特許 5839214 刈込機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5839214

(24)【登録日】2015年11月20日

(45)【発行日】2016年1月6日

(54)【発明の名称】刈込機

(51)【国際特許分類】

   A01G 3/04 20060101AFI20151210BHJP

   A01D 34/13 20060101ALI20151210BHJP

【ＦＩ】

   A01G3/04 501H

   A01G3/04 501J

   A01D34/13 C

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2010-128827(P2010-128827)

(22)【出願日】2010年6月4日

(65)【公開番号】特開2011-250772(P2011-250772A)

(43)【公開日】2011年12月15日

【審査請求日】2013年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】日立工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094983

【弁理士】

【氏名又は名称】北澤 一浩

(74)【代理人】

【識別番号】100095946

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 伸

(74)【代理人】

【識別番号】100099829

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 朗子

(74)【代理人】

【識別番号】100135356

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】小野瀬 美代次

(72)【発明者】

【氏名】能登 恵子

(72)【発明者】

【氏名】佐川 幸治

(72)【発明者】

【氏名】根内 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友一

【審査官】 居島 一仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−３１７１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４７４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４１８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０１−０１７２４９（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９６９９１９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開昭５７−１０２１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７６０３７８１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００６６３２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ３／００−３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
該ハウジング内に収容されているモータと、
該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、
該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、
該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び該下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、を有し、
該上刃及び該下刃には往復駆動方向に沿って複数の切刃が形成され、
該上刃の該複数の切刃は、第１上刃を備え、
該下刃の該複数の切刃は、第１下刃と、該第１下刃と隣接する第２下刃と、を備え、
該モータが運転状態にあるときには、該第１上刃と該第１下刃とが重なる状態と、該第１上刃と該第２下刃とが重なる状態と、を繰り返し、
該上刃及び該下刃の所定の位置関係は、該第１上刃が該第１下刃と該第２下刃との間に位置し、該第１上刃の全長の半分より先端側に該第１下刃及び該第２下刃が重ならない状態であることを特徴とする刈込機。

【請求項2】

該モータの電流値を検出するモータ電流検出器を有し、
該制御手段は、該モータ及び該モータ電流検出器に接続され、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該モータ電流検出器の検出した電流が所定値以下となった時の該モータの回転位置で該モータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の刈込機。

【請求項3】

該制御手段に記憶される該上刃及び該下刃の所定の位置関係を補正可能な補正手段を有することを特徴とする請求項２に記載の刈込機。

【請求項4】

該モータへの電力の供給及び遮断を選択的に切替えるトリガをさらに有し、該モータが無負荷状態で該トリガを所定時間引いた際、該制御手段は該モータの電流値の下限電流値を記憶し、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該下限電流値の位置で該モータを停止させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の刈込機。

【請求項5】

該制御手段と接続され点灯と消灯とを選択的に切替可能な報知手段をさらに有し、該制御手段が該モータの電流値の該下限電流値を記憶した時、該報知手段が点灯することを特徴とする請求項４に記載の刈込機。

【請求項6】

該モータ電流検出器が検出した電流値が設定値を超えたとき、該制御手段は該モータの回転を停止させることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の刈込機。

【請求項7】

該回転運動伝達機構を微動させる微動手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の刈込機。

【請求項8】

該ハウジングから一端部が突出するとともに他端部が該回転運動伝達機構と係合可能かつ該一端部の操作により該回転運動伝達機構を動作可能とする微調整機構とを有することを特徴とする請求項７に記載の刈込機。

【請求項9】

該モータはブラシレスモータであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の刈込機。

【請求項10】

ハウジングと、
該ハウジング内に収容されているモータと、
該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、
該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、
該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、
該モータの電流値を検出するモータ電流検出器と、を有し、
該制御手段は、該モータ及び該モータ電流検出器に接続され、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該モータ電流検出器の検出した電流が所定値以下となった時の該モータの回転位置で該モータを停止させることを特徴とする刈込機。

【請求項11】

ハウジングと、
該ハウジング内に収容されているモータと、
該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、
該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、
該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び該下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、
該回転運動伝達機構を微動させる微動手段と、を有し、
該下刃は、第１下刃と、該第１下刃と隣接する第２下刃と、を備え、
該モータが運転状態にあるときには、該上刃と該第１下刃とが重なる状態と、該上刃と該第２下刃とが重なる状態と、を繰り返し、
該上刃及び該下刃の所定の位置関係は、該上刃が該第１下刃と該第２下刃との間に位置し、該上刃の全長の半分より先端側に該第１下刃及び該第２下刃が重ならない状態であることを特徴とする刈込機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刈込機に関し特に樹木の剪定や刈込をする刈込機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の刈込機３０１は、図１２に示すようにハウジング３０２と、上刃３４１と下刃３４２とから成るブレード３０４と、回転運動伝達機構３０５と、モータ３０６と、トリガ３３４と、電池３３３とから構成される。トリガ３３４を引くことにより電池３３３からモータ３０６に電力が供給されてその回転力が回転運動伝達機構３０５に伝達しブレード３０４を往復運動させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２８２５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の刈込機３０１ではブレード３０４が往復運動している途中でトリガ３３４を離すと、そのタイミングによっては上刃３４１と下刃３４２とが重なった状態で停止してしまうことがあった。この状態では上刃３４１と下刃３４２の刃の裏面が互いに接しているため、上刃及び下刃の裏面に付着した樹液やヤニなどの汚れを除去することができない。上刃３４１及び下刃３４２の裏面を露出させるためには、再度トリガ３３４を引いて上刃３４１及び下刃３４２の位置を微調整する必要があった。しかし、再度トリガ３３４を僅かに動作させたとしても刃の移動速度が速いため上刃３４１及び下刃３４２の位置を微調整することは難しく、またモータ３０６の慣性などの影響で再び上刃３４１と下刃３４２とが重なってしまい思った通りの位置で上刃３４１と下刃３４２とを停止させることができなかった。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑み、モータ停止時に上刃と下刃とが重なることを防止するとともに上刃と下刃との位置関係を微調整することができる刈込機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の刈込機はハウジングと、該ハウジング内に収容されているモータと、該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、を有し、該上刃及び該下刃には往復駆動方向に沿って複数の切刃が形成され、該上刃及び該下刃には往復駆動方向に沿って複数の切刃が形成され、該上刃の該複数の切刃は、第１上刃を備え、該下刃の該複数の切刃は、第１下刃と、該第１下刃と隣接する第２下刃と、を備え、該モータが運転状態にあるときには、該第１上刃と該第１下刃とが重なる状態と、該第１上刃と該第２下刃とが重なる状態と、を繰り返し、該上刃及び該下刃の所定の位置関係は、該第１上刃が該第１下刃と該第２下刃との間に位置し、該第１上刃の全長の半分より先端側に該第１下刃及び該第２下刃が重ならない状態であることを特徴としている。

【0007】

また、該上刃及び下刃の所定の位置関係は、該上刃の刃丈の全長の半分より先端側に該下刃が重らない状態であることが好ましい。

【0008】

また、該モータの電流値を検出するモータ電流検出器を有し、該制御手段は、該モータ及び該モータ電流検出器に接続され、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該モータ電流検出器の検出した電流が所定値以下となった時の該モータの回転位置で該モータを停止させることが好ましい。

【0009】

このような構成によると、モータの電流値が所定値以下の位置でモータが停止するため、上刃と下刃との間の抵抗が少ない位置においてモータが停止することになる。抵抗が少ない位置とは上刃と下刃との重なりが少ない位置であって、この位置では上刃の裏面と下刃の裏面とが互いに露出した状態となる。これにより、上刃及び下刃の裏面の清掃を容易に行うことができる。また、上刃と下刃とが互いに重ならない状態で停止するため、停止時に上刃と下刃との間に異物が噛み込むことを防止することができる。

【0010】

また、該制御手段に記憶される該上刃及び下刃の所定の位置関係を補正可能な補正手段を有することが好ましい。

【0011】

また、刈込機は該モータへの電力の供給及び遮断を選択的に切替えるトリガをさらに有し、該モータが無負荷状態で該トリガを所定時間引いた際、該制御手段は該モータの電流値の下限電流値を記憶し、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該下限電流値の時のモータの回転位置で該モータを停止させることが好ましい。

【0012】

このような構成によると、電源投入時にトリガを所定時間被引くことで自動的にモータの電流値が所定値の時のモータの回転位置を記憶する。これにより、たとえ刈込機の分解・修理等を行ってモータの位置と上刃及び下刃の位置関係がずれたとしても、上刃と下刃とが互いに重ならない位置を再度把握するとともに、その位置でモータを停止させることができる。これにより、上刃及び下刃の裏面の清掃を容易に行うことができる。

【0013】

また、刈込機は該制御手段と接続され点灯と消灯とを選択的に切替可能な報知手段をさらに有し、該制御手段が該モータの電流値の該下限電流値を記憶した時、該報知手段が点灯することが好ましい。

【0014】

このような構成によると、制御手段が所定値を記憶したとき、報知手段が点灯する。これにより、作業者は、モータの回転位置が新たに設定されて、モータの位置と上刃及び下刃の位置関係のずれが解消され、上刃と下刃が互いに重ならない位置で停止することを確認することができる。

【0015】

また、該モータはブラシレスモータであることが好ましい。

【0016】

このような構成によると、モータにブラシレスモータを用いることにより、モータの高寿命化を図ることができる。また、逆転や正転において細かい位置調整が容易となる。

【0017】

また、該モータ電流検出器が検出した電流値が設定値を超えたとき、該制御手段は該モータの回転を停止させることが好ましい。

【0018】

このような構成によると、過電流によるモータの焼損を防止することができる。

【0019】

また、回転運動伝達機構を微動させる微動手段を有することが好ましい。

【0020】

また、該ハウジングから一端部が突出するとともに他端部が該回転運動伝達機構と係合可能かつ該一端部の操作により該回転運動伝達機構を動作可能とする微調整機構を有することが好ましい。本発明の別の観点によると、刈込機は、ハウジングと、該ハウジング内に収容されているモータと、該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、該モータの電流値を検出するモータ電流検出器と、を有し、該制御手段は、該モータ及び該モータ電流検出器に接続され、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該モータ電流検出器の検出した電流が所定値以下となった時の該モータの回転位置で該モータを停止させることを特徴とする。また、本発明の別の観点によると、刈込機は、ハウジングと、該ハウジング内に収容されているモータと、該モータの回転運動を往復運動に変換する回転運動伝達機構と、該ハウジングから延出し、少なくとも一方が該回転運動伝達機構を介して該モータにより往復駆動される一対の上刃及び下刃と、該モータが運転状態から停止状態に入るときは、該上刃及び下刃を所定の位置関係で停止させる制御手段と、該回転運動伝達機構を微動させる微動手段と、を有し、該下刃は、第１下刃と、該第１下刃と隣接する第２下刃と、を備え、該モータが運転状態にあるときには、該上刃と該第１下刃とが重なる状態と、該上刃と該第２下刃とが重なる状態と、を繰り返し、該上刃及び該下刃の所定の位置関係は、該上刃が該第１下刃と該第２下刃との間に位置し、該上刃の全長の半分より先端側に該第１下刃及び該第２下刃が重ならない状態であることを特徴としている。

【0021】

このような構成によると、微調整機構の他端部は他の部材を介すことなく直接回転運動伝達機構の歯車と係合しているため、部品点数を減らすとともに製造コストを削減することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の刈込機によれば、上刃と下刃とが重なることを防止するとともに上刃と下刃との位置関係を微調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る刈込機を示す側面断面図。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係るモータと、制御基板と、回転運動伝達機構とブレードの関係を示す斜視図。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る上刃と下刃が重なった状態を示す斜視図。

【図4】本発明の第１の実施の形態に係るブレードの動作状態を示す図。

【図5】本発明の第１の実施の形態に係る微調整機構の動作状態を示す図。

【図6】本発明の第１の実施の形態に係る微調整機構の動作状態を上方から見た図。

【図7】本発明の第１の実施の形態に係る制御回路の構成を示す構成図。

【図8】本発明の第１の実施の形態に係る無負荷状態での電流センサの電流値を模式的に示すグラフ。

【図9】本発明の第１の実施の形態に係る動作を示すフローチャート。

【図10】本発明の第２の実施の形態に係る刈込機を示す側面断面図。

【図11】本発明の第２の実施の形態に係る動作を示すフローチャート。

【図12】従来の刈込機を示す部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の刈込機の第１の実施の形態を図１から図９を参照して説明する。図１に示す刈込機１はハウジング２と、ブレード４と、回転運動伝達機構５と、モータ６とにより構成される。回転運動伝達機構５からモータ６に向かう方向を上方向とし、逆を下方向として定義する。また、ブレード４がハウジング２から延出している方向を右方向とし、逆を左方向として定義する。

【0025】

ハウジング２は回転運動伝達機構５及びモータ６が収容されている本体部２１と、本体部２１上部から左方向に延出しているハンドル部３とにより構成される。後述の第２ハンドル部３２が延出している基部にスライド溝２ａが形成されている。スライド溝２ａからは、後述の微調整機構５６の一部が突出している。図６（ｂ）に示すように、スライド溝２ａは後述第１ギヤ５１の中心から見たスライド溝２ａの位置の接線方向を長軸とする略長方形状である。

【0026】

モータ６は出力軸６Ａを有し、出力軸６Ａが下方に延出するように本体部２１内に配置されている。出力軸６Ａには出力ギヤ６１が同軸的に固定されている。

【0027】

回転運動伝達機構５は第１ギヤ５１と、第１回転軸５２と、第２ギヤ５３と、偏芯カム５４と、第２回転軸５５と、を有する。図１及び図２に示すように第１ギヤ５１は、出力ギヤ６１と噛合している第１歯面５１Ａと、第１歯面５１Ａよりも小径で第１歯面５１Ａの下側に形成される第２歯面５１Ｂと、第１歯面５１Ａの上面の周縁部に複数形成され微調整機構５６と係合可能であって上方に突出する複数の突起５１Ｃとを有する（図２）。第１ギヤ５１は、その軸芯に挿入孔５１ａが形成され、挿入孔５１ａには第１回転軸５２が挿通されている。

【0028】

第１回転軸５２はハウジング２に回転可能に支承されている。第２ギヤ５３は、第２歯面５１Ｂと噛合するとともに、その軸芯に挿入孔５３ａが形成され、挿入孔５３ａには第２回転軸５５が挿通されている。第２回転軸５５はハウジング２に回転可能に支承されている。第２ギヤ５３の下面には、後述の係合突起５４Ｃが挿入される図示せぬ孔が形成されている。

【0029】

偏芯カム５４は図２に示すように第２ギヤ５３の図示せぬ孔に挿入される２本の係合突起５４Ｃと、軸方向上部に形成された第１偏芯カム５４Ａと、第１偏芯カム５４Ａの下部に第１偏芯カム５４Ａよりも小径であって第１偏芯カム５４Ａの中心とは異なる位置に中心が存在する第２偏芯カム５４Ｂとを有する。係合突起５４Ｃは第２ギヤ５３の上面から上方に２本突出しており、第２ギヤ５３の下面に形成された図示せぬ孔との係合により、第２ギヤ５３と偏芯カム５４とは同一に回転する。

【0030】

図５及び図６に示すように、ハウジング２に形成されたスライド溝２ａからその一部が突出するように微調整機構５６が設けられており、微調整機構５６の上部にはつまみ部５６Ａが設けられ、下部に突起５１Ｃと係合可能な係合孔５６ａが形成されている。微調整機構５６はバネ５６Ｂによって係合孔５６ａに対して上方に付勢されており、図５に示すように微調整機構５６の動きはスライド溝２ａによって規制されている。つまみ部５６Ａを押下することで、微調整機構５６がバネ５６Ｂの付勢力に抗して下方に移動し、図５（ｂ）に示すように係合孔５６ａと第１ギヤ５１上の突起５１Ｃとが係合する。この状態で図５（ｃ）に示すスライド溝２ａの端部まで微調整機構５６をスライドさせると第１ギヤ５１が円周方向に微量動作し、後述の上刃４１及び下刃４２が微量動作する。ここでいう微量とは、後述の上刃４１と下刃４２とが図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態になるまでの動作量をいう。

【0031】

図３に示すようにブレード４は略扇形形状の円周部に複数の鋸状の刃を有し外部に露出する表面とその裏側の裏面とから構成される上刃４１と、上刃４１と裏面が摺接するように位置し上刃４１と略同一形状の下刃４２とから構成される。鋸状の刃の先端部からその基部に亘って刃が形成されており、その長さを刃丈とする。上刃４１と下刃４２の刃丈は略同一である。上刃４１と下刃４２とは、係止部材４３によってその係止部材４３の位置を中心に互いに回動可能に係止されている。上刃４１には孔４１ａが形成されていて、第１偏芯カム５４Ａが回転可能に挿入される。同様に下刃４２にも孔４２ａが形成されていて、第２偏芯カム５４Ｂが回転可能に挿入される。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏芯カム５４が孔４１ａ及び４２ａ内に挿入された状態で回転することにより、上刃４１を下刃４２とは反対方向に摺動させ、下刃４２を上刃４１の裏面上を上刃４１とは反対方向に摺動させる。具体的には、図４の（ａ）の位置（上刃４１と下刃４２の大部分が重なった位置）から偏芯カム５４が回転することによって図４（ｂ）の位置（上刃４１と下刃４２の裏面が完全に露出した位置）に移動する。さらに、偏芯カム５４が回転することによって図４（ｃ）の位置（上刃４１と下刃４２の大部分が重なった位置）に移動する。この動作を繰り返すことにより、上刃４１と下刃４２とが往復運動する。

【0032】

図１に示すようにハンドル部３はハウジング２と一体に形成されており、本体部２１の上部から左方向外方に延出している第１ハンドル部３１と、本体部２１の下部から左方向外方に延出している第２ハンドル部３２とにより構成される。第１ハンドル部３１は、その左端内部にモータ６への電源を供給する電池３３が着脱自在に装着され、本体部２１から延出している基部下側に電池３３からモータ２への電源の供給を選択的に切替るトリガ３４が設けられている。トリガ３４はスイッチ３４Ａと電気的に接続されている。第１ハンドル部３１のトリガ３４に隣接する位置には、オンロックスイッチ３８が配置される。トリガ３４を引いた状態でオンロックスイッチ３８を押すことにより、トリガ３４を引いた状態を保持することができる。

【0033】

第２ハンドル部３２は、その左端内部に制御基板３５が設けられ、その右端部であって微調整機構５６と隣接する位置に報知灯３７が設けられている。制御基板３５はスイッチ３４Ａ、モータ６、及び電池３３と電気的に接続されている。報知灯３７は後述する補正機能設定が完了した時に、所定時間点灯するように構成されている。

【0034】

次に、図７を参照しながら刈込機１の制御回路について説明する。

【0035】

図７に示すように、モータ６はインナーロータ型で、一対のＮ極およびＳ極を含む永久磁石（マグネット）を埋め込んで構成された回転子（マグネットロータ）６ｂと、該マグネットロータ６ｂの回転位置を検出するために６０°毎に配置された３つの回転位置検出素子（ホールＩＣ）７ａ、７ｂ、７ｃと、回転位置検出素子７ａ、７ｂ、７ｃからの位置検出信号に基づいて電気角１２０°の電流の通電区間に制御されるスター結線された固定子６ｃの３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗからなる電機子巻線６ｄとから構成される。

【0036】

ＦＥＴ回路部８は、３相ブリッジ形式に接続された６個のＦＥＴ（以下、「トランジスタ」という。）Ｑ１〜Ｑ６から構成される。ブリッジ接続された６個のトランジスタＱ１〜Ｑ６の各ゲートは制御信号出力回路７１に接続され、また、６個のトランジスタＱ１〜Ｑ６のソースまたはドレインはスター結線された電機子巻線Ｕ、ＶおよびＷに接続される。これによって、６個のトランジスタＱ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路７１から入力されたスイッチング素子駆動信号によってスイッチング動作を行い、ＦＥＴ回路部８に印加される電池３３の直流電圧を電機子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへ供給する。

【0037】

制御回路部７は、制御信号出力回路７１、演算部７２，電流検出回路７３，スイッチ操作検出回路７４、印加電圧設定回路７５，回転方向設定回路７６，回転子位置検出回路７７，及び回転数検出回路７８によって構成されている。演算部７２は、図示されていないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するためのＣＰＵ、後述するフローチャートに相当するプログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含むマイコンによって構成される。電流検出回路７３はモータ６に流れている電流を検出するための回路であり、検出電流は演算部７２に入力される。

【0038】

スイッチ操作検出回路７４は、トリガ３４の操作を検出する回路である。印加電圧設定回路７５は、トリガ３４の引き量に応答してモータ６の印加電圧、すなわちＰＷＭ信号のデューティ比を設定するための回路である。回転方向設定回路７６は、モータ６の正逆切替レバー７９による正方向回転または逆方向回転の操作を検出してモータ６の回転方向を設定するための回路である。回転子位置検出回路７７は、３つの回転位置検出素子７ａ、７ｂ、７ｃの出力信号に基づいて回転子６ｂと固定子６ｃの電機子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗとの関係位置を検出するための回路である。回転数検出回路７８は、単位時間内にカウントされる回転子位置検出回路７７からの検出信号の数に基づいてモータ回転数を検出する回路である。

【0039】

制御信号出力回路７１は、演算部７２からの出力に基づいて電源側トランジスタＱ１〜Ｑ６にＰＷＭ信号を供給する。ＰＷＭ信号のパルス幅の制御によって各電機子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへ供給する電力を調整して設定した回転方向へのモータ６の回転数を制御することができる。報知灯３７及びオンロックスイッチ３８は演算部７２と電気的に接続されている。

【0040】

制御回路部７は、回転子位置検出回路７７にてモータ６の回転位置を検出して制御信号出力回路７１でＦＥＴ駆動回路８に所定電圧での駆動信号を出力することによりモータ６を所定の位置で停止させる事ができる。本実施の形態では、電流検出回路７３の電流値が後述の所定値Ｃ以下であるときの位置を演算部７２が記憶し、その位置でモータ６を停止させる。その位置を完全停止位置とする。

【0041】

図８（ａ）に動作時の上刃４１と下刃４２との位置関係を表すグラフを示し、図８（ｂ）に図８（ａ）の位置のときの電流値を表すグラフを示す。ここで、電流検出回路７３が検出する電流は無負荷の状態（樹木の切断等を行っていない状態）では、図８（ｂ）に示すような波状の波形になる。位置Ａでは電流値がもっとも低く図４（ｂ）に示すような上刃４１と下刃４２のそれぞれの刃の裏面が完全に露出した状態であり、位置Ｂでは電流値がもっとも高く図４（ａ）、（ｃ）に示すような上刃４１と下刃４２とが大部分重なった状態となる。本実施の形態では、モータ６を停止させるときの所定値をＣ以下とする。電流値がＣのときの完全停止位置は、上刃４１の刃丈の全長の半分より先端側で下刃４２と重ならない状態である。尚、本実施の形態では、モータ６の出力軸６Ａから偏心カム５４の間に回転運動伝達機構５を備え、モータ６の回転数を減速して偏心カム５４に伝達しているため、電流検出回路７３が検出する電流の位相と、モータ６の出力軸６Ａの回転数とは一致しない。そのため、ブレード４を交換等した場合には、出力軸６Ａの回転位置と電流値との関係が変化する可能性があり、補正機能設定により後述する補正を行うよう設定されている。また、補正機能設定が働くのは、電池３３が装着された場合の後、最初にトリガ３４がＯＮされた場合（初回トリガＯＮ）としている。

【0042】

次に刈込機１の動作について説明する。トリガ３４を引くことによってモータ６に電力を供給する。これによって出力軸６Ａ及び出力ギヤ６１が回転しこれに噛合する第１ギヤ６１が回転する。第１ギヤ６１は第２ギヤ６３と噛合しているため、第２ギヤ６３および同軸上の偏芯カム５４も回転する。この状態を連続運転状態とする。偏芯カム５４の回転によって上刃５１と下刃５２が往復運動することで、上刃４１と下刃４２とで被刈込物を挟み込むことにより樹木や芝等を切断する。

【0043】

本実施の形態では図９に示すフローで刈込作業時の制御回路部７を動作させる。電池３３が装着された場合、電池３３からの電力供給を受けて制御回路部７が動作を開始し、芝刈機１は待機状態に入る（電源ＯＮ）。待機状態では、トリガをＯＮ（引く）されることによりモータ回転が開始される（Ｓ１：ＹＥＳ、Ｓ２）。そしてＳ３で補正が必要であると判断された場合（初回トリガＯＮ）、補正機能設定が開始される（Ｓ４〜Ｓ１１）。補正機能設定とは、モータ６を停止させるときのブレード４の位置として所定値Ｃ以下の位置であることを記憶するためのものである。

【0044】

補正機能設定では、まずＳ４によって記憶している完全停止位置のリセットが行われ、Ｓ５によってタイマのカウントが開始される（起動電流の影響を抑制して検出を行うため、例えば、３〜４ｓｅｃ）。補正機能設定は、モータ６が駆動している状態で、図７に示す電流検出回路７３が検出する電流において、図８（ｂ）に示す電流の立ち上り位置Ａ１を検出し、対応するモータ６の回転位置を記憶する（Ｓ６、Ｓ７）。次に、前回電流立ち上がり位置の記憶がされているか否かを判断する（Ｓ８）。図８（ｂ）に示すように、Ａ１は１回目の電流立ち上がり位置であることから、前回電流立ち上がり位置は記憶されていない（Ｓ８：ＮＯ）。タイマが所定時間経過していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、再度、電流の立ち上り位置Ａ２を検出し（Ｓ６：ＹＥＳ）、対応するモータ６の回転位置を記憶する（Ｓ７）。このとき、前回電流の立ち上り位置はＡ１として記憶されているため（Ｓ８：ＹＥＳ）、演算部７２はＡ１とＡ２の周期間のモータの回転数を計算すると共に、Ａ１から所定回転後のＡ３、Ａ４に対応するモータ６の回転位置を記憶する（Ｓ９）。尚、Ａ３、Ａ４は何れも電流値が所定値Ｃ以下の位置である。制御回路部７が完全停止位置を記憶すると、報知灯３７が点灯し、補正機能設定が完了したことを作業者に放置する（Ｓ１０）。タイマが所定時間経過するまで、Ｓ６からＳ１１までの処理を繰り返し、タイマが所定時間を経過すると実用運転状態（Ｓ１２以降）に入る。

【0045】

実用運転状態では、作業者は実際に樹木や芝等の切断を行っている状態であり、演算部７２は電流検出回路７３からの電流値が予め設定された値を超えているか（過電流）、つまりモータ６が負荷トルクの上限を超えるか否かを判断する（Ｓ１２）。モータ６の負荷トルクが上限を超えなければ、（Ｓ１２：ＹＥＳ）、モータ６の回転は継続され、作業者は継続して実用運転を行うことが可能となる。トリガ３４をＯＦＦすることにより（Ｓ１３：ＯＦＦ）、モータ６はＳ９で記憶された完全停止位置で停止する（Ｓ１４、Ｓ１５）。Ｓ１４では、制御回路部７は、回転子位置検出回路７７からの検出信号に基づいて、モータ６がＡ３の位置にあることを確認すると、制御信号出力回路７１はブレーキ制御を開始し、Ａ４の位置で確実に停止させる。

【0046】

もし、モータ６が負荷トルクの上限を超えた場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、強制遮断が開始され、モータ６が停止する（Ｓ１５）。たとえ、オンロックスイッチ３８が押下されトリガ３４がＯＮ状態で保持されていても、オンロックスイッチ３８が解除されてトリガ３４がＯＦＦになったと判断することで、モータ６の回転が停止する。尚、モータ６は、強制遮断後、トリガ３４を引いた状態が実際に解除されたことを確認した後でなければ、トリガ３４引き続けていても、回転が開始することはない。トリガ３４を引いた状態を解除すると、待機状態に入り、Ｓ１の処理に戻る。

【0047】

上述のような構成によると、モータ６の電流値が所定値Ｃ以下の位置でモータ６が停止するため、上刃４１と下刃４２との間の抵抗が少ない位置においてモータ６が停止することになる。抵抗が少ない位置とは上刃４１と下刃４２との重なりが少ない位置であって、この位置では上刃４１の裏面と下刃４２の裏面とが互いに露出した状態となる。これにより、上刃４１及び下刃４２の裏面の清掃を容易に行うことができる。また、上刃４１と下刃４２とが互いに重ならない状態で停止するため、停止時に上刃４１と下刃４２との間に異物が噛み込むことを防止することができる。

【0048】

また、上述のような構成によると、完全停止位置であるＡ４の以前の位置Ａ３からブレーキ制御を開始することで、確実に所定の停止位置でブレードを停止させることが可能となる。

【0049】

また上述のような構成によると、電流センサ７２が検出した電流値が負荷トルクの上限を超えたとき（Ｓ１２：ＮＯ）、制御回路部７はモータ６の回転を停止させるため過電流によるモータ６の焼損を防止することができる。

【0050】

また、上述のような構成によると、たとえオンロックスイッチ３８が押下された状態であってもモータ６の電流値が設定値を超えたときにはオンロックスイッチ３８が解除されモータが停止する。これにより、オンロックスイッチ３８が押下されている時の過電流によるモータ６の焼損を防止することができる。

【0051】

また、上述のような構成によると、回転運動伝達機構５を微動させることで、上刃４１と下刃４２とを所定量動作させることができる。これにより、たとえ上刃４１と下刃４２とが重なった状態で停止してしまった場合であっても、所定量上刃４１と下刃４２とを動作させることで、上刃４１と下刃４２とを互いにずらしてそれぞれの裏面を露出させることが可能になり、上刃４１及び下刃４２の裏面に付着した異物の清掃を容易に行うことができる。

【0052】

また、上述のような構成によると、電源投入時に補正機能設定が開始されるため、トリガ３４を所定時間引くことで自動的にモータ６の電流値が所定値の時のモータ６の回転位置を記憶する。これにより、たとえ刈込機１の分解・修理等を行ってモータ６の位置と上刃４１及び下刃４２の位置関係がずれたとしても、上刃４１と下刃４２とが互いに重ならない完全停止位置を再度把握するとともに、その位置でモータ６を停止させることができる。これにより、上刃４１及び下刃４２の裏面の清掃を容易に行うことができる。

【0053】

また、上述のような構成によると、制御回路部７がモータ６の完全停止位置を記憶したとき、報知灯３７が点灯する。これにより、作業者は完全停止位置が新たに記憶されたため、モータ６の位置と上刃４１及び下刃４２の位置関係のずれが解消されて、上刃４１と下刃４２とが互いに重ならない位置で停止することを確認することができる。

【0054】

また、上述のような構成によると、モータ６にブラシレスモータを用いることにより、モータ６の高寿命化を図ることができる。

【0055】

また、上述のような構成によると、たとえ過電流等により上刃４１と下刃４２とが重なった状態で停止したとしても微調整機構５６を動作することによって上刃４１と下刃４２をずらすことができる。これにより、上刃４１及び下刃４２の裏面の清掃を容易に行うことができる。また、上刃４１及び下刃４２を微調整するためにモータ６を使用しないため、たとえ電源が供給されていない状態であっても上刃４１及び下刃４２の位置を調整することができる。

【0056】

また、上述のような構成によると、微調整機構５６の他端部は他の部材を介すことなく直接回転運動伝達機構５の第１ギヤ５１と係合しているため、部品点数を減らすとともに製造コストを削減することができる。また、微調整機構５６が減速機の途中に配設されていることから、少ない力で上刃４１及び下刃４２の微調整を行うことができる。

【0057】

次に本発明の第２の実施の形態による刈込機２０１を図１０及び１１を参照しながら説明する。同一の構成によるものは同一の番号を付して説明を省略する。

【0058】

刈込機２０１では、第２ハンドル部３２はその左端内部に制御基板２３５と、その左端外部に制御基板２３５と電気的に接続された微動スイッチ２３６を有する。微動スイッチ２３６を押下することにより、モータ６を微量、所定方向に回転させる。この状態を微動運転とする。ここでいう微量とは、例えば上刃４１及び下刃４２が図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態になるまでの量をいう。微動運転時のモータ６の回転方向は、連続運転時のモータ６の回転方向と逆になるように構成される。

【0059】

微動スイッチ２３６が押下されたことにより、モータ６を所定方向に回転させる信号を制御回路部７に出力する。この信号を受けた制御回路部７は演算部７２の演算によってモータ６を微量所定方向に回転させる信号をＦＥＴ駆動回路部８に出力し、モータ６が微量所定方向に回転する。ここでいう所定方向とは、正逆切替レバー７９によって設定されている方向と逆の方向である。

【0060】

次に刈込機２０１の動作について図１１を参照しながら説明する。Ｓ１乃至Ｓ１５までは第１の実施の形態と同様である。刈込機２０１では、電源がＯＮされてから、トリガがＯＮされるＳ１までの待機状態、又は実用運転中にモータ６の負荷トルクが上限を超え、強制遮断されたＳ１５の状態（Ｓ１２：ＮＯ）から、再び待機状態に戻り、Ｓ１の処理を繰り返す状態において、微動スイッチ２３６の処理が追加されている（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。上述の待機状態で、微動スイッチ２３６をＯＮ（押下）することで（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、モータ６を連続運転状態とは逆方向に一定角度回転させる（Ｓ２０２）。これにより、上刃４１及び下刃４２は連続運転状態とは逆方向に微動する。微動スイッチ２３６がＯＦＦ（押下されない）の場合には（Ｓ２０１：ＮＯ）、待機状態に戻る。微動運転後にトリガ３４を引くことで再び実用運転を行うことができる（Ｓ２０１：ＹＥＳ）。また、さらに微動運転を行いたい場合には、トリガを引くことなく（Ｓ１：ＮＯ）微動スイッチ２３６をＯＮすることで（Ｓ２０１：ＹＥＳ）再び微動運転を行うことができる。

【0061】

上述のような構成によると、モータ６の回転制御という簡易な構造によって回転運動伝達機構５を微動させ、上刃４１と下刃４２とを互いにずらしてそれぞれの裏面を露出させることが可能になり、上刃４１及び下刃４２の裏面に付着した異物の清掃を容易に行うことができる。

【0062】

また、上述のような構成によると、上刃４１と下刃４２との間に異物が噛み込んだ場合、微動スイッチ２３６を押下することでモータ６が連続運転と逆の方向に微量回転し、異物がさらに噛み込むことを防止するとともに、上刃４１及び下刃４２に負荷をかけることなく容易に異物を除去することができる。

【0063】

本発明の刈込機については、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

【0064】

たとえば、本発明では電池を装着することにより電源を供給したが、電源コードにより電源を供給してもよい。その場合は、図１におけるＳ１は電源コードが接続されているか否かを判断して補正機能設定が開始される。また、電源スイッチを別途設けてこれがＯＮとなったときに補正機能設定が開始されてもよい。また、別途補正機能設定のためのスイッチを設けて、このスイッチが押下されたときに補正機能設定が開始されるとしてもよい。

【0065】

本発明では、図４（ｂ）に示す上刃の裏側と下刃の裏側が完全に露出した状態となる下限電流のときのモータの回転位置を完全停止位置としたが、上刃と下刃とが刃丈の半分以上重ならない位置であればよく、その完全停止位置を所定値Ｃ以下のどの位置に設定してもよい。

【0066】

本発明では微調整機構及び微動スイッチにより上刃及び下刃が動作する量を図４（ａ）から図４（ｂ）になるまでの動作量としたが、動作量はさらに少なくてもよい。これにより、詳細に上刃及び下刃の位置を調整することができる。

【0067】

本発明では、偏心カムにより上刃及び下刃が両方駆動する構成としたが、上刃もしくは下刃の何れか一方を駆動させ、対応する上刃もしくは下刃を本体に固定する所謂片刃駆動のものであってもよい。また、刈込機は、上刃と下刃とが左右方向に往復駆動され摺り合わせにより切断を行う方式について説明したが、前後方向に延出した基部の幅方向両端縁に沿って複数の切刃が形成され、前後方向に往復駆動されることで上刃と下刃とが摺り合わされる所謂ヘッジトリマのような形態であってもよい。さらに、本発明では微調整機構及び微動スイッチにより上刃と下刃とを微動させたが、上述の片刃駆動の刈込機については、上刃もしくは下刃の何れか一方を微動させてもよい。

【0068】

本発明では補正機能設定が完了した時に報知灯が所定時間点灯するとしたが、電源ＯＮにより報知灯が所定時間点灯し、その点灯している間にトリガを所定時間ＯＮした場合にのみ補正機能設定を開始するとしても良い。これにより、必要なときのみ補正機能設定を開始することができる。

【0069】

本発明ではモータの負荷トルクが上限を超えたときはモータが停止し微動スイッチを押下したときのみ微動運転を行うが、モータの負荷トルクが上限をこえたときはモータが停止し自動的に微動運転を行うようにしてもよい。またこのときの微動運転は正回転であっても逆回転であってもよい。

【0070】

本発明ではモータの電流値が所定値以下の時のモータの回転位置を記憶したが、モータの電流値を記憶するとしてもよい。そうすることにより、分解等によってたとえモータの位置と上刃及び下刃との位置関係が変わったとしても電流値と上刃及び下刃との位置関係は変わらないことから、補正機能設定を行う必要がなくなる。

【0071】

本発明では、モータの負荷トルクが上限を超えた場合には強制的にモータの回転を停止させたが、たとえ強制的にモータの回転を停止させるとするとしてもモータを完全停止位置で停止させる構成にしても良い。

【0072】

また、本発明の刈込機は、連続運転の停止時は完全停止位置に停止させる制御回路と、上刃及び下刃の微動を可能にする微調整機構又は微調整スイッチの両方を備えていたが、いずれか一方のみを刈込機に備えてもよい。

【0073】

また、本発明では、電流の立ち上りの位置から完全停止位置を検出する構成としたが、図８（ｂ）の下段に示した電流の立下りの位置Ｂ１、Ｂ２を検出して、周期間のモータ回転数を測定し、立下り位置から停止位置Ｂ４の回転数になる前にブレーキ制御を開始するようにしてもよい。

【0074】

また、モータ６の完全停止位置の設定においては、モータ６の電流から停止位置を検出する構成としたが、偏心カムなどにリミットスイッチ等設けることにより、ブレード４の位置を検出するようにしても良い。このような例では、補正スイッチ（停止位置補正）を別途設け、補正スイッチを押しながらモータを始動したときに停止位置補正がされるようにすることで、モータ６の回転開始位置からリミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦの回転数を計測して完全停止位置の補正を行うことができると共に、任意のタイミングで補正を行うことが可能となる。

【0075】

また、モータ６の完全停止位置の設定において、演算部７２の停止位置の設定を変更せず、第１の実施形態で示した微調整機構５６の操作時に、モータ６と回転運動伝達機構５との接続を解除するようにしても良い。このような例では、モータ６が完全停止位置で停止された後に微調整機構５６を操作してブレードが重ならない位置関係にすることで、結果的に完全停止位置を補正することが可能となる。また、第２の実施形態のように微動スイッチ２３６を有している場合に、例えば補正スイッチを別途設け、補正スイッチを押しながらモータ６を微動運転させることで、完全停止位置を補正可能としても良い。

【0076】

本発明では微調整機構及び微動スイッチにより上刃と下刃とを微動させたが、上刃と下刃の少なくとも一方を微動させるように構成してもよい。

【符号の説明】

【0077】

２：ハウジング、 ６：モータ、 ４：ブレード、 ５：回転運動伝達機構、 ７，２０７：制御回路、 ３４：トリガ、 ３７：報知灯、 ４１：上刃、 ４２：下刃、 ５１：第１ギヤ、 ５３：第２ギヤ、 ５４：偏芯カム、 ５６：微調整機構、 ７２：電流センサ ２３６：微動スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】