WO2017179501A1 - 刈払機用操作棹 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な軽量化が可能な刈払機用操作棹を得る。 【解決手段】原動機の回転力を刈刃側に伝達する伝動軸（８）を回転自在に内部に収めた中空管（１１）を有する刈払機用操作棹（１）において、中空管（１１）に、その内周面（１１ａ）から突出して中空管（１１）の筒軸方向に延びるリブ（１１ｂ）を複数、中空管（１１）の周方向に互いに間隔を置いて形成する。また、伝動軸（８）を回転自在に内部に収める筒状の軸保持部（１２ａ）および、この軸保持部（１２ａ）の外周面（１２ｂ）から突出した複数の突部（１２ｃ）を有するライナー（１２）を、中空管（１１）の内部に配設する。そして上記突部（１２ｃ）を、その側面（１２ｄ）がリブ（１１ｂ）の側面（１１ｃ）に当接し得る高さに形成する。

Description

刈払機用操作棹

　本発明は刈払機用の操作棹に関し、特に詳しくは、原動機の回転力を刈刃側に伝達する伝動軸を内部に収めてなる刈払機用操作棹に関するものである。

　従来、例えば特許文献１および２に示されているように、原動機によって刈刃を回転させ、この刈刃によって雑草等を刈り払い可能とした刈払機が公知となっている。この種の刈払機においては、上記特許文献１および２にも示されている通り、多くの場合、中空管からなる操作棹の一端側、他端側にそれぞれ原動機、刈刃を配設した上で、中空管の内部に伝動軸を収容し、原動機の回転力をこの伝動軸を介して刈刃側に伝達するようにしている。

　また、上記特許文献１には、中空管の内部において伝動軸を保持する機構の一例も示されている。この機構は、中空管に、その内周面から管中心側に向けて延びる放射状のリブを複数設け、それらのリブの中心位置に軸受管を設けて、この軸受管内に伝動軸を支持するようにしたものである。また、中空管の内部において伝動軸を保持する機構として、特許文献２に記載されたライナーも知られている。このライナーは基本的に、伝動軸を回転自在に内部に収める筒状の軸保持部および、この軸保持部の外周面から突出して中空管の内周面まで達する複数の突部を備えてなるものである。

　上述のような刈払機に対しては、刈り払い作業を容易にするために、軽量化が求められている。この見地から、従来、操作棹を軽量化するための構成も種々提案されている。上記特許文献１に示されるようにリブを形成した中空管も、操作棹の軽量化に寄与するものである。つまり、中空管の管軸方向に延びる複数のリブを中空管に形成することにより、中空管に求められる強度を確保しながら、リブ以外の部分で中空管を比較的薄肉に形成して軽量化することができる。

特公平２－４２４９号公報 特許第４１８８１７７号公報

　しかし、特許文献１に示された構成は、放射状の複数のリブの中心位置に軸受管を保持しているので、各リブを軸受管まで届く長い形状とする必要があり、そのため、操作棹を十分に軽量化することは困難なものとなっている。

　本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、十分に軽量化できる刈払機用操作棹を提供することを目的とする。

　本発明による刈払機用操作棹は、
　原動機の回転力を刈刃側に伝達する伝動軸を回転自在に内部に収めた中空管を有する刈払機用の操作棹であって、
　中空管に、この中空管の内周面から突出して該中空管の筒軸方向に延びるリブが複数、該中空管の周方向に互いに間隔を置いて形成され、
　伝動軸を回転自在に内部に収める筒状の軸保持部および、この軸保持部の外周面から突出した複数の突部を有するライナーが、中空管の内部に配設され、
　そして、上記突部が、該突部の側面が上記リブの側面に当接し得る高さに形成されている、
ことを特徴とするものである。

　なお、上記のリブが「中空管の筒軸方向に延びる」とは、中空管の筒軸方向と平行に延びることを意味するだけでなく、筒軸方向に延びる成分を有して該筒軸方向に対して斜めに延びることも含むものとする。このようなリブを有する中空管は、例えばアルミニウム等の軽金属を好適に用いて形成することができる。

　また、上記ライナーの突部の「側面」とは、軸保持部の周方向に互いに間隔を置いて並ぶ２つの端面のいずれかを指すものである。また、上記リブの「側面」とは、中空管の周方向に互いに間隔を置いて並ぶ２つの端面のいずれかを指すものである。

　上記ライナーの突部は複数設けられるのが望ましく、そしてそれらの突部は放射状に設けられていることが望ましい。そのような形状のライナーは、例えば合成樹脂を好適に用いて形成することができる。

　また、上記ライナーの突部は、中空管の内周面に接するものであることが望ましい。ここで、「突部が中空管の内周面に接する」とは、突部が中空管の内周面に常時接していることを意味するだけでなく、伝動軸の振動に伴って軸保持部が振動するような場合に、突部が中空管の内周面に一時的に接することも含むむものとする。

　さらに上記ライナーの突部は、軸保持部の筒軸方向に延びる形状であることが望ましい。この「軸保持部の筒軸方向に延びる」とは、軸保持部の筒軸方向と平行に延びることを意味するだけでなく、筒軸方向に延びる成分を有して該筒軸方向に対して斜めに延びることも含むものとする。また、そのように軸保持部の筒軸方向に延びる突部は、軸保持部の全長に亘って延びていてもよいし、あるいは、軸保持部の全長内の一部において延びていてもよい。後者の場合の突部は、軸保持部の全長内の一箇所において延びていてもよいし、あるいは、中断部を挟んで複数箇所において延びていてもよい

　本発明による刈払機用操作棹は、中空管に、この中空管の内周面から突出して該中空管の筒軸方向に延びるリブが複数、該中空管の周方向に互いに間隔を置いて形成されたものであるので、中空管に求められる強度を確保しながら、リブ以外の部分で中空管を比較的薄肉に形成して軽量化することができる。そして上記複数のリブは、特許文献１に示された構成のように内部の軸受管を保持するものではないので、特に長く形成する必要は無い。したがって本発明の刈払機用操作棹は、十分な軽量化が可能となる。

　また、本発明による刈払機用操作棹は、中空管の内部に、伝動軸を回転自在に内部に収める筒状の軸保持部および、この軸保持部の外周面から突出した複数の突部を有するライナーが配設され、そして上記突部が、該突部の側面が上記リブの側面に当接し得る高さに形成されたものであるので、伝動軸の回転に伴ってライナーが回転しようとすると、上記突部の側面がリブの側面に当接して、ライナーの回転が阻止される。

　こうしてライナーの回転が阻止されていれば、ライナーと中空管とが相対回転することはなくなり、ライナーの軸保持部と伝動軸とが相対回転することになる。後者の相対回転がなされる場合、ライナーの軸保持部と伝動軸とは通常円筒面同士で接触するので、例えば伝動軸が金属製でライナーが合成樹脂製であっても、ライナーが容易に摩耗することはない。それに対して、ライナーと中空管とが相対回転する場合は、通常細く形成される例えば合成樹脂製の突部が中空管の内周面と擦れ合うので、この突部の先端が摩耗しやすくなる。しかし本発明の刈払機用操作棹では、上記のようにライナーの回転が阻止されていることにより、ライナーの突部先端の摩耗を抑えることが可能になる。

本発明の一実施形態による刈払機用操作棹を示す斜視図 上記刈払機用操作棹を示す正面図 上記操作棹が適用された刈払機の全体形状を示す斜視図 上記刈払機の使用状態を示す概略図 上記刈払機の要部を示す一部破断側面図

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の一実施形態による刈払機用操作棹を示す斜視図、正面図である。また図３はその刈払機用操作棹が適用された刈払機の全体形状を示す斜視図、図４はこの刈払機の使用状態を示す概略図、そして図５は上記刈払機の要部を示す一部破断側面図である。

　まず図３を参照して、刈払機の全体構成について説明する。この刈払機１０は、例えばアルミパイプ等の中空管から構成された操作棹１と、この操作棹１の基端（図中の右端）側に配置された２サイクルエンジン等の原動機２と、操作棹１の先端（図中の左端）側に取り付けられたギヤケース３と、このギヤケース３を介して原動機２の回転力が伝達される刈刃４と、この刈刃４の近くにおいて操作棹１に取り付けられた防護カバー５と、刈刃４と原動機２との間において操作棹１に取り付けられたハンドル６と、このハンドル６よりもやや原動機２側において操作棹１に取り付けられたベルト掛け部７とを有している。

　操作棹１の内部には、該操作棹１に沿って延びて、自身の長軸周りに回転可能に保持された伝動軸８が配されている。伝動軸８は、その一端部（図中の右端部）側から原動機２の回転軸２ａの回転力が入力されて回転する。そして該伝動軸８の他端部（図中の左端部）はギヤケース３内に収められ、このギヤケース３内の動力伝達機構を介して上記回転力が刈刃４に伝達され、刈刃４が回転する。なお上記動力伝達機構については後に詳述する。また、原動機２の回転軸２ａと伝動軸８との間には、一般にクラッチや振動緩衝機構が設けられるが、それらは本発明と直接的な関連が無いので説明は省略する。

　上記構成の刈払機１０を使用する際には、図４に示すように作業者２０が肩掛け用ベルト２１を掛け、その肩掛け用ベルト２１の例えばフックが形成された下端部２１ａがベルト掛け部７に掛けられる。そうして作業者２０は刈払機１０を吊り下げ保持し、また両手で保持したハンドル６を操作して操作棹１を（つまりは刈刃４を）概ね左右方向に往復移動させながら、地表２２から生えている雑草２３等を刈り払うことができる。

　以下、ギヤケース３内の構造について図５を参照して説明する。このギヤケース３は、概ね１つの円筒が途中で曲がったような形状のものであり、例えば２つ割りの部品が図示外のボルト等により接合されて構成されている。このギヤケース３の一端部（図５中の右端部）は、前述した操作棹１の先端部に被着固定され、該操作棹１の中に配置された伝動軸８の先端部はギヤケース３内に挿入されている。なお操作棹１は、中空管１１およびライナー１２を含んで構成されているが、それらについては後に詳しく説明する。

　伝動軸８の先端部は、例えば四角柱状とされ、この部分に駆動側ベベルギヤ３１が嵌合固定されている。そしてギヤケース３の内部には、駆動側ベベルギヤ３１および伝動軸８の回転を円滑にするためのベアリング３０が取り付けられている。すなわち、駆動側ベベルギヤ３１と一体的に形成されて伝動軸８の先端部と嵌合する円柱状部分の外周面にベアリング３０の内輪３０aが嵌装される一方、その外輪３０ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。

　ギヤケース３の他端部（図５中の下端部）を含む概略円筒状の部分には、刈刃軸３２が配置されている。この刈刃軸３２の略中央部および上端部にはそれぞれ、該刈刃軸３２の回転を円滑にするためのベアリング３３および３４が取り付けられている。すなわち、ベアリング３３の内輪３３aが刈刃軸３２の略中央部外周面に嵌装される一方、その外輪３３ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。また、ベアリング３４の内輪３４aが刈刃軸３２の上端部外周面に嵌装される一方、その外輪３４ｂがギヤケース３の内周面に嵌装されている。

　上記ベアリング３４の下側において刈刃軸３２には、従動側ベベルギヤ３５が配設されている。本例においてこの従動側ベベルギヤ３５と刈刃軸３２とは、互いに一体的に形成された、例えば亜鉛合金製のダイカスト部品から構成されている。従動側ベベルギヤ３５は、前述した駆動側ベベルギヤ３１と互いに噛合している。ここで、伝動軸８の中心軸と刈刃軸３２の中心軸とは、互いに直交しない斜めの関係に設定されている。本実施形態においてこれらの中心軸がなす角度θは、一例として６６°とされている。

　なお上記ベアリング３３の刈刃軸長手方向の位置は、刈刃軸３２に嵌合されたＣリング３６によって規定されている。このＣリング３６は、刈刃軸３２の周面を一周するように形成された図示外の凹溝に嵌合されたものである。

　また刈刃軸３２の下端に近い部分には雄ねじが形成されている。そして、この雄ねじの部分に上部ホルダー３７が螺合され、該上部ホルダー３７の外周部分に刈刃４の内周部分が嵌め合わされた後、その下側から下部ホルダー３８が上記雄ねじの部分に螺合、締結されることにより、刈刃軸３２に対して垂直に刈刃４が取り付けられている。

　このように刈刃軸３２に対して垂直に刈刃４が取り付けられる一方、刈刃軸３２と伝動軸８とが上記角度θをなす斜めの関係に配置されているので、図４に示した通り、操作棹１を（つまりは伝動軸８を）前下がりの斜め状態としながら、刈刃４を地表２２とほぼ水平な向きにして刈り払いをすることが可能になる。

　次に図１および図２を参照して、操作棹１について詳しく説明する。操作棹１は、概略円筒状の中空管１１と、この中空管１１の内部に配設されたライナー１２とから構成されている。中空管１１には、その内周面１１ａから管中心側に（つまり径方向に）突出した複数のリブ１１ｂが形成されている。本実施形態においてリブ１１ｂは、一例として１０個設けられている。各リブ１１ｂは、中空管１１の全長に亘って筒軸方向に延びる形状とされ、中空管１１の周方向に互いに等角度間隔を置いて設けられている。なお各リブ１１ｂは、中空管１１の筒軸方向と平行に延びていてもよいし、あるいはこの筒軸方向に対して若干斜めに延びていてもよい。

　上記形状の中空管１１は、例えばアルミニウムを用いて、押し出し成形によって作製可能である。この中空管１１は、一例として全長が１．５ｍ程度、外径が２４ｍｍ、リブ１１ｂが無い部分の内径が２２ｍｍとされている。つまり中空管１１の、リブ１１ｂが無い部分での肉厚は１ｍｍとされている。リブ１１ｂは、一例として幅および高さが共に１．０ｍｍとされる。なお、以上の数値等はあくまでも一例としてのものであり、その他の各部寸法およびリブ１１ｂの個数とされても構わない。さらに中空管１１の材料もアルミニウムに限らず、必要に応じてその他の材料が適用されてもよい。

　一方ライナー１２は、軸保持部１２ａおよび、この軸保持部１２ａの外周面１２ｂから放射状に（つまり軸保持部１２ａの径方向に）突出した複数の突部１２ｃを有する形状とされている。軸保持部１２ａは概略円筒状に形成されて、概略円柱状の伝動軸８を内部に収容可能となっている。各突部１２ｃは一例として、外側に向かって先細りとなる形状とされている。また各突部１２ｃは、軸保持部１２ａの全長に亘って、この軸保持部１２ａの筒軸方向に延びる形状とされている。突部１２ｃは一例として５個設けられ、それらは軸保持部１２ａの周方向に互いに等角度間隔を置いて配置されている。なお各突部１２ｃは、軸保持部１２ａの筒軸方向と平行に延びていてもよいし、あるいはこの筒軸方向に対して若干斜めに延びていてもよい。

　上記形状のライナー１２は、例えば合成樹脂を用いて、押し出し成形によって作製可能である。以下、このライナー１２の寸法等について、中空管１１の寸法等が上記とされる場合を例に取って説明する。また以下では、ライナー１２の突部１２ｃが、軸保持部１２ａの全長に亘って延びている場合を例に取って説明する。ただし突部１２ｃは、前述した通り、必ずしも軸保持部１２ａの全長に亘って延びている必要はなく、軸保持部１２ａの全長内の一部において延びる形状とされてもよい。

　ライナー１２は一例として全長が１．４ｍ程度とされている。ライナー１２の軸保持部１２ａは、円筒状部分の外径、内径がそれぞれ１１．５ｍｍ、８．５ｍｍとされている。なおこれは、軸保持部１２ａが収容する伝動軸８の外径が７．０ｍｍであることを前提としている。一方突部１２ｃはその先端が、軸保持部１２ａと同軸の直径２１．８ｍｍの円上に位置する高さとされている。つまり、ライナー１２が中空管１１と同軸にして中空管１１内に配設されると、中空管１１の内周面１１ａ（内径＝２２ｍｍである）と、突部１２ｃの先端との間に、０．１ｍｍの間隙が生じる状態となる。この状態において、中空管１１に対してライナー１２が相対回転すると、中空管１１の内周面１１ａからの高さが１．０ｍｍであるリブ１１ｂの側面１１ｃに、突部１２ｃの側面１２ｄが当接することになる。なお、以上の数値等はあくまでも一例としてのものであり、その他の各部寸法および突部１２ｃの個数とされても構わない。さらにライナー１２の材料も合成樹脂に限らず、必要に応じてその他の材料が適用されてもよい。

　以上の構成を有する本実施形態の刈払機用操作棹１は、中空管１１に複数のリブ１１ｂを設けたことにより、中空管１１に求められる強度を確保しながら、リブ１１ｂ以外の部分で中空管１１を比較的薄肉に形成して軽量化することができる。そして上記複数のリブ１１ｂは、先に述べた通り特に長く形成する必要は無いので、本実施形態の刈払機用操作棹１は十分な軽量化が可能となる。

　また、本実施形態の刈払機用操作棹１においては、伝動軸８の回転に伴ってライナー１２が回転しようとすると、前述した通り、突部１２ｃの側面１２ｄがリブ１１ｂの側面１１ｃに当接して、ライナー１２の回転が阻止される。それにより、上記突部１２ｃの先端の摩耗を抑制可能であることは、先に述べた通りである。

　さらに本実施形態の刈払機用操作棹１においては、ライナー１２が中空管１１と同軸に配された場合、ライナー１２の突部１２ｃの先端と中空管１１の内周面１１ａとの間に、０．１ｍｍの間隙が生じる状態となっている。そこで、原動機２の駆動等に起因して伝動軸８がライナー１２と共に振動しようとした場合は、上記突部１２ｃの先端が中空管１１の内周面１１ａに接して、ライナー１２および伝動軸８の振動が抑えられる。そしてこの中空管１１は、リブ１１ｂが形成されたことにより十分な強度を備えているので、上記振動が確実に抑えられる。

　なお本発明による刈払機用操作棹は、図３に示したような刈払機１０に限らず、原動機の回転力を刈刃側に伝達する伝動軸を中空管内部に回転自在に収めてなる操作棹を有するあらゆる刈払機に対して適用可能である。

　　１　刈払機用操作棹
　　２　原動機
　　８　伝動軸
　　１０　刈払機
　　１１　中空管
　　１１ａ　中空管の内周面
　　１１ｂ　リブ
　　１１ｃ　リブの側面
　　１２　ライナー
　　１２ａ　ライナーの軸保持部
　　１２ｂ　軸保持部の外周面
　　１２ｃ　突部
　　１２ｄ　突部の側面

Claims (3)

1. 　原動機の回転力を刈刃側に伝達する伝動軸を回転自在に内部に収めた中空管を有する刈払機用の操作棹であって、
   　前記中空管に、この中空管の内周面から突出して該中空管の筒軸方向に延びるリブが複数、該中空管の周方向に互いに間隔を置いて形成され、
   　前記伝動軸を回転自在に内部に収める筒状の軸保持部および、この軸保持部の外周面から突出した複数の突部を有するライナーが、前記中空管の内部に配設され、
   　前記突部が、該突部の側面が前記リブの側面に当接し得る高さに形成されている、
   ことを特徴とする刈払機用操作棹。
2. 　前記突部が複数、放射状に設けられている請求項１記載の刈払機用操作棹。
3. 　前記突部が、前記中空管の内周面に接するものである請求項１または２記載の刈払機用操作棹。

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