JP6053042B2 - 刈払機のコード自動繰出し機構。 - Google Patents

Description

本発明は、コード式刈払機に係るもので、詳しくはコードの先端側が欠損した場合に、該コードを自動的に引き出すことができる刈払機のコード自動繰出し機構に関するものである。

従来、コードを自動的に引き出すヘッド構造としては、紐状刈刃にかかる遠心力を利用して紐状刈刃がちぎれた場合に、紐状刈刃を紐ヘッドから自動的に引き出す紐状刈刃式刈払機の構造が開示されている（特許文献１参照。）。また、刈払機において、ナイロンコードがちぎれたとき、ナイロンコードが、回転ヘッド内へ引き込まれて、回転ヘッドから取り出し不能になることを回避しつつ、適正な長さへ自動的に調節できるようにする、刈払機の紐ヘッド構造が開示されている（特許文献２参照。）。

特開昭６３−３２４２１号公報 実開平５−７６２２６号公報

特許文献１に記載の紐状刈刃式刈払機の構造は、紐状刈刃は紐ヘッドの壁部の導出孔を介して外へ引き出されており、紐状刈刃を紐ヘッド内に引き込まれるのを防止する手段を装備していないという問題点がある。一方、特許文献２に記載の刈払機の紐ヘッド構造は、紐状刈刃は、内側導出部と外側導出部との間の部分で外側壁部及び内側壁部により放射方向へ挟圧され、変位を拘束されている。この構造では、紐状刈刃がちぎれて遠心力が低下し、その結果、外側壁部が放射方向外部に押し出されて前記挟圧が解除されたときに、糸巻きボビンの反力により、紐状刈刃が紐ヘッド内に引き込まれるという問題点がある。

本発明は、前記課題を解決するために成されたものであり、コードがコード挿通口からボビン内に引き込まれないようにした構造の、刈払機のコード自動繰出し機構（以下、自動繰出機構という）を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る自動繰出機構は、上蓋、下蓋、ボビン及び底蓋を有して構成されている。前記上蓋は、中心部に駆動軸取付穴を有し、外周縁にコード挿通ガイドを取り付ける挿入孔が対向して形成された立壁部と、内周縁に下蓋と嵌合する立壁部がそれぞれ垂設されている。また、上蓋の中心部には、内周面が六角形の中空胴が立設されている。ボビンの上フランジ面と摺接する内面天井壁には、バネで駆動軸取付穴側に負勢されているカム機構が対向して形成された略扁平な皿状に形成されている。前記下蓋は、前記上蓋の外周部及び内周部の立壁部に着脱自在に嵌合する立壁部と中空胴がそれぞれ立設された略扁平な皿状に形成されている。

前記ボビンは、前記上蓋と下蓋の中空胴の外周面に対して回転自在に形成された中空胴部と、該中空胴部の上面及び下面に形成された上下フランジより構成されており、前記上蓋と下蓋に囲まれた空間に内装されている。コードは前記フランジ間に設けられた中仕切部を介して２層に捲回可能な上下のコード捲回部に区分されて捲回されており、前記上蓋と摺接する上フランジの凹部には放射状に歩進爪が形成されている。底蓋は略皿状であり、前記下蓋の中空胴に着脱自在に挿入される中空胴が立設されている。

このように構成すれば、コードが欠損すると、ボビンに設けられた歩進爪は前記カム機構のカムによる回転方向の係止を解除されて、コードにかかる遠心力によりボビンは上蓋に対して相対回転し、コードは遠心力によりコード挿通口から外へ引き出される。

また、本発明の請求項１に係る自動繰出機構は、前記上蓋に設けられ、バネで駆動軸取付穴側に負勢されているカム機構と、前記ボビンの上フランジの凹部に設けられ、放射状に形成された歩進爪が、互いに係合関係にあり、噛み合い又は解除を繰り返すことにより、ボビンに捲回されたコードが自動的にボビンから引き出されるように構成されている。

すなわち、前記コードの引き出し長さが適正長にあるときは、上蓋に設けられたカムはボビンの歩進爪と係止して噛み合った位置にあって上蓋とボビンは一体的に回転している。一方、コードが欠損すると、該コードの抵抗力が減少し、上蓋の回転速度が増大する。これにより、コード及び上蓋にかかる遠心力が増大してカムはバネの負勢に抗して放射方向外側に移動する。その結果、ボビンに設けられた歩進爪は前記カムによる回転方向の係止を解除されて、コードにかかる遠心力によりボビンは上蓋に対して相対回転し、コードは遠心力によりコード挿通口から外へ引き出される。

本発明の請求項２に係る自動繰出機構は、底蓋は下蓋に対して回転自在に挿入されている。このように構成すれば、前記底蓋は、下面（接地面）が地面等に接地していないときは前記下蓋等と共に一体的に回転し、前記底蓋の下面（接地面）が地面等に接地すると、前記底蓋の回転が停止する。このように構成すれば、底蓋の下面はコードから所定間隔を有しているので、前記底蓋を地面と略平行に接触させることにより、前記コードを地面に接触しないようにすることができる。

本発明の自動繰出機構によれば、コードが欠損したときは、欠損したコードの先端近傍が、カムと歩進爪の係止により噛み合う結果、ボビンの反力が働かないので、コードが自動繰出機構内に引き込まれることを防止できる。また、適正長になるまで、コードは遠心力の作用により自動的にコード挿通口から外へ引き出される。

本発明の実施形態の一例を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態の一例を示す上蓋の底面図である。 本発明の実施形態の一例を示すカム機構であり、（ａ）はカム本体の正面図、（ｂ）はカム本体の平面図、（ｃ）はスプリング及びビスの平面図である。 本発明の実施形態の一例を示す下蓋であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の実施形態の一例を示すボビンであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は底面図である。 本発明の実施形態の一例を示す底蓋であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。 本発明の実施形態の一例を示すカムと爪の係合関係を示す説明図であり、（ａ）は爪がカムの係止を解除された状態、（ｂ）は爪がカムと噛み合った状態である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１から図３において、自動繰出機構１の上蓋２は駆動軸Ｓの先端部にナットＮにより取り付けられ、前記駆動軸Ｓと一体回転する。この自動繰出機構１は、上蓋２、下蓋３、ボビン４及び底蓋５を含んで構成されている。

上蓋２は合成樹脂製であり、中心に駆動軸挿入孔２１を有する六角形の中空胴が垂下されており、外周縁にはコードＣを挿入するコード挿通ガイド７が対向して取り付けられる立壁部２３ａと下蓋３と嵌合する立壁部２３ｂの２層の立壁部２３ａ、２３ｂが垂下された皿状に形成されている。前記駆動軸挿入孔２１が設けられた部分は、強度保持のため金属又は非鉄金属製のフランジ形インサート２４を配置して一体成型されている。なお、該フフランジ形インサート２４を用いずに合成樹脂のみで一体成型することも当然可能である。

上蓋２の外周縁には、後述する下蓋３に設けられた係合片３３を着脱自在に挿入するために、直径方向に対向して２個の円弧状の貫通穴２５が設けられている。また、前記上蓋２の外周縁には２層の立壁部２３ａ，２３ｂが垂下され、該立壁部２３ａの円周上には直径方向に対向してコード挿通ガイド７を把持する２個の切欠部２６が設けられている。さらに、該切欠部２６に対して９０°回転した位置には、後述する下蓋３に設けられた２個の係合片３３ａ，３３ｂを挿入する２個の切欠部２７ａ，２７ｂが設けられている。

上蓋３の内部上面壁には、前記内周側の立壁部２３ｂと六角形の円筒胴間の円周面に、カム機構６が対向して形成されている。該カム機構６は、図４に示すように、カム本体６１の一端にカム６２が一体的に形成されており、他端にはカム本体６１を前記内部上面壁に回動自在に取り付ける取付けピン６３が嵌合されている。また、前記カム機構６を前記六角形の円筒胴側に負勢させるカム押しバネ６４がビス６５で取り付けられている。

前記コード挿通ガイド７は、アルミ合金等を用いてダイカスト成型されており、その中心部に形成されたコード挿入孔２２からコードＣが引き出されて自動繰出機構１が使用され、前記引き出されたコードＣが欠損した時には、後述するコードＣにかかる遠心力の作用により新たにコードＣが自動で引き出される。

図５において、下蓋３は、外周縁に立設された立壁部３１を有する略扁平な皿状に形成されている。そして、前記上蓋２に設けられた２層の立壁部２３ａ，２３ｂの隙間に、前記下蓋３の外周縁に立設された立壁部３１を着脱可能に嵌合して取り付けられている。前記下蓋３の皿状面の中心には、後述するボビン４の中心軸穴４１に挿入する内周断面が６角形の中空胴３５が立設されており、外周縁には前記立壁部３１の外側に前記上蓋２に設けられた円弧状の貫通穴２５と対抗する位置に、先端部が釣針の返し形状に形成された２個の係合片３３ａ、３３ｂが立設されて、前記貫通穴２５に着脱自在に挿入される。この係合片３３ａ、３３ｂは可撓性を有しており、その外周面を押圧するように手指で狭持して、前記上蓋２から引き離すことにより容易に分離することができる。

また、前記係合片３３ａ、３３ｂに対して９０°回転した位置に、コード挿通ガイド７を露出させるための切欠部３４ａ、３４ｂが設けられている。なお、前記下蓋３の円周縁部には、上蓋２からの着脱時に手指による挟持を容易とするための段差を設けてもよい。

図６において、ボビン４は、中心軸穴４１が形成され、この中心軸穴４１に、上蓋２の中空筒及び下蓋３の中空筒３５が挿入され、ボビン４は前記上蓋２と一体回転又は相対回転する。前記中心軸穴４１の両端部には、上部に上フランジ４２、下部に下フランジ４３が前記中心軸穴４１と直交する方向に形成されている。また、前記両フランジ４２、４３の中間には、前記フランジ４２、４３より僅かに小径である中仕切部４４が径方向に形成されており、この中仕切部４４を介して１本のコードＣが２層に捲回可能な上下のコード捲回部４５が区分されている。また、前記中仕切部４４の円周縁にはコードＣを係止する切欠（図示しない）が形成されている。

図６（ａ）において、上フランジ４２は、円周縁と中心軸穴に囲まれた凹部４６が設けられている。この凹部４６には、円周縁から中心軸穴に向かって、等間隔で６個のストッパー４７が突設されており、中心軸穴から円周縁に向かって等間隔で６個の歩進爪４８が形成された歯車が突設されている。また、前記ストッパー４７と歯車の間は連続した凹部４６となっている。図７（ｃ）において、下フランジ４３の円周縁には、等間隔で４個のコード引き出し孔４９が設けられている。通常、該コード引き出し孔４９は対向する２箇所が用いられる。

図７において、底蓋５は、略扁平な皿状の中心部に、前記下蓋３を貫通して上蓋２に挿入される上部が開口された断面六角形の中空筒５１が設けられている。前記中空筒５１は金属製（例えば、アルミニウム合金）であり、上部円周部には、前記下蓋３に着脱自在、且つ、回転自在に係止するための、釣針の返し形状に形成された３個の係合片５３が形成されている。５４は挿入ガイドであり、前記中空筒５１の円周外面に垂設されており、底蓋５を下蓋３に挿入する際に、下蓋３に設けられた挿入ガイド溝３６に沿って挿入する。底蓋５の外周縁には、前記下蓋３からの着脱を容易とするために、手掛部５２が設けられている。前記底蓋５は、下面（接地面）が地面等に接地していないときは下蓋３等と共に一体的に回転し、前記底蓋５の下面が地面等に接地すると、前記底蓋５の回転が停止する。

以下、自動繰出機構の使用方法を説明する。合成樹脂よりなるコードＣを取り付けるとき、駆動軸Ｓに前記自動繰出機構１が取り付けられている場合は、必ず駆動源が停止していることを確認する。前記自動繰出機構１から底蓋５と下蓋３を取り外してボビン４を取り出し、短くなったコードＣが残っているときは取り除く。

コードＣの全長の略中央部をボビン４の中仕切り部４４に形成された切欠に係止し、上下のコード捲回部４５に捲回する。次に、コードＣの両先端の所定長を巻き戻しながら、下フランジに形成された対抗するコード引き出し孔４９ａに、それぞれ挿入して係止する。その後、ボビン４は上蓋２に挿入された後、下蓋３及び底蓋５を前記上蓋２に挿入すれば、ボビン４は自動繰出機構１に装着される。

「作用」
次に、自動繰出機構１の作用について図８を参照して説明する。図８は、ボビン４の上フランジ４２の凹部４６に形成された歩進爪４８と、上蓋２の内面上部に対向して設けられたカム機構６の係合関係を、ボビン４の下フランジ４３側から見た説明図である。図８において、６１は上蓋２に設けられたカム機構６のカム本体、６２はカム、６４はカム押しバネ、６５はビスである。４８は歩進爪、Ｃはコードである。ボビン４の外周に記載された矢印は上蓋２及びボビン４の回転方向である。

図８（ａ）に示すように、コードＣが適正長にあるときは、回転に対するコードＣの抵抗力が大きく、上蓋２の回転速度は小さい。したがってカム機構６にかかる遠心力は小さく、カム本体６１はカム押しバネ６４の負勢により、歩進爪４８に押付けられた位置にある。これにより、カム６２は歩進爪４８と相互に係止状態となっており、上蓋２と一体回転する。

図８（ｂ）に示すように、コードＣが欠損すると、コードＣの長さの減少により回転に対するコードＣの抵抗力が減少し、上蓋２の回転速度が増大する。これにより、コードＣ及びカム本体６１にかかる遠心力が増大し、カム６２は前記歩進爪４８の外周縁に沿って係合したままボビン４の外周内縁に押し出される。これにより、前記カム本体６１は、矢印に示すように、カム押しバネ６４に抗して放射方向外側に移動する。この結果、ボビン４はカム本体６１のカム６２による回転方向の係止を解除されて、上蓋２に対して相対回転可能となる。このとき、ボビン４の反力が働かず、欠損したコード１０の先端近傍がコード挿通ガイド７からボビン４内に引き込まれるのを防止する。これにより、コードＣは遠心力にしたがって上蓋２に装着されたコード挿通ガイド７の穴を通過してボビン４から引き出される。

図８（ｃ）に示すように、コードＣが適正長まで引き出されると、回転に対するコードＣの抵抗力が増大して、上蓋２の回転速度が減少し、カム本体６１はカム押しバネ６４の負勢により、矢印に示すように、再び歩進爪４８の係止側に押付けられた位置に移動して、歩進爪４８と係止状態となり、ボビン４は再び上蓋２と一体的に回転する。

本発明の刈払機のコード自動繰出し機構は、コードがコード挿通ガイドの穴から自動繰出機構内部に引き込まれることがないという長所を有しおり、コード式刈払機に広く適用することができる。

１ 自動繰出機構
２ 上蓋
３ 下蓋
４ ボビン
５ 底蓋
６ カム機構
７ コード挿通ガイド
２１ 駆動軸挿入孔
２２ コード挿入孔
２３ａ、２３ｂ 立壁部
２４ フランジ形インサート
２５ 円弧状の貫通穴
２７ａ、２７ｂ 切欠部
２８ 凸壁
３１ 立壁部
３２ 挿入穴
３３ａ、３３ｂ 係合片
３４ａ、３４ｂ 切欠部
３５ 中空胴
３６ 挿入ガイド溝
４１ 中心軸穴
４２ 上フランジ
４３ 下フランジ
４４ 中仕切り部
４５ コード捲回部
４６ 凹部
４７ ストッパー
４８ 歩進爪
４９ コード引き出し孔
５１ 中空胴
５２ 手掛部
５３ 係合片
５４ 挿入ガイド
６１ カム本体
６２ カム
６３ 取り付けピン
６４ カム押しバネ
６５ ビス
Ｃ コード（ナイロンコード）
Ｎ ナット
Ｓ 駆動軸

Claims (2)

1. 中心部に駆動軸取付穴が穿孔された中空胴と、外周縁にコード挿通ガイドを取り付ける挿入孔が形成された立壁部が垂設されており、内面天井壁には、カム機構が対向して形成された上蓋と、
   前記上蓋の立壁部に着脱自在に嵌合し、中心部に中空胴が立設された下蓋と、
   前記上蓋と下蓋の中空胴の外周面に対して回転自在に内装されており、上フランジの凹部には放射状に歩進爪が形成されているボビンと、
   前記下蓋の中空胴に着脱自在に挿入される中空筒が中心部に立設されている底蓋と、からなる刈払機のコード自動繰出し機構において、
   前記上蓋に設けられ、バネで駆動軸取付穴側に負勢されているカム機構と、前記ボビンの上フランジの凹部に設けられ、放射状に形成された歩進爪が互いに係合関係にあり、噛み合い又は解除を繰り返すことにより、ボビンに捲回されたコードが自動的にボビンから引き出されるように構成されており、
   コードが欠損したとき、前記カム機構のカムは、遠心力の増加により前記歩進爪の外周縁に沿って係合した状態で前記ボビンの外周内縁に押し出されるため、ボビンの反力が働かず、その結果、欠損したコードの先端近傍がボビン内に引き込まれるのを防止することを特徴とする刈払機のコード自動繰出し機構。
2. 前記底蓋は、略扁平な皿状の中心部に、前記下蓋を貫通して前記上蓋に挿入される上部が開口された断面六角形の中空筒が設けられ、該中空筒の上部円周部には、前記下蓋に着脱自在、且つ、相対回転自在に係止するための係合片が形成されており、
   前記底蓋は、下面が地面等に接地していないときは下蓋と共に一体的に回転し、前記底蓋の下面が地面等に接地すると、前記底蓋の回転が停止することを特徴とする請求項１に記載の刈払機のコード自動繰出し機構。

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