JP5535318B2 - 交換可能なブレードアセンブリを有する電動工具及びブレードアセンブリを交換する方法 - Google Patents

Description

本発明は、交換可能な切断エレメント又はトリミングエレメントを有する電動工具、及びこれらの部材を迅速に、クリーンに、かつ安全に着脱する方法に関する。

欧州特許第１７６２１３６号明細書は、植物を切断及びトリミングするための電動工具を開示しており、この電動工具において、交換可能なブレードがブレードキャリヤアセンブリに組み込まれており、ブレードキャリヤアセンブリは、それぞれのブレードのセットのための部分的なハウジング若しくはケーシングを有している。それぞれのブレードのセットは固有のハウジングエレメントに取り付けられるので、部材の不要な重複が生じる。一体化されたハウジングエレメントにより、ブレードキャリヤアセンブリは、保管時により多くのスペースを占めると予測される。ブレードキャリヤアセンブリは工具から完全に解離されるように構成されているので、使用者は、アセンブリが交換される時に、移動する部材からも、工具内部構成部材に慣例的に提供されるグリースからも保護されない。欧州特許第１４７９２８４号明細書は、モータ作動式草刈り装置を開示しており、このモータ作動式草刈り装置において、ブレード配列は、ヒンジを中心にして回動することができるフラップから成る保持部分を介して保持されている。この構成は、欧州特許第１７６２１３６号明細書と同じ欠点を有している。つまり、ブレードを交換している使用者は、グリース又は内部工具構成部材から保護されていない。

発明の利点
工具ハウジングと、ブレードアセンブリと、ブレードアセンブリを駆動するための、工具ハウジング内に配置された駆動アセンブリと、電動工具に結合されかつ少なくとも２つの位置の間で可動なカバーとを有する電動工具が開示される。ブレードアセンブリは、カバーが第１の（閉鎖）位置にある時には電動工具によって固定して保持され、カバーが第２の（開放）位置にあるときには電動工具から解離可能である。カバーは、ブレードアセンブリをカバーに結合するための工具不要手段を有している。これは、使用者が手作業でブレードアセンブリを駆動アセンブリに結合する必要がないという利点を有している。使用者は、単にブレードアセンブリをカバーと結合し、カバーを閉じるだけである。駆動アセンブリと面したブレードアセンブリの位置は、しばしばグリースで被覆されているが、使用者は、ブレードアセンブリのこれらの部分に触れる必要はない。

使用者がブレードアセンブリをカバーと結合する場合、カバーにさらに、ブレードアセンブリを解離可能に保持するための工具不要手段が設けられていて、これにより、カバーが開放されて工具が先端を下に向けて位置決めされた時にブレードアセンブリが保持されていて工具から落下することを防止されていると有利である。

カバーは好適にはプラスチックから製造されているので、ブレードアセンブリをカバーに解離可能に保持するための工具不要手段は、有利には、ブレードアセンブリのブレードのうちの一つに設けられた切欠と、この切欠と協働するための、カバーから延びた少なくとも１つの柔軟な部材とを有することができる。このような構造は、他にブレードアセンブリを適切に位置決めするための案内手段が設けられているならば、ブレードアセンブリの単純な「スナップ式嵌合」を提供する。柔軟な部材のスナップ式嵌合はブレードアセンブリを保持するための十分な力を提供するが、この力は、ブレードアセンブリをカバーから取り外したい場合には、使用者によって容易に克服することができる。

カバーが、工具の内部機構に使用者が曝されることを制限し続けるように、カバーの第２の（開放）位置が実質的に第１の位置に対して平行であると好ましい。カバーのこの向きは、カバーが工具から離れる方向へ回動する向きよりも好ましい。なぜならば、これは、ブレードアセンブリがカバーと結合されるか又はカバーに保持される場合に、危険な条件を生ぜしめる恐れがあるからである。

使用者がブレードアセンブリを取り外している又は挿入している時に使用者の指が内部可動部品から保護されるように、カバーの第１の（閉鎖）位置と第２の（開放）位置との間の最大移動距離は、ブレードアセンブリ（１２）の最大厚さの１５０％以下である。この距離は、使用者が内部可動部品に接触することができないか又はこれらの内部部品に提供されたグリースで汚れないように、十分に小さい。さらに、使用者は、工具の内部に異物又は粒子を導入することによって工具の内部機構を汚染することも少なくなる。

駆動アセンブリは、モータと、少なくとも１つの歯車と、ブレードアセンブリの駆動のために少なくとも１つの歯車に関して偏心して配置されたエレメントとを有している。偏心して配置されたエレメントは、工具が作動させられたときにブレードアセンブリと結合されるように、ブレードアセンブリの方向へ付勢されている。ブレードを交換するときに使用者が駆動ピンをブレードを位置合わせさせる必要がないように、ブレードアセンブリを駆動アセンブリに自動的に位置合わせさせるための機構を提供すると有利である。

様々なブレードアセンブリの交換を容易にするために、側部のトリガを押圧することによって使用者がカバーをハウジングから解放させる時に迅速な開放動作を生じるように、カバーは第２の（開放）位置へ付勢されている。カバーを閉鎖位置へ移動させる操作が単純化されるように、トリガに設けられた掛止部は、傾斜面を有している。使用者がトリガにおけるボタンを押圧する必要なくラッチが自動的に逸らされる限り、第２の位置から第１の位置へ移動させれば、カバーを工具ハウジングに結合するための手段を作動させるのに十分である。

工具を使用又は搬送している時に使用者が誤ってブレードカバーを開放させないように、カバーを工具ハウジングから解離させるためには、第１の位置から第２の位置への移動方向に対して実質的に垂直な方向で少なくとも１つの力が提供されることが好ましい。使用者がこの力を加え、カバーを工具ハウジングに結合するための掛止手段を解離させることができるように、ボタンがカバーの側部に設けられていてよい。

内部構成部材の最大の安全性及び保護のために、カバーは好適には電動工具に固定されている。すなわち、カバーは、内部又は外部の工具ハウジングを破壊することなしには工具から容易に取り外されないように、しっかりと取り付けられている。好適な実施の形態において、駆動アセンブリは歯車ハウジングを有しており、カバーは、工具内の固定された位置にある歯車ハウジングに取外し不能に結合されている。カバーを歯車ハウジングと直接に相互作用させることにより、ブレードアセンブリがカバーと結合されてカバーが閉鎖される時に、ブレードアセンブリが歯車エレメントとより正確に位置合わせされる。さらに、工具ハウジング内に隠されているので、取付け手段は、見た目の良さを考慮することなく簡便なエンジニアリングソリューションに基づくことができる。カバーを択一的に外部ハウジングに取り付けることができるが、外部工具ハウジングに取付け手段を提供することは、工具ハウジングの形状を設計する際に自由度を制限すると予想される。

工具は、カバーを工具に取外し不能に結合するための手段を有しており、この手段は、少なくとも１つのキャビティと、カバーの底面に対して実質的に垂直にカバーから延びた少なくとも１つの案内エレメントとを有している。案内エレメントは、好適には、ピン状であり、少なくとも１つのキャビティを通過している。カバーの取付けが取外し不能であるように、案内エレメントは、好適には、キャビティと不可逆的なスナップ式嵌合を形成している。少なくとも１つの案内部材に配置された少なくとも１つのばねが、カバーを第２の位置へ付勢している。ばねは、有利には、使用者がカバーを開放させる時に迅速かつ自動的な開放動作を提供する。

案内エレメントは、好適にはピン状でありかつカバーの底面に対して実質的に垂直であるので、カバーが第１の位置から第２の位置へ移動するときに、ピンがキャビティを通過するときの滑らかな直線移動がカバーを案内することができ、案内部材は、カバーの底面に対して実質的に垂直な方向に移動する。好適には、４つの案内エレメントが設けられている。

ブレードアセンブリをカバーに結合するための工具不要手段は、様々な案内エレメントを有しており、これらの案内エレメントは、有利にはカバー内に形成することができる。ブレードアセンブリは、一つの方向、つまりカバーと工具の他の部分との間のスペースへの挿入方向を除く全ての方向での移動を制限されている。固定された案内エレメントを有することにより、ブレードアセンブリが誤ってカバーから解離される可能性が低くなる。案内エレメントは、カバーが閉鎖された時にブレードアセンブリを駆動アセンブリと適切に位置合わせさせることができるように、ブレードアセンブリを正確な位置に保持する。

ブレードアセンブリをカバーに結合するための工具不要手段を提供する同じ構造が、カバーを電動工具に結合するための手段をも有していると、設計は単純化される。ある構造のために２つ以上の機能を有することにより、カバーの設計及び製造がより複雑でなくなる。

ブレードアセンブリを電動工具に機能的に結合する方法が開示され、電動工具は、工具ハウジングと、工具ハウジング内の駆動アセンブリと、電動工具に取外し不能に結合されたカバーとを有している。この方法は、まずカバーを第１の位置から第２の位置へ移動させるステップと、次いでブレードアセンブリをカバーに結合するステップと、次いで、ブレードアセンブリが駆動アセンブリと接触させられて電動工具に保持されるようにカバーを第２の位置から第１の位置へ移動させるステップとを有する。この方法は、様々なブレードアセンブリの交換を単純化する。なぜならば、中間のステップは、ブレードアセンブリを駆動アセンブリではなくカバーに配置するからである。ばね付勢は、カバーを開放させる第１のステップを促進し、カバーに設けられた掛止部は、ばね付勢を克服するように使用者がカバーを押圧した時に工具ハウジングに自動的に係合する。

カバーが開放した状態にあり、ブレードアセンブリが取り外されている工具を示す斜視図である。 工具駆動アセンブリと、カバーアセンブリと、ブレードアセンブリとを示す斜視図である。 図２に示された駆動アセンブリと、カバーアセンブリと、ブレードアセンブリとを示す分解斜視図である。 カバーアセンブリの一部分を示す斜視図である。 択一的なピン形状を示す側面図である。 ブレードアセンブリと取外し可能に結合されたカバーアセンブリの一部分を示す平面図である。 カバー及び歯車アセンブリを示す断面図であり、カバーアセンブリは閉鎖した状態にあり、偏心して配置されたエレメントは、挿入されたブレードアセンブリと位置合わせされている。 カバー及び歯車アセンブリを示す断面図であり、カバーアセンブリは閉鎖した状態にあり、偏心して配置されたエレメントは、挿入されたブレードアセンブリと位置合わせされていない。 カバー及び歯車アセンブリを示す断面図であり、カバーアセンブリは開放した状態にあり、ブレードアセンブリはカバーアセンブリと結合されている。

好適な実施の形態の説明
交換可能なブレードアセンブリ１２を駆動するように構成されたコードレス手持ち式植物トリミング工具１０が、概略的に図１に示されている。図３における分解図は、工具１０の内部構成部材、例えば、ピニオンギヤ１６を駆動するためのモータ１４を示している。中間歯車１８は、モータ１４の出力を伝達して駆動歯車２０を回転させ、これらの歯車はそれぞれ、駆動アセンブリを有するモータ１４と共に、歯車ハウジング２２内に組み付けられている。駆動歯車２０の下側には、ディスク状の、偏心して配置されたエレメント２４が設けられており、このエレメント２４は、工具が作動している時に、固定されたブレード３０に対して移動ブレード２８を駆動するために、移動ブレード２８に設けられた長円形のスロット２６と協働する。

長円形のスロット２６の向きは、偏心部材が、ブレードアセンブリの長手方向軸線３１に沿って移動ブレード２８を前後に駆動するようになっている。しかしながら、技術分野において知られるように、択一的なブレードアセンブリの長円形のスロットは、示された長円形のスロット２６に対して垂直に向けられていてもよい。同じ駆動アセンブリを用いて、択一的な移動ブレードは、例えば、固定ブレードに対して回動軸線を中心にして回動するように駆動されてもよい。

工具ハウジング３２は、歯車と、歯車ハウジング２２と、モータ１４とを包囲しており、工具ハンドル３４と連続している。駆動モータ１４への電力は、択一的に、ＡＣ電力を引き込むための電気コードによって提供することができるが、好適には、固有の充電可能なＤＣ電池３６によって提供される。電池は、好適には、リチウムイオン電池であり、択一的に、別個に充填するために取外し可能な電池パックであるように設計されていてよい。

工具１０の内部は、実質的に、底面４０を有するカバー３８によって外部環境から封止されており、このカバー３８は、図１及び図９において開放した状態で示されている。この開放位置は、ブレードアセンブリ長手方向軸線３１に沿ったブレードアセンブリ１２の挿入又は取外しを可能にする。工具１０が製造中に組み立てられると、カバー３８は基本的に工具から取外し不能となる。これは、カバー３８の内側から延びておりかつ歯車ハウジング２２の一方向スナップ式嵌合キャビティ４４を通過した４つのピン４２によるものである（図２及び図４参照）。カバー３８は好適にはプラスチックから製造されているので、ピン４２は、カバー３８の固有の構成部材として成形されてもよい。しかしながら、ピンが、その長さに沿って破壊しにくくなるように、ピンは、好適には、カバーアセンブリの一部分としてカバー３８に永久に固定される別個の金属製の構成部材である。択一的に、カバー３８を取外し不能に固定するための同様のスナップ式嵌合キャビティを、工具ハウジング３２の内面に設けることができる。

ピン４２の周囲に設けられた圧縮ばね４６は、カバーを開放状態へ付勢し、この開放状態において、カバーは、概してハウジング３２の底面に対して平行であり、カバーの移動の大きさは、ピン４２の長さに依存する。好適には、カバー３８は、ブレードアセンブリ１２のための比較的小さな隙間を提供する移動距離４８を有する（図７又は図８におけるカバーの位置と、図９におけるカバーの位置とが比較される）。工具に挿入されたブレードアセンブリ１２の部分は、固定ブレード３０の底面から、長円形のスロット２６の上面までの距離として規定された最大厚さ４９を有している（図８参照）。示された例においては、ブレードアセンブリ１２は、約５．９ｍｍの最大厚さ４９を有しており、移動距離４８は約７ｍｍである。従って、移動距離４８は、ブレードアセンブリ１２の最大厚さ４９の約１１５％である。この距離は、ブレードアセンブリ１２の最大厚さ４９の１０５％よりも大きく、１５０％よりも小さいことが好ましい。

カバー３８を閉鎖位置に固定することができるように、カバーアセンブリは、側部に取り付けられたトリガ５０をも有しており、それぞれのトリガは、２つの掛止部５２と、カバー３８を通過する１つの押しボタン５４とを有している。ばねエレメント５５は、掛止部５２が、工具ハウジング３２の内側における協働する肩部（図示せず）に引っ掛かるのを助ける。それぞれの掛止部５２には傾斜面５６が設けられており、カバー３８の下側に提供された力が、側部において取り付けられたトリガ５０を、ばねエレメント５５の付勢に対抗して内方へ移動させ、これにより、使用者がボタン５４を押圧する必要なく掛止部５２が工具ハウジング３２に自動的に係合する。カバー３８を開放位置へ移動させるためには、使用者は、それぞれの押しボタン５４を押圧して、掛止部５２をハウジング３２から分離させる。これにより、ばね４６の付勢作用が、カバー３８を開放位置へ移動させる。好適には、それぞれのトリガ５０を独立して操作することができる。すなわち、カバー３８は、開放状態と閉鎖状態との間の第３の位置を占めてよく、この場合、掛止部５２のうちの一方がハウジング３２に取り付けられており、他方の掛止部は取り付けられていない。ばね４６からの力に対して実質的に平行ではない移動は、ピン４２とスナップ嵌合キャビティ４４との間の境界面の近くにテーパ部５７を提供することによって構造的に可能にされる。

それぞれのブレードアセンブリ１２は、ボルト又はリベット等の永久固定具５８を介して移動ブレード２８と密に結合された固定ブレード３０を有している。長円形のスロット２６は移動ブレード２８自体に設けられているか、好適には別個の部材から形成されていてよい。固定具５８は、移動ブレード２８におけるスロット５９を通過してよく、移動ブレード２８が長手方向軸線３１に沿って移動するように駆動されたときにせん断動作が生ぜしめられる。

ブレードアセンブリ１２を挿入するために、押しボタン５４が押圧され、カバー３８が図１のような開放位置へ付勢される。次に、ブレードアセンブリ１２は、長手方向軸線３１に沿った基本的な滑り運動を介して、概して工具ハウジング３２とカバー３８との間のスペースへ挿入される。挿入されるとき、ブレードアセンブリは、カバー３８に設けられた案内手段によって案内されてよく、ブレードアセンブリは一時的にカバー３８に取り付けられる。次に、カバー３８を閉鎖位置へ移動させるために方向６１に力が加えられる。この手順は、ブレードアセンブリ１２を取り外すためにも同様に行われる。押圧ボタン５４が押圧され、カバー３８が開放位置へ付勢される。次に、ブレードアセンブリ１２は長手方向軸線３１に沿って引き出され、これにより、ブレードアセンブリ１２を案内手段から解離させる。次に、カバー３８を閉鎖位置へ移動させるために方向６１に力が加えられる。

図４及び図５は、上記のブレード挿入及び取出し手順に関連する案内手段を示している。それぞれのピン４２には、下部フランジ６０と上部フランジ６２とが設けられており、これらのフランジは、固定ブレード３０の後部６２の厚さに合致するように間隔を置かれている。使用者は、ブレードアセンブリ１２がこれらのフランジ６０，６２の対の間を通過するようにブレードアセンブリ１２を挿入する。完全に挿入された位置において、固定ブレード３０の後部６７に形成された、遠位側のＬ字形の肩部６４の対と、近位側のＬ字形の肩部６６の対とが設けられており、これにより、固定ブレード３０の複数の外面が、フランジ６０，６２のそれぞれの対によって安定させられる（図６参照）。２つのスナップガイド６８がカバー３８の内面に設けられている。スナップガイド６８は、ブレードアセンブリ１２がカバー３８と結合するときにブレードアセンブリ１２を案内するために働く上面及び側面を有している。スナップガイド６８は、柔軟な片持ち部材７０も設けられており、好適には、プラスチックカバー３８自体に成形されている。後部６７の側面には、一対の凹所７２が設けられている。固定ブレード３０が挿入されると、固定ブレードの側面は、スナップガイド６８の柔軟なエレメント７０が所定位置にスナップ掛合するまでこれらのエレメント７０をたわませ、これにより、ブレードアセンブリ１２がカバー３８に解離可能に保持され、カバー３８が開放していて工具１０が先端を下にして配置された時にも落下するのを防止されるように、フランジガイド６０，６２と協働して保持力を提供する。ブレードアセンブリ１２を、工具を用いることなく保持位置へ挿入し、また保持位置から取り出すことができる。

固定ブレード後部６７が一つのフランジ６０，６２の対の間を通過するが、フランジ６０，６２の別の対の完全に上方を通過するように、使用者が固定ブレード後部６７を傾けて挿入することができないように、図５に択一的な上部フランジ７４において示したように、上部フランジ６２は好適にはより大きな厚さ７３を有していてよい。様々な案内部材の間におけるブレードアセンブリ１２の挿入を容易にするために後部６７がテーパされていることが好ましいが、ブレードアセンブリが挿入される時にブレードアセンブリが軸線３１に沿って向けられたままにするように、ブレードアセンブリがより大きな幅を有することも望ましい。

移動ブレード２８は、常に固定ブレード３０に対して同じ位置にあるわけではない。さらに、偏心して配置されたエレメント２４は、駆動歯車２０の位置に応じて、長手方向軸線３１に沿った様々な位置を占めることができる。従って、上述のように様々なブレードアセンブリ１２が交換される時にこれらのエレメントが互いに適切に向き合うことを保証するための機構を提供する必要がある。長円形のスロット２６とのエレメント２４の適切な向き合いは、駆動歯車が歯車ハウジング２２内で方向６１に、すなわちブレードアセンブリ１２の面に対して垂直に軸方向に移動することができるように駆動歯車２０を取り付けることによって、保証される。駆動歯車２０の歯車ピン７５は、歯車ハウジング２２を通過しており、Ｃ字形クリップ７６を介して固定されている。圧縮ばね７８は、駆動歯車２０を駆動位置へ付勢するように、歯車ピン７５の周囲に取り付けられている。

カバー３８が閉鎖されたときに長円形のスロット２６がエレメント２４の位置と一致すると、エレメントは、図７に示したように係合する。エレメント２４を通過した歯車ピン７５の部分８０は、固定ブレード３０における第１の孔８２を通過している。後部ロッキングピン８４は、固定ブレード２０における第２の孔８６を通過している。これらの２つのピン７５及び８４は、移動ブレード２８が移動するときに固定ブレード３０が固定されたままであることを保証する。長円形のスロット２６の位置がエレメント２４と一致しないと、長円形のスロット２６のエッジ８８がエレメント２４、ひいては駆動歯車２０をずらし、これにより、駆動歯車２０は、図８に示したように方向６１へ軸方向に移動する。工具が最初に作動させられると、エレメント２４は回転し、ばね付勢により、駆動歯車２０の最初の回転の間のどこかの時点で、図７に示した位置を占める。

Claims (12)

1. 電動工具であって、
   工具ハウジング（３２）と、
   ブレードアセンブリ（１２）とが設けられており、
   該ブレードアセンブリ（１２）を駆動するための駆動アセンブリが前記工具ハウジング内に設けられており、
   電動工具（１０）に結合されておりかつ少なくとも２つの位置の間で可動であるカバー（３８）が設けられており、
   該カバー（３８）が第１の位置にあるときには前記ブレードアセンブリ（１２）は電動工具（１０）によって固定して保持されており、前記カバー（３８）が第２の位置にあるときには前記ブレードアセンブリ（１２）は電動工具（１０）から解離可能である形式のものにおいて、
   前記カバー（３８）は、該カバー（３８）が前記第２の位置にあるときにブレードアセンブリ（１２）をカバー（３８）に結合しかつ解離可能に保持するための工具不要手段を有しており、該工具不要手段が、少なくとも１つの柔軟な部材（７０）を含み、前記ブレードアセンブリ（１２）が、前記柔軟な部材（７０）とスナップ掛合する少なくとも１つの凹所（７２）を含むことを特徴とする、電動工具。
2. 前記第２の位置は、前記第１の位置に対して実質的に平行である、請求項１記載の電動工具。
3. 前記第１の位置と前記第２の位置との間の最大移動距離（４８）が、ブレードアセンブリ（１２）の最大厚さ（４９）の１５０％以下である、請求項１又は２記載の電動工具。
4. 前記駆動アセンブリが、モータ（１４）と、少なくとも１つの歯車（２０）と、ブレードアセンブリ（１２）を駆動するための、前記少なくとも１つの歯車（２０）に対して偏心して配置されたエレメント（２４）とを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の電動工具。
5. 前記偏心して配置されたエレメント（２４）は、電動工具（１０）が作動させられた時にブレードアセンブリ（１２）と結合されるように、ブレードアセンブリ（１２）の方向に付勢されている、請求項４記載の電動工具。
6. 前記カバー（３８）が、第２の位置へ付勢されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電動工具。
7. 前記駆動アセンブリが、歯車ハウジング（２２）を有しており、カバーが第１の位置から第２の位置へ移動する時に前記カバー（３８）が歯車ハウジング（２２）又は工具ハウジング（３２）のうちのいずれか一方に結合されたままである、請求項１から６までのいずれか１項記載の電動工具。
8. 第２の位置から第１の位置へのカバー（３８）の移動が、カバー（３８）を第１の位置に保持するための手段を作動させるのに十分である、請求項１から７までのいずれか１項記載の電動工具。
9. 第１の位置から第２の位置への移動方向に対して実質的に垂直な方向で提供される少なくとも１つの力が、カバー（３８）を工具ハウジング（３２）から解離させるために必要である、請求項１から８までのいずれか１項記載の電動工具。
10. 電動工具（１０）が、カバー（３８）を電動工具（１０）に取外し不能に結合するための手段を有しており、該手段が、少なくとも１つのキャビティ（４４）と、少なくとも１つの案内エレメント（４２）とを有しており、該案内エレメントが、カバー（３８）の底面（４０）に対して実質的に垂直にカバー（３８）から延びており、前記１つの案内エレメント（４２）が前記少なくとも１つのキャビティ（４４）を通過している、請求項１から９までのいずれか１項記載の電動工具。
11. 前記少なくとも１つの案内エレメント（４２）に配置された少なくとも１つのばね（４６）が、カバー（３８）を第２の位置へ付勢している、請求項１０記載の電動工具。
12. カバー（３８）を電動工具（１０）に結合するための手段（４２）が、ブレードアセンブリ（１２）をカバー（３８）に結合するための工具不要手段を含むエレメント（６０，６２，７４）を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電動工具。

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