JP7025902B2 - カッタユニット - Google Patents

Description

本発明は、刈払機の支持棹の前端部に取り付けられるカッタユニットに関し、特に、支持棹の前端部に回転可能に取り付けられる回転体と、回転体に着脱可能に取り付けられ、回転体に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をした切断刃とを備えたカッタユニットに関する。

特許文献１には、草、芝等を刈り払う刈払機に使用するカッタユニットが開示されている。この刈払機に使用するカッタユニットは、支持棹の前端部に取り付けられた略円板形をした回転体と、回転体の遠心方向の外側端部に着脱可能かつ揺動可能に支持された切断刃とを備えている。切断刃は回転体に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をしている。また、切断刃の基端部には厚み方向の両端部に突出して形成したボス部が形成されており、厚み方向の両側に形成したボス部が回転体の遠心方向の端部にて厚み方向の両側に形成した係合凹部に係合している。電動モータ等の駆動源の駆動によってカッタユニットの回転体を回転させると、切断刃は回転する回転体の遠心力によって遠心方向外向きに開いた状態で回転体とともに回転する。カッタユニットを回転させた状態において、支持棹の操作によってカッタユニットを地面に沿って水平に揺動させると、草、芝等が回転体とともに回転する切断刃によって切断されて刈り払われる。

このカッタユニットを用いて草、芝等を切断して刈り払うと、切断刃が摩耗によって徐々に磨り減るので、切断刃を定期的に新しく交換する必要がある。このカッタユニットにおいては、切断刃は回転体に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をし、前側に膨らんだ部分に刃部を形成するようにしているため、回転方向の前側に刃部が位置する向きで切断刃を回転体に取り付ける必要がある。このため、切断刃の基端部に形成した厚み方向を上下とした上側のボス部と下側のボス部との外径を異なるようにするとともに、回転体の厚み方向を上下とした上側に形成された係合凹部と下側に形成された係合凹部とを各ボス部に係合可能な内径とすることで、切断刃が逆向きに取り付けられないようにしている。

欧州特許出願公開第２８１８０３３号公報

上記の特許文献１に記載のカッタユニットにおいては、切断刃の基端部に形成した厚み方向の上側のボス部と下側のボス部との外径を異なるようにするとともに、回転体の厚み方向の上側に形成された係合凹部と下側に形成された係合凹部とを各ボス部に係合可能な内径として、切断刃が逆向きで取り付けられないようにしている。このようにしたカッタユニットでは、切断刃の上下のボス部を回転体の上下の係合凹部に係合させる位置まで移動させなければ、切断刃を逆向きで取り付けようとしていることに気付くことができなかった。本発明は、カッタユニットにおいて、切断刃を回転体の外側端部に取り付ける位置に移動させる前に、切断刃が逆向きに取り付けられようとしていることに気付くことができるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、刈払機の支持棹の前端部に回転可能に取り付けられる回転体と、回転体の遠心方向の外側端部に着脱可能に取り付けられる板状の切断刃とを備え、切断刃は回転体に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をしたカッタユニットであって、回転体には中心部から遠心方向外側に延出するように形成されて、切断刃が回転方向の前側が膨らむ向きで挿通されたときにのみスライド移動可能に案内する案内溝を設け、案内溝の外側端部には切断刃の基端部に形成したボス部を揺動可能に軸支する支持部を設けたことを特徴とするカッタユニットを提供するものである。

上記のように構成したカッタユニットにおいては、回転体には中心部から遠心方向外側に延出するように形成されて、切断刃が回転方向の前側が膨らむ向きで挿通されたときにのみスライド移動可能に案内する案内溝を設け、案内溝の外側端部には切断刃の基端部に形成したボス部を揺動可能に軸支する支持部を設けた。回転方向の前側が膨らむ正しい向きで切断刃を案内溝に挿通したときにのみ、切断刃を案内溝に沿ってスライド移動させて、切断刃の基端部のボス部を支持部に軸支させることができるようになるとともに、回転方向の前側が膨らむ向きと逆向きにして切断刃を案内溝に挿通すると、切断刃のボス部が支持部に支持される位置まで切断刃を案内溝に沿ってスライド移動させることができなくなるため、切断刃を逆向きで組み付けようとしたことを早く気付くことができる。

上記のように構成したカッタユニットの一実形態として、案内溝を切断刃と同じ方向で湾曲させるのが好ましい。また、このように構成したときには、回転体には案内溝の溝に沿った開口部周縁にて幅方向の両端部から内側に突出する突出壁部と、案内溝の回転体における中心部から支持部を設けた位置と反対側に案内溝と連続するように湾曲して延び、案内溝の深さまで傾斜して切断刃を案内溝まで誘導するスロープとを備えるのが好ましい。

上記のように構成したカッタユニットにおいては、切断刃の基端部にはボス部を形成した位置に他の部分より幅の広い幅広部が形成され、案内溝の入口部には切断刃が回転方向の前側が膨らむ向きと逆向きで挿通されたときに幅広部の進入を阻止する規制部を設けるのが好ましい。

本発明の切断刃を使用した回転刃ユニットを取り付けた刈払機の斜視図である。 切断刃を取り付けた状態の回転刃ユニットの上面側斜視図である。 切断刃を取り付けた状態の回転刃ユニットの下面側斜視図である。 切断刃を案内溝に差し込んだときの回転刃ユニットの下面側斜視図である。 切断刃を案内溝にさらに差し込んだときの回転刃ユニットの下面側斜視図である（１）。 切断刃を案内溝にさらに差し込んだときの回転刃ユニットの下面側斜視図である（２）。 切断刃を逆向きで案内溝に差し込んだときの回転刃ユニットの下面側斜視図である。 切断刃を逆向きで案内溝にさらに差し込んだときの回転刃ユニットの下面側斜視図である。

以下に、本発明のカッタユニットを刈払機の支持棹に取り付けた実施形態により添付図面を参照して説明する。図１に示したように、刈払機１０は、前後方向に延びる細長い円筒形をした支持棹１１と、支持棹１１の前端部に設けたモータユニット１２と、支持棹１１の後端部に設けたコントロールユニット１４とを備えている。

モータユニット１２は支持棹１１の前端部に固定されたモータハウジング１３と、モータハウジング１３内に設けた電動モータ（図示省略）とを備えている。電動モータの駆動によって回転する回転軸（図示省略）はモータハウジング１３から下側に突出して設けられている。回転軸には切断刃２２を有したカッタユニット２０が着脱可能に取り付けられている。

コントロールユニット１４は支持棹１１の後端部に固定したコントロールハウジング１５と、コントロールハウジング１５内に電動モータの作動を制御するコントローラとを備えている。また、コントロールハウジング１５の後端部には電動モータに給電するバッテリパック１６が着脱可能に取り付けられており、バッテリパック１６は支持棹１１内に配設した電気コードによって電動モータに接続されている。支持棹１１の前後方向の中間部には作業者が把持する略環状の操作ハンドル１７が設けられており、支持棹１１の後部には支持棹１１より外径の太いグリップハンドル１８が設けられている。グリップハンドル１８には電動モータを駆動させるスイッチ１９が設けられており、電動モータはスイッチ１９のオン操作によってバッテリパック１６からの給電を受けて駆動する。

図１及び図２に示したように、カッタユニット２０は地面に生える草や芝草等の被切断物を切断するものであり、支持棹１１の前端部にて電動モータの回転軸に固定される略円板形の回転体２１と、回転体２１の遠心方向（半径方向）の外側端部に着脱可能かつ揺動可能に取り付けられる切断刃２２を備えている。

図２及び図３に示したように、切断刃２２は樹脂材を板状に成形したものであり、回転体２１に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をしている。切断刃２２の基端部には略円弧形をして他の部分より幅を広くした幅広部２２ａが形成されており、切断刃２２は基端部から先端に進むにつれて徐々に幅が狭くなるように形成されている。切断刃２２の回転方向の前側には刃部２２ｂが形成されており、刃部２２ｂは他の部分よりも厚みが薄くなるように形成されている。切断刃２２の基端部の幅広部２２ａには厚み方向を上下とした上下両側に外側に突出するボス部２２ｃが形成されており、ボス部２２ｃは回転体２１に設けた支持部２１ｄに係合可能となっている。切断刃２２はボス部２２ｃを回転体２１の支持部２１ｄに着脱可能に係合させることによって、回転体２１に着脱可能かつ揺動可能に支持される。また、切断刃２２の上下のボス部２２ｃは互いに同じ径となっているので、回転方向が逆向きのカッタユニットの切断刃として用いることができる。

回転体２１は樹脂材を略円板形に成形したものであり、回転体２１の中心部には電動モータの回転軸に取り付けるためのボス部２１ａが形成されている。また、回転体２１の上面にはボス部２１ａの周囲に環状の巻き付き防止壁２１ｂが形成されており、刈り取った草等が巻き付き防止壁２１ｂによってボス部２１ａに巻き付かないようになっている。

図３に示したように、回転体２１の下面には切断刃２２をスライド移動可能に案内する案内溝２１ｃが形成されており、案内溝２１ｃは切断刃２２が回転方向の前側が膨らむ向きで挿通されたときにのみ切断刃２２をスライド移動可能に案内するものである。案内溝２１ｃは回転体２１の中心部から遠心方向（半径方向）外向きに延出しており、切断刃２２と同様に略円弧形に湾曲している。案内溝２１ｃの幅方向の長さは切断刃２２の最も幅の長い部分よりも少し長い長さとなっている。案内溝２１ｃの深さは切断刃２２の厚みと片側のボス部２２ｃの高さを加算した長さよりも少し深く形成されている。

案内溝２１ｃの回転体２１における外側端部には切断刃２２を着脱可能かつ揺動可能に支持する支持部２１ｄが設けられている。支持部２１ｄは回転体２１の厚み方向となる上部及び下部にて略半円形状の凹形をし、支持部２１ｄには切断刃２２の厚み方向の両側のボス部２２ｃが着脱可能に係合する。支持部２１ｄには回転体２１を回転させたときに切断刃２２が遠心力によって外れないように金属材が用いられている。回転体２１の側面には案内溝２１ｃの外側端部に連通する側面開口部２１ｅが形成されており、切断刃２２は案内溝２１ｃに沿って案内されて側面開口部２１ｅから外側に突出可能となっている。

案内溝２１ｃの溝に沿った下側開口部には幅方向の両端部に内側に突出する突出壁部２１ｆが形成されており、この突出壁部２１ｆは案内溝２１ｃの長手方向の途中から切断刃２２を挿入できなくする機能を有している。回転体２１の下面には中心部から支持部２１ｄが設けられた位置と反対側に延びるスロープ２１ｇが形成されている。スロープ２１ｇは湾曲する案内溝２１ｃと同じ向きにて連続するように湾曲して延び、回転体２１の下面から案内溝２１ｃの深さまで傾斜している。また、案内溝２１ｃの入口部には、切断刃２２が逆向きに差し込まれたときに切断刃２２の幅広部２２ａが進入を阻止する規制部２１ｈが設けられている。

次に、回転体２１に切断刃２２を取り付けるときの取付作業について説明する。切断刃２２を回転体２１に取り付けるときには、切断刃２２の湾曲に膨らむ刃部２２ｂを回転方向の前側となる正しい向きで取り付ける必要がある。図４に示したように、切断刃２２の向きを案内溝２１ｃの湾曲した向きと合わせ、切断刃２２の先端部をスロープ２１ｇを滑らせるようにして案内溝２１ｃの入口部に差し込む。切断刃２２の向きが正しいときには、切断刃２２の湾曲した向きと案内溝２１ｃの湾曲した向きが同じために、切断刃２２は案内溝２１ｃの側壁に引っ掛かることなく案内溝２１ｃに沿ってスライド移動する。図５に示したように、切断刃２２の先端部を側面開口部２１ｅから突き出すようにし、図６に示したように、切断刃２２の幅広部２２ａを案内溝２１ｃの入口部に進入させる。切断刃２２を正しい向きで案内溝２１ｃに差し込んだときには、切断刃２２の幅広部２２ａは案内溝２１ｃの入口部の規制部２１ｈに進入が阻止されず、図２に示したように、切断刃２２のボス部２２ｃを回転体２１の支持部２１ｄに係合させる位置まで移動させることができる。

このように、切断刃２２の湾曲に膨らむ刃部２２ｂを回転方向の前側となる正しい向きで、切断刃２２を案内溝２１ｃに差し込んだときには、幅広部２２ａが規制部２１ｈによって案内溝２１ｃに進入を阻止されることがないとともに、切断刃２２が案内溝２１ｃの側壁に干渉されることなく、ボス部２２ｃが回転体２１の支持部２１ｄに係合可能な位置まで、切断刃２２を案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができる。

これに対し、切断刃２２の湾曲に膨らむ刃部２２ｂを回転方向の後側となる逆向きで、切断刃２２の先端部をスロープ２１ｇに沿って滑らせるようにして、切断刃２２の先端部をスロープ２１ｇを滑らせるようにして案内溝２１ｃの入口部に差し込むと、図７に示したように、切断刃２２は案内溝２１ｃの側壁と干渉するようになる。図８に示したように、切断刃２２を案内溝２１ｃの側壁に当てつつ無理に差し込んでも、切断刃２２は突出壁部２１ｆによって下側開口部から外側に逃げることもできず、幅広部２２ａが案内溝２１ｃの入口部の規制部２１ｈに進入が阻止されるため、ボス部２２ｃを回転体２１の支持部２１ｄに係合可能な位置まで、切断刃２２を案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることできないようになる。

また、幅広部２２ａが案内溝２１ｃの規制部に進入を阻止されるのを回避することを目的として、案内溝２１ｃの長手方向の途中から切断刃２２を差し込もうとしても、案内溝２１ｃの下側開口部には突出壁部２１ｆが形成されているので、切断刃２２を案内溝２１ｃの長手方向の途中から差し込むことができず、切断刃２２を逆向きで案内溝２１ｃから差し込むこともできない。このように、切断刃２２の湾曲に膨らむ刃部２２ｂを回転方向の後側となる逆向きで、切断刃２２を案内溝２１ｃに差し込んだときには、切断刃２２が案内溝２１ｃの側壁に当たって奥まで差し込むことができなくなるとともに、幅広部２２ａが規制部２１ｈによって案内溝２１ｃに進入を阻止されるようになり、ボス部２２ｃが回転体２１の支持部２１ｄに係合可能な位置まで、切断刃２２を案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができないようになった。これにより、切断刃２２を回転体２１の外側端部の支持部２２ｄに取り付ける位置に移動させる前に、切断刃２２が逆向きに取り付けられようとしていることに早く気付くことができるようになった。

このように、上記のように構成したカッタユニット２０においては、切断刃２２は回転方向の前側が膨らむ正しい向きで挿通したときにのみ案内溝２１ｃに沿ってスライド移動して、切断刃２２の基端部のボス部２２ｃを支持部２１ｄに軸支させることができるようになるとともに、切断刃２２は回転方向の前側が膨らむ向きと逆向きに挿通されると案内溝２１ｃに沿ってスライド移動できなく、切断刃２２のボス部２２ｃが支持部２１ｄに支持される位置まで移動できなくすることができ、切断刃２２が逆向きで組み付けられようとしていることに早く気付くことができるようになった。

特に、回転体２１には中心部から遠心方向外側に延出するように形成されて、切断刃２２が回転方向の前側が膨らむ向きで挿通されたときにのみスライド移動可能に案内する案内溝２１ｃが形成され、案内溝２１ｃは切断刃２２と同じ方向で湾曲させている。案内溝２１ｃを切断刃２２と同じ方向で湾曲させているために、切断刃２２を案内溝２１ｃの湾曲方向と同じ向きで差し込まないと、切断刃２２を案内溝２１ｃにスライド移動させることができない。

また、回転体２１には案内溝２１ｃの溝に沿った開口部周縁にて幅方向の両端部から内側に突出する突出壁部２１ｆと、案内溝２１ｃの回転体２１における中心部から支持部２１ｄを設けた位置と反対側に案内溝２１ｃと連続するように湾曲して延び、案内溝２１ｃの深さまで傾斜して切断刃２２を案内溝２１ｃまで誘導するスロープ２１ｇと備えている。仮に、切断刃２２の先端部を案内溝２１ｃの途中から入れようとしても、切断刃２２が突出壁部２１ｆにより案内溝２１ｃへの進入が遮られ、切断刃２２はスロープ２１ｇから案内溝２１ｃに誘導されない限り案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができない。このとき、切断刃２２を案内溝２１ｃの湾曲方向と同じ向きとしたときだけ、切断刃２２を案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができる。

さらに、切断刃２２を案内溝２１ｃの湾曲方向と逆向きでスロープ２１ｇから案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させると、切断刃２２が案内溝２１ｃの側壁に当たって奥まで差し込むことができなくなるとともに、幅広部２２ａが規制部２１ｈによって案内溝２１ｃに進入を阻止されるようになり、ボス部２２ｃが回転体２１の支持部２１ｄに係合可能な位置まで、切断刃２２を案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができない。このように、案内溝２１ｃの切断刃２２との湾曲方向を同じにすること、案内溝２１ｃの溝に沿った開口部周縁にて幅方向の両端部から内側に突出する突出壁部２１ｆを形成したこと、切断刃２２を案内溝２１ｃまで誘導するスロープ２１ｇを形成したこと、切断刃２２の幅広部２２ａが回転体２１の規制部２１ｈにより阻止されること、これらの構成が相乗的に作用することで、切断刃２２を逆向きでは案内溝２１ｃに沿ってスライド移動させることができないようになり、切断刃２２を回転体２１の外側端部の支持部２２ｄに取り付ける位置に移動させる前に、切断刃２２が逆向きに取り付けられようとしていることに早く気付くことができるようになった。

２０…カッタユニット、２１…回転体、２１ｃ…案内溝、２１ｄ…支持部、２１ｆ…突出壁部、２１ｇ…スロープ、２１ｈ…規制部、２２…切断刃、２２ａ…幅広部、２２ｃ…ボス部。

Claims (3)

1. 刈払機の支持棹の前端部に回転可能に取り付けられる回転体と、
   前記回転体の遠心方向の外側端部に着脱可能に取り付けられる板状の切断刃とを備え、
   前記切断刃は前記回転体に遠心力を付与した状態で回転方向の前側が膨らむように湾曲した形状をしたカッタユニットであって、
   前記回転体には中心部から遠心方向外側に延出するように形成されて、前記切断刃が前記回転方向の前側が膨らむ向きで挿通されたときにのみスライド移動可能に案内する案内溝を設け、
   前記案内溝の外側端部には前記切断刃の基端部に形成したボス部を揺動可能に軸支する支持部を設け、
   前記案内溝を前記切断刃と同じ方向で湾曲させたことを特徴とするカッタユニット。
2. 請求項１に記載のカッタユニットにおいて、
   前記回転体には前記案内溝の溝に沿った開口部周縁にて幅方向の両端部から内側に突出する突出壁部と、前記案内溝の前記回転体における中心部から前記支持部を設けた位置と反対側に前記案内溝と連続するように湾曲して延び、前記案内溝の深さまで傾斜して前記切断刃を前記案内溝まで誘導するスロープとを備えたことを特徴とするカッタユニット。
3. 請求項２に記載のカッタユニットにおいて、
   前記切断刃の基端部には前記ボス部を形成した位置に他の部分より幅の広い幅広部が形成され、前記案内溝の入口部には前記切断刃が前記回転方向の前側が膨らむ向きと逆向きで挿通されたときに前記幅広部の進入を阻止する規制部を設けたことを特徴とするカッタユニット。
   

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