JP6081384B2 - Working machine - Google Patents
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Description
本発明は、原動機により回転工具を回転させる刈払機等の作業機に関し、特に、作業者が把持する把持部を有した操作棹の後端部に原動機を備えた作業機に関する。 The present invention relates to a working machine such as a brush cutter that rotates a rotary tool by a prime mover, and more particularly, to a working machine having a prime mover at a rear end portion of an operating rod having a gripping part that is gripped by an operator.
特許文献1には、草、芝等を刈り払う刈払機が開示されている。この刈払機は、作業者が把持するハンドルを取り付けた操作棹と、操作棹の後端部に設けたエンジン式の原動機と、操作棹の前端部に設けられて原動機により回転する回転刃と、操作棹内に回転可能に支持されて原動機の駆動を回転刃に伝達する動力伝達軸とを備えている。この刈払機において、原動機を駆動させると、回転刃が原動機から動力伝達軸によって伝達される駆動力により回転し、作業者がハンドルを操作して回転する回転刃を地面に対して平行に移動させることで、地面から生える草、芝が刈り払われる。 Patent Document 1 discloses a brush cutter for cutting grass, turf, and the like. This brush cutter has an operating rod attached with a handle gripped by an operator, an engine-type prime mover provided at the rear end portion of the operating rod, a rotary blade provided at the front end portion of the operating rod and rotated by the prime mover, And a power transmission shaft that is rotatably supported in the operating rod and transmits the drive of the prime mover to the rotary blade. In this brush cutter, when the prime mover is driven, the rotary blade is rotated by the driving force transmitted from the prime mover by the power transmission shaft, and the operator operates the handle to move the rotary blade parallel to the ground. This cuts the grass and grass that grows from the ground.
上記の刈払機においては、原動機の駆動時の振動が操作棹からハンドルに伝達され、ハンドルを把持する作業者が振動により疲れやすくなる問題があった。特に、回転刃を回転させる原動機がエンジン式の原動機であるので、シリンダ内を往復動するピストンによる振動、往復動するピストンによって回転するクランク軸の振動等により、原動機が様々な方向に小刻みに振動し、作業者が長時間作業すると疲れやすかった。本発明は、原動機の振動を操作棹の把持部に伝達しにくくし、操作棹の把持部を把持する作業者が振動により疲労しにくくすることを目的とする。 In the brush cutter described above, there has been a problem that vibration during driving of the prime mover is transmitted from the operating rod to the handle, and an operator who grips the handle is easily fatigued by the vibration. In particular, because the prime mover that rotates the rotary blade is an engine-type prime mover, the prime mover vibrates in various directions by vibrations caused by the piston reciprocating in the cylinder, vibrations of the crankshaft rotated by the reciprocating piston, and the like. However, it was easy to get tired if the worker worked for a long time. An object of the present invention is to make it difficult for vibration of a prime mover to be transmitted to a grip portion of an operating rod and to make an operator who grips the grip portion of an operating rod less likely to get tired due to vibration.
上記課題を解決するために、本発明は、作業者が把持する把持部を有した操作棹と、操作棹の後端部に設けた原動機と、操作棹の前端部に設けられて原動機により回転する回転工具と、操作棹内に回転可能に支持されて原動機の駆動を回転工具に伝達する動力伝達軸とを備えた作業機において、 操作棹の外周部に固定した支持体と、支持体の外側にて離間して配置した質量体と、質量体を支持体に対して揺動自在に支持する弾性体とを有した動吸振器を備えたことを特徴とする作業機を提供するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an operating rod having a gripping portion to be gripped by an operator, a prime mover provided at a rear end portion of the operating rod, and a rotating shaft provided at a front end portion of the operating rod. And a power transmission shaft that is rotatably supported in the operating rod and transmits the drive of the prime mover to the rotating tool, a support body fixed to the outer periphery of the operating rod, Provided is a working machine comprising a dynamic vibration absorber having a mass body spaced apart on the outside and an elastic body that swingably supports the mass body with respect to the support body. is there.
上記のように構成した作業機においては、操作棹の外周部に固定した支持体と、支持体の外側にて離間して配置した質量体と、質量体を支持体に対して揺動自在に支持する弾性体とを有した動吸振器を備えたので、動吸振器は質量体が原動機の駆動及び動力伝達軸の回転による振動を打ち消すように揺動することによって操作棹に伝達された振動を低減させ、操作棹の把持部の振動も抑制される。これにより、作業者が把持部を把持しても原動機等から伝わった振動によって疲れにくくなった。特にこの作業機においては、弾性体は質量体を支持体に対して並進3自由度かつ回転3自由度に揺動自在に支持するのが好ましく、このようにしたときには、原動機がいかなる方向に振動するものであっても、質量体が原動機の駆動及び動力伝達軸の回転による振動を打ち消すように揺動することができる。また、この動吸振器はいかなる方向に振動する原動機であっても対応可能であるので、この動吸振器を原動機の配置及び仕様により振動する方向が異なる多様な機種の作業機に採用することが可能であり、この動吸振器の汎用性を高くすることができた。 In the work machine configured as described above, the support body fixed to the outer peripheral portion of the operation rod, the mass body spaced apart from the outside of the support body, and the mass body can swing freely with respect to the support body. Since the dynamic vibration absorber is provided with an elastic body to be supported, the dynamic vibration absorber is a vibration transmitted to the operating rod by the mass body swinging so as to cancel the vibration caused by the drive of the prime mover and the rotation of the power transmission shaft. And vibration of the grip portion of the operating rod is also suppressed. As a result, even if the operator grips the grip portion, it is less likely to get tired by the vibration transmitted from the prime mover or the like. In particular, in this working machine, it is preferable that the elastic body supports the mass body so as to be swingable in three degrees of freedom of translation and three degrees of rotation relative to the support body. In this case, the prime mover vibrates in any direction. Even if it does, it can rock | fluctuate so that a mass body may cancel the vibration by the drive of a motor | power_engine, and rotation of a power transmission shaft. In addition, since this dynamic vibration absorber can be used with any prime mover that vibrates in any direction, this dynamic vibration absorber can be used in various types of work machines that have different vibration directions depending on the arrangement and specifications of the prime mover. It was possible and the versatility of this dynamic vibration absorber could be increased.
上記のように構成した作業機においては、動吸振器を原動機と把持部との間に設けるのが好ましく、このようにしたときには、原動機の振動が把持部に伝達される前に動吸振器により振動を低減させることができ、原動機の振動が把持部にさらに伝わりにくくなった。 In the working machine configured as described above, it is preferable that a dynamic vibration absorber is provided between the prime mover and the gripping portion. In this case, the dynamic vibration absorber is used before the vibration of the prime mover is transmitted to the gripping portion. Vibration can be reduced, and the vibration of the prime mover is less likely to be transmitted to the gripping part.
以下、本発明の作業機の一実施形態である刈払機を添付図面を参照して説明する。図1に示したように、刈払機10は、前後方向に延びる細長い円筒形をした操作棹11と、操作棹11の後端部にエンジン(原動機)20と、操作棹11の前端部に設けられてエンジン20により回転する回転刃(回転工具)32を有したカッタユニット30とを備えている。また、操作棹11内にはエンジン20の駆動を回転刃32に伝達する動力伝達軸12が軸受部材を介して回転可能に支持されている。操作棹11の前後方向の中間部にはループ形をしたループハンドル(把持部)13と、ループハンドル13の後側にグリップハンドル(把持部)14とが設けられている。
Hereinafter, a brush cutter as an embodiment of the working machine of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the
図2に示したように、エンジン20は下部にクランクケース21aと上部にシリンダ21bとを一体的に設けたシリンダブロック21を備え、シリンダブロック21内にはピストン22が上下方向に往復動可能に収容されている。ピストン22の上面とシリンダブロック21の上端部のシリンダヘッド21cとの間が燃焼室23となっている。シリンダヘッド21cには気化器で生成した混合気を燃焼室23に導く吸気ポートと、燃焼室23で発生した排気ガスを排気マフラに導く排気ポートが設けられている(何れも図示省略)。
As shown in FIG. 2, the
クランクケース21aにはクランクシャフト24が設けられており、クランクシャフト24は前後方向を軸線方向とした軸線回りに回転可能に支持されている。クランクシャフト24にはコネクティングロッド25を介してピストン22が連結されており、ピストン22の上下方向の往復運動がクランクシャフト24の回転運動に変換される。クランクシャフト24の前端部にはフライホイール26が設けられており、フライホイール26はクランクシャフト24の回転を安定させるとともにエンジン20内を冷却する機能を有している。クランクシャフト24の前端部にはフライホイール26より前側に遠心クラッチ27が設けられており、遠心クラッチ27はクランクシャフト24の回転数が所定値以上となるとクランクシャフト24の回転を操作棹11内の動力伝達軸12に伝達する。
A
図1に示したように、カッタユニット30は操作棹11の前端部に固定された前端ハウジング31を備えており、前端ハウジング31には回転軸(図示省略)が回転可能に支持されている。回転軸の基端部にはベベルギヤ(図示省略)が固定されており、このベベルギヤには動力伝達軸12の前端部に固定したベベルギヤが係合して、動力伝達軸12の回転がこれらベベルギヤを介して回転軸に伝達される。回転軸の先端は前端ハウジング31の下側に突出しており、回転軸の先端には回転刃32が取り付けられている。この実施形態の回転刃32はナイロンコードを用いたものであるが、外周部に刃部を形成した円板状の回転刃を用いたものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図3に示したように、操作棹11には動吸振器40が設けられており、動吸振器40は、主としてエンジン20から操作棹11に伝わる振動を低減させるためのものである。動吸振器40は操作棹11の後部にてグリップハンドル14とエンジン20との間に配置されている。動吸振器40は、操作棹11の後部の外周部に固定した支持体41と、支持体41の外側にて離間して配置した質量体42と、質量体42を支持体41に対して揺動自在に支持する弾性体45とを備えている。支持体41は短い円筒形状をしており、支持体41の周部には半径方向に延びる8つの取付孔41aが周方向にて等間隔に形成されている。これら取付孔41aは弾性体45を取り付けるためのものであり、外周側が大きく内周側が小さな2つの円柱孔を同心的に配置した段付き孔である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
質量体42は支持体41より大きな径をした短い円筒形状をした内側部43と、内側部3の外周面に嵌合する短い円筒形状をした外側部44とを有し、これら内側部43及び外側部44はともにステンレス等の金属部材を用いた構造物である。質量体42の内側部43には支持体41の取付孔41aと対向する位置に半径方向に延びる8つの貫通孔43aが周方向にて等間隔に形成されており、これら貫通孔43aは弾性体45の中間部から先端までを収容して、弾性体45を質量体42に対して取り付けるためのものである。外側部44は内側部43を外側から覆うように嵌合しており、ねじにより内側部43に固定されている。外側部44には内側部43の貫通孔43aと対向する位置に貫通孔43aより小径の貫通孔44aが設けられており、貫通孔44aの周部により弾性体45を抜け止めするようにしている。
The
弾性体45は、質量体42を支持体41に同心的に離間させた状態で、質量体42を揺動可能に支持体41に支持するためのものである。弾性体45は、ゴム等の柔軟弾性部材を円柱形状としたものである。弾性体45は、基端を支持体41の取付孔41aの底部によって抜け止めした状態で、基端部が支持体41の取付孔41aに位置決めされて取り付けられ、先端を質量体42の外側部44によって抜け止めした状態で、中間部より先端側が質量体42の内側部43の貫通孔43a内に位置決めされて取り付けられている。質量体42は8つの弾性体45により支持体41に対して並進3自由度及び回転3自由度の6自由度で揺動自在に支持されている。なお、弾性体45はゴム等の柔軟弾性部材に限られるものでなく、コイルスプリング等のばね部材を用いたものであってもよい。また、この実施形態では周方向に等間隔に8つの弾性体45を配置したが、これに限られるものでなく、3つ以上の弾性体45を等間隔に配置したものであってもよい。また、形状も円筒に限られるものでなく、支持体41と質量体42とを全周ゴム等の弾性体で接合(例えば一体成型)したものであってもよい。
The
上記のように構成した刈払機10においては、エンジン20を駆動させると、上下方向に往復動するピストン22によりクランクシャフト24が回転し、クランクシャフト24が遠心クラッチ27により動力伝達軸12に連結されて動力伝達軸12を回転させ、動力伝達軸12の回転が一対のベベルギヤを介して回転軸に伝達され、回転軸に固定した回転刃32が回転する。作業者は一方の手でループハンドル13と、他方の手でグリップハンドル14とを把持し、これらハンドル13,14を操作して回転刃32を地面の上側に沿って左右に揺動させることで、地面から生える草、芝等が刈り取られる。
In the
エンジン20を駆動させているときには、ピストン22がシリンダブロック21のシリンダ21b内を上下方向に往復動することで、エンジン20が上下方向に振動するとともに、クランクシャフト24がクランクケース21a内で回転することにより、エンジン20が前後方向の軸線回りに振動し、エンジン20のこれらの振動が操作棹11に伝わることになる。また、エンジン20の駆動により回転する動力伝達軸12の回転による振動が軸受部材を介して操作棹11にも伝わっている。
When the
この実施形態の刈払機10は、操作棹11の外周部に固定した支持体41と、支持体41の外側にて離間して配置した質量体42と、質量体42を支持体41に対して揺動自在に支持する弾性体45とを有した動吸振器40を備えている。動吸振器40は質量体42がエンジン20の駆動及び動力伝達軸12の回転による振動を低減させるように揺動することによって、操作棹11に伝達された振動を低減させ、操作棹11に設けたループハンドル13と、グリップハンドル14の振動も抑制される。ループハンドル13とグリップハンドル14の振動をIEC60335−2−91に準拠して3軸加速度を計測した結果、ループハンドル13に生じた振動は動吸振器を設けてないものと比べて上下方向の振動を約10%に抑制することができた。また、グリップハンドル14に生じた振動は動吸振器を設けてないものと比べて左右方向の振動を約8%に、前後方向の振動を約9%に、上下方向の振動を約14%に大きく抑制することができた。これにより、作業者がループハンドル13と、グリップハンドル14を把持してもエンジン20等で発生した振動によって疲れにくくなった。
The
特に、この刈払機10においては、動吸振器40は質量体42を弾性体45によって並進3自由度かつ回転3自由度の6自由度に揺動自在に支持体41に支持したものである。これにより、エンジン20が上下方向に振動するだけでなく、前後方向を軸線回りに回転する方向に振動するときのように複数の振動に起因して複雑な振動が生じても、質量体42がこれらの振動を低減するように揺動して、作業者がハンドル13,14を把持しても疲れにくくなった。さらに、例えばピストン22を直立した状態から傾いて配置したときのように、エンジン20の配置及び仕様により振動する方向が異なる機種の刈払機にこの動吸振器40を採用したときでも、エンジン20から操作棹11に伝達された振動を抑制することが可能となり、この動吸振器40の汎用性を高くすることができた。
In particular, in the
また、この刈払機10においては、動吸振器40をエンジン20とグリップハンドル14(ループハンドル13も含む)との間に設けた。これにより、動吸振器40はエンジン20から操作棹11に伝わった振動をグリップハンドル14及びループハンドル13に伝達する前に低減させることができ、エンジン20の振動がグリップハンドル14及びループハンドル13にさらに伝わりにくくなった。なお、動吸振器40を操作棹11のエンジン20とグリップハンドル14(ループハンドル13も含む)との間に設けるのが最適であるが、これに限られものでなく、例えば、動吸振器40を操作棹11のループハンドル13とグリップハンドル14の間またはループハンドル13より前側に設けたとしても、エンジン20から操作棹11に伝達された振動を低減させることができる。
In the
また、エンジン20等の振動を各ハンドル13,14に伝達しにくくする方法として、操作棹11と各ハンドル13,14との間にゴム等の柔軟弾性部材を介装して、エンジン20等の振動が操作棹11から各ハンドル13,14に伝達するのを抑制することも可能である。しかし、この場合には、各ハンドル13,14が操作棹11との間に介装した柔軟弾性部材によって揺れ動く可能性があり、各ハンドル13,14の操作性が低下するおそれがある。これに対し、本発明のように、操作棹11に動吸振器40を設けたものであれば、各ハンドル13,14と操作棹11との間にゴム等の柔軟弾性部材を介装する必要がないので、各ハンドル13,14を安定した状態で操作棹11に固定することができ、各ハンドル13,14に伝わる振動を低減させることと、各ハンドル13,14の操作性を維持することの両立をすることができた。
Further, as a method for making it difficult to transmit the vibration of the
上記の実施形態では、原動機としてエンジンを用いた刈払機について説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、原動機として電動モータを用いた刈払機であったときにも、電動モータの作動による振動及び動力伝達軸の回転による振動を低減させることができ、同様の作用効果を得ることができる。 In the above embodiment, the brush cutter using the engine as the prime mover has been described. However, the present invention is not limited to this, and the operation of the electric motor can be performed even when the brush cutter uses the electric motor as the prime mover. The vibration due to the rotation of the power transmission shaft and the vibration due to the rotation of the power transmission shaft can be reduced, and the same effect can be obtained.
上記の実施形態では、操作棹11は真直な円筒形をした管部材を用いたが、本発明はこれに限られるものでなく、先端部が湾曲したベント形の管部材を用いものであってもよく、このようにしたときにも同様の作用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、把持部としてループハンドル13とグリップハンドル14とを採用した刈払機について説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、ループハンドル13とグリップハンドル14との一方のみを採用した刈払機、ループハンドル13とグリップハンドル14に代えてU字形をしたU字形ハンドルを採用した刈払機であっても同様の作用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the brush cutter using the loop handle 13 and the grip handle 14 as the grip portion has been described. However, the present invention is not limited to this, and only one of the loop handle 13 and the grip handle 14 is used. The same effect can be obtained even with a brush cutter that employs a U-shaped handle instead of the employed brush cutter or the loop handle 13 and the
上記の実施形態では、回転工具として回転刃を用いた刈払機について説明したが、本発明の作業機はこれに限られるものでなく、回転工具として研磨器を用いたポリッシャー、グラインダー等の研磨機等にも適用できるものである。 In the above embodiment, a brush cutter using a rotary blade as a rotary tool has been described. However, the working machine of the present invention is not limited to this, and a polisher such as a polisher or a grinder using a polisher as a rotary tool. It can be applied to the above.
10…作業機(刈払機)、11…操作棹、12…動力伝達軸、13…把持部(ループハンドル)、14…把持部(グリップハンドル)、20…原動機(エンジン)、32…回転工具(回転刃)、40…動吸振器、41…支持体、42…質量体、45…弾性体。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記操作棹の後端部に設けた原動機と、
前記操作棹の前端部に設けられて前記原動機により回転する回転工具と、
前記操作棹内に回転可能に支持されて前記原動機の駆動を前記回転工具に伝達する動力伝達軸とを備えた作業機において、
前記操作棹の外周部に固定した支持体と、前記支持体の外側にて離間して配置した質量体と、前記質量体を前記支持体に対して揺動自在に支持する弾性体とを有した動吸振器を備えたことを特徴とする作業機。 An operating rod having a gripping part to be gripped by an operator;
A prime mover provided at the rear end of the operating rod;
A rotary tool provided at the front end of the operating rod and rotated by the prime mover;
In a working machine comprising a power transmission shaft that is rotatably supported in the operation rod and transmits the drive of the prime mover to the rotary tool,
A support body fixed to the outer periphery of the operation rod; a mass body spaced apart from the support body; and an elastic body that swingably supports the mass body with respect to the support body. A working machine comprising the dynamic vibration absorber.
前記弾性体は前記質量体を前記支持体に対して並進3自由度かつ回転3自由度に揺動自在に支持したことを特徴とする作業機。 The working machine according to claim 1,
The working machine characterized in that the elastic body supports the mass body so as to be swingable with respect to the support body in three degrees of translation and three degrees of rotation.
前記動吸振器を前記原動機と前記把持部との間に設けたことを特徴とする作業機。 The working machine according to claim 1 or 2,
A working machine, wherein the dynamic vibration absorber is provided between the prime mover and the grip portion.
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