JP2020124158A - 草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】草刈刃による殺傷の危険性を可能な限り回避し、機動的に走行可能で、強力な回転力で効率的に草を刈ることが可能な草刈機を提供する。【解決手段】遠隔から操作可能な草刈機１は、走行するための電気モータ４ａ，４ｂと、草刈のための内燃エンジン６の２つの動力源を備え、順方向逆方向に回転可能な２つの電気モータ４ａ，４ｂが左右の後輪５ａ，５ｂに接続され、草刈刃７が、当該草刈機１の前輪と後輪間の底面に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、芝生や雑草の草を刈り取るための走行可能な草刈機に関する。

従来、例えば公園や農地等の雑草の草を刈り取るための数多くの草刈機が提案されている。この草刈機は、ハンドル式のものや自走式のものがある。

ハンドル式としては、例えば、特許文献１に開示されているように、二枚刃式の草刈機は本体部と、柄杆及び動力源によって構成され、柄杆は、中空のパイプであり、内部にドライブシャフトが挿通され、動力源は、モータまたはエンジンである草刈機が開示されている。

この草刈機は、柄杆の先端に本体部が取り付けられ、後端部に動力源が取り付けられ、動力源の回転力がドライブシャフトを経て本体部に伝動され、本体部の上刃板と下刃板とを互いに反対方向に回転させるというものが提案されている。

また、自走式としては、特許文献２に開示されているように、電動モータ又は内燃エンジンのどちらかで自走可能な走行本体と、この電動モータまたは内燃エンジンに因り可動刃が往復運動または回転運動して草を切断するものが存在する。

特開２０１６−１５８５３０号公報 特許第５３３６６７２号公報

しかしながら、前記した特許文献１の場合、草刈機は、柄杆の先端に本体部が取り付けられていることから、刃がむき出しであり、使用時に人の手足等を殺傷してしまう危険性が伴う。

また、前記した特許文献２の場合には、一度に多くの草を刈るためには強力な回転力が必要となるため電動モータよりも内燃エンジンを使用することが望ましいが、内燃エンジンを走行の動力として使用すると、電気モータよりも草刈機の機動性が劣ってしまうという課題がある。

すなわち、作業者は、草刈する領域に満遍なく草刈機を走行させる必要があるので、走行する草刈機は、機動的に方向を変えられることが望ましいが、内燃エンジンの場合は、回転出力が高いので慣性力が大きくなり、電気モータに比べると方向転換がしにくい。

さらに、特許文献２の草刈りユニット（草刈刃を備えるユニット）は、走行本体の前面および走行本体側面から側方に向けて突出する突出翼の前面に突設してあるため、特許文献１と同様に、使用時に人の手足等を殺傷してしまう危険性が伴う。

そこで、本発明は、上述のような従来存した諸事情に鑑み創出されたものであって、草刈刃により人が殺傷される危険性を可能な限り回避し、かつ、草刈りを行う領域を遠隔から機動的に走行できる草刈機であって、かつ、強力な回転力で効率的に草を刈ることが可能な草刈機を提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

第１の特徴に係る発明は、車輪で走行し、草刈を行う草刈機であって、当該草刈機が走行するための電気モータと、回転することで草を刈れる草刈刃が回転軸に接続された内燃エンジンと、前記電気モータに接続された車輪と、を備え、前記草刈刃が、当該草刈機の底面に配置されたことを特徴とする。

第１の特徴に係る発明によれば、車輪で走行する草刈機は、走行するための電気モータと、草刈刃を回転させるための内燃エンジンとで動力源を２つに分けた。したがって、電気モータによる走行の機動力と、電気モータに比べて強力な回転出力を備える内燃エンジンの回転力との双方の利点を活かした草刈機を提供できる。さらに、回転する草刈刃は草刈機の底面に配置されていることから、草刈刃により殺傷される危険性を大幅に低減できる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る草刈機であって、さらに、前記電気モータは、順方向及び逆方向双方に回転可能な電気モータであって、当該電気モータが２つ配置されていることで、左右に配置された車輪一つ一つに独立した電気モータが接続されていることを特徴とする。

第２の特徴に係る発明によれば、草刈機が走行する電気モータは左右の車輪に一つづつ（合計２つ）備えることから、草刈機が機動的に方向転換をすることが可能となる。すなわち、左右の２つの車輪が独立した２つの電気モータに接続され、互い違いに回転することでほぼ前進することなくその場で方向転換ができる。例えば、右に回る場合は、左の車輪を前進方向に回転し、右の車輪を後退方向に回転する。このため、進む方向を、所望する場所で、ほとんど前進することなく変更することが可能となる。

第３の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る草刈機であって、さらに、前記車輪は、後輪であって、さらに、前記車輪の前にある前輪を備え、前記草刈刃は、前記後輪と前輪の間に備えることを特徴とする。

第３の特徴に係る発明によれば、前輪と後輪の間の（シャーシの）底面に草刈刃が配置されている（草刈刃を本体の腹の部分に配置）ので、草刈刃が、草刈機の中央底部に隠れるために、使用時に人の手足等を殺傷する危険性を低減することが可能となる。

第４の特徴に係る発明は、第３の特徴に係る発明であって、さらに、前記草刈刃が回転した際に形成される円形の回転領域と、前記後輪と前記前輪が回転する回転領域が重ならないように、前記草刈刃の中心位置と、草刈刃の大きさが調整されたことを特徴とする。

第４の特徴に係る発明によれば、後輪と前輪が回転する領域に重ならないように、草刈刃の位置と草刈刃を大きさが調整されているため、例えば、車輪の領域に重ならないように草刈刃の大きさ（長さ）を最大（最長）にすることが可能である。この場合、大きな草刈刃により、多くの大きな草を効率的に刈ることが可能となる。

本発明による草刈機は、草刈刃により殺傷される危険性を可能な限り回避し、かつ、草刈りを行う領域を機動的に走行できる草刈機であって、かつ、強力な回転力で効率的に草を刈ることが可能な草刈機を提供することが可能となる。

本発明を実施するための一形態における草刈機の斜視図である。 本発明を実施するための一形態における草刈機を下から視た模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の一形態を詳細に説明する。本実施形態では、草刈機１の走行は、遠隔から操作可能であって、不図示の無線ラジコンのプロポ（無線送信機）からの指示を受信して、方向と走行を決定する。そのため、草刈機１に無線受信部と方向制御部（マイコン又はＣＰＵ）が備えられた機能ボックス２を有している。

すなわち、本実施形態の草刈機１は、無線ラジコンで操作可能であるために、人が遠隔から操作して、草を刈ることができる。すなわち、操作する人は安全な場所（例えば、車の中や家の中など）からプロポを操作し、離れた場所で草刈機１を走行させることができる。

なお、本発明の他の実施形態として、上述の無線ラジコンによる走行でなくてもよく、他のコンピュータ端末と通信を行う通信部と、画像を撮影するカメラと、データを制御するコンピュータ制御部と、を備え、画像認識により草刈機１自身が走行経路を決定し、自動走行を行ってもよい。画像解析や自動走行の制御処理は、所定のコンピュータが処理をし、このコンピュータとの通信により行われてもよい。

本実施形態の草刈機１は、図１と図２に示すように、矩形板状のシャーシ３上の後部に前記機能ボックス２を有する２つの電気モータ４ａ，４ｂを備え、電気モータ４ａ，４ｂは、左右に配置された車輪５ａ，５ｂ（タイヤ）の一つ一つに独立して接続されている。この両電気モータ４ａ，４ｂは順方向及び逆方向双方に回転可能である。尚、図中、符号１１は２つの電気モータ４ａ，４ｂに電力を供給するためのバッテリ１１である。

シャーシ３の上部には内燃エンジン６が設置され、この内燃エンジン６の回転軸７ａ（図２）が台座シャーシ３の下方へ貫通し、回転軸７ａの先端には、回転することで草を刈れる草刈刃７が接続されている。すなわち、前記草刈刃７が当該草刈機１の底面に配置されている。この草刈刃７は、棒状で、回転方向（図２の場合は時計周りと逆方向）の端部に刃を有するブレード型であるが、刃の形は円形刃であってもよい。

車輪５ａ，５ｂは後輪であり、後輪の前、すなわちシャーシ３の前方には、アーチ部９を介して、先端に連携した従動棒１０の下方に前輪（小径の車輪）８を備え、前記草刈刃７は、前記後輪５ａ，５ｂと前輪８の間に備える。この場合、前記草刈刃７が回転した際に形成される円形の回転領域Ａと、前記後輪５ａ，５ｂと前記前輪８が回転する回転領域Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３が重ならないように、前記後輪５ａ，５ｂと前記前輪８が配置されている。逆に言うと、車輪の回転領域に重ならないように、草刈刃７の大きさ（長さ）と位置を調整できるため、領域Ａを最大化できるように草刈刃７の大きさ（長さ）と位置を調整できる。

なお、刈り取る草の高さを調整するために、草刈機１のシャーシ３底部と草刈刃７の距離を調整可能である。これは、シャーシ３底部から飛び出た草刈刃７を回転させる回転軸７ａの地面までの長さを調整（長さの異なる回転軸に交換したり、草刈刃を固定する上下の位置を変えたり）することで可能となる。

また、内燃エンジン６は、出力が１．６ｋＷ／７０００ｒｐｍ程度を採用した。内燃エンジン６は、さらに、遠心クラッチを備えていることが望ましい。遠心クラッチが内蔵されている場合は、草刈刃７が石等の硬いものにあたった場合に、遠心クラッチが衝撃を吸収し、内燃エンジン６内部への損傷を回避できる。

なお、内燃エンジン６でバッテリ１１を充電できるようにするために、内燃エンジン６の回転軸の一部を発電機に接続し、発電した電気をバッテリ１１に充電させる。これにより、バッテリ１１の容量を小さくできるため、重量を軽くし、草刈機１をコンパクト化できる。

さらに、安全対策として、草刈刃７周辺には安全カバー（図示省略）が取り付けられることが望ましい。また、ラジコンによる走行の場合、草刈機１は、プロポからの送信電波が一定時間途絶えたと判断した時に、草刈機１を自動で停止してもよい。また、緊急時にプロポから緊急コマンドを送信することで、電気モータ４ａ、４ｂの回転を停止させてもよい。

傾斜地や悪路走行に向けた対策として、タイヤ５ａ、５ｂをスパイク車輪へ付け替えることで悪路でのスリップをおさえることが可能となる。本実施例では、電気モータ４ａ、４ｂとタイヤ５ａ、５ｂは、ピン１本で車軸固定しているので簡単に付け替え可能である。また、室内用や雪、氷などに対応した車輪への付け替えも可能である。

以上のように構成された形態についての使用の一例について説明する。
先ず、内燃エンジン６の駆動力により回転軸先端の草刈刃７が回転する。このとき、不図示の無線ラジコンのプロポからの指示を受信して、草刈機１が走行し、方向を決定する。

図２は、草刈機１を下からに見た図であるので、左右が逆になるが、図示したように、例えば、右に回る場合（矢印Ｅ）は、左の車輪５ｂを前進方向（矢印Ｄ）に回転し、右の車輪５ａを後進方向（矢印Ｃ）に回転する。前輪８はこの動きに追従して揺動する。逆に、左に回る場合は、左の車輪５ｂを後進方向に回転し、右の車輪５ａを前進方向に回転する。前輪８はこの動きに追従して揺動する。このため、進む方向の変更を、所望する場所で、ほとんど前進することなく変更することが可能となり機動力の高い草刈機を提供することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 草刈機
２ 機能ボックス
３ シャーシ
４ａ，４ｂ 電気モータ
５ａ，５ｂ 車輪
６ 内燃エンジン
７ 草刈刃
７ａ 回転軸
８ 前輪
９ アーチ部
１０ 従動棒
１１ バッテリ

第１の特徴に係る発明は、車輪で走行し、草刈を行う草刈機であって、当該草刈機が走行するための電気モータと、回転することで草を刈れる草刈刃が回転軸に接続された内燃エンジンと、前記電気モータに接続された車輪と、を備え、前記草刈刃が、当該草刈機の底面に配置され、前記電気モータは、順方向及び逆方向双方に回転可能な電気モータであって、当該電気モータが２つ配置されていることで、左右に配置された車輪一つ一つに独立した電気モータが接続され、前記車輪は、後輪であって、さらに、前記車輪の前にある前輪を備え、前記草刈刃は、前記後輪と前輪の間に備え、左右２つの後輪間を垂直二等分した線上に、当該草刈刃の回転軸が備えられ、かつ、当該垂直線上に前記前輪が備えられたことを特徴とする。

第１の特徴に係る発明によれば、車輪で走行する草刈機は、走行するための電気モータと、草刈刃を回転させるための内燃エンジンとで動力源を２つに分けた。したがって、電気モータによる走行の機動力と、電気モータに比べて強力な回転出力を備える内燃エンジンの回転力との双方の利点を活かした草刈機を提供できる。さらに、回転する草刈刃は草刈機の底面に配置されていることから、草刈刃により殺傷される危険性を大幅に低減できる。さらに、草刈機が走行する電気モータは左右の車輪に一つづつ（合計２つ）備えることから、草刈機が機動的に方向転換をすることが可能となる。すなわち、左右の２つの車輪が独立した２つの電気モータに接続され、互い違いに回転することでほぼ前進することなくその場で方向転換ができる。例えば、右に回る場合は、左の車輪を前進方向に回転し、右の車輪を後退方向に回転する。このため、進む方向を、所望する場所で、ほとんど前進することなく変更することが可能となる。加えて、前輪と後輪の間の（シャーシの）底面に草刈刃が配置されている（草刈刃を本体の腹の部分に配置）ので、草刈刃が、草刈機の中央底部に隠れるために、使用時に人の手足等を殺傷する危険性を低減することが可能となる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、前記前輪は、Ｙ字形のアーチ部を介して備えられたことを特徴とする。

第３の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、さらに、前記草刈刃が回転した際に形成される円形の回転領域と、前記後輪と前記前輪が回転する回転領域が重ならないように、前記草刈刃の中心位置と、草刈刃の大きさが調整されたことを特徴とする。

第３の特徴に係る発明によれば、後輪と前輪が回転する領域に重ならないように、草刈刃の位置と草刈刃を大きさが調整されているため、例えば、車輪の領域に重ならないように草刈刃の大きさ（長さ）を最大（最長）にすることが可能である。この場合、大きな草刈刃により、多くの大きな草を効率的に刈ることが可能となる。

Claims (4)

1. 車輪で走行し、草刈を行う草刈機であって、
   当該草刈機が走行するための電気モータと、
   回転することで草を刈れる草刈刃が回転軸に接続された内燃エンジンと、
   前記電気モータに接続された車輪と、を備え、
   前記草刈刃が、当該草刈機の底面に配置されたことを特徴とする草刈機。
2. 前記電気モータは、順方向及び逆方向双方に回転可能な電気モータであって、当該電気モータが２つ配置されていることで、左右に配置された車輪一つ一つに独立した電気モータが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の草刈機。
3. 前記車輪は、後輪であって、さらに、前記車輪の前にある前輪を備え、
   前記草刈刃は、前記後輪と前輪の間に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の草刈機。
4. 前記草刈刃が回転した際に形成される円形の回転領域と、前記後輪と前記前輪が回転する回転領域が重ならないように、前記草刈刃の中心位置と、草刈刃の大きさが調整されたことを特徴とする請求項３に記載の草刈機。