(57)【要約】【課題】刈払機にたいして、長期にわたり安定的に高電圧を発生することができるように高電圧印加機能を追加する。【解決手段】刈払機１は、長尺な操作棹５と、操作棹５の先端に回転可能に支持され、地面から生える雑草を刈る回転刈刃２と、操作棹５に後端に設けられ、回転刈刃２を回転駆動するエンジン本体２１と、雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を生成する高電圧発生装置７３，７４と、回転刈刃２の近くに非接触に配置され、高電圧発生装置７３，７４が生成した高電圧により回転刈刃２との間で放電する第１通電部材７５と、を有し、回転刈刃２から回転刈刃２と接触している雑草に対して高電圧発生装置７３，７４が生成した高電圧を印加する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な操作棹と、
前記操作棹の先端に回転可能に支持され、地面から生える雑草を刈る回転刈刃と、
前記回転刈刃を回転駆動する駆動源と、
雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を生成する高電圧発生装置と、
前記回転刈刃の近くに非接触に配置され、前記高電圧発生装置が生成した高電圧を前記回転刈刃との間で放電する第１通電部材と、
を有し、
前記回転刈刃から、前記回転刈刃接触している雑草に対して前記高電圧発生装置が生成した高電圧を印加する、
刈払機。
【請求項２】
前記回転刈刃は、円板の外周部分に複数の刃が形成された形状を有し、前記操作棹の先端に交換可能に支持され、
前記第１通電部材は、交換可能な前記回転刈刃についての円板による板面と微小間隔で配置される尖塔形状を有し、前記尖塔形状の先端から前記回転刈刃の板面に対して放電する、
請求項１記載の刈払機。
【請求項３】
前記操作棹の先端には、前記駆動源により回転駆動される回転体が回転可能に設けられ、
前記回転刈刃は、回転体に対して取り外し可能に取り付けられ、
前記高電圧発生装置は、
前記回転体に取り付けられ、前記回転体とともに回転するマグネットと、
前記回転体と近接して配置され、前記回転体とともに回転する前記マグネットが近接して通過する際に雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を発生するコイルと、を有し、
前記第１通電部材は、前記コイルの一端と電気的に接続される、
請求項１または２記載の刈払機。
【請求項４】
前記操作棹に取り付けられる刈刃カバー、前記操作棹に取り付けられるチェーン、および前記回転刈刃を地面から浮かせるために前記回転体の下側に取り付けられるカップリング部材の中の少なくとも１つの部材と、
前記少なくとも１つの部材に取り付けられ、前記コイルの他端と電気的に接続される第２通電部材と、
を有する、
請求項３記載の刈払機。
【請求項５】
前記駆動源から前記回転体までの駆動力の伝達経路に設けられるクラッチと、
前記クラッチを操作するための作業者の操作レバーと、
を有し、
前記回転体は、前記操作レバーが操作されて前記クラッチが接続された場合に前記駆動源により回転駆動される、
請求項３または４記載の刈払機。
【請求項６】
前記コイルにおいて雑草を除去することができる高電圧より高い所定のリミット電圧が発生した場合に、前記コイルの両端を短絡する短絡回路を有する、
請求項３から５のいずれか一項記載の刈払機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刈払機に関する。
【背景技術】
【０００２】
雑草に高電圧パルスを放電することにより雑草の根または茎の際法膜を破壊し、これにより雑草を除去できることが知られている（非特許文献１）。
そして、特許文献１では、電動草刈機に発電機等からなる高電圧発生装置を外付けし、回転する上部切削刃と擦接するブラシを設け、高電圧発生装置で発生した高電圧をブラシから上部切削刃に印加し、上部切削刃と下部切削刃との間から雑草に対して高電圧を印加することを開示する。
このように、電動草刈機などの刈払機に高電圧印加機能を追加することにより、雑草を刈る際に刈り取られる雑草に対して高電圧を印加することができ、刈り取った雑草の根を高電圧で破壊して雑草が長期にわたり生え難くできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０２−１８６３２４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】名倉章雄他４名、高電圧パルス放電による雑草等の除去、静電気学会誌、日本国、静電気学会、１９９２年、第１６巻、第１号、第５９〜６６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電動草刈機では、高電圧印加機能を追加するために、回転する上部切削刃に対してブラシを擦接させている。このため、ブラシが摩耗し易く、長期にわたり安定的な高電圧を雑草に対して印加し続けることが難しい。また、特許文献１の電動草刈機では、発電機等からなる高電圧発生装置を外付けしているため、電動草刈機の構造が複雑化し、部品点数が増加し、故障の一因になり易い。
【０００６】
このように、電動草刈機などの刈払機では、長期にわたり安定的に高電圧を発生することができるように高電圧印加機能を追加することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る刈払機は、長尺な操作棹と、操作棹の先端に回転可能に支持され、地面から生える雑草を刈る回転刈刃と、操作棹に後端に設けられ、回転刈刃を回転駆動する駆動源と、雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を生成する高電圧発生装置と、回転刈刃の近くに非接触に配置され、高電圧発生装置が生成した高電圧により回転刈刃との間で放電する第１通電部材と、を有し、回転刈刃から回転刈刃と接触している雑草に対して高電圧発生装置が生成した高電圧を印加する。
【０００８】
好適には、回転刈刃は、円板の外周部分に複数の刃が形成された形状を有し、操作棹の先端に交換可能に支持され、第１通電部材は、交換可能な回転刈刃についての円板による板面と微小間隔で配置される尖塔形状を有し、尖塔形状の先端から回転刈刃の板面に対して放電する、とよい。
【０００９】
好適には、操作棹の先端には、駆動源により回転駆動される回転体が回転可能に設けられ、回転刈刃は、回転体に対して取り外し可能に取り付けられ、高電圧発生装置は、回転体に取り付けられ、回転体とともに回転するマグネットと、回転体と近接して配置され、回転体とともに回転するマグネットが近接して通過する際に雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を発生するコイルと、を有し、第１通電部材は、コイルの一端と電気的に接続される、とよい。
【００１０】
好適には、操作棹に取り付けられる刈刃カバー、操作棹に取り付けられるチェーン、および回転刈刃を地面から浮かせるために回転体の下側に取り付けられるカップリング部材の中の少なくとも１つの部材と、少なくとも１つの部材に取り付けられ、コイルの他端と電気的に接続される第２通電部材と、を有するとよい。
【００１１】
好適には、駆動源から回転体までの駆動力の伝達経路に設けられるクラッチと、クラッチを操作するための作業者の操作レバーと、を有し、回転体は、操作レバーが操作されてクラッチが接続された場合に駆動源により回転駆動される、とよい。
【００１２】
好適には、コイルにおいて雑草を除去することができる高電圧より高い所定のリミット電圧が発生した場合に、コイルの両端を短絡する短絡回路を有するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、第１通電部材が、回転刈刃の近くに非接触に配置され、高電圧発生装置が生成した高電圧により回転刈刃との間で放電する。その結果、回転駆動される回転刈刃と第１通電部材とが接触している場合のように回転刈刃および第１通電部材が摩耗してしまうことがなく、回転刈刃および第１通電部材を長期にわたって使用し得る。また、回転駆動される回転刈刃と第１通電部材との間の電気的な状態が長期にわたって一定の放電状態に維持され得るので、長期的にわたって安定した高電圧を回転刈刃から雑草へ印加することができる。
また、回転刈刃が第１通電部材と接触して回転している場合にはその接触により駆動ロスが発生するが、本発明ではそのような駆動ロスを無くすことができる。特に、刈刃作業中に回転刈刃に対して外力が作用し、その結果として刈刃作業中に回転刈刃の姿勢が若干変動するようなことがあったとしても、交換可能な回転刈刃が第１通電部材と強く圧接されてしまうことはなく、刈刃作業中の駆動ロスを効果的に低減できる。
これに対して、仮にたとえば第１通電部材が金属製のブラシ形状を有し、このブラシ形状により回転刈刃と擦接している場合には、回転刈刃との擦接によりブラシが摩耗し、第１通電部材を長期にわたって使用し続けることができない。また、接触により刈刃作業中には常に駆動ロスが発生する。しかも、刈刃作業中に回転刈刃に外力が作用した場合には、ブラシが根元まで押し曲げられるように変形し、その後に外力が無くなると回転刈刃が元の状態に戻ってブラシの先端から離間することになり、離間したブラシの先端から回転刈刃へ放電が生じ、ブラシの先端が放電破壊により極端に消耗する可能性がある。その結果、第１通電部材が金属製のブラシ形状を有する場合には、第１通電部材を長期にわたって使用し続けることが困難である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る刈払機の斜視図である。
【図２】図２は、図１の刈払機の使用状態の説明図である。
【図３】図３は、高電圧発生装置の概略構成図である。
【図４】図４は、高電圧発生回路が組み込まれて一体化された刈払機の模式的な説明図である。
【図５】図５は、図４の工具装着部の縦断面図である。
【図６】図６は、図４の工具装着部の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態の実施形態に係る作業機を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る刈払機１の斜視図である。刈払機１は、地面に生えた雑草などを刈り取る作業機であり、携帯作業機の一例である。以下、図１を基準に、前後左右上下を使用する。
図２は、図１の刈払機１の使用状態の説明図である。図２には、刈払機１とともに、作業者Ｍが図示されている。
図１の刈払機１は、たとえば、雑草の刈払作業に用いる図２の回転刈刃２が装着される工具装着部３と、前記回転刈刃２を回転駆動する駆動源としてのエンジンモジュール４と、工具装着部３およびエンジンモジュール４が固定される操作棹５と、操作棹５に固定される固定部６と、操作棹５に固定されるエンジンモジュール４と固定部６との間に挟持される防振ハウジング７と、操作棹５に固定されるハンドル８、を有する。
回転刈刃２は、円板の外周部分に複数の刃が形成された形状を有し、操作棹５の先端に交換可能に支持される。
【００１７】
操作棹５は、たとえば長尺なパイプ部材で形成される。操作棹５は、複数のパイプ部材を連結してなる分割構造でもよい。
操作棹５の前側である長尺方向の先端には、工具装着部３が設けられる。工具装着部３は、たとえば操作棹５の先端に取り付けて固定される台座部材１１と、台座部材１１に回転可能に取り付けられる回転体１２と、を有する。図２に示すように、回転体１２には、雑草を切断するための回転刈刃２が取り外し可能に装着される。回転体１２は、操作棹５の先端を斜め下へ向けた状態で回転刈刃２が地面と略平行な水平面内で回転できるように、操作棹５の長尺方向に対して上下方向で交差する回転軸の周りで回転可能とされる。
また、操作棹５の先端近くには、刈刃カバー９が取り付けられる。刈刃カバー９により回転刈刃２の後側を覆うことで、回転刈刃２に当たった石などの飛散物から作業者Ｍを保護できる。
操作棹５の後側である長尺方向の後端には、エンジンモジュール４が取り付けられる。エンジンモジュール４は、後述する図４に示すように駆動源としてのエンジン本体２１と、駆動源を接離するクラッチ２２と、これらのエンジン部品を覆うカバー部材２３と、を有する。
パイプ状の操作棹５内には、後述する図４および図５に示すように、駆動力を伝達するためのドライブシャフト３１が配置される。ドライブシャフト３１は、クラッチ２２と回転体１２との間を連結する。そして、クラッチ２２が接続されている場合、ドライブシャフト３１は、エンジン本体２１の回転駆動力を回転体１２へ伝達する。これにより、回転体１２が回転駆動される。また、クラッチ２２が離れている場合、ドライブシャフト３１および回転体１２は回転駆動されず、回転体１２は、停止する。
【００１８】
操作棹５の長尺方向の中央部には、固定部６が取り付けられる。
防振ハウジング７は、たとえば絶縁性の樹脂材料からなり、中空の円筒形状を有する。防振ハウジング７は、操作棹５を通した状態で、図示外の弾性部材とともにエンジンモジュール４と固定部６との間に挟まれる。このように防振ハウジング７を操作棹５から浮かした状態で取り付けることにより、エンジン本体２１の振動が操作棹５を通じて防振ハウジング７に伝わり難くなる。
ハンドル８は、たとえば、Ｕ字形状のハンドルバー８Ａと、絶縁性の樹脂材料からなるグリップ８Ｂと、を有する。Ｕ字形状のハンドルバー８Ａは、たとえばそのＵ字底部が防振ハウジング７に取り付けられる。Ｕ字形状のハンドルバー８Ａの両端には、グリップ８Ｂが取り付けられる。グリップ８Ｂの周囲には、たとえばクラッチ２２を接離操作するための操作レバー４１、スイッチなどの、作業者Ｍが操作する部材が配置される。
【００１９】
そして、図２に示すように、刈払機１の防振ハウジング７の外周には、ハンガ５１が取り付けられる。ハンガ５１は、吊り具６１のフック６２と連結される。作業者Ｍは、吊り具６１を装着することにより、刈払機１を肩から吊り下げて携帯できる。
刈刃作業を実施する場合、作業者Ｍは、図２に示すように、刈払機１を肩から吊り下げ、防振ハウジング７を腰に当てた状態でハンドル８を両手で持つ。そして、作業者Ｍは、回転刈刃２が地面から少し浮いた状態となるようにハンドル８を保持し、操作レバー４１を操作して回転刈刃２を回転させ、刈払機１をたとえば左右に振りながら前進する。これにより、作業者Ｍの前方の地面に生えている草を刈り取ることができる。
【００２０】
このように、図１の刈払機１を用いることにより作業者Ｍは雑草が生える地面から雑草を刈り取ることができる。しかしながら、地面の上に伸びている雑草の葉や茎を刈払機１で刈り取ったとしても、雑草の根が生きているため、雑草がすぐに伸びてしまう。このため、刈払機１のみで雑草を除去する場合、雑草を頻繁に刈り取らなければならない。
【００２１】
そこで、雑草の根を破壊する高電圧発生装置１０１を使用することが考えられる。図３は、高電圧発生装置１０１の概略構成図である。図３の高電圧発生装置１０１は、電源部１０２、プラス電極棒１０３、アース電極棒１０４、およびこれらを接続する配線１０５、を有する。電源部１０２は、バッテリなどを有し、雑草の根を枯らすことができる高電圧を発生する。
そして、作業者Ｍは、アース電極棒１０４を地面Ｓに刺し、その近くで地面Ｓから生えている雑草Ｇにプラス電極棒１０３を当てる。これにより、電源部１０２、プラス電極棒１０３、雑草Ｇ、地面Ｓ、およびアース電極棒１０４による閉じた電流路が形成され、図３に点線で示す電流が雑草Ｇの根および茎に流して流れ、雑草Ｇの根および茎の細胞膜を破壊できる。根が破壊された雑草Ｇは、成長し難くなり、高電圧を印加した数日後に枯れる。作業者Ｍは、刈払機１により葉を刈った後、高電圧発生装置１０１を用いて雑草Ｇに高電圧を印加することにより、雑草Ｇが長期にわたり生え難くできる。また、雑草Ｇとともに地面Ｓに高電圧を印加するので、地面Ｓの土が除菌され、その後に植えた作物の育ちが良くなる。
しかしながら、この場合、作業者Ｍは、地面Ｓに対して、刈払作業と電圧印加作業とを実施しなければならない。作業者Ｍによる地面Ｓに対する作業は二度手間になり、作業時間も長くなってしまう。
このように、雑草Ｇの除去作業では、作業者Ｍの負担を増やすことなく雑草Ｇを長期にわたり生え難くできるようにすることが求められている。
また、このように刈払機１に高電圧発生機能を追加する際には、刈払機１の構造の複雑化および部品点数の増加を抑制し、長期にわたり安定的に高電圧を発生し続けることができるようにすることが望ましい。
【００２２】
図４は、高電圧発生回路が組み込まれて一体化された刈払機１の模式的な説明図である。
図５は、図４の工具装着部３の縦断面図である。
図６は、図４の工具装着部３の上面図である。
図４から図６に示すように、刈払機１において、工具装着部３の回転体１２は、絶縁性材料により、略円柱形状に形成される。これにより、金属製の回転刈刃２を台座部材１１および操作棹５から絶縁できる。
また、雑草の根の細胞膜を破壊する高電圧を発生するための高電圧発生回路は、コイル７３と、コイル７３に高電圧を発生させるマグネット７４と、コイル７３の高電圧を雑草に印加するための第１通電部材７５および第２通電板７６と、これらを接続する配線７７と、を有する。コイル７３およびマグネット７４は、高電圧発生装置を構成する。
【００２３】
マグネット７４は、電磁誘導により雑草の根の細胞膜を破壊する高電圧をコイル７３に発生させる永久磁石である。マグネット７４は、図５に示すように絶縁性材料からなる回転体１２に埋設される。マグネット７４は、回転体１２の外周面の一部に設けられる。これにより、マグネット７４は、回転体１２とともに回転できる。なお、回転体１２には、複数のマグネット７４が回転体１２の周方向に並べて複数埋設されてよい。
【００２４】
コイル７３は、図５に示すようにマグネット７４の軌道と近接するように回転体１２の外周面と近接して離間する位置に設けられる。そして、回転体１２とともに回転するマグネット７４がコイル７３の近くを通過する際、コイル７３に電流が誘導され、これによりコイル７３に高電圧が発生する。
【００２５】
なお、コイル７３が発生する電圧は、たとえば数ミリメートルから数センチメートルの太さになった雑草の茎や根の細胞膜を破壊することができる電圧とすればよい。このような電圧としては、たとえば１ｋＶ以上から５０ｋＶ以下の高電圧であればよく、好ましくは１０ｋＶ以上、３０ｋＶ以下の高電圧であればよい。
１ｋＶ以下では、雑草などの細胞膜を破壊する能力が低下し、一般的な雑草などの細胞膜を破壊するためには１０ｋＶ以上の電圧であることが望ましいためである。
また、３０ｋＶ以上の高電圧を発生させるには特別な点火器が必要となり、５０ｋＶ以上の高電圧を上記した作業機で発生させるのは著しく困難であるためである。
このような高電圧を発生するマグネット７４およびコイル７３としては、たとえば刈払機１などの作業機においてエンジンの点火電圧を発生するために使用されているマグネットおよびコイルがある。本実施形態では、これら点火電圧生成用のマグネットおよびコイルを流用している。この場合、回転体１２が数千回転以上の高速で回転することにより、コイルに所望の電磁誘導が起き、所望の高電圧を得ることかできる。また、数百回転以下の低速回転時でもコイルに電磁誘導が起き得るが、高電圧にはならない。回転体１２を停止した状態での回転刈刃２の交換作業中に、回転体１２が少し回転したとしても、作業者Ｍに高電圧が印加されることはない。
【００２６】
第１通電部材７５は、図４に示すようにコイル７３の巻線の一端に、配線７７により電気的に接続される。第１通電部材７５はたとえば尖塔形状を有し、図５に示すようにこの尖塔形状の先端が回転刈刃２についての円板による板面２Ｓと微小間隔で非接触に離間するように配置される。したがって、第１通電部材７５は、尖塔形状の先端から回転刈刃２の板面２Ｓに対して放電できる。
また、コイル７３および第１通電部材７５は、図４に示すように高電圧発生モジュール７８として一体化され、図５に示すように工具装着部３の台座部材１１の突出部の下側に取り付けられる。これにより、コイル７３および第１通電部材７５を防水構造にできる。また、高電圧発生モジュール７８として回転可能な回転体１２と微小間隔で離間する位置にコイル７３を配置できるので、コイル７３とマグネット７４との間隔を狭めて、コイル７３に所望の高電圧を発生させることができる。
【００２７】
第２通電板７６は、図５に示すように回転体１２および回転刈刃２の後方位置に離間して設けられる刈刃カバー９の前面に設けられる。第２通電板７６は、図６に示すように刈刃カバー９の前面において全体的に設けられる。また、第２通電板７６は、刈刃カバー９の下端から下方へ突出している。このため、第２通電板７６は、刈り取られた雑草の茎や地面と接触し易くなっている。第２通電板７６は、作業中において略常に刈り取られた雑草の茎または地面と接触し得るようになっている。
また、第２通電板７６は、図４に示すようにコイル７３の巻線の他端と接続される。したがって、コイル７３の巻線の他端は、配線７７により、刈刃カバー９の前面に設けた第２通電板７６と電気的に接続される。
【００２８】
また、図４に示すように刈刃カバー９の前面に設けた第２通電板７６は、回転刈刃２と所定の間隔（ＡＩＲ  ＧＡＰ）で離間して配置される。よって、コイル７３において雑草を除去することができる高電圧より高い所定のリミット電圧が発生した場合、この第２通電板７６と回転刈刃２との間の空気が絶縁破壊され、第２通電板７６と回転刈刃２との間に電流が流れる。すなわち、所定の間隔（ＡＩＲ  ＧＡＰ）で離間する第２通電板７６と回転刈刃２とは、コイル７３の両端を短絡する短絡回路として機能し得る。これにより、たとえば回転刈刃２が雑草などのいずれにも接触していない状況下において、コイル７３にリミット電圧以上の異常な高電圧が生成されないようにできる。
【００２９】
次に、図４の高電圧発生回路の動作について説明する。
地面に生える雑草を刈るために、作業者Ｍは、刈払機１のエンジン本体２１をスタートさせ、図２に示すように刈払機１を携帯し、操作レバー４１を操作する。これにより、クラッチ２２が接続され、エンジン本体２１の駆動力によりドライブシャフト３１、回転体１２および回転刈刃２が回転し始める。この状態で、作業者Ｍは、回転している回転刈刃２を雑草の茎に当てて茎を切断する。そして、刈払作業が終了すると、作業者Ｍは、操作レバー４１から手を離し、刈払機１を下ろす。
回転刈刃２を回転させるこの刈払作業中において、マグネット７４は回転体１２とともに回転する。高速に回転するマグネット７４が近くを通過すると、コイル７３には誘導電流による高電圧が生成される。コイル７３に発生した誘導電圧は、導電性の回転刈刃２と、刈刃カバー９の前面に設けられた導電性の第２通電板７６との間に印加される。
そして、たとえば刈刃カバー９の前面の第２通電板７６が地面に接した状態で回転刈刃２が雑草の茎に当たると、回転刈刃２と第２通電板７６との間に図３に点線で示す電流路と同様に雑草および地面による電流路が形成され、回転刈刃２と第１通電部材７５との間で放電が生じ、刈り取られる雑草の根に電流が流れる。
【００３０】
なお、雑草の根には電解質が含まれるため、回転刈刃２から雑草に流れる電流は、地表面よりも雑草の根に流れ易い。また、第２通電板７６が刈り取られた他の雑草に当たっている場合には、刈り取られる雑草の根と刈り取られた他の雑草の根との間に電流が流れ、刈り取られた他の雑草の根に対しても高電圧による電流を流すことができる。その結果、本実施形態ではコイル７３の近くをマグネット７４が通過するタイミングにおいて間欠的にパルス状の高電圧を生成し、その間欠的なパルス状の高電圧を雑草に印加しているが、高電圧が生成されない期間において刈り取られた雑草に対しても高電圧を印加することができる。雑草がまんべんなく生え難くすることができる効果を期待できる。
高電圧の電流が流れることにより、雑草の根の細胞膜が破壊される。刈り取られた雑草は、茎および根の細胞膜が破壊されることにより、茎が倒れ、根が殺される。
【００３１】
また、作業者Ｍは、刈払作業をしないときには、基本的に操作レバー４１を操作しない。たとえば回転刈刃２を交換する場合には、操作レバー４１を操作しない。よって、刈払作業中以外において回転体１２が回転駆動されることはなく、回転刈刃２と第２通電板７６との間に高電圧が印加されることはない。作業者Ｍは、安全に回転刈刃２を交換できる。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、刈払機１に高電圧発生機能を設けているので、地面から雑草を刈る作業の際に、その作業に用いる刈払機１において雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を発生して雑草に印加することができる。よって、作業者Ｍは、刈払機１を用いて雑草を刈る作業をするだけで雑草に対して高電圧を印加できる。その結果、本実施形態では、作業者Ｍの負担を増やすことなく、雑草を長期にわたり生え難くことができる。
しかも、本実施形態では、第１通電部材７５が、回転刈刃２の近くに非接触に配置され、コイル７３およびマグネット７４による高電圧発生装置が生成した高電圧により回転刈刃２との間で放電する。その結果、回転駆動される回転刈刃２と第１通電部材７５とが接触している場合のように回転刈刃２および第１通電部材７５が摩耗してしまうことがなく、回転刈刃２および第１通電部材７５を長期間使用し得る。また、回転駆動される回転刈刃２と第１通電部材７５との間の電気的な状態が長期にわたって一定の放電状態に維持し得るので、長期的にわたって安定した高電圧を雑草に対して印加することができる。
また、回転刈刃２が第１通電部材７５と接触して回転している場合にはその接触により駆動ロスが発生するが、本実施形態ではそのような駆動ロスを無くすことができる。特に、刈刃作業中に回転刈刃２に対して外力が作用し、その結果として刈刃作業中に回転刈刃２の姿勢が若干変動するようなことがあったとしても、回転刈刃２が第１通電部材７５と強く圧接されてしまうことはなく、刈刃作業中の駆動ロスを効果的に低減できる。
これに対して、仮にたとえば第１通電部材７５が金属製のブラシ形状を有し、このブラシ形状により回転刈刃２と擦接する場合には、回転刈刃２との擦接によりブラシが摩耗し、第１通電部材７５および回転刈刃２を長期間使用し続けることができない。また、接触により刈刃作業中には常に駆動ロスが発生する。また、刈刃作業中に回転刈刃２に外力が作用した場合には、ブラシが根元まで押し曲げられるように変形し、その後に外力が無くなると回転刈刃２が元の状態に戻るので、ブラシの先端から第１通電部材７５が離間することになり、離間したブラシの先端から回転刈刃２へ放電が生じ、放電破壊によりブラシの先端が極端に消耗する可能性がある。その結果、金属製のブラシ形状を有する第１通電部材７５は、長期間使用し続けることができない。
【００３３】
また、本実施形態では、第１通電部材７５が、交換可能な回転刈刃２の板面２Ｓと微小間隔で対向する尖塔形状を有し、尖塔形状の先端から回転刈刃２の板面２Ｓに対して放電している。よって、回転刈刃２を交換しても、第１通電部材７５と回転刈刃２との間の電気的な状態が変動し難い。交換の際に回転刈刃２の取付位置が若干変動したとしても、第１通電部材７５の尖塔形状の先端と回転刈刃２との間隔を安定的に維持でき、第１通電部材７５と回転刈刃２との間で安定した放電が可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、エンジン本体２１により回転駆動される回転体１２にマグネット７４を設け、このマグネット７４とコイル７３との電磁誘導により、雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧を発生する。よって、高電圧を発生するための電源が不要であり、高電圧を発生するために刈払機１にバッテリを設けたり、刈払機１にＡＣケーブルを連結したりする必要がない。
しかも、回転体１２は、地面から雑草を刈る作業の際にエンジン本体２１により回転駆動されるものであるから、作業をしない場合には回転体１２が停止し、高電圧が発生しないようになっている。よって、回転体１２を停止させた状態での回転刈刃２の交換作業などにおいて、不用意に高電圧が生成されないようにできる。
【００３５】
また、本実施形態では、コイル７３の他端と電気的に接続される第２通電板７６は、操作棹５に取り付けられる刈刃カバー９に取り付けられている。よって、第２通電板７６は安定的に地面などに接地できる。また、刈払機１に既存の刈刃カバー９を第２通電板７６として利用しているので、刈払機１に高電圧印加機能を追加する際の部品数の増加を抑制できる。
また、高電圧印加機能のために用いるマグネット７４、コイル７３、第１通電部材７５および第２通電板７６は、すべて操作棹竿５の先端部分に集約されている。よって、高電圧を印加する回路のための配線を操作棹５に沿って引き回したり、刈払機１の基本構成を変更したりする必要が無い。既存の刈払機１に対して高電圧印加機能を容易に追加することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、回転体１２は、作業者Ｍが作業レバーを操作して刈払機１を用いた雑草の刈払作業を実施する場合にのみ回転駆動されるようになる。それ以外の場合には、回転体１２は回転駆動されない。よって、たとえば図４の回転刈刃２、第１通電部材７５、コイル７３、第２通電板７６を含む雑草との閉じた電流路に対してスイッチなどを設けることなく、刈払機１を用いた雑草の除去作業を実施する場合にのみ高電圧が発生するようにできる。しかも、該スイッチを設ける場合には、そのスイッチの配線１０５を刈払機１のたとえば操作棹５を通してハンドル８まで引き回す必要があるが、その必要もない。このような配線の長さによる電圧ドロップを最小限に抑え、刈払機１の構造の複雑化を抑制し、しかもスイッチ操作などの作業者Ｍの負担増加を軽減できる。
【００３７】
また、本実施形態では、雑草の細胞膜を破壊することができる高電圧より高い所定のリミット電圧がコイル７３に発生した場合、所定の間隔（ＡＩＲ  ＧＡＰ）で離間する回転刈刃２と刈刃カバー９の第２通電板７６との間の短絡回路により、コイル７３の両端が短絡される。よって、たとえば通電がなされないまま回転体１２が回転し続け、その結果としてコイル７３において不要に高い高電圧が生成されてしまうような状況においても、コイル７３にそのように不要に高い電圧が発生されないようにできる。
【００３８】
以上の実施形態は、本実施形態の好適な実施形態の例であるが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【００３９】
たとえば上記実施形態では、第１通電部材７５は、回転刈刃２の板面２Ｓと微小間隔で配置される尖塔形状を有し、尖塔形状の先端から回転刈刃２の板面２Ｓに対して放電している。
この他にもたとえば、第１通電部材７５は、円板の外周部分に複数の刃が形成された形状の回転刈刃２の外周と微小間隔で配置されてもよい。
上記の実施形態では、作業機に高電圧発生装置として、マグネットとコイルとが作業機に搭載されている例を示したが、高電圧発生装置は公知の高電圧発生装置でよい。
この公知の高電圧発生装置は、作業機に搭載されているものでもよいし、作業機外に配置されているものであってもよい。
【００４０】
上記実施形態では、高電圧を発生するためのマグネット７４およびコイル７３は、操作棹５の先端に回転可能に設けられる回転体１２に対して設けられている。
この他にもたとえば、高電圧を発生するためのマグネット７４およびコイル７３は、操作棹５の後側においてクラッチ２２、エンジン本体２１で回転するフライホイールなどに対して設けられてもよい。ただし、この場合、コイル７３と第１通電部材７５（回転刈刃２）および第２通電板７６とを電気的に接続するための配線を操作棹５の長尺方向に沿って設ける必要がある。分割可能な操作棹５の場合、その分割部分にコネクタなどを配置しなければならない。
【００４１】
上記実施形態では、コイル７３の他端と電気的に接続される第２通電板７６は、刈刃カバー９の前面に設けられている。
この他にもたとえば、図４において点線で示すように、回転刈刃２を地面から浮かせた状態に保持しやすくするために、回転体１２の下部回転体７２の下側にカップリング部材８１を設け、このカップリング部材８１に対して第２通電部材を設けてもよい。この場合、第２通電部材は、地面と接した状態で地面の上をすべることができる。
また、刈刃カバー９の換わりに、操作棹５からチェーンを垂れ下げ、この地面に接するチェーンに対して第２通電部材を設けてもよい。
また、第２通電部材は、刈刃カバー９、カップリング部材８１およびチェーンに設けられてもよい。
【００４２】
上記実施形態では、第２通電板７６と回転刈刃２とを、コイル７３の両端を短絡する短絡回路として機能させている。この他にもたとえば、図４の第１通電部材７５および第２通電板７６と並列に接続され、リミット電圧で短絡する短絡回路を設けてもよい。短絡回路は、たとえば所定のエアギャップで対向する一対の電極部材で構成できる。この場合には、回転刈刃２と刈刃カバー９の第２通電板７６との間隔は、リミット電圧で短絡する間隔とする必要が無くなるので、たとえば間隔を広げて物が詰まり難くできる。
【００４３】
上記実施形態は、本実施形態を携帯式の刈払機１に適用した例である。この他にもたとえば、本実施形態は、携帯式のブロワ、自走式の刈払機などの他の作業機に適用してもよい。また、駆動源は、電動モータなどでもよい。電動モータは、バッテリに接続されても、商用交流電源に接続されてもよい。この場合、回転体１２は、モータの回転子に取り付けられてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  刈払機、２  回転刈刃（短絡回路）、２Ｓ  板面、５  操作棹、９  刈刃カバー、１２  回転体、２１  エンジン本体（駆動源）、２２  クラッチ、４１  操作レバー、７３  コイル（高電圧発生装置）、７４  マグネット（高電圧発生装置）、７５  第１通電部材、７６  第２通電板（第２通電部材、短絡回路）、８１  カップリング部材、ＡＩＲ  ＧＡＰ  所定の間隔、Ｇ  雑草、Ｍ 作業者、Ｓ  地面
【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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