| 【発明の名称】 |
回転式内歯鋸 |
| 【発明者】 |
【氏名】伊東 一夫
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| 【要約】 |
【課題】円環状で内周に内歯が形成される内歯鋸板を使用し、高枝剪定鋸その他、汎用性のある鋸として使用することができる鋸を提供することを目的とする。
【解決手段】開閉自在とした一対のホルダー３，３にそれぞれ二分割した円環状の内歯鋸板４の外周部を支持させ、ホルダー３，３を閉じた状態で内歯鋸板４を円環状に維持する。外周部をホルダーに支持され円環状に維持されている内歯鋸板４を回転駆動することによって内歯Ｂで被切断物Ａを切断する。回転している内歯鋸板４はホルダー３の所定位置で停止させることができるようにし、開閉するホルダーにそれぞれ分割内歯鋸板4a，4bを保持させ、ホルダーを開いて被切断物Ａを内歯鋸板３内に位置させるようにする。被切断物Ａを内歯鋸板３内に導入するため、円環状の内歯鋸板４の一箇所を切断し、この切断箇所を開くようにしてもよい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】開閉自在とした一対のホルダーに二分割した円環状の内歯鋸板の外周部を支持させ、ホルダーを閉じた状態で二分割した内歯鋸板を円環状に維持せしめて回転駆動するとともに、内歯鋸板をホルダーに対する定位置で停止させ、該停止位置において左右のホルダーにそれぞれ二分割した内歯鋸板の一方を保持して開閉するようにしたことを特徴とする回転式内歯鋸。
【請求項２】左右一対のホルダーは、下端部を内歯鋸板の面と直交する方向の支持軸によって取付台に支持し、左右のホルダーが下端部を支点として内歯鋸板の面と平行な方向に左右に開閉する請求項１記載の回転式内歯鋸。
【請求項３】左右いずれか一方のホルダーは、その下端部を内歯鋸板の面と平行な横方向の支持軸によって取付台に支持し、該ホルダーを内歯鋸板の面と直交する方向に回動させてなる請求項１記載の回転式内歯鋸。
【請求項４】左右一対のホルダーは、その下端部を内歯鋸板の面と平行な縦方向の支持軸によって取付台に支持し、左右一対のホルダーをそれぞれ支持軸を支点として回動させてなる請求項１記載の回転式内歯鋸。
【請求項５】一箇所を切断した円環状の内歯鋸板の外周部を、少なくとも外周の一箇所が分離しているホルダーによって支持し、内歯鋸板が円環の平面状態を維持する状態で回転駆動するとともに内歯鋸板はホルダーの分離位置と内歯鋸板の切断位置が一致する位置で停止させ、分離位置で対向するホルダーの両側部が内歯鋸板の面と直交し、相対的に異なる方向に移動して内歯鋸板の切断部を開閉可能としたことを特徴とする回転式内歯鋸。
【請求項６】一箇所を切断した円環状の内歯鋸板の外周部を、複数に分割したホルダーで支持し、複数に分割したホルダーの一部のホルダーで内歯鋸板を保持するとともに分割したホルダーの一部のホルダーを開閉自在として内歯鋸板を露出させ、露出する内歯鋸板の切断位置において内歯鋸板の面と直交する方向の力で切断箇所を開閉可能としたことを特徴とする回転式内歯鋸。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円環状の内周に鋸歯を形成し、この内周鋸歯で被切断物を切断する鋸に関するものである。特に、木の枝を切断する剪定鋸とりわけ高い枝の剪定を行う高枝剪定鋸など、汎用性のある鋸として利用することができる内歯鋸を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高枝剪定鋸としては、長寸法の支持杆の先端に鋸歯を固定した手動式のものや、チェーンソーのような電動鋸を装着したものが知られている。また、円板の外周に形成した鋸歯で被切断物を切断する鋸は一般的に公知であるとともに、回転する円環状の内歯鋸板で被切断物を切断する方法自体は、例えば実開昭５１−８８８８７号に開示されるように公知である。しかしながら、回転する円環状の内歯鋸板で被切断物を切断する方法は、特殊な薄刃板による精密カッターなどとして使用されるだけで、園芸用の剪定鋸のような一般的な鋸としては利用されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高枝剪定鋸は、手動式あるいは電動式のいずれにかかわらず枝の特定の方向から切り込んで使用するものである。したがって、枝の状況によっては正確に切断できない場合がある。たとえば、枝の上面から切断すると枝の自重が切り口を開くように作用するが、従来の高枝剪定鋸ではこのような切断作業を行うことはできなかった。また、従来の回転する円環状の内歯鋸板による切断作業は、被切断物を軸方向の先端から内歯鋸板の内周部分に挿入して切断するため、例えば被切断物の端面の薄切りなどに利用される。しかしながら、従来の円環状の内歯鋸板では、長寸法の被切断物を任意位置で切断するような作業を行うことはできない。本発明は、回転式内歯鋸板を使用し、被切断物を任意位置において切断できるようにすることによって汎用性のある鋸を提供することを目的とする。より具体的には、例えば枝の上面その他任意の方向から切断することができる高枝剪定鋸のような鋸を提供することを目的とする発明である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る回転式内歯鋸は、開閉自在とした一対のホルダー３，３と、ホルダー３，３に保持される二分割した円環状の内歯鋸板４で構成する。開閉自在とした一対のホルダー３，３は、二分割した内歯鋸板４の外周部を支持しホルダー３，３を閉じた状態で内歯鋸板４が円環状を維持することができるようにする。また、回転駆動される内歯鋸板４は、ホルダー３，３に対して定位置で停止するようにし、この停止位置において左右のホルダーにそれぞれ二分割した内歯鋸板の一方を保持させ、ホルダー３，３を開閉できるようにする。
【０００５】上記構成とすることによって、二分割した円環状の内歯鋸板がそれぞれ保持されているホルダーを開き、被切断物の切断しようとする位置に差し込む。続いてホルダーを閉じて内歯鋸板を円環状に維持させて回転駆動すると、内歯鋸板の内歯Ｂによって被切断物Ａを切断することができる。被切断物Ａを内歯鋸板の内部に被切断物Ａを導入するために開閉自在とする一対のホルダー３，３は、双方を回動させて開閉するものであってもよいが、いずれか一方を固定し他方のみを回動させ相対的に開閉させるようにしてもよい。また、ホルダー３，３の開閉方向は左右方向や面方向など任意である。要は、被切断物Ａを内歯鋸板４の内部に導入することができればよい。
【０００６】また、円環状の内歯鋸板４の内部に被切断物Ａを導入する方法として、円環状の内歯鋸板の一箇所を切断し、この内歯鋸板を少なくとも外周の一箇所が分離しているホルダーによって支持し、内歯鋸板が円環の平面状態を維持する状態で回転駆動するとともに内歯鋸板はホルダーの分離位置と内歯鋸板の切断位置が一致する位置で停止させ、分離位置で対向するホルダーの両側部が内歯鋸板の面方向であって相対的に異なる方向に移動し内歯鋸板の切断部を開閉可能として実現することもできる。
【０００７】さらに、一箇所を切断した円環状の内歯鋸板の外周部を、複数に分割したホルダーで支持し、複数に分割したホルダーの一部のホルダーで内歯鋸板を保持するとともに分割したホルダーの一部を開閉自在として内歯鋸板を露出させ、露出する内歯鋸板の切断位置において内歯鋸板の面と直交する方向の力で切断箇所を開閉可能とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明回転式内歯鋸の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。図示実施形態は、回転式内歯鋸を長い支持杆の先端に装着して高枝剪定鋸として利用することができるような鋸に実施したもので、図１はホルダーが左右に開閉する実施形態であってホルダーを閉じた状態の正面図、図２はホルダーを開いた状態の正面図を示している。
【０００９】支持杆１の先端に形成した取付台２には、略半円弧状としたホルダー３，３の基端部を、それぞれ内歯鋸板の面と直交する方向の支持軸27によって取付台２に支持して開閉自在のホルダーを形成し、閉じた状態において図１に示すように二分割した円環状の内歯鋸板４を円環状に維持させて回転駆動できるようにする。略半円弧状の二つのホルダー３，３は取付台２の一点で軸支してもよいが、図示例のようにそれぞれのホルダー３，３を取付台２の別の位置の支持軸27，27で軸支して開閉自在とするとホルダー３，３をより大きく開放することができる。
【００１０】左右に開閉することができるように軸支したホルダー３，３の内周部分は、内歯鋸板４が自由に回転できるように、円環状の内歯鋸板４の外周部分を保持する。ホルダー３，３に保持される円環状の内歯鋸板４は、図４に示すようにそれぞれの切り口を山谷形として二分割し、二つの分割内歯鋸板4aと分割内歯鋸板4bを突き合わせることによって、二点鎖線で示す円環状を完成するようにしている。図４に示す実施形態では、切り口を山谷形としているため、両者を突き合わせたときに正確な円環形状が形成される。また、突き合わせ部分の断面形状を図６に示すように楔形としておくと、厚み方向に突き合わせ位置がずれることがない。したがって、円環状の内歯鋸板４の外周部を支持しているホルダー３を内方に閉じると自然に一体的な円環状の内歯鋸板４が形成され内歯鋸板として回転駆動することができる。
【００１１】二分割した円環状の内歯鋸板４を円環状に保持して回転駆動させるには、内歯鋸板４を円環状に保持することと、ホルダー３に対して内歯鋸板４を円滑に回転させることが必要である。二分割した円環状の内歯鋸板を円環状に維持するには、図１に示すように左右のホルダー３，３で強く締めつけることによって円環状を保持させるものであってもよいが、図７に示すように二つの分割内歯鋸板4aと分割内歯鋸板4bとを係合させて円環状態を維持させるのが好ましい。分割内歯鋸板4aと4bの係合手段、係合構造は種々考えられるが、その一例を図７，図８に示している。
【００１２】図７，図８に示す分割内歯鋸板4a，4bの係合構造は、一方の分割内歯鋸板4aの表裏両面に他方の分割内歯鋸板4bに向けて突出させた板バネ５，５の基部を固定するとともに、他方の分割内歯鋸板4bの一部を板バネ５，５に係合させるようにしている。図示例では、分割内歯鋸板4aに基端部を固定された板バネ５，５にそれぞれ係合孔６を穿設するとともに、他方の分割内歯鋸板4bに板バネ５，５の間に挿入される厚みの係合部７を形成し、この係合部７の表裏両面に係合突起８，８を形成している。この実施形態では、係合突起８と係合孔６を係合させることによって、分割内歯鋸板4aと分割内歯鋸板4bを円環状に保持することができる。分割内歯鋸板4aと分割内歯鋸板4bを係合させる場合、その係合構造は図示例以外に、より強固に係合させるものであってもよいが、図示例のように係合突起を略錐形とした形態のごとく、自由に係脱できるようにするのが好ましい。
【００１３】円環状を維持し、外周部をホルダー３に保持された内歯鋸板４を回転駆動させるには、図１，図４に示すように内歯鋸板４の表面の外周部分にラック９を装着又は形成し、取付台２に配置したピニオン10によって回転駆動することができる。このようにして円環状の内歯鋸板４を回転駆動させて鋸と被切断物を相対的鋸板の面方向に移動させると、内歯Ｂによって円環状の中心部に位置させた被切断物Ａを任意の周方向から切断することができる。ピニオン10は、支持杆１の基部に配置した原動機による回転をフレキシブルシャフト11によって減速器12に伝え、適切な回転数に減速して回転駆動させる。内歯鋸板４の回転駆動手段は、上記伝達機構の他、例えば取付台２にモータを装着して駆動することもできる。
【００１４】上記、ラック９とピニオン10の組み合わせによる回転駆動方法に代え、摩擦車を内歯鋸板４の表面に押圧して回転駆動することもできる。図７に示す内歯鋸板４は摩擦車による回転駆動を想定し、外周部分の点描した領域をフリクションゾーンＣとし、このフリクションゾーンＣを大きな摩擦抵抗が得られ、かつ耐磨耗性にも優れた表面処理を施す実施例を示している。摩擦車による回転駆動は、図１におけるピニオン10を摩擦車に置き換え、図７に示すような内歯鋸板４の表面に一定の圧力で押圧するようにすれば実現できる。
【００１５】内歯鋸板４は、ホルダー３に対して円滑に、かつ安定した位置で回転駆動させる必要がある。そのため、図３に示すホルダーの断面構造では、ホルダー３の内周面にガイド溝13を刻設し、このガイド溝13に内歯鋸板４の外周縁が当接するようにしている。また、ホルダー３の内周部分は、図３に示すように表面側壁がラック９を跨ぐように形成し、表面側壁の一部にラック９の内周面に当接する内周案内面14を形成している。これにより、ホルダー３に対する内歯鋸板４の内方への遊動を阻止し、ホルダーを開いたときに分割内歯鋸板4a，4bが脱落するのを防止している。また、ホルダー３の裏面側壁には内歯鋸板４の裏面に当接する回転ローラー15を装着して内歯鋸板４の裏面側へのがたつきを防止し、内歯鋸板４が小さな抵抗で円滑に回転できるようにしている。図７に示す内歯鋸板４には、フリクションゾーンＣの内方に円環状のガイド壁16を設けている。このガイド壁16は前記ホルダー３の内周案内面14に当接させ、ホルダーを開いたときに分割内歯鋸板4a，4bの脱落を防止するように機能させる。
【００１６】図１に示すホルダー３，３を閉じた状態では、内歯鋸板４を自由に回転させなければならない。一方、図２に示すホルダー３，３を開いた状態では、左右それぞれのホルダー３，３に分割内歯鋸板4a，4bが脱落しないように保持させる。ホルダー３，３を閉じた状態からホルダー３，３を開閉できる状態とするために、内歯鋸板４の回転は所定の位置で停止させるとともに、その停止位置において内歯鋸板４が遊回動しないように保持させる。
【００１７】回転している内歯鋸板４を所定の位置で停止させるには、例えば内歯鋸板４の回転位置をセンサーで検知し、モータを急停止させるなどの電気的制御方法によっても実現することが可能である。また、物理的な方法として図１，２に例示するように、内歯鋸板４の表面側（図面上ホルダーの内周部分）に配置したブレーキ片17で停止させるとともに、ホルダー３，３の外周部分に配置したロック爪18を、図４に示す内歯鋸板４外周に形成した切欠部19に係合させる構造とすることもできる。
【００１８】ロック爪18は、内歯鋸板４の外周部分でなく平面部分で係合させる構造であってもよい。この場合、ホルダー３の側壁部分に、内歯鋸板４に向けて進退するロック爪を配置し、図７の内歯鋸板４に例示する孔20，20にロック爪の先端部を係脱させるようにする。以上述べたホルダー３と内歯鋸板４を係合させるロック爪は、電気的信号その他の手元操作によって係合を外せるようにしておくのが好ましい。このようにしておけば、ホルダーを閉じて直ちに内歯鋸板４を回転駆動させることができる。なお、停止装置と位置決め装置の両方を兼ねて、左右のホルダーにそれぞれ電磁チャック（図示していない）を装着しておき、停止信号を発した後に内歯鋸板４の所定位置を検知し、モータを停止させると同時に電磁チャックを作動させるようにしてもよい。
【００１９】左右一対のホルダー３，３は、リンク機構による手動操作によって開閉するものであってもよいが、図５に示すように左右両側に右ネジと左ネジを形成した開閉ネジ21のピニオン22をモータによって回転駆動し、手元のスイッチ操作でホルダーを開閉することができるようにすると便利である。
【００２０】図９は、ホルダー３，３の別の開閉機構の実施形態を示す正面図、図10はその側面図である。この実施形態では、左右のホルダーのうち一方のホルダー3aを取付台２と一体もしくは固定的に形成し、他方のホルダー3bを内歯鋸板４の面と平行な横方向の支持軸23によって取付台２に支持し、この支持軸23を中心として回動させ、図10に示すようにホルダー3bを内歯鋸板４の面と直角方向に回動（倒す）ことができるようにしたものである。
【００２１】図11に示す実施形態は、二つのホルダー３，３の一端部をそれぞれ、内歯鋸板４の面と平行な縦方向の支持軸24，24で取付台に支持し、それぞれ半円弧状のホルダー３，３を支持軸24，24を中心として回動させるようにしたものである。この実施形態では、一定寸法Ｘだけ離れた支持軸24を中心としてホルダー３，３が回動する。従って、例えば二つのホルダーをそれぞれ90度回動させると、二つのホルダー３，３が平行に対峙することになり、この間を通過させて被切断物を導入させた後、二つのホルダー３，３を元の位置まで90度回動させて使用する。この場合、内歯鋸板の内部に導入することができる被切断物の大きさは、ホルダー３，３の支持杆の間隔Ｘに関連し、間隔Ｘを大きくすればより大きな被切断物を内歯鋸板の内部に導入することができる。
【００２２】二つのホルダー３，３を歯車機構によって連動させておくと、機械的な開閉操作を容易に行うことができるとともに、正確な回動位置でホルダーを停止させる上で都合がよい。すなわち、一方のホルダーの軸24に装着した開閉ギアー25と他方のホルダーの軸24に装着した開閉ギアー25を、一つの開閉駆動ギアー26に噛合させておく。なお図９及び図11に示す実施形態の図面では、ホルダーの開閉機構以外の構造を省略している。内歯鋸板４の回転停止機構などは、図１ないし図８の実施形態と同じように考えることができる。
【００２３】図12は別の実施形態を示す正面図である。この実施形態では、一箇所を切断した円環状の内歯鋸板４を三分割したホルダー、すなわち下部ホルダー3Aと左右の側面ホルダー3B，3Cとで支持する。下部ホルダー3A及び側面ホルダー3B，3Cとで支持される内歯鋸板４は、側面ホルダー3Bと3Cの間、切断部が図面上の上端位置で停止するようにする。また、側面ホルダー3B，3Cは支持軸28，28によって支持し、図１３に示すように、下端部を支点として側面ホルダー3Bと3Cとが内歯鋸板４の異なる面方向に回動できるようにしている。
【００２４】この構成とすることによって、図12に示す状態において左右の側面ホルダー3Bと3Cを、異なる方向に回動させると一箇所で切断されている内歯鋸板４に捩じれ力を生じ、切断部29が面方向に移動して開放される。この開放部分から被切断物を内歯鋸板４の内部に導入し、左右の側面ホルダーをもとに戻して内歯鋸板４が完全な円環状に復元した状態で被切断物を切断することができる。図12では、内歯鋸板４の駆動手段を省略しているが、先に述べたように歯車や摩擦車で実現することができる。また、内歯鋸板４の切断部には、例えば図６に示す切断面形状のような係合手段を設け、復元位置において完全な円環形状が維持されるようにする。さらに、左右の側面ホルダー3Bと3Cには、例えば図13に二点鎖線で示す牽引手段もしくはリンク機構（図示していない）などによる押圧手段で、左右の側面ホルダー3Bと3Cに異なる方向の力が付与されるようにする。もっとも、側面ホルダー3Bと3Cは単なるカバーとして機能し、下部ホルダーと回動自在に軸支し、内歯鋸板４の弾性力によってその円環形状を維持するものとすることもできる。このようなものでは、内歯鋸板４の切断部付近や側面ホルダー3B，3Cの一部に被切断物を押圧して内歯鋸板４の切断部29を開放させる。
【００２５】図14に示す実施形態は、図12に示す実施形態と同様に一箇所を切断した円環状の内歯鋸板４を三分割したホルダー、すなわち下部ホルダー3Aと左右の側面ホルダー3B，3Cとで支持している。図14に示す実施形態は、下部ホルダー3Aと側面ホルダー3B，3Cとを外周縁部分の支持軸30，30によって軸支し、側面ホルダー3B，3Cが二点鎖線で示すように外方に開放され、内歯鋸板４が露出する。この状態で内歯鋸板４の切断部29を挟んで右側と左側に異なる面方向の力が作用すると、内歯鋸板４が捩じれて切断部29が開放され、この開放部から被切断物を内歯鋸板４内に導入することができる。切断部29を開放させるには、例えば切断部29付近の片側を被切断物（例えば木の枝）に押しつけることによって内歯鋸板４の弾性力に抗して切断部29が開放される。切断部29を開放させるために、内歯鋸板４の表面を面方向に押圧する別の押圧手段を設けるものであってもよい。
【００２６】その他、図14には内歯鋸板４の回転駆動手段や定位置でのロック手段などの記載を省略しているが、図１に記載の回転駆動手段などを付加することができるものである。なお、図14において31は左右の側面ホルダー3B，3Cを開閉するためのリンク機構の一例を示すものである。側面ホルダー3B，3Cを開閉するにあたって、内歯鋸板４の回転を切断部が定位置（図面では上端）にきたときに停止させ、この定位置を下部ホルダー3Aによって維持させることは、図12の実施形態の場合と同様である。
【００２７】図１などに示す実施形態では、支持杆１の先端に取付台２を固定し、この取付台２に一対のホルダー３，３を装着したものを例示しているが、本発明は例えば取付台２を把手部分として手持ち式の鋸として、あるいは取付台２が作業台などに固定される、工作用の鋸としても実施することもできる。本発明の回転式内歯鋸を使用するには、例えば高い位置の枝を切る場合に、図２に示すようにホルダーを開いて枝を内歯Ｂ内に位置させ、鋸全体を所望の切断位置に移動させて内歯鋸板を回転駆動して切断する。切断位置が被切断物の端部から近い場合は、ホルダーを開かずに面方向に鋸又は被切断物を移動させて使用することもできる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１記載の本発明回転式内歯鋸によれば、木工作業や植木，樹木の剪定作業や枝打ち作業といった汎用性のある鋸として、特に高枝剪定用の鋸として回転式内歯鋸を実用化することができる。本発明回転式内歯鋸では、内歯内に通した被切断物を任意の外周方向から正確に切断することができるという特長があり、例えば高枝剪定用の鋸として樹木の枝打ち作業に利用すると、従来の高枝剪定鋸では考えられなかった高所にある枝を上方から下方に切断するといった切断方法を始め、状況に応じた任意所望の方向から枝の付け根を残すようなことなく正確に切断することができる。
【００２９】請求項２ないし４記載の発明においては、請求項１記載の発明を具体的に効率よく実用化することができる。
【００３０】請求項５及び６記載の発明によれば、一枚の内歯鋸板を二分割することなく一箇所を切断した状態で請求項１記載の発明と同様に、木工作業や植木，樹木の剪定作業や枝打ち作業といった汎用性のある鋸として、特に高枝剪定用の鋸として回転式内歯鋸を実用化することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２０２６８１９
【氏名又は名称】伊東電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２６日（１９９９．１０．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０３６５４
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 邦彦 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３５０５１６（Ｐ２０００−３５０５１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１９日（２０００．１２．１９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０３６０４ |
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