JP2011200144A - 刈払機 - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮量を確保しながら第一パイプで第一シャフトを好適に保持できる刈払い機を提供する。
【解決手段】原動機から動力が伝達されると共に、刈刃が装着される装着部に動力を伝達するシャフト４と、シャフト４を保持するパイプ３と、パイプ３内にシャフト４を回転可能に保持し、パイプ３の軸方向においてパイプ３及びシャフト４に対して移動可能であり、軸方向に間隔を置いてパイプ３内に配置された複数の第一軸受５１と、を備え、パイプ３及びシャフト４は、軸方向において伸縮自在に構成され、複数の第一軸受５１は、第一パイプ３及びシャフト４の伸縮に応じて間隔を変化可能に構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は刈払機に関し、特にシャフト及びパイプが伸縮可能な刈払機に関する。

刈払機は、一般にパイプの前端に回転する刈刃が装着され、パイプの後端に刈刃を駆動するエンジン等の原動機が設けられ、パイプ内に原動機と刈刃とを接続して原動機の動力を刈刃に伝達するシャフトを有する構成を備えている。刈払機は、パイプが一定長さを保っている方が作業性はよいが、パイプが長いと搬送性に劣っていた。また、作業者の体格や作業場所によっては、パイプの長さを調節したいという要望があった。よって特許文献１に示されるように、パイプ及びパイプ内のシャフトを伸縮させて、刈払機の全長を変化させたものが知られている。

またパイプは長尺状であるため、パイプ内においてシャフトの撓み等が発生する場合があるが、この撓みを抑制してパイプ内にシャフトを好適に保持するために、特許文献２に示されるように、パイプとシャフトの間にブッシュ等の軸受を介在させている。

特開昭５９−１０２３２０号公報 特許２９０４７６７号公報

前述の軸受は、パイプ内に一定の間隔で配置される。このような軸受を備えた刈払機において、パイプを伸縮させようとすると、軸受が邪魔になり、パイプの伸縮量に制限が生じていた。軸受の間隔を大きく設定することにより伸縮量を大きくすることはできるが、この場合は、隣り合う軸受の間でパイプに対してシャフトに撓みが発生するため、パイプに対するシャフトの保持性が悪化していた。よって本発明は、伸縮量を確保しながら、パイプでシャフトを好適に保持できる刈払機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、原動機と、該原動機から動力が伝達されると共に、刈刃が装着される装着部に動力を伝達するシャフトと、該シャフトを保持するパイプと、該パイプ内に該シャフトを回転可能に保持し、該パイプの軸方向において該パイプ及び該シャフトに対して移動可能であり、該軸方向に間隔を置いて該パイプ内に配置された複数の軸受と、を備え、該パイプ及び該シャフトは、該軸方向において伸縮自在に構成され、該複数の軸受は、該パイプ及び該シャフトの伸縮に応じて該間隔を変化可能に構成された刈払機を提供する。

このような構成によると、パイプ及びシャフトの伸縮に応じて軸受が移動できるため、軸受がパイプ及びシャフトの伸縮を阻害することがない。よってパイプに対してシャフトを軸受で好適に保持しつつ、パイプ及びシャフトの伸縮量を自由に設定することができる。シャフトが軸受で好適に保持されるため、シャフトで発生する撓みも抑制される。

上記構成の刈払機において、該複数の軸受は該パイプ内に略等間隔に配置され、該パイプ内には該パイプ及び該シャフトの伸縮に応じて該複数の軸受の間隔を等間隔に保つ間隔保持部材が配置されていることが好ましい。

このような構成によると、常に軸受の間隔が略等間隔に保たれるため、常にパイプに対してシャフトを好適に保持することができる。

また該間隔保持部材は、隣り合う該軸受の間に配置されたスプリングより構成され、該スプリングは略同一バネ係数、略同一バネ長に構成されることが好ましい。

このような構成によると、簡易な構成で隣り合う軸受の間の距離を略等間隔に保つことができる。

本発明の刈払機によれば、伸縮量を確保しながら、パイプでシャフトを好適に保持することができる。

本発明の実施の形態に係る刈払機の斜視図。 本発明の実施の形態に係る刈払機の側面断面図。 本発明の実施の形態に係る刈払機のパイプを示す部分断面図。 図３のIV−IV線に沿った断面図。 図３のV−V線に沿った断面図。 図３のVI−VI線に沿った断面図。 図３のVII−VII線に沿った断面図。 本発明の実施の形態に係る刈払機の側面断面図（縮小した状態）。 本発明の実施の形態に係る刈払機のパイプを示す部分断面図（縮小した状態）。

以下、本発明の実施の形態に係る刈払機について図１乃至図９に基づき説明する。図１に示される刈払機１は、原動機部２と、パイプ部３と、シャフト部４(図２)と、軸受部５（図２）と、装着部６と、ハンドル部７とから構成されており、装着部６に装着される刈刃１０で刈払い作業を行う工具である。

原動機部２は、ハウジング２１を外郭として、ハウジング２１内に内蔵された図示せぬ原動機であるエンジンを備えて構成されており、回転力を出力している。ハウジング２１には、図示せぬエンジンに供給される燃料を貯蔵する燃料タンク２２や、その図示せぬエンジンを駆動するのに必要な部品が設けられている。

パイプ部３は、原動機部２と装着部６との間を接続しており、図２及び図３に示されるように、第一パイプ３１及び第二パイプ３２と、第一パイプ３１と第二パイプ３２とを接続するパイプホルダ３Ａとから構成されている。以下の説明においては、パイプ部３の軸方向において原動機部２側を後側、装着部６側を前側と規定する。

第一パイプ３１は筒状に構成されており、後端が原動機部２に接続され、前端がパイプホルダ３Ａに固定されている。図４に示されるように、前後方向と直交する断面において、第一パイプ３１の一側面と他側面とには、それぞれ内周が筒内に向けて突出し、外周が筒内に向けて窪んだ凹部３１ａ、３１ａが設けられている。また第一パイプ３１の筒内において最後端位置かつ第一パイプ３１と原動機部２との接続位置近傍には、図２に示されるように、後述のコイルスプリング５３と当接する図示せぬストッパ３１Ｂが設けられている。

第二パイプ３２は、その外径が第一パイプ３１の内径より小径の筒状に構成されており、図２に示されるように、後端が第一パイプ３１内に挿入され前端が装着部６に接続されている。第二パイプ３２が第一パイプ３１の内径より小径であるため、第一パイプ３１内に第二パイプ３２が挿入された状態で、第一パイプ３１と第二パイプ３２とは前後方向に相対移動することができる。図４に示されるように、前後方向と直交する断面において、第二パイプ３２の一側面と他側面とには、それぞれ内周が筒内に向けて突出し、筒内に向けて窪んだ凹部３２ａ、３２ａが形成されている。図３に示されるように、第二パイプ３２の後端近傍位置には、筒状の外周から突出する突起部３２Ａが設けられている。この突起部３２Ａの突出量は、第一パイプ３１内に第二パイプ３２を挿入可能な程度の突出量である。また第二パイプ３２の最後端には、後述のコイルスプリング５３内に先端部分が挿入されてコイルスプリング５３を保持する保持部３２Ｃが設けられている。

パイプホルダ３Ａは前後方向と直交する断面がＣ字状を成す略筒状に構成されている。図３に示されるように、パイプホルダ３Ａの後端側には第一パイプ３１が挿入され、図４に示されるように、ネジ３Ｂでパイプホルダ３ＡのＣ字状の開口が閉じられるように締結されて、第一パイプ３１が脱落不能に固定されている。パイプホルダ３Ａの前端側は、その筒状内周が第二パイプ３２の外形より僅かに大きくなるように構成されている。よって図５に示されるように蝶ネジ３Ｃを閉めると、パイプホルダ３ＡのＣ字状の開口が閉じられその筒状の内径が縮小しパイプホルダ３Ａが第二パイプ３２を締結・固定するが、蝶ネジ３Ｃを緩めた状態であれば、第二パイプ３２はパイプホルダ３Ａに対して前後動可能である。即ち蝶ネジ３Ｃを閉めることにより、第一パイプ３１に対して第二パイプ３２を固定し、蝶ネジ３Ｃを緩めることにより第一パイプ３１に対して第二パイプ３２を前後動させることができる。また図３に示されるようにパイプホルダ３Ａは後端側に大径の第一パイプ３１が挿入され、前端側に小径の第二パイプ３２が挿入される構成であるため、その筒状の内周において前後方向の略中間位置に段差３Ｄが構成されている。第二パイプ３２には、上述のように突起部３２Ａが設けられているため、突起部３２Ａが段差３Ｄに当接することにより、パイプホルダ３Ａからの第二パイプ３２の脱落を抑制し、かつパイプ部３の前後方向の最大長が規定されている。

またパイプホルダ３Ａの内周において、第一パイプ３１が挿入される箇所および第二パイプ３２が挿入される箇所には、筒内に向けて突出する凸部３Ｅ、３Ｅ（図４）および凸部３Ｆ、３Ｆ（図５）が設けられている。パイプホルダ３Ａに第一パイプ３１が装着される際には、凸部３Ｅ、３Ｅが凹部３１ａ、３１ａ内に挿入され、パイプホルダ３Ａに第二パイプ３２が装着される際には、凸部３Ｆ、３Ｆが凹部３２ａ、３２ａはそれぞれパイプホルダ３Ａの凸部内に挿入される。これにより、第一パイプ３１と第二パイプ３２との間の相対回転が抑制される。

シャフト部４は、第一シャフト４１と第二シャフト４２とから構成されており、パイプ部３内に配置されている。第一シャフト４１は、主に第一パイプ３１内に配置され、図４に示されるように前後方向と直交する断面が正方形に構成されており、後端で図示せぬエンジンと接続されて回転駆動されている。第一シャフト４１の図示せぬエンジンとの接続位置は、第一パイプ３１と原動機部２との接続位置近傍である。また第一シャフト４１の前端は、図３に示されるように第一パイプ３１の前端から僅かに前方へと向けて突出している。

第二シャフト４２は管状を成し、主に第二パイプ３２内に配置され、図６に示されるように、前後方向と直交する断面が正方形の孔４２ａが形成されており、前端で装着部６の図示せぬギアと接続されている。孔４２ａは、第二シャフト４２の後端位置で開口し前側に向けて穿設されて形成されており、その断面は、第一シャフト４１の断面外形より僅かに大きくなるように形成されている。また第二シャフト４２の後端は、前後方向において第二パイプ３２の後端と略等しい位置になるように構成されている。よって図３に示されるように、第二パイプ３２の後端を第一パイプ３１の前端に挿入した状態で、孔４２ａ内に第一シャフト４１の先端が挿入される。孔４２ａの断面が第一シャフト４１の断面外形より僅かに大きいため、第一シャフト４１と第二シャフト４２とは前後に相対移動することができる。

軸受部５は、第一軸受５１と、第二軸受５２と、コイルスプリング５３とから主に構成されている。第一軸受５１はボールベアリングであり、第一パイプ３１内に前後方向に並んで二個配置されている。いずれも同形状であるため、前側に位置する第一軸受５１について説明する。図７に示されるように第一軸受５１は、内輪５１Ａと、外輪５１Ｂと、内輪５１Ａと外輪５１Ｂとの間に介在するボール５１Ｃとから主に構成されている。内輪５１Ａは、内部に第一シャフト４１の断面外形より僅かに大きい断面正方形の孔５１ａが形成されており、この孔５１ａ内に第一シャフト４１が挿通している。孔５１ａの内径が第一シャフト４１の断面外形より僅かに大きいため、内輪５１Ａは、第一シャフト４１に対して前後動することができる。外輪５１Ｂはその外形が第一パイプ３１の内径より僅かに小さくなるように構成されている。よって外輪５１Ｂは、第一パイプ３１に対して前後動することができる。内輪５１Ａと外輪５１Ｂとは、ボール５１Ｃにより一体に構成されるため、第一軸受５１は、第一シャフト４１及び第一パイプ３１に対して前後動することが可能になる。また、外輪５１Ｂの外周には凹部が形成されており、この凹部内に凹部３１ａの筒内に突出した部分が挿入されている。このような構成を採ることにより、外輪５１Ｂの第一パイプ３１に対する相対回転が抑制される。

また図３に示されるように第一軸受５１の前端面及び後端面には、それぞれ先端がコイルスプリング５３内に挿入されてコイルスプリング５３を受ける第一受け部５１Ｄ及び第二受け部５１Ｅがそれぞれ配置されている。第一受け部５１Ｄ及び第二受け部５１Ｅは外輪５１Ｂのみに当接して固定されている。よって第一受け部５１Ｄ及び第二受け部５１Ｅが内輪５１Ａ及びボール５１Ｃには当接することは抑制され、コイルスプリング５３により第一軸受５１の回転が阻害されることは防がれる

第二軸受５２は、第二パイプ３２内に圧入されて保持され、計三個が、装着部６近傍位置と後端近傍位置と中央位置との三箇所に略等間隔で配置されており、それぞれ第二シャフト４２を挿通する孔５２ａが形成されている。孔５２ａは第二シャフト４２の外形より僅かに大きいため、第二軸受５２は第二シャフト４２を回転可能に支承することができる。尚、上述の後端近傍位置に配置された第二軸受５２は、第二シャフト４２の後端部分を回転可能に支承しているが、第二シャフト４２の後端部分には第一シャフト４１の前端部分が挿入されている。よって上述の後端近傍位置に配置された第二軸受５２は、第二シャフト４２を介して間接的に第一シャフト４１の前端部分を保持することになる。

間隔保持部材であるコイルスプリング５３は、図３に示されるように第二パイプ３２と前側の第一軸受５１との間、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間、後側の第一軸受５１とストッパ３１Ｂ(図２)との間の三箇所にそれぞれ配置されている。この三箇所のそれぞれに配置されている計三個のコイルスプリング５３は、いずれも略同一バネ係数、略同一バネ長に構成された同形状のコイルスプリングである。従って上述のように間に第一軸受５１を挟んでコイルスプリング５３を前後方向に直列に配置した状態で、最も前側に位置するコイルスプリング５３に後方向を付勢方向とする負荷（圧縮負荷）を掛けると、第一軸受５１が第一パイプ３１及び第一シャフト４１に対して自由に前後動できるため、すべてのコイルスプリング５３が同一の長さに圧縮される。よって第二パイプ３２と前側の第一軸受５１との間の距離、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間の距離、後側の第一軸受５１とストッパ３１Ｂ(図２)との間の距離をいずれも同じ値にすることができる。

第二パイプ３２の後端位置には第二シャフト４２を介して間接的に第一シャフト４１を保持する第二軸受５２が配置されており、ストッパ３１Ｂは、第一シャフト４１と図示せぬエンジンとの接続箇所近傍に位置しているため、コイルスプリング５３が付勢されたとしても、第二パイプ後端位置の第二軸受５２と前側の第一軸受５１との間の距離、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間の距離、後側の第一軸受５１と第一シャフト４１が図示せぬエンジンに接続される箇所との間の距離をいずれも同じ値にすることができ、第二パイプ後端位置の第二軸受５２と、第一軸受５１とで第一シャフト４１を常に安定した状態で保持することができる。

装着部６は、図２に示されるように、第二パイプ３２の先端に設けられ、第二シャフト４２と接続される図示せぬギアと、図示せぬギアに接続され回転駆動される刈刃保持部６１とを有している。

ハンドル部７は、図１に示されるように一対の腕部を有するアーム７１と、アーム７１の一対の腕の先端に配置されたハンドル７２と、一方のハンドル７２に設けられ、図示せぬエンジンと接続されて図示せぬエンジンの出力調整を行うスロットル７３とを有している。

刈刃１０は略円板状に構成され、外周部分に鋸歯が形成され、円板状の略中央部分に刈刃保持部６１に装着される図示せぬ孔が形成されている。

上記構成の刈払機１で作業する場合には、図２及び図３に示されるように、パイプ部３を最も延伸させて蝶ネジ３Ｃを閉めることにより、パイプホルダ３Ａを介して第一パイプ３１と第二パイプ３２とを固定することができる。この状態においてそれぞれのコイルスプリング５３は最も延びた状態であるが第一軸受５１が前後動可能であり、それぞれのコイルスプリング５３のバネ長は等しいので、第二パイプ後端位置の第二軸受５２と前側の第一軸受５１との間の距離、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間の距離、後側の第一軸受５１と第一シャフト４１が図示せぬエンジンに接続される箇所との間の距離は等しくなる。

次に、刈払機１の不使用時には、図８に示されるように、パイプ部３を最も縮めた状態にし、蝶ネジ３Ｃを閉めてパイプホルダ３Ａを介して第一パイプ３１と第二パイプ３２とを固定する。この状態では、第二パイプ３２が第一パイプ３１内深くまで挿入される。第二パイプ３２が第一パイプ３１内に挿入されることにより、図９に示されるように最も前側に位置するコイルスプリング５３が保持部３２Ｃにより付勢されて圧縮される。この状態においても第一軸受５１が前後動可能であり、それぞれのコイルスプリング５３のバネ長は等しいので、第二パイプ後端位置の第二軸受５２と前側の第一軸受５１との間の距離、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間の距離、後側の第一軸受５１と第一シャフト４１が図示せぬエンジンに接続される箇所との間の距離は等しくなる。

このように第一パイプ３１及び第一シャフト４１に対して前後動可能な第一軸受３１を第一パイプ３１内に内蔵することにより、第二パイプ３２が第一パイプ３１内に挿入されたとしても、第一パイプ３１内への第二パイプ３２の侵入を第一軸受３１が阻害することはない。よって図９に示されるように、可能な限り第二パイプ３２を第一パイプ３内に挿入することができる。また第一パイプ３１内に第二パイプ３２で付勢され第一軸受３１と当接するコイルスプリング５３を内蔵することにより、上述のようにパイプ部３の全長に関わらず、常に第二パイプ後端位置の第二軸受５２と前側の第一軸受５１との間、前側の第一軸受５１と後側の第一軸受５１との間、後側の第一軸受５１と第一シャフト４１が図示せぬエンジンに接続される箇所との間を略等間隔にすることができ、第一シャフト４１を第一パイプ３１に対して好適に安定して保持することができる。

また本実施の形態では、コイルスプリングを圧縮して各軸受間の間隔を均等にしたが、これに限らず、コイルスプリングを延伸して各軸受間の間隔を均等にしてもよい。具体的には、図８、図９に示されるように、パイプ部３が最も縮められた状態において、コイルスプリング５３を無負荷状態とする。またコイルスプリング５３の前端及び後端をコイルスプリング５３の前端側及び後端側に位置する部材と接合する。このような構成によると、図２、図３に示されるように、パイプ部３が伸ばされると、コイルスプリング５３も同様に伸ばされるが、コイルスプリング５３は同一バネ係数、同一バネ長であるため、その延びも均等になり、故に各軸受間を略等間隔にすることができる。

１・・刈払機 ２・・原動機部 ３・・パイプ部 ３Ａ・・パイプホルダ ３Ｂ・・ネジ
３Ｃ・・蝶ネジ ３Ｄ・・段差 ４・・シャフト部 ５・・軸受部
６・・装着部 ７・・ハンドル部 １０・・刈刃 ２１・・ハウジング
２２・・燃料タンク ３１・・第一パイプ ３１ａ・・凸部 ３１Ｂ・・ストッパ
３２・・第二パイプ ３２Ａ・・突起部 ３２Ｂ・・ストッパ ３２Ｃ・・保持部
３２ａ・・凹部 ４１・・第一シャフト ４２・・第二シャフト ４２ａ・・孔
５１・・第一軸受 ５１Ａ・・内輪 ５１Ｂ・・外輪 ５１Ｃ・・ボール
５１Ｄ・・第一受け部 ５１Ｅ・・第二受け部 ５１ａ・・孔 ５２・・第二軸受
５２ａ・・孔 ５３・・コイルスプリング ６１・・刈刃保持部 ７１・・アーム
７２・・ハンドル ７３・・スロットル

Claims (3)

1. 原動機と、
   外原動機から動力が伝達されると共に、刈刃が装着される装着部に動力を伝達するシャフトと、
   該シャフトを保持するパイプと、
   該パイプ内に該シャフトを回転可能に保持し、該パイプの軸方向において該パイプ及び該シャフトに対して移動可能であり、該軸方向に間隔を置いて該パイプ内に配置された複数の軸受と、を備え、
   該パイプ及び該シャフトは、該軸方向において伸縮自在に構成され、
   該複数の軸受は、該パイプ及び該シャフトの伸縮に応じて該間隔を変化可能に構成されていることを特徴とする刈払機。
2. 該複数の軸受は該パイプ内に等間隔に配置され、
   該パイプ内には該パイプ及び該シャフトの伸縮に応じて該複数の軸受の間隔を保つ間隔保持部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の刈払機。
3. 該間隔保持部材は、隣り合う該軸受の間に配置されたスプリングより構成され、該スプリングは略同一バネ係数、略同一バネ長に構成されることを特徴とする請求項２に記載の刈払機。

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