(57)【要約】【課題】  シャーブレードのロックを解消可能であり、かつ、シャーブレードの再ロックが防止される園芸用バリカンを提供する。【解決手段】  園芸用バリカンは、一対のシャーブレードと、少なくとも一方のシャーブレードを往復運動させるモータと、モータを制御する制御手段を備えている。この制御手段は、モータを正方向と逆方向の両方向に運転することができる。さらに、この制御手段は、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧よりも、低くすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のシャーブレードと、
少なくとも一方のシャーブレードを往復運動させるモータと、
モータを制御する制御手段を備え、
制御手段は、モータを正方向と逆方向の両方向に運転可能であるとともに、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧よりも、低くすることを特徴とする園芸用バリカン。
【請求項２】
一対のシャーブレードがロックしたことを検知するロック検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、一対のシャーブレードのロックが検出された時に、モータの運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の園芸用バリカン。
【請求項３】
前記制御手段は、一対のシャーブレードのロックが検出された時に、モータの運転を停止するとともに、モータの回転方向を逆方向へ自動的に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の園芸用バリカン。
【請求項４】
前記制御手段は、一対のシャーブレードのロックが検出された時に、モータの運転を停止し、モータの回転方向を逆方向へ自動的に切り替えた上で、モータの再運転を自動的に開始することを特徴とする請求項３に記載の園芸用バリカン。
【請求項５】
モータの回転角を検出する回転角検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、モータの逆方向への運転を開始してから、モータが所定の回転角だけ回転した時点で、モータの運転を停止することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の園芸用バリカン。
【請求項６】
前記制御手段は、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を、経時的に低下させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の園芸用バリカン。
【請求項７】
一対のシャーブレードに加えられている負荷を計測する負荷計測手段をさらに備え、
前記制御手段は、正方向への運転時に計測された負荷が大きいときほど、その後の逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を高くすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の園芸用バリカン。
【請求項８】
前記制御手段は、正方向への運転時に計測された負荷の増加率が大きいときほど、その後の逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を高くすることを特徴とする請求項７に記載の園芸用バリカン。
【請求項９】
前記制御手段は、モータの運転を停止する際に、モータを短絡制動することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の園芸用バリカン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生垣の剪定に用いられる生垣バリカンや、芝生の刈り込みに用いられる芝生バリカン等の、園芸用バリカンに関する。
【背景技術】
【０００２】
生垣バリカンや芝生バリカン等の園芸用バリカンが知られている。園芸用バリカンは、一対のシャーブレードと、一対のシャーブレードを往復運動させるモータを備えている。
園芸用バリカンでは、太い枝や金網等の切断不能な異物を噛み込むことによって、シャーブレードがロックされてしまうことがある。シャーブレードが異物によってロックされた場合、利用者は園芸作業を中断して、シャーブレードから異物を取り除く必要がある。このとき、シャーブレードが異物を深く噛み込んでいるために、利用者は異物をなかなか取り除くことができないことも多い。また、シャーブレードから異物を取り除く際に、シャーブレードが損傷を受けることも多い。
【０００３】
特許文献１に、上記の問題に関連する生垣バリカンが開示されている。この生垣バリカンは、モータを制御する制御回路をさらに備えている。この制御回路は、シャーブレードのロックが検知されたときに、モータを逆方向に運転することによって、シャーブレードの動作方向を反転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開１９６９９１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された園芸用バリカンのように、シャーブレードが異物によってロックされた場合、シャーブレードの動作方向を反転させることによって、シャーブレードのロックを解消することができる。しかしながら、シャーブレードを逆方向に動作させた場合、違う刃部で他の異物を噛み込んだり、刃部の往復動作によって同一の異物を噛み込んだりして、シャーブレードが再ロックされてしまうことがある。
この点に関して、特許文献１には、モータを逆方向へ運転する時間について、制限時間を設けることが提案されている。しかしながら、そのような制限時間を設けるだけで、上述の問題を解決することは難しい。例えば、制限時間を短く設定すれば、シャーブレードが再ロックを防止する以前に、シャーブレードに現に生じているロックを解消することすらできなくなる。その一方において、制限時間を長くしていくと、シャーブレードに生じているロックを解消することはできるが、シャーブレードが再ロックを起こす可能性が高くなってしまう。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、上述したようなシャーブレードの再ロックが防止される園芸用バリカンを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって具現化される園芸用バリカンは、一対のシャーブレードと、少なくとも一方のシャーブレードを往復運動させるモータと、モータを制御する制御手段を備えている。この制御手段は、モータを正方向と逆方向の両方向に運転することができる。さらに、この制御手段は、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧よりも、低くすることができる。
【０００７】
この園芸用バリカンでは、シャーブレードが異物によってロックされた場合、モータを逆方向に運転することによって、シャーブレードのロックを解消することができる。モータを逆方向に運転する際には、モータへの印加電圧が低く制限されているので、同一又は他の異物によって、シャーブレードが再ロックされるといったことが防止される。
ここで、モータの回転方向の切り替えは、利用者の操作に応じて行われてもよいし、後述するように、制御回路によって自動的に行われてもよい。
【０００８】
上記した園芸用バリカンは、一対のシャーブレードがロックしたことを検知するロック検知手段をさらに備えることが好ましい。この場合、制御手段は、一対のシャーブレードのロックが検出された時に、モータの運転を停止することが好ましい。
この構成によると、シャーブレードが異物を深く噛むことによって、シャーブレードが固くロックされるといったことが防止される。従って、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を小さく抑えることができ、シャーブレードの再ロックを効果的に防止することができる。
【０００９】
制御手段は、シャーブレードのロックが検出された時に、モータの運転を停止するだけでなく、モータの回転方向を逆方向へ自動的に切り替えることも好ましい。さらに、制御手段は、モータの回転方向を逆方向へ切り替えた後に、モータの再運転を自動的に開始することも好ましい。
これらの構成によると、利用者がスイッチ類を操作することなく、モータの回転方向が自動的に切り替えられ、さらには、モータの逆方向への再運転が自動的に開始される。利用者は、面倒な操作を行うことなく、シャーブレードのロックを解消することができる。また、園芸用バリカンに、モータの回転方向を切り替えるためのスイッチ類を設ける必要がない。
【００１０】
本発明に係る園芸用バリカンは、モータの回転角を検出する回転角検出手段をさらに備えることが好ましい。この場合、制御手段は、モータの逆方向への運転を開始してから、モータが所定の回転角だけ回転した時点で、モータの運転を停止することが好ましい。
この構成によると、シャーブレードのロックが解消されたタイミングで、モータの逆方向への運転を速やかに停止することができる。それにより、シャーブレードの再ロックを効果的に防止することができる。
【００１１】
本発明に係る園芸用バリカンにおいて、制御手段は、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を、経時的に低下させることが好ましい。
この構成によると、モータを逆方向へ運転する期間の初期では、モータへの印加電圧を比較的に高くすることによって、シャーブレードに生じているロックをより確実に解消することができる。そして、モータを逆方向へ運転する期間の終期では、モータへの印加電圧を比較的に低くすることによって、シャーブレードの再ロックをより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明に係る園芸用バリカンは、一対のシャーブレードに加えられている負荷を計測する負荷計測手段をさらに備えることが好ましい。この場合、制御手段は、正方向への運転時に計測された負荷が大きいときほど、その後の逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を高くすることが好ましい。
この構成によると、シャーブレードをロックさせた異物に応じて、シャーブレードのロックを解除する際のモータへの印加電圧を調整することができる。即ち、計測された負荷が比較的に大きい場合、シャーブレードをロックさせた異物は、比較的に固いと推測することができる。この場合、モータへの印加電圧を比較的に高くすることによって、シャーブレードのロックを解消することができる。逆に、計測された負荷が比較的に小さい場合、シャーブレードをロックさせた異物は、比較的に柔らかいと推測することができる。この場合、モータへの印加電圧を比較的に低くしても、シャーブレードのロックを解消することができる。モータへの印加電圧を適切に調節することによって、シャーブレードの再ロックを効果的に防止することができる。
【００１３】
上記のように、正方向への運転時に計測された負荷に基づいて、その後の逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を調整する場合、その負荷の増加率が大きいときほど、モータへの印加電圧を高くすることが好ましい。
シャーブレードがロックする際に、計測される負荷は急激に増大する。このときの増加率は、シャーブレードをロックさせた異物の固さに応じて変化する。そのことから、計測された負荷の増加率を利用すると、シャーブレードをロックさせた異物の固さに応じて、モータへの印加電圧をより適切に調節することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の園芸用バリカンは、シャーブレードのロックを容易に解消することができるとともに、シャーブレードの再ロックを効果的に防止することができる。本発明の園芸用バリカンによれば、シャーブレードのロックによる作業中断が少なく、園芸作業の能率を顕著に向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】生垣バリカンの外観図。
【図２】シャーブレードの動作原理を説明する図であり、図２（ａ）はシャーブレード及びクランク部材の平面図を示し、図２（ｂ）はシャーブレード及びクランク部材のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図３】生垣バリカンの電気的な構成を示す回路図。
【図４】実施例１の制御回路が実行する処理の流れを示すフローチャート。
【図５】逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧の一例を示す。グラフＡは、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示し、グラフＢは、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示す。
【図６】逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧の一例を示す。グラフＡは、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示し、グラフＢは、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示す。
【図７】逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧の一例を示す。グラフＡ１、Ａ２は、逆方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示し、グラフＢは、正方向への運転時におけるモータへの印加電圧を示す。
【図８】実施例２の制御回路が実行する処理の流れを示すフローチャート。
【図９】実施例３の生垣バリカンの電気的な構成を示す回路図。
【図１０】実施例３の制御回路が実行する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）  生垣バリカンは、一対のシャーブレードと、回転することによって一対のシャーブレードを相対的に往復運動させるクランク部材と、クランク部材を回転させるモータを備えている。
（特徴２）  生垣バリカンは、モータに通電されているモータ電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路によって検出された電流値に基づいて、シャーブレードがロックしたことを検知するロック検知回路を備えている。ここで、ロック検知回路は、電流検出回路によって検出された電流値が、予め設定された制限値以上であるときに、シャーブレードがロックしたと判定する。ここで、電流検出回路は、モータに対して直列に接続されたシャント抵抗を用いて構成されている。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施例１の生垣バリカン１０の外観図を示している。生垣バリカン１０は、主に生垣の剪定に用いられる動力工具であり、園芸用バリカンの一種である。
【００１８】
図１に示すように、生垣バリカン１０は、本体１２と、本体１２に取り付けられているブレードアセンブリ５０を備えている。ブレードアセンブリ５０は、本体１２に対して着脱可能となっている。なお、図１では、ブレードアセンブリ５０の先端側の部分の図示が省略されている。
本体１２は、ハウジング３０を備えている。ハウジング３０には、切断片の飛来を防止するためのチップガード２０、利用者が把持するフロントグリップ１８及びメイングリップ１４が設けられている。メイングリップ１４には、生垣バリカン１０を起動させるトリガスイッチ１６が設けられている。
【００１９】
ブレードアセンブリ５０は、一対のシャーブレード５２を備えている。一対のシャーブレード５２は、上側シャーブレード５２ａと下側シャーブレード５２ｂによって構成されている。各々の一対のシャーブレード５２は、本体１２の前方（図１において右方）に長く伸びており、本体１２に対して前後方向（図１中において左右方向）にスライド運動に支持されている。一対のシャーブレード５２は、相対的に往復運動することによって、生垣の枝葉を剪定する。
【００２０】
図２を参照して、一対のシャーブレード５２の構成及びその動作について説明する。図２（ａ）は、一対のシャーブレード５２及びクランク部材６０の平面図を示しており、図２（ｂ）は、一対のシャーブレード５２及びクランク部材６０のＢ−Ｂ断面図を示している。
図２に示すように、上側シャーブレード５２ａと下側シャーブレード５２ｂは、板状の部材であり、重なって配置されている。上側シャーブレード５２ａには、複数の刃先５８ａが形成されている。上側シャーブレード５２ａの基端部５４ａには、嵌合孔５６ａが形成されている。嵌合孔５６ａは長円形状を有しており、その長径は、上側シャーブレード５２ａが往復運動する方向に対して垂直に伸びている。同様に、下側シャーブレード５２ｂにも、複数の刃先５８ｂが形成されている。下側シャーブレード５２ｂの基端部５４ｂにも、長円形状を有する嵌合孔５６ｂが形成されている。嵌合孔５６ｂの長径は、下側シャーブレード５２ｂが往復運動する方向に対して垂直に伸びている。
【００２１】
図２に示すように、生垣バリカン１０は、クランク部材６０と、クランク部材６０を回転させるモータ７０を備えている。クランク部材６０及びモータ７０は、本体１２のハウジング３０内に収容されている。
クランク部材６０は、一対のシャーブレード５２の嵌合孔５６ａ、５６ｂに配設されている。クランク部材６０は、上側偏心カム６６ａと、下側偏心カム６６ｂと、中心シャフト６４を備えている。クランク部材６０は、ハウジング３０内で、中心シャフト６４を中心に回転可能に支持されている。上側偏心カム６６ａと下側偏心カム６６ｂは、同一の直径を有する円板状の部材である。
【００２２】
上側偏心カム６６ａは、上側シャーブレード５２ａの嵌合孔５６ａに僅かなクリアランスをもって嵌合している。一方、下側偏心カム６６ｂは、下側シャーブレード５２ｂの嵌合孔５６ｂに僅かなクリアランスをもって嵌合している。上側偏心カム６６ａと下側偏心カム６６ｂは、中心シャフト６４に対して互いに反対方向へオフセットされている。
モータ７０がクランク部材６０を回転させると、上側偏心カム６６ａと下側偏心カム６６ｂは、互いに１８０°の位相差を持って偏心回転する。それにより、一対のシャーブレード５２が、１８０°の位相差を持って往復運動する。即ち、上側シャーブレード５２ａが前進する間、下側シャーブレード５２ｂは後退し、上側シャーブレード５２ａが後退する間、下側シャーブレード５２ｂは前進する。一対のシャーブレード５２が相対的に往復運動すると、それらの刃先５８ａ、５８ｂが接近と離反を繰り返すことによって、生垣の枝葉がせん断される。
【００２３】
次に、生垣バリカン１０の電気的な構成について説明する。図３は、生垣バリカン１０の電気的な構成を示す回路図である。
図３に示すように、生垣バリカン１０は、直流電源９４と、モータ駆動回路８０と、ゲート駆動回路８６と、制御回路９８を備えている。
直流電源９４は、外部から供給される交流電力を直流電力に変換する。直流電源９４は、モータ駆動回路８０を介してモータ７０に接続されている。直流電源９４からの直流電力は、モータ駆動回路８０を介してモータ７０に供給される。
【００２４】
モータ駆動回路８０は、複数のスイッチング素子８１、８２、８３、８４を備えている。第１のスイッチング素子８１は、直流電源９４の正極端子とモータ７０の第１の端子７０ａを接続する回路線に設けられている。第２のスイッチング素子８２は、直流電源９４の正極端子とモータ７０の第２の端子７０ｂを接続する回路線に設けられている。第３のスイッチング素子８３は、直流電源９４の負極端子とモータ７０の第１の端子７０ａを接続する回路線に設けられている。第４のスイッチング素子８４は、直流電源９４の負極端子とモータ７０の第２の端子７０ｂを接続する回路線に設けられている。各々のスイッチング素子８１、８２、８３、８４は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）によって構成されている。
【００２５】
ゲート駆動回路８６は、各々のスイッチング素子８１、８２、８３、８４に接続されており、各々のスイッチング素子８１、８２、８３、８４へオン信号を選択的に出力する。即ち、ゲート駆動回路８６は、各々のスイッチング素子８１、８２、８３、８４を選択的にオン／オフさせることができる。それにより、ゲート駆動回路８６は、モータ７０の回転方向を、正方向と逆方向の間で切り替えることができる。即ち、モータ７０を正方向に運転する場合、制御回路９８は、第１スイッチング素子８１と第４スイッチング素子８４をオンし、第２スイッチング素子８２と第３スイッチング素子８３をオフする。モータ７０を逆方向に運転する場合、制御回路９８は、第２スイッチング素子８２と第３スイッチング素子８３をオンし、第１スイッチング素子８１と第４スイッチング素子８４をオフする。ゲート駆動回路８６は、制御回路９８からの動作指令に基づいて、モータ７０への印加電圧の向きを切り替える。
【００２６】
さらに、ゲート駆動回路８６は、モータ駆動回路８０へのオン信号に対してパルス幅変調を行い、当該オン信号のデューティ比を変化させることによって、モータ７０への印加電圧を調整することができる。即ち、ゲート駆動回路８６は、オン信号のデューティ比を大きくすることによって、モータ７０への印加電圧を実質的に高くし、オン信号のデューティ比を小さくすることによって、モータ７０への印加電圧を実質的に低くすることができる。ゲート駆動回路８６は、制御回路９８からの動作指令に基づいて、モータ７０への印加電圧を変化させる。
【００２７】
図３に示すように、生垣バリカン１０は、エンコーダ７２と、シャント抵抗９０と、ロック検出回路９２を備えている。
エンコーダ７２は、モータ７０に設けられており、モータ７０の回転角を計測する。エンコーダ７２は、制御回路９８に接続されており、エンコーダ７２によって検出されたモータ７０の回転角は、制御回路９８へ入力される。
シャント抵抗９０は、モータ７０及び直流電源９４に対して、直列に接続されている。シャント抵抗９０は、モータ７０に通電されている電流に応じて、その出力電圧を変化させる。ここで、モータ７０の電流は、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷に応じて変化する。従って、シャント抵抗９０の出力電圧は、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷に対応している。シャント抵抗９０の出力電圧は、ロック検出回路９２へ入力される。
ロック検出回路９２は、シャント抵抗９０の出力電圧に基づいて、一対のシャーブレード５２がロック（動作不能）されているのか否かを判定する。詳しくは、ロック検出回路９２は、シャント抵抗９０の出力電圧が所定の閾値以上であれば、一対のシャーブレード５２がロックされたと判定する。ロック検出回路９２は、制御回路９８に接続されており、ロック検出回路９２による判定結果は、制御回路９８へ入力される。
【００２８】
制御回路９８は、マイクロコンピュータによって構成されている。制御回路９８は、エンコーダ７２及びロック検出回路９２に加えて、トリガスイッチ１６にも接続されている。制御回路９８は、トリガスイッチ１６、エンコーダ７２、ロック検出回路９２からの出力信号に基づいて、モータ７０の回転方向及びモータ７０への印加電圧を設定する。そして、制御回路９８は、設定したモータ７０の回転方向及びモータ７０への印加電圧に基づいて、ゲート駆動回路８６に動作指令を与える。ゲート駆動回路８６は、制御回路９８からの動作指令に基づいて、モータ７０の回転方向及びモータ７０への印加電圧を制御する。
【００２９】
図４は、制御回路９８によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートに沿って、制御回路９８によって実行される一連の処理について説明する。
利用者がトリガスイッチ１６をオン操作するまで、制御回路９８は待機状態を維持する（ステップＳ１０）。利用者がトリガスイッチ１６をオン操作すると、制御回路９８は、ゲート駆動回路８６に動作指令を出力し、モータ７０の運転を開始する（ステップＳ２０）。このとき、制御回路９８は、モータ７０の回転方向を正方向に設定し、モータ７０への印加電圧を最大に設定する。即ち、制御回路９８は、モータ７０を正方向に最大出力で運転する。モータ７０が正方向に運転されることで、一対のシャーブレード５２が往復運動を開始する。利用者は、生垣バリカン１０によって、生垣の剪定を開始することができる。
【００３０】
利用者が生垣バリカン１０によって生垣を剪定しているときに、一対のシャーブレード５２が切断不能な太さの枝や金網等の異物を噛み込み、一対のシャーブレード５２がロックされてしまうことがある。一対のシャーブレード５２が異物によってロックされると、モータ７０を流れる電流は急速に増大する。本実施例の生垣バリカン１０では、シャント抵抗９０及びロック検出回路９２によって、一対のシャーブレード５２のロックが速やかに検出される（ステップＳ３０）。
一対のシャーブレード５２のロックが検出されると、制御回路９８はモータ７０の運転を直ちに中止する（ステップＳ４０）。このとき、ゲート駆動回路８６は、第１スイッチング素子８１と第２スイッチング素子８２をオフし、第３スイッチング素子８３と第４スイッチング素子８４をオンする。それにより、モータ７０の両端子７０ａ、７０ｂを電気的に短絡させ、モータ７０を強く制動する。モータ７０が短絡制動によって速やかに停止することから、一対のシャーブレード５２が枝や金網を深く噛み込むことが防止される。
【００３１】
モータ７０の運転停止に続けて、制御回路９８は、モータ７０の回転方向を逆方向に切り替え（ステップＳ５０）、モータ７０の再運転を自動的に開始する（ステップＳ６０）。モータ７０が逆方向に運転されると、一対のシャーブレード５２も動作方向を反転させる。一対のシャーブレード５２は、噛み込んだ枝や金網から離反する方向に移動し、その結果、一対のシャーブレード５２のロックが解消される。
ここで、図５に示すように、制御回路９８は、モータ７０を逆方向に運転する場合（グラフＡ）に、モータ７０を正方向に運転する場合（グラフＢ）よりも、モータ７０への印加電圧を低く設定する。モータ７０への印加電圧を低く設定すると、モータ７０の回転速度（単位時間あたりの回転数）や出力トルクは比較的に小さくなる。従って、逆方向に動作する一対のシャーブレード５２が、同一又は他の異物を再び噛み込むことによって、再ロックされることが防止される。
なお、逆方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧は、正方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧に対して、例えば３０〜７０パーセントの値に設定することができる。ただし、モータ７０への印加電圧を低下させる程度は、特に限定されず、実験等に基づいて適宜設定することができる。
【００３２】
制御回路９８は、モータ７０を逆方向へ運転している間、エンコーダ７２の出力信号に基づいて、モータ７０の回転角を計測している。また、制御回路９８は、タイマを内蔵しており、モータ７０を逆方向へ運転した時間を計測している。そして、制御回路９８は、モータ７０の回転角が所定の制限回転角に到達すると（ステップＳ７０）、モータ７０の運転を停止する（ステップＳ９０）。あるいは、制御回路９８は、モータ７０を逆方向へ運転した時間が所定の制限時間ｔ１に到達すると（ステップＳ８０）、モータ７０の運転を停止する（ステップＳ９０）。制御回路９８がモータ７０の運転を停止するときには、ゲート駆動回路８６はモータ７０の両端子７０ａ、７０ｂを短絡させ、モータ７０を短絡制動によって強く制動する。
【００３３】
上記のように、制御回路９８は、モータ７０を逆方向に運転する場合、モータ７０の回転角に基づいて、モータ７０の運転を停止するタイミングを決定する。この手法によると、一対のシャーブレード５２のロックが解消された時点で、モータ７０の逆方向への運転を速やかに停止することができる。一対のシャーブレード５２のロックが解消された後まで、モータ７０の逆方向への運転が無用に継続されるといったことがないので、一対のシャーブレード５２の再ロックが防止される。また、モータ７０の運転が停止されると、モータ７０は短絡制動によって強く制動される。モータ７０及び一対のシャーブレード５２が速やかに停止することで、一対のシャーブレード５２の再ロックが防止される。
【００３４】
モータ７０の停止後、利用者がトリガスイッチ１６をオフ操作すると（ステップＳ１００）、制御回路９８は、モータ７０の回転方向を正方向に設定する（ステップＳ１１０）。その後、利用者がトリガスイッチ１６をオン操作するまで、制御回路９８は待機状態を維持する（ステップＳ１０）。即ち、最初の状態に戻る。
【００３５】
以上のように、本実施例の生垣バリカン１０では、一対のシャーブレード５２が枝や金網によってロックした場合、モータ７０が逆方向へ自動的に運転される。それにより、利用者による操作を必要とすることなく、一対のシャーブレード５２のロックが自動的に解消される。
本実施例の生垣バリカン１０では、モータ７０を逆方向へ運転する場合、モータ７０への印加電圧を低くする。即ち、モータ７０を逆方向へ運転する場合は、モータ７０の回転速度や出力トルクが制限される。それにより、逆方向へ動作する一対のシャーブレード５２が、同一又は他の枝や金網によって再ロックされることが防止される。
【００３６】
本実施例の生垣バリカン１０では、モータ７０が逆方向へ運転される場合に、モータ７０が制限回転角だけ回転した時点で、モータ７０の運転が停止される。それにより、一対のシャーブレード５２のロックが解消された時点で、モータ７０の逆方向への運転が速やかに停止される。それにより、逆方向へ動作する一対のシャーブレード５２が、同一又は他の枝や金網によって再ロックされることが防止される。
【００３７】
本実施例の生垣バリカン１０では、モータ７０の運転が停止されるときには、モータ７０の両端子７０ａ、７０ｂを短絡させることによって、モータ７０を強く制動する。それにより、一対のシャーブレード５２が枝や金網を噛み込んだとしても、その枝や金網が深く噛み込まれることが防止される。また、一対のシャーブレード５２のロックが解消された後に、一対のシャーブレード５２が同一又は他の枝や金網によって再ロックされることが防止される。
【００３８】
本実施例の生垣バリカン１０において、制御回路９８は、モータ７０を逆方向へ運転する場合に、モータ７０への印加電圧を経時的に変化させることも好ましい。この場合、図６に示すように、モータ７０への印加電圧を、経時的に低下させることが好ましい（グラフＡ）。この構成によると、モータ７０を逆方向へ運転する期間の初期では、モータ７０の出力トルクを比較的に大きくすることによって、一対のシャーブレード５２に生じているロックを確実に解消することができる。そして、モータ７０を逆方向へ運転する期間の終期では、モータ７０の出力トルクを比較的に小さくすることによって、シャーブレードの再ロックを効果的に防止することができる。モータ７０への印加電圧をこのように変化させると、一対のシャーブレード５２のロックをより確実に解消することができるとともに、一対のシャーブレード５２の再ロックをより確実に防止することができる。
【００３９】
本実施例の生垣バリカン１０では、シャント抵抗９０によって、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷が計測されている。従って、制御回路９８は、モータ７０を逆方向へ運転する場合に、その直前の正方向への運転時に計測された負荷に応じて、モータ７０への印加電圧を変化させることも好ましい。この場合、図７に示すように、計測された負荷が大きい場合には、モータ７０への印加電圧を高くすることが好ましく（グラフＡ１）、計測された負荷が小さい場合には、モータ７０への印加電圧を低くすることが好ましい（グラフＡ２）。
【００４０】
上記した手法によると、一対のシャーブレード５２をロックさせた枝や金網に応じて、逆方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧を変化させることができる。即ち、計測された負荷が比較的に大きい場合、一対のシャーブレード５２をロックさせた枝や金網は、比較的に固いと推測することができる。この場合、モータ７０への印加電圧を比較的に高くすることによって、一対のシャーブレード５２のロックを確実に解消することができる。逆に、計測された負荷が比較的に小さい場合、一対のシャーブレード５２をロックさせた異物は、比較的に柔らかいと推測することができる。この場合、モータ７０への印加電圧を比較的に小さくしても、一対のシャーブレード５２のロックを確実に解消することができる。モータ７０への印加電圧を適切に調節することによって、一対のシャーブレード５２の再ロックを効果的に防止することができる。
【００４１】
上記のように、正方向への運転時に計測された負荷に基づいて、その後の逆方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧を設定する場合、計測された負荷の増加率が大きいときほど、逆方向への運転時にモータ７０への印加電圧を大きくすることが好ましい。
一対のシャーブレード５２がロックする時、一対のシャーブレード５２に加えられる負荷は急激に増大する。このときの増加率は、一対のシャーブレード５２が噛み込んだ枝や金網の固さに応じて変化する。即ち、噛み込んだ枝や金網が固いときほど、計測される負荷の増大率は大きくなる。従って、計測された負荷の増加率が大きいときほど、逆方向への運転時にモータ７０への印加電圧を高くすれば、固い枝や金網を噛み込んだときでも、一対のシャーブレード５２のロックを確実に防止することができる。
【００４２】
ここで、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷は、シャント抵抗９０によって計測されるモータ７０の電流だけでなく、エンコーダ７２によって計測されるモータ７０の回転速度（単位時間あたりの回転数）からも、推測することもできる。即ち、モータ７０の回転速度が遅ければ、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷が大きいと推測でき、モータ７０の回転速度が速ければ、一対のシャーブレード５２に加えられている負荷は小さいと推測できる。
【実施例２】
【００４３】
本発明を実施した実施例２の生垣バリカン１０について説明する。実施例２の生垣バリカン１０では、実施例１の生垣バリカン１０と比較して、制御回路９８によって実行される処理が変更されている。その他の構成については、実施例１の生垣バリカン１０と同じである。
【００４４】
図８は、実施例２の生垣バリカン１０において、制御回路９８によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図８に示す実施例２のフローチャートでは、図４に示す実施例１のフローチャートと比較して、ステップＳ４２、ステップＳ５２の処理が追加されている。
実施例２の生垣バリカン１０においても、一対のシャーブレード５２のロックが検出されると（ステップＳ３０）、モータ７０の運転が停止される（ステップＳ４０）。ここまでの処理については、実施例１の生垣バリカン１０に等しい。しかしながら、実施例２の生垣バリカン１０では、モータ７０の逆方向への運転が、自動的に開始されることはない。図８に示すように、本実施例の生垣バリカン１０では、トリガスイッチ１６がオフ操作された時点で（ステップＳ４２）、モータ７０の回転方向が逆方向に切り替えられる（ステップＳ５０）。そして、トリガスイッチ１６が再びオン操作された時点で（ステップＳ５２）、モータ７０の逆方向への運転が開始される。
【００４５】
上記のように、実施例２の生垣バリカン１０では、利用者がトリガスイッチ１６を再びオン操作することによって、モータ７０の逆方向への運転が開始される。従って、利用者は、モータ７０を逆方向へ運転させるタイミングを、自由に決定することができる。実施例２の生垣バリカン１０においても、逆方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧は、正方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧よりも、低く設定されている。それにより、一対のシャーブレード５２のロックが解消された後に、一対のシャーブレード５２が再ロックされてしまうようなことが防止される。
【実施例３】
【００４６】
本発明を実施した実施例３の生垣バリカン１０について説明する。実施例３の生垣バリカン１０では、実施例１、２の生垣バリカン１０と比較して、制御回路９８によって実行される処理が変更されている。また、図９に示すように、実施例３の生垣バリカン１０では、実施例１、２の生垣バリカン１０と比較して、切替スイッチ１０２がさらに設けられている。切替スイッチ１０２は、モータ７０の回転方向を切り替えるために、利用者が操作するスイッチである。切替スイッチ１０２は、制御回路９８に接続されている。その他の構造については、実施例１、２の生垣バリカン１０と同じである。
【００４７】
図１０は、実施例３の生垣バリカン１０において、制御回路９８によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示す実施例２のフローチャートでは、図８に示す実施例２のフローチャートと比較して、ステップＳ４４、ステップＳ１０２の処理が追加されている。
実施例３の生垣バリカン１０においても、一対のシャーブレード５２のロックが検出されると（ステップＳ３０）、モータ７０の運転が停止される（ステップＳ４０）。ここまでの処理については、実施例１、２の生垣バリカン１０に等しい。しかしながら、実施例３の生垣バリカン１０では、モータ７０の逆方向への運転が、自動的に開始されることはない。さらに、実施例３の生垣バリカン１０では、トリガスイッチ１６がオフ操作されても（ステップＳ４２）、モータ７０の回転方向が自動的に切り替えられることはない。図１０に示すように、実施例３の生垣バリカン１０では、トリガスイッチ１６がオフ操作された後（ステップＳ４２）、切替スイッチ１０２が操作された時点で（ステップＳ４４）、モータ７０の回転方向が逆方向へ切り替えられる（ステップＳ５０）。そして、トリガスイッチ１６が再びオン操作された時点で（ステップＳ５２）、モータ７０の逆方向への運転が開始される。
【００４８】
モータ７０の逆方向への運転が終了した後においても（ステップＳ９０）、実施例１、２の生垣バリカン１０とは異なり、モータ７０の回転方向が自動的に正方向へ切り替えられることはない。実施例３の生垣バリカン１０では、トリガスイッチ１６がオフ操作された後（ステップＳ１００）、切替スイッチ１０２が再び操作された時点で（ステップＳ１０２）、モータ７０の回転方向が正方向へ切り替えられる。
【００４９】
上記のように、実施例３の生垣バリカン１０では、利用者が切替スイッチ１０２を操作することによって、モータ７０の回転方向が切り替えられる。従って、利用者は、モータ７０の回転方向の切り替えを、必要に応じて行うことができる。実施例３の生垣バリカン１０においても、逆方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧は、正方向への運転時におけるモータ７０への印加電圧よりも、低く設定されている。それにより、一対のシャーブレード５２のロックが解消された後に、一対のシャーブレード５２が再ロックされてしまうようなことが防止される。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、本明細書で説明した生垣バリカン１０の技術的特徴は、芝生バリカン等の他の種類の園芸用バリカンにも好適に適用することができる。
また、本明細書で説明した生垣バリカン１０は、一対のシャーブレード５２がスライドするように（直線的に）往復運動するタイプの園芸用バリカンであるが、生垣バリカン１０の技術的特徴は、一対のシャーブレードが揺動するように往復運動するタイプの園芸用バリカンにも好適に適用することができる。
【００５１】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５２】
１０：生垣バリカン
１６：トリガスイッチ
５０：ブレードアセンブリ
５２ａ：上側シャーブレード
５２ｂ：下側シャーブレード
６０：クランク部材
７０：モータ
７２：エンコーダ
８０：モータ駆動回路
８１、８２、８３、８４：スイッチング素子
８６：ゲート駆動回路
９０：シャント抵抗
９２：ロック検出回路
９４：直流電源
９８：制御回路
１０２：切替スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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