(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面を有する中心部と、上記中心部と折曲部を介して上向きに繋がる傾斜外周縁部よりなり、上記傾斜外周縁部に切り欠き部とチップを取り付けたチップ取付歯を交互に多数形成した回転刃を備え、上記折曲部を形成する円が上記切り欠き部の内側直近に位置するように構成し、上記回転刃の上方に位置する刈刃受け具と上記回転刃の下方に位置する刈刃押さえ具により上記回転刃を挟持し、上記回転刃と上記刈刃押さえ具を同時に接地させた時、上記折曲部と上記刈刃押さえ具の二点で接地すると共にチップ下面が常に上向きの傾斜を保つように構成したことを特徴とする刈払機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、公園、校庭、運動場、道路など雑草を刈り払いするための刈払機に関するもので、殊に地面が比較的平坦で硬い場合に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】一般に刈払機は、メインパイプの前端側に回転刃等からなる刈取部と、後端側に小型のエンジン等からなる駆動源が設けられており、作業者はその中間部にある操作部を吊り持ち把持し、刈取部を左右に振りながら前進し雑草等の刈払い作業を行うものである。【０００３】刈払機の先端側の刈取部に使用される回転刃は、一般的には下記の特許文献１に記載されているように、円板状基板外周に突出した多数のチップ取付歯に、チップの下面が回転刃の取付面に対して平行に取着されている。【０００４】刈払い作業時には、回転刃先端のチップは地面に下向きに対接し、雑草の刈高を低くしたり、雑草を根こそぎ処理するために回転刃を地面に接触させたり、刃先を浅く地中に潜り込ませて作業をするものである。【０００５】  また、下記の特許文献２に記載されているように、チップを用いることなく胴体板の周縁部に直接所要数の切断刃を刻み、切断刃を胴体板に対して上方へ傾斜または湾曲させたものがあり、胴体板を地面に接地させながら切断刃を地面に平行移動させて刈払い作業をするものがある。【０００６】特許文献３には、チップを用いることなく回転カッター板体の外周縁部に直接所要数の切断刃を刻み、板体の外周縁部を上向きに折曲げして傾斜外周縁部を形成した一体絞りの皿型草刈刃もあったが、地面に対する回転刃は常に全周で接地しているものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４６７２０
【特許文献２】特開平６−２８４８０９
【特許文献３】実願昭６３−１４０５３（実開平１−１１８６１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】公園、校庭、運動場、道路などの雑草を処理するために刈払機が使用されるが、これらの場所は比較的平坦で硬い地面となっている。刈払い作業時は雑草の再生をできるだけ遅らせるために、回転刃の刃先を地面に接触させたり刃先を地中に浅く潜り込ませての作業が多い。【０００９】刈払機の重量は約４Ｋｇ、全長は１．８ｍでその略中央で肩から吊したバンドとメインパイプに付設されたハンドルにより、刈取部とエンジン部の両端のバランスをとりながら、回転刃を地面に対して約３０度の角度で保持しながら刈払い作業をする。この時、回転刃の刃先を地面に対して一定の高さで保持しながらスイングし前進するのが難しい。また回転刃の刃先は、どんどん地面に食い込むので回転刃の刃先を一定の高さで保持するのに苦労する。【００１０】回転刃は６，０００ｒｐｍの高速回転をしており、チップの側面やチップ取付歯に当たった小石が高速で飛散し、作業者や周辺に対し危険を及ぼすことがあった。【００１１】更にチップ植設部分に堆積する砂等によってチップ植設部裏面が摩耗し、チップの脱落が発生するなど多くの課題があった。【００１２】また、チップを用いることなく胴体板の周縁部に直接所要数の切断刃を刻み、胴体板の一部を地面に接地させながら切断刃を地面に平行移動させながら刈払い作業をするものがあるが、地面と切断刃との間隔保持が難しく、柔らかい草や硬い草などの刈払作業には不向きで、切断刃を地面の下数センチに位置させて土壌を削りながら雑草の根元を切断するものであった。【００１３】更に、チップを用いることなく回転カッター板体の外周縁部に直接所要数の切断刃を刻み、板体の外周縁部を上向きに折曲げして傾斜外周縁部を形成した一体絞りの皿型草刈刃もあったが、地面に対し回転刃は常に全周で接地しているもので板体の外周縁部を上向きに折曲げして傾斜外周縁部を形成しているが、刈刃部のフローティング効果を有するものではなく、作業の軽快性を欠くものであった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】これらに対し本発明の請求項１の発明では、円板状基板に多数のチップを植設した回転刃の外周に近接して（ａ）円形に連続する折曲部を構成し、この折曲部と回転刃下方に設けた接地具の二点を接地させたことにより（ｂ）地面とチップ下面間に外広がり状の間隙Ｓ１を形成するよう、回転刃取付部に対してチップ下面を上方に傾斜させたこと（ｃ）回転刃外周のチップ先端部でチップ下面がチップ上面より外方に位置させた刈払機である。【００１５】また回転刃に形成する折曲部は円板状基板に連続する円が形成できる最も外側に位置させた回転刃を有する刈払機である。【００１６】更に、円板状基板に多数のチップを植設した回転刃の外周に近接して（ａ）円形に連続する折曲部を構成し、この折曲部と回転刃下方に設けた接地具の二点を接地させたことにより（ｂ）前記折曲部の外側に地面とチップ下面間に外広がり状の間隙Ｓ１を形成するよう、回転刃取付部に対してチップ下面を上方に傾斜させたこと（ｃ）更に、前記折曲部の内方直近に地面と円板状基板裏面間に間隙Ｓ２を形成したことである。
【発明の効果】
【００１７】本発明は、重量約４Ｋｇ、全長は１．８ｍでその略中央で肩から吊したバンドとメインパイプに付設されたハンドルにより、刈取部とエンジン部の両端のバランスをとりながら刈払い作業をするが、この時、回転刃の外周近くに設けた円形に連続する折曲部と、回転刃下方に設けた接地具との二点で接地させることで、回転刃の刃先を地面に対して一定の高さを保持しながら地面を滑らせ安定した刈払い作業ができる。従って、作業者はハンドルを左右にスイングしながら前進することのみに専念できるので、疲労度も少なく軽快に作業が出来る。【００１８】チップ下面が地面との間に間隙Ｓ１を保ちながら地面の形状に合わせて自然に滑るように作業をすることができるので、チップが地中に潜り込むことなく美しい仕上がりとなる。また、接地部は、接地具の一点と折曲部の連続する円上の一点との接触となるため接地抵抗が極めて小さいものとなった。【００１９】回転刃の折曲部と回転刃下方に設けた接地具との二点で接地させたとき、地面とチップ下面間に外広がり状の間隙Ｓ１を形成するよう構成したことにより、チップ下面を地面から浮かせながら地面すれすれを移動させるが、刃先が常に上向きの傾斜を保つことで、回転刃の回転と作業者による刈取部の左へのスイングによりチップ下面に沿う反力が発生し、雑草を引き込みチップ下面の直角コーナで切断する。また、間隙Ｓ１がクサビ形状なので、チップ下面に沿った分力が入り上下面に押し広げる。これが回転刃を浮かせる力となり、フローティングして草刈り作業をスムースにすることができる。【００２０】また、回転刃の回転と作業者による刈取部の左右スイングにより、チップ前面に沿う力は上方に発生し、切断作用線上に上方への分力が働く。このことにより、刈り取り部は上方に浮き上がろうとして小石等を地面に押しつけ飛散を防止する。更にチップ下面が小石等に接すると、回転刃の回転力とチップ下面の上方への傾斜により回転刃は浮き上がり逃げ、小石等は下方向に押しつけられるので側方遠方への飛散を防止することができる。また、スイング方向の折曲部が接地している時、外周先端部のチップ下面先端コーナの切断作用点は最小間隙になっており、切断後は後方のチップ下面は徐々に広くなっていくので、小石等は完全に押さえ込まれてチップとの接触は減少する。【００２１】更に、地面とチップ下面間に設けた外広がり状の間隙Ｓ１は、刈刃前方に停滞しようとする砂や刈草などは分岐部を越え回転刃内方に排出する。このことはチップ前方に停滞して回転し、チップ取付歯の裏面に発生する円板歯の摩耗を防止しチップの脱落を少なくして回転刃の耐久性を増すものである。【００２２】更に、回転刃の外周のチップ先端部でチップ下面がチップ上面より外方に位置させたことにより、従来はチップ上面先端が草切断位置になっていたため、回転刃の回転時の起風と前方への押し倒しによって、軟弱な草は切断されることなく刈り残しが発生していた。これらの対応策として、従来は刈刃を地面に潜らせて刈払い作業をするため、土壌による回転刃の摩耗も多く見られたが、本発明ではこれらの課題も払拭している。【００２３】本発明では回転刃取付部に対してチップ下面を上方に傾斜させ回転刃外周のチップ先端部で、チップ下面がチップ上面より外方に位置させたことにより、地面からのチップの位置が高くなったが、チップの草切断位置をチップ下面としたため、従来のチップ方式のものに比較しても、刈高さは変わらないものとなった。【００２４】請求項２の発明によれば、円板状基板にはチップ植設のためのチップ取付歯を形成するための切欠部を構成する。折曲部は、この切欠部を避けて連続する円形にすることができる最も外側に形成したので、チップと折曲部による接地点を近接させることができ、刈払い作業時のチップの上下動が極めて少なく、しかも雑草の地際を切断できるので、雑草の再生を遅らせることとなった。また、回転刃の外周に最も近い位置で、しかもチップ取付歯の根元部直近に連続する円形の折曲部を形成したので回転刃の強度アップを図ることが出来た。【００２５】請求項３の発明によれば、円板状基板のチップ取付歯にチップを植設した回転刃の外周近くに、円形に連続する折曲部を構成し、この折曲部と回転刃下方に設けた接地具との二点を接地させたとき、地面とチップ下面間に外広がり状の間隙Ｓ１を形成するよう、回転刃取付部に対してチップ下面を上方に傾斜させると共に、前記折曲部の内方直近に間隙Ｓ２を形成したものである。回転刃のチップには一定の厚みがあるため、先に述べたように刈払い作業時には回転方向前面に刈草や砂等を集積しやすい。折曲部の内方直近に間隙Ｓ２を形成したので、集積した砂等を直ちに分岐部を超えて刈刃押さえ具方向に逃がすことができ、チップ取付歯の空間内側近くの裏面に発生する異常摩耗を防止しチップの脱落を防止する効果がある。また、折曲部の内方直近に間隙Ｓ２を形成したので、折曲部から刈刃押さえ具までを空間とすることが出来、接地部は接地具の一点と折曲部の連続する円上の一点との接触となるため接地抵抗が極めて少ないものとなり軽快に刈払い作業が出来るに至った。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の刈払機の使用状態を示す概略斜視図
【図２】図２は、図１の回転刃の側面Ｂ矢視図
【図３】図３は、図１の回転刃の一部を切断して示す平面及び断面図
【図４】図４は、図１の回転刃の取付状態を示し（ａ）と（ｂ）では接地具と回転刃折曲部が異なることを示す回転刃断面図（ｃ）は回転刃の一部拡大断面図
【図５】図５は、図２の回転刃の上面矢視図
【図６】図６は、本発明の回転刃の側面作用図
【図７】図７は、本発明の回転刃の拡大側面作用図
【図８】図８は、従来の回転刃の（ａ）側面作用図（ｂ）地中に潜り込み時の側面作用図（ｃ）は（ｂ）のＢ矢視図
【発明を実施するための形態】
【００２７】以下、本発明刈払機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２８】図１及び図２に示すように、刈払機Ａの後端にエンジン１を搭載し、メインパイプ２の先端には回転刃３を設け、エンジン１の回転を回転刃３に伝達する。その中間部に作業者が入り作業をする。刈払機Ａを保持するのはメインパイプ２に設けた吊り下げ金具４で、略重心位置に固定された肩掛けバンド５で肩に吊り下げる。更にメインパイプ２に固定されたハンドル６を把持し、図２に示すように回転刃３の刈刃押さえ具９と回転刃３に形成した折曲部１３による接地の２点支持により右から左にスイングさせ約１ｍ先の雑草などを円弧状に刈払い前進するものである。【００２９】図２に示すように、回転刃３はその中心部を刈払機Ａのメインパイプ２先端のギヤケース７の刈刃受具８と、刈刃押さえ具９とで挟まれて回転刃止めネジ１０で固定されている。【００３０】回転刃３は図３及び図４に示すように、円板状基板１１外周に設けるチップ取付歯１１ａに、チップ１２をロウ付け等により溶着している。回転刃３において、チップの下面１２ａが回転刃取付面１１ｂに対して外周上方に折り曲げて、円板状基板１１の外周近くに連続する円形の折曲部１３を形成したものである。板状基板１１外周には、突出した多数のチップ取付歯１１ａを有しているため切欠部１１ｃが形成されている。このため、連続する円形の折曲部１３を形成するには、この切欠部１１ｃを含まない最外位置に形成するのがよい。【００３１】回転刃３の折曲げの角度は、接地具になる回転刃取付面１１ｂ下方に設ける刈刃押さえ具９の高さにより若干異なるものとなる。図４の（ａ）は回転刃取付面１１ｂに対して外周上方に約１０度で折り曲げた時、折曲部１３の外方には地面Ｇに対して約５度の外方に開く間隙Ｓ１が形成されており、チップ下面１２ａの先端は地面Ｇから３ｍｍ程度の高さになっている。【００３２】図４の（ｂ）は、回転刃３において回転刃取付面１１ｂから階段状に１段屈曲し、チップの下面１２ａが回転刃取付面１１ｂに対して外周上方になるよう、円板状基板１１外周に、連続する円形の折曲部１３を形成した他の実施例である。この実施例においては、接地具になる回転刃取付面１１ｂ下方に設ける刈刃押さえ具９の高さが（ａ）に較べて高い構成と成っており、回転刃取付面１１ｂに対して外周上方に約１７度で折り曲げた時、折曲部１３の外方には約７度の外方に開く間隙Ｓ１が形成されており、チップ下面１２ａの先端は地面Ｇから３ｍｍ程度の高さになっている。【００３３】また、回転刃３のチップ下面１２ａ下方と地面との間に外開き状の間隙Ｓ１を、折曲部１３の回転刃３軸芯方向側に内向き間隙Ｓ２を構成するものである。【００３４】更に、図４の（ｃ）に示すように、回転刃３においてチップ外周先端部１４のチップ下面１２ａ先端は、チップ上面１２ｂ先端より外方に位置するものとなっている。【００３５】次に、このような回転刃３を有する刈払機Ａの使用方法を説明する。図１に示すように、回転刃３は作業者の前方でメインパイプ２に付設され、図２に示すように地面Ｇに回転刃３の刈刃押さえ具９と回転刃３に形成した折曲部１３の２点により接地されている。尚、本実施例では刈刃押さえ具９を接地具として兼用しているが、別途接地具を同位置に設置しても良い。【００３６】エンジン１の回転が回転刃３に伝達されると、回転刃３は左方向に回転する。メインパイプ２は作業者の正面からスイングＬの方向、すなわち右から左方向に振られて雑草等は刈払い範囲Ｗの間で刈払いされるものである。この時、地面Ｇに回転刃３の刈刃押さえ具９と回転刃３に形成した折曲部１３の２点により接地しているので、回転刃の刃先を地面に対して常に一定の高さを保持しながら地面を滑らせ安定した刈払い作業ができる。従って、作業者はハンドルを左右にスイングしながら前進することのみに専念できるので、疲労度も少なく軽快に作業が出来る。【００３７】図５で示す回転刃３の外周の括弧内数字は、図６で示す刈刃押さえ具９と回転刃３の折曲部１３とで地面Ｇに接地させた時、刈払い作業時の回転刃３と地面Ｇとの高さを示したものである。刈取り範囲Ｗの中間を０ｍｍとした時、実用的な刈り始めを５ｍｍ、刈り終わりを５ｍｍと設定すると、刈取り範囲Ｗの中間部の反対側では２０ｍｍ、刈り始めの反対側では１５ｍｍ、刈り終わりの反対側では１５ｍｍとなることを説明するものである。【００３８】この時、図５、図６及び図７に示すようにチップ下面１２ａが折曲部１３で上方に折り曲げられ、地面Ｇとチップ下面１２ａ間に外広がり状の間隙Ｓ１が形成されているので、刃先が常に上向きの傾斜を保ち地面の小石等にチップ１２の側面やチップ取付歯１１ａの切欠部１１ｃに衝突しにくく、また遭遇してもチップ下面１２ａが小石などを押し下げる方向に働くものである。また、切断後は地面Ｇとチップ下面１２ａの間隔は徐々に広くなっていくので、小石などは完全に押さえ込まれてチップとの接触は減少する。【００３９】更に、刈刃押さえ具９と回転刃３の折曲部１３により回転刃３を地面Ｇに沿って滑らせながら刈払機ＡをＬ方向にスイング、図７の拡大側面作用図に示すように刈払機Ａの前進方向Ｌと、チップ下面１２ａの下面先端コーナで切断される雑草等には、回転刃３の回転エネルギーとチップ外周先端部１４の勾配により、上向きに引き上げる上向き分力Ｆとして働くことになる。また、チップ下面１２ａでは傾斜に沿って後方に押し出す力が働くため、茎の弱い雑草でも切断が容易となり刈り残しをなくすることが出来る。【００４０】図５に示すようにチップ１２の先端ではチップ下面１２ａが外周上方に向かって上向きに傾斜しているので、回転刃３の先端部は上向き分力Ｆとなるため、地中に潜り込むことなく作業を行うことができる。また、回転刃取付面１１ｂに対してチップ下面１２ａを上方に傾斜、このことにより地面Ｇからのチップ１２の全体の位置は高くなったが、チップ１２の草切断位置をチップ下面１２ａとしたため、従来はチップ１２のチップ上面１２ｂが草切断位置となっていたので刈高さは余り変わらないものとなっている。【００４１】図８の（ａ）は従来の作業方法で、刈払機Ａを浮かし持ちして作業を行うので回転刃３の高さが不安定な状態となっている。またチップ１２の先端は前下がりとなり、最初に雑草に接触するのがチップ先端上方となるので、チップ上面に分力が走り雑草が回転刃３の風速に追われて逃げることとなる。更に（ｂ）に見られるように、チップ先端部を土中に潜り込ませての作業では、チップ取付歯１１ａの切欠部１１ｃに砂や雑草の一部が停滞しチップ取付歯１１ａの裏面に異常摩耗による摩耗痕ｍが発生する。【００４２】図３及び図４は回転刃３の外周近くに構成した円形に連続する折曲部１３と、この折曲部１３と回転刃３下方に設けた刈刃押さえ具９との二点で接地させたとき、折曲部１３を境に地面Ｇとチップ下面１２ａ間に外広がり状の間隙Ｓ１を形成、折曲部１３の内方直近にも内向き間隙Ｓ２を形成したので、折曲部１３が前方に移動した時、間隙Ｓ１に集積しようとする砂等を直ちに分岐部１３を超えて刈刃押さえ具９方向に逃がすことができ、先に述べたようにチップ取付歯１１ａの裏面に発生する異常摩耗によるチップ１２の脱落を防止する効果がある。また、折曲部１３と接地具としての刈刃押さえ具９とが点状に接地しており、地面Ｇの凹凸に対して細かく軽快に追従することが出来る。【００４３】図３に示すように、円板状基板１１の外周にチップ取付歯１１ａを有し、各歯１１ａにチップ１２をロウ付けしている。このチップ１２のチップ取付歯１１ａへの取付ピッチは約２０ｍｍで、チップの回転前面に切欠部１１ｃを設け、チップの後方にはチップの衝撃を受け止めるための支持部１１ｄが設けられている。チップの回転前面を大きく開けることはチップと雑草等との遭遇機会をより多くして切断能力を大きくする。しかしながら、チップの回転後方はロウ付け時や研磨時の放熱と、刈り取り時のチップ１２に対する衝撃受けの補強のために支持部１１ｄは少なくともチップ１２間の１／４を残す必要がある。【００４４】回転刃３の折曲部１３の作成については、図３に示す回転刃３の切欠部１１ｃの内方直近で、前記切欠部１１ｃに掛かることのない最外側に連続する円形を構成するようプレス加工などにより折り曲げればよい。また、同様に回転刃３の切欠部１１ｃの内方直近で、前記切欠部１１ｃに掛かることのない最外側に連続する円形を構成するようビード加工等により絞り出しても良い。更に、従来の外周にチップを有する平板状の回転刃に切欠部１１ｃに掛かることのない最外側に連続する円形をプレス等による追加工により折曲部１３を有する回転刃を製作して用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】以上のように、本発明は作業の安全性の確保、作業精度の向上、更には作業者の疲労の軽減を図ることができるので、安全で効率がよく更に耐久性のよい刈払機として提供することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】  Ａ        刈払機
１        エンジン
２        メインパイプ
３        回転刃
４        吊下げ金具
５        肩掛けバンド
６        ハンドル
７        ギヤケース
８        刈刃受具
９        刈刃押さえ具
１０        回転刃止めネジ
１１        円板状基板
１１ａ      チップ取付歯
１１ｂ      回転刃取付面
１１ｃ      切欠部
１１ｄ      支持部
１２        チップ
１２ａ      チップ下面
１２ｂ      チップ上面
１３        折曲部
１４        チップ外周先端部
Ｇ          地面
Ｓ１        間隙
Ｓ２        間隙
Ｆ          上向き分力
Ｌ          スイング方向
Ｗ          刈取範囲
ｍ          摩耗痕
【要約】
【課題】刈払機での作業は、回転刃の刃先チップを地面と近接させて行うが、チップを地面から一定の高さで保持するのが難しかった。また、刃先が地面に潜り込んだり小石等の飛散を発生させるなどの課題があった。本発明は、回転刃の刃先をフローティング状態にして作業性を向上させると共に、小石等の飛散発生の減少を課題としている。
【解決手段】チップ方式の回転刃を有する刈払機で、回転刃に形成した連続する円形の折曲部と、刈刃下方の接地具による２点接地により作業性を安定させると共に、地面に対してチップ下面が外周上方の外広がり状に開く空間Ｓ１を構成することにより課題を解決した刈払機。
【選択図】図４【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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