(57)【要約】  出力軸の軸線に沿った方向におけるハウジングの長さを縮小して、コンパクト化を図ることができるジグソーを提供する。ハウジング（３）に設けられ、かつ、ソーブレード（２１）を往復動作可能に支持するプランジャ（２２）と、ハウジング（３）に設けられ、出力軸（４）が正回転と逆回転とに切り替えられてプランジャ（２２）を往復動作させるモータ（２）と、を備えたジグソー（１）であって、ハウジング（３）に設けられ、かつ、プランジャ（２２）の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイト（２４）と、出力軸（４）の回転力をプランジャ（２２）の往復動作力に変換する第１の運動変換部（Ａ１）と、出力軸（４）の回転力をウェイト（２４）の往復動作力に変換する第２の運動変換部（Ａ２）と、を有する。
2015029760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に設けられ、かつ、先端工具を往復動作可能に支持する作動部と、前記本体に設けられた駆動部と、前記本体に軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、前記駆動部の動力を前記作動部に伝達して前記作動部を往復動作させる回転要素と、を備えた往復動工具であって、  前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、  前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記作動部の往復動作力に変換する第１の運動変換部と、  前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記ウェイトの往復動作力に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、  を有する、往復動工具。
【請求項２】
前記第１の運動変換部は、  前記作動部に設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第１の長孔と、  前記第１の長孔内に配置され、前記回転要素の回転力が伝達されるピニオンと、  前記第１の長孔の内縁に設けられ、前記ピニオンと噛合する第１のラック部と、  を有する、請求項１記載の往復動工具。
【請求項３】
前記第２の運動変換部は、  前記ウェイトに設けられ、かつ、前記ウェイトが往復動作する方向に沿って延びる第２の長孔と、  前記第２の長孔の内縁に設けられ、前記第２の長孔内に配置される前記ピニオンと噛合する第２のラック部と、  を有する、請求項２記載の往復動工具。
【請求項４】
前記作動部及び前記ウェイトが、前記回転要素の軸線と交差して往復動作するように配置され、  前記軸線に沿った方向で、前記ウェイトの厚さは前記作動部の厚さ以下である、請求項３記載の往復動工具。
【請求項５】
前記回転要素の回転力で回転するカム本体が、前記本体に設けられ、  前記第１の運動変換部は、  前記カム本体に設けられた第１の支軸と、  前記作動部に設けられ、かつ、前記第１の支軸が移動可能に配置される第３の長孔と、  を有し、  前記第２の運動変換部は、  前記カム本体に設けられ、かつ、前記第１の支軸に対して前記カム本体の円周方向で１８０度の位相をずらして配置された第２の支軸と、  前記ウェイトに設けられ、かつ、前記第２の支軸が移動可能に配置される第４の長孔と、  を有する、請求項１記載の往復動工具。
【請求項６】
前記駆動部は、前記回転要素を正回転と逆回転とに切り替え可能である、請求項１に記載の往復動工具。
【請求項７】
前記駆動部は、電流が供給されて回転するブラシレスモータを含む、請求項１記載の往復動工具。
【請求項８】
前記作動部の往復動作量を制御する制御部が設けられている、請求項１に記載の往復動工具。
【請求項９】
前記駆動部は、電流が供給されて出力軸が回転する電動部を含み、  前記制御部は、前記出力軸の回転角度を制御して前記作動部の往復動作量を制御する、請求項８に記載の往復動工具。
【請求項１０】
前記電動部の負荷を検出する負荷検出部が設けられ、  前記制御部は、前記作動部の往復動作量を前記電動部の負荷に応じて制御する、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１１】
前記制御部は、前記作動部の往復動作量を、前記電動部の負荷が大きくなるに伴い増加させる、請求項１０記載の往復動工具。
【請求項１２】
作業者によって操作可能であり、かつ、前記電動部の往復動作量を設定する切替えスイッチが設けられ、  前記制御部は、前記電動部の往復動作量を前記切替えスイッチの操作で設定された値に応じて制御する、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１３】
前記先端工具は、上下方向に往復動作され、  前記先端工具を停止する停止条件の有無を判断する停止条件検出部が設けられ、前記制御部は、前記停止条件が有ると前記先端工具を前記往復動作する方向の上死点で停止させる、請求項８記載の往復動工具。
【請求項１４】
前記先端工具が往復動作する方向で前記先端工具の位置を検出する位置検出部が設けられている、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１５】
前記出力軸の回転方向の位相を検出して信号を出力するホール素子が設けられ、  前記位置検出部は、前記ホール素子の信号から前記先端工具の位置を検出する、請求項１４記載の往復動工具。
【請求項１６】
前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、  前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記作動部の往復運動に変換する第１の運動変換部と、  前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記ウェイトの往復動作に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、  が設けられ、  前記第１の運動変換部は、  前記作動部に設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第１の長孔と、  前記第１の長孔内に配置され、かつ、前記回転要素の回転力が伝達されるピニオンと、  前記第１の長孔の内縁に設けられ、かつ、前記ピニオンと噛合する第１のラック部と、を有する、請求項８記載の往復動工具。
【請求項１７】
前記第２の運動変換部は、  前記ウェイトに設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第２の長孔と、  前記第２の長孔の内縁に設けられ、かつ、前記ピニオンと噛合する第２のラック部と、  を有する、請求項１６記載の往復動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、往復動工具に係り、特にジグソー等の往復動工具の振動を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  往復動工具としては、例えば特許文献１に記載されているようなジグソーが知られている。このような従来の往復動工具は、出力軸を備えた駆動部と、対象物を切断する先端工具と、出力軸の回転力を先端工具の往復動作力に変換する運動変換部と、駆動部及び運動変換部が設けられた本体と、を備えている。駆動部はモータである。運動変換部は、出力軸の回転力が伝達される回転要素としての歯車と、歯車の側面であって、歯車の回転中心である軸線から偏心した部分に設けた円筒状のコネクティングピースと、先端工具を支持する作動部と、を備えている。作動部はプランジャを有し、プランジャにレール部が設けられている。コネクティングピースは、レール部に対して移動可能に係合されている。【０００３】  出力軸の回転力で歯車が回転すると、コネクティングピースが、軸線の周りを公転する。コネクティングピースはレール部に沿って移動し、コネクティングピースの回転力が、プランジャの往復動作力に変換される。そのため、プランジャの往復動作力により本体の振動が発生している。【０００４】  この本体の振動を抑制または低減するために、振動低減機構が設けられている。振動低減機構は、歯車の裏面部に設けたカムと、カムと共に動作するウェイトと、を有する。このカムは、軸線に対して偏心して設けられている。そして、歯車の回転力でカムが公転すると、ウェイトがプランジャとは逆位相で動作することにより、ウェイトの振動と、プランジャの振動とが相殺され、本体の振動を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６２０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１に記載された往復動工具においては、軸線に沿った方向で、歯車を挟んで、ウェイトとプランジャとが配置されている。そして、往復動工具の重心からウェイトまでの距離と、往復動工具の重心からプランジャまでの距離とが相違する。このため、ウェイトの重量を大きくしなければ本体の振動を低減できない。その結果、軸線に沿った方向において、本体の長さが増大し、往復動工具の大型化を招いている課題があった。【０００７】  本発明の目的は、回転要素の軸線に沿った方向で本体の長さを縮小し、本体のコンパクト化を図ることができる往復動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の往復動工具は、本体に設けられ、かつ、先端工具を往復動作可能に支持する作動部と、前記本体に設けられ、回転要素の出力軸が正回転と逆回転とに切り替えられて前記作動部を往復動作させる駆動部と、を備えた往復動工具であって、前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、前記本体に設けられ、かつ、前記駆動部の出力軸の回転力を前記作動部の往復動作力に変換する第１の運動変換部と、前記本体に設けられ、かつ、前記出力軸の回転力を前記ウェイトの往復動作力に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、出力軸の軸線に沿った方向において、本体の長さを縮小して往復動工具のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態である往復動工具の一例を示す一部断面側面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面における上死点位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面における下死点位置のカウンターウェイトを示す説明図である。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面における中間位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面における中間位置のカウンターウェイトを示す説明図である。
【図４】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面における下死点位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面における上死点位置のカウンターウェイトを示す説明図である。
【図５】本発明の往復動工具を交流電源に接続した制御回路を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態である往復動工具の制御例を示すフローチャートである。
【図７】往復動工具の制御におけるプランジャの位置、モータ回転数、位置センサの信号、電流値、Ｄｕｔｙ指令値、駆動信号の関係の一例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明に係る往復動工具の変形例を示す断面図である。
【図９】（ａ）は図８に示されるプランジャの拡大図、（ｂ）は図８に示されるウェイトの拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態である往復動工具の一例を示す一部断面側面図である。
【図１１】図１０に示す往復動工具に用いるカムの斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１０のＣ−Ｃ線断面における上死点位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ線断面における下死点位置のウェイトを示す説明図である。
【図１３】（ａ）は図１０のＣ−Ｃ線断面における中間位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ線断面における中間位置のウェイトを示す説明図である。
【図１４】（ａ）は図１０のＣ−Ｃ線断面における下死点位置のプランジャを示す説明図、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ線断面における上死点位置のウェイトを示す説明図である。
【図１５】本発明の第２実施形態である往復動工具の制御例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の往復動工具を直流電源に接続した制御回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明の往復動工具の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】  （第１実施形態）  本発明の往復動工具の第１実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。図１に示すように、第１実施形態であるジグソー１は、本体としてのハウジング３を有する。ハウジング３は、第１収容部６３と、第１収容部６３に接続された第２収容部６４と、第１収容部６３と第２収容部６４とを接続する取っ手部５と、を備えている。モータ２が第１収容部６３内に設けられている。第１収容部６３の端部に、電力ケーブル７３が取り付けられている。電力ケーブル７３は、電流をモータ２に供給する。モータ２は、第１収容部６３内に固定されたステータ６０と、第１収容部６３内に回転可能に設けられたロータ６１とを有する。ステータ６０は、Ｕ相に対応するコイル４７Ｂと、Ｖ相に対応するコイル４７Ｃと、Ｗ相に対応するコイル４７Ａと、を備えている。
【００１３】  ロータ６１は、出力軸４と、出力軸４に固定されたコア６２と、コア６２に取り付けられた永久磁石７０と、を備えている。永久磁石７０は、極性が異なるＮ極及びＳ極を備え、極性が異なる永久磁石７０が、出力軸４の円周方向に交互に配置されている。図５の例では、永久磁石７０が、４個配置されている。コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに電圧が印加されると、永久磁石７０により回転磁界が形成され、ロータ６１が回転する。モータ２は、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに電流を通すブラシの無いブラシレスモータである。
【００１４】  取っ手部５は、作業者が手で握ってジグソー１を操作するためのものである。取っ手部５にはモータ２の回転または停止を切り替えるためのトリガ６が設けられている。また、取っ手部５内に、トリガ６の操作によりオンオフが切り替えられるトリガスイッチ７が設けられている。
【００１５】  第２収容部６４の外部に、被削材８０の上面に押し当てられるベース部９が取り付けられている。作業者がベース部９を被削材８０の表面に押し付けると、ハウジング３が被削材８０に対して固定される。
【００１６】  ハウジング３内において、第１収容部６３と取っ手部５との間に後部支持板１１が設けられている。ハウジング３内において、第１収容部６３と第２収容部６４との間に前部支持板１３が設けられている。出力軸４の第１端部は、後部軸受１０を介して後部支持板１１により回転可能に支持されている。出力軸４の第２端部は、前部軸受１２を介して前部支持板１３により回転可能に支持されている。出力軸４は、中心線Ｘ１を中心として回転可能である。中心線Ｘ１に沿った方向は、ハウジング３の前後方向である。
【００１７】  前部支持板１３に軸孔が設けられており、出力軸４の第２端部は軸孔を通して第２収容部６４内に配置されている。出力軸４のうち、第２収容部６４内に配置された箇所の外周面に駆動歯車１８が設けられている。また、前部支持板１３に固定された支軸１７が設けられている。支軸１７は、軸線Ｙ１を中心として配置されている。軸線Ｙ１は中心線Ｘ１と平行である。支軸１７は、前部支持板１３から第２収容部６４内へ突出されている。
【００１８】  従動歯車１９が第２収容部６４内に設けられており、従動歯車１９は支軸１７に対して軸受２０を介して回転可能に取り付けられている。従動歯車１９は駆動歯車１８と噛み合っている。ここで、モータ２の回転力を従動歯車１９に伝達する際に、駆動歯車１８の回転速度に対して従動歯車１９の回転速度が低速となるように、ギヤ比が設定されている。つまり、駆動歯車１８及び従動歯車１９は、減速機構である。また、従動歯車１９と共に一体回転するピニオン２３が設けられている。ピニオン２３は、軸受２０により回転可能に支持されている。つまり、ピニオン２３は軸線Ｙ１を中心として回転可能である。
【００１９】  また、第２収容部６４内にプランジャ２２が設けられ、ソーブレード２１がプランジャ２２に取り付けられている。プランジャ２２の下端部に、ブレードホルダがピン２５を介して回動可能に取付けられている。ブレードホルダにソーブレード２１が着脱可能に取付けられている。ソーブレード２１は、被削材８０を切断する先端工具である。プランジャ２２は、軸線Ｙ１に沿った方向で、従動歯車１９から間隔をおいて配置されている。図２（ａ）に示すように、第２収容部６４内には上下一対のガイドスリーブ２８が設けられており、プランジャ２２は、一対のガイドスリーブ２８により上下方向、つまり、軸線Ｚ１に沿って移動可能に支持されている。プランジャ２２は、往復運動の方向である上下方向に長い金属製の板材からなる。
【００２０】  プランジャ２２は、長手方向に沿って第１の長孔２６を有し、第１の長孔２６内にピニオン２３が配置されている。第１の長孔２６の内面に、互いに平行な内縁２６ａ，２６ｂが形成されており、内縁２６ｂに第１のラック部２７が設けられている。ピニオン２３は第１のラック部２７と噛み合っている。プランジャ２２は、第１のラック部２７がピニオン２３に噛み合った状態で、軸線Ｚ１に沿った方向に往復動作可能である。
【００２１】  図１に示されるように、第２収容部６４の内外をつなぐ開口部２９が設けられ、開口部２９を覆うギヤカバー３０が、第２収容部６４に対して着脱可能に設けられている。このギヤカバー３０には、プランジャホルダ３１が取り付けられている。一対のガイドスリーブ２８は、プランジャホルダ３１に設けられている。また、プランジャホルダ３１を軸線Ｙ１に沿った方向に押し付ける弾性部材が設けられている。プランジャホルダ３１は、図１で上端を支点として揺動可能である。
【００２２】  上記のピニオン２３及びプランジャ２２は、第１の運動変換部Ａ１である。この第１の運動変換部Ａ１は、従動歯車１９の回転力を、ソーブレード２１の往復動作力に変換する機構である。第１の運動変換部Ａ１は、第２収容部６４内に配置されている。
【００２３】  第２収容部６４内に第２の運動変換部Ａ２が設けられている。第２の運動変換部Ａ２は、プランジャ２２の往復運動により発生する振動を抑制するための機構である。第２の運動変換部Ａ２は、ピニオン２３及びウェイト２４を備えている。第２の運動変換部Ａ２は、従動歯車１９の回転力をウェイト２４の往復動作力に変換する。
【００２４】  ウェイト２４は、軸線Ｙ１に沿った方向で従動歯車１９とプランジャ２２との間に配置されている。ウェイト２４は、図２（ｂ）に示すように往復運動の方向である上下方向に長い金属製の板材からなっている。ウェイト２４は、長手方向に沿って第２の長孔３９を有しており、第２の長孔３９内に、ピニオン２３が配置されている。また、第２の長孔３９の内面に、互いに平行な２つの内縁３９ａ，３９ｂが形成されており、内縁３９ｂに第２のラック部４０が設けられている。第２のラック部４０はピニオン２３と噛み合っている。
【００２５】  第２収容部６４内に、左右一対で上下二対の計４本のガイドピン４１が配置されている。ガイドピン４１は、図１に示される前部支持板１３に設けられている。ウェイト２４は、４本のガイドピン４１により上下方向に移動可能に支持されている。ウェイト２４は、ピニオン２３と第２のラック部４０とが噛み合った状態で、上下方向に往復動作可能である。
【００２６】  また、図１に示されるように、プランジャ２２とウェイト２４は、互いに接触しないように配置されている。なお、ステータ６０と前部支持板１３との間にファン４２が配置されている。ファン４２は出力軸４と共に回転して、モータ２の冷却を行う。ファン４２により形成された空気の流れは、被削材８０の切屑を被削材８０から除去する役割を果たす。
【００２７】  さらに、ソーブレード２１の動作による切削効率を向上させるために、ソーブレード２１の先端部を前後方向に楕円運動させるオービタル機構が設けられている。オービタル機構は、オービタルカム３４、中間部材３５、ローラホルダ３７を備えている。オービタルカム３４は、従動歯車１９に対して、軸線Ｙ１から偏心して取り付けられている。中間部材３５は板材であり、中間部材３５を厚さ方向に貫通する孔が設けられている。オービタルカム３４は、孔内に移動可能に設けられている。従動歯車１９と共にオービタルカム３４が公転すると、中間部材３５が上下方向に往復動作する。
【００２８】  ローラホルダ３７は軸３８を支点として揺動可能であり、ローラホルダ３７にローラ３６が取り付けられている。ローラ３６は、ソーブレード２１の背面に当接されている。プランジャホルダ３１を押す弾性部材の力は、プランジャ２２及びソーブレード２１を介してローラ３６に伝達される。つまり、ローラホルダ３７は、図１で軸３８を支点として、時計回りに付勢されている。
【００２９】  次に、ジグソー１の制御回路を図５を参照して説明する。モータ２に電力を供給する交流電源３９Ｂが設けられ、交流電源３９Ｂとモータ２との間にインバータ回路６６が設けられている。インバータ回路６６は、制御部１６から出力される駆動信号により制御される。電力ケーブル７３は交流電源３９Ｂに接続され、交流電源３９Ｂの電流を直流に変換する整流器４２０が設けられている。
【００３０】  交流電源３９Ｂとモータ２との間の電気回路６７の電圧を、コンデンサ４３を介して検出する電圧検出部４４が設けられている。電気回路６７の電流を、抵抗４５を介して検出する電流検出部４６が設けられている。電流検出部４６から出力された信号、トリガスイッチ７から出力された信号、電圧検出部４４から出力された信号は、制御部１６入力される。制御部１６は、検出される電流に基づいてモータ２の負荷を判断する。
【００３１】  インバータ回路６６は、６個のトランジスタ４８Ａ〜４８Ｆを備えている。第１収容部６３内に制御基板１５が設けられており、制御基板１５に、６個のトランジスタ４８Ａ〜４８Ｆが取り付けられている。インバータ回路６６は、３相フルブリッジインバータ回路であり、２つのトランジスタ４８Ａ，４８Ｂは、互いに直列に接続され、２つのトランジスタ４８Ｃ，４８Ｄは、互いに直列に接続され、２つのトランジスタ４８Ｅ，４８Ｆは、互いに直列に接続されている。
【００３２】  ２つのトランジスタ４８Ａ，４８Ｂは、コイル４７Ａに対して互いに並列に接続されている。２つのトランジスタ４８Ｃ，４８Ｄは、コイル４７Ｃに対して互いに並列に接続されている。２つのトランジスタ４８Ｅ，４８Ｆは、コイル４７Ｂに対して互いに並列に接続されている。さらに、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ同士は相互に接続されている。
【００３３】  そして、制御部１６は、各トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆをオンオフするタイミング、オンする割合を制御することにより、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに供給される電流値を制御し、かつ、電流の向きを切り替えることができる。制御部１６は、インバータ回路６６を制御するためにＰＷＭ（pulse width modulation）信号を出力する。ＰＷＭ信号は、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに供給される電流値をパルス波形で表した場合に、パルス波形の幅を変調する信号である。パルス波形は、各トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆのオンオフを表し、各トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆをオンする割合が、デューティ比である。制御部１６は、各トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆのデューティ比を任意に変更可能である。
【００３４】  また、制御基板１５にホールＩＣ６８が設けられている。ホールＩＣ６８は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して３個設けられている。ホールＩＣ６８は、永久磁石７０が形成する磁界の大きさを検出し、検出結果に基づいて信号を出力する磁気センサである。ホールＩＣ６８から出力された信号は、回転位置検出部４９に入力される。回転位置検出部４９は、ホールＩＣ６８から入力される信号を処理して、ロータ６１の回転方向における位置を検出する。具体的には、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに対する、永久磁石７０の位置を検出する。回転位置検出部４９から出力された信号は、制御部１６に入力される。
【００３５】  さらに、出力軸４の回転によって信号を出力する信号出力部６９が設けられている。信号出力部６９から出力された信号は、回転角度検出部５００に入力される。回転角度検出部５００は、入力される信号に基づいて、出力軸４の回転角度を検出する。信号出力部６９及び回転角度検出部５００は、ロータリエンコーダで構成可能である。
【００３６】  また、プランジャ２２の動作位置、例えば、プランジャ２２の上死点を検出する位置センサ５１０が設けられている。位置センサ５１０は、図２（ａ）のように、ギヤカバー３０の内面に設けられている。位置センサ５１０は、第２収容部６４の内面に設けられていてもよい。一方、プランジャ２２の上端にマグネット５２０が取り付けられている。位置センサ５１０は、マグネット５２０により形成される磁界を検出して、プランジャ２２の上死点を検出し、検出結果に応じた信号を出力する。
【００３７】  位置センサ５１０から出力された信号は、制御部１６に入力される。位置センサ５１０は、マグネット５２０を検出する方法の他、赤外線センサなどの距離センサを用いることができる。制御部１６は、回転位置検出部４９のの信号、回転角度検出部５００の信号を処理して、プランジャ２２の位置、ソーブレード２１の位置を検出する。プランジャ２２の上死点はソーブレード２１の上死点でもある。
【００３８】  次に、以上の構成からなるジグソー１の作用を説明する。図１に示されるジグソー１の取っ手部５を手で掴み、ジグソー１のベース部９を被削材８０の上面に載置し、トリガ６を指で引くと、交流電源３９Ｂの電流は、インバータ回路６６を経由してステータ６０に供給される。ここで、インバータ回路６６のトランジスタ４８Ａ〜４８Ｆのオンオフを個別に切り替えることにより、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを流れる電流の向きが切り替えられ、ロータ６１が正転及び逆転する動作を交互に繰り返す。出力軸４の回転力は、駆動歯車１８及び従動歯車１９を介してピニオン２３に伝達され、ピニオン２３が正転及び逆転する動作を交互に繰り返す。
【００３９】  第１実施形態では、図２（ａ）において、駆動歯車１８が反時計回りに回転する向きを、モータ２の正回転と呼び、駆動歯車１８が時計回りに回転する向きを、モータ２の逆回転と呼ぶ。モータ２が正転すると、ピニオン２３は、図２（ａ）で時計回りに回転し、プランジャ２２は上昇する。これに対して、モータ２が逆転すると、ピニオン２３は、図２（ａ）で反時計回りに回転し、プランジャ２２は下降する。
【００４０】  モータ２の出力軸４は、３６０度回転することはなく、プランジャ２２が予め定められた範囲、つまり、上死点と下死点との間で往復動作するように、出力軸４の回転角度が制御される。基本的には、プランジャ２２の上死点に対応する出力軸４の回転方向の位置を基準として、出力軸４の回転角度が制御される。
【００４１】  このようにして、モータ２の出力軸４が正転及び逆転されて、プランジャ２２及びソーブレード２１が上下方向に往復動作する。
【００４２】  また、従動歯車１９と一体となってオービタルカム３４が、軸線Ｙ１の周りで正逆に公転する。すると、中間部材３５が上下方向に往復動作し、ローラホルダ３７が軸３８を支点として揺動する。このため、ソーブレード２１が上昇する場合は、弾性部材の力に抗して被削材８０に押し付けられ、ソーブレード２１が被削材８０を切断する。一方、ソーブレード２１が下降する場合は、ソーブレード２１が弾性部材の力で被削材８０から離れる。ソーブレード２１がこのように動作することにより、効率良く被削材８０を切削または切断できる。
【００４３】  つまり、ソーブレード２１を下降する際に、ソーブレード２１を被削材８０から離すため、切り粉が排出され易くなるとともに、ソーブレード２１と被削材８０との間の無駄な摩擦がなくなり、切削性を向上させることが可能となる。
【００４４】  また、プランジャ２２及びソーブレード２１の往復動作に起因して、ハウジング３の振動が発生する。第１実施形態のジグソー１は、ウェイト２４が、プランジャ２２とは逆向きで上下方向に動作する。このため、プランジャ２２の往復運動により発生する振動と、ウェイト２４の往復運動による振動とが互に相殺され、ハウジング３の振動を抑制できる。即ち、プランジャ２２の往復動方向の振動を低減するとともに、プランジャ２２とウェイト２４の位置がずれていることによって生じる回転モーメントの発生を小さくすることができる。
【００４５】  例えば、図２（ａ）のようにプランジャ２２が上方へ移動すると、図２（ｂ）のようにウェイト２４が下方に移動する。また、図３（ａ）のようにプランジャ２２が動作方向で中間位置に移動すると、図３（ｂ）のように、ウェイト２４が動作方向の中間位置に移動する。さらに、図４（ａ）のようにプランジャ２２が下方へ動作すると、図４（ｂ）のように、ウェイト２４が上方へ動作する。このようにウェイト２４の往復運動が繰り返されることにより、プランジャ２２の上死点及び下死点において、繰り返して発生するハウジング３の振動を低減ないし抑制することができる。
【００４６】  また、プランジャ２２及びウェイト２４が板状の部材からなり、かつ、ウェイト２４がプランジャ２２に軸線Ｙ１に沿った方向で隣に配置されている。このため、ジグソー１のハウジング３の前後方向の長さ、つまり、軸線Ｙ１に沿った方向の長さを縮小することができる。したがって、ジグソー１のコンパクト化を図ることができる。
【００４７】  さらに、プランジャ２２は、往復運動する上下方向に沿って第１の長孔２６を有する。また、第１の長孔２６内にピニオン２３が配置されているとともに、第１の長孔２６の内面に、ピニオン２３と噛合する第１のラック部２７が設けられている。このため、モータ２の出力軸４の回転力を、プランジャ２２を介してソーブレード２１に直接伝達し、ソーブレード２１を往復運動することができる。
【００４８】  そして、ウェイト２４は、往復運動する上下方向に沿う第２の長孔３９を有する。また、第２の長孔３９内にピニオン２３が配置されているとともに、第２の長孔３９の内面に、ピニオン２３と噛合する第２のラック部４０が設けられている。このため、ウェイト２４にプランジャ２２の往復運動とは反対の方向の往復運動を容易に付与することができ、ジグソー１に発生する振動を効果的に抑制することができる。
【００４９】  また、ウェイト２４は、出力軸４の中心線Ｘ１と交差する平面方向に沿って配置された板材である。さらに、ウェイト２４の軸線Ｙ１方向における厚さは、プランジャ２２の軸線Ｙ１方向における厚さ以下である。このため、ハウジング３の軸線Ｙ１方向における長さを更に縮小することができ、ジグソー１のコンパクト化を図ることができる。したがって、コンパクトで使い易いジグソー１を提供することができる。
【００５０】  さらに、モータ２は、出力軸４が電子制御により正転逆転が交互に切り替えられるブラシレスモータである。このため、出力軸４の回転の向きに対して、従動歯車１９の回転の向きを正逆に切り替える切替装置が不要である。したがって、ジグソー１を更にコンパクト化することができる。
【００５１】  以上の構成からなる本実施形態のジグソー１によれば、本体であるハウジング３の軸線Ｙ１に沿った方向の長さを縮小し、ハウジング３のコンパクト化を図ることができる。
【００５２】  次に、第１実施形態のジグソー１に設けた制御部１６で実行可能な制御例を、図６及び図７を参照して説明する。図６は、制御部１６が実行する制御例を示すフローチャートである。図７は、プランジャ２２の位置、モータ２の回転数、位置センサ５１０の信号、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに供給される電流値、デューティ（Ｄｕｔｙ）比の指令値、駆動信号の関係を示す図である。位置センサ５１０の信号におけるＨは、プランジャ２２が上死点にあることを意味する。また、位置センサ５１０の信号におけるＬは、プランジャ２２が下死点にあることを意味する。プランジャ２２の下死点は、位置センサ５１０の信号、出力軸４の回転角度に基づき、制御部１６が推定したものである。
【００５３】  制御部１６は、電気回路６７の電流値に基づいて、モータ２の負荷を推定する。制御部１６は、モータ２の負荷を複数段階、例えば、４段階に区分することができる。制御部１６は、モータ２の負荷を４段階の負荷を区分するために、４種類の閾値１〜閾値４を記憶している。閾値１〜閾値４は、互いに異なる。制御部１６は、モータ２の負荷が大きくなることに伴い、大きい閾値を設定する。また、制御部１６から出力されるデューティ比の指令値は、モータ２の４段階の負荷に応じて、デューティ比の指令値１〜４を段階的に切り替えられる。指令値に付記される数字が大きいほど、デューティ比は大きい。
【００５４】  駆動指令値の「正転」は、出力軸４を正転させる向きでコイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに電流が通るように、トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆを個別にオンオフする駆動信号である。駆動指令値の「逆転」は、出力軸４を逆転させる向きでコイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに電流が通るように、トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆを個別にオンオフする駆動信号である。駆動指令値の「休止」は、出力軸４を上死点または下死点で瞬間的に停止させるために、コイル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに電流が流れないように、トランジスタ４８Ａ〜４８Ｆを全てオフする駆動信号である。また、制御部１６は、駆動指令値を所定時間（ａ）ｍｓ（ミリセカンド）〜所定時間（ｇ）ｍｓの範囲内で出力する。これらの所定時間（ａ）ｍｓ〜所定時間（ｇ）ｍｓは、駆動信号の出力を開始してから、終了するまでの時間である。
【００５５】  制御部１６は、ステップＳ１でトリガ６がＯＮされたことを検出すると、制御部１６は、ステップＳ２においてモータ２の駆動を開始する。ステップＳ２の処理である「モータ２の駆動」は、制御部１６が駆動信号「逆転」、「休止」、「正転」の少なくとも１つを出力することを含む。
【００５６】  具体的に説明すると、制御部１６は、ステップＳ３〜ステップＳ５の制御を実行する。制御部１６は、ステップＳ３において、モータ２の駆動を制御するため、デューティ比を指令値１として選択する。制御部１６は、ステップＳ４において、駆動信号「逆転」を所定時間（ａ）ｍｓ出力し、出力軸４を逆回転させる。ここで、制御部１６は、ステップＳ３の条件で、ステップＳ４の処理を実行する。つまり、制御部１６は、ステップＳ３の処理を実行した後に、ステップＳ４の処理を実行する訳ではない。ソーブレード２１は、出力軸４が逆回転すると下降する。
【００５７】  制御部１６は、ステップＳ５において、モータ２を制御する駆動信号「休止」を、所定時間（ｂ）ｍｓ出力する。出力軸４は、駆動信号「休止」が出力されている間、慣性力で逆回転する。制御部１６は、ステップＳ５に次ぐステップＳ６において、トリガスイッチ７がオフされたか否かを判断する。つまり、制御部１６は、モータ２を停止する条件の有無を判断する。制御部１６は、ステップＳ６でＹｅｓと判断すると、ステップＳ７に進みモータ２を停止する。制御部１６がステップＳ７で実行する制御は、駆動信号「休止」とは異なる。
【００５８】  これに対して、制御部１６は、ステップＳ６でＮｏと判断すると、制御部１６はステップＳ８の処理を実行する。ステップＳ８では、駆動信号「正転」が所定時間（ｃ）ｍｓ出力され、出力軸４が正回転する。ソーブレード２１は、出力軸４が正回転すると上昇する。また、制御部１６は、駆動信号「正転」が出力された時点から、所定時間（ｄ）ｍｓが経過すると、電気回路６７における電流値の監視をスタートする。つまり、制御部１６は、電流値に基づいてモータ２の負荷を推定する。
【００５９】  そして、制御部１６は、推定されたモータ２の負荷に応じて、Ｄｕｔｙ指令値を以下のように制御する。制御部１６は、ステップＳ９で電流値が閾値以上であるか否かを判断する。制御部１６は、ステップＳ９でＮｏと判断すると、ステップＳ１０に進み、Ｄｕｔｙ指令値１を継続してモータ２を駆動する。制御部１６は、ステップＳ１１において、駆動信号「休止」を所定時間（ｅ）ｍｓ出力する。具体的に説明すると、制御部１６は、上記の駆動信号「正転」が終了した時点から、駆動信号「休止」を出力する。出力軸４は、駆動信号「休止」が出力されている間、慣性力で正回転する。
【００６０】  制御部１６は、駆動信号「休止」を所定時間（ｅ）ｍｓ出力した後、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を実行する。ステップＳ１２の処理は、駆動信号「逆転」を出力することである。ステップＳ１３は、制御部１６が、駆動信号「逆転」を出力する時期、及び駆動信号「逆転」を出力する継続時間を特定する。具体的に説明すると、駆動信号「逆転」は、位置センサ５１０の信号により、プランジャ２２が上死点に到達したことが検出された後に出力される。また、駆動信号「逆転」は、所定時間（ｆ）ｍｓ出力される。
【００６１】  そして、制御部１６は、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を実行した後、ステップＳ５に戻る。つまり、制御部１６は、駆動信号「逆転」を所定時間（ｆ）ｍｓ出力した後、駆動信号を「逆転」から「休止」に切り替え、駆動信号「休止」を所定時間（ｂ）ｍｓ出力する。
【００６２】  制御部１６は、ステップＳ９でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１４において、電気回路６７の電流値が閾値２以上であるか否かを判断する。閾値２は閾値１よりも大きく、モータ２の負荷は、閾値１よりも閾値２の方が大きい。制御部１６は、ステップＳ１４でＮｏと判断すると、ステップＳ１５において、インバータ回路６６を制御するデューティ比を指令値２としてモータ２を駆動し、ステップＳ１１に進む。
【００６３】  制御部１６は、ステップＳ１４でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１６において、電気回路６７の電流値が閾値３以上であるか否かを判断する。閾値３は閾値２よりも大きく、モータ２の負荷は、閾値２よりも閾値３の方が大きい。制御部１６は、ステップＳ１６でＮｏと判断すると、ステップＳ１７において、インバータ回路６６を制御するデューティ比を指令値３としてモータ２を駆動し、ステップＳ１１に進む。
【００６４】  制御部１６は、ステップＳ１６でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１８において、インバータ回路６６を制御するデューティ比を指令値４としてモータ２を駆動し、ステップＳ１１に進む。
【００６５】  制御部１６がステップＳ５〜ステップＳ１８を実行することにより、モータ２の出力軸４は、正回転と逆回転に交互に切り替えられ、プランジャ２２及びソーブレード２１が上昇及び下降する動作が繰り返される。
【００６６】  制御部１６は、ステップＳ８において、出力軸４が正回転を開始した時点から、所定時間（ｄ）ｍｓが経過した後に電流値の監視をスタートしている。その理由は、以下の通りである。停止している出力軸４が回転を開始する時点、または出力軸４の回転方向が切り替わる時点では、出力軸４の回転中に比べて負荷が高くなる。つまり、被削材８０をソーブレード２１で切削することに起因する電流値を検出し、出力軸４が所定の向きで回転を開始することに起因する電流値の上昇を検出しないようにするためである。
【００６７】  本実施形態のジグソー１における制御部１６は、モータ２の負荷が大きくなるほど、インバータ回路６６を制御するデューティ比の指令値を大きくする。このため、デューティ比の指令値が大きくなるほど出力軸４の回転力が高くなり、かつ、ソーブレード２１に伝達される力が強くなる。
【００６８】  即ち、出力軸４を正回転させてソーブレード２１を上昇することにより、被削材８０を切断する場合、ソーブレード２１にかかる負荷が大きくなるのに合わせて、ソーブレード２１に強い動作力を伝達できる。したがって、ソーブレード２１の動作速度が変動することを抑制でき、かつ、プランジャ２２の上死点の位置を一定に制御することが可能となる。
【００６９】  これに対して、出力軸４が逆回転する場合は、ソーブレード２１が被削材８０から離れて下降するため、切断のための負荷がソーブレード２１にかからない。そして、出力軸４が逆回転する場合、モータ２の負荷が大きいほどデューティ比の指令値が大きく設定される。このため、出力軸４が逆回転してプランジャ２２が下降する場合、単位時間あたりのソーブレード２１の移動距離が長くなる。つまり、プランジャ２２が上死点から下死点に向けて動作する場合の往復動作量は、モータ２の負荷が大きいほど増加する。換言すれば、モータ２の負荷に応じてソーブレード２１の往復動作量を変更することができる。プランジャ２２の上死点と下死点との間における動作量は、ストローク量である。
【００７０】  ここで、モータ２の負荷に応じてプランジャ２２及びソーブレード２１の往復動作量を変更する他の制御例を説明する。他の制御例は、出力軸４を正回転させる所定時間（ｃ）ｍｓ及び逆回転させる所定時間（ｆ）ｍｓを、モータ２の負荷に応じて変更することである。
【００７１】  具体的には、モータ２の負荷が大きくなるに従って所定時間（ｃ）ｍｓ及び所定時間（ｆ）ｍｓを大きくする。このようにすると、モータ２の負荷に応じて、ソーブレード２１の下死点の位置を変更することができる。上記の制御は、モータ２の負荷が大きくなるほど、出力軸４の回転角度を大きくすることを意味する。したがって、制御部１６は、ステップＳ４，Ｓ８，Ｓ１３において、出力軸４を回転させる所定時間を制御することに代えて、出力軸４の回転角度を制御することで、プランジャ２２及びソーブレード２１の往復動作量を変更することも可能である。
【００７２】  図７のタイムチャートにおいては、時刻ｔ１でトリガＯＮが検出されている。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、デューティ比の指令値１が出力されている。また、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、デューティ比の指令値２が出力されている。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、デューティ比の指令値３が出力されている。さらに、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間、デューティ比の指令値４が出力されている。なお、時刻ｔ１から時刻ｔ５の間は、駆動信号「逆転」、「休止」、「正転」が交互に切り替えて出力されている。
【００７３】  第１実施形態のジグソー１の第１変更例を、図８を参照して説明する。ジグソー１のハウジング３に、作業者が操作可能な切替えスイッチ６５が設けられている。図８のジグソー１にも、図５の制御回路を適用可能である。切替えスイッチ６５から出力された信号は、制御部１６に入力される。作業者は、切替えスイッチ６５を操作して、プランジャ２２及びソーブレード２１の上昇する動作量及び下降する動作量を設定することができる。
【００７４】  制御部１６は、切替えスイッチ６５の設定値に応じて、出力軸４が正回転する回転角度及び逆回転する回転角度を制御する。切替えスイッチ６５の操作により設定されるプランジャ２２及びソーブレード２１の動作量は、停止しているモータ２を駆動させる初期の段階で設定されるものである。つまり、切替えスイッチ６５の操作により設定される動作量は、モータ２の負荷とは関係がない。
【００７５】  制御部１６は、ステップＳ７においてモータ２を停止する場合、プランジャ２２が動作方向の位置はいずれでもよい。一方、制御部１６は、ステップＳ７においてモータ２を停止する場合、プランジャ２２が動作方向でどの位置にある際に、モータ２を停止するかを、制御により決定することが可能である。
【００７６】  第１実施形態のジグソー１の第２変更例、具体的には、プランジャ２２が動作方向でどの位置にある際に、モータ２を停止するかを決定する変更例を、図８及び図９（ａ）を参照して説明する。図８に示すジグソー１は、図６のステップＳ７でモータ２を停止するにあたり、ソーブレード２１を上死点に停止させた状態で、ソーブレード２１を上死点に保持するための保持機構を示す。
【００７７】  保持機構は、プランジャ２２の上端に設けた溝７１と、ハウジング３に取り付けた弾性体７２と、を有する。弾性体７２は、ハウジング３３であってプランジャ２２が上死点に位置するときに、プランジャ２２の上方に配置されている。弾性体７２は、例えば、ウレタンゴムで一体成形されている。弾性体７２はハウジング３に固定されており、モータ２の出力軸４が停止後に、弾性体７２が溝７１に嵌合されて、プランジャ２２及びソーブレード２１を上死点に保持することができる。
【００７８】  図９（ａ）に示すハウジング３に位置センサ５１０が設けられているため、制御部１６は、ソーブレード２１が上死点に到達したことを検出してモータ２を停止させることで、ソーブレード２１を上死点に位置決めさせることが可能となる。そして、ソーブレード２１の停止位置が上死点となるため、ソーブレード２１が停止すると、被削材８０がソーブレード２１に隠れることなく見え易くなり、作業者は、被削材８０の最大切断深さを容易に判別することが可能である。
【００７９】  また、制御部１６には、例えばソーブレード２１が上死点に移動した時に、キャリブレーションをするキャリブレーションモードが設けられていることが好ましい。なお、キャリブレーションモードは、例えば、モータ２を無負荷で運転したときの電流値の変動から、キャリブレーションを実行するようにしてもよい。
【００８０】  さらに、ソーブレード２１を停止させる場合の第１上死点と、被削材８０を切断しながらソーブレード２１が動作している場合の第２上死点とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。第１上死点と第２上死点とを異ならせる場合、第１上死点は第２上死点よりも上である。
【００８１】  なお、図８に示すジグソー１においても、図６のフローチャートを実行可能である。
【００８２】  （第２実施形態）  次に、本発明の第２実施形態であるジグソー、及びジグソーの構造を、図１０〜図１４を参照して説明する。図１０は、ジグソー１を示す一部断面側面図である。図１０のジグソー１において、図１のジグソー１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態のジグソー１はカム５０を備えている。カム５０は、図１１及び図１２のように円板状のカム本体５０ｃを有する。カム本体５０ｃは、軸線Ｙ１に沿った方向で、プランジャ２２とウェイト２４との間に配置されている。
【００８３】  また、カム本体５０ｃの円周方向に１８０度の位相をずらして、第１の支軸５０ａ及び第２の支軸５０ｂが設けられている。第１の支軸５０ａ及び第２の支軸５０ｂは、カム本体５０ｃの表裏面に、互いに離反する方向に突出して設けられている。カム本体５０ｃ及び第１の支軸５０ａが、第１の運動変換部Ａ１であり、カム本体５０ｃ及び第２の支軸５０ｂが、第２の運動変換部Ａ２である。
【００８４】  プランジャ２２には、図１２〜図１４に示すように、左右方向に延びる第３の長孔５１が設けられている。第１の支軸５０ａは、第３の長孔５１内にスライド可能に配置されている。また、ウェイト２４には、左右方向に延びる第４の長孔５２が設けられている。第２の支軸５０ｂは、第４の長孔５２内にスライド可能に配置されている。従動歯車１９には、軸線Ｙ１から偏心した位置に孔部５３が設けられており、第２の支軸５０ｂの端部は、孔部５３に配置されている。
【００８５】  プランジャ２２は、ガイドスリーブ２８により上下方向にスライド可能に支持されている。ウェイト２４は、４本のガイドピン４１により上下方向にスライド可能に支持されている。従って、従動歯車１９が軸線Ｙ１を中心として回転すると、カム本体５０ｃは、軸線Ｙ１を中心として回転し、かつ、第１の支軸５０ａ及び第２の支軸５０ｂは、軸線Ｙ１の周りを公転する。このため、第１の支軸５０ａの動作力がプランジャ２２に伝達されて、プランジャ２２は上下方向に往復動作する。また、第２の支軸５０ｂの動作力がウェイト２４に伝達されて、ウェイト２４は上下方向に往復動作する。プランジャ２２が動作する向きは、ウェイト２４が動作する向きとは逆である。
【００８６】  第２実施形態におけるジグソー１においても、図５の制御回路を用いることが可能であり、図６のフローチャートを実行可能である。また、第２実施形態のジグソー１では、図１５に示すフローチャートを実行可能である。図１５に示すステップのうち、図６に示すステップと共通する部分については、繰り返しての説明は省略する。
【００８７】  図１５のフローチャートは、ステップＳ１６でＹｅｓと判断された場合に実行されるステップが、図６のフローチャートと相違する。制御部１６は、ステップＳ１６でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１９において、電気回路６７の電流値が閾値４以上であるか否かを判断する。閾値４は閾値３よりも大きく、モータ２の負荷は、閾値３よりも閾値４の方が大きい。制御部１６は、ステップＳ１９でＮｏと判断すると、ステップＳ１８に進む。
【００８８】  制御部１６は、ステップＳ１９でＹｅｓと判断すると、ステップＳ２０において、駆動信号「正転」の出力を継続する。また、制御部１６は、ステップＳ２１の処理を実行し、ステップＳ６に戻る。ステップＳ２１の処理は、位置センサ５１０が、プランジャ２２が上死点に到達したことを検知した時点から、モータ２を所定時間（ｇ）ｍｓ駆動した後、電気回路６７の電流値を検知することである。ステップＳ２０，Ｓ２１の処理は、図７のタイムチャートにおいて時刻ｔ５以降の処理として表れる。
【００８９】  このように、制御部１６は、図１５のフローチャートを実行して、電流値が閾値４未満であると、出力軸４を正転と逆転とを交互に繰り返し、プランジャ２２及びソーブレード２１を上下方向に往復動させる。これに対して、制御部１６は、電流値が閾値４以上であると、出力軸４を正転する制御を継続して、プランジャ２２及びソーブレード２１を上下方向に往復動させる。
【００９０】  つまり、モータ２の負荷が、閾値４に対応する大きさ以上であると、出力軸４を正転させることで、プランジャ２２及びソーブレード２１を往復動させる。そして、出力軸４を正転させてプランジャ２２及びソーブレード２１を往復動場合の動力伝達効率は、出力軸４を交互に正転及び逆転させてプランジャ２２及びソーブレード２１を往復動場合の動力伝達効率よりも高い。
【００９１】  第２の実施形態のジグソー１によれば、カム５０の円周方向に１８０度の位相をずらして、第１の支軸５０ａ及び第２の支軸５０ｂが設けられている。第１の支軸５０ａ及び第２の支軸５０ｂは、カム５０の表裏面に、互いに離反する方向に突出して設けられている。プランジャ２２には、第３の長孔５１が設けられている。第１の支軸５０ａは、第３の長孔５１内にスライド可能に配置されている。また、ウェイト２４には、第４の長孔５２が設けられている。第２の支軸５０ｂは、第４の長孔５２内にスライド可能に配置されている。
【００９２】  したがって、カム本体５０ｃを回転させることで、プランジャ２２とウェイト２４とを、互いに逆の位相で往復動作させて、ジグソー１に発生する振動を抑制できる。
【００９３】  図１６は、第１実施形態のジグソー、第２実施形態のジグソーに用いられる制御回路の他の例を示す。図１６の制御回路は、交流電源３９Ｂに代えて直流電源３９Ａを有する。図１６の制御回路は、整流器４２０、コンデンサ４３、抵抗４５を備えていない点で、図５の制御回路とは異なる。図１６の制御回路を備えたジグソー１は、図６のフローチャート、または、図１５のフローチャートを実行可能である。
【００９４】  なお、各実施形態において、プランジャ２２が下死点に位置することを検出する下死点検出機構を設けることも可能である。この下死点検出機構は、マグネット及び下死点センサにより満足される。下死点センサの信号は制御部１６に入力される。制御部１６は、プランジャ２２またはソーブレード２１が下死点に到達したことを検出できる。
【００９５】  なお、制御部１６は、プランジャ２２、ソーブレード２１の動作位置を検出するにあたり、位置センサ５１０、下死点検出機構の信号を用いることなく、回転位置検出部４９の信号、回転角度検出部５００の信号を用いることも可能である。プランジャ２２、ソーブレード２１の動作位置は、下死点及び上死点を含む。
【００９６】  すなわち、制御部１６は、回転位置検出部４９の信号、回転角度検出部５００の信号、駆動歯車１８と従動歯車１９との間のギヤ比から、プランジャ２２、ソーブレード２１の動作位置を算出可能である。この場合、プランジャ２２、ソーブレード２１の実際の動作位置と、制御部１６で算出されるプランジャ２２、ソーブレード２１の動作位置とのズレを防止するために、駆動歯車１８と従動歯車１９との間のギヤ比を割り切れる値にすることが好ましい。
【００９７】  ここで、第１実施形態及び第２実施形態で説明した構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、従動歯車１９が、本発明の回転要素に相当し、内縁２６ｂが、本発明における「第１の長孔の内縁」に相当し、内縁３９ａが、本発明における「第２の長孔の内縁」に相当する。軸線Ｙ１が、本発明の軸線に相当し、モータ２が、本発明の電動部に相当し、ホール素子６８が、本発明のホール素子に相当し、制御部１６が、本発明の制御部、停止条件検出部、位置検出部、負荷検出部に相当する。また、トリガスイッチ７のオフが、本発明における停止条件に相当する。
【００９８】  本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、各実施形態において、正転と逆転との関係は、呼称は発明を制限するものではない。
【００９９】  また、本発明の往復動工具は、ジグソーに限定されず、往復動作することで切断動作を行う切断工具に適用可能である。例えば、セーバソー、園芸バリカン、カットソーのように、先端工具を往復動させて、対象物を切断する往復動工具に適用可能である。
【０１００】  本発明の往復動工具は、駆動部の動力で往復動作して対象物を処理する先端工具と、振動を減衰するためのウェイトとを、互いに逆向きに動作させることで、作動部の動作により発生する振動を、抑制することの可能な往復動工具に用いることができる。対象物を処理は、対象物を切断すること、対象物を研磨すること、対象物を切削すること、対象物を剥離すること、を含む。また、本発明における回転要素は、歯車の他、プーリ、スプロケット、回転軸、遊星歯車機構のキャリアを含む。
【０１０１】  本発明の往復動作工具において、作動部を往復動作させる駆動部は、出力軸が一方向に限り回転するモータを含む。本発明における駆動部は、電動モータとしてのブラシレスモータの他、油圧モータ、空気圧モータ、内燃機関を含む。内燃機関は、燃料を燃焼させて熱エネルギを出力軸の運動エネルギに変換する動力源である。内燃機関の回転軸は、一方向にのみ回転するため、内燃機関を駆動部に用いる場合は、回転軸の回転方向に対して、出力軸の回転方向を正逆に切り替える切替装置を用いる。切替装置は、周知の遊星歯車機構を用いる構造、周知の平行軸歯車機構を用いる構造を含む。
【０１０２】  さらに、本発明は、往復動工具を上から見た場合に、駆動部の出力軸の中心線と、回転要素の軸線とが平行、または一致する往復動工具の他、往復動工具を上から見た場合に、中心線と軸線とが交差する往復動工具を含む。本発明における上下方向は、重力の作用方向、つまり、鉛直方向である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】  本発明は、先端工具を長さ方向に往復動作させたり、先端工具を所定角度の範囲内で往復動作させたることの可能な往復動工具に利用可能である。
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月15日(2014.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に設けられ、かつ、先端工具を往復動作可能に支持する作動部と、前記本体に軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、動力を前記作動部に伝達して前記作動部を往復動作させる回転要素と、を備えた往復動工具であって、
前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素に動力を伝達する出力軸が正回転と逆回転とに切り替えられて前記作動部を往復動作させる駆動部と、
前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、
前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記作動部の往復動作力に変換する第１の運動変換部と、
前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記ウェイトの往復動作力に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、
を有する、往復動工具。
【請求項２】
前記第１の運動変換部は、
前記作動部に設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第１の長孔と、
前記第１の長孔内に配置され、前記回転要素の回転力が伝達されるピニオンと、
前記第１の長孔の内縁に設けられ、前記ピニオンと噛合する第１のラック部と、
を有する、請求項１記載の往復動工具。
【請求項３】
前記第２の運動変換部は、
前記ウェイトに設けられ、かつ、前記ウェイトが往復動作する方向に沿って延びる第２の長孔と、
前記第２の長孔の内縁に設けられ、前記第２の長孔内に配置される前記ピニオンと噛合する第２のラック部と、
を有する、請求項２記載の往復動工具。
【請求項４】
前記作動部及び前記ウェイトが、前記回転要素の軸線と交差して往復動作するように配置され、
前記軸線に沿った方向で、前記ウェイトの厚さは前記作動部の厚さ以下である、請求項３記載の往復動工具。
【請求項５】
前記回転要素の回転力で回転するカム本体が、前記本体に設けられ、
前記第１の運動変換部は、
前記カム本体に設けられた第１の支軸と、
前記作動部に設けられ、かつ、前記第１の支軸が移動可能に配置される第３の長孔と、
を有し、
前記第２の運動変換部は、
前記カム本体に設けられ、かつ、前記第１の支軸に対して前記カム本体の円周方向で１８０度の位相をずらして配置された第２の支軸と、
前記ウェイトに設けられ、かつ、前記第２の支軸が移動可能に配置される第４の長孔と、
を有する、請求項１記載の往復動工具。
【請求項６】
前記駆動部が、電子制御により正転逆転が交互に切り替えられるブラシレスモータである、請求項１記載の往復動工具。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
前記作動部の往復動作量を制御する制御部が設けられている、請求項１に記載の往復動工具。
【請求項９】
前記駆動部は、電流が供給されて出力軸が回転する電動部を含み、
前記制御部は、前記出力軸の回転角度を制御して前記作動部の往復動作量を制御する、請求項８に記載の往復動工具。
【請求項１０】
前記電動部の負荷を検出する負荷検出部が設けられ、
前記制御部は、前記作動部の往復動作量を前記電動部の負荷に応じて制御する、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１１】
前記制御部は、前記作動部の往復動作量を、前記電動部の負荷が大きくなるに伴い増加させる、請求項１０記載の往復動工具。
【請求項１２】
作業者によって操作可能であり、かつ、前記電動部の往復動作量を設定する切替えスイッチが設けられ、
前記制御部は、前記電動部の往復動作量を前記切替えスイッチの操作で設定された値に応じて制御する、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１３】
前記先端工具は、上下方向に往復動作され、
前記先端工具を停止する停止条件の有無を判断する停止条件検出部が設けられ、
前記制御部は、前記停止条件が有ると前記先端工具を前記往復動作する方向の上死点で停止させる、請求項８記載の往復動工具。
【請求項１４】
前記先端工具が往復動作する方向で前記先端工具の位置を検出する位置検出部が設けられている、請求項９記載の往復動工具。
【請求項１５】
前記出力軸の回転方向の位相を検出して信号を出力するホール素子が設けられ、
前記位置検出部は、前記ホール素子の信号から前記先端工具の位置を検出する、請求項１４記載の往復動工具。
【請求項１６】
前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、
前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記作動部の往復運動に変換する第１の運動変換部と、
前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素の回転力を前記ウェイトの往復動作に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、
が設けられ、
前記第１の運動変換部は、
前記作動部に設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第１の長孔と、
前記第１の長孔内に配置され、かつ、前記回転要素の回転力が伝達されるピニオンと、
前記第１の長孔の内縁に設けられ、かつ、前記ピニオンと噛合する第１のラック部と、を有する、請求項８記載の往復動工具。
【請求項１７】
前記第２の運動変換部は、
前記ウェイトに設けられ、かつ、前記作動部が往復動作する方向に沿って延びる第２の長孔と、
前記第２の長孔の内縁に設けられ、かつ、前記ピニオンと噛合する第２のラック部と、
を有する、請求項１６記載の往復動工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
特許文献
［０００５］
特許文献１：特開２００７−６２０５２号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００６］
しかしながら、特許文献１に記載された往復動工具においては、軸線に沿った方向で、歯車を挟んで、ウェイトとプランジャとが配置されている。そして、往復動工具の重心からウェイトまでの距離と、往復動工具の重心からプランジャまでの距離とが相違する。このため、ウェイトの重量を大きくしなければ本体の振動を低減できない。その結果、軸線に沿った方向において、本体の長さが増大し、往復動工具の大型化を招いている課題があった。
［０００７］
本発明の目的は、回転要素の軸線に沿った方向で本体の長さを縮小し、本体のコンパクト化を図ることができる往復動工具を提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００８］
本発明の往復動工具は、本体に設けられ、かつ、先端工具を往復動作可能に支持する作動部と、前記本体に軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、動力を前記作動部に伝達して前記作動部を往復動作させる回転要素と、を備えた往復動工具であって、前記本体に設けられ、かつ、前記回転要素に動力を伝達する出力軸が正回転と逆回転とに切り替えられて前記作動部を往復動作させる駆動部と、前記本体に設けられ、かつ、前記作動部の往復動作する方向に往復動作可能に設けられたウェイトと、前記本体に設けられ、かつ、前記駆動部の出力軸の回転力を前記作動部の往復動作力に変換する第１の運動変換部と、前記本体に設けられ、かつ、前記出力軸の回転力を前記ウェイトの往復動作力に変換して、前記作動部の往復動作により発生する振動を抑制する第２の運動変換部と、を有する。
発明の効果
［０００９］
本発明によれば、出力軸の軸線に沿った方向において、本体の長さを縮小して往復動工具のコンパクト化を図ることができる。
図面の簡単な説明
［００１０］
［図１］本発明の第１実施形態である往復動工具の一例を示す一部断面側面図で
【国際調査報告】
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2015029760.tif 000021
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2015029760.tif 000024
2015029760.tif 000025
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