(57)【要約】【課題】  運動している工具を短時間で緊急停止することができる技術を提供する。【解決手段】  動力工具は、本体に対して運動可能に支持されている工具と、工具を駆動する駆動源と、本体に対して運動可能に支持されている第１衝突部材と、本体側に支持されている第２衝突部材と、第１衝突部材が第２衝突部材に衝突しない通常状態から、第１衝突部材が運動している工具に接続されて第２衝突部材に衝突する緊急停止状態へと切換える切換手段とを備えている。そして、前記第１衝突部材と前記第２衝突部材の少なくとも一方は、衝突したときに破断する破断部材を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
2006297674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に対して運動可能に支持されている工具と、
工具を駆動する駆動源と、
本体に対して運動可能に支持されている第１衝突部材と、
本体側に支持されている第２衝突部材と、
第１衝突部材が第２衝突部材に衝突しない通常状態から、第１衝突部材が運動している工具に接続されて第２衝突部材に衝突する緊急停止状態へと切換える切換手段とを備え、
前記第１衝突部材と前記第２衝突部材の少なくとも一方は、衝突したときに破断する破断部材を備えていることを特徴とする動力工具。
【請求項２】
前記第１衝突部材と第２衝突部材の少なくとも一方は、複数の破断部材を備えていることを特徴とする請求項１の動力工具。
【請求項３】
前記破断部材には、破断する位置を規定するための切欠が設けられていることを特徴とする請求項１又は２の動力工具。
【請求項４】
前記第２衝突部材のみが破断部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの動力工具。
【請求項５】
前記切換手段は、前記通常状態から前記緊急停止状態へと切換える際に、工具と駆動源が接続されている状態から、工具と駆動源が接続解除されている状態へと切換えることを特徴とする請求項１から４のいずれかの動力工具。
【請求項６】
前記切換手段は、第１位置にあるときには工具と駆動源を接続するとともに工具と第１衝突部材を接続解除し、第２位置にあるときには工具と駆動源を接続解除するとともに工具と第１衝突部材を接続する切換部材を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの動力工具。
【請求項７】
前記切換手段は、第１位置にあるときには工具と駆動源を接続するとともに第１衝突部材と第２衝突部材が衝突しない位置関係に維持し、第２位置にあるときには工具と駆動源を接続解除するとともに第１衝突部材と第２衝突部材が衝突する位置関係に維持する切換部材を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの動力工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力工具に関する。特に、運動している工具を緊急停止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、作業者の手が運動（回転運動）している工具に接触したときに、運動している工具を緊急停止する動力工具が開示されている。
特許文献１の技術では、運動している工具を緊急停止する際に、工具の刃先に制動部材を押し付けて、工具を停止するようにしている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／１７３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
運動している工具を緊急停止する際には、工具に大きな制動力を加えて、一刻も早く工具を停止させる必要がある。一方において、工具に過大な制動力を加えてしまうと、工具を支持する機構等に過大な反力が加わってしまい、その反力によって作業者に二次的な被害を与えてしまう可能性がある。運動している工具を緊急停止する際には、動力工具が許容する限度内において、可能な限り大きな制動力を工具に加えることが必要となる。
特許文献１の技術のように、工具の刃先に制動部材を押し付けると、工具の刃先が制動部材に食い込むこととなり、工具に大きな制動力を加えることができる。しかしながら、工具に加えられる制動力は、工具の刃先の状態によって変化してしまう。例えば新品の工具のように刃先が鋭利な状態であれば、工具に加えられる制動力は小さくなる。一方において、長期に亘って使用された工具のように刃先の磨耗が進んでいると、工具に加えられる制動力は大きくなる。即ち、工具の刃先が鋭利であれば緊急停止に要する時間が長くなってしまい、工具の刃先が磨耗していれば動力工具に過大な反力が加わってしまう。
工具の刃先の状態等に関わらず、運動している工具を可能な限り短時間で緊急停止するための技術が必要とされている。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、工具の刃先の状態等に関わらず、運動している工具を可能な限り短時間で緊急停止することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明が提供する動力工具は、本体に対して運動可能に支持されている工具と、工具を駆動する駆動源と、本体に対して運動可能に支持されている第１衝突部材と、本体側に支持されている第２衝突部材と、第１衝突部材が第２衝突部材に衝突しない通常状態から、第１衝突部材が運動している工具に接続されて第２衝突部材に衝突する緊急停止状態へと切換える切換手段とを備える。そして、前記第１衝突部材と前記第２衝突部材の少なくとも一方は、衝突したときに破断する破断部材を備えていることを特徴とする。
【０００５】
この動力工具では、運動している工具を緊急停止する必要が生じたときに、第１衝突部材を運動している工具に接続した状態で、第１衝突部材と第２衝突部材を衝突させる。第１衝突部材と第２衝突部材を衝突させることによって、工具に強い制動力を加えることができる。第１衝突部材と第２衝突部材には、工具の刃先のような状態変化が実質的に生じないことから、工具に想定されている制動力が加えられる。
第１衝突部材と第２衝突部材の少なくとも一方は、衝突したときに破断する破断部材を備えている。よく知られているように、物体を破断するのに要するエネルギは比較的大きい。工具の運転エネルギを、破断部材を破断するエネルギに変換することで、工具を速やかに停止することが可能となる。
この動力工具によると、工具の刃先の状態等に関わらず、速やかに工具を緊急停止することが可能となる。工具を緊急停止する際には、駆動源から工具への駆動力供給を中止することが有利であるが、不可欠ではない。第１衝突部材と第２衝突部材が衝突し、工具の運動エネルギが大きく減少すれば、駆動源から工具へ駆動力が伝達されていても、工具を停止することは可能である。
【０００６】
上記の動力工具において、第１衝突部材と第２衝突部材の少なくとも一方は、複数の破断部材を備えていることが好ましい。
工具の運動速度は、様々に変化する。例えば空運転しているときに比較して、ワーク等を加工しているときには工具の速度が低下する。あるいは動力工具が、工具の運転速度を調節する機能を備えていることもある。工具の運動速度が変化すれば、工具の運動エネルギも変化する。
複数の破断部材を用いると、各破断部材を破断するのに要するエネルギを低く設定しておき、工具の運動エネルギに応じた数だけ破断部材を破断させて、工具を停止させることが可能となる。工具が低速で運動している場合でも、少なくとも１本の破断部材を破断させて、工具の運動エネルギを確実に減少させることができる。緊急停止後の復旧作業においても、破断した破断部材のみを交換すればよい。
【０００７】
破断部材には、破断する位置を規定するための切欠が設けられていることが好ましい。
それにより、破断部材が破断する際に、予定している位置で破断させることができる。破断部材は、予定した力が加えられたときに破断し、予定したエネルギ量だけ工具の運動エネルギを減少することができる。動力工具に予定外の反力が加わることを防止することができる。
【０００８】
上記の動力工具では、第２衝突部材のみが破断部材を備えていることが好ましい。
第２衝突部材は動力工具の本体に対して略停止している。第２衝突部材のみが破断部材を備えていると、破断部材が破断したときに、破断片が飛散することを抑えることが可能となる。
【０００９】
切換手段は、通常状態から緊急停止状態へと切換える際に、工具が駆動源に接続されている状態から、工具が駆動源から接続解除されている状態へと切換えることが好ましい。
それにより、工具を緊急停止する際に、大きな回転エネルギを持つ動力源を停止する必要がないことから、工具をより短時間で停止することができる。
【００１０】
切換手段は、第１位置にあるときには工具と駆動源を接続するとともに工具と第１衝突部材を接続解除し、第２位置にあるときには工具と駆動源を接続解除するとともに工具と第１衝突部材を接続する切換部材を備えていることが好ましい。
あるいは切換手段が、第１位置にあるときには工具と駆動源を接続するとともに第１衝突部材と第２衝突部材を衝突しない位置関係に維持し、第２位置にあるときには工具と駆動源を接続解除するとともに第１衝突部材と第２衝突部材を衝突する位置関係に維持する切換部材を備えていることが好ましい。
それにより、切換部材を第１位置から第２位置に移動させることによって、通常状態から緊急停止状態へと切換えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、動力工具の状態等に関わらず、運動している工具を短時間で緊急停止することが可能となり、作業者の安全をより確実にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１）  動力工具は、工具の近傍領域を看視するレーダを備えている。
（形態２）  動力工具は、工具の近傍領域に存在する電波反射体の位置と速度に基づいて、運動している工具を緊急停止させるのか否かを判断する。
【実施例】
【００１３】
（実施例１）
図１に、実施例１のテーブルソー１０を示す。テーブルソー１０は、木質系のワークを切断する動力工具である。テーブルソー１０は、本体２４と、本体２４の上側に設けられているテーブル２０と、テーブル２０から突出している丸鋸１８と、丸鋸１８の上方および側方を覆っている安全カバー１１を備えている。本体２４には、操作部２２が設けられている。操作部２２は、丸鋸１８の回転／停止を操作するスイッチや、丸鋸１８の回転速度を調節（低速、中速、高速）するためのスイッチや、丸鋸１８を緊急停止させるためのスイッチ等を備えている。テーブルソー１０を利用する作業者は、テーブル２０上でワークを把持し、回転している丸鋸１８に向けてワークを送り出していく。安全カバー１１は、テーブル２０上に回動可能に取り付けられており、ワークＷによって押し開かれるようになっている。
【００１４】
テーブルソー１０は、丸鋸１８の近傍領域を看視するレーダ１２を備えている。レーダ１２は、テーブルソー１０の反作業者側（後方側）に設けられている。レーダ１２は、本体１２から伸びているアーム１２ａによって支持されている。
レーダ１２は、丸鋸１８の近傍領域に向けて電波を送信するとともに、丸鋸１８の近傍領域に存在する電波反射体によって反射された反射波を受信して、その電波反射体の位置と速度を検出する。レーダ１２は、丸鋸１８の後方側から作業者側に向けて、ワークの送り方向に沿って電波を送信し、ワーク送り方向における電波反射体の位置と速度を検出する。レーダ１２が電波反射体の位置と速度を検出する方法については、後段において詳細に説明する。
テーブルソー１０の本体２４の内部には、丸鋸１８を駆動するモータ２８と、モータ２８の動力を丸鋸１８に伝達する動力伝達機構１４と、丸鋸１８を緊急停止するときに動作する衝突ブレーキ対２６を備えている。また、本体２４の内部には、テーブルソー１０の動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１５】
図２、図３は、動力伝達機構１４と衝突ブレーキ対２６の構成を示している。図２は通常時の動作状態を示しており、図３は緊急停止時の動作状態を示している。動力伝達機構１４は、第１ギヤ５６と、第２ギヤ５８と、クラッチ部材４６と、工具軸１６等を備えている。衝突ブレーキ対２６は、工具軸１６によって支持されているハンマー部材５２と、本体２４側に固定されている破断バー群５４を備えている。ハンマー部材５２は工具軸１６回りに回転可能であって、その回転経路上に破断バー群５４が設けられている。
第１ギヤ５６は、図示しない軸受等によって、本体２４に対して軸５６ａの回りに回転可能に軸支されているとともに、モータ２８の出力軸２８ａのギヤ部と噛合している。
第２ギヤ５８は、第１ギヤ５６と噛合しているとともに、工具軸１６によって軸支されている。第２ギヤ５８には貫通孔５８ｂが形成されており、その貫通孔５８ｂを工具軸１６が貫通している。貫通孔５８ｂと工具軸１６の間には、クリアランスが設けられており（図示省略）、両者の嵌め合いは「すきまばめ」の関係となっている。第２ギヤ５８と工具軸１６は相対回転可能となっており、実質的な動力が両者の間で直接的に伝達されないようになっている。
【００１６】
工具軸１６は、円筒形状をしており、軸受４８によって本体２４に対して回転可能に軸支されている。工具軸１６には、締結部材５０によって丸鋸１８が脱着可能に取付けられている。工具軸１６には、軸方向の一部１６ｂにおいて、軸方向に伸びる複数の溝（あるいは複数の突起ともいえる）が形成されている。以下、この工具軸１６の一部１６ｂを、スプライン部１６ｂということがある。図５は、図２中のＶ−Ｖ線断面図であり、スプライン部１６の断面形状がよく示されている。
クラッチ部材４６は、工具軸１６によって軸支されている。クラッチ部材４６には、貫通孔４６ｂが設けられており、その貫通孔４６ｂを工具軸１６のスプライン部１６ｂが貫通している。貫通孔４６ｂの周面には、スプライン部１６ｂの形状を転写した形状が形成されており、クラッチ部材４６と工具軸１６は相対回転不能となっている。一方において、貫通孔４６ｂの周面と工具軸１６のスプライン部１６ｂとの間には微小なクリアランスが設けられており、クラッチ部材４６は工具軸１６に対して軸方向に相対移動可能となっている。図２に示すように、通常時の動作状態では、クラッチ部材４６が第２回転ギヤ５８側に位置している。図３に示すように、緊急停止時の動作状態では、クラッチ部材４６がハンマー部材５２側に位置することとなる。
【００１７】
ハンマー部材５２は、工具軸１６によって回転可能に支持されている。ハンマー部材５２には貫通孔５２ｂが形成されており、その貫通孔５２ｂを工具軸１６が貫通している。貫通孔５２ｂと工具軸１６の間には、クリアランスが設けられており（図示省略）、両者の嵌め合いは「すきまばめ」の関係となっている。ハンマー部材５２と工具軸１６は相対回転可能となっており、実質的な動力が両者の間で直接的に伝達されないようになっている。
図４（ａ）は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ矢視図を示している。図４（ａ）に示すように、ハンマー部材５２は工具軸１６からレバー状に伸びており、衝突部５２ａが形成されている。衝突部５２ａは、破断バー群５４に対向する位置に形成されている。図４（ｂ）に示すように、衝突部５２ａはくさび形状をしている。
破断バー群５４は、複数の破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃを備えている。各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃの両端は、テーブルソー本体２４側に脱着可能に固定されている。各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、テーブルソー本体２４に対して交換可能となっている。破断バー群５４は、ハンマー部材５２が工具軸１６回りに回転したときに、ハンマー部材５２によって破断される。図４（ｂ）に示すように、破断バー５４ａには、反ハンマー部材５２側に切欠５５ａが設けられている。同様の切欠は、他の破断バー５４ｂ、５４ｃにも設けられている。
【００１８】
図２、図３に示すように、クラッチ部材４６の第２ギヤ５８側に位置する端面４６ｄと、第２ギヤ５８のクラッチ部材４６側に位置する端面５８ｃは、互いに嵌合可能な形状に形成されている。また、クラッチ部材４６のハンマー部材５２側に位置する端面４６ｃと、ハンマー部材５２のクラッチ部材４６側に位置する端面５２ｄは、互いに嵌合可能な形状に形成されている。
図２に示すように、通常時の動作状態では、クラッチ部材４６が第２ギヤ５８側（第１位置）に位置しており、クラッチ部材４６の第２ギヤ５８側に位置する端面４６ｄと、第２ギヤ５８のクラッチ部材４６側に位置する端面５８ｃが嵌合している。この状態では、クラッチ部材４６が第２ギヤ５８とともに一体となって回転する。それにより、モータ２８から丸鋸１８まで、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とクラッチ部材４６と工具軸１６によって動力伝達経路が構成される。即ち、モータ２８によって丸鋸１８が駆動される状態であり、ワークの加工作業を行うことができる状態である。このとき、ハンマー部材５２には動力が伝達されず、ハンマー部材５２は略静止している。ハンマー部材５２は、破断バー５４ａと当接しているが、相対的に移動しないことから衝突しない。
図３に示すように、緊急停止時の動作状態では、クラッチ部材４６がハンマー部材５２側（第２位置）に位置しており、クラッチ部材４６のハンマー部材５２側に位置する端面４６ｃと、ハンマー部材５２のクラッチ部材４６側に位置する端面５２ｄが嵌合している。この状態では、ハンマー部材５２がクラッチ部材４６と一体となり、丸鋸１８からハンマー部材５２まで、工具軸１６とクラッチ部材４６によって動力伝達経路が形成される。このとき、丸鋸１８が通常時（加工時）の方向に回転すると、ハンマー部材５２は破断バー群５４に衝突する方向に回転する。一方において、クラッチ部材４６が第２ギヤ５８から離反しているので、第２ギヤ５８とクラッチ部材４６との間では動力が伝達されない状態となっている。それにより、第１ギヤ５６や第２ギヤ５８やモータ２８は、丸鋸１８やハンマー部材５２に動力を伝達しない状態となっている。
【００１９】
図２、図３に示すように、テーブルソー１０は、クラッチ部材４６に係止されている係止部材４２と、係止部材４２を工具軸１６の軸方向に沿ってハンマー部材５２側に付勢しているばね部材４０と、ソレノイド４４等を備えている。
係止部材４２は、クラッチ部材４６の外周面に形成されている溝４６ａに係止されている。溝４６ａはクラッチ部材４６の外周面を一周するように形成されている。係止部材４２は、クラッチ部材４６の回転運動を許容しながら、クラッチ部材４６の工具軸１６の軸方向の移動を規制する。係止部材４２には、ソレノイド４４の可動子４４ａが嵌合する孔４２ａが形成されている。
図２に示すように、通常時の運転状態では、ソレノイド４４の可動子４４ａが係止部材４２の孔４２ａに遊嵌しており、クラッチ部材４６が第２ギヤ５８側（第１位置）に拘束されている。この状態からソレノイド４４に通電すると、可動子４４ａがソレノイド４４内へ引き込まれ、可動子４４ａが係止部材４２の孔４２ａから離脱する。ばね部材４０の付勢力によって、係止部材４２はクラッチ部材４６とともにハンマー部材５２側（第２位置）へ移動する。即ち、図３に示す緊急停止時の状態となる。なお、詳しくは後述するが、ソレノイド４４の動作タイミングは制御部１００によって制御される。
【００２０】
図３に示す緊急停止時の状態では、丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の慣性力によって、ハンマー部材５２が工具軸１６とともに回転する。ハンマー部材５２の衝突部５４ａは、破断バー群５４に衝突することとなり、破断バー群５４が破断する。丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギは、ハンマー部材５２が破断バー群５４を破断することで急激に減少し、丸鋸１８は短時間で停止する。このとき、第１ギヤ５６や第２ギヤ５８やモータ２８は、丸鋸１８への動力伝達経路が絶たれているので、第１ギヤ５６や第２ギヤ５８やモータ２８等を停止する必要はない。慣性モーメントの大きいモータ２８を停止する必要がないことから、丸鋸１８を短時間で停止することができる。
【００２１】
破断バー５４群の各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃを破断するのに要するエネルギは、通常運転時の回転速度で回転しているときの丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギに基づいて設定されている。例えば破断バー５４ａを破断するのに要するエネルギは、低速運転時の回転速度で回転しているときの丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギと略等しく設定されている。即ち、テーブルソー１０が低速運転している最中に緊急停止が実施された場合、ハンマー部材５２が破断バー５４ａを破断した時点で、丸鋸１８は静止する。また、破断バー５４ａと破断バー５４ｂの両者を破断するのに要するエネルギは、中速運転時の回転速度で回転しているときの丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギと略等しく設定されている。即ち、テーブルソー１０が中速運転している最中に緊急停止が実施された場合、ハンマー部材５２が破断バー５４ａに続いて破断バー５４ｂを破断した時点で、丸鋸１８は静止する。また、破断バー５４ａと破断バー５４ｂと破断バー５４ｃの三者を破断するのに要するエネルギは、高速運転時の回転速度で回転しているときの丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギと略等しく設定されている。即ち、テーブルソー１０が高速運転している最中に緊急停止が実施された場合、ハンマー部材５２が破断バー５４ａ、５４ｂに続いて破断バー５４ｃを破断した時点で、丸鋸１８は静止する。
【００２２】
本実施例のテーブルソー１０では、運転速度が高速であるときほど、破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃをより多く破断することによって、丸鋸１８を静止するようにしている。これは、ハンマー部材５２が破断バー群５４を破断する際に、ハンマー部材５２が受ける反力が過大とならないようにするためである。ハンマー部材５２に過大な反力が加わると、工具軸１６等にも過大な力が加わることとなり、テーブルソー１０が損傷してしまうこともある。テーブルソー１０が損傷すれば、作業者に二次的な被害を与えてしまうこともある。本実施例のテーブルソー１０では、複数の破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃを時間差をもって破断することによって、緊急停止時に二次的な被害が発生することを防ぐようにしている。
図４（ｂ）に示したように、各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃには切欠（例えば切欠５５ａ）が設けられているので、各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、想定されている力と変位が加えられたときに、想定されている位置（切欠）から破断する。それにより、各破断バー５４ａ、５４ｂ、５４ｃが破断する際には、想定されているエネルギが消散されるとともに、想定されている反力を超える反力が工具軸１６等に作用することがない。
【００２３】
図６は、テーブルソー１０の電気構成を示している。図６に示すように、テーブルソー１０の制御部１００は、マイクロコンピュータ（以下、単にマイコンということがある）１０２や、モータコントローラ１０４や、ソレノイドコントローラ１０６等を備えている。マイコン１０２には、操作部２２やモータコントローラ１０４やレーダ１２やソレノイドコントローラ１０６等が接続されている。モータコントローラ１０４には、モータ２８が接続されている。ソレノイドコントローラ１０６には、ソレノイド４４が接続されている。
操作部２２は、作業者の操作に対応する信号をマイコン１０２へと出力する。マイコン１０２は、操作部２２から入力する信号に基づいて、モータコントローラ１０４に指令を与える。モータコントローラ１０４は、マイコン１０２の指令に基づいて、モータの駆動／停止や回転速度等を制御する。これが通常時の動作状態であり、丸鋸１８が所定の回転速度（低速、中速、高速）で回転する。
マイコン１０２には、レーダ１２が検出する電波反射体の位置と速度が入力される。マイコン１０２は、入力した電波反射体の位置と速度に基づいて、電波反射体が丸鋸１８に接触する危険性を判断し、ソレノイドコントローラ１０６に動作指令を出力する。即ち、丸鋸１８を緊急停止させる。例えば、電波反射体が丸鋸１８に所定距離以下にまで接近しているときには、電波反射体が丸鋸１８に接触する危険性が高いと判断することができる。あるいは、電波反射体が丸鋸１８に所定速度を越える速度で接近しているときにも、電波反射体が丸鋸１８に接触する可能性が高いと判断することができる。また、電波反射体と丸鋸１８との間の所定距離と、電波反射体が丸鋸１８に接近している接近速度から、電波反射体が丸鋸１８に接触するまでの猶予時間を計算し、その猶予時間と丸鋸１８を緊急停止させるのに要する時間とを比較して、丸鋸１８を緊急停止させるのか否かを判断することができる。
ソレノイドコントローラ１０６は、マイコン１０２から動作指令を受けると、ソレノイド４４に通電する。ソレノイド４４が動作することによって、図３に示す緊急停止時の動作状態となり、丸鋸１８は緊急停止する。
なお、作業者が操作部２２の緊急停止スイッチを操作した場合にも、マイコン１０２はソレノイドコントローラ１０４に動作指令を出力し、丸鋸１８は緊急停止される。
【００２４】
図７を参照して、レーダ１２について詳細に説明する。図７に示すように、レーダ１２は、電波を送受信するための送受信アンテナ７４を備えている。送受信アンテナ７４は、丸鋸１８の近傍領域に向けて電波を送信するとともに、丸鋸１８の近傍領域に存在する電波反射体によって反射された反射波を受信する。
送受信アンテナ７４には、発振回路７２が接続されており、発振回路７２にはクロック発生回路７０が接続されている。発振回路７２は、正弦波信号を出力する。クロック発生回路７０は、所定の周期でパルス信号を出力する。発振回路７２は、クロック発生回路７０から入力するパルス信号に同期して、正弦波信号の周波数を２段階に切換える。それにより、図８に示すように、発振回路７２が出力する正弦波信号の周波数は、高周波数Ｈと低周波数Ｌの間で周期的に切換わる。図８中の期間ｔｓは、クロック発生回路７０が出力するパルス信号の周期である。即ち、送受信アンテナ７４が送信する電波は、周波数が周期的に２段階に切換わる。
【００２５】
レーダ１２は、ダイオードミクサ７６を備えている。ダイオードミクサ７６は、送受信アンテナ７４から送信する送信波と、電波反射体で反射された反射波を検波して、その検波信号を出力する検波回路である。ダイオードミクサ７６が出力する検波信号は、いわゆるドップラー効果によって、電波反射体の移動速度に応じて変化する。即ち、電波反射体が静止している場合では、送信波の周波数と受信波の周波数が一致し、検波信号にうなりは生じない。検波信号は、電波反射体までの距離に応じた所定値を維持する。一方、電波反射体が移動している場合では、送信波の周波数と受信波の周波数が相違することから、２つの正弦波信号が干渉し、検波信号が周期的に変化する。即ち、検波信号にうなりが生じる。このうなりの周波数は電波反射体の移動速度に応じて変化することから、検波信号の周波数に基づいて、電波反射体の移動速度を計測することができる。
一方、ダイオードミクサ７６が出力する検波信号は、送受信アンテナ７４が送信する電波の周波数と、電波反射体までの距離との比に応じて変化する。そのことから、高周波数Ｈの電波による検波信号と低周波数Ｌの電波による検波信号との位相差に基づいて、電波反射体の位置（アンテナ７４からの距離）を計測することができる。
【００２６】
図７に示すように、ダイオードミクサ７６には、切替スイッチ７８を介して、２つの回路群と接続されている。一方の回路群は、増幅回路８０ａとフィルタ回路８２ａと波形整形回路８４ａで構成されている。他方の回路群は、増幅回路８０ｂとフィルタ回路８２ｂと波形整形回路８４ｂで構成されている。レーダ１２は、一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａの出力信号に基づいて電波反射体の速度を計測する速度計測回路８６を備えている。またレーダ１２は、一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａと他方の回路群８０ｂ、８２ｂ、８４ｂの両方の出力信号に基づいて、電波反射体の位置を計測する位相差計測回路８８を備えている。
切替スイッチ７８には、クロック発生回路７０が接続されている。切替スイッチ７８は、クロック発生回路７０から入力するパルス信号に同期して、ダイオードミクサ７６が一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａに接続する状態と、ダイオードミクサ７６が他方の回路群８０ｂ、８２ｂ、８４ｂに接続する状態とを切換える。即ち、一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａには、一方の周波数（例えば高周波数Ｈ）の電波による検波信号が入力され、他方の回路群８０ｂ、８２ｂ、８４ｂには、他方の周波数（例えば低周波数Ｌ）の電波による検波信号が入力される。
【００２７】
一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａに入力された検波信号は、増幅回路８０ａで増幅され、フィルタ回路８２ａでノイズが除去され、波形整形回路８４ａで波形整形されて、速度計測回路８６と位相差計測回路８８に入力される。他方の回路群８０ｂ、８２ｂ、８４ｂに入力された検波信号は、増幅回路８０ｂで増幅され、フィルタ回路８２ｂでノイズが除去され、波形整形回路８４ｂで波形整形されて、位相差計測回路８８に入力される
速度計測回路８６は、一方の回路群８０ａ、８２ａ、８４ａから、一方の周波数（例えば高周波数Ｈ）の電波を用いたときの検波信号を入力し、そのうなりの周波数に基づいて電波反射体の速度を計測する。位相差計測回路８８は、一方の周波数（例えば高周波数Ｈ）の電波を用いたときの検波信号と、他方の周波数（例えば低周波数Ｌ）の電波を用いたときの検波信号とを入力し、両者のうなりの位相差に基づいて電波反射体の位置を計測する。位相差計測回路８８が計測した電波反射体の位置と、速度計測回路８６が計測した電波反射体の速度は、制御部１００のマイコン１０２へと入力される。
【００２８】
ここで、レーダ１２は、１Ｇ〜３０ＧＨｚの電波を用いることが好ましい。この周波数帯の電波に対して、含水率の低い木材等は電波の反射率が低くなり、電波の透過率が高くなる。一方、含水率の高い物体（作業者の手等）や金属等は電波の反射率が高くなる。この周波数帯の電波を用いることによって、木質系のワークについては看過しながら、作業者の手や金属等の電波反射体を看視することができる。例えばワークの陰に隠れる作業者の手や、ワークに埋もれている釘等を検出することもできるようになる。なお本実施例では、２４．２ＧＨｚのマイクロ波を用いている。周波数の高い電波を用いることによって、電波の指向性を高めることができ、丸鋸１８の近傍領域を精度よく看視することができる。
以上、レーダ１２について詳細に説明したが、上記したレーダ１２の構成等は一例であり、他の形態のレーダを用いてもよい。また、電波を用いるレーダ１２に換えて、超音波等を用いる探知機を用いてもよいし、カメラやフォトセンサ等による光学的な探知機を用いてもよい。
【００２９】
本実施例のテーブルソー１０によると、例えば危険な状況等が発生した場合に、回転している丸鋸１８を速やかに停止することができる。このとき停止に要する時間は、想定されている時間に対して大きく変動することがない。また、停止時において工具軸１６等に加わる反力も、想定されている反力に対して大きく変動することがない。また、ワーク以外の物体（電波反射体）が丸鋸１８に接触する危険性に基づいて、丸鋸１８を緊急停止することができるので、ワーク以外の物体が回転している丸鋸１８に接触することを未然に防ぐことが可能となる。
【００３０】
（実施例２）
図９に、実施例２のテーブルソー２１０を示す。実施例２のテーブルソー２１０は、実施例１のテーブルソー１０と比較して、異なる形態の衝突ブレーキ対を採用したものである。以下、実施例２のテーブルソー２１０について詳細に説明するが、実施例１のテーブルソー１０と同様の構成については同一の符号を付し、重複して説明することは避けるように努める。
図９に示すように、実施例２のテーブルソー２１０は、本体２４と、テーブル２０と、丸鋸１８と、レーダ１２等を備えている。また本体２４の内部には、丸鋸１８を駆動するモータ２８と、モータ２８の動力を丸鋸１８に伝達する動力伝達機構２１４と、丸鋸１８を緊急停止するときに動作する衝突ブレーキ対２２６を備えている。
【００３１】
図１０、図１１は、実施例２の動力伝達機構２１４と衝突ブレーキ対２２６の構成を示している。図１０は通常時の動作状態を示しており、図１１は緊急停止時の動作状態を示している。動力伝達機構２１４は、第１ギヤ５６と、第２ギヤ５８と、クラッチ部材２４６と、工具軸２１６等を備えている。衝突ブレーキ対２２６は、クラッチ部材２４６に設けられている複数のハンマー部２５３と、ハンマー部２５３が衝突することによって破断する複数の破断棒材２５４を備えている。
工具軸２１６には、丸鋸１８が脱着可能に取付けられている。工具軸２１６には、軸方向の一部２１６ｂにおいて、軸方向に伸びる複数の溝（あるいは複数の突起ともいえる）が形成されている。以下、この工具軸２１６の一部２１６ｂを、スプライン部２１６ｂということがある。
クラッチ部材２４６は、工具軸２１６のスプライン部２１６ｂにおいて軸支されている。クラッチ部材２４６は、工具軸２１６に対して、相対回転不能であるとともに、軸方向には相対移動可能となっている。図１０に示すように、通常時の動作状態では、クラッチ部材２４６が第２回転ギヤ５８側に位置している。このとき、第２ギヤ５８のクラッチ部材２４６側に位置する端面５８ｃと、クラッチ部材２４６の第２ギヤ５８側に位置する端面２４６ｄは、摺動不能に嵌合している。図１１に示すように、緊急停止時の動作状態では、クラッチ部材２４６が破断棒材２５４群側に位置することとなる。このとき、クラッチ部材２４６に設けられているハンマー部２５３群が、破断棒材２５４群に当接することとなる。
【００３２】
図１０、１１に示すように、破断棒材２５４群は、基台２５７によって支持されている。破断棒材２５４群は、基台２５７に対して進退可能に支持されている。また各破断棒材２５４は、各ばね材２５６によって、クラッチ部材２４６のハンマー部２５３群に向けて付勢されている。図１０は、各破断棒材２５４がハンマー部２５３群に向けてもっとも伸びている状態を示しており、各破断棒材２５４はストッパによってそれ以上は伸びないようになっている。破断棒材２５４群を支持している基台２５７は、本体２４側に固定されている。各破断棒材２５４には、切欠２５５が形成されている。破断棒材２５４は、本体２４に対して交換可能に取付けられている。
図１２は、クラッチ部材２４６と破断棒材２５４群の構成を模式的に示すものである。図１２に示すように、クラッチ部材２４６には、複数のハンマー部２５３が形成されている。詳しくは、６箇所のハンマー部２５３が、周方向に等間隔で形成されている。図１３には、６箇所のハンマー部２５３が配置されている様子が記載されている。破断棒材２５４群は、クラッチ部材２４６の軸方向に伸びて配置されている。詳しくは、７本の破断棒材２５４が、周方向に並んで配置されている。図１３には、７本の破断棒材２５４が配置されている様子が記載されている。
【００３３】
図１０に示すように、通常時の動作状態では、クラッチ部材２４６が第２ギヤ５８側（第１位置）に位置しており、クラッチ部材２４６の第２ギヤ５８側に位置する端面２４６ｄと、第２ギヤ５８のクラッチ部材４６側に位置する端面５８ｃが嵌合している。この状態では、モータ２８から丸鋸１８まで、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とクラッチ部材２４６と工具軸２１６によって動力伝達経路が構成されている。即ち、モータ２８によって丸鋸１８が駆動される状態であり、ワークの加工作業を行うことができる状態である。このとき、クラッチ部材２４６のハンマー部２５３群と破断棒材２５４群は、相対的に移動しているが離れているので衝突しない。
【００３４】
図１０、図１１に示すように、クラッチ部材２４６の移動は、実施例１と同様に、ソレノイド２４４によって行われる。クラッチ部材２４６には、外周面を一周するように溝２４６ａが形成されており、その溝２４６ａにソレノイド２４４の可動子２４４ａが係止している。可動子２４４ａは、ばね部材２４０によって第２ギヤ５８側に付勢されている。図１０の状態では、ソレノイド２４４は通電されておらず、クラッチ部材２４６がばね材２４６の付勢力によって、第２ギヤ側（第１位置）に拘束されている。図１０の状態からソレノイド２４４に通電すると、ソレノイド２４４は可動子２４４ａを押し出して、クラッチ部材２４６を破断棒材２５４群側（第２位置）に移動させる。即ち、図１１に示す緊急停止時の動作状態となる。なお、ソレノイド２４４の動作は、実施例１と同様に、マイコン１０２によって制御することができる。
【００３５】
図１１に示すように、緊急停止時の動作状態では、クラッチ部材２４６が破断棒材２５４群側（第２位置）に位置しており、クラッチ部材２４６のハンマー部２５３が破断棒材２５４群と当接する。このとき同時に、クラッチ部材２４６と第２ギヤ５８の嵌合が解除され、モータ２２側の動力が工具軸２１６等に伝達されない状態となる。クラッチ部材２４６が破断棒材２５４群側（第２位置）に移動すると、一部の破断棒材２５４は隣接する２つのハンマー部２５３の間に侵入し、その他の破断棒材２５４はハンマー部２５３によって基台２５７内へと押し込まれる。クラッチ部材２４６が回転することによって、隣接する２つのハンマー部２５３の間に侵入した破断棒材２５４は、ハンマー部２５３によって破断される。また、クラッチ部材２４６が回転することによって、別の破断棒材２５４が隣接する２つのハンマー部２５３の間に侵入する。ハンマー部２５３は、破断棒材２５４群を順次破断していくこととなる。
図１３（ａ）〜（ｄ）は、クラッチ部材２４６のハンマー部２５３群が、破断棒材２５４群を順次破断していく様子を示している。図１３（ａ）〜（ｄ）が示すように、クラッチ部材２４６がＲ方向に回転するにつれて、１本の破断棒材２５４がハンマー部２５３の衝突部２５３ａに順次衝突し、破断棒材２５４群が一本ずつ（図中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に）順次破断されていく。丸鋸１８や工具軸１６やクラッチ部材４６の回転エネルギは、ハンマー部２５３群が破断棒材２５４群を破断していくことで急激に減少し、丸鋸１８は短時間で停止する。慣性モーメントの大きいモータ２８を停止する必要がないことから、丸鋸１８を短時間で停止することができる。
【００３６】
破断棒材２５４群を破断するのに要するエネルギは、実施例１と同様に、通常運転時の回転速度で回転しているときの丸鋸１８や工具軸２１６やクラッチ部材２４６の回転エネルギに基づいて設定されている。即ち、丸鋸１８の回転速度が速いときほど、より多くの破断棒材２５４が破断される。そして、高速運転時において緊急停止した場合に、すべての破断棒材２５４を次々に破断して、丸鋸１８が停止するように設定されている。複数の破断棒材２５４を時間差をもって破断することから、各破断棒材２５４を破断する際に生じる反力は低く抑えられている。
【００３７】
実施例２のテーブルソー２１０によっても、実施例１のテーブルソー２１０と同様に、例えば危険な状況等が発生した場合に、回転している丸鋸１８を速やかに停止することができる。このとき停止に要する時間は、想定されている時間に対して大きく変動することがない。また、停止時において工具軸１６等に加わる反力も、想定されている反力に対して大きく変動することがない。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本実施例では、本発明の技術をテーブルソーに採用した例を説明したが、本発明の技術は他の動力工具にも同様に採用することができる。
衝突ブレーキ対は、実施例で説明したように一方が他方を破断する構成としてもよいし、あるいは両者が互いに破断し合う構成としてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１のテーブルソーの構成を示す図。
【図２】実施例１のテーブルソーの要部の構成を示す図（通常動作時）。
【図３】実施例１のテーブルソーの要部の構成を示す図（緊急停止時）。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】テーブルソーの電気構成を示す図。
【図７】レーダの構成を示す図。
【図８】レーダが送信する電波の周波数の経時的変化を示す図。
【図９】実施例２のテーブルソーの構成を示す図。
【図１０】実施例２のテーブルソーの要部の構成を示す図（通常動作時）。
【図１１】実施例２のテーブルソーの要部の構成を示す図（緊急停止時）。
【図１２】実施例２における衝突ブレーキ対の構成を模式的に示す図。
【図１３】破断棒材群が順次破断されていく様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、２１０・・テーブルソー
１１・・安全カバー
１２・・レーダ
１４、２１４・・動力伝達部
１６、２１６・・工具軸
１８・・丸鋸（工具）
２６、２２６・・衝突ブレーキ対
４６、２４６・・クラッチ部材
５２・・ハンマー部材
５４・・破断バー群
２５３・・ハンマー部
２５４・・破断棒材
【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】
2006297674.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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