JP5942662B2 - 刈込機 - Google Patents

Description

本発明は、植え込みや生垣の枝葉等の樹木を作業対象物としてこれの剪定作業に使用する刈込機に関する。

植え込みや生垣の枝葉等の樹木を作業対象物としてこれを剪定作業するために、ヘッジトリマとも言われる刈込機が使用される。刈込機は動力源としての電動モータやエンジンが組み込まれたケーシングを有し、ケーシングには一対となった２つのブレードが直線往復動自在にケーシングの前端部から突出して装着されている。それぞれのブレードは両側に長手方向に一定の間隔を隔てて切刃が突設された棒状の板材により形成され、駆動源により相互に逆方向に往復動される。

ケーシングには、駆動源により回転駆動される駆動軸の回転運動をそれぞれのブレードの往復運動に変換するための動力変換機構が設けられている。動力変換機構としては、特許文献１に記載されるように、カム歯車にその回転中心から偏心して設けられる偏心カムと、ブレードの基端部に設けられた連結ピンとを連結する揺動レバーつまりカムロッドを有する形態があり、それぞれのブレードはカムロッドにより偏心カムに連結されている。ケーシングの後端部には後ハンドルつまりメインハンドルが取り付けられ、前端部には前ハンドルつまりサブハンドルが取り付けられている。作業者が刈込機により剪定作業を行う際には、メインハンドルを一方の手で把持し、サブハンドルを他方の手で把持して刈込機を持ち上げることになる。

特開２００６−２５４７８５号公報

動力変換機構における２つの偏心カムは、回転方向に１８０度位相をずらして回転部材に設けられており、一方のブレードがケーシングから突出する方向に前進移動するときには、他方のブレードはケーシングに向かう方向に後退移動する。それぞれのブレードが前進限位置から後退限位置に向けて反転するとき、および後退限位置から前進限位置に向けて反転するときには、ブレードの速度は瞬間的にゼロになる。このとき、ブレードの慣性により反力が発生する。対をなす２つのブレードは、運動方向の位相が１８０度ずれているため、常に逆方向に運動しており、両方のブレードの前後方向の慣性力は打ち消し合う方向となる。しかしながら、両方のブレードによる往復動方向のブレードの慣性力は完全に相殺されることなく、一部が相殺されるのみであり、両方のブレード慣性力の合成慣性力が振動となってケーシングに伝達される。

一方、ブレードの往復動方向に対して９０度の方向つまりブレードの幅方向の振動がケーシングに伝達される。刈込機のブレードは、例えば１分間に１８００回往復動するように高速で往復動されており、ブレードからケーシングに伝達される振動が、ハンドルを持って剪定作業を行う作業者の手に伝わることになる。作業者の手に大きな振動が加わると、作業者が不快に感じたり、疲れを感じたりすることになり、剪定作業性が悪くなる。

本発明の目的は、ブレードから作業者の手に伝達される振動を低減し、剪定作業性を向上することにある。

本発明の刈込機は、直線往復動するブレードにより作業対象物を剪定する刈込機であって、前記ブレードと前記ブレードの直線往復動をガイドするガイドバーが前端部から前方に向けて突出して設けられ、前記ガイドバーの基端部、前記ブレードを駆動する駆動源、および当該駆動源により駆動される駆動軸の回転運動を前記ブレードの直線往復動に変換する動力変換機構がそれぞれ内部に設けられたケーシングと、前記ケーシングに設けられ、作業者により把持されるメインハンドルと、を有し、前記ガイドバーの基端部が弾性体を介して前記ケーシングの内部で位置決めされることを特徴とする。

本発明の刈込機は、前記ガイドバーの基端部に取り付けられるブレード保持ブロックを有し、当該ブレード保持ブロックの両側部にそれぞれ前記弾性体を装着することを特徴とする。本発明の刈込機は、前記メインハンドルと前記ケーシングとを別部材とし、前記メインハンドルに伝達される振動を低減するハンドル側の弾性体を、前記ケーシングと前記メインハンドルとの間に装着することを特徴とする。本発明の刈込機は、前記ケーシングを構成するケーシング本体を左右２つのケーシング片により形成するとともに、前記メインハンドルを左右２つのハンドル片により形成し、２つの前記ケーシング片と２つの前記ハンドル片とを締結するねじ部材により前記ハンドル側の弾性体を締結することを特徴とする。本発明の刈込機は、それぞれの前記弾性体はゴムであることを特徴とする。

本発明によれば、刈込機のケーシングとこのケーシングに直線往復動自在に装着されるブレードとの間には、ブレードからケーシングに伝達される振動を低減する弾性体が装着されているので、往復動するブレードにより発生してケーシングに伝達される振動が弾性体により低減される。ケーシングに伝達される振動が低減されると、刈込機を手に持って剪定作業を行う作業者には、振動が加わることが防止され、作業者には大きな振動が加わることが防止される。これにより、剪定作業性を向上させることができる。

一実施の形態である刈込機の縦断面図である。 図１に示した動力変換機構の一部を示す断面図である。 （Ａ）は図２の平面図であり、（Ｂ）は偏心カムが（Ａ）の位置から９０度回転した状態を示す平面図である。 刈込機のブレードアッセンブリを示す斜視図である。 図４に示したブレードアッセンブリの分解斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。 他の実施の形態である刈込機をその底面側から示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示される刈込機１０は、ブレード組立体つまりブレードアッセンブリ１１が設けられる刈込機本体つまりケーシング本体１２を有しており、ブレードアッセンブリ１１はケーシング本体１２の前端部からケーシング本体１２の前方に突出している。ブレードアッセンブリ１１は、ケーシング本体１２にブラケット１３により固定されるガイドバー１４を有し、ガイドバー１４には、それぞれ棒状の板材により形成され２つのトリミング刃つまりブレード１５，１６が長手方向に往復動自在に装着されている。ケーシング本体１２内には、ブレード１５，１６を駆動するための駆動源としての電動モータ１７と、電動モータ１７の出力軸１８の回転運動を減速してブレード１５，１６の往復動に変換するための動力変換機構１９とが設けられている。

ケーシング本体１２の後端部には作業者により把持されるメインハンドル２１が設けられており、ケーシング本体１２の前端部にはサブハンドル２２が設けられている。メインハンドル２１とサブハンドル２２は、それぞれケーシング本体１２とは別部材となっている。メインハンドル２１の下側には電動モータ１７に電力を供給するためのバッテリ２３が設けられている。メインハンドル２１には第１スイッチ２４が組み込まれ、ケーシング本体１２内には第２スイッチ２５が組み込まれている。第１スイッチ２４はメインハンドル２１に設けられた操作レバーつまりトリガー２６によりオンオフ操作される。第２スイッチ２５は、サブハンドル２２によりオンオフ操作され、両方のスイッチ２４，２５がオンされると、電動モータ１７は回転駆動される。なお、刈込機１０の形態としては、図１に示すように、バッテリ２３からの電力により電動モータ１７を駆動する形態のみならず、商用電源により電動モータ１７を駆動するようにした形態があり、その形態においては、ケーシング本体１２には電源ケーブルが取り付けられることになる。

動力変換機構１９は、ケーシング本体１２に回転自在に支持された支持軸２７に取り付けられるカム歯車２８を有している。このカム歯車２８に電動モータ１７の出力軸１８の回転を減速して伝達するために、出力軸１８に固定されたピニオン３１に噛み合う減速歯車３２が支持軸３３によりケーシング本体１２に回転自在に装着され、支持軸３３に取り付けられて減速歯車３２と一体に回転するピニオン３４がカム歯車２８に噛み合っている。このように、ピニオン３１とこれよりも大径の減速歯車３２とからなる減速歯車対と、ピニオン３４とこれよりも大径のカム歯車２８とからなる減速歯車対との２段の減速歯車対により、出力軸１８の回転は減速されてカム歯車２８に伝達される。

図２および図３に示されるように、カム歯車２８の内外両側面には支持軸２７の回転中心に対して偏心させて円形の偏心カム３５，３６が設けられている。内側の偏心カム３５と外側の偏心カム３６は、カム歯車２８の回転方向にほぼ１８０度位相がずれている。一方のブレード１５の基端部にはケーシング本体１２の内側に突出して連結ピン３７が設けられ、他方のブレード１６の基端部には外側に突出して連結ピン３８が設けられている。連結ピン３７にはカムロッド４１の一端部が揺動自在に連結され、カムロッド４１の他端部に形成された嵌合孔には偏心カム３５が回転自在に嵌合されている。連結ピン３８にはカムロッド４２の一端部が揺動自在に連結され、カムロッド４２の他端部に形成された嵌合孔には偏心カム３６が回転自在に嵌合されている。したがって、出力軸１８が回転駆動されると、カム歯車２８の回転運動がカムロッド４１，４２によりブレード１５，１６の直線往復運動に変換される。両方の偏心カム３５，３６の中心は支持軸２７の中心に対して円周方向にほぼ１８０度位相がずれているので、図３（Ａ）に示されるように、両方の偏心カム３５，３６の中心がブレード１５，１６の長手方向の仮想線上に位置している状態のもとで、カム歯車２８が矢印で示されるように、図３（Ａ）において時計方向に回転駆動されると、ブレード１５は前進する方向に駆動され、ブレード１６は後退する方向に駆動される。このように、両方のブレード１５，１６は相互に逆方向に直線駆動される。図３（Ｂ）は、カム歯車２８が図３（Ａ）の状態から９０度回転した状態を示す。

図３（Ａ）に示されるように、ブレード１５が後退限位置となった状態から前進限位置に向けて反転し、ブレード１６が前進限位置となった状態から後退限位置に向けて反転するときには、ブレード１５，１６の速度は瞬間的にゼロになる。同様にカム歯車２８が図３（Ａ）の位置から１８０度回転し、ブレード１５が前進限位置となった状態から後退限位置に向けて反転し、ブレード１６が後退限位置となった状態から前進限位置に向けて反転移動するときには、ブレード１５，１６の速度は瞬間的にゼロになる。このときには、ブレード１５，１６の慣性により反力が発生するが、対をなす２つのブレード１５，１６は、運動方向の位相が１８０度ずれているため、常に逆方向に運動しており、両方のブレード１５，１６の前後の移動方向の反力は打ちし合う方向となる。しかしながら、両方のブレードによる往復動方向のブレードの慣性力は完全に相殺されることなく、一部が相殺されるのみであり、両方のブレード慣性力の合成慣性力がケーシングに伝達される前後方向の振動となる。

図４および図５に示されるように、ガイドバー１４とブラケット１３には複数のナット４３が設けられている。それぞれのナット４３にねじ結合されるねじ部材４４により、ブレード１５，１６は相互に重合した状態となってガイドバー１４に取り付けられるようになっている。それぞれのブレード１５，１６には、ねじ部材４４が貫通する長孔４５が形成されている。ガイドバー１４の基端部１４ａはブレード１５から離れる方向に屈曲され、この基端部１４ａとブラケット１３の基端部との間には、ナット４３ａにねじ結合されるねじ部材４６により、ブレード保持ブロック４７が取り付けられるようになっている。ブレード保持ブロック４７の両側部は、ガイドバー１４の基端部１４ａおよびブラケット１３の側面から両側に突出しており、ブレード保持ブロック４７の両側部には、ブレード側の弾性体として防振ゴム４８が装着される。

図４に示すように、ブラケット１３、ガイドバー１４、ブレード１５，１６およびブレード保持ブロック４７により、ブレードアッセンブリ１１が組み立てられる。ブレードアッセンブリ１１は、図１に示されるように、ケーシング本体１２に装着される前カバー５０とギヤカバー５１とに挟持されて、ケーシング本体１２の前端部に取り付けられるようになっている。このように、ケーシング本体１２と前カバー５０とギヤカバー５１とにより、刈込機１０のケーシング５２が形成され、ブレード１５，１６とケーシング５２との間に装着される弾性体としての防振ゴム４８により、ブレード１５，１６からケーシング５２に伝達される前後方向の振動が低減される。

図６は図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。防振ゴム４８は、ブレード保持ブロック４７の両側部の上下面を覆う上下の防振壁部４８ａ，４８ｂ、および側面を覆う防振壁部４８ｃを有している。図６に示されるように、ケーシング５２の前カバー５０には、それぞれの防振ゴム４８の防振壁部４８ｃが密着する側面５３ａと、上側の防振壁部４８ａが密着する上面５３ｂとを有する凹部５３が形成されている。一方、ケーシング５２のギヤカバー５１には、防振ゴム４８の下側の防振壁部４８ｂが密着する突き当て面５４ａを有する突起部５４が設けられている。

上述のように、ブレード１５，１６の移動方向のブレードの慣性力は打ち消し合う方向となるのに対して、ブレード１５，１６の幅方向つまり左右方向の慣性力には反力は発生しない。なぜならば、図３（Ｂ）に示されるように、ブレード１５が図において右方向に前進移動し、ブレード１６が逆方向に後退移動しているときには、ブレード１５を前進駆動するカムロッド４１から連結ピン３７には前進方向の推力Ｆａが加えられる。これに対し、ブレード１６を後退駆動するカムロッド４２から連結ピン３８には後退方向の推力Ｆｂが加えられる。これにより、両方のブレード１５，１６からは同じ方向の合成推力Ｆが横方向に加えられるので、これがブレード１５，１６からケーシング５２に伝達される横方向の振動となる。ブレード１５が後退移動し、ブレード１６が前進移動するときには、図３（Ｂ）に示した合成推力とは逆方向の合成推力がケーシング５２に伝達される。

ブレード１５，１６の左右方向に発生する振動は、ブレード保持ブロック４７の左右両側部にブレード側の弾性体としての防振ゴム４８が装着されるので、低減される。

このように、ブレード１５，１６の往復動時にブレード１５，１６からケーシング５２に対して往復動方向と横方向の加わる振動は、防振ゴム４８により低減されるので、メインハンドル２１を一方の手に把持し、サブハンドル２２を他方の手に把持して刈込機１０により剪定作業を行う作業者には、ブレード１５，１６から発生する大きな振動が加わることなく、作業者の剪定作業性を向上させることができる。

図７は図１におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。図１に示した刈込機１０のケーシング本体１２は、図７に示されるように、左右２つのケーシング片１２ａ，１２ｂを突き合わせることにより組み立てられるようになっており、メインハンドル２１も同様に左右２つのハンドル片２１ａ，２１ｂを突き合わせることにより組み立てられる。このように、図１に示される刈込機１０のメインハンドル２１はケーシング本体１２とは別部材により形成されている。メインハンドル２１の後端部に形成された取付孔６１にはハンドル側の弾性体としての防振ゴム６２が取り付けられている。この防振ゴム６２は円筒部６２ａとこれの両端部に設けられた端板部６２ｂ，６２ｃとを有しており、一方の端板部６２ｂはケーシング片１２ａの内面とハンドル片２１ａとの間に挟持され、他方の端板部６２ｃはケーシング片１２ｂの内面とハンドル片２１ｂとの間に挟持される。両方の端板部６２ｂ，６２ｃはメインハンドル２１をケーシング本体１２に固定するためのねじ部材６３により締結されている。メインハンドル２１の前端部も同様に図１に示した防振ゴム６２を介してケーシング本体１２に取り付けられている。

このように、図１に示した刈込機１０はケーシング本体１２とこれに取り付けられるメインハンドル２１とを有しており、メインハンドル２１は防振ゴム６２を介してケーシング本体１２に取り付けられているので、ケーシング本体１２からメインハンドル２１に伝達される振動が低減され、メインハンドル２１を把持する作業者の手に伝達される振動をより低減することができる。

図８は他の実施の形態である刈込機をその底面側から見た刈込機の外観を示す斜視図である。この刈込機１０は、メインハンドル２１がケーシング本体１２に一体となっている。

図８に示される刈込機１０においても、ブレードアッセンブリ１１の構造は図４および図５に示されたものと同様となっており、図８にはブレードアッセンブリ１１の基端部ののみが示されている。ブレードアッセンブリ１１に設けられたブレード側の弾性体として防振ゴム４８がケーシング５２とブレード１５，１６の間に装着されているので、ブレード１５，１６に発生する振動によりケーシング５２に伝達される振動が低減され、作業者が剪定作業を行う際には、ブレード１５，１６から発生する大きな振動がケーシング５２に加わることなく、作業者の剪定作業性を向上させることができる。この形態の刈込機１０においても、バッテリを電源として電動モータを駆動する形態と、商用電源により電動モータを駆動する形態とがある。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示する刈込機１０は電動モータを駆動源としているが、本発明はエンジンを駆動源とする刈込機についても適用することができる。

１０…刈込機、１１…ブレードアッセンブリ、１２…ケーシング本体、１３…ブラケット、１４…ガイドバー、１５，１６…ブレード、１７…電動モータ、１８…出力軸、１９…動力変換機構、２１…メインハンドル、２２…サブハンドル、２３…バッテリ、２４…第１スイッチ、２５…第２スイッチ、２６…トリガー、２７…支持軸、２８…カム歯車、３１…ピニオン、３２…減速歯車、３３…支持軸、３４…ピニオン、３５，３６…偏心カム、３７，３８…連結ピン、４１，４２…カムロッド、４３，４３ａ…ナット、４４…ねじ部材、４５…長孔、４６…ねじ部材、４７…ブレード保持ブロック、４８…防振ゴム、５０…前カバー、５１…ギヤカバー、５２…ケーシング、５３…凹部、５４…突起部、６１…取付孔、６２…防振ゴム、６３…ねじ部材。

Claims (5)

1. 直線往復動するブレードにより作業対象物を剪定する刈込機であって、
   前記ブレードと前記ブレードの直線往復動をガイドするガイドバーが前端部から前方に向けて突出して設けられ、前記ガイドバーの基端部、前記ブレードを駆動する駆動源、および当該駆動源により駆動される駆動軸の回転運動を前記ブレードの直線往復動に変換する動力変換機構がそれぞれ内部に設けられたケーシングと、
   前記ケーシングに設けられ、作業者により把持されるメインハンドルと、を有し、
   前記ガイドバーの基端部が弾性体を介して前記ケーシングの内部で位置決めされることを特徴とする刈込機。
2. 前記ガイドバーの基端部に取り付けられるブレード保持ブロックを有し、当該ブレード保持ブロックの両側部にそれぞれ前記弾性体を装着することを特徴とする請求項１記載の刈込機。
3. 前記メインハンドルと前記ケーシングとを別部材とし、前記メインハンドルに伝達される振動を低減するハンドル側の弾性体を、前記ケーシングと前記メインハンドルとの間に装着することを特徴とする請求項１または２記載の刈込機。
4. 前記ケーシングを構成するケーシング本体を左右２つのケーシング片により形成するとともに、前記メインハンドルを左右２つのハンドル片により形成し、２つの前記ケーシング片と２つの前記ハンドル片とを締結するねじ部材により前記ハンドル側の弾性体を締結することを特徴とする請求項３記載の刈込機。
5. それぞれの前記弾性体はゴムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の刈込機。

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