(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、
該駆動源から動力を出力する出力軸と、
該出力軸の出力を受けて回転し、該出力軸から伝達される回転運動を往復運動に変換する偏心カムと、
複数の第１の切刃を有する第１の刈込刃と、
複数の第２の切刃を有し、該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに近接するときに該第１の刈込刃と共に対象物を刈込む第２の刈込刃と、を備え、
該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃のうち少なくともいずれか一方には該偏心カムに係合する係合部が設けられ、該係合部が該偏心カムに係合することにより該第１の刈込刃と該第２の刈込刃とが相対的に往復移動し、
該偏心カムは該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に第１の角度回転し、
該偏心カムは該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までに第２の角度回転し、
該偏心カム及び該係合部の形状は、該第２の角度よりも該第１の角度の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする刈込機。
【請求項２】
該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃は該偏心カムが１回転する間に１回の往復移動を行い、
該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃は、該偏心カムが０度回転した状態において初期位置に配置され、該偏心カムが１８０度回転した状態において第１の位置に配置され、該偏心カムが３６０度回転した状態において第２の位置に配置され、該第１の切刃と該第２の切刃とは該初期位置及び該第１の位置、該第２の位置において互いに重なり、
該偏心カム及び該係合部の形状は、該初期位置から該第１の位置までの間、及び該第１の位置から該第２の位置までの間のいずれの場合においても、該第２の角度よりも該第１の角度の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の刈込機。
【請求項３】
該係合部は、該第１の刈込刃に設けられる第１の係合部と、該第２の刈込刃に設けられる第２係合部と、を有し、
該偏心カムは、該第１の係合部及び該第２の係合部にそれぞれ係合し、該第１の刈込刃と該第２の刈込刃とを互いに反対の方向に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の刈込機。
【請求項４】
該偏心カムは、該偏心カムの外周のうち回転中心から最も離間する接触点を有し、
該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該接触点に接触する部分が、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該接触点と接触する部分よりもなだらかな曲線により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の刈込機。
【請求項５】
該係合部は、該係合部のうち該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該接触点に接触する部分が該偏心カムが回転する際に該接触点が通る軌跡に略沿うように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の刈込機。
【請求項６】
該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該接触点と接触する部分は、該軌跡よりも該偏心カムの回転中心に近接するように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の刈込機。
【請求項７】
該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なる状態から９０度回転した状態で、該偏心カムの外周に嵌合するような形状を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の刈込機。
【請求項８】
該係合部は、該偏心カムの回転中心を通り該往復運動の方向と平行に延びる軸線を有し、該軸線上の任意の点に対して略点対称な曲線によって規定されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか一項に記載の刈込機。
【請求項９】
該係合部及び該偏心カムのうちいずれか一方を他方に向けて付勢し、該係合部及び該偏心カムの係合を維持する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の刈込機。
【請求項１０】
該係合部及び該偏心カムのうちいずれか一方を他方に向けて付勢し、該係合部及び該偏心カムの係合を維持する付勢手段を備え、
該偏心カムは、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該係合部と接触する部分が、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該係合部と接触する部分よりもなだらかな曲線により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の刈込機。
【請求項１１】
駆動源と、
該駆動源から動力を出力する出力軸と、
該出力軸の出力を受けて回転し、該出力軸から伝達される回転運動を往復運動に変換する偏心カムと、
複数の第１の切刃を有する第１の刈込刃と、
複数の第２の切刃を有し、該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに近接するときに該第１の刈込刃と共に対象物を刈込む第２の刈込刃と、を備え、
該第１の刈込刃と、該第２の刈込刃とが互いに離間するときの相対速度が、近接するときの相対速度より遅いことを特徴とする刈込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は枝葉を刈込む刈込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の刈込機では、刈込刃に形成された長孔とエンジン等に接続される偏心カムとによって刈込刃を往復運動させる機構が用いられている。例えば、特許文献１に記載の刈込機ではくし状をなす２枚の刈込刃の移動速度は図６に示されるように正弦曲線に沿って変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１４９３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように刈込刃の移動速度が正弦曲線に沿って変化する場合には、刈込刃の移動速度が速過ぎてしまい、くし状の部分に十分に枝葉を侵入させられない場合があった。このため、枝葉の刈残しが発生してしまうという問題があった。よって、本発明は、より多くの枝葉を刈込み、枝葉の刈残しのない刈込機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】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、駆動源と、該駆動源から動力を出力する出力軸と、該出力軸の出力を受けて回転し、該出力軸から伝達される回転運動を往復運動に変換する偏心カムと、複数の第１の切刃を有する第１の刈込刃と、複数の第２の切刃を有し、該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに近接するときに該第１の刈込刃と共に対象物を刈込む第２の刈込刃と、を備え、該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃のうち少なくともいずれか一方には該偏心カムに係合する係合部が設けられ、該係合部が該偏心カムに係合することにより該第１の刈込刃と該第２の刈込刃とが相対的に往復移動し、該偏心カムは該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に第１の角度回転し、該偏心カムは該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までに第２の角度回転し、該偏心カム及び該係合部の形状は、該第２の角度よりも該第１の角度の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする刈込機を提供する。
【０００６】
上記構成の刈込機において、該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃は該偏心カムが１回転する間に１回の往復移動を行い、該第１の刈込刃及び該第２の刈込刃は、該偏心カムが０度回転した状態において初期位置に配置され、該偏心カムが１８０度回転した状態において第１の位置に配置され、該偏心カムが３６０度回転した状態において第２の位置に配置され、該第１の切刃と該第２の切刃とは該初期位置及び該第１の位置、該第２の位置において互いに重なり、該偏心カム及び該係合部の形状は、該初期位置から該第１の位置までの間、及び該第１の位置から該第２の位置までの間のいずれの場合においても、該第２の角度よりも該第１の角度の方が大きくなるように設定されていることが好ましい。
【０００７】
上記構成の刈込機において、該係合部は、該第１の刈込刃に設けられる第１の係合部と、該第２の刈込刃に設けられる第２係合部と、を有し、該偏心カムは、該第１の係合部及び該第２の係合部にそれぞれ係合し、該第１の刈込刃と該第２の刈込刃とを互いに反対の方向に移動させることが好ましい。
【０００８】
上記構成の刈込機において、該偏心カムは、該偏心カムの外周のうち回転中心から最も離間する接触点を有し、該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該接触点に接触する部分が、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該接触点と接触する部分よりもなだらかな曲線により形成されていることが好ましい。
【０００９】
上記構成の刈込機において、該係合部は、該係合部のうち該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該接触点に接触する部分が、該偏心カムが回転する際に該接触点が通る軌跡に略沿うように形成されていることが好ましい。
【００１０】
上記構成の刈込機において、該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該接触点と接触する部分は、該軌跡よりも該偏心カムの回転中心に近接するように設けられていることが好ましい。  
【００１１】
上記構成の刈込機において、該係合部は、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なる状態から９０度回転した状態で、該偏心カムの外周に嵌合するような形状を有することが好ましい。
【００１２】
上記構成の刈込機において、該係合部は、該偏心カムの回転中心を通り該往復運動の方向と平行に延びる軸線を有し、該軸線上の任意の点に対して略点対称な曲線によって規定されることが好ましい。
【００１３】
上記構成の刈込機において、さらに、該係合部及び該偏心カムのうちいずれか一方を他方に向けて付勢し、該係合部及び該偏心カムの係合を維持する付勢手段を備えることが好ましい。
【００１４】
該偏心カムは、該第１の切刃と該第２の切刃とが重なった状態から該第１の切刃と該第２の切刃とが所定距離離間する状態までの間に該係合部と接触する部分が、該第１の切刃と該第２の切刃とが離間した状態から該所定距離移動して該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに重なる状態までの間に該係合部と接触する部分よりもなだらかな曲線により形成されていることが好ましい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために本発明は、駆動源と、該駆動源から動力を出力する出力軸と、該出力軸の出力を受けて回転し、該出力軸から伝達される回転運動を往復運動に変換する偏心カムと、複数の第１の切刃を有する第１の刈込刃と、複数の第２の切刃を有し、該第１の切刃と該第２の切刃とが互いに近接するときに該第１の刈込刃と共に対象物を刈込む第２の刈込刃と、を備え、該第１の刈込刃と、該第２の刈込刃とが互いに離間するときの相対速度が、近接するときの相対速度より遅いことを特徴とする刈込機を提供する。
【００１６】
これらのような構成によると、偏心カム及び係合部の形状が第２の角度よりも第１の角度の方が大きくなるように設定されているので、第１の切刃と第２の切刃との間をゆっくりと広げることができる。よって、より多くの枝葉を第１の切刃と第２の切刃との間に侵入させて刈残しを防止することができ、作業者の作業効率及び使い勝手を向上させることができる。
【００１７】
また、偏心カムが１回転する間に２度第１の切刃及び第２の切刃が重なるため、第１の刈込刃及び第２の刈込刃がそれぞれ１往復する間に２度の切断動作を行うことができる。
【００１８】
また、偏心カムは第１の係合部及び第２の係合部にそれぞれ係合して第１の刈込刃と第２の刈込刃とを互いに反対の方向に移動させるので、第１の刈込刃及び第２の刈込刃のうちいずれか一方のみを移動させる場合と比較して、第１の切刃及び第２の切刃とが互いに重なる際及び離間する際に偏心カムの回転に応じて第１の刈込刃及び第２の刈込刃を移動させる距離を半分に設定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の刈込機によれば、より多くの枝葉を刈込むことができ、枝葉の刈残しを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る刈込機の側面断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る刈込機の上面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カム周辺を示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る刈込機の刈込刃の係合部を示す説明図。
【図５（ａ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｂ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が３０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｃ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が４５度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｄ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が９０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｅ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が１８０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｆ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が２１０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図５（ｇ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度が２７０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図６】本発明の実施の形態に係る刈込機の偏心カムの回転角度と刈込刃のピッチ間距離との関係を示す説明図。
【図７（ａ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の変形例に係る偏心カムの回転角度が０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図７（ｂ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の変形例に係る偏心カムの回転角度が９０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【図７（ｃ）】本発明の実施の形態に係る刈込機の変形例に係る偏心カムの回転角度が１８０度の際の偏心カムと刈込刃との位置を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る刈込機１について図１乃至図６に基づき説明する。図１に示される刈込機１は、ハウジング２と、原動機部３と、偏心カム４と、２枚の刈込刃５とから主に構成されており、刈込刃５で枝葉等を刈込む工具である。以下の説明においては、刈込刃５の先端側を前側とし、刈込刃５に対して原動機部３側を上側とし、刈込刃５の延びる方向を前後方向とし、刈込刃５の延びる面において前後方向に直交する方向を幅方向として説明する。
【００２２】
ハウジング２は、原動機部３を内蔵するケーシング２１と、ケーシング２１を支持する主ハウジング２２と、主ハウジング２２の後端部に接続されるハンドル部２３と、主ハウジング２２の前端部分に接続される保護カバー２４とを備えている。ケーシング２１は主ハウジング２２に組付けられている。ケーシング２１の外側には、図２に示されるように、後述のエンジン３１に供給される燃料が貯留される燃料タンク３６が設けられている。
【００２３】
主ハウジング２２は、ケーシング２１の下方に配置され、原動機部３及び偏心カム４、刈込刃５を支持している。主ハウジング２２のうち出力軸３５と刈込刃５との間には偏心カム４の回転中心となる回転軸２２Ｂが設けられている。
【００２４】
ハンドル部２３は、後述のエンジン３１と図示せぬスロットルケーブルを介して接続されてエンジン３１の出力調整を行うスロットル２３Ａとを有している。保護カバー２４には下側が開口した略コ字形状の補助ハンドル２４Ａが設けられている。作業者はハンドル部２３及び補助ハンドル２４Ａを把持することにより、安定した姿勢で刈込作業を行うことができる。
【００２５】
原動機部３は、エンジン３１と、フライホイール３２と、遠心クラッチ３３と、コイル３４と、出力軸３５とから主に構成されている。エンジン３１は、スロットル２３Ａによって指定された値に応じた定速回転力を出力する２サイクルエンジンであって、シリンダ３１Ａと、シリンダ３１Ａ内を往復動するピストン３１Ｂと、ピストン３１Ｂに接続されるコンロッド３１Ｃと、コンロッド３１Ｃの往復動を回転運動に変換するクランク３１Ｄと、シリンダ３１Ａ部と協働してクランク３１Ｄを収容するクランクケース３１Ｅとを有している。シリンダ３１Ａにはシリンダボア内に点火する点火プラグが設けられており、クランク３１Ｄは回転力を出力するクランクシャフト３１Ｆを備えている。
【００２６】
フライホイール３２は、略円板状に構成され、略円板状の中心軸が、クランクシャフト３１Ｆの中心軸と一致するように、エンジン３１の上側でクランクシャフト３１Ｆに同軸一体回転するように装着されている。フライホイール３２の外周であってコイル３４に近接可能な位置には、マグネトー３２Ａが設けられている。またフライホイール３２の内周部分はファン状に構成され、フライホイール３２が回転することによりエンジン３１に冷却風を送風している。
【００２７】
遠心クラッチ３３は、フライホイール３２の上側でクランクシャフト３１Ｆに接続していると共に、その下端で出力軸３５と接続しており、クランクシャフト３１Ｆの回転数が一定回転数以下では出力軸３５に回転を伝達せず、クランクシャフト３１Ｆの回転数が一定回転数より大きくなると出力軸３５に回転を伝達する公知の装置である。
【００２８】
コイル３４は、フライホイール３２近傍位置であってフライホイール３２が回転した際に、マグネトー３２Ａがコイル３４近傍を横切る位置に配置されている。マグネトー３２Ａがコイル３４近傍を横切ることにより、コイル３４で誘導起電力が発生して点火プラグの点火を行う。
【００２９】
出力軸３５は、エンジン３１と偏心カム４との間に介在し、主ハウジング２２に設けられたベアリング２２Ａによって回転可能に支持され、エンジン３１によって定速回転駆動されている。出力軸３５の下端部にはギヤ部３５Ａが設けられている。出力軸３５は、上端が遠心クラッチ３３に接続していると共に下端がギヤ部３５Ａを介して偏心カム４に係合している。
【００３０】
偏心カム４は、図３に示されるように、略円板状に構成され、第１カム部４１と第２カム部４２とを有し、刈込刃５と出力軸３５との間に設けられている。偏心カム４には、回転軸２２Ｂの外径よりも略大きい径を有する貫通孔４ａが形成されている。回転軸２２Ｂは貫通孔４ａに挿通されており、偏心カム４は主ハウジング２２によって回転軸２２Ｂを中心に回転可能に支持されている。また、偏心カム４の略円板状の外周にはギヤ部４Ａが設けられており、ギヤ部４Ａと出力軸３５のギヤ部３５Ａとが噛合することにより、偏心カム４は出力軸３５の回転力を受けて一定の角速度で回転する。
【００３１】
第１カム部４１は偏心カム４の上面側に設けられ、第２カム部４２は偏心カム４の下面側に設けられている。第１カム部４１及び第２カム部４２は、円柱形状を有し、互いに１８０度の位相差を有するよう設定されている。第１カム部４１及び第２カム部４２は、偏心カム４が回転すると、回転軸２２Ｂを回転中心として偏心回転する。第１カム部４１は後述の上刃５１に係合し、第２カム部４２は後述の下刃５２に係合している。偏心カム４が上刃５１及び下刃５２に係合することにより、出力軸３５から伝達される回転運動は刈込刃５の往復運動に変換される。
【００３２】
刈込刃５は、上側に配置されている上刃５１と、下側に配置されている下刃５２とから構成される。上刃５１及び下刃５２は、前後方向において互いに逆向きに移動し、上下方向において後述の切刃５３Ａ及び５６Ａが互いに近接し重なったときに枝葉等の対象物を刈込む。上刃５１及び下刃５２は、金属製であって、前後方向に延びる板状に形成されており、略同一の形状を有している。上刃５１は、図５（ａ）〜図５（ｇ）に示されるように、刃部５３と、第１カム部４１と係合される係合部５４と、刃部５３と係合部５４との間に位置する接続部５５とを有している。
【００３３】
刃部５３は、上刃５１のうち前方部分に位置し、その幅方向両端縁には幅方向一方と他方に突出して鋸刃状をなす切刃５３Ａを、前後方向に並んで複数有している。複数の切刃５３Ａは、幅方向一方と他方との交互に突出しており、隣り合う切刃５３Ａの間隔が距離Ｐ／２となるよう構成されている。換言すれば、幅方向一方に突出する切刃５３Ａは距離Ｐ間隔で設けられ、その一方側の隣り合う切刃５３Ａの中間に他方側から切刃５３Ａが突出している。切刃５３Ａはその両側面に刃を有している。切刃５３Ａは、後述する切刃５６Ａから離間する際に枯葉を切刃５３Ａと切刃５６Ａとの間に侵入させ、切刃５６Ａに近接して重なる際には切刃５３Ａと切刃５６Ａとの間に位置する枝葉等を切断する。刃部５３には、前後方向を距離Ｐとする長径とし、幅方向を後述するボルト５９Ａの径よりも僅かに大きい小径とする長孔５３ａが複数形成されている。
【００３４】
係合部５４は、前後方向を短径とし幅方向を長径とする略楕円形状をなし、上刃５１のうち後方部分に位置している。図４に示されるように、係合部５４には係合孔５４ａが形成され、係合孔５４ａ内に第１偏心カム部４１が係合するように偏心カム４が配置されている。係合部５４は、偏心カム４の回転中心（回転軸２２Ｂの中心）を通り前後方向に延びる軸線ＡＸを有している。係合部５４の内周面は曲線Ｃ１及びＣ２によって規定されている。曲線Ｃ１及びＣ２は、軸線ＡＸ上の任意の点に対して略点対称な形状を有している。第１カム部４１が係合孔５４ａ内において係合部５４に係合しながら回転することにより、上刃５１は付勢されて前後方向に往復移動する。
【００３５】
ここで、偏心カム４の外周のうち回転中心（回転軸２２Ｂ）から最も離間する点を接触点４１Ａ、回転軸２２Ｂから最も近接する点を近接点４１Ｂとする。図４は、偏心カム４の回転角度が０度のとき、つまり、偏心カム４が初期位置に配置されている状態を示している。このとき、偏心カム４は、接触点４１Ａが係合部５４のうち曲線Ｃ１の始点と軸線ＡＸとが交差する点に接触し、かつ、接触点４１Ａが曲線Ｃ１の終点と軸線ＡＸとが交差する点に接触するように、配置されている。偏心カム４は、一定の角速度で紙面反時計回りに回転する。
【００３６】
曲線Ｃ１は、曲線Ｃ１１及びＣ１２を有している。曲線Ｃ１１は、係合部５４のうち偏心カム４の回転角度が０度から４５度に至るまでの間に接触点４１Ａが接触する部分であって、偏心カム４を回転させた場合に接触点４１Ａが通る軌跡に略沿う曲線である。曲線Ｃ１２は、第１カム部４１の半径と略等しい曲率半径の円弧である。よって、係合部５４のうち曲線Ｃ１２によって規定される内周面は、偏心カム４の外周に嵌合する形状を有し、接触点４１Ａの軌跡よりも第１カム部４１の回転中心に近接するように設けられている。換言すると、曲線Ｃ１１の曲率半径は曲線Ｃ１２の曲率半径よりも大きく、曲線Ｃ１１は曲線Ｃ１２よりもなだらかな曲線である。また、曲線Ｃ１１及びＣ１２は、第１カム部４１の外周上の少なくとも２点が係合部５４の内周面に常に接触するように設定されている。
【００３７】
曲線Ｃ２は、曲線Ｃ１の終点を始点とし曲線Ｃ１の始点を終点とする曲線であって、曲線Ｃ１を軸線上の一点について点対称に配した曲線である。曲線Ｃ２は、曲線Ｃ１１に対応する曲線Ｃ２１と、曲線Ｃ１２に対応する曲線Ｃ２２を有している。
【００３８】
接続部５５は、図５（ａ）〜図５（ｇ）に示されるように、前後方向に延び、刃部５３と係合部５４との間に位置している。なお、下刃５２は、上刃５１と同一であるため説明を省略するが、複数の切刃５６Ａを有し長孔５６ａ（図１）が形成された刃部５６と、第２カム部４２が挿入される係合孔５７ａが形成された係合部５７と、接続部５８とを有している。
【００３９】
図１及び図２に示されるように、上刃５１の上方には上刃５１を覆うようにガイドプレート５９が設けられている。ガイドプレート５９にはボルト５９Ａの径と略等しい径の貫通孔５９ａが形成されている。ボルト５９Ａは、貫通孔５９ａ及び長孔５３ａ、長孔５６ａに挿通され、ナット５９Ｂによって固定されている。上刃５１及び下刃５２は、ボルト５９Ａによって前後方向にのみ移動するよう案内され幅方向における移動可能な範囲を規定される。
【００４０】
以上の構成によって、偏心カム４が回転して第１カム部４１及び第２カム部４２が偏心回転することにより、上刃５１及び下刃５２を前後方向に沿って往復移動させることができる。第１カム部４１と第２カム部４２の位相差は１８０度であるので、上刃５１と下刃５２とは互いに反対の方向に移動する。つまり、上刃５１が前方へ移動するとき下刃５２は後方へ移動し、上刃５１が後方へ移動するとき下刃５２は前方へ移動する。
【００４１】
次に、図５乃至図６を用いて、刈込機１の動作について説明する。図５（ａ）に示す初期状態において作業者がハンドル部２３を把持してスロットル２３Ａを操作すると、エンジン３１の回転力が出力軸３５の回転として伝達される。出力軸３５が回転すると、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように偏心カム４が矢印の方向に回転する。図５（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、偏心カム４の回転角度が図５（ａ）０度、図５（ｂ）３０度、図５（ｃ）４５度、図５（ｄ）９０度、図５（ｅ）１８０度、図５（ｆ）２１０度、図５（ｇ）２７０度の時の上刃５１及び下刃５２、偏心カム４の位置関係を示している。なお、偏心カム４は一定の角速度で回転している。図６は偏心カム４の回転角度とピッチ間距離との関係を示す。ここで、ピッチ間距離について説明する。図５（ａ）に示す初期状態（回転角度が０度の状態）において、上刃５１のうち最も後方に設けられた切刃を第１の上切刃５３Ａ１とし、上刃５１のうち第１の上切刃５３Ａ１と同じ側の縁に設けられ第１の上切刃５３Ａ１の次の切刃５３Ａを第２の上切刃５３Ａ２とし、現在第２の上切刃５３Ａ２に重なっている下刃５２の切刃５６Ａを下切刃５６Ａ１として説明する。第１の上切刃５３Ａ１と第２の上切刃５３Ａ２との間の距離をＰとする。以下、ピッチ間距離とは第１の上切刃５３Ａ１と下切刃５６Ａ１との間の距離を示している。例えば、図５（ａ）に示す回転角度０度の状態（初期位置）ではピッチ間距離はＰ、図５（ｅ）に示す回転角度１８０度の状態（第１の位置）では第１の上切刃５３Ａ１と下切刃５６Ａ１とが重なるためピッチ間距離は０となる。なお、第１の上切刃５３Ａ１及び第２の上切刃５３Ａ２、下切刃５６Ａ１の関係について説明したが、隣合う切刃同士については同一の関係となる。
【００４２】
偏心カム４が回転すると第１カム部４１と第２カム部４２とが１８０度の位相差を持って偏心回転し、上刃５１及び下刃５２を前後方向に往復移動させる。偏心カム４が図５（ａ）に示される初期位置から４５度回転するまでの間は、第１カム部４１は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように係合部５４のうち曲線Ｃ１１によって規定される部分と係合しながら回転する。このとき、第１カム部４１は上刃５１の係合部５４を近接点４１Ｂ近傍及び離間点４１Ａにおいて接触しながら僅かに付勢して前方に移動させ、同様に第２カム部４２は下刃５２の係合部５７を僅かに付勢して後方へと移動させる。偏心カム４がさらに回転し回転角度が９０度に至ると、図５（ｄ）に示されるように、第１カム部４１は係合部５４のうち曲線Ｃ１２によって規定される部分に嵌合する。さらに偏心カム４が回転し回転角度が１８０度に至ると、図５（ｅ）に示されるように切刃５３Ａと切刃５６Ａが重なり、切刃５３Ａ及び５６Ａの間にある枝葉等を切断する刈込み動作を行う。回転角度が９０度から１８０度までの間は、第１カム部４１（第２カム部４２）は、上刃５１（下刃５２）の係合部５４（係合部５７）を付勢して、回転角度が０度から９０度までの間と比較して大きく前方（後方）に移動させる。
【００４３】
ここで、偏心カム４の角速度が一定の際の偏心カム４の回転角度とピッチ間距離との関係を図６に示す。図６に示されるように、偏心カム４の回転角度が４５度の際のピッチ間距離を距離Ｐ−Ｌとする。換言すると、切刃５３Ａと切刃５６Ａとが重なった状態（ピッチ間距離がＰ、回転角度が０度）から切刃５３Ａと切刃５６Ａとが相対的に距離Ｌ離間する状態になるまでに偏心カム４は４５度回転する。さらに偏心カム４が回転して回転角度が約１５５度になるときピッチ間距離はＬとなる。回転角度が約１５５度の状態からさらに約２５度回転して、回転角度が１８０度に至ると切刃５３Ａと５６Ａとが相対的に距離Ｌ移動して重なる状態（ピッチ間距離が０、回転角度が１８０度）となる。つまり、偏心カム４及び係合部５４及び５７の形状は、刈込動作を行う直前には上刃５１及び下刃５２の相対速度が速く、初期位置から移動し始めた直後には上刃５１及び下刃５２の相対速度が遅くなるように設定されている。
【００４４】
さらに、偏心カム４が図５（ｅ）に示される回転角度１８０度の状態（第１の位置）から４５度回転するまでの間は、第１カム部４１は係合部５４のうち曲線Ｃ２１によって規定される部分と係合しながら回転する。このとき、第１カム部４１は上刃５１の係合部５４を僅かに付勢して後方に移動させ、第２カム部４２は下刃５２の係合部５７を僅かに付勢して前方へと移動させる。偏心カム４がさらに回転し回転角度が２１０度に至ると、図５（ｆ）に示されるように、第１カム部４１は係合部５４のうち曲線Ｃ２２によって規定される部分に嵌合する。さらに偏心カム４が回転し回転角度が３６０度に至り初期位置（第２の位置）に戻ると、図５（ａ）に示されるように切刃５３Ａ及び５６Ａが再度重なり、切刃５３Ａ及び５６Ａの間にある枝葉等を切断する刈込み動作を行う。
【００４５】
上述の通り、曲線Ｃ１１と曲線Ｃ２１とは対応しており、曲線Ｃ１２と曲線２２とは対応しているため、回転角度１８０度から３６０度までの間の動作は、上刃５１及び下刃５２の移動する方向が逆向きである点を除き、回転角度が０度から１８０度までの間の動作と同一である。図６に示されるように、偏心カム４の回転角度が２２５度の際のピッチ間距離は距離Ｌである。換言すると、切刃５３Ａ及び５６Ａが重なった状態（ピッチ間距離が０、回転角度が１８０度、第１の位置）から相対的に距離Ｌ離間する状態になるまでに偏心カム４は４５度回転する。さらに偏心カム４が回転して回転角度が３３５度になると、ピッチ間距離はＰ−Ｌとなる。偏心カムがピッチ間距離Ｐ−Ｌの状態（約３３５度）から偏心カムがさらに約２５度回転すると、切刃５３Ａと切刃５６Ａとが距離Ｌ分移動して、切刃５３Ａと切刃５６Ａとが重なる状態（ピッチ間距離がＰ、回転角度が３６０度、第２の位置）となる。つまり、偏心カム４及び係合部の形状は、刈込動作を行う直前には上刃５１及び下刃５２の移動速度が速く、刈込動作直後には上刃５１及び下刃５２の移動速度が遅くなるように設定されている。その後は上記動作を繰り返す。
【００４６】
上刃５１及び下刃５２は、偏心カム４が１回転する間に、１回の往復移動を行い２度の刈込動作を行う。具体的には、偏心カム４の回転角度が１８０度、３６０度（０度）の際に切刃５３Ａ及び５６Ａは互いに重なり刈込動作を行う。偏心カム４及び係合部５４、５７の形状は、回転角度が０度の際の上刃５１及び下刃５２の位置（初期位置）から１８０度の際の位置（第１の位置）までの間、及び１８０度の際の位置（第１の位置）から３６０度の際の位置（第２の位置）までの間のいずれの場合においても、上刃５１及び下刃５２が相対的に距離Ｌ分移動するために必要な偏心カム４の回転角度が初期状態及び刈込動作直後よりも刈込動作直前の方が大きくなるように設定されている。
【００４７】
本実施形態の刈込機１によれば、偏心カム４及び係合部５４及び５７の形状が、上刃５１及び下刃５２が相対的に距離Ｌ分移動するために必要な偏心カム４の回転角度が初期状態及び刈込動作直後よりも刈込動作直前の方が大きくなるように設定されているので、初期状態及び刈込動作直後において重なっている切刃５３Ａと切刃５６Ａとの間をゆっくりと広げることができる。よって、より多くの枝葉を切刃５３Ａ及び５６Ａとの間に侵入させて刈残しを防止することができ、作業者の作業効率及び使い勝手を向上させることができる。
【００４８】
また、偏心カム４が１回転する間に２度切刃５３Ａと５６Ａとが重なるため、上刃５１及び下刃５２がそれぞれ１往復する間に２度の刈込動作を行うことができる。
【００４９】
また、偏心カム４は係合部５４及び係合部５７にそれぞれ係合して上刃５１と下刃５２とを互いに反対の方向に移動させるので、上刃５１及び下刃５２のうちいずれか一方のみを移動させる場合と比較して、切刃５３Ａ及び５６Ａとが互いに重なる際及び離間する際に、偏心カム４の回転に応じて上刃５１及び下刃５２を移動させる距離を、半分に設定することができる。
【００５０】
本発明による刈込機は上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。例えば、図７に示される刈込機１０１のように、バネ１５５Ｂ及び１５８Ｂによって上刃１５１及び下刃１５２を付勢することにより、偏心カム１０４と係合部１５４及び１５７との係合を維持する構成であってもよい。主ハウジング１２２は、主ハウジング２２の構成に加え、上刃１５１及び下刃１５２の幅方向において所定距離離間して設けられる一対の固定部１２２Ｃを有している。偏心カム１０４は、第１カム部１４１と第２カム部１４２とを有し、回転軸２２Ｂを中心に回転可能に設けられている。第１カム部１４１と第２カム部１４２とは同一の形状を有し、１８０度の位相差に設定されている。上刃１５１は、刃部５３と、係合部１５４と、接続部１５５とを有する。同様に、下刃１５２は、刃部５６と、係合部１５７と、接続部１５８とを有する。上刃１５１は、係合部５４の代わりに係合部１５４を有する点を除いて上刃５１と同一である。下刃１５２は、係合部５７の代わりに係合部１５７を有する点を除いて下刃５２と同一である。係合部１５４及び１５７にはそれぞれ略Ｄ字形状の係合孔１５４ａ及び略逆Ｄ字形状の貫通孔１５７ａが形成されている。係合孔１５４ａ及び１５７ａ内には、第１カム部１４１及び第２カム部１４２がそれぞれ配置されている。接続部１５５及び１５８には、バネ１５５Ｂ及び１５８Ｂの一端を固定する固定片１５５Ａ及び１５８Ａがそれぞれ設けられている。バネ１５５Ｂ及び１５８Ｂの他端は固定部１２２Ｃに固定されている。バネ１５５Ｂは、係合部１５４が常に第１カム部１４１に係合するように、上刃１５１を固定部１２２Ｃに対して後方に付勢している。バネ１５８Ｂは、係合部１５７が常に第２カム部１４２に係合するように、下刃１５２を固定部１２２Ｃに対して前方に付勢している。このような構成によれば、図６に示すような偏心カム１０４の回転角度と上刃１５１及び下刃１５２のピッチ間距離との関係になるため、上述の刈込機１と同様の効果を得ることができる。ただし、上述の実施例では偏心カム４及び上刃５１が第１カム部４１と係合部５４とが常に少なくとも２点で接触するような形状であるので、バネ１５５Ｂ及び１５８Ｂのような付勢手段を設ける必要がなく、部品点数や組立性の点においてより多くの効果を得ることができる。また、図７に示される偏心カム１０４は、上刃１５１と下刃１５２とが重なった状態から上刃１５１と下刃１５２とが所定距離離間する状態までの間に係合部１５４及び１５７のうち接触する部分が、上刃１５１と下刃１５２とが離間した状態から該所定距離移動して上刃１５１と下刃１５２とが互いに重なる状態までの間に係合部１５４及び１５７に接触する部分よりもなだらかな曲線により形成されていてもよい。
【００５１】
また、上述の実施例では上刃５１及び下刃５２の両方が偏心カム４と係合されて前後方向に往復移動を行ったが、どちらか一方が往復移動を行うようにしてもよい。例えば、下刃５２を主ハウジング２２に対して移動不能に固定し、偏心カムが初期位置から１８０度回転した際に上刃が距離Ｐ移動するように偏心カム及び係合部の形状を設定してもよい。また、刈込機は、前後方向に往復駆動されることで上刃と下刃とが摺り合わされる所謂ヘッジトリマについて説明したが、略扇形形状の円周部に複数の鋸状の刃を有した上刃と下刃とが左右方向に往復駆動され摺り合わせにより切断を行う園芸バリカンの形態であってもよい。
【００５２】
また、曲線Ｃ１１は、係合部５４のうち偏心カム４の回転角度が０度から４５度までの間に接触点４１Ａが接触する面を規定するとしたが、曲線Ｃ１１によって規定される面が、４５度に限定されず回転角度が０度から所定角度の間に、接触点４１Ａと接触するように設定されてもよい。例えば、所定角度を３０度とした場合には、曲線Ｃ１２を回転角度が１５０度から１８０度の間において接触点４１Ａと係合部５４とが接触するように設定すればよい。また、エンジン３１の変わりに電動モータを駆動源としてもよい。この場合、例えばマイコン等により刈刃の速度を制御することで、本実施形態の動作を実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、１０１・・・刈込機、２・・・ハウジング、３・・・原動機部、４、１０４・・・偏心カム、４ａ・・・貫通孔、４Ａ・・・ギヤ部、５・・・刈込刃、２１・・・ケーシング、２２、１２２・・・主ハウジング、２２Ａ・・・ベアリング、２２Ｂ・・・回転軸、２３・・・ハンドル部、２３Ａ・・・スロットル、２４・・・保護カバー、２４Ａ・・・補助ハンドル、３１・・・エンジン、３１Ａ・・・シリンダ、３１Ｂ・・・ピストン、３１Ｃ・・・コンロッド、３１Ｄ・・・クランク、３１Ｅ・・・クランクケース、３１Ｆ・・・クランクシャフト、３２・・・フライホイール、３２Ａ・・・マグネトー、３３・・・遠心クラッチ、３４・・・コイル、３５・・・出力軸、３５Ａ・・・ギヤ部、３６・・・燃料タンク、４１、１４１・・・第１カム部、４１Ａ・・・接触点、４１Ｂ・・・近接点、４２、１４２・・・第２カム部、５１、１５１・・・上刃、５２、１５２・・・下刃、５３、５６・・・刃部、５３Ａ、５６Ａ・・・切刃、５３Ａ１・・・上切刃、５３Ａ２・・・上切刃、５３ａ、５６ａ・・・長孔、５４、５７、１５４、１５７・・・係合部、５４ａ、５７ａ、１５４ａ、１５７ａ・・・係合孔、５５、５８、１５５、１５８・・・接続部、５６Ａ１・・・下切刃、５９・・・ガイドプレート、５９Ａ・・・ボルト、５９ａ・・・貫通孔、５９Ｂ・・・ナット、１５５Ａ、１５８Ａ・・・固定片、１５５Ｂ、１５８Ｂ・・・バネ、ＡＸ・・・軸線、Ｃ１、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２、Ｃ２１、Ｃ２２・・・曲線
【図１】
0005578351.tif 000002
【図２】
0005578351.tif 000003
【図３】
0005578351.tif 000004
【図４】
0005578351.tif 000005
【図５（ａ）】
0005578351.tif 000006
【図５（ｂ）】
0005578351.tif 000007
【図５（ｃ）】
0005578351.tif 000008
【図５（ｄ）】
0005578351.tif 000009
【図５（ｅ）】
0005578351.tif 000010
【図５（ｆ）】
0005578351.tif 000011
【図５（ｇ）】
0005578351.tif 000012
【図６】
0005578351.tif 000013
【図７（ａ）】
0005578351.tif 000014
【図７（ｂ）】
0005578351.tif 000015
【図７（ｃ）】
0005578351.tif 000016