JPH09262020A - 刈払機の刈刃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刈払機108において、ブロック壁の下の草刈
り等の特定作業では、２枚の刈刃をそれぞれ固定側及び
可動側とする相対回転で使用できるとともに、通常作業
では、２枚の刈刃を高速一体回転で使用して、作業能率
を上げる。 【解決手段】 遊星歯車装置28が出力軸20の下部に配設
され、サンギヤ30は出力軸20と一体回転する。第１及び
第２の刈刃38，40は、それぞれ下側及び上側となって、
相互に重ね合わされ、それぞれリングギヤ36及びキャリ
ヤ34に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、刈払機の刈刃装
置に係り、詳しくは刈刃を２枚有している刈払機の刈刃
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の刈払機の刈刃装置は、（ａ）刈刃
が１枚のみであるものや、及び（ｂ）固定刃と可動刃と
の２枚の刈刃を備え可動刃を固定刃に対して相対回転さ
せるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】（ａ）の場合には、刈
刃を高速で回転することができ、作業効率を高くするこ
とができるが、ブロック壁の下の草刈り等の特定作業で
は、高速回転する刈刃がブロック壁に接触して、損傷す
る等の不具合がある。（ｂ）の場合は、（ａ）の場合の
不具合は解消されるが、固定刃と可動刃との相対回転に
因る磨耗が問題となり、あまり高速回転できず、通常作
業の能率が低下したり、両者の間の潤滑を配慮する必要
が生じる。また、相対回転に因る磨耗対策のために、両
者の間の隙間を増大すると、両刈刃の間で草を挟み切る
という機能が低下してしまう。

【０００４】この発明の目的は、このような不具合を解
消できる刈払機の刈刃装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の刈払機(108)
の刈刃装置(10)は次の（ａ）〜（ｄ）の要素を有してい
る。 （ａ）刈刃駆動軸(20) （ｂ）刈刃駆動軸(20)と一体回転するサンギヤ(30)を備
える遊星歯車装置(28) （ｃ）遊星歯車装置(28)のリングギヤ(36)と一体回転す
る第１の刈刃(38) （ｄ）第１の刈刃(38)に重ね合わされつつ遊星歯車装置
(28)のキャリヤ(34)と一体回転する第２の刈刃(40)

【０００６】通常作業時では、第１及び第２の刈刃(38,
40)には、それらの回転を抑制するような力がかから
ず、遊星歯車装置(28)の各要素は一体回転し、第１及び
第２の刈刃(38,40)も相互に一体回転する。こうして、
第１及び第２の刈刃(38,40)を高速回転させて、草刈り
等の刈払機(108)による作業能率を高めることができ
る。ブロック壁の下の草刈り等の特定作業時には、第１
及び第２の刈刃(38,40)の一方を直接又は間接に地面や
壁等に押し付ける。これにより、第１及び第２の刈刃(3
8,40)の一方は回転を拘束されるので、それらと一体回
転するようになっているリングギヤ(36)及びキャリヤ(3
4)の一方も回転を拘束され、リングギヤ(36)及びキャリ
ヤ(34)の他方のみ回転し、第１及び第２の刈刃(38,40)
の他方は一方に対して相対回転し、両者の間で草等を挟
み切る。このように、通常作業では、第１及び第２の刈
刃(38,40)を高速で一体回転させて、作業能率を増大で
きるとともに、時間的に少ない特定作業のときだけ、第
１及び第２の刈刃(38,40)の一方を固定側として、相対
回転させ、その特定作業に対処しつつ、全体として相対
回転期間の低減によって、相対回転に因る磨耗等を極力
抑制できる。なお、相対回転時では、スロットルレバー
等によりエンジン等の回転速度を落として、相対回転速
度を適宜調整してもよい。

【０００７】この発明の他の刈払機(108)の刈刃装置(1
0)は、さらに、（ｅ）及び（ｆ）の要素を有している。 （ｅ）サンギヤ(30)の所定値以上の回転速度において接
となってサンギヤ(30)とリングギヤ(36)とを接続する遠
心クラッチ(70) （ｆ）刈刃駆動軸(20)の駆動回転速度を変更する駆動回
転速度変更手段

【０００８】駆動回転速度変更手段は、例えば、刈刃駆
動軸(20)の回転動力源となるエンジンのスロットル開度
を調節するスロットルレバーである。

【０００９】第１及び第２の刈刃(38,40)を一体回転さ
せる通常作業では、駆動回転速度変更手段により刈刃駆
動軸(20)の回転速度を増大する。これにより、遠心クラ
ッチ(70)は接となり、サンギヤ(30)とリングギヤ(36)と
は相互に固定状態になり、結果、遊星歯車装置(28)の要
素は一体回転状態となり、第１及び第２の刈刃(38,40)
は一体回転する。ブロック壁の下の草刈り等の特定作業
では、駆動回転速度変更手段により刈刃駆動軸(20)の回
転速度を低下させる。これにより、遠心クラッチ(70)は
断となり、第１及び第２の刈刃(38,40)は相対回転を許
容される状態になる。そして、第１及び第２の刈刃(38,
40)の一方が、地面に押し付けられる等、回転を拘束さ
れることにより、第１及び第２の刈刃(38,40)は、他方
が一方に対して相対回転することになり、草等を挟み切
る。この刈払機(108)の刈刃装置(10)では、遠心クラッ
チ(70)の接により第１及び第２の刈刃(38,40)の一体回
転を確実にできるとともに、第１及び第２の刈刃(38,4
0)の相対回転時では相対回転速度が低下して、両者の磨
耗等を抑制できる。

【００１０】この発明の刈払機(108)の刈刃装置(10)
は、さらに、次の（ｇ）及び（ｈ）の要素を有してい
る。 （ｇ）第１の刈刃(38)に対して第２の刈刃(40)とは反対
側にかつ刈刃駆動軸(20)の軸方向へ移動自在に配設され
第１の刈刃(38)側の移動位置では第１の刈刃(38)に摩擦
接触するカバー体(50) （ｈ）カバー体(50)を第１の刈刃(38)から離反させる方
向へ付勢する付勢部材(80)

【００１１】この刈払機(108)の刈刃装置(10)では、第
１及び第２の刈刃(38,40)の相対回転させる特定作業時
では、第１及び第２の刈刃(38,40)をそれぞれ固定側及
び可動側とする。第１及び第２の刈刃(38,40)を一体回
転させる通常作業では、カバー体(50)は、地面等へ押圧
されないので、付勢部材(80)の付勢力により第１の刈刃
(38)から離反している。したがって、第１の刈刃(38)は
回転を拘束されず、第１の刈刃(38)及び第２の刈刃(40)
は一体回転する。ブロック壁の下の草刈り等の特定作業
時では、カバー体(50)を地面への押圧等することによ
り、カバー体(50)の回転を拘束するとともに、カバー体
(50)を、付勢部材(80)の付勢力に抗して移動させて、第
１の刈刃(38)に押圧する。第１の刈刃(38)はカバー体(5
0)との摩擦接触により回転を拘束され、第２の刈刃(40)
は第１の刈刃(38)に対して相対回転する。この刈払機(1
08)の刈刃装置(10)では、第１の刈刃(38)の回転を拘束
するときに、刈払機(108)を直接地面等へ当てず、カバ
ー体(50)を地面等へ当てるので、第１の刈刃(38)の回転
を止める際の第１の刈刃(38)の磨耗を抑制できる。

【００１２】この発明の刈払機(108)の刈刃装置(10)
は、さらに、次の（ｉ）及び（ｊ）の要素を有してい
る。 （ｉ）第１の刈刃(38)の方へ進退自在であり第１の刈刃
(38)への押圧力に応じた摩擦力で第１の刈刃(38)を制動
する制動手段(100) （ｊ）第１の刈刃(38)への制動手段(100)の距離を調整
して第１の刈刃(38)への制動手段(100)の押圧力を増減
する距離調整手段(112)

【００１３】制動手段(100)は、距離調整手段(112)によ
り第１の刈刃(38)との距離を変更されることにより、第
１の刈刃(38)への押圧力変更される。第１の刈刃(38)へ
の制動手段(100)の押圧力の増大は、制動手段(100)と第
１の刈刃(38)との摩擦力、すなわち制動手段(100)によ
る第１の刈刃(38)の制動力を増大させる。こうして、第
１の刈刃(38)は、制動手段(100)からの制動力に基づい
て回転速度を変化させ、これにより、第１の刈刃(38)に
対する第２の刈刃(40)の相対回転速度も変化する。この
刈払機(108)の刈刃装置(10)では、第１の刈刃(38)の回
転を維持しつつ、第１の刈刃(38)に対する第２の刈刃(4
0)の相対回転速度を適宜変更できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
説明する。図１は刈払機108（図６）のヘッド10の垂直
断面図である。ギヤケース12は、斜め上方へ向かって開
口し操作捍110（図６）を嵌入、結合される操作捍嵌合
部14を有している。駆動側ベベルギヤ16は、操作捍嵌合
部14内にボールベアリング18を介して回転自在に支持さ
れ、操作捍110内の伝動軸（図示せず）の下端部を接続
される。出力軸20は、鉛直方向へ延び、上下の端部にお
いてボールベアリング22，24を介して回転自在にギヤケ
ース12内に支持されている。被駆動側ベベルギヤ26は、
出力軸20の上端部に回転方向へ一体的に嵌合し、駆動側
ベベルギヤ16とかみ合っている。

【００１５】図２は図１のヘッド10を一部破断して軸方
向から見た図である。図１及び図２において、遊星歯車
装置28は、サンギヤ30、サンギヤ30にかみ合う３個のプ
ラネタリギヤ32、これらプラネタリギヤ32を回転自在に
支持するキャリヤ34、及びサンギヤ30に対して同心的で
ありサンギヤ30の放射方向外側からプラネタリギヤ32に
かみ合っているリングギヤ36を有している。第１の刈刃
38は、遊星歯車装置28の下側に配設され、複数個のボル
ト42によりリングギヤ36に固定され、リングギヤ36と一
体回転する。第２の刈刃40は、第１の刈刃38の上面を摺
接するように、第１の刈刃38の上側に重ね合わされて配
設され、複数個のねじ44によりキャリヤ34に固定され、
キャリヤ34と一体回転する。

【００１６】図１において、上側プレート46は、遊星歯
車装置28の上面側に配設され、内周側において出力軸20
の下端部とスプライン嵌合している。下側プレート48は
サンギヤ30及びプラネタリギヤ32の下側範囲に広がり、
カバー50は、下方へ凸の椀形とされ、下側プレート48の
さらに下側に配設されて、周辺部は、放射方向へボルト
42の位置を外側へ越えて第１の刈刃38の下面に接触させ
ている。締付けボルト52は、カバー50、下側プレート4
8、サンギヤ30、上側プレート46を貫通してから、出力
軸20に螺着している。押さえ板54は、、第１の刈刃38の
内周側にほぼ同一高さに配設され、遊星歯車装置28と下
側プレート48との間に介在して、プラネタリギヤ32が下
側へ抜けるのを阻止しつつ、下側プレート48からの押圧
力により周縁部においてリングギヤ36に接触している。

【００１７】図２において、第１及び第２の刈刃38，40
は、第１の刈刃38の方が第２の刈刃40より径を少し大き
くされ、それぞれ周辺部に鋸歯56，58を備える。Ａは第
１及び第２の刈刃38，40の回転方向を示し、鋸歯56及び
鋸歯58は、回転方向斜め前方へ向かって、先端部を突出
させている。そして、鋸歯56では、回転方向前側及び後
ろ側にそれぞれ切刃60，62を有し、鋸歯58では、回転方
向前方に切刃64を有している。第１及び第２の刈刃38，
40が回転方向Ａへ一体回転している場合は、草は鋸歯56
の切刃60及び鋸歯58の切刃64により切断され、第２の刈
刃40が第１の刈刃38に対して回転方向Ａへ相対回転して
いる場合は、草は鋸歯56の切刃62と鋸歯58の切刃64との
間に挟まれて、切断される。

【００１８】図１及び図２のヘッド10の作用について述
べる。図示していないエンジンからの回転動力は操作捍
（図示せず）内の伝動軸を介して駆動側ベベルギヤ16へ
伝達され、出力軸20が回転駆動される。

【００１９】障害物のない場所での草刈り等の通常作業
では、カバー50を地面に強く押し付けることなく、せい
ぜい軽く接触する程度とする。第１及び第２の刈刃38，
40は、回転方向には荷重がほぼかかっていないので、遊
星歯車装置28の各要素は一体回転し、第１及び第２の刈
刃38，40も、一体回転して、草を切断する。

【００２０】ブロック壁の下の草を刈る等の特定作業で
は、カバー50を地面に押し付けたり、第１の刈刃38の周
辺先端をブロック壁に押し付けたりして、第１の刈刃38
の回転を拘束する。これより、リングギヤ36も回転を拘
束され、第２の刈刃40は、キャリヤ34と一体的に回転
し、第１の刈刃38に対して相対回転し、草は第１の刈刃
38と第２の刈刃40との間で挟み切られる。

【００２１】図３は他のヘッド10の垂直断面図、図４は
図３のヘッド10を一部破断して軸方向から見た図であ
る。図１との相違点について説明する。取付ボルト66
は、出力軸20の下端に螺着し、出力軸20より十分に下方
まで達している。円形板68は、サンギヤ30及びプラネタ
リギヤ32の下側に配設され、取付ボルト66により中央部
を貫通されている。１対の質量体70は、円形板68の周辺
部に固定されている支持ボルト72に回転自在に取付けら
れる。リングギヤ36は、円形板68を放射方向外側から包
囲する環状垂下部を備え、この環状垂下部の内周側に
は、内歯74が形成され、支持ボルト72の爪部71と回転方
向へ係合するようになっている。戻しコイルばね76は、
爪部71が内歯74から離れる方向へ質量体70を付勢する。
ばね座78は、取付ボルト66の非円形横断面部に嵌合し、
円形板68の下面に当てられている。ボールベアリング82
は、取付ボルト66の下端部に嵌着されている止めリング
84により抜けを阻止されつつ、軸方向摺動自在に内輪を
取付ボルト66に嵌合している。圧縮コイルばね80は、ば
ね座78とボールベアリング82の内輪との間で取付ボルト
66に嵌装され、ばね座78及び円形板68を十分な力でサン
ギヤ30に押圧して、円形板68をサンギヤ30に回転方向へ
係合させている。結果、サンギヤ30及び円形板68は回転
方向へ一体となっている。ボス86はボールベアリング82
の外輪に固定され、カバー50は、ヘッド10の下方を覆う
ように、中心部において複数個のボルト88によりボス86
に留められている。ライニング90は、カバー50の周辺部
の上面側に固着され、第１の刈刃38の下面に対峙してい
る。

【００２２】図３及び図４のヘッド10の主要な作用につ
いて説明する。図示していない操作捍に取り付けられて
いるスロットルレバーの操作により、エンジンの出力が
変化し、出力軸20の駆動回転速度が変化する。第１及び
第２の刈刃38，40を一体回転させる通常作業では、出力
軸20の駆動回転速度を高くする。質量体70は、大きな遠
心力により戻しコイルばね76の引張力に抗して爪部71側
を放射方向外側へ移動させ、爪部71をリングギヤ36の内
歯74に係止する。これにより、サンギヤ30及びリングギ
ヤ36は相互に固定状態になり、遊星歯車装置28の各要素
は一体回転して、第１及び第２の刈刃38，40は一体回転
する。

【００２３】第２の刈刃40を第１の刈刃38に対して相対
回転させる特定作業では、出力軸20の駆動回転速度を適
当に下げる。質量体70は、遠心力を低減され、戻しコイ
ルばね76の引張力により爪部71側を放射方向内側へ揺動
させて、爪部71をリングギヤ36の内歯74から離反させ
る。これにより、サンギヤ30及びリングギヤ36は相対回
転自在になる。これに並行して、作業者はカバー50を地
面に押し付ける。カバー50は、地面との摩擦により回転
を拘束されるとともに、圧縮コイルばね80の付勢力に抗
してボールベアリング82と一体的にサンギヤ30の方へ移
動し、ライニング90を第１の刈刃38に押し当てる。これ
により、第１の刈刃38は回転を制動され、結果、リング
ギヤ36も制動され、第２の刈刃40は第１の刈刃38に対し
て相対回転する。

【００２４】図５はさらに他のヘッド10の垂直断面図で
ある。図３のヘッド10との相違点を述べると、このヘッ
ド10では、第１及び第２の刈刃38，40の上下関係が逆と
され、第１の刈刃38が第２の刈刃40の上側に位置し、こ
れに合わせて、円形板68や質量体70等もプラネタリギヤ
32の上側に配置されている。カバー92は、第２の刈刃40
の内周縁部に周辺部を当てられて、締付けボルト52によ
り貫通され、第２の刈刃40の中央穴を下側から覆うとと
もに、ヘッド10の各部品の下方への抜けを阻止してい
る。第１の刈刃38は複数個のねじ94によりリングギヤ36
に固定される。左ねじ溝96はギヤケース12の下端部外周
に形成され、上側カバー98は、遊星歯車装置28の上方を
覆うように、左ねじ溝96に螺合し、周辺部下面側には、
キャリヤ34の上面と摩擦接触するライニング100を固着
されている。ボス102は、円形板68の上面側に配設さ
れ、締付けボルト52を貫通され、下端部においてサンギ
ヤ30と嵌合し、サンギヤ30と共に出力軸20と一体回転す
る。

【００２５】図６は図５のヘッド10を装備する刈払機10
8の斜視図である。操作捍110はギヤケース12の操作捍嵌
合部14に嵌入、固定されている。ワイヤ部材112は、イ
ンナワイヤ114と、これを被覆するアウタワイヤ116とを
備え、操作捍110に沿って延びている。アウタワイヤ受
け118は、操作捍110の下端部に嵌着され、アウタワイヤ
116の下端を固定している。インナワイヤ114は、下端部
をアウタワイヤ116から露出させ、上側カバー98に係止
されている。インナワイヤ114の上端は、刈払機108のハ
ンドル（図示せず）のワイヤ操作レバーに係止され、ワ
イヤ操作レバーを操作することにより、インナワイヤ11
4は上方へ引かれ、これに伴い、上側カバー98はギヤケ
ース12に対して上方から見て反時計方向、すなわち図６
の回転方向Ｂの方へ回転し、下降するようになってい
る。なお、Ｂは出力軸20の回転方向としてのＡ（図２及
び図４）とは方向が反対であり、上側カバー98は、キャ
リヤ34とライニング100との摩擦接触を介して回転方向
Ｂとは反対方向の回転方向Ａ（図２及び図４）への回転
力を受けるようになっており、インナワイヤ114の上方
引き込み力を解除するのに伴い、上側カバー98は、Ｂと
は反対のＡの方向へ回転して、ギヤケース12に沿って上
昇するようになっている。

【００２６】図５及び図６のヘッド10の作用について説
明する。作業者は、図示していないワイヤ操作レバーの
操作量を増減して、インナワイヤ114の上方への引き込
み量を増減する。引き込み量が増大するほど、上側カバ
ー98は、ギヤケース12に対して下降して、ライニング10
0によるキャリヤ34の押圧力、すなわち制動力が増大す
る。こうして、ワイヤ操作レバーの操作により、第１の
刈刃38に任意の制動力をかけて、第１の刈刃38の回転速
度を調整できる。次式は、第１及び第２の刈刃38，40の
相対回転速度：Ｒ2−Ｒ1の関係を示している。ただし、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒsはそれぞれ第１の刈刃38、第２の刈刃4
0、及び出力軸20の回転速度、Ｎはリングギヤ36とサン
ギヤ30との歯数比である。こうして、第１の刈刃38を適
当に回転させつつ、第１の刈刃38に対する第２の刈刃40
の相対回転速度を適切な値に調整することが可能とな
る。

【００２７】Ｒ2−Ｒ1＝（Ｒs−Ｒ1）／Ｎ

【図面の簡単な説明】

【図１】刈払機のヘッドの垂直断面図である。

【図２】図１のヘッドを一部破断して軸方向から見た図
である。

【図３】他のヘッドの垂直断面図である。

【図４】図３のヘッドを一部破断して軸方向から見た図
である。

【図５】さらに他のヘッドの垂直断面図である。

【図６】図５のヘッドを装備する刈払機の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ ヘッド（刈刃装置） ２０ 出力軸（刈刃駆動軸） ２８ 遊星歯車装置 ３０ サンギヤ ３２ プラネタリギヤ ３４ キャリヤ ３６ リングギヤ ３８ 第１の刈刃 ４０ 第２の刈刃 ５０ カバー（カバー体） ７０ 質量体（遠心クラッチ） ８０ 圧縮コイルばね（付勢部材） １００ ライニング（制動手段） １０８ 刈払機 １１２ ワイヤ部材（距離調整手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）刈刃駆動軸(20)、（ｂ）前記刈刃
   駆動軸(20)と一体回転するサンギヤ(30)を備える遊星歯
   車装置(28)、（ｃ）前記遊星歯車装置(28)のリングギヤ
   (36)と一体回転する第１の刈刃(38)、及び（ｄ）前記第
   １の刈刃(38)に重ね合わされつつ前記遊星歯車装置(28)
   のキャリヤ(34)と一体回転する第２の刈刃(40)、を有し
   ていることを特徴とする刈払機の刈刃装置。
2. 【請求項２】 （ｅ）前記サンギヤ(30)の所定値以上の
   回転速度において接となって前記サンギヤ(30)と前記リ
   ングギヤ(36)とを接続する遠心クラッチ(70)、及び
   （ｆ）前記刈刃駆動軸(20)の駆動回転速度を変更する駆
   動回転速度変更手段、を有していることを特徴とする請
   求項１記載の刈払機の刈刃装置。
3. 【請求項３】 （ｇ）前記第１の刈刃(38)に対して前記
   第２の刈刃(40)とは反対側にかつ前記刈刃駆動軸(20)の
   軸方向へ移動自在に配設され前記第１の刈刃(38)側の移
   動位置では前記第１の刈刃(38)に摩擦接触するカバー体
   (50)、（ｈ）前記カバー体(50)を前記第１の刈刃(38)か
   ら離反させる方向へ付勢する付勢部材(80)、を有してい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の刈払機の刈刃
   装置。
4. 【請求項４】 （ｉ）前記第１の刈刃(38)の方へ進退自
   在であり前記第１の刈刃(38)への押圧力に応じた摩擦力
   で前記第１の刈刃(38)を制動する制動手段(100)、及び
   （ｊ）前記第１の刈刃(38)への前記制動手段(100)の距
   離を調整して前記第１の刈刃(38)への制動手段(100)の
   押圧力を増減する距離調整手段(112)、を有しているこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の刈払機
   の刈刃装置。