(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022149139
(43)【公開日】2022-10-06
(54)【発明の名称】ブラシ及び作業機
(51)【国際特許分類】
A01D 34/416 20060101AFI20220929BHJP
A46B 3/00 20060101ALI20220929BHJP
A01D 34/90 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
A01D34/416
A46B3/00
A01D34/90 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021051150
(22)【出願日】2021-03-25
(71)【出願人】
【識別番号】509264132
【氏名又は名称】株式会社やまびこ
(74)【代理人】
【識別番号】100133411
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 龍郎
(74)【代理人】
【識別番号】100067677
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 彰司
(74)【代理人】
【識別番号】100112416
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 定信
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 節生
(72)【発明者】
【氏名】白井 健
【テーマコード（参考）】
2B083
3B202
【Ｆターム（参考）】
2B083AA02
2B083BA01
2B083CA07
2B083CA12
2B083CA13
2B083CB01
2B083HA24
2B083HA53
3B202AB10
3B202AB21
3B202EG00
(57)【要約】
【課題】 除草や苔取り作業等を効率的且つ省力的に行えるブラシであって、ブラシ毛の破断や飛散が防止でき、且つ、対象物に接触した場合に生ずる力に対して十分な強度を有するブラシを提供する。
【解決手段】 ブラシ１０は、原動機６に作動上連結される基材１５と、該基材１５から延出して配設される多数のブラシ毛１６と、を備え、ブラシ毛同志の間隙を満たす充填材１７によって前記多数のブラシ毛１６が一体化されている。
【選択図】 図２
【解決手段】 ブラシ１０は、原動機６に作動上連結される基材１５と、該基材１５から延出して配設される多数のブラシ毛１６と、を備え、ブラシ毛同志の間隙を満たす充填材１７によって前記多数のブラシ毛１６が一体化されている。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原動機に作動上連結される基材と、該基材から延出して配設される多数のブラシ毛と、を備え、ブラシ毛同志の間隙を満たす充填材によって前記多数のブラシ毛が一体化されたブラシ。
【請求項2】
前記充填材が、地面との接触によって生ずる摩擦熱に耐え得る耐熱性を有する、請求項１に記載のブラシ。
【請求項3】
前記充填材が、地面と衝突しても破損しない耐衝撃性を有する、請求項１又は２に記載のブラシ。
【請求項4】
前記充填材が合成樹脂を主体として形成される、請求項１，２又は３に記載のブラシ。
【請求項5】
前記合成樹脂がシリコーン樹脂である、請求項４に記載のブラシ。
【請求項6】
前記多数のブラシ毛と前記充填材とによって形成されるブラシ部に空隙が形成され、該空隙が形成されることにより、前記ブラシ部に前記ブラシの作動方向に進行する切削面が形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のブラシ。
【請求項7】
請求項１から６のいずれかに記載のブラシと、前記原動機と、前記ブラシの位置を制御するための操作部材と、を備える、作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はブラシに関するものであり、詳しくは、除草や苔取り作業等に用いて好適なブラシに関するものである。本発明はまた、前記ブラシを有する作業機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
石畳やレンガ、タイルなどを敷設した場所には、それらの目地や割れ目から草が生えることがある。このような草の除去作業を人手で行う場合、例えば手鉤状の除草用具や手鎌などを用いて、しゃがんだ姿勢で草取りを行うことになる。人手での除草作業は効率が悪いだけでなく、作業者への負担も大きい。そこで、目地等の除草作業に適する作業機が求められる。
【0003】
また、公園などの公共の場所では、路面に生えた苔で人がすべって転ぶ危険を回避するため、苔の除去が求められる。この場合にも、苔の除去作業を効率的且つ省力的に行える作業機があると便利である。
【0004】
特許文献１には、コンクリート、ブロック、タイルなどで表面仕上げされている道路や歩道などの構造体の目地に生える草を取り除くための目地用草刈機が記載されている（特許文献１の０００１段落参照）。この草刈機は、駆動部によって回転駆動されるブラシ部を操作杆の先端に設けた構成である。ブラシ部の一例（比較例１）として、特許文献１の００１７段落と図３には、駆動部によって回転駆動される基材の底面に、ブラシ毛として多数のスチールワイヤを配設した構成のブラシ部が掲載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１２－１９１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１には、前記のような従来のブラシ部の問題点として、「比較例１では、スチールワイヤが破断し、飛散してしまった。」「金属製線材を撚らずにそのまま基材に配置すると、構造体や地面の石に接触した場合に生じる力に対する強度が不十分となる」等の記載がある（特許文献１の００１８段落参照）。
【0007】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたもので、除草や苔取り作業等を効率的且つ省力的に行えるブラシであって、ブラシ毛の破断や飛散が防止でき、且つ、対象物に接触した場合に生ずる力に対して十分な強度を有するブラシを提供しようとするものである。本発明はまた、前記ブラシを有する作業機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するため、本発明に係るブラシは、原動機に作動上連結される基材と、該基材から延出して配設される多数のブラシ毛と、を備え、ブラシ毛同志の間隙を満たす充填材によって前記多数のブラシ毛が一体化されたことを特徴とする（請求項１）。
【0009】
本発明のブラシによれば、原動機によって基材が駆動されることで、ブラシ毛が作動する。これにより、除草や苔取り作業等が効率的且つ省力的に行える。
【0010】
本発明のブラシにおいては、ブラシ毛同志の間隙を満たす充填材によって多数のブラシ毛が一体化されている。このため、ブラシ毛の破断や飛散が防止できる。加えて、充填材は、ブラシが除去対象物に当たった際に、ブラシ毛がブラシの作動方向の後方へと変形して逃げることを抑止する。このため、対象物に接触した場合に生ずる力に対して十分な強度が得られ、ブラシによる切削性が向上する。さらに、充填材は、ブラシ毛を備えた作業部を交換する際、ブラシ毛から作業者の手指を保護する機能も有する。この手指を保護する効果から、従来公知のベベルブラシやカップブラシや平型ブラシに於いても本発明を適用することにより、より扱いやすいものとすることができる。
【0011】
なお、本発明において、基材の動作態様は、回転運動であっても往復運動であってもよい。回転運動の場合には、縦軸を中心とする回転であってもよいし、横軸を中心とする回転であってもよい。
【0012】
実施の一形態として、前記充填材が、地面との接触によって生ずる摩擦熱に耐え得る耐熱性を有する態様としてもよい（請求項２）。
【0013】
実施の一形態として、前記充填材が、地面と衝突しても破損しない耐衝撃性を有する態様としてもよい（請求項３）。
【0014】
実施の一形態として、前記充填材が合成樹脂を主体として形成される態様としてもよい（請求項４）。
【0015】
実施の一形態として、前記合成樹脂がシリコーン樹脂である態様としてもよい（請求項５）。
【0016】
実施の一形態として、前記多数のブラシ毛と前記充填材とによって形成されるブラシ部に空隙が形成され、該空隙が形成されることにより、前記ブラシ部に前記ブラシの作動方向に進行する切削面が形成される態様としてもよい（請求項６）。この場合、ブラシ部に切削面が形成されることで、ブラシによる除去対象物の切削性が一層向上する。
【0017】
実施の一形態として、前記ブラシと、前記原動機と、前記ブラシの位置を制御するための操作部材と、を備える作業機を提供してもよい（請求項７）。この作業機によれば、前記ブラシと同様の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施の一形態に係るブラシを有する作業機の一例としての、操作桿式刈払機の概略図である。
【図4】本発明の他の実施の一形態に係るブラシの概略図であり、（ａ）は、ロータリードラム式ブラシの斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ矢視図である。
【図5】本発明の他の実施の一形態に係るブラシの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
本発明に係るブラシは、石畳やレンガ、タイルなどを敷設した場所での除草作業や、舗装面上での苔取り作業等に用いて好適なものである。図１に示すように、本発明の実施の一形態に係るブラシ１０は、作業機の一例として周知の刈払機において、通常の刈刃の交換部品として使用することができる。
【0021】
図１の作業機（草取機）１は、動力発生部２と、操作桿３と、操作ハンドル４と、ブラシ１０と、ブラシカバー５と、を備える。動力発生部２は、空冷式２サイクル内燃エンジン等の原動機６を備える。原動機の他の例として、電動モータを挙げることもできる。動力発生部２から前方へ向けて、操作桿３が延び出している。操作桿３は、作業者がブラシ１０の位置を制御するための操作部材である。
【0022】
操作桿３上には、一例としてＵ字状の操作ハンドル４が配設され、操作ハンドル４の一方のグリップ部４ａの近傍には、オンオフスイッチ７やスロットルレバー８等の操作部材が配設される。操作桿３内には伝動軸９が挿通され、この伝動軸９は、操作桿３の前端に配設されるギアケース１１内の図示しない伝動機構を介して、ブラシ１０に作動上連結される。原動機６の回転動力は、伝動軸９と、ギアケース１１内の伝動機構とを介して、ブラシ１０へと伝達される。ブラシカバー５は、操作桿３の前端部３ａに支持され、ブラシ１０の後方を覆っている。
【0023】
作業者は、操作桿３上の吊り金具１２に掛止する図示しない吊りベルトで動力発生部２を肩から吊り下げて支持し、操作ハンドル４を握ってブラシ１０を地面に沿って左右に揺動させながら、ブラシ１０の回転によって除草作業や苔取り作業等を行うことができる。ブラシカバー５は、回転するブラシ１０から作業者の足を保護すると共に、除去された草や苔等がブラシ１０の回転で作業者側へと飛散することを防止する。
【0024】
なお、Ｕ字状の操作ハンドル４に代えて、前グリップ部と後グリップ部とが操作桿３の外周上に直接配設された形式の作業機とすることもできる。この操作形態の場合は、ブラシの幅の狭い外周部を目地の中に直接当て一定の深さまで除草作業をすることもでき、除草作業面の傾斜や凹凸に対して柔軟に対応することが出来る。
【0025】
次に、図１のブラシ１０について説明する。ブラシ１０は、図２及び図３に示すように、原動機６に作動上連結される基材１５と、基材１５から延出して配設される多数のブラシ毛１６と、を備え、ブラシ毛１６同志の間隙を満たす充填材１７によって多数のブラシ毛１６が一体化されている。多数のブラシ毛１６と充填材１７とで、ブラシ部１８が形成される。基材１５の中央部には、駆動軸１３への取付用の取付孔１５ａが配設される。ブラシ１０は、図１のギアケース１１内の駆動軸１３に固着され、駆動軸１３の回転によって平面内で回転する。これにより、目地の除草や地面の苔取り作業等が効率的且つ省力的に行える。
【0026】
ブラシ１０の外径が大きいとブラシ１０の周速が速くなるので、地面にある石などを飛散させやすくなる。そこで、一例としてではあるが、ブラシ１０の外径を１２０ｍｍ程度とし、伝動機構の減速比も考慮して、最高周速が１００ｋｍ／ｈ以下となるように設定するとよい。このようにすることで、地表面の石の跳ね飛ばしを防止しつつ、作業効率を向上させることができる。
【0027】
基材１５と多数のブラシ毛１６との結合品は、サビや塗装を削り落とす表面研磨用のブラシとして従来公知のベベルブラシやカップブラシや平型ブラシと同様の態様で作製できる。そのような既成のブラシをそのまま用いて、本実施の一形態のブラシ１０を作製してもよい。基材１５に対する多数のブラシ毛１６の取り付け方法は、カシメや植設等、従来公知の適宜の方法を採用できる。
【0028】
ブラシ毛１６としては、除草や苔取り作業への耐性を有するワイヤ又は線材を使用できる。ブラシ毛１６の材料は、ステンレスや真鍮等の金属線を使用するのが好ましいが、ナイロン等の合成樹脂の線材を使用することもできる。ブラシ毛１６の線径は、切削性や強度等と、作業対象面となるタイル面等の損傷性とを勘案して、適宜に設定すればよい。また、ブラシ毛１６は、縮れタイプであってもストレートタイプであってもよい。
【0029】
ブラシ毛１６は、公知のカップブラシのように基材１５から真下に向けて延びていてもよいし、公知のベベルブラシのように、基材１５から下向き斜め外方へ広がるように延びていてもよい。一般に、前者は、広範囲の平面の除草や苔取りを行うのに適し、図２及び図３に示す後者は、凹部のコーナー部分や曲面などの除草や苔取りを行うのに適する。
【0030】
本実施の一形態のブラシ１０は、図２に断面を拡大して示すように、ブラシ毛１６同志の間隙を満たす充填材１７によって多数のブラシ毛１６が一体化されている点に特徴を有する。充填材１７は、ブラシ毛相互間の隙間を埋め、多数のブラシ毛１６を一体に保持する。このため、作業中におけるブラシ毛１６の破断や飛散が防止できる。加えて、充填材１７は、ブラシ１０が草や苔等の除去対象物に当たった際に、ブラシ毛１６がブラシ１０の作動方向（図２中に矢印で示すブラシ１０の回転方向）の後方へと変形して逃げることを抑止する。このため、対象物に接触した場合に生ずる力に対して十分な強度が得られ、ブラシ１０による切削性が向上する。さらに、充填材１７は、作業部の交換作業の際に、ブラシ毛１６から作業者の手指を保護する機能も有する。使用によりブラシ毛１６は先端側から摩耗するが、それと同時に充填材１７も摩耗するので、ブラシ１０の切削性は継続する。
【0031】
除草や苔取り作業を行う際には、ブラシ１０が、除去対象物である草や苔だけでなく、地面にも接触する。そこで、多数のブラシ毛１６内に充填される充填材１７は、地面との接触によって生ずる摩擦熱に耐え得る耐熱性を有することが好ましい。また、充填材１７は、地面と衝突しても破損しない耐衝撃性を有することが好ましい。充填材１７は、粘り強さや適宜の柔軟性を有することが好ましい。
【0032】
そのような特性を有する充填材１７として、合成樹脂を主体として形成される充填材が好適であり、中でも特に、シリコーン樹脂を主体として形成される充填材が好ましい。シリコーン樹脂以外にも、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）を採用することもでき、さらに、前記のような特性を付与するための添加剤を添加することで、前記以外の合成樹脂を用いることも可能となる。
【0033】
図２及び図３のブラシ１０には、多数のブラシ毛１６と充填材１７とによって形成されるブラシ部１８に空隙１９が形成され、この空隙１９が形成されることにより、ブラシ部１８に、ブラシ１０の作動方向に進行する切削面２０が形成される。この場合、ブラシ部１８に切削面２０が形成されることで、ブラシ１０による除去対象物の切削性が一層向上する。ブラシ部１８の直径は作業幅を決定し作業効率に影響するが、ブラシ部１８に空隙１９があることで、作業幅を維持しながら、ブラシ１０の軽量化にも貢献でき、作業者の疲労の軽減にもつながる。図示例では、ブラシ部１８に４つの空隙１９を等角度間隔で形成してあるが、空隙１９の個数はこれに限定されず、作業性や耐久性等を勘案して適宜に設定できる。
【0034】
図２及び図３のブラシ１０においては、ブラシ部１８が、各空隙１９により上から見て扇形状の４つのブロック（ブラシ部ブロック）Ｂに分割された形となる。各ブラシ部ブロックＢの下端部は、ブラシ１０の回転方向に延在する摩擦面２１となる。この摩擦面２１は、地面に接触して回転することで、地面に生えた草や苔をこそげ落とす。一方、隣り合うブラシ部ブロックＢ，Ｂ間には空隙１９があり、この空隙１９によって、ブラシ１０の径方向に延びる切削面２０が形成される。この切削面２０は、ブラシ１０の回転方向に進行することで、地表面の草や苔などを切断する。このように、図２及び図３のブラシ１０は、摩擦面２１と切削面２０とを共に備えることで、除草や苔取りの確実性の向上に貢献できる。
【0035】
図１～図３の例は、縦軸（駆動軸１３）を中心として回転運動を行うブラシ１０であるが、他の実施の一形態として、横軸を中心として回転運動を行うブラシを採用することもできる。すなわち、図４に示すようなロータリードラム式のブラシ４０である。
【0036】
図４のブラシ４０は、図１～図３のブラシ１０の基材１５に相当する部材として、原動機６によって回転駆動される横置き式のドラム４１を有する。図４（ｂ）に断面を拡大して示すように、ドラム４１の周面には多数のブラシ毛１６が放射状に配設され、図１～図３のブラシと同様に、ブラシ毛１６同志の間隙を満たす充填材１７によって多数のブラシ毛１６が一体化されている。多数のブラシ毛１６内に充填材１７を設けたことによる作用効果は、前述のものと同じである。
【0037】
図４のブラシ４０は、原動機６の動力で横軸４２を中心として回転駆動される。これにより、目地の除草や苔取り作業等が効率的且つ省力的に行える。原動機６とドラム４１とを作動上連結する伝動機構の一例として、例えば、実開平７－３０６１２号公報に記載のものを挙げることができる。
【0038】
図４のブラシ４０も、図１～図３のブラシ１０と同様に、多数のブラシ毛１６と充填材１７とによって形成されるブラシ部１８に空隙１９が形成される。そして、この空隙１９の配設により、ブラシ部１８に、ブラシ４０の作動方向に進行する切削面２０が形成される。空隙１９と切削面２０による作用効果は、前述のものと同じである。
【0039】
図４のブラシ４０においては、図４（ｂ）に示すように、ブラシ部１８が、各空隙１９によりドラム４１の軸方向（図４のＡ矢印方向）から見て扇形状の４つのブロック（ブラシ部ブロック）Ｂに分割された形となる。各ブラシ部ブロックＢの円弧部は、ブラシ４０の回転方向に延在する摩擦面２１となる。この摩擦面２１は、地面Ｇに接触して回転することで、地面Ｇに生えた草や苔をこそげ落とす。一方、隣り合うブラシ部ブロックＢ，Ｂ間には空隙１９があり、この空隙１９によって、ブラシ４０の径方向に延びる切削面２０が形成される。この切削面２０は、ブラシ４０の回転方向に進行することで、地表面の草や苔などを切断する。このように、図４のブラシ４０も、摩擦面２１と切削面２０とを共に備えることで、除草や苔取りの確実性の向上に貢献できる。
【0040】
図１～図４のブラシ１０，４０は、回転運動を行うブラシであるが、他の実施の一形態として、地面Ｇに沿って往復運動を行うブラシを採用することもできる。すなわち、図５に示すようなデッキブラシ式のブラシ５０である。
【0041】
図５のブラシ５０は、図１～図４のブラシ１０，４０の基材１５，４１に相当する部材として、原動機６によって往復駆動される矩形状の基材５１を有する。図５内に断面を拡大して示すように、基材５１の下面には多数のブラシ毛１６が配設され、図１～図４のブラシ１０，４０と同様に、ブラシ毛１６同志の間隙を満たす充填材１７によって多数のブラシ毛１６が一体化されている。多数のブラシ毛１６内に充填材１７を設けたことによる作用効果は、前述のものと同じである。
【0042】
図５のブラシの基材５１は、例えば、操作部材としての操作桿３の前端部３ａに配設される伝動部ケース５２に沿って、前後方向に往復駆動される。図１のものと同様に、原動機６は操作桿３の後端部に配設される。原動機６の回転動力は、操作桿３内に配設される伝動軸９を介して伝動部ケース５２に伝動され、伝動部ケース５２内でクランク機構等の適宜の動力変換機構によって前後の往復運動に変換されて、基材５１に伝達される。図５のブラシ５０は、原動機６の動力で前後方向に往復駆動される。これにより、目地の除草や苔取り作業等が効率的且つ省力的に行える。
【0043】
図５のブラシ５０も、図１～図４のブラシと同様に、多数のブラシ毛１６と充填材１７とによって形成されるブラシ部１８に空隙１９が形成される。そして、これらの空隙１９の配設により、ブラシ部１８に、ブラシ５０の作動方向に進行する切削面２０（２０ａ，２０ｂ）が形成される。空隙１９と切削面２０による作用効果は、前述のものと同じである。
【0044】
図５のブラシ５０においては、ブラシ部１８が、各空隙１９により、矩形状の前後５つのブロック（ブラシ部ブロック）Ｂに分割された形となる。各ブラシ部ブロックＢの下面は、ブラシ５０の作動方向（前後方向）に延在する摩擦面２１となる。この摩擦面２１は、地面Ｇに接触して前後に移動することで、地面Ｇに生えた草や苔をこそげ落とす。一方、前後に隣り合うブラシ部ブロックＢ，Ｂ間には空隙１９があり、この空隙１９によって、ブラシ５０の左右方向（図５では紙面に直角な方向）に延びる切削面２０が形成される。この切削面２０は、ブラシ５０の作動方向に進行することで、地表面の草や苔などを切断する。このように、図５のブラシも、摩擦面２１と切削面２０とを共に備えることで、除草や苔取りの確実性の向上に貢献できる。
【0045】
なお、図５のブラシ５０は、作動方向が前方Ｆと後方Ｒとに切り換わるため、空隙１９の前後に位置する一対の切削面２０ａ，２０ｂの内の一方（前向きの切削面２０ａ）は、ブラシ５０が前方Ｆへ移動する際に切削面２０として機能し、他方（後向きの切削面２０ｂ）は、ブラシ５０が後方Ｒへ移動する際に切削面２０として機能することとなる。
【0046】
図２～図５のブラシ１０，４０，５０において、充填材１７で多数のブラシ毛１６を一体化させる第一構成と、ブラシ部１８に空隙１９を設けることで切削面２０を形成する第二構成は、共に備わることで相乗的な作用効果を発揮する。但し、第一構成と第二構成は、互いに独立したものとして実施可能であり、その場合にそれぞれの構成が固有の作用効果を奏することは勿論である。
【0047】
図２及び図３のブラシ１０は、図１の操作桿式刈払機１の交換部品として使用できるほか、車輪付きの手押式草刈機や自走式の草刈機等、適宜の作業機の構成部品として使用することもできる。この点は、図４及び図５のブラシ４０，５０も同様である。この場合、ブラシ１０，４０，５０を有する作業機は、ブラシを駆動するための原動機と、ブラシの位置を制御するための操作部材と、を備える作業機である。図１のような操作桿式刈払機１の場合には、操作桿３が操作部材となり、車輪付きの手押式草刈機や自走式の草刈機の場合には、車輪等の移動手段を含む機体フレームが操作部材となる。
【0048】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0049】
３ 操作部材（操作桿）
６ 原動機
１０ ブラシ
１５ 基材
１６ 多数のブラシ毛
１７ 充填材
１８ ブラシ部
１９ 空隙
２０ 切削面
６ 原動機
１０ ブラシ
１５ 基材
１６ 多数のブラシ毛
１７ 充填材
１８ ブラシ部
１９ 空隙
２０ 切削面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】