JP2010081890A

JP2010081890A - 刈込機

Info

Publication number: JP2010081890A
Application number: JP2008255707A
Authority: JP
Inventors: Miyoji Onose; 美代次小野瀬; Yukio Terunuma; 由喜夫照沼; Yuichi Sato; 友一佐藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5245698B2

Abstract

【課題】
【背景技術】
モータ２の回転を、ファーストギヤ５を介しファイナルギヤ７に伝達し、ファイナルギヤ７の変心軸に組込まれた上側カムリング８と下側カムリング９によって、上ブレード１０と下ブレード１１が往復動に変換し、草や木の枝を刈込みを行う刈込み機において、上側カムリング８と上ブレード１０が嵌合するそれぞれの面は平行になっているため、刈込み作業によっては硬い木や小石などを噛み込んだとき、ブレードとクランクカムの嵌合が外れないため、その衝撃が直にギヤの歯面に加わり、破損しやすい。
【解決手段】
回転運動から往復運動に変換してブレードに伝達する上側カムリングの摺動面に下側に向かって絞り込む斜面を形成することで、針金や小石を噛みこんだ際、リングやブレードの回転を拘束するような強い力が働いたとき、ブレードの摺動面がリングの平面部から傾斜面に移動するため、伝達が解除され、ギヤ歯面の破損を防止できる。

【選択図】図１

Description

本発明は、草や木の枝等を切断する刈込機において、モータの回転運動を往復運動に変換してブレードに伝達する、クランクカムの形状に関するものである。

ここで、従来の刈込機の一例を図６〜図８を用いて説明する。外枠のハウジング１０１に内蔵されたモータ１０２の回転は、モータ１０２の回転軸に圧入固着されたピニオンギヤ１０３とシャフト１０４を軸に回転可能に装着されたファーストギヤ１０５を介し、ファイナルギヤ１０７に伝達される。ファイナルギヤ１０７には偏心軸が形成され、偏心軸には上側カムリングおよび下側カムリング１０９が嵌合固着されている。上側カムリング１０８には上ブレード１１０が係合し、下側カムリング１０９には下ブレード１１１が係合していて、モータ１０２の回転を往復動に変換することで、上ブレード１１０と下ブレード１１１が往復動し草や木の枝を刈込む。

この構成において、上側カムリング１０８と上ブレード１１０の係合するそれぞれの面は全て平坦な面になっており、通常作業時に係合が外れないように上側カムリング１０８を上ブレード１１０より回転軸方向に厚くしているため、刈込み作業によっては硬い木や小石などを噛み込んだときなど急激な力が働いても、上側カムリング１０８と上ブレード１１０の係合が外れず、その衝撃が直にギヤの歯面に加わり、ギヤの寿命が低下する恐れがあった。

このような課題を解決するため、変速機構部をプーリとＶベルトとにより構成、異常に大きい伝達トルクが加わった際に変速機構部をスリップさせる構成が考えられている。

特開平９−２３３９４６

しかしながら、上記した従来の技術では、駆動軸から偏心カムの間にプーリとＶベルトを介しているため、変速機構部の部品が増え、構成が複雑化するとともに、本体が大型化するという問題があった。本考案の目的は、簡単な構成で上記した欠点を解決し、寿命を向上させるとともに、作業能率の良い刈込機を提供することである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、本体底部にブレードを備え、本体に内蔵されたモータの回転を偏心カムによって前記ブレードの水平揺動運動に変換して所要の刈込作業を行う手持ち式刈込機において、前記偏心カムの外周部が、前記偏心カムの回転軸の下端に向かって半径が減少する傾斜部を有する。

本発明の別の特徴によれば、傾斜部の回転軸方向の幅は、係合するブレードの厚さと同等以上に構成することができる。

本発明の更に別の特徴によれば、偏心カムは、ブレードの厚さと同等以上の平坦部を有することができる。

本発明の更に別の特徴によれば、偏心カムは、二つの係合面を有し、前記傾斜面は上側の係合面に設けることができる。

請求項１の発明によれば、偏心カムの外周部が、偏心カムの回転軸の下端に向かって半径が減少する傾斜部を有することにより、針金や小石を噛み、リングやブレードの回転を拘束するような強い力が働いたとき、ブレードの摺動面がリングの平面部から傾斜面に移動するため、伝達が解除され、ギヤ歯面の破損を防止できる。

請求項２の発明によれば、傾斜部の軸方向長さは、係合するブレードの厚さと同等以上確保していることにより、強い力が働いてブレードが傾斜部に移動した時も、ブレードが偏心カムの厚み以上に下に移動しないため、内部での他の部品との接触を防止することができる。

請求項３の発明によれば、偏心カムは、ブレードの厚さと同等以上の平坦部を有することにより、一般的なブレードを用いた場合でも、通常の作業時にブレードと偏心カムが平坦面で当接しているため、係合面の磨耗や、内部のギア類に負荷がかかることを防止することが可能となる。

請求項４の発明によれば、偏心カムは、二つの係合面を有し、前記傾斜面は上側の係合面に設けられているため、偏心カムの破損を効果的に防止することができる。

図１は本発明の実施形態に係る手持ち式刈込機の側面方向視一部断面図である。また、図２は図１Ａ部拡大断面図である。図３は図２において、ブレードと上部カムリングとの位置関係がずれた状態を示す図１Ａ部拡大断面図。図４は本発明の実施形態に係る上部カムリング単体の外観図である。図５は本発明の実施形態に係る偏心カムと上下ブレードとの分解斜視図である。

図１において、図示の手持ち式刈込機１５は、本体２の前端（図１の右方を前方とする）下部に略水平に延びる鋸刃状の上下２枚のブレード（上ブレード１０と下ブレード１１）を備えている。ここで、本体２は、左右に２分割された樹脂製のハウジング１を複数のビスによって結合一体化して構成され、その上部には、作業者が把持するためのハンドル部が形成され、ハンドル部にはスイッチ１３が設けられている。又、ハウジング１の後部からは電源コード１４が導出しており、電源コード１４の端部（自由端）には図示しない電源プラグが取り付けられる。

図２において、本体ハウジング１の内部には、駆動源としてのモータ２が縦置き状態で内蔵されており、このモータ２の下方へ延出する出力軸の端部にはピニオンギヤ３が結着されている。又、本体ハウジング１内には、モータ２の出力軸と平行な２本の軸であるシャフト４とシャフト６がそれぞれ垂直に、回転可能に立設されており、一方のシャフト４には大小異径のギヤを上下２段に備える段上のファーストギヤ５が取り付けられ、他方のシャフト６には大径のファイナルギヤ７が取り付けられている。出力軸に取り付けられたピニオンギヤ３はファーストギヤ５に噛合し、ファーストギヤ５の小径ギヤはファイナルギヤ７に噛合している。

上下ブレードの上ブレード１０と下ブレード１１は、ボトムカバ１４上に立設されたピン１６によってその中間部が揺動可能に軸が支持されている。また、下ブレード１１には、ピン１６より後部に上ブレード１０を押し上げるようにピース１７が設けられており、上下のブレード１０、１１は後部において隙間が形成されている。また、上記ピース１７により後部が押し上げられるため、上ブレード１０は下ブレード１１に対して１度から２度程度傾斜している。

ファイナルギヤ７にはモータ１の回転を往復動に変換する偏心軸が形成され、偏心軸には上側カムリング８および下側カムリング９が連結固定されており、上側カムリング８と下側カムリング９の半径方向外側の外周面を係合面として、上ブレード１０と下ブレード１１がそれぞれ往復動するように構成されている。ここで、ブレードの支点となるピン１６は上ブレード１０と上側カムリング８の係合面よりも前方下部に位置する。

上ブレード１０は通常負荷が働いているときには上側カムリング８の中央部の平坦面８ａに位置して動作しており、平坦面８ａの回転軸方向の厚みはブレードの厚みと同等かそれ以上となっており、上ブレード１０は上側カムリング８の平坦面８ａと面で当接している。

上側カムリング８は下側カムリング９に対して半径が大きいが、偏心量としては同一になるよう構成されている。また、上下カムリング８、９の軸方向の厚みは、上ブレードがピース１７の押し上げによって位置決めされていることで上下にずれ易いことを考慮し、上側カムリングの方が厚くなっている。上側カムリング８の下方には、平坦面８ａと連続的に滑らかに接続され、下側に向かって径が絞り込まれる傾斜面８ｂが形成されており、傾斜面８ｂは摩擦係数が小さく摺動し易い滑らかな面からなっている。また、傾斜面８ｂの回転軸方向の厚みはブレードの厚みと同等かそれ以上となっている。

上述のように傾斜面８ｂを設けたことによりカムリング８の下方には空間が形成され、ブレードが変形した際に上ブレード１０の摺動面がリングの平坦面８ａから傾斜面８ｂに移動可能となっている。傾斜面８ｂの傾斜角度は、中心軸に対して４５度以下であることが望ましく、これ以上大きな傾斜となると、上ブレード１０が平坦面８ａからずれた後に変形によって戻りにくくなり上側カムリング８との係合が外れたままになってしまう恐れがあり、好ましくない。本発明の実施形態においては中心軸に対して約７度程度の傾斜となっている。

図４において、上側カムリング８はファイナルギヤ７の偏心軸に嵌め合い固定されるようリング状に形成されている。上側カムリング８は上述の通り平坦面８ａと傾斜面８ｂからなり、全体の厚みＡに対して、半分より少ない厚みＨで傾斜面８ｂは形成されている。

次に、以上の構成を有する手持ち式刈込機１５の動作について説明する。

作業者が本体ハウジング１のハンドル部に設けられたスイッチ１３をＯＮに操作してモータ１を駆動すると、その出力軸の回転は、ピニオンギヤ３、ファーストギヤ５を経て減速されてファイナルギヤ７に伝達され、ファイナルギヤ７が所定の速度で回転駆動される。すると、ファイナルギヤ７に一体に形成された大小異径の偏心ボスが一体に回転し、これらの偏心ボスに偏心カムリング８、９を介してカム孔に嵌合するブレード３の上ブレード１０と下ブレード１１がピン１６を中心として互いに逆方向に揺動するため、これらの上ブレード１０と下ブレード１１によって芝等が刈り込まれる。

ところで、本実施の形態に係る手持ち式刈込機においては、偏心カムリング８に、傾斜面８ｂを有している。図３において、針金や小石を噛み、リングやブレードの回転を拘束するような強い力が働くと、ブレード１０、１１が衝撃から逃げるため下方向に変形し、偏心カムリング８には上方向に向かう力が働く。このとき、上ブレード１０の摺動面がリングの平坦面８ａから傾斜面８ｂに移動することで、駆動力の伝達が解除され、加わった力が斜め方向に逃げることで、ギヤ歯面に過剰な力が係ることによるギヤ歯面の破損を防止できる。また、衝撃の後にブレード１０、１１の変形が元に戻ることにより、傾斜面８ｂを滑りながら通常の平坦面８ａに戻るため、偏心カムリング８と上ブレードとの全体としての係合が外れることはなく、作業者のメンテナンスにかかる負担を減少させることができる。

以上のように、本実施の形態では、偏心カムの外周部が、偏心カムの回転軸の下端に向かって半径が減少する傾斜部を有することにより、針金や小石を噛み、リングやブレードの回転を拘束するような強い力が働いたとき、ブレードの摺動面がリングの平面部から傾斜面に移動するため、伝達が解除され、ギヤ歯面の破損を防止できる。

又、本実施の形態では、傾斜部の軸方向長さは、係合するブレードの厚さと同等以上確保していることにより、強い力が働いてブレードが傾斜部に移動した時も、ブレードが偏心カムの厚み以上に下に移動しないため、内部での他の部品との接触を防止することができる。

更に、本実施の形態によれば、偏心カムは、ブレードの厚さと同等以上の平坦部を有することにより、一般的なブレードを用いた場合でも、通常の作業時にブレードと偏心カムが平坦面で当接しているため、係合面の磨耗や、内部のギア類に負荷がかかることを防止することが可能となる。特に、平坦面を設けずに、傾斜面８のみで構成したカムとした場合、通常の駆動時に偏心カムリング８に対して常に上方向に向かう力を発生させることになり、好ましくない。また、傾斜面８に合わせて傾斜したブレード１０、１１を用いようとすると、特殊なブレードを必要としてしまい、好ましくない。

更に、本実施の形態によれば、上下に二つのブレード１０、１１によって刈込を行うものであり、偏心カムは、それぞれ上下に二つのカムリング８、９を有し、傾斜面８ｂは上側カムリング１０に設けられている。上側のカムリング１０と係合する上ブレード１０は僅かに傾斜しており、ブレード１０の支点は上側のカムリング１０よりも下側にあるため、力が加わった時に下方向に向かう力が働き易く、傾斜面８ｂへの移動がスムーズに行われる。また、上側カムリング８はブレード１０の厚みより厚く形成されているため、本体の構成を大きく変えることなく本発明を実施することが可能である。

以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本発明における実施形態では上下のブレード１０、１１により刈込みを行う手持ち式刈込機について説明したが、下側が固定されており、上側ブレードの駆動のみで刈込みを行う手持ち式刈込機においても同様に適用することができる。

また、本発明では横方向にブレードが可動することで芝等の刈込みを行うバリカン型の刈込機について説明したが、偏心カムを用いる作業機であれば何れも適用可能であり、縦方向にブレードが可動し、植木等を切断するためのヘッジトリマなどにも同様に適用することができる。

また、本発明では上下のカムリングの上側カムリングに傾斜面を設けたが、下側カムリングのみや、上下のカムリングに設けたとしても、強い力がブレードに働いた時に、カムとブレードとの伝達が解除され、ギヤ歯面の破損を防止できるという作用効果を奏し得ることができる。

本発明の実施形態に係る刈込機の外観と一部断面図である。本発明の実施形態に係る図１のＡ部拡大図であり、ブレードと上側カムリングの係合断面図である。本発明の実施形態に係る図２の嵌合がずれた状態を示す断面図である。本発明の実施形態に係る上側カムリングの詳細図である。本発明の実施形態に係る上側カムリングと上ブレード、下側カムリングと下ブレードの分解斜視図である。従来技術の一例である上ブレードと上側カムリングの係合状態を示す断面図。従来技術の一例である図６の係合位置がずれた状態を示す断面図。従来技術の一例である上側カムリングの詳細図。

符号の説明

１…ハウジング、２…モータ、３…ピニオンギヤ、４…シャフト、５…ファーストギヤ、６…シャフト、７・・・ファイナルギヤ、８…上側カムリング、８ａ…平坦部、８ｂ…傾斜部、９…下側カムリング、１０・・・上ブレード、１１…下ブレード、１２…ボトムカバ、１３…トリッガ、１４…コード、１５・・・刈込機。

Claims

本体底部にブレードを備え、本体に内蔵されたモータの回転を偏心カムによって前記ブ
レードの水平揺動運動に変換して所要の刈込作業を行う手持ち式刈込機において、
前記偏心カムとブレードとの係合面が、前記偏心カムの回転軸の下端に向かって半径が減少する傾斜部を有することを特徴とする刈込機。
前記傾斜部の軸方向の幅は、係合するブレードの厚さと同等以上であること特徴とする請求項１に記載の刈込機。
前記偏心カムは、ブレードの厚さと同等以上の幅の平坦部を有すること特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の刈込機。
前記ブレードは上下一対のブレードからなり、前記偏心カムは、それぞれのブレードに対応する上下の係合面を有し、前記傾斜面は少なくとも上側の係合面に設けられていること特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の刈込機。