WO2021024684A1

WO2021024684A1 - 園芸用トリマ

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Publication number: WO2021024684A1
Application number: PCT/JP2020/026613
Authority: WO
Inventors: 亮砂塚
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2021-02-11
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: DE112020003775T5; CN114173547B; JP7296819B2; CN114173547A; US20220354061A1; US12382877B2; JP2021023260A

Abstract

カム部材は、中間ディスクと、中間ディスクの上面に設けられているとともに第１ブレードに接続された第１偏心カムと、中間ディスクの下面に設けられているとともに第２ブレードに接続された第２偏心カムとを備える。第１偏心カムの重心はカム部材の回転軸に対して第１方向に位置しており、第２偏心カムの重心はカム部材の回転軸に対して第１方向とは反対向きの第２方向に位置している。中間ディスクの第１偏心カム側に位置する上半分の重心は、カム部材の回転軸に対して第２方向に位置しており、中間ディスクの第２偏心カム側に位置する下半分の重心は、カム部材の回転軸に対して第１方向に位置している。

Description

園芸用トリマ

　本開示は、例えばヘッジトリマや芝刈機といった園芸用トリマに関する。

　例えばヘッジトリマや芝刈機といった、様々な種類の園芸用トリマが知られている。一般に、園芸用トリマは、原動機（例えば、エンジンやモータ）と、原動機によって回転駆動されるカム部材と、カム部材に接続された一対のブレードとを備える。一対のブレードは、カム部材の回転運動に応じて、互いに逆位相で往復運動する。例えば実開平６－１７４３４号公報に、園芸用トリマの一例が記載されている。

　カム部材は、第１ブレードに接続された第１偏心カムと、第２ブレードに接続された第２偏心カムとを有する。第１偏心カムと第２偏心カムは、カム部材の回転軸に沿って配置されているとともに、カム部材の回転軸に対して、互いに反対方向へオフセットされている。このような構成によって、カム部材には、偶不釣り合い（couple unbalance）が不可避的に存在しており、その結果、カム部材の回転に伴って無用な振動や騒音が発生してしまう。

　上記した実情を鑑みて、本明細書は、カム部材の偶不釣り合いを低減し得る技術を提供する。

　本明細書が開示する技術の一側面により、園芸用トリマが提供される。この園芸用トリマは、原動機と、原動機によって回転駆動されるカム部材と、カム部材に接続されており、カム部材の回転運動に応じて互いに逆位相で往復運動する第１ブレード及び第２ブレードとを備える。カム部材は、中間ディスクと、中間ディスクの上面に設けられているとともに第１ブレードに接続された第１偏心カムと、中間ディスクの下面に設けられているとともに第２ブレードに接続された第２偏心カムとを備える。第１偏心カムの重心は、カム部材の回転軸に対して第１方向に位置しており、第２偏心カムの重心は、カム部材の回転軸に対して第１方向とは反対向きの第２方向に位置している。中間ディスクの第１偏心カム側に位置する上半分の重心は、カム部材の回転軸に対して第２方向に位置しており、中間ディスクの第２偏心カム側に位置する下半分の重心は、カム部材の回転軸に対して第１方向に位置している。ここで、中間ディスクの上半分及び下半分は、回転軸に平行な方向における寸法（即ち、厚み）が、互いに等しいものとする。

　上記した構成では、カム部材の中間ディスクに、偶不釣り合いが意図的に与えられており、その中間ディスクの偶不釣り合いによって、第１及び第２偏心カムに起因する偶不釣り合いが、少なくとも部分的に相殺される。これにより、カム部材の全体としての偶不釣り合いが改善されることで、カム部材の回転に伴う無用な振動や騒音が低減される。

実施例の園芸用トリマ１０の外観を示す斜視図。

園芸用トリマ１０の内部機構を示す斜視図。

園芸用トリマ１０の内部機構を分解して示す斜視図。

カム部材４０と一対のブレード１４、１６を示す側面図。

カム部材４０の平面図であって、中間ディスク４２の上面４２ｘ及び第１偏心カム４４を示す。

カム部材４０の底面図であって、中間ディスク４２の下面４２ｙ及び第２偏心カム４６を示す。

カム部材４０の断面図。

一変形例のカム部材４０Ａの断面図。

他の一変形例のカム部材４０Ｂの断面図。

　本技術の一実施形態において、カム部材の中間ディスクは、中間ディスクの厚み方向（即ち、カム部材の回転軸に平行な方向）に形成された少なくとも一つの有底穴を有してもよい。中間ディスクにそのような有底穴を設けることで、中間ディスクに所望の偶不釣り合いを与えることができる。ここで、有底穴は、第１偏心カム又は第２偏心カムの位置に設けられてもよいし、第１偏心カム又は第２偏心カムから離れた位置に設けられてもよい。

　上記した実施形態において、少なくとも一つの有底穴は、第１偏心カムを通過して中間ディスクへ延びる第１有底穴を含んでもよい。このような構成によると、第１偏心カムの質量が削減されることによって、第１偏心カムに起因する偶不釣り合いを低減することができる。

　上記に加え、又は代えて、少なくとも一つの有底穴は、第２偏心カムを通過して中間ディスクへ延びる第２有底穴を含んでもよい。このような構成によると、第２偏心カムの質量が削減されることによって、第２偏心カムに起因する偶不釣り合いを低減することができる。

　本技術の一実施形態において、少なくとも一つの有底穴は、中間ディスクを構成する材料よりも密度の小さい充填部材によって、少なくとも部分的に満たされていてもよい。このような構成によると、例えば、中間ディスクの偶不釣り合いを細かく調整したり、カム部材の剛性を高めたりすることができる。

　本技術の一実施形態において、カム部材の中間ディスクは、密度の異なる少なくとも二つの材料によって構成されていてもよい。このような構成によっても、上述した有底穴の有無にかかわらず、カム部材の中間ディスクに、所望の偶不釣り合いを与えることができる。

　本技術の一実施形態において、カム部材の中間ディスクの重心は、カム部材の回転軸上に位置していてもよい。但し、他の実施形態として、カム部材の中間ディスクの重心は、必ずしもカム部材の回転軸上に位置していなくてもよい。

　本技術の一実施形態において、第１偏心カムの直径は、第２偏心カムの直径と等しくてもよい。但し、他の実施形態として、第１偏心カムの直径は、必ずしも第２偏心カムの直径と等しくなくてもよい。

　本技術の一実施形態において、カム部材の回転軸から第１偏心カムの重心までの距離は、カム部材の回転軸から第２偏心カムの重心までの距離に等しくてもよい。但し、他の実施形態として、カム部材の回転軸から第１偏心カムの重心までの距離は、必ずしもカム部材の回転軸から第２偏心カムの重心までの距離と等しくなくてもよい。

　本技術の一実施形態において、第１偏心カムと第２偏心カムとの少なくとも一方は、少なくとも一つのリンクを介して、対応する第１ブレード又は第２ブレードに接続されていてもよい。あるいは、他の実施形態として、第１偏心カムと第２偏心カムとの少なくとも一方は、対応する第１ブレード又は第２ブレードと、直接的に接続されていてもよい。

　本技術の一実施形態において、第１偏心カムは、その全体が中間ディスクの上面に位置していてもよい。加えて、第２偏心カムは、その全体が中間ディスクの下面に位置していてもよい。但し、他の実施形態として、第１偏心カムと第２偏心カムの少なくとも一方が、中間ディスクに対して周方向の外側へ突出していてもよい。

　以下では、本開示の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明する。この詳細な説明は、本開示の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。また、以下に開示される追加的な特徴ならびに技術は、さらに改善された園芸用トリマを提供するために、他の特徴や技術とは別に、又は共に用いることができる。

　また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本開示を実施する際に必須のものではなく、特に本開示の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記及び下記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、独立及び従属クレームに記載されるものの様々な特徴は、本開示の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。

　本明細書及び／又は請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び／又はクレームに記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。

　図面を参照して、実施例の園芸用トリマ１０を説明する。園芸用トリマ１０は、主に生垣や植木の剪定に用いられる園芸工具であり、ヘッジトリマとも称される。図１に示すように、園芸用トリマ１０は、本体１２と、本体１２から前方に延びる一対のブレード１４、１６とを備える。一対のブレード１４、１６は、本体１２に固定されたガイドバー１８によって支持されている。ガイドバー１８は、一対のブレード１４、１６に沿って、本体１２から前方に延びている。園芸用トリマ１０は、一対のブレード１４、１６を互いに逆位相で往復運動させることによって、生垣や植木の枝葉を切断する。

　一対のブレード１４、１６には、第１ブレード１４と第２ブレード１６とが含まれる。第１ブレード１４には、前後方向に沿って、複数の刃先１４ａが設けられている。各々の刃先１４ａは、第１ブレード１４から左方又は右方に突出している。同様に、第２ブレード１６にも、前後方向に沿って複数の刃先１６ａが設けられている。各々の刃先１６ａは、第２ブレード１６から左方又は右方に突出している。第１ブレード１４と第２ブレード１６とが逆位相で往復運動すると、第１ブレード１４の刃先１４ａと第２ブレード１６の刃先１６ａとが繰り返し交差する。これにより、例えば生垣の枝葉が切断される。

　本体１２は、バッテリパック２が着脱可能に構成されている。即ち、本実施例の園芸用トリマ１０は、バッテリパック２を電源とするコードレスタイプの電動工具である。ここで、バッテリパック２の数は一つに限定されず、園芸用トリマ１０は、二以上のバッテリパック２を使用するように構成されてもよい。なお、他の実施形態として、園芸用トリマ１０は、外部の交流電源又は直流電源に、コードを介して接続される電動工具であってもよい。あるいは、園芸用トリマ１０は、エンジン駆動型の工具であってもよい。

　図１、図２に示すように、本体１２は、ハウジング２０と、ハウジング２０に固定されたカムケース３８と、ハウジング２０内でカムケース３８に固定されたモータ２２とを備える。モータ２２は、一対のブレード１４、１６を駆動するための原動機であり、バッテリパック２から供給される電力によって動作する。ハウジング２０には、前方グリップ３０と後方グリップ３２とが設けられている。これらのグリップ３０、３２は、ユーザによって把持されるように構成されている。通常、ユーザは、左手で前方グリップ３０を把持し、右手で後方グリップ３２を把持することで、園芸用トリマ１０を操作する。

　後方グリップ３２には、駆動スイッチ３４と、アンロックスイッチ３６が設けられている。ユーザが駆動スイッチ３４を操作すると、バッテリパック２からモータ２２に電力が供給され、モータ２２が一対のブレード１４、１６を駆動する。但し、駆動スイッチ３４は、通常、ハウジング２０の内部で機械的にロックされており、アンロックスイッチ３６が操作されている間に限って、駆動スイッチ３４の機械的なロックが解除される。これにより、駆動スイッチ３４の誤操作によって、一対のブレード１４、１６が意図せず駆動されることが防止される。

　図３、図４に示すように、園芸用トリマ１０は、カム部材４０を備える。カム部材４０は、特に限定されないが、金属で構成されている。カム部材４０は、カムケース３８内に位置しており、カムケース３８によって回転可能に保持されている。カム部材４０は、モータ２２に接続されており、モータ２２によって回転駆動される。カム部材４０は、中間ディスク４２と、第１偏心カム４４と、第２偏心カム４６とを備える。第１偏心カム４４及び第２偏心カム４６は、中間ディスク４２に対して固定されており、中間ディスク４２と共に一体となって回転する。一例ではあるが、本実施例におけるカム部材４０では、第１偏心カム４４及び第２偏心カム４６が、中間ディスク４２と一体に形成されている。

　第１偏心カム４４は、中間ディスク４２の上面４２ｘに設けられており、カム部材４０の回転軸Ｃに対して、第１方向（図４において右方）にオフセットされている。第１偏心カム４４は、第１リンク６０を介して第１ブレード１４に接続されている。なお、第１偏心カム４４は、第１リンク６０を介することなく、第１ブレード１４と直接的に接続されてもよい。第２偏心カム４６は、中間ディスク４２の下面４２ｙに設けられており、カム部材４０の回転軸Ｃに対して、第１方向とは反対の第２方向（図４において左方）にオフセットされている。第２偏心カム４６は、第２リンク６２を介して第２ブレード１６に接続されている。第２偏心カム４６についても、第２リンク６２を介することなく、第２ブレード１６と直接的に接続されてもよい。

　以上の構成により、モータ２２によってカム部材４０が回転すると、第１偏心カム４４及び第２偏心カム４６は、カム部材４０の回転軸Ｃを中心としてそれぞれ公転する。第１偏心カム４４が公転することで、第１偏心カム４４に接続された第１ブレード１４は、前後方向に沿って往復運動する。同様に、第２偏心カム４６が公転することで、第２偏心カム４６に接続された第２ブレード１６は、前後方向に沿って往復運動する。このとき、第１偏心カム４４及び第２偏心カム４６が、互いに逆位相で公転するので、第１ブレード１４及び第２ブレード１６も、互いに逆位相で往復運動する。

　次に、図５、図６、図７を参照して、カム部材４０の詳細な構成について説明する。カム部材４０の中間ディスク４２は、ディスク形状を有しており、その中心軸は、カム部材４０の回転軸Ｃに一致する。中間ディスク４２のサイズは十分に大きく、第１偏心カム４４の全体が中間ディスク４２の上面４２ｘに位置しており、第２偏心カム４６の全体が中間ディスク４２の下面４２ｙに位置している。中間ディスク４２の外周面４２ｅには、モータ２２と係合するためのヘリカルギアが設けられている。また、中間ディスク４２には、カム部材４０を軽量化するために、複数の貫通孔４３が形成されている。中間ディスク４２の重心Ｇ４２は、カム部材４０の回転軸Ｃ上に位置している。

　前述したように、第１偏心カム４４は、カム部材４０の回転軸Ｃに対して、第１方向（図５において右方）にオフセットされている。従って、第１偏心カム４４の重心Ｇ４４も、カム部材４０の回転軸Ｃに対して第１方向に位置している（図５参照）。一方、第２偏心カム４６は、カム部材４０の回転軸Ｃに対して、第２方向（図６において左方）にオフセットされている。従って、第２偏心カム４６の重心Ｇ４６も、カム部材４０の回転軸Ｃに対して第２方向に位置している（図６参照）。ここで、図７に示すように、第１偏心カム４４の重心Ｇ４４と、第２偏心カム４６の重心Ｇ４６は、カム部材４０の回転軸Ｃに平行な方向に関して（即ち、カム部材４０の厚み方向に関して）、互い位置が異なる。そのことから、カム部材４０には、第１偏心カム４４及び第２偏心カム４６に起因する偶不釣り合い（couple unbalance）が存在しており、このような偶不釣り合いは、カム部材４０の回転に伴って無用な振動や騒音を発生させる要因となる。

　上記の問題に関して、本実施例におけるカム部材４０は、第１有底穴４８と第２有底穴５０とを備える。第１有底穴４８は、第１偏心カム４４に設けられている。第１有底穴４８は、第１偏心カム４４を通過して、中間ディスク４２に達する深さを有している。但し、第１有底穴４８は、中間ディスク４２を貫通していない。一方、第２有底穴５０は、第２偏心カム４６に設けられている。第２有底穴５０は、第２偏心カム４６を通過して、中間ディスク４２に達する深さを有している。第２有底穴５０についても、中間ディスク４２を貫通していない。このような構成によると、中間ディスク４２の第１偏心カム４４側に位置する上半分４２ａの重心Ｇ４２ａは、カム部材４０の回転軸Ｃに対して第２方向（図７における左方）に位置する。また、中間ディスク４２の第２偏心カム４６側に位置する下半分４２ｂの重心Ｇ４２ｂは、カム部材４０の回転軸Ｃに対して第１方向（図７における右方）に位置する。

　ここで、中間ディスク４２の上半分４２ａと下半分４２ａは、カム部材４０の回転軸Ｃに平行な方向における寸法（即ち、厚み）が、互いに等しい。即ち、中間ディスク４２の上半分４２ａと下半分４２ａは、カム部材４０の回転軸Ｃに垂直な平面Ｈによって、中間ディスク４２の厚みを二等分したものである。なお、図７中に示す平面Ｈは、中間ディスク４２の厚み方向における中央に位置しており、上半分４２ａと下半分４２ａとの境界に一致している。

　中間ディスク４２の上半分４２ａの重心Ｇ４２ａと、中間ディスク４２の下半分４２ｂの重心Ｇ４２ｂは、カム部材４０の回転軸Ｃに平行な方向に関して（即ち、カム部材４０の厚み方向に関して）、互い位置が異なる。従って、中間ディスク４２にも、意図的に偶不釣り合いが存在している。このように、本実施例のカム部材４０では、中間ディスク４２にも偶不釣り合いが意図的に与えられており、中間ディスク４２の偶不釣り合いによって、第１及び第２偏心カム４４、４６に起因する偶不釣り合いが、少なくとも部分的に相殺される。これにより、カム部材４０の全体としての偶不釣り合いが改善されることで、カム部材４０の回転に伴う無用な振動や騒音が低減される。

　本実施例では、第１有底穴４８が、中間ディスク４２の上半分４２ａを通過して、中間ディスク４２の下半分４２ｂに達している。しかしながら、第１有底穴４８は、少なくとも中間ディスク４２の上半分４２ａに達していればよく、中間ディスク４２を貫通しない限りにおいて、その深さは特に限定されない。同様に、第２有底穴５０についても、少なくとも中間ディスク４２の下半分４２ｂに達していればよく、中間ディスク４２を貫通しない限りにおいて、その深さは特に限定されない。

　本実施例では、図５、図６に示すように、第１有底穴４８と第２有底穴５０とが同一の形状を有しており、中間ディスク４２の重心Ｇ４２が、カム部材４０の回転軸Ｃ上に位置している（図５、図６参照）。しかしながら、他の実施形態として、第１有底穴４８と第２有底穴５０とが互いに異なる形状を有してもよく、この場合、中間ディスク４２の重心Ｇ４２が、カム部材４０の回転軸Ｃ上に位置しなくてもよい。

　本実施例では、図５、図６に示すように、第１偏心カム４４の直径Ｄ４４が、第２偏心カム４６の直径Ｄ４６と等しい。しかしながら、他の実施形態として、第１偏心カム４４の直径Ｄ４４は、必ずしも第２偏心カム４６の直径Ｄ４６と等しくなくてもよい。また、本実施例では、カム部材４０の回転軸Ｃから第１偏心カム４４の重心Ｇ４４までの距離は、カム部材４０の回転軸Ｃから第２偏心カム４６の重心Ｇ４６までの距離に等しい。しかしながら、他の実施形態として、カム部材４０の回転軸Ｃから第１偏心カム４４の重心Ｇ４４までの距離は、必ずしもカム部材４０の回転軸Ｃから第２偏心カム４６の重心Ｇ４６までの距離と等しくなくてもよい。

　図８は、一変形例のカム部材４０Ａを示す。このカム部材４０Ａでは、第１有底穴４８及び第２有底穴５０が、中間ディスク４２を構成する材料よりも密度の小さい充填部材７０によって、少なくとも部分的に満たされている。このような構成によると、例えば、中間ディスク４２の偶不釣り合いを細かく調整したり、カム部材４０の剛性を高めたりすることができる。

　図９は、他の一変形例のカム部材５０Ｂを示す。このカム部材４０Ｂでは、第１有底穴４８及び第２有底穴５０に代えて、中間ディスク４２に第１貫通孔７２及び第２貫通孔７４が設けられている。そして、第１貫通孔７２には、中間ディスク４２の下半分４２ｂに位置する第１バランサ７３が設けられており、第２貫通孔７４には、中間ディスク４２の上半分４２ａに位置する第２バランサ７５が設けられている。第１バランサ７３と第２バランサ７５は、中間ディスク４２を構成する材料とは密度の異なる材料によって構成されている。このように、密度の異なる二以上の材料を組み合わせることによって、第１有底穴４８及び第２有底穴５０を設けることなく、カム部材４０に偶不釣り合いを与えることができる。

　本実施例の園芸用トリマ１０は、第１ブレード１４と第２ブレード１６との各々が、往復直線運動するように構成されている。しかしながら、本実施例に採用された技術、特に、カム部材４０に採用された構成の一部又は全部は、各々のブレードが往復揺動運動するように構成された園芸用トリマにも採用することができる。

　本実施形態の園芸用トリマ１０では、各々のブレード１４、１６が、いわゆる両刃タイプのものであって、両側に刃先１４ａ、１６ａを有している。しかしながら、各々のブレード１４、１６は、いわゆる片刃タイプのものであって、一方側のみに刃先１４ａ、１６ａを有してもよい。また、他の実施形態として、園芸用トリマ１０は、長い棹の先端に往復駆動されるブレードを有し、高所の生垣を切断するポールヘッジトリマ、畦の雑草を切断する畦刈機、あるいは、ブレードが手押しの歩行型芝刈機の前側に配置され、進行方向左右に往復駆動されるサイズモア（scythe mower）であってもよい。

Claims

　園芸用トリマであって、
　原動機と、
　前記原動機によって回転駆動されるカム部材と、
　前記カム部材に接続されており、前記カム部材の回転運動に応じて互いに逆位相で往復運動する第１ブレード及び第２ブレードと、
　を備え、
　前記カム部材は、中間ディスクと、前記中間ディスクの上面に設けられているとともに前記第１ブレードに接続された第１偏心カムと、前記中間ディスクの下面に設けられているとともに前記第２ブレードに接続された第２偏心カムと、を備え、
　前記第１偏心カムの重心は、前記カム部材の回転軸に対して、第１方向に位置しており、
　前記第２偏心カムの重心は、前記カム部材の回転軸に対して、前記第１方向とは反対向きの第２方向に位置しており、
　前記中間ディスクの前記第１偏心カム側に位置する上半分の重心は、前記カム部材の回転軸に対して、前記第２方向に位置しており、
　前記中間ディスクの前記第２偏心カム側に位置する下半分の重心は、前記カム部材の回転軸に対して、前記第１方向に位置している、
　園芸用トリマ。
　前記カム部材の前記中間ディスクは、前記中間ディスクの厚み方向に形成された、少なくとも一つの有底穴を有する、請求項１に記載の園芸用トリマ。
　前記少なくとも一つの有底穴は、前記第１偏心カムを通過して前記中間ディスクへ延びる第１有底穴を含む、請求項２に記載の園芸用トリマ。
　前記少なくとも一つの有底穴は、前記第２偏心カムを通過して前記中間ディスクへ延びる第２有底穴を含む、請求項２又は３に記載の園芸用トリマ。
　前記少なくとも一つの有底穴は、前記中間ディスクを構成する材料よりも密度の小さい充填部材によって、少なくとも部分的に満たされている、請求項２から４のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。
　前記カム部材の前記中間ディスクは、密度の異なる少なくとも二つの材料によって構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。
　前記カム部材の前記中間ディスクの重心は、前記カム部材の前記回転軸上に位置している、請求項１から６のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。
　前記第１偏心カムの直径は、前記第２偏心カムの直径と等しい、請求項１から７のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。
　前記カム部材の前記回転軸から前記第１偏心カムの前記重心までの距離は、前記カム部材の前記回転軸から前記第２偏心カムの前記重心までの距離に等しい、請求項１から８のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。
　前記第１偏心カムと前記第２偏心カムとの少なくとも一方は、少なくとも一つのリンクを介して、対応する前記第１ブレード又は前記第２ブレードに接続されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の園芸用トリマ。