JP2021112178A - Antivibration device of bush cutter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンを備えてカッターを回転させながらハンドルを左右に操作して雑草を刈る刈払機の防振装置に関する。 The present invention relates to a vibration isolator of a brush cutter provided with an engine and operating a handle left and right while rotating a cutter to mow weeds.
エンジンを備えてカッターを回転させて雑草を刈る刈払機は、肩にかけたベルトで刈払機の質量を保持しつつ操作桿に備えたハンドルを両手で保持しながら左右に操作して作業するので、エンジンの発生する振動に伴う作業者の疲労を軽減することが求められている。 A brush cutter equipped with an engine and rotating a cutter to mow weeds operates left and right while holding the mass of the brush cutter with a belt on the shoulder and holding the handle provided on the operating rod with both hands. It is required to reduce the fatigue of the operator due to the vibration generated by the engine.
そのため、エンジン全体を筒状のカバーで覆ってカバーとエンジンの間を防振装置によって保持するようにして振動によるエンジンの大きな弾性移動量を可能にして操作桿に伝わる振動を低減するものとして下記特許文献1がある。(名称は文献に記載された通り) Therefore, the entire engine is covered with a tubular cover and the space between the cover and the engine is held by a vibration isolator to enable a large amount of elastic movement of the engine due to vibration and reduce the vibration transmitted to the operation rod. There is Patent Document 1. (The name is as described in the literature)
また、操作棹の後端部に原動機を搭載するマウントフレームを一体的に固定し、前記マウントフレームに前記原動機を防振的に支持する弾性部材を設けたものとして下記特許文献2がある。(名称は文献に記載された通り) Further, there is
上記特許文献1は、エンジン全体をカバーで覆ってカバーとの間で上下左右に配置したスプリングによって保持して振動によるエンジンの振れを受け止めるようにしたものであるが、そのために必要となるカバーの剛性や外形大きさの増大及びそれに伴う質量増加などの問題があった。 The above-mentioned Patent Document 1 covers the entire engine with a cover and holds it by springs arranged vertically and horizontally between the cover and the cover so as to receive the vibration of the engine due to vibration. There were problems such as an increase in rigidity and external size, and an increase in mass associated therewith.
上記特許文献2は、マウントフレームの上で上下及び前後方向に圧縮ばねで支持したものであるが、片側のみのばね配置であるので上及び後方向には支持できないため効果的な緩衝がされにくく、ばねによってエンジンは振れているのに操作棹に伝わる振動は小さくならないという問題があった。 The above-mentioned
また、上記いずれの先行技術文献も、エンジンからの振動を緩衝するために緩衝部材をどのように配置するかという技術思想であるが、このような単に緩衝部材をどう配置するという考えでの対策では効果的な振動低減効果が得られにくいという問題がある。それは、加振源であるエンジンを最も振動低減に効果のある支持の仕方をすることによって緩衝部材による期待した振動低減効果が得られるのであるが、そのような技術思想は示されていないのである。そのため、緩衝部材による緩衝効果を得ようとして緩衝部材を用いたとしても、低減しようとするモード以外の新たな振動モードが発生するためエンジンは大きく振れていながら大きな振動低減効果は得られないという状態となり、作業者はエンジン振動による疲労を発生してしまっているのである。 In addition, all of the above prior art documents are technical ideas on how to arrange the buffer members in order to buffer the vibration from the engine, but measures based on the idea of simply arranging the buffer members. However, there is a problem that it is difficult to obtain an effective vibration reduction effect. It is because the expected vibration reduction effect by the cushioning member can be obtained by supporting the engine, which is the vibration source, with the most effective vibration reduction, but such a technical idea is not shown. .. Therefore, even if the cushioning member is used to obtain the cushioning effect of the cushioning member, a new vibration mode other than the mode to be reduced is generated, so that the engine is vibrating greatly but the large vibration reducing effect cannot be obtained. Therefore, the worker has been fatigued due to engine vibration.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、刈払機の操作棹に伝わるエンジンの振動を簡単な構成で効果的に低減させる技術を提供することによって、エンジンの振動に伴う作業者の疲労を軽減することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a technique for effectively reducing the vibration of the engine transmitted to the operating pad of the brush cutter with a simple configuration. It is to reduce the fatigue of the operator due to the vibration.
上記課題を達成するために、本願請求項1記載の発明による刈払機の防振装置は、操作棹の前端に備えたカッターと操作棹の後端に前記カッターを駆動するエンジンと操作棹の長手方向途中に作業者が操作するハンドルとを備えた刈払機において、操作棹に固定したホルダによってエンジンをエンジン重心からクランク軸までの距離と同じ高さに揺動可能に取り付けるとともに操作棹に固定したブラケットによってエンジンの下方を弾性支持し、エンジンの慣性力ベクトルを上下方向に発生するようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the anti-vibration device of the mowing machine according to the invention according to claim 1 of the present application includes a cutter provided at the front end of the operation paddle, an engine for driving the cutter at the rear end of the operation paddle, and a length of the operation paddle. In a mowing machine equipped with a handle operated by an operator in the middle of the direction, the engine is swingably attached to the operating paddle at the same height as the distance from the engine center of gravity to the crank shaft by a holder fixed to the operating paddle. It is characterized in that the lower part of the engine is elastically supported by the bracket so that the inertial force vector of the engine is generated in the vertical direction.
請求項2記載に係る発明は、前記エンジンはホルダのエンジン取り付け部中心とエンジン重心を結んだ線がシリンダ中心線と直角に配置されていることを特徴としている。 The invention according to
請求項3記載に係る発明は、前記エンジンはシリンダ中心線から重心までの距離よりもホルダのエンジン取り付け部中心からエンジン重心までの距離が大きく設定されていることを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that the distance from the center of the engine mounting portion of the holder to the center of gravity of the engine is set larger than the distance from the center line of the cylinder to the center of gravity of the engine.
請求項4記載に係る発明は、前記エンジンはシリンダ中心がクランク軸中心を通って上向きに配置されるとともにシリンダ中心に対してクランク軸回転方向の一側に吸気系装置が他側に排気系装置が備えられていることを特徴としている。 In the invention according to claim 4, the center of the cylinder of the engine is arranged upward through the center of the crankshaft, and the intake system device is located on one side of the crankshaft rotation direction with respect to the center of the cylinder and the exhaust system device is located on the other side. It is characterized by being equipped with.
請求項5記載に係る発明は、前記エンジンはクランクケースに固着したクラッチケースから前方に伸ばしたアーム部によってホルダのエンジン取り付け部に取付けられていることを特徴としている。 The invention according to claim 5 is characterized in that the engine is attached to an engine mounting portion of a holder by an arm portion extending forward from a clutch case fixed to a crankcase.
請求項6記載に係る発明は、前記エンジンはクランクケースに固着したクラッチケース下方を操作棹に固定したブラケットに弾性支持されるようになったことを特徴としている。 The invention according to claim 6 is characterized in that the engine is elastically supported by a bracket fixed to an operating paddle below the clutch case fixed to the crankcase.
請求項7記載に係る発明は、前記エンジンはゴムによって上下方向に弾性支持されるようになったことを特徴としている。 The invention according to claim 7 is characterized in that the engine is elastically supported in the vertical direction by rubber.
上記本願請求項1記載の発明によると、エンジンの発生する振動モードを上下方向だけにしたうえでエンジン重心の下方を弾性支持するので、新たな振動モードを発生することなく弾性材による防振効果が効果的に得られるのでエンジンの振動に伴う作業者の疲労を効果的に軽減できる。 According to the invention according to claim 1 of the present application, since the vibration mode generated by the engine is set only in the vertical direction and the lower part of the engine center of gravity is elastically supported, the vibration isolation effect of the elastic material without generating a new vibration mode. Can be effectively obtained, so that the operator's fatigue due to engine vibration can be effectively reduced.
上記請求項2記載の発明によると、上下方向の振れに伴う前後方向の振動モードの発生がないので、弾性材による防振効果が効果的に得られる。 According to the invention according to
上記請求項3記載の発明によると、操作棹のエンジン取り付け部に働く振動による荷重を小さくできるので、操作棹に伝わる振動を軽減できる。 According to the third aspect of the present invention, since the load due to the vibration acting on the engine mounting portion of the operating rod can be reduced, the vibration transmitted to the operating rod can be reduced.
上記請求項4記載の発明によると、エンジンの左右方向の重心位置をクランク軸中心に近づけられるので上下方向の振れに伴ってハンドルを左右に揺動させるモーメントの発生が抑えられるので、ハンドルに加わる新たな振動が発生することがない。 According to the invention of claim 4, since the position of the center of gravity of the engine in the left-right direction can be brought closer to the center of the crankshaft, the generation of a moment that causes the handle to swing left and right due to the vertical swing is suppressed, so that the engine is added to the handle. No new vibration is generated.
上記請求項5記載の発明によると、エンジンの操作棹への取り付けが強固かつ簡単に実現できる。 According to the invention of claim 5, the engine can be firmly and easily attached to the operating paddle.
上記請求項6記載の発明によると、クラッチケースでエンジンを支持するのでクランクケースの変更を要しないため、実施が容易とできエンジン本体の汎用性を向上できる。 According to the invention of claim 6, since the engine is supported by the clutch case, it is not necessary to change the crankcase, so that the implementation can be facilitated and the versatility of the engine body can be improved.
上記請求項7記載の発明によると、上下方向に発生する振動を両方向で緩衝することができ弾性材を小型で実現できるとともに減衰効果が得られるので、効果的な防振効果が得られる。 According to the invention according to claim 7, the vibration generated in the vertical direction can be buffered in both directions, the elastic material can be realized in a small size, and the damping effect can be obtained, so that an effective anti-vibration effect can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明にかかる刈払機1の外観斜視図である。刈払機1は前後方向に延びる操作棹2の前端にカッター3と後端にエンジン4を備えて、途中に作業者が操作するハンドル5を備える。6は動力の角度を変えるためのハウジングであり、内部にベベルギヤを備えてカッター3を取り付けている。なお、図中に示すように、操作する際の作業者の向きを基準として、前後方向、左右方向、上下方向を定義する。 FIG. 1 is an external perspective view of the brush cutter 1 according to the present invention. The brush cutter 1 is provided with a cutter 3 at the front end and an engine 4 at the rear end of an
図2にエンジン4の縦断面図を示す。シリンダ11内に配置されたピストン12が上下に往復動してクランク軸13から動力を発生する。クランク軸13の後端にはリコイル式始動装置14が、前端には冷却ファンを兼ねるフライホイールマグネトウ15を備えている。シリンダ11を取り付けたクランクケース16前方は冷却ファンケースを兼ねて、クラッチケース17を固着している。フライホイールマグネトウ15には遠心クラッチのシュー18が取り付けられ、クランク軸13と同軸上の遠心クラッチのクラッチドラム19は一体に固着されたボス20によって、クラッチケース17に支持されたベアリング21に支承されており、所定の回転数でシュー18からクラッチドラム19にクランク軸13の動力を伝達する。また、クランクケース16の下方には燃料タンク22が一体に取り付けられている。 FIG. 2 shows a vertical cross-sectional view of the engine 4. The
操作棹2内側に設けた駆動軸24は本図には図示しない軸受によって支持されて後端部に設けたスプライン25によってボス20から動力が駆動される。クランク軸13と駆動軸24は同軸上に配置されている。そして、駆動軸24の前端から操作棹2の前端のハウジング6内のベベルギヤを介してカッター3を回転させる。 The
操作棹2には図3に示すようにホルダ26とブラケット27が操作棹2の軸中心で分割されてボルト28によって一体として操作棹2に強固に取り付け固定されている。 As shown in FIG. 3, the
ホルダ26は左右両端にエンジン取り付け部26a、26aを備えており、取り付けピン29を支承してワッシャ30とクリップ31によって取り付けピン29が抜け止めされている。 The
取り付けピン29にはクラッチケース17から一体に形成されたアーム部17aがクラッチケース17すなわちエンジン4が取り付けピン29の中心Oを中心として揺動可能に取り付けられている。32は合成樹脂など自己潤滑性のある材料によるブッシュで、アーム部17aに圧入固定されており、ピン29外周との間で揺動している。アーム部17aは十形断面で軽量、高剛性を得ているが、I形断面などでもよい。 An arm portion 17a integrally formed from the clutch case 17 is attached to the
ピン29の中心Oは即ちエンジン4の取り付け部中心であり、中心Oを中心としてエンジン4は揺動可能である。中心Oは駆動軸24の軸中心から高さhに設定されているが、hはGで示したエンジン重心のクランク軸13中心からの距離と同寸法である。即ち、エンジン取り付け部の中心Oとエンジン重心Gを結んだ線はクランク軸13と平行であり、シリンダ中心線Pと直角に配置されている。 The center O of the
ここで、シリンダ中心線Pから重心Gまでの距離よりもホルダのエンジン取り付け部中心Oからエンジン重心Gまでの距離が大きく設定されている。 Here, the distance from the engine mounting portion center O of the holder to the engine center of gravity G is set larger than the distance from the cylinder center line P to the center of gravity G.
クラッチケース17の操作棹2後端との間にはシール33が装着されており、ベアリング21への水や埃の侵入を防止している。シール33はリップ形状で変形の抵抗を少なくしながらエンジン4の揺動による操作棹2への追従性を得ている。 A
ブラケット27は下側後方に延長されてエンジンの下方にゴムによる弾性材35、36によってクラッチケース17のステー部17bを上下に挟んで弾性支持している。スペーサ37を介してボルト38とナット39の締め付けによって弾性材35、36の取り付け時の変形量を設定している。40はワッシャである。ブラケット27はコ形断面でエンジン4の質量を支えるのに十分な強度と剛性を得ている。 The
図4に示すように、シリンダ11中心がクランク軸13中心を通って上向きに配置されるとともにシリンダ中心Pに対してクランク軸回転方向の一側に吸気系装置であるエアクリーナ45、キャブレター46がインシュレータ47を介して取り付けられ、他側に排気系装置であるマフラ48が備えられている。そのため、重心Gの左右方向位置は吸気系装置と排気系装置の質量のつりあいによってシリンダ11中心Pと近い位置になるようになっている。また、燃料タンク22は上下方向に薄くしながら左右方向に延ばして必要な容量を得る形状となっているため、燃料量の変化による重心Gの上下方向位置の変化に影響が少なくなるようにしている。弾性材35、36は重心Gの真下に配置されている。 As shown in FIG. 4, the center of the
次に、上記構成の防振装置の作用について説明する。 Next, the operation of the vibration isolator having the above configuration will be described.
エンジンはピストンやコンロッドなどの往復質量部分の往復質量による慣性力が加振源となって振動を発生させるのであるが、発生するエンジンの慣性力はクランクバランスによってベクトル方向を設定できることは公知である。そのため、エンジンの発生する振動を上下方向だけになるように設定するとエンジン4はエンジン取り付け部中心Oを中心として上下方向に振動する1つだけのモードで振動する。 In an engine, the inertial force due to the reciprocating mass of the reciprocating mass part such as a piston or connecting rod acts as a vibration source to generate vibration, but it is known that the inertial force of the generated engine can be set in the vector direction by the crank balance. .. Therefore, if the vibration generated by the engine is set to be in the vertical direction only, the engine 4 vibrates in only one mode of vibrating in the vertical direction around the center O of the engine mounting portion.
このとき、エンジン4の下方でエンジンを弾性支持しているので、弾性材35、36には純粋に上下方向の圧縮作用のみが作用する。そのため、弾性材35、36にエンジンの常用回転数よりも低い共振周波数を持たせる設定とすることで振動伝達率を低くできるのでブラケット27に伝わる振動を十分に低くできるため、操作棹2を通してハンドル5に伝わる振動を効果的に軽減できる。 At this time, since the engine is elastically supported below the engine 4, only the compression action in the vertical direction acts on the
また、エンジン取り付け部の中心Oとエンジン重心Gを結んだ線はクランク軸13と平行であり、シリンダ中心線Pと直角に配置されているため、エンジン4の上下方向の振れに伴って前後方向の振れを発生することがないので新たな振動モードを発生することがない。 Further, since the line connecting the center O of the engine mounting portion and the engine center of gravity G is parallel to the
シリンダ中心線Pから重心Gまでの距離よりもホルダのエンジン取り付け部中心Oからエンジン重心Gまでの距離を大きくしたので、慣性力によるエンジン取り付け部に加わる荷重を小さくして操作棹に伝わる振動を小さくできる。また、弾性材35、36を重心Gの下方に配置したので、エンジン取り付け部に加わる荷重を小さくできているが、弾性材35、36はエンジン重心Gの真下からシリンダ中心線P側に配置するのが望ましい。 Since the distance from the center O of the engine mounting part of the holder to the center of gravity G of the engine is larger than the distance from the center line P of the cylinder to the center of gravity G, the load applied to the engine mounting part due to the inertial force is reduced to reduce the vibration transmitted to the operating rod. Can be made smaller. Further, since the
エンジン4をシリンダ中心Pがクランク軸中心を通って上向きに配置されるとともにシリンダP中心に対してクランク軸回転方向の一側に吸気系装置が他側に排気系装置が備えるようにしたことによって重心Gをシリンダ11中心Pと近い位置とできるため、慣性力によって重心Gから操作棹2に発生する左右方向の回転モーメントを小さくできる。そのため、操作棹2を左右に揺動させる振動を発生することがなく、弾性材35、36には純粋に上下方向の圧縮作用のみが作用するので、図1のような操作棹から左右のハンドルの長さが異なる非対称ハンドルであっても左右のハンドルで振動強度が異なることがない。また、図3で示したようにアーム部17aの幅内に重心Gが収まるので、エンジン取り付け部中心Oを中心とした揺動が円滑に作動できる。 The engine 4 is arranged so that the cylinder center P is arranged upward through the crankshaft center and the intake system device is provided on one side of the crankshaft rotation direction with respect to the cylinder P center and the exhaust system device is provided on the other side. Since the center of gravity G can be located close to the center P of the
弾性材35、36をゴムとして上下から挟むようにしているので、上下両方向の振動に対して減衰効果を得ながら振幅を抑えた防振支持ができている。弾性材35はエンジン質量を支えるので36と特性が同一であっても、あるいは異なったものとしてもよい。また、図5に示すように、弾性材の端面を菊形の凸凹形状とすると、初期の変形を柔らかくして共振周波数を低くできるので振動伝達率が低くできるとともに、バネ定数を非線形とできるので強い外力に対しても振れを小さく抑えることができ駆動軸24に対する過大な曲げを抑えることができる。菊形形状は片側だけでなく両側端面に実施してもよい。 Since the
燃料タンク22は上下方向に薄くしながら左右方向に延ばした形状として燃料量の変化による重心Gの上下方向位置の変化が少なくなるようにしているが、エンジン取り付け部中心Oの高さhの設定は燃料量が満の状態と空に近い状態との間の重心Gに設定すればよく、燃料量の変化による重心位置の変化で本発明の効果が損なわれるものではない。 The
エンジン取り付け部の中心Oとエンジン重心Gを結んだ線はクランク軸13と平行であり、シリンダ中心線Pと直角に配置されていることが望ましいが、設計上の制約などにより中心Oとエンジン重心Gを結んだ線がクランク軸13と必ずしも平行が得られなくシリンダ中心線Pと直角にできなかったとしても、本発明と技術思想を異にするものではない。 The line connecting the center O of the engine mounting portion and the engine center of gravity G is parallel to the
上記の実施形態では両手ハンドルの刈払機について説明したが、本発明はループハンドルやグリップハンドルの刈払機、背負い式刈払機についても適用でき、エンジンについても2サイクル、4サイクルエンジンを問わず同様の作用効果を得ることができる。 Although the two-handed handle brush cutter has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to a loop handle brush cutter, a grip handle brush cutter, and a backpack type brush cutter, and the engine is the same regardless of the two-cycle or four-cycle engine. The action effect can be obtained.
1 刈払機 2 操作棹
4 エンジン 5 ハンドル
11 シリンダ 12 ピストン
13 クランク軸 15 フライホイールマグネトウ
16 クランクケース 17 クラッチケース
19 クラッチドラム 20 ボス
22 燃料タンク 24 駆動軸
26 ホルダ 27 ブラケット
29 取り付けピン 35、36 弾性材
45 エアクリーナ 48 マフラ
O エンジン取り付け部中心 G エンジン重心
P シリンダ中心線
h 駆動軸中心からエンジン取り付け部中心の高さ1 Mowing
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020017466A JP2021112178A (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Antivibration device of bush cutter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020017466A JP2021112178A (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Antivibration device of bush cutter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021112178A true JP2021112178A (en) | 2021-08-05 |
Family
ID=77076174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020017466A Pending JP2021112178A (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Antivibration device of bush cutter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021112178A (en) |
-
2020
- 2020-01-17 JP JP2020017466A patent/JP2021112178A/en active Pending
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