JP4388015B2

JP4388015B2 - 芝刈機

Info

Publication number: JP4388015B2
Application number: JP2005369627A
Authority: JP
Inventors: 年彦岩城; 匡啓大久保
Original assignee: 金星園芸工業株式会社
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: WO2007072618A1; CN101132692A; JP2007166987A

Description

本発明は、家庭や公園等の芝生を刈るために用いられる芝刈機に関し、詳しくは、横方向に配置した回転軸の周りで回転する回転刃と固定刃との間で芝生を刈る回転式の芝刈機に関する。

従来より、家庭や公園等の芝生を刈るために、芝刈機本体の横方向に配置された回転軸の周りで回転する回転刃と、この回転刃と接するように芝刈機本体に設けられた固定刃との間で芝生を刈るように構成された芝刈機が用いられている。この芝刈機としては、芝刈機本体の両側部に設けられた車輪の回転力で回転刃を回転させるように構成された手動式のものや、芝刈機本体に設けられた電動機で回転刃を回転させる電動式、芝刈機本体に設けられた原動機で回転刃を回転させるエンジン式等がある。

図６は、従来から使用されている一般的な手動式の芝刈機の一例を示す全体斜視図であり、図７は、この芝刈機の主要構成を示す縦断面図である。これらの図に示す手動式を例にして以下に説明する。従来の一般的な手動式の芝刈機５１は、芝刈機本体５２の両側部に車輪５３が設けられ、これらの車輪５３の間に横方向に配置された回転軸５４に、この回転軸５４の周りで回転する回転刃５５が設けられている。この回転刃５５は、車輪５３の内部に設けられたインターナルギヤ５６によって回転させられるピニオンギヤ５７によって駆動されている。芝刈機本体５２には、前記回転する回転刃５５と接するように固定刃５８が設けられている。この固定刃５８は、支持軸５９を中心に揺動可能に支持された支持部材６０に固定されている。この支持部材６０は、固定刃取付部材６０と芝刈機本体５２との間に設けられたバネ部材６１を所定量圧縮した状態で、固定刃５８が噛込み防止板６４と所定の接触力で接するように調整ボルト６２で調整されている。これにより、固定刃５８が回転刃５５から離れるとバネ部材６１のバネ力によって元に戻されるように固定刃５８を回転刃５５に向けて付勢している。このように、固定刃５８を回転刃５５と接触させる接触力は、調整ボルト６２を締付けたり緩めたりして行われる。この固定刃５８と前記回転刃５５との間で芝生ｍが刈られる。

このような手動式の芝刈機５１は、作業者が芝刈機本体５２に設けられた把手６３を持ち、刈りたい芝生ｍの上で芝刈機本体５２を移動させて車輪５３を回転させることにより、この車輪５３が回転軸５４を回転させて前記回転刃５５と固定刃５８との間で芝生が刈られる。前記電動式は電動機で回転刃５５が回転させられ、エンジン式は原動機で回転刃５５が回転させられる点が異なるが、同様に固定刃との間で芝生が刈られる。

この種の従来技術として、固定刃を回転刃に向けて付勢するようにした従来技術がある。この従来技術では、刃の噛込み量及び切れ味を常時一定の状態で長期間維持できるように、回転刃の噛込み側端部に、この回転刃の刃先部と同一外形寸法の噛込み防止ガイドを設け、この噛込み防止ガイドに固定刃の刃先部が接するように、バネ部材やゴム部材で固定刃の刃先部を回転刃側に付勢している（例えば、特許文献１参照。）。
登録実用新案第３０３０７６４号公報（段落［００２８］〜［００３１］、図１０〜図１３）

ところで、前記従来技術のような芝刈機５１においては、回転する回転刃５５と、この回転刃５５に接するように芝刈機本体５２に設けられた固定刃５８とが、使用によって刃先摩耗等を生じるので、これら固定刃５８と回転刃５５との間の接触力が低下したり隙間を生じたりする場合がある。このような場合、固定刃５８を取付けている調整ボルト６２を締付けたり緩めたりして固定刃５８が回転刃５５と接するように位置調整を行うが、固定刃５８を最良の状態に調整するには熟練が必要であり、一般的には難しい。

また、前記特許文献１の場合には、バネ部材やゴム部材等で固定刃を背面側から直接的に回転刃側に付勢することによって、この固定刃の刃先部を回転刃の刃先部に接触させている。そのため、固定刃に作用する付勢力はバネ部材やゴム部材の弾性力によって決まる。従って、このように固定刃と回転刃との間の接触力をバネ部材やゴム部材の弾性力によって決める構成で、この固定刃を回転刃に接触させる力を好ましい値にするためには、適切な弾性力にしたバネ部材やゴム部材等を製造しなければならない。しかしながら、バネ部材やゴム部材等を好ましい弾性力で製造するのは非常に難しい。

前記接触力が大きいと、固定刃と回転刃との接触抵抗が増加し、回転刃を回転させるために大きな力が必要になる。そのため、手動式の芝刈機の場合には固定刃が回転刃に接触する抵抗が大きくなり、労力が増して効率良く芝刈り作業を行うことが困難になってしまう。電動式やエンジン式の場合には、駆動効率が落ちる。逆に接触力が小さいと、芝の切断に好ましい力で接触するように固定刃を回転刃に接触させることができない。この場合、刃先摩耗等で刃の間に隙間を生じて早期に芝の切断が困難になる。

このように、従来の芝刈機では、固定刃を好ましい力で回転刃に接触させてその状態を保つことが難しいので、早期に芝刈機の操作性が悪化したり効率良く芝刈りできなくなることがある。

そこで、本発明は、固定刃を常にほぼ一定の好ましい力で回転刃に接触させることができると共に、この接触させた状態を安定して保つことができる芝刈機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、芝刈機本体の左右位置に車輪を設け、該車輪間の横方向に配置した回転軸の周りで回転する回転刃を設け、該回転刃に接する固定刃を前記芝刈機本体に設け、該固定刃を刃先部が揺動可能なように前記芝刈機本体に支持し、該固定刃の刃先部を前記回転刃に接触させる力が分力として作用するように該固定刃を前記回転軸の軸方向と交差する方向に付勢する付勢部を前記芝刈機本体に設けている。これにより、回転刃に向けて固定刃を適切な接触力で接触させることができると共に、この固定刃の接触力を大きく変化しない接触力で保つことができるので、回転刃と固定刃との間で安定した芝刈り作業を行うことができる。

また、前記付勢部を、付勢力を固定刃に伝える伝達部材と、該伝達部材に付勢力を与える付勢部材とで構成し、該付勢部材を前記車輪の内部に設けてもよい。これにより、車輪の内部空間を有効利用して付勢部を設けることができる。

さらに、前記回転刃の一側端に、前記固定刃の噛込みを防止する円板状の噛込み防止板を設け、該噛込み防止板と、前記車輪との間に前記付勢部の伝達部材を配置してもよい。これにより、回転刃の一側端に設けた噛込み防止板と車輪との間のスペースを利用して付勢部を設けることができる。

また、前記噛込み防止板の外周に、前記回転刃に設ける刃材と噛込み防止板との連結部の間で前記固定刃が該噛込み防止板と接しない凹状部を形成してもよい。これにより、回転刃に設ける刃材が噛込み防止板との連結部以外では固定刃と適切な力で接して安定した芝刈り作業を行うことができる。

さらに、前記付勢部の伝達部材を前記固定刃の回転刃側に設けた刃先部に向けて伸びるロッド部材で構成し、前記付勢部材を引張バネで構成し、該引張バネと前記ロッド部材との軸線方向を、該引張バネで前記固定刃の刃先部を前記回転刃に接触させる力が分力として作用するように配置してもよい。これにより、付勢部材たる引張バネの力の分力を固定刃に作用させる構成を簡単な構成にして容易に製作することができる。

本発明は、以上説明したような手段により、固定刃を回転刃に接触させる力を好ましい接触力とすることができると共に、この接触力を安定して保つことができるので、操作性の安定した芝刈機を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る芝刈機の主要部を裏側から見た斜視図であり、図２は、図１に示す芝刈機の主要構成を示す側面視の断面図、図３は、図２に示す芝刈機の主要構成における付勢部のみを示す平面図、図４は、図１に示す芝刈機の固定刃に作用させる力関係を示す側面視の説明図、図５は、図１に示す芝刈機の内部に設けられた回転刃の一側端に設けた噛込み防止板を示す側面図である。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、図２に示す芝刈機の側面視の状態において、上側、下側、前側、後側という。なお、この実施の形態でも、手動式の芝刈機を例に説明するが、電動式やエンジン式の芝刈機の場合でも、回転刃を回転させる駆動方式が異なるのみで同様に適用可能である。

図１に示すように、芝刈機１は、芝刈機本体２の左右両側部に車輪３が設けられ、これらの車輪３は芝刈機本体２に回転可能に支持されている。４は、車輪３に設けられたタイヤである。芝刈機本体２の間には、横方向に回転軸５（リール軸）が配置されており、この回転軸５の周囲に回転刃６が設けられている。この回転刃６はリール式で構成されており、所定の方向にねじられた複数の刃材７が回転軸５に設けられた複数の固定板８の周囲に等間隔で固定されたものである。回転軸５の端部は車輪３内に位置し、この回転軸５の端部には、図２に示すように、前記車輪３の内部に設けられたインターナルギヤ９と噛合するピニオンギヤ１０が設けられている。これにより、車輪３が回転することによってこのインターナルギヤ９がピニオンギヤ１０を回転させ、このピニオンギヤ１０と一体的に回転する回転軸５によって回転刃６が回転させられるように構成されている。

図１，２に示すように、前記芝刈機本体２には、この回転刃６と接するように固定刃１１が設けられている。固定刃１１は、芝刈機本体２の横方向に配置された固定刃取付部材１２に取付けられている。この固定刃取付部材１２は、芝刈機本体２に後側が支持軸１４で軸支されており、この支持軸１４を中心に固定刃１１の刃先部１５が揺動可能なように構成されている。この固定刃取付部材１２を支持軸１４で支持する位置は、回転刃６の刃先が描く円弧Ｓの下端よりも上側に位置し、この円弧Ｓの後側端部のほぼ垂線上に位置させている。この位置は一例であり、特に限定されない。このように支持軸１４で支持された固定刃取付部材１２の反回転刃側（下側）に、固定刃１１がボルト１３で取付けられている。この例では、皿ボルト１３で下面側から固定刃１１を固定刃取付部材１２に取付けている。この固定刃取付部材１２に取付けられた固定刃１１は、刃先が前記回転刃６の中心線ｉ（後述する図４参照）の位置よりも後側に位置するように配置されている。これにより、固定刃取付部材１２に取付けられた固定刃１１は、芝刈機本体２に支持軸１４で支持された状態で、刃先部１５が回転刃６の中心線ｉの位置よりも後側で回転刃６と接するように上下方向に揺動可能に構成されている。

そして、前記固定刃取付部材１２には、前記芝刈機本体２の間に位置して前記固定刃１１を取付ける取付部１６と、芝刈機本体２の一側面に近接した位置で回転軸５と交差する方向の前側に突出するロッド部１７とが設けられている。このロッド部１７は、図２に示す側面視の状態で、支持軸１４から前側に向けて前記固定刃１１の軸線方向（後述する図４参照）から広がるような角度の軸線方向（後述する図４参照）に形成されている。この広がる角度は、後述する付勢部材たる引張バネ１８のバネ力や固定刃取付部材１２を支持する支持軸１４の位置、車輪３の直径等を考慮して決定される。

この固定刃取付部材１２のロッド部１７の先端には、付勢部材たる引張バネ１８が設けられている。この引張バネ１８は、固定刃取付部材１２のロッド部１７の先端と芝刈機本体２との間に設けられている。また、この引張バネ１８は、前記ロッド部１７の軸線方向（後述する図４参照）から更に前側に向けて広がるような角度の軸線方向に設けられている。この引張バネ１８とロッド部１７とによって、前記固定刃１１の付勢部１９が構成されている。

また、図３に示すように、前記ロッド部１７は、平面視において前側の端部が前記車輪３（図２）の内部に向けて横方向に屈曲させられると共に、この車輪３の内部で前側に屈曲させられている。このようにロッド部１７の端部を屈曲させることにより、このロッド部１７の端部を、芝刈機本体２に形成された開口部２１から車輪３内に入れるようにしている。これにより、このロッド部１７の端部に連結される前記引張バネ１８を車輪３（図２）の内部に位置させている。この引張バネ１８の他端は、芝刈機本体２から車輪３の内部に突出するように設けられたブラケット２０に連結されている。

このロッド部１７の端部を車輪３の内部に位置させるように屈曲させた位置には、芝刈機本体２の開口部２１から車輪内に粉塵等が入るのを防止するカバー２２が設けられている。このカバー２２は可撓性部材で形成され、ロッド部１７と引張バネ１８との連結部が変位しても開口部２１をカバーできる大きさで形成されている。

図４(a) に示すように、この実施の形態において固定刃１１に作用させている力関係は、支持軸１４から固定刃１１の刃先部１５が回転刃６と接する軸線方向ｇに対し、この固定刃１１を取付けた固定刃取付部材１２のロッド部１７の軸線方向ｆを、支持軸１４から所定の角度で広がるように形成し、このロッド部１７の先端を付勢部材たる引張バネ１８で引張るように構成されている。しかも、この引張バネ１８による引張り方向を、前記ロッド部１７の軸線方向ではなく、更に固定刃１１の軸線方向から角度が広がる方向に引張っている。

このような構成で固定刃取付部材１２のロッド部１７に引張バネ１８の弾性力を作用させて支持軸１４を中心に前側へ付勢することにより、この引張バネ１８の軸線方向ｅとロッド部１７の軸線方向ｆとの間に設けられた角度βと、このロッド部１７の軸線方向ｆと支持軸１４の中心ｄと固定刃１１の刃先部１５とを結ぶ軸線方向ｇとの間に設けられた角度αとにより、図４(b) に示すように、ロッド部１７に引張バネ１８で作用させる力の分力ｈが支持軸１４の中心ｄを中心に固定刃取付部材１２のロッド部１７の端部に作用するようにし、この固定刃取付部材１２に固定された前記固定刃１１の刃先部１５に、この分力ｈによって固定刃１１の刃先部１５を回転刃６に向けて付勢する分力ｊが作用するようにしている。すなわち、支持軸１４と回転刃６と接する固定刃１１の刃先部１５とを結ぶ軸線方向ｇに対して、この固定刃１１を取付ける固定刃取付部材１２のロッド部１７の軸線方向ｆとの広がる角度αと、このロッド部１７の軸線方向ｆに対してロッド部１７の端部に連結された引張バネ１８の軸線方向ｅの広がる角度βとにより、この引張バネ１８の弾性力（付勢力）が固定刃１１の先端部１５に、回転刃６に向いた分力ｊとして常に作用するようにしている。なお、ロッド部１７の角度αと引張バネ１８の引張り角度βとしては、引張バネ１８のバネ定数や回転刃６の直径等によって異なるが、固定刃１１の先端に、回転刃６の方向に向けて３〜６ニュートン程度の力が作用するようにすればよい。

このように、付勢部材たる引張バネ１８の力で直接的に固定刃１１の先端部１５を回転刃６に接触させるのではなく、この引張バネ１８の力の分力で回転刃６に固定刃１１が接する構成とすることにより、固定刃取付部材１２のロッド部１７に、常に支持軸１４を中心に回転刃６側に向けた分力を作用させることができる。しかも、固定刃１１を回転刃６に接触させる力を調節する範囲が大きく広がり、この固定刃１１と回転刃６との間で芝生を効率良く刈ることができる好ましい接触力とすることが容易に可能であると共に、その接触力を安定して保つことができる。

一方、図２，図５に示すように、前記回転刃６の一側端には、この回転刃６と一体的に固定された円板状の噛込み防止板２３（ガイド）が設けられている。この噛込み防止板２３は、この実施の形態では５枚の刃材７が等角度で固定されており、この刃材７の取付部２４の間に半径方向に凹んだ凹状部２５が形成されている。この凹状部２５は、刃材７の取付部２４の回転方向（矢印で示す）の後流側で大きく凹み、その後次の刃材７の取付部２４に向けて徐々に半径方向寸法が増すように形成されている。このように噛込み防止板２３を形成することにより、回転する噛込み防止板２３の刃材７の取付部では固定刃１１は噛込み防止板２３と確実に接して回転刃６に噛込むことがなく、刃材７の取付部２４の間では固定刃１１が噛込み防止板２３と接しないようにして固定刃１１を回転刃６に向けて付勢する力を噛込み防止板２３で制限することがないようにし、固定刃１１が回転刃６のひねられた刃材７と確実に接するようにしている。

また、図１，２に示すように、芝刈機本体２の後側には補助車輪３４が設けられており、前記車輪３とこの補助車輪３４とによって芝刈機１が芝生の上をスムーズに移動することができるように構成されている。補助車輪３４は、昇降ガイド２６に支持軸２７で回転可能に支持されている。この昇降ガイド２６は、芝刈機本体２に固定軸２８で固定されている。固定軸２８は、芝刈機本体２の外側に設けられた手で操作できる止め具２９で芝刈機本体２に固定されている。

さらに、この実施の形態では、芝刈機本体２の後部に集草器取付部３０が設けられている。この集草器取付部３０は、前記昇降ガイド２６の後部に設けられており、この集草器取付部３０に集草器３１（キャッチャー）が取付けられている。この実施の形態では、芝刈機本体２の後側に集草器３１が設けられた後受方式であるため、前記固定刃取付部材１２の後部が、刈った草を集草器３１に向けて案内するように上向きの傾斜部１２ａに形成されている。また、芝刈機本体２の前部には、強度部材である前ステー３２がボルト３３で左右の芝刈機本体２に固定されている。

以上のように構成された芝刈機１によれば、引張バネ１８の弾性力でロッド部１７を引張ることにより、このロッド部１７と一体的に構成された固定刃取付部材１２に固定された固定刃１１の刃先部１５を回転刃６に向けて付勢するように分力を作用させることができる。しかも、支持軸１４の中心ｄに対して、固定刃１１の刃先部１５に回転刃６側に向けて分力が常に作用するように角度αと角度βとを設けて引張バネ１８の力を作用させているので、固定刃１１を引張バネ１８の分力で回転刃６に接触させた状態を安定して保つことができる。このように、この芝刈機１によれば、回転刃６に固定刃１１を接触させる力を、引張バネ１８の直接的な力ではなく、好ましい接触力となるような引張バネ１８の分力で作用させることができる。これにより、回転刃６と固定刃１１との接触抵抗を好ましい状態で安定して保つと共に、固定刃１１の回転刃６との接触状態が変化しても、固定刃１１を回転刃６に付勢している力を大きく変化させることがないように安定して保つことができる。

従って、この芝刈機１によれば、固定刃１１を安定して回転刃６に接触させておくことができるので、安定した芝刈り状態を維持して効率良く芝刈り作業を行うことができる。

なお、前記実施の形態では、手動式の芝刈機１を例に説明したが、電動式であってもエンジン式であっても駆動手段が異なるのみで芝を刈る機構は同一であるため、同様に適用することは可能であり、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。集草器３１も後受方式を例に説明したが、前受方式の場合も同様であり、前記実施の形態に限定されるものではない。

また、前記した実施の形態において固定刃１１を付勢する付勢部材である引張バネ１８は一例であり、固定刃１１を回転刃６に向けて所定の分力が作用するように付勢することができる構成であればよく、この実施の形態に限定されるものではない。

さらに、前述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。

本発明に係る芝刈機は、回転軸周りで回転する回転刃と、この回転刃に接する固定刃との間で芝を刈る芝刈機において利用できる。

本発明の一実施の形態に係る芝刈機の主要部を裏側から見た斜視図である。図１に示す芝刈機の主要構成を示す側面視の断面図である。図２に示す芝刈機の主要構成における付勢部のみを示す平面図である。 (a),(b) は、図１に示す芝刈機の固定刃に作用させる力関係を示す側面視の説明図である。図１に示す芝刈機の内部に設けられた回転刃の一側端に設けた噛込み防止板を示す側面図である。従来から使用されている一般的な手動式の芝刈機の一例を示す全体斜視図である。図６に示す芝刈機の主要構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１…芝刈機
２…芝刈機本体
３…車輪
４…タイヤ
５…回転軸
６…回転刃
７…刃材
８…固定板
９…インターナルギヤ
１０…ピニオンギヤ
１１…固定刃
１２…固定刃取付部材
１３…皿ボルト
１４…支持軸
１５…刃先部
１６…取付部
１７…ロッド部
１８…引張バネ
１９…付勢部
２０…ブラケット
２１…開口部
２２…カバー
２３…噛込み防止板
２４…取付部
２５…凹状部
２６…昇降ガイド
２７…支持軸
２８…固定軸
２９…止め具
３０…集草器取付部
３１…集草器
３２…前ステー
３３…ボルト
３４…補助車輪

Claims

芝刈機本体の左右位置に車輪を設け、該車輪間の横方向に配置した回転軸の周りで回転する回転刃を設け、該回転刃に接する固定刃を前記芝刈機本体に設け、該固定刃を刃先部が揺動可能なように前記芝刈機本体に支持し、該固定刃の刃先部を前記回転刃に接触させる力が分力として作用するように該固定刃を前記回転軸の軸方向と交差する方向に付勢する付勢部を前記芝刈機本体に設けた芝刈機。
前記付勢部を、付勢力を固定刃に伝える伝達部材と、該伝達部材に付勢力を与える付勢部材とで構成し、該付勢部材を前記車輪の内部に設けたことを特徴とする請求項１記載の芝刈機。
前記回転刃の一側端に、前記固定刃の噛込みを防止する円板状の噛込み防止板を設け、該噛込み防止板と、前記車輪との間に前記付勢部の伝達部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の芝刈機。
前記噛込み防止板の外周に、前記回転刃に設ける刃材と噛込み防止板との連結部の間で前記固定刃が該噛込み防止板と接しない凹状部を形成したことを特徴とする請求項３に記載の芝刈機。
前記付勢部の伝達部材を前記固定刃の回転刃側に設けた刃先部に向けて伸びるロッド部材で構成し、前記付勢部材を引張バネで構成し、該引張バネと前記ロッド部材との軸線方向を、該引張バネで前記固定刃の刃先部を前記回転刃に接触させる力が分力として作用するように配置したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の芝刈機。