刈払機
【課題】刈払い作業において刈払機の刈刃部にカッターコード7用いた場合に草の密度が上がっても過負荷にならず、作業性が低下せず作業者の疲労度が少ない、また刈刃部先端を先頭に前進する作業方法が標準的な出力の刈払機においても可能となる低コストの器機を提供することを課題とする。
【解決手段】アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出した突出部を有し、当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする。
【解決手段】アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出した突出部を有し、当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は刈払機に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に肩掛式刈払機と呼ばれる作業者が肩に吊り下げて作業をする従来の技術の携帯用自在刈払機は、前端に刈刃装置後端に原動機を備えた杆状のアウターパイプの内部に原動機の回転力を刈刃装置に伝える駆動軸が貫いており、刈払機の本体重心近傍に吊具、及び該吊具の前方に操作桿としてのU字ハンドルが固定具を介して設けられており、作業者は肩掛バンドに吊具を接続しU字ハンドルの両端を持ち刈払装置を左右に振ることで刈払い作業をする。
【0003】
一般に背負い式刈払機と呼ばれる従来の技術の携帯用自在刈払機は、作業者に背負われた原動機部に連結されたフレクシブルシャフトはフレクシブルチューブに内包され、該フレクシブルチューブ連結されたアウターパイプに内包された駆動軸に連結され、該駆動軸はアウターパイプ前端に備えられている刈刃装置に原動機の回転力を伝える。
そして背負い式自在刈払機においては、ループハンドル及びアウターパイプに被着したグリップを持ちこれを操作桿として刈刃装置を前後左右に動かすことで刈払い作業をする。
【0004】
また、近年は刈刃装置を先端に位置させ操作ハンドルが原動機より後方に延び移動手段に車輪を用いる形式の手押し型の刈払機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−191746号公報
【特許文献2】特開2005−192454号公報
【特許文献3】特開2006−204111号公報
【0006】
特許文献1における刈払機は、刈刃装置とそれを支持する車軸との結合部までの距離が短いため、原動機の出力ロスの原因となる振動がおき難いが刈払い範囲が狭く、左右にある2つの車輪によって移動するため、機動性や刈り取り環境への適応性が欠けると思われる。
【0007】
特許文献2及び3における刈払機は、刈刃装置とそれを支持する車軸との結合部までの距離が長いため、原動機の出力ロスの原因となる振動がおき易いが刈払い範囲が広い長所がある。
しかし、左右にある2つの車輪によって移動するため、特許文献1における刈払機に同様に機動力や刈り取り環境への適応性に欠けると思われる。
【0008】
従来、上述の携帯用自在刈払機は、金属製回転刃を高速回転させて対象物である草などに当て刈り取る形式のものがひろく用いられていた。
しかし、金属製回転刃が高速回転するため作業者や作業範囲内にある人や生物を傷つける場合があり、太い木や木製品に当たった場合にはキックバックとよばれる現象により作業者や周囲の者が重傷を負う危険があった。
【0009】
また、金属製回転刃を用いた刈払機は、作業中に草むらに隠れた石、コンクリート、金属製品、ガラスなどの硬いものに金属製回転刃が当たった場合や花壇、縁石、ガードレール等の付近の作業の場合に金属製回転刃が当たった場合にその刃先や刈刃本体が損傷することがあった。
【0010】
さらに金属製回転刃を用いた刈払機は、金属製回転刃が地面に接触した場合の反力やジャイロ効果を生じる高速の回転体が刈払機の先端部に配置されるための刈刃部の操作の不安定要素によって、花壇等の植え込みでは傷つけてはいけない植物を過って切断するなどの損害を与える場合もあった。
【0011】
そこで最近では、上述した問題を解消する回転刃として、合成樹脂製等様々な素材のカッターコード7が開発され、金属やプラスチックからなるハウジング回転体に1本又は複数本のカッターコード7を取り付け、これを高速回転させて草などの植物を刈り取る刈り払い作業がある。
【0012】
近年では、上記のカッターコード7が摩耗し短くなった場合、自動に引き出される機能を持つナイロンコード型刈払機(特開平7−274656)やロータリーカッタ(特開平6−335312)等が紹介され一般に普及している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
上述した従来の刈払機において、カッターコード7を刈刃に用いた場合には以下の課題があった。
カッターコード7は草などを粉砕するように刈り取るため、金属製回転刃に比して刈払機への負荷が大きく、草の密度が上がると過負荷になり易く、作業性が著しく低下し作業者の疲労度が大きくなり、刈払機のクラッチ等の機体に損傷を及ぼすことがあった。
特に、刈刃部先端を先頭に前進する刈取り方法はカッターコード7を使用すると作業性が著しく低下した。
【0014】
また、刈刃部先端を先頭に前進する刈取り方法は、水田や畑の畦畔部分の雑草の刈払作業において非常に有効な方法であるが、刈刃部にカッターコード7を用いた場合従来の標準的な出力(0.9〜1.1kW程度)の刈払機においてはほとんど不可能であった。
【0015】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、刈払機の刈刃部にカッターコード7用いた場合の刈払い作業において、草の密度が上がっても過負荷にならず、作業性が低下しないで、作業者の疲労度が少なく、刈刃部を先頭に前進する刈払い方法が標準的な出力の刈払機においても可能となる低コストの器機を提供することを課題とする。
【0016】
また、刈払機の刈刃部に金属製回転刃を用いた場合の刈払い作業において、キックバックを生じにくい安定した刈払い作業が可能となる低コストの機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明に係る刈払機は、アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出したアーム状又は枠状の突出部を有し、当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする。
ここで、突出部は先端位置からの折り返し部を有し、当該折り返し部は一端が自由端である略疑問符形の円弧状折り返し形状又は両端が固定された曲線形状であるのが好ましい。
突出部をアーム状又は枠状のフレームと表現したのは、作用の詳細は後述するが、刈刃装置の内部のギアに発生する振動とそれに伴う共振が抑えられ、刈払い作業中の原動機のエネルギーロスが減少するように作用する突出構造であれば、アーム状に前方に突出したパイプ形状やバー形状、枠状に突出したフレーム形状等、突出部の形状に制限がない趣旨である。
また、上記作用を効果的に出現させるには、刈刃が左回転の場合には、フレームをアウターパイプの右側から前方に突出させ、逆に刈刃が右回転の場合には、フレームをアウターパイプの左側から前方に突出させるのが好ましい。
以下、具体的な構造例を挙げる。
第1の具体例は、前方に刈刃装置1後方に原動機2を備え、両者はアウターパイプ3によって支持され、該アウターパイプに内包される駆動軸が該原動機の回転力を該刈刃装置に伝え、操作ハンドル4は該アウターパイプに結合される刈払機において、フレーム11を設け、該フレームの一端は該刈払装置または該アウターパイプ前部に、もう一端は該操作ハンドルに結合されており、該フレームの形状は平面視において該刈払装置又は該アウターパイプ前部から前方に延び刈刃先端部近傍位置で円弧又は角を形成し該アウターフレームの右側後方に延び該操作ハンドルに結合される、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度上向きの範囲で前方に突出し、該アウターパイプに略平行または重複して該操作ハンドルに延びている。
【0018】
上記刈払機において、該フレームの形状は平面視において該刈払装置または該アウターパイプ前方部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側に回り込み該操作ハンドルに結合する。
平面視とは例えば図2に示すように刈払機を平地に載置し上方から見た状態をいい、側面視とは例えば図3に示すように刈払機を横置きにした状態で側部から見た状態をいう。
また、刈刃側を前方、原動機側を後方と表現し、作業者が刈払機を肩掛けした状態で右手を右側と表現する。
【0019】
第2の具体例は、刈払機においてフレーム11aを設け、該フレーム11aの一端は該刈払装置または該アウターパイプ前端に、もう一端は該アウターパイプ前部に結合されており、該フレーム11aの形状は平面視において該刈払装置または該アウターパイプ前端から前方に延び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側後方に延びた後、円弧又は角を形成し該アウターフレーム前部に結合し、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度上向きの範囲で前方に突出し、該フレーム後部は該アウターパイプに略平行または重複して該アウターパイプ前部に結合されている。
【0020】
第3の具体例は、刈払機においてフレーム11bを設け該フレームは該アウターパイプの前部にフレーム固定具12aにより結合されており、該フレームの形状は平面視において該アウターパイプ前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側後方に延びた後、折り返して該フレームの一端に近接し、該フレーム両端が該フレーム固定具により該アウターパイプ前部に結合される、側面視において該フレーム屈曲しては該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度の範囲に上向きに前方に突出し、該フレームの後部は該アウターパイプに略平行または重複して後方に延びている。
【0021】
第4の具体例は、刈払機においてフレーム11cを設け該フレームは該アウターパイプの前部にフレーム固定具12により結合されており、該フレームの形状は平面視において該アウターパイプ前部から前方に伸び該フレームの最前部は刈刃先端部周辺で略3分の2円から略4分の3円の円弧を形成し折り返す略疑問符形であり、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度の範囲に上向きに前方に突出している。
【0022】
上記の課題解決手段による作用は次の通りである。
すなわち、長尺物の先端部に高速回転をする刈刃装置1がある刈払機は、高速回転するカッターコード7または金属性刈刃の作用対して刈払われる対象物から受ける反力(刈刃装置1の回転するカッターコード7の作用に対する草等の反作用)の受ける位置と方向である反作用のベクトルが刈払い作業に大きな影響を与える。
【0023】
従来の技術の刈払機は、刈刃装置1の回転の方向が上から見て左回転であって作業者が刈払い作業をする場合、作業者は刈刃装置1を右から左に振って作業をする、このため刈取りの対象に衝打する回転するカッターコード9の位置は時計の文字盤に譬えた表現で先端を12時とすると9時30分から11時30分の位置であり、反作用のベクトルは刈払機の回転するカッターコード9左側先端近傍位置から略右上方向である。
【0024】
上述から従来の技術の刈払機が、刈払機の高速回転するカッターコード9の左側先端近傍位置から略右上方向である反作用のベクトルを受けると、長尺物の先端部に刈刃装置1があるためアウターパイプ3は先端に左から右へ略横方向の力を受ける。
このため刈刃装置1の内部のギア及びアウターパイプ3には振動とそれに伴う共振が発生することから、エネルギーロスが発生し、原動機2の出力が刈払作業に十分に伝わらない。
【0025】
一方、本発明の刈払機は長尺物の先端部に刈刃装置1があるためアウターパイプ3は先端に左から右へ略横方向の力を受けるが、刈払装置またはアウターパイプ3前端から前方に伸び刈刃先端周辺位置で円弧又角によってアウターパイプ3の右側からアウターパイプ3前部に結合される形状のフレーム11,11a、及び11bを設けている。
この構成により刈払機の前方部の刈刃回転面方向の強度、剛性が向上し刈払い作業においてフレームパイプ3及び刈刃装置の内部のギアに発生する振動とそれに伴う共振が抑えられ、刈払い作業中の原動機2のエネルギーロスが減少する効果を有している。
【0026】
また、フレーム11cはフレーム11a及び11bのように環状の形状ではないが、平面視において前部が略3分の2円から略4分の3円で刈刃先端部周辺位置にあり略疑問符形状であり後部がアウターフレーム3の前部近傍に結合する構造においても、前記構造に比較し同等以上の効果を有している。
従って、本発明にて突出部は前端位置からの折り返し部を有するのが好ましく、その形状は上記各種構造例を示したように一端が自由端の状態でアウターパイプに取り付けてもフレーム状の突出部の両側を固定してもよい。
【0027】
また、回転体を用いた作業機械においての作業機械を一箇所で支持する場合の支持位置は、時計の文字盤に譬えた表現で、加工する対象物に作用する位置を12時とすると、回転方向が時計回りの場合は概ね11時の位置にあること、また回転方向が反時計回りの場合には概ね13時の位置にあることが加工効率の上でもっとも望ましいと考える。
【0028】
刈刃部の作業時の切断可能範囲は360度である。
しかし刈刃部先端を先頭に前進する刈払い方法において雑草等の対象物に作用する位置は、時計の文字盤に譬えた表現で先端を12時とすると概ね10時から12時である。
【0029】
標準的な刈払機は反時計回りであることから、上記から刈刃部先端を先頭に前進する刈払い方法において雑草等の対象物に作用する位置は時計の文字盤に譬えた表現で先端部を12時とすると10時から12時であることから、望ましい支持位置は11時から13時となり、刈刃先端部近傍(12時)は刈払い対象物に作用する位置に対する望ましい支持位置に概ね対応する。
このため、フレーム11、11a及び11bは平面視において刈払装置またはアウターパイプ前部近傍から前方に伸び刈刃先端の周辺位置で円弧又は単複数の角によってアウターパイプの右側に回り込みハンドルに結合する形状、アウターパイプの右側から湾曲しアウターパイプ前部に結合する形状あるいはアウターパイプ前部に結合される略長円形または略扇形の形状であり、フレーム11cは平面視において前部が略3分の2円から略4分の3円で刈刃先端部周辺位置にあり略疑問符形状であり後部がアウターフレーム3の前部近傍に結合する構造を提案している。
【0030】
上述の対象例として、一方が刈刃装置1の後部にもう一方が操作ハンドルと結合する筋交いを設けた平面視先端が約15度の角度の直角三角形の前方部構造の刈払機は、刈刃部を先頭に前進する刈払い作業方法を行った場合において作業性の向上はみられなかった。
【0031】
一方、刈り払い作業の際刈られる前の雑草等及び地面等にフレームが接触して摩擦等の著しい抵抗が生じないよう、側面から見るとフレーム11及び11a、11b及び11cは刈刃部の回転側面に対して平行から45度上向きに前方に突出する形状を有している。
【発明の効果】
【0032】
上述したように本発明の刈払機は、刈払い作業において刈払機の刈刃部にカッターコード7用いた場合の刈払い作業において、草の密度が上がっても過負荷にならず、作業性が低下しないで、作業者の疲労度が少なく、刈刃部を先頭に前進する刈払い方法が標準的な出力の刈払機においても可能となる。
【0033】
また、刈払機の刈刃部に金属製回転刃を用いた場合の刈払い作業において、従来の刈払機に比べキックバックを起こし難い安定した刈払い作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す斜視図
【図2】本発明の第1の実施形態を示す平面図
【図3】本発明の第1の実施形態を示す側面図
【図4】本発明の第1の実施形態の使用例を示す斜視図
【図5】本発明の第2の実施形態を示す斜視図
【図6】本発明の第2の実施形態を示す平面図
【図7】本発明の第2の実施形態を示す側面図
【図8】本発明の第2の実施形態の使用例を示す斜視図
【図9】本発明の第3の実施形態を示す斜視図
【図10】本発明の第3の実施形態を示す平面図
【図11】本発明の第3の実施形態を示す側面図
【図12】本発明の第3の実施形態の使用例を示す斜視図
【図13】本発明の第4の実施形態を示す斜視図
【図14】本発明の第4の実施形態を示す平面図
【図15】本発明の第4の実施形態を示す側面図
【図16】本発明の第4の実施形態の使用例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図16に基づいて説明するが、これに限定されるものではない。
【0036】
図1においては、アウターパイプ3とハンドル固定具5によって結合される操作ハンドル4を備える刈払機の前方部構造において、フレーム11を設けフレーム11の一端は刈払装置1またはアウターパイプ3前部に、もう一端は操作ハンドル4にフレーム固定具12によって結合され、またフレーム11は刈払装置1から前方に延びカッターコード7の先端の周辺位置で円弧によって、アウターパイプ3の右側に回り込み操作ハンドル4に延びフレーム固定具12aによって操作ハンドル4に固定される形状である。
【0037】
図2においては、フレーム11は平面視においてアウターフレーム3の前部にフレーム固定具12によって固定されたのち前方に延びカッターコード7の先端の周辺位置で円弧によって、平行な0度から45度の角度の範囲のフレーム平面屈曲角度aで、アウターパイプ3の右側に回り込み操作ハンドル4に延び、操作ハンドル4にフレーム固定具12aによって結合される。
また、カッターコード7の先端7aの周辺位置で折り返す突出部Rの形状は円弧又は角状の曲線形状が好ましい。
また、突出部Rの先端R0のカッターコード7の先端7aの近傍又はこのカッターコード7の先端7aよりも前方に位置していてもよい。
以下の実施例において全て同様である。
【0038】
図3においては、フレーム11は側面視において刈刃装置のカッターコード7の回転側面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、アウターパイプ3に略平行または重複して後方に延びフレーム固定具12aによって結合されている。
【0039】
図4においては、本発明の第1の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11を用いた肩掛け式刈払機21を使用している様子を示している。
【0040】
図5においては、アウターパイプ3とハンドル固定具5によって結合される操作ハンドル4を備える刈払機の前方部構造において、フレーム11aを設けフレーム11aの一端はアウターパイプ3前端にフレーム固定具12によって、もう一端はアウターパイプ3の前部にフレーム固定具12bによって結合され、またフレーム11aは刈払装置1から前方に延びカッターコード7の先端近傍で円弧によって、アウターパイプ3の右側に延びた後、再び湾曲しアウターパイプ3の前部に結合される形状である。
【0041】
図6においては、フレーム11aは平面視においてアウターパイプ3の前端にフレーム固定具12によって結合されたのちに前方に延びカッターコード8の先端を超える位置で円弧によってアウターパイプ右側後方に延びた後、湾曲しアウターパイプ3前部にフレーム固定具12bによって結合される。
また、カッターコード7の先端の周辺位置で折り返す形状は円弧及び/又は角も可能である。
【0042】
図7においては、フレーム11aは側面視において刈刃装置のカッターコード8の回転側面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該アウターパイプに略平行または重複してアウターパイプ3前部にフレーム固定具12bによって結合されている。
【0043】
図8においては、本発明の第2の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11aを用いた背負い式刈払機22を使用している様子を示している。
【0044】
図9においては、本発明の第3の実施形態の例として、フレーム11bはアウターパイプ3前部にフレーム固定具12cにより固定されている。
【0045】
図10においては、フレーム11bの形状は平面視において、アウターパイプ3前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で角を形成し該アウターパイプの右側後方に延びた後、円弧に湾曲し該フレームの端に近接し、該フレームの両端がフレーム固定具12cにより該アウターパイプ前部に結合される。
また、カッターコード7の先端の周辺位置で折り返す形状は円弧及び/又は角も可能である。
【0046】
図11においては、フレーム11bの前部は側面視において刈刃装置のカッターコード8の回転面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該フレームの後部はアウターパイプ3に略平行または重複している。
【0047】
図12においては、本発明の第3の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11bを用いた肩掛け式刈払機21を使用している様子を示している。
【0048】
フレーム11の平面屈曲角度aは、一例として0度(平行)から45度。
フレーム11、11a及び11bの前方部円弧の平面湾曲半径aは、一例として30ミリメートルから80ミリメートル。
またフレーム11及び11aの側面屈曲角度bは、平行から45度である。
【0049】
図13においては、本発明の第4の実施形態の例として、フレーム11bはアウターパイプ3前部にフレーム固定具12cにより固定されている。
【0050】
図14においては、フレーム11cの形状は平面視において、アウターパイプ3前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で3分の2円から4分の3円の円弧を形成する略疑問符形状である。
本実施例は、アウターパイプ3の前部右側にフレーム11cの一端である、後端側を固定具12cにより固定したが、突出部Rは左方向に折り返し、他端は自由端11dになっている例である。
ここで、フレーム11cを刈刃装置のハウジングに取り付ける例も考えられる。
【0051】
図15においては、フレーム11cの前部は側面視において刈刃装置のカッターコード7の回転面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該フレームの後部はアウターパイプ3に略平行または重複している。
【0052】
図16においては、本発明の第4の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11cを用いた背負い式刈払機22を使用している様子を示している。
【0053】
フレーム11a、11b及び11cの縦の寸法は一例として200ミリメートルから600ミリメートル、横の寸法は一例として100ミリメートルから300ミリメートルである。
【0054】
本発明のフレーム11とフレーム固定具12及び12a又はフレーム11a及びフレーム固定具12及び12b又はフレーム11bとフレーム固定具12b又はフレーム11c及びフレーム固定具12を備えた手押し式刈払機においても上述の効果が得られる。
【0055】
フレーム11、11a、11b及び11cの材質にはアルミ、チタン等の軽合金やFRP等の強化プラスチック及びカーボンファイバーなどが挙げられる。
【符号の説明】
【0056】
1 刈刃装置
2 原動機
3 アウターパイプ
4 操作ハンドル
5 ハンドル固定具
6 吊具
7 カッターコード
8 肩掛けベルト
11 フレーム
11a フレーム
11b フレーム
11c フレーム
12 フレーム固定具
12a フレーム固定具
12b フレーム固定具
12c フレーム固定具
21 肩掛け式刈払機
22 背負い式刈払機
31 作業者
a フレーム平面屈曲角度
b フレーム側面屈曲角度
【技術分野】
【0001】
本発明は刈払機に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に肩掛式刈払機と呼ばれる作業者が肩に吊り下げて作業をする従来の技術の携帯用自在刈払機は、前端に刈刃装置後端に原動機を備えた杆状のアウターパイプの内部に原動機の回転力を刈刃装置に伝える駆動軸が貫いており、刈払機の本体重心近傍に吊具、及び該吊具の前方に操作桿としてのU字ハンドルが固定具を介して設けられており、作業者は肩掛バンドに吊具を接続しU字ハンドルの両端を持ち刈払装置を左右に振ることで刈払い作業をする。
【0003】
一般に背負い式刈払機と呼ばれる従来の技術の携帯用自在刈払機は、作業者に背負われた原動機部に連結されたフレクシブルシャフトはフレクシブルチューブに内包され、該フレクシブルチューブ連結されたアウターパイプに内包された駆動軸に連結され、該駆動軸はアウターパイプ前端に備えられている刈刃装置に原動機の回転力を伝える。
そして背負い式自在刈払機においては、ループハンドル及びアウターパイプに被着したグリップを持ちこれを操作桿として刈刃装置を前後左右に動かすことで刈払い作業をする。
【0004】
また、近年は刈刃装置を先端に位置させ操作ハンドルが原動機より後方に延び移動手段に車輪を用いる形式の手押し型の刈払機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−191746号公報
【特許文献2】特開2005−192454号公報
【特許文献3】特開2006−204111号公報
【0006】
特許文献1における刈払機は、刈刃装置とそれを支持する車軸との結合部までの距離が短いため、原動機の出力ロスの原因となる振動がおき難いが刈払い範囲が狭く、左右にある2つの車輪によって移動するため、機動性や刈り取り環境への適応性が欠けると思われる。
【0007】
特許文献2及び3における刈払機は、刈刃装置とそれを支持する車軸との結合部までの距離が長いため、原動機の出力ロスの原因となる振動がおき易いが刈払い範囲が広い長所がある。
しかし、左右にある2つの車輪によって移動するため、特許文献1における刈払機に同様に機動力や刈り取り環境への適応性に欠けると思われる。
【0008】
従来、上述の携帯用自在刈払機は、金属製回転刃を高速回転させて対象物である草などに当て刈り取る形式のものがひろく用いられていた。
しかし、金属製回転刃が高速回転するため作業者や作業範囲内にある人や生物を傷つける場合があり、太い木や木製品に当たった場合にはキックバックとよばれる現象により作業者や周囲の者が重傷を負う危険があった。
【0009】
また、金属製回転刃を用いた刈払機は、作業中に草むらに隠れた石、コンクリート、金属製品、ガラスなどの硬いものに金属製回転刃が当たった場合や花壇、縁石、ガードレール等の付近の作業の場合に金属製回転刃が当たった場合にその刃先や刈刃本体が損傷することがあった。
【0010】
さらに金属製回転刃を用いた刈払機は、金属製回転刃が地面に接触した場合の反力やジャイロ効果を生じる高速の回転体が刈払機の先端部に配置されるための刈刃部の操作の不安定要素によって、花壇等の植え込みでは傷つけてはいけない植物を過って切断するなどの損害を与える場合もあった。
【0011】
そこで最近では、上述した問題を解消する回転刃として、合成樹脂製等様々な素材のカッターコード7が開発され、金属やプラスチックからなるハウジング回転体に1本又は複数本のカッターコード7を取り付け、これを高速回転させて草などの植物を刈り取る刈り払い作業がある。
【0012】
近年では、上記のカッターコード7が摩耗し短くなった場合、自動に引き出される機能を持つナイロンコード型刈払機(特開平7−274656)やロータリーカッタ(特開平6−335312)等が紹介され一般に普及している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
上述した従来の刈払機において、カッターコード7を刈刃に用いた場合には以下の課題があった。
カッターコード7は草などを粉砕するように刈り取るため、金属製回転刃に比して刈払機への負荷が大きく、草の密度が上がると過負荷になり易く、作業性が著しく低下し作業者の疲労度が大きくなり、刈払機のクラッチ等の機体に損傷を及ぼすことがあった。
特に、刈刃部先端を先頭に前進する刈取り方法はカッターコード7を使用すると作業性が著しく低下した。
【0014】
また、刈刃部先端を先頭に前進する刈取り方法は、水田や畑の畦畔部分の雑草の刈払作業において非常に有効な方法であるが、刈刃部にカッターコード7を用いた場合従来の標準的な出力(0.9〜1.1kW程度)の刈払機においてはほとんど不可能であった。
【0015】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、刈払機の刈刃部にカッターコード7用いた場合の刈払い作業において、草の密度が上がっても過負荷にならず、作業性が低下しないで、作業者の疲労度が少なく、刈刃部を先頭に前進する刈払い方法が標準的な出力の刈払機においても可能となる低コストの器機を提供することを課題とする。
【0016】
また、刈払機の刈刃部に金属製回転刃を用いた場合の刈払い作業において、キックバックを生じにくい安定した刈払い作業が可能となる低コストの機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明に係る刈払機は、アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出したアーム状又は枠状の突出部を有し、当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする。
ここで、突出部は先端位置からの折り返し部を有し、当該折り返し部は一端が自由端である略疑問符形の円弧状折り返し形状又は両端が固定された曲線形状であるのが好ましい。
突出部をアーム状又は枠状のフレームと表現したのは、作用の詳細は後述するが、刈刃装置の内部のギアに発生する振動とそれに伴う共振が抑えられ、刈払い作業中の原動機のエネルギーロスが減少するように作用する突出構造であれば、アーム状に前方に突出したパイプ形状やバー形状、枠状に突出したフレーム形状等、突出部の形状に制限がない趣旨である。
また、上記作用を効果的に出現させるには、刈刃が左回転の場合には、フレームをアウターパイプの右側から前方に突出させ、逆に刈刃が右回転の場合には、フレームをアウターパイプの左側から前方に突出させるのが好ましい。
以下、具体的な構造例を挙げる。
第1の具体例は、前方に刈刃装置1後方に原動機2を備え、両者はアウターパイプ3によって支持され、該アウターパイプに内包される駆動軸が該原動機の回転力を該刈刃装置に伝え、操作ハンドル4は該アウターパイプに結合される刈払機において、フレーム11を設け、該フレームの一端は該刈払装置または該アウターパイプ前部に、もう一端は該操作ハンドルに結合されており、該フレームの形状は平面視において該刈払装置又は該アウターパイプ前部から前方に延び刈刃先端部近傍位置で円弧又は角を形成し該アウターフレームの右側後方に延び該操作ハンドルに結合される、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度上向きの範囲で前方に突出し、該アウターパイプに略平行または重複して該操作ハンドルに延びている。
【0018】
上記刈払機において、該フレームの形状は平面視において該刈払装置または該アウターパイプ前方部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側に回り込み該操作ハンドルに結合する。
平面視とは例えば図2に示すように刈払機を平地に載置し上方から見た状態をいい、側面視とは例えば図3に示すように刈払機を横置きにした状態で側部から見た状態をいう。
また、刈刃側を前方、原動機側を後方と表現し、作業者が刈払機を肩掛けした状態で右手を右側と表現する。
【0019】
第2の具体例は、刈払機においてフレーム11aを設け、該フレーム11aの一端は該刈払装置または該アウターパイプ前端に、もう一端は該アウターパイプ前部に結合されており、該フレーム11aの形状は平面視において該刈払装置または該アウターパイプ前端から前方に延び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側後方に延びた後、円弧又は角を形成し該アウターフレーム前部に結合し、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度上向きの範囲で前方に突出し、該フレーム後部は該アウターパイプに略平行または重複して該アウターパイプ前部に結合されている。
【0020】
第3の具体例は、刈払機においてフレーム11bを設け該フレームは該アウターパイプの前部にフレーム固定具12aにより結合されており、該フレームの形状は平面視において該アウターパイプ前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で折り返し該アウターパイプの右側後方に延びた後、折り返して該フレームの一端に近接し、該フレーム両端が該フレーム固定具により該アウターパイプ前部に結合される、側面視において該フレーム屈曲しては該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度の範囲に上向きに前方に突出し、該フレームの後部は該アウターパイプに略平行または重複して後方に延びている。
【0021】
第4の具体例は、刈払機においてフレーム11cを設け該フレームは該アウターパイプの前部にフレーム固定具12により結合されており、該フレームの形状は平面視において該アウターパイプ前部から前方に伸び該フレームの最前部は刈刃先端部周辺で略3分の2円から略4分の3円の円弧を形成し折り返す略疑問符形であり、側面視において該フレームは屈曲して該刈刃部の回転側面に対して平行な0度から45度の範囲に上向きに前方に突出している。
【0022】
上記の課題解決手段による作用は次の通りである。
すなわち、長尺物の先端部に高速回転をする刈刃装置1がある刈払機は、高速回転するカッターコード7または金属性刈刃の作用対して刈払われる対象物から受ける反力(刈刃装置1の回転するカッターコード7の作用に対する草等の反作用)の受ける位置と方向である反作用のベクトルが刈払い作業に大きな影響を与える。
【0023】
従来の技術の刈払機は、刈刃装置1の回転の方向が上から見て左回転であって作業者が刈払い作業をする場合、作業者は刈刃装置1を右から左に振って作業をする、このため刈取りの対象に衝打する回転するカッターコード9の位置は時計の文字盤に譬えた表現で先端を12時とすると9時30分から11時30分の位置であり、反作用のベクトルは刈払機の回転するカッターコード9左側先端近傍位置から略右上方向である。
【0024】
上述から従来の技術の刈払機が、刈払機の高速回転するカッターコード9の左側先端近傍位置から略右上方向である反作用のベクトルを受けると、長尺物の先端部に刈刃装置1があるためアウターパイプ3は先端に左から右へ略横方向の力を受ける。
このため刈刃装置1の内部のギア及びアウターパイプ3には振動とそれに伴う共振が発生することから、エネルギーロスが発生し、原動機2の出力が刈払作業に十分に伝わらない。
【0025】
一方、本発明の刈払機は長尺物の先端部に刈刃装置1があるためアウターパイプ3は先端に左から右へ略横方向の力を受けるが、刈払装置またはアウターパイプ3前端から前方に伸び刈刃先端周辺位置で円弧又角によってアウターパイプ3の右側からアウターパイプ3前部に結合される形状のフレーム11,11a、及び11bを設けている。
この構成により刈払機の前方部の刈刃回転面方向の強度、剛性が向上し刈払い作業においてフレームパイプ3及び刈刃装置の内部のギアに発生する振動とそれに伴う共振が抑えられ、刈払い作業中の原動機2のエネルギーロスが減少する効果を有している。
【0026】
また、フレーム11cはフレーム11a及び11bのように環状の形状ではないが、平面視において前部が略3分の2円から略4分の3円で刈刃先端部周辺位置にあり略疑問符形状であり後部がアウターフレーム3の前部近傍に結合する構造においても、前記構造に比較し同等以上の効果を有している。
従って、本発明にて突出部は前端位置からの折り返し部を有するのが好ましく、その形状は上記各種構造例を示したように一端が自由端の状態でアウターパイプに取り付けてもフレーム状の突出部の両側を固定してもよい。
【0027】
また、回転体を用いた作業機械においての作業機械を一箇所で支持する場合の支持位置は、時計の文字盤に譬えた表現で、加工する対象物に作用する位置を12時とすると、回転方向が時計回りの場合は概ね11時の位置にあること、また回転方向が反時計回りの場合には概ね13時の位置にあることが加工効率の上でもっとも望ましいと考える。
【0028】
刈刃部の作業時の切断可能範囲は360度である。
しかし刈刃部先端を先頭に前進する刈払い方法において雑草等の対象物に作用する位置は、時計の文字盤に譬えた表現で先端を12時とすると概ね10時から12時である。
【0029】
標準的な刈払機は反時計回りであることから、上記から刈刃部先端を先頭に前進する刈払い方法において雑草等の対象物に作用する位置は時計の文字盤に譬えた表現で先端部を12時とすると10時から12時であることから、望ましい支持位置は11時から13時となり、刈刃先端部近傍(12時)は刈払い対象物に作用する位置に対する望ましい支持位置に概ね対応する。
このため、フレーム11、11a及び11bは平面視において刈払装置またはアウターパイプ前部近傍から前方に伸び刈刃先端の周辺位置で円弧又は単複数の角によってアウターパイプの右側に回り込みハンドルに結合する形状、アウターパイプの右側から湾曲しアウターパイプ前部に結合する形状あるいはアウターパイプ前部に結合される略長円形または略扇形の形状であり、フレーム11cは平面視において前部が略3分の2円から略4分の3円で刈刃先端部周辺位置にあり略疑問符形状であり後部がアウターフレーム3の前部近傍に結合する構造を提案している。
【0030】
上述の対象例として、一方が刈刃装置1の後部にもう一方が操作ハンドルと結合する筋交いを設けた平面視先端が約15度の角度の直角三角形の前方部構造の刈払機は、刈刃部を先頭に前進する刈払い作業方法を行った場合において作業性の向上はみられなかった。
【0031】
一方、刈り払い作業の際刈られる前の雑草等及び地面等にフレームが接触して摩擦等の著しい抵抗が生じないよう、側面から見るとフレーム11及び11a、11b及び11cは刈刃部の回転側面に対して平行から45度上向きに前方に突出する形状を有している。
【発明の効果】
【0032】
上述したように本発明の刈払機は、刈払い作業において刈払機の刈刃部にカッターコード7用いた場合の刈払い作業において、草の密度が上がっても過負荷にならず、作業性が低下しないで、作業者の疲労度が少なく、刈刃部を先頭に前進する刈払い方法が標準的な出力の刈払機においても可能となる。
【0033】
また、刈払機の刈刃部に金属製回転刃を用いた場合の刈払い作業において、従来の刈払機に比べキックバックを起こし難い安定した刈払い作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す斜視図
【図2】本発明の第1の実施形態を示す平面図
【図3】本発明の第1の実施形態を示す側面図
【図4】本発明の第1の実施形態の使用例を示す斜視図
【図5】本発明の第2の実施形態を示す斜視図
【図6】本発明の第2の実施形態を示す平面図
【図7】本発明の第2の実施形態を示す側面図
【図8】本発明の第2の実施形態の使用例を示す斜視図
【図9】本発明の第3の実施形態を示す斜視図
【図10】本発明の第3の実施形態を示す平面図
【図11】本発明の第3の実施形態を示す側面図
【図12】本発明の第3の実施形態の使用例を示す斜視図
【図13】本発明の第4の実施形態を示す斜視図
【図14】本発明の第4の実施形態を示す平面図
【図15】本発明の第4の実施形態を示す側面図
【図16】本発明の第4の実施形態の使用例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図16に基づいて説明するが、これに限定されるものではない。
【0036】
図1においては、アウターパイプ3とハンドル固定具5によって結合される操作ハンドル4を備える刈払機の前方部構造において、フレーム11を設けフレーム11の一端は刈払装置1またはアウターパイプ3前部に、もう一端は操作ハンドル4にフレーム固定具12によって結合され、またフレーム11は刈払装置1から前方に延びカッターコード7の先端の周辺位置で円弧によって、アウターパイプ3の右側に回り込み操作ハンドル4に延びフレーム固定具12aによって操作ハンドル4に固定される形状である。
【0037】
図2においては、フレーム11は平面視においてアウターフレーム3の前部にフレーム固定具12によって固定されたのち前方に延びカッターコード7の先端の周辺位置で円弧によって、平行な0度から45度の角度の範囲のフレーム平面屈曲角度aで、アウターパイプ3の右側に回り込み操作ハンドル4に延び、操作ハンドル4にフレーム固定具12aによって結合される。
また、カッターコード7の先端7aの周辺位置で折り返す突出部Rの形状は円弧又は角状の曲線形状が好ましい。
また、突出部Rの先端R0のカッターコード7の先端7aの近傍又はこのカッターコード7の先端7aよりも前方に位置していてもよい。
以下の実施例において全て同様である。
【0038】
図3においては、フレーム11は側面視において刈刃装置のカッターコード7の回転側面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、アウターパイプ3に略平行または重複して後方に延びフレーム固定具12aによって結合されている。
【0039】
図4においては、本発明の第1の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11を用いた肩掛け式刈払機21を使用している様子を示している。
【0040】
図5においては、アウターパイプ3とハンドル固定具5によって結合される操作ハンドル4を備える刈払機の前方部構造において、フレーム11aを設けフレーム11aの一端はアウターパイプ3前端にフレーム固定具12によって、もう一端はアウターパイプ3の前部にフレーム固定具12bによって結合され、またフレーム11aは刈払装置1から前方に延びカッターコード7の先端近傍で円弧によって、アウターパイプ3の右側に延びた後、再び湾曲しアウターパイプ3の前部に結合される形状である。
【0041】
図6においては、フレーム11aは平面視においてアウターパイプ3の前端にフレーム固定具12によって結合されたのちに前方に延びカッターコード8の先端を超える位置で円弧によってアウターパイプ右側後方に延びた後、湾曲しアウターパイプ3前部にフレーム固定具12bによって結合される。
また、カッターコード7の先端の周辺位置で折り返す形状は円弧及び/又は角も可能である。
【0042】
図7においては、フレーム11aは側面視において刈刃装置のカッターコード8の回転側面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該アウターパイプに略平行または重複してアウターパイプ3前部にフレーム固定具12bによって結合されている。
【0043】
図8においては、本発明の第2の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11aを用いた背負い式刈払機22を使用している様子を示している。
【0044】
図9においては、本発明の第3の実施形態の例として、フレーム11bはアウターパイプ3前部にフレーム固定具12cにより固定されている。
【0045】
図10においては、フレーム11bの形状は平面視において、アウターパイプ3前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で角を形成し該アウターパイプの右側後方に延びた後、円弧に湾曲し該フレームの端に近接し、該フレームの両端がフレーム固定具12cにより該アウターパイプ前部に結合される。
また、カッターコード7の先端の周辺位置で折り返す形状は円弧及び/又は角も可能である。
【0046】
図11においては、フレーム11bの前部は側面視において刈刃装置のカッターコード8の回転面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該フレームの後部はアウターパイプ3に略平行または重複している。
【0047】
図12においては、本発明の第3の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11bを用いた肩掛け式刈払機21を使用している様子を示している。
【0048】
フレーム11の平面屈曲角度aは、一例として0度(平行)から45度。
フレーム11、11a及び11bの前方部円弧の平面湾曲半径aは、一例として30ミリメートルから80ミリメートル。
またフレーム11及び11aの側面屈曲角度bは、平行から45度である。
【0049】
図13においては、本発明の第4の実施形態の例として、フレーム11bはアウターパイプ3前部にフレーム固定具12cにより固定されている。
【0050】
図14においては、フレーム11cの形状は平面視において、アウターパイプ3前部から前方に伸び刈刃先端部周辺位置で3分の2円から4分の3円の円弧を形成する略疑問符形状である。
本実施例は、アウターパイプ3の前部右側にフレーム11cの一端である、後端側を固定具12cにより固定したが、突出部Rは左方向に折り返し、他端は自由端11dになっている例である。
ここで、フレーム11cを刈刃装置のハウジングに取り付ける例も考えられる。
【0051】
図15においては、フレーム11cの前部は側面視において刈刃装置のカッターコード7の回転面に対して、平行な0度から45度上向き範囲のフレーム側面屈曲角度bに前方に突出し、該フレームの後部はアウターパイプ3に略平行または重複している。
【0052】
図16においては、本発明の第4の実施形態の使用例として、作業者31は刈払機の前方部にフレーム11cを用いた背負い式刈払機22を使用している様子を示している。
【0053】
フレーム11a、11b及び11cの縦の寸法は一例として200ミリメートルから600ミリメートル、横の寸法は一例として100ミリメートルから300ミリメートルである。
【0054】
本発明のフレーム11とフレーム固定具12及び12a又はフレーム11a及びフレーム固定具12及び12b又はフレーム11bとフレーム固定具12b又はフレーム11c及びフレーム固定具12を備えた手押し式刈払機においても上述の効果が得られる。
【0055】
フレーム11、11a、11b及び11cの材質にはアルミ、チタン等の軽合金やFRP等の強化プラスチック及びカーボンファイバーなどが挙げられる。
【符号の説明】
【0056】
1 刈刃装置
2 原動機
3 アウターパイプ
4 操作ハンドル
5 ハンドル固定具
6 吊具
7 カッターコード
8 肩掛けベルト
11 フレーム
11a フレーム
11b フレーム
11c フレーム
12 フレーム固定具
12a フレーム固定具
12b フレーム固定具
12c フレーム固定具
21 肩掛け式刈払機
22 背負い式刈払機
31 作業者
a フレーム平面屈曲角度
b フレーム側面屈曲角度
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、
前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、
フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出したアーム状又は枠状の突出部を有し、
当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、
当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする刈払機。
【請求項2】
前記突出部は先端位置からの折り返し部を有し、当該折り返し部は一端が自由端である略疑問符形の円弧状折り返し形状又は両端が固定された曲線形状であることを特徴とする請求項1記載の刈払機。
【請求項1】
アウターパイプの前端部に刈刃装置と後端部に原動機を備え、原動機の回転力を刈刃装置に伝達する駆動軸を前記アウターパイプに内装した刈払機であって、
前記アウターパイプ又は/及び刈刃装置にフレームを取り付けてあり、
フレームは前記アウターパイプの前端部よりも前方側に突出したアーム状又は枠状の突出部を有し、
当該突出部の先端位置は回転する刈刃の先端部近傍又は刈刃の先端部よりも前方に突出し、
当該突出部は側面視にて刈刃の回転面に対して平行な0度から45度上向きの範囲にて突出延在することを特徴とする刈払機。
【請求項2】
前記突出部は先端位置からの折り返し部を有し、当該折り返し部は一端が自由端である略疑問符形の円弧状折り返し形状又は両端が固定された曲線形状であることを特徴とする請求項1記載の刈払機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2011−182784(P2011−182784A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−25433(P2011−25433)
【出願日】平成23年2月8日(2011.2.8)
【出願人】(506280993)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年2月8日(2011.2.8)
【出願人】(506280993)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]