JP6243273B2 - 芝刈機 - Google Patents

Description

本発明は、カッタブレードを改良したロータリ式芝刈機の技術に関する。

ロータリ式芝刈機は、下方が開放されているハウジング内に収納されたカッタブレードを、芝草に沿って回転させることにより、該芝草を刈るものである。該カッタブレードの回転に伴って、芝刈機には騒音が発生する。該芝刈機の騒音を抑制するために、カッタブレードの改良が進められている。このような芝刈機の技術としては、例えば特許文献１が知られている。

特許文献１で知られている芝刈機は、ハウジング内に位置して該ハウジングの上下方向に延びた回転軸と、該回転軸を回転中心として回転可能に該ハウジング内に収納された上部及び下部カッタブレードとを含む。該上部カッタブレードは、芝草を刈るために回転方向の前縁に形成された刃を有する。該下部カッタブレードの長手方向の両端部は、回転方向の前縁に形成された刃と、該前縁から後上方へ湾曲しつつ延びて旋回流及び上昇気流を発生させるためのエアリフト部とを有する。該下部カッタブレードにエアリフト部を備えることによって、騒音を抑制することができる。

近年は、芝刈機の作業中における、環境に対する配慮が一層求められている。このために、カッタブレードの騒音抑制性能を一層重視することが求められる。そこで、特許文献２で知られているカッタブレードを採用することが考えられる。

特許文献２で知られている芝刈機のカッタブレードは、長手方向の両端部に、エアリフト部と垂直翼とを備える。該垂直翼は、回転軸を回転中心としてカッタブレードの外周縁から、上方へ延びている。該垂直翼によって、空気の渦流の発生を抑制することにより、騒音を抑制することができる。

しかし、カッタブレードの外周縁から上方へ垂直翼が延びた構成では、芝刈り作業中に刈った芝草が、該カッタブレードの上面に堆積する可能性がある。また、該垂直翼は、空気の流れ場、つまり空気の旋回流に直接に晒され得る。従って、該カッタブレードの騒音抑制性能を、より高めるには、改良の余地がある。

特開２００６−６７９１８号公報 実開平１−１２１３２３号公報

本発明は、カッタブレードの騒音抑制性能を、より高めることができる技術を、提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、下方が開放されたハウジングと、該ハウジング内に位置して該ハウジングの上下方向に延びた回転軸と、該回転軸を回転中心として回転可能に前記ハウジング内に収納されたカッタブレードとを含む、芝刈機において、前記カッタブレードは、前記回転軸に対し水平方向の両方へ延びた細長い部材であり、前記カッタブレードの長手方向の両端部は、回転方向の前縁に形成された刃と、前記前縁から回転方向後方に向かうに従って上方に湾曲した前端と、前記前端に連なり且つ後上方へ湾曲しつつ延び旋回流及び上昇気流を発生させるためのエアリフト部とを有し、該エアリフト部には、前記回転軸を回転中心とした外周縁のなかの、少なくとも前記回転方向の後半部から、下方へ折り曲げ形成された折り曲げ部を介して、下方へ延びる垂下翼が一体に形成され、該垂下翼は、前記エアリフト部の前記外周縁に沿った縦板状に形成され、前記折り曲げ部の半径は、前記エアリフト部が前記回転方向の後上方へ湾曲するに従って、漸次大きくなるように設定されていることを特徴とする芝刈機が提供される。

請求項１に係る発明では、該エアリフト部には、回転軸を回転中心とした外周縁から下方へ延びる垂下翼が形成されている。該垂下翼は、該外周縁に沿った縦板状に形成されている。このため、回転中のカッタブレードの回転方向の後端部分に発生する、空気の剥離や渦流を極力低減することができる。該剥離や渦流の発生に伴う芝刈機の騒音を極力低減することができる。

さらには、該垂下翼は、該エアリフト部に対して下向きである。このため、芝刈り作業中に刈った芝草が、カッタブレードの上面に堆積するのを、防ぐことができる。従って、芝刈機の騒音の低減効果を、安定して得ることができる。しかも、該垂下翼は、カッタブレードの上面に沿って流れる空気の流れ場、つまり空気の旋回流に直接には晒されにくい。このため、該垂下翼自体から生じる空気の剥離や渦流を軽減することができる。

さらには、該垂下翼は、該エアリフト部の外周縁から、下方へ折り曲げ形成された折り曲げ部を介して、下方へ延びている。このため、該エアリフト部の外周縁と該垂下翼の上端部とのコーナには、翼端から発生する微小な空気の渦流を、極力低減することができる。

さらには、該折り曲げ部の半径は、該エアリフト部が回転方向の後上方へ湾曲するに従って、漸次大きくなる。該エアリフト部のなかの、垂下翼の前端近傍には、刃がある。このため、垂下翼の前端の部分の折り曲げ部の半径は、極力小さいことが好ましい。該垂下翼の前端の部分から後方へ向かうにつれて、折り曲げ部の半径を大きくすることによって、回転中のカッタブレードの回転方向後端部分に発生する、空気の剥離や渦流を円滑に低減することができる。この結果、該剥離や渦流の発生に伴う騒音を、円滑に低減することができる。

さらには、該垂下翼は、エアリフト部に一体に形成されている。しかも、該垂下翼は、エアリフト部の外周縁に沿った縦板状に形成されている。このため、該垂下翼は、エアリフト部を補強するための補強用リブの役割を果たすことができる。従って、エアリフト部の曲げ強度を高めることができる。

本発明に係る芝刈機の左側面図である。 図１に示される上部及び下部カッタブレードを側方から見た構成と斜め上から見た構成と長手方向端側から見た構成を示す図である。 図２に示される下部カッタブレードの斜視図である。 図３に示される下部カッタブレードの平面図である。 図３に示される下部カッタブレードの側面図である。 図３に示される下部カッタブレードの長手方向の端部を拡大した図である。 図６に示される折り曲げ部の各部位における断面図である。 図３に示される下部カッタブレードの作用図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る芝刈機について、図１〜図８に基づき説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従う。

図１に示されるように、芝刈機１０は、芝草を刈る歩行型自走式作業機であって、ハウジング１１と、該ハウジング１１の前部に備えた左右の前輪１２と、該ハウジング１１の後部に備えた左右の後輪１３と、該ハウジング１１の中央の内部に収納された芝刈用の上部及び下部カッタブレード１４，１５と、該ハウジング１１の上部に備えたエンジン１６（動力源１６）と、該ハウジング１１から後方へ延びた操作ハンドル１７とからなる。なお、動力源１６はエンジンに限定されず、例えば電動モータであってもよい。

該芝刈機１０は、該エンジン１６によって該上部及び下部カッタブレード１４，１５を回転させることにより、芝草を刈り取るとともに、該ハウジング１１内に空気の流れ（旋回風の旋回流）を発生させ、該旋回流により、該上部及び下部カッタブレード１４，１５によって刈った芝草を刈り芝収納体２２（図１参照）に送り込んで収納することができる。以下、該上部及び下部カッタブレード１４，１５によって刈られた芝草のことを「刈り芝」という。

該ハウジング１１は、下端面（図１に示される芝地Ｇｒに対向する面）だけが全面的に開放された、いわゆる下方が開放されたハウジングである。該ハウジング１１は、該上部及び下部カッタブレード１４，１５によって刈られた芝草を、旋回風によって旋回運動させつつ、刈り芝搬出通路２１へ向かわせるためのスクロール部を有した、平面視渦巻状の部材、つまり渦巻ケーシング（spiral case、scroll case）である。該刈り芝搬出通路２１の後端にはグラスバッグ等の刈り芝収納体２２を取付け可能である。刈り芝は、ハウジング１１の内部で出力軸１６ａ回りを旋回しながら刈り芝搬出通路２１へ送られる。

該ハウジング１１は、機体の役割を兼ねており、上面に該エンジン１６を重ねてボルト止めすることによって、一体的に組み付けたものである。該エンジン１６は、下端から下方の芝地Ｇｒへ向かって該ハウジング１１内まで延びた、出力軸１６ａを有する。該出力軸１６ａは、該ハウジング１１内に位置して、該ハウジング１１の上下方向に延びた回転軸である。結果として、該出力軸１６ａ（回転軸１６ａ）は、水平な芝地Ｇｒ、つまり地面Ｇｒに対して略垂直になる。

該回転軸１６ａには、ハウジング１１内において、クラッチ（図示せず）を介して該上部及び下部カッタブレード１４，１５が取り付けられている。エンジン１６によって上部及び下部カッタブレード１４，１５を駆動することにより、該上部及び下部カッタブレード１４，１５は、ハウジング１１内において、回転軸１６ａ（軸心ＳＣ）を回転中心として回転可能である。

図２（ａ）は、図１に示された該上部及び下部カッタブレード１４，１５を側方から見た構成を表している。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された上部及び下部カッタブレード１４，１５を斜め上から見た構成を表している。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示された上部及び下部カッタブレード１４，１５をｃ矢視線方向から見た構成を表している。

図２（ａ），（ｂ）に示されるように、上部カッタブレード１４は、回転軸１６ａに対し水平方向の両方へ延びた、平面視略平板状の細長い部材、つまり平面視略帯板状の部材である。該上部カッタブレード１４は、長手方向の両端部３１，３１に、芝草を刈るために回転方向Ｒａの前縁３２に形成された一対の刃３３，３３を有する。

図３〜図５に示されるように、該下部カッタブレード１５は、回転軸１６ａに対し水平方向の両方へ延びた、平面視略平板状の細長い部材、つまり平面視略帯板状の部材である。該下部カッタブレード１５の長手方向の両端部４１，４１は、該下部カッタブレード１５の回転方向Ｒａの前縁４２に形成された一対の刃４３，４３と、該前縁４２から後上方（矢印Ｒｂ方向）へ湾曲しつつ延びた一対のエアリフト部４４，４４とを有している。以下、矢印Ｒｂ方向のことを、「エアリフト部４４の湾曲方向Ｒｂ」という。

図２（ｂ），（ｃ）に示されるように、該上部カッタブレード１４の刃３３，３３の刃先３３ａ，３３ａに対し、該下部カッタブレード１５の刃４３，４３の刃先４３ａ，４３ａの少なくとも一部は、回転方向Ｒａに対して反対側にオフセットしている。

次に、該下部カッタブレード１５について詳しく説明する。以下、該下部カッタブレード１５のことを、適宜「カッタブレード１５」と言い換える。

図３〜図５に示されるように、該エアリフト部４４，４４は、該下部カッタブレード１５が回転方向Ｒａへ回転したときに、空気の旋回流及び上昇気流を発生させるための部分であり、該下部カッタブレード１５に一体に形成されている。

詳しく述べると、該エアリフト部４４，４４の前端４４ａ，４４ａは、該刃４３，４３の近傍に位置している。例えば、該エアリフト部４４の前端４４ａは、該刃４３の刃先４３ａからエアリフト部４４の後端４４ｂまでの全幅Ｗａ（図２（ｃ）参照）に対し、略中央に位置している。

該一対のエアリフト部４４，４４には、回転軸１６ａを回転中心とした外周縁４５，４５のなかの、少なくとも回転方向Ｒａの後半部から、下方へ折り曲げ形成された一対の折り曲げ部４６，４６を介して、下方へ延びる一対の垂下翼４７，４７が一体に形成されている。該垂下翼４７，４７は、該エアリフト部４４，４４の外周縁４５，４５に沿った縦板状に形成されている。該垂下翼４７，４７の前端４７ａ，４７ａは、該エアリフト部４４，４４の前端４４ａ，４４ａに位置している。

図６は、図３に示されるカッタブレード１５の長手方向の端部４１を拡大して表している。図７（ａ）は、図６の７ａ−７ａ線に沿った断面を表している。図７（ｂ）は、図６の７ｂ−７ｂ線に沿った断面を表している。図７（ｃ）は、図６の７ｃ−７ｃ線に沿った断面を表している。

該折り曲げ部４６，４６の半径ｒｂは、該エアリフト部４４，４４が回転方向Ｒａの後上方へ湾曲するに従って、漸次大きくなるように設定されている。

つまり、図６及び図７（ａ）に示されるように、該カッタブレード１５の長手方向端面１５ａのなかの、垂下翼４７の前端４７ａよりも回転方向Ｒａ前側の部位には、折り曲げ部を有していない。図６及び図７（ｂ）に示されるように、該垂下翼４７の前端４７ａの部分の折り曲げ部４６の半径ｒｂは、極力小さく設定されている。図６及び図７（ｃ）に示されるように、該垂下翼４７の後部の部分の折り曲げ部４６の半径ｒｂは、前側よりも大きく設定されている。

次に、上記構成の作用を説明する。図８（ａ）は、比較例のカッタブレード１５Ａのエアリフト部４４Ａを示している。図８（ｂ）は、本発明の実施例のカッタブレード１５のエアリフト部４４を示している。

図８（ａ）に示される比較例のカッタブレード１５Ａのエアリフト部４４Ａは、垂下翼を有していない他は、実施例のエアリフト部４４と同じ構成である。該エアリフト部４４Ａには、回転軸を回転中心とした外周縁４５には、空気の剥離や渦流ｆｗを発生し得る。

これに対し、図８（ｂ）に示される実施例のカッタブレード１５のエアリフト部４４は、垂下翼４７を有している。つまり、該外周縁４５には、下方へ延びる垂下翼４７が形成されている。該垂下翼４７は、該外周縁４５に沿った縦板状に形成されている。このため、回転中のカッタブレード１５の回転方向Ｒａの後端部分に発生する、空気の剥離や渦流ｆｗを極力低減することができる。該剥離や渦流の発生に伴う芝刈機１０の騒音を極力低減することができる。

さらには、図３及び図７に示されるように、該垂下翼４７，４７は、該エアリフト部４４，４４に対して下向きである。このため、芝刈り作業中に刈った芝草が、カッタブレード１５の上面１５ｂに堆積するのを、防ぐことができる。従って、芝刈機１０の騒音の低減効果を、安定して得ることができる。しかも、該垂下翼４７，４７は、カッタブレード１５の上面１５ｂに沿って流れる空気の流れ場、つまり空気の旋回流に直接には晒されにくい。このため、該垂下翼４７，４７自体から生じる空気の剥離や渦流を軽減することができる。

さらには、図３、図６及び図７に示されるように、該垂下翼４７，４７は、該エアリフト部４４，４４の外周縁４５，４５から、下方へ折り曲げ形成された該折り曲げ部４６，４６を介して、下方へ延びている。このため、図７に示されるように、該エアリフト部４４，４４の外周縁４５，４５と該垂下翼４７，４７の上端部とのコーナには、翼端から発生する微小な空気の渦流ｆｗを、極力低減することができる。

該エアリフト部４４は高い部位ほど、つまり前端４４ａから後端４４ｂへ向かうほど、垂下翼４７に空気の剥離や渦流が多く発生して、騒音源となり得る。このため、折り曲げ部４６の半径ｒｂは大きいことが好ましい。

しかし、図６及び図７に示されるように、エアリフト部４４には、外周縁４５のなかの回転方向Ｒａの後半部にのみ、折り曲げ部４６を介して垂下翼４７が形成されている。言い換えると、該エアリフト部４４のなかの、垂下翼４７の前端４７ａ近傍には、刃４３がある。つまり、該カッタブレード１５の長手方向端面１５ａのなかの、垂下翼４７の前端４７ａよりも回転方向Ｒａ前側の部位には、折り曲げ部を有していない。従って、垂下翼４７の全範囲にわたり、該半径ｒｂが一様に大きいままでは、該垂下翼４７の前端４７ａ部分を流れる空気の剥離や渦流ｆｗの発生を、抑制することはできない。

これに対し、本実施例では、垂下翼４７の前端４７ａの部分の、折り曲げ部４６の半径ｒｂは、極力小さく設定されている。従って、該カッタブレード１５の長手方向端面１５ａは、該前端４７ａの回転方向Ｒａ前後での、形状の変化を小さくすることができる。この結果、該前端４７ａ部分を流れる空気の剥離や渦流ｆｗの発生を抑制することによって、騒音を抑制することができる。

しかも、該折り曲げ部４６の半径ｒｂは、該エアリフト部４４が回転方向Ｒａの後上方へ湾曲するに従って、漸次大きくなる。回転中のカッタブレード１５の回転方向Ｒａ後端部分に発生する、空気の剥離や渦流ｆｗを円滑に低減することができる。この結果、該剥離や渦流の発生に伴う騒音を、円滑に低減することができる。

さらには、図３に示されるように、該垂下翼４７，４７は、エアリフト部４４，４４に一体に形成されている。しかも、該垂下翼４７，４７は、該エアリフト部４４，４４の外周縁４５，４５に沿った縦板状に形成されている。このため、該垂下翼４７，４７は、該エアリフト部４４，４４を補強するための補強用リブの役割を果たすことができる。従って、該エアリフト部４４，４４の曲げ強度を高めることができる。

本発明の芝刈機１０は、歩行型芝刈機に採用するのに好適である。

１０ 芝刈機
１１ ハウジング
１５ カッタブレード（下部カッタブレード）
１５ａ 長手方向端面
１５ｂ 上面
１６ 動力源（エンジン）
１６ａ 回転軸（出力軸）
４１ 下部カッタブレードの長手方向の端部
４２ 回転方向の前縁
４３ 刃
４４ エアリフト部
４４ａ エアリフト部の前端
４４ｂ エアリフト部の後端
４５ 回転軸を回転中心とした外周縁
４６ 折り曲げ部
４７ 垂下翼

Claims (2)

1. 下方が開放されたハウジングと、該ハウジング内に位置して該ハウジングの上下方向に延びた回転軸と、該回転軸を回転中心として回転可能に前記ハウジング内に収納されたカッタブレードとを含む、芝刈機において、
   前記カッタブレードは、前記回転軸に対し水平方向の両方へ延びた細長い部材であり、
   前記カッタブレードの長手方向の両端部は、回転方向の前縁に形成された刃と、前記前縁から回転方向後方に向かうに従って上方に湾曲した前端と、前記前端に連なり且つ後上方へ湾曲しつつ延びて旋回流及び上昇気流を発生させるためのエアリフト部とを有し、
   該エアリフト部には、前記回転軸を回転中心とした外周縁のなかの、少なくとも前記回転方向の後半部から、下方へ折り曲げ形成された折り曲げ部を介して、下方へ延びる垂下翼が一体に形成され、
   該垂下翼は、前記エアリフト部の前記外周縁に沿った縦板状に形成され、
   前記折り曲げ部の半径は、前記エアリフト部が前記回転方向の後上方へ湾曲するに従って、漸次大きくなるように設定されていることを特徴とする芝刈機。
2. 請求項１記載の芝刈機において、前記エアリフト部及び前記垂下翼は、前記前縁から回転方向後方に向かうに従って、回転中心側に近接するように湾曲することを特徴とする芝刈機。

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