JP6695486B1 - 剪定用電動切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刃の開閉幅を任意に調整できる電動剪定鋏を提供し、利用者の満足度を向上させる。【解決手段】可動刃４と固定刃５で対象を挟んで切断する電動剪定鋏１に、最大開放位置調整部８０にて変更入力を受け付けるとモータ６を動作させて変更前の開閉幅での最大開角度にある可動刃４を変更後の開閉幅での最大開角度にまで移動させる設定変更時動作と、操作部６０が操作されるとモータ６を動作させて変更後の開閉幅での最大開角度から最大閉角度までの間で可動刃４を開閉させる可動刃開閉動作を実行する制御基板１０９を備えた。【選択図】図７

Description

この発明は、例えば、植物の剪定に用いられるような剪定用電動切断装置に関する。

従来、植物の剪定には、様々な剪定鋏が利用されている。近年では、電動で刃が動作する剪定鋏も提案されている。
例えば、モータの駆動によって刃を動作させて剪定する剪定ハサミが提案されている（特許文献１参照）。この剪定ハサミは、トリガー２９を引き込み傾動させると、スイッチレバー３１がスイッチ２８をＯＮ動作し、これによってモータが起動し、可動刃１８を固定刃１０に対して閉動作させる。

しかしながら、この剪定ハサミは、ＯＮ動作によって可動刃１８を閉動作させ、ＯＦＦ動作によって可動刃１８を復帰させるものであるから、剪定時に同じ最大開状態から同じ閉状態まで移動させることしかできなかった。このため、例えば枝と枝の隙間に刃を通してその間にある１本の枝を切断するような場合に、刃を利用者の任意の位置に固定させて枝と枝の隙間を通すといったことができなかった。

特開平２−２３８８１９号公報

この発明は、上述の問題に鑑みて、刃の開閉幅を任意に調整できる剪定用電動切断装置を提供し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。

この発明は、少なくとも一方を可動刃とする２枚の刃で対象を挟んで切断する切断部と、前記切断部を切断動作させる切断入力を受け付ける切断操作部と、前記可動刃を開方向と閉方向へ動作させる動作機構部と、前記動作機構部へ電力を供給する電源部と、前記電源部の電力にて動作し前記切断操作部による前記切断入力を受けて前記動作機構部を動作させて前記切断部による切断動作を制御する制御部と、前記可動刃の開閉幅の変更入力を受け付ける開閉幅操作部とを備え、前記制御部は、前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付けると前記動作機構部を動作させて変更前の開閉幅での最大開角度にある前記可動刃を変更後の開閉幅での最大開角度にまで移動させる設定変更時動作と、前記切断操作部が操作されると前記動作機構部を動作させて前記変更後の開閉幅での最大開角度から最大閉角度までの間で前記可動刃を開閉させる可動刃開閉動作を実行する構成であり、前記制御部は、前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付ける毎に前記可動刃の開閉幅を段階的に変更し、前記開閉幅操作部によって変更できる前記開閉幅の段階数の２以上のモードへのモード切替を受け付け、切り替えたモードでの動作を実行する構成である剪定用電動切断装置およびその動作方法であることを特徴とする。

この発明により、刃の最大開放位置を任意に調整できる剪定用電動切断装置を提供し、利用者の満足度を向上させることができる。

可動刃開放状態の電動剪定挟の縦断右側面図。 可動刃閉塞状態の電動剪定挟の縦断右側面図。 電動剪定挟の縦断斜視図。 トリガーボタンおよび開閉幅操作ボタン周辺の拡大縦断斜視図。 開閉角度検知用センサ群周辺の拡大縦断面による説明図。 電動剪定挟１の電気系統のブロック構成を示す説明図 制御基板の動作を示すフローチャート。

図１は、本発明の実施例１の電動剪定鋏１（剪定用電動切断装置）の可動刃４開放時における縦断右側面図であり、図２は、電動剪定鋏１の可動刃４閉塞時における縦断右側面図であり、図３は、電動剪定鋏１の縦断斜視図であり、図４は電動剪定鋏１のトリガーボタン６１および開閉幅操作ボタン８１周辺の拡大縦断斜視図である。

図１に示すように、電動剪定鋏１は、横倒し状態の長手状の筐体２と、筐体２の一端に長手方向へ連接されるモータユニット３０と、筐体２とモータユニット３０の外周を覆うカバー７と、筐体２の長手方向の他端に固定された固定刃５と、固定刃５と対向して開閉する可動刃４と、モータユニット３０の筐体２とは異なる他端に一端が接続された電源ケーブル８とを有している。この固定刃５と可動刃４は、対象を切断する切断部として機能する。

また、筐体２の外周には、下面部分の一部に、可動刃４を操作する操作部６０と、可動刃４の最大開放位置を調整する最大開放位置調整部８０とが長手方向に並べて配置され、前記一部の他方となる上面部分に表示部１０３が配置されている。

電源ケーブル８の他端には、図示省略する制御装置が接続されている。この制御装置は、電動剪定鋏１の各種の制御を行うとともに、電動剪定鋏１の動作に必要な電力を供給するバッテリー（電源部）として機能する。

モータユニット３０は、円筒形状に形成されたモータ収容部３６と、モータ収容部３６の内部に固定されたモータ６とを備えている。モータ６には、中心を通るモータ軸３３が前記筐体の長手方向と平行に設けられている。

モータ軸３３は、筐体２側のモータ軸ベアリング３１と電源ケーブル８側のモータ軸ベアリング３５により回転可能に軸支されている。モータ軸３３の筐体２側の端部には、円盤状で外周に歯が整列配置されたサンギア２９が固定されている。

筐体２は、おおよそ円筒形状に形成され、内部が中空である。筐体２は、モータユニット３０と逆側の外周の一部（上面側の一部）に突出する固定部５６が設けられ、固定部５６に固定刃５の固定刃胴体部５２が固定されている。

固定部５６のモータユニット３０側には、モータユニット３０へ向かって突出量がなだらかに減少する傾斜部１０２が設けられ、傾斜部１０２に表示部１０３が設けられている。

表示部１０３は、筐体２の内部に設けられた制御基板１０９に配置された複数のＬＥＤ１０４と、このＬＥＤ１０４の表面から傾斜部１０２の表面まで直線状に配置された複数の導光体１０１により構成されている。

ＬＥＤ１０４は、筐体２の長手方向に等間隔で複数（この実施例では５つ）配置され、ＬＥＤ１０４は、同じ数が間隔で互いに平行に配置されている。制御基板１０９は、略長方形であり、筐体２の長手方向（ネジ軸１５の長手方向）と平行で、かつ、ネジ軸１５の半径方向が厚み方向となるように、ボールねじユニット３が収納されている筐体２の円柱状空間の近接位置に配置されている。

これにより、表示部１０３は、例えば残電力量表示部として機能することができる。この場合、図示省略するバッテリーの残電力に応じた出力を制御基板１０９が受け、残量が最大であれば全てのＬＥＤ１０４を点灯する、残量が半分であれば複数並ぶＬＥＤ１０４のうち一端から半分ほどまでを点灯する、残量が少量であれば一端のＬＥＤ１０４のみ点灯する、残量が殆ど無くなっていれば全てのＬＥＤ１０４を消灯するといったように、使用者が視認可能なように発光することができる。

この実施例では、５箇所のＬＥＤ１０４の発光数がバッテリーの残電力に対応しており、使用者は、この発光数に基づいてバッテリーの残電力、即ち電動剪定鋏１のおおまかな残り稼働時間を知ることができる。

筐体２の内部には、モータユニット３０側から長手方向に順に、モータ軸３３と連接した減速装置２７と、減速装置２７と連接したボールねじユニット３が設けられている。

減速装置２７は、ネジ軸１５の軸心方向を中心軸とする略円盤状の出力回転体２７ｂと、出力回転体２７ｂのモータ６側に配置されたリング状部２７ａを有している。リング状部２７ａは、円中心の軸がモータ軸３３の延長線上に位置するように配置され、外周が筐体２に固定され、内面にギア面が設けられている。

出力回転体２７ｂは、外周が筐体２に固定されたベアリング２５の内側に、モータ軸３３の回転軸の延長線上の回転軸にて回転可能に固定されている。出力回転体２７ｂは、リング状部２７ａ側へ突出する３つの軸（図示省略）が前記回転軸と平行かつ等間隔に設けられ、各軸に遊星歯車２８が回転可能に軸支されている。

出力回転体２７ｂの外周は、ベアリング２５の内側に固定されている。ベアリング２５は、外周が筐体２に固定されており、内側の出力回転体２７ｂをモータ軸３３の回転軸の延長線上の回転軸にて回転可能に支持する。遊星歯車２８は、サンギア２９の外周の歯とリング状部２７ａの内面のギアの歯に歯合し、サンギア２９の回転力を得て、リング状部２７ａの内面の歯に沿って転動する。この転動により、出力回転体２７ｂの軸も移動するため、出力回転体２７ｂがサンギア２９の回転速度より遅く回転する。

ボールねじユニット３は、ネジ軸１５と、ナット１３を有している。ナット１３は、外周に設けられたナットホルダ１４と、固定刃５側に設けられたボールねじカバー１２と、固定刃５側に配置されたリンクロッド１１（連結部）の一端とが固定されている。なお、モータ６、ネジ軸１５、ナット１３、およびリンクロッド１１は、トリガーボタン６１の押下を受けて可動刃４を開閉動作させるための動作機構部として機能する。

ネジ軸１５は、長手方向に長い棒形状で外周にネジ部１５ｂが設けられており、筐体２の長手方向の中央に備え付けられている。ネジ軸１５のモータユニット３０側の一端にはネジ部１５ｂの無い基部１５ａが設けられ、この基部１５ａの端部が減速装置２７の出力回転体２７ｂの中心に固定されている。これにより、ネジ軸１５は、減速装置２７の出力回転体２７ｂと連動して回転する。

ネジ軸１５の基部１５ａは、軸心方向に離間して配置されたボールねじベアリング２１、２２によりモータ軸３３の回転軸の延長線上の回転軸にて回転可能に軸支されている。ボールねじベアリング２１、２２は、外周が筐体２に固定されている。

ボールねじベアリング２２と出力回転体２７ｂの間には基部ナット２３が設けられており、ボールねじベアリング２２と出力回転体２７ｂの間隔が変動しないように位置決めされている。ネジ軸１５は、中間から可動刃４側の先端にかけてねじ部１５ｂを有し、ナット１３と螺合している。

ネジ軸１５は、出力回転体２７ｂ、ボールねじベアリング２１、２２により軸心方向に３ヶ所で支持されていることにより、ネジ軸１５のブレが軽減され、安定性が向上している。

ナット１３は、円筒形状に形成され、内部が中空であり、内面にねじ部１３ａを有する。ナット１３のねじ部１３ａは、ネジ軸１５のねじ部１５ｂと螺合している。

ナットホルダ１４は、円筒形状を有し、ナット１３の外周を覆うようにナット１３に固定される。ナットホルダ１４の外周は、筐体２の円柱形のスライド内面２ａに沿ってスライド可能で、かつ、スライド内面２ａとの隙間が極力生じない大きさの円筒形に形成されている。

ナットホルダ１４の外周と筐体２のスライド内面２ａには、一方にネジ軸１５と平行な長手方向のスライド溝が設けられ、他方にレール凸部が設けられている。このレール凸部とスライド溝が係合することで、ナットホルダ１４は筐体２に対して周方向に回転しないように、かつ、長手方向へスライド移動できるように、筐体２内に格納される。この構成と、ナット１３のねじ部１３ａとネジ軸１５のねじ部１５ｂの螺合により、ナット１３は、ネジ軸１５が正逆回転することで、ネジ軸１５の長手方向（軸心方向）に前後移動する。なお、このスライド溝とレール凸部を設けずに、ネジ軸１５の回転によってナット１３がネジ軸１５の軸心方向へ前後移動する構成としてもよい。

ボールねじカバー１２は、内側にネジ軸１５を収容できる大きさの円筒形状を有し、内部が中空に形成されている。ボールねじカバー１２は、ナット１３またはナットホルダ１４の可動刃４側の先端中央に固定され、ナット１３のねじ穴を被覆している。

ボールねじカバー１２は、少なくともナット１３の移動距離よりも長くナットホルダ１４側へ突出しており、ナット１３がネジ軸１５の回転運動により減速装置２７側の長手方向に移動する全範囲において、ナット１３から可動刃４側に突出したネジ軸１５を保護する。

リンクロッド１１は、長い板形状を有し、長手方向の一端がナット１３、ナットホルダ１４、またはボールねじカバー１２に軸支され、他端が駆動軸４７で可動刃４の可動刃胴体部４３の駆動接続部４４に軸支されている。なお、リンクロッド１１の一端は、金属部材で形成されているナット１３に軸支されることが好ましい

この構成により、リンクロッド１１は、ナット部１３の長手方向の運動を、可動刃４の駆動接続部４４に伝達する。この伝達において、ナット１３、ナットホルダ１４、またはボールねじカバー１２に対するリンクロッド１１の角度、および可動刃４に対するリンクロッド１１の角度は、それぞれの軸支部分が独立して回転可能であることによって多少の変動が許容される。

筐体２の固定部５６は、固定刃５の固定刃胴体部５２を固定している。固定部５６は、より強固に固定刃５を固定するため、２ヶ所以上有することが好ましい。

カバー７は、長手方向に長いおおよそ円筒形状に構成され、筐体２およびモータユニット３０の外周を覆っている。カバー７は、電動剪定鋏１の半分より後部（モータユニット３０側の後部）は把持部７ｃとして使用者が握って使用することができる。カバー７は、電動剪定鋏１の半分より前方（固定刃５側）の上側に、先端へ向かって末広がりに上方向に傾斜する傾斜部７ａを備えている。

傾斜部７ａには、表示部１０３が設けられている。カバー７は、電動剪定鋏１の半分より前方（固定刃５側）の下側（表示部１０３と逆側）に、湾曲する棒状の操作指保護部７ｂを、操作部６０および最大開放位置調整部８０を囲うように備えている。操作指保護部７ｂは、操作部６０および最大開放位置調整部８０との間で利用者が十分に指を動かせる程度の空間を備えている。

固定刃５は、金属製で厚さ一定の板状であり、略中央で回動軸４６（図１参照）が挿通される孔（図示省略）を有し、その孔の一方（筐体２側）に固定刃胴体部５２が設けられ、他方（筐体２とは逆側となる先端側）に固定刃切断部５１が設けられている。

固定刃胴体部５２は、固定部５６により、厚み方向が左右方向（図１の奥行方向）となり、かつ、固定刃切断部５１の刃が上を向く（可動刃４側を向く）ようにして筐体２に固定される。固定刃切断部５１は、可動刃４と対向する辺に中央が凹となるよう湾曲した刃が設けられている。

可動刃４は、金属製の略Ｌ字型の板状であり、略中心に軸支孔４２が設けられている。この可動刃４は、固定刃５に対して厚み方向に重ねるように配置され、軸支孔４２に挿通された回動軸４６により固定刃５に対して回動可能に軸支されている。

可動刃４は、略Ｌ字状の一方の足となる可動刃胴体部４３と、他方の足となる可動刃切断部４１を備えている。可動刃胴体部４３は、端部にリンクロッド１１と接続する駆動軸４７を挿通する駆動接続部４４を備えている。可動刃切断部４１は、固定刃５と対向する辺に中央が凸となるよう湾曲した刃が設けられ、中央部から端部に向かって、先鋭に形成されている。なお、可動刃４と固定刃５は、湾曲した刃に限らず、直線の刃とする、あるいは波型の刃とするなど、適宜の形状とすることができる。

上記の構成により、可動刃４の可動刃胴体部４３の駆動接続部４４は、ナット部１３の長手方向の移動に応じて前後動するリンクロッド１１により、回動軸４６を中心として回動する。

このとき、可動刃４と共に切断部４１も回動するため、切断部４１が固定刃切断部５１に対して開閉動作する。可動刃切断部４１は固定刃５に対して凸面であり、固定刃切断部５１は可動刃４に対して凹面であり、その湾曲の曲率が同程度であるため、閉方向に回動した可動刃切断部４１と、固定刃切断部５１との間で枝等の切断対象を挟み込み切断できる。

操作部６０は、筐体２の下部前方に位置する。図４に示すように、操作部６０は、トリガーボタン６１と、押圧力軽減部材７１と、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５と、操作基部７９とを備えている。

トリガーボタン６１は、押圧力軽減部材７１側の上面を開放した箱型形状を有しており、内部が中空であり、一般的な人の操作する指の太さの少なくとも半分以上の長さを有する押圧面部６２と、押圧面部６２（押し込み操作面部）の周囲からボールねじユニット３側へ向かって起立する周壁面部６４と、押圧面部６２の中央でボールねじユニット３側へ向かって突出し変形体７４と接する支柱６３（押圧力集約凸部）を有する。トリガーボタン６１は、支柱６３がシリコン素材により形成され、伸縮（変形）するように形成されている。支柱６３は、押圧面部６２に加えられた押圧力を伝達する役割を担い、シリコン素材に限らず樹脂素材など、適宜の素材で形成することができる。

押圧力軽減部材７１は、伸縮（変形）可能なシリコン素材によって形成され、操作基部７９に固定されるリング状基部７２と、リング状基部７２から支柱６３へ向かって径を小さくしつつ凸となるブリッジ７３（ブリッジ部）と、ブリッジ７３の先端中央に設けられた変形体７４とを有している。

ブリッジ７３は、円錐台の側周形状で厚みが薄く形成され、変形体７４とリング状基部７２を接続している。変形体７４は、支柱６３の長手方向（押し込み方向）を軸心とする円柱形上であり、押し込み方向の厚みがブリッジ７３より厚く形成されている。このブリッジ７３は、変形体７４を中心として放射状に対象形状に形成されている。この実施例では円錐台形状であるが、複数の棒状部材を放射状に配置した形状とするなど、中央の変形体７４から外周の操作基部７９に渡ってどの位置でも均等に変形する構成であればよい。

変形体７４は、円柱形状に形成されている。この変形体７４は、ブリッジ７３と同一素材で一体成型されてもよいが、別素材のシリコン素材によってブリッジ７３と別体に形成されて連結されてもよい。変形体７４の操作基部７９側（ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５側）の端面は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５から離間している。変形体７４は、押圧方向を軸心とする円柱形で両端面がＯＮ／ＯＦＦセンサ７５の表面（押圧される面）と平行になるよう配置されている。これにより、押圧される力がまっすぐにＯＮ／ＯＦＦセンサ７５へ伝わるとともに、変形体７４がその場で押圧方向に伸縮するように変形して折れ曲がり等が発生しないように構成されている。

ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５は、ＯＮ／ＯＦＦを検知できるセンサであればよく、例えばＯＮ／ＯＦＦをスイッチで切り替えるスイッチセンサとする、あるいは押圧力を感知できる圧電センサにより所定の押圧力以上でＯＮとしてそれ以下の押圧若しくは開放であればＯＦＦとするなど、適宜のセンサを用いることができる。ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５を圧電センサとする場合は、押圧されている押圧力を検出できるセンサであればよく、例えば、ピエゾ抵抗方式、静電容量方式、成膜方式、あるいは抵抗線方式等の適宜の方式の圧電素子により構成することができる。

この構成により、使用者が電動剪定鋏１を把持している手の何本かの指を用いてトリガーボタン６１を押し込むことで、押圧力軽減部材７１のブリッジ７３がたわんで変形体７４がＯＮ／ＯＦＦセンサ７５に接触し、さらにトリガーボタン６１が押し込まれると、変形体７４を通じてＯＮ／ＯＦＦセンサ７５が押下される。

このとき、変形体７４が伸縮するため、トリガーボタン６１から付与される荷重が加減調整されてゆっくり加わり、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５がＯＮを検出するまでのストローク（押圧力の幅）を長く（広く）できる。

また、変形体７４とＯＮ／ＯＦＦセンサ７５の間は、ブリッジ７３の長さに応じた距離だけ、離間しているため、トリガーボタン６１に指を置いた程度では、変形体７４はＯＮ／ＯＦＦセンサ７５とは接触せず、ＯＮも検知しない。

このように、変形体７４とＯＮ／ＯＦＦセンサ７５が離間した空間（あそび）を設けることで、トリガーボタン６１への不慮の軽い接触によって、意図せずＯＮ／ＯＦＦセンサ７５がＯＮになること、およびそれによって可動刃４が作動することを防止できる。また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５が圧電センサの場合、所定以上の押圧力を検知している状態をＯＮとし、押圧力を検知していないか所定未満の押圧力を検知している状態をＯＦＦとすることで、ある程度の押圧力でトリガーボタン６１が押されるまで動作させないことができる。これにより、利用者がしっかり押圧したときに可動刃４を閉動作させることができる。また、このＯＮになる所定以上の押圧力を調整することで、軽い力で可動刃４を閉動作させて切断作業できる設定や、しっかり押圧しなければ可動刃４が動作しない設定など、適宜の設定にすることができる。

最大開放位置調整部８０は、筐体２の下部前方で、操作部６０の前方に隣接して設けられている。最大開放位置調整部８０は、開閉幅操作ボタン８１と、押圧力軽減部材９１と、ＯＮ／ＯＦＦセンサ９５と、切替基部９９とを備えている。

なお、本実施例では、最大開放位置調整部８０は、操作部６０の前方に配置されているが、製造側は最大開放位置調整部８０と、操作部６０の配置を適宜入れ替えてもよい。

開閉幅操作ボタン８１は、押圧力軽減部材９１側の上面を開放した箱型形状を有しており、内部が中空であり、一般的な人の操作する指の太さの少なくとも半分以上の長さを有する押圧面部８２と、押圧面部８２の周囲からボールねじユニット３側へ向かって起立する周壁面部８４と、押圧面部８２の中央でボールねじユニット３側へ向かって突出し変形体９４と接する支柱８３（押圧力集約凸部）を有する。開閉幅操作ボタン８１は、支柱８３がシリコン素材により形成され、伸縮（変形）するように形成されている。支柱８３は、押圧面部８２に加えられた押圧力を伝達する役割を担い、シリコン素材に限らず樹脂素材など、適宜の素材で形成することができる。

押圧力軽減部材９１は、上述した押圧力軽減部材７１と同じ形状であり、リング状基部９２、ブリッジ９３、および変形体９４を有している。この押圧力軽減部材９１に対して、上述した押圧力軽減部材７１、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５、および操作基部７９と同じ配置で、ＯＮ／ＯＦＦセンサ９５および切替基部９９が配置されている。また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ９５は、上述したＯＮ／ＯＦＦセンサ７５と同じ構成である。

この構成により、使用者が電動剪定鋏１を把持している手の人差し指等を用いて開閉幅操作ボタン８１を押し込むことで、ＯＮ／ＯＦＦセンサ９５がＯＮとなって作用し、あらかじめ設定されたモードの切り替えを実行できる。モードの切り替えとしては、可動刃４の最大開放位置の異なる各モード（例えば全開モード、半開モード等）に切り替える等、適宜の設定とすることができ、詳細は後述する。

最大開放位置調整部８０は、上述した操作部６０と同じ構成であるため、操作部６０と同様に、意図しない動作を防止できる。すなわち、利用者が電動剪定鋏１を把持して開閉幅操作ボタン８１に軽く指をかけても、その程度では反応せずに開閉幅が変化しないようにでき、意図しない開閉幅の変更を防止して利用者の操作性を向上させることができる。また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ９５を圧電センサとしてＯＮになる所定以上の押圧力を調整した場合には、軽い力で開閉幅を変化させて切断作業できる設定や、しっかり押圧しなければ開閉幅が変化しない設定など、適宜の設定にすることができる。

制御基板１０９は、ＬＥＤ１０４の設けられた表面とは逆の裏面に、ナット１３およびナットホルダ１４の位置を検知する開閉角度検知用センサ群１０５（図５参照）が設けられている。これにより、制御基板１０９は、ナット１３およびナットホルダ１４の位置を検出して、可動刃４の開き角度を把握できる。
この制御基板１０９は、各種制御を行う制御部として機能し、可動刃４の開閉動作制御処理と、モード切替処理と、残量表示処理とを実行する。

開閉動作制御処理を行う制御基板１０９は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５が検知するトリガーボタン６１によるＯＮ操作（押下操作）に基づいて、ＯＮ操作されればモータ６を正方向に回転させてネジ軸１５によりナット１３を基部側（モータユニット３０側）へ後退させて可動刃４を閉動作させる。

開閉動作制御処理は、トリガーボタン６１の押下が解除されてＯＮ／ＯＦＦセンサ７５がＯＦＦ操作（解放操作）を検知すれば、モータ６を逆方向に回転させてネジ軸１５によりナット１３を先端側（可動刃４側）へ前進させて可動刃４を開動作させる。

モード切替処理を行う制御基板１０９は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５がＯＮ操作を検知していない平常状態での可動刃４の最大開位置を切り替える。この切替は、モータ６の回転制御によって、前記平常状態でのナット１３およびナットホルダ１４の位置を切り替えることによって実現する。

残量表示処理を行う制御基板１０９は、図示省略するバッテリーから供給される電力の残量に応じて、ＬＥＤ１０４の発光数を変化させる。これにより、発光数が多いほど残量が多く、発光数が減るにしたがって残量が減っていることを利用者が認識できる。

図５は、開閉角度検知用センサ群１０５付近の拡大縦断面図による説明図であり、図５（Ａ）は全閉状態、図５（Ｂ）は全開状態（開閉幅１６１が第１開閉幅の状態）を示す。

開閉角度検知用センサ群１０５は、第１センサ１３１、第２センサ１３２、第３センサ１３３、第４センサ１３４、第５センサ１３５、第６センサ１３６、および全閉検知センサ１３７により構成されている。

第１センサ１３１と全閉検知センサ１３７は、ナットホルダ１４に設けられた被検知体１３９との距離を検知するアナログ式のセンサであり、第２センサ１３２〜第６センサ１３６は、ナットホルダ１４に設けられた被検知体１３９が近接したときに検知するデジタル式のセンサである。これらの第１センサ１３１〜全閉検知センサ１３７は、例えばホール効果センサとすることができ、被検知体１３９は磁石（永久磁石）とすることができる、被検知体１３９は、例えば、磁界の軸が第１センサ１３１から全閉検知センサ１３７までの整列方向と平行になるような永久磁石により構成することができる。

第２センサ１３２、第３センサ１３３、第４センサ１３４、第５センサ１３５、および第６センサ１３６は、可動刃４の開き角度に対するナットホルダ１４の位置関係に対応して、ナットホルダ１４の前後移動方向（ネジ軸１５の軸心方向）に一列に配置されている。第２センサ１３２、第３センサ１３３、第４センサ１３４、第５センサ１３５、および第６センサ１３６は、それぞれ、可動刃４が第２開閉幅の開位置にあるときの被検知体１３９の対向位置、可動刃４が第３開閉幅の開位置にあるときの被検知体１３９の対向位置、可動刃４が第４開閉幅の開位置にあるときの被検知体１３９の対向位置、可動刃４が第５開閉幅の開位置にあるときの被検知体１３９の対向位置、および可動刃４が第６開閉幅の開位置にあるときの被検知体１３９の対向位置、に対応して配置されてる。これにより、開閉幅の変更に伴う可動刃４の開位置の変更について、正確かつ確実に可動刃４の開角度を把握し停止させることができる。

図６は、電動剪定挟１の電気系統のブロック構成を示す説明図である。
制御基板１０９には、ＬＥＤ１０４、開閉角度検知用センサ群１０５、トリガーボタン６１、および開閉幅操作ボタン８１が接続され、電源部として機能する制御ボックス１４０から電源ケーブル８を通じて電力が供給されている。

制御ボックス１４０には、モード切替用のモード切替操作部１４１が設けられている。このモード切替操作部１４１は、例えば押下スイッチで構成されて押下される毎にモードを順次切り替える、あるいはダイヤル式のスイッチでモードの数だけ接点が設けられ、その接点の位置にダイヤルが停止されるかによってモードを切り替えるなど、適宜の操作部により構成されている。切り替えるモードとしては、例えば、切り替え可能な開閉幅の段数の異なる複数種類のモード、あるいはメンテナンス用のメンテナンスモードなど、適宜のモードを備えておくことができる。この実施例では、開閉幅を６段階で変更可能な多段設定モードと、開閉幅を２段階で変更可能な２段設定モードを備えている。

これにより、制御基板１０９は、制御ボックス１４０で設定されているモード（この実施例では、多段設定モードと２段設定モードのいずれか一方）に従って、開閉幅操作ボタン８１が操作された際に開閉幅を切り替え、トリガーボタン６１が操作された際に可動刃４の開閉動作をし、これらの開閉幅の切り替えや開閉動作の際に可動刃４の位置を開閉角度検知用センサ群１０５によって検知し、制御ボックス１４０のバッテリー残量をＬＥＤ１０４により表示することができる。

図７は、制御基板１０９の動作を示すフローチャートである。
電源がＯＮされて開始すると、まず、制御基板１０９は、制御ボックス１４０にて設定されているモードが多段設定モードか２段設定モードかを確認し、多段設定モードであれば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、定数Ｋに数値「６」を代入し、開閉幅として６段階の設定を行う（ステップＳ２）。この６段階の設定は、例えば、次のように設定することができる。

第１開閉幅：５７ｍｍ，第１センサ１３１での検知位置までの第１動作幅１５１。
第２開閉幅：５０ｍｍ，第２センサ１３２での検知位置までの第２動作幅１５２。
第３開閉幅：４１ｍｍ，第３センサ１３３での検知位置までの第３動作幅１５３。
第４開閉幅：３２ｍｍ，第４センサ１３４での検知位置までの第４動作幅１５４。
第５開閉幅：２２．５ｍｍ，第５センサ１３５での検知位置までの第５動作幅１５５。
第６開閉幅：１２ｍｍ，第６センサ１３６での検知位置までの第６動作幅１５６。

また、多段設定モードでなかった場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、制御基板１０９は、２段設定モードであるから、定数Ｋに数値「２」を代入し、開閉幅として２段階の設定を行う（ステップＳ３）。この２段階の設定は、例えば、次のように設定することができる。

第１開閉幅：５７ｍｍ，第１センサ１３１での検知位置までの第１動作幅。
第２開閉幅：４１ｍｍ，第３センサ１３３での検知位置までの第２動作幅。

いずれかの設定モードの設定をした制御基板１０９は、変数ｉに数値「１」を代入し（ステップＳ４）、開閉幅を最大開閉幅である第１開閉幅に変更する（ステップＳ５）。

制御基板１０９は、開閉幅操作ボタン８１が押下（操作）されたことをＯＮ／ＯＦＦセンサ９５で検知すると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、変数ｉに１加算する（ステップＳ７）。

加算後の変数ｉが定数Ｋ以下であれば（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、開閉幅を第ｉ開閉幅に変更し（ステップＳ９）、ステップＳ６へ戻る。この第ｉ開閉幅への変更では、被検知体１３９が第ｉ番目のセンサ（１３１〜１３６）で検知される位置までモータ６を駆動させて可動刃４の開閉幅を狭くすることによって、可動刃４の開閉幅を閉方向へ一段階小さくする。

ここで、多段階設定モードの場合は、定数Ｋが６であるから、第１センサ１３１で被検知体１３９を検知する全開位置から始まって、開閉幅操作ボタン８１が押下される毎に１段階ずつ開閉幅を小さくし、第６センサ１３６で検知される最小の開閉幅になるまではステップＳ６〜Ｓ９が繰り返されることが可能である。

２段階設定モードの場合は、定数Ｋが２であって第２開閉幅が第３センサ１３３での検知位置であるから、開閉幅操作ボタン８１が１回押下されると、被検知体１３９が第３センサ１３３で検知される開閉幅になるまでモータ６を駆動させる。

開閉幅の操作ではなく（ステップＳ６：Ｎｏ）、リセット操作がされた場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、変数ｉに数値「１」を代入して初期化し（ステップＳ１１）、可動刃４が最大開閉幅になるまで（被検知体１３９が第１センサ１３１で検知されるまで）モータ６を可動し（ステップＳ１２）、ステップＳ６へ処理を戻す。このリセット操作は、例えば、開閉幅操作ボタン８１の所定時間以上の押下継続をＯＮ／ＯＦＦセンサ７５で検知すると、リセット操作されたと判断して制御基板１０９が実行する。

リセット操作がされず（ステップＳ１０：Ｎｏ）、トリガーボタン６１の押下によって切断操作がされたことをＯＮ／ＯＦＦセンサ７５が検知すると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、モータ６を駆動して可動刃４を閉方向へ移動させる（ステップＳ１４）。切断操作がされていない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、制御基板１０９は、処理をステップＳ６に戻して次のアクションを検知するまで待機する。

利用者がトリガーボタン６１から指を離す等して操作解放されず（ステップＳ１５：Ｎｏ）、かつ、現在の被検知体１３９が最大開位置に満たなければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１５へ処理を戻して繰り返す。

現在の被検知体１３９が全閉検知センサ１３７に検知されるまで（可動刃４が全閉状態となるまで）モータ６を駆動し（ステップＳ１６：Ｎｏ）、全閉検知センサ１３７により被検知体１３９が検知されると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、モータ６の回転を停止し（ステップＳ１７）、ステップＳ１５へ処理を戻す。

利用者がトリガーボタン６１から指を離す等して操作解放されると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、モータ６を駆動して可動刃４が開方向へ広がるように移動させる（ステップＳ１８）。

現在の第ｉセンサで被検知体１３９が検知される開閉幅内での全開位置到達が検知されるまで（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１８に処理を戻して繰り返す。

現在の第ｉセンサで検知される開閉幅内での全開位置到達が検知されると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、制御基板１０９は、モータ６を停止し（ステップＳ２０）、ステップＳ１へ処理を戻す。
以上の動作を、電源ＯＦＦとなるまで繰り返す。

以上の構成および動作により、可動刃４の開閉幅（最大開き角）を任意に調整できる電動剪定鋏１を提供し、利用者の満足度を向上させることができる。

また、利用者は、任意の開閉幅に設定して、開閉による切断作業を行えるため、例えば、開閉幅を最大にして太い枝を次々に切断し、開閉幅を小さく設定して狭い空間で細い枝を次々に切断していくことができる。このため、例えば、トリガーを引いた距離に応じて刃が閉じるようなトリガー連動式の剪定鋏の場合であれば、狭い空間の細い枝を切断するたびに毎回途中までトリガーを引いて開閉量を調節しなければならないところ、上述した電動剪定鋏１はそのような手間をかけずに連続的に狭い空間の細い枝を短時間で切断していくことができる。

また、最大開放位置操作部８０で選択できる開閉幅は、０とならない（完全閉状態とならない）ため、可動刃４が閉じて操作部６０を操作しても枝等を切断できない状態が生じることを防止できる。

また、最大開放位置操作部８０の操作１回毎に開閉幅を１段階狭くしていく構成であり、最小の開閉幅まで進むと次は最大の開閉幅に戻す構成であるため、手慣れた作業者は現在の状態から最大開放位置操作部８０を必要回数だけ素早く操作して目的の開閉幅に素早く変更することができる。

また、開閉幅操作ボタン８１が所定時間押下継続されるとリセット操作がされて開閉幅が最大の初期状態に戻るため、現在の開閉幅が何段目かわからなくとも、開閉幅操作ボタン８１の所定時間の押下により容易かつ素早く最大の開閉幅に戻すことができる。

また、多段設定モードと２段設定モードを切り替えるように段階数を切り替えることができるため、目的に応じて使いやすい段階数にして利用することができる。すなわち、様々な開閉量が必要な場合には多段設定モードとし、全開状態と半開状態の２種類があれば十分な場合には２段階設定モードとするといったことができる。これにより、用途や状況に応じた設定で利用でき、作業効率を向上させることができる。

また、トリガーボタン６１を押下している間は可動刃４が閉方向へ移動するが、トリガーボタン６１を解放すると、可動刃４は、停止するのではなく開方向（反対方向）へ移動するため、切断を途中でやめるといったことが容易にできる。また、トリガーボタン６１の開放による開動作への変更は、瞬時に行われるため、誤って可動刃４の閉動作で枝を傷つけるといったことを防止できる。

また、第１センサ１３１と全閉検知センサ１３７がアナログ式のセンサであるため、制御基板１０９の設定によって可動刃４の全開位置と全閉位置を調整することができる。なお、この調整は、第２センサ１３２、第３センサ１３３、第４センサ１３４、第５センサ１３５、および第６センサ１３６での検知とは分離して行うことができる。

また、第２センサ１３２、第３センサ１３３、第４センサ１３４、第５センサ１３５、および第６センサ１３６がデジタルのセンサであるため、段階的な開閉幅の位置決めを制度よく行うことができる。

また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５，９５をＯＮ／ＯＦＦ検知する構成としているため、ＯＮ／ＯＦＦ検知部として機能させて、操作を容易にすることができる。すなわち、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５を備えた操作部６０がＯＮ検知すると、モータ６が一定回転速度で回転し、これによって可動刃４が一定速度で閉動作し、ＯＦＦ検知すると、モータ６が一定回転速度で逆回転し、これによって可動刃４が一定速度で開動作する。したがって、開閉動作が早すぎる、あるいは遅すぎるといったことが生じず、安定した動作を実現できる。なお、モータ６の回転速度を制御ボックス１４０または制御基板１０９の操作で設定変更する構成とすることで、開閉速度を調節することができる。

また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）と変形体７４（９４）と押圧面部６２（８２）が検知可能な押圧方向へこの順で一直線に配置されているため、利用者による押圧面部６２（８２）の押下操作をＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）に適切に伝達し、かつ、変形体７４（９４）の変形によって押圧力（押下力）を適切に軽減できる。

また、動作機構部としてモータ６、ネジ軸１５、ナット１３、およびリンクロッド１１が設けられているため、モータ６の回転力をナット１３の前後動作に変換してリンクロッド１１に伝達し、このリンクロッド１１により可動刃４を確実かつ安定して開閉動作することができる。

また、トリガーボタン６１（開閉幅操作ボタン８１）は、一般的な人の操作する指の太さの少なくとも半分以上の幅を有する押圧面部６２（８２）を有し、かつ、変形体７４（９４）へ向かって一部が凸となる支柱６３（８３）を有する構成であるから、利用者が指で押圧しやすく、かつ、その押圧力を支柱６３（８３）に集約して適切に変形体７４（９４）およびＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）に伝達することができる。

また、変形体７４（９４）をＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）から離間させて変形体７４（９４）を押圧方向の周囲でブリッジ７３（９３）により支持する構成であり、かつ、ブリッジ７３（９３）が変形可能な素材により形成されているため、トリガーボタン６１（開閉幅操作ボタン８１）をある程度押し込むまでは変形体７４（９４）がＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）に接触せずに動作しないようにできる。このため、意図せずトリガーボタン６１（開閉幅操作ボタン８１）に触れた程度では反応せずに可動刃４が動作しないようにでき、安全に利用することができる。

また、ブリッジ７３（９３）は、押圧方向と直交する方向に対して直線的または曲線的に傾斜する傾斜形状に形成され、変形体７４（９４）が支柱６３（８３）で押圧されることによって前記傾斜形状が変化し、支柱６３（８３）での押圧から解放されると前記傾斜形状に復帰する構成であるから、利用者がトリガーボタン６１（開閉幅操作ボタン８１）を押下してから変形体７４（９４）がＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）に接触し可動刃４が動きだすまでの動作と、押圧をやめて復帰する動作をスムーズに行うことができる。これにより、良好な操作感を提供することができる。

また、上述した各種構成により、利用者の押下操作を検出するＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）において移動部分が無く、固定位置にて圧力を検出する構成であるため、長期間の繰り返し使用においても検知精度が低下せず、安定稼働を実現することができる。

また、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）に移動部分が無いことにより、粉塵による不具合が生じることを極力防止でき、屋外での様々な環境での利用でも高い耐久性で安定稼働することができる。

なお、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、開閉幅の段階は、６段階と２段階に限らず、５段階、４段階、３段階など、適宜の段階とすることができる。また、モードについても、多段階設定モードと２段階設定モードのように２つのモードとすることに限らず、３つのモードあるいは４つのモード等、複数のモードから切り替えられる構成とすることもできる。

また、現在のモードが分かるようにモードを表示するモード表示部を電動剪定鋏１または制御ボックス１４０に設けてもよい。この場合、現在のモードを容易に把握できるようになる。

また、現在の開閉幅の設定がわかるように表示する開閉幅設定表示部を電動剪定鋏１に設けてもよい。この場合、現在の開閉幅の設定がどのよういなっているか容易かつ明確に把握することができる。

また、操作部６０および最大開放位置調整部８０は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ７５，９５を用いたセンサに限らず、押下を検知するボタンスイッチ、あるいは接触を検知するタッチセンサ等、ＯＮ／ＯＦＦを検知可能な適宜のセンサやスイッチといった検知部により形成することができる。

また、トリガーボタン６１を操作する指は、図示の例では人差し指を想定しているが、これに限らず把持部７ｃを持つ手のいずれか１つの指とすることができる。この場合、トリガーボタン６１を操作する指は、親指と人差し指と中指のいずれかとすることが好ましく、人差し指と中指のいずれかとすることがより好ましく、人差し指とすることが好適である。

また、ブリッジ７３（９３）の傾斜の変化は、上述した構成に限らず、押圧前と押圧後を比べると、傾斜角が大きくなっている、傾斜角が小さくなっている、傾斜している状態から水平な状態になっている、あるいは水平な状態から傾斜している状態になっている等、適宜の変化とすることができる。これらの場合も同様の作用効果を奏することができる。

また、ブリッジ７３（９３）は、変形体７４（９４）と接続される部位のＯＮ／ＯＦＦセンサ７５（９５）との離間距離を図示した例よりも長くなるように構成し、変形体７４（９４）を押圧方向にさらに長く構成する、あるいは、変形体７４（９４）を押圧方向に複数連結して配置する構成としてもよい。この場合、変形体７４（９４）の押圧方向の長さが長くなるため、指による押圧力をより軽減することができ、押圧操作のストロークを長くできる。したがって、利用者は、トリガーボタン６１（開閉幅操作ボタン８１）の押下操作の調節により、可動刃４を閉じさせる量や閉じさせるスピードを調節することをより容易に実行することができる。

また、最大開放位置調整部８０は、操作部６０とネジ軸１５の軸心方向に縦並びに配置したが、これに限らず、任意の場所に配置できる。例えば、最大開放位置調整部８０は、操作部６０の横位置（ネジ軸１５の周方向の隣接位置）に配置する、あるいは表示部１０３の近傍位置に配置するなど、適宜の場所とすることができる。表示部１０３の近傍位置としては、表示部１０３の横位置（ネジ軸１５の周方向の隣接位置）、あるいは表示部１０３の縦位置（ネジ軸１５の軸心方向の隣接位置等、適宜の位置とすることができ、表示部１０３の形状をそれに合わせて小型化あるいは薄型化することができる。

このように様々な位置に配置しても、利用者は、最大開放位置調整部８０を適宜操作して可動刃４の最大開き角度を調節することができ、かつ、電動剪定鋏１の把持部７ｃを把持する手の人差し指で操作部６０を操作して可動刃４を開閉させることができる。特に、実施例１，２のように縦並びにした場合、利用者は、電動剪定鋏１の把持部７ｃを把持したまま人差し指を伸ばして最大開放位置調整部８０を操作して可動刃４の最大開き角度を変え、操作部６０を操作して可動刃４の開閉を行うという作業をスムーズに行うことができる。

この発明は、植物を剪定等に用いる切断機能を有する機械工具の産業に利用することができる。

１…電動剪定鋏
４…可動刃
５…固定刃
６…モータ
７ｃ…把持部
１１…リンクロッド
１３…ナット
１５…ネジ軸
６０…操作部
６２…押圧面部
６３…支柱
７３…ブリッジ
７４…変形体
７５，１１０…ＯＮ／ＯＦＦセンサ

Claims (2)

1. 少なくとも一方を可動刃とする２枚の刃で対象を挟んで切断する切断部と、
   前記切断部を切断動作させる切断入力を受け付ける切断操作部と、
   前記可動刃を開方向と閉方向へ動作させる動作機構部と、
   前記動作機構部へ電力を供給する電源部と、
   前記電源部の電力にて動作し前記切断操作部による前記切断入力を受けて前記動作機構部を動作させて前記切断部による切断動作を制御する制御部と、
   前記可動刃の開閉幅の変更入力を受け付ける開閉幅操作部とを備え、
   前記制御部は、
   前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付けると前記動作機構部を動作させて変更前の開閉幅での最大開角度にある前記可動刃を変更後の開閉幅での最大開角度にまで移動させる設定変更時動作と、
   前記切断操作部が操作されると前記動作機構部を動作させて前記変更後の開閉幅での最大開角度から最大閉角度までの間で前記可動刃を開閉させる可動刃開閉動作を実行する構成であり、
   前記制御部は、
   前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付ける毎に前記可動刃の開閉幅を段階的に変更し、
   前記開閉幅操作部によって変更できる前記開閉幅の段階数の２以上のモードへのモード切替を受け付け、切り替えたモードでの動作を実行する構成である
   剪定用電動切断装置。
2. 少なくとも一方を可動刃とする２枚の刃で対象を挟んで切断する切断部と、
   前記切断部を切断動作させる切断入力を受け付ける切断操作部と、
   前記可動刃を開方向と閉方向へ動作させる動作機構部と、
   前記動作機構部へ電力を供給する電源部と、
   前記電源部の電力にて動作し前記切断操作部による前記切断入力を受けて前記動作機構部を動作させて前記切断部による切断動作を制御する制御部と、
   前記可動刃の開閉幅の変更入力を受け付ける開閉幅操作部とを備えた剪定用電動切断装置の動作方法であって、
   前記制御部により、
   前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付けると前記動作機構部を動作させて変更前の開閉幅での最大開角度にある前記可動刃を変更後の開閉幅での最大開角度にまで移動させる設定変更時動作と、
   前記切断操作部が操作されると前記動作機構部を動作させて前記変更後の開閉幅での最大開角度から最大閉角度までの間で前記可動刃を開閉させる可動刃開閉動作と、
   前記開閉幅操作部にて前記変更入力を受け付ける毎に前記可動刃の開閉幅を段階的に変更する動作と、
   前記開閉幅操作部によって変更できる前記開閉幅の段階数の２以上のモードへのモード切替を受け付け、切り替えたモードでの動作を実行する構成である
   剪定用電動切断装置の動作方法。