(57)【要約】【課題】切れ味を更に向上させると共に、草の絡まりをより効果的に解消できるようにし、チップソーが持つ異物飛散という問題を激減させる。【解決手段】チップソー１の山部２の背面部２２後半から超硬チップ１０に至るまでの谷部３内に、略三日月状の谷刃３１を形成する。また、背面部２２の湾曲線Ｇに対して山部２の頂部ｔから引いた接線ｇと、チップソー外周円Ｈに対して山部２の頂部ｔから引いた接線ｈとが、交差角２０度以上の角度で交差するようにする。また、超硬チップ１０の傾斜角θを７５度以下とし、その限界を谷刃３１の傾斜角ψとする。【選択図】　図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
略円盤状の外周部に複数の山部が所定間隔置きに形成され、山部と山部の間には、湾曲しながら陥没する谷部が形成される刈り払い機用チップソーであって、前記山部は、回転方向に対して掬い角を有するように形成される前面部と、山部の頂部から回転下流側の谷部に向けて湾曲しながら延出する背面部を備え、前記山部の前面部には超硬チップが埋設されるとともに、前記谷部には、外側に向けて厚みが徐々に減ずるように傾斜する谷刃が形成され、また、前記背面部の湾曲線に対して山部の頂部から引いた接線と、チップソーの外周円に対して山部の頂部から引いた接線とのなす角が２０度以上とされることを特徴とする刈り払い機用チップソー。
【請求項２】
略円盤状の外周部に複数の山部が所定間隔置きに形成され、山部と山部の間には、湾曲しながら陥没する谷部が形成される刈り払い機用チップソーであって、前記山部は、回転方向に対して掬い角を有するように形成される前面部と、山部の頂部から回転下流側の谷部に向けて湾曲しながら延出する背面部を備え、前記山部の前面部には超硬チップが埋設されるとともに、前記谷部には、外側に向けて厚みが徐々に減ずるように傾斜する谷刃が形成され、また、前記背面部の湾曲率が、チップソーの外周円と略同じ湾曲率であるように形成されていることを特徴とする刈り払い機用チップソー。
【請求項３】
前記背面部の湾曲率は、谷部の湾曲率より小さくされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の刈り払い機用チップソー。
【請求項４】
前記超硬チップの前面は、回転上流側に向けて所定の傾斜角度で先細り方向に傾斜しており、この傾斜角度は、７５度以下で且つ谷刃の傾斜角以上とされることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の刈り払い機用チップソー。
【請求項５】
前記超硬チップの前面の傾斜角度は、６０度〜７０度であることを特徴とする請求項４に記載の刈り払い機用チップソー。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、野草や牧草といった草地の刈り払いを行う刈り払い機に使用されるチップソーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、草原や牧草地などの草地を刈り払うに当たっては、先端に回転刃を有し、それを回転させる原動機を備えた刈り払い機を使って行われている。この回転刃としては、近年、飛散物の問題解決等の見地からナイロンコードを使った物も多く提案されているものの、切れ味という点では従来から汎用されてきた金属製の丸鋸回転刃には到底及ぶものではなく、依然としてこの丸鋸状回転刃の人気が根強い。このような丸鋸状回転刃としては、その先端に超硬チップを埋設した所謂チップソーが、近年その主流を占めている。
【０００３】
チップソーの利点としては、なんと言っても耐磨耗性であって、超硬チップの硬度が非常に高いため、長期間の使用においても磨耗による変形が少なく、その結果切れ味を維持できる点である。また、このようなチップソーが採用される以前に普及していた単一素材の鋼板回転刃は、磨耗によって切れ味が落ちた場合は、一旦取り外して回転面を替えるか、頻繁に先端を研磨する必要があったのに対し、このチップソーにおいては殆ど研磨の必要が無く、維持管理が容易である。
【０００４】
本考案者もまた、このチップソーを独自の研究によって開発を行い、例えば次ぎのような「刈払機用草刈刃」を提案している。この提案においては、突出した切断刃の間に形成される谷部に、外側に向けて厚みを徐々に減ずる形で、その湾曲形状に沿った谷刃を形成し、超硬チップのみならず、この谷部でより効果的に切断することにより、特に柔らかめの草がこの谷部に絡まり難くしたものである。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特願平７−１８７６２１公報
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
このようなチップソーは、耐磨耗性が高く、切れ味を維持できる反面、その性能を担っている超硬チップの硬さゆえの問題点がつきまとう。すなわち、硬いが故に、石などの障害物に衝突した場合、石が砕けたり、チップ自体が破損したりして飛散する危険を伴う。特に、回転刃本体と材質の異なるチップソーは、溶接による取り付けであるため、過剰な衝撃が加わった場合はこの溶接部分での離脱も考えられる。
【０００７】
また、多くのチップソーの超硬チップは、障害物と衝突した際に損傷し難くするために、超硬チップの回転方向最前面は平坦になっているものが多い。すなわち、チップソーの回転面に対してほぼ直角に形成されているものが殆どである。したがって、回転面においては鋭利でないため、切れ味や作業効率を上げるためには、チップソーの回転を有る程度以上の回転速度を保つ必要が生じる。その結果、異物との衝突の際の衝撃力が大きくなり、飛散が助長されかねない。
【０００８】
さらに、本考案者は、自らが考案した谷刃を有するチップソーについて、条件によっては草がその谷部に入ることなく、突出した山部で弾かれてしまって、せっかく設けた谷刃の効果が発揮されない場合があることに気が付いた。特にこれは高速運転であるとその傾向が顕著である。そのため、比較的低速回転でも超硬チップの切れ味を向上させると共に、谷部へ草をさらに効率的に導くことができれば、自ら考案した谷刃の効果も、相乗的に向上することがわかってきた。
【０００９】
そこで本考案は、この課題を解決するために、切れ味を更に向上させると共に、草の絡まりをより効果的に解消することができ、それによってチップソーが持つ異物飛散という問題を激減させることができる刈り払い機用チップソーを提供することを目的とする。特に、チップソーの高速回転力による切断力を得ることよりも、比較的低速において、切断面の鋭利な刃による切断力を効果的に利用して、効率的な刈り払いを行うことができるため、低燃費、低音、省労力といった数多くの利点を得られるチップソーである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本考案は、略円盤状の外周部に複数の山部が所定間隔置きに形成され、山部と山部の間に、湾曲しながら陥没する谷部が形成される刈り払い機用チップソーにおいて、前記山部に、回転方向に対して掬い角を有するように形成される前面部と、山部の頂部から回転下流側の谷部に向けて湾曲しながら延出する背面部を設け、前記山部の前面部に超硬チップを埋設するとともに、前記谷部に、外側に向けて厚みが徐々に減ずるように傾斜する谷刃を形成し、また、前記背面部の湾曲線に対して山部の頂部から引いた接線と、チップソーの外周円に対して山部の頂部から引いた接線とのなす角が２０度以上になるようにした。
【００１１】
ここで、背面部の湾曲線に対して山部の頂部から引いた接線と、チップソーの外周円に対して山部の頂部から引いた接線とのなす角が浅くなると、刈ろうとする草がチップソーの外周円に沿った空気の流れに乗って谷部に導かれず、その結果、せっかく設けた谷刃へ至らない。これに対して、背面部の湾曲線に対して山部の頂部から引いた接線と、チップソーの外周円に対して山部の頂部から引いた接線とのなす角が２０度以上になるようにすると、刈ろうとする草がスムーズに谷部内に導かれるようになり、谷刃の効果が充分に発揮される。
【００１２】
また本考案では、略円盤状の外周部に複数の山部が所定間隔置きに形成され、山部と山部の間に、湾曲しながら陥没する谷部が形成される超硬チップ刈り払い機用チップソーにおいて、前記山部に、回転方向に対して掬い角を有するように形成される前面部と、山部の頂部から回転下流側の谷部に向けて湾曲しながら延出する背面部を設け、前記山部の前面部に超硬チップを埋設するとともに、前記谷部に、外側に向けて厚みが徐々に減ずるように傾斜する谷刃を形成し、また、前記背面部の湾曲率を、チップソーの外周円と略同じ湾曲率であるようにした。
【００１３】
これにより、チップソーの外周円に沿った空気の流れは、山部の頂部を越えて背面部付近を経て谷部に入るとき、その湾曲率が略同じであると、流れを大きく乱すことなく、谷部へと導かれ、その結果、特に柔らかい草などは谷部へと引き込まれ易い。
【００１４】
また本考案では、背面部の湾曲率が、谷部の湾曲率より小さくなるようにした。
このように、背面部の湾曲率を谷部の湾曲率より小さくすることにより、背面部に沿った空気の流れがスムーズになって流速が増すと同時に、谷部に至る部分に発生する負圧が大きくなり、その結果、柔らかい草は流速の増大による吸引力と負圧によって谷部へと導かれ易くなる。
【００１５】
さらに、本考案では、前記超硬チップの前面を、回転上流側に向けて所定の傾斜角度で先細り方向に傾斜させ、この傾斜角度を、７５度以下で且つ谷刃の傾斜角以上とした。
【００１６】
従来からの考え方として、傾斜角を設けると超硬チップは強度を落とし、破損しやすくなるという定説の基に、殆どが略垂直面であった。これに対して、７０度以下の傾斜角を設けることにより、超硬チップによる切断力は飛躍的に向上する。この際、その傾斜角を谷刃の傾斜角以上の範囲として、その強度を落とす限界とする。そして、この谷刃の切断力と超硬チップの切断力の相乗的効果を得ることによって、より低速回転で高性能な切断力を得ることができるようにするとともに、超硬チップへの衝撃を減少させて、異物の飛散率を下げるようにする。
【００１７】
さらに、本考案では、この超硬チップの前面の傾斜角度を６０度〜７０度とする。これは超硬チップの材質や形状などによっても異なるが、この傾斜角が種々の条件において最も適用範囲が広い角度であるからである。
【００１８】
【考案の実施の形態】
本考案の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。ここで図１は本考案に係るチップソーの一例を示す部分拡大平面図、図２は図１のＡ−Ａ線からみた拡大断面図、図３は従来技術のチップソーの一例を示す部分拡大平面図である。
【００１９】
溶接によって頑強に取り付けられた超硬チップが離脱したりする大きな理由は、高速で硬い石などの異物に衝突するためである。したがって、見方を変えるなら高速回転をさせなければ、間違って異物と衝突しても、異物を砕くことも無ければ、超硬チップが飛散することも無い。しかし、低速であった場合は切断力が低下することが懸念される。その点において、本考案のチップソーにおいては、比較的低速な回転であっても切断力を低下することなく刈り払いを行うために、超硬チップに傾斜角を設けて鋭利にすると共に、谷刃の効果を十分に得る形状とすることによって、二つの異なる性質を有する刃によって相乗的に効率の良い刈り払いを行うことができるようにした。
【００２０】
ここで、チップソー１には山部２と谷部３とが交互に隔置して形成され、山部２には回転方向Ｒに面して掬い角を有する前面部２１と、山部２の頂部ｔから回転下流側の谷部３に向けて湾曲しながら延出する背面部２２とからなり、前面部２１には超硬チップ１０が埋設されている。この超硬チップ１０の埋設は銀蝋などによって高温溶接されている。
【００２１】
谷部３には、背面部２２後半から超硬チップ１０に至る間に、谷部３の湾曲に沿って、外側に向けて片面だけを削り取ってその厚みを徐々に減ずるようにした略三日月状の谷刃３１が形成されている。
【００２２】
また、背面部２２の湾曲方向は、山部２の頂部ｔ同士を結ぶチップソーの外周円Ｈに対して山部２の頂部ｔから引いた接線ｈに対して、背面部２２の湾曲線Ｇに対して山部２の頂部ｔから引いた接線ｇが交差する交差角αが２０度以上になるようにされており、また、背面部２２の湾曲線Ｇの湾曲率Ｒａは、チップソーの外周円Ｈの湾曲率とほぼ同じ程度の緩やかなものにされている。
更に、背面部２２の湾曲線Ｇの湾曲率Ｒａは、谷部３の湾曲率Ｒｂよりも小さく形成されている。
このため、チップソーの回転に伴って、刈ろうとする草が谷部３に引き込まれ易くなり、谷刃３１の効果が充分に発揮される。
【００２３】
超硬チップ１０の前面は、図２の断面図で示しているように、チップソー１の回転方向に向けて、傾斜角θで先細り方向に傾斜しており、一方、谷刃３１の前面も、回転方向に向けて傾斜角ψで先細り方向に傾斜している。そして、いずれの場合も、チップソー本体の厚みを徐々に減ずるように、片面側が研磨されている。
【００２４】
超硬チップ１０の傾斜角θは、７５度以下に形成することによって刃としての鋭利さを得ることができる。それより大きい傾斜角であった場合は平坦に近い効果しか得られない。また、その傾斜角θは小さくなるほど鋭利になる反面、強度が失われていく。その限界は谷刃３１の傾斜角ψである。
【００２５】
超硬チップ１０の傾斜角θは、超硬チップ１０の素材やチップソー１の外径などの条件によっても異なるが、最も適用範囲の広い実用レベルとしては６０度〜７０度の間に設定することが望ましい。
【００２６】
ここで、従来のチップソーとの比較を行う。
従来のチップソー４の例を図３を持って示すなら、山部５と谷部６とがあり、山部５の背面部５２の湾曲線Ｇと、チップソーの外周円Ｈの交差角は殆ど無く、背面部５２がやや外側にせり出している。このような設計思想の多くのは、「せり出すことによって、固い物が、その後から来る超硬チップ４０に強く衝突することを防止できる」というもので、多くの従来型チップソーに採用されてきた。その結果、草がチップソー４に近接してきた場合、流れＦのような動きをして、谷部６へ入ることは無く、超硬チップ４０のみでの切断となり、回転速度が高い又は草が柔らかかった場合は、その風圧ではじかれて切断されないで残る。
【００２７】
その点において、本考案のチップソー１においては、柔らかい草でも背面部２２に沿ってスムーズの谷部３に引き込まれるようになり、また、チップソー１の回転に伴って、背面部２２付近の空気の流れも乱れることなく流速を増するようになり、谷部３が負圧になることも相俟って、引き込み効果が非常に高くなる。そして、谷部３に引き入れられた草は勢い良く谷刃３１によって切断される。柔らかい草ほどその現象は顕著となる。
【００２８】
また、草の硬さにより回転速度がある一定以上になると、この引き込み効果は減少する。従来のチップソーであれば回転数が十分でないと超硬チップによる有効な切断力を得られなかったのに対し、本考案のチップソー１においては、超硬チップ１０が傾斜角θを持っており、鋭利な形状であるため、比較的低速な回転でも十分な切断力を発揮できる。その上、回転速度が遅い分、異物との衝撃力も小さいために、超硬チップ１０の損傷も、異物の破損も防止でき、異物等の飛散を防止できる。
【００２９】
さらに、回転速度を低くする利点としては、このチップソー１が有する２つの特徴の相乗効果による切断力のみならず、当然のことながら燃料を無駄遣いすることが無く、騒音も低くなり、作業者の支える力も小さくて済む。すなわち、省エネルギー、低騒音、省労力での効率的作業を実現できる理想的なチップソーである。
【００３０】
尚、本考案は以上のような実施形態に限定されるものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本考案の技術的範囲に属する。
【００３１】
【考案の効果】
以上のように本考案は、略円盤状の外周部に複数の山部と谷部が所定間隔置きに形成される刈り払い機用チップソーにおいて、山部の前面部に超硬チップを埋設し、谷部に谷刃を形成するとともに、山部の背面部の湾曲線と、チップソーの外周円とが所定の交差角以上で交わるようにしたため、刈ろうとする草を背面部に沿ってスムーズに谷部に引き込むことが出来るようになり、谷刃の効果を充分に発揮させることが出来る。
また、山部の背面部の湾曲率を、チップソーの外周円と略同じ湾曲率であるようにすれば、チップソーの外周円に沿った空気の流れが大きく乱れることなく、谷部へと導かれるようになり、刈ろうとする草を谷部へ引き込まれ易くすることが出来る。
そしてこの引き込み作用は、背面部の湾曲率を谷部の湾曲率より小さくすることにより、一層効果的である。
【００３２】
また、超硬チップの前面を先細り方向に傾斜させ、この傾斜角度を、７５度以下で且つ谷刃の傾斜角以上とすれば、切断力を飛躍的に向上させつつ、強度の低下を防止出来る。
この際、超硬チップの前面の傾斜角度を６０度〜７０度とすれば、超硬チップの材質や形状等の種々の条件において最も適用範囲が広くなり好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に係るチップソーの一例を示す部分拡大平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線からみた拡大断面図
【図３】従来技術のチップソーの一例を示す部分拡大平面図
【符号の説明】
１…チップソー、２…山部、３…谷部、１０…超硬チップ、２１…前面部、２２…背面部、３１…谷刃、Ｈ…チップソーの外周円、Ｇ…背面部の湾曲線、ｇ…湾曲線に対して引かれた接線、ｈ…チップソー外周円に引かれた接線、ｔ…山部の頂部、α…接線の交差角、θ…超硬チップの傾斜角、ψ…谷刃の傾斜角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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