JPH09271233A - 刈刃装置 - Google Patents

刈刃装置

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JPH09271233A
JPH09271233A JP10482896A JP10482896A JPH09271233A JP H09271233 A JPH09271233 A JP H09271233A JP 10482896 A JP10482896 A JP 10482896A JP 10482896 A JP10482896 A JP 10482896A JP H09271233 A JPH09271233 A JP H09271233A
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JP
Japan
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cutting blade
movable
circular gear
side non
driven
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Pending
Application number
JP10482896A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirosuke Kawaguchi
宏祐 川口
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Maruyama Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Maruyama Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動側刈刃20の往復動サイクルの周期を低下
させず、かつ小型二サイクルエンジン12の大型化を回避
して、可動側刈刃20及び固定側刈刃24の凹凸状刃部72に
よる挟み切り力を増大する。 【解決手段】 相互にかみ合って回転動力を伝達する駆
動側非円形歯車58及び被駆動側非円形歯車60が、小型二
サイクルエンジン12の回転動力を可動側刈刃20へ伝達す
る経路に、介在する。駆動側非円形歯車58及び被駆動側
非円形歯車60の周輪郭は、可動側刈刃20及び固定側刈刃
24の凹凸状刃部72の間に形成される挟み間隙74の開き時
及び閉じ時に、可動側刈刃20の移動速度がそれぞれ速く
及び遅くなるように、設定される。

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、バリカン型刈刃
装置等の刈刃装置に係り、詳しくは挟み切り力を増大で
きる刈刃装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】植込みの垣根のトリミングや樹木の刈込
み等に使用されるバリカン型刈刃装置では、小型二サイ
クルエンジンからの回転動力を、コンロッドを介して可
動側刈刃の往復動へ変換し、可動側刈刃を固定側刈刃に
対して相対的に往復動させて、刈取り物を、可動側刈刃
及び固定側刈刃の凹凸状刃部の間の挟み間隙に挟み込ん
で、凹凸状刃部により挟み切っている。
【0003】従来のバリカン型刈刃装置では、小型二サ
イクルエンジンからの回転動力を等速のままコンロッド
の大端部へ伝えて、コンロッドを運動させ、可動側刈刃
の往復動へ変換しており、固定側刈刃に対する可動側刈
刃の往復動速度は、ほぼ正弦曲線で変化するだけであっ
た。したがって、可動側刈刃及び固定側刈刃の凹凸状刃
部による挟み切り力を増大する場合には、減速機により
回転を減速させるか、小型二サイクルエンジンの出力ト
ルクを増大させる必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】減速機により回転を減
速させて、可動側刈刃及び固定側刈刃の凹凸状刃部の挟
み切り力を増大する場合には、可動側刈刃の往復動サイ
クルの周期が長くなり、その分、作業能率も低下する。
小型二サイクルエンジンの出力を増大して、可動側刈刃
及び固定側刈刃の凹凸状刃部の挟み切り力を増大する場
合には、小型二サイクルエンジンが大型化する。
【0005】この発明の目的は、上述の問題点を克服し
て、相対往復動する刈刃の挟み切り力を増大できる刈刃
装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の刈刃装置(10)
によれば、入力された回転動力を第1及び第2の刈刃(2
0,24)の相対往復動へ変換して、第1及び第2の刈刃(2
0,24)の凹凸状刃部(72)で刈取り物を挟み切る。そし
て、第1及び第2の刈刃(20,24)の凹凸状刃部(72)の間
の挟み間隙(74)が開く時及び閉じる時に、第1及び第2
の刈刃(20,24)の相対速度をそれぞれ速く及び遅くさせ
る速度変換装置(16)が設けられている。
【0007】入力される回転動力は往復動へ変換され
て、第1及び第2の刈刃(20,24)は、変換された往復動
力により相対往復動し、凹凸状刃部(72)の間の挟み間隙
(74)に挟んだ刈取り物を切る。その際、速度変換装置(1
6)は、動力伝達経路に介在し、第1及び第2の刈刃(20,
24)の相対往復動の速度を修正する。これにより、第1
及び第2の刈刃(20,24)は、それらの凹凸状刃部(72)の
間の挟み間隙(74)を開く時は、相対速度を速くし、挟み
間隙(74)閉じる時は、相対速度を遅くする。挟み間隙(7
4)が開く時は、相対速度を速められることにより、相対
移動力を弱められるが、刈取り物の切断力を必要としな
いので、相対移動力を弱められることに因る支障はな
い。挟み間隙(74)が閉じる時は、相対速度を遅められる
ことにより、相対移動力を強められ、大きな挟み力で刈
取り物を切断することができる。こうして、減速機によ
る作業能率の低下や原動機の大型化を伴うことなく、刈
刃装置(10)の挟み切り力を増大できる。
【0008】この発明の他の刈刃装置(10)によれば、速
度変換装置(16)は相互にかみ合う駆動側非円形歯車(58)
及び被駆動側非円形歯車(60)を有している。駆動側非円
形歯車(58)及び被駆動側非円形歯車(60)の周輪郭は、挟
み間隙(74)が開く時及び閉じる時に、第1及び第2の刈
刃(20,24)の相対速度がそれぞれ速く及び遅くなるよう
に、設定されている。
【0009】入力される回転動力は、駆動側非円形歯車
(58)及び被駆動側非円形歯車(60)のかみ合いを経てか
ら、往復動へ変換されて、第1及び第2の刈刃(20,24)
は相対往復動する。駆動側非円形歯車(58)及び被駆動側
非円形歯車(60)では、回転動力が速度変換され、したが
ってトルク変換され、これにより、挟み間隙(74)の開き
時及び閉じ時の第1及び第2の刈刃(20,24)の相対速度
の増速及び減速、したがって相対移動力の減少及び増大
が達成される。
【0010】この発明の他の刈刃装置(10)によれば、駆
動側非円形歯車(58)及び被駆動側非円形歯車(60)の周輪
郭は、挟み間隙(74)が閉じる所定期間では、第1及び第
2の刈刃(20,24)の相対速度がほぼ等しくなるように、
設定されている。
【0011】駆動側非円形歯車(58)及び被駆動側非円形
歯車(60)は、それらの周輪郭に応じて回転速度を変更
し、第1及び第2の刈刃(20,24)は、閉じ時の少なくと
も所定期間ではほぼ等速の相対移動となる。これによ
り、刈取り物への凹凸状刃部(72)の挟み切り力が均一化
し、凹凸状刃部(72)の寿命及び耐久性を向上できる。
【0012】
【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3はバリカン型刈刃装置10の全体該略図、
図4はバリカン型刈刃装置10の駆動機構のほぼ全体図で
ある。小型二サイクルエンジン12の回転動力は、遠心ク
ラッチ14、回転速度変換装置16、及び往復動変換装置18
を経て可動側刈刃20へ伝達される。ケース本体30及びケ
ース蓋32は回転速度変換装置16及び往復動変換装置18に
共通となっている。支持プレート22及び固定側刈刃24
は、基端側においてそれぞれケース本体30及びケース蓋
32に固定され、可動側刈刃20を上下から挟むように、可
動側刈刃20に重なって延びている。計3個の案内用長孔
26は、可動側刈刃20の基端部、中間部、及び先端部に形
成され、可動側刈刃20の長手方向へ長くなっている。案
内ねじ28は、固定側刈刃24の下面側から上方へ挿通さ
れ、可動側刈刃20の案内用長孔26を経て、支持プレート
22の上面側に達し、ナット29を螺着されている。可動側
刈刃20は、案内用長孔26内における案内ねじ28の相対移
動により支持プレート22及び固定側刈刃24に対して案内
用長孔26の長さ分の相対移動を許容されつつ、支持プレ
ート22及び固定側刈刃24に支持される。
【0013】図1及び図2はそれぞれ図3及び図4の主
要部の拡大図である。ケース本体30及びケース蓋32は、
上下から接合され、ボルト34により相互に締め付けられ
ている。支持プレート22及びケース本体30は、可動側刈
刃20の上面側において結合側端部を相互に重ね合わさ
れ、プレート押さえ36は、ケース本体30の上面から支持
プレート22の露出上面までの範囲にまたがって配設さ
れ、複数個のボルト38が支持プレート22、ケース本体3
0、及びプレート押さえ36を相互に締め付けて、結合し
ている。固定側刈刃24及びケース蓋32は、可動側刈刃20
の下面側において結合側端部を相互に重ね合わされ、複
数のボルト39により相互に締め付けられ、結合してい
る。
【0014】小型二サイクルエンジン12は、その出力軸
42が可動側刈刃20及び固定側刈刃24の延び方向に対して
直角方向となるように、配設される。遠心クラッチ14
は、出力軸42と一体的に回転し所定回転速度以上では遠
心力により拡開するクラッチシュー44、及び゛クラッチ
シュー44の拡開時では内周側においてクラッチシュー44
と係合するドラム46を有している。駆動軸48は、出力軸
42の中心線に沿って延び、ドラム46と一体回転する。駆
動軸48、中間軸50、及びカム軸52は、相互に平行に延
び、ボールベアリングを介して両端部を回転自在にケー
ス本体30及びケース蓋32に軸支されている。小歯車54及
び大歯車56は、それぞれ駆動軸48及び中間軸50に回転方
向へ一体に取り付けられ、相互にかみ合っている。駆動
側非円形歯車58及び被駆動側非円形歯車60は、それぞれ
中間軸50及びカム軸52に回転方向へ一体に取り付けら
れ、相互にかみ合っている。偏心円形カム64は、カム軸
52の中心線に対して偏心している中心を持ち、カム軸52
に嵌装されている。連結ピン62は、偏心円形カム64の中
心を貫通して被駆動側非円形歯車60及び偏心円形カム64
を相互に結合し、偏心円形カム64をカム軸52及び被駆動
側非円形歯車60と一体回転させる。コンロッド66は、大
端部を、ニードルベアリング68を介して偏心円形カム64
に嵌合させ、小端部側を、連結ピン70を介して可動側刈
刃20の基端部に回転自在に結合している。駆動軸48から
カム軸52までの回転動力伝達経路部分は回転速度変換装
置16を構成し、偏心円形カム64及びコンロッド66は往復
動変換装置18を構成する。
【0015】小型二サイクルエンジン12の出力軸42の回
転速度が所定値以上になると、遠心クラッチ14が接とな
り、出力軸42の回転は、駆動軸48、小歯車54、大歯車5
6、中間軸50、駆動側非円形歯車58、及び被駆動側非円
形歯車60を介してカム軸52へ伝達される。偏心円形カム
64は、カム軸52の回転に伴い、カム軸52の中心線の周り
に公転し、コンロッド66は、大端部を偏心円形カム64に
より連行されて、可動側刈刃20の基端部を連行、移動さ
せる。可動側刈刃20は、案内用長孔26において案内ねじ
28を挿通されるので、基端側におけるコンロッド66によ
る連行、移動により固定側刈刃24に対して長手方向へ往
復動する。可動側刈刃20及び固定側刈刃24は幅方向両側
の側縁部に凹凸状刃部72を有している。固定側刈刃24に
対する可動側刈刃20の往復動のストロークは、カム軸52
の中心線に対する偏心円形カム64の中心の偏心量の2倍
に規定され、凹凸状刃部72の1ピッチ分に設定される。
図2では、下側の固定側刈刃24の凹凸状刃部72が上側の
可動側刈刃20の凹凸状刃部72にぴったり重なった状態が
示され、可動側刈刃20及び固定側刈刃24の凹凸状刃部72
の間の挟み間隙74が最大限に開いた状態になっている。
【0016】図5は中間軸50の等速回転時の中間軸50の
回転位相角と可動側刈刃20の速度との関係を示すグラフ
である。実線はこのバリカン型刈刃装置10における関係
であり、破線は従来のバリカン型刈刃装置における関係
である。従来のバリカン型刈刃装置では、駆動側非円形
歯車58及び被駆動側非円形歯車60が、小型二サイクルエ
ンジン12からカム軸52までの回転動力伝達経路に存在せ
ず、例えば偏心円形カム64が中間軸50に取り付けられて
いるような構造となっているので、中間軸50の等速回転
に対して可動側刈刃20は、破線で示すように、正弦曲線
で速度を変化させている。これに対して、このバリカン
型刈刃装置10は、駆動側非円形歯車58及び被駆動側非円
形歯車60の周輪郭は、図5の実線の関係が得られるよう
なものに設定される。すなわち、可動側刈刃20及び固定
側刈刃24は、中間軸50の0〜270°の位相角範囲に対
しては、挟み間隙74の閉じ方向へ相対移動し、中間軸50
の270〜360°の位相角範囲では、挟み間隙74の開
き方向へ相対移動し、結果、可動側刈刃20の速度は、位
相角範囲の短い挟み間隙74の開き時が位相角範囲の長い
閉じ時より増大する。さらに、可動側刈刃20は、挟み間
隙74の閉じ方向の移動時では、開き方向と閉じ方向との
切替点近傍の位相角範囲部分を除いて、ほぼ等速で移動
するようになっている。中間軸50の位相角に対する可動
側刈刃20の速度を所望値に設定するような駆動側非円形
歯車58及び被駆動側非円形歯車60の周輪郭の設計につい
ては、例えば、応用機械工学No.326(1987年
4月号)P.7〜P.8「非円形歯車の活用と将来」
(著者:山崎隆及び大田浩)には、駆動側非円形歯車及
び被駆動側非円形歯車を相互にかみ合わせ、被駆動側非
円形歯車の回転をコンロッドを介して往復動へ変換し
て、スライダを往復動範囲の両端を除く中間範囲で等速
運動させる場合の駆動側非円形歯車及び被駆動側非円形
歯車の詳細な形状が記載されている。
【0017】小型二サイクルエンジン12の出力軸42のほ
ぼ等速の回転動力に対する駆動側非円形歯車58及び被駆
動側非円形歯車60の回転速度変換、したがってトルク変
換により、可動側刈刃20及び固定側刈刃24の凹凸状刃部
72の間の挟み間隙74が開く時は、可動側刈刃20は高速か
つ低移動力で移動する。この時、単に挟み間隙74を開く
のみで、植込みの垣根等の刈取り物を挟み切ることはな
いので、可動側刈刃20の低移動力がバリカン型刈刃装置
10の機能の支障に繋がることは回避される。また、可動
側刈刃20及び固定側刈刃24の凹凸状刃部72の間の挟み間
隙74が閉じる時は、可動側刈刃20は低速かつ高移動力で
で移動する。この高移動力は、凹凸状刃部72による剪断
力を増大させ、挟み間隙74の間に挟んでいる刈取り物を
円滑。迅速に挟み切ることに寄与する。さらに、挟み間
隙74の閉じ時の可動側刈刃20の移動速度はほぼ等しくな
るので、可動側刈刃20及び固定側刈刃24の凹凸状刃部72
の剪断力の変動が抑制され、凹凸状刃部72の寿命及び耐
久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3の主要部の拡大図である。
【図2】図4の主要部の拡大図である。
【図3】バリカン型刈刃装置の全体該略図である。
【図4】バリカン型刈刃装置の駆動機構のほぼ全体図で
ある。
【図5】中間軸の等速回転時の中間軸の回転位相角と可
動側刈刃の速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 バリカン型刈刃装置(刈刃装置) 16 回転速度変換装置(速度変換装置) 20 可動側刈刃(第1の刈刃) 24 固定側刈刃(第2の刈刃) 58 駆動側非円形歯車 60 被駆動側非円形歯車 72 凹凸状刃部 74 挟み間隙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された回転動力を第1及び第2の刈
    刃(20,24)の相対往復動へ変換して、前記第1及び第2
    の刈刃(20,24)の凹凸状刃部(72)で刈取り物を挟み切る
    刈刃装置(10)において、 前記第1及び第2の刈刃(20,24)の前記凹凸状刃部(72)
    の間の挟み間隙(74)が開く時及び閉じる時に、前記第1
    及び第2の刈刃(20,24)の相対速度をそれぞれ速く及び
    遅くさせる速度変換装置(16)が設けられていることを特
    徴とする刈刃装置。
  2. 【請求項2】 前記速度変換装置(16)は相互にかみ合う
    駆動側非円形歯車(58)及び被駆動側非円形歯車(60)を有
    し、前記駆動側非円形歯車(58)及び前記被駆動側非円形
    歯車(60)の周輪郭は、前記挟み間隙(74)が開く時及び閉
    じる時に、前記第1及び第2の刈刃(20,24)の相対速度
    がそれぞれ速く及び遅くなるように、設定されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の刈刃装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動側非円形歯車(58)及び前記被駆
    動側非円形歯車(60)の周輪郭は、前記挟み間隙(74)が閉
    じる所定期間では、前記第1及び第2の刈刃(20,24)の
    相対速度がほぼ等しくなるように、設定されていること
    を特徴とする請求項2記載の刈刃装置。
JP10482896A 1996-04-03 1996-04-03 刈刃装置 Pending JPH09271233A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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