JP2007014250A - 草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】刈り取った草を所望の位置に吹き飛ばすことが可能な騒音の少ない草刈機を提供する。
【解決手段】カッター２２と、そのカッター２２下面に対して一定角度αで上方に傾けて設けられたブロア２０とをブレード１１に備え、そのブレード１１を水平方向に高速回転させることによってカッター２２で草を刈るとともに、その刈った草をブロア２０にてグラスバッグ（所望の位置）１５に吹き飛ばす草刈機１に、ブロア２０とカッター２２下面とのなす角を保持した状態で、カッター２２の先端を水平面から上方に１０度傾けて設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、カッターと、そのカッター面に対して一定角度で上方に傾けて設けられたブロアとをブレードに備え、そのブレードを水平方向に高速回転させることによってカッターで草を刈るとともに、その刈った草をブロアにて所望の位置に吹き飛ばす草刈機に関する。

従来の草刈機は、水平に設けられたカッターと、そのカッター面に対して一定角度で上方に傾けて設けられたブロアとを水平に設けられたブレードに備え、そのブレードを、回転軸を中心として水平方向に高速回転させることによってカッターで草を刈るとともに、その刈った草をブロアで筒状のシュータを介して、グラスバッグ（所望の位置）に吹き飛ばすように構成されている。

しかしながら、このような草刈機では、ブロアによる風量が十分でなく、刈り取られた草がグラスバッグまで到達せずにシュータ中に滞留したり、ブレード付近に落下したりしてしまい、刈り取られた草が散乱してしまい、草刈機の機能を十分に発揮できないという問題があった。これに対して、ブレードの回転数を大きくするという対処方法が考えられるが、このような対策を講じると、高速回転するブレードとその周囲の空気との相対速度および、シュータへの導入口の舌部を通過する速度とがともに大きくなり、両者によって生じる干渉音が増加し、草刈機の騒音を大きくしてしまうという問題があった。
そこでこの発明の目的は、刈り取った草を所望の位置に吹き飛ばすことが可能な騒音の少ない草刈機を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、カッターと、該カッター面に対して一定角度で上方に傾けて設けられたブロアとをブレードに備え、該ブレードを水平方向に高速回転させることによって前記カッターで草を刈るとともに、該刈った草を前記ブロアにて所望の位置に吹き飛ばす草刈機において、
前記ブロアは、回転する前記ブレードの接線方向に対して所定角度だけ回転方向内側に向けて設けられたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の草刈機において、前記ブレードが線対称に構成され、該ブレードの対称線の近傍に前記ブロアの基部を配置することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の草刈機において、前記カッターの先端を水平面から上方に傾けて設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、カッターと、そのカッター面に対して一定角度で上方に傾けて設けられたブロアとをブレードに備え、そのブレードを水平方向に高速回転させることによってカッターで草を刈るとともに、その刈った草をブロアにて所望の位置に吹き飛ばす草刈機において、ブロアは、回転するブレードの接線方向に対して所定角度だけ回転方向内側に向けて設けるので、ブロアを通過した後の空気の相対流れの向きが変わり、ブレードの接線方向に対して直角に形成される従来のブロアより風量を増加させることができる。これにより、従来のようにブレードの回転数を増加させることなく、ブロアよりの風量を増加させることが可能となり、ブレードの回転数増加による騒音を低減するとともに、刈り取った草を所望の位置に吹き飛ばすことができる。
したがって、刈り取った草を所望の位置に吹き飛ばすことが可能な騒音の少ない草刈機を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ブレードが線対称に構成され、そのブレードの対称線の近傍にブロアの基部を配置するので、ブロアをブレードの重心に近づけることができ、慣性モーメントを小さくし、回転開始時のモータへの負荷を低減することができ、効率のよい草刈機を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、カッターの先端を水平面から上方に傾けて設けたので、ブレードが高速回転する際の空気の翼表面剥離を低減することにより、空気抵抗を低減することができるとともに、刈った草をブロアにて所望の位置に正確に吹き飛ばすことができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１はこの発明の草刈機の一例の側面図、図２は図１の底面図を示す。
草刈機１は前輪２と後輪３をそれぞれ２つずつ備える４輪車である。前輪２は車軸４に、後輪２は車軸５にそれぞれ取り付けられている。車軸４，５は揺動支持部材６を介して、高さ変更自在に車体フレーム７に取り付けられている。そして、車体フレーム７の上には駆動部としてのエンジン８を載置する。エンジン８より下向きに２つに分岐された駆動軸９を介してそれぞれブレード１１が取り付けられる。このブレード１１はケーシング１０内に回転自在に備える。一方、エンジン８より後方に伝動軸１２を介して伝動ケース１３内のチェーンが係合している。このチェーンにはさらにギアを介して車軸５が固設されている。

また、車体フレーム７の後部にはシュータ１４を備える。シュータ１４の前部はケーシング１０に設けられた開口Ｏに隙間なく取り付けられている。シュータ１４の後部はグラスバッグ（収容部）１５の開口に隙間なく取り付けられている。
さらに、車体フレーム７の後部には、草刈機１を操縦するためのハンドル１６を備える。ハンドル１６の後端には、ブレード１１の回転数の調節レバーや、草刈機１のアクセル，ブレーキなどの各種操作レバーを備える。

図３（ａ）は、ブレード１１の拡大平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ矢視断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ矢視断面図である。
ブレード１１は略矩形の鋼鉄製で、中央にはエンジン８の駆動軸９を取り付ける貫通孔２１Ｏを形成する。ブレード１１の両端には貫通孔２１Ｏに対して対称な位置にそれぞれブロア２０を形成する。
なお、ブレード１１は対称線Ｙに対して線対称に形成されている。
ブロア２０は基部ｂにてブレード本体２１と一定角度αをもって連続して形成されている。また、ブレード１１の回転軌跡の接線方向Ｘに対して一定角度（この例では６０度）をもって形成されている。

一方、ブレード本体２１のブロア２０と反対側には、それぞれカッター２２を形成する。ブレード本体２１は対称線Ｙのカッター２２側に向かって水平面に対して上向きに１０度傾けるように形成する。このように形成することで、ブレード１１が高速回転したときに発生する空気の翼表面剥離を低減して空気抵抗を低減することができ、ブレード１１に起因する騒音を低減することができる。なお、ブレード本体２１は貫通孔２１Ｏ付近では水平に形成される。

図４には、図２に示すケーシング１０の拡大底面図を示す。
２つのブレード１１は、同一線Ｐ上に回転軸９が存するように設ける。また、それぞれのブレード１１の位相をずらす。詳しくは、草刈機１の進行方向Ｓに対して一方のブレード１１（図中左側）の長手方向中心線を合わせるとともに、他方のブレード１１（図中右側）の長手方向中心線を３０度時計回りにずらして配置する。なお、２つのブレード１１はそれぞれ矢印のように回転するものとする。このように、２つのブレード１１の位相をずらして設けることにより、風量をアップすることができ、回転数を上げることなく、刈り取った草を開口Ｏに向かって適切に吹き飛ばすことができる。したがって、低騒音の草刈機とすることに寄与することができる。このとき、左右のブレード１１の位相は３０度ずらすことに限定されるものではない。

すなわち、この例の草刈機１は、カッター２２と、そのカッター２２下面に対して一定角度αで上方に傾けて設けられたブロア２０とをブレード１１に備え、そのブレード１１を水平方向に高速回転させることによってカッター２２で草を刈るとともに、その刈った草をブロア２０にてグラスバッグ（所望の位置）１５に吹き飛ばすものである。また、ブロア２０とカッター２２下面とのなす角を保持した状態で、カッター２２の先端を水平面から上方に１０度傾けて設けた。さらに、ブロア２０がブレード本体２１の接線方向Ｘに対して所定角度６０度だけ回転方向に向けて設けられたものである。加えて、ブレード１１が線対称に構成され、そのブレード１１の対称線Ｙの近傍にブロア２０の基部Ｂを配置する。

このように構成された草刈機１を使用して芝刈りをする手順について図１〜４を参照しながら説明する。
まず、所望の刈高さとなるように揺動支持部材６を調整する。次に、エンジン８を作動してハンドル１６を把持して草刈を開始する。すると、ブレード１１が高速回転して、カッター２２によって芝がカットされる。そのカットされた芝はブロア２０の風圧によってケーシング１０の開口Ｏより、シュータ１４を介してグラスバッグ１５に向けて吹き飛ばされる。このとき、カッター２２は空気抵抗を低減するべく水平面に対して１０度上向いて設けられているので、ブレード１１の回転による騒音を低減することができる。また、ブロア２０による風量を増加させるべく一方のブレード１１に対して他方のブレード１１の位相を３０度ずらしているので、カットした芝を確実にグラスバッグ１５に吹き飛ばすことができる。さらに、カットした芝が確実に開口Ｏに向かうべくブロア２０をブレード本体２１の接線方向Ｘに対して６０度傾けて設けている。なお、符号ＯＰは開口Ｏの周縁部である舌部である。

これにより、図５（ａ）に示すように、ブレード本体２１の回転周速度をＰ、ブロア２０を通り過ぎた後の空気の絶対流れ（接線方向Ｘに対して６０度）をＱとすると、両者の合力としてのブロア２０を通り過ぎた後の空気の相対流れはＲとなる。
一方、従来のようにブロアをブレード本体の接線方向Ｘに対して９０度傾けて設けている場合には、図５（ｂ）に示すように、ブレード本体２１´の回転周速度をＰ´、ブロア２０´を通り過ぎた後の空気の絶対流れ（接線方向Ｘに対して９０度）をＱ´とすると、両者の合力としてのブロア２０´を通り過ぎた後の空気の相対流れはＲ´となる。
ブロア２０をブレード本体２１の接線方向Ｘに対して６０度傾けて設けたこの例の空気の相対流れＲ（図５（ａ））は、ブロア２０´をブレード本体２１´の接線方向Ｘに対して９０度傾けて設けた従来の相対流れＲ´（図５（ｂ））に比べて、大きくなることが判る。したがって、ブレード１１の回転速度を変えることなく（騒音を大きくすることなく）、ブロア２０の相対流れＲを大きくすることができる。
なお、回転周速度ＰとＰ´とは同一のベクトル量であり、空気の絶対流れＱとＱ´とは同一のスカラー量でありかつ、両者のなす角は３０度である。

ところで、従来の草刈機では、ブロアによる風量が十分でなく、刈り取られた草がグラスバッグまで到達せずにシュータ中に滞留したり、ブレード付近に落下したりしてしまい、刈り取られた草が散乱してしまい、草刈機の機能を十分に発揮できないという問題があった。これに対して、ブレードの回転数を大きくするという対処方法が考えられるが、このような対策を講じると、ブレードが高速回転する際に生じる空気抵抗による騒音が大きくなってしまうという問題があった。

そこで、送風のためのファンを別途備える構成の草刈機が提案されている（例えば実開昭６２−１５６０３４号公報）。
この草刈機は、前輪と後輪とをそれぞれ２輪ずつ備え、前輪と後輪との間に矩形状の１つのブレードを回転自在に設ける。ブレードの２つの長辺の回転方向側の先端部分にはカッターを形成するとともに、２つの長辺の回転方向逆側の先端部分、すなわちカッターと対向する位置にはブロアを備える。そして、ブレードの回転軸には刈り取った草をグラスバッグに向けて吹き飛ばすためのファンを取り付けたものである。
このようにブレードに備えるブロアに加えてファンを別途設けることによって、カットした芝をグラスバッグに確実に吹き飛ばすことができる。
しかし、ブロアに加えてファンを別途設ける必要があることから、草刈機の部品点数を増やし、構成を複雑にしてしまうという問題がある。
これに対して、本願発明は、ファンを別途設けることなく、簡単な構成で上記課題を達成することができるものである。

なお、上述の例では、作業者がハンドル１６を把持して芝刈をするタイプの草刈機１について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、作業者が乗車して草刈をするタイプにも適用してもよい。
また、駆動部はエンジンに限定されるものではなく、モータであってもよい。
さらに、ブレードによって草を吹き飛ばす所望の位置は、グラスバッグに限定されるものではなく、草刈機外に放出するための所望の位置であってもよい。
また、この発明の草刈機は、ブレードとケーシングとを有すればよく、駆動部を備えなくてもよい。この場合、たとえばトラクタ底面の前輪と後輪との間にブレードを備えるケーシングを適宜取り付け、トラクタの駆動部からの動力でブレードを回転させて、草刈りをするような構成としてもよい。

この発明の芝刈機の一例を示す側面図である。 図１の底面図である。 （ａ）はブレードの拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視断面図である。 図２のブレード付近の拡大図である。 （ａ）はこの発明のブレードを用いたときのブロアによる空気の流れを示すための図であり、（ｂ）は従来のブレードを用いたときのブロアによる空気の流れを示すための図である。

符号の説明

１ 草刈機
２ 前輪
３ 後輪
４，５ 車軸
６ 揺動支持部材
７ 車体フレーム
８ エンジン（駆動部）
９ 駆動軸
１０ ケーシング
１１ ブレード
１２ 伝動軸
１３ 伝動ケース
１４ シュータ
１５ グラスバッグ（収容部）
１６ ハンドル
２０ ブロア
２１ ブレード本体
２１Ｏ 貫通孔
２２ カッター
ｂ 基部
Ｏ 開口
ＯＰ 舌部
Ｐ 同一線
Ｓ 草刈機の進行方向
Ｘ 接線方向
Ｙ 対称線

Claims (3)

1. カッターと、該カッター面に対して一定角度で上方に傾けて設けられたブロアとをブレードに備え、該ブレードを水平方向に高速回転させることによって前記カッターで草を刈るとともに、該刈った草を前記ブロアにて所望の位置に吹き飛ばす草刈機において、
   前記ブロアは、回転する前記ブレードの接線方向に対して所定角度だけ回転方向内側に向けて設けられたことを特徴とする、草刈機。
2. 前記ブレードが線対称に構成され、該ブレードの対称線の近傍に前記ブロアの基部を配置することを特徴とする、請求項１に記載の草刈機。
3. 前記カッターの先端を水平面から上方に傾けて設けたことを特徴とする、請求項１に記載の草刈機。

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