(57)【要約】【課題】  フリーナイフを有する草刈機において、フリーナイフの形状を変えることで良好な刈上り状態をより長く維持させることである。【解決手段】  草刈機を構成する縦駆動軸５に一体に取付けた細長形状のナイフステー１３の長手方向の両端部に連結ボルト１４を介して前記縦駆動軸５の周方向に回動可能にそれぞれ連結され、前記縦駆動軸５の回転によりナイフステー１３と一体回転して、草木類に対する衝突により、ナイフステー１３に対してその回転方向と逆方向に回動して前記草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフＮ1 であって、少なくとも刃部Ｎ1aの部分が刃先側に向けて幅広となった形状とする。【選択図】        図７
2006296206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
草刈機を構成する縦駆動軸に一体に取付けたナイフ取付部材の外周部に連結部材を介して前記縦駆動軸の周方向に回動可能にそれぞれ連結され、
前記縦駆動軸の回転によりナイフ取付部材と一体回転して、草木類に対する衝突により、ナイフ取付部材に対してその回転方向と逆方向に回動して前記草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフであって、
前記フリーナイフは、少なくとも刃部の部分が刃先側に向けて幅広になっているか、又は刃部の部分が回動中心の部分よりも幅広になっていることを特徴とする草刈機のフリーナイフ。
【請求項２】
前記フリーナイフは、幅が一定の形状のフリーナイフに比較して、その重心位置が刃先側にずれた形状になっていることを特徴とする請求項１に記載の草刈機のフリーナイフ。
【請求項３】
草刈機を構成する縦駆動軸に一体に取付けたナイフ取付部材の外周部に連結部材を介して前記縦駆動軸の周方向に回動可能にそれぞれ連結され、
前記縦駆動軸の回転によりナイフ取付部材と一体回転して、草木類に対する衝突により、ナイフ取付部材に対してその回転方向と逆方向に回動して前記草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフであって、
前記フリーナイフは、幅が一定の形状のフリーナイフに比較して、その重心位置が刃先側にずれた形状になっていることを特徴とする草刈機のフリーナイフ。
【請求項４】
前記フリーナイフは、等脚台形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の草刈機のフリーナイフ。
【請求項５】
前記フリーナイフは、刃先側に向けて板厚が厚くなっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の草刈機のフリーナイフ。
【請求項６】
正面視で略Ｙ字状をしていて、草刈機を構成する横駆動軸の軸方向及び周方向の双方に所定間隔をおいて一体に取付けた多数のブラケットにそれぞれ前記横駆動軸の周方向に回動可能に取付けられて、前記横駆動軸の回転により草木類に対して衝撃力を加えて、前記草木類を切断する構成の草刈機のフリーナイフであって、
前記フリーナイフは、少なくとも刃部の部分の幅が刃先側に向けて広くなっていることを特徴とする草刈機のフリーナイフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、草刈機の縦駆動軸に一体に取付けたナイフ取付部材、或いは横駆動軸に一体に取付けた各ブラケットに前記各軸の回転方向に沿って回動可能に支持されて、駆動軸の回転により草木類に対して遠心力により衝撃的に叩き付けて、草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフに関するものである。
なお、本明細書において、「刈込み性」又は「刈込み性能」とは、高速回転しているフリーナイフが遠心力の作用により草木類に対して衝撃的に叩き付けられることにより、草木類に対してフリーナイフが喰い込んで切断する性能をいう。また、「刈上り状態」とは、草木類を刈り取った後の果樹園等の草木類が生えていた場所全体の見栄えをいう。
【背景技術】
【０００２】
最初に、本発明に係る図面である図１ないし図５を援用して、従来のフリーナイフＮ’について説明する。図１は、本発明に係るフリーナイフＮを備えた乗用草刈機の平面図であり、図２は、同じく側面図であり、図３は、乗用草刈機の前輪２８及び後輪２９に対するナイフユニットＮＵの配置を示す平面図であり、図４は、ナイフユニットＮＵの一部を分解した斜視図であり、図５は、ナイフユニットＮＵとナイフカバー３１との関係を示す斜視図であり、図６は、図３のＡ矢視図である。図１ないし図５に示される乗用草刈機は、主として果樹園の下草類を刈り取るためのものであって、機体１の前部及び中央部にハンドル２及び運転座席３がそれぞれ設けられ、機体１の後部にエンジン４が搭載され、機体１の直下に縦駆動軸５を中心に水平面内で回転するナイフユニットＮＵが平行リンク機構６により一定範囲内で昇降可能に配設された構成である。エンジン４の回転はトランスミッション（図示せず）により減速されて、その出力軸７は、前記機体１の下方に垂直となって突出していて、前記出力軸７に取付けられたプーリー８と、ナイフユニットＮＵの縦駆動軸５の上端部に取付けられたプーリー９との間に無端ベルト１１が掛装され、エンジン４の動力によりナイフユニットＮＵは、時計方向に回転させられる。なお、図１において１２は、テンションプーリーを示す。
【０００３】
従来のナイフユニットＮＵ’は、ナイフステー１３の長手方向の両端部に、板状をしたフリーナイフＮ’〔図７（ロ）参照〕が連結ボルト１４を介して前記縦駆動軸５の周方向に回動可能に連結された構成である。前記ナイフステー１３は、細長い板状であって、縦駆動軸５の下端部に一体に連結された状態で、長手方向の中央部の連結部が最も高くなるように長手方向に沿った複数の部分が屈曲されている。即ち、ナイフステー１３の長手方向の両端部には、それぞれ円形の挿通孔１５が設けられていると共に、フリーナイフＮ’の基端部であって、幅方向の中央には、連結ボルト１４の基端部に一体形成された四角形状の被嵌合部１４ａに対応した四角孔１６が形成されている。ナイフステー１３の両端部の下面にそれぞれフリーナイフＮ’を配置した状態で、フリーナイフＮ’の四角孔１６に連結ボルト１４の被嵌合部１４ａを挿入嵌合させて、フリーナイフＮ’の裏面に連結ボルト１４の頭部１４ｂを当接させると共に、ナイフステー１３の挿通孔１５に挿通されて上方に突出した連結ボルト１４の軸部１４ｃにナットカバー１７を嵌め込んで、連結ボルト１４の軸部１４ｃにナット１８を螺合させると、ナイフステー１３の両端部にそれぞれフリーナイフＮ’及び連結ボルト１４が該連結ボルト１４の軸部１４ｃを中心にして回動可能に連結される。なお、図４において１９は、ナイフステー１３の挿通孔１５に嵌合されるカラーを示す。
【０００４】
また、ナイフステー１３の長手方向の中央部には、縦駆動軸５の下端の螺子部５ａを挿通する第１挿通孔２１が形成されていると共に、第１挿通孔２１の両側には、カップ状をした巻付防止板２２をナイフ取付座２３と一体にしてナイフステー１３に取付けるための一対のボルト２４を挿通する一対の第２挿通孔２５が形成されている。縦駆動軸５は前記ナイフ取付座２３にキー（図示せず）を介して連結されることにより、縦駆動軸５はナイフ取付座２３を介してナイフステー１３に一体に取付けられて、縦駆動軸５の駆動回転により、両端部にフリーナイフＮ’が回動可能に連結されたナイフステー１３が前記縦駆動軸５を中心にして回転する。この構造により、縦駆動軸５の回転トルクをナイフステー１３に伝達され易くしている。なお、図４において、２６は、ナイフステー１３の下面から突出した縦駆動軸５の螺子部５ａと螺合されるナットを示し、２７は、ボルト２４に嵌め込まれるワッシャーを示す。
【０００５】
また、ナイフステー１３は、図２に示されるように、側面視において緩やかなハの字状となるように、第１挿通孔２１に対して点対称形状となるように細長い板体を一対の第１折曲げ部１３ａ及び一対の第２折曲げ部１３ｂで下方に向けて折り曲げて形成されている。一対の第１折曲げ部１３ａは、ナイフステー１３の長手方向に対して直交しているが、一対の第２折曲げ部１３ｂは、フリーナイフＮ’の刃部Ｎａ’が所定のすくい角（α）を有するように、ナイフステー１３の長手方向に対して僅かに傾斜して折り曲げられている（図３参照）。なお、図７において、Ｃ1 は、ナイフステー１３の回転中心を示し、Ｃ2 は、ナイフステー１３に対するフリーナイフＮ’の回動中心（連結ボルト１４の軸心）を示し、Ｒは、ナイフステー１３の回転方向を示す。
【０００６】
そして、機体１の走行中において、エンジン４の動力が縦駆動軸５に伝達されて、ナイフステー１３が縦駆動軸５と一体となって回転すると、ナイフステー１３の両端部に回動可能に連結された各フリーナイフＮ’は、遠心力によりナイフステー１３をそのまま長手方向に延長した部分に配置され、フリーナイフＮ’が草木類に衝突状態で叩き付けられると、フリーナイフＮ’は、図３で２点鎖線で示されるように、草木類に衝突することによる負荷によりナイフステー１３の回転方向Ｒと逆方向にナイフステー１３に対して回動して前記衝突力を緩和しながら、草木類が刈り取られ（切断され）、刈り取られた草木類は、遠心力の作用により機体１の側方及び後方に排出される。フリーナイフＮ’は、草木類に対して叩き付けられてこれを刈り取って負荷がなくなった後は、遠心力により元の位置に復帰する。なお、図１ないし図３において、２８，２９は、それぞれ乗用草刈機の前輪、及び後輪を示し、Ｐは、機体１の進行方向を示す。ナイフユニットＮＵは、機体１の下部における前輪２８と後輪２９の間に配置されたナイフカバー３１で覆われ、該ナイフカバー３１は、複数のブラケット３０を介して機体１の下面に取付けられる。
【０００７】
従来のフリーナイフＮ’は、図７（ロ）に示されるように、刃元から刃先にかけて幅が一定していて、刃先部分における幅方向の両端部に、それぞれ刃部が互いに逆の面に形成されている（特許文献１参照）。そして、フリーナイフＮ’は、その使用時間に応じて刃部Ｎａ’が磨耗し、一方の刃部が一定限度以上に磨耗した場合には、刈残り部が発生する等して、草木類をきれいに刈り取れなくなるので、フリーナイフＮ’を上下反転させて、別の刃部Ｎａ’を使用して刈り取り作業を行っている。また、刃部Ｎａ’が一定以上磨耗すると、フリーナイフＮ’の質量低下と、この磨耗部分がフリーナイフＮ’の先端部であることとが相乗して、フリーナイフＮ’の遠心力が低下して、草木類を刈り取るのに十分な遠心力が得られなくなる。このため、フリーナイフＮ’の有する遠心力が草木類を刈り込む負荷に負けてしまい、草木類をきれいに刈り取れなくなって、刈上り状態が悪くなる。
【０００８】
一方、ハンマーナイフと称されるフリーナイフを備えた草刈機においても、ほぼ同様の問題が発生していた。この草刈機は、機体の先端に草刈ユニットが取付けられ、前記草刈ユニットは、横駆動軸に多数のブラケットが軸方向及び周方向の双方に所定間隔をおいて一体に取付けられ、各ブラケットに正面視でＹ字形をしたハンマーナイフと称されるフリーナイフが回動可能に取付けられ、フリーナイフをアッパーカット回転又はダウンカット回転させて、堤防の法面等において比較的背丈の高い草木類をフリーナイフの衝突による衝撃力により刈り取る構成である。この草刈機においても、駆動軸の配置方向に対応してハンマーナイフの回動方向が異なるのみで、刃部の磨耗に関しては、縦駆動軸を有する上記草刈機とほぼ同様の問題が発生していた。
【０００９】
ここで、フリーナイフＮ’は、最良の刈上り状態がより長く続くことが望ましく、このために、材質的に耐久性を有するものを選択したり、或いは両刃部の部分のみに焼入れ等の熱処理を施して切れ味を高め、耐久時間を長くしているのが現状であるが、使用材質の選択、熱処理のみで、最良の刈上り状態を長く持続させるには一定の限界があった。
【特許文献１】実開平６−６１０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、フリーナイフを有する草刈機において、フリーナイフの形状を変えることで良好な刈上り状態をより長く維持させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、草刈機を構成する縦駆動軸に一体に取付けた細長形状のナイフ取付部材の長手方向の両端部に連結部材を介して前記縦駆動軸の周方向に回動可能にそれぞれ連結され、前記縦駆動軸の回転によりナイフ取付部材と一体回転して、草木類に対する衝突により、ナイフ取付部材に対してその回転方向と逆方向に回動して前記草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフであって、前記フリーナイフは、少なくとも刃部の部分が刃先側に向けて幅広になっているか、又は刃部の部分が回動中心の部分の幅よりも広くなっていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明に係るフリーナイフは、幅が一定の従来形状のフリーナイフに比較して、刃部の部分が刃先側に向けて幅広になっている分、刈り込み時の負荷を受けフリーナイフが後方に回動しても、フリーナイフの回転方向に対する刃部の角度が直角に近い状態となり、しかもこの状態の持続時間が長いために、草木類に対して刃部がより直角（垂直）に近い状態で接触して刈り込むことができて、刈上り状態が良好となる。また、刃部が磨耗してフリーナイフの左右形状が非対称になっても、遠心力を受けて高速回転しているフリーナイフは、左右バランスが取れた位置に自然に収まろうとするため、一部が磨耗したフリーナイフの刃部は、従来形状のフリーナイフに比較して、回転方向に対してより押し出された形状となる。このため、刈り込み時の負荷を受けても、刈上り状態は良好となる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記フリーナイフは、幅が一体のフリーナイフに比較して、その重心位置が刃先側にずれた形状になっていることを特徴としているため、切断時におけるフリーナイフの遠心力が大きくなる。このため、請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、ナイフ取付部材の回転によりフリーナイフが草木類に叩き付けられた場合に、草木類を刈り取るための負荷によりフリーナイフがナイフ取付部材の回転方向と逆方向に回転させられるのを阻止する耐負荷力（実質的には切断力）が大きくなって、草木類を確実に刈り取る（切断する）ことができて、刈上り状態が良好となる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、草刈機を構成する縦駆動軸に一体に取付けたナイフ取付部材の外周部に連結部材を介して前記縦駆動軸の周方向に回動可能にそれぞれ連結され、前記縦駆動軸の回転によりナイフ取付部材と一体回転して、草木類に対する衝突により、ナイフ取付部材に対してその回転方向と逆方向に回動して前記草木類を刈り取る構成の草刈機のフリーナイフであって、前記フリーナイフは、幅が一定の形状のフリーナイフに比較して、その重心位置が刃先側にずれた形状になっていることを特徴としている。このため、請求項３の発明によれば、請求項２の発明の独自の「遠心力の増大により草木類に対する切断力が大きくなって、草木類を確実に刈り取れる」という効果を奏する。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記フリーナイフは、等脚台形状であって、ナイフ取付部材の長手方向に沿った対称線に対して左右対称形状であるために、回転時における左右バランスが良好となって、高速回転しても、振れ、振動等の発生が少ない。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記フリーナイフは、刃先側に向けて板厚が厚くなっていることを特徴としているため、遠心力の増大による刈込み力（切断力）の増大の効果、及び耐久時間が長くなる効果の双方が一層に大きくなる。
【００１７】
また、請求項６の発明は、正面視で略Ｙ字状をしていて、草刈機を構成する横駆動軸の軸方向及び周方向の双方に所定間隔をおいて一体に取付けた多数のブラケットにそれぞれ前記横駆動軸の周方向に回動可能に取付けられて、前記横駆動軸の回転により草木類に対して衝撃力を加えて、該草木類を切断する構成の草刈機のフリーナイフであって、前記フリーナイフは、少なくとも刃部の部分の幅が刃先側に向けて広くなっていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明のフリーナイフを備えた草刈機は、草木類に対してフリーナイフを下方に向けて衝撃力を加えて切断する構成であって、堤防の法面等において比較的背丈の高い草木類の刈り取りを行う場合に使用されるものであるが、このフリーナイフの刃部の部分の幅を刃先側に向けて広くすることにより、請求項１又は２の発明と同様の効果が奏される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るフリーナイフは、幅が一定の従来形状のフリーナイフに比較して、少なくとも刃部の部分が刃先側に向けて幅広になっている分だけ、刈り込み時の負荷に対する衝撃切断力が大きくなって、刈上り状態が良好になると共に、良好な刈上り状態が得られる時間が長くなる。また、刃部の一部が磨耗して形状的に左右アンバランスとなったフリーナイフは、従来形状のフリーナイフに比較して刃部の部分が刃先側に向けて広くなっている分、遠心力の作用により刃部が回転方向により突出した位置で収まるために、フリーナイフの回転方向に対する刃部の角度がより直角に近い状態を保持するため、刈上り状態が良好となる。
【００２０】
また、従来形状のフリーナイフに比較して、その重心位置が刃先側（先端側）にずれた形状にすると、ずれた分だけ、切断時におけるフリーナイフの遠心力が大きくなるため、ナイフ取付部材の回転によりフリーナイフが草木類に叩き付けられた場合に、草木類を刈り取るための負荷によりフリーナイフがナイフ取付部材の回転方向と逆方向に回転させられるのを阻止する耐負荷力（実質的には切断力）が大きくなって、草木類を確実に刈り取る（切断する）ことができて、刈上り状態が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための複数の最良形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。なお、上記「背景技術」の項目で説明済の部分との重複説明を避けて、本発明独自の部分についてのみ説明する。
【実施例１】
【００２２】
図７（イ），（ロ）は、それぞれ本発明に係るフリーナイフＮ1 及び従来のフリーナイフＮ’がナイフステー１３に連結された状態の平面図である。従来のフリーナイフＮ’の幅が基端から先端（刃先）にかけて一定である（即ち、全長に亘って一定である）のに対して、本発明に係るフリーナイフＮ1 は、全体が等脚台形状に形成されていて、基端から先端にかけて、その幅が漸次広くなっている。なお、フリーナイフＮ1 の板厚は、全長に亘って一定である。
【００２３】
本発明に係るフリーナイフＮ1 は、全体が等脚台形状に形成されていて、基端から先端にかけて、その幅が漸次広くなっているために、従来形状のフリーナイフＮ’に比較して、刈り込み時の負荷を受けフリーナイフＮ1 が後方に回動しても、フリーナイフＮ1 の回転方向に対する刃部Ｎ1aの角度が直角に近い状態となり、しかもこの状態の持続時間が長いために、草木類に対して刃部Ｎ1aがより直角（垂直）に近い状態で接触して刈り込むことができて、刈上り状態が良好となる。また、図９は、（イ），（ロ）は、それぞれ本発明と従来の各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の刃部Ｎ1a, Ｎa'が同一量だけ磨耗して左右非対称形状になった状態で、遠心力により左右バランスした状態を示す図である。図９において、刃部Ｎ1aが磨耗してフリーナイフＮ1 の左右形状が非対称になっても、遠心力を受けて高速回転しているフリーナイフＮ1 は、左右バランスが取れた位置に自然に収まろうとするため、一部が磨耗したフリーナイフＮ1 の刃部は、従来形状のフリーナイフＮ’に比較して、回転方向に対してより押し出された形状になると共に、各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の刃部Ｎ1a，Ｎa'と草木類Ｔとの衝突角度β，β’とは、（β＞β’）の関係が成立する。このため、フリーナイフＮ1 が刈り込み時の負荷を受けても、刈上り状態は良好となる。
【００２４】
また、本発明に係るフリーナイフＮ1 は、全体が等脚台形状に形成されているために、その重心位置（Ｇ）とナイフステー１３の回転中心（Ｃ1 ）との間の距離（ｒ）が、従来のフリーナイフＮ’の重心位置（Ｇ’）と前記回転中心（Ｃ1 ）との間の距離（ｒ’）よりも大きくなる（図７参照）。その結果、草刈作業時における本発明に係るフリーナイフＮ1 の遠心力は、従来のフリーナイフＮ’の遠心力よりも大きくなって、ナイフステー１３の回転によりフリーナイフＮ1 が草木類に叩き付けられた場合に、草木類を刈り取るための負荷によりフリーナイフＮ1 がナイフステー１３の回転方向と逆方向に回転させられるのを阻止する耐負荷力（実質的には切断力）が大きくなって、草木類をきれいに刈り取る（切断する）ことができる。また、フリーナイフＮ1 が等脚台形状をしていて、ナイフステー１３の長手方向に沿った対称線に対して左右対称であるために、ナイフユニットＮＵの高速回転時における回転バランスが良好であるため、高速回転による振れ、振動等の発生が少なくなって、草木類の刈上り状態が良好となる。
【００２５】
図１０（イ），（ロ）は、それぞれ本発明と従来の各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の刃部Ｎ1a, Ｎa'が同一量だけ磨耗して、本発明のフリーナイフＮ1 の刃部Ｎ1aが回転方向Ｒと略直交した状態を示す図である。図１０において、フリーナイフＮ1 の刃部Ｎ1aと草木類Ｔとの衝突角度（β）は略９０°であって、（β＞β’）の関係が成立している。図１０において、フリーナイフにおいては、草木類に対する刃部の衝突角度（別の面から把握すると、フリーナイフＮ1 の回転方向に対するその刃部Ｎ1aの角度）も刈込み性能に大きな影響を与える一要因であって、本発明に係るフリーナイフＮ1 は所定量だけ磨耗した状態において、その刃部Ｎ1aの端縁がナイフステー１３の長手方向にほぼ沿って、草木類Ｔに対する衝突角度（β）が略９０°に近くなって、草木類に対するフリーナイフＮ1 の刈込み性の良好な状態となる。即ち、使用当初において刃部Ｎａ’の端縁がナイフステー１３の長手方向に沿っている従来のフリーナイフＮ’では、草木類に対するフリーナイフＮ’の衝突角度が最良角度である略９０°を維持しているのは、使用初期のみである。これに対して、本発明に係るフリーナイフＮ1 では、刃部Ｎ1aが所定量磨耗した後において草木類に対するフリーナイフＮ’の衝突角度が最良角度である略９０°となる（図１０参照）ので、その前後においても９０°に近い状態となっていて、衝突角度が最良である時間は、従来のフリーナイフＮ’に比較して大幅に長くなる。従って、草木類に対する衝突角度からして刈込み性の良好な状態が長く維持できて、フリーナイフＮ1 の刃部Ｎ1aが所定量磨耗しても、良好な刈込み性が維持されて、草木類の刈上り状態を長時間に亘って良好に維持できる。なお、草木類に対するフリーナイフＮ’の衝突角度の最良角度が略９０°である理由は、９０°よりも大幅に小さな角度の鋭角の場合は、草木類に対してフリーナイフの刃部が傾斜角度を有して衝突するために、衝突力の一部が刃部の方向に沿って切断に係わらない分力となって発生して、草木類に対する刃部のすべりが生ずるからである。
【００２６】
ここで、本発明の作用効果の確認のために、草木類の刈込み時における本発明に係るフリーナイフＮ1 と従来のフリーナイフＮ’との遠心力の大きさについて比較する。各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の基端の幅（Ｗ）及び長さ（Ｌ）は同一として、フリーナイフＮ1 の長手方向に対する等脚辺の傾斜角度を（θ）とし、各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の質量をｍ，ｍ’、各重心をＧ，Ｇ’、ナイフステー１３の回転中心（Ｃ1 ）から各重心Ｇ，Ｇ’までの距離をｒ，ｒ’とし、草刈ナイフＣＮ，ＣＮ’が角速度（ω）で回転する場合の各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の遠心力Ｆ，Ｆ’は、次の通りである。
Ｆ＝ｍ×ｒ×ω2 （Ｆ’＝ｍ’×ｒ’×ω2 ）
【００２７】
このように、フリーナイフＮ1 に作用する遠心力は、質量（ｍ）とナイフステー１３の回転中心（Ｃ1 ）から重心Ｇまでの距離（ｒ）の積に比例する。ここで、傾斜角度（θ）を有するフリーナイフＮ1 の重心（Ｇ）の位置が、従来のフリーナイフＮ’の重心（Ｇ’）の位置に対して前記回転中心（Ｃ1 ）から離れることに起因して遠心力が大きくなる効果を「半径効果」と称すると共に、質量の増大により遠心力が大きくなる効果を「質量効果」と称し、傾斜角（θ）が１°〜１０°の範囲における「半径効果」及び「質量効果」は、図８に記載の通りである。また、「質量効果」は、各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の板厚が全長に亘って一定であるので、その面積の増加分となる。
【００２８】
また、「半径効果」及び「質量効果」をそれぞれａ（％），ｂ（％）とすると、遠心力の増加分は、以下の通りとなり、これを「トータル効果」と称する。下記の計算式から分かるように、「トータル効果」は、「半径効果」と「質量効果」の相乗効果となって現れるため、フリーナイフＮ1 の全体形状の変更のみによってもたらされる効果は多大である。
〔（１＋ａ／１００）×（１＋ｂ／１００）−１〕＝（ａ＋ｂ＋ａ×ｂ）／１００
【００２９】
ここで、フリーナイフＮ1 の前記傾斜角度（θ）に関しては、３°〜８°が好ましい。３°以下の場合には、その形状からして遠心力増大の効果が乏しく、８°以上の場合には、遠心力増大の効果は得られる反面、草刈ナイフＣＮ（ナイフステー１３）の高速回転時における回転バランスが悪くなって、振れ及びこれに起因する振動が発生して、草刈類の刈込み性能を低下させる恐れがあるからである。即ち、フリーナイフＮ1 の遠心力が大きくなることは、ナイフステー１３の両端部の下面に配置してあるフリーナイフＮ1 が前記ナイフステー１３の下面の幅方向の一方に密着し易くなって、フリーナイフ１３に対する回動抵抗が大きくなると共に、前記すくい角（α）が小さくなろうとして、その確保も難しくなる。また、ナイフステー１３に施されている折曲げ部１３ａ，１３ｂを伸ばそうとする力が大きくなって、ナイフステー１３の回転ブレも大きくなる。
【００３０】
また、図１１（イ）〜（ハ）に、本発明に係る別のフリーナイフＮ2 〜Ｎ4 が示されている。フリーナイフＮ2 は、その基端の回動中心の部分と、刃部が形成された残りの部分とで幅を大きく異ならしめることにより、遠心力増大の効果を発揮させる形状である。フリーナイフＮ3 は、前記フリーナイフＮ1 において一方側の脚辺のみに傾斜角度を付した形状であり、傾斜角度を付した側の刃部が所定量だけ磨耗した状態で、最も回転バランスが良好となる利点を有する。フリーナイフＮ4 は、前記フリーナイフＮ1 において刃先部（先端部）の一面に重り部３２を一体に形成して、遠心力増大の効果を更に大きくしたものである。
【００３１】
更に、図１２（イ），（ロ）に、本発明に係る更に別のフリーナイフＮ5 ，Ｎ6 が示されている。フリーナイフＮ5 は、前記フリーナイフＮ1 において、基端部から刃先部（先端部）にかけて板厚を徐々に厚くしたものであり、遠心力増大による切断力増大の効果が更に大きくなる。フリーナイフＮ6 は、前記フリーナイフＮ1 において、ナイフステー１３に連結された状態における長手方向の中央部を境に刃先部が基端部よりも厚くなるように板厚が急激に変化したものであり、この板厚変化によっても、遠心力増大による切断力増大の効果が更に大きくなる。
【００３２】
また、フリーナイフの幅は一定であるが、その板厚のみが刃先側に向けて厚くなるようにした場合にも、遠心力増大による切断力増大の効果が奏される。
【００３３】
また、図１３（イ），（ロ）に示される各フリーナイフＮ7 ，Ｎ8 は、前記フリーナイフＮ1 の外形と同一であるが、その中心部に１つの孔３３又は２つの孔３４を形成して、刃部Ｎ7a，Ｎ8aの幅が刃先に向けて広くなる状態を確保したままで、全体質量を小さくすることにより、重心位置の変動をなくすか、或いは逆にフリーナイフＮ1 の重心位置よりもナイフステー１３の回転中心の側に移動させて、遠心力を小さくしたものである。また、図１３（ハ），（ニ）に示される各フリーナイフＮ9 ，Ｎ10は、前記フリーナイフＮ1 の外形と同一であるが、刃先側の端部中央に三日月状の切欠き３５又は鈍角三角形状の切欠き３６を設けて、上記各フリーナイフＮ7 ，Ｎ8 と同一の効果を図らんとしたものである。なお、Ｎ9a，Ｎ10a は、各フリーナイフＮ9 ，Ｎ10の刃部を示す。
【実施例２】
【００３４】
また、図１４（イ）は、ハンマーナイフと称されるフリーナイフＮ21を備えた草刈機の横駆動軸４１の部分の断面図であり、同（ロ）は、同（イ）のＢ矢視図である。横駆動軸４１には、軸方向及び周方向の双方に沿って所定間隔をおいてブラケット４２が一体に取付けられていて、各ブラケット４２に正面視でＹ字状をしたフリーナイフＮ21が連結ピン４３を介して横駆動軸４１の周方向に回動可能に連結されている。そして、図１４（イ）に示されるように、フリーナイフＮ21は、基端部から刃先部（先端部）に向けてその幅が徐々に広くなっている。このため、堤防の法面等において、横駆動軸４１を中心にして各フリーナイフＮ21が高速回転して、草木類に対して上方から下方に向けて叩き付けるように作用することにより、草木類が切断される。このようなフリーナイフＮ21においても、その刃部Ｎ21a の幅が刃先に向けて広くなっているために、遠心力の増大によって切断力も大きくなる。
【実施例３】
【００３５】
また、図１５は、本発明に係るフリーナイフＮ31を備えた芝刈機の芝刈ユニットＵの平面図である。芝刈ユニットＵは、縦駆動軸５１の下端部に一体に取付けられたナイフ取付用回転円板５２と、該回転円板５２の外周部であって、その下方に連結ボルト５３を介して回動可能に取付けられた複数（実施形態では４個）のフリーナイフＮ31とを備えている。芝刈機の機体（図示せず）が矢印Ｐの方向に移動しながら前記芝刈ユニットＵの縦駆動軸５１が高速回転して、その外周部に取付けられた複数のフリーナイフＮ31が芝生に衝撃的に接触することにより芝生を切断すると共に、前記フリーナイフＮ31がナイフ取付用回転円板５２の回転方向Ｒと逆方向に回動して前記衝突力を緩和しながら、芝生を連続的に刈り取るものである。この芝刈ユニットＵにおいても、フリーナイフＮ31の刃部Ｎ31a の形状が刃先に向けて幅広になっていると、前記実施例１と同様の作用効果が奏されて、芝生に対する切断力が大きくなって、その刈上り状態が良好となる。
【００３６】
また、フリーナイフの刃部の幅が刃先に向けて広くなると、幅が一定の形状の従来のフリーナイフに比較して、刃部の磨耗代が大きくなって、耐用時間（使用可能時間）が長くなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るフリーナイフＮを備えた乗用草刈機の平面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】乗用草刈機の前輪２８及び後輪２９に対するナイフユニットＮＵの配置を示す平面図である。
【図４】ナイフユニットＮＵの一部を分解した斜視図である。
【図５】ナイフユニットＮＵとナイフカバー３１との関係を示す斜視図である。
【図６】図３のＡ矢視図である。
【図７】（イ），（ロ）は、それぞれ本発明に係るフリーナイフＮ1 及び従来のフリーナイフＮ’がナイフステー１３に連結された状態の平面図である。
【図８】本発明に係るフリーナイフＮ1 の脚辺の傾斜角度（θ）の変化に対する「半径効果」、「質量効果」及び「トータル効果」の変化を示す表である。
【図９】（イ），（ロ）は、それぞれ本発明と従来の各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の刃部Ｎ1a, Ｎa'が同一量だけ磨耗して左右非対称形状になった状態で、遠心力により左右バランスした状態を示す図である。
【図１０】（イ），（ロ）は、それぞれ本発明と従来の各フリーナイフＮ1 ，Ｎ’の刃部Ｎ1a, Ｎa'が同一量だけ磨耗して、本発明のフリーナイフＮ1 の刃部Ｎ1aが回転方向Ｒと略直交した状態を示す図である。
【図１１】（イ）〜（ハ）は、それぞれ本発明に係るフリーナイフＮ2 ，同Ｎ3 ，同Ｎ4 を示す正面図〔但し（ハ）は、断面図と対図となっている〕である。
【図１２】（イ），（ロ）は、それぞれ本発明に係るフリーナイフＮ5 ，同Ｎ6 の正面図と断面図との対図である。
【図１３】（イ）〜（ニ）は、それぞれ本発明に係るフリーナイフＮ7 ないしＮ10の正面図である。
【図１４】（イ）は、ハンマーナイフと称されるフリーナイフＮ21を有する草刈機の横駆動軸４１の断面図であり、（ロ）は、（イ）のＢ矢視図である。
【図１５】本発明に係るフリーナイフＮ31を備えた芝刈機の芝刈ユニットＵの平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
ＣＮ：草刈ナイフ
Ｇ：フリーナイフの重心位置
Ｎ1 〜Ｎ10，Ｎ21，Ｎ31：フリーナイフ
Ｎ1a：フリーナイフの刃部
Ｔ：草木類
α：フリーナイフのすくい角
β：草木類に対するフリーナイフの刃部の衝突角度
θ：フリーナイフの脚辺の傾斜角度
５：縦駆動軸
１３：ナイフステー（ナイフ取付部材）
１４：連結ボルト（連結部材）
４１：横駆動軸
４２：ブラケット
４３：連結ピン（連結部材）
５１：縦駆動軸
５２：ナイフ取付用回転円板（ナイフ取付部材）
５３：連結ボルト（連結部材）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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