JP6893125B2 - 刈込み機 - Google Patents

Description

本発明は、樹木や芝生の刈込みに使用する刈込み機に関する。

上記刈込み機は、特許文献１に示されるように、モータの出力軸で駆動回転されるギヤの下方に上下一対のカムが配置されており、上下一対のカムがギヤの回転に伴い回転運動を行うよう上下一対のカムとギヤとが連結ピンで連結されている。前記連結ピンは、基端部が上下一対のカムに固定され、先端部がギヤに形成の貫通孔に挿入されている。上下一対のカムは、ブレードに形成の嵌合孔に嵌合した状態で偏心回転運動を行うことによりブレードが往復運動して、樹木や芝生を刈込むことができるようになっている。

このような刈込み機では、製造上の形状のバラツキを考慮して、カムとブレードの嵌合孔との間には隙間を設ける必要がある。この隙間があることで、刈込み作業時に、ブレードの嵌合孔がカムから瞬間的に離れ、その後ブレードの嵌合孔がカムに衝突し、その振動がカムからギヤを介してハウジングへ伝達されて、比較的大きな騒音が発生する。この騒音の発生を回避するために、前記貫通孔と連結ピンの外周面との間に弾性部材を配置して振動がハウジングへ伝達されることを防止している。また、前記貫通孔に収容された弾性部材が早期に破損しないように、ギヤには連結ピンが当接して弾性部材の変形量を規制するための貫通孔よりも小さな孔が形成されている。

特許第５７０１０４９号公報（図５参照）

上記特許文献１では、刈込み作業時の騒音発生を弾性部材により防止しつつ、弾性部材が必要以上に変形することをギヤに備えた小さな孔に連結ピンが当接することで抑制しているが、刈込み作業中にブレードに草木が噛み込んで大きな負荷が加わると、連結ピンがギヤの小さな孔に勢いよく当接してしまい、ギヤを破損してしまうことがあり、改善の余地があった。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、弾性部材が早期に破損しないように弾性部材の変形量を規制しながらも、刈込み作業中に大きな負荷が加わった場合でも、ギヤの破損を防止できる刈込み機を提供することを課題とする。

本発明に係る刈込み機は、駆動装置により駆動回転されるギヤと、該ギヤの回転をブレードの往復運動に変換するカムと、基端部が前記カムに固定され先端部が前記ギヤに挿通されることにより該ギヤの回転に伴い該カムを回転運動させるための連結ピンと、該連結ピンに外嵌され前記ギヤに形成された貫通孔に収納される弾性部材と、を備え、前記ギヤに取り付けられ、前記連結ピンが挿通して前記弾性部材の変形量を規制するためのピン規制孔が形成された板状の規制部材を備え、該規制部材のピン規制孔が、前記連結ピンの外径よりも大きく、かつ、前記弾性部材が収容される前記ギヤの貫通孔の内径よりも小さく形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、連結ピンに外嵌されギヤに形成された貫通孔に収納される弾性部材によって、刈込み作業時の騒音発生を低減することができる。また、ギヤの貫通孔の内径よりも小さく形成された規制部材のピン規制孔に連結ピンが当接することによって、弾性部材が必要以上に変形することがなく、弾性部材が早期に破損することを防止できる。また、刈込み作業中にブレードに草木が噛み込んで大きな負荷が加わった場合は、前記規制部材のピン規制孔に連結ピンが当接するので、ギヤの貫通孔の内面に連結ピンが当接することがない。したがって、ギヤが破損することを防止できる。

また、本発明に係る刈込み機は、前記ギヤの前記ブレードに近い側に前記カムが配置され、前記規制部材が、前記ギヤと前記カムとの間に配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、規制部材が、ギヤとカムとの間に配置されることで、ギヤのカムから離れる側に規制部材を配置した場合に比べて、カムから規制部材までの距離を短くすることができる。これにより、ピン規制孔に連結ピンの基端部側が当接することになるので、当接したときに連結ピンが受けるモーメント力が小さくなり、連結ピンの耐久性を高めることができる。

また、本発明に係る刈込み機は、前記ギヤの回転軸線に直交する方向において、前記ギヤに対する前記規制部材の位置決めを行う位置決め部を備えていることが好ましい。

かかる構成によれば、ギヤに対して所定の位置に規制部材を取り付けることができることで、弾性部材が収納されるギヤの貫通孔と規制部材のピン規制孔の位置関係が正しい位置関係となる。これにより、弾性部材の変形量を設計値通り規制することができるので、変形量が過大になることによる弾性部材の早期破損や、変形量が過小に規制されることによる騒音低減効果の減少と言った不具合が発生しない。また、保守のために規制部材の脱着や交換が必要となった場合でも、位置決め部によってギヤに対する規制部材の正しい取り付け位置が再現されるので、引き続き良好な騒音低減効果を長期に亘って発揮することができる。

以上の如く、本発明によれば、板状の規制部材を備えることで、弾性部材が早期に破損しないように弾性部材の変形量を規制しながらも、刈込み作業中に大きな負荷が加わった場合でも、ギヤの破損を防止できる刈込み機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る刈込み機の一部を省略した縦断側面図である。 同刈込み機の要部を拡大した縦断側面図である。 ギヤの底面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。 図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 別の形態のギヤの底面図である。 図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図７におけるＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図７におけるＸ−Ｘ線断面図である。 別の形態のギヤの縦断面図である。

以下、本発明に係る刈込み機であるヘッジトリマの一実施形態について、図面に基づいて説明する。このヘッジトリマは、図１に示すように、ハウジング１と、ハウジング１から後方へ延びるように延出されたメインハンドル２と、ハウジング１の後方下部から斜め上方へ突出する補助ハンドル３と、ハウジング１の前面下部から斜め上方へ突出するガード板４と、ハウジング１の下部から前方へ突出する上下一対のブレード５，６を備える刈刃部７と、を備えている。メインハンドル２には、刈刃部７の運転操作を行うためのトリガスイッチ８を備えている。また、ハウジング１の内部には、刈刃部７を運転するための駆動部９を備えている。

駆動部９は、図１及び図２に示すように、駆動装置であるモータ１０と、モータ１０の出力軸１０Ａの下端側に形成されたピニオン１１と、ピニオン１１に噛み合って動力伝達されて駆動回転されるギヤ１２と、ギヤ１２の回転を偏心回転運動に変換して上下一対のブレード５，６を互いに往復運動させるべく、ギヤ１２のブレード５，６側に近い側である下方に配置された上下一対のカムである偏心カム１３，１４と、基端部が偏心カム１３，１４に固定され先端部がギヤ１２に挿通されることによりギヤ１２の回転に伴い偏心カム１３，１４を回転運動させるための一対の連結ピン１５，１５と、連結ピン１５，１５の外周面と連結ピン１５，１５を挿通させるためにギヤ１２に形成した一対の貫通孔１６，１６との間に介在される弾性部材１７，１７と、ギヤ１２と上側の偏心カム１３との間に配置された規制部材１８と、を備えている。規制部材１８の直下には、偏心カム１３，１４よりも大きなカムプレート１９を配置している。尚、ギヤ１２は、金属で構成されているが、合成樹脂で構成すれば更なる静音化が可能になる。

各連結ピン１５は、軸方向一端から他端まで同一径を有する円柱状に構成され、硬度の高い材料であるベアリング鋼から構成されており、耐久性において有利になるが、他の金属材料で構成してもよい。

上下一対のブレード５，６は、上側に位置するブレード押え２０と下側に位置するブレードホルダ２１に上下から挟まれた状態で前後に移動可能に保持されている。また、ブレード５，６の後端部に形成された嵌合孔に上下の偏心カム１３，１４にそれぞれ係合されており、偏心カム１３，１４が回転することにより、ブレード５，６が互いに１８０度ずれた位相で前後に往復直線運動をするように構成されている。

図２及び図４に示すように、ギヤ１２に形成した一対の貫通孔１６，１６は、弾性部材１７を収容する大径孔１６Ａと、大径孔１６Ａよりも小径に構成されかつ大径孔１６Ａに収容された弾性部材１７の軸方向一方側への移動を規制するための小径孔１６Ｂと、を備えている。大径孔１６Ａは、下端から上端まで同一径に形成され、大径孔１６Ａの上端と小径孔１６Ｂの下端とがテーパー面１６Ｃで繋がっている。小径孔１６Ｂは、大径孔１６Ａと同様に、下端から上端まで同一径でギヤ１２の上端よりも少し下方の位置まで形成され、小径孔１６Ｂの上端とギヤ１２の上端とは上端側ほど大径となるテーパー面１６Ｄで繋がっている。小径孔１６Ｂの直径Ｄ２は、後述する規制部材１８のピン規制孔１８Ａの直径Ｄ１よりも大きく形成されている。これにより、刈込み作業中にブレード５，６に草木が噛み込んで大きな負荷が加わった場合に、連結ピン１５が規制部材１８のピン規制孔１８Ａに当接するが、小径孔１６Ｂには当接しないようになっている。尚、図４では、連結ピン１５，１５を省略している。尚、テーパー面１６Ｃ，１６Ｄを形成せず大径孔１６Ａと小径孔１６Ｂのみで貫通孔１６を形成しても良い。

ギヤ１２の径方向外側に、ピニオン１１（図２参照）に噛み合う歯部１２Ａが形成され、ギヤ１２の中心部には、後述する支軸２３が貫通される貫通孔１２Ｋが形成されている。一方、ギヤ１２を回転自在に支持する支軸２３は、上端部が、ハウジング１内に備えた支持部材２２に固定され、支軸２３の下端部が、ハウジング１に固定されるブレードホルダ２１の孔に嵌合している。この支軸２３が、ギヤ１２の貫通孔１２Ｋに貫通され、ギヤ１２の貫通孔１２Ｋと支軸２３との間に軸受け２４が介在されてギヤ１２が軸受け２４を介して支軸２３に回転自在に支持されている。また、前記支軸２３は、偏心カム１３，１４も貫通している。

このような刈込み機では、製造上の形状のバラツキを考慮して、偏心カムとブレードの嵌合孔との間には隙間を設ける必要がある。この隙間があることで、刈込み作業時に、ブレードの嵌合孔が偏心カムから瞬間的に離れ、その後ブレードの嵌合孔が偏心カムに衝突し、その振動が偏心カムからギヤを介してハウジングへ伝達されて、比較的大きな騒音が発生する。この騒音の発生を回避するために、本発明に係る刈込み機には、前記弾性部材１７が設けられている。この弾性部材１７は、円筒状のゴムから構成されている。また、弾性部材１７の内径は、連結ピン１５の外径よりも僅かに小さく形成され、弾性部材１７の外径は、貫通孔１６の大径孔１６Ａの内径よりも僅かに大きく形成されている。このように構成することによって、連結ピン１５の外面と弾性部材１７の内面との間及び弾性部材１７の外面と貫通孔１６の大径孔１６Ａの内面との間に隙間が発生することがないようにしている。

ギヤ１２の下面には規制部材１８が当接して取り付けられている。規制部材１８の中心部にはギヤ１２の下面から突出した軸受け２４の下端部が遊嵌される貫通孔１８Ｃが形成されている。この規制部材１８は、弾性部材１７，１７の変形量を規制するために設けられている。具体的には、規制部材１８は、金属からなる円板状部材であって、弾性部材１７，１７の変形量を規制するためのピン規制孔１８Ａ，１８Ａが形成されている。図２に示すように、規制部材１８は、ピン規制孔１８Ａ，１８Ａの中心線が大径孔１６Ａ，１６Ａの中心線と一致するようにギヤ１２の下面に取り付けられている。規制部材１８のピン規制孔１８Ａの内径は、連結ピン１５の外径よりも大きく、かつ、ギヤ１２の貫通孔１６を構成する大径孔１６Ａの内径よりも小さく形成されている。尚、規制部材１８は、耐久性を確保するために、比較的硬度の高い金属で形成されている。

上記のように、連結ピン１５，１５に外嵌されギヤ１２に形成された大径孔１６Ａ，１６Ａに収納される弾性部材１７，１７によって、偏心カム１３，１４とブレード５，６の嵌合孔との間で発生した振動がハウジング１に伝わることを抑制できるので、刈込み作業時の騒音発生を低減することができる。また、ギヤ１２の貫通孔１６の小径孔１６Ｂよりも小さく形成された規制部材１８のピン規制孔１８Ａに連結ピン１５が当接することによって、弾性部材１７が必要以上に変形することがなく、弾性部材１７が早期に破損することを防止できる。また、刈込み作業中にブレード５，６に草木が噛み込んで大きな負荷が加わった場合でも、前記規制部材１８のピン規制孔１８Ａに連結ピン１５が当接することによって、ギヤ１２の貫通孔１６の小径孔１６Ｂに連結ピン１５が当接することがなく、ギヤ１２が破損することを防止できる。万一、規制部材１８のピン規制孔１８Ａに連結ピン１５が勢いよく当接することが頻繁に発生して規制部材１８が破損したとしても、ピン規制孔１８Ａが形成されているのは規制部材１８であって、ギヤ１２ではないので、高価なギヤ１２に比べて安価な規制部材１８を新たな規制部材１８に交換するだけで済み、コスト面においても有利になる。

また、規制部材１８が、ギヤ１２と上側の偏心カム１３との間に配置されることで、ギヤ１２の偏心カム１３から離れる側（図２では偏心カム１３の上側）に規制部材１８を配置した場合に比べて、偏心カム１３から規制部材１８までの距離を短くすることができる。これにより、ピン規制孔１８Ａに連結ピン１５の基端部側が当接することになるので、当接したときに連結ピン１５が受けるモーメント力が小さくなり、連結ピン１５の耐久性を高めることができる。

また、本発明に係る刈込み機は、ギヤ１２に対して規制部材１８が所定の位置に取り付けられるように、ギヤ１２の回転軸線に直交する方向において、ギヤ１２に対する規制部材１８の位置決めを行う位置決め部Ｘ（図６参照）を備えている。この位置決め部Ｘは、ギヤ１２及び規制部材１８に板厚方向で貫通形成されたギヤ側の孔１２Ｈ及び規制部材側の孔１８Ｈと、これらを貫通することで、ギヤ１２の回転軸線に直交する方向、すなわち、径方向と周方向の両方向において、ギヤ１２に対する規制部材１８の位置決めを実行するピン２５，２５と、を備えている。このピン２５，２５によって位置決めが実行されることで、ギヤ１２の大径孔１６Ａ，１６Ａの中心線と規制部材１８のピン規制孔１８Ａ，１８Ａの中心線とを容易に一致させることができる。前記位置決め部Ｘの他の構成としては、図示していないが、例えば、ギヤ１２及び規制部材１８のうちの一方に凹部を形成し、この凹部に係止することでギヤ１２に対する規制部材１８の軸方向と直交する方向における位置決めする凸部を他方に形成した構成でもよいが、ギヤ側の孔１２Ｈ及び規制部材側の孔１８Ｈと、これら孔１２Ｈ，１８Ｈに貫通するピン２５で構成する方が加工精度を容易に高めることができ、好ましい。尚、ここでは、ピン２５が軸方向一端から他端まで略同一径を有する平行ピンとして構成されているが、外周面がテーパー形状に形成されたテーパーピンであってもよい。尚、テーパーピンを採用する場合は、ギヤ側の孔１２Ｈ及び規制部材側の孔１８Ｈは、テーパー孔として形成されることになる。また、上記の実施形態は、２つの位置決め部Ｘ，Ｘを備えた場合を示しているが、ギヤ１２の回転軸線に直交する方向において、ギヤ１２に対する規制部材１８の位置決めを行うことができるのであれば、位置決め部の数は、２つに限定されない。

上記のように位置決め部Ｘにより位置決めされた後は、図３及び図５に示すように、皿ネジ２６の締め付けによりギヤ１２に規制部材１８を固定することができる。尚、ギヤ１２に皿ネジ２６が螺合する螺子孔１２Ｎが形成され、規制部材１８に皿ネジ２６の頭部の外周部を受け止めるテーパー面に形成された貫通孔１８Ｋが形成されている。

上記のようにして、ギヤ１２に対して所定の位置に規制部材１８が固定されることによって、ギヤ１２の大径孔１６Ａ，１６Ａの中心線と規制部材１８のピン規制孔１８Ａ，１８Ａの中心線とが一致することになる。これにより、弾性部材１７の変形量を設計値通り規制することができるので、変形量が過大になることによる弾性部材１７の早期破損や、変形量が過小に規制されることによる騒音低減効果の減少と言った不具合が発生しない。また、保守のために規制部材１８の脱着や交換が必要となった場合でも、位置決め部Ｘによってギヤ１２に対する規制部材１８の取り付け位置が所定の位置に再現されるので、引き続き良好な騒音低減効果を長期に亘って発揮することができると共に、保守作業が容易になる。また、刈込み作業中に連結ピン１５の衝突を規制部材１８が頻繁に受けた時でも、ギヤ１２の回転軸線に直交する方向において、ギヤ１２に対する規制部材１８の位置が不測にずれることを防止することができる。更に、２つ連結ピン１５の内一方の連結ピン１５のみがピン規制孔１８Ａに当接するようなことがないので、連結ピン１５や規制部材１８の耐久性が低下することを抑制できる。

尚、本発明に係る刈込み機は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

前記実施形態では、上下のブレード５，６を可動式に構成したが、一方のブレードを固定式にし、他方のブレードのみを可動式に構成して実施することもできる。また、１つの可動式のブレードのみを備える構成であってもよい。

また、前記実施形態では、刈込み機としてヘッジトリマを示したが、レシプロソー、芝生バリカン、芝刈り機等であってもよい。

また、前記実施形態では、規制部材１８をギヤ１２と偏心カム１３との間に配置したが、ギヤ１２の偏心カム１３から離間する側に配置して実施してもよい。具体的には、図７〜図１０に示すように、ギヤ１２の上面側に規制部材１８が入り込む凹部１２Ｂを形成し、その凹部１２Ｂに規制部材１８を入り込ませてから、前述と同様に位置決め部Ｘを構成するピン２５，２５により位置決めする。この位置決めした状態から前述と同様に皿ネジ２６，２６によりギヤ１２に規制部材１８を固定する。この規制部材１８が、弾性部材１７，１７が大径孔１６Ａの上面側開口から上方へ抜けないようにするためのカバー部材を兼用している。また、規制部材１８のピン規制孔１８Ａが、ギヤ１２の小径孔１６Ｂよりも小さく構成されており、刈込み作業中にブレード５，６に草木が噛み込んで大きな負荷が加わった場合に、連結ピン１５が規制部材１８のピン規制孔１８Ａに当接するが、小径孔１６Ｂには当接しないようになっている。尚、説明しなかった構成は、図１〜図６のものと同一である。また、ギヤ１２の上面部に規制部材１８が入り込む凹部１２Ｂを形成することによって、上下方向の大きさを小さく抑えることができるが、凹部１２Ｂを形成しないで、ギヤ１２の上面に当接した状態で規制部材１８を配置してもよい。

また、前記実施形態では、貫通孔１６は、大径孔１６Ａに収容された弾性部材１７の軸方向一方側への移動を規制するための小径孔１６Ｂを備えたが、図１１に示すように、小径孔１６Ｂを省略した貫通孔１６であってもよい。この場合、図８と同様に規制部材１８をギヤ１２の上面部に形成した凹部１２Ｂに入り込ませている場合を示しているが、図４と同様にギヤ１２の下面に当接した状態であってもよい。図１１の場合、弾性部材１７，１７が貫通孔１６，１６の上面側開口から上方へ抜けることを規制部材１８で阻止することができる。また、図示していないが、弾性部材１７，１７が貫通孔１６，１６の下端から下方へ移動することを阻止するカバー部材をギヤ１２の下面に当接する状態で設けることもできる。

また、前記実施形態では、カムとして偏心カムを採用した構成を示したが、カムは、偏心カムに限定されない。回転運動をブレードの往復運動に変換することができるカムであればよい。

１…ハウジング、２…メインハンドル、３…補助ハンドル、４…ガード板、５，６…ブレード、７…刈刃部、８…トリガスイッチ、９…駆動部、１０…モータ、１０Ａ…出力軸、１１…ピニオン、１２…ギヤ、１２Ａ…歯部、１２Ｂ…凹部、１２Ｈ，１８Ｈ…孔、１２Ｋ…貫通孔、１２Ｎ…螺子孔、１３，１４…偏心カム、１５…連結ピン、１６…貫通孔、１６Ａ…大径孔、１６Ｂ…小径孔、１６Ｃ…テーパー面、１６Ｄ…テーパー面、１７…弾性部材、１８…規制部材、１８Ａ…ピン規制孔、１８Ｃ…貫通孔、１８Ｈ…孔、１８Ｋ…貫通孔、１９…カムプレート、２１…ブレードホルダ、２２…支持部材、２３…支軸、２４…軸受け、２５…ピン、２６…皿ネジ、Ｄ１，Ｄ２…直径、Ｘ…位置決め部

Claims (3)

1. 駆動装置により駆動回転されるギヤと、該ギヤの回転をブレードの往復運動に変換するカムと、基端部が前記カムに固定され先端部が前記ギヤに挿通されることにより該ギヤの回転に伴い該カムを回転運動させるための連結ピンと、該連結ピンに外嵌され前記ギヤに形成された貫通孔に収納される弾性部材と、を備え、
   前記ギヤに取り付けられ、前記連結ピンが挿通して前記弾性部材の変形量を規制するためのピン規制孔が形成された板状の規制部材を備え、該規制部材のピン規制孔が、前記連結ピンの外径よりも大きく、かつ、前記弾性部材が収容される前記ギヤの貫通孔の内径よりも小さく形成されていることを特徴とする刈込み機。
2. 前記ギヤの前記ブレードに近い側に前記カムが配置され、前記規制部材が、前記ギヤと前記カムとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の刈込み機。
3. 前記ギヤの回転軸線に直交する方向において、前記ギヤに対する前記規制部材の位置決めを行う位置決め部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の刈込み機。

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