ
    トしており、前記一次および二次ベアリングの平面が前
    記駆動アームの角度方向オフセットと概ね同じ角度だけ
    １８０度離れてオフセットしていることを特徴とする往
    復運動ソー。
  14. 【請求項１４】 ギヤケースを含むハウジングと、前記
    ハウジングにあり、モータシャフトを有するモータと、
    前記モータシャフトと平行に前記ハウジングに回転可能
    に取り付けられた副軸と、前記モータシャフトを前記副
    軸に接続する歯車と、前記副軸に角度をつけて取り付け
    られた一次ベアリングと、前記一次ベアリングに取り付
    けられ、駆動アームを含む一次ウォッブルプレートと、
    往復運動するよう前記ギヤケースに取り付けられたスピ
    ンドルであって、前記駆動アームが前記スピンドルに接
    続され前記副軸が回転するにつれて前記スピンドルを往
    復運動させるスピンドルと、前記スピンドルに対して平
    行に往復運動するよう前記ギヤケースに取り付けられた
    カウンタウェイトと、前記副軸に角度をつけて取り付け
    られた二次ベアリングと、前記第２のベアリングに取り
    付けられ、前記カウンタウェイトに接続された駆動アー
    ムを有する第２のウォッブルプレートとを含み、前記駆
    動アームが前記スピンドルと前記カウンタウェイトとを
    反対方向に往復運動させて、往復運動により発生する軸
    線方向の振動を概ね消去することを特徴とする往復運動
    ソー。
  15. 【請求項１５】 前記スピンドルと前記カウンタウェイ
    トとが同心状であることを特徴とする請求項７に記載往
    復運動ソー。
  16. 【請求項１６】 前記ハウジングに取り付けられたガイ
    ドスリーブと、前記スリーブにおける軸線方向スロット
    とを含み、前記スピンドルが前記スリーブに摺動可能に
    取り付けられ、前記一次ウォッブルプレートが駆動アー
    ムを含み、前記駆動アームが前記スリーブの前記スロッ
    トを通じて突出して前記スピンドルと駆動係合し、前記
    スロットによって、前記スピンドルと前記副軸との軸線
    を含む平面における運動に抑制されることを特徴とする
    請求項７に記載の往復運動ソー。
JP3035979A 1990-03-01 1991-03-01 往復運動駆動機構 Expired - Fee Related JP2860173B2 (ja)

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US541093 1983-10-12
US48721990A 1990-03-01 1990-03-01
US487219 1990-06-20
US07/541,093 US5025562A (en) 1990-03-01 1990-06-20 Counterbalanced reciprocating mechanism

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JPH04217418A JPH04217418A (ja) 1992-08-07
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FR (1) FR2678038A1 (ja)
GB (1) GB2256905A (ja)

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