JP6173536B1

JP6173536B1 - 草刈機用車輪

Info

Publication number: JP6173536B1
Application number: JP2016141250A
Authority: JP
Inventors: 生喜北野; 士坂本; 研人白崎
Original assignee: 大鉄工業株式会社; 東進産業株式会社
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2036-07-19
Also published as: JP2018011517A

Abstract

【課題】草木の密集箇所へ進入するための走行能力、及び、急傾斜への登坂能力を向上できる草刈機用車輪を提供する。【解決手段】複数枚が互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された円環状ホイール板３を備え、ホイール板３の外周縁部３Ａに多数の凸部４と凹部５が交互に形成され、かつ、ホイール板３を軸心方向に連結する複数枚の横板６が設けられ、さらに、各横板６の外端縁に凹凸歯８が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、草刈機用車輪に関する。

従来より、遠隔操作によって走行させることが可能な自力推進式の草刈機が使用されている。例えば、このような草刈機の中には、垂直軸を中心として３６０°の角度範囲にわたって旋回可能な車輪を有するものがあった（特許文献１参照）。

特表２００５−５３５３２０号公報

しかし、特許文献１に記載された草刈機の車輪は、外周にゴム製タイヤを被せたものである為、地面へのグリップ力が低いという問題があった。即ち、急勾配の斜面では、車輪のグリップ力不足によって草刈機がスリップを起こして、斜面を滑り落ちて草刈作業が効率よく行えなかった。また、背丈の高い草木が密集して生えている所に進入する際、草木の抵抗力が大きく、車輪が空転して走行不能となることがあった。

そこで、本発明は、草木の密集箇所へ進入するための走行能力、及び、急傾斜への登坂能力を向上できる草刈機用車輪を提供することを目的とする。

本発明に係る草刈機用車輪は、互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された４枚以上の円環状ホイール板と、４枚以上の上記ホイール板を軸心方向に連結する複数枚の横板と、を備え、上記ホイール板は、外周縁部に多数の凸部と凹部が交互に形成され、上記横板は、外端縁に複数の凸部と凹部を交互に有する凹凸歯が形成され、上記ホイール板及び上記横板の一方又は両方に、ラジアル方向のスリット状切欠部が形成され、上記ホイール板と上記横板とが上記切欠部にて嵌入状に組み付けられて、４枚以上の上記ホイール板と複数枚の上記横板をもって、ラジアル方向から見て格子状として多数の窓部を有する円筒型外輪体が構成され、さらに、上記横板の凸部の頂点は、上記円筒型外輪体の軸心から見て、上記ホイール板の凸部の頂点とラジアル方向同位置、又は、上記ホイール板の凸部の頂点よりラジアル外方位置、に配設されているものである。

本発明の草刈機用車輪によれば、地面に確実に食い込んで地面に対する強いグリップ力を発揮して、急傾斜でも草刈機が滑落するのを防止でき、しかも、急傾斜への登坂能力も大きい。車輪重量が増大し、草木密集箇所での空転を防止できる。特に、鉄道の軌道沿いの急勾配の斜面（法面）の草刈作業に於て、（自力推進式の）草刈機の使用が可能となり、作業者が軌道に接近する必要はなく、安全に、かつ、効率よく行うことができる。耐久性が向上し、長期間使用できる。

本発明の実施の一形態を示した斜視図である。本発明に係る草刈機用車輪の側面図であり、（Ａ）は全体の側面図であり、（Ｂ）はホイール板の要部拡大側面図である。本発明に係る草刈機用車輪の平面図である。図２のＡ−Ｏ−Ａ断面図である。使用状態を示す説明図である。参考例を示す側面図である。参考例を示す平面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１には、自力推進式の草刈機５０を例示している。この草刈機５０は、４個の車輪Ｚを有している。
図２〜図４に示すように、本発明の草刈機用車輪Ｚは、全体が鉄鋼等の金属から成り、複数枚が互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された円環状ホイール板３を備え、複数枚のホイール板３を軸心方向に連結する複数枚の横板６が設けられている。

図２（Ｂ）に示すように、ホイール板３は、外周縁部３Ａに、多数の凸部４と凹部５が交互に形成され、各凹部５の底には、横板６を嵌込可能なラジアル内方向きのスリット状切欠部９が形成されている。凸部４は、三角山型に図示されているが、台形型、あるいは、鋲（スパイク）型としても良く、その他自由に変更できる。ホイール板３の内周縁部３Ｂには、複数箇所に小突片１５が設けられている。図例では、ホイール板３は、４枚が等間隔で平行状に配置されている。なお、ホイール板３の枚数は４枚に限定されず増やしても良い。

図３と図４に示すように、横板６は、外端縁６Ａに凹凸歯８が形成されている。
凹凸歯８は、複数の凸部８Ａと凹部８Ｂを交互に有し、凸部８Ａの高さ寸法が、ホイール板３の凸部４と同じ高さか、あるいは、凸部４より少し高くラジアル外方へ突出するように設定されている。凹凸歯８は、ホイール板３，３の隙間の数（ホイール板３の枚数より１つ小さい数）に対応して、３個の凸部８Ａを有し、隣り合うホイール板３，３の軸心方向中間位置に凸部８Ａの頂点が配設されている。
横板６の左右両端部１２，１２は、折曲状に形成されている。横板６の内端部がホイール板３の凹部５に形成された切欠部９に嵌着された状態で、横板６の左右両端部１２，１２が、４枚の内の左右方向外側に配設されたホイール板３，３にボルト・ナットによって固着されている。即ち、横板６は、ホイール板３の凹部５に強固に保持されて、ガタつきが少ない。なお、横板６の左右両端部１２，１２、及び、所望により横板６の中間部を、ホイール板３の側面に溶接等によって固着しても良い。
さらに追加説明すれば、図３に示すように、複数のホイール板３と複数の横板６をもって、ラジアル方向から見ると格子状として多数の矩形状窓部Ｗを有する円筒型外輪体２０を構成している。

図２と図４に示すように、車輪Ｚは、駆動軸を枢結するための孔部７Ａが中央に設けられた回転力伝達用の円盤部材７を有している。
円盤部材７は、４枚の内の内側の２枚のホイール板３，３の間に配設され、４枚のホイール板３の小突片１５に軸心方向に貫通するボルト１６によって一体に固着されている。孔部７Ａの周囲には、廻り止め用ボルトを挿入するための貫通孔１７が３箇所に貫設されている。駆動軸からの回転力を円盤部材７にてホイール板３に伝達する。この構成により、４枚のホイール板３を、全て同一の円環形状に形成でき、製造が容易となる利点がある。追加説明すると、駆動軸に固着される１枚の円盤部材７の外周縁に、前述の円筒型外輪体２０が固着されている。
なお、車輪Ｚの１個当たりの重量は、８．５ｋｇ〜１０．０ｋｇに設定されている。車輪Ｚの重量が、下限値未満であると、草木密集箇所で空転してしまう虞れがあり、また、上限を超えると、重量が過大となり草刈機５０の走行能力と登坂能力が低下する。

ここで、図１に示す草刈機５０について説明を加える。
図１と図５に示すように、草刈機５０は、４輪駆動で、４個の車輪Ｚを駆動するエンジンを備え、かつ、刈り刃回転用の電気モータとを、備え、さらに、電気モータによって回転駆動される刈り刃３０（図５参照）を、車体下部に有している。４個の車輪Ｚは、夫々独立に垂直軸Ｖ₀を中心として旋回可能とし、草刈機５０は、車輪Ｚの向き、及び、車輪Ｚの回転、刈り刃３０の回転数をコントロール（制御）する制御手段を備え、図示省略の遠隔操作手段によって、前後左右に走行可能とし、刈り刃３０の回転を操作できるように構成されている。

上述した本発明の草刈機用車輪の使用方法（作用）について説明する。
図５に示すように、草刈機５０は、急勾配の斜面に於ても、車輪Ｚに設けた複数枚の横板６の凹凸歯８、及び、ホイール板３の外周縁部３Ａの多数の凸部４が、地面に食い込んで、滑りや空回りを生じることなく走行する。車輪Ｚのグリップ力によって、草刈機５０は、傾斜角度θが最大４５°の急斜面を登坂することができる。なお、車輪Ｚは、横板６の凹凸歯８及びホイール板３の凸部４にて、回転方向の滑りを抑制すると共に、アキシャル方向の滑り（横滑り）を低減する。このように、車輪Ｚの地面に対するグリップ力が大幅に向上しており、急勾配の斜面に於ても、草刈機５０をスリップさせずに走行させて、滑り落ちるのを防止する。また、車輪Ｚのグリップ力は、悪路に於ても効果を発揮し、特に、地面がぬかるんでいる場合や雪上であってもスリップを防止できる利点がある。即ち、前記窓部Ｗに柔らかい土や雪が侵入してスリップしにくい。

草刈機５０は、草木４０の生い茂った斜面を走行しつつ、車体下部で刈り刃３０を回転させて、草木４０を刈り払う。草刈機５０は、車輪Ｚの重量が（従来のゴム製タイヤに比べて）増大している為、草木４０が密集した箇所でも、車輪Ｚが空転を起こさずに確実に突き進むことができる。即ち、円筒型外輪体２０は、ラジアル方向から見て矩形状の多数の窓部Ｗを有し、この窓部Ｗに土、泥、草が侵入して、（逆に言えば、多数の凸部４・凹凸歯８を有する外輪体２０は、地面に十分に食い込み、）大きい車輪グリップ力を発揮し、急勾配への登坂能力を備える。しかも、ラジアル方向から見て格子状にホイール板３と横板６が組み立てられているので、図５に示す如く勾配面（法面）を登坂する以外に、勾配面と平行に走行したり、あるいは、勾配面を斜めに走行する状況でも、十分大きい車輪グリップ力を発揮して、滑り落ちるような事故を確実に防止できる。
図５に示すような鉄道の軌道沿いの急勾配の斜面（法面）では、人が軌道に接近して草刈作業を行うのが危険である為、草刈機５０を遠隔操作して走行させつつ草刈作業を行うことで、安全性を確保できる。また、急勾配の斜面を作業員が昇り降りして草刈作業を行うのは負担が大きいが、急斜面での草刈機５０の走行が可能となったことで、作業員の負担を軽減し、かつ、省力化を図り得て、草刈作業を効率よく行うことができる。

次に、参考例について説明する。
図６と図７に示すように、車輪Ｚは、複数枚が互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された円環状ホイール板３を備え、ホイール板３を軸心方向に連結する複数枚の横板６が固着され、各横板６の外端縁６Ａに、ラジアル外方へ突出状の凹凸歯８が形成されている。
図２と図３に示す車輪Ｚには、ホイール板３の外周縁部３Ａに多数の凸部４と凹部５が形成されていたが、図６と図７に示す車輪Ｚに於ては、ホイール板３の外周縁部３Ａが円弧状に形成され、凹凸が省略されている。
草刈機５０が急勾配の斜面を走行する際、車輪Ｚの横板６の凹凸歯８が深く地面に食い込んで、滑りや空回りを防止する。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、図２（Ｂ）に示した切欠部９を、ホイール板３の凸部４や、凹部５と凸部４の中間傾斜辺に形成して、横板６を、その凸部４や中間傾斜辺に固着するも好ましい場合がある。また、図３，図７では、横板６をボルト２１にて、着脱交換自在として、ホイール板３に固着した構造であるが、これを、溶接にて、横板６とホイール板３とを一体化する構造としても、自由である。また、図２（Ｂ）に示した切欠部９を、横板６側にも設けて、切欠部を相互に噛合させて剛性と強度を向上させるも望ましい。あるいは、切欠部９を横板６にのみ設けても自由である。

以上のように、本発明に係る草刈機用車輪は、複数枚が互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された円環状ホイール板３を備え、該ホイール板３の外周縁部３Ａに多数の凸部４と凹部５が交互に形成され、かつ、上記ホイール板３を軸心方向に連結する複数枚の横板６が設けられ、さらに、各該横板６の外端縁６Ａに凹凸歯８が形成されているので、地面に確実に食い込んで地面に対する強いグリップ力を発揮して、急傾斜でも草刈機５０が滑落するのを防止でき、しかも、急傾斜への登坂能力も大きい。車輪重量が増大し、草木密集箇所での空転を防止できる。特に、鉄道の軌道沿いの急勾配の斜面（法面）の草刈作業に於て、草刈機５０の使用が可能となり、作業者が軌道に接近する必要はなく、安全に、かつ、効率よく行うことができる。耐久性が向上し、長期間使用できる。

また、複数枚が互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された円環状ホイール板３を備え、該ホイール板３を軸心方向に連結する複数枚の横板６が設けられ、各該横板６の外端縁６Ａに、ラジアル外方へ突出状の凹凸歯８が形成されているので、地面に確実に食い込んで地面に対する強いグリップ力を発揮して、急傾斜でも草刈機５０が滑落するのを防止でき、しかも、急傾斜への登坂能力も大きい。車輪重量が増大し、草木密集箇所での空転を防止できる。特に、鉄道の軌道沿いの急勾配の斜面（法面）の草刈作業に於て、草刈機５０の使用が可能となり、作業者が軌道に接近する必要はなく、安全に、かつ、効率よく行うことができる。耐久性が向上し、長期間使用できる。

また、複数枚の上記円環状ホイール板３と複数枚の上記横板６をもって、ラジアル方向から見て格子状として多数の窓部Ｗを有する円筒型外輪体２０が構成され、駆動軸に固着される回転力伝達用の円盤部材７の外周縁に、上記外輪体２０を固着したので、窓部Ｗに土、泥、草等が侵入して、車輪グリップ力を向上でき、逆に言えば、円筒型外輪体２０が地面に深く食い込み易く、車輪グリップ力を向上でき、急傾斜（急勾配）に於ける登坂能力・走行能力を十分に発揮し、特に、列車の軌道に沿った線路際の急勾配の法面での草刈（除草）作業を、安全に、かつ、能率的に行い得る。

３ホイール板
３Ａ外周縁部
４凸部
５凹部
６横板
６Ａ外端縁
７円盤部材
８凹凸歯
８Ａ凸部
８Ｂ凹部
２０外輪体
Ｗ窓部

Claims

互いに隙間を空けて同一軸心状に配設された４枚以上の円環状ホイール板（３）と、４枚以上の上記ホイール板（３）を軸心方向に連結する複数枚の横板（６）と、を備え、
上記ホイール板（３）は、外周縁部（３Ａ）に多数の凸部（４）と凹部（５）が交互に形成され、
上記横板（６）は、外端縁（６Ａ）に複数の凸部（８Ａ）と凹部（８Ｂ）を交互に有する凹凸歯（８）が形成され、
上記ホイール板（３）及び上記横板（６）の一方又は両方に、ラジアル方向のスリット状切欠部（９）が形成され、
上記ホイール板（３）と上記横板（６）とが上記切欠部（９）にて嵌入状に組み付けられて、４枚以上の上記ホイール板（３）と複数枚の上記横板（６）をもって、ラジアル方向から見て格子状として多数の窓部（Ｗ）を有する円筒型外輪体（２０）が構成され、
さらに、上記横板（６）の凸部（８Ａ）の頂点は、上記円筒型外輪体（２０）の軸心から見て、上記ホイール板（３）の凸部（４）の頂点とラジアル方向同位置、又は、上記ホイール板（３）の凸部（４）の頂点よりラジアル外方位置、に配設されていることを特徴とする草刈機用車輪。