JP3778422B2 - 刈払機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作杆の先端に設けた刈刃を原動機で駆動するようにした刈払機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
田畑の畦等における雑草は病害虫の巣になりやすいことから、年に数回は刈る必要がある。この作業は重労働であることから、様々な機械が提案され、実用に供されている。そのような機械のうち、刈払機は小型で取扱いが容易であることから、多く用いられている。
【０００３】
刈払機は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を、操作杆の一端に設けた原動機で回転させることによって、操作杆の他端に設けた刈刃を回転させるものである。作業者は肩に刈払機を吊り下げ、操作杆の途中に設けたバー状ハンドルを握って操作杆を前後左右に振ることで、刈刃にて雑草を刈ることができる。
【０００４】
ところで近年、農作業における労働環境をより一層改善することが求められている。刈払機においても作業者の負担を軽減する上で、原動機から操作杆を介してバー状ハンドルに伝わる振動を、より低減するという要求が高まっている。
特に刈払機は、原動機で駆動軸を介して刈刃を回転させるものであるから、原動機から操作杆に伝わる振動は、一般に回転方向の振幅が大きい。この方向の振動をできるだけ抑制することが、ハンドルに伝わる振動の低減に繋がる。
原動機から操作杆に伝わる振動を低減させるようにした刈払機としては、例えば実開昭５１−６４７３２号公報「刈払機に於ける防振装置」（以下、「従来の技術▲１▼」と言う。）や実開昭６１−１４６１２１号公報「刈払機の防振装置」（以下、「従来の技術▲２▼」と言う。）が知られている。
【０００５】
上記従来の技術▲１▼は、同公報の第１図及び第２図に示される通り、従動軸８を通した柄管２の一端部に、クラッチハウジング５を介して原動機１を取付け、原動機１の原動軸１ａと従動軸８との間に介在させたクラッチを、クラッチハウジング５に収納するようにしたものである。
さらに上記従来の技術▲１▼は、柄管２の一端部に取付けた接続管６を原動機１側へ延し、その先端面とクラッチハウジング５の端面との間に防振材１４を介在させたものである。原動機１を防振材１４を介して柄管２で支えるとともに、原動機１から柄管２に伝わる振動を防振材１４で低減させることができる。
【０００６】
上記従来の技術▲２▼は、同公報の第１図及び第２図に示される通り、伝動軸１３を通した外管１４の一端部に、蛇腹状又はテーパー状の防振体１６を介してエンジンＥを取付け、エンジンＥの出力軸と伝動軸１３との間に介在させたクラッチを、防振体１６に収納するようにしたものである。エンジンＥを防振体１６を介して外管１４で支えるとともに、エンジンＥから外管１４に伝わる振動を防振体１６で低減させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術▲１▼は、柄管２が防振材１４を介して原動機１を支えるものである。すなわち防振材１４は、原動機１を支える機能（支持機能）と原動機１から柄管２に伝わる振動を減衰させる機能（防振機能）の、両方の機能を有する。
支持機能を高めるには支持剛性を高める必要があるので、防振材１４の可撓性は小さい方がよい。一方、防振機能を高めるには、防振材１４の可撓性は大きい方がよい。このように、防振材１４の防振機能は支持機能の影響を受けることになるので、防振機能を十分に発揮させるようにすることには限界がある。
上記従来の技術▲２▼も、外管１４が防振体１６を介してエンジンＥを支えるものであり、上記従来の技術▲１▼と同様である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、刈払機において、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減できる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部にクラッチケースを介して取付けた原動機にて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、原動機の出力軸と駆動軸との間に介在させたクラッチ機構を、クラッチケースに収納するようにした刈払機において、
クラッチケースが、操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品であり、
原動機取付部が、操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
クラッチケースにおいて、原動機を支える機能（支持機能）と、原動機から操作杆に伝わる振動を減衰させる機能（防振機能）とを分離した。
具体的には、遊嵌孔部に差込んだ操作杆の先端に当接部を当てることで、操作杆の先端で原動機取付部を支えることができる。この結果、操作杆の先端で原動機取付部を介して原動機を支えることができる。この支えた部分を中心として、原動機は振動し得る。原動機を操作杆の先端で支えるので、可撓連結部は原動機を支える必要がない。従って可撓連結部は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。このように操作杆で原動機を支えつつ、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減させることができる
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る刈払機の側面図である。
刈払機１０は、パイプ状の操作杆１１に駆動軸１２を通し、この駆動軸１２を、操作杆１１の一端に設けた原動機１３にて回転させることで、操作杆１１の他端に設けた刈刃１４を回転させる形式の刈払機である。さらに刈払機１０は、操作杆１１の長手中央部にハンドル１５を平面視十文字を呈するようにハンドルホルダ１６で固定したものである。原動機１３はエンジン又は電動モータである。
【００１２】
図２は本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図である。
バー状のハンドル１５は正面視略Ｕ字状を呈し、中央部を操作杆１１に取付けるとともに左右に延びる１本のパイプ材又はバー部材からなり、左右の先端にグリップ（左のグリップ１７及び右のグリップ１８）を設けたものである。右のグリップ１８は原動機１３を制御するスロットルレバーやロックレバーを備える操作部である。
【００１３】
作業者Ｍは、操作杆１１の長手途中に備える肩掛け用吊りベルト１９を肩に掛けることで刈払機１０を吊り下げることができる。そして、左右のグリップ１７，１８を握って操作杆１１を前後左右に振りながら、原動機１３で刈刃１４を回転させることで、雑草ｇｒを刈ることができる。
【００１４】
図３は本発明に係る刈払機の要部断面図であり、駆動軸１２と原動機１３の出力軸１３ａとの間にクラッチ機構３０を介在させ、このクラッチ機構３０をクラッチケース４０に収納するようにし、このクラッチケース４０を介して操作杆１１の一端部１１ａに原動機１３を取付けたことを示す。
このような刈払機１０は、操作杆１１並びに駆動軸１２を原動機１３の出力軸１３ａに同心に配置したものである。
【００１５】
駆動軸１２は、軸部２１の一端に原動機側軸端部２２を一体的に取付けるとともに、軸部２１の他端に刈刃側軸端部２６を一体的に取付けてなる、異種金属組合せ軸である。軸部２１はチタン合金製パイプであり、原動機側軸端部２２及び刈刃側軸端部２６は鋼製軸端部である。
【００１６】
クラッチ機構３０は、駆動軸１２の原動機側軸端部２２にスプライン結合で取付けたクラッチドラム３１と、原動機１３の出力軸１３ａに取付けた回転部材３２と、回転部材３２が高速回転したときだけ回転部材３２をクラッチドラム３１に連結するクラッチ部材３３と、からなる遠心クラッチである。クラッチドラム３１は、回転部材３２を包囲するカップ状部材である。
【００１７】
クラッチケース４０は、操作杆１１の一端部１１ａを取付ける操作杆取付部４１と、操作杆取付部４１から原動機１３側へ延びて可撓性を有する可撓連結部４２と、可撓連結部４２から原動機１３側へ延びて原動機１３に取付ける原動機取付部４３と、からなる樹脂製一体成形品である。このようなクラッチケース４０は、例えばグラス入りナイロン樹脂等の樹脂製品である。
【００１８】
操作杆取付部４１及び原動機取付部４３は、操作杆１１や原動機１３を支えることができるように比較的剛性が大きい部分である。一方、可撓連結部４２は、原動機１３の振動を減衰可能な程度の可撓性を有する比較的剛性が小さい部分である。原動機取付部４３は、原動機１３のケース１３ｂにボルト止めにて取付けたものである。
このようにクラッチケース４０は、操作杆取付部４１と可撓連結部４２と原動機取付部４３とを一体に成形した一体成形品なので、部品数が少なく構成が簡単である。
【００１９】
さらにこの図３は、操作杆１１の他端部１１ｃに伝動機構ケース６１を介して刈刃１４を取付け、駆動軸１２と刈刃１４との間に介在させた伝動機構６２を伝動機構ケース６１に収納するようにしたことを示す。
伝動機構６２は、駆動軸１２の刈刃側軸端部２６に連結した駆動ベベルギヤ６３と、駆動ベベルギヤ６３に噛み合う従動ベベルギヤ６４と、従動ベベルギヤ６４並びに刈刃１４を取付けた従動軸６５とからなる。
【００２０】
ところで駆動軸１２は、軸長手方向の複数箇所が回転可能に支承されたものである。具体的には駆動軸１２を次の箇所で支承した。
第１に、原動機側軸端部２２をクラッチドラム３１のボス３４にスプライン結合し、このボス３４を軸受３５，３５にて支持することで、駆動軸１２の一端部をボス３４並びに軸受３５，３５を介して原動機取付部４３で支承した。
第２に、刈刃側軸端部２６を駆動ベベルギヤ６３に結合し、この駆動ベベルギヤ６３を軸受６６，６６にて支持することで、駆動軸１２の他端部を駆動ベベルギヤ６３並びに軸受６６，６６を介して伝動機構ケース６１で支承した。
第３に、駆動軸１２のうち原動機側軸端部２２と刈刃側軸端部２６との間を、軸長手方向に一定間隔で配列した複数のブッシュ７６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を介して操作杆１１で支承した。
なお、６７は従動軸支持用軸受である。
【００２１】
図４は本発明に係る操作杆及びクラッチケース周りの断面図である。
操作杆取付部４１及び可撓連結部４２は操作杆１１の一端部１１ａを差込むことのできる筒体である。
原動機取付部４３は、クラッチ機構３０側に向って拡開したテーパ状の外筒部４３ａと、円筒状の内筒部４３ｂとを同心にして一体形成したものである。原動機取付部４３は内筒部４３ｂに、遊嵌孔部４３ｃ並びに当接部４３ｄとを備えるとともに、軸受３５，３５を取付けたものである。
【００２２】
遊嵌孔部４３ｃは、操作杆取付部４１側から差込んだ操作杆１１の一端部１１ａを軸方向移動可能に収納するべく、原動機取付部４３に開けた孔である。さらにこの遊嵌孔部４３ｃは、当接部４３ｄに向って先細りテーパ状を呈するテーパ孔である。当接部４３ｄは、遊嵌孔部４３ｃの奥底で操作杆１１の先端１１ｂを当てることができる端面であり、原動機取付部４３に一体に形成したものである。
図中、３６は止め輪である。
【００２３】
図５は本発明に係るクラッチケースの要部外観図である。
操作杆取付部４１は、筒体４１ａに「すり割り４１ｂ」を形成したものである。詳細については図８にて後述する。
可撓連結部４２は、クラッチケース４０のうち、筒体４２ａに長手方向（図左右方向）に所定間隔で、複数のスリット４２ｂ・・・を形成した部分である。これらのスリット４２ｂ・・・は、筒体４２ａの周方向に長い内外貫通した長孔であって、筒体４２ａの軸方向に多列で千鳥状に配置したものである。例えば、筒体４２ａをスリット４２ｂのある位置で輪切りにしたときに、その切断面において、２つのスリット４２ｂ，４２ｂを筒体４２ａの中心に対して点対称に配列する。このように多数のスリット４２ｂ・・・を設けることにより、可撓連結部４２は可撓性を有する。
【００２４】
図６は図５の６−６線断面図であり、原動機取付部４３の周１箇所に、原動機取付部４３の内外貫通したインサートナット５１を一体成形により埋設し、このインサートナット５１に抜止め用ビス５２をねじ込んだことを示す。
一方、操作杆１１は外パイプ７１の周１箇所に貫通孔１１ｄを開けたものである。インサートナット５１に抜止め用ビス５２をねじ込み、抜止め用ビス５２の先端部を貫通孔１１ｄに差込むことで、操作杆１１から原動機取付部４３を抜け止めすることができる。なお、抜止め用ビス５２は抜止め可能な抜止め部材であればよく、例えばボルトやリベット等の部材であってもよい。
【００２５】
図７は図４の７−７線断面図であり、操作杆１１の軸直角断面構造を示す。
操作杆１１は、外パイプ７１に内パイプ７２を通し、これら外・内パイプ７１，７２間を周３個のステー７３〜７５で連結し、外・内パイプ７１，７２並びに３個のステー７３〜７５を一体に形成したものである。外・内パイプ７１，７２は、同心上に配置した丸パイプである。以下、周３個のステー７３〜７５のことを、図反時計回りに第１ステー７３、第２ステー７４、第３ステー７５と呼ぶ。
【００２６】
操作杆１１は、第１・第２ステー７３，７４のなす角度θ１を、６０゜を越え１２０゜未満に設定し、第２・第３ステー７４，７５のなす角度θ２を１２０゜に設定し、第３・第１ステー７５，７３のなす角度θ３を残りの角度に設定したものである。このように、周３個のステー７３〜７５は不等角度で配列したものである。
【００２７】
図８は図４の８−８線断面図であり、操作杆１１並びに操作杆取付部４１の軸直角断面構造を示す。
操作杆１１は、内パイプ７２内に通した駆動軸１２をブッシュ７６を介して回転可能に支持するようにしたものである。
操作杆取付部４１は、周１箇所に内外貫通した「すり割り４１ｂ」を有する筒体であって、すり割り４１ｂの両側に対向し合うフランジ４１ｃ，４１ｃを形成したものである。筒体４１ａの貫通孔４１ｄに外パイプ７１を差込んで、フランジ４１ｃ，４１ｃ同士をボルト５３並びにナット５４で締め付けることにより、操作杆取付部４１内に外パイプ７１の一端部を摩擦力で取付けることができる。
【００２８】
図９は本発明に係る操作杆及びクラッチケースの分解図であり、操作杆１１の一端部１１ａとクラッチケース４０との関係を示したものである。
操作杆取付部４１の貫通孔４１ｄ、可撓連結部４２の貫通孔４２ｃ、及び原動機取付部４３の遊嵌孔部４３ｃは、同心上で連続したテーパ孔であって、当接部４３ｄに向って先細りテーパ状を呈したものである。
【００２９】
操作杆１１の一端部１１ａを操作杆取付部４１側から貫通孔４１ｄ、貫通孔４２ｃ及び遊嵌孔部４３ｃへ差込んだときに、操作杆１１の先端１１ｂは当接部４３ｄに当る。操作杆１１の先端１１ｂは、軸直角の平坦な端面である。当接部４３ｄは、遊嵌孔部４３ｃの奥底に形成した段差面である。
【００３０】
遊嵌孔部４３ｃは、奥底部分の径が、操作杆１１における外パイプ７１の外径よりもごく僅かだけ大径であるとともに、孔入口に近づくにつれてより大径となるテーパ孔である。
【００３１】
次に、上記構成のクラッチケース４０の作用について上記図４に基づき説明する。
クラッチケース４０は、上記図３の原動機１３を支える機能（支持機能）と、原動機１３から操作杆１１に伝わる振動を減衰させる機能（防振機能）とを分離したことを特徴とする。
具体的には、遊嵌孔部４３ｃに差込んだ操作杆１１の先端１１ｂに当接部４３ｄを当てることで、操作杆１１の先端１１ｂで原動機取付部４３を軸方向に支えることができる。この結果、操作杆１１の先端１１ｂで原動機取付部４３を介して原動機１３を支えることができる。なお、原動機取付部４３は、可撓連結部４２並びに操作杆取付部４１を介して操作杆１１に連結しているので、操作杆１１から抜けることはない。
遊嵌孔部４３ｃは、操作杆１１の一端部１１ａを軸方向移動可能に収納することができる程度の大きい孔である。この結果、操作杆１１の外周面と遊嵌孔部４３ｃとの間に若干の隙間ができる。従って操作杆１１のうち支える部分、すなわち操作杆１１の先端１１ｂ部分を中心として、原動機１３は振動し得る。
【００３２】
操作杆１１の先端１１ｂで原動機１３を支えるので、可撓連結部４２は原動機１３を支える必要がない。従って可撓連結部４２は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。
このように操作杆１１で原動機１３を支えつつ、原動機１３から操作杆１１に伝わる振動をより低減させることができる
【００３３】
なお、上記本発明の実施の形態において、操作杆取付部４１に操作杆１１の一端部１１ａを取付ける構造は、上記図８の構造に限定されるものではなく、任意である。
また、可撓連結部４２は、原動機１３の振動を減衰可能な程度の可撓性を有するものであればよいものであり、上記図５に示す多数のスリット４２ｂ・・・を設けた構成に限定されるものではなく、例えば蛇腹状の構成であってもよい。
さらにまた、図６に示す抜止め用ビス５２の有無は任意である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、クラッチケースの原動機取付部に、操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことにより、遊嵌孔部に差込んだ操作杆の先端に当接部を当てることで、操作杆の先端で原動機取付部を支えることができる。この結果、操作杆の先端で原動機取付部を介して原動機を支えることができる。この支えた部分を中心として原動機を振動させ得る。原動機を操作杆の先端で支えるので、クラッチケースの可撓連結部で原動機を支える必要がない。従って可撓連結部は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。このように操作杆で原動機を支えつつ、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減させることができる。
さらには、クラッチケースが、操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品なので、部品数が少なく構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る刈払機の側面図
【図２】本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図
【図３】本発明に係る刈払機の要部断面図
【図４】本発明に係る操作杆及びクラッチケース周りの断面図
【図５】本発明に係るクラッチケースの要部外観図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図４の７−７線断面図
【図８】図４の８−８線断面図
【図９】本発明に係る操作杆及びクラッチケースの分解図
【符号の説明】
１０…刈払機、１１…操作杆、１１ａ…操作杆の一端部、１１ｂ…操作杆の先端、１２…駆動軸、１３…原動機、１３ａ…原動機の出力軸、１４…刈刃、１５…ハンドル、３０…クラッチ機構、４０…クラッチケース、４１…操作杆取付部、４２…可撓連結部、４３…原動機取付部、４３ｃ…遊嵌孔部、４３ｄ…当接部。

Claims (1)

1. パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部にクラッチケースを介して取付けた原動機にて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、原動機の出力軸と駆動軸との間に介在させたクラッチ機構を、前記クラッチケースに収納するようにした刈払機において、
   前記クラッチケースは、前記操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から前記原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から前記原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品であり、
   前記原動機取付部は、前記操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことを特徴とする刈払機。

Images