JP2018029493A

JP2018029493A - 切断刃

Info

Publication number: JP2018029493A
Application number: JP2016162173A
Authority: JP
Inventors: 知之沓名; Tomoyuki Kutsuna; 博紀杉山; Hironori Sugiyama
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-08-22
Also published as: CN207135528U; JP6713877B2; DE202017003593U1

Abstract

【課題】刈払機に使用する板状に延びる樹脂製の切断刃において、回転時の風切り音をできるだけ低くするとともに、草等の被切断物が必要以上に引っかかることで切断刃を回転させる駆動源の負荷を大きくしないようにする。【解決手段】切断刃２２は、回転体２１に着脱可能に取り付けられて、回転体２１の遠心方向に板状に延び、遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をしている。切断刃２２は回転方向の断面形状を回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形とした。切断刃２２の回転方向の前側に形成された刃部２２ｂには遠心方向に突部２２ｂ１と凹部２２ｂ２が交互に連続する波形に形成され、突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部２２ｂ２の幅Ｗ２よりも狭く形成した。切断刃２２の回転方向及び遠心方向と直交する面には通過する空気の渦を小さくする小突起２２ｃを形成した。【選択図】図３

Description

本発明は、刈払機の操作棹の前端部に取り付けられる樹脂製板状の切断刃、芝刈機の回転軸に取り付けられる切断刃に関する。

特許文献１及び２には、草、芝草等を刈り払う刈払機に使用する回転刃ユニットが開示されている。この刈払機に使用する回転刃ユニットは、作業者が把持して使用する操作棹の前端部に着脱可能に取り付けられるものであり、回転刃ユニットは操作棹の前端部に回転自在に取り付けられる回転基板と、回転基板に揺動自在に支持された切断刃とを備えている。この回転刃ユニットにおいては、刈払機の電動モータの駆動により回転基板を回転させると、切断刃が遠心力によって遠心方向に開き、切断刃は開いた状態で回転基板とともに回転する。このように回転刃ユニットを回転させた状態において、操作棹の操作によって回転刃ユニットを地面に沿って水平に移動させると、草等が回転基板とともに回転する切断刃によって切断されて刈り払われる。

特開２０１５−１４６７７１号公報ＷＯ９９／３０５５２号公報

上記の特許文献１に記載の回転刃ユニットは切断刃を含めて金属製の板金部材を用いたものである。金属製の板金部材よりなる回転刃ユニットを回転させるには、駆動源に高い駆動力を有したエンジンや大型の電動モータを採用した刈払機を使用するのが好ましかった。近年、駆動源に小型の電動モータを採用することで低騒音化を図るようにした刈払機も開発されており、駆動源に小型の電動モータを採用した刈払機では、軽量の樹脂材を用いた回転刃ユニットの使用が電動モータの負荷を低減させることで好ましい。刈払機に小型の電動モータを採用して低騒音化を図ったときには、回転刃ユニットの切断刃が回転するときの風切り音が電動モータの駆動音の低下によって目立つようになっていた。

また、特許文献２の切断刃の刃部は突部と凹部とが互いに同じ幅で連続する波形となっているため、草等の被切断物が突部に引っかかるようになって切断されやすくなっている。しかし、波形の刃部に突部が多く形成されすぎているために、草等の被切断物が多くの突部で必要以上に引っかかって、回転刃ユニットを回転させる電動モータに多くの負荷が生じて消費電力が増大する問題があった。本発明は、回転時の風切り音をできるだけ低くするとともに、草等の被切断物が必要以上に引っかかることで消費電力を大きくしないようにする切断刃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、回転体に着脱可能に取り付けられて、回転体の遠心方向に板状に延びる樹脂製の草刈り用の切断刃であり、切断刃は遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をし、切断刃の回転方向の断面形状を回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形としたことを特徴とする切断刃を提供するものである。

上記のように構成した切断刃においては、切断刃の回転方向の断面形状を回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形としたので、切断刃の周囲を通過する空気の流れを良くすることができ、切断刃の回転時の風切り音を低減させることができるとともに、切断刃を回転させる原動機の負荷を低減させることができるようになった。

また、上記課題を解決するために、本発明は、回転体に着脱可能に取り付けられて、回転体の遠心方向に板状に延びる樹脂製の草刈り用の切断刃であり、切断刃は遠心方向に進むにつれて回転体の回転方向の後向きに湾曲した形状をし、切断刃の回転方向の前側に形成された刃部は遠心方向に突部と凹部が交互に連続する波形に形成され、突部の幅を凹部の幅よりも狭く形成したことを特徴とする切断刃を提供するものである。

上記のように構成した切断刃においては、切断刃の回転方向の前側に形成された刃部は遠心方向に突部と凹部が交互に連続する波形に形成したので、草等の被切断物が突部に引っかかるようになって切断されやすくできるとともに、突部の幅を凹部の幅よりも狭く形成したので、波形の刃部の突部の数を相対的に減らすことができ、波形の刃部の突部に草等の被切断物が必要以上に引っかからないようになり、切断刃を回転させる駆動源の負荷を減らすことができるようになった。

また、上記課題を解決するために、本発明は、回転体に着脱可能に取り付けられて、回転体の遠心方向に板状に延びる樹脂製の草刈り用の切断刃であり、切断刃の回転方向及び遠心方向と直交する面には通過する空気の渦を小さくする小突起を形成したことを特徴とする切断刃を提供するものである。

上記のように構成した切断刃においては、切断刃の回転方向及び遠心方向と直交する面には通過する空気の渦を小さくする小突起を形成したので、切断刃の周囲を通過する空気は小さな乱流が生じることで拡散されて大きな渦が生じないようになり、切断刃の回転時の風切り音を低減させることができるようになった。このような切断刃においては、切断刃は遠心方向に進むにつれて記回転体の回転方向の後向きに湾曲した形状のものにも適用されるものである。

本発明の切断刃を使用した回転刃ユニットを取り付けた刈払機の斜視図である。回転刃ユニットの平面図であり、切断刃が開いた位置の平面図（ａ）と、切断刃が回転体側に閉じた位置の平面図（ｂ）である。切断刃の平面図である。

以下に、本発明の切断刃を刈払機に取り付けた実施形態により添付図面を参照して説明する。図１に示したように、刈払機１０は、前後方向に延びる細長い円筒形をした操作棹１１と、操作棹１１の前端部に設けたモータユニット１２と、操作棹１１の後端部に設けたコントロールユニット１４とを備えている。

モータユニット１２は操作棹１１の前端部に固定されたモータハウジング１３と、モータハウジング１３内に設けた電動モータ（図示省略）とを備えている。電動モータの駆動によって回転する駆動軸（図示省略）はモータハウジング１３から下側に突出して設けられている。なお、この実施形態の電動モータはブラシレスＤＣモータが採用されており、電動モータの駆動音は他の駆動源としてエンジンまたはＡＣモータ等を採用したときと比して低くなっている。駆動軸には後述する切断刃２２を有した回転刃ユニット２０が着脱可能に取り付けられている。

コントロールユニット１４は操作棹１１の後端部に固定したコントロールハウジング１５と、コントロールハウジング１５内に電動モータの作動を制御するコントローラとを備えている。また、コントロールハウジング１５の後端部には電動モータに給電するバッテリパック１６が着脱可能に取り付けられており、バッテリパック１６は操作棹１１内に配設した電気コードによって電動モータに接続されている。操作棹１１の前後方向の中間部には作業者が把持する略環状の操作ハンドル１７が設けられており、操作棹１１の後部には操作棹１１より外径の太いグリップハンドル１８が設けられている。グリップハンドル１８には電動モータを駆動させるスイッチ１９が設けられており、電動モータはスイッチ１９のオン操作によってバッテリパック１６からの給電を受けて駆動する。

図２に示したように、回転刃ユニット２０は地面に生える草や芝草等の被切断物を切断するものであり、電動モータの駆動軸に固定される略円板状の回転体２１と、回転体２１に揺動自在に固定される３つの切断刃２２を備えている。回転刃ユニット２０の回転体２１と切断刃２２は軽量の樹脂材を成形したものであり、回転刃ユニット２０は金属製のものと比して電動モータの負荷が低減されるようになっている。回転体２１の周部には３つの切断刃２２が周方向に等間隔の位置で揺動自在に支持されている。

図２及び図３に示したように、切断刃２２は樹脂材を細長く板状に形成したものであり、切断刃２２は基端部に形成したボス部２２ａが回転体２１の周部に揺動自在に支持されている。回転体２１が回転せずに遠心力が付与されてないときには、図２（ａ）及び（ｂ）に示した位置のように、切断刃２２は回転体２１の周部で自由に回動可能となっている。回転体２１を回転させて遠心力を付与したときには、図２（ａ）に示したように、切断刃２２の先端部が回転体２１から離れるように開き、切断刃２２は回転体２１の遠心方向（半径方向）に延びるようになる。

図３に示したように、切断刃２２の回転方向の前側（回転方向の進行方向側）には刃部２２ｂが形成されており、切断刃２２の回転方向の断面形状は回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形（流線形）をしている。具体的には、切断刃２２の回転方向の断面形状は、切断刃２２の刃部２２ｂの先端が尖った状態となっており、回転方向前側の刃部２２ｂから回転方向の中央部に進むにつれて膨らむようになり、回転方向の中央部から回転方向の後側に進むにつれて再び細くなっている。

図３に示したように、切断刃２２の回転方向の前側の刃部２２ｂは遠心方向（回転体２１の半径方向）にて突部２２ｂ１と凹部２２ｂ２とが交互に連続する波形となっている。刃部２２ｂは突部２２ｂ１の頂部（最も高い部分）と凹部２２ｂの底部（最も低い部分）との高さ方向の中央部Ｃ（図３の二点鎖線にて示した）で突部２２ｂ１と凹部２２ｂ２に分けられ、突部２２ｂ１の幅Ｗ１は凹部２２ｂ２の幅Ｗ２より狭く形成されている。突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部２２ｂ２の幅Ｗ２より狭くしたことで、波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１の数を相対的に減らすことができ、切断刃２２が回転しているときに草等の被切断物が突部２２ｂ１に必要以上に引っかからないようにしている。

図３に示したように、切断刃２２の回転方向及び遠心方向と直交する面（回転体２１を軸線方向が上下となるように水平に配置したときの上面及び下面）には多数の小突起２２ｃが形成されており、これら小突起２２ｃは切断刃２２を通過する空気の渦を小さくして、切断刃２２の風切り音を小さくする機能を有している。

上記のように構成した刈払機１０においては、作業者が操作ハンドル１７とグリップハンドル１８を把持し、スイッチ１９をオン操作して電動モータを駆動させると、回転刃ユニット２０の回転体２１が回転し、回転体２１に揺動自在に支持した切断刃２２が遠心力よって図２（ｂ）の閉じた位置から図２（ａ）の位置まで開くように揺動する。回転刃ユニット２０を地面に沿って左右に移動させると、地面から生える草、芝草等が回転体２１とともに回転する切断刃２２によって刈り取られる。

上記のように構成した刈払機１０においては、切断刃２２は回転方向の断面形状を回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形とした。これにより、切断刃２２を回転させているときの切断刃２２の周囲を通過する空気の流れを良くすることができ、切断刃２２の回転時の風切り音を低減させることができるとともに、切断刃２２を回転させる電動モータ（原動機）の負荷を低減させることができるようになった。なお、切断刃２２の回転方向の断面形状を紡錘形とすることにより得られる作用効果は、切断刃２２の波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部の幅Ｗ２と同じ幅としたもの、切断刃２２に小突起２２ｃを形成しないものにおいても得られるものである。

また、切断刃２２は遠心方向に進むにつれて回転体２１の回転方向の後向き（回転方向と逆向き）に湾曲した形状をし、切断刃２２の回転方向の前側に形成された刃部２２ｂは遠心方向に突部２２ｂ１と凹部２２ｂ２が交互に連続する波形に形成されている。このようにしたことで、草等の被切断物が突部２２ｂ１に引っかかるようになって切断されやすくできる。また、この切断刃２２の刃部２２ｂでは、突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部２２ｂ２の幅Ｗ２よりも狭く形成した。これにより、波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１の数を相対的に減らすことができ、草等の被切断物が波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１に必要以上に引っかかりにくくなって、切断刃２２を回転させる電動モータ（駆動源）の負荷を減らすことができるようになり、電動モータに給電するバッテリパック１６の消費電力を低減させることができる。なお、切断刃２２の波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部２２ｂ２の幅Ｗ２より狭くすることにより得られる作用効果は、切断刃２２の回転方向の断面形状を紡錘形としないとき、切断刃２２に小突起２２ｃを形成しないものであって得られるものである。

また、切断刃２２の回転方向及び遠心方向と直交する面（回転体２１を軸線方向が上下となるように水平に配置したときの上面及び下面）には通過する空気の渦を小さくする多数の小突起２２ｃが形成されている。切断刃２２を回転させているときに、切断刃２２の周囲を通過する空気は小突起２２ｃによって拡散されて小さな乱流が生じ、切断刃２２の周囲に大きな渦が生じるのが抑制される。これにより、切断刃２２の回転時に風切り音を低減させることができるようになった。なお、この小突起２２ｃは切断刃２２が回転方向の後向きに湾曲した形状であるときに限られるものでなく、切断刃２２が遠心方向に直線的に延びる形状であるときにも同様の作用効果を得ることができる。また、切断刃２２に小突起２２ｃを形成したことにより得られる作用効果は、切断刃２２の回転方向の断面形状を紡錘形としないとき、切断刃２２の波形の刃部２２ｂの突部２２ｂ１の幅Ｗ１を凹部の幅Ｗ２と同じ幅としたものであっても得られるものである。

なお、この実施形態の切断刃は刈払機の操作棹の前端部に設けた回転刃ユニットに揺動可能に支持されたものであるが、本発明はこれに限られるものでなく、走行式の芝刈機のハウジングの下部にて電動モータにより回転する回転軸に取り付ける切断刃に用いてもよい。

２２…切断刃、２２ｂ…刃部、２２ｂ１…突部、２２ｂ２…凹部、２２ｃ…小突起。

Claims

回転体に着脱可能に取り付けられて、前記回転体の遠心方向に延びる樹脂製板状の草刈り用の切断刃であり、
前記切断刃は遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をし、
前記切断刃の回転方向の断面形状を前記回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形としたことを特徴とする切断刃。
回転体に着脱可能に取り付けられて、前記回転体の遠心方向に延びる樹脂製板状の草刈り用の切断刃であり、
前記切断刃は遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をし、
前記切断刃の回転方向の前側に形成された刃部は遠心方向に突部と凹部が交互に連続する波形に形成され、
前記突部の幅を前記凹部の幅よりも狭く形成したことを特徴とする切断刃。
回転体に着脱可能に取り付けられて、前記回転体の遠心方向に延びる樹脂製板状の草刈り用の切断刃であり、
前記切断刃の回転方向及び遠心方向と直交する面には通過する空気の渦を小さくする小突起を形成したことを特徴とする切断刃。
請求項３に記載の切断刃において、
前記切断刃は遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をしたことを特徴とする切断刃。
回転体に着脱可能に取り付けられて、前記回転体の遠心方向に延びる樹脂製板状の草刈り用の切断刃であり、
前記切断刃は遠心方向外向きに進むにつれて回転方向の後向きに湾曲した形状をし、
前記切断刃の回転方向の断面形状を前記回転方向の中央部が膨らむようにした紡錘形とし、
前記切断刃の回転方向の前側に形成された刃部には遠心方向に突部と凹部が交互に連続する波形に形成され、前記突部の幅を前記凹部の幅よりも狭く形成し、
前記切断刃の回転方向及び遠心方向と直交する面には通過する空気の渦を小さくする小突起を形成したことを特徴とする切断刃。