JP2022152475A - 回転刃式草刈り機のアタッチメント - Google Patents

Abstract

【課題】線路周辺の有害な雑草を能率よく刈り取り、通信ケーブルや作業者の身体などを損傷することもなく、かつ蔓性の雑草が絡まることのない回転式草刈り機のアタッチメントを実現する。【解決手段】前後方向の長径がディスクの外径よりも長く装着状態で前端はディスクよりも突出し、左右方向の短径はディスクの外径よりも短い略楕円形の枠体２の一方の側面に外方に向けて伸びてその先端がディスクの外径よりも突出する複数本のくし歯３を設けると共に、他方の側面には一部を内側に湾曲させてディスクよりも内側となる凹部２２ａを形成して構成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、回転刃式草刈り機を使用して鉄道線路のバラスト道床などの草刈り作業を行なう際に、草刈り機の刃の近傍に装着することで通信ケーブル等の雑草以外のものを切断することを防止するとともに、作業者本人ならびに周囲の人々や設備の安全性を向上させるアタッチメントに関する。

鉄道線路のバラスト（砕石）道床や線路脇には雑草が生えがちである。雑草が繁茂すると、線路標識などが目視しにくくなり、列車運転や線路保守上の障害となるばかりでなく、道床の水はけが悪くなって締め固められた道床を崩す要因となり、また見た目も悪くなるなど不都合が多いため、除草作業を頻繁に行なうことが必要である。従来は草刈り鎌などを使用した手作業で除草を行なっていたが、近年では除草剤の散布や、モータあるいはエンジンを駆動源とした草刈り機を使用するのが一般的である。

しかし、除草剤は環境汚染を伴うので使用は好ましくない。また回転刃（円盤カッタもしくはディスク）方式の草刈り機は作業効率は良いが作業者の手足を傷つける危険があり、またバラストの砕石を弾きとばす事故が頻繁に発生して周囲に損害を与えるなどの問題点がある。このような不都合を防止もしくは回避するためには、回転刃の近傍にこれらの問題を抑止するアタッチメントを取り付けることが必要である。また、鉄道線路には信号用の通信ケーブルや、転轍機用の動力ケーブルなどが存在し、誤ってこれらを雑草と共に切断してしまう作業ミスも回避しなければならない。

特許文献１には、このようなアタッチメントの一例が示されている。図６はそのアタッチメント、図７はそのアタッチメントを草刈り機に取り付けた状態を示す斜視図である。草刈り機は、図示しないモータやエンジンなどの駆動力源から延びている主杆Ｈ１と、その先端部に下向きに連結してある短軸管Ｈ２とを有し、主杆Ｈ１の内部にドライブシャフトが収容され、その先端部にベベルギヤなどの伝動部材を介して連結したディスクシャフトが短軸管Ｈ２の内部に収容されている。回転刃（ディスク）Ｒはそのディスクシャフトの先端部（下端部）に取り付けられている。アタッチメントはその回転刃Ｒの下側に配置される。そのアタッチメントは、短軸が回転刃Ｒの直径より小さく、長軸が回転刃Ｒの直径より大きい楕円形の枠体９１を有し、その枠体９１の外側に、短軸と平行な方向でかつ先端が回転刃Ｒの外周より外側に突き出るように、複数の触手棒９２が設けられている。また、枠体９１の長軸方向での一方の端部に、枠体９１から上方に延びている取り付け杆９３が設けられており、その上端側の部分は、主杆Ｈ１に沿うように屈曲し、かつ取り付け孔が形成されている。このアタッチメントを主杆Ｈ１に取り付けるためのホルダ９４ａ，９４ｂは、主杆Ｈ１の外側に嵌合するリング部と、そのリング部から延びているプレート部とを有し、リング部を主杆Ｈ１に嵌合させた状態で、取り付け杆９３における上端側で屈曲している部分をネジ９４ｃ，９４ｄでプレート部に固定するようになっている。

作業者が主杆Ｈ１に取り付けられているハンドル（図示せず）持って草刈り作業を行うとき、草の中に固い石などの障害物があった場合に、触手棒９２がまずこの障害物に当たり、作業者がこれを感知するので回転刃Ｒと障害物との直接の接触がなく、回転刃の損傷が回避できる。また触手棒９２が回転刃Ｒよりも外側に突出しているため、回転刃Ｒが本来保護されるべき樹木や建造物に接触しないから、これらを保護することもできる。

特開平１０－１１７５５０号公報

しかし本発明者らの経験によると、刈り取られるべき草の中に蔓性の雑草などがあった場合、蔓性の雑草が回転刃Ｒに巻き込まれて枠体９１と回転刃Ｒとの間に詰まってしまって作業を継続できなくなるという新たな問題点が発生するため、絡まり防止対策を講じないとこのアタッチメントは実用にならない。

本発明は、線路にとって有害な雑草のみを刈り取り、蔓性の雑草が絡まることもなく、通信ケーブルや作業者の身体などを損傷することもない回転刃式草刈り機のアタッチメントを実現することを目的とする。

本発明は、外周部に切断刃が設けられたディスクと所定の器材との接触を回避する回転刃式草刈り機のアタッチメントにおいて、前記ディスクの下側に前記ディスクと平行に保持される基体部を有し、前記基体部の外縁部のうち前記切断刃が作業者側に回転する左弦部には、ディスクの半径方向で外方に向けて延びて先端が前記ディスクの外周端よりも突出する複数本のくし歯が設けられ、前記基体部の外縁部のうち前記切断刃が前記作業者から遠ざかる方向に回転する右弦部でかつ前記ディスクの回転中心より前記作業者側の部分は、前記ディスクの外周端より半径方向で内側に窪んで凹部が形成されるとともに、前記右弦部で前記凹部より先端側の部分は、前記ディスクの外周端より半径方向で外側に突き出てガード部となっており、前記ディスクは、前記くし歯同士の間の部分および前記凹部の部分で切断を行うように構成されていることを特徴としている。

本発明では、複数本の前記くし歯の先端部は、斜め上側に屈曲していてよい。

また、本発明では、前記草刈り機は、前記ディスクを取り付ける回転軸を収容した短軸管と、前記短軸管を先端部に取り付けた主杆とを有し、前記基体部を前記草刈り機から吊り下げて保持する支持手段を更に備え、前記支持手段は、前記短軸管に取り付けられるブラケットと、前記ブラケットから前方側に延びていて前記基体部の前端部に連結されている第１支持杆と、前記主杆に固定されるステーと、前記ステーから下側に延びていて前記基体部の後端部分に連結された第２支持杆および第３支持杆とを備えていてよい。

さらに、本発明では、前記ブラケットは、前記短軸管の頂部に密着して嵌合する調整ブロックと、前記調整ブロックを下面側に着脱可能に取り付ける取付板とを備えていてよい。

本発明のアタッチメントを装着することにより、草刈り機回転刃の刃先がくし歯の先端よりも引っ込んでいるために作業者にとって安全で周辺の構造物や器材を損傷することもなく、切断刃側に侵入した雑草だけを切断し、切断刃側に入らない太い寸法の電線類を誤って切断することもない。また、くし歯は片側１箇所にしかないので、一旦蔓草が回転刃に絡まっても、くし歯を設けていない側に回転して解放されるから詰まりが生じず、したがって作業が中断することがないなど、草刈り作業を安全に、かつ能率よく遂行できるという、すぐれた効果を奏する。さらに、くし歯を設けていない他の片側の凹部では、回転刃がアタッチメントより外側に突き出ているので、枝や木などの太い物の切断に使用できる。その場合、切断されて地面側に残る枝や木などの太い物が凹部に入って凹部に引っ掛かるので、草刈り機が大きく跳ね返されることを回避もしくは抑制でき、この点でも作業安全性を向上させることができる。

本発明の一実施例を示すアタッチメントの斜視図である。 本発明の一実施例におけるアタッチメントの草刈り機への着脱状況を示す説明図である。 本発明の一実施例におけるアタッチメントを草刈り機に装着した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施例におけるアタッチメントを装着した状態の草刈り機を、作業者の右側から見た側面図である。 本発明の一実施例におけるアタッチメントを装着した状態の草刈り機を、作業者の前面から見た正面図である。 特許文献１に記載のアタッチメントの一例を示す斜視図である。 図６に示したアタッチメントを草刈り機に装着した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施例について図面により詳細に説明する。図１は本発明の一実施例としてのアタッチメント１の斜視図である。アタッチメント１は、前後方向の長さが、外周部に切断刃が設けられているディスクの外径よりも長く、装着状態で前端はディスクよりも突出し、左右方向の寸法（幅）がディスクの外径よりもやや短い略楕円形もしくは歪んだ円形の輪郭である基体部２を主要部材としている。この基体部２は金属製の平板であってもよいが、軽量化のために枠体として構成することが好ましく、以下の説明では「枠体２」と記す。なお、以下の説明で、前後、左右などの表現は、このアタッチメント１を装着した草刈り機の作業者からの方向で、前とは草刈り機の先端方向、後は作業者本人に近い側であり、左右も同様であって作業者側から見た場合の左右方向である。

ディスクＲは上から見て反時計方向に回転し、右側から左側に移動させる（振る）ことにより、主として、その左側の部分で草などの切断を行う。ディスクＲの左側の部分では、切断刃が作業者側に向けて回転するので、切断に伴う反力がディスクＲを作業者から遠ざける方向に作用し、これとは反対にディスクＲの右側では、切断に伴う反力がディスクＲを作業者側に押す方向に作用するからである。以下の説明では、ディスクＲを作業者側に押し戻す反力が生じる右側を「逆転側」、これとは反対の左側を「順転側」と記すことがある。

枠体２は、ディスクＲの下面側に配置され、その取り付け状態での順転側の左弦部２３はディスクＲよりも内側に位置し、これとは反対の逆転側の右弦部２２は刃先よりも外側に位置するようになっており、したがってその形状は左右対称ではない。そして左弦部２３には外方に向けて伸びてその先端がディスクＲの刃先よりも半径方向で外側に突出する複数本（この図では１３本）のくし歯３が等間隔に並んで、くし状のプロテクタが形成されている。このくし歯３は前掲の特許文献１に記載されている「触手棒９２」として説明されているものとほぼ同一の役割を行う。実施例では、道床に存在する「切ってはならないケーブル」などの器材の最も細いものの外径を１０ｍｍと想定し、これが入り込むことのないように、くし歯３のすきま（間隔）を９ｍｍとしてある。

また、くし歯３の先端部は斜め上側に向けて屈曲している。草刈りを行う場合、ディスクＲが左弦部２３側で下がるように傾けるのが一般的であり、アタッチメント１をそのように傾けた場合に、くし歯３の先端部が地面と可及的に平行になって地面に刺さらないようにするために、くし歯３の先端部が枠体２によって形成される平面に対して所定角度θ、斜め上方に向けて屈曲している。その状態を図１に部分図として併記してある。

枠体２における逆転側の部分の形状について説明すると、先端側の約半分（時計の文字盤になぞらえていえば、ほぼ０時から３時までのほぼ９０度の範囲）が前述した右弦部２２であって、この右弦部２２はディスクＲの外周端（すなわち刃先）より僅か外側に位置している。したがってこの右弦部２２は、雑草などの被切断物とディスクＲとを接触させないガード部となっており、これによりキックバックを回避している。

これに対して、右弦部２２より後ろ側（作業者側）の部分（時計の文字盤になぞらえていえば、ほぼ３時から６時までのほぼ９０度の範囲）は、ディスクＲよりも内側に湾曲していて、ここに凹部２２ａが形成されている。これはケーブルを切断しない、という問題とは別に、太めの樹木の枝等を意図的に切り取ることが可能なように設けたものである。この凹部２２ａに相当する部分で雑草などの切断を行った場合、ディスクＲを作業者側に斜めに跳ね返す反力が生じるとしても、ディスクＲの逆転側を使用して切断する場合にはしっかりとした意図を持って切断を行うのが通常であるから、ディスクＲが跳ね返されないように反力を作業者が確実に支え、したがって不測の事態が生じる可能性は低い。また、ディスクＲによる切断が可能な凹部２２ａは、ディスクＲの回転中心より後ろ側（作業者に対しては手前側）に設けてあるので、草刈り機の先端部側をはじき返すモーメントを小さくでき、この点でも作業の安全性を担保できる。

また、凹部２２ａの形状は、図１に示すように、前後方向もしくは斜め前後方向を向く内縁部を有する形状が好ましい。このような形状であれば、逆転側の切断刃が木や枝などの太い物を切断した場合、地面側に残っている当該太い物が凹部２２ａに引っ掛かって、ディスクＲあるいは草刈り機Ｓが作業者側に過度に押されることを回避もしくは抑制し、作業安全性を向上させることができる。

枠体２の手前（作業者側）の部分は、ディスクＲによる草などの切断とは特に関係しないので、ここで説明している実施例では、単純な平板状の金属板を用いて、枠体２の後部プレート２１としている。

枠体２を草刈り機Ｓあるいはその主杆Ｈに取り付けるための支持手段としての取付枠４が以下に説明するように構成されている。草刈り機Ｓでは、図示しないモータやエンジンなどの駆動力源から伸びているドライブシャフトが主杆Ｈの内部に収容されており、その主杆Ｈの先端部には、ディスクＲを取り付ける回転軸（図示せず）を収容している短軸管Ｅが、使用状態では上下方向を向くように取り付けられている。なお、ドライブシャフトと回転軸とは短軸管Ｅの内部でベベルギヤなどによって連結されている。アタッチメント１はこの短軸管Ｅを支持点として草刈り機Ｓに取り付けるように構成されている。

すなわち、取付枠４は、短軸管Ｅの上端部に取り付けるブラケット４２を備えている。そのブラケット４２は、枠体２とほぼ平行な取付板４２ａと、その取付板４２ａの下面にボルトなどによって着脱される調整ブロック４２ｂとを有している。その取付板４２ａから前方に延びている軸状の第１支持杆４３が、前述した枠体２の先端部に繋がって一体となっている。また、取付板４２ａには第１支持杆４３とは反対の方向に延びている板状のステー４１が一体に設けられている。このステー４１は、前述した主杆Ｈと短軸管Ｅとがなす角度とほぼ同じ角度で取付板４２ａからその後方に延びており、したがってステー４１は主杆Ｈに添わせるように構成されている。

調整ブロック４２ｂは、枠体２の取付高さを調整するための部材であって、上記の取付板４２ａと短軸管Ｅとの間に介在することにより、短軸管Ｅに対する取付板４２ａの取付高さすなわち枠体２の草刈り機Ｓに対する取付高さを調整するようになっている。ディスクＲと枠体２（特にくし歯３）との間隔は、切断した蔓草の絡みつきなどに影響し、好ましい間隔が存在するのに対して、短軸管Ｅの長さもしくはその頂部の高さが草刈り機Ｓの機種毎に異なっているので、高さの異なる複数の調整ブロック４２ｂを用意しておき、草刈り機Ｓの機種に応じて調整ブロック４２ｂを選んで使用する。その調整ブロック４２ｂの下面側には、短軸管Ｅの頂部にほぼ密着して嵌合する嵌合穴（図示せず）が形成されている。したがって、調整ブロック４２ｂあるいは枠体２は、短軸管Ｅに対して緩みなく装着される。

さらに、ステー４１の後端部（作業者側の端部）には、左右方向でかつ下側に延びている軸状の第２および第３の支持杆４４，４５が設けられており、これらの第２および第３の支持杆４４，４５が前述した枠体２の後端部分、すなわち枠体２の一部を構成している後部プレート２１に連結されている。より具体的に説明すると、第１の支持杆４３の先端部分は、ディスクＲの外周縁を外側に越えた箇所で、ディスクＲの上面側から下面側に向けて屈曲しており、その先端部が枠体２の前端部分に連結されている。また、枠体２のうちくし歯３が設けられている左弦部２３から後ろ側に続いている部分および前記凹部２２ａから後ろ側に続いている部分は、上記のステー４１とほぼ平行になっていて、ディスクＲの外周縁よりも後ろ側に延びている。これらの部分の端部同士が後部プレート２１によって連結されている。この後部プレート２１の両端部に、第２および第３の支持杆４４，４５の下端部が連結されている。したがって、枠体２はその前後の三箇所で、各支持杆４３～４５によって保持されてブラケット４２やステー４１から吊り下げられている。

一方、後部プレート２１は、上記の左弦部２３や右弦部２２などより剛性（強度）が大きい細長い金属板であって、中央部分が下側に湾曲している。この湾曲した部分はいわゆるガイド部となっており、ここを地面に接触させた状態で上記の左弦部２３や右弦部２２などを地面から浮かせ、その状態でディスクＲを地面に沿って左方向に移動させるようになっている。

なお、アタッチメント１を主杆Ｈに固定するための手段は、従来知られている適宜のものであってよい。一例を挙げると、図１ないし図５に示す例では、二つ割りのリング構造の締結具４６が２つ用いられている。すなわち、この締結具４６は、ステー４１に固定した一方の分割片と、他方の分割片とによって主杆Ｈを挟み込み、その状態で各分割片を連結するボルト（もしくはビス）を締め込むことにより、ステー４１を主杆Ｈに固定し、アタッチメント１を草刈り機Ｓに取り付けるように構成されている。その場合、ブラケット４２に設けられている上記の調整ブロック４２ｂを短軸管Ｅの頂部に密着させて嵌合させる。したがって、枠体２は、主杆Ｈと短軸管Ｅとに連結されるとともに、３本の支持杆４３～４５による３ヶ所で支持されるので、草刈りに伴う振動が生じるとしても枠体２が大きく振れることを回避もしくは抑制することができる。

図２はアタッチメント１の草刈り機Ｓへの着脱状況を示す説明図、図３はアタッチメントを草刈り機Ｓに装着した状態を示す斜視図である。ディスクＲは図２に矢印Ａで示す反時計周りに回転する。そして矢印Ｂに示すように、アタッチメント１の装着は横方向から、すなわちくし歯３のない側から行う。装着の際は取付枠４のブラケット４２における調整ブロック４２ｂを草刈り機Ｓの短軸管Ｅの上端部に嵌合させ、また２箇所の締結具４６を草刈り機Ｓの主杆Ｈに固定する。

図３は、アタッチメント装着状態の草刈り機Ｓを、作業者と反対側の前方から見た斜視図である。草刈り作業は、キックバックを生じさせないように、この草刈り機Ｓを矢印で示すように作業者から見て左側に振りながら行う。したがって、アタッチメント１のうちくし歯３のある部分が草を切断する箇所である。その場合、刃先が幾分下向きとなるようにディスクＲを傾けるのが通常であり、それに伴ってくし歯３も傾く。しかしながら、くし歯３の先端部は前述したように、上向きに屈曲しているので、ディスクＲと共に枠体２が傾くとしてもくし歯３の先端部は地面に突き刺さる向きにはならず地面とほぼ平行になる。つまり、くし歯３がディスクＲを振る方向に向けて突き出ているとしても草刈り作業に支障となることは殆どない。また、枠体２における後部プレート２１の下側に湾曲した部分を地面に接触させてディスクＲを左方向に振って草刈りを行う。こうすることにより、後部プレート２１をガイドとして草刈り機Ｓを地面に沿って移動させることができるので、草刈り機Ｓの重量の一部を地面に受け持たせることができることと相まって、作業者の負担を軽減できる。

一方、追って説明するように、枠体２の後部プレート２１は取り付け状態で下側に下がっていて地面に接触し、それに伴って上記の左弦部２３や右弦部２２を地面から浮き上がらせるので、枠体２は全体として、ディスクＲの下側に所定の間隔をあけてディスクＲとほぼ平行となるように保持されている。そのため、枠体２のうち、ディスクＲの回転方向で、後部プレート２１に続く凹部２２ａはディスクＲよりも内側になっている。したがってくし歯３の位置で、万が一、蔓草が切断刃に絡まっても、ディスクＲは反時計回りなので、後部プレート２１や凹部２２ａのところを通過する間に「絡み」は解放され、詰まりは起こらない。

図４は、図３の草刈り機Ｓを作業者の右側すなわち図３での向かって左側から見た側面図、図５は同じく前面から見た正面図である。枠体２の後部プレート２１が、ディスクＲのすぐ下ではなく、かなり下方に下がっていて、これに接続する右弦部２２が前面から後面に向かって傾斜している。前記したように、蔓草の詰まり防止にはこれが効果を発揮していると思われる。また図４に示すように、草刈り機Ｓと取付枠４とは、草刈り機Ｓの短軸管Ｅと取付枠４のブラケット４２、草刈り機Ｓの主杆Ｈと取付枠４の２箇所の締結具４６との計３箇所で固定されており、きわめて安定していることもここで説明している実施例の特徴である。

なお、これまで主として鉄道線路の道床や線路脇の草刈りの例で説明したが、本発明のアタッチメントは線路の除草に限らず、他の除草作業全般に適用できることはいうまでもない。

１ アタッチメント
２ 枠体
３ くし歯
４ 取付枠
２１ 後部プレート
２２ 右弦部
２２ａ 凹部
２３ 左弦部
４１ ステー
４２ ブラケット
４２ａ 取付板
４２ｂ 調整ブロック
４３，４４，４５ 第１ないし第３の支持杆
４６ 締結具
Ｓ 草刈り機
Ｒ ディスク
Ｅ 短軸管
Ｈ 主杆

Claims (4)

1. 外周部に切断刃が設けられたディスクと所定の器材との接触を回避する回転刃式草刈り機のアタッチメントにおいて、
   前記ディスクの下側に前記ディスクと平行に保持される基体部を有し、
   前記基体部の外縁部のうち前記切断刃が作業者側に回転する左弦部には、ディスクの半径方向で外方に向けて延びて先端が前記ディスクの外周端よりも突出する複数本のくし歯が設けられ、
   前記基体部の外縁部のうち前記切断刃が前記作業者から遠ざかる方向に回転する右弦部でかつ前記ディスクの回転中心より前記作業者側の部分は、前記ディスクの外周端より半径方向で内側に窪んで凹部が形成されるとともに、
   前記右弦部で前記凹部より先端側の部分は、前記ディスクの外周端より半径方向で外側に突き出てガード部となっており、
   前記ディスクは、前記くし歯同士の間の部分および前記凹部の部分で切断を行うように構成されている
   ことを特徴とする回転刃式草刈り機のアタッチメント。
   
2. 請求項１に記載の回転刃式草刈り機のアタッチメントにおいて、
   複数本の前記くし歯の先端部は、斜め上側に屈曲していることを特徴とする回転刃式草刈り機のアタッチメント。
   
3. 請求項１または２に記載の回転刃式草刈り機のアタッチメントにおいて、
   前記草刈り機は、前記ディスクを取り付ける回転軸を収容した短軸管と、前記短軸管を先端部に取り付けた主杆とを有し、
   前記基体部を前記草刈り機から吊り下げて保持する支持手段を更に備え、
   前記支持手段は、前記短軸管に取り付けられるブラケットと、前記ブラケットから前方側に延びていて前記基体部の前端部に連結されている第１支持杆と、前記主杆に固定されるステーと、前記ステーから下側に延びていて前記基体部の後端部分に連結された第２支持杆および第３支持杆とを備えている
   ことを特徴とする回転刃式草刈り機のアタッチメント。
   
4. 請求項３に記載の回転刃式草刈り機のアタッチメントにおいて、
   前記ブラケットは、前記短軸管の頂部に密着して嵌合する調整ブロックと、前記調整ブロックを下面側に着脱可能に取り付ける取付板とを備えていることを特徴とする回転刃式草刈り機のアタッチメント。

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