JP5736349B2 - リール式芝刈り機 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフ場、庭園、広場などに植えられた芝を刈るリール式の芝刈り機に係り、特に、エンジン付きの基体に芝刈りユニットを連結させた構造のリール式芝刈り機に関する。

リール式の芝刈り機には、エンジン付きの基体に対して、基体とは別体の芝刈りユニットを連結させた構造のものがある（特許文献１、特許文献２参照）。芝刈りユニットは、その進行方向前後に一対のローラを備え、これらのローラの間に螺旋状の刈刃を配置している。刈刃は、基体のエンジンを動力源として回転し、芝刈りユニットに設けた下刃との接触によって芝を刈る。芝刈り動作に際して、一対のローラは地表面からの刈刃の高さを規定し、刈刃と下刃とによる芝の刈高を決定付ける。そこで、一対のローラのうち少なくとも一方、例えば進行方向前方に位置する前ローラの高さを調節すれば、地表面からの刈刃の高さが変動し、芝の刈高を望みの高さに設定することができる（特許文献１の段落００１０、特許文献２の第９欄第１行〜第７行目参照）。

基体に芝刈りユニットを連結させた芝刈り機は、基体に対する芝刈りユニットのピッチング動作及びローリング動作を可能にしている。

例えば特許文献１に記載の芝刈り機では、その図１中に１６の符号で示される回転機構により、芝刈りユニット（特許文献１では符号１４）のピッチング動作及びローリング動作が可能である（特許文献１の段落０００９参照）。もっとも、特許文献１は、「芝刈りユニット１４は回転機構１６を介して基部１２に間接連結される」と記載するのみで、それ以上の詳細については記載がない。

これに対して特許文献２は、基体（フレーム４）に対する芝刈りユニット（リール式刈刃ユニット１８）のピッチング動作及びローリング動作を実現させる構造をより詳細に記述している（特許文献２の第９欄第１３行目〜第１１欄第４行目、図３、図７〜図１０参照）。
簡単に紹介する。
特許文献２に記載されている芝刈り機は、芝刈りユニットの両側部に一対の支持アーム３８を設け、これらの支持アーム３８の間にパイプ状の横木継手３６を回転自在に取り付けている。そして、一対のリンク４２を介して基体に横木継手３６を連結することで、基体と芝刈りユニットとの連結を果たしている。一対のリンク４２は、芝刈り機の進行方向と平行な軸を中心として回転自在に基体と横木継手３６とに連結しており、これによって芝刈りユニットのローリング動作を実現している。芝刈りユニットのピッチング動作の方は、一対のリンク４２に対する横木継手３６の回転によって実現している。

特開２００５−３２８８３８ 米国特許第７１９１５８４号明細書

基体に対する芝刈りユニットのピッチング動作及びローリング動作は、走行する芝刈りユニットを地表面の起伏に追従させ、地表面からの刈刃の高さを一定に保って芝の刈高を安定させる上で、極めて重要な役割を担っている。ところが、特許文献１、２に記載されている芝刈り機は、芝刈りユニットのローリング動作に大きな問題を抱えている。図１５及び図１６に基づいて、何が問題なのかを説明する。これらの図１５及び図１６中、ＧＲは芝が植えられている地表面、ＲＣは刈刃を示している。

まず、図１５に示すように、特許文献１に記載の芝刈り機では、同文献中において符号１６で示される回転機構を中心に芝刈りユニットが回転するので、ローリングする際の芝刈りユニットの回転中心ＲＡは、刈刃ＲＣの上方に位置付けられる。このような回転中心ＲＡの位置は、地表面ＧＲが水平状態（図１５（ａ））から右上がり（図１５（ｂ））又は左上がり（図１５（ｃ））に傾くと、芝刈ユニットのローリングによって上昇した刈刃ＲＣの部分に、芝土のかじりＳを生じさせることがある。右上がり及び左上がりという地表面ＧＲの傾き方向は、芝刈り機をその正面側から見た場合の傾き方向である。
勿論、芝刈りユニットでは、地表面からの刈刃の高さを一対のローラが規定しているので、理論的には「かじり」という現象が生じないようにも思われる。
ところが、ローリングする際の芝刈りユニットは、刈刃ＲＣの上方に位置する回転中心ＲＡを中心に回転するので、傾斜面の高くなった方向に向けて移動することになる。すると、芝刈りユニットが備える一対のローラにおいて、傾斜面の高くなった方に接触する部分が地表面ＧＲに食い込み、その部分において地表面ＧＲと刈刃ＲＣとの間の隙間を減少させ、遂には芝土にかじりＳを生じさせてしまうわけである。
とりわけゴルフ場のグリーンでは、芝の刈高を２．０〜５．０ｍｍ程度にする必要から地表面ＧＲと刈刃ＲＣとの間の隙間を微少に設定しなければならず、傾斜がきついところでは芝土にかじりＳが生じ易い。

特許文献２に記載の芝刈り機は、上述したような刈刃ＲＣによる芝土のかじりＳの抑制を謳っている（特許文献２の第１０欄第３１行〜第３９行目参照）。そのためにしたことは、図１６に示すように、ローリングする際の芝刈りユニットの回転中心ＲＡ（特許文献２では“a focal point F”）を、刈刃ＲＣに接触する下刃（特許文献２では“a bedknife 24”）の高さに位置付けたということである（特許文献２の第９欄第１７行〜第１９行目、第４２行〜第６５行目参照）。この点について特許文献２は、芝刈りユニットの回転中心ＲＡ（“a focal point F”）は、地表面ＧＲか、あるいは地表面ＧＲよりもほんの少し下方に位置付けても良いとしている（特許文献２の第１０欄第４０行〜第５２行目参照）。
ローリングする際の芝刈りユニットの回転中心ＲＡを、刈刃ＲＣに接触する下刃の高さに位置付けた場合、確かに、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すような刈刃ＲＣによる芝土のかじりＳという現象を防止することができる。
しかしながら、こうした芝土のかじりＳの防止効果は、芝刈りユニットの回転中心ＲＡが下刃の高さかそれよりもやや下方に位置する初期状態においてのみ果たされるに過ぎない。この出願の発明者は、芝刈りユニットの回転中心ＲＡを下刃の高さに位置付けた特許文献２に記載されているような芝刈り機に経年変化が生ずると、芝刈りユニットのローリングにより上昇した部分とは反対側の下降した刈刃ＲＣの部分に、芝土のかじりＳが発生してしまうことを発見した（図１６（ｂ）、（ｃ）参照）。その原因を考察したところ、経年変化によって芝刈りユニットの回転中心ＲＡが下刃の高さから徐々に下がり、遂には、地表面ＧＲよりも更に下方に下がってしまうことを突き止めた（図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の矢印参照）。芝刈りユニットの回転中心ＲＡが地表面ＧＲよりも下方に下がると、ローリングする際の芝刈りユニットは、傾斜面の低くなった方向に向けて移動することになる。すると、芝刈りユニットが備える一対のローラにおいて、傾斜面の低くなった方に接触する部分が地表面ＧＲに食い込み、その部分において地表面ＧＲと刈刃ＲＣとの間の隙間を減少させ、芝土にかじりＳを生じさせてしまうわけである。
では、経年変化によって芝刈りユニットの回転中心ＲＡが下刃の高さから徐々に下がり、遂には地表面ＧＲよりも更に下方に下がってしまう原因は何であろうか。それは、刈刃ＲＣに施すラッピングである。刈刃ＲＣはその使用によって刃先が鈍るため、毎日のようにラッピングをして切れ味を回復させる必要がある。その結果、刈刃ＲＣはその直径を徐々に縮める。刈刃ＲＣの直径が小さくなった場合、地表面ＧＲと刈刃ＲＣとの間の隙間を今まで通りに維持しようとすれば、芝刈りユニットが備える一対のローラのうち少なくとも一方、例えば進行方向前方の前ローラの高さを、刈刃ＲＣの直径が縮小した分の約１／２だけ低くする作業が必要となる。このとき、芝刈りユニットの回転中心ＲＡが下刃の高さから下がるという現象が発生するのである。このような作業の累積により、芝刈りユニットの回転中心ＲＡは地表面ＧＲよりも更に下方に下がってしまうわけである。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、地表面の起伏に応じて芝刈りユニットがローリングした場合に発生する、刈刃による芝土のかじりを防止することを目的とする。

本発明のリール式芝刈り機は、エンジンに駆動されて回転する走行輪によって進行方向が定められた基体と、前記基体に連結されて前記進行方向前方側に位置付けられる芝刈りユニットと、前記芝刈りユニットに前記進行方向と直交する水平軸周りに回転自在に設けられ、当該進行方向前後の位置で前記芝刈りユニットを支持する一対のローラと、前記芝刈りユニットに前記一対のローラの間の位置で前記進行方向と直交する水平軸周りに回転自在に設けられ、前記エンジンに駆動されて回転する螺旋状の刈刃と、前記芝刈りユニットに設けられ、回転する前記刈刃に接触して当該刈刃と共に芝を刈る下刃と、使用限度まで直径を縮めた前記刈刃を含む垂直投影面内であって前記刈刃の軸方向中央に位置する仮想中心点を回転中心としてローリングするように前記芝刈りユニットを前記基体に連結させる連結構造と、を備え、前記連結構造は、前記芝刈りユニットの側に設けられ、前記仮想中心点を通る前記進行方向と平行な仮想水平線を中心とする仮想円弧に沿う形状の円弧部を備える連結アームと、前記基体の側に設けられ、前記円弧部をスライド移動自在に支持して前記連結アームと連結する支持部と、を備えることによって上記課題を解決する。

本発明によれば、刈刃がラッピングによってその直径を縮めたとしても、芝刈りユニットの回転中心が刈刃から外れない位置に位置付けられるので、地表面の起伏に応じて芝刈りユニットがローリングした際、地表面と刈刃との間の隙間を刈刃のどの位置においても設定値に維持することができ、したがって、芝刈りユニットのローリングに伴う芝土のかじりの発生を防止することができる。

実施の一形態を示す、リール式芝刈り機の全体の斜視図。 その側面図。 その正面図。 基体に対する芝刈りユニットの連結構造を示す図で、（ａ）は芝刈りユニットが平坦地に置かれてローリングしていない状態を示す正面図、（ｂ）は芝刈りユニットが右上がりの傾斜地に置かれて右肩上がりにローリングしている状態を示す正面図、（ｃ）は芝刈りユニットが左上がりの傾斜地に置かれて左肩上がりにローリングしている状態を示す正面図。 連結アームに着脱自在に連結するブラケットを示す斜視図。 芝刈りユニットが備える連結アームを示す正面図。 その平面図。 芝刈りユニットの連結アームとブラケットとを着脱自在に連結させるユニット脱着部を拡大して示す斜視図。 ユニット脱着部を拡大して示す正面図。 ユニット脱着部を拡大して示す縦断正面図。 ユニット脱着部を示す図で、（ａ）は連結アームとブラケットとが離反している状態を示す平面図、（ｂ）は連結アームとブラケットとが連結している状態を示す平面図。 ユニット脱着部を示す図で、（ａ）は連結アームとブラケットとが離反している状態を示す側面図、（ｂ）は連結アームとブラケットとが連結している状態を示す側面図。 連結アームとブラケットとが連結している状態を示すユニット脱着部の正面図。 本実施の形態のリール式芝刈り機を用いた場合の地表面と刈刃との間の隙間の状態を示す図で、（ａ）は芝刈りユニットが平坦地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｂ）は芝刈りユニットが右上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｃ）は芝刈りユニットが左上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図。 芝刈りユニットの回転支点が上方に位置する従来のリール式芝刈り機を用いた場合の地表面と刈刃との間の隙間の状態を示す図で、（ａ）は芝刈りユニットが平坦地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｂ）は芝刈りユニットが右上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｃ）は芝刈りユニットが左上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図。 芝刈りユニットの回転支点が下方に位置する従来のリール式芝刈り機を用いた場合の地表面と刈刃との間の隙間の状態を示す図で、（ａ）は芝刈りユニットが平坦地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｂ）は芝刈りユニットが右上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図、（ｃ）は芝刈りユニットが左上がりの傾斜地に置かれた場合の隙間の状態を示す模式図。

実施の一形態を図１ないし図１４に基づいて説明する。本実施の形態は、ゴルフ場、とりわけグリーンでの芝刈りに特に適したリール式の芝刈り機１１への適用例である。
本実施の形態は、地表面ＧＲの傾斜について言及する（図１４参照）。右肩上がり（図１４（ｂ））及び左肩上がり（図１４（ｃ））という傾斜である。この場合の右肩上がり左肩上がりという傾斜の方向は、芝刈り機１１の操作者から見た場合の方向を意味しているのではなく、芝刈り機１１をその正面側から見た場合の方向を意味している。

≪全体の概要≫
図１ないし図３に示すように、本実施の形態の芝刈り機１１は、基体１０１と芝刈りユニット２０１とを主要な構成要素としており、操作者が後ろから持って使用する。芝刈りユニット２０１は、基体１０１に連結され、その前方側に配置されている。

基体１０１は、エンジン１１１を搭載し、エンジン１１１から動力を伝達される駆動ローラ１２１（走行輪）によって走行可能である。エンジン１１１の動力は、クラッチ及び変速ギヤ（いずれも図示せず）を介して駆動ローラ１２１の駆動軸１２２に伝達される。駆動軸１２２には、走行用のタイヤ（図示せず）を走行輪として装着することも可能である。基体１０１は、走行輪、つまり駆動ローラ１２１又は走行用のタイヤによってその進行方向が定められる。図２の紙面中、左側が進行方向前方、右側が進行方向後方である。

基体１０１にはハンドル１３１が取り付けられている。ハンドル１３１は、基体１０１の後部両側から後方斜め上方に向けて延びるハンドルアーム１３２の上端に固定されている。ハンドル１３１の両端は、芝刈り機１１の後ろから操作者が把持するためのグリップ１３３となっている。左右一対のグリップ１３３は、操作者が把持しやすいように前方斜め上方に向けて延びている。

芝刈り機１１の操作部は、ハンドル１３１と操作ボックス１３４とに集約されている。操作ボックス１３４はハンドルアーム１３２に固定され、ハンドルアーム１３２とハンドル１３１との連結部分を覆っている。ハンドル１３１に設けられているのはスロットルレバー１３５とブレーキレバー１３６である。グリップ１３３を握る操作者から見て、スロットルレバー１３５は右側、ブレーキレバー１３６は左側に配置されている。操作ボックス１３４に設けられているのはエンジン手元スイッチ１３７と主クラッチレバー１３８と刈刃クラッチレバー１３９である。エンジン手元スイッチ１３７は、エンジン１１１の始動と停止とを切り替えるためのスイッチである。始動時にはオン、停止時にはオフにする。主クラッチレバー１３８は、エンジン１１１の動力を各部に伝達するかどうかを切り替えるためのレバーである。刈刃クラッチレバー１３９は、刈刃ユニット２０１が備える刈刃２２１（図１〜図４参照）の動作と停止とを切り替えるためのレバーである。グリップ１３３を握る操作者から見て、主クラッチレバー１３８は右側、刈刃クラッチレバー１３９は左側に配置されている。エンジン手元スイッチ１３７の配置位置は主クラッチレバー１３８と刈刃クラッチレバー１３９との間の上方位置である。

ハンドルアーム１３２の下方に位置させて芝刈り機１１の後部に設けられているＵ字形状のパイプ状部材は、スタンド１４１である。図１及び図２は、スタンド１４１が跳ね上げられた状態を示している。足で踏んで下方に回転させるとスタンド１４１は垂直になり、芝刈り機１１を安定状態で支える。

芝刈りユニット２０１は、左右で一対をなすフレームプレート２１１を複数個の連結材２１２で連結固定したユニットフレーム２１３を備えている。ユニットフレーム２１３は、一対のフレームプレート２１１の間に、螺旋形状の刈刃２２１を回転自在に取り付けている。ユニットフレーム２１３は、また、刈刃２２１の最下点でこの刈刃２２１に接触する下刃２２２も取り付けている。回転する刈刃２２１が下刃２２２に噛み合うことで芝を刈るという仕組みである。刈刃２２１と下刃２２２との噛み合いによる芝の切れ味を最適化するために、下刃２２２は、刈刃２２１との間の接触圧を調節自在である。

芝刈りユニット２０１は、芝刈り機１１の進行方向の前後に一対のローラ（前ローラ２３１、後ローラ２３２）を備えている。これらのローラは、ユニットフレーム２１３に回転自在に取り付けられ、芝刈りユニット２０１を移動自在に支持している。刈刃２２１よりも進行方向前方に位置するのが前ローラ２３１、進行方向後方に位置するのが後ローラ２３２である。前ローラ２３１は高さ調節が自在である。

ユニットフレーム２１３は、前ローラ２３１と刈刃２２１との間に、作業ローラ２３３も回転自在に取り付けている。作業ローラ２３３は、枯芝を除去し、芝目を揃えて刈刃２２１に送り込むためのローラである。グルーミングカッタ、サッチングリール、ブラシリールの三種類を付け替えて作業ローラ２３３とすることができる。

刈刃２２１、一対のローラ（前ローラ２３１、後ローラ２３２）、及び作業ローラ２３３は、全て、芝刈りユニット２０１の進行方向と直交する水平軸周りに回転する。これらの回転する部材のうち、刈刃２２１及び作業ローラ２３３は、エンジン１１１から動力の伝達を受けて回転する。

基体１０１に対する芝刈りユニット２０１の連結を実現しているのは、連結構造３０１である。連結構造３０１は、ピッチング動作及びローリング動作ができるように、基体１０１に芝刈りユニット２０１を連結している。
連結構造３０１は、また、ユニット着脱部４０１を一部に備えている。ユニット着脱部４０１は、基体１０１から芝刈りユニット２０１をワンタッチで着脱自在とするための機構である。
以下、連結構造３０１及びユニット着脱部４０１について説明する。

≪連結構造≫
連結構造３０１について説明する。

図１ないし図４に示すように、基体１０１は、その前部にリフトアーム３１１を備えている。リフトアーム３１１は、基体１０１の両側部から前方に延び、基体１０１の前部を水平に取り囲むパイプ状部材である。より詳しくは、リフトアーム３１１は基体１０１に対して回転自在に連結されており、その連結位置から芝刈り機１１の前方に向けて上方に向かい、途中から水平に延びて基体１０１の前部を水平に取り囲んでいる（図２参照）。途中水平となる位置がリフトアーム３１１のニュートラルな初期位置である。リフトアーム３１１はこの初期位置から上方又は下方に回転自在なわけであるが、いずれの方向の回転にも弾性的な復帰力を伴い、必ず初期位置に復帰する。この場合の弾性的な復帰力は、一例として、基体１０１とリフトアーム３１１との間に掛け渡されたコイルスプリング（図示せず）によって生じさせることが可能である。
リフトアーム３１１は、基体１０１の前部に回りこんだ水平部分に、一対のリフトプレート３１２を固定している。これらのリフトプレート３１２は、共にアーチ形状をした同一形状で同一の大きさの板状部材で、リフトアーム３１１を挟み込むようにして配置されている。一対のリフトプレート３１２は、下方に垂れ下がった左右端に一対の支持スタッド３１３を固定し、最上位置の真中部分に押えスタッド３１４を固定している。これらの支持スタッド３１３及び押えスタッド３１４は、その軸方向を芝刈り機１１の前後方向に向けられた円柱形状の部材、つまりスタッドピンであり、外周面にローラ（図示せず）を回転自在に取り付け、前後端にフランジ３１３ａ、３１４ａを備えている。
もっとも、支持スタッド３１３及び押えスタッド３１４は棒状部材であればよく、必ずしもスタッドピンである必要はない。例えばボルトを支持スタッド３１３及び押えスタッド３１４として用いることも可能である。
以上の構造が、連結構造３０１のうち、基体１０１の側に設けられた部分である。

図１ないし図４に示すように、芝刈りユニット２０１は、円弧形状をした円弧部３２１を有する連結アーム３２２を備えている。連結アーム３２２は、中空の角柱部材であり、その両端にユニット着脱部４０１を介して一対のブラケット３４１（図５も参照のこと）を連結させている。これらのブラケット３４１は、一対のユニットフレーム２１３のそれぞれに連結固定され、芝刈りユニット２０１と固定的な一体関係をなす部材である。そこで、連結アーム３２２を基体１０１の側に連結すれば、基体１０１に芝刈りユニット２０１を連結することができる。
連結アーム３２２と連結する基体１０１の側の部材は、リフトプレート３１２の両端に固定した一対の支持スタッド３１３及び中央に固定した押えスタッド３１４である。連結アーム３２２の円弧部３２１を一対の支持スタッド３１３に載せて支持させることで、連結アーム３２２を基体１０１の側に連結することができる。この際、リフトプレート３１２に固定した押えスタッド３１４は、連結アーム３２２を上方に抜け止めし、支持スタッド３１３及び押えスタッド３１４のフランジ３１３ａ、３１４ａは、芝刈り機１１の前後方向に連結アーム３２２を抜け止めする。こうして、一対の支持スタッド３１３及び押えスタッド３１４は、円弧部３２１をスライド移動自在に支持して連結アーム３２２と連結する支持部として機能する。
以上の構造が、連結構造３０１のうち、芝刈りユニット２０１の側に設けられた部分である。

先に、連結構造３０１は、ピッチング動作及びローリング動作ができるように、基体１０１に芝刈りユニット２０１を連結していると述べた。芝刈りユニット２０１のピッチング動作を可能としているのは、基体１０１に対するリフトアーム３１１の回転連結構造である。芝刈りユニット２０１のローリング動作を可能としているのは、リフトプレート３１２による連結アーム３２２の支持構造である。

芝刈りユニット２０１のローリング動作について更に解説する。
本実施の形態において重要なことは、連結アーム３２２が備える円弧部３２１の形状、より詳しくは一対の支持スタッド３１３に支持される円弧部３２１の下面形状である。芝刈りユニット２０１は、一対の支持スタッド３１３に対して円弧部３２１がスライド移動することで、円弧部３２１の下面形状に沿う移動軌跡に沿って揺動する。この揺動が、芝刈りユニット２０１のローリング動作である。このような構造上、円弧部３２１の下面形状は、ローリングする際の芝刈りユニット２０１の回転中心ＲＡを決することになる。
この点、本実施の形態では図４（ａ）に示すように、円弧部３２１の下面の形状を、刈刃２２１の軸方向中央部分でこの刈刃２２１の軸心と直交する仮想水平線ＨＬを中心とする仮想円弧に沿わせて決定している。したがって芝刈りユニット２０１は、その仮想水平線ＨＬ周りに、つまりは仮想水平線ＨＬを回転中心ＲＡとしてローリングするように基体１０１に連結される（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。

以上、連結構造３０１について説明した。
本実施の形態の芝刈り機１１は、基体１０１と芝刈りユニット２０１とを連結する構造物として、連結構造３０１とは別に左右一対の連結リンク３５１も設けている。連結リンク３５１は、基体１０１の左右前方部分と芝刈りユニット２０１の左右後方部分とを繋ぐ平板状のリンク部材である。連結リンク３５１は、基体１０１と刈刃ユニット２０１とに遊びをもって回転自在に取り付けられ、基体１０１に対する刈刃ユニット２０１のピッチング動作及びローリング動作を阻害しないようにしている。

≪ユニット着脱部≫
次に、ユニット着脱部４０１について説明する。図１ないし図５に加えて、図６ないし図１３を参照されたい。

図６及び図７に示すように、連結アーム３２２の両端には、平板状をして水平に配置された一対の連結プレート３２３が設けられている。これらの連結プレート３２３のそれぞれには、二つのボルト孔３２４が形成されている。ユニット着脱部４０１は、これらのボルト孔３２４を利用して、連結プレート３２３に固定されている。

図８ないし図１０、図１１ないし図１３に示すように、ユニット着脱部４０１は、連結プレート３２３の上面から、二つのボルト孔３２４のそれぞれにデンデンボルト３２５をねじ込み、ナット３２６で固定している。デンデンボルト３２５は、先端部に螺子３２５ａが切られ、頭部に孔３２５ｂが開けられたボルトである。
ユニット着脱部４０１は、二つのデンデンボルト３２５の頭部にカム３２７を装着している。カム３２７は、二つのデンデンボルト３２５の頭部を四枚の板カム３２７ａで挟む形状に形成された部材で、これらのデンデンボルト３２５の頭部に形成した孔３２５ｂに挿入されるピン３２８に貫かれることで、二つのデンデンボルト３２５の頭部に回転自在に取り付けられている。つまり、デンデンボルト３２５がカム３２７を回転自在に支持する支柱となっているわけである。ピン３２８は、その一端側に形成されたピンヘッド３２８ａと別の一端側を留めるピン留め３２８ｂとによってカム３２７に抜け止めされている。
カム３２７は、ラバー３２９ａで覆われた操作レバー３２９を備えており、操作レバー３２９が垂直向きから水平向きになるまで、９０度回転させることができる（図１１〜図１３参照）。カム３２７が備える板カム３２７ａのリフト量、つまり従動節を変位させることができる量は、操作レバー３２９が垂直の向きのときに最小で、水平の向きのときに最大となるように定められている。

ユニット着脱部４０１は、連結プレート３２３とカム３２７との間に位置させて、二つのデンデンボルト３２５に、ガイドプレート３３０と押圧体３３１とを貫通させている。ガイドプレート３３０は、二つのデンデンボルト３２５が貫通する単一の部材であり、先端部分が上方に向けて屈曲している（図８、図１２（ａ）、（ｂ）参照）。押圧体３３１は、一つのデンデンボルト３２５につき一つずつ設けられており、いずれも、金属とゴムとの複合構造となっている。カム３２７が当接する部分が硬質部材の金属、ガイドプレート３３０に当接する部分が柔軟部材のゴムである。図１２（ａ）に示すように、ガイドプレート３３０と押圧体３３１とは、連結プレート３２３に設けたバネピン３３２（弾性部材）によって持ち上げられ、連結プレート３２３との間に隙間を開けている。バネピン３３２は、ユニット着脱部４０１を正面から見て、デンデンボルト３２５の影に隠れる位置に配置されている。

ユニットフレーム２１３に取り付けられた一対のブラケット３４１は、その上端を内側に向けて直角に屈曲させ、この部分を連結部３４２としている（図５、図８〜図１０、図１１〜図１３参照）。これらの連結部３４２は、連結アーム３２２とブラケット３４１とを連結させるために、ユニット着脱部４０１に装着するように設けた部分である。つまりユニット着脱部４０１において、連結部３４２を連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に差し込み、連結アーム３２２の端部に装着する。この際、二つのデンデンボルト３２５との干渉を防止し、尚且つ二つのデンデンボルト３２５によって位置決めを果たすために、連結部３４２には、装着溝３４３を二条形成している（図５、図１１（ａ）参照）。これらの装着溝３４３は、二つのデンデンボルト３２５の配列ピッチに合わせた間隔で形成されている。連結部３４２は、また、その直角に屈曲する部分の外側に固定した補強部材３４２ａによって補強されている。

基体１０１に芝刈りユニット２０１を装着する場合には、二つのデンデンボルト３２５を二条の装着溝３４３に嵌め込むようにして、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に連結部３４２を差し込む。差し込み方向は、芝刈り機１１の前方から後方に向けた方向である（図１１（ａ）及び図１２（ａ）中、連結部３４２の抜き差し方向を矢印で示す）。この状態で、垂直に起立した操作レバー３２９を水平に倒す（図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）参照）。すると、カム３２７が押圧体３３１を介してガイドプレート３３０を押圧するので、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に連結部３４２が挟まれた状態で固定され、基体１０１に対する芝刈りユニット２０１の装着が果たされる（図１〜図４、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、１３参照）。

基体１０１から芝刈りユニット２０１を取り外す場合には、ユニット着脱部４０１の操作レバー３２９を垂直に起こす（図８〜図１０、図１１（ａ）及び図１２（ａ）参照）。すると、連結プレート３２３からガイドプレート３３０が離反し、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間における連結部３４２の固定が解除される。この状態になれば、基体１０１から芝刈りユニット２０１を取り外すことができる。

以上説明したように、ユニット着脱部４０１は、基体と芝刈りユニットとの間の連結を断続する部材として、連結部３４２と、連結部３４２を挟む一対の挟持部としての連結プレート３２３及びガイドプレート３３０とを、芝刈り機１１の進行方向と平行な方向に抜き差し自在に備えている。そして、操作レバー３２９によって手動操作可能なカム３２７を用いて一対の挟持部となる連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間の離間距離を変動させ、これによって連結プレート３２３とガイドプレート３３０とによる連結部３４２の挟持とその解除とを制御するわけである。この際、カム３２７が原動節となり、ガイドプレート３３０が従動節となる。

もっとも前述したとおり、刈刃ユニット２０１が備える刈刃２２１及び作業ローラ２３３はエンジン１１１から動力の伝達を受けて回転するので、エンジン１１１と刈刃２２１及び作業ローラ２３３との間には動力伝達系統が介在している。このため、基体１０１に対して芝刈りユニット２０１を着脱するには、動力伝達系統の結合分離も必要となる。そのために本実施の形態が採用しているのは、基体１０１の側に設けた駆動側の動力伝達軸ＤＳ１と刈刃ユニット２０１の側に設けた従動側の動力伝達軸ＤＳ２とをカプリングＣＰで着脱自在に結合する構造である。駆動側の動力伝達軸ＤＳ１はエンジン１１１から動力伝達されて回転する軸であり、従動側の動力伝達軸ＤＳ２は駆動側の動力伝達軸ＤＳ１と同軸上に配置されて刈刃２２１及び作業ローラ２３３に対して回転を伝達可能な軸である。カプリングＣＰは、例えばゴムなどの柔軟性を有する部材によって形成され、駆動側の動力伝達軸ＤＳ１に対して従動側の動力伝達軸ＤＳ２が傾斜した場合にも結合状態を維持して動力伝達を行なうことができる構造となっている。これにより、芝刈りユニット２０１がローリングした場合も、エンジン１１１の動力を支障なく刈刃２２１及び作業ローラ２３３に伝達できるようにしている。

≪作用効果≫
（１）基本的な作用効果
このような構成において、エンジン手元スイッチ１３７をオンにしてエンジン１１１を始動させ、主クラッチレバー１３８を切り替えてエンジン１１１の動力を駆動ローラ１２１に伝達すると、芝刈り機１１は自走する。このとき操作者は、ハンドル１３１のグリップ１３３を握って左右の力加減を調節することで、芝刈り機１１の進行方向を制御することができる。操作者はまた、スロットルレバー１３５の開度によって速度調節をすることができ、ブレーキレバー１３６を操作することでブレーキをかけることもできる。
芝刈り機１１の走行時、刈刃クラッチレバー１３９を切り替えてエンジン１１１の動力を刈刃２２１及び作業ローラ２３３に伝達するようにすれば、刈刃２２１及び作業ローラ２３３を回転させることができる。作業ローラ２３３は、回転することで枯芝を除去し、芝目を揃えて刈刃２２１に送り込む。刈刃２２１は、回転することで下刃２２２と噛み合って芝を刈る。こうして、芝刈り機１１による芝刈り作業を行なうことができる。

（２）芝の刈高と刈刃のラッピング
芝刈り作業に際しては、前ローラ２３１の高さを調節することで、地表面ＧＲと刈刃２２１との間の隙間寸法を適宜設定することができる。この隙間寸法によって、刈刃２２１と下刃２２２とによる芝の刈高が決まる。芝の刈高は、ゴルフ場のグリーンにおいては一般的に２．０〜５．０ｍｍ程度である。刈高が低ければボールが転がりやすいいわゆる速いグリーンとなり、反対に刈高が高ければボールが転がりにくいいわゆる遅いグリーンとなる。
ゴルフではグリーンの速さがパッティングの面白さや競技性に大きく影響する。グリーンの速さは、必ずしも芝の刈高のみによって決定されるわけではないが、芝の刈高はグリーンの速さを決定付ける大きな要素となる。このためゴルフ場においては、芝の刈高の設定が極めて重要である。その一方で芝は毎日伸びる。だからこそグリーンを毎日芝刈りしメンテナンスしなければならならない。高速グリーンでは日に二回芝刈りをすることも珍しくない。そのぶん刈刃２２１は磨耗が激しく鈍りやすいので、切れ味を確保するためのラッピング作業が不可欠である。
ところが、ラッピング作業を行なうと刈刃２２１はその直径を徐々に縮めてゆき、最終的には使用限度まで直径が小さくなる。このような刈刃２２１の直径変動は、下刃２２２との接触圧の変動を引き起こし、芝の切れ味を損なう。
そこで、刈刃２２１の直径が小さくなるのに合わせて、刈刃２２１に対する下刃２２２の接触圧を調節することが必要となる。これによって、刈刃２２１に対する下刃２２２の接触圧を理想状態にして芝の切れ味を維持することができる。

（３）芝土のかじり
次いで、刈刃２２１による芝土のかじり防止について説明する。

（ａ）基本的な作用効果
芝刈りユニット２０１は、ピッチング動作及びローリング動作が可能なように、連結構造３０１を介して基体１０１に連結されている。そこで、芝刈り機１１の走行時、芝刈りユニット２０１は、地表面ＧＲ（図１４参照）の起伏に応じてピッチングしローリングする。
上述したとおり、従来の芝刈り機では、刈刃ユニット２０１のローリングに伴う刈刃２２１による芝土のかじりの問題が生じている。本実施の形態の芝刈り機１１は、このような芝土のかじり現象を確実に防止することができる。以下、その理由を説明する。
図４及び図１４に示すように、芝刈りユニット２０１は、刈刃２２１の軸方向中央部分でこの刈刃２２１の軸心と直交する仮想水平線ＨＬ周りに、つまり仮想水平線ＨＬを回転中心ＲＡとしてローリングする。このため、地表面ＧＲが右肩上がりに傾斜していても（図１４（ｂ）参照）、あるいは左肩上がりに傾斜していても（図１４（ｃ）参照）、芝刈りユニット２０１が備える一対のローラ（前ローラ２３１、後ローラ２３２）が左右アンバランスに地表面ＧＲに食い込んでしまうような現象が発生しない。芝刈りユニット２０１は、ローリングするに際して、傾斜する地表面ＧＲの上方側又は下方側に移動しないからである。
しかも、このような芝刈りユニット２０１の所作は、ラッピングにより刈刃２２１の直径が小さくなったとしても殆ど変わることがない。芝刈り機１１の初期状態において、芝刈りユニット２０１の回転中心ＲＡが刈刃２２１の軸心と直交する仮想水平線ＨＬ上に位置することから、刈刃２２１の直径が小さくなった分だけ回転中心ＲＡの位置が下方に下がったとしても、芝刈りユニット２０１の回転中心ＲＡは必ず刈刃２２１を外れない範囲に留まるからである。
その結果、本実施の形態の芝刈り機１１によれば、地表面ＧＲの起伏に応じて芝刈りユニット２０１がローリングしたとしても、地表面ＧＲと刈刃２２１との間の隙間を刈刃２２１のどの位置においても設定値に維持することができる。したがって、芝刈りユニット２０１のローリングに伴う芝土のかじりＳの発生を確実に防止することができる。
（２）芝刈りユニットの回転中心を規定する構造
本実施の形態では、連結構造３０１が芝刈りユニット２０１の回転中心を規定している。連結構造３０１は、連結アーム３２２と支持部（支持スタッド３１３、押えスタッド３１４）とを備えている。連結アーム３２２は、芝刈りユニット２０１の側に設けられ、仮想水平線ＨＬを中心とする仮想円弧に沿う形状の円弧部３２１を備えている。支持部（支持スタッド３１３、押えスタッド３１４）は、基体１０１の側に設けられ、円弧部３２１をスライド移動自在に支持して連結アーム３２２と連結する。このような構造を採用することで、芝刈りユニット２０１の回転中心を所望の位置に容易に規定することができる。
本実施の形態では、円弧部３２１は、その上下面が共に仮想水平線ＨＬを中心とする仮想円弧に沿う形状を備え、円弧部３２１の下面を一対の支持スタッド３１３で支持し、円弧部３２１の上面を押えスタッド３１４で押えるようにしている。また、一対の支持スタッド３１３と押えスタッド３１４とに、円弧部３２１を水平方向に抜け止めするフランジ３１３ａ、３１４ａを設けている。これにより、芝刈りユニット２０１の回転中心を規定する構造の簡略化を図ることができる。

（４）芝刈りユニットの着脱
次いで、芝刈りユニット２０１の着脱について説明する。

（ａ）基本的な作用効果
本実施の形態によれば、ユニット着脱部４０１を設けたために、芝刈り機１１のメンテナンスに際して、基体１０１から芝刈りユニット２０１を取り外すことができる。メンテナンスが終われば、基体１０１に芝刈りユニット２０１を再び連結する。このような基体１０１と芝刈りユニット２０１との間の連結及び連結解除は、操作レバー３２９によってワンタッチで実現可能であり、その際の作業性も良好である。
つまり、ユニット着脱部４０１においては、操作レバー３２９によって手動操作可能なカム３２７で一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）の離間距離を変動させ、当該一対の挟持部による連結部３４２の挟持とその解除とを制御することができる。前述したとおり、操作レバー３２９を水平に倒すと連結部３４２を挟持した状態（図１１（ｂ）、図１２（ｂ）及び図１３参照）、操作レバー３２９を垂直に起こすと連結部３４２の挟持を解除した状態になる（図８〜図１０、図１１（ａ）及び図１２（ａ）参照）。連結部３４２の挟持を解除した状態にすれば、連結部３４２の抜き差しが可能となるため、基体１０１から芝刈りユニット２０１を取り外すことができる。このように、操作レバー３２９の回転操作によって、基体１０１と芝刈りユニット２０１との間の連結及び連結解除をワンタッチで行なうことができるわけである。
しかも、一対の挟持部である連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間への連結部３４２の抜き差しは、その方向が水平方向（芝刈り機１１の進行方向と平行な方向）となる。この方向は、基体１０１に対する芝刈りユニット２０１の移動方向と一致した方向である。このため、その作業性が良好である。
したがって、本実施の形態によれば、基体１０１に対して芝刈りユニット２０１を容易に着脱することができ、芝刈りユニット２０１のメンテナンスの容易化を図ることができる。

（ｂ）一対の挟持部と連結部との配置
本実施の形態では、基体１０１の側に一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）とカム３２７とを設け、芝刈りユニット２０１の側に連結部３４２を設けている。つまり、芝刈りユニット２０１の着脱作業に際して、芝刈りユニット２０１と共に抜き差しする側を連結部３４２としているわけである。これにより、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間の隙間を視認しながら連結部３４２の抜き差し作業を遂行することができ、その作業性を良好にすることができる。
本実施の形態では、また、一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）が垂直方向から連結部３４２を挟むように配置されている。これにより、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に連結部３４２を差し込むに際して、芝刈り機１１の進行方向と直交する水平方向への基体１０１と芝刈りユニット２０１との間の位置ずれの許容度が大きくなり、その作業性を良好にすることができる。
以上説明した一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）と連結部３４２との配置は、より詳細には次の構成によって実現されている。
・一対の挟持部の一方を、基体１０１の側に設けられて水平に配置された連結プレート３２３とした点
・一対の挟持部の別の一方を、連結プレート３２３に垂直方向に近接離反自在に取り付けられたガイドプレート３３０とした点
・カム３２７の原動節を、芝刈り機１１の進行方向と直交する水平軸周りに回転することでガイドプレートを変位させる板カム３２７ａとした点
・連結部３４２を、芝刈りユニット２０１の側に設けた点

（ｃ）板カム
本実施の形態では、連結プレート３２３に固定されてガイドプレート３３０を貫通するデンデンボルト３２５（支柱）に板カム３２７ａを回転自在に取り付けている。これにより、板カム３２７ａを支持する構造の簡略化や小型化を図ることができる。
本実施の形態では、また、芝刈り機１１の進行方向と直交する水平線上にデンデンボルト３２５（支柱）を複数個設け、これらのデンデンボルト３２５をガイドプレート３３０に貫通させ、板カム３２７ａをデンデンボルト３２５毎に設けて一体化した。これにより、ガイドプレート３３０に対するカム３２７の押圧点を複数個所にすることができ、一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）による連結部３４２の挟持状態をより一層安定化させることができる。

（ｄ）装着溝
本実施の形態では、デンデンボルト３２５（支柱）と嵌り合う装着溝３４３を連結部３４２に設けている。これにより、芝刈り機１１の進行方向と直交する水平方向への基体１０１と芝刈りユニット２０１との間の位置合わせが容易になり、その作業性を良好にすることができる。

（ｅ）押圧体
本実施の形態では、板カム３２７ａとガイドプレート３３０との間に、デンデンボルト３２５（支柱）に貫通させて押圧体３３１を設けている。押圧体３３１は、板カム３２７ａに接する硬質部材と、ガイドプレート３３０に接する柔軟部材とを接合させた構造としている。これにより、操作レバー３２９を水平に倒して一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）に連結部３４２を挟持させる際の操作力が軽くなり、その作業性を良好にすることができる。

（ｆ）バネピン（弾性部材）とガイドプレート３３０の屈曲
本実施の形態では、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に弾性部材であるバネピン３３２を介在させている。これにより、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に隙間が作られ、これらの連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に連結部３４２を差し込むに際して、その作業性を良好にすることができる。
本実施の形態では、また、ガイドプレート３３０は、連結部３４２の差し込みを受け入れる側の端部を連結プレート３２３から離反する方向に屈曲させている。これによっても、連結プレート３２３とガイドプレート３３０との間に連結部３４２を差し込むに際して、その作業性を良好にすることができる。

（ｇ）一組のユニット着脱部
本実施の形態では、ユニット着脱部４０１を芝刈りユニット２０１の左右に一組ずつ設けている。これにより、基体１０１と芝刈りユニット２０１との間の連結状態を安定化させることができる。

≪変形例≫
以上、実施の一形態について説明した。本実施の形態のリール式の芝刈り機１１を実際に実施するに際しては、各種の変形及び変更が可能であることは云うまでもない。

（１）連結構造の変形例
本実施の形態において連結構造３０１は、刈刃２２１の軸方向中央部分でこの刈刃２２１の軸心と直交する仮想水平線ＨＬを回転中心ＲＡとして、この回転中心ＲＡ周りにローリングするように芝刈りユニット２０１を基体１０１に連結させる構造ものとして紹介した。これに対して、芝刈りユニット２０１の回転中心ＲＡは、必ずしもこの位置に厳密に位置決めされている必要はない。
芝刈りユニット２０１は、刈刃２２１の軸心と直交する仮想水平線ＨＬよりもやや上下にずれた位置を回転中心ＲＡとして回転するよう、基体１０１に連結されていても良い。
あるいは、芝刈りユニット２０１は、仮想水平線ＨＬに対してやや角度が傾斜する仮想線を回転中心ＲＡとして回転するよう、基体１０１に連結されていても良い。
要は、ラッピングにより使用限度まで直径を縮めた刈刃２２１を含む垂直投影面内であって刈刃２２１の軸方向中央に位置する仮想中心点を回転中心としてローリングするように、芝刈りユニット２０１を基体１０１に連結させる構造であればよい。
連結構造３０１については、その他、各種の変形及び変更が可能である。

（２）ユニット着脱部の変形例
本実施の形態においてユニット着脱部４０１は、基体１０１の側に一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）とカム３２７とを設け、芝刈りユニット２０１の側に連結部３４２を設けた構造ものとして紹介した。これに対して、芝刈りユニットの側に一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）とカム３２７とを設け、基体１０１の側に連結部３４２を設けてもよい。
また、一対の挟持部（連結プレート３２３とガイドプレート３３０）は、垂直方向以外、例えば垂直方向に対して傾斜した方向や水平方向から連結部３４２を挟むように配置されていてもよい。
ユニット着脱部４０１については、その他、各種の変形及び変更が可能である。

（３）その他
本実施の形態では、連結リンク３５１を設けた態様を紹介したが、実施に際しては、連結リンク３５１を設けないようにすることも可能である。この場合には、基体１０１に対する芝刈りユニット２０１の着脱作業を、より一層簡単にすることができる。
その他、あらゆる部分において各種の変形及び変更が可能である。

本発明のリール芝刈り機は、ゴルフ場のグリーンの芝を刈る用途のみならず、ティーグランド、フェアウェイ、セミラフ、ラフ、グリーン周りのカラーなどの芝を刈る用途にも用いることができる。その他、ゴルフ場での芝刈りのみならず、庭園や広場などに植えられている芝を刈る用途など、広範な用途に利用することができる。

１１１ エンジン
１０１ 基体
１２１ 駆動ローラ（走行輪）
２０１ 芝刈りユニット
２２１ 刈刃
２２２ 下刃
２３１ 前ローラ（一対のローラ）
２３２ 後ローラ（一対のローラ）
３０１ 連結構造
３１３ 支持スタッド（支持部、スタッドピン）
３１４ 押えスタッド（支持部、スタッドピン）
３２１ 円弧部
３１３ａ フランジ
３１４ａ フランジ
ＨＬ 仮想水平線

Claims (7)

1. エンジンに駆動されて回転する走行輪によって進行方向が定められた基体と、
   前記基体に連結されて前記進行方向前方側に位置付けられる芝刈りユニットと、
   前記芝刈りユニットに前記進行方向と直交する水平軸周りに回転自在に設けられ、当該進行方向前後の位置で前記芝刈りユニットを支持する一対のローラと、
   前記芝刈りユニットに前記一対のローラの間の位置で前記進行方向と直交する水平軸周りに回転自在に設けられ、前記エンジンに駆動されて回転する螺旋状の刈刃と、
   前記芝刈りユニットに設けられ、回転する前記刈刃に接触して当該刈刃と共に芝を刈る下刃と、
   使用限度まで直径を縮めた前記刈刃を含む垂直投影面内であって前記刈刃の軸方向中央に位置する仮想中心点を回転中心としてローリングするように前記芝刈りユニットを前記基体に連結させる連結構造と、
   を備え、
   前記連結構造は、
   前記芝刈りユニットの側に設けられ、前記仮想中心点を通る前記進行方向と平行な仮想水平線を中心とする仮想円弧に沿う形状の円弧部を備える連結アームと、
   前記基体の側に設けられ、前記円弧部をスライド移動自在に支持して前記連結アームと連結する支持部と、
   を備える、
   ことを特徴とするリール式芝刈り機。
2. 前記円弧部は、その上下面が共に前記仮想円弧に沿う形状を備え、
   前記支持部は、前記円弧部の下面を支持する一対の棒状部材と上面を押える棒状部材とを備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリール式芝刈り機。
3. 前記棒状部材は、前記円弧部を水平方向に抜け止めするフランジを備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載のリール式芝刈り機。
4. 前記棒状部材はボルトである、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のリール式芝刈り機。
5. 前記棒状部材はスタッドピンである、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のリール式芝刈り機。
6. 前記棒状部材は、前記円弧部に接触する部分にローラを回転自在に取り付けている、
   ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一に記載のリール式芝刈り機。
7. 前記仮想中心点は、前記刈刃の軸上に位置する、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のリール式芝刈り機。

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