JP7058612B2 - 防振装置を備えた動力作業機及び背負式動力作業機 - Google Patents

Description

本発明は、防振装置を備えた動力作業機及び背負式動力作業機に関する。

従来、背負式動力作業機として、以下の特許文献１に記載の背負式送風作業機が知られている。この背負式送風作業機にあっては、作業者により背負われる背負フレームを備え、背負フレームは、作業者の背中が当接する背当部と、背当部の下部に直交し後方へ延びる底部と、を有している。背当部の背面には、ファンを収容するファンケースが搭載されている。具体的には、背当て部の背面に、ファンケースの前面が、水平方向に延びる防振装置としての複数の圧縮コイルバネを介して連結され片持ち支持の状態で搭載されており、ファンケースの背面には、エンジン及び燃料タンクが連結され搭載されている。このような構成の背負式送風作業機では、作業時のエンジンからの振動を圧縮コイルバネにより吸収し背当部への防振を図っている。

また、背負式動力作業機として以下の特許文献２に記載の背負式動力散布機にあっては、背負板（背当部）の下部に直交し後方へ延びる底部上に、羽根車（ファン）を収容するファンケースが防振装置としての複数の防振ゴムを介して搭載され、ファンケースの背面に、フランジを介して、羽根車を駆動するエンジンが連結され搭載されている。また、ファンケースの上部には、散布剤（薬剤）を貯留する散布剤貯留タンク（薬剤タンク）が搭載されている。

特許６３５８８３３号 特開２０１３－２９０７９号

ここで、一般的に、防振ゴムに比して圧縮コイルバネの方が防振性能が優れていることが知られており、従って、特許文献２に記載の防振ゴムに代えて、特許文献１に記載の圧縮コイルバネを用いることが考えられる。しかしながら、散布剤貯留タンクに散布剤を入れると、その荷重で圧縮コイルバネが縮み、圧縮コイルバネが線間密着してしまい、その結果、防振効果が得られないという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、圧縮コイルバネの線間密着を防止し、優れた防振性能を発揮できる防振装置を備えた動力作業機及び背負式動力作業機を提供することを目的とする。

本発明による防振装置を備えた動力作業機は、駆動源（８）の駆動による作業に際し駆動源（８）を搭載する搭載部（５）への振動を、駆動源（８）と搭載部（５）との間に介在する圧縮コイルバネ（１５）により防振する防振装置（６）を備えた動力作業機であって、防振装置（６）は、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方側に設けられて圧縮コイルバネ（１５）の内側に配置され、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方側に接離可能で圧縮コイルバネ（１５）が縮み線間密着する前に、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方側に当接するゴム材（１９）を備え、防振装置（６）は、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方に係合し、その外周面に圧縮コイルバネ（１５）の一方側の端部が係合する第１の雄螺子（１８ａ）を備えた第１のプラグ（１３）と、ゴム材（１９）を有する第２のプラグ（１４）と、を備え、第２のプラグ（１４）は、ゴム材（１９）に連設され駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方に当接する台座部（２０）と、台座部（２０）に連設されたボルト（２１）と、を備え、台座部（２０）は、その外周面に、圧縮コイルバネ（１５）の他方側の端部が係合する第２の雄螺子（２０ａ）と、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方に当接する面が環状に凹設されることによって突出する凹部（２０ｃ）内周側の凸状のプラグレンチ係合部（２０ｄ）と、を備え、ボルト（２１）は、台座部（２０）に埋設された頭部（２１ａ）と、台座部（２０）を貫通して駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方とは反対側の外方へ突出し、その外周面に第３の雄螺子（２１ｃ）を有する軸部（２１ｂ）と、を備えたことを特徴としている。

このような防振装置（６）を備えた動力作業機によれば、駆動源（８）と当該駆動源（８）を搭載する搭載部（５）との間に介在する圧縮コイルバネ（１５）が縮み線間密着する前に、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方側に設けられて圧縮コイルバネ（１５）の内側に配置されたゴム材（１９）が、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方側に当接するため、圧縮コイルバネ（１５）の線間密着が防止され、圧縮コイルバネ（１５）の優れた防振性能が引き出されると共に、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方側がゴム材（１９）に対して当接する際の衝撃はゴム材（１９）により吸収され、その結果、優れた防振性能を発揮できる。また、第１のプラグ（１３）を、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方に係合させ、第１のプラグ（１３）と第２のプラグ（１４）の台座部（２０）との間でゴム材（１９）の外側に圧縮コイルバネ（１５）を配置した状態で、台座部（２０）のプラグレンチ係合部（２０ｄ）にプラグレンチを差し込んで係合させ第２のプラグ（１４）を第１のプラグ（１３）側へ押し込みながら回転させることによって、第１のプラグ（１３）の外周面の第１の雄螺子（１８ａ）に、圧縮コイルバネ（１５）の一方側の端部を螺子込み係合させると共に、第２のプラグ（１４）の外周面の第２の雄螺子（２０ａ）に、圧縮コイルバネ（１５）の他方側の端部を螺子込み係合させることができ、防振装置（６）を得ることができる。すなわち、防振装置（６）を簡易に組み立てることができる。そして、得られた防振装置（６）のうち第２のプラグ（１４）の外方へ突出する軸部（２１ｂ）の外周面の第３の雄螺子（２１ｃ）に、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方側の雌螺子（１６ａ）を螺合させることによって、第２のプラグ（１４）を、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の一方に固定できる。すなわち、防振装置（６）を簡易に取り付けることができる。

ここで、防振装置（６）は、駆動源側（８，９）又は搭載部（５）の他方側に設けられ、ゴム材（１９）の先端部の外周側に位置するストッパ（１８ｃ）を備えていると、駆動源側（８，９）が倒れかかったときに、ゴム材（１９）の先端部とストッパ（１８ｃ）とが当接し、駆動源側（８，９）が倒れることを抑えることができる。

ここで、上記動力作業機は、背負式動力作業機（１００）であり、搭載部（５）は、背負式動力作業機（１００）の背当部（４）に続く底部（５）であり、底部（５）と駆動源（８）との間に防振装置（６）が介在する背負式動力作業機とするのが好ましい。

このように本発明によれば、圧縮コイルバネの線間密着を防止し、優れた防振性能を発揮できる防振装置を備えた動力作業機及び背負式動力作業機を提供できる。

本発明の実施形態に係る防振装置を備えた背負式動力散布機を示す背面図である。 図１に示す背負式動力散布機の側面図である。 図１及び図２に示す背負式動力散布機から薬剤タンク、背負バンド、エンジン及び燃料タンク等を取り外した背面斜視図である。 図２及び図３中の防振装置及びその近傍を示す縦断面図である。 図３中のファンケース及び防振装置を示す分解斜視図である。 図３中の防振装置を示す斜視図である。 図１及び図２中の薬剤タンクに薬剤を入れた状態での防振装置及びその近傍を示す縦断面図であり、図４に直交する縦断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置を備えた動力作業機の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態にあっては、動力作業機を、作業者が背中に背負いながら駆動源の駆動により薬剤を散布する背負式動力散布機として説明する。なお、以下の説明において、上下、前後、左右等の方向を表す語は、背負式動力散布機を背負った作業者を基準とした方向を表すものとし、作業者にとり前方を「前」と定める。

図１は、本発明の実施形態に係る防振装置を備えた背負式動力散布機を示す背面図、図２は、背負式動力散布機の側面図である。

図１及び図２に示すように、背負式動力散布機１００は、背負部（背負フレーム）１と、エンジン駆動式送風機２と、薬剤タンク３と、を概略備える。

背負部１は、作業者が背中に背負うと共に機器等を搭載するものであり、作業者の背中に当接する背当部４、及び、当該背当部４の下端部から後方（図１の紙面手前側、図２の左側）へ向けて延びる搭載部としての底部５を備え、側面視略Ｌ字状を呈している。背当部４には、作業者が背負うための左右一対の背負バンド１０が取り付けられている。

エンジン駆動式送風機２は、薬剤タンク３内の薬剤を散布するための風を発生するものであり、背負部１の底部５上に左右一対の防振装置６（図２、図３参照；詳しくは後述）を介して搭載されている。このエンジン駆動式送風機２は、送風機７及び駆動源としてのエンジン８を備えている。

送風機７は、薬剤を散布する風を発生するためのファン（羽根車；不図示）と、ファンを収容するファンケース９と、を備える。ファンケース９は、前側のファンケース９ａと、後側のファンケース９ｂに分割される分割タイプであり（図５参照）、ファンを内部に収容した状態で、前側のファンケース９ａと後側のファンケース９ｂとが例えばボルト等の締結手段により連結固定されている。そして、ファンケース９の上部には上記薬剤タンク３が搭載され、ファンケース９の出口９ｈには、曲り管、蛇管、噴管、散布ホース等が接続されており、散布ホースの先端から薬剤を散布するようになっている。なお、ここでは、曲り管、蛇管、噴管、散布ホースは取り外され描かれていない。

エンジン８は、エンジンカバー１１に覆われ、エンジン８及びエンジンカバー１１は、後側のファンケース９ｂに締結手段により連結され固定されている。また。エンジン８の燃料を貯留する燃料タンク１２は、エンジン８の下方で背負部１の底部５上に搭載され固定されている。

図３は、背負式動力散布機から薬剤タンク３、背負バンド１０、エンジン８、エンジンカバー１１及び燃料タンク１２等を取り外した背面斜視図、図４は、図３中の防振装置６及びその近傍を示す縦断面図、図５は、図３中のファンケース９及び防振装置６を示す分解斜視図、図６は、図３中の防振装置６を示す斜視図である。

前述した左右一対の防振装置６は、図３～図５に示すように、後側のファンケース９ｂと背負部１の底部５との間に介在している。防振装置６は、図４及び図５に示すように、上部を構成する第１のプラグ１３と、下部を構成する第２のプラグ１４と、第１のプラグ１３と第２のプラグ１４との間に介在する圧縮コイルバネ１５と、を備える。

第１のプラグ１３は、ここでは、プラスチックより形成され、図４～図６に示すように、後側のファンケース９ｂのプラグ受け９ｃ（詳しくは後述）に挿入され係合する係合部１７と、係合部１７から下方に突出し圧縮コイルバネ１５の上端部（一方側の端部）が係合するボス部１８と、を備える。

係合部１７は、平面視において、長円を略半分とした半長円状の外周面を有する台部１７ａと、台部１７ａの上部に設けられた鍔部１７ｂ、とを有する。鍔部１７ｂは、平面視において、その外周面が、台部１７ａの半長円状の外周面より大きく形成されている。

ボス部１８は、その外周面が円形を呈し、当該外周面に、圧縮コイルバネ１５の上端部が係合する第１の雄螺子１８ａを備えている。ボス部１８の底面１８ｂには、下方へ突出し、平面視において、後側へ凸となるように湾曲する半円弧を前側へ周方向に多少延ばして湾曲させた形状（略Ｃ字形状）を呈するストッパ１８ｃが設けられている。

第２のプラグ１４は、先端側を構成するゴム材１９と、ゴム材１９の底部に連設され背負部１の底部５に当接する台座部２０と、台座部２０に連設されたボルト２１（図４参照）と、を備えている。

ゴム材１９は、ここでは、裁頭円錐台形状を呈し、圧縮コイルバネ１５の内側に配置されている。図４に示すように、ゴム材１９の底部の中央には、凸部１９ａが設けられている。

台座部２０は、ここでは、樹脂より形成され、略円柱形状を呈している。台座部２０の中央の上部には、ゴム材１９の凸部１９ａが進入する凹部２０ｂが設けられている。台座部２０の外周面には、圧縮コイルバネ１５の下端部（他方側の端部）が係合する第２の雄螺子２０ａが形成されている。図４～図６に示すように、台座部２０の底部には鍔部２０ｆが設けられ、鍔部２０ｆの底面が、背負部１の底部５に当接する面となっている。台座部２０の底部の鍔部２０ｆより内側には、円環状の凹部２０ｃが設けられ、この円環状の凹部２０ｃが凹設されることによって突出する凹部２０ｃ内周側の凸状の部分が、プラグレンチ係合部２０ｄとなっている。この凸状のプラグレンチ係合部２０ｄは、ここでは、外周面が６角形に形成され（図６参照）、プラグレンチが係合可能となっている。円環状の凹部２０ｃは、プラグレンチを進入可能とする空間とされている。また、プラグレンチ係合部２０ｄの中央には、ボルト２１の後述の軸部２１ｂが挿通する貫通孔２０ｅ（図４及び図６参照）が設けられている。

ボルト２１は、図４に示すように、その頭部２１ａが、台座部２０の上部の凹部２０ｂの底面を形成するように台座部２０に埋設されている。ボルト２１の軸部２１ｂは、台座部２０の貫通孔２０ｅを貫通し外方（下方）へ突出した状態となっている。軸部２１ｂの外周面には、ナット１６に螺合する第３の雄螺子２１ｃが形成されている。

そして、金属製のボルト２１の頭部２１ａを、樹脂より成る台座部２０にインサート成形し、この成形品の台座部２０の凹部２０ｂにゴム材１９の凸部１９ａを進入させた状態で、当該ゴム材１９を成形品の台座部２０に溶着することにより、ゴム材１９、台座部２０及びボルト２１を一体に備えた第２のプラグ１４が得られる。なお、第２のプラグ１４の製造方法は、上記に限定されるものではなく、ゴム材１９、台座部２０及びボルト２１を一体に備えていれば良い。

また、前述した後側のファンケース９ｂの下部には、図３～図５に示すように、第１のプラグ１３を受けるためのプラグ受け９ｃが設けられている。プラグ受け９ｃは、図５に示すように、下方及び前方に開放されるように凹設され、図４及び図５に示すように、第１のプラグ１３の鍔部１７ｂが進入する上部溝部９ｄと、上部溝部９ｄに連設され第１のプラグ１３の台部１７ａが進入する下部凹部９ｅと、を備えている。

次に、防振装置６の組み立て方法及び取り付け方法について説明する。図５に示すように、前方から後方へ向けて、後側のファンケース９ｂのプラグ受け９ｃの上部溝部９ｄに第１のプラグ１３の鍔部１７ｂを進入させると共に、プラグ受け９ｃの下部凹部９ｅに第１のプラグ１３の台部１７ａを進入させ、前側のファンケース９ａの下部に形成された凸部９ｆが、前側のファンケース９ａと後側のファンケース９ｂとの連結により、プラグ受け９ｃの前側の開放端を塞ぐようにし、第１のプラグの台部１７ａ及び鍔部１７ｂに当接した状態とする。すなわち、第１のプラグ１３を、プラグ受け９ｃに移動不能に係合した状態とする。

次いで、第１のプラグ１３と第２のプラグ１４の台座部２０との間でゴム材１９の外側に圧縮コイルバネ１５を配置した状態で、台座部２０のプラグレンチ係合部２０ｄにプラグレンチを差し込んで係合させ第２のプラグ１４を第１のプラグ１３側へ押し込みながら回転させることによって、第１のプラグ１３のボス部１８の外周面の第１の雄螺子１８ａに、圧縮コイルバネ１５の上端部を螺子込み係合させると共に、第２のプラグ１４の台座部２０の外周面の第２の雄螺子２０ａに、圧縮コイルバネ１５の下端部を螺子込み係合させる。これにより図６に示す防振装置６が得られる。すなわち、防振装置６を簡易に組み立てることができる。なお、図６においては、後側のファンケース９ｂのプラグ受け９ｃは省略されている。

この防振装置６の台座部２０の鍔部２０ｆを、図４に示すように、背負部１の底部５に当接させ、底部５に設けられた貫通孔５ａに、ボルト２１の軸部２１ｂを挿通させた状態で、当該軸部２１ｂの外周面の第３の雄螺子２１ｃに、底部５側のナット１６の雌螺子１６ａを螺合させ締め付けることによって、第２のプラグ１４を、底部５に固定する。斯くの如く、防振装置６を簡易に底部５に取り付けることができる。なお、底部５においてナット１６の周囲には、ナットドライバー等のナット締め付け工具を進入させる空間Ａが形成されている。

そして、薬剤タンク３に薬剤を収容していない状態では、第１のプラグ１３の底面１８ｂとゴム材１９の先端部の先端面との間には、隙間Ｓが設けられている。

図７は、薬剤タンク３に薬剤を入れた状態での防振装置６及びその近傍を示す縦断面図であり、図４に直交する縦断面図である。

薬剤タンク３に薬剤を入れると、図７に示すように、その荷重で圧縮コイルバネ１５が縮みながら第１のプラグ１３が下方へ移動し、第１のプラグ１３の底面１８ｂとゴム材１９の先端部の先端面とが当接し密着する。この状態では、圧縮コイルバネ１５は線間密着していない。

このように、本実施形態によれば、駆動源側となる第１のプラグ１３と搭載部側となる第２のプラグ１４との間に介在する圧縮コイルバネ１５が縮み線間密着する前に、圧縮コイルバネ１５の内側に配置され第１のプラグ１３の底面１８ｂに接離可能とされたゴム材１９が、第１のプラグ１３の底面１８ｂに当接するため、圧縮コイルバネ１５の線間密着が防止され、圧縮コイルバネ１５の優れた防振性能が引き出されると共に、第１のプラグ１３の底面１８ｂがゴム材１９に対して当接する際の衝撃は当該ゴム材１９により吸収され、その結果、優れた防振性能を発揮できる。

ここで、図２に示すように、背負式動力散布機１００では、背負部１が側面視略Ｌ字状を呈し、底部５上に、エンジン駆動式送風機２を搭載しているため、エンジン駆動式送風機２が前方ではなく後方（図示左側）へ倒れやすくなっている。本実施形態では、ゴム材１９の先端部の外周側、具体的には、図７に示すように、駆動源側となる第１のプラグ１３のボス部１８の底面の後側にストッパ１８ｃが設けられているため、矢印で示すようにエンジン駆動式送風機２が後方へ倒れかかったときに、ゴム材１９の先端部とストッパ１８ｃとが当接し、エンジン駆動式送風機２が倒れることを抑えることができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、駆動源をエンジン８としているが、電動機等であっても良い。

また、上記実施形態においては、圧縮コイルバネ１５及び第１，第２のプラグ１３，１４の軸心が略垂直方向へ向く縦置きの防振装置６としているが、従来技術で述べた特許６３５８８３３号のように略水平方向を向く横置きの防振装置、すなわち、圧縮コイルバネ１５及び第１，第２のプラグ１３，１４の軸心が略水平方向へ向く防振装置６として用いることもできる。この場合には、駆動源を搭載する搭載部が背当部となり、駆動源と搭載部としての背当部との間に防振装置６が介在することになる。

また、上記実施形態においては、駆動源を、ファンケース９、防振装置６を介して搭載部に搭載する、すなわち、駆動源側のファンケース９を、防振装置６を介して搭載部に搭載しているが、例えば後述の背負式動力噴霧機のように、駆動源を直接防振装置を介して搭載部に搭載する構成に対しても適用可能であり、要は、駆動源と搭載部との間に防振装置６が介在する構成であれば良い。従って、ゴム材１９は、駆動源又はファンケース９等の駆動源側、又は、搭載部の一方側に設けられ、駆動源側又は搭載部の他方側に、ゴム材１９が当接する構成であれば良い。

また、上記実施形態においては、背負式動力散布機を例に挙げているが、例えば、薬液タンクに薬液を収容し、エンジンや電動機等の駆動源及び当該駆動源により駆動されるポンプにより薬液を噴霧する背負式動力噴霧機にも適用できる。これらの場合、薬剤や薬液を収容するタンクが背当て部を兼ねることもある。また、本発明は、これらの背負式動力散布機や背負式動力噴霧機の他、背負式動力ブロワ（送風機）や背負式動力刈払機等にも適用でき、背負式動力作業機全般に対して適用するのが好適である。また、背負式動力作業機だけに限定されるものではなく、手持ち式のブロアやチェーンソーに対しても適用でき、要は、駆動源の駆動による作業に際し搭載部への振動を、駆動源と搭載部との間に介在する防振装置６により防振する動力作業機に対して適用できる。なお、第１のプラグ１３のストッパ１８ｃは、上記種々の動力作業機に応じて、ゴム材１９の先端部の一部の周囲に設けられていても良く、ゴム材１９の先端部の全体の周囲に設けられていても良く、要は、ゴム材１９の先端部の外周側に位置していれば良い。

４…背当部、５…底部（搭載部）、６…防振装置、８…エンジン（駆動源、駆動源側）、９…ファンケース（駆動源側）、１３…第１のプラグ、１４…第２のプラグ、１５…圧縮コイルバネ、１６…ナット、１６ａ…雌螺子、１８ａ…第１の雄螺子、１８ｃ…ストッパ、１９…ゴム材、２０…台座部、２０ａ…第２の雄螺子、２０ｃ…凹部、２０ｄ…プラグレンチ係合部、２１…ボルト、２１ａ…頭部、２１ｂ…軸部、２１ｃ…第３の雄螺子、１００…背負式動力散布機（動力作業機）。

Claims (3)

1. 駆動源（８）の駆動による作業に際し前記駆動源（８）を搭載する搭載部（５）への振動を、前記駆動源（８）と前記搭載部（５）との間に介在する圧縮コイルバネ（１５）により防振する防振装置（６）を備えた動力作業機であって、
   前記防振装置（６）は、
   駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の一方側に設けられて前記圧縮コイルバネ（１５）の内側に配置され、前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の他方側に接離可能で前記圧縮コイルバネ（１５）が縮み線間密着する前に、駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の他方側に当接するゴム材（１９）を備え、
   前記防振装置（６）は、
   前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の他方に係合し、その外周面に前記圧縮コイルバネ（１５）の一方側の端部が係合する第１の雄螺子（１８ａ）を備えた第１のプラグ（１３）と、
   前記ゴム材（１９）を有する第２のプラグ（１４）と、を備え、
   前記第２のプラグ（１４）は、
   前記ゴム材（１９）に連設され前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の一方に当接する台座部（２０）と、
   前記台座部（２０）に連設されたボルト（２１）と、を備え、
   前記台座部（２０）は、
   その外周面に、前記圧縮コイルバネ（１５）の他方側の端部が係合する第２の雄螺子（２０ａ）と、
   前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の一方に当接する面が環状に凹設されることによって突出する凹部（２０ｃ）内周側の凸状のプラグレンチ係合部（２０ｄ）と、を備え、
   前記ボルト（２１）は、
   前記台座部（２０）に埋設された頭部（２１ａ）と、
   前記台座部（２０）を貫通して前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の他方とは反対側の外方へ突出し、その外周面に第３の雄螺子（２１ｃ）を有する軸部（２１ｂ）と、を備えたことを特徴とする、防振装置（６）を備えた動力作業機。
2. 前記防振装置（６）は、
   前記駆動源側（８，９）又は前記搭載部（５）の他方側に設けられ、前記ゴム材（１９）の先端部の外周側に位置するストッパ（１８ｃ）を備えたことを特徴とする、請求項１記載の防振装置（６）を備えた動力作業機。
3. 請求項１又は２に記載の動力作業機は、背負式動力作業機（１００）であり、
   前記搭載部（５）は、前記背負式動力作業機（１００）の背当部（４）に続く底部（５）であり、前記底部（５）と前記駆動源（８）との間に前記防振装置（６）が介在することを特徴とする背負式動力作業機（１００）。

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