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【発明の名称】 刈込機
【発明者】 【氏名】中村 雅道
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】岡村 英澄
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内
【要約】 【課題】刈込機において、駆動源の出力を増大させることなく切断能力を向上させる。

【解決手段】側縁にバリカン刃を備えた一対の重複されたブレード６，７と、回転運動を発生するモータ４と、その回転運動をブレード６，７の往復運動に変換する変換機構２３と、を備えた刈込機１において、モータ４と変換機構２３との間にインパクト機構２４を介在させて設けた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側縁にバリカン刃を備えた一対の重複されたブレードと、回転運動を発生する駆動源と、前記回転運動を前記ブレードの往復運動に変換する変換機構と、を備えた刈込機において、
前記変換機構に作用する負荷が規定値以下の場合には前記駆動源からの駆動力を連続的に前記変換機構に伝達し、前記変換機構に作用する負荷が規定値を超えた場合には前記駆動源からの駆動力を蓄積しこの蓄積した力を打撃により前記変換機構に与えるインパクト機構を、前記駆動源と前記変換機構との間に介在させて設けたことを特徴とする刈込機。
【請求項２】
前記インパクト機構は、
前記駆動源により回転駆動される駆動軸と、
打撃部を有し、前記駆動軸に嵌合して共に回転運動を行うハンマと、
前記打撃部と係合する被打撃部を有して前記変換機構に連結され、前記打撃部と前記被打撃部との係合により前記ハンマと共に回転運動を行うアンビルと、
前記変換機構に規定値を超えた負荷が作用した場合に前記駆動軸の回転運動を前記ハンマの前記アンビルからの後退運動に変換するカム機構と、
前記ハンマの後退により前記駆動源の駆動力を蓄積すると共に、前記ハンマの後退により前記打撃部と前記被打撃部との係合が外れた後に打撃を伴って前記打撃部と前記被打撃部とを係合させるバネと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の刈込機。
【請求項３】
前記変換機構は、前記アンビルに対面して設けられると共に前記アンビルと前記ブレードとに連結された偏心カムを備え、
前記アンビルの径は、前記偏心カムの径よりも大きく形成され、前記アンビルは、前記偏心カムの前記アンビル側への移動を規制することを特徴とする請求項２に記載の刈込機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、植木や生け垣などの刈り込みを行う刈込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植木や生け垣等の刈り込みを行う刈込機として、側縁に櫛状のバリカン刃が形成された一対の重複されたブレードを駆動源の駆動力によって往復運動させて、バリカン刃を噛み合わせることにより、互いのバリカン刃間に位置する枝などの切断対象物を切断するものがある。
【特許文献１】特開２０００−３０８８５０号公報
【特許文献２】実開平６−４１４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような刈込機では、太い枝を切断するために切断能力の向上を図るには、駆動力を大きくすればよい。しかしながら、単純に駆動源を大型化してその出力を大きくすることで駆動力を大きくしたのでは、比較的小さい駆動力で切断できる小枝などの切断対象物の切断も大きな駆動力によってなされるので、エネルギーを無駄に消費してしまい、不経済である。
【０００４】
本発明の目的は、刈込機において、駆動源の出力を増大させることなく切断能力を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、側縁にバリカン刃を備えた一対の重複されたブレードと、回転運動を発生する駆動源と、前記回転運動を前記ブレードの往復運動に変換する変換機構と、を備えた刈込機において、前記変換機構に作用する負荷が規定値以下の場合には、前記駆動源からの駆動力を連続的に前記変換機構に伝達し、前記変換機構に作用する負荷が規定値を超えた場合には前記駆動源からの駆動力を蓄積しこの蓄積した力を打撃により前記変換機構に与えるインパクト機構を、前記駆動源と前記変換機構との間に介在させて設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の刈込機において、前記インパクト機構は、前記駆動源により回転駆動される駆動軸と、打撃部を有し、前記駆動軸に嵌合して共に回転運動を行うハンマと、前記打撃部と係合する被打撃部を有して前記変換機構に連結され、前記打撃部と前記被打撃部との係合により前記ハンマと共に回転運動を行うアンビルと、前記変換機構に規定値を超えた負荷が作用した場合に前記駆動軸の回転運動を前記ハンマの前記アンビルからの後退運動に変換するカム機構と、前記ハンマの後退により前記駆動源の駆動力を蓄積すると共に、前記ハンマの後退により前記打撃部と前記被打撃部との係合が外れた後に打撃を伴って前記打撃部と前記被打撃部とを係合させるバネと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の刈込機において、前記変換機構は、前記アンビルに対面して設けられると共に前記アンビルと前記ブレードとに連結された偏心カムを備え、前記アンビルの径は、前記偏心カムの径よりも大きく形成され、前記アンビルは、前記偏心カムの前記アンビル側への移動を規制することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、駆動源の出力を増大させることなく切断能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態の刈込機を示す側面図、図２は、その一部を示す底面図、図３は、刈込機の内部構造を示す縦断側面図である。
【００１０】
図１ないし図３に示すように、刈込機１は、本体部２と、この本体部２から突出して設けられたバリカン刃部３とを有している。この刈込機１は、概略的には、本体部２に内蔵した駆動源であるモータ４が発生する回転運動を駆動伝達系５でバリカン刃部３のブレード６，７の往復運動に変換し、ブレード６，７の側縁に設けたバリカン刃６ａ（上刃），７ａ（下刃）により、植木や生け垣の枝等の切断を行うものである。
【００１１】
刈込機１は、図１での左側をユーザに近い側（手前側）として、グリップ８と補助グリップ９とを把持して使用される。また、本体部２の前部（図１での右側の部分）には、保護カバー１０が装着されている。
【００１２】
この刈込機１には、本体部２から前方に向けて、相互に平行な上押板１１及び下押板１２が延設されており、これら上押板１１及び下押板１２の間に、一対（二枚）の重設されたブレード６，７が狭持されている。ブレード６，７は、結合部１３によって相対的に往復運動可能に締結されており、二つのブレード６，７が長手方向に往復運動することで、上側のブレード６の側縁に形成された上刃６ａと下側のブレード７の側縁に形成された下刃７ａとの間の間隙１４に導入された枝等の切断対象物（図示せず）が切断される。
【００１３】
図４は、駆動伝達系５を示す縦断側面図、図５は、その底面図である。駆動伝達系５は、モータ軸２１に連結された減速機構２２と、モータ４が発生させた回転運動をブレード６，７の往復運動に変換する変換機構２３と、減速機構２２と変換機構２３との間に介在して設けられ減速機構２２からの出力を連続的又は打撃によって変換機構２３に伝達するインパクト機構２４とを備えている。
【００１４】
減速機構２２は、モータ軸２１の先端部（下端部）に設けられたピニオンギヤ２５に噛み合う一対のプラネットギヤ２６、ハウジング２７に固定されたリングギヤ２８などから構成される遊星歯車機構である。プラネットギヤ２６は、軸２９を介して駆動軸３０に回動自在に連結している。この減速機構２２は、モータ軸２１の回転を減速して駆動軸３０に伝達する。
【００１５】
変換機構２３は、ブレード６，７に連結されこれらのブレード６，７を往復運動させるための偏心カム３１（３１ａ，３１ｂ）を有している。偏心カム３１は、略円盤状に形成され、後述するインパクト機構２４の出力軸４３下部の上下にそれぞれ中心をずらして固定され、出力軸４３の回転により回転する。また、偏心カム３１は、互いに回転の位相が１８０度ずれるように配置され、上側の偏心カム３１ａが前側に突出したときには、下側の偏心カム３１ｂが後側に突出し、上側の偏心カム３１ａが後側に突出したときには、下側の偏心カム３１ｂが前側に突出するようになっている。また、ブレード６，７には、それぞれ偏心カム３１ａ，３１ｂと係合する図示しない連係孔が設けられ、連係孔に偏心カム３１ａ，３１ｂが係合してブレード６，７が差動的に前後方向に往復運動する。
【００１６】
インパクト機構２４は、変換機構２３に作用する負荷が規定値以下の場合には、モータ４からの駆動力を連続的に変換機構２３に伝達し、変換機構２３に作用する負荷が規定値を超えた場合にはモータ４からの駆動力を蓄積しこの蓄積した力を打撃により変換機構２３に与えるものである。
【００１７】
具体的には、インパクト機構２４は、駆動軸３０、ハンマ４１、アンビル４２などによって構成されている。ハンマ４１は、出力軸４３側の面に突出形成された打撃部４４を備えた略円筒形状を有する部材であり、カム機構４５を介して駆動軸３０に回転自在に外嵌している。このカム機構４５は、駆動軸３０の外周面適所に形成された断面Ｖ字形のカム溝４６ａと、ハンマ４１の内周面に形成されたカム溝４６ｂと、両カム溝４６ａ，４６ｂに係合する剛球４７とを備えて構成されており、ハンマ４１は、このカム機構４５により駆動軸３０に対し相対的な軸方向の移動及び軸周り方向の移動を案内される。また、ハンマ４１は、バネであるコイルバネ４８によりアンビル４２側（下側）に付勢されている。
【００１８】
アンビル４２は、出力軸４３と連結された輪状の基部４９と、該基部４９から外周側に突出する被打撃部５０とを有して形成されており、通常時、軸方向において、この被打撃部５０がハンマ４１の打撃部４４と係合する位置に配設されている。これにより、ハンマ４１が回転したときに、ハンマ４１の打撃部４４がアンビル４２の被打撃部５０に係合すし、アンビル４２がハンマ４１と共に回転する。なお、出力軸４３は、ハウジング２７に設けられた軸受５１によって回転自在に保持されているととともに、偏心カム３１に連結されている。
【００１９】
このインパクト機構２４では、変換機構２３の出力軸４３の負荷（トルク）が規定値以下の場合では、ハンマ４１の打撃部４４とアンビル４２の被打撃部５０とが常に係合した状態となり、モータ４の駆動力が駆動軸３０、カム機構４５、ハンマ４１の打撃部４４、アンビル４２の被打撃部５０を介して出力軸４３に連続的に伝達される。
【００２０】
出力軸４３にかかる負荷が規定値を超えると、ハンマ４１が駆動軸３０に対して相対的に回転し、このとき、カム機構４５の誘導によりハンマ４１がコイルバネ４８の付勢力に抗してアンビル４２から後退（上昇）し、ハンマ４１の打撃部４４とアンビル４２の被打撃部５０との係合が外れる。即ち、カム機構４５は、アンビル４２に規定値を超えた負荷が作用した場合に駆動軸３０の回転運動をハンマ４１のアンビル４２からの後退運動に変換している。この間、コイルバネ４８は圧縮され、コイルバネ４８にモータ４の駆動力が蓄積される。そして、打撃部４４が被打撃部５０を乗り越えると、コイルバネ４８の付勢力によってハンマ４１がカム機構４５の誘導により出力軸４３側に移動し、ハンマ４１の回転により再びハンマ４１の打撃部４４がアンビル４２の被打撃部５０に衝撃的に係合し、この被打撃部５０に回転方向の打撃を与える。この打撃は、コイルバネ４８が蓄積したモータ４の駆動力によるものである。
【００２１】
このような構成において、例えば切断対象物としての枝が細く、ブレード６，７から変換機構２３にかかる負荷が規定値以下の場合には、インパクト機構２４によってモータ４からの駆動力が連続的に変換機構２３に伝達されて枝を切断することができる。一方、例えば枝が太く、変換機構２３に作用する負荷が規定値を超えた場合には、インパクト機構２４が、モータ４からの駆動力を蓄積しこの蓄積した力を打撃により変換機構２３に与え、これにより、太い枝を切断することができる。このように、本実施形態では、モータ４と変換機構２３との間にインパクト機構２４を介在させて設けたことにより、モータ４の出力を増大させることなく刈込機１の切断能力を向上させることができる。また、これにより、庭木剪定前に太い枝を鋸で切断する必要がなく、庭木剪定作業の効率を向上させることができる。
【００２２】
また、インパクト機構２４により刈込機１の切断性能を向上させているので、刈込機１の切断性能を向上させるためにモータ４を大きくする場合に比べて、刈込機１の小型化、軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、従来では、バリカン刃６ａ，７ａ間に異物を噛み込むと、ブレード６，７がロックしその衝撃力が直接駆動伝達系に伝わるので、駆動伝達系を構成するギヤの強度を高いレベルで確保する必要があったが、本実施形態では、規定値を超えた負荷が変換機構２３に加わると、インパクト機構２４の動作により変換機構２３への力の伝達が打撃に切り替わることから、インパクト機構２４がクラッチの機能を果たし、駆動伝達系５の各部を保護することができる。
【００２４】
また、刈込機１の通常時（連続切断時）の切断能力は、モータ４の出力により決定され、打撃時の切断能力は、コイルバネ４８のバネ定数により決定される。従って、モータ４及びコイルバネ４８の組み合わせにより、通常時の切断能力と打撃時の切断能力の様々なバリエーションを実現することができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態を図６に基づいて説明する。前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。
【００２６】
図６は、本実施形態の駆動伝達系５を示す縦断側面図である。本実施形態では、駆動伝達系５のアンビル４２が偏心カム３１ａに対面して近接して設けられるととともに、アンビル４２の径が偏心カム３１ａの径よりも大きく形成されている。この構造では、アンビル４２が偏心カム３１ａの上方への移動、即ち、アンビル４２側への移動を規制している。
【００２７】
このような構成においては、偏心カム３１ａがアンビル４２に上方（アンビル４２側）への移動を規制されているので、偏心カム３１ａに連結されたブレード６が上に移動するのが防止される。従って、ブレード６が異物や太い枝を噛み込んだときに生じる力などで、偏心カム３１とブレード６との連結が外れることが防止される。
【００２８】
なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、ブレード６，７のうちの一方のみを往復運動させてもよい。また、インパクト機構２４としては、例えばオイル式のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の刈込機を示す側面図である。
【図２】その一部を示す底面図である。
【図３】刈込機の内部構造を示す縦断側面図である。
【図４】駆動伝達系を示す縦断側面図である。
【図５】その底面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の駆動伝達系を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 刈込機
４ モータ（駆動源）
６ ブレード
６ａ バリカン刃
７ ブレード
７ａ バリカン刃
２３ 変換機構
２４ インパクト機構
３０ 駆動軸
３１ 偏心カム
４１ ハンマ
４２ アンビル
４４ 打撃部
４５ カム機構
４８ コイルバネ（バネ）
５０ 被打撃部
【出願人】 【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地
【出願日】 平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００８３８０６
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和

【識別番号】１００１０８７０７
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 友之

【識別番号】１０００９５５００
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
【公開番号】 特開２００６−２７１２３１（Ｐ２００６−２７１２３１Ａ）
【公開日】 平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願番号】 特願２００５−９３２５２（Ｐ２００５−９３２５２）