(57)【要約】【課題】原動機の振動を操作棹の把持部に伝達しにくくし、操作棹の把持部を把持する作業者が振動により疲労しにくくする。【解決手段】作業機１０は、作業者が把持する把持部を有した操作棹１１と、操作棹１１の後端部に設けた原動機２０と、操作棹１１の前端部に設けられて原動機２０により回転する回転工具３２と、操作棹１１内に回転可能に支持されて原動機２０の駆動を回転工具３２に伝達する動力伝達軸１２とを備え、操作棹１１の後端部には原動機２０を搭載するマウントフレーム４０を一体的に固定し、マウントフレーム４０に原動機２０を防振的に支持する弾性部材４３，４４を設けた。【選択図】図１
2015130831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者が把持する把持部を有した操作棹と、
前記操作棹の後端部に設けた原動機と、
前記操作棹の前端部に設けられて前記原動機により回転する回転工具と、
前記操作棹内に回転可能に支持されて前記原動機の駆動を前記回転工具に伝達する動力伝達軸とを備えた作業機において、
前記操作棹の後端部に前記原動機を搭載するマウントフレームを一体的に固定し、
前記マウントフレームに前記原動機を防振的に支持する弾性部材を設けたことを特徴とする作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機において、
前記マウントフレームは前記操作棹の後端部に固定されて上下に延びる起立部と、該起立部の下端から後方に延出する台座部とを有し、
前記弾性部材を前記起立部後面と前記原動機の前部との間と、前記台座部上面と前記原動機の下部との間に設けたことを特徴とする作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機において、
前記起立部後面と前記原動機の前部との間に設けた前記弾性部材は前後方向に延びる圧縮ばねを採用し、前記台座部上面と前記原動機の下部との間に設けた前記弾性部材は上下方向に延びる圧縮ばねを採用したことを特徴とする作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機により回転工具を回転させる刈払機等の作業機に関し、特に、作業者が把持する把持部を有した操作棹の後端部に原動機を備えた作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、草、芝等を刈り払う刈払機が開示されている。この刈払機は、作業者が把持するハンドルを取り付けた操作棹と、操作棹の後端部に設けたエンジン式の原動機と、操作棹の前端部に設けられて原動機により回転する回転刃と、操作棹内に回転可能に支持されて原動機の駆動を回転刃に伝達する動力伝達軸とを備えている。この刈払機において、原動機を駆動させると、回転刃が原動機から動力伝達軸によって伝達される駆動力により回転し、作業者がハンドルを操作して回転する回転刃を地面に対して平行に移動させることで、地面から生える草、芝が刈り払われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１９８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の刈払機においては、原動機の駆動時の振動が操作棹からハンドルに伝達され、ハンドルを把持する作業者が振動により疲れやすくなる問題があった。特に、回転刃を回転させる原動機がエンジン式の原動機であるので、シリンダ内を往復動するピストンによる振動、往復動するピストンによって回転するクランク軸の振動等により、原動機が様々な方向に小刻みに振動し、作業者が長時間作業すると疲れやすかった。本発明は、原動機の振動を操作棹の把持部に伝達しにくくし、操作棹の把持部を把持する作業者が振動により疲労しにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、作業者が把持する把持部を有した操作棹と、操作棹の後端部に設けた原動機と、操作棹の前端部に設けられて原動機により回転する回転工具と、操作棹内に回転可能に支持されて原動機の駆動を回転工具に伝達する動力伝達軸とを備えた作業機において、操作棹の後端部に原動機を搭載するマウントフレームを一体的に固定し、マウントフレームに原動機を防振的に支持する弾性部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
上記のように構成した作業機においては、操作棹の後端部に原動機を搭載するマウントフレームを一体的に固定し、マウントフレームに原動機を防振的に支持する弾性部材を設けたので、原動機の振動は弾性部材によってマウントフレームを固定した操作棹に伝達されにくくなり、作業者が操作棹に設けた把持部を把持しても振動によって疲労しにくくなった。この作業機の一実施形態においては、マウントフレームは操作棹の後端部に固定されて上下に延びる起立部と、起立部の下端から後方に延出する台座部とを有し、弾性部材を起立部後面と原動機の前部との間と、台座部上面と原動機の下部との間に設けるのが好ましい。さらに、起立部後面と前記原動機の前部との間に設けた弾性部材は前後方向に延びる圧縮ばねを採用し、台座部上面と原動機の下部との間に設けた弾性部材は上下方向に延びる圧縮ばねを採用するのがよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の作業機の一実施形態である刈払機の斜視図である。
【図２】エンジンの前後方向に沿った縦断面図である。
【図３】図１の後部を拡大した側面図である。
【図４】エンジンとマウントフレームと圧縮ばねとからなる振動系の固有周波数と、エンジンの駆動により生じる振動の周波数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の作業機の一実施形態である刈払機を添付図面を参照して説明する。図１に示したように、刈払機１０は、前後方向に延びる細長い円筒形をした操作棹１１と、操作棹１１の後端部にエンジン（原動機）２０と、操作棹１１の前端部に設けられてエンジン２０により回転する回転刃（回転工具）３２を有したカッタユニット３０とを備えている。また、操作棹１１内にはエンジン２０の駆動を回転刃３２に伝達する動力伝達軸１２が軸受部材を介して回転可能に支持されている。操作棹１１の前後方向の中間部にはループ形をしたループハンドル（把持部）１３と、ループハンドル１３の後側にグリップハンドル（把持部）１４とが設けられている。
【０００９】
図２に示したように、エンジン２０は下部にクランクケース２１ａと上部にシリンダ２１ｂとを一体的に設けたシリンダブロック２１を備え、シリンダブロック２１内にはピストン２２が上下方向に往復動可能に収容されている。ピストン２２の上面とシリンダブロック２１の上端部のシリンダヘッド２１ｃとの間が燃焼室２３となっている。シリンダヘッド２１ｃには気化器で生成した混合気を燃焼室２３に導く吸気ポートと、燃焼室２３で発生した排気ガスを排気マフラに導く排気ポートが設けられている（何れも図示省略）。
【００１０】
クランクケース２１ａにはクランクシャフト２４が設けられており、クランクシャフト２４は前後方向を軸線方向とした軸線回りに回転可能に支持されている。クランクシャフト２４にはコネクティングロッド２５を介してピストン２２が連結されており、ピストン２２の上下方向の往復運動がクランクシャフト２４の回転運動に変換される。クランクシャフト２４の前端部にはフライホイール２６が設けられており、フライホイール２６はクランクシャフト２４の回転を安定させるとともにエンジン２０内を冷却する機能を有している。クランクシャフト２４の前端部にはフライホイール２６より前側に遠心クラッチ２７が設けられており、遠心クラッチ２７はクランクシャフト２４の回転数が所定値以上となるとクランクシャフト２４の回転を操作棹１１内の動力伝達軸１２に伝達する。
【００１１】
図１に示したように、カッタユニット３０は操作棹１１の前端部に固定された前端ハウジング３１を備えており、前端ハウジング３１には回転軸（図示省略）が回転可能に支持されている。回転軸の基端部にはベベルギヤ（図示省略）が固定されており、このベベルギヤには動力伝達軸１２の前端部に固定したベベルギヤが係合して、動力伝達軸１２の回転がこれらベベルギヤを介して回転軸に伝達される。回転軸の先端は前端ハウジング３１の下側に突出しており、回転軸の先端には回転刃３２が取り付けられている。この実施形態の回転刃３２はナイロンコードを用いたものであるが、外周部に刃部を形成した円板状の回転刃を用いたものであってもよい。
【００１２】
図１及び図３に示したように、操作棹１１の後端部にはマウントフレーム４０が固定されており、マウントフレーム４０にはエンジン２０が防振的に搭載されている。マウントフレーム４０は、操作棹１１の後端部に固定されて上下に延びる起立部４１と、起立部４１の下端から後方に延出する台座部４２とを有している。マウントフレーム４０には起立部４１の後面とエンジン２０の前部との間に左右一対の第１圧縮ばね（弾性部材）４３が設けられ、台座部４２の上面後部とエンジン２０の後側下部との間に左右一対の第２圧縮ばね（弾性部材）４４が設けられている。第１圧縮ばね４３は前後方向に延び、前後方向に伸縮自在かつ前後方向と交差する方向（上下方向及び左右方向）に揺動自在にエンジン２０を支持している。第２圧縮ばね４４は上下方向に延び、上下方向に伸縮自在かつ上下方向と交差する方向（前後方向及び左右方向）に揺動自在にエンジン２０を支持している。
【００１３】
上記のように構成した刈払機１０においては、エンジン２０を駆動させると、上下方向に往復動するピストン２２によりクランクシャフト２４が回転し、クランクシャフト２４が遠心クラッチ２７により動力伝達軸１２に連結されて動力伝達軸１２を回転させ、動力伝達軸１２の回転が前端ハウジング３１内にて一対のベベルギヤを介して回転軸に伝達され、回転軸に固定した回転刃３２が回転する。作業者は一方の手でループハンドル１３と、他方の手でグリップハンドル１４とを把持し、これらハンドル１３，１４を操作して回転刃３２を地面の上側に沿って左右に揺動させることで、地面から生える草、芝等が刈り取られる。
【００１４】
エンジン２０を駆動させているときには、ピストン２２がシリンダブロック２１のシリンダ２１ｂ内を上下方向に往復動することで、エンジン２０が上下方向に振動するとともに、クランクシャフト２４がクランクケース２１ａ内で回転することにより、エンジン２０が前後方向の軸線回りに振動する。
【００１５】
この実施形態の刈払機１０は、操作棹１１の後端部にエンジン２０を搭載するマウントフレーム４０を一体的に固定し、マウントフレーム４０にエンジン２０を防振的に支持する第１及び第２圧縮ばね４３，４４を設けた。具体的には、マウントフレーム４０は操作棹１１の後端部に固定されて上下に延びる起立部４１と、起立部４１の下端から後方に延出する台座部４２とを有し、起立部４１の後面とエンジン２０の前部との間に左右一対の第１圧縮ばね４３を設け、台座部４２の上面後部とエンジン２０の後側下部との間に左右一対の第２圧縮ばね４４を設けた。第１圧縮ばね４３は前後方向に伸縮自在かつ前後方向と交差する方向（上下方向及び左右方向）に揺動自在にエンジン２０を支持し、第２圧縮ばね４４は上下方向に伸縮自在かつ上下方向と交差する方向（前後方向及び左右方向）に揺動自在にエンジン２０を支持している。図４に示したように、エンジン２０を第１及び第２圧縮ばね４３，４４により防振的にマウントフレーム４０に搭載したことで、エンジン２０とマウントフレーム４０とこの両者を連結する第１及び第２圧縮ばね４３，４４とからなる振動系の固有周波数をエンジン２０の振動から生じる周波数から大幅に離すことができ、エンジン２０の駆動によって生じる起振力が伝達することを減少させることができた。これにより、エンジン２０の振動は第１及び第２圧縮ばね４３，４４によってマウントフレーム４０を固定した操作棹１１に伝達されにくくなり、作業者が操作棹１１に設けた各ハンドル１３，１４を把持しても振動によって疲労しにくくなった。なお、操作棹１１内の動力伝達軸１２はエンジン２０の駆動により回転し、動力伝達軸１２の回転による振動が操作棹１１に伝わるおそれがあるが、操作棹１１内に動力伝達軸１２を覆う細長いチューブ（管部材）を介装し、チューブをゴム等の柔軟弾性部材を介して操作棹１１内に介装すれば、動力伝達軸１２の振動が操作棹１１に伝達するのを抑制できる。また、動力伝達軸１２は長尺の棒状の軸部材に限られるものでなく、フレキシブルシャフト等の可撓性をした長尺の軸部材を用いたものであってもよく、特に、可撓性をした長尺の軸部材を用いたときには動力伝達軸１２の回転により振動が生じるおそれがあるが、チューブの外側に介装した柔軟弾性部材により振動を抑制することができる。
【００１６】
また、エンジン２０等の振動を各ハンドル１３，１４に伝達しにくくする方法として、操作棹１１と各ハンドル１３，１４との間にゴム等の柔軟弾性部材を介装して、エンジン２０等の振動が操作棹１１から各ハンドル１３，１４に伝達するのを抑制することも可能である。しかし、この場合には、各ハンドル１３，１４が操作棹１１との間に介装した柔軟弾性部材によって揺れ動く可能性があり、各ハンドル１３，１４の操作性が低下するおそれがある。これに対し、本発明のように、操作棹１１の後端に固定したマウントフレーム４０に第１及び第２圧縮ばね４３，４４を介してエンジン２０を搭載したものであれば、各ハンドル１３，１４と操作棹１１との間にゴム等の柔軟弾性部材を介装する必要がないので、各ハンドル１３，１４を安定した状態で操作棹１１に固定することができ、各ハンドル１３，１４に伝わる振動を低減させることと、各ハンドル１３，１４の操作性を維持することの両立をすることができた。
【００１７】
上記の実施形態では、弾性部材として圧縮ばね４３，４４を採用したが、本発明はこれに限られるものでなく、他の弾性部材として板ばね、筒形状または柱形状をしたゴム等の柔軟弾性体または空気ばね等を採用してもよく、このようにしたときにも、上述したのと同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
上記の実施形態では、原動機としてエンジンを用いた刈払機について説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、原動機として電動モータを用いた刈払機であったときにも、電動モータの作動による振動及び動力伝達軸の回転による振動を低減させることができ、同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
上記の実施形態では、操作棹１１は真直な円筒形をした管部材を用いたが、本発明はこれに限られるものでなく、先端部が湾曲したベント形の管部材を用いものであってもよく、このようにしたときにも同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
上記の実施形態では、把持部としてループハンドル１３とグリップハンドル１４とを採用した刈払機について説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、ループハンドル１３とグリップハンドル１４との一方のみを採用した刈払機、ループハンドル１３とグリップハンドル１４に代えてＵ字形をしたＵ字形ハンドルを採用した刈払機であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
上記の実施形態では、回転工具として回転刃を用いた刈払機について説明したが、本発明の作業機はこれに限られるものでなく、回転工具として研磨器を用いたポリッシャー、グラインダー等の研磨機等にも適用できるものである。
【符号の説明】
【００２２】
１０…作業機（刈払機）、１１…操作棹、１２…動力伝達軸、１３…把持部（ループハンドル）、１４…把持部（グリップハンドル）、２０…原動機（エンジン）、３２…回転工具（回転刃）、４０…マウントフレーム、４１…起立部、４２…台座部、４３…弾性部材（第１圧縮ばね）、４４…弾性部材（第２圧縮ばね）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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