JP4168166B2 - 刈払機用連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業者が携行して草類の刈払いを行うための刈払機に用いられる連結装置に関し、詳しくは、刈払機の操作柄の先端の駆動軸に取り付けられた状態で回転刃を支持し、該駆動軸の回転動力を該回転刃に伝達する連結装置に関するものである。

従来、草類の刈払い作業に使用する刈払機として、操作柄の先端の駆動軸に円盤刃を取り付けたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。この刈払機では、作業者が肩紐を肩に掛けた状態で刈払機を携行し、エンジン又はモータにより該駆動軸を高速回転させることで円盤刃を高速回転させ、円盤刃の外周縁に設けられたチップで草類を切断することにより刈払い作業を行う。
実公平２−２４４２５号公報

しかしながら、草類が生息する地面は水平面であるとは限らず、傾斜面や凸凹面の場合がある。その場合、刈払機を使用する作業者は、円盤刃を地面に沿わせるために重量のある刈払機を持ち上げて所望の向きに傾けながら長時間の刈払い作業をしなければならず、作業負荷が増大するという問題がある。

そこで本発明は、刈払機により草類の刈払い作業を行う際の作業負荷を軽減することを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る刈払機用連結装置は、刈払機の操作柄の先端の駆動軸に取り付けられた状態で回転刃を支持し、該駆動軸の回転動力を該回転刃に伝達する刈払機用連結装置であって、前記駆動軸に対する前記回転刃の角度を調節可能とする角度調節手段と、前記駆動軸に固定され、前記角度調節手段と着脱可能に係止される筒状壁を有するカップリング体とを備え、前記角度調節手段は、前記駆動軸に接続される上軸部と、前記回転刃側に接続される下軸部と、該上軸部と該下軸部とを互いの角度が可変であるように連結する連結部と、前記下軸部に外嵌されるベアリングと、該ベアリングに外嵌されるベアリングケースと、該ベアリングケースと前記操作柄とを互いの角度が調節可能であるように連結する角度調節支持部と、を有し、前記上軸部にはその外周面より径方向外側に突出する係止突起部が設けられ、前記カップリング体の筒状壁の内周面には、前記駆動軸の回転方向に長軸を有して該係止突起部が嵌合される長穴が設けられ、前記長穴の前記駆動軸の回転順方向の端部には、前記係止突起部の着脱口が前記上軸部の軸線方向下側に向けて切り欠かれていることを特徴とする。

このようにすると、駆動軸に対する回転刃の角度を変えることで操作柄に対する回転刃の角度を変えることが可能となる。したがって、傾斜地面に生息する草類の刈払い作業を行う場合でも、作業者は操作柄を楽な姿勢で保持した状態で回転刃を傾斜地面に沿わせながら刈払い作業を行うことができ、作業負荷が軽減される。さらに本発明の特徴として、角度調節手段が、操作柄の先端の駆動軸に取り付けられる連結装置に設けられているので、刈払機本体となる操作柄側は既存の製品をそのまま利用できるという大きな利点がある。 さらに、作業開始時には、上軸部の係止突起部をカップリング体の着脱口から挿入して長穴に係止することで、操作柄の駆動軸に固定されたカップリング体に対して角度調節手段をワンタッチで装着することができる。一方、メンテナンス時には、上軸部の係止突起部をカップリング体の着脱口から引き出すことで、カップリング体から角度調節手段をワンタッチで離脱することができる。よって、刈払機の作業性及びメンテナンス性などが向上する。また、駆動軸の駆動力によりカップリング体が回転する際には、上軸部の係止突起部はカップリング体の長穴の回転逆方向の端部に当接することになるが、着脱口は長穴の回転順方向の端部に設けられているので、刈払機の駆動時に前記係止が外れることもない。

前記角度調節手段は、前記駆動軸に対する前記回転刃の角度を二方向に調節可能であってもよい。

このようにすると、刈払い対象となる草類が生息する傾斜地面の向きが作業者が立つ地面に対してどのような方向であろうとも、回転刃を傾斜地面に沿わせ易くなる。

このようにすると、ベアリングケースの操作柄に対する角度を角度調節支持部にて調節すると、それに追従するように連結部により上軸部と下軸部との互いの角度が変化する。よって、下軸部の操作柄に対する角度を変化させて、回転刃の操作柄に対する角度を容易に変えることができる。

前記連結部がユニバーサルジョイントであってもよい。

このようにすると、ユニバーサルジョイントにより上軸部に対する下軸部の角度が自在に変化するので、連結装置は角度調節機能を担保しながら回転駆動力を回転刃に安定して伝達することができる。

前記連結部がフレキシブルワイヤーであってもよい。

このようにすると、フレキシブルワイヤーにより上軸部に対する下軸部の角度が自在に変化するので、連結装置は角度調節機能を担保しながら回転駆動力を回転刃に安定して伝達することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、駆動軸に対する回転刃の角度を変えることで操作柄に対する回転刃の角度を変えることが可能となるので、作業者は操作柄を楽な姿勢で保持した状態でも回転刃を傾斜地面に沿わせて刈払い作業を行うことができ、作業負荷が軽減される。さらには、角度調節手段は、操作柄の先端の駆動軸に取り付けられる連結装置に設けられているので、刈払機本体となる操作柄側は既存製品をそのまま利用できるという大きな利点もある。さらに、作業開始時には、上軸部の係止突起部をカップリング体の着脱口から挿入して長穴に係止することで、操作柄の駆動軸に固定されたカップリング体に対して角度調節手段をワンタッチで装着することができる。一方、メンテナンス時には、上軸部の係止突起部をカップリング体の着脱口から引き出すことで、カップリング体から角度調節手段をワンタッチで離脱することができる。よって、刈払機の作業性及びメンテナンス性などが向上する。また、駆動軸の駆動力によりカップリング体が回転する際には、上軸部の係止突起部はカップリング体の長穴の回転逆方向の端部に当接することになるが、着脱口は長穴の回転順方向の端部に設けられているので、刈払機の駆動時に前記係止が外れることもない。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、後述する操作柄２を前方に向けて保持する作業者（図示せず）から見た方向を基準とする。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の連結装置４を含む刈払機１の分解斜視図である。 図１に示すように、刈払機１は、エンジン又はモータ等の動力源（図示せず）が搭載されて作業者が保持する操作柄２を備えている。操作柄２の先端には、外周にネジが刻設されて該動力源により回転駆動される駆動軸３が下方に向けて突出している。駆動軸３には、駆動軸３の回転動力を回転刃５（円盤刃）に伝達する連結装置４が接続されている。

連結装置４は、駆動軸３に固定されるカップリング体９と、カップリング体９を駆動軸３に固定するワッシャ１０及びナット１１と、カップリング体９にワンタッチで接続されて駆動軸３に対する回転刃５の角度を調節可能とする角度調節手段１２とを備えている。

カップリング体９は、中心に挿通孔９ｃを有する上壁部９ａと、上壁部９ａの周縁から下方に突出する筒状壁９ｂとを備えている。筒状壁９ｂには、駆動軸３の回転方向に長軸を有する長穴９ｄが等間隔をあけて周方向に４つ設けられている。各長穴９ｄの駆動軸３の回転順方向の端部には、回転軸線方向の下側に向けて着脱口９ｅが切り欠かれている。

図２は図１に示す刈払機１の断面図である。図２に示すように、角度調節手段１２は、カップリング体９に接続される上軸部１３と、回転刃５に接続される下軸部１５と、上軸部１３と下軸部１５とを結合するユニバーサルジョイント１４とを備えている。上軸部１３は、ユニバーサルジョイント１４に連続する管状の小径部１３ａと、小径部１３ａの上端で径方向外側に鍔状に突出した大径部１３ｂとを有している。大径部１３ｂの外周面には、周方向に等間隔をあけて突出してカップリング体９の長穴９ｄに係止する４つの係止突起部１３ｂが設けられている。なお、駆動軸３の駆動力によりカップリング体９が回転する際には、上軸部１３の係止突起部１３ｃはカップリング体９の長穴９ｄの回転逆方向の端部に当接することになるが、着脱口９ｅは長穴９ｄの回転順方向の端部に設けられているので、作業時に係止突起部１３ｃと長穴９ｄの係止が外れることはない。

下軸部１５は、ユニバーサルジョイント１４に連続する管状部１６と、管状部１６に挿入されて下方に延出する主軸部１７とを備え、管状部１６と主軸部１７とは水平方向にピン１８が貫通することで互いに固定されている。主軸部１７は、管状部１６に上端が挿入される棒状部１７ａと、棒状部１７ａの下端から径方向外側に突出したフランジ部１７ｂとを備えている。フランジ部１７ｂの下面では、その中央において円形段差部１７ｃが若干下方に突出している。円形段差部１７ｃの中心からは外周にネジが刻設されて駆動軸３と同径であるネジ部１７ｄが下方に突出している（図１）。

主軸部１７の棒状部１７ａには上下一対のベアリング１９が外嵌されている。これらベアリング１９にはベアリングケース２０が外嵌されている。ベアリングケース２０は、ベアリング１９に直接外嵌される円筒部２０ａと、円筒部２０ａの上端より上後方に突出する左右一対の板状のブラケット部２０ｂとを備えている。円筒部２０ａの下開口は、主軸部１７のフランジ部１７ｂにより閉鎖されている。円筒部２０ａの上開口は、ベアリング抜け止め用のＣ型リング２１により閉鎖されている。

図３は図１に示す刈払機１の正面図である。図４は図１に示す刈払機の側面図である。図１、図３及び図４に示すように、ベアリングケース２０のブラケット部２０ｂには、ベアリングケース２０の操作柄２に対する角度が調節可能となるようにベアリングケース２０を操作柄２に連結する角度調節支持部３６が取り付けられている。詳しくは、角度調節支持部３６は、ブラケット部２０ｂに取り付けられる平面視でコの字状の揺動片２２を有している。揺動片２２は、ブラケット部２０ｂに重ね合わされる側面視で略扇形状の左右一対の側壁部２２ａと、各側壁部２２ａの後端を接続する後壁部２２ｂとを備えている。揺動片２２の側壁部２２ａは、その前方側においてベアリングケース２０のブラケット部２０ｂに対して第１支点ボルト２４で締結されている。第１支点ボルト２４の軸部分は、ブラケット部２０ｂに対応する部位にはネジが刻設されているが、側壁部２２ａに対応する位置は滑面でネジが刻設されていない。即ち、ブラケット部２０ｂは第１支点ボルト２４にネジ止め固定されるが、側壁部２２ａは第１支点ボルト２４に対して回転可能となっている。

また、揺動片２２の側壁部２２ａには、その後方側において円弧状のガイド孔２２ｃが形成されており、そのガイド孔２２ｃを通して第１案内ボルト２５がブラケット部２０ｂに締結されている。第１案内ボルト２５の軸部分は、ブラケット部２０ｂに対応する部位にはネジが刻設されているが、ガイド孔２２ｃに対応する位置は滑面でネジが刻設されていない。即ち、ブラケット部２０ｂは第１案内ボルト２５にネジ止め固定されるが、ガイド孔２２ｃは第１案内ボルト２５に対してスライド可能となっている。よって、第１案内ボルト２５がガイド孔２２ｃにガイドされることで、ベアリングケース２０が第１支点ボルト２４を支点として揺動片２２に対して前後に揺動できる構成となっている。

揺動片２２の後壁部２２ｂには支持アーム２８が取り付けられている。詳しくは、支持アーム２８は、後壁部２２ｂに重ね合わされる前壁部２８ａと、前壁部２８ａの中央からやや左側にずれた位置より上後方へと円弧状に延出するアーム部２８ｄとを備えている。

図５は図１に示す刈払機１の背面図である。図２及び図５に示すように、支持アーム２８の前壁部２８ａは、その中心において揺動片２２の後壁部２２ｂに対して第２支点ボルト２９で締結されている。第２支点ボルト２９の軸部分は、後壁部２２ｂに対応する部位にはネジが刻設されているが、前壁部２８ａに対応する位置は滑面でネジが刻設されていない。即ち、後壁部２２ｂは第２支点ボルト２５にネジ止め固定されるが、前壁部２８ａは第２支点ボルト２５に対して回転可能となっている。

また、支持アーム２８の前壁部２８ａの左右両側には、対向する一対の円弧状のガイド孔２８ｂ，２８ｃが形成されており、それらガイド孔２８ｂ，２８ｃを通して一対の第２案内ボルト３０，３１が揺動片２２の後壁部２２ｂに締結されている。第２案内ボルト３０，３１の軸部分は、後壁部２２ｂに対応する部位にはネジが刻設されているが、前壁部２８ａに対応する位置は滑面でネジが刻設されていない。即ち、後壁部２２ｂは第２案内ボルト３０，３１にネジ止め固定されるが、ガイド孔２８ｂ、２８ｃは第２案内ボルト３０，３１に対してスライド可能となっている。よって、第２案内ボルト３０，３１がガイド孔２８ｂ，２８ｃにガイドされることで、揺動片２２が第２支点ボルト２９を支点として支持アーム２８に対して左右に揺動できる構成となっている。

図１に示すように、支持アーム２８のアーム部２８ｄには、下側挟持片３２と上側挟持片３４とを有するクランプ３６が取り付けられている。下側挟持片３２は、アーム部２８ｂと直交方向に重ね合わされる板状部３２ａを有している。この板状部３２ａには上下方向にスライド孔３２ｂが切り欠かれており、スライド孔３２ｂを挿通するボルト３３によりアーム部２８ｄと板状部３２ａとが締結されている。板状部３２ａの上端には操作柄２の下側を支持する半円筒部３２ｃが設けられている。半円筒部３２ｃの上端には左右両側に突出する鍔部３２ｄが設けられている。

上側挟持片３４は、操作柄２の上側に被せられて下側挟持片３２の半円筒部３２ｃと合致する半円筒部３４ａを有し、半円筒部３４ａ下端には左右両側に突出する鍔部３４ｂが設けられている。そして、下側挟持片３２の半円筒部３２ｃと上側挟持片３４の半円筒部３４ａとで操作柄２を挟み込んだ状態で、対向する鍔部３２ｄ，３４ｂ同士がボルト３５で締結される。

図１及び図２に示すように、回転刃５は円盤状で、中心に貫通孔５ａが設けられていると共に外周縁に草類を切断する刃部５ｂが設けられている。回転刃５の貫通孔５ａの周囲の下面は保持部材６で支持される。保持部材６はその下面が上方に窪んだ凹部６ａを有し、凹部６ａの上壁の中心に挿通孔６ｂが形成されている。そして、回転刃５の貫通孔５ａが主軸部１７のフランジ部１７ｂの円形段差部１７ｃに嵌合された状態で、保持部材６の挿通孔６ｂにネジ部１７ｄが挿通され、保持部材６の凹部６ａにおいてワッシャ７及びナット８がネジ部１７ｄに羅着されることで、回転刃５が保持部材６とフランジ部１７ｂとの間で保持される。

次に、連結装置４の動作について説明する。図６は図１に示す刈払機１の前後方向への角度調節を説明する側面図である。図６に示すように、第１案内ボルト２５を若干緩めた状態でベアリングケース２０を前方に傾動させる。そうすると、ユニバーサルジョイント１４により上軸部１３に対する下軸部１５の角度が変化すると共に、第１案内ボルト２５がガイド孔２２ｃに沿って下方に移動するので、所要の位置で第１案内ボルト２５を再び締め付ける。これにより、操作柄２に対する回転刃５の前後方向の角度が任意に調節される。

図７は図１に示す刈払機１の左右方向への角度調節を説明する背面図である。図７に示すように、第２案内ボルト３０，３１を若干緩めた状態で揺動片２２を右方に傾動させる。そうすると、ユニバーサルジョイント１４により上軸部１３に対する下軸部１５の角度が変化すると共に、第２案内ボルト３０，３１がガイド孔２８ｂ，２８ｃに沿って移動するので、所要の位置で第２案内ボルト３０，３１を再び締め付ける。これにより、操作柄２に対する回転刃５の左右方向の角度が任意に調節される。

以上の構成とすると、操作柄２に対する回転刃５の角度を変えることができるので、作業者は操作柄２を楽な姿勢で保持した状態でも回転刃５を傾斜地面に沿わせながら刈払い作業を行うことができ、作業負荷が軽減される。さらには、角度調節手段１２が、操作柄２の先端の駆動軸３に取り付けられる連結装置４に設けられているので、刈払機１の主構成である操作柄２、回転刃５、ワッシャ７及びナット８については既存の製品をそのまま利用できるメリットがある。

また、作業開始時には、上軸部１３の係止突起部１３ｃをカップリング体９の着脱口９ｅから挿入して長穴９ｄに係止することで、操作柄２の駆動軸３に固定されたカップリング体９に対して角度調節手段１２をワンタッチで装着することができる。一方、作業終了時やメンテナンス時などには、上軸部１３の係止突起部１３ｃをカップリング体９の着脱口９ｅから引き出すことで、カップリング体９に対して角度調節手段１２をワンタッチで離脱することができる。したがって、刈払機１の作業性及びメンテナンス性などが向上する。

（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態の連結装置４４を含む刈払機４０の断面図である。なお、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略している。図８に示すように、連結装置４４の角度調節手段４５は、カップリング体９に接続される上軸部４１と、回転刃５に接続される下軸部４６と、上軸部４１と下軸部４６とを結合するフレキシブルワイヤー４２とを備えている。

上軸部４１は、フレキシブルワイヤー４２の上端に外嵌固定される管状の小径部４１ａを有している。フレキシブルワイヤー４２は金属製で、小径部４１ａに圧着固定されている。小径部４１ａの上端には径方向外側に鍔状に突出した大径部４１ｂが設けられている。大径部４１ｂの外周面には、周方向に等間隔をあけて突出してカップリング体９の長穴９ｄに係止する４つの係止突起部４１ｂが設けられている。下軸部４６は、フレキシブルワイヤー４２の下端に外嵌固定される管状部４３を有し、フレキシブルワイヤー４２は管状部４３に圧着固定されている。また、管状部４３には下方に延出する主軸部１７が挿入されており、管状部４３と主軸部１７とは水平方向にピン１８が貫通することで互いに固定されている。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

次に、連結装置４４の動作について説明する。図９は図８に示す刈払機４０の前後方向への角度調節を説明する側面図である。図１０は図８に示す刈払機４０の前後方向への角度調節を説明する断面図である。図９及び１０に示すように、第１案内ボルト２５を若干緩めた状態でベアリングケース２０を前方に傾動させる。そうすると、フレキシブルワイヤー４２により上軸部４１に対する下軸部４５の角度が変化すると共に、第１案内ボルト２５がガイド孔２２ｃに沿って下方に移動するので、所要の位置で第１案内ボルト２５を再び締め付ける。これにより、操作柄２に対する回転刃５の前後方向の角度が任意に調節される。

図１１は図８に示す刈払機４０の左右方向への角度調節を説明する背面図である。図１１に示すように、第２案内ボルト３０，３１を若干緩めた状態で揺動片２２を右方に傾動させる。そうすると、フレキシブルワイヤー４２により上軸部４１に対する下軸部４５の角度が変化すると共に、第２案内ボルト３０，３１がガイド孔２８ｂ，２８ｃに沿って移動するので、所要の位置で第２案内ボルト３０，３１を再び締め付ける。これにより、操作柄２に対する回転刃５の左右方向の角度が任意に調節される。

なお、上述した各実施形態では回転刃として円盤刃を用いているが、ナイロンコードを放射状に突出させた状態で草類を切断する刈払回転体等を用いてもよい。

以上のように、本発明に係る刈払機用連結装置は、草類の刈払い作業における作業負担が軽減される優れた効果を有し、このような刈払機に適用すると有益である。

本発明の第１実施形態の連結装置を含む刈払機の分解斜視図である。 図１に示す刈払機の断面図である。 図１に示す刈払機の正面図である。 図１に示す刈払機の側面図である。 図１に示す刈払機の背面図である。 図１に示す刈払機の前後方向への角度調節を説明する側面図である。 図１に示す刈払機の左右方向への角度調節を説明する背面図である。 本発明の第２実施形態の連結装置を含む刈払機の断面図である。 図８に示す刈払機の前後方向への角度調節を説明する側面図である。 図８に示す刈払機の前後方向への角度調節を説明する断面図である。 図８に示す刈払機の左右方向への角度調節を説明する背面図である。

符号の説明

１，４０ 刈払機
２ 操作柄
３ 駆動軸
４，４４ 連結装置
５ 回転刃
９ カップリング体
１２，４５ 角度調節手段
１３，４１ 上軸部
１３ｃ 係止突起部
１４ ユニバーサルジョイント（連結部）
１５，４６ 下軸部
１９ ベアリング
２０ ベアリングケース
３６ 角度調節支持部
４２ フレキシブルワイヤー（連結部）

Claims (4)

1. 刈払機の操作柄の先端の駆動軸に取り付けられた状態で回転刃を支持し、該駆動軸の回転動力を該回転刃に伝達する刈払機用連結装置であって、
   前記駆動軸に対する前記回転刃の角度を調節可能とする角度調節手段と、
   前記駆動軸に固定され、前記角度調節手段と着脱可能に係止される筒状壁を有するカップリング体とを備え、
   前記角度調節手段は、前記駆動軸に接続される上軸部と、前記回転刃側に接続される下軸部と、該上軸部と該下軸部とを互いの角度が可変であるように連結する連結部と、前記下軸部に外嵌されるベアリングと、該ベアリングに外嵌されるベアリングケースと、該ベアリングケースと前記操作柄とを互いの角度が調節可能であるように連結する角度調節支持部と、を有し、
   前記上軸部にはその外周面より径方向外側に突出する係止突起部が設けられ、
   前記カップリング体の筒状壁の内周面には、前記駆動軸の回転方向に長軸を有して該係止突起部が嵌合される長穴が設けられ、
   前記長穴の前記駆動軸の回転順方向の端部には、前記係止突起部の着脱口が前記上軸部の軸線方向下側に向けて切り欠かれていることを特徴とする刈払機用連結装置。
2. 前記角度調節手段は、前記駆動軸に対する前記回転刃の角度を二方向に調節可能である請求項１に記載の刈払機用連結装置。
3. 前記連結部がユニバーサルジョイントである請求項１又は２に記載の刈払機用連結装置。
4. 前記連結部がフレキシブルワイヤーである請求項１又は２に記載の刈払機用連結装置。

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