JP3960892B2 - 作業機における作業装置の角度可変機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作桿先端部の作業装置の角度を可変とした作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、操作桿先端部に設けられた作業装置の角度を、操作桿に対して可変とした作業機が知られており、例えば特許文献１に示されている。図９は、同公報に開示された刈払機の斜視図を表しており、以下、これに基づいて従来技術を説明する。
【０００３】
図９において、中空パイプ状の操作桿８の基端部には、エンジン２が付設されている。エンジン２の出力は、操作桿８及びフレキチューブ４４の内部を通る図示しない伝動シャフトにより、ハウジング５３に取り付けられたカッター１３に伝えられる。操作桿８の先端部には操作桿８に対して摺動自在の摺動部材５７が取り付けられ、操作桿８と摺動部材５７との間には、スプリング３０が介装されている。
摺動部材５７とハウジング５３との間には、摺動部材５７に対しては固着され、ハウジング５３に対してはピン５４によって回転自在とされた支持部材５８が固定されている。
【０００４】
エンジン２とハンドル１１との間にはワイヤー５６の基端部が巻き取られたレバー５５が設けられている。ワイヤー５６の先端部は、摺動部材５７に固定されており、レバー５５を回転操作すると、ワイヤー５６の長さが変化し、スプリング３０の付勢力によって摺動部材５７が操作桿８に対して前後に摺動する。
これにより、ピン５４を中心としてハウジング５３が回転し、カッター１３の操作桿８に対する角度を可変とし、斜面等における作業を容易にしている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平５−３６３３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような問題がある。
即ち、操作桿８に対して突出したレバー５５を用いてカッター１３の角度を変えているので、作業時に例えば作業者の手がレバー５５に当たって、カッター１３の角度が変わってしまうようなことがある。
また、ワイヤー５６を操作桿８に沿わせているので、ワイヤー５６が障害物に当たって切れたり、或いはワイヤー５６に障害物が当たって、カッター１３の角度が変わってしまうようなことがある。
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、作業者の意図通りに作業装置の角度を変更可能な作業機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明は、
中空の操作桿と、
エンジンと、
エンジンの出力を操作桿先端部の作業装置に伝達する可撓性の伝動シャフトと、
作業装置に一端部を固定された、伝動シャフトを覆う可撓性のライナーと、
操作桿の外周部に被せられ、外周部にネジを有する筒状の内筒部材と、
内筒部材のネジと噛み合うネジを内周部に有して、内筒部材のネジの動作範囲を覆い、操作桿に対して回転自在でかつ前後方向に不動となるように内筒部材の外側に固定された筒状の外筒部材とを備え、
外筒部材を回転させることによる内筒部材の前後方向の動きを介してライナーを操作桿に対して前後に動かして作業装置の角度を変化させている。
これにより、レバーやワイヤーなど、操作桿から突出する機構を用いるのに比べ、障害物に当たるなどして、作業装置が意図しない角度になることが少ない。
【０００８】
また本発明は、
内筒部材の前後方向の動きをライナーに伝える手段として、
ライナーの外周部に前後方向に不動となるように固定されたブッシュと、
操作桿に設けられた長穴と、
内筒部材に固定され、長穴を貫通してブッシュに到達する伝達ピンとを備えている。
これにより、例えば長穴の長さによって作業装置の角度範囲を調整でき、作業装置が曲がり過ぎてしまうようなことが少ない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。図１は、実施形態に係る刈払機の説明図を示しており、ここではエンジンと操作桿とが一体となった、一体式作業機を例にとって説明する。
図１において一体式作業機１は、中空パイプからなる操作桿８と、操作桿８の基端部に連結固定されたエンジン２と、操作桿８の先端部に取り付けられた作業装置１２とを備えている。操作桿８のエンジン２近傍には、操作桿８を取り巻くようにして、第１グリップ３が付設されている。また、第１グリップ３の前方には、後述するように、操作桿８に対して回転自在の第２グリップ４が付設されている。
尚、以下の説明においては、操作桿８の長手方向を前後方向と呼び、作業装置１２側を前方、エンジン２側を後方と呼ぶ。
【００１０】
作業者は、操作桿８の第１、第２グリップ３，４を把持して、草刈り等の作業を行なう。操作桿８には、第１グリップ３の前方に隣接して、エンジン２の回転数を制御するスロットルレバー９と、エンジン２を停止させる停止スイッチ１０とが付設されている。スロットルレバー９及び停止スイッチ１０から出力された信号は、操作桿８の内部を通るスロットル信号線及び停止信号線（図示せず）によってエンジン２に伝えられる。
エンジン２の出力は、操作桿８内部を通る図示しない伝動シャフトによってその先端部の作業装置１２に伝えられる。作業装置１２には、例えばカッター１３が固定されており、これを回転させることにより、草刈りなどの作業を行なっている。３５は、カッター１３の刈刃ガードである。
【００１１】
図２、図３に、操作桿８の第２グリップ４近傍の断面図を示す。図２が平面断面図、図３が側面断面図である。
尚、以下の説明においては、図２における紙面の上下方向を左右方向と呼ぶ。左右の向きは、エンジン２から作業装置１２を見た向きで表し、図２においては、紙面上方が右となる。また、図３における紙面と平行な面を鉛直面と呼び、その上下方向を上下方向と呼ぶ。上下の向きは、図３における紙面と一致し、紙面上方を上とする。
【００１２】
操作桿８の内部には、エンジン２の図示しない出力軸に連結された、動力を伝達する伝動シャフト６が通っている。伝動シャフト６は、例えば撚り合わされたワイヤーなどからなっており、可撓性を有している。伝動シャフト６は、例えば樹脂等の可撓性のライナー７の内部に挿入されており、伝動シャフト６はライナー７に対して独立に回転するようになっている。
【００１３】
操作桿８の第２グリップ４近傍には、左右一対の長穴２５，２５が設けられている。操作桿８には、長穴２５，２５を覆うように、外周部にネジ２６を切った筒状の内筒部材２２が嵌まっている。また、その外周側に、内筒部材２２のネジ２６に噛み合うネジ２７を備えた筒状の外筒部材２１が嵌まっている。
外筒部材２１は、操作桿８に対して回転自在となっており、ネジ３１で操作桿８にネジ止めされたストッパ２８，２８によって前後方向に摺動しないように固定されている。
【００１４】
内筒部材２２には、２個のネジ孔２９，２９が対向して設けられ、それぞれセットスクリュー等を用いた伝達ピン２４，２４が所定深さまで突出している。ライナー７の、前後方向において長穴２５，２５に相当する位置には、外周部に溝５２を有して断面が凹形をしたブッシュ２３が、ライナー７に対して少なくとも前後方向に不動であるように嵌め込まれている。ブッシュ２３の外周部の溝５２には、上記伝達ピン２４，２４が入り込んでいる。
【００１５】
外筒部材２１を操作桿８に対して回転させると、これに噛み合った内筒部材２２が、ネジ２６，２７によって前後方向に摺動する。このとき内筒部材２２は、伝達ピン２４及び長穴２５によって、操作桿８に対する回転方向の動きを封じられており、前後方向にのみ動くようになっている。
その結果、伝達ピン２４の前後方向の動きによって、ブッシュ２３が前後方向に動き、これに固定されたライナー７が操作桿８の内部で前後方向に動くことになる。
【００１６】
図４、図５に、操作桿８の先端部近傍の断面図を示す。図４が平面断面図、図５が側面断面図である。
操作桿８の先端部には、中空の先端シャフト３６の基端部がネジ３２によって、固定されている。先端シャフト３６の先端部上部３３は、鉛直面内で弧を描いて開いている。先端シャフト３６の先端部下部には、ピン３４が左右方向に嵌合され、中空の折曲シャフト４７の基端部下部を固定している。
【００１７】
これにより、折曲シャフト４７は操作桿８及び先端シャフト３６に対して、ピン３４を中心として、鉛直面内で回転自在となっている。折曲シャフト４７の基端部の上部は、鉛直面内で、先端シャフト３６の先端部上部と略同一半径の弧を描いており、その一部３７はカバーとなって、先端シャフト３６の先端部上部の弧よりもわずかに小さな半径となって、先端シャフト３６の内側に入り込んでいる。
これにより、折曲シャフト４７の内部に草や砂などが入るのを防止している。
【００１８】
折曲シャフト４７の先端部には、ギアケース３９がボルト３８によって固定されている。ギアケース３９の内部には、互いに噛み合った一対の傘歯車４０，４１が、それぞれ図示しないベアリングによって支持されて組み込まれている。入力側傘歯車４０のシャフトは、前記伝動シャフト６の先端部に、固定部４２をカシメて固着されている。
出力側傘歯車４１のシャフトには、カッター１３等を固定するホルダ４３が、脱着自在に固定されている。入力側傘歯車４０が、伝動シャフト６によって回転すると、出力側傘歯車４１が回転し、カッター１３を回転させて、草刈りなどの作業を行なう。尚、図４では、カッター１３及び刈刃ガード３５の図示を省略している。
【００１９】
ライナー７の先端部には、表面に傷などがつかないようにコーティングされた、強靱で可撓性を有するフレキチューブ４４の基端部が、カシメ部材４５によって連結されている。
また、フレキチューブ４４の先端部の外周には、スリーブ４６の基端部がカシメによって固着されている。スリーブ４６の先端部は、折曲シャフト４７に固定されている。これにより、ライナー７、フレキチューブ４４、及び折曲シャフト４７は一体となっている。
【００２０】
上述したように、第２グリップ４の外筒部材２１を回転させると、内筒部材２２が前後方向に動き、伝達ピン２４からブッシュ２３を介して、ライナー７が前後方向に動く。
一例として、外筒部材２１を回転させてライナー７が前方に動いた場合について、説明する。この動きによって前方に押された折曲シャフト４７は、ピン３４を中心として、操作桿８に対してお辞儀をする向き（矢印Ａ参照）へと鉛直面内で回転する。この回転角度の範囲は、操作桿８に設けられた長穴２５の長さによって制限される。或いは、折曲シャフト４７の基端部の上部及びカバー３７が、先端シャフト３６の先端部上部３３と当接することによっても制限される。
これにより、カッター１３の角度が操作桿８に対して変化し、例えば傾斜のある面の草刈りを、容易に行なうことができる。ライナー７が後方に動いた場合については、折曲シャフト４７が逆向きに回転し、カッター１３の角度も逆向きに動くことになる。
【００２１】
図６に、ライナー７とブッシュ２３の構成例を示す。図６において、ライナー７の外周部には、全長にわたって突出部４９が設けられている。突出部４９は、ブッシュ２３の幅と略同一長さだけ、一部が切り欠かれている（５０参照）。また、ブッシュ２３には、ライナー７の断面と略同一形状の開口部５１が設けられている。尚、４８は伝動シャフト６の通る中空部である。
【００２２】
図７に、ブッシュ２３をライナー７に組み立てた例を示す。
組み立て時には、ライナー７の一端部から切り欠き部５０までブッシュ２３を通し、切り欠き５０部でブッシュ２３をわずかだけ回転させることにより、ライナー７に対して前後方向に不動に固定することができる。尚、ライナー７の突出部４９は、必ずしも全長にわたって設ける必要はなく、例えばブッシュ２３を固定する位置の前後にのみ、それぞれ短い長さで設けるようにしてもよい。
或いは、ライナー７を突起のないチューブ状とし、ブッシュ２３を固定する位置の前後に溝を設けて、ブッシュ２３をスナップリングで固定してもよい。さらには、ブッシュ２３を接着剤でライナー７に固定してもよく、ブッシュ２３を二つ割りにして、ネジでライナー７を締めつけるように固定してもよい。
【００２３】
次に、第２実施形態について、説明する。
第２実施形態においては、図２〜図３の構造は同様であり、操作桿８先端部近傍の構造が異なっている。
図８に、第２実施形態に係る操作桿８の先端部近傍の側面断面図を示す。図８において、操作桿８の先端部近傍には、支持部材５８の基端部が操作桿８に対して斜めに固着されている。支持部材５８の先端部は、カッター１３を取り付けるハウジング５３に左右方向のピン５４によって固定され、鉛直面内で回転自在となっている。
操作桿８の先端部は開放されており、第１実施形態と同様に可撓性で表面にコーティングを施されたフレキチューブ４４が露出している。フレキチューブ４４内には、伝動シャフト６が挿入されている。伝動シャフト６は、ハウジング５３の内部で、カッター１３の取付軸５９に固定されている。
【００２４】
このような構成において、第１実施形態と同様に外筒部材２１を回転させると、ライナー７が前後方向に動く。例えば、ライナー７が前方に動いて、操作桿８の前方に露出する長さが増えると、ハウジング５３は押されて、ピン５４を中心としてお辞儀をする向き（矢印Ｂ参照）に鉛直面内で回転する。
これにより、カッター１３の刃の角度が操作桿８に対して変化し、例えば傾斜のある面の草刈りを、容易に行なうことができる。
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、第２グリップ４の外筒部材２１を回転させることにより、作業装置１２の角度を変化させることができる。これにより、操作桿８の外部にレバー５５やワイヤー５６が突出せず、作業者の意図に反して作業装置１２の角度が変化することが少ない。
また、操作桿８がコンパクトで軽量になり、作業機の取り回しが容易となる。さらには、ワイヤー５６等を用いる必要がなく、簡単な部品構成で目的の実現が可能である。
【００２６】
尚、以上の説明においては、操作桿の基端部にエンジンを連結固定した、一体式作業機について説明を行なったが、これに限られるものではない。例えば、エンジンと操作桿との間を可撓性のライナー及び伝動シャフトで接続し、エンジンを背中にしょって作業を行なうような背負式作業機や、その他の形式の作業機についても、応用は可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る一体式作業機の構成図。
【図２】第１実施形態に係る操作桿の第２グリップ近傍の平面断面図。
【図３】第１実施形態に係る操作桿の第２グリップ近傍の側面断面図。
【図４】第１実施形態に係る操作桿の先端部近傍の平面断面図。
【図５】第１実施形態に係る操作桿の先端部近傍の側面断面図。
【図６】第１実施形態に係るブッシュの構成例を示す斜視図。
【図７】第１実施形態に係るブッシュの構成例を示す斜視図。
【図８】第２実施形態に係る操作桿の先端部近傍の側面断面図。
【図９】従来技術に係る一体式作業機の構成図。
【符号の説明】
１：一体式作業機、２：エンジン、３：第１グリップ、４：第２グリップ、６：伝動シャフト、７：ライナー、８：操作桿、９：スロットルレバー、１０：停止スイッチ、１１：ハンドル、１２：作業装置、１３：カッター、１４：ターミナル、２１：外筒部材、２２：内筒部材、２３：ブッシュ、２４：伝達ピン、２５：長穴、２６：ネジ、２７：ネジ、２８：ストッパ、２９：ネジ孔、３０：スプリング、３１：ネジ、３２：ネジ、３３：先端シャフトの先端部上部、３４：ピン、３５：刈刃ガード、３６：先端シャフト、３７：カバー、３８：ボルト、３９：ギアケース、４０：入力側傘歯車、４１：出力側傘歯車、４２：固定部、４３：ホルダ、４４：フレキチューブ、４５：カシメ部材、４６：スリーブ、４７：折曲シャフト、４８：中空部、４９：突起部、５０：切り欠き、５１：開口部、５２：溝、５３：ハウジング、５４：ピン、５５：レバー、５６：ワイヤー、５７：摺動部材、５８：支持部材、５９：取付軸。

Claims (2)

1. 中空の操作桿（８）と、
   エンジン（２）と、
   エンジン（２）の出力を操作桿（８）先端部の作業装置（１２）に伝達する可撓性の伝動シャフト（６）と、
   作業装置（１２）に一端部を固定された、伝動シャフト（６）を覆う可撓性のライナー（７）と、
   操作桿（８）の外周部に被せられ、外周部にネジ（２６）を有する筒状の内筒部材（２２）と、
   内筒部材（２２）のネジ（２６）と噛み合うネジ（２７）を内周部に有して、内筒部材（２２）のネジ（２６）の動作範囲を覆い、操作桿（８）に対して回転自在でかつ前後方向に不動となるように内筒部材（２２）の外側に固定された筒状の外筒部材（２１）とを備え、
   外筒部材（２１）を回転させることによる内筒部材（２２）の前後方向の動きを介してライナー（７）を操作桿（８）に対して前後に動かして作業装置（１２）の角度を変化させることを特徴とする、作業機における作業装置の角度可変機構。
2. 前記内筒部材（２２）の前後方向の動きをライナー（７）に伝える手段として、
   ライナー（７）の外周部に前後方向に不動となるように固定されたブッシュ（２３）と、
   操作桿（８）に設けられた長穴（２５）と、
   内筒部材（２２）に固定され、長穴（２５）を貫通してブッシュ（２３）に到達する伝達ピン（２４）とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の作業機における作業装置の角度可変機構。

Images