JP3186966U - 刈払機の動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】刈払機の動力伝達機構を安価に作製可能とする。
【解決手段】一端部側から原動機の回転力が入力される伝動軸８と、この伝動軸８の他端部に取り付けられた駆動側ベベルギヤ３１と、刈刃４が取り付けられる刈刃軸３２と、この刈刃軸３２に取り付けられて前記駆動側ベベルギヤ３１と噛合する従動側ベベルギヤ３５とを備えた刈払機の動力伝達機構において、刈刃軸３２および従動側ベベルギヤ３５を、一体成形された金属ダイカスト部品から構成する。
【選択図】図１

Description

本考案は、原動機の動力で刈刃を回転させて雑草等を刈る刈払機の動力伝達機構に関するものである。

上述のような基本構成を有する刈払機においては、２サイクルエンジン等の原動機の回転軸を、クラッチおよび伝動軸を介して刈刃軸に連結することにより、原動機の駆動力で刈刃を回転させている。上記伝動軸は一般に細長くて全長が約１．５ｍ程度あり、操作杆本体の内部に配置されて外部に露出しないようになっている。そして操作杆本体にはハンドルが取り付けられており、操作者はハンドルを操作して刈払機を全体的に動かしながら刈払いができるようになっている。

より詳しく説明すると、原動機は操作杆の基端側に配置される一方、刈刃は操作杆の先端側に配置され、また通常、操作杆の途中には肩掛け用ベルトの下端部を掛ける掛け部が取り付けられている。そこで作業者は、肩に掛けた肩掛けベルトの下端部を上記掛け部に掛けて刈払機を吊り下げ保持し、その状態で上述のようにハンドルを操作することが可能になっている。

以上のようにして刈り払いをする場合、作業領域は一般に、作業者の前方低い所の地表近辺とされる。そのとき、操作杆内の伝動軸は前下がりの斜め状態となるのに対し、刈刃軸は概ね垂直にする（つまり刈刃を概ね水平とする）必要があるので、それら両軸は互いに６０°前後程度の角度をなすように連結されることが多い。そのような両軸の連結構造として従来、例えば特許文献１および２に示されるように、伝動軸および刈刃軸にそれぞれベベルギヤ（かさ歯車）を取り付け、それらを噛合させて両軸を連結する構造が知られている。特に特許文献１には、噛み合い音を低減する上で有利なスパイラルベベルギヤ（曲がり歯かさ歯車）を適用することが示されている。

特開２０１０−４１９４４号公報 特開２００４−８０４８号公報

上述したように原動機の回転力を伝える伝動軸と、刈刃が取り付けられる刈刃軸と、それら両軸に取り付けられて互いに噛合するベベルギヤとを備えてなる従来の動力伝達機構においては、伝動軸に取り付けられる駆動側ベベルギヤおよび刈刃軸に取り付けられる従動側ベベルギヤは共に切削加工されたものが適用され、それぞれ伝動軸、刈刃軸にスプライン嵌合等により嵌合されている。

上述した従来の刈払機の動力伝達機構においては、作製するに当たり、２つのベベルギヤを切削加工する工程、および従動側ベベルギヤを刈刃軸に嵌合する工程が必要であることから、コストが高くつくという問題が認められている。特に２つのベベルギヤが前述したスパイラルベベルギヤである場合は、その切削加工コストがより高いものとなるので、上記の問題が顕著である。また、従動側ベベルギヤを削り出す部品と刈刃軸とを一体的に形成しておいてから、上記部品を切削加工して従動側ベベルギヤを形成することも考えられるが、そうする場合でも、切削加工を要する点から高コストになることは避けられない。またこの場合、特に従動側ベベルギヤが小径のものであるときは、切削工具が刈刃軸と干渉することから、切削加工自体が不可能になることもある。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも低いコストで作製可能な刈払機の動力伝達機構を提供することを目的とする。

本考案による刈払機の動力伝達機構は、
一端部側から原動機の回転力が入力される伝動軸と、
この伝動軸の他端部に取り付けられた駆動側ベベルギヤと、
刈刃が取り付けられる刈刃軸と、
この刈刃軸に取り付けられて前記駆動側ベベルギヤと噛合する従動側ベベルギヤとを備えた刈払機の動力伝達機構において、
刈刃軸および従動側ベベルギヤが、一体成形された金属ダイカスト部品からなることを特徴とするものである。

なお、上記の駆動側ベベルギヤおよび従動側ベベルギヤは、一般的なストレートベベルギヤ（直歯かさ歯車）であってもよいし、あるいは、スパイラルベベルギヤであってもよい。

また、上記の金属ダイカスト部品は、亜鉛合金からなるものであることが望ましい。さらにその亜鉛合金は、耐摩耗性が優れたものであることが特に望ましい。

また本考案による刈払機の動力伝達機構においては、刈刃軸の従動側ベベルギヤが形成された部分と、刈刃が取り付けられる部分との間において、周面を一周する凹溝がダイカスト成形されていることが望ましい。

本考案による刈払機の動力伝達機構は、刈刃軸および従動側ベベルギヤが、一体成形された金属ダイカスト部品から形成されているので、従動側ベベルギヤを切削加工する場合よりも簡便なダイカスト加工で作製できる点、並びに従動側ベベルギヤを刈刃軸に嵌合する組立工程を省くことができる点から、従来品と比べて確実に低いコストで作製可能となる。

なお、駆動側ベベルギヤおよび従動側ベベルギヤがスパイラルベベルギヤである場合は、ストレートベベルギヤである場合と比べて切削加工により高いコストを要するので、その場合に本考案が適用されれば、コストダウンの効果がより顕著となる。

また、刈刃軸および従動側ベベルギヤが特に亜鉛合金からなる金属ダイカスト部品とされた場合は、従動側ベベルギヤが耐摩耗性に優れたものとなる。なおその場合は、駆動側ベベルギヤにも亜鉛合金からなるものが適用されて、耐摩耗性が高められることが好ましい。

なお刈刃軸においては、刈刃が取り付けられる部分と従動側ベベルギヤとの間において、周面を一周する凹溝が形成されることが多い。すなわち、一般に刈刃軸には回転を円滑にするためのベアリングが取り付けられるが、そのベアリングの軸長方向位置を、上記凹溝に嵌合させたＣリング等によって規定することが広く行われている。従来その凹溝は、刈刃軸を切削加工して形成されているが、刈刃軸をこの凹溝もダイカスト成形されたものとすれば、切削加工を省くことにより、さらなるコストダウンの効果が得られる。

本考案の一実施形態による刈払機の動力伝達機構を示す断面図 上記動力伝達機構が適用された刈払機の全体構成を示す斜視図 上記刈払機の使用状態を示す概略図

以下、図面を参照して本考案の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本考案の一実施形態による刈払機の動力伝達機構を示す側断面図であり、また図２はその動力伝達機構が適用された刈払機の全体形状を示す斜視図、そして図３はこの刈払機の使用状態を示す概略図である。

まず図２を参照して、刈払機の全体構成について説明する。この刈払機１０は、例えばアルミパイプから構成された中空の操作杆１と、この操作杆１の基端（図中の右端）側に配置された２サイクルエンジン等の原動機２と、操作杆１の先端（図中の左端）側に取り付けられたギヤケース３と、このギヤケース３を介して原動機２の回転力が伝達される刈刃４と、この刈刃４の近くにおいて操作杆１に取り付けられた防護カバー５と、刈刃４と原動機２との間において操作杆１に取り付けられたハンドル６と、このハンドル６よりもやや原動機２側において操作杆１に取り付けられたベルト掛け部７とを有している。

操作杆１の内部には、該操作杆１に沿って延びて、自身の長軸周りに回転可能に保持された伝動軸８が配されている。伝動軸８は、その一端部（図中の右端部）側から原動機２の回転力が入力されて回転する。そして該伝動軸８の他端部（図中の左端部）はギヤケース３内に収められ、このギヤケース３内の動力伝達機構を介して上記回転力が刈刃４に伝達され、刈刃４が回転する。なお上記動力伝達機構については後に詳述する。また、原動機２の回転軸と伝動軸８との間には、一般にクラッチや振動緩衝機構が設けられるが、それらは本考案と特に関連が無いので説明は省略する。

上記構成の刈払機１０を使用する際には、図３に示すように作業者２０が肩掛け用ベルト２１を掛け、その肩掛け用ベルト２１の例えばフックが形成された下端部２１ａがベルト掛け部７に掛けられる。それにより作業者２０は刈払機１０を吊り下げ保持し、また両手で保持したハンドル６を操作して操作杆１を（つまりは刈刃４を）概ね左右方向に往復移動させながら、地表２２から生えている雑草２３等を刈り払うことができる。

以上のようにして刈り払いをする場合、作業領域は一般に、作業者２０の前方低い所の地表近辺とされる。そのとき、操作杆１内の伝動軸８は前下がりの斜め状態となるのに対し、刈刃４は概ね水平に設定する必要がある。そこで刈刃４と垂直の関係になる刈刃軸（図２および図３では不図示）と上記伝動軸８とは、ギヤケース３内で互いに斜めとなる位置関係で連結されている。なお、この位置関係については、後に詳しく説明する。

以下、ギヤケース３内の構造について図１を参照して説明する。このギヤケース３は、概ね１つの円筒が途中で曲がったような形状のものであり、例えば２つ割りの部品が図示外のボルト等により接合されて構成されている。このギヤケース３の一端部（図１中の右端部）は、前述した操作杆１の先端部に被着固定され、該操作杆１の中に配置された伝動軸８の先端部はギヤケース３内に挿入されている。伝動軸８の先端部は、例えば四角柱状とされ、この部分に駆動側ベベルギヤ３１が嵌合固定されている。そしてギヤケース３の内部には、駆動側ベベルギヤ３１および伝動軸８の回転を円滑にするためのベアリング３０が取り付けられている。すなわち、駆動側ベベルギヤ３１と一体的に形成されて伝動軸８の先端部と嵌合する円柱状部分の外周面にベアリング３０の内輪３０aが嵌装される一方、その外輪３０ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。

ギヤケース３の他端部（図１中の下端部）を含む概略円筒状の部分には、刈刃軸３２が配置されている。この刈刃軸３２の略中央部および上端部にはそれぞれ、該刈刃軸３２の回転を円滑にするためのベアリング３３および３４が取り付けられている。すなわち、ベアリング３３の内輪３３aが刈刃軸３２の略中央部外周面に嵌装される一方、その外輪３３ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。また、ベアリング３４の内輪３４aが刈刃軸３２の上端部外周面に嵌装される一方、その外輪３４ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。

上記ベアリング３４の下側において刈刃軸３２には、従動側ベベルギヤ３５が配設されている。本実施形態においてこの従動側ベベルギヤ３５と刈刃軸３２とは、互いに一体的に形成された、例えば亜鉛合金製のダイカスト部品から構成されている。従動側ベベルギヤ３５は、前述した駆動側ベベルギヤ３１と互いに噛合している。ここで、伝動軸８の中心軸と刈刃軸３２の中心軸とは、互いに直交しない斜めの関係に設定されている。本実施形態においてこれらの中心軸がなす角度θは、一例として６６°とされている。

なお上記ベアリング３３の刈刃軸長手方向の位置は、刈刃軸３２に嵌合されたＣリング３６によって規定されている。このＣリング３６は、刈刃軸３２の周面を一周するように形成された図示外の凹溝に嵌合されたものである。

また刈刃軸３２の下端に近い部分には雄ねじが形成されている。そして、この雄ねじの部分に上部ホルダー３７が螺合され、該上部ホルダー３７の外周部分に刈刃４の内周部分が嵌め合わされた後、その下側から下部ホルダー３８が上記雄ねじの部分に螺合、締結されることにより、刈刃軸３２に対して垂直に刈刃４が取り付けられている。

このように刈刃軸３２に対して垂直に刈刃４が取り付けられる一方、刈刃軸３２と伝動軸８とが上記角度θをなす斜めの関係に配置されているので、図２に示した通り、操作杆１を（つまりは伝動軸８を）前下がりの斜め状態としながら、刈刃４を地表とほぼ水平な向きにして刈り払いをすることが可能になる。

本実施形態において駆動側ベベルギヤ３１および従動側ベベルギヤ３５は、一例としてストレートベベルギヤとされている。駆動側ベベルギヤ３１は切削加工によって形成されたものであるのに対し、従動側ベベルギヤ３５は前述した通り、刈刃軸３２と一体的に形成されたダイカスト部品とされている。このように従動側ベベルギヤ３５と刈刃軸３２とを形成すれば、従動側ベベルギヤ３５を切削加工によって形成した後に刈刃軸３２と嵌合させる場合と比べて、従動側ベベルギヤ３５を切削加工する場合よりも簡便なダイカスト加工で作製できる点、並びに上記嵌合の工程を省くことができる点から、動力伝達機構のコストダウンが可能となり、ひいては刈払機のコストダウンが実現される。

なお、駆動側ベベルギヤ３１および従動側ベベルギヤ３５は、噛み合い音を低減する上で有利なスパイラルベベルギヤとされてもよい。スパイラルベベルギヤはストレートベベルギヤと比べると、切削加工により高いコストを要するので、その場合に本考案が適用されれば、コストダウンの効果がより顕著となる。

また本実施形態においては、Ｃリング３６が嵌合される刈刃軸３２の前記凹溝もダイカスト成形されている。その場合は、該凹溝を刈刃軸３２に切削加工で形成する場合と比べて、切削加工を省略できるので、この点からも動力伝達機構のコストダウンが実現される。

一方、伝動軸８に嵌合される駆動側ベベルギヤ３１もダイカスト部品とすることができる。その場合も、切削加工を省くことにより駆動側ベベルギヤ３１のコストを下げることができ、ひいては動力伝達機構のコストダウンが可能になる。さらに、刈刃軸３２に対して別体の従動側ベベルギヤ３５を嵌合する場合でも、その従動側ベベルギヤ３５をダイカスト部品とすれば、上記と同じ理由から動力伝達機構のコストダウンが可能になる。

また本実施形態では、従動側ベベルギヤ３５および刈刃軸３２が亜鉛合金製のダイカスト部品から構成されているが、亜鉛合金以外の材料が適用されてもよい。また、亜鉛合金を用いる場合は、その中でも特に耐摩耗性に優れた亜鉛合金を適用すれば、従動側ベベルギヤ３５の耐摩耗性がより一層高いものとなるので好ましい。

１ 操作杆
２ 原動機
３ ギヤケース
４ 刈刃
５ 防護カバー
６ ハンドル
７ ベルト掛け部
８ 伝動軸
１０ 刈払機
２０ 作業者
２１ 肩掛け用ベルト
３０、３３、３４ ベアリング
３１ 駆動側ベベルギヤ
３５ 従動側ベベルギヤ
３６ Ｃリング
３７ 上部ホルダー
３８ 下部ホルダー

Claims (4)

1. 一端部側から原動機の回転力が入力される伝動軸と、
   この伝動軸の他端部に取り付けられた駆動側ベベルギヤと、
   刈刃が取り付けられる刈刃軸と、
   この刈刃軸に取り付けられて前記駆動側ベベルギヤと噛合する従動側ベベルギヤとを備えた刈払機の動力伝達機構において、
   前記刈刃軸および従動側ベベルギヤが、一体成形された金属ダイカスト部品からなることを特徴とする刈払機の動力伝達機構。
2. 前記駆動側ベベルギヤおよび従動側ベベルギヤがスパイラルベベルギヤであることを特徴とする請求項１記載の刈払機の動力伝達機構。
3. 前記金属ダイカスト部品が、亜鉛合金からなることを特徴とする請求項１または２記載の刈払機の動力伝達機構。
4. 前記刈刃軸の、前記従動側ベベルギヤが形成された部分と、前記刈刃が取り付けられる部分との間において、周面を一周する凹溝がダイカスト成形されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の刈払機の動力伝達機構。

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