(57)【要約】【課題】広い幅寸法の刈幅について刈り取った刈草を残留することなく効率よく集めて排出開口部まで送り出すべく刈草の流れと必要な吸気を確保した上で、騒音の発生を抑えることができるトラクタ装荷型モーア装置を提供する。【解決手段】トラクタ装荷型モーア装置は、横長形状のモーアデッキ２、複数の刈刃軸３…、ギヤボックスとを備え、上記モーアデッキ２には、ギヤボックス６を支持する中央部とその外周側の周枠部１３との間に略横長方向に延びる板曲げ構造の剛性部１１を形成するとともに、この剛性部１１を横切って中央部のギヤボックス６の近傍を少なくとも一方の周枠部１３と一体に固定する補強部材１２を設けた。【選択図】　　　図１
2004049066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷される横長形状のモーアデッキと、
このモーアデッキを上下に貫通して軸支した剪草用の複数の刈刃軸と、
その一部の刈刃軸を逆転駆動するギヤボックスとを備えるトラクタ装荷型モーア装置において、
上記モーアデッキには、ギヤボックスを支持する中央部とその外周側の周枠部との間に略横長方向に延びる板曲げ構造の剛性部を形成するとともに、
この剛性部を横切って中央部のギヤボックスの近傍を少なくとも一方の周枠部と一体に固定する補強部材を設けたことを特徴とするトラクタ装荷型モーア装置。
【請求項２】
トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷される横長形状のモーアデッキと、
このモーアデッキに軸支されて回転駆動される剪草用の複数のブレードと、
このブレードの回転領域外周を囲うようにモーアデッキから地面の近傍まで下垂する周枠部とを備えるトラクタ装荷型モーア装置において、
上記周枠部の下端には、機体の走行背部側に形成した吸引口部および刈草の排出口部を除き、同周枠部から下垂して地面に達する長さの可撓性遮断部材を設けたことを特徴とするトラクタ装荷型モーア装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、草刈用のトラクタ装荷型モーア装置に関し、特に、広い幅寸法の刈幅について刈り取った刈草を残留することなく効率よく集めて排出開口部まで送り出すべく刈草の流れと必要な吸気を確保した上で、騒音の発生を抑えることができるトラクタ装荷型モーア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１のトラクタ装荷型モーア装置を搭載した農用トラクタの平面図に示すように、トラクタ装荷型モーア装置１０１が知られている。トラクタ装荷型モーア装置１０１は、モーアデッキ１０１ａにベルト駆動の複数の刈刃軸１０２…を軸支し、その１つを逆転駆動するギヤボックス１０３を備え、これをトラクタの両側部に張り出して機体フレーム１０５下に横断腹装して使用する。モーア装置１０１を稼動すると、逆転する刈刃軸１０２のブレード１０６により、後方のコレクタに至る風洞１０７の開口部の方向に刈草を左右から効率よく集め、また、モーアデッキ下の地面との間に一定の隙間をとり、風洞１０７に介設した送風機１０８で吸気することにより、刈草の残留を抑えつつ、風洞１０７を介して刈草をコレクタに回収する。したがって、上記構成のトラクタ装荷型モーア装置１０１は、小型の農用トラクタに装荷することにより、複数の刈刃軸１０２…に取付けられた各ブレード１０６によって広い刈り幅を確保して能率のよい草刈りが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記トラクタ装荷型モーア装置１０１は、モーアデッキ内で回転するブレード１０６が大きな作動音を発すること、および、モーアデッキ１０１ａに支持した逆転刈刃軸１０２のギヤボックス１０３の振動が同モーアデッキ１０１ａに伝わって大きな騒音を生じるので問題となっている。この騒音は、トラクタの両側部に張り出して露出配置されたモーア装置の両側部から発散し、モーアデッキ１０１ａの直上に搭乗するトラクタのオペレータにとって大きな負担となるとともに、周辺環境にも好ましいものではなかった。
【０００４】
本発明の目的は、広い幅寸法の刈幅について刈り取った刈草を残留することなく効率よく集めて送り出すべく刈草の流れと必要な吸気を確保した上で、騒音の発生を抑えることができるトラクタ装荷型モーア装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷される横長形状のモーアデッキと、このモーアデッキを上下に貫通して軸支した剪草用の複数の刈刃軸と、その一部の刈刃軸を逆転駆動するギヤボックスとを備えるトラクタ装荷型モーア装置において、上記モーアデッキには、ギヤボックスを支持する中央部とその外周側の周枠部との間に略横長方向に延びる板曲げ構造の剛性部を形成するとともに、この剛性部を横切って中央部のギヤボックスの近傍を少なくとも一方の周枠部と一体に固定する補強部材を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記トラクタ装荷型モーア装置の稼動の際は、ギヤボックスによりプーリ軸から刈刃軸に動力が逆転伝達されて他の刈刃軸に対して逆転駆動することにより、刈草をモーア装置の略中心位置に集中して効率よく送り出すことができる。この時、モーアデッキは、板曲げ構造の剛性部により機体横断方向の曲げ剛性が確保され、また、直交方向の補強部材により機体中心線方向の曲げ剛性が確保されていることから、モーアデッキ中央部のギヤボックス支持剛性が確保されるので、ギヤボックス内におけるギヤの噛合によって発生する振動およびブレードの回転によって発生する振動が小さく抑えられる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷される横長形状のモーアデッキと、このモーアデッキに軸支されて回転駆動される剪草用の複数のブレードと、このブレードの回転領域外周を囲うようにモーアデッキから地面の近傍まで下垂する周枠部とを備えるトラクタ装荷型モーア装置において、上記周枠部の下端には、機体の走行背部側に形成した吸引口部および刈草の排出口部を除き、同周枠部から下垂して地面に達する長さの可撓性遮断部材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記トラクタ装荷型モーア装置は、トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷され、草刈り走行の際は、モーアデッキの周枠部内において回転駆動される複数のブレードによって剪草される。この時、周枠部の所定範囲において、可撓性遮断部材が地上側との強い干渉を回避しつつ、周枠部下端から地面までの間を塞ぎ、モーアデッキの周枠部と地面との間が閉鎖状態となり、また、機上搭載機器の下方に位置して騒音の直接的な発散のおそれのないモーア装置の走行背部側から刈草の移送に必要な吸気が行われる。その結果、この吸気の流れにより、地面に落下して残留された刈草が走行背部側において残留することなく、排出口部に向かって吸引移送されるとともに、ブレードの回転音および剪草音がモーアデッキ内に封じ込められる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のトラクタ装荷型モーア装置は以下の効果を奏する。
上記構成のトラクタ装荷型モーア装置は、モーアデッキの板曲げ構造の剛性部と直交方向の補強部材とにより、ギヤボックスの支持剛性が確保されて振動が小さく抑えられる。したがって、本発明のトラクタ装荷型モーア装置は、トラクタの両側部に張り出して機体フレーム下に横断腹装した場合にも、露出配置の両端部からの騒音の発散が小さく抑えられ、その結果、オペレータの騒音負荷を軽減し、かつ、環境条件を向上することができる。
【００１０】
また、モーアデッキの所定部分に可撓性遮断部材を設けた場合は、刈草を残留することなく、地上側との強い干渉を回避しつつ、ブレードの回転音および剪草音がモーアデッキ内に封じ込められる。したがって、本発明のトラクタ装荷型モーア装置は、トラクタの両側部に張り出して機体フレーム下に横断腹装した場合にも、露出配置の両端部からの騒音の漏れが小さく抑えられ、その結果、オペレータの騒音負荷を軽減し、かつ、環境条件を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
本発明に係るトラクタ装荷型モーア装置の平面図を図１に、そのＡ―Ａ線断面の拡大図を図２に示す。
図１および図２において、トラクタ装荷型モーア装置１は、トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷される横長形状のモーアデッキ２、このモーアデッキに軸支された刈刃軸３…とブレード４…、その軸受５，５及び逆転駆動用のギヤボックス６とその入力側のプーリ軸７、ＰＴＯ出力を受けるベベルギヤを内設した駆動入力部８等を備えて構成される。この駆動入力部８から、刈刃軸３とギヤボックス６のプーリ軸７のプーリ９、９にベルト１０を架設して駆動する。
【００１３】
上記モーアデッキ２には、中央部に軸受５，５及びギヤボックス６を支持し、この中央部とその外周側の周枠部１３との間に略横長方向に延びる板曲げ構造の剛性部１１を形成するとともに、この剛性部１１を横切って中央部のギヤボックス６の近傍と少なくとも一方の周枠部１３を一体に固定する直交方向の補強部材１２を設ける。また、周枠部１３は、ブレード４…の回転領域の外周を囲うように地面の近傍まで下垂して構成し、その下端には、走行方向Ｆに対する背部側の吸気開口部ｂおよび刈草の排出開口部ｅを除き、同周枠部１３から下垂して地面に達する長さ（例えば、２０ｍｍ）の可撓性遮断部材１４を設ける。可撓性遮断部材１４は、具体的には、変形自在に空間を遮断して音漏れを防止しうるブラシや弾性膜状のゴム垂材である。
【００１４】
可撓性遮断部材の取付けは、図３の取付け態様に係る拡大断面図に示すように、図３（ａ）において、モーアデッキ２の周枠部１３の下端部１３ａを外周側に曲げ、この下端部１３ａに合わせて右転Ｕ字状断面の座１５を設け、可撓性遮断部材１４の上部に形成した横折部１４ａを係止するように横からボルトで固定する。また、図３（ｂ）は、円管断面の座１６を設け、可撓性遮断部材１４の上部に形成した円弧部１４ｂを嵌め込むようにして横からねじ止めした例である。その他、図３（ｃ）は、周枠部１３の下端部１３ｂを外周側に溝状に曲げ、この溝状の下端部１３ｂを挟み込むように可撓性遮断部材１４の上部に形成した取付部１４ｃを上からねじ止めした例である。
【００１５】
上述のように構成したトラクタ装荷型モーア装置１は、トラクタの機体フレーム下に機体を横断して装荷し、モーア装置を稼動させつつ機体を前進させる。モーア装置１は、ギヤボックス６によりプーリ軸７から刈刃軸３に動力が逆転伝達されて他の刈刃軸３に対して逆転駆動されることにより、刈草をモーア装置１の略中心位置に集中して効率よく送り出すことができる。この時、モーアデッキ２は、板曲げ構造の剛性部１１，１１により機体横断方向の曲げ剛性が確保され、また、直交方向の補強部材１２により機体中心線方向の曲げ剛性が確保されることから、モーアデッキ２の中央部におけるギヤボックス６の支持剛性が確保されるので、ギヤボックス６内におけるギヤの噛合によって発生する振動およびブレード４の回転によって発生する振動が小さく抑えられる。
【００１６】
したがって、本発明のトラクタ装荷型モーア装置１は、ギヤボックス６の支持部からの騒音発生が抑えられるので、トラクタの両側部に張り出して機体フレーム下に横断腹装した場合にも、露出配置されたモーア装置１の両側端部から発する騒音が抑えられるので、オペレータの負荷を軽減することができる。周波数分析例によれば、１８００〜４０００Ｈｚの範囲で低騒音化が確認された。
【００１７】
また、上記トラクタ装荷型モーア装置１は、モーアデッキ２の周枠部１３内において回転駆動される複数のブレード４…によって剪草する。この時、周枠部１３の所定範囲において、可撓性遮断部材１４が地上側との強い干渉を回避しつつ、周枠部下端から地面までの間を塞ぎ、モーアデッキ２の周枠部１３と地面との間が閉鎖状態となり、また、モーア装置１の走行背部側が開放されて刈草の移送に必要な吸気が行われる。この吸気用の開口部は、ダクト、座席、コレクタ等の機上搭載機器の下方に位置して騒音の直接的な発散の問題を回避することができる。その結果、吸気の流れにより、走行背部側において機体の進行に伴って残留する刈草が排出口に向かって移送されるとともに、ブレードの回転音および剪草音がモーアデッキ内に封じ込められ、騒音の発散が抑えられる。
【００１８】
したがって、本発明のトラクタ装荷型モーア装置は、刈草の残留を生じることなく、モーアデッキの下端と地面との間からの騒音漏洩が抑えられるので、トラクタの両側部に張り出して機体フレーム下に横断腹装した場合にも、オペレータへの騒音負荷を軽減することができる。周波数分析例によれば、４０００Ｈｚに及ぶ全周波数域の低騒レベルの低下が確認された。
【００１９】
なお、刈草をコレクタに収容することなく排出走行する横排出型のモーア装置２１については、図４の横排出型モーア装置の平面図に示すように、走行方向Ｆに対する背部側を吸気開口部ｂとし、また、側方を排出開口部ｅとし、これらを除いたモーアデッキ２の周枠部１３について可撓性遮断部材１４を設けることにより、前記に準じた静音化が可能となる。
【００２０】
つぎに、剪草用のブレードについて説明する。ブレードの平面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）を図５に示す。図５において、ブレード４は、刃３１，３１を回転前面に形成し、また、刃３１によって剪断された刈草を上方に跳ね上げるために傾斜して立ち上がる傾斜部３２，３２を後端部の外周寄りに形成した上で、刃３１，３１を除いた範囲を凹凸形成面３３、３３として多数の球状凹部によるディンプルを形成する。このディンプルは、球状凸部や直線溝状等の凹凸状を含め、ブレード４の回転によって表面に沿う小さな渦の流れを生じさせ、流れる空気層の剥離を後方にずらし、空気の流れをスムーズにすることから、空気抵抗が減少し、剥離による流れの乱れによる音を小さく抑えることができる。
【００２１】
また、必要により、図６のブレードの平面図（ａ）、拡大断面図（ｂ）に示すように、上下両面について、所定の直径ｄ（例えば５ｍｍ）、深さｈ（例えば１．５ｍｍ）の多数の球状凹部３４…によるディンプルを一定ピッチｐ（例えば８ｍｍ）に配置した凹凸形成面３３、３３を形成する。この場合、凹部３４…を上下交互に配置し、または図７のブレードの上下面の凹凸配置例に係る平面図に示すように、ピッチｘ１（例えば１０ｍｍ）の凹凸配置に対して上下面間の位置ずれｘ２（例えば５ｍｍ）を半分の寸法とすることにより、ブレード４の板厚寸法を平均化して強度低下の問題を回避することができる。周波数分析例によれば、ブレードの基本波からその高調波に及ぶ１００〜５００Ｈｚの範囲で低騒音化が確認された。
【００２２】
また、ブレード４には、図８のブレード傾斜部の平面図（ａ）および拡大側面図（ｂ）に示すように、傾斜部３２の基部から回転後方に向けて整流板３５を延ばして構成する。この整流板３５は、傾斜部３２を水平に展開した範囲に構成することにより、傾斜部３２の後方における空気の流れが整えられるので、騒音の発生を軽減することができる。周波数分析例によれば、ブレードの基本波からその高調波に及ぶ１００〜５００Ｈｚの範囲で低騒音化が確認された。
【００２３】
【実施例】
つぎに、ブレード面の凹凸形状と空気流線の解析例について説明する。
図９のブレードの流線方向の断面図による平滑（ａ）、小凹凸（ｂ）、大凹凸（ｃ）の各上面加工形状について、風速７５ｍ／ｓにおける解析結果によれば、平滑（ａ）を基準として、小凹凸（ｂ）より大凹凸（ｃ）の方が上面側の流れが層状に変化する。上面側が小さな凹凸の場合は、空気とぶつかった際に、空気の流れを層状にするための小さな渦が発生しないことによるものと推定される。ブレードの回転によって生じる騒音を低減するには、ブレード面の空気の流れが層状になるようにする必要があるので、上面側を大凹凸（ｃ）とすることにより、ブレードの回転による騒音を効果的に低減することができる。この解析結果は、騒音実験の測定値とも一致するものである。
【００２４】
また、図１０のブレードの流線方向の断面図による平滑（ａ）、周縁内凹凸（ｂ）、後端に及ぶ凹凸（ｃ）の各凹凸加工範囲について、風速７５．４ｍ／ｓにおいて解析した。解析結果によれば、平滑（ａ）の場合は大きな渦が発生して騒音や回転トルクが大きくなり、周縁内凹凸（ｂ）の場合は小さな渦が層状に流れて騒音が小さくなり、後端に及ぶ凹凸（ｃ）の場合は層状な流れが得られる。したがって、平滑（ａ）を基準として、周縁内凹凸（ｂ）より後端に及ぶ凹凸（ｃ）の方が、ブレード表面近傍の空気の流れを層状に保つことができるので、大きな渦の形成が防止されて低騒音化を図ることができる。また、傾斜部後方の圧力低下を軽減して回転に必要な負荷を小さくすることができる。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトラクタ装荷型モーア装置の平面図
【図２】図１のＡ―Ａ線断面の拡大図
【図３】図１のモーア装置の可撓性遮断部材の取付け態様に係る拡大断面図
【図４】本発明に係る横排出型のトラクタ装荷型モーア装置の平面図
【図５】発明に係るブレードの平面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）
【図６】ブレードの平面図（ａ）および拡大断面図（ｂ）
【図７】ブレードの上下面の凹凸配置例に係る平面図
【図８】ブレード傾斜部の平面図（ａ）および拡大側面図（ｂ）
【図９】ブレードの流線方向の断面図による平滑（ａ）、小凹凸（ｂ）、大凹凸（ｃ）の各上面加工形状
【図１０】ブレードの流線方向の断面図による平滑（ａ）、周縁内凹凸（ｂ）、後端に及ぶ凹凸（ｃ）の各凹凸加工範囲
【図１１】トラクタ装荷型モーア装置を搭載した農用トラクタの平面図
【符号の説明】
１　トラクタ装荷型モーア装置
２　モーアデッキ
３　刈刃軸
４　ブレード
５　軸受
６　ギヤボックス
７　プーリ軸
９　プーリ
１０　ベルト
１１　剛性部（溝）
１２　補強部材
１３　周枠部
１３ａ、１３ｂ　下端部
１４　可撓性遮断部材
１４ａ　横折部
１４ｂ　円弧部
１４ｃ　取付部
１５、１６　座
２１　モーア装置
３１　刃
３２　傾斜部
３３　凹凸面
３５　整流板
ｂ　吸気開口部
ｅ　排出開口部
Ｆ　走行方向
【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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【図１０】
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【図１１】
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