(57)【要約】【課題】カッタの交換作業を容易にでき、かつ刈り跡もきれいにできる草刈作業機を提供すること。【解決手段】自走式の車体の前方に草刈機が設けられた草刈作業機において、草刈機は、回転駆動されるシャフトと、シャフトの外周に取り付けられた複数のカッタ２１とを備え、複数のカッタ２１は、シャフトの外周を軸線方向に進む螺線Ｓ上に取り付けられて当該外周に等配されているとともに、螺線Ｓ上を一周するまでの間に１つめのカッタから４つめのカッタまでが出現し、かつ５つめに出現するカッタが前記１つめのカッタを取り付けた母線上からずれた別の母線上に設けられている。【選択図】図５
2014036583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式の車体に草刈機が設けられた草刈作業機であって、
前記草刈機は、回転駆動されるシャフトと、シャフトの外周に回動自在に取り付けられた複数のカッタとを備え、
前記複数のカッタは、前記シャフトの外周を軸線方向に進む螺線上に取り付けられて当該外周に等配されているとともに、前記螺線上を一周するまでの間に１つめのカッタから４つめのカッタまでが出現し、かつ５つめに出現するカッタが前記１つめのカッタを取り付けた母線上からずれた母線上に設けられている
ことを特徴とする草刈作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の草刈作業機において、
前記螺線の両端にあるカッタは、前記螺線上での前記等配された位置からずれた位置に取り付けられている
ことを特徴とする草刈作業機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の草刈作業機において、
前記複数のカッタは、１８等配されている
ことを特徴とする草刈作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、草刈作業機に係り、特に、ハンマーナイフ式のカッタを備えた草刈作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレールモアまたはハンマーナイフモアと称されるハンマーナイフ式のカッタにて草刈部を構成するとともに、この草刈部を車輌本体の前方側に備えた草刈作業機が知られている。このような草刈作業機の草刈部は、ハウジング内に回転駆動可能に収容された回転軸を有しており、回転軸の外周面には、その回転軸に沿って進む螺線上に複数のカッタが取り付けられている（例えば、特許文献１の図１〜図４参照）。
【０００３】
また、そのような草刈部において、回転軸を端部側から見た場合、回転軸に取り付けられた複数のカッタは、回転軸の周方向に等間隔で配置されている。例えば、特許文献１では、全てのカッタを回転軸の端部側から見ると、周方向の６箇所の位置に重なって見えることとなり、６等配されていることがわかる。
【０００４】
ところで、カッタは、回転軸に対して回動自在に取り付けられており、草刈作業中など、回転軸と共に回転している最中に障害物にぶつかると、その反動で回動することにより衝撃を逃がすことができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カッタが６等配されていると、周方向に近接する螺線上のカッタ同士においては、それぞれが近接する周方向に回動した際に互いに干渉したり、一方のカッタの歯先が他方のカッタの根本と干渉したりする場合が生じる。従って、カッタが欠ける等して草を部分的に刈れなかったり、カッタを頻繁に交換したりする必要がある。このため、カッタ同士が干渉しないよう、それらの軸線方向のピッチを大きくせざるを得ないのであるが、カッタ同士を軸線方向に大きく離すことで刈り残しが生じ易くなるなど、刈り跡がきれいにならないという問題がある。この問題は、カッタを５等配もしくは４等配した場合も同様に生じる。
【０００７】
なお、カッタを３等配した場合には、周方向に近接する螺線上のカッタ同士においては、干渉しない。しかし、回転軸の軸線方向で近接するカッタ同士の距離を小さくすると、前述の軸線方向での干渉が問題となる他、カッタを回転軸に対して着脱する際の工具を容易に差し入れることができず、カッタの交換作業に手間が掛かる等の問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、カッタの交換作業を容易にでき、かつ刈り跡もきれいにできる草刈作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の草刈作業機は、自走式の車体に草刈機が設けられた草刈作業機であって、前記草刈機は、回転駆動されるシャフトと、シャフトの外周に回動自在に取り付けられた複数のカッタとを備え、前記複数のカッタは、前記シャフトの外周を軸線方向に進む螺線上に取り付けられて当該外周に等配されているとともに、前記螺線上を一周するまでの間に１つめのカッタから４つめのカッタまでが出現し、かつ５つめに出現するカッタが前記１つめのカッタを取り付けた母線上からずれた別の母線上に設けられていることを特徴とする。
ここで、「等配」とは、シャフトの回転軸回りに均等な回転角度で配置されることをいう。
【００１０】
本発明の草刈作業機では、前記螺線の両端にあるカッタは、前記螺線上での前記等配された位置からずれた位置に取り付けられていることが望ましい。
本発明の草刈作業機では、前記複数のカッタは、１８等配されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、螺線に沿って出現するカッタの数は、螺線上での一周の間に４つであるから、螺線上で周方向に隣設するカッタ同士は、シャフトの回転角度にして大凡９６°以上大きく離れることになるうえ、シャフトの軸線方向において隣設するカッタ同士においても、少なくとも３ピッチ以上離れることになる。このため、このような構成を、草刈作業機としてそれぞれ一般的な径寸法を有するシャフト、および回動半径を有するカッタに適用することで、カッタ同士を周方向および軸線方向の両方に十分に離間させることができて互いの干渉を防止しつつ、軸線方向での１ピッチ分を必要以上に大きくする必要がないことから、刈り跡が損なわれるのを防止できる。また、カッタ同士が軸線方向に十分に離間していることで、カッタの着脱時に工具を差し入れやすくでき、作業性を向上させることができる。
なお、「１ピッチ」は、螺線に沿って順次出現するカッタ間の軸線方向の間隔である。
【００１２】
本発明において、螺線の両端にあるカッタの位置を、本来の等配位置からずらして取り付けた場合には、そのずらし量に応じてシャフトのアンバランス量を修正でき、動バランスを良好な状態に近づけることができる。
【００１３】
本発明において、カッタを１８等配するので、等配角度としては丁度２０°、螺線上にあっては、周方向に近接するカッタ同士を回転角度で丁度１００°離間させることができ、製造上取り扱いやすい角度にすることで、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す草刈作業機の全体を示す側面図。
【図２】草刈作業機のシャフトおよびカッタを示す正面図。
【図３】シャフトをその回転軸の端部側から見た側面図。
【図４】カッタを拡大して示す断面図。
【図５】カッタが取り付けられたシャフトを模式的に示す展開図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る草刈作業機１の全体を示す側面図である。図１において、草刈作業機１は、クローラ式の走行装置２が設けられた自走式の車体３の前方側に草刈機４を備えた構成であり、走行装置２が車体３内に搭載された図示略のエンジンおよび油圧駆動装置等によって駆動される。車体３の後方側には、オペレータが起立する操縦台５や操縦装置６が設けられている。
【００１６】
これらのうち、草刈機４は、ハンマーナイフ式であるとともに、車体３に取り付けられる図示しないリフトシリンダによって上下にリフト可能に設けられ、前記エンジンによって駆動される。より具体的に草刈機４は、左右に一対のソリ１１が設けられた無底箱状のカッタケース１２を備えている。カッタケース１２の内部には、両側の側面板１３に回転自在に支持されたシャフト１８が収容されている。カッタケース１２の一方の側面側には、シャフト１８を駆動するための図示しない動力伝達装置が設けられ、エンジンの出力がこの動力伝達装置を介してシャフト１８に伝達される。
【００１７】
図２、図３、図４に示すように、回転駆動されるシャフト１８の外周には、複数のカッタ２１が取り付けられている。カッタ２１のそれぞれは、一対の取付プレート１９を介してシャフト１８に取り付けられている。この際、カッタ２１は、取付プレート１９に設けられたボルト挿通孔１９Ａの中心を回動中心として回動自在とされている。なお、図３では、１つのカッタ２１を２点鎖線で図示してある。
【００１８】
シャフト１８の外形寸法Ｄは、種々の機種が存在するハンマーナイフ式の草刈作業機においてさほど違いはなく、大凡１５０mm前後である。これは、草刈作業機に要求される性能や、刈られる草の草種がほぼ限定されることによる。また、カッタ２１先端の回動半径Ｒも、刈られる草種が限られることから、種々の機種が存在する草刈作業機において略同じであり、大凡１１０mm前後である。
【００１９】
図４において、カッタ２１は、先端側が互いに離間するように湾曲した一対の刈刃２２を互いに溶着した構成である。カッタ２１の基端側には、丸孔２１Ａが設けられている。取付プレート１９のボルト挿通孔１９Ａ、およびカッタ２１の丸孔２１Ａには軸線方向に沿ってボルト２３が挿通される。このボルト２３には、ワッシャ２４が貫挿され、ナット２５が螺合される。これらのボルト２３およびナット２５の締付により、カッタ２１が回動自在に軸支される。
【００２０】
以下には、シャフト１８に多数取り付けられているカッタ２１の配列について、図２、図３、および図５をも参照して説明する。なお、図５の横軸はシャフト１８の軸線方向の長さＬを示し、縦軸は所定のカッタ２１を基点とした場合の他のカッタ２１の位置をシャフト１８の回転角度θで示している。
【００２１】
図２、図５において、本実施形態では、５３個のカッタ２１が用いられ、これらのカッタ２１がシャフト１８の回転軸Ｃを中心として、この回転軸Ｃの軸線方向に進む螺線Ｓ（図中の実線矢印および２点鎖線矢印参照）上に配置されている。図５での□内に表示された数値は、図中の左端側から右端側に向かって進む螺線Ｓ上に順次出現するカッタ２１の番号である。なお、本発明での「螺線Ｓ」とは、シャフト１８の回転に伴って軸線方向に１ピッチずつ進んで出現するカッタ２１を結んだ空間曲線であり、例えば、１番、５番、９番、１３番…も、一見すると螺線上に存在すると言えるが、１ピッチずつ出現する訳ではないため、それらを結ぶ空間曲線は、本発明でいう螺線ではない。
【００２２】
ここで、基本的な構成として、１番、１９番、３７番のカッタ２１は、シャフト１８での回転軸Ｃと平行な同一の母線上に存在する。以下同様に、２番、２０番、３８番のカッタ２１が同一母線上に存在する。３番、２１番、３９番のカッタ２１が同一の母線上に存在する。４番、２２番、４０番のカッタ２１が同一の母線上に存在する。残りのカッタ２１についても、同一の母線上にあるカッタ２１同士をまとめると、以下の通りである。
【００２３】
１番−１９番−３７番      ２番−２０番−３８番      ３番−２１番−３９番
４番−２２番−４０番      ５番−２３番−４１番      ６番−２４番−４２番
７番−２５番−４３番      ８番−２６番−４４番      ９番−２７番−４５番
１０番−２８番−４６番    １１番−２９番−４７番    １２番−３０番−４８番
１３番−３１番−４９番    １４番−３２番−５０番    １５番−３３番−５１番
１６番−３４番−５２番    １７番−３５番−５３番    １８番−３６番
【００２４】
このように、シャフト１８では、５３個のカッタ２１が１８本の母線上に振り分けられて存在する。すなわち、本実施形態では、図３、図５に示すように、カッタ２１が１８等配で配置されているのである。従って、周方向に隣接し合う母線同士の間隔を示す等配角度としての回転角度θ１は、２０°である。ただし、図５中、両端にある１番および５３番のカッタ２１は、本来存在するはずの母線に対して４０°ずれた位置の母線上に存在している。１番は、２番に対して周方向に離れる側に４０°ずれており、５３番は、５２番に対して周方向に離れる側に４０°ずれている。このことについては後述する。
【００２５】
また、本実施形態では、螺線Ｓ上において、周方向に近接する一対のカッタ２１同士は、回転角度θにして１００°分だけ離れている。そして、螺線Ｓが一周する間について見た場合には、螺線Ｓ上に４つのカッタ２１が出現する。例えば、螺線Ｓを５番から一周３６０°分について見ると、螺線Ｓ上に出現するカッタ２１は、５番、６番、７番、８番の４つである。そして、本実施形態の特徴的な構成として、８番の次に出現する５つめの９番のカッタ２１は、５番のカッタ２１と同一母線上に存在せず、ずれている。
【００２６】
さらに、螺線Ｓ上においては、１番と５３番を除き、周方向に隣接するカッタ２１間の軸線方向のピッチＰ１は同一である。この際、１番と２番との間のピッチＰ２および５２番と５３番との間のピッチＰ２は同じで、ピッチＰ２はピッチＰ１よりも小さい（Ｐ１＞Ｐ２）。このように、１番と５３番とに係わるピッチＰ２が他のピッチＰ１よりも小さいのは、次の理由による。つまり、１番で言えば、１番のさらに図中左側にはカッタ２１が存在しないことから、１番の左側では刈り跡のきれいさ等はあまり問題とならない。このため、１番のカッタ２１の着脱を考慮すると、シャフト１８の端部に設けられたフランジ１８Ａ（図２）との間の距離は大きい方がよく、このために１番については、距離的に小さいピッチＰ２を採用し、１番のカッタ２１を図中右側に寄せている。左右の逆はあるが、５３番についても同じである。
【００２７】
ここで、全てピッチをピッチＰ２としてしまったのでは、隣接するカッタ２１間の軸線方向の距離が稼げず、工具を差し入れることが困難になったり、カッタ２１同士が干渉したりする。従って、本実施形態においては、工具の差し入れ難さや、軸線方向でのカッタ２１同士の干渉を避けるために、軸線方向に隣接するカッタ２１同士の間をピッチＰ１の大きさで３ピッチ分、または、ピッチＰ１の大きさで２ピッチ分とピッチＰ２の大きさで１ピッチ分の計３ピッチ分離すこととしている。この場合には、刈り跡のきれいさが損なわれることもない。また、螺線２上にあっては、周方向に１００°の回転角度θを確保するようにカッタ２１を隣設配置することで、周方向でのカッタ２１同士の干渉をも防止することが可能である。
【００２８】
図５に基づいて例示すると、例えば、２４番（略中央に２重の□で図示）のカッタ２１に着目した場合、その周囲に隣接するカッタ２１としては、２０番、２１番、２３番、２５番、２７番、２８番（いずれも太線の□で図示）があり、これらのカッタ２１が、２４番との干渉、あるいは工具の差し入れに影響してくると考えられる。しかし、本実施形態によれば、２４番に対して２３番および２５番は、螺線Ｓ上に存在することになるから、軸線方向には１ピッチ分しか離れていないが、１００°の回転角度θで周方向に大きく離れており、カッタ２１同士の周方向の干渉は問題にならない。勿論、２４番に対して２３番、２５番は、軸線方向のカッタ２１同士の干渉および工具の入り難さには関係しない。
【００２９】
一方、２０番、２１番、２７番、２８番については、２４番に対して周方向に４０°または６０°しか離れておらず、周方向での干渉が生じそうに思われるが、軸線方向に対して３ピッチまたは４ピッチといったように、３ピッチ以上離間していることから、周方向での干渉は勿論のこと、軸線方向での干渉も生じることはない。また、３ピッチ以上離間していることで、カッタ２１の着脱時の工具をも容易に差し入れることが可能である。
【００３０】
そして、以上のようにカッタ２１同士の周方向および軸線方向の干渉を避け、かつ工具の差し入れを容易にできる構成としては、前述したように、螺線Ｓが一周する間に、螺線Ｓ上に４つのカッタ２１を出現させつつ、５つめのカッタ２１を１つめのカッタ２１が存在する母線上からずらしたことにある。
【００３１】
ところで、一連の螺線Ｓの両端に配置された１番および５３番のカッタ２１が、２点鎖線部分からずれた母線上に配置されているのは、動バランスとの関係からである。シャフト１８の外周に多数のカッタ２１が取り付けられると、シャフト１８を回転させた際にアンバランスが生じ、動バランスが崩れてシャフト１８に撓みが生じたり、回転むらが生じたりする。動バランスのアンバランス量は、フランジ１８Ａの一部にウェイトを固定することで修正されるが、本実施形態では、１番および５３番のカッタ２１をもずらすことで、アンバランス量の修正を行い、より安定した動バランスでシャフト１８を回転させるようにしている。
【００３２】
以上に説明したように、本実施形態によれば、軸線方向において、カッタ２１同士が十分に離間しているので、カッタ２１間に工具を容易に差し入れることができ、カッタ２１の交換作業を容易にできる。また、周方向においてもカッタ２１同士が十分に離間しているから、カッタ２１間での干渉を防止できるとともに、軸線方向の１ピッチ分を大きくする必要もないため、刈り跡をきれいにできるという効果がある。
【００３３】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、シャフト１８に対するカッタ２１の配置として、１８等配された場合について説明したが、１８等配に限らず、７等配、１０等配、１１等配、１３等配、１５〜１７等配、１９等配、２３等配、２４等配などであってもよく、これらの場合でも本発明の構成を実現できる。しかし、従来では、工具の差し入れ時の困難性や、カッタ２１同士の干渉等を課題とし、これを解決するために前記のような等配を採用した草刈作業機は存在しなかったのである。
【００３４】
前記実施形態では、シャフト１８の回転時の動バランスを考慮して、１番および５３番のカッタ２１を、他の多数のカッタ２１の配列の規則性からずれた母線上に取り付けていたが、１番を１９番と同じ母線上に配置し、５３番を３５番と同じ母線上に配置して規則性を確保した場合でも、本発明に含まれる。
【００３５】
前記実施形態では、５３個のカッタ２１が取り付けられていたが、カッタ２１の数はこれに限定されず、シャフト１８の長さＬ等を勘案し、その実施にあたって適宜決められてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、シャフトの外周に多数設けられたカッタが、当該シャフトの周方向に沿って等配されている草刈作業機に利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１…草刈作業機、３…車体、４…草刈機、１８…シャフト、２１…カッタ、Ｓ…螺線。
【図１】
2014036583.tif 000003
【図２】
2014036583.tif 000004
【図３】
2014036583.tif 000005
【図４】
2014036583.tif 000006
【図５】
2014036583.tif 000007