携帯用電動工具、また詳細にはヒートシンク付き電動剪定ばさみ

本発明は、携帯用電動工具、また詳細には剪定作業および収穫作業のために、また特にブドウの剪定および果樹の剪定のために使用可能な電気モータ付き剪定ばさみに関する。本発明は特に、遠隔給電源、例えば、ベルトまたは背に保持することが可能なバッテリ付き給電源を備える剪定ばさみに関する。本発明は、また、一体化された給電源付きの剪定ばさみのために活用することが可能である。より一般的には本発明は、携帯用電動工具、また詳細にはプラスチックまたは複合材料製のシェルを有する工具に関する。

仏国特許第2614568号明細書、英国特許第8614677号明細書および欧州特許第2156732号明細書は、収穫作業および剪定作業に使用可能な剪定ばさみを記載している。

仏国特許第2614568号明細書は、中空体の形態のハウジングを備え、その一部分がハンドルを形成し、その内部には、特に電気モータおよびモータを可動式刃に接続するトランスミッションが収容されている剪定ばさみを示している。トランスミッションは、その主な機能として、モータの回転運動をハウジングに回動自在に取り付けられている可動式刃に伝動する。可動式刃は、開いた位置から固定刃上の閉じた位置に回動することが可能である。

トランスミッションは、モータのシャフトに接続された減速機、モータの回転運動を並進運動に変換するために減速機の出力に取り付けられたボールねじ−ナット機構、そして、ボールねじ−ナット機構の球を可動式刃のカムに接続するコネクティングロッドのような様々な手段を備える。

電気モータは、蓄電池バッテリを備える遠隔給電源によって給電される。英国特許第8614677号明細書が示しているように、遠隔給電源を特にベルトまたは背中に保持することが可能である。そのとき、遠隔給電源は適切な給電ケーブルによって剪定ばさみに接続されている。

遠隔給電の使用によって、一体化されたバッテリ付きの工具と比較して、剪定ばさみの使用の自律性を増大させることができるばかりでなく、またモータの電力を増大させることもできる。

剪定ばさみの使用形式により、モータによる消費電力は多少なりとも大きい。使われる電力は、例えば果樹の剪定の場合、または断面の大きいブドウの茎の剪定については大きい。キロワットオーダーのピーク値に達することがある。

仏国特許第2614568号明細書

英国特許第8614677号明細書

欧州特許第2156732号明細書

剪定ばさみの出力が高く、摩擦がとりわけ減少しているにもかかわらず、工具による消費電力の一部分が熱に転換されるのは不可避である。剪定ばさみの主な熱源は、モータ、そのロータの軸受およびトランスミッションの減速機である。またこれらの部品は、通常そのハンドルを形成する工具の一部分に収容されている。

大容量の電力源によって工具を集中して長時間使用することを可能にした場合、放散熱によって工具のハンドルが許容できないほど熱くなるにいたる。この現象は、ハウジングに使用する材料の選択によって顕著になる。実際、ハウジングの材料は好ましくは、工具の把持に快適な軽い材料であり、熱の放散には好都合ではないプラスチック材料などである。工具のハンドル上の、つまりハウジング上のユーザの手も同様に、熱の除去への障壁となる。これらのあらゆる要因が、工具の、また詳細にはそのハンドルの温度の上昇を助け、その使用を不快なものにする。

熱の発生の問題は、剪定ばさみに固有のものではないが、これらの工具の場合特に問題となる。実際、熱をより少なくするために剪定ばさみの構造を変更する可能性は、複数の理由のため制限されている。

第一の理由は、特にコンパクトな構造である。実際、剪定ばさみのハンドルを形成するハウジングの部分は、手で容易に持つことが可能であるようにサイズ決定される。したがって、ハウジング内で利用可能な空間は限定される。そこに収容される手段、また特に工具の作動に必要な電力を生成して伝導するモータおよびそのトランスミッションについても同様である。

第二の理由は、工具の把持の快適さおよび軽さの要求に関係する。これらの要求は、数時間にわたり工具を使用することがあり得るユーザの疲労を制限することを目的とする。他方ではこれらの要求は、ハウジングの作製について材料の選択を決定づける。

また第三の理由は、メンテナンス作業またはクリーニング作業のために部分的な分解を許可するので、工具の部品の堅固かつ信頼性の高い組み立ての必要性に関係する。

本発明は、上述の問題を排除し、集中的な使用にもかかわらず、ユーザの手にとっての熱快適性が改善された剪定ばさみを提案することにある。

目的は詳細には、ハンドルの熱を大きく制限する構造を利用した剪定ばさみを提案することである。

また目的は、改善された組み立て、またとりわけ堅牢かつ耐久性のある構造を可能にする、そのような剪定ばさみを提案することである。

これらの目的を達成するために、本発明は、携帯用電動工具、また詳細には電気モータ、切断装置、および電気モータを切断装置に接続するトランスミッションを備える電動剪定ばさみを提案する。トランスミッションおよび電気モータは、剪定ばさみのハンドルを構成することが可能な主要ハウジング内に収容されている。本発明によると、剪定ばさみは、良好な熱伝導体である材料製の中間ハウジングを備える。中間ハウジングは、電気モータと熱接触し、主要ハウジング内に収容されている。また剪定ばさみは、一つまたは複数のヒートシンクを備える。そのまたはそれらのヒートシンクは、中間ハウジングに接続され、ハウジングの外部に突出している。

中間ハウジングは、単一部品で作製することが可能であるが、好ましくは、二つの着脱可能な隣接する部分、例えば二つのハーフシェルで作製することが可能である。

トランスミッションとは、モータの運動を切断装置に伝動するように働く装置アセンブリを意味する。トランスミッションは、例えば、減速機、ボールねじ‐ナット機構、コネクティングロッドおよびカムを含むことが可能である。トランスミッションは、モータの回転運動を並進運動に、および並進運動を切断装置の刃の回動運動に変換するために使用することが可能である。

切断装置は実際、少なくとも一つの可動式刃を含むことが可能である。例えば、固定刃に対して回動する可動式刃を備える。

モータは、ステータ、ロータおよびモータの回転を支えるベアリングローラを含むことが可能である。

中間ハウジングが、モータケースと接触、またはモータのステータおよび/または軸受と直接接触しているとき、中間ハウジングは、モータと接触しているとみなされる。

中間ハウジングはまた、トランスミッション装置と熱接触することが可能である。例えば、モータのシャフト上に取り付けられた減速機、減速機のクラウン、またはトランスミッションの軸受の場合である。

中間ハウジングの主要な機能は、モータおよび/またはトランスミッションの様々な手段によって生成された熱の大部分をヒートシンクの方へ伝導することである。これは、主要ハウジング、またしたがってハンドルの熱を防止する。

中間ハウジングのもう一つの機能はまた、モータおよび/またはトランスミッションの様々な部分の組み立ておよび結合の維持であり得る。

中間ハウジングの極めて単純な実施形態では、この中間ハウジングは、モータケース、減速機および/またはトランスミッションの別の部品がその内部に挿入されているカバーまたはシースのようなものであり得る。シース内への様々な部分の挿入は好ましくは、熱交換を促進するように調節される。

とりわけコンパクトな別の実施形態では、中間ハウジングは、モータ装置および/またはモータに連結された減速機装置のためにケースとして使用されることが可能である。この場合、モータは固有のカバーを有していない。モータのステータおよび軸受は、中間ハウジング内に直接収容されている。一般的には、中間ハウジングは、モータのシャフトと同一軸にしたがって回転する回転部品を有するすべての装置を収容して保持するように設計されることが可能である。

中間ハウジングはそのとき、好ましくは複数の部品、例えば、モータ装置および/またはトランスミッション装置の搭載後に組み立てられる二つのハーフシェルを備える。ハーフシェルは、ねじ止めによって組み立てられることが可能である。ハーフシェルはまた、それらの端部で各々弾性リングによって組み立てられることが可能である。少なくとも一つの端部の弾性リングは、例えば、「サークリップ」型弾性リングであることができる。

中間ハウジングはさらに、モータ上での減速機の組み立てのためのフランジを含むことがある。これは特に、減速機がそれ自体に固有のケースを備えるときの事例である。フランジは、モータに対して延びており、減速機を取り囲む中間ハウジングの一部分によって構成されることが可能である。

上述のことに関連して、中間ハウジングは、モータ上での減速機の固定手段を構成することが可能であり、または、モータ装置および減速機装置用の共通の保持ケースを直接構成することが可能である。したがって、モータおよび減速機によって形成されるアセンブリのパラメータを、主要ハウジング内に搭載する前に、テストまたは調整することが可能である。これらの措置は、剪定ばさみの製造収率を高め、最終的な組み立ての前に欠陥部品を排除することが可能である。また、これらの措置によって、機械部品の全体の寸法を最小化し、または、全ての機能部品(モータ、減速機など)のサイズを少なくとも最適化して、工具の機械的性能を最適化することが可能である。

良好な熱伝導体である中間ハウジングは、好ましくはアルミニウムまたはマグネシウムのような軽金属製である。中間ハウジングは、主要ハウジング内部に収容され、特に剪定ばさみのハンドルを形成する主要ハウジングの一部分の内部に延びることが可能である。

主要ハウジングは、金属であることがあり、または好ましくはプラスチック材料製であることがある。主要ハウジングは例えば、剪定ばさみの内部構成部品、および特に中間ハウジングを収容して保持するようにサイズ決定された、互いにねじ留めされた二つの部分からなるシェルを備える。主要ハウジングは、また、ハンドルを形成する部分を有する。ハンドルは、場合によっては引き金のような制御装置を備えることが可能である。

ヒートシンクは中間ハウジングに接続されている。ヒートシンクは中間ハウジング上に付加されるか、または中間ハウジングと単一部品で製造されることが可能である。中間ハウジングがそれ自体組み立てられた二つのハーフシェルから形成されているとき、シンクの一部分はこれらのハーフシェルの各々の上に形成されることが可能である。例えば、各ハーフシェルはシンクのフィンを備えることが可能である。中間ハウジングが主要ハウジング内に取り付けられているとき、シンクは主要ハウジングの外部に突出する。

中間ハウジングによって収集された熱は、伝導によってシンクの方へ転送される。次にその熱は、放熱によって、または周囲空気との接触での対流によって、剪定ばさみの外部に放散される。熱はまた、ガードのような剪定ばさみの他の外部装置への伝導によって放散されることがある。複数のシンク、または複数の部分からなるシンクを備えることが可能である。したがって、主要ハウジングはシンク用の一つまたは複数の通路を有する。小窓孔、例えばスリットを特に有することがあり、それを横切って、シンクの二つのフィンが延びる。

シンクは、好ましくは、ハンドルとして使用されない剪定ばさみの一部に形成される。例えば、ハンドルの端部に形成される。そのときガードまたはガードの一部、すなわちユーザの手のための機械的保護を構成することが可能である。

剪定ばさみは、ハンドルに沿って延び、引き金の周囲にトリガーガードを形成するガードを備えることが可能である。この場合シンクは、ガードの固定手段として使用することが可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、下記の図面の説明から明らかになるであろう。この説明は例として示されたものであり、何ら限定的なものではない。

本発明による剪定ばさみの部分的な分解組立図である。

図1の剪定ばさみの中間ハウジングおよびそこに収容されているモータ−減速機装置の分解組立図である。

図1は、ハンドル14を形成する主要ハウジング12を有する剪定ばさみ10を示している。好ましくはプラスチック材料製、または複合材料製の主要ハウジング12は、上方シェル12a、および上方シェル12aにねじ留めによって組み立てられる下方シェル12bを備える。主要ハウジングは、ハンドル機能の他に、切断装置の固定のためにも働く。例えば、固定刃20の固定脚部は上方シェル上にねじ留めされる。ハウジングは、また、剪定ばさみの装置を収容して保持する機能を有する。したがってハウジングは、切断装置の応力および内部装置によって発生する応力を引き受ける。

主要ハウジング12の内部には、モータ30、遊星歯車付き減速機32およびボールねじ−ナット機構34が特に収容されている。ボールねじ−ナット機構34は、モータの回転運動を並進運動に変換する。ボールねじ−ナット機構は、コネクティングロッド36によって可動式刃24のカム22に接続されている。カムはコネクティングロッドによって動かされ、ピボット26を中心にして可動式刃24を回動させ、そのピボットは可動式刃を固定刃20に接続している。また詳細には可動式刃24は、開いた休息位置から固定刃上の閉じた位置に向かって、およびその逆方向に回動することが可能である。刃の運動は、ハンドル14の前部に形成された引き金16によって制御される。

引き金16は、位置センサ、およびモータへの命令を生成するように構成された電子基板に組み合わされている。

図1では、モータおよび減速機は、中間ハウジング40内に取り付けられている。中間ハウジングは、モータに合わせて調整され、かつモータと熱接触する第一の部分42を備える。第一の部分42は、例えば、その内部でモータが締め調整をうけるシースのように形成されることが可能である。中間ハウジングの第二の部分44は、モータに減速機32を固定するフランジの役割を果たす。中間ハウジングの第二の部分44は、減速機の受け入れのために、シースのように形成されることも可能である。

より単純なバージョンでは、減速機は中間ハウジング内に収容されることができない。しかしながら、モータおよび減速機によって形成される装置が中間ハウジング内に取り付けられることは有利である。そのとき中間ハウジングは、ヒートシンクとしてだけでなく、減速機をモータ上に保持する固定の役割を果たす。モータ30は、中間ハウジングの第一の部分42に挿入される、それ固有のものであるケースを備えることが可能である。中間ハウジングはさらに、モータおよび/または減速機を構成する装置用のケースまたは支持材の役割を果たすことが可能である。この別の可能性は、図2を参照して記載される。

先に指摘したように、中間ハウジングにより、剪定ばさみの他の装置と組み立てる前に、および主要ハウジング内に取り付ける前に、モータ−減速機装置をテストすることが可能である。

図1に戻ると、中間ハウジング40がヒートシンク50を備えることを観察することができる。ヒートシンク50は二つの冷却フィン52a、52bを備え、フィンは適合した小窓孔を通して主要ハウジング12の外部に突出している。シンクのフィンは主要ハウジングの端部、または、切断装置の刃20、24を備える端部の反対側の、工具本体の端部に形成されている。フィンの主な機能は、冷却機能である。実際フィンは、モータおよび/または減速機によって生成され、中間ハウジングに伝導される熱エネルギーの放散を促進する。冷却フィン52a、52b内での熱エネルギーの放散は、主要ハウジング12の内部での温度を低下させ、ハンドル14の熱を制限する。

ハンドルの後部に位置する冷却フィン52a、52bは、ハンドルの方向にカーブした形状を示し、ユーザの手に適した湾曲半径を有する。そのように、シンク50は、ハンドルの、および、より正確にはハンドルを握るユーザの手の第一の保護ガードもまた構成する。第二のガード54は、ヒートシンク50によって形成されている第一のガードを、切断装置を収容する剪定ばさみの前部まで延ばしている。第二のガード54は、金属製またはプラスチック材料製であることが可能である。第二のガード54は、ハンドル14に沿って延びて、引き金16のトリガーガード56を形成する。

第二のガード54は、引き金16の前部で主要ハウジング12に固定される。また第二のガード54は、軸ピン58を使用してシンク50に固定される。ガード用固定要素としてのシンクの使用によって、このガードの強固な固定が提供され、剪定ばさみの全体的な堅牢性に寄与する。

コネクタ60は、モータ30の近傍の剪定ばさみの後部に位置する。それによって、給電ケーブルを使用して、遠隔電気エネルギー供給源に剪定ばさみ10を接続することが可能である。例えばアキュムレータバッテリである電気エネルギー供給源は、ケーブル同様に図1には図示されていない。

図2は、中間ハウジング、および中間ハウジング40内に収容されているモータ−減速機装置の特定の一実施形態を図示している。

図2のハウジング40は、二つのハーフシェル40a、40bの形態であり、モータ30および減速機32の装置用ケースの役割を直接果たす。特に、中間ハウジングの第一の部分42は、モータのステータ64を収容するように設計されている。ステータ64の後部には、ピン62が観察されるが、それは図1を参照して記載したコネクタ60のピンである。

モータのロータ66は、ステータ64と同心であり、ベアリング70、72上に取り付けられ、ベアリングは中間ハウジング40の対応する収容部71、73に各々収容される。

同様に、中間ハウジング40の第二の部分44は、図1のようにもはや単純に減速機の固定フランジの役割を果たすのではなく、減速機の装置用のケースの役割を果たす。特に、減速機のクラウン80は、中間ハウジングの第二の部分44内に直接収容され、固定されている。言い換えれば、減速機は、固有のケースを有していないが、その装置は中間ハウジング内に直接収容されている。

図2の実施例では、減速機は、クラウン80内で回転する三つの遊星歯車82を備える。遊星歯車ゲート84上に収容される遊星歯車82は、ロータ66のシャフトに連結されたピニオン68によって回転駆動される。遊星歯車ゲート84は、図1を参照して記載したボールねじ−ナット機構の一部分である、モータのシャフトと同軸の、ねじ86に取り付けられる。

中間ハウジングの二つのハーフシェル40a、40bは、ハーフシェルの肩部91上に適応する第一の弾性リング90を使用して、およびハーフシェルの喉部93内に適応する第二の弾性リング92を使用して組み立てられる。第二のリングは、「サークリップ」型である。

さらに各ハーフシェル40a、40bは、各々ヒートシンクのフィン52a、52bのうちの一つとともに単一部品で形成されていることが観察される。

10 剪定ばさみ 12 主要ハウジング 12a 上方シェル 12b 下方シェル 14 ハンドル 16 引き金 20 固定刃 22 カム 24 可動式刃 26 ピボット 30 モータ 32 減速機 34 ボールねじ−ナット機構 36 コネクティングロッド 40 中間ハウジング 40a、40b ハーフシェル 42 中間ハウジングの第一の部分 44 中間ハウジングの第二の部分 50 ヒートシンク 52a、52b 冷却フィン 54 第二のガード 56 トリガーガード 58 軸ピン 60 コネクタ 62 ピン 64 ステータ 66 ロータ 68 ピニオン 70、72 ベアリング 71、73 収容部 80 クラウン 82 遊星歯車 84 遊星歯車ゲート 86 ねじ 90 第一の弾性リング 91 ハーフシェルの肩部 92 第二の弾性リング 93 ハーフシェルの喉部