JP4607555B2 - ヘッジトリマ - Google Patents
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ヘッジトリマは、モータ等の回転運動をシャーブレードの進退運動に変換するために、そのヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源(典型的には電動モータ)によって回転させられるカムを備えている。そのカムは偏心カムであり、回転中心から側面に至るまでの距離(径)が周方向に変化している。シャーブレードにはカムと嵌合する嵌合孔が形成されている。偏心カムが偏心回転することによって、偏心カムと嵌合しているシャーブレードが進退する。
偏心カムとシャーブレードの嵌合孔との間には、偏心カムとシャーブレードの製造上の寸法精度を考慮して、クリアランス(あそび)が設けられている。あそびが存在するために、シャーブレードの運動方向が反転する際に、偏心カムとシャーブレードの嵌合孔が瞬間的に離反し、それが再度接触する運動が生じる。偏心カムとシャーブレードの嵌合孔が再度接触するときに、衝突音を発生する。この衝突音が、ヘッジトリマの発生する騒音を増大させている。
カムとシャーブレードを高い寸法精度で製造すれば、カムとシャーブレードの間のあそびを排除することができる。しかしながら、カムが僅かにでも小径に製造されれば「あそび」が形成されてしまう。カムが僅かにでも大径に形成されればカムとシャーブレードを組み付けることができない。「あそび」を排除するためには極めて高い寸法精度を必要とする。また、ヘッジトリマの使用に伴ってカムやシャーブレードが磨耗し、「あそび」が形成されてしまうという問題もある。カムとシャーブレードの間から「あそび」をなくすことは困難である。
上記の問題に対して、特許文献1では、シャーブレードをカム側に押し続けるばね部材を設けたヘッジトリマを提案している。このヘッジトリマでは、ばね部材によってシャーブレードをカム側に常に押し付けておくことによって、上述した衝突音が発生しないようにしている。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明では、シャーブレードの進退運動を妨げないようにしながらヘッジトリマが発生する騒音を低減することができる技術を提供する。
一般的にいえば、カムと嵌合孔の少なくとも一方の側面が厚み方向(これはカムの回転軸方向に等しい)に沿って縮径しているテーパ面であり、テーパ状の側面が他方の部材に当接する側にカムとシャーブレードの少なくとも一方を付勢しておくと、テーパ面が他方の部材に接するまで回転軸方向に移動し、カムと嵌合孔の間にあそびがない関係を得ることができる。
このヘッジトリマによると、カムと嵌合孔の間にあそびが形成されることを排除することができる。カムとシャーブレードの衝突音が発生しないことから、ヘッジトリマが発生する騒音を低減することができる。
それにより、付勢のための部材を新たに設ける必要をなくすことができる。
ヘリカルギヤは歯筋が回転軸方向に対して傾いているので、一方のヘリカルギヤが他方のヘリカルギヤを回転させる際に、一方のヘリカルギヤが他方のヘリカルギヤを回転軸方向に付勢する。このヘッジトリマでも、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転させる際に、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転軸方向に付勢する。その付勢力によって、第2ヘリカルギヤに固定されているカムも回転軸方向に付勢される。
第1ヘリカルギヤと第2ヘリカルギヤは、回転源の回転力を伝達してカムを回転させるとともに、回転源の回転力をカムの回転軸方向の力に変換してカムに伝達してカムを回転軸方向に付勢する。カムを回転させるための機構を利用してカムを回転軸方向に付勢することができる。ヘッジトリマの構成が複雑化してしまうことを避けることができる。
本発明の技術を一対のシャーブレードの双方が進退するヘッジトリマに適用する場合、次のヘッジトリマを具現化することもできる。この場合のヘッジトリマは、ヘッジトリマ本体と、ヘッジトリマ本体に対して進退可能に案内されている第1シャーブレードと、ヘッジトリマ本体に対して進退可能に案内されている第2シャーブレードと、ヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源によって回転させられる第1カムと、ヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源によって回転させられる第2カムを備えている。第1カムは、回転軸から側面に至る径(距離)が周方向に変化しているとともにその径が回転軸のヘッジトリマ本体側に向けて縮径している板状偏心テーパカムである。第2カムは、回転軸から側面に至る径が第1カムとは異なる位相で周方向に変化しているとともにその径が回転軸の反ヘッジトリマ本体側に向けて縮径している板状偏心テーパカムである。第1シャーブレードには前記第1カムと嵌合する嵌合孔が形成されている。第2シャーブレードには前記第2カムと嵌合する嵌合孔が形成されている。第1カムと第2カムの間に、両者を軸方向に離反させる付勢手段が設けられていることを特徴とする。
このヘッジトリマによると、カムと嵌合孔の間にあそびが形成されることを排除することができる。カムとシャーブレードの衝突音が発生しないことから、ヘッジトリマが発生する騒音を低減することができる。
それにより、簡単な構成によって第1カムと第2カムのそれぞれを互いに離反する方向に付勢することができる。第1カムと第2カムは一体に回転するために、弾性部材とカムの間に相対的運動が生じることもない。
このヘッジトリマでは、第1カムと第2カムを付勢手段で付勢するとともに、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転軸に沿って付勢する力によって第1カムのみをさらに付勢する。それにより、第1カムと第2カムのそれぞれに、異なる大きさの付勢力を加えることができる。例えば、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転軸のヘッジトリマ本体側に付勢するように構成すれば、第1カムを第2カムよりも大きな付勢力で付勢することができる。あるいは、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転軸の反ヘッジトリマ本体側に付勢するように構成すれば、第1カムを第2カムよりも小さな付勢力で付勢することができる。
(形態1) ヘッジトリマは、円板形状の偏心カムを備えている。偏心カムは、自身の形状対称軸とは異なる位置に設けられている回転軸によって、偏心回転可能に軸支されている。
(形態2) 偏心カムの側面は、厚み方向にそって一定の割合で縮径しているテーパ面を形成している。
(形態3) 偏心カムは、円錘台形状をしている。
(形態4) 偏心カムは、回転軸方向に移動可能に支持されている。
(形態5) シャーブレードの基部には、偏心カムと嵌合する嵌合孔が形成されている。その嵌合孔は長円形状をしており、短径がシャーブレードの進退方向に伸び、長径がそれに直交して伸びている。
(形態7) シャーブレードの嵌合孔の短径は、偏心カムの最大直径よりも小さく、偏心カムの最小直径よりも大きい。
(形態8) 回転源であるモータの出力軸にヘリカルギヤが刻設されている。
(形態9) 嵌合孔の側面は、厚み方向に沿って一定の割合で縮径しているテーパ面である。
(形態10) 偏心カムの側面も嵌合孔の側面もテーパ面である。
(形態11) 偏心カムの側面の傾きと嵌合孔のテーパ面の傾きが略等しい。
図1に示すように、本実施例のヘッジトリマ2は、ヘッジトリマ本体(以下、単に本体ということがある)10と、本体10から突出しているシャーブレードアセンブリ30を備えている。シャーブレードアセンブリ30は、複数のネジによって本体10に固定されており、工具(スクリュウドライバ等)を用いて本体10に脱着可能となっている。
本体10は、外部の電源に接続するための電源コード12と、利用者が把持するための第1把持部14と第2把持部20と、第1把持部14に設けられているトリガスイッチ16と、動力源であるモータ18と、モータ18の動力をシャーブレードアセンブリ30側に伝達する動力伝達部80等を備えている。電源コード12から供給される電源電力は、トリガスイッチ16を介してモータ18に供給される。
よく知られているように、一対のヘリカルギヤでは、両ギヤの歯面同士が力を作用する方向が回転軸方向に向いて傾いていることから、一方のヘリカルギヤが他方のヘリカルギヤを回転軸方向に付勢することが知られている。第1ヘリカルギヤ18bと第2ヘリカルギヤ82においても、第1ヘリカルギヤ18bが第2ヘリカルギヤ82を回転させる際に、第1ヘリカルギヤ18bが第2ヘリカルギヤ82を回転軸方向に付勢する。ヘッジトリマ2では、第1ヘリカルギヤ18bが第2ヘリカルギヤ82を回転軸の本体10側に向けて(図2中の矢印E方向)付勢するように構成されている。
第2ヘリカルギヤ82と偏心カム88aは、シャフト86によって回転可能に軸支されているとともに、シャフト86に沿って移動可能に支持されている。即ち、第2ヘリカルギヤ82と偏心カム88aは回転軸方向に移動可能に支持されている。
第2ヘリカルギヤ82と第1偏心ギヤ88aは、ねじ84等によって互いに固定されている。従って、第2ヘリカルギヤ82と偏心カム88aは、一体となってシャフト86の回りに回転し、一体となってシャフト86に沿って移動する。
動力伝達部80では、モータ18が駆動して出力軸18aが回転すると、第2ヘリカルギヤ82がシャフト86の回りのD方向に回転する(図3参照)。第2ヘリカルギヤ82が回転すると、偏心カム88aもシャフト86の回りのD方向に回転する。このとき、第2ヘリカルギヤ82には回転軸の本体10側(図2のE方向)に向けて作用する力が加わり、第2ヘリカルギヤ82を介して偏心カム88aにも回転軸の本体10側(図2のE方向)に向けて作用する力が加わる。それにより、偏心カム88aは回転軸の本体10側(図2のE方向)に向けて付勢される。
偏心カム88aの側面89aは厚み方向(これは回転軸Xが伸びる方向に等しい)に対して傾いており、厚み方向(回転軸X方向)に沿って偏心カム88aが縮径しているテーパ面となっている。偏心カム88aのテーパ状の側面89aは、偏心カム88aの回転軸Xの本体10側(図2のE方向)に向けて一定の割合で縮径している。偏心カム88aは扁平な円錘台形状をしている。
嵌合孔46の側面は、厚み方向(これは偏心カム88aの回転軸X方向に等しい)に対して傾いており、厚み方向(回転軸X方向)に沿って嵌合孔46が縮径しているテーパ面となっている。嵌合孔46のテーパ状の側面は、嵌合孔46を回転軸Xの本体10側(図2のE方向)に向けて一定の割合で縮径している。なお、図面では、嵌合孔を示す符号(例えば46)を嵌合孔の側面に付している。
回転軸Xの本体10側(E方向)に向けて偏心カム88aが縮径している割合と、同方向(E方向)に向けて駆動シャーブレード40の嵌合孔46が縮径している割合は、略等しい。即ち、偏心カム88aの側面89aの傾きと嵌合孔46の側面の傾きは略等しく、両側面は略平行となっている。また、嵌合孔46の最大短径は偏心カム88aの最小直径よりも大きく、嵌合孔46の最小短径は偏心カム88aの最大直径よりも小さい。それにより、偏心カム88aと嵌合孔46はクリアランスなく嵌合することができる。このとき、両者は線的に接触する。
図4(b)は、ヘッジトリマ2が運転しているときの様子を示している。先に説明したように、モータ18が駆動すると、偏心カム88aはシャフト86の回りにD方向に偏心回転するとともに、シャフト86に沿ってE方向に付勢される。付勢されることによって、偏心カム88aはシャフト86に沿って嵌合孔46に接触するまで移動する。その結果、偏心カム88aと嵌合孔46はクリアランスなく嵌合し、偏心カム88aと嵌合孔46との間のあそびが排除される。両者が衝突音を発生することがなくなり、ヘッジトリマ2が発生する騒音を低減することができる。
図4(a)(b)を比較して分かるように、シャフト86が伸びる方向(回転軸方向)において偏心カム88aと嵌合孔46の相対位置が変化すると、偏心カム88aと嵌合孔46との間のクリアランスGaが変化する。そのことから、偏心カム88aをE方向に付勢することにかえて、駆動シャーブレード40を反E方向に付勢してもよい。
ヘッジトリマ2では、モータ出力軸18aの第1ヘリカルギヤ18bと第2ヘリカルギヤ82の咬合いにおいて生じる回転軸X方向の力を利用して、偏心カム88aを付勢する。偏心カム88aを回転駆動する回転源であるモータ18の回転力や、その回転力を偏心カム88aへ伝達する動力伝達部80を利用して偏心カム88aを付勢することから、ヘッジトリマ2の構成を過剰に複雑化してしまうことがない。
本実施例では、本発明を実施して、一対のシャーブレードの両方を進退させるヘッジトリマを具現化した例について説明する。本実施例のヘッジトリマでは、実施例1のヘッジトリマ2と構成を同じくする部分も多い。以下の説明では、実施例1と構成が異なる部分を主に説明する。同一の構成については同一の符号を付し、重複して説明することは避けるように努める。
本体110は、電源コード12と、第1把持部14と、第2把持部20と、トリガスイッチ16と、モータ18と、動力伝達部180等を備えている。
図5に示すように、シャーブレードアセンブリ130は、一対の駆動シャーブレード40、150と、本体110に固定されているガイドプレート132と、一対のシャーブレード40、150を、ガイドプレート132とともに挟持しているプレッシャプレート34を備えている。以下、上側に位置する駆動シャーブレード40を上側シャーブレード40といい、下側に位置する駆動シャーブレード150を下側シャーブレード150という。シャーブレードアセンブリ130では、ガイドプレート132上に、下側シャーブレード150と、上側シャーブレード40と、プレッシャプレート34が順に載置されており、それらが複数の締結部材38によって締結されている。各シャーブレード40、150は、ガイドプレート32やプレッシャプレート34によって長手方向に移動可能に支持されており、本体110に対して進退可能に案内されている。
第2偏心カム88bは、シャフト86に対して回転可能に軸支されているとともに、シャフト86に沿って移動可能に支持されている。第2ヘリカルギヤ82と第1偏心カム88aと第2偏心カム88bは相対回転不能となっている。一方、シャフト86が伸びる方向(回転軸方向)については、第2偏心カム88bは、第2ヘリカルギヤ82と第1偏心カム88aに対して相対移動可能となっている。
第1偏心カム88aと第2偏心カム88bの間には、リング状の弾性部材90が介在している。弾性部材90は圧縮変形している状態で介在しており、第1偏心カム88aを回転軸の本体10側(図6のE方向)に向けて付勢するとともに、第2偏心カム88bを回転軸の反本体10側(図6のF方向)に向けて付勢している。弾性部材90には、例えば皿ばねやウエーブワッシャーを用いることができる。第1偏心カム88aと第2偏心カム88bは常に同一速度で回転し、両者は相対的に略停止している関係が維持される。そのことから、第1偏心カム88aと第2偏心カム88bの間に介在する弾性部材90も、両偏心カム88a、88bと同一速度で回転する。弾性部材90と両偏心カム88a、88bの間に相対的運動が生じることがなく、弾性部材90が過熱したり磨耗したりすることがない。
第2偏心カム88bの側面89bは厚み方向(これは回転軸Xが伸びる方向に等しい)に対して傾いており、厚み方向(回転軸方向)に沿って第2偏心カム88bを縮径しているテーパ面となっている。第2偏心カム88bのテーパ状の側面89bは、第2偏心カム88bを回転軸X方向の反本体10側(図2のF方向)に向けて一定の割合で縮径している。第2偏心カム88bは扁平な円錘台形状をしている。
嵌合孔156の側面は、厚み方向(これは第2偏心カム88bの回転軸X方向に等しい)に対して傾いており、厚み方向(回転軸X方向)に沿って嵌合孔156が縮径しているテーパ面となっている。嵌合孔156のテーパ状の側面は、嵌合孔156を回転軸Xの反本体10側(図2のF方向)に向けて一定の割合で縮径している。
回転軸X方向の反本体10側(F方向)に向けて第2偏心カム88bが縮径する割合と、同方向(F方向)に向けて下側シャーブレード150の嵌合孔156が縮径する割合は、略等しい。即ち、第2偏心カム88bの側面89bの傾きと嵌合孔156の側面の傾きは略等しく、両側面は略平行となっている。また、嵌合孔156の最大短径は第2偏心カム88bの最小直径よりも大きく、嵌合孔156の最小短径は第2偏心カム88bの最大直径よりも小さい。それにより、第2偏心カム88bと嵌合孔156はクリアランスなく嵌合することができる。このとき、両者は線的に接触する。
ヘッジトリマ102では、両偏心カム88a、88bを単一の弾性部材90によって付勢している。それにより、ヘッジトリマ102の構成を過剰に複雑化することがない。
偏心カムの側面とシャーブレードの嵌合孔の側面では、両者がテーパ面であることが好ましいが、必ずしもそれに限定されない。一方のみをテーパ面に形成することによって、偏心カムを嵌合孔にクリアランスなく嵌合させることもできる。
本実施例では、ヘリカルギヤの咬合いに起因して発生する回転軸方向の力を利用する手法を説明した。同様の技術思想に基づいて、次の手法を提案することもできる。この手法では、回転不能なシャフト86にかえて回転可能なシャフトを用い、そのシャフトによって偏心カム88a、88bを相対回転不能に軸支する。そして、両者の相対回転を禁止するためのキーを、回転軸方向に対してはすに設ける。このとき、シャフトと偏心カム88a、88bの少なくとも一方のキー溝をキーに対して大きく形成し、シャフトと偏心カム88a、88bがキーの伸びる方向に沿って相対移動可能に構成しておく。はすに設けられているキーは、偏心カム88a、88bに動力を伝達する際に、偏心カム88a、88bを回転軸方向に沿って付勢する。キーをはすに設ける角度等を調節することによって、偏心カム88a、88bを付勢する方向や大きさを調節することができる。この手法では、各偏心カムに対してキーの構成(角度等)をそれぞれ設定することができるので、回転源であるモータの動力を利用して、複数の偏心カムを異なる方向に付勢することもできる。
弾性部材を用いて複数の偏心カムを付勢する場合、偏心カム毎に別個の弾性部材を用いて付勢してもよい。この場合、複数の偏心カムを、同一方向に付勢してもよいし、異なる方向に付勢してもよい。
偏心カムを付勢することにかえて、シャーブレードを付勢してもよい。あるいは、両者を付勢してもよい。シャーブレードを付勢する際には、シャーブレード自身の湾曲に対する弾性を利用してもよい。具体的には、例えば偏心カムとシャーブレードの回転軸方向の位置関係において、偏心カムの位置を、シャーブレードの位置に対応する本来の位置から、偏心カムの縮径方向に移動させた位置に設定するとよい。それにより、シャーブレードが湾曲した状態で偏心カムと嵌合することとなり、シャーブレード自身の湾曲に対する弾性によってシャーブレードが回転軸方向に付勢される。
10、110・・ヘッジトリマ本体
12・・電源コード
14・・第1把持部
16・・トリガスイッチ
18・・モータ
18a・・モータの出力軸
18b・・モータ出力軸に刻設されている第1ヘリカルギヤ
20・・第2把持部
30、130・・シャーブレードアセンブリ
40・・駆動シャーブレード(上側)
46・・駆動シャーブレード(上側)の嵌合孔
50・・固定シャーブレード
56・・固定シャーブレードの嵌合孔
80・・動力伝達部
82・・第2ヘリカルギヤ
86・・シャフト
88a、88b・・偏心カム
88b、89b・・偏心カムの側面
90・・弾性部材
150・・駆動シャーブレード(下側)
156・・駆動シャーブレード(下側)の嵌合孔
Claims (6)
- ヘッジトリマ本体と、
ヘッジトリマ本体に対して進退可能に案内されているシャーブレードと、
ヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源によって回転させられるカムを備えており、
前記カムは、回転軸から側面に至る径が周方向に変化している板状偏心カムであり、
前記シャーブレードには、前記カムと嵌合する嵌合孔が形成されており、
前記カムと前記嵌合孔の少なくとも一方の側面は、厚み方向に沿って縮径しているテーパ面となっており、
前記カムと前記シャーブレードの少なくとも一方に形成されているテーパ状の側面が他方の部材に当接する側に、前記カムと前記シャーブレードの少なくとも一方を前記カムの回転軸に沿って付勢する付勢手段が設けられており、
前記付勢手段は、前記回転源の回転力の一部をカムの回転軸方向の力に変換して前記カムに加えることを特徴とするヘッジトリマ。 - 前記付勢手段は、前記回転源によって回転させられる第1ヘリカルギヤと、第1ヘリカルギヤに咬合しているとともに前記カムが固定されている第2ヘリカルギヤを備えていることを特徴とする請求項1のヘッジトリマ。
- 前記付勢手段は、前記カムを回転軸に沿って付勢する弾性部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2のヘッジトリマ。
- ヘッジトリマ本体と、
ヘッジトリマ本体に対して進退可能に案内されている第1シャーブレードと、
ヘッジトリマ本体に対して進退可能に案内されている第2シャーブレードと、
ヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源によって回転させられる第1カムと、
ヘッジトリマ本体に内蔵されている回転源によって回転させられる第2カムを備えており、
前記第1カムは、回転軸から側面に至る径が周方向に変化しているとともにその径が回転軸のヘッジトリマ本体側に向けて縮径している板状偏心テーパカムであり、
前記第2カムは、回転軸から側面に至る径が第1カムと異なる位相で周方向に変化しているとともにその径が回転軸の反ヘッジトリマ本体側に向けて縮径している板状偏心テーパカムであり、
前記第1シャーブレードには、前記第1カムと嵌合する嵌合孔が形成されており、
前記第2シャーブレードには、前記第2カムと嵌合する嵌合孔が形成されており、
前記第1カムと前記第2カムの間には、両者を回転軸方向に離反させる付勢手段が設けられていることを特徴とするヘッジトリマ。 - 前記付勢手段が、第1カムと第2カムの間に介在している弾性部材であることを特徴とする請求項4のヘッジトリマ。
- 前記第1カムは、前記回転源によって回転させられる第1ヘリカルギヤに咬合している第2ヘリカルギヤに固定されており、第1ヘリカルギヤが第2ヘリカルギヤを回転させる際に第2ヘリカルギヤを回転軸に沿って付勢することを特徴とする請求項4又は5のヘッジトリマ。
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