JP5563532B2 - 芝刈り機における固定刃取り付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、水平方向に取り付けられた回転刃と、回転刃の切れ刃の回転軌跡に接するように配置した固定刃によって刈取を行う芝刈り機における、固定刃の取り付け構造に関する発明である。

芝刈り機には、複数の螺旋刃を備えた回転刃を本体フレームに水平方向に配置し、螺旋刃の先端である切り刃の回転軌跡に、当接するように固定刃を配置し、螺旋刃と固定刃によって刈取を行う芝刈り機が知られている。この種芝刈り機においては、螺旋刃の切れ刃と固定刃の切れ刃の間のクリアランスを刈取に適した状態に維持し、螺旋刃の切れ刃と固定刃の切れ刃が当接状態もしくは一定の微小なクリアランスを維持する構造が採用されている。
例えば、特許文献１の図２、図３や、特許文献２の図７には、調整ボルトとコイルバネを使用する構造が開示されている。この構造は、調整ボルトによって固定刃の位置、すなわち回転刃とのクリアランスを調節し、コイルバネの直接的な弾性力によって、調節したクリアランスを維持する構造が開示されている。すなわち、回転刃と固定刃の当接状態は、調整ボルトによって調整する。特許文献２の図２には、固定刃を回転刃に対して押圧状態を維持する構造が開示されている。そして、押圧力が好ましい押圧力となるように、押圧力がバネの弾性力の分力として作用する構造が開示されている。

実開昭５１−１１３０６１号公報 図１、図２ 特開２００７−１６６９８７号公報 図２、図７

特許文献１の図１、図２に開示された構造では、固定刃と回転刃のクリアランスを調整ボルトによって調節し、この調整されたクリアランスをコイルバネの弾性力によって維持する構造が開示されている。これに対して、特許文献２の図７には、固定刃を常時適度な押圧力で接触させる構造が開示されている。特許文献２には、適度な押圧力を実現するために、バネの弾性力が分力として作用する構造が開示されている。
特許文献１の図１、図２や特許文献２の図７に開示された、回転刃と固定刃の当接状態を調整ボルトによって調節するものでは構造が複雑であり、調整そのものが熟練を要し、需要者が簡単に最適な状態に調整することが困難であるとともに、調整作業そのものに危険を伴う欠点があった。特許文献２の図７に開示された構造では、固定刃を一定の力で回転刃に当接させるものではあるが、構造が複雑であり、製品価格が高価となる欠点がある。また構造が複雑であるため、故障の原因ともなる可能性があった。
上記、従来技術の欠点に鑑み、本発明は回転刃に対して固定刃を比較的弱い安定した力で押圧することができる固定刃の取り付け構造を簡単な構造で実現し、クリアランスの調整が不要であるため、安全で安心して使用することができる芝刈り機を安価に提供することを目的とするものである。さらに、固定刃と回転刃の噛み込みを確実、かつ効果的に防止する構造を実現することを目的とするものである。

上記、目的を達成する本発明は、複数の螺旋刃３を備え、本体フレーム１に水平方向に取り付けられる回転刃２と、回転刃２の螺旋刃３の先端である切り刃3aの回転軌跡と接するように、回転刃と平行に配置した固定刃４によって刈取を行う芝刈り機に係るものである。

固定刃４の両端は固定刃支持板５、５に固定し、この固定刃支持板５、５は本体フレーム１の左右両側の側板1a、1aに両端が固定された固定軸６に軸支し、固定刃４の切り刃4aである刃先部分を回転刃２の螺旋刃３に向けて回動自在とする。
固定軸６に巻回し、一端を固定軸６に固定したねじりバネ８の他端を固定刃４に係合させ、ねじりバネ８の弾性によって、固定刃４の先端部分である切り刃4aを、螺旋刃３先端の切り刃3aに常時当接する方向に付勢させる。

回転刃２を構成する螺旋刃３、３には噛み込み防止部７、７を形成する。噛み込み防止部７は、回転方向の上流側となる螺旋刃３の側端に、回転方向の上流方向に向けて突出させるとともに、固定刃４の側端は噛み込み防止部７の位置よりも外側方に延長させておく。
噛み込み防止部７は、その外周縁7aが螺旋刃３の切れ刃3aの回転軌跡よりも内方に向けて傾斜する前下がりの傾斜面で形成する。

本発明に係る芝刈り機における固定刃取り付け構造によれば、固定刃４の切り刃4aが、比較的弱い弾性力であるねじりバネ８の弾性によって螺旋刃３の切り刃3aに常時押圧されるため、適度な切断力を安定的に維持することができる。そして、固定刃４を回転刃の螺旋刃に押圧させる構造は、固定刃４の固定刃支持板５を軸支する固定軸６と固定刃４の間に、ねじりバネ８を配置するだけであり、調整ボルトが存在しないためその構造を簡略化し、コストを削減して安価に提供することができる。なお、ねじりバネ８の取り付け状態、弾性力は、予め最適の条件で取り付けておく。これにより、芝刈りの最適条件を維持し、需要者が困難なクリアランス調整をする必要がない。

さらに、本発明によれば、固定刃４と回転刃２の噛み込みを確実、かつ効果的に防止する。噛み込み防止部７の構造は、回転方向の上流側となる螺旋刃の側端に、回転方向の上流に向けて突出させ、外周縁が螺旋刃の切れ刃の回転軌跡よりも内方に向けて傾斜する前下がりの傾斜面となる部材を配置するだけであるため、噛み込み防止部７を簡単な構造で実現することができる。

図１は、本発明の実施形態を示す芝刈り機の底面図、 図２は、図１に示す芝刈り機の側面図、 図３は、図１に示す芝刈り機の一部を省略した平面図、 図４は、図３のIV−IV線断面図、 図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図、 図６は、固定刃と噛み込み防止部のみの側面図。

以下、本発明に係る芝刈り機における固定刃取り付け構造の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明芝刈り機における固定刃取り付け構造の実施形態を示す、芝刈り機の底面図、図２は、図１に示す芝刈り機の側面図、図３は図１に示す芝刈り機の平面図である。

図示実施形態の芝刈り機は、左右の側板1a、1aの前方部分を連結部材1bで、後方部分を固定軸６で連結して本体フレーム１を構成している。本体フレーム１の側板1a、1a間には、複数の螺旋刃３、３、図示実施形態では５枚の螺旋刃を備えた回転刃２を水平方向に取り付けるとともに、螺旋刃３の先端である切り刃3aの回転軌跡に接するように回転刃２と平行に固定刃４を配置している。この芝刈り機は、本体フレーム１を移動させることによって回転刃２を回転させ、回転刃２を構成している螺旋刃３先端の切り刃3aと、固定刃４先端の切り刃4aのせん断作用によって芝の刈取を行なう。

本体フレーム１の側板1aには、前半部の外側面に車輪10、10を軸支するとともに、本体フレームの側板1a、1aの後端部に架設するようにガイドローラ11を配置し、車輪９とガイドローラ10を接地させて、本体フレーム１を移動させることによって回転刃２を回転させている。すなわち、図示していないが、本体フレーム１の外側面に配置する車輪10の内部に内歯歯車を形成し、回転刃２の中心軸12の先端に装着したピニオンを内歯歯車に噛合させることによって、車輪10の回転に連動して回転刃２を回転させるようにしている。

回転刃２を形成する螺旋刃３の切り刃3aの回転軌跡に接する位置に配置する固定刃４は、回転刃２と平行に配置するものであるが、回転刃２に向けて接近させることができるようにする。
すなわち、固定刃４はその両端を固定刃支持板５、５に固定しているが、固定刃支持板５、５は、本体フレーム１の左右両側の側板1a、1aに両端が固定された固定軸６の両端部にそれぞれ軸支している。したがって、固定刃４は固定軸６を支点として切り刃4aである刃先部分を回転刃２の螺旋刃３に向けて回動自在としている。

回転刃２、すなわち螺旋刃３に向けて回動自在とした固定刃４は、ねじりバネ８の弾性によって、先端である切り刃4aを、螺旋刃３の先端である切り刃3aに常時当接する方向に付勢させる。具体的には固定軸６に巻回し、一端を固定軸６に固定したねじりバネ８の他端を固定刃４に係合させ、ねじりバネ８の弾性によって固定刃４の先端である切り刃4aを、回転刃２すなわち螺旋刃３の先端である切り刃3a方向に付勢する。

回転刃２は、中心軸12に複数（図面上３個）の支持円板13を固定し、この支持円板13の外周部分に複数の螺旋刃３を固定することによって、回転刃２を形成している。回転刃２を構成する螺旋刃３には、回転方向の上流側となる側端に、回転方向の上流方向に向けて突出する噛み込み防止部７を形成するとともに、固定刃４の側端は前記噛み込み防止部７の位置よりも外側方に延長している。

噛み込み防止部７は、板状に形成することができる。従って、例えば板状の噛み込み防止用の部材を螺旋刃３の側端部分に溶接して、噛み込み防止部７を形成する。あるいは、螺旋刃３の側端を折曲することによって噛み込み防止部７を形成することもできる。このようにして形成する噛み込み防止部７は、図５、図６に示すように、その外周縁が螺旋刃３の先端である切れ刃3aから上流方向に向けて突出し、螺旋刃３の切れ刃3aの回転軌跡よりも内方に向けて傾斜する前下がりの傾斜面で形成している。

回転刃２には、複数の螺旋刃３、３を設けたことから、中心軸12と平行に配置した固定刃４に対して常時一箇所以上（１以上の螺旋刃）が接しているものとする。螺旋刃のリード角度が小さく、あるいは螺旋刃３、３の数が少なく、固定刃４と螺旋刃４が接触しない状況が発生するものでは、螺旋刃と接触しない位置において固定刃４が内側に入り込んでしまうため、本発明の対象とはしない。
図示実施形態では、図２、図３から理解されるように、固定刃４が螺旋刃に一箇所で接する状態と、二箇所で接する状態とが存在する。

固定刃４の刃先部分を螺旋刃３に向けて付勢するねじりバネ８は、固定軸６の左右両側の二箇所に配置し、全体としてバランスよく固定刃４を螺旋刃３に押圧するようにしている。固定刃４と螺旋刃３の当接状態を説明すると、螺旋刃３の回転方向の上流側（図１の下方）での固定刃４との当接位置は、回転刃２の回転にともなって回転方向の下流側（図１の上方）に移動する。当接位置が、螺旋刃３の横幅の中心よりも下流側の一箇所で当接する状態となると、当接位置から離れた位置、すなわち回転方向の上流側のねじりバネ９の弾性力によって、固定刃４の片側が螺旋刃３の切り刃3aの回転軌跡よりも内方に押し出される可能性がある。

上記、固定刃４の片側が螺旋刃３の切り刃3aの回転軌跡よりも内方に押し出される事態に対応するため、回転刃２を構成する螺旋刃３には、回転の上流方向に向けて突出する噛み込み防止部７を形成している。この噛み込み防止部７は、その外周縁が螺旋刃３の切れ刃3aの回転軌跡よりも内方に向けて傾斜する前下がりの傾斜面で形成されている。

図５は、螺旋刃に形成された噛み込み防止部７を示す、回転刃の側面図である。
図６は、図５の一部分のみの拡大図であって、図６（ａ）は、固定刃４の切り刃4aが螺旋刃３の、切れ刃3aの回転軌跡Ｘよりも内方に入り込んだ状態を示す。図６（ａ）に示す状態で螺旋刃３が固定刃４に接近すると、図６（ｂ）に示すように傾斜面である噛み込み防止片７の外周面7aに固定刃４の一端側が当接する。そして、回転刃２の回転にともなって噛み込み防止部７の外周縁に沿って固定刃４が押し戻されるため、固定刃４の噛み込みが防止される。

回転刃２を形成する螺旋刃３の数、あるいは螺旋刃のリード角の選択によって、常時二箇所以上で螺旋刃３が固定刃４に当接するように構成することもできる。このようなものでは、固定刃４が常に二点で当接するため、固定刃４の切り刃4aが螺旋刃３の切り刃3aの回転軌跡Ｘの内側に入り込む可能性が極めて少なくなる。しかしながら、このような場合であっても、振動や外力によって固定刃４の切り刃4aが螺旋刃の切り刃3aの回転軌跡Ｘ内に侵入する可能性があるため、螺旋刃３に噛み込み防止部７を形成し、噛み込みの可能性を回避する。

回転刃２は、本体フレーム１の前端部に配置する車輪10と、後端部に配置するガイドローラ11の間に位置するため、図２に示すようにガイドローラ11の高さを調節することによって回転刃２と固定刃４による切断位置の高さを変化させ、芝の刈り取りの高さを調節することができる。
ガイドローラ11の高さを調整するために、長孔14を備えた支持部材15を本体フレームの側板1aに調節ネジ16で固定し、支持部材15、15間にガイドローラ11を軸支させている。したがって、調節ネジ16を緩めて支持部材12を上下動させることによってガイドローラ10の高さ、すなわち芝の刈り込み高さを調節することができる。

芝刈り作業を行うには、本体フレーム１に取り付けたハンドル17の操作によって芝刈り機を移動させる。芝刈り機を移動させると、車輪10が回転し、車輪10の回転に連動して回転刃２が回転し、回転刃２の螺旋刃と固定刃によって芝刈り作業を行うことができる。
図２において、18は固定刃支持板５の外側面に固定し、本体の側板1aに穿設した貫通孔19を貫通させた摘みであって、摘みを押し下げることによって固定刃４と螺旋刃３の当接状態を解除するために使用する。この摘み18は、固定刃４と螺旋刃３の間に、噛み込んだ草や蔓を除去するために有効である。

１…本体フレーム、 1a…側板、 ２…回転刃、 2a…切り刃、 ３…螺旋刃、 3a…切り刃、 ４…固定刃、 4a…切り刃、 ５…固定刃支持板、 ６…固定軸、 ７…噛み込み防止部、 7a…外周縁、 ８…ねじりバネ、 ９…係合孔、 10…車輪、 11…ガイドローラ、 12…中心軸、 13…支持円板、 14…長孔、 15…支持部材、 16…調節ネジ、 17…ハンドル、 18摘み、 19…貫通孔。

Claims (1)

1. 複数の螺旋刃を備え本体フレームに水平方向に取り付けられる回転刃と、該回転刃の螺旋刃の先端である切り刃の回転軌跡と接するように、回転刃と平行に配置した固定刃によって刈取を行う芝刈り機において、
   固定刃はその両端を固定刃支持板に固定し、該固定刃支持板は本体フレームの左右両側の側板に両端が固定された固定軸に軸支し、固定刃の切り刃である刃先部分を回転刃の螺旋刃に向けて回動自在とし、
   前記固定軸に巻回し、一端を固定軸に固定したねじりバネの他端を固定刃に係合させ、ねじりバネの弾性によって固定刃の先端である切り刃を螺旋刃の先端である切り刃に常時当接する方向に付勢させるとともに、
   回転刃を構成する螺旋刃には、回転方向の上流側となる側端に、回転方向の上流方向に向けて突出する噛み込み防止部を形成するとともに、固定刃の側端は前記噛み込み防止部の位置よりも外側方に延長し、
   前記噛み込み防止部は、その外周縁が螺旋刃の先端である切れ刃の回転軌跡よりも内方に向けて傾斜する前下がりの傾斜面で形成されていることを特徴とする芝刈り機における固定刃取り付け構造。
   

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