(57)【要約】【課題】歯打ち音を低減し、電動工具の静音化を実現する。【解決手段】この電動工具１０は、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転駆動力を伝達する伝動軸４１と、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構５０と、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１と、を備え、駆動力変換機構５０が、伝動軸４１に取り付けられる傾斜軸受５１と、傾斜軸受５１に取り付けられるとともに往復動軸６１に接続される揺動アーム５８と、を有することで、往復動軸６１の往復運動により被加工物を加工するものである。このような電動工具１０において、伝動軸４１には、当該伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材７５が設置されている。【選択図】図１
2018062023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源となるモータと、
前記モータの回転駆動力を伝達する伝動軸と、
前記モータの回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構と、
前記駆動力変換機構によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸と、
を備え、
前記駆動力変換機構が、
前記伝動軸に取り付けられる傾斜軸受と、
前記傾斜軸受に取り付けられるとともに前記往復動軸に接続される揺動アームと、
を有することで、前記往復動軸の往復運動により被加工物を加工する電動工具において、
前記伝動軸には、当該伝動軸の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材が設置されることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具において、
前記回転部材は、前記往復動軸の１往復運動ごとに１回転するように構成されることを特徴とする電動工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動工具において、
前記回転部材は、外周面にカム面が形成された外周カム部材として構成され、さらに、
前記外周カム部材のカム面を押圧するカムフォロアーを備えることを特徴とする電動工具。
【請求項４】
請求項３に記載の電動工具において、
前記外周カム部材の前記カム面は、前記伝動軸の軸側面側に形成されるものであり、
前記カムフォロアーは、前記伝動軸の軸方向に対して直交方向に押圧力を及ぼすように構成されることを特徴とする電動工具。
【請求項５】
請求項３に記載の電動工具において、
前記外周カム部材の前記カム面は、前記伝動軸の軸端面側に形成されるものであり、
前記カムフォロアーは、前記伝動軸の軸方向に対して平行方向に押圧力を及ぼすように構成されることを特徴とする電動工具。
【請求項６】
請求項５に記載の電動工具において、
前記駆動力変換機構の近傍にはカウンターウェイトが配置されており、前記カムフォロアーが前記カウンターウェイトに設置されていることを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に係り、特に、往復運動により被加工物を加工する電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、往復運動により被加工物を加工する電動工具が知られている。例えば、下記特許文献１には、駆動源となるモータと、モータの回転駆動力を伝達する伝動軸と、モータの回転駆動力が往復運動に変換されて往復運動する往復動軸とを備えることで、この往復動軸の往復運動により被加工物を加工する電動工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上掲した特許文献１に示されるような往復動軸が往復運動を行う形式の電動工具では、往復動軸の往復運動に伴う負荷変動によって駆動系が備える歯車列において歯打ち音が発生していた。特に、従来の電動工具においては、往復動軸に負荷が掛からない無負荷運転時に大きな歯打ち音が発生していた。しかしながら、このような歯打ち音の発生を好適に防止する技術は、従来技術には存在していなかった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、往復動軸が往復運動を行う形式の電動工具において、往復動軸の往復運動に伴う負荷変動を緩和することにより、駆動系が備える歯車列において従来発生していた歯打ち音を低減し、電動工具の静音化を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明に係る電動工具（１０，１００，２００）は、駆動源となるモータ（３１）と、前記モータ（３１）の回転駆動力を伝達する伝動軸（４１）と、前記モータ（３１）の回転駆動力を往復運動に変換する駆動力変換機構（５０）と、前記駆動力変換機構（５０）によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸（６１）と、を備え、前記駆動力変換機構（５０）が、前記伝動軸（４１）に取り付けられる傾斜軸受（５１）と、前記傾斜軸受（５１）に取り付けられるとともに前記往復動軸（６１）に接続される揺動アーム（５８）と、を有することで、前記往復動軸（６１）の往復運動により被加工物を加工する電動工具（１０，１００，２００）であって、前記伝動軸（４１）には、当該伝動軸（４１）の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材（７５，１７５，２７５）が設置されることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る電動工具（１０，１００，２００）において、前記回転部材（７５，１７５，２７５）は、前記往復動軸（６１）の１往復運動ごとに１回転するように構成することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る電動工具（１００，２００）において、前記回転部材（１７５，２７５）は、外周面にカム面が形成された外周カム部材（１７５，２７５）として構成され、さらに、前記外周カム部材（１７５，２７５）のカム面を押圧するカムフォロアー（１８１，２８１）を備えることとすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る電動工具（１００）において、前記外周カム部材（１７５）の前記カム面は、前記伝動軸（４１）の軸側面側に形成されるものであり、前記カムフォロアー（１８１）は、前記伝動軸（４１）の軸方向に対して直交方向に押圧力を及ぼすように構成することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電動工具（２００）において、前記外周カム部材（２７５）の前記カム面は、前記伝動軸（４１）の軸端面側に形成されるものであり、前記カムフォロアー（２８１）は、前記伝動軸（４１）の軸方向に対して平行方向に押圧力を及ぼすように構成することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る電動工具（２００）において、前記駆動力変換機構（５０）の近傍にはカウンターウェイト（２８０）が配置されており、前記カムフォロアー（２８１）が前記カウンターウェイト（２８０）に設置されていることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、往復動軸が往復運動を行う形式の電動工具において、往復動軸の往復運動に伴う負荷変動を緩和することにより、駆動系が備える歯車列において従来発生していた歯打ち音を低減し、電動工具の静音化を実現する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一の実施形態に係る電動工具を示す縦断面右側面図である。
【図２】第一の実施形態に係る電動工具を示す横断面上面の一部を示す図であり、図１中のＡ断面を示す図である。
【図３】図１中のＢ断面を示す図である。
【図４】第一の実施形態に係る傾斜軸受と、この傾斜軸受に接続された揺動アームを示す図である。
【図５】第一の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図であり、図１中のＣ断面を示す図である。
【図６】第二の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、図中の分図（ａ）が縦断面右側面を示し、分図（ｂ）が縦断面正面を示している。
【図７】第二の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、図中の分図（ａ）が縦断面右側面を示し、分図（ｂ）が縦断面正面を示している。
【図８】第二の実施形態に係る電動工具の主要部材を示した図であり、カウンターウェイトの周辺に配置された部材を左側面側から見た場合の図である。
【図９】第三の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、図中の分図（ａ）が縦断面右側面を示し、分図（ｂ）が縦断面正面を示している。
【図１０】図９中の分図（ａ）に対応した第三の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、往復動軸が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態が描かれている。
【図１１】変形形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面右側面図であり、図中の分図（ａ）には往復動軸が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態が描かれており、分図（ｂ）には往復動軸が後方に移動してブレーキが利き始めた状態の様子が描かれており、分図（ｃ）には往復動軸が前後往復運動のストローク後端に位置した場合の状態が描かれており、分図（ｄ）には往復動軸が前方に移動してブレーキが利き始めた状態の様子が描かれている。
【図１２】図１１で示した往復動軸の動作状態を模式的に示したチャートであり、図中の分図（ａ）には往復動軸が前進する場合の状態が示されており、図中の分図（ｂ）には往復動軸が後退する場合の状態が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
［第一の実施形態に係る電動工具１０］
まず、第一の実施形態に係る電動工具１０の構成例について、図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、第一の実施形態に係る電動工具を示す縦断面右側面図である。また、図２は、第一の実施形態に係る電動工具を示す横断面上面の一部を示す図であり、図１中のＡ断面を示す図である。さらに、図３は、図１中のＢ断面を示す図であり、図４は、第一の実施形態に係る傾斜軸受と、この傾斜軸受に接続された揺動アームを示す図である。またさらに、図５は、第一の実施形態に係るカウンターウェイトを説明するための縦断面図であり、図１中のＣ断面を示す図である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、電動工具１０，１００，２００，３００の通常の使用状態の方向に基づいて「前後・左右・上下」の方向を定義して説明するが、この方向が電動工具の使用状態を限定するものではない。
【００１７】
図１および図２に示すように、第一の実施形態に係る電動工具１０は、電動工具１０の外郭形状を構成するハウジング１１と、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構３５と、モータ３１の回転駆動力を伝達する伝動軸４１と、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０と、伝動軸４１の軸前方の先端に設置されて当該伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材７５と、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１と、被加工物を加工する加工具（不図示）を備える加工部１８と、カウンターウェイト８０と、モータ３１に電力を供給する電源コード９１と、を備える。
【００１８】
図１に示すように、ハウジング１１は、駆動源となるモータ３１が収容される本体後部１２と、電動工具１０の操作者が把持するためのハンドル部１３と、傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０や回転部材７５、往復動軸６１などが収容される本体前部１５と、を有する。ハウジング１１は、半割構造となっており、図３に示すように、左右幅の中心軸に対して互いに略対称形状をした２つのハウジング部材（１１Ａ，１１Ｂ）を合わせてボルト等を用いて固定することによって形成される。
【００１９】
本体後部１２にはリブが備えられ、このリブがモータ３１を支持することによりモータ３１を本体後部１２内に収容することができるようになっている。
【００２０】
ハンドル部１３の内部には、図１に示すように、伝動軸４１が収容されるとともに、駆動源となるモータ３１を駆動させるスイッチノブ１６と、スイッチ本体１７が配置される。また、ハンドル部１３は、図１および図２に示すように、本体後部１２や本体前部１５と比較して、左右方向の幅および上下方向の幅が小さく形成されている。また、図１に示すように、第一の実施形態に係るハンドル部１３は、その上面が側面視で僅かな曲線を描くように構成されるとともに、その下面が側面視で略水平となるように構成されている。ハンドル部１３の左右方向の幅および上下方向の幅を他の部位に比べて小さく形成し、また、側面視で上面が僅かな曲線かつ下面が略水平となるように構成することで、操作者の掌がハンドル部１３に好適にフィットし、当該ハンドル部１３を操作者が容易に把持できるようになっている。
【００２１】
図１に示すように、本体前部１５には、モータ３１の回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０と、回転部材７５と、往復動軸６１と、カウンターウェイト８０と、が設置される。また、本体前部１５に近接して、被加工物を加工する不図示の加工具を備える加工部１８が配置される。そして、本体前部１５と加工部１８とによって電動工具１０のヘッド部２０が構成される。
【００２２】
モータ３１は、モータ軸３２を有しており、このモータ軸３２は、モータ３１の前後に配置された軸受３３，３４によって本体後部１２内で回転可能な状態で支持される。
【００２３】
図１に示すように、モータ３１の近傍には、モータ３１の回転駆動力を減速するための減速機構３５が設置される。図１および図３に示すように、第一の実施形態に係る減速機構３５は、歯車減速機構として構成されており、モータ軸３２の先端に設置される先端歯車３７と、この先端歯車３７に接続される平歯車３９と、から構成される。平歯車３９の中心には、伝動軸４１が固定設置される。減速機構３５は、先端歯車３７と平歯車３９とが噛み合うことにより、モータ３１の回転駆動力を減速して伝動軸４１に伝達する。第一の実施形態に係る電動工具１０は、重量物となる減速機構３５がモータ３１の近傍に設置されることにより、従来技術に比べてヘッド部２０をコンパクト化することができ、操作者の使い勝手を向上させることができるようになっている。
【００２４】
図１および図２に示すように、伝動軸４１は、前後の軸受４２，４３によってハンドル部１３内で回転可能な状態で支持される。また、伝動軸４１の前方の先端近傍には、この伝動軸４１からの回転駆動力を往復運動に変換するための傾斜軸受５１と揺動アーム５８とを備える駆動力変換機構５０が設置されており、また、伝動軸４１の前方の最先端部には、伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材７５が設置されている。
【００２５】
駆動力変換機構５０は、傾斜軸受５１と、この傾斜軸受５１に接続される揺動アーム５８とを有して構成されている。傾斜軸受５１は、図４に示すように、伝動軸４１の先端近傍に設置される外周面が球面状の内輪５２と、この内輪５２の外周に対して複数のボール５４を介して設置される外輪５３と、内輪５２と外輪５３との間に転動自在な状態で配置される複数のボール５４と、を有する。内輪５２の外周面には、ボール５４が転がるための溝である内輪溝５５が形成される。また、外輪５３の内周面には、内輪溝５５と対向して配置されるとともにボール５４が転がるための溝である外輪溝５６が形成される。そして、内輪溝５５と外輪溝５６とによって環状の環状路５７が形成される。なお、内輪５２に形成された内輪溝５５については、傾斜溝として形成されている。すなわち、内輪溝５５は、内輪５２が設置される伝動軸４１の回転軸線に対して直交する平面内ではなく、直交する平面に対して所定の角度を有して斜めに傾いた平面内に形成されている。また、内輪溝５５と外輪溝５６との間に複数のボール５４が配列されていることで、外輪溝５６は、内輪溝５５に対向配置されるように形成されている。したがって、傾斜軸受５１を構成する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動を拘束した上で伝動軸４１の先端に形成される内輪５２を回転運動させると、伝動軸４１を側面視で見たときに、外輪５３は、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、といった動作を繰り返すこととなる。
【００２６】
ここで、図４に示すように、傾斜軸受５１の外輪５３には、揺動アーム５８が接続して形成されている。この揺動アーム５８の先端部５９は、往復動軸６１の孔として形成された揺動アーム保持部６７に挿通されている。図１および図４に示すように、先端部５９は、球面形状部５９ａと球面形状部５９ａの先端側に連設される円柱形状部５９ｂとを有して形成されている。つまり、揺動アーム５８の先端部５９が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿嵌されることで、揺動アーム５８と接続する外輪５３については、内輪５２周りでの回転運動が拘束された状態となっているのである。
【００２７】
したがって、モータ３１が駆動することで伝動軸４１が回転運動を行うと、伝動軸４１の先端に形成された内輪５２が伝動軸の軸周りで回転運動を行うこととなる。内輪５２の回転運動は、環状路５７内を転動する複数のボール５４によってスムーズに外輪５３に対して伝達されることとなる。ただし、外輪５３は、揺動アーム５８が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されているので、伝動軸４１の軸周りでの回転運動が拘束された状態で、伝動軸４１および内輪５２からの回転駆動力を受けることとなる。したがって、外輪５３は、図１で示すように、伝動軸４１を側面視で見たときに、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（すなわち、図１の状態）、といった傾動動作を繰り返すこととなる。
【００２８】
つまり、駆動力変換機構５０を構成する傾斜軸受５１と揺動アーム５８とが、上述した動作を実施することで、傾斜軸受５１の外輪５３と一体形成された揺動アーム５８は、側面視において本体前部１５内で前後方向に揺動することとなる。そして、揺動アーム５８が本体前部１５内で前後方向に揺動することにより、揺動アーム保持部６７に揺動アーム５８の先端部５９が嵌合される往復動軸６１は駆動力を受けて前後に往復運動することとなる。より詳しくは、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８は、揺動アーム５８が前方に移動した状態（すなわち、図１の状態）と、揺動アーム５８が後方に移動した状態とを繰り返すことにより、往復動軸６１を駆動して前後に往復運動させることができるようになっている。
【００２９】
このような構成により、第一の実施形態に係る駆動力変換機構５０は、モータ３１の回転駆動力を往復駆動力に変換することができるようになっている。なお、揺動アーム５８の先端部５９は、球面形状部５９ａを有して形成されているので、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８と往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７との間で、揺動アーム５８からの駆動力がスムーズに往復動軸６１に伝達されることとなる。また、球面形状部５９ａと球面形状部５９ａの先端側に連設される円柱形状部５９ｂとが揺動アーム保持部６７に挿嵌されていることで、往復動軸６１や加工部１８の往復動軸６１の軸線回りでの回転が防止されている。すなわち、揺動アーム５８が往復動軸６１や加工部１８の回り止めとしても機能するように構成されている。
【００３０】
また、第一の実施形態に係る電動工具１０は、回転駆動力を往復駆動力に変換する機構として、傾斜軸受５１と揺動アーム５８によって構成される駆動力変換機構５０を採用しているので、ヘッド部２０をコンパクト化することが可能となっている。したがって、第一の実施形態によれば、従来技術に比べて使い勝手の良い電動工具１０を提供することができる。
【００３１】
また、第一の実施形態に係る電動工具１０では、伝動軸４１の前方の最先端部に対して、伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材７５が設置されている。この回転部材７５は、略円筒形をした重量物として構成されるものである。モータ３１の回転駆動力を受けて伝動軸４１が回転すると、この回転部材７５もともに回転することとなるが、回転部材７５は重量物であるためその重量の作用によって回転を維持し続けようとする慣性力が働くこととなる。この回転の慣性力は、伝動軸４１の回転運動の速度や力のムラを抑える効果を発揮することとなり、かかる作用によって、伝動軸４１が安定した回転運動を継続するようにできる。さらにこの回転部材７５の回転の慣性力は、モータ軸３２の先端に設置される先端歯車３７と、この先端歯車３７に接続される平歯車３９と、から構成される減速機構３５に対しても好適に作用し、先端歯車３７と平歯車３９との回転時における安定確実な噛み合い状態を常時維持することに寄与することとなる。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０では、回転部材７５を有することで往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を緩和し、駆動系としての減速機構３５が備える先端歯車３７と平歯車３９において歯打ち音の発生を防止することで、電動工具の静音化を実現することが可能となっている。
【００３２】
さらに、図１に示すように、往復動軸６１は、駆動力変換機構５０によって変換された往復駆動力を受けて滑らかに往復運動することができるように、メタル軸受６２，６３を介して本体前部１５に設置されている。メタル軸受６２，６３は、例えば、当該メタル軸受６２，６３と往復動軸６１との間に油等を給脂し潤滑させて、往復動軸６１の滑らかな往復運動を可能とするものである。そして、往復動軸６１には、前述した揺動アーム５８を保持するための揺動アーム保持部６７の他に、後述するカウンターウェイト８０のアーム部８５を保持するためのカウンターウェイト保持部６９と、被加工物を加工する加工具を取り付けるための加工具取付部７１とが設置される。
【００３３】
図１および図５に示すように、第一の実施形態に係るカウンターウェイト８０のアーム部８５は、カウンターウェイト本体部８４の左右幅方向の中心の下部から下方に延びて形成されるとともに、往復動軸６１に接続される球面形状部８５ａを有して形成される。そして、カウンターウェイト保持部６９は、カウンターウェイト８０のアーム部８５に形成される球面形状部８５ａと嵌合するための嵌合孔として形成される。これら球面形状部８５ａとカウンターウェイト保持部６９との嵌め合い関係によって、前後運動する往復動軸６１の往復運動がカウンターウェイト８０に対して及ぼされることとなる。
【００３４】
図１、図２および図５に示すように、カウンターウェイト８０は、カウンターウェイト８０の回転中心となる回転軸８１と、カウンターウェイト本体部８４と、カウンターウェイト本体部８４から延びて形成されるアーム部８５と、を有して構成される。
【００３５】
図２および図５に示すように、カウンターウェイト８０の回転軸８１は、ハウジング１１の本体前部１５内に設置される軸受形状部８２，８３によって回転可能な状態で支持される。
【００３６】
一方、加工具取付部７１は、図１および図２に示すように、ボルト７２によって加工具を取付けることができるようになっている。
【００３７】
上述した様に、駆動力変換機構５０によってモータ３１の回転駆動力が往復駆動力に変換されて、往復動軸６１が前後に往復運動すると、往復動軸６１のカウンターウェイト保持部６９によって保持されるカウンターウェイト８０のアーム部８５も、回転軸８１を回転中心として本体前部１５内を前後方向に揺動する。カウンターウェイト８０のアーム部８５が前後方向に揺動すると、アーム部８５と一体形成されるカウンターウェイト本体部８４も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後に移動することとなる。より詳しくは、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１が前に移動したときには、図１にて示すように、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で後ろに移動し、また、往復動軸６１が後ろに移動したときには、回転軸８１を回転中心として本体前部１５内で前に移動するようになっている。すなわち、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１とは反対方向に移動するようになっている。
【００３８】
このような構成により、第一の実施形態に係る電動工具１０は、往復動軸６１が往復運動しても、その往復動軸６１の往復運動に起因する重量変動は、往復動軸６１とは反対方向に移動するカウンターウェイト本体部８４の重量移動の作用によって解消される。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０によれば、操作者は安定してハンドル部１３を把持することができるとともに、安定して加工作業を行うことができ、使い勝手の良い電動工具１０を提供することができるようになっている。
【００３９】
また、第一の実施形態に係る電動工具１０は、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０に横方向の往復運動を行う部材が存在しないので、横方向の振動の発生を防ぐことができる。したがって、操作者は快適に加工作業を行うことができる。また、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０を用いることにより、第一の実施形態に係る電動工具１０は、部品点数を減らすことができるとともに、製造コストを低減することができるようになっている。さらに、回転駆動力を往復駆動力に変換する駆動力変換機構５０として揺動アーム５８を用いることにより、摺動する部品も減らすことができるようになっており、容易に耐久性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、第一の実施形態に係る電動工具１０では、揺動アーム５８が往復動軸６１や加工部１８の回り止めとして機能するように構成されているので、別途回り止めを設置する必要がなく、製造・組立が容易になっている。
【００４１】
以上、第一の実施形態に係る電動工具１０の構成例について、説明した。次に、第一の実施形態に係る電動工具１０の動作例について、説明する。
【００４２】
電動工具１０の操作者が、スイッチノブ１６を押圧することによってスイッチ本体１７がオン状態となり、電源コード９１からハウジング１１内に配置される不図示の配線を介してモータ３１に電力が供給され、モータ３１は駆動する。また、電動工具１０の操作者が、スイッチノブ１６の押圧をやめると、スイッチノブ１６は元の位置に戻り、スイッチ本体１７はオフ状態となり、電源コード９１からモータ３１への電力の供給が停止され、駆動源であるモータ３１の駆動も停止する。
【００４３】
モータ３１の駆動によって、モータ３１が有するモータ軸３２は回転する。モータ軸３２が回転すると、モータ軸３２の先端に形成された先端歯車３７も回転する。先端歯車３７が回転すると、先端歯車３７に接続されて設置される平歯車３９が、先端歯車３７と噛み合いながら回転する。平歯車３９が回転すると、平歯車３９の中心に固定設置される伝動軸４１が回転する。このような構成により、減速機構３５は、モータ３１の回転駆動力を減速するとともに、モータ３１の回転駆動力を伝動軸４１に伝達することができるようになっている。
【００４４】
伝動軸４１により伝達されたモータ３１の回転駆動力は、駆動力変換機構５０により、往復運動に変換される。上述した様に、伝動軸４１によって伝達されたモータ３１の回転駆動力によって傾斜軸受５１の内輪５２が回転すると、この内輪５２の回転運動は、環状路５７内を転動する複数のボール５４を介してスムーズに外輪５３に対して伝達されることとなる。このとき、外輪５３は、外輪５３に接続された揺動アーム５８が往復動軸６１に形成された揺動アーム保持部６７に挿入設置されているので、伝動軸４１の軸周りでの回転運動が拘束された状態で、伝動軸４１および内輪５２からの回転駆動力を受けることとなる。したがって、外輪５３は、図１で示すように伝動軸４１を側面視で見たときに、伝動軸４１の軸方向に対して上方側が前方に倒れるように傾いて位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して垂直方向に位置したり、伝動軸４１の軸方向に対して下方側が前方に倒れるように傾いて位置したり（図１の状態）、といった動作を繰り返すこととなる。つまり、傾斜軸受５１の外輪５３と一体形成された揺動アーム５８は、側面視において本体前部１５内で前後方向に揺動することとなる。そして、揺動アーム５８が本体前部１５内で前後方向に揺動することにより、揺動アーム５８の先端部５９が嵌合される往復動軸６１は駆動力を受けて前後に往復運動することとなる。より詳しくは、駆動力変換機構５０を構成する揺動アーム５８は、図１にて示すように揺動アーム５８が前方に移動した状態と、揺動アーム５８が後方に移動した状態とを繰り返すことにより、往復動軸６１を駆動して前後に往復運動させる。
【００４５】
そして、往復動軸６１の往復運動によって、加工部１８に備えられた不図示の加工具が往復運動し、被加工物が加工される。
【００４６】
またこのとき、伝動軸４１の前方の最先端部に対して設置された回転部材７５は、伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する。すなわち、モータ３１の回転駆動力を受けて伝動軸４１が回転すると、この回転部材７５もともに回転することとなり、回転部材７５が回転の慣性力を発揮して伝動軸４１の回転を維持し続けようとする慣性力を及ぼすこととなる。この回転の慣性力は、伝動軸４１の回転運動の速度や力のムラを抑える効果を発揮することとなり、かかる作用によって、伝動軸４１が安定した回転運動を継続するようにできる。さらにこの回転部材７５の回転の慣性力は、モータ軸３２の先端に設置される先端歯車３７と、この先端歯車３７に接続される平歯車３９と、から構成される減速機構３５に対しても好適に作用し、先端歯車３７と平歯車３９との回転時における安定確実な噛み合い状態を常時維持することに寄与することとなる。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０では、回転部材７５を有することで往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を緩和し、駆動系としての減速機構３５が備える先端歯車３７と平歯車３９において歯打ち音の発生を防止することで、電動工具の静音化を実現することが可能となる。
【００４７】
さらに、上述した様に、往復動軸６１が往復運動をすると、往復動軸６１のカウンターウェイト保持部６９によって保持されるカウンターウェイト８０のアーム部８５も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後方向に揺動する。カウンターウェイト８０のアーム部８５が前後方向に揺動すると、カウンターウェイト８０のアーム部８５と一体形成されるカウンターウェイト本体部８４も、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内を前後に移動する。より詳しくは、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１が前に移動したときには、図１にて示すように、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で後ろに移動するとともに、往復動軸６１が後ろに移動したときには、回転軸８１を回転中心として回動しながら本体前部１５内で前に移動する。すなわち、カウンターウェイト本体部８４は、往復動軸６１とは反対方向に移動する。したがって、第一の実施形態に係る電動工具１０によれば、操作者は安定してハンドル部１３を把持することができるとともに、安定して加工作業を行うことができ、使い勝手の良い電動工具１０を提供することができるようになっている。
【００４８】
以上、第一の実施形態に係る電動工具１０の動作例について説明した。
【００４９】
［第二の実施形態に係る電動工具１００］
次に、第二の実施形態に係る電動工具１００について、図６〜図８を用いて説明する。ここで、図６および図７は、第二の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、図中の分図（ａ）が縦断面右側面を示し、分図（ｂ）が縦断面正面を示している。図６では、往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態が描かれており、図７では、往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態が描かれている。また、図８は、第二の実施形態に係る電動工具の主要部材を示した図であり、カウンターウェイト８０の周辺に配置された部材を左側面側から見た場合の図である。なお、第二の実施形態を示す図６〜図８では、上述した第一の実施形態と同一又は類似する部材について、同一符号を付すことで説明を省略することとした。
【００５０】
さて、上述した第一の実施形態に係る電動工具１０では、伝動軸４１の前方の最先端部に対して、伝動軸４１の回転運動とともに回転してフライホイールとして機能する回転部材７５が設置されており、この回転部材７５が、略円筒形をした重量物として構成される場合の形態が例示されていた。しかし、本発明に係る回転部材については、あらゆる変形形態や改良形態を採用することができる。
【００５１】
すなわち、図６〜図８で示される第二の実施形態に係る電動工具１００は、図６および図７中の各分図（ｂ）で示されるように、略楕円柱形をした回転部材が設置されており、また、第二の実施形態に係る回転部材は、外周面にカム面１７５ａが形成された外周カム部材１７５として構成されるものである。さらに、外周カム部材１７５では、伝動軸４１を基準として見たときに、外周カム部材１７５の軸側面側にカム面１７５ａが形成されている。そして、第二の実施形態に係る電動工具１００の本体前部１５内には、外周カム部材１７５のカム面１７５ａを押圧するカムフォロアー１８１が設置されている。
【００５２】
カムフォロアー１８１は、捻じりコイルばね１８２からの弾性力を受けることで、常に外周カム部材１７５のカム面１７５ａを押圧するように構成されている。つまり、カムフォロアー１８１は、伝動軸４１の軸方向に対して直交方向に押圧力を及ぼすように構成されており、この押圧力は、略楕円柱形で形成されたカム面１７５ａを有する外周カム部材１７５の形状の作用と協働することで、カムフォロアー１８１が外周カム部材１７５に対して及ぼす回転抵抗によって、往復運動する往復動軸６１の負荷変動を緩和することが可能となっている。
【００５３】
図６および図７を用いて具体的に説明すると、図７で示す往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態から、図６で示す往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態へと移行する際には、第二の実施形態に係る外周カム部材１７５は、略楕円柱形の楕円の長辺を縦方向に向けた状態から、略楕円柱形の楕円の長辺を水平方向に向けた状態へと回転することとなる。このような外周カム部材１７５の状態移行は、カムフォロアー１８１からの押圧力の変動として見た場合、押圧力が小さい状態から大きい状態へと移行するものである。つまり、伝動軸４１とともに回転する外周カム部材１７５への回転抵抗は、図７の状態から図６の状態へと移行するにしたがって増大することとなり、伝動軸４１の回転運動を減速させるように作用することとなる。
【００５４】
これとは逆に、図６で示す往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態から、図７で示す往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態へと移行する際には、第二の実施形態に係る外周カム部材１７５は、略楕円柱形の楕円の長辺を水平方向に向けた状態から、略楕円柱形の楕円の長辺を縦方向に向けた状態へと回転することとなる。このような外周カム部材１７５の状態移行は、カムフォロアー１８１からの押圧力の変動として見た場合、押圧力が大きい状態から小さい状態へと移行するものである。つまり、伝動軸４１とともに回転する外周カム部材１７５への回転抵抗は、図６の状態から図７の状態へと移行するにしたがって減少することとなり、伝動軸４１の回転運動を増速させるように作用することとなる。
【００５５】
なお、上述したカムフォロアー１８１による伝動軸４１への作用は、往復動軸６１が前後往復運動のストローク後端に位置した場合でも同様であり、往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態から、ストローク後端に位置した場合の状態へと移行する際には、伝動軸４１の回転運動を減速させるように作用し、往復動軸６１が前後往復運動のストローク後端に位置した場合の状態から、ストローク中間に位置した場合の状態へと移行する際には、伝動軸４１の回転運動を増速させるように作用することとなる。また、図６に示すような往復動軸６１がちょうど前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態、および往復動軸６１がちょうど前後往復運動のストローク後端に位置した場合の状態では、瞬間的に回転抵抗も増速力もゼロとなる。
【００５６】
以上のように、外周カム部材１７５とカムフォロアー１８１とが協働することで、伝動軸４１の角速度の変化を好適に抑えることができ、伝動軸４１から駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１の負荷変動が緩和されることとなる。また、第二の実施形態に係る外周カム部材１７５は、第一の実施形態に係る回転部材７５と同様にフライホイールとしても機能するので、往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を緩和し、駆動系としての減速機構３５が備える先端歯車３７と平歯車３９において歯打ち音の発生を防止することで、電動工具の静音化を実現することが可能となる。
【００５７】
［第三の実施形態に係る電動工具２００］
次に、第三の実施形態に係る電動工具２００について、図９および図１０を用いて説明する。ここで、図９は、第三の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、図中の分図（ａ）が縦断面右側面を示し、分図（ｂ）が縦断面正面を示している。図９では、往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態が描かれている。また、図１０は、図９中の分図（ａ）に対応した第三の実施形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面を示す図であり、往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した場合の状態が描かれている。なお、第三の実施形態を示す図９および図１０では、上述した第一および第二の実施形態と同一又は類似する部材について、同一符号を付すことで説明を省略することとした。
【００５８】
さて、上述した第二の実施形態に係る電動工具１００では、本発明に係る回転部材を、外周面にカム面１７５ａが形成された外周カム部材１７５として構成し、また、この外周カム部材１７５では、伝動軸４１を基準として見たときに、外周カム部材１７５の軸側面側にカム面１７５ａが形成されており、さらに、外周カム部材１７５のカム面１７５ａを押圧するカムフォロアー１８１を設置した構成を示した。しかし、本発明に係る回転部材としての外周カム部材の形態は、上述したものには限られない。
【００５９】
具体的には、図９および図１０に示すように、本発明に係る回転部材を、外周面にカム面２７５ａが形成された外周カム部材２７５として構成するとともに、この外周カム部材２７５を、伝動軸４１を基準として見たときに、外周カム部材２７５の前方の軸端面側にカム面２７５ａが形成された構成とした。また、外周カム部材２７５の前方の軸端面側に形成されたカム面２７５ａを押圧するカムフォロアー２８１については、駆動力変換機構５０の近傍、すなわち、外周カム部材２７５の前方にカウンターウェイト２８０を配置し、カムフォロアー２８１がこのカウンターウェイト２８０に設置されている構成とした。
【００６０】
第三の実施形態では、カウンターウェイト２８０は本体前部１５内に単独で配置されており、往復動軸６１との接続が断たれている。したがって、上述した実施形態に比べて簡単で安価な構成が採用されている。具体的には、第三の実施形態に係るカウンターウェイト２８０は、本体前部１５内に形成された支持軸２８０ａに対して傾動自在に配置されており、このカウンターウェイト２８０の上方部分にカムフォロアー２８１が配置されている。また、カウンターウェイト２８０には、捻じりコイルばね２８０ｂが設置されており、この捻じりコイルばね２８０ｂが及ぼす弾性力の作用によって、カムフォロアー２８１が常に外周カム部材２７５の前方の軸端面側に形成されたカム面２７５ａに対して押圧力を及ぼすように構成されている。
【００６１】
一方、外周カム部材２７５の前方の軸端面側に形成されたカム面２７５ａは、図９および図１０を対比して見ると明らかな通り、カムフォロアー２８１から押圧力を受ける箇所が、前後方向で厚みが曲線的に変化する凹凸形状が採用されている。したがって、図９で示すように、往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した状態にあるときには、カムフォロアー２８１が前方に向けて押し出されるとともにカウンターウェイト２８０の下方部は後方側に傾動した状態となり、一方、図１０で示すように、往復動軸６１が前後往復運動のストローク中間に位置した状態にあるときには、カムフォロアー２８１が後方に向けて押し出されるとともにカウンターウェイト２８０の下方部は前方側に傾動した状態となる。なお、図示は省略したが、往復動軸６１が前後往復運動のストローク後端に位置した状態にあるときには、図９の場合と同様に、カムフォロアー２８１が前方に向けて押し出されるとともにカウンターウェイト２８０の下方部は後方側に傾動した状態となる。
【００６２】
以上のように、第三の実施形態に係る電動工具２００では、カムフォロアー２８１が常に外周カム部材２７５の前方の軸端面側に形成されたカム面２７５ａに対して押圧力を及ぼすように構成されており、また、このカムフォロアー２８１は、伝動軸４１の軸方向に対して平行方向に押圧力を及ぼすように構成されている。したがって、外周カム部材２７５とカムフォロアー２８１とが協働することで、伝動軸４１の角速度の変化を好適に抑えることができ、伝動軸４１から駆動力を受けて往復運動する往復動軸６１の負荷変動が緩和されることとなる。また、第三の実施形態に係る外周カム部材２７５は、第一の実施形態に係る回転部材７５と同様にフライホイールとしても機能するので、往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を緩和し、駆動系としての減速機構３５が備える先端歯車３７と平歯車３９において歯打ち音の発生を防止することで、電動工具の静音化を実現することが可能となる。
【００６３】
なお、上述した第一乃至第三の実施形態に係る電動工具１０，１００，２００において、回転部材７５および回転部材としての外周カム部材１７５，２７５は、往復動軸６１の１往復運動ごとに１回転するように構成されている。かかる構成により、往復運動によって発生する伝動軸４１の角速度の変化、ならびに往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を好適に緩和できるので、駆動系での歯打ち音の少ない静音化された電動工具を得ることが可能となっている。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００６５】
例えば、上述した第一の実施形態に係る電動工具１０において、往復動軸６１の後端側にエアーダンパとして機能するピストン機構を設けることが可能である。そのような変形形態例を示す図として、図１１および図１２を示す。ここで、図１１は、変形形態に係る電動工具の要部を説明するための部分縦断面右側面図であり、図中の分図（ａ）には往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した場合の状態が描かれており、分図（ｂ）には往復動軸６１が後方に移動してブレーキが利き始めた状態の様子が描かれており、分図（ｃ）には往復動軸６１が前後往復運動のストローク後端に位置した場合の状態が描かれており、分図（ｄ）には往復動軸６１が前方に移動してブレーキが利き始めた状態の様子が描かれている。また、図１２は、図１１で示した往復動軸６１の動作状態を模式的に示したチャートであり、図中の分図（ａ）には往復動軸６１が前進する場合の状態が示されており、図中の分図（ｂ）には往復動軸６１が後退する場合の状態が示されている。なお、変形形態例を示す図１１および図１２では、上述した第一の実施形態と同一又は類似する部材について、同一符号を付すことで説明を省略してある。
【００６６】
図１１に示すように、変形形態に係る電動工具３００では、往復動軸６１の後端側に軸方向に延びるとともに軸後端側に開放して設けられる円筒空洞３１１が形成されている。この円筒空洞３１１には、空洞内を軸方向に移動可能な状態でピストン部材３１２が嵌め込まれており、また、このピストン部材３１２の後方側には、さらに、弾性力を有する緩衝ゴム部材３１３が設置されている。さらに、円筒空洞３１１の前方上部には、空気孔３１４が開けられており、円筒空洞３１１とピストン部材３１２とで形成された閉鎖空間内の空気を外部に放出できるようになっている。
【００６７】
次に、上記した構成を有する変形形態に係る電動工具３００の作用を説明する。まず、図１１中の分図（ａ）で示す往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に位置した状態から、往復動軸６１が後方に向けて後退すると、ピストン部材３１２の後方側に形成された緩衝ゴム部材３１３が本体前部１５内の壁面に当たり、ピストン部材３１２のみの後退が停止することとなる（図１１中の分図（ｂ）の状態、図１２中の分図（ｂ）の符号βで示す箇所）。
【００６８】
図１１中の分図（ｂ）の状態から更に往復動軸６１が後方に向けて後退すると、ピストン部材３１２の内部空気が圧縮され、往復動軸６１が後退する動きにブレーキが掛かることとなる。このとき、空気孔３１４からは、閉鎖空間内の空気が徐々に抜けて、ブレーキが掛かる力が調整されることとなる。
【００６９】
その後、往復動軸６１が前後往復運動のストローク後端に到達すると、ピストン部材３１２の内部空気は圧縮されていない状態となり、ブレーキ力は消滅し、往復動軸６１はストローク方向の力を受けない状態となる（図１１中の分図（ｃ）の状態）。
【００７０】
この状態から、往復動軸６１が前進を開始すると、前進の初期段階ではブレーキ力は発生しない。そして、さらに往復動軸６１が前進して図１１中の分図（ｄ）の状態になると、ピストン部材３１２がメタル軸受６３に当接してこれ以上前進できない状態となり、往復動軸６１のみが前進を行うこととなる（図１２中の分図（ａ）の符号αで示す箇所）。すると、ピストン部材３１２の内部空気が膨張され、往復動軸６１が前進する動きにブレーキが掛かることとなる。このとき、空気孔３１４からは、閉鎖空間内に空気が徐々に導入されて、ブレーキが掛かる力が調整されることとなる。
【００７１】
その後、往復動軸６１が前後往復運動のストローク前端に到達すると、ピストン部材３１２の内部空気が膨張されていない状態となり、ブレーキ力は消滅し、往復動軸６１はストローク方向の力を受けない状態となる（図１１中の分図（ａ）の状態）。
【００７２】
変形形態に係る電動工具３００では、上述したようなピストン機構を設けることで、往復動軸６１がストローク前端の近傍から前端まで、およびストロークの後端近傍から後端までの間で、ブレーキ力が及ぼされることとなり、往復動軸６１の往復運動に伴う負荷変動を更に緩和することが可能となる。これにより、駆動系が備える歯車列において従来発生していた歯打ち音を低減することができるので、電動工具３００の静音化を更に進めることが可能となる。
【００７３】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１００，２００，３００  電動工具、１１  ハウジング、１１Ａ，１１Ｂ  ハウジング部材、１２  本体後部、１３  ハンドル部、１５  本体前部、１６  スイッチノブ、１７  スイッチ本体、１８  加工部、２０  ヘッド部、３１  モータ、３２  モータ軸、３３，３４  軸受、３５  減速機構、３７  先端歯車、３９  平歯車、４１  伝動軸、４２，４３  軸受、５０  駆動力変換機構、５１  傾斜軸受、５２  内輪、５３  外輪、５４  ボール、５５  内輪溝、５６  外輪溝、５７  環状路、５８  揺動アーム、５９  先端部、５９ａ  球面形状部、５９ｂ  円柱形状部、６１  往復動軸、６２，６３  メタル軸受、６７  揺動アーム保持部、６９  カウンターウェイト保持部、７１  加工具取付部、７２  ボルト、７５  回転部材、８０，２８０  カウンターウェイト、８１  回転軸、８２，８３  軸受形状部、８４  カウンターウェイト本体部、８５  アーム部、８５ａ  球面形状部、９１  電源コード、１７５，２７５  外周カム部材、１７５ａ，２７５ａ  カム面、１８１，２８１  カムフォロアー、１８２，２８０ｂ  捻じりコイルばね、２８０ａ  支持軸、３１１  円筒空洞、３１２  ピストン部材、３１３  緩衝ゴム部材、３１４  空気孔。
【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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【図１２】
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