JP6854720B2 - 草刈り機 - Google Patents

Description

本発明は、作業者が搭乗しない自律走行型や遠隔操作型の草刈り機、歩行型の草刈り機に関する。

前述のような草刈り機として、特許文献１に開示されているように、自律走行型や遠隔操作型の草刈り機があり、特許文献２に開示されているように、刈刃を収容する刈刃ハウジングから、長い操縦ハンドルが延出された歩行型の草刈り機がある。

特開２０１５−１６７５３９号公報 特開２０１３−１２５１号公報

草刈り機において、例えば刈刃の交換や研磨、他の部品の交換、刈刃ハウジングの内部の清掃等のメンテナンス作業を行う場合、例えば、草刈り機の全体を持ち上げ、刈刃ハウジングの下側を大きく開放して、メンテナンス作業を行う必要がある。

時間を要する大掛かりなメンテナンス作業や、容易に行える簡単なメンテナンス作業等のように、各種のメンテナンス作業が存在する状態において、特許文献１，２の草刈り機では、全てのメンテナンス作業を、前述のように草刈り機の全体を持ち上げて行う必要があるので、作業性の面で改善の余地がある。
本発明は、草刈り機において、メンテナンス作業の作業性を向上させることを目的としている。

本発明の草刈り機は、
上側部、右及び左の横側部を有する刈刃ハウジングと、
前記刈刃ハウジングの前後方向の一方側に設けられた右及び左の車輪と、前記刈刃ハウジングの前後方向の他方側に設けられた右及び左の車輪と、
前記刈刃ハウジングに収容されて、回転駆動される刈刃とが備えられて、
前記横側部に開口部が設けられ、前記開口部を閉じ状態及び開き状態に切換自在な蓋部が設けられており、
前記車輪及び前記刈刃に動力を伝達する原動部が、前記刈刃ハウジングの左右中央から右又は左の一方側に変位して配置され、
前記原動部とは反対側の前記横側部に、前記開口部が設けられている。

本発明によると、刈刃ハウジングの横側部の開口部を開き状態とすることにより、刈刃や刈刃ハウジングの内部のメンテナンス作業を行うことができる。
この場合、容易に行える簡単なメンテナンス作業では、前述のように、刈刃ハウジングの横側部の開口部を開き状態として、メンテナンス作業を行えばよく、草刈り機の全体を持ち上げて、メンテナンス作業を行う必要はない。
時間を要する大掛かりなメンテナンス作業の場合には、草刈り機の全体を持ち上げて、メンテナンス作業を行えばよい。

本発明によると、容易に行える簡単なメンテナンス作業では、草刈り機の全体を持ち上げなくても、メンテナンス作業を行うことができるようにすることにより、全てのメンテナンス作業において、草刈り機の全体を持ち上げて、メンテナンス作業を行う必要が無くなり、草刈り機におけるメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
草刈り機では、高速道路や河川の土手、圃場の法面等の斜面の草刈り作業を行うことがあり、斜面の草刈り作業では、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行うことが多い。
この状態において、草刈り機は、斜面の山側（上側）が高位置となり、斜面の谷側（下側）が低位置となる傾斜した状態で走行することになるので、機体が斜面の谷側（下側）に転倒する可能性が生じる。
本発明によると、車輪及び刈刃に動力を伝達する原動部（エンジン、電動モータ及びバッテリー等）が、刈刃ハウジングの左右中央から右又は左の一方側に変位して配置されているので、草刈り機の重心が、刈刃ハウジングの左右中央から原動部側に位置することになる。
これにより、斜面の等高線に沿って走行する場合、原動部側の車輪が斜面の山側（上側）となり、原動部とは反対側の車輪が斜面の谷側（下側）となる状態で走行することによって、草刈り機の重心を刈刃ハウジングの左右中央に対して斜面の山側（上側）に位置させた状態で走行することになり、草刈り機の斜面の谷側（下側）への転倒を防止することができる。
本発明によると、刈刃ハウジングの右及び左の横側部において、原動部とは反対側の横側部に開口部が設けられている。
これにより、刈刃ハウジングの横側部の開口部を開き状態として、メンテナンス作業を行う場合、原動部がメンテナンス作業の妨げになることはなく、メンテナンス作業を無理なく行うことができる。

本発明において、
前記刈刃ハウジングからの飛散物を止めるカバー部が、前記開口部の外側で且つ前記開口部の上側の前後方向の軸芯周りに、揺動自在に支持されて下側に延出され、前記開口部の外側に配置されていると好適である。

刈刃ハウジングの内部で刈刃が回転駆動されると、刈刃により地面の小石等が跳ね飛ばされて、刈刃ハウジングの外側に飛散することがある。
本発明によると、刈刃ハウジングの横側部の外側にカバー部が備えられているので、刈刃により地面の小石等が跳ね飛ばされて、刈刃ハウジングの横側部から外側に飛散すようとしても、小石等の飛散物がカバー部によって止められる。

本発明によると、開口部の外側で且つ開口部の上側の前後方向の軸芯周りに、カバー部が揺動自在に支持されているので、前述のように、刈刃ハウジングの横側部の開口部を開き状態として、メンテナンス作業を行う場合、カバー部を上側に揺動させて持ち上げることにより、刈刃ハウジングの横側部の付近を開放することができる。
これにより、刈刃ハウジングの横側部の開口部を無理なく開き状態として、メンテナンス作業を行うことができる。

草刈り機の全体右側面図である。 草刈り機の全体平面図である。 エンジンから車輪及び刈刃への伝動系を示す伝動系図である。 制御装置と各部の連係状態を示す概略図である。 刈刃ハウジングの平面図である。 刈刃ハウジングの左側面図である。 カバー部を持ち上げ、蓋部を取り外した状態での刈刃ハウジングの左側面図である。 刈刃ハウジングの分解斜視図である。

図１〜図８に、無線操縦による遠隔操作型の草刈り機が示されている。図１〜図８において、「Ｆ」は草刈り機の前方向を示し、「Ｂ」は草刈り機の後方向を示している。「Ｕ」は草刈り機の上方向を示し、「Ｄ」は草刈り機の下方向を示している。「Ｒ」は草刈り機の右方向を示し、「Ｌ」は草刈り機の左方向を示している。

（草刈り機の全体構成）
図１及び図２に示すように、草刈り機において、刈刃ハウジング１が備えられて、刈刃ハウジング１に刈刃２が収容されており、刈刃ハウジング１に伝動ケース３及びエンジン４（原動部に相当）が支持されている。

刈刃ハウジング１の前後方向の一方側の右の車輪５及び左の車輪６、刈刃ハウジング１の前後方向の他方側の右の車輪５及び左の車輪６が設けられて、車輪５，６により、刈刃ハウジング１が支持されている。伝動ケース３及びエンジン４等の上側を覆うカバー７が備えられている。

（刈刃ハウジングの構成）
図５〜図８に示すように、刈刃ハウジング１は、中央部３４と、右及び左の横部３５とを備えており、中央部３４に右及び左の横部３５が連結されている。

中央部３４は、上側部３４ａと、右及び左の横側部３４ｂとを備えて、平面視で長方形状となっており、下側部分を備えない切り欠き状の開口部３４ｃが、横側部３４ｂに形成されている。図１及び図２に示すように、中央部３４の前部に右の車輪５及び左の車輪６が支持され、中央部３４の後部に右の車輪５及び左の車輪６が支持されている。

図５〜図８に示すように、右及び左の横部３５は、上側部３５ａ、片側だけの横側部３５ｂを備えて、平面視で台形状となっており、中央部３４の横側部３４ｂにおける開口部３４ｃの部分に連結されている。

左の横部３５の横側部３５ｂに、下側部分を備えない切り欠き状の開口部３５ｃが設けられている。左の横部３５の開口部３５ｃの外周部にボルト３６が設けられており、平板状の蓋部５０を、ボルト３６にナットによって連結して、左の横部３５の開口部３５ｃを蓋部５０により閉じ状態としておく。

（刈刃及びエンジンに関する構成）
図１及び図２、図５〜図８に示すように、刈刃ハウジング１において、中央部３４及び横部３５の上側部３４ａ，３５ａに、フレーム８が左右方向に沿って連結されており、フレーム９が、前後方向に沿って前側及び後側のフレーム８に亘って連結されている。

伝動ケース３がフレーム９に連結されて刈刃ハウジング１に支持されており、伝動ケース３から下向きに延出された刈刃支持部３ａが、中央部３４の上側部３４ａの開口部３４ｄから、刈刃ハウジング１に挿入されている。伝動ケース３の刈刃支持部３ａに、刈刃２が上下方向の軸芯Ｐ３周りに回転自在に支持されて、刈刃２が刈刃ハウジング１に収容されている。

図１，２，３に示すように、刈刃２は、円板状の支持板２ａと、支持板２ａの外周部の複数個所において上下方向の軸芯Ｐ２周りに自由回転自在に支持された刃部２ｂとを備えている。

図１及び図２に示すように、エンジン４が、刈刃ハウジング１の右部に位置するようにフレーム８に連結されて刈刃ハウジング１に支持されている。
平面視で、エンジン４が刈刃ハウジング１の左右中央ＣＬから右側に変位して配置された状態となっており、エンジン４が右の車輪５の間に配置されている。前後方向視で、右の車輪５の上部と、エンジン４の下部とが重複するように、エンジン４が低い位置に配置されている。

図１，２，７，８に示すように、刈刃ハウジング１において、左の横部３５の横側部３５ｂに開口部３５ｃが設けられており、エンジン４とは反対側の横部３５の横側部３５ｂに。開口部３５ｃが設けられている。

（カバー部の構成）
刈刃ハウジング１の内部で刈刃２が回転駆動されると、刈刃２により地面の小石等が跳ね飛ばされて、刈刃ハウジング１の外側に飛散することがある。これにより、図１及び図２に示すように、刈刃ハウジング１からの飛散物を止める右及び左のカバー部４０が、刈刃ハウジング１の右部及び左部に備えられている。

図８に示すように、カバー部４０は、パイプ材がチャンネル状に折り曲げられたフレーム部４１、フレーム部４１に連結されたパイプ材の２本のフレーム部４２、フレーム部４１，４２に亘って連結された平板状のカバー板４３を備えている。

図５及び図８に示すように、右のカバー部４０において、フレーム８の右部の前後方向の軸芯Ｐ４周りに、フレーム部４２の上部が自由揺動自在に支持されて、右のカバー部４０が軸芯Ｐ４から下側に延出されている。

軸芯Ｐ４は、右の横部３５の横側部３５ｂの外側で上側に位置している。図１及び図２に示すように、右のカバー部４０が、右の横部３５の横側部３５ｂの外側で、前側の車輪５及び後側の車輪６の間に配置されている。

図５〜図８に示すように、左のカバー部４０において、フレーム８の左の端部の前後方向の軸芯Ｐ５周りに、フレーム部４２の上部が自由揺動自在に支持されて、左のカバー部４０が軸芯Ｐ５から下側に延出されている。

軸芯Ｐ５は、左の横部３５の横側部３５ｂ（開口部３５ｃ）の外側で上側に位置している。図１及び図２に示すように、左のカバー部４０が、左の横部３５の横側部３５ｂ（開口部３５ｃ）の外側で、前側の車輪５及び後側の車輪６の間に配置されている。

図６及び図７に示すように、左のカバー部４０を軸芯Ｐ５周りに上側に揺動させて持ち上げることにより、左の横部３５の横側部３５ｂ（開口部３５ｃ）の付近を開放することができる。これにより、蓋部５０を取り外すことによって、左の横部３５の開口部３５ｃを開き状態とすることができる。

（刈刃への伝動構造）
図３に示すように、エンジン４の出力軸４ａの動力が、伝動ケース３の内部の遠心クラッチ１６及びブレーキ１７を介して、伝動軸１８に伝達され、伝動軸１８から伝動ベルト１９を介して発電機２０に伝達される。

伝動ケース３の内部において、伝動軸１８の動力が伝動軸２１に伝達され、伝動軸２１の動力が、刈刃クラッチ２２を介して、伝動ケース３の刈刃支持部３ａの内部に支持された刈刃駆動軸２３に伝達される。

刈刃駆動軸２３の下部に、刈刃２（支持板２ａ）が連結されており、刈刃２が回転駆動される。刈刃クラッチ２２は、刈刃ハウジング１に支持された刈刃クラッチレバー（図示せず）により、伝動状態及び遮断状態に操作することができる。

（車輪の支持構造及び伝動構造）
図３に示すように、伝動ケース３の内部において、伝動軸２１にウォーム機構２４が備えられている。伝動軸２１の動力が、ウォーム機構２４から伝動軸２５、変速装置２６、伝動軸２７を介して、前後進切換装置２８に伝達される。伝動ケース３の外部において、前後進切換装置２８の動力が、トルクリミッター２９及び伝動チェーン３０を介して、伝動軸３１に伝達される。

変速装置２６は、シフト部材のスライド操作により、低速状態及び高速状態に変速自在であり、刈刃ハウジング１に支持された変速レバー（図示せず）により、低速状態及び高速状態に操作することができる。前後進切換装置２８は、シフト部材のスライド操作により、前進状態及び後進状態、中立状態に操作自在である。

図１，２，３に示すように、刈刃ハウジング１の前部の右部及び左部に伝動軸３２が上下方向に支持され、刈刃ハウジング１の後部の右部及び左部に伝動軸３２が、上下方向の軸芯Ｐ１に沿って支持されており、伝動軸３１の動力が伝動軸３２に伝達される。

図１及び図２に示すように、右の車輪支持ケース１０が、刈刃ハウジング１（中央部３４）の前部及び後部の右部において、上下方向に支持された伝動軸３２（軸芯Ｐ１）周りに操向自在に支持されている。左の車輪支持ケース１１が、刈刃ハウジング１（中央部３４）の前部及び後部の左部において、上下方向に支持された伝動軸３２（軸芯Ｐ１）周りに操向自在に支持されている。

図１，２，３に示すように、右及び左の車輪支持ケース１０，１１に車軸３３が支持されて、車軸３３に車輪５，６が連結されており、伝動軸３２の動力が車軸３３に伝達されて、車輪５，６が回転駆動される。

図１及び図２に示すように、右及び左の車輪支持ケース１０，１１のアーム１０ａ，１１ａに亘ってタイロッド１２が接続されている。刈刃ハウジング１に取り付けられた第１操向モータ１３（図４参照）と、右の車輪支持ケース１０のアーム１０ｂとに亘って、ロッド１５が接続されており、第１操向モータ１３により、刈刃ハウジング１の前後方向の一方側の右及び左の車輪５，６が操向操作される。

刈刃ハウジング１に取り付けられた第２操向モータ１４（図４参照）と、左の車輪支持ケース１１のアーム１１ｂとに亘って、ロッド１５が接続されており、第２操向モータ１４により、刈刃ハウジング１の前後方向の他方側の右及び左の車輪５，６が操向操作される。

図１及び図２に示すように、右の車輪５において、刈刃ハウジング１側の部分にリング状のリブ３８が備えられ、外周部の接地部３７にラグ３９が連結されており、右の車輪５の内部にバランスウェイト（図示せず）が設けられている。

図２に示すように、左の車輪６は右の車輪５よりも大きな横幅を備えており、刈刃ハウジング１とは反対側の部分にリング状のリブ３８が備えられ、外周部の接地部３７にラグ３９が連結されている。

（草刈り機の無線操縦）
この草刈り機は、無線操縦による遠隔操作型である。
図４に示すように、制御装置４４、受信機４５及び作業者が操作する運転停止スイッチ４６、エンジン４のアクセル４ｂ及びブレーキ１７を操作するアクセルモータ４７、前後進切換装置２８を操作する前後進モータ４８が、刈刃ハウジング１に備えられている。

エンジン４のアクセル４ｂはバネ（図示せず）によって低速側（アイドリング側）に付勢されており、ブレーキ１７はバネ（図示せず）により制動側に付勢されている。
エンジン４のアイドリング状態で、遠心クラッチ１６が遮断状態であり、ブレーキ１７が制動状態である。アクセルモータ４７により、ブレーキ１７が解除状態に操作され、エンジン４のアクセル４ｂが高速側に操作されて、遠心クラッチ１６が伝動状態となる。

制御装置４４によって、第１操向モータ１３、第２操向モータ１４、アクセルモータ４７、前後進モータ４８が操作されるのであり、受信機４５及び運転停止スイッチ４６の操作信号が制御装置４４に入力されている。

作業者が操作する送信機４９の操作信号を受信機４５が受信し、送信機４９（受信機４５）の操作信号に基づいて、制御装置４４が第１操向モータ１３、第２操向モータ１４、アクセルモータ４７、前後進モータ４８を操作する。

第１操向モータ１３により、刈刃ハウジング１の前後方向の一方側の右及び左の車輪５，６を操向操作する場合、及び、第２操向モータ１４により、刈刃ハウジング１の前後方向の他方側の右及び左の車輪５，６を操向操作する場合、以下の（１）〜（４）に記載の第１操向モード、第２操向モード、同位相モード、逆位相モードを、送信機４９によって選択することができる。

（１）他方側の右及び左の車輪５，６を直進位置に固定した状態で、第１操向モータ１３により一方側の右及び左の車輪５，６を操向操作する第１操向モード。
（２）一方側の右及び左の車輪５，６を直進位置に固定した状態で、第２操向モータ１４により他方側の右及び左の車輪５，６を操向操作する第２操向モード。

（３）第１操向モータ１３及び第２操向モータ１４により、一方側及び他方側の右及び左の車輪５，６を同じ向きに操向操作して草刈り機を平行移動させる同位相モード。
（４）第１操向モータ１３及び第２操向モータ１４により、一方側及び他方側の右及び左の車輪５，６を互いに逆向きに操向操作して草刈り機を小回り旋回させる逆位相モード。

斜面の草刈り作業を行う場合、斜面の一方の端部から他方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行い、草刈り機が斜面の他方の端部に達すると、草刈り機を斜面に沿って少し下側又は上側に移動させ、斜面の他方の端部から一方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行うという作業を繰り返すことがある。

前述の草刈り作業において、本発明の草刈り機によると、エンジン４側の右の車輪５が斜面の山側（上側）となり、エンジン４とは反対側の左の車輪６が斜面の谷側（下側）となる状態で、等高線に沿って走行すればよい。

草刈り機が斜面の一方（他方）の端部に達した場合、前述の（１）〜（４）に記載の第１操向モード、第２操向モード、同位相モード、逆位相モードのうちの一つに基づいて、草刈り機の操向操作を行い、草刈り機の前後進操作を行って、草刈り機を斜面に沿って少し下側又は上側に移動させればよい。

（発明の実施の第１別形態）
エンジン４を、平面視で左の車輪６の間に配置（支持）し、バランスウェイトを、左の車輪６に設けてもよい。このように構成すると、刈刃ハウジング１において、右の横部３５の横側部３５ｂに開口部３５ｃを備えればよい。

（発明の実施の第２別形態）
刈刃ハウジング１において、右及び左の両方の横部３５の横側部３５ｂに開口部３５ｃを備えてもよい。
着脱型式の蓋部５０ではなく、蓋部５０をヒンジ部材（図示せず）により横部３５の横側部３５ｂに取り付けて、蓋部５０を揺動による開閉型式としてもよい。

（発明の実施の第３別形態）
エンジン４に代えて、電動モータ（図示せず）及びバッテリー（図示せず）を、原動部として備えてもよい。この構造によると、車輪５，６を駆動する電動モータと、刈刃２を駆動する電動モータとを別々に備えてもよい。

本発明は、無線操縦による遠隔操作型の草刈り機ばかりではなく、レーダーセンサー等により樹木等の障害物を検出して、障害物を避けながら自動的に走行する自律走行型の草刈り機や、刈刃ハウジングから長い操縦ハンドルを延出して、作業者が操縦ハンドルを持って各種の操作を行う歩行型の草刈り機にも適用できる。

１ 刈刃ハウジング
２ 刈刃
４ 原動部
５，６ 車輪
３４ａ 上側部
３５ｂ 横側部
３５ｃ 開口部
４０ カバー部
５０ 蓋部
ＣＬ 左右中央
Ｐ５ 軸芯

Claims (2)

1. 上側部、右及び左の横側部を有する刈刃ハウジングと、
   前記刈刃ハウジングの前後方向の一方側に設けられた右及び左の車輪と、前記刈刃ハウジングの前後方向の他方側に設けられた右及び左の車輪と、
   前記刈刃ハウジングに収容されて、回転駆動される刈刃とが備えられて、
   前記横側部に開口部が設けられ、前記開口部を閉じ状態及び開き状態に切換自在な蓋部が設けられており、
   前記車輪及び前記刈刃に動力を伝達する原動部が、前記刈刃ハウジングの左右中央から右又は左の一方側に変位して配置され、
   前記原動部とは反対側の前記横側部に、前記開口部が設けられている草刈り機。
2. 前記刈刃ハウジングからの飛散物を止めるカバー部が、前記開口部の外側で且つ前記開口部の上側の前後方向の軸芯周りに、揺動自在に支持されて下側に延出され、前記開口部の外側に配置されている請求項１に記載の草刈り機。

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