JP4693453B2 - 背負式動力作業機の防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、背負式動力刈払機、背負式ヘッジトリマー、背負式動力噴霧機あるいは背負式ブロワー等の背負式動力作業機の防振装置に関する。

このような背負式動力作業機の防振装置として、例えば、背負式動力刈払機においては、エンジンと背負枠の架台部との間に、防振ゴムあるいはコイルばねを単独で介在させるものが従来用いられている。
しかし、防振ゴムのみでは、防振効果の得られる振動領域が狭く、エンジンの全回転数領域における振動に対応することができない。
一方、コイルばねを用いると、対応可能な振動領域は広くなるが、使用時間に伴ってばねに「へたり」が生じ易く、耐久性に問題がる。また、エンジンの使用回転数領域によっては、ばねの共振によって振動が増幅されてしまう虞もある。特に、背負式動力刈払機においては、エンジンの使用回転数領域が広いため、全回転数領域において対応するのは困難である。

そこで、特許文献１では、防振ゴムと板ばねと直列に連結した防振装置を、背負枠とエンジンとの間に介在させることが提案されている。この防振装置は、背負枠（背負架）の架台部に基端部を固定され、この固定基端部から自由端側に向けて直線的に延びている板ばねに、防振ゴムの一端部を連結し、この防振ゴムの他端部にエンジンを支持する支持板（保持板）を連結している。したがって、この防振装置を用いると、エンジンを支持する支持板が防振ゴムで支持され、この防振ゴムが板ばねで支持される。

特許第３１２４２１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の防振装置にあっては、架台部に基端部を固定された板ばねがこの固定基端部から直線的に延びているので、原動機の振動を受ける防振ゴムを支持するために、この板ばねにある大きさのたわみ量を確保するためには、この片持ち状に直線的に延びている部分の長さを長くする必要があり、このため防振ゴムの水平方向の取付位置が広がってしまい、防振装置が大型化し、これに伴い作業機が大型化するという問題がある。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、防振ゴムと板ばねとを連結してなる防振装置において、防振装置の小型化を図ることができる背負式動力作業機の防振装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の背負式動力作業機の防振装置は、背負式動力作業機（１）における背負枠（２）と原動機（５）との間に設けられ、
直列に連結された板ばね（４０）と防振ゴム（５０）とを備える防振装置（４）であって、
前記背負枠（２）は、上側に前記原動機（５）が設置される枠状のパイプからなる架台部（３）を有し、
前記架台部（３）に、当該架台部（３）の内側に突出するブラケット（２３）が固定され、
前記板ばね（４０）は、基端部側の部分（４１）が前記架台部（３）のブラケット（２３）に固定され、
前記板ばね（４０）は、前記架台部（３）の内側でブラケット（２３）に固定された基端部側の部分（４１）から当該架台部（３）の前記原動機（５）側である上側を跨いで当該架台部の外側の先端部側の部分（４４）に至るように設けられ、
前記板ばね（４０）は、基端部側の部分（４１）と先端部側の部分（４４）との間のパイプからなる前記架台部（３）を跨ぐ部分に、円弧形状の部分（４５）が前記架台部（３）との間に隙間をあけて形成され、
前記板ばね（４０）の先端部側の部分（４４）に前記防振ゴム（５０）の一端部が連結され、
前記防振ゴム（５０）は、他端部に前記原動機（５）を支持する支持部（６３）が連結されている、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の防振装置においては、原動機を支持する支持部が防振ゴムで支持され、この防振ゴムが板ばねで支持される。
この防振装置では、ばね定数の異なる防振部材である板ばねと防振ゴムとを直列に連結したので、板ばねと防振ゴムとを単独で用いる場合よりも、防振効果が得られる振動領域が拡大する。また、コイルばねを用いた場合よりも耐久性が向上する。
さらに、この防振装置では、板ばねの架台部に固定されている基端部側の部分と防振ゴムが連結されている先端部側の部分との間に、円弧形状の部分を形成したので、従来のように板ばねが架台部に固定されている基端部から直線的に延びている場合よりも、板ばねの水平方向の寸法を短くして、片持ち状に延びる部分の全長が長い板ばねにすることができる。したがって、板ばねにある大きさのたわみ量を確保する必要がある場合に、板ばねの水平方向の寸法を抑制しつつ、片持ち状に延びる部分の全長が長い板ばねを得ることができるので、防振装置の水平方向の寸法を抑制することができ、防振装置の小型化を図ることができる。この防振装置の小型化に伴い、作業機の小型化、軽量化を図ることができる。

また、板ばねがパイプからなる架台部を跨いでいても、円弧形状の部分がこの架台部を跨いでいるので、板ばねにある大きさのたわみ量を与えても、円弧形状の部分とパイプからなる架台部との間に隙間を確保し、接触することを回避できるため、防振ゴムの取付位置を低く抑制することができ、防振装置の小型化をさらに図ることができる。この防振装置の小型化に伴い、作業機の小型化、軽量化をさらに図ることができる。また、防振ゴムの取付位置を低く抑制することができるので、原動機の設置高さを抑制でき、その結果作業機の重心位置を低く抑制できるため、作業機を背負った際のバランスを良好に保つことができる。他方、従来のように板ばねが架台部に固定されている基端部から直線的に延びている場合には、板ばねにある大きさのたわみ量を与えるために、板ばねと架台部とが接触しないように、これらの間に隙間を確保しようとすると、防振ゴムの取付位置が高くなってしまう。

なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。

本発明の背負式動力作業機の防振装置によれば、防振ゴムと板ばねとを連結してなる防振防振装置において、防振装置の小型化を図ることができ、これに伴い背負式動力作業機の小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明を背負式動力刈払機の防振装置に適用した場合の実施の形態を示す図であって、図１は背負式動力刈払機を示す斜視図であり、図２は背負枠の斜視図であり、図３は背負枠、エンジンおよび防振装置の部分を示す斜視図であり、図４は防振装置の部分の断面図である。

図１に示すように、この背負式動力刈払機（背負式動力作業機）１は、パイプからなる背負枠２と、この背負枠２の架台３上に防振装置４を介して設置されたエンジン（原動機）５と、このエンジン５にフレキシブルシャフト６を介して接続された主杆７と、主杆７の先端部にギヤケース８を介して設けられた刈刃９とを備えている。

エンジン５の出力軸（図示せず）には、遠心クラッチ（図示せず）を介して伝動軸（図示せず）の一端部が接続されており、この伝動軸は、フレキシブルシャフト６および主杆７内を延びて、その他端部がギヤケース８内のギヤ（図示せず）に接続されている。エンジン５の回転動力は、伝動軸によりギヤケース８内のギヤに伝達され、このギヤより、伝動軸の回転方向および回転速度が変更されて刈刃９に伝達される。主杆７には、刈刃９の近傍に飛散防護カバー１０が取り付けられ、またハンドル１１、グリップ１２が取り付けられている。また、背負枠２の背負部１３には、背当て１４および背負バンド１５が取り付けられている。

図２に示すように、背負枠２は、架台部３と背負部１３とがパイプにより一体に形成されたものである。架台部３は水平に延在しており、先端側が先細りになった略U字状の架台部本体２１と、後方の開放端側同士を連結し、横方向に延びる連結部２２とからなる。架台部本体２１と連結部２２とは溶接により固定されている。連結部２２の中央部および架台部本体２１の先細り部の左右両側にはそれぞれ、板状のブラケット２３が溶接により固定されている。各ブラケット２３にはそれぞれ、架台部３の内側に水平に突出する取付部２４が設けられており、これらの３つの取付部２４は、等角度間隔に配置されている。各取付部２４にはそれぞれ、上下方向に貫通するボルト取付穴２５が設けられている。

背負部１３は、架台部３の架台部本体２１の後方の両開放端から垂直に立ち上げられて上方に延びており、その上端部は斜め前方に向かって曲げられ、その先の部分は連結されて、先細りの略U字状に形成されている。この斜めに延在する先細りの略Ｕ字状の部分は、エンジン５の上側の一部を防護している。

図３および図４に示すように、防振装置４は、背負枠２の架台部３とエンジン２との間に設けられている。
この防振装置４は、金属板等からなる板ばね４０と防振ゴム５０とが直列に連結されて成るもので、本実施の形態においては、等角度間隔に３つが設置されている。

板ばね４０は、平板状の基端部側の部分４１のボルト穴４１ａと、背負枠２の架台部３のブラケット２３の取付部２４のボルト取付穴２５とにボルト４２が挿入され、このボルト４２とナット４３とを締め付けることにより、基端部側の部分４１がブラケット２３の取付部２４に固定されており、この基端部側の部分４１を固定された板ばね４０は、外側に向かって延びている。また、板ばね４０の先端部側の部分４４は、平板状に形成され、その自由端側が上方に位置するように斜めなっており、この先端側の部分４４に防振ゴム５０の一端部が連結されている。この先端部側の部分４４は、架台３の連結部２２（または架台本体２１）の外側に位置している。板ばね４０の基端部側の部分４１と先端部側の部分４４との間には、円弧形状の部分４５が形成されており、この円弧形状の部分４５がパイプからなる連結部２２（または架台部本体２１）を跨いでいる。

防振ゴム５０は、合成ゴム等の弾性材からなり、中央部がくびれた小鼓状に形成されており、その上下両端にはそれぞれ、植込ボルト５１が突設された円板状の取付部５２が焼き付けにより固着されている。そして、この防振ゴム５０の下側の取付部５２のボルト５１が、上方から板ばね４０の先端部側の部分４４のボルト取付穴４６に挿入され、このボルト５１とナット５３とにより板ばね４０の先端部側の部分４４が締め付けられており、これにより板ばね４０に防振ゴム５０が直列に連結されている。

一方、エンジン５の下部の中央部には支持軸６１が設けられており、この支持軸６１は、軸受６２を介して皿状の支持板（支持部）６３に水平面内で回動可能に支持されている。支持板６３の外周部には、板ばね４０の先端部側の部分４４に平行に延びる平板状の取付部６４が形成されている。この取付部６４のボルト取付穴６５に、防振ゴム５０の上側の取付部５２のボルト５１が下方から挿入され、このボルト５１とナット５３とにより支持板６３の取付部６４が締めつけられている。これにより、防振ゴム５０は、その軸線Ｏが内側に向かって斜めに延びるように傾斜している。

このようにして、エンジン５を水平回転自在に支持する支持板６３の外周部の３つの取付部６４がそれぞれ、防振ゴム５０で支持され、各防振ゴム５０がそれぞれ、背負枠２の架台部３に設けられた板ばね４０の先端部側の部分４４で支持される。

このように構成された背負式動力刈払機１の防振装置４においては、ばね定数の異なる防振部材である板ばね４０と防振ゴム５０とを直列に連結したので、板ばね４０と防振ゴム５０とを単独で用いる場合よりも、防振効果が得られる振動領域が拡大する。また、コイルばねを用いた場合よりも耐久性が向上する。

さらに、この防振装置４においては、板ばね４０の架台部３に固定されている基端部側の部分４１と、防振ゴム５０が連結されている先端部側の部分４４との間に、円弧形状の部分４５を形成したので、従来のように板ばねが架台部に固定されている基端部から直線的に延びている場合よりも、板ばね４０の水平方向の寸法を短くして、片持ち状に延びる部分４５、４４の全長が長い板ばね４０にすることができる。したがって、板ばね４０にある大きさのたわみ量を確保する必要がある場合に、板ばね４０の水平方向の寸法を抑制しつつ、片持ち状に延びる部分４５、４４の全長が長い板ばねを得ることができるので、防振装置４の水平方向の寸法を抑制することができ、防振装置４の小型化を図ることができる。この防振装置４の小型化に伴い、支持板６３の小型化、軽量化が可能となり、背負式動力刈払機１の小型化、軽量化を図ることができる。

また、板ばね４０がパイプからなる架台部３の連結部２２、架台部本体２１を跨いで延びていても、円弧形状の部分４５がこれらの連結部２２、架台部本体２１を跨いでいるので、板ばね４０にある大きさのたわみ量を与えても、円弧形状の部分４５とパイプからなる連結部２２、架台部本体２１との間に隙間を確保し、接触することを回避できる。したがって、防振ゴム５０を取り付ける先端側の部分４４を低く抑制することができるので、防振ゴム５０の取付位置を低く抑制することができため、防振装置４の小型化をさらに図ることができる。この防振装置４の小型化に伴い、作業機の小型化、軽量化をさらに図ることができる。また、防振ゴムの取付位置を低く抑制することができるので、支持板６３の位置を低く抑制できるため、エンジン５の設置高さを抑制でき、その結果背負式動力刈払機１の重心位置を低く抑制できるため、背負式動力刈払機１を背負った際のバランスを良好に保つことができる。また、エンジン５の設置高さを抑制できるので、フレキシブルシャフト６の取付位置の高さも低く抑制できるため、フレキシブルシャフト６に接続された主杆７の操作性を良好に保つことができる。

なお、板ばね４０の円弧形状の部分４５を、パイプからなる架台部３（連結部２２、架台部本体２１）と略同心円の一部になるように形成すると、板ばね４０のたわみに対し、円弧形状の部分４５と架台部３との接触を回避するための隙間を確保するには有利となるが、この円弧形状の部分４５を架台部３と略同心円の一部に形成しなくても、円弧形状に形成されていれば、上記効果を発揮することができる。

なお、上述の実施の形態では、背負枠２に架台部３を一体に設けたが、これに代えて、背負枠と架台部とを別体で構成し、これらを一体的に連結するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、背負枠２（および架台部３）をパイプにより構成したが、背負枠および架台部は、これに限らず、例えば板材や中空材など、パイプ以外のもので構成するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、本発明を背負式動力刈払機の防振装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、背負式ヘッジトリマー、背負式動力噴霧機あるいは背負式ブロワー等の背負枠に原動機を搭載した背負式動力作業機の防振装置に適用することができる。

本発明を背負式動力刈払機の防振装置に適用した場合の実施形態を示す図であって、背負式動力刈払機を示す斜視図である。 同、背負枠の斜視図である。 同、背負枠、エンジンおよび防振装置の部分を示す斜視図である。 同、防振装置の部分の断面図である。

符号の説明

１ 背負式動力刈払機（背負式動力作業機）
２ 背負枠
３ 架台部
４ 防振装置
５ エンジン（原動機）
２３ ブラケット
４０ 板ばね
４１ 基端部側の部分
４４ 先端側の部分
４５ 円弧形状の部分
５０ 防振ゴム
６３ 支持板（支持部）

Claims (1)

1. 背負式動力作業機（１）における背負枠（２）と原動機（５）との間に設けられ、
   直列に連結された板ばね（４０）と防振ゴム（５０）とを備える防振装置（４）であって、
   前記背負枠（２）は、上側に前記原動機（５）が設置される枠状のパイプからなる架台部（３）を有し、
   前記架台部（３）に、当該架台部（３）の内側に突出するブラケット（２３）が固定され、
   前記板ばね（４０）は、基端部側の部分（４１）が前記架台部（３）のブラケット（２３）に固定され、
   前記板ばね（４０）は、前記架台部（３）の内側でブラケット（２３）に固定された基端部側の部分（４１）から当該架台部（３）の前記原動機（５）側である上側を跨いで当該架台部の外側の先端部側の部分（４４）に至るように設けられ、
   前記板ばね（４０）は、基端部側の部分（４１）と先端部側の部分（４４）との間のパイプからなる前記架台部（３）を跨ぐ部分に、円弧形状の部分（４５）が前記架台部（３）との間に隙間をあけて形成され、
   前記板ばね（４０）の先端部側の部分（４４）に前記防振ゴム（５０）の一端部が連結され、
   前記防振ゴム（５０）は、他端部に前記原動機（５）を支持する支持部（６３）が連結されている、
   ことを特徴とする背負式動力作業機の防振装置。

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