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【発明の名称】 草刈機用刈刃装置
【発明者】 【氏名】横山 隆司
【要約】 【課題】小石や空き缶を飛散させたり、支柱などを傷つけたり、刃先部分の磨耗や損傷等を未然に防止し、安全かつ労働力の軽減を計り、経済的、合理的な草刈機用の刈刃を提供する。

【解決手段】草刈機本体からなるパイプＰ先端に駆動連繋部材Ｇを設け、駆動連繋部材Ｇの先端にピッチａを有するコイルばね状に形成した外枠となる内側縁面１０に受刃４を設けた固定刃２と、この固定刃２の内部にピッチｂを有するコイルばね状に形成した内枠となる外側縁面１１に、切刃５を設けた可動刃３で構成し、固定刃２の中心と可動刃３の回転中心ｆを一致させ、固定刃２に設けた受刃４と可動刃３に設けた切刃５が回転摺動接点ｃで回転摺動する。固定刃２及び可動刃３の棒材は、受刃４又は切刃５となる鋭角頂辺を有する湾曲面或は平坦面を備えた断面で多角形状を呈して、固定刃２を容易に嵌合部８より着脱交換可能に形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチを有するコイルばね状に形成した外枠の内側縁面に、受刃を設けた固定刃と、この固定刃の内部にピッチを有するコイルばね状に形成した内枠の外側縁面に、切刃を設けた可動刃で構成し、固定刃の中心と可動刃の回転中心を一致させ、可動刃に設けた切刃が固定刃の受刃と回転摺動することを特徴とする草刈機用刈刃装置。
【請求項２】
固定刃及び可動刃となる棒材は、受刃又は切刃となる鋭角頂辺を有する湾曲面或は、平坦面を備えた断面で多角形状を呈していることを特徴とする請求項１記載の草刈機用刈刃装置。
【請求項３】
固定刃を容易に着脱交換可能な嵌合部を形成することを特徴とする請求項１記載の草刈機用刈刃装置。
【請求項４】
固定刃の外側縁面と内側縁面との厚みを変化させ、正面断面形状を楕円状に形成することを特徴とする請求項１記載の草刈機用刈刃装置。
【請求項５】
固定刃及び可動刃の材質を柔軟体の軟性素材製に形成することを特徴とする請求項１記載の草刈機用刈刃装置。
【請求項６】
固定刃が自転自走或は、刈刃体の先端に車輪を設けて自走できるように形成することを特徴とする請求項１記載の草刈機用刈刃装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、草刈り用草刈機の刈刃装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、草刈機の刈刃装置の形状は、円盤状であり外周部に刈刃用チップが埋め込まれている。
【０００３】
しかし、刈刃が露出した回転運動のため、回転刈刃に空き缶、小石などが接触して飛散したり、回転刈刃の上下左右の移動時に、地面に接触して不意の不測動作による著しい損傷、急激な磨耗が発生し回転刈刃のバランスが悪くなり危険である。また、著しい振動が発生して使用不能となる。
【特許文献】特開２０００−１２
【非特許文献１】富士ロビン株式会社 ラーニー総合カタログ 平成１６年、ｐ．１ ｐ．１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、回転刈刃との接触による空き缶、小石などの飛散、回転刈刃の上下左右の移動での地面との接触による、不意の不測動作からなる著しい損傷、急激な磨耗を取り除く必要がある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、刈面に刈刃装置を接触させても、回転刈刃の接触による飛散、不意の不測動作による著しい損傷、急激な磨耗を防止し、斜面での刈払機の作業動作を減少することにより、安全かつ労働の軽減を計り、経済的、合理的な草刈り等を実現する草刈機の刈刃を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項に係る発明は、ピッチａを有するコイルばね状に形成した外枠となる内側縁面１０に受刃４を設けた固定刃２と、この固定刃２の内部にピッチｂを有するコイルばね状に形成した内枠となる外側縁面１１に、切刃５を設けた可動刃３で構成し、固定刃２の中心と可動刃３の回転中心ｆと一致させ、固定刃２に設けた受刃４と可動刃３に設けた切刃５が回転摺動接点ｃで回転摺動することにより、草木等の被切断物を挟み切るように構成し、固定刃２及び可動刃３の棒材は、受刃４又は、切刃５となる鋭角頂辺を有する湾曲面或は、平坦面を備えた断面で多角形状を呈して、固定刃２を容易に着脱交換可能に形成し或は、固定刃２の内側縁面１０と外側縁面１１との棒材の厚みとなる正面断面形状を楕円状に形成する。また、鋼性素材製の固定刃２及び可動刃３を柔軟体の軟性素材製に形成する。さらに、固定刃２が自転、或は刈刃体１に車輪等を設け自走できるように形成することを特徴とする。
【０００７】
以上のように構成された本発明に係る草刈機用刈刃装置において、外枠の鋼性素材製からなる固定刃２のピッチａ間から、内枠の鋼性素材製からなる可動刃３のピッチｂ間に草木等が挿入され、固定刃２の受刃４と可動刃３の切刃５の回転摺動により草木等を挟み切ることができる。なお、固定刃２のピッチａと可動刃３のピッチｂが異なることにより、切刃５が固定刃２の受刃４との回転摺動接点ｃより突出しないようにすることで、受刃４と切刃５との食い込み磨耗を防止する。また、固定刃２と可動刃３となる棒材のコイルばねの巻き方向を同一方向とし、可動刃３の回転は左右どちらでも良いが、駆動連繋部材Ｇであるギアボックス或は、フレキシブルシャフト等より刈刃体１の先端方向に向って、草木等が排出できる回転にすることで、刈刃体１の先端より切断した草木等を排出することができる。また、内枠にピッチｂを有する複数の可動刃３を構成し、例えば、可動刃１が２本の場合の位相角度は１８０°、可動刃３が３本の場合の位相角度は１２０°とすることで、回転振動等のバランスを向上させ、可動刃３の切刃５を複数設けることにより、草木等をより細かく刈込みすることができる。さらに、回転摺動する可動刃３は、従来の回転円盤形刈刃より可動刃３の外形が小さいため同出力の原動機Ｍに取付けた場合、切断抵抗の大きい物或は、低回転でも草木等の切断をよりスムーズに切断することができる。尚、受刃４と切刃５は、可動刃３の回転方向に応じて、例えば固定刃２の内側縁面１０の右側に受刃４を設け、可動刃３は外側縁面１１の左側に切刃５を設けることで回転摺動接点ｃが生じる。さらに、受刃４と切刃５にチップソーを埋め込むことにより切断能力がより向上する。また、安定した回転摺動と刈刃体１の伸縮変形を防止するために固定刃２には、可動刃３への草木等の挿入の阻害とならない位置に補強材６を設け、可動刃３は円筒状或は、円筒格子状等の補強材７にコイルばね状の可動刃３を設けることで、固定刃２と可動刃３の伸縮変形を防ぐことができ、固定刃２を格子状等にすることで、刈込み後の草木等を刈刃体１先端内部からの排出でスムーズとなる。
【０００８】
固定刃２及び可動刃３となる鋼性素材製の断面形状は、通常円形のコイルばね状であるが受刃４又は、切刃５を設けるために鋭角頂辺を有する湾曲面或は、平坦面を備えた断面で多角形状とし、受刃４となる固定刃２の外側縁面はピッチａ内に草木等を効率よく収集できる断面形状とする。
【０００９】
固定刃２の断面形状の内側縁面１０と外側縁面１１間の厚みを、ミリ単位の刈込み高ｈの段階ごとに形成した固定刃２を数種類設け、容易に着脱交換可能な嵌合部により構成した固定刃２或は、固定刃２の正面形状を内側縁面１０は円形とし、外側縁面１１を厚みを変化させる楕円状に形成し、刈込み高ｈに応じて無段階に回転させ、地面ｇと回転摺動接点ｃ間に厚みの変化を生じさせることにより、草木等の刈面ｅとの刈込み高ｈの調整を行うことができる。
【００１０】
固定刃２及び可動刃４を柔軟体の軟性素材製に形成することによって、起伏刈面或は、湾曲刈面等に対して刈刃体１を密着な状態にすることで、草木等の刈込み高ｈを一定にすることができる。
【００１１】
刈刃体１を大型化することにより、刈刃体１の先端の移動が困難となり、刈刃体１の伸縮変形及び駆動連繋部材Ｇの破損に繋がるので、固定刃２が自転自走或は、刈刃体１の先端に車輪を設けて自走できるようにすることで、河川等の法面の長い草木等の刈込みをすることができる。なお、可動刃３の原動機Ｍとして油圧モーター等で構成し、移動手段としては、大型重機械等に係合し移動することで作業効率が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明においては、回転摺動の場合刈刃の回転周期が短いため、切断抵抗の大きい物を切断する際に、回転数の低下が大きく生じることはなく、回転摺動の速度がほぼ一定になり、摺動運動の速度がより安定するようになるので、草木等をよりスムーズに切断することができ、かつエネルギーの利用効率もより高くなるという利点がある。また、草刈姿勢は刈刃体１を持ち上げておく必要がなく、刈面ｅに対して刈刃体１を引きずる動作によって、草木等を切断することができ、刈刃体１の接触による他物の飛散、急激な磨耗を軽減し、それらからの跳ね返ったり等の危険性を除去でき、安全に作業を続行できるものである。さらに刈面ｅ或は、地面ｇに刈刃体１を接触させた状態での作業のため、振動による身体への機能障害を減少でき、長時間での作業が可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明においては、固定刃２の外側縁面を鋭角或は、湾曲にすることで草木等の収集力が向上し、刈込み力を大きく強化させるものとなり、極めて能率的な作業を遂行できる。
【００１４】
請求項３及び請求項４に係る発明においては、外枠の固定刃２の厚みを異なる固定刃２に交換する。或は、固定刃２を回転角度の厚みの変化により、刈込み高ｈを無段階変則に調整でることにより、刈込み過ぎ、刈込み斑を無くし、刈面ｅに刈刃体１を振り滑らすことで固定刃２の地面ｇとの厚みに応じて均等に草木等を切断することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明においては、凹凸面、湾局面等さまざまな刈面形状に順応した軟性素材製の柔軟体であり、刈刃体の長さｌを交換することで、刈込み幅ｗが長くなるので作業動作を縮小できる。
【００１６】
請求項６に係る発明においては、上記記載の請求項１及び請求項５において、刈刃体１の大型化に伴い、固定刃２が自転、或は刈刃体１に車輪等を設け油圧モーター等により自走でき、大型重機械等に係合することで、刈込み力を大きく強化させ一層円滑に草刈作業を行い、経済的、合理的な草刈が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１８】
ハンディタイプの草刈機等に使用される草刈機用刈刃装置において、図１に示すように、草刈機本体のパイプＰの後端にケーシングされて取付けられた、エンジンまたは電動機等の原動機Ｍによって、パイプＰの先端に駆動連繋部材Ｇとしてギアケース又は、フレキシブルシャフト等を介して本発明に係る草刈機用の刈刃体１を装着し回転されるようになっている。刈刃体１の固定刃２はパイプＰの先端に設けた駆動連繋部材Ｇに固着され、可動刃３は駆動連繋部材Ｇの回転軸に嵌合している。
【００１９】
上記、草刈機の駆動連繋部材Ｇの先端部には、図２に示すように刈刃体１を構成する固定刃２と可動刃３が配置され、固定刃２の中心を可動刃３の回転中心と一致させて、刈刃体１となる外枠の固定刃２は、ピッチａを有するコイルばね状に形成されており、棒材の内側縁面１０に受刃４が設けられる。次に、内枠となる可動刃３は、ピッチｂを有するコイルばね状に形成されており、外側縁面１１に切刃５を設け固定刃２の内部に挿入されている。
【００２０】
また、刈刃体１は図３に示すように、固定刃２の内側縁面１０に設けた受刃４と可動刃３の外側縁面１１に設けた切刃５の、ピッチａからピッチｂに草木を誘い込み、回転摺動接点ｃにおいて切断される。固定刃２のピッチａと可動刃３のピッチｂは、棒材の外径が互いのピッチより小さい外径のときは、同ピッチとならないピッチとし、例えばピッチａが１ピッチのときピッチｂは２ピッチとなるように変化させることで、可動刃３の切刃５と固定刃２の受刃４が互いのピッチに脱落することを防止する。さらに、固定刃２と可動刃３のコイルばねの巻き方向を同方向にすることにより、草木等を両ピッチ内に誘い易くなっている。また、可動刃３の回転方向は左右回転どちらでもよいが、回転方向により受刃４と切刃５の取付位置が変わり、例えばコイルばね状に巻かれた可動刃３が遠心力により、コイルばねが膨む回転方向に併せたコイルばねの巻き方向とすることで、可動刃３と固定刃２の回転摺動接点ｃがより密着する。さらに、例えばコイルばね状に巻かれた可動刃３が、切断された草木等を可動刃３の内部より、刈刃体１の先端より排出できる回転方向が望ましく、草木等による刈刃体１の目ずまりを防止する。
【００２１】
図４は、複数の可動刃３を構成する単線図であり、（Ａ）図は２本の可動刃３ａと３ｂの位置関係を位相角度１８０°として、（Ｂ）図は３本の可動刃３ｃと３ｄと３ｅの位置関係を位相角度１２０°とすることで、回転振動等を減少させ草木等をより細かく切断する。
【００２２】
固定刃２及び可動刃３は、図６に示すように、好ましくは高度が高い例えば超合金製等の形成されており、例えばチップソー等の所定形状の受刃４または切刃５が形成されている。また、固定刃２及び可動刃３の断面形状を例示的に説明すると、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）にあっては、回転摺動接点ｃにおいて縁面に取付けられた鋭角頂辺となる受刃４と切刃５が互いに交差する。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は固定刃２の外側縁面１２の断面を、草木等の収集を誘い込み易い面となっている。いずれにしてもこの固定刃２及び可動刃３の棒材の断面形状は、特に限定されるものではく、刈面上で受刃４と切刃５が回転摺動することによって、草木等を刈込み切断させる構成になっていれば良いものである。
【００２３】
固定刃２及び可動刃３の補強材の形状を例示的に図５で説明すると、固定刃２の補強材形状は、固定刃２及び可動刃３の両ピッチへの草木等の進入の阻害とならない刈刃体１の進行方向の反対側部又は上部に設ける。他に例えば円筒形格子状を固定刃２と兼ねる補強材として設ける。また、可動刃３は円筒状の補強材１３の外側周面にコイルばね状の可動刃３を設ける。或は、草木等の刈込み後の排出をよくするために、円筒格子状等の補強材１３を設けることで刈刃体１の伸縮変形を防止する。
【００２４】
また、図２及び図５の刈刃体１の長さｌを刈面ｅの刈込み幅ｗに合わせて、刈刃体１を数種類設け駆動連繋部材Ｇとして、例えばギアケース或はフレキシブルシャフト等において、例えばカップリング又はネジ止め等で嵌合部より、容易に交換可能に構成することで、従来の円盤型回転刃或はチップソーに比べて、一動作において刈刃体１の長ｌに応じて、数倍の刈面ｅを刈込み切断できる。
【００２５】
図７は、本発明の固定刃２の別の実施例を示す正面断面図である。この実施例では固定刃２の受刃４を設けた内側縁面１０の形状は円形とし、外側縁面１１の形状を内側縁面１０と外側縁面１１との厚みを回転変化できる楕円形状に形成し、固定刃２の中心を可動刃３の回転中心ｆと一致させ、無段階で正逆回転ｄでき例えば刈込み高ｈは、ｈ１ｈ２ｈ３ｈ４と９０°づつ回転させることにより、地面ｇ間との厚みを変化させることで刈込み高ｈの調整を行うことができる。また、図１記載の刈刃体１の先端又は、刈刃体１の駆動連繋部材Ｇ側の後端或は、刈刃体１の両端に、上記記載の無段階の刈込み高調整機能を有する枠体で、刈刃体１を覆う構成において、草木等の刈込み高ｈの調整ができる。
【００２６】
図８は、湾曲刈面或は、起伏刈面等において、刈刃体１を長尺に形成し、柔軟体の軟性素材製にて構成する。例えば可動刃３内部側にピッチを有しないコイルばね状の内部材に可動刃３となるピッチｂを有するコイルばね状を設けることにより、長い刈面ｅに柔軟な刈刃体１を馴染ませることができる。
【００２７】
図９は、刈刃体１の先端及び後端に自転、自走できる車輪１３等を設け、油圧モーター等により駆動し、大型重機械等により係合して、河川等の法面の長い草木等の刈込み能力が増大する一方、刈込み動作を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】 本発明を実施するための最良の形態における使用状態の側面図である。
【図２】 本発明の一実施例に用いられる固定刃と可動刃の一部分単線による（Ａ）は側面図（Ｂ）正面図である。
【図３】 同上の要部断面図である。
【図４】 同上の複数の可動刃を構成する（Ａ）正面及び（Ｂ）側面の単線図である。
【図５】 同上の補強材を設けた（Ａ）側面及び（Ｂ）正面の要部断面図である。
【図６】 同上にてこれの（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）夫々は固定刃及び可動刃の形態を示す要部断面図である。
【図７】 本発明の他の実施例に用いられる正面の要部断面図である。
【図８】 本発明の他の実施例に用いられる側面図である。
【図９】 本発明の他の実施形態に用いられる側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｍ 原動機 Ｈ ハンドル
Ｐ パイプ Ｇ 駆動連繋部材
ａ 固定刃ピッチ ｂ 可動刃ピッチ
ｃ 回転摺動接点 ｄ 回転方向
ｅ 刈面 ｆ 回転中心
ｇ 地面 ｈ 刈込み高 ｈ１ｈ２ｈ３ｈ４
ｌ 刈刃体の長さ
１ 刈刃体 ２ 固定刃
３ 可動刃 ４ 受刃
５ 切刃 ６ 固定刃の補強材
７ 可動刃の補強材 ８ 固定刃の嵌合部
９ 可動刃の嵌合部 １０ 固定刃の内側縁面
１１ 可動刃の外側縁面 １２ 固定刃の外側縁面
１３ 車輪 １４ 固定刃の刈込み高調整方向
【出願人】 【識別番号】５９４０４０６８２
【氏名又は名称】横山 隆司
【出願日】 平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【代理人】
【公開番号】 特開２００６−２８０３５１（Ｐ２００６−２８０３５１Ａ）
【公開日】 平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願番号】 特願２００５−１３０３６９（Ｐ２００５−１３０３６９）