(57)【要約】【課題】本発明は、回転刃の非作業領域に物体が当たったときに、作業者が物体から受ける力を低減させて、より円滑な刈払い作業を可能にする刈払機を提供することを課題とする。【解決手段】回転刃を駆動するエンジン１４に、クランク軸の回転速度を検出するエンジン回転センサ３１と、供給する混合気の量を調整するスロットル弁３２と、このスロットル弁３２の開き量を調整するスロットル弁制御モータ３３と、このスロットル弁制御モータ３３を駆動するドライバ３４と、点火プラグおよび高圧回路を含む点火装置３５と、スロットル弁３２の実際の開度を検出するスロットル開度センサ３６と、操作杆１１に設けた加速度センサ２５が所定方向に振られたことを検出したときにスロットル弁３２を閉じるようにする制御部３７とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転センサ、スロットル弁、およびこのスロットル弁の開き量を調整するスロットル弁制御モータを備えているエンジンを、作業者が操作する操作杆の後端に設け、この操作杆の前端に前記エンジンの動力により駆動される回転刃を設け、前記操作杆が左右の一方へ振られたときに刈払いを実施し、他方へ振られたときには刈払いを実施しない型式の刈払機において、
前記操作杆が前記他方へ振られたことを検出する加速度センサが、前記回転刃の近傍に設けられ、
この加速度センサが前記他方へ振られていることを検出したときに、前記スロットル弁を閉じるようにする制御部を、前記エンジンまたは前記操作杆に設けることを特徴とする刈払機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作杆の先端に回転刃が備えられている刈払機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
操作杆の先端に回転刃が設けられ、操作杆の後端に回転刃を駆動するエンジンが設けられ、操作杆の中間部に作業者が把持するハンドルを設けられている刈払機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−４７１２８号公報（図１）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、刈払機１００は、駆動源となるエンジン１０１と、このエンジン１０１から延設した操作杆１０２と、この操作杆１０２の先端に取り付けエンジン１０１に駆動される回転刃１０３と、操作杆１０１から左右に延設し作業者が操作するハンドル１０４と、操作杆１０２に取り付け作業者Ｍの体に掛ける肩掛けベルト１０５と、を主要な構成とする。１０６は刈払われた雑草などが作業者の側に飛散することを防止する保護カバーである。
【０００４】
特許文献１の刈払機１００は、回転刃１０３に形成した刃の向きおよび回転刃１０３の回転方向から、回転刃１０３を左に振って雑草などに当て刈払い作業を行うものである。すなわち、回転刃１０３の回転中心を基準として、作業者から見て左側を回転刃１０３が当てられる作業領域ＷＡとし、右側を非作業領域ＮＷＡとしている。
【０００５】
草木などの雑草などを刈払う際には、エンジン１０１を所定の回転速度で回転させ、回転刃１０３の作業領域ＷＡを刈払われる雑草などに近づけ、操作杆１０２を矢印１０８方向に振ることによって、刈払い作業を実施する。
雑草類を刈払った後に、作業者Ｍは、操作杆１０２を時計方向１０９に振って戻し、次の刈払い作業に入る。
【０００６】
このとき、回転刃１０３の非作業領域ＮＷＡに物体が接触すると、刈払機１００には、作業領域ＷＡで受ける力と逆方向の力がかかり、この刈払機１００を操作する作業者Ｍにも逆方向の力がかかる。これが、いわゆる、「キックバック」と呼ばれる現象である。このキックバックは、回転刃１０３の非作業領域ＮＷＡに物体が接触するときに起こるものである。
回転刃１０３の非作業領域ＮＷＡに物体が接触したときに、作業者が刈払機を介して受ける力を小さくすることができれば、より円滑な刈払い作業を実施することができ好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回転刃の非作業領域に物体が当たったときに、作業者が物体から受ける力を低減させて、より円滑な刈払い作業を可能にする刈払機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、エンジン回転センサ、スロットル弁、およびこのスロットル弁の開き量を調整するスロットル弁制御モータを備えているエンジンを、作業者が操作する操作杆の後端に設け、この操作杆の前端にエンジンの動力により駆動される回転刃を設け、操作杆が左右の一方へ振られたときに刈払いを実施し、他方へ振られたときには刈払いを実施しない型式の刈払機において、操作杆が他方へ振られたことを検出する加速度センサが、回転刃の近傍に設けられ、この加速度センサが他方へ振られていることを検出したときに、スロットル弁を閉じるようにする制御部を、エンジンまたは操作杆に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、操作杆が左右の一方へ振られたときに刈払いを実施し、他方へ振られたときには刈払いを実施しない型式の刈払機において、操作杆が他方へ振られたことを検出する加速度センサが、回転刃の近傍に設けられ、この加速度センサが他方へ振られていることを検出したときに、スロットル弁を閉じるようにする制御部を設ける。
【００１０】
回転刃の刃形は、回転刃の回転方向に形成されているので、操作杆が他方に振られ、回転刃が木や石などの硬い物体に接触すると、刈払機には、作業領域で受ける力とは逆方向の向きの力がかかる場合がある。刈払機に逆方向の向きの力がかかると、作業者は逆方向の力を受ける。
【００１１】
この点、本発明では、操作杆の非作業領域が当たる方向、つまり、他方に振られたことを検出する加速度センサを設けた。操作杆が他方に振られたときに、制御部によってスロットル弁は閉じられる。スロットル弁が閉じられると、エンジンの回転速度が下がり、回転刃の回転速度は下がる。回転刃の回転速度が下がれば、操作杆が他方に振られて、物体が回転刃の非作業領域に接触したときでも、刈払機を操作する作業者が作業領域で受ける力と逆方向に受ける力を低減することができる。
【００１２】
刈払作業中において、操作杆が他方に振られたときに、回転刃の回転速度は下がるため、回転刃に物体が接触したときに、作業者が回転刃の非作業領域で受ける力は大幅に低減される。非作業領域において、作業者が作業領域で受ける力とは逆方向の力を受け難くなれば、より円滑な刈払い作業が可能となる。円滑な刈払い作業が可能になれば、作業効率を高めることができる。
また、操作杆が他方に振られたときには、スロットル弁が閉じられ、一方に振られたときには、スロットル弁が開かれるので、燃料消費を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る刈払機の基本構成を説明する側面図であり、刈払機１０は、筒状部材としての操作杆１１の先端にホルダ部１２を介して回転刃１３を設け、操作杆１１の後端にエンジン１４を設け、操作杆１１の内部にエンジンの出力軸１５と回転刃１３との間に介在されエンジン１４の駆動力を回転刃１３に伝達する駆動軸１６を設け、操作杆１１の中間部にハンドルホルダ１７を介して左右にハンドル１８Ｌ、１８Ｒを延設し、これら左右のハンドル１８Ｌ、１８Ｒの先端にグリップ１９Ｌ、１９Ｒを設け、ハンドルホルダ１７の後方に肩掛け用吊りベルト２１を設けてなる。右のグリップ１９Ｌ、１９Ｒに、エンジン１４の回転速度を制御するスロットルスイッチ２２を設けた。２４は燃料タンクである。
【００１４】
作業者Ｍは、エンジン１４を始動させ、肩掛け用吊りベルト２１を肩に掛け、左右のグリップ１９Ｌ、１９Ｒを握って操作杆１１を前後左右および上下に振ることで雑草類ｇｒを刈払う作業をすることができる。
【００１５】
図２は図１の２矢視図であり、操作杆１１の先端部分の平面図を示す。
操作杆１１の先端には、ホルダ部１２を介して雑草類などを刈払う回転刃１３が回転可能に取り付けられ、この回転刃１３の作業者側に、この回転刃１３を上方から覆い刈り取られた雑草類などが作業者への飛散を防止する保護カバー２３が取り付けられている。
【００１６】
図中、刃形形状を呈する回転刃１３を矢印ａ方向に回転させ、操作杆１１を図上から下へ移動させたときに、効率の良い刈払い作業を行うことができる。したがって、以下の説明では、回転刃１３の回転中心を基準として作業者から見て左側を作業領域ＷＡと、右を非作業領域ＮＷＡと定めることにする。この刈払機１０は、操作杆１１が左右の一方へ振られたときに刈払いを実施し、他方へ振られたときには刈払いを実施しない型式の装置である。
【００１７】
非作業領域ＮＷＡで回転刃１３に木や石などの硬い物体が接触すると、刈払機１０に作業領域ＷＡで受ける力と逆向きの力がかかる。
そこで、本発明では、操作杆１１が他方としての右側Ｒへ振られたことを検出する加速度センサ２７が、操作杆１１に設けられ、この加速度センサ２７が右側Ｒへ振られていることを検出したときに、エンジン１４を低速に変化させた。この加速度センサ２７は、操作杆１１に設けられているので、例えば、他の接触式センサを設けるなどに較べると、突出部がなく、刈払機をコンパクトに形成することができる上に刈払機１０の重量増加を伴うことはほとんどない。したがって、良好な操作性を維持することができる。
なお、回転刃１３の向きおよび回転刃１３の回転方向によって、右側を作業領域とし、左側を非作業領域とすることは差し支えない。
【００１８】
図３は本発明に係る刈払機の構成を説明するブロック図であり、回転刃１３を駆動するエンジン１４に、クランク軸の回転速度を検出するエンジン回転センサ３１と、供給する混合気の量を調整するスロットル弁３２と、このスロットル弁３２の開き量を調整するスロットル弁制御モータ３３と、このスロットル弁制御モータ３３を駆動するドライバ３４と、点火プラグおよび高圧回路を含む点火装置３５と、スロットル弁３２の実際の開度を検出するスロットル開度センサ３６と、加速度センサ２７が右方向へ振られていることを検出したときに、スロットル弁３２を閉じるようにする制御部３７とを設ける。
【００１９】
制御部３７は、点火装置３５を制御する機能を有するとともに、エンジン１４の回転速度を予め設定した目標回転速度に合わせるようにスロットル弁３２を電気的に開閉制御するという機能を有する。
【００２０】
このような制御部３７を設けたので、回転刃１３にかかる負荷が変動した場合でも、回転刃１３の回転速度の変化が抑制され効率の良い刈払い作業が可能になる上にキックバック現象が抑制され、円滑な刈払い作業が可能になる。
なお、制御部３７は、エンジン１４に設けたものであるが、操作杆１１に設けることは差し支えない。
【００２１】
エンジン１４は、リコイルスタータ（図１の符号４１）によって手動により始動可能になっている。また、エンジン１４の出力軸１５と、駆動軸１６の間には、エンジン１４が所定回転速度以下では、エンジン１４から回転刃１３へ伝達する駆動力は遮断され、所定回転以上になると出力軸１５と駆動軸１６との間を連結して駆動力を回転刃１３に伝達する自動遠心クラッチ４２が介在されている。このため、エンジン１４を円滑に始動させることができる。
【００２２】
以上に述べた刈払機の作用を次に述べる。
図４は本発明に係る刈払機の作用を説明する平面図であり、前述のように、作業者Ｍが操作杆１１を反時計回り（図矢印Ｌ方向）に振って（または、「旋回させて」）刈払い作業を実施する。
【００２３】
操作杆１１を時計回り（図矢印Ｒ方向）に振ったことを、加速度センサ２５が検出したときに、スロットル弁（図３の符号３２）が閉じるようにした。スロットル弁３２が閉じられると、エンジン１４の回転速度が下がり、回転刃１３の回転速度は下がる。回転刃１３の回転速度が下がれば、刈払機１０を操作する作業者が作業領域で受ける力とは逆方向の力を大幅に下げることができる。
【００２４】
図５は本発明に係る刈払機の動作フロー図であり、図１〜図４に基づいて説明する。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１でエンジン１４を始動させ、作業者Ｍは肩掛け用吊りベルト２１によって刈払機１０を肩に掛け、ハンドル１８Ｌ、１８Ｒのグリップを把持する。
【００２５】
ＳＴ０２でスロットルスイッチ２２を握っていればＳＴ０３に進み、スロットルスイッチ２２を握っていなければ、低速（Ｎｉ）で回転する（ＳＴ０４）。
ＳＴ０３で加速度センサ２５が他方である右方向に振られたかを判断する。右方向に振られたことを検出すれば回転刃１３は低速（Ｎｉ）で回転し（ＳＴ０４）、検出していなければ、高速（Ｎｈ）で回転する（ＳＴ０５）。
以上で、回転刃１３に関する回転速度制御の１サイクルが終了する。
【００２６】
本発明の刈払機１０は、回転刃１３の刃の向きは、回転刃１３が回転する方向に形成され、作業者が操作杆１１を一方である左側Ｌに振り、回転刃１３の作業領域ＷＡを草木などに近づけたときに、効率良く刈払われるように構成されている。
【００２７】
本発明では、操作杆１１の非作業領域が当たる方向、つまり、他方に振られたことを検出する加速度センサ２７を設けたので、操作杆１１が他方に振られたときに、スロットル弁３２は閉じられる。スロットル弁３２が閉じられると、エンジン１４の回転速度が下がり、回転刃１３の回転速度は下がる。回転刃１３の回転速度が下がれば、物体が回転刃１３に接触したときでも、刈払機１０を操作する作業者が作業領域で受ける力とは逆方向の向きに受ける力を大幅に低減することができる。
【００２８】
刈払作業中において、操作杆１１が他方に振られたときに、回転刃１３の回転速度は下がるため、回転刃１３に物体が接触したときに、作業者が受ける力は大幅に低減される。作業者が作業領域ＷＲで受ける力とは逆方向の力を受け難くなれば、より円滑な刈払い作業が可能となる。
【００２９】
この他、本発明に係る加速度センサ２７であれば、刈払機１０の重量の増加はほとんど伴うことがないため、好ましい操作性が得られるとともに刈払機１０を容易に運ぶことができる。
【００３０】
図６は図３の別実施例図、図７は刈払機の操作杆に付設した傾き角度検出センサおよびその作用説明図である。以下、図６〜図７を参照して説明を行う。
実施例と異なる点は、操作杆１１の先端に、操作杆１１が水平方向から傾いた傾き角度（θ）を検出する角度検出センサ２６と、この角度検出センサ２６が所定角度（θｓ）未満であることを検出したときに、スロットル弁３２を閉じる機能を併せもつ制御部３７Ｂとが設けられている点にあり、その他、大きく異なるところはない。
【００３１】
図７（ａ）において、作業者Ｍは刈払作業をしている。このとき、操作杆１１の傾き角度θが所定角度（θｓ）よりも小さい角度であるθａ（θａ＜θｓ）となった場合には、スロットル弁を閉じてエンジン１４の回転速度が低速度（Ｎｉ）になるようにした。
【００３２】
図７（ｂ）において、（ａ）と異なる点は、傾斜地での作業であって、操作杆１１の先端１１ａが水平面よりも上方にθｂだけ上方に傾斜されている状態を示す。
この場合に、θｂ＜θｓという条件を満たせば、スロットル弁を閉じてエンジン１４の回転速度は低速度（Ｎｉ）になる。
【００３３】
図８は図５の別実施例であり、図５と異なる点は、操作杆１１の傾き角度（θ）が所定角度θｓ未満のときには、エンジン１４の回転速度を低回転（Ｎｉ）で回転する判断ステップ０３１を、ステップ０３とステップ０４の間に介在させた点にある。その他大きく変わるところはない。
【００３４】
スロットルスイッチ２２が握られ、操作杆１１が他方に振られておらず、且つ、操作杆１１の傾き角度（θ）が所定角度θｓ以上の角度であるという３つの条件を満たすときに、回転刃１３が高速（Ｎｈ）で回転するようにした。
このような構成により、燃料消費を一層低減させることができる上に、一層快適な操作性を有する刈払機１０を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、操作杆の先端に回転刃を備える刈払機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る刈払機の基本構成を説明する側面図である。
【図２】図１の２矢視図である。
【図３】本発明に係る刈払機の構成を説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る刈払機の作用を説明する平面図である。
【図５】本発明に係る刈払機の動作フロー図である。
【図６】図３の別実施例図である。
【図７】刈払機の操作杆に付設した傾き角度検出センサおよびその作用説明図である。
【図８】図５の別実施例である。
【図９】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…刈払機、１１…操作杆、１３…回転刃、１４…エンジン、２５…加速度センサ、３１…エンジン回転センサ、３２…スロットル弁、３３…スロットル弁制御モータ、３７…制御部、ＷＡ…作業領域、ＮＷＡ…非作業領域。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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