JP2018102250A

JP2018102250A - 芝刈機

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Publication number: JP2018102250A
Application number: JP2016253959A
Authority: JP
Inventors: 浩二厨川; Koji Kuriyagawa; 肇吉村; Hajime Yoshimura; 智樹伊藤; Tomoki Ito; 小林　秀明; Hideaki Kobayashi; 秀明小林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: EP3342271A1; JP6559114B2; US20180177124A1; EP3342271B1; US10813285B2

Abstract

【課題】カッタブレードの大型化を防ぎつつ効率良く搬送風を発生させることが可能な芝刈機を提供する。【解決手段】芝刈機１０のカッタブレード１５は、ブレード本体３６とフラップ３８とを有する。ブレード本体３６は、カッタブレード１５の反回転方向側に傾斜する後退角を持つ形状を有する。フラップ回動軸ａ２は、ブレード回転軸ａ１と交差することなく、刃部３４に沿って設けられている。ブレード回転軸ａ１と直交し且つフラップ回動軸ａ２と平行な線Ｌに対して、カッタブレード１５の回転方向側にオフセットした位置に、フラップ回動軸ａ２が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、フラップ角を変更可能なフラップを有するカッタブレードを備えた芝刈機に関する。

ロータリ式芝刈機は、下方が開放されているハウジング内に収納されたカッタブレードを、芝草に沿って回転させることにより、芝草を刈るものである。このような芝刈機は、例えば、下記特許文献１に開示されている。特許文献１において、カッタブレードによって刈られた芝草（刈り芝）は、ハウジング内でエアリフト部により旋回且つ上昇された後、刈り芝収納体に収納される。

米国特許第７２７５３５５号明細書

ところで、刈り芝をハウジング内で旋回させ且つ刈り芝収納体へ搬送するための搬送風（旋回風）を効率良く発生させるために、ブレード回転軸と交差する回動軸を持つ角度変更可能なフラップをカッタブレードに設けることが考えられる。この場合、搬送風の効率的な発生を考慮すると、フラップ回動軸は、カッタブレードに設けられた刃部と略平行に設けられることが望ましい。

また、カッタブレード回転時の空気抵抗を減少させるために、カッタブレードに後退角（ブレード回転軸を中心とする放射方向に対して反回転方向に傾斜する形状）を付けることが知られている。しかしながら、フラップ付きカッタブレードにおいて単に後退角を付けると、フラップ回動軸がブレードの回転方向後端寄りに設けられることになる。この場合、搬送風の発生能力を減少させないようにフラップ面積を確保すると、フラップを設けた部分のブレード周方向幅が大きくなり、カッタブレードが大型化する。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、カッタブレードの大型化を防ぎつつ効率良く搬送風を発生させることが可能な芝刈機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、ブレード回転軸に対して直交する方向に延在するとともに回転方向の前縁に刃部が設けられたブレード本体と、フラップ角を変更可能に前記ブレード本体に取り付けられたフラップとを有するカッタブレードと、前記フラップを駆動するフラップ駆動機構と、を備えた芝刈機であって、前記ブレード本体は、前記ブレード回転軸を中心とする放射方向に対してカッタブレードの反回転方向側に傾斜する後退角を持つ形状を有し、前記フラップの回動軸は、前記ブレード回転軸と交差することなく、前記刃部に沿って設けられており、前記ブレード回転軸と直交し且つ前記回動軸と平行な線に対して、前記カッタブレードの回転方向側にオフセットした位置に、前記回動軸が設けられていることを特徴とする。

上記の構成を備えた本発明の芝刈機によれば、フラップの回動軸がブレード回転軸と交差しておらず、且つブレード回転軸と直交し且つ前記回動軸と平行な線に対してブレードの回転方向側にオフセットした位置にフラップの回動軸が設けられている。このため、フラップの回動軸がブレード回転軸と直交して設けられる構成と比較して、ブレード前縁に近い位置にフラップの回動軸を配置することができる。これにより、カッタブレードの大型化を防ぎつつ搬送風を効率良く発生させることが可能となる。

前記フラップ駆動機構は、前記ブレード本体に沿って配置されるとともに前記フラップを動作させるための駆動力を前記フラップに伝達する可撓性シャフトを有してもよい。

これにより、ブレード回転軸と交差しない回動軸を有するフラップに駆動力を伝達する機構を簡易な構造で実現できる。

前記ブレード本体には、前記カッタブレードの径方向に亘って形成されるとともに前記カッタブレードの厚さ方向に膨出した膨出部が設けられ、前記ブレード本体における前記膨出部が設けられた側の面とは反対側の面には、前記膨出部の裏面形状を形成する凹部が設けられており、前記可撓性シャフトは、前記凹部内に配置されていてもよい。

この構成によれば、膨出部が設けられることでブレード本体の剛性を向上させることが可能であるとともに、可撓性シャフトが凹部内に配置されることでカッタブレード回転時の空気抵抗を低減することが可能となる。

前記ブレード本体は、ブレード中央部に隣接した内側ブレード構成部と、前記内側ブレード構成部よりも径方向外側に設けられるとともに前記フラップが取り付けられた外側ブレード構成部とを有し、前記外側ブレード構成部は、前記内側ブレード構成部よりも下方に位置し、前記可撓性シャフトの一端部は前記内側ブレード構成部に配置され、前記可撓性シャフトの他端部は前記外側ブレード構成部に配置されている。

この構成によれば、外側ブレード構成部が内側ブレード構成部よりも低い位置にあるブレード本体が採用されている場合においても、簡易な構造で、フラップ角を変化させるための回転駆動力をフラップへと効率良く伝達することができる。

本発明の芝刈機によれば、カッタブレードの大型化を防ぎつつ効率良く搬送風を発生させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る芝刈機の側面図である。上記芝刈機の平面図である。上記芝刈機に搭載されたカッタブレードの斜視図である。上記カッタブレードの平面図である。上記カッタブレード及びフラップ駆動機構の構造説明図である。動力方向変換ユニット及びその周辺の構造説明図である。

以下、本発明に係る芝刈機について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１及び図２に示す本実施形態に係る芝刈機１０は、芝草を刈る歩行型自走式作業機である。図１及び図２において、矢印Ｆｒは芝刈機１０の前方（作業者から見た前方と同じ）を示し、矢印Ｒｒは芝刈機１０の後方（作業者から見た後方と同じ）を示す。

芝刈機１０は、機体を構成するハウジング１２と、ハウジング１２の前部に配置された左右の前輪１４Ｆと、ハウジング１２の後部に配置された左右の後輪１４Ｒと、ハウジング１２内に収納された芝刈用のカッタブレード１５と、ハウジング１２の上部に配置された原動機１６と、ハウジング１２から後方に延出した操作ハンドル１８とを備える。

図２に示すように、芝刈機１０は、原動機１６によってカッタブレード１５を平面視で時計回り方向（矢印Ｒ方向）に回転させることにより、芝刈機１０の下方に存在する芝草を刈り取る。この際、ハウジング１２内にカッタブレード１５と同方向に旋回する空気の流れ（旋回風）を発生させる。そして、この旋回風により、カッタブレード１５によって刈った芝草を、ハウジング１２内に形成された刈り芝搬出通路１３を介して刈り芝収納体２０に送り込んで収納する。以下、カッタブレード１５によって刈られた芝草のことを「刈り芝」という場合がある。上記「旋回風」のことを「搬送風」という場合がある。

図１において、ハウジング１２は、地面Ｇｒ（芝地）に対向する部分だけが下方に開放されたケーシングである。ハウジング１２は、カッタブレード１５によって刈られた芝草を搬送風に乗せて刈り芝搬出通路１３へと移送する平面視渦巻状のスクロール部を備えた渦巻きケーシングの形態を有する。

図２において、刈り芝搬出通路１３には、図示しない操作レバーによって操作可能なモード切換ダンパ１９が設けられている。モード切換ダンパ１９の開閉状態の切り換えによって、刈り芝を刈り芝収納体２０に収納するバギングモードと、刈り芝をハウジング１２の下方に排出するマルチングモードとに選択的に切換え可能となっている。

図１において、ハウジング１２の上面には、原動機ベース部２２が取り付けられている。原動機ベース部２２の上面に原動機１６が取り付けられている。本実施形態において、原動機１６としてエンジン１６Ａが搭載されている。なお、原動機１６は、エンジン１６Ａに限られず、例えば電動モータが用いられてもよい。原動機１６は、下方に突出するとともにハウジング１２内まで延出した出力軸１６ａを有する。出力軸１６ａは、地面Ｇｒに対して略垂直である。従って、芝刈機１０が水平な地面Ｇｒ上に存在する場合、出力軸１６ａは、水平面に対して略垂直な回転軸心を中心に回転する。

原動機１６で発生させた駆動力は、出力軸１６ａに連結された走行動力伝達機構２４及び変速機２５を介して、走行駆動力として左右の後輪１４Ｒに伝達される。従って、左右の後輪１４Ｒは、駆動輪として構成されている。本実施形態において、走行動力伝達機構２４は、ベルト機構２４Ａの形態を有する。ベルト機構２４Ａは、出力軸１６ａに固定された駆動プーリ２６と、変速機２５に連結された従動プーリ２８と、駆動プーリ２６と従動プーリ２８とに巻き掛けられた駆動ベルト３０とを有する。変速機２５としては、例えば、油圧式無段変速機が用いられる。

カッタブレード１５は、原動機１６の出力軸１６ａに連結されており、出力軸１６ａから回転駆動力が伝達されて回転する。具体的に、カッタブレード１５は、ブレードホルダ３２（図５も参照）を介して出力軸１６ａに連結されている。ブレードホルダ３２は、カッタブレード１５の中心部に取り付けられているとともに、出力軸１６ａの下端部に、出力軸１６ａと同軸に連結されている。従って、本実施形態では、カッタブレード１５の回転軸ａ１（回転中心線）は、出力軸１６ａの回転軸心と一致している（同軸上に配置されている）。以下、カッタブレード１５の回転軸ａ１を「ブレード回転軸ａ１」という。

なお、ブレード回転軸ａ１は、出力軸１６ａの回転軸心と一致していなくてもよく、例えば、出力軸１６ａの回転軸心と垂直な方向にオフセットした位置に、当該回転軸心と平行に配置されていてもよい。あるいは、ブレード回転軸ａ１は、出力軸１６ａの回転軸心と非平行に配置されていてもよい。

図３及び図４に示すように、カッタブレード１５は、ブレード回転軸ａ１に対して直交する方向に延在するとともに回転方向の前縁に刃部３４が設けられたブレード本体３６と、フラップ角θ（図５参照）を変更可能にブレード本体３６に取り付けられたフラップ３８とを有する。

ブレード本体３６は、プレート状の細長い部材（いわゆるバーブレード）である。以下、カッタブレード１５（ブレード本体３６）の長手方向のことを「径方向」ともいう。ブレード本体３６は、中央基部４０と、中央基部４０から互いに反対方向に延出した一対のブレードアーム４２を有する。一対のブレードアーム４２は、ブレード回転軸ａ１を基準に、軸対称形状に構成されている。

各ブレードアーム４２は、ブレードアーム４２の径方向内側領域を構成する内側ブレード構成部４２ａと、ブレードアーム４２の径方向外側領域を構成する外側ブレード構成部４２ｂ（刈部）と、内側ブレード構成部４２ａと外側ブレード構成部４２ｂとの間を構成する中間ブレード構成部４２ｃとを有する。内側ブレード構成部４２ａ及び外側ブレード構成部４２ｂは、ブレード回転軸ａ１に対して垂直に延在している。従って、内側ブレード構成部４２ａと外側ブレード構成部４２ｂとは互いに平行である。

図３において、中間ブレード構成部４２ｃは、径方向外側に向かって下方に傾斜している。従って、外側ブレード構成部４２ｂは、内側ブレード構成部４２ａよりも下方に位置している。なお、各ブレードアーム４２は、内側ブレード構成部４２ａから外側ブレード構成部４２ｂに亘って高さが変化しない形状であってもよい。

図４において、ブレード本体３６は、ブレード回転軸ａ１を中心とする放射方向に対してカッタブレード１５の反回転方向（矢印Ｒ方向と逆方向）側に傾斜する後退角を持つ形状を有する。すなわち、ブレード本体３６（一対のブレードアーム４２）は、ブレード回転軸ａ１とブレード本体３６の外端３６ａとの間の途中位置で、カッタブレード１５の反回転方向側に屈曲した形状を有する。

ブレード本体３６の両端部において回転方向側の前縁に刃部３４が形成されている。刃部３４は、ブレード回転軸ａ１に直交する平面上に直線状に形成されている。本実施形態では、刃部３４は、外側ブレード構成部４２ｂの前縁の全体に亘って形成されるとともに、径方向内方端が、外側ブレード構成部４２ｂと中間ブレード構成部４２ｃとの接続箇所の前縁に形成されている。

ブレード本体３６には、カッタブレード１５の径方向に亘って形成されるとともにカッタブレード１５の厚さ方向（上下方向）に膨出した膨出部４４が設けられている。図３において、膨出部４４は、上方に膨出している。膨出部４４は、ブレード本体３６の幅方向の中間部（中央部）に設けられている。なお、ブレード本体３６の幅方向とは、ブレード本体３６の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向をいう。

膨出部４４は、内側ブレード構成部４２ａから外側ブレード構成部４２ｂに亘って形成されている。より具体的には、膨出部４４は、内側ブレード構成部４２ａの内端部から、外側ブレード構成部４２ｂの内端部（外側ブレード構成部４２ｂのうち中間ブレード構成部４２ｃ側の部位）まで延在している。膨出部４４の幅は、ブレード本体３６の外端３６ａ側（径方向外側）に向かって減少している。ブレード本体３６における膨出部４４が設けられた側の面とは反対側の面（本実施形態では、ブレード本体３６の下面）には、膨出部４４の裏面形状を形成する凹部４５が設けられている。

ブレード本体３６の外端部には、フラップ配置用切欠部４６が形成されている。フラップ配置用切欠部４６に、フラップ３８が配置されている。フラップ配置用切欠部４６は、ブレード本体３６の外端部における後縁（つまり、ブレード本体３６の幅方向において、刃部３４とは反対側の部位）をブレード回転方向側に切り欠いた領域であり、カッタブレード１５の長手方向に沿って、刃部３４と並列に延在している。

本実施形態では、フラップ配置用切欠部４６は、一対のブレードアーム４２における外側ブレード構成部４２ｂに形成されている。フラップ配置用切欠部４６の外端は、ブレード本体３６の外端３６ａに達している。なお、フラップ配置用切欠部４６は、各ブレードアーム４２の径方向中間位置に形成されていてもよい。すなわち、フラップ配置用切欠部４６の外端は、ブレード本体３６の外端３６ａよりも径方向内側に位置していてもよい。

フラップ３８は、ブレード本体３６に回動可能に支持された板状部材である。外側ブレード構成部４２ｂには、フラップ配置用切欠部４６側に突出したヒンジ部４８が設けられている。当該ヒンジ部４８にはヒンジピン５０が挿通され、ヒンジ部４８から突出したヒンジピン５０の両端部が、フラップ３８の前縁（外側ブレード構成部４２ｂに対向する縁部）に設けられたピン保持部５１に固定されている。

これにより、フラップ３８は、ヒンジピン５０の中心を通る回動軸ａ２を中心として回動可能となっている。当該回動軸ａ２を以下、「フラップ回動軸ａ２」という。フラップ回動軸ａ２は、ブレード回転軸ａ１に対して垂直な平面上に配置されている。フラップ３８は、フラップ回動軸ａ２を中心とした回動動作によって上下方向にスイング可能である。

本実施形態において、フラップ３８は、相対的に幅が大きい幅広部３８ａと、幅広部３８ａよりも径方向内側に形成され相対的に幅が小さい幅狭部３８ｂとを有する。これにより、フラップ３８は、幅広部３８ａにおいてブレード反回転方向側に突出した形状（平面視で略Ｌ字状）を有する。幅広部３８ａから幅狭部３８ｂへと連なる後縁３８ｃは、滑らかに湾曲する凹形状（弧状形状）を有する。なお、フラップ３８は、カッタブレード１５の径方向において幅が略一定の形状（平面視で略四角形状）を有していてもよい。

図４に示すように、フラップ回動軸ａ２は、刃部３４に沿って設けられている。すなわち、フラップ回動軸ａ２は、刃部３４と略平行に設けられている。また、ブレード回転軸ａ１に沿った方向から見て、フラップ回動軸ａ２は、ブレード回転軸ａ１と交差していない。２つのフラップ回動軸ａ２は、ブレード回転軸ａ１を挟んで、互いに平行に配置されている。

ブレード回転軸ａ１と直交し且つフラップ回動軸ａ２と平行な線Ｌに対して、カッタブレード１５の回転方向側にオフセットした位置に、フラップ回動軸ａ２が設けられている。オフセット量ｄ（フラップ回動軸ａ２に垂直な方向における、線Ｌとフラップ回動軸ａ２との距離）は、例えば、５〜１５ｍｍである。あるいは、ブレード本体３６の直径（ブレード本体３６の全長）に対するオフセット量ｄの割合は、例えば、１〜２％である。

図１において、上記のように構成されたフラップ３８を駆動するために、芝刈機１０は、フラップ駆動機構５４をさらに備える。フラップ駆動機構５４は、特定の構成に限られず、様々な形態を採り得る。例えば、フラップ駆動機構５４は、フラップ駆動源を有し、電動モータの駆動力を、動力伝達機構５８を介してフラップ３８へと伝達することで、フラップ３８を回動させる。フラップ駆動源５６は、例えば、電動モータである。上述した原動機１６（エンジン１６Ａ）がフラップ駆動源を兼ねてもよい。以下に、フラップ駆動機構５４の一例を説明する。

図５において、フラップ駆動機構５４は、フラップ駆動源５６と、フラップ駆動源５６の駆動力をフラップ３８へと伝達する動力伝達機構５８とを備える。出力軸１６ａは、ブレードホルダ３２に固定されている。具体的に、ブレードホルダ３２は、ブレード本体３６の下面に当接する第１ホルダ部材３２Ａと、ブレード本体３６の上面に当接する第２ホルダ部材３２Ｂとを備える。ブレード本体３６は、第１ホルダ部材３２Ａと第２ホルダ部材３２Ｂとの間に保持及び固定されている。

第１ホルダ部材３２Ａは、ブレード本体３６の下面を支持するホルダベース部３２ａと、ホルダベース部３２ａの中心部から上方に突出した中空状の支持筒３２ｂとを有する。出力軸１６ａは、ボルト５７により、支持筒３２ｂに締結されている。これにより、出力軸１６ａの回転時、ブレードホルダ３２及びカッタブレード１５は、出力軸１６ａと一体的に回転する。

本実施形態において、フラップ駆動源５６は、ギヤードモータ５６Ａである。フラップ駆動源５６は、制御部６０によって制御される。フラップ駆動源５６は、回転型アクチュエータに限らず、リニアアクチュエータ（リニアモータ、シリンダ等）が用いられてもよい。あるいは、フラップ駆動源５６は、エンジンであってもよい。フラップ駆動源５６は、ハウジング１２の外部に配置されたバッテリ６２（図１参照）を電源として駆動可能である。図１において、バッテリ６２は、ハウジング１２の前部（原動機１６よりも前方）に配置されている。

図５において、動力伝達機構５８は、フラップ駆動源５６に連結された第１伝達機構部５８Ａと、第１伝達機構部５８Ａからの駆動力の運動方向を変換する第２伝達機構部５８Ｂと、第２伝達機構部５８Ｂからの駆動力の運動方向を変換する第３伝達機構部５８Ｃと、第３伝達機構部５８Ｃからの駆動力をフラップ３８に伝達する第４伝達機構部５８Ｄを有する。

第１伝達機構部５８Ａは、フラップ駆動源５６の回転駆動力を回転運動のまま伝達する。具体的に、第１伝達機構部５８Ａは、フラップ駆動源５６の出力軸５６ａに固定された駆動スプロケット６４と、ブレード回転軸ａ１と同軸に回転可能に配置された従動スプロケット６６と、駆動スプロケット６４と従動スプロケット６６とに巻き掛けられたチェーン６８とを有する。

従動スプロケット６６は駆動スプロケット６４よりも大径である。従動スプロケット６６は、軸受６５を介して、ブレードホルダ３２に設けられた支持筒３２ｂに、ブレード回転軸ａ１を中心に回転可能に支持されている。従動スプロケット６６は、開口部を有するリング状に形成されている。当該開口部に原動機１６の出力軸１６ａが挿通されている。なお、第１伝達機構部５８Ａは、プーリとベルトとを有するベルト伝達機構として構成されてもよい。第１伝達機構部５８Ａは、複数の歯車を介して駆動力を伝達する歯車機構として構成されてもよい。

第２伝達機構部５８Ｂは、ブレード回転軸ａ１を中心とした回転運動を、ブレード回転軸ａ１に沿った軸方向運動に変換する。図６において、第２伝達機構部５８Ｂは、外周面に雄ネジ７０ａが形成された第１ネジ筒７０と、当該雄ネジ７０ａと螺合する雌ネジ７２ａが内周面に形成された第２ネジ筒７２と、第２ネジ筒７２に対して回転可能であり且つブレード回転軸ａ１に沿って変位可能なスライド筒７４とを有する。

第１ネジ筒７０は、従動スプロケット６６と同軸状に、従動スプロケット６６から下方に突出した中空円筒形状に形成されている。従動スプロケット６６の回転時、第１ネジ筒７０は、従動スプロケット６６と一体的に回転する。第１ネジ筒７０は、従動スプロケット６６と一体的に形成されている。すなわち、従動スプロケット６６と第１ネジ筒７０とは一部品で構成されている。なお、第１ネジ筒７０は、従動スプロケット６６に固定された別部品であってもよい。第１ネジ筒７０は、軸受６５を介して支持筒３２ｂに回転可能に支持されている。

第２ネジ筒７２は、例えば、スプライン構造によって、ブレード回転軸ａ１に沿ってスライド可能であり且つブレード回転軸ａ１を中心として回転不可能に、軸受ホルダ７６に支持されている。第２ネジ筒７２は、軸受ホルダ７６の内側に上下動可能に収容されている。軸受ホルダ７６は、ハウジング１２に回転不可能に固定された中空円筒形の部材である。軸受ホルダ７６と、ブレードホルダ３２（第２ホルダ部材３２Ｂ）との間には、軸受７７が配置されている。これにより、ブレードホルダ３２は、ブレード回転軸ａ１を中心に回転可能に支持されている。

スライド筒７４は、ブレードホルダ３２に設けられた支持筒３２ｂに、ブレード回転軸ａ１に沿ってスライド可能に支持されるとともに、ブレード回転軸ａ１を中心に相対回転不可能に支持されている。従って、ブレードホルダ３２がカッタブレード１５とともに回転する際、スライド筒７４は、支持筒３２ｂとともにブレード回転軸ａ１を中心に回転する。

支持筒３２ｂの外周面には、ブレード回転軸ａ１に沿ってガイド溝３２ｃが形成されている。スライド筒７４の内周面には、突起７５が形成されており、当該突起７５がガイド溝３２ｃに挿入されている。これにより、スライド筒７４は、支持筒３２ｂに対して、ブレード回転軸ａ１に沿ってスライド可能であるが、相対回転不可能となっている。第２ネジ筒７２とスライド筒７４との間には、軸受７８が配置されている。これにより、スライド筒７４は、第２ネジ筒７２により軸受７８を介して回転可能に支持されている。

スライド筒７４は圧縮コイルバネ８５により第２ネジ筒７２側に向かって弾性的に常時付勢されている。従って、第２ネジ筒７２の下降時には、スライド筒７４は第２ネジ筒７２によって下方に押圧されることで上記圧縮コイルバネ８５の弾性力に抗して下降する。一方、第２ネジ筒７２の上昇時には、スライド筒７４は上記圧縮コイルバネ８５の弾性力によって第２ネジ筒７２とともに上昇する。このため、第２ネジ筒７２がブレード回転軸ａ１に沿って変位する際、スライド筒７４は、第２ネジ筒７２とともに軸方向に一体的に変位（上下動）する。

第３伝達機構部５８Ｃは、ブレード回転軸ａ１に沿った軸方向運動を、フラップ３８を回動させるための回転運動に変換する。具体的に、第３伝達機構部５８Ｃは、スライド筒７４に固定されたラック部材８０と、ラック部材８０の歯部８０ａと噛み合うピニオン８２ａが設けられたピニオン部材８２とを有する。ラック部材８０及びピニオン部材８２は、ブレード回転軸ａ１を中心に、軸対称に一対ずつ設けられている。

ラック部材８０は、ブレード回転軸ａ１に沿って延在する棒状の部材である。ラック部材８０には、ブレード回転軸ａ１に沿って歯部８０ａが形成されている。スライド筒７４がブレード回転軸ａ１に沿って変位する際、ラック部材８０は、スライド筒７４とともに軸方向に変位（上下動）する。

ピニオン部材８２の軸部８２ｂは、ブレードホルダ３２のホルダベース部３２ａの両端部に回転可能に支持されている。

図４において、第４伝達機構部５８Ｄは、フラップ３８を動作させるための駆動力をフラップ３８に伝達する可撓性シャフト８４である。可撓性シャフト８４は、一端部８４ａに入力された回転力を、当該一端部８４ａとは非同軸に配置された他端部８４ｂへと伝達することが可能に構成されている。可撓性シャフト８４は、例えば、互いに逆巻きの鋼線を組み合わせた構成を有する。

可撓性シャフト８４の一端部８４ａは、ピニオン部材８２の軸部８２ｂに連結及び固定されている。可撓性シャフト８４の他端部８４ｂは、フラップ３８に連結及び固定されている。具体的に、可撓性シャフト８４の他端部８４ｂは、フラップ回動軸ａ２上で、フラップ３８の径方向内端部に連結及び固定されている。当該他端部８４ｂは、可撓性シャフト８４の一端部８４ａよりも下方に配置されている。可撓性シャフト８４は、ブレード本体３６の凹部４５（図４参照）内に配置されている。

次に、上記のように構成された芝刈機１０の動作を説明する。

図１において、原動機１６の駆動作用下にカッタブレード１５が回転すると、カッタブレード１５によって、芝刈機１０の真下の芝地に生えた芝草が刈り取られる。刈り取られた芝草（刈り芝）は、カッタブレード１５の回転に伴って発生した搬送風（旋回風）によって、ハウジング１２内に形成された刈り芝搬出通路１３を介して刈り芝収納体２０に送り込まれる。

この場合、カッタブレード１５に設けられたフラップ３８は、フラップ駆動機構５４により、概略、次のように動作する。図５において、フラップ駆動源５６の出力軸５６ａが回転すると、当該出力軸１６ａの回転は、チェーン６８を介して従動スプロケット６６に伝達される。従動スプロケット６６が回転すると、第１ネジ筒７０に螺合する第２ネジ筒７２とともにスライド筒７４が軸方向に変位する。スライド筒７４が軸方向に変位すると、ラック部材８０がスライド筒７４と同じ方向に変位し、ピニオン部材８２が回転する。ピニオン部材８２が回転すると可撓性シャフト８４が回転し、フラップ３８のフラップ角θが変化する。

図５では、フラップ３８は水平状態（フラップ角θ＝０°）になっている。フラップ駆動機構５４の動作の一例として、フラップ角θを大きくする（フラップ３８を上方にスイングさせる）際の動作について、以下に説明する。

フラップ駆動源５６の出力軸５６ａが矢印Ａ方向に回転すると、第１伝達機構部５８Ａにおいて、フラップ駆動源５６の回転駆動力が、ブレード回転軸ａ１と同軸に配置された部材へと伝達される。具体的には、フラップ駆動源５６の出力軸５６ａの矢印Ａ方向への回転によって、駆動スプロケット６４に巻き掛けられたチェーン６８が矢印Ｂ方向に動く。チェーン６８の動きに伴って、チェーン６８に巻き掛けられた従動スプロケット６６が矢印Ｃ方向に回転する。

従動スプロケット６６の回転に伴い、第２伝達機構部５８Ｂにより、回転駆動力が軸方向駆動力に変換される。具体的に、従動スプロケット６６に設けられた第１ネジ筒７０が矢印Ｃ方向に回転すると、雄ネジ７０ａと雌ネジ７２ａの螺合作用によって、矢印Ｄのように、第２ネジ筒７２が下降する。すなわち、第２ネジ筒７２は、軸受ホルダ７６によって回転が規制されているが、上下方向（ブレード回転軸ａ１に沿った方向）への移動は許容されているため、第１ネジ筒７０の回転運動が、雌ネジ７２ａ及び雌ネジ７２ａによって直線運動に変換されて第２ネジ筒７２へと伝達される。

そして、第２ネジ筒７２の下降とともに、スライド筒７４も下降する。この場合、スライド筒７４は、第２ネジ筒７２に対して回転可能であるため、ブレードホルダ３２の支持筒３２ｂとともに、ブレード回転軸ａ１を中心に矢印Ｒ方向に回転している。

スライド筒７４の下降に伴い、第３伝達機構部５８Ｃにより、軸方向駆動力が回転駆動力に変換される。具体的に、矢印Ｅのように、スライド筒７４に固定されたラック部材８０が下降すると、ラック部材８０とピニオン部材８２との噛み合いにより、ピニオン部材８２が矢印Ｆ方向に回転する。

ピニオン部材８２の回転に伴い、第４伝達機構部５８Ｄにより、回転駆動力がフラップ３８へと伝達される。具体的に、ピニオン部材８２に連結された可撓性シャフト８４が矢印Ｇ方向に回転することにより、ピニオン部材８２の回転はフラップ３８へと伝達され、フラップ３８は、フラップ回動軸ａ２を中心に矢印Ｈ方向に回転する。この結果、フラップ３８は、図５において仮想線で示すように上方にスイングする。

フラップ角θの大きさは、第１ネジ筒７０の回転に伴って軸方向に動く第２ネジ筒７２の初期位置（フラップ角θ＝０°のときの第２ネジ筒７２の位置）からの下降変位量に対応する。フラップ角θが０°より大きい状態でカッタブレード１５が回転することにより、フラップ３８は上昇気流を発生させる。

フラップ３８のフラップ角θは、例えば芝刈機１０の作業状況に応じて、制御部６０によって制御される。この場合、フラップ角θは、図示しないフラップ角検出センサによって検出され、制御部６０は、検出されたフラップ角θをフィードバック信号として受信してフラップ駆動源５６を制御する。フラップ角検出センサは、例えば、第２ネジ筒７２、スライド筒７４又はラック部材８０の位置を検出し、制御部６０は、検出された位置から間接的にフラップ角θを検出してもよい。フラップ角検出センサは、ピニオン部材８２、可撓性シャフト８４又はフラップ３８自体の回転方向位置を検出するものであってもよい。フラップ角検出センサは、フラップ駆動源５６に設けられたロータリエンコーダであってもよい。

制御部６０は、例えば、芝刈り負荷の増大に従ってフラップ角θが大きくなるようにフラップ駆動源５６を制御してもよい。あるいは、制御部６０は、刈り芝収納体２０に関するパラメータ（重量、重量変化量、内圧変化等）に基づいて原動機１６のフラップ角θを調整するようにフラップ駆動源５６を制御してもよい。あるいは、制御部６０は、芝刈機１０の作業モードの種類（バギングモード、マルチングモード）に応じてフラップ角θを調整するようにフラップ駆動源５６を制御してもよい。

この場合、本実施形態に係る芝刈機１０は、以下の効果を奏する。

芝刈機１０は、フラップ角θを変更可能なフラップ３８を有するカッタブレード１５と、フラップ３８を駆動するフラップ駆動機構５４とを備える。このため、フラップ３８のフラップ角θを芝刈機１０の作業状況に応じた最適な角度に設定することができる。従って、芝刈り作業の作業状況に合わせて、フラップ３８により搬送風を効率良く発生させることができる。

すなわち、フラップ３８を上方に傾斜させることで、芝地に生えている芝草を上昇気流により立たせて、カッタブレード１５によって効率良く刈ることができる。カッタブレード１５によって刈られた芝草（刈り芝）をフラップ３８によって発生した上昇気流と空気の旋回流とからなる搬送風により、ハウジング１２内を上昇且つ旋回した後に、刈り芝収納体２０へ効率良く搬送することができる。

このため、搬送風により刈り芝をハウジング１２内で効率良く旋回させ、且つ刈り芝収納体２０（図１）へ効率良く搬送することができる。しかも、カッタブレード１５を空転させるだけで芝刈り作業を行っていないとき等の低負荷時には、フラップ３８のフラップ角θを小さくすることによって、風切り音等の騒音を低減することができる。

芝刈機１０では、図４に示したように、フラップ回動軸ａ２がブレード回転軸ａ１と交差しておらず、且つブレード回転軸ａ１と直交し且つ回動軸と平行な線Ｌに対して、カッタブレード１５の回転方向側にオフセットした位置にフラップ回動軸ａ２が設けられている。このため、フラップ回動軸ａ２がブレード回転軸ａ１と直交して設けられる構成と比較して、ブレード前縁に近い位置にフラップ３８の回動軸を配置することができる。これにより、カッタブレード１５の大型化を防ぎつつ搬送風を効率良く発生させることが可能となる。

フラップ駆動機構５４は、ブレード本体３６に沿って配置されるとともにフラップ３８を動作させるための駆動力をフラップ３８に伝達する可撓性シャフト８４を有する。これにより、ブレード回転軸ａ１と交差しないフラップ回動軸ａ２を有するフラップ３８に駆動力を伝達する機構を簡易な構造で実現できる。

ブレード本体３６には、カッタブレード１５の径方向に亘って形成されるとともにカッタブレード１５の厚さ方向に膨出した膨出部４４が設けられている。ブレード本体３６における膨出部４４が設けられた側の面とは反対側の面（本実施形態では下面）には、膨出部４４の裏面形状を形成する凹部４５が設けられている。そして、可撓性シャフト８４は、凹部４５内に配置されている。

この構成によれば、膨出部４４が設けられることでブレード本体３６の剛性を向上させることが可能であるとともに、可撓性シャフト８４が凹部４５内に配置されることでカッタブレード１５の回転時の空気抵抗を低減することが可能となる。ブレード本体３６の剛性が向上することにより、回転中の刃部３４の高さ変動が抑制されるため、芝草を刈った後の仕上がり性を向上させることができる。カッタブレード１５の回転時の空気抵抗が低減することにより、風切り音等の騒音を低減することができる。

ブレード本体３６は、ブレード中央部（中央基部４０）に隣接した内側ブレード構成部４２ａと、内側ブレード構成部４２ａよりも径方向外側に設けられるとともにフラップ３８が取り付けられた外側ブレード構成部４２ｂとを有する。外側ブレード構成部４２ｂは、内側ブレード構成部４２ａよりも下方に位置する。可撓性シャフト８４の一端部８４ａは内側ブレード構成部４２ａに配置され、可撓性シャフト８４の他端部８４ｂは外側ブレード構成部４２ｂに配置されている。この構成によれば、外側ブレード構成部４２ｂが内側ブレード構成部４２ａよりも低い位置にあるブレード本体３６が採用されている場合においても、簡易な構造で、フラップ角θを変化させるための回転駆動力をフラップ３８へと効率良く伝達することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

１０…芝刈機１５…カッタブレード
３４…刃部３６…ブレード本体
３８…フラップ４４…膨出部
５４…フラップ駆動機構８４…可撓性シャフト
ａ１…ブレード回転軸ａ２…フラップ回動軸

Claims

ブレード回転軸に対して直交する方向に延在するとともに回転方向の前縁に刃部が設けられたブレード本体と、フラップ角を変更可能に前記ブレード本体に取り付けられたフラップとを有するカッタブレードと、
前記フラップを駆動するフラップ駆動機構と、を備えた芝刈機であって、
前記ブレード本体は、前記ブレード回転軸を中心とする放射方向に対してカッタブレードの反回転方向側に傾斜する後退角を持つ形状を有し、
前記フラップの回動軸は、前記ブレード回転軸と交差することなく、前記刃部に沿って設けられており、
前記ブレード回転軸と直交し且つ前記回動軸と平行な線に対して、前記カッタブレードの回転方向側にオフセットした位置に、前記回動軸が設けられている、
ことを特徴とする芝刈機。
請求項１記載の芝刈機において、
前記フラップ駆動機構は、前記ブレード本体に沿って配置されるとともに前記フラップを動作させるための駆動力を前記フラップに伝達する可撓性シャフトを有する、
ことを特徴とする芝刈機。
請求項２記載の芝刈機において、
前記ブレード本体には、前記カッタブレードの径方向に亘って形成されるとともに前記カッタブレードの厚さ方向に膨出した膨出部が設けられ、
前記ブレード本体における前記膨出部が設けられた側の面とは反対側の面には、前記膨出部の裏面形状を形成する凹部が設けられており、
前記可撓性シャフトは、前記凹部内に配置されている、
ことを特徴とする芝刈機。
請求項２又は３記載の芝刈機において、
前記ブレード本体は、ブレード中央部に隣接した内側ブレード構成部と、前記内側ブレード構成部よりも径方向外側に設けられるとともに前記フラップが取り付けられた外側ブレード構成部とを有し、
前記外側ブレード構成部は、前記内側ブレード構成部よりも下方に位置し、
前記可撓性シャフトの一端部は前記内側ブレード構成部に配置され、前記可撓性シャフトの他端部は前記外側ブレード構成部に配置されている、
ことを特徴とする芝刈機。