JP2022065981A - スパイラルロータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の少ない簡単な構成で、従来の工程を増やすことなく、車軸やスパイラルロータの回転中心軸への草などの巻き付きを防止し、刈り取り作業の作業効率の低下を抑制することができるスパイラルロータを提供する。【解決手段】管理機１の車軸７に連結される回転中心軸３１と、該回転中心軸３１の軸方向両側に前記回転中心軸３１の軸心方向に対して略直交する平面に沿って設けられた一対の支持部材（内側支持部材２２、外側支持部材２７）と、該一対の支持部材間に接続されたスパイラル刃３３と、を備えて前記車軸７の回転にともなって回転し、地上の草を刈り取るスパイラルロータ２０であって、前記回転中心軸３１と連結される前記車軸７の周囲を覆い、前記車軸７から径方向に離間した位置に草受け面２５ｃを形成し、前記回転中心軸３１と一体に回転する軸カバー部２５と、を備えたことを特徴とするスパイラルロータ。【選択図】図３

Description

本発明は、管理機の車軸に装着され、車軸の回転にともなって回転するスパイラルロータに関する。

従来から、スパイラルロータを装着した管理機によって草刈り作業が行われている。このスパイラルロータは、ロータの軸方向両側に配置された一対のリングと、これらのリング同士を連結する複数のスパイラル刃とを有して構成されている。

一方のリングの中央部には、スポークを介してリングに接続されたボスが設けられている。ボスは、スパイラルロータの軸心方向に延びて一方のリングの中心内側に配置されて、管理機の車軸に連結される。ボスは筒状又は六角状等に形成され、ボスの内側に形成された貫通孔に車軸が挿入された状態でピンを介して車軸がボスに連結される。従って、車軸の動力はボスを介してスパイラルロータに伝達されてスパイラルロータを回転させる（特許文献１参照）。

この従来のスパイラルロータは、ボスや車軸の一部が露出しているので、スパイラルロータの回転時に、刈り取った草が回転するボスや車軸に巻き付き、巻き付き量が多くなると車軸が回転し難くなって、刈り取り作業が困難になる虞がある。従って、作業が困難になる前に、巻き付いた草を除去する作業が必要となり、刈り取り作業が中断して作業効率が低下する。

そこで、本願出願人は、車軸を支持するミッションケースに、回転が規制された状態で車軸を囲む筒状体を設けたスパイラルロータの車軸取り付け構造を提案した。
このスパイラルロータの車軸取り付け構造は、管理機の車軸が突出するミッションケースの車軸の周りに形成された略円錐形の段部に対して、回転が規制された状態で車軸を囲む筒状体を設けている。この筒状体は、ミッションケースの一部に接触して、筒状体の回動を規制する回転規制部材を有している。

さらに、スパイラルロータの回転中心軸は、上記筒状体の内径と同じ太さとなっている。また、実際には、スパイラルロータの回転中心軸全体を太くするのではなく、スパイラルロータの回転中心軸の、車軸と連結する側の先端に、筒状体の内径と同じ太さとなるように、回転中心軸と筒状体との間を埋めるスペーサを設けていた。
そして、スパイラルロータの使用時には、管理機のミッションケースの段部に、回転規制部材の位置を合わせて筒状体を取り付け、その後、スパイラルロータを取り付ける。

このような構造により、上記スパイラルロータの車軸取り付け構造は、細い車軸の周りに、筒状体が設けられ、回転が規制されているので、スパイラルロータの回転中心軸や車軸への草の巻き付きを防止して、刈り取り作業の効率の低下を抑制することができる（特許文献２参照）。

実開昭６３－１６７８０３号公報 特開２０１４－１４０３１１号公報

上記のように、従来のスパイラルロータでは、刈り取った草が回転するボスや車軸に巻き付き、巻き付き量が多くなると車軸が回転し難くなって、刈り取り作業が困難になる虞があり、作業が困難になる前に、巻き付いた草を除去する作業が必要となり、刈り取り作業が中断して作業効率が低下してしまう。また、本願出願人提案のスパイラルロータの車軸取り付け構造においては、ミッションケースの段部に取り付ける筒状体や、回転中心軸と筒状体との間を埋めるスペーサが必要であり、部品点数が多くなってしまっていた。また、スパイラルロータの使用時に、回転規制部材の位置を合わせて筒状体を取り付けなければならないという、余分な工程が発生してしまっていた。

そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、部品点数の少ない簡単な構成で、従来の工程を増やすことなく、車軸やスパイラルロータの回転中心軸への草などの巻き付きを防止し、刈り取り作業の作業効率の低下を抑制することができるスパイラルロータを提供することを課題とする。

本発明に係るスパイラルロータは、管理機の車軸に連結される回転中心軸と、該回転中心軸の軸方向両側に前記回転中心軸の軸心方向に対して略直交する平面に沿って設けられた一対の支持部材と、該一対の支持部材間に接続されたスパイラル刃と、を備えて前記車軸の回転にともなって回転し、地上の草を刈り取るスパイラルロータであって、
前記回転中心軸と連結される前記車軸の周囲を覆い、前記車軸から径方向に離間した位置に草受け面を形成し、前記回転中心軸と一体に回転する軸カバー部と、を備えたことを特徴とする。

また、前記軸カバー部は、管理機におけるミッションケースの段部を覆う内側端部を有し、前記草受け面は、前記内側端部から管理機の車軸の先端方向に拡がるテーパ面である、ことを特徴とする。

本発明によれば、部品点数の少ない簡単な構成で、従来の工程を増やすことなく、車軸やスパイラルロータの回転中心軸への草などの巻き付きを防止し、刈り取り作業の作業効率の低下を抑制することができるスパイラルロータを提供することができる。

本発明の実施の形態におけるスパイラルロータが装着された管理機を示す前側斜視図である。 管理機の車軸とスパイラルロータとの連結を説明するための部分斜視図である。 スパイラルロータを示す斜視図である。 スパイラルロータの内側を示す側面図である。 管理機とスパイラルロータとの連結部を示す部分正面図である。 スパイラルロータを示す正面図である。 スパイラルロータの外側を示す側面図である。 従来品との比較例を示す図である。 管理機の使用イメージを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、歩行型の管理機に着脱可能なスパイラルロータについて、説明する。

まず、スパイラルロータが装着される管理機について、図１、図２を参照しながら概説する。
図１に示すように、管理機１は、機体フレーム３上に図示しないエンジンが搭載され、機体フレーム３の中央部には下方へ延びるミッションケース５が設けられている。また、管理機１は、ミッションケース５の幅方向両側に一対の車軸７が突出して設けられ、これらの各車軸７にスパイラルロータ２０（２０ａ、２０ｂ）が取り付けられる。

なお、エンジンにより原動プーリ１３ａが回転され、原動プーリ１３ａの回転がＶベルト１５によって、従動プーリ１３ｂに伝達される。従動プーリ１３ｂの回転は、ミッションケース５のギヤやチェーン等を介して、車軸７に伝達され、車軸７が回転される。
また、機体フレーム３の後部には、機体フレーム３の幅方向両側から後方斜め上方へ延びる一対の操作ハンドル１１が設けられている。エンジンは、操作ハンドル１１に設けられたレバー１１ａの操作によって駆動して、車軸７を介してスパイラルロータ２０を回転させる。スパイラルロータ２０は、車軸７の回転にともなって回転し、地上の草を刈り取る。
図９に示すように、この管理機１を用いて、作業者Ｐは、地上に茂った草に対して、スパイラルロータ２０の回転を制御しながら、刈り取り作業を行う。

次に、スパイラルロータ２０について説明する。スパイラルロータ２０は、ミッションケース５の幅方向両側に、一対のスパイラルロータ２０ａおよびスパイラルロータ２０ｂが、設けられている。
なお、スパイラルロータ２０ａおよびスパイラルロータ２０ｂは、左右対称な構造であるので、作業者Ｐから向かって幅方向左側（正面視右側）に設けられるスパイラルロータ２０ａについて説明し、幅方向右側（正面視左側）に設けられるスパイラルロータ２０ｂについては、スパイラルロータ２０ａと同一態様部分については同一符号を附してその説明を省略する。また、以下では、左右の区別のないものは、スパイラルロータ２０として、説明および図示する。

図２、図３に示すように、スパイラルロータ２０は、車軸７に装着される回転中心軸３１と、回転中心軸３１の軸方向両側に配置された内側支持部材２２および外側支持部材２７と、これら内側支持部材２２および外側支持部材２７間に連結された複数のスパイラル刃３３と、を有している。なお、内側支持部材２２および外側支持部材２７は、一対の支持部材であって、回転中心軸３１の軸心方向に対して略直交する平面に沿って設けられている。

回転中心軸３１は、内部に中空な孔部を有した筒状に形成され、この回転中心軸３１の一方側の開口部にミッションケース５から突出した車軸７が挿入されて、これら回転中心軸３１および車軸７間に挿通された連結ピン３５によって、車軸７に回転中心軸３１が連結される。連結ピン３５には、ｒピン３６が挿通されて、連結ピン３５の抜脱を規制している。このため、連結ピン３５を回転中心軸３１および車軸７から抜脱することで、車軸７からスパイラルロータ２０を取り外することができる。
なお、ミッションケース５は、ミッションケース５から突出する車軸７の周りに、両端に車軸７の根元部分を覆う、内部に軸受けが配備された略円錐形の段部５ａが形成されている。

図２、図３、図４、図５に示すように、内側支持部材２２は、円環状に形成されたリング２３と、リング２３および回転中心軸３１を繋ぐ複数のスポーク２４と、回転中心軸３１の先端部を覆うようにかさ状に設けられた軸カバー部２５と、を有している。

リング２３は、複数のスポーク２４によって回転中心軸３１と同軸上に配設されている。リング２３の半径は、内側支持部材２２および外側支持部材２７間に接続されたスパイラル刃３３の回転半径よりも小さい。このため、スパイラル刃３３による草等の刈り取り時に、リング２３が邪魔することはない。

スポーク２４は、リング２３よりも内側に延びる回転中心軸３１に一端部が接続されて他端部がリング２３に接続されている。スポーク２４は、リング２３の周方向に所定間隔を有して複数設けられている。また、スポーク２４の途中には、回転中心軸３１に対してリング２３と同心円状に、軸カバー部２５が溶接等により固定されている。

軸カバー部２５は、回転中心軸３１と同軸上に配設されており、回転中心軸３１と連結される車軸７の周囲を覆い、車軸７から径方向に離間した位置に後述する草受け面２５ｃが形成されている。また、軸カバー部２５は、ミッションケース５の段部５ａを覆う内側端部（軸カバー内側端部２５ａ）から、車軸７の先端方向にテーパ状に拡がる形状となっている。すなわち、軸カバー部２５は、内側の径が小さく、外側の径が大きな、円錐の側面の一部のような形状となっている。また、軸カバー部２５は、軸カバー部２５の内側の側部となる軸カバー内側端部２５ａと、軸カバー部２５の外側の側部となる軸カバー外側端部２５ｂと、軸カバー内側端部２５ａと軸カバー外側端部２５ｂとの間の側面となる草受け面２５ｃと、を有している。

軸カバー内側端部２５ａの径は、ミッションケース５の段部５ａの径とほぼ同等で、回転時に接触しない程度に段部５ａの径よりも若干大き目に形成されている。軸カバー外側端部２５ｂは、回転中心軸３１の内側先端部よりも外側方向まで延びており、軸カバー外側端部２５ｂの径は、軸カバー内側端部２５ａの径よりも大径となっている。また、草受け面２５ｃは、上記のように、円錐の側面の一部形状であり、車軸７と連結される内側から外部方向に向かって大径となる傾斜面を有している。すなわち、草受け面２５ｃは、軸カバー内側端部２５ａから管理機１の車軸７の先端方向に拡がるテーパ面となっている。

また、軸カバー外側端部２５ｂの径は、リング２３の径よりも、小さくなっている。すなわち、軸カバー部２５と、リング２３と、の間には、空間が設けられている。
草刈りの際には、この軸カバー部２５が設けられていることにより、刈り取った草が車軸７に巻き付くことが防止される。また、軸カバー内側端部２５ａの周囲の長さよりも短い草は、理論的に巻き付くことはない。

図６に示すように、スパイラル刃３３は、その長手方向内側端部がリング２３に横方向から接続されて、スパイラル刃３３の長手方向外側が所定の後退角α（図４参照）を有してスパイラル刃３３の回転方向後側へ延びて、スパイラル刃３３の長手方向外側端部が外側支持部材２７に接続されている。スパイラル刃３３の長手方向外側端部の外側支持部材２７への接続については後述する。

外側支持部材２７は、軸カバー部２５が取り付けられた一端とは他方の端部に設けられている。
また、図７に示すように、外側支持部材２７は、側面視略円形状に形成された円板部２７ａと、円板部２７ａの外周に周方向に所定の間隔を有して放射状に延びる複数の突出板部２７ｂと、を有して形成されている。また、外側支持部材２７は、隣接する突出板部２７ｂ間に、凹部２７ｃが形成されている。なお、図面では、隣接する他の突出板部２７ｂと約６０°の角度を有して、円板部２７ａの外周に６個の突出板部２７ｂが形成されている。

突出板部２７ｂは、外周側へ進むにしたがって幅が大きくなるように形成されている。この突出板部２７ｂの回転方向前側の上面にスパイラル刃３３の長手方向外側端部が溶接によって固着されている。そして、凹部２７ｃは、スパイラル刃３３が接続された位置から、回転方向の後方側に設けられている。

また、外側支持部材２７に設けられた隣接する突出板部２７ｂ間に形成された凹部２７ｃは、側面視において円板部２７ａ側へ進むにしたがって拡開するＵ字状に形成されている。

上記のように、リング２３および突出板部２７ｂ間に接続されたスパイラル刃３３は、後退角αを有して延びているので、スパイラルロータ２０の回転時に、スパイラル刃３３で切断された草等は、大部分が進行方向後側に排出されるが、スパイラル刃３３に掛かる一部の草等は、スパイラル刃３３の後退角αによりスパイラルロータ２０の軸方向外側へ押され、外側支持部材２７の突出板部２７ｂ間の形成された凹部２７ｃから排出される。

図８は、６０～７０［ｃｍ］程度の長さの草の草刈り作業を行った後の従来品との比較例を示す図である。また、図８は、管理機１の後方より、作業者Ｐが見た図である。右側のスパイラルロータには、軸カバー部２５を付けており、左側のスパイラルロータは、軸カバー部２５が付いておらず、車軸７が露出した状態（従来例）で、作業を行った後の図である。

図８に示すように、軸カバー部２５が設けられていない左側には、草がびっしりと絡まってしまっている。一方、軸カバー部２５を設けた右側には、ほとんど草が絡まることなく、多少の草がミッションケース５の上にのっているだけで、回転部に接触していないため、簡単に取り除くことができる。

以上のように、本実施の形態のスパイラルロータ２０は、回転中心軸３１と連結される管理機１の車軸７の周囲を覆い、車軸７から径方向に離間した位置に草受け面２５ｃを形成する軸カバー部２５を備えることにより、部品点数の少ない簡単な構成、構造によって、低コストで、従来のスパイラルロータ２０を管理機１に取り付ける際の工程を増やすことなく、車軸７への草などの巻き付きを防止し、刈り取り作業の作業効率の低下を抑制することができる。

また、軸カバー部２５の草受け面２５ｃが、細い車軸７から径方向に離間した位置に設けられているので、草受け面２５ｃの周囲の長さが長くなり、草受け面２５ｃの周囲の長さよりも短い草は、理論的に絡みつくことはなくなり、また、周囲の曲率が小さくなることにより、草の端部が絡み難く、車軸７に巻き付く場合と比較して、簡単に解け易くなる。

また、軸カバー部２５の草受け面２５ｃが、テーパ面となっていることにより、ミッションケース５の段部５ａ付近では、草が入り込む隙間を防止しながら、外側部（ミッションケース５の中央部から離れたスパイラルロータ２０で草が刈られる面）では、より周囲の長さを長くすることができ、草の絡みつきの防止効果を高めることができる。

また、草受け面２５ｃが、テーパ面であり回転中心軸３１と一体に回転することにより、草受け面２５ｃに載った草がテーパ面上で滑り、テーパ面の傾斜でミッションケース５側に移動する。このため、刈り取った草が絡みつき易い回転中心軸３１から離れるように移動し、草の絡みつきをより防止し、作業効率の低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態において、内側支持部材２２と外側支持部材２７との間が、本願の一対の支持部材間を示す。また、本実施の形態において、外側支持部材２７の隣り合う突出板部２７ｂの間が、本願の突出板部間を示す。

さらに、本実施の形態では、外側支持部材２７において、突出板部２７ｂを周方向に６個設けるようにしているが、これに限らず、突出板部２７ｂを周方向に７個以上設けるようにしても、５個以下としてもよい。
また、本実施の形態では、図１に示すように、スパイラルロータ２０が装着される管理機として、歩行型の管理機１を例に説明したが、これに限らず、自走式の管理機、トラクター等に適用してもよい。また、本実施の形態では、車軸７にスパイラルロータ２０を取り付けた管理機１を示したが、車軸７にタイヤが装着されてタイヤの後方側に耕耘ロータが配設された管理機において、本実施の形態のスパイラルロータ２０を取り付けてもよい。

１ 管理機
３ 機体フレーム
５ ミッションケース
５ａ 段部
７ 車軸
１１ 操作ハンドル
１１ａ レバー
１３ａ 原動プーリ
１３ｂ 従動プーリ
１５ Ｖベルト
２０ スパイラルロータ
２２ 内側支持部材
２３ リング
２４ スポーク
２５ 軸カバー部
２５ａ 軸カバー内側端部
２５ｂ 軸カバー外側端部
２５ｃ 草受け面
２７ 外側支持部材
２７ａ 円板部
２７ｂ 突出板部
２７ｃ 凹部
３１ 回転中心軸
３３ スパイラル刃
３５ 連結ピン
３６ ｒピン

Claims (2)

1. 管理機の車軸に連結される回転中心軸と、
   該回転中心軸の軸方向両側に前記回転中心軸の軸心方向に対して略直交する平面に沿って設けられた一対の支持部材と、
   該一対の支持部材間に接続されたスパイラル刃と、
   を備えて前記車軸の回転にともなって回転し、地上の草を刈り取るスパイラルロータであって、
   前記回転中心軸と連結される前記車軸の周囲を覆い、前記車軸から径方向に離間した位置に草受け面を形成し、前記回転中心軸と一体に回転する軸カバー部と、
   を備えたことを特徴とするスパイラルロータ。
2. 前記軸カバー部は、
   管理機におけるミッションケースの段部を覆う内側端部を有し、
   前記草受け面は、前記内側端部から管理機の車軸の先端方向に拡がるテーパ面である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルロータ。

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