JP5336265B2 - 刈払機用複合刃 - Google Patents

Description

本発明は刈り払い機用回転刃に関し、詳しくは、金属刃とナイロンコードカッターとの組み合わせからなる複合刃の構成に関するものである。

従来、刈り払い機用の回転刃は、４枚刃や８枚刃、刃数が数十枚のチップ付きの金属製のもののほか、金属盤に取り付けたナイロンコードを刃とする方式などが一般的である。

刈り払い作業は、草の根本付近を切断する動作が大部分であるため、４枚刃であれ８枚刃であれ高速回転する金属回転刃の切れ刃は根本に付着する土砂や土壌と激しく摩擦し、十数分も作業を行うと摩耗し切断能力は著しく低下する。そこで、作業を継続するためには一旦作業を中断し、電動グラインダーを用いて刃を研磨しなければならないが、近くに電源が無ければ電動グラインダーを持っていても研磨ができず、交換刃があれば交換して作業を継続できるが、長時間作業を行うには何枚もの交換刃を用意しなければならないといった問題があった。

さらに、金属刃の場合、背丈の長い草やツタ科の植物は、その茎が柔らかく絡みつきやすいため、切断力が低下する傾向にある。一方、ナイロンコードを刃とする方式のものは、芝面に生える比較的軟らかい雑草の刈り払いには威力を発揮するが、イネ科植物のような硬い茎のある雑草が混じると極端に切断力が低下する。

そこで、金属刃とナイロンコードカッターの欠点を互いに補うべく、両者を組み合わせた複合型刈り払い機用回転刃が特許文献１および特許文献２に開示されている。しかしながら、特許文献１に記載された発明は、一般的な金属製８枚刃の切れ刃先端近くにナイロンコードを通す孔を開けただけのものである。この方式では対象物への衝突や絡みのため複雑かつ激しく振動しながら回転するナイロンコードは金属刃に触れて切断されるおそれがある。

また、特許文献２に記載された発明は、金属刃の下に紐取り付け用の穴のあるリングを取り付けた構造で、特許文献１の回転刃のようにナイロンコードが切断されるおそれはないものの、使用時には金属刃の下にナイロンコードが位置するため、後述するようなコードの引き寄せ力と金属刃の押し戻し圧力の相乗作用が得られず、金属刃とナイロンコードカッターを単に組み合わせた以上の効果を得られるものではなかった。

実開平５−２０５３０ 特開２０００−３０８４０７

そこで本発明は、従来の刈り払い機用回転刃のかかる欠点を克服し、金属刃とナイロンコードカッターの相乗効果による切断力をより向上させる刈払機用複合刃の提供をその課題とするものである。

本発明は、上記課題を解決するものであり、中心に刈払機取付穴が穿設され、上面にはナイロンコードカッター取付部を有する制御板と、該制御板の下面に重ねて取り付け自在な金属製回転刃とからなる刈払機用複合刃であって、前記制御板の外縁が刈払機に取り付けた時に前記回転刃外縁と一致ないしは所定の間隔で回転刃外縁よりセットバックするように形成されているとともに、前記制御板においてもっとも高く、且つ、もっとも制御板外縁に近い点と、前記刈払用回転刃の外縁上端とを直線で結んだときに、該直線が所定の水平角度を有するように形成されていることを特徴とする刈払機用複合刃である。

さらに本発明の別の態様は、その使用時にもっとも相乗効果を奏するように、金属製回転刃と制御板が特定形状の２枚ないし４枚刃に形成されていることを特徴とする刈払機用複合刃である。

さらに本発明の別の態様は、金属製回転刃の下面にさらに保護板を重ねて取り付け自在に形成されていることを特徴とする刈払機用複合刃である。

すなわち、本発明の刈払機用複合刃は、金属刃の上部にナイロンコードが位置することにより、従来の金属刃とコードの単なる組み合わせ以上の相乗効果が生じ、刈り払い困難であった背丈の長い草やツタ科の植物、あるいは硬い茎のあるイネ科植物のような雑草の混じる芝面の雑草も難なく刈り払うことができ、極めて効率の良い作業を可能にするものである。また、制御板の外縁上端と金属刃外縁の上端とを直線で結んだときに、その水平角度が所定の角度以上になるように形成されているため、使用時にナイロンカッターと金属刃との間に適切な間隔を維持することができ、金属刃によるナイロンカッター切断を防ぐことができる。

また、ナイロンコードは、刈り払い対象物の草や土壌との摩擦で摩耗し次第に短くなるが、金属刃との相乗作用があるので無理な力がかからずその動きはコード制御板により整序されるため、ナイロンコードだけのものに比べ耐久性が向上する。また金属刃も土壌や瓦礫への衝突が避けられるので長時間切断力を持続することが可能となる。

さらに本発明で上記金属刃が特定形状の複数刃に形成されているものは、急角度で対象物に刃先が打撃するため、金属刃の切断力がより高まる。また、金属製回転刃の下面にさらに保護板を重ねて取り付けられたものは、土壌や瓦礫への衝突からより効果的に金属刃を保護できる。

本発明に係る刈払機用複合刃の平面図。 本発明に係る刈払機用複合刃の正面図。 本発明に係る刈払機用複合刃の断面図。 本発明に係る刈払機用複合刃の一部拡大断面図。 本発明に係る刈払機用複合刃の一部拡大断面図。 本発明に係る第２実施態様の刈払機用複合刃の平面図。 本発明に係る第２実施態様の刈払機用複合刃の正面図。 本発明に係る第２実施態様の刈払機用複合刃の断面図。 本発明に係る第３実施態様の刈払機用複合刃の平面図。 本発明に係る第３実施態様の刈払機用複合刃の正面図。 本発明に係る第３実施態様の刈払機用複合刃の一部拡大断面図。 本発明に係る第４実施態様の刈払機用複合刃の平面図。 本発明に係る第４実施態様の刈払機用複合刃の正面図。 金属刃とコードの相乗作用による切断原理を連続的に示した図。 本発明に係る第５実施態様の刈払機用複合刃の平面図。 本発明に係る第５実施態様の刈払機用複合刃の正面図。 本発明に係る第５実施態様の刈払機用複合刃の断面図。 本発明に係る下部保護板の平面図。

以下、本発明の刈払機用複合刃の実施態様を、図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施態様に何ら制約されるものではない。

図１ａは、本発明に係る刈払機用複合刃の平面図、図１ｂは同正面図、図１ｃは同断面図である。図中、１は制御板、２は金属刃、１１は鍔部、１２はナイロンコードカッター取付部、１３は刈払機取付穴、２１は刃部、２３は刈払機取付穴、１２１は孔部をそれぞれ示す。図に示すように、制御板１は、中央に刈払機取付穴１３が穿設された真円の円盤状に形成され、その周縁部には鍔部１１が他の部分よりせり上がるように形成されている。そして、制御板１の上面には円筒状のナイロンコードカッター取付部１２が設けられており、その壁部にはナイロンコードカッターを挿通させるための孔部１２１が同間隔を空けて８箇所穿設されている。また、鍔部１１の上面と孔部１２１の下端はほぼ同一の高さになるように形成されており、これにより、孔部１２１から制御板１の外側に延びるナイロンカッターの動きが水平方向に整序される。

制御板１の下面には、刈払機取付穴２３が穿設され周縁部に鋸状の刃部２１が連続的に形成された真円状の金属刃２が重ねて刈払機に取り付けられる。本実施態様の金属刃は、通常刈払機に用いられるタイプの既製品でもよいが、ここで重要なことは制御板１と金属刃２との相対関係である。すなわち、刈払機に取り付けたときに、制御板１の外縁は金属刃２の外縁よりもややセットバック（後退）するように形成されており、よって、取り付け時には金属刃２の刃部２１が制御板１の外縁よりも外側に突出することとなる。

さらに、制御板１と金属刃２の関係を、図２の拡大断面図により説明する。図に示すように、制御板１の外縁の上端１ａと金属刃外縁の上端２ａとを直線で結んだときに、かかる直線と制御板１および金属刃２との間に形成される角度θが１５度以上となるように、制御板１の外縁である鍔部１１の高さＸと鍔部１１先端から刃部２１の先端までの距離Ｙが形成されている。これにより、使用時にナイロンカッターと金属刃との間に適切な間隔を維持することができ、金属刃によるナイロンカッター切断を防ぐことが可能となる。ここで高さＸと距離Ｙは、角度θが１５度以上になるようにそれぞれ任意に設定することができる。

なお、本実施態様で「制御板１の外縁の上端１ａ」と特定している点は、言い換えれば、制御板１のもっとも高く、且つ、もっとも外縁に近い点を意味する。したがって、制御板１の形状によっては、かかる点は制御板１の外縁の上端に限定されない。

上述のとおり、鍔部１１は、ナイロンカッターを水平方向に整序し、ナイロンカッターと金属刃との間に適切な間隔を保つために、制御板１の他の部分より高くなるように折り曲げ形成されているが、角度θが水平１５度以上となる条件を満たすものであれば、例えば図３のように鍔部１１が一定の厚みをもつように成形してもよい。

かかる構成により、本発明の刈払機用複合刃は、まずそのナイロンカッターにより大部分の雑草を刈り取り、ナイロンカッターで刈り取れなかった雑草は金属刃で刈り取るが、背丈の長い草やツタ科の植物などは、ナイロンカッターで対象物を把持しながら金属刃に引き寄せ、金属刃の押し戻し圧力で切断することができる。

ここで、ナイロンカッターで引き寄せられた対象物の金属刃に対する打撃角度がより大きい方が切断能力を効果的に発揮できる。かかる打撃角度は金属刃形状とナイロンカッターの取り付け位置に関係しており、本実施態様のように真円形の金属刃の場合には、金属刃１の外径に対しナイロンコードカッター取付部１２の外径の比が、２：１以上にすることが望ましい。

制御板１および回転刃２の刈払い機への取り付け方法は、まず制御板１と回転刃２の刈払機取付穴をあわせるように重ね合わせ、次にシャフトの先端を刈払機取付穴１３より挿通し、刈払機取付穴２３側から固定用ディスク等で固定すればよい。

図４は本発明の刈払機用複合刃の２枚刃からなる第２実施態様のもので、図４ａはその平面図、図４ｂは同側面図、図４ｃは同断面図である。図に示すように、第２実施態様の刈払機用複合刃は、制御板１および金属刃２がともに、刈払機取付穴を中心に対称方向に突出しており、その突出した部分の回転時に進行方向側となる辺部が後方に向けて緩やかに弧を描く円弧状に形成され、また、回転時に後ろ側となる辺部が直線状に形成されている。

第２実施態様の制御板１は全面均一の厚さの板状であり、金属刃２の円弧状に形成された辺部には半円形状の切り欠きを連続して形成した刃部２１が設けられている。また、制御板１と金属刃２とは互いにリベット１４により一体に固定され、使用時に制御板１と金属刃２の互いの位置関係がずれないようになっている。このように制御板１が均一の厚さの場合、制御板１のもっとも高く、且つ、もっとも外縁に近い点は、図に示すように、制御板１の外縁の上端１ａとなり、かかる点と金属刃外縁の上端２ａとを直線で結んだときに、角度θが水平１５度以上となるように、制御板１の高さ（厚さ）と制御板１外縁から刃部２１外縁までの距離が形成されている。

制御板１の上面にはナイロンコードカッター取付部１２が設けられているが、第２実施態様のものは壁部の上端よりＬ字形状に形成された長さ調整用切り欠き１２２がある。これは、まずナイロンコードカッターの基端部を該長さ調整用切り欠き１２２に係止させ、それから先端側を孔部１２１より通して外側に延ばして使用し、ナイロンコードカッターが磨耗して短くなったときに、係止させる調整用切り欠き１２２の位置を適宜変えて、ナイロンコードカッターの長さを調整するものである。また、本実施態様のものは、孔部１２１の下端が制御板１の上面とほぼ同じ高さに設けられ、これにより、使用時にナイロンカッターを水平方向に整序することができる。

このように、回転刃を真円形ではなく上述のような特定の形状にすることで、金属刃の回転時により大きな角度で対象物に刃部が打撃するため、金属刃の切断力がより高まる。

図５は本発明の刈払機用複合刃の３枚刃からなる第３実施態様のもので、図５ａはその平面図、図５ｂは同正面図である。図に示すように、本実施態様の刈払機用複合刃は、制御板１および金属刃２がともに、刈払機取付穴を中心に三方へ突出しており、回転時に進行方向側となる辺部が後方に向けて緩やかに弧を描く円弧状に形成され、また、回転時に後ろ側となる辺部が直線状に形成されている。

第３実施態様の制御板１は円弧状の辺部外縁に金属刃２に向けて傾斜するテーパー１５が設けられている。そして、金属刃２の円弧状に形成された辺部には半円形状の切り欠きを連続して形成した刃部２１が設けられている。また、制御板１と金属刃２とは互いにリベット１４により一体に固定され、使用時に制御板１と金属刃２の互いの位置関係がずれないようになっている。さらに、図５ｃの拡大断面図に示すように、制御板１の外縁上端１ａと金属刃の外縁上端２ａとを直線で結んだときに、角度θが水平１５度以上となるように、制御板１の厚さと制御板１外縁から刃部２１外縁までの距離が形成されている。

図６は本発明の刈払機用複合刃の４枚刃からなる第４実施態様のもので、図６ａはその平面図、図６ｂは同正面図である。図に示すように、本実施態様の刈払機用複合刃は、制御板１および金属刃２がともに、刈払機取付穴を中心に四方に突出しており、回転時に進行方向側となる該突出部の辺部が緩やかに弧を描く円弧状に形成され、また、回転時に後ろ側となる該突出部の辺部が直線状に形成されている。

第４実施態様の制御板１と金属刃２は重ねて刈取り機に取り付けたときにそれらの外縁が完全に一致するように形成されており、制御板１には回転時に後ろ側となる辺部以外の外縁にテーパー１５が設けられている。また、制御板１と金属刃２の円弧状の突出部には半円形状の切り欠きを連続して形成した刃部１５１および刃部２１が同一の位置に設けられている。

このように、第４実施態様の制御板１と金属刃２の外縁は一致しているので、テーパー１５の角度がそのまま制御板１の外縁の上端と金属刃外縁の上端とを結ぶ直線に該当する。したがって、かかる角度が水平１５度以上となるように、テーパー１５の傾斜が形成されている。

以下では、金属刃とコードの相乗作用による切断原理を、図７ａから図７ｄに基づき説明する。切断対象物は垂直に立つ草の茎と想定する。図７ａはコードが対象物に接触した状況を示す。図７ｂは、コードが対象物を鞭打ち先端は回転方向に湾曲、対象物の鞭打たれた箇所は回転方向に、上部は止まろうとする慣性でコードと反対側に湾曲し互いに絡み合った状況を示す。コードは巻き付きによる強い摩擦力で対象物を把持しながら金属刃側に引き寄せている。対象物は強く引っ張られながらしごかれるので、大抵の草はこの段階で切断される。図７ｃは、コードだけでは切断されなかった対象物がコードの引き寄せ力と金属刃の押し戻し圧力の相乗作用で金属刃が食い込み切断された状況を示す。図７ｄはコードが対象物から解放され遠心力で伸びていく状況である。

この切断原理を人が鎌で稲刈りするような動作に例えると、左手役のコードはイネ株をつかみ引っ張り、右手の鎌に相当する金属刃はコードがつかみ引っ張ったイネ株の下部を打撃切断する。ぶらさがったロープにナイフの刃を当てただけではロープを切ることはできないが、強く引っ張り刃を当てれば簡単に切れる。イネ株も同じでコードが強く引っ張っているから金属刃は簡単にイネ株を切れるのである。すなわちこれが前述したコードと金属刃の相乗作用である。しかしながらイネ株をつかみ引っ張ったコードは下に傾き金属刃をまたぐ位置になる。このままでは金属刃に切断されるので一定の厚みのあるコード制御盤を装着しコードの動きが金属刃面に平行になるように誘導するとともに金属刃との間に隙間を作り金属刃による切断を防止している。

図８は、本発明の刈払機用複合刃にさらに保護板を取り付けた第５実施態様のもので、図８ａはその平面図、図８ｂは同正面図、図８ｃは同断面図である。図に示すように、本実施態様の刈払機用複合刃は、制御板１の外周縁近傍に環状の凸部１６が設けられ、かかる凸部１６およびナイロンコードカッター取付部１２が、制御板１の一部を絞り加工することにより成形されている。そして、金属刃２の下部には、さらに保護板３が取り付けられている。図に示すように、保護板３の外周縁近傍には下方に突出する環状の凸部３４が設けられている。

本実施態様の刈払機用複合刃では、制御板１においてもっとも高く、且つ、もっとも外縁に近い点は、凸部外縁の上端１６ａとなり、かかる点と、金属刃外縁の上端２ａとを直線で結んだときに、水平角度１５度以上となるように形成されている。

そして、本実施態様の刈払機用複合刃におけるナイロンコードカッター取付部１２の半径Ａと金属刃２の半径Ｂの比は、およそ１：２に形成されており、ナイロンコードカッター取付部１２の外周面から凸部３４外縁の上端までの距離Ｃとナイロンコードカッター取付部１２の外周面から金属刃２の外縁までの距離Ｄの比は、およそ１：２に形成されている。

保護板３が取り付けられることにより奏する効果は以下の通りである。すなわち、小石や瓦礫の多い草地における刈り払い作業において、本発明の第１ないし第４実施態様の刈払機用複合刃の場合、雑草はまずナイロンコードによって取り除かれるため、地面が視認できるようになり、金属刃が小石等と衝突することは避けられる。しかしながら、刈払機の棹を左右にリズミカルに振りながら刈り払い作業を行う場合には、障害物を視認してから避けることは難しく、金属刃の下部も小石や瓦礫にこすりながら行わざるを得ないため、慎重に操作しても金属刃の損傷は防ぐことは難しい。その点、保護板３を金属刃２の下部に取り付けた本実施態様の刈払機用複合刃では、小石や瓦礫等の障害物と金属刃との間の距離を常に一定に保てるため、金属刃の損傷を効果的に防ぐことができる。さらに、障害物のない芝面の雑草刈り払い作業では、金属刃の高さは一定に保たれるため、高さのそろった芝面を効率的に作ることができる。

１ … … 制御板
２ … … 金属刃
３ … … 保護板
１１ … … 鍔部
１２ … … ナイロンコードカッター取付部
１３ … … 刈払機取付穴
１４ … … リベット
１５ … … テーパー
１６ … … 凸部
２１ … … 刃部
２２ … … 長さ調整用切り欠き
２３ … … 刈払機取付穴
３１ … … 刃押さえ金具
３２ … … 接合ボルト
３３ … … 刈払機取付穴
３４ … … 凸部
１２１ … … 孔部
１５１ … … 刃部
１ａ … … 制御板１の外縁の上端
２ａ … … 金属刃外縁の上端
１６ａ … … 凸部１６の外縁の上端
Ｘ … … 制御板の外縁の高さ
Ｙ … … 制御板外縁から金属刃外縁までの距離
θ … … 制御板の外縁上端と金属刃外縁上端とを直線で結んだときに形成される角度
Ａ … … ナイロンコードカッター取付部１２の半径
Ｂ … … 金属刃２の半径
Ｃ … … ナイロンコードカッター取付部１２の外周面から凸部３４外縁の上端までの距離
Ｄ … … ナイロンコードカッター取付部１２の外周面から金属刃２の外縁までの距離
以 上

Claims (8)

1. 中心に刈払機取付穴が穿設され、上面にはナイロンコードカッター取付部を有する制御板と、該制御板の下面に重ねて取り付け自在な金属製回転刃とからなる刈払機用複合刃であって、前記制御板の外縁が刈払機に取り付けた時に前記金属製回転刃外縁と一致ないしは所定の間隔で金属製回転刃外縁よりセットバックするように形成されているとともに、前記制御板においてもっとも高く、且つ、もっとも制御板外縁に近い点と、前記金属製回転刃の外縁上端とを直線で結んだときに、該直線が所定の水平角度を有するように形成され、更に、前記ナイロンコード取付部が前記制御板の上面に環状に突設し、その周壁部にナイロンコードを挿通させるための孔部が設けられていることを特徴とする刈払機用複合刃。
2. 前記所定の水平角度が１５度以上となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の刈払機用複合刃。
3. 前記金属製回転刃が、前記刈払機取付穴を中心に対称方向に突出する形状をなし、該突出した部分において金属製回転刃の回転方向側となる辺部に刃部が設けられた２枚刃ないし４枚刃であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の刈払機用複合刃。
4. 前記刃部が半円形状の切り欠きを連続して形成したことを特徴とする請求項３に記載の刈払機用複合刃。
5. 前記孔部の下端と前記制御板の少なくとも外周縁部分の上面がほぼ同じ高さとなるように該孔部の位置が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の刈払機用複合刃。
6. 前記制御板においてもっとも高く、且つ、もっとも制御板外縁に近い点が、前記制御板外縁の上端であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の刈払機用複合刃。
7. 前記制御板の上面に環状に突設する凸部を有し、前記制御板においてもっとも高く、且つ、もっとも制御板外縁に近い点が前記凸部外縁の上端であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の刈払機用複合刃。
8. 前記刈払用回転刃の下面にさらに下部保護板を重ねて取り付け自在なことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の刈払機用複合刃。

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