(57)【要約】【課題】重量増加やコスト上昇をそれほど招くことなく、操作管の操作自由度をさらに高め、あらゆる場面での刈払い作業性をさらに向上させた携帯式動力刈払機を提供する。【解決手段】先端部４２に回転作業体５を支持した操作管４と、背負い枠１に支持した動力源２と、この動力源２に第１端部３１が連結され、上記操作管４の基端部４１に第２端部３２が連結された可撓管３と、この可撓管３ないし上記操作管４に通挿され、上記動力源２の回転出力を上記回転作業体５に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管３に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸２０とを備える携帯式動力刈払機Ａにおいて、上記可撓管３の上記第１端部３１は、上記動力源２の出力軸周りに軸転可能な基部６１と、上記出力軸に対して交差する先端部６２とをもつ剛性湾曲管６を介して上記動力源２に連結されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に第１端部が連結され、上記操作管の基端部に第２端部が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、
上記可撓管の上記第１端部は、上記動力源の出力軸周りに軸転可能な基部と、上記出力軸に対して交差する先端部とをもつ剛性湾曲管を介して上記動力源に連結されていることを特徴とする、携帯式動力刈払機。
【請求項２】
上記剛性湾曲管は、内部に通挿される上記伝動軸が湾曲状態において不都合なく軸転することができるように湾曲させられている、請求項１に記載の携帯式動力刈払機。
【請求項３】
上記剛性湾曲管の基部は、ベアリング部材によって上記動力源の出力軸周りの軸転自由度が高められている、請求項１または２に記載の携帯式動力刈払機。
【請求項４】
上記可撓管の上記第２端部は、上記操作管の基端部に対し、相対軸転可能に連結されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯式動力刈払機。
【請求項５】
上記可撓管の上記第２端部には、剛性湾曲部が形成されている、請求項４に記載の携帯式動力刈払機。
【請求項６】
上記剛性湾曲部は、内部に通挿される上記伝動軸が湾曲状態において不都合なく軸転することができるように湾曲させられている、請求項５に記載の携帯式動力刈払機。
【請求項７】
上記可撓管の上記第２端部は、ベアリング部材によって上記操作管の基端部に対する相対軸転の自由度が高められている、請求項４ないし６のいずれかに記載の携帯式動力刈払機。
【請求項８】
先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に第１端部が連結され、上記操作管の基端部に第２端部が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、
上記可撓管の上記第２端部は、上記操作管の基端部に対して相対軸転可能な先端部と、上記操作管の軸線に対して交差する基端部とをもつ剛性湾曲管を介して上記動力源に連結されていることを特徴とする、携帯式動力刈払機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、地表に生育する雑草等の草木をその根元付近から刈払う作業に用いる携帯式動力刈払機に関し、より詳しくは、小型ガソリンエンジン等の動力源を背負い枠に支持したタイプの携帯式動力刈払機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の携帯式動力刈払機は、たとえば特許文献１に示されている。この携帯式動力刈払機は、背負い枠に支持した動力源としての小型ガソリンエンジンと、先端部に回転作業体を支持した操作管と、この操作管の基端部と上記エンジンとをつなぐ可撓管と、上記エンジンの出力軸に連結され、上記可撓管ないし操作管に通挿されてエンジンの回転力を上記回転作業体に伝達する伝動軸とを備える。伝動軸は、少なくとも可撓管に通挿されている部分は可撓性を備えている。操作管には、これを振回操作するためのグリップハンドルが装備される。
【０００３】
刈払い作業は、背負い枠を身体に装着することによってエンジンの重量を支持した作業者が上記の操作管を振回操作して、回転作業体を地表に沿って移動させることにより行う。このような背負い式の動力刈払機によれば、その重量の多くの割合を占めるエンジンの重量が作業者の身体によって支持され、作業者の腕によって支持する必要がなくなり、また、作業者が振回操作するべき操作管の重量は比較的軽量となる。したがって、このような背負い式の動力刈払機による刈払い作業は、比較的軽快に行なうことができ、かつ、疲労も少ない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１７７８１３号公報（第４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、刈払い作業の対象となる地表は、かならずしも平坦となっているとは限らず、爪先上がり、あるいは爪先下がりの傾斜となっている場合もある。さらには、土手等のように、比較的大きな角度をもつ傾斜地の場合もある。このような場合、回転作業体を地表と平行とするために、操作管の基端方を高く持ち上げたり、また、低い位置をとらせたり、あるいは操作管をその軸周りに回転させて回転作業体を左右に傾斜した姿勢を採らせる必要がある。
【０００６】
上記したように、この種の背負い式動力刈払機は、背負い枠に支持したエンジンと操作管との間が可撓管およびこれに通挿された可撓性の伝動軸によって連携されているため、エンジンに対する操作管の自由度が高く、上記したような回転作業体の姿勢を得ながら操作管を振回する操作は比較的行ないやすくなっている。
【０００７】
しかしながら、上記の可撓管は、可撓性を有するとはいっても、エンジンと操作管とを連結する部材としての役割を果たし、かつ、その内部に通挿された伝動軸を安定的に回転支持する必要があるため、ある程度の肉厚および引っ張り強度を持っている。したがって、この可撓管は、曲げ変形および捩じり変形においてある程度の抵抗が存在するのは不可避である。また、この可撓管は、エンジンおよび操作管に対して固定的に連結されるのが普通である。このようなことから、操作管の基端部を大きく持ち上げたり、基端部に低い位置を採らせたり、あるいはそれらの各状態において操作管を軸転させて回転作業体に左右方向の所望の傾斜をとらせたり、あるいはそれらの各状態において操作管を左右に振回操作するにあたり、上記の可撓管の変形抵抗が操作管の上記のような操作の阻害要因となることがあった。
【０００８】
上記のような問題をある程度解決するための方策として、可撓管の長さを延長することが考えられる。しかしながら、このような方策は、刈払機としての総重量および部材コストの上昇に直接つながるし、刈払機の取扱性が悪化する場合もあるので、容易に採用することができない。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情のもとで考え出されたものであって、背負い式の動力刈払機において、重量増加やコスト上昇をそれほど招くことなく、操作管の操作自由度をさらに高め、あらゆる場面での刈払い作業性をさらに向上させることをその課題としている。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の各技術的手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本願発明に係る携帯式動力刈払機は、先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に第１端部が連結され、上記操作管の基端部に第２端部が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、
上記可撓管の上記第１端部は、上記動力源の出力軸周りに軸転可能な基部と、上記出力軸に対して交差する先端部とをもつ剛性湾曲管を介して上記動力源に連結されていることを特徴としている。
【００１２】
背負い枠に支持された動力源の出力軸は、通常、水平方向を向いている。したがって、剛性湾曲管は、その基部が軸転する際、上記水平方向の軸線を中心として先端部が旋回させられる。このことは、操作管の操作に際して可撓管が上方、あるいは下方に引っ張られたとき、このような引っ張り力に従動して可撓管の動きを許容するように剛性湾曲管が回転することを意味する。したがって、操作管の操作の自由度がそれだけ高められる。また、剛性湾曲管は、それ自体湾曲しているので、操作管の操作時、可撓管の湾曲の程度を減じることができる。その結果、可撓管の長さを必要最小限として、重量増加を削減することができる。
【００１３】
好ましい実施の形態において、上記剛性湾曲管は、内部に通挿される上記伝動軸が湾曲状態において不都合なく軸転することができるように湾曲させられている。
【００１４】
したがって、ベベルギア機構等の回転動力の伝達方向を転換するための機構が不要であり、部品増加や重量増加を招くことがない。
【００１５】
好ましい実施の形態においてはまた、上記剛性湾曲管の基部は、ベアリング部材によって上記動力源の出力軸周りの軸転自由度が高められている。ベアリング部材としては、ボールベアリング等の転動部材を有する軸受や、メタルベアリング等のすべり軸受を用いることができる。
【００１６】
このようにすることにより、上記の剛性湾曲管の回転抵抗を低くし、操作管の操作の自由度がさらに高められる。
【００１７】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記可撓管の上記第２端部は、上記操作管の基端部に対し、相対軸転可能に連結されている。
【００１８】
このように構成することにより、操作管を所望の方向に軸転させて、回転作業体を左右に傾斜させる操作がより容易に行なえるようになる。
【００１９】
好ましい実施の形態においてはまた、上記可撓管の上記第２端部には、剛性湾曲部が形成されている。
【００２０】
このように構成することにより、操作管の操作時、可撓管の湾曲の程度をさらに減じることができる。その結果、可撓管の長さを短縮して、重量増加を削減することができる。
【００２１】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記剛性湾曲部は、内部に通挿される上記伝動軸が湾曲状態において不都合なく軸転することができるように湾曲させられている。
【００２２】
このように構成することにより、ベベルギア機構等の回転動力の伝達方向を変換する機構が不要であり、重量増加を招くことがない。
【００２３】
好ましい実施の形態においてはまた、上記可撓管の上記第２端部は、ベアリング部材によって上記操作管の基端部に対する相対軸転の自由度が高められている。ベアリング部材としては、ボールベアリング等の転動部材を有する軸受や、メタルベアリング等のすべり軸受を用いることができる。
【００２４】
他の実施形態に係る携帯式動力刈払機は、先端部に回転作業体を支持した操作管と、背負い枠に支持した動力源と、この動力源に第１端部が連結され、上記操作管の基端部に第２端部が連結された可撓管と、この可撓管ないし上記操作管に通挿され、上記動力源の回転出力を上記回転作業体に伝達してこれを回転させるとともに、少なくとも上記可撓管に通挿される部分は可撓性を備えている伝動軸とを備える携帯式動力刈払機において、
上記可撓管の上記第２端部は、上記操作管の基端部に対して相対軸転可能な先端部と、上記操作管の軸線に対して交差する基端部とをもつ剛性湾曲管を介して上記動力源に連結されていることを特徴とする。
【００２５】
この実施形態においても、可撓管が負担するべき湾曲の一部を剛性湾曲管が担うことから、可撓管の長さを必要最小限にして機体重量を低減することができるとともに、この剛性湾曲管が操作管に対して相対軸転可能となっていることから、操作管を軸転することによる回転作業体の左右方向の傾斜角度変更を容易に行なうことができ、これにより、刈払い作業における利便性を高めることができる。
【００２６】
本願発明のその他の特徴および利点については、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２８】
図１は、本願発明の第１の実施形態に係る携帯式動力刈払機Ａの全体構成を示す。この刈払機Ａは、背負い枠１に支持された小型ガソリンエンジン等の動力源２と、基端側第１端部３１が動力源２に連結された可撓管３と、この可撓管３の先端側第２端部３２に基端部４１が連結された操作管４と、この操作管４の先端に支持された回転作業体としての回転刃５とを備える。なお、可撓管３ないし操作管４には、動力源２の回転動力を回転刃５に伝達するための伝動軸２０が通挿されている。
【００２９】
背負い枠１は、作業者の背中に当接される起立部１１と、この起立部１１の下端から水平方向後方に延出するエンジン載置部１２とを備え、パイプ部材を用いるなどして形成されている。この背負い枠１はまた、適当なバンド部材１３が付属しており、たとえばリュックサックを背負うのと同様にして作業者に装着することができるようになっている。
【００３０】
上記動力源２としてのエンジンは、上記エンジン載置部１２に載るような格好で、かつ、垂直方向の軸線を中心として回転することができるようにして、背負い枠１に支持されている。
【００３１】
上記のエンジン２の出力軸は、水平方向を向いて延出する。すなわち、エンジン２には、図２に示すように、クラッチハウジング２１が一体的に取付けられており、このクラッチハウジング２１には、クラッチドラム軸２２がベアリング２３を介して軸転可能に支持されている。クラッチドラム２４は、図示しないクラッチシューと協働して遠心クラッチを構成し、スロットルレバー（図示略）を操作するなどしてエンジン２の回転数を所定以上に上げるとエンジン２の回転出力がクラッチドラム２４に伝達され、そしてクラッチドラム軸２２を回転させる。
【００３２】
上記のエンジン２には、上記可撓管３の第１端部３１が連結されるとともに、可撓管３ないし操作管４に通挿される伝動軸２０が上記のクラッチドラム軸２２に連結されるが、本願発明では、上記可撓管３の第１端部３１は、エンジン２の出力軸周りに回転可能な剛性湾曲管６を介してエンジン２に連結される。
【００３３】
上記剛性湾曲管６は、エンジン側の基端部６１と、可撓管３側の先端部６２とを有しており、先端部６２は、基端部６１の軸線に対し、たとえば２０〜４５°、好ましくは３０〜３５°の角度で湾曲させられている。そして、湾曲の曲率は、この剛性湾曲管６を通る可撓性伝動軸２０が不都合なく軸転することができる程度とされる。クラッチハウジング２１には、エンジン２の出力軸と同一軸線をもつようにして延出筒２１ａが形成されており、この延出筒２１ａに対して上記剛性湾曲管６の基端部６１がベアリングを介して軸転可能に支持されている。より具体的には、剛性湾曲管６の基端部６１は、延出筒２１ａの内径よりも小の所定の外径を有するように形成され、この基端部６１が延出筒２１ａに入り込んだ状態で、この基端部６１の外周と上記延出筒２１ａの内周との間に所定数のボールベアリング６０が介装されている。そして、この剛性湾曲管６の先端部６２には、可撓管３の基端部３１が挿入連結されている。このような構成により、剛性湾曲管６は、外力が作用するとエンジン２の出力軸を中心としてなめらかに回転する。これに伴い、この剛性湾曲管６の先端部６２は、エンジン２の出力軸を中心としてなめらかに旋回する。なお、上記のベアリングとしては、図２に示されるようなボールベアリング等の転がり軸受６０の他、図６に示すようなメタルベアリング等のすべり軸受６０Ｂであってもよい。
【００３４】
上記可撓管３の第２端部３２は、操作管４の基端部４１に接続されるが、本実施形態では、操作管４の基端部４１に対し、相対軸転可能に接続されている。すなわち、図３に示すように、可撓管３の第２端部３２には、この部を挿入受容する剛性接続管７が設けられており、この剛性接続管７は、ベアリングを介して上記操作管４の基端部４１に対して相対軸転可能に接続されている。より具体的には、操作管４の基端部４１には、拡径部８１を有する接続管８が挿入固定されているとともに、上記剛性接続管７の先端に形成した縮径部７３を上記拡径部８１に挿入した状態で、上記拡径部８１の内周と上記縮径部７３の外周との間に所定数のボールベアリング７０が介装されている。これにより、可撓管３の第２端部３２と操作管４とは、なめらかに相対軸転可能となる。なお、上記のベアリングとしては、図３に示されるようなボールベアリング等の転がり軸受７０の他、メタルベアリング等のすべり軸受であってもよい。
【００３５】
操作管４は、アルミニウム等の軽量金属製のパイプによって形成される。この操作管４の内部には、スペーサ４３によって支持された保持管４４が挿入支持されており、この保持管４４内には、上記のように一端がエンジン２のクラッチドラム軸２２に連結され、かつ、上記可撓管３に通挿された伝動軸２０が軸転可能に通挿保持される。この伝動軸２０は、少なくとも上記可撓管３に通挿される部分は可撓性を有する必要があるが、本実施形態では、その全体が可撓性をもった一連の伝動軸とされている。
【００３６】
操作管４にはまた、図１に示すように、作業者が握持してこの操作管４を操作するためのグリップハンドル４５が横方向に延出するようにして、長手方向の適所に設けられている。また、エンジン２の回転数を制御するための図示しないスロットルレバーもまた、この操作管４の適所に設けられる。
【００３７】
操作管４の先端部４２には、回転作業体としての回転刃５が支持される。本実施形態では、操作管４の先端部４２に、回転刃支持部材５０が設けられ、この回転刃支持部材５０を介して回転刃５が支持されている。より具体的には、回転刃支持部材５０は、図４に示すように、操作管４の先端部４２に連結される第１筒部５１と、この第１筒部５１に対して所定角度で交差する第２筒部５２とを有しており、第１筒部５１には、上記伝動軸２０の先端が接続される第１軸５３が回転可能に支持され、第２筒部５２には、回転刃支持軸５４が回転可能に支持される。そして、第１軸５３と回転刃支持軸５４とは、ベベルギア機構によって連携させられている。これにより、回転刃５は、操作管４の軸線に対して２０〜４０°、好ましくは３０〜３５°の角度をもって傾斜させられることになる。
【００３８】
前述したように、上記携帯式動力刈払機Ａは、背負い枠１を作業者の背中に背負うことにより、エンジン２の重量が作業者に支持される。作業者は、操作管４をそのグリップハンドル４５を握持しつつ、所定の方向に振回操作したり、操作管４に所望の姿勢をとらせたりする。作業者は、腕によって操作管４の重量および可撓管３の重量の一部を支持しつつ操作管４の操作をすればよい。したがって、振回等の操作管４の操作を軽快に行なうことができるし、また、腕による重量負担も少ないので疲労も軽減され、長時間の刈払い作業が可能となる。
【００３９】
通常時、作業者１０は、図５に示すように、操作管４を身体の右側に位置させてこれを保持する。このとき、可撓管３は、エンジン２から操作管４にかけて大きく湾曲している。たとえば、操作管４を左方向（図５中における矢印Ｌで示す方向）に振回させるとき、可撓管３の湾曲の程度がより大きくなろうとし、可撓管３の変形抵抗による抵抗感が生じる。しかしながら、上記構成においては、可撓管３とエンジン２との間に剛性湾曲管６が介在させられており、しかもこの剛性湾曲管６はなめらかに旋回可能である。したがって、剛性湾曲管６はその先端部６２が可撓管３の湾曲方向と同じ方向を向くように旋回する。このように、剛性湾曲管６によって可撓管３の必要湾曲量の一部が達成されているので、このような剛性湾曲管６が存在しない場合に比較し、操作管４を上記左方向に振回しようとするときの上記の抵抗感が減じられる。その結果、操作管４の左右振回操作がより軽快となる。
【００４０】
爪先上がりの傾斜地の刈払い作業を行なう際、回転刃５を地表と平行に位置づけるためには、操作管４の基端方の位置を低める必要がある。この場合においても、操作管４の基端方の位置を低くしようとすると、これに応じて剛性湾曲管６がその先端部６２が下方を向くように自然に回転する。したがって、可撓管３の変形抵抗を感じることなく、操作管４の基端方の位置を低める操作が容易となる。
【００４１】
爪先下がりの傾斜地の刈払い作業を行なう際、回転刃５を地表と平行に位置づけるためには、操作管４の基端方の位置を高める必要がある。この場合においても、操作管４の基端方の位置を高くしようとすると、これに応じて剛性湾曲管６がその先端部６２が上方ないし所定の方向を向くように自然に回転する。したがって、可撓管３の変形抵抗を感じることなく、操作管４の基端方の位置を高める操作が容易となる。
【００４２】
たとえば、土手等の左右傾斜地の刈払い作業を行なう際、回転刃５を傾斜地表と平行に位置づけるためには、操作管４を左右いずれかの方向に軸転させ、回転刃５を左右方向に傾斜させる必要がある。上記構成の携帯式動力刈払機Ａは、可撓管３と操作管４とは、なめらかに相対軸転可能であるので、上記のような操作管４の軸転操作もまた、抵抗感なくきわめて容易に行なえる。
【００４３】
このように、上記構成の携帯式動力刈払機Ａによれば、操作管４の操作自由度が著しく高まり、刈払いの作業性を大いに向上させることができる。
【００４４】
図７は、本願発明に係る携帯式動力刈払機の他の実施形態の要部を示している。この実施形態では、可撓管３と操作管４とを接続するための剛性接続管７Ｂを所定量湾曲させている。この湾曲の程度は、可撓管３とエンジン２との間の上記剛性湾曲管６と同様、たとえば２０〜４５°、好ましくは３０〜３５°の角度とされる。また、湾曲の曲率は、この剛性接続管７Ｂを通る可撓性伝動軸２０が不都合なく軸転することができる程度とされる。そして、この剛性接続管７Ｂの先端部７２Ｂと操作管４の基端部４１とは、なめらかに相対軸転することができる点は、上記の実施形態と同様である。
【００４５】
このような構成によっても、上記した実施形態と同様の作用効果を期待することができるが、操作管４の左右振回時に可撓管３に必要とされる湾曲量の一部をこの可撓管３の第１端部３１側の剛性湾曲管６と第２端部３２側の剛性接続管７Ｂの双方においてすでに達成することができるので、可撓管３の長さをより短縮しても、不都合なく上記した軽快な操作管４の操作を実現することができるようになる。
【００４６】
もちろん、本願発明の範囲は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に含まれる。たとえば、エンジン（動力源）２に対して剛性湾曲管６を回転可能としているが、回転可能な角度範囲を一定範囲に規制することは、当然に本願発明の範囲に含まれる。また、実施形態では、操作管４に対する回転刃５の前後方向の角度姿勢を固定しているが、この角度姿勢を適宜変更可能としてもよいことは、もちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る携帯式動力刈払機の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図１の平面図である。
【図６】本願発明に係る携帯式動力刈払機の他の例における要部を拡大して示す断面図である。
【図７】本願発明に係る携帯式動力刈払機の他の例における要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ    携帯式動力刈払機
１    背負い枠
３    可撓管
２    動力源（エンジン）
４    操作管
５    回転刃（回転作業体）
６    剛性湾曲管
２０  伝動軸
３１  第１端部
３２  第２端部
６１  （剛性湾曲管の）基（端）部
６２  （剛性湾曲管の）先端部
【図１】
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【図２】
2004194521.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004194521.tif 000006
【図５】
2004194521.tif 000007
【図６】
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【図７】
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