JP7265758B2 - 回転刃及び回転刃を備えた草刈剪定機 - Google Patents

Description

本発明は、道路脇や土手、河川敷といった広範囲な場所に生えている雑草の刈り取りや樹枝剪定に好適な草刈剪定機用の回転刃及びこの回転刃を備えた草刈剪定機に関する。

従来から、道路脇や土手、河川敷といった広範囲な場所に生えている雑草を刈り取るための草刈機が種々開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１には、固定刃の上面に回転刃を同軸状に重ね合わせ、固定刃の厚みを回転刃の厚みと同等ないし薄く形成すると共に、固定刃の下面に固定刃の平面形状とほぼ同じ平面形状に形成した固定刃支持板を分離自在に係合させて重ね合わせたことを特徴とする芝刈機の刈刃ユニットが開示されている。芝刈機の刈刃ユニットが当該構成を備えることによって、固定刃と回転刃の刃同士が擦れ合う騒音を大幅に低減させることが出来ると共に、固定刃の刃部の刃先を格別に研磨せずとも長期に渡って初期の切れ味を維持することが出来る旨、記載されている。

また、特許文献２には、モーターが装備された竿の先端部に、外周部に多数の刃を有する回転カッターを設け、該回転カッターの下面側に非回転の保護カバーを対面させるとともに、該保護カバーの外周部に前記回転カッターの刃と対面する固定歯を設けてなる刈払機において、前記保護カバーの基板の外周部であってかつ前記固定歯の直軸心側に、保護カバーの基板を局部的に下方湾曲させて形成した下方に向かって緩傾斜で突出する複数の接地突起を円周方向に所定ピッチで設けたことを特徴とする刈払機が開示されている。刈払機が当該構成を備えることによって、保護カバーが地面に対して傾斜すると、下方に向いた進行側の接地突起が地面に接触し、進行側の固定歯が地面から浮き上がって地面に食い込まなくなるため、地面に対する保護カバーの傾斜角度に気を取られることなく刈払い作業が行なえることになり、未熟練者であっても刈払い作業が容易に行なえる旨、記載されている。

特開平９－２８１５３号公報 特許第５２１４８８９号公報

特許文献１に開示された芝刈機の刈刃ユニットや特許文献２に開示された刈払機は、何れも固定刃に相対させた状態で回転刃が同軸で配設され、回転刃を回転させることによって、回転刃が回転方向の内側方向へ雑草を引き込みながら回転刃と固定刃とで雑草を挟み込むことによって刈り取る構造のものである。そして、それぞれの構成によって、作業性の向上や、作業者の負担軽減が図られているものと思料する。

固定刃と回転刃から構成される刈払機による雑草の刈り取り作業においては、芝等の柔らかい雑草を刈り取る場合には特に問題とはならない。しかしながら、茎の硬い雑草の刈り取りや樹枝の剪定等に使用すると、回転刃によって引き込まれた雑草等が固定刃との間に噛み込んで作業ができなくなるという問題が多発する。

また、雑草等が噛み込んでしまった場合、この雑草等の除去作業が非常に煩雑であると共に、除去作業中に作業者が怪我をするおそれもある。

更に、例えば高速道路脇の草刈り作業のように、草刈りが必要な範囲が何キロにもわたって続くような場所では、特許文献１や特許文献２に開示された刈払機のような構成では限界があり、更に広範囲な場所の草刈りを効率的に行い得る草刈機が求められていた。

そこで本願発明者らは、上記の問題点に鑑み、非常に広範囲な場所の草刈りや樹枝の剪定作業を効率的に行うことができると共に、装置構成が単純でメンテナンス性に優れた草刈剪定機、及びこの草刈剪定機に好適な回転刃を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。

即ち、本発明は、複数の固定刃を円形に配設して形成される固定刃群と、該固定刃群と同心円状に複数の回転刃を配設して形成される回転刃群とを相対させた状態で構成される草刈剪定機用の回転刃であって、全体形状が鎌形状をなすと共に、回転刃側刃部には複数の回転刃側鋸刃を備え、前記回転刃側鋸刃が備える回転刃側切っ先と回転刃側しのぎ先とを結ぶ回転刃側峰部が、各前記回転刃側切っ先同士を結んだ仮想線で形成される円弧の中心を通る水平線に対して平行であることを特徴とする。

また、本発明の回転刃において、前記回転刃側刃部の先端部に、平鑿状の鑿部を備えることを特徴とする。

また、本発明は、油圧ショベル等の重機のアーム先端に取り付けられる草刈剪定機であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に配置され、複数の固定刃を円形に配設して形成される固定刃群と、前記固定刃群に相対させた状態で、複数の回転刃を、前記固定刃群と同心円状に配設して形成される回転刃群と、を含んで構成され、前記回転刃の全体形状が鎌形状をなすと共に、回転刃側刃部には複数の回転刃側鋸刃を備え、前記回転刃側鋸刃が備える回転刃側切っ先と回転刃側しのぎ先とを結ぶ回転刃側峰部が、各前記回転刃側切っ先同士を結んだ仮想線で形成される円弧の中心を通る水平線に対して平行であることを特徴とする。

更に、本発明の草刈剪定機において、前記回転刃側刃部の先端部に、平鑿状の鑿部を備えることを特徴とする。

また、本発明の草刈剪定機において、前記ベースプレートにおける前記複数の固定刃の配設位置に、各前記固定刃を補助する補助プレートが突設されていることを特徴とする。

また、本発明の草刈剪定機において、前記補助プレートの先端部が、前記回転刃側刃部の先端部より大きく外側に位置することを特徴とする。

更にまた、本発明の草刈剪定機において、前記固定刃が略三角形状をなすと共に、固定刃側刃部には複数の固定刃側鋸刃を備え、前記固定刃側鋸刃が備える固定刃側切っ先と固定刃側しのぎ先とを結ぶ固定刃側峰部と、前記固定刃の底辺部とのなす角が７°～１６°であることを特徴とする。

本発明の草刈剪定機用の回転刃によると、回転刃側鋸刃が備える回転刃側切っ先と回転刃側しのぎ先とを結ぶ回転刃側峰部が、各回転刃側切っ先同士を結んだ仮想線で形成される円弧の中心を通る水平線に対して平行であるため、固定刃と回転刃から構成される草刈剪定機において、回転刃が回転した際に雑草を回転方向の内側方向へ積極的に引き込むことがない。従って、固定刃と回転刃との間に雑草が噛み込んで作業ができなくなるということがなく、雑草の除去作業も不要となる。

また、本発明の草刈剪定機用の回転刃において、回転刃側刃部の先端部に、平鑿状の鑿部を備えることによって、茎が非常に硬い雑草や樹枝等の剪定作業を行うことも可能となり、作業性の更なる向上が図られる。

また、本発明の草刈剪定機は、本発明の草刈剪定機用の回転刃を備えるため、上記の草刈剪定機用の回転刃の効果を得ることができると共に、非常に広範囲な場所の草刈りや樹枝の剪定作業を効率的に行うことができる。特に、高速道路脇等の何キロにもわたって草刈りや剪定をしなければならない場所であっても、作業者は重機を操縦するのみで、簡単且つ高効率で草刈り作業や剪定作業を行うことができる。

更に、本発明の草刈剪定機は、装置構成が非常に単純であるため、メンテナンス性に優れている。また、草刈り作業等によって固定刃や回転刃の一部が欠けたり割れたりした場合であっても、不具合のある刃のみ交換することができるため、メンテナンスコストの低減も図られる。

更に、本発明の草刈剪定機は、草刈剪定機自体のサイズを適宜、変更することによって、草刈りや剪定が必要な場所を選ぶことなく、あらゆる場所に適用することができる。即ち、大型の重機が使用可能な広範囲な場所であれば、草刈剪定機自体を大型化することによって、更に高効率で草刈り作業等を行うことができ、狭小な場所であれば、草刈剪定機自体を小型化すると共に小型の重機を使用することによって対応可能となる。

また、本発明の草刈剪定機に係るベースプレートの複数の固定刃の配設位置に、各固定刃を補助する補助プレートを突設することによって、固定刃を補強することができるため、茎の硬い草木等を刈る場合でも、固定刃の割れを防止することができ、固定刃の長寿命化を図ることができる。また、補助プレートによる補強によって固定刃を薄く形成しても十分な強度が確保でき、固定刃自体の製造コストを削減することができ、メンテナンスコストの軽減も図られる。

また、本発明の草刈剪定機に係る補助プレートの先端部を、回転刃側刃部の先端部より大きく外側に位置させることによって、本発明の草刈剪定機を重機のアームに取り付け、アームを左右に旋回させながら草刈り作業等を行う際、特に茎が軟らかい雑草類を積極的に回転刃と固定刃との間へ誘導することが可能となり、草刈り作業等の更なる効率化が図られる。

更に、本発明の草刈剪定機に係る固定刃が略三角形状をなすと共に、固定刃側刃部には複数の固定刃側鋸刃を備え、固定刃側鋸刃が備える固定刃側切っ先と固定刃側しのぎ先とを結ぶ固定刃側峰部と、固定刃の底辺部とのなす角を７°～１６°にすることによって、草刈りや樹枝の剪定作業の更なる効率化を図ることができる。

本発明の草刈剪定機の一実施形態の使用状態を示す説明図である。 本発明の草刈剪定機の一実施形態の平面図である。 図２に示した草刈剪定機の側面図である。 本発明の草刈剪定機用の回転刃の一実施形態を示す平面図である。 本発明の草刈剪定機の一実施形態に係る回転刃群を示す平面図である。 本発明の草刈剪定機に係る固定刃の一実施形態を示す平面図である。 本発明の草刈剪定機の一実施形態に係る固定刃群を示す平面図である。 本発明の草刈剪定機の他の実施形態の平面図である。

以下、本発明の草刈剪定機の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る草刈剪定機１０の使用状態を示す説明図であり、図２は本実施形態に係る草刈剪定機１０の平面図、図３は本実施形態に係る草刈剪定機１０の側面図である。

図１～図３に示すように、本実施形態の草刈剪定機１０は、油圧ショベル等の重機ＸのアームＹの先端に取り付けられる草刈剪定機であって、主として、ベースプレート１１と、ベースプレート１１上に配置され、複数の固定刃１２を円形に配設して形成される固定刃群１３（図７参照）と、固定刃群１３に相対させた状態で、複数の回転刃２２を、固定刃群１３と同心円状に配設して形成される回転刃群２３と、を含んで構成される。

まずベースプレート１１上には、このベースプレート１１の周縁に沿って複数の固定刃１２が円形に配設されることによって形成される固定刃群１３が配置されている。固定刃群１３を形成する各固定刃１２は、図６（ａ）に示すように、略三角形状をなすと共に、その一辺に固定刃側刃部１４を備える。この固定刃側刃部１４には、複数の固定刃側鋸刃１５を備える。

ここで、本実施形態に係る固定刃１２において、固定刃１２の底辺部１９を水平方向とした場合、固定刃側鋸刃１５が備える固定刃側切っ先１６と固定刃側しのぎ先１７とを結ぶ固定刃側峰部１８と、この底辺部１９（水平部）とのなす角（β）は特に限定されないが、この角度（β）を７°～１６°に設定することがより好ましい。この角度（β）が７°未満になると、固定刃群１３を形成した際に固定刃側峰部１８が内側を向きすぎることとなり、草刈りや樹枝の剪定作業時に固定刃１２が割れてしまう可能性が非常に高まる。一方で、角度（β）が１６°を超えると、固定刃群１３を形成した際に固定刃側峰部１８が外側を向きすぎることとなり、雑草や樹枝が切れにくくなり、剪定作業効率が格段に低下することとなる。つまり、角度（β）を７°～１６°に設定することによって、後述する回転刃２２とで茎の固い雑草や樹枝を挟み切る際であっても雑草等を噛み込むことがなく、草刈りや樹枝の剪定作業の更なる効率化を図ることができる。

そして、図７に示すように、この固定刃１２をベースプレート１１の周縁に沿って円形に複数配設することによって固定刃群１３が形成される。なお、円形に複数の固定刃１２を配設した内側には、各固定刃１２を内側から支持すると共に、ベースプレート１１上における固定刃１２との段差を解消して、後述する回転刃群２３の回動をスムーズにするための固定刃セットプレート３０が配設されている。

また、本実施形態に係るベースプレート１１の先端部１１ａ側には、ベースプレート１１の先端部１１ａの形状に合わせた固定刃１２ａが配設されている。更に、ベースプレート１１の後端部１１ｂ側の形状は特に限定されず、重機Ｘへの取付態様や、草刈剪定機１０に付設される付属装置の形状等に応じて適宜設定される。

この固定刃群１３の上方には、複数の回転刃２２を、固定刃群１３と同心円状に配設して形成される回転刃群２３が相対させた状態で配設されている。まず、本実施形態に係る回転刃２２は、図４に示すように、全体形状が鎌形状をなすと共に、回転刃側刃部２４には複数の回転刃側鋸刃２５を備える。

更に、本実施形態に係る回転刃２２において、回転刃側鋸刃２５が備える回転刃側切っ先２６と回転刃側しのぎ先２７とを結ぶ回転刃側峰部２８が、各回転刃側切っ先２６同士を結んだ仮想線で形成される円弧Ｒの中心Ｏを通る水平線ｈに対して平行であることを特徴とする（図４（ｂ）参照）。このように、回転刃側峰部２８を水平線ｈに対して平行にすることによって、回転刃群２３が回転した際に雑草を回転方向の内側方向へ積極的に引き込むことがない。従って、固定刃１２と回転刃２２との間に雑草等が噛み込んで作業ができなくなるということがなく、噛み込んだ雑草等の除去作業も不要となり、草刈りや樹枝の剪定作業の更なる効率化を図ることができる。

そして、図５に示すように、複数の回転刃２２が回転刃セットプレート３１の周縁に沿って配設されると共に、その上方に回転刃セットディスク２９を配設して一体固定することによって、本実施形態に係る回転刃群２３が形成される。

以上のようにして形成された固定刃群１３及び回転刃群２３をベースプレート１１上に同心円状に配設する。回転刃群２３に係る回転刃セットディスク２９に、駆動軸３６を含む駆動ユニット３７を取り付け、その上方にカバープレート３２を取り付ける。カバープレート３２上には油圧モータ３４が配設され、駆動ユニット３７に係る駆動軸３６と油圧モータ３４とが接続される。そして、油圧モータ３４と、重機ＸのアームＹに備える油圧配管（不図示）とが油圧ホース３８で接続され、重機Ｘの操縦者による油圧操作によって駆動軸３６を駆動することにより回転刃群２３を回転させる。

以上の構成からなる本実施形態の草刈剪定機１０によると、非常に広範囲な場所の草刈りや樹枝の剪定作業を効率的に行うことができる。特に、高速道路脇等の何キロにもわたって草刈りや剪定をしなければならない場所であっても、作業者は重機を操縦するのみで、簡単且つ高効率で草刈り作業や剪定作業を行うことができる。

更に、この草刈剪定機１０が備える回転刃群２３を構成する各回転刃２２において、回転刃側鋸刃２５が備える回転刃側切っ先２６と回転刃側しのぎ先２７とを結ぶ回転刃側峰部２８が、各回転刃側切っ先２６同士を結んだ仮想線で形成される円弧Ｒの中心Ｏを通る水平線ｈに対して平行であるため、回転刃群２３が回転した際に雑草を回転方向の内側方向へ積極的に引き込むことがない。従って、固定刃１２と回転刃２２との間に雑草等が噛み込んで作業ができなくなるということがなく、噛み込んだ雑草等の除去作業も不要となり、草刈りや樹枝の剪定作業の更なる効率化を図ることができる。

以上、本発明の草刈剪定機用の回転刃及び当該回転刃を備えた本発明の草刈剪定機について詳述したが、本発明の草刈剪定機用の回転刃は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る草刈剪定機用の回転刃２２において、回転刃側刃部２４の先端部２４ａには、平鑿状の鑿部４０を備えることが好ましい。茎が非常に硬い雑草や樹枝等であって、固定刃１２と回転刃２２との挟み込みでは切断が困難な場合であっても、鑿部４０を備えた回転刃２２で形成された回転刃群２３を樹枝等に近付けていくことによって鑿部４０で切削していくことが可能になると共に、固定刃１２と回転刃２２とで挟み込むことができない径の樹枝等であっても切断することが可能となり、作業性の更なる向上が図られる。

また、本発明の草刈剪定機に係るベースプレートにおける固定刃の配設位置には、固定刃を補助する補助プレートが突設されていることが好ましい。図２、図７等に示すように、本発明の実施形態に係る草刈剪定機１０が備えるベースプレート１１には、複数の固定刃１２の配設位置に、各固定刃１２を下方から補助する補助プレート４２が突設されている。補助プレート４２は、固定刃１２と略同様の形状をなすと共に、補助プレート４２の先端が、固定刃１２の先端より僅かに外側に突出している。

このように、補助プレート４２をベースプレート１１に突設することによって、固定刃１２を補強することができるため、茎の硬い草木等を刈る場合でも、固定刃１２の割れを防止することができ、固定刃１２の長寿命化を図ることができる。また、補助プレート４２による補強によって固定刃１２を薄く形成しても十分な強度が確保でき、固定刃１２自体の製造コストを削減することができ、メンテナンスコストの軽減も図られる。

また、上記のとおり、本発明の草刈剪定機に係るベースプレートにおける固定刃の配設位置には、固定刃を補助する補助プレートが突設されていることが好ましいが、この補助プレートの他の実施形態として、図８に示す補助プレート４２ａのように、補助プレート４２ａの先端部４３を、回転刃側刃部２４の先端部２４ａより大きく外側に位置させた態様であってもよい。上記の実施形態に係る補助プレート４２では、図２に示したように、補助プレート４２の先端が、固定刃１２の先端より僅かに外側に突出している程度であり、茎の硬い草木等を刈る場合には何ら問題ない。また、図１に示した重機ＸのアームＹの先端に本発明の草刈剪定機１０を取り付け、アームＹを旋回させず、草刈剪定機１０を重機Ｘによって平行移動させる場合において、茎の硬い草木等はもちろん、茎の柔らかい雑草等であっても容易に草刈り作業等を行うことができる。

しかし、アームＹを左右に旋回させながら草刈り作業等を行う際、つまり本発明の草刈剪定機１０を重機Ｘの旋回軸を中心に回動させながら草刈り作業等を行う際には、特に茎が軟らかい雑草等の場合は本発明の草刈剪定機１０によってこの雑草等をなぎ倒してしまい、効率よく草刈り作業等を行うことが困難な場合もある。そこで、補助プレート４２ａの先端部４３を、回転刃側刃部２４の先端部２４ａより大きく外側に位置させることによって、特に茎が軟らかい雑草等を積極的に回転刃２２と固定刃１２ａとの間へ誘導することが可能となり、草刈り作業等の更なる効率化が図られる。

なお、図８に示した固定刃１２ａの形状は、図２等に示した固定刃１２の形状と若干異なり、略矩形状をなしているが、固定刃１２ａに替えて固定刃１２が配設されてもよい。また、補助プレート４２ａの先端部４３の形状も特に限定されず、図８に示したような三角形状であってもよく、或いは矩形状（棒状）であってもよい。

更に、補助プレート４２ａの先端部４３の、回転刃側刃部２４の先端部２４ａからの突出量も特に限定されないが、概ね回転刃側刃部２４の全長と同程度ぐらいの突出量であればよく、少なくとも回転刃側刃部２４の全長の１／２程度は、補助プレート４２ａの先端部４３が、回転刃側刃部２４の先端部２４ａから突出していることが好ましい。

また更に、補助プレート４２ａの先端部４３の向きも特に限定されないが、例えば図８に示した草刈剪定機１０を重機ＸのアームＹに取り付けてアームＹを左右に旋回させる際に、旋回方向の若干内側方向に補助プレート４２ａの先端部４３を向けておくことが好ましい。補助プレート４２ａの先端部４３の向きをアームＹの旋回方向より若干内側方向に向けておくことによって、特に茎が軟らかい雑草等をより積極的に回転刃２２と固定刃１２ａとの間へ誘導することが可能となり、草刈り作業等の更なる効率化が図られる。

以上、本発明の草刈剪定機用の回転刃、及びこの回転刃を備えた本発明の草刈剪定機の実施形態について詳述したが、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本発明の草刈剪定機用の回転刃の厚みは特に限定されず、使用する鋼材の種類やサイズに応じて適宜設定されるが、回転刃の全長が取付部を含めて１００～１２０ｍｍ程度の場合、その厚みを１０ｍｍ程度に設定することによって、複数の回転刃２２で形成される回転刃群２３がフライホイールの機能をも併せ持つこととなり、回転刃群２３を非常に安定的に回転駆動することができる。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

１０：草刈剪定機
１１：ベースプレート
１２，１２ａ：固定刃
１３：固定刃群
１４：固定刃側刃部
１５：固定刃側鋸刃
１６：固定刃側切っ先
１７：固定刃側しのぎ先
１８：固定刃側峰部
１９：底辺部
２２：回転刃
２３：回転刃群
２４：回転刃側刃部
２５：回転刃側鋸刃
２６：回転刃側切っ先
２７：回転刃側しのぎ先
２８：回転刃側峰部
２９：回転刃セットディスク
３０：固定刃セットプレート
３１：回転刃セットプレート
３２：カバープレート
３４：油圧モータ
３６：駆動軸
３７：駆動ユニット
３８：油圧ホース
４０：鑿部
４２，４２ａ：補助プレート

Claims (7)

1. 複数の固定刃を円形に配設して形成される固定刃群と、該固定刃群と同心円状に複数の回転刃を配設して形成される回転刃群とを相対させた状態で構成される草刈剪定機用の回転刃であって、
   全体形状が鎌形状をなすと共に、回転刃側刃部には複数の回転刃側鋸刃を備え、
   前記回転刃側鋸刃が備える回転刃側切っ先と回転刃側しのぎ先とを結ぶ回転刃側峰部が、各前記回転刃側切っ先同士を結んだ仮想線で形成される円弧の中心を通る水平線に対して平行であることを特徴とする回転刃。
2. 前記回転刃側刃部の先端部に、平鑿状の鑿部を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転刃。
3. 油圧ショベル等の重機のアーム先端に取り付けられる草刈剪定機であって、
   ベースプレートと、
   前記ベースプレート上に配置され、複数の固定刃を円形に配設して形成される固定刃群と、
   前記固定刃群に相対させた状態で、複数の回転刃を、前記固定刃群と同心円状に配設して形成される回転刃群と、
   を含んで構成され、
   前記回転刃の全体形状が鎌形状をなすと共に、回転刃側刃部には複数の回転刃側鋸刃を備え、
   前記回転刃側鋸刃が備える回転刃側切っ先と回転刃側しのぎ先とを結ぶ回転刃側峰部が、各前記回転刃側切っ先同士を結んだ仮想線で形成される円弧の中心を通る水平線に対して平行であることを特徴とする草刈剪定機。
4. 前記回転刃側刃部の先端部に、平鑿状の鑿部を備えることを特徴とする請求項３に記載の草刈剪定機。
5. 前記ベースプレートにおける前記複数の固定刃の配設位置に、各前記固定刃を補助する補助プレートが突設されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の草刈剪定機。
6. 前記補助プレートの先端部が、前記回転刃側刃部の先端部より外側に位置し、
   前記補助プレートの先端部の、前記回転刃側刃部の先端部からの突出量が、前記回転刃側刃部の全長の１／２以上であることを特徴とする請求項５に記載の草刈剪定機。
7. 前記固定刃が略三角形状をなすと共に、固定刃側刃部には複数の固定刃側鋸刃を備え、
   前記固定刃側鋸刃が備える固定刃側切っ先と固定刃側しのぎ先とを結ぶ固定刃側峰部と、前記固定刃の底辺部とのなす角が７°～１６°であることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載の草刈剪定機。

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