(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
草刈機の回転刃取付け軸に取付けられて回転させられる保持部材と、
上記保持部材に基端側が保持され、先端側が半径方向外方に導出させられたコード状切断部材と、
上記保持部材の下位において当該保持部材に対してその回転軸心を中心として相対回転可能かつ上記回転軸心を中心として上記草刈機に対して相対自由回転可能なガイド部材と、を備え、
上記ガイド部材は、その外径が上記保持部材の外径より大であり、かつ、外周に複数の凹部が形成されていることを特徴とする、草刈機用回転刃。
【請求項２】
上記複数の凹部の底部は、滑らかに湾曲している、請求項１に記載の草刈機用回転刃。
【請求項３】
上記ガイド部材は、樹脂製である、請求項１または２に記載の草刈機用回転刃。
【請求項４】
上記コード状切断部材は、ナイロン製である、請求項１ないし３のいずれかに記載の草刈機用回転刃。
【請求項５】
上記保持部材は、上記回転刃取付け軸に連結されてこの回転刃取付け軸と一体回転するとともに、上記コード状切断部材の基端側を巻回状態で収容する本体部と、
上記本体部に対してその上位に位置し、上記回転刃取付け軸の軸方向に所定のストロークで移動可能かつ上記回転刃取付け軸周りに相対回転操作可能に組み合わされ、上記コード状切断部材の基端側端部が連結された操作部と、
上記操作部を上記軸方向の一方方向に付勢する弾性部材と、
上記操作部が上記弾性部材の弾力によって上記ストロークにおける所定位置にあるときこの操作部と上記本体部との相対回転を阻止するとともに、上記操作部が上記弾性部材の弾力に抗して上記所定位置から移動させられたときにこの操作部と上記本体部との相対回転を許容するクラッチ機構と、を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の草刈機用回転刃。
【請求項６】
上記クラッチ機構は、上記操作部において回転方向に沿って設けられた複数の第１係合部と、上記本体部において回転方向に沿って設けられた複数の第２係合部と、を有しており、
上記第１係合部と上記第２係合部とが係合することにより、上記操作部と上記本体部との相対回転が阻止される、請求項５に記載の草刈機用回転刃。
【請求項７】
動力源と、この動力源の動力によって回転駆動される回転刃取付け軸と、を備え、
上記回転刃取付け軸には、請求項１ないし６のいずれかに記載の草刈機用回転刃が取付けられていることを特徴とする、草刈機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
田畑の土手等に生育する雑草等を除去するための器具として、携帯型動力草刈機がある。この草刈機は、刈払機とも呼ばれるタイプのものであり、小型エンジンによって発生させられる回転動力を操作管の先端に支持させた回転刃に伝えるように構成されており、作業者は、スロットルレバーによってエンジンないしこれによって回転させられる回転刃の回転を制御しつつ、操作管を振回して所望の草刈り作業を行なう。【０００３】
この種の携帯型動力草刈機に適した回転刃として、特許文献１に示されたものがある。同文献に示された回転刃は、本願の発明者が提案したナイロンコード（コード状切断部材）式の回転刃であり、草刈機の回転刃取付け軸に取付けられて、回転刃取付け軸とともに回転し、コード状切断部材を保持する保持部材に加え、この保持部材に対してその回転軸を中心として回転可能に支持されたガイド部材を装備している点に特徴づけられる。【０００４】
上記構成を備える特許文献１の回転刃においては、ガイド部材には回転刃取付け軸からの回転力が伝達されないので、たとえば、ガイド部材が地面に接した状態においてはこのガイド部材が回転せず、保持部材のみが高速回転をする。そして、雑草等の切断対象は、ガイド部材により、このガイド部材の外周よりも内方への進入が阻止されるので、高速旋回するコード状切断部材の先端部分によって効率的に切断されるという優れた機能を有する。【０００５】
しかしながら、特許文献１の回転刃においては、保持部材に対してベアリングを介してガイド部材を支持するため、保持部材から延出するコード状切断部材とガイド部材の上面との間に隙間が生じざるをえない。そのために、次のような問題が生じるに至った。【０００６】
すなわち、動作時、コード状切断部材は空中を高速で旋回するが、切断対象である雑草等は、地面から延びているため、雑草等が密に生育している状況において回転刃を地面に沿って比較的速い速度で移動させると、雑草に接触したナイロンコードの先端が雑草の倒れに連れ動いて瞬間的に下方に変位し、ガイド部材に叩きつけられるという現象が連続して生じることがある。その結果、この回転刃全体に振動が生じるとともに、回転刃の回転数が低下して切断効率が低下することがある。【０００７】
また、雑草等には、地面から垂直に茎が延びる直立型のもののほか、アサガオ類などのつる性の雑草がある。このようなつる性の雑草のつるは、直径２〜３ｍｍでしなやかに撓み、地面を這い、または、他の雑草類に巻き付くように数ｍにも及んで延び、しかも、引っ張り力に対して強いという性質をもっている。このようなつる性の雑草の場合、特許文献１の回転刃では、高速旋回するコード状切断部材がつるに当たっても、つるは切断されることがなく、コード状切断部材にからんだまま保持部材が回転することにより、保持部材とガイド部材との間に巻き付いてしまい、草刈り作業が継続不能となることがあった。【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００７／０２３７５８号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、旋回するコード状切断部材の先端で雑草等の切断を行うようにガイド部材を備えた草刈機用回転刃において、より効率的な切断作業を行うことができる草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機を提供することを課題としている。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１６】
本発明の第１の側面によって提供される草刈機用回転刃は、草刈機の回転刃取付け軸に取付けられて回転させられる保持部材と、上記保持部材に基端側が保持され、先端側が半径方向外方に導出させられたコード状切断部材と、上記保持部材の下位において当該保持部材に対してその回転軸心を中心として相対回転可能かつ上記回転軸心を中心として上記草刈機に対して自由回転可能なガイド部材と、を備え、上記ガイド部材は、その外径が上記保持部材の外径より大であり、かつ、外周に複数の凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
好ましい実施の形態では、上記複数の凹部の底部は、滑らかに湾曲している。
【００１８】
好ましい実施の形態では、上記ガイド部材は、樹脂製である。
【００１９】
好ましい実施の形態では、上記コード状切断部材は、ナイロン製である。
【００２０】
好ましい実施の形態では、上記保持部材は、上記回転刃取付け軸に連結されてこの回転刃取付け軸と一体回転するとともに、上記コード状切断部材の基端側を巻回状態で収容する本体部と、上記本体部に対してその上位に位置し、上記回転刃取付け軸の軸方向に所定のストロークで移動可能かつ上記回転刃取付け軸周りに相対回転操作可能に組み合わされ、上記コード状切断部材の基端側端部が連結された操作部と、上記操作部を上記軸方向の一方方向に付勢する弾性部材と、上記操作部が上記弾性部材の弾力によって上記ストロークにおける所定位置にあるときこの操作部と上記本体部との相対回転を阻止するとともに、上記操作部が上記弾性部材の弾力に抗して上記所定位置から移動させられたときにこの操作部と上記本体部との相対回転を許容するクラッチ機構と、を備える。
【００２１】
好ましい実施の形態では、上記クラッチ機構は、上記操作部において回転方向に沿って設けられた複数の第１係合部と、上記本体部において回転方向に沿って設けられた複数の第２係合部と、を有しており、上記第１係合部と上記第２係合部とが係合することにより、上記操作部と上記本体部との相対回転が阻止される。
【００２２】
本発明の第２の側面によって提供される草刈機は、動力源と、この動力源の動力によって回転駆動される回転刃取付け軸と、を備え、上記回転刃取付け軸には、上記本発明の第１の側面に係る草刈機用回転刃が取付けられていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機の一例の全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る草刈機用回転刃の縦断面図である。
【図３】図２に示す草刈機用回転刃の作用説明用縦断面図である。
【図４】図２のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図２に示す草刈機用回転刃の作用説明用一部平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る草刈機用回転刃の縦断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る草刈機用回転刃の要部平面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る草刈機用回転刃の要部平面図である。
【図９】図８のIX-IX線に沿う拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２５】
図１〜図５は、本発明に係る草刈機用回転刃およびこれが用いられた草刈機の一実施形態を示している。図１によく表れているように、草刈機Ｂにおいては、操作管１２の基端側には、駆動源としての小型エンジン１１が連結されており、その回転出力が、操作管１２に内挿された伝動軸１３を介して操作管先端部に伝達される構成となっている。小型エンジン１１としては、作業者の携帯性を考慮して、たとえば排気量が２５ｃｃ程度のものが用いられる。操作管１２の基端には小型エンジン１１が直接的に取り付けられる場合もあるし、フレシキブルな伝動軸を介してたとえば背負い枠に搭載されるエンジンが連結される場合もある。図２および図３によく表れているように、操作管１２の先端部のギヤケース１６には、回転刃取付け軸１４が支持され、この回転刃取付け軸１４と伝動軸１３とは、ベベルギヤ機構（図示略）によって連携されている。回転刃取付け軸１４には、その外周にスプラインが形成されているとともに、軸端には、軸方向に延びるねじ穴１４ａが形成されている。
【００２６】
上記回転刃取付け軸１４には、本発明によって特徴づけられる回転刃Ａ１が取り付けられる。
【００２７】
この回転刃Ａ１は、図２および図３によく表れているように、上記回転刃取付け軸１４に取付けられて回転させられ、かつ、コード状切断部材の一例としてのナイロンコード切断刃４ａを保持する保持部材１００と、この保持部材１００に対してその回転軸心（回転刃取付け軸１４と同一軸心）を中心として相対回転可能なガイド部材２００とを備えている。
【００２８】
本実施形態では、保持部材１００は、回転刃取付け軸１４にスプライン嵌合される支持ピース１５０と、下部ピース１１０と、これら支持ピース１５０と下部ピース１１０との間に挟持されるように支持されるナイロンコード収容ケース１２０と、このナイロンコード収容ケース１２０に重ねられるカバー体１４０（操作部）とを備えている。下部ピース１１０は、回転刃取付け軸１４のねじ穴１４ａに螺合される取付けボルト１５に外嵌されている。
【００２９】
支持ピース１５０は、回転刃取付け軸１４に対して相対回転不能にスプライン嵌合するスプライン孔１５１ａを有するボス部１５１と、このボス部１５１の下端から水平方向外方に延びるフランジ部１５２と、このフランジ部１５２の周部上面から上方に延びる筒部１５３と、この筒部１５３の上部から水平方向外方に突出する環状突部１５５とを有しており、フランジ部１５２の下面中心部には、短軸円柱状の膨出部１５４が形成されている。下部ピース１１０は、中心孔１１１ａを有するボス部１１１と、水平方向外方に延びるフランジ部１１２とを有し、フランジ部１１２の上面中央には、短軸円柱状の膨出部１１３が形成されており、この膨出部１１３の外径は、支持ピース１５０の膨出部１５４と同じである。これら支持ピース１５０と下部ピース１１０とは、たとえばアルミニウムなどの所定の強度を有する金属によって形成されている。
【００３０】
ナイロンコード収容ケース１２０は、支持ピース１５０の膨出部１５４と下部ピース１１０の膨出部１１３とに中心孔１２１ａが同時に外嵌され、支持ピース１５０のフランジ部１５２の下面と下部ピース１１０のフランジ部１１２の上面との間に挟持される内向フランジ部１２１と、この内向フランジ部１２１の外周につながる環状のハウジング部１２２とを備え、たとえば樹脂一体成形によって形成される。ハウジング部１２２は、円筒状の内周壁１２２ａ、この内周壁１２２ａの下端から水平に延びるドーナツ円板状の底壁１２２ｂ、およびこの底壁１２２ｂの外周部から垂直上方に延びる円筒状の外周壁１２２ｃによって囲まれており、上方が開放する溝状とされている。
【００３１】
カバー体１４０は、ナイロンコード収容ケース１２０のハウジング部１２２の上方開放部分を塞ぐようにして配置されている。本実施形態では、カバー体１４０は、ドーナツ円板状の天板部１４１と、この天板部１４１の内周縁から下垂し、ハウジング部１２２の内周壁１２２ａに上下スライド移動可能に外嵌される筒胴部１４３と、天板部１４１の外周縁から下垂し、ハウジング部１２２の外周壁１２２ｃに上下スライド移動可能に外嵌される周壁部１４２と、筒胴部１４３の内周面から内方に突出する環状突部１４４とを有し、たとえば樹脂一体成形により形成される。このカバー体１４０は、筒胴部１４３がハウジング部１２２の内周壁１２２ａに外嵌されるとともに、環状突部１４４が支持ピース１５０の筒部１５３の外面に嵌合し、かつ、周壁部１４２がハウジング部１２２の外周壁１２２ｃに外嵌された状態で、所定ストロークで上下方向に移動可能であるとともに、回転刃取付け軸１４周りに回転可能である。また、支持ピース１５０の環状突部１５５の下面とカバー体１４０の環状突部１４４の上面との間には、圧縮コイルバネ１５６が介装されており、これにより、カバー体１４０は、常時、下方に向けて付勢されている。
【００３２】
カバー体１４０の筒胴部１４３の下端には、複数の矩形の凹入部１４５ａを周方向に等ピッチで形成することにより、下方に突出する複数の矩形の係合突部１４５が形成されている。一方、ハウジング部１２２の底壁１２２ｂの内周部上面には、上記凹入部１４５ａに嵌合しうる複数の矩形の係合突部１３１が形成されている。この係合突部１３１のハウジング部１２２の半径方向幅は、カバー体１４０の筒胴部１４３の厚みと対応している。ハウジング部１２２の係合突部１３１は、カバー体１４０の隣接する係合突部１４５間の凹入部１４５ａとの周方向の位置が一致したとき凹入部１４５ａに嵌合し、こうしてハウジング部１２２の係合突部１３１とカバー体１４０の係合突部１４５とは、相互係合状態となり、カバー体１４０のハウジング部１２２ないしナイロンコード収容ケース１２０に対する相対回転が阻止される。また、このようなハウジング部１２２の係合突部１３１とカバー体１４０の係合突部１４５との係合状態は、カバー体１４０が圧縮コイルバネ１５６によって常時下方に付勢されていることにより、安定的に維持される。
【００３３】
また、カバー体１４０を圧縮コイルバネ１５６の付勢力に抗して上方に引き上げると、カバー体１４０の係合突部１４５とハウジング部１２２の係合突部１３１との係合状態が解除され、カバー体１４０をハウジング部１２２ないしナイロンコード収容ケース１２０に対して相対回転させることが可能となる。このようなカバー体１４０に対する操作の便宜のために、図に示す実施形態では、カバー体１４０の周壁部１４２の上部外周面に、ローレット１４６が膨出状に形成されている。
【００３４】
図２、図３および図５に表れているように、カバー体１４０の天板部１４１の適所には、周方向に隣接する一対の孔１４７が形成されており、これら孔１４７に一連長尺のナイロンコード４の長手方向中心付近を通し、実質的に２本となったナイロンコード４がナイロンコード収容ケース１２０のハウジング部１２２に収容されている。本実施形態では、上述のようにハウジング部１２２の内周壁１２２ａにカバー体１４０の筒胴部１４３が外嵌させられており、ナイロンコード４は、カバー体１４０の筒胴部１４３の外周に巻き取られた状態でハウジング部１２２に収容されている。２本のナイロンコード４の先端側は、ナイロンコード収容ケース１２０にその直径方向に対向するように２箇所開けた導出孔１２３からそれぞれ外部に導出され、このように導出された部分の先端側が、ナイロンコード切断刃４ａとして機能することになる。なお、本実施形態では、導出孔１２３は、ナイロンコード収容ケース１２０の外周壁１２２ｃと底壁１２２ｂとの境界に斜めに傾斜させて形成した貫通孔１２４に、耐摩耗性に優れたアルミ製の筒状カラー１２５が装着された構成とされている。すなわち、導出孔１２３は、その外方端が内方端より下位となるように傾斜しているのであり、これにより、ナイロンコード切断刃４ａは、ナイロンコード収容ケース１２０の定位置から、後述するガイド部材２００の上面により近づいた状態で外部に導出される。
【００３５】
図２、図３および図４から理解されるように、カバー体１４０をナイロンコード収容ケース１２０に対して相対回転させると、このカバー体１４０と一体的な筒胴部１４３に巻回保持されたナイロンコード４が、カバー体１４０と一体になってナイロンコード収容ケース１２０に対して相対回転させられる。すなわち、カバー体１４０の回転操作に応じて、導出孔１２３から導出されるナイロンコード切断刃４ａの長さを調節することができる。ここで、操作カバー体１４０をナイロンコード収容ケース１２０に対してナイロンコード巻取り方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃４ａの延出長さを短縮することができ、逆に、ナイロンコード繰り出し方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃４ａの延出長さを延長することができる。
【００３６】
ガイド部材２００は、中心筒部２１１およびこの中心筒部２１１の下端から延出する円板部２２０を備え、好ましくは樹脂により一体成形されている。本実施形態においては、円板部２２０は、水平平板状であり、その外周部には、複数の凹部２４０が形成されている。本実施形態で、この複数の凹部２４０は、図５によく表れているように、円板部２２０の円形外周縁から凹入するように、周方向に等ピッチで形成されている。凹部２４０の形成ピッチは、たとえば、２０〜３０ｍｍの範囲とし、凹部２４０の周方向幅ｗは、１５〜２５ｍｍの範囲とし、凹部２４０の深さｄは、５〜１３ｍｍの範囲とすることができるが、これに限定されない。そして、図５によく表れているように、この凹部２４０の底部２４０ｃは、滑らかに湾曲させられていることが肝要である。
【００３７】
図２、図３および図５に表れているように、円板部２２０の外周（ガイド部材２００の外周縁）は、上記した保持部材１００よりも半径方向外方に延出している。このガイド部材２００における中心筒部２１１の内面には、ベアリング２３０の外輪２３１が圧入保持されている。
【００３８】
回転刃取付け軸１４に対する回転刃Ａ１の取付けは、たとえば、次のようにして行われる。まず、支持ピース１５０、下部ピース１１０、ナイロンコード収容ケース１２０、カバー体１４０を組み合わせ、ナイロンコード４を上記のようにナイロンコード収容ケース１２０内に収容した状態の保持部材１００を、支持ピース１５０のボス部１５１のスプライン孔１５１ａを回転刃取付け軸１４にスプライン嵌合させることにより、回転刃取付け軸１４に保持させる。次いで、ガイド部材２００を、これに圧入保持させたベアリング２３０の内輪２３２を下部ピース１１０のボス部１１１の下端に突き当てた状態において保持する。次いで、ボルト１５をベアリング２３０の内輪２３２、下部ピース１１０のボス部１１１に通挿しつつ、回転刃取付け軸１４の軸端に設けたねじ穴１４ａにねじ込む。これにより、回転刃取付け軸１４ないし支持ピース１５０と、ボルト１５の頭部１５ａとの間に、下部ピース１１０のボス部１１１、およびベアリング２３０の内輪２３２が挟圧固定される。このとき、同時に、ナイロンコード収容ケース１２０の内向フランジ部１２１が支持ピース１５０のフランジ部１５２と下部ピース１１０のフランジ部１１２との間に挟圧されるので、このナイロンコード収容ケース１２０もまた、回転刃取付け軸１４、支持ピース１５０および下部ピース１１０と一体化される。図２および図３に表れているように、ベアリング２３０およびボルト１５の頭部１５ａは、ガイド部材２００の中心筒部２１１内に収容された恰好で組み立てられるので、ガイド部材２００の平板状の円板部２２０の下面側には、何ら突起物が存在しない。
【００３９】
ナイロンコード切断刃４ａは、たとえば、直径３ｍｍ程度のものが使用される。そして、上記した組立て状態においては、ナイロンコード切断刃４ａは、ナイロンコード収容ケース１２０の外周壁１２２ｃと底壁１２２ｂとの境界において斜め下方を向いて形成した導出孔１２３から導出させられている。そのため、この回転刃Ａ１を高速回転させた状態において、保持部材１００の回転とともに旋回するナイロンコード切断刃４ａをガイド部材２００の上面に近接させることができ、たとえば、ナイロンコード切断刃４ａとガイド部材２００の上面との間の隙間を、たとえば２〜５ｍｍ、より好ましくは２〜３ｍｍ程度とし、最小２ｍｍ程度まで縮小させることができる。なお、この状態において、ナイロンコード切断刃４ａは、その先端位置がガイド部材２００の外縁と一致するか、わずかに延出するように調節される。
【００４０】
上記のように回転刃取付け軸１４に取付けられた状態において、この回転刃Ａ１は、回転刃取付け軸１４の回転に伴い、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａが上記ガイド部材２００の上面よりもわずかに上位の位置で回転させられ、一方、ガイド部材２００は、ベアリング２３０によって、回転刃取付け軸１４ないし保持部材１００に対して回転自由な状態となる。このことはすなわち、ガイド部材２００は、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａの回転中においても、草刈機Ｂの小型エンジン１１の回転駆動力を受けて回転することはなく、外物に接触するなどしても、回転しない状態を維持することができることを意味する。
【００４１】
回転刃Ａ１の各部の寸法は、たとえば、保持部材１００の外径が１００ｍｍ程度、ガイド部材２００の外径が３００〜５００ｍｍ程度に設定されるが、これらの寸法は、限定されるものではない。
【００４２】
次に、草刈機Ｂないし回転刃Ａ１の作動について説明する。
【００４３】
草刈機Ｂを用いて草刈り作業を行う際には、たとえば、スロットルレバーを操作するなどしてエンジン１１のスロットルの開度を上げると、小型エンジン１１の回転出力により、回転刃Ａ１のうち、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａが図５のＮ方向に回転させられる。エンジン１１のスロットルの開度を調節することにより、ナイロンコード切断刃４ａの回転数を調節することができる。エンジン１１の回転出力は、伝動軸１３からギヤケース１６内のベベルギヤ（図示略）により減速され、回転刃取付け軸１４を介して保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａへと伝えられる。保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａの回転数は、たとえば５，０００〜６，３００ｒｐｍに達する。回転刃Ａ１の外径（ガイド部材２００の外径）をたとえば３００ｍｍとすると、ナイロンコード切断刃４ａの先端部の周速は優に３５０ｋｍ/ｈに達する。この回転刃Ａ１を地面に沿って移動させてゆくと、雑草等の比較的軟質細状の物体は、ガイド部材２００の外周に形成した凹部２４０に進入した瞬間に上記のように高速で旋回するナイロンコード切断刃４ａによる横方向からの強烈な衝突を受け、その衝撃によって難なく切断される。ナイロンコード切断刃４ａは、直径が高々３ｍｍ程度であり、かつ軽量であるが、先端部の周速が上記のようにきわめて高速であるため、軟質である雑草等の茎を切断するのには十分な運動エネルギを有しているのである。
【００４４】
より詳しくは、本実施形態においては、ガイド部材２００の外周に複数の凹部２４０が形成されているため、回転刃Ａ１を地面に沿って移動させていくと、雑草等は、図５に示すように、その茎部Ｐが凹部２４０に捕捉された状態で高速旋回するナイロンコード切断刃４ａによる切断作用を受ける。これにより、雑草等に衝撃的な剪断力を効果的に作用させてこれを切断することができる。しかも、本実施形態では、高速旋回するナイロンコード切断刃４ａとガイド部材２００の上面との隙間が、たとえば２〜５ｍｍ、より好ましくは２〜３ｍｍと小さいため、凹部２４０のナイロンコード回転刃４ａの回転方向前方側の内面２４０ａと、回転刃Ａ１の半径方向に延びつつ旋回するナンロンコード切断刃４ａとが、あたかも、鋏の刃のように作用して雑草等に瞬間的な剪断力を作用させ、これを切断することができる。このような切断作用は、従来の回転刃によっては容易に切断することができなかった、アサガオ類のようなつる性の雑草の刈り取りにも有効である。
【００４５】
しかも、本実施形態においては、ガイド部材２００の凹部２４０の底部２４０ｃは、滑らかに湾曲しているので、回転刃Ａ１が地面に沿って移動する際に、直立型の雑草等の切株が凹部２４０に引っ掛かりにくい。また、ガイド部材２００は平板状であって下面に突起物がないため、回転刃Ａ１を地面に沿って滑らせるように移動させることができる。
【００４６】
このようなことから、本実施形態に係る回転刃Ａ１によれば、この回転刃Ａ１の重量を地面にあずけるようにしつつ、地面に沿って前後左右どの方向に移動させても、その方向の先にある雑草等を刈ることができるのであり、疲労が少なく、かつ、作業効率が著しく高まる。
【００４７】
上記のように、本実施形態においては、ナイロンコード切断刃４ａの先端とガイド部材２００の外周縁とが一致するようにして使用するのが望ましく、この場合には、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａが高速回転している状態においても、ナイロンコード切断刃４ａの先端が地面に直接接触することがない。したがって、高速旋回するナイロンコード切断刃４ａが地面の小石や砂を跳ね飛ばしたりすることがなく、安全であり、また、ナイロンコード切断刃４ａの先端が無駄に磨耗することもない。なお、仮に、ナイロンコード切断刃４ａの先端がガイド部材２００の外周縁から延出していて硬質物体に接触したことしても、衝撃はナイロンコード切断刃４ａが曲げ変形することによって吸収されるので、回転刃Ａ１が衝撃によって破損するということはなく、また、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａの回転数が低下するということもない。さらには、ナイロンコード切断刃４ａは、先端位置がガイド部材２００の外周縁と一致するまで磨耗すればそれ以上の磨耗は抑制され、ナイロンコード切断刃４ａの先端がガイド部材２００の外周縁と一致するという、適正な状態が自動的に現出する。
【００４８】
保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａが高速回転させられた使用状態においては、保持部材１００のカバー体１４０は、圧縮コイルバネ１５６によって常時下方向に付勢されており、図２に示すように、下動位置にある状態が維持される。このとき、カバー体１４０の係合突部１４５とハウジング部１２２の係合突部１３１とが係合しており、ナイロンコード収容ケース１２０に対するカバー体１４０の相対回転が阻止されている。したがって、ナイロンコード切断刃４ａは、高速回転させられても、導出孔１２３からの延出長さが略一定に維持される。
【００４９】
ナイロンコード切断刃４ａは、使用を継続することによって、先端部において摩耗や切損等が起こり、導出孔１２３からの延出長さが次第に短くなっていく。このような場合には、小型エンジン１１を停止して回転刃Ａ１を静止させたうえでカバー体１４０を引き上げると、図３に示すように係合突部１４５，１３１どうしの相互係合状態が解除され、カバー体１４０と、ナイロンコード収容ケース１２０とは、相対回転が許容される状態となる。ここで、カバー体１４０をナイロンコード収容ケース１２０に対してナイロンコード繰り出し方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃４ａの延出長さを、延長することができる。この際、係合突部１４５，１３１の形成ピッチ相当分カバー体１４０を回転させて再び係合突部１４５，１３１を相互係合させることにより、ほぼ、係合突部１４５，１３１の形成ピッチに相当する長さずつ（たとえば、１０〜１５ｍｍずつ）、ナイロンコード切断刃４ａを延長することができる。
【００５０】
本実施形態では、カバー体１４０を引き上げて上動させるといった簡単な操作によって、ナイロンコード収容ケース１２０に対する操作カバー体１４０の相対回転を許容する状態にすることができ、ナイロンコード切断刃４ａの延出長さを調節することができる。
【００５１】
また、回転刃Ａ１においては、草刈機Ｂの小型エンジン１１の出力によって回転させられる部分は、上記のように保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａだけである。保持部材１００を樹脂製とすることにより、これら保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａの重量は、たかだか１５０〜２００ｇの軽量とすることができる。したがって、小型エンジン１１の負担が小さく、ナイロンコード切断刃４ａの周速を一段と高速化し、その高速回転状態を維持することができる。
【００５２】
ガイド部材２００の直径は種々変更可能である。たとえば、ガイド部材２００の直径を３００〜５００ｍｍ程度としてもよい。ガイド部材２００の直径が５００ｍｍの場合、保持部材１００の回転数を６３００ｒｐｍとすると、ガイド部材２００の周速、すなわち、ナイロンコード切断刃４ａの先端の速度は、約６００ｋｍ／ｈにまで達することとなる。前述したように、回転刃Ａ１において回転させられる部分は、保持部材１００ないしナイロンコード切断刃４ａだけであり、比較的大径のガイド部材２００が回転させられるわけではないので、このようなナイロンコード切断刃４ａの先端速度を達成することができるのである。このような回転刃Ａ１を用いれば、ナイロンコード切断刃４ａが描く円弧の直径が大きくその周速も高速であるために、より広い面積の領域の草刈り作業を非常に効率よく行うことができる。
【００５３】
なお、回転刃Ａ１においては、２本のナイロンコード４を用いて構成されているが、ナイロンコード４の本数はこれより多くしてもよい。たとえば、４本のナイロンコード４を、ナイロンコード収容ケース１２０の外周壁１２２ｃの４箇所に均等に割り振って設けられた導出孔１２３からそれぞれ外部に導出するように構成することもできる。このようにナイロンコード４の本数、すなわちナイロンコード切断刃４ａの数を増やすと、回転刃Ａ１全体を比較的に速く移動させても雑草を適確に切断することができ、その結果、草刈り作業をより一層効率よく行うことができる。
【００５４】
図６は、本発明に係る草刈機用回転刃の他の例を示している。なお、図６においては、上記図１〜図５に示した実施形態と同一または類似の要素には、同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【００５５】
図６に示された回転刃Ａ２は、保持部材１００において、ナイロンコード収容ケース１２０からナイロンコード４を導出させる導出孔１２３が、傾斜せず、水平方向に延びていること、ガイド部材２００において、その水平外周部２２０ｃが、平板状の水平主部２２０ａに対して上方に変位させられていること、が上記した回転刃Ａ１と異なり、その余の構成は、同様である。以下においては、回転刃Ａ２において、回転刃Ａ１と異なる構成を中心に説明する。
【００５６】
この回転刃Ａ２においても、ナイロンコード収容ケース１２０のハウジング部１２２の直径方向に対向する２箇所に、導出孔１２３が形成されている。本実施形態においてこの導出孔１２３は、外周壁１２２ｃに設けた水平方向の貫通孔１２４に、耐磨耗性に優れたアルミ製の筒状カラー１２５を装着して形成されている。
【００５７】
この回転刃Ａ２のガイド部材２００は、中心筒部２１１およびこの中心筒部２１１の下端から延出する円板部２２０を備え、好ましくは樹脂により一体成形されている。本実施形態においては、この円板部２２０は、水平主部２２０ａと、この水平主部２２０ａの外周につながる上方傾斜部２２０ｂと、この上方傾斜部２２０ｂの外周につながる水平外周部２２０ｃとを有して構成されており、これにより、水平外周部２２０ｃは、平板状の水平主部（一般部）２２０ａに対して所定量上方に変位させられている。水平主部２２０ａは、保持部材１００の外周から半径方向に十分延出する程度の割合を占めており、換言すると、水平外周部２２０ｃの半径方向幅は、後記する複数の凹部２４０を形成しても必要な強度を保持できる程度でよく、たとえば、ガイド部材２００の半径の１／３〜１／２０とすることができる。水平外周部２２０ｃの水平主部２２０ａに対する変位量は、後記するように、この回転刃Ａ２を高速回転させた状態において、保持部材１００の回転とともに旋回するナイロンコード切断刃４ａと水平外周部２２０ｃの上面との間の隙間がたとえば、２〜５ｍｍ、より好ましくは２〜３ｍｍ程度となるように設定される。
【００５８】
ガイド部材２００の水平外周部２２０ｃには、複数の凹部２４０が形成されている。この凹部２４０の形態としては、たとえば、回転刃Ａ１について上述したのと同様のものとすることができる。
【００５９】
回転刃取付け軸１４に対する回転刃Ａ２の取付けは、回転刃Ａ１について上述したのと同様に行うことができる。
【００６０】
この回転刃Ａ２においても、地面等に接して静止状態を維持できるガイド部材２００を備えること、ナイロンコード切断刃４ａとガイド部材２００の周部との間隔を可能な限り縮小できること、ガイド部材２００の外周には、複数の凹部２４０が形成されていること、において回転刃Ａ１と共通しているので、基本的に回転刃Ａ１について上述したのと同様の効率的な草刈り作業を行うことができる。
【００６１】
なお、回転刃Ａ２においては、ガイド部材２００は、全体が平板ではなく、半径方向所定幅の水平外周部２２０ｃが水平主部２２０ａに対して上方に変位させられているため、剛性が高まり、このガイド部材２００を樹脂成形により形成するに際し、その肉厚をさらに縮小して、軽量化をより促進することができる。
【００６２】
また、回転刃Ａ２においても、ガイド部材２００の水平主部２２０ａが広く、かつその下面に突起物がないため、地面に沿って滑らせるようにして草刈り作業を行うことができる。この回転刃Ａ２においては、ガイド部材２００の水平外周部２２０ｃが所定量上方に変位させられているため、雑草等を地面から所定の一定高さ位置で切断し、草刈り作業後の地面の見栄えを向上させることができる。
【００６３】
切断刃Ａ２についても、切断刃Ａ１について上述したのと同様にしてナイロンコード切断刃４ａの導出孔１２３からの延出長さを調節することができる。また、ガイド部材２００の直径寸法やナイロンコード切断刃４ａの数は、切断刃Ａ１について説明した例と同様に種々設定することができる。
【００６４】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されることはなく、各請求項に記載した範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。
【００６５】
回転刃Ａ１においては、カバー体１４０を上下させることにより、ハウジング部１２２に対するカバー体１４０の相対回転不能状態と、相対回転許容状態とを選択できる機構を採用して、簡易な操作によりナイロンコード切断刃４ａの延長長さを調節できるようにしているが、かかる機構を採用するかどうかは、選択事項である。
【００６６】
さらに、回転刃Ａ１、および回転刃Ａ２において、ガイド部材２００の外周に複数の凹部２４０を設けているが、このような凹部２４０を設けるかどうかは、選択事項である。このような複数の凹部２４０を設けなくとも、ナイロンコード切断刃４ａとガイド部材２００の上面間の隙間が２〜５ｍｍ、好ましくは、２〜３ｍｍ程度であれば、ナイロンコード切断刃４ａの先端をガイド部材２００の外周縁から１０〜２０ｍｍ程度延出させて使用することにより、従来に比して十分に効率的な切断作用を期待することができる。
【００６７】
さらに、回転刃Ａ１、および回転刃Ａ２において、ガイド部材２００の外周に複数の凹部２４０を設ける場合、この凹部２４０の形態についても限定されず、たとえば、図７や図８に示す形態とすることもできる。
【００６８】
図７に示す形態では、ガイド部材２００の外周に鋸刃のような複数の凸部２５０が形成されることにより、底部が滑らかに湾曲する複数の凹部２４０が形成されている。すなわち、凹部２４０におけるナイロンコード切断刃４ａの回転方向前方側の内面２４０ａの傾斜が、回転方向後方側の内面２４０ｂの傾斜より急峻となっており、回転方向前方の内面２４０ａにおいて捉えた雑草の茎Ｐに、高速旋回するナイロンコード切断刃４ａによる剪断力を効果的に与え、この茎を切断することができる。回転方向後方側の内面２４０ｂの傾斜が緩やかになっているので、対象となる雑草をスムースに凹部２４０内に導入し、上記した切断作用に供することができる。また、凹部２４０の底部２４０ｃは滑らかに湾曲しているので、切断後の切株が凹部２４０に引っ掛かって回転刃Ａ１，Ａ２の地面に沿った移動が阻害されるということはない。なお、この場合においても、凹部２４０の幅ｗは、たとえば１５〜２５ｍｍの範囲とし、凹部２４０の深さｄは、たとえば５〜１３ｍｍの範囲とすることができるが、これに限定されない。ただし、凹部２４０の底部２４０ｃが滑らかに湾曲している点については、上記実施形態と同様である。
【００６９】
図８に示す形態では、複数の三角山状の凸部２５０ａ間に凹部２４０を形成し、この凹部２４０の底部２４０ｃを滑らかに湾曲させるとともに、図９に断面を示すように、凹部２４０の内面２４１に傾斜をつけて鋭利な刃状としてある。
【００７０】
このように構成すると、凹部２４０に捕捉した雑草等に高速旋回するナイロンコード切断刃４ａが衝突するとき、より効果的に雑草等に剪断力を作用させて、速やかにこの雑草等を切断することができる。また、凹部２４０の内面２４１が傾斜しているので、雑草等の切株が凹部２４０からより抜け出しやすくなり、回転刃Ａ１，Ａ２を、地面に沿ってスムースに移動させることができる。なお、この場合においても、凹部２４０の幅ｗは、たとえば１５〜２５ｍｍの範囲とし、凹部２４０の深さｄは、たとえば５〜１３ｍｍの範囲とすることができるか、これに限定されない。
【００７１】
さらには、図示は省略するが、ガイド部材２００の円板部２２０には、複数の貫通穴を形成してもよい。このようにすれば、ガイド部材２００のさらなる軽量化を図ることができる。
【００７２】
さらに、本発明の回転刃Ａ１，Ａ２が取付けられて使用される草刈機は、図１に示したような操作管１２の先端に回転刃取付け軸１４を備える構成のものに限定されず、車輪を有して地面を移動可能なフレームに、エンジン等の動力源およびこの動力源によって回転駆動される回転刃取付け軸を有する、いわゆる自走式の草刈機にも本発明の回転刃Ａ１，Ａ２を取り付けて使用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ１，Ａ２      回転刃
Ｂ              草刈機
４ａ            コード状切断部材（ナイロンコード切断刃）
１４            回転刃取付け軸
１５            取付けボルト
１５ａ          頭部（ボルトの）
１００          保持部材
１１０          下部ピース
１２３          導出孔
２００          ガイド部材
２２０          円板部
２２０ａ        水平主部
２２０ｃ        水平外周部
２４０          凹部
２４０ｃ        底部（凹部の）
【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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【図９】
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