JP5725352B2 - 草刈機 - Google Patents

Description

本発明は草刈機に関し、特に芝等の下草の苅込みに用いられる草刈機に関する。

従来の草刈機としては、特許文献１に示されるように、電動モータにより回転刃を回転させてコンクリートやフェンスなどの壁際に生えている芝を刈取り、刈取った芝をファンにより案内して集草ケースに捕集する芝刈機が公知である。この芝刈機では、出力軸の軸方向が鉛直となるように電動モータを配置し、出力軸にファンを取付けると共に出力軸にプーリを介して芝刈り用の回転刃を取付けている。このときのモータの回転数と出力軸に取付けたファンの回転数は、約１２，０００〜１４０００ｒｐｍであり、出力軸にギヤを介したときの回転刃の回転数は、約１,２００〜２,０００ｒｐｍである。

特開２００４−１５９６２１号公報

上述の芝刈機では、モータの動力を受けて回転刃が回転することで、回転刃と固定刃とに挟まれる芝をきれいに効率よく刈取り、刈取った芝を開口部から吸い取って集草ケース内に溜めることができるが、コンクリートやフェンスなどの壁際に生えている芝を壁際に押し当てながら刈取るには、回転刃周りの開口部を露出させて、開口部の開口面積を広くする必要がある。開口部の開口面積が広くなると、回転刃の外周付近においてファンによる吸引の風速が下がってしまい、回転刃の遠心力によって刈取られた芝が接線方向に弾き飛ばされてしまい散乱することがある。この場合には散乱した芝を集草するべく、本体を前後に移動して散乱した芝を回転刃の刃に引っ掛けながら、または散乱した芝を回転刃の上面に設けられた芝草案内板によって引っ掛けながらファン室に送っている。この作業において散乱した芝を確実に集草するのは困難であり非効率的であった。

そこで、本発明は、散乱した芝等の下草を確実に回収できる草刈機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、地面に接地する走行部が設けられ該走行部により進行可能なハウジングと、該ハウジングに保持され駆動力を出力する駆動部と、該駆動部で駆動され下草を刈る刈刃と、該ハウジングに接続されて該刈刃で刈り取った下草を収容する収容部と、該駆動部で駆動され、該刈り取った下草を該刈刃から該収容部へと流す気流を形成するファンと、を備え、該ハウジングには、刈刃近傍に開口部が形成され該開口部から該収容部へと連なって該気流が流れる送気通路が形成されると共に、該送気通路において該開口部から該収容部の間であって該地面と対向する位置に該送気通路と連通する吸気口が開口・閉止可能に構成されている草刈機を提供する。

このような構成によると、地面に散乱した芝等の下草を地面と対向する位置にある吸気口から吸引できるため、確実に散乱した下草を回収することができる。

上記構成の草刈機において、該刈刃は該ハウジングにおいて進行方向側の端部に配置され、該送気通路は、該開口部が該ハウジングにおいて該進行方向側に開口するように形成され、該ファンは該送気通路内において該開口部から該収容部の間に配置されていることが好ましい。

このような構成によると、開口部から効率よく刈刃で刈り取った下草を吸引することができる。またファンを送気通路内に配置することにより、効率よく開口部及び吸気口から下草を吸引することができる。

また該ファンは該送気通路内に配置され、該吸気口は該ファン近傍に形成されていることが好ましい。

このような構成によると、吸気口からの吸引効率を高めることができ、より好適に散乱した下草を吸気口から吸引することができる。

また該駆動部と該刈刃との間には、該駆動部から該刈刃への該駆動力の伝達及び遮断を制御するクラッチ部が介在していることが好ましい。

このような構成によると、刈刃で下草を刈らずに吸気口から散乱した下草を吸引するのみの場合に、刈刃への動力伝達を遮断することができる。これにより駆動部の駆動力をすべてファンに振り分けることができ、ファンにおける吸気性能を向上させることができる。

また該駆動部は駆動力として回転力を出力し、該駆動部と該ファンとの間には、該回転力の回転速度を増速させて該ファンに伝達する増速部が介在していることが好ましい。

このような構成によると、ファンの回転速度を向上させることができ、ファンにおける吸気性能を向上させることができる。

該送気通路において該吸気口より該開口部側には、該送気通路を閉止可能な閉止部を有することが好ましい。

このような構成によると、開口部を閉じることができるので、吸気口からの吸引性能を向上させることができ、より確実に散乱した下草を吸引することができる。

また該駆動部はディスクモータから構成され、該ディスクモータは、回転軸が該地面と直交するように該ハウジングに保持されていることが好ましい。

このような構成によると、駆動部の上背を低背化することができるので、ハウジングの外殻を大きくせずとも、ハウジング内のレイアウトの自由度が増し、故に送気通路を流路抵抗の少ない形状にすることができ、開口部及び吸気口の吸気効率を高めることができる。

本発明の草刈機によれば、散乱した芝等の下草を確実に回収することができる。

本発明の実施の形態に係る草刈機の側面断面図。 本発明の実施の形態に係る草刈機の本体の側面断面図。 本発明の実施の形態に係る草刈機の下面図。 本発明の実施の形態に係る草刈機の下面図（吸込フタを外した状態）。 本発明の実施の形態に係る草刈機の本体の側面断面図。（吸込フタを外し、開口部を閉じた状態）。

以下、本発明の実施の形態に係る草刈機について、図１乃至図４に基づき説明する。図１に示される草刈機１は、本体２と、主棹部６と、ハンドル部７とから主に構成されており、刈刃である刈取部１０で芝等の下草を刈り取るように構成されている。

図２に示されるように、本体２は、ハウジング３と、モータ４と、ファン機構５と、とから主に構成されており、タイヤ２１が設けられてタイヤ２１を介して地面上に載置されている。以下の説明において、タイヤ２１により草刈機１が進む進行方向を前側として前後方向を規定し、垂直上方を上側として上下方向を規定し、前後方向及び上下方向と直交する方向を左右方向と規定して説明する。

ハウジング３は、筐体状に構成されて本体２の骨格を成しており、刈取部１０が配置される底部３１と、モータ４を保持するモータ保持部３２と、ファン機構５を保持するファン保持部３４と、主棹部６と接続される接続部３５とから主に構成されている。

底部３１は、ハウジング３において最下面に位置し、刈取部１０がハウジング３の前側面及び左右側から突出するように構成されると共に、図２に示されるように刈取部１０との間であって刈取部１０上方に、ハウジング３の前端面及び前側に位置する左右側面に開口する開口部３１ｂを有しファン保持部３４に連通する送気通路３１ａを形成している。底部３１において刈取部１０の後方に位置する箇所には、刈取部１０を後方から覆うと共に送気通路３１ａを画成する壁部３１Ａが設けられている。壁部３１Ａにおいて最後方位置には、図３に示されるように、着脱可能な吸込フタ３１Ｂが装着される吸気口３１ｃが地面に向けて開口するように形成されている。吸込フタ３１Ｂは、吸込フタ３１Ｂの左右方向両端に位置する一対のネジ３１Ｃにより底部３１に固定される。上下方向と直交する平面において吸気口３１ｃは、図４に示されるように、後述のファン５２の軸心を中心とし、後側が円弧となる半円状を成すように、下方に向けて開口している。

図２に示されるようにモータ保持部３２は、ハウジング３において前方かつ底部３１の上方に位置し、モータ４が内蔵されると共に後述の接続通路３４ａに連通する空間３２ａが画成されている。モータ保持部３２には、上下方向に貫通し、上端がモータ保持部３２上面（ハウジング３上面）から上方に突出し、下端が底部３１から突出するパッド部３３が設けられている。

パッド部３３は、軸支持部３３Ａと、軸部３３Ｂと、パッド３３Ｃと、軸固定部３３Ｄとから主に構成されている。軸支持部３３Ａは、両端が開口した円筒状に構成されており、円筒の軸心方向が上下方向と一致するようにモータ保持部３２及び底部３１に固定されている。軸支持部３３Ａの下端は底部３１から突出しており、刈取部１０の後述の固定刃１０Ａに接続されている。

軸部３３Ｂは、棒状に構成されて上端及び下端が軸支持部３３Ａから突出するように軸支持部３３Ａ内に上下動可能に挿入されており、上端に軸固定部３３Ｄと係合する複数の凹部が形成されている。

パッド３３Ｃは、中央が下方に向けて凸状に脹らんだ円板状に構成され、円板状の中央位置で円板の軸方向が軸部３３Ｂの軸方向と一致するように、軸部３３Ｂに固定されている。パッド３３Ｃが地面に接地することにより、地面から刈取部１０の後述の固定刃１０Ａまでの距離、即ち芝の刈り込み深さを規定することができる。

軸固定部３３Ｄは、筒状に構成されており、筒の軸心が軸支持部の軸心と同軸になるようにモータ保持部３２上面であって軸支持部３３Ａ上部に配置され、側面に筒内に連通する貫通孔が形成されている。この貫通孔内には、筒内に突出するボール３３Ｅが挿入されており、このボール３３Ｅが筒内に突出して軸部３３Ｂ上端の凹部に係合することにより、軸部３３Ｂの上下移動が規制されて軸部３３Ｂの上下方向における所定の位置が規定される。

ファン保持部３４は、ハウジング３においてモータ保持部３２の後方かつ底部３１の上方に位置し、後述のファン５２を保持すると共にファン５２が内蔵され送気通路３１ａと共に送気通路を形成する接続通路３４ａを画成している。接続通路３４ａの前端位置では、下面側に隔壁によりファン５２の回転軸を中心とする開口が形成されており、接続通路３４ａは、ファン５２の外周にボリュート状の壁部を形成するとともに、接続通路３４ａの前端位置で送気通路３１ａと上下方向で重なるように接続されており、送気通路３１ａと重なる位置から後方へ向けて延出され接続部３５まで延出されている。

接続部３５は、ファン保持部３４の後方に位置しており、外周が球状に構成されて外周に主棹部６が装着されている。接続部３５の内部には接続通路３４ａの後端側が形成されると共に接続部３５の後端部分で接続通路３４ａが主棹部６の後述の通路６１ａに開口している。また接続部３５の左右両端には、前述のタイヤ２１が装着されている。

モータ４はディスクモータであり、出力軸部４１と、回転子４２と、固定子４３とから主に構成されている。出力軸部４１は、一対のベアリング４１Ａ、４１Ｂで上下方向を軸方向としてモータ保持部３２に回転可能に支承されていると共に、円筒状に構成されて円筒の内部に軸支持部３３Ａが挿入されている。出力軸部４１において上端には、モータ側プーリ４Ａが装着されており、下端において外周には軸方に延びる図示せぬ複数の溝が形成されており、この複数の溝に刈取部１０の後述の装着部１０Ｂがスプライン係合している。

回転子４２は円板状に構成され、半径方向外側に配置されるコイル部４２Ａと半径方向内側に位置し図示せぬブラシと接触する端子部４２Ｂとから構成され、一対のベアリング４１Ａ、４１Ｂの間で出力軸部４１に同軸一体回転するように固定されている。固定子４３は、いずれもハウジング３に装着され、コイル部４２Ａの下方に位置するマグネット４３Ａ及び下側ヨーク４３Ｂと、コイル部４２Ａの上方に位置する上側ヨーク４３Ｃとから構成されている。

モータ４をディスクモータとすることにより、モータ４が内蔵される本体２を低背化することが可能になる。

ファン機構５は、回転軸部５１とファン５２とファン側プーリ５３とから主に構成されている。回転軸部５１は、上下方向を軸方向として一対のベアリング５１Ａ、５１Ｂでファン保持部３４に回転可能に支承されている。ファン５２は遠心ファンであり、回転軸部５１の下端に回転軸部５１と同軸一体回転するように固定されて、接続通路３４ａ内であって送気通路３１ａ上方かつ吸込フタ３１Ｂ（吸気口３１ｃ）上方に配置されている。ファン側プーリ５３は回転軸部５１の上端に回転軸部５１と同軸一体回転するように固定されており、ベルト２Ａによりモータ側プーリ４Ａと接続されている。ファン側プーリ５３の外径は、モータ側プーリ４Ａの外径より小径に構成されている。よってモータ側プーリ４Ａ、ベルト２Ａ、ファン側プーリ５３により増速部が構成され、この増速部によりモータ４で出力される回転が増速されてファン５２に伝達されることになる。

図１に示されるように、主棹部６は、軽量で丈夫な材料（例えば、強化プラスチックなど）によって中空棹状に形成され、本体２において接続部３５(図２)に接続されてハンドル部７と本体２とを接続しており、接続部３５との接続箇所において左右方向に延びる軸周りに回動可能に構成されている。主棹部６において、接続部３５と接続される箇所から、後述の補助ハンドル７２近傍位置までに亘って通路６１ａが形成されている。通路６１ａは、接続部３５との接続箇所で接続通路３４ａ(図２)と連通すると共に、主棹部６の下面であって後述の補助ハンドル７２近傍位置で外部に開口する開口部６１ｂを備えている。

主棹部６の下面には、収容部である集草ケース６２が設けられている。集草ケース６２は中空状に構成されて内部に集草空間６２ａが形成され、複数のフックで着脱可能に主棹部６に装着されている。集草空間６２ａは、開口部６１ｂに連通する開口を備えている。

ハンドル部７は、主ハンドル７１と、補助ハンドル７２とから主に構成されている。主ハンドル７１は、主棹部６の反本体２側端部に配置され、外部電源に接続される電源コード７１Ａと、電源コード７１Ａ及びモータ４に接続されてモータ４への電力供給制御を行うトリガスイッチ７１Ｂとが設けられている。トリガスイッチ７１Ｂ及び電源コード７１Ａからは電気配線７１Ｃが延出されており、電気配線７１Ｃは主棹部６を介してモータ４まで配線されている。補助ハンドル７２は、主棹部６の集草ケース６２が装着される箇所と主ハンドル７１との間に設けられている。

図２に示されるように、刈取部１０は、固定刃１０Ａと、装着部１０Ｂと、回転刃１０Ｃとから主に構成されている。固定刃１０Ａは、図３に示されるようにその外周がハウジング３の前側面及び左右側から突出する直径の円板状に構成されると共に外周の全周に亘って刃が設けられており、図２に示されるように軸支持部３３Ａの下端に回転不能に固定されている。

装着部１０Ｂは、出力軸部４１の下端位置に、出力軸部４１に対して上下動可能かつ回転不能にスプライン係合しており、バネ１０Ｄによりハウジング３に対して下向きの付勢力を与えられている。

回転刃１０Ｃは、直径方向で一方側と他方側反対側にそれぞれ固定刃１０Ａの外周位置まで延びる二本の羽根状の刃を有しており、装着部１０Ｂの下端に装着部１０Ｂと同軸一体回転するように固定されている。また回転刃１０Ｃには、図２に示されるように、半径方向外周側かつ上方に向けて延びる芝草案内板１０Ｅが設けられている。

上記構成の草刈機１で芝等の下草を刈る時は、電源コード７１Ａを外部電源に接続し、ハンドル部７を把持した状態でトリガスイッチ７１Ｂを操作し、草刈機１を前方に押し進め、刈取部１０で下草を刈っていく。刈り取られた下草は、芝草案内板１０Ｅに絡め取られて開口部３１ｂから送気通路３１ａ内に入り、ファン５２によって形成される気流によって接続通路３４ａ、通路６１ａを通り、集草ケース６２の集草空間６２ａに貯留される。また壁際の下草を刈る際には、壁際に沿って草刈機１を前方に移動させ、左右側面いずれかに突出する刈取部１０で下草を刈る。この場合においても、刈り取られた下草は、芝草案内板１０Ｅにより左右側面に形成された開口部３１ｂから送気通路３１ａ内に入り、集草空間６２ａ内に送られる。

上記動作により下草を刈ることができる。刈り取られた下草は、集草ケース６２に集められるが、すべてが集められるわけでは無く、一部は地面上に散乱して残存する。これらを除去すべく集草ケース６２に収容するために、図４に示されるように、吸込フタ３１Ｂを外した状態で草刈機１を地面上に残存した刈り取られた下草上に移動させる。吸込フタ３１Ｂを外すことにより地面と対向する底部３１に吸気口３１ｃが形成されるため、この吸気口３１ｃから残存した下草を吸い込むことができる。吸気口３１ｃはファン５２直下に位置するため、吸気口３１ｃでの吸引能力が高まり効率よく吸気口から下草を吸い込むことができる。

本発明に係る草刈機は、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。例えば本実施の形態においては、回転刃１０Ｃがモータ４の出力軸部４１と同軸一体回転するように構成されているが、これに限らず、出力軸部４１と回転刃１０Ｃとの間に回転力の伝達を制御するクラッチ部を設けてもよい。このクラッチ部を設けることにより、例えば、刈り取り後に地面上に散乱した下草を吸気口３１ｃから吸い込む際に、クラッチ部によりモータ４から回転刃１０Ｃへの回転の伝達を遮断することにより、モータ４への負荷が低減し、ファン５２への出力が増して吸気口３１ｃでの吸引力を増すことができる。

また本実施の形態で送気通路３１ａは、開口部３１ｂにより常に開放された状態であったが、これに限らず、図５に示すように吸気口３１ｃから開口部３１ｂの間に、送気通路３１ａを閉止可能な閉止部３１Ｄを設けてもよい。このような構成によると、閉止部３１Ｄにより開口部３１ｂを閉じることができるので、吸気口３１ｃからの吸引性能を向上させることができ、散乱した下草をより確実に吸引することができる。

１：草刈機 ２：本体 ２Ａ：ベルト ３：ハウジング ４：モータ
４Ａ：モータ側プーリ ５：ファン機構 ６：主棹部 ７：ハンドル部 １０：刈取部
１０Ａ：固定刃 １０Ｂ：装着部 １０Ｃ：回転刃 １０Ｄ：バネ １０Ｅ：芝草案内板
２１：タイヤ ３１：底部 ３１Ａ：壁部 ３１Ｂ：吸込フタ ３１Ｃ：ネジ
３１Ｄ：閉止部 ３１ａ：ボリュート部 ３１ｂ：開口部 ３１ｃ：吸気口
３２：モータ保持部 ３２ａ：空間 ３３：パッド部 ３３Ａ：軸支持部 ３３Ｂ：軸部
３３Ｃ：パッド ３３Ｄ：軸固定部 ３３Ｅ：ボール ３４：ファン保持部
３４ａ：接続通路 ３５：接続部 ４１：出力軸部 ４１Ａ、４１Ｂ：ベアリング
４２：回転子 ４２Ａ：コイル部 ４２Ｂ：端子部 ４３：固定子 ４３Ａ：マグネット
４３Ｂ：下側ヨーク ４３Ｃ：上側ヨーク ５１：回転軸部
５１Ａ、５１Ｂ：ベアリング ５２：ファン ５３：ファン側プーリ ６１ａ：通路
６１ｂ：開口部 ６２：集草ケース ６２ａ：集草空間 ７１：主ハンドル
７１Ａ：電源コード ７１Ｂ：トリガスイッチ ７１Ｃ：電気配線 ７２：補助ハンドル

Claims (6)

1. 地面に接地する走行部が設けられ該走行部により進行可能なハウジングと、
   該ハウジングに保持され駆動力を出力する駆動部と、
   該駆動部で駆動され下草を刈る刈刃と、
   該ハウジングに接続されて該刈刃で刈り取った下草を収容する収容部と、
   該駆動部で駆動され、該刈り取った下草を該刈刃から該収容部へと流す気流を形成するファンと、を備え、
   該ハウジングには、刈刃近傍に開口部が形成され該開口部から該収容部へと連なって該気流が流れる送気通路が形成されると共に、該送気通路において該開口部から該収容部の間であって該地面と対向する位置に該送気通路と連通する吸気口が開口・閉止可能に構成されていることを特徴とする草刈機。
2. 該刈刃は該ハウジングにおいて進行方向側の端部に配置され、
   該送気通路は、該開口部が該ハウジングにおいて該進行方向側に開口するように形成され、
   該ファンは該送気通路内において該開口部から該収容部の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の草刈機。
3. 該ファンは該送気通路内に配置され、該吸気口は該ファン近傍に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の草刈機。
4. 該駆動部は駆動力として回転力を出力し、
   該駆動部と該ファンとの間には、該回転力の回転速度を増速させて該ファンに伝達する増速部が介在していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の草刈機。
5. 該送気通路において該吸気口より該開口部側には、該送気通路を閉止可能な閉止部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の草刈機。
6. 該駆動部はディスクモータから構成され、
   該ディスクモータは、回転軸が該地面と直交するように該ハウジングに保持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の草刈機。

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