(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転を減速する減速歯車列を内蔵するギヤカバーと、減速歯車列を介して駆動される出力軸と、出力軸により駆動されるカムと、カムにより駆動され支軸を中心に揺動する揺腕と、揺腕に取り付けられ、固定部材に取り付けられた固定切断刃に対して進退可能に対向する可動切断刃とを備え、前記支軸からの距離が略等しく配置された可動切断刃及び固定切断刃により棒状の被切断材を切断する電動式切断工具であって、
前記揺腕にシャフトを中心に該揺腕の揺動方向と同方向に回動自在に取り付けられ、先端が前記支軸から見て前記可動切断刃の外周方向外側の面を少なくとも覆うことが可能なカッタガードを設けたことを特徴とする電動式切断工具。
【請求項２】
前記カッタガードの先端に、前記可動切断刃の前記固定切断刃と対向する面、該面と反対の面、及び前記外周方向外側面の前後横３方向を覆うコの字状の覆い部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動式切断工具。
【請求項３】
電動機の回転を減速する減速歯車列を内蔵するギヤカバーと、減速歯車列を介して駆動される出力軸と、出力軸により駆動されるカムと、カムにより駆動され支軸を中心に揺動する揺腕と、揺腕に取り付けられ、固定部材に取り付けられた固定切断刃に対して進退可能に対向する可動切断刃とを備え、前記支軸からの距離が略等しく配置された可動切断刃及び固定切断刃により棒状の被切断材を切断する電動式切断工具であって、
前記固定切断刃の前記可動切断刃と対抗する面及び前記支軸から見て外周方向外側の面と外枠側壁との間に空間部を設け、該空間部にゴム等の弾性部材からなり、前記外枠側壁、前記固定部材及び前記固定切断刃と密着可能なダストガードを該空間部に介在させたことを特徴とする電動式切断工具。
【請求項４】
前記ダストガードに前記揺腕と接触するシール部を設けると共に、前記ダストガードの内部に空洞部を設けたことを特徴とする請求項３記載の電動式切断工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は住宅やビルの建築、外構、土木工事等において、鉄筋、パイプ材等の棒状の被加工材を任意の長さに切断する電動式切断工具に関するものである。以下直径１３ｍｍの鉄筋を切断及び曲げる電動式切断曲げ工具を例に挙げて説明する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋を切断する及び曲げる切断曲げ工具として、本出願人が先に出願した特願平８−３２８１４４号がある。これは図１に示す如く、出力軸４に一体または別体で形成されたカム１１、揺腕１０、可動切断刃１２ａ及び固定切断刃１２ｂからなる一対の切断刃１２等構成される切断機構部が減速部３の上方に配置されている。
図１０に示す如く、切断機構部には揺腕従動節が用いられ、ギヤカバー２に装着された固定部材８、固定部材８に圧入された支軸９、支軸９に回動可能に取り付けられた揺腕１０、出力軸４と一体に形成されたカム１１等から構成されている。固定部材８及び揺腕１０の各々の相対向する端部には固定切断刃12b及び可動切断刃１２ａからなる一対の切断刃１２が装着されている。カム１１の回転により揺腕１０が支軸９を中心に上下に揺動し、一対の切断刃１２の間の鉄筋２６を剪断により切断する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した切断曲げ工具には次のような課題があった。
(1)  操作者が誤って通常の鉄筋ではなく用途外の異常に硬い棒材を切断しようとした場合、電動機がロックするまで荷重が作用すれば、通常の約3倍程の荷重が作用し、切断刃が割れる恐れがある。割れた場合これが揺腕１０の被切断材挿入方向に飛散し、周囲を汚す恐れがあった。
【０００４】
(2)  飛散防止のために切断刃１２のすぐ脇にガード壁を設けることはできるが、操作者が通常の鉄筋を切断中に誤って切断刃１２の刃部からはみ出した状態で切断した場合、はみ出した鉄筋がガード壁を潰して破損する恐れがあった。
【０００５】
(3)  固定切断刃１２ｂは動かないが可動切断刃１２ａは揺腕１０と共に動くため、動く部材に追従するガード壁が必要になる。
【０００６】
(4)  固定部材８と天板５の間には揺腕１０の厚み分隙間があり、ここから工具内部に切断時発生する鉄筋の鉄粉（スケール）が侵入しカム１１の摩耗等工具の故障の原因になる。
【０００７】
(5)  上記対策のため、別部材でシールすることも考えられるが、もし、操作者が１０〜２０ｍｍ程度に短く鉄筋を切断した場合、この短い鉄筋片がシール材の上に乗って残ってしまう。このままの状態で次の鉄筋を切断しようとした場合、剪断で押された鉄筋が前にシール材の上に残っている鉄筋を押しつぶし、シール材も押しつぶし破損してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上記した電動式切断工具の欠点を解消し、安価、軽量で操作性、組立性、寿命、安全性の向上を図った電動式切断工具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は次のようにして達成される。以下上記課題の順に説明する。
(1)  切断刃の万一の割れによる飛散の対策としては、切断刃の飛散方向にガード壁を設け、回動可能にすれば良い。
【００１０】
(2)  ガード壁と切断刃の間に適度な空隙を設け、弾性部材を配することでも、同様である。
【００１１】
(3)  ガード壁を薄板の鉄板製にし、動く揺腕にガード壁の軸となるシャフトを取付け、回動可能に一体に動くように形成すれば良い。
【００１２】
(4)  ゴム等の弾性部材で形成すると共にその内部に空洞部を設けたシール材を固定切断刃と天板の間にシール材として配すれば良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を一実施形態を示した図１〜図１２を参照して説明する。
（全体配置の説明）
図１において、電動機１は樹脂製のハウジング６に内蔵され、後述する天板５の横に配置されている。この部分を以下動力部という。
ハウジング６を挾んで天板５の反対側に、ハンドル５３、コード５５が配置され、ハンドル５３内には電動機１の給電回路を開閉するスイッチ５４及び図示しないコントローラ、角度設定回路等が収納されている。以下この部分を電源部という。
電動機１の回転を約１／１０００に減速する平歯車からなる４段の歯車列３ａ〜３ｇがアルミダイキャスト製のギヤカバー２に内蔵されている。出力軸４は下端を軸受５６、中央部を固定部材８の軸受部８ａ及び上端を後述するセンタプレート１５の円筒部１５ａの３点で支持されている。以下この部分を減速部３という。
【００１４】
（切断機構部）
減速部３の上側には出力軸４に一体または別体で形成されたカム１１、揺腕１０、可動切断刃１２ａ及び固定切断刃１２ｂからなる一対の切断刃１２から構成される切断機構部が配置されている。
図１０において、切断機構部には揺腕従動節が用いられ、ギヤカバー２に装着された固定部材８、固定部材８に圧入された支軸９、支軸９に回動可能に取り付けられた揺腕１０、出力軸４と一体に形成されたカム１１等から構成されている。固定部材８及び揺腕１０の各々の相対向する端部には固定切断刃１２ｂ及び可動切断刃１２ａからなる一対の切断刃１２が装着されている。
【００１５】
（曲げ機構部）
図１において、切断機構部の上側には天板５や円板１９を挟み込んだ形でセンタプレート１５、曲げピン１３、曲げローラ１４からなる曲げ機構部が配置されている。
カム１１には出力軸４から偏心した位置に曲げピン１３が圧入されており、曲げピン１３には曲げローラ１４が回転可能に装着され、止めワッシャにより抜け止めされている。センタプレート１５は、図２、に示すように、出力軸４と支軸９が夫々貫通する穴を有し、出力軸４のカム１１及び支軸９の揺腕１０は固定部材８とセンタプレート１５により夫々両端支持された配置になっている。出力軸４に嵌合した円筒部１５ａは高さが鉄筋径の２倍（約２５ｍｍ）、外径が鉄筋２６の曲げＲの大きさ（約２８ｍｍ）の筒型をしており、鉄筋曲げ時の中心となる。受け部１５ｂは、支軸９の近くに一体で形成され、曲げ時の反力受けとなる。
【００１６】
（カッターガード部）
ここで、本発明の揺腕１０に設けられた安全機構について図３及び図４で説明する。
揺腕１０に取り付けられたシャフト１０１には、捩りコイルばね１０３と鉄板を折り曲げて作られたカッタガード１０４が挿入され、、シャフト１０１はトメワ１０２を介して揺腕１０に固定されている。カッタガード１０４は捩りコイルばね１０３で付勢されながらシャフト１０１に対し回動可能である。カッタガード１０４のシャフト挿入部とは反対側他端はコの字形１０４ａに折り曲げられ、可動切断刃１２ａを包むようにしている。コの字形折り曲げ部１０４ａの点Ｐはシャフト１０１から距離Ｌ離れ、捩りコイルばね１０３は図３中揺腕１０が矢印方向に動かされた時カッタガード１０４を戻る方向すなわち反時計方向に付勢している。
図５、図６において、固定部材８の固定切断刃１２ｂの側面には、固定切断刃１２ｂとの間に５ｍｍ程度（鉄筋径の約１／３〜１／１の距離Ｍ）の距離を開けて、固定切断刃１２ｂとほぼ同じ高さまでギヤカバー２のアルミ壁２ａが設けられている。固定切断刃１２ｂの前方には、固定切断刃１２ｂの刃部から１５ｍｍ程下方にゴム製のダストガード１１０が設けられている。ダストガード１１０は、図９に示す如く、空洞部１１０ａ、１１０ｂが設けられ、５〜１０ｍｍ押しても弾性変形可能であり復元できる。ダストガード１１０の一部分は固定切断刃１２ｂとアルミ壁２ａの間の前記５ｍｍ程の隙間Ｍに挟み込んだ部分が形成されている。これをダンパ部１１０ｄという。支軸９との接触面には凹凸のリップをもつシール部１１０ｃが形成されている。固定切断刃１２ｂの図中手前側には、フランジ部１１０ｅが形成されている。なお、これら揺腕１０、カッタガード１０４、シャフト１０１等は、前記ギヤカバー２と天板５に囲まれ外部に露出していない。天板５には１５ｍｍ×１５ｍｍ程度の切欠け窓５ｂが固定切断刃１２ｂの手前に設けられ、前記ダストガード１１０の一部で塞いでいる。
【００１７】
次に本発明切断曲げ工具の動作について説明する。
（切断の場合）
鉄筋２６を切断する場合は、図１１に示す如く、工具を図２の下側を地面に向けた状態すなわち切断刃１２が上に位置するように地面に置く。次にレバー２２を図２の黒矢印方向に動かし、安全カバー２１を天板５内へ引込んで切断刃１２を露出させる。この状態で切断する鉄筋２６を固定切断刃１２ｂの刃部に載せる。
【００１８】
図１のコード５５を電源へつなぎハンドル５３を握りスイッチ５４を入れると、電動機１は約１８０００ｒｐｍで高速回転する。回転軸７ａの回転は４段の平歯車列３ａ〜３ｇで約１／１０００の１８ｒｐｍに減速され、出力軸４に伝達される。出力軸４には扇状のカム１１が一体で刻設され、支軸９に揺動可能に取り付けられた揺腕１０の一端のローラ６０がカム１１に接触しているので、出力軸４の回転に伴ってローラ６０が押し上げられ、可動切断刃は支軸９を中心に下向きに回転し、約６０００ｋｇの切断力で鉄筋２６を剪断する。
【００１９】
（可動切断刃１２ａの安全装置の動作）
以上は通常の使い方であるが、切断刃１２はＪＩＳ等の規格に定められた硬度が普通の鉄筋（引張強さ６０kg/mm２）を切った場合は問題無いが、それよりも硬度の硬い焼入鋼（例えば引張強さ１２０kg/mm２）を切ったりした場合等、図７のに示す如く万一の場合、切断刃１２が真っ二つに割れて破片１２ａ−１が鉄筋挿入方向（図中矢印のｘ方向）に飛散する場合も想定される。その際、前記カッタガード１０４は可動切断刃１２ａをコの字に囲む様に取り付けられているので、破片１２ａ−１が飛び出すことがなく安全である。
また、可動切断刃１２ａが割れることで、二つに成った切断刃１２ａの間に硬い棒材１０８が入り込むと図７のように切断刃破片１２ａ−１はカッタガード１０４を押し出す方向に力が作用するが、カッタカード１０４は前記シャフト１０１を中心に回動可能に取り付けられ、可動切断刃１２ａがカッタガード１０４と接触する点Ｐよりもシャフト１０１の位置は距離Ｌ分上方にあるので、カッタガード１０４は上方向に回動する力（モーメント＝押し出す力×距離L）が発生し、わずかに逃げる。そして、破片１２ａ−１はある程度動いたところで棒材１０８とコの字部１０４ａの間に挟まって止まり飛散は防止される。また、カッタガード１０４はコの字形に折り曲げたバネ鋼で形成されているので、ある程度の変形は持ちこたえ復元可能である。このためカッタガード１０４の永久変形は防げる。
また図８のように、もし、操作者が通常の鉄筋２６を切断する際に誤って通常の切断位置から外れた位置（図中右方向）に鉄筋２６をセットして切断しようとした場合、切り残された半分の鉄筋がカッタガード１０４ａにぶつかり、カッタガードに揺動方向（図中実線矢印ｙ方向）に無理な力が作用し変形してしまう場合もある。その際は、カッタガード１０４は揺腕１０のシャフト１０１を支点に回動可能なため、図中点線矢印方向に揺動し逃げるので、変形せずにすむ。また、力が解除されればねじりコイルばね１０３の復元力で元に戻るので、次の作業時も今までどおり使える。
また、可動切断刃１２ａはコの字部で挟まれているので、天板５と反対方向に発生する飛散も防げる。また、カッタガード１０４は薄板の鉄板のため、切断刃１２の側方に２〜３ｍｍ程度のスペースしか必要が無い。
【００２０】
揺腕１０は可動のため後述の「ゴム＋アルミ壁」方式のように寸法が大きいと鉄筋２６の装着時刃部が見にくなるがカッタガード１０４はスペース的に有利である。
【００２１】
（固定切断刃１２ｂの安全装置の動作）
上記同様に操作者が誤って用途外の硬い鋼材１０８を切ろうとした場合、固定切断刃１２ｂも図７のように同様に割れる恐れがある。
固定切断刃１２bが割れることで、二つに成った切断刃１２ｂの間に硬い棒材１０８が入り込むと図７のように切断刃破片１２ｂ−１には押し出される方向に力が作用するが、アルミ壁２ａと固定切断刃１２ｂの間に棒材径の１／３〜１／１の隙間Ｍがあるので、アルミ壁２ａの変形は防げる。また、この隙間Ｍには前記ダストガード１１０のダンパ部１１０ｄがあるので、切断刃破片１２ｂ−１が押し付けられても、弾性変形しながら飛散を防止できる。ダンパ部１１０ｄはアルミ壁２ａに支えられある一定以上の変形はできないので、切断片１２ｂ−１の飛散は防げる。
また、もし、図８のように、操作者が通常の鉄筋２６を切断する際に誤って、通常の切断位置から外れた位置に鉄筋２６をセットして切断しようとした場合、切り残された半分の鉄筋がアルミ壁２ａにぶつかり、アルミ壁２ａを揺動方向に無理な力が作用し変形してしまう場合もある。しかし、固定切断刃１２ｂとアルミ壁２ａの間の鉄筋径の５ｍｍ程度の隙間Ｍには切り残った鉄筋は入り込むがそれ以上ははみ出さないので、アルミ壁２ａの変形は防げる。まだ、間のダンパ部１１０ｄはゴム材等の弾性体なので鉄筋２６でつぶされても元に戻り、次の仕事に支障は無い。また、固定切断刃１２ｂの天板５の方向にもフランジ部１１０ｅがあり、５ｍｍ程度固定切断刃１２ｂにかぶっているので、天板５方向に発生する飛散も防げる。
なお本方式は、本来在るギヤカバー２のアルミ部材の一部を利用して型で一体に成形可能であり、また、間にゴム材を入れるだけで形成できるので、前記カッタガード１０４よりも切断刃側方のスペースは必要になるが、コスト的には非常に安くできる。
なお、「カッタガード１０４のような回動する鉄板製ガードによる飛散防止」と「ダストガード１１０＋アルミ壁２ａのような飛散防止」の２つの方法は揺腕１０と固定部材８に対してどちらを使っても、組み合わせて使っても、あるいは逆につけても、一長一短はあるが飛散や破損に対する効果が同じことは言うまでも無い。
【００２２】
（ダストガード）
図９に示すように、固定部材８と天板５（図６参照）の間には、前記揺腕１０の厚み分の約２５ｍｍ程度の隙間Ｑ（図６参照）がある。鉄筋２６を切断した際に発生するスケール（切粉）はこの隙間から内部のカム１１部等に入ろうとするが、これを防ぐためダストガード１１０がある。これは上記のようにゴム製で弾力があるため天板５や固定部材８、ギヤカバー２に密着し、切粉の進入を防ぐ。ただ、もし、操作者が鉄筋２６を１０〜２０ｍｍ度に短く切った場合、この小さな切断片２６ｂは図９ののように、ダストガード１１０の上に乗ってしまう。この場合、鉄筋２６の直径は１３ｍｍほどあるので、乗ったまま次の鉄筋２６ａを切るとその鉄筋２６ａが前記ダストガード１１０上の切断片２６ｂを押し付け、ダストガード１１０を天板５の中に押し込もうとする。しかし、ダストガード１１０は内部に空洞部１１０ａがあるため、図９のように大きく変形することが可能であり、押し込まれても破損することはない。この空洞部１１０ａの幅Ｎ（図５）は本実施形態では直径１３ｍｍの鉄筋２６に対し１０ｍｍ程度とっている。また、これは、中空のゴムでなくとも、板をバネで移動可能にするなど大きく変形できる構造であればその効果は同様である。ダストガード１１０上の溜まった鉄筋２６ｂが天板５に掛かっても、切り掛け窓５ｂがあるので鉄板製の天板５はぶつからず、変形しなくてすむ。
【００２３】
次に、支軸９に嵌めあう揺腕１０のボス部１０ａは熱間鍛造のため、精度、面粗度共に優れない。しかし、リップ状のシール部１１０ｃがあるので切粉のシール性がよく、また、その内部には空洞部１１０ｂがあるため、たわみ代を大きくとれシール性が更に増している。
また、本発明のダストガード１１０は空洞部１１０ａ、１１０ｂ、シール部１１０ｃ、ダンパ部１１０ｄ、フランジ部１１０ｅを一体のゴムで成形しているので、コストが安く経済的である。しかし、これらは別体の部材であるいはゴム以外の弾性体で作っても効果が同様なのは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば次のような作用効果を奏し得るようになる。
(1)揺腕に回動可能に薄板状のガードを設けたので、万一切断刃が割れても飛散は防止できる。また、シャフトを中心に回動可能なため、鉄筋が切断刃からはみ出すような異常な切断をしても、ガードが回動して逃げるためガードの破損は無い。また、切断刃側方のスペースがいらず、刃部が見やすくできる。
【００２５】
(2)固定部材の横にガード壁を設け、空隙に弾性部材を設けたので、万一切断刃が破損しても、弾性部材が切断刃の移動を吸収し、ガード壁が力を受け止めてくれるので飛散は無い。また、鉄筋が切断刃からはみ出すような異常な切断をしても、弾性体が変形して逃げるためガード壁の破損は無い。また、本構成は別の例えばギヤカバーのアルミとかダストシールのゴムの一部を流用し、非常に安くでき経済的である。
【００２６】
(3)ダストガードがシール材の役目をし、鉄筋の工具内部への侵入を防止し、工具の故障を防げる。また、ダストガード上に短い鉄筋が乗って押しつぶされても、ダストガードが弾性体であり、かつ内部に空洞があるため、大変形しても潰れず復元するので長寿命なシール効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用した電動式切断曲げ工具の一実施形態例を示す一部断面側面図。
【図２】曲げ作業時を示す図１の平面図で。
【図３】本発明を構成するカッタガードの取り付け状態を示す背面図。
【図４】図３の底面図。
【図５】本発明工具の切断部を示す正面図。
【図６】本発明工具の切断刃部分を示す斜視図。
【図７】硬いい棒材を切断する際に切断刃が割れた状態を示す正面図。
【図８】はみ出した鉄筋を切断する状態を示す正面図。
【図９】本発明を構成するダストガード周りを示す断面図。
【図１０】カム式揺動切断機構部の平面図。
【図１１】本発明電動式切断曲げ工具の切断作業時を示す斜視図。
【符号の説明】
２はギヤカバー、２ａはアルミ壁、５は天板、５ｂは天板の切り掛け窓、８は固定部材、１０は揺腕、１２ａは可動切断刃、１２ｂは固定切断刃、１０１はシャフト、１０２はトメワ、１０３はねじりコイルばね、１０４はカッタガード、１０４ａはコの字部、１０４ｂは折り返し部、１１０はダストガード、１１０ａ、１１０ｂは空洞部、１１０ｃはシール部、１１０ｄはダンパ部、１１０ｅはフランジ部、である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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