JP2023137846A - 草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】刈草の体積および重量を低減し、刈草を廃棄する頻度が減少し、ユーザの作業負荷を低減できる草刈機を実現する。【解決手段】草刈機１は、草を刈り取るブレード９と、ブレード９を回転させる駆動力を発生する動力発生部５と、ブレード９を覆うハウジング７と、ブレード９により刈り取られ、ハウジング７から排出される刈草を細分化するミル手段１０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、草刈機に関する。

従来から、回転自在に取付けられたブレードと、カッタブレードを収容するハウジングを有する本体部と、グラスバッグと、を有し、ブレードで刈り取られた刈草をハウジングから本体部から排出する草刈機が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０２０－１５６４４７号公報

従来の課題として、草刈り中にグラスバッグが短時間で満杯になると、ユーザがグラスバッグに収容されている刈草を頻繁に廃却する必要があり、手間である。また、刈草を堆肥化したり、バイオガス化したりするには時間を要し、再生資源として利用することに改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、刈草の体積および重量を低減し、刈草を廃棄する頻度が減少し、ユーザの作業負荷を低減できる草刈機を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１の形態の草刈機（１）は、草を刈り取るブレード（９）と、前記ブレード（９）を回転させる駆動力を発生する動力発生部（５）と、前記ブレード（９）を覆うハウジング（７）と、前記ブレード（９）により刈り取られ、前記ハウジング（７）から排出される刈草を細分化するミル手段（１０）と、を備える。

また、本発明に係る第２の形態の草刈機（１）は、第１の形態において、前記ミル手段（１０）により細分化された刈草を収容する収容部（８）を備える。

また、本発明に係る第３の形態の草刈機（１）は、第２の形態において、前記収容部（８）は、前記ミル手段（１０）により細分化された刈草から排出された水分を前記細分化された刈草と分離する分離手段（１４）を有する。

また、本発明に係る第４の形態の草刈機（１）は、第３の形態において、前記分離手段（１４）により刈草と分離された水分を貯留する貯留手段（２０）を有する。

また、本発明に係る第５の形態の草刈機（１）は、第１から第４のいずれかの形態において、前記動力発生部（５）により発生した駆動力を前記ミル手段（１０）に伝達する動力伝達部（１５，１７）を備える。

また、本発明に係る第６の形態の草刈機（１）は、第１から第４のいずれかの形態において、前記草刈機（１）の車輪（４）の回転により発生した駆動力を前記ミル手段（１０）に伝達する動力伝達部（１７）を備える。

また、本発明に係る第７の形態の草刈機（１）は、第５または第６の形態において、前記ミル手段（１０）は、互いに当接した状態で回転することにより刈草をすり潰す一対のローラ（１１，１２）を備え、前記動力伝達部（１５，１７）は、前記駆動力を前記ローラ（１１，１２）に伝達し、前記一対のローラ（１１，１２）を回転させる。

本発明によれば、刈草の体積および重量を低減でき、刈草を廃却する頻度が減少し、ユーザの作業負荷を低減できる。

詳しくは、本発明に係る第１の形態によれば、刈草が細分化されるので、刈草の分解までの時間が短くなり、マルチングの有効性が高くなる、または、資材として再利用しやすくなる。

本発明に係る第２の形態によれば、収容部（８）に収容されている細分化された刈草を再生資材として再利用できる。

本発明に係る第３の形態によれば、水分中に含まれる栄養成分を草地（芝地）に還元できる。また、収容部（８）に水分が蓄積しないので、収容部（８）に溜まった刈芝の廃棄時に重量が減るため、ユーザの作業負荷を低減できる。

本発明に係る第４の形態によれば、貯留手段（２０）を取り外し可能とし、蛇口２１などを設けることで、ユーザが必要に応じて乾燥している地面や水分が必要な植物などに貯留した水分を供給できるようになる。

本発明に係る第５の形態によれば、ブレード（９）と動力源を共通化することで、ミル手段（１０）に専用の動力発生部を設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

本発明に係る第６の形態によれば、車輪（４）の回転によってミル手段（１０）を作動させることによって、ミル手段（１０）に専用の動力発生部を設ける必要がなく、エネルギー消費量を削減できる。

本発明に係る第７の形態によれば、ミル手段（１０）を簡易かつ安価に構成できる。

本実施形態の芝刈機の外観図である。 本実施形態のミル機構の構成を模式的に示す断面図である。 本実施形態のミル機構に分離機構を設けた構成を模式的に示す断面図である。 本実施形態のミル機構の駆動方式を模式的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち２つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

以下、本発明の草刈機を、雑草や芝などを刈り取る芝刈機に適用した実施の形態について説明する。なお、本発明は芝刈機に限らず、落葉などをバキュームする屋外掃除機などにも適用可能である。

以下の説明では、前後左右上下の各方向は、ユーザから見た方向に従い、芝刈機の前方をＦ、後方をＲ、左側方をＬ、右側方をＲ、上方をＵ、下方をＤとする。

＜芝刈機＞
図１は、本実施形態の芝刈機の外観図である。

本実施形態に係る芝刈機１は、本体部２と、本体部２の前端両側部に回転自在に設けられた左右の前輪３と、本体部２の後端両側部に回転自在に設けられた左右の後輪４と、本体部２の上面部に設けられた動力発生部５と、本体部２の後端部から後上方に延びるハンドル６と、を備える。芝刈機１は、ユーザがハンドル６を操作することによって任意の場所に移動可能な歩行型芝刈機である。動力発生部５は、エンジンあるいはモータあるいはエンジンとモータの組み合わせ（ハイブリッド）である。また、動力発生部５は、電力供給部としてのバッテリ（不図示）を含む。バッテリは、動力発生部５がエンジンの場合にはエンジンにより駆動されるオルタネータ（発電機）により発電した電力で充電される。また、バッテリは、動力発生部５がモータの場合には外部電源から供給される電力で充電される。

本体部２は、下方に開口する円盤状であり、不図示のブレードを収容するハウジング７により外形が構成される。本体部２の後端部にはグラスバッグ８が接続される。グラスバッグ８は、ブレードによって刈り取られた刈芝を収容する収容部を構成する。

＜ミル機構＞
図２は、本実施形態の芝刈機に搭載されるミル機構の構成を模式的に示す断面図である。

本実施形態の芝刈機１は、グラスバッグ８の内部にミル機構１０が設けられている。ミル機構１０はグラスバッグ８において本体部２に隣接した上流側に配置される。

ブレード９により刈り取られた刈芝は、ブレード９の回転により発生する旋回流により本体部２のハウジング７からグラスバッグ８のミル機構１０に押し込まれる。

図２（ａ）に示すように、ミル機構１０は、一対のローラ１１，１２を有し、図４で後述する駆動方式によりローラ１１，１２を回転駆動することにより刈芝を細分化し、グラスバッグ８は、ミル機構１０により細分化された刈芝を収容する。

ローラ１１，１２は、図２（ｂ）に示す水平方向（前後方向）または図２（ｃ）に示す垂直方向（上下方向）に互いに所定の押圧力で当接した状態で回転するように配置される。これにより、刈芝から水分を搾り出し、水分除去を行う。また、図２（ｂ）のように水平方向に平行に設けられたローラ１１，１２の回転軸とローラ１１，１２同士が当接する線とを含む面が垂直方向に対して傾くように、あるいは回転軸の一端部が他端部よりも上方に位置するように傾斜するように配置してもよい。同様に、図２（ｃ）のように垂直方向に平行に設けられたローラ１１，１２の回転軸とローラ１１，１２同士が当接する線とを含む面が水平方向に対して傾くように、あるいは回転軸の一端部が他端部よりも前方または後方に位置するように傾斜するように配置してもよい。

また、ローラ１１，１２は、所定の粗さに加工された表面同士が当接した状態で回転することにより刈芝を粉砕して細分化し粉末状またはペースト状にすり潰す機能を有する。これにより、ミル機構１０を簡易かつ安価に構成できる。なお、この場合、ローラ１１，１２に回転数差をつけることで、刈芝をすり潰す機能を増強することができる。また、ローラ１１，１２は、表面にギアのような形状やねじれたギア形状の突起を設けることで、刈芝が必ず一方向に押し出され、水分と搾り終わった刈芝とが分離しやすくなる。

ローラ１１，１２がミル機構１０のハウジング１０ａの後端下部に水平方向（前後方向）に配置された構成（図２（ｂ））では、ブレード９の旋回流により押し込まれた刈芝を自重により自然落下させてローラ１１，１２に投入することができるので、より簡易な構成にできる。

また、ローラ１１，１２がミル機構１０のハウジング１０ａの後端下部に垂直方向（上下方向）に配置された構成（図２（ｃ））では、ブレード９の旋回流により押し込まれた刈芝を、ローラ１１，２の上流側に後上方に傾斜して配置された案内板１３によりミル機構１０の後端上部に強制的に移動させ、自重により自然落下する刈芝を回転するローラ１１，１２により順次引き込むことができる。この場合、案内板１３は、ミル機構１０に新たに押し込まれる未処理の刈芝と、ミル機構１０による処理済みの刈芝とが混合しないように仕切る機能を有する。

ローラ１１，１２によりすり潰された刈芝および搾り出された水分は、ミル機構１０のハウジング１０ａからグラスバッグ８の内部に排出される。

図３は、本実施形態のミル機構に刈芝と水分を分離する分離機構を設けた構成例を示す断面図である。

分離機構１４は、所定の粗さの網や搾汁ローラを備え、ミル機構１０により処理済みの刈芝と水分とを分離する。

図３（ａ）に示すように、分離機構１４は、グラスバッグ８の後端下部に配置される。分離機構１４は、ミル機構１０により処理済みの刈芝と水分を自重により自然落下させながら水分だけを分離し、グラスバッグ８の外部に排出することができる。

また、分離機構１４により分離された水分中に含まれる栄養成分を芝地に還元できる。また、グラスバッグ８に水分が蓄積しないので、グラスバッグ８に溜まった刈芝の廃棄時に重量が減るため、ユーザの作業負荷を低減できる。

また、図３（ｂ）に示すように、グラスバッグ８（または本体部２）の下部に分離機構１４により分離後の水分を回収し、貯留するタンク２０を設けることで利便性を向上することができる。図３（ｂ）の例では、タンク２０を本体部２から取り外し可能に構成し、また、タンク２０に蛇口２１などを設けることで、ユーザが必要に応じて乾燥している地面や水分が必要な植物などにタンク２０に貯留した水分を供給できるように構成されている。あるいは、本体部２またはグラスバッグ８に、乾燥している地面や水分が必要な植物などを検出するセンサを設け、センサの検出結果に応じて自動的に蛇口２１を開けて自動散水する構成としてもよい。

図４は、本実施形態のミル機構の駆動方式の構成例を模式的に示す断面図である。

図４（ａ）は、本実施形態のミル機構の第１の駆動方式の構成例を示している。

第１の駆動方式では、後輪４の回転により発生した駆動力をベルトなどの動力伝達機構１５によりミル機構１０に伝達し、ローラ１１，１２を駆動する。

第１の駆動方式によれば、後輪４の回転によってミル機構１０を作動させることによって、ミル機構１０に専用の動力源を用意する必要がなく、エネルギー消費量を削減できる。

図４（ｂ）は、本実施形態のミル機構の第２の駆動方式の構成例を示している。

第２の駆動方式では、駆動源５としてのエンジンの出力軸１６の回転により発生した駆動力をベルトなどの動力伝達機構１７によりミル機構１０に伝達し、ローラ１１，１２を駆動する。また、ミル機構１０にローラ１１，１２を駆動するためのローラ駆動用モータを設け、エンジンの駆動力に代えて、エンジンにより駆動されるオルタネータ（発電機）により発電した電力を、ローラ駆動用モータに供給してローラ１１，１２を駆動してもよい。

第２の駆動方式によれば、ブレード９と動力源を共通化することで、ミル機構１０に専用の動力源を用意する必要がなく、部品点数を削減できる。

なお、第２の駆動方式において、ミル機構１０にローラ１１，１２を駆動するためのローラ駆動用モータを設け、エンジンにより駆動されるオルタネータ（発電機）により発電した電力でローラ駆動用モータを駆動するように構成してもよい。

図４（ｃ）は、本実施形態のミル機構の第３の駆動方式の構成例を示している。

第３の駆動方式では、駆動源５としてのモータに電力を供給するバッテリ１８の電力を用いてローラ１１，１２を駆動する。この場合、ミル機構１０にローラ１１，１２を駆動するためのローラ駆動用モータ１９を設け、バッテリ１８の電力をローラ駆動用モータ１９に供給してローラ１１，１２を駆動する。

第３の駆動方式によれば、ブレード９と動力源を共通化することで、ミル機構１０に専用の動力源を用意する必要がなく、部品点数を削減できる。

なお、第３の駆動方式において、ユーザが任意のタイミングでミル機構１０の動作をオン・オフできるように構成してもよい。

なお、第１、第２および第３の各駆動方式において、ローラ１１，１２は、いずれか一方を駆動輪、他方を従動輪としてもよいし、両輪を駆動してもよい。また、ミル機構１０の駆動機構と動力源が切り離し可能な場合は、ミル機構１０をグラスバッグ８から取り外し可能に構成してもよい。

以上のように、本実施形態によれば、刈芝の大部分は水分であるが、刈芝から水分を減らすことができるので、刈芝の体積および重量を低減でき、また、グラスバッグ８に収容されている刈芝を廃却する頻度が減少するので、ユーザの作業負荷を低減できる。

また、刈芝が細分化されるので、刈芝の分解までの時間が短くなり、マルチングの有効性が高くなる、または、資材として再利用しやすくなる。

また、グラスバッグ８に細分化された刈芝が収容されるので、芝刈り後の刈芝の収集作業が不要となり、ユーザの負担が低減すると同時に、刈芝による芝面の美観を損なうこともなくなる。また、グラスバッグ８に収容されている細分化された刈芝を再生資材として再利用できるようになる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態では、歩行芝刈機に適用した例を説明したが、これに限らず、ロボット芝刈機（草刈機）や乗用芝刈機（草刈機）にも適用できる。

１…芝刈機
２…本体部
３…前輪
４…後輪
５…動力発生部
６…ハンドル
７…ハウジング
８…グラスバッグ（収容部）
９…ブレード
１０…ミル機構
１１，１２…ローラ
１３…案内板
１４…分離機構
１５，１７…動力伝達機構
１６…エンジンの出力軸
１８…バッテリ
１９…ローラ駆動用モータ
２０…タンク（貯留手段）
２１…蛇口

Claims (7)

1. 草を刈り取るブレードと、
   前記ブレードを回転させる駆動力を発生する動力発生部と、
   前記ブレードを覆うハウジングと、
   前記ブレードにより刈り取られ、前記ハウジングから排出される刈草を細分化するミル手段と、を備えることを特徴とする草刈機。
2. 前記ミル手段により細分化された刈草を収容する収容部を備えることを特徴とする請求項１に記載の草刈機。
3. 前記収容部は、前記ミル手段により細分化された刈草から排出された水分を前記細分化された刈草と分離する分離手段を有することを特徴とする請求項２に記載の草刈機。
4. 前記分離手段により刈草と分離された水分を貯留する貯留手段を有することを特徴とする請求項３に記載の草刈機。
5. 前記動力発生部により発生した駆動力を前記ミル手段に伝達する動力伝達部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の草刈機。
6. 前記草刈機の車輪の回転により発生した駆動力を前記ミル手段に伝達する動力伝達部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の草刈機。
7. 前記ミル手段は、互いに当接した状態で回転することにより刈草をすり潰す一対のローラを備え、
   前記動力伝達部は、前記駆動力を前記ローラに伝達し、前記一対のローラを回転させることを特徴とする請求項５または６に記載の草刈機。

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