JP4537600B2 - 刈払機の操作杆 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は刈払機の操作杆の改良に関する。
【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、原動機から駆動軸を介して操作杆に伝わる振動を、より低減するという要求が高まっている。
【０００５】
刈払機は農地など電源がない場所で使用することが多いので、原動機には、２次振動バランサを備えない小型エンジンを一般に採用している。このような小型エンジンにおいて、ピストンの往復動によりクランク軸を回転させたときに発生する加振力の方向（加振方向）は、クランク軸を中心に３６０゜変化する。原動機に連結された操作杆及び駆動軸は、クランク軸の回転に伴う振動の影響を受ける。操作杆や駆動軸に伝わる振動の方向も、操作杆を中心に３６０゜変化し得る。
【０００６】
原動機から操作杆に伝わる振動には、原動機から駆動軸を介して操作杆に伝わる振動と、原動機から操作杆に直接伝わる振動がある。
原動機から駆動軸を介して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、例えば実公平２−１６５９３号公報「刈払機の軸受組立体」（以下、「従来の技術▲１▼」と言う。）が知られている。
【０００７】
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、パイプ状の操作桿１（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）に通した伝動軸２を内燃機関で駆動することによって、操作桿１の先端に設けた刈刃装置を回転させるというものである。
さらに上記従来の技術▲１▼は、操作桿１内に軸受組立体３を取付け、この軸受組立体３で伝動軸２を回転可能に支持するとともに、軸受組立体３に防振機構を組込むことで、伝動軸２から操作桿１へ伝わる振動を低減するというものである。
【０００８】
一方、原動機から操作杆に直接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▲２▼」と言う。）が知られている。
【０００９】
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、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▲２▼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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術▲１▼であっても、内燃機関から伝動軸２を介して操作桿１（操作杆に相当）に伝わる振動を低減するには限界がある。また、上記従来の技術▲２▼も、原動機１から柄管２（操作杆に相当）に伝わる振動を低減するには限界がある。このように、原動機から操作杆にある程度の振動が伝わることは避けられない。
しかし、作業者の負担軽減の点からは、操作杆にできるだけ振動が残らないようにしたい。そのためには、原動機から伝わった振動に対して操作杆が共振しないための配慮も必要となり、操作杆自体にも改良の余地がある。ところが、原動機から伝わる振動の周波数は多様であり、すべての周波数に対応することは容易でない。
【００１１】
共振を避ける方法としては、操作杆の固有振動周波数を原動機から伝わる振動の全ての周波数より大きく設定することが考えられる。しかし、刈払機の操作杆は駆動軸を通した長尺の部材であり、操作杆としての機械的強度（ねじり強さ・曲げ強さや縦弾性係数など）を確保しつつ、軽量で安価な部材であることも要求される。
【００１２】
そこで本発明の目的は、原動機から操作杆へ伝わった振動に対する共振を避けるとともに、操作杆としての機械的強度を確保しつつ重量を抑制し、価格を抑制することができる技術を提供することにある。
【００１３】
【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に設けた原動機で回転させることで、操作杆の他端に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、操作杆の途中にバー状のハンドルを設けた刈払機において、
操作杆が、外パイプに内パイプを通し、これら外・内パイプ間を周３個のステーで連結し、内パイプ内に通した駆動軸をブッシュを介して回転可能に支持するように構成したものであり、
周３個のステーのことを、周方向へ順に第１ステー、第２ステー、第３ステーと呼ぶときに、周３個のステーは、第１・第２ステーのなす角度と、第２・第３ステーのなす角度と、第３・第１ステーのなす角度とが、互いに不等角度となるように配列するとともに外・内パイプと一体に形成したことを特徴とする。
【００１４】
外・内パイプ間を連結する周３個のステーを、不等角度で配列した。従って、操作杆は軸直角断面において、中心に対し全方向にわたり完全に非対称な形状である。このような非対称形の操作杆の断面二次モーメントを考えたときに、操作杆の中心に対し全方向にわたり互いに異なる値になる。このため、操作杆の固有振動周波数も、全方向にわたり互いに異なる値になる。
一方、原動機から操作杆に伝わる振動の方向は、操作杆の中心に対し全方向に変化し得る。仮に、ある振動方向における振動の周波数が、その振動方向における操作杆の固有振動周波数に一致した場合に、振動方向は一致した点を極めて速やかに通過する。周波数が一致するのは一過性の現象に過ぎない。しかも、変化した振動方向においては、その振動方向における操作杆の固有振動周波数が、振動の周波数と不一致である。すなわち、操作杆の中心に対する全方向のうち、振動の周波数に固有振動周波数が一致する点は１点だけである。このようにして、操作杆の共振を比較的容易に避けることができる。
【００１５】
さらに請求項１の操作杆は、外・内パイプ及び不等角度で配列した３個のステーを一体に形成した構造なので、機械的強度が大きいにも関わらず、断面形状が簡素であり、単一部材ですむ。従って、操作杆としての機械的強度を確保しつつ、重量を抑制し、価格を抑制することができる。
【００１６】
請求項２は、第１・第２ステーのなす角度を、６０゜を越え１２０゜未満に設定したことを特徴とする請求項１記載の刈払機の操作杆。
第１・第２ステーのなす角度が１２０゜未満のうちの大きい角度であると、第１・第２ステーのなす角度、第２・第３ステーのなす角度、及び第３・第１ステーのなす角度が均等の角度に近づく。従って、操作杆のどの角度においても断面二次モーメントのバランスが良く、しかも、比較的大きい断面二次モーメントを確保できる。
【００１７】
【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はエンジンである。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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（すなわち、エンジンにおけるクランク軸の出力端部）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。
【００２１】
駆動軸１２は、軸部２１の一端に原動機側軸端部２２を真空ろう付等で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を真空ろう付等で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。
【００２２】
チタン合金は、鉄鋼と概ね同等の機械的強度（ねじり強さ・曲げ強さや縦弾性係数など）を有する。従って、チタン合金製軸部２１は、従来と同一径の軸であっても、刈払機の駆動軸として必要なねじり剛性や曲げ剛性を十分に確保することができる。
さらに、鉄鋼の比重が概ね７．８であるのに対してチタン合金の比重は概ね４．５である。このように、チタン合金の比重は鉄鋼の比重よりも極めて小さい。このような軽量のチタン合金製軸部２１を採用したので、自重によるたわみ振動をより低減させることができる。
従って、原動機１３を回転させたときに、駆動軸１２から操作杆１１を介してハンドル１５に伝わる振動を、簡単な構成で、より低減することができる。
【００２３】
さらには、チタン合金製軸部２１の両端に鋼製軸端部（原動機側軸端部２２及び刈刃側軸端部２６）を一体的に取付けることによって、軸部２１に対する軸端部２２，２６の結合部分の耐久性を確保することができる。しかも駆動軸１２の両端、すなわち軸端部２２，２６を上記図３に示す原動機１３の出力軸１３ａや刈刃１４に確実に連結できるとともに、この連結部分の耐久性を確保することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、これらの外・内パイプ７１，７２並びに３個のステー７３〜７５を押出し成形等で一体に形成した、アルミニウム合金製品である。外・内パイプ７１，７２は、同心上に配置した丸パイプである。ステー７３〜７５は、外・内パイプ７１，７２間に放射状に配列した板状部材であり、外・内パイプ７１，７２の長手方向に連続して延びたものである。従ってステー７３〜７５は、操作杆１１の曲げ剛性並びにねじり剛性を高めるための強度部材となる。
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。
【００３５】
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（６０゜＜θ１＜１２０゜）、第２・第３ステー７４，７５のなす角度θ２を１２０゜又はほぼ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。但し、角度θ１は角度θ２や角度θ３に対して不等である（θ１≠θ２、θ１≠θ３）。
【００３６】
以上の説明から明らかなように、周３個のステー７３〜７５は不等角度で配列（θ１≠θ２、θ２≠θ３、θ３≠θ１）したものである。すなわち３個のステー７３〜７５は、操作杆１１の中心Ｐ１に対して完全に非対称に配列したものである。ステー７３〜７５が非対称な配列であるから、操作杆１１は図７の断面において、中心Ｐ１に対し全方向にわたり完全に非対称な形状（点対称になり得ない形状）である。周３個のステー７３〜７５を不等角度で配列した理由については、後述の図１０にて説明する。
【００３７】
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。ブッシュ７６は、内パイプ７２内に嵌合等で取付けた筒状の滑り軸受であり、樹脂材や金属材からなる。ブッシュ７６の長さは駆動軸１２の径（すなわち軸部２１の外径）の１〜１．５倍である。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図１０は本発明に係る操作杆の断面二次モーメント特性図であり、横軸に操作杆１１における第１・第２ステー７３，７４のなす角度θ１を示し、縦軸に操作杆１１の断面二次モーメントＩを示す。但し、断面二次モーメントＩは、中立軸ＮＬを基準として表したものである。
この特性図は、第２・第３ステー７４，７５のなす角度θ２を１２０゜に固定して、第１・第２ステー７３，７４のなす角度θ１の変化に対する操作杆１１の断面二次モーメントＩを表したものである。
【００４７】
（ａ）は、角度θ１が１２０゜のときの断面二次モーメントＩを示す。このときの断面二次モーメントＩを１００とする。
（ｂ）は、角度θ１が６０゜のときの断面二次モーメントＩを示す。このときの断面二次モーメントＩは、（ａ）の１００に対して約９５である。
（ｃ）は、角度θ１が１８０゜のときの断面二次モーメントＩを示す。このときの断面二次モーメントＩは、（ｂ）と同じである。
このように操作杆１１の断面二次モーメント特性曲線は、（ａ）を最大とするとともに（ｂ）や（ｃ）に近づくにつれて下降する曲線となる。このような操作杆１１の断面二次モーメント特性をふまえて、周３個のステー７３〜７５を不等角度で配列した理由を説明する。
【００４８】
上述のように、周３個のステー７３〜７５は不等角度で配列（θ１≠θ２、θ２≠θ３、θ３≠θ１）したものである。すなわち３個のステー７３〜７５は、操作杆１１の中心Ｐ１に対して完全に非対称に配列したものである。ステー７３〜７５が非対称な配列であるから、操作杆１１は図１０の断面において、中心Ｐ１に対し全方向にわたり完全に非対称な形状（点対称になり得ない形状）である。
このような非対称形の操作杆１１の断面二次モーメントＩを考えたときに、図１０において操作杆１１の周囲のどの角度から見ても、互いに異なる値になる。言い換えると、操作杆１１の断面二次モーメントＩは、中心Ｐ１に対し全方向（全方位）にわたり互いに異なる値になる。このため、操作杆１１の固有振動周波数は、中心Ｐ１に対し全方向にわたり互いに異なる値になる。
【００４９】
ところで、原動機１３（図３参照）から操作杆１１に伝わる振動の方向は、原動機１３のクランク軸の回転に伴う振動の影響を受けて、操作杆１１を中心に３６０゜変化し得る。すなわち、振動の方向は中心Ｐ１に対し全方向にわたって変化し得る。言い換えると、振動方向は操作杆１１の周りを３６０゜連続的に変化する。
【００５０】
ここで、ある振動方向における振動の周波数が、その振動方向における操作杆１１の固有振動周波数に一致した場合があると仮定する。
しかし上述のように、操作杆１１の固有振動周波数は、中心Ｐ１に対し全方向にわたり互いに異なる。従って、ある振動方向における振動の周波数が、その振動方向における操作杆１１の固有振動周波数に一致しても、一致する点は１点しかない（共振点は１点だけである。）。しかも、この点を極めて速やかに通過する。このように、振動の周波数が操作杆１１の固有振動周波数に一致する場合であっても、これは一過性の現象に過ぎず、操作杆１１の共振を比較的容易に避けることができる。
【００５１】
さらに操作杆１１は、角度θ１〜θ３が互いに異なるステー７３〜７５を外・内パイプ７１，７２の長手方向に連続して延し、これら外・内パイプ７１，７２及びステー７３〜７５を一体に形成した構成なので、曲げ剛性並びにねじり剛性が大きいにも関わらず、断面形状が簡素であり、単一部材ですむ。しかも、各角度θ１，θ２，θ３を同一にした場合と、操作杆１１の断面積が同一であり、この結果、操作杆１１の重量は変わらない。
このように操作杆１１を単一部材にし、断面形状を簡素にし、重量を抑制したので、操作杆１１の価格を抑制することができる。
【００５２】
以上の説明から明らかなように、原動機１３から操作杆１１へ伝わった振動に対する操作杆１１の共振を避けることができるとともに、操作杆１１としての機械的強度（ねじり強さ・曲げ強さなど）を確保しつつ、重量を抑制し、価格を抑制することができる。
【００５３】
ところで、より好ましい角度θ１は、９０゜を越え１２０゜未満の値（９０゜＜θ１＜１２０゜）である。角度θ１が１２０゜未満の大きい角度であると、角度θ１と角度θ２と角度θ３とが均等の角度に近づくので、操作杆１１のどの角度においても断面二次モーメントＩのバランスが良く、しかも、比較的大きい断面二次モーメントＩを確保できるからである。
最も好ましい角度θ１は１１０゜であり、この場合に角度θ２を１２０゜に設定し、角度θ３を１３０゜に設定すればよい。角度θ１を１１０゜に設定すれば、操作杆１１の断面二次モーメントＩが（ｃ）の最大値に近づき、好ましいからである。
【００５４】
このように、角度θ１〜θ３を変えるだけであってステー７３〜７５の個数を変えないので、操作杆１１の重量が変わらず、しかも、比較的大きい断面二次モーメントＩを確保できる。従って、操作杆１１の固有振動周波数を比較的大きく設定できる。原動機１３から操作杆１１へ伝わる振動の周波数よりも操作杆１１の固有振動周波数を大きく設定し易くなるので、操作杆１１の共振を比較的容易に避けることができる。
【００５５】
なお、上記本発明の実施の形態において、原動機１３はエンジンの他に電動モータであってもよい。
また、外・内パイプ７１，７２間に放射状に配列した周３個のステー（第１ステー７３、第２ステー７４、第３ステー７５）の並べ順は、上記図７に示す図反時計回りの他に図時計回りであってもよい。
【００５６】
【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、外パイプに内パイプを通し、これら外・内パイプ間を不等角度で配列した周３個のステーにて連結し、外・内パイプ並びにステーを一体に形成することで操作杆を構成し、内パイプ内に通した駆動軸をブッシュを介して回転可能に支持するようにしたので、操作杆の軸直角断面形状が、その中心に対し全方向にわたり完全に非対称な形状でなる。
このような非対称形の操作杆の断面二次モーメントを考えたときに、操作杆の中心に対し全方向にわたり互いに異なる値になる。このため、操作杆の固有振動周波数も、全方向にわたり互いに異なる値になる。
一方、原動機から操作杆に伝わる振動の方向は、操作杆の中心に対し全方向に変化し得る。仮に、ある振動方向における振動の周波数が、その振動方向における操作杆の固有振動周波数に一致した場合に、振動方向は一致した点を極めて速やかに通過する。周波数が一致するのは一過性の現象に過ぎない。しかも、変化した振動方向においては、その振動方向における操作杆の固有振動周波数が、振動の周波数と不一致である。すなわち、操作杆の中心に対する全方向のうち、振動の周波数に固有振動周波数が一致する点は１点だけである。このようにして、操作杆の共振を比較的容易に避けることができる。
【００５７】
さらに請求項１の操作杆は、外・内パイプ及び不等角度で配列した３個のステーを一体に形成した構造なので、機械的強度が大きいにも関わらず、断面形状が簡素であり、単一部材ですむ。従って、操作杆としての機械的強度を確保しつつ、重量を抑制し、価格を抑制することができる。
【００５８】
請求項２は、第１・第２ステーのなす角度を、６０゜を越え１２０゜未満に設定することで、第１・第２ステーのなす角度、第２・第３ステーのなす角度、及び第３・第１ステーのなす角度を均等の角度に近づけることができる。従って、操作杆のどの角度においても断面二次モーメントのバランスが良く、しかも、比較的大きい断面二次モーメントを確保できる。
【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
【図１０】本発明に係る操作杆の断面二次モーメント特性図
【符号の説明】
１０…刈払機、１１…操作杆、１２…駆動軸、１３…原動機、１４…刈刃、１５…ハンドル、７１…外パイプ、７２…内パイプ、７３…第１ステー、７４…第２ステー、７５…第３ステー、７６…ブッシュ、θ１…第１・第２ステーのなす角度、θ２…第２・第３ステーのなす角度、θ３…第３・第１ステーのなす角度。

Claims (2)

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に設けた原動機で回転させることで、操作杆の他端に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、前記操作杆の途中にバー状のハンドルを設けた刈払機において、
   前記操作杆は、外パイプに内パイプを通し、これら外・内パイプ間を周３個のステーで連結し、前記内パイプ内に通した前記駆動軸をブッシュを介して回転可能に支持するように構成したものであり、
   前記周３個のステーのことを、周方向へ順に第１ステー、第２ステー、第３ステーと呼ぶときに、前記周３個のステーは、前記第１・第２ステーのなす角度と、前記第２・第３ステーのなす角度と、前記第３・第１ステーのなす角度とが、互いに不等角度となるように配列するとともに前記外・内パイプと一体に形成したことを特徴とする刈払機の操作杆。
2. 前記第１・第２ステーのなす角度を、６０゜を越え１２０゜未満に設定したことを特徴とする請求項１記載の刈払機の操作杆。

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