JP3778422B2 - 刈払機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作杆の先端に設けた刈刃を原動機で駆動するようにした刈払機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
田畑の畦等における雑草は病害虫の巣になりやすいことから、年に数回は刈る必要がある。この作業は重労働であることから、様々な機械が提案され、実用に供されている。そのような機械のうち、刈払機は小型で取扱いが容易であることから、多く用いられている。
【0003】
刈払機は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を、操作杆の一端に設けた原動機で回転させることによって、操作杆の他端に設けた刈刃を回転させるものである。作業者は肩に刈払機を吊り下げ、操作杆の途中に設けたバー状ハンドルを握って操作杆を前後左右に振ることで、刈刃にて雑草を刈ることができる。
【0004】
ところで近年、農作業における労働環境をより一層改善することが求められている。刈払機においても作業者の負担を軽減する上で、原動機から操作杆を介してバー状ハンドルに伝わる振動を、より低減するという要求が高まっている。
特に刈払機は、原動機で駆動軸を介して刈刃を回転させるものであるから、原動機から操作杆に伝わる振動は、一般に回転方向の振幅が大きい。この方向の振動をできるだけ抑制することが、ハンドルに伝わる振動の低減に繋がる。
原動機から操作杆に伝わる振動を低減させるようにした刈払機としては、例えば実開昭51−64732号公報「刈払機に於ける防振装置」(以下、「従来の技術▲1▼」と言う。)や実開昭61−146121号公報「刈払機の防振装置」(以下、「従来の技術▲2▼」と言う。)が知られている。
【0005】
上記従来の技術▲1▼は、同公報の第1図及び第2図に示される通り、従動軸8を通した柄管2の一端部に、クラッチハウジング5を介して原動機1を取付け、原動機1の原動軸1aと従動軸8との間に介在させたクラッチを、クラッチハウジング5に収納するようにしたものである。
さらに上記従来の技術▲1▼は、柄管2の一端部に取付けた接続管6を原動機1側へ延し、その先端面とクラッチハウジング5の端面との間に防振材14を介在させたものである。原動機1を防振材14を介して柄管2で支えるとともに、原動機1から柄管2に伝わる振動を防振材14で低減させることができる。
【0006】
上記従来の技術▲2▼は、同公報の第1図及び第2図に示される通り、伝動軸13を通した外管14の一端部に、蛇腹状又はテーパー状の防振体16を介してエンジンEを取付け、エンジンEの出力軸と伝動軸13との間に介在させたクラッチを、防振体16に収納するようにしたものである。エンジンEを防振体16を介して外管14で支えるとともに、エンジンEから外管14に伝わる振動を防振体16で低減させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術▲1▼は、柄管2が防振材14を介して原動機1を支えるものである。すなわち防振材14は、原動機1を支える機能(支持機能)と原動機1から柄管2に伝わる振動を減衰させる機能(防振機能)の、両方の機能を有する。
支持機能を高めるには支持剛性を高める必要があるので、防振材14の可撓性は小さい方がよい。一方、防振機能を高めるには、防振材14の可撓性は大きい方がよい。このように、防振材14の防振機能は支持機能の影響を受けることになるので、防振機能を十分に発揮させるようにすることには限界がある。
上記従来の技術▲2▼も、外管14が防振体16を介してエンジンEを支えるものであり、上記従来の技術▲1▼と同様である。
【0008】
そこで本発明の目的は、刈払機において、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減できる技術を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部にクラッチケースを介して取付けた原動機にて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、原動機の出力軸と駆動軸との間に介在させたクラッチ機構を、クラッチケースに収納するようにした刈払機において、
クラッチケースが、操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品であり、
原動機取付部が、操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことを特徴とする。
【0010】
クラッチケースにおいて、原動機を支える機能(支持機能)と、原動機から操作杆に伝わる振動を減衰させる機能(防振機能)とを分離した。
具体的には、遊嵌孔部に差込んだ操作杆の先端に当接部を当てることで、操作杆の先端で原動機取付部を支えることができる。この結果、操作杆の先端で原動機取付部を介して原動機を支えることができる。この支えた部分を中心として、原動機は振動し得る。原動機を操作杆の先端で支えるので、可撓連結部は原動機を支える必要がない。従って可撓連結部は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。このように操作杆で原動機を支えつつ、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減させることができる
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る刈払機の側面図である。
刈払機10は、パイプ状の操作杆11に駆動軸12を通し、この駆動軸12を、操作杆11の一端に設けた原動機13にて回転させることで、操作杆11の他端に設けた刈刃14を回転させる形式の刈払機である。さらに刈払機10は、操作杆11の長手中央部にハンドル15を平面視十文字を呈するようにハンドルホルダ16で固定したものである。原動機13はエンジン又は電動モータである。
【0012】
図2は本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図である。
バー状のハンドル15は正面視略U字状を呈し、中央部を操作杆11に取付けるとともに左右に延びる1本のパイプ材又はバー部材からなり、左右の先端にグリップ(左のグリップ17及び右のグリップ18)を設けたものである。右のグリップ18は原動機13を制御するスロットルレバーやロックレバーを備える操作部である。
【0013】
作業者Mは、操作杆11の長手途中に備える肩掛け用吊りベルト19を肩に掛けることで刈払機10を吊り下げることができる。そして、左右のグリップ17,18を握って操作杆11を前後左右に振りながら、原動機13で刈刃14を回転させることで、雑草grを刈ることができる。
【0014】
図3は本発明に係る刈払機の要部断面図であり、駆動軸12と原動機13の出力軸13aとの間にクラッチ機構30を介在させ、このクラッチ機構30をクラッチケース40に収納するようにし、このクラッチケース40を介して操作杆11の一端部11aに原動機13を取付けたことを示す。
このような刈払機10は、操作杆11並びに駆動軸12を原動機13の出力軸13aに同心に配置したものである。
【0015】
駆動軸12は、軸部21の一端に原動機側軸端部22を一体的に取付けるとともに、軸部21の他端に刈刃側軸端部26を一体的に取付けてなる、異種金属組合せ軸である。軸部21はチタン合金製パイプであり、原動機側軸端部22及び刈刃側軸端部26は鋼製軸端部である。
【0016】
クラッチ機構30は、駆動軸12の原動機側軸端部22にスプライン結合で取付けたクラッチドラム31と、原動機13の出力軸13aに取付けた回転部材32と、回転部材32が高速回転したときだけ回転部材32をクラッチドラム31に連結するクラッチ部材33と、からなる遠心クラッチである。クラッチドラム31は、回転部材32を包囲するカップ状部材である。
【0017】
クラッチケース40は、操作杆11の一端部11aを取付ける操作杆取付部41と、操作杆取付部41から原動機13側へ延びて可撓性を有する可撓連結部42と、可撓連結部42から原動機13側へ延びて原動機13に取付ける原動機取付部43と、からなる樹脂製一体成形品である。このようなクラッチケース40は、例えばグラス入りナイロン樹脂等の樹脂製品である。
【0018】
操作杆取付部41及び原動機取付部43は、操作杆11や原動機13を支えることができるように比較的剛性が大きい部分である。一方、可撓連結部42は、原動機13の振動を減衰可能な程度の可撓性を有する比較的剛性が小さい部分である。原動機取付部43は、原動機13のケース13bにボルト止めにて取付けたものである。
このようにクラッチケース40は、操作杆取付部41と可撓連結部42と原動機取付部43とを一体に成形した一体成形品なので、部品数が少なく構成が簡単である。
【0019】
さらにこの図3は、操作杆11の他端部11cに伝動機構ケース61を介して刈刃14を取付け、駆動軸12と刈刃14との間に介在させた伝動機構62を伝動機構ケース61に収納するようにしたことを示す。
伝動機構62は、駆動軸12の刈刃側軸端部26に連結した駆動ベベルギヤ63と、駆動ベベルギヤ63に噛み合う従動ベベルギヤ64と、従動ベベルギヤ64並びに刈刃14を取付けた従動軸65とからなる。
【0020】
ところで駆動軸12は、軸長手方向の複数箇所が回転可能に支承されたものである。具体的には駆動軸12を次の箇所で支承した。
第1に、原動機側軸端部22をクラッチドラム31のボス34にスプライン結合し、このボス34を軸受35,35にて支持することで、駆動軸12の一端部をボス34並びに軸受35,35を介して原動機取付部43で支承した。
第2に、刈刃側軸端部26を駆動ベベルギヤ63に結合し、この駆動ベベルギヤ63を軸受66,66にて支持することで、駆動軸12の他端部を駆動ベベルギヤ63並びに軸受66,66を介して伝動機構ケース61で支承した。
第3に、駆動軸12のうち原動機側軸端部22と刈刃側軸端部26との間を、軸長手方向に一定間隔で配列した複数のブッシュ76・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を介して操作杆11で支承した。
なお、67は従動軸支持用軸受である。
【0021】
図4は本発明に係る操作杆及びクラッチケース周りの断面図である。
操作杆取付部41及び可撓連結部42は操作杆11の一端部11aを差込むことのできる筒体である。
原動機取付部43は、クラッチ機構30側に向って拡開したテーパ状の外筒部43aと、円筒状の内筒部43bとを同心にして一体形成したものである。原動機取付部43は内筒部43bに、遊嵌孔部43c並びに当接部43dとを備えるとともに、軸受35,35を取付けたものである。
【0022】
遊嵌孔部43cは、操作杆取付部41側から差込んだ操作杆11の一端部11aを軸方向移動可能に収納するべく、原動機取付部43に開けた孔である。さらにこの遊嵌孔部43cは、当接部43dに向って先細りテーパ状を呈するテーパ孔である。当接部43dは、遊嵌孔部43cの奥底で操作杆11の先端11bを当てることができる端面であり、原動機取付部43に一体に形成したものである。
図中、36は止め輪である。
【0023】
図5は本発明に係るクラッチケースの要部外観図である。
操作杆取付部41は、筒体41aに「すり割り41b」を形成したものである。詳細については図8にて後述する。
可撓連結部42は、クラッチケース40のうち、筒体42aに長手方向(図左右方向)に所定間隔で、複数のスリット42b・・・を形成した部分である。これらのスリット42b・・・は、筒体42aの周方向に長い内外貫通した長孔であって、筒体42aの軸方向に多列で千鳥状に配置したものである。例えば、筒体42aをスリット42bのある位置で輪切りにしたときに、その切断面において、2つのスリット42b,42bを筒体42aの中心に対して点対称に配列する。このように多数のスリット42b・・・を設けることにより、可撓連結部42は可撓性を有する。
【0024】
図6は図5の6−6線断面図であり、原動機取付部43の周1箇所に、原動機取付部43の内外貫通したインサートナット51を一体成形により埋設し、このインサートナット51に抜止め用ビス52をねじ込んだことを示す。
一方、操作杆11は外パイプ71の周1箇所に貫通孔11dを開けたものである。インサートナット51に抜止め用ビス52をねじ込み、抜止め用ビス52の先端部を貫通孔11dに差込むことで、操作杆11から原動機取付部43を抜け止めすることができる。なお、抜止め用ビス52は抜止め可能な抜止め部材であればよく、例えばボルトやリベット等の部材であってもよい。
【0025】
図7は図4の7−7線断面図であり、操作杆11の軸直角断面構造を示す。
操作杆11は、外パイプ71に内パイプ72を通し、これら外・内パイプ71,72間を周3個のステー73〜75で連結し、外・内パイプ71,72並びに3個のステー73〜75を一体に形成したものである。外・内パイプ71,72は、同心上に配置した丸パイプである。以下、周3個のステー73〜75のことを、図反時計回りに第1ステー73、第2ステー74、第3ステー75と呼ぶ。
【0026】
操作杆11は、第1・第2ステー73,74のなす角度θ1を、60゜を越え120゜未満に設定し、第2・第3ステー74,75のなす角度θ2を120゜に設定し、第3・第1ステー75,73のなす角度θ3を残りの角度に設定したものである。このように、周3個のステー73〜75は不等角度で配列したものである。
【0027】
図8は図4の8−8線断面図であり、操作杆11並びに操作杆取付部41の軸直角断面構造を示す。
操作杆11は、内パイプ72内に通した駆動軸12をブッシュ76を介して回転可能に支持するようにしたものである。
操作杆取付部41は、周1箇所に内外貫通した「すり割り41b」を有する筒体であって、すり割り41bの両側に対向し合うフランジ41c,41cを形成したものである。筒体41aの貫通孔41dに外パイプ71を差込んで、フランジ41c,41c同士をボルト53並びにナット54で締め付けることにより、操作杆取付部41内に外パイプ71の一端部を摩擦力で取付けることができる。
【0028】
図9は本発明に係る操作杆及びクラッチケースの分解図であり、操作杆11の一端部11aとクラッチケース40との関係を示したものである。
操作杆取付部41の貫通孔41d、可撓連結部42の貫通孔42c、及び原動機取付部43の遊嵌孔部43cは、同心上で連続したテーパ孔であって、当接部43dに向って先細りテーパ状を呈したものである。
【0029】
操作杆11の一端部11aを操作杆取付部41側から貫通孔41d、貫通孔42c及び遊嵌孔部43cへ差込んだときに、操作杆11の先端11bは当接部43dに当る。操作杆11の先端11bは、軸直角の平坦な端面である。当接部43dは、遊嵌孔部43cの奥底に形成した段差面である。
【0030】
遊嵌孔部43cは、奥底部分の径が、操作杆11における外パイプ71の外径よりもごく僅かだけ大径であるとともに、孔入口に近づくにつれてより大径となるテーパ孔である。
【0031】
次に、上記構成のクラッチケース40の作用について上記図4に基づき説明する。
クラッチケース40は、上記図3の原動機13を支える機能(支持機能)と、原動機13から操作杆11に伝わる振動を減衰させる機能(防振機能)とを分離したことを特徴とする。
具体的には、遊嵌孔部43cに差込んだ操作杆11の先端11bに当接部43dを当てることで、操作杆11の先端11bで原動機取付部43を軸方向に支えることができる。この結果、操作杆11の先端11bで原動機取付部43を介して原動機13を支えることができる。なお、原動機取付部43は、可撓連結部42並びに操作杆取付部41を介して操作杆11に連結しているので、操作杆11から抜けることはない。
遊嵌孔部43cは、操作杆11の一端部11aを軸方向移動可能に収納することができる程度の大きい孔である。この結果、操作杆11の外周面と遊嵌孔部43cとの間に若干の隙間ができる。従って操作杆11のうち支える部分、すなわち操作杆11の先端11b部分を中心として、原動機13は振動し得る。
【0032】
操作杆11の先端11bで原動機13を支えるので、可撓連結部42は原動機13を支える必要がない。従って可撓連結部42は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。
このように操作杆11で原動機13を支えつつ、原動機13から操作杆11に伝わる振動をより低減させることができる
【0033】
なお、上記本発明の実施の形態において、操作杆取付部41に操作杆11の一端部11aを取付ける構造は、上記図8の構造に限定されるものではなく、任意である。
また、可撓連結部42は、原動機13の振動を減衰可能な程度の可撓性を有するものであればよいものであり、上記図5に示す多数のスリット42b・・・を設けた構成に限定されるものではなく、例えば蛇腹状の構成であってもよい。
さらにまた、図6に示す抜止め用ビス52の有無は任意である。
【0034】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、クラッチケースの原動機取付部に、操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことにより、遊嵌孔部に差込んだ操作杆の先端に当接部を当てることで、操作杆の先端で原動機取付部を支えることができる。この結果、操作杆の先端で原動機取付部を介して原動機を支えることができる。この支えた部分を中心として原動機を振動させ得る。原動機を操作杆の先端で支えるので、クラッチケースの可撓連結部で原動機を支える必要がない。従って可撓連結部は、振動減衰性能をそのまま発揮することができる。このように操作杆で原動機を支えつつ、原動機から操作杆に伝わる振動をより低減させることができる。
さらには、クラッチケースが、操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品なので、部品数が少なく構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る刈払機の側面図
【図2】本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図
【図3】本発明に係る刈払機の要部断面図
【図4】本発明に係る操作杆及びクラッチケース周りの断面図
【図5】本発明に係るクラッチケースの要部外観図
【図6】図5の6−6線断面図
【図7】図4の7−7線断面図
【図8】図4の8−8線断面図
【図9】本発明に係る操作杆及びクラッチケースの分解図
【符号の説明】
10…刈払機、11…操作杆、11a…操作杆の一端部、11b…操作杆の先端、12…駆動軸、13…原動機、13a…原動機の出力軸、14…刈刃、15…ハンドル、30…クラッチ機構、40…クラッチケース、41…操作杆取付部、42…可撓連結部、43…原動機取付部、43c…遊嵌孔部、43d…当接部。
Claims (1)
- パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部にクラッチケースを介して取付けた原動機にて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、原動機の出力軸と駆動軸との間に介在させたクラッチ機構を、前記クラッチケースに収納するようにした刈払機において、
前記クラッチケースは、前記操作杆の一端部を取付ける操作杆取付部と、この操作杆取付部から前記原動機側へ延びて可撓性を有する可撓連結部と、この可撓連結部から前記原動機側へ延びて原動機に取付ける原動機取付部とからなる一体成形品であり、
前記原動機取付部は、前記操作杆取付部側から差込んだ操作杆の一端部を軸方向移動可能に収納するとともに操作杆の外周面との間に隙間を有する大きさの遊嵌孔部と、この遊嵌孔部の奥底で操作杆の先端を当てることができる当接部とを備えたことを特徴とする刈払機。
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