JP2021052778A - 保護される動力伝達装置を有する携帯用電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯用電動工具の動力伝達装置の、切断による破片および粉塵からの完全な保護を単純な仕方で提供する。【解決手段】モータ１４、切断装置２６、および切断装置をモータにつなぐ動力伝達装置１６、２０、２２を含む携帯用電動工具であり、モータおよび動力伝達装置が主要ハウジング１０内に収容され、動力伝達装置が、ねじ４２およびナット４０を有するボールねじナット機構２０を含み、ねじとナットの内の一方がモータと連動して回転し、またねじとナットの内の他方が切断装置につながれており、工具は、主要ハウジングとは別の、ボールねじナット機構の保護ハウジング５０と、保護ハウジングの内側面と協働するスライディングシール５２とを有し、スライディングシールは、切断装置につながれる、ナットとねじのうちの一方と連動し、スライディングシールは、ナットを覆うスリーブとねじの保護キャップのうちの一方とそれぞれ連動する。【選択図】図1

Description

本発明は、携帯用電動工具、またとりわけ剪定作業および収穫作業のために、特にブドウの剪定および果樹の剪定のために利用し得る剪定ばさみに関するものである。より広範囲には、本発明はまた、ボールねじナット機構を用いる直線運動のアクチュエータを含む工具に用途を見出すこともできる。ボールねじナット機構とは、最小限のエネルギー損失で、モータ、またとりわけ電気モータの回転運動を並進運動に変換することができる機構を意味する。

技術の現状は、電動剪定ばさみに関して記述される。技術の現状において遭遇する技術的問題は、しかしながら剪定ばさみに限定されず、例えば金切ばさみのような、似通った他の工具を用いても遭遇し得るものである。

電動剪定ばさみは、モータと、切断装置と、モータを切断装置につなぐ動力伝達装置とを有する一般的な構造を持つ。用語「動力伝達装置」は、ここで、モータの運動を切断装置に伝達する部品の全体を示す。動力伝達装置は、モータの出力軸に取り付けられる減速装置と、減速装置に連動するボールねじナット機構とを特に有し得る。ボールねじナット機構は、ボールの軌道内で動き回るボールを介して互いに協働するねじとナットとで形成される。ボールの軌道は、ナットとねじの相補的なねじ溝で形成される。ねじの回転運動はこのように、ねじに沿ってまたねじの軸に平行して、ナットの並進運動を引き起こす。ナットの移動の方向は、ねじの回転方向によって決まる。

ナットの並進運動は、切断装置を連動させるために利用される。剪定ばさみの場合において、切断装置は、固定刃および可動刃を一般的に含む。可動刃は、ピボットに取り付けられ、またこうして、固定刃の上での開いた位置と閉じた位置との間で軸を中心に回転することができる。動力伝達装置はこのために、上で言及されたボールねじナット機構のナットに可動刃をつなぐリンクロッドを有する。

モータおよび動力伝達装置は、剪定ばさみの場合においてはハンドルの役目も果たす主要ハウジング内に収容される。ところで、ハウジングがハンドルの役目を果たすので、内側部分とりわけモータおよび動力伝達装置の寸法決定は、工具の快適な把持を保証するように適合されねばならず、また好ましくは小さくされなければならない。

切断装置、またとりわけ刃は、主要ハウジングの前部に取り付けられる。固定刃と可動刃のピボットは、一般的に主要ハウジングにビス留めされる。

切断装置の近くのハウジングの一般的な形は、ハウジングの内側の装置を最適に保護するように構成される。該形は、とりわけ、切断によって発生する粉塵や破片から動力伝達装置を保護するように構成される。しかしながら、切断装置の刃の運動を妨げないように、切断装置の刃に主要ハウジングを正確に調整することは困難である。したがって、破片や砂、粉塵が、動力伝達装置を徐々に汚すようになることが指摘される。とりわけ破片や砂、粉塵は、ボールねじナット機構と接触するようになり得、また特に機構の潤滑剤と共にそこで塊になり得る。切断による破片や砂、粉塵はこのように、ボールの転がり軌道内に運ばれる虞があり、またその急速な摩耗を引き起こす虞があり、さもなくばボールねじナット機構の停止を引き起こす虞がある。別の虞は、ボールが、ナット内に準備されるボールの再循環装置から飛び出すことである。

国際公開第２０１３／１６４３１０号によって、ねじ式ナットと連動するガイドリングの付いた案内装置を備えた剪定ばさみが知られている。ガイドリングは、横応力の伝達を助けるように、円筒形である工具本体の内側でスライドする。ガイドリングは、工具本体の内側表面を清掃するために有効に利用される。このような構成は、動力伝達装置を切断による破片や粉塵から少なくとも部分的に保護することを可能にする。しかしながら、そのような構成は、工具本体の精密な立体構造、すなわちガイドリングが及ぶ全行程にわたっての、ガイドリングに対する主要ハウジングの精密な立体構造を必要とする。

国際公開第２０１３／１６４３１０号

本発明は、携帯用電動工具の動力伝達装置の、切断による破片および粉塵からの完全な保護を単純な仕方で提供することを目的とする。

別の目的は、工具本体を利用せず、またそのハウジングの特別な立体構造を必要としないそのような保護を提供することである。

さらに目的は、工具の組立ての前に、またとりわけモータと動力伝達装置とで形成される部分要素を工具のハウジング内へ取付ける前に、検査および試験されることができるそのような保護を提案することである。

したがって本発明は、モータ、切断装置、および切断装置をモータにつなぐ動力伝達装置を含む携帯用電動工具を提案し、モータおよび動力伝達装置は、主要ハウジング内に収容され、動力伝達装置は、ボールねじナット機構を含み、該機構において、ねじとナットのうちの一方はモータと連動して回転し、またねじとナットのうちの他方は切断装置につながれる。本発明によると、工具はまた、主要ハウジングとは別の、ボールねじナット機構の保護ハウジング、および、保護ハウジングの内側面と協働する気密スライディングシールも含み、スライディングシールは、切断装置につながれる、ナットとねじのうちの一方と連動する。ナットと連動するか、ねじと連動するかに応じて、スライディングシールは、ナットを覆うスリーブとねじの保護キャップのうちの一方とそれぞれ連動する。

保護ハウジングは、スライディングシールと結びついて、閉ざされた空間を形成し、予測される汚れからねじを保護する。したがって、シールの気密性は、ボールねじナット機構の作動状態をすぐにまたは徐々に悪化させる可能性のある切断による粉塵や破片、または砂粒のような汚れに対する気密性のように理解される。保護ハウジングはまた、ナット、およびボールの転がり軌道も保護する。保護ハウジングは、好ましくは円形、卵形または楕円形である切断面を有し得る。

シールが、切断装置につながれるボールねじナット機構の部分、すなわち並進運動で移動する部分と連動することにより、シールが、気密性を失うことなく運動に伴うことが可能となる。

先に言及されたように、保護ハウジングは、工具の主要ハウジングとは別物である。この特徴は、複数の理由で有利である。第一にこの特徴は、ボールねじナット機構に対して、またとりわけ気密シールに対して、最適な仕方で保護ハウジングを一致させまたその寸法を決めることを可能にする。すなわちこの立体構造は、主要ハウジングすなわち工具本体の立体構造と無関係の仕方で作られ得る。この措置は、保護ハウジングの製作のためだけではなく、とりわけ主要ハウジングの製作のためにも特に興味深い。主要ハウジングの形は、時には必要となる粉塵に対する保護機能に拘束されず、他の必要性、特に工具本体が把持用ハンドルの役目を果たすときの必要性に応じて決定され得る。主要ハウジングの形は、換気装置、送風による清掃のための技術的な入口、または電線の通路を、動力伝達装置と干渉することなく設けるようにとりわけ構想され得る。主要ハウジングは単純に、ボールねじナット機構の支えおよび固定に適合した形を有する。このことは、機構また特に保護ハウジングを収容するための、さらなる加工がない一回の鋳造によるその製作を可能にする。

最後に、主要ハウジングとは別の保護ハウジングの利用は、モータと動力伝達装置とで形成される部分要素の組立てからすぐに、またこの部分要素の主要ハウジング内への組み入れ前に、ねじを保護することを可能にする。この特徴は、この製作段階でボールねじのところに異物が混入するリスクを制限することにより、主要ハウジング内への組立て前のこの部分要素の機能検査を特に可能にする。

保護ハウジングは、主要ハウジング内に取り外しのできる仕方で収容されるように構成され得る。このことは、例えばメインテナンス作業や清掃作業の際に、工具を分解する場合、ねじとナットを保護することを可能にする。

モータの回転運動を並進運動に変換するために、ねじとナットのうちの一方は、モータに、または必要があればモータと結びついた減速装置につながれて、連動して回転する。そのとき並進運動に仕向けられる、ねじとナットのうちの他方は、切断装置につながれる。

本発明の一特定実施において、ねじが、モータまたは減速装置と連動して回転し、またナットが、切断装置につながれる。ねじは、モータの軸に連動してもよいし、または減速装置に取り付けられてもよい。この場合、切断装置につながれるナットは、保護ハウジング内のスライディングシールを備える。シールは、ナットを覆うようになるスリーブと連動する。スリーブは例えば、ねじの軸に垂直なまた保護ハウジングの好ましくは内部の方に向いている、ナット面に広がり得る。スリーブはまた、ねじの軸に平行な、ナットの外側表面の全部かもしくは一部にも広がり得る。シールは例えば、スリーブに嵌め込まれるリップまたはスリーブとともに単一部品を形成するリップの付いたリップシールである。

そのうえ、また動力伝達装置の保護を補完するために、またとりわけモータと反対側に向けられるボールナットの面を保護するために、この面は、保護ブッシュを備え得る。保護ブッシュは、ナットがねじに沿って移動する際に、ナットから突き出るねじの一部を保護することを可能にする。保護ブッシュは、モータと反対側に向けられまた保護ハウジングによって囲まれないナット面を、保護することもまた可能にする。ブッシュはこのように、この面からのボールの転がり軌道内への破片や粉塵の侵入を回避する。保護ブッシュは、ナットに強固に取り付けられ、またねじの直径に合わせて好ましくは調整された直径を有する。直径は、あらゆる摩擦を回避するために、ねじの直径をわずかに上回って選択されてもよい。ブッシュのナットへの強固な取付けは、ねじに対するブッシュの同心性を保証すること、またしたがって摩擦を発生させることなく、ねじとの遊びを保つことを可能にする。

保護ブッシュの長さは好ましくは、ナットがモータに向かってのストロークの端に至るときナットから突き出得るねじの部分の長さに適合される。

ブッシュは、ボールの転がり軌道を効果的に保護するように、ナット内に部分的に広がるように構想され得る。保護ハウジングと全く同様に、ブッシュは、金属製、プラスチック製または複合材料製で製作され得る。

ブッシュは、少なくとも一つの通気孔を備え得る。通気孔は、ブッシュの直径がねじに合わせて調整されているときに、とりわけ役立つ。通気孔はすなわち、ナットの急速な移動に起因するブッシュ内の一時的な超過圧力または負圧を回避することを可能にする。

動力伝達装置のリンクロッドまたは相当する機構は、ナットを切断装置につなぐ。リンクロッドは好ましくは、ブッシュの両側に設けられる。

本発明の別の一実施形態において、ナットは、連動して回転するように、モータの軸にまたは減速装置の出口に取り付けられる。そのとき並進運動で動かされるねじは、単数または複数のリンクロッドによってまたは相当する機構によって、切断装置につながれる。この場合スライディングシールは、ねじに、また好ましくはナットと保護ハウジングとの間でスライドすることができるねじの保護キャップに連動する。シールは、モータの方に向けられるキャップの端の近くに例えば取り付けられるリップを有し得る。リップはまた、キャップとともに単一部品で形成されることもできる。

保護キャップは、同様に環状のナットに適合する環状部分を好ましくは有する。保護キャップは、ねじの開放端、すなわち切断装置につながれる端部に固定される。先に言及されたリンクロッドは、キャップに、またはねじに直接に取り付けられ得る。

本発明の他の特徴および利点は、図面を参照して続く説明から明らかになる。この説明は、例証として与えられるものであり、制限として与えられるものではない。

本発明にかなった電動剪定ばさみの縦断面図であり、切断装置は開いた位置にある。 図１の剪定ばさみの部分断面図であって、図示されていない切断装置は閉じた位置にあり、ボールねじナット機構のねじを通りまた図１の切断面に垂直な切断面によるものである。 図１の剪定ばさみの縦断面図であり、切断装置は閉じた位置にある。 本発明にかなった電動剪定ばさみの縦断面図であり、本発明の一実施変形例によるものである。

続く説明において、様々な図面の同一部分または類似部分は、図面間でより容易に参照することができるように、同じ参照記号を用いて目印をつけられる。

図１は、本発明にかなった携帯用電動工具またより具体的には剪定ばさみを示す。図１の剪定ばさみが、離れた電源を有する電動剪定ばさみであることを明示する必要がある。離れた電源は、利用者が腰部または背中に携帯でき、また電源コードによって剪定ばさみにつながれるアキュムレータのバッテリを含む。電源コードおよび電源バッテリは、単純化への配慮から図面上には示されていない。

剪定ばさみは、主要ハウジング１０を含み、該主要ハウジング内には、剪定ばさみをその電源につなぐためのコネクタ１２、回転式電動モータ１４、モータの軸に取り付けられる減速装置１６、ボールねじナット機構２０、およびリンクロッド２２が順序通りに収容される。

リンクロッド２２、ボールねじナット機構２０および減速装置は、剪定ばさみの動力伝達装置の一部を成す。動力伝達装置は実際に、モータの運動を切断装置２６に伝える装置の集合体として含まれる。

切断装置２６は、ねじ３０によってハウジングに強固に固着される固定式の刃２８を含む。切断装置は、ピボット３４を介してハウジングにつながれる可動刃３２もまた含む。可動刃３２は、リンクロッド２２を介してボールねじナット機構２０につながれるカム３６を備える。図１では、ただ一つのリンクロッドしか見えない。

リンクロッド２２は、より正確には、図面では見ることのできない関節部によって、ボールねじナット機構２０のナット４０につながれる。ナット４０は、ボールを介してねじ４２の対応するねじ溝と協働するねじ溝を有する。ナット４０とねじ４２のねじ溝は、ねじの運動の応力をナットの方に伝えるボールのための転がり軌道４４となる。ボールは、図面に示されていない。ボールは、それ自体として既知である再循環装置によって、ねじの内側に保持される。

ねじ４２は、減速装置１６またつまりモータ１４と連動して回転する。ねじ４２の回転は、ねじに沿ったナット４０の移動を、その軸に平行して、並進運動に導く。ねじの回転は、減速装置の近くの第一の最端位置のナットを、ねじの開放端にある、第二の最端位置の方へ移動させる。これらの二つの最端位置間のナットの運動の方向は、ねじの回転方向またつまりモータの回転方向に依る。

ナット４０の、その第一の最端位置からその第二の最端位置の方への運動は、可動刃３２を、軸を中心に回転させて、その閉じた位置から開いた位置にする。開いた位置は、図１で示される位置である。開いた位置と閉じた位置との間の可動刃の移動の制御は、引き金４６および制御用電子基板４８によって行われる。

刃の運動および植物の切断は、破片および粉塵を生じさせるが、該破片および粉塵は、切断装置の近くのハウジングの調整された構成にもかかわらず、ハウジング１０の内側スペース内の動力伝達装置の周り、また特にボールねじナット機構の周りに堆積するに至る。

破片および粉塵がボールねじナット機構の運動を妨げるようにならないようにするために、図１の剪定ばさみは、特に保護ハウジング５０を含む。保護ハウジングは、ナット４０のストロークの全部かもしくは一部に沿って、ねじ４２を取り囲む。保護ハウジングは好ましくは円筒形である。保護ハウジングは、特に減速装置に向かうそのストロークの際に、ナットを収容することができるように寸法決めされる。

気密リップの付いたナット４０のスライディングシール５２は、保護ハウジング５０の内側面と協働し、いかなる粉塵や不純物も、保護ハウジングの内側に位置するねじの部分に達することができないようになる。リップと結びついた保護ハウジングは、ナット４０の内側面、すなわちモータの方に向いた面もまた保護する。これらの措置は、保護ハウジングの内側に出るボールの転がり軌道４４の部分もまた、汚れから保護する。

ナットが減速装置１６に向かって、すなわちその第一の最端位置の方に移動するとき、ねじ４２の一部は、ナットの外側面、すなわち切断工具２６の方に向いた面から突き出る。ナットのこの位置におけるねじ４２ならびにナットの外側面もまた保護するために、ナットは、保護ブッシュ６０を備える。保護ブッシュは、保護ハウジングのように、切断による破片および粉塵からのねじおよびナットの保護機能を有する。

図２でよりよく見ることのできる、保護ブッシュ６０は、ナット４０に部分的に組み込まれるスリーブ６２を含む。スリーブは、ブッシュ６０の柔軟刃６４に取り付けられる脚部６６によってナットに保持される。脚部は、ナットの内側溝６８内に捕らえられるようになる。

図２で、保護ブッシュ６０の直径が、ねじ４２の直径に合わせて調整されていることに気づくことができる。ブッシュ内のねじの摩擦を回避するように、わずかな遊びが保たれ得る。摩擦はまた、ブッシュをねじと同心に保持する、ナットへのブッシュの強固な固着によっても回避される。強固な固着は、特にスリーブ６２によって保証される。

保護ブッシュ６０は、その端に通気孔７０を備える。通気孔は、特にねじ４２の直径に合わせて調整される特徴に起因する、ナットの移動の際のブッシュ内の圧縮現象または負圧現象を回避することを可能にする。

図２はまた、ナット４０のシールリップ５２が、ナットのその内側面の近くの端を覆うスリーブ５４と連動することも示している。示される例において、スリーブは、ナットの溝５８内に捕らえられるリブ５６によってナットに保持される。リップ５２は、スリーブとともに単一部品で形成されることもできるし、または図で示されるようにスリーブに嵌め込まれることもできる。リップおよびスリーブは、弾性プラスチック材料製、例えばポリマーで好ましくは製作される。ナット４０の移動の際に、シールリップ５２は、保護ハウジング５０の内側面を摺動し、該内側面を粉塵のないままにする。

図２で示されるナット４０の位置は、閉じた位置にある可動刃に対応する。この最端位置において、ナットが、保護ハウジング内に完全に収容されることに気づくことができる。また、ナットを図２に示されていない可動刃につなぐリンクロッド２２が、ブッシュ６０のための通路を設けるように設計されることに気づくこともできる。リンクロッドは、ほぞ２３を介してナット４０につながれる。

図３は、上で説明された図１に似通っているが、刃が閉じた位置にある剪定ばさみを示す。ナット４０は、減速装置１６の近くの、保護ハウジングの奥のその最端位置にあり、またねじ４２は、ブッシュ６０の内側に広がる。ブッシュの長さは、この位置においてナットから突き出るねじの部分に適合する。

図４は、本発明の別の一実施手段を示すものであり、ナット４０は回転するように減速装置１６に直接取り付けられ、そして減速装置に連動して回転する。ねじ４２は、モータまたは減速装置とつながっておらず、回転しない。ねじは単純に、ナットの回転の影響を受けて並進運動に導かれる。ねじの端は、リンクロッド２２によって、可動刃３２のカム３６につながれる。同様にねじ４２の端に固定される円筒形キャップ８０は、ねじを取り囲み、また保護ハウジング５０内まで伸びるようになる。キャップの端８２は、リップの形であり、保護ハウジング５０の内側面と接触するようになる気密シール５２を備える。キャップの内径は、特にナットもまた円筒形であるとき、ナット４０の外径に合わせて調整され得る。しかしながら、また好ましくは、摩擦を回避するように、キャップ８０とナット本体４０との間に十分な遊びが残される。

モータの方に向いた保護ハウジング５０の端は、固定壁５１によって閉じられ得る。壁は、ナット４０のための通路を有し、また回転するナットに対するハウジングの摩擦を回避するのに十分な遊びを設ける。ロータリーシールが場合によっては、ハウジングの固定壁５１とナットとの間に準備され得る。しかしながら、保護ハウジングが主要ハウジング内に収容される限りにおいて、よって固定壁５１が切断装置２６から来得る破片に曝されない限りにおいて、そのようなシールの有用性は低い。

該図の例において、剪定ばさみは、開いた位置にある回転刃３２とともに示されている。ねじ４２は、ねじが主にナットの外に広がる、最端位置を占めている。シール５２はそのとき、切断装置２６の方に向いた保護ハウジング５０の端の近くにある。逆に、回転刃３２が固定刃２８の上に閉じるようになるとき、キャップ８０とシール５２は、ハウジング５０の奥の固定壁５１に近づく。

キャップ８０は、その端に通気孔７０を有し得る。通気孔は、ねじ４２の移動の際の、ブッシュ内の圧縮現象または負圧現象を回避することを可能にする。

１０ 主要ハウジング
１２ コネクタ
１４ モータ
１６ 減速装置
２０ ボールねじナット機構
２２ リンクロッド
２３ ほぞ
２６ 切断装置
２８ 固定刃
３０ ねじ
３２ 可動刃
３４ ピボット
３６ カム
４０ ナット
４２ ねじ
４４ 転がり軌道
４６ 引き金
４８ 制御用電子基板
５０ 保護ハウジング
５１ 固定壁
５２ シール
５４ スリーブ
５６ リブ
５８ ナットの溝
６０ 保護ブッシュ
６２ スリーブ
６４ 柔軟刃
６６ 脚部
６８ ナットの内側溝
７０ 通気孔
８０ 円筒形キャップ
８２ キャップの端

Claims (14)

1. モータ（１４）、切断装置（２６）、および切断装置をモータにつなぐ動力伝達装置（１６、２０、２２）を含む携帯用電動工具であり、モータおよび動力伝達装置が主要ハウジング（１０）内に収容され、動力伝達装置が、ねじ（４２）およびナット（４０）を有するボールねじナット機構（２０）を含み、ねじとナットのうちの一方がモータと連動して回転し、またねじとナットのうちの他方が切断装置につながれる携帯用電動工具であって、ボールねじナット機構の保護ハウジング（５０）が主要ハウジングとは別であり、スライディングシール（５２）が保護ハウジング（５０）の内側面と協働し、スライディングシールが、切断装置につながれる、ナット（４０）とねじ（４２）のうちの一方と連動し、スライディングシール（５２）が、ナットを覆うスリーブ（５４）とねじ（４２）の保護キャップ（８０）のうちの一方と連動し、ナットを覆うスリーブまたはねじの保護キャップがボールねじナット機構の一部であることを特徴とする、携帯用電動工具。
2. ねじ（４２）が、モータ（１４）と連動して回転し、またスライディングシールが、ナットを覆うスリーブ上に形成される、請求項１に記載の携帯用電動工具。
3. ねじ（４２）が、モータ（１４）と連動して回転し、またモータと反対側のナット面に取り付けられる、ねじの保護ブッシュ（６０）をさらに含む、請求項２に記載の携帯用電動工具。
4. 保護ブッシュ（６０）が、ナット内に部分的に広がる、請求項３に記載の携帯用電動工具。
5. 保護ブッシュ（６０）が、通気孔（７０）を備える、請求項３に記載の携帯用電動工具。
6. ナット（４０）がモータと連動して回転し、またスライディングシール（５２）がねじの保護キャップ（８０）と連動し、保護キャップがナットと保護ハウジングとの間でスライドすることができる、請求項１に記載の携帯用電動工具。
7. キャップ（８０）が、切断装置の方に向いているねじの端部につながれる、請求項６に記載の携帯用電動工具。
8. スライディングシール（５２）が、リップシールである、請求項１から７のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
9. 保護ハウジング（５０）が、円筒形切断面、卵形切断面および楕円形切断面の中から選択される切断面を有する、請求項１から８のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
10. 動力伝達装置が、モータの軸に取り付けられる減速装置（１６）を有し、前記モータと連動して回転するねじまたはナットのうちのどちらかが、減速装置に取り付けられる、請求項１から９のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
11. 保護ハウジングが、減速装置（１６）に取り付けられる、請求項１０に記載の携帯用電動工具。
12. 保護ハウジング（５０）が、主要ハウジング（１０）内に取り外しのできる仕方で収容される、請求項１から１１のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
13. ナットとねじのうちのどちらかを、切断装置（２６）の可動刃のカムにつなぐリンクロッド（２２）を含む、請求項１から１２のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
14. 工具が、剪定ばさみであることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。

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