(57)【要約】【課題】  山林の下刈作業において、できるだけ簡単に再研磨(目立て直し)を行なうことができるとともに、複数回の再研磨に耐え長時間使用することができる下刈専用超硬刈刃を実現する。【解決手段】  円板状の刃板１は、その外周に多数の歯形２を形成する。歯形の上辺は、先端から後方に向けて傾斜し次位の歯形のガレット３を形成する形状とし、各歯形の先端にタングステンカーバイドチップなどの硬質のチップ４を接合する。歯形の先端に接合するチップは、細長形状であって長手方向を歯形の上辺に沿った方向に配置し、短辺を歯形先端の掬い面６に位置させ、細長形状であるチップの長手方向先端に刃先５を形成する。これにより、やすり、主として丸やすりを用いてチップの僅かな量を研磨することによって刃先５の目立て直しを行なうことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の刃板の外周に多数の歯形を形成し、該歯形の上辺は先端から後方に向けて傾斜し次位の歯形のガレットを形成するものであって、各歯形の先端にタングステンカーバイドチップなどの硬質のチップを接合する超硬刈刃において、各歯形の先端に細長形状のチップの長手方向を歯形の上辺に沿った方向に配置し、短辺を歯形先端の掬い面に位置させ、細長形状であるチップの長手方向先端に刃先を形成するとともに、歯形前方の空所であるガレットをやすりが通過する大きさ及び形状であって、やすりによって掬い面として露出するチップ先端部分を研磨可能としたことを特徴とする下刈専用超硬刈刃。
【請求項２】
チップは、逃げ面となる歯形の上辺に沿った長辺寸法が３ミリメートル以上であって、掬い面となる短辺寸法が1.5〜2.5ミリメートルで、チップの接合方向である逃げ角が20度未満である請求項１記載の下刈専用超硬刈刃。
【請求項３】
刃板の外周に多数配置するチップ先端の刃先に横掬い角を形成し、該横掬い角は左右交互に傾斜させるとともに、チップには刃先が刃板の厚み表面よりも突出するあさりを形成したことを特徴とする請求項１記載の下刈専用超硬刈刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として山林の下刈り作業に使用して効果的な下刈専用超硬刈刃に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
エンジンによって回転駆動する刈払機は、平地における雑草刈り、山林の下刈りなどに広く使用されている。このうち、山林の下刈りに使用する刈払機では、刈り取る対象がつる草や通常の雑草だけでなく、笹や小潅木といった多種多様なものを切断する過酷な条件で使用される。また、山の奥深くに入り込んで作業を行なうため、刈刃板の損傷に対しては現場において刈刃板の刃先を再研磨するか、もしくは予備の刈刃板を携行して入山する必要があった。そこで、山林の下刈り用として比較的簡単に再研磨を行なうことができる、ササ刃と通称される図９に示す形状の全鋼製の刈刃板が広く使用されている。
【０００３】
全鋼製の刈刃板には、その用途に応じて種々の形状のものが利用されてきたが、全鋼製の刈刃板は耐久性に劣る欠点がある。そのため、平地での一般雑草刈りには、刈払機用の刈刃板として図10や図11に示すように、円板状の刃板Ａの外周に形成した歯形Ｂにタングステンカーバイドやチタンカーバイドなどの硬質のチップＣを接合した、チップソーが広く利用されるようになった。しかしながら、耐久性に優れるチップソーは、同時に再研磨が困難であるため、山林の下刈り用としては殆ど利用されていないのが実情であった。
図10に示す従来のチップソーは、特許文献１や２にも開示されているように、歯形Ｂの先端から斜め後方に埋設する態様でチップＣを接合している。図11に示す従来のチップソーは、特許文献１の図５や特許文献３に開示されるように、歯形Ｂの前面にチップＣを接合している。
【特許文献１】実公平０３−２３０５５号公報(図１、図５)
【特許文献２】特開平７−３１２９４６号公報(図１)
【特許文献３】特開平８−７１８４３号公報(図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全鋼製の刈刃板では刃先Ｄが摩滅し易く、特に過酷な条件で使用する山林の下刈りでは頻繁に刃先Ｄの再研磨(目立て直し)を行なう必要がある。この場合、図９にクロスハッチングで示すように、丸くなった刃先が尖るように歯形の前面部分を丸やすりを用いて切除部Ｅを切除する。
図10及び図11に示す従来のチップソーでは、全鋼製の刈刃板よりも耐久性に優れたものであるが、耐久性に優れたチップソーであっても、長時間の使用によって、あるいは過酷な条件下での使用によって、切れ刃であるチップＣの先端(刃先)が丸く摩滅してしまう。この時、摩滅によって丸くなった刃先Ｄを尖らせるべく、クロスハッチングで示すように、チップＣを含む歯形Ｂの上辺もしくは歯形Ｂの前面を大きく切除するように研磨する。
【０００５】
以上述べたように、全鋼製の刈刃板では頻繁に再研磨する必要があるとともに、従来のチップソーでは、硬質で耐摩耗性に優れたチップＣの比較的大きな範囲の切除部Ｅを正確に研磨する必要があり、作業現場で気軽に再研磨することができなかった。したがって、下刈りに使用する超硬刈刃の目立て直しは、刃先の掬い角度、横掬い角度、先端逃げ角度等の角度を正確に設定することができる機械設備の整った所で行い、作業現場には予備のチップソーを携行するのが普通である。このことは、それだけ作業者の装備負担が大きくなってしまう欠点となっていた。また、従来のチップソーでは、再研磨によってチップＣを大きく削り取ってしまうため、一つのチップソーを永く使用することができず、経済的でないという欠点があった。
上記、従来技術の欠点に鑑み本発明は、一回の研磨によって切除するチップの量が少なく、手作業による再研磨(目立て直し)をできるだけ簡単に行なうことができるとともに、複数回の再研磨に耐え、永く使用することができる経済的な下刈専用超硬刈刃を提供することを目的とするものである。特に、山林作業従事者は、従来から全鋼製の刈刃板の目立て直し作業に熟練していることに鑑み、その技術によって再研磨することができる下刈専用超硬刈刃を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明下刈専用超硬刈刃は、円板状の刃板１の外周に多数の歯形２,２を形成する。歯形２の形状は、上辺(外周縁)が先端から後方に向けて傾斜し、次位の歯形２のガレット３を形成するものとし、各歯形２の先端にタングステンカーバイド、チタンカーバイドなどの硬質のチップ４を接合する。各歯形２の先端に接合するチップ４は、細長形状のチップを用い、チップの長手方向を歯形２の上辺に沿った方向、すなわち周方向に配置し、短辺を歯形２先端の掬い面６に位置させて配置することによって、細長形状であるチップ４の長手方向先端に刃先５を形成する。歯形２前方の空所であるガレット３は、やすり、主として丸やすりが通過する大きさ及び形状であって、やすりによって掬い面６に露出するチップ４の先端部分を研磨可能とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、逃げ面７となるチップ４の歯形２の上辺に沿った長辺寸法が３ミリメートル以上であって、掬い面６となるチップの短辺寸法が1.5〜2.5ミリメートルであり、チップの接合方向である逃げ角βが20度未満の構造とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、刃板１の外周に多数配置するチップ４先端の切れ刃である刃先５に横掬い角γを形成し、横掬い角γは左右交互に傾斜させるとともに、チップ４には刃先５が刃板１の厚み表面から突出するあさりを形成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の本発明下刈専用超硬刈刃によれば、刃先５が摩滅した場合に歯形の前端部、すなわち掬い面をやすりによって再研磨する。このとき、掬い面に現れているチップは、細長形状のチップ４の短辺であるため、硬質で研磨が困難なチップ４を僅かな量だけ切除することによってチップ先端の刃先５を尖らせる目立て直しを、容易に行なうことができる。そのため、山林の下刈り作業などに際して切れ味や耐久性に優れた下刈専用超硬刈刃を利用するものでありながら、刃先５の摩滅に対して適宜目立て直しを行ないながら刈り払い作業を行なうことができ、従来のチップソーのように予備の刈刃板を携行する必要がなく、能率的に刈り払い作業を進めることができる。また、本発明に係る下刈専用超硬刈刃では、目立て直しに際して切除するチップの量が僅かであるため、従来のチップソーに比較して何度も目立て直しを行うことができ極めて経済的である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、チップの具体的な形状に係るものであるが、チップの長辺寸法を３ミリメートル以上、短辺を1.5〜2.5ミリメートルの範囲とすることによって、研磨が容易でかつ十分な刃先強度を備えるとともに、複数回の再研磨に耐えることができる。すなわち、本発明者の研究の結果、上記寸法とすることによって目立て直し(再研磨)に要する時間が短く、下刈刃としての性能(切れ味・耐久性)がチップの半径方向の厚みが1.5ミリメートルあれば十分に発揮することが判明したものである。また、逃げ角を０〜20度の範囲とすることによって、チップ先端である刃先の欠け、すなわちチッピングを防止することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、雑草や蔓といった細いものの下刈りだけでなく、従来手挽き鋸などを用いて切断していたような、ある程度太い潅木、小径の立ち木なども切断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る下刈専用超硬刈刃の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る下刈専用超硬刈刃の正面図であって、一部を拡大表示している。図２は、下刈専用超硬刈刃の一部分のみの拡大正面図、図３はチップの接合工程を示す略図である。
【００１３】
特殊工具鋼などの鋼材で円板状に形成する刃板１の外周縁には、多数の歯形２，２を形成し、各歯形の先端部分にチップ４を接合する。刃板１の外周縁に形成する歯形２は、突出する歯形２の前面が略円弧状であって、頂点から後方に向けてなだらかに傾斜してガレット３を形成し、次位の歯形２の前面に連続する。歯形２の頂点部分には、細長形状の硬質のチップ４を溶接やロー付けによって歯形２の上辺に沿って接合する。
【００１４】
歯形２前端の頂部にタングステンカーバイド、チタンカーバイドなど硬質のチップ４を接合するには、図３(ａ)に示すように、歯形２の前端頂部にチップ４を配置するためのチップ座８を形成しておき、このチップ座８に細長形状のチップ４を長辺が歯形の上辺に沿う態様に接合する。図３(ｂ)のようにチップ座にチップが接合された状態で、チップ４の上辺すなわち逃げ面７や、チップの前端面すなわち掬い面６を研磨し、図３(ｃ)に示す状態の下刈専用超硬刈刃を完成させる。
【００１５】
このようにして完成した下刈専用超硬刈刃の歯形は、図２に示すように略円弧状の掬い面６を備えた歯形２の前端頂部に、細長形状のチップ４が歯形の上辺に沿った状態で接合され、掬い面６前方のガレット３は丸やすりを通過させることができる形状となる。チップ４の先端は、切り刃である尖った刃先５となり、刃先５に続く前端面(短辺)が掬い面６を、上面(長辺)が逃げ面７を形成する。歯形２前面の掬い面６を、略円弧状に形成することによって、刃先５には一定角度の掬い角αが形成される。掬い角αは大きなほど鋭利となるが、強度との関係から０〜25度の範囲に設定する。チップ４の上面(長辺)は逃げ面７を形成するものであるが、後方になだらかに傾斜する態様から刃先５には一定角度の逃げ角βが形成される。逃げ角βは、強度との関係から０〜20度の範囲に設定するのが好ましい。
【００１６】
上記、構成とすることによって、本発明では鋭利な刃先５を備えた下刈専用超硬刈刃を完成させることができる。この下刈専用超硬刈刃は、歯形２に細長形状のチップ４が長辺で強力に接合されるため、刃先５に掛かる切削抵抗や衝撃によって脱落する可能性は少なく、耐久性に優れたものとすることができる。もっとも、掬い角α及び逃げ角βを大きくすればより鋭利に、小さくすればチップを脱落させようとする力が小さく、強度的に優れたものとすることができる。
【００１７】
摩滅しにくい下刈専用超硬刈刃といえども、使用によって刃先５が丸く摩滅してしまい、切れ味が鈍る。このような時は、ダイヤモンド丸やすりを用いて刃先５を再研磨することができる。すなわち、図５(ａ)に二点鎖線で示すように、ガレット５に丸やすり９を挿入し、刃板１と交差する方向に往復移動させることによって、図５(ｂ)に二点鎖線で示す歯形２の前端部分を切除し、鋭利な切れ刃として機能する新たな刃先を形成することができる。すなわち、丸やすり９によって刃板１そのものが、ガレット３の傾斜方向に切除される結果、歯形２の前端が後退する。ところが、歯形２の上辺も後方に傾斜しているため、結果として同じ形状の歯形２が維持され全体の直径が少し小さくなる。
【００１８】
図５(ｂ)に示す再研磨した下刈専用超硬刈刃を使用した結果、さらにチップ４の刃先５が摩滅した場合には、先に説明したのと同じように、丸やすり９を利用して歯形２の前端部分を再研磨することにより、刃先５を再度再生させることができる。そして、この作業を繰り返すことによってチップ４が徐々に短くなり、やがて図５(ｃ)に示すように、比較的小さなチップ４が歯形５の前端頂部に接合された状態になる。このように、本発明では、横長形状であるチップ４が短くなるまで何度も再研磨して利用することができ、極めて経済的なものとなる。
【００１９】
刃板１の歯形２に接合するチップ４の厚みＴは、刃板１の厚みｔとほぼ同一とすることによって十分な接合強度を維持することができるが、チップ４の厚みＴを刃板１の厚みｔよりも大きなものとすることもできる。また、刈払機用の超硬刈刃としては、必ずしもチップ４の刃先に横掬い角を形成する必要はないが、チップ４に横掬い角γ及びアサリ幅ｗを形成することによって、丸鋸のように機能させ小さな立ち木までも切断可能とすることができる。
【００２０】
すなわち、図４(ａ)に示す実施形態は、刃板１の厚みｔよりも大きな厚みＴのチップ４を刃板１の厚みの中心に接合することによって、刃板１の表裏両面からチップ４が一定の厚み分突出する。また、チップ４の刃先５に左右交互に横掬い角γを形成する結果、チップ４の刃先５、具体的には鋭く尖った刃先の先端、すなわち切っ先が左右交互に刃板１の表面から突出することになり、刃板１の表面から突出する厚みがアサリ幅ｗとなって鋸歯として機能するものとなっている。なお、鋸歯として機能するための横掬い角γは５〜20度の範囲、アサリ幅ｗは0.2〜0.3ミリメートル程度とすることによって、太い立ち木を除いて山林の下刈り作業で発生するほとんど全ての刈り払い作業に対応することができることが判明した。
【００２１】
図４(ｂ)に示す実施形態は、図４(ａ)に示す場合よりも小さな厚みＴのチップ４を接合する実施形態を示すものである。この実施形態では、刃板１にチップ４を接合するに際して、チップの側面が、刃板１の表面から一定寸法突出するように、左右交互に面方向にずらせて接合するとともに、刃板１の表面から突出している刃先４の先端が切っ先となるように、横掬い角γを形成している。これにより、チップ４の刃板１からの突出寸法がアサリ幅ｗとなって、鋸歯として機能するものである。
このように、チップ４を鋸歯として機能するようにアサリ幅ｗを確保することにより、従来手挽き鋸を利用して切断していたような小さな立ち木などを無理なく切断することができるものである。
【００２２】
本発明に係る超硬刈刃の再研磨(目立て直し)を行なうには、ガレット３部分に丸やすりを通して、歯形２の前端部分を研磨することによって実施できることは、先に説明した通りである。この場合に使用する丸やすり９は、丸棒の表面にダイヤモンド粒を付着させた公知のものを利用し、図６に示すように刃板１のガレット３部分を通過させ、刃板１と交差しかつ横掬い角γと一致する方向に往復移動させることによって、歯形２の前端面を研磨することができるものである。
【００２３】
ダイヤモンド粒を付着させた丸やすり９を利用することによって、硬質のチップ４を研磨することができるが、手作業による研磨作業では、チップ４よりも柔らかい刃板１が大きく切除され、歯形２の形状が変形してしまう可能性がある。このような事態に備えて、本発明者は丸やすり９にガイドカバー10を装着して使用することを工夫した。すなわち、図８に示すように、ガイドカバー10は丸やすり９のダイヤモンド粒を付着させたやすり部分に装着する筒状であって、一部に窓孔11をあけたものである。ガイドカバー10を装着した丸やすりを用いて、図７に示すようにチップ４を研磨する。この際、チップ４よりも柔らかいガレットの歯底部分などがガイドカバー10によって保護され、露出する丸やすり９のやすり部分によって、チップ４を含む歯形２の前面を効果的に切除し、歯底部分の削り過ぎを防止することができる。
【００２４】
丸やすり９によって掬い面６の再研磨を行なう場合、刃先５の掬い角αが大きくなりすぎないように、例えば25度以上にならないように配慮する。これは、使用する丸やすりの直径を選定することによって最適の掬い角に研磨することができるもので、例えば歯形２の高さが5.5ミリメートルである下刈専用超硬刈刃の研磨を行なう場合には、直径７ミリメートルの丸やすりを使用することによって実現することができる。
【００２５】
全鋼製の刈刃板は、刃先の摩滅が早く頻繁に目立て直しを行なう必要がある。例えば、従来のササ刃である全鋼製の刈刃板を用いて一般的な山林の下刈作業を行なう場合、１〜1.5時間ごとに目立て直しを行なう必要があるが、本発明に係る下刈専用超硬刈刃では、７〜12時間程度継続して作業を行なうことができた。このことは、一日の作業を継続して行なうことができることを意味する。また、一回の目立て直し作業による刃板の研削量は、従来のササ刃では0.5〜１ミリメートルであるが、本発明に係る下刈専用超硬刈刃の一回の目立て直し作業による刃板(チップ)の研削量は0.1〜0.3ミリメートル程度であった。
【００２６】
なお、図示実施形態においては、ガレット５の形状を丸やすりによって研磨することができる形状としているが、半丸やすりや平やすりを通過させることができる形状とし、丸やすり以外のやすりによって研磨できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係る下刈専用超硬刈刃の一例を示す正面図、
【図２】図２は、下刈専用超硬刈刃の一部分のみの拡大図、
【図３】図３は、刃板にチップを接合する過程を示す略図、
【図４】図４は、下刈専用超硬刈刃の厚み方向からみた一部分のみの拡大図、
【図５】図５は、歯形の研磨過程を示す概略図、
【図６】図６は、丸やすりによる歯形の研磨作業状態を示す概略図、
【図７】図７は、丸やすりにガイドカバーを使用した、歯形の研磨作業状態を示す概略図、
【図８】図８は、ガイドカバーを外した状態の丸やすりの一例を示す斜視図、
【図９】図９は、従来の全鋼製の刈刃板の一例を示す正面図、
【図１０】図１０は、従来の刈払機用チップソーの一例を示す正面図、
【図１１】図１１は、従来の刈払機用チップソーの別の一例を示す正面図。
【符号の説明】
【００２８】
１…刃板、  ２…歯形、  ３…ガレット、  ４…チップ、  ５…刃先、  ６…掬い面、  ７…逃げ面、  ８…チップ座、  ９…丸やすり、  10…ガイドカバー、  11…窓孔、  α…掬い角、  β…逃げ角、  γ…横掬い角、  ｗ…アサリ幅。
【図１】
2006055913.tif 000003
【図２】
2006055913.tif 000004
【図３】
2006055913.tif 000005
【図４】
2006055913.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006055913.tif 000008
【図７】
2006055913.tif 000009
【図８】
2006055913.tif 000010
【図９】
2006055913.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月17日(2004.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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