(57)【要約】【課題】水田の除草に適しており、しかも畑等の除草にも使用できる除草機、及びその除草機に搭載される除草ユニットを提供する【解決手段】  円環状形成された複数の外刃１１１と、外刃１１１同士の間に草を導入できるように外刃１１１を機体進行方向と直交する同心状に間隔をおいて連結する複数の連結桟１１２とを有する外刃体１１と、外刃１１１と同心状又は偏心状に配設され、回転すると導入した草を外刃１１１と挟み切る螺旋内刃１２と、螺旋内刃１２を回転駆動させる内刃駆動手段１３と、を備えた構成とした。外刃と螺旋内刃によって草を挟み切るため、水田でも畑等でも草が逃げることなく確実に除草することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行させて草を切断する除草機に搭載される除草ユニットであって、
円環状又は円環の一部をなす円弧状に形成された複数の外刃と、該外刃同士の間に草を導入できるように該外刃を機体進行方向と直交する同心状に間隔をおいて連結する複数の連結桟とを有する外刃体と、
前記外刃と同心状又は偏心状に配設され、回転すると導入した草を前記外刃と挟み切る螺旋内刃と、
前記螺旋内刃を回転駆動させる内刃駆動手段と、
を備えた除草ユニット。
【請求項２】
前記外刃は、円環状であり、
前記外刃体は、前記外刃の軸心を中心に回転自在となっている請求項１に記載の除草ユニット。  
【請求項３】
内刃体の回転方向は、機体進行方向左側面視において時計回りである請求項１又は２に記載の除草ユニット。
【請求項４】
さらに、前記外刃体を機体進行方向左側面視において反時計回り方向に回転駆動させる外刃体駆動手段を備え、
前記外刃体は、駆動輪としての機能を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の除草ユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の除草ユニットを搭載した除草機。
【請求項６】
請求項４に記載の除草ユニットを複数搭載した除草機であって、
前記内刃駆動手段及び外刃体駆動手段の駆動源は、モータであり、
さらに、前記モータの駆動用電力を供給する発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
を備えた除草機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行させて草を切断する除草機、及びその除草機に搭載される除草ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水田用の除草機として、回転ブラシで田面を攪拌して除草するものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この種の水田除草機は、特に、田植え後、草丈が比較的低い期間に行われる初期除草に有効である。しかし、特許文献１に記載の除草機は、水が張られた水田以外での使用ができないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５２７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、水田の除草に適しており、しかも畑等の除草にも使用できる除草ユニット及びその除草ユニットを搭載した除草機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る除草ユニットは、
円環状又は円環の一部をなす円弧状に形成された複数の外刃と、該外刃同士の間に草を導入できるように該外刃を機体進行方向と直交する同心状に間隔をおいて連結する複数の連結桟とを有する外刃体と、
前記外刃と同心状又は偏心状に配設され、回転すると導入した草を前記外刃と挟み切る螺旋内刃と、
前記螺旋内刃を回転駆動させる内刃駆動手段と、
を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
外刃と螺旋内刃によって草を挟み切るため、水田でも畑等でも草が逃げることなく確実に除草することができる。また、挟み切るということから螺旋内刃の回転を高回転にする必要がなく、石飛びを防止することができる。また、螺旋内刃が外刃体の内側に収まっているため、安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態である除草ユニットを模式的に示した説明図である。
【図２】外刃の形状を示した説明図である。
【図３】円弧状の外刃を示した説明図である。
【図４】螺旋内刃の変形例を示した説明図である。
【図５】螺旋内刃の周縁部の形状を示した説明図である。
【図６】第１の実施形態である除草ユニットを搭載した除草機を模式的に示した説明図である。
【図７】第２の実施形態である除草ユニットを模式的に示した説明図である。
【図８】第３の実施形態である除草ユニットを模式的に示した説明図である。
【図９】第４の実施形態である除草機を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の除草ユニット及び除草機を具現化した実施形態について、図面を用いて説明するが、本発明の技術的範囲は、もちろんこれだけに限定されるものではない。なお、周知の技術に関しては、詳細な説明を省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態である除草ユニット１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態の除草ユニット１を模式的に示した説明図である。図２は、外刃の形状を示した説明図である。
【００１１】
図１に示すように、除草ユニット１は、主に外刃体１１、螺旋内刃１２、内刃駆動手段１３で構成される。また、外刃体１１は、複数の外刃１１１と複数の連結桟１１２とで構成される。
【００１２】
外刃１１１は、円環状で、図２（ａ）に示すように軸線を含む平面による断面形状は、矩形状である。より具体的には、内側が僅かに末広がりになっている。なお、本実施形態では、断面形状を矩形状としたが、台形、三角形、半円形状などとしてもよい。内面側には、切断エッジ部１１３が形成されている。切断エッジ部１１３は、後述する螺旋内刃１２の切断エッジ部１２３と草を挟み切る部分である。
【００１３】
図２（ｂ）に示すように、切断エッジ部１１３は、目の細かい鋸刃のようになっている。なお、本実施形態では、このような形状としたが、草を挟み切るのに十分鋭利な直線状の刃としてもよいし、それ以外であっても、草を挟み切るのに適していれば、どのような形状でも構わない。また、図２（ｃ）に示すように、切断エッジ部１１３ａを外刃１１１とは別部材とし、交換可能としてもよい。また、この場合、図２（ｃ）に示すように、内側をさらに末広がりにしてもよい。
【００１４】
図１に示すように、外刃１１１は、外刃１１１同士の間に草を導入できるように、機体進行方向と直交する同心状に間隔をおいて、複数の連結桟１１２によって連結されている。すなわち、複数の外刃１１１と複数の連結桟１１２によって、外刃体１１が形成されている。外刃体１１は図示しない除草機本体に固定して使用される。
【００１５】
連結桟１１２は、側面視３点で外刃１１１を連結している。ただし、本実施形態ではこのような構成としたが、外刃の直径が大きければ４点にし、小さければ２点にするなど随時変更してもよい。また、連結桟１１２は、本実施形態のように直線状に配置される必要もない。
【００１６】
なお、本実施形態では、外刃１１１は円環状であるが、図３に示す外刃１１３のように円環の一部をなす円弧状としてもよい。このような構成とすることで、外刃体１１ａの交換を容易にすることができる。
【００１７】
図１に示すように、螺旋内刃１２は、外刃１１１と偏心状に配設され、回転すると導入した草を外刃１１１と挟み切るようになっている。より具体的には、図１（ｂ）に示すように、螺旋内場１２の軸心は、外刃１１１の軸心よりも前方で下方になっている。螺旋内刃１２の形状は、本実施形態のように中心軸を有するものでもいいし、図４に示す螺旋内刃１２ａのように中心軸を有しないものであってもよい。中心軸を有しない場合は、草の絡まりを防止することができる。なお、本実施形態では、螺旋内刃１２を外刃１１１と偏心状に配設したが同心状としてもよい。
【００１８】
図５は、螺旋内刃１２の周縁部の形状を示した説明図である。図５（ａ）に示すように、軸線を含む平面による螺旋内刃１２の周縁部の断面形状は矩形状である。より具体的には、外側が僅かに広がっている。なお、本実施形態では、断面形状を矩形状としたが、外側に行くほど広がるラッパ形状としてもよい。螺旋内刃１２の外周面側には、切断エッジ部１２３が形成されている。
【００１９】
図５（ｂ）に示すように、切断エッジ部１２３は、外刃１１１の切断エッジ部１１３と同様、目の細かい鋸刃のようになっている。なお、本実施形態では、このような形状としたが、切断エッジ部１１３と同様、草を挟み切るのに適していれば、どのような形状でも構わない。必ずしも切断エッジ部１１３と同形である必要もない。また、図５（ｃ）に示すように、切断エッジ部１２３ａを螺旋内刃１２とは別部材とし、交換可能にしてもよい。また、この場合、図５（ｃ）に示すように、外周面側がさらに広がる形状にしてもよい。
【００２０】
図１に示すように、螺旋内刃１２は、両端を軸受で支持されるようになっている。ただし、本実施形態では、このような構成としたが、片持ち式としても構わない。螺旋内刃１２の回転方向は、機体進行方向左側面視（機体進行方向側を正面としたときには、右側面視）において、時計回りとなっている。また、螺旋内刃１２は、側面視手前から奥に向かって左巻きとなっている。このようにすることで、外刃１１１と螺旋内刃１２が下から上に向かって挟み込んでいくため、より根に近い部分を切断することができる。ただし、本実施形態では、このような構成としたが、螺旋内刃１２の回転方向及び巻き方向は任意のものである。
【００２１】
例えば、螺旋内刃１２の回転方向を機体進行方向左側面視において、時計回りと反時計回りに切り替え可能なようにしてもよい。このようにすれば、外刃１１１と螺旋内刃１２の切断エッジ部１１３、１２３が片側だけでなく、両側とも使用できるため、寿命を延ばすことができる。また、切断した草の排出方向を機体進行方向の右方向と左方向に変えることができる。
【００２２】
内刃駆動手段１３は、螺旋内刃１２を回転駆動させるモータとその周辺設備一式である。これらは、周知の技術であるため説明を省略する。
【００２３】
図６に示すように、除草ユニット１は、手押し式の除草機に搭載されたり、自走式の除草機に搭載されたりして使用される。この場合、車輪１４に対し、除草ユニット１の高さを調節できるようにしてもよい。
【００２４】
（第２の実施形態）
つぎに、第２の実施形態である除草ユニット２の構成について、図７を参照して説明する。図７は本実施形態の除草ユニット２を模式的に示した説明図である。
【００２５】
図７に示すように、除草ユニット２が除草ユニット１と異なるのは、外刃体２１が回転自在になっていることだけである。このため、外刃体２１についてのみ説明する。
【００２６】
外刃体２１は、機体進行方向に対し、一番右側の外刃１１１と一番左側の外刃１１１の内側に外刃１１１から連接して軸受を固定する支持部１５が形成されている。支持部１５は、軸受によって、除草機本体に回転自在に支持される。ただし、本実施形態では、このような構成としたが、片持ち式としても構わない。すなわち、外刃体２１が回転自在に支持され、螺旋内刃１２が回転駆動されれば、どのような構成でも構わない。
【００２７】
例えば、除草ユニット２を手押し式の除草機に搭載した場合、外刃体２１が車輪の役割を果たすため、除草ユニット２の左右方向外側に車輪を設けなくてもよく、幅苗間隔狭い部分も除草ができる。また、自走式の除草機の場合、外刃体２１を駆動輪でない側の車輪とすることができる。
外刃１１１の外周をまんべんなく使用できるため、外刃１１１の寿命を延ばすことができるという効果も奏する。
【００２８】
（第３の実施形態）
つぎに、第３の実施形態である除草ユニット３の構成について、図８を参照して説明する。図８は本実施形態の除草ユニット３を模式的に示した説明図である。
【００２９】
図８に示すように、ユニット３がユニット２と異なるのは、外刃体２１が外刃体駆動手段３６によって回転駆動されることだけである。このため、この部分についてのみ説明する。
【００３０】
外刃体２１は、ユニット２と同様に機体進行方向に対し、一番右側の外刃１１１と一番左側の外刃１１１の内側に外刃１１１から連接して軸受を固定する支持部１５、１６が形成されている。支持部１６は、外刃駆動手段３６が連結されるようになっている。
【００３１】
外刃駆動手段３６は、外刃体２１を回転駆動させるモータとその周辺設備一式である。これらは、周知の技術であるため説明を省略する。
【００３２】
このような構成とすることで、除草ユニット２は、例えば自走式除草機の駆動輪として使用することができる。この場合、図８に示すように連結桟１１２ａを外刃１１１の外側に設けてもよい。連結桟１１２ａが滑り止めの役割を果たすことができる。
【００３３】
（第４の実施形態）
つぎに、第４の実施形態である除草機４の構成について、図９を参照して説明する。図９は除草機４を模式的に示した説明図である。
【００３４】
図９に示すように、除草機４は、除草ユニット３が４個、駆動輪として使用されている。
【００３５】
内刃体駆動手段１３の駆動源は、モータ１３１であり、外刃体駆動手段３６の駆動源は、モータ３６１、３６１である。そして、モータ１３１、３６１、３６１の駆動用電力を供給する発電機４５１と、発電機を駆動するエンジン４５２を搭載している。また、発電機４５１で発生させた電力を制御してモータ１３１、３６１、３６１に供給する制御装置４５３を搭載している。
【００３６】
モータのほうがエンジンよりも制御が容易であり、例えば、左右の外刃駆動手段３６の出力を変化させることで、容易に方向転換させることができる。また、モータ１３１、３６１、３６１の駆動用電力はエンジン４５２によって駆動される発電機４５１によって供給されるため、エンジン４５２に給油すれば、バッテリ上りを心配することなく長時間使用することができる。
【００３７】
本実施形態では、螺旋内刃１２の回転方向を機体進行方向左側面視（機体進行方向側を正面としたときには、右側面視）において、時計回りとしている。また、機体進行方向右側の螺旋内刃１２を側面視手前から奥に向かって左巻きとし、機体進行方向左側の螺旋内刃１２を側面視手前から奥に向かって右巻きとしている。このようにすることで、切断した草を機体の左右両側へ排出することができる。ただし、本実施形態では、このような構成としたが、螺旋内刃１２の回転方向及び巻き方向は任意のものであり、例えば、前輪側の回転内刃１２と後輪側の回転内刃１２の回転方向を逆回転にしてもよい。
【００３８】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。例えば、上記実施形態では、螺旋内刃１２をスパイラル状に連続するものとして説明したが、分断されているものでも構わないし、船舶のスクリューや扇風機の羽根状のものが所定の間隔をおいて配置されているものであっても構わない。また、図２及び図５に示すように、外刃１１１と螺旋内刃１２の切断エッジ１１３、１２３は、図中左右両方に形成されているが、螺旋内刃１２の回転方向が１方向のみの場合は、草を切断するほうだけに形成してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  除草ユニット１（第１の実施形態）
２  除草ユニット２（第２の実施形態）
３  除草ユニット３（第３の実施形態）
４  除草機４（第４の実施形態）
１１  外刃体    １１１  外刃    １１２  連結桟
１２  螺旋内刃
１３  内刃駆動手段
３６  外刃駆動手段
１３１  モータ
３６１  モータ
４５１  発電機    ４５２  エンジン    ４５３  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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