本発明は、草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機に関する。

田畑の土手等に生育する雑草等を除去するための器具として、携帯型動力草刈機がある。この草刈機は、刈払機とも呼ばれるタイプのものであり、小型エンジンによって発生させられる回転動力を操作管の先端の回転刃取付け軸に取付けた回転刃に伝えるように構成されており、作業者は、スロットルレバーによってエンジンないしこれによって回転させられる回転刃の回転を制御しつつ、操作管を振回して所望の草刈り作業を行なう。操作管の先端には、操作管に通挿された伝動軸の軸線方向に対して回転刃取付け軸の軸線方向に角度を持たせるためにベベルギヤを組み込んだギヤケースが取付けられており、回転刃は、ギアケースから延びる回転刃取付け軸に対して取付けられる。

この種の携帯型動力草刈機に適した回転刃として、特許文献1に示されたものがある。同文献に示された回転刃は、本願の発明者が提案したナイロンコード(コード状切断部材)式の回転刃であり、草刈機の回転刃取付け軸に取付けられて、回転刃取付け軸とともに回転し、コード状切断部材を保持する保持部材に加え、この保持部材に対してその回転軸を中心として回転可能に支持されたガイド部材を装備している点に特徴づけられる。

上記構成を備える特許文献1の回転刃においては、ガイド部材には回転刃取付け軸からの回転力が伝達されないので、たとえば、ガイド部材が地面に接した状態においてはこのガイド部材が回転せず、保持部材のみが高速回転をする。そして、雑草等の切断対象は、ガイド部材により、このガイド部材の外周よりも内方への進入が阻止されるので、高速旋回するコード状切断部材の先端部分によって効率的に切断されるという優れた機能を有する。

また、雑草等には、地面から垂直に茎が延びる直立型のもののほか、アサガオ類などのつる性の雑草がある。このようなつる性の雑草のつるは、直径2〜3mmでしなやかに撓み、地面を這い、または、他の雑草類に巻き付くように数mにも及んで延び、しかも、引っ張り力に対して強いという性質をもっている。このようなつる性の雑草の場合、特許文献1の回転刃では、高速旋回するコード状切断部材がつるに当たっても、つるは切断されることがなく、コード状切断部材にからんだまま保持部材が回転することにより、保持部材とギヤボックスとの間の隙間に巻き付いてしまい、草刈り作業が継続不能となることがあった。

国際公開WO2007/023758号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、旋回するコード状切断部材の先端で雑草等の切断を行うようにガイド部材を備えた草刈機用回転刃において、より効率的な切断作業を行うことができる草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第1の側面によって提供される草刈機用回転刃は、草刈機の回転刃取付け軸に取付けられて回転させられる保持部材と、上記保持部材に基端側が保持され、先端側が半径方向外方に導出させられたコード状切断部材と、上記保持部材の下位において当該保持部材に対してその回転軸心を中心として相対回転可能なガイド部材と、を備えた草刈機用回転刃であって、上記保持部材には、その上面側において、半径方向外方に向けて開放する周溝を形成する保護部材が設けられていることを特徴とする。

好ましくは、上記保持部材には、当該保持部材の比重より大の比重をもち、上記保持部材と合わせた保持部材構成体の慣性質量を増大させる質量増大部材が付属させられている。

好ましくは、上記質量増大部材は、上記保持部材の質量の0.5〜2.0倍の質量を有する。

好ましくは、上記保持部材は大部分が樹脂で形成されており、上記質量増大部材は金属で形成されている。

好ましくは、上記質量増大部材は、上記保持部材の上面側に設置した所定厚みの板状をしており、上記保護部材は、上記質量増大部材の上面に設置されている。

好ましくは、上記ガイド部材は、樹脂製である。

好ましくは、上記コード状切断部材は、ナイロン製である。

好ましくは、上記保持部材は、上記回転刃取付け軸に連結されてこの回転刃取付け軸と一体回転するとともに、上記コード状切断部材の基端側を巻回状態で収容する本体部と、上記本体部に対してその上位に位置し、上記回転刃取付け軸の軸方向に所定のストロークで移動可能かつ上記回転刃取付け軸周りに相対回転操作可能に組み合わされ、上記コード状切断部材の基端側端部が連結された操作部と、上記操作部を上記軸方向の一方方向に付勢する弾性部材と、上記操作部が上記弾性部材の弾力によって上記ストロークにおける所定位置にあるときこの操作部と上記本体部との相対回転を阻止するとともに、上記操作部が上記弾性部材の弾力に抗して上記所定位置から移動させられたときにこの操作部と上記本体部との相対回転を許容するクラッチ機構と、を備える。

好ましくは、上記クラッチ機構は、上記操作部において回転方向に沿って設けられた複数の第1係合部と、上記本体部において回転方向に沿って設けられた複数の第2係合部と、を有しており、上記第1係合部と上記第2係合部とが係合することにより、上記操作部と上記本体部との相対回転が阻止される。

本発明の第2の側面によって提供される草刈機は、動力源と、この動力源の動力によって回転駆動される回転刃取付け軸と、を備え、上記回転刃取付け軸には、上記本発明のだ1の側面に係る刈機用回転刃が取付けられていることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る草刈機用回転刃およびこれを用いた草刈機の一例の全体斜視図である。

本発明の一実施形態に係る草刈機用回転刃の縦断面図である。

図2に示す草刈機用回転刃の作用説明用縦断面図である。

図2のIV-IV線に沿う断面図である。

図2に示す草刈機用回転刃の作用説明用一部平面図である。

図5の一部拡大図である。

図2に示す草刈機用回転刃の一部底面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図1〜図7は、本発明に係る草刈機用回転刃およびこれが用いられた草刈機の一実施形態を示している。図1によく表れているように、草刈機Bにおいては、操作管12の基端側には、駆動源としての小型エンジン11が連結されており、その回転出力が、操作管12に内挿された伝動軸13を介して操作管先端部に伝達される構成となっている。小型エンジン11としては、作業者の携帯性を考慮して、たとえば排気量が25cc程度のものが用いられる。操作管12の基端には小型エンジン11が直接的に取り付けられる場合もあるし、フレシキブルな伝動軸を介してたとえば背負い枠に搭載されるエンジンが連結される場合もある。図2および図3によく表れているように、操作管12の先端部のギヤケース16には、回転刃取付け軸14が支持され、この回転刃取付け軸14と伝動軸13とは、ギヤケース16内に組み込まれたベベルギヤ機構(図示略)によって連携されている。回転刃取付け軸14には、その外周にスプラインが形成されているとともに、軸端には、軸方向に延びるねじ穴14aが形成されている。

上記回転刃取付け軸14には、本発明によって特徴づけられる回転刃A1が取り付けられる。

この回転刃A1は、図2および図3によく表れているように、上記回転刃取付け軸14に取付けられて回転させられ、かつ、コード状切断部材の一例としてのナイロンコード切断刃4aを保持する保持部材100と、この保持部材100に対してその回転軸心(回転刃取付け軸14と同一軸心)を中心として相対回転可能なガイド部材200とを備えている。

本実施形態では、保持部材100は、回転刃取付け軸14にスプライン嵌合される支持ピース150と、下部ピース110と、これら支持ピース150と下部ピース110との間に挟持されるように支持されるナイロンコード収容ケース120と、このナイロンコード収容ケース120に重ねられるカバー体140(操作部)とを備えている。下部ピース110は、回転刃取付け軸14のねじ穴14aに螺合される取付けボルト15に外嵌されている。

支持ピース150は、回転刃取付け軸14に対して相対回転不能にスプライン嵌合するスプライン孔151aを有するボス部151と、このボス部151の下端から水平方向外方に延びるフランジ部152と、このフランジ部152の周部上面から上方に延びる筒部153と、この筒部153の上部から水平方向外方に突出する環状突部155とを有しており、フランジ部152の下面中心部には、短軸円柱状の膨出部154が形成されている。下部ピース110は、中心孔111aを有するボス部111と、水平方向外方に延びるフランジ部112とを有し、フランジ部112の上面中央には、短軸円柱状の膨出部113が形成されており、この膨出部113の外径は、支持ピース150の膨出部154と同じである。これら支持ピース150と下部ピース110とは、たとえばアルミニウムなどの所定の強度を有する金属によって形成されている。

ナイロンコード収容ケース120は、支持ピース150の膨出部154と下部ピース110の膨出部113とに中心孔121aが同時に外嵌され、支持ピース150のフランジ部152の下面と下部ピース110のフランジ部112の上面との間に挟持される内向フランジ部121と、この内向フランジ部121の外周につながる環状のハウジング部122とを備え、たとえば樹脂一体成形によって形成される。ハウジング部122は、円筒状の内周壁122a、この内周壁122aの下端から水平に延びるドーナツ円板状の底壁122b、およびこの底壁122bの外周部から垂直上方に延びる円筒状の外周壁122cによって囲まれており、上方が開放する溝状とされている。

カバー体140は、ナイロンコード収容ケース120のハウジング部122の上方開放部分を塞ぐようにして配置されている。本実施形態では、カバー体140は、ドーナツ円板状の天板部141と、この天板部141の内周縁から下垂し、ハウジング部122の内周壁122aに上下スライド移動可能に外嵌される筒胴部143と、天板部141の外周縁から下垂し、ハウジング部122の外周壁122cに上下スライド移動可能に外嵌される周壁部142と、筒胴部143の内周面から内方に突出する環状突部144とを有し、たとえば樹脂一体成形により形成される。

カバー体140の天板部141の上面には、たとえば、鉄などの、ハウジング部122やカバー体140を構成する樹脂に対して比重が大の材質からなる質量増大部材130が、接着やねじ付けなどの手段(図示略)により固定されている。この質量増大部材130は、ドーナツ円板状をしており、その外径はカバー体140の外径よりやや大きく、外周には、好ましくはローレット132が形成されている。なお、この質量増大部材130は、保持部材100(支持ピース150、下部ピース110、ナイロンコード収容ケース120およびカバー体140)の総質量の0.5〜2.0倍の質量を有するように、適宜材質、外径、厚みが設定される。

質量増大部材130の上面にはさらに、雑草や塵埃等が半径方向内方に進入するのを阻止するための保護部材170が取付けられている。この保護部材170は、図2によく表れているように、ドーナツ円板状の底面部171と、この底面部171の外周から上方に向けて起立する筒部172と、この筒部172の上端から半径方向外方に延出するフランジ部173とを有する。フランジ部173の外周には、好ましくは、ローレット177が設けられる。底面部171は、その内径が質量増大部材130の内径と略一致させられている。この保護部材170は、たとえば、底面部171に開けたねじ通し孔176を通したねじ174を質量増大部材130に開けたねじ孔137にねじ込むなどして、質量増大部材130の上面に固定される。質量増大部材130の上面にこのような保護部材170を設けることにより、質量増大部材130と、筒部172の外周と、フランジ部173とが協働して、半径方向外方に向けて開放する断面コ字状の周溝175が形成される。この保護部材170は、樹脂または金属によって形成することができ、金属で形成する場合、上記質量増大部材130と協働してフライホイール効果を発揮することができる。なお、本実施形態における保護部材170は、筒部172は、上下方向に延びる円筒状をしていて、フランジ部173との境界が明確であるが、たとえば、筒部172からフランジ部173にかけて、上方に向かうほど拡径するラッパ状ないしアサガオ状としてもよい。要するに、保護部材170は、質量増大部材130の上面と協働して、半径方向外方に向けて開放する周溝175が形成されるように構成すればよい。

このカバー体140は、筒胴部143がハウジング部122の内周壁122aに外嵌されるとともに、環状突部144が支持ピース150の筒部153の外面に嵌合し、かつ、周壁部142がハウジング部122の外周壁122cに外嵌された状態で、所定ストロークで上下方向に移動可能であるとともに、回転刃取付け軸14周りに回転可能である。また、支持ピース150の環状突部155の下面とカバー体140の環状突部144の上面との間には、圧縮コイルバネ156が介装されており、これにより、カバー体140は、常時、下方に向けて付勢されている。

カバー体140の筒胴部143の下端には、複数の矩形の凹入部145aを周方向に等ピッチで形成することにより、下方に突出する複数の矩形の係合突部145が形成されている。一方、ハウジング部122の底壁122bの内周部上面には、上記凹入部145aに嵌合しうる複数の矩形の係合突部131が形成されている。この係合突部131のハウジング部122の半径方向幅は、カバー体140の筒胴部143の厚みと対応している。ハウジング部122の係合突部131は、カバー体140の隣接する係合突部145間の凹入部145aとの周方向の位置が一致したとき凹入部145aに嵌合し、こうしてハウジング部122の係合突部131とカバー体140の係合突部145とは、相互係合状態となり、カバー体140のハウジング部122ないしナイロンコード収容ケース120に対する相対回転が阻止される。また、このようなハウジング部122の係合突部131とカバー体140の係合突部145との係合状態は、カバー体140が圧縮コイルバネ156によって常時下方に付勢されていることにより、安定的に維持される。

また、質量増大部材130の外周、もしくは保護部材170のフランジ部173の外周をつかむなどしてカバー体140を圧縮コイルバネ156の付勢力に抗して上方に引き上げると、カバー体140の係合突部145とハウジング部122の係合突部131との係合状態が解除され、カバー体140をハウジング部122ないしナイロンコード収容ケース120に対して相対回転させることが可能となる。上記したように、質量増大部材130の外周にローレット132が形成され、また、保護部材170のフランジ部173の外周にローレット177が形成されているので、質量増大部材130の外周もしくは保護部材170のフランジ部173の外周をつかんでカバー体140を引き上げ、回転させる操作が容易となる。また、保護部材170のフランジ部173の下方には、周方向外方に開放する周溝175が形成されているので、この周溝175が指掛け部として機能し、フランジ部173の外周をつかんでカバー体140を引き上げる操作かよりしやすくなる。

図2、図3および図5に表れているように、カバー体140の天板部141の適所には、周方向に隣接する一対の孔147が形成されており、これら孔147に一連長尺のナイロンコード4の長手方向中心付近を通し、実質的に2本となったナイロンコード4がナイロンコード収容ケース120のハウジング部122に収容されている。本実施形態では、カバー体140の筒胴部143に外嵌されるようにして、巻き胴部材135が設けられており、ナイロンコード4は、この巻き胴部材135の外周に巻き取られた状態でハウジング部122に収容されている。2本のナイロンコード4の先端側は、ナイロンコード収容ケース120にその直径方向に対向するように2箇所開けた導出孔123からそれぞれ外部に導出され、このように導出された部分の先端側が、ナイロンコード切断刃4aとして機能することになる。なお、本実施形態では、導出孔123は、ナイロンコード収容ケース120の外周壁122cに形成した貫通孔124に、耐摩耗性に優れたアルミ製の筒状カラー125が装着された構成とされている。また、質量増大部材130には、カバー体140の天板部141に設けた一対の孔147を臨ませる貫通穴133が設けられており、この貫通穴133を通じてナイロンコード4の装填が可能である。ナイロンコード4は、たとえば直径3mmのものが使用される。

ハウジング部122の直径は、たとえば直径約100mm、質量増大部材130の直径は、たとえば、110mmである。保護部材170については、そのフランジ部173の外径が質量増大部材130の直径より小であればよく、それに伴い、筒部172の外径は、フランジ部173の外径よりも小となる。

図2、図3および図4から理解されるように、カバー体140をナイロンコード収容ケース120に対して相対回転させると、このカバー体140の筒胴部143に巻き胴部材135を介して巻回保持されたナイロンコード4が、カバー体140とともにナイロンコード収容ケース120に対して相対回転させられる。すなわち、カバー体140の回転操作に応じて、導出孔123から導出されるナイロンコード切断刃4aの長さを調節することができる。ここで、カバー体140をナイロンコード収容ケース120に対してナイロンコード巻取り方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃4aの延出長さを短縮することができ、逆に、ナイロンコード繰り出し方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃4aの延出長さを延長することができる。

ガイド部材200は、中心筒部211およびこの中心筒部211の下端から延出する円板部220を備え、好ましくは樹脂により一体成形されている。円板部220の厚みは、たとえば4mmである。本実施形態においては、円板部220は、水平平板状であり、その外周部には、複数の凹部240が形成されている。本実施形態では、この複数の凹部240は、円板部220の円形外周縁から凹入するように、周方向に等ピッチで形成されている。なお、このガイド部材200の円板部220の下面は、少なくとも、複数の凹部240が形成される周縁領域以外は、平坦としてある。また、このガイド部材200の上面には、このガイド部材200の上面とナイロンコード収容ケース120との間の隙間を塞ぐようにして、環状凸部250が設けられている。

図5および図6に詳示するように、凹部240は、その底部(最深部)241からハウジング部122の回転方向(矢印N方向)前方側に続く第1傾斜部242と、底部241からハウジング部122の回転方向後方側に続く第2傾斜部243とをそれぞれ有する。ガイド部材200の半径方向rに対する第1傾斜部242の第1傾斜角度θ₁は、半径方向rに対する第2傾斜部243の第2傾斜角度θ₂より大となっている。第1傾斜角度θ₁は、好ましくは60°〜80°の範囲に設定され、第2傾斜角度θ₂は、好ましくは0°〜20°の範囲に設定され、凹部240の深さdは、好ましくは5〜15mmに設定される。図示するガイド部材200では、その直径を約350mmとしており、凹部240の深さdは約7mmに、第1傾斜角度θ₁は75°に、第2傾斜角度θ₂は0°に設定してある。したがって、この場合、凹部240の開口幅wは、約26mmである。

本実施形態のガイド部材200ではまた、凹部240は、ガイド部材200の周方向に連続して設けている。したがって、隣り合う凹部240間は、三角山状の突起を構成する。本実施形態のガイド部材200では、この突起の頂部、および、各凹部240の底部は、半径1〜2mm程度のアールを設けている。また、本実施形態のガイド部材200では、第1傾斜部242および第2傾斜部243は、ともに直線状に延びるように形成しているが、これに限定されず、それぞれ、若干凸または凹にラウンドしていてもかまわない。

本実施形態のガイド部材200ではまた、図2および図3によく表れているように、凹部240の内面、すなわち、第1傾斜部242および第2傾斜部243の内面は、ガイド部材200の下面から続き、上方に向かうほどガイド部材200の半径方向外方に変位するように傾斜する主傾斜面244と、ガイド部材200の上面から続き、下方に向かうほどガイド部材200の半径方向外方に変位するように傾斜する副傾斜面245とを組み合わせた面としてある。本実施形態のガイド部材200では、その厚みが上記したように約4mmであり、主傾斜面の半径方向幅w₁は約10mm、副傾斜面の半径方向幅w₂は約2mmである。

図2、図3および図5に表れているように、このガイド部材200における中心筒部211の内面には、ベアリング230の外輪231が圧入保持されている。

回転刃取付け軸14に対する回転刃A1の取付けは、たとえば、次のようにして行われる。まず、支持ピース150、下部ピース110、ナイロンコード収容ケース120、カバー体140を組み合わせ、ナイロンコード4を上記のようにナイロンコード収容ケース120内に収容した状態の保持部材100を、支持ピース150のボス部151のスプライン孔151aを回転刃取付け軸14にスプライン嵌合させることにより、回転刃取付け軸14に保持させる。次いで、ガイド部材200を、これに圧入保持させたベアリング230の内輪232を下部ピース110のボス部111の下端に突き当てた状態において保持する。次いで、取付けボルト15をベアリング230の内輪232、下部ピース110のボス部111に通挿しつつ、回転刃取付け軸14の軸端に設けたねじ穴14aにねじ込む。これにより、回転刃取付け軸14ないし支持ピース150と、取付けボルト15の頭部15aとの間に、下部ピース110のボス部111、およびベアリング230の内輪232が挟圧固定される。このとき、同時に、ナイロンコード収容ケース120の内向フランジ部121が支持ピース150のフランジ部152と下部ピース110のフランジ部112との間に挟圧されるので、このナイロンコード収容ケース120もまた、回転刃取付け軸14、支持ピース150および下部ピース110と一体化される。図2および図3に表れているように、ベアリング230および取付けボルト15の頭部15aは、ガイド部材200の中心筒部211内に収容された恰好で組み立てられるので、ガイド部材200の平板状の円板部220の下面側には、何ら突起物が存在しない。

上記のように回転刃取付け軸14に取付けられた状態において、この回転刃A1は、回転刃取付け軸14の回転に伴い、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aが上記ガイド部材200の上面よりもわずかに上位の位置で回転させられ、一方、ガイド部材200は、ベアリング230によって、回転刃取付け軸14ないし保持部材100に対して回転自由な状態となる。このことはすなわち、ガイド部材200は、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aの回転中においても、草刈機Bの小型エンジン11の回転駆動力を受けて回転することはなく、外物に接触するなどした場合に、回転しない状態を維持することができることを意味する。

次に、草刈機Bないし回転刃A1の作動について説明する。

草刈機Bを用いて草刈り作業を行う際には、たとえば、スロットルレバーを操作するなどしてエンジン11のスロットルの開度を上げると、小型エンジン11の回転出力により、回転刃A1のうち、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aが図5のN方向に回転させられる。エンジン11のスロットルの開度を調節することにより、ナイロンコード切断刃4aの回転数を調節することができる。エンジン11の回転出力は、伝動軸13からギヤケース16内のベベルギヤ(図示略)により減速され、回転刃取付け軸14を介して保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aへと伝えられる。保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aの回転数は、たとえば5,000〜6,300rpmに達する。本実施形態の場合、回転刃A1の外径(ガイド部材200の外径)は350mmであるので、ガイド部材200の外周付近でのナイロンコード切断刃4aの先端部の周速は約400km/hに達する。この回転刃A1を地面に沿って移動させてゆくと、雑草等の切断対象は、ガイド部材200の外周に形成した凹部240に進入した瞬間に上記のように高速で旋回するナイロンコード切断刃4aによる横方向からの強烈な衝突を受け、その衝撃によって難なく切断される。ナイロンコード切断刃4aは、直径が高々3mm程度であり、かつ軽量であるが、先端部の周速が上記のようにきわめて高速であるため、雑草等の茎を切断するのには十分な運動エネルギを有しているのである。

より詳しくは、回転刃A1を地面に沿って移動させていくと、雑草等は、図5に示すように、その茎部Pが凹部240に捕捉された状態で高速旋回するナイロンコード切断刃4aによる切断作用を受ける。このとき、凹部240の第1傾斜部242とナイロンコード切断刃4aとが茎部Pを鋏で切るような作用をするが、第1傾斜角度θ₁が60°〜80°と大きいので、このときの切断抵抗が少なく、ナイロンコード切断刃4aの旋回速度が減速するといったことも少ない。さらに詳しくは、実際の動作においては、ナイロンコード切断刃4aはガイド部材200の上面上をきわめて高速で旋回するために、ガイド部材200との間に生じる負圧によってガイド部材200に接近する傾向をもちながら旋回する。そのため、上記した第1傾斜部242とナイロンコード切断刃4aによる茎部Pに対する鋏のような切断作用がより効率的に行えるのである。このような切断作用は、従来の回転刃によっては容易に切断することができなかった、アサガオ類のようなつる性の雑草の刈り取りにもきわめて有効である。また、凹部240の内面には、ガイド部材200の上面から続く副傾斜面245を設けているので、上記のようにナイロンコード切断刃4aがガイド部材200の上面に接近し、かりに接触に至ったとしても、ナイロンコード切断刃4aが破損するといった事態になることはない。

なお、ここで、凹部240の第2傾斜部243についての上記第2傾斜角度θ₂が20°より大きくなると、凹部240の開口幅wが広がりすぎ、凹部240による雑草の茎部Pに対する捕捉力が低下し、切断効率が悪くなる。また、凹部240の深さが5mmを下回ると、結果的に凹部240の第1傾斜部242の長さが短くなり、上記した鋏のような切断作用が低下する。また、凹部240の深さが15mmを上回ると、凹部240内に進入しうる雑草等の切断対象の量が多くなりすぎることがあり、このことも、切断効率の低下につながる。

加えて、実施形態の回転刃A1では、保持部材100に質量増大部材130を付属させているので、この質量増大部材130がフライホイールの役割をする。そのため、凹部240に多数本の雑草が捕捉されたような場合であっても、これをナイロンコード切断刃4aが切断する際の抵抗によって保持部材100の回転数が低下することを抑制することができ、このことも、切断対象の効率的な切断に大きく寄与する。

さらに、実施形態の回転刃A1では、質量増大部材130の上面に、当該質量増大部材130の上面と協働して半径方向外方に開放する周溝175を形成する保護部材170を設けているので、切断中のつる性の雑草や塵埃が保持部材100の回転に連れ回って半径方向内方に進入しようとしても、周溝175がこれらの雑草や塵埃を捕捉してそれ以上の半径方向内方への進入を阻止することができる。そのため、つる性の雑草や塵埃等がギヤケース16と保持部材100との隙間に入り込んだり、圧縮コイルバネ156を収容する空間に入り込んだりして、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aが回転不能状態に陥ったり、カバー体を上下させることが困難になったりするといった事態を効果的に回避することができる。

さらに、実施形態の回転刃A1では、ガイド部材200の上面に、ガイド部材200とナイロンコード収容ケース120との間の隙間を塞ぐように環状凸部250を形成しているので、切断中あるいは切断後の雑草や塵埃等がガイド部材200とナイロンコード収容ケース120との隙間に奥深く入り込んでガイド部材200が保持部材100とロック状態になるといった事態を効果的に回避することができる。

さらに、本実施形態の回転刃A1においては、ガイド部材200の下面が平坦であるので、このガイド部材200を地面に安定して接地させたまま、地面をすべらせ、雑草等を根元付近で切り揃えることができる。なお、ガイド部材200の凹部240には、主傾斜面245が設けられているので、地面に接地させたガイド部材200を地面にそってすべらせる際の抵抗を少なくすることができる。

このようなことから、本実施形態に係る回転刃A1によれば、この回転刃A1の重量を地面にあずけるようにしつつ、地面に沿って前後左右どの方向に移動させても、その方向の先にある雑草等を刈ることができるのであり、疲労が少なく、かつ、作業効率が著しく高まる。

上記のように、本実施形態の回転刃A1においては、ガイド部材200の平坦な下面を接地させながら切断作用を行うので、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aが高速回転している状態においても、ナイロンコード切断刃4aの先端が地面に直接接触しにくくなる。したがって、高速旋回するナイロンコード切断刃4aが地面の小石や砂を跳ね飛ばしたりすることがなく、安全であり、また、ナイロンコード切断刃4aの先端が無駄に磨耗することもない。なお、仮に、ナイロンコード切断刃4aの先端が硬質物体に接触したとしても、衝撃はナイロンコード切断刃4aが曲げ変形することによって吸収されるので、回転刃A1が衝撃によって破損するということはなく、また、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aの回転数が低下するということもない。

保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aが高速回転させられた使用状態においては、保持部材100のカバー体140は、圧縮コイルバネ156によって常時下方向に付勢されており、図2に示すように、下動位置にある状態が維持される。このとき、カバー体140の係合突部145とハウジング部122の係合突部131とが係合しており、ナイロンコード収容ケース120に対するカバー体140の相対回転が阻止されている。したがって、ナイロンコード切断刃4aは、高速回転させられても、導出孔123からの延出長さが略一定に維持される。

ナイロンコード切断刃4aは、使用を継続することによって、先端部において摩耗や切損等が起こり、導出孔123からの延出長さが次第に短くなっていく。このような場合には、小型エンジン11を停止して回転刃A1を静止させたうえでカバー体140を引き上げると、図3に示すように係合突部145,131どうしの相互係合状態が解除され、カバー体140と、ナイロンコード収容ケース120とは、相対回転が許容される状態となる。ここで、カバー体140をナイロンコード収容ケース120に対してナイロンコード繰り出し方向に相対回転させると、ナイロンコード切断刃4aの延出長さを延長することができる。この際、係合突部145,131の形成ピッチ相当分カバー体140を回転させて再び係合突部145,131を相互係合させることにより、ほぼ、係合突部145,131の形成ピッチに相当する長さずつ(たとえば、10〜15mmずつ)、ナイロンコード切断刃4aを延長することができる。

本実施形態では、カバー体140を引き上げて上動させるといった簡単な操作によって、ナイロンコード収容ケース120に対するカバー体140の相対回転を許容する状態にすることができ、ナイロンコード切断刃4aの延出長さを調節することができる。

ガイド部材200の直径は種々変更可能である。ガイド部材200の直径は、たとえば、300〜500mmの範囲で変更可能である。ガイド部材200の直径が500mmの場合、保持部材100の回転数を6300rpmとすると、ガイド部材200の周速、すなわち、ナイロンコード切断刃4aの先端の速度は、約600km/hにまで達することとなる。前述したように、回転刃A1において回転させられる部分は、保持部材100ないしナイロンコード切断刃4aだけであり、比較的大径のガイド部材200が回転させられるわけではないので、このようなナイロンコード切断刃4aの先端部の旋回速度を達成し、かつ、質量増大部材130によるフライホイール効果により、その先端部の旋回速度を維持することができるのである。このような回転刃A1を用いれば、ナイロンコード切断刃4aが描く円弧の直径が大きくその周速も高速であるために、より広い面積の領域の草刈り作業を非常に効率よく行うことができる。

なお、回転刃A1においては、2本のナイロンコード4を用いて構成されているが、ナイロンコード4の本数はこれより多くしてもよい。たとえば、4本のナイロンコード4を、ナイロンコード収容ケース120の外周壁122cの4箇所に均等に割り振って設けられた導出孔123からそれぞれ外部に導出するように構成することもできる。このようにナイロンコード4の本数、すなわちナイロンコード切断刃4aの数を増やすと、回転刃A1全体を比較的に速く移動させても雑草を適確に切断することができ、その結果、草刈り作業をより一層効率よく行うことができる。

もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されることはなく、各請求項に記載した範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

回転刃A1においては、保持部材100の構成として、カバー体140を上下させることにより、ハウジング部122に対するカバー体140の相対回転不能状態と、相対回転許容状態とを選択できる機構を採用して、簡易な操作によりナイロンコード切断刃4aの延長長さを調節できるようにしているが、かかる機構を採用するかどうかは、選択事項である。たとえば、一定長さのナイロンコード切断刃を用い、その基端側を適当な形態とした保持部材に着脱可能に取付けるようにしても、もちろんよい。

また、ガイド部材200の円板部220には、複数の貫通穴を形成してもよい。このようにすれば、ガイド部材200のさらなる軽量化を図ることができる。

さらに、本発明の回転刃A1が取付けられて使用される草刈機は、図1に示したような操作管12の先端に回転刃取付け軸14を備える構成のものに限定されず、車輪を有して地面を移動可能なフレームに、エンジン等の動力源およびこの動力源によって回転駆動される回転刃取付け軸を有する、いわゆる自走式の草刈機にも本発明の回転刃A1を取り付けて使用することができる。

A1 回転刃 B 草刈機 4a コード状切断部材(ナイロンコード切断刃) 14 回転刃取付け軸 100 保持部材 130 質量増大部材 170 保護部材 175 周溝 200 ガイド部材