JP2023149875A - 草木刈取り回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刈り取られた草木を効率よく集積し、回収できる刈取り回収装置を提供する。【解決手段】刈取り回収装置１を、箱型形状の収納容器とし、少なくとも後面および側面に通気口を、前面に開口部２３を設け、その開口部２３に、流入した草木の流れを制御する制御手段３を配設する。配設された制御手段３は、二辺が成す角度αが50～120°の断面Ｌ字型形状を呈し、記開口部の高さ方向に移動可能に配設される。収納容器としては、上面となる天井部材と、後面となる後面部材と、下面となる床部材と、側面となる２枚の側面部材と、前面となる蓋部材とからなり、略５角柱状の箱型形状とする。【選択図】図３

Description

本発明は、草木の刈取り回収装置に係り、とくに、パワーショベルなどの建設機械のアーム先端に着脱自在に装着された草刈り機（刈取り装置）により刈り取られた草木を回収する草木の刈取り回収装置に関する。

従来から、作業者が人力で前後進させる手押し型草刈り機や、運転者が運転台に乗り込んで走行させる乗用型草刈り機など、様々な形式の草刈り機が開発されている。手押し型草刈り機は、個人住宅の庭などの狭い面積の草刈りに適し、また、乗用型草刈り機は、公園、競技場などの広い面積の草刈りに適している。しかし、これらの草刈り機は、道路の法面や、鉄道線路の法面など勾配の大きい場所や、凹凸の激しい場所では、転覆するなど、使用場所に制限があり、使用しにくいと言われている。

そこで、不整地、傾斜地での草刈りが可能なように、パワーショベルなどの建設機械のアーム先端に着脱自在に取り付けて、草刈りを行うことができる草刈り機や草木伐採回収装置が提案されている。パワーショベルなどの建設機械のアームには、寸法や重量が大きな草刈り機を装着できるため、大出力の草刈り機を装着して、草刈り作業を行うことが可能となる。しかし、大出力の草刈り機による草刈り作業は、切断された草木が広範囲に飛散しやすい。このため、飛散した草木を回収して所定の集積場所へ運搬する作業に多大の時間を要することになる。そこで、刈り取った草木が飛散しないように、刈取り部に、刈り取った草木を収容する回収装置を着脱可能に取付けた草刈り機が提案されている。

例えば、特許文献１には、「パワーショベルに着脱できる草刈り機」が記載されている。特許文献１に記載された草刈り機は、パワーショベルの先端に着脱するための取付部と、回転する草刈り刃を有する刈取り部と、刈取り部に枢着され刈り取られた草を収容するかご部と、油圧ポンプと、草刈り刃と油圧ポンプとを駆動するエンジンと、電磁弁とを具備する。

また、特許文献２には、「草木伐採回収装置」が記載されている。特許文献２に記載された草木伐採回収装置は、パワーショベルなどの建設機械に着脱可能に取付けられ、草木を伐採する草木伐採回収装置であり、ハンマーナイフを多数取付けた回転型伐採部を内装したカバー体の一側面側に着脱可能に設けられ、伐採部で伐採された草木を収容する籠体と、該籠体の下部に設けられ、回転軸を中心に回動する一対の蓋部と、該蓋部を開閉させる駆動手段を備え、回転型伐採部によって伐採された草木を籠部に収容するとともに、収容された草木を放出可能としている。特許文献２に記載された技術によれば、伐採された草木は、回転型伐採部の後部開口から籠体に収容され、専用の回収装置を使用する回収作業や、人手による回収作業を必要としない、としている。

また、特許文献３には、草刈り機により切断された草木を箱状の収納容器に回収する「刈り取り回収装置」が記載されている。特許文献３に記載された刈り取り回収装置では、収納容器の側面となる２枚の壁部材と、収納容器の上面となる１枚の天井部材と、天井部材の前端に回動可能に取付けられて収納容器の前面および下面となる１枚の開閉式床部材と、収納容器を草刈り機に当接させて保持する固定保持部材とを有し、１台の油圧シリンダーで開閉式床部材を回動させるとしている。

特開平07－079627号公報 特開2011－160769号公報 特開2020－43840号公報

しかしながら、特許文献１～特許文献３に記載された刈取り回収装置では、刈り取り回収された草木を、回収装置から排出することが必要となる。排出作業回数の増加は、作業負荷を増大させることになるため、回収された草木の排出作業回数を少なくできる刈取り回収装置が要望されている。

本発明は、従来に比べて、回収された草木の排出作業回数を少なくできる刈取り回収装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記した目的を達成するため、刈り取られた草木の排出作業回数に影響する要因について検討した。まず、刈り取られた草木の排出作業回数を減少するためには、刈取り回収装置の収容量（回収量）を増加させることが考えられる。しかし、例えば、パワーショベルの先端に装着できる装着可能質量は、機種ごとに制限があり、収容量を増加した大きな回収装置を装着することは困難となる。また、刈取り装置（草刈り機）、刈取り回収装置を装着した状態でパワーショベルを運搬する場合があり、その場合には、運搬車の荷台に応じて運搬可能な大きさに制限が生じ、大きな刈取り回収装置を装着することは困難となる。

そこで、刈取り回収装置の大きさ（容量）を変えずに、装置に収容（回収）できる草木量（収容量）の増加を考えた。

上記した従来の刈取り回収装置では、回転ドラムに取付けられた多数のハンマーナイフ等の回転により、草木を刈り取るとともに、刈取り装置（草刈り機）の稼働により生じる気流により、刈り取った草木を刈取り装置（草刈り機）の後部側面に形成された開口部（放出口）から、放出する。刈取り装置の稼働により生じる気流は、ハンマーナイフ等の回転を利用しているため、主として水平方向に向く流れとなる。そのため、従来の刈取り回収装置で、刈取り装置（草刈り機）２から放出され、刈取り回収装置１の開口部から流入した草木は、主として水平方向の軌跡（太実線）を描いて飛翔し、最終的には、図４（ａ）に実線で示すように、刈取り回収装置１内に堆積（集積）する。なお、図４（ａ）に示す点線は気流の流れである。図４（ａ）に示す堆積状況（実線）では、刈り取った草木を、刈取り回収装置１の容量の半分程度しか、収容できないことになる。

そこで、本発明者らは、受入口（開口部）から刈取り回収装置１内に流入した草木の流れ（軌跡）を、制御手段を配設し水平方向から上向きの流れに変更することに、思い至った。開口部に制御手段３を配設することにより、図４（ｂ）に示すように、刈取り回収装置１内に流入した草木の流れ（軌跡）（太実線）を、水平方向から上向きの流れに有効に変更することができることを知見した。

本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
[１]パワーショベルのアーム先端に取付けられた刈取り装置で刈り取られた草木を流入させ集積して回収する刈取り回収装置であって、前記刈取り回収装置を箱型形状の収納容器とし、少なくとも後面および側面に通気口を、前面に開口部を設け、かつ前記開口部に、流入した前記草木の流れを制御する制御手段を配設してなることを特徴とする刈取り回収装置。
［２］前記制御手段を、断面Ｌ字型形状を呈し、前記Ｌ字型形状の二辺の成す角度αが50～120°である板状部材とし、該板状部材を、前記開口部の高さ方向に移動可能に配設してなることを特徴とする［１］に記載の刈取り回収装置。
［３］前記板状部材が、前記開口部の幅と同じ長さを有する部材であることを特徴とする［２］に記載の刈取り回収装置。
［４］前記刈取り回収装置が、上面となる天井部材と、後面となる後面部材と、下面となる床部材と、側面となる２枚の側面部材と、前面となる蓋部材とからなり、前面には前記開口部を有する、略５角柱状の箱型形状を呈する収納容器であることを特徴とする［１］に記載の刈取り回収装置。
［５］前記刈取り回収装置の２枚の側面部材のうちの１枚に、刈り取られた前記草木の排出用扉を有することを特徴とする［４］に記載の刈取り回収装置。
［６］前記天井部材、床部材および前記蓋部材を板状の鋼製部材とし、前記後面部材および前記側面部材をパンチングメタルとすることを特徴とする［４］に記載の刈取り回収装置。
［７］パワーショベルのアーム先端に取り外し可能に装着される刈取り装置と、該刈取り装置の後部側面側に装着され、前記刈取り装置で刈り取られた草木を回収する刈取り回収装置と、を有する草刈り装置であって、前記刈取り装置が、ハンマーナイフを多数取付けた回転刈取り手段を内部に備える箱型の容器を有し、前記箱型の容器の底部および後部側面側には開口部を有し、後部側面側の前記開口部は前記回転刈取り手段により刈り取られた草木を放出する開口部であり、かつ前記刈取り回収装置が、［１］ないし［６］のいずれかに記載の刈取り回収装置であることを特徴とする草刈り装置。

本発明によれば、１回の刈り取りで、刈取り回収装置に収容できる草木量が増加し、回収した草木の排出回数を減少でき、刈取り回収作業全体の作業負荷が軽減され、産業上格段の効果を奏する。

刈取り装置の一例を模式的に、断面斜視図で示す説明図である。 刈取り回収装置の一例を模式的に示す説明図である。 刈取り回収装置と刈取り装置との装着状態の一例を模式的に、正面図で示す説明図である。 刈取り回収装置内に流入した草木の流れ及び集積状況を模式的に示す説明図である。 制御手段の形状の一例を示す説明図である。

まず、本発明刈取り回収装置について説明する。

本発明刈取り回収装置１は、パワーショベルのアーム先端に取り外し可能に装着された刈取り装置２と組み合わせて、使用される。本発明刈取り回収装置１は、刈取り装置２の後部側面側に、装着される。なお、刈取り回収装置１の刈取り装置２への装着は、保持用部材を用いて着脱可能としても、また、溶接等で固定するとしてもよい。

本発明刈取り回収装置１を、刈取り装置２の後部側面側に装着した状態で図３に示す。符号３は、制御手段である。なお、図３では、回収装置の刈取り装置２への装着は、固定としている。

本発明刈取り回収装置１は、図２に示すように、前面に開口部（受入れ用開口部）１１を有し、該開口部１１から、刈り取られた草木を流入させ、集積して回収する箱状の収納容器５とする。なお、図１に刈取り回収装置１の断面斜視図で示す。

箱状の収納容器５としては、図２に示すように、上面となる天井部材５１、後面となる後面部材５２、下面となる床部材５３、側面となる２枚の側面部材５４（図示せず）と、前面となる蓋部材５５（図示せず）と、からなり、前面には開口部１１を有する、略５角柱状の箱型形状を呈する容器とすることが、容器の強度の観点から好ましい。なお、２枚の側面部材５４のうちの一方には、集積した草木を排出するための、排出用扉を有することが好ましい。本発明では、上記した形状に限定されないことは言うまでもない。

箱型形状の収納容器５には、容器を構成する部材等に複数の通気孔を有する。通気孔の形状はとくに限定する必要はなく、直径の小さい複数の孔としても、編目状の孔としてもよい。

刈取り装置２で刈り取られた草木は、刈取り装置２の稼働により生じる気流とともに、刈取り装置２の後部側面側に設けられた開口部２３から放出され、刈取り回収装置１の前面に設けられた開口部（受入れ用開口部）１１に流入する。そして、気流は収納容器５に設けられた通気孔から、系外に放出され、刈り取られた草木は収納容器５内に集積され、回収される。このため、少なくとも後面部材５２、側面部材５４には、複数の通気孔を設けることが好ましい。使用する材料をパンチングメタルあるいは網目鋼板とすれば、とくに通気孔を形成しなくても、網目状の通気孔を設けたことになる。

草刈り作業においては、刈り取られた草木とともに、地面の小石や砂粒も収納容器５に流入される。流入した石や砂粒は、収納容器５の前面に衝突したのち、下面（床面）に落下する。このため、収納容器５の前面の蓋部材５５や、下面の床部材５３は、十分な強度を有する鋼板（板状の鋼製部材）とすることが好ましい。

そして、本発明刈取り回収装置１では、前面の開口部（受入れ用開口部）１１に、流入した草木の流れを制御する制御手段３を配設する。制御手段３は、流入する草木や気流と接触し、流入した草木の流れを、水平方向から上向き方向となるように作用する。このため、制御手段３としては、図５（ａ）に示すように、開口部１１の幅と同じ長さを有する断面Ｌ字型形状の板状部材３１とすることが好ましい。

刈取り装置２の稼働により生じる、刈り取られた草木を運ぶ気流（空気の流れ）は、ハンマーナイフ等の回転を利用しているため、主として水平方向に向く流れとなる。そのため、制御手段３の配設がなければ、図４（ａ）に示すように、開口部１１から刈取り回収装置１内に流入した草木の流れ（太実線）は、主として水平方向となる。しかし、開口部１１に制御手段３を配設することにより、流入した草木は、制御手段３に衝突し、あるいは制御手段３により流れを変更させられて、図４（ｂ）に示すように、水平方向から上向きの流れ（太実線）を描いて飛翔する。これにより、流入した草木は、図４（ｂ）の堆積状況（実線）のように、収納容器５内に効率よく、積み重ねられ、逆流（崩れ落ち）が発生するまで堆積（集積）できる。これにより、収納容器５内の、刈り取られた草木の集積量（収容量）が増加することになる。制御手段３としての板状部材３１は、開口部（受入れ用開口部）１１を狭める作用があるが、集積物（収容した草木）の逆流（崩れ落ち）を防止する効果もある。

制御手段としての板状部材３１は、上記した作用が可能なように、図５（ｂ）に示すように、断面がＬ字型形状を呈し、かつＬ字型の二辺が成す角度αを50～120°の範囲とすることが好ましい。なお、より好ましくは70～120°である。角度αが90°の場合には、例えばJIS G 3192に規定される等辺山形鋼あるいは不等辺山形鋼を用いることが好ましい。角度αが90°以外の場合は、板材等を加工して図５（ｂ）に示すような断面形状の部材として用いることが好ましい。なお、板状部材の材質は、所定の強度を有していればとくに限定する必要はないが、鋼材とすることが経済的には有利である。防食性という観点からはステンレス鋼板とすることが好ましい。また、制御手段３としての板状部材３１は、着脱可能で、かつ開口部の高さ方向に移動可能に配設することが好ましい。回収する草木の種類や乾燥等の状態によって、刈り取られた草木の流れに相違があり、刈り取られた草木の状態に合わせて、制御板の高さ方向配置を変更する必要がある。そのため、板状部材３１の高さ方向配置を、開口部１１の高さ方向にスライド可能なように、図５（ａ）に示すような、止め孔３２を開口部の高さ方向に延びた形状（楕円孔形状）に形成することが好ましい。

なお、制御手段３（板状部材）は、刈取り回収装置１と刈取り装置２の間の適切な箇所に配設することが好ましい。図２、図３では、制御手段３は、刈取り装置２の仕切り部材２５を用いて配設しているが、これに限定されないことは言うまでもない。

なお、刈取り装置２は、パワーショベルの先端に取り付け部（図示せず）に取り外し自在に取り付けられて、草木を刈り取る。刈取り装置２は、ドラム２２２の外周に、ハンマーナイフ２２１と呼ばれる草刈り刃を多数取付けた回転刈取り手段２２を、底部が開口した箱状の容器２１内に有し、草木を刈り取り、後部に開口した開口部（放出用開口部）２３から刈り取った草木を放出する、いわゆる草刈り機であり、常用の草刈り機がいずれも適用できる。開口部２３から放出された草木（刈り取られた草木）は、刈取り装置２の後部側面に装着された刈取り回収装置１の前面に開口した開口部（受取り用開口部）１１を介し、刈取り回収装置１に流入される。なお、箱状の容器２１の側面には回転刈取り手段２２のドラムを駆動する油圧モータ（図示せず）が取り付けられる。また、刈取り装置２の前側および後側下部には、刈り取られた草木を箱状の容器の外部に飛散することを防止するための鎖２４をすだれ状に設けることが好ましい。

本発明の刈取り回収装置１を刈取り装置２に装着し、さらに刈取り装置２をパワーショベルの先端に取り付けて、回転刈取り手段２２を回動させながら、パワーショベルを移動させることにより、草木の刈取りを、従前と同じように行うことができる。

図３に示すように、前面の開口部１１に断面Ｌ字型（二辺が成す角:90°）の板状部材３１を配設した刈取り回収装置１を、刈取り装置２の後部側面に装着し、さらに刈取り装置２をパワーショベルのアーム先端に取付け部（図示せず）を介し装着した草刈り機（草刈り装置）１００を用いて、50～100cm程度の枯れた草を主とする草木の刈取り作業を行い、刈り取った草木を刈取り回収装置１に集積し、草木の逆流が発生するまで、刈取り回収装置１の収納容器５に集積した。そして、草木の逆流が発生した時点（満杯になった時点）で、収納容器内に集積した草木の量を確認し、本発明例とした。一方、制御手段３としての板状部材３１を配設しない刈取り回収装置を装着した草刈り機（草刈り装置）を用いて、同様の草刈りを行い、草木の逆流が発生した時点（満杯になった時点）で同様に、収納容器内に集積した草木の量を確認し、比較例とした。

その結果、比較例における集積した草木量を基準（100％）とすると、本発明例で集積した草木量は120％であった。本発明によれば、刈り取った草木を効率的に堆積（集積）させることができ、集積した草木量が20％増加したことになる。

１ 刈取り回収装置
１１ 開口部（受入れ用開口部）
２ 刈取り装置（草刈り機）
２１ 箱状の容器
２２ 回転刈取り手段
２２１ ハンマーナイフ
２２２ ドラム
２３ 開口部（放出用開口部）
２４ 鎖
２５ 仕切り部材
３ 制御手段
３１ 板状部材
３２ 止め孔
５ 収納容器
１００ 草刈り装置（草刈り機）

Claims (2)

1. パワーショベルのアーム先端に取付けられた刈取り装置で刈り取られた草木を流入させ集積して回収する刈取り回収装置であって、前記刈取り回収装置を箱型形状の収納容器とし、少なくとも後面および側面に通気口を、前面に開口部を設け、かつ前記開口部に、流入した前記草木の流れを制御する制御手段を配設してなることを特徴とする刈取り回収装置。
2. 前記制御手段を、断面Ｌ字型形状を呈し、前記Ｌ字型形状の二辺の成す角度αが50～120°である板状部材とし、該板状部材を、前記開口部の高さ方向に移動可能に配設してなることを特徴とする請求項１に記載の刈取り回収装置。
   

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