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【発明の名称】 伐採機
【発明者】 【氏名】藤井 芳行
【課題】作業者が安定した姿勢で、容易かつ安全に伐採作業ができる伐採機を提供する。

【解決手段】減速ギヤ機構及び回転往復運動変換機構を備えた減速往復動装置3を、刈払機本体Kの下端の回転軸Aに取着された回転刃1の下方に、配設し、さらに、片刃又は両刃の帯板状鋸刃2を、減速往復動装置3から前方水平状に突設する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
減速ギヤ機構(10)及び回転往復運動変換機構(20)を備えた減速往復動装置(3)を、刈払機本体(K)の下端の回転軸(A)に取着された回転刃(1)の下方に、配設し、さらに、帯板状鋸刃(2)を、上記減速往復動装置(3)から前方水平状に突設したことを特徴とする伐採機。
【請求項2】
回転軸(A)を下端に有する刈払機本体(K)の該回転軸(A)に連動連結される減速ギヤ機構(10)及び回転往復運動変換機構(20)を備えた減速往復動装置(3)を、上記刈払機本体(K)の下部に配設し、さらに、帯板状の鋸刃(2)を、上記減速往復動装置(3)から前方水平状に突設したことを特徴とする伐採機。
【請求項3】
上記減速ギヤ機構(10)は、上記回転軸(A)の回転軸心(L1 )と同軸心状に回転可能に設けられる小径の駆動歯車(11)と、該駆動歯車(11)に噛合する大径の従動歯車(12)と、を有し、
上記回転往復運動変換機構(20)は、上記従動歯車(12)に固設されたカム部材(21)と、該カム部材(21)が摺接する内周面(24a)を有するカム受け部(24)を形成した往復スライド部材(22)と、を有し、該往復スライド部材(22)に上記鋸刃(2)が取着される請求項1又は2記載の伐採機。
【請求項4】
上記往復スライド部材(22)は、一枚板状に形成されると共に前後方向に長いガイド孔(22b)を複数有し、かつ、上記カム受け部(24)を間としてその前後位置に上記ガイド孔(22b)を配設し、さらに、板状の押え部材(25)と板状の底部材(26)とに、上下に挟まれて配設され、上記ガイド孔(22b)に、上記押え部材(25)と底部材(26)とを連結するボルト部材(30)が挿通されている請求項3記載の伐採機。
【請求項5】
上記帯板状鋸刃(2)は両刃型であって、かつ、該鋸刃(2)の先端に抜け防止用段付部(38)(38)を介して幅広部(39)を形成した請求項1,2,3又は4記載の伐採機。
【請求項6】
上記帯板状鋸刃(2)は、両刃型であって、かつ、その先端に、鋸刃を省略した直線状遊び部(42)を、被切断用竹(E)の外径(D)以上の長さ(L)にわたって形成した請求項1,2,3又は4記載の伐採機。
【請求項7】
上記帯板状鋸刃(2)が、上記幅広部(39)又は遊び部(42)以外の部位において、その基端から漸次幅(W)が増加する先端拡幅テーパ状である請求項5又は6記載の伐採機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、伐採機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、竹や木を伐採するには、特許文献1記載のようなチェーンソーや電動鋸等を用いていた。また、草や細い木等は、特許文献2記載のような刈払機で切断していた。また、作業者が、鋸等を持って手動で伐採することもあった。
【特許文献1】特開2007−185894号公報
【特許文献2】特開2006−109776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、手動による伐採は、効率が悪く、多大な時間と労力を費やすという問題があった。また、チェーンソーや電動鋸等は、伐採作業の際に、刃部が作業者の手元に近いため危険であり、怪我や事故が発生するという問題があった。また、飛散する削りカス等が顔や身体に当り易く安全性に問題があった。
また、竹等を地面に近い根元側で切断するには、作業者が腰をかがめる姿勢となるため、長時間の作業は、作業者に多大な負担が係るという問題があった。
また、刈払機の回転刃で切断できる木や竹の太さは極めて小さかった。
【0004】
そこで、本発明は、作業者が安定した姿勢で、容易かつ安全に伐採作業ができる伐採機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
そこで、本発明に係る伐採機は、減速ギヤ機構及び回転往復運動変換機構を備えた減速往復動装置を、刈払機本体の下端の回転軸に取着された回転刃の下方に、配設し、さらに、帯板状鋸刃を、上記減速往復動装置から前方水平状に突設したものである。
【0006】
また、回転軸を下端に有する刈払機本体の該回転軸に連動連結される減速ギヤ機構及び回転往復運動変換機構を備えた減速往復動装置を、上記刈払機本体の下部に配設し、さらに、帯板状の鋸刃を、上記減速往復動装置から前方水平状に突設したものである。
【0007】
また、上記減速ギヤ機構は、上記回転軸の回転軸心と同軸心状に回転可能に設けられる小径の駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する大径の従動歯車と、を有し、上記回転往復運動変換機構は、上記従動歯車に固設されたカム部材と、該カム部材が摺接する内周面を有するカム受け部を形成した往復スライド部材と、を有し、該往復スライド部材に上記鋸刃が取着されるものである。
【0008】
また、上記往復スライド部材は、一枚板状に形成されると共に前後方向に長いガイド孔を複数有し、かつ、上記カム受け部を間としてその前後位置に上記ガイド孔を配設し、さらに、板状の押え部材と板状の底部材とに、上下に挟まれて配設され、上記ガイド孔に、上記押え部材と底部材とを連結するボルト部材が挿通されているものである。
【0009】
また、上記帯板状鋸刃は両刃型であって、かつ、該鋸刃の先端に抜け防止用段付部を介して幅広部を形成したものである。
また、上記帯板状鋸刃は、両刃型であって、かつ、その先端に、鋸刃を省略した直線状遊び部を、被切断用竹の外径以上の長さにわたって形成したものである。
また、上記帯板状鋸刃が、上記幅広部又は遊び部以外の部位において、その基端から漸次幅が増加する先端拡幅テーパ状である。
【発明の効果】
【0010】
本発明の伐採機によれば、刈払機本体に帯板状鋸刃を設けるので竹や木を容易かつ安全に切断できる。また、長時間作業が容易な(立ったままの)起立姿勢で伐採作業できる。さらに、(竹を切断する場合、)鋸刃や駆動部分の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図1は本発明の伐採機の第1の実施の形態を示す全体図である。
第1の実施の形態は、モータやエンジン等に原動機Kaによって回転駆動される回転軸Aを有する刈払機本体Kを備え、刈払機本体Kの回転軸Aに取着された回転刃1の下方に、回転軸Aの回転を減速し、かつ、回転運動を直進運動に変換する減速往復動装置3を設け、さらに、減速往復動装置3から帯板状の鋸刃2を前方水平状に突設したものである。
【0012】
刈払機本体Kは、下端に回転軸Aを有しているものである。また、原動機Kaの動力を回転軸Aに伝達する伝達軸を内部に有し、作業者が操作可能な前方下傾状の操作杆Kbを備えたものである。つまり、楽な起立姿勢の作業者の前方の低位置で、回転軸Aが回転可能なものである。また、作業者から適度に離れた安全位置で回転軸Aが回転するものである。また、回転軸Aに、草を刈り払い可能なチップソー等の回転刃1を取着可能なものである。
ここで、本発明に於て、下とは、作業者が低位置で竹E(図1・図2・図14・図16参照)等の根元を水平方向に伐採する際の地面G側とする。また、後とは、作業者が低位置で竹E等の根元を水平方向に伐採する際の作業者側方向とする。
【0013】
図3に、第1の実施の形態の要部の分解斜視図を示す。
図3に於て、減速往復動装置3は、刈払機本体Kの下端の回転軸Aに取着された回転刃1の下方に配設されるものである。また、操作杆Kb下方側に連結されるものである。つまり、減速往復動装置3は、刈払機本体Kの前方の下部に配設されるものである。また、回転軸Aの回転を減速する減速ギヤ機構10を備えている。また、減速された回転運動を直進運動に変換する回転往復運動変換機構20を備えている。また、減速ギヤ機構10を内装すると共に、操作杆Kbに連結されるケーシング4を有している。また、ケーシング4に挿通され、刈払機本体Kの回転軸Aとケーシング4内部の減速ギヤ機構10の小径の駆動歯車11とを、回転軸Aの回転軸心L1 と同心状に連結する連結軸5を有している。
【0014】
減速ギヤ機構10は、連結軸5を介して回転軸Aに連結され回転軸心L1 廻りに回転可能な駆動歯車11と、駆動歯車11に噛合する大径の従動歯車12、とを有している。
駆動歯車11は、回転軸Aに取着される連結軸5の外周に形成した逆ネジの雄ネジ部5aに螺合する逆ネジのネジ孔11aを中心に貫設している。ここで、逆ネジとは、伐採作業の際に回転軸Aが回転すると、締め込むように作用するネジを言う。
従動歯車12は、段付の従動用軸17の小径部17bが挿入され、従動用軸17の従動軸心L2 周りに回転するものである。また、駆動歯車11の回転を3分の1に減速するものである。
【0015】
ケーシング4は、後方側を、操作杆Kbの下方位置に取着したジョイントクランプ部材6に、円弧状の連結部材7を介して取着している。即ち、減速往復動装置3が、回転軸Aの回転軸心L1 廻りに回転するのを防止するように、刈払機本体Kの下部に取着されている(配設されている)。また、回転軸Aに減速往復動装置3の荷重が集中しないように、吊り持ち状に取着されている。
【0016】
また、ケーシング4の内部には、刈払機本体Kの回転軸Aを回転自在に支持する回転軸用ベアリングBよりも、大きなトルクを受けることが可能な駆動用ベアリング13が内装されている。また、駆動用ベアリング13は、ケーシング4に嵌合され、連結軸5を回転自在に支持するものである。
また、ケーシング4に嵌合され、従動用軸17の大径部17aを回転自在に支持する従動用ベアリング14を有している。
また、駆動用ベアリング13と駆動歯車11の間に、連結軸5が挿通される駆動用スペーサ15を配設している。駆動用スペーサ15は、駆動用ベアリング13と駆動歯車11との干渉を防止する適切な間隔を形成するものである。
また、従動用ベアリング14と従動歯車12の間に、従動用軸17の小径部17bが挿通される従動用スペーサ16を配設している。従動用スペーサ16は、従動用ベアリング14と従動歯車12との干渉を防止する適切な間隔を形成するものである。
【0017】
回転往復運動変換機構20は、従動歯車12の下面に固設された円形状のカム部材21と、カム部材21の外周面が摺接する内周面24aを有する楕円状のカム受け部24を貫設した一枚薄板状の往復スライド部材22と、ケーシング4と往復スライド部材22の間に配設される板状の押え部材25と、往復スライド部材22の下方に配設される板状の底部材26と、を有し、さらに、往復スライド部材22の厚さ寸法tよりも厚い、厚み寸法Tで形成された複数のガイドスペーサ部材27と、往復スライド部材22と共に鋸刃2をサンドイッチ状に挟む薄板状の取付部材28と、を有している。
【0018】
円形状のカム部材21は、従動用軸17の小径部17bが挿入される貫孔21aを中心から偏心した位置に形成しているものである。また、従動歯車12に設けた2つの位置決め及び廻り止め用の小孔12b,12bに挿入される小円柱部21b,21bを有している。つまり、カム部材21は、従動歯車12の回転に連動して従動軸心L2 を中心として回転運動するものである。また、外周面21cの一部が、往復スライド部材22のカム受け部24の内周面24aに摺接されるものである。カム部材21は、従動軸心L2 廻りの回転によって、内周面24aに摺接し、往復スライド部材22を前後方向に往復移動させるものである。
【0019】
往復スライド部材22は、カム部材21が挿入されるカム受け部24と、カム受け部24の前方に楕円形状の逃がし孔23と、逃がし孔23の前方に鋸刃2を取り付けるための取付孔22aと、カム受け部24を間としてその前後位置に長孔状のガイド孔22bと、を貫設している。また、薄い水平な一枚板状に形成されている。また、押え部材25及び取付部材28に対してスムーズに摺動するように、焼き付き等が発生する虞れの少ない鉄鋼等の硬度の高い金属で成形するのが望ましい。
【0020】
往復スライド部材22の取付孔22aは、前方側に、鋸刃2の取着孔2aと取付部材28の孔28aとに同心状に配設されている。つまり、往復スライド部材22は、取付部材28と共働きして、鋸刃2を、挟んで、前方水平突出状に取り付けるものである。言い換えると、鋸刃2は、減速往復動装置3から前方水平状に突設している。また、鋸刃2は、取付部材28を着脱することで、減速往復動装置3に、着脱自在に設けられている。
【0021】
往復スライド部材22のガイド孔22bは、4か所形成されている。カム受け部24を間としてその前後位置に2か所ずつ配設している。カム受け部24の前方の2つガイド孔22bは、左右に並列状に形成されている。また、後方の2つガイド孔22bは前後方向に直列状に形成されている。ガイド孔22bは、内側面にガイドスペーサ部材27を摺接可能な大きさに形成されている。言い換えると、ガイドスペーサ部材27は、ガイド孔22bの内側面に摺接可能な外形状を有し、ガイド孔22bの内側に配設されるものである。
【0022】
往復スライド部材22は、押え部材25と底部材26とに、上下に挟まれて配設されている。押え部材25と底部材26とを連結するボルト部材30がガイド孔22bに挿通されている。また、ボルト部材30は、ガイド孔22bの内側にあるガイドスペーサ部材27に挿通している。つまり、往復スライド部材22は、押え部材25と底部材26とに、ガイドスペーサ部材27の厚み寸法Tからなる所定の間隔をもって、上下に挟まれて配設されている。言い換えると、押え部材25と往復スライド部材22と底部材26との間には、ガイドスペーサ部材27の厚み寸法Tと往復スライド部材22の厚さ寸法tとの差(T−t)からなる所定の隙間を有している。
【0023】
往復スライド部材22の逃がし孔23は、後述する連結ボルト部材32及びナット部材34との干渉防止及び、着脱を容易にするように、前後方向に長く楕円形状に形成されている。
【0024】
往復スライド部材22のカム受け部24は、左右方向に長い楕円形状に形成されるものである。また、カム部材21の外周面21cの一部が、内周面24aに摺接するように形成されている。そして、カム部材21が1回転すると、往復スライド部材22が1往復するように内周面24aが形成されている。言い換えると、従動歯車12が1回転した際に、往復スライド部材22及び鋸刃2が1往復するように形成されている。また、往復移動する距離(ストローク)は、15mm〜30mmに設定するのが望ましい。
【0025】
押え部材25は、ケーシング4と往復スライド部材22の間に配設され、ケーシング4を下方か施蓋すると共に、往復スライド部材22の上方への歪みや曲がりを規制するものである。また、カム部材21との干渉を防止する第1逃げ孔25aを貫設したものである。また、後述する連結ボルト32及びナット部材34との干渉を防止、かつ、組立・保守用の第2逃げ孔25cを貫設したものである。また、底部材26と連結するためのボルト部材30が挿通する連結孔25bを貫設したものである。また、往復スライド部材22がスムーズに摺動するように、焼き付き等が発生する虞れの少ない鉄鋼等の硬度の高い金属で成形するのが望ましい。
【0026】
底部材26は、往復スライド部材22の下方に配設され、往復スライド部材22の下方への歪みや曲がりを規制するものである。また、従動用軸17の小径部17bとの干渉防止孔の第1貫通孔26aを貫設したものである。後述する連結ボルト32及びナット部材34との干渉防止、かつ、保守・組立用の第2貫通孔26cを貫設している。また、押え部材25と連結するためのボルト部材30が挿通する挿通孔26bを貫設したものである。また、往復スライド部材22がスムーズに摺動するように、焼き付き等が発生する虞れの少ない鉄鋼等の硬度の高い金属で成形するのが望ましい。
【0027】
次に、連結軸5は、2種類の回転軸Aに取着可能なものである。つまり、従来の刈払機本体Kを流用する際に、図4に示す外周にスプラインが形成され逆ネジの取着雌ネジ部a1 を有する従来の雌型回転軸A1 と、図5に示す外周にスプラインが形成され逆ネジの取着雄ネジ部a2 を有する従来の雄型回転軸A2 と、に対応可能なものである。また、雌型回転軸A1 の取着雌ネジ部a1 と、雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 とは、螺合可能なものである。
【0028】
図4に、雌型回転軸A1 に従来の回転刃1’を取着した状態の要部断面図を示す。
図5に、雄型回転軸A2 に従来の回転刃1’を取着した状態の要部断面図を示す。
雌型回転軸A1 及び雄型回転軸A2 は、外周のスプラインに嵌合する従来の上フランジF1 と、下方から従来の下フランジF2 で従来の回転刃1’を挟んで、回転を伝達するものである。また、上フランジF1 は、従来の回転刃1’の中心孔1’aに嵌合する位置決め用の円形の小突部Faを有している。また、上フランジF1 は、図示省略の抜け止めによって、軸心方向への脱落が防止されるものである。
【0029】
図6に、雌型回転軸A1 に連結軸5を取着した状態の要部断面図を示す。
図7に、雄型回転軸A2 に連結軸5を取着した状態の要部断面図を示す。
図6及び図7に於て、本発明の伐採機の連結軸5は、駆動歯車11のネジ孔11aに螺合する雄ネジ部5aと、駆動用ベアリング13に嵌合する軸部5bと、上フランジF1 の小突部Faが内嵌され回転軸心L1 と同心状の円形の小凹部5cと、回転刃1の中心貫孔1aが嵌合し回転軸心L1 と同心状の円環壁部5dと、を有している。さらに、雌型回転軸A1 の取着雌ネジ部a1 と同径・同ピッチ、かつ、雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 と螺合可能な雌ネジ孔部5eを有している。
【0030】
図6に於て、連結軸5は、下方から雌ネジ孔部5eに螺合可能な連結ボルト32が螺着されると共に、連結ボルト32が雌型回転軸A1 の取着雌ネジ部a1 に螺着することで、回転軸Aに取着されるものである。また、駆動歯車11が螺着されるものである。また、駆動歯車11を雌型回転軸A1 に、同軸心状に連結するものである。また、雄ネジ部5aに駆動歯車11の下方から逆ネジのナット部材34が螺着されるものである。また、回転刃1を回転軸心L1 と同軸心状に配設可能なものである。
【0031】
図7に於て、連結軸5は、上方から雌ネジ孔部5eに、雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 が螺着することで、雄型回転軸A2 に取着されるものである。また、駆動歯車11が螺着されるものである。また、駆動歯車11を雄型回転軸A2 に、同軸心状に連結するものである。また、雄ネジ部5aに駆動歯車11の下方から逆ネジのナット部材34が螺着されるものである。また、回転刃1を回転軸心L1 と同軸心状に配設可能なものである。
【0032】
つまり、連結軸5を回転軸Aから取り外し、連結部材7からケーシング4を取り外すと、減速往復動装置3及び鋸刃2は刈払機本体Kから取り外される。言い換えると、減速往復動装置3は刈払機本体Kに着脱自在に設けられている。
【0033】
また、連結軸5の別の実施の一例として、図8及び図9に示す別の連結軸5は、駆動歯車11の逆ネジのネジ孔11aに螺合する雄ネジ部5aと、駆動用ベアリング13が嵌合する軸部5bと、上フランジF1 の小突部Faが内嵌され回転軸心L1 と同心状の円形の小凹部5cと、回転刃1の中心貫孔1aが嵌合され回転軸心L1 と同心状の円環壁部5dと、を有している。さらに、図8に示すように連結ボルト32を挿入及び係止可能かつ、図9に示すように雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 に螺着可能な段付長ナット部材33を挿入及び係止可能な、段付孔部5fを形成したものである。
【0034】
図8に於て、別の連結軸5は、下方から連結ボルト32が、別の連結軸5に挿入され、雌型回転軸A1 の取着雌ネジ部a1 に螺着することで、雌型回転軸A1 に取着されるものである。また、駆動歯車11が螺着されるものである。また、駆動歯車11を雌型回転軸A1 に、同軸心状に連結するものである。また、雄ネジ部5aに駆動歯車11の下方から逆ネジのナット部材34が螺着されるものである。また、回転刃1を回転軸心L1 と同軸心状に配設可能なものである。
【0035】
図9に於て、別の連結軸5は、下方から段付長ナット部材33が、別の連結軸5に挿入され、雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 に螺着することで、雄型回転軸A2 に取着されるものである。また、駆動歯車11が螺着されるものである。また、駆動歯車11を雄型回転軸A2 に、同軸心状に連結するものである。また、雄ネジ部5aに駆動歯車11の下方から逆ネジのナット部材34が螺着されるものである。また、回転刃1を回転軸心L1 と同軸心状に配設可能なものである。
【0036】
図12に示すように、帯板状鋸刃2は両刃型であって、かつ、鋸刃2の先端に抜け防止用段付部38,38を介して幅広部39が形成されている。幅広部39の先端辺部に円弧状切欠部40が形成されている。帯板状鋸刃2が、上記幅広部39以外の部位は、その基端から漸次幅Wが増加する先端拡幅テーパ状である。
【0037】
図13(a)に示すように、幅広部39を矩形状に形成するも良い。また、図13(b)に示すように、幅広部39を、アール部41を有する矩形状とするも良い。また、図13(c)に示すように、幅広部39を半円状とするも良い。
【0038】
次に、本発明の伐採機の第2の実施の形態について説明する。
図2は、本発明の伐採機の第2の実施の形態を示す全体図である。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態と同様の鋸刃2が水平状に突設された減速往復動装置3を、刈払機本体Kの下部に連結し配設したものであって、図10に示すように、連結軸5と上フランジF1 との間に第1の実施の形態の回転刃1と同等の厚さを有するワッシャー部材9を挟んで取着したものである。
つまり、第2の実施の形態は、刈払機本体Kの回転軸Aの回転運動を第1の実施の形態と同様の減速往復動装置3を介して鋸刃2に往復移動させるものである。
【0039】
ここで、図17・図18に示す比較例について説明すると、鋸刃bの先端まで刃部hがあるような鋸刃bで竹を切断する場合、切断作業中に、図17(a)に示すように、鋸刃bの先端が竹eの切り口cから図17(a)の矢印R方向に外れやすく、その後、図17(b)や図18に示すように、鋸刃bが切り口(スリット)c以外の部分に図17(b)や図18の矢印S方向に衝突して弯曲する(ねじれたり、歪んだりする)というバックリングを起こしやすいという欠点がある。本実施の形態では、このようなことが起こらない。
【0040】
図15・図16は、本発明の第3の実施の形態の鋸刃2を示す。帯板状鋸刃2は、両刃型であって、かつ、その先端に、鋸刃を省略した直線状遊び部42が、被切断用竹Eの外径D以上の長さLにわたって形成されている。好ましくは、直線状遊び部42が、被切断用竹Eの外径D以上であってかつ被切断用竹Eの外径Dの2倍以下の長さLにわたって形成されている。長さLがこの範囲にある場合、鋸刃2が竹Eの一部から鋸刃2が外れそうになると、手にかかる力又は振動が弱くなり、鋸刃2の最先端が抜け出そうとなっていることが判る。そして、バックリングを防止し、また、減速往復動機構の損傷を防止することができる。長さLが外径Dよりも短い場合、適切にバックリングや減速往復動機構の損傷を防止することができない。長さLが外径Dよりも長い場合、全体長さが不必要に長くなり、無駄である。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
【0041】
なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、鋸刃2は片刃でも良い。また、竹E以外のものを切断する場合は、抜け防止用段付部38や直線状遊び部42を省略可能である。また、第2の実施の形態の鋸刃2を第3の実施の形態の鋸刃3と置き換えたものとするも良い。また、上述した刈払機本体Kは、従来の刈払機の本体(原動機や操作杆等)を流用したものでも、本発明に対応した専用のものでも良い。また、刈払機本体Kは、原動機Kaを肩に掛けるものや、操作杆Kbに車輪やコロ等を付設した、手押し型のものでも良い。
また、従動歯車12に従動用軸17を一体状に設けても良い。また、従動歯車12にカム部材21を一体状に設けても良い。また、ケーシング4と押え部材25とを一体状に設けても良い。
また、カム部材21の外輪郭形状は、楕円や略三角形状や卵型等、設計変更自由である。また、カム受け部24は、カム部材21が摺接し、往復スライド部材22を往復移動させることが可能な形状であれば、上述した楕円形状に限らず設計変更自由である。
また、従来の上フランジF1 の円形の小突部Faを従来の回転刃1’の中心孔1’aよりも小径に設け、小径となった小突部Faと嵌合可能(同軸心状)に連結軸5の小凹部5cを形成し、さらに、従来の回転刃1’を取着可能に連結軸5の円環壁部5dを形成しても良い。つまり、回転軸Aに同心状に取着されると共に従来の回転刃1’を同心状に取着可能な連結軸5としても良い。
また、往復スライド部材22が往復移動する際に、ケーシング4からガイド孔22bが露出しないように、ケーシング4又はガイド孔22bを設けるのが望ましい。
また、第2の実施の形態で、ワッシャー部材9を省略しても良い。また、上フランジF1 と連結軸5を一体状に設けても良い。また、減速往復動装置3を刈払機本体Kに固設しても良い。
【0042】
上述した本発明の伐採機の第1の実施の形態の使用方法(作用)について説明する。
第1の実施の形態は、刈払機本体Kの原動機Kaによって、回転軸Aが回転した際に、連結軸5によって回転が駆動歯車11に伝達され駆動歯車11が回転軸Aと同じ回転数で回転する。
【0043】
駆動歯車11が回転することで、小径の駆動歯車11と噛合する大径の従動歯車12が回転する。この際、従動歯車12は、駆動歯車11よりも少なく回転する。回転軸Aの回転速度は、減速ギヤ機構10によって(3分の1に)減速される。例えば、回転軸Aが6000rpmで駆動する際、従動歯車12は、2000rpmで回転する。
【0044】
従動歯車12が回転することで、従動歯車12に固設されたカム部材21は回転する。カム部材21の外周面21cの一部が、カム受け部24の内周面24aに摺接する。カム部材21が1回転することで、往復スライド部材22が1往復移動する。例えば、回転軸Aが6000rpmで駆動する際、従動歯車12は、2000rpmで回転し、往復スライド部材22は、1分間で2000往復する。つまり、回転軸Aの回転は、回転往復運動変換機構20によって、鋸刃2で竹E等を切断するのに適した直線往復運動に変換される。
【0045】
ここで、図11に、カム部材21と往復スライド部材22の要部断面作用説明図を示す。図11の(a)は、往復スライド部材22が最も後方(作業者側)にある際を示し、図11(b)は、往復スライド部材22が往復移動の中間位置にある際を示し、図11(c)は、往復スライド部材22が最も前方にある際を示したものである。
図11の(a)に於て、カム部材21が従動軸心L2 廻りに回転する際に、従動軸心L2 から最も後方側の内周面24aにカム部材21の外周面21cの一部が接触した接触点Pが、回転軸心L1 から平面視で最も後方側に離れている際に、往復スライド部材22は、最も後方側となる。
図11の(b)に於て、カム部材21の外周面21cの一部が、左右方向位置側の内周面24aに接触した接触点Pが、回転軸心L1 から平面視で最も左右方向側に離れている際に、往復スライド部材22は、前後往復するストロークの中間位置となる。
図11の(c)に於て、従動軸心L2 から最も前方側の内周面24aにカム部材21の外周面21cの一部が接触した接触点Pが、回転軸心L1 から平面視で最も前方側に離れている際に、往復スライド部材22は、最も前方側となる。
【0046】
また、往復スライド部材22が、往復運動する際に、ガイド孔22bの内面が、押え部材25と底部材26とを連結しケーシング4に固定されているボルト部材30が挿通したガイドスペーサ部材27に、摺接することで、左右方向の振れが規制される。即ち、往復スライド部材22はこじれることなくスムーズに、水平状に往復移動する。また、往復スライド部材22を往復運動させる力点(カム部材21とカム受け部24との接触点P)を前後で挟むようにガイド孔22bを設けているので、より安定してスムーズに往復移動する。
【0047】
また、往復スライド部材22は、押え部材25と底部材26とに、所定の間隔で上下にはさまれて、ガイドスペーサ部材27の厚み寸法Tと往復スライド部材22の厚さ寸法tとの差(T−t)からなる所定の隙間によって、竹E等の切断の際に、往復スライド部材22が撓むような負荷を受けてもこじれることなくスムーズに水平状に往復移動する。鋸刃2が前後方向にスムーズに往復運動する。
【0048】
つまり、回転軸Aが回転すると、回転刃1は、回転する。鋸刃2は、前後方向に往復移動する。減速往復動装置3は、回転軸Aの回転を、回転刃1が切断に適した回転数に保持しつつ、鋸刃2で竹E等を切断するのに適した往復速度の直線往復運動に変換する。
また、ケーシング4は、後方側で、操作杆Kbに連結され、前後左右上下及び回転方向に、減速往復動装置3及び鋸刃2が振れるのを防止する。
【0049】
また、連結軸5は、回転軸Aが、雌型回転軸A1 又は雄型回転軸A2 のどちらであっても、回転を確実に駆動歯車11に伝達する。
また、上フランジF1 の小突部Faに小凹部5cが嵌合し、回転刃1の中心貫孔1aに円環壁部5dが嵌合して、回転刃1を回転軸心L1 に同心状に配設させる。つまり、回転刃1は振れることなく安定して回転する。
【0050】
伐採作業の際に、作業者が起立姿勢の状態で、作業者から離れた位置で回転する回転刃1は、木や竹E等に、鋸刃2が食い付き易い案内用の切れ込みを入れる。適切な速度で往復移動する鋸刃2は、容易に竹Eや木を根元から(低位置で)伐採する。また、原動機Ka等を操作杆Kbの先端に設けていないので操作杆Kbは容易に持ち上がる。つまり、鋸刃2は、高い木の枝等を容易に伐採する。
【0051】
保守・修理の際に、刈払機本体Kが雌型回転軸A1 を有する際は、押え部材25の第2逃げ孔25cと、往復スライド部材22の第2逃がし孔23と、底部材26の第2貫通孔26cとを挿通して、連結ボルト32は容易に着脱される。つまり、ケーシング4から連結部材7を着脱すると共に、連結ボルト32を着脱することで、減速往復動装置3は、刈払機本体Kに対して容易に着脱される。また、回転刃1も容易に着脱される。
また、刈払機本体Kが雄型回転軸A2 を有する際は、ケーシング4から連結部材7を着脱すると共に、雄型回転軸A2 の取着雄ネジ部a2 に連結軸5の雌ネジ孔部5eを(螺)着脱させることで、減速往復動装置3は、刈払機本体Kに対して容易に着脱される。
また、取付部材28を着脱することで、大掛かりな分解・組立をせず、容易に鋸刃2が着脱される。
また、刈払機本体Kが故障した際に、鋸刃2が取着した減速往復動装置3を、他の刈払機本体Kに連結することで、作業の中断が防止される。
【0052】
さらに、図14に示すように、(鋸刃2に図14の矢印F方向の力がはたらいて)鋸刃2が竹Eの一部から外れそうになると、段付部38が竹Eの一部に引掛かり、それ以上の矢印F方向への動きが阻止される。
【0053】
ここで、図17と図18に示す比較例について説明する。つまり、鋸刃bの先端まで刃部hがあるような鋸刃bで竹を切断する場合、切断作業中に、図17(a)に示すように、鋸刃bの先端が竹eの切り口cから図17(a)の矢印R方向に外れやすく、その後、図17(b)や図18に示すように、鋸刃bが切り口(スリット)c以外の部分に図17(b)や図18の矢印S方向に衝突して弯曲する(ねじれたり、歪んだりする)というバックリングを起こしやすいという欠点がある。本実施の形態では、このようなことが起こらない。
【0054】
次に、本発明の伐採機の第2の実施の形態の使用方法(作用)について説明する。
回転軸Aが回転すると、第1の実施の形態と同様に、鋸刃2は、前後方向に往復移動する。減速往復動装置3は、回転軸Aの回転を、鋸刃2で竹E等を切断するのに適した往復速度に減速された直線往復運動に変換する。
刈払機本体Kの下部に配設され、ケーシング4が、後方側で、操作杆Kbに連結されているので、前後左右上下及び回転方向に、減速往復動装置3及び鋸刃2が振れるのを防止する。また、連結軸5は、回転軸Aが、従来の雌型回転軸A1 又は雄型回転軸A2 のどちらであっても、回転を確実に駆動歯車11に伝達する。また、上フランジF1 の小突部Faに小凹部5cが嵌合し、駆動歯車11を回転軸心L1 に同心状に配設させる。
また、伐採作業の際に、第1の実施の形態と同様に、作業者が起立姿勢の状態で、作業者から離れた位置で適切な速度で往復移動する鋸刃2は、容易に竹Eや木等を根元から伐採する。また、高い位置の枝等を容易に伐採する。
また、保守・修理の際に、第1の実施の形態と同様に、刈払機本体Kに対して減速往復動装置3は容易に着脱される。
また、第1の実施の形態と同様に、バックリングを防止することができる。
【0055】
第3の実施の形態の使用方法(作用)は、第1の実施の形態と同様なので、説明を省略する。(バックリング及び減速往復動装置3の損傷を防止する点については、上述のとおりである。)
【0056】
以上のように、本発明は、減速ギヤ機構10及び回転往復運動変換機構20を備えた減速往復動装置3を、刈払機本体Kの下端の回転軸Aに取着された回転刃1の下方に、配設し、さらに、帯板状鋸刃2を、減速往復動装置3から前方水平状に突設したので、竹Eや木を根元側(低位置で)で伐採できる。また、回転刃1を高回転で回転させると共に、鋸刃2を往復運動させることができる。また、作業者が起立姿勢の状態で作業できる。楽な姿勢で長時間の作業ができる。作業者から適度に離れた安全な位置で竹Eや木等を伐採できる。また、草等の刈払機として使用できる。また、回転刃1で、木や竹E等に、鋸刃2が食い付き易い案内用の切れ込みを入れることができる。つまり、鋸刃2での伐採作業を迅速かつ容易にできる。また、高所の枝等も伐採できる。
【0057】
また、回転軸Aを下端に有する刈払機本体Kの回転軸Aに連動連結される減速ギヤ機構10及び回転往復運動変換機構20を備えた減速往復動装置3を、刈払機本体Kの下部に配設し、さらに、帯板状の鋸刃2を、減速往復動装置3から前方水平状に突設したので、竹Eや木を根元側(刈払機本体Kの下部で)で伐採できる。刈払機2の回転軸Aの回転を利用して鋸刃2を往復移動させることができる。また、作業者が起立姿勢の状態で作業できる。楽な姿勢で長時間の作業ができる。作業者から適度に離れた安全な位置で竹Eや木等を伐採できる。回転体ではない往復移動体である鋸刃2で安全に伐採作業できる。また、高所の枝等も伐採できる。
【0058】
また、減速ギヤ機構10は、回転軸Aの回転軸心L1 と同軸心状に回転可能に設けられる小径の駆動歯車11と、駆動歯車11に噛合する大径の従動歯車12と、を有し、回転往復運動変換機構20は、従動歯車12に固設されたカム部材21と、カム部材21が摺接する内周面24aを有するカム受け部24を形成した往復スライド部材22と、を有し、往復スライド部材22に鋸刃2が取着されるので、回転軸Aの回転を減速させて、直線往復運動に変換できる。
鋸刃2を伐採に適した速度で往復運動させることができる。回転軸Aの回転より減速して回転する従動歯車12の回転を利用して往復スライド部材22を往復移動させることができる。往復移動用のモータやエンジンを新たに設けず、刈払機本体Kの回転軸Aの回転を利用して鋸刃2を往復運動させることができる。
【0059】
また、往復スライド部材22は、一枚板状に形成されると共に前後方向に長いガイド孔22bを複数有し、かつ、カム受け部24を間としてその前後位置にガイド孔22bを配設し、さらに、板状の押え部材25と板状の底部材26とに、上下に挟まれて配設され、ガイド孔22bに、押え部材25と底部材26とを連結するボルト部材30が挿通されているので、往復スライド部材22を左右方向にこじれることなくスムーズに往復運動させることができる。往復スライド部材22を上下方向にこじれることなくスムーズに往復運動させることができる。往復スライド部材22及び鋸刃2を確実に水平状に往復移動させることができる。伐採作業の際に、鋸刃2が振動する(ビビる)のを軽減する。
【0060】
また、帯板状鋸刃2は両刃型であって、かつ、鋸刃2の先端に抜け防止用段付部38,38を介して幅広部39を形成したので、鋸刃2が竹Eの一部からが外れそうになると、段付部38が竹Eの一部に引掛かり、バックリングを防止することができ、さらに、減速往復動装置が破損する事故も防止できる。
また、帯板状鋸刃2は、両刃型であって、かつ、その先端に、鋸刃を省略した直線状遊び部42を、被切断用竹Eの外径D以上の長さLにわたって形成したので、鋸刃2が竹Eの一部から外れそうになると、手にかかる力が弱くなり、バックリングしそうになっていることが判る。そして、バックリングを防止することができ、さらに、減速往復動装置が破損する事故も防止できる。
また、帯板状鋸刃2が、幅広部39又は遊び部42以外の部位において、その基端から漸次幅Wが増加する先端拡幅テーパ状なので、鋸刃2が竹Eを切り進む方向の分力が発生して効率良く切断が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明の伐採機の第1の実施の形態の全体図である。
【図2】本発明の伐採機の第2の実施の形態の全体図である。
【図3】第1の実施の形態の要部分解斜視図である。
【図4】従来の回転軸の近傍の要部断面図である。
【図5】従来の回転軸の近傍の要部断面図である。
【図6】連結軸の近傍の要部断面図である。
【図7】連結軸の近傍の要部断面図である。
【図8】別の実施の一例の連結軸の取着状態を説明する要部断面図である。
【図9】別の実施の一例の連結軸の取着状態を説明する要部断面図である。
【図10】第2の実施の形態の要部断面図である。
【図11】作用説明図である。
【図12】第1の実施の形態の鋸刃を示す平面図である。
【図13】変形例を示す要部拡大平面図である。
【図14】段付部の作用を説明する要部断面図である。
【図15】第3の実施の形態の鋸刃を示す平面図である。
【図16】説明図である。
【図17】比較例を示す説明図である。
【図18】比較例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0062】
1 回転刃
2 鋸刃
3 減速往復動装置
10 減速ギヤ機構
11 駆動歯車
12 従動歯車
20 回転往復運動変換機構
21 カム部材
22 往復スライド部材
22b ガイド孔
24 カム受け部
24a 内周面
25 押え部材
26 底部材
30 ボルト部材
38 抜け防止用段付部
39 幅広部
42 直線状遊び部
A 回転軸
D 外径
E 竹
K 刈払機本体
L 長さ
1 回転軸心
W 幅
【出願人】 【識別番号】502387739
【氏名又は名称】藤井 芳行
【出願日】 平成20年3月24日(2008.3.24)
【代理人】 【識別番号】100080746
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 武嗣
【公開番号】 特開2009−171947(P2009−171947A)
【公開日】 平成21年8月6日(2009.8.6)
【出願番号】 特願2008−76154(P2008−76154)