JP2017023027A - 草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】刈草排出性能を飛躍的に向上させ、草刈作業性を更に向上できる草刈り機、また、スターホイールを使用する方式の草刈り機の問題である刈草以外の石、木の根、ブッシュ等の障害物により、刈り取り部や本体を破損してしまう事を回避できる草刈り機を提供する。
【解決手段】回転する刈刃に重ね合わせて使用される排出促進板２２の外形を略円板形状とし、刈草を払い除ける突起状の跳ね出し板２２１を、横方向を円板外周内側の略向心線上に、縦方向を回転面に対し鉛直上側方向に形成するようにした排出促進板２２を装着した。
【選択図】図２

Description

本発明は一般向け汎用の草刈機で、刈草の排出処理をより向上させることで、草刈作業能率を従来より向上させるようにした技術に関するものである。

スターホイールとよばれる農業機械に使用される機能構成部品には大旨二通りの使い方がある。一つは収穫機用として刈取茎や苗茎などの整列搬送用に茎を束ねる働きをするもの（特許文献５、特許文献６）と、もう一つは草刈機用として刈草や排茎などの排出効果を上げるため、刈刃や切断刃などに同期して回転させ、切断後即排出させる働きをするもの（特許文献４、特許文献７）、とがあり形状はかなり以前から成熟していた。本願は後者の部類に属し、主に草刈機の刈草の排出、排茎切断機の排茎排出、などの排出性能を高めるためのものであり、従来からそれ以上変えようがないとみられていたこの構成部品に着目し、一からの見直しに挑戦し画期的改良を施した技術に関するものである。

特願２０１４−０７５１３１ 特願２０１４−０３４７６９ 特開平１１−９０５１ 特開２００１−３７３２２ 特開平０８−２４２６６０ 特開平０５−１５３８１２ 特開２０１３−１８３７１０

スターホイールは排出補助用としてしか見られていなかったため、従来から星形突起部の形状、星形突起の数、外周径、などにしか発明の工夫が見られず、形状も技術的に成熟しているものと見られていた。本出願人は先に、刈払機並に手軽に安く、それでいて誰でも、高齢者や婦女子でも楽にそして安全に使える、時代の要請に応える新しいタイプの草刈機を発明、製品化した（特許文献２）。そしてその性能向上の為の改良開発の中で、従来から刈り刃に併設して装着され、既に成熟している構成部品としての、刈草排出用スターホイールにも着目し、再度一からの見直しにも挑戦し、独自のスターホイールを開発した（特許文献１）。本願はこれを更に発展させ、刈草排出性能を飛躍的に向上させ、草刈作業性の更なる向上を目的とする。又、この課題とは別にスターホイールを使用する方式の草刈り機特有の問題である、刈草以外の、石、木の根、ブッシュ等の障害物により、刈取部やまた本体をも破損してしまうという問題についても、これを回避し解決することも目的とする。

上記課題を解決するために本発明において講じた手段は、回転する刈刃に重ね合わせて、刈草又は刈茎などを払い除ける排出促進板を装着する草刈機において、その排出促進板２２の外形を略円板形状とし、刈草、刈茎などを払い除ける略突起状の跳ね出し板２２１を、略横方向を円板外周内側の略向心線上に、略縦方向を回転面に対し略鉛直上側方向に形成するようにした排出促進板を装着した。更に刈刃と略円板形状の排出促進板とを組み立てたときの、回転面から出っ張る、ボルト、ナット、ネジ先などの露出突起部分と刈刃回転軸全体とを覆うカバー、即ち排出促進カバー２３を装着した。

本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。

従来の平面的板形状だったスターホイールに比べ、立体的に払い除ける為、排出効果が飛躍的に高まり、草刈作業性が向上する。

刈刃、スターホイール以外の刈草の引っかかりや絡みつきの原因だった、ボルト、ナット、ネジ先などを完全に覆うカバーを装着したことにより、絡みつきを大きく減少させることが出来、少なくとも故障を引き起こす回転軸への絡みつきをほぼ完全に無くすことが出来、作業性が向上する。

排出促進板の外形を円形にしたことにより、草刈り機特有の問題である、石、ブッシュなど刈草以外の障害物の衝撃を避けることが出来、排出促進板、即ち従来のスターホイールの障害物から受ける衝撃による故障をほぼ完全に無くすことが出来、機械寿命を延ばすことが出来る。

従来のスターホイールに比べ排出促進板の慣性モーメントを少なくすることが出来、パワートレインへの負担を少なくすることで、機械のＭＴＢＦを伸ばすことが出来、機械寿命を延ばすことが出来る。

排出促進板の障害物による衝撃影響を回避することが出来る為、刈刃を固定し止めているネジのシャーボルトとしての剪断力設定精度が向上し、刈刃のメインテナンス性が向上する。

刈刃、排出促進板の跳ね出し板、飛散防止カバー、の刈草排出効果と刈草飛散防止効果の最適となる位置に、跳ね出し板高さと飛散防止カバーの位置を決めている。

本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明を使用した草刈り機で刈刃部分を透視した斜視図である。図２は刈取部２の部品構成を示す図である。上段左図に本発明である刈草の排出促進板２２と排出促進カバー２３の、刈取部に組み込まれる構成を示す。上段右図は刈刃２１と本発明排出促進板２２とのネジ固定状態を裏側から見た図である。下段に従来技術との比較用として、出願人が先に発明した（特許文献１）スターホイール状排出促進板を装着した刈刃を示す。従来技術とはいっても出願人が従来の固定概念を打ち破り発案したもので、排出効果はそれまでのただの平板に比べ大きく上がったものであるが、まだ幾つか課題を残していた。一つには草刈機用に特有な刈草以外の石、ブッシュなど障害物に対する問題。もう一つは排出処理が完璧ではなく、刈草の絡みつきがどうしても発生してしまうという問題。の大きく二つあった。

後者の問題については刈取部構成を見直し、飛散防止カバー２６の位置を思い切って刈刃２１から上げたところ（図３上図）、刈草の飛散防止効果はほぼそのままで、かえって排出効果が増し絡みつきも少なくなることが解った。従来常識では飛散防止カバー２６は出来る限り刈刃２１の回転面に密着させるのが良いとされてきた（図３下図）。両部品の間隔を狭くするとどうしても刈草が溜まりやすく詰まりやすい。また間隔を広げての試験観察の結果、刈刃回転面に少しでも突起物、即、ボルトナットやネジの頭があると刈草が引っかかり絡みつきの原因になり易いことも解った。この対策の為、刈刃突起部分を完全に覆う排出促進カバー２３を装着させると同時に、そのカバーの軸径を可能な限り太くし、カウンターミッション刈取部出６１の出力軸（図省略）を完全に覆い隠すようにした。細い回転軸は絡みつき易いが、太い回転軸には絡みつきにくい、という理由以外に、一度出力回転軸に刈草が絡みついてしまうとメインテナンスが大変なことによる対策でもある。

もう一つの前記問題については、刈刃２１と飛散防止カバー２６との間隔が広げられることが解ったことから、排出促進板２２の先端である跳ね出し板２２１部分を板面縦方向に形成する様にして、促進板の外形を思い切って円形にするようにし、従来のスターホイール型排出促進板（図２下段図）とは似ても似つかない形状を発案した。これによって排出促進板の障害物から受ける衝撃荷重を完全に回避できると共に、かえって排出効果も今まで以上に上がるようにもなった。従来、排出エリアは狭い隙間で平面的だったのに比べ、立体的に排出するようになった為である。また従来、刈刃２１が排出促進板と刈刃ネジ２１１で共締めしていることから、刈刃ネジ２１１の刈刃２１が障害物から受ける衝撃力を回避するシャーボルトとしての役割が不完全だったが、ネジ２１１の剪断応力は刈刃２１の受ける衝撃力のみに決まるようになった為、刈刃ネジ２１１のシャーボルトとしての設定精度が正確になり刈刃２１はもちろん、場合によっては障害物の衝撃力によるパワートレインへのダメージを完全に回避出来るようになった。

更に刈草排出方法が従来と全く異なることから、排出促進板２２の外径は刈刃２１刃先の内側にし刃先を完全に露出させる様にして刈り作業性も高めた。従来の平板スターホイール式の刈り作業性と、刈草排出性のどちら付かずの関係を完全解消し、刈り作業性と、刈草排出性のそれぞれ独立した機能構成になった。跳ね出し板２２１は促進板２２の外周内側に形成し、回転中心方向長さは排出促進カバー２３と適度な間隔になるように、高さも飛散防止カバー２６と適度な間隔になるように、それぞれ設定した。この跳ね出し板２２１にも当然のことながら刈草が絡みつく場合があるが、刈刃ネジ２１１より外周にあり頻度はより少なく刈刃２１に絡みつくのとほぼ同等である。刈草の絡みつきを完全に回避することはできない。しかしメインテナンス性を良くすることで作業性を向上させることは出来る。

図３上段に本発明を使用した刈取部２の製品構造を示す。下段は従来式のものである。
一目瞭然で刈草の排出性も、メインテナンス性も本発明のものの方が良い。刈草の絡みつきで故障を引き起こすことは無くなり、排除作業も簡単に楽に素早く出来る。下段の従来式では構成部品を分解してメインテナンスする必要があった。ただ刈刃作業空間を広げると刈草の飛散、巻き上がり、等がひどくなり作業性が悪くなってしまうという概念が従来にはあった。しかし出願人の前記従来常識を破った試験確認で、これはただの先入観にすぎなかった。この間隔でも飛散防止効果は充分である。

図４に本発明を使用した草刈機の全体図を、図５にその平面透視図を、図６に前方を下から見た図を示す。主構成はエンジン１と、左右（ＬＲ）一対の刈取部２、左右（ＬＲ）一対の駆動後輪３、走行ミッション５、刈刃および後輪駆動用カウンターミッション６、自走式機械として必要最小限にして軽量化を図っている。特にエンジン１の軸出力を主にドライブシャフトとベベルギヤとで（図省略）、左右（ＬＲ）一対の刈刃２１と走行ミッション５とに伝動するカウンターミッション６のパイプ状アルミハウジングは機体フレームと兼用しており、自走式機械ではあるが機体用シャシーや機体用フレームなど一切使用していない極めてシンプルな構成にしている。駆動機構はエンジン１の軸出力をそのままカウンターミッション６に取り込み主にベベルギヤ（図省略）により回転軸方向変換し、一つは走行ミッション５へ、一つは刈取部左側２Ｌへ、一つは刈り取り部右側２Ｒへ、エンジン回転数そのまま伝達している。カウンターミッション６は１入力３出力のパイプハウジング状の機構で機体フレームも兼ねている。刈払機でのメインパイプを通した刈刃への出力を、メインパイプ出力を３つに分けて構成した格好になっている。ここで左右の刈取部２Ｌ、２Ｒは逆方向にそれぞれ機体外側から機体中央側に向けて同期回転する。（図４、図５）走行ミッション５はエンジン１の回転数を減速し駆動後輪３に出力している。

以上の草刈機の構成で草刈作業のメカニズムを図５で説明する。図は説明しやすいように平面透視図にしてある。前方草むらへまず草刈ガイドカバー４の本体４１の先端が当接し草を前方に押し倒す。その直後、刈２１による刈り取りが始まる。刈るとほぼ同時に刈草は刈刃部２１の排出促進板２２の跳ね出し板２２１により機体中央部に回転排出される。この間機体は進行している。これを機体を静止させて見た場合、前方から流れてくる草むらが草刈ガイドカバー４にシュレッダーのように吸い込まれ、刈られ、左右刈り刃２１Ｌ及び２１Ｒというロールを通して、粉砕ゴミのようにローリングして出て、あたかも排出ダクトから出るように綺麗に揃って排出される。本出願人発明のクロスラウンド刈りである（特許文献２）。

刈刃２１と飛散防止カバー２６の間隔を広げることから始まった本発明により刈取部２は、色々不完全だった従来型から大きく飛躍し、刈り作業性良く、排出性も良く、障害物による衝撃ダメージも受けず、絡みつきも少なく、メイテナンス性も良い、ほぼ理想的なものになった。本願は出願人が先に発明した草刈機（特許文献２）で終わりとせず、常により良いものを世に供給したいとする技術探求から、刈取部構成の従来常識に挑戦し、従来概念を根本的に変える画期的な機能構成に進化させることが出来たものである。本発明によりクロスラウンド刈りによる草刈り作業能率はさらに向上し、メインテナンスフリーに近いくらい誰にでも草刈り作業がしやすいものになった。

刈草排出促進板（スターホイール）が使用されるすべての草刈作業機に大きな技術革新をもたらす。

本願発明を使用した草刈機の刈刃部分を透視した斜視図である。 本願発明の排出促進板２２と排出促進カバー２３を含む刈り取り部２の構成を示す図である。 本願発明を使用した草刈機の平面透視図である。 本願発明を使用した刈取部を示す斜視図である。 本願発明を使用した草刈機の斜視図である。 本願発明を使用した草刈り機の、前方を持ち上げて見た下視図である。

１ エンジン
２ 刈取部
２１ 刈刃（主ナイフ、従ナイフ）
２１１ 刈刃ネジ
２２ 排出促進板
２２１ 跳ね出し板
２３ 排出促進カバー
２４ カラー
２５ 刈刃押さえキャップ
２６ 飛散防止カバー
３ 走行駆動輪
４ 草刈ガイドカバー
４１ カバー本体
４２ カバー車輪
５ 走行ミッション
６ カウンタミッション
６１ カウンターミッション刈取部出力

Claims (2)

1. 回転する刈刃に重ね合わせて、刈草又は刈茎などをは払い除ける排出促進板を装着する草刈機において、該排出促進板の外形を略円板形状とし、刈草、刈茎などを払い除ける略突起状の跳ね出し板を、略横方向を該円板外周内側の略向心線上に、略縦方向を該円板回転面に対し略鉛直上側方向に形成するようにした排出促進板を装着したことを特徴とする草刈機。
2. 前記刈刃と略円板形状の排出促進板とを組み立てたときの、回転面から出っ張る、ボルト、ナット、ネジ先などの露出突起部分と、刈刃回転軸全体とを覆うカバーを装着したことを特徴とする請求項１に記載する草刈機。