芝刈機
【課題】
集草効率が高く、掃除等のメンテナンス作業が容易な芝刈機を提供するものである。
【解決手段】
芝刈機本体の内部に風洞を有し、芝刈機本体の底部に上面に羽根を配設した円盤状の集草用ファンを回転自在に装着し、集草用のファンと一緒に回転して芝草を刈るカッタを集草用ファンの下部に設け、刈った芝草を風洞を介して集めるようにした芝刈機において、
集草用ファンには、羽根による風を上方にガイドする突起を有しながら、突起外周に刈った芝草がたまらないように外周の水平方向へも風の流れを形成する。
集草効率が高く、掃除等のメンテナンス作業が容易な芝刈機を提供するものである。
【解決手段】
芝刈機本体の内部に風洞を有し、芝刈機本体の底部に上面に羽根を配設した円盤状の集草用ファンを回転自在に装着し、集草用のファンと一緒に回転して芝草を刈るカッタを集草用ファンの下部に設け、刈った芝草を風洞を介して集めるようにした芝刈機において、
集草用ファンには、羽根による風を上方にガイドする突起を有しながら、突起外周に刈った芝草がたまらないように外周の水平方向へも風の流れを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転刃の回転により芝の刈込を行う芝刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、芝の刈込を行う芝刈機としては駆動源として電動機や内燃機関を用いたものが広く使われており、刈込手段としてはロータリ刃やリール刃を備えたものがある。図９は従来のロータリ式の芝刈機の構造を示す断面図であり、図１０は図９の芝刈機に取り付けられている集草用ファンの概観図である。図１１は従来技術による芝刈機とその使い方を説明するための図である。図１１において、芝刈機１は、ハウジング２内部に駆動源としてのモータ３を搭載し、ハウジング２底部ではカッタ７がモータ３によって回転可能に取り付けられている。ハウジング２はモータを収容すると共に、その周囲に車輪１２やハンドル１１、集草バッグ１３が取り付けられている。作業者はハンドル１１を把持した状態でモータ３に電力を供給するスイッチを入れることにより、カッタ７が回転し、その状態でハンドルを進行方向に押すことで、芝刈機本体が移動し、芝の刈り込みが行えるようになっている（以下、本明細書は、芝刈機本体に対して作業者がいる位置を後方、その反対を前方と定義して説明する。また、使用形態において地面の方向を下方、その反対を上方とする）。
【０００３】
図９を用いて芝の刈り込みを説明すると、芝刈機１の前方への移動によって、風洞外壁５ａの開口部からハウジング内に侵入してきた芝が、回転するカッタ７により刈り取られる。刈り取られた芝草は、モータ軸３ａに取り付けられた集草用ファン４の作り出す水平方向への空気流１０ｂに乗り、風洞外壁５ａ に沿って風洞５内を運ばれ、吐出口２ａに取り付けた集草用バッグ１３内に集められる。しかしながら、従来の構造では、集草用ファン４によって、風洞５の風洞外壁５ａの下方へと向かう空気流が形成されやすくなっており、この水平方向の空気流１０ｂに乗った芝草は芝刈機１の外部前方に吹き出してしまい（図９のＡ）、集草用バケットに集草されないといった問題点があった。
【０００４】
このような芝刈機においては、刈り取った芝を下に落とさないようにするため、芝草を空気流の流れに乗せて集草用バッグ１３に集める必要がある。この要求に対して、集草用ファンの発生させる風が開口方向に向かわないよう風洞内上方に向かって空気の流れを発生させる手法が考えられている。
【０００５】
【特許文献１】実開平１−１６７８３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１における、芝刈機においては、ロータの外周部に風の流れガイドする縁を設けることで、ロータの羽根で蹴られた空気がロータの縁で遮られ、スカートの上向きに方向を変える。その結果、ロータとスカートの間が負圧になり、刈り取った草を機体内に効率良く吸い込むことができるという効果を有する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は、集草用ファンより外径の大きい円盤状のカッタを用いた場合においては集草用ファンの水平方向に風の流れない領域ができることでカッタと集草用ファンの間に芝草が溜まってしまうという問題が生じる。さらに、集草用ファンと集草用バッグとを結ぶ通路の下部領域においても送風の流れが悪い吹き溜まりの領域となることで、芝草が集草用バッグまで届かずに下部領域に芝草が溜まり風洞内部での詰まりの要因となってしまう（図９のＢ）。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、芝草が溜まることによるメンテナンスの手間を減らし、集草効率を向上させた芝刈機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、集草用のバッグが接続可能な吐出部を有する本体と、該本体に収容された駆動源と、該駆動源の回転に連動して回転する回転刃及び集草用ファンと、該集草用ファンと前記吐出部との間に位置し、ファン風が通過する風洞とを有し、前記回転刃は、前記集草用ファンより回転外径が大きく、前記回転刃の上方に集草用ファンが位置する構成とした芝刈機において、前記集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
前記案内部は、例えば、前記集草用ファンの基盤に一体的に設けられた突起により構成される。
【００１２】
前記案内部は、例えば、前記集草用ファンに略放射状に配置された複数の羽根の、何れかの羽根と、前記何れかの羽根と隣り合う羽根の間に独立して配設されて構成される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路を設けることにより、上昇気流を作り出すと共に、ファンの中心部から径方向に風を排出できるようになるため、ファンの外周部に刈り取った芝草が溜まりにくくすることができ、集草効率を向上することができる。さらに水平方向に流れ出る空気流は、風洞の下流から吐出口にかけて底部にこぼれ落ちた芝草を集草用バッグに押し込むことが可能となり、集草率を向上することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、集草用ファンの外周部の羽根と羽根の間に突起を配設したので、羽根と突起の間にファンの径方向に空気流を形成する通路を構成することができる。羽根によって形成された空気流は、突起により上方へと進行方向を変化させられ、カッタによって刈り取られた芝草を上方へと舞い上がらせることが可能となる。これによって、空気流が刈り取った芝草をこぼれ落とすことなく集草用バッグまで運び易くなる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、案内部は、集草用ファンの基盤に設けられた突起によりなることにより、簡単な構成で芝草を上方へ案内することが可能となる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、案内部は、回転刃及び集草用ファンの回転中心から径方向外側に向かって高くなる傾斜面を有するようにしたことで、集草用ファンの中心部から流れる空気流をスムーズに斜め上方に案内することが可能となる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、駆動源の軸線方向視において、回転刃は、集草用ファンより回転外径が大きく、風洞の内径は、回転刃の回転外径より大きい構成としたことで、刈り取られた芝草が空気流により斜め上方に運ばれた時に芝刈機本体から噴出してこぼすことなく、刈草を集草用バッグまで運ぶことが可能となる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、風洞を構成する円筒状の外周壁の少なくともファンからみて集草用バッグと反対側の下部に、下方に向かうに従い回転刃及び集草用ファンの回転中心に近づく方向に傾斜する傾斜部を設けたことにより、集草用ファンから略水平方向に流れる空気流が外周壁の下部に衝突後、上昇方向へ気流の流れを変更することができる。
【００１９】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る芝刈機本体を進行方向に分割した縦断面図、図２は本発明の実施形態に係る芝刈機本体を進行方向に分割した横断面図。芝刈機１の全体構成については図１１を用いて前述したものと同様であるため省略する。
【００２１】
図１に示す断面図を用いて、芝刈機１の内部構造を説明する。芝刈機１のハウジング２の内部には、上板２ｂに設けられた円筒状のモータケース２ｃに嵌るようモータ３が収容される。ここでモータ３はモータ軸３ａが地面と垂直になるよう配置されている。ハウジング２は、上板２ｂと後述する風洞外壁５ａにより内部に風洞５と呼ばれる空間を構成しており、モータケース２ｃには上板２ｂの上部空間から風洞５へ向かうモータ３を冷却する為の送風路が形成されている。
【００２２】
モータ軸３ａはハウジング下端付近まで延び、モータ軸３の下方には円盤状のカッタ７が地面と平行に回転可能になるよう取り付けられている。また、同じモータ軸３ａにはカッタ７の上に密接して重なるように集草用ファン４が取り付けられている。尚、集草用ファン４とモータケース２ｃの間は比較的小さな隙間となっている。ハウジング２の下面には、使用者がカッタ７に触れないよう底面からみてカッタ７の吐出口２ａ 側を覆うように底板９が取り付けられており、本体１の進行方向側にカッタ７が一部露出するようになっている。
【００２３】
風洞外壁５ａの進行方向前方側の下端には、開口部が設けられ、開口部は左側前輪と、右側前輪の間にあって、その上端がカッタ７の回転面より上に位置するよう形成されている。また、風洞外壁５ａの下部には、下側に向かうにつれて径が小さくなるように傾斜した風洞カバー１５（図１１、図１０）が着脱可能に取り付けられている。風洞カバー１５は風洞外壁５ａに沿った略半円形状をしており、風洞カバー１５の下端の地面からの高さは、その上端がカッタ７の回転面より上に位置するよう形成されている。
【００２４】
前輪１２ａの左右側を繋ぐ車軸はハウジング２に対して取り付け位置を変更することができるようになっている。これにより、ハウジング２に取り付けられたカッタ７の地面からの回転面の高さが変更でき、刈り取る芝の長さを調節することが可能となる。
【００２５】
ハウジング２の後方には吐出口２ａが形成され、吐出口２ａを覆うように草集用バッグが取り付けられる。風洞外壁５ａから吐出口２ａへと接続される通路は、なだらかに拡がるように形成されており、通路上部は上板２ａによって上方向に湾曲する曲線により形成されている。また、通路下部はモータケース２ｃの周囲を通過した集草用ファン４からの空気流を集草用バッグ１３に送るため、上方向に向かって傾斜して吐出口２ａに接続され、更にこの傾斜はハウジング２外部に後輪の一部を収容するための凹部を形成する。
【００２６】
図２において、ハウジング２は風洞外壁５ａから吐出口２ａへと、略螺旋状の風洞５が形成されており、即ち、図２のモータ軸３ａのＡの位置を基点としてモータ軸３ａを中心に右回りに回転し、Ｂの位置まで通路の中心が同じ距離にあるように同じ通路幅で回転し、Ｂの位置からＣの位置にかけて通路の中心がモータ軸３ａから離れ、Ｃの位置から吐出口２ａの中心点まで接線方向に向かって芝草が排出されるよう通路幅が拡がりながら接続されている。また、Ａの位置からＣの位置に向かうにつれ、上板２ｂは徐々に高くなっていくため、風洞の断面積を増やしながら吐出口２ａに向かうようになっている。
【００２７】
モータ軸３ａにはカッタ７が取り付けられており、カッタ７の最外径は風洞外壁５ａより小さく、カッタ７と風洞外壁５ａの間には径方向に隙間が設けられている。また、同じくモータ軸３ａ上に取り付けられた集草用ファン４の外径はカッタ７の最外径より小さく約７割程度であり、円筒状のモータケース２ｃの外径は集草用ファン４の外径よりも更に小さく形成され、径方向においてカッタ７と集草用ファン４はモータケース２ｃより風洞５内に露出している。
【００２８】
図３において、集草用ファン４は、一体成型により形成され、円盤形状の基盤１４を有し、中心部には集草用ファン４をモータ軸３ａに取り付けるための取付孔を備える。集草用ファン４の取付孔付近は基盤１４より上面側に突出した形状となっており、下面側からみたとき凹形状を形成し、凹形状と適合した形状の取付部材を介してボルトによりカッタ７と一体に固定される。
【００２９】
集草用ファン４の基盤１４の上面側には、取付孔を中心として略放射状に延びる複数枚の羽根４ａが基盤１４との一体成型により設けられている。羽根４ａは内径側が取付孔付近の突出部と同じ高さに接続され、外径方向に向かうにつれて段々に高くなるよう形成されている。羽根４ａは内径側から集草用ファン４の最外径側まで略一定の幅により形成される。基盤１４上の羽根４ａと隣り合う羽根４ａとの間には、羽根４ａとは独立した突起４ｂが設けられ、羽根４ａと突起４ｂの間には通路４ｃが形成される。突起４ｂは基盤１４の外周側に配置され、内径側の曲面４ｄは、集草用ファン４の内周側から外周側に向かってなめらかに上に向かうよう凹の曲面を形成し、突起４ｂの最大高さは羽根４ａよりも低く形成されている。突起４ｂは、円周方向において通路４ｃに傾斜しながら接続する形状をしている。また、突起４ｂは羽根４ａと同様に基盤１４との一体成型により容易に形成することができる。
【００３０】
図１１において、風洞カバー１５は略半円の形状をしており、ハウジング２に取り付けるための取付部１５ｃを有する取付面１５ａと、下端に向かうに従って円弧形状の径が徐々に小さくなっていく傾斜部１５ｂとから構成される。
【００３１】
図１０において、芝草を運ぶ空気流１０ｂは、風洞外壁５ａの下部の風洞カバー１５に向かって流れていくが、風洞カバー１５の下端付近に衝突した空気流１０ｂは、上方に向けて遠ざかる方向に傾斜する傾斜部によりスムーズに上方に案内され、上方への空気流１０ｃへと変更される。
【００３２】
次に、本発明による実施例の動作について説明する。
【００３３】
図１において作業者がハンドル１１を把持した状態で、図示しないスイッチを操作することにより、モータ３に給電され、モータ軸３ａが回転し、モータ軸３ａに取り付けられたカッタ７が回転して芝草を刈り取る。集草用ファン４は、カッタ７の取付軸と同軸に取り付けられているため、モータ軸３ａによって回転し、モータケース２ｃ内の空気が吸引され、集草用ファン４の中心部から外縁部に向かうような空気の流れを発生させる。
【００３４】
刈り取られた芝草は、モータ軸３ａに取り付けられた集草用ファン４が作り出す空気の流れ１０ａ、１０ｂによって運ばれる。１０ａは集草用ファン４に設けられた外周部の突起４ｂに配設された曲面４ｄにより形成される流れである。また、１０ｂは集草用ファン４に配設された外周部の突起４ｂと羽根４ａの間の通路４ｃを通過して、略水平に径方向に風の流れが形成される。
【００３５】
刈り取られた芝草の大部分は上方への空気流１０ａに乗り、上方に巻き上げられ、風洞５の内側へ向けて送風され風洞外壁５ａに沿って風洞５内を運ばれ、吐出口２ａに取付けた集草用バッグ内に集められる。
【００３６】
このような構成によれば、集草用ファン４の風の流れを曲面４ｄによって上方へと変更すると共に、その一部を略水平方向に排出したことにより、空気流１０ｂが、突起４ｂの外周部に回り込み芝草を掃除するようになり、突起４ｂの外周部において圧力の低下による芝草の溜まり抑制することができ、集草率を向上することができる。また、略水平方向に排出された空気流は、風洞の下流から吐出口の底部にこぼれ落ちた芝草を集草用バッグに押し込むことが可能となり、芝草の詰まりを抑制することができ、更に集草率を向上することができる。
【００３７】
また、Ａの位置から吐出口２ａに接続されるＣの位置まで、集草ファン４の回転方向周りにおける風量の増加に対応した断面積を有する構成としたことで、抵抗が少なく、Ａの位置とＣの位置に高低差が生じることで、回転方向においてＣの位置からＡの位置に流れる空気を抑制し、Ｃの位置から吐出口２ａまでの流れを形成することができる。
【００３８】
また、カッタ７と風洞外壁５ａの下端との間に径方向と軸方向に十分な隙間を設けたことで、カッタ７によって刈り取られた芝草をハウジング２の外に落とすことなく空気流に乗せることができる。
【００３９】
また、集草用ファン４において、羽根４ａを中央部と接続し、外径方向に向かうにつれて段々に高くなるよう形成したことで、内周側においてモータケース２ｃとの干渉を避けて芝刈機１の全高を低く抑えながら、流入口付近の空気を引き込む効果を得ると共に、外周側において十分な風量を得ることが可能となる。また、集草用ファン４の外周側に、内周側から外周側に向かって上方に傾斜した傾斜面を有する突起を配置したことにより、上方に向かう空気流を形成することができ、集草率が向上する。
【００４０】
また、羽根４ａと突起４ｂが基盤１４上に独立して配置されることで、空気の流れが発生し易い羽根４ａの側部に抵抗を設けることなく外周側への送風路を形成することができ、風量の低下や騒音の発生を抑えながら、水平方向への空気流を集草用ファン４外周に排出することができる。
【００４１】
また、内径側の曲面４ｄは、突起４ｂの最大高さは羽根４ａよりも低く形成されているため、突起４ｂが集草用ファン４の内周側から外周側に向かう空気流の抵抗となることを抑え、十分な風量を得ることができる。また、突起４ｂは、円周方向において通路４ｃに傾斜しながら接続し、外縁側からみて略台形の形状をしており、集草用ファン４に形成された水平風路を通る空気流による風切り音等の騒音を抑えることができる。
【００４２】
また、風洞外壁５ａの下部には下方に向かって径が小さくなる方向に傾斜した傾斜部を形成したことにより、風洞外壁５ａの下部に向かって流れる空気流１０ｂが、風洞カバー１５に当たって上方に向きを変えられ、上方への空気流１０ｃとなり、風洞５内を経由して集草用バッグ１３まで到達する。これにより刈り取られた芝草は芝刈機１の外に漏れ難くなり集草用バッグ内に効率良く集められる。
【００４３】
また、風洞カバー１５はハウジング２に対して着脱可能に設けたことにより、風洞カバー１５の使用を作業者がそれぞれ選択することができるようになると共に、ハウジング２を成型し易い形状により構成することができる。
【００４４】
なお、集草用ファン４に設けた斜面４ｄは、実施例では曲面としたが、平面形状でも本目的を達成することは可能である。
【００４５】
また、集草用ファン４の形状は、図３に示したものに限られるものでは無く、図４から図６に示すように断面が矩形状の突起であっても、羽根４ａと羽根４ａの間に複数の突起４ｂを設けたものであってもよい。
【００４６】
さらに、羽根４ａは径方向に直線形状である必要も無く、曲率を有する羽根形状のファンであっても良い。
【００４７】
また、風洞カバー１５は、作業中に脱落することがない方法であればハウジング２にどのようにして取り付いても良く、ボルトにより取り付けたり、カバー側とハウジング側に凹凸形状を配して取り付けたりと種々の方法が適用可能である。更に、風洞カバー１５側に取り付け箇所を複数設けるなどして、対象となる芝草や作業環境等に応じて、ハウジング２に対する風洞カバー１５の取り付け高さを変更できるようにすれば、更に利便性を向上することができる。また、本実施形態では風洞カバー１５は本体ハウジング２とは別体で構成されているが、本体ハウジング２自体に下端に向かって絞り込むように傾斜した傾斜面を設けた構成であっても良く、上記実施形態と同様の集草率の向上が期待できる。
【００４８】
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本願では手押し式の電動式芝刈機について説明したが、内燃機関を用いてもよく、また自走式のものにおいても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の芝刈機の縦断面図である。
【図２】本発明の芝刈機の横断面図である。
【図３】本発明の芝刈機用の集草用ファンの外観図である。
【図４】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図５】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図６】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図７】本発明の風洞カバーの外観図である。
【図８】本発明の風洞カバーの断面図である。
【図９】従来の芝刈機の縦断面図である。
【図１０】従来の芝刈機用の集草用ファンの外観図である。
【図１１】従来技術による芝刈機とその使い方を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 芝刈機
２ ハウジング
２ａ 吐出口
２ｂ 上板
２ｃ モータケース
３ モータ
３ａ モータ軸
４ 集草用ファン
４ａ 羽根
４ｂ 突起
４ｃ 通路
４ｄ 曲面
５ 風洞
５ａ 風洞外壁
６ 円板
７ カッタ
９ 底板
１０ａ 上方への空気流
１０ｂ 水平外側への空気流
１０ｃ 上方への空気流
１１ ハンドル
１２ａ 前輪
１２ｂ 後輪
１３ 集草バッグ
１４ 基盤
１５ 風洞カバー
１５ａ 取付面
１５ｂ 傾斜部
１５ｃ 取付孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転刃の回転により芝の刈込を行う芝刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、芝の刈込を行う芝刈機としては駆動源として電動機や内燃機関を用いたものが広く使われており、刈込手段としてはロータリ刃やリール刃を備えたものがある。図９は従来のロータリ式の芝刈機の構造を示す断面図であり、図１０は図９の芝刈機に取り付けられている集草用ファンの概観図である。図１１は従来技術による芝刈機とその使い方を説明するための図である。図１１において、芝刈機１は、ハウジング２内部に駆動源としてのモータ３を搭載し、ハウジング２底部ではカッタ７がモータ３によって回転可能に取り付けられている。ハウジング２はモータを収容すると共に、その周囲に車輪１２やハンドル１１、集草バッグ１３が取り付けられている。作業者はハンドル１１を把持した状態でモータ３に電力を供給するスイッチを入れることにより、カッタ７が回転し、その状態でハンドルを進行方向に押すことで、芝刈機本体が移動し、芝の刈り込みが行えるようになっている（以下、本明細書は、芝刈機本体に対して作業者がいる位置を後方、その反対を前方と定義して説明する。また、使用形態において地面の方向を下方、その反対を上方とする）。
【０００３】
図９を用いて芝の刈り込みを説明すると、芝刈機１の前方への移動によって、風洞外壁５ａの開口部からハウジング内に侵入してきた芝が、回転するカッタ７により刈り取られる。刈り取られた芝草は、モータ軸３ａに取り付けられた集草用ファン４の作り出す水平方向への空気流１０ｂに乗り、風洞外壁５ａ に沿って風洞５内を運ばれ、吐出口２ａに取り付けた集草用バッグ１３内に集められる。しかしながら、従来の構造では、集草用ファン４によって、風洞５の風洞外壁５ａの下方へと向かう空気流が形成されやすくなっており、この水平方向の空気流１０ｂに乗った芝草は芝刈機１の外部前方に吹き出してしまい（図９のＡ）、集草用バケットに集草されないといった問題点があった。
【０００４】
このような芝刈機においては、刈り取った芝を下に落とさないようにするため、芝草を空気流の流れに乗せて集草用バッグ１３に集める必要がある。この要求に対して、集草用ファンの発生させる風が開口方向に向かわないよう風洞内上方に向かって空気の流れを発生させる手法が考えられている。
【０００５】
【特許文献１】実開平１−１６７８３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１における、芝刈機においては、ロータの外周部に風の流れガイドする縁を設けることで、ロータの羽根で蹴られた空気がロータの縁で遮られ、スカートの上向きに方向を変える。その結果、ロータとスカートの間が負圧になり、刈り取った草を機体内に効率良く吸い込むことができるという効果を有する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は、集草用ファンより外径の大きい円盤状のカッタを用いた場合においては集草用ファンの水平方向に風の流れない領域ができることでカッタと集草用ファンの間に芝草が溜まってしまうという問題が生じる。さらに、集草用ファンと集草用バッグとを結ぶ通路の下部領域においても送風の流れが悪い吹き溜まりの領域となることで、芝草が集草用バッグまで届かずに下部領域に芝草が溜まり風洞内部での詰まりの要因となってしまう（図９のＢ）。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、芝草が溜まることによるメンテナンスの手間を減らし、集草効率を向上させた芝刈機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、集草用のバッグが接続可能な吐出部を有する本体と、該本体に収容された駆動源と、該駆動源の回転に連動して回転する回転刃及び集草用ファンと、該集草用ファンと前記吐出部との間に位置し、ファン風が通過する風洞とを有し、前記回転刃は、前記集草用ファンより回転外径が大きく、前記回転刃の上方に集草用ファンが位置する構成とした芝刈機において、前記集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
前記案内部は、例えば、前記集草用ファンの基盤に一体的に設けられた突起により構成される。
【００１２】
前記案内部は、例えば、前記集草用ファンに略放射状に配置された複数の羽根の、何れかの羽根と、前記何れかの羽根と隣り合う羽根の間に独立して配設されて構成される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路を設けることにより、上昇気流を作り出すと共に、ファンの中心部から径方向に風を排出できるようになるため、ファンの外周部に刈り取った芝草が溜まりにくくすることができ、集草効率を向上することができる。さらに水平方向に流れ出る空気流は、風洞の下流から吐出口にかけて底部にこぼれ落ちた芝草を集草用バッグに押し込むことが可能となり、集草率を向上することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、集草用ファンの外周部の羽根と羽根の間に突起を配設したので、羽根と突起の間にファンの径方向に空気流を形成する通路を構成することができる。羽根によって形成された空気流は、突起により上方へと進行方向を変化させられ、カッタによって刈り取られた芝草を上方へと舞い上がらせることが可能となる。これによって、空気流が刈り取った芝草をこぼれ落とすことなく集草用バッグまで運び易くなる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、案内部は、集草用ファンの基盤に設けられた突起によりなることにより、簡単な構成で芝草を上方へ案内することが可能となる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、案内部は、回転刃及び集草用ファンの回転中心から径方向外側に向かって高くなる傾斜面を有するようにしたことで、集草用ファンの中心部から流れる空気流をスムーズに斜め上方に案内することが可能となる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、駆動源の軸線方向視において、回転刃は、集草用ファンより回転外径が大きく、風洞の内径は、回転刃の回転外径より大きい構成としたことで、刈り取られた芝草が空気流により斜め上方に運ばれた時に芝刈機本体から噴出してこぼすことなく、刈草を集草用バッグまで運ぶことが可能となる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、風洞を構成する円筒状の外周壁の少なくともファンからみて集草用バッグと反対側の下部に、下方に向かうに従い回転刃及び集草用ファンの回転中心に近づく方向に傾斜する傾斜部を設けたことにより、集草用ファンから略水平方向に流れる空気流が外周壁の下部に衝突後、上昇方向へ気流の流れを変更することができる。
【００１９】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る芝刈機本体を進行方向に分割した縦断面図、図２は本発明の実施形態に係る芝刈機本体を進行方向に分割した横断面図。芝刈機１の全体構成については図１１を用いて前述したものと同様であるため省略する。
【００２１】
図１に示す断面図を用いて、芝刈機１の内部構造を説明する。芝刈機１のハウジング２の内部には、上板２ｂに設けられた円筒状のモータケース２ｃに嵌るようモータ３が収容される。ここでモータ３はモータ軸３ａが地面と垂直になるよう配置されている。ハウジング２は、上板２ｂと後述する風洞外壁５ａにより内部に風洞５と呼ばれる空間を構成しており、モータケース２ｃには上板２ｂの上部空間から風洞５へ向かうモータ３を冷却する為の送風路が形成されている。
【００２２】
モータ軸３ａはハウジング下端付近まで延び、モータ軸３の下方には円盤状のカッタ７が地面と平行に回転可能になるよう取り付けられている。また、同じモータ軸３ａにはカッタ７の上に密接して重なるように集草用ファン４が取り付けられている。尚、集草用ファン４とモータケース２ｃの間は比較的小さな隙間となっている。ハウジング２の下面には、使用者がカッタ７に触れないよう底面からみてカッタ７の吐出口２ａ 側を覆うように底板９が取り付けられており、本体１の進行方向側にカッタ７が一部露出するようになっている。
【００２３】
風洞外壁５ａの進行方向前方側の下端には、開口部が設けられ、開口部は左側前輪と、右側前輪の間にあって、その上端がカッタ７の回転面より上に位置するよう形成されている。また、風洞外壁５ａの下部には、下側に向かうにつれて径が小さくなるように傾斜した風洞カバー１５（図１１、図１０）が着脱可能に取り付けられている。風洞カバー１５は風洞外壁５ａに沿った略半円形状をしており、風洞カバー１５の下端の地面からの高さは、その上端がカッタ７の回転面より上に位置するよう形成されている。
【００２４】
前輪１２ａの左右側を繋ぐ車軸はハウジング２に対して取り付け位置を変更することができるようになっている。これにより、ハウジング２に取り付けられたカッタ７の地面からの回転面の高さが変更でき、刈り取る芝の長さを調節することが可能となる。
【００２５】
ハウジング２の後方には吐出口２ａが形成され、吐出口２ａを覆うように草集用バッグが取り付けられる。風洞外壁５ａから吐出口２ａへと接続される通路は、なだらかに拡がるように形成されており、通路上部は上板２ａによって上方向に湾曲する曲線により形成されている。また、通路下部はモータケース２ｃの周囲を通過した集草用ファン４からの空気流を集草用バッグ１３に送るため、上方向に向かって傾斜して吐出口２ａに接続され、更にこの傾斜はハウジング２外部に後輪の一部を収容するための凹部を形成する。
【００２６】
図２において、ハウジング２は風洞外壁５ａから吐出口２ａへと、略螺旋状の風洞５が形成されており、即ち、図２のモータ軸３ａのＡの位置を基点としてモータ軸３ａを中心に右回りに回転し、Ｂの位置まで通路の中心が同じ距離にあるように同じ通路幅で回転し、Ｂの位置からＣの位置にかけて通路の中心がモータ軸３ａから離れ、Ｃの位置から吐出口２ａの中心点まで接線方向に向かって芝草が排出されるよう通路幅が拡がりながら接続されている。また、Ａの位置からＣの位置に向かうにつれ、上板２ｂは徐々に高くなっていくため、風洞の断面積を増やしながら吐出口２ａに向かうようになっている。
【００２７】
モータ軸３ａにはカッタ７が取り付けられており、カッタ７の最外径は風洞外壁５ａより小さく、カッタ７と風洞外壁５ａの間には径方向に隙間が設けられている。また、同じくモータ軸３ａ上に取り付けられた集草用ファン４の外径はカッタ７の最外径より小さく約７割程度であり、円筒状のモータケース２ｃの外径は集草用ファン４の外径よりも更に小さく形成され、径方向においてカッタ７と集草用ファン４はモータケース２ｃより風洞５内に露出している。
【００２８】
図３において、集草用ファン４は、一体成型により形成され、円盤形状の基盤１４を有し、中心部には集草用ファン４をモータ軸３ａに取り付けるための取付孔を備える。集草用ファン４の取付孔付近は基盤１４より上面側に突出した形状となっており、下面側からみたとき凹形状を形成し、凹形状と適合した形状の取付部材を介してボルトによりカッタ７と一体に固定される。
【００２９】
集草用ファン４の基盤１４の上面側には、取付孔を中心として略放射状に延びる複数枚の羽根４ａが基盤１４との一体成型により設けられている。羽根４ａは内径側が取付孔付近の突出部と同じ高さに接続され、外径方向に向かうにつれて段々に高くなるよう形成されている。羽根４ａは内径側から集草用ファン４の最外径側まで略一定の幅により形成される。基盤１４上の羽根４ａと隣り合う羽根４ａとの間には、羽根４ａとは独立した突起４ｂが設けられ、羽根４ａと突起４ｂの間には通路４ｃが形成される。突起４ｂは基盤１４の外周側に配置され、内径側の曲面４ｄは、集草用ファン４の内周側から外周側に向かってなめらかに上に向かうよう凹の曲面を形成し、突起４ｂの最大高さは羽根４ａよりも低く形成されている。突起４ｂは、円周方向において通路４ｃに傾斜しながら接続する形状をしている。また、突起４ｂは羽根４ａと同様に基盤１４との一体成型により容易に形成することができる。
【００３０】
図１１において、風洞カバー１５は略半円の形状をしており、ハウジング２に取り付けるための取付部１５ｃを有する取付面１５ａと、下端に向かうに従って円弧形状の径が徐々に小さくなっていく傾斜部１５ｂとから構成される。
【００３１】
図１０において、芝草を運ぶ空気流１０ｂは、風洞外壁５ａの下部の風洞カバー１５に向かって流れていくが、風洞カバー１５の下端付近に衝突した空気流１０ｂは、上方に向けて遠ざかる方向に傾斜する傾斜部によりスムーズに上方に案内され、上方への空気流１０ｃへと変更される。
【００３２】
次に、本発明による実施例の動作について説明する。
【００３３】
図１において作業者がハンドル１１を把持した状態で、図示しないスイッチを操作することにより、モータ３に給電され、モータ軸３ａが回転し、モータ軸３ａに取り付けられたカッタ７が回転して芝草を刈り取る。集草用ファン４は、カッタ７の取付軸と同軸に取り付けられているため、モータ軸３ａによって回転し、モータケース２ｃ内の空気が吸引され、集草用ファン４の中心部から外縁部に向かうような空気の流れを発生させる。
【００３４】
刈り取られた芝草は、モータ軸３ａに取り付けられた集草用ファン４が作り出す空気の流れ１０ａ、１０ｂによって運ばれる。１０ａは集草用ファン４に設けられた外周部の突起４ｂに配設された曲面４ｄにより形成される流れである。また、１０ｂは集草用ファン４に配設された外周部の突起４ｂと羽根４ａの間の通路４ｃを通過して、略水平に径方向に風の流れが形成される。
【００３５】
刈り取られた芝草の大部分は上方への空気流１０ａに乗り、上方に巻き上げられ、風洞５の内側へ向けて送風され風洞外壁５ａに沿って風洞５内を運ばれ、吐出口２ａに取付けた集草用バッグ内に集められる。
【００３６】
このような構成によれば、集草用ファン４の風の流れを曲面４ｄによって上方へと変更すると共に、その一部を略水平方向に排出したことにより、空気流１０ｂが、突起４ｂの外周部に回り込み芝草を掃除するようになり、突起４ｂの外周部において圧力の低下による芝草の溜まり抑制することができ、集草率を向上することができる。また、略水平方向に排出された空気流は、風洞の下流から吐出口の底部にこぼれ落ちた芝草を集草用バッグに押し込むことが可能となり、芝草の詰まりを抑制することができ、更に集草率を向上することができる。
【００３７】
また、Ａの位置から吐出口２ａに接続されるＣの位置まで、集草ファン４の回転方向周りにおける風量の増加に対応した断面積を有する構成としたことで、抵抗が少なく、Ａの位置とＣの位置に高低差が生じることで、回転方向においてＣの位置からＡの位置に流れる空気を抑制し、Ｃの位置から吐出口２ａまでの流れを形成することができる。
【００３８】
また、カッタ７と風洞外壁５ａの下端との間に径方向と軸方向に十分な隙間を設けたことで、カッタ７によって刈り取られた芝草をハウジング２の外に落とすことなく空気流に乗せることができる。
【００３９】
また、集草用ファン４において、羽根４ａを中央部と接続し、外径方向に向かうにつれて段々に高くなるよう形成したことで、内周側においてモータケース２ｃとの干渉を避けて芝刈機１の全高を低く抑えながら、流入口付近の空気を引き込む効果を得ると共に、外周側において十分な風量を得ることが可能となる。また、集草用ファン４の外周側に、内周側から外周側に向かって上方に傾斜した傾斜面を有する突起を配置したことにより、上方に向かう空気流を形成することができ、集草率が向上する。
【００４０】
また、羽根４ａと突起４ｂが基盤１４上に独立して配置されることで、空気の流れが発生し易い羽根４ａの側部に抵抗を設けることなく外周側への送風路を形成することができ、風量の低下や騒音の発生を抑えながら、水平方向への空気流を集草用ファン４外周に排出することができる。
【００４１】
また、内径側の曲面４ｄは、突起４ｂの最大高さは羽根４ａよりも低く形成されているため、突起４ｂが集草用ファン４の内周側から外周側に向かう空気流の抵抗となることを抑え、十分な風量を得ることができる。また、突起４ｂは、円周方向において通路４ｃに傾斜しながら接続し、外縁側からみて略台形の形状をしており、集草用ファン４に形成された水平風路を通る空気流による風切り音等の騒音を抑えることができる。
【００４２】
また、風洞外壁５ａの下部には下方に向かって径が小さくなる方向に傾斜した傾斜部を形成したことにより、風洞外壁５ａの下部に向かって流れる空気流１０ｂが、風洞カバー１５に当たって上方に向きを変えられ、上方への空気流１０ｃとなり、風洞５内を経由して集草用バッグ１３まで到達する。これにより刈り取られた芝草は芝刈機１の外に漏れ難くなり集草用バッグ内に効率良く集められる。
【００４３】
また、風洞カバー１５はハウジング２に対して着脱可能に設けたことにより、風洞カバー１５の使用を作業者がそれぞれ選択することができるようになると共に、ハウジング２を成型し易い形状により構成することができる。
【００４４】
なお、集草用ファン４に設けた斜面４ｄは、実施例では曲面としたが、平面形状でも本目的を達成することは可能である。
【００４５】
また、集草用ファン４の形状は、図３に示したものに限られるものでは無く、図４から図６に示すように断面が矩形状の突起であっても、羽根４ａと羽根４ａの間に複数の突起４ｂを設けたものであってもよい。
【００４６】
さらに、羽根４ａは径方向に直線形状である必要も無く、曲率を有する羽根形状のファンであっても良い。
【００４７】
また、風洞カバー１５は、作業中に脱落することがない方法であればハウジング２にどのようにして取り付いても良く、ボルトにより取り付けたり、カバー側とハウジング側に凹凸形状を配して取り付けたりと種々の方法が適用可能である。更に、風洞カバー１５側に取り付け箇所を複数設けるなどして、対象となる芝草や作業環境等に応じて、ハウジング２に対する風洞カバー１５の取り付け高さを変更できるようにすれば、更に利便性を向上することができる。また、本実施形態では風洞カバー１５は本体ハウジング２とは別体で構成されているが、本体ハウジング２自体に下端に向かって絞り込むように傾斜した傾斜面を設けた構成であっても良く、上記実施形態と同様の集草率の向上が期待できる。
【００４８】
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本願では手押し式の電動式芝刈機について説明したが、内燃機関を用いてもよく、また自走式のものにおいても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の芝刈機の縦断面図である。
【図２】本発明の芝刈機の横断面図である。
【図３】本発明の芝刈機用の集草用ファンの外観図である。
【図４】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図５】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図６】本発明となる芝刈機用の集草用ファンのその他の形状の外観図である。
【図７】本発明の風洞カバーの外観図である。
【図８】本発明の風洞カバーの断面図である。
【図９】従来の芝刈機の縦断面図である。
【図１０】従来の芝刈機用の集草用ファンの外観図である。
【図１１】従来技術による芝刈機とその使い方を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 芝刈機
２ ハウジング
２ａ 吐出口
２ｂ 上板
２ｃ モータケース
３ モータ
３ａ モータ軸
４ 集草用ファン
４ａ 羽根
４ｂ 突起
４ｃ 通路
４ｄ 曲面
５ 風洞
５ａ 風洞外壁
６ 円板
７ カッタ
９ 底板
１０ａ 上方への空気流
１０ｂ 水平外側への空気流
１０ｃ 上方への空気流
１１ ハンドル
１２ａ 前輪
１２ｂ 後輪
１３ 集草バッグ
１４ 基盤
１５ 風洞カバー
１５ａ 取付面
１５ｂ 傾斜部
１５ｃ 取付孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集草用のバッグが接続可能な吐出部を有する本体と、該本体に収容された駆動源と、該駆動源の回転に連動して回転する回転刃及び集草用ファンと、該集草用ファンと前記吐出部との間に位置し、ファン風が通過する風洞とを有し、
前記回転刃は、前記集草用ファンより回転外径が大きく、
前記回転刃の上方に集草用ファンが位置する構成とした芝刈機において、
前記集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路とを設けたことを特徴とする芝刈機。
【請求項２】
前記案内部は、前記集草用ファンの基盤に一体的に設けられた突起によりなることを特徴とする請求項１記載の芝刈機。
【請求項３】
前記案内部は、前記集草用ファンに略放射状に配置された複数の羽根の、何れかの羽根と、前記何れかの羽根と隣り合う羽根の間に独立して配設されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の芝刈機。
【請求項４】
前記案内部は、前記回転刃及び集草用ファンの回転中心から径方向外側に向かって高くなる傾斜面を有することを特徴とする請求項３記載の芝刈機。
【請求項５】
前記風洞の内径は、前記回転刃の回転外径より大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項記載の芝刈機。
【請求項６】
風洞を構成する円筒状の外周壁の少なくともファンからみて前記吐出口と反対側の下側付近は、下端に向かうに従い回転刃及び集草用ファンの回転中心に近づく方向に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項記載の芝刈機。
【請求項１】
集草用のバッグが接続可能な吐出部を有する本体と、該本体に収容された駆動源と、該駆動源の回転に連動して回転する回転刃及び集草用ファンと、該集草用ファンと前記吐出部との間に位置し、ファン風が通過する風洞とを有し、
前記回転刃は、前記集草用ファンより回転外径が大きく、
前記回転刃の上方に集草用ファンが位置する構成とした芝刈機において、
前記集草用ファンにファン風の一部を斜め上方に向かって送風する案内部と、ファン風の一部をファンの径方向に送風する水平風路とを設けたことを特徴とする芝刈機。
【請求項２】
前記案内部は、前記集草用ファンの基盤に一体的に設けられた突起によりなることを特徴とする請求項１記載の芝刈機。
【請求項３】
前記案内部は、前記集草用ファンに略放射状に配置された複数の羽根の、何れかの羽根と、前記何れかの羽根と隣り合う羽根の間に独立して配設されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の芝刈機。
【請求項４】
前記案内部は、前記回転刃及び集草用ファンの回転中心から径方向外側に向かって高くなる傾斜面を有することを特徴とする請求項３記載の芝刈機。
【請求項５】
前記風洞の内径は、前記回転刃の回転外径より大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項記載の芝刈機。
【請求項６】
風洞を構成する円筒状の外周壁の少なくともファンからみて前記吐出口と反対側の下側付近は、下端に向かうに従い回転刃及び集草用ファンの回転中心に近づく方向に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項記載の芝刈機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１１７４２（Ｐ２０１０−１１７４２Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１７８８（Ｐ２００８−１７１７８８）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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