(57)【要約】【課題】地面との距離感を良好に捉えることができて、刃先の欠け等を防止して回転刃の寿命を延ばすことができると共に、振動等を抑えて十分な刈払い性能が得られ、かつ安全性に優れた草刈用回転刃及びその製造方法を提供する。【解決手段】中心に刈払い機への取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、多数の刃先が所定間隔で設けられた草刈用回転刃であって、台金の取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みが同心円状の均等位置に一体形成されると共に、台金の凹み部分を除く部位が刈払い機のフランジ面と同一面の平面で形成されていることを特徴とする。また、凹みは略半球状の凹みで形成され、台金の半径の中間位置より外周縁部側寄りに設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に刈払い機への取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、多数の刃先が所定間隔で設けられた草刈用回転刃であって、
前記台金の取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みが同心円状の均等位置に一体形成されると共に、前記台金の凹み部分を除く部位が前記刈払い機のフランジ面と同一面の平面で形成されていることを特徴とする草刈用回転刃。
【請求項２】
前記凹みは、略半球状の凹みで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の草刈用回転刃。
【請求項３】
前記凹みは、台金の半径の中間位置より外周縁部側寄りに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の草刈用回転刃。
【請求項４】
中心に刈払い機への取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、多数の刃先が所定間隔で設けられた草刈用回転刃の製造方法であって、
台金素材の前記取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みを同心円状の均等位置に一体形成する工程と、該工程で得られた台金素材を熱処理する工程と、該工程後に前記刃先を加工する工程と、を備えることを特徴とする草刈用回転刃の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理する工程は、専用治具を使用して、前記台金素材を焼入れする工程と、該焼入れ後に前記台金素材を焼戻しする工程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の草刈用回転刃の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、台金の外周縁部に設けた刃先により雑草や雑木等を刈払いする際に使用される草刈用回転刃及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、草刈用刈払い機の大半は、反時計方向に回転刃を回転させ、右から左に回転刃を振りながら、回転刃の刃先の鋭利さと回転力とで雑草等を刈払うようになっている。この刈払い作業時に、雑草の中に回転刃の刃先を入れて行っているため、刃先と雑草の根本とに適正間隔を揃えることが難しい。また、草刈用回転刃は、熱処理した鋼板に超硬合金からなるチップがロー付けされて研磨されることで、チップが雑草等を刈払う刃先として機能し、この刃先は、雑草のみを刈払う作業をしている限り摩耗も少なく切れ味の鈍化は遅い。ところが、実際の刈払い作業では、刈払うことにより雑草を根絶できるわけではないが、作業者は雑草の根本付近から刈払うように地面すれすれをねらうことが多い。【０００３】  このような思いがある中での刈払い作業行動は、どうしても左手が下がり気味になり、刃先と地面との距離感が解らず作業者の感覚を頼りに作業をしているのが実情で、刃先が地面と接触し易くなる。また、雑草に入った刃先は、作業者に見えない状態となって刃先が地面に当たるか否かは作業者の感覚任せとなっていることから、地面にある小石等に刃先としてのチップが衝突するとチップは簡単に欠けてしまうことになる。また、畦や河川敷の法面境界線のように作業現場に小さな小石が沢山有る場合、作業者は回転刃を出来る限り浮かせて小石等を刃先に当てないように注意するものの、長時間の作業では地面との距離感に往々して狂いが生じ易く、刃先を舗装面等の地面に接触させたり小石等に当ててしまい、刃先を欠かせて回転刃の寿命を短くしてしまう。【０００４】  そこで、このような不具合を解消するために、図７及び図８に示すような、草刈用回転刃１０１（回転刃１０１という）が使用されている。この回転刃１０１は、鋼板からなる台金１０２の外周縁部１０２ａにガレット１０６とチップ１０８（刃先）が円周方向に沿って一定間隔で多数設けられると共に、チップ１０８は、台金１０２に形成されたチップ固着部１０７にそれぞれロー付け固着されている。また、台金１０２の中心位置には、刈払い機５（図９参照）への取付穴１０４が形成されると共に、回転刃１０１の軽量化を図るために多数の軽量穴１０３が形成されている。さらに、台金１０２の取付穴１０４の外側には、台金１０２の裏面側（図８の下面側）に同心円状（円環状）に窪んだ凹み１０９が形成されている。なお、チップを備えた草刈用回転刃は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１６８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、このような回転刃１０１においては、軽量化のため台金１０２に多数の軽量穴１０３を設け、熱処理した台金１０２にチップ１０８をそれぞれロー付け固着して研磨した後に、プレス加工により同心円状に凹み１０９を形成しているため、図９に示すように、凹み１０９の高さ寸法により地面１１との距離を測ることが可能で刃先（チップ１０８）が地面１１に直接触れることを防いでくれる。しかし、凹み１０９をプレス加工で加工する特性上、刃先は、刈払い機５の取付用のフランジ１０の取付面１０ａ（フランジ面）に対して角度がついた状態、つまり刃先部分が外周上方向に反った状態となる。その結果、回転刃１０１の刃先が刈払う雑草１２に対して略直角に入り難く斜めとなって、雑草１２を切断することなくなぎ倒す状態になる等、回転刃１０１に十分な刈払い性能を得ることが難しい。【０００７】  また、回転刃１０１が取付られる刈払い機５は、高速回転数（使用域４５００〜６５００Ｒ／Ｍ）で使用されるため、刃先に大きな遠心力が作用し、刃先が平坦ではなく反った状態の場合、回転刃１０１が振れ易く作業がしづらい。これは、十分に刈払い性能を得ようとして刈払い機５の回転数を高くすればする程、振れが一層顕著になって作業が一層しづらくなる。さらに、凹み１０９部分に軽量穴１０３が設けられているため、作業時にこの軽量穴１０３に入り込んだ小石等が跳ね飛ばされる虞があり、草刈り作業の安全性の面で劣る。また、畦や河川敷のような作業現場の場合、台金１０２の摩耗が起こり易いため、同心円状に形成された凹み１０９部分の全体が摩耗により薄くなる等して台金１０２の強度が低下すると、前述した振れがより一層顕著になったり、高速回転で使用する刈払い機５の場合に、回転刃１０１が凹み１０９部分で分断された状態になって不測の事態が生じる虞がある。【０００８】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、地面との距離感を良好に捉えることができて、刃先の欠け等を防止して回転刃の寿命を延ばすことができると共に、振動等を抑えて十分な刈払い性能が得られ、かつ安全性に優れた草刈用回転刃を提供することにある。また、他の目的は、前記目的の回転刃を、簡単に製造することができて、安価でかつ高品質な回転刃を容易に得ることが可能な草刈用回転刃の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、中心に刈払い機への取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、多数の刃先が所定間隔で設けられた草刈用回転刃であって、前記台金の取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みが同心円状の均等位置に一体形成されると共に、前記台金の凹み部分を除く部位が前記刈払い機のフランジ面と同一面の平面で形成されていることを特徴とする。【００１０】  また、請求項２に記載の発明は、前記凹みが略半球状の凹みで形成されていることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記凹みが、台金の半径の中間位置より外周縁部側寄りに設けられていることを特徴とする。【００１１】  また、請求項４に記載の発明は、中心に刈払い機への取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、多数の刃先が所定間隔で設けられた草刈用回転刃の製造方法であって、台金素材の前記取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みを同心円状の均等位置に一体形成する工程と、該工程で得られた台金素材を熱処理する工程と、該工程後に前記刃先を加工する工程と、を備えることを特徴とする。【００１２】  また、請求項５に記載の発明は、前記熱処理する工程が、専用治具を使用して、前記台金素材を焼入れする工程と、該焼入れ後に前記台金素材を焼戻しする工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】  本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、台金の取付穴と刃先との間に台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みが、同心円状の均等位置に一体形成されると共に、前記台金の凹み部分を除く部位が刈払い機のフランジ面と同一面の平面で形成されているため、凹みにより地面との距離感を良好に捉えることができて、刃先の欠け等を防止して回転刃の寿命を延ばすことができると共に、台金と同一面の刃先により台金の振動等を抑えたり、刃先を雑草等に直角に入れることができて十分な刈払い性能を得ることができる。また、不連続な凹みにより、凹みの摩耗時の不測な事態発生を防ぐこと等ができて、草刈用回転刃の安全性を向上させることができる。【００１４】  また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、凹みが略半球状の凹みで形成されているため、凹みの小石等との接触面を小さくできて、小石等の飛散を確実に防止できると共に、凹みの内径を所定に設定することができて、各種作業現場で使用可能な回転刃に容易に対応することができる。【００１５】  さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、凹みが台金の半径の中間位置より外周縁部側寄りに設けられているため、凹みと刃先の距離を最適に設定して刃先を雑草の根本に確実に当てることができ、刈払い作業の能率向上を図ることができる。【００１６】  また、請求項４に記載の発明によれば、台金素材の取付穴と刃先との間に、台金の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹みを同心円状の均等位置に一体形成する工程と、台金素材を熱処理する工程と、刃先を加工する工程と、を備えるため、凹みを台金素材の段階で形成した後に台金素材の熱処理や刃先の加工を行うことができて、凹みの形成や熱処理及び刃先加工を簡単に行うことができ、請求項１に記載の回転刃を安価でかつ高品質に製造することができる。【００１７】  また、請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、熱処理する工程が、専用治具を使用して、台金素材を焼入れする工程と焼入れ後に台金素材を焼戻しする工程とを含むため、凹み部分の内部応力の分散を良好に行うことができると共に、専用治具の使用により台金の平坦度を良好に確保することができて、一層高品質な回転刃を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】  本発明に係わる草刈用回転刃の一実施形態を示す平面図
【図２】  同図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３】  同刈払い機への取付状態の説明図
【図４】  同草刈用回転刃の製造方法の一例を示す工程図
【図５】  同その専用治具の平面図
【図６】  同草刈用回転刃の変形例を示す平面図
【図７】  従来の草刈用回転刃を示す平面図
【図８】  同図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図９】  同刈払い機への取付状態の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に係わる草刈用回転刃の一実施形態を示している。図１に示すように、草刈用回転刃１（回転刃１という）は、円板状で軽量化のための軽量穴３が多数設けられると共に、中心に刈払い機５（図３参照）への取付穴４が形成された台金２を有している。
【００２０】  この台金２の外周縁部２ａには、ガレット６（刃室）とチップ固着部７が一定間隔で多数形成され、各チップ固着部６には、同一形状に形成された超硬合金からなる刃先としてのチップ８がそれぞれロー付け固着されている。また、台金２の前記取付穴４とチップ８（刃先）との間で、台金２の半径の中間位置より外周縁部２ａ側寄りには、円周方向に不連続な状態で６個の凹み９が一体形成されている。
【００２１】  この凹み９は、衝撃に強いことと加工性を考慮して略半球状に形成されて、その曲率が全球状外径の１／４〜１／２程度に設定され、図２に示すように、例えば台金２の直径が２３０ｍｍの場合、台金２の裏面側（図２の下面側）に寸法ｈ１＝６．０ｍｍ窪んだ状態で設けられている。また、凹み９は、その内径がφ＝３０ｍｍ、外面側のアールがＲ１＝２２．９５ｍｍ、内面側のアールがＲ２＝２１．７５ｍｍに設定されると共に、６個の凹み９が同心円状に均等に配置されることにより、偏心重量を少なくして回転刃１がバランス良く回転できるように設定されている。なお、図１〜図３に示すように、台金２の前記凹み９を除く部位は、全て同一面として形成されている。
【００２２】  そして、この回転刃１は、図３に示すように、その取付穴４が刈払い機５にフランジ１０によって取付られる。このとき、凹み９の高さｈ１の設定及び凹み９の台金２のチップ８からの距離により、刈払い作業時に、フランジ１０の下面１０ｂが地面１１に接触しない状態に設定されている。この凹み９の高さｈ１があまり高かったり凹み９の位置があまりチップ８に近すぎると、雑草１２の根本まで回転刃１の刃先（チップ８）が届かない場合があり、高さｈ１やチップ８からの距離は、フランジ１０の下面１０ｂが地面１１から僅かに浮く程度となるように設定することが好ましい。
【００２３】  また、フランジ１０の取付面１０ａ（フランジ面）と、回転刃１の前記凹み９を除く外周縁部２ａや取付穴４の外側部分等は、前述したように同一平面に設定されており、これにより、回転刃１が取付られた刈払い機５で雑草１２を刈払いする場合、凹み９が地面１１に接触しつつ、回転刃１の刃先が雑草１２の根本に略直角状態で入るようになっている。また、凹み９が略半球状に形成されて地面１１との接触面が曲面とされていることから、地面１１上の小石等との接触面が小さくなり、刈払い作業時の小石等の飛散を防止することができるようになっている。
【００２４】  次に、前記回転刃１の製造方法の一例を、図４及び図５に基づいて説明する。前記回転刃１は、図４に示すように、先ず、鋼板からなる円板状の台金素材をプレス加工（絞り加工）して台金素材に凹み９を加工（Ｋ１）する。この加工で凹み９が形成された台金素材を、所定温度で焼入れ（Ｋ２）し、その後所定温度で焼戻し（Ｋ３）する。この焼入れと焼戻しによる熱処理時に、台金素材の表面側に図５（ａ）に示す平坦な治具１３（型）を当接させ、台金素材の裏面側に図５（ｂ）に示す、前記凹み９に対応した位置に開口１４ａが設けられた治具１４（型）を当接させて行う。
【００２５】  この一対の治具１３、１４を使用した熱処理により、台金２の凹み９以外の部分の平坦度が確保されると共に、凹み９部分の内部応力が分散される。そして、このように熱処理された台金素材の外周縁部２ａのチップ固着凹部７にチップ８をそれぞれロー付け固着すると共にチップ８を研磨する刃先加工（Ｋ４）を行う。これにより回転刃１が製造される。この刃先加工Ｋ４を最終工程で行うことにより、チップ８（刃先）の精度が回転刃１の切れ味に結び付くようになっている。つまり、前記回転刃１は、台金素材の段階で凹み９を形成（加工）し、この凹み９を形成した台金素材を熱処理し、その後に刃先加工を行うことになり、従来のように刃先加工まで終わった製品を加工して凹みを形成する必要がなくなり、凹み９の加工等が簡単に行える。
【００２６】  なお、台金２に設けられる凹み９の大きさ等の形態は、以上の例に限定されず、例えば図６に示すように、台金２の直径が２５５ｍｍの場合、凹み９の内径がφ１＝３４ｍｍに設定される。また、凹み９の数や曲率等の形態は、回転刃１の使用形態に応じて所定に設定される。すなわち、例えば田畑で使用される回転刃１の場合は、凹み９の曲率を大きくし、その数も少なくして、仮に石等があるときにその衝撃により回転刃１を上に軽く飛び上がらせて、作業者に刃先を欠かすもの（石等）が隠れていることを知らせて作業に注意を促すようにする。
【００２７】  また、連続的でしかも小石等の多いところで使用する回転刃１の場合は、接触部である凹み９が激しく摩耗することから、同心円状に曲率の小さな凹み９を均等に多数配列する。この場合、仮に凹み９が摩耗しても、最後は凹み９部分が軽量穴として機能する一般の回転刃と同じ形態となり、刃先が欠けることで回転刃１の寿命となる。その結果、従来例のように、凹み１０１部分の摩耗を助長するような台金形状にはならず、全ての凹み９が略同時に摩耗することがなくなり、また、凹み１０９部分の軽量穴１０３が地面１１と接触して小石を飛ばすことがなくなり、回転刃１による刈払い作業の安全性を著しく損なうこともなくなる。
【００２８】  このように、前記回転刃１によれば、台金２の取付穴４とチップ８との間に台金２の裏面側に窪んだ不連続な複数個の凹み９が、同心円状の均等位置に一体形成されているため、凹み９により地面１１との距離感を良好に捉えることができて、チップ８の欠け等を抑えて回転刃１の寿命を延ばすことができる。特に、刈払い作業時に凹み９が地面１１の石等に当たると、台金２が衝撃で上に持ち上がることから、この持ち上がりで作業者が雑草等により目に見えない石等を感知しつつ作業を行うことができて、チップ８の欠けを抑えることができ、回転刃１の寿命を一層延ばすことが可能になる。
【００２９】  また、回転刃１の台金２と同一面にチップ８が固着されているため、刈払い作業時の台金２の振動等を抑えることができて、作業者に振動による負担を掛けることなく刈払い作業を良好に行うことができると共に、チップ８を雑草１２等の根本部分に略直角に入れることができて、従来例の回転刃１０１のように、雑草１２をなぎ倒すようなこともなく、雑草１２を綺麗に刈払いできる等、回転刃１に十分な刈払い性能を容易に得ることができる。
【００３０】  さらに、凹み９が略半球状の不連続な凹み９で形成され、この凹み９部分を除く面が刈払い機５のフランジ１０の取付面１０ａと同一面であるため、凹み９の小石等との接触面をできるだけ小さくして、小石等の飛散を確実に防止することができると共に、凹み９の摩耗時の不測な事態発生を防ぐことができる等、回転刃１の安全性を高めることができる。また、略半球状の凹み９のアールＲ１、Ｒ２を所定に設定することにより、凹み９の地面１１への接触がスムーズとなり、チップ８と地面１１との距離感を安定して捉えることができると共に、凹み９が台金２の半径の中間位置より外周縁部２ａ側寄りに設けられているため、凹み９とチップ８の距離を最適に設定してチップ８を雑草１２の根本に確実に当てることができて、刈払い作業の能率向上を図ることができる。
【００３１】  また、本発明の回転刃１の製造方法によれば、台金素材の取付穴４とチップ８との間に不連続な複数個の凹み９を同心円状の均等位置に一体形成する工程と、台金素材を熱処理する工程と、刃先を加工する工程と、を備え、凹み９を台金素材の段階で形成した後に台金素材の熱処理やチップ８の加工を行うため、凹み９の形成や熱処理及び刃先加工を簡単に行うことができて、前記回転刃１を安価でかつ高品質に製造することができる。
【００３２】  特に、熱処理する工程が、治具１３、１４を使用して、台金素材を焼入れする工程と焼入れ後に台金素材を焼戻しする工程とを含むため、治具１３、１４の使用により台金２の平坦度を良好に確保しつつ、凹み９部分の内部応力の分散を良好に行うことができて、一層高品質な回転刃１を容易に製造することができる。また、チップ８のロー付け固着と研磨からなる刃先加工が最終工程となるため、チップ８の加工精度を回転刃１の切れ味に結び付けることができて、切れ味に優れた回転刃１の製造が可能になる。また、凹み９が台金素材のプレス加工等で形成されるため、凹み９の内径を所定寸法に簡単に設定することができて、各種作業現場に対応した回転刃１を容易に得ることができる。
【００３３】  なお、前記実施形態における、台金２のチップ固着部７の個数やその形状、チップ８の形態、軽量穴３の大きさや位置、凹み９の形状や数、治具１３、１４の形態等は一例であって、例えば軽量穴３を図６に示すように形成したり、略半球状の凹み９のアールＲ１、Ｒ２を外周縁部側と取付穴側で例えば外周縁部側が大きくなるように異ならせたり、凹み９自体の形状を半楕円形状とする等、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  本発明は、台金の外周縁部に刃先としてのチップがロー付け固着された回転刃に限らず、台金にチップに相当する刃先が一体形成された草刈用の回転刃にも利用できる。
【符号の説明】
【００３５】  １・・・チップソー、２・・・台金、２ａ・・・外周縁部、３・・・軽量穴、４・・・取付穴、５・・・刈払い機、６・・・ガレット（刃室）、７・・・チップ固着部、８・・・チップ（刃先）、９・・・凹み、１０・・・フランジ、１０ａ・・・取付面（フランジ面）、１０ｂ・・・下面、１１・・・地面、１２・・・雑草、１３、１４・・・治具、１４ａ・・・開口。
【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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