JP4133361B2 - 携帯式動力刈払機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、地表に生育する雑草等の草木をその根元付近から刈払う作業に用いる携帯式動力刈払機に関し、より詳しくは、小型ガソリンエンジン等の動力源を背負い枠に支持したタイプの携帯式動力刈払機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば特許文献１には、この種の携帯式動力刈払機において、操作管の振回操作を容易に行なうべく、操作管の基端部に、この操作管に設けたグリップハンドルを把持する腕の肘部を支持する肘当て部材が設けられた構成が開示されている。また、肘当て部材の構成としては、本願の図７に示されるようなものも、一般的である。すなわち、この種の携帯式動力刈払機１００は、図７に示すように、背負い枠１０１に支持した動力源としての小型ガソリンエンジン１０２と、先端部に回転作業体としての回転刃１０５を支持した操作管１０４と、この操作管１０４の基端部と上記エンジン１０２とをつなぐ可撓管１０３と、上記エンジン１０２の出力軸に連結され、上記可撓管１０３ないし操作管１０４に通挿されてエンジン１０２の回転力を上記回転刃１０５に伝達する伝動軸とを備える。この伝動軸は、少なくとも可撓管１０３に通挿されている部分は可撓性を備えている。操作管１０４には、これを振回操作するためのグリップハンドル１４５が装備される。
【０００３】
グリップハンドル１４５は、操作管１０４の比較的後端側において右方向に延出する右手用のグリップハンドル１４５Ｒと、この右手用グリップハンドル１４５Ｒに対して前方に離れた部位において左方向に延出する左手用のグリップハンドル１４５Ｌとを備える。さらに、右手用のグリップハンドル１４５Ｒの後方に位置する部位に、右前腕の基部（肘のあたり）を受け止める肘当て部材１０９が操作管１０４に固定されている。この肘当て部材１０９は、底壁部１９１ａと左右壁部１９１ｂ，１９１ｃとをもち、肘がすっぽりとはまり込む上開きＵ字状の肘受け部１９１を備えており、軽量化の要請等から、樹脂成形物によって形成されている。
【０００４】
作業者は、右前腕基部（右肘）を上記の肘当て部材１０９に受け止めさせた状態において手の甲を下にするようにして上記右手用グリップハンドル１４５Ｒを右手で把持する一方、上記左手用グリップハンドル１４５Ｌを左手で把持することによって操作管１０４を保持する。操作管１０４の方向性は、右前腕によってほぼ決定される。操作管１０４は、右手用グリップハンドル１４５Ｒと肘当て部材１０９の２箇所において右前腕に支持され、しかも、肘当て部材１０９においては、その左右壁部１９１ｂ，１９１ｃによって肘に対する操作管１０４の左右方向の動きが拘束されるからである。この状態において、肘を支点として右前腕を上下方向に動かし、左腕でこの動きを助成することにより、操作管１０４の上下方向の揺動操作を楽に行なえる。また、右前腕を左右に振り、左腕で助成することにより、操作管１０４を左右方向に振回する操作も容易に行なえる。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭５１−４１８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、刈払い作業を行なうべき地表は、水平とは限らず、場合によっては、土手等の斜面のように大きく傾斜し、かつその落差が大きい場合がある。この場合、作業者は、土手の下から、斜面を左に見て操作管１０４の先端を大きく持ち上げるようにしつつ、かつ回転刃１０５を斜面に沿わせながら、操作管１０４を斜面に沿って振回するという操作をする必要がある。より具体的には、操作管１０４を、回転刃１０５を斜面に沿わせながら、右下方向から左上方向へ振り上げ、ついで左上方向から右下方向へ振り下げるといった操作を繰り返すことになる。
【０００７】
従来においては、上記肘当て部材１０９は操作管１０４に対して固定されているので、特に上記のように右下方向から左上方向へ操作管１０４を振り上げる操作をする際、操作管１０４からの反力をうまく右肘に受け止めさせることができないという問題があった。すなわち、上開きＵ字状をした上記の肘受け部１９１が、回転刃１０５を斜面に沿わせるがために操作管１０４を軸転させることにより、右方向に傾いた姿勢をとることになり、その結果、この肘受け部１９１の右壁部１９１ｃが上記の反力のすべてを受けることになる。しかしながら、上記したように、肘当て部材１０９（肘受け部１９１）は、刈払機の軽量化等の要請から、ある程度の変形が不可避の樹脂成形物によって形成されているのであり、上記のような場合に肘から受ける大きな反力を適正に受け止めることができないからである。
【０００８】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、背負い式の動力刈払機において、簡単な構成により、特に左右に大きく傾斜する地表の刈払い作業を行なうような場合であっても、操作管の操作をより適正に行なうことができるようにし、あらゆる場面での刈払い作業性をさらに向上させることをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の各技術的手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本願発明によって提供される携帯式動力刈払機は、先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に一端が連結され、上記操作管の基端部に他端が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、上記操作管の適部には、右手用のグリップハンドルと、左手用のグリップハンドルとが設けられており、上記操作管の適部には、筒状部材が回転可能に套嵌されているとともに、この筒状部材に上記右手用のグリップハンドルを把持した右手の前腕に下方からすっぽりと嵌まり込む略Ｕ字状をした肘当て部材が設けられており、かつ、上記筒状部材と上記操作管ないしこれと一体的な部材との間に上記筒状部材を所定の回転角度毎に係止しうる段階係止手段が設けられていることにより、上記肘当て部材が、上記右手用のグリップハンドルとは独立して上記操作管の軸線周りの回転位置を調整可能とされていることを特徴としている。
【００１４】
好ましい実施の形態においてはまた、上記段階係止手段は、上記筒状部材と上記操作管ないしこれと一体的な部材との一方に複数の第１係合部が形成されているとともに、他方に上記複数の第１係合部のいずれかに係合可能な第２係合部が形成されて構成されている。
【００１５】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記筒状部材は上記操作管に対してその軸線方向に移動可能であるとともに、常時上記操作管と一体的な部材に向けて弾力付勢されている。
【００１６】
本願発明に係る携帯式動力刈払機においては、肘当て部材が、操作管の軸線周りの所望の回転位置をとるように調整可能である。操作管は、右手用のグリップハンドルを右手で把持し、右前腕を肘当て部材に支持させることにより、右腕の２点において支持させることになる。このことは、操作管の方向性は、右前腕によってほぼ規定されることになる。たとえば、左上がりの落差の大きい傾斜地の刈払い作業を行なう場合、平地の刈払い作業をする場合に比較し、回転刃を斜面に沿わせる必要から、操作管をやや右方向に軸転させる必要がある。このような場合、操作管を左上方向に大きく振り上げる場合、肘受け部には、作業者の右前腕から大きな反力を受けるが、本願発明では、肘受け部を、上記のような反力を効果的に受け止めることかできる回転姿勢をとるように位置調整が可能である。したがって、本願発明によれば、どのような場合であっても、軽快かつ効果的な操作管の振回操作が可能となり、刈払いの作業性を大きく向上させることができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点については、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本願発明の第１の実施形態に係る携帯式動力刈払機Ａの全体構成を示す。この刈払機Ａは、背負い枠１に支持された小型ガソリンエンジン等の動力源２と、基端側第１端部３１が動力源２に連結された可撓管３と、この可撓管３の先端側第２端部３２に基端部４１が連結された操作管４と、この操作管４の先端に支持された回転作業体としての回転刃５とを備える。なお、可撓管３ないし操作管４には、図２に示すように、動力源２の回転動力を回転刃５に伝達するための伝動軸２０が通挿されている。
【００２０】
背負い枠１は、図１に示すように、作業者の背中に当接される起立部１１と、この起立部１１の下端から水平方向後方に延出するエンジン載置部１２とを備え、パイプ部材を用いるなどして形成されている。この背負い枠１はまた、適当なバンド部材１３が付属しており、たとえばリュックサックを背負うのと同様にして作業者に装着することができるようになっている。
【００２１】
上記動力源としてのエンジン２は、上記エンジン載置部１２に載るような格好で、かつ、垂直方向の軸線を中心として回転することができるようにして、背負い枠１に支持されている。
【００２２】
上記のエンジン２の出力軸は、水平方向を向いて延出する。すなわち、エンジン２には、図２に示すように、クラッチハウジング２１が一体的に取付けられており、このクラッチハウジング２１には、クラッチドラム軸２２がベアリング２３を介して軸転可能に支持されている。クラッチドラム２４は、図示しないクラッチシューと協働して遠心クラッチを構成し、スロットルレバー（図示略）を操作するなどしてエンジン２の回転数を所定以上に上げるとこの遠心クラッチによりエンジン２の回転出力がクラッチドラム２４に伝達され、そしてクラッチドラム軸２２を回転させる。
【００２３】
上記のエンジン２には、上記可撓管３の第１端部３１が連結されるとともに、可撓管３ないし操作管４に通挿される伝動軸２０が上記のクラッチドラム軸２２に連結されるが、本実施形態では、上記可撓管３の第１端部３１は、エンジン２の出力軸周りに回転可能な剛性湾曲管６を介してエンジン２に連結される。
【００２４】
上記剛性湾曲管６は、エンジン側の基端部６１と、可撓管３側の先端部６２とを有しており、先端部６２は、基端部６１の軸線に対し、たとえば２０〜４５°、好ましくは３０〜３５°の角度で湾曲させられている。そして、湾曲の曲率は、この剛性湾曲管６を通る可撓性伝動軸２０が不都合なく軸転することができる程度とされる。クラッチハウジング２１には、エンジン２の出力軸と同一軸線をもつようにして延出筒２１ａが形成されており、この延出筒２１ａに対して上記剛性湾曲管６の基端部６１がベアリングを介して軸転可能に支持されている。より具体的には、剛性湾曲管６の基端部６１は、延出筒２１ａの内径よりも小の所定の外径を有するように形成され、この基端部６１が延出筒２１ａに入り込んだ状態で、この基端部６１の外周と上記延出筒２１ａの内周との間に所定数のボールベアリング６０が介装されている。そして、この剛性湾曲管６の先端部６２には、可撓管３の基端部３１が挿入連結されている。このような構成により、剛性湾曲管６は、外力が作用するとエンジン２の出力軸を中心としてなめらかに回転する。これに伴い、この剛性湾曲管６の先端部６２は、エンジン２の出力軸を中心としてなめらかに旋回する。なお、上記のベアリングとしては、図２に示されるようなボールベアリング６０等の転がり軸受の他、メタルベアリング等のすべり軸受であってもよい。
【００２５】
上記可撓管３の第２端部３２は、操作管４の基端部４１に接続されるが、本実施形態では、操作管４の基端部４１に対し、相対軸転可能に接続されている。すなわち、図３および図４に示すように、可撓管３の第２端部３２には、この部を挿入受容する剛性接続管７が設けられており、この剛性接続管７は、ベアリングを介して上記操作管４の基端部４１に対して相対軸転可能に接続されている。より具体的には、操作管４の基端部４１には、拡径部８１を有する接続管８が挿入固定されているとともに、上記剛性接続管７の先端に形成した縮径部７３を上記拡径部８１に挿入した状態で、上記拡径部８１の内周と上記縮径部７３の外周との間に所定数のボールベアリング７０が介装されている。これにより、可撓管３の第２端部３２と操作管４とは、なめらかに相対軸転可能となる。なお、上記のベアリングとしては、図３に示されるようなボールベアリング７０等の転がり軸受の他、メタルベアリング等のすべり軸受であってもよい。
【００２６】
操作管４は、アルミニウム等の軽量金属製のパイプによって形成される。この操作管４の内部には、スペーサ４３によって支持された保持管４４が挿入支持されており、この保持管４４内には、上記のように一端がエンジン２のクラッチドラム軸２２に連結され、かつ、上記可撓管３を通挿された伝動軸２０が軸転可能に通挿保持される。この伝動軸２０は、少なくとも上記可撓管３に通挿される部分は可撓性を有する必要があるが、本実施形態では、その全体が可撓性をもった一連の伝動軸とされている。
【００２７】
操作管４にはまた、図１に示すように、作業者が右手によって把持してこの操作管４を操作するための右手用グリップハンドル４５Ｒが右方向に延出するようにして、作業者が左手によって把持してこの操作管４を操作するための左手用グリップハンドル４５Ｌが左方向に延出するようにして、それぞれ設けられている。右手用グリップハンドル４５Ｒが設けられる操作管４の軸線方向の位置は、後記する肘当て部材９に右肘を受け止めさせた状態で適正に把持することができるように設定される。また、左手用グリップハンドル４５Ｌは、通常、右手用グリップハンドル４５Ｒよりも前方の適当な位置に設けられる。また、エンジン２の回転数を制御するための図示しないスロットルレバーもまた、この操作管４の適所に設けられる。
【００２８】
操作管４の先端部４２には、回転作業体としての回転刃５が支持される。本実施形態では、操作管４の先端部４２に、回転刃支持部材５０が設けられ、この回転刃支持部材５０を介して回転刃５が支持されている。より具体的には、回転刃支持部材５０は、図６に示すように、操作管４の先端部４２に連結される第１筒部５１と、この第１筒部５１に対して所定角度で交差する第２筒部５２とを有しており、第１筒部５１には、上記伝動軸２０の先端が接続される第１軸５３が回転可能に支持され、第２筒部５２には、回転刃支持軸５４が回転可能に支持される。そして、第１軸５３と回転刃支持軸５４とは、ベベルギア機構によって連携させられている。これにより、回転刃５は、操作管４の軸線に対して２０〜４０°、好ましくは３０〜３５°の角度をもって傾斜させられることになる。
【００２９】
操作管４の基端部には、図３に示すように、上記右手用のグリップハンドル４５Ｒと協働して操作管４の方向性を作業者の右前腕の方向に規定するべく右腕の肘を受け止める肘当て部材９が設けられるが、本願発明では、この肘当て部材９は、操作管４の軸線周りの回転位置を調整することができるように設けられる。
【００３０】
肘当て部材９は、軽量化等の要請から、樹脂成形によって好適に形成され、図３に表れているように、右前腕基部下面を受け止める底壁部９１ａと、右前腕基部の両側面を受け止める左右壁部９１ｂ，９１ｃとを有し、作業者の右前腕基部がすっぽりとはまり込む略Ｕ字状の断面をした肘受け部９１を備える。この肘当て部材９はまた、上記の肘受け部９１から一体に前方に延びる支持アーム部９２を介して、操作管４の基端部に回転可能に套嵌された筒状部材９３に連結支持されている。
【００３１】
上記筒状部材９３と操作管４との間には、筒状部材９３ないし上記肘当て部材９を操作管４の軸線周りの所定の回転位置で段階係止することができる段階係止手段９４が設けられている。この段階係止手段９４は、上記筒状部材９３の前端面と、この筒状部材９３よりも前方（先端側）において操作管４の適部に取付けられた固定リング９５の後端面とに、それぞれ、相互に係合可能な第１係合部９４ａおよび第２係合部９４ｂを設けるとともに、上記筒状部材９３を常時バネ９６によって前方に向けて付勢することにより構成されている。上記第１係合部９４ａおよび第２係合部９４ｂは、図３に表れているように、いわゆるドッグ・クラッチの形態を有している。すなわち、上記第１係合部９４ａは、矩形歯が周方向に等間隔に連続する形態をなし、第２係合部９４ｂは、上記矩形歯が係合しうる矩形凹部が周方向に連続する形態をなしている。なお、上記第２係合部９４ｂにおける矩形凹部が周方向に等間隔に形成されているのであれば、上記第１係合部９４ａにおける矩形歯は、少なくとも１つ形成されておればよい。
【００３２】
上記筒状部材９３を上記固定リング９５に向けて弾力付勢するためのバネ９６としては、操作管４に套嵌される圧縮コイルバネが採用され、操作管４の基端部側に設けられたもう一つの固定リング９７と上記筒状部材９３との間に介装されている。
【００３３】
なお、上記筒状部材９３は、全体が上記肘当て部材９と一体に樹脂によって形成されていてもよいし、金属部材によって形成されていてもよい。
【００３４】
以上の構成において、操作管４の軸線周りに上記肘当て部材９の回転角度位置を調整するためには、筒状部材９３を上記バネ９６に抗して後方にスライド移動させて第１係合部９４ａと第２係合部９４ｂとの係合を解き、この筒状部材９３を所望の方向に所望の角度回転させてバネ対抗力を解除するだけで、上記バネ９６の弾力によって自動的に上記第１係合部９４ａと第２係合部９４ｂとが再係合し、筒状部材９３ないし肘当て部材９は、調整後の回転角度位置に係止される。
【００３５】
作業者は、通常時、右手用グリップハンドル４５Ｒを手の甲を下にするようにして右手で把持するとともに右前腕基部を肘受け部９１にはめ込むようにする一方、左手用グリップハンドル４５Ｌを左手で把持することによって操作管４を支持する。回転刃５を含めた操作管４の重心は、通常、右手用グリップハンドル４５Ｒより前方に設定されており、したがって、肘受け部９１は、右前腕基部によって上方から押さえ込まれるようにしてこの右前腕基部にはまり込む。このとき、肘受け部９１の底壁部９１ａが右前腕基部（肘部）の下面に当接し、左右壁部９１ｂ，９１ｂが前腕基部の両側面を拘束する。このように、操作管４は、右手と、右前腕基部により、前後２箇所において右前腕に支持されることになるのであり、したがって、操作管４の方向は、右前腕の方向によって決定できることになる。
【００３６】
平地あるいは緩やかな傾斜地の刈払い作業を行なう際には、左手で助成するようにしつつ、右前腕を左右に振るようにすることによって、操作管４を左右方向に往復振回操作することができる。この場合、左右の振回力はそれほど大きくないので、肘受け部９１の両壁部９１ｂ，９１ｃは、問題なく、右前腕基部の両側部を拘束しつづけることができる。
【００３７】
たとえば、左上がりの落差の大きい傾斜地の刈払い作業を行なう場合、平地の刈払い作業をする場合に比較し、回転刃５を斜面に沿わせる必要から、操作管４をやや右方向に軸転させる必要がある。このような場合、操作管４を左上方向に大きく振り上げる場合、肘受け部９１には、作業者の右前腕から大きな反力を受けるが、本願発明では、肘当て部材９を、上記のような反力を肘受け部９１の底壁部９１ａにおいて効果的に受け止めることができる回転姿勢をとるように位置調整が可能である。すなわち、この場合、肘当て部材９を、通常位置に対して左方向に所定角度回転した位置に調整するのである。このように、上記構成の携帯式動力刈払機Ａによれば、どのような場合であっても、軽快かつ効果的な操作管４の振回操作が可能となり、刈払いの作業性を大きく向上させることができる。
【００３８】
もちろん、本願発明の範囲は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に含まれる。
【００３９】
たとえば、実施形態では、エンジン２に対して剛性湾曲管６を介して可撓管３を連結し、また、可撓管３と操作管４との間には、接続管８を介装しているが、このように剛性湾曲管６あるいは接続管８を採用するかどうかは、選択事項であり、本願発明の要点を構成するものではない。
【００４０】
また、肘当て部材９を所望の回転位置をとらせるべく、実施形態では、段階係止手段９４を用いているが、たとえば、肘当て部材９を支持する筒状部材９３を基本的には操作管４の軸方向定位置で回転可能とするとともに、たとえば、ねじを用いたロック機構を付加するといった構成を採用してもよい。この場合、ロック機構による筒状部材の固定状態を解除して筒状部材を所望の回転位置まで回転させ、その回転後の状態をロック機構によって保持させるような構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る携帯式動力刈払機の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１における要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図３のV-V線に沿う断面図である。
【図６】図１のVI-VI線に沿う断面図である。
【図７】従来の携帯式動力刈払機の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 携帯式動力刈払機
１ 背負い枠
２ エンジン（動力源）
３ 可撓管
４ 操作管
５ 回転刃（回転作業体）
９ 肘当て部材
２０ 伝動軸
４５Ｒ 右手用グリップハンドル
４５Ｌ 左手用グリップハンドル
９１ 肘受け部
９３ 筒状部材
９４ 段階係止手段
９４ａ 第１係合部
９４ｂ 第２係合部

Claims (3)

1. 先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に一端が連結され、上記操作管の基端部に他端が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、
   上記操作管の適部には、右手用のグリップハンドルと、左手用のグリップハンドルとが設けられており、
   上記操作管の適部には、筒状部材が回転可能に套嵌されているとともに、この筒状部材に上記右手用のグリップハンドルを把持した右手の前腕に下方からすっぽりと嵌まり込む略Ｕ字状をした肘当て部材が設けられており、かつ、上記筒状部材と上記操作管ないしこれと一体的な部材との間に上記筒状部材を所定の回転角度毎に係止しうる段階係止手段が設けられていることにより、上記肘当て部材が、上記右手用のグリップハンドルとは独立して上記操作管の軸線周りの回転位置を調整可能とされていることを特徴とする、携帯式動力刈払機。
2. 上記段階係止手段は、上記筒状部材と上記操作管ないしこれと一体的な部材との一方に複数の第１係合部が形成されているとともに、他方に上記複数の第１係合部のいずれかに係合可能な第２係合部が形成されて構成されている、請求項１に記載の携帯式動力刈払機。
3. 上記筒状部材は上記操作管に対してその軸線方向に移動可能であるとともに、常時上記操作管と一体的な部材に向けて弾力付勢されている、請求項２に記載の携帯式動力刈払機。

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