(57)【要約】      （修正有）【課題】歪やうねりの発生を抑制し、簡素な製造プロセスで製造することができるリール式芝刈機用ヘッドナイフを提供する。【解決手段】長手方向に延在する刃先１を備え、レーザ光による焼入れによって刃先１に硬化層が形成される。レーザ光によって加熱された部位は、ヘッドナイフ１００内部に熱が逃げることによって急速に冷却され、したがって、冷却材を用いてレーザ光によって加熱された部位を冷却する必要がない。また、高い硬度を必要とする部位以外の部位の硬度が適度に高くなることを防ぐことができる。【選択図】図２
0003182937.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延在する刃先を備え、
レーザ光による焼入れによって前記刃先に硬化層が形成されている、リール式芝刈機用ベッドナイフ。
【請求項２】
前記焼入れが施されることによって形成される硬化層の有効硬化層深さは、刃先から２ｍｍ以上である、請求項１に記載のリール式芝刈機用ベッドナイフ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、リール式芝刈機に装着して用いられるベッドナイフに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リール式芝刈機に装着して用いられるベッドナイフが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このベッドナイフは、その製造にあたり、所望の形状を形成するための一連の操作が加えられた後、ベッドナイフの刃先の摩耗を低減するために充分な硬度となるように熱処理（焼入れ）が加えられる。そして、熱処理の後に、上部面及び正面を研磨して刃先が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５―３１８８８８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のリール式芝刈機用ベッドナイフは、刃先の硬度を高めるためベッドナイフ全体に焼入れを施すとベッドナイフの刃先に大きな歪やうねりが生じ易く、また、ベッドナイフの刃先以外の部位においても割れや欠けが生じ易かった。特に、大きな歪やうねりが刃先に生じたベットナイフを使用すると回転するリール刃との間に隙間が生じ、芝刈作業の作業効率が低下する。したがって、刃先に生じた歪やうねりは矯正する必要があるが、これによって製造プロセスが複雑化するという問題があり、製造に不利であった。また、製造コストの上昇を招く結果となっていた。
【０００６】
また、硬度の高いハイス鋼等の鋼材を用いて形成した刃先部を本体部にロウ付けすることによって、硬度の高い刃先を有するベッドナイフを製造することも考えられるが、この場合においても、刃先部を別途作成するために製造プロセスが複雑化するという問題があり、製造に不利である。また、製造コストの上昇を招く結果となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案のある態様に係るリール式芝刈機用ベッドナイフは、長手方向に延在する刃先を備え、レーザ光による焼入れによって前記刃先に硬化層が形成されている。
【０００８】
この構成によれば、歪やうねりの発生を抑制した硬度の高い刃先を有するベッドナイフを簡素な製造プロセスで製造することができる。よって、製造に有利、且つ製造コストも安価となる。
【０００９】
前記焼入れが施されることによって形成される硬化層の有効硬化層深さは、刃先から２ｍｍ以上であってもよい。
【００１０】
このような構成とすると、刃先が摩耗した際、刃先を研ぐことによって、ベッドナイフの切れ味を高めることができる。
【考案の効果】
【００１１】
本考案は、以上に説明したように構成され、歪やうねりの発生を抑制した硬度の高い刃先を有するベッドナイフを簡素な製造プロセスで製造することができる。よって、製造に有利、且つ製造コストも安価となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の実施の形態に係るリール式芝刈機のベッドナイフ及びリール刃の構成例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のベッドナイフの斜視図である。
【図３】図１のベッドナイフの長手方向と直交する断面を示す断面図である。
【図４】図１のベッドナイフの刃先に焼入れを施すレーザ焼入れ装置の構成例を示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１４】
［リール式芝刈機の構成］
図１は、本考案の実施の形態に係るリール式芝刈機のベッドナイフ（リール式芝刈機用ベッドナイフ）１００及びリール刃１２０の構成例を概略的に示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態のリール式芝刈機は、リール刃１２０及びベッドナイフ１００を含む。これらリール刃１２０及びベッドナイフ１００は、例えば、リール式芝刈機の進行方向側に配設されている。
【００１６】
リール刃１２０は、全体として大略円筒状に形成され、回転軸１２５、複数の刃部１２２及び支持体１２１を有する。
【００１７】
回転軸１２５は、例えば、エンジン、モータ等の駆動部と連結され、この駆動部の駆動力によって回転軸１２５の軸線Ｌを中心に回転駆動する。なお、これに限られるものではなく、これに代えて、回転軸１２５を接地する車輪と接続し、回転軸１２５が車輪の回転に従動して回転するように構成してもよい。
【００１８】
複数の刃部１２２は、短冊状の板状体に形成されている。そして、長手方向に延びる一対の側縁のうち、一方の側縁に刃先１２２ａが形成されている。
【００１９】
支持体１２１は、回転軸１２５の軸線Ｌを中心とする円周方向に複数の刃部１２２が等間隔に一列に並ぶように、複数の刃部１２２を支持する。また、支持体１２１は、回転軸１２５の軸線Ｌを軸線とする仮想円筒体の側面上において、リール刃１２０の刃先１２２ａが螺旋状に延在するように刃部１２２を支持している。これによって、駆動部の駆動力により回転軸１２５の軸線Ｌを中心にリール刃１２０が回転すると、各刃先１２２ａは、軌跡が前記仮想円筒体を描くように回転する。
【００２０】
ベッドナイフ１００は、大略短冊状に形成された板状体であり、回転軸１２５の軸線Ｌが延在する方向に長手方向が延在するようにリール式芝刈機に取り付けられている。以下、地面に対峙する側のベッドナイフ１００の面が位置する側を下といい、他方を上ということがある。
【００２１】
また、ベッドナイフ１００は、刃先１（詳細は後述）が前記仮想円筒体上においてこの仮想円筒体が延在する方向に延在するように図示しない支持体に支持されている。リール刃１２０の刃先１２２ａは、回転軸１２５の軸線Ｌを軸線とする仮想円筒体の側面上において、螺旋状に延在するので、ベッドナイフ１００の刃先１は、リール刃１２０の刃先１２２ａが延在する方向と交差して延在している。したがって、ベッドナイフ１００の刃先１と、リール刃１２０の刃先１２２ａとは実質的に一点で接触するように構成されている。そして、リール刃１２０の回転によって、刃部１２２とベッドナイフ１００との間に挟み込まれた草は、この当接点において切断される。リール式芝刈機は、周知の刈払機で構成されるのでこれ以上の説明を省略する。
【００２２】
［ベッドナイフの構成］
図２は、ベッドナイフ１００の斜視図である。図３は、ベッドナイフ１００の長手方向と直交する断面を示す断面図である。
【００２３】
ベッドナイフ１００は、図２に示すように、大略短冊状に形成された板状体であり、本実施の形態において、ベッドナイフ１００の長手方向の寸法は、約５３０ｍｍに形成されている。そして、ベッドナイフ１００の長手方向に延在する一対の端縁の一方の端縁に刃先１が形成されている。以下、説明の便宜上、この刃先１が形成されている端縁が位置する側を前といい、他方の端縁が位置する側を後ということがある。
【００２４】
図３に示すように、ベッドナイフ１００の上面５は、ベッドナイフ１００の後端２の上端から前方に延在する上側基端面１０を有する。そして、上側基端面１０の前端に傾斜面１１が連設されている。この傾斜面１１は、上側基端面１０の前端から下方に傾斜して前方に延在している。そして、傾斜面１１に前端に弧状面１２が連設されている。この弧状面１２は、傾斜面１１の前端から、円弧を描くように次第に上方に向かうように形成されている。これら傾斜面１１及び弧状面１２によって、上面５には、凹陥部１３が形成されている。そして、弧状面１２の前端に上側先端面１４が連設されている。上側先端面１４は、弧状面１２の前端から前方に延在している。
【００２５】
この一方で、ベッドナイフ１００の下面６は、ベッドナイフ１００の後端２の下端から前方に延在する下側基端面２０を有する。この基端面は、上側基端面１０の延在方向と大略平行に延在している。そして、下側基端面２０の前端に下側傾斜面２１が連設されている。この下側傾斜面２１は、下側基端面２０の前端から上方に傾斜して前方に延在している。そして、下側傾斜面２１の前端に先端面２２が連設されている。この先端面２２は、下側傾斜面２１よりも下側基端面２０に対する傾斜角度が大きくなるように上方に傾斜して前方に延在している。そして、先端面２２の前端は、上側先端面１４の前端に連なっている。この連なっている部分が、ベッドナイフ１００の上記刃先１を構成する。この刃先１は、詳細は後述するように、レーザ光による焼入れが施される。
【００２６】
また、ベッドナイフ１００は、後端２寄りの部分に複数の取付孔８が形成されている。これら複数の取付孔８は、ベッドナイフ１００をリール式芝刈機にねじ止めによって取り付ける際にねじを挿通するための孔である。そして、これら複数の取付孔８は、ベッドナイフ１００の長手方向に一列に並んで配設され、それぞれ上側基端面１０と下側基端面２０を接続するように形成されている。
【００２７】
［ベッドナイフの製造方法］
次に、ベッドナイフ１００の製造方法の一例について説明する。
【００２８】
まず、鋼板を機械加工し、上述の形状に形成する。
【００２９】
次に、ベッドナイフ１００全体に焼入れを施すことによって、ベッドナイフ１００の基材の硬度を刃先１に大きな歪やうねりが生じない所定の硬度に高める。本実施の形態において、基材の硬度は、約５０ＨＲＣである。
【００３０】
次に、ベッドナイフ１００の上側先端面１４に仕上げ研磨を施し、リール式芝刈機への取付時において、刃先１が上記回転軸１２５の軸線Ｌを軸線とする仮想円筒体上に延在するように調整する。これによって、ベッドナイフ１００の切れ味を高めることができる。また、上記焼入れによって刃先１に生じた小さい歪やうねりを矯正することができる。
【００３１】
次に、後述するレーザ焼入れ装置１５０を用いて、ベッドナイフの刃先１に焼入れを施すことによって、ベッドナイフ１００の刃先１に硬化層を形成する。本実施の形態において、硬化層の表面の硬度は、約６０ＨＲＣである。
【００３２】
また、本実施の形態において、ベッドナイフ１００の刃先１の有効硬化層深さが刃先から２ｍｍ以上となるように焼入れが施される。これによって、刃先１が摩耗し、ベッドナイフ１００の切れ味が低下した際は、上側先端面１４を研ぐことによって、ベッドナイフ１００の切れ味を高めることができる。
【００３３】
［レーザ焼入れ装置］
図４は、ベッドナイフ１００の刃先に焼入れを施すレーザ焼入れ装置１５０の構成例を示す概略図である。
【００３４】
このレーザ焼入れ装置１５０は、レーザユニット１５２と、エンドエフェクタとしてレンズユニット１５３を備えるロボット１５４と、ワークテーブル１５５と、図示しない制御部と、を備える。
【００３５】
レーザユニット１５２は、例えば高出力ダイレクト方式の半導体レーザを発振するレーザ発振器を有する。
【００３６】
ロボット１５４は、例えば、多関節型ロボットであり、ロボット１５４のレンズユニット１５３をワークテーブル１５５に対して３次元方向に相対的に移動させることができる。
【００３７】
レンズユニット１５３は、集光レンズを備え、レーザユニット１５２から光ファイバーを介して送られてきたレーザ光を、ワークテーブル１５５上の対象物に照射する。
【００３８】
ワークテーブル１５５は、ワークであるベッドナイフ１００を載置するためのものである。
【００３９】
そして、レーザ光の照射部位は、図示しない入力部を介して、制御部に入力される。
【００４０】
なお、本実施の形態において、レーザ焼入れ装置１５０は、レンズユニット１５３をロボット１５４によってワークテーブル１５５に対して３次元方向に相対的に移動させる構成としたが、これに限られるものではなく、固定的に設置されたレンズユニット１５３に対してワークテーブル１５５を３次元方向に相対的に移動させてもよい。
【００４１】
そして、レーザ焼入れ装置１５０によって、ベッドナイフ１００の刃先１に焼入れを施すときは、まず、制御部は、レーザ光を刃先１の熱処理開始位置（例えば刃先１の一方の端部の位置）に照射する。
【００４２】
次に、制御部は、レーザ光の照射部位が刃先１の熱処理終了位置に向かって延在方向に移動するように、ロボット１５４がレンズユニット１５３をワークテーブル１５５に対して３次元方向に相対的に動かす。
【００４３】
次に、制御部は、レーザ光の照射部位が熱処理終了位置（例えば刃先１の一方の端部の位置）に達すると、焼入れを終了する。このように、レーザ光による焼入れを刃先１にのみ局所的に施し、硬化層を形成している。
【００４４】
なお、レーザ光による焼入れの有効硬化層深さは、照射部位の移動速度によって調整する。すなわち、照射部位の移動速度が早ければ、有効硬化層深さは浅くなり、その一方で、照射部位の移動速度が遅ければ、有効硬化層深さは深くなる。
【００４５】
このように、レーザ焼入れ装置１５０は、レンズユニット１５３をワークテーブル１５５に対して３次元方向に相対的に移動させ、高い硬度が要求されるベッドナイフ１００の刃先１に対して局所的にレーザ光を照射し、焼入れを行うことができる。これによって、歪やうねりの発生を抑制した硬度の高い刃先１を有するベッドナイフを簡素な製造プロセスで製造することができる。また、高い硬度を必要とする部位以外の部位の硬度が過度に高くなることを防ぐことができるので、ベッドナイフ１００の割れや欠けの発生を抑制することができる。更に、例えば、高周波焼入れと比較して刃先１の焼入れを迅速に行うことができる。
【００４６】
また、レーザ光によって加熱された部位は、ベッドナイフ１００内部に熱が逃げることによって急速に冷却される。したがって、冷却材を用いてレーザ光によって加熱された部位を冷却する必要がなく、熟練の技能が求められる冷却材の流量等の管理を省略することができる。すなわち、刃先１の精密な焼入れを熟練の技能に頼らずとも行うことができる。よって、製造に有利となる。
【００４７】
以上に説明したように、本考案のベッドナイフ１００は、レーザ光による焼入れによって前記刃先に局所的に硬化層を形成しているので、歪やうねりの発生を抑制した硬度の高い刃先１を有するベッドナイフを簡素な製造プロセスで製造することができる。よって、製造に有利、且つ製造コストも安価となる。
【００４８】
更に、刃先１の精密な焼入れを熟練の技能に頼らずとも行うことができる。よって、製造に有利となる。
【００４９】
上記説明から、当業者にとっては、本考案の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本考案を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本考案の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本考案のベッドナイフは、芝生管理作業に有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１  刃先
２  後端
５  上面
６  下面
１０  上側基端面
１１  傾斜面
１２  弧状面
１３  凹陥部
１４  上側先端面
２０  下側基端面
２１  下側傾斜面
２２  先端面
１００  ベッドナイフ
【図１】
0003182937.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003182937.tif 000005
【図４】
0003182937.tif 000006