説明

背負式作業具

【課題】 背負式作業具において、防振性の向上に資する技術を提供する。
【解決手段】 作業者が背中で背負うことが可能な背負部103と、当該背負部103に搭載される作業具本体部105とを有する背負式作業具において、作業具本体部105と背負部103の本体部支持領域113とを連結する弾性部材133,135を設ける。弾性部材133,135は、作業具本体部105の自重と当該作業具本体部105での回転体123の回転に伴う振動を受けて変形し、これによって当該振動が作業具本体部105から背負部103へと伝達するのを抑制する構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業者の背中に背負った状態で所定の作業に使用される背負式作業具の防振技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特開2008−2310号公報(特許文献1)には、背負式作業具として、落ち葉や刈り草などを集める掃除用作業に用いられる背負式動力送風機が記載されている。上記公報に記載の背負式動力送風機は、作業者が背中に背負う背負部と、内燃機関及び内燃機関によって駆動される送風機が備えられた作業具本体部とを主体として構成され、作業具本体部がコイルバネを介して背負部に搭載されている。
【0003】
上記の背負式動力送風機では、内燃機関の駆動によって生じた作業具本体部の振動が背負部側に伝達すことをコイルバネによって防止する構成としている。しかしながら、作業具本体部には、内燃機関が駆動することに伴う上下方向の振動のみならず、送風機の回転に伴う振動が発生するが、従来は回転に伴う振動については特に考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−2310号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、背負式作業具において、防振性の向上に資する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を達成するため、本発明の好ましい形態によれば、背負部と、作業工具本体と、回転体と、駆動装置と、背当て領域と、本体部支持領域と、弾性部材とを有する背負式作業具が構成される。背負部は作業者が背中で背負うことが可能とされる。作業具本体部は、背負部に搭載される。回転体は、作業具本体部の一構成部材として備えられる。駆動装置は、作業具本体部の一構成部材として備えられるとともに、回転体を鉛直面内で回転駆動する。背当て領域は、背負部の一部を構成するとともに、作業者の背中に当接する。本体部支持領域は、背負部の一部を構成するとともに、背当て領域から交差状に延在する。弾性部材は、作業具本体部と本体部支持領域との間に介在状に配置され、作業具本体部と本体部支持領域とを連結する。本発明における「背負式作業具」は、典型的には落ち葉や刈り草などを吹寄せる掃除作業に用いられる背負式動力送風機がこれに該当するが、草刈や芝刈り作業に用いられる背負式刈払機、あるいは農薬や除草剤の噴霧作業に用いられる背負式動力噴霧器等を広く包含する。
【0007】
本発明によれば、特徴的構成として、弾性部材は、作業具本体部の自重と当該作業具本体部での回転体の回転に伴う振動を受けて変形し、これによって当該振動が作業具本体部から背負部へと伝達するのを抑制する構成としている。なお、本発明における「回転体」は、典型的には送風機がこれに該当し、鉛直面内で回転するように配置することが好ましい。また、本発明における「駆動装置」は、典型的には、内燃機関がこれに該当するが、電動モータを好適に包含する。
本発明によれば、駆動装置の駆動によって生ずる振動のみならず、回転体の回転に伴い発生する回転方向(周方向)の振動が作業具本体部から背負部側へと伝達することを低減することができる。
【0008】
本発明の更なる形態によれば、弾性部材は、コイルバネであり、当該コイルバネの圧縮方向及び剪断方向(斜めにずれる方向)それぞれのバネ定数に基づいて変形し、これによって作業具本体部に当該振動が前記作業具本体部から前記背負部へと伝達するのを抑制する構成とした。弾性部材が、例えばゴムによって構成される場合であれば、剪断方向の変形を利用して振動を受けるように構成すると、振動の吸収効果を向上できる反面、耐久性に問題がある。本発明によれば、コイルバネを用いることで、耐久性を維持しつつ剪断方向のバネ定数に基づく変形を利用して振動の吸収効果を高めることが可能となる。
【0009】
本発明の更なる発明によれば、回転体は、鉛直面内で回転するように配置されている。そして作業者が背負部を背負った状態での上下方向に関し、コイルバネは当該コイルバネの中心軸が回転体の回転軸線に向って傾斜状に配置されている。本発明によれば、コイルバネにつき、上記のように斜め配置としたことで、コイルバネの圧縮方向及び剪断方向の変形によって作業具本体部の自重を受けつつ回転体の回転に伴う回転方向の振動を合理的に受けることができる。
【0010】
本発明の更なる発明によれば、コイルバネの中心軸が回転体の回転軸線に向って傾斜状に配置される構成において、コイルバネは、回転体の回転軸線を通る(横切る)上下方向の直線に関して左右に配置されている。本発明によれば、コイルバネにつき、振動バランスを考慮し、効率よく防振できるように配置することが可能になる。
【0011】
本発明の更なる発明によれば、回転体は、鉛直面内で回転するように配置されている。そして背負部の作業者の背中に対応する背当て領域に対し、近い側に回転体が配置され、遠い側に駆動装置が配置されている。また、作業具本体部の一構成部材として備えられるとともに、回転体を収容するための周面を有する回転体収容部を更に有する。そして弾性部材は、回転体収容部の周面と背負部の本体部支持領域間に介在状に配置されている。本発明によれば、弾性部材を背当て領域に近づけて配置できるため、背負部側に伝わった振動が本体部支持領域で増幅して作業者の背中に至ることを回避する上で有効となる。
【0012】
本発明の更なる形態によれば、弾性部材は、作業具本体部の重心位置に対応して配置されている。なお、本発明における「重心位置に対応して配置」とは、重心を含む鉛直面内に弾性部材を配置する態様をいう。本発明によれば、作業者が背負式作業具を背負った状態において、前後方向及び左右方向に関してバランスの取れた状態で防振機能を発揮させることができる。
【0013】
本発明の更なる形態によれば、回転体は送風機の羽根車であり、駆動装置は内燃機関である。本発明によれば、落ち葉や刈り草などを集める掃除用作業に用いられる背負式動力送風機において、内燃機関の駆動によって生ずる振動のみならず、送風機の羽根車の回転に伴い発生する回転方向の振動が作業具本体部から背負部側へと伝達することを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、背負式作業具において、防振性の向上に資する技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る背負式動力送風機の全体構成を示す斜視図である。
【図2】背負式動力送風機の側面図である。
【図3】背負式動力送風機を後方から見た縦断面図である。
【図4】背負式動力送風機の使用状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態につき、図1〜図4を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態では、背負式作業具の一例として背負式動力送風機を用いて説明する。本実施形態の背負式動力送風機101は、図1及び図2に示すように、概括的に見て、作業者が背中で背負うことが可能な背負具103と、当該背負具103に搭載される動力送風機105とを主体として構成される。背負具103は、本発明における「背負部」に対応し、動力送風機105は、本発明における「作業具本体部」に対応する。
【0017】
背負具103は、作業者が背負うときに作業者の背中と接する鉛直方向(上下方向)の背当て部111と、当該背当て部111の下端部から水平状に延在されるとともに動力送風機105が搭載される台座部113とによって側面視で略L字形に形成されている。背当て部111と台座部113は、共にパイプを略方形状に折り曲げて形成されたフレーム構造によって構成されている。背当て部111は、本発明における「背当て領域」に対応し、台座部113は、本発明における「本体部支持領域」に対応する。背負具103は、図5に示すように、背負バンド115を更に有しており、当該背負バンド115介して作業者に背負われる。背負バンド115は、背当て部111に対して着脱自在に構成されている。なお、以下の説明では、便宜上、背当て部111側(図2の左側)を前方、当該背当て部111の端部から延在する台座部113の延在側(図1の右側)を後方という。
【0018】
動力送風機105は、送風機121と送風機121を回転駆動する内燃機関131とを主体として構成される。内燃機関131は、本発明における「駆動装置」に対応する。送風機121は、図3に示すように、羽根車(以下、送風ファンという)123と、当該送風ファン123を収容するハウジング125によって構成される。送風ファン123は、本発明における「回転体」に対応し、ハウジング125は、本発明における「回転体収容部」に対応する。
【0019】
ハウジング125に形成された風の送出口125aには、エルボパイプ126及び蛇腹状の可撓性パイプ127を介して風の吹出しパイプ128が接続されている。吹出しパイプ128には、図1及び図2に示すように、当該吹出しパイプ128を操作する操作部材としてのハンドグリップ129が備えられている。作業者は、ハンドグリップ129を握り、内燃機関131の制御部材及び吹出しパイプ128を操作して当該吹出しパイプ128の吹出し口128aから吹き出される送風によって落ち葉や刈り草などの吹寄せ作業を行うことができる。
【0020】
送風機121と内燃機関131は、図1及び図2に示すように、送風機121が前、内燃機関131が後となるように前後方向に縦列に搭載されている。送風機121と内燃機関131は、少なくともそれらの外郭構成部材(ハウジング)が一体化されている。
【0021】
次に背負具103に搭載される動力送風機105の防振構造につき説明する。本実施の形態に係る防振構造は、背負具103の台座部113と動力送風機105との間に介在状に配置される複数(2個)のコイルバネ133,135を主体として構成される。コイルバネ133,135は、本発明における「弾性部材」に対応する。コイルバネ133,135は、動力送風機105の自重と当該動力送風機105に生ずる振動を受けて変形することで当該振動が動力送風機105から背負具103へと伝達するのを抑制するべく備えられる。
【0022】
本実施の形態では、2個のコイルバネ133,135が、当該コイルバネ133,135の圧縮方向及び剪断方向それぞれのバネ定数に基づいて変形し、これにより動力送風機105の駆動時に発生した振動が背負具103側に伝わるのを抑制する構成としている。すなわち、図3に示すように、2個のコイルバネ133,135を、送風ファン123の回転軸123aを通って(横切って)上下方向に延在する鉛直線Pに関して(挟んで)左右対称で、かつ当該コイルバネ133,135の中心軸が送風ファン123の回転軸線(回転軸123a)側に向けて傾斜状(前方あるいは後方から見てハの字形)に配置している。このような配置とすることで、左右のコイルバネ133,135が動力送風機105の自重を支えつつ内燃機関131の駆動に伴う上下方向の振動及び送風機121の送風ファン123の回転に伴う回転方向(周方向)の振動を受けて圧縮方向及び剪断方向(斜めにずれる方向)それぞれに変形することによって動力送風機105から背負具103側への振動伝達を抑制する構成とされている。
【0023】
左右2個のコイルバネ133,135は、背負具103の台座部113の上面と、送風ファン123を収容するハウジング125の周面領域下面との間に介在状に配置されるとともに、軸方向の一端がバネ受ブラケット133a,135aを介して台座部113の上面に固定され、他端がバネ受ブラケット133b、135bを介してハウジング125の下面に固定されている。
【0024】
なお、背負具103の背当て部111の上端部背面(後面)と送風機121のハウジング125の上端部前面との間で、かつ左右方向の概ね中央部(送風ファン123の回転軸線を通る(横切る)鉛直線上)には、1つのコイルバネ(便宜上図示を省略する)が当該コイルバネの中心軸が前後方向に概ね水平となるように配置されている。すなわち、動力送風機105は、台座部113の二箇所と背当て部111の一箇所との合計三箇所でコイルバネ133,135によって支持されており、当該支持箇所以外では背負具103に対して非接触状態とされる。
【0025】
本実施の形態では、コイルバネ133,135を用いて動力送風機105を背負具103に搭載し、動力送風機105の自重と送風ファン123の回転に伴う回転方向の振動を受けてコイルバネ133,135が変形することで当該振動が動力送風機105から背負具103へと伝達するのを防止する構成としている。そして、本実施の形態では、コイルバネ133,135を当該コイルバネ133,135の中心軸が送風ファン123の回転軸線に向って傾斜状に配置したので、当該コイルバネ133,135の圧縮方向及び剪断方向の変形によって内燃機関131の駆動による上下方向の振動及び送風ファン123の回転による回転方向の振動を吸収し、当該振動の動力送風機105側から背負具103側への伝達を低減することができる。
【0026】
また、本実施の形態では、コイルバネ133,135の圧縮方向及び剪断方向の変形によって振動を吸収する構成としている。防振部材が、例えばゴムによって構成される場合であれば、剪断方向の変形を利用して振動を受けるように構成すると、振動の吸収効果を向上できる反面、耐久性が劣る問題がある。本発明によれば、コイルバネ133,135を用いることで、耐久性を維持しつつ剪断方向のバネ定数に基づく変形を利用して振動の吸収効果を高めることが可能となる。
【0027】
本実施の形態では、2個のコイルバネ133,135を、送風ファン123の回転軸線を通る鉛直線Pを挟んで左右対称に配置している。このため、動力送風機105の重量及び駆動に伴う振動を左右方向に関しバランスよく受けることができる。このような左右対称配置は、例えば動力送風機105の重心位置が鉛直線P上にある場合に有効である。しかし、実際には動力送風機105の重心位置が鉛直線Pから左右いずれかにずれる可能性があるため、このような場合には、2個のコイルバネ133,135を、鉛直線Pを挟んで左右の重量バランスが取れる位置に配置することが好ましく、これによって効率よく防振することが可能になる。
また、振動の発生は、鉛直線Pを挟んで左右対称になるとは限らない。例えば、風の送出口125aがある側と無い側とでは振動の生じ方が異なり、また送風ファン123の回転の方向によってもコイルバネに133,135に作用する振動の方向が左側と右側では異なる(図3では、送風ファン123が時計回りに回転するので、左側のコイルバネ133には、上向きに、右側のコイルバネ135には下向きに作用する)。従って、左右で振動を均等に受けることで効率的な防振が図れるように、左右のコイルバネ133,135の位置あるいは角度を調整して配置することが好ましい。
【0028】
また、本実施の形態では、送風機121と内燃機関131の配置に関し、送風機121を前、内燃機関131を後に位置させた前後方向に縦列配置とし、そして送風機121のハウジング125の周面をコイルバネ133,135で支持する構成としている。このため、背負具103の背当て部111からコイルバネ133,135までの距離を、例えば内燃機関131を支持する場合に比べて短くできる。これにより背負具103の台座部113に伝わった振動が当該台座部113で増幅して作業者の背中に至ることを回避できるとともに、内燃機関131に生じた熱の作業者に対する悪影響を回避できる。
【0029】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、適宜変形が可能である。例えば、本実施の形態では、送風機121のハウジング125の周面をコイルバネ133,135で支持する構成としたが、動力送風機105の重心を通る鉛直線を挟んで左右対称に配置する構成に変えることも可能である。そのときは、動力送風機105の重量及び駆動に伴う振動を左右方向のみならず、前後方向についてもバランスよく受けることが可能となる。
【0030】
また、本実施の形態では、背当て部111の下縁部から後方へ延在する態様で台座部113を形成し、当該台座部113の上面に動力送風機105を載置する構成としたが、例えば、背当て部111の上縁部から後方へと延在する態様で支持部を形成し、当該支持部に対してコイルバネ133,135を介して動力送風機105を釣下げ状に支持する構成に変更することも可能である。その場合、コイルバネ133,135が前方視又は後方視において、送風ファン123の回転軸線を通る鉛直線Pを挟んで逆ハの字配置とすることが好ましい。また、送風機121を駆動する手段は、内燃機関131に変えて電動モータを用いてもよい。
【0031】
また、本実施の形態は、背負式作業具の一例として背負式動力送風機を用いて説明したが、背負式動力送風機に限らず、草刈や芝刈り作業に用いられる背負式刈払機、あるいは農薬や除草剤の噴霧作業に用いられる背負式動力噴霧器等に適用することが可能である。
【符号の説明】
【0032】
101 背負式動力送風機
103 背負具(背負部)
105 動力送風機(作業具本体部)
111 背当て部(背当て領域)
113 台座部(本体部支持領域)
115 背負バンド
121 送風機
123 送風ファン(回転体)
123a 回転軸
125 ハウジング
125a 送出口
126 エルボパイプ
127 可撓性パイプ
128 吹出しパイプ
128a 吹出し口
129 ハンドグリップ
131 内燃機関(駆動装置)
133 コイルバネ(弾性部材)
135 コイルバネ(弾性部材)
133a,133b バネ受ブラケット
135a,135b バネ受ブラケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業者が背中で背負うことが可能な背負部と、
前記背負部に搭載される作業具本体部と、
前記作業具本体部の一構成部材として備えられる回転体と、
前記作業具本体部の一構成部材として備えられるとともに、前記回転体を鉛直面内で回転駆動する駆動装置と、
前記背負部の一部を構成するとともに、作業者の背中に当接する背当て領域と、
前記背負部の一部を構成するとともに、前記背当て領域から交差状に延在する本体部支持領域と、
前記作業具本体部と前記本体部支持領域との間に介在状に配置され、前記作業具本体部と前記本体部支持領域とを連結する弾性部材と、
を有し、
前記弾性部材は、前記作業具本体部の自重と当該作業具本体部での前記回転体の回転に伴う振動を受けて変形し、これによって当該振動が前記作業具本体部から前記背負部へと伝達するのを抑制することを特徴とする背負式作業具。
【請求項2】
請求項1に記載の背負式作業具であって、
前記弾性部材は、コイルバネであり、当該コイルバネの圧縮方向及び剪断方向それぞれのバネ定数に基づいて変形し、これによって前記作業具本体部の振動が当該作業具本体部から前記背負部へと伝達するのを抑制することを特徴とする背負式作業具。
【請求項3】
請求項2に記載の背負式作業具であって、
前記回転体は、鉛直面内で回転するように配置されており、
作業者が前記背負部を背負った状態での上下方向に関し、前記コイルバネは当該コイルバネの中心軸が前記回転体の回転軸線に向って傾斜状に配置されていることを特徴とする背負式作業具。
【請求項4】
請求項3に記載の背負式作業具であって、
前記コイルバネは、前記回転体の回転軸線を通る上下方向の鉛直線に関して左右に配置されていることを特徴とする背負式作業具。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1つに記載の背負式作業具であって、
前記背負部の作業者の背中に対応する前記背当て領域に対し、近い側に前記回転体が配置され、遠い側に前記駆動装置が配置されており、
前記作業具本体部の一構成部材として備えられるとともに、前記回転体を収容するための周面を有する回転体収容部を更に有し、
前記弾性部材は、前記回転体収容部の周面と前記本体部支持領域間に介在状に配置されていることを特徴とする背負式作業具。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1つに記載の背負式作業具であって、
前記弾性部材は、前記作業具本体部の重心位置に対応して配置されていることを特徴とする背負式作業具。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1つに記載の背負式作業具であって、
前記回転体は送風機の羽根車であり、前記駆動装置は内燃機関であることを特徴とする背負式作業具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−127541(P2011−127541A)
【公開日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−287897(P2009−287897)
【出願日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【出願人】(000137292)株式会社マキタ (1,210)
【Fターム(参考)】