(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真円状の板状体のなめらかな側部よりも１ｍｍ以内でやや突き出る刃先が該板状体の上面に複数付設され、その刃先を刈り払い回転の押し戻す方向に軸支可動として下面側の地面から隔てられて回転する刈り払い刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】切断刃がその重心近くで軸支取り付けされることにより当接物に対する当接エネルギーは軽微化しながらも、刈り払い対象物に対する刈り払い能力は有するとした刈り払い刃に関する。
【背景技術】
【０００２】従来の刈り払い刃は雑草等の刈り払い作業回転における、板状の外周の徒長にして剛性の凹凸状の切断刃や、回転する柔軟なコードを切断刃として、刈り払い対象物以外の小石等の当接物を作業近隣域に飛散させて、損壊被害を与えていた。
また、板状体の上面に切断刃の基端部を軸支取り付けし、他端部の刃先が板状体外周から大きく突き出て回転して、過大な運動エネルギーにより当接物に損壊被害や人体に重篤な傷害をもたらす可動刃の刈り払い刃もあった。【０００３】そのうち、板状体の刈り払い刃は、その損壊被害に対応して、外周囲の切断刃の刃長を単に短縮する等により当接物の相応体積を小さくして、飛散エネルギーを微弱化して損壊被害をなくそうと試みたが、常時地面に接する切断刃の各刃先は、たとえ刃先に耐摩耗としての超硬質合金のチップをロウ付けしていても、短縮したがために小石等の当接物により時を経ずして大半割合となる鈍磨により切断刃は切断機能を失い、刈り払い作業の能率は低下していた。
板状体に可動刃の基端部を軸支取り付けして外周から長大に突き出た他端部の刃先を回転後方に可動とするものは、その他端部の刃先が過大な回転エネルギーを有する形状となるため、刈り払い回転において地面へ常時接触して大質量の小石を飛散させ、その反動や横の方面からの衝撃はそのまま取り付け部への過大な負荷となり、結果、取り付け部は時に破損や破断が惹起し、また人体に接触すれば深い切創による重篤な傷害を及ぼすものであった。
なお、文中、刃先は切断刃の一部であり、切断刃は刈り払い刃の一部である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】以上、従来の外周が固定した凹凸状の板状体刈り払い刃は、円盤状の側部の回転外周部分の凹凸状の切断刃の各刃が、種類により刃底から刃先までを、１０ｍｍ程度から５０ｍｍにも及ぶ長大の刃長とし、刈り払い回転作業時、各刃が直接地面に接して、その長大さゆえ、地面の相応の大体積の小石等の当接物に過大な運動エネルギーを与えて作業近隣域に飛散させて損壊被害を及ぼしており、その飛散を防ぐため、作業周囲を別途の人員で移動式にシート等で囲繞せざるを得なかったが、そのための経費も当事者には余分にして過大な負担であった。
その長大な刃長は人体に不如意に接すれば重篤な傷害をもたらした。【０００５】飛散当接物の体積を小さくして飛散の運動エネルギーを微弱化して損壊被害発生を回避しようとする発想は存在しても前記経緯もあり実現には至らなかったが、刈り払い作業における近隣への安全は確保されるべき問題であり、また、前述の余分にして過大な負担も解消されるべき課題であった。
板状体外周付近に切断刃を軸支取り付けして可動とするものもあったが、その可動刃は基端部付近を取り付け部として他端部刃先が板状体から大きく突き出していたがゆえに刃先は過大な回転エネルギーを有することとなり、刈り払い回転における地面等への常時接触や横の方面からの衝撃反動はそのまま取り付け部への過大な負荷となり、結果、取り付け軸支部は耐え切れずして、破損や断裂が惹起していた。
また、大きく突き出しているその形状から、人体に接触すれば深い切断による重篤な傷害を及ぼすものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】先願に、真円状の回転体の側部の外周部をなめらかな形状として、その回転体の上面に刃先が複数付設されて下面側の地面から隔てられて回転する刈り払い刃、とした考案類例の実開昭和５２−０６３６５３があった。
該先願類例が回転外周から突き出る数値を提示せずともその図示から判然とするのは汎用の刈り払い刃の外径の２３０ｍｍまたは２５５ｍｍあるいは刈り払い刃類の中心の装着孔の各メーカー共通数値である直径２５．４ｍｍと比すれば突き出る刃体部分は２０ｍｍ以上から５０ｍｍ以上と推測出来るが、その突き出る長大さが惹起する回転による加害を考慮しておらず、すなわち該類例が刃体の軸支位置を刃体の重心から遠い基端部とした刃体が刈り払い回転時、外周から長大に突き出る形状により先端部の刃先に発生した過大な回転重力の反発を受けた刃体の軸支位置の基端部が断裂し、さらには刃体の飛散を惹起し、また長大さに対応する大体積の当接物が回転当接により飛散して周囲を破損し、および不如意にその刃先に接触した人体はその長大な突き出しゆえ、切創も深く、重篤な結果をもたらす加害形状であった。
本発明は、真円状の板状体のなめらかな側部よりも１ｍｍ以内でやや突き出る刃先が該板状体の上面に複数付設され、その刃先を刈り払い回転の押し戻す方向に可動として下面側の地面から隔てられて回転する刈り払い刃としており、回転外周部から突き出る刃先を１ミリ以下に短小としたことは本件出願文中明示のとおり刃先がもたらす回転当接エネルギーを極小化する目的があり、その目的に従って切断刃の軸支位置を基端部から切断刃の重心に近づけて刃先の回転重力を弱めることも選択され、また１ミリ以下の短小の刃先に対応する小体積の当接物は飛散しても周囲に対する破損被害を小さくし、刃先が人体に不如意に接しても軽微な傷害で収まり、あるいは１ミリ以上の厚さの衣料であれば、無傷で済むのである。
また、円盤状の回転体たるブレードの凹凸する外周に沿った複数の歯に切断用の超硬チップを０．５ｍｍから１ｍｍ程度外周から突き出させて固着取付けしているとした先願の特開２００５−１２４４０７があった。
該先願の図が明白に示すとおり、該各超硬チップはブレードの延長周囲先端に固着しており、本発明の板状体の上面に付設された切断刃の刃先が刈り払い回転の押し戻す方向に可動とした形状とは構造的に差異があり、機能的な差異としても該先願のチップは凹凸する外周先端から０．５ｍｍから１ｍｍ程度突き出して固着取付けされているため、回転するブレードが人体に接すればその高速刈り払い回転により各チップは人体の同一箇所を連続して切断進入して重篤な傷害をもたらす危険性を有するものであるに比して、本発明の側部から１ｍｍ以内でやや突き出る刃先は、なめらかな側部の真円状の板状体の上面に軸支取り付けされて刈り払い回転の押し戻す方向に可動としたことによる当接緩衝機能を有して人体に不如意に接しても、そのなめらかな側部と刃先を回転の押し戻す方向に可動とした特長により、軽微な傷害の結果で収まり、あるいは１ミリ以上の厚さの衣料を着用すれば、無傷で済むのである。
本発明の回転外周部から１ミリ以下に突き出る刃先は、下面側の地面から隔てられて刈り払い回転するので、摩耗原因となりまた周囲に飛散する小石等に当接する機会を激減させる。
そして雑草等の不要な当接機会を減少するため側部から離れた位置の板状体に開孔した板状体軸支孔にボルトを下面からねじ嵌合して板状体の上面に突起したその軸支用のボルトに差込嵌合する切断刃に開孔した切断刃軸支孔から刃先先端までの距離は板状体軸支孔から外周部までの距離よりも１ミリ以下に長くして、その切断刃軸支孔の位置を基端部から切断刃の重心の間にして該刃先を超硬質合金のチップとする時もあり、前記重心寄りに設けた場合の切断刃軸支孔を前記ボルトに差込嵌合すれば刃先には調整弱化した刈り払い切断力が現出し、また、切断刃の大部分は板状体の上面に重なって刃先以外は回転当接物から遮蔽された状況であり、該刃先は地面から離間して雑草等を刈り払いながらも、回転方向後方に押し戻せる可動状態は、小石等に対する緩衝当接となるのである。
一方、刈り払い作業における板状体の高速回転は、外周部よりもやや突き出る刃先が一つのみであってもその当接高頻度により雑草に対する十分な切断効果をもたらし、板状体の中心から該切断刃の対側等距離の取り付け位置に偏心回転を防ぐバランサー及び予備の刃として設けた同型の切断刃の刃先を外周部よりも内側に向けて固定取付けすればその刃先は不要の当接摩耗を免れ、前記外周部からやや突き出た刃先が摩耗すると内側に向けて取付けた前記切断刃の固定を緩めて回転自在にさせた刃先は外周部よりも１ミリ以下でやや突き出て雑草を刈り払い、あるいは現場の植生状況に合わせ該切断刃２枚を同時に稼動させるのも可能である。【０００７】以下、本発明により惹起する、当接物に対する運動エネルギーの検討を行う。
すなわち、刃先が当接物を引っ掛けて与える運動エネルギーと、刈り払い刃が当接物と摩擦して与える運動エネルギーである。【０００８】前記刈り払い刃の上面に付設された切断刃は、下面側の地面の小石等の当接物とは隔てられ、加えて、回転外周部よりもやや突き出た刃先部分のみの当接衝撃は軽微であり刈り払い刃と切断刃との取り付け部分に破損、断裂をもたらすことなく、さらに一定以上の強度の当接抵抗に対しては前記可動状態の刃先は外周部の内側方向に押し込められて刃先部の該突き出た部分はさらに短小状態となり、前記可動緩衝効果と相俟って、その運動エネルギーは一段と微弱となって、小石等の当接物が作業近隣域に飛散して損壊被害を及ぼす運動エネルギーを減衰し、既存のナイロンコード類の軟質材の回転による切断刃としての雑草の切断からも類推されるとおり、前記切断刃軸支孔の位置を切断刃の重心位置に近くした場合における減少した当接運動エネルギーであっても雑草質の軟弱材に対しては金属等の硬質材の切断刃材質は雑草を切断しながらも、該短小サイズに余る大体積の当接物の加害飛散を激減させるのである。
さらに、本発明刃先が押し戻されて外周部よりも内側に押し込められる状態は、回転作動中、人体に不如意に接触しても、その滑らかな回転外周部や可動刃先が及ぼす傷害は作業装備により、無傷あるいは擦過傷程度で治まり、従来の刈り払い刃の長大な切断刃に接触した手足、指や動脈血管を切断等、生命の危機にも及ぶ重篤の傷害を惹起していた場合に比して、その危険性は激減するのである。【０００９】前記刈り払い刃が、なめらかな側部直径を２５３ｍｍ、回転外径を２５５ｍｍ、７４００回転／分、やや突き出した刃先を１ｍｍ程度の切断刃としている場合、その可及的に短縮した刃先はその相応した小体積と前記可動緩衝効果により時に惹起する小石等の当接飛散物を、作業近隣域のガラス製品や車両等への不如意の飛散被害から究極的に軽減するのである。【００１０】前記回転する切断刃に引っ掛けられた形状維持強度の高い個体当接物がその形状をほとんど変化させずに、切断刃から与えられた回転エネルギーの多くを直進方向の運動エネルギーとして飛散する場合は、その外周回転速度をＳとして飛散物の質量Ｍには、
Ｓ＝７４００（回／分）×２５．５（ｃｍ）×３．１４×６０（分）÷１００（ｍ）÷１０００（ｋｍ）≒３５５ｋｍ／時≒１００ｍ／秒、の外周回転速度が与えられる場合があり、
これは当接物の直線方向に飛散する際の初速スピードにほぼ匹敵し、地上の自由落下の公式から、空気抵抗を除外すれば
物体を地上から垂直高度約５１０ｍに打ち上げる初速スピードであり、当接物質量Ｍが大きいほど、従前の刈り払い刃が甚大な被害を与えたのは、首肯されるところである。
以上は地上の自由落下の公式
ｇ＝９．８［ｍ／ｓ２］
速度  ｖ＝ｇｔ      （ｔ＝時間）
変位  ｙ＝１／２ｇｔｔ
から導き出される。
質量Ｍの運動エネルギーＥ´は、公式、Ｅ＝１／２ｍｖｖから、
Ｅ´＝１／２Ｍ３５５ｋｍ／時×３５５ｋｍ／時となり、
刃長１ｍｍによる相応当接物の質量は１５ｍｍの場合の３３７５分の１であり、３５５ｋｍ／時の運動エネルギーＥ´´は、質量Ｍにおいての同等の運動エネルギーに置き換えれば、約５．９ｋｍの時速相当となるが、さらに加えて、前記可動緩衝により、小石を微動させる程度までの微弱となれば、作業周囲に過大な破壊被害を与えないより安全な刈り払い作業となるのである。ちなみに、前記１５ｍｍの刃長は、実務経験上１ｃｍ立方以下、比重２．５の約２．５ｇ相応の大体積の小石等がＭの質量として作業周囲に破壊被害を与えているが、刃長１ｍｍであれば、その刃長の立方倍に比例して小さく、０．００２５ｇの微少の飛散質量となり、前記可動緩衝効果と相俟って、さらに加えて微少表面積質量には空気抵抗が大きく影響し運動エネルギーは近距離の飛散でもさらに減衰する。また、１ｃｍ立方の小石に当接する１ｍｍの刃長はその小石の重心から外れた当接として小石を距離移動の少ない回転運動をさせることとなる。【００１１】また、本発明の切断刃の上面に付設した切断刃を交換可能とすれば、従来の外周部に摩耗した刃先が固定された刈り払い刃の煩雑な研磨回復作業に比して、刃先の管理が容易となるのである。【００１２】切断刃の刃先が雑草を刈り払う場合、前記例の１ｍｍ刃先は７４００回転÷６０≒１２３回転／秒により、刈り払い刃は切断対象に対して毎秒１２３ｍｍの切断進入能力を有し、各雑草等は直径１０ｍｍにも満たず、実証作業においても１ｍｍ刃先は十分な刃長であることが確認され、小石等による刃先の摩耗鈍磨も可動緩衝効果により大きく軽減され、そもそも上面側の刃先に下面側の小石が当接する機会は、従来の常時地面に当接していた状態の刃先と比較すれば稀といってよいもので、以上、いずれの条件においても小石等の当接物が飛散して作業周囲に重大な損壊の被害を及ぼすことを軽減するものとなっている。【００１３】刈り払い回転に付随して発生する運動エネルギーとしては当接物と下面回転外周との接触摩擦による運動エネルギーがあるが、従来の凹凸状の長大の切断刃が相応の大体積当接物に与える前記直線的飛散エネルギーに比べ、本発明のなめらかな側部の回転の摩擦は、弱小の運動エネルギーとなる。
一般に、理論数値にいう摩擦抵抗値は、同じ組み合わせの物質の場合では静止摩擦、滑り摩擦、転がり摩擦の順に小さくなり、本発明の刈り払い刃の回転外周が摩擦により当接物に与える運動エネルギーＥ´´´は、約７４００回転／分の回転速度による当接物との理論数値の滑り摩擦０．２程度やさらに小さな転がり摩擦０．００１程度の運動エネルギーへの転移となり
前記Ｅ´＝１／２×Ｍ×３５５×３５５  に比して
Ｅ´´´＝１／２×Ｍ×３５５×０．２×３５５×０．２、などとなりさらには転移伝達中、
当接物が回転を始めて滑り摩擦から転がり摩擦への運動変化も考慮すれば
Ｅ´´´＜Ｅ´・１／２５である。
滑り摩擦値による、３５５ｋｍ／時×０．２はおよそ時速７０ｋｍ≒１９ｍ／秒であり、前記公式から垂直高度約１８．４ｍに打ち上げる初速スピードであるが、現実には両者が接触した次の瞬間には、支えのない当接物は反発離間し、または前記様回転運動に転移変化して０．０１〜０．００１程度の転がり摩擦値となり、３５５ｋｍ／時×０．０１のおよそ時速３．５ｋｍ≒１ｍ／秒、同垂直高度約５センチ程度であり、偶々当接物との摩擦係数や接触状況により差異があったとしても、結果、大体積の小石等当接物は外周刃の１〜１．５ｍを超えない範囲の地面に転がるくらいの運動エネルギーとなるため、回転する下面外周が当接物との摩擦接触によって近辺のガラス製品や自動車車体面や人体に損傷を与える頻度は激減する。
【発明の効果】
【００１４】以上、本発明の回転する刈り払い刃の短小化した刃先に相応して、当接して反発する小体積の当接物とそれに伴う質量、すなわち損壊エネルギーは小さくなった。【００１５】刈り払い現場状況に対応して０．３ｍｍ等のさらに短縮した刃先の切断刃に交換すれば、より損壊被害を減殺して、安全な刈り払い刃が実現する。【００１６】  本発明の実施の一例の形態を図１、図２、に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】滑らかな側部１３から１ミリ以下にやや突き出る刃先としてのチップ３１の短い突き出しは、その短さゆえ不如意に人体が当接しても軽傷で済み、従来の円盤状の刈り払い刃において頻発していた重篤な傷害をもたらさず、あるいは１ミリ以上の厚さの衣服等を着用して傷害を免れる等の利点があり、また高速回転による雑草への切断当接頻度により雑草刈り払いは一枚刃で１ミリ以内という突き出しでも遂行できるので、必要以上の運動エネルギーをチップ３１に与えないため、切断刃２に開孔した切断刃軸支孔２２の位置を基端部３２から切断刃２の重心に近づけて軸支ボルト４０１に差込嵌合し上から締め込みが途中でつかえる袋ナット４０３を締め込んで切断刃２を回動自在にして、また、板状体１に開孔して軸支ボルト４０１がねじ嵌合する板状体軸支孔４０を雑草等からの当接機会を減少させるため、側部１３から離れた位置としており、その板状体軸支孔４０にねじ嵌合した軸支ボルト４０１に差込嵌合した切断刃軸支孔２２の位置から帯状２１２が側部１３まで延伸し、一方側部１３から離した板状体軸支孔４０の位置と刈り払い機本体に板状体１を装着する装着孔４を同心円とする破線で表示した装着領域４１の間とした切断刃軸支孔２２から基端部３２において切断刃２を自転可能とするために、基端部３２側の形状を軸支ボルト４０１を中心にしての半円状２１３として、その半円状２１３の部分の重さを前記帯状２１２の部分よりもやや軽くなるように重量調整することにより板状体１の回転がチップ３１にその調整でもたらされる遠心力を与えて側部１３からチップ３１を１ミリ以下に突き出させ、板状体１が回転方向６に回転すると、雑草はチップ３１に当接して切断され、相対的に大質量である小石等の当接に対して切断刃２は軸支ボルト４０１を軸として自転後退してチップ３１は緩衝当接となり、また、１ミリ以下にやや突き出るその短さも相まって不如意に人体が当接しても、従来の回転鋸刃の刈り払い刃や滑らかな円盤周囲から２０ｍｍ以上に大きく突き出した切断刃を装着した刈り払い刃に比べ前記人体への傷害の危険性を極度に減少させ、あるいは１ミリ以上の厚さの衣服により傷害を免れる刈り払い刃としており、また、偏心回転を防ぐバランサー及び予備の切断刃にもなる同形の切断刃２１は板状体１の中心を挟んで切断刃２と対側等距離にあり、軸支ボルト４０１に切断刃軸支孔２２を嵌合してチップ３１０を側部１３よりも内側に置いてナット４０２で締め付けて固定取付けしておけば雑草からの不要の当接摩耗を免れ、チップ３１が鈍磨してくるとナット４０２を袋ナット４０３と交換して、回転自在となったチップ３１０が外周から１ミリ以下にやや突き出せば切断刃２１の刈り払い機能は稼働するとした図示において、各部位が同位置で重なっている場合はその位置に各番号を示している概略平面図。
【図２】刈り払い刃の真円状の板状体１の上面１１に付設した滑らかな側部１３よりも１ミリ突き出した刃先としての超硬質合金のチップ３１のある切断刃２を下面１２から、板状体軸支孔４０とねじ嵌合した軸支ボルト４０１が上面１１において切断刃軸支孔２２で軸支して袋ナット４０３の形状によりナット締めは途中までとなるため、切断刃２を自転自在としながらもその離脱を防ぎ、装着孔４を挟んだ対側の切断刃２１の取り付け孔４０にねじ嵌合したボルト４０１に切断刃２１を取り付けて嵌合し、ナット４０２で締めつけて固定した概略側面切断図。
【符号の説明】
【００１８】        １      板状体
２      切断刃
４      装着孔
６      回転方向
１１    上面
１２    下面
１３    側部
２１    切断刃
２２    切断刃軸支孔
３１    チップ
３２    基端部
４０    板状体軸支孔
４１    装着領域
２１２  帯状
２１３  半円状
３１０  チップ
４０１  軸支ボルト
４０２  ナット
４０３  袋ナット
【図１】
0006675559.tif 000002
【図２】
0006675559.tif 000003