(57)【要約】【課題】刈り払い作業に伴うギヤケースへの異物の巻き付きを抑制する。【解決手段】巻き付き防止用刈刃３０は、ギヤケース１０内において第１回転軸１２と平行に設けられた第２回転軸３１によって駆動される。第１回転軸１２の回転運動が、これと平行に設けられた第２回転軸３１に伝達される。第１回転軸１２が回転すると共に第２回転軸３１が回転し、これによって、刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０を同時に同軸で回転させることができる。ただし、刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０の回転方向は逆向きとなる。刈刃１１の上側において、巻き付き防止用刈刃３０が刈刃１１と逆向きに回転しているため、巻き付いた草木は巻き付き防止用刈刃３０によって解かれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作棹の端部にギヤケースを備え、前記ギヤケースにおける一方の側に突出した回転軸に刈刃が装着され、前記回転軸が回転駆動される刈払機であって、
前記ギヤケースに、
前記回転軸の中心から見て前記ギヤケースの表面よりも突出し、かつ前記刈刃と逆方向に回転する巻き付き防止用刈刃を具備することを特徴とする刈払機。
【請求項２】
前記刈刃と前記巻き付き防止用刈刃とが同軸で回転する構成とされたことを特徴とする請求項１に記載の刈払機。
【請求項３】
前記巻き付き防止用刈刃は、前記回転軸によって回転駆動されることを特徴とする請求項２に記載の刈払機。
【請求項４】
前記回転軸から前記巻き付き防止用刈刃への動力伝達の断続を行うクラッチを具備することを特徴とする請求項３に記載の刈払機。
【請求項５】
前記巻き付き防止用刈刃は平面視において円環形状とされ、前記円環形状の内側から前記回転軸によって駆動されることを特徴とする請求項３又は４に記載の刈払機。
【請求項６】
前記巻き付き防止用刈刃は、遊星歯車機構を介して前記回転軸によって駆動されることを特徴とする請求項５に記載の刈払機。
【請求項７】
前記巻き付き防止用刈刃は、前記ギヤケースにおける前記一方の側から離間して前記操作棹との接続部との間に配置されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の刈払機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刈刃を回転させて切断作業を行う刈払機に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機においては、細長いシャフトの先端部に刈刃が設けられ、この刈刃を回転させることによって草木等の刈払い作業が行われる。刈刃は略円板形状であり、その外周部には刃付け加工がなされている。図４は、こうした刈払機の構成を示す斜視図である。この刈払機３００においては、前後方向に細長い操作棹（シャフト）３０１の一端（前端）側に、回転する刈刃（回転部材）１１が装着されたギヤケース３１０が設けられ、操作棹３０１の他端（後端）側には、エンジン３０２及び燃料タンク３０３が設けられる。このエンジン３０２の回転運動は操作棹３０１内の伝達軸（図示せず）に伝達され、伝達軸の回転運動はギヤケース３１０内に設けられた回転軸（図示せず）に伝達される。回転軸の下端側には刈刃１１が装着されるため、この刈刃１１はエンジン３０２によって駆動される。なお、エンジン３０２のクランク軸と伝達軸との間の回転運動の伝達は遠心クラッチを介して行われる。操作棹３０１における長手方向の中央付近には、作業時に作業者が把持するハンドル３０４が設けられる。作業者は、ハンドル３０４を把持し、この刈払機３００を操作することによって、回転する刈刃１１を草木等に当接させ、刈払い作業を行うことができる。
【０００３】
刈刃１１は消耗品であり、これが摩耗や破損した際には、作業者によって交換される。また、作業の内容に応じて、最適な刃先形状のものの選択等を行った上で回転軸に装着して使用する場合もあり、この場合においても、作業者によって刈刃１１の交換が行われる。このため、刈刃１１と回転軸との間の接続部分やギヤケース３１０内の構造は、この交換作業が容易となるような構成とされる。この構造は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
刈払機で草を刈り取る作業を行う場合には、刈り取られた草がギヤケースに巻き付くことがあった。巻き付いた草の量が多くなった場合には、ギヤケースと刈刃との間に草が挟まり、刈刃の回転運動に対する抵抗となって、刈り払い作業の支障となることがあった。
【０００６】
この場合、巻き付いた草を除去する作業が必要となるが、このためには、その都度エンジンを停止させる必要があり、効率的な作業を行うことが困難となった。
【０００７】
このため、刈り払い作業に伴うギヤケースへの異物の巻き付きが抑制される刈払機が望まれた。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の刈払機は、操作棹の端部にギヤケースを備え、前記ギヤケースにおける一方の側に突出した回転軸に刈刃が装着され、前記回転軸が回転駆動される刈払機であって、前記ギヤケースに、前記回転軸の中心から見て前記ギヤケースの表面よりも突出し、かつ前記刈刃と逆方向に回転する巻き付き防止用刈刃を具備することを特徴とする。
本発明の刈払機は、前記刈刃と前記巻き付き防止用刈刃とが同軸で回転する構成とされたことを特徴とする。
本発明の刈払機において、前記巻き付き防止用刈刃は、前記回転軸によって回転駆動されることを特徴とする。
本発明の刈払機は、前記回転軸から前記巻き付き防止用刈刃への動力伝達の断続を行うクラッチを具備することを特徴とする。
本発明の刈払機において、前記巻き付き防止用刈刃は平面視において円環形状とされ、前記円環形状の内側から前記回転軸によって駆動されることを特徴とする。
本発明の刈払機において、前記巻き付き防止用刈刃は、遊星歯車機構を介して前記回転軸によって駆動されることを特徴とする。
本発明の刈払機において、前記巻き付き防止用刈刃は、前記ギヤケースにおける前記一方の側から離間して前記操作棹との接続部との間に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上のように構成されているので、刈り払い作業に伴うギヤケースへの異物の巻き付きが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態となる刈払機におけるギヤケースに関わる構造の上面図（ａ）、断面図（ｂ）である。
【図２】発明の実施の形態となる刈払機の第１の変形例におけるギヤケースに関わる構造の断面図（ａ）、これと異なる方向の断面図（ｂ）である。
【図３】発明の実施の形態となる刈払機の第２の変形例におけるギヤケースに関わる構造の、巻き付き防止用刈刃が駆動されない状態（ａ）、巻き付き防止用刈刃が駆動された状態（ｂ）における断面図である。
【図４】刈払機全体の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態となる刈払機の構成について説明する。この刈払機におけるギヤケース以外の構成は、例えば特許文献１に記載された刈払機と同様である。このため、刈払機全体の構成は、図４に示された刈払機３００と同様であり、以下ではギヤケース及びこれに関わる構造について主に説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、このギヤケース１０において刈刃１１が装着された際のギヤケース１０に関わる構造の上面図であり、図１（ｂ）は、そのＡ−Ａ方向の断面図である。図１（ａ）において、図４中の操作棹３０１は右側からギヤケース１０の右側に設けられた操作棹接続部１０Ａに挿入されることによって、図４の形態とされる。この際、図４における操作棹３０１内の伝達軸は図１（ｂ）におけるギヤケース側入力軸３０５と連結される。ギヤケース側入力軸３０５の回転運動が、ギヤケース１０に装着され下側（一方の側）に突出するように上下方向に延伸する第１回転軸（回転軸）１２に伝達される。刈刃１１は、この第１回転軸１２に固定され、動力源となるエンジンから伝達軸、ギヤケース側入力軸３０５を介して回転駆動される。
【００１４】
図１（ａ）（ｂ）に示されるように、刈刃１１の外径は、ギヤケース１０の外径よりも充分大きい。このため、回転する刈刃１１の刃付けされた外周部分で切断（刈り払い）作業を行うことができる。図１（ａ）においては、刈刃１１は、反時計回りに回転する。一方、刈刃１１よりも上側（他方の側）において、ギヤケース１０には、ギヤケース１０よりも僅かに外径が大きく刈刃１１よりも外径が小さな巻き付き防止用刈刃３０が設けられる。巻き付き防止用刈刃３０は、刈刃１１と同軸で回転可能にギヤケース１０に装着され、刈刃１１と逆方向（図１（ａ）における時計回り）に回転する。巻き付き防止用刈刃３０も、刈刃１１と同様に、伝達軸３０５によって回転駆動される。
【００１５】
まず、刈刃１１を駆動するための機構について説明する。図１（ｂ）に示されるように、図中右上側から左下側に延伸するギヤケース側入力軸３０５は、ギヤケース１０内でベアリング２１によって支持されている。ギヤケース側入力軸３０５の先端には、ベベルギヤ２２が固定されている。ギヤケース１０において、第１回転軸１２は上側、下側でそれぞれベアリング１３、１４によって回転自在に支持され、上側でベアリング１３で支持された部分の下側にベベルギヤ１５が固定されている。ベベルギヤ２２とベベルギヤ１５とが噛合することによって、ギヤケース側入力軸３０５の回転運動が、上下方向に設けられた第１回転軸１２に伝達される。
【００１６】
ベアリング１４の下側において、水平面と平行な下面を具備する刃受け金具１６が、第１回転軸１２に固定されている。刈刃１１の中心部には開口部が設けられており、この開口部に第１回転軸１２を貫通させた状態で、刃受け金具１６の下側から刈刃１１が第１回転軸１２に装着される。この状態から、水平面と平行な上面を具備し第１回転軸１２が貫通する開口部が設けられた刃押さえ金具１７が、刈刃１１と同様に第１回転軸１２に装着される。第１回転軸１２の下端側にはねじ切り加工が施されているため、ナット１８を第１回転軸１２に装着することができる。ナット１８は、刃押さえ金具１７との間にカバー１９を挟んだ状態で第１回転軸１２に装着される。
【００１７】
カバー１９の下面の中央は上側に向かって大きく凹形状とされ、この凹部の中で第１回転軸１２の下端部は下側に突出する。このため、第１回転軸１２におけるこの突出した部分にナット１８を装着することができ、これによって、カバー１９、刃押さえ金具１７、刈刃１１が第１回転軸１２（刃受け金具１６）に固定される。この際、カバー１９に設けられた凹部内にナット１８や第１回転軸１２の下端部は収まるように設定されるため、第１回転軸１２及びナット１８は、ナット１８が適正に装着された状態ではカバー１９よりも下側に突出することはない。カバー１９によって刈刃１１の下側の中心付近は覆われ、刈り取られた草木等が下側で第１回転軸１２に巻き付くこと等が抑制される。このように第１回転軸１２に刈刃１１を固定し、かつ刈刃１１を固定させるための構造については、特許文献１等に記載の構造と同様である。
【００１８】
次に、巻き付き防止用刈刃３０及びこれを駆動するための機構について説明する。巻き付き防止用刈刃３０は、ギヤケース１０内において第１回転軸１２と平行に図１（ｂ）における左側に設けられた第２回転軸３１によって駆動される。第２回転軸３１は、上側、下側でそれぞれベアリング３２、３３によって回転自在に支持され、上側でベアリング３２で支持された部分の下側に伝達ギヤ３４が固定されている。ベベルギヤ１５と伝達ギヤ３４とが噛合することによって、第１回転軸１２の回転運動が、第１回転軸１２と平行に設けられた第２回転軸３１に伝達される。このため、第２回転軸３１もギヤケース側入力軸３０５あるいは伝達軸によって回転駆動される。また、巻き付き防止用刈刃３０は、刈刃１１と同軸で回転する。
【００１９】
巻き付き防止用刈刃３０は、図１（ａ）に示されるように、平面視において円環形状とされ、その最外周には刃付け加工がなされ、この円環形状の内側は内歯車とされる。第２回転軸３１は、この円環形状の内側に配される。ベアリング３３の上側において、第２回転軸３１には駆動ギヤ３５が固定されており、この駆動ギヤ３５が巻き付き防止用刈刃３０の内歯車と噛合する。このため、第１回転軸１２が回転すると共に第２回転軸３１が回転し、これによって、刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０を同時に同軸で回転させることができる。ただし、刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０の回転方向は逆向きとなる。
【００２０】
ギヤケース１０は、上記の第１回転軸１２をベアリング１３、１４によって支持し、かつ第２回転軸３１をベアリング３２、３３によって支持し、かつ巻き付き防止用刈刃３０の外周部分が外周から突出するように、巻き付き防止用刈刃３０における円環形状の内側を通過する形状とされる。
【００２１】
上記の構成において、草木等の切断は、刈刃１１によって行われる。刈り取られた草木のうち、刈刃１１の下側にあるものが刈刃１１の下側で第１回転軸１２等に巻き付くことは、前記の通り、カバー１９等によって抑制される。一方、刈り取られた草木のうち、刈刃１１の上側にあるものは、ギヤケース１０に巻き付くおそれがある。しかしながら、上記の構成においては、刈刃１１の上側において、巻き付き防止用刈刃３０が刈刃１１と逆向きに回転しているため、巻き付いた草木は巻き付き防止用刈刃３０によって解かれる、あるいは、巻き付くこと自体が抑制される。このため、刈刃１１の上側における草木は、ギヤケース１０に巻き付かず、刈刃１１の上に乗り、刈刃１１の回転に伴って、遠心力により外側に飛散する。
【００２２】
このため、上記の刈払機においては、刈り払い作業に伴う異物の巻き付きが抑制される。この際、上記のように巻き付き防止用刈刃３０を円環形状とし、その内側に設けられた第１回転軸１２及び第２回転軸３１を用いて巻き付き防止用刈刃３０を駆動する構成とすれば、巻き付き防止用刈刃３０を設けた場合でもギヤケース１０に関わる構造全体を小型化することができ、刈払機を軽量とすることができる。
【００２３】
上記のように、回転する刈刃１１の上側で巻き付き防止用刈刃３０を同軸で逆方向に回転させるための機構としては、図１の構成以外の構成も用いることができる。図２は、こうした第１の変形例の構造を示す断面図である。ここで、図２（ａ）は、図１（ｂ）に対応した断面図であり、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ方向の断面図である。図１の構成においては、巻き付き防止用刈刃３０を駆動するために第２回転軸３１が用いられたが、図２の構成においては、遊星歯車機構４０が用いられている。遊星歯車機構４０においては、太陽ギヤ４１が第１回転軸１２に固定されており、ギヤケース１０に回転自在とされて装着され周方向の３箇所にそれぞれ設けられた遊星ギヤ４２が太陽ギヤ４１と噛合する。前記と同様の構成の巻き付き防止用刈刃３０がここでも用いられ、巻き付き防止用刈刃３０の内歯車が遊星ギヤ４２の外側で遊星ギヤ４２と噛合する。これによって、第１回転軸１２の回転に伴って、巻き付き防止用刈刃３０を逆方向に回転させることができる。
【００２４】
図２の構成においても、上記と同様の効果を奏することは明らかである。図１の構成においては、第１回転軸１２の中心軸から見た一方向において第２回転軸３１が設けられた。これに対し、遊星歯車機構４０が用いられた図２の構成においては、第１回転軸１２の中心軸周りの構造を一様に近くすることができる。このため、ギヤケース１０内の構造のバランスが良好となり、動作時の振動が小さくなる。
【００２５】
図１、２の構造においては、巻き付き防止用刈刃３０は、刈刃１１が回転している間は常に回転する。この場合には、動力源となるエンジン等から伝達軸、ギヤケース側入力軸３０５を介してギヤケース１０側に伝達された出力が、常に刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０に分散されて出力される。このため、巻き付き防止用刈刃３０が用いられない場合と比べて、刈刃１１に伝わる出力は低下する。このため、必要に応じて巻き付き防止用刈刃３０が駆動される構成とすることによって、通常作業中は刈刃１１のみを高い出力で駆動し、刈払機をより効率的に使用することができる。
【００２６】
第２の変形例においては、このように巻き付き防止用刈刃３０の駆動のオン・オフがクラッチによって制御可能とされる。図３は、この構成を示す図２（ａ）に対応した断面図であり、巻き付き防止用刈刃３０が駆動されない状態（ａ）、巻き付き防止用刈刃３０が駆動された状態（ｂ）が示されている。この構造においても、図２の構成と同様に、遊星歯車機構５０が用いられ、第１回転軸１２に固定された太陽ギヤ５１が、その周囲の３箇所に設けられギヤケース１０に装着された遊星ギヤ５２と噛合する。ここで、図２の構成とは異なり、遊星ギヤ５２は巻き付き防止用刈刃３０とは噛合せず、代わりに、巻き付き防止用刈刃３０の上側に同軸に設けられた伝達用内歯車５３と噛合する。このため、第１回転軸１２の回転に伴って、伝達用内歯車５３は、刈刃１１と同軸で逆方向に回転する。一方、巻き付き防止用刈刃３０は、伝達用内歯車５３の下側で、ギヤケース１０に対して第１回転軸１２と同軸で回転自在とされた状態でギヤケース１０に装着される。
【００２７】
ここで、伝達用内歯車５３は、ギヤケース１０において、上下方向（第１回転軸１２の延伸方向）において移動可能とされ、図３（ａ）においては、伝達用内歯車５３が上に位置し、図３（ｂ）においては、伝達用内歯車５３が下に位置した状態が示されている。また、伝達用内歯車５３の下面の外周付近には、下側に向かって突出する伝達用内歯車クラッチ板（クラッチ）５３１が設けられている。
【００２８】
図３（ａ）の状態においては、伝達用内歯車５３が上側に位置するために、伝達用内歯車クラッチ板５３１と巻き付き防止用刈刃３０とが当接していない。このため、第１回転軸１２の回転に際して伝達用内歯車５３が回転するが、巻き付き防止用刈刃３０は回転駆動されない。
【００２９】
一方、図３（ｂ）の状態においては、図３（ａ）の状態よりも伝達用内歯車５３が下降しているために、伝達用内歯車クラッチ板５３１と巻き付き防止用刈刃３０とが当接する。このため、これらの間の摩擦によって動力が伝達され、巻き付き防止用刈刃３０が回転駆動される。
【００３０】
このように、上記の構成においては、伝達用内歯車５３と巻き付き防止用刈刃３０の上下方向における位置関係を調整することによって、巻き付き防止用刈刃３０への動力の伝達のオン・オフを制御することができる。これによって、刈り払い作業において、通常は巻き付き防止用刈刃３０を駆動せず、ギヤケース１０に巻き付きやすい草を刈るときのみ巻き付き防止用刈刃３０を駆動する、あるいは、ギヤケース１０に草がある程度巻き付いた後で巻き付き防止用刈刃３０を駆動することができる。
【００３１】
なお、上記の構成においては、伝達用内歯車５３と巻き付き防止用刈刃３０との間の上下方向における位置関係が調整されることによって、巻き付き防止用刈刃３０への動力の伝達が調整された。このためには、上記とは逆に、巻き付き防止用刈刃３０が上下方向に移動可能な構成とすることもできる。また、上記のようにクラッチ（伝達用内歯車クラッチ板５３１）を用いずに、第１回転軸１２から巻き付き防止用刈刃３０に動力を伝達する際に用いられるいずれかの歯車間の噛合の状況を制御することによって、これらの間の動力の伝達のオン・オフが調整される構成とすることもできる。ただし、上記のようにクラッチを用いた場合には、第１回転軸１２及び刈刃１１を回転させた状態で、第１回転軸１２から巻き付き防止用刈刃３０への動力伝達を調整できる。このため、図３に示されたようにクラッチを用いることが特に好ましい。
【００３２】
上記の刈払機は、第１回転軸（回転軸）１２と操作棹（伝達軸、ギヤケース側入力軸３０５）とが交差する方向となるような構成とされた。こうした構成においては、図１（ｂ）等に示されたように、操作棹がある側（図中の右側）において、第１回転軸１２が装着されたギヤケース１０と操作棹とに挟まれた領域が形成され、この領域においては刈り取られた草が滞留しやすくなるために、特にギヤケース１０に草が巻き付きやすくなる、あるいは巻き付いた草を除去することが困難となる。こうした場合においても、上記のような巻き付き防止用刈刃３０を用いることによって、巻き付きを防止することができる。すなわち、上記のように、刈刃を駆動する回転軸と、この回転軸と交差する方向に延伸する操作棹とが用いられた刈払機において、上記の巻き付き防止用刈刃は、特に有効である。
【００３３】
また、上記の構成においては、刈刃１１と巻き付き防止用刈刃３０とは同軸で回転し、巻き付き防止用刈刃３０の外周部分はこれらの中心軸（第１回転軸１２）を中心とし周方向に刃付け加工が施された略円形とされた。このため、巻き付き防止用刈刃３０は、ギヤケース１０の外周において一様に機能する。しかしながら、刈刃と巻き付き防止用刈刃とを同軸とする必要はない。前記のように、刈り取られた草が特に滞留しやすくなる領域（例えば操作棹との接続部分）が存在する場合には、この領域においてのみ作用するように、巻き付き防止用刈刃及びその回転軸を設定することもできる。こうした場合においても、刈刃の回転方向と巻き付き防止用刈刃の回転方向を逆向きとすることが好ましいことは明らかである。
【００３４】
また、上記の構成においては、巻き付き防止用刈刃も、刈刃を駆動する第１回転軸（回転軸）によって駆動されたが、巻き付き防止用刈刃を駆動するための機構と刈刃を駆動するための機構を独立とすることもできる。ただし、第２回転軸や遊星歯車機構を用いた上記の構成は、ギヤケース内に単純な機構を設けることによって巻き付き防止用刈刃を駆動することができ、刈払機を小型軽量とする観点において、特に好ましい。
【符号の説明】
【００３５】
１０、３１０  ギヤケース
１０Ａ  操作棹接続部
１１  刈刃
１２  第１回転軸（回転軸）
１３、１４、２１、３２、３３  ベアリング
１５、２２  ベベルギヤ
１６  刃受け金具
１７  刃押さえ金具
１８  ナット
１９  カバー
３０  巻き付き防止用刈刃
３１  第２回転軸
３４  伝達ギヤ
３５  駆動ギヤ
４０、５０  遊星歯車機構
４１、５１  太陽ギヤ（遊星歯車機構）
４２、５２  遊星ギヤ（遊星歯車機構）
５３  伝達用内歯車
３００  刈払機
３０１  操作棹（シャフト）
３０２  エンジン
３０３  燃料タンク
３０４  ハンドル
３０５  ギヤケース側入力軸
５３１  伝達用内歯車クラッチ板（クラッチ）
【図１】
2016101126.tif 000003
【図２】
2016101126.tif 000004
【図３】
2016101126.tif 000005
【図４】
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