TWI224493B - Rotary plant mowing apparatus - Google Patents

Description

1224493 玉、發明說明α) 本發明乃關於使用於採伐草、木、竹等之旋轉式採伐 裝置，尤指一種旋轉刀組（轉刀）利用共同之旋轉驅動源一 邊自轉一邊公轉之旋轉式草木採伐裝置。 查利用安裝有多個刀輪之旋轉刀組刈草之旋轉刈草 機，如其旋轉刀組之旋轉半徑大時，其中心部與外緣部之 旋轉速度即產生速差，而在中心部附近容易產生刈除不均 之情形。 將旋轉刀組之半徑縮小固然可解決此問題，但在此情 形時，必需將旋轉刀組沿地面前後左右細微移動操作。 縱使旋轉刀組之半徑小，但如使旋轉刀組能一邊自轉 一邊公轉時，即可以小移動量達成廣範圍之刈除效果，然 而，目前這種習知之刈草機其旋轉機構需用自轉驅動源及 公轉驅動源之二個驅動源來分別驅動。 又，利用一個驅動源來驅使旋轉刀組自轉兼公轉時， 公轉阻力如相對減小時，其自轉旋轉速度相對減少，即不 葩獲得冲草所需要ι自##矩（旋轉力）。此問題有待解 決。然而，習知之旋轉刈草機因一個刀組僅具一個刀刃， 如刀刃受損時只要將整個組丟棄換裝新品。 此外，此種習知之旋轉刈草機，其旋轉刀組係直接連 結於旋轉軸，兩構件間以插銷插入結合，因此當旋轉刀組 受到強大的阻抗力時，插銷容易折斷，或旋轉轴或馬達受 到超載負荷。 再者，旋轉刈草機，為了防止土石之飛散傷人可旋轉 刀組之旋轉執跡外侧加裝護罩，但如加裝護罩，刈草機即

第4頁 1224493 五、發明說明（2) 不能沿地面一邊移動一邊力I草，唯有將別草機提起從上面 覆於草上刈割，否則無法刈草。 本發明之主要目的，在提供一種旋轉式草木採伐裝 置，能以共用之旋轉驅動源驅使旋轉刀組一邊自轉一邊公 轉，藉此達成以裝置之小移動量能實施廣範圍且無參差不 齊之刈割作業。 本發明之第二目的，在提供一種旋轉式草木採伐裝 置，其刀組件具有多個刀刃，可藉對旋轉刀組之安裝角度 之改變而將刈草刀刃換成新的刀刃。 本發明之第三目的，在提供一種旋轉式草木採伐裝 置，具有當其旋轉機組受到強大阻力時能使旋轉刀組之旋 轉軸空轉之構造。 本發明之第四目的，在提供一種旋轉式草木採伐裝 置，其旋轉刀組之公轉軌跡外圍設有安全護罩，同時可將 刈草裝置一邊水平移動一邊進行刈草作業。 馬逹成上述的7本發明之單木採我裝置具有驅動 箱藉由制動裝置可旋轉地耦合於内部支持著旋轉驅動軸之 圓筒機框，此驅動箱裝設有多支與上述旋轉驅動軸平行且 轴端裝有旋轉刀組之刀組旋轉軸，旋轉驅動軸與刀組旋轉 抽係分別固定有以所定圓周比（或平徑比）例如，三比一配 置之皮帶輪、齒輪等旋轉體，且刀組旋轉軸之旋轉體與旋 轉驅動軸之旋轉體係以旋轉傳動裝置可傳動地相連結。 為達成上述第二目的，旋轉刀組之刀組件其周緣形成 有多個刀刃，而藉改變對旋轉刀組之安裝角度而可使其中

W4493 、發明說明（3) . 〜個刀刃面向力j I # η > / 巧，“為錯片狀：：二刃旋轉刀組之刀組件可為平刀 卜冓件：：ί i!:三目的’旋轉刀組與旋轉轴係藉由彈性 多縱述第四目的’採伐裝置之侧面護軍形成有許 成實本發明之旋轉式草木採伐裝置之具體構 料略第，:表：本*明旋轉式草木採伐袭置之基本構成之 概略不忽W ，此苴士於/、、杜班，。 ^ r嫩直支持—由；=2具有本體機框2，此機框2 田叹在機框2上面之g邊q莖少你姑 置驅動旋轉之旋轉驅動軸4，且在2 動裝 筒部2a可旋轉自如地支 —，、機框1心a成一體之圓 持著兩支與上逑旋轉驅動平驅動箱5 :此驅動箱5垂直支 7之下端固設有旋轉刀組6 ―。 仃刀組旋轉軸7，旋轉軸 - 旋# ‘5S岛麵4 、 s，刀組旋轉軸7 :‘同:“冗有如皮帶輪或齒輪竺荧輕- 9，而旋轉驅動轴4之旋轉體8盘刀纽皮/輪或齒輪等旋轉體 藉由皮帶或鏈帶等之旋轉傳動裝置轉轴7之旋轉體9係 级旋轉軸7藉旋轉驅動軸4之旋轉力經由：：：相連接，刀 裝置1 0之傳達而可旋轉。 *軺'妝8，9及傳動 本，置因具有如上之構成，當旋轉 動旋0，刀組旋轉軸7即經動二由馬建3驅 <自轉。另―方面，當刀叙旋轉轴^ =置10之傳動而 之自轉旋轉阻力大於 a^24493 及、發明說明（5) ’由機^上面之馬達3驅動之旋轉驅動軸4配管 ί與圓筒部=中心同軸並向下延伸。旋轉驅動軸4之末 :固定有皮1、鏈輪或齒輪等旋轉體。又，在第二圖之

汽施例中，旋轉驅動源#m — 牡牙 U 上接有油壓輸送導管15，K用油壓馬達3，因此油壓馬達3 驅動箱5之箱士體、上部具有連結一體之圓筒部Μ，此 Ώ筒部5 b對於機框2之_ μ 如第二圖及第四圖^部2a可旋轉地被支持著。 角線方向位置可旋轉地i =箱體5a在偏離中心之外侧對 7, 7，各支刀組旋轉軸7其匈：左、右：支刀組旋轉轴 鏈輪等旋轉體g之外，、t "、龍上除固定有皮帶輪、齒輪或 油壓馬達3之旋轉固定有旋轉刀組6 ° 轴向下延伸於該圓筒部5^由4與驅動箱5之圓筒部5a呈同 刀組旋轉軸γ之旋轉碰 ，且於轴之與驅動箱5支持之 如第-及二^對應位置上固定有上述旋轉體8。 刀組发铸軸7之從動制允^麵轉驅動軸4之主動侧旋轉體8與 等相配合之旋轉傳動心間没么皮帶、鎚條或茴輸 經由旋轉體8, 9及傳動、' ，旋轉驅動轴4之旋轉力因此 在圖示實施例中，於"〇傳達至刀組旋轉軸7。 動裝置1 0則使定時皮帶死=8, 9係使用齒輪，而旋轉傳 此，如使旋轉體8, 9直 ^疋旋轉傳動機構並不限定於 如第四圖所示旋接轉Τ由其他齒輪相喷合亦可。 而賦與張力，在此實施：：動裝置10構成可藉張力裝置18 κ浪力臂1 9上可旋輕衣罝1 8係在可擺動自 “如地精轴支持著張力滾輪

1224493 五、發明說明（6) ! 2 0，並在張力臂1 8之前端所設螺旋筒2 1内螺合一調節螺絲 丨 i 2 2，調節螺絲2 2之基端則突出驅箱5之箱體5 a外側。如 |

I 此，可藉調節螺絲2 2之調節使張力臂1 9以樞著點為中心轉 丨 動若干而調節張力滾輪20對皮帶之壓力，進而保持其適當 | 張力。 本發明之草木採伐裝置由於具有上述構成，由油壓馬 達3所產生之旋轉力經由旋轉驅動軸4、旋轉體8、傳動裝 置1 0、旋轉體9、刀組旋轉軸7傳至旋轉刀組6，而主要是 以旋轉刀組6之自轉進行刈草，同時，藉調節旋轉刀組6之 自轉阻力與驅動箱5整體之旋轉阻力使驅動箱5整體旋轉而 使旋轉刀組6公轉，以使旋轉刀組6之位置改變◦第三圖即 表示此關係，心為旋轉刀組6之自轉軌跡，R2為旋轉刀組6 之公轉軌跡。由於本發明之採伐裝置1主要是利用旋轉刀 組6之自轉來採伐草木，因此有必要設置控制刀組旋轉軸7 之公轉轉速以確保採伐萆木所必要之自轉旋轉力。 本發

早禾探伐 5 a上部設有對於機框2之圓筒部2 a外周可摩擦接觸之環狀 制動裝置1 1 ，驅動箱5之旋轉，亦即刀組旋轉軸7之公轉乃

藉此制動裝置1 1與圓筒部2 a之摩擦阻力而可予控制。在第 四圖所示之制動裝置11具有以半圓形板補強的左右二片制 動塊2 3，2 3，此制動塊2 3，2 3之各端部以螺栓與螺帽等締緊 裝置2 4予以鎖固，而藉此鎖緊力之強弱以調整制動力大 小 ° 第五圖表示驅動箱4之旋轉制動裝置之另一種實施

1224493 五、發明說明（7) ! 例，在此圖中將機框2之圓筒部2 a與驅動箱5之圓筒部5 b省 略，以更清楚表示制動裝置。 i

I 第四圖之實施例之旋轉制動裝置，由於制動塊2 3之束 | 緊力係設定預定值，長久使用後會產生因驅動箱5之旋轉 慣性或制動塊2 3之磨損而無法得到所需制動力之問題。 第五圖之制動裝置是為了解決此問題而提供者，此裝 置利用驅動箱5之旋轉離心力使制動力與驅動箱5之旋轉速 度成比例增加，藉此以自動保持刀組旋轉軸7必要的自轉 旋轉數。以下再就此詳細說明。 第五圖之制動裝置1 1之二片制動塊23，互呈對稱相反 狀地以其一端之固定侧突片2 3 a卡接在驅動福5上之連結構 件2 4a，另一端之可動侧突片23b則可滑動自如地卡合在驅 動箱5之另一側之連結構件2 4 b上之長溝2 5，因此，當使制 動塊2 3之可動侧突片2 3 b沿長溝2 5内侧滑動以束緊制動塊 2 3時，制動塊2 3即可壓接於機框2之圓筒部2 a (參照第四 m ) u 又，驅動箱5之上面設有分別沿上述二制動塊2 3呈左 右逆向延伸之二圓弧狀離心作用臂2 6，各以基端枢接於樞 軸2 7上而可以此樞軸2 7為中心轉動自如◦離心作用臂2 6之 前端部具有離心加重體2 8，且在樞軸2 7外侧端部樞接有一 連結上述制動塊23之可動侧突片23b之連桿29。 如此，當驅動箱5之旋轉速度增加時離心加重體2 8因 離心力而向箭頭方向A轉開，離心作用臂2 6之後端即被推 向箭頭方向B，制動塊23之可動侧突片23b於是藉由連桿29

1224493 發明說明（8) ，推動向長溝2 5内侧滑動，制動塊2 3即以固定側突片2 3 a 7支點向箭頭方向C束緊。因此，制動塊23便壓接於圓筒 5 2 b，驅動箱5之旋轉，即刀組旋軸7之公轉則因制動塊2 3 _摩擦阻力而受到控制。由於此制動力係由驅動箱5之旋 f離心力獲得者，因此可自動產生與驅動箱5之旋轉力成 二例變化之制動力α 最好設一能經常將離心作用臂26推向擋板31之彈簧裝 Ε30，而藉改變彈簣壓力可調節制動裝置11之制動力。 上述制動裝置1 1最好是左右對稱地設在驅動箱5之中 2部，如此可得兩邊均衡且可靠度高之制動作用。 構成如上述構造之本發明草木採伐裝置1，可利用一 固馬達3使旋轉刀組6自轉以行採伐草木之同時，也會對驅 为旋轉轴4產生公轉移位，因此採伐作業中裝之移動量比 i用裝置少。 又因設有控制旋轉刀組6之公轉之制動裝置1 1，即可 t I策έ轉旋轉力不足之诗$ :特切是·到3 !動箱^之旋 唪力來制動時，因制動力可隨驅動箱5之旋轉速度比例增 大，而可將旋轉刀組6之自轉經常自動控制在所要之旋轉 遂。 旋轉刀組6乃如第六圖所示，係在基座32之周圍呈放 射狀可裝卸自如地固定有刀組3 3，並將此基座3 2安裝在刀 •组旋轉軸7上。圖示實施例，有四片刀組3 3各以刃邊沿旋 轉方向向下傾斜地裝設於基座3 2上。各個刀組3 3最好是在 周緣具有朝向不同方向之多片刀刃34，而可藉改變對基座

第11頁 1224493 、發明說明（9) 丨 2之安裝角度而使其中一片刀刃3 4面向旋轉方向。 | 圖面所示之實施例，刀組33之周緣形成三邊之圓弧狀 i J刃3 4 (a )、3 4 (b )、3 4 (c )，但此刀刃3 4無論是兩片或三 4或三片以上均可，但最好是如圖所示之相鄰之刀刃34構 %銳角為佳。 | 藉由上述構造，各刀組3 2可藉改變對基座32之安裝角 丨 丨 I而使任一邊之刀刃做為刈草用刀刃，因此，能使刀組33 ! ί 泠長期間有效利用，此外，也可使每邊之刀刃34之構造不 丨 3 ，而配合所需目的選擇使用。 又，因相鄰二刀刃之接合端形成銳角，而亦可採伐較 更之草、木。 旋轉刀組6其重心一般設在中心位置，但如構成其重 二、在旋轉刀組6之偏心位置亦可。如將重心置於偏心位置 i寺，旋轉刀組6旋轉時，可得強大慣性力所產生之強大採 戈力。 刀組;i 3之刀刀3 4藤可為第六圖;之平刀，位如欲激 岛竹、木之採伐刃時，也可構成第七圖所示之鋸齒狀凹凸 π刃。又，刀刃3 4 ( a )、3 4 ( b )、3 4 ( c )也可形成種種形 快，以做為適合各種草木之種類之刀刃來使用。 旋轉刀組6係將基座3 2之嵌合筒部3 8套入刀組旋轉軸7 陵，可在此兩構件之間直接用銷子插入而連結，但是最好 如第八圖所示，以具有彈性的一定壓力將刀組旋轉轴7與 旋轉刀組6之基座3 2可成為一體旋轉地壓接結合一起。為 此目的，如第八圖所示，刀組旋轉轴7裝有卡止構件3 5，

第12頁 1224493 五、發明說明（10) 另外在旋轉軸7之下端介以彈簧40用螺栓37等固定一突緣 構件3 6 υ 另一方面，旋轉刀組6之基座32其中心轂部設有可嵌 套於刀組旋轉軸7之嵌合轴套38，刀組旋轉軸7藉由免上油 襯筒穿通此軸套38後，將突緣構件36藉螺栓37等固定於刀 組旋轉軸7之末端而將基座32固定於旋轉軸7上。 突緣構件3 6之軸端壓接側形成凹部39，其内嵌設彈簧 4 0及承Μ板4 1，旋轉刀組6係藉此關係以彈性壓接之狀態 組裝在刀組旋轉軸7之卡止構件3 5與突緣構件3 6之間。因 此，當旋轉刀組6受到過大之阻力時，刀組旋轉軸7即空 轉；阻力變小時，刀組旋轉轴7與旋轉刀組6即再壓接結合 而一體旋轉。刀組旋轉軸7與旋轉刀組6之壓接面最好使用 合成樹脂製摩擦材料製成。 如第一圖所示之草木採伐裝置1，其本體機框2上安裝 有圍繞旋轉刀組6之公轉軌跡外圍之護罩43(見第九圖）， 此疫爭* ο如為封閉笔板奇，可用的力緣之龜赏將株钱裝； 1舉起後降下於草木之上方，而一邊下降，一邊將草木慢 慢慢自頂端剪斷成碎片。此時，旋轉刀組6之刀組單元3 3 因有一邊刀刃向旋轉方向下降傾斜，於是在機框2内產生 上升氣流，此上升氣流會扶直草或樹枝，同時也會將採割 之碎草、碎枝向上吹起，因此不易發生草茱縷絡之形’ 採伐作業效率可提高。又因草木被剪斷成碎片’其後之處 理方便，欲作為綠肥亦非常適合。 護罩4 3如形成上述之封閉護板時’即無法將採伐裝置

1224493 l、發明說明（.π) 1沿地面一邊橫向移動，一邊別草。為解決此一問題，可 將護罩4 3如第九圖及第十圖所示在其下部之一侧形成面向 開口之一群縱向縫口 4 4。 此縫口 44之寬度可設定為能防止石礫等硬質危險物飛 散或跳出，同時能從縫口 4 4刈草之尺寸。又，此縫口 4 4也 可沿側面護罩43全周設置，但為了減少土砂等之飛散，以 僅設在護罩43之一部份為佳。 第十一圖之草木採伐裝置1係表示已將護置43之下半 部卸下，並在本體機框2之外侧裝上左右相對之一對橇板 4 5，橇板4 5之下端延伸至旋轉刀組6之下方，如此則動力 鏟之鏟臂能驅動草木採伐裝置1沿箭頭方向一邊移動，一 邊採伐草木，而具有良好之滑動效果之外，由於橇板4 5貼 於地面使裝置橫向移動，不必由作業人員調節鏟臂以使裝 置保持所需高度，因此作業性良好。

1224493 II式簡單說明 第一圖為本發明草木採伐裝置之基本構成之概略示意 圖； 第二圖為本發明草木採伐裝置之一具體實施例之局部 剖面側視圖； 第三圖為本發明草木採伐裝置之底視圖； 第四圖為本發明草木採伐裝置之驅動箱之局部剖開俯 視圖； 第五圖為本發明草木採伐裝置之另一具體實施例之驅 動箱之俯視圖，其中機框及驅動箱之圓筒部省略未示。 第六圖為本發明裝置所用旋轉刀組一實施例之底視 圖； 第七圖為本發明裝置所用旋轉刀組一實施例之另一實 施例之刀組俯視圖； 第八圖表示旋轉刀組之安裝構造一例之縱斷面圖； 第九圖表示本發明裝置之護罩一實施例之透視圖； · 上 〇 Cl 一 匕今/、二（Ύ，']二， ^ f ㈢ V、 ，i' 乎试 私立 口叉平· yj ri 他 σ 4 一〜 H ㈣ 第十一圖表示本發明裝置之另一實施例之透視圖。 [符號說明] 1 3 10

草 木 採 伐 裝置 2 本 體 機 框 馬 達 4 旋 轉 驅 動轴 驅 動 箱 6 旋 轉 刀 組 刀 組 旋 轉 轴 8, 9 旋 轉 體 傳 動 裝 置 11 制 動 裝 置 張 力 裝 置 23 制 動 塊

第15頁 1224493 a式簡單說明 26 離心作用臂 28 離心加重體 2 9 連桿 3 3 刀組 3 4 刀刃 3 5 卡止構件 36 45 突緣構件 橇板 43 護罩

第16頁

Claims (1)

1224493 j請專侧、 （修正本） — 声： ¥ τι 下，ί轉式草木採伐裝置，係由··下部具有結合一體向 之圓筒部之本體機框；與上述圓筒部i同心狀可 地支持於本體機框且由馬達等旋轉驅動裝置驅動旋 之疑轉驅動軸；可相對旋轉自如地裝設在上述本體機 ΐ i i筒部之驅動箱；可旋轉自如地裝設在上述驅動箱 〜^上述機框支持之旋轉驅動軸平行之刀組旋轉軸； ::於上述刀組旋轉軸之末端且具有裝在基座上之刀組 驅動箱之刀I又述本體機框之旋轉驅動袖與上述 於 、、且^轉軸之間，而用以將上述旋轉驅動軸之 ^體機^ ^至上述旋轉刀組之旋轉傳動裝置，以及設在 旋轉之制動部與驅動箱之間用以抑制上述驅動箱之 ,^之制動裝置所構成。 利範圍1 1項之旋轉式草木採伐裝置，复中该 之上面，且裳置，具有裝設在驅動箱 離之制動塊；成Π本體機框之圓筒部周面壓接及分 上面，且ΐ離ΓΓ支可開合樞動地支持於’動箱之 點之一端則I有連動卜、f告丨I =有離心加重體，近樞支 臂；以及骑L有連動上述制動塊之連結構件之_ I用 彈笼摄將此離心作用臂經常推向驅動r 離心作用 離：力t:構成；而上述制動塊係藉由‘：I :方向： 之圓筒體：動之離心作用臂之動作，可壓接：：之旋： 问體周面。 遲於本體機樞 3 ·依申往_ <、 二專利範圍第i或2項之旋轉 μ疋轉刀組之基座具有可裝卸地安裝：：伐裝置’其 此基座上之數

1224493 六、申請專利範圍 個刀組，各刀組在其周緣形成有刀口分別向不同方向之 多片刀刃，而藉改變刀刃之對基座之安裝角度，而可使 其中一刀刃之刀口轉向旋轉方向。 4 ·依申請專利範圍第3項之旋轉式草木採伐裝置，其中該 刀組之刀刃乃形成鋸齒狀之凹凸邊。 5 ·依申請專利範圍第3項之旋轉式草木採伐裝置，其中相 鄰接二刀刃之接合端乃形成一銳角尖端。 6 ·依申請專利範圍第5項之旋轉式草木採伐裝置，其中該 旋轉刀組之重心係設在偏離旋轉刀組之中心之位置 7. 依申請專利範圍第6項之旋轉式草木採伐裝置，其中該 刀組旋轉軸與旋轉刀組係藉具有所定彈性推壓力之彈性 構件彈性壓接成可結合為一體旋轉。 8. 依申請專利範圍第7項之旋轉式草木採伐裝置，其中該 本體機框復裝設有包圍旋轉刀組之公轉執跡外圍之周側 護罩，此護罩之下部全周或一部份形成有許多縱向之縫 口群或梳齒部。 9. 依申請專利範圍第6項之旋轉式草木採伐裝置，其中該 本體機框設有一對呈相對設於旋轉刀組之公轉執跡外側 之橇板。

第18頁 1224493 9 Q-v 煩請委員明示，本案修正後是否變更源實質内容

43 圖 二第