JP4491320B2

JP4491320B2 - 刈払機

Info

Publication number: JP4491320B2
Application number: JP2004301988A
Authority: JP
Inventors: 賢一吉田
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: US20060090351A1; JP2006109776A; US7493697B2; US20080235958A1

Description

本発明はエンジンと電動モータのいずれをも動力源としてカッターを駆動し得るようにした刈払機に関する。

田畑の畦道の雑草、山林などの下草や牧草などを刈り取るために草刈機とも言われる刈払機が使用されている。刈払機には、操作アームの先端にカーターを取り付け、後端に動力源を取り付けるようにしたアーム連結タイプと、動力源の回転軸に直接カッターを取り付けるようにした直動タイプとがあり、動力源としてはエンジンを使用する場合と電動モータを使用する場合とがある。電動モータを動力源とする刈払機としては、例えば特許文献１に記載されるように、操作アームの先端に電動モータを装着し、電動モータのシャフトにカッターを直接取り付けるようにした直動タイプが多い。また、エンジンを動力源とする刈払機としては、例えば特許文献２に記載されるように、操作アームの先端側にカッターを配置し他端側にエンジンを配置するようにしたアーム連結タイプが多い。

操作アームの先端にカッターを取り付け、後端にエンジンを取り付けるようにしたアーム連結タイプには、エンジンを背負い架台に搭載するようにした背負い式、操作アームに取り付けられたループ状のベルトを肩に掛けるようにした肩掛け式、および操作アームに取り付けられたハンドルを手に持って操作するようにしたハンドル式等があり、ハンドル式にはループハンドルと両手ハンドルがある。
実開平５−２６２０号公報特開２００４−８０５４号公報

電動モータを動力源とする刈払機は、使用場所から比較的近い箇所に商用電源端子が存在する場合に使用することができるが、電源端子が存在しない場所ではそのまま使用することができず、使用するには発電機が必要となる。これに対し、エンジンを動力源とする刈払機は、使用場所から比較的近い箇所に商用電源端子が存在しない場合にも使用することができるという利点があるが、作業時のエンジン騒音がモータ駆動の場合よりも大きくなる。

このように、電動モータ式の刈払機は、大きな騒音を発生することはないが、使用場所が家屋の周囲等に限られることになり、電源端子が得られない畦道の雑草刈り作業等には適さない。これに対し、エンジン式の刈払機は、山林の下草や牧草を刈り取る際のように電源端子が近くにない場合にも使用できるが、家屋密集地域における雑草刈り取り作業を行う際には近隣の居住者にも騒音が伝わることになる。刈払機の使用者は使用環境に応じて電動式とエンジン式のいずれかを選択しているが、駆動源によって使用環境が制限されることになる。

本発明の目的は、刈払機をその使用環境に応じてエンジンと電動モータのいずれをも動力源として駆動し得るようにすることにある。

本発明の刈払機は、一端にカッターが連結され他端に従動側連結部が設けられる従動軸を回転自在に刈払機本体に装着し、電動モータの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたモータ出力側ジョイントと、エンジンの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたエンジン出力側ジョイントとのいずれもが選択的に着脱自在に装着される従動側ジョイントを前記刈払機本体に設け、前記従動側ジョイント内に遠心クラッチを組み込み、前記遠心クラッチのクラッチ入力軸に前記従動側連結部を設け、前記遠心クラッチは始動時には開放状態となっており、前記クラッチ入力軸の回転数の上昇により前記クラッチ入力軸と前記従動軸を連結し、前記従動側ジョイントに前記モータ出力側ジョイントと前記エンジン出力側ジョイントとのいずれをも選択的に締結する締結部材を前記従動側ジョイントに装着することを特徴とする。

本発明の刈払機は、長手方向中央部に作業者により把持されるハンドルが設けられた中空棒からなる操作アームにより前記刈払機本体を形成することを特徴とする。

本発明の刈払機は、前記入力クラッチ入力軸には遠心力によって揺動する揺動子を備えた回転板が固定され、前記従動軸にはクラッチドラムが固定され、前記遠心クラッチは前記クラッチ入力軸の回転数の上昇により、前記揺動子と前記クラッチドラムが接触することにより前記クラッチ入力軸と前記従動軸が連結されることを特徴とする。

本発明によれば、刈払機本体にエンジンと電動モータとのいずれかを選択的に装着することができるので、刈払機のカッターをエンジンで駆動することができるとともに電動モータにより駆動することができる。したがって、それぞれアタッチメントとしてのエンジンと電動モータとを用意しておくことにより、刈り取り作業の使用環境に応じて刈払機をエンジン駆動式とモータ駆動式とのいずれとしても使用することができる。また、刈払機本体とエンジンまたは電動モータとをセットとして購入した使用者は、付加的に電動モータまたはエンジンを購入することにより刈払機を電動式からエンジン駆動式またはエンジン駆動式から電動式に切り換えることができる。

刈払機本体をハンドルが設けられた操作アームとすることにより、作業者が操作アームを手動操作して刈り取り作業を行うことができる。刈払機としては、背負い式または肩掛け式とすることもできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である刈払機を示す斜視図であり、図１（Ａ）は刈払機本体にエンジンを装着した状態を示し、図１（Ｂ）は刈払機本体に電動モータを装着した状態を示す。図２は図１（Ａ）における２−２線に沿う拡大断面図であり、図３は図２における横断面図であり、図４は図１（Ｂ）における４−４線に沿う拡大断面図である。

図１に示す刈払機はアーム連結タイプであり、刈払機本体としての操作アーム１０を有し、操作アーム１０は中空棒状の部材により構成されており、内部には図２に示すように従動軸１１が回転自在に装着されている。操作アーム１０の先端にはホルダ１２が取り付けられ、このホルダ１２には外周面に多数の鋸刃状の刃部が形成された円板状の金属製のカッター１３が回転自在に取り付けられており、カッター１３は従動軸１１の先端に傘歯車対（図示省略）を介して連結されている。操作アーム１０の先端部にはカッター１３の一部を覆うようにカバー１４が取り付けられ、作業の安全が図られている。なお、カッター１３としては、図示する円板状の金属製のものに代えて、回転中心から放射状に延びる複数本の紐からなるカッターを用いるようにしても良い。

操作アーム１０の長手方向中央部分には２つのハンドル１５が取り付けられており、作業者はハンドル１５を両手で把持することにより、草の刈り取り作業を行うことができる。なお、図示する場合には操作アーム１０の２つのハンドルを取り付けることにより刈払機は両手ハンドル式となっているが、これに代えてループハンドル式としても良く、操作アーム１０にループ状の肩掛け用のベルトを取り付けて刈払機を肩掛け式としても良い。

操作アーム１０の後端には刈払機側のジョイントつまり従動側ジョイント１６が取り付けられており、この従動側ジョイント１６は操作アーム１０よりも大径の円筒状の部材により構成されている。操作アーム１０には、従動側ジョイント１６の部分で図１（Ａ）に示すようにエンジン１７と、図１（Ｂ）に示すように電動モータ１８とのいずれもが選択的に着脱自在に装着されるようになっており、電動モータ１８には、コンセント（電源端子）に差し込む通電プラグ１９が先端に設けられた給電ケーブル２０により電力が供給される。或いは、コンセントから通電プラグ１９を介しての電源供給によらず、電源としてバッテリを用いても良い。バッテリを用いることにより、電源端子が無い屋外においても静粛性が要求される場所では、モータにより刈払機を駆動することができる。

エンジン１７は４サイクルの単気筒ガソリンエンジンであり、エンジンカバー２１内には、図２に示すクランク軸からなるエンジン出力軸２２を回転自在に支持するクランクケース、およびクランクケースに取り付けられピストンが往復動自在に装着されるシリンダ等のエンジン構成部材が組み込まれており、燃料タンク２３内のガソリンを燃料として出力軸２２が回転駆動される。出力軸２２にはエンジン冷却風を発生させる冷却ファン２４が取り付けられており、冷却ファン２４は出力軸２２が固定されるディスク２５とこれに設けられるファンブレード２６とを有している。出力軸２２を手動で回転させてエンジンを始動させるためにリコイルスタータが設けられており、図１（Ａ）に示すようにリコイルノブ２７を引っ張ることによりエンジンを始動させることができる。

エンジンカバー２１には操作アーム１０の後端部に設けられた従動側ジョイント１６に着脱自在に装着されるエンジン出力側ジョイント２８が設けられており、このエンジン出力側ジョイント２８の一部は、図２に示すように、従動側ジョイント１６に一部嵌合するようになっている。従動側ジョイント１６の外周には一端側の支点３１を中心に揺動するリンク３２が取り付けられ、このリンク３２の先端には締結レバー３３が揺動自在に取り付けられている。締結部材としての締結レバー３３の先端には、エンジン出力側ジョイント２８に形成された突起２９に係合する爪部３４が設けられており、爪部３４を突起２９に係合させた状態のもとで締結レバー３３を従動側ジョイント１６に押し付けると、締結レバー３３により操作アーム１０とエンジン１７とをそれぞれのジョイント１６，２８の部分で連結することができる。

なお、締結部材としては図２に示す構造に限られず、それぞれのジョイント１６，２８にフランジ部を設け、フランジ部をボルトにより締結することによって操作アーム１０とエンジン１７とを連結するようにしても良く、従動側ジョイント１６の外側にスリーブを回転自在に装着し、スリーブの内周面に形成された雌ねじとねじ結合する雄ねじをエンジン出力側ジョイント２８に設けるようにしても良い。

円筒形状の部材からなる従動側ジョイント１６の内部には遠心クラッチ３５が組み込まれており、この遠心クラッチ３５は従動軸１１に固定されるクラッチドラム３６と、支持壁３７に回転自在に支持されるクラッチ入力軸３８とを有している。図３に示すように、クラッチ入力軸３８に固定された回転板３９には、ピン４１によりこれを中心に揺動自在に揺動子４２が複数設けられ、それぞれの揺動子４２には引っ張りコイルばね４３により揺動子４２先端の摩擦接触部４４がクラッチドラム３６の内周面から離れる方向のばね力が加えられている。したがって、クラッチ入力軸３８の回転数が上昇すると、遠心力により引っ張りばね４３のばね力に抗して揺動子４２が拡開し、揺動子４２を介してクラッチ入力軸３８と従動軸１１とが直結状態となる。一方、リコイルノブ２７を引っ張ってエンジン１７を始動させるときには、遠心クラッチ３５が開放状態となっているので、リコイルノブ２７には大きな抵抗力が加わることなく、容易にエンジン１７を始動させることができる。

遠心クラッチ３５のクラッチ入力軸３８の端面には径方向に延びる係合溝４５が形成されており、この係合溝４５は遠心クラッチ３５を介して従動軸１１の他端に設けられる従動側連結部となっている。この従動側連結部つまり係合溝４５に係合する係合突起４６が冷却ファン２４のディスク２５に設けられており、この係合突起４６は駆動側連結部となっている。したがって、従動軸１１とエンジン出力軸２２は係合溝４５と係合突起４６との係合により遠心クラッチ３５を介して連結されることになる。なお、駆動側連結部を係合溝とし従動側連結部を係合突起としても良い。

図２に示すように係合溝４５と係合突起４６とを係合させ、つまり従動側連結部と駆動側連結部とを連結させて、操作アーム１０の従動側ジョイント１６に、エンジンカバー２１のエンジン出力側ジョイント２８を嵌合させるとともに、締結部材としての締結レバー３３を操作することにより、図１（Ａ）に示すように刈払機本体としての操作アーム１０にエンジン１７を装着することができる。これにより、刈払機はエンジン１７を駆動源としてカッター１３を回転駆動して草を刈り取ることができる。

図１（Ｂ）に示す電動モータ１８は図４に示すようにモータカバー４７を有しており、このモータカバー４７にはエンジン出力側ジョイント２８と同様のサイズの円筒形状のモータ出力側ジョイント４８が設けられており、このモータ出力側ジョイント４８には従動側ジョイント１６に設けられた締結レバー３３の爪部３４が係合する突起４９が設けられている。電動モータ１８のモータ出力軸５０には、クラッチ入力軸３８に設けられた従動側連結部としての係合溝４５に係合する係合突起５１が駆動側連結部として設けられている。これにより、従動軸１１とモータ出力軸５０は係合溝４５と係合突起５１との係合により遠心クラッチ３５を介して連結されることになる。

したがって、図４に示すように係合溝４５と係合突起５１とを係合させ、つまり従動側連結部と駆動側連結部とを連結させて、操作アーム１０の従動側ジョイント１６に、モータカバー４７のモータ出力側ジョイント４８を嵌合させるとともに、締結部材としての締結レバー３３を操作することにより、図１（Ｂ）に示すように刈払機本体としての操作アーム１０に電動モータ１８を装着することができる。これにより、刈払機は電動モータ１８を駆動源としてカッター１３を回転駆動して草を刈り取ることができる。

このように、１つの操作アーム１０に対しては、エンジン１７と電動モータ１８のいずれをも作業者が選択的に装着することができるので、刈払機本体つまり操作アーム１０と、それぞれアタッチメントとしてのエンジン１７と、電動モータ１８とを用意しておくことにより、刈り取り作業の使用環境に応じて刈払機をエンジン駆動式とモータ駆動式とのいずれとしても使用することができる。例えば、電源端子が存在しない場所或いは静粛性が要求されない場所ではエンジン１７を駆動源として刈り取り作業を行うことができ、電源端子が存在する場所では電動モータを駆動源として刈り取り作業を行うことができ、使用者は使用環境に応じて駆動源を選択することができる。また、操作アーム１０とエンジン１７とをセットとして購入した使用者は、付加的に電動モータ１８を購入することにより刈払機を電動式に切り換えることができる。

図５は本発明の他の実施の形態である刈払機における図２と同様の部分を示す断面図である。この刈払機においては、従動側ジョイント１６内には遠心クラッチ３５は組み込まれておらず、遠心クラッチ３５はエンジンカバー２１内に組み込まれており、従動軸１１の後端部には係合溝４５が形成された大径フランジ５２が設けられ、遠心クラッチ３５のクラッチドラム３６に固定されたクラッチ出力軸５３には係合溝４５に係合する係合突起４６が設けられた大径フランジ５４が取り付けられている。

このタイプの刈払機に装着される電動モータ１８のモータ出力軸５０は、前述する実施の形態においては遠心クラッチ３５のクラッチ入力軸３８に連結されるのに対して、従動軸１１の大径フランジ５２に直接連結される。このように、エンジン１７を容易に始動させるための遠心クラッチ３５を刈払機本体である操作アーム１０側に組み込むようにしても良く、エンジン１７側に組み込むようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、特許文献１に記載されるように、操作アームつまり操作桿の先端に駆動源とこれにより駆動されるカッターとを装着するようにした直動タイプの刈払機にもこの発明を適用することができ、その場合には操作アームの先端に取り付けられたハウジングの中にエンジンと電動モータとを選択して装着することになる。さらに、走行台車に駆動源とカッターとを装着するようにしたタイプの刈払機に対しても同様にして、この発明を適用することができる。

本発明の一実施の形態である刈払機を示す斜視図であり、（Ａ）は刈払機本体にエンジンを装着した状態を示し、（Ｂ）は刈払機本体に電動モータを装着した状態を示す。図１（Ａ）における２−２線に沿う拡大断面図である。図２における横断面図である。図１（Ｂ）における４−４線に沿う拡大断面図である。本発明の他の実施の形態である刈払機における図２と同様の部分を示す断面図である。

符号の説明

１０操作アーム（刈払機本体）
１１従動軸
１３カッター
１５ハンドル
１６従動側ジョイント
１７エンジン
１８電動モータ
２２エンジン出力軸
２８エンジン出力側ジョイント
３３締結レバー（締結部材）
３５遠心クラッチ
４８モータ出力側ジョイント
５０モータ出力軸

Claims

一端にカッターが連結され他端に従動側連結部が設けられる従動軸を回転自在に刈払機本体に装着し、
電動モータの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたモータ出力側ジョイントと、エンジンの出力軸に設けられ前記従動側連結部に連結される駆動側連結部が組み込まれたエンジン出力側ジョイントとのいずれもが選択的に着脱自在に装着される従動側ジョイントを前記刈払機本体に設け、
前記従動側ジョイント内に遠心クラッチを組み込み、前記遠心クラッチのクラッチ入力軸に前記従動側連結部を設け、
前記遠心クラッチは始動時には開放状態となっており、前記クラッチ入力軸の回転数の上昇により前記クラッチ入力軸と前記従動軸を連結し、
前記従動側ジョイントに前記モータ出力側ジョイントと前記エンジン出力側ジョイントとのいずれをも選択的に締結する締結部材を前記従動側ジョイントに装着することを特徴とする刈払機。
請求項１記載の刈払機において、長手方向中央部に作業者により把持されるハンドルが設けられた中空棒からなる操作アームにより前記刈払機本体を形成することを特徴とする刈払機。
請求項１または２記載の刈払機において、前記入力クラッチ入力軸には遠心力によって揺動する揺動子を備えた回転板が固定され、前記従動軸にはクラッチドラムが固定され、前記遠心クラッチは前記クラッチ入力軸の回転数の上昇により、前記揺動子と前記クラッチドラムが接触することにより前記クラッチ入力軸と前記従動軸が連結されることを特徴とする刈払機。