JP5945011B2 - 手持ち式モータ駆動切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば植木用バリカン等の手持ち式のモータ駆動切断装置に関する。本発明は更に、手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法に関する。

例えば、植木用バリカン等の切断装置を用いて作業者が茂みや枝や草などの植栽を切る場合がある。植木用バリカンは互いに対して往復動する、例えば切断ブレード等の２つの刃具を備え、これら２つの刃具間の相対動作によって切断動作を実行することができる。又、植木用バリカンによっては、例えば切断ブレード等の１枚の往復刃具を備え、それが固定刃具と協働することで切断する場合もある。ブレードは、例えば電気モータや内燃エンジンなどのモータによって駆動される。モータの回転動作をブレードの往復動作に変換するために変速装置が設けられる。切断時、切断装置のブレードが太い枝によってブロックされる場合がある。ブレードのブロック状態を解除することが面倒でかつ時間がかかる場合がある。又、特にフェンスの鋼線等の硬い材料によってブレードがブロックされてしまうようなブレードブロック時、切断装置の切断ブレードや変速装置が損傷してしまうリスクがある。

例えば、ボッシュの植木用バリカンＡＨＳ７０００やある特許文献に記載されている植木用バリカンのように、モータと変速装置との間に配置されたクラッチ機構を使用することで植木用バリカンのブレードや変速装置を保護しようとする試みがなされてきた（例えば、特許文献１参照。）。これらのシステムでは、モータの運動エネルギはクラッチを介して変速装置に伝達される。ブレードがブロックした場合、モータの減速や停止に伴ってモータの運動エネルギがクラッチ上で消散するよう意図されている。このようなシステムでは、ブレードブロック時、モータやクラッチ機構や変速装置の部品の持つ高い慣性によって、比較的高い力がモータからブレードに伝達される。更に、ブレードに伝達される力はモータの回転速度やクラッチ機構の製造公差に依存する。この事は、ブレードブロック時、システムに対して、予測できない力レベルがブレードに伝わる事態をもたらす場合がある。更に、エンジンを再起動するにあたっては、往々にして作業者は、ブレードをブロックしている障害物を手で取り除かねばならない。又、クラッチ機構に付随するその解決策は高価でかさばったものであり、切断装置に対してかなりの負担を強いるものである。

欧州特許出願公開第１３３２６６５号明細書

本発明の目的は、刃具がブロックされた場合、切断装置の刃具や変速装置を損傷から保護することにある。

本発明の一態様によれば、その目的は、モータと、第１刃具と、回転動作を第１刃具の往復動作に変換するように配置された第１変速装置とを備える手持ち式モータ駆動切断装置によって達成される。第１変速装置は、前記モータによって駆動されるように配置された第１回転部と、第１端部と第２端部を備えた第１コネクティングロッドとを備える。前記第１端部は前記第１回転部の第１接続点において、第１回転部に偏心状態で接続され、前記第２端部は前記第１刃具に接続される。前記第１変速装置は、前記第１刃具に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するため、前記第１回転部と前記第１刃具との間に力制限要素を備える。

力制限要素は第１回転部と第１刃具の間に配置されているので、第１刃具に付与される力は予め定めた力レベルを超えることが防止される。その結果、上述した目的が達成される。

幾つかの実施形態によれば、手持ち式モータ駆動切断装置は手持ち式植木用バリカンでもよい。更なる実施形態によれば、切断装置はモータ駆動のハサミやモータ駆動剪定バサミ、或いは手持ち式モータ駆動切断装置の任意の他の形態であってもよい。

前記第１刃具は１つ以上の刃先を備えてもよい。第１刃具は切断ブレード、例えばモータ駆動植木用バリカンの切断ブレード、モータ駆動ハサミ、又はモータ駆動の剪定バサミを備えてもよい。第１刃具はアーム上に１つ以上の切断ブレードを配しても良く、或いはアームに１つ以上の切歯を配してもよい。第１変速装置は回転動作を第１刃具の往復動作を変換することができる。モータは電気モータでも内燃機関でもよい。上に記載された「第１刃具がブロックされる」という表現は、第１刃具の動作を妨げる障害物によって引き起こされる第１刃具の往復動作の部分的減少だけでなく、第１刃具がその動作を完全停止することをも包含するよう意図したものである。モータは第１変速装置に直接接続されてもよいし、第１変速装置に間接的に接続されるものでもよい。

幾つかの実施形態によれば、第１コネクティングロッドは第１の方向に沿って移動できるように配置されてもよい。第１回転部は、第１回転部の回転動作を第１刃具の往復動作に変換するように、第１コネクティングロッドの細長い開口部内で摺動するように構成された第１クランクピンを備えてもよい。このような実施形態では、第１刃具は、第１コネクティングロッドの往復動作方向と本質的に同じ方向に移動できるように配置されてもよい。従って、そのような実施形態では、切断装置は、第１回転部の回転動作を第１刃具の往復動作に変換するための単純かつ堅牢な機構を利用することができる。

幾つかの実施形態によれば、力制限要素は、第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベルに到達した際には、少なくとも第１刃具の往復動作を減じてもよい。このようにして刃具及び／又は変速装置は、刃具がブロックされた場合の損傷から保護することができる。更に、第１刃具の往復動作はその長さが低減されるも継続可能であるため、切断装置を使用する作業者は第１刃具をブロックする物体から第１刃具を容易に除去することができる。

幾つかの実施形態によれば、力制限要素があることによって、第１刃具がブロックされた場合でもモータと第１回転部は回転を継続することができる。このように、少なくともエンジンと変速装置の第１回転部は回転継続できることにより、少なくともエンジンと第１回転部の回転運動量を保存することができる。更に、変速装置は第１刃具がブロック物によってブロックされた場合、予め定めた力レベルに達するまで第１刃具に対しパルス状に力を付与するようにしてもよい。従って、第１刃具はブロック物に対してパルス状に力を付与することによりブロック物を切断する可能性を増大させることができる。ブロック物に付与される力は予め定めた力レベルと実質的にゼロの間で変化してもよい。複数回の連続した切断動作によってもブロック物を切断できない場合でも、作業者は、パルス状に付与される力のためにブロック物から第１刃具を除去することができる。

幾つかの実施形態によれば、力制限要素は弾性要素を備えてもよい。弾性要素はばねやゴム材料から成ってもよい。更に、幾つかの実施形態によれば、弾性要素はプレテンションされたばね要素を備えてもよい。更に、力制限要素はプレテンション及び／又は予備圧縮されたゴム材料を備えてもよい。

幾つかの実施形態によれば、力制限要素は、第１刃具に付与される伝達力が前記予め定めた力レベルを超えないようにするために第１コネクティングロッドのストロークが動的に変えられるように、第１接続点が第１回転部の半径方向に移動するのを可能にしてもよい。第１コネクティングロッドの第１端部は第１接続点で第１回転部に偏心した状態で接続され、第２の端部は第１刃具に接続され、更に第１回転部はエンジンによって駆動されるように配置されているので、第１刃具に供給された伝達力は、第１接続点が第１回転部の半径方向に移動できるようにすることで、予め定めた力レベルを超えることを防止することができる。第１刃具が、例えば太い枝やフェンスの鋼線等のブロック物によってブロックされた場合、第１接続点は、第１コネクティングロッドのストロークが抑えられるように半径方向に移動することができる。これにより、第１刃具に伝達される力が予め定めた力レベルを超えることが回避できる。第１刃具がブロック物から削除されると、第１回転部の回転によって生じて、特に第１コネクティングロッドの第１端部にかかる遠心力により、確実に第１コネクティングロッドのストロークを増加することができる。

幾つかの実施形態によれば、手持ち式モータ駆動切断装置は第１刃具と協働する第２の刃具を備えてもよい。このような実施形態では、第１刃具と第２刃具は互いに対して往復動作することができ、これら２つの刃具間の相対動作によって切断動作を実行することができる。或いは、第２刃具は切断装置に対して固定される形でもよい。

幾つかの実施形態によれば、手持ち式モータ駆動切断装置は回転動作を第２刃具の往復動作に変換する第２変速装置を備えてもよい。このような実施形態では、第２変速装置は本質的に第１変速装置に対応した部品を備えるか、或いは少なくとも一部を第１変速装置と共用してもよい。

幾つかの実施形態によれば、第２変速装置は、第１端部と第２端部を伴った第２コネクティングロッドを備えてもよい。第１端部は、第１回転部の第２接続点において第１回転部に偏心した状態で接続され、第２端部は第２刃具に接続されてもよい。第２変速装置は、第２刃具に伝達される力が予め定めた力レベルを超えてしまうのを回避するために、第１回転部と第２刃具との間に更なる力制限要素を配することができる。このような実施形態では、第１コネクティングロッドと第２コネクティングロッドは１つの回転部に対して偏心した状態で接続することができる。第１コネクティングロッドの第１端部は第２接続点とは異なる第１接続点において第１部に偏心した状態で接続することができる。

幾つかの実施形態によれば、第２変速装置は、モータと、第１端部と第２端部を伴った第２コネクティングロッドとによって駆動されるように配置された第２回転部を備えてもよい。第１端部は、第２回転部の第２接続点において第２回転部に偏心した状態で接続され、第２端部は第２刃具に接続されてもよい。第２変速装置は、第２刃具に伝達される力が予め定めた力レベルを超えてしまうのを回避するために、第２回転部と第２刃具との間に更なる力制限要素を配することができる。このような実施形態では、２つの回転部は、本質的に同じ回転速度で回転してもよいし、同一のモータによって駆動されるようにしてもよい。第１回転部と第２回転部は、本質的に同じ回転速度で回転できるように機械的接続やその他のインターロック構造を備えてもよい。このような実施形態では、第１コネクティングロッドの第１端部は、第２コネクティングロッドの第１端部が第２回転部に偏心状態で接続されるような角度とは異なる角度をもって第１回転部に偏心状態で接続されてもよい。第１回転部の第１接続点と第２回転部の第２接続点との間の角度は約１８０度であってもよい。

本発明の一態様によれば、その目的は、手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法において、
モータから第１回転部に回転動作を供給する段階と、
第１端部と第２端部を備えた第１コネクティングロッドであって、前記第１端部は前記第１回転部の第１接続点において第１回転部に偏心状態で接続され、前記第２端部は前記第１刃具に接続される、前記第１コネクティングロッドを備える第１変速装置を用いて、前記第１回転部の回転動作を前記第１刃具の往復動作に変換する段階と、
前記第１回転部と前記第１刃具との間に配置された力制限要素を用いて前記第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避する段階とを有する方法によって達成される。

重ねて言うが、力制限要素が第１回転部と第１刃具との間に配置されるため、第１刃具に付与される力は予め定めた力レベルを超えることが回避される。その結果、上述した目的が達成される。

本発明の更なる特徴及び利点は、添付された特許請求の範囲と以下の詳細な説明を検討することで明らかになるであろう。当業者であるならば、添付の特許請求の範囲によって定義されたように、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の様々な特徴を組合わせることで、以下に記述するもの以外の実施形態が可能であることを理解するであろう。

本発明の様々な態様は、その特徴や利点をも含めて以下の詳細な説明および添付図面から容易に理解される。

幾つかの実施形態による切断装置を示す図である。 幾つか実施形態による力制限要素を備えた切断装置の第１変速装置の概略図である。 力制限要素と、幾つかの実施形態による更なる力制限要素とを備える切断装置の第１変速装置と第２変速装置の概略図である。 幾つかの実施形態による力制限要素を備えた切断装置の第１変速装置の概略図である。 幾つかの実施形態による力制限要素を備えた切断装置の第１変速装置の概略図である。 幾つかの実施形態による力制限要素の概略図である。 幾つかの実施形態による手持ち式モータ駆動切断装置の運動量を伝達する方法を示す図である。

例示的な実施形態を示す添付図面を参照し、以下本発明をより詳細に説明する。しかしながら、本発明はここで説明する実施形態に限定し形で解釈すべきではない。本発明が属する技術分野の当業者により容易に理解されるように、例示的な実施形態に開示された各特徴は組み合わせ可能である。明細書全体を通して類似した番号は同様の要素を指している。

簡潔さ及び／又は明瞭化のため、周知の機能や構成は必ずしも詳細には説明されない。

図１は幾つかの実施形態による手持ち式切断装置１を示している。切断装置１はモータ駆動の手持ち式植木用バリカンである。切断装置１は切歯１７を設けたアーム１４を備えた第１刃具３を備える。切断装置１は更に、内燃機関の形態をとるモータ２を備える。代替的に切断装置１は電気モータを備えてもよい。以下に説明するように、第１刃具３はモータ２によって往復動作する形で駆動されてもよい。切断装置１はアーム２４と切歯２７を備える第２刃具１３を備えてもよい。第２刃具１３は又、モータ２によって往復動作する形で駆動されることで、第１刃具３と第２刃具１３の相対的動作が切断動作を達成してもよい。代替的に、第２刃具１３を切断装置１に対して固定してもよい。

図２は、幾つかの実施形態による力制限要素４を備えた切断装置の第１変速装置５の概略図を示している。第１変速装置５は、第１端部１１と第２端部１２を持った第１コネクティングロッド９を備える。第１端部１１は第１回転部６の第１接続点１０において、第１回転部６に偏心状態で接続される。第１コネクティングロッド９の第２端部１２は第１刃具３に接続される。第１回転部６はモータ２によって駆動されるようになっている。第１回転部６が回転することと、第１回転部６において第１コネクティングロッド９の第１端部１１が偏心状態にある第１接続点１０を持つことにより、第１回転部６の回転動作は第１刃具３の往復動作へと変換される。

第１回転部６はモータ２に直接的に接続されてもよいし、間接的にモータ２に接続されてもよい。そのような間接的接続（図示せず）は、ベベルギヤ、及び／又は減速ギヤ、及び／又はベルトやコード駆動機構、及び／又はモータ２の回転動作を第１回転部６の回転動作に伝達できるクラッチ機構やその他の形態の機構を備えてもよい。従って、モータ２と第１回転部６との間の間接的接続には減速ギアを含む場合があり、モータ２の回転方向及び／又は回転角度を、第１回転部６の異なる回転方向及び／又は異なる回転角に変換する場合がある。第１回転部６はモータ２と直接、又は間接係合するための歯車を備えてもよい。

変速装置５は力制限要素４を備える。力制限要素４は、例えば第１刃具３がブロックされた際、第１刃具３に加わる伝達力が予め定めた力レベルを超えてしまうのを回避する。図２に示した力制限要素４は、第１コネクティングロッド９の第２端部１２と第１刃具３との間に配置されている。その代わりとしては、力制限要素４を第１回転部６と第１刃具３との間にある別の位置に配置してもよい。力制限要素については幾つかの異なる位置が想定され、例えば、
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第１端部１１と第２端部１２の間に配置され、第１コネクティングロッド９の一体部分を形成してもよい。
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第１端部１１に配置されてもよい。
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第２端部１２に配置されてもよい。
力制限要素４は第１接続点１０に配置されてもよい。

幾つかの実施形態によれば、力制限要素４は弾性要素７を備えるものでも良く、或いは複数の弾性要素を備えてもよい。弾性要素７や複数の要素は、バネ要素及び／又はゴム材料及び／又はゴム等の材料を備えてもよい。図２に示した弾性要素７はプレテンションされたバネ要素４４を備えている。或いは、力制限要素４は予め張力がかかった状態の複数のバネ要素を備えてもよい。

力制限要素４は、第１刃具３が切断を実行するのに充分な力を第１刃具３に伝達するように構成されている。即ち、切断装置１を植木用バリカンとするような実施形態では、力制限要素４は、一定の切断抵抗で切れるような枝であって、例えば第１刃具３の歯と第２刃具の歯（図２には示さず）の間に適合する径を持つような枝を切断するのに充分な力を第１刃具３に伝達するように構成されてもよい。切断装置がモータ駆動のハサミであったり電動剪定バサミであるような実施形態では、力制限要素は、例えば切断物質の密度や径などの一定の切断抵抗をもって、通常生じる切断物質を切断するのに充分な力を第１刃具に伝達するように構成されてもよい。

また、力制限要素は、第１刃具に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するように構成される。即ち、第１刃具に加えられる力が切断装置の第１刃具や他の部品に損傷を与えかねない力を超えることが防止される。更に、第１刃具に伝達される力が予め定めた力レベルに達した際には、力制限要素は少なくとも第１刃具の往復動作を抑えることが可能である。図１のように切断装置１が植木用バリカンである実施形態では、後者の場合、力制限要素４はブロック物が２つの切歯の間に収まることができる程度まで第１刃具３の往復動作を部分的にのみ、或いは実質的に完全に抑えるように構成されてもよい。

力制限要素４は、第１刃具３がブロックされた場合にモータ２と第１回転可能部６が回転継続するのを可能にすることもできる。これにより、第１刃具３がブロック物によってブロックされている場合、変速装置は第１刃具３に対し、予め定めた力レベルに達するまでパルス状に力を与えることができる。付与される力は、予め定めた力と実質的にゼロの間で変化してもよい。従って、第１の刃具３はブロック物に対してパルス状に力を付与することができる。刃具３がブロック物にパルス状の力を付与することから、作業者は容易にブロック物から第１の刃具３を除去することができる。また、第１刃具３によってブロック物に対しパルス状に付与される力は、ブロック物を切り開く可能性を増やす可能性がある。

力制限要素４が弾性要素７を備える実施形態では、第１刃具３がブロックされた場合、弾性要素７が間欠的に圧縮・拡張されるようにしてもよい。そのような実施形態では弾性要素７が圧縮された際、運動エネルギが圧縮力の形で弾性要素７内に収められてもよい。第１回転部６の連続する回転により、弾性要素７が拡張された際には、弾性要素７内の圧縮力が解放されて第１回転部６の回転に寄与することができ、またモータ２の回転にも寄与することができる。従って、このような実施形態では、第１刃具３がブロックされた際にはモータ２の回転速度が増加する可能性がある。

図２に関連して上述したように、切断装置は１つの変速装置、即ち、第１変速装置５を備えるのみでよい。とはいえ、切断装置は第２の変速装置を備えることも可能である。その第２変速装置は回転動作を第２刃具の往復動作に変換するように構成されてもよい。第２刃具は第１刃具３と協働することで切断を実行するようにしてもよい。そのような実施形態では、第２変速装置は本質的に第１変速装置に対応する部品を備えても良く、或いは少なくとも１つの部品を第１変速装置５と共有するようにしてもよい。

図３は、幾つかの実施形態による力制限要素８と更なる力制限要素８’を備える切断装置の第１変速装置５と第２変速装置１５の概略図を示している。第１変速装置５は、第１端部１１と第２端部１２を備えた第１コネクティングロッド９を備えている。第１端部１１は、第１回転部６の第１接続点１０において第１回転部６に対して偏心した状態で接続されている。第１コネクティングロッド９の第２端部１２は第１刃具３に接続されている。第１回転部６はモータ２によって駆動されるように構成される。第１回転部６が回転することと、第１回転部６において第１コネクティングロッド９の第１端部１１が偏心状態にある第１接続点１０を持つことにより、第１回転部６の回転動作は第１刃具３の往復動作へと変換される。変速装置５は力制限要素８を備える。力制限要素８は、例えば第１刃具３がブロックされた際、第１刃具３に加わる伝達力が予め定めた力レベルを超えてしまうのを回避する。

力制限要素８は第１接続点１０が第１回転部６の径方向に移動するのを可能にする。このため、第１コネクティングロッド９のストロークは動的に変化することで第１刃具３に加えられる伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するように構成される。第１刃具３がブロックされた場合、力制限要素８は、第１コネクティングロッド９のストロークが減るように、第１接続点１０が第１回転部６の径方向に移動するのを可能にする。それにより第１刃具３に伝達される力が予め定めた力レベルを超えることが防止される。第１コネクティングロッド９のストロークが減少することで第１刃具３の往復動作が減じられる。

力制限要素８は、第１刃具３がブロックされた場合、モータ２と第１回転部６が回転継続するのを可能にしてもよい。このような実施形態では、第１コネクティングロッド９のストロークが減少することで第１回転部６の連続して回転できるように、力制限要素８は、第１接続点１０が第１回転部６の径方向に移動するのを可能にする。力制限要素８があることによって、モータ２と第１回転部６が回転し続けることができ、また第１接続点１０が第１回転部６上でより小さな半径で回転できることで、少なくとも第１回転部６とモータ２の運動エネルギを維持することができる。

第１刃具３のブロックが解除される時に、第１回転部６が回転することによって第１コネクティングロッド９の、特に第１端部１１にかかる遠心力は、第１コネクティングロッド９のストロークと第１刃具３の往復動作が増加するのを確実にする。更に、第１回転部６が回転することによって第１コネクティングロッド９の、特に第１端部１１にかかる遠心力は、力制限要素８が、第１刃具３に付与される伝達力の予め定めた力レベルへの到達、或いは第１刃具３が切断を実行するのに充分な力レベルへの到達を可能にするのを確実にする。第１刃具３に付与される伝達力は、回転部品（例えば、第１コネクティングロッド９）の質量、回転部６とに対する接続点１０の半径、及び回転部６の角速度によって決定することができる。

力制限要素８は、スロット３８を設けた第１回転部６の一部分と、スロット３８内で摺動可能に配置された、第１接続点１０を備えるピン３９とを備える。ピン３９は第１コネクティングロッド９の第１端部１１に接続される。スロットやピンの代替物としては、第１接続点１０が第１回転部６の半径方向に移動するのを可能にするような凹部やスプライン、その他の構造を設けてもよい。

図３に示すように、力制限要素８のスロット３８は、第１回転部６の径方向に対して角度１８を成すように配置されてもよい。力制限要素８のスロット３８の角度１８により、更に、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避することができる。また、力制限要素８のスロット３８の角度１８により、更に第１刃具３に付与される伝達力の予め定めた力レベルへの到達、或いは第１刃具３が切断を実行するのに充分な力レベルへの到達が可能になる可能性がある。一般的に、力制限要素８のスロット３８の角度１８が大きいと、結果的には第１刃具３に付与される力は小さくなり、力制限要素８のスロット３８の角度１８が小さいと、結果的には第１刃具３に付与される力は大きくなる。図３に示すように、スロット３８があることで第１接続点１０は第１回転部６に沿って直線移動することができる。これに代わるものとしては、第１接続点１０が第１回転部６に沿って曲線状に移動できるようにスロットを湾曲させてもよい。更なる代替例としては、第１接続点１０が第１回転部６の中心に向かって直線方向に移動できるように、スロットを第１回転部６の中心に向かって直線方向に配置するようにしてもよい。

図３に関連して上述したように、切断装置は１つの変速装置、即ち、第１変速装置５を備えるのみでよい。とはいえ、切断装置は第２の変速装置１５を備えることも可能である。そのような実施形態では、第２変速装置１５は第１端部１９１と第２端部１９２を伴った第２コネクティングロッド１９と備えている。第１端部１９１は、第１回転部６の第２接続点２０において第１回転部６に対して偏心した状態で接続されており、第２端部１９２は第２刃具１３に接続されている。第２刃具１３に付与される伝達力が'予め定めた力レベルを超えるのを防ぐため、更なる力制限要素８’が第１回転部６と第２の刃具１３との間に配置される。更なる力制限要素８’は、第２スロット３８’を設けた第１回転部６の一部分と、第２スロット３８’内で摺動可能に配置されかつ第２コネクティングロッド１９の第１端部１９１に接続された第２ピン３９’とを備える。又、スロットやピンの代替物としては、第２接続点２０が第１回転部６の半径方向に移動するのを可能にするような凹部やスプライン、或いはその他の構造を設けてもよい。第１又は第２刃具３、１３がブロック物によってブロックされた場合、ブロック物は第１又は第２刃具３、１３の間に捕捉されている可能性がある。

代替的な実施形態によれば、第２変速装置１５は、モータ２によって駆動されるように配置された第２回転部１６を備えてもよい。第２回転部１６は図３に示されており、第１回転部６と同心である。これらの実施形態では、第２コネクティングロッド１９の第１端部は第２回転部１６の第２接続点２０において第２回転部１６に対して偏心接続されており、第２端部１９２は第２刃具１３に接続される。第２刃具１３に付与される伝達力が'予め定めた力レベルを超えるのを防ぐため、更なる力制限要素８’が第２回転部１６と第２の刃具１３との間に配置される。従って、第１回転部６に示されるように更なる力制限要素８’のスロット３８’は、これらの実施形態では図３の第１回転部６と同心の第２回転部１６に設けられる。

図４は、幾つかの実施形態による、力制限要素４を備える切断装置の第１変速装置５の概略図を示す。第１変速装置５は、第１端部１１と第２端部１２を備えた第１コネクティングロッド９を備える。第１端部１１は、第１クランクピン２８を介して第１回転部の第１接続点１０において、第１変速装置５の第１回転部（図４に示されていない）に対して偏心した状態で接続される。第２端部１２は第１刃具３に接続される。第１クランクピン２８は、第１コネクティングロッド９の第１端部１１の領域内に配置された細長状の開口部２９の中で摺動するように構成される。第１回転部はモータ（図４に示されていない）により駆動されるように配置される。第１回転部が回転することと、第１回転部において第１コネクティングロッド９の第１端部１１が偏心状態にある第１接続点１０を持つことにより、第１回転部の回転動作は第１コネクティングロッド９の往復動作へと変換される。第１回転部の回転時、第１クランクピンは細長い開口部２９内を摺動し、第１コネクティングロッド９は実質上、一方向に沿って往復動するように配置されている。第１刃具３は、第１のコネクティングロッド９と同じ方向に沿って往復動するようにしてもよい。変速装置５は力制限要素４を備える。力制限要素４は、第１刃具３がブロックされた場合、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力のレベルを超えるのを阻止している。

力制限要素４は、第１コネクティングロッド９の第１端部１１と第２端部１２の間に配置されて第１コネクティングロッド９の一部分を形成している。代替例としては力制限要素４は、第１コネクティングロッド９の一部を形成せずに、第１回転部及び第１刃具３との間の異なる位置に配置してもよい。幾つかある力制限要素４の異なる位置については、例えば以下のものが想定される。
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第１端部１１に配置することができる。
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第２端部１２に配置することができる。

図４に示すように、力制限要素４は、第１コネクティングロッド９の第１部分９１に接続された座部２３と、第１コネクティングロッド９の第２部分９２に接続されたスリーブ２２とを備える。力制限要素４は更に、スリーブ２２内で摺動可能配置された少なくとも１個のピン２６を備える。少なくとも１個のピン２６には少なくとも１つのテーパー部分２６’が設けられ、その少なくとも１個のピン２６の少なくとも１つのテーパー部分２６’が座部２３の凹み部分２３’に対して押し付けられるように付勢される。従って、通常の作動時においては、力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第１及び第２部分９１、９２を一括して保持する。

第１刃具３がブロックされると、第１コネクティングロッド９の第１部分９１に加わる力は、座部２３の凹み部分２３’と少なくとも１本のピン２６の少なくとも１つのテーパー部２６’との間の相互作用を開始し、スリーブ２２と座部２３との間で相対的な運動が許容されるように、少なくとも１本のピン２６をスリーブ２２に対し第１の方向に変位させる。その結果、力制限要素４は第１刃具３に伝達された力が予め定めた力レベルを超えるのを回避する。更に、第１刃具３に付与された伝達力が予め定めた力のレベルに到達した際には、力制限要素４は少なくとも第１刃具３の往復動作を抑える。このような実施形態では、第１刃具３に付与された伝達力が予め定めた力のレベルに到達した際には、スリーブ２２と座部２３間の相対運動が少なくとも第１刃具３の往復動作を抑える。

第１刃具３のブロック状態が解除される時には、座部２３の凹み部分２３’と少なくとも１本のピン２６の少なくとも１つのテーパー部分２６’とが相互作用することでスリーブ２２が座部２３に対して保持されるように、座部２３の凹み部分２３’と、少なくとも１本のピン２６の少なくとも１つのテーパー部分２６’との相互作用は、少なくとも１本のピン２６が、例えば、少なくとも１つのばね要素３１によってスリーブ２２に対して第２の方向へ変位するのを可能にする。その結果、力制限要素４は、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベル、或いは第１刃具３が切断を行うのに充分な力レベルに到達するのを可能にする。

力制限要素４は係合状態と解放状態とを持つように構成することができる。例えば第１刃具３のブロックによって引き起こされる解放状態では、少なくとも１本のピン２６は、座部２３の凹み部分２３’と少なくとも１本のピン２６の少なくとも１つのテーパー部分２６’との相互作用により、前記少なくとも１本のピン２６が実質的にスリーブ２２から撤退するような位置へと変位する。少なくとも１本のピン２６がスリーブ２２から撤退すると、スリーブ２２は、ピン２６によって摺動が邪魔されることなく、座部２３に対して摺動することができる。そのような実施形態では、力制限要素４が解放状態となると、第１刃具３に付与される伝達力は低くなるか、或いはゼロになる可能性がある。そのような実施形態では、第１刃具３のブロック状態が解除された際には、第１コネクティングロッド９の第１部分９１の往復動作によって生じた座部２３の往復動作によって、力制限要素４は確実に係合状態となる。

更なる実施形態によれば、切断装置は、第２刃具に接続された第２変速装置（図４に示さず）を備えてもよい。そのような実施形態では、第２変速装置は、図４に示した第１変速装置５と同様の部品であって、特に第２コネクティングロッドの第１端部の領域にある細長い開口部を伴った第２コネクティングロッドと、更なる力制限要素とを備える。これらの実施形態では、第２クランクピンが、第１回転部の第１接続点１０において第１回転部に偏心状態で接続されてもよい。又、その代わりとして、第２クランクピンが第２回転部に偏心状態で接続されてもよい。

図５は、幾つかの実施形態による力制限要素４を備えた切断装置の第１変速装置５の概略図を示している。第１変速装置５は、第１端部１１と第２端部１２を伴った第１コネクティングロッド９を備える。第１端部１１は、第１回転部の第１接続点１０において第１クランクピン２８を介して、第１変速装置５の第１回転部（図４に示さず）に偏心状態で接続される。第２端部１２は第１刃具３に接続されている。第１クランクピン２８は、第１コネクティングロッド９の第１端部１１の領域に配置された細長い開口部２９に摺動するように構成されている。第１回転部はモータ（図５に示さず）により駆動されるように構成されている。第１回転部が回転することと、第１回転部において第１端部が偏心状態にある第１接続点１０を持つことにより、第１回転部の回転動作は第１コネクティングロッド９の往復動作へと変換される。第１回転部の回転時、第１クランクピン２８は細長い開口部２９内を摺動し、第１コネクティングロッド９は実質上、一方向に沿って往復動するように配置されている。第１刃具３は、第１のコネクティングロッド９と同じ方向に沿って往復動するようにしてもよい。変速装置５は力制限要素４を備える。力制限要素４は、第１刃具３がブロックされた場合、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを防止している。

力制限要素４は、細長い開口部２９の領域に配置され、細長い開口部２９に対して少なくとも隣接する部分６４を形成するような少なくとも１つの可動要素６１を備える。前記少なくとも１つの可動要素６１は、例えば少なくとも１つの弾性要素６３によって細長い開口部２９の中心に向かって付勢されている。前記少なくとも１つの可動要素６１は、第１クランクピン２８に対して当接するか、或いは別のストッパ要素（図５には示さず）に対して当接するように付勢されてもよい。通常の動作時、前記少なくとも１つの可動要素６１は、第１のコネクティングロッド９に対しては本質的に静止した状態にある。その結果、第１の回転可能部分の回転動作は、第１コネクティングロッド９の往復動作に変換される。又、力制限要素４が第１刃具３に付与される伝達力の予め定めた力レベル、又は第１刃具３が切断を実行するのに充分な力レベルへの到達を可能にするような力を以て、前記少なくとも１つの可動要素６１は細長い開口部２９に対し付勢される。

第１刃具３がブロックされた際には、第１クランクピン２８と前記少なくとも１つの可動要素６１との間の相互作用によって、少なくとも１つの可動要素６１が変位する。その結果、力制限要素４は、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを防止する。更に、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルに達した際には、力制限要素４は少なくとも第１刃具３の往復動作を抑える。

第１刃具３がブロックされた場合、力制限要素４は、モータと第１回転部６を回転継続させることができる。このような実施形態では、力制限要素４は、第１回転部の連続的回転を許容にする程度に細長い開口部を拡張したり、更に／或いは開口部を第１コネクティングロッド９に対して変位させることができる。力制限要素４によってモータと第１回転部が回転継続することで、少なくとも第１回転部とモータの運動エネルギを維持することができる。

図５に示すように、前記少なくとも１つの可動要素６１は、ピボット点６２で第１コネクティングロッドの第１端部に接続されたレバー６１を含んでもよい。少なくとも１つの弾性要素６３は、ばね要素、又は複数のバネ要素を含んでもよい。力制限要素４は複数の可動要素６１を備えうる。

図６は、幾つかの実施形態による力制限要素４の概略図である。力制限要素４は、例えば第１刃具３のブロック時、第１刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えないようにするために、切断装置の第１変速装置の第１コネクティングロッド９の第２端部１２と第１刃具３との間に配置される。力制限要素４は、少なくとも１つの弾性要素５１と少なくとも１つの接続部分５２を備える。前記少なくとも１つの接続部分５２は刃具３に静止状態で配置される。前記少なくとも１つの弾性要素５１は、ゴム材料、及び／又はゴム等の材料、及び／又は鋼などの金属材料を含んでもよい。前記少なくとも１つの弾性要素５１の弾性によって、第１刃具３に付与された力が予め定めた力レベルを超えることが回避される。切断装置の第１変速装置は回転動作を第１刃具３の往復動作に変換するように構成される。第１変速装置は、モータに駆動されるように構成された第１回転部と、第１端部と第２端部１２を伴った第１コネクティングロッド９とを備える。第１端部は第１回転部の第１接続点において第１回転部に偏心状態で接続され、第２端部１２は第１刃具３に接続される。図６に示した力制限要素４は、第１回転部と第１刃具３との間の異なる位置に配置されてもよい。幾つかある力制限要素４の異なる位置については、例えば以下のものが想定される。
力制限要素４は第１コネクティングロッド９の第１端部に配置することができる。
力制限要素４は第１接続点に配置することができる。

図７は、幾つかの実施形態による手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法を示している。この方法は、
モータから第１回転部に回転動作を供給する段階（１０１）と、
第１端部と第２端部を備えた第１コネクティングロッドであって、前記第１端部は前記第１回転部の第１接続点において第１回転部に偏心状態で接続され、前記第２端部は前記第１刃具に接続されるような前記第１コネクティングロッドを備える第１変速装置を用いて、前記第１回転部の回転動作を前記第１刃具の往復動作に変換する段階（１０２）と、
前記第１回転部と前記第１刃具との間に配置された力制限要素を用いて前記第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避する段階（１０３）とを備えている。

力制限要素が第１回転部及び第１刃具との間に配置されているので、第１刃具に付与される力が予め定めた力レベルを超えてしまうことが回避される。

手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法は更に、
第１コネクティングロッドの第２端部と第１刃具との間に配置された力制限要素を利用することで第１刃具に伝達される力を制限する段階（１０４）、を備えてもよい。

力制限要素が第１コネクティングロッドの第２端部及び第１刃具との間に配置される場合、第１刃具に付与される力が予め定めた力レベルを超えてしまうことを回避しうる。

手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法は更に、
第１回転部と第１コネクティングロッドの第１端部との間に配置された力制限要素を利用することで第１刃具に伝達される力を制限する段階（１０４’）、を備えてもよい。

力制限要素が第１回転部と第１コネクティングロッドの第１端部との間に配置される場合、第１刃具に付与される力が予め定めた力レベルを超えてしまうことを回避しうる。

手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法は更に、
第１偏心接続点が第１回転部の半径方向に移動するのを許容することにより第１刃具に伝達される力を制限すること（１０４”）、を備えてもよい。

このような実施形態では、第１刃具に伝達される力は、偏心状態にある第１接続点を第１回転部の半径方向に移動させること制限することができる。その結果、第１刃具に付与された力が予め定めた力レベルを超えることを回避することができる。

当業者によって理解されるように、上述した例示的な実施形態同士を組み合わせてもよい。又、当業者によって、種々の力制限要素に関連する実施形態同士を組み合せることが可能であることが理解される。切断装置は複数の力制限要素を備えてもよい。このような実施形態では、力制限要素は、第１刃具と第１回転部との間の２か所以上の異なる位置やそれぞれを組み合わせた位置に配置してもよい。例えば、第１コネクティングロッドの第２端部と第１刃具の間に配置された力制限要素を、第１コネクティングロッドの第１端部と第１回転部との間に配置された力制限要素と組み合わせることも可能である。

以上、本発明を例示的な実施形態を参照しながら説明してきたが、数多くの異なる変更、修正等が当業者に明らかになるであろう。例えば、図４又は図５に関連して説明した実施形態によれば、力制限要素は第１接続点１０に配置することができる。このような実施形態では、力制限要素は、第１回転部の第１接続点１０において、第１クランクピン２８が第１回転部の半径方向に移動するのを許容することにより、第１の刃具３に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避する。このような実施形態では、力制限要素の原理及び機能は、図３に関連して説明した力制限要素に対応するが、図３に関して説明した、特に第１コネクティングロッド９の第１端部１１かかる遠心力はここでは、特に第１クランクピン２８にかかる遠心力に置き換えられる。

力制限要素によって第１接続点が第１回転部の半径方向に移動できるようになる実施態様によれば、力制限要素は、第１接続点に対して第１回転部の半径方向に力を付与することで更に、力制限要素によって第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベル、又は第１刃具が切断を実行するのに充分な力レベルに到達できることが確実とする弾性要素を備えることができる。或いは、力制限要素は、第１回転部が回転することによって、特に第１コネクティングロッドの第１端部にかかる遠心力に対抗して第１接続点に対して第１回転部の半径方向に力を付与することで、第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するような弾性要素を備えてもよい。

尚、以上の記載は様々な例示的実施形態を説明したものであって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、開示された実施形態に対する修正や、開示実施形態やその他の実施形態の特徴同士の組み合わせが添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されていると理解すべきである。

本明細書で使用されたように、「備えており」や「備える」という用語は制約をもたず、１つ以上の定まった特徴、要素、ステップ、構成要素又は機能を含み、含む１つ以上の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能又はそれらから成る群の存在や追加を除外するものではない。

本明細書で使用されたように、「及び／又は」という用語は、列挙された関連項目のいずれかと、１つ以上の関連項目のあらゆる組合せを含んでいる。

本明細書で使用されたように、ラテン語の言い回し「ｅｘｅｍｐｌｉ ｇｒａｔｉａ」に由来する一般的な略語「ｅ．ｇ．」（例えば）は、前述したアイテムの一般的な例や複数例を導いたり特定したりするために使用された可能性があり、そのようなアイテムを限定する意図を持つものではない。仮に本明細書中で使用された場合、ラテン語の言い回し「ｉｄ ｅｓｔ」に由来する一般的な略語「ｉ．ｅ.」（即ち）は、より一般的な詳述から特定のアイテムを指定するために使用される。

本明細書で使用された用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであって、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されたように単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」については、文脈が明確に示さない限り、複数形をも含むことを意図している。

特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語や科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって理解されるものと同じ意味を持っている。更に、例えば一般に使用される辞書で定義されるような用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を持つものと解釈されるべきであり、本出願で明白に定義されない限り、理想的又は過度に形式的な意味を以て解釈されるものではないことを理解されたい。

ある要素が別の要素に対して「оｎ（上にある）」や「ｃоｎｎｅｃｔｅｄ（接続される）」ものと言及された場合、それは直接、他の要素上にある場合であったり、他の要素に接続された状態にある場合であったり、或いは介在する要素も存在し得ることを理解されたい。逆に、ある要素が別の要素に対して「ｄｉｒｅｃｔｌｙ оｎ（直接、上にある）」や「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃоｎｎｅｃｔｅｄ（直接接続される）」ものと言及された場合、それらの間に介在要素は存在しない。

尚、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、本明細書では、様々な要素及び／又は構成要素を説明するために使用されているが、これらの要素及び／又は構成要素はこれらの用語によって限定されるべきではないと理解されたい。これらの用語は、１要素及び／又は１構成要素を別の要素及び／又は別の構成要素と区別するために使用されたに過ぎない。従って、本明細書で論じられた第１の要素及び／又は構成要素は、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素及び／又は構成要素と呼ぶこともできるであろう。

Claims (12)

1. モータ（２）と、
   第１刃具（３）と、
   回転動作を前記第１刃具（３）の往復動作に変換するように配置された第１変速装置（５）とを備え、
   前記第１変速装置（５）は、
   前記モータ（２）に駆動されるように配置された第１回転部（６）と、
   第１端部（１１）と第２端部（１２）を備えた第１コネクティングロッド（９）とを備え、
   前記第１端部（１１）は前記第１回転部（６）の第１接続点（１０）において第１回転部（６）に偏心状態で接続され、前記第２端部（１２）は前記第１刃具（３）に接続される、手持ち式モータ駆動切断装置において、
   前記第１変速装置（５）は、前記第１刃具（３）に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するため、前記第１回転部（６）と前記第１刃具（３）との間に力制限要素（８）を備え、
   前記力制限要素（８）は、前記第１刃具（３）に付与される伝達力が前記予め定めた力レベルを超えないようにするために前記第１コネクティングロッド（９）のストロークが動的に変えられるように、前記第１接続点（１０）が前記第１回転部（６）の半径方向に移動するのを可能にすることを特徴とする手持ち式モータ駆動切断装置。
2. モータ（２）と、
   第１刃具（３）と、
   回転動作を前記第１刃具（３）の往復動作に変換するように配置された第１変速装置（５）とを備え、
   前記第１変速装置（５）は、
   前記モータ（２）に駆動されるように配置された第１回転部（６）と、
   第１端部（１１）と第２端部（１２）を備えた第１コネクティングロッド（９）とを備え、
   前記第１端部（１１）は前記第１回転部（６）の第１接続点（１０）において第１回転部（６）に偏心状態で接続され、前記第２端部（１２）は前記第１刃具（３）に接続される、手持ち式モータ駆動切断装置において、
   前記第１変速装置（５）は、前記第１刃具（３）に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避するため、前記第１回転部（６）と前記第１刃具（３）との間に力制限要素（４）を備え、
   前記第１コネクティングロッド（９）は第１方向に沿って移動可能なように配置され、前記第１回転部（６）は、第１回転部（６）の回転動作を前記第１刃具（３）の往復動作に変換するように第１コネクティングロッド（９）の細長い開口部（２９）内を摺動するように構成された第１クランクピン（２８）を備え、
   前記力制限要素（４）は、前記細長い開口部（２９）の領域に配置され、前記第１クランクピン（２８）に対して当接するように付勢された前記少なくとも１つの可動要素を備えることを特徴とする手持ち式モータ駆動切断装置。
3. 前記力制限要素（４、８）は、前記第１刃具（３）に付与された伝達力が前記予め定めた力レベルに達した際に、少なくとも第１刃具（３）の往復動作を抑えることを特徴とする請求項１又は２に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
4. 前記力制限要素（４、８）は、前記第１刃具（３）がブロックされた場合、前記モータ（２）と前記第１回転部（６）が回転し続けるのを可能にすることを特徴とする請求項３に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
5. 前記手持ち式モータ駆動切断装置は、第１刃具（３）と協働する第２刃具（１３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
6. 前記手持ち式モータ駆動切断装置は、回転動作を第２刃具（１３）の往復動作に変換するように構成された第２変速装置（１５）を備えることを特徴とする請求項５に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
7. 前記第２変速装置（１５）は、
   第１端部（１９１）と第２端部（１９２）を持つ第２コネクティングロッド（１９）であって、前記第１端部（１９１）は前記第１回転部（６）の第２接続点（２０）において第１回転部（６）に偏心した状態で接続され、前記第２端部（１９２）は第２刃具（１３）に接続される、第２コネクティングロッド（１９）と、
   前記第２刃具（１３）に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えないようにするために前記第１回転部（６）と前記第２刃具（１３）との間に配置される別の力制限要素（４、８）とを備えることを特徴とする請求項６に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
8. 前記第２変速装置（１５）は、
   前記モータ（２）によって駆動されるように配置される第２回転部（１６）と、
   第１端部（１９１）と第２端部（１９２）を持つ第２コネクティングロッド（１９）であって、前記第１端部（１９１）は前記第２回転部（１６）の第２接続点（２０）において第２回転部（１６）に偏心した状態で接続され、前記第２端部（１９２）は第２刃具（１３）に接続される、第２コネクティングロッド（１９）と、
   前記第２刃具（１３）に付与される伝達力が予め定めた力レベルを超えないようにするために前記第２回転部（１６）と前記第２刃具（１３）との間に配置される別の力制限要素（４、８）とを備えることを特徴とする請求項６に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
9. 前記手持ち式モータ駆動切断装置は手持ち式植木用バリカンであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の手持ち式モータ駆動切断装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法において、
    モータから第１回転部に回転動作を供給する段階（１０１）と、
    第１端部と第２端部を備えた第１コネクティングロッドであって、前記第１端部は前記第１回転部の第１接続点において第１回転部に偏心状態で接続され、前記第２端部は前記第１刃具に接続される、前記第１コネクティングロッドを備える第１変速装置を用いて、前記第１回転部の回転動作を前記第１刃具の往復動作に変換する段階（１０２）と、
    前記第１回転部と前記第１刃具との間に配置された力制限要素を用いて前記第１刃具に付与された伝達力が予め定めた力レベルを超えるのを回避する段階（１０３）とを有することを特徴とする、手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法。
11. 前記第１コネクティングロッドの第２端部と前記第１刃具との間に配置された力制限要素を用いて第１刃具に伝達される力を制限する段階（１０４）を有することを特徴とする請求項１０に記載の、手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法。
12. 前記第１回転部と前記第１コネクティングロッドの第１端部との間に配置された力制限要素を用いて第１刃具に伝達される力を制限する段階（１０４’）を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の、手持ち式モータ駆動切断装置において運動量を伝達する方法。

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