JP6249159B2 - 往復動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッジトリマ等の往復動工具に関する。

相互に近接して支持された上刃と下刃の相対的な往復動により枝葉等の対象物を刈り込む往復動工具（携帯作業機）が従来から知られている。こうした往復動工具において、エンジンやモータ等の駆動源を内蔵した本体からハンドルに伝わる振動を低減するために、本体とハンドルとの間にゴム等の弾性部材（防振手段）が設けられる。

特開２０１２−１０６６５号公報

本体とハンドルを単純に弾性的に接続すると、本体とハンドルがあらゆる方向に相対的に動けるようになり、振動は低減できても安定性が損なわれるという問題があった。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、本体からハンドルに伝わる振動を低減しながら安定性にも優れた往復動工具を提供することにある。

本発明のある態様は、往復動工具である。この往復動工具は、
原動機を有する本体と、前記本体に防振手段により接続されたハンドルと、相互に近接して支持されると共に前記原動機の回転を利用して相対的に往復動する第１及び第２のブレードとを備え、前記防振手段は、前記本体に対する前記ハンドルの揺動の支点となり、 前記防振手段を支点とした前記本体に対する前記ハンドルの揺動位置を所定位置に戻すように復元力を発生する弾性部材を備える。

前記防振手段は、前記本体及び前記ハンドルの一方に設けられた、球面状外面部を有する突起部と、他方に設けられた球面状内面部とを含み、前記球面状外面部と前記球面状内面部とが係合していてもよい。

本発明のもう１つの態様は、往復動工具である。この往復動工具は、
原動機を有する本体と、前記本体に防振手段により接続されたハンドルと、相互に近接して支持されると共に前記原動機の回転を利用して相対的に往復動する第１及び第２のブレードとを備え、前記防振手段は、前記本体に対する前記ハンドルの揺動の支点となり、
前記防振手段は、前記本体及び前記ハンドルの一方に設けられた、球面状外面部を有する突起部と、他方に設けられた球面状内面部とを含み、前記球面状外面部と前記球面状内面部とが係合し、
前記突起部は、前記球面状外面部の先端側にフランジ部を有する。

前記球面状外面部及び前記球面状内面部の少なくとも一方が弾性を有してもよい。

前記防振手段と異なる位置で前記本体と前記ハンドルとを相互に弾性的に接続する弾性接続手段を備えてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、本体からハンドルに伝わる振動を低減しながら安定性にも優れた往復動工具を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る往復動工具の右側面図。 同往復動工具の右側断面図。 同往復動工具の、リヤハンドル３の右半分（リヤハンドル右部３ａ）及びフロントハンドル４を除去した右側面図。 同往復動工具の本体１を右後方から見た斜視図。 同往復動工具のリヤハンドル３の右半分を左後方から見た斜視図。 同往復動工具において本体１とリヤハンドル３との間に介在する第１の弾性部材３１の斜視図。 同往復動工具において本体１とリヤハンドル３との間に介在する第２の弾性部材３２ａの斜視図。 本発明の実施の形態２に係る往復動工具の右側面図（ブレード組及びフロントハンドル４の図示は省略）。 同往復動工具を右後方から見た一部分解斜視図（ブレード組、リヤハンドル３の右半分、及びフロントハンドル４の図示は省略）。 図８のＡ−Ａ断面図。 図８のＢ−Ｂ断面図。 同往復動工具のシャフト２７の斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る往復動工具の右側面図である。前後方向及び上下方向は、図１に示すように定義される。図２は、同往復動工具の右側断面図である。図３は、同往復動工具の、リヤハンドル３の右半分及びフロントハンドル４を除去した右側面図である。図４は、同往復動工具の本体１を右後方から見た斜視図である。図５は、同往復動工具のリヤハンドル３の右半分を左後方から見た斜視図である。図６は、同往復動工具において本体１とリヤハンドル３との間に介在する第１の弾性部材３１の斜視図である。図７は、同往復動工具において本体１とリヤハンドル３との間に介在する第２の弾性部材３２ａの斜視図である。

本実施の形態の往復動工具（携帯作業機）は、ヘッジトリマ（刈込機）であり、本体１及びハンドル２を備える。本体１及びハンドル２は共に例えば樹脂製である。本体１及びハンドル２は、後述の防振手段を介して相互に接続される。本体１は、左右２分割構造であり、本体右部１ａと、本体左部１ｂとを含む。ハンドル２は、メインハンドルとも呼ばれるリヤハンドル３と、サブハンドルとも呼ばれるフロントハンドル４とを有する。リヤハンドル３は、左右２分割構造であり、リヤハンドル右部３ａと、リヤハンドル左部３ｂとを含む。

図２に示すように、本体１は、原動機としてのモータ５と、モータ５の回転運動を往復動に変換するカム機構６とを内蔵する。本体１の下部には、第１のブレードとしての上刃７及び第２のブレードとしての下刃８を含むブレード組が取り付けられる。上刃７及び下刃８は、それぞれ上下方向と垂直な平面内に存在し、相互に近接した状態でカム機構６により相対的に前後に往復動される。使用者は、リヤハンドル３に設けられたトリガ９を引くことでモータ５を駆動し、生垣の刈込等の作業を行うことができる。

図２〜図４に示すように、本体１は、下部において後方（リヤハンドル３側）に突出する第１の突起部１０を有する。第１の突起部１０は、防振手段の一部を成す。第１の突起部１０は、本体１と同じ樹脂製であってもよいし、ゴム等の弾性部材であってもよい。第１の突起部１０は、ベース部１１と、球面状外面部１２と、フランジ部１３とを含む。ベース部１１は、円周状の外形を有し、本体１の背面上に突出する。球面状外面部１２は、ベース部１１の背面から後方に延びる。球面状外面部１２は、球体を中心が残るように互いに略平行な２つの平面で切り取った残り部分の外周面と一致する。フランジ部１３は、球面状外面部１２の後端部に設けられる。フランジ部１３は、本体１からのリヤハンドル３の抜けを防止するとともに、フランジン部１３がリヤハンドルの球面上内面部２２ａ，２２ｂの側壁と干渉することで、ハンドルの過度な振動を抑制することが可能となる。ベース部１１の周囲には、環状の第１の弾性部材３１が設けられる。第１の弾性部材３１は例えばゴムである。

リヤハンドル左部３ｂは、第１の弾性部材３１と対向して前方に突出する半環状凸部２１ｂと、球面状外面部１２を半周分囲むように設けられた球面状内面部２２ｂとを含む。リヤハンドル右部３ａも同様に、図５に示すように、半環状凸部２１ａと、球面状内面部２２ａとを含む。半環状凸部２１ａ,２１ｂは１つの環状凸部を成して第１の弾性部材３１と全周に渡って対向する。球面状内面部２２ａ,２２ｂは、球体を中心が残るように互いに略平行な２つの平面で切り取った残り部分の外周面と一致する。球面状内面部２２ａ,２２ｂは、球面状外面部１２と同心かつ略同径であって球面状外面部１２と係合し、防振手段の一部を成す。球面状外面部１２及び球面状内面部２２ａ,２２ｂの少なくとも一方は、ゴム等の弾性（防振性又は振動吸収性）を有するものであるとよい。

球面状外面部１２及び球面状内面部２２ａ,２２ｂの中心は、本体１に対するハンドル２の揺動の支点となる。当該中心を支点としてハンドル２が本体１に対して揺動すると、半環状凸部２１ａ,２１ｂが第１の弾性部材３１を押圧（圧縮）する。押圧された第１の弾性部材３１の弾性力は、本体１に対するハンドル２の揺動位置を所定位置に戻すように働く復元力となる。一方、球面状外面部１２及び球面状内面部２２ａ,２２ｂが係合しているため、ハンドル２は、本体１に対して、例えば前後に離間する方向や上下左右に平行移動する方向には動きにくくなっている。こうした方向への動きが容易であると、本体１とハンドル２との一体感を損ね、使用者に不安定感を与えやすい。このため、本実施の形態では、球面同士の係合による防振構造とすることで、こうした方向への動きを適切に規制している。なお、本実施の形態の防振構造において、球面状外面部を含む突起部をハンドル２（リヤハンドル３）に設け、球面状内面部を含む穴部ないし凹部を本体１に設けてもよい。このような構造とする場合、例えばハンドル２を組み立てた後に本体１を組み立てる等の手順をとることが考えられ、接続部の弾性部材の保持関係においても、手順の組立手順の変更に合わせて種々の変更が想定できるものである。

図４に示すように、本体１は、上部において左右にそれぞれ突出する第２の突起部１４ａ,１４ｂを有する。第２の突起部１４ａ,１４ｂは例えば円錐状ないし円錐台状である。第２の突起部１４ａ,１４ｂには、第２の弾性部材３２ａ,３２ｂが被せられる。第２の弾性部材３２ａ,３２ｂは互いに同形状の例えばゴムである。第２の弾性部材３２ａ,３２ｂは、底部が開口した中空の円錐状ないし円錐台状である。図５に示すように、リヤハンドル右部３ａには、凹部２４が設けられる。凹部２４には、第２の突起部１４ａ及び第２の弾性部材３２ａが嵌入される。図示は省略したが、リヤハンドル左部３ｂにも同様に凹部が設けられ、当該凹部に第２の突起部１４ｂ及び第２の弾性部材３２ｂが嵌入される。このように、本体１とハンドル２は、前述の防振手段とは異なる位置において、第２の弾性部材３２ａ,３２ｂを介して相互に弾性的に接続される。なお、第２の弾性部材３２ａ,３２ｂを嵌入する凹部を本体１に設け、第２の弾性部材３２ａ,３２ｂが被せられる突起部をハンドル２（リヤハンドル３）に設けてもよい。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 本体１とハンドル２を相互に接続する防振手段が、本体１側の球面状外面部１２とハンドル２側の球面状内面部２２ａ,２２ｂとを係合させた構造のため、ハンドル２は、本体１に対して、球面状外面部１２及び球面状内面部２２ａ,２２ｂの中心が互いに一致した状態では当該中心を支点として比較的揺動しやすい一方で、球面状外面部１２の中心と球面状内面部２２ａ,２２ｂの中心とが相互にずれるような方向（例えば本体１とハンドル２が前後に離間する方向や上下左右に平行移動する方向）には比較的動きにくい。このため、本体１とハンドル２との一体感を確保した防振構造となり、本体１からハンドル２に伝わる振動を低減しながら安定性にも優れた往復動工具を実現できる。また、ハンドル２と本体１が平行移動する方向に動きにくい構造としながらも、ハンドル２が球面状外面部１２と球面状内面部２２ａ，２２ｂの中心を支点として揺動することで、構造上大きく発生する前後方向と横方向の振動を吸収することができる。

(2) 球面状外面部１２及び球面状内面部２２ａ,２２ｂのいずれか又は両方をゴム等の弾性を有するものとすることで、球面状外面部１２の中心と球面状内面部２２ａ,２２ｂの中心とが相互にずれるような方向の振動も好適に吸収することができる。

実施の形態２
図８は、本発明の実施の形態２に係る往復動工具の右側面図である。但し、本図において本体１から前方に延びるブレード組（上刃７及び下刃８等）及びフロントハンドル４の図示は省略している。図９は、同往復動工具を右後方から見た一部分解斜視図である。但し、本図においてブレード組、リヤハンドル３の右半分（リヤハンドル右部３ａ）、及びフロントハンドル４の図示は省略している。また、本図において外枠部１８の一部を断面として示している。図１０は、図８のＡ−Ａ断面図である。図１１は、図８のＢ−Ｂ断面図である。図１２は、同往復動工具のシャフト２７の斜視図である。

本実施の形態の往復動工具は、実施の形態１のものと比較して、本体１とハンドル２との接続構造が相違し、その他の点は同様である。以下、相違点を中心に説明する。

図９及び図１０に示すように、本体１は、上部において左右にそれぞれ臨むブシュ保持部１９ａ,１９ｂを有する。リヤハンドル左部３ｂは、ブシュ保持部１９ｂと対向する位置にブシュ圧縮凸部２９ｂを有する。リヤハンドル右部３ａも同様に、ブシュ保持部１９ａと対向する位置にブシュ圧縮凸部２９ａを有する（図１０）。ブシュ保持部１９ａとブシュ圧縮凸部２９ａとの間、及びブシュ保持部１９ｂとブシュ圧縮凸部２９ｂとの間には、それぞれ第２の弾性ブシュ３９が２個ずつ設けられる。第２の弾性ブシュ３９は、例えばゴム棒である。各々の第２の弾性ブシュ３９は、ブシュ保持部１９ａ及びブシュ圧縮凸部２９ａ、又はブシュ保持部１９ｂ及びブシュ圧縮凸部２９ｂに挟まれて圧縮される。第２の弾性ブシュ３９により、本体１とハンドル２は弾性的に接続される。

図９及び図１１に示すように、本体１は、下部において後方（リヤハンドル３側）に突出する外枠部１８を有する。外枠部１８は上下方向に延びる角筒状である。シャフト２７は、外枠部１８の内側に位置して（ここでは外枠部１８の内側を貫通して）上下方向に延びる。図１２に示すように、シャフト２７は、断面が非円形（例えば略正方形）の角柱部２７ａと、断面が非円形（例えば略正方形）の被挟持部２７ｂとを含む。被挟持部２７ｂは、角柱部２７ａの上下各面から突出する。図１１に示すように、４つの第１の弾性ブシュ３８は、外枠部１８の４つの内側面と、角柱部２７ａの４つの外側面との間にそれぞれ設けられて圧縮される。第１の弾性ブシュ３８は、例えばゴム棒である。外枠部１８、シャフト２７、及び第１の弾性ブシュ３８は、ナイトハルトばねを成して防振手段として機能する。外枠部１８は、第１の弾性ブシュ３８の上側を支持する上側ブシュ受け面１８ａを有する（図９）。上側ブシュ受け面１８ａは、ハンドル２が把持された際に本体１の質量を受ける機能を有する。

図９及び図１１に示すように、リヤハンドル左部３ｂは、外枠部１８の左半分を収納する外枠収納部２５ｂを有する。同様に、リヤハンドル右部３ａは、外枠部１８の右半分を収納する外枠収納部２５ａを有する（図１１）。外枠収納部２５ａ,２５ｂは、外枠部１８を隙間を持って収納する。リヤハンドル左部３ｂは、第１の弾性ブシュ３８の下側を支持する下側ブシュ受け面２６を有する（図９）。下側ブシュ受け面２６は、前述の上側ブシュ受け面１８ａと共に、ハンドル２が把持された際に本体１の質量を受ける機能を有する。図示は省略したが、リヤハンドル右部３ａも同様に、第１の弾性ブシュ３８の下側を支持する下側ブシュ受け面を有する。リヤハンドル左部３ｂは、シャフト２７の被挟持部２７ｂを挟持するシャフト挟持部２８を有する。図示は省略したが、リヤハンドル右部３ａも同様に、シャフト２７の被挟持部２７ｂを挟持するシャフト挟持部を有する。リヤハンドル左部３ｂのシャフト挟持部２８とリヤハンドル右部３ａのシャフト挟持部でシャフト２７の被挟持部２７ｂを挟み込むことで、ハンドル２は、シャフト２７と一体に回転するようになっている。なお、第１の弾性ブシュ３８を内包する外枠部をハンドル２（リヤハンドル３）に設け、シャフト２７の被挟持部２７ｂを挟持するシャフト挟持部を本体１に設けてもよい。この場合であっても、実施の形態１と同様、接続部の変更に伴い組立手順の最適化を図ることが望ましい。

ハンドル２が本体１に対して揺動することにより、シャフト２７が外枠部１８の内側で回転する。これにより第１の弾性ブシュ３８は、外枠部１８の内側面とシャフト２７の角柱部２７ａの外側面とによる転がり摩擦を受けて変形し、外枠部１８の内側面と角柱部２７ａの外側面との接触面積が増加する。このため、ハンドル２が本体１に対して基準位置（第１の弾性ブシュ３８の変形量が最も少ない位置）から相対的に揺動するほど、第１の弾性ブシュ３８の弾性定数（バネ定数）が大きくなる。また、ハンドル２が本体１に対して前後左右方向に動く場合も、基準位置から遠ざかるほど第１の弾性ブシュ３８の弾性定数が大きくなる。

本実施の形態によれば、ハンドル２が本体１に対して基準位置から揺動し又は前後左右に動くほど第１の弾性ブシュ３８の弾性定数が大きくなり、本体１とハンドル２との一体感が向上する。このため、作業時にハンドル２が本体１に対して基準位置から揺動し又は前後左右に動いたときには本体１とハンドル２との一体感が高まる一方、非作業時には本体１とハンドル２との相互接続の弾性が緩くなり防振性が向上する。したがって、本体１からハンドル２に伝わる振動を低減しながら安定性にも優れた往復動工具を実現できる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

原動機は実施の形態で説明した電動モータに限定されずエンジンであってもよい。往復動工具は、ヘッジトリマに限定されず、例えば芝生バリカンであってもよい。

１ 本体、２ ハンドル、３ リヤハンドル、３ａ リヤハンドル右部、３ｂ リヤハンドル左部、４ フロントハンドル、５ モータ、６ カム機構、７ 上刃、８ 下刃、９ トリガ、１０ 第１の突起部、１１ ベース部、１２ 球面状外面部、１３ フランジ部、１４ａ,１４ｂ 第２の突起部、１８ 外枠部、１８ａ 上側ブシュ受け面、１９ａ,１９ｂ ブシュ保持部、２１ａ,２１ｂ 半環状凸部、２２ａ,２２ｂ 球面状内面部、２４ 凹部、２５ａ,２５ｂ 外枠収納部、２６ 下側ブシュ受け面、２７ シャフト、２７ａ 角柱部、２７ｂ 被挟持部、２８ シャフト挟持部、２９ａ,２９ｂ ブシュ圧縮凸部、３１ 第１の弾性部材、３２ａ,３２ｂ 第２の弾性部材、３８ 第１の弾性ブシュ、３９ 第２の弾性ブシュ

Claims (5)

1. 原動機を有する本体と、前記本体に防振手段により接続されたハンドルと、相互に近接して支持されると共に前記原動機の回転を利用して相対的に往復動する第１及び第２のブレードとを備え、前記防振手段は、前記本体に対する前記ハンドルの揺動の支点となり、 前記防振手段を支点とした前記本体に対する前記ハンドルの揺動位置を所定位置に戻すように復元力を発生する弾性部材を備える、往復動工具。
2. 前記防振手段は、前記本体及び前記ハンドルの一方に設けられた、球面状外面部を有する突起部と、他方に設けられた球面状内面部とを含み、前記球面状外面部と前記球面状内面部とが係合している、請求項１に記載の往復動工具。
3. 原動機を有する本体と、前記本体に防振手段により接続されたハンドルと、相互に近接して支持されると共に前記原動機の回転を利用して相対的に往復動する第１及び第２のブレードとを備え、前記防振手段は、前記本体に対する前記ハンドルの揺動の支点となり、
   前記防振手段は、前記本体及び前記ハンドルの一方に設けられた、球面状外面部を有する突起部と、他方に設けられた球面状内面部とを含み、前記球面状外面部と前記球面状内面部とが係合し、
   前記突起部は、前記球面状外面部の先端側にフランジ部を有する、往復動工具。
4. 前記球面状外面部及び前記球面状内面部の少なくとも一方が弾性を有する請求項２又は３に記載の往復動工具。
5. 前記防振手段と異なる位置で前記本体と前記ハンドルとを相互に弾性的に接続する弾性接続手段を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の往復動工具。