JP2013123392A - 芝刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】刈り込みモータを駆動源としてリール刃を回転させて芝の刈り込みを行う芝刈機の大幅なコンパクト化を図る。
【解決手段】刈り込みモータ２０として、低速高トルクを出力できるアウタロータモータを用い、この刈り込みモータ２０をリール刃１５の内部に組み込んでダイレクトドライブ式とする。これにより、刈り込みモータ２０の設置スペース分だけ本体部１０のコンパクト化を図ることができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、芝生の刈り込みを行うための芝刈機に関する。

この種の芝刈機に関する技術が下記の特許文献に開示されている。この一般的な芝刈機は、本体ハウジングに駆動源としての電動モータとリール刃を内装したもので、電動モータの回転出力はプーリとベルトによる動力伝達手段によりリール刃に伝達される構成となっている。

特開平１１−５６０６０号公報

このような従来の芝刈機によれば、本体ハウジングに電動モータとリール刃をほぼ並列配置する必要上、小型化することが困難である問題があった。本発明は、芝刈機の小型化を一層図ることを目的とする。

上記の課題は、下記の発明によって解決される。
第１の発明は、本体ハウジングに、刈り込み用の駆動源としての電動モータと、この電動モータにより回転するリール刃を内装した芝刈機であって、電動モータをリール刃に同軸に内装した芝刈機である。
第１の発明によれば、リール刃内部のデッドスペースに、当該リール刃を回転させるための刈り込み駆動源としての電動モータが同軸に内装されていることにより、電動モータを刈り込み刃の外部に配置した従来構成に比して電動モータを別途設置するために必要なスペース分だけ芝刈機の大幅なコンパクト化を図ることができる。
第２の発明は、第１の発明において、電動モータをリール刃の回転軸線方向中央に内装した芝刈機である。
第２の発明によれば、電動モータをリール刃の回転軸線方向についてバランスよく内装することができる。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、電動モータとしてアウタロータモータを用いた芝刈機である。
第３の発明によれば、低速回転高出力のアウタロータモータを用いることにより、ベルト伝達手段等の減速手段を介在させることなく直結（ダイレクトドライブ）することができ、この点でも当該芝刈機のコンパクト化を図ることができる。
また、リール刃内にアウタロータモータを組み込んだダイレクトドライブ式であることにより、従来のベルトとプーリを用いた動力伝達手段を省略することができ、これにより当該芝刈機のリール刃回転軸線方向のコンパクト化を図ることができるとともに、従来のベルト式動力伝達手段が省略された分だけリール刃を幅方向に接近させることができるのでいわゆる際刈り性能を向上させることができる。
さらに、リール刃内にアウタロータモータが内装されることにより当該リール刃の慣性が大きくなることから芝生の刈り込み性を向上させることができる。
また、ベルト式若しくはギヤ列式の減速手段（動力伝達手段）を省略することにより静音化を図ることができる。
第４の発明は、第３の発明において、電動モータのアウタロータがリール刃のリール枠の内周側に取り付けられた芝刈機である。
第４の発明によれば、電動モータの回転動力を簡易な構成でリール刃に出力することができ、電動モータとしてアウタロータモータを用いることの利点を最大限に利用することができる。

本実施形態に係る芝刈機の全体斜視図である。 本実施形態に係る芝刈機を図１中矢印(II)方向から見た下面側斜視図である。 本実施形態に係る芝刈り機の本体部の平面図である。本図では、本体ハウジングの一部が破断されて内部が見えた状態で示している。 本体部の縦断面図である。 自走式芝刈り機の本体部であって、本体ハウジングを取り外した本体フレームの平面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る芝刈機１は、本体部１０とハンドル部３と集塵バッグ４を備えている。ハンドル部３は、本体部１０の左右後部から斜め上方へ延びる左右一対のハンドルバー２，２の上端部に設けられている。この矩形枠形を有するハンドル部３の後部に使用者が把持するグリップ部３ａが設けられている。グリップ部３ａには、使用者が操作する大型のスイッチレバー３ｂとロックオフボタン３ｃ等が配置されている。使用者はグリップ部３ａを把持して当該芝刈機１の移動操作を行う。
本体部１０の後部に大型の集塵バッグ４が取り付けられている。本体部１０で刈り取られた芝生は、この集塵バッグ４内に集塵される。集塵バッグ４は、本体部１０から取り外すことにより集塵した芝生を廃棄することができる。
本体部１０は、本体ハウジング１３と本体フレーム１４を備えている。本体フレーム１４の前部には、左右一対の前輪１１，１１が設けられている。この左右の前輪１１，１１は、本体フレーム１４の前部に上下に傾動可能に設けた前輪フレーム５の左右両側部に回転可能に支持されている。本体部１０の前部中央には、刈り高さ調整用のレバー１２が設けられている。このレバー１２の設定位置を変更することにより前輪フレーム５を上下に傾動させて左右前輪１１，１１の高さ位置を変更することができ、これにより芝面に対するリール刃１５の刈り込み深さを変更することができる。

図２〜図４に示すように本体フレーム１４の左右側部間に、リール刃１５が回転自在に支持されている。このリール刃１５は、円筒形に枠組みしたリール枠１５ａの周囲に沿って複数の刃先１５ｂ〜１５ｂを螺旋形に取り付けたもので、リール枠１５ａの左右両側部はそれぞれ軸受け１６を介して本体フレーム１４に回転支持されている。
図３及び図４に示すようにリール刃１５の中心には連結軸１７が挿通されている。この連結軸１７は、本体フレーム１４の左右側部間に掛け渡し状態で取り付けられている。この連結軸１７は、リール刃１５の回転軸線Ｊ１５と同軸に配置されているが、その左右両端部は本体フレーム１４に対してナット１８，１８で固定されて回転不能に固定されている。
連結軸１７には、駆動源としての刈り込みモータ２０が取り付けられている。本実施形態では刈り込みモータ２０にいわゆるアウタロータ形の電動モータが用いられている。アウタロータモータは、内周側の固定子に対して外周側の回転子が回転して出力される。このアウタロータモータは、インナロータ型のモータに比して低速高トルクが出力される。

この刈り込みモータ２０の内周側の固定子２１が連結軸１７上に固定されている。刈り込みモータ２０の外周側の回転子２２は、リール刃１５の内周側に沿って固定されている。このため、刈り込みモータ２０の回転出力がそのままリール刃１５の回転として直接出力（ダイレクトドライブ）される。従って、本実施形態の芝刈機１では、刈り込みモータ２０の回転出力を減速してリール刃１５に伝達するための減速手段であって、プーリとベルトを主体とするベルト伝達手段あるいはギヤの噛み合いを主体とするギヤ列等を備えていない。このため、これら減速手段を収容するために必要なスペースが省略される分だけ、リール刃１５の左右端部は本体ハウジング１３の左右側部に極めて近い部位に至っている。
刈り込みモータ２０は、リール刃１５の左右幅方向（軸線Ｊ１５方向）の中央に配置されている。このため、刈り込みモータ２０は、リール刃１５に対して左右の重量バランスが採られた部位に内装されている。
図２に示すようにリール刃１５の下方であって、本体フレーム１４の左右側部間には、下刃１９が取り付けられている。
また、本体フレーム１４の後部には、円柱体形の後輪６が回転自在に支持されている。

以上のように構成した本実施形態の芝刈機１によれば、駆動源としての刈り込みモータ２０がリール刃１５の内部に組み込まれていることから、従来相互に平行に別の部位に内装した構成に比して刈り込みモータ設置スペース分だけ本体部１０の大幅なコンパクト化を図ることができる。
また、リール刃１５にアウタロータモータを駆動源として内装し、そのアウタロータ（回転子２２）がリール刃１５に固定されたダイレクトドライブ式であることから、従来ベルト伝達手段やギヤ列等の減速手段を省略することができ、これにより本体部１０の主として左右幅方向のコンパクト化を図り、また静音化を図ることができる。
さらに、ダイレクトドライブ式であることから本体部１０の側部に、従来のベルト伝達手段やギヤ列等の減速手段を内装する必要がないので、その分だけ本体部１０の左右側部に対してリール刃１５の左右端部を接近させることができ、これによりいわゆる際刈り性能を向上させることができる。
以上説明した実施形態には、種々変更を加えて実施することができる。例えば、例示したアウタロータ型の刈り込みモータ２０に代えて、通常のインナロータ型の電動モータを刈り込みモータとしてリール刃の内周側に組み込むことによっても本体部の大幅なコンパクト化を図ることができる。

図５には、自走式の芝刈機３０の本体フレーム３１が示されている。本体ハウジングは省略されている。本体フレーム３１の前部には左右一対の前輪３２，３２が回転可能に設けられている。この左右の前輪３２，３２は、それぞれ個別の走行モータ３３を駆動源として回転する。両走行モータ３３，３３にアウタロータ型の電動モータが用いられている。低速高トルクを出力可能な両走行モータ３３，３３のそれぞれの出力軸に、減速ギヤ列等を介在させることなく前輪３２が直接取り付けられている。
本体フレーム３１の前後方向ほぼ中央には、刈り込みモータ３４が取り付けられている。この刈り込みモータ３４には、インナロータ型の電動モータが用いられている。刈り込みモータ３４の出力軸は、軸受け３６，３７を介して本体フレーム３１に回転可能に支持されている。刈り込みモータ３４の出力軸には冷却用のファン３５が取り付けられている。また、刈り込みモータ３４の出力軸には駆動ギヤ部３４ａが設けられている。
刈り込みモータ３４の駆動ギヤ部３４ａは、第１中間ギヤ３８に噛み合わされている。第１中間ギヤ３８は中間軸３９の一端側に固定されている。中間軸３９の他端側には第２中間ギヤ４０が固定されている。中間ギヤ３９は本体フレーム３１に回転可能に支持されている。第２中間ギヤ４０は従動ギヤ４１に噛み合わされている。
従動ギヤ４１は、リール刃４５の支軸４５ａの一端側に固定されている。リール刃４５は、支軸４５ａを介して本体フレーム３１の左右両側部間に跨った状態で回転可能に支持されている。
自走用の左右走行モータ３２，３２と刈り込みモータ３４の起動停止、回転方向及び回転速度等の動作制御は、ハンドル部を把持した使用者の手動操作に基づいてモータ制御回路でなされる。

係る自走式の芝刈機３０によれば、左右の前輪３２，３２がそれぞれ走行モータ３３を駆動源として積極回転することから、使用者が押し操作等しなくとも自走させることができ、使用者はハンドル部に軽く手を添えた状態で使用することができ、これにより芝刈作業を迅速かつ楽に行うことができるようになる。また、左右の前輪３２，３２の回転速度及び回転方向を変更することにより、当該芝刈機３０を左右に旋回させることができ、また後退させることができる。
この自走式の芝刈機３０について、刈り込みモータ３４に代えて前記例示したアウタロータモータを刈り刃４５の内部に組み込むことにより当該芝刈機の大幅なコンパクト化を図ることができる。
この自走式芝刈機３０についても種々変更を加えることができる。例えば、左右の前輪３２，３２について個別の走行モータ３３，３３を駆動源として備える構成に代えて、両前輪３２，３２を共通の車軸で結合し、この車軸を１つのアウタロータ形モータで回転させる構成としてもよい。
また、走行モータにはアウタロータ形の電動モータに代えてインナロータ形の電動モータを用いる構成としてもよい。
さらに、前記例示した実施形態と同様、リール刃４５の内周側に刈り込みモータとしてアウタロータ形の電動モータを内装してアウタロータをリール刃４５に固定してダイレクトドライブ式の芝刈機としてもよい。この場合にも、第１、第２中間ギヤ３８，４０及び従動ギヤ４１等を含むギヤ減速機構を省略することができ、これにより本体部の大幅なコンパクト化を図ることができ、また際刈り性能の向上等を図ることができる。

１…芝刈機
２…ハンドルバー
３…ハンドル部
３ａ…グリップ部、３ｂ…スイッチレバー、３ｃ…ロックオフボタン
４…集塵バッグ
５…前輪フレーム
６…後輪
１０…本体部
１１…前輪
１２…レバー（刈り高さ調整用）
１３…本体ハウジング
１４…本体フレーム
１５…リール刃、１５ａ…リール枠、１５ｂ…刃先
Ｊ１５…回転軸線
１６…軸受け
１７…連結軸
１８…ナット
１９…下刃
２０…刈り込みモータ（アウタロータモータ）
２１…固定子
２２…回転子（アウタロータ）
３０…芝刈機（自走式）
３１…本体フレーム
３２…前輪
３３…走行モータ（アウタロータモータ）
３４…刈り込みモータ、３４ａ…駆動ギヤ部
３６，３７…軸受け
３８…第１中間ギヤ
３９…中間軸
４０…第２中間ギヤ
４１…従動ギヤ
４５…リール刃、４５ａ…支軸

Claims (4)

1. 本体ハウジングに、刈り込み用の駆動源としての電動モータと、該電動モータにより回転するリール刃を内装した芝刈機であって、前記電動モータを前記リール刃に同軸に内装した芝刈機。
2. 請求項１記載の芝刈機であって、前記電動モータを前記リール刃の回転軸線方向中央に内装した芝刈機。
3. 請求項１又は２記載の芝刈機であって、前記電動モータとしてアウタロータモータを用いた芝刈機。
4. 請求項３記載の芝刈機であって、前記電動モータのアウタロータが前記リール刃のリール枠の内周側に取り付けられた芝刈機。
   

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