JP6548507B2 - 研磨器 - Google Patents

Description

本発明は、刈払機の回転刃の切れ味を回復または増加させるのに用いる研磨器に関する。

従来、雑草の除去作業において、化石燃料または電気を利用する原動機を備えた刈払機（草刈機）が用いられている。一般的に刈払機は、メインパイプの中心付近に使用者が掴む為のハンドルを備え、メインパイプの後端に原動機が取り付けられ、先端に回転刃が取り付けられている。この回転刃の切れ味が悪くなると、取り外して研磨を行っていた。

回転刃の取り外しと取り付け作業が面倒であるという事情を鑑みて、回転刃を取り外す必要がなく、刈払機の原動機による回転を利用した回転カッタ研削装置が発明された。（例えば特許文献１）
しかしながら、従来の回転カッタ研削装置は、回転刃の外径と研削面の曲率が不一致であったり回転刃の中心点を出すガイド部品が必要であったりすることから、使用する回転刃が限られると共に部品点数が多く高価なものであった。

特開２０１５−８０８２５号公報

そこでこの発明は、回転刃の外径の変化にも対応可能であると共に回転刃の中心点を出すガイド部品を必要としない研磨器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本件発明は以下の手段を用いた。
（請求項１記載の発明）
請求項１記載の発明は、刈払機の回転刃に用いる研磨器であって、少なくとも一端が固設された第一基板と、前記第一基板に対して所定の角度をなし、少なくとも一端が固設された第二基板と、前記第一基板及び前記第二基板に設けられ前記回転刃の外周と当接して研磨する研磨部材とを備え、前記第一基板及び前記第二基板は、前記回転刃が押しつけられることにより撓む素材からなることを特徴とする。
（請求項２記載の発明）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第一基板及び前記第二基板における固設箇所が、回転刃の回転方向における回転刃の外周の到来側のみであることを特徴とする。

（請求項３記載の発明）
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の研磨器おいて、前記第一基板と前記第二基板のなす角度が、６０度〜１２０度であることを特徴とする。
（請求項４記載の発明）
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の研磨器において、それぞれ矩形状からなる前記第一基板及び前記第二基板には長手方向に沿った長孔を備え、前記研磨部材が前記長孔を介して前記第一基板及び前記第二基板の長手方向に沿ってスライド移動可能であることを特徴とする。
（請求項５記載の発明）
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の研磨器において、前記第一基板と前記第二基板のそれぞれに固定される固定部材がＬ字型形状であると共に前記固定部材に立設された固定片を備えており、前記固定片は、前記固定片を貫通した固定孔を備えており、前記第一基板及び前記第二基板は、回転刃の回転方向における回転刃の外周の到来側に、貫通した固設孔を備えており、前記固定孔と前記固設孔を挿通するボルトと前記ボルトと螺合するナットによって、前記第一基板及び前記第二基板がそれぞれに固定部材に固定されていることを特徴とする。

（請求項１記載の発明の効果）
請求項１記載の発明を用いると所定の角度に角度付けされた空間の間に回転刃外周の円弧が入っていくので、回転刃の外径の変化にも対応可能であると共に回転刃の中心点を出すガイド部品を必要としない研磨器を提供することができる。さらに、第一基板及び第二基板の弾性変形によって撓み角が生じるものとなる。これにより、研磨部材の研磨部とチップ部との当接に逃げ角を生じる。逃げ角の角度変化により、押し付けの力加減に対応した研磨が可能となる。これにより、使用者は、回転刃を傷めることに対して神経質になることなく、研磨作業を行うことができる。
（請求項２記載の発明の効果）
請求項２記載の発明であると、第一基板及び第二基板と回転刃外周の当接位置よりも回転刃外周の到来側（使用者から見て反時計回りの回転刃の場合、当接位置よりも時計回り側）の位置関係となり、第一基板及び第二基板の弾性変形と相乗的に作用し、より好適な研磨作業を行うことができる。

（請求項３記載の発明の効果）
６０度〜１２０度の角度で第一基板と前記第二基板を設置するのが好ましい。
（請求項４記載の発明の効果）
請求項４記載の発明のようにすると、研磨部材の研磨部が部分的にすり減ったとしても、研磨部材の位置を長孔の長さ分スライドさせることにより、すり減っていない箇所を使用することができる。これにより、研磨部材の使用期間を長くすることができる。
（請求項５記載の発明の効果）
請求項５記載の発明のようにすると、Ｌ字型形状板と基板２枚（第一基板と第二基板）という極めて少ないメイン部品数の研磨器とすることができる。

図１は、研磨器の全体斜視図である。 図２は、研磨器の分解斜視図である。 図３は、固定部材と第一基板と前記第二基板の全体斜視図である。 図４は、固定部材と第一基板と前記第二基板全体斜視図である。 図５は、固定部材と第一基板と前記第二基板全体上面図である。 図６は、研磨作業の開始を示す上面図である。 図７は、研磨作業を示す上面図である。 図８は、研磨作業を示す部分拡大上面図である。

以下にこの発明の研磨器１を実施例として示す各図と共に説明する。

〔１．研磨器１について〕
図１は、研磨器１の全体斜視図である。図２は、研磨器１の分解斜視図である。
研磨器１は、図１に示すように、固定部材２と第一基板３ａと第二基板３ｂと研磨部材４を備えるものである。図２に示すように、固定部材２と第一基板３ａと第二基板３ｂの端部は、ボルト１０とナット１１の螺合によって固定され、研磨器１全体は、釘１２によってベース（地面や床面）に取り付けられる。
第一基板３ａと第二基板３ｂの所定の角度を６０°〜１２０°（好ましくは８０°〜１００°）として配置し固定することによって、研磨部材４それぞれは、刈払機回転刃５の外周に接触するものとなる。各図面では最も好ましい所定の角度９０°を採用し描画した。

〔２．固定部材２について〕
図３は固定部材２と第一基板３ａと第二基板３ｂの全体斜視図であり、図４は固定部材２と第一基板３ａと第二基板３ｂの全体斜視図であり、図５は固定部材２と第一基板３ａと第二基板３ｂの全体上面図である。
図１〜図５に示すように固定部材２は、ベース（地面や床面）に設置する、Ｌ字型形状の金具である。固定部材２のＬ字型形状は、内側長辺と内側短辺、外側長辺と外側短辺に分けることができる。
図３〜図５に示すように、内側短辺の内側長辺側に固定片２０が立設されており、内側長辺の内側短辺側ではないもう一端側に固定片２０が形成されている。言い換えると、内側短辺と内側長辺両方について、上から見て時計回り進行方向側の端部それぞれに固定片２０が形成されている。これにより、上から見て反時計回りの回転刃５の回転方向における回転刃５の外周の到来側に設定されたものとなる。
そして固定片２０それぞれは、固定部材２の平面に対して垂直上方に延びるものであり、固定片２０を貫通する固定孔２１が設けられている。固定孔２１それぞれは、ボルト１０の軸を通すものである。
図３〜図５に示すように、固定部材２のＬ字型形状における外側短辺と外側長辺が交わる点付近と、外側長辺の外側短辺側ではないもう一端付近と、外側短辺の外側長辺側ではないもう一端付近には、ベース固定孔２２が設けられる。ベース固定孔２２は釘１２の軸を通すものである。
固定部材２にはステンレス等の金属板を例示することができ、固定片２０は折り曲げ加工によって設けることができる。

〔３．第一基板３ａと第二基板３ｂについて〕
図１〜図４に示すように、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれは、長孔３０と、固設孔３１を備えるものである。
長孔３０は、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの長手方向に沿う態様で、矩形状である第一基板３ａと第二基板３ｂの略中央の上端部近傍と下端部近傍に設けられる。このようにすると、研磨部材４の取り付け位置を第一基板３ａと第二基板３ｂの長手方向に対してスライド可能とすることができる。
固設孔３１は、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれにおいて、回転刃５の回転方向における回転刃５の外周の到来側（上から見て時計回り進行側の）端部近傍にのみ設けられる。一般的に刈払機の回転刃５は上から見て反時計回りであるから、このようにすると、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの固定位置は、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの長手方向において、研磨部材４と回転刃５の接触位置よりも回転刃５の到来側となる。
ここにおいて端部近傍の距離は、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれにおいて長手距離の３％〜９％の範囲内である。図１〜図７においては、回転刃５の到来側端部から、回
転刃５の進行方向へ長手距離の６％進めた位置に、固設孔３１は設けられている。固設孔３１を第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの長手方向に延びる長孔とすると、研磨部材４をスライドさせることができるため好ましい。

〔４．研磨部材４について〕
研磨部材４は、図１図２に示すように、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの略中央部に取り付けられるものであって、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの短手方向の略中央に研磨部４０を備え両端近傍に長孔４１を備える。ここにおいて両端近傍の距離は、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの短手距離の７％〜１３％の範囲内である。図１と図２においては端部から１０％の距離を長孔４１の中央とした。
研磨部４０は、砥石やセラミックスなどであり、回転刃５の外周を研ぐ部材である。
長穴４１は、長穴３０により研磨部材４のスライド量をさらに増加させるものである。このようにすると研磨部４０が部分的にすり減ったとしても、研磨部材４の位置を長孔３０と長穴４１の長さを合わせてスライドさせ、研磨部４０のすり減っていない箇所を位置決めし、ボルト４２とナット４３の螺合で固定することができる。これにより、研磨部材４の使用期間を長くする（交換期間を短くする）ことができる。またボルト４２とナット４３の螺合を用いず、研磨部材４と第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれとを接合し一体化させる場合は、固設孔３１を長孔とすることで、前述のスライド及び位置決めを行うことができる。

〔５．刈払機と研磨器１を用いた研磨作業について〕
図６は研磨作業の開始を示す上面図であり、図７は研磨作業を示す上面図であり、図８は研磨作業を示す部分拡大上面図である。
刈払機（苅払機、ブラッシュカッター)は、草や小径木を刈払うための機械のことであ
る。刈払機の構造は原動機（モーター、エンジン）、メインパイプ（シャフト、ロッド）、回転刃（チップソー）からなり、操作者は、メインパイプに固定されたハンドルを操作して刈払いを行う。一般的には右手部分にエンジンスロットルが設けられており、これを調節することでエンジンの回転数（回転刃の回転数）を調節する。エンジン式では、ドライブシャフトとの間に遠心式のクラッチがあり、始動・アイドル時などの歯の無用な回転を防ぎ、草噛みなどによる歯の停止にも備えている。
研磨作業は、図６に示すように使用者がアイドル状態で回転していない回転刃５を以下に述べる研磨器１に押し当てた後、図７に示す状態で使用者はエンジンスロットルを開き、刈払機の回転力を用いて、回転刃５の研磨を行う。
また、この発明において発明に用いられる刈払機の回転刃５は、図８に示すように外周にバナジウム鋼などの合金チップをチップ部５０として多数備えたチップソーを想定している。

〔６．研磨作業における第一基板３ａと第二基板３ｂの動きについて〕
前述のように、チップ部５０を備えた回転刃５の研磨において、回転刃５に図６の矢印方向に力が加えられると、第一基板３ａと第二基板３ｂは回転刃５に研磨部４０が押さえつけられて元の位置から変位し、撓み角３２が生まれる。この撓み角３２が生まれると、回転刃５のチップ部５０と研磨部材４の研磨部４０との接触には、図８に示すように逃げ角５１が生まれる。
平面幾何学的には、円弧と接線において、円に接線を引くと、接点で半径と垂直に交わる。このことから、回転刃５のチップ部５０が円弧位置に近似し、第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれの研磨部４０が接線に近似する。このことから、図６に示す態様において使用者が大きな力で回転刃５を第一基板３ａと第二基板３ｂそれぞれに押しつけた場合であっても、撓み角３２の角度が大きくなると共に、逃げ角５１の角度も大きくなる。
研磨作業時に逃げ角５１があると、チップ部５０の刃が研磨部４０に食い込む可能性が無くなると共に、その際にはじかれる（いわゆるキックバック）の可能性も無くなる。こ
のとから、使用者は、回転刃５を傷めることやキックバックに対して神経質になることなく、研磨作業を行うことができる。さらに、使用者は、回転刃５を押し付ける力加減で逃げ角５１を調整し、研ぎ具合を調節することもできる。

１・・・研磨器
１０・・・ボルト
１１・・・ナット
１２・・・釘
２・・・固定部材
２０・・・固定片
２１・・・固定孔
２２・・・ベース固定孔
３ａ・・・第一基板
３ｂ・・・第二基板
３０・・・長孔
３１・・・固設孔
３２・・・撓み角
４・・・研磨部材
４０・・・研磨部
４１・・・長孔
４２・・・ボルト
４３・・・ナット
５・・・回転刃
５０・・・チップ部
５１・・・逃げ角

Claims (5)

1. 刈払機の回転刃（５）に用いる研磨器（１）であって、
   少なくとも一端が固設された第一基板（３ａ）と、
   前記第一基板（３ａ）に対して所定の角度をなし、少なくとも一端が固設された第二基板（３ｂ）と、
   前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）に設けられ前記回転刃（５）の外周と当接して研磨する研磨部材（４）とを備え、
   前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）は、前記回転刃（５）が押しつけられることにより撓む素材からなる
   ことを特徴とする研磨器。
2. 前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）における固設箇所が、回転刃（５）の回転方向における回転刃（５）の外周の到来側のみであることを特徴とする請求項１に記載の研磨器。
3. 前記第一基板（３ａ）と前記第二基板（３ｂ）のなす角度が、６０度〜１２０度であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨器。
4. それぞれ矩形状からなる前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）には長手方向に沿った長孔（３０）を備え、
   前記研磨部材（４）が前記長孔（３０）を介して前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）の長手方向に沿ってスライド移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の研磨器。
5. 前記第一基板（３ａ）と前記第二基板（３ｂ）のそれぞれに固定される固定部材（２）がＬ字型形状であると共に前記固定部材（２）に立設された固定片（２０）を備えており、前記固定片（２０）は、前記固定片（２０）を貫通した固定孔（２１）を備えており、
   前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）は、回転刃（５）の回転方向における回転刃（５）の外周の到来側に、貫通した固設孔（３１）を備えており、
   前記固定孔（２１）と前記固設孔（３１）を挿通するボルト（１０）と前記ボルト（１０）と螺合するナット（１１）によって、前記第一基板（３ａ）及び前記第二基板（３ｂ）がそれぞれに固定部材（２）に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の研磨器。

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