JP2015188340A

JP2015188340A - 芝刈機

Info

Publication number: JP2015188340A
Application number: JP2014066691A
Authority: JP
Inventors: 俊介栗岡; Shunsuke Kurioka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP6283548B2

Abstract

【課題】騒音とエネルギー消費を抑え、効率的に刈芝をハウジング外に効率的に搬出しかち効率的に動力源を冷却すること。
【解決手段】下部が解放されたハウジング２０と、ハウジング２０の上部に搭載され、ハウジング２０内に出力軸４１を延ばした動力源４０と、ハウジング２０内に収納され、出力軸４１に取り付けられた刈刃１４と、ハウジング２０から後方又は側方に延びた刈芝搬出通路３０とを、備えた芝刈機１０において、外気１５を取り入れて刈芝搬出通路３０に送る送風路５０と、送風路５０の途中に設けられたアシストファン６０とを有し、送風路５０は、動力源４０の外壁の周囲に沿っている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アシストファンを備えた芝刈機の改良技術に関する。

エンジンや電気モータを動力源とする芝刈機において、刈刃によって刈った芝草（刈芝）をハウジングの外の放出する場合、ハウジング内からハウジング放出口に向けた搬送風を発生させ、この搬送風の流れによりハウジングの後方や側方に設けられた排出口から、又はハウジングの後方に取り付けられた刈芝収納体の中等、ハウジングの外に搬出するのが一般的である。

従来より、刈芝をハウジングの外、刈芝収納体の中に搬送するためには、刈刃の回転によって発生する旋回流によっていた。この旋回流のみによって搬送性能を高めるには、刈刃を高速回転させていた。しかしながら、この方法では動力源と刈刃が発生する騒音が大きくなり、また動力源が消費するのエネルギーが大きくなってしまうので、改良の余地がある。

近年、刈芝をハウジングの外、刈芝収納体の中に効率よく搬送するために、アシストファンを設ける技術の開発が進められている。このような技術としては、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の芝刈機は、エンジン等の動力源により回転する刈刃に羽根（アシストファン）を設けたというものである。刈刃が発生した搬送風に、羽根が発生した搬送風（補助搬送風）を付加することにより、刈芝を搬送するための総風量を増すことができる。

長時間の連続運転の負荷により動力源が高温になる場合には、冷却用のファン等動力源を冷却するための装置を別途設けることが好ましい。特に、特許文献１の技術では、羽根と刈刃を一つの動力源で回転させるため、羽根がない場合と比べて動力源の負荷は大きくなるため、高温となリ易い動力源を冷却するための装置を設ける必要性は極めて高い。

特開昭６４−４３１１８号公報

本発明は、一つのアシストファンにより、騒音とエネルギー消費を抑え、効率的に刈芝をハウジング外に搬出しつつ、しかも効果的に動力源を冷却する技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明の芝刈機は、下部が解放されたハウジングと、ハウジングの上部に搭載され、ハウジング内に出力軸を延ばした動力源と、ハウジング内に収納され、出力軸に取り付けられた刈刃と、ハウジングから後方又は側方に延ばした刈芝搬出通路とを備えた芝刈機において、外気を取り入れて前記刈芝搬出通路に送る送風路と、送風路の途中に設けられたアシストファンとを有し、送風路は、前記動力源の外壁の周囲に沿わせたことを特徴とする、芝刈機が提供される。

請求項２に係る発明の芝刈機は、送風路は、動力源の外壁に向かって開口した開口部を有する。

請求項３に係る発明の芝刈機は、送風路は、少なくとも一部を半割断面に形成され、この半割断面の部位が開口部である。

請求項４に係る発明の芝刈機は、動力源の温度によりアシストファンの運転と停止を切りかえることが可能な切替装置を備えている。

請求項１に係る発明では、アシストファンは、動力源の外壁に沿って配設されている送風路に外気を吸引する。そのため、送風路を流れる空気によって、動力源を冷却することができる。

また、アシストファンは吸引した外気を刈芝搬出通路内に送りこむ。刈芝搬出通路に送りこまれた外気（補助搬送風）は、刈刃の回転によりハウジング内に発生し、刈芝を刈芝搬出路の外に放出する搬送風に付加される。補助搬送風の付加により刈芝を搬出する総風量が増すので、刈刃の回転数を上げることなく効率的に刈芝を刈芝搬出路の外に搬出することができる。そのため、動力源や刈刃から生じる騒音を低減させることができ、また、動力源が消費するエネルギーを節約することができる。

請求項２に係る発明では、送風路は、動力源の外壁に向かって開口した開口部を有する。そのため、アシストファンにより開口部から吹き付けられる外気又は開口部から吸引される外気により動力源を効果的に冷却することができる。

請求項３に係る発明では、送風路は、少なくとも一部を半割断面に形成され、この半割断面の開口部が動力源の外壁と正対している。そのため、アシストファンの吸引により半割断面の開口部から吹き付けられる外気又は開口部に吸引される外気より動力源をより効果的に冷却することができる。

また、半割断面の送風路は半割れの分だけ動力源に近付けて配設できるので、送風路をコンパクトにすることができる。

請求項４に係る発明では、動力源の温度によりアシストファンの運転と停止を切り替えることが可能な切替装置を備えている。したがって、動力源の温度が低く、送風路を通る外気による冷却の必要が無いときにはアシストファンが停止するので、アシストファンが消費するエネルギーを節約し、またアシストファンから生じる騒音を減少することができる。

本発明の実施例１に係る芝刈機の斜視図である。図１に示される芝刈機の平面図である。図２の３−３断面の拡大図である。図１に示される芝刈機の底面図である。アシストファンの運転と停止を切り替える切替装置のブロック図である。本発明の実施例２に係る芝刈機の斜視図である。図６に示される芝刈機の側面断面の概念図である。図６に示される芝刈機の平面の概念図である。送風路と動力源の位置関係及び外気の流れを示す概念図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る芝刈機１０の構成を、添付図１〜図５に基づいて説明する。なお、Ｆｒは芝刈機１０の前側、Ｒｒは同後側、Ｌｅは同左側、Ｒｉは同右側を示す。

図１は、動力源をエンジン４０とする芝刈機１０の斜視図である。芝刈機１０は、下部が解放された樹脂製のハウジング２０を備え、ハウジング２０の前部には左右の前輪２１を備え、ハウジングの後部には左右２２の後輪とともに、後部左右両端から斜め上後方に延びる操作ハンドル１１を備えた、歩行型芝刈機である。操作ハンドル１１は、エンジンの回転数、自走速度を調節し、アシストファンの運転・停止を手動で切り替える操作レバー１２を備える。ハウジング２０の上部には、左右の後輪２２と出力軸４１を介して刈刃１４を駆動する動力源１３であるエンジン４０が搭載される。

ハウジング２０の後端には、斜め上後方に伸びる断面略矩形状の刈芝搬出通路３０が備わる。刈芝搬出通路３０の後端上部には上下にスイング自在な収納体カバー３１が備わる。収納体カバー３１を上方に上げた状態で、刈芝搬出通路３０の後端に刈芝を収納するためのグラスバッグ等の刈芝収納体３２を取り付けることができる。

エンジン４０は、シリンダーヘッド４２、シリンダーブロック４３、及びハウジング２０内下方に延びる出力軸４１を備え、ハウジング２０内の出力軸４１の先には鋼鉄製の刈刃１４が取り付けられている。

図２は図１に係る芝刈機１０の平面図、図３は図２の３-３断面の拡大図である。エンジン４０のシリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁には、薄い板状の冷却フィン４４が複数備わっている。

送風路５０は、その途中にアシストファン６０を配設し、アシストファン６０の前に位置する第１送風路５１とアシストファン６０の後に位置する第２送風路５２からなる。

第１送風路５１の一方の端はハウジング２０の左後方に位置して外気１５を取り入れる送風路吸気口５３を備え、他方の端は、側面視、アシストファン６０の軸中心部にある吸気口に繋がる。

第１送風路５１は、途中に開口部５５を備え、望ましくは半割断面状の開口部５５を備える。

第１送風路５１の開口部５５は、シリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁と正対して沿い、望ましくは図３のように第１送風路５１に設けられた半割断面状の開口部５５がシリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁と正対し、これらの外壁に近接するように配設されている。

アシストファン６０は、遠心送風機の一種である多翼送風機（シロッコファン）であり、スクロールケーシング６１、スクロールケーシング６１内の羽根及び羽根を回転させる電動モータ６２を有する。電動モータ６２は、エンジン４０の近傍に配設されるバッテリー及び切替装置７０に接続されている。なお、アシストファン６０は、シロッコファンと同じ遠心送風機の一種であるターボファンや、軸流送風機であるプロペラファンや斜流ファンでもよい。

アシストファン６０は、ステーによりハウジング２０の上方、エンジン４０の右側に支持されている。

アシストファン６０の側面視、中心部にある吸気口には、アシストファン６０の側面視の中心部に、第１送風路５１の送風路吸気口５３の反対側の口が繋がっている。望ましくは、シリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁に沿って配設された第１送風路５１の後にアシストファン６０が繋がる。

アシストファン６０正面視、周縁に設けられた排気口には第２送風路５２が繋がる。その第２送風路５２は、さらに送風路排出口５４を介して刈芝搬出通路３０の孔部３３に繋がる。

図４は、図１に係る芝刈機１０の底面図である。下部が開放されたハウジング２０の中には、エンジン４０の出力軸４１の先端に取り付けられた一本の細長い板状の刈刃１４が取り付けられている。また、ハウジング２０の中には、ハウジング２０の中心付近から、右後方に向け、刈芝搬出通路３０に繋がる板状のガイド壁２３が設けられている。

本発明の芝刈機１０は、エンジン４０の温度によってアシストファン６０の運転と停止を自動で切り替える切替装置７０を備えている。

切替装置７０は、エンジン４０の温度を計測するセンサ７１と、計測した温度に基づいてアシストファン６０の電動モータ６２の運転又は停止を判断する制御部７２と、制御部７２の判断に応じて電動モータ６２の運転又は停止を実施するスイッチ７３を有する。

次に、実施例１に係る芝刈機１０の刈芝の搬出方法及び動力源の冷却方法を説明する。

エンジン４０は、出力軸４１を介して刈刃１４を回転させるとともに、後輪２２を駆動して芝刈機１０を前進させることにより、芝草を刈ることができる。

図２および図３のとおり、外気１５は、アシストファン６０の電動モータ６３がスクロールケーシング６１内の羽根が回転することにより、第１送風路５１の送風路吸気口５３から吸引される。第１送風路５１を通ってアシストファン６０内に吸引された外気１５は、アシストファン６０の回転により付勢され、第２送風路５２の送風路排出口５４、芝刈搬出路３０の孔部３３を通って、芝刈搬出通路３０の中に放出される。

アシストファン６０の回転により第１送風路５１の送風路吸気口５３から吸引された外気１５は、シリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁に近接して配設される第１送風路５１の中を通過することにより、シリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３を冷却する。

また、第１送風路５１の途中が開口部５５、特に半割断面形状の開口部５５を有する場合、第１送風路５１の開口部５５からシリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁に向かって外気１５が吹きつけられ、又はシリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁の周囲の空気を吸い込むため、シリンダーヘッド４２の外壁及びシリンダーブロック４３の外壁をより効果的に冷却することができる。

図４のとおり、刈刃１４は矢印のように図中半時計回り方向に回転することにより芝草を刈り取るとともに、ハウジング内に刈刃１４の回転方向に旋回流を発生させ、その一部がガイド壁２３により誘導されて搬送風２３となり、刈芝をガイド壁２３に沿って、ハウジング２０内から刈芝搬出通路３０を通って刈芝収納体３２に送り込む。

アシストファン６０により付勢された外気１５は、第２送風路５２を通って孔部３３か刈芝搬出通路３０の中に送りこまれて補助搬送風６３となる。補助搬送風６３は、刈芝搬出通路３０内で搬送風２４と合流することにより刈芝を搬出する総風量が増し、効率的に刈芝を刈芝収納体３２の中に送り込むことができる。

図５のとおり、切替装置７０は、センサ７１が検知したエンジン４０の温度が制御部７２における所定の温度より低い場合には、スイッチ７３がアシストファン６０の電動モータ６２の運転を停止させる。これに対し、エンジン４０の温度が制御部７２における所定の温度より高くなった場合には、スイッチ７３がアシストファン６０の電動モータ６２の運転を開始させる。

実施例２に係る芝刈機１１０の構成を、図６〜図９に基づき説明する。図６は、実施例１の図１に対応して表している。実施例２の芝刈機１１０は、上記図１に示される動力源１３であるエンジン４０を電動モータ１４０に変更し、また電動モータ１４０全体をカバー１８０で覆ったことを特徴とし、他の構成については実施例１同じ構成であるところ、同一符号を付し、その説明を省略する。

図６は、実施例２に係る芝刈機１１０の斜視図である。ハウジング２０の上部は樹脂製のカバー１８０で覆われている。

図７は、図６に示される芝刈機１１０の側面断面の概念図である。ハウジング２０の上、カバー１８０の下には、刈刃１４を駆動する電動モータ１４０及びバッテリー１４２が配設されている。

カバー１７０の上部には送風路吸気口５３と同じ機能を果たすカバー吸気口１８１が開口され、カバー１８０の右側部にはカバー排出口１８２が開口されている。カバー排出口１８２からは、第１送風路５１が突出し、該第１送風路５１はカバー１８０の右側に配設されるアシストファン６０の側面視、軸中心部にある吸気口に繋がる。すなわち、カバー１８０の内部全体と前記第１送風路５１を合わせたものが実施例１における第１送風路５１に相当する。

カバー１８０の内側には電動モータ１４０やバッテリー１４２が配置されるが、カバー吸気口１８１から取り込んだ外気１５をカバー排出口１８２から排出するまで誘導・整流するための特段の構造を有さない。しかしながら、電動モータ１４０やバッテリー１４２をより効果的に冷却するため、カバー吸気口１８１とカバー排出口１８２の間を送風路で繋ぎ、該送風路の途中に半割断面状等の開口部を設け、該送風路を実施例１と同様に電気モータ１４０やバッテリー１４２の外壁に沿わせてもよい。

続いて実施例２における動力源の冷却方法を、電動モータ１４０を動力源とする芝刈機１１０について説明する。なお、実施例２における刈芝の搬出方法は実施例１と同じである。

電動モータ１４０は、出力軸４１を介して刈刃１４を回転させるとともに、後輪２２を駆動して芝刈機１１０を前進させることにより、芝草を刈ることができる。

図７は実施例２の側面断面の概念図、図８は実施例２の平面断面の概念図である。図７及び図８のとおり、外気１５は、アシストファン６０の回転により、カバー１８０のカバー吸気口１８１から取り込まれ、カバー排出口１８２を通ってアシストファン６０に吸引される。外気１５は、カバー１８０の中を通過する過程で、カバー１８０の中に収納される電動モータ１４０及びバッテリー１４２を冷却する。

以上の説明は、芝刈機１０、１１０に基づいているが、本発明は、乗用型芝刈機にも適用することができる。

本発明は、エンジン又は電動モータを動力源とする芝刈機に好適である。

１０…芝刈機、
１３…動力源、
１４…刈刃、
１５…外気、
２０…ハウジング、
２４…搬送風、
３０…刈芝搬出通路、
３２…刈芝収納体、
３３…孔部、
４０…エンジン、
４１…出力軸、
４２…シリンダーヘッド、
４３…シリンダーブロック、
４４…冷却フィン、
５０…送風路、
５１…第１送風路、
５２…第２送風路、
５５…開口部、
６０…アシストファン、
１１０…芝刈機、
１４０…電動モータ、
１４２…バッテリー、
１８０…カバー。

Claims

下部が解放されたハウジングと、
前記ハウジングの上部に搭載され、前記ハウジング内に出力軸を延ばした動力源と、
前記ハウジング内に収納され、前記出力軸に取り付けられた刈刃と、
前記ハウジングから後方又は側方に延びた刈芝搬出通路とを、備えた芝刈機において、
外気を取り入れて前記刈芝搬出通路に送る送風路と、
前記送風路の途中に設けられたアシストファンとを有し、
前記送風路は、前記動力源の外壁の周囲に沿っていること
を特徴とする、芝刈機。
前記送風路は、前記動力源の前記外壁に向かって開口した開口部を有することを特徴とする、請求項１記載の芝刈機。
前記送風路は、少なくとも一部を半割断面に形成され、この半割断面の部位が前記開口部であることを特徴とする、請求項２記載の芝刈機。
前記動力源の温度により前記アシストファンの運転と停止を切り替えることが可能な切替装置を備えていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の芝刈機。