(57)【要約】【課題】作業者を快適に冷やすことが可能な冷却機構を備えた携帯用作業機の提供。【解決手段】ケーシング２１を外殻とする原動機部２と、原動機部に接続される第１駆動伝達部２４、４２と、先端工具を保持し第１駆動伝達部に接続されて駆動され処理対象を処理する作業部と、原動機部に接続され第１駆動伝達部とは別の第２駆動伝達部７６、９１、９２、９３、９４と、第２駆動伝達部により駆動され、ケーシング２１の外部に位置して作業者を冷やす冷却機構７２、７５と、を備えた携帯用作業機である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングを外殻とする原動機部と、
該原動機部に接続される第１駆動伝達部と、
先端工具を保持し、該第１駆動伝達部に接続されて駆動され処理対象を処理する作業部と、
該原動機部に接続され、該第１駆動伝達部とは別の第２駆動伝達部と、
該第２駆動伝達部により駆動され、該ケーシングの外部に位置して作業者を冷やす冷却機構と、を備えたことを特徴とする携帯用作業機。
【請求項２】
該冷却機構はファンを有することを特徴とする請求項１に記載の携帯用作業機。
【請求項３】
該冷却機構は、該ファンによる送風方向を変更可能にする変更手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の携帯用作業機。
【請求項４】
該冷却機構は、作業者の姿勢に追従可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の携帯用作業機。
【請求項５】
該冷却機構は、作業者に装着されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の携帯用作業機。
【請求項６】
該冷却機構は、複数の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項５に記載の携帯用作業機。
【請求項７】
該原動機部は内燃エンジンであり、
該第１駆動伝達部には、該内燃エンジンと該作業部との間に位置する遠心クラッチが設けられ、該第２駆動伝達部は、該遠心クラッチよりも該内燃エンジン側で該内燃エンジンの駆動力を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の携帯用作業機。
【請求項８】
作業中は、該原動機部と該作業部との間に作業者が位置することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の携帯用作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯用作業機に関し、特に刈払機のような屋外作業に用いられ、作業者を冷やす冷却機構を備えた携帯用作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯用作業機の一例として刈払機やヘッジトリマなどがある。例えば従来の刈払機は、ケーシングとケーシング内に配置された内燃エンジンとを有する原動機と、先端工具を装着する作業部と、内燃エンジンの回転を刈刃などの先端工具に伝える駆動伝達部とを有する。駆動伝達部は筒部で覆われ、筒部の一端に内燃エンジンが、他端に作業部が設けられ、筒部には肩掛けベルトが取り付けられている。作業者は肩掛けベルトを肩に掛けた状態で、ハンドルを保持し、刈払い作業を行う。
【０００３】
ここで、特許文献１では、ケーシングから突出して一端がケーシング内部に通じ他端が噴出口となる噴口を設け、ケーシング内には、エンジン冷却用のファンが配置され、エンジン冷却風の一部を噴口に導いて作業者に吹き当てる刈払機について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６１−１８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１の構成によれば、ケーシング内部に設けられた内燃エンジン冷却用のファンを流用し、風を外部へ取り出し作業者に向けて送風するため、噴出させる風量が十分ではなく、またファンは高温を発生する内燃エンジンの近くの空気を送風するため、作業者に当たる風の温度が高くなり、屋外作業での熱中症予防の効果が期待できないという問題があった。更に、噴口の位置や方向には制約があるため、作業者の姿勢や刈払機の保持位置が変化すると、作業者に風が当たらなくなるという問題もある。
【０００６】
そこで本発明は、作業者を快適に冷やすことが可能な冷却機構を備えた携帯用作業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】
【０００７】
係る目的を達成するため本発明は、ケーシングを外殻とする原動機部と、該原動機部に接続される第１駆動伝達部と、先端工具を保持し、該第１駆動伝達部に接続されて駆動され処理対象を処理する作業部と、該原動機部に接続され、該第１駆動伝達部とは別の第２駆動伝達部と、該第２駆動伝達部により駆動され、該ケーシングの外部に位置して作業者を冷やす冷却機構と、を備えたことを特徴とする携帯用作業機を提供している。
【０００８】
係る構成によれば、冷却機構はケーシングの外部に位置しているので、ケーシング内に冷却機構が設けられている構成と比較して、ケーシング内で発生する熱の影響を受けることがなく炎天下の作業中などにおいて、作業者を快適に冷やすことができる。また、冷却機構を駆動している第２駆動伝達部は、第１駆動伝達部とは別であるので、第１駆動伝達部の駆動状態に影響されない。
【０００９】
ここで、該冷却機構はファンを有する。そのため簡単な構成で作業者を冷やすことができる。
【００１０】
また、該冷却機構は、該ファンによる送風方向を変更可能にする変更手段が設けられている。そのため冷却風を確実に作業者に吹き当てることができる。
【００１１】
また、該冷却機構は、作業者の姿勢に追従可能に設けられている。そのため作業中の作業者の姿勢にかかわらず、確実に作業者を冷やすことができる。
【００１２】
また、該冷却機構は、作業者に装着されるように構成されている。そのため、作業者との一体性が増し、より確実に作業者を冷やすことができる。
【００１３】
また、該冷却機構は、複数の放熱フィンを備える。よって、放熱効果をより一層高めることができる。
【００１４】
また、該原動機部は内燃エンジンであり、該第１駆動伝達部には、該内燃エンジンと該作業部との間に位置する遠心クラッチが設けられ、該第２駆動伝達部は、該遠心クラッチよりも該内燃エンジン側で該内燃エンジンの駆動力を受けるように構成されている。遠心クラッチは、内燃エンジンの回転数が所定数まで上昇したときに、作業部に駆動力が伝達可能に構成されているものであるが、第２駆動伝達部は、遠心クラッチよりも内燃エンジン側で内燃エンジンの駆動力を受けるように構成されているので、内燃エンジンの回転数が所定数以下の例えばアイドリング状態であっても、その回転を冷却機構に伝達することができ、作業を行っていない場合であっても、作業者を冷やすことができる。
【００１５】
また、作業中は、該原動機部と該作業部との間に作業者が位置する。原動機部と作業部との間に作業者が位置するような刈払機やヘッジトリマに本発明を適用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による携帯用作業機によれば、作業者を快適に冷やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による携帯用作業機としての刈払機を示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による刈払機の原動機と冷却機構とを示す一部断面側面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による刈払機の使用状態を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態による刈払機の原動機部を示す断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態による刈払機の使用状態を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態による刈払機における冷却機構の内部を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施の形態による携帯用作業機としての刈払機について図１から図３を参照して説明する。刈払機１は、原動機部２と、パイプ部４と、作業部５と、ハンドル部６と、冷却機構７とを主に有する。以下の説明においては、作業部５側を前側、原動機２側を後側とし、パイプ部４の軸方向を前後方向として説明する。
【００１９】
原動機部２は外殻としてケーシング２１を有し、図２に示されるように、ケーシング２１内に内蔵された内燃エンジン２２と、フライホイール２３と、遠心クラッチ２４と、図示せぬ点火コイルとから主に構成されている。エンジン２２は、シリンダボア２２ａを画成するシリンダ部２２Ａと、シリンダボア２２ａ内を往復動するピストン２２Ｂと、ピストン２２Ｂに接続されるコンロッド２２Ｃと、コンロッド２２Ｃに接続されクランクピン、クランクアーム、カウンターウェイト等を備えてコンロッド２２Ｃの往復動を回転運動に変換するクランク２２Ｄと、シリンダ部２２Ａと協働してクランク２２Ｄを収容するクランクケース２２Ｅとを主に備えて構成されている２サイクルエンジンである。またシリンダ部２２Ａの頭頂部にはシリンダボア２２ａ内に点火する点火プラグ２２Ｆが設けられており、クランク２２Ｄには、回転運動を出力するクランクシャフト２２Ｇを備えている。
【００２０】
フライホイール２３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２２Ｇの中心軸と一致するように、エンジン２２の前側でクランクシャフト２２Ｇ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２３の外周であって図示せぬ点火コイルに近接可能な位置には、永久磁石により構成されるマグネット２３Ａが設けられている。またフライホイール２３の内周部分は、ファン状に構成されている。よってフライホイール２３が回転することにより、エンジン２２に冷却風を送風することができる。
【００２１】
遠心クラッチ２４は、フライホイール２３の前側でクランクシャフト２２Ｇに接続される。また遠心クラッチ２４の前端は、後述するシャフト４２と接続しており、クランクシャフト２２Ｇの回転数が一定回転数以下ではシャフト４２に回転を伝達せず、クランクシャフト２２Ｇの回転数が一定回転数より大きくなるとシャフト４２に回転を伝達する公知の装置である。遠心クラッチ２４とシャフト４２は、第１駆動伝達部を構成する。
【００２２】
点火コイルは、フライホイール２３近傍位置であってフライホイール２３が回転した際に、マグネット２３Ａが点火コイル近傍を横切る位置に配置されている。マグネット２３Ａが点火コイル近傍を横切ることにより、点火コイルで誘導起電力が発生し、この電力により点火プラグ２２Ｆで点火を行っている。また原動機部２においては、図１に示されるようにケーシング２１外の位置に、エンジン２２(図２)に供給される燃料が貯留される燃料タンク２６が設けられている。また、ケーシング２１にはマフラの排気穴２１ａと図示せぬ空気吸入孔が形成されている。
【００２３】
パイプ部４は、ケーシング２１の前端部から前方に延び、パイプ本体４１とパイプ本体４１内に延びる上述したシャフト４２を有する。シャフト４２は、パイプ本体４１内に回転可能に支承され、エンジン２２の回転が所定回転数に達した時に遠心クラッチ２４を介して回転駆動される。
【００２４】
作業部５は、図１に示されるように、パイプ部４の先端に保持され、回転可能な刈刃５１と、シャフト４２（第１駆動伝達部）の回転を刈刃５１に伝達する図示せぬ動力伝達機構を有する。先端工具である刈刃５１は、金属製で略円板状に構成され、外周部分に鋸歯が形成され、円板状の略中央部分には、図示せぬ刈刃保持部に装着される図示せぬ孔が形成されている。作業部５は、第１駆動伝達部に接続されて駆動され処理対象を処理する。
【００２５】
ハンドル部６は、一対の腕部を有し、パイプ本体４１に接続されるアーム６１と、アーム６１の一対の腕の先端に配置されたハンドル６２と、一方のハンドル６２に設けられ、エンジン２２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２２の出力調整を行うスロットル６３とを有している。
【００２６】
冷却機構７は、ケーシング２１の外部に位置し、冷却部保持部７１と冷却部７２とを有する。冷却部７２は、ファン支持部７３とファン支持部７３に支持されるファン７４とを有しており、ファン７４を回転させるモータは設けられていない。冷却部保持部７１は変形可能、かつ変形形状を維持可能なフレキシブルチューブ７５により構成され、その一端はケーシング２１に支持され、他端はファン支持部７３に接続されている。
【００２７】
フレキシブルチューブ７５の内部には、変形可能かつ変形形状を維持可能、かつその軸心を中心にして回転可能なフレキシブルシャフト７６(図２)が延びている。フレキシブルシャフト７６の一端部は、後述するように内燃エンジン２２側に接続され、他端部はファン７４の回転軸に接続されている。よって、フレキシブルシャフト７６がその軸心を中心にフレキシブルチューブ７５内で回転することで、ファン７４が回転する。フレキシブルシャフト７６は第２駆動伝達部の一部を構成する。
【００２８】
フレキシブルチューブ７５及びフレキシブルシャフト７６を使用することにより、冷却部７２を作業者に対する所望の向きに設定することができる。フレキシブルチューブ７５及びフレキシブルシャフト７６は変更手段に相当する。またフレキシブルシャフト７６を使用することにより、フレキシブルチューブ７５の変形に応じて変形することができる。なおフレキシブルチューブ７５は、その端部で冷却部７２を支持することが可能なように、冷却部７２の重さによってもフレキシブルチューブ７５の撓み形状が維持可能なものが好ましい。
【００２９】
ケーシング２１内には、内燃エンジン２２の回転をフレキシブルシャフト７６に伝達するための第２駆動伝達部が設けられている。フライホイール２３上であって、クランク２２Ｄと遠心クラッチ２４との間には、環状溝２２ｇが形成されている。即ち環状溝２２ｇは、遠心クラッチ２４よりもエンジン２２側に位置している。第２駆動伝達部は、ケーシング２１に軸受９２を介して回転可能に支承されフレキシブルシャフト７６と接続される駆動伝達軸９１と、駆動伝達軸９１の一端に同軸に固定されるプーリ９３と、環状溝２２ｇとプーリ９３との間に張設された無端ベルト９４とを有する。
【００３０】
クランクシャフト２２Ｇの軸心回りの回転は、フライホイール２３、無端ベルト９４、プーリ９３を介して駆動伝達軸９１に伝達され、駆動伝達軸９１の軸心回りの回転がフレキシブルシャフト７６に伝達される。換言すれば、ファン７４を駆動している第２駆動伝達部が第１駆動伝達部とは別であるので、第１駆動伝達部の駆動状態に影響されない。換言すれば、第２駆動伝達部は遠心クラッチ２４よりもエンジン２２側でエンジンの駆動力を受けるように構成されているので、図示せぬスイッチによってエンジン２２が作動されて回転数が所定回数に満たないアイドリング状態であっても、ファン７４を駆動することができ、刈払作業を行っていない状態であっても作業者にファン流を送って冷却することができる。
【００３１】
作業者がスロットル６３を操作すると、エンジン２２の回転数が上昇し、所定回転数になると遠心クラッチ２４がオン状態になりパイプ部４のシャフト４２を回転させて先端工具である刈刃５１が回転し、刈払作業を開始できる。刈払作業中も、第２駆動伝達部を介してファン７４が回転し、作業者にファン流を送ることができる。
【００３２】
図３は本実施の形態における刈払機の使用状態を示す図である。ハンドル部６と原動機部２との間に位置して、パイプ部４上には肩掛けベルト保持部８１が固定され、肩掛けベルト保持部８１には肩掛けベルト８２が挿通されている。肩掛けベルト８２には連動ベルト保持部８３が設けられ、伸縮自在な連動ベルト８４が連動ベルト保持部８３に保持される。連動ベルト８４の端部は冷却部７２のファン支持部７３に接続される。肩掛けベルト８２を作業者の肩に掛けて刈払機１を吊り下げるように保持した状態で刈払作業を行うとき、連動ベルト８４によってファン７４は作業者の姿勢に追従する。よって、作業者の姿勢の変化にかかわらずファン７４のファン流（冷却風）を常時確実に作業者に吹きあてることができる。
【００３３】
上述の刈払機１によれば、ファン７４がケーシング２１の外部に位置しておりケーシング２１の外部の空気を作業者に吹き付けるので、ケーシング内に冷却機構が設けられている従来の構成のようにケーシング内で高温になった空気を作業者に吹き付けるようなことがない。よって、ケーシング内で発生する熱の影響を受けることがなく炎天下の作業中などにおいて、作業者を快適に冷やすことができる。またファン７４を回転させるための別個のモータが必要なく、エンジン２２の回転によってファン７４を回転させることができる。また、ファン７４によって簡単な構成で作業者を冷やすことができる。
【００３４】
図４は本発明の第２の実施の形態による刈払機の原動機部を示す断面図であり、その第２駆動伝達部が第１の実施の形態における第２駆動伝達部とは異なっている。第１の実施の形態と同一の部分は同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００３５】
原動機部１０２は外殻としてケーシング１２１を有し、ケーシング１２１内には、内燃エンジン２２の回転をフレキシブルシャフト７６に伝達するための、第２駆動伝達部が設けられている。第２駆動伝達部は、ケーシング１２１に軸受１９２を介して回転可能に支承されフレキシブルシャフト７６と接続される駆動伝達軸１９１と、駆動伝達軸１９１の一端に同軸に固定される第１プーリ１９３Ａと、クランクシャフト２２Ｇに同軸に固定されクランク２２Ｄの後方に位置する第２プーリ１９３Ｂと、第１プーリ１９３Ａと第２プーリ１９３Ｂとの間に張設される無端ベルト１９４とを有する。
【００３６】
クランクシャフト２２Ｇの軸心回りの回転は、第２プーリ１９３Ｂ、無端ベルト１９４、第１プーリ１９３Ａを介して駆動伝達軸１９１に伝達され、駆動伝達軸１９１の軸心回りの回転がフレキシブルシャフト７６に伝達される。よって、第１の実施の形態と同様に、ファン７４はケーシング１２１の外部の空気を作業者に吹き付けるため、従来構成のようにケーシング内で高温になった空気を作業者に吹き付けるようなことがない。またファン７４を回転させるための別個のモータが必要なく、エンジン２２の回転によってファン７４を回転させることができる。
【００３７】
図５、図６は冷却機構を変更した本発明の第３の実施の形態による刈払機を示す。第３の実施の形態は、上述した実施の形態の冷却機構を変更したものである。即ち冷却機構１０７は、放熱部１７１と、ファン１７４によって構成される冷風発生部１７２とを有し、放熱部１７１は熱伝導率の高い材料（例えばアルミ）製であり、冷風発生部１７２を支持するとともに、冷風発生部１７２で発生した冷風（矢印Ａ）を作業者の首元に送るための箱形形状をなす。具体的には、放熱部１７１はその一端部で冷風発生部１７２を支持するとともに外気を取り入れる開口１７１ａが形成され、他端部が開口して冷風吐出口１７１ｂをなす。そして放熱部１７１の内部には、冷風発生部１７２で発生した冷風を冷風吐出口１７１ｂに導くための複数のフィン１７１Ａが並んで設けられている。放熱部１７１を作業者の背中に当接させるため、及び冷風吐出口１７１ｂが作業者の首元に向くようにするために、放熱部１７１にはベルト１８１が接続され、当該ベルト１８１はパイプ部４にも接続される。
【００３８】
このような構成により、ファン１７４の回転により冷風がフィン１７１Ａに沿って吐出口１７１ｂに向かい、肩掛けベルト１８１の保持機能によって作業者の首元に冷風が吹き付けられる。また放熱部１７１はファン流で冷やされるとともに、作業者の背中に面で当接するように装着されるので、放熱部１７１がヒートシンクとして作用し、作業者の体温を直接吸収できる。またフィン１７１Ａは放熱フィンとしても機能するので放熱効果をより一層高めることができる。
【００３９】
なお本実施の形態では、冷却機構１０７自体が肩掛けベルト１８１で作業者に支持されるので、本実施の形態に用いられるフレキシブルチューブ７５は、第１の実施の形態におけるフレキシブルチューブ７５のような冷却部７２を保持するに必要とされる機械的強度は必要ではなく、単にフレキシブルシャフト７６を収容する機能があればよい。
【００４０】
本発明の携帯用作業機は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、原動機として内燃エンジンを用いているが、それに代えて電動モータを用いてもよい。
【００４１】
また携帯用作業機の例として刈払機について説明したが、作業中に原動機部と作業部との間に作業者が位置するような例えばヘッジトリマなどの作業機でもよい。
【００４２】
また冷却部にはファンを用いているが、ファンに代えてスターリングサイクルを利用したクーラであってもよい。即ち上述した実施の形態のフレキシブルシャフト７６のその軸心を中心とした回転を、変換機構を介してシリンダ内で摺動するピストンの往復運動に変換し、シリンダ室内の気体の膨張による冷却によって作業者を冷やすようにしてもよい。また、このクーラをファンと併用してもよい。
【００４３】
また、フレキシブルシャフト７５を回転駆動する第２駆動伝達部は、上述した実施の形態に限定されない。例えば、フライホイール２３の外周面にギヤを形成し、ケーシング内に軸受を介してフレキシブルシャフト７６に接続する駆動伝達軸を配置し、駆動伝達軸と同軸にフライホイールのギヤと噛合するギヤを固定し、フライホイールの回転力によってフレキシブルシャフト７６を回転させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１：刈払機
２，１０２：原動機部
４：パイプ部
５：作業部
６:ハンドル部
７、１０７：冷却機構
２１，１２１：ケーシング
２２:内燃エンジン
２２Ｄ：クランク
２２Ｇ：クランクシャフト
２２ｇ：環状溝
２３：フライホイール
２４：遠心クラッチ
４１：パイプ本体
４２：シャフト
５１:  刈刃
７１，１７１：冷却部保持部
７２、１７２：  冷却部
７３：ファン支持部
７４、１７４：ファン
７５：フレキシブルチューブ
７６：フレキシブルシャフト
８２：肩掛けベルト
８４:  連動ベルト
９１，１９１：駆動伝達軸
９２，１９２：軸受
９３、１９３Ａ、１９３Ｂ：プーリ
９４，１９４：無端ベルト
１７１  放熱部
１７２  冷風発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014233211.tif 000006
【図５】
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【図６】
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