(57)【要約】【課題】  操作性の向上に有効な動力工具を提供する。【解決手段】  動力工具としての刈払機２００は、エンジン１１１と、モータ１４１と、先端工具２０７を駆動する駆動軸２１５と、モータ１４１に電流を供給するバッテリと、を有し、エンジン１１１とモータ１４１が駆動軸２１５を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって先端工具２０７が駆動されるように構成されている。そして、エンジン１１１が、モータ１４１と駆動軸２１５の間に配置されている。【選択図】  図２
2014079240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端工具を駆動して作業を行う動力工具であって、
エンジンと、
モータと、
先端工具を駆動する駆動軸と、
前記モータに電流を供給するバッテリと、を有し、
前記エンジンと前記モータが前記駆動軸を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって前記先端工具が駆動可能に構成されており、
前記エンジンは、前記モータと前記駆動軸の間に配置されていることを特徴とする動力工具。
【請求項２】
請求項１に記載の動力工具であって、
前記エンジンの１サイクル内において、前記エンジンのピストンが下死点から上死点に向かう行程において、前記モータが前記ピストンを付勢するように構成されていることを特徴とする動力工具。
【請求項３】
請求項２に記載の動力工具であって、
前記ピストンが上死点から下死点に向かう行程において、前記モータが発電機として駆動されるように構成されていることを特徴とする動力工具。
【請求項４】
請求項１に記載の動力工具であって、
前記モータが発電機として駆動されるように構成され、前記発電機として駆動されることで得られた電気が、前記バッテリに充電されるように構成されていることを特徴とする動力工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記モータは、前記エンジンの始動時に、セルモータとして駆動するように構成されていることを特徴とする動力工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記モータに接続されたリコイルスタータを有し、
前記リコイルスタータによって前記モータを介して前記エンジンを始動させるように構成されていることを特徴とする動力工具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記モータは前記エンジンの出力軸に連結されていることを特徴とする動力工具。
【請求項８】
請求項７に記載の動力工具であって、
前記モータは、固定子と回転子を有するとともに、前記回転子が前記固定子の外側に回転可能に配置されたアウタロータ型モータとして構成されており、
前記回転子が前記エンジンの出力軸に連結されていることを特徴とする動力工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンにより先端工具を回転駆動させて所定の作業を行う動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１１−２４４７２４号公報には、エンジンを駆動源として先端工具を駆動する携帯型動力工具としての刈払機が開示されている。当該刈払機は、燃料切れによりエンジンが駆動しない場合には、切替スイッチにより駆動源をエンジンから電気モータに切替えて先端工具を駆動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを駆動源とする動力工具の場合、作業効率を考慮して、高出力のエンジンが要求される。しかしながら、高出力のエンジンを動力工具に採用すると、動力工具の重量が増大する等の問題が生じる。携帯型動力工具においては、作業者が重量物を保持して作業するため、操作性に優れることが重要である。そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、操作性の向上に有効な動力工具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】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明に係る動力工具の好ましい形態は、エンジンと、モータと、先端工具を駆動する駆動軸と、モータに電流を供給するバッテリと、を有する。動力工具は、エンジンとモータが駆動軸を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって先端工具が駆動可能に構成されている。そして、エンジンは、モータと駆動軸の間に配置されている。なお、本発明における「エンジン」は、２ストロークエンジン、４ストロークエンジンを好適に包含する。また、本発明の「動力工具」は、刈払機、草刈り機、チェンソー、エンジンカッター、噴霧器、集塵機等、作業者が携帯して作業を行う動力工具を好適に包含する。
【０００６】
本発明によれば、エンジンとモータが駆動軸を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって先端工具が駆動されるため、エンジンとモータによって動力工具の高出力が得られる。また、モータに比べて重量の重いエンジンが、モータと駆動軸との間に配置されるため、重量バランスがとり易くなる。その結果、作業者が動力工具を携帯して作業する際の操作性が向上する。
【０００７】
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、エンジンの１サイクル内において、エンジンのピストンが下死点から上死点に向かう行程において、モータがピストンを付勢するように構成されている。なお、「エンジンの１サイクル」とは、エンジンの吸気、圧縮、燃焼、排気の一連の動作をいう。本形態によれば、エンジンのピストンが下死点から上死点に向かう行程において、モータがピストンを駆動することで、エンジンの駆動がアシストされる。
【０００８】
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、エンジンの１サイクル内において、ピストンが上死点から下死点に向かう行程において、モータが発電機として駆動されるように構成されている。本形態によれば、ピストンが上死点から下死点に向かう行程において、モータが発電機として駆動されるため、エンジンの駆動によって発電される。その結果、モータを駆動するための電気が得られる。
【０００９】
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、モータが発電機として駆動されるように構成されている。そして、発電機として駆動されることで得られた電気が、バッテリに充電されるように構成されている。
【００１０】
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、モータは、エンジンの始動時に、セルモータとして駆動するように構成されている。
【００１１】
本形態によれば、モータをセルモータとして使用できることで、モータが駆動軸を駆動するだけでなく、エンジンの始動にも利用される。
【００１２】
また、本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、モータに接続されたリコイルスタータを有する。そして、リコイルスタータによってモータを介してエンジンを始動させるように構成されている。
【００１３】
本形態によれば、セルモータを有することなく、作業者によって手動でエンジンが始動される。なお、モータはセルモータとして構成されていてもよい。すなわち、エンジンは、セルモータによって始動されるだけでなく、作業者によって手動で始動されてもよい。
【００１４】
本発明に係る動力工具の更なる形態によれば、モータはエンジンの出力軸に連結されている。本形態によれば、モータがエンジンの出力軸に連結されているため、モータがエンジンのピストンを駆動させる構成と、モータがエンジンに発電機として駆動される構成が合理的に達成される。なお、モータの回転軸とエンジンの出力軸は、同軸状に配置された互いに連結されていることが好ましい。
【００１５】
この形態においては、モータは、固定子と回転子を有するとともに、回転子が固定子の外側に回転可能に配置されたアウタロータ型モータとして構成され、モータの回転子がエンジンの出力軸に連結された構成であることが好ましい。アウタロータ型モータを採用した場合、マグネットの極数が増加されるとともに、回転子の回転中心から外周までの距離（半径）が大きくなることで、モータの出力トルクとして大きなトルクが発生される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、操作性の向上に有効な動力工具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る刈払機を示す外観図である。
【図２】刈払機の駆動機構部を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係るチェンソーを示す側面図である。
【図４】図３に示すチェンソーの駆動機構部を示す断面図である。
【図５】バッテリアダプタが装着されたチェンソーを示す側面図である。
【図６】別のバッテリアダプタを示す図である。
【図７】第３実施形態に係る刈払機を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態につき、図１及び図２を参照して説明する。第１実施形態では、動力工具の一例として刈払機２００を用いて説明する。図１に示すように、刈払機２００は、操作桿２０１と、動力ユニット２０３と、ギアヘッド２０５と、刈刃２０７と、安全カバー２０９と、ハンドル２１１を主体として構成されている。動力ユニット２０３は、操作桿２０１の一端側に取付けられている。ギアヘッド２０５は、操作桿２０１の他端側に取付けられている。刈刃２０７は、ギアヘッド２０５に着脱可能に装着されるように構成されている。そして、安全カバー２０９は、刈刃２０７を覆うように操作桿２０１に取付けられている。また、ハンドル２１１は、操作桿２０１の中間部に設けられており、操作桿２０１が延在する延在方向と交差する方向に延在する。刈払機２００は、操作桿２０１に着脱自在に装着される肩掛けバンド（図示省略）により作業者に保持したされる。そして、作業者がハンドル２１１を把持し、刈刃２０７を回転させることで、草や小径木を切断するように構成された作業工具である。この刈刃２０７が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。
【００１９】
なお、説明の便宜上、刈払機２００の刈刃２０７側を、「前側」または「前方」と定義し、動力ユニット２０３側を、「後側」または「後方」と定義する。また、操作桿２０１に対してＵ字状のハンドル２１１の先端側を、「上側」または「上方」と定義し、操作桿２０１に対してハンドル２１１の先端側とは反対側を、「下側」ないし「下方」と定義する。
【００２０】
操作桿２０１は、中空長尺状のパイプであり、直線状に延在する。図２に示すように、操作桿２０１の内部には、ドライブシャフト２１５が収容されている。動力ユニット２０３から出力されるトルクは、ドライブシャフト２１５を介してギアヘッド２０５に伝達されて、刈刃２０７を回転する。このドライブシャフト２１５が、本発明における「駆動軸」に対応する実施構成例である。
【００２１】
図１に示すように、ハンドル２１１には、エンジン１１１の出力を操作するスロットルレバー１３５と、エンジン１１１を停止させるストップスイッチ（図示省略）が設けられている。スロットルレバー１３５は、エンジン１１１の出力を調整するために作業者が操作する操作部材である。
【００２２】
ギアヘッド２０５は、ドライブシャフト２１５に対して交差して斜め下方に延在する刈刃取付軸、ドライブシャフト２１５の回転を刈刃取付軸に伝達するための駆動側ギア及び被動側ギアを備えている。刈刃２０７は、刈刃取付軸に対して着脱可能に取付けられる。
【００２３】
図２に示すように、動力ユニット２０３は、刈刃２０７を駆動するための駆動機構部として構成されている。動力ユニット２０３は、本体ハウジング１０１、エンジン１１１、燃料タンク１８１、リコイルスタータ１７１、電動モータ１４１、および図示を省略するエアフィルタ、キャブレター、マフラー等を主体として構成されている。
【００２４】
動力ユニット２０３は、エンジン１１１と電動モータ１４１との異なる２つの原動機を有するハイブリッド駆動式として構成されている。エンジン１１１及び電動モータ１４１は、本体ハウジング１０１に収容されている。本体ハウジング１０１の前部には、開口部１０１ａが形成されている。この開口部１０１ａに対応して、ハウジングカバー１０２が本体ハウジング１０１に取付けられている。ハウジングカバー１０２は、開口１０２ａに操作桿２０１の一端部が着脱可能に連接されている。これにより、操作桿２０１は、本体ハウジング１０１に対して着脱可能に連接される。
【００２５】
エンジン１１１は、レシプロ式エンジンであり、シリンダ１１３、ピストン１１５、点火プラグ１１７、クランクケース１１９、クランクシャフト１２３、及び連接ロッド１２５等を主体として構成されている。エンジン１１１は、操作桿２０１の長軸方向（図２の左右方向）に関して、本体ハウジング１０１内の概ね中央部に配置されている。このエンジン１１１が、本発明における「エンジン」に対応する実施構成例である。
【００２６】
クランクシャフト１２３は、ドライブシャフト２１５と同軸状に配置されている。クランクシャフト１２３は、軸受１２１を介して支持されており、クランクシャフト１２３の一方側は、操作桿２０１に向かって延在されている。クランクシャフト１２３とドライブシャフト２１５との間には中間軸１６１が配置されている。中間軸１６１は、クランクシャフト１２３と同軸状に配置され、ハウジングカバー１０２内において軸受１６５を介して回転可能に支持される。中間軸１６１は、筒状の軸部材１６４を有し、軸部材１６４にドライブシャフト２１５が着脱可能に連結されている。軸部材１６４とドライブシャフト２１５は、スプライン結合により連結される。
【００２７】
クランクシャフト１２３と中間軸１６１との間には、遠心クラッチ１５１が配置されている。遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３の一方側に連結されている。遠心クラッチ１５１は、クラッチシュー１５１ａと、カップ状のクラッチドラム１６３を有している。クラッチドラム１６３は、中間軸１６１の一方の端部に固定されている。そして、遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３と共に回転することで、クラッチシュー１５１ａが遠心力によって外側に移動する。これにより、クラッチシュー１５１ａがクラッチドラム１６３の内面に接触して、クランクシャフト１２３の回転が中間軸１６１に伝達される。すなわち、遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数よりも低い場合には、クランクシャフト１２３の回転を中間軸１６１に伝達しない。一方で、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えた場合には、遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３の回転を中間軸１６１に伝達する。中間軸１６１の回転はドライブシャフト２１５を経てギアヘッド２０５に伝達され、刈刃２０７が駆動される。なお、遠心クラッチ１５１に変えて、電磁クラッチを用いてもよい。
【００２８】
電動モータ１４１は、エンジン１１１の、ドライブシャフト２１５とは反対側である後方に配置されている。すなわち、ドライブシャフト２１５の長軸方向に関して、電動モータ１４１、エンジン１１１、ドライブシャフト２１５の順序で配置されている。換言すれば、エンジン１１１は、電動モータ１４１とドライブシャフト２１５との間に配置されている。電動モータ１４１は、アウタロータ型モータとして構成されており、ステータコア１４３、ステータコイル１４５、アウタロータ１４７、マグネット１４９を備えている。この電動モータ１４１は、クランクシャフト１２３と同軸状に配置されている。電動モータ１４１には、バッテリ装着部に着脱可能に装着されたバッテリパックから電流が供給される。この電動モータ１４１が、本発明における「モータ」に対応する。
【００２９】
ステータコア１４３は、磁性材料で形成された円盤状部材である。ステータコア１４３は、スリーブ１４３ａを介してシリンダ１１３及びクランクケース１１９の外面に固定される。スリーブ１４３ａには、クランクシャフト１２３が貫通している。ステータコイル１４５は、ステータコア１４３に巻かれており、通電されることによってステータコア１４３を励磁する。このステータコア１４３が、本発明における「固定子」に対応する実施構成例である。
【００３０】
アウタロータ１４７は、円筒状の周壁１４７ａと底壁１４７ｂを有するカップ状部材である。周壁１４７ａは、ステータコア１４３の外側を覆うように配置されている。マグネット１４９は、ステータコア１４３の外周面に対向するように周壁１４７ａの内周面に配置されている。アウタロータ１４７の底壁１４７ｂは、中央部に筒部１４７ｃを有する。筒部１４７ｃは、クランクシャフト１２３の他端部とキー結合されている。すなわち、電動モータ１４１のアウタロータ１４７がクランクシャフト１２３に結合されて。このアウタロータ１４７が、本発明における「回転子」に対応する実施構成例である。
【００３１】
電動モータ１４１のエンジン１１１とは反対側の電動モータ１４１の後方には、エンジン１１１を始動するためのリコイルスタータ１７１が配置されている。リコイルスタータ１７１は、電動モータ１４１のアウタロータ１４７と同軸状に配置されている。このリコイルスタータ１７１は、本体ハウジング１０１に回転可能に取付けられたプーリ１７３、プーリ１７３に周回状に巻き付けられたロープ１７５、ロープ１７５に接続された操作レバー１７７を有する。そして、作業者が操作レバー１７７を引くことで、ロープ１７５を介してプーリ１７３が回転される。これにより、プーリ１７５の回転が電動モータ１４１のアウタロータ１４７を介してクランクシャフト１２３に伝達される。なお、リコイルスタータ１７１は、プーリ１７３からアウタロータ１４７へのエンジン１１１を始動させる方向への回転を伝達し、逆方向への回転は伝達しないように構成される。
【００３２】
ハンドル２１１には、駆動モード選択用の操作部材として、作業者が切替可能な駆動モード切替スイッチ（図示省略）が配置されている。この駆動モード切替スイッチは、エンジン１１１と電動モータ１４１を同時に駆動する第１の駆動モードと、エンジン１１１のみを駆動する第２の駆動モードとの間で切替え可能に構成される。エンジン１１１と電動モータ１４１を同時に駆動する第１の駆動モードが、本発明における「ハイブリッド駆動モード」に対応する実施構成例である。
【００３３】
ハンドル２１１に配置されたスロットルレバー１３５は、エンジン１１１への吸気（空気或いは混合気）の流入量を調整してエンジン１１１の回転数を調節するための操作部材である。また、スロットルレバー１３５は、電動モータ１４１の回転数を操作する操作部材を兼用している。
【００３４】
動力ユニット２０３には、エンジン１１１の点火時期等の駆動に関する制御を行うコントローラ（図示省略）が配置されている。コントローラは、第１の駆動モードが選択された場合には、スロットルレバー１３５の操作量に応じてエンジン１１１の吸気と点火を制御して回転数を制御するとともに、電動モータ１４１に対する電流の供給と供給の停止、および回転数を制御する。一方、第２の駆動モードが選択された場合には、スロットルレバー１３５の操作量に応じてエンジン１１１の吸気と吸気を制御して回転数を制御する。
【００３５】
以上の刈払機２００は、駆動モード切替スイッチにより第１の駆動モードが選択されて、エンジン１１１が始動されると、スロットルレバー１３５の操作に応じて、コントローラがエンジン１１１と電動モータ１４１を同時に駆動する。これにより、電動モータ１４１がエンジン１１１の駆動をアシストする。クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えると、遠心クラッチ１５１を介してクランクシャフト１２３の回転が中間軸１６１へと伝達される。その結果、クランクシャフト１２３の回転が、ドライブシャフト２１５及びギアヘッド２０５を介して刈刃２０７に伝達される。すなわち、エンジン１１１と電動モータ１４１を同時に駆動した場合には、エンジン１１１の出力及び電動モータ１４１の出力によってドライブシャフト２１５を駆動する。これにより、刈刃２０７が駆動される。
【００３６】
一方、第２の駆動モードが選択されて、エンジン１１１が始動されると、コントローラは、電動モータ１４１を駆動しないように制御する。すなわち、スロットルレバー１３５が操作されても電動モータ１４１は駆動されない。従って、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えると、クランクシャフト１２３の回転が、遠心クラッチ１５１を介してドライブシャフト２１５に伝達される。これにより、刈刃２０７が駆動される。
【００３７】
以上の通り、第１実施形態によれば、エンジン１１１と電動モータ１４１が同時にドライブシャフト２１５を駆動可能であるため、大きい出力で刈払機２００が駆動可能となる。
【００３８】
また、第１実施形態によれば、第１の駆動モードと、第２の駆動モードのいずれか一方の駆動モードが選択されて刈刃２０７が駆動される。したがって、作業者は、作業態様に応じて刈払機２００の出力が異なる駆動モードを選択し、作業が効率的に行われる。
【００３９】
また、第１実施形態によれば、電動モータ１４１とドライブシャフト２１５との間にエンジン１１１が配置されるため、刈払機２００の前後方向に関重量バランスがとり易い。すなわち、操作桿２０１の長軸方向に関して、電動モータ１４１及び刈刃取付軸に比べて重量の重いエンジン１１１が中間に配置されるため、刈払機２００の重心位置が操作桿２０１の長軸方向の中央部に近づけられる。その結果、刈払機２００に関する操作性が向上する。
【００４０】
また、第１実施形態によれば、電動モータ１４１が本体ハウジング１０１の後端側に配置されるため、外部の空気を取り込み易くなり、刈払機２００の冷却効果が向上する。さらに、リコイルスタータ１７１は、電動モータ１４１よりさらに後方に配置されているため、エンジン１１１を始動する際の操作レバー１７７の操作性が向上する。
【００４１】
なお、第１実施形態においては、エンジン１１１の回転が電動モータ１４１に伝達されて、電動モータ１４１が発電機として駆動する。電動モータ１４１によって発電された電気は、バッテリパックに充電される。これにより、エネルギーを合理的に利用することができる。このバッテリパックが、本発明における「バッテリ」に対応する実施構成例である。
【００４２】
コントローラは、エンジン１１１が吸気、圧縮、燃焼、排気の一連の行程を行う１サイクルにおいて、クランクシャフト１２３の回転位置に基づき、電動モータ１４１を制御する。すなわち、ピストン１１５が下死点から上死点に向かう行程においては、電動モータ１４１がピストン１１５を付勢するようにコントローラが電動モータ１４１を制御する。すなわち、電動モータ１４１がエンジン１１１の駆動をアシストする。一方、ピストン１１５が上死点から下死点に向かう行程においては、電動モータ１４１が発電機として駆動されるようにコントローラが電動モータ１４１を制御する。これにより、エンジン１１１の燃焼行程時の燃焼エネルギーの一部を発電に利用される。発電された電気は、バッテリパックに充電される。
【００４３】
また、第１実施形態においては、電動モータ１４１は、エンジン１１１の始動時に、セルモータとして機能する。作業者がスタートスイッチ（図示省略）を操作することで、電動モータ１４１が駆動して、電動モータ１４１のアウタロータ１４７に直結されたクランクシャフト１２３回転される。コントローラは、ピストン１１５がシリンダ１１３内の混合気を圧縮したタイミングで点火プラグ１１７を点火してエンジン１１１を始動する。
【００４４】
また、第１実施形態では、クランクシャフト１２３と中間軸１６１との間に遠心クラッチ１５１を配置されているため、エンジン１１１の始動時の低回転時において、刈刃２０７の駆動が防止される。これにより、所定の作業を行うためにスロットルレバーを操作した場合にのみドライブシャフト２１５が駆動されて、刈刃２０７が駆動する。
【００４５】
また、第１実施形態によれば、電動モータ１４１として、アウタロータ型モータを用いたため、マグネット１４９の極数が増加されるとともに、アウタロータ１４７の回転中心から外周までの距離（半径）が大きくなることで、モータの出力トルクとして大きなトルクが発生される。また、電動モータ１４１としてアウタロータ型モータを用いたため、クランクシャフト１２３の外周側に電動モータ１４１が配置される。これにより、エンジン１１１及び電動モータ１４１が合理的に配置される。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態につき、図３〜図６を参照して説明する。第２実施形態は、動力工具の一例としてチェンソー１００を用いて説明する。第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図３に示すように、チェンソー１００は、本体ハウジング１０１、ガイドバー１０３、フロントハンドル１０６、およびリアハンドル１０７を主体として構成されている。ガイドバー１０３は、本体ハウジング１０１の一方側から突出しており、ガイドバー１０３に先端工具としてのソーチェン１０５が装着される。したがって、装着されたソーチェン１０５が回転されて被加工材の切断作業が行われる。フロントハンドル１０６は、本体ハウジング１０１の一方側に連接され、リアハンドル１０７は、本体ハウジング１０１の他方側に連接されている。
【００４８】
なお、説明の便宜上、ガイドバー１０３が延在する方向に関して、ガイドバー１０３の先端側を、チェンソー１００の「前側」または「前方」と定義し、リアハンドル１０７が連接される側を、チェンソー１００の「後側」または「後方」と定義する。フロントハンドル１０６の前側には、ハンドガード１０８が本体ハウジング１０１に連接されている。従って、作業者はフロントハンドル１０６及びリアハンドル１０７を把持してチェンソー１００を操作して、切断作業が遂行される。
【００４９】
図３に示すように、リアハンドル１０７は、上側部分１０７ａと下側部分１０７ｂで構成されており、側面視でループ状に形成されている。上側部分１０７ａは、作業者が把持する把持領域として設けられている。上側部分１０７ａには、作業者が手動操作可能なスロットルレバー１３５及びストップスイッチ（図示省略）が配置されている。ストップスイッチは、エンジン１１１の駆動を停止するスイッチである。下側部分１０７ｂには、バッテリパック１３７が着脱可能に装着されるバッテリ装着部１０７ｃとコントローラ１３９が配置されている。コントローラ１３９は、スロットルレバー１３５の操作に応じて、電動モータ１４１及びエンジン１１１の駆動を制御するように構成されている。
【００５０】
図４に示すように、電動モータ１４１は、エンジン１１１と、ソーチェン１０５を駆動する駆動軸１３１との間に配置されている。そして、ソーチェン１０５は、エンジン１１１と電動モータ１４１が同時に駆動軸１３１を駆動する第１の駆動モード、エンジン１１１のみが駆動軸１３１を駆動する第２の駆動モードと、電動モータ１４１のみが駆動軸１３１を駆動する第３の駆動モードの間を切り替え可能に構成されている。すなわち、駆動モード切替スイッチは、３つの駆動モード間で切替可能に構成される。なお、駆動軸１３１は、エンジン１１１のクランクシャフト１２３の一端部にニードルベアリング１３３を介してクランクシャフト１２３に対して相対回転可能に装着されており、ソーチェン１０５を駆動するための駆動軸として配置されている。この第１の駆動モードが、本発明における「ハイブリッド駆動モード」に対応する実施構成例である。
【００５１】
電動モータ１４１は、アウタロータ型モータであり、エンジン１１１のクランクシャフト１２３と同軸状に配置されている。アウタロータ１４７は、駆動軸１３１に固定状に連結されている。すなわち、電動モータ１４１の出力が駆動軸１３１に直接に伝達される。
【００５２】
電動モータ１４１のアウタロータ１４７とエンジン１１１のクランクシャフト１２３との間には、遠心クラッチ１５１が配置されている。遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３に連結されている。この遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３と共に回転することで、クラッチシュー１５１ａが外側に移動する。これにより、クラッチシュー１５１ａがアウタロータ１４７の周壁１４７ａの内面に接触して、クランクシャフト１２３の回転がアウタロータ１４７に伝達される。すなわち、遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数よりも低い場合には、クランクシャフト１２３の回転をアウタロータ１４７に伝達しない。一方で、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えた場合には、遠心クラッチ１５１は、クランクシャフト１２３の回転をアウタロータ１４７に伝達する。なお、遠心クラッチ１５１に変えて電磁クラッチを用いてもよい。
【００５３】
また、クランクシャフト１２３の他端部には、冷却フィン１２９を備えたフライホイール１２７が取り付けられている。また、フライホイール１２７に隣接して、エンジン１１１を始動するために作業者が手動操作可能なリコイルスタータ（図示省略）が配置されている。
【００５４】
図５に示すように、バッテリ装着部１０７ｃは、バッテリパック１３７が直接装着されるだけでなく、バッテリアダプタ１０が着脱可能に装着されるように構成されている。バッテリアダプタ１０は、本体側アダプタ１１、バッテリ保持部１２、延長コード１３を主体として構成されている。
【００５５】
本体側アダプタ１１は、バッテリ装着部１０７ｃに着脱可能に装着される。この本体側アダプタ１１は、バッテリパック１３７とほぼ同形状に形成されている。バッテリ保持部１２は、バッテリパック１３７が着脱可能に装着されるように構成されている。そして、延長コード１３が本体側アダプタ１１とバッテリ保持部１２を連結し、バッテリ保持部１２に装着されたバッテリパック１３７から本体側アダプタ１１に電流を供給する。これにより、本体側アダプタ１１からチェンソー１００に対して電流が供給される。
【００５６】
バッテリ装着部１０７ｃに対して本体側アダプタ１１が矢印Ａの方向に摺動されて装着される。このとき、延長コード１３は、本体側アダプタ１１の装着方向（矢印Ａで示される方向）における後方部分に連接し、装着方向とは反対側に延在する。なお、バッテリ装着部１０７ｃには、バッテリパック１３７も本体側アダプタ１１と同様に矢印Ａの方向に摺動されて装着される。
【００５７】
バッテリ保持部１２には、バッテリパック１３７が矢印Ｂの方向に摺動されて装着される。また、バッテリ保持部１２は、フック１４を有しており、作業者がベルト等にフック１４を掛けることでバッテリ保持部１２が保持される。これにより、バッテリ保持部１２が作業者に保持される向きと、バッテリパック１３７がバッテリ保持部１２に対して装着される方向の関係によって、作業中のバッテリパック１３７の脱落が抑制される。
【００５８】
なお、バッテリ保持部１２には、複数のバッテリパック１３７が装着されるように構成されていてもよい。複数のバッテリパック１３７が装着される場合には、複数のバッテリパック１３７が電気的に直列に接続される。これにより、チェンソー１００がより高電圧で駆動される。一方で、複数のバッテリパック１３７が電気的に並列に接続されるように構成されていてもよい。この場合には、チェンソー１００を駆動可能時間が長くなる。また、複数のバッテリパック１３７の接続態様が直列と並列との間で切り替えるように構成されていてもよい。この場合には、複数のバッテリパック１３７の接続態様が作業者によって切り替え可能な切替スイッチをバッテリ保持部１２に設けることが好ましい。
【００５９】
また、バッテリアダプタ２０のバッテリ保持部２２は、図６に示すように構成されていてもよい。バッテリ保持部２２は、２つのバッテリパック１３７が装着可能に構成されている。バッテリ保持部２２には、バッテリパック１３７が矢印Ｂの方向に摺動されて装着される。また、バッテリ保持部２２には、２つのショルダーストラップ２４が設けられている。これにより、バッテリ保持部２２は、作業者に背負って保持される。なお、バッテリ保持部２２には、３つ以上のバッテリパック１３７が装着されるように構成されていてもよい。また、１つのバッテリパック１３７がバッテリ保持部２２に装着されて、チェンソー１００が駆動されるように構成されていてもよい。
【００６０】
なお、バッテリ保持部２２に装着される複数のバッテリパック１３７は、電気的に直列に接続される。これにより、チェンソー１００がより高電圧で駆動される。一方で、複数のバッテリパック１３７が電気的に並列に接続されるように構成されていてもよい。この場合には、チェンソー１００を駆動可能時間が長くなる。また、複数のバッテリパック１３７の接続態様が直列と並列との間で切り替えるように構成されていてもよい。この場合には、複数のバッテリパック１３７の接続態様が作業者によって切り替え可能な切替スイッチをバッテリ保持部２２に設けることが好ましい。
【００６１】
以上の通り構成されたチェンソー１００は、駆動モード切替スイッチにより第１の駆動モードが選択されて、エンジン１１１が始動されると、スロットルレバー１３５の操作に応じて、コントローラ１３９がエンジン１１１と電動モータ１４１を同時に駆動する。これにより、電動モータ１４１のアウタロータ１４７が回転されるとともに、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えたときには、遠心クラッチ１５１を介してクランクシャフト１２３の回転がアウタロータ１４７に伝達される。その結果、エンジン１１１の出力及び電動モータ１４１の出力によって駆動軸１３１が駆動されて、これによりソーチェン１０５が駆動される。
【００６２】
一方、第２の駆動モードが選択されると、コントローラ１３９は、エンジン１１１のみを駆動する。したがって、スロットルレバー１３５の操作に応じて、クランクシャフト１２３の回転数が所定の回転数を超えたときには、遠心クラッチ１５１を介してクランクシャフト１２３の回転がアウタロータ１４７に伝達される。その結果、アウタロータ１４７がクランクシャフト１２３と一体に回転して駆動軸１３１を駆動し、ソーチェン１０５が駆動される。
【００６３】
また、第３の駆動モードが選択されると、コントローラ１３９は、電動モータ１４１のみを駆動する。したがって、スロットルレバー１３５の操作に応じて、電動モータ１４１の回転数が制御され、アウタロータ１４７から駆動軸１３１を電動モータ１４１の回転が伝達される。これにより、電動モータ１４１が駆動軸１３１を駆動し、ソーチェン１０５が駆動される。このとき、遠心クラッチ１５１は駆動されないため、遠心クラッチ１５１は、アウタロータ１４７の回転を阻害しない。
【００６４】
以上の通り、第２実施形態によれば、第１の駆動モードと、第２の駆動モードと、第３の駆動モードの３つの駆動モードの中からいずれか１つの駆動モードが選択されて、駆動軸１３１が駆動される。すなわち、ソーチェン１０５が駆動される。このため、作業者は、ソーチェン１０５の出力が異なる駆動モードを選択し、被加工材の切断作業が効率的に行われる。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態につき、図７を参照して説明する。第３実施形態は、動力工具の一例として、刈払機２００を用いて説明する。第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。図５に示すように、電動モータ１４１は、先端工具としての刈刃２０７が取付けられる刈刃取付軸２１３とエンジン１１１との間に配置されている。
【００６６】
電動モータ１４１のロータ（図示省略）は、刈刃２０７を駆動する駆動軸としての刈刃取付軸２１３に対しては直接または減速ギアを介して接続されている。この電動モータ１４１のロータは、操作桿２０１内を延在するドライブシャフトの端部に遠心クラッチを介して連結されている。すなわち、エンジン１１１のクランクシャフトの出力は、ドライブシャフト、及び遠心クラッチを介して電動モータ１４１のロータに伝達される。なお、遠心クラッチに変えて、電磁クラッチを用いてもよい。
【００６７】
上記の通り、第３実施形態によれば、第２実施形態と同様に、第１の駆動モード、第２の駆動モード、第３の駆動モードの、３つの駆動モードの間を切り替え可能に構成されている。これにより、作業者は、刈払機２００の出力が異なる駆動モードを選択し、被加工材の切断作業が効率的に行われる。
【００６８】
なお、第１実施形態および第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、バッテリ装着部にバッテリアダプタを介してバッテリが装着されるように構成されていてもよい。
【００６９】
以上の各実施形態においては、少なくとも第１の駆動モードと、を備えていればよい。また、電動モータ１４１として、アウタロータ型モータを採用したが、インナロータ型モータを用いてもよい。
【００７０】
また、以上の各実施形態は、動力工具の一例として、刈払機２００またはチェンソー１００を用いて説明したが、これには限られない。例えば、草刈り機、エンジンカッター、噴霧器、集塵機等、作業者が携帯して作業を行う動力工具に、本発明を適用することが可能である。
【００７１】
以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る動力工具は、下記の態様が構成可能である。なお、態様１および当該態様１に付随する構成については、バッテリの装着態様を考慮することで、動力工具の操作性の向上を図ることを目的としているものである。
（態様１）
先端工具を駆動して作業を行う動力工具であって、
エンジンと、
モータと、
先端工具を駆動する駆動軸と、
前記モータに電流を供給するバッテリが装着されるバッテリ装着部を有し、を有し、
前記エンジンと前記モータが前記駆動軸を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって前記先端工具が駆動可能に構成されており、
前記モータは、前記エンジンと前記駆動軸の間に配置されており、
前記バッテリ装着部は、バッテリおよびバッテリアダプタが装着可能に構成されており、
前記バッテリ装着部には、バッテリが直接的に装着可能であるとともに、バッテリがバッテリアダプタを介して間接的に装着可能に構成されていることを特徴とする動力工具。
（態様２）
態様１に記載の動力工具であって、
前記バッテリ装着部は、バッテリおよびバッテリアダプタが所定の摺動方向に摺動して装着されるように構成されていることを特徴とする動力工具。
（態様３）
態様２に記載の動力工具であって、
前記バッテリ装着部には、当該バッテリ装着部に装着される第１部分とバッテリを保持する第２部分と第１部分と第２部分を接続する接続コードを備えたバッテリアダプタが装着されるように構成されており、
前記バッテリ装着部に前記バッテリアダプタが装着された状態で、前記接続コードが前記第１部分から前記摺動方向とは反対側に延在するように配置されるように構成されていることを特徴とする動力工具。
（態様４）
態様１〜３のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記バッテリ装着部は、前記バッテリアダプタを介して複数のバッテリが装着されるように構成されていることを特徴とする動力工具。
（態様５）
態様１〜４のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記モータは、固定子と回転子を有するとともに、前記回転子が前記固定子の外側に回転可能に配置されたアウタロータ型モータとして構成されており、
前記回転子が前記駆動軸に連結されていることを特徴とする動力工具。
（態様６）
先端工具を駆動して作業を行う動力工具であって、
エンジンと、
モータと、
先端工具を駆動する駆動軸と、
前記モータに電流を供給するバッテリが装着されるバッテリ装着部と、を有し、
前記エンジンと前記モータが前記駆動軸を同時に駆動するハイブリッド駆動モードによって前記先端工具が駆動可能に構成されており、
前記エンジンは、前記モータと前記駆動軸の間に配置されていることを特徴とする動力工具。
（態様７）
態様６に記載の動力工具であって、
前記バッテリ装着部は、バッテリおよびバッテリアダプタが装着可能に構成されており、
前記バッテリ装着部には、バッテリが直接的に装着可能であるとともに、バッテリがバッテリアダプタを介して間接的に装着可能に構成されていることを特徴とする動力工具。
（態様８）
態様１〜７のいずれか１項に記載の動力工具であって、
前記モータは、前記エンジンの出力軸と同軸状に配置されていることを特徴とする動力工具。
【００７２】
（実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素との対応関係）
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通り示す。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ソーチェン１０５が、本発明の「先端工具」に対応する構成の一例である。
刈刃２０７が、本発明の「先端工具」に対応する構成の一例である。
エンジン１１１が、本発明の「エンジン」に対応する構成の一例である。
ピストン１１５が、本発明の「ピストン」に対応する構成の一例である。
クランクシャフト１２３が、本発明の「出力軸」に対応する構成の一例である。
駆動軸１３１が、本発明の「駆動軸」に対応する構成の一例である。
刈刃取付軸２１３が、本発明の「駆動軸」に対応する構成の一例である。
ドライブシャフト２１５が、本発明の「駆動軸」に対応する構成の一例である。
電動モータ１４１が、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
ステータコア１４３が、本発明の「固定子」に対応する構成の一例である。
アウタロータ１４７が、本発明の「回転子」に対応する構成の一例である。
バッテリパック１３７が、本発明の「バッテリ」に対応する構成の一例である。
リコイルスタータ１７１が、本発明の「リコイルスタータ」に対応する構成の一例である。
第１の駆動モードが、本発明の「ハイブリッド駆動モード」に対応する構成の一例である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  バッテリアダプタ
１１  本体側アダプタ
１２  バッテリ保持部
１３  延長コード
１４  フック
２０  バッテリアダプタ
２２  バッテリ保持部
２４  ショルダーストラップ
１００  チェンソー
１０１  本体ハウジング
１０１ａ  開口部
１０２  ハウジングカバー
１０２ａ  開口
１０３  ガイドバー
１０５  ソーチェン
１０６  フロントハンドル
１０７  リアハンドル
１０７ａ  上側部分
１０７ｂ  下側部分
１０７ｃ  バッテリ装着部
１０８  ハンドガード
１１１  エンジン
１１３  シリンダ
１１５  ピストン
１１７  点火プラグ
１１９  クランクケース
１２１  軸受
１２３  クランクシャフト
１２５  連接ロッド
１２７  フライホイール
１２９  冷却フィン
１３１  駆動軸
１３３  ニードルベアリング
１３５  スロットルレバー
１３７  バッテリパック
１３９  コントローラ
１４１  電動モータ
１４３  ステータコア
１４３ａ  スリーブ
１４５  ステータコイル
１４７  アウタロータ
１４７ａ  周壁
１４７ｂ  底壁
１４９  マグネット
１５１  遠心クラッチ
１５１ａ  クラッチシュー
１６１  中間軸
１６３  クラッチドラム
１６４  軸部材
１６５  軸受
１７１  リコイルスタータ
１７３  プーリ
１７５  ロープ
１７７  操作レバー
１８１  燃料タンク
２００  刈払機
２０１  操作桿
２０３  動力ユニット
２０５  ギアヘッド
２０７  刈刃
２０９  安全カバー
２１１  ハンドル
２１３  刈刃取付軸
２１５  ドライブシャフト
【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】
2014079240.tif 000008
【図７】
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