JP5482291B2

JP5482291B2 - 芝刈機

Info

Publication number: JP5482291B2
Application number: JP2010043570A
Authority: JP
Inventors: 眞由美海野; 智雅西河; 昌広磯野; 美香寺尾
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP2011177094A

Description

本発明は、モータによって回転刃を駆動して芝や草を刈り取る芝刈機に関する。

従来、後方に立設されたハンドルを保持して作業を行う芝刈機が知られている。図７は従来の芝刈機１０１を上から見た上面図であり、図８に芝刈機１０１の横断面図（図７中のＣ−Ｃ断面図）、図９に芝刈機１０１の横断面図（図７中のＤ−Ｄ断面図）を示す。図８および図９において、モータ１２２の駆動によりギヤ１２３を介して前記刈取刃１２４を回転させ芝を刈る。ギヤ１２３を介して集草ファン１２５を駆動させ、集草流れ１３３を発生させ刈った芝を集草袋１０６へ格納する。またモータ１２２は冷却ファン１２８により冷却される。集草流れ１３１と冷却流れ１３２は粉塵の影響の少ない前方の開口部１３５（断面Ｃ−Ｃ）開口部１３６（断面Ｄ−Ｄ）より流入する。この様な構成の芝刈機は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。

実開昭６１−１０５４３４号公報実開平５−２１６２０号公報

上記に記載の従来の芝刈機においては刈った際に発生する粉塵などでモータ性能が低下しないように集草流れには集草ファン、冷却流れには冷却ファンが分離して構成されていたが、このような構成においては、軽量化や低コスト化のためにモータの冷却ファンを小さなものにした場合に、モータの温度上昇が課題となっていた。

また、軽量化や低コスト化を進めると、構造物の応力低下が懸念され、例えば、ハンドル部を持ち矢印の方向へ推し進めながら芝を刈る際に、刈取刃が石を弾くなど飛来物による衝撃加重がモータカバに生じ破損するという問題があった。

本発明は上記問題を鑑みてなされたもので、その解決しようとする技術的課題は、簡便且つ安価な構成にて冷却効率の高い芝刈機を提供することである。また、石などの飛来物による衝撃加重にも十分耐えうる構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の芝刈機は、車輪が取り付けられる本体と、前記本体に積載されると共に、進行方向と略垂直な上下方向に延びる回転軸を備えた電動モータと、前記電動モータに取付けられた冷却ファンと、前記本体の下部に露出し、前記電動モータの駆動を受けて回転する回転刃と、前記本体に前記電動モータを覆って取り付けられ、前記本体から上方に突出するモータカバーと、を備え、前記モータカバーは、下端側に開口し、入口付近に複数の第一整流板が配設された吸気口が開口すると共に、前記電動モータの回転軸に対して傾斜して形成された傾斜壁を備え、前記冷却ファンによって前記吸気口に導入された冷却風が、前記傾斜壁に沿って上昇した後、前記電動モータを通過する冷却風路を形成している。

また、芝刈機は、前記モータカバーの天井付近に、前記冷却風路に沿って延びる複数の第二整流板を備えていることが望ましい。

また、前記冷却風路は、前記吸気口から前記傾斜壁の下端までの間において、通路面積が増加する拡幅部を備えていることが望ましい。

また、前記傾斜壁は、前記モータカバーの天井付近にて前記傾斜壁より斜度の緩い緩斜部と接続されていることが望ましい。

また、前記冷却風路上において、前記電動モータより上流には、塵埃を濾過するフィルタを備えていることが望ましい。

また、前記モータカバーには、前記吸気口と異なる集草用開口を有し、前記集草用開口から前記電動モータを介さずに後端に向かって芝草を送る集草風路が構成されていることが望ましい。

また、前記冷却風路は、前記電動モータを通過した後に、前記集草風路に合流し、後端に向かって送られるよう構成されていることが望ましい。

また、前記傾斜壁は、前記モータの回転軸に対して約２５度から４０度の傾きをもって傾斜していることが望ましい。

また、前記傾斜壁の前記モータに対する傾斜角度は、約３０度であることが望ましい。

本発明によれば、簡単な構成で、冷却効率が高く、衝撃強度を向上させた芝刈機を提供することができる。

本発明を適用した芝刈機の側面図本発明を適用した芝刈機の上面図本発明を適用した芝刈機の断面図（図２の断面Ａ−Ａ）本発明を適用した芝刈機の断面図（図２の断面Ｂ−Ｂ）本発明を適用した芝刈機のモータカバー斜視図本発明を適用した芝刈機のモータカバー裏側斜視図従来の芝刈機の上面図従来の芝刈機の断面図（図７の断面Ａ−Ａ）従来の芝刈機の断面図（図７の断面Ｂ−Ｂ）

以下、本発明の実施形態を添付の図１乃至図６に沿って説明する。図１は本発明を適用した芝刈機１の側面図、図２は本発明を適用した芝刈機１を上から見た平面図であり、図３に芝刈機１の横断面図（図２中のＡ−Ａ断面図）、図４に芝刈機１の横断面図（図２中のＢ−Ｂ断面図）を示す。また、図５及び図６にはモータカバー単体の斜視図を示す。

図１乃至図５に示すように、芝刈機１は、シャーシ２と、ボディカバー３と、モータカバー４と、ハンドル部５と、モータ２２と、を備えている。シャーシ２は、鉄などの金属からなり、モータ２２が上下方向に回転軸を備えた状態で積載され、底面には車輪を回動可能に備える。ボディカバー３は、硬質の樹脂によって形成され、内部に空洞を備え、シャーシ２を上方から覆っている。ボディカバー３には、所定の範囲内で回動可能なハンドル部５と、後端に着脱自在に取り付けられる集草袋６と、を備える。ハンドル部５は作業状態において図１に示すように芝刈機１の本体から後方に立設した状態となる。尚、本明細書中において、芝刈機１のハンドル部５が立設する方向を進行方向後方、その反対を進行方向前方として説明する。また、ボディカバー３の上部には上方に開口を有する円筒状のモータケースがボディカバー３から突出して形成されると共に、前記開口を覆う樹脂製のモータカバー４が取り付けられている。

シャーシ２の底面中央には、芝や草を刈り取るための切断部２４が設けられ、モータ２２の駆動を受けて回転し、刈り取り作業を行えるよう構成されている。ハンドル部５にはスイッチ機構５ａ及び図示しない電源ケーブルが設けられ、作業者がスイッチ機構５ａを操作することで、モータ２２に通電され、駆動部２４が動作するよう構成されている。シャーシ２の前方底面には、左右一対の車輪７が設けられ、後方底面には、ローラ８が、それぞれ回転可能に設けられている。車輪７及びローラ８はリンク機構で接続され、ボディカバー３から突出する刈込高さ調整部１０を操作することで、車輪７及びローラ８に対するシャーシ２の高さ位置を変更可能に構成され、任意の刈込高さを得ることが可能となっている。

シャーシ２に配置された切断部２４は、回転刃２４ａ及び固定刃２４ｂから構成され、それぞれスプリングにより常に擦れ合うよう付勢されている。シャーシ２に固定されたモータ２２は、下方に延出する出力軸２２ａを備え、ギヤ２３と接続されている。また、モータ２２の出力軸２２ａは、ギヤ２３が設けられる側と反対側に冷却風を発生させるための冷却ファン２８が固定されている。ギヤ２３は切断部２４の回転刃２４ａと接続され、モータ２２の回転力を回転刃２４ａに伝達可能に構成されている。また、ギヤ２４は他方にて集草ファン２５と接続されている。

図４に示すように、集草ファン２５の回転により発生した集草流３１は、シャーシ２下面に設けられた送風ガイドによって後方に向かって流れ、切断部２４周辺を通過し、刈り取った芝を集草袋６へ格納する。またモータ２２は、図３に示すように回転軸上に冷却ファン２８を備え、モータ２２の回転によりモータ２２を上方から下方に向かって通過する冷却流れ３２を発生させ、モータ２２を冷却させる。また、モータカバー４には、外部空間からカバー３、４の内部空間へと空気を引き込むための冷却流れ開口部３５及び集草流れ開口部３６が形成されている。冷却流れ開口部３５及び集草流れ開口部３６は粉塵の侵入を抑制するため、モータカバー４前方に配置され、更に、内部で発生した騒音が上方に漏れないよう、カバー４の下端に配置されている。

モータカバー４はボディカバー３の上面により下方が閉じられることで、複数の通路を形成している。冷却流れ開口部３５は、前後方向に延びる水平通路１４と接続され、水平通路１４は奥行き（拡幅部）４ｃを有し、傾斜通路１５と接続され、天井通路１６に連通している。水平通路１４には、冷却流れ開口部３５から前後方向に亘って延びるから水平壁４１が一体に形成されている。第一整流板４１は薄板状に複数形成され、流れ方向に沿って平行に配列されている。第一整流板４１の奥にはフィルタ４３が設けられ（図３では省略）、水や粉塵の浸入を抑制している。モータカバー４の傾斜壁４ａはモータ２２の回転主軸に対しておおむね３０度傾けて形成されている。

モータカバー４の傾斜壁４ａは、モータカバー４内に侵入した冷却風３２が進行方向を変更するために極力抵抗とならない範囲で傾斜していることが望ましく、モータ回転軸２２ａに対しおおむね２５度から４０度の範囲であることが望ましい。傾斜通路１５は、モータの回転主軸に対して傾きを有して形成された傾斜壁４ａと、略垂直に設けられたモータケース２６とによって画成され、下方が上方より前後方向に広くなるよう構成され、水平通路１４との接続部において前後方向に奥行き４ｃを形成している。また、傾斜壁４ａは、傾斜壁４ａより角度の緩い外郭構造を有する緩斜部４ｂにより天井壁となだらかに接続されている。傾斜壁４ａの終端から緩斜壁４ｂ、天井壁にかけては、前後方向に亘って延びる第二整流板４２が一体に形成されている。第二整流板４２は平行に複数設けられ、緩斜部４ｂにおいて最も突出すると共に、天井壁の後方側まで形成される。

集草流れ開口部３６は、冷却流れ開口部３５より前方に形成されており、ファン２５が配置された部屋と連通する水平通路１８と接続されている。集草ファン２５は遠心ファンにより構成され、水平通路１８を通過する風が集草ファン２５に中心軸付近から導入され、外周方向に送られると共に、送風ガイドによって反転し、集草袋６へと流れる集草流れ３１を形成している。尚、集草流れ３１の通過する水平通路１８は、冷却流れ開口部３５と反対側の端部にてモータ２２の下端と連通しており、モータ２２を冷却した後の冷却流れ３２（排出流れ３４）は、集草流れ３１と共に集草ファン２５に導入され、集草バッグ６へと送られる。

このように構成される芝刈機１では、作業者が図示しない電源ケーブルを外部電源に接続し、作業者はハンドル部５を把持し、スイッチ機構５ａを操作することでモータ２２に電力が供給され、切断部２４が駆動する。この状態で矢印９の方向へ推し進めることで、芝の刈り取り作業を行うことができる。

モータ２２に電力が供給されると、モータ２２の軸に取り付けられた冷却ファン２８、及びギヤ２３を介してファン２５が回転する。

冷却流れ３２と集草流れ３１とはそれぞれの開口部を通ってボディカバー３とシャーシ２及びモータカバー４とボディカバー３の内部空間に流入する。

冷却流れ３２は、従来より大きく開けたモータカバーと本体カバの組み合わせで形成された冷却流れ開口部３５において十分取り込まれ、また、従来より長く設定したモータ冷却風取入口整流板４１で十分整えられ、モータ２２回転主軸に対しおおむね３０度傾けて機体上向きに冷却風を案内するように設けた傾斜壁１５を伝いながら上昇する。このとき開口部から傾斜壁４ａへと流れが変化する部分の奥行き４ｃを広く取ることで流れ損失を減少させる。冷却風３２は、吸気口３５によって内部に導入され、整流板４１が形成された水平通路１４を通過し、奥行き４ｃによってモータケース２６と衝突することなくモータカバー４の奥に入り込むことで、滑らかに傾斜通路１５に接続される。

次に、モータを通過し冷却を終えた排出流れ３４は、開口部３６から流入した集草流れ３１とともに集草ファン２５に取り込まれる。冷却ファン２８に取り込まれる冷却風が増大することで、冷却風の排出流れ３４も増大し、集草ファン２５の効率を向上させることが出来る。

冷却ファン２８へと無理なく案内させるため、傾斜壁４ａをモータ２２回転主軸に対し傾斜させ、緩斜壁４ｂにより天井壁に設けた整流板４２へと案内され、冷却ファン２８に吸い込まれるよう構成したことにより、冷却流れ３２の流れ損失を極力抑制し、冷却ファン２８に取り込まれる冷却風が増大する。また、冷却効率を向上することで、冷却ファンのコンパクト化が可能となる。

また、傾斜部と天井壁とをなだらかに形成された緩斜部４ａにより接続したことで、衝撃荷重を広い面積で受けることが可能となり、石を弾くなど飛来物の衝撃加重によるモータカバ４の破損が抑制される。さらに、このような構成によれば、鋭角に変形する箇所を極力減らすことで局所的な面の変形を抑制し、バネ定数を低く構成できるため、モータカバー４全体で変形を受け持つことが可能となり、衝撃荷重に対する強度を向上させることができる。

また、モータカバー４天井裏側に設けられた整流板４２は、モータ２２へと向かう冷却流れ３２を整流させると共に、衝撃荷重に対するモータカバー４の補強構造となり、さらなる衝撃強度向上が可能である。

以上、本発明を説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。例えば、本実施の形態においては、回転鋏式の芝刈機を例に説明を行ったが、回転刃のみから構成されるロータリー式芝刈機やリール刃からなるリール式の芝刈機などに適用することも可能である。

１．芝刈機本体２．シャーシ３．ボディカバー４．モータカバー
５．ハンドル部５ａ．スイッチ機構６．集草袋７．車輪
８．ローラ９．刈込進行方向１０．刈込高さ調整部材
２２．モータ２３．ギヤ２４．刈取刃２５．集草ファン
２８．冷却ファン３１．集草流れ３２．冷却流れ３４．排出流れ
３５．冷却流れ開口部３６．集草流れ開口部
４１．モータ冷却流れ取入口整流板４２．整流板４３．フィルター
１５．傾斜壁１６．緩斜壁１４ａ．奥行き

Claims

車輪が取り付けられる本体と、
前記本体に積載されると共に、進行方向と略垂直な上下方向に延びる回転軸を備えた電動モータと、
前記電動モータに取付けられた冷却ファンと、
前記本体の下部に露出し、前記電動モータの駆動を受けて回転する回転刃と、
前記本体に前記電動モータを覆って取り付けられ、前記本体から上方に突出するモータカバーと、を備えた芝刈機であって、
前記モータカバーは、下端側に開口し、入口付近に複数の第一整流板が配設された吸気口が開口すると共に、前記電動モータの回転軸に対して傾斜して形成された傾斜壁と、前記傾斜壁から前記電動モータの上方に亘って前記第一整流板と略平行に延びる複数の第二整流板を備え、前記冷却ファンによって前記吸気口に導入された冷却風が、前記複数の第一整流板の間を通過して整流された後、前記傾斜壁に沿って上昇し、前記複数の第二整流板の間を通過しながら流れの方向を変えた後、前記電動モータを通過する冷却風路を形成している、
ことを特徴とする芝刈機。
前記冷却風路は、前記吸気口から前記傾斜壁の下端までの間において、通路面積が増加する拡幅部を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の芝刈機。
前記傾斜壁は、前記モータカバーの天井付近にて前記傾斜壁より斜度の緩い緩斜部と接続されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の芝刈機。
前記冷却風路上において、前記電動モータより上流には、塵埃を濾過するフィルタを備えている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載の芝刈機。
前記モータカバーには、前記吸気口と異なる集草用開口を有し、前記集草用開口から前記電動モータを介さずに後端に向かって芝草を送る集草風路が構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の芝刈機。
前記冷却風路は、前記電動モータを通過した後に、前記集草風路に合流し、後端に向かって送られる、ことを特徴とする請求項５に記載の芝刈機。
前記傾斜壁は、前記電動モータの回転軸に対して２５度から４０度の傾きを有して形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の芝刈機。
前記傾斜壁は、前記電動モータの回転軸に対して約３０度の傾きを有して形成されていることを特徴とする請求項７に記載の芝刈機。