JP2017012009A - 往復動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で上記した欠点を解決し、寿命を向上させるとともに、安価で作業能率の良い刈込機を提供する。【解決手段】駆動源と、駆動源を収容したハウジングと、駆動源によって駆動されるカム機構と、カム機構によって相対的に往復動される第１及び第２のブレードと、カムとブレードの係合面においてカムとブレードが乖離する方向へと分力が働くためのカム又はブレード又はカムとブレードの係合面形状とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、往復駆動される作業具を備えた往復動工具に関するものである。

往復駆動される作業工具を備えた各種往復動工具が知られており、作業工具として長手方向と直交する幅方向両端縁に沿って複数の切刃が形成された刃部と、カムに係合するカム係合部とこれらを接続する接続部が形成された上ブレードと下ブレードを上下に重ね、モータの回転をカムによって上ブレードと下ブレードの往復直線運動に変換し、これらの上ブレードと下ブレードを互いに逆方向に交互に往復運動させて所要の刈込作業を行うヘッジトリマはその一例である。一般的なヘッジトリマは、特許文献１に記載のように駆動源としてのモータと、モータから出力される回転駆動力を上ブレードと下ブレードの往復駆動力に変換する動力伝達機構部と、動力伝達機構部の出力たる往復駆動力によって往復駆動される作業工具（上ブレードと下ブレード）を備え、樹木の剪定、生垣の整形、芝等の刈り込み等に用いられる。

ここで、ヘッジトリマによって太い枝葉や堅い枝葉を切断しようとした際、又は、鉄柵等の切断できないものを噛みこんだ場合は、ブレードの移動が停止してしまい、モータがロックしてしまう恐れがある。特許文献１の構成において、上側カムリングと上ブレードの係合するそれぞれの面は全て平坦な面になっており、通常作業時に係合が外れないように上側カムリングを上ブレードより回転軸方向に厚くしているため、刈込み作業によっては硬い木や小石などを噛み込んだときなど急激な力が働いても、上側カムリングと上ブレードの係合が外れず、その衝撃が直にギヤの歯面に加わり、ギヤの寿命が低下する恐れがあった。

このような課題を解決するため、変速機構部をプーリとＶベルトとにより構成、異常に大きい伝達トルクが加わった際に変速機構部をスリップさせる構成が考えられている。

特開平９−２３３９４６号公報

しかしながら、上記した従来の技術では、駆動軸から偏心カムの間にプーリとＶベルトを介しているため、変速機構部の部品が増え、構成が複雑化するとともに、本体が大型化するという問題があった。本発明の目的は、簡単な構成で上記した欠点を解決し、寿命を向上させるとともに、安価で作業能率の良い刈込機を提供することである。

上記目的を達成するため本願発明においては、駆動源と、前記駆動源を収容したハウジングと、前記駆動源によって駆動されるカム機構と、前記カム機構によって相対的に往復動される第１及び第２のブレードと、前記カムとブレードの係合面においてカムとブレードが乖離する方向へと分力が働くためのカム又はブレード又はカムとブレードの係合面形状とを備える構成とした。

本発明によれば、カムとブレードが乖離する方向へと分力が働くためのカム又はブレード又はカムとブレードの係合面形状とを備えることにより、針金や太い枝などを噛み、ブレードの回転を拘束するような強い力が働いたとき、ブレードの摺動面がカムの摺動面から外れるため、力の伝達が解除され、ギヤ歯面の破損を防止できる。

本発明の実施の形態に係る往復動工具の側面図。 図１に示される往復動工具の駆動部拡大図。 図１に示される往復動工具の力の伝達が解除された状態の駆動部拡大図。 本発明の別の実施の形態に係る往復動工具の駆動部拡大図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本実施の形態の往復動工具は、植木バリカンとも呼ばれるヘッジトリマであり、ハウジング１にエンジンや電動モータ等の駆動源７を内蔵する。ハウジング１には、メインハンドル（リヤハンドル）１ａ及びサブハンドル（フロントハンドル）１ｂが設けられる。メインハンドル１ａには、使用者が操作するトリガスイッチ１ｃが設けられる。飛散防護カバー１ｄは、ハウジング１の前端部に立設され、刈り込まれた対象物が使用者側に飛散することを防止する。ハウジング１の下部には、ブレード組が取り付けられる。ブレード組は、上刃２、下刃３、ブレードガイド４、ブレードホルダ５、カム機構１１を一体化したものである。ブレード組はネジ１３ａ及びナット１３ｂによって、ハウジング１に固定されている。第１のブレードとしての上刃２及び第２のブレードとしての下刃３は、ブレードガイド４及びブレードホルダ５の間に上下から挟まれた状態でネジ１５ａ及びナット１５ｂ（図３）により、相互に近接しかつ摺動可能に支持される。

上刃２及び下刃３の基端部はカム機構１１と係合する。カム機構１１は、上カム板部（第１のカム板部）１１ａ、下カム板部（第２のカム板部）１１ｂ、及びフランジ部１１ｃを含む。上カム板部（第１のカム板部）１１ａ、下カム板部（第２のカム板部）１１ｂは、中心軸部材１２を中心として互いに離間する方向に偏心して設けられる。フランジ部１１ｃは、上カム板部１１ａと下カム板部１１ｂとの間に位置する、上カム板部１１ａと下カム板部１１ｂより大径の円板状部である。上カム板部１１ａの外周面には、ギヤに向かって径が小さくなる斜面１１ｄが設けられている。

下カム板部１１ｂの外周面には、ブレードホルダに向かって径が小さくなる斜面１１ｅが設けられている。ギヤ９の上部にはウェーブワッシャー１４が配設される。ウェーブワッシャー１４は、ギヤ９をカム１１の方向に常時付勢しており、すなわち、ギヤ９は、カム１１から離れる方向へ移動する際にカム１１側へと近づく方向への反力が生じるよう構成されている。尚、ウェーブワッシャー１４は、通常時に圧縮されず、ギヤ９が移動することで圧縮される構成としてもよい。

上刃２の基端部にはカム係合部としてブレードの長手方向に交差する方向を長径とする長穴２ａ（図３）が形成され、長穴２ａの内周部が上カム板部外周斜面１１ｄと係合する。下刃３の基端部にも同様にカム係合部としての長穴（不図示）が形成され、当該長穴の内周部が下カム板部外周の斜面１１ｅと係合する。フランジ部１１ｃは、上刃２の長穴２ａ及び下刃３の長穴の短径（短手方向の内径）よりも大径であり、カム機構１１が上刃２及び下刃３から抜けるのを防止する。カム機構１１の上部には、図示しないピンが突出して設けられ、ギヤ９に設けられた図示しない孔部に挿入し、回転方向に係合することでギヤ９の回転をカム機構１１に伝達している。

図１、図２に示すように、駆動源７の出力軸７ａの先端部にはピニオン（ギヤ）８が設けられる。ピニオン８は、ギヤ９と噛合し、駆動源７の回転を所定の減速比でギヤ９に伝達する。ギヤ９は、例えばハスバギヤであり、ハウジング１のギヤ収納空間１ｋ内に支持される。具体的には、ギヤ９は、ハウジング１に固定された中心軸部材（ギヤシャフト）１２に、回転可能に支持される。ギヤ９には、カム１１が嵌合する。中心軸部材１２は、ブレード組に設けられた中心穴１６を貫通し、ブレードホルダ５から下方に突出する。駆動源７の回転は、ピニオン８、ギヤ９と伝達され、ギヤ９と一体となってカム機構１１が回転する。カム機構１１は、駆動源７によって回転駆動され、駆動源７の回転を刃２及び下刃３の往復動に変換する。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。カムの外周に、ブレードがカムからギヤ側に離れる方向（ブレードとカムが乖離する方向）へと分力が働くため、針金や太い枝等を噛み込み、ブレードが拘束するような強い力が働いたとき、例えば図３に示すように上刃２が外れるときは、ブレードが拘束された状態でカム１１が回転しようとするため、カム１１が上刃２に押し付けられ、すなわち斜面１１ｄが長穴２aに押し付けられることでカム１１によって上刃２を押上げる。言い換えれば、斜面１１ｄを上刃２のカム係合面が滑り、上刃２が上方に押上げられ、さらに上刃２がウェーブワッシャー１４を押し縮めつつギヤ９を押上げることで、カム１１とギヤ９の間に隙間が生じ、上刃２はカム１１とギヤ９との間に入り込み、カム１１からブレードへの力の伝達が解除される。また、下刃３が外れるときは、斜面１１ｅを下刃３のカム係合面をすべり、下刃３は上下には動かず、ウェーブワッシャー１４を押し縮めつつギヤ９とカム１１を押上げ、下刃３の上にカム１１が当接され、その上にギヤ９が位置する状態となり、カム１１からブレードへの力の伝達は解除される。これらの力の伝達の解除により、ギヤ歯面が破損することを抑制できる。

更に、力の伝達が解除された状態で、本体を駆動させると、ブレードのカムとの係合穴は長穴であるので、ギヤが半周程度回ると、再びブレードの長穴とカムは嵌合し、力の伝達が再開される。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上述の実施形態では、カムの外周に斜面１１ｄを形成し、長穴２ａがカムの斜面１１ｄに沿って移動することで上刃２が上方に構成としたが、例えば図４に示すように、上刃１０２の長穴内面を斜面１０２ａとして、カム１１１によって上刃１０２を押す力が斜面１０２ａにより上刃１０２を上方に移動させる力に変換されるよう構成してもよい。この際、カム１１１の外周面は平坦面１１１ｄとして記載しているが、図１〜図３の実施形態に示すように斜面とし、斜面同士の当接としてもよい。

また、上ブレードと下ブレードの双方が往復移動するヘッジトリマの例で説明したが、下ブレードが固定で上ブレードだけが動くようにしたヘッジトリマであっても同様に適用できる。また、上述の通り、駆動源は電動モータに限られず、エンジンを用いたものであってもよい。

１ ハウジング
１ａ メインハンドル（リヤハンドル）
１ｂ サブハンドル（フロントハンドル）
１ｃ トリガスイッチ
１ｄ 飛散防護カバー
１ｅ ギヤ収納空間
２ 上刃（第１のブレード）
２ａ 長穴（カム係合部）
３ 下刃（第２のブレード）
４ ブレードガイド
５ ブレードホルダ
７ 駆動源
７ａ 出力軸
８ ピニオン（ギヤ）
９ ギヤ
１１ カム機構
１１ａ 上カム板部（第１のカム板部）
１１ｂ 下カム板部（第２のカム板部）
１１ｃ フランジ部
１１ｄ 上カム係合斜面
１１ｅ 下カム係合斜面
１２ 中心軸部材（ギヤシャフト）
１３ａ ネジ
１３ｂ ナット
１４ ウェーブワッシャ
１５ａ ネジ
１５ｂ ナット
１６ 中心穴

Claims (4)

1. 駆動源と、前記駆動源の回転力が伝達されて回転するギヤと、前記ギヤと隣接して配置されて連動するカムと、上下に重ね合せられ相対移動される上ブレード及び下ブレードを有し、前記カムを回転させ、前記カムに係合される前記上ブレードを往復運動させる往復動工具において、
   前記カムの回転によって、前記上ブレードの係合部に前記カムから前記ギヤ側に向かう分力を生じさせる前記カム又は／及び前記上ブレードの係合面形状とを備えることを特徴とする往復動工具。
2. 前記ギヤが前記カムから離れる方向に移動可能とされ、
   前記上ブレードは、前記カムの回転によって前記ギヤを前記カムから離れる方向に移動させるとともに、前記カムと前記ギヤの間に入り込むことを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
3. 前記ギヤは、前記カムから離れる方向へ移動する際に前記カム側へと近づく方向への反力が生じるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の往復動工具。
4. 前記下ブレードが前記カムに係合されて往復運動し、
   前記カムの回転によって、前記下ブレードの係合部に前記カムから前記ギヤと反対側に向かう分力を生じさせる前記カム又は／及び前記下ブレードの係合面形状とを備えることを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載の往復動工具。