JP2005333871A - 保護カバー及び刈払機 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性及びメンテナンス性に優れた保護カバーを提供する。
【解決手段】 刈払機１１に設けられた回転軸１４に固定され、刈刃１５と一体的に回転する座部２２と、この座部２２の外周において締結部材１７の周囲を取り囲むように設けられる環状のプロテクト部２７とを備える。プロテクト部２７の内周面と座部２２の外周面とのうちいずれか一方には、回転軸１４の中心周りに沿って延びる係止溝２５を設けるとともに、他方に係止溝２５に係合される係止突部３１を設け、係止溝２５と係止突部３１との間に空隙部を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、草等を刈る刈払機、及びその刈払機に刈刃を固定するための締結部材を保護する保護カバーに関するものである。

従来、この種の刈払機として、例えば、図１１に示す刈払機６１ａが知られている（特許文献１参照）。この刈払機６１ａは、操作杆６２の先端部にある本体６３から回転軸６４が突設され、刈刃６５がナット等の締結部材６６によって固定され、その締結部材６６が接地するのを防止するための保護カバー６７を備えている。保護カバー６７は、締結部材６６によって回転軸６４に対して固定されるため、刈刃６５と共に回転する。そのため、保護カバー６７が接地すると、その回転力が本体６３を介して操作杆６２へと伝わり、作業者の意志に反して操作杆６２が振られやすく、刈り込み作業性が悪くなるという不具合がある。

上述した刈払機６１ａの不具合を解消するために、例えば図１２に示すように、保護カバー６７と締結部材６６との間にそれらを相対回転可能にするベアリング軸受６９を設けた刈払機６１ｂが知られている（特許文献２、３参照）。このタイプの刈払機６１ｂによれば、ベアリング軸受６９を設けたことにより、原動機の回転力が保護カバー６７に伝達されないため、保護カバー６７が接地したとき、保護カバー６７を回転させずに刈刃６５のみを回転させることができる。
特開２００２−３６００２９号公報 実開昭６１−４１５３３号公報 実開平２−２８６６８号公報

しかしながら、図１２に示した刈払機６１ｂにおいては、ベアリング軸受６９を設置するため、部品点数が多く、またベアリング軸受６９を保護カバー６７に接地するための構造が複雑化する。

又、ベアリング軸受６９に外部からの粉塵等の異物が入り込むことによるその回転動作の低下を防止するために、ベアリング軸受６９全体が保護カバー６７によって覆われている。そのため、例えば摩耗して切れ味が低下した刈刃６５を新しいものと交換する際に、保護カバー６７を取り外すのに、ベアリング軸受６９と回転軸６４とを離脱させる必要があるが、それらを締結する締結ナットを取り外しにくいという問題がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、簡単な構成であるにもかかわらず、耐久性及びメンテナンス性に優れた保護カバー及び刈払機を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、刈払機に設けられた回転軸に刈刃を固定するための締結部材が接地するのを保護する保護カバーにおいて、前記回転軸に固定され、前記刈刃と一体的に回転する座部と、前記座部の外周において締結部材の周囲を取り囲むように設けられ、締結部材を外部に露出させる開口縁が、締結部材及び回転軸の先端よりも下側に位置する環状のプロテクト部とを備え、前記プロテクト部の内周面と座部の外周面とのうちいずれか一方に前記回転軸の中心周りに沿って延びる係止溝を設けるとともに、他方に前記係止溝に係合される係止突部を設け、前記係止溝と係止突部との間に空隙部を設けたことを要旨とする。

この構成によれば、座部及びプロテクト部のうち一方に設けた係止溝に他方に設けた係止突部を係合させることで、座部とプロテクト部との相対回転を実現することができる。これにより、プロテクト部が接地したときには、プロテクト部の回転が止められ、座部のみが回転することとなる。プロテクト部と座部との間に生じる摩擦によって出る摩耗屑や粉塵等の異物を空隙部に逃がすことができるため、係止溝内に目詰まりが起きるのを防止することができる。しかも、締結部材は、プロテクト部の内側に露出しているため、例えば摩耗して切れ味が低下した刈刃を新しいものと交換する際に、締結部材を緩める作業を行いやすい。

請求項２に記載の発明では、前記空隙部は、前記係止突部の先端部において等間隔おきに形成された複数の切欠き部を含んで構成されていることを要旨とする。
この構成にすれば、保護カバーの強度低下を招くことなく、空隙部の体積を大きく設定することができるため、係止溝内において摩擦屑や粉塵等の異物による目詰まり防止効果をいっそう向上することができる。

請求項３に記載の発明では、駆動源からの回転力を操作杆内に設けられた駆動シャフトを介して伝達される回転軸に、刈刃と請求項１又は２に記載される保護カバーの座部とを挿通し、それら刈刃及び保護カバーを締結部材の締め付けによって回転軸に対して固定したことを要旨とする。

この構成によれば、請求項１又は２に記載した保護カバーを用いているため、保護カバーの耐久性を向上することができ、メンテナンス性に優れた刈払機を提供することができる。

請求項１又は２に記載の発明によれば、簡単な構成であるにもかかわらず、座部とプロテクト部とのスムーズな相対回転を長時間に亘って持続することができるため、耐久性の向上を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、上記の効果に加えて、締結部材の着脱作業が容易となるため、メンテナンス性の向上を図ることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、刈払機１１は、操作杆１２の先端部に設けられたギアケース１３を備えており、ギアケース１３内にはその下面から先端部が突出された回転軸１４が支持されている。そして、操作杆１２の基端部に設けられた原動機（駆動源）からの回転力は、操作杆１２内に設けられた駆動シャフト１２ａ、及びギアケース１３内に設けられた図示しない歯車機構を介して回転軸１４に伝達されるようになっている。

回転軸１４には、その基端部に形成された段差部１４ａに係合する丸鋸状の刈刃１５と保護カバー１６とがそれぞれ挿通されている。そして、回転軸１４のネジ部１４ｂに締結部材としてのナット１７が締め付けられることにより、刈刃１５と保護カバー１６とが回転軸１４に対して取り付けられている。

要部である保護カバー１６について説明する。
図２，図３に示すように、保護カバー１６は、回転軸１４が挿通される貫通孔２１を有する金属製（アルミニウム）の座部２２を有している。座部２２は、前記回転軸１４に螺合されるナット１７によって刈刃１５に対して押圧され、刈刃１５と共に一体的に回転する。座部２２は、外周縁に段部２４ａ，２４ｂを有する環状の半割体２２ａ，２２ｂとから構成され、両半割体２２ａ，２２ｂは、それらに螺合される組付ネジ２３によって接合されている。そして、これらの段部２４ａ，２４ｂ同士が向き合わせられた状態で、両半割体２２ａ，２２ｂが組付ネジ２３によって接合固定されることにより、座部２２の外周面には係止溝２５が形成されている。係止溝２５の内奥部には、半割体２２ａ，２２ｂの接合面２６から外側に向けて傾斜した断面横Ｖ字状の底壁部２５ａが形成されている。

座部２２の外周には、前記回転軸１４、ナット１７の外周を取り囲むように環状をなす合成樹脂製（ナイロン）のプロテクト部２７が設けられている。プロテクト部２７は、その周方向に間隔をおいて形成された仕切り壁２８によって区画される複数の中空部２９を有しており、大部分が肉抜きされることで軽量化が図られている。プロテクト部２７は、その開口縁２７ｃが回転軸１４及びナット１７よりも下方に位置するように、座部２２の外周縁から下側に膨出されている。これにより、プロテクト部２７は、プロテクト部２７の内側で回転軸１４及びナット１７が露出されていてもそれらが接地されるのを防止する役割がある。

プロテクト部２７の内周面には、前記座部２２における係止溝２５の上下幅よりも厚みがやや小さい環状の係止突部３１が突設されており、係止突部３１は前記座部２２の係止溝２５内に適度な遊びを持たせて摺動可能に係合されている。この係合によって、座部２２とプロテクト部２７とは相対回転可能となっている。本実施形態では刈刃１５が回転しているとき、プロテクト部２７は、接地されていなければ座部２２と連れ回りし、接地されれば座部２２との連れ回りが解除されて停止するようになっている。

図２，図３に示すように、前記プロテクト部２７の係止突部３１には、その周方向に等間隔をおいて切欠き部３３が複数形成されている。切欠き部３３と、座部２２における係止溝２５の底壁部２５ａとから、係止溝２５と係止突部３１との間には空隙部３４が形成されている。空隙部３４には、プロテクト部２７とは異なる合成樹脂（ポリアセタール）からなる転動自在なボール３５が着脱可能に収容されている。すなわち、各ボール３５は、半分が係止突部３１の切欠き部３３内に収容され、残りの半分が係止溝２５の底壁部２５ａに収容されている。空隙部３４にボール３５を収容したのは、刈刃１５の回転中にプロテクト部２７が接地したとき、座部２２とプロテクト部２７とを安定した状態で相対回転させるためである。

次に、上記のように構成された刈払機１１の作用について説明する。
原動機からの動力が回転軸１４が伝達されると、刈刃１５と保護カバー１６の座部２２とが一体的に回転する。このとき、保護カバー１６のプロテクト部２７が接地されていなければ、プロテクト部２７は座部２２と連れ回りする。一方、プロテクト部２７が接地されれば、座部２２との連れ回りが解除されるため、座部２２のみが回転し、プロテクト部２７の回転が停止される。このとき、座部２２は高速で回転しているため、座部２２の係止溝２５に対して摺動するプロテクト部２７の係止突部３１や、空隙部３４内において転動するボール３５から出る摩擦屑や粉塵等の異物は、空隙部３４内に逃げ込む。そのため、係止溝２５内で異物による目詰まりが起きなくなる。

長時間使用で摩耗したプロテクト部２７の係止突部３１やボール３５を交換する場合には次のように行う。すなわち、ナット１７を緩めて回転軸１４から保護カバー１６を取り外した後、組付ネジ２３を緩めて座部２２を構成する半割体２２ａ，２２ｂを離間させる。これにより、座部２２に対して摩耗したプロテクト部２７とボール３５が取り外され、それらを新しいものと交換する。交換後は、上述した順序と逆の順序で座部２２に対してプロテクト部２７とボール３５とを組み付け、組み付けられた保護カバー１６を回転軸１４に装着する。

従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
［１］保護カバー１６を構成する座部２２とプロテクト部２７とが相対回転した際に排出される摩擦屑や粉塵等の異物を、座部２２の係止溝２５とプロテクト部２７の係止突部３１との間にある空隙部３４に逃がすことができる。そのため、異物によって係止溝２５内が目詰まりを防止することができ、座部２２とプロテクト部２７とのスムーズな相対回転を長時間に亘って維持することができ、保護カバー１６の長寿命化を図ることができる。

［２］座部２２とプロテクト部２７との間にある空隙部３４に複数のボール３５を設けたことにより、座部２２とプロテクト部２７との相対回転を安定させることができる。そのため、プロテクト部２７が接地したときに、原動機やギアケース１３内に設けた歯車機構に過剰な回転負荷がかかるのを防止できるとともに、作業者の意志に反して操作杆１２が振られやすくなるといった不具合の発生防止を長時間に亘って持続することができる。

［３］座部２２とプロテクト部２７とのスムーズな相対回転を得るのに、座部２２の係止溝２５と、プロテクト部２７の係止突部３１との間に空隙部３４を形成するという簡単な構成で済む。例えば、ベアリング等のように複雑かつ精密で、しかも重量のある部材を用いるのと比較して、低コスト化を図ることができる。しかも、操作杆１２の先端部に装着される保護カバー１６の軽量化をも実現できることから、刈り込み作業性の更なる向上を実現することができる。

［４］座部２２とプロテクト部２７とが相対回転する構造では、ベアリング等の精密部品を用いていないため、回転軸１４に刈刃１５及び保護カバー１６を締結するナット１７を外部に露出させることができる。そのため、例えば、摩耗して切れ味が低下した刈刃１５を新しいものと交換したり、メンテナンスで保護カバー１６を取り外したりする際に、ナット１７を緩める作業が行いやすく、刈刃１５や保護カバー１６の着脱作業を簡単に行うことができる。

［５］ 空隙部３４の一部は、プロテクト部２７の係止突部３１に形成された複数の切欠き部を含んで構成されているため、保護カバー１６の強度低下を招くことなく、空隙部３４の体積を大きく設定することができる。

［６］保護カバー１６を構成する座部２２とプロテクト部２７とは組付ネジ２３によって分解可能になっているため、長時間の使用によって合成樹脂製のプロテクト部２７やボール３５が摩耗したとしても、それらの摩耗した部分のみを交換することができる。従って、交換部品は必要最小限で済むため、保護カバー１６を全て交換することに比べて、メンテナンスコストを大幅に削減することができる。

［７］座部２２とプロテクト部２７との連れ回りが解除され、座部２２とプロテクト部２７との相対回転によってそれらの間に摩擦が生じるようなことがあっても、座部２２とプロテクト部２７とは異種の材料、ここでは金属と合成樹脂とから構成されているため、係止突部３１やボール３５の摩耗抑制効果を高くすることができる。

［８］座部２２の形成材料をアルミニウム製とし、プロテクト部２７及びボール３５の形成材料を合成樹脂製としたため、それら座部２２、プロテクト部２７、ボール３５をそれぞれ水で洗浄することができ、メンテナンスを容易に行うことができる。

［第２実施形態］
第２実施形態について前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図４に示すように、保護カバー１６におけるプロテクト部２７の係止突部３１に等間隔をおいて形成された切欠き部４１は、その周方向に延びるように形成されている。そのため、本実施形態における切欠き部４１の幅は、ボール３５の径よりも大きく設定されている。

よって、本実施形態の刈払機１１によれば、高速回転に伴って、ボール３５が摩擦熱を持ち、熱膨張を引き起こしたとしても、ボール３５の大きさに比べて切欠き部４１は十分な大きさを有しているため、座部２２とプロテクト部２７とのスムーズな相対回転を長時間に亘って持続することができる。

又、第１実施形態と比較して空隙部３４の体積を大きくすることができるため、ボール３５から出る摩擦屑や粉塵等の異物を逃がすためのスペースを大きくすることができ、保護カバー１６の更なる軽量化を図ることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態について前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図５，図６に示すように、前記保護カバー１６におけるプロテクト部２７の係止突部３１の先端面は、その周方向に亘って断面円弧状に形成されている。係止突部３１の上下両面には、その周方向に等間隔をおいて半球突状をなす第１支持部４３と第２支持部４４とが複数形成されている。それぞれの第１支持部４３と第２支持部４４とは、上下方向の同軸線上に位置している。

係止溝２５内には、係止突部３１において両支持部４３，４４を有する箇所が適度な遊びを持たせて係合されている。遊びを持たせたのは、座部２２とプロテクト部２７とを相対回転可能にするためである。ちなみに、相対回転時には、係止突部３１の各支持部４３，４４と座部２２の両側面とが摺動されたり、係止突部３１の先端と係止溝２５の底壁部とが摺動されたりする。係止突部３１の先端の摺動位置は、座部２２を構成する半割体２２ａ，２２ｂの接合面２６に対して位置ずれするように設定されている。このような構成を採用したのは、係止突部３１の先端を座部２２の係止溝２５の平滑面で接触させることで、係止突部３１の先端部が摩耗するのを抑制するためである。両支持部４３，４４がない箇所における係止突部３１の厚みは、係止溝２５の幅よりも小さく設定され、係止溝２５内において両支持部４３，４４を除く部分が、本実施形態での空隙部３４となっている。

上述した構成によれば、草刈り作業中に保護カバー１６のプロテクト部２７が接地されれば、座部２２との連れ回りが解除され、座部２２のみが回転し、プロテクト部２７の回転が停止される。このとき、座部２２の係止溝２５に対して摺動するプロテクト部２７の係止突部３１の先端面や、第１支持部４３及び第２支持部４４から出る摩擦屑や粉塵等の異物を、空隙部３４内に逃がすことができ、異物が係止溝２５と係止突部３１との間に噛み込んで目詰まりを引き起こすことがない。そのため、座部２２とプロテクト部２７とのスムーズな相対回転を長時間に亘って維持することができる。

又、係止突部３１の先端の摺動位置を、座部２２を構成する半割体２２ａ，２２ｂの接合面２６から位置ずれするように設定したため、係止突部３１の先端が摩耗するのを抑制することができ、プロテクト部２７の長寿命化を図ることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態について前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図７，図８に示すように、ここでの座部２２は一部材から構成されている。座部２２の外周面には環状の係止突部５１が突設されている。一方、プロテクト部２７の中央部分は、内周面に段差部５３ａを有する小径の環状分割体２７ａと、内周面に段差部５３ｂを有する大径の環状分割体２７ｂとから構成されている。そして、それらの段差部５３ａ，５３ｂ同士が向き合わせられた状態で、両環状分割体２７ａ，２７ｂが取付ネジ５２によって接合固定されることにより、プロテクト部２７の内周面には、前記座部２２の係止突部５１が挿入される係止溝５３が形成されている。

プロテクト部２７における係止溝５３内の両側面には、その周方向に等間隔をおいて半球状をなす第１支持部５４ａと第２支持部５４ｂとが複数形成されている。第１支持部５４ａと第２支持部５４ｂとは上下方向の同軸線上に位置している。

係止溝５３内において両支持部５４ａ，５４ｂの間に位置する箇所には、座部２２の係止突部５１が適度な遊びを持たせて係合されている。遊びを持たせたのは、座部２２とプロテクト部２７とを相対回転可能にするためである。ちなみに、相対回転時には、座部２２の係止突部５１と各支持部５４ａ，５４ｂとが摺動されたり、係止突部５１の先端と係止溝５３の底壁部とが摺動されたりする。

係止突部５１の先端の摺動位置は、プロテクト部２７を構成する環状分割体２７ａ，２７ｂの接合面２６に対して位置ずれするように設定されている。このような構成を採用したのは、座部２２における係止突部５１の先端面を、プロテクト部２７における係止溝５３の平坦面に接触させることで、係止溝５３の底壁部が摩耗するのを抑制するためである。これにより、プロテクト部２７の長寿命化を図ることができる。

両支持部５４ａ，５４ｂがない箇所における係止溝５３の幅は、座部２２の係止突部５１よりも大きく設定され、係止溝２５内において両支持部５４ａ，５４ｂを除く部分が、本実施形態での空隙部３４となっている。そして、この空隙部３４が設けられていることにより、前記実施形態で説明した同様の効果を奏する。

［変形例］
・前記第１実施形態又は第２実施形態において、切欠き部３３，４１に挿入されるボール３５を省略してもよい。

・前記第３実施形態の変形例として、図９，図１０に示すようにプロテクト部２７における係止突部３１の先端形状を、断面略菱形状をなすように同プロテクト部２７内周方向に沿って連続的に形成してもよい。

・前記各実施形態では、座部２２を金属製とし、プロテクト部２７及びボール３５を合成樹脂から形成し、それらの形成材料を異なるものから構成している。これ以外の形成材料として、全て金属材料に変更してもよい。この場合には、座部２２をステンレス製とし、プロテクト部２７及びボール３５をアルミニウム製とすることが好ましい。

・前記各実施形態では、外周縁にチップソーが設けられた円盤状の刈刃１５を有する刈払機１１に具体化したが、刈刃１５の形状を任意に変更してもよい。又、回転軸１４に装着される回転体に、可撓性を有する線状のカッターコードを取り付けたタイプの刈刃に変更してもよい。

・第１実施形態で説明した切欠き部３３や、或いは第２実施形態で説明した切欠き部４１のうちいずれかを、第３又は第４実施形態のプロテクト部２７に設けてもよい。
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。

［１］請求項１又は２において、前記切欠き部内にはボールが転動自在に収容されている。この構成によれば、座部とプロテクト部との相対回転の安定化を図ることができる。
［２］請求項２又は［１］において、前記切欠き部は、前記プロテクト部の内周方向に沿って延設されている。この構成によれば、座部とプロテクト部とのスムーズな相対回転を長時間に亘って持続することができる。

［３］請求項１又は２、前記［１］又は［２］のいずれかにおいて、前記係止溝は座部の外周面に形成されている一方、前記係止突部はプロテクト部の内周面に突設され、前記係止突部の先端部には、係止溝に対して摺動可能な突状の支持部（４３，４４）が複数突設され、前記係止溝内において前記支持部を除く箇所に前記空隙部が形成されている。この構成によれば、係止溝に係止突部を挿入するだけで、座部とプロテクト部とを相対回転可能にすることができるため、刈払機の組み付けの容易にすることができる。

［４］前記［３］において、前記座部は、プロテクト部に設けた係止突部を挟み込むように複数の分割構成部材（２２ａ，２２ｂ）によって構成され、それら分割構成部材の接合面（２６）と係止突部の先端位置とが接しないように位置ずれされている。この構成によれば、保護カバーの長寿命化を図ることができる。

［５］請求項１又は２、前記［１］又は［２］のいずれかにおいて、前記係止溝はプロテクト部の外周面に形成されている一方、前記係止突部は座部の内周面に突設され、前記係止溝内には、係止突部に対して摺動可能な突状の支持部（５４ａ，５４ｂ）が複数突設され、前記係止溝内において前記支持部を除く箇所に前記空隙部が形成されている。

この構成によれば、係止溝に係止突部を挿入するだけで、座部とプロテクト部とを相対回転可能にすることができるため、刈払機の組み付けを容易にすることができる。
［６］前記［３］において、前記座部は、プロテクト部に設けた係止突部を挟み込むように複数の分割構成部材（２７ａ，２７ｂ）によって構成され、それら分割構成部材の接合面（２６）と係止突部の先端とが接しないように位置ずれされている。この構成によれば、保護カバーの長寿命化を図ることができる。

［７］請求項１又は２、前記［１］〜［６］のいずれかにおいて、前記座部と、ボール及びプロテクト部とは異種の材料からなる。この構成によれば、座部或いはプロテクト部の摩耗を抑制することができるため、保護カバーの長寿命化を図ることができる。

第１実施形態における刈払機の断面図。 同じく、保護カバーの分解斜視図。 同じく、保護カバーの要部拡大断面図。 第２実施形態における保護カバーの分解斜視図。 第３実施形態における刈払機の断面図。 同じく、保護カバーのプロテクト部を示す斜視図。 第４実施形態における刈払機の断面図。 同じく、保護カバーの分解斜視図。 変形例における保護カバーの断面図。 同じく、保護カバーにおけるプロテクト部の斜視図。 従来技術を示す刈払機の一部切欠き正面図。 同じく、図１１とは異なるタイプの刈払機における一部切欠き正面図。

符号の説明

１２…操作杆、１２ａ…駆動シャフト、１４…回転軸、１７…ナット（締結部材）、１５…刈刃、１６…保護カバー、２２…座部、２５，５３…係止溝、２７…プロテクト部、２７ｃ…開口縁、３１，５１…係止突部、３４…空隙部、３３，４１…切欠き部。

Claims (3)

1. 刈払機に設けられた回転軸に刈刃を固定するための締結部材が接地するのを保護する保護カバーにおいて、
   前記回転軸に固定され、前記刈刃と一体的に回転する座部と、
   前記座部の外周において締結部材の周囲を取り囲むように設けられ、締結部材を外部に露出させる開口縁が、締結部材及び回転軸の先端よりも下側に位置する環状のプロテクト部とを備え、
   前記プロテクト部の内周面と座部の外周面とのうちいずれか一方に前記回転軸の中心周りに沿って延びる係止溝を設けるとともに、他方に前記係止溝に係合される係止突部を設け、前記係止溝と係止突部との間に空隙部を設けたことを特徴とする保護カバー。
2. 前記空隙部は、前記係止突部の先端部において等間隔おきに形成された複数の切欠き部を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の保護カバー。
3. 駆動源からの回転力を操作杆内に設けられた駆動シャフトを介して伝達される回転軸に、刈刃と請求項１又は２に記載される保護カバーの座部とを挿通し、それら刈刃及び保護カバーを締結部材の締め付けによって回転軸に対して固定したことを特徴とする刈払機。

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