JP5506300B2

JP5506300B2 - 刈払い機

Info

Publication number: JP5506300B2
Application number: JP2009204125A
Authority: JP
Inventors: 範法小池
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-09-03
Also published as: JP2011050348A

Description

本発明は、刈払い機に係り、特に、駆動源を収納するハウジングの構造に特徴を有する刈払い機に関するものである。

従来から、芝や雑草等の草葉を刈るのに用いられる装置として刈払い機が知られている。この刈払い機には、エンジンを駆動源とするものと、モータを駆動源とするものとが存在しており、このうちモータを駆動源に採用した刈払い機では、ハウジング内に設置されたモータの冷却を行う必要性から、ハウジング内に外気を導入する構成を採用することが必須となっている。一方、刈払い機は、草葉を刈るという用途上、雨露で濡れたものを刈ることが多いため、モータ等の受電機器を収納したハウジングには、防水・防塵対策を施すことが求められていた。

そこで、刈払い機では、上述した冷却対策と防水・防塵対策という背反する要求を満足するための技術、すなわち、ハウジングに対して外気を導入するための構造と、ハウジングの防水・防塵を行うための構造とを同時に実現するための技術が必要である。このような冷却構造と防水・防塵構造とを兼ね備える刈払い機を実現するための従来技術を開示するものとして、例えば、下記特許文献１などが存在していた。この特許文献１では、刈刃の直上にモータを収納するハウジングが配置されたタイプの刈払い機（特許文献１では、「芝刈機」と記されている。）が開示されており、地上から離れた部分に吸気口を設けることで、ハウジング内に水や粉塵などが侵入することを防止した技術が提案されている。

特開２００７−１１６９５６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、単にハウジングの上方のなるべく地上から離れた部分に吸気口を設けただけなので、外部からハウジング内への水や粉塵などの侵入を確実に防止できるものではない。また、上記特許文献１に記載された刈払い機（芝刈機）のハウジングは、吸気口から外気を取り入れる必要性から大気圧に対して負圧になっているため、ハウジングの隙間や合わせ面等から吸い込まれる外気に伴って水滴や粉塵の侵入を許してしまうという、構造的な問題を有するものであった。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、ハウジングに対して外気を導入するための構造と、ハウジングの防水・防塵を行うための構造とを同時に実現することで、冷却対策と防水・防塵対策という背反する要求を同時に満足することのできる新たな刈払い機を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係る刈払い機（１０）は、長手方向に延びる軸体形状にて形成される操作棹（１１）と、前記操作棹（１１）の一端側に設置される刈刃（１３）と、前記操作棹（１１）の他端側に設置されるとともに、内部に駆動源（３１）を備えるハウジング（２０）と、前記操作棹（１１）の長手方向の中間部に設置される操作アーム（１６）と、を備える刈払い機（１０）であって、前記駆動源（３１）は冷却ファン（３６）を備えるモータであり、前記ハウジング（２０）は、前記駆動源（３１）を内部に収納する内ハウジング（２１）と、前記内ハウジング（２１）の外周の少なくとも一部を覆って設置される外ハウジング（２２）と、によって構成されており、前記内ハウジング（２１）には、外気を取り込むための吸気口（３７）が設けられており、前記外ハウジング（２２）には、前記吸気口（３７）から取り込まれた外気を排気するための排気口（４０）が設けられており、前記内ハウジング（２１）と前記外ハウジング（２２）との間には、排気風路（３９ａ）が形成されており、前記冷却ファン（３６）が回転したときに、前記内ハウジング（２１）内における少なくとも前記モータ（３１）周辺領域が大気圧に対して負圧になるとともに、前記排気風路（３９ａ）が大気圧に対して正圧になるように構成され、前記ハウジング（２０）は、刈払い機（１０）の使用状態において上下方向で分割できるように半割構造とされており、さらに、前記内ハウジング（２１）の半割構造の合わせ面を、大気圧に対して正圧となる排気風路（３９ａ）を含む空間（３９）で覆うことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る刈払い機（１０）において、前記外ハウジング（２２）は、少なくとも前記内ハウジング（２１）に設けられた前記吸気口（３７）の設置位置近傍から前記内ハウジング（２１）を覆うように形成されていることとすることができる。

またさらに、本発明に係る刈払い機（１０）において、前記排気口（４０）は、刈払い機（１０）の使用状態において反操作者側に設けられていることが好適である。

本発明によれば、冷却構造と防水・防塵構造とを兼ね備える刈払い機を実現することができる。したがって、ハウジングに対して外気を導入するための構造と、ハウジングの防水・防塵を行うための構造とを同時に実現した新たな刈払い機を提供することが可能となる。

本実施形態に係る刈払い機の全体構成を説明するための外観上面図である。本実施形態に係る刈払い機の内部構成を説明するための部分縦断面側面図である。本実施形態に係るハウジングの外観上面図である。本実施形態に係るハウジングの外観左側面図である。本実施形態に係るハウジングの外観下面図である。図５におけるＡ−Ａ断面を示す縦断面図であり、ハウジングの中央縦断面部分を左方向から見た図である。本実施形態に係るハウジングの内部構成を説明するための図であり、上下方向で半割構造とされるハウジングの下半分を取り外した状態における下面視を描いている。本実施形態に係るハウジングの構造を詳細に説明するための図であり、図７におけるＢ−Ｂ断面を示している。本実施形態に係るハウジングの構造を詳細に説明するための図であり、図７におけるＣ−Ｃ断面を示している。本実施形態に係るハウジングの構造を詳細に説明するための図であり、図７におけるＤ−Ｄ断面を示している。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る刈払い機の全体構成を説明するための外観上面図である。また、図２は、本実施形態に係る刈払い機の内部構成を説明するための部分縦断面側面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜のために刈払い機１０の使用状態に応じた方向を定義することとする。すなわち、図１および図２にて図示するように、刈刃１３が設置される側を「前」、ハウジング２０側を「後」、図１における紙面下側を「左」、図１における紙面上側を「右」、図２における紙面下側を「下」、図２における紙面上側を「上」と呼ぶこととする。

本実施形態に係る刈払い機１０は、長手方向に延びる軸体形状にて形成される操作棹１１と、操作棹１１の一端側である前側に設置される刈刃１３と、操作棹の他端側である後側に設置されるとともに、内部に駆動源としてのモータ３１を備えるハウジング２０と、操作棹１１の長手方向の中間部に設置される操作アーム１６とを備えている。

操作棹１１は、中空棒状のパイプ部材により構成されており、その内部には、図２に示すように従動軸１２が回転自在な状態にて内蔵されている。操作棹１１の前側先端にはホルダ１４が取り付けられており、このホルダ１４には外周面に複数の鋸刃状の刃部が形成された円板状をした金属製の刈刃１３が回転自在に取り付けられている。この刈刃１３は、従動軸１２の前側先端に対してホルダ１４内に設置された傘歯車対を介して連結されており、従動軸１２の回転運動に応じて回転し、草葉等の刈払いを実施できるようになっている。また、刈刃１３の後方直近部には、刈刃１３の一部を覆うように防護カバー１５が設けられており、刈払い時に発生する飛散物の後方への飛散を防ぐことで、操作者の安全が確保されている。なお、刈刃１３については、図示する円板状をした金属製のものに代えて、セラミックス製のものや、回転中心から放射状に延びる複数本の紐からなるものなど、あらゆる形式の刈刃を採用することが可能となっている。

操作棹１１の長手方向の中間部には、左右一対のハンドル把持部１６ａ，１６ｂを備える操作アーム１６が取り付けられている。操作者は、この操作アーム１６が備える左右一対のハンドル把持部１６ａ，１６ｂを両手で把持することにより、刈払い機１０の操作を行うことが可能となる。また、操作アーム１６の設置位置は、操作棹１１の任意の位置に設定することができるが、モータ３１などの重量物が収納されたハウジング２０と、比較的重量が軽い刈刃１３とのバランスを考慮して、操作棹１１の中間部のうちでも後方寄りに操作アーム１６を設置することが望ましい。具体的には、操作者の体型などにもよるが、刈払い機１０における長手方向での重心位置より若干後方に操作アーム１６を設置しておくと、操作者が刈払い機１０を持ったときに刈刃１３が地表面に近付く状態にて装置全体のバランスが取れるので、好ましい。なお、操作アーム１６が設置された箇所の後方位置には、不図示の肩掛けベルトを取付けることのできるホック部１７が設置されている。操作者は、ホック部１７に取付けられた肩掛けベルトを肩に掛け回すとともに、両手でハンドル把持部１６ａ，１６ｂを把持することにより、刈払い機１０を自在に操ることが可能となる。

以上、本実施形態に係る刈払い機１０全体の概略構成について説明を行った。次に、本実施形態に係る刈払い機１０が有意な特徴を備えるハウジング２０の構成について、図３〜図１０を用いて説明を行う。ここで、図３は、本実施形態に係るハウジングの外観上面図であり、図４は、本実施形態に係るハウジングの外観左側面図であり、図５は、本実施形態に係るハウジングの外観下面図である。また、図６は、図５におけるＡ−Ａ断面を示す縦断面図であり、ハウジングの中央縦断面部分を左方向から見た図である。さらに、図７は、本実施形態に係るハウジングの内部構成を説明するための図であり、上下方向で半割構造とされるハウジングの下半分を取り外した状態における下面視を描いている。またさらに、図８〜図１０は、本実施形態に係るハウジングの構造を詳細に説明するための図であり、特に、図８は図７におけるＢ−Ｂ断面を、図９は図７におけるＣ−Ｃ断面を、図１０は図７におけるＤ−Ｄ断面を示している。

本実施形態に係るハウジング２０は、外郭形状が上下方向で若干つぶれた形の扁平形状にて形成されており、受電機器であるモータ３１等を非常にコンパクトに収納している。また、本実施形態に係るハウジング２０は、駆動源であるモータ３１を内部に収納する内ハウジング２１と、この内ハウジング２１の外周の少なくとも一部を覆って設置される外ハウジング２２とによって構成されるという、二重構造にて形成されている。内ハウジング２１と外ハウジング２２は、図４にて示されるように、いずれも上下方向で分割可能な半割構造とされており、さらに、図６および図８〜図１０に示されるように、上下半割構造の接続部分は、凹凸形状をした部材同士を嵌め合わせる構成となっている。このような構成は、刈払い機の使用状態においてハウジング２０の分割面が側面に位置するよう配慮されたものであり、上方から落下してくる雨粒などが侵入し難い構成となっている。

また、本実施形態に係るハウジング２０が備える外郭形状の特徴として、このハウジング２０には、モータ３１に対して電力を供給するための電源コード２３が導入設置されているが、かかる電源コード２３の導入設置位置は、刈払い機１０の左側、すなわち、刈払い機１０の使用状態において操作者の位置する側となるように構成されている。ハウジング２０に対する電源コード２３の導入設置位置を操作者側に設定することにより、装置全体のバランスが良くなり、また、刈払い機１０の使用時において電源コード２３の取り扱いが好適に行えるようになる。

さらに、本実施形態に係るハウジング２０は、操作棹１１との接続側の側面形状が上面視において曲線形状（符号αにて指示する箇所）となるように構成されている。そして、操作者が刈払い機１０を持つと、符号αにて指示する前記曲線形状の箇所が操作者の腰回りにフィットするようになっている。このように、刈払い機１０の使用状態において操作者の体躯形状に沿うようにハウジング２０の外郭形状が形成されているので、使用時における刈払い機１０の安定度が向上し、装置の操作性が高まることとなる。

以上、本実施形態に係るハウジング２０の外郭形状が有する特徴点を説明した。次に、本実施形態に係るハウジング２０の内部構成についての説明を行う。

図６および図７にて示されるように、内ハウジング２１の内部中央部分には、刈払い機１０の駆動源となるモータ３１が設置されている。このモータ３１は、モータ軸３２の軸心が内ハウジング２１の軸心と略重畳するように配置されており、また、モータ軸３２の前端部は、内ハウジング２１内に導入された従動軸１２（図６および図７では図示が略されている。）の後端部と接続部材３３を介して接続されている。さらに、モータ軸３２は、その前端部が内ハウジング２１内に固定された前部ベアリング３４に軸支され、後端部が内ハウジング２１内の後部に固定された後部ベアリング３５に軸支されている。したがって、モータ軸３２は、前後部のベアリング３４，３５により両端部を軸支されることで高速回転できるように構成されており、回転駆動力を確実に従動軸１２に対して伝達できるようになっている。

モータ軸３２の後端部の側には、内ハウジング２１内に収まるように冷却ファン３６が設置されている。冷却ファン３６は、内ハウジング２１内に配置されることで、内ハウジング２１の内部に対して冷却風を通す役割を果たしている。

冷却ファン３６による外気の導入経路について説明すると、内ハウジング２１の下方におけるモータ軸３２と接続部材３３との接続位置の直下には、外気を取り込むための吸気口３７が設けられており（図５および図６参照）、一方、冷却ファン３６の上方位置には、モータ３１周辺を通過した冷却風を内ハウジング２１から排出するための開口部３８が設けられている（図６および図９参照）。また、開口部３８の外側には、開口部３８を含めた内ハウジング２１の外周の一部を取り囲むように外ハウジング２２が設置されている。この外ハウジング２２は、内ハウジング２１と外ハウジング２２との間に排気風路３９ａとして機能する部分を含む空間３９を形成しており、この排気風路３９ａとしての空間３９は、内ハウジング２１の後方端から内ハウジング２１に設けられた吸気口３７の設置位置近傍までを覆うように形成されている。すなわち、外ハウジング２２は、少なくとも内ハウジング２１に設けられた吸気口３７の設置位置近傍から後方側に向けての外周領域において、内ハウジング２１を覆うように形成されている。さらに、外ハウジング２２の前方側には、吸気口３７から導入され、モータ３１周辺を通過して開口部３８から空間３９に排出され、空間３９内に形成された排気風路３９ａを移動してきた冷却風をハウジング２０外へと排出させるための排気口４０が形成されている。

本実施形態に係るハウジング２０は、上記のような構成を有していることから、モータ軸３２と共に冷却ファン３６が回転すると、外気が内ハウジング２１の下方側に形成された吸気口３７から内ハウジング２１内に取り込まれ、取り込まれた外気が冷却風として内ハウジング２１内に設置されたモータ３１の周辺を通ってモータ３１等を冷却した後、さらに開口部３８を通って内ハウジング２１と外ハウジング２２との間に形成された空間３９内に侵入し、空間３９内に形成された排気風路３９ａを移動して外ハウジング２２に形成された排気口４０から機外に排出されることとなる。

なお、モータ軸３２の前端部の近傍には、整流子４１が取り付けられ、内ハウジング２１に取り付けられたブラシ４２がこの整流子４１に接触している。整流子４１およびブラシ４２についても、上述した冷却ファン３６の作用によって、吸気口３７から取り入れられた冷却風により冷却が実施されることとなる。

また、上述した冷却ファン３６の作用として、冷却ファン３６が回転したときに、内ハウジング２１内に冷却風が導入された領域、すなわち、内ハウジング２１内における少なくともモータ３１周辺領域は、大気圧に対して負圧になる。一方、このとき、排気風路３９ａを含む空間３９は、大気圧に対して正圧になる。そして、外ハウジング２２は、少なくとも内ハウジング２１に設けられた吸気口３７の設置位置近傍から後方側に向けての外周領域において、内ハウジング２１を覆うように形成されているので、外ハウジング２２は、内ハウジング２１で負圧となる領域を、正圧となる排気風路３９ａを含む空間３９が覆うように内ハウジング２１の外周に対して設置されることとなるのである。かかる構成は、冷却ファン３６の動作時に内部が大気圧に対して負圧となる内ハウジング２１に対して、大気圧に対して正圧となる排気風路３９ａを含む空間３９が覆うことになるので、ハウジング２０内に対する水や粉塵などの異物の外部からの侵入を防止するという作用効果を発揮することになる。

以上説明した本実施形態に係るハウジング２０の構成は、上下方向で半割構造となっている内ハウジング２１の合わせ面を、大気圧に対して正圧となる排気風路３９ａを含む空間３９が覆うことになるので、従来技術の問題点であった、ハウジングの隙間や合わせ面等から吸い込まれる外気に伴って水滴や粉塵の侵入を許してしまうという課題を解消したものでもある。

さらに、本実施形態に係るハウジング２０では、吸気口３７は内ハウジング２１の下方側に形成され、排気口４０は外ハウジング２２の右側側面、すなわち、反操作者側に形成されている。この配置構成によって、吸気口３７については外部からの異物の侵入がし難いという利点を得ることができ、排気口４０については操作者に対する排気の吹き付けがなく、操作し易い装置を提供することができるという利点を得ることができる。

なお、ハウジング２０の左側である操作者側に導入設置される電源コード２３については、正圧となる排気風路３９ａを含む空間３９の発揮する作用効果、すなわち、空間３９内部が大気圧に対して正圧となることによって外部からの異物の侵入を防ぐという作用効果を阻害しないような導入形状と配置位置が設定されている。

また、本実施形態に係る刈払い機１０では、操作アーム１６の右側のハンドル把持部１６ｂに対して不図示のオン・オフスイッチその他の操作手段が収納されており、操作者がハンドル把持部１６ｂのオン・オフスイッチを切り替え操作することによって、モータ３１が回転又は停止し、刈刃１３の回転操作を行うことが可能となっている。これら不図示のオン・オフスイッチその他の操作手段は、図１および図７等にてその一部が描かれている配線コード４３によってモータ３１と接続されているが、この配線コード４３のハウジング２０に対する導入位置および導入構造についても、空間３９内部が大気圧に対して正圧となることによって外部からの異物の侵入を防ぐという作用効果を阻害しないような構成が採用されている。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した本実施形態に係る刈払い機１０は、右利きの操作者を想定して設計されたものであったが、左利きの操作者に対応した構成、すなわち、電源コード２３のハウジング２０に対する導入設置位置を刈払い機１０の右側とし、排気口４０の形成位置を反操作者側であるハウジング２０の左側とし、オン・オフスイッチその他の操作手段を左側のハンドル把持部１６ａに設ける構成とすることができる。

また、本実施形態に係るハウジング２０の外郭形状は、本発明の取り得る一例を示したものに過ぎず、上述した本発明の作用効果を発揮し得る範囲において、種々の変形形態を採用することができる。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０刈払い機、１１操作棹、１２従動軸、１３刈刃、１４ホルダ、１５防護カバー、１６操作アーム、１６ａ，１６ｂハンドル把持部、１７ホック部、２０ハウジング、２１内ハウジング、２２外ハウジング、２３電源コード、３１モータ、３２モータ軸、３３接続部材、３４前部ベアリング、３５後部ベアリング、３６冷却ファン、３７吸気口、３８開口部、３９空間、３９ａ排気風路、４０排気口、４１整流子、４２ブラシ、４３配線コード、α 曲線形状。

Claims

長手方向に延びる軸体形状にて形成される操作棹と、
前記操作棹の一端側に設置される刈刃と、
前記操作棹の他端側に設置されるとともに、内部に駆動源を備えるハウジングと、
前記操作棹の長手方向の中間部に設置される操作アームと、
を備える刈払い機において、
前記駆動源は冷却ファンを備えるモータであり、
前記ハウジングは、
前記駆動源を内部に収納する内ハウジングと、
前記内ハウジングの外周の少なくとも一部を覆って設置される外ハウジングと、
によって構成されており、
前記内ハウジングには、外気を取り込むための吸気口が設けられており、
前記外ハウジングには、前記吸気口から取り込まれた外気を排出するための排気口が設けられており、
前記内ハウジングと前記外ハウジングとの間には、排気風路が形成されており、
前記冷却ファンが回転したときに、前記内ハウジング内における少なくとも前記モータ周辺領域が大気圧に対して負圧になるとともに、前記排気風路が大気圧に対して正圧になるように構成され、
前記ハウジングは、刈払い機の使用状態において上下方向で分割できるように半割構造とされており、さらに、
前記内ハウジングの半割構造の合わせ面を、大気圧に対して正圧となる排気風路を含む空間で覆うことを特徴とする刈払い機。
請求項１に記載の刈払い機において、
前記外ハウジングは、少なくとも前記内ハウジングに設けられた前記吸気口の設置位置近傍から前記内ハウジングを覆うように形成されていることを特徴とする刈払い機。
請求項１又は２に記載の刈払い機において、
前記排気口は、刈払い機の使用状態において反操作者側に設けられていることを特徴とする刈払い機。