(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を支持する支持面を有する基部と、前記被加工材を切断する切断刃を有する切断部と、を備えた切断機であって、
前記切断刃で前記被加工材を切断するために前記切断部が前記基部に対して近接可能であり、かつ、前記切断部が前記基部から離反可能となるように、前記切断部を、前記支持面に沿った方向に延びる第１中心線を中心として揺動可能に支持する揺動支持部と、
前記切断刃が厚さ方向に移動して前記切断刃が前記基部に対して近接・離反可能となるように、前記切断部及び前記揺動支持部を、前記基部の平面視で前記第１中心線に対して直角であり、かつ、前記支持面に沿った方向に延びる第２中心線を中心として回動可能に支持する傾斜支持部と、
前記切断部に付勢力を加えて前記切断部を、前記第１中心線を中心として前記基部から離反する向きに付勢する付勢機構と、
前記切断部及び前記揺動支持部が、前記基部に対して近接するように前記第２中心線を中心として回動する動作に連動して、前記付勢機構から前記切断部に加える付勢力を減少させる調整機構と、
を有する、切断機。
【請求項２】
前記付勢機構は、前記揺動支持部に取り付けられたトーションバネであり、
前記トーションバネは、第１端部及び第２端部を有し、
前記調整機構は、前記切断部が前記第２中心線を中心として回動する動作に連動して前記第１端部と前記第２端部との間の距離を変更する、請求項１記載の切断機。
【請求項３】
前記調整機構は、
前記基部に対して移動可能に設けられ、かつ、前記第２端部に接触する可動部材と、
前記可動部材に設けた転動体と、
前記基部に設けられ、かつ、前記転動体が接触するカムと、
を有し、
前記転動体は、前記切断部が前記第２中心線を中心として回動する動作に連動して前記カムに接触した状態で転動し、前記可動部材が移動して前記第１端部と前記第２端部との間の距離を変更する、請求項２記載の切断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基部に支持された被加工材を切断刃で切断する、切断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工材を支持する基部と、被加工材を切断する切断刃と、を有する切断機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された切断機は、被加工材を支持する基部と、基部に設けられたターンテーブルと、ターンテーブルに傾動可能に設けた傾動部と、傾動部に対して揺動可能に取り付けた揺動部と、揺動部に取り付けられた切断部と、切断部に設けた切断刃と、切断部に設けられて切断刃を駆動するモータと、切断部に設けられ、かつ、切断部をターンテーブルに向けて揺動させる際に把持するハンドルと、を有する。
【０００３】
傾動部に揺動支持腕が設けられ、揺動部は揺動支持腕を介して傾動部に取り付けられている。揺動部と揺動支持腕との間にバネが設けられており、揺動部は上方に付勢される。したがって、切断部は、被加工材を切断しない際に最上位置にある。作業者は、被加工材を切断する際、ハンドルを把持して切断部をバネの付勢力に抗して押し下げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、作業者がハンドルを操作する力に個人差があると、特許文献１に記載された切断機は、切断部を基部に近づける作業を行いにくい場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、切断部を基部に近づけるために必要な操作力を変更可能な切断機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実形態の発明は、被加工材を支持する支持面を有する基部と、前記被加工材を切断する切断刃を有する切断部と、を備えた切断機であって、前記切断刃で前記被加工材を切断するために前記切断部が前記基部に対して近接可能であり、かつ、前記切断部が前記基部から離反可能となるように、前記切断部を、前記支持面に沿った方向に延びる第１中心線を中心として揺動可能に支持する揺動支持部と、前記切断刃が厚さ方向に移動して前記切断刃が前記基部に対して近接・離反可能となるように、前記切断部及び前記揺動支持部を、前記基部の平面視で前記第1中心線に対して直角であり、かつ、前記支持面に沿った方向に延びる第２中心線を中心として回動可能に支持する傾斜支持部と、前記切断部に付勢力を加えて前記切断部を、前記第１中心線を中心として前記基部から離反する向きに付勢する付勢機構と、前記切断部及び前記揺動支持部が、前記基部に対して近接するように前記第２中心線を中心として回動する動作に連動して、前記付勢機構から前記切断部に加える付勢力を減少させる調整機構と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
一実施形態の発明によれば、切断部を基部に近づけるために必要な操作力を変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】切断機の具体例１を示す正面視した断面図である。
【図２】図１に示す切断機の部分的な断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、図１に示す切断機の側面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、切断機の具体例２を示す断面図である。
【図５】図４に示す切断機の側面図である。
【図６】切断機の具体例３を示す正面視した部分的な断面図である。
【図７】図６に示す切断機を側面視した部分的な断面図である。
【図８】（Ａ）は、図６の要部を示す断面図、（Ｂ）は、図７の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、切断機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの図において、共通する部材には同一の符号が付されている。
【００１１】
（具体例１）
図１〜図３に示す切断機１０は、被加工材１１を支持する基部１２と、基部１２に取り付けたターンテーブル１３と、ターンテーブル１３に取り付けた切断部１４と、を有する。切断機１０は、作業者が運搬可能であり、切断機１０を作業台に載せて使用可能である。切断機１０は卓上型の切断機である。
【００１２】
位置決め部材１５が基部１２に設けられており、位置決め部材１５は被加工材１１を位置決めする。基部１２は、被加工材１１を支持する支持面１２Ａを有する。ターンテーブル１３は金属製であり、ターンテーブル１３は、基部１２に対して回動可能である。レバー１６がターンテーブル１３に取り付けられている。作業者はレバー１６を掴んでターンテーブル１３を水平方向に回動可能である。
【００１３】
ターンテーブル１３と切断部１４とを接続するヒンジ１７が設けられている。ヒンジ１７は金属製であり、ヒンジ１７はターンテーブル１３に対して第２支持軸１８を介して取り付けられている。ヒンジ１７が第２支持軸１８を中心として第２方向Ｂ２で回動すると、切断部１４は、ターンテーブル１３に対して、図３（Ａ），（Ｂ）のように第２方向Ｂ２で傾動可能である。すなわち第２支持軸１８は切断部１４を傾斜可能に支持する傾斜支持部としての働きを有する。また、ヒンジ１７をターンテーブル１３に対する回動範囲内で固定するロック機構が設けられている。ロック機構は後述する。
【００１４】
切断部１４は、第１支持軸１９を介してヒンジ１７に取り付けたボス部２０と、ボス部２０により支持された電動モータ２１と、電動モータ２１の動力で回転する回転軸２２に固定された円形の切断刃２３と、ボス部２０に連続して設けられ、切断刃２３の外周を覆う外カバー２４と、外カバー２４に取り付けられた内カバー２５と、外カバー２４に設けたハンドル２６と、を有する。切断刃２３は、金属製の丸鋸刃である。
【００１５】
ボス部２０は金属製であり、ボス部２０は第２支持軸１８に対して第１支持軸１９を中心として回動、つまり、揺動可能である。すなわち、第１支持軸１９は切断部を基部１２及びターンテーブル１３に対して近接・離間するように揺動可能とする、揺動支持部として働く。切断機１０を作業台に載せると、第１支持軸１９は、第２支持軸１８よりも上に位置する。切断機１０を平面視すると、第１支持軸１９の中心線Ａ２は、第２支持軸１８の中心線Ａ１に対して直角に配置されている。内カバー２５は、外カバー２４に対して回転軸２２を中心とする所定範囲内で移動可能である。
【００１６】
ハンドル２６に操作部が設けられており、操作部は運転ボタン及び停止ボタンを有する。作業者が運転ボタンを操作すると、電源から電動モータ２１に電力が供給されて回転軸２２が回転する。電源は、交流電源または直流電源の何れでもよい。作業者が停止ボタンを操作すると、電源から電動モータ２１に電力が供給されなくなり、電動モータ２１は停止する。
【００１７】
切断部１４は、第１支持軸１９を中心として第１方向Ｂ１で回動可能である。第１方向Ｂ１は、第２方向Ｂ２とは異なる方向である。第１方向Ｂ１と第２方向とは交差する。第１方向Ｂ１は、基部１２に対して接近し、かつ、離反する方向である。切断部１４を基部１２に対して離反する方向に付勢する付勢機構としてトーションバネ２７が設けられている。トーションバネ２７は金属製であり、第１支持軸１９の外周に取り付けられている。
【００１８】
ボス部２０にネジ孔が設けられ、ネジ孔にボルト２８が挿入されている。切断機１０の平面視で、ボルト２８の中心線Ａ３は、第１支持軸１９の中心線Ａ２に対して直角である。ボルト２８を回転させると、ボルト２８はボス部２０に対して中心線Ａ３方向に移動する。トーションバネ２７の第１端部２９はボルト２８の先端に接触し、トーションバネ２７の第２端部３０はヒンジ１７に接触する。ボス部２０は、第１ストッパ３１及び第２ストッパ３２を有する。第１ストッパ３１及び第２ストッパ３２は，切断部１４が基部１２に対して第１方向Ｂ１で回動する範囲を規制する。
【００１９】
切断機１０の使用例を説明する。図３（Ａ），（Ｂ）のように、切断部１４の重心Ｗ１は、回転軸２２よりも上に位置する。このため、切断部１４は自重で第１支持軸１９を中心として、図１で時計方向に回動しようとする。これに対して、トーションバネ２７の付勢力は、ボルト２８を介して切断部１４に伝達される。トーションバネ２７の付勢力は、切断部１４を図１で反時計回りに付勢する。トーションバネ２７から切断部１４に伝達される反時計方向の付勢力は、切断部１４が自重で時計方向に回動しようとする力よりも大きい。そして、ボス部２０の一部が第１ストッパ３１に接触して、切断部１４は上限位置で停止している。
【００２０】
作業者が運転ボタンを操作して電動モータ２１を駆動した後、ハンドル２６を掴んで切断部１４に操作力を加え、切断部１４に加わる時計方向の操作力が、トーションバネ２７から切断部１４に加わる反時計方向の付勢力を超えると、切断部１４は第１支持軸１９を中心として時計方向に回動する。このため、切断刃２３は被加工材１１を切断する。切断部１４が第１支持軸１９を支点として時計方向に回動する範囲は、ボス部２０が第２ストッパ３２に接触して規制される。ボス部２０が第２ストッパ３２に接触した場合における切断部１４の位置は下限位置である。このように、切断部１４は第１支持軸１９を中心として上限位置と下限位置との範囲内で回動可能である。
【００２１】
作業者がハンドル２６に加える操作力を低下させて、切断部１４に加わる時計方向の操作力が、トーションバネ２７から切断部１４に加わる反時計方向の付勢力よりも小さくなると、切断部１４はトーションバネ２７の付勢力で第１支持軸１９を中心として反時計方向に回動し、上限位置で停止する。トーションバネ２７の付勢力は、第１支持軸１９を中心とする復元モーメントである。
【００２２】
また、図３（Ａ），（Ｂ）のように、第２支持軸１８を中心として切断部１４を回動させることで、切断刃２３の厚さ方向の中心線Ａ５と、基部１２の支持面１２Ａとの間に形成される圧縮角θ１を変更可能である。圧縮角θ１は、９０度から９０度未満の所定角度まで変更可能である。
【００２３】
切断機１０は、中心線Ａ３方向におけるボルト２８の位置を変更すると、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力が変更される。図２のように、ボルト２８を第１支持軸１９に近づけると、切断部１４が上限位置である状態で、第１端部２９と第２端部３０との間に形成される鋭角側の角度、つまり圧縮角θ２が小さくなる。つまり、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力が増加する。これに対して、ボルト２８を第１支持軸１９から離れる方向に移動すると、切断部１４が上限位置である状態で圧縮角θ２が大きくなる。つまり、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力が減少する。ボルト２８は付勢力調整機構である。
【００２４】
このため、切断機１０の使用状況に応じて、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更すれば、作業性が向上する。例えば、作業者の腕力の個人差に応じて、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更可能である。また、被加工材１１を短時間のうちに連続して切断する場合は、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を減少すれば、作業者がハンドル２６に加える操作力が少なくて済む。
【００２５】
さらに、切断部１４が上限位置にある状態で、トーションバネ２７の付勢力が経時変化により低下した場合は、ボルト２８を第１支持軸１９に近づけることで、トーションバネ２７の付勢力を増加できる。したがって、切断部１４を上限位置に戻す付勢力が不足することを抑制できる。
【００２６】
さらに、中心線Ａ３方向におけるボルト２８の位置を連続的に変更できるため、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を無段階に変更できる。さらに、ボルト２８を回転させるという簡単な操作で付勢力を調整可能であり、なおかつトーションバネ２７の中心線Ａ３方向における支持位置を確実に固定できる。
【００２７】
（具体例２）
図４及び図５は、切断機１０の具体例２を示す。切断機１０は調整機構としての軸部材３３を有する。軸部材３３は、ヒンジ１７に対して回動可能である。軸部材３３が回転する中心線Ａ４は中心線Ａ２と平行である。軸部材３３の中心線Ａ４方向の両端にレバー３４が設けられている。作業者はレバー３４を掴んで軸部材３３を回動する。軸部材３３の断面形状は円形であり、軸部材３３の円周方向の一部を切り欠いた切り欠き部３５が設けられている。トーションバネ２７の第１端部２９はボス部２０に接触し、第２端部３０は軸部材３３の外周面に接触する。
【００２８】
軸部材３３を回転すると、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更できる。図４（Ａ）のように、第２端部３０が軸部材３３で切り欠き部３５以外の箇所に位置すると、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力は大きい。図４（Ｂ）のように、第２端部３０が軸部材３３で切り欠き部３５に位置すると、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力は小さくなる。これは、第１端部２９と第２端部３０との間に形成される圧縮角θ２が、図４（Ａ）よりも図４（Ｂ）の方が大きいからである。軸部材３３を回転させることで、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を２段階に変更できる。図４及び図５に示す切断機１０は、図１〜図３に示す切断機１０と同様の効果を得ることができる。さらに、軸部材３３の中心線Ａ４方向の両端にレバー３４が設けられているため、作業者はレバー１６側、つまり作業中の立ち位置から右手でも左手でも適宜容易に付勢力を調整可能である。
【００２９】
（具体例３）
図６及び図７は、切断機１０の具体例３を示す。図８（Ａ），（Ｂ）は、切断機１０の具体例３における要部である。ボス部２０にガイド孔３６が設けられている。ガイド孔３６は第２支持軸１８を中心として円弧状に配置されている。
【００３０】
ターンテーブル１３にネジ孔が設けられ、ネジ孔にボルト３７が挿入されている。ボルト３７にレバー３８が固定されている。作業者がレバー３８を掴んでボルト３７を回転し、ボルト３７の締めること、及び緩めること、ができる。ボルト３７の軸部はガイド孔３６内に配置されている。ボルト３７が緩められていると、ボルト３７がガイド孔３６内で移動可能な範囲内で、切断部１４は基部１２に対して第２支持軸１８を中心として、第２方向Ｂ２に回動可能である。ボルト３７が締め付け固定されていると、切断部１４は基部１２に対して第２方向Ｂ２で位置決め固定される。
【００３１】
ヒンジ１７に支持孔３９が設けられ、支持孔３９に金属製の支持ピン４０が配置されている。支持ピン４０は中心線Ａ２に対して直角な方向に移動可能である。トーションバネ２７の第２端部３０が支持ピン４０の上端に押し付けられている。支持ピン４０の下端に転動体４１が回転可能に取り付けられている。このように、支持ピン４０はトーションバネ２７の付勢力でカム面４４に向けて押されている。転動体４１は支持孔３９の外に配置されている。中心線Ａ１に対して垂直な平面視で、第２支持軸１８は、ボルト３７と支持ピン４０との間に配置されている。
【００３２】
ターンテーブル１３にカム４３が設けられている。カム４３はターンテーブルに固定されており、カム４３は金属製である。カム４３はカム面４４を有し、カム面４４は、中心線Ａ１に対して垂直な平面視で湾曲している。中心線Ａ２からカム面４４までの距離Ｌ１は、中心線Ａ２方向で連続的に変化している。カム面４４は、図８（Ｂ）のように、ボルト３７から離れるほど、距離Ｌ１が大きくなるように湾曲している。距離Ｌ１は、中心線Ａ２に対して直角な方向の長さである。
【００３３】
図６及び図７に示す切断機１０は、第２支持軸１８を中心として切断部１４を回動させると、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更できる。図７は、図３（Ｂ）に示す圧縮角θ１が９０度である場合に対応する。この場合、中心線Ａ２から、転動体４１とカム面４４との接触点Ｄ１までの距離Ｌ１は最小である。そして、第１端部２９と第２端部３０との間に形成される圧縮角θ２は最小である。つまり、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力は最大である。
【００３４】
これに対して、切断部１４が基部１２に対して最大限に傾斜し、図３（Ｂ）に示す圧縮角θ１が最小になると、図８（Ｂ）のように、距離Ｌ１は最大である。この場合、第１端部２９と第２端部３０との間に形成される圧縮角θ２は、図８（Ａ）に示すように最大になる。そして、第２支持軸１８を中心として切断部１４が回動する動作に連動して、距離Ｌ１は連続的に変化し、かつ、圧縮角θ２も連続的に変化する。そして、圧縮角θ２が小さいほど、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力は大きい。
【００３５】
図６及び図７に示す切断機１０においても、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更でき、切断機１０の具体例１と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
一方、切断部１４を基部１２に近づける場合、ハンドル２６の操作に必要な操作力は、切断刃２３とターンテーブル１３の上面との間に形成される圧縮角θ１が小さくなるほど、大きくなる。これは、切断部１４の自重が作用する方向と、切断部１４が第１支持軸１９を中心として回動する方向とに差が生じ、切断部１４の自重が、切断部１４を基部１２に近づける向きのモーメントとして作用する割合が減少するからである。
【００３７】
切断機１０の具体例３は、切断刃２３とターンテーブル１３の上面との間に形成される圧縮角θ１が小さくなるほど、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を連続的に低減できる。つまり、切断部１４を基部１２に近づける場合、ハンドル２６の操作に必要な操作力が増加することを抑制でき、作業性が向上する。さらに、第２支持軸１８を中心として切断部１４が回動する動作に連動して転動体４１がカム面４４に沿って転動し、支持ピン４０が中心線Ａ２に対して直角な方向に自動的に移動する。したがって、作業者は、トーションバネ２７から切断部１４に加わる付勢力を変更する操作を、専用で行う必要がなく、作業性が向上する。
【００３８】
トーションバネ２７は付勢機構であり、ボルト２８、軸部材３３、支持ピン４０、カム４３は、調整機構である。支持ピン４０は可動部材であり、ボルト２８及び軸部材３３は支持部材である。圧縮角θ１は、第１端部第２端部との間の距離を、角度で表している。
【００３９】
切断機は、上記実施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、付勢機構としてのバネは、トーションバネに代えて、板バネ、コイルバネを用いることも可能である。付勢機構は、金属製のバネに代えてゴム状弾性体を用いることも可能である。第１端部第２端部との間の距離を、最短距離で表すことも可能である。なお、第１支持軸１９は、揺動支持部であり、第２支持軸１８は、傾斜支持部であり、中心線Ａ２は、第１中心線であり、中心線Ａ１は、第２中心線であり、中心線Ａ５は、第３中心線である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…切断機、１１…被加工材、１２…基部、１４…切断部、１８…第２支持軸、１９…第１支持軸、２３…切断刃、２７…トーションバネ、２８…ボルト、２９…第１端部、３０…第２端部、３３…軸部材、４０…支持ピン、４３…カム、Ｂ１…第１方向、Ｂ２…第２方向。
【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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