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【発明の名称】 カッター材および刈込み装置
【発明者】 【氏名】五本上 照正
【住所又は居所】兵庫県三木市鳥町３０１番地の１ 三陽金属株式会社内
【要約】 【課題】摩擦抵抗を少なくして駆動力や摺動音を低減し、切れ味も良好に維持されるようにする。

【解決手段】帯板状基部１０の側端部１０ａより複数の切刃部１１を櫛状に突出する一対のカッター材３、４が対向接触され、一方のカッター材３が他方のカッター材４に対して相対的に往復移動されることで切刃部１１が擦り合わされて切断作用をなす刈込み装置１に用いるカッター材３、４において、帯板状基部１０及び切刃部１１の平面状の対向面１０ｂ、１１ａの少なくとも一方は、それぞれの輪郭の内側に形成された凹部１４、１５を備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯板状基部の側端より複数の切刃部を櫛状に突出する一対のカッター材が対面接触され、前記各カッター材の一方が他方に対して相対的に往復移動されることで前記切刃部が切断作用をなす刈込み装置に用いるカッター材において、
前記切刃部及び前記帯板状基部の平面状の対向面の少なくとも一方は、それぞれの輪郭の内側に形成された凹部を備えていることを特徴とするカッター材。
【請求項２】
前記切刃部及び帯板状基部の両方の平面状の対向面は、前記凹部をそれぞれ独立して備えている請求項１記載のカッター材。
【請求項３】
前記切刃部に形成された前記凹部は前記切刃部の輪郭に沿った形状である請求項１又は２記載のカッター材。
【請求項４】
前記切刃部に形成された前記凹部の平面積は、前記切刃部の平面積の１０％〜５０％となるよう構成されている請求項１乃至３のいずれか記載のカッター材。
【請求項５】
前記帯板状基部に形成された前記凹部は、前記帯板状基部の幅方向中央で長手方向に間隔をあけて複数形成されている請求項１乃至４のいずれか記載のカッター材。
【請求項６】
前記帯板状基部に形成された前記各凹部の合計の平面積は、前記帯板状基部の平面積の３％〜２０％となるよう構成されている請求項５記載のカッター材。
【請求項７】
前記切刃部は突出方向に先細りとなる形状で、前記切刃部に形成された前記凹部は前記切刃部の輪郭に沿った略三角形状である請求項１乃至６のいずれか記載のカッター材。
【請求項８】
前記帯板状基部に形成された前記凹部は、前記帯板状基部の長手方向に長軸を有する長円形状である請求項１乃至７のいずれか記載のカッター材。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか記載のカッター材を用いた刈込み装置であって、
一対の前記カッター材が対面接触され、駆動手段により前記各カッター材の一方を他方に対して相対的に往復移動させることで、対面する前記切刃部同士が擦り合わされて切断作用をなすことを特徴とする刈込み装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、生垣の刈込みや樹木の剪定等に用いるカッター材および刈込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生垣の刈込みや草刈りおよび樹木の剪定等に用いる刈込み装置として、ヘッジトリマーと称されるバリカン形式のものが提供されている。
【０００３】
例えば、特開平８−１７２９０９号公報に開示された刈込み装置は、櫛状に突出する切刃部を有する可動刃と、同じく櫛状に突出する櫛歯部を有する案内板とを上下対向させ、該可動刃の往復運動により互いを差動させることで切刃部と櫛歯部を擦り合わせて切断動作を行っている。
【特許文献１】特開平８−１７２９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、該刈込み装置では互いに擦り合わされる可動刃と案内板の対向面が平面であるために、接触面積が大きくなり摩擦抵抗が増大する。このように摩擦抵抗が増大すると、可動刃の往復運動を行うために大きな駆動力を要し、モータが大型化して装置重量が増大するなどの問題が生じる。さらに、可動刃と案内板との摩擦抵抗が増大すると、刈込み作業時の摺動音が大きくなるという問題もある。
【０００５】
また、切れ味を良好に維持するためには、可動刃の切刃部が案内板の櫛歯部に対して確実に対面接触されることが求められるが、繰り返し使用により切刃部が反り返る等して櫛歯部から離反し、切れ味を損なってしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、摩擦抵抗を少なくして駆動力や摺動音を低減し、切れ味も良好に維持されるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、帯板状基部の側端より複数の切刃部を櫛状に突出する一対のカッター材が対面接触され、前記各カッター材の一方を他方に対して相対的に往復移動させることで前記切刃部が切断作用をなす刈込み装置に用いるカッター材において、前記切刃部及び前記帯板状基部の平面状の対向面の少なくとも一方は、それぞれの輪郭の内側に形成された凹部を備えていることを特徴とするカッター材を提供している。
【０００８】
このようにすると、対面接触するカッター材同士の接触面積が凹部の存在により少なくなるため、対面接触する各カッター材が互いに摺動する際の摩擦抵抗が低減される。また、草や樹木等からの樹液等がカッター材の接触面に付着した場合でも、該樹液が凹部に逃げて摺動時の抵抗が低減される。したがって、一対のカッター材を差動状に往復運動させる際の駆動力を低減できると共に摺動音も低減できる。また、摩擦抵抗が低減されることでカッター材の熱膨張も低減されて、カッター材同士の摺動も円滑に保たれる。さらに、各凹部は部分的に形成されるため、カッター材同士の面接触が確保され、対向するカッター材の平行性を維持することができ、切刃部同士が確実に接触されて切れ味を良好に維持することが可能となる。また、各凹部は孔ではないため、カッター材の軽量化を図りつつ強度も確保することができる。
【０００９】
本発明のカッター材の前記切刃部及び帯板状基部の両方の平面状の対向面は、前記凹部をそれぞれ独立して備えてもよい。このようにすると、前述した摩擦抵抗の低減効果や樹液の逃げ効果がより発揮されて好適である。
【００１０】
本発明のカッター材の前記切刃部に形成された前記凹部は前記切刃部の輪郭に沿った形状としてもよい。このようにすると、該凹部が切刃部の輪郭に沿った形状であることで切刃部の周縁に厚肉部分が均等に残存され、安定的な強度を保つことができる。
【００１１】
本発明のカッター材の前記切刃部に形成された前記凹部の平面積は、前記切刃部の平面積の１０％〜５０％となるよう構成されてもよい。該比率が１０％未満であると凹部による摩擦低減効果などが低下する一方、５０％を超えると切刃部の対向面の平面部分が減少して対抗する切刃部同士の平行性が確保されにくくなるからである。即ち、該比率が１０％〜５０％であることで、凹部による抵抗低減等の効果と、カッター材の対向面の平面性の確保とを好適に両立することができる。
【００１２】
本発明のカッター材の前記帯板状基部に形成された前記凹部は、前記帯板状基部の幅方向中央で長手方向に間隔をあけて複数形成されてもよい。このようにすると、凹部は帯板状基部の幅方向中央に設けられているので、摩擦抵抗の発生箇所の対称性を保つことができる。さらに、凹部は長手方向に間隔をあけて配置しているので、長手方向にもカッター材同士の平行性を維持することができる。
【００１３】
本発明のカッター材の前記帯板状基部に形成された前記各凹部の合計の平面積は、前記帯板状基部の平面積の３％〜２０％となるよう構成されるとよい。該比率が３％未満であると凹部による摩擦低減効果などが低下する一方、２０％を超えると帯板状基部の対向面の平面部分が減少して各カッター材の平行性が確保されにくくなるからである。即ち、該比率が３％〜２０％であることで、凹部による抵抗低減等の効果と、カッター材の対向面の平面性の確保とを好適に両立することができる。
【００１４】
本発明のカッター材の前記切刃部は突出方向に先細りとなる形状で、前記切刃部に形成された前記凹部は前記切刃部の輪郭に沿った略三角形状であってもよい。このようにすると、切刃部の強度が弱くなる突出方向の先端側に向けて凹部の面積が小さくなるので、切刃部の強度を安定的に確保することができる。
【００１５】
本発明のカッター材の前記帯板状基部に形成された前記凹部は、前記帯板状基部の長手方向に長軸を有する長円形状であってもよい。このようにすると、帯板状基部に形成された凹部の上端エッジのうち摺動方向に直交する部分が少なくなるので、摺動抵抗が低減される。
【００１６】
また本発明は、前記カッター材を用いた刈込み装置であって、一対の前記カッター材が対面接触され、駆動手段により前記各カッター材の一方を他方に対して相対的に往復移動させることで、対面する前記切刃部同士が擦り合わされて切断作用をなすことを特徴とする刈込み装置も提供している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、対面接触するカッター材の接触面積が凹部の存在により減少し、各カッター材が差動状に往復運動する際の摩擦抵抗が低減されるので、カッター材を往復運動させる駆動力および摺動音を低減できる。さらに、各凹部は部分的に存在してカッター材の対向面に平面部分が残存されているため、カッター材同士の面接触による互いの平行性が維持され、切れ味を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本実施形態の刈込み装置１を示す斜視図である。図２は刈込み装置１の要部分解斜視図である。図３は刈込み装置１が有する上側カッター材３の上面図である。図４は上側カッター材３の下面図で、分かり易さのために凹部１４、１５に斜線を付してある。図５は上側カッター材３の切刃部１１の拡大下面図である。図６（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。図７は図４のＣ−Ｃ線断面図である。図８（ａ）は刈込み装置１が有する駆動本体２の要部断面図、（ｂ）は要部上面図である。なお、下側カッター材４は上側カッター材３と略同一構成であるため全体図を省略している。
【００２０】
図１および図２には本実施形態の刈込み装置１（ヘッジトリマー）が示されている。上側カッター材３と下側カッター材４とが互いにスライド可能に対向接触され、該カッター材３、４を上側保持材５と下側保持材６とで上下から挟持した状態で互いがボルト７およびナット８により締結され、上側カッター材３と下側カッター材４の根元側は把持部２ａを有する駆動本体（駆動手段）２に接続されている。なお、上側カッター材３と下側カッター材４とは後述する段差部１０ｃの有無以外は同一構成であるため、以下は主に上側カッター材３について代表して説明する。
【００２１】
上側カッター材３は、図３および図４に示すように、長尺の帯板状基部１０と、帯板状基部１０の両側端部１０ａより互い違いに櫛状に突出された複数の切刃部１１と、帯板状基部１０の根元側に設けられて長手方向に短軸を有する長孔１２ａが穿設された係合部１２とを備えている。
【００２２】
切刃部１１は、図５および図６（ａ）（ｂ）に示すように、突出方向に先細りとなる台形で、その平面状の対向面１１ａには部分的に凹設された刃側凹部１５と、切刃部１１の斜辺側端縁に形成された鋭利な側エッジ１１ｂと、切刃部１１の先端縁に形成された鋭利な先端エッジ１１ｃとを備えている。
【００２３】
刃側凹部１５は、切刃部１１の輪郭に沿った略三角形状で、切刃部１１の周縁ラインおよび帯板状基部１０の側端部１０ａのラインから距離Ｌ２をあけた内側に形成されている。なお、刃側凹部１５の該三角形の角は丸めた円弧状となっている。刃側凹部１５の平面積は切刃部１１の平面積の１０％〜５０％とし、より好ましくは１５％〜３５％としている。
【００２４】
具体的には、刃側凹部１５の両斜辺１５ａは切刃部１１の斜辺に対して略平行で、刃側凹部１５の斜辺１５ａと切刃部１１の斜辺との間の幅Ｌ１は１．５ｍｍ〜３．５ｍｍとしていると共に、両斜辺１５ａの交差角度θは１５°〜４５°としている。刃側凹部１５の底辺１５ｂは帯板状基部１０の側端部１０ａに対して略平行で、刃側凹部１５の底辺１５ｂと帯板状基部１０の側端部１０ａのラインとの間の距離Ｌ２は１ｍｍ〜３．５ｍｍとしている。刃側凹部１５の先端１５ｃと切刃部１１の先端エッジ１１ｃとの距離Ｌ３は１．５ｍｍ〜４．５ｍｍとしている。刃側凹部１５は、切刃部１１の突出方向の長さＬ４を５ｍｍ〜１５ｍｍとしている。また、刃側凹部１５の深さＤ１と切刃部１１の厚みＴの比Ｄ１／Ｔは０．１５〜０．３５、より好ましくは０．２〜０．３としている。
【００２５】
帯板状基部１０は、図３および図４に示すように、長手方向に間隔をあけて複数穿設されて長手方向に長軸を有する長円形状のスライド孔１３と、各スライド孔１３の間で間隔をあけて平面状の対向面１０ｂに凹設された複数の基部側凹部１４と、係合部１２側において対向面１０ｂ側より離反する方向に屈曲する段差部１０ｃとを備えている。なお、帯板状基部１０の幅Ｌ７は１０ｍｍ〜２５ｍｍとし、帯板状基部１０の長さＬ８は３００ｍｍ〜６００ｍｍとしている。
【００２６】
基部側凹部１４は、図４に示すように、帯板状基部１０の長手方向に長軸を有する長円形状で、帯板状基部１０の幅方向の中央に形成されている。夫々の基部側凹部１４の合計の平面積は帯板状基部１０の平面積の３％〜２０％としている。具体的には、基部側凹部１４の長軸長さＬ５は２０ｍｍ〜４０ｍｍとし、短軸長さＬ６は３ｍｍ〜９ｍｍとしている。また、図７に示すように、基部側凹部１４の深さＤ２と帯板状基部１０の厚みＴの比Ｄ２／Ｔは０．１５〜０．３５、より好ましくは０．２〜０．３としている。
【００２７】
なお、下側カッター材４については、段差部１０ｃを設けていない点以外は前述した上側カッター材３と同様の構成であるため、ここでは同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
上側保持材５は、図１および図２に示すように、断面凹形状で所要位置に貫通孔５ａが穿設され、上側カッター材３の帯板状基部１０の上面に沿って配置される。
【００２９】
下側保持材６は、その長板状の基部６ａの根元側で切刃部１１より長尺の安全片６ｂが両側方に突設されていると共に、基部６ａの所要位置に貫通孔６ｃが穿設され、下側カッター材４の帯板状基部１０の下面に沿って配置される。
【００３０】
即ち、上側カッター材３と下側カッター材４とが互いにスライド可能に対向接触され、該カッター材３、４が上側保持材５および下側保持材６により上下から挟持された状態で、ボルト７が上側保持材６の貫通孔６ｃ、下側カッター材４および上側カッター材３のスライド孔１３、上側保持材５の貫通孔５ａの夫々に挿通されてナット８で締結されている。
【００３１】
駆動本体２は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、駆動軸１６と、駆動軸１６に偏芯して固定された円盤状の上側カム１７と、上側カム１７と反対方向に偏芯して駆動軸１６に固定された円盤状の下側カム１８とを備えている。上側カム１７は上側カッター材３の係合部１２の長孔１２ａに内嵌されていると共に、下側カム１８は下側カッター材４の係合部１２の長孔１２ａに内嵌されている。上側カッター材３と下側カッター材４との各係合部１２の間には、略Ｕ字状に切り欠かれた板状の中間材１９が介設され、下側保持材６の根元側の幅広部６ｄが駆動本体２のハウジングに固定されている。そして、駆動軸１６がモータまたはエンジン（図示せず）により回転駆動されることで、上側カム１７と下側カム１８とが１８０°位相を異ならせて旋回してクランク機能を果たし、上側カッター材３と下側カッター材４とが長手方向に差動状に往復運動して、上下対向した切刃部１１同士が擦り合わされて切断作用が発揮される。
【００３２】
以上の構成によれば、基部側凹部１４および刃側凹部１５の存在により、対向する各カッター材３、４の対向面の接触面積が少なくなるため、各カッター材３、４の摺動時の摩擦抵抗が低減される。また、草や樹木等からの樹液等が各カッター材３、４の接触面に付着した場合でも、基部側凹部１４および刃側凹部１５が樹液等を逃がすシンク機能を果たし、摺動時の抵抗がさらに低減できる。したがって、各カッター材３、４を往復運動させるための駆動力を低減できると共に摺動音も低減できる。
【００３３】
さらに、基部側凹部１４および刃側凹部１５は夫々の輪郭内に部分的に形成され、対向面１０ｂ、１１ａに平面部分が多く残されているので、各カッター材３、４同士の面接触が確保され、対向するカッター材３、４の平行性を維持することができ、上下の切刃部１１同士が確実に接触されて切れ味を良好に維持できる。また、基部側凹部１４および刃側凹部１５は孔ではないため、カッター材３、４の軽量化を図りつつも十分な強度を確保できる。
【００３４】
なお、本実施形態の刈込み装置１は、上側カッター材３と下側カッター材４の両方を相対的に往復移動させて切断動作を行う構成とされているが、上側カッター材３あるいは下側カッター材４のいずれか一方を停止させて、いずれか他方を往復運動させて切断動作を行う構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明に係るカッター材および刈込み装置は、駆動力や摺動音が低減されると共に切れ味が安定確保される優れた効果を有し、このような刈込み装置等に適用するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る刈込み装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す刈込み装置の要部分解斜視図である。
【図３】図１に示す刈込み装置が有する上側カッター材の下面図である。
【図４】図３に示す上側カッター材の上面図である。
【図５】図３に示す上側カッター材の切刃部の拡大下面図である。
【図６】（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】（ａ）は図１に示す刈込み装置が有する駆動本体の要部断面図、（ｂ）は要部上面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 刈込み装置
２ 駆動本体
３ 上側カッター材
４ 下側カッター材
５ 上側保持材
６ 下側保持材
７ ボルト
８ ナット
１０ 帯板状基部
１１ 切刃部
１２ 係合部
１３ スライド孔
１４ 基部側凹部
１５ 刃側凹部
１６ 駆動軸
１７ 上側カム
１８ 下側カム
【出願人】 【識別番号】３９００１１２２４
【氏名又は名称】三陽金属株式会社
【住所又は居所】兵庫県三木市鳥町３０１番地の１
【出願日】 平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【代理人】 【識別番号】１０００６５８６８
【弁理士】
【氏名又は名称】角田 嘉宏

【識別番号】１００１０６２４２
【弁理士】
【氏名又は名称】古川 安航

【識別番号】１００１１０９５１
【弁理士】
【氏名又は名称】西谷 俊男
【公開番号】 特開２００６−３３３７９９（Ｐ２００６−３３３７９９Ａ）
【公開日】 平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願番号】 特願２００５−１６３４７５（Ｐ２００５−１６３４７５）