特開 2024-94218 切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024094218

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】切断装置

(51)【国際特許分類】

   B23D 29/00 20060101AFI20240702BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20240702BHJP

   B26B 15/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B23D29/00 A

B23Q11/00 D

B26B15/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023141751

(22)【出願日】2023-08-31

(31)【優先権主張番号】P 2022210638

(32)【優先日】2022-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006301

【氏名又は名称】マックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】吉村 和信

(72)【発明者】

【氏名】佐野 翔麻

【テーマコード（参考）】

3C011

3C039

3C065

【Ｆターム（参考）】

3C011AA14

3C039FA03

3C065AA19

3C065BA21

3C065EA02

3C065EA08

3C065EA11

3C065EA27

(57)【要約】

【課題】被切断物を確実に切断しながらも、切断刃同士の衝突を防止することのできる切断装置、を提供する。
【解決手段】切断装置１０は、被切断物を挟み込んで切断する一対の切断刃１１１と、駆動力を発生させる電動モーター４００と、電動モーター４００の駆動力により切断刃１１１を動作させる駆動機構と、を備える。駆動機構は、電動モーター４００の駆動力により所定方向に移動する連結部材２３０を有し、連結部材２３０の動作を、切断刃１１１の開閉動作に変換するものである。この切断装置１０では、切断刃１１１が上記所定方向に移動すると、一対の切断刃１１１が互いに近づく方向に移動し、一対の切断刃１１１が互いに最接近した後に、切断刃１１１が更に上記所定方向に移動すると、一対の切断刃１１１が互いに遠ざかる方向に移動する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動式の切断装置であって、
被切断物を挟み込んで切断する一対の切断刃と、
駆動力を発生させる電動モーターと、
前記電動モーターの駆動力により前記切断刃を動作させる駆動機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記電動モーターの駆動力により所定方向に移動する移動部材を有し、当該移動部材の動作を、前記切断刃の開閉動作に変換するものであり、
前記移動部材が前記所定方向に移動すると、一対の前記切断刃が互いに近づく方向に移動し、
一対の前記切断刃が互いに最接近した後に、前記移動部材が更に前記所定方向に移動すると、一対の前記切断刃が互いに遠ざかる方向に移動するように構成されている、切断装置。

【請求項2】

前記電動モーターの動作を制御する制御部を更に備え、
前記被切断物を切断する際において、前記制御部は、
一対の前記切断刃が互いに近づく方向に移動し、最接近した後に互いに遠ざかる方向に移動し始めるまで、前記移動部材を前記所定方向に移動させる、請求項１に記載の切断装置。

【請求項3】

前記駆動機構は、
前記切断刃と前記移動部材との間を連結する棒状のリンク部材、を更に有し、
一対の前記切断刃が互いに最接近したときに、前記リンク部材の長手方向と前記所定方向との間のなす角度が９０度となるように構成されている、請求項１に記載の切断装置。

【請求項4】

一対の前記切断刃が互いに最接近した状態において、一対の前記切断刃の間には隙間が形成されている、請求項１に記載の切断装置。

【請求項5】

電動式の切断装置であって、
被切断物を挟み込んで切断する一対の切断刃と、
駆動力を発生させる電動モーターと、
前記電動モーターの駆動力により前記切断刃を動作させる駆動機構と、
一対の切断刃の間の隙間を調整する調整機構と、を備える切断装置。

【請求項6】

前記切断刃が設けられた刃部材と、
前記刃部材の貫通穴に挿通された回転軸と、を更に備え、
前記調整機構は、
前記貫通穴の内面から前記回転軸に向けて突出する調整螺子を含む、請求項５に記載の切断装置。

【請求項7】

前記切断刃が設けられた刃部材、を更に備え、
前記調整機構は、
前記刃部材の貫通穴に挿通された円柱形状の回転軸を有し、当該回転軸の中心軸の位置を変更し得るように構成されている、請求項５に記載の切断装置。

【請求項8】

前記切断刃が取り付けられた部材であって、前記切断刃と共に動作するブレードベースを更に備え、
前記調整機構は、
前記ブレードベースにおける前記切断刃の取り付け位置を調整するように構成されている、請求項５に記載の切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式の切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動式の切断装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているようなものが知られている。電動式の切断装置においては、使用者の把持力に替えて、電動モーターの駆動力によって切断刃を動作させ、一対の切断刃で挟み込むことによって被切断物を切断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１７１５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電動式の切断装置においては、切断が完了した後における切断刃の停止位置が問題となる。例えば剪定挟のように、一対の切断刃がすれ違いながら動作する切断装置ではなく、一対の切断刃が互いに対向して動作する（つまり、概ね同一の平面を通る軌道で一対の切断刃が動作する）ような切断装置においては、切断刃の制動を開始するタイミングが遅れると、それぞれの切断刃が比較的大きな相対速度のまま衝突し、切断刃の一部が変形もしくは欠損してしまうような事態が生じ得る。

【0005】

しかしながら、切断刃の速度は、被切断物の形状や材質によって変化するので、制動を開始すべきタイミングは常に一定とはならない。このため、切断刃同士の衝突を確実に防止し得るような最適なタイミングで、常に制動を開始することは困難である。尚、切断刃が互いに衝突するよりも前に、余裕を持ったタイミングで切断刃を停止されることも考えられる。しかしながら、そのような場合には、被切断物の切断が完了する前に切断刃が停止してしまう可能性がある。

【0006】

本発明は、被切断物を確実に切断しながらも、切断刃同士の衝突を防止することのできる切断装置、を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る切断装置は、電動式の切断装置であって、被切断物を挟み込んで切断する一対の切断刃と、駆動力を発生させる電動モーターと、電動モーターの駆動力により切断刃を動作させる駆動機構と、を備える。駆動機構は、電動モーターの駆動力により所定方向に移動する移動部材を有し、当該移動部材の動作を、切断刃の開閉動作に変換するものである。駆動機構は、移動部材が所定方向に移動すると、一対の切断刃が互いに近づく方向に移動し、一対の切断刃が互いに最接近した後に、移動部材が更に所定方向に移動すると、一対の切断刃が互いに遠ざかる方向に移動するように構成されている。

【0008】

上記構成の切断装置では、移動部材が所定方向に移動し続けると、一対の切断刃が互いに近づく方向に移動して最接近した後に、互いに遠ざかる方向に移動する。このような動作を実現するための駆動機構は、例えば、ボール螺子のナットを含むトグルリンク機構として容易に構成することができる。

【0009】

このような構成においては、互いに最接近した際における一対の切断刃の位置は、移動部材の停止タイミングとは無関係に、機械的に定まることとなる。このため、一対の切断刃が互いに最接近するような位置、を超える位置まで移動部材を動作させ、その後停止させることとすれば、一対の切断刃を確実に最接近させ、これにより被切断物を切断することができる。その際、移動部材を正確な位置で停止させるような高精度の位置決め制御を行わなくても、最接近時における切断刃同士の位置関係は常に一定となる。このため、切断刃同士の衝突を確実に防止することができる。

【0010】

尚、一対の切断刃が互いに最接近した状態とは、切断刃同士の間に所定の隙間が開いているような状態であってもよく、当該隙間が０となっている状態であってもよい。隙間が０となるまで最接近する場合であっても、切断刃同士が衝突して破損してしまうような事態を防止することは可能である。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、被切断物を確実に切断しながらも、切断刃同士の衝突を防止することのできる切断装置、が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態に係る切断装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る切断装置が備えるガイドプレートの構成を示す図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る切断装置の駆動機構について説明するための図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る切断装置が備える制御基板の構成を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る制御基板によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２実施形態に係る切断装置の調整機構の構成を示す図である。

【図7】図７は、第３実施形態に係る切断装置の刃部材の構成を示す図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係る切断装置の調整機構の構成を示す図である。

【図9】図９は、第４実施形態に係る切断装置の調整機構の構成を示す図である。

【図10】図１０は、第５実施形態に係る切断装置の調整機構の構成を示す図である。

【図11】図１１は、第５実施形態に係る切断装置の調整機構の構成を示す図である。

【図12】図１２は、第６実施形態に係る切断装置の連結構成を示す図である。

【図13】図１３は、第７実施形態に係る切断装置の連結構成を示す図である。

【図14】図１４は、第８実施形態に係る切断装置の連結部材の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0014】

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る切断装置１０は、電動式の切断装置であって、建設現場等において鉄筋を切断するための装置として構成されている。図１を主に参照しながら、切断装置１０の構成について説明する。切断装置１０は、ハウジング１１と、トリガスイッチ１２と、切断機構１００と、ボール螺子２００と、減速機３００と、電動モーター４００と、制御基板５００と、蓄電池６００と、を備えている。

【0015】

ハウジング１１は、切断装置１０の外形を区画する容器であって、例えば樹脂により形成されている。ハウジング１１の内部には、後述のボール螺子２００や減速機３００等が収容されている。図１においては、ハウジング１１のうち紙面手前側の部分が除去されており、切断装置１０の内部構成が断面図として示されている。

【0016】

トリガスイッチ１２は、使用者の指によって操作されるスイッチである。使用者は、トリガスイッチ１２に指をかけて手前側に引き込む操作を行うことにより、トリガスイッチ１２をオン状態にすることができる。使用者が指の力を緩めると、トリガスイッチ１２はばねの力によって元の位置に戻り、オフ状態となる。トリガスイッチ１２がオン状態とオフ状態との間で切り替えられると、それに対応する信号が後述の制御基板５００に送信される。トリガスイッチ１２は、使用者が行う操作によりオン状態とオフ状態との間で切り替えられる「操作部」に該当する。後に説明するように、使用者がトリガスイッチ１２をオン状態に切り替える操作を行うと、鉄筋の切断が開始される。

【0017】

切断機構１００は、被切断物である鉄筋を切断する部分である。切断機構１００は、一対の刃部材１１０と、一対のリンク部材１２０と、を有している。

【0018】

それぞれの刃部材１１０には、被切断物を挟み込んで切断する切断刃１１１が形成されている。刃部材１１０は、ハウジング１１に対し固定された軸１０１の回りにおいて、回動自在な状態で保持されている。本実施形態では、切断刃１１１の刃先の稜線が、概ね同一の平面を通る軌道で動作するように、それぞれの刃部材１１０が対向配置されている。これにより、それぞれの切断刃１１１が互いに離間した開状態と、それぞれの切断刃１１１が互いに当接（又は近接）した閉状態と、を切り換えることが可能となっている。図１の例では、一対の切断刃１１１が閉状態となっている。

【0019】

リンク部材１２０は棒状の部材であって、一端が軸１０２を介して刃部材１１０に接続されており、他端が軸２３１を介して後述の連結部材２３０に接続されている。リンク部材１２０及び刃部材１１０は、軸１０２の周りにおいて互いに回動自在な状態で接続されている。同様に、リンク部材１２０及び連結部材２３０は、軸２３１の周りにおいて互いに回動自在な状態で接続されている。後に説明するように、連結部材２３０は、電動モーター４００の駆動力によって、図１の左右方向に移動する。本実施形態におけるリンク部材１２０は、平行な２枚の板状部材とこの２枚の板状部材を接続する１枚の板状部材からなるコの字状の断面形状を有する板金部品から構成されている。

【0020】

図１の状態から、連結部材２３０が左方向に移動すると、図１の上側にある刃部材１１０は反時計回り方向に回転し、図１の下側にある刃部材１１０は時計回り方向に回転する。これにより、一対の切断刃１１１は閉状態から開状態になる。一方、一対の切断刃１１１が開状態となっているときに、連結部材２３０が図１の右方向に移動すると、図１の上側にある刃部材１１０は時計回り方向に回転し、図１の下側にある刃部材１１０は反時計回り方向に回転する。これにより、一対の切断刃１１１は閉状態に戻る。このように、一対の刃部材１１０、一対のリンク部材１２０、及び連結部材２３０の全体は、所謂「トグルリンク機構」を構成している。

【0021】

本実施形態では、刃部材１１０の近傍に一対のガイドプレート７００が設けられている。ガイドプレート７００は、金属により形成された板状の部材であって、図１における紙面手前側及び奥側の両方から刃部材１１０を挟み込むように配置されている。一対のガイドプレート７００の形状は互いに同一である。図２に示されるように、それぞれのガイドプレート７００には凹部７１０が形成されている。

【0022】

説明の便宜上、図１における右側のことを以下では「先端側」とも称し、同図における左側のことを以下では「後端側」とも称する。凹部７１０は、ガイドプレート７００の先端側から後端側に向かって後退するように形成されている。図１や図２のように切断装置１０を側面側から見た場合においては、それぞれの凹部７１０は、閉じた状態における切断刃１１１を含む位置に形成されている。切断刃１１１が全開となっている待機状態においては、それぞれの切断刃１１１は凹部７１０の外側に退避した状態となり、図２の視点においては、ガイドプレート７００によって刃部材１１０の全体が隠れた状態となる。ガイドプレート７００は、待機状態の切断刃１１１を覆い保護する機能と、被切断物である鉄筋を、凹部７１０に沿って一対の切断刃１１１の間へと導く機能と、の両方を有している。ガイドプレート７００は更に、凹部７１０において鉄筋を挟み込むことで、切断前後における切断装置１０の姿勢を安定させる機能をも有している。

【0023】

ボール螺子２００は、電動モーター４００の回転運動を、連結部材２３０の直線運動に変換し、これにより切断機構１００を動作させるための装置である。ボール螺子２００は、螺子軸２１０と、ナット２２０と、連結部材２３０と、を有している。

【0024】

螺子軸２１０は、後端側から先端側に向かって直線状に伸びる棒状の部材である。螺子軸２１０の外周面には雄螺子が形成されている。電動モーター４００が駆動されると、螺子軸２１０はその中心軸回りにおいて回転する。

【0025】

ナット２２０は、螺子軸２１０を外周側から囲むように配置された略円筒形状の部材である。ナット２２０の内周面には雌螺子が形成されており、螺子軸２１０の外周面に形成された雄螺子に対し螺合している。ナット２２０は、螺子軸２１０の長手方向に沿った移動は許容されている一方で、螺子軸２１０の中心軸回りにおける回転は規制されている。このため、螺子軸２１０がその中心軸回りにおいて回転すると、ナット２２０は、当該中心軸に沿って図１の左右方向に移動する。

【0026】

連結部材２３０は、ナット２２０に対し取り付けられた部材であって、ナット２２０と共に螺子軸２１０に沿って移動する部材である。連結部材２３０は、ナット２２０から先端側に向けて突出するように取り付けられている。連結部材２３０のうち先端側の端部近傍となる部分には、先に述べた軸２３１を介して一対のリンク部材１２０が接続されている。

【0027】

連結部材２３０の外周面には磁石２４１が取り付けられている。また、連結部材２３０の近傍となる位置には、ホールセンサ２４２がハウジング１１に対して取り付けられている。ホールセンサ２４２が取り付けられている位置は、図１の状態からナット２２０が後端に移動して切断刃１１１が全開となったときに、連結部材２３０の磁石２４１と対向する位置となっている。切断刃１１１が全開になると、磁石２４１と対向することによってホールセンサ２４２から信号が発信され、当該信号が制御基板５００に入力される。

【0028】

減速機３００は、電動モーター４００の出力軸４１０の回転を、減速した上でボール螺子２００の螺子軸２１０に伝達する装置である。

【0029】

電動モーター４００は、切断刃１１１の動作に必要な駆動力を発生させるための回転電機であって、例えばブラシレスＤＣモーターである。電動モーター４００は出力軸４１０を有している。出力軸４１０は略円柱形状の部材であって、その中心軸は螺子軸２１０の中心軸と一致している。出力軸４１０の一部は減速機３００に向けて突出しており、減速機３００に接続されている。

【0030】

電動モーター４００のコイルに電流が供給されると、出力軸４１０がその中心軸周りに回転する。出力軸４１０の回転は減速機３００を介して螺子軸２１０に伝達され、ナット２２０を先端側もしくは後端側に向けて移動させる。これにより、先に述べたように切断機構１００の切断刃１１１を開閉動作させる。

【0031】

電動モーター４００の内部には、回転センサ４２０が設けられている。回転センサ４２０は、出力軸４１０が所定角度だけ回転する毎にパルス信号を発信するセンサであって、電動モーター４００が有するの基板４３０の上に設けられている。回転センサ４２０からのパルス信号は制御基板５００に送信される。制御基板５００は、パルス信号の数をカウントすることにより、特定のタイミング以降における出力軸４１０の回転角度を把握することができる。また、制御基板５００は、単位時間あたりに入力されるパルス信号の数に基づいて、出力軸４１０の回転速度をも把握することができる。回転センサ４２０は、出力軸４１０の回転角度及び回転速度を測定できるものであれば、本実施形態とは異なる種類のセンサであってもよく、電動モーター４００とは異なる位置に別途設けられたセンサであってもよい。

【0032】

制御基板５００は、電動モーター４００を含む切断装置１０の全体の動作を制御するために設けられた回路基板である。制御基板５００は、電動モーター４００に供給される電流を調整するためのインバーター回路や、インバーター回路におけるスイッチング動作等を制御するためのマイコン等を含む。

【0033】

蓄電池６００は、電動モーター４００や制御基板５００の動作に必要な電力を蓄えておくものであり、例えばリチウムイオンバッテリーである。切断装置１０のうち蓄電池６００が内蔵されている部分は、バッテリーパックとしてハウジング１１から着脱することが可能となっており、外部の充電器に接続して充電を行うことができる。このような態様に換えて、蓄電池６００がハウジング１１に取り付けられている状態のまま、蓄電池６００の充電を行うことが可能な構成としてもよい。

【0034】

切断刃１１１を動作させるための機構について、更に詳しく説明する。先述べたように、切断装置１０では、電動モーター４００の駆動力によって、ボール螺子２００のナット２２０及び連結部材２３０が、螺子軸２１０の中心軸と平行な方向に直線的に移動する。このような連結部材２３０の動作は、リンク部材１２０を介して、刃部材１１０に設けられた切断刃１１１の開閉動作に変換される。ナット２２０、連結部材２３０、リンク部材１２０、及び刃部材１１０は、電動モーター４００の駆動力により切断刃１１１を動作させる「駆動機構」を構成している。駆動機構の一部であるナット２２０及び連結部材２３０は、電動モーター４００の駆動力により所定方向に移動する「移動部材」に該当する。

【0035】

図３には、移動部材である連結部材２３０の位置が変化するに伴って、切断刃１１１が閉じて行く様子が示されている。切断刃１１１が閉方向に動作し始めた以降は、連結部材２３０は先端側へと移動し続けている。図３（Ａ）に示されるのは、切断刃１１１が閉じて行く途中の状態である。このとき、一対の切断刃１１１は互いに近づくように動作しているが、まだ互いに最接近した状態とはなっていない。

【0036】

点線ＤＬ１は、リンク部材１２０の長手方向を表す線である。リンク部材１２０の「長手方向」とは、例えば、図１において軸１０２の中心から軸２３１の中心に向かう方向のことである。点線ＤＬ２は、連結部材２３０が移動している方向、すなわち、螺子軸２１０の中心軸の方向を表す線である。点線ＤＬ１と点線ＤＬ２との間のなす角度のことを、以下では「角度θ」とも表記する。切断刃１１１が閉方向に動作し始めてから図３（Ａ）の状態となるまでの間において、連結部材２３０の移動に伴って角度θは次第に大きくなっている。図３（Ａ）の時点においては、角度θは９０度よりも小さい。

【0037】

図３（Ｂ）に示されるのは、図３（Ａ）の状態から連結部材２３０が更に先端側に移動したときの状態である。図３（Ｂ）の時点においては、角度θは９０度となっており、一対の切断刃１１１は互いに最近接した状態となっている。本実施形態では、このように最接近した状態においても、切断刃１１１の間にはわずかな隙間が形成されるように構成されている。鉄筋を確実に切断するためには、最接近時における隙間の大きさが、鉄筋の直径の１０％以下となっていることが好ましい。

【0038】

このような態様に換えて、図３（Ｂ）のように角度θが９０度となったと同時に、切断刃１１１同士が互いに当接した状態となるように構成されてもよい。

【0039】

本実施形態では、図３（Ｂ）のように一対の切断刃１１１が互いに最近接しても、連結部材２３０は停止せず、引き続き先端側に向けて移動する。図３（Ｃ）に示されるのは、図３（Ａ）の状態から連結部材２３０が更に先端側に移動したときの状態である。連結部材２３０が図３（Ｃ）の位置まで到達すると、電動モーター４００は動作を停止し、連結部材２３０や切断刃１１１も停止する。図３（Ｃ）の時点においては、角度θは９０度よりも大きくなっている。このため、切断刃１１１は、図３（Ｂ）の状態から、互いに遠ざかる方向に僅かに移動している。

【0040】

このように、本実施形態の駆動機構は、移動部材である連結部材２３０が所定方向に移動すると、一対の切断刃１１１が互いに近づく方向に移動し、一対の切断刃１１１が互いに最接近した後に、連結部材２３０が更に上記所定方向に移動すると、一対の切断刃１１１が互いに遠ざかる方向に移動するように構成されている。上記の「所定方向」とは、螺子軸２１０の中心軸と平行な方向であって、後端側から先端側に向かう方向のことである。このような構成においては、互いに最接近した際における一対の切断刃１１１の位置（図３（Ｂ））は、連結部材２３０の停止タイミングとは無関係に、機械的に定まることとなる。

【0041】

制御基板５００の構成について、図４を参照しながら説明する。マイコンを含む制御基板５００は、その機能を表す要素として、位置取得部５１０と、制御部５２０と、を備えている。

【0042】

位置取得部５１０は、連結部材２３０の現在位置を取得する処理、を行う部分である。本実施形態では、磁石２４１とホールセンサ２４２が対向したときを基準とした、回転センサ４２０から入力されるパルス信号のカウント値が、連結部材２３０の「現在位置」として位置取得部５１０により算出され取得される。位置取得部５１０により取得される「現在位置」は、連結部材２３０の現在位置を直接的又は間接的に示す指標であればよく、パルス信号のカウント値以外の値であってもよい。例えば、上記の基準となる位置から連結部材２３０が進行した距離を、ミリメートル等の単位で表した値が、上記の「現在位置」として用いられてもよい。

【0043】

連結部材２３０の現在位置の取得を可能とするために、切断装置１０が起動された際等においてリセット動作を行うこととすればよい。リセット動作では、例えば、一対の切断刃１１１が閉状態から開状態になる方向に電動モーター４００を駆動させ、ホールセンサ２４２からの検知信号が入力された時点で電動モーター４００を停止させればよい。この時点からパルス信号のカウントを開始すれば、以降における連結部材２３０の現在位置を正確に取得することができる。

【0044】

制御部５２０は、電動モーター４００の動作を制御する部分である。制御部５２０は、電動モーター４００に供給される電流の大きさを例えばＰＷＭ制御により調整することで、切断刃１１１の開閉動作を制御する。また、制御部５２０は、電動モーター４００が備える複数のコイルの一部を周期的に又は連続的に短絡させる、所謂「ショートブレーキ」を行うことで、切断刃１１１の制動動作をも制御する。

【0045】

制御基板５００により実行される処理について、図５を参照しながら説明する。図５のフローチャートに示される一連の処理は、上記のリセット動作が完了した以降、所定の制御周期が経過する毎に、制御基板５００によって繰り返し実行されるものである。

【0046】

当該処理の最初のステップＳ０１では、トリガスイッチ１２がオン状態であるか否かが判定される。トリガスイッチ１２がオフ状態のままである場合には、図５の処理を一旦終了する。トリガスイッチ１２がオン状態である場合には、ステップＳ０２に移行する。

【0047】

ステップＳ０２では、電動モーター４００を駆動させてそれぞれの切断刃１１１を閉方向に動作させ始める処理が、制御部５２０によって行われる。これにより、鉄筋の切断が開始される。ステップＳ０２以降は、連結部材２３０が先端側に向けて移動して行く。

【0048】

ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、連結部材２３０が目標位置に到達したか否かが判定される。「目標位置」とは、例えば図３（Ｂ）や図３（Ｃ）の状態における連結部材２３０の位置のことである。ステップＳ０３の判定は、例えば、回転センサ４２０からのパルス信号のカウント値が、上記目標位置に対応する値となったか否かに基づいて行うことができる。

【0049】

連結部材２３０が未だ目標位置に到達していない場合には、先端側に向けた連結部材２３０の移動を継続させながら、ステップＳ０３の処理が再度実行される。連結部材２３０が目標位置に到達すると、ステップＳ０４に移行する。

【0050】

ステップＳ０４では、連結部材２３０及び切断刃１１１の動作を停止させる処理が行われる。具体的には、電動モーター４００を制動するためのショートブレーキ等の処理が開始される。ステップＳ０４では、電動モーター４００への電流供給を単に停止することで、連結部材２３０及び切断刃１１１を停止させることとしてもよい。切断刃１１１の動作を停止させる処理に続いて、切断刃１１１を全開位置に戻す処理が自動的に行われてもよい。

【0051】

以上のように、鉄筋を切断する際において、制御部５２０は、一対の切断刃１１１が互いに近づく方向に移動し、最接近した後に互いに遠ざかる方向に移動し始めるまで、連結部材２３０を上記の「所定方向」に移動させるように構成されている。

【0052】

このような制御により、一対の切断刃１１１を確実に最接近させ、これにより鉄筋を切断することができる。その際、連結部材２３０を正確な位置で停止させるような高精度の位置決め制御を行わなくても、図３（Ｂ）のような最接近時における切断刃１１１同士の位置関係は常に一定となる。このため、切断刃１１１同士の衝突を確実に防止することができる。

【0053】

第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。本実施形態では、刃部材１１０の構成において第１実施形態と異なっている。本実施形態における刃部材１１０の構成について、図６を参照しながら説明する。

【0054】

図６に示される貫通穴１１２は、軸１０２が挿通される穴である。貫通穴１１３は、刃部材１１０の回転軸である軸１０１が挿通される穴である。本実施形態では、貫通穴１１３の内径が、軸１０１の外径よりも僅かに大きくなっている。

【0055】

刃部材１１０には更に、貫通穴１１４が形成されている。貫通穴１１４は、貫通穴１１３とは垂直な方向に、刃部材１１０を貫くように形成されている。貫通穴１１４の中心軸は、貫通穴１１３の中心軸と交差している。このため、貫通穴１１３の内面の２か所には、貫通穴１１４が開口している。貫通穴１１４の内面には不図示の雌螺子が形成されている。

【0056】

貫通穴１１４の内部には、２つの調整螺子１２１が配置されている。調整螺子１２１は、「六角穴止め螺子」や「イモ螺子」等とも称されるものであり、その外周面に不図示の雄螺子が形成された部材である。２つの調整螺子１２１は、貫通穴１１３の内面から軸１０１に向けて突出しており、軸１０１を間に挟み込んでいる。

【0057】

切断装置１０の製造者や使用者は、調整螺子１２１を回転させることにより、貫通穴１１３の内面からの調整螺子１２１の突出量を調整することができる。例えば、図６において上側にある刃部材１１０、の２つの調整螺子１２１を、それぞれ矢印ＡＲ１の方向に移動するように調整した場合には、切断刃１１１を含む刃部材１１０の全体が、軸１０１に対して矢印ＡＲ２の方向に移動することとなる。同様に、２つの調整螺子１２１を、それぞれ矢印ＡＲ１とは逆の方向に移動するように調整した場合には、切断刃１１１を含む刃部材１１０の全体が、軸１０１に対して矢印ＡＲ２とは逆の方向に移動することとなる。図６において下側にある刃部材１１０についても同様である。

【0058】

本実施形態では、上記のように刃部材１１０の位置を調整することで、最接近した際における切断刃１１１の間の隙間を調整することができる。貫通穴１１４及び調整螺子１２１は、一対の切断刃１１１の間の隙間を調整するための「調整機構」に該当する。

【0059】

尚、調整機構は、本実施形態のように両方の刃部材１１０に設けられていてもよいが、一方の刃部材１１０のみに設けられていてもよい。

【0060】

第３実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。本実施形態でも、刃部材１１０の構成において第１実施形態と異なっている。本実施形態における刃部材１１０の構成について、図７及び図８を参照しながら説明する。

【0061】

図７は、閉じた状態の一対の刃部材１１０を、螺子軸２１０の中心軸に沿って先端側から見て描いた図である。図８は、刃部材１１０を図６と同様の視点で描いた図である。図７及び図８に示されるように、本実施形態ではそれぞれの刃部材１１０が、第１部材１１０Ａ及び第２部材１１０Ｂからなる２つの部材に分かれている。

【0062】

第１部材１１０Ａは、刃部材１１０の大部分を占める部材である。第１部材１１０Ａには、軸１０２が挿通される貫通穴１１２と、軸１０１（回転軸）が挿通される貫通穴１１３と、が形成されている。

【0063】

第２部材１１０Ｂは、切断刃１１１が形成された部材である。第２部材１１０Ｂは、図７における上下方向に移動可能な状態で、第１部材１１０Ａに対して取り付けられている。第１部材１１０Ａは、切断刃１１１を有する第２部材１１０Ｂが取り付けられた部材であって、切断刃１１１と共に動作する「ブレードベース」に該当する。

【0064】

第１部材１１０Ａには、貫通穴１１５が形成されている。貫通穴１１５は、貫通穴１１３とは垂直な方向に、刃部材１１０を貫くように形成されている。貫通穴１１５の中心軸は第２部材１１０Ｂと交差している。貫通穴１１５の内面には不図示の雌螺子が形成されている。

【0065】

貫通穴１１５の内部には調整螺子１２２が配置されている。調整螺子１２２は、「六角穴止め螺子」や「イモ螺子」等とも称されるものであり、その外周面に不図示の雄螺子が形成された部材である。調整螺子１２２は、貫通穴１１５から第２部材１１０Ｂに向けて突出しており、調整螺子１２２の先端は第２部材１１０Ｂに当接している。

【0066】

切断装置１０の製造者や使用者は、調整螺子１２２を回転させることにより、貫通穴１１５からの調整螺子１２２の突出量を調整することができる。例えば、図８において上側にある刃部材１１０の調整螺子１２２を、矢印ＡＲ１１の方向に移動するように調整した場合には、切断刃１１１を含む第２部材１１０Ｂの全体が、第１部材１１０Ａに対して矢印ＡＲ１２の方向に移動することとなる。同様に、調整螺子１２２を、矢印ＡＲ１１とは逆の方向に移動するように調整した場合には、切断刃１１１を含む第２部材１１０Ｂの全体が、矢印ＡＲ１２とは逆の方向に移動することとなる。図８において下側にある刃部材１１０についても同様である。

【0067】

本実施形態では、上記のように、第１部材１１０Ａにおける切断刃１１１の取り付け位置を調整することで、最接近した際における切断刃１１１の間の隙間を調整することができる。貫通穴１１５及び調整螺子１２２は、一対の切断刃１１１の間の隙間を調整するための「調整機構」に該当する。

【0068】

第４実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。本実施形態でも、刃部材１１０の構成において第１実施形態と異なっている。本実施形態における刃部材１１０の構成について、図９を参照しながら説明する。

【0069】

本実施形態でも第３実施形態（図８）と同様に、それぞれの刃部材１１０が、第１部材１１０Ａ及び第２部材１１０Ｂからなる２つの部材に分かれている。

【0070】

第１部材１１０Ａには、貫通穴１１６が形成されている。貫通穴１１６は、第１部材１１０Ａの先端側端部から、切断刃１１１の稜線と平行な方向に直線状に形成されている。貫通穴１１６の奥側には空間が形成されており、当該空間には楔部材１３０が嵌め込まれている。楔部材１３０は、貫通穴１１６の中心軸に沿って移動可能な状態で保持されている。楔部材１３０のうち第２部材１１０Ｂ側の部分には、傾斜面１３１が形成されている。傾斜面１３１は、後端側から先端側に行く程、切断刃１１１側に近づくように傾斜した平坦面である。第２部材１１０Ｂは、第１部材１１０Ａの傾斜面１３１に当接した状態で保持されている。

【0071】

第１部材１１０Ａに設けられた貫通穴１１６の内面には不図示の雌螺子が形成されている。貫通穴１１６の内部には調整螺子１２３が配置されている。調整螺子１２３は、「六角穴止め螺子」や「イモ螺子」等とも称されるものであり、その外周面に不図示の雄螺子が形成された部材である。調整螺子１２３は、貫通穴１１６から楔部材１３０に向けて突出しており、調整螺子１２３の先端は楔部材１３０に当接している。

【0072】

切断装置１０の製造者や使用者は、調整螺子１２３を回転させることにより、貫通穴１１６からの調整螺子１２３の突出量を調整することができる。例えば、調整螺子１２３を、図９の矢印ＡＲ２１の方向に移動するように調整した場合には、楔部材１３０が後端側へと移動することに伴って、切断刃１１１を含む第２部材１１０Ｂの全体が、第１部材１１０Ａに対して矢印ＡＲ２２の方向に移動することとなる。同様に、調整螺子１２３を、矢印ＡＲ２１とは逆の方向に移動するように調整した場合には、切断刃１１１を含む第２部材１１０Ｂの全体が、矢印ＡＲ２２とは逆の方向に移動することとなる。

【0073】

本実施形態でも第３実施形態（図８）と同様に、第１部材１１０Ａにおける切断刃１１１の取り付け位置を調整することで、最接近した際における切断刃１１１の間の隙間を調整することができる。貫通穴１１６、調整螺子１２３、及び楔部材１３０は、一対の切断刃１１１の間の隙間を調整するための「調整機構」に該当する。

【0074】

第５実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。本実施形態では、刃部材１１０の構成、及び、刃部材１１０の回転軸である軸１０１の構成において、第１実施形態と異なっている。

【0075】

図１０には、本実施形態における軸１０１の構成が示されている。本実施形態の軸１０１には、内部軸１４０が設けられている。内部軸１４０は円柱形状の部材であって、軸１０１を貫いている。内部軸１４０のうち、図１０における下方側の部分は、軸１０１から更に下方側に向けて突出しており、ハウジング１１又はガイドプレート７００に対して回転可能な状態で取り付けられている。内部軸１４０のうち、図１０における上方側の部分は、軸１０１から更に上方側に向けて突出している。当該部分は、他の部分よりも径の大きな拡径部１４１となっている。

【0076】

図１０に示されるＡＸ１は内部軸１４０の中心軸であり、ＡＸ２は軸１０１の中心軸である。これら２つの中心軸は互いに一致していない。つまり、軸１０１は、内部軸１４０に対して偏心した軸となっている。

【0077】

図１１に示されるように、本実施形態でも、軸１０１は、刃部材１１０の貫通穴１１３に挿通されている。刃部材１１０が軸１０１の周りに回転することで、切断刃１１１が開閉動作する。その回転中心軸は、軸１０１の中心軸ＡＸ２と一致する。

【0078】

切断装置１０の製造者や使用者は、例えば拡径部１４１を掴んで内部軸１４０を回転させることにより、ハウジング１１に対する中心軸ＡＸ２の位置を調整することができる。例えば、内部軸１４０を、図１１の矢印ＡＲ３１の方向に回転させた場合には、中心軸ＡＸ２の位置が変化することに伴って、切断刃１１１を含む刃部材１１０の全体が、ハウジング１１に対して矢印ＡＲ３２の方向に移動することとなる。

【0079】

本実施形態では、上記のように、内部軸１４０の回転角度を変化させることで、回転軸である軸１０１の中心軸ＡＸ２の位置を変更し、これにより、最接近した際における切断刃１１１の間の隙間を調整することができる。軸１０１、内部軸１４０、及び貫通穴１１３は、一対の切断刃１１１の間の隙間を調整するための「調整機構」に該当する。

【0080】

第６実施形態について説明する。他の実施形態と異なる点を中心に説明し、共通する点については適宜説明を省略する（他の実施形態でも同様である）。本実施形態は、ナット、連結部材及びリンク部材の連結構成において他の実施形態と異なっており、特にナットの端面と連結部材の一部を当接させる構成を採用することにより、高負荷の際に破損しにくい構成を開示する。

【0081】

図１２は、本実施形態におけるナット３２０、連結部材３３０及びリンク部材１２０の連結構成を示す一部拡大斜視図である。なおリンク部材１２０は、他の実施形態と同様の構成を備えているため同一の符号を付して説明を省略する。

【0082】

ナット３２０は、螺子軸２１０を外周側から囲むように配置された略円筒形状の部材である。ナット３２０の内周面には雌螺子が形成されており、螺子軸２１０の外周面に形成された雄螺子に対し螺合している。螺子軸２１０がその中心軸回りにおいて回転すると、ナット３２０は、当該中心軸に沿って移動する点においてナット２２０と共通する。

【0083】

連結部材３３０は、ナット３２０とリンク部材１２０とを連結する部材である。連結部材３３０は同図に示されるように内方（螺子軸２１０の中心軸に接近する方向）に突出して形成されることによって、ナット３２０の先端側を向いた端面３２０Ｓによって支持される被支持部３３０Ｐを備えている。被支持部３３０Ｐは、後端方向に向かう力が作用したときにナット３２０の端面３２０Ｓから反力を受けるための部分である。

【0084】

なお本実施形態の連結部材３３０は、被支持部３３０Ｐに加えて、螺子軸２１０の長手方向に延在する腕部３３０Ａをさらに備えており、この腕部３３０Ａの先端側の領域には軸２３１の端部と係合するためのリンク係合穴が形成され、腕部３３０Ａの後端側の領域には、ナット３２０の側面から突出する突出部と係合するためのナット係合穴が形成されている。

【0085】

同図に示されるように軸２３１（駆動軸）の端部がリンク係合穴を貫通することにより連結部材３３０とリンク部材１２０を連結し、ナット３２０の突出部がナット係合穴を貫通することにより連結部材３３０とナット３２０を連結すると共に、連結部材３３０が軸周りに回転移動することを規制することが可能となる。このとき被支持部３３０Ｐは、ナット３２０の先端側を向いた端面３２０Ｓによって支持されている。

【0086】

このような構成によれば、被切断物の切断時にリンク部材１２０から連結部材３３０に後端方向の強い負荷が作用しても、その負荷の一部をナット３２０の先端側を向いた端面３２０Ｓによって、剪断力ではなく圧縮力として受け止めることが可能となるので、ナット３２０の強度を確保するためにナット３２０を大型化することが抑えられ、ナット３２０および連結部材３３０を含む製品の外径が細くなることで、工具の小型化に寄与することが可能となる。これにより、工具の把持部の大きさを適正に設定することが可能となり、工具を扱いやすさを向上させることが可能となる。

【0087】

対して被支持部３３０Ｐが設けられていない比較構成の場合、連結部材に作用する全ての負荷をナットの側面から突出する突出部で支持しなければならないため、ナットの突出部に大きな剪断力がかかってしまいナットが破損してしまう可能性が高い。

【0088】

なお、同図に示されるように、螺子軸２１０を挟んで反対側にも、同一構成の連結部材３３０が設けられていてもよい。また、同図に示されるように、被支持部３３０Ｐの両端端部を端面３２０Ｓに沿って湾曲させてもよい。ナット３２０の端面３２０Ｓで荷重を受ける場合、被支持部３３０Ｐとナット３２０の端面３２０Ｓとの接触面に対して軸方向において同一となる位置でリンク部材１２０から連結部材３３０に対して荷重が伝達される構成が好ましい。すなわち、リンク部材１２０と連結部材３３０とをナット３２０の外径よりも内側で接合させる構成が好ましい。これにより、連結部材３３０及びナット３２０の小型化（細径化）を実現することが可能となる。

【0089】

第７実施形態について説明する。本実施形態においても、ナット、連結部材及びリンク部材の連結構成において他の実施形態と異なっている。ただしナットの端面と連結部材の一部を当接させる構成を採用することにより、高負荷の際に破損しにくい構成を実現した点において、第６実施形態と共通する。

【0090】

図１３は、本実施形態におけるナット７２０、連結部材７３０及びリンク部材１２０の連結構成を示す一部拡大斜視図である。

【0091】

ナット７２０は、螺子軸２１０を外周側から囲むように配置された略円筒形状の部材である。ナット７２０の内周面には雌螺子が形成されており、螺子軸２１０の外周面に形成された雄螺子に対し螺合し、螺子軸２１０がその中心軸回りにおいて回転すると、ナット７２０は、当該中心軸に沿って移動する点においてナット３２０と共通する。さらにナット７２０の先端側の領域には、後端側の領域よりも小径で雄螺子が形成された先端部が設けられている。すなわちナット７２０は相対的に大径に形成された後端部と、相対的に小径に形成され外周面に雌螺子が形成された先端部を有している。

【0092】

連結部材７３０は、ナット７２０とリンク部材１２０とを連結する部材である。連結部材７３０は、筒型に形成されている点でトラニオンと呼ばれる場合がある。連結部材７３０の内周面には、ナット７２０の先端部外周面に形成された雄螺子と螺合する雌螺子が形成されており、以てナット７２０と連結部材７３０とが連結されている。また、連結部材７３０は、ナット７２０の後端部と先端部との段差面によって支持される。この段差面は、ナット７２０の先端側を向いた端面に相当する。

【0093】

なお本実施形態の連結部材７３０は、さらに、螺子軸２１０の長手方向に延在する一対の腕部７３０Ａをさらに備えており、この腕部７３０Ａの先端側の領域には軸２３１の端部と係合するためのリンク係合穴が形成されている。

【0094】

同図に示されるように軸２３１の端部がリンク係合穴を貫通することにより連結部材７３０とリンク部材１２０は連結する。このとき連結部材７３０の後端側を向いた面は、ナット７２０の先端側を向いた端面によって支持されている。

【0095】

このような構成によれば、被切断物の切断時にリンク部材１２０から連結部材７３０に後端方向の強い負荷が作用しても、その負荷の一部をナット７２０の先端側を向いた端面によって剪断力ではなく圧縮力として受け止めることが可能となるので、高負荷の際に破損しにくい構成を実現することが可能となる。

【0096】

第８実施形態について説明する。本実施形態は、トラニオンと呼ばれることもある連結部材を２つの異なる組成の材料から構成している。図１４は、本実施形態に係る連結部材８３０を示す斜視図である。

【0097】

連結部材８３０は、ナットと連結する第１部分（ナット連結部８３０Ｂ）と、リンク部材１２０と連結する第２部分（リンク連結部８３０Ａ）とを備える。ナット連結部８３０Ｂの内周面には、ナット７２０の先端部外周面に形成された雄螺子と螺合する雌螺子が形成されている。ナット連結部８３０Ｂは、ナット７２０の後端部と先端部との段差面によって支持される。ナット連結部８３０Ｂは、第２部分よりも軽く（比重が小さく）、かつ、低強度の材料でできており、例えば、アルミニウムから形成される。

【0098】

一方でリンク連結部８３０Ａは、軸２３１と連結するための一対の腕部を備えている。リンク連結部８３０Ａは、ナット連結部８３０Ｂよりも重く（比重が大きく）、かつ、高強度の材料でできており、例えば、鉄鋼材料から形成される。ここでリンク連結部８３０Ａの後端側の領域を上下方向に長く形成することによって、ナット連結部８３０Ｂによって支持される領域の面積を広くしてもよい。

【0099】

なお、ナット連結部８３０Ｂは、内側に螺子軸２１０を貫通させるため寸法的な制約があり、小型化が困難である。そのため、リンク連結部８３０Ａとナット連結部８３０Ｂとを同一の部材で一体形成した場合、連結部材８３０は要求される仕様に対して過剰な強度を有する重量の重い部品となる。この点、本実施形態では、ナット連結部８３０Ｂの軽量化によって連結部材８３０全体の軽量化を実現できるから、連結部材８３０の慣性を抑えることが可能となる。このためナット７２０及び連結部材８３０の螺子軸２１０の長手方向における停止位置制御の精度向上や素早い作動が可能となる。一方でトグルリンクと連結することにより高負荷がかかるリンク連結部８３０Ａは、高強度の材料を用いて強度を確保することが可能となる。また、ナット連結部８３０Ｂがリンク連結部８３０Ａを支持する領域の面積を大きくすることによって、負荷を分散することも可能となる。したがって軽量化と強度を両立することが可能となる。

【0100】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0101】

１０：切断装置
１０１：軸
１１０：刃部材
１１１：切断刃
１１３，１１４，１１５，１１６：貫通穴
１２０：リンク部材
１２１，１２２，１２３：調整螺子
１３０：楔部材
１４０：内部軸
２２０：ナット
２３０：連結部材
４００：電動モーター
５２０：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】