JP4349579B2

JP4349579B2 - 刈払機

Info

Publication number: JP4349579B2
Application number: JP2004175588A
Authority: JP
Inventors: 誠藁科; 英志佐々木; 博明内谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: DE602005002296T2; EP1606986A1; JP2005348692A; US20050274021A1; US7275325B2; EP1606986B1; DE602005002296D1

Description

本発明は刈払機に関し、特に、刈払機におけるエンジンの排気音を低減する技術に関する。

田畑の畦等における雑草は病害虫の巣になりやすいことから、年に数回は刈る必要がある。この作業は重労働であることから、様々な機械が提案され、実用に供されている。そのような機械のうち、刈払機は小型で取扱いが容易であることから、多く用いられている。
刈払機は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を、操作杆の一端に設けたエンジンで回転させることによって、操作杆の他端に設けた刈刃を回転させるものである。作業者は肩に刈払機を吊り下げ、操作杆の途中に設けたバー状ハンドルを握って操作杆を前後左右に振ることで、刈刃にて雑草を刈ることができる。このような刈払機は各種知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実公平１−２４３３６号公報（第１−２図）

特許文献１に示す従来の刈払機を、次の図１３に基づいて説明する。図１３（ａ），（ｂ）は従来の刈払機の概要図であり、（ａ）は刈払機のエンジン周りを側方から見た断面構成を示し、（ｂ）は刈払機のエンジン周りを後方から見た断面構成を示す。
従来の刈払機２００は、エンジン２０１の出力軸２０２にマグネットホイル２０３並びに遠心クラッチ２０４を介して駆動軸２０５の一端部を連結し、駆動軸２０５の他端部に刈刃（図示せず）を連結し、駆動軸２０５をパイプ状の操作杆２０６に通したというものである。

エンジン２０１は、吸気口２０１ａに気化器２１１を介してエアクリーナ２１２を接続するとともに、排気口２０１ｂに排気用マフラ２１３を接続したものである。エンジン２０１、マグネットホイル２０３、遠心クラッチ２０４及び排気用マフラ２１３については、カバー２１４やマフラカバー２１５にて囲うことになる。マグネットホイル２０３に付設されたファン２１６で発生した送風は、エンジン２０１の外面や排気用マフラ２１３の外面を冷却した後に、マフラカバー２１５の排風孔２１５ａ・・・から大気へ排出する。エンジン２０１の排気は排気用マフラ２１３から排出された後に、排風孔２１５ａ・・・から大気へ排出する。

ところで近年、農作業における労働環境をより一層改善することが求められている。刈払機２００においても作業者の負担を軽減する上で、エンジン２０１の排気音をより低減するという要求が高まっている。
一方、刈払機２００及びそれのエンジン２０１は、刈払機２００の作業性や操作性等の観点から、小型化且つ軽量化が求められる。エンジン２０１の小型・軽量化とともに、排気用マフラ２１３をも小型化せざるを得ない。小型の排気用マフラ２１３は容量が小さいので、排気音を低減するには限界がある。しかも、刈払機２００の構造上、エンジン２０１や排気用マフラ２１３は、作業者の近くにあり、このような配置を変更することはできない。作業者の負担を軽減するには、改良の余地がある。

本発明は、刈払機を大型化することなく、刈払機におけるエンジンの排気音を、より低減できる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部に設けたエンジンにて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、前記エンジンの排気を排気用マフラを介して大気へ排出するように構成した刈払機において、前記操作杆は、外パイプに内パイプを通した二重管であって、前記内パイプに前記駆動軸を通した構成であり、前記外・内パイプ間は、複数個のステーによって連結されており、これら複数個のステーが前記外・内パイプの長手方向に連続して延びることで、前記外・内パイプ間には、前記各ステーによって互いに仕切られた第１空間部及び第２空間部を有しており、これら第１・第２空間部は、前記操作杆の両端部において外部から閉鎖されており、前記第１・第２空間部同士は他端部において互いに連通する連通孔を有しており、前記操作杆の一端部において、前記第１空間部を前記排気用マフラの排気口に接続するとともに、前記第２空間部の反対側の端部を大気に開放する排気孔を設け、前記操作杆内に第１空間部及び第２空間部によりＵターンする排気ラインを形成し、前記排気マフラから排気を前記第１空間部に導入し、他端部の連通部分を介して排気をターンさせて第２空間部に排気を導入し、第２空間部から排気孔を介して排気を大気に開放するように構成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、刈払機における操作杆が、排気用マフラの排気口に接続した排気通路を兼ねるので、エンジンの排気を排気用マフラから操作杆を介して大気へ排出することができる。すなわち、排気を排気用マフラから大気へ直接に排出するのではなく、一定の長さを有する操作杆の中を通過させた後に、大気へ排出する。このため、排気用マフラの排出側における適切な長さの排気通路を、十分に確保することができる。この結果、排気用マフラの実質的な容量は増大するので、エンジンの排気音を、より低減させることができる。従って、作業者の負担をより軽減することができる。しかも、刈払機を大型化することなく、簡単な構成によって、排気音の低減化を達成することができるとともに、刈払機の作業性や操作性を十分に確保することができる。

また、本発明では、操作杆を、外パイプに内パイプを通した二重管とし、内パイプに駆動軸を通すとともに、外・内パイプ間の少なくとも一部を排気通路とすることによって、操作杆のうち、駆動軸を通す部分から排気通路を分離させることができる。このため、排気によって駆動軸が汚れることを防止できるとともに、排気中に含まれる微粒子等によって、操作杆に対する駆動軸の摺動部分に摩耗やかじり現象が発生することを防止できる。しかも、操作杆を二重管としたので操作杆の剛性を、より高めることができる。
特に本発明は、ステーによって互いに仕切られた第１空間部及び第２空間部を有しており、第１・第２空間部は、操作杆の両端部において外部から閉鎖され、第１・第２空間部同士は他端部において互いに連通し、操作杆の一端部において、第１空間部を排気用マフラの排気口に接続するとともに、前記第２空間部を大気に開放したので、エンジンの排気は排気用マフラを出た後に、操作杆の中をＵ字状に進路を変えつつ流れるため、Ｕターンする排気ラインの経路を通過して大気に放出されるこになり
、このため、排気用マフラの排出側における適切な長さの排気通路を、十分に確保することができる。
この結果、排気用マフラの実質的な容量は増大するので、エンジンの排気音を、より低減させることができる。従って、作業者の負担を、より軽減することができる。しかも、刈払機を大型化することなく、簡単な構成によって、排気音の低減化を達成することができるとともに、刈払機の作業性や操作性を十分に確保することができる。

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。
図１は本発明に係る刈払機の側面図である。図２は本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図である。
図１に示すように刈払機１０は、パイプ状の操作杆１１に駆動軸１２を通し、この駆動軸１２を、操作杆１１の一端部に設けたエンジン１３にて回転させることで、操作杆１１の他端部に設けた刈刃１４を回転させる形式の刈払機である。
さらに刈払機１０は、操作杆１１の長手中央部にバー状のハンドル１５を、平面視十文字を呈するようにハンドルホルダ１６で固定したものである。

図２に示すように、ハンドル１５は正面視略Ｕ字状を呈し、中央部を操作杆１１に取付けるとともに左右に延びる１本のパイプ材又はバー部材からなり、左右の先端にグリップ（左のグリップ１７及び右のグリップ１８）を備える。右のグリップ１８は、エンジン１３を制御するスロットルレバーやロックレバーを備える。

作業者Ｍｎは、操作杆１１の長手途中に備えた肩掛け用吊りベルト１９を肩に掛けることで刈払機１０を吊り下げ、左右のグリップ１７，１８を握って操作杆１１を前後左右に振りながら、エンジン１３で刈刃１４を回転させることで、雑草ｇｒを刈ることができる。

次に、刈払機１０のエンジン１３周りの構成について、図３〜図５に基づき説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る刈払機のエンジン周りの側方構成図であり、（ａ）は刈払機１０のエンジン１３周りを側方から見て要部を断面した構成を示し、（ｂ）は（ａ）に示す操作杆１１周りを拡大して示した。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る刈払機のエンジン周りの平面構成図であり、（ａ）は刈払機１０のエンジン１３周りを上方から見て要部を断面した構成を示し、（ｂ）は（ａ）に示す操作杆１１周りを拡大して示した。
図５は図３の５−５線断面図であり、操作杆１１の軸直角断面構造を示す。

図３に示すようにエンジン１３は、クランクケースやシリンダブロック等からなるエンジンケース２１に収納されたクランク軸２２で、１個のピストンを往復動させる単気筒エンジンである。クランク軸２２は、エンジンケース２１から突き出た動力取出し部を有する。以下、クランク軸２２のことを適宜「出力軸２２」と言い換える。

出力軸２２は、冷却ファン３０を取付けるとともにクラッチ４０を介して駆動軸１２の一端部１２ａを連結したものである。操作杆１１及び駆動軸１２は、エンジン１３の出力軸２２に同心に配置することになる。クラッチ４０は、出力軸２２の回転数が一定以上になると遠心力によってクラッチオンとなる、遠心クラッチである。

図３及び図４に示すようにエンジン１３は、側部に排気用マフラ５１を取付けるとともに、エンジン１３の排気口に排気用マフラ５１の入口を接続したものである。
刈払機１０は、エンジン１３及び排気用マフラ５１をエンジンカバー５２で覆い、冷却ファン３０及びクラッチ４０をファンカバー６０で覆った構成である。ファンカバー６０はエンジンカバー５２に連なる。エンジン１３は、エンジンケース２１からファンカバー６０側へ取付ボス２３を延ばし、その先端にエンジンカバー５２のフランジ並びにファンカバー６０のフランジ６１を重ねて、ボルト止めすることで、エンジンカバー５２及びファンカバー６０を取り外し可能に取付けることができる。エンジンカバー５２は硬質樹脂成形品である。

図３〜図５に示すようにファンカバー６０は、エンジン１３に取付けるフランジ６１と、フランジ６１から操作杆１１側へ向かって先細りとなる中空の略頭切り円錐状のカバー本体６２と、カバー本体６２の先端部分で操作杆１１に沿って延びる円筒状の操作杆取付部６３と、からなる一体成形品、例えばグラス入りナイロン樹脂等の樹脂製品である。カバー本体６２は、冷却ファン３０及びクラッチ４０を覆う部分である。

ここで、操作杆取付部６３のうち、（１）長手方向の略中央部分６４よりもエンジン１３寄りの半分を内部半体６５と言い、（２）残りの半分を露出半体６６と言うことにする。中央部分６４は、可撓性を有した可撓連結部６７（図４参照）を有する。内部半体６５は、カバー本体６２の内部に入り込むことで、カバー本体６２に覆われる。露出半体６６は、カバー本体６２から露出して刈刃１４（図１参照）側へ延びる。

ファンカバー６０のうち、中央部分６４よりもエンジン１３寄りの部分において、筒状のカバー本体６２と筒状の内部半体６５との間には、環状の空間６８が形成されることになる。この空間６８の部分において、筒状のカバー本体６２と筒状の内部半体６５との間を、放射状に配列した複数個のステー６９・・・（図５参照）で連結した。この結果、環状の空間６８は周方向に、複数の分割空間７１・・・に分割されることになる。ステー６９・・・は、操作杆１１に沿った縦板状の部材である。

さらに、これらの分割空間７１・・・のうち、１個については完全に閉鎖するため、図４に示すようにエンジン１３側を仕切り板７２で仕切った。複数の分割空間７１・・・のうち、仕切り板７２で仕切られた分割空間７１のことを、特に「排気用空間部７１Ａ」と言う。７３はキャップである。

図３に示すように、操作杆取付部６３の中に操作杆１１を嵌合し、ボルト７４にて操作杆取付部６３を締め付けるとともに、図４及び図５に示すように、操作杆取付部６３にねじ込んだ抜止め用ビス７５の先端部を操作杆１１内に差込むことで、操作杆取付部６３に操作杆１１を取付けることができる。言い換えると、操作杆１１の一端部１１ａにファンカバー６０を介してエンジン１３を取付けた。操作杆取付部６３は、軸受７６，７６を介して駆動軸１２の一端部１２ａを回転可能に支持する構成である。

ところで、操作杆１１は図３〜図５に示すように、外パイプ８１に内パイプ８２を通した二重管であり、内パイプ８２に駆動軸１２を通すとともに、外・内パイプ８１，８２間の少なくとも一部を排気通路としたことを特徴とする。

詳しくは、操作杆１１は、外パイプ８１に内パイプ８２を通し、これら外・内パイプ８１，８２間を周方向に複数個、例えば周３個のステー８３〜８５（図５参照）で連結し、これらの外・内パイプ８１，８２並びに３個のステー８３〜８５を押出し成形等で一体に形成した、アルミニウム合金製品である。外・内パイプ８１，８２は、同心上に配置した丸パイプである。ステー８３〜８５は、外・内パイプ８１，８２間に放射状に配列した縦板状の部材であり、外・内パイプ８１，８２の長手方向に連続して延びている。ステー８３〜８５は、操作杆１１の曲げ剛性並びにねじり剛性を高めるための強度部材となる。

周３個のステー８３〜８５は、互いに等ピッチで配列している。以下、周３個のステー８３〜８５のことを、図５において時計回りに第１ステー８３、第２ステー８４、第３ステー８５と呼ぶ。外・内パイプ８１，８２間の空間のうち、第１ステー８３と第２ステー８４とで仕切られた空間を第１空間部８６、第２ステー８４と第３ステー８５とで仕切られた空間を第２空間部８７、第３ステー８５と第１ステー８３とで仕切られた空間を第３空間部８８と呼ぶ。
図３に示すように、操作杆１１の一端部１１ａにキャップ８９を嵌合することで、各空間部８６〜８８は一端側が閉鎖された構成である。

操作杆１１の一端部１１ａにおいて、第１空間部８６は連通孔９１，９２を介して、排気用空間部７１Ａに連通する。排気用空間部７１Ａは、連通管９３を介して排気用マフラ５１の排気口５１ａに接続したものである。この結果、排気口５１ａは操作杆１１の第１空間部８６に連通することになる。
一方、操作杆１１の一端部１１ａにおいて、第２空間部８７は連通孔９４及びファンカバー６０の排気孔９５を介して、大気に開放している。

次に、刈払機１０の刈刃１４周りの構成について、図６〜図９に基づき説明する。
図６は本発明に係る刈払機の刈刃周りの側方構成図であり、刈払機１０の刈刃１４周りを側方から見て要部を断面した構成を示す。
図７は本発明に係る刈払機の刈刃周りの平面構成図であり、刈払機１０の刈刃１４周りを上方から見て要部を断面した構成を示す。
図８は図６の８−８線断面図であり、操作杆１１の軸直角断面構造を示す。
図９は図６の９−９線断面図であり、操作杆１１の軸直角断面構造を示す。

図６及び図７に示すように、操作杆１１は他端部に伝動ケース１０１を取付けたものである。伝動ケース１０１に刈刃１４を回転可能に取付け、駆動軸１２と刈刃１４との間に介在させた伝動機構１０２を伝動ケース１０１に収納することができる。
伝動機構１０２は、駆動軸１２の他端部１２ｂに連結した駆動ベベルギヤ１０３と、駆動ベベルギヤ１０３に噛み合う従動ベベルギヤ１０４と、従動ベベルギヤ１０４並びに刈刃１４を取付けた従動軸１０５とからなる。

従って、図３及び図６に示すように、エンジン１３の動力はクラッチ４０を介して駆動軸１２に伝わり、駆動軸１２から駆動ベベルギヤ１０３、従動ベベルギヤ１０４及び従動軸１０５を介して刈刃１４に伝わる。従って、エンジン１３にて刈刃１４を回転させることができる。
図６及び図８に示すように内パイプ８２は、長手方向に一定ピッチで配列した複数のブッシュ１０７・・・を介して、駆動軸１２を回転可能に支持したものである。

ところで、図６及び図７に示すように、操作杆１１の他端部１１ｂにキャップ１１１を嵌合することで、操作杆１１の各空間部８６〜８８は他端側が閉鎖された構成である。
さらに操作杆１１の他端部１１ｂは図６、図７及び図９に示すように、第２ステー８４の端を操作杆１１の端から一定寸法だけ切り欠くことで、連通孔１１２を設けたものである。この結果、操作杆１１の他端部１１ｂ側において、第１空間部８６と第２空間部８７とは、連通孔１１２を介して連通する。

次に上記構成の刈払機１０の作用について、図２及び図１０に基づき説明する。
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る刈払機の作用図であり、（ａ）は刈払機１０全体を表し、（ｂ）は操作杆１１の一端部１１ａ並びに他端部１１ｂ周りを表した。

図１０に示すように、エンジン１３の排気ライン１２０は、エンジン１３の排気口に排気用マフラ５１を接続し、この排気用マフラ５１の排気口５１ａに連通管９３を介してファンカバー６０の排気用空間部７１Ａを連通し、この排気用空間部７１Ａに操作杆１１の一端側で第１空間部８６を連通し、この第１空間部８６に操作杆１１の他端側で第２空間部８７を連通し、この第２空間部８７に操作杆１１の一端部でファンカバー６０の排気孔９５を連通し、この排気孔９５を大気に開放したものである。
エンジン１３の排気は排気用マフラ５１から出た後に、操作杆１１の中をＵ字状に進路を変えつつ流れる、いわゆるＵターンする排気ライン１２０の経路を通過して、排気孔９５から大気へ排出されることになる。

以上の説明から明らかなように、第１・第２空間部８６，８７は排気通路の役割を果たす。すなわち、外・内パイプ８１，８２間の少なくとも一部を排気通路とした。従って、操作杆１１は、排気用マフラ５１の排気口５１ａに接続した排気通路を兼ねることで、排気を排気用マフラ５１から操作杆１１を介して大気へ排出するように構成したことを特徴とする。

このように操作杆１１が、排気用マフラ５１の排気口５１ａに接続した排気通路を兼ねるので、エンジン１３の排気を排気用マフラ５１から操作杆１１を介して大気へ排出することができる。すなわち、排気を排気用マフラ５１から大気へ直接に排出するのではなく、一定の長さを有する操作杆１１の中を通過させた後に、大気へ排出する。このため、排気用マフラ５１の排出側における適切な長さの排気通路を、十分に確保することができる。この結果、排気用マフラ５１の実質的な容量は増大するので、エンジン１３の排気音を、より低減させることができる。従って、作業者Ｍｎ（図２参照）の負担を、より軽減することができる。しかも、刈払機１０を大型化することなく、簡単な構成によって、排気音の低減化を達成することができるとともに、刈払機１０の作業性や操作性を十分に確保することができる。

さらには、操作杆１１を、外パイプ８１に内パイプ８２を通した二重管とし、内パイプ８２に駆動軸１２を通すとともに、外・内パイプ８１，８２間の少なくとも一部、すなわち第１・第２空間部８６，８７を、排気通路とすることによって、操作杆１１のうち、駆動軸１２（図２参照）を通す部分から排気通路を分離させることができる。このため、排気によって駆動軸１２が汚れることを防止できるとともに、排気中に含まれる微粒子等によって、操作杆１１に対する駆動軸１２の摺動部分に摩耗やかじり現象が発生することを防止できる。しかも、操作杆１１を二重管としたので操作杆１１の剛性を、より高めることができる。

次に、刈払機１０の変形例について図１１及び図１２に基づき説明する。なお、上記図１〜図１０に示す実施の形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
図１１は本発明に係る刈払機（変形例）の刈刃周りの平面構成図であり、刈払機１０の刈刃１４周りを上方から見て要部を断面した構成を、上記図７に対応させて示す。
図１２は図１１の１２−１２線断面図であり、操作杆１１の軸直角断面構造を示し、上記図９に対応する。

図１１及び図１２に示すように、変形例の刈払機１０は操作杆１１の他端部１１ｂ側、すなわち伝動ケース１０１側から排気するように構成したことを特徴とする。具体的には刈払機１０は、操作杆１１の他端部１１ｂにおいて、（１）第１空間部８６と第２空間部８７との間を遮蔽し、（２）伝動ケース１０１の側部に、第１空間部８６を大気と連通するための貫通した排気孔１０１ａを開けた構成である。

変形例において、図４に示すエンジン１３の排気は、排気用マフラ５１から操作杆１１の第１空間部８６を通過した後に、伝動ケース１０１の排気孔１０１ａから大気に排出される。このように変形例においても、操作杆１１は、排気用マフラ５１の排気口５１ａに接続した排気通路を兼ねる。

変形例の刈払機１０によれば、上記図１〜図１０に示す実施の形態に比べて、操作杆１１における排気通路の長さは半減する。しかし、操作杆１１の他端部１１ｂから排気する構成なので、排気位置は作業者Ｍｎ（図２参照）から極めて離れている。従って、作業者Ｍｎの負担を軽減することができる。しかも、図１〜図１０に示す実施の形態に比べて、刈払機１０の構成を簡単にできる。

なお、本発明は実施の形態では、操作杆１１は外・内パイプ８１，８２間の少なくとも一部を排気通路とした構成であればよく、上述のような操作杆１１の一端部１１ａ側や他端部１１ｂ側から排気する構成の他に、例えば操作杆１１の長手途中から排気する構成であってもよい。

本発明のエンジン１３の排気音を低減する技術は、パイプ状の操作杆１１の長手途中に備えた肩掛け用吊りベルト１９を肩に掛けて吊り下げる刈払機１０であって、操作杆１１の一端に設けたエンジン１３で操作杆１１の他端に設けた刈刃１４を回転させて、雑草ｇｒを刈るものに好適である。

本発明に係る刈払機の側面図である。本発明に係る刈払機の使用状態を示す説明図である。本発明に係る刈払機のエンジン周りの側方構成図である。本発明に係る刈払機のエンジン周りの平面構成図である。図３の５−５線断面図である。本発明に係る刈払機の刈刃周りの側方構成図である。本発明に係る刈払機の刈刃周りの平面構成図である。図６の８−８線断面図である。図６の９−９線断面図である。本発明に係る刈払機の作用図である。本発明に係る刈払機（変形例）の刈刃周りの平面構成図である。図１１の１２−１２線断面図である。従来の刈払機の概要図である。

符号の説明

１０…刈払機、１１…操作杆、１１ａ…操作杆の一端部、１１ｂ…操作杆の他端部、１２…駆動軸、１３…エンジン、１４…刈刃、５１…排気用マフラ、５１ａ…排気用マフラの排気口、８１…外パイプ、８２…内パイプ、８３，８４，８５…ステー、８６，８７…排気通路としての第１・第２空間部、９５，１０１ａ…排気孔、１１２…連通孔、１２０…Ｕターンする排気ライン。

Claims

パイプ状の操作杆に駆動軸を通し、この駆動軸を操作杆の一端部に設けたエンジンにて回転させることで、操作杆の他端部に設けた刈刃を回転させる形式の刈払機であって、前記エンジンの排気を排気用マフラを介して大気へ排出するように構成した刈払機において、
前記操作杆は、外パイプに内パイプを通した二重管であって、前記内パイプに前記駆動軸を通した構成であり、
前記外・内パイプ間は、複数個のステーによって連結されており、
これら複数個のステーが前記外・内パイプの長手方向に連続して延びることで、前記外・内パイプ間には、前記各ステーによって互いに仕切られた第１空間部及び第２空間部を有しており、
これら第１・第２空間部は、前記操作杆の両端部において外部から閉鎖されており、
前記第１・第２空間部同士は他端部において互いに連通する連通孔を有しており、
前記操作杆の一端部において、前記第１空間部を前記排気用マフラの排気口に接続するとともに、前記第２空間部の反対側の端部を大気に開放する排気孔を設け、
前記操作杆内に第１空間部及び第２空間部によりＵターンする排気ラインを形成し、前記排気マフラから排気を前記第１空間部に導入し、他端部の連通部分を介して排気をターンさせて第２空間部に排気を導入し、第２空間部から排気孔を介して排気を大気に開放するように構成した、
ことを特徴とする刈払機。