JP5458442B2

JP5458442B2 - 刈払い用回転刃

Info

Publication number: JP5458442B2
Application number: JP2010144245A
Authority: JP
Inventors: 仁彦浅田
Original assignee: 株式会社トリガー
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-06-08
Also published as: JP2011254793A

Description

本発明は、刈払い機に装着されて雑草や雑木（雑木等という）を刈払いする際に使用される刈払い用回転刃に関する。

従来、刈払い用の回転刃としては、例えば図９に示すものが知られている。この回転刃１０１は、円板状の台金１０２の中心部分の平坦部１０２ａに刈払い機１０５への取付孔１０３が形成されると共に、平坦部１０２ａの外側周囲に、裏面側に膨らんだ円環状の膨出部１０２ｂが形成されている。また、台金１０２の膨出部１０２ｂの外側には、刃先部１０２ｃが前記平坦部１０２ａ方向に反った状態で形成され、刃先部１０２ｃの先端に設けた図示しないチップ固着部に超硬合金からなるチップがロー付けされている。なお、台金の外周縁にチップがロー付けされた刈払い用回転刃としては、例えば特許文献１がある。

実開平０６−２４４２９号公報

しかしながら、このような回転刃１０１にあっては、膨出部１０２ｂの内側の凹部１０４内に刈払い機１０５への取付ボルト１０６を位置させることができて、取付ボルト１０６の頭部の外部への露出を防止してその摩耗や変形等を防止できるという利点が得られるものの、台金１０２の刃先部１０２ｃにロー付けされるチップ（刃先）による、雑木等の切断性能が劣るという問題点を有している。

すなわち、前記回転刃１０１の場合、台金１０２の刃先部１０２ｃにチップをロー付けした後に、プレス（絞り）加工により膨出部１０２ｂを成形する製造方法が採用されていることから、台金１０２のスプリングバック等により台金１０２の膨出部１０２ｂの外側が図９で上方に反った状態となる。その結果、刃先であるチップの突出方向が台金１０２の平坦部１０２ａに対して角度を持ち平坦部１０２ａと略同一面とならず、刃先が雑木等に直角に入り難くなって、良好な切れ味を得ることが難しい。

また、前記回転刃１０１の場合、台金１０２の地面と接触する裏面側に膨出部１０２ｂが円環状に形成されているため、回転刃１０１の使用により膨出部１０２ｂの裏面が地面に長時間接触すると、該膨出部１０２ｂの底部が摩耗し、台金１０２の刃先部１０２ｃが膨出部１０２ｂ部分において平坦部１０２ａから分離（分断）する虞がある。さらに、回転刃１０１を使用した雑木等の刈払い作業においては、作業者が雑木等の根本を狙うため、刃先であるチップが小石等の下側に入り込み易く、小石等を上方に跳ね飛ばしたり、あるいはチップが破損する場合がある等、刈払い作業中に作業者が思わぬ人身事故に巻き込まれる虞もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、チップを雑木等に直角に入れることができて良好な切れ味が容易に得られると共に、刃先平坦部の取付平坦部に対する分離を防止しつつ小石等の上方への跳ね飛ばしを抑えることが可能で安全性に優れた刈払い用回転刃を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、円板状の台金の外周縁に刃先を有する刈払い用回転刃において、前記台金は、その中心部分に刈払い機への取付孔が形成された取付平坦部と、該取付平坦部の外側に反刈払い機側である台金の裏面側に突出する状態で形成された円環状の膨出部と、該膨出部の外側に台金の外周縁方向に向けて前記取付平坦部と略同一面状に延設された刃先平坦部とを備え、前記膨出部の高さが、前記取付平坦部を刈払い機に取付ボルトで取り付けた際に、該取付ボルトの突出寸法より大きく設定されると共に、該膨出部の円周方向の所定位置に、膨出部が摩耗した場合でも前記刃先平坦部と取付平坦部の連結を維持可能な連結維持部が複数設けられ、該連結維持部は、前記膨出部の底部を台金の取付平坦部側に凹ませることで設けた凹部であると共に、該凹部の底部は、前記刃先平坦部に対する寸法を取付平坦部側が大きく刃先平坦部側が小さく設定することにより傾斜していることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記膨出部が、その地面と接触する刃先平坦部側の側壁の傾斜角度が２０〜４５度に設定されていることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、刃先を有する刃先平坦部が刈払い機に取り付けられる取付平坦部と略同一面状に形成されていることから、刃先を雑木等に直角に入れることができて回転刃に良好な切れ味を維持しつつ、膨出部の円周方向の所定位置に連結維持部が複数設けられているため、膨出部が摩耗した場合であっても連結維持部で刃先平坦部の取付平坦部からの分離を防止できると共に、膨出部を先に地面に接触させることができて、刃先が小石等の下に入り込むのを抑制して小石等の上方への跳ね飛ばしを防止できる等、刈払い作業の安全性を高めることができる。

また、連結維持部が膨出部の底部を台金の取付平坦部側に凹ませることで設けた凹部であるため、連結維持部を簡単に形成して安価な回転刃を得ることができると共に、凹部形状でリブとしても機能する連結維持部により膨出部自体の剛性を高めることができる。

さらに、凹部の底部が、刃先平坦部に対する寸法を取付平坦部側が大きく刃先平坦部側が小さく設定することにより傾斜しているため、連結維持部を平面視で略楕円形状の異形形状として、該維持部や膨出部の剛性を一層高めることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、膨出部の地面と接触する刃先平坦部側の側壁の傾斜角度が２０〜４５度に設定されているため、刈払い作業時の回転刃の回転に対する地面から受ける抵抗を小さくすることができて、刈払い作業の能率向上を図ることができる。

本発明に係わる刈払い用回転刃の一実施形態を示す平面図同図１のＡ−Ａ線に沿った矢視図同図１のＢ−Ｂ線に沿った矢視図同連結維持部の斜視図同刃先の説明図同刈払い機への取付状態を示す図同回転刃の変形例を示す図６と同様の図同回転刃の他の変形例を示す図従来の回転刃を示す図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる刈払い用回転刃の一実施形態を示している。図１〜図３に示すように、刈払い用回転刃１（回転刃１という）は、円板状の台金２を有し、この台金２の中心位置には、後述する刈払い機５への取付孔３が形成されている。

また、台金２は、取付孔３の外側に所定幅の取付平坦部２ａが形成され、この取付平坦部２ａの外側に反刈払い機５側に向けて高さ寸法ｈ突出した膨出部２ｂが形成されると共に、この膨出部２ｂの外側に刃先平坦部２ｃが形成されている。そして、台金２には、前記膨出部２ｂによりその内側に裏面視円形の空間状の窪み部４が形成されると共に、取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃとが同一面状に形成されることにより、刃先としての後述するチップ６と取付平坦部２ａとが同一面状に位置するようになっている。

また、前記膨出部２ｂは、前記取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃ間に、一対の側壁２ｂ１、２ｂ２を有して底部２ｂ３が円弧状に形成されて、例えば高さ寸法ｈ＝１６ｍｍを有する円環状の凹部で形成されている。このとき、左右の側壁２ｂ１、２ｂ２の傾斜角度α１、α２は、α１＝α２＝略４５度に設定され、また、側壁２ｂ１側の底部２ｂ３のアールが例えば８．３ｍｍ程度で、側壁２ｂ２側の底部２ｂ３のアールが例えば９．５ｍｍ程度となるように設定されている。

さらに、前記膨出部２ｂの円周方向の一定間隔位置には、複数個（図では６個）の連結維持部７が一体形成されている。この連結維持部７は、図４に示すように、膨出部２ｂの底部２ｂ３を台金２の取付平坦部２ａ（刃先平坦部２ｃ）側に、所定寸法凹ませることにより形成されている。このとき、連結維持部７の底部７ａは、図３に示すように、取付平坦部２ａとの寸法ｈ２が、刃先平坦部２ｃとの寸法ｈ１に対して大きく（ｈ１＜ｈ２）設定されることにより、底部７ａが台金２の外周縁側が高くなるように傾斜している。これにより、連結維持部７を台金２の表面側から見た場合に、その形状が略楕円形状の異形形状となるように設定されている。この膨出部２ｂにより、刈払い作業時にチップ６より先に地面に接触可能になると共に、連結維持部７により刃先平坦部２ｃの取付平坦部２ａからの分離・分断が防止されるようになっている。

なお、前記台金２の外周縁である刃先平坦部２ｃ先端には、刃室（ガレット）８とチップ固着部９（図１参照）が一定間隔で多数形成され、各チップ固着部９には、超硬合金からなる前記チップ６がロー付けされている。このとき、チップ６は、図５に示すように、掬い面６ａと先端面６ｂ及び４つの固着面６ｃ〜６ｆを有する如く形成されると共に、３つの固着面６ｃ〜６ｅの厚さ方向の両側に鍔６ｇが側面視で略Ｌ字形状にそれぞれ形成されている。また、このチップ６の各固着面６ｃ〜６ｆの形状に対応して、前記チップ固着部９は窪んだ溝状に形成されている。

そして、前記チップ６は、台金２のチップ固着部９に、図５（ａ）の矢印イ方向から差し込むことにより、チップ６の一対の鍔６ｇ間に台金２が挟まれた状態となり、この状態で、４つの固着面６ｃ〜６ｆとチップ固着部９、及び一対の鍔６ｇの内面と台金２の図５（ｂ）に示す両側面２ｄがそれぞれロー付けされる。これにより、チップ６のチップ固着部９に対するロー付け面積が大幅に拡大することになる。なお、台金２のチップ固着部９に固着されたチップ６は、鍔６ｇの部分が台金２の両側面２ｄから所定寸法突出して、この寸法があさり寸法となっている。

このように構成された回転刃１は、次のようにして製造される。すなわち、先ず、台金素材（炭素鋼板等の生材）をプレスの絞り加工により加工して、取付孔３を有する前記取付平坦部２ａと、連結維持部７を有する膨出部２ｂと、刃室８、チップ固着部９、図示ししない軽量孔等を有する刃先平坦部２ｃを成形する。この絞り加工時に、前記膨出部２ｂの取付平坦部２ａや刃先平坦部２ｂに対するアールを例えば４〜７ｍｍ程度に設定したり、膨出部２ｂの底部２ｂ３のアールを前述したように設定することにより、炭素鋼板等からなる台金素材を絞り加工しても、膨出部６部分の割れ等が防止されるようになっている。なお、連結維持部７は、絞り加工時の一体成形に限らず、後加工とすることも勿論可能である。

そして、台金素材を加工して台金２を作成したら、この台金２を例えば高周波の誘導加熱を利用して焼入れすると共に焼き鈍しする熱処理を行う。この熱処理時に、台金２を加熱加圧状態で行うことにより、取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃの反り等が防止されて、互いに同一面状の取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃが成形される。台金２の熱処理が終了したら、例えばショットブラスト処理による表面処理を行ったり、台金２の各チップ固着部９にチップ６を例えば高周波の誘導加熱を利用してロー付けする。

そして、チップ６の掬い面６ａ、先端面６ｂ及び両側面等の研磨を行い仕上げ処理することにより、回転刃１が製造される。つまり、前記回転刃１の場合、チップ６がロー付けされる前の台金２を、加熱加圧状態で熱処理することにより、取付平坦部２ａや刃先平坦部２ｃがスプリングバックで反ることを防止できて、同一面状の取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃとを容易に得ることが可能となる。

このように構成された回転刃１は、図６に示すように、刈払い機５の回転伝達シャフト５ａ先端の鋸受けフランジ５ｂに、鋸押えフランジ５ｃ及び取付ボルト１０等を介して取り付けられる。この取付時に、回転刃１の取付平坦部２ａの反膨出部２ｂ側の面（表面）を鋸受けフランジ５ｂの面に当接させることにより、回転刃１の窪み部４内に取付ボルト１０が位置した状態となり、その際、膨出部２ｂの高さ寸法ｈにより、取付ボルト１０の頭部が窪み部４内に位置して外側（図５において下方）に突出しないようになっている。

なお、回転刃１の取付平坦部２ａの幅（有効平坦部幅）は、刈払い機５の鋸受けフランジ５ｂの外径より所定寸法大きく設定されており、取付平坦部２ａが鋸受けフランジ５ｂのフランジ面の全域に密着した状態となっている。この取付状態で、刈払い機５を作動させることにより回転刃１が回転すると、取付平坦部２ａと同一面状に位置する刃先平坦部２ｃ先端のチップ６が、雑木等に略直角に入る状態となって、雑木等がスムーズに切断されることになる。

図７及び図８は、本発明に係わる回転刃１の変形例を示している。図７に示す回転刃１は、膨出部２ｂの側壁２ｂ１の傾斜角度をα１＝３３度、側壁２ｂ２の傾斜角度をα２＝４５度として、地面と接触する側壁２ｂ１の傾斜角度α１を小さく設定したものである。この傾斜角度α１は、刈払い作業時の回転刃１の地面からの抵抗をあまり受けない２０度〜４５度の範囲に設定することが好ましいことが実験的に確認されている。

また、図８に示す回転刃１は、前記回転刃１の取付平坦部２ａ上に、巻付き防止カップ１１を複数のリベット１２により一体的に固着したものである。すなわち、巻付き防止カップ１１は、平面視円環状の垂直壁１１ａと傾斜壁１１ｂ、及び傾斜壁１１ｂの下端に連接された底壁１１ｃ等を有し、底壁１１ｃの中心位置には、回転刃１を刈払い機５に取り付ける際に邪魔とならない円形の開口１１ｄが形成されている。また、垂直壁１２ａの上端には安全性及び巻付き防止カップの剛性アップのための返し１１ｅが設けられ、また、垂直壁１１ａや傾斜壁１１ｂの所定位置には、図示しない軽量孔や水や切り屑等を遠心力で外部に排出可能な排出孔が形成されている。この巻付き防止カップ１１により、回転刃１で刈払いされた雑木等の刈払い機５先端への巻付きが防止されるようになっている。

このように、前記回転刃１によれば、台金２の取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃ間に形成される膨出部２ｂの円周方向の所定位置に、連結維持部７が６個設けられているため、膨出部２ｂが地面に接触して摩耗した場合であっても、地面に接触しない連結維持部７で刃先平坦部２ｃの取付平坦部２ａからの分離・分断を防止することができる。また、刈払い作業時に、刃先としてのチップ６より膨出部２ｂを先に地面に接触させることができて、チップ６が小石等の下に入り込みのを抑制して、小石等の上方への跳ね飛ばしを防止することができ、これらにより、刈払い作業の安全性を高めることができる。

また、連結維持部７が膨出部２ｂの底部２ｂ３を台金２の取付平坦部２ａ側に凹ませることで設けた凹部であるため、例えば同時成形や後加工で連結維持部７を簡単に形成することができ、安価な回転刃１を得ることができると共に、凹部形状の連結維持部７がリブとして機能して膨出部２ｂの剛性を高めることができる。特に、連結維持部７の底部７ａが、刃先平坦部２ｃ側の寸法ｈ１が取付平坦部２ａの寸法ｈ２がより小さくなる如く傾斜しているため、連結維持部７を平面視で略楕円形状の異形形状として、連結維持部７や膨出部２ｂの剛性を一層高めることができる。その結果、台金２自体の剛性を高めて、例えば刈払い作業時の台金２の振れやあおりを抑制することができる。

さらに、膨出部２の地面と接触する側壁２ｂ１の傾斜角度α１が２０〜４５度に設定されているため、刈払い作業時の回転刃１の回転に対する地面から受ける抵抗を小さくすることができて、刈払い作業の能率向上を図ることができる。また、台金２が取付平坦部２ａと膨出部２ｂ及び刃先平坦部２ｃとを備え、膨出部２ｂの高さ寸法ｈが取付平坦部２ａを刈払い機５に取付ボルト１０で取り付けた際に、該取付ボルト１０の突出寸法より大きく設定されているため、膨出部２ｂによる窪み部４で取付ボルト１０を保護して頭部の摩耗や変形を抑制でき、回転刃１の刈払い機５に対する取り付けや取り外し時に、取付ボルト１０を良好に回転操作できて、回転刃１の交換作業をスムーズに行うことができる。

また、切断性能に影響する刃先平坦部２ｃが取付平坦部２ａと同一面状に形成されているため、従来のように刃先としてのチップ６と取付平坦部２ａ（刈払い機５への取付面）とが角度をもって、チップ６が雑木等に斜めに入ることを防止でき、チップ６を雑木等に略直角に入れることができて、回転刃１に良好な切れ味を容易に得ることができる。また、回転刃１に巻付き防止カップ１１を一体化すれば、刈払いされた雑木等の刈払い機５先端への巻付きを防止できて、刈払い作業の能率を一層向上させることもできる。

またさらに、チップ６の厚さ方向の両側にそれぞれ鍔６ｇが形成されているため、両側の鍔６ｇによりチップ固着部９に対するチップ６のロー付け面積を大きくすることができ、チップ６の固着強度を大幅に高めて台金２からの脱落を抑制することができて、回転刃１の安全性をより一層高めることができると共に、例えばチップ６自体に十分な大きさの掬い面６ａ等を確保できて、チップ６の再研磨が可能になる等、回転刃１の切れ味の低下を抑えてその寿命を延ばすことが可能になる。

また、チップ６の鍔６ｇが側面視略Ｌ字形状に形成されているため、チップ６のチップ固着部９への嵌め込みを容易に行うことができると共に、一対の鍔６ｇ間の間隔寸法を台金２と略同一に設定することで、チップ６と台金２の位置関係が一義的に決定され、あさり寸法を簡単かつ確実に設定することができる等、ロー付け作業や研磨作業等の能率を向上させることができて、回転刃１のコストダウンを図ることが可能になる。

また、回転刃１が、台金素材をプレス加工して、取付平坦部２ａと膨出部２ｂ及び刃先平坦部２ｃを成形する工程と、該工程で得られた台金２を熱処理する工程と、該熱処理後にチップ７をロー付けする工程等により製造されるため、取付ボルト１０を保護して頭部の摩耗等を抑制し、刈払い機５に対する交換作業等をスムーズに行うことができたり、刃先平坦部２ｃの反りを防止して良好な切れ味が得られる回転刃１を容易かつ安価に製造することができる。

特に、台金素材の絞り加工時に、膨出部２ｂのアール寸法等を前述した寸法に設定することにより、台金素材として炭素鋼板を使用しても、膨出部２ｂの加工時の割れ等を防止して歩留まりを高めることができ、台金２のコストアップを極力抑えることができると共に、熱処理する工程を加熱加圧状態で行うことにより、取付平坦部２ａと刃先平坦部２ｃとが同一面状に設定されるため、一層良好な切れ味の回転刃１を安価に製造することができる。

なお、前記実施形態における、台金２の形態、連結維持部７の個数や形状、膨出部２ｂの幅等の形状、チップ６や台金２のチップ固着部９の形状等は一例であって、例えば連結維持部７を平面視で方形状、三角形状、多角形状等に形成したり、台金２の所定箇所に軽量孔を設ける等、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。

本発明は、円板状の台金の外周縁にチップが固着されたチップソーに限らず、台金の外周縁に刃先が一体形成された回転刃等、雑木等の刈払いに使用される全ての刈払い用回転刃に利用できる。

１・・・刈払い用回転刃、２・・・台金、２ａ・・・取付平坦部、２ｂ・・・膨出部、２ｂ１、２ｂ２・・・側壁、２ｂ３・・・底部、２ｃ・・・刃先平坦部、３・・・取付孔、４・・・窪み部、５・・・刈払い機、６・・・チップ、７・・・連結維持部、７ａ・・・底部、８・・・刃室、９・・・チップ固着部、１０・・・取付ボルト、１１・・・巻付き防止カップ、１２・・・リベット。

Claims

円板状の台金の外周縁に刃先を有する刈払い用回転刃において、前記台金は、その中心部分に刈払い機への取付孔が形成された取付平坦部と、該取付平坦部の外側に反刈払い機側である台金の裏面側に突出する状態で形成された円環状の膨出部と、該膨出部の外側に台金の外周縁方向に向けて前記取付平坦部と略同一面状に延設された刃先平坦部とを備え、
前記膨出部の高さが、前記取付平坦部を刈払い機に取付ボルトで取り付けた際に、該取付ボルトの突出寸法より大きく設定されると共に、該膨出部の円周方向の所定位置に、膨出部が摩耗した場合でも前記刃先平坦部と取付平坦部の連結を維持可能な連結維持部が複数設けられ、該連結維持部は、前記膨出部の底部を台金の取付平坦部側に凹ませることで設けた凹部であると共に、該凹部の底部は、前記刃先平坦部に対する寸法を取付平坦部側が大きく刃先平坦部側が小さく設定することにより傾斜していることを特徴とする刈払い用回転刃。
前記膨出部は、その地面と接触する刃先平坦部側の側壁の傾斜角度が２０〜４５度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の刈払い用回転刃。