JP6398518B2 - 携帯作業機 - Google Patents

Description

本発明は、庭木や生垣の刈り込みや木材の切断等に用いられる携帯作業機に関する。

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。エンジンやモータ等の原動機にギヤを介して接続されたカム機構が、上刃と下刃を相対的に往復動させる。

前述の往復動工具において上刃と下刃（ブレード）を交換する場合、従来は、ギヤケース底面のギヤケースカバーを固定する複数のネジをドライバで取り外し、新しい上刃と下刃をセットし、再度ドライバで複数のネジを締めてギヤケースカバーをギヤケースに固定するという作業が必要であり、慣れない使用者にとってブレード交換は煩雑で敷居の高いものであった。

特開２００９−２１９４２５

これを解決するため、ネジを作業者が手で操作可能なダイヤルと一体化して構成し、ドライバ等の工具を使用せずに取り外しを行えるようにする所謂ツールレス構造が考えられているが、ネジを締め込む際に適正な締め付けトルクを管理することが難しく、締め過ぎて本体を壊したり、締め付けが弱く、適正にブレードが保持されないという課題があった。

本発明の目的は、ブレード交換作業時に、適正にブレードを取り付けられることが可能な携帯作業機を提供することである。

本発明の携帯作業機は、原動機と、前記原動機を収容したハウジングと、前記ハウジングに装着されて前記原動機の動力によって作業を行うための作業具と、前記ハウジングに設けられ、ネジ部が形成されている被取付部と、前記被取付部に螺合して前記作業具を前記ハウジングに対して押付けることで着脱可能に装着するノブと、前記ノブによる所定以上の押付けを規制するクラッチ機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ブレード交換作業時に、適正にブレードを取り付けることが可能な携帯作業機を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る携帯作業機の側面図。 前記図１の携帯作業機のブレード組の側面図。 図１の携帯作業機のブレード組の平面図。 前記携帯作業機の要部拡大側断面図。 第１の緩み防止機構の動作説明図であり図４の部分拡大図。 締め付け部材平面図 締め付け部材側断面図 クラッチ機構の動作説明図であり図６の部分拡大図。 第２の緩み止め機構の動作説明図であり図６の部分拡大図。

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。

本実施の形態の携帯作業機は、ヘッジトリマ（植木バリカンとも呼ばれる往復動工具）であり、ハウジング１にエンジンやモータ等の原動機７（図４）を内蔵する。ハウジング１には、メインハンドル（リヤハンドル）１ａ及びサブハンドル（フロントハンドル）１ｂが設けられる。メインハンドル１ａには、使用者が操作するトリガスイッチ１ｃが設けられる。飛散防護カバー１ｄは、ハウジング１の前端部に立設され、刈り込まれた対象物が使用者側に飛散することを防止する。ハウジング１の下部には、ブレード組が取り付けられる。ブレード組は、上刃２、下刃３、ブレードガイド４、ブレードホルダ５、カム機構１１、及び第２のスプライン１０を、図２及び図３に示すように一体化したものである。

第１のブレードとしての上刃２及び第２のブレードとしての下刃３は、ブレードガイド４及びブレードホルダ５の間に上下から挟まれた状態でネジ１５ａ及びナット１５ｂ（図３）により、相互に近接しかつ摺動可能に支持される。上刃２及び下刃３の基端部はカム機構１１と係合する。カム機構１１は、上カム板部（第１のカム板部）１１ａ、下カム板部（第２のカム板部）１１ｂ、及びフランジ部１１ｃを含む。フランジ部１１ｃは、上カム板部１１ａと下カム板部１１ｂとの間に位置する、上カム板部１１ａと下カム板部１１ｂより大径の円板状部である。上刃２の基端部にはカム係合部としての長穴２ａ（図３）が形成され、長穴２ａの内周部が上カム板部１１ａの外周面と係合する。下刃３の基端部にも同様にカム係合部としての長穴（不図示）が形成され、当該長穴の内周部が下カム板部１１ｂの外周面と係合する。フランジ部１１ｃは、上刃２の長穴２ａ及び下刃３の長穴の短径（短手方向の内径）よりも大径であり、カム機構１１が上刃２及び下刃３から抜けるのを防止する。カム機構１１の上部には、回転伝達部材１０が一体的に設けられている。フランジ部１１ｃの中心軸は、回転伝達部材１０の回転中心軸と一致する。図３及び図４に示すように、中心穴１６は、回転伝達部材１０の回転中心軸と同軸であり、回転伝達部材１０、カム機構１１、及びブレードホルダ５を貫通する。ブレードホルダ５には、ハウジング１側に突出するピン５ａが所定数（図示の例では４つ）一体的に設けられている。

図４に示すように、原動機７の出力軸７ａの先端部にはピニオン（ギヤ）８が設けられる。ピニオン８は、ギヤ９と噛合し、原動機７の回転を所定の減速比でギヤ９に伝達する。ギヤ９は、例えばハスバギヤであり、内側（内周側）には第１のスプラインとしての内側インボリュートスプライン９ａが形成されている。ギヤ９は、ハウジング１のギヤ収納空間１ｋ内に支持される。具体的には、ギヤ９は、ハウジング１に固定された中心軸部材（ギヤシャフト）１２に、止め輪１３により抜け落ちないように支持される。第１のスプライン９ａには、第２のスプライン１０ａが噛合（スプライン嵌合）する。第２のスプライン１０ａは、例えば外側インボリュートスプラインである。中心軸部材１２は、ブレード組に設けられた中心穴１６を貫通し、ブレードホルダ５から下方に突出する。中心軸部材１２の先端側外周面にはネジが形成されており（中心軸部材１２の先端部がネジ部になっていて）、ノブとしてのダイヤルノブ６が中心軸部材１２に螺合することで、ブレード組がハウジング１に対して着脱可能に装着される。

原動機７の回転は、ピニオン８、ギヤ９、回転伝達部材１０と伝達され、その結果として、回転伝達部材１０と一体のカム機構１１が回転する。カム機構１１は、原動機７によって回転駆動され、原動機７の回転を刃２及び下刃３の往復動に変換する。ダイヤルノブ６は、左右の幅方向でハウジング１より大きく形成され、上下方向視においてハウジング１の側部より突出している。このため、掴みやすく操作性が良いとともに、モーメントが大きくなることから軽い力を加えるだけで締付方向に大きな力を発生させることができ、容易に締付けを行うことができる。尚、ダイヤルノブ６は、取り付けた状態でヘッジトリマの接地部を構成している。

ハウジング１には緩み防止手段（第１の緩み止め機構）としての緩み止め片１４（例えば金属製）が設けられ、緩み止め片１４に設けられた係合部１４ｂの下端部がダイヤルノブ６のロックボタン２２と係合する。この状態を説明するのが図５（a）である。係合部１４ｂは、操作部１４ａと一体に構成されて緩み止め片１４を構成しており、ハウジング１との間には弾性部材が圧縮状態で収容されている。

ロックボタン２２は、ラチェットリング１８の外周端面より半径方向に突出して構成されており、突出した状態で係合部１４ｂと係合する。この係合により、ダイヤルノブ６の緩み方向への回転が規制される。緩み止め片１４は、ハウジング１の底面から下方に臨む操作部１４ａを押すことで、係合部１４ｂが本体側に押し込まれてロックボタン２２との係合が解除される（図５（ｂ））。尚、ロックボタン２２は、１つ又は対角にある２つが作業者により押圧されてラチェットリング１８内に押し込まれるが、ラチェットリング１８の周囲には等間隔に４箇所のロックボタン２２が設けられているため、操作されていない何れかが緩み止め片１４ｂと係合して回転が規制される。

図６及び図７に示すように、ダイヤルノブ６は、ベース１７、ラチェットリング１８、ワッシャー１９、スプリング２０、ニードルピン２１、ロックボタン２２、ロックピン２３、スプリング２４により構成される。ダイヤルノブ６の中央にはフランジ形状のついた略円板形状のベース１７が配置される。ベース１７の中心部には、中心軸部材１２と螺合するナット６ｄが一体的に設けられ、ベース１７は中心軸部材１２の先端部分を回転軸として回転する。

ベース１７の外周には、同じく中心軸部材１２の先端部分を回転中心としてベース１７の外周面に沿って回転するラチェットリング１８が配置されている。ラチェットリング１８の外周端面には、滑り止めとしても機能する連続した凹凸形状が周方向に沿って施されている。なお、ダイヤルノブ６のベース１７とラチェットリング１８は、ナット６ｄを除き例えば樹脂製である。ナット６ｄは例えば金属製である。

ベース１７には、中心から外側方向へと向けて配置されたスプリング２０を収納するスプリング室と、その先にスプリング２０と係接するニードルピン２１の動きを制限するためのニードル摺動面１７ｅと、外周部に周方向に対し角度のついた斜面１７ａと、径方向に直角な壁面１７ｂと、周方向に同心な円筒面１７ｃと、ワッシャ１９を固定するための爪１７ｄと、剛性を持たせるための略放射状のリブを有する。

ラチェットリング１８は、略円環形状であり、内周に、斜面１８ａと斜面１８ｂと円筒面１８ｃを有し、斜面１８ａは径方向に対し斜面１８ｂよりも鋭角である。外周部には、ロックボタン２２を収納する箇所があり、ロックボタン２２はスプリング２４により付勢されており、すなわち常に外周部に押し付けられている。

スプリング２４の内側には、Ｔ字型のロックピン２３が配置されており、ロックピン２３もスプリング２４により突起部をおされて常に外周方向へと押し付けられている。ロックピン２３の内側にはロックピン２３が通過可能なスリットが配置されている。ロックボタン２２を内周側へ押し込むと、ロックボタン２２に押されて、ロックピン２３が内側へと押し込まれ、スリットを通過する。ロックピン２３の長さは、斜面１８ａよりも突出する長さである。ワッシャ１９は、ベース１７に配置された爪１７ｄに嵌合するための折り曲げ部１９ａを有し、爪１７ｄの下へと折り曲げ部を押しこむことによって、ベース１７に対してワッシャ１９は固定される。ワッシャ１９により、スプリング２０を収容するスプリング室とニードルピン２１と係合する斜面が形成されたラチェットリング１８の内側壁面とベース１７の外周壁面の間の空間を周方向に封鎖する。

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。

ブレード組をハウジングに対して取付を行い、ブレード組の固定の際、中心軸部材の先端に形成されているネジ部に、ダイヤルノブ６のナット部を螺合させ、ダイヤルノブ６によりブレードクミをハウジング側へと押し付けて固定するが、ダイヤルノブ６が適正な押付力になったとき、すなわち、ダイヤルノブ６が適正な締付けトルクとなったとき、ダイヤルノブ６のベース１７とラチェットリング１８が相対的に空転し、そのトルク以上ではネジはしまらなくなる。この状態を図８に示す。具体的には、ダイヤルノブ６締め付け時回転時には、ニードルはラチェットリング１８の円筒面１８ｃの位置にある。ラチェットリング１８を把持してダイヤルノブ６を方向Ａに締め込んで行き、次第に締め付けトルクが増大してくると、ニードルピン２１とスプリング２０は斜面１８ａに係接し、ニードルはダイヤルノブ６内側へと押される。ニードルピン２１が押されることにより、スプリング２０は収縮し、ニードルピン２１を外側へと押し付ける。ニードルピン２１が斜面を押す力の周方向の分力と摩擦力が、すなわち締め付けトルクと同値である。ニードルピン２１の接線と斜面１８ａが接点にて並行であって斜面１８ａと斜面１８ｂの境目に接している時が、最大の締め付けトルクとなる。ダイヤルノブを方向Ａに締め込んでいくと、ニードルピン２１が斜面１８ａによって押され、スプリング２０の付勢力に抗して内側に押し込まれ、スプリング２０が所定の長さまで圧縮されるとニードルピン２１は斜面１８aを乗り上げて斜面１８ｂ側に移動する。すなわち、中心軸部材１２に対する最大の締め付けトルクを超えたときに、ベース１７に対してラチェットリング１８が空転する。また、ニードルピン２１が斜面１８ａを乗り上げて斜面１８ｂに移動する際に音が発生するとともに、操作する手にはスプリング２０の圧縮と開放によるクリック感が与えられ、これにより作業者には適正な締め付けトルクでのダイヤルノブの取り付けが完了したことが報知され、スムーズに作業に移行することができる。

ダイヤルノブ６により、ブレードクミをハウジングに適正に取付けられている状態から、ダイヤルノブ６を緩め方向である方向Ｂへと回転させると、前記同様にニードルピン２１は斜面１８ｂに押され、ダイヤルノブ６内側へと押されてスプリング２０は次第に収縮していき、ニードルピン２１の接線と斜面１８ｂが接点にて平行であり、斜面１８ａと斜面１８ｂの境目に接している時が、最大の緩めトルクとなる。

ここで、斜面１８ａは径方向に対し斜面１８ｂよりも鋭角であるので、締め付けトルクは、緩めトルクよりも大きな値となる。よって、適正な締め付けトルクでダイヤルノブ６を締め付けたのち、その状態でラチェットリング１８を方向Ｂへと回して緩めようとしても、ダイヤルノブ６は緩めトルクよりも大きな力で締まっているため、ラチェットリング１８は空転する。これにより、携帯作業機での作業中などに、あやまってラチェットリング１８に方向Ｂの力が加わっても、ダイヤルノブ６は緩まずに、安全に作業を行うことができる。すなわち、ラチェットリング１８とベース１７は緩み防止手段（第２の緩み止め機構）を構成する。

ダイヤルノブ６を取り外すときの作業について、図９を用いて説明する。ダイヤルノブ６を取り外すときは、ロックボタン２２を押しこみながらラチェットリング１８を方向Ｂへと回すと、ロックボタン２２に押されたロックピン２３はスリット１８ｄを通り、斜面１８ａより突出する。ロックボタン２２を押し付けたまま方向Ｂへラチェットリング１８を回転させていくと、やがてロックピン２３はベース１７の壁面１７ｂへと突き当たる。その状態からラチェットリング１８をさらに方向Ｂへと回すと、ラチェットリング１８とベース１７は同期しながら周り、ダイヤルノブ６を緩めることができる。

また、ロックボタン２２を押し付けたまま方向Ａへとラチェットリング１８を回転させると、ロックピン２３は、なだらかな斜面１７ａと円筒面１７ｃを滑るので、ベース１７とラチェットリング１８は同期せず、ラチェットリング１８のみが回転する。

これにより、ダイヤルノブ６を締め込む際は、ラチェットリング１８を方向Ａへと回転させれば、適正なトルクでのブレードクミの固定が可能であり、ダイヤルノブ６を緩めるときは、作業者がダイヤルノブ６を緩めるという意思を持った上でロックボタン２２を押しながら方向Ｂへと回さなければならないため、作業時の不意の緩み防止及びブレード交換時の作業を安全に行うことができる。特に、本体１とダイヤルノブ６は、緩み防止手段として作用する緩み止め片１４を更に備えることから、作業者は、ダイヤルノブ６を緩める際に、一方の手で操作部１４ａを操作し、且つ、他方の手でロックボタン２２を操作しながら、ダイヤルノブ６を回転させる必要があるため、ダイヤルノブ６が意図しないタイミングで緩む可能性を可及的に低減させて作業性を向上させることができる。

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。例えば、本実施の形態において携帯作業機はヘッジトリマとして説明したが、ツールレス構造を備えた他の工具にも適用可能であり、例えばチェンソーにおいて、本体にガイドバーを取付ける構造等でも使用することができる。また、クラッチ機構はダイヤルノブ６が備えたが、本体１に設けられてもよく、例えば締め付けトルクが所定の値を超えたときに中心軸部材１２と本体１の係合が外れて中心軸部材１２が空転するようにしてもよい。また、中心軸部材１２がクラッチ機能を有する継手を備えて分割されて構成されていてもよい。また、中心軸部材１２に代えて雌ネジを設け、ダイヤルノブ６と一体に回転する雄ネジを設けるようにしても良い。

１ ハウジング
１ａ メインハンドル（リヤハンドル）
１ｂ サブハンドル（フロントハンドル）
１ｃ トリガスイッチ
１ｄ 飛散防護カバー
１ｅ 第１の凹部
１ｆ 第１の壁部
１ｇ 第２の凹部
１ｈ 第２の壁部
１ｉ ピンガイド凹部
１ｊ ピン嵌合凹部（係合部）
１ｋ ギヤ収納空間
２ 上刃（第１のブレード）
２ａ 長穴（カム係合部）
３ 下刃（第２のブレード）
４ ブレードガイド
５ ブレードホルダ
５ａ ピン
６ ダイヤルノブ
６ｄ ナット
６ｅ ボルト
７ 原動機
７ａ 出力軸
８ ピニオン（ギヤ）
９ 第１のスプライン（第１のギヤ）
１０ 第２のスプライン（第２のギヤ）
１１ カム機構
１１ａ 上カム板部（第１のカム板部）
１１ｂ 下カム板部（第２のカム板部）
１１ｃ フランジ部
１２ 中心軸部材（ギヤシャフト）
１３ 止め輪
１４ 操作部材
１５ａ ネジ
１５ｂ ナット
１６ 中心
１７ ベース
１７ａ 斜面
１７ｂ 斜面
１７ｃ 壁面
１７ｄ 爪
１８ラチェットリング
１８ａ 斜面
１８ｂ 斜面
１８ｃ 円筒面
１８ｄ スリット
１９ ワッシャ
２０ スプリング
２１ ニードルピン
２２ ロックボタン
２３ ロックピン
２４ スプリング

Claims (8)

1. 原動機と、
   前記原動機を収容したハウジングと、
   前記ハウジングに装着されて前記原動機の動力によって作業を行うための作業具と、
   前記ハウジングに設けられ、ネジ部が形成されている被取付部と、
   前記被取付部に螺合する第１回転部を有し、前記作業具を前記ハウジングに対して押付けることで着脱可能に装着するノブと、
   前記ノブによる所定以上の前記押付けを規制するクラッチ機構と、
   前記第１回転部の前記ハウジングに対する回転を規制し、操作により前記規制を解除する操作部を有する緩み止め機構と、を備えることを特徴とする携帯作業機。
2. 前記クラッチ機構は、前記第１回転部による押付けが所定の大きさを超えたときに、前記ノブの少なくとも一部を空転させることを特徴とする請求項１に記載の携帯作業機。
3. 前記ノブは、前記クラッチ機構を介して前記第１回転部と接続する第２回転部を有し、前記クラッチ機構は、前記第１回転部による押付けが所定の大きさを超えたときに、前記第２回転部を空転させることを特徴とする請求項２に記載の携帯作業機。
4. 前記クラッチ機構が作動したことを作業者に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の携帯作業機。
5. 前記緩み止め機構の操作部は前記ノブに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の携帯作業機。
6. 前記緩み止め機構の操作部は前記ハウジングに設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の携帯作業機。
7. 前記緩み止め機構の操作部は前記ハウジングと前記ノブの両方に設けられ、前記両方の緩み止め機構を同時に操作することで、前記ノブを緩めることができることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の携帯作業機。
8. 前記ノブは、前記被取付部と螺合する第１回転部と、操作部を有して前記第１回転部と接続する第２回転部と、を備え、
   前記緩み止め機構は、前記ハウジングに設けられて前記ハウジングと前記ノブを係止する第１の緩み止め機構と、前記ノブに設けられ、前記第１回転部と前記第２回転部を係止する第２の緩み止め機構と、を有することを特徴とする請求項７に記載の携帯作業機。