JP7253460B2 - 往復動刈刃装置及び手持ち作業機 - Google Patents

Description

本発明は、往復動刈刃装置とこれを備えた手持ち作業機に関するものである。

往復動式（所謂バリカン式）の刈刃を具備した往復動刈刃装置を備えたものとしては、枝葉の刈り込みや剪定作業を行う手持ち作業機（ヘッジトリマー）が一般に知られている。これに対して、地面の草刈りを行う手持ち作業機としては、回転刃やナイロンカッターを備える刈り払い機が一般に知られている。

枝葉や草を刈り取る手持ち作業機は、作業者及びその周囲の安全を確保するため或いは作業現場近くの他人の資産を傷付けないようにするために、作業時の飛散物が少ないことが求められる。作業時の飛散物は、高速回転する回転刃やナイロンカッターに比べると、往復動刈刃の方が発生し難い。この往復動刈刃の利点を生かして、手持ち式の操作桿の先端に往復動刈刃装置を装備して、地面の草刈り作業を行う作業機が提案されている（下記特許文献１参照）。

前述した従来技術は、操作桿の先端に配備された往復動刈刃装置が、操作桿の長手方向に対して交差する方向に刈刃を延設している。操作桿の基端には、駆動源（エンジンやモータ）が配備されており、操作桿内に配備されている駆動軸を介して、往復動刈刃装置における伝動ケース内の伝動機構に駆動力が伝達される。伝動ケース内の伝動機構は、駆動軸の回転を往復運動に変換し、伝動機構に連結されている往復動刈刃を動作させる。

特開２０１６－４９０８２号公報

前述した従来技術やヘッジトリマーなどにおける往復動刈刃装置は、良好な作業性を維持した状態で繰り返し作業を行うために、刈刃のメンテナンスや交換が不可欠になっている。

往復動の刈刃は、繰り返し使用すると切れ味が鈍くなるので、切れ味を回復するために、刃の目立てが必要になる。刃の目立て作業は、刈刃を装着した状態で行うと作業の合間に刈刃を動かす必要があり、大変手間の掛かる作業になる。刈刃を取り外して目立て作業を行うことができれば、作業性は改善するが、刈刃の取り外しに装置の分解を要する場合には、この分解と組立に多大な労力と時間を費やすことになる。

また、往復動刈刃は、摩耗や破損で刈刃が使用できなくなった場合に、刈刃の交換が必要になる。このような刈刃の交換においても、装置の分解と組立が必要な場合には、交換作業に多大な労力と時間を費やしてしまうことになる。

これに対して、従来技術は、刈刃交換時のメンテナンス性改善を課題にしてはいるものの、刈刃を装置（刈刃ユニット）から取り外す際には、装置の一部を分解せざるを得ないものになっており、更なるメンテナンス性の向上が求められている。

本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、往復動刈刃装置において、刈刃のメンテナンスや交換時の作業性を向上すること、より具体的には、装置を分解することなく刈刃の取り外しと取り付けを行えるようにすることで、刃の目立て作業や刈刃の交換作業の労力と作業時間を軽減すること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
長手方向に延長する平板状の基部と該基部から前記長手方向に交差する方向に突設された複数の刃部とを備え、厚さ方向に互いに重ねた状態で配備される一対の往復動刈刃と、前記基部に着脱自在に連結される連結部を具備し前記長手方向に往復移動自在に支持される往復移動体を備える伝動ケースと、前記伝動ケースに取り付けられ、前記往復動刈刃の基部を挟んで、前記往復動刈刃を前記長手方向に移動自在に支持する刈刃支持部材とを備え、前記刈刃支持部材は、前記往復動刈刃が収容されるスペースを保持して前記伝動ケースに独立して取り付けられており、前記往復動刈刃は、前記刈刃支持部材を前記伝動ケースに取り付けたままの状態で、前記刈刃支持部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする往復動刈刃装置。

このような特徴を有する本発明は、往復動刈刃装置を分解することなく、刈刃支持部材から一対の往復動刈刃を着脱することができるので、刈刃のメンテナンスや交換時の作業性を向上することができる。そして、往復動刈刃装置を分解することなく一対の往復動刈刃の取り外しと取り付けを行うことで、刃の目立て作業や刈刃の交換作業の労力と時間を軽減することができる。

本発明の実施形態に係る往復動刈刃装置の外観斜視図。 本発明の実施形態に係る往復動刈刃装置の分解斜視図。 調整ネジの締結状態を示した断面図（（ａ）が調整ネジ４３Ａ，４３Ｄの断面図、（ｂ）が調整ネジ４３Ｂ，４３Ｃの断面図）。 刈刃の取り外しを説明する説明図。 往復動刈刃装置を備える手持ち作業機を示す説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１及び図２に示すように、往復動刈刃装置１は、一対の往復動刈刃（以下単に刈刃という）２と、伝動ケース３と、刈刃支持部材４とを備えており、刈刃２を互いに摺動させて往復動させることで、草木などの刈り込みや刈り払いを行うものである。

刈刃２は、金属板からなる２枚の刃物２Ａ，２Ｂを厚さ方向（図示Ｚ方向）に互いに重ねた状態で配備している。刈刃２を構成する各刃物２Ａ，２Ｂは、長手方向（図示Ｘ方向）に延長している平板状の基部２０と、長手方向に交差する方向（図示Ｙ方向）に突設されている複数の刃部２１を備えている。

刃物２Ａ，２Ｂの基部２０は、刈刃支持部材４に支持される部分であり、締結部材（後述する調整ネジ）が貫通する複数の長孔２０Ａが刈刃２の長手方向（図示Ｘ方向）に沿って設けられている。

刃物２Ａ，２Ｂに設けられる刃部２１は、図示のようにＹ方向の両側に設けても良いし、片側のみに設けても良い。この刃部２１は、所謂バリカン刃であり、２枚の刃物２Ａ，２Ｂを長手方向に沿って互いに摺動させることで、一方の刃物２Ａの刃部２１と他方の刃物２Ｂの刃部２１の間に挟まる草などに切断作用を加える。

伝動ケース３は、刈刃２を往復動させる伝動機構が配備されている。伝動機構は図示省略した駆動軸の回転を往復動に変換するものであり、刈刃２の長手方向（図示Ｘ方向）に往復移動自在に支持される往復移動体（コネクティングロッド）３０（３０Ａ，３０Ｂ）やカム３１などを備えている。

往復移動体３０（３０Ａ，３０Ｂ）は、各刃物２Ａ，２Ｂにおける基部２０にそれぞれ連結する連結部３０ｔを具備している。この連結部３０ｔは、刈刃２の長手方向に直交する方向（図示Ｙ方向）に向けて突出する凸部を有している。そして、連結部３０ｔが連結する基部２０の被連結箇所には、前述した連結部３０ｔ（凸部）が係合する凹部２０Ｂが設けられている。

図示の例では、往復移動体３０（３０Ａ，３０Ｂ）は、それぞれカム３１が係合する係合孔３０ｍと、伝動ケース３に支持するための支持部材３２におけるガイド片３２Ａに嵌まるガイド孔３０ｎを備えている。ガイド孔３０ｎは、図示Ｘ方向に沿って、係合孔３０ｍの左右両側に一対設けられている。

刈刃支持部材４は、伝動ケース３に取り付けられ、一対の刈刃２（刃物２Ａ，２Ｂ）の基部２０を挟んで、刈刃２を長手方向（図示Ｘ方向）に移動自在に支持している。この刈刃支持部材４は、図示の例では、刈刃２の長手方向（図示Ｘ方向）に延びる一対の支持板（上支持板４Ａと下支持板４Ｂ）を備えている。

刈刃支持部材４の上支持板４Ａと下支持板４Ｂは、間にスペーサ４０を介して締結されることで、一対の刈刃２が収容されるスペースを保持しており、このスペースを保持した状態で、伝動ケース３に独立して取り付けられている。そして、一対の刈刃２は、前述したスペース内に収容されて、刈刃支持部材４に対して着脱自在に取り付けられている。

図２を参照して、刈刃２及び刈刃支持部材４の締結・支持構造を具体的に説明する。先ず、刈刃支持部材４の上支持板４Ａは、取り付けネジ４１を伝動ケース３の孔３Ａに通して、上支持板４Ａのネジ孔４１Ａにねじ込むことで、伝動ケース３に独立して取り付けられている。これに対して、上支持板４Ａと下支持板４Ｂは、一対の刈刃２には干渉しない締結箇所４２Ａで、締結ネジ４２によって締結されている。締結ネジ４２は、下支持板４Ｂの孔とスペーサ４０を貫通して、上支持板４Ａの締結箇所４２Ａにねじ込まれる。これにより、上支持板４Ａと下支持板４Ｂは、間にスペーサ４０の厚さスペースを確保した状態で締結され、この状態で伝動ケース３に取り付けられている。この際、支持板４Ａと下支持板４Ｂは、スペーサ４０を介して締結ネジ４２で一体化されることで、締結された箇所が竹における節のように働くことになり、軽量化を図りながら刈刃２及び刈刃支持部材４の剛性を高めることができる。

そして、上支持板４Ａと下支持板４Ｂに挟まれる一対の刈刃２（刃物２Ａ，２Ｂ）は、前述した締結箇所４２Ａとは異なる箇所で、調整ネジ４３（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ）によって、刈刃支持部材４に往復動自在に支持されている。ここで、４本の調整ネジ４３のうち２本の調整ネジ４３Ａ，４３Ｄが、ワッシャ４４に挿入されて、一対の刈刃２の長孔２０Ａを通って上支持板４Ａのネジ孔４５にねじ込まれ、固定ナット４６にて固定されている。また、別の２本の調整ネジ４３Ｂ，４３Ｃが、下支持板４Ｂの孔に挿入されて、一対の刈刃２の長孔２０Ａを通って上支持板４Ａのネジ孔４５にねじ込まれ、固定ナット４６にて固定されている。

この際、調整ネジ４３Ａ，４３Ｄは、図３（ａ）に示すように、ワッシャ４４と上支持板４Ａとの間隔を調整することで、両者間に挟まれている２枚の刃物２Ａ，２Ｂの隙間を調整できるようになっている。また、調整ネジ４３Ｂ，４３Ｄは、図３（ｂ）に示すように、上支持板４Ａと下支持板４Ｂとの間隔を調整することで、両者間に挟まれている２枚の刃物２Ａ，２Ｂの隙間を調整できるようになっている。

ここで、調整ネジ４３（４３Ａ～４３Ｄ）によって、一対の刈刃２が刈刃支持部材４（上支持板４Ａ）に支持される箇所は、取り付けネジ４１によって刈刃支持部材４（上支持板４Ａ）が伝動ケース３に取り付けられるネジ孔４１Ａとは異なる位置になっている。これにより、調整ネジ４３を取り外すだけで、刈刃支持部材４を伝動ケース３に取り付けたままの状態で、一対の刈刃２の取り外しが可能になる。

上支持板４Ａと下支持板４Ｂの間にはスペーサ４０が介在しているが、スペーサ４０を介して上支持板４Ａと下支持板４Ｂを締結している締結箇所４２Ａとは異なる箇所に、調整ネジ４３Ｂ（４３Ｃ）が設けられているので、調整ネジ４３Ｂ（４３Ｃ）の締め込みで、上支持板４Ａと下支持板４Ｂが弾性変形して両者の間隔を調整することができる。

２枚の刃物２Ａ，２Ｂ間の隙間調整は、刈刃２の切れ味を維持する上で重要なメンテナンスである。繰り返しの使用で刃部２１だけでなく基部２０や上下支持板４Ａ，４Ｂに摩耗が生じると、刃物２Ａ，２Ｂ間の隙間が大きくなって切れ味が鈍る。切れ味を回復させるためには、調整ネジ４３によって、刃物２Ａ，２Ｂ間を適正な間隔に調整するメンテナンスが必要になる。

一対の刈刃２の着脱は、図４に示すように、調整ネジ４３を取り外すだけで、往復動刈刃装置１を分解することなく、簡単に行うことができる。すなわち、固定ナット４６を調整ネジ４３から外し、調整ネジ４３を上支持板４Ａのネジ孔４５から外して調整ネジ４３を引き抜くだけで、一対の刈刃２は、刈刃支持部材４（上支持板４Ａと下支持板４Ｂ）との関係がフリーになる。図示の例では、調整ネジ４３の列を締結ネジ４２の列と違う列にして、一対の刈刃２を往復動刈刃装置１から取り外す際に扱うネジを間違えないようにしている。

刈刃２と伝動ケース３内の伝動機構との連結は、往復移動体３０の連結部３０ｔが刈刃２の基部２０に連結しているのみであり、連結部３０ｔの図示Ｙ方向に突出する凸部が基部２０の同方向に凹む凹部２０Ｂに係合しているのみであるから、一対の刈刃２を図示Ｙ方向に引き抜くことで、簡単に一対の刈刃２を伝動ケース３と刈刃支持部材４から取り外すことができる。

図４に示すように、刈刃２の取り外しは、刈刃支持部材４（上支持板４Ａと下支持板４Ｂ）を伝動ケース３に取り付けたままの状態で行うことができる。これにより、刈刃２を取り外した後にも、上支持板４Ａと下支持板４Ｂの間隔は、スペーサ４０を介した締結状態の維持で、刈刃２を取り外す直前の状態に保たれている。これによって、刈刃２を再度取り付ける際には、刈刃２を上支持板４Ａと下支持板４Ｂの間に挿入して調整ネジ４３の締め付けを行うという、極簡単な作業で、一対の刈刃２の取り付けを完了することができる。図示の例では、刃物２Ａ，２Ｂの下端がスペーサ４０に当接した位置で、基部２０の長孔２０Ａが上支持板４Ａのネジ孔４５に合うようにしているので、長孔２０Ａとネジ孔４５の位置合わせを簡単に行うことができる。

そして、基部２０に設けられている凹部２０Ｂが、基部２０の長手方向中央付近に設けられているものでは、基部２０の中央付近を刈刃支持部材４の中央付近に合わせるだけで、簡単に凹部２０Ｂを往復移動体３０の連結部３０ｔ（凸部）に係合させることができ、速やかに刈刃２と伝動機構の連結を行うことができる。また、凹部２０Ｂが基部２０の中央付近から外れているものであっても、往復移動体３０の連結部３０ｔは、上支持板４Ａと下支持板４Ｂの間で視認できるので、連結部３０ｔの凸部を目視しながら、簡単に連結部３０ｔを基部２０の凹部２０Ｂに係合させることができる。

また、刈刃支持部材４に対して一対の刈刃２の取り外しを行う際に、一対の刈刃２の各凹部２０Ｂに係合している各往復移動体３０の連結部３０ｔが互いに重なった位置にあると、取り外しの作業が行い易くなるだけでなく、一対の刈刃２を取り付ける際の作業も行い易くなる。しかしながら、刈刃２の動作を止めた時には、各刃物２Ａ，２Ｂは往復移動の途中位置で止められる場合があるので、通常は各刃物２Ａ，２Ｂの凹部２０Ｂの位置が相対的にずれた状態になっており、各連結部３０ｔの位置もずれた状態になっている。

上支持板４Ａにおける位置合わせ孔５０と刃物２Ａにおける位置合わせ孔５１と刃物２Ｂにおける位置合わせ孔５２と下支持板４Ｂにおける位置合わせ孔５３は、刈刃２を止めた時の刃物２Ａ，２Ｂの位置ずれを直すために設けられている。刈刃２を止めた後に、位置合わせ孔５０～５３に工具（マイナスドライバーなど）を挿入して位置合わせを行うことで、刈刃２を刈刃支持部材４から取り外す前に、刈物２Ａ，２Ｂにおける凹部２０Ｂの位置ずれを直すことができ、凹部２０Ｂに係合する連結部３０ｔを互いに重なった位置に直すことができる。このような位置合わせを行うことで、刈刃支持部材４に対しての刈刃２の着脱作業が行い易くなる。この際の位置合わせが確認できるように、上支持板４Ａと刃物２Ａ，２Ｂには、位置合わせがなされたときに互いに重なり合う複数の孔が形成されている。

このような往復動刈刃装置１によると、繰り返しの使用で一対の刈刃２の切れ味が鈍くなった場合であっても、簡単に一対の刈刃２のみを往復動刈刃装置１から取り外すことができるので、多大な労力と時間を費やすことなく、刃の目立て作業を行うことができる。また、この往復動刈刃装置１によると、摩擦や破損で一対の刈刃２が使用できなくなった場合にも、作業者による簡単な調整ネジ４３の取り外し取り付けで、刈刃２の交換作業が可能になるので、多大な労力と時間を費やすことなく、一対の刈刃２を新しいものに交換して、作業を継続することがすることができる。

図５は、前述した往復動刈刃装置１を備える手持ち作業機の一例を示している。図示の手持ち作業機１０は、操作桿１１を備えており、操作桿１１の先端部は、伝動ケース３に装備される操作桿装着部３３に装着されている。操作桿装着部３３は、角度調整機構３３Ａを介して伝動ケース３に装備されており、角度調整機構３３Ａによって、刈刃２の作業面に対する操作桿１１の立ち角度が調整できるようになっている。

操作桿１１の内部には、前述した伝動機構に動力を伝達する駆動軸（図示省略）が設けられている。また、操作桿１１の基端には、駆動軸を駆動する駆動部１２が配備され、更に、操作桿１１の基端側には、操作ハンドル１３が設けられている。操作ハンドル１３は、操作桿１１の上側に把持部１３Ａを有している。

駆動部１２は、操作桿１１内の駆動軸を介して往復動刈刃装置１を駆動するものであり、操作桿１１と略同軸に配置されるモータが内部に収容されるハウジング１４を備えている。ハウジング１４には、往復動刈刃装置１をオンオフ操作する操作スイッチ１４Ｂを備えたリアハンドル１４Ａが設けられ、また、ハウジング１４内のモータに給電するバッテリーユニット１５が外付けされている。

この手持ち作業機１０は、往復動刈刃装置１を備えた電動式の刈り払い機であり、刈刃２の長手方向が操作桿１１の長手方向に対して交差する方向に配備されていることで、操作桿１１の先端に往復動刈刃装置１がＴ字状に装備されている。この手持ち作業機１０は、操作ハンドル１３とハウジング１４のリアハンドル１４Ａを作業者が手で持って、操作桿１１を地面に対して所定の立ち角度にした状態で、往復動刈刃装置１を駆動して、往復動刈刃装置１を地面に沿って移動しながら刈り払い作業を行う。

このような手持ち作業機１０によると、操作桿１１を左右に振らなくても、往復動刈刃装置１の刈刃２の長手方向の幅が作業幅になり、作業者は、操作桿１１を前方に押しながら作業するだけで、前述した作業幅での刈り払い作業を行うことができる。このため、往復動刈刃装置１を素早く前進させながら作業を行うことが可能になり、作業効率の高い刈り払い作業を実現することができる。また、往復動刈刃で刈り払い作業を行うので、作業中の飛散物の発生を抑えることができる。これによって、作業者及びその周囲の安全を確保することができると共に、作業現場近くの他人の資産を傷付けることなく、刈り払い作業を行うことが可能になる。

また、この手持ち作業機１０によると、刈刃２の目立て作業や刈刃２の交換作業の労力と作業時間を軽減することができるので、繰り返しの作業に対してメンテナンス性の高い作業機を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：往復動刈刃装置，
１０：手持ち作業機，１１：操作桿，１２：駆動部，
１３：操作ハンドル，１３Ａ：把持部，
１４：ハウジング，１４Ａ：リアハンドル，１４Ｂ：操作スイッチ，
１５：バッテリーユニット，
２：往復動刈刃（刈刃），２Ａ，２Ｂ：刃物，
２０：基部，２０Ａ：長孔，２０Ｂ：凹部，２１：刃部，
３：伝動ケース，３Ａ：孔，
３０，３０Ａ，３０Ｂ：往復移動体，
３０ｔ：連結部，３０ｍ：係合孔，３０ｎ：ガイド孔，
３１：カム，３２：支持部材，３２Ａ：ガイド片，
３３：操作桿装着部，３３Ａ：角度調整機構，
４：刈刃支持部材，４Ａ：上支持板，４Ｂ：下支持板，４０：スペーサ，
４１：取り付けネジ，４１Ａ：ネジ孔，
４２：締結ネジ，４２Ａ：締結箇所，
４３（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ）：調整ネジ，４４：ワッシャ，
４５：ネジ孔，４６：固定ナット，
５０，５１，５２，５３：位置合わせ孔

Claims (6)

1. 長手方向に延長する平板状の基部と該基部から前記長手方向に交差する方向に突設された複数の刃部とを備え、厚さ方向に互いに重ねた状態で配備される一対の往復動刈刃と、
   前記基部に着脱自在に連結される連結部を具備し前記長手方向に往復移動自在に支持される往復移動体を備える伝動ケースと、
   前記伝動ケースに取り付けられ、前記往復動刈刃の基部を挟んで、前記往復動刈刃を前記長手方向に移動自在に支持する刈刃支持部材とを備え、
   前記刈刃支持部材は、前記往復動刈刃が収容されるスペースを保持して前記伝動ケースに独立して取り付けられており、
   前記往復動刈刃は、前記刈刃支持部材を前記伝動ケースに取り付けたままの状態で、前記刈刃支持部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする往復動刈刃装置。
2. 前記刈刃支持部材は、前記長手方向に延びる一対の支持板を備え、
   前記一対の支持板は、前記スペースを保持するスペーサを介した締結箇所で締結され、
   前記締結箇所とは異なる箇所で、前記基部に設けられた長孔を介して、前記往復動刈刃が前記支持板に支持されていることを特徴とする請求項１記載の往復動刈刃装置。
3. 前記長孔には、一対の前記往復動刈刃の隙間を調整する調整ネジが挿入され、前記調整ネジを取り外すことで、前記往復動刈刃が前記刈刃支持部材から取り外し可能になることを特徴とする請求項２記載の往復動刈刃装置。
4. 前記連結部は、前記長手方向に直交する方向の凸部を有し、前記連結部が連結する前記基部の被連結箇所には、前記凸部が係合する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項記載の往復動刈刃装置。
5. 前記凹部は、前記基部の長手方向中央付近に設けられていることを特徴とする請求項４記載の往復動刈刃装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項記載の往復動刈刃装置を備える手持ち作業機であって、
   前記伝動ケースが先端部に装着される操作桿を備え、
   前記操作桿の内部には、前記往復移動体を移動させる伝動機構に動力を伝達する駆動軸が設けられ、
   前記操作桿の基端には、前記駆動軸を駆動する駆動部が配備され、
   前記往復動刈刃の長手方向が、前記操作桿の長手方向に対して交差する方向に配備されていることを特徴とする手持ち作業機。

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