JP2007300897A - ロータリ芝刈り機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロータリ式芝刈り機Aのケーシング1全体を大きくすることなく、刈り芝排出通路42の断面積を大きく確保して、芝の排出を効率よく行う。
【解決手段】ロータリ芝刈り機Aのケーシング1内に刈り芝排出通路42を、刈り刃軸32周りを螺旋状に延びて通路壁が遠心ファンのファンハウジングをなすように形成し、刈り刃軸32後側のケーシング1内に配置される電動モータ16を刈り刃軸32の真後ろ位置よりも刈り芝排出通路42の始端部42a側にオフセットして配置し、電動モータ16が刈り芝排出通路42と干渉するのを防ぎ、その刈り芝排出通路42の断面積を確保する。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば芝生等の芝を刈り取るために使用されるロータリ芝刈り機に関し、特に、そのモータ等の駆動装置の配置構造に関する。
一般に、この種のロータリ芝刈り機は、例えばケーシングに支持された走行車輪と、ケーシングの下部に上下方向の軸心で回転可能に支持された円板状の刈り刃と、この刈り刃を駆動回転させるモータやエンジン等の駆動装置と、芝を溜める刈り芝入れかごとを備えており、駆動装置による刈り刃の回転状態で、手で押して走行させることで、芝を刈り取り、その刈り取った芝を空気流により刈り芝入れかごに送るようになっている。
このようなロータリ芝刈り機では、通常、重量のある駆動装置をケーシングの中央部に配置することが一般的に行われている。その他、ケーシングの上側に刈り芝入れかごを取り付け、エンジンをケーシングの外側に配置することで、刈り芝入れかごの高さを低くして、そのかご内部の刈り芝重量が変化しても前後車輪の接地荷重差が変化するのを抑えて操縦感覚の安定を保つことが提案されている(特許文献1参照)。
また、後輪の上方に刈り芝入れかごを、またエンジンを後輪よりも後側にそれぞれ配置することにより、後輪を支点に前側を持ち上げる方向変換を容易化するとともに、かご内部の刈り芝重量が変化しても前後車輪の接地荷重差が変化するのを抑えて操縦感覚の安定を保つことが提案されている(特許文献2参照)。
特開昭61−265011号公報 実願昭59−170731号(実開昭61−87020号)のマイクロフィルム
ところで、刈り刃で刈り取った芝を空気流により刈り芝入れかごまで送る刈り芝排出通路をケーシング内に形成するとともに、刈り刃軸に回転一体に取り付けたファンを遠心ファンとして作用させて刈り芝排出通路に上記空気流を生成するために、その刈り芝排出通路を遠心ファンのファンハウジングとすることがある。すなわち、この刈り芝排出通路を、刈り刃軸の左右一側の始端部から刈り刃軸の前側に向かった後に刈り刃軸の左右他側を後側に向かうように刈り刃軸の周りを刈り刃軸の回転方向に沿って螺旋状に延びた後にケーシング後端の排出口に連通するように形成する。
しかしながら、このように通路壁がファンハウジングを構成する刈り芝排出通路をケーシング内に駆動装置と共に形成する場合に当たり、その駆動装置の設置スペースによって刈り芝排出通路が干渉されて、その断面積が制限を受けることがある。そして、この刈り芝排出通路は、刈り取った芝を空気流により送るものであるので、その断面積が制限されると、芝の排出を効率よく行うことができず、その解決のためには、ケーシング全体を大きくせねばならないという問題が生じる。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーシング内に刈り芝排出通路を駆動装置と共に設ける場合に、その駆動装置のレイアウトに工夫を凝らすことにより、ケーシング全体を大きくすることなく、刈り芝排出通路の断面積を大きく確保して、芝の排出を効率よく行うようにすることにある。
上記の目的を達成すべく、この発明では、刈り芝排出通路の通路壁が遠心ファンのファンハウジングを構成するために螺旋状になる場合に、その螺旋状通路が半径の変化によって釣り針状(又は鉤状)になって非通路部分が形成されることに着目し、その非通路部分を利用して駆動装置の設置スペースを形成するようにした。
具体的には、請求項1の発明では、走行車輪が軸支されたケーシングと、このケーシングに上下方向の回転軸心をもって回転可能に支持された刈り刃軸と、この刈り刃軸の下端部に回転一体に取り付けられ、外周に芝を刈り取る刃部を有する円板状の刈り刃と、この刈り刃上側の刈り刃軸に回転一体に取り付けられたファンと、ケーシング内に上記刈り刃軸から離れて設けられ、刈り刃軸を伝動機構を介して駆動して刈り刃を回転させる出力軸を有する駆動装置と、ケーシング内に、上記刈り刃軸の左右一側の始端部から刈り刃軸の前側に向かった後に刈り刃軸の左右他側を後側に向かうように刈り刃軸の周りを刈り刃軸の回転方向に沿って螺旋状に延びた後にケーシング後端の排出口に連通するように形成され、上記ファンの回転により上記始端部から排出口に向かう方向の空気流が生成されて該空気流により、上記刈り刃で刈り取った芝を排出口に排出する刈り芝排出通路とを備え、上記駆動装置は、上記刈り刃軸の真後ろ位置よりも上記刈り芝排出通路の始端部側に刈り刃軸周りに所定角度だけオフセットして配置されていることを特徴としている。
この発明の構成によると、駆動装置により伝動機構を介して刈り刃軸が回転駆動され、この刈り刃軸に取り付けられた刈り刃及びファンが回転する。刈り芝排出通路は、刈り刃軸の左右一側の始端部から刈り刃軸の前側に向かった後に刈り刃軸の左右他側を後側に向かうように刈り刃軸の周りを刈り刃軸の回転方向に沿って螺旋状に延びているので、この刈り芝排出通路の螺旋状部分の通路壁が遠心ファンのファンハウジングとなり、ファンの回転によって刈り芝排出通路に始端部から排出口に向かう空気流が生成する。この状態で芝刈り機を前進走行させると、刈り刃の回転により、その刃部で芝が刈り取られ、この芝は刈り芝排出通路に送られて上記空気流により排出口に排出される。
そして、上記駆動装置は、刈り刃軸の真後ろ位置よりも刈り芝排出通路の始端部側に刈り刃軸周りに所定角度だけオフセットして配置されているので、その駆動装置の位置は、刈り芝排出通路において螺旋状に形成される部分と干渉しない位置となり、その駆動装置が刈り芝排出通路と干渉しないこととなる。このことで、ケーシング全体を大きくすることなく、刈り芝排出通路の断面積を大きく確保できるようになり、芝の排出効率を高めることができる。
請求項2の発明では、上記駆動装置は電動モータとする。このことで、ケーシングに電動モータを配置するロータリ芝刈り機に対し、そのケーシング全体を大きくすることなく、刈り芝排出通路の断面積を大きく確保して、芝の排出効率を高めることができる。
請求項3の発明では、上記伝動機構は、駆動装置の出力軸の回転を減速して刈り刃軸に伝達する減速伝動機構とする。このことで、駆動装置の出力軸の回転トルクよりも刈り刃の回転トルクを増大させて、芝の刈り取り能力を高めることができる。
以上説明したように、請求項1及び2の発明によると、ロータリ芝刈り機のケーシング内に刈り芝排出通路を、刈り刃軸周りを螺旋状に延びて通路壁が遠心ファンのファンハウジングをなすように形成するとともに、刈り刃軸後側のケーシング内に、刈り刃軸に伝動機構を介して駆動連結される駆動装置を配置するに当たり、その駆動装置を刈り刃軸の真後ろ位置よりも刈り芝排出通路の始端部側にオフセットして配置したことにより、駆動装置が刈り芝排出通路と干渉するのを防いで、その刈り芝排出通路の断面積を大きく確保することができ、ケーシング全体を大きくすることなく、芝の排出効率の向上を図ることができる。
請求項3の発明によると、上記伝動機構は、駆動装置の出力軸の回転を減速して刈り刃軸に伝達する減速伝動機構としたことにより、駆動装置の出力軸の回転トルクよりも刈り刃の回転トルクを増大させて、芝の刈り取り能力を高めることができる。
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
図1〜図5は本発明の実施形態に係るロータリ芝刈り機Aを示し、その前側は図1〜図5で左側であり、後側は図で右側である。図において、1はケーシングで、このケーシング1はケーシング本体2と、その上面の略全体を覆う上側カバー3と、ケーシング本体2の下面の略前半部を覆う下側カバー4とを備え、これらは例えば樹脂製或いは金属製の板状体で形成されている。
上記ケーシング本体2は、前後長さ(図1〜図4で左右方向の長さ)が左右幅(同上下方向の長さ)よりも大きい平面視で略矩形箱状のもので、その上面の略中央部には、ケーシング本体2の上壁部を部分的に凹陥することで凹陥部6が形成されている。この凹陥部6は、前側の半径が後側の半径よりも大きくなるように平面視で卵形(茄子形)のものであり、凹陥部6の底壁部には、凹陥部6と相似形状をなす取付孔部7と、この取付孔部7の前半部周りの位置に、図6にも示すように複数(図示例では6つ)の空気吸込孔8,8,…とがそれぞれ貫通形成されている。
上側カバー3は、ケーシング本体2の上面に上記凹陥部6及び後述する駆動ユニット10を覆うように着脱可能に取り付けられ、この上側カバー3とケーシング本体2の上面との間に、外部の空気を凹陥部6内に取り入れるための空気取入口9が形成されている。
上記凹陥部6の取付孔部7には駆動ユニット10が気密状に嵌挿されて取付固定されている。この駆動ユニット10は、図5に示すように、密閉された略長靴形状のケース11を有し、そのケース11の内部は上下中間の隔壁12によって上側のモータ収容室13と下側の伝動機構収容室14とに区画されている。モータ収容室13には駆動装置としての電動モータ16が収容固定されている。この電動モータ16は、図1に示すように、ブレーカー19を介して電源ケーブル20に接続されており、この電源ケーブル20によって芝刈り機A外部から電動モータ16に電力が供給される。
上記電動モータ16は上下方向の回転軸心O1を持つモータ軸17(出力軸)を有し、このモータ軸17の上端部はケース11の上端部にベアリング24により回転可能に支持されている。モータ軸17の下端部は上記隔壁12を気密状に貫通して伝動機構収容室14に延び、その伝動機構収容室14においてベアリング22により回転可能に支持されている。モータ軸17においてモータ収容室13内の部分にはモータ冷却ファン23が回転一体に取付固定されている。このファン23は、ケース11をファンハウジングとする遠心ファンとして機能するようになっており、モータ冷却ファン23の回転により、空気取入口9を経て凹陥部6内に取り入れた空気をケース11の上端部の孔部(図示せず)からモータ収容室13内に吸い込んで電動モータ16を冷却するようにしている。
上記伝動機構収容室14内にはベルト伝動機構26が収容されている。このベルト伝動機構26は、伝動機構収容室14内のモータ軸17に回転一体に取り付けられたVリブドプーリからなる駆動プーリ27と、モータ軸17よりも前側に離れた位置にある刈り刃軸32に回転一体に取り付けられ、駆動プーリ27よりも大径のVリブドプーリからなる従動プーリ28と、これら駆動及び従動プーリ27,28に巻き掛けられたVリブドベルト29とからなる。
上記刈り刃軸32は上下方向の回転軸心O2をもってケーシング1(駆動ユニット10のケース11)に回転可能に支持されている。すなわち、刈り刃軸32の上部は上記ケース11の隔壁12にベアリング33を介して回転可能に支持されている一方、刈り刃軸32の下部はケース11の底壁部を貫通して下側に延び、そのケース11の底壁部外面でベアリング34により回転可能に支持されている。このケース11下側の刈り刃軸32下端部には、芝排出ファン37と刈り刃38とがそれぞれ上下に重なって中心部で回転一体にかつ着脱可能に取り付けられている。すなわち、刈り刃軸32には、その下端面に締結される取付ボルト39によって上下2つの取付具40,41が取り付けられており、これらの取付具40,41によって芝排出ファン37及び刈り刃38が刈り刃軸32に取付固定されている。
上記刈り刃38は円板状のもので、その外周部の複数箇所が部分的に等角度間隔をあけて略三角形状に切り欠かれており、この切欠部分の半径方向の縁部に、芝を刈り取る複数(図示例では8つ)の刃部38a,38a,…が形成されている。そして、電動モータ16の回転をベルト伝動機構26を介して減速して刈り刃軸32に伝達して芝排出ファン37と刈り刃38とを回転させ、刈り刃38の回転により刃部38a,38a,…で芝を刈り取る一方、芝排出ファン37の回転により、空気取入口9を経て凹陥部6内に取り入れた空気を上記空気吸込孔8,8,…を経て後述の刈り芝排出通路42の上流部内に吸い込み(後述の芝刈り取り口52を経ても空気が吸い込まれる)、その吸い込んだ空気を刈り芝排出通路42から排出することで、刈り芝排出通路42内に空気流を生成するようにしている。
ケーシング本体2の下部には刈り芝排出通路42の上流部が凹陥部6を取り囲むように形成されている。すなわち、この刈り芝排出通路42の上流部は、上記刈り刃軸32の左側後ろ斜め位置に始端部42a(始端位置)を有し、この始端部42aから刈り刃軸32の前側に向かった後に刈り刃軸32の右側を後側に向かうように刈り刃軸32の周りを刈り刃軸32の回転方向(図1及び図2では時計回り方向、図3及び図4では反時計回り方向)に沿って水平面内で螺旋状に延びている。
この刈り芝排出通路42の上流部の周囲壁部は、上記芝排出ファン37が遠心ファンとして機能するようにファンハウジングをなすもので、凹陥部6の縦壁の上下略中間位置よりも下側部分で構成される内側壁部43と、凹陥部6の縦壁の上下略中間位置から水平横方向に延びる上壁部44と、この上壁部44の外周縁から下側に向かって内側壁部43と平行に延びる外側壁部45とを有し、この外側壁部45及び内側壁部43の下端部間に上記下側カバー4からなる下壁部46が架設され、これらの壁部43〜46間に断面矩形状の刈り芝排出通路42が形成されている。刈り芝排出通路42の始端部42aでは、内側壁部43と外側壁部45とが接合されて刈り芝排出通路42が閉塞されている。
刈り芝排出通路42の下流部は、上記上流部の下流端から連続して後側に延び、ケーシング1後端に開口する排出口51に連通している。この刈り芝排出通路42の下流部の通路壁は、上流部の内側壁部43に連続する左側壁部47と、上壁部44に連続する上壁部48と、外側壁部45に連続する右側壁部49と、下壁部46(下側カバー4)に連続し、下側カバー4後側のケーシング本体2で構成される下壁部50とにより形成されている。この下流部の壁部47〜50は後側に向かって上側(図5参照)に向かうように傾斜しており、このことで、刈り芝排出通路42の下流部は、水平面内にある上流部に対し後上がりに傾斜して排出口51に接続されている。
そして、上記芝排出ファン37の図1及び図2で時計回り方向(図3及び図4では反時計回り方向)の回転により、その芝排出ファン37を遠心ファンとして機能させて、刈り芝排出通路42の始端部42aから上流部及び下流部を経て排出口51に向かう空気流が生成され、この空気流により、上記刈り刃38で刈り取った芝が排出口51に排出されるようにしている。
上記下側カバー4は、刈り刃38を下側から覆うようにケーシング本体2に着脱可能に取り付けられており、下側カバー4を取り外すことにより、刈り刃38や芝排出ファン37の点検や交換を可能としている。
また、この下側カバー4の前端部は刈り刃38の外径よりも若干小径で前側に膨らんだ円弧形状に形成されている。この下側カバー4の前端部と、上記刈り芝排出通路42の上流部における外側壁部45の前半部との間は、下側カバー4の前端部が低くなるように段差が設けられ、この段差部分に、刈り刃38の外周部前半が露出する平面視で円弧状の芝刈り取り口52が開口されており、この芝刈り取り口52に入った芝を刈り刃38の刃部38a,38a,…で刈り取るようになっている。
上記ケーシング本体2前部の左右両側部にはそれぞれ板状のフロントプレート54,54が取付固定され、各フロントプレート54の前部には車幅方向外側(左側フロントプレート54では左側で、右側フロントプレート54では右側)に延びる水平左右方向のボルト状の前車軸56が取付固定され、この前車軸56にそれぞれ前輪57(走行車輪)が回転自在に支持されている。
一方、ケーシング本体2後部の左右両側部にもそれぞれ板状のリヤプレート59,59が取付固定され、各リヤプレート59の前部には車幅方向外側(左側リヤプレート59では左側で、右側リヤプレート59では右側)に延びる水平左右方向のボルト状の後車軸61が取付固定され、この後車軸61にそれぞれ後輪62(走行車輪)が回転自在に支持されている。
本発明の特徴として、図1、図2、図4に示すように、上記駆動ユニット10における電動モータ16は、そのモータ軸17の位置が上記刈り刃軸32の真後ろ位置に対しそれよりも上記刈り芝排出通路42の始端部42a側(左側)(刈り刃軸32の真後ろ位置から刈り刃軸32の回転方向前側)に刈り刃軸32周りに所定のオフセット角度θ(例えば20°)だけオフセットした後側斜め位置に配置されている。
尚、上記ケーシング1の上面後端部には、芝刈り機Aを押して移動させるための操作ハンドル74(一部のみ図示)が取り付けられている。また、ケーシング1の後端部には、排出口51から排出された芝を溜める刈り芝入れかご76が着脱可能に取り付けられている。
次に、上記実施形態の芝刈り機Aの作動について説明する。この芝刈り機Aを使用する際、電源ケーブル20を外部電源に接続し、図示していない電源スイッチをON操作して電動モータ16を作動させると、そのモータ軸17が回転する。このモータ軸17にはモータ冷却ファン23が取り付けられているので、このモータ冷却ファン23の回転により、空気取入口9を経て凹陥部6内に取り入れられた空気が駆動ユニット10のケース11上端部の孔部からモータ収容室13に吸い込まれて電動モータ16を冷却する。
また、モータ軸17にはベルト伝動機構26の駆動プーリ27が取り付けられ、この駆動プーリ27にVリブドベルト29を介して刈り刃軸32上の従動プーリ28が連結されているので、電動モータ16の作動によりベルト伝動機構26を介して刈り刃軸32が回転駆動され、この刈り刃軸32に取り付けられた刈り刃38及び芝排出ファン37が図1及び図2で時計回り方向(図3及び図4では反時計回り方向)に回転する。
そして、ケーシング本体2内に刈り芝排出通路42が形成され、この刈り芝排出通路42の上流部は、刈り刃軸32の左側の始端部42aから刈り刃軸32の前側に向かった後に刈り刃軸32の右側を後側に向かうように刈り刃軸32の周りを刈り刃軸32の回転方向に沿って螺旋状に延びているので、上記芝排出ファン37の回転に伴い、刈り芝排出通路42の上流部(螺旋状部分)が遠心ファンのファンハウジングとして機能する。そのため、外部から空気がケーシング1上面の空気取入口9を経て凹陥部6内に取り入れられた後に空気吸込孔8,8,…を経て刈り芝排出通路42の上流部内に吸い込まれる。また、この空気吸込孔8,8,…を経て吸い込まれる空気の量よりも少ないが、外部の空気がケーシング1下面の芝刈り取り口52を経ても刈り芝排出通路42の上流部内に吸い込まれ、これらの空気は刈り芝排出通路42から排出される。このことで刈り芝排出通路42に始端部42aから排出口51に向かう空気流が生成する。
このような状態で作業者が操作ハンドル74を把持して芝刈り機Aを前進走行させると、ケーシング1下面に開口する円弧状の芝刈り取り口52に芝が入り、この芝刈り取り口52に入った芝が、回転する刈り刃38の刃部38a,38a,…で刈り取られる。この刈り取られた芝は刈り刃38上側の刈り芝排出通路42に送られるが、この刈り芝排出通路42には上記のように空気流が生成しているので、この空気流により芝は空気と共に刈り芝排出通路42を下流側に搬送され、その下流端の排出口51から排出された後に刈り芝入れかご76に収容される。
この実施形態では、上記電動モータ16の位置は、刈り刃軸32の真後ろ位置よりも刈り芝排出通路42の始端部42a側である左側に刈り刃軸32周りの所定のオフセット角度θ(例えば20°)だけオフセットした後側斜め位置であるので、その電動モータ16は、刈り芝排出通路42において螺旋状に形成される上流部と干渉しない位置に位置することとなる。このことで、芝刈り機Aのケーシング1を全体で大きくすることなく、また、刈り芝排出通路42の断面積を、特に左右方向の幅を狭めることなく大きく確保することができ、刈り芝排出通路42での芝の排出効率を高めることができる。
また、モータ軸17と刈り刃軸32とは、モータ軸17の回転を減速して刈り刃軸32に伝達するベルト伝動機構26を介して連結されているので、モータ軸17の回転トルクよりも刈り刃軸32(刈り刃38)の回転トルクを増大させて、芝の刈り取り能力を高めることができる。
(その他の実施形態)
尚、上記実施形態では、電動モータ16を外部電源により駆動するようにしているが、バッテリを搭載して、そのバッテリの電源によって駆動するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、駆動装置を電動モータ16としているが、本発明は、小型エンジンによって刈り刃38及び芝排出ファン37を駆動する芝刈り機にも適用することができる。
さらに、上記実施形態では、手動操作して前進させる芝刈り機Aに適用しているが、本発明は自走式の芝刈り機にも適用することができる。
本発明は、ロータリ芝刈り機における芝の排出効率を簡単な構造で高めることができる点で極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
図1は、本発明の実施形態に係るロータリ芝刈り機を上側カバーの取外し状態で上側から見た平面図である。 図2は、ケーシングを刈り芝排出通路の上壁部上端の位置で破断した状態で上側から見たロータリ芝刈り機の平面図である。 図3は、ロータリ芝刈り機を下側から見た平面図である。 図4は、ケーシングを刈り芝排出通路の略上下中央位置で破断しかつ刈り刃及び芝排出ファンを取り外した状態で下側から見たロータリ芝刈り機の平面図である。 図5は、ロータリ芝刈り機を左側から見て示す側面断面図である。 図6は、図1のVI−VI線断面図である。
符号の説明
A ロータリ芝刈り機
1 ケーシング
10 駆動ユニット
16 電動モータ(駆動装置)
17 モータ軸(出力軸)
O1 回転軸心
23 モータ冷却ファン
26 ベルト伝動機構
32 刈り刃軸
O2 回転軸心
37 芝排出ファン(ファン)
38 刈り刃
38a 刃部
42 刈り芝排出通路
42a 始端部
51 排出口
52 芝刈り取り口
57 前輪(走行車輪)
62 後輪(走行車輪)
θ オフセット角度

Claims (3)

  1. 走行車輪が軸支されたケーシングと、
    上記ケーシングに上下方向の回転軸心をもって回転可能に支持された刈り刃軸と、
    上記刈り刃軸の下端部に回転一体に取り付けられ、外周に芝を刈り取る刃部を有する円板状の刈り刃と、
    上記刈り刃上側の刈り刃軸に回転一体に取り付けられたファンと、
    ケーシング内に上記刈り刃軸から離れて設けられ、刈り刃軸を伝動機構を介して駆動して上記刈り刃を回転させる出力軸を有する駆動装置と、
    ケーシング内に、上記刈り刃軸の左右一側の始端部から刈り刃軸の前側に向かった後に刈り刃軸の左右他側を後側に向かうように刈り刃軸の周りを刈り刃軸の回転方向に沿って螺旋状に延びた後にケーシング後端の排出口に連通するように形成され、上記ファンの回転により上記始端部から排出口に向かう方向の空気流が生成されて該空気流により、上記刈り刃で刈り取った芝を排出口に排出する刈り芝排出通路とを備え、
    上記駆動装置は、上記刈り刃軸の真後ろ位置よりも上記刈り芝排出通路の始端部側に刈り刃軸周りに所定角度だけオフセットして配置されていることを特徴とするロータリ芝刈り機。
  2. 請求項1のロータリ芝刈り機において、
    駆動装置が電動モータであることを特徴とするロータリ芝刈り機。
  3. 請求項1又は2のロータリ芝刈り機において、
    伝動機構は、駆動装置の出力軸の回転を減速して刈り刃軸に伝達する減速伝動機構であることを特徴とするロータリ芝刈り機。
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