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回転刃及びその製造方法 - 特開2008−62635 | j-tokkyo
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【発明の名称】 回転刃及びその製造方法
【発明者】 【氏名】宮崎 力

【要約】 【課題】製造上の諸問題を解決して回転刃を安価に形成し得ると共に、雑木等を効率良く切断できて回転刃等の寿命を延ばすことが可能な回転刃及びその製造方法を提供する。

【構成】中心位置に刈払機等への取付穴が穿設された円板状の台金と、該台金の外周縁部に所定間隔で形成された刃部5と、を備え、刃部は、台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部と、該折曲部の回転方向端部に形成された刃先5bと、を備えることを特徴とする。前記刃部は、折曲部の刃先の角度α1と反刃先側の角度α2が、α1>α2に設定され、折曲部の刃先の板厚方向の幅w1と反刃先側の同幅w2が、w1>w2に設定される。また、前記刃部は、回転方向の前方に歯室7bを介して設けられた制限刃6を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心位置に取付穴が穿設された円板状の台金と、該台金の外周縁部に所定間隔で形成された刃部と、を備え、
前記刃部は、台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部と、該折曲部の回転方向端部に形成された刃先と、を備えることを特徴とする回転刃。
【請求項2】
前記刃部は、前記折曲部の刃先の角度α1と反刃先側の角度α2が、α1>α2に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の回転刃。
【請求項3】
前記刃部は、前記折曲部の刃先の板厚方向の幅w1と反刃先側の同幅w2が、w1>w2に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転刃。
【請求項4】
前記折曲部は、台金の回転方向に対し板厚方向に交互に突出形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の回転刃。
【請求項5】
前記刃部は、回転方向の前方に歯室を介して設けられた制限刃を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の回転刃。
【請求項6】
中心位置に取付穴が穿設された円板状の台金を成形する基板成形工程と、該基板成形工程で得られた台金の外周縁部に所定間隔で台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部及び該折曲部の回転方向端部に形成された刃先とを成形する刃部成形工程と、該刃部成形工程で得られた刃部に各種処理を施す処理工程と、を備えることを特徴とする回転刃の製造方法。
【請求項7】
前記刃部成形工程は、折曲部と刃先の成形が同時に行われることを特徴とする請求項6に記載の回転刃の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば雑木等の切断に使用して好適な回転刃及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、雑木等の切断に使用される回転刃としては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示のものが知られている。このうち特許文献1に開示の回転刃は、円板状の台金の外周縁に多数のチップ取付部を形成し、このチップ取付部に超硬チップを銀ロウでそれぞれロウ付け固着したものである。また、特許文献2に開示の回転刃は、鋼板からなる台金の外周縁に、回転方向先端側に鋭角な刃を有する刃部を直接形成して、全体形状を丸鋸形状に形成したものである。
【特許文献1】特開平11−332348号公報
【特許文献2】特開2005−176746号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1に開示の回転刃においては、刃部としての超硬チップにより雑草や極めて細い雑木に対して所望の切断性能が得られるものの、台金に形成したチップ取付部に該台金と異金属の超硬チップを固着する必要があるため、超硬チップ固着のために例えば46%程度の銀が含有された銀ロウが必要となり、限りある銀資源の節約という面で好ましくない。また、チップ固着のためにフラックスも必要となって、このフラックスが加熱によって気化して飛散し易く作業環境等を悪化させたり作業者の人体呼吸系に悪影響を与え易く、その対策費用がかかる等、回転刃の製造上の諸問題を抱えている。さらに、台金に固着された超硬チップにより草木を切断することから、例えば外径が100mm以上の雑木を切断(刈払い)しようとする場合に、超硬チップに加わる負荷が多くなり、超硬チップの固着状態によってはチップが欠ける場合がある等、回転刃の寿命の面でも好ましくない。
【0004】
一方、特許文献2に開示の回転刃においては、台金に刃部を直接形成するため、特許文献1に開示の回転刃の持つ製造上の諸問題はある程度解決できるものの、刃部が台金の外周縁を板厚方向に薄くなる状態で形成することにより回転方向の先端側に鋭角な刃が形成、すなわち刃部の厚さが台金の板厚より薄くなるように形成されていることから、例えば外径が100mm以上の雑木を切断しようとする場合に、切断時に発生する雑木の樹液が切断部に詰まって、回転刃に過大な負荷が掛かり良好な回転状態が得られ難くなると共に、回転刃が取り付けられる刈払機のエンジンへの負担も大きくなって、これらの寿命低下が懸念される虞がある。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、製造上の諸問題を解決して回転刃を安価に形成し得ると共に、雑木等を効率良く切断できて回転刃等の寿命を延ばすことが可能な回転刃及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明(回転刃)は、中心位置に取付穴が穿設された円板状の台金と、該台金の外周縁部に所定間隔で形成された刃部と、を備え、前記刃部は、台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部と、該折曲部の回転方向端部に形成された刃先と、を備えることを特徴とする。
【0007】
そして、前記刃部は、請求項2に記載の発明のように、前記折曲部の刃先の角度α1と反刃先側の角度α2が、α1>α2に設定されていたり、請求項3に記載の発明のように、前記折曲部の刃先の板厚方向の幅w1と反刃先側の同幅w2が、w1>w2に設定されていることが好ましい。また、前記折曲部は、請求項4に記載の発明のように、台金の回転方向に対し板厚方向に交互に突出形成されていることが好ましく、さらに、前記刃部は、請求項5に記載の発明のように、回転方向の前方に歯室を介して設けられた制限刃を有することが好ましい。
【0008】
また、請求項6に記載の発明(回転刃の製造方法)は、中心位置に取付穴が穿設された円板状の台金を成形する基板成形工程と、該基板成形工程で得られた台金の外周縁部に所定間隔で台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部及び該折曲部の回転方向端部に形成された刃先とを成形する刃部成形工程と、該刃部成形工程で得られた刃部に各種処理を施す処理工程と、を備えることを特徴とする。この場合、前記刃部成形工程は、請求項7に記載の発明のように、折曲部と刃先の成形が同時に行われることが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明の請求項1に記載の発明によれば、台金の外周縁部に所定間隔で形成された刃部が、台金自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金表裏面より板厚方向に所定寸法突出した折曲部と、この折曲部の回転方向端部に形成された刃先とを備えるため、台金に超硬チップを固着する必要がなくなり、銀等の資源の節約を図ることができたり、フラックスが不要となって作業環境の悪化や人体呼吸系への悪影響を防ぐことができる等、回転刃の製造上の諸問題を解決して、コストを低減化させ安価な回転刃を得ることができる。また、折曲部により樹液等の詰まりを抑制して比較的外径の大きな雑木であっても回転刃自体や刈払機への負担を軽減しつつ良好に切断できて、回転刃等の寿命を延ばすことができる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、折曲部の刃先の角度(掬い角)が反刃先側の角度より大きく設定されているため、刃先の切断性能を高めて雑木等を一層良好に切断することができる。
【0011】
また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、折曲部の刃先の板厚方向の幅が反刃先側の幅より大きく設定されているため、刃先の剛性を高めて雑木等をより一層良好に切断できると共に、回転刃の寿命を一層延ばすことができる。
【0012】
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし3に記載の発明の効果に加え、折曲部が台金の回転方向に対し板厚方向に交互に突出形成されているため、折曲部の台金両方向への突出寸法に応じた切断幅により、樹液の詰まり等を一層防止した状態で雑木等を効率良く切断することができる。
【0013】
さらに、請求項5に記載の発明によれば、請求項1ないし4に記載の発明の効果に加え、刃部が回転方向の前方に歯室を介して設けられた制限刃を有するため、制限刃により雑木等の切断をガイドできて、雑木等より一層良好かつ効率的に切断することができる。
【0014】
また、請求項6に記載の発明によれば、基板成形工程、折曲部と刃先を成形する刃部成形工程及び処理工程を備えるため、ロウ付け工程が不要となり、銀等の資源の節約を図ることができたり、フラックスによる作業環境の悪化や人体呼吸系への悪影響を防ぐことができる等、回転刃の製造上の諸問題を解決して、コストを低減化させ安価な回転刃を得ることができると共に、折曲部により樹液等の詰まりを抑制して比較的外径の大きな雑木等であっても回転刃や刈払機への負担を軽減しつつ良好に切断できて、回転刃等の寿命を延ばすことができる。
【0015】
また、請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明の効果に加え、刃部成形工程において折曲部と刃先の成形が同時に行われるため、例えば各刃部あるいは全ての刃部の折曲部や刃先を同時成形できて、回転刃の製造コストの一層の低減化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図7は、本発明に係わる回転刃の一実施形態を示し、図1がその平面図、図2〜図4がその要部の側面図、拡大図、図2のA−A線矢視図、図5が製造方法の一例を示す工程図、図6及び図7がその説明図である。
【0017】
図1において、回転刃1は、例えば板厚t(図2参照)が1.3〜1.4mmで外径が203〜255mmの鋼板で形成された円板状の台金2を有し、この台金2の中心位置には、図示しない刈払機への取付用の所定内径の取付穴3が形成されると共に、台金2の外周縁部2aには、多数の刃部4が円周方向に例えば一定間隔で形成されている。この刃部4は、後述する刃先を有する折曲部5と、この折曲部5の前後に歯室7a、7bを介して形成された制限刃6を有している。
【0018】
前記折曲部5は、図2〜図4に示すように、台金2の外周縁部2aをその板厚方向に折り曲げることにより略平坦な外縁部5aを有する如く形成され、外縁部5aの幅方向両端縁(折曲先端)が台金2の表裏面から所定寸法t1、t2それぞれ突出状態とされている。この時、隣接する刃部4の折曲部5は、回転方向イに対してその突出方向が台金2の表裏面に交互となるように設定されている。また、折曲部5の外縁部5aで回転方向イの端部には、台金2の板厚方向に対して掬い角である角度α1(例えば30度)を有すると共に傾斜面を有する刃先5bが形成され、外縁部5aの反回転方向イの端部となる反刃先側5cの端部は、台金2の板厚方向に対して所定の角度α2(例えば20度)となるように設定されている。
【0019】
さらに、折曲部5の外縁部5aの台金板厚方向の最大幅w1、w2は、刃先5b側(w1)が大きく反刃先側5c(w2)が小さく設定されることにより、外縁部5aの幅方向両端部に回転方向イに対して所定の角度β1、β2が付与されると共に、刃先5bの幅方向両端が台金2の表裏面に対して前記寸法t1、t2突出するように設定されている。また、折曲部の前後幅w3(図3参照)は、例えば後述する成形時において10mmで研磨後に9.0〜9.5mm程度となるように設定されている。なお、この刃部4の折曲部5の各寸法は一例であって、刃部4の数や台金2自体の大きさ等に応じて適宜に変更可能であることは言うまでもない。また、折曲部5の断面形状は、図4(a)〜(c)に示す適宜の形状、これらを組み合わせた形状、あるいは折曲先端部が台金2の表裏面に突出する他の適宜の形状を採用することができる。
【0020】
前記制限刃6は、折曲部5の前方に形成されることにより、各折曲部5に歯室7aを介して連続する状態で形成され、この時、制限刃6は台金2を打ち抜き加工することにより、台金2の板厚tと同一板厚で形成され、回転方向イの前方側が曲面で形成されている。なお、制限刃6と折曲部5の高さ位置関係は、図3に示すように、制限刃6の高さが折曲部5の高さh1に対してh2低くなる、すなわち折曲部5の刃先5bの外周縁が台金2の最も外側に位置するように設定されている。この制限刃6の形状も、前述した折曲部5の寸法と同様、刃部4の数や台金2の大きさ等に応じて、例えば制限刃6の板厚を台金2の板厚tより厚く形成する等、適宜に変更可能である。
【0021】
次に、このような構成の回転刃1の製造方法の一例を図5〜図7に基づいて説明する。図5に示すように、先ず、鋼板のプレスの打ち抜き(切断)加工等により円板形状の台金2の中心位置に取付穴3を成形すると共に、台金2の外周縁部2aに一定間隔で前記刃部4を形成し得る刃部形成部(図示せず)と制限刃6を成形(K01)する。この時、図示しない金型によりプレスと同時に前述した形状の折曲部5や刃先5bが刃部形成部に得られるように設定されている。
【0022】
台金2の加工が終了したら、この台金2の刃部形成部をプレス加工により折り曲げて前記折曲部5を成形(K02)する。この成形は、図6及び図7に示すような複数の金型10a〜10cを使用し、金型10a、10bの折曲部5の形状に対応した凸部11と凹部12により、平板状の刃部形成部が折り曲げ加工されて、前述した形状の折曲部5が成形される。なお、この折曲部5の成形は、各刃部4毎に成形することもできるし、全ての刃部4を一括して同時に成形することも可能であり、使用する設備状況によって適宜に選択すれば良い。
【0023】
この工程K01の一部と工程K02が本発明の刃部成形工程であり、工程K02が終了後に、電気炉により台金2の全体を焼入れ(K03)すると共に焼戻し(K04)して、台金2を所定の硬度に設定する。そして、台金2をハンマーリング(K05)して特に刃部4の制限刃6部分や台金2自体を平坦に慣らし、その後、高周波誘導加熱により刃部4を焼入れ(K06)すると共に電気炉で焼戻し(K07)する。これにより、刃部4が所定の硬度となり、この状態で刃部4を研磨(K08)し、その後、図7に斜線で示す刃先5bを研磨(K09)する。この研磨により、折曲部5の平坦な外縁部5aやその幅方向両端部等が研磨されると共に、前記刃先5bの幅w3部分が0.5〜1mm程度、前記傾斜面を有して研磨される等して、切れ味に優れた刃先5bが得られることになる。
【0024】
工程K08、K09で刃部4を研磨したら、台金2の所定位置に塗装(K10)したりマーキング(K11)し、その後、梱包(K12)して回転刃1の製造が終了する。この塗装工程やマーキング工程等は、必要に応じて適宜の方法を採用すれば良い。なお、この製造方法は一例であって、例えば刃部4の研磨工程を適宜位置に複数工程設ける等、設備状況等に応じて、適宜の工程を採用することができる。
【0025】
このように、上記実施形態の回転刃1よれば、台金2の外周縁部2aに所定間隔で形成された刃部4が、台金2自体を板厚方向に折り曲げると共にその折曲先端が台金2の表裏面より板厚方向に所定寸法t1、t2突出した折曲部5と、この折曲部5の回転方向端部に形成された刃先5bを備えるため、従来の特許文献1に示す回転刃のように、台金に超硬チップを固着する必要がなくなり、ロウ材が不要となって銀等の資源の節約を図ることができたり、フラックスが不要となる。その結果、作業環境の悪化や人体呼吸系への悪影響を防ぐことができる等、回転刃1の製造上の諸問題を解決して、コストを低減化させ安価な回転刃1を得ることができる。
【0026】
また、刃部4の台金2の表裏面から突出した折曲部5により、雑木の切断時に発生する樹液等の切断部分への詰まりを抑制することができるため、従来の回転刃(特許文献1及び特許文献2に開示の回転刃)では切断が困難であった、外径が100mm程度の雑木であっても、回転刃1自体や刈払機等への負担を軽減しつつ良好に切断できて、回転刃1や刈払機等の寿命を延ばすことができる。
【0027】
特に、折曲部5の刃先5bの台金2の板厚方向に対する角度α1が反刃先側5cの角度α2より大きく設定されていたり、折曲部5の刃先5bの幅w1が反刃先側5cの幅w2より大きく設定されていることから、刃先5bの剛性等を高めて雑木等をより一層良好に切断できて、回転刃1の寿命を一層延ばすことができると共に、折曲部5が台金2の回転方向イに対し板厚方向に交互に突出形成されていることから、折曲部5の台金両方向への突出寸法に応じた切断幅により、樹液の詰まり等を一層防止することができる。また、刃部4が回転方向イの前後に歯室7a、7bを介して台金2の板厚方向に突出しない制限刃6を有することから、この制限刃6により雑木等の切断をガイドでき、これらにより、雑木等をより一層良好かつ効率的に切断することが可能となる。
【0028】
この雑木の切断性能については、前述した形状設定の回転刃1を製造して、外径100mm程度の湿った雑木の切断実験を行ったところ、その効果が十分に確認されている。すなわち、従来(特許文献1)の回転刃の場合では、300本程度の切断で回転刃の使用が不可能になるのに対し、本発明の回転刃1の場合は、500本切断しても使用可能であることが確認されている。また、同時に、切断性能の向上により切断作業時の作業者への負担も大幅に軽減されること等も確認されている。
【0029】
なお、本発明は、その刃部4の構造上の特徴から雑木等の比較的外径のある被切断物の切断のみに使用することも可能であるが、刈払機に取り付けることにより、従来のチップソー等の回転刃と同様に使用できて、雑木が生い茂る山地等の下草刈り等の刈払い作業にも勿論使用可能である。また、上記実施形態においては、各折曲部5を台金2の表裏面に交互に突出させたが、例えば図4(c)に示すように、各折曲部5の全体を台金2の表面側か裏面側にのみ突出させ、この折曲部5の突出方向が交互となるように形成することも可能である。
【0030】
さらに、上記実施形態においては、隣接する折曲部5間に制限刃6をそれぞれ設けたが、例えば隣接する折曲部5の一つおき(もしくは複数個おき)に制限刃6を設けることもできるし、場合によっては、制限刃6を省略することも可能である。また、上記実施形態においては、台金2の加工により折曲部5と制限刃6を一体形成したが、本発明は従来の超硬チップとの併用を排除するものでもなく、適宜位置に超硬チップを固着した構造とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明は、刈払機に取り付けられる回転刃に限らず、例えば手持ち可能な電動モータやエンジンの回転軸に直接取り付けられて使用される回転刃等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】 本発明に係わる回転刃の一実施形態を示す平面図
【図2】 同その要部の側面図
【図3】 同図1の要部の拡大図
【図4】 同図2のA−A線矢視図
【図5】 本発明に係わる回転刃の製造方法の一例を示す工程図
【図6】 同その説明図
【図7】 同他の説明図
【符号の説明】
【0033】
1・・・回転刃、2・・・台金、2a・・・外周縁部、3・・・取付穴、4・・・刃部、5・・・折曲部、5a・・・外縁部、5b・・・刃先、5c・・・反刃先側、6・・・制限刃、7a、7b・・・歯室、10a、10b、10c・・・金型、11・・・凸部、12・・・凹部。
【出願人】 【識別番号】598000264
【氏名又は名称】株式会社トリガー
【出願日】 平成18年9月7日(2006.9.7)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−62635(P2008−62635A)
【公開日】 平成20年3月21日(2008.3.21)
【出願番号】 特願2006−274500(P2006−274500)