(57)【要約】【課題】  刈払機をその使用環境に応じてエンジンと電動モータのいずれをも動力源として駆動し得るとともに電動モータにより駆動している際にカッターが刈葉等によりロックしたときに容易にロックを解除し得るようにする。【解決手段】  操作アーム１０の先端にはカッター１３が取り付けられており、操作アーム１０の後端には従動側ジョイント１７が設けられている。この従動側ジョイント１７には、エンジン１８のエンジン出力側ジョイント３０と電動モータ１９のモータ出力側ジョイント３１とのいずれもが選択的に着脱自在に装着される。操作アーム１０の長手方向中央部にはハンドル１６が設けられており、カッター１３に刈葉等が絡みついてカッター１３がロックしたときに、電動モータ１９を逆転させてカッター１３を所定の回転数又は所定の時間にわたって逆転させるロック解除スイッチ４５がハンドル１６に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にカッターが連結され他端に従動側連結部を有する従動軸が回転自在に装着される刈払機本体と、前記刈払機本体に着脱自在に装着され前記カッターを正逆両方向に駆動する電動モータとを有し、
エンジンの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたエンジン出力側ジョイントと、前記電動モータの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたモータ側ジョイントとのいずれもが選択的に着脱自在に装着される従動側ジョイントを前記刈払機本体に設け、
前記刈払機本体に前記電動モータが装着された状態のもとで前記電動モータにより駆動されている前記カッターがロックしたときに、前記カッターを逆転させるロック解除スイッチを前記刈払機本体に着脱自在に装着することを特徴とする刈払機。
【請求項２】
請求項１記載の刈払機において、長手方向中央部に作業者により把持されるハンドルが設けられ前記従動軸が挿入される中空棒状の操作アームにより前記刈払機本体を形成することを特徴とする刈払機。
【請求項３】
請求項２記載の刈払機において、前記ロック解除スイッチをケーブルを介して前記電動モータに接続するとともに前記ハンドルに着脱自在に装着されるホルダに設けることを特徴とする刈払機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンと電動モータのいずれをも動力源としてカッターを駆動し得るようにした刈払機に関する。
【背景技術】
【０００２】
田畑の畦道や川原の土手に生える雑草、山林の下草や牧草等を刈り取るために草刈機とも言われる刈払機が使用されている。刈払機には、操作アームの先端にカッターを取り付け後端に動力源を装着するようにしたアーム連結タイプと、動力源の回転軸に直接カッターを取り付けるようにした直動タイプとがあり、動力源としてはエンジンを装着する場合と電動モータを装着する場合とがある。
【０００３】
電動モータを動力源とする刈払機には、例えば特許文献１に記載されるように、操作アームの先端に電動モータを装着し、電動モータのシャフトにカッターを直接取り付けるようにした直動タイプが多い。エンジンを動力源とする刈払機には、例えば特許文献２に記載されるように、操作アームの先端にカッターを取り付け、後端にエンジンを装着するようにしたアーム連結タイプが多い。
【０００４】
操作アームの先端にカッターを取り付け、後端にエンジンを装着するようにしたアーム連結タイプには、背負い架台にエンジンを搭載するようにした背負い式、操作アームに取り付けられたループ状のベルトを肩に掛けるようにした肩掛け式、及び操作アームに設けられたハンドルを手に持って操作するようにしたハンドル式等があり、ハンドルにはループハンドルと両手ハンドルとがある。
【０００５】
これらの刈払機に取り付けられるカッターには複数の切刃が設けられた円板状の金属刃があり、金属刃には刃数の違いにより４枚刃、８枚刃、及び３０枚以上の切刃が鋸刃状に設けられたものがある。金属刃には切断エッジを切刃の回転方向一方側の側面にのみ設けるようにした片刃式のものが多く用いられている。このような片刃式のカッターを刈払機に取り付けて刈り取り作業を行う場合には、回転するカッターを地面に対してほぼ平行に移動させることにより、進行方向側の切刃の切断エッジを雑草等に接触させてこれを刈り取ることになる。
【特許文献１】実開平５−２６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−８０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常の刈払機には作業者の安全を確保するためにカッターの作業者側を覆うようにカバーが取り付けられており、刈り取った雑草等の刈葉がカッターとカバーとの間に絡み付いてカッターがロックして回転が停止することがあり、さらには切れなかった雑草等がカバーやカッターの回転軸に絡み付いたり切刃に樹木等の異物が食い込んだりしてカッターがロックしてしまうこともある。
【０００７】
このようにして刈葉等によってカッターがロックした場合には、従来では、動力源の作動を停止させてから手作業によりカッターを逆転させることによってカッターに絡み付いた刈葉等を取り除く必要があり、刈葉除去作業を安全かつ容易に行うことが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、刈払機をその使用環境に応じてエンジンと電動モータのいずれをも動力源として駆動し得るとともに電動モータにより駆動している際にカッターが刈葉等によりロックしたときに容易にロックを解除し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の刈払機は、先端にカッターが連結され他端に従動側連結部を有する従動軸が回転自在に装着される刈払機本体と、前記刈払機本体に着脱自在に装着され前記カッターを正逆両方向に駆動する電動モータとを有し、エンジンの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたエンジン出力側ジョイントと、前記電動モータの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたモータ側ジョイントとのいずれもが選択的に着脱自在に装着される従動側ジョイントを前記刈払機本体に設け、前記刈払機本体に前記電動モータが装着された状態のもとで前記電動モータにより駆動されている前記カッターがロックしたときに、前記カッターを逆転させるロック解除スイッチを前記刈払機本体に着脱自在に装着することを特徴とする。
【００１０】
本発明の刈払機は、長手方向中央部に作業者により把持されるハンドルが設けられ前記従動軸が挿入される中空棒状の操作アームにより前記刈払機本体を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の刈払機は、前記ロック解除スイッチをケーブルを介して前記電動モータに接続するとともに前記ハンドルに着脱自在に装着されるホルダに設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、刈払機本体にエンジンと電動モータとのいずれかを選択的に装着することができ、エンジンと電動モータとをアタッチメントとして用意しておくことにより、刈り取り作業における使用環境に応じて刈払機をエンジン駆動式としてもモータ駆動式としても使用することができる。電動モータによりカッターを駆動している際に刈葉等がカッターに絡み付いてカッターの回転が止められた場合にロック解除スイッチを操作することにより、カッターを逆転させることができ、カッターに絡み付いた刈葉等を容易に取り除くことができる。
【００１３】
本発明によれば、刈払機本体をハンドルが設けられた操作アームにより形成することにより、作業者はハンドルを把持して操作アームを操ることで刈り取り作業を行うことができる。電動モータに接続されたロック解除スイッチはホルダによりハンドルに着脱自在に装着することができ、ハンドルにロック解除スイッチを設けることによりハンドルを把持した状態でロック解除スイッチを操作することができ作業性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である刈払機を示す斜視図であり、図１（Ａ）は刈払機本体にエンジンを装着した状態を示し、図１（Ｂ）は刈払機本体に電動モータを装着した状態を示す。図１に示す刈払機はアーム連結タイプであり、刈払機本体としての操作アーム１０を有している。操作アーム１０は中空棒状の部材により構成されており、内部には従動軸１１が回転自在に装着されている（図２及び図４参照）。
【００１５】
操作アーム１０の先端部には支持部材１２が取り付けられ、この支持部材１２には金属製のカッター１３が回転自在に取り付けられており、カッター１３は従動軸１１の先端に傘歯車対（図示省略）を介して連結されている。カッター１３は複数の切刃１４が鋸刃状に設けられた円板状の金属刃であり、切断エッジが切刃の回転方向一方側の側面にのみ設けられた片刃式である。操作アーム１０の先端部にはカッター１３の作業者側を覆うようにカバー１５が取り付けられており、このカバー１５によりカッター１３に作業者が接触するのが防止され作業の安全が図られている。
【００１６】
操作アーム１０の長手方向中央部には２つのハンドル１６が取り付けられ、作業者はハンドル１６を両手で把持することによりカッター１３を地面から持ち上げて移動させることができる。なお、図示する場合には刈払機は操作アーム１０に２つのハンドル１６が取り付けられた両手ハンドル式であるが、これに代えてループハンドル式としても良く、操作アーム１０にループ状の肩掛け用のベルトを取り付けて刈払機を肩掛け式としても良い。
【００１７】
操作アーム１０の後端部には刈払機本体側のジョイントとして従動側ジョイント１７が取り付けられ、操作アーム１０は従動側ジョイント１７の部分で、図１（Ａ）に示すようにエンジン１８と、図１（Ｂ）に示すように電動モータ１９とのいずれもが選択的に着脱自在に装着されるようになっている。
【００１８】
図２は図１（Ａ）に示した刈払機の一部を示す拡大断面図であり、図３（Ａ）はエンジンの正面図であり、図３（Ｂ）は同図（Ａ）に示すエンジンの側面図である。エンジン１８は４サイクルの単気筒ガソリンエンジンであり、エンジンカバー２０内にはクランク軸からなるエンジン出力軸２１を回転自在に支持するクランクケースが組み込まれており、クランクケースにはピストンが往復動自在に装着されるシリンダ等のエンジン構成部材（図示省略）が組み込まれている。エンジン出力軸２１にはリコイルスタータが設けられており、リコイルノブ２２を引っ張ることによりエンジン１８を始動させることができる。燃料タンク２３内のガソリンを燃料としてエンジン１８を駆動させると、エンジン出力軸２１に取り付けられた冷却ファン２４がエンジン１８を冷却する。
【００１９】
図４は図１（Ｂ）に示した刈払機の一部を示す拡大断面図であり、図５（Ａ）は電動モータの正面図であり、図５（Ｂ）は同図（Ａ）に示す電動モータの側面図である。電動モータ１９は略六角柱形状のモータケース２５を有し、このモータケース２５にはアマチュアシャフトからなるモータ出力軸２６が回転自在に支持されており、モータケース２５内にはモータ出力軸２６に固定されるアーマチュアやアーマチュアに対向するマグネット等のモータ構成部材（図示省略）が組み込まれている。また、電動モータ１９の外周部にはリチウムイオン電池等の充電式バッテリ２７が装着されており、このバッテリ２７から供給される電力により電動モータ１９を駆動させることができる。
【００２０】
図６（Ａ）は従動側ジョイントの正面図であり、図６（Ｂ）は同図（Ａ）に示す従動側ジョイントの側面図である。従動側ジョイント１７は操作アーム１０よりも大径のカップ状に形成され操作アーム１０の後端部に取り付けられており、その開口端には正方形状のフランジ部２８が設けられている。フランジ部２８の四隅には締結部材であるボルト２９がねじ込まれる締結孔２８ａが形成されている。
【００２１】
図３（Ａ）に示すように、エンジンカバー２０には締結孔２８ａのそれぞれに対応する締結孔３０ａが形成されたエンジン出力側ジョイント３０が設けられており、従動側ジョイント１７のフランジ部２８にエンジン出力側ジョイント３０を突き合わせた状態で締結孔２８ａ，３０ａのそれぞれにボルト２９をねじ止めすることにより、従動側ジョイント１７にエンジン１８を着脱自在に装着することができる。図５（Ａ）に示すように、モータケース２５には締結孔２８ａのそれぞれに対応する締結孔３１ａが形成されたモータ出力側ジョイント３１が設けられており、従動側ジョイント１７のフランジ部２８にモータ出力側ジョイント３１を突き合わせた状態で締結孔２８ａ，３１ａのそれぞれにボルト２９をねじ止めすることにより、従動側ジョイント１７に電動モータ１９を着脱自在に装着することができる。なお、図２、図３に示す符号３２はゴム製のシール部材である。
【００２２】
このような従動側ジョイント１７の内部には、図２及び図４に示すように、従動軸１１に固定され従動軸１１と一体として回転するクラッチドラム３３が組み込まれており、このクラッチドラム３３により従動側連結部が構成されている。
【００２３】
エンジン出力側ジョイント３０の内部には、図２に示すように、エンジン出力軸２１の先端部に設けられる一対のクラッチシュー３５が組み込まれており、このクラッチシュー３５により駆動側連結部が構成されている。図１（Ａ）に示すように、従動側ジョイント１７にエンジン１８が装着されたときには、これらのクラッチシュー３５とクラッチドラム３３とにより従動軸１１とエンジン出力軸２１との間に遠心クラッチ３６が構成される。
【００２４】
図７は図２における横断面図である。図２に示すように、エンジン出力軸２１には円板状の回転板３７が固定され、図７に示すように、この回転板３７にはピン３８によりクラッチシュー３５が揺動自在に装着されている。それぞれのクラッチシュー３５には引っ張りコイルばね３９が装着されており、この引っ張りコイルばね３９によりクラッチシュー３５のそれぞれには摩擦接触部３５ａがクラッチドラム３３の内周面から離れる方向のばね力が加えられている。
【００２５】
これにより、リコイルノブ２２を引っ張ってエンジン１８を始動させるときには、遠心クラッチ３６が開放状態となっておりリコイルノブ２２には大きな抵抗力が加わらないので容易にエンジン１８を始動させることができる。更に、エンジン回転数の上昇にともない増加する遠心力により、クラッチシュー３５は引っ張りコイルばね３９のばね力に抗して拡開しクラッチドラム３３の内周面に押し付けられてクラッチドラム３３と連結され、エンジン出力軸２１は遠心クラッチ３６を介して従動軸１１と直結状態とされることにより従動軸１１を介してカッター１３を回転させて草を刈り取ることができる。
【００２６】
モータ出力軸２６の先端部には駆動側連結部としての一対のクラッチシュー４０が設けられ、これらのクラッチシュー４０はモータ出力側ジョイント３１に組み込まれており、図１（Ｂ）に示すように、従動側ジョイント１７がモータ出力側ジョイント３１に締結されたときには、これらのクラッチシュー４０とクラッチドラム３３とにより従動軸１１とモータ出力軸２６との間に遠心クラッチ４１が構成される。
【００２７】
図４に示すように、モータ出力軸２６には円板状の回転板４２が固定され、この回転板４２にピン（図示省略）を用いてクラッチシュー４０が揺動自在に装着されている。それぞれのクラッチシュー４０には引っ張りコイルばね４３が装着されており、この引っ張りコイルばね４３によりクラッチシュー４０のそれぞれには摩擦接触部４０ａがクラッチドラム３３の内周面から離れる方向のばね力が加えられている。
【００２８】
これにより、電動モータ１９の回転数の上昇にともない増加する遠心力により、クラッチシュー４０は引っ張りコイルばね４３のばね力に抗して拡開しクラッチドラム３３の内周面に押し付けられてクラッチドラム３３と連結され、モータ出力軸２６は遠心クラッチ４１を介して従動軸１１と直結状態とされることにより従動軸１１を介してカッター１３を回転させて草を刈り取ることができる。更に、カッター１３に草が絡まる等してバッテリ２７から駆動電流が供給された状態のままカッター１３の回転が停止したときには、クラッチドラム３３に対してクラッチシュー４０が滑ることによりモータ出力軸２６は回転し続け、電動モータ１９に過電流が流れることが防止される。この電動モータ１９に対して供給される電力を制御することによりモータ出力軸２６の回転数及び回転方向を自在に制御することができる。
【００２９】
図８（Ａ）は図１（Ｂ）に示すハンドルに設けられるロック解除スイッチを拡大して示す斜視図であり、図８（Ｂ）はロック解除スイッチを有するモータ逆転回路を示す回路図である。ハンドル１６のグリップ部分の近くには、モータ回転数を制御するための調整ダイアル４４と回転方向を切り替えるためのロック解除スイッチ４５を有するモータ調節器４６が着脱自在に装着されている。このモータ調節器４６はハンドル１６に着脱自在に装着されるホルダ４７を有しており、図示する場合には、ホルダ４７は断面略Ｃ字形の装着バンド４８を有しており、装着バンド４８はその切り欠き部４８ａで拡開自在となっている。この切り欠き部４８ａにはボルト４９が挿通されるようになっており、切り欠き部４８ａからハンドル１６を嵌め込んだ後、切り欠き部４８ａにボルト４９を挿通させてナット５０を用いて締結することにより、ハンドル１６に対してモータ調節器４６を着脱自在に装着することができる。
【００３０】
調整ダイアル４４には可変抵抗器（図示省略）が組み込まれており、調整ダイアル４４を回転操作することにより可変抵抗器の抵抗値を変化させることでバッテリ２７から電動モータ１９へ供給される駆動電流を変化させて、電動モータ１９の回転数を調整することができる。電動モータ１９の回転数を調整することにより従動軸１１を介してカッター１３の回転数を調整することができる。
【００３１】
このモータ調節器４６はケーブル５１を介して電動モータ１９に接続されており、図１（Ｂ）に示すように、電動モータ１９を操作アーム１０に装着する場合には、ホルダ４７を用いてハンドル１６に着脱自在に装着され、エンジン１８を操作アーム１０に装着する場合には、モータ調節器４６は、図１（Ａ）に示すように、ハンドル１６から取り外される。ロック解除スイッチ４５は、図８（ｂ）に示すように、図示しないばね部材により常時モータ正転接点に接続され、ロック解除スイッチ４５が押し込まれると、モータ駆動回路の逆転接点が導通状態となり、ロック解除スイッチ４５が押し込まれている間だけ電動モータは逆転することになる。
【００３２】
ロック解除スイッチ４５は、図示する場合には、ばね部材が組み込まれた押しボタン式のスイッチであり、通常時は図８（Ｂ）に示すようにモータ逆転回路の正転接点に保持されており、押圧されると一時的に逆転接点に接触して電動モータ１９は逆転される。押圧状態が解除されてロック解除スイッチ４５が元の位置に戻ると逆転接点は、図８（Ｂ）に示すように開かれて正転接点が接触しモータ出力軸２６は再び正転するようになっている。逆転回路としては、図示される場合に限られず、ロック解除スイッチ４５が一度押されると、所定の回転数、例えば１回転だけモータ出力軸２６を逆回転させるようにしたり、数秒間だけモータ出力軸２６を逆転させるようにしても良い。また、ロック解除スイッチ４５の形状及び構造は図示する場合に限られず、作業者が操作することにより電動モータ１９に逆転電流を送ることができるものであればスライド式、レバー式または回転式のスイッチ等でも良い。
【００３３】
このような刈払機においては、操作アーム１０にエンジン１８を装着して刈り取り作業を行うことができるとともに操作アーム１０に電動モータ１９を装着して刈り取り作業を行うことができる。電動モータ１９によりカッター１３を回転駆動して刈り取り作業を行っている際に、カッター１３に刈葉が絡み付いたり異物が食い込んでカッター１３がロックされて回転が停止したときには、ロック解除スイッチ４５を操作することにより電動モータ１９のモータ出力軸２６を介してカッター１３の回転方向を所定の回転数又は時間にわたって逆転させることができる。これにより、カッター１３に絡み付いた刈葉等を安全かつ容易に取り除くことができ、作業性の向上を図ることができる。モータ調節器４６をグリップ部分の近くに装着することにより、ハンドル１６を把持した状態のままロック解除スイッチ４５を指先で操作することができ、カッター１３のロック解除作業を容易に行うことができる。
【００３４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明は直動タイプの刈払機や、走行台車に駆動源とカッターとを装着するようにしたタイプの刈払機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）は刈払機本体にエンジンを装着した状態を示し、（Ｂ）は刈払機本体に電動モータを装着した状態を示す。
【図２】図１（Ａ）に示す刈払機の一部を示す拡大断面図である。
【図３】（Ａ）はエンジンの正面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）に示すエンジンの側面図である。
【図４】図１（Ｂ）に示す刈払機の一部を示す拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は電動モータの正面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）に示す電動モータの側面図である。
【図６】（Ａ）は従動側ジョイントの正面図であり、（Ｂ）は図６（Ａ）に示す従動側ジョイントの側面図である。
【図７】図２における横断面図である。
【図８】（Ａ）は図１（Ｂ）に示すハンドルに設けられるロック解除スイッチを拡大して示す斜視図であり、（Ｂ）はロック解除スイッチを有するモータ逆転回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  操作アーム
１３  カッター
１６  ハンドル
１７  従動側ジョイント
１８  エンジン
１９  電動モータ
３０  エンジン出力側ジョイント
３１  モータ出力側ジョイント
４５  ロック解除スイッチ
【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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