(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-07
(54)【発明の名称】往復式芝刈り機ユニット、システム及び方法
(51)【国際特許分類】
A01D 34/68 20060101AFI20220331BHJP
A01D 34/76 20060101ALI20220331BHJP
A01D 34/30 20060101ALI20220331BHJP
A01D 34/404 20060101ALI20220331BHJP
【ＦＩ】
A01D34/68 K
A01D34/76 C
A01D34/30 B
A01D34/404
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021548584
(86)(22)【出願日】2019-02-19
(85)【翻訳文提出日】2021-08-18
(86)【国際出願番号】 EP2019054088
(87)【国際公開番号】W WO2020169184
(87)【国際公開日】2020-08-27
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511234781
【氏名又は名称】フスクバルナ アクティエボラーグ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100126848
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】惣宇利 直紀
(72)【発明者】
【氏名】宮澤 宏之
【テーマコード（参考）】
2B083
2B382
【Ｆターム（参考）】
2B083AA02
2B083BA03
2B083CA07
2B083CA18
2B083CA28
2B083CA30
2B083CB14
2B083DA02
2B083DA03
2B083EA01
2B083EA03
2B083EA12
2B083HA31
2B083HA60
2B382GA02
2B382GA07
2B382GB05
2B382GC05
2B382GC13
2B382GC15
2B382GC22
2B382HA06
2B382HH04
2B382HH09
2B382HH22
(57)【要約】
往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）内に配置された、減速ギア（５４）とクランク機構（５６）とを具備する。減速ギア（５４）は、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受け取り、第２の比較的より遅い回転速度で出力回転運動をギア出力シャフト（５８）に伝達するのに対して、クランク機構（５６）は、ギア出力シャフト（５８）の出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りの一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の逆位相振動運動に変換する。往復式芝刈り機ユニット（１４）は、入力シャフト（４８）を伝動シャフトに取り外し可能に結合するための結合接続部（４９）を備えた、入力シャフト（４８）を具備する。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）を介して駆動ユニット（１２）により駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニット（１４）であって、前記往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置された減速ギア（５４）であって、前記減速ギア（５４）は、第１の比較的より速い回転速度で前記伝動シャフト（４２）から入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度においてギア出力シャフト（５８）に出力回転を伝達するように構成される、減速ギア（５４）と、
前記ハウジング内に配置されたクランク機構（５６）であって、前記クランク機構（５６）は、前記ギア出力シャフト（５８）の出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換するように構成されたクランク機構（５６）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記往復式芝刈り機ユニット（１４）が、前記伝動シャフト（４２）から該入力回転運動を受けるための入力シャフト（４８）を具備しており、更に
前記入力シャフト（４８）が、前記入力シャフト（４８）を前記伝動シャフト（４２）に取り外し可能に結合するための結合接続部（４９）を備える、ことを特徴とする往復式芝刈り機ユニット。
【請求項2】
前記結合接続部（４９）が、前記伝動シャフト（４２）の噛合スプライン（４４）と回転係合するように軸方向に滑動するためのスプライン（５０）を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項3】
前記ハウジング（２４）は、前記ハウジング（２４）を前記伝動管（１６）に締結するためのクランプ装置（２６）を具備する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項4】
草木裁断機システム（３９）が、伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）と、モータ（１８）と、を具備する駆動ユニット（１２）と、
請求項１から３のいずれかに記載の往復式芝刈り機ユニット（１４）と、
清掃鋸刃（３７）を回転させるように構成された清掃鋸ユニット（３８）と、を具備する草木裁断機システム（３９）において、
前記往復式芝刈り機ユニット（１４）及び前記清掃鋸ユニット（３８）は、前記伝動シャフト（４２）に二者択一的に接続するように構成される、ことを特徴とする草木裁断機システム。
【請求項5】
伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）を介して駆動ユニット（１２）により駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットであって、この往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置された減速ギア（５４）であって、前記減速ギア（５４）が、第１の比較的より速い回転速度で前記伝動シャフト（４２）から入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフト（５８）に出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギア（５４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置されたクランク機構（５６）であって、前記クランク機構（５６）が、前記ギア出力シャフト（５８）の前記出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換するように構成された、クランク機構（５６）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記減速ギア（５４）は二段減速ギアであって、入力シャフト（４８）と共に回転するように接続する第１の歯車（６８）と、前記第１の歯車（６８）と噛み合う第２の歯車（７０）と、前記第２の歯車（７０）と共に回転するように接続する第３の歯車（７４）と、クランク機構（５６）のクランク（６０ａ；６０ｂ）と共に回転するように構成される第４の歯車（７６）であって、前記第４の歯車（７６）は前記第３の歯車（７４）と噛み合う第４の歯車（７６）と、を具備し、
前記第１の歯車（６８）は第１の数の歯を有しており、前記第２の歯車（７０）は第２の数の歯を有しており、前記第３の歯車（７４）は第３の数の歯を有しており、前記第４の歯車（７６）は第４の数の歯を有しており、
前記第２の歯車（７０）は、前記第１の歯車（６８）よりも多くの歯を有しており、前記第４の歯車（７６）は、前記第３の歯車（７４）よりも多くの歯を有する、ことを特徴とする往復式芝刈り機ユニット。
【請求項6】
前記第１の歯車（６８）が７～１４個の歯を有しており、前記第２の歯車（７０）は２０～３０個の歯を有しており、前記第３の歯車（７４）は１１～１９個の歯を有しており、前記第４の歯車（７６）は２６～４０の歯を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項7】
伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）を介して駆動ユニット（１２）により駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットであって、この往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置された減速ギア（５４）であって、前記減速ギア（５４）は、第１の比較的より速い回転速度で前記伝動シャフト（４２）から入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフト（５８）に出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギア（５４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置されたクランク機構（５６）であって、前記クランク機構（５６）は、前記ギア出力シャフト（５８）の前記出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換するように構成されており、前記クランク機構（５６）は、前記各芝刈り刃について、前記ギア出力シャフト（５８）の回転に応答して前記芝刈り刃のそれぞれを振動させるように構成されたそれぞれの四節リンク装置を具備する、クランク機構（５６）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記四節リンク装置のそれぞれが、
前記ギア出力シャフト（５８）の回転軸線（Ａ２）と前記共通振動軸線（Ａ１）との間の固定リンク（２４）と、
前記ギア出力シャフト（５８）に取り付けられたクランクとして構成された、それぞれの入力リンク（６０ａ；６０ｂ）と、
前記共通振動軸線（Ａ１）の周りで旋回するように軸受支持されたクランクとして構成されたそれぞれの出力リンク（６４ａ；６４ｂ）と、
前記それぞれの入力リンク及び出力リンク（６０ａ、６４ａ；６０ｂ、６４ｂ）を相互接続するそれぞれの結合体リンク（６２ａ；６２ｂ）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記四節リンク装置の各々について、前記入力リンク（６０ａ；６０ｂ）と前記固定リンク（６４ａ；６４ｂ）との間のリンク比が少なくとも１：１０である、ことを特徴とする往復式芝刈り機ユニット。
【請求項8】
前記入力リンク（６０ａ； ６０ｂ）と前記結合体リンク（６２ａ；６２ｂ）との間のリンク比が、少なくとも１：８である、ことを特徴とする請求項７に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項9】
伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）を介して駆動ユニット（１２）により駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットであって、この往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置された減速ギア（５４）であって、前記減速ギア（５４）は、第１の比較的より速い回転速度で前記伝動シャフト（４２）から入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフト（５８）に出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギア（５４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置されたクランク機構（５６）であって、前記クランク機構（５６）は、前記ギア出力シャフト（５８）の前記出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りで相互に逆位相で振動する一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換するように構成されたクランク機構（５６）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記クランク機構（５６）が、前記共通振動軸線（Ａ１）の周りで各芝刈り機刃を１５度未満の振動角度（α１； α２）で振動するように構成される、ことを特徴とする往復式芝刈り機ユニット。
【請求項10】
伝動管（１６）内に配置された伝動シャフト（４２）を介して駆動ユニット（１２）により駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットであって、この往復式芝刈り機ユニット（１４）は、ハウジング（２４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置された減速ギア（５４）であって、前記減速ギア（５４）は、第１の比較的より速い回転速度で前記伝動シャフト（４２）から入力回転運動を受け、且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフト（５８）に出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギア（５４）と、
前記ハウジング（２４）内に配置されたクランク機構（５６）であって、前記クランク機構（５６）は、前記ギア出力シャフト（５８）の前記出力回転運動を、共通振動軸線（Ａ１）の周りで相互に逆位相で振動する一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換するように構成されたクランク機構（５６）と、
前記往復式芝刈り機ユニット（１４）が使用されている時に、地面に戴置されるための最下部面を画定する接地体（８４）と、を具備する往復式芝刈り機ユニット（１４）において、
前記接地体（８４）は、前記共通振動軸線（Ａ１）の周りの回転に関し、前記一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の内の各芝刈り刃（３２ａ；３２ｂ）から分離される、ことを特徴とする往復式芝刈り機ユニット。
【請求項11】
前記接地体（８４）は、前記ハウジング（２４）から回転に関して分離される、ことを特徴とする請求項１０に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項12】
前記接地体（８４）は、刃往復シャフト（８０ａ）により軸方向に支持される、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項13】
前記接地体（８４）は、前記接地体（８４）の中央孔（８６）を介して、上部軸方向停止部（９４）と下部軸方向停止部（９０）との間で軸方向に保持されており、前記上部軸方向停止部と下部軸方向停止部（９４、９０）の間の軸方向距離は、前記中央孔（８６）に隣接する前記接地体（８４）の厚さを超える、ことを特徴とする請求項１２に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項14】
前記上部軸方向停止部は、前記芝刈り刃往復シャフト（８０ａ）の下向きの肩部（９４）により画定される、ことを特徴とする請求項１３に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項15】
前記下部軸方向停止部（９０）は、前記芝刈り機刃往復シャフト（８０ａ）の肩部（９２）と隣接する固定装置により画定される、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の往復式芝刈り機ユニット。
【請求項16】
往復式芝刈り機ユニット（１４）の操作方法であって、一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）を駆動して、共通振動軸線（Ａ１）の周りで、案内された相互逆位相運動で振動させることと、
接地体（８４）が、前記往復式芝刈り機ユニット（１４）により前記接地体（８４）の底面において軸方向に保持されて、静止状態に維持されることを可能にすること、を含むことを特徴とする往復式芝刈り機ユニットの操作方法。
【請求項17】
往復式芝刈り機の操作方法であって、 毎分８０００回転を超える回転速度で駆動ユニット（１２）のモータ（１８）を動作させることと、
前記モータ（１８）の回転速度において、少なくとも１メートルの長さを有する伝動シャフト（４２）を動作させることと、
前記伝動シャフト（４２）の出力回転運動により第１の減速ギアを駆動することと、
前記第１の減速ギアを駆動する工程の出力回転運動により第２の減速ギアを駆動することと、
前記第２の減速ギアを駆動する工程の出力回転運動を、一対の芝刈り刃（３２ａ、３２ｂ）の振動運動に変換することと、を具備することを特徴とする往復式芝刈り機の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、往復式芝刈り機ユニットと、前記往復式芝刈り機ユニットを具備する草木裁断システムと、往復式芝刈り機ユニットを操作する方法と、に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で一対の芝刈り刃を振動させる、往復式芝刈り機を開示する。その様な芝刈り機は、小石を蹴るリスクが非常に低い状態で、柔らかい草と共に小さな低木の便利な刈り取りを容易にする。但し、より人間工学的で且つ使い易い芝刈り機の必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第４９９８４０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、上記の問題の一部又は全てを解決するか、又は少なくとも軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的のために、第１の形態によれば、伝動管内に配置された伝動シャフトを介して駆動ユニットにより駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットが提供されており、この往復式芝刈り機ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された減速ギアであって、減速ギアは、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度においてギア出力シャフトに出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギアと、ハウジング内に配置されたクランク機構であって、クランク機構は、ギア出力シャフトの出力回転運動を、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃の振動運動に変換するように構成されたクランク機構と、伝動シャフトから該入力回転運動を受けるための入力シャフトと、を具備しており、そこでは入力シャフトが、入力シャフトを伝動シャフトに取り外し可能に結合するための結合接続部を備える。このような往復式芝刈り機ユニットは、往復式芝刈り機ユニットの伝動シャフトへの／からの結合及び分離を可能にし、これにより、往復式芝刈り機ユニットを異なる駆動ユニットに接続し、又はその反対の接続を可能にする。これにより、往復動式芝刈り機ユニット及び駆動ユニットの汎用性が向上する。
【0006】
一実施の形態によれば、結合接続部が、伝動シャフトの噛合スプラインと回転係合するように軸方向に滑動するためのスプラインを具備してもよい。入力シャフトと伝動シャフトの一方は、内側スプラインを備えたソケットを具備してもよい一方で、入力シャフトと伝動シャフトの内の一つは、外側スプラインを備えてもよい。
【0007】
一実施の形態によれば、ハウジングは、ハウジングを伝動管に締結するためのクランプ装置を具備してもよい。
【0008】
第２の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、草木裁断機システムにより解決されるか、又は少なくとも軽減されており、草木裁断機システムが、伝動管内に配置された伝動シャフトとモータとを具備する駆動ユニットと；上記で規定される往復式芝刈り機ユニットと；清掃鋸刃を回転させるように構成された清掃鋸ユニットと；を具備しており、そこでは往復式芝刈り機ユニット及び清掃鋸ユニットは、伝動シャフトに二者択一的に接続するように構成される。
【0009】
第３の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、伝動管内に配置された伝動シャフトを介して駆動ユニットにより駆動されるように構成された、往復式芝刈り機ユニットにより解決されるか、又は少なくとも軽減されており、この往復式芝刈り機ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された減速ギアであって、減速ギアが、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフトに出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギアと、ハウジング内に配置されたクランク機構であって、クランク機構が、ギア出力シャフトの出力回転運動を、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃の振動運動に変換するように構成された、クランク機構と、を具備しており、往復式芝刈り機ユニットにおいて、減速ギアは二段減速ギアであり、入力シャフトと共に回転するように接続する第１の歯車と、第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、第２の歯車と共に回転するように接続する第３の歯車と、クランク機構のクランクと共に回転するように構成されている第４の歯車であって、第３の歯車と噛み合う第４の歯車と、を具備し、第１の歯車は第１の数の歯を有しており、第２の歯車は第２の数の歯を有しており、第３の歯車は第３の数の歯を有しており、第４の歯車は第４の数の歯を有しており、第２の数の歯は、第１の数の歯よりも多く、そして第４の数の歯は、第３の数の歯よりも多い。このような二段式減速ギアは、往復式芝刈り機ユニット内での容積がコンパクトであり且つ高い減速比を得ることを可能にしており、そのことは、駆動ユニット内の任意の減速ギアの必要性を低減する。それにより、同じタイプの駆動ユニットを、例えば、回転式清掃鋸に使用してもよいので、駆動ユニットの製造コストを削減できる。更に、もし往復式芝刈り機ユニットが上記で規定された結合接続部を備える場合には、組み立て式システムが得られてもよく、同じ駆動ユニットを使用して、回転式芝刈り機ユニットと往復式芝刈り機ユニットとの間で切り替えることを可能にする。一実施の形態によれば、その様なモジュール式システムの駆動ユニットには減速ギアが何らないので、伝動シャフトは、モータの回転速度で回転する。一実施の形態によれば、第１と第２の歯車は、かさ歯車であってもよい。これにより、第１の歯車の回転軸線は、共通振動軸線に対して傾斜角度だけ傾斜してもよく、これにより、傾斜した伝動シャフトへの接続が可能になる。例によれば、傾斜角度は、２５度から６５度の間、又は４５度から６０度の間であってもよい。
【0010】
一実施の形態によれば、第１の歯車は７～１４個の歯を有してもよく、第２の歯車は２０～３０個の歯を有してもよく、第３の歯車は１１～１９個の歯を有してもよく、第４の歯車は２６～４０の歯を有してもよい。
【0011】
第４の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、伝動管内に配置された伝動シャフトを介して駆動ユニットにより駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットにより解決されるか又は少なくとも軽減されており、この往復式芝刈り機ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された減速ギアであって、減速ギアは、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフトに出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギアと、ハウジング内に配置されたクランク機構であって、クランク機構は、ギア出力シャフトの出力回転運動を、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で振動する、一対の芝刈り刃の振動運動に変換するように構成されており、クランク機構は、各芝刈り刃について、ギア出力シャフトの回転に応答してそれぞれの刃を振動させるように構成されたそれぞれの四節リンク装置を具備する、クランク機構と、を具備しており、それぞれの四節リンク装置は、ギア出力シャフト回転軸線と共通振動軸線との間の固定リンクと、ギア出力シャフトに取り付けられたクランクとして構成されたそれぞれの入力リンクと、共通振動軸線の周りで旋回するように軸受支持されたクランクとして構成されたそれぞれの出力リンクと、それぞれの入力リンク及び出力リンクを相互接続するそれぞれの結合体リンクと、を具備しており、該四節リンク装置の各々について、入力リンクと固定リンクとの間のリンク比が少なくとも１：１０である。その様なリンク比を使用すると、工具の振動を比較的低いレベルにすることができ、その結果、より良好な作業環境が得られることが分かった。一実施の形態によれば、入力リンクと固定リンクとの間のリンク比は、少なくとも１：１３である。リンク比は、一般的な例によれば、１：１３から１：２５の間であってもよい。入力リンクの一般的な長さは、例えば、１．５ｍｍから３ｍｍの間であってもよい。固定リンクの一般的な長さは、例えば、３１ｍｍを超えてもよい。代替的又は追加的に、固定リンクは約５０ｍｍより短くてもよい。往復式芝刈り機ユニットは、上記で規定されたように、結合接続部及び／又は二段減速ギアを備えていてもよい。
【0012】
一実施の形態によれば、往復式芝刈り機ユニットは、入力リンクと結合体リンクとの間のリンク比が、少なくとも１：８である、リンク比を有しても良い。その様なリンク比を使用すると、コンパクトで効率的な往復式芝刈り機ユニットと組み合わせることにより、工具の比較的低いレベルの振動が得られてもよく、その結果としてより人間工学的な往復式芝刈り機ユニットが得られることが分かった。一実施の形態によれば、入力リンクと結合体リンクとの間のリンク比は、１：９から１：１４の間にある。結合体リンクの一般的な長さは、例えば、１９ｍｍから２９ｍｍの間であってもよい。出力リンクの一般的な長さは、例えば、２２ｍｍから２９ｍｍの間であってもよい。
【0013】
第５の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、伝動管内に配置された伝動シャフトを介して駆動ユニットにより駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットにより解決されるか又は少なくとも軽減されており、この往復式芝刈り機ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された減速ギアであって、減速ギアは、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフトに出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギアと、ハウジング内に配置されたクランク機構であって、クランク機構は、ギア出力シャフトの出力回転運動を、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で振動する一対の芝刈り刃の振動運動に変換するように構成されたクランク機構と、を具備しており、クランク機構が、共通振動軸線の周りで各芝刈り機刃を１５度未満の振動角度で振動するように構成される。それにより、振動を低レベルにすることができる。６度から１３度の間の振動角度は、芝刈り取り効率と振動との間の特に良好なバランスをもたらすことが分かっている。往復式芝刈り機ユニットは、上記で規定されたように、結合接続部及び／又は二段減速ギア及び／又は四節リンク装置を備えてもよい。
【0014】
第６の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、伝動管内に配置された伝動シャフトを介して駆動ユニットにより駆動されるように構成された往復式芝刈り機ユニットにより解決されるか又は少なくとも軽減されており、この往復式芝刈り機ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された減速ギアであって、減速ギアは、第１の比較的より速い回転速度で伝動シャフトから入力回転運動を受けるように且つ第２の比較的より遅い回転速度でギア出力シャフトに出力回転運動を伝達するように構成される、減速ギアと、ハウジング内に配置されたクランク機構であって、クランク機構は、ギア出力シャフトの出力回転運動を、共通振動軸線の周りで相互に逆位相で振動する一対の芝刈り刃の振動運動に変換するように構成されたクランク機構と、往復式芝刈り機ユニットが使用されている時に、地面に戴置されるための最下部面を画定する接地体と、を具備しており、接地体は、共通振動軸線の周りの回転に関して、該一対の芝刈り刃の内の各芝刈り刃から回転に関して分離される。それにより、工具の振動を低減することができ、それにより、より良好な使用感を結果的に生じる。往復式芝刈り機ユニットは、結合接続部及び／又は二段減速ギア及び／又は四節リンク装置及び／又は上記で規定された振動角度を備えてもよい。任意選択で、接地体は、やはりハウジングからも回転に関して分離されてもよい。
【0015】
一実施の形態によれば、接地体は、共通振動軸線に沿って示されるように、円形の外形を有してもよい。接地体は、プラスチック製であってもよい。
【0016】
一実施の形態によれば、接地体は、刃往復シャフトにより軸方向に支持されてもよい。
【0017】
一実施の形態によれば、接地体は、接地体の中央孔を介して、上部軸方向停止部と下部軸方向停止部との間で軸方向に保持されてもよく、上部軸方向停止部と下部軸方向停止部の間の軸方向距離は、中央孔に隣接する接地体の厚さを超える。上部軸方向停止部は、芝刈り刃往復シャフトの下向きの肩部により画定されてもよい。下部軸方向停止部は、芝刈り刃往復シャフトの下部肩部と隣接する固定装置により画定されてもよい。固定装置は、例えば、ねじ又はナット等のねじ付き要素を具備してもよく、ワッシャーを下部軸方向肩部と当接してしっかりと保持する。接地体の中央孔は、例えば、それを貫通する任意の刃往復シャフトよりも十分に大きくて、刃往復シャフトに対して接地体が自由に回転することを可能にする。
【0018】
第７の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、往復式芝刈り機ユニットの操作方法により解決されるか、又は少なくとも軽減されており、往復式芝刈り機ユニットの操作方法は、一対の芝刈り刃を駆動して、共通振動軸線の周りで、案内された相互逆位相運動で振動させることと、接地体が、往復式芝刈り機ユニットによりそれ（接地体）の底面において軸方向に保持されて、静止状態に維持されることを可能にすることと、を具備する。
【0019】
第８の形態によれば、上記の問題の一部又は全ては、往復式芝刈り機を操作する方法によって解決されるか、又は少なくとも軽減されており、この往復式芝刈り機の操作方法は、毎分８０００回転を超える回転速度で駆動ユニットのモータを動作させることと、モータの回転速度において、少なくとも１メートルの長さを有する伝動シャフトを動作させることと、伝動シャフトの出力回転運動により第１の減速ギアを駆動することと、第１の減速ギアを駆動する工程の出力回転運動により第２の減速ギアを駆動することと、第２の減速ギアを駆動する工程の出力回転運動を、一対の芝刈り刃の振動運動に変換することと、を具備する。
【0020】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された特徴の全ての可能な組み合わせにより具体化されてもよいことが留意される。更に、装置について説明された様々な実施の形態は全て、方法と組み合わせることができ、逆もまた同様であることが理解されよう。
【0021】
本発明の、上記並びに追加の目的と特徴と利点とは、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施の形態の以下の例示的且つ非限定的な詳細な説明を通じてより良好に理解されるであろう、そこでは、同様の要素には同様な数字が使用される。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【0023】
全ての図は概略図であり、必ずしも縮尺どおりではなく、一般的に、実施の形態を説明するために必要な部分のみを示しており、そこでは他の部分は省略されてもよい。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図１は、駆動ユニット（装置）１２と往復式芝刈り機ユニット１４とを具備する、手持ち型往復式芝刈り機１０を示す。駆動ユニット１２は、伝動管１６と、伝動管１６の第１の端部１６ａに取り付けられたモータ１８と、を具備する。伝動管１６内の伝動シャフト（図示せず）を介して往復式芝刈り機ユニット１４を駆動するように構成された、モータ１８は、例えば、内燃機関又は電気モータであってもよい。駆動ユニットは更に、往復式芝刈り機１０を保持するための一対のハンドル２０ａ、２０ｂと、内燃機関の場合一般的に、毎分８０００回転（ｒｐｍ）を超える速度で動作する、モータ１８の回転速度を制御するための起動機２２と、を備える。往復式芝刈り機ユニット１４は、第１の端部１６ａに対向する伝動管１６の第２の端部１６ｂに取り付けられるので、操作者が、直立位置に立っていて且つ往復式芝刈り機１０を２つのハンドル２０ａ、２０ｂにより保持した状態で、例えば草及び別の草木の刈り取りのために、往復式芝刈り機ユニット１４を地面に近づけ、彼／彼女の足から安全な距離に配置するには、便利である。この目的のために、伝動管は通常、約１メートルを超える長さを有する。
【0025】
ここで図２を参照すると、往復式芝刈り機ユニット１４は、ハウジング２４を伝動管１６（図１）上に締結するためのクランプ装置２６を備えた、ハウジング２４を具備する。クランプ装置は、ハウジング２４内のスリット２８と、スリット２８を一緒に押圧するように構成されたクランプねじ３０と、を具備する。クランク機構（図示せず）は、頂部カバー２５の下のハウジング２４内に配置されており、クランク機構は、共通振動軸線Ａ１の周りで相互に逆位相で一対の芝刈り刃３２ａ、３２ｂを振動させるように構成される。クランク機構は、第１の振動角度α１により規定される端部位置の間において一対の芝刈り刃のうちの第１の下側芝刈り刃３２ａを振動させ更に、第２の振動角度α２により規定される端部位置の間で一対の芝刈り刃のうちの第２の上側芝刈り刃３２ｂを振動させるように構成される。通常、α１及びα２は、実質的に同じであっても良く、図示の例では、α１＝α２≒９度である。振動角度は、切削歯ピッチＰの半分に概略対応しており、即ち、芝刈り刃３２ａ、３２ｂが、お互いに対して移動するので、上側芝刈り刃３２ｂの各切削歯３４ｂは、下側芝刈り刃３２ａの２つの隣接する切削歯３４ａと交互に重なり、及びその逆であって、それらの間の間隙３６に捕捉された草木を剪断する。
【0026】
図３ａは、駆動ユニット１２と、往復式芝刈り機ユニット１４と、清掃鋸ユニット３８と、を示す。駆動ユニット１２は、伝動管１６の第２の端部１６ｂにおいて、裁断機ユニット接続部４０ａを具備しており、そして往復式芝刈り機ユニット１４及び清掃鋸ユニット３８の各々は、駆動ユニット１２の裁断機ユニット接続部４０ａと噛み合うように構成された、それぞれの駆動ユニット接続部４０ｂを具備する。それにより、駆動ユニット１２と往復式芝刈り機ユニット１４と清掃鋸ユニット３８は、往復式芝刈り機ユニット１４或いは清掃鋸ユニット３８を駆動ユニット１２に接続することを可能にする、モジュール式芝刈り機システム３９を構成する。往復式芝刈り機ユニット１４は、芝及び小型の低木に、良好に適するとしても、特に、小石の跳ね返りが損傷を引き起こし得る状況において、円形の清掃鋸刃３７を高い回転速度で回転させるように構成された、回転式清掃鋸ユニット３８は、より茂った低木に対して及びより高い切削速度が望まれる状況において、より良好に適し得る。モジュール式システム３９のおかげで、２つの選択肢は、軽量且つ低容積にて操作者に利用可能にし得る。
【0027】
図３ｂは、駆動ユニット１２の裁断機ユニット接続部４０ａと、往復式芝刈り機ユニット１４の駆動ユニット接続部４０ｂと、をより詳細に示す。清掃鋸ユニット３８の駆動ユニット接続部４０ｂは、往復式芝刈り機ユニット１４の駆動ユニット接続部４０ｂと同一であってもよいことが理解されよう。説明を明確にするために、駆動ユニット１２の伝動管１６及び往復式芝刈り機ユニット１４のハウジング２４のそれぞれの輪郭が、破線で示される。伝動シャフト（軸）４２は、伝動管１６の内部に配置されており、更に駆動ユニット１２のモータ１８（図１）により回転するように接続する。伝動シャフト４２の自由端部４３は、伝動シャフト４２に沿って軸方向に伸びる、外側スプライン４４を備える。駆動ユニット接続部４０ｂは、伝動管１６の自由な第２の端部１６ｂを噛み合うように受容するための伝動管ソケット４６を具備しており、そしてクランプ装置２６は、ハウジング２４内のスリット２８の幅を減少可能にするので、伝動管１６は、ハウジング２４の伝動管ソケット４６内に堅固に締結される。駆動ユニット接続部４０ｂは、伝動シャフト４２のスプライン付き端部４４を受容するために、内側スプライン５０を備えた伝動シャフトソケット４９を有する入力シャフト４８を更に具備する。軸受装置５２は、ハウジング２４内の入力シャフト４８を半径方向に支持する。
【0028】
図４ａは、そのカバー２５（図２）が取り外された状態の往復式芝刈り機ユニット１４（図１）のハウジング２４を示しており、減速ギア（歯車）５４とクランク機構５６とを示す。減速ギア５４は、刃３２ａ、３２ｂ（図２）を対向して回転させるためのクランク機構５６を駆動する、ギア出力シャフト５８の低下した回転速度まで、入力シャフト４８（図３ｂ）により伝達される回転速度を減少するように構成される。ギア出力シャフト５８は、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２の周りで回転するように構成されており、それによりギア出力シャフト５８上に形成された第１の上部クランクピン６０ａとして構成された第１の上部入力クランクを回転させる。上部入力クランクピン６０ａは、上部入力クランクピン６０ａと、上部結合体リンク６２ａと、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２の周りで上部入力クランクピン６０ａを回転させることに応答して共通振動軸線Ａ１の周りで往復するように構成された、上部出力クランク６４ａと、を具備する、第１の上部四節リンク装置の入力リンクを形成する。上部結合体リンク６２ａは、上部入力クランクピン６０ａと出力クランク６４ａの上部出力クランクピン６６ａとに旋回するように結合するが、それ以外の場合は浮遊する。上部四節リンク装置の第４のリンクは、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２と共通振動軸線Ａとの間の固定リンクにより形成される。固定リンクはハウジング２４が物理的に相当しており、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２と共通振動軸線Ａ１とを相互に固定された関係に保持する。
【0029】
図４ｂは、上部四節リンク装置５６の動作を概略的に示す。四節リンク装置は、２つの位置で示されており、その内の１つは、破線で描かれる。ギア出力シャフト回転軸線Ａ２の周りの入力リンク６０ａの回転は、結合体リンク６２ａを動かし、次に、結合体リンク６２ａは、共通振動軸線Ａ１の周りで往復運動の状態で出力リンク６４ａを旋回させる。固定リンク２４は動かない。図示の例によれば、入力リンク６０ａは、約２ｍｍの長さを有しており（即ち、クランクピンの半径方向中心は、ギア出力シャフト（＝軸線Ａ２）の半径方向中心から約２ｍｍずれる）、結合体リンク６２ａは、約２３ｍｍの長さ（即ち、旋回軸線間の距離は約２３ｍｍ）を有しており、出力リンク６４ａは、約２５ｍｍの長さを有しており、固定リンク２４は、約３７ｍｍの長さの長さを有する。
【0030】
図５は、ハウジング２４（図４ａ）が取り外された状態の、減速ギア５４及びクランク機構５６を示す。減速ギア５４は、入力シャフト４８に取り付けられた第１の歯車（ギア）６８と、中間シャフト７２に取り付けられていて且つ第１の歯車６８と噛み合う第２の歯車７０と、中間シャフト７２に取り付けられて第２の歯車７０と共に同じ回転速度で回転する第３の歯車７４と、ギア出力シャフト５８に取り付けられていて且つ第３の歯車７４と噛み合う第４の歯車７６とを具備する、２段減速ギアである。第１と第２の歯車６８、７０は、かさ歯車であり、図５の図において、説明を容易にするために、第１と第２の歯車６８、７０は、歯なしで示される。図示の例において、第１の歯車６８は、１１個の歯を有しており、第２の歯車７０は、２６個の歯を有しており、第３の歯車７４は、１５個の歯を有しており、そして第４の歯車７６は、３３個の歯を有する。それにより、第１と第２の歯車６８、７０との間の係合において、回転速度に対して第１の減速が与えられ、前記２段減速ギアの第１の段階を規定し、更に第３と第４の歯車７４、７６との間の係合において回転速度に対して第２の減速が与えられ、前記２段減速ギアの第２段階を規定する。図５の図において下部軸受のみが示されるが、中間シャフト７２及びギア出力シャフト５８の上端部及び下端部は、軸受７８において軸受支持される。図５はまた、第２の下部四節機構と共に、クランク機構５６の第１の上部四節機構を示しており、図６の分解図においてより良好に示される。
【0031】
図６を参照すると、第２の下部四節機構もまた、ギア出力シャフト５８により駆動される。ギア出力シャフト５８上に形成された第２の下部クランクピン６０ｂとして構成される、入力クランクは、第２の下部四節リンク装置の入力リンクを形成する。下部クランクピン６０ｂは、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２の周りの回転に関して、上部クランクピン６０ａから１８０度位相がずれる。下部四節リンク装置は、下部入力クランクピン６０ｂと、下部結合体リンク６２ｂと、下部入力クランクピン６０ｂをギア出力シャフト回転軸線Ａ２の周りで回転させることに応答して共通振動軸線Ａ１の周りで往復するように構成される、下部出力クランク６４ｂと、を具備する。下部結合体リンク６２ｂは、下部入力クランクピン６０ｂ及び下部出力クランク６４ｂの下部出力クランクピン６６ｂに関して旋回するように結合されるが、それ以外は浮遊する。下部四節リンク装置の第４のリンクは、上部四節リンク装置と同様に、ギア出力シャフト回転軸線Ａ２と共通振動軸線Ａ１との間の固定リンクにより形成されており、そしてハウジング２４が物理的に相当する。
【0032】
下部出力クランク６４ｂは、スプラインを介して外刃往復シャフト８０ｂに接続しており、共通振動軸線Ａ１の周りで外刃往復シャフト８０ｂを回転させる。上部刃支持体８２ｂは、外刃往復シャフト８０ｂの下端部に固定されるように接続する。同様に、上部出力クランク６４ａは、スプラインを介して内刃往復シャフト８０ａに接続して、内刃往復シャフト８０ａを、外刃往復シャフト８０ｂと逆位相で、共通振動軸線Ａ１の周りで往復運動させる。下部刃支持体８２ａは、内刃往復シャフト８０ａの底端部に固定されるように接続する。内刃及び外刃往復シャフト８０ａ、８０ｂは同心であり、内刃往復シャフト８０ａは、下部刃支持体８２ａから外刃往復シャフト８０ｂ及び下部出力クランク６４ｂを介して軸方向に伸長して、上部出力クランク６２ａのスプラインと係合する。各下部及び上部刃支持体８２ａ、８２ｂは、それぞれの芝刈り刃３２ａ、３２ｂを保持する（図２）。
【0033】
図７の断面図は、減速ギア５４及びクランク機構５６の様々な構成要素を示す。ギア出力シャフト５８は、断面図において示されないが、その回転軸線Ａ２は、第４の歯車７６の中心と一致するように示される。入力シャフト４８は、ギア出力シャフトの共通振動軸線Ａ１に対して約５５度の傾斜角度α３で傾斜しており、刃３２ａ、３２ｂが地面の上で水平な状態で、伝動管１６（図１）を都合の良い角度で保持するように設けられる。
【0034】
図７の断面図はまた、往復式芝刈り機ユニット１４が使用されている時に、地面に対して戴置するための接地体８４を示す。図８は、接地体８４を立体図で示しており、接地体８４は、共通振動軸線Ａ１に沿って示されるように、円形の外形を有しており、ねじ８８を受容するための円形中央孔８６を備える。ワッシャー９０は、接地体８４のための下部軸方向停止部を形成する。図７に戻り参照すると、ねじ８８は、内刃往復シャフトのめねじと係合して、ねじ８８及び内刃往復シャフト８０ａは、堅固に接続する。ねじ８８は、ワッシャー９０を内刃往復シャフト８０ａの下部軸方向端部９２に対してしっかりと保持し、一方で、内刃往復シャフト８０ａと一体的に形成される下部刃支持体８２ａの底面は、接地体８４の上部軸方向停止部を画定する。上部軸方向停止部と下部軸方向停止部の間の軸方向距離は、中央孔８６に隣接する接地体の厚さを超える。それにより、接地体は、内刃及び外刃往復シャフト８０ａ、８０ｂの両方から、並びにハウジング２４から回転に関して分離される。
【0035】
本発明は主に、幾つかの実施の形態を参照して上記で説明されてきた。しかしながら、当業者により直ちに理解されるように、上に開示されたもの以外の別の実施の形態は、添付の特許請求の範囲により定義されるように、本発明の範囲内で等しく可能である。
【0036】
請求項において、「具備する」という単語は、別の要素又は手順を排除せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を排除しない。
【図1】
【図2】
【図3a-3b】
【図4a】
【図4b】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】