(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の外周刃の枚数を呼称としている刈り払い刃は、草刈り等の刈り払い作業回転に際し、作業近隣周囲に小石等の当接物を飛散させて、損壊事故を起こしていた。飛散当接物の体積や質量を小さくして飛散エネルギーを微弱化した刈り払い刃を提供する。【解決手段】外周刃４の切断刃を複数段に分割することにより、究極的に短小化した段差形状ａにより、当接物に与える運動エネルギーを最小化して損壊事故の発生を排除しながらも、刈り払い機能は維持した刈り払い刃とした。【選択図】図１
2020005616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周の半径を長径と短径の交互として外周刃の枚数を呼称としている刈り払い刃、の外周刃に付設した切断刃を複数段に分割して、その上段を下段よりも刈り払い刃の回転方向の後方にずらした刈り払い刃。
【請求項２】
外周刃を２枚とした請求項１記載の刈り払い刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本文中の刈り払い刃とは、外周刃の枚数を刈り払い刃の呼称とするおおむね３枚刃から１０枚刃程度の、外周の半径が長径と短径の交互として、切断刃を各外周刃の長径部に設けた刈り払い刃を指し、雑草等の刈り払い対象物の刈り払い作業回転において、切断刃が刈り払い対象物以外の小石等の当接物を飛散させて、作業近隣域に損壊被害を与えていた状況に対応して、切断刃を複数段に分割して単段当たりの刃長を短縮した各段を回転方向の前の段よりも後の段の半径を大きくして、当接物の飛散エネルギーを微弱化させながらも、刈り払い対象物に対する刈り払い能力は有する刈り払い刃に関する。
【背景技術】
【０００２】従来の刈り払い刃は、雑草等の刈り払い作業回転における各外周刃のすべて同半径の徒長の切断刃が刈り払い対象物以外の小石等の当接物を作業近隣域に飛散させて、損壊被害を与えていた【０００３】それに対応して、切断刃の刃長を短縮することにより対応当接物の体積を小さくして、飛散エネルギーを微弱化しようと試みた。
また、その飛散を防ぐため、作業周囲を別途の人員で移動式にシート等で囲繞せざるを得なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】以上、従来の徒長の切断刃は、その長大さに相応する体積の当接物に過大な飛散エネルギーを与えて飛散させ、作業近隣域に損壊被害を与え、それに対応しようと短縮した切断刃の刃長では、短縮したがために時を経ずして大半割合となる摩耗により、切断刃は切断機能を失うのであった。
また、その飛散を防ぐため、作業周囲を別途の人員で移動式にシート等で囲繞せざるを得なかったが、そのための経費も当事者には余分にして過大な負担であった。【０００５】飛散当接物の体積や質量を小さくして飛散エネルギーを微弱化して損壊被害発生を回避しようとする発想は存在しても実現には至らなかったが、刈り払い作業における近隣への安全は確保されるべき問題であり、また、前述の余分にして過大な負担も解消されるべき課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】以上、問題解決のため、本発明の刈り払い刃は、外周刃の徒長の切断刃を複数段に分割し、回転する刈り払い刃の中心からの各段の半径が、回転方向の前の段よりも後の段が大きくなる形状としており、以下、そのために惹起する三つの運動エネルギーの検討を随時行うこととする。
すなわち、切断刃が当接物を引っ掛けて与える運動エネルギーと、切断刃が当接物と摩擦して与える運動エネルギー、各段の半径の違いにより外周刃が当接物を外に押し出す力による運動エネルギーである。【０００７】切断刃を複数段に分割することにより、短縮した刃長となった各段がその分割時の半径位置で回転することにより、それらの切断合計刃長は、前記徒長と同等の刃長でありながら、各段はその切断機能をそれぞれ発揮するものである。【０００８】また、外周刃が一対の対極位置のみの２枚刃刈り払い刃の形状は、その円周における各段の間隔をより広げることを可能とする。
そうして、互いに最大離間した各段の切断刃は、半径の違いにより外周刃を緩やかな傾斜として、当接物に与える運動エネルギーを、従来の分割しない場合の徒長の直立状の切断刃が相応の大きい体積の当接物に与えていた直線方向の飛散の運動エネルギーに替えて、より弱小の摩擦による刈り払い刃に接触しての、運動エネルギーとした。【０００９】従来の回転する刈り払い刃が、最大外径が２５５ｍｍ、７４００回転／分、刃底から外径先端までの刃長を１５ｍｍ程度の切断刃としている場合、その外周先端から内に５ｍｍ程度までが主なる切断機能部分であり、刈り払い対象物は該切断機能部分で刈り払われる以外は回転の遠心力を受けて外側に追いやられているので、例えば、刃長１５ｍｍの切断刃を５分割して各３ｍｍ刃長の複数段の切断刃として、その上段を下段よりも刈り払い回転方向の後方にずらした刈り払い刃とすれば、切断機能はそのすべての段で発揮され、時に惹起する小石等の飛散物の質量は前記分割したことにより、その刃長の立方倍に比例して小さくなるので、該事例ならば破損エネルギーは１２５分の１となり、あるいは刈り払い刃の形状、材質にもよるが、さらに分割して前記刃長３ｍｍを１ｍｍとすれば３３７５分の１となり、作業近隣域のガラス製品や車両等への不如意の飛散被害を大幅に軽減して、ついには皆無とすることも可能とする。【００１０】回転する切断刃に引っ掛けられた形状維持強度の高い個体当接物はその形状をほとんど変化させずに、与えられた回転エネルギーの多くを直進方向の運動エネルギーとして飛散する場合は、その外周回転速度をＳとして飛散物の質量Ｍには、
Ｓ＝７４００（回／分）×２５．５（ｃｍ）×３．１４×６０（分）÷１００（ｍ）÷１０００（ｋｍ）≒３５５ｋｍ／時≒１００ｍ／秒、の外周回転速度が与えられる場合があり、
これは当接物の直線方向に飛散する際の初速スピードにほぼ匹敵し、地上の自由落下の公式から、空気抵抗を除外すれば
物体を地上から垂直高度約５１０ｍに打ち上げる初速スピードであり、当接物質量Ｍが大きいほど、甚大な被害を与えるのは、首肯されるところである。
以上は地上の自由落下の公式
ｇ＝９．８［ｍ／ｓ２］
速度  ｖ＝ｇｔ      （ｔ＝時間）
変位  ｙ＝１／２ｇｔｔ
から導き出される。
質量Ｍの運動エネルギーＥ´は、公式、Ｅ＝１／２ｍｖｖから、
Ｅ´＝１／２Ｍ３５５ｋｍ／時×３５５ｋｍ／時であり、
これを前記刃長１ｍｍによる当接物の質量が３３７５分の１で３５５ｋｍ／時とすればその運動エネルギーＥ´´は、質量Ｍにおいての同等の運動エネルギーに置き換えれば、約５．９ｋｍの時速となり、とても作業周囲に破壊被害を与える飛散エネルギーではなくなり、安全であることが理解できる。
実務上では、前記１５ｍｍの刃長にはＭの質量は１ｃｍ立方以下、比重２．５の約２．５ｇ以下の小石が引っ掛けられて作業周囲に破壊被害を与えているが、前記刃長１ｍｍであれば、０．００２５ｇの微少の飛散質量となり、加えて、微少の表面積質量には空気抵抗が大きく影響するので運動エネルギーは近距離の飛散でもさらに減衰することとなり、この面からも安全が確認できる。
さらには、刃長１ｍｍをより短縮することも選択される。【００１１】繰り返しになるが、２枚刃の切断刃を複数段に分割した各段を互いに最大離間させておよそ外周囲の４分の１に及ばせると、一段と緩やかな外周刃傾斜となり、よって、大体積の当接物に与える運動エネルギーは、分割しない場合の徒長の直立状の切断刃が相応の大体積当接物に与える直線的飛散エネルギーに比べ、刈り払い刃の回転に付随した摩擦による、弱小の運動エネルギーとなる。
また、実務上の１．５ｍｍに満たない刈り払い刃の板厚は高速回転により各段において切断刃として機能するが、その各段の切断部分にチップソーとして呼称されている鋸刃タイプの切断先端部分の硬度の高いチップ材質を取り付けた場合、摩耗耐久性がさらに増加する。【００１２】前記複数段に分割した半径の異なる各段により傾斜となった外周刃が過大な体積の当接物に与える運動エネルギーのうち、当接物が刈り払い刃の回転中心方向から押し出される力は、２枚刃において最大外径が２５５ｍｍ、７４００回転／分の場合、外周囲の４分の１を各外周刃の傾斜範囲にして、前記各段の最大半径差を９ｍｍとした場合、４分の１回転で９ｍｍ外に押し出されるのであるから
７４００回転÷６０秒≒１２３回転／秒により、９ｍｍ×１２３×４＝４４２８ｍｍ≒４．４ｍすなわち、当接物は秒速４．４ｍで外に押し出されるのであり、飛散して作業周囲に損壊を及ぼすものではない。【００１３】  その他付随して発生する力としては当接物と回転刈り払い刃との接触摩擦による運動エ  ネルギーであるが、
一般に、理論数値にいう摩擦抵抗値は、同じ組み合わせの物質の場合では静止摩擦、滑り摩擦、転がり摩擦の順に小さくなり、本発明の刈り払い刃の回転外周が摩擦により当接物に与える運動エネルギーＥ´´´は、約７４００回転／分の回転速度による当接物との理論数値の滑り摩擦０．２程度やさらに小さな転がり摩擦０．００１程度の運動エネルギーへの転移となり
前記Ｅ´＝１／２×Ｍ×３５５×３５５  に比して
Ｅ´´´＝１／２×Ｍ×３５５×０．２×３５５×０．２、などとなり
さらには転移伝達中、接触物が回転を始めて滑り摩擦から転がり摩擦への運動変化も考  慮すれば
Ｅ´´´＜Ｅ´・１／２５である。
滑り摩擦値による、３５５ｋｍ／時×０．２はおよそ時速７０ｋｍ≒１９ｍ／秒であり、
前記公式から垂直高度約１８．４ｍに打ち上げる初速スピードであるが、現実には両者が接触した次の瞬間には、支えのない当接物は反発離間し、または前記様回転運動に転移変化すれば０．０１〜０．００１程度の転がり摩擦値となり、３５５ｋｍ／時×０．０１のおよそ時速３．５ｋｍ≒１ｍ／秒、同垂直高度約５センチ程度であり、偶々当接物との摩擦係数や接触状況により差異があったとしても、結果、小石等当接物は外周刃の１〜１．５ｍを超えない範囲の地面に転がるくらいの運動エネルギーとなるため、摩擦接触によって近辺のガラス製品や自動車車体面や人体に損傷を与えることはないのである。
【発明の効果】
【００１４】以上、本発明の回転する刈り払い刃の各外周刃の切断刃を複数段に分割することにより短縮した各段の刃長に相応して、当接して反発する当接物の体積とそれに伴う質量は小さくなり、また、過大体積の当接物は傾斜的に位置した斜面的な各段にまたがることとなり刈り払い刃の回転による直線方向の回転エネルギーとならず、また、刃長の分割により飛散方向と及びスピードは前述究極的に減殺されることとなる。【００１５】一方、回転半径の異なる分割された各段は、刈り払い刃の回転により刈り払い対象物にそれぞれが切断刃として機能して、その切断機能はそれらを統合した長さの切断刃として維持される。
前記の各段差の先端上部が刈り払い当接物により次第に摩耗してくると、回転による統合刃長としては該所が統合刃長の各所で凹部となり、結果、９ｍｍ刃長の鋸状の切断刃として切断効果を発揮する。
以上本発明により、前記徒長とした長さの全域に渡り切断機能を維持しながらも、その損壊被害を究極的に減殺した刈り払い刃が実現することとなり、前述三つの運動エネルギーによる損壊課題も解消されている。【００１６】    本発明の実施の一例の形態を図１、に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】外周１１の半径を長径部２と短径部３の交互として、装着孔１０で回転自在に軸支される二枚刃刈り払い刃１の一対の各外周刃４において、刈り払い回転方向６の最前段２１が短径部３よりも半径を１ｍｍ大きくしたことによる１ｍｍの段差ａを切断刃の刃長として機能させており、最後段２９に至るまでの九か所の１ｍｍの各段差ａにより合計半径差Ａによる９ｍｍの切断刃効果となり、段差ａの各先端上部が刈り払い当接物により次第に摩耗してくると、合計９ｍｍ刃長の切断刃としては刃長中間の各所で該部が凹部となり、結果、鋸状の９ｍｍ刃長の切断刃として切断効果を発揮し、各段差ａに当接する刈り払いにおいて、地面に固着した雑草は毎秒約１２３回転程度に設定された高速で次々と刈り払われ、一方、１ｍｍという短小の刃長としての段差ａからはみ出る大体積の小石等の当接物は空滑りして十分な運動エネルギーを得ず、あるいは、嵌まり込める相応の微小当接物は、その微小質量ゆえに飛散しても損壊エネルギーとなりえずして、結果、刈り払い作業の近隣周囲に被害を与えないとした二枚刃刈り払い刃１の回転左右同形概略図。
【符号の説明】
【００１８】    １    二枚刃刈り払い刃
２    長径部
３    短径部
４    外周刃
６    回転方向
１０  装着孔
１１  外周
２１  最前段
２９  最後段
ａ    段差
Ａ    合計半径差
【図１】
2020005616.tif 000003