本発明は、刈払機(又は草刈機等とも称される)に関し、特に、回転するコードによって芝草を刈り払うコード式の刈払機に関する。

特許文献1に、コード式の刈払機が開示されている。この刈払機は、操作棹と、操作棹の前端において回転駆動されるコードホルダと、コードホルダによって保持されるとともに、その先端がコードホルダから繰り出されるコードと、コードホルダから繰り出されたコードの余長部分を切断するトリムカッタとを備える。

特開2013−034403号公報

上記した刈払機では、コードホルダが回転駆動されたときに、コードホルダから繰り出されたコードの先端が、トリムカッタの近傍を繰り返し通過する。このとき、トリムカッタの近傍では、コードの通過に伴って圧力変動が周期的に発生し、それに起因して騒音が生じていることが確認された。本明細書は、このような騒音を低減し得る技術を提供する。

本明細書が開示する刈払機は、操作棹と、操作棹の前端において回転駆動されるコードホルダと、コードホルダによって保持されるとともに、その先端がコードホルダから繰り出されたコードと、コードホルダと共に回転するコードの余長部分を切断するトリムカッタとを備える。トリムカッタは、コードが回転する方向に関して、刃先が設けられた前端と、前端の反対側に位置する後端とを有する。トリムカッタは、コードが回転する領域からの距離が、前端よりも後端において大きくなるように、コードが回転する領域の接線に対して、傾けて配置されている。ここでいう「コードが回転する領域の接線」とは、特に、コードが回転する領域のなかで、トリムカッタの前端(即ち、刃先)が最も近接する位置における接線を意味する。

前述したように、トリムカッタの近傍では、コードの通過に伴う圧力変動が発生し、それに起因して騒音が生じている。従って、トリムカッタの近傍における圧力変動が抑制されれば、それに起因する騒音を低減することができる。この観点に基づいて、上記した刈払機では、トリムカッタが、コードが回転する領域の接線に対して、傾けて配置されている。これにより、回転するコードの先端に対して、トリムカッタが比較的に離れて位置することで、コードの通過に伴う圧力変動が抑制される。即ち、トリムカッタの近傍で生じる騒音が低減される。

実施例1の刈払機10の外観を示す側面図。

前方ユニット30の内部構造を示す断面図。

前方ユニット30の外観を示す斜視図。

トリムカッタ50と、コード44が回転する領域Aとの位置関係を示す。

図4中のV部を拡大して示す。

実施例2におけるトリムカッタ150を示す。

図9中のVII−VII線における断面図。

トリムカッタ150と、コード44が回転する領域Aとの位置関係を示す。

トリムカッタ150を、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して平行に配置した一例を示す。

実施例3におけるトリムカッタ250を示す。

図10中のXI−XI線における断面図。

トリムカッタ250と、コード44が回転する領域Aとの位置関係を示す。

トリムカッタ250を、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して平行に配置した一例を示す。

実施例4におけるトリムカッタ350を示す。

図14中のXV−XV線における断面図。

実施例5におけるトリムカッタ450を示す。

図16中のXVII−XVII線における断面図。

トリムカッタ450と、コード44が回転する領域Aとの位置関係を示す。

トリムカッタ450を、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して平行に配置した一例を示す。

実施例5におけるトリムカッタ450において、屈曲部452を湾曲部454に変更した一例を示す。

傾斜角度θとトリムカッタ50の近傍で生じる騒音との関係を測定した実験結果を示す。

トリムカッタ50の刃先(前端50a)を両刃とした一例を示す。

図22中のXXIII部を拡大して示す。

トリムカッタ50の刃先(前端50a)の変形例であって、一対の刃面50c、50dが非対称のものを示す。

本技術の一実施形態において、トリムカッタと前記した接線とが成す角度は、15度以上であってよい。このような構成によると、図21に示すように、騒音が低減される効果を十分に得ることができる。以下では、トリムカッタと前記した接線とが成す角度を、トリムカッタの傾斜角度、又は、単に傾斜角度ということがある。傾斜角度の値は特に限定されない。例えば、傾斜角度は5度以上であってもよいし、10度以上であってもよいし、15度以上であってもよいし、30度以上であってもよい。また、他の一実施形態として、刈払機は、ユーザが傾斜角度を調整し得る構成を有してもよい。

本技術の一実施形態において、トリムカッタの刃先は、一対の刃面を有する両刃であってもよい。トリムカッタが、コードの回転する領域の接線に対して傾けて配置されていると、コードが回転する方向(即ち、前記した接線)に対して、トリムカッタの外側に位置する刃面の成す角度は大きくなる。その結果、トリムカッタの切れ味が低下することがある。これを避けるためには、トリムカッタの刃先角(刃先の断面における角度)を小さくすることが考えられるが、トリムカッタの刃先の強度を低下させてしまう。この点に関して、トリムカッタの刃先が両刃であると、トリムカッタを傾けて配置した場合でも、刃先角を小さくすることなく、コードが回転する方向に対して、トリムカッタの外側の刃面が成す角度を小さくすることができる。なお、ここでいう両刃とは、刃先の付け方の一つであり、刃先の断面において両側面に刃面(傾斜面)が形成されたものを意味する。これに対して、片刃とは、刃先の断面において一側面のみに刃面(傾斜面)が形成されたものを意味する。

上記した実施形態において、トリムカッタの一対の刃面のうち、内側に位置する刃面は、前記した接線に対して、平行であってもよい。このような構造によると、トリムカッタの内側に位置する刃面が、回転するコードに干渉することを避けることができる。この場合、トリムカッタの一対の刃面は、互いに対称であってもよいし、互いに非対称であってもよい。

本技術の一実施形態において、トリムカッタは、幅広部と、前端と後端との間の寸法が幅広部よりも狭い幅狭部とを有してよい。そして、トリムカッタは、幅広部において刈払機に固定されているとともに、幅狭部において前記コードが回転する領域に対向してもよい。

トリムカッタのサイズ(特に、回転するコードの先端に対向する長さ、即ち、前端と後端との間の寸法)を小さくするほど、コードの通過に伴う圧力変動を抑制することができる。しかしながら、トリムカッタのサイズを単に小さくするだけでは、トリムカッタの強度を不足させるおそれがある。これらの点に関して、上記した実施形態では、トリムカッタが幅広部及び幅狭部を有しており、幅広部において刈払機に固定されているとともに、幅狭部において前記コードが回転する領域に対向する。このような構成によると、トリムカッタの強度低下を抑制しつつ、コードの通過に伴う圧力変動を抑制することができる。即ち、騒音の発生がさらに低減される。

本技術の一実施形態において、トリムカッタは、コードが回転する領域に対向する位置に、貫通孔又は凹部を有してもよい。このような構成によると、回転するコードの先端がトリムカッタの近傍を通過したときに、トリムカッタの近傍で発生する圧力変動が抑制される。即ち、騒音の発生がさらに低減される。

本技術の一実施形態において、トリムカッタは、コードが回転する領域からの距離が、前端よりも後端において大きくなるように、前端と後端との間に屈曲部又は湾曲部を有してもよい。このような構成によると、回転するコードの先端に対して、トリムカッタが比較的に離れて位置することで、コードの通過に伴う圧力変動が抑制される。即ち、トリムカッタの近傍で生じる騒音が低減される。

(実施例1)図面を参照して、実施例1の刈払機10について説明する。刈払機10は、園芸用の電動工具であり、芝草を刈り払うために用いられる。図1に示すように、刈払機10は、操作棹12を備える。操作棹12の後端12bには、ハンドル14及びグリップ16が設けられている。通常、ユーザは、ハンドル14とグリップ16をそれぞれ把持して、刈払機10を使用する。

グリップ16には、トリガ18と、ロックオフレバー24が設けられている。通常、トリガ18はロックされており、トリガ18の誤操作が防止されている。トリガ18のロックは、ロックオフレバー24によって解除することができる。即ち、ユーザは、ロックオフレバー24を操作しながら、トリガ18を操作する必要がある。トリガ18が操作されると、刈払機10は動作を開始し、トリガ18の操作が解除されると、刈払機10は動作を停止する。

グリップ16の下方には、バッテリパック22を着脱可能に受け入れるバッテリ取付部20が設けられている。本実施例の刈払機10は、再充電可能なバッテリパック22を電源とするコードレスタイプの電動工具である。なお、本明細書で開示する技術は、コードレスタイプのものに限られず、AC電源(例えばコンセント)にコードを介して接続されるコードタイプのものや、エンジンを原動機とするエンジン式のものにも採用することができる。

図1、図2に示すように、操作棹12の前端12aには、前方ユニット30が設けられている。前方ユニット30は、関節機構32を介して操作棹12に接続されており、操作棹12に対して揺動可能となっている。ユーザは、自己の身長や地面の傾斜に応じて、前方ユニット30の角度を調節することができる。関節機構32には、ロックオフボタン34が設けられている。ロックオフボタン34を押すと関節機構32は揺動可能となり、ロックオフボタン34を戻すと関節機構32は固定される。

前方ユニット30には、モータ36と、モータ36によって回転駆動されるコードホルダ42が設けられている。モータ36は、一対の歯車38、40を介してコードホルダ42に接続されている。コードホルダ42は、前方ユニット30に着脱可能に取り付けられている。コードホルダ42は、その内部にコード44を収容している。コード44の先端は、コードホルダ42から繰り出されており、コードホルダ42と共に回転する。本実施例の刈払機10は、コード44を高速で回転させることによって、芝草を切断する。本実施例のコード44は、一例ではあるが、ナイロンコードである。

コードホルダ42は、繰り出しボタン46を有しており、繰り出しボタン46が押されると、所定の長さのコード44を繰り出すように構成されている。ユーザが刈払機10を使用していると、コード44は摩耗や損傷を受けて切断されることがある。このような場合に、ユーザは繰り出しボタン46を地面に押し当てることで、コードホルダ42の内部からコード44を繰り出すことができる。

前方ユニット30には、保護カバー48が設けられている。保護カバー48は、主に樹脂材料で形成されている。保護カバー48は、コード44が回転する領域の一部を、上方及び側方から覆う。保護カバー48は、コード44とユーザとの間に位置し、草木や石といった物体が、ユーザに向けて飛散することを防止する。保護カバー48の形状やサイズについては、特に限定されない。

図3、図4に示すように、保護カバー48の内面には、トリムカッタ50が設けられている。トリムカッタ50は、コード44が回転する領域Aの径方向外側に位置しており、コードホルダ42と共に回転するコード44の余長部分を切断する。前述したように、ユーザが繰り出しボタン46を地面に押し当てると、コードホルダ42の内部からコード44が繰り出される。このとき繰り出されたコード44の余長部分が、トリムカッタ50に当接して切断される。

トリムカッタ50は、コード44が回転する方向Cに関して、刃先が設けられた前端50aと、前端50aの反対側に位置する後端50bとを有する。そして、トリムカッタ50は、コード44が回転する領域Aからの距離が、前端50aよりも後端50bにおいて大きくなるように、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、傾けて配置されている。なお、ここでいう接線Bとは、コード44が回転する円板状の領域Aのなかで、トリムカッタ50の前端50a(即ち、刃先)が最も近接する位置における接線を意味する。

刈払機10では、コードホルダ42が回転駆動されたときに、コードホルダ42から繰り出されたコード44の先端が、トリムカッタ50の近傍を繰り返し通過する。このとき、トリムカッタ50の近傍では、コード44の通過に伴って圧力変動が周期的に発生し、それに起因して騒音が生じる。このような騒音を低減するためには、トリムカッタ50の近傍における圧力変動を抑制することが有効である。この点に関して、本実施例の刈払機10では、トリムカッタ50が、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、傾けて配置されている。これにより、回転するコード44の先端に対して、トリムカッタ50が比較的に離れて位置することで、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。即ち、トリムカッタ50の近傍で生じる騒音が低減される。

トリムカッタ50と、コード44が回転する領域Aの接線Bとが成す角度θ(以下、単に傾斜角度θということがある)は、特に限定されない。傾斜角度θは、5度以上であってもよいし、10度以上であってもよいし、15度以上であってもよいし、30度以上であってもよい。図21は、本発明者の実験によって確認された、傾斜角度θ(横軸)と騒音の大きさ(縦軸)との関係を示す。図21に示すように、傾斜角度θが5度以上であると、トリムカッタ50の近傍で生じる騒音が有意に低減される。また、傾斜角度θが30度までの範囲では、傾斜角度θが大きくなるほど、騒音が小さくなることが確認される。ここで、図20中のグラフXは、トリムカッタ50の前端50a(即ち、刃先)と、コード44の先端との間の距離が4mmの場合の実験結果を示す。グラフYは、トリムカッタ50の前端50aと、コード44の先端との間の距離が6mmの場合の実験結果を示す。そして、グラフZは、トリムカッタ50の前端50aと、コード44の先端との間の距離が8mmの場合の実験結果を示す。

図4、図5に示すように、トリムカッタ50の刃先は、外側(即ち、コード44の反対側)に一つの刃面50cを有する片刃である。ここで、トリムカッタ50が、コード44の回転する領域Aの接線Bに対して傾けて配置されていると、コード44が回転する方向(即ち、接線B)に対して、トリムカッタ50の外側に位置する刃面50cの成す角度φは大きくなる。この場合、トリムカッタ50の刃先角αに対して、トリムカッタ50の切れ味が低下することがある。即ち、トリムカッタ50の切れ味は、トリムカッタ50の刃先角αだけでなく、接線Bに対して外側の刃面50cが成す角度φによっても左右される。図4、図5に示すトリムカッタ50の場合、この角度φは、傾斜角度θと刃先角αとの和に等しくなる。即ち、φ=θ+αの関係が成り立つ。従って、傾斜角度θと刃先角αとの和は、小さい方が好ましく、例えば45度以下であるとよい。そのためには、傾斜角度θに応じて、刃先角αを小さくすることが考えらえる。

しかしながら、トリムカッタ50の刃先角αを小さくすると、トリムカッタ50の刃先の強度も低下する。そのことから、図22、図23に示すように、トリムカッタ50の刃先は、一対の刃面50c、50dを有する両刃であってもよい。トリムカッタ50の刃先(前端50a)が両刃であると、接線Bに対して外側の刃面50cが成す角度φを維持しながら、刃先角αを大きくすることができる。即ち、φ<θ+αの関係が成り立つので、トリムカッタ50を傾けて配置した場合でも、刃先角αを小さくすることなく、トリムカッタ50の外側の刃面50cが成す角度φを小さくすることができる。

トリムカッタ50の刃先が両刃の場合、内側に位置する刃面50dは、コード44の回転する領域Aの接線Bに対して、平行であってもよい。このような構造によると、トリムカッタの内側に位置する刃面が、回転するコードに干渉することを避けることができる。ここで、図22、23に示すトリムカッタ50では、一対の刃面50c、50dが互いに対称に設けられている。これに対して、図24に示すように、トリムカッタ50の一対の刃面50c、50dは、互いに非対称に設けられてもよい。なお、図22−図24に示した刃先50の構成については、後述するトリムカッタ150、250、350、450においても、同様に採用することができる。

(実施例2)図6−図9を参照して、実施例2の刈払機について説明する。本実施例の刈払機は、実施例1の刈払機10と比較して、トリムカッタ50、150の構成のみが変更されている。従って、ここでは本実施例におけるトリムカッタ150を主に説明し、他の構成については重複する説明を省略する。

図6−図8に示すように、本実施例のトリムカッタ150は、実施例1におけるトリムカッタ50と同様に、コード44が回転する方向Cに関して、刃先が設けられた前端150aと、前端150aの反対側に位置する後端150bとを有する。その一方で、本実施例におけるトリムカッタ150は、実施例1のトリムカッタ50とは異なり、幅広部152と幅狭部154とを有する。幅狭部154では、前端150aと後端150bとの間の寸法が、幅広部152よりも狭くなっている。そして、トリムカッタ150は、幅広部152において刈払機10(詳しくは、保護カバー48)に固定されているとともに、幅狭部154においてコード44が回転する領域Aに対向する。

概して、トリムカッタ150のサイズ(特に、回転するコード44の先端に対向する長さ、即ち、前端150aと後端150bとの間の寸法)を小さくするほど、コード44の通過に伴う圧力変動を抑制することができる。しかしながら、トリムカッタ150のサイズを単に小さくするだけでは、トリムカッタ150の強度を不足させるおそれがある。これらの点に関して、本実施例の刈払機では、トリムカッタ150が幅広部152及び幅狭部154を有しており、幅広部152において刈払機に固定されているとともに、幅狭部154においてコード44が回転する領域Aに対向する。このような構成によると、トリムカッタ150の強度低下を抑制しつつ、コード44の通過に伴う圧力変動(即ち、騒音の発生)を抑制することができる。

一例ではあるが、幅狭部154の幅寸法(即ち、前端150aと後端150bとの間の寸法)は、コード44の線径の7倍以下とすることができる。但し、トリムカッタ150の材質によっては、幅狭部154の幅寸法をコード44の線径の6倍以下とすることもできる。但し、幅狭部154の幅寸法は、コード44の切断に耐え得る強度を確保するために、コード44の線径の少なくとも2倍以上とするとよく、安全率を考慮して、3倍以上としてもよい。

図8に示すように、トリムカッタ150は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、傾けて配置されていている。これに対して、図9に示すように、トリムカッタ150は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、平行に配置されてもよい。即ち、図8に示す傾斜角度θがゼロであってもよい。本実施例のトリムカッタ150は、幅狭部154を有しているので、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。従って、トリムカッタ150を傾けて配置しなくとも、トリムカッタ150の近傍で生じる騒音を抑制することができる。

(実施例3)図10−図13を参照して、実施例3の刈払機について説明する。本実施例の刈払機は、実施例1の刈払機10と比較して、トリムカッタ50、250の構成のみが変更されている。従って、ここでは本実施例におけるトリムカッタ250を主に説明し、他の構成については重複する説明を省略する。

図10−図12に示すように、本実施例のトリムカッタ250は、実施例1におけるトリムカッタ50と同様に、コード44が回転する方向Cに関して、刃先が設けられた前端250aと、前端250aの反対側に位置する後端250bとを有する。その一方で、本実施例におけるトリムカッタ250は、実施例1におけるトリムカッタ50とは異なり、コード44が回転する領域Aに対向する位置に、貫通孔252を有する。なお、貫通孔252に代えて、トリムカッタ250は凹部(即ち、有底の穴)を有してもよい。本実施例の刈払機では、トリムカッタ250の中間部分に貫通孔252(又は凹部)が設けられている。このような構成によると、回転するコード44の先端がトリムカッタ250の近傍を通過したときに、トリムカッタ250の近傍で発生する圧力変動が抑制される。これにより、騒音の発生が低減される。

図12に示すように、本実施例におけるトリムカッタ250は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、傾けて配置されていている。これに対して、図13に示すように、トリムカッタ250は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、平行に配置されてもよい。即ち、図12に示す角度θがゼロであってもよい。本実施例のトリムカッタ250は、貫通孔252(又は凹部)を有しているので、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。従って、トリムカッタ250を傾けて配置しなくとも、トリムカッタ250の近傍で生じる騒音を抑制することができる。

(実施例4)図14、図15を参照して、実施例4の刈払機について説明する。本実施例の刈払機は、実施例1の刈払機10と比較して、トリムカッタ50、350の構成のみが変更されている。従って、ここでは本実施例におけるトリムカッタ350を主に説明し、他の構成については重複する説明を省略する。

図14、図15に示すように、トリムカッタ350は、刃先が設けられた前端350aと、前端350aの反対側に位置する後端350bとを有する。また、本実施例におけるトリムカッタ350は、実施例3におけるトリムカッタ250と同様に、コード44が回転する領域Aに対向する位置に、貫通孔352を有している。但し、この貫通孔352は、実施例3における貫通孔252よりも大きく、トリムカッタ350の後端350bまで延びている。これにより、騒音の発生をより低減することができる。なお、貫通孔352が大きくなるほど、トリムカッタ350の強度は低下する。そのことから、本実施例におけるトリムカッタ350は、後端350bにおいて屈曲されており、それによって補強部354が設けられている。

図示省略するが、本実施例のトリムカッタ350についても、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して平行に配置されてもよいし、当該接線Bに対して傾けて配置されてもよい。

(実施例5)図16−図19を参照して、実施例5の刈払機について説明する。本実施例の刈払機は、実施例1の刈払機10と比較して、トリムカッタ50、450の構成のみが変更されている。従って、ここでは本実施例におけるトリムカッタ450を主に説明し、他の構成については重複する説明を省略する。

図16−図18に示すように、本実施例のトリムカッタ450は、実施例1におけるトリムカッタ50と同様に、コード44が回転する方向Cに関して、刃先が設けられた前端450aと、前端450aの反対側に位置する後端450bとを有する。その一方で、本実施例におけるトリムカッタ450は、実施例1におけるトリムカッタ50とは異なり、コード44が回転する領域Aからの距離が、前端450aよりも後端450bにおいて大きくなるように、前端450aと後端450bとの間に屈曲部452を有する。このような構成によると、回転するコード44の先端に対して、トリムカッタ450の一部が比較的に離れて位置することで、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。これにより、トリムカッタ450の近傍で生じる騒音が低減される。なお、屈曲部452によって形成される段差の寸法は、一例ではあるが、トリムカッタ450の板厚よりも大きくするとよい。

図18に示すように、本実施例におけるトリムカッタ450は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、傾けて配置されていている。これに対して、図19に示すように、トリムカッタ450は、コード44が回転する領域Aの接線Bに対して、平行に配置されてもよい。即ち、図18に示す角度θがゼロであってもよい。本実施例のトリムカッタ450は、屈曲部452を有しているので、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。従って、トリムカッタ450を傾けて配置しなくても、トリムカッタ450の近傍で生じる騒音を抑制することができる。

図20に示すように、本実施例におけるトリムカッタ450は、屈曲部452に代えて、湾曲部454を有してもよい。このような構成によっても、回転するコード44の先端に対して、トリムカッタ450の一部が比較的に離れて位置することで、コード44の通過に伴う圧力変動が抑制される。即ち、トリムカッタ450の近傍で生じる騒音が低減されることになる。

以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

10:刈払機 12:操作棹 42:コードホルダ 44:コード 46:繰り出しボタン 48:保護カバー 50、150、250、350、450:トリムカッタ 50a、150a、250a、350a、450a:トリムカッタの前端 50b、150b、250b、350b、450b:トリムカッタの後端 152:トリムカッタの幅広部 154:トリムカッタの幅狭部 252、352:トリムカッタの貫通孔 452:トリムカッタの屈曲部 454:トリムカッタの湾曲部