JPH06913Y2 - 縁草刈機のリターンばね取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は草地と縁石等との境目をカッターで刈り揃えて
いく作業に用いられる緑草刈機に関する。

特に駆動プーリと、被駆動プーリと、両プーリに掛けわ
たされる駆動ベルトと、駆動プーリの回転中心と異なっ
た位置に揺動支点を有するスイングアームと、該スイン
グアームにスライド自在に支持されると共に被駆動プー
リを支持するロッドと、両プーリの軸心間距離を拡げる
方向にロツドを付勢するテンション用付勢ばねと、被駆
動プーリの高さ及びエンゲージを制御するために上記ス
イングアームに連結されたコントロールロツドと、機体
ハンドルに設けられると共にコントロールロツドに連結
されるクラッチレバーと、スイングアームをディスエン
ゲージ側に付勢するリターンばねを有する緑草刈機に関
する。

（従来技術） 第８図は従来の緑草刈機の１例を示す全体側面図、第７
図は第８図の要部の拡大側面図であり、これらの図面を
基にまず緑草刈機の基本的構造及び従来のリターンばね
取付構造を説明する。第８図において、車体フレーム１
にエンジン２を搭載すると共に、２個の後輪５と１個の
前輪６を備え、フレーム１の例えば左側前方に縦向きの
カッター８を備え、該カッター８をベルト駆動装置９を
介して駆動軸（エンジン出力軸）１３に連動連結してい
る。

第７図において、ベルト駆動装置９は、駆動軸（エンジ
ン出力軸）１３に固着された駆動プーリ１１と、この前
方位置に配置されると共に被駆動軸１５に固着された被
駆動プーリ１２と、両プーリ１１，１２間に掛け渡され
た駆動ベルト１６を有している。被駆動軸１５は軸受１
７に回転自在に支持されると共に前述のカッター８（第
７図）が固着されている。

軸受１７には後方に延びるロッド１８が固着され、該ロ
ッド１８は筒状のスイングアーム２０内に長さ方向スラ
イド可能に挿入支持され、軸受１７とスイングアーム２
０の間に縮設されたテンション用付勢ばね２１により、
前方、即ち両プーリ間の距離を拡げる方向にロッド１８
は付勢されている。ロッド１８の後端部にはストツパー
ピン２２が固着されている。

スイングアーム２０は、駆動軸１３の下方に位置する支
軸２５を揺動中心として上下方向に揺動自在に支持さ
れ、かつボス部２０ａを介してコントロールレバー２３
にこれと一体的に揺動するように結合されている。

コントロールレバー２３は概ね後下方に延び、コントロ
ールレバー２３の上端部には前方に延びるばね取付アー
ム２９が一体に形成されている。該ばね取付アーム２９
の先端部にはリターンばね２７の下端が係止されてい
る。該リターンばね２７はエンジン２の前方に配置され
ると共に上方に延び、その上端部はエンジン２に固着さ
れたブラケット４０に係止され、取付アーム２９を上方
に付勢している。

コントロールレバー２３の下端部にはコントロールロツ
ド２６が枢着連結され、該コントロールロツド２６は第
８図のように操作ハンドル５の上部へと延び、クラッチ
レバー１９に連結されている。

この緑草刈機は第８図のクラッチレバー１９を仮想線の
作動開始位置（ディスエンゲージ位置）から実線の作業
位置まで引き上げることにより、ベルト１６をエンゲー
ジすると共に被駆動プーリ１２及びカッター８を下降さ
せ、そしてハンドルグリップ７ａ部分と一緒にクラッチ
レバー１９を握った状態で草刈作業を行なう。

ところが従来のリターンばね取付構造は、第７図のよう
にリターンばね２７の軸心Ｃ１と、仮想線の作動開始位
置Ｐ１におけるばね取付アーム２９との間の角度αが９
０°より大きく設定されている。これにより作業時に大
きなクラッチレバー握力が必要となり、疲れの原因にな
る。またクラッチレバー１９の操作力も大きくなること
により操作が重くなり、しかも作動開始位置と作業時の
操作力の差が大きく、操作に違和感が残る。

これらの事を詳しく説明する。第７図において、レバー
作動角をθ、カッターヘッド重量をＷ、カッターヘッド
重量位置をｌとし、テンション用付勢ばね２１のばね定
数をＫｔ、変位をＥｔ、ばね取付半径をｒｔとし、リタ
ーンばね２７のばね定数をＫｒ、変位をＥｒ、ばね取付
半径をｒとし、コントロールロツド操作力をＦ、コント
ロールロツド取付半径をＲとする。またリターンばね２
７の軸心Ｃ１と直角な線に対する作動開始位置Ｐ１のば
ね取付アーム２９の角度をβ＝（α−９０°）とする。

テンション用付勢ばね２１のモーメントＭ１はＫｔ・Ｅ
ｔ・ｒｔとなり、リターンばね２７のモーメントＭ２は
Ｋｔ・Ｅｔ・ｒcos(θ-β)となり、クラッチレバー操作
力Ｍ０はＭ１＋Ｍ２となる。

即ち第９図のグラフに示すようにリターンばね２７のモ
ーメントＭ２は、作動開始位置Ｐ１から作業位置Ｐ３に
至るまでは常に増加しており、これによりクラッチレバ
ー操作力Ｍ０＝Ｍ１＋Ｍ２もクラッチエンゲージ位置Ｐ
２から作業位置に至るまでの間では増加量が大きく、作
業位置では大きなクラッチレバー握力となる。

また上述のような操作力の増加等の課題とは別に、リタ
ーンばね２７を第７図のように車体外方に配置している
ことにより、コンパクト性および外観デザインの点でも
従来の緑草刈機は課題を残している。関連する技術とし
て特開昭62-236406号がある。

（発明の目的） 本願請求項１記載の考案の目的は、リターンばねの取付
構造を改良することにより、クラッチレバーの操作性及
び作業性を向上させることであり、また請求項２記載の
考案の目的は、リターンばね配置構造のコンパクト化を
図ることである。

（目的を達成するための技術的手段） 上述目的を達成するために本願請求項１記載の考案は、
緑草刈機において、ディスエンゲージ時におけるリター
ンばねの軸心とスイングアームのリターンばね取付アー
ムとの間でなす角度を、直角あるいはそれより小さく設
定している 請求項２記載の考案は緑草刈機において、リターンばね
を、駆動プーリの下側あるいは駆動プーリとエンジンの
間に配置している。

（実施例１） 第３図は本考案による緑草刈機の全体側面図を示してお
り、前述の第８図の従来例に対して、リターンばね２７
及びばね取付アーム２９の構造が改良されており、その
他の部分は同様な構造であるので、第８図と同じ部品に
は同じ番号を付し、全体構造の説明は省略する。

第１図は要部の拡大図を示しており、コントロールレバ
ー２３と一体に形成されたばね取付アーム２９は、仮想
図で示す作動開始位置（ディスエンゲージ時）Ｐ１にお
いて垂直上方に延びている。一方リターンばね２７はそ
の前端部が取付アーム２９の先端部に係止されると共に
ディスエンゲージ時においてその軸心Ｃ１が水平になる
ように後方に延び、後端部がフレーム１のばね係止孔２
８に直接係止されている。即ち作動開始位置Ｐ１の取付
アーム２９とリターンばね２７の軸心Ｃ１との間の角度
αが９０°となるように設定されており、作業位置Ｐ３
側に回動するに従い上記角度αが常に減少するようにな
っている。

第２図は第１図のII−II断面拡大図を示しており、取付
アーム２９はコントロールレバー２３の上端部からエン
ジン２側に折れ曲がり、駆動プーリ１１とエンジン２の
間の位置で上方に延びている。従って取付アーム２９の
先端に係止されるリターンばね２７は駆動プーリ１１の
下端部分とエンジン２の間に配置されている。支軸２５
はフレーム１に固着されたブラケット３９に支持されて
いる。

作動を説明する。第３図のクラッチレバー１９を手前に
引き上げることにより、第１図の被駆動プーリ１２は上
方の作動開始位置（ディスエンゲージ位置）Ｐ１から下
降し、同時にばね取付アーム２９はリターンばね２７を
前方へと伸長する。クラッチエンゲージ位置Ｐ２にくる
とベルト１６のエンゲージが始まると同時に付勢ばね２
１が圧縮され始める。そしてさらに下降して作動位置Ｐ
３まで至り、作業を開始できる状態となる。

リターンばね２７が伸長する過程において、取付アーム
２９が前方に回動してリターンばね２７が伸長するに従
い取付アーム２９のなす角度αは９０°から徐々に減少
するので、リターンばね２７のモーメントは徐々に減少
することになり、従ってクラッチレバー操作力を小さく
抑えることが出来、また増加率も小さく抑えることがで
きる。

第４図は実施例１のクラッチレバー操作力Ｍ０のグラフ
であり、Ｍ１は付勢ばね２１のモーメントの変化、Ｍ２
はリターンばね２７のモーメントの変化、またＭ２′は
第１図のリターンばね取付アーム半径ｒが変化しないと
仮定した場合のモーメントの変化である。Ｍ１＝Ｋｔ・
Ｅｔ・ｒｔ，Ｍ２＝Ｋｒ・Ｅｒ・ｒcosθ，Ｍ０＝Ｆ・
Ｒ＝Ｍ１＋Ｍ２＝Ｋｔ・Ｅｔ・ｒｔ＋Ｋｒ・Ｅｒ・ｒco
sθ，Ｍ２′＝Ｋｒ・Ｅｒ・ｒとなる。なお前述の従来
例と同様、θはレバー作動角、Ｗはカッターヘッド重
量、ｌはカッターヘッド重心位置ｌであり、Ｋｔはテン
ション用付勢ばね２１のばね定数、その変化、Ｒｔはそ
の取付半径、Ｋｒはリターンばね２７のばね定数、Ｅｒ
はその変位、Ｒはその取付半径、Ｆはコントロールロツ
ド操作力、Ｒはコントロールロツド取付半径である。

即ち第９図のグラフと比較して、第４図のグラフでは、
リターンばねモーメントＭ２は作動開始位置Ｐ１からク
ラッチエンゲージ位置Ｐ２まではほとんど変化せず、ク
ラッチエンゲージ位置Ｐ２から作動位置Ｐ３の間では常
に減少していることが判り、それによりクラッチレバー
操作力Ｍ０のクラッチエンゲージ位置Ｐ２におけるモー
メントＭ０の増加は抑制され、かつそれから以降のモー
メントの増加率も抑制され、作業位置Ｐ３におけるクラ
ッチレバー握力が低く抑えられていることが判る。

（実施例２） 第５図に示す実施例は、作業開始位置（ディスエンゲー
ジ時）Ｐ１におけるリターンばね２７の軸心Ｃ１とばね
取付アーム２９とのなす角度αを、９０°よりも小さく
設定した例である。即ち作業開始位置Ｐ１において、リ
ターンばね２７はその軸心が水平になるように前後方向
に配置され、取付アーム２９は支軸２５を通る垂直線Ｓ
に対して取付角β０＝９０°−αとなるように設定され
ている。

第６図は実施例２のクラッチレバー操作力Ｍ０の変化を
示しており、作動開始位置Ｐ１のおけるリターンばねモ
ーメントＭ２を一層低く抑えており、しかも作業開始位
置Ｐ１から作業位置Ｐ３までの間で常に減少している。
従ってクラッチレバー操作力Ｍ０及び作業位置Ｐ３のク
ラッチレバー握力を一層低減することができる。なお第
６図においてＭ１＝Ｋｔ・Ｅｔ・ｒｔ，Ｍ２＝Ｋｒ・Ｅ
ｒ・ｒcos（θ＋β０），Ｍ０＝Ｆ・Ｒ＝Ｍ１＋Ｍ２＝
Ｋｔ・Ｅｔ・ｒｔ＋Ｋｒ・Ｅｒ・ｒcos（θ＋β０），
Ｍ２′＝Ｋｒ・Ｅｒ・ｒとなる。

（別の実施例） リターンばねを駆動プーリの下側に取り付けることもで
きる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によると、スイングアームの
揺動により付勢ばね及びリターンばねに抗してベルト駆
動装置のプーリ間距離を拡げ、エンゲージする緑草刈機
において： （１）作動開始位置（ディスエンゲージ時）におけるリ
ターンばねの軸心とスイングアームのリターンばね取付
アームとの間の角度を直角あるいはそれより小さく設定
していることにより、エンゲージ操作時の操作力及び作
業時のクラッチレバーの握力を小さく抑えることができ
る。従って操作ハンドルの手元でクラッチ操作及びカッ
ター高さの制御を楽に行なえ、かつ作業時において握力
が軽減することにより作業も楽になる。

（２）リターンばねを駆動プーリの下側あるいは駆動プ
ーリとエンジンの間に配置することにより、コンパクト
で外観の優れた作業機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案を適用した緑草刈機の実施例１の要部の
拡大側面図、第２図は第１図のII−II断面拡大図、第３
図は実施例１の全体側面図、第４図は実施例１のクラッ
チレバー操作力の変化を示すグラフ、第５図は実施例２
の要部の拡大側面図、第６図は実施例２のクラッチレバ
ー操作力の変化を示すグラフ、第７図は従来の縁草刈機
の要部の拡大側面図、第８図は従来の縁草刈機の全体側
面図、第９図は従来例のクラッチレバー操作力の変化を
示すグラフである。１１…駆動プーリ、１２…被駆動プ
ーリ、１６…ベルト、１８……ロッド、２０……スイン
グアーム、２１…付勢ばね、２３…コントロールロツ
ド、２７…リターンばね、２９……ばね取付アーム。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動プーリと、被駆動プーリと、両プーリ
   に掛けわたされる駆動ベルトと、駆動プーリの回転中心
   と異なった位置に揺動支点を有するスイングアームと、
   該スイングアームにスライド自在に支持されると共に被
   駆動プーリを支持するロッドと、両プーリの軸心間距離
   を拡げる方向にロッドを付勢するテンション用付勢ばね
   と、被駆動プーリの高さ及びエンゲージを制御するため
   に上記スイングアームに連結されたコントロールロツド
   と、機体ハンドルに設けられると共にコントロールロツ
   ドに連結されるクラッチレバーと、スイングアームをデ
   ィスエンゲージ側に付勢するリターンばねを有する緑草
   刈機において、ディスエンゲージ時におけるリターンば
   ねの軸心とスイングアームのリターンばね取付アームと
   の間でなす角度を、直角あるいはそれより小さく設定し
   ていることを特徴とする緑草刈機のリターンばね取付構
   造。
2. 【請求項２】駆動プーリと、被駆動プーリと、両プーリ
   に掛けわたされる駆動ベルトと、駆動プーリの回転中心
   と異なった位置に揺動支点を有するスイングアームと、
   該スイングアームにスライド自在に支持されると共に被
   駆動プーリを支持するロッドと、両プーリの軸心間距離
   を拡げる方向にロツドを付勢するテンション用付勢ばね
   と、被駆動プーリの高さ及びエンゲージを制御するため
   に上記スイングアームに連結されたコントロールロツド
   と、機体ハンドルに設けられると共にコントロールロツ
   ドに連結されるクラッチレバーと、スイングアームをデ
   ィスエンゲージ側に付勢するリターンばねを有する緑草
   刈機において、リターンばねを、駆動プーリの下側ある
   いは駆動プーリとエンジンの間に配置したことを特徴と
   する緑草刈機のリターンばね取付構造。