(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0014】
[園芸用結束機100の構成例]
図1は第1の実施の形態に係る園芸用結束機100の構成の一例を示す斜視図であり、
図2はその正面図であり、
図3はその断面図である。
図1〜
図3において、紙面の右側を園芸用結束機100の前側とし、紙面の左側を園芸用結束機100の後側とする。
【0015】
図1〜
図3に示すように、手持ち工具としての園芸用結束機100は、クリンチャアーム10と、結束機本体40と、ハンドル12と、テープ引き出し部20と、テープ搬送部42と、テープ切断部50と、ステープルマガジン部60と、テープマガジン部80とを備えている。
【0016】
クリンチャアーム10は、その後端部が結束機本体40に回動可能に取り付けられると共に、引っ張りばね16により後方側に付勢されている。ハンドル12は、ユーザーが把持する部位であり、その略中間部がクリンチャアーム10に回動可能に取り付けられ、その前端部が結束機本体40に回動可能に取り付けられている。このような構成により、ハンドル12の開閉動作に伴い、ハンドル12の梃子の原理によりクリンチャアーム10が結束機本体40に対して相対的に開閉動作するようになっている。
【0017】
テープ引き出し部20は、結束機本体40からテープTPを引き出すための機構であり、クリンチャアーム10の先端部に設けられている。テープ引き出し部20は、ロックプレート22と、テープキャッチ24と、テーププレート26とを有している。
【0018】
ロックプレート22は、一端側に設けられた軸部22aを支点として回動可能に構成されると共に、他端側がコイルばね23によりテープキャッチ24側に付勢されている。ロックプレート22は、コイルばね23の付勢により、テープキャッチ24に係合することでテープキャッチ24をロックし、テープキャッチ24をテーププレート26から離間した位置で固定する。
【0019】
テープキャッチ24は、軸部24aを支点として回動可能に設けられると共に、ねじりコイルばね25によりテーププレート26側に付勢されている。テープキャッチ24は、テープの引き出し時にロックプレート22によるロックが解除されると、ねじりコイルばね25の付勢により、先細り形状をなす先端部24bがテーププレート26側に移動する。
【0020】
テーププレート26は、テープキャッチ24に対向するように配設され、その先端部がロックプレート22から結束機本体40側に延出している。テーププレート26は、延出した部位とテープキャッチ24とでテープTPを挟持し、クリンチャアーム10の戻り(開)動作に伴ってテープTPをテープガイド46から上方側に引き出す。
【0021】
テープ搬送部42は、テープホルダ44と、テープガイド46とを有している。テープホルダ44は、テープマガジン部80からテープガイド46までテープを搬送するための経路であり、結束機本体40の長手方向に沿って敷設されている。また、テープホルダ44は、長手方向の一辺側を支点として開閉可能に構成され、テープTPのセット作業が容易に行えるようになっている。テープガイド46は、結束機本体40(テープホルダ44)の前端部に回動可能に設けられ、テープTPの先端部をテープガイド46から上方側に引き出した状態で保持する。
【0022】
テープ切断部50は、テープTPを切断する切断刃51と、切断刃51をロックおよびロック解除するためのロック機構52とを有している。切断刃51は、ロック機構52によりテープガイド46の所定位置に固定されると共に、ロック機構52の解除によりテープガイド46から引き抜くことができるようになっている。
【0023】
ステープルマガジン部60は、結束機本体40の上面側に取り付けられ、接着連結されたステープルが装填される。ステープルマガジン部60は、クリンチャアーム10の閉じ動作によりステープルを打ち出してテープTPの重なり部分を綴じ処理する。なお、ステープルマガジン部60の構成や機能については後述する。
【0024】
テープマガジン部80は、結束機本体40の後端部に取り付けられ、テープTPが巻き回されたテープロールを収容する。テープマガジン部80は、クリンチャアーム10の開閉動作に基づくテープTPの引き出し動作により正回転し、テープTPをテープ搬送部42に送り出す。
【0025】
[園芸用結束機100の動作例]
次に、本発明に係る園芸用結束機100の結束処理時における動作の一例について参照して説明する。
図4は、園芸用結束機100におけるテープTPの引き出し時の状態を示す断面図である。
図5は、園芸用結束機100におけるテープTPの切断時の状態を示す断面図である。
【0026】
図1〜
図5を参照すると、ユーザーによりハンドル12が握り込まれると、クリンチャアーム10が結束機本体40に接近する方向に移動(降下)する。これにより、ロックプレート22が結束機本体40側のテープガイド46に当接してロックプレート22が押し上げられることで、ロックプレート22によるテープキャッチ24のロックが解除される。
【0027】
テープキャッチ24のロックが解除されると、テープキャッチ24がテーププレート26側に回動し、テープTPがテープキャッチ24の先端部24bによりテープガイド46に押し付けられる。
【0028】
続けて、ユーザーによりハンドル12の握りが解除されると、クリンチャアーム10が結束機本体40から離れる方向に移動(上昇)する。これに伴い、
図4に示すように、テープキャッチ24がテープガイド46からテーププレート26に乗り移り、テーププレート26とテープキャッチ24とでテープTPが挟持された状態でテープガイド46から上方側に引き出される。また、クリンチャアーム10の上昇に伴い、ロックプレート22とテープキャッチ24とが係合状態とされる。
【0029】
続けて、結束機本体40の前方に押し出しにより野菜等の枝や支柱(以下、枝および支柱をまとめて結束物300という)にテープTPが押し付けられてクリンチャアーム10内に結束物300が取り込まれる。
【0030】
続けて、ユーザーによりハンドル12が再度強く握られると、クリンチャアーム10が結束機本体40に接近する方向に移動(降下)し、結束物300にテープTPが掛け回される。
【0031】
クリンチャアーム10の降下に伴い、テープガイド46がテープキャッチ24の対向する傾斜面に沿って移動していき、移動が規制される位置まで到達すると、テープキャッチ24がテーププレート26から離れる方向(前部側)に回動する。これに伴い、テープガイド46も前部側に回動する。
【0032】
テープガイド46の回動に伴い、
図5に示すように、切断刃51も回動してその先端側に設けられた刃がテープTPに突き刺さることによりテープTPが切断される。また、クリンチャ30がステープルマガジン本体62を押圧し、ステープルマガジン本体62が後端部を支点として傾動することで、ドライバ78により射出口からステープルが打ち出され、テープTPの重なり部分がステープルによって綴じられる。本実施の形態では、このような一連の工程により、結束物300の結束作業が行われる。
【0033】
[ステープルマガジン部60の構成例]
図6(A)はステープルマガジン部60の構成の一例を示す斜視図であり、
図6(B)はその側面図である。
図6(A)および
図6(B)に示すように、ステープルマガジン部60は、ステープルマガジン本体62と、プッシャユニット64とを有している。
【0034】
ステープルマガジン本体62は、上面側が開口された細長の箱体であって、結束機本体40の上面部に取り付けられている。ステープルマガジン本体62の前端部には、ステープルを射出するための射出口62aが設けられている。射出口62aは、ステープルマガジン本体62の側壁部62c,62cの前端から内側に折り曲げられた折り曲げ片62b,62bと、折り曲げ片62b,62bよりも若干後方の側壁部62c,62cの上端縁から内側に突出した突出片62d,62dとで区画される空間部により構成される。つまり、本実施の形態において射出口62aは、ステープルマガジン本体62の1部品のみで構成される。
【0035】
また、ステープルマガジン本体62の側壁部62c,62cの後端部のそれぞれには、ロック部材14,14が取り付けられている。ロック部材14,14のプッシャユニット64側には、略V字状からなるロック溝14a,14aが形成されている。なお、ロック部材14,14およびロック溝14a,14aは、被ロック部の一例に相当している。
【0036】
プッシャユニット64は、カバー部材66と、プッシャガイド68と、コイルばね70と、つまみ72と、プッシャ74(
図3参照)とを有している。
【0037】
カバー部材66は、ステープルマガジン本体62の上面部を覆う細長の矩形状からなるカバー部材本体66cと、カバー部材本体66cの側部前端のそれぞれから下方側に延びる係合片66a,66aとを有している。係合片66a,66aは、ステープルマガジン本体62の側壁部62c,62cにスライド可能に嵌め込まれている。これにより、カバー部材66は、側壁部62c,62cをレールとしてステープルマガジン本体62の長手方向に沿ってスライドし、ステープルマガジン本体62の上面部を開閉する。本実施の形態においてカバー部材66が開いた状態におけるステープルマガジン本体62の上面側の開口は、ステープルを装填するための装填口62eとなる。このように、ステープルマガジン本体62の上面部には、前方側から射出口62aと装填口62eとが並んで設けられる。
【0038】
カバー部材66には、カバー部材66を後方にスライドさせる際に抜け落ちないようにするためのストッパ66b,66bが設けられている。ストッパ66b,66bは、カバー部材本体66cの側部から若干外側に延出した部位であり、ロック部材14,14よりも若干外側に位置して設けられている。これにより、カバー部材66を後方側にスライドさせたときにストッパ66b,66bがロック部材14,14の前端縁によって係止される。
【0039】
プッシャガイド68は、ステープルマガジン本体62の長手方向の長さと略同一の長さを有する棒状部材であって、カバー部材66の後端部に取り付け(組み付け)られている。コイルばね70は、プッシャ74を弾性的に支持するものであり、その前端部がプッシャ74に取り付けられると共にその後端部がカバー部材66の後端部に取り付けられている。コイルばね70の内側には、プッシャガイド68が挿通される。
【0040】
つまみ72は、山型部72aを有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなり、その前端部がカバー部材66の後端縁に一体的に取り付けられている。つまみ72は、その山型部72aがロック部材14のロック溝14aに引っ掛かり(係合し)、プッシャユニット64をステープルマガジン本体62にロックする。このとき、山型部72aの傾斜面とロック溝14aの傾斜面とが当接するので、弾性部材の付勢力によって、山型部72aをロック溝14aに押し付ける荷重がかかった場合に、その荷重がカバー部材66の閉じる方向(前方)に作用し、カバー部材66をステープルマガジン本体62に強固にロックできる。一方、つまみ72は、ステープルの装填時において、弾性変形により後端側が押し下げられ、山型部72aがロック部材14のロック溝14aから外されることで、プッシャユニット64のステープルマガジン本体62に対するロックを解除する。なお、つまみ72および山型部72aは、ロック部の一例に相当している。
【0041】
プッシャ74は、略直方体状からなり、コイルばね70の先端部に取り付けられると共に、その中心部にプッシャガイド68が挿通される貫通孔を有している。プッシャ74は、カバー部材66のスライドに伴って移動し、ステープルマガジン本体62内に装填されるステープルを射出口62aまで押圧する。
【0042】
[ステープルマガジン部60の動作例]
図7(A)〜
図7(C)はステープルを装填する際のステープルマガジン部60の動作の一例を示す斜視図であり、
図8(A)〜
図8(C)はその側面図である。なお、
図7および
図8において、紙面の右側を園芸用結束機100の前側とし、紙面の左側を園芸用結束機100の後側とする。
【0043】
例えば、野菜等の枝を支柱に結束する作業を行う場合には、
図7(A)および
図8(A)に示すように、カバー部材66の山型部72aがロック部材14のロック溝14aに係合することで、カバー部材66がステープルマガジン本体62にロックされ、ステープルマガジン本体62の上面部がカバー部材66によって閉じた状態とされる。
【0044】
次に、
図7(B)および
図8(B)に示すように、ステープルの装填を行う際において、ユーザーによりつまみ72が下方に押し下げられると、カバー部材66の山型部72aのロック部材14のロック溝14aに対する係合が解除され、カバー部材66が後方側にスライドして引き出される。このとき、カバー部材66のストッパ66b,66bがロック部材14,14に引っ掛かるので、カバー部材66がステープルマガジン本体62から抜けることはない。カバー部材66の後方への引き出しにより、ステープルマガジン本体62の上面部が開口する。
【0045】
次に、
図7(C)および
図8(C)に示すように、ステープルマガジン本体62の上面部の装填口62eからステープルマガジン本体62内にステープル2が装填される。続けて、プッシャユニット64を前進させることで、ステープル2が押圧されて射出口62aまで移動する。これに伴い、カバー部材66も前進するので、ステープルマガジン本体62の上面部がカバー部材66によって被覆されて装填口62eが閉じた状態とされる。本実施の形態では、このような一連の動作により、ステープルマガジン本体62へのステープル2の装填作業が行われる。
【0046】
[ドライバ78の変形例について]
ところで、従来の園芸用結束機では、結束作業時の操作荷重が高いため、操作時に手が疲れやすく、特に女性等の握力の低いユーザーでは長時間の結束作業が大きな負担になってしまうという問題があった。本発明者らは、この問題を検討した結果、園芸用結束機の操作荷重において、接着連結されたステープルの分離時のせん断荷重や、ステープルの曲げ荷重に原因があることを知見した。
【0047】
そこで、本発明者らは、上述した問題の解決手段の一つとして、押し出すドライバのステープルとの接触面等の形状を工夫することにより、園芸用結束機の操作荷重を軽減することができることを見出した。以下に、上述した問題の解決手段について詳しく説明する。
【0048】
図9(A)は本実施の形態に係るドライバ78Aの構成の一例を示し、
図9(B)は本実施の形態に係るドライバ78Aを使用した場合における連結されたステープル2の分離時のせん断荷重を示すグラフである。なお、
図9(B)において、縦軸は荷重であり、横軸はストロークである。
【0049】
図9(A)に示すように、ドライバ78Aにおけるステープル2との接触面78aは、一端部78bから他端部78cに向かって傾斜するように構成されている。水平面78sと接触面78aとのなす角度θは、例えば1°≦θ≦5°の範囲が好ましい。本実施の形態では、角度θを3°とした場合の例を示している。
【0050】
このような接触面78aを有するドライバ78Aにより連結されたステープル2の分離を行った場合、まず、ドライバ78Aの一端部78b側によりステープル2のクラウン部2aの一端部が押圧され、続けてステープル2のクラウン部2aの中央部が押圧され、最後にドライバ78Aの他端部78cによりステープル2のクラウン部2aの他端部が押圧される。つまり、ステープル2が片足ずつせん断される。その結果、
図9(B)に示すように、ステープル2のせん断荷重のピークを2回に分散することができ、2回のピーク値の絶対値P1,P2を低く抑えることができる。
【0051】
図10(A)は従来におけるドライバ780の構成の一例を示し、
図10(B)は従来におけるドライバ780を使用した場合における連結されたステープル2の分離時のせん断荷重を示すグラフである。なお、
図10(B)において、縦軸は荷重であり、横軸はストロークである。
【0052】
図10(A)に示すように、ドライバ780におけるステープル2のクラウン部2aとの接触面780aは、平坦面で構成されている。この場合、ドライバ780の接触面780a全体が同時にステープル2のクラウン部2aを押圧することになる。その結果、
図10(B)に示すように、1度の押圧によりステープル2をせん断するので、せん断荷重のピークが1回となり、本実施の形態のドライバ78Aと比べてピーク値の絶対値P3も大きくなってしまう。
【0053】
なお、ドライバ78Aの接触面78aは、上述した傾斜面形状に限定されることはない。
図11(A)は変形例としてのドライバ78Bの構成の一例を示し、
図11(B)は変形例としてのドライバ78Cの構成の一例を示している。
【0054】
図11(A)に示すように、ドライバ78Bは、接触面78aの一端側に他の面よりも突出した突出部78dを有し、突出部78d以外の面を平坦面により構成している。この場合でも、ドライバ78Bの一端側の突出部78dによりステープル2の一端側が押圧された後に、ドライバ78Bの他の部分でステープル2の中央部や他端部が押圧されるので、ステープル2を片足ずつせん断できる。これにより、連結されたステープルの分離時におけるせん断荷重を分散させることができる。
【0055】
また、
図11(B)に示すように、ドライバ78Cは、接触面78aの一端側および他端側のそれぞれに、他の面よりも突出した突出部78e,78fを有している。また、突出部78e,78f間は、平坦面で構成している。この場合でも、ドライバ78Cの一端側および他端側の突出部78e,78fによりステープル2の両端が押圧された後に、ドライバ78Cの中央部によりステープル2の中央部が押圧される。これによっても、連結されたステープル2の分離時におけるせん断荷重を分散させることができる。
【0056】
また、上述した実施の形態では、ステープル2の分離時におけるせん断荷重を分散させるために、ドライバ78A、78B,78Cの各接触面78aの形状を異ならせるようにしたが、これに限定されることはない。例えば、射出口62aを構成する突出片62d,62d(
図6参照)の設置高さを互いに異ならせるようにしても良い。これにより、接着連結される2番目以降のステープル2が設置高さを異ならせた突出片62d,62dに支持されるので、最前端のステープル2もこれに応じて傾いて押圧される。そのため、ドライバ78の接触面78aが従来のように平坦面であっても、最前端のステープル2を片足ずつせん断して射出口62aから打ち出すことができる。
【0057】
以上説明したように、本実施の形態によれば、射出口62aをステープルマガジン本体62を構成する部品のみ(1部品)で構成するので、射出口62aの寸法が変化してしまうことを防止できる。つまり、射出口62aを2部品で構成した場合のように、他部品の磨耗によるガタ等の影響を受けないので、射出口62aの寸法のばらつきを防止できる。これにより、射出口62aでのステープルの詰まりや、2本打ち等の問題を回避することができる。
【0058】
また、本実施の形態によれば、カバー部材66に板ばねとして機能するつまみ72を設け、つまみ72の押し下げ動作等により、カバー部材66のステープルマガジン本体62への取り外しや装着をできるように構成したので、カバー部材66の操作性の向上を図ることができる。これにより、カバー部材66の開閉操作を行う際のユーザーの負担を軽減させることができる。また、簡単な操作で確実にカバー部材66をステープルマガジン本体62に強固にロックできるので、打込みを安定させることができる。
【0059】
また、本実施の形態によれば、プッシャユニット64をステープルマガジン本体62に固定する構造としたので、プッシャユニット64を引き操作(開き操作)した場合でもステープルマガジン本体62からプッシャユニット64が抜け落ちを確実に防止できる。これにより、プッシャユニット64の紛失を回避できる。
【0060】
なお、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に記載の範囲には限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。
【0061】
例えば、上述した実施の形態では、射出口62aをステープルマガジン本体62の側壁部62cの一部を用いて構成したが、これに限定されることはない。例えば、側壁部62cに別部材を溶接で一体化することで射出口62aを形成するようにしても良いし、側壁部62cに別部材をねじ等の締結部材で締結させることで射出口62aを形成するようにしても良い。