刈払機の安全装置

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【発明の名称】	刈払機の安全装置
【発明者】	【氏名】飯倉貴充【氏名】川口暁夫
【要約】	【課題】部品点数を少なくしてコスト上昇を抑制してしかも操作を簡単に行える構成を備えた刈払機の安全装置を提供する。【解決手段】クラッチケースに軸支された遠心クラッチの回転ドラムの外周面には突部１３Ｂを形成し、クラッチケースには突部１３Ｂと対応する位置に、係合部１４Ｃが突部１３Ｂの回転軌跡Ｓに対して偏心回転することで係合部材１４を回転ドラムの軸方向と平行して摺動可能に設け、係合部材１４をクラッチケース内部に向け摺動させることで係合部１４Ｃを偏心回転させて突部１３Ｂの回転軌跡Ｓから退避させて係合部１４Ｃと突部１３Ｂとの係合を解除し、係合部材をクラッチケースの外方に向け摺動させることで係合部１４Ｃを偏心回転させて突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ内に進入させて係合部１４Ｃを突部１３Ｂに係合させ、回転ドラムの回転を阻止する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】刈刃に回転駆動力を断接する遠心クラッチ（９）を備えた刈払機（１）のエンジン始動時に上記刈刃への駆動力の伝達を一時的に阻止する安全装置において、エンジン（７）のクラッチケース（８）に上記遠心クラッチ（９）の回転ドラム（１３）を軸支させ、該回転ドラム（１３）の外周面には該回転ドラム（１３）の外方に突出する突部（１３Ｂ）を設け、上記クラッチケース（８）には上記突部（１３Ｂ）と対応する位置に、係合部（１４Ｃ）が上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）に対して偏心回転することで進退可能な係合部材（１４）を上記回転ドラム（１３）の軸方向と平行して摺動可能に設け、上記係合部材（１４）を上記クラッチケース（８）内部に向け摺動させることで上記係合部（１４Ｃ）を偏心回転させて上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）から退避させることにより上記係合部（１４Ｃ）と上記突部（１３Ｂ）との係合を解除し、上記係合部材（１４）を上記クラッチケース（８）の外方に向け摺動させることで上記係合部（１４Ｃ）を偏心回転させて上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）内に進入させることにより上記係合部（１４Ｃ）を上記突部（１３Ｂ）に係合させ、上記回転ドラム（１３）の回転を阻止することを特徴とする刈払機の安全装置。
【請求項２】上記係合部材（１４）は、軸方向一端に操作つまみ部（１４Ｂ）を有する軸部（１４Ａ）と、該軸部（１４Ａ）の軸方向において上記操作つまみ部（１４Ｂ）と反対側に位置して軸心位置から偏心した位置に形成されている係合部（１４Ｃ）とを備え、上記軸部（１４Ａ）の外周面には軸方向に平行する溝（１４Ｄ１）とこの溝（１４Ｄ１）に連続して周方向に沿った溝（１４Ｄ２）とを有する平面視形状がＬ字状の係合溝（１４Ｄ）が形成され、この係合溝（１４Ｄ）には、上記クラッチケース（８）に支持されているピン（１５）を嵌入させて上記係合部材（１４）を軸方向および周方向にガイドさせ、上記操作つまみ部（１４Ｂ）と上記クラッチケース（８）との間には、上記係合部材（１４）を周方向および軸方向に付勢するトルクスプリング（１６）を配置したことを特徴とする請求項１記載の刈払機の安全装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、刈払機の安全装置に関し、さらに詳しくは、刈払機の始動時等の非作業時にエンジンの駆動力が不用意に伝達されるのを防止するための安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、刈払機では、小型エンジン側の出力軸と刈刃側の駆動軸との間に遠心クラッチを配置し、小型エンジンの回転数に応じて遠心クラッチによる駆動力の断接を行うようになっている。ところで、刈払機に装備されている小型エンジンを始動する際には、例えば、地面に刈払機を置いた状態でリコイルスタータを用いてクランクシャフトを手動で回転させるようになっているが、始動直後にはエンジンの回転数が急上昇してしまい、結果として、遠心クラッチを介して地面に位置する刈刃が不用意に回転駆動されてしまう虞がある。そこで、従来では、始動時に限ってエンジンの回転上昇による刈刃の回転を阻止する機構が提案されている（例えば、本出願人の先願に係る実用新案登録第２５２６２７０号）。
【０００３】上記公報には以下の構成が開示されている。すなわち、図５は、上記公報に開示されている構成の一部を示す図であり、同図において、遠心クラッチの従動側をなす回転ドラム２２１の外周面に突片部からなる係合体２２２を設ける一方、回転ドラム２２１の近傍には係合体の回転軌跡中に進退可能なピン２５１を有する駒体２５０と、該駒体２５０に嵌合する操作つまみ２４０を設け、図６に示すように、前記駒体２５０は、その外周面に平面視形状が凹字状の溝２５２が形成されると共にその溝２５２内に係止ピン２７２を嵌入させることで凹字状溝２５２の形状に沿って回転および軸方向の移動に応じてピン２５１を係合体２２２の回転軌跡に対して進退させるようになっている。さらに図５において、駒体２５０は、クラッチケース２３０の凹部２３１内に嵌入させてある筒部２４３内で摺動可能に支持されており、その筒部２４３内に配置された圧縮バネ２９３によって上記係合体２２２の回転軌跡中から離間する習性が付与されていると共に、図６に示すように、トルクバネ２９０によって上記係止ピン２７２に対して上記凹字状溝２５２のうちの周方向の溝部が係合する方向の回転習性が付与されている。トルクバネ２９０は筒部２４３に介装されており、その一端が上記クラッチケース２３０側に係止され、他端がキャップ２４４に一体化されている係止レバー２４１（図６参照）に掛け止められている。係止レバー２４１は、その先端に有する係合片２４２を、図７に示すように、エンジンが旋回自在に支持されている背負い枠側に配置された不動の係止部材１１０に対向させてあり、エンジンを旋回させた際に係合片２４２が係止部材１１０に衝突することでキャップ２４４を回転させて操作つまみ２４０を回転させるようになっている。
【０００４】上記構成においては、トルクバネ２９０による付勢に抗して操作つまみ２４０を回転させることにより、駒体２５０に形成されている凹字状溝２５２とこれに係合する係止ピン２７２との係合位置が変化して軸方向の溝に係止ピン２７２が位置し、この状態で操作つまみ２４０をそのピン２５１が回転ドラム２２１の係合体２２２の回転軌跡中に入り込む方向に押し動かすと再度凹字状溝２５２のうちの周方向の溝部に係止ピン２７２が係合することで回転ドラム２２１の係合体２２２を衝止した状態を維持してエンジン側の回転に関係なく刈刃側への回転駆動力を断状態に設定することができる。一方、始動後、エンジンの回転が上昇してアイドリング状態になると、エンジンを垂直軸まわりに回転させて不動の係止部材１１０と係合片２４２とを衝突させると、操作つまみ２４０が回転し、これに伴って凹字状溝２５２と係止ピン２７２との係合位置がそれまでの位置である周方向の溝部から軸方向の溝部に変化し圧縮バネ２９３の付勢によって駒体２５０のピン２５１が回転ドラム２２１の係合体２２２の回転軌跡から外れ、係止ピン２７２が他方の周方向の溝部に係止されるので、回転ドラム２２１の回転を許容して遠心クラッチによるエンジンからの回転駆動力を刈刃側に伝達することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成には次のような問題がある。すなわち、回転ドラムの回転規制を行うための部品点数がきわめて多く、加工や管理に要するコストが上昇する。特に、操作つまみ２４０および駒体２５０の支持構造として、クラッチケース２３０に形成されている凹部２３１内に筒部２４３を配置したうえで駒体２５０をその筒部２４３内に挿嵌した構造となっており、凹部２３１への筒部２４３および駒体２５０の挿嵌作業という多くの組付け手順を必要とする。しかも、駒体２５０には、これの摺動位置を規定するための凹字状溝２５２が必要となることから加工が面倒である。また、回転ドラム２２１の係合体２２２に対するピン２５１の係合および係合解除は、上記凹字状溝２５２のうち、周方向の溝２５２ａ、２５２ｂに係止ピン２７２を位置させるための操作、つまり、操作つまみ２４０を回転させてから駒体２５０の押圧操作が必要となり操作性が悪い。
【０００６】本発明の目的は、上記従来の刈払機の安全装置における問題に鑑み、部品点数を少なくしてコスト上昇を抑制してしかも操作を簡単に行える構成を備えた刈払機の安全装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、刈刃に回転駆動力を断接する遠心クラッチ（９）を備えた刈払機（１）のエンジン始動時に上記刈刃への駆動力の伝達を一時的に阻止する安全装置において、エンジン（７）のクラッチケース（８）に上記遠心クラッチ（９）の回転ドラム（１３）を軸支させ、該回転ドラム（１３）の外周面には該回転ドラム（１３）の外方に突出する突部（１３Ｂ）を設け、上記クラッチケース（８）には上記突部（１３Ｂ）と対応する位置に、係合部（１４Ｃ）が上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）に対して偏心回転することで進退可能な係合部材（１４）を上記回転ドラム（１３）の軸方向と平行して摺動可能に設け、上記係合部材（１４）を上記クラッチケース（８）内部に向け摺動させることで上記係合部（１４Ｃ）を偏心回転させて上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）から退避させることにより上記係合部（１４Ｃ）と上記突部（１３Ｂ）との係合を解除し、上記係合部材（１４）を上記クラッチケース（８）の外方に向け摺動させることで上記係合部（１４Ｃ）を偏心回転させて上記突部（１３Ｂ）の回転軌跡（Ｓ）内に進入させることにより上記係合部（１４Ｃ）を上記突部（１３Ｂ）に係合させ、上記回転ドラム（１３）の回転を阻止することを特徴としている。
【０００８】請求項２記載の発明は、上記係合部材（１４）は、軸方向一端に操作つまみ部（１４Ｂ）を有する軸部（１４Ａ）と、該軸部（１４Ａ）の軸方向において上記操作つまみ部（１４Ｂ）と反対側に位置して軸心位置から偏心した位置に形成されている係合部（１４Ｃ）とを備え、上記軸部（１４Ａ）の外周面には軸方向に平行する溝（１４Ｄ１）とこの溝（１４Ｄ１）に連続して周方向に沿った溝（１４Ｄ２）とを有する平面視形状がＬ字状の係合溝（１４Ｄ）が形成され、この係合溝（１４Ｄ）には、上記クラッチケース（８）に支持されているピン（１５）を嵌入させて上記係合部材（１４）を軸方向および周方向にガイドさせ、上記操作つまみ部（１４Ｂ）と上記クラッチケース（８）との間には、上記係合部材（１４）を周方向および軸方向に付勢するトルクスプリング（１６）を配置したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１および２記載の発明では、偏心回転することで突部に対して進退可能な係合部を有する係合部材をクラッチケースの内部に向け摺動させると上記係合部が突部の回転軌跡から退避して上記係合部と上記突部との係合が解除でき、そして係合部材をクラッチケースの外方に向け摺動させると上記係合部が突部の回転軌跡中に進入して上記係合部と上記突部とが係合し、回転ドラムの回転を阻止することができる。特に、上記係合部と突部との係合および係合解除は、Ｌ字状の係合溝とピンとの位置関係およびトルクスプリングの付勢を用いた係合部材の回転あるいは摺動のみで設定できるので、多重な操作を要することなく刈刃側の回転阻止および回転可能な状態を簡単に設定することができる。さらに係合部材は、操作つまみを操作することで直接回転あるいは摺動できるようになっているので、回転や摺動の際の伝達機構を要しないですむ。
【００１０】
【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。図１は、刈払機用エンジンを作業者の背中に背負うようにした背負い式刈払機の側面図であり、同図において背負い式刈払機１は、作業者の背面に当たる背当て２が取り付けられた側面視形状略Ｌ字状の背負い枠３を備えている。背負い枠３の下部側には必要箇所に複数のダンパ４が取り付けられ、そのダンパ４の上面には支持筒５が中央に位置する支持板６が支承されている。支持板６には支持筒５が固定され、該支持筒５には、この支持筒５によって回転自在の支持軸７Ａが設けられ、該支持軸７Ａの上部に固定されている載置板６’にエンジン７が搭載されて固定されている。エンジン７には、その出力部にクラッチケース８が設けられている。
【００１１】クラッチケース８には、エンジン７の出力軸側に取り付けられているシュー（図示せず）を備えた出力側機構（図示せず）と、後で詳しく説明するが、エンジンの出力軸の回転数に応じてシューが内周面に当接する回転ドラム１３とが備えられており、これら両部材によって遠心クラッチ９を構成している。遠心クラッチ９は、回転ドラム１３に連動して刈刃（図示せず）を駆動するためのフレキシブル伝動軸（図示せず）を備え、このフレキシブル伝動軸はクラッチケース側から延長されたフレキシブルシャフト（図示せず）の内部に配置されている。また、エンジン７には、詳細を説明しないが、マフラやリコイルスタータが設けられている。背負い枠３には、エンジン７の上方に一体化されている支持パイプ３Ａにより燃料タンク１０が設けられており、燃料タンク１０は、燃料パイプ１１を介してエンジン７に燃料を供給できるようになっている。
【００１２】遠心クラッチ９は、その詳細が図２に示されている。図２は、後で詳しく説明する係合部材１４に設けられている係合部が回転ドラム１３に設けられた突部１３Ｂの回転軌跡から退避して回転ドラム１３の回転を許容する状態を示しており、同図において遠心クラッチ９は、軸受け１２を介してクラッチケース８により回転自在に支持されている横向きキャップ状の回転ドラム１３を備えている。回転ドラム１３の外周面には、端板１３Ａを後述する係合部材１４に向け切り起こすことで回転ドラム１３の外方に突出するように構成された突部１３Ｂが設けられている。なお、この突部１３Ｂは、別部材を回転ドラム１３に固設することにより構成してもよい。クラッチケース８には、その一部に軸方向に沿った長手方向を有する筒状部８Ａが形成されており、その筒状部８Ａ内には係合部材１４が直接嵌合させてある。
【００１３】係合部材１４は、クラッチケース８の筒状部８Ａ内で摺動可能な軸１４Ａを備えており、図３に示すように、その軸部１４Ａの軸方向一端、つまり、回転ドラム１３の突部１３Ｂと対面する端部とは反対側の端部に操作つまみ１４Ｂが、そして軸方向他端、つまり、突部１３Ｂと対面する側の端部には軸心位置から偏心して回転ドラム１３の突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ（図４参照）に対して進退可能な係合部１４Ｃがそれぞれ形成されている。軸部１４Ａの外周面には、軸方向に平行する溝１４Ｄ１とこの溝１４Ｄ１に連続して周方向に沿った溝１４Ｄ２とを有する平面視形状がＬ字状の係合溝１４Ｄが形成されており、この係合溝１４Ｄには、図２に示すように、不動部に相当する筒状部８Ａに形成されているネジ孔８Ａ１にねじ込まれるピン１５の先端が嵌入させてある。ピン１５は、係合部材１４を軸方向での移動および回転の際のガイド部として用いられるようになっている。
【００１４】係合部材１４には、図３に示すように、操作つまみ１４Ｂの折り曲げ部１４Ｂ１と筒状部８Ａとの間に各端部が係止されているトルクスプリング１６が設けられている。トルクスプリング１６は、伸縮方向で係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１の末端にピン１５を係合させるように係合部材１４を軸方向に移動させる習性を備え、また係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２の末端にピン１５を係合させるように係合部材１４を回転させる習性を備えている。このため、係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１とピン１５とが対応した際には、係合部材１４が操作つまみ１４Ｂ側に向け軸方向に移動することができ、また、係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２にピン１５が対応すると係合部材１４が周方向の溝１４Ｄ２の末端にピン１５が当接するまで回転して突部１３Ｂの回転軌跡（図４中、符号Ｓで示す軌跡）内に進入することができる。係合部材１４は、通常、ピン１５が軸方向の溝１４Ｄ１に対応している状態を設定されており、このときの係合部１４Ｃは、図４（Ａー１）、（Ａー２）に示すように、突部１３Ｂの回転軌跡Ｓから退避した状態とされる。
【００１５】本実施例は以上のような構成であるから、係合部材１４の軸部１４Ａにトルクスプリング１６を挿嵌したうえでクラッチケース８の筒状部８Ａ内に係合部材１４を挿入し、トルクスプリング１６の端部を操作つまみ１４Ｂの折り曲げ部１４Ｂ１と筒状部８Ａに係止するとともに、係合部材１４の係合溝１４Ｄに対してピン１５を係合させることで係合部材１４を筒状部８Ａに対して摺動可能および回転可能に支持する。
【００１６】図４（Ａー１）および（Ａー２）は、係合部材１４の通常状態を示しており、この状態では、トルクスプリング１６の付勢によって係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２の末端にピン１５が係合している。係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２の末端にピン１５が係合しているときには、係合部材１４の係合部１４Ｃが回転ドラム１３の突部１３Ｂの回転軌跡Ｓから退避した状態となり、回転ドラム１３は回転を許容される。回転ドラム１３が回転できる際には、遠心クラッチ９が接状態に相当しているので、エンジン７の回転駆動力が刈刃側のフレキシブル伝動軸に伝達されて刈刃が回転する。
【００１７】図４（Ｂ－１）および（Ｂ－２）は、トルクスプリング１６の付勢に抗して係合溝１４における周方向の溝１４Ｄ２から軸方向の溝１４Ｄ１にピン１５を係合させる向きに係合部材１４を回転させた場合を示しており、この状態では、係合部材１４の係合部１４Ｃが回転ドラム１３の突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ中に進入する。一方、係合部材１４は、トルクスプリング１６の軸方向の付勢により、係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１の末端にピン１５が係合するように軸方向に移動してクラッチケース８の外方に向け摺動しているので不用意に回転するのが防止される。このため、図４（Ｃー１）および（Ｃ－２）に示すように、係合部材１４は、係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１の末端にピン１５が係合する状態を維持されることになるので、係合部１４Ｃを突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ中に進入させた状態に維持される。係合部材１４の係合部１４Ｃが突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ中に進入した際には回転ドラム１３の回転が阻止されるので、エンジン７の回転駆動力が刈刃側のフレキシブル伝動軸に伝達されない。このため、エンジン７の始動時には、図１において二点鎖線で示すように、係合部材１４の操作つまみ１４Ｂを回転させるだけで動力伝達を断状態に設定することができる。
【００１８】図４（Ｃー１）および（Ｃ－２）に示したように、係合部材１４の係合部１４Ｃを突部１３Ｂの回転軌跡Ｓ中に進入させて動力伝達を断状態に維持した状態から接状態に復帰させる際には、図１において二点鎖線で示した状態から実線で示す状態に係合部材１４の操作つまみ１４Ｂを復動させる。つまり、図４（Ｃ－１）、（Ｃ－２）に示すように、係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１の末端にピン１５が係合している状態からトルクスプリング１６の軸方向の付勢に抗して係合部材１４を軸方向に押し動かしてクラッチケース８の内部に向け摺動させる。これにより、いままで係合溝１４Ｄにおける軸方向の溝１４Ｄ１の末端に係合していたピン１５は係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２に対面することになるので、係合部材１４がトルクスプリング１６の周方向の付勢により回転すると係合溝１４Ｄにおける周方向の溝１４Ｄ２の末端に係合することになる。この結果、回転ドラム１３の回転阻止は、係合部材１４をトルクスプリング１６の付勢に抗して押し動かすだけの操作によって図４（Ａー１）および（Ａー２）の状態に設定することができる。なお、本実施例では、係合部材１４の回転操作および押圧操作により操作つまみ１４Ｂの向きが異なることを利用して動力伝達の断接状態を判別させるようにすることができる。つまり、図１に示すように、クラッチケース８側で操作つまみ１４Ｂの向きに対応する位置にマーキング（図示されず）等を付記しておくことによりそのマーキングと操作つまみ１４Ｂとの対応関係によって動力伝達の断接状態を表示できるようにする。
【００１９】以上のような実施例によれば、トルクスプリング１６の軸方向の付勢に抗して係合部材１４を軸方向に押し動かし、クラッチケース８の内部に向け係合部材１４を摺動させた場合に回転ドラム１３の回転阻止が解除されるので、刈払い作業中において、係合部材１４に外力が作用して不用意に押し動かされても回転ドラム１３の回転が阻止されないようにすることができる。これにより、刈払い作業が中断されるような事態を生じることがないので、作業性を悪化させないようにすることが可能になる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１および２記載の発明によれば、偏心回転することで突部に対して進退可能な係合部を有する係合部材をクラッチケースの内部に向け摺動させると上記係合部が突部の回転軌跡から退避して上記係合部と上記突部との係合が解除でき、そして係合部材をクラッチケースの外方に向け摺動させると上記係合部が突部の回転軌跡中に進入して上記係合部と上記突部とが係合し、回転ドラムの回転を阻止することができる。特に、上記係合部と突部との係合および係合解除は、Ｌ字状の係合溝とピンとの位置関係およびトルクスプリングの付勢を用いた係合部材の回転あるいは摺動のみで設定できるので、多重な操作を要することなく刈刃側の回転阻止および回転可能な状態を簡単に設定することができる。さらに係合部材は、操作つまみを操作することで直接回転あるいは摺動できるようになっているので、回転や摺動の際の伝達機構を要しないですむ。これにより、部品点数の低減が可能になるので、加工や管理コストを上昇させないようにすることができる。

【出願人】	【識別番号】０００２３７２１５【氏名又は名称】富士ロビン株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１０月１５日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】小橋信淳
【公開番号】	特開平１１－１１３３４５
【公開日】	平成１１年（１９９９）４月２７日
【出願番号】	特願平９－２８１９１３