JP2009095278A - 園芸バリカンとそれに用いるブレードアセンブリ - Google Patents

園芸バリカンとそれに用いるブレードアセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】 全ての刃先対が十分な圧力で接触する園芸バリカンを提供する。
【解決手段】 園芸バリカンは、本体と、本体に設けられているとともに少なくとも一方が揺動可能に支持されている一対のブレードと、本体に内蔵されているとともに一対のブレードを相対的に往復角運動させる動力機構を備えている。それぞれのブレードには、その側部に刃先を有する複数の刃形成部が櫛状に形成されている。一方のブレードでは、複数の刃形成部のそれぞれが基部側から先端側に向かって他方のブレード側に湾曲しているとともに、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径が他の刃形成部の曲率半径と異なることを特徴とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、芝生や生垣等の刈り込み作業に用いられる園芸バリカンに関する。
特許文献1、2に、園芸バリカンが記載されている。園芸バリカンは、本体と、本体に設けられている一対のブレードを備えている。少なくとも一方のブレードは、本体に対して揺動可能に支持されている。本体には少なくとも一方のブレードを往復角運動させる動力源が内蔵されており、その動力源によって一対のブレードが相対的に往復角運動するようになっている。
それぞれのブレードには、側部に刃先を有する複数の刃形成部が櫛状に形成されており、一方のブレードに形成された複数の刃先と、他方のブレードに形成された複数の刃先は、複数の刃先対を構成している。それぞれの刃先対は、一対のブレードの相対的な往復角運動に伴って開閉を繰り返し、芝生や生垣等の草木を繰り返し切断する。
特開2004−147562号公報 特開平7−194224号公報
園芸バリカンでは、一対のブレードに構成された全ての刃先対が、十分な圧力で接触しながら摺動することが望ましい。しかしながら、従来の園芸バリカンでは、刃先と刃先が十分な圧力で接触していない刃先対も存在しており、そのような刃先対の存在が刈り込み能力(単位時間あたりの刈り込み量)を低下させる要因となっている。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、一対のブレードに構成された全ての刃先対が十分な圧力で接触する園芸バリカンを具現化するための技術を提供する。
本発明によって具現化される園芸バリカンは、本体と、本体に設けられているとともに少なくとも一方が揺動可能に支持されている一対のブレードと、本体に内蔵されているとともに一対のブレードを相対的に往復角運動させる動力機構を備えている。それぞれのブレードには、その側部に刃先を有する複数の刃形成部が櫛状に形成されている。そして、一対のブレードの一方では、複数の刃形成部のそれぞれが基部側から先端側に向かって他方のブレード側に湾曲しているとともに、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径が他の刃形成部の曲率半径と異なることを特徴とする。
一方のブレードの刃形成部を上記のように湾曲させると、一対のブレードに構成された刃先対の接触圧を有意に高めることができる。ただし、刃形成部に与えた湾曲量に対して刃先対の接触圧に生じる変化量は、その刃形成部の位置や形状に応じて変化する。そのことから、例えば全ての刃形成部を同じ曲率半径で湾曲させてしまうと、一部の刃先対では刃先と刃先が十分な圧力で接触するが、一部の刃先対では刃先と刃先が不十分な圧力で接触するといったことが起こり得る。このとき、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径を選択的に変更することによって、刃先と刃先が不十分な圧力で接触する刃先対の接触圧を高めることができる。そして、一対のブレードに構成された全ての刃先対を、十分な圧力で接触させることが可能となる。
上記した園芸バリカンにおいて、前記一対のブレードの一方では、最も中央側に位置する刃形成部の曲率半径と、両端に位置する刃形成部の曲率半径が、互いに異なることが好ましい。
先に説明したように、刃形成部に与えた湾曲量に対して刃先対の接触圧に生じる変化量は、その刃形成部の位置や形状に応じて変化する。そのことから、櫛状に形成された複数の刃形成部では、両端に位置する刃形成部の曲率半径と、最も中央側に位置する刃形成部の曲率半径を、互いに異ならせることが好ましい。それにより、一対のブレードに構成された全ての刃先対を、より十分な圧力で接触させることが可能となる。
さらに、前記一対のブレードの一方では、前記最も中央側に位置する刃形成部の曲率半径よりも、前記両端に位置する刃形成部の曲率半径の方が小さいことが好ましい。
この形態によると、一対のブレードに構成された全ての刃先対を、より十分な圧力で接触させることが可能となる。
加えて、前記一対のブレードの一方では、両端側に位置する刃形成部ほど、その曲率半径が小さいことがより好ましい。
この形態によると、一対のブレードに構成された全ての刃先対を、より十分な圧力で接触させることが可能となる。
本発明に係る園芸バリカンでは、前記一対のブレードの他方が、前記一対のブレードの一方に対して凹面状に湾曲していることが好ましい。この場合、前記一対のブレードの他方は、その複数の刃形成部が櫛状に並ぶ方向に沿って、円筒面状に湾曲していることがより好ましい
この形態によると、例えば一対のブレードの他方が平坦な場合に比して、一対のブレードに構成された刃先対の接触圧を有意に高めることができる。
本発明の技術は、園芸バリカンに用いるブレードアセンブリにも具現化される。このブレードアセンブリは、互いに揺動可能に支持されている一対のブレードを備えている。それぞれのブレードには、その側部に刃先が形成された複数の刃形成部が櫛状に形成されている。そして、一方のブレードでは、複数の刃形成部のそれぞれが基部側から先端側に向かって他方のブレード側に湾曲しているとともに、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径が他の刃形成部の曲率半径と異なることを特徴とする。
このブレードアセンブリでは、一対のブレードに構成された全ての刃先対が、十分な圧力で接触することが可能となる。
本発明により、一対のブレードに構成された全ての刃先対を十分な圧力で接触させることが可能となり、園芸バリカンの刈り込み能力を有意に向上させることができる。
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
(形態1) 一対のブレードのそれぞれは、本体に対して揺動可能に設けられている。
(形態2) 一対のブレードのそれぞれは、鏡面対称の形状を有している。
(形態3) 本体に内蔵されている動力機構は、一対のブレードを互いに180度の位相差を持って往復角運動させる。
(形態4) ブレードアセンブリは、本体に対して着脱可能に構成されている。
(実施例1)
本発明を実施した芝生バリカンについて図面を参照しながら説明する。芝生バリカンは、園芸バリカンの一種であり、主に芝生の刈り込み作業に用いられる。
図1は、芝生バリカン10の側方断面図を示している。図2は、芝生バリカン10の底面図を示している。図2では、一部の構成が図示省略されており、芝生バリカン10の内部構造が示されている。
図1、図2に示すように、芝生バリカン10は、本体12と、本体12に固定されているブレードアセンブリ30を備えている。本体12は、主に、ハウジング14と、ハウジング14に設けられているトリガスイッチ16と、ハウジング14に内蔵されているモータ18と、モータ18の回転運動を減速して出力する歯車群20と、歯車群20によって回転させられる第1偏心カム22及び第2偏心カム24を備えている。第1偏心カム22と第2偏心カム24は、その回転軸23を回転中心に、互いに180度の位相差を持って偏心回転する。第1偏心カム22の径は、第2偏心カム24の径よりも大きい。本体12では、作業者がトリガスイッチ16を操作したときに、モータ18によって第1偏心カム22及び第2偏心カム24が偏心回転させられるようになっている。
図1、図2、図3を参照して、ブレードアセンブリ30の構成について説明する。図3は、ブレードアセンブリ30のみを単体で示している。図3に示すように、ブレードアセンブリ30はA−A直線を対称軸とする鏡面対称の構造を有している。以下、ブレードアセンブリ30において、その対称軸A−Aと平行な方向を前後方向と定め、その対称軸A−Aに垂直な方向を左右方向と定める。
ブレードアセンブリ30は、取付プレート32と上ブレード40と下ブレード70を備えている。取付プレート32と上ブレード40と下ブレード70は、支点ピン34によって互いに連結されている。取付プレート32と上ブレード40と下ブレード70は、支点ピン34の中心軸Rを揺動中心軸として、互いに独立して揺動可能となっている。上ブレード40の後方端と下ブレード70の後方端の間にはスペーサ部材36が介挿されており、上ブレード40と下ブレード70の相対角度が所定値に調整されている。
ブレードアセンブリ30は、複数のネジ28によって本体12に固定されており、ユーザによって着脱可能となっている。ブレードアセンブリ30は、摩耗等の進行によって劣化する消耗品である。劣化したブレードアセンブリ30は、ユーザ等によって新品のブレードアセンブリ30と交換される。
上ブレード40の支点ピン34よりも後方部分には、長孔形状の嵌合孔42が形成されており、その嵌合孔42には本体12の第1偏心カム22が遊嵌している。それにより、第1偏心カム22の偏心回転に伴って、上ブレード40は揺動中心軸Rを中心に往復角運動するようになっている。同様に、下ブレード70の支点ピン34よりも後方部分には、長孔形状の嵌合孔72が形成されており、その嵌合孔72には本体12の第2偏心カム24が嵌合している。それにより、第2偏心カム24の偏心回転に伴って、下ブレード70は揺動中心軸Rを中心に往復角運動するようになっている。第1偏心カム22と第2偏心カム24は、互いに180度の位相差を持って偏心回転することから、上ブレード40と下ブレード70は、互いに180度の位相差を持って往復運動する。また、第1偏心カム22は第2偏心カム24よりも径が大きいことから、上ブレード40は下ブレード70よりも大きな振幅で往復運動する。
図4、図5、図6、図7、図8を参照して、上ブレード40の構成について説明する。図4は、上ブレード40のみを単体で示している。図5は、図4中のV−V線端面図を示している。図6は、図4中のVI−VI線端面図を示している。図7は、図4中のVII−VII線端面図を示している。図8は、図4中のVIII−VIII線端面図を示している。図4に示すように、上ブレード40は直線A−Aを対称軸とする鏡面対称の形状を有している。以下、上ブレード40においても、その対称軸A−Aと平行な方向を前後方向と定め、その対称軸A−Aに垂直な方向を左右方向と定める。
図4に示すように、上ブレード40の支点ピン34よりも前方部分には、櫛状に突出する6本の上刃形成部51、52、53が概ね左右方向に沿って形成されている。6本の上刃形成部51、52、53は左右対称に形成されており、左右対称の形状を有する上刃形成部には同じ符号が付されている。以下、左右方向の最も中央側に位置する2箇所の上刃形成部51を第1上刃形成部と称し、その左右両側に位置する2箇所の上刃形成部52を第2上刃形成部と称し、その左右両側に位置する(左右両端に位置する)2箇所の上刃形成部53を第3上刃形成部と称する。
図5に示すように、第1上刃形成部51の側部には、鋭利に加工された上刃先61、62が形成されている。同様に、第2上刃形成部52及び第3上刃形成部53の側部にも鋭利に加工された上刃先63、64、65、66が形成されており、上ブレード40には櫛状に並ぶ合計12本の上刃先61、62、63、64、65、66が形成されている。12本の上刃先61−66は左右対称に形成されており、図面では左右対称の形状を有する上刃先に同一の符号が付されている。以下では、左右方向の最も中央側に位置する2本の上刃先61を第1上刃先と称し、その左右両側に位置する2本の上刃先62を第2上刃先と称し、その左右両側に位置する2本の上刃先63を第3上刃先と称し、その左右両側に位置する2本の上刃先64を第4上刃先と称し、その左右両側に位置する2本の上刃先65を第5上刃先と称し、その左右両側に位置する2本の上刃先66を第6上刃先と称する。
図6に示すように、第1上刃形成部51は、その基部Bから先端に向かって下ブレード70側に湾曲している。また、図7に示すように、第2上刃形成部52は、その基部Bから先端に向かって下ブレード70側に湾曲している。また、図8に示すように、第3上刃形成部53は、その基部Bから先端に向かって下ブレード70側に湾曲している。第1上刃形成部51の曲率半径R1、第2上刃形成部52の曲率半径R2、及び第3上刃形成部53の曲率半径R3は、実験等に基づいて個々に定めることができる。本実施例の芝生バリカン10では、後段において説明する実験結果に基づいて、曲率半径R1>曲率半径R2>曲率半径R3の大小関係に調整されている。即ち、左右方向の最も中央側に位置する第1上刃形成部51の曲率半径R1が最も大きく、左右方向の両端に位置する第3上刃形成部53の曲率半径R3が最も小さく、両端側に位置するものほどその曲率半径が小さくなっている。具体的には、曲率半径R1=550mm、曲率半径R2=450mm、曲率半径R3=270mmとなっている。ここで、第1上刃形成部51の長さ(基部Bから先端までの距離)はおよそ50mmであり、第2上刃形成部52の長さはおよそ45mmであり、第3上刃形成部53の長さはおよそ35mmである。
次に、図9、図10を参照して、下ブレード70の構成について説明する。図9は、下ブレード70のみを単体で示している。図10は、図9中のX−X線端面図を示している。図9に示すように、下ブレード70は直線A−Aを対称軸とする鏡面対称の形状を有している。以下、下ブレード70においても、その対称軸A−Aと平行な方向を前後方向と定め、その対称軸A−Aに垂直な方向を左右方向と定める。
図9に示すように、下ブレード70の支点ピン34よりも前方部分には、櫛状に突出する7本の下刃形成部81、82、83、84が概ね左右方向に沿って形成されている。7本の下刃形成部81、82、83、84は左右対称に形成されており、左右対称の形状を有する下刃形成部には同じ符号が付されている。以下、左右方向の最も中央側に位置する1箇所の下刃形成部81を第1下刃形成部と称し、その左右両側に位置する2箇所の下刃形成部82を第2下刃形成部と称し、その左右両側に位置する2箇所の下刃形成部83を第3下刃形成部と称し、その左右両側に位置する(左右両端に位置する)2箇所の下刃形成部84を第4下刃形成部と称する。
上ブレードの上刃形成部51、52、53と同様に、それぞれの下刃形成部81、82、83、84の側部は鋭利に加工された刃先となっており、下ブレード70には櫛状に並ぶ合計12本の下刃先91、92、93、94、95、96が形成されている。12本の下刃先91−96は左右対称に形成されており、図面では左右対称の形状を有する下刃先に同一の符号が付されている。以下では、左右方向の最も中央側に位置する2本の下刃先91を第1下刃先と称し、その左右両側に位置する2本の下刃先92を第2下刃先と称し、その左右両側に位置する2本の下刃先93を第3下刃先と称し、その左右両側に位置する2本の下刃先94を第4下刃先と称し、その左右両側に位置する2本の下刃先95を第5下刃先と称し、その左右両側に位置する2本の下刃先96を第6下刃先と称する。
図10に示すように、下ブレード70は、上ブレード40に対して凹面状に湾曲している。より詳しくは、左右方向(下刃形成部81−84が並ぶ方向)に沿って、下ブレード70は円筒面状に湾曲している。下ブレード70の曲率半径R4は、実験等によって好適な値を求めることができる。本実施例の芝生バリカン10では、後段において説明する実験結果に基づいて、曲率半径R4=2500mmとなっている。ここで、下ブレード70の左右方向の全幅はおよそ160mmとなっている。
図3に示すように、上ブレード40に形成された12本の上刃先61−66と、下ブレード70に形成された12本の下刃先91−96は、互いに向かい合う12の刃先対を構成している。上ブレード40と下ブレード70が相対的な往復角運動を行うと、それぞれの刃先対は開閉を繰り返し、それぞれの刃先対で草木が繰り返し切断される。このとき、それぞれの刃先対でより多くの草木が切断されるためには、それぞれの刃先対が十分な接触圧で接触している必要がある。
本実施例の芝生バリカン10では、上ブレード40の上刃形成部51、52、53を、その基部Bから先端に向かって下ブレード70側に湾曲させている。上ブレード40の上刃形成部51、52、53を上記のように湾曲させると、一対のブレード40、70に構成された刃先対の接触圧を有意に高めることができる。ただし、上刃形成部51、52、53に与えた湾曲量に対して刃先対の接触圧に生じる変化量は、その上刃形成部51、52、53の位置や形状に応じて変化する。そのことから、それぞれの上刃形成部51、52、53の曲率半径R1、R2、R3を同じ値に設定してしまうと、一部の刃先対では刃先と刃先が十分な圧力で接触するが、一部の刃先対では刃先と刃先が不十分な圧力で接触するといったことが起こり得る。本実施例の芝生バリカン10では、それぞれの上刃形成部51、52、53の曲率半径R1、R2、R3が後述する実験に基づいて個別に設定されており、一対のブレード40、70に構成された全ての刃先対が十分な接触圧で接触するように調整されている。
また、上ブレード40を上記のように湾曲させた場合、下ブレード70を前記したように円筒面状に湾曲させることによって、一対のブレード40、70に構成された刃先対の接触圧を効果的に調整することができる。本実施例の芝生バリカン10では、下ブレード70の曲率半径R4が後述する実験に基づいて設定されており、一対のブレード40、70に構成された刃先対の接触圧が十分に高められている。
以下、上記した曲率半径R1、R2、R3、R4の最適値を得るために行った実験について説明する。この実験では、図11の表に示す6種類の上ブレード40と、図12の表に示す4種類の下ブレード70を用意した。図11の表は、例えば上ブレード40のサンプルAについて、第1上刃形成部51の曲率半径R1が1500mmであり、第2上刃形成部52の曲率半径R2が1200mmであり、第3上刃形成部53の曲率半径R3が750mmであることを示す。また、図11に示すサンプルZは、比較実験のために用意した公知の上ブレード40であり、その全面が曲率半径2500mmの球面状に湾曲するものである。図12の表も同様に、例えば下ブレード70のサンプルIについて、その円筒形状の曲率半径R4が1250mmであることを示している。なお、図12に示すサンプルXは、比較実験のために用意した公知の下ブレード70であり、その全面が平面状のものである。
次いで、用意した上ブレード40及び下ブレード70のサンプルを用いてブレードアセンブリ30を組み立て、第1刃先対、第3刃先対、及び第5刃先対の接触圧を感圧紙によってそれぞれ測定した。ここで、第1刃先対は第1上刃先61と第1下刃先91から成る刃先対であり、第3刃先対は第3上刃先63と第3下刃先93から成る刃先対であり、第5刃先対は第5上刃先65と第5下刃先95から成る刃先対である。その結果を図13に示す。図13の表に示す「条件」の列は、上ブレード40及び下ブレード70のサンプルの組み合せを示すものである。例えば条件A+Iは、上ブレード40のサンプルAと下ブレード70のサンプルIの組み合わせを意味する。そして、条件A+Iの組み合わせの場合、例えば第1刃先対61、91の平均接触圧は0.9MPaであり、最大接触圧は2.3MPaであったこと読み取れる。
図13に示す測定結果から、上ブレード40についてはサンプルCの形状が好ましく、下ブレード70についてはサンプルII又はサンプルIIIの形状が好ましいことが判明した。これらの形状の組み合せであると、一対のブレード40、70に構成された全ての刃先対の接触圧を十分に高めることができる。なお、図13に示す測定結果は、本実施例の上ブレード40や下ブレード70の形状に大きく依存するものであり、他の形状のブレードアセンブリでは大きく異なる測定結果が得られることもある。しかしながら、図13に示す測定結果から、第1上刃形成部51の曲率半径R1、第2上刃形成部52の曲率半径R2、第3上刃形成部53の曲率半径R3、下ブレード70の曲率半径R4によって、刃先対の接触圧を様々に調整できることが確認された。そのことから、他の形状のブレードアセンブリにおいても、これらの曲率半径R1、R2、R3、R4を適宜設定することによって、全ての刃先対の接触圧を十分に高めることができると考えられる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記した実施例の園芸バリカン10では、上記した上ブレード40と下ブレード70の構成を、互いに入れ換えることができる。
例えば、上記した実施例の園芸バリカン10では、下ブレード70を必ずしも湾曲させる必要はなく、平面状の下ブレード70を採用することもできる。また、下ブレード70を湾曲させる場合は、必ずしも円筒面状に湾曲させる必要はなく、球面状に湾曲させることも可能である。下ブレード70の形状は、上ブレード40の形状に合わせて適宜変更することができる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
芝生バリカンの側方断面図。 芝生バリカンの底面図。 ブレードアセンブリを示す図。 上ブレードを示す図。 図4のV−V線端面図。 図4のVI−VI線端面図。 図4のVII−VII線端面図。 図4のVIII−VIII線端面図。 下ブレードを示す図。 図9のX−X線端面図。 上ブレードのサンプル形状を示す図。 下ブレードのサンプル形状を示す図。 刃先対の接触圧を測定した結果を示す図。
符号の説明
10:芝生バリカン
12:本体
14:ハウジング
18:モータ
20:歯車群
22:第1偏心カム
24:第2偏心カム
30:ブレードアセンブリ
32:取付プレート
40:上ブレード
51、52、53:上刃形成部
61−66:上刃先
70:下ブレード
81−84:下刃形成部
91−96:下刃先

Claims (7)

  1. 本体と、
    本体に設けられているとともに少なくとも一方が揺動可能に支持されている一対のブレードと、
    本体に内蔵されているとともに一対のブレードを相対的に往復角運動させる動力機構を備え、
    それぞれのブレードには、その側部に刃先を有する複数の刃形成部が櫛状に形成されており、
    前記一対のブレードの一方では、複数の刃形成部のそれぞれが基部側から先端側に向かって他方のブレード側に湾曲しているとともに、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径が他の刃形成部の曲率半径と異なることを特徴とする園芸バリカン。
  2. 前記一対のブレードの一方では、最も中央側に位置する刃形成部の曲率半径と、両端に位置する刃形成部の曲率半径が、互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の園芸バリカン。
  3. 前記一対のブレードの一方では、前記最も中央側に位置する刃形成部の曲率半径よりも、前記両端に位置する刃形成部の曲率半径の方が、小さいことを特徴とする請求項2に記載の園芸バリカン。
  4. 前記一対のブレードの一方では、両端側に位置する刃形成部ほどその曲率半径が小さいことを特徴とする請求項3に記載の園芸バリカン。
  5. 前記一対のブレードの他方は、前記一対のブレードの一方に対して凹面状に湾曲していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の園芸バリカン。
  6. 前記一対のブレードの他方は、その複数の刃形成部が櫛状に並ぶ方向に沿って、円筒面状に湾曲していることを特徴とする請求項5に記載の園芸バリカン。
  7. 園芸バリカンに用いるブレードアセンブリであって、
    互いに揺動可能に支持されている一対のブレードを備え、
    それぞれのブレードには、その側部に刃先が形成された複数の刃形成部が櫛状に形成されており、
    一方のブレードでは、複数の刃形成部のそれぞれが基部側から先端側に向かって他方のブレード側に湾曲しているとともに、少なくとも一つの刃形成部の曲率半径が他の刃形成部の曲率半径と異なることを特徴とするブレードアセンブリ。
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