刈払い機用回転刃

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【発明の名称】	刈払い機用回転刃
【発明者】	【氏名】世古生八
【要約】	【課題】草類及び草木に対しても効率的な刈取りを長期に亘って維持し、かつチップ刃の欠損を減少した回転刃を提供する。【解決手段】基台２の立上り部２ａに超硬チップ１３を固着する。該超硬チップは、回転方向Ｆに向う所定長さの刃先１３ｄ₂ を有する切断刃１３ｄを備え、草木等を切断する。刃先の外径側端が切欠かれ、該切欠かれた逃し傾斜面１３ｄ₃ に石等が衝接すると、該傾斜面にて石等が外方に跳ね飛ばされる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】回転方向前方を向く立上り部を有する円板状の基台の前記立上り部に、超硬チップを固着してなる、刈払い機用回転刃において、前記超硬チップが、半径方向に所定長さを有し、かつ前記回転方向前方に刃先を有する切断刃を備えることを特徴とする、刈払い機用回転刃。
【請求項２】前記超硬チップの外径側端部における回転方向前方部に切欠き部を設け、前記刃先の外径側端が、前記超硬チップの外径側端面より所定量内径側に位置する、請求項１記載の刈払い機用回転刃。
【請求項３】前記切断刃の刃先側における外径側端部をアール形状とし、前記超硬チップの外径側端部の回転方向前方が前記アール形状からなる、請求項１記載の刈払い機用回転刃。
【請求項４】前記超硬チップの外径側部に、該超硬チップの板厚方向の刃先及び角部からなる刃先を有するバイト様刃を設け、前記超硬チップの内径側部に、前記回転方向前方に刃先を有する切断刃を設けた、請求項１記載の刈払い機用回転刃。
【請求項５】前記超硬チップの板厚方向の刃先における裏面側にアール形状を形成した、請求項４記載の刈払い機用回転刃。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、刈払い機等に用いられる回転刃に係り、詳しくは超硬チップを用いる回転刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジン又はモータ等の動力源からの回転を回転刃に伝え、作業者が操作杵を左右に振り動かすことにより、上記回転刃が雑草、下草、灌木等を刈取る刈払い機が知られている。
【０００３】一般に、該刈払いに用いられる回転刃１は、図７に示すように、ＳＫ５等の炭素工具鋼又はＳＫＳ５等の合金工具鋼からなる円板２の外周を巴状に形成し、その立上り面に切断刃２ａを研磨することにより形成していた。また、上記円板の外周に、多数の凹凸部を形成し、該凸部立上り面に超硬合金からなるチップを埋込んでロウ付けした回転刃も実用化されている。
【０００４】上記研磨による切断刃２ａを有する回転刃１は、鋭利でかつ半径方向の比較的長い刃長を有しており、雑草等を鎌で刈取るように高い効率にて切断することができる。また、上記チップを埋込んだ回転刃は、チップ先端に形成されるチップ板厚の方向の刃により、草木等を削取るように切断するものであり、比較的硬い細木等には好適であるが、柔軟な草類の刈取りには適していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記切断刃２ａを有する回転刃１は、柔軟な草類に対しては効率的な刈取りが可能であるが、比較的早期に切断刃２ａが摩耗してしてしまい、特に細木等の比較的硬い立毛が混在している場合、早期に摩耗して切れ味を低下してしまう。そのため、比較的短時間で、摩耗した切断刃２ａを再研磨する必要が生じ、刈取り作業を面倒なものにすると共に、作業効率を低下している。
【０００６】また、超硬チップを有するものは、回転刃が小石等に衝接すると、チップ刃、特に先端を鋭利な形状としたチップ刃が欠損して、回転刃の寿命を短くする虞れがある。
【０００７】そこで、本発明の第１の目的は、超硬チップにて切断刃を形成し、もって草類及び細木に対しても効率的な刈取りを長期に亘って維持し得る回転刃を提供することにある。
【０００８】また、本発明の第２の目的は、超硬チップを用いるものでありながら、チップ刃の欠損を減少した回転刃を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は、例えば図１を参照すると、回転方向（Ｆ）前方を向く立上り部（２ａ）を有する円板状の基台（２）の前記立上り部（２ａ）に、超硬チップ（３）を固着してなる、刈払い機用回転刃において、前記超硬チップ（３）が、半径方向に所定長さ（Ｌ）を有し、かつ前記回転方向前方に刃先（３ｄ₂ ）を有する切断刃（３ｄ）を備えることを特徴とする、刈払い機用回転刃にある。
【００１０】請求項２に係る本発明は、例えば図２を参照すると、前記超硬チップ（１３）の外径側端部における回転方向前方部に切欠き部（１３ｄ₃ ）を設け、前記刃先（１３ｄ₂ ）の外径側端（Ｐ）が、前記超硬チップの外径側端面（３ｅ）より所定量（Ｍ）内径側に位置する、請求項１記載の刈払い機用回転刃にある。
【００１１】請求項３に係る本発明は、例えば図３を参照すると、前記切断刃（２３ｄ）の刃先（２３ｄ₂ ）側における外径側端部をアール形状（２３ｄ₃ ）とし、前記超硬チップの外径側端部の回転方向前方が前記アール形状（２３ｄ₃ ）からなる、請求項１記載の刈払い機用回転刃にある。
【００１２】請求項４に係る本発明は、例えば図４及び図５を参照すると、前記超硬チップの外径側部（３３₁ ）に、該超硬チップの板厚方向の刃先（３３ｈ₁ ）及び角部からなる刃先（３３ｈ₂ ）を有するバイト様刃（３３ｈ）を設け、前記超硬チップの内径側部（３３₂ ）に、前記回転方向前方に刃先（３３ｄ₂ ）を有する切断刃（３３ｄ）を設けた、請求項１記載の刈払い機用回転刃にある。
【００１３】請求項５に係る本発明は、例えば図６を参照して示すと、前記超硬チップの板厚方向の刃先（３３ｈ₁ ）における裏面側にアール形状（３３ｈ₃ ）を形成した、請求項４記載の刈払い機用回転刃にある。
【００１４】［作用］以上構成に基づき、回転刃を回転方向（Ｆ）に回転しつつ振り動かすことにより、雑草、下草、灌木等は基台（２）の立上り部（２ａ）の前方に導かれ、回転方向に向う比較的鋭利な刃先を有しかつ所定長さ（Ｌ）からなる切断刃（３ｄ，１３ｄ，２３ｄ，３３ｄ）が、前記雑草等をスッパと切断する。また、該切断刃は、超硬チップに形成されているので、摩耗が少なく、長期に亘って切れ味を維持する。
【００１５】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明の構成を何等限定するものではない。
【００１６】
【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、回転方向前方に向う刃先を有する所定長さの切断刃により、草木等を切断するので、高い効率での刈払い作業を行うことができ、かつその性能を長期に亘って維持でき、回転刃の交換及び研磨等のメンテナンスを減少して、作業を容易にすると共に、長時間の連続作業を可能とする。
【００１７】請求項２に係る本発明によると、一般に、回転刃は高速回転しているため、石等は回転刃最外径端における回転方向先端に衝接するが、該部分が切欠かれて刃先が存在せず、かつ該切欠き部は、石等を外方に向けて跳ね飛ばすか又は反作用にて回転刃が退避する形状からなるので、比較的鋭利な刃先を有する切断刃であっても、石等の衝接による超硬チップの欠損を減少することができる。
【００１８】請求項３に係る本発明によると、回転刃最外径端における回転方向先端が、石等の当接による衝撃に対して強いアール形状からなるので、簡単な構成でもって、石等の衝接による超硬チップの欠損を減少することができる。
【００１９】請求項４に係る本発明によると、外径側部に設けたバイト様刃により、細木等の比較的硬いものでも効率よく切削することができ、かつ柔軟な草類は、内径側部に導かれて切断刃により効率よく切断することができ、草類及び細木類が混在する等のどのような状態にあっても、高い効率にて作業を行うことができる。
【００２０】請求項５に係る本発明によると、石等は、一般に、その断面積が大きい部分を下にして地面に安定して位置しているため、回転刃は、該石等に、最初に超硬チップの裏面最外径部が衝接するが、該部分がアール形状となっており、バイト様刃の刃先欠損を減少し、かつ鋭利な刃先を有する切断刃は、内径側部に配置されているので、石等に衝接することはなく、これらが相俟って超硬チップの欠損を減少することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明による実施の形態について説明する。
【００２２】図１は、本発明の一実施例を示し、合金工具鋼又は炭素工具鋼等からなる円板状の基台２を有しており、該基台２の外周面は巴状、即ち略々半径方向に延びる立上り面（部）２ａと、該立上り面の外径側部から隣接する立上り面の内径側部に向って半径が漸減する円弧面２ｂとから構成されている。該立上り面に、本発明に係る超硬チップ３が取付けられて、切断刃を構成している。なお、該切断刃の数は、２～４０個の間の任意の数に適用でき、好ましくは６～１０個であり、実施例にあっては８個である。
【００２３】前記基台立上り面２ａには超硬チップ取付け用の切欠き２ｃが形成されており、超硬チップ３は、その舌部３ａが上記切欠き２ｃに埋込まれると共に、基台２の裏面２ｄにチップ下面３ｂが面一となるようにして、ロウ付け５により基台２に固着されている。該超硬チップ３は、炭化タングステンＷＣを基材とし、これにコバルト、チタン等の原素を適宜配合して焼結成形したものであり、好ましくはＰ種又はＫ種にて形成したものであり、硬さはＨＲＣ５０～８０であって、比較的靭性の高いものからなる。
【００２４】そして、該超硬チップ３は、図１(b) に示すように、表面３ｃから裏面３ｂに向かって回転方向Ｆ上流側に所定角度θ１（例えば、２０～７０度の範囲で可能であるが、３６～３９度が好ましい）で傾斜しており、半径方向所定長さＬに亘って回転方向に向う比較的鋭利な切断刃３ｄを構成している。即ち、切断刃３ｄは、傾斜面３ｄ₁ により形成される回転方向Ｆの前方に刃先３ｄ₂ を有している。また、該超硬チップ３は、図１(a) に示すように、その刃３ｄの刃先線と平行な線Ｅ－Ｅが半径方向線Ｒ－Ｒに対して所定角度θ２（例えば回転方向をプラスとすると、＋３０～－３０度の範囲で可能であるが、０～３度が好ましい）で傾斜しており、また外径方向端面３ｅが、前記基台円弧面２ｂに合うように所定角度θ３（例えば接線に対して０～３０度の範囲で可能であるが、５～１４度が好ましい）で傾斜しており、かつ図１(d) に示すように表面３ｃから裏面３ｂに向かって半径方向内側に所定角度θ４（例えば０～１０度の範囲で可能であるが、３～７度が好ましい）で傾斜している。
【００２５】更に、超硬チップ３の半径方向内側部分３ｆは、図１(a) ，(c) ，(d) に示すように刃先３ｄ₂ が切欠かれるように斜めになっており、更に超硬チップ２の板厚ｔ１になった部分も同じ後退角で斜め内側方向に延びて舌部３ａとなっており、該舌部が前記基台２の切欠き２ｃに埋込まれてロウ付けされている。超硬チップ２の板厚ｔ１は、基台２の板厚ｔ２より厚く、裏面が面一になっているため、該超硬チップ２は、基台２の表面上に所定量突出しており、従って切断刃２の刃先も基台２の表面から突出した位置にある。
【００２６】本実施例は以上のような構成からなるので、回転刃を刈払い機に取付けて矢印Ｆ方向に回転しつつ、作業者が該刈払い機を左右方向に振り動かすことにより、雑草、下草、灌木等が基台２の円弧部２ｂに沿って立上り面２ａ前方の凹部（チップポケット）に導かれる。そして、該凹部に導かれた雑草等は、略々半径方向に所定長さＬに亘る比較的鋭利な切断刃３ｄによりスッパと切断される。この際、切断刃３ｄは、従来の超硬チップ（刃先線が板厚方向に延びる）のように削り取るのではなく、略々半径方向に延びる刃先により鎌様に切断するので、柔軟な草類でも効率よく刈取ることができ、かつ超硬合金よりなるので、比較的硬い細木等が混在していても、確実かつ効率よく切断することができ、そして超硬チップ３からなるため、長期に亘ってその切れ味を維持することができる。
【００２７】また、地面上に小石が落ちているか又は半分埋もれている場合、一般に、該小石の地面からの突出量は小さく、超硬チップ３の切断刃傾斜面３ｄ₁ に当たる場合が多く、小石は該傾斜面３ｄ₁ に沿って地中に埋込まれるか、又は基台２の撓みにより超硬チップ３が上方に逃げる。従って、回転方向先端に比較的鋭利な刃先３ｄ₂ を有していても、超硬チップ３は、小石等により欠損することが少ない。
【００２８】本実施例による超硬チップ切断刃３ｄは、回転方向先端の外周端にポイントからなる刃先突尖部３Ｐを有するため、回転刃の回転により石、岩等が該刃先突尖部Ｐに衝接すると、該刃先３ｄ₂ が欠損する虞れがある。以下の実施例は、刃先突尖部をなくして、上記欠損を減少するものである。
【００２９】図２は、第２の実施例を示すものであり、超硬チップ１３の上記刃先突尖部を切欠いてある。即ち、切断刃１３ｄの外周側端面３ｅがその傾斜面１３ｄ₁ の始端から刃先１３ｄ₂ に向って所定角度θ５、例えば１４度にて切取られており、従って超硬チップ１３の半径方向最外端部は、該チップの板厚ｔ１からなる傾斜面開始位置ａとなり、該位置ａから刃先１３ｄ₂ に向って半径方向内側に傾斜しかつその幅を徐々に減少する逃し斜面１３ｄ₃ が形成される。また、切断刃１３ｄの刃面を形成する傾斜面１３ｄ₁ は、所定半径のアール面からなる。
【００３０】本実施例は、以上のような構成からなるので、回転刃の回転により、雑草、下草、灌木等は切断刃１３ｄにより効率よく切断され、かつ該切断刃１３ｄは超硬チップよりなるので、摩耗が少ない。そして、回転刃を振り動かすことにより、石等に当ることがあるが、回転刃が高速に回転しているため、柔軟性のない石は、最初に回転刃の最外径側端面に衝接する。本回転刃の回転方向先端側における最外径側端は、超硬チップ１３の板厚ｔ１からなる位置ａにあり、実際には、石等は、回転刃の回転により逃し傾斜面１３ｄ₃ に衝接する。すると、石等は逃し傾斜面１３ｄ₃ の所定傾斜角θ５により外径方向に跳ね飛ばされ、次の切断刃１３ｄの刃先１３ｄ₂ に衝接することは防止される。
【００３１】なお、超硬チップ１３の最外径端ａから刃先１３ｄ₂ の最外径端までの距離、即ち逃し傾斜面１３ｄ₃ の半径方向距離Ｍは、０．５［ｍｍ］等の僅かな長さであって、草木等はその柔軟性により基台２の円弧面２ｂに導かれ、切断刃１３ｄの所定長さＬからなる刃先１３ｄ₂ により切断され、例え上記僅かの距離ｄにより切断されない草木があっても、回転刃の高速回転により次の切断刃にて確実に切断される。また、小石等で地面からの突出量が小さいものは、前述と同様に、刃面を構成する傾斜面１３ｄ₁ により地中に埋込まれ、次の刃先に衝接することはない。
【００３２】ついで、図３に沿って、第３の実施例を説明する。本実施例は、超硬チップ２３からなる切断刃２３ｄの刃先突尖部をアール形状にしたものである。即ち、切断刃２３ｄの最外径側端となる部分（図１の突尖部Ｐ部分）を正面視［図３(a）参照］、平面視［図３(b）参照］及び側面視［図３(c) 参照］においてアール形状になるように、即ち球面状のアール面２３ｄ₃ を形成する。なお、本実施例の超硬チップ２３は、半径方向内側の切断刃２３ｄ部分に後退角からなる傾斜部分（図１の３ｆ参照）及び基台埋込み用の舌部（図１の３ａ参照）を有しておらず、正面視略矩形状に形成されて、ロウ付けにより基台２に固着されている。なお、超硬チップを矩形状にすることは、該実施例に限らず、他の実施例にも同様に適用し得る。
【００３３】本実施例は以上のような構成からなるので、雑草、下草、灌木等は、前述実施例と同様に、所定長さＬからなる切断刃２３ｄにより刈取られる。そして、高速回転している回転刃に石等が衝接する場合、回転方向先端における最外径端部に位置する前記アール面２３ｄ₃ に最初に当接する。該アール面２３ｄ₃ は、球状に形成された破損に対して強い形状からなるため、石等は該アール面２３ｄ₃ に跳ね飛ばされるか、又は回転刃自体が反作用により退避して、石等が直接切断刃２３ｄの刃先２３ｄ₂ に衝接することが防止される。なお、該アール面２３ｄ₃は、草木等に対しても切断しにくい形状からなるが、該アール面の長さは０．５［ｍｍ］程度と僅かであり、例え該アール面２３ｄ₃ に当接して切断されない草木も、高速回転している回転刃の次の切断刃により確実に切断される。
【００３４】ついで、図４及び図５に沿って、第４の実施例について説明する。本実施例による超硬チップ３３は、金属切削用のバイトと同様な形状からなる外径側部２３₁ と、切断用刃物と同様な形状からなる内径側部３３₂ とを有する。即ち、外径側部３３₁ は、従来のチップソーと同様な形状であって、回転方向先端の外径側端面からなる板厚方向の刃先２３ｈ₁ 及び表面角部からなる刃先２３ｈ₂ を有するバイト様刃３３ｈを備える。該バイト様刃３３ｈは、それぞれ従来と同様の所定角度からなる先端逃げ角θ３、すくい角θ２及び先端傾き角θ４を有しており、回転刃の回転により草木を削取るように刈取る。
【００３５】前記内径側部３３₂ は、前記実施例と同様に、所定角度θ１の傾斜面３３ｄ₁からなる切断刃３３ｄを有しており、該切断刃３３ｄの刃先３３ｄ₂ は、所定長さＬからなると共に、その外径側端Ｐが前記外径側部３３₁ の刃３３ｈ上端Ｑから所定長さＭ（例えば２［ｍｍ］）、即ち刃先３３ｈ₂ の長さは離れて形成されている。従って、前記外径側部３３₁ は、刃３３ｈが超硬チップ２３の板厚ｔ１からなり、図５の(d) に示すように、その途中から切断刃３３ｄを形成するように、裏面側の傾斜が開始される。また、本超硬チップ３３も、前述実施例と同様に、その舌部３３ａが基台２ａを埋込まれ、かつ周囲がロウ付けをされて基台２に固着される。
【００３６】本実施例は、以上のような構成からなるので、回転刃の回転により、雑草等は柔軟なため、巴状の基台円弧部２ｂに沿って立上り面前面の凹部（チップポケット）に導かれ、鋭利な切断刃３３ｄによりスッパと切断される。一方、比較的硬い細木等は、前記凹部にあまり深く入ることはなく、外径側部３３₁ のバイト様刃３３ｈにより削取られ、回転刃が高速回転することにより切断される。従って、柔軟な雑草と比較的硬い細木が混在している場合でも、自動的に切断刃３３ｄ及びバイト様刃３３ｈが使い分けられ、効率よく刈取ることができる。なお、雑草だけの場合及び細木だけの場合でも、それぞれ切断刃３３ｄ及びバイト様刃先３３ｈが機能して、効率よく切断できる。
【００３７】また、石等がある場合でも、最初に該石等に当る回転刃の最外径側先端は、板厚ｔ１からなる外径側部３３₁ であって、突尖部からなる切断刃の場合に比して超硬チップが破損することが少ない。
【００３８】図６は、更に変更した第５の実施例を示すものであり、バイト様刃を一部変更している。本超硬チップ３３は、図４及び図５に示す実施例と同様に、バイト様刃３３ｈを有する外径側部３３₁ と、切断刃３３ｄを有する内径側部３３₂ とを有する。上記バイト様刃３３ｈは、外径側端面からなる板厚方向の刃先３３ｈ₁及び表面角部からなる刃先３３ｈ₂ を有するが、上記板厚方向の刃先３３ｈ₁ の裏面側角部が、側面視［図６(c) 参照］及び平面視［図６(b) 参照］にてアール形状、即ち球状に形成されている。
【００３９】従って、地面に石等がある場合、一般に、該石は、断面積の大きい方を下にして地面上に位置するため、上方に向って小断面積となっており、回転刃の回転方向外径側端の下側である裏面側のアール形状部３３ｈ₃ に、上記石等が最初に当る。該部分は、球状のアール形状からなる衝撃に強い形状からなるため、該超硬チップ３３は、石等が当ったとしても破損することが少ない。また、草木に対して、前記内径側部の切断刃３３ｄは、前記実施例と同様な切れ味を保ち、また外径側部のバイト様刃３３ｈは、その板厚方向の刃先３３ｈ₁ が僅かに切れ味が鈍くなるが、アール形状部３３ｈ₃ は、０．５［ｍｍ］等の僅かな長さであり、前記実施例と同様な角部刃先３３ｈ₂ と相俟って、バイト様刃３３ｈにあっても、前述実施例と略々同様な切れ味を確保し得る。
【００４０】なお、上述実施例は、超硬チップを巴状の回転刃（巴刃）に適用したが、これに限らず、ノコ刃、チップソー形状の刃、クロス刃等、他の形状の回転刃にも同様に適用することができ、また超硬チップを、基台の裏面に面一に取付けてるが、これに限らず、超硬チップを基台の裏面から所定量突出して取付けてもよく、また超硬チップの切断刃の向き（傾斜面の向き）を上下交互になるように取付けてもよい。また、切断刃の傾斜面を一方のみに有する片刃様に形成したが、両面方向に傾斜面を有する両刃様に形成してもよい。また、本発明において、超硬チップとは、炭化タングステンＷＣを基材としたものに限らず、他の超硬材料、例えばセラミックからなるものも含むものである。

【出願人】	【識別番号】５９３１９１０７３【氏名又は名称】有限会社イセ農器
【出願日】	平成１０年（１９９８）５月２２日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】近島一夫
【公開番号】	特開平１１－３３２３４８
【公開日】	平成１１年（１９９９）１２月７日
【出願番号】	特願平１０－１４１８５６