JP2012205502A - 刈込み機 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレードのロック時の衝撃により耐久性が低下する虞のない刈り込み機を提供する。
【解決手段】歯車４１と従動部材４３の連結部は、歯車４１に形成され内周面４１ａと内周面４１ａから歯車４１の回転中心側に突出し先端部４２ｃが共通の半径を持って形成された複数の内方凸形状部４２ｂを有する孔４２と、従動部材４３に形成され歯車４１の内方凸形状部４２ｂの先端部４２ｃと回動自在に嵌合する複数の外周面４３ｃと外周面４３ｃから歯車４１の反回転中心側に突出し先端部４３ｅが内周面４１ａと回動自在に嵌合する複数の外方凸形状部４３ｄを有する外壁と、内方凸形状部４２ｂの側壁４２ｄと外方凸形状部４３ｄの側壁４３ｆとの間に介在する弾性部材４６とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、樹木や芝草の刈込みに使用する刈込み機に関するものである。

従来より、樹木や芝草の刈込みに使用される刈込み機として、ヘッジトリマやバリカンが知られている。これらの刈込み機は、駆動源からの回転をブレードの刈込み運動に変換するカム装置が備えられている。具体的には、駆動源の回転は、出力軸に取付けられたピニオンからハウジングに支持部材を介して固定されたカム軸に回動可能に嵌合する歯車に減速して伝達され、さらにこの歯車に連結されたカムに伝達される。ブレードにはカムと嵌合する嵌合孔が形成されており、カムにブレードの嵌合孔が嵌合した状態でカムが回転することでブレードが刈込み運動を行うように構成されている。
たとえばヘッジトリマにおいては、長手方向に沿って櫛歯状に切断刃が形成された上下一対のブレードが刈込み運動として往復直線運動を行うように構成されている。

上述の構成において、歯車とカムの連結は、歯車に穿設された孔にカムに立設されたピンが嵌合することで行われ、これにより歯車とカムは同期回転するようになっている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００３−１９９４３１号公報

上述の刈込み機を使用した刈込み作業において、ブレードが切断能力以上の太い枝や硬い枝を噛み込んだ場合、あるいは樹木に隣接する金属製フェンスなどの異物を誤って噛み込んだ場合、ブレードの刈込み運動が急停止（ロック）することになる。このロック時の衝撃により、駆動部の歯車、カム装置及びブレード等の耐久性が低下する虞があった。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロック時の衝撃で耐久性が低下する虞のない刈り込み機を提供することである。

本発明に係る刈込み機は、駆動源の回転をブレードの刈込み運動に変換する駆動伝達部を備え、前記駆動伝達部は、駆動源からの動力を受けて回転する歯車と、前記歯車と弾性部材を介して連結される従動部材と、前記従動部材と連結され同期回転するカムと、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る刈込み機においては、前記歯車の孔は凹部を備え、前記従動部材は前記凹部内に位置する凸部を備え、前記凹部内に配置された前記弾性部材により前記歯車と前記従動部材とが連結されていることとすることができる。

本発明に係る刈込み機においては、前記歯車と前記従動部材の連結部は、前記歯車に形成され複数の内方凸形状部を有する孔と、前記従動部材に形成される複数の外方凸形状部と、を備えており、前記弾性部材は前記内方凸形状部と前記外方凸形状部との間に介在していることとすることができる。

また、本発明に係る刈込み機においては、前記孔は内周面を備え、前記従動部材は外周面を備え、前記内方凸形状部の先端部と前記外周面又は前記外方凸形状部の先端部と前記内周面の少なくともいずれか一方は回動自在に嵌合していることとすることができる。

さらに、本発明に係る刈込み機においては、前記歯車の回転中心軸方向において、前記歯車と前記従動部材と前記弾性部材は略同一幅で形成されていることとすることができる。

本発明によれば、ブレードのロック時の衝撃により耐久性が低下する虞のない新たな刈り込み機を提供することができる。

本実施形態に係るヘッジトリマの正面断面図である。 本実施形態に係るヘッジトリマの上面図である。 本実施形態に係るヘッジトリマの要部断面図である。 図３における断面Ａ−Ａを示す図である。 本実施形態に係るヘッジトリマの要部説明のための底面図である。 別の実施形態に係るヘッジトリマにおいて、図３における断面Ａ−Ａに相当する図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、ヘッジトリマの場合について、図１乃至図５を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係るヘッジトリマの概略構造について説明する。図１は本実施形態に係るヘッジトリマの正面断面図であり、図２本実施形態に係るヘッジトリマの上面図である。本実施形態に係るヘッジトリマは、ハウジング１０と補助ハンドル２１とガード板２２とハウジング１０から突出する刈刃部５０とを備えており、ハウジング１０にはメインハンドル１１が一体的に形成されている。メインハンドル１１には刈刃部５０の運転操作を行うためのトリガスイッチ１２が備えられており、ハウジング１０の内部には、刈刃部５０を運転するための駆動部３０が備えられている。

次に、刈刃部５０を運転するための駆動部３０について、さらに図３を参酌して説明する。図３は本実施形態に係るヘッジトリマの要部断面図である。図３に示すように、駆動部３０には、駆動源としてのモータ３１と、モータ３１の出力軸３２の回転を刈刃部５０の往復直線運動に変換する駆動伝達部４０を備えており、駆動伝達部４０には、モータ３１の出力軸３２の下端側に形成されたピニオン３３と、ピニオン３３に噛み合う歯車４１と、歯車４１に連結され歯車４１の回転中心軸方向において歯車４１と略同一の幅を有する従動部材４３と、従動部材４３を回動自在に支持するカム軸４９と、従動部材４３と連結され同期回転することで回転運動を刈刃部５０の刈込み運動である往復直線運動に変換するカム（後述する上カム４４、下カム４５）とを備えている。

次に、歯車４１と従動部材４３の連結部について、さらに図４を参酌して説明する。図４は図３における断面Ａ−Ａを示す図である。図４に示すように、歯車４１には孔４２が形成されており、この孔４２は、共通の半径を有する内周面４２ａ、４２ａと、内周面４２ａ、４２ａから歯車４１の回転中心側に突出し先端部４２ｃ、４２ｃが共通の半径を持って形成される２個の内方凸形状部４２ｂ、４２ｂを有している。また、内方凸形状部４２ｂは先端部４２ｃと内周面４２ａ、４２ａを接続する側壁４２ｄ、４２ｄを有している。なお、内周面４２ａと側壁４２ｄ、４２ｄとで画成される領域を凹部とも称する。

従動部材４３は、中心に軸孔４３ａが穿設されており、上端側をハウジング１０に取付けられた支持部材１３に固定され、下端側を後述する刈刃部５０のブレードホルダ５３に支持されたカム軸４９に回動自在に嵌合されている。また、従動部材４３には、回転中心から離間した位置に孔４３ｂ、４３ｂが穿設されている。さらに、従動部材４３の周方向外壁は、歯車４１の内方凸形状部４２ｂ、４２ｂの先端部４２ｃ、４２ｃと回動自在に嵌合する外周面４３ｃ、４３ｃと、外周面４３ｃ、４３ｃから歯車４１の反回転中心側に突出し先端部４３ｅ、４３ｅが歯車４１の内周面４２ａ、４２ａと回動自在に嵌合する２個の外方凸形状部（凸部とも称する）４３ｄ、４３ｄを有している。また、外方凸形状部４３ｄは外周面４３ｃ、４３ｃと先端部４３ｅを接続する側壁４３ｆ、４３ｆを有している。

隣接する歯車４１の側壁４２ｄ、４２ｄ、４２ｄ、４２ｄと従動部材４３の側壁４３ｆ、４３ｆ、４３ｆ、４３ｆとはそれぞれ所定量離間して配置されており、この配置により形成された４箇所の空間（隙間）に４個の弾性部材４６を介在させることにより、歯車４１の回転駆動力が従動部材４３に伝達されるようになっている。また、弾性部材４６は歯車４１の回転中心軸方向において歯車４１及び従動部材４３と略同一の幅を有している。なお、本実施形態における弾性部材４６の材質の選定においては、ＮＢＲ等数種類の材質について試験を行い、その結果、駆動部の歯車（ピニオン３３と歯車４１）、カム装置及びブレードの耐久性において最も効果があったポリウレタンゴムを採用している。

従動部材４３の下方には、順に、プレート４８、上カム４４、下カム４５が配置されており、上カム４４と下カム４５は、上カム４４と下カム４５を連通する孔にピン４７、４７を圧入することで互いに固定されている。ピン４７、４７の上端側は上カム４４の上方に立設された上端部を有し、この上端部が従動部材４３の孔４３ｂ、４３ｂに挿入されることで従動部材４３と上カム４４と下カム４５とは同期回転するよう連結されている。

次に、刈刃部５０を往復直線運動させるためのカムの構成について、さらに図５を参酌して説明する。図５は本実施形態に係るヘッジトリマの要部説明のための底面図である。図５に示すように、上カム４４と下カム４５は外周を円形状に形成され、その円形状の中心が回転中心であるカム軸４９から偏芯した位置にある偏芯カムとして構成されており、偏芯の方向は、互いに１８０度位相がずれて配置されている。上カム４４と下カム４５には、後述する上ブレード５１と下ブレード５２に形成された長孔形状の嵌合孔５１ａ、５２ａがそれぞれ嵌合している。

刈刃部５０は、ブレード押え５４と、長手方向に沿って櫛歯状の切断刃を有する上ブレード５１と下ブレード５２と、ハウジング１１に固定されたブレードホルダ５３が重なり合った状態でハウジング１０の底部から前方（図では右側）に向かって突出して備えられており、上ブレード５１と下ブレード５２は、ブレード押え５４とブレードホルダ５３の間で、上カム４４と下カム４５の回転により互いに１８０度ずれた位相で前後の往復直線運動が可能となっている。

このような構成において、刈込み作業を行う場合、操作者は、一方と手でメインハンドル１１を把持し、もう一方の手で補助ハンドル２１を把持した状態で、トリガスイッチ１２を操作する。これによりモータ３１が回転し、ピニオン３３と歯車４１によりモータ３１の回転が減速され、弾性部材４６と従動部材４３を介して上カム４４と下カム４５が回転する。上カム４４と下カム４５の回転により上ブレード５１と下ブレード５２が１８０度ずれた位相で往復直線運動することで、櫛歯状の切断刃により樹木の刈込みを行うことができる。

ところが、刈込み作業において、上ブレード５１と下ブレード５２の櫛歯状の切断刃の間に切断能力を超えた太い枝や硬い枝を噛み込んだ場合、あるいは樹木に隣接する金属製フェンスなどの異物を誤って噛み込んだ場合、ブレードの刈込み運動が急停止（ロック）してしまう。このロックにより上ブレード５１と下ブレード５２の往復直線運動は急停止するが、モータ３１と駆動伝達部４０の慣性力及び依然運転状態にあるモータ３１の駆動トルクにより駆動伝達部４０を構成する各部材及び上ブレード５１と下ブレード５２には瞬間的に大きな負荷（衝撃力）が働くことになり、これらの部材の耐久性が低下する虞があった。

本発明におけるヘッジトリマにおいては、駆動伝達部４０の歯車４１と従動部材４３が、弾性部材４６を介して連結されているため、この衝撃力が弾性部材４６のより緩和されることで駆動伝達部４０を構成する各部材及び上ブレード５１と下ブレード５２の耐久性が低下する虞を効果的に低減することができる。

また、歯車４１とカム（上カム４４と下カム４５）との間に従動部材４３を設けることにより、弾性部材４６を歯車４１の回転中心より離れた位置に配置でき、さらに弾性部材４６の大きさ及び形状を最適化することも可能となるため、効果的な衝撃力を緩和のみならず弾性部材４６の長寿命化を図ることもできる。

さらに、歯車４１の内周面４２ａ、４２ａと従動部材４３の先端部４３ｅ、４３ｅは回動自在に嵌合しており、かつ、歯車４１の先端部４２ｃ、４２ｃと従動部材４３の外周面４３ｃ、４３ｃも回動自在に嵌合しているため、従動部材４３が周方向の４箇所でバランス良く歯車４１を支持（案内）できる。これにより従動部材４３に対して歯車４１を精度良く設置できることから、ピニオン３３と歯車４１の良好な噛み合い状態を実現できる。

さらにまた、歯車４１の回転中心軸方向において、歯車４１と従動部材４３と弾性部材４６を略同一幅とすることで、従来の刈込み機の駆動伝達部と同等の装置大きさとなるため、装置の大型化を避けることが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の技術的範囲に限定さない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態においては、隣接する歯車４１の側壁４２ｄ、４２ｄ、４２ｄ、４２ｄと従動部材４３の側壁４３ｆ、４３ｆ、４３ｆ、４３ｆとはそれぞれ所定量離間して配置されており、この配置により形成された４箇所の空間（隙間）に４個の弾性部材４６を介在させていたが、図６で示される別の実施形態のように、隣接する歯車４１の側壁４２ｄ、４２ｄ、４２ｄ、４２ｄと従動部材４３の側壁４３ｆ、４３ｆ、４３ｆ、４３ｆとは、当接させて配置された２箇所と、所定量離間して配置された２箇所とを設け、この所定量離間して配置された２箇所に形成される空間（隙間）に２個の弾性部材４６を介在させることにより、２個の弾性部材４６を介して歯車４１の回転駆動力が従動部材４３に伝達されるようにすることも可能である。

また、上記実施形態においては、歯車４１の内周面４２ａ、４２ａと従動部材４３の先端部４３ｅ、４３ｅ、及び歯車４１の先端部４２ｃ、４２ｃと従動部材４３の外周面４３ｃ、４３ｃのいずれも回動自在に嵌合している構成としたが、回動自在に嵌合している箇所の周長および配置を適宜設定することで、歯車４１の内周面４２ａ、４２ａと従動部材４３の先端部４３ｅ、４３ｅ、又は歯車４１の先端部４２ｃ、４２ｃと従動部材４３の外周面４３ｃ、４３ｃのいずれか一方のみが回動自在に嵌合している構成とすることも可能である。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ ハウジング、１１ メインハンドル、１２ トリガスイッチ、２１ 補助ハンドル、２２ ガード板、３０ 駆動部、３１ モータ、３２ 出力軸、３３ ピニオン、４０ 駆動伝達部、４１ 歯車、４２ 孔、４２ａ 内周面、４２ｂ 内方凸形状部、４２ｃ 先端部、４２ｄ 側壁、４３ 従動部材、４３ａ 軸孔、４３ｂ 孔、４３ｃ 外周面、４３ｄ 外方凸形状部、４３ｅ 先端部、４３ｆ 側壁、４４ 上カム、４５ 下カム、４６ 弾性部材、４７ ピン、４８ プレート、４９ カム軸、５０ 刈刃部、５１ 上ブレード、５１ａ 嵌合孔、５２ 下ブレード、５２ａ 嵌合孔、５３ ブレードホルダ、５４ ブレード押え

Claims (5)

1. 駆動源の回転をブレードの刈込み運動に変換する駆動伝達部を備える刈込み機において、
   前記駆動伝達部は、駆動源からの動力を受けて回転する歯車と、
   前記歯車と弾性部材を介して連結される従動部材と、
   前記従動部材と連結され同期回転するカムと、
   を備えていることを特徴とする刈込み機。
2. 前記歯車の孔は凹部を備え、
   前記従動部材は前記凹部内に位置する凸部を備え、
   前記凹部内に配置される前記弾性部材により前記歯車と前記従動部材とが連結されていることを特徴とする請求項１に記載の刈込み機。
3. 前記歯車と前記従動部材の連結部は、
   前記歯車に形成され複数の内方凸形状部を有する孔と、
   前記従動部材に形成される複数の外方凸形状部と、を備えており、
   前記弾性部材は前記内方凸形状部と前記外方凸形状部との間に介在していることを特徴とする請求項１に記載の刈込み機。
4. 前記孔は内周面を備え、
   前記従動部材は外周面を備え、
   前記内方凸形状部の先端部と前記外周面又は前記外方凸形状部の先端部と前記内周面の少なくともいずれか一方は回動自在に嵌合していることを特徴とする請求項３に記載の刈込み機。
5. 前記歯車の回転中心軸方向において、前記歯車と前記従動部材と前記弾性部材は略同一幅で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の１項に記載の刈込み機。
   

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