JP5387400B2

JP5387400B2 - 電動刈込機

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Publication number: JP5387400B2
Application number: JP2009298786A
Authority: JP
Inventors: 美代次小野瀬
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: US20110154796A1; JP2011135840A

Description

本発明は、木の枝や芝等を切断する電動刈込機、特に扁平モータを備えた電動刈込機に関する。

例えば特許文献１に示すように、電動刈込機は、ハウジング内部に収容されたモータと、モータの出力軸に接続された減速ギヤと、ギヤに接続されてモータの回転運動を往復運動に変換するカムと、カムに接続されてハウジングから突出して往復動するブレードとを備える。モータとしては、一般的に出力軸の軸方向に円柱状に延びる鉄心にコイルを巻いた回転子と回転子を覆う円筒状の固定子とから構成される、出力軸の軸方向に長い寸法を有するＤＣモータが用いられる。

特開２００６−１１５７０９号公報

ところで、上述のような電動刈込機では、モータが出力軸方向に長いため、ハウジングのモータの出力軸方向の寸法を小さくすることが非常に難しい。このため、狭い空間内の枝や芝等に対して刈込作業を行う場合に、電動刈込機のハウジングが接触して刈込作業がやり難いという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、モータの出力軸の軸方向の寸法を抑え、コンパクトで作業性を向上させた電動刈込機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電動刈込機は、
ハウジングと、
該ハウジングの内部に設けられ、モータ出力軸を有し回転可能に設けられた回転子と前記ハウジングの内部に固定される固定子とを備え、前記回転子と前記固定子とのいずれか一方は前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸を中心に円周方向に配列した略環状の複数のコイルが設けられた円板状のコイルディスクを有し、前記回転子と前記固定子とのいずれか他方は前記コイルディスクを前記モータ出力軸の軸方向に通過する磁束を発生させる磁束発生手段を有する、扁平モータと、
前記モータ出力軸の回転運動を往復運動に変換する運動変換装置と、
前記モータ出力軸の軸方向に前記扁平モータと離れて設けられ、前記ハウジングから突出し、前記運動変換装置に接続されて往復動する刈刃と、を備える、
ことを特徴とする。

また、前記回転子と前記固定子はそれぞれモータハウジングに収容され、
前記モータ出力軸は前記モータハウジングから突出し、
前記モータハウジングは前記ハウジングに収容されてもよい。

さらに、前記ハウジングは、前記刈刃が前記ハウジングから突出する方向と略平行な分割面を有するように分割可能に構成され、
前記モータハウジングは、前記モータ出力軸の軸方向と略垂直な分割面を有するように分割可能に構成され、
前記ハウジングの前記分割面と前記モータハウジングの前記分割面とが略直交することが好ましい。

また、前記ハウジングの内部の前記扁平モータと前記運動変換装置との間に設けられ、前記モータ出力軸に接続されて前記モータ出力軸の回転を減速して出力する減速機出力軸を有する減速機を備え、
前記運動変換装置は、前記減速機出力軸に接続されて前記減速機出力軸の回転運動を往復運動に変換する、ことが好ましい。

さらに、前記回転子は前記コイルディスクを有し、
前記モータハウジングは前記出力軸を回転可能に支持し、
前記磁束発生手段は、マグネットを備えるとともに前記コイルディスクの円板面に対向するように前記モータハウジングに取付けられることが好ましい。

また、前記ハウジングは、
前記モータ出力軸の軸方向において、前記扁平モータを挟んで前記刈刃の反対側に前記コイルディスクの円板面と略平行に形成された平坦部と、
前記運動変換装置の前記モータ出力軸の前記刈刃に向かう方向側に前記刈刃と前記運動変換装置との接続部を覆う底部と、
前記モータ出力軸の軸方向において前記ハウジングの前記平坦部と前記底部との間から、前記モータ出力軸の軸方向視において前記扁平モータを挟んで前記刈刃の突出方向と反対方向に伸びる第１ハンドルと、を備えてもよい。

さらに、前記ハウジングは、前記平坦部から前記モータ出力軸の軸方向に前記ハウジングの外側に向かって突出し、前記モータ出力軸の軸方向視において略円形の外周壁を有する、突出部を備え、
前記外周壁には、前記突出部から前記平坦部に沿って延びる延出部と該延出部に接続されて作業者が把持する把持部とを有し、前記モータ出力軸の軸方向視において前記突出部を中心に回転可能に、第２ハンドルが取付けられてもよい。

また、前記モータ出力軸の軸方向視において、前記第１ハンドルの前記刈刃から離れて位置する端部には、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが着脱可能に取付けられてもよい。

さらに、前記ハウジングには、前記モータ出力軸の軸方向視において、前記モータ出力軸と前記第１ハンドルとの間に、前記モータハウジングの一部と重なるように、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが前記ハウジングの平坦面側から着脱可能に取付けられてもよい。

また、前記ハウジングには、前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸を挟んで前記第１ハンドルと反対方向に伸びる第２ハンドルが取付けられてもよい。

さらに、前記ハウジングは、
前記モータ出力軸の軸方向において前記扁平モータを挟んで前記刈刃の反対側に前記コイルディスクの円板面と略平行に形成された平坦部と、
前記ハウジングから前記モータ出力軸の前記刈刃に向かう方向と反対方向に突出するハンドル突出部と、該ハンドル突出部の前記ハウジングから離れた端部から前記平坦部と離間し前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸と重なるとともに前記刈刃の突出方向と略平行に延びるハンドル把持部と、該ハンドル把持部に設けられ該ハンドル把持部の伸びる方向に沿ってスライド可能な前記扁平モータの回転を制御するスライドスイッチと、を有する、第１ハンドルと、を備えてもよい。

また、前記第１ハンドルには、前記モータ出力軸の軸方向視において前記第１ハンドルの前記刈刃側の端部から前記刈刃の突出方向と略同方向に向かって突出し前記第１ハンドルの伸びる方向と略直角に伸びる把持部を有する第２ハンドルが設けられてもよい。

さらに、前記モータ出力軸の軸方向視において、前記第１ハンドルの前記刈刃から離れて位置する端部には、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが着脱可能に取付けられてもよい。

本発明によれば、扁平モータを用いることで、切断部のモータの出力軸の軸方向の寸法を抑えることが可能となり、コンパクトで作業性を向上させることできる。

本発明の第１実施形態に係る電動刈込機の側面図である。図１の電動刈込機の上面図である。図１の電動刈込機の底面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図３の要部拡大図である。図１の電動刈込機の回転子の分解断面図である。図６の回転子のコイル・コミュテータディスクの上面図である。図６の回転子のコイルディスク部の上面図である。本発明の第２実施形態に係る電動刈込機の側面図である。図９の電動刈込機の上面図である。本発明の第３実施形態に係る電動刈込機の側面図である。図１１の電動刈込機の上面図である。図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。本発明の電動刈込機の回転子の変形例に係る側面図である。図１４の回転子の分解断面図である。図１４の回転子のヨーク部の底面図である。図１４の回転子のファン部の底面図である。

以下、本発明の第１実施形態を添付の図１乃至図８に沿って説明する。図１乃至図３に示すように、電動刈込機１は、ハウジング２と、ハウジング２から後方（図の左方）に向かって伸びるメインハンドル（第１ハンドル）３と、ハウジング２の下方（図の下方）の底部から前方（図の右方）に向かって突出するブレード部４と、ハウジング２の上方に取付けられたサブハンドル（第２ハンドル）５とを有する。なお、ハウジング２はブレード部４の長手方向に沿って二分割可能にハウジング半部２２ａ、２２ｂとから構成されている。

図４に示すように、ハウジング２の内部の上方には、扁平モータ６が収容されている。扁平モータ６は下方に向かって突出するモータ出力軸７を有している。扁平モータ６の下方にはギヤ部（減速機）８が設けられ、モータ出力軸７の回転を減速してギヤ部８の下方に突出するギヤ部出力軸（減速機出力軸）９に伝達する。ギヤ部８の下方の底部カバー１０との間には、ギヤ部出力軸９に取付けられたカム（運動変換装置）１１が設けられる。ブレード部４はホルダプレート４１と、ブレードホルダ４２と、ホルダプレート４１とブレードホルダ４２との間に長手方向（図の左右方向）に往復動可能に重ね合わせられて設けられた上ブレード（刈刃）４３と下ブレード（刈刃）４４とを備えている。上ブレード４３と下ブレード４４とはそれぞれカム１１に例えば１８０度の位相差を持って往復動するように接続される。また、ブレードホルダ４２は底部カバー（底部）１０の上方（底部カバー１０とハウジング２で囲まれる空間内）でハウジング２に固定される。

図５に示すように、ハウジング２に収容される扁平モータ６は、第１モータハウジング部５０と第２モータハウジング部５１とをネジ５２で締結して組立てられる扁平円筒形状のモータハウジング５３を有する。第２モータハウジング部５１から突出するモータ出力軸７は、第１モータハウジング部５０に取付けられた第１ベアリング５５と第２モータハウジング部５１に取付けられた第２ベアリング５６とにより回転可能に支持される。モータ出力軸７の第２モータハウジング部５１から突出した端部近傍には歯切り加工が施された平歯車状のピニオンギヤ５７が形成される。第１ベアリング５５と第２ベアリング５６との間のモータ出力軸７には、フランジ５８を介して表面に複数のコイルパターンが形成された複数の円板を積層して構成された略円板状のコイルディスク５９が固定される。そして、モータ出力軸７とフランジ５８とコイルディスク５９とは一体に回転する扁平モータ１５の回転子６０を構成する。

モータハウジング５３の内部には、コイルディスク５９のコイルを磁束がモータ出力軸７の軸６１方向に通過するように、コイルディスク５９の図５中の下方の円板面６２に対向し円周方向に離間して配置される複数の永久磁石または電磁石等の磁石（マグネット）６３と環状の鉄ヨーク６４が第２モータハウジング部５１に取付けられる。また、第１モータハウジング部５０には、コイルディスク５９を挟んでコイルディスク５９の図５中の上方の円板面６５に対向し、モータ出力軸７の軸６１方向視において鉄ヨーク６４に対応する位置には環状の鉄ヨーク６６が取付けられる。これらの磁石６３、鉄ヨーク６４、６６は磁束発生手段を構成するが、磁束発生手段はコイルディスク５９のコイルを磁束が出力軸７の軸線６１方向に通過するものであれば、この構成に限られるものでは無く、例えば、複数の永久磁石、電磁石、またはコイルのみ等から構成されるものであってもよい。さらに、第１モータハウジング部５０には、コイルディスク５９の上方の円板面６５に接触し、コイルディスク５９のコイルに給電するためのブラシ６７が取付けられる。これらの磁石６３、鉄ヨーク６４、６６が設けられたモータハウジング５３は扁平モータ６の固定子を構成する。そして、扁平モータ６は、回転子６０としてのモータ出力軸７およびモータ出力軸７に固定されたコイルディスク５９と、固定子としての磁石６３および鉄ヨーク６４、６６と、ブラシ６７とから、扁平の直流整流子モータとして構成される。

図５に示すように、扁平モータ６のモータ出力軸７のピニオンギヤ５７には、ピニオンギヤ５７より大径の第１ギヤ６８が噛み合う。第１ギヤ６８は中間軸６９に固定され、中間軸６９はギヤハウジング７０に回転可能に支持される。また、中間軸６９の第１ギヤ６８の下方には、第１ギヤ６８より小径の第２ギヤ７１が固定される。第２ギヤ７１は、ギヤハウジング７０に回転可能に支持されたギヤ部出力軸９に固定された第２ギヤ７１より大径の第３ギヤ７２と噛み合う。そして、ギヤ部出力軸９の第３ギヤ７２の下方にはカム１１が固定され、ギヤ部出力軸９の回転運動を往復運動に変換して上ブレード４３と下ブレード４４に伝達する。これらの中間軸６９に固定された第１ギヤ６８および第２ギヤ７１、ギヤ部出力軸９に固定された第３ギヤ７２は、モータ出力軸７の回転を減速してギヤ部出力軸９から出力するギヤ部８を構成する。

図４、図５に示すように、ハウジング２の扁平モータ６側（図の上方）に位置する壁面には、コイルディスク５９の円板面６２、６５と略平行な平坦部７３が形成されている。平坦部７３には、モータ出力軸７の軸６１方向に、ハウジング２の外側に向かって突出する略円筒状の突出部７４が形成されている。そして、突出部７４の外周壁７５には、モータ出力軸７の軸６１方向視において外周壁７５から外側に向かって突出する環状の環状突起７６が形成されている。また、図２、図３に示すように、ハウジング２は、扁平モータ６を収容するために電動刈込機１の幅方向（図の上下方向）に張り出した略円柱状のモータ収容部２ａを上部（扁平モータ側）に有するとともに、モータ収容部２ａの下方には幅方向の寸法がモータ収容部２ａより小さい略直方体状のギヤ収容部２ｂを有する。

図２に示すように、突出部７４には、上面視（図４、図５に示すモータ出力軸７の軸６１方向視）において略Ｄ字状のサブハンドル５が矢印Ａ方向に平坦部７３上を回転可能に取付けられている。サブハンドル５は、図４、図５に示すように、突出部７４の外周壁７５および環状突起７６を囲む包囲部７７と、包囲部７７を外周壁７５および環状突起７６に押付けて矢印Ａ方向に回転しないように固定するための固定ネジ部７８と、平坦部７３に沿ってコイルディスク５９の円板面６２、６５と略平行に延びる延出部７９と、延出部７９よりモータ出力軸７の軸６１方向に平坦部７３から僅かに離れて位置するように延出部７９に接続される把持部８０とを有している。なお、包囲部７７には環状突起７６に対応して設けられた環状凹部８１が形成されており、サブハンドル５が突出部７４の外周壁７５を中心に回転することをガイドするとともにサブハンドル５が外周壁７５から抜けることを固定ネジ部７８とともに防止する。

図１、図４に示すように、ハウジング２には、略Ｄ字状のメインハンドル３がハウジング２と一体に形成されている。メインハンドル３は、モータ出力軸７の軸６１方向において、平坦部７３と底部カバー１０のコイルディスク５９の円板面６２、６５と略平行な平坦面８２との間で、モータ収容部２ａおよびギヤ収容部２ｂから後方（図の左方）に向かって伸びる。メインハンドル３の後端（図中の左端）には、扁平モータ６に電力を供給するためのバッテリ８３が着脱可能に取付けられる。また、メインハンドル３には扁平モータ６への通電を制御するスイッチ８４が設けられている。

なお、扁平モータ１５の回転子６０は、図６に示すように、モータ出力軸７、フランジ５８と、図６中で上からコイル・コミュテータディスク８５と４つのコイルディスク部８６の順に積層されたコイルディスク５９と、から構成される。コイル・コミュテータディスク８５とコイルディスク部８６とは、絶縁体基板と導体パターンとから構成されたプリント配線板である。コイル・コミュテータディスク８５の上面には、コミュテータ（整流子）の導体パターンが形成されたコミュテータ領域８７と、コイルの導体パターンが形成されたコイル領域８８ａと、が設けられている。コミュテータ領域８７とコイル領域８８ａとは、モータ出力軸７の軸線６１方向視において、それぞれ軸線６１を中心とする円環状に設けられ、コミュテータ領域８７の外周側にコイル領域８８ａが配置される。また、コイル・コミュテータディスク８５の下面には、コイルの導体パターンを形成するためのコイル領域８８ｂが設けられている。コイル領域８８ｂは、軸線６１を中心とする円環状に設けられ、軸線６１方向視においてコイル領域８８ａと重なり合うように配置される。

図７に示すように、コイル・コミュテータディスク８５上面のコミュテータ領域８７には、導体パターンにより、ブラシ６７と接触するコミュテータ８９が形成される。コミュテータ８９は、軸線６１を中心として放射状に形成された複数のコミュテータ片９０から構成される。なお、各コミュテータ片９０の外側端部には、コイル・コミュテータディスク８５を貫通するスルーホール９１ａが形成される。

また、コイル・コミュテータディスク８５上面のコイル領域８８ａには、導体パターンにより、軸線６１を中心として放射状に形成された複数のコイル片９２ａが形成される。各コイル片９２ａの内側端部は、対応するコミュテータ片９０に直接に接続されて形成される。また、各コイル片９２ａの外側端部は、軸線６１回りの所定方向に曲折して形成される。なお、各コイル片９２ａの外側端部には、コイル・コミュテータディスク８５を貫通する複数のスルーホール９３ａが形成される。

コイル・コミュテータディスク８５下面のコイル領域８８ｂには、図７に示されたコイル領域８８ａと略同様の導体パターンにより、軸線６１を中心として放射状に形成された図略の複数のコイル片が形成される。図略の各コイル片の外側端部は、スルーホール９３ａに充填された半田を介して、コイル領域８８ａの対応するコイル片９２ａに接続される。また、図略の各コイル片の内側端部は、スルーホール９１ａに充填された半田を介して、コミュテータ領域８７の対応するコミュテータ片９０に接続される。これにより、コイル領域８８ａの複数のコイル片９２ａとコイル領域８８ｂの図略の複数のコイル片とは、軸線６１方向視において略コ字状に形成された複数のコイル９４ａを構成している。複数のコイル９４ａは、軸線６１を中心として周方向に配列される。また、各コイル９４ａの端末は、コミュテータ領域８７の対応するコミュテータ片９０に接続される。

図６、８に示すように、コイルディスク部８６の上面及び下面には、コイルの導体パターンが形成されたコイル領域８８ｃ、８８ｄが、それぞれ設けられている。コイル領域８８ｃ，８８ｄは、それぞれ軸線６１を中心とする円環状に設けられ、軸線６１方向視においてコイル・コミュテータディスク８５のコイル領域８８ａ，８８ｂと重なり合うように配置される。

コイルディスク部８６のコイル領域８８ｃ，８８ｄには、コイル・コミュテータディスク８５のコイル領域８８ａ，８８ｂと略同様の導体パターンが形成される。コイルディスク部８６上面のコイル領域８８ｃには、図８に示すように、軸線６１を中心として放射状に形成された複数のコイル片９２ｃが形成される。また、コイルディスク部８６下面のコイル領域８８ｄには、コイル領域８８ｃと略同様の導体パターンにより、図略の複数のコイル片が形成される。コイル領域８８ｃの複数のコイル片９２ｃとコイル領域８８ｄの図略の複数のコイル片とは、コイルディスク部８６を貫通するスルーホール９１ｃ，９３ｃに充填された半田を介してそれぞれ接続され、軸線６１方向視において略コ字状に形成された複数のコイル９４ｃを構成している。複数のコイル９４ｃは軸線６１を中心として周方向に配列される。また、各コイル９４ｃの端末は、コイル・コミュテータディスク８５のスルーホール９１ａに充填された半田を介して、コミュテータ領域８７の対応するコミュテータ片９０に接続される。

なお、コイル・コミュテータディスク８５のコミュテータ領域８７及びコイル領域８８ａの導体パターンは、同一のプリント配線上に形成される。また、コイル・コミュテータディスク８５のコミュテータ領域８７及びコイル領域８８ａの導体パターンは、ブラシ６７との摩耗による損傷を防止するため、コイル領域８８ｂ及びコイルディスク部８６のコイル領域８８ｃ，８８ｄよりも、厚く形成される。

上述のコイル・コミュテータディスク８５とコイルディスク部８６、及び複数のコイルディスク部８６の間には、図略の絶縁層を介して、例えば、コイル９４ａ，９４ｃが軸線６１方向視において重なり合うように、あるいはコイル９４ａ，９４ｃが軸線６１回りに所定の角度を有して配列されるように、積層される。

このように構成される電動刈込機１では、刈込作業を行う際に作業者は、一方の手でスイッチ８４が設けられたメインハンドル３を持ち、他方の手でサブハンドル５の把持部８０を持つ。そして、作業者によりスイッチ８４がＯＮ操作されると、ブラシ６７に所定の電圧が印加される。ブラシ６７に印加された電圧は、コミュテータ８９を介して、コイルディスク５９に形成されたコイル９４ａ，９４ｃに印加される。電圧が印加されたコイル９４ａ，９４ｃにはモータ出力軸７の軸線６１方向と垂直にコイルディスク５９の略半径方向に電流が流れ、電流の流れる方向はコミュテータ８９により制御される。一方、磁石６３により生じる磁束はコイルディスク５９を出力軸７の軸線６１方向に電流と直交して通過する。このため、コイルディスク５９には、軸線６１を中心にコイルディスク５９の周方向にトルクが発生し、コイルディスク５９とともにモータ出力軸７が回転する。モータ出力軸７の回転は、ピニオンギヤ５７からギヤハウジング７０内の第１ギヤ６８、中間軸６９、第２ギヤ７１、第３ギヤ７２を経て、ギヤ部出力軸９から減速されて出力される。そして、ギヤ部出力軸９に固定されたカム１１により、ギヤ部出力軸９の回転運動は上ブレード４３と下ブレード４４の往復運動として出力され、上ブレード４３と下ブレード４４の間に入り込んだ枝等が切断される。

電動刈込機１は、コイルディスク５９の円板内にコイルが形成された扁平モータ６を用いるため、所謂コアに巻回されたコイルを有するモータと比較して、回転子６０が軽量であり回転子６０の起動を早くすることができる。また、モータ出力軸７の軸線６１方向の寸法を大幅に抑制することが可能となり、電動刈込機１を小型化することができるうえ、狭い場所でも電動刈込機１のハウジング２が枝等に接触することが抑制され、狭い場所での作業性を大幅に向上させることができる。また、メインハンドル３は、モータ出力軸７の軸線６１方向において、ハウジング２の平坦部７３と底部カバー１０の平坦面８２との間で、ハウジング２の後方に伸び、メインハンドル３の後端にバッテリ８３が着脱可能に取付けられるので、この点からもモータ出力軸７の軸線６１方向の寸法を抑制することができるうえ、狭い場所での作業性が向上する。

さらに、サブハンドル５はハウジング２の平坦部７３に沿って延びるため、サブハンドル５を設けた場合であっても電動刈込機１のモータ出力軸７の軸線６１方向の寸法を抑制することが可能となる。そして、サブハンドル５は平坦部７３に沿って回転可能であるため、電動刈込機１の軸線６１方向の寸法が増加させること無く、作業に応じて所望の位置に把持部８０を変更することが可能となり、作業性を大幅に向上させることができる。また、作業によってサブハンドル５を把持することが難しい場合であっても、ハウジング２にはモータ収容部２ａが設けられるため、作業者はモータ収容部２ａの張り出した部分をサブハンドル５の代わりに把持することが可能となり、作業性をより向上させることができる。また、ハウジング２に収容される扁平モータ６をハウジング半部２２ａ、２２ｂから構成されるハウジング２の分割方向とは異なる方向に分割可能に形成される、第１モータハウジング部５０と第２モータハウジング部５１とから構成されるモータハウジング５３を有するように構成したことにより、組立性をより向上させることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る電動刈込機１００１について、図９、図１０に沿って説明する。本実施形態における電動刈込機１００１では、バッテリ１８３の搭載位置およびサブハンドル１０５の取付位置を第１実施形態における電動刈込機１に対して変更している。尚、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明は省略する。

図９、図１０に示すように、ハウジング半部１２２ａ、１２２ｂから構成されるハウジング１０２には、モータ出力軸７の軸線６１方向視において、モータ出力軸７とメインハンドル３との間に、バッテリ１８３がモータハウジング５３の一部と重なるように、ハウジング１０２の平坦部７３側から着脱可能に取付けられる。また、ハウジング１０２には、モータ出力軸７の軸線６１方向視において、メインハンドル３と反対方向に伸びる略Ｃ字状のサブハンドル１０５が取付けられる。サブハンドル１０５はハウジング１０２のギヤ収容部２ｂから図９中の右斜め上方に向かって、把持部１８０がハウジング２のモータ収容部２ａの前方に位置するように延びている。

このように構成された電動刈込機１００１によれば、扁平モータ６を用いたことによる上述の効果に加えて、扁平モータ６、バッテリ１８３等の重量物が電動刈込機１００１の中心部分に近接して配置されるので、電動刈込機１００１の慣性モーメントが小さくなり、作業時の電動刈込機１００１の回転操作性が向上する。そして、扁平モータ６、バッテリ１８３等の重量物を間に挟むようにメインハンドル３とサブハンドル１０５が配置されているので、メインハンドル３とサブハンドル１０５の両方を作業者が把持して作業する場合の電動刈込機１００１の回転操作性をより向上させることが可能となる。

次に、本発明の第３実施形態に係る電動刈込機２００１について、図１１乃至図１３に沿って説明する。本実施形態における電動刈込機２００１では、メインハンドル２０３およびサブハンドル２０５の位置を第１実施形態における電動刈込機１に対して変更している。尚、第１または第２実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明は省略する。

図１１乃至図１３に示すように、ハウジング半部２０２ａ、２０２ｂから構成されるハウジング２０２の上方（図１１、図１３の上方）には、メインハンドル２０３がハウジング２０２と一体に形成されている。メインハンドル２０３は、ハウジング２０２からモータ出力軸７の突出方向と反対方向に突出する第１突出部（ハンドル突出部）２２１を有する。第１突出部２２１のハウジングから離れた端部からは、平坦部７３と離間してモータ出力軸７の軸線６１方向視においてモータ出力軸７と重なるように後方に向かってブレード部４の突出方向と略平行に延びるハンドル把持部２２２が接続される。ハンドル把持部２２２には、ハンドル把持部２２２の伸びる方向（ブレード部４の突出方向）に沿ってスライド可能な扁平モータ６の回転を制御するスライドスイッチ２８４が設けられる。ハンドル把持部２２２の第１突出部２２１が接続された側と反対側の端部にはハウジング２０２のモータ収容部２ａに接続される第２突出部２２３が接続される。そして、メインハンドル２０３および第２突出部２２３の後端（ブレード部４から離れて位置する端部）には、扁平モータ６に電力を供給するバッテリ８３が着脱可能に取付けられる。また、メインハンドル２０３には、前方（ブレード部４の突出方向）に向かって突出し、モータ出力軸７の軸線６１方向視においてメインハンドル２０３の伸びる方向と略直角に伸びる把持部２８０を有するサブハンドル２０５が設けられる。

このように構成された電動刈込機２００１によれば、扁平モータ６を用いたことによる上述の効果に加えて、メインハンドル２０３をハウジング２０２の上側に配置することにより、メインハンドル２０３の下部に扁平モータ６やギヤ部８等の重量物を集中して設けることができ、作業者は電動刈込機２００１をぶら下げるようにして操作することが可能となり、作業時の作業者の腕に加わる負担が軽減されて作業性が向上する。また、メインハンドル２０３のブレード部４と反対側へ向かう突出量を抑えることができ、刈刃突出方向（図の左右方向）の寸法を抑えて電動刈込機２００１をコンパクトにすることができる。また、ハンドル把持部２２２の伸びる方向に沿ってスライドするスライドスイッチ２８４を採用することで、操作に必要なモータ出力軸７の軸線６１方向の寸法を抑えることが可能となり、電動刈込機２００１をモータ出力軸７の軸線６１方向にもコンパクトにすることができる。さらに、メインハンドル２０３のハンドル把持部２２２の延出方向と略直角に伸びる把持部２８０を有するサブハンドル２０５が設けられるので、作業者はメインハンドル２０３に加えてサブハンドル２０５を持って電動刈込機２００１を操作可能となり、操作性がより向上する。また、バッテリ８３がメインハンドル２０３の後端部に取付けられるので、長いブレード部４を装着した場合であってもメインハンドル２０３付近に電動刈込機２００１の重心を近づけることが可能となり、操作性をより向上させることが可能となる。

なお、上述の第１乃至第３実施形態で用いられている回転子６０の変形例として、図１４、図１５に示す回転子６６０を用いてもよい。この回転子６６０は、図１４に示すように、第１乃至第３実施形態で用いられている回転子６０のコイルディスク５９のコイル・コミュテータディスク８５の上に、コイル・コミュテータディスク８５およびコイルディスク部８６と同軸になるよう軸線６１を中心にヨーク部６６２およびファン部６６３を更に重ね合わせて固定したものである。図１４乃至図１６に示すように、ヨーク部６６２は略リング形状を有し、コイル・コミュテータディスク８５およびコイルディスク部８６と略等しい外径を有するとともに、コイル・コミュテータディスク８５のコイル領域（図示せず）と略重なり、その内側のコミュテータ領域（図示せず）とは重ならないような内径を有する。そして、回転子６０を扁平モータ（図示せず）に組み付けた状態において、ヨーク部６６２は磁石６３にコイル・コミュテータディスク８５およびコイルディスク部８６を挟んで対向する。また、図１４、図１５、図１７に示すように、ファン部６６３は、ヨーク部６６２より大きい外径を有するとともに、ヨーク部６６２の外周縁から内側に向かってヨーク部６６２と一部が重なるような内径を有する略リング状のリング部６６４と、リング部６６４からヨーク部６６２側（図の下方）に向かって突出する円筒状の保持部６６５と、保持部６６５から半径方向外側に向かって延びる複数のファンブレード部６６６とを有する。

このように構成された回転子６６０によれば、コイルディスク６５９の半径方向外側に、ヨーク部６６２、ファン部６６３が設けられるので、回転子６６０のモータ出力軸７回りの慣性モーメントが増大する。このため、カム１１における運動方向の変換時や、上ブレード４３と下ブレード４４の往復時や切断時の抵抗によるトルク変動を吸収し、モータの回転を安定させることができる。また、コイルディスク６５９の半径方向外側の端部には、複数のファンブレード部６６６が設けられるため、回転子６６０が回転するとハウジング５３の内部には空気の流れが生じ、扁平モータ６を効率良く冷却することができる。

上述の実施形態ではいずれの場合も、コイルディスク５９、６５９が回転子の一部構成として回転し、磁石６３がモータハウジング５３に固定される固定子として構成された扁平モータ６が用いられているが、本発明の電動刈込機１、１００１，２００１はこれに限定されるものではない。例えば、磁石が出力軸７と一体に回転する固定子を構成し、コイルディスクがモータハウジングに固定される固定子を構成する扁平ブラシレスモータを用いるものでも良い。さらに、コイルディスクは、必ずしもプリント配線板から構成されたコイルディスクを備える必要はなく、扁平かつ小型な形状を有する形状を構成することができれば、例えば、円板状に配列された複数のコイルから構成されたコイルディスクを備えるモータであっても良い。また、上述の実施形態ではいずれの場合も扁平モータ６はバッテリ８３、１８３により駆動されるものであるが、本発明の電動刈込機１、１００１、２００１はこれに限定されるものではなく、バッテリの代わりに外部電源に接続される電源コードを備えて扁平モータ６に給電する方式であっても良い。また、実施形態では、縦方向にブレードが可動し、植木等を切断するいわゆるヘッジトリマと呼ばれるタイプの電動刈込機について説明したが、横方向にブレードが可動することで芝等の刈込みを行うバリカン型の刈込機であっても良い。

１、１００１、２００１電動刈込機
２ハウジング
３メインハンドル
４ブレード部
５サブハンドル
６扁平モータ
７モータ出力軸
８ギヤ部
１１カム
５３モータハウジング
５８フランジ
５９コイルディスク
６３磁石
６４、６６鉄ヨーク
６７ブラシ

Claims

ハウジングと、
該ハウジングの内部に設けられ、モータ出力軸を有し回転可能に設けられた回転子と前記ハウジングの内部に固定される固定子とを備え、前記回転子と前記固定子とのいずれか一方は前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸を中心に円周方向に配列した略環状の複数のコイルが設けられた円板状のコイルディスクを有し、前記回転子と前記固定子とのいずれか他方は前記コイルディスクを前記モータ出力軸の軸方向に通過する磁束を発生させる磁束発生手段を有する、扁平モータと、
前記モータ出力軸の回転運動を往復運動に変換する運動変換装置と、
前記モータ出力軸の軸方向に前記扁平モータと離れて設けられ、前記ハウジングから突出し、前記運動変換装置に接続されて往復動する刈刃と、を備える、
ことを特徴とする電動刈込機。
前記回転子と前記固定子はそれぞれモータハウジングに収容され、
前記モータ出力軸は前記モータハウジングから突出し、
前記モータハウジングは前記ハウジングに収容される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動刈込機。
前記ハウジングは、前記刈刃が前記ハウジングから突出する方向と略平行な分割面を有するように分割可能に構成され、
前記モータハウジングは、前記モータ出力軸の軸方向と略垂直な分割面を有するように分割可能に構成され、
前記ハウジングの前記分割面と前記モータハウジングの前記分割面とが略直交する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動刈込機。
前記ハウジングの内部の前記扁平モータと前記運動変換装置との間に設けられ、前記モータ出力軸に接続されて前記モータ出力軸の回転を減速して出力する減速機出力軸を有する減速機を備え、
前記運動変換装置は、前記減速機出力軸に接続されて前記減速機出力軸の回転運動を往復運動に変換する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電動刈込機。
前記回転子は前記コイルディスクを有し、
前記モータハウジングは前記モータ出力軸を回転可能に支持し、
前記磁束発生手段は、マグネットを備えるとともに前記コイルディスクの円板面に対向するように前記モータハウジングに取付けられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の電動刈込機。
前記ハウジングは、
前記モータ出力軸の軸方向において、前記扁平モータを挟んで前記刈刃の反対側に前記コイルディスクの円板面と略平行に形成された平坦部と、
前記運動変換装置の前記モータ出力軸の前記刈刃に向かう方向側に前記刈刃と前記運動変換装置との接続部を覆う底部と、
前記モータ出力軸の軸方向において前記ハウジングの前記平坦部と前記底部との間から、前記モータ出力軸の軸方向視において前記扁平モータを挟んで前記刈刃の突出方向と反対方向に伸びる第１ハンドルと、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電動刈込機。
前記ハウジングは、前記平坦部から前記モータ出力軸の軸方向に前記ハウジングの外側に向かって突出し、前記モータ出力軸の軸方向視において略円形の外周壁を有する、突出部を備え、
前記外周壁には、前記突出部から前記平坦部に沿って延びる延出部と該延出部に接続されて作業者が把持する把持部とを有し、前記モータ出力軸の軸方向視において前記突出部を中心に回転可能に、第２ハンドルが取付けられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動刈込機。
前記モータ出力軸の軸方向視において、前記第１ハンドルの前記刈刃から離れて位置する端部には、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが着脱可能に取付けられる、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電動刈込機。
前記ハウジングには、前記モータ出力軸の軸方向視において、前記モータ出力軸と前記第１ハンドルとの間に、前記モータハウジングの一部と重なるように、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが前記ハウジングの平坦面側から着脱可能に取付けられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動刈込機。
前記ハウジングには、前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸を挟んで前記第１ハンドルと反対方向に伸びる第２ハンドルが取付けられる、
ことを特徴とする請求項９に記載の電動刈込機。
前記ハウジングは、
前記モータ出力軸の軸方向において前記扁平モータを挟んで前記刈刃の反対側に前記コイルディスクの円板面と略平行に形成された平坦部と、
前記ハウジングから前記モータ出力軸の前記刈刃に向かう方向と反対方向に突出するハンドル突出部と、該ハンドル突出部の前記ハウジングから離れた端部から前記平坦部と離間し前記モータ出力軸の軸方向視において前記モータ出力軸と重なるとともに前記刈刃の突出方向と略平行に延びるハンドル把持部と、該ハンドル把持部に設けられ該ハンドル把持部の伸びる方向に沿ってスライド可能な前記扁平モータの回転を制御するスライドスイッチと、を有する、第１ハンドルと、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電動刈込機。
前記第１ハンドルには、前記モータ出力軸の軸方向視において前記第１ハンドルの前記刈刃側の端部から前記刈刃の突出方向と略同方向に向かって突出し前記第１ハンドルの伸びる方向と略直角に伸びる把持部を有する第２ハンドルが設けられる、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電動刈込機。
前記モータ出力軸の軸方向視において、前記第１ハンドルの前記刈刃から離れて位置する端部には、前記扁平モータに電力を供給するバッテリが着脱可能に取付けられる、
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電動刈込機。