WO2020194692A1

WO2020194692A1 - 芝刈機

Info

Publication number: WO2020194692A1
Application number: PCT/JP2019/013732
Authority: WO
Inventors: 信男山崎; 肇吉村; 賢太小東; 内海　誠; 亮太久田
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US20220408651A1; DE112019007109T5

Abstract

芝刈機（１０）は、芝刈用モータ（１７）に連結され、略鉛直方向に延びる回転軸（１６）と、回転軸（１６）と一体に回転するブレード（１５）と、ブレード（１５）を回転可能に収容し、下方が開放されたハウジング（１８）と、を備える。ハウジング（１８）には、ブレード（１５）の下方からブレード（１５）に接触可能な砥石（３２）が設けられ、砥石（３２）は、ブレード（１５）に接触可能なメンテナンス位置と、ブレード（１５）に接触不可能な待機位置とを移動可能である。

Description

芝刈機

　本発明は、芝刈機に関する。

　芝刈機としては、略水平方向に延びる回転軸を中心として回転する螺旋状のリール刃と固定刃との間で芝を刈るリール式の芝刈機と、略鉛直方向に延びる回転軸を中心として回転するブレードで芝を刈るロータリ式の芝刈機と、が知られている。

　芝刈機では、リール刃やブレードの切れ味が低下すると、芝の葉先が潰れて白色化する、いわゆる白ひげが発生し、芝刈り後の芝の見た目が低下する虞がある。

　特許文献１には、固定刃に代えて砥石を取り付けることで、場所を選ばずリール刃を研磨できるリール式の芝刈機が開示されている。

　また、特許文献２には、ロータリ式の自律走行電動芝刈機のブレードを研磨する研磨装置を備えた自律走行電動芝刈機用の充電ステーションが開示されている。

日本国特開２００１－００００２５号公報日本国特開２０１６－１２０５８３号公報

　しかしながら、特許文献２では、充電ステーションでしかブレードを研磨できない。また、芝刈機のブレードに泥や刈芝が付着してしまった際にはユーザがブレードをブラシで擦って洗浄しており、非常に労力を要していた。そこで、場所を選ばず簡単にブレードをメンテナンス（ブレードの研磨や洗浄）できるロータリ式の芝刈機が要望されている。

　本発明は、ロータリ式でありながら、場所を選ばずブレードをメンテナンスできる芝刈機を提供する。

　本発明は、
　動力源に連結され、略鉛直方向に延びる回転軸と、
　該回転軸と一体に回転するブレードと、
　前記ブレードを回転可能に収容し、下方が開放されたハウジングと、を備える芝刈機であって、
　前記ハウジングには、前記ブレードの下方から前記ブレードに接触可能なメンテナンスツールが設けられ、
　前記メンテナンスツールは、前記ブレードに接触可能なメンテナンス位置と、前記ブレードに接触不可能な待機位置とを移動可能である。

　本発明によれば、ロータリ式の芝刈機でありながら、場所を選ばずブレードをメンテナンスできる。

本発明の一実施形態に係る芝刈機の側面図である。図１の芝刈機に搭載されるブレードリフト機構を示す断面図である。図２のＡ－Ａ断面図である。回動式の砥石の移動構造を示す側面図である。スライド式の砥石の移動構造を示す側面図である。ブレードメンテナンス時のブレード及び砥石を示す平面図である。ブレードメンテナンス時のブレード及び砥石を示す側面図である。図１の芝刈機に搭載される変形例のブレードリフト機構を示す模式図である。

　以下、本発明の一実施形態の芝刈機について、図１～図５を参照して説明する。なお、以下の説明では、芝刈機１０の進行方向を前方とし、後退方向を後方とし、前後方向に直交する方向を左右方向とする。

［芝刈機］
　図１に示すように、芝刈機１０は、乗用型芝刈機であり、機体１１を備える。機体１１には、走行用モータ１２と、機体１１の後部に設けられ、走行用モータ１２によって駆動される左右の後輪１３と、機体１１の前部に設けられる左右の前輪１４と、機体１１の下部に設けられ、芝を刈るブレード１５と、略鉛直方向に延び、ブレード１５の回転中心となる回転軸１６と、回転軸１６を介してブレード１５を回転させる芝刈用モータ１７と、少なくともブレード１５の周囲を覆うとともに刈られた芝を後方に導くハウジング１８と、ハウジング１８の後方に配置され、刈られた芝を貯めるグラスバッグ１９と、刈られた芝をハウジング１８からグラスバッグ１９に導くグラスダクト２０と、作業者Ｑが乗車する乗車部２１と、を備える。

　乗車部２１には、作業者Ｑが着座するシート２２、前輪１４を操舵する操舵ハンドル２３、アクセル開度を操作するアクセルペダル２４、車速を設定する走行変速レバー２５などが設けられている。

　芝刈り作業時は、走行用モータ１２による後輪１３の駆動で機体１１を走行させながら、芝刈用モータ１７でブレード１５を回転させる。ブレード１５が回転すると、芝が刈られ、さらにハウジング１８の中に旋回する空気の流れが生じる。これにより、ブレード１５で刈られた芝は、ハウジング１８内の空気の流れに乗り、グラスダクト２０を通ってグラスバッグ１９に集められる。

［ブレードリフト機構］
　図２及び図３に示すように、ハウジング１８の中央上部には、ブレードリフト機構２６を収容するリフト機構収容部１８ａが設けられている。ブレードリフト機構２６は、芝の刈り高さを調整するためにブレード１５を昇降させる。本実施形態のブレードリフト機構２６は、芝刈用モータ１７を保持し、リフト機構収容部１８ａに昇降可能に支持されるモータ保持部材２７と、モータ保持部材２７に隣接して略鉛直方向に延び、リフト機構収容部１８ａに回転可能に支持されるウォームギヤ２８と、ウォームギヤ２８と隣接して略鉛直方向に延びるモータ軸２９ａを有するリフト用モータ２９と、モータ軸２９ａに設けられる駆動ギヤ３０と、ウォームギヤ２８の上端部に設けられ、駆動ギヤ３０と噛み合う従動ギヤ３１と、を備える。

　リフト機構収容部１８ａは、内壁面に略鉛直方向に延びるガイドレール１８ｂを備える。モータ保持部材２７は、外壁面に凸部２７ａを有し、該凸部２７ａがガイドレール１８ｂにスライド可能に係合することで、リフト機構収容部１８ａに昇降可能に支持される。また、モータ保持部材２７は、外壁面にウォームギヤ２８と噛み合うラック部２７ｂを有する。

　このようなブレードリフト機構２６によれば、リフト用モータ２９を平面視で反時計回り方向に回転駆動させると、駆動ギヤ３０及び従動ギヤ３１を介して連結されるウォームギヤ２８が平面視で時計回り方向に回転し、ラック部２７ｂを上昇方向に移送する。これにより、モータ保持部材２７、芝刈用モータ１７、回転軸１６及びブレード１５を上昇させることが可能になる。一方、リフト用モータ２９を平面視で時計回り方向に回転駆動させると、駆動ギヤ３０及び従動ギヤ３１を介して連結されるウォームギヤ２８が平面視で反時計回り方向に回転し、ラック部２７ｂを下降方向に移送する。これにより、モータ保持部材２７、芝刈用モータ１７、回転軸１６及びブレード１５を下降させることが可能になる。

［メンテナンスツール］
　ハウジング１８には、ブレード１５の下方からブレード１５に接触可能な砥石３２が設けられている。砥石３２は、ブレード１５に接触可能なメンテナンス位置と、ブレード１５に接触不可能な待機位置とを移動可能に設けられている。このような砥石３２を備える芝刈機１０によれば、ブレード１５を回転させながら砥石３２を用いてブレード１５を研磨することにより、ブレード１５の切れ味が落ちて刈った芝生に白ひげが発生することを抑制できる。なお、メンテナンス作業時、即ち砥石３２がメンテナンス位置（研磨位置）にあるときは、芝刈作業時、即ち砥石３２が待機位置にあるときと比較してブレード１５のスピードを落とすことが好ましい。例えば、芝刈用モータ１７の回転速度を変えてもよいし、ギヤ比を切り替えて減速してもよい。また、ブレード１５を芝刈機１０から取り外さずに、且つ、芝刈機１０を特定の場所に移動させずにブレード１５を研磨することができるので、メンテナンス作業を容易にできる。さらに、砥石３２は、メンテナンス位置と待機位置とを移動することで、芝刈り作業時に砥石３２が邪魔することを回避できる。

　砥石３２は、図４Ａに示すように、回動することでメンテナンス位置と待機位置とを移動する回動式砥石でもよいし、図４Ｂに示すように、スライドすることでメンテナンス位置と待機位置とを移動するスライド式砥石でもよい。

　具体的に説明すると、ハウジング１８は、芝刈用モータ１７又は回転軸１６が貫通する天井壁１８ｃと、ブレード１５の外周を囲むように天井壁１８ｃから下方に延設される周壁１８ｄと、を備える。なお、本実施形態では、天井壁１８ｃにリフト機構収容部１８ａが一体に設けられているが、天井壁１８ｃとリフト機構収容部１８ａとは別体でもよい。

　回動式砥石は、図４Ａに示すように、例えば、砥石３２の一端部が回動軸３３を介して周壁１８ｄで回動可能に支持される。これにより、回動軸３３を支点としてハウジング１８の内方に回動させることで砥石３２をメンテナンス位置に移動させることができる。また、砥石３２の待機位置は、ハウジング１８の内方に突出しない位置であれば、任意の回動位置を設定可能であるが、図４Ａに示すように、周壁１８ｄに沿う位置が好ましい。このようにすると、砥石３２を待機させるためのスペースを最小化できる。

　スライド式砥石は、図４Ｂに示すように、例えば、砥石３２が周壁１８ｄにスライド可能に支持される。これにより、砥石３２をハウジング１８の内方にスライドさせることで砥石３２をメンテナンス位置に移動させることができ、ハウジング１８の外方にスライドさせることで砥石を待機位置に移動させることができる。なお、砥石３２は、ハウジング１８の外部から機械的に操作可能であってもよく、乗車部２１における入力部から電気的に操作可能であってもよい。

　本実施形態の芝刈機１０は、ブレード１５を昇降させるブレードリフト機構２６を備えるため、ブレード１５を砥石３２で研磨する際に適切な高さにブレード１５を配置することができる。例えば、図２に示すように、砥石３２を待機位置に待機させた状態でブレード１５を砥石３２のメンテナンス位置を越える高さまで上昇させるステップ（Ｓ１）と、砥石３２を待機位置からメンテナンス位置に移動させるステップ（Ｓ２）と、砥石３２に接触する高さまでブレード１５を下降させるステップ（Ｓ３）と、を行うことで、メンテナンス時の適切な高さにブレード１５を配置できる。

　砥石３２は、図５Ｂの矢印Ｄ２で示すように、ブレード１５の回転方向Ｄ１に対し斜めに接触することが望ましい。このようにすると、ブレード１５を砥石３２に確実に接触させ、効果的にブレード１５の刃を研ぐことができる。

　砥石３２の接触面をブレード１５の回転方向Ｄ１に対し斜めに配置する場合、砥石３２は、ブレード回転方向の上流側端部を支点（回動軸３４）として上下方向に回動可能に支持するとともに、バネ３５でブレード１５に向けて付勢する。このようにすると、ブレード１５が砥石３２に接触した際、ブレード１５の接触面に沿うように砥石３２が回動するので、ブレード１５と砥石３２との接触面積を増やし、ブレード１５を効率よく研磨できる。

　また、バネ３５の付勢力によってブレード１５に対する砥石３２の接触圧が調整されるので、接触圧の不足によって研磨効率が低下したり、過剰な接触圧によってブレード１５や砥石３２が破損することを防止できる。なお、図５Ｂにおいて、符号３６は、メンテナンス位置と待機位置とに移動可能にハウジング１８に支持され、かつ砥石３２を支持する砥石支持部材であり、該砥石支持部材３６は、回動軸３４を介して砥石３２を回動可能に支持するとともに、砥石３２との間で圧縮コイルスプリングからなるバネ３５を支持している。

［変形例］
　つぎに、変形例のブレードリフト機構について、図６を参照して説明する。なお、前述した実施形態と共通する構成については、同じ符号を使用し、詳細な説明は省略する。

　本変形例のブレードリフト機構３７は、手動で芝刈用モータ１７及びブレード１５を昇降させる点が前術したブレードリフト機構２６と相違している。具体的に説明すると、ブレードリフト機構３７は、芝刈用モータ１７を保持し、かつハウジング１８に上下方向スライド可能に支持されるモータ保持部材３８と、モータ保持部材３８から上方に延在し、手動で芝刈用モータ１７及びブレード１５を昇降操作するハンドル３９と、ハンドル３９を複数の高さで段階的に係止可能な係止溝４０ａを有するガイド部材４０と、を備えており、ハンドル３９を係止する係止溝４０ａの選択により、ブレード１５の高さ、つまり芝の刈り高さを調整することができる。

　ガイド部材４０は、上下方向に沿い、複数の係止溝４０ａを連通する連通溝４０ｂを有する。ブレード１５の高さを変更する場合、連通溝４０ｂを経由してハンドル３９を異なる係止溝４０ａに係止させる。ハンドル３９が連通溝４０ｂに位置する状態では、芝刈用モータ１７及びブレード１５が自重で下降しようとする。本変形例では、連通溝４０ｂを上方に延長することにより、芝刈用モータ１７及びブレード１５の上昇範囲を広げ、この範囲をブレードメンテナンス用の自重降下範囲とする。

　つまり、図６に示すように、メンテナンス時に、砥石３２を待機位置に待機させた状態でブレード１５を砥石３２のメンテナンス位置を越える高さまで手動で上昇させるステップ（Ｓ１１）と、砥石３２を待機位置からメンテナンス位置に移動させるステップ（Ｓ１２）と、砥石３２に接触する高さまでブレード１５を下降させるステップ（Ｓ１３）と、を行うことで、メンテナンス時の適切な高さにブレード１５を配置できるだけでなく、ブレード１５を自重（芝刈用モータ１７などの重量も含む）で砥石３２に押し付けることができる。このような変形例のブレードリフト機構３７によれば、ブレード１５を砥石３２に押し付けるための機構を省略することが可能になる。

　メンテナンス時、ブレード１５などの自重による押し付けでは押付力が不足する場合は、ブレード１５を砥石３２に押し付けるバネ４１を設けることが好ましい。例えば、図６に示すように、モータ保持部材３８とハウジング１８との間に、引張コイルスプリングからなる複数のバネ４１を設ける。このようにすると、ブレード１５を砥石３２に押し付けるときの圧力を適切に調整できる。

　なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。
　例えば、前述した実施形態では、乗用型の芝刈機を示したが、本発明は、手押し式及び自走式を含む歩行型の芝刈機や、自律走行型の芝刈機にも適用することができる。また、前述した実施形態では、ブレードを回転させる動力源としてモータを例示したが、動力源はエンジンであってもよい。また、前述した実施形態では、メンテナンスツールとして砥石を例示したが、メンテナンスツールは、ブレードに付着した泥や刈芝を除去するためのブラシであってもよい。

　本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

　（１）　動力源（芝刈用モータ１７）に連結され、略鉛直方向に延びる回転軸（回転軸１６）と、
　該回転軸と一体に回転するブレード（ブレード１５）と、
　前記ブレードを回転可能に収容し、下方が開放されたハウジング（ハウジング１８）と、を備える芝刈機（芝刈機１０）であって、
　前記ハウジングには、前記ブレードの下方から前記ブレードに接触可能なメンテナンスツール（砥石３２）が設けられ、
　前記メンテナンスツールは、前記ブレードに接触可能なメンテナンス位置と、前記ブレードに接触不可能な待機位置とを移動可能である、芝刈機。

　（１）によれば、ブレードの切れ味が落ちて刈った芝生に白ひげが発生するのを抑制できる。また、ブレードを芝刈機から取り外さずに、且つ、芝刈機を特定の場所に移動させずにブレードの刃をメンテナンスすることができるので、メンテナンス作業を容易にできる。さらに、メンテナンスツールはメンテナンス位置と待機位置とを移動することで、芝刈り作業時にメンテナンスツールが邪魔するのを回避できる。

　（２）　（１）に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードを上昇させるブレードリフト機構（ブレードリフト機構２６、３７）をさらに備える、芝刈機。

　（２）によれば、芝刈機はブレードを上昇させるブレードリフト機構を備えるので、メンテナンス時に適切な高さにブレードを配置することができる。

　（３）　（１）又は（２）に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードは、前記メンテナンスツールが前記メンテナンス位置にあるとき、該ブレードの自重により前記メンテナンスツールに押し付けられる、芝刈機。

　（３）によれば、自重によりブレードがメンテナンスツールに押し付けられるので、ブレードをメンテナンスツールに押し付けるための機構を省略できる。

　（４）　（３）に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードを前記メンテナンスツールに押し付ける第１弾性部材（バネ４１）をさらに備える、芝刈機。

　（４）によれば、芝刈機はブレードをメンテナンスツールに押し付ける第１弾性部材を備えるので、ブレードをメンテナンスツールに押し付けるときの圧力を適切に調整できる。

　（５）　（１）～（４）のいずれかに記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは、前記ブレードの回転方向に対し斜めに接触する、芝刈機。

　（５）によれば、メンテナンスツールがブレードの回転方向に対し斜めに接触することで、効果的にブレードの刃を研ぐことができる。

　（６）　（１）～（５）のいずれかに記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは、第２弾性部材（バネ３５）を介して前記ハウジングに支持され、前記ブレードに対し接触圧を調整可能に構成される、芝刈機。

　（６）によれば、メンテナンスツールが第２弾性部材を介してハウジングに支持されるので、ブレードをメンテナンスツールに押し付けるときの圧力を適切に調整できる。

　（７）　（１）～（６）のいずれかに記載の芝刈機であって、
　前記ハウジングは、
　前記動力源又は前記回転軸が貫通する天井壁（天井壁１８ｃ）と、
　前記ブレードの外周を囲むように前記天井壁から下方に延設される周壁（周壁１８ｄ）と、を備え、
　前記メンテナンスツールは、前記周壁に回動可能に支持され、回動することで前記メンテナンス位置と前記待機位置とを移動可能である、芝刈機。

　（７）によれば、メンテナンスツールが回動することでメンテナンス位置と待機位置とを移動するので、メンテナンスツールを待機させるためのスペースを最小化できる。

　（８）　（１）～（７）のいずれかに記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは砥石であり、前記メンテナンス位置は研磨位置である、芝刈機。

　（８）によれば、ブレードを研磨することにより、ブレードの切れ味が落ちて刈った芝生に白ひげが発生することを抑制できる。

１０　芝刈機
１５　ブレード
１６　回転軸
１７　芝刈用モータ（動力源）
１８　ハウジング
１８ｃ　天井壁
１８ｄ　周壁
２６　ブレードリフト機構
３２　砥石（メンテナンスツール）
３５　バネ（第２弾性部材）
４１　バネ（第１弾性部材）

Claims

　動力源に連結され、略鉛直方向に延びる回転軸と、
　該回転軸と一体に回転するブレードと、
　前記ブレードを回転可能に収容し、下方が開放されたハウジングと、を備える芝刈機であって、
　前記ハウジングには、前記ブレードの下方から前記ブレードに接触可能なメンテナンスツールが設けられ、
　前記メンテナンスツールは、前記ブレードに接触可能なメンテナンス位置と、前記ブレードに接触不可能な待機位置とを移動可能である、芝刈機。
　請求項１に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードを上昇させるブレードリフト機構をさらに備える、芝刈機。
　請求項１又は２に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードは、前記メンテナンスツールが前記メンテナンス位置にあるとき、該ブレードの自重により前記メンテナンスツールに押し付けられる、芝刈機。
　請求項３に記載の芝刈機であって、
　前記ブレードを前記メンテナンスツールに押し付ける第１弾性部材をさらに備える、芝刈機。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは、前記ブレードの回転方向に対し斜めに接触する、芝刈機。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは、第２弾性部材を介して前記ハウジングに支持され、前記ブレードに対し接触圧を調整可能に構成される、芝刈機。
　請求項１～６のいずれか１項に記載の芝刈機であって、
　前記ハウジングは、
　前記動力源又は前記回転軸が貫通する天井壁と、
　前記ブレードの外周を囲むように前記天井壁から下方に延設される周壁と、を備え、
　前記メンテナンスツールは、前記周壁に回動可能に支持され、回動することで前記メンテナンス位置と前記待機位置とを移動可能である、芝刈機。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の芝刈機であって、
　前記メンテナンスツールは砥石であり、前記メンテナンス位置は研磨位置である、芝刈機。