JP3390774B2 - 草刈機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二面刈り草刈機の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】稲作の労働軽減の一策として、畦の草刈
を人力から機械力に置き換える試みがなされ、例えば
特公昭６１−５９６８６号公報「草刈機」、特開平６
−２７６８２５号「草刈機及び角度調整装置及び揺動制
御装置」及び本出願人が先に提案した実開平５−９２
２８号公報「草刈機」がある。上記はその公報の第２
図によれば、エンジンＥで駆動される回転刃ｃ，ｄを備
えた草刈機であって、公報の第３図によれば畦の上面を
刈る回転刃ｃと斜面を刈る回転刃ｄとはフレキシブルチ
ューブ７で連結されている。上記はその公報の図４に
よれば、原動機Ｅ（図示せず）、ベルト５９及びギアボ
ックス４１にて一方のロータリカッタ４が駆動され、前
記ギアボックス４１、ドライブシャフト５及びギアボッ
クス４１ａにて他方のロータリカッタ４ａが駆動され
る。ドライブシャフト５は三段式スプライン構造のユニ
バーサルジョイントであって、角度変更自在である。

【０００３】上記はその公報の図２によれば畦の上面
を刈る主回転刃３１と斜面を刈る副回転刃３５を備えた
草刈機であって、エンジンでベルトを介して主回転刃３
１を駆動し、この主回転刃３１のプーリで別のベルトを
介して副回転刃３５を駆動する構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記は２個の回転刃
ｃ，ｄをフレキシブルチューブ７で連結しているが、フ
レキシブルチューブ７は許容曲げ半径が大きい。従っ
て、フレキシブルチューブ７は上方へ大きく張出すこと
になり、邪魔になると共に安全カバーを掛けるとすれば
安全カバーが極めて大型となる。

【０００５】上記は三段式スプライン構造のユニバー
サルジョイントが極めて高価であり、構造が複雑なため
に過大な負荷が作用するとスプラインが欠けたり、内蔵
のピンが割れる等のトラブルが発生しやすい。ロータリ
カッタは草のみならず、硬い木、更に石に当ることがあ
り、上記ドライブシャフトは木や石には対応できないの
で、伝動機構中に別途安全機構を組込む必要があり、草
刈機は更に高価に、複雑になる。

【０００６】上記はベルトとプーリとの間でスリップ
させ得ることから上記過負荷にうまく対応できる。しか
し、その公報の図５に示す通り、揺動角は大きくできな
い。揺動角を大きくするとベルトがハウジングに干渉す
る恐れがある。また、上記は揺動角が大きいとベルト
の上下方向の変位量が多くなるので、ベルトとプーリと
の間に過大な摩擦力が作用する恐れがある。このため、
揺動角が大きい場合にベルトの長寿命化を図るために
は、耐久性の高いベルトを用いる必要があり、コストが
嵩む。更に、ベルトの上下方向の変位量が多いことによ
るベルト外れを防止するための機構を設ける必要があ
り、コストが嵩む。

【０００７】本発明の目的は、装置大型化の要因となる
フレキシブルチューブや高価なユニバーサルジョイント
を使用せずに安価なベルト伝動機構を採用することにあ
る。そのために、このベルト伝動機構は大きな揺動角を
許容する構造である必要があり、その構造を見出すこと
に成功したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、畦の上面を刈る平面刃を収納した第１ハウ
ジングと、この第１ハウジングに揺動自在にヒンジ連結
され畦の斜面を刈る斜面刃を収納した第２ハウジング
と、前記平面刃及び斜面刃を駆動するエンジンと、前記
エンジンの出力を平面刃及び斜面刃へ伝達するためのベ
ルト伝動機構とを備え、前記第１ハウジングに固定側ア
イドラープーリを軸支し、前記第２ハウジングに揺動側
アイドラープーリを軸支し、これら固定側アイドラープ
ーリと揺動側アイドラープーリとの間でベルトをひねる
ようにした草刈機において、前記揺動側アイドラープー
リを、最大の揺動時にそのピッチ円の最上位点が、前記
固定側アイドラープーリのピッチ円を通る基準面上にほ
ぼ合致する位置に配置したことを特徴とする。

【０００９】具体的には、前記第２ハウジングに軸支さ
れる前記揺動側アイドラープーリを、平面視でそれのピ
ッチ円がヒンジを通る揺動軸線から外れない範囲に配置
した。

【００１０】前記第１ハウジングに軸支される前記固定
側アイドラープーリは、平面視でそれのピッチ円がヒン
ジを通る揺動軸線から外れない範囲で、第２ハウジング
側寄りに配置されていることが望ましい。

【００１１】更に、前記揺動側アイドラープーリは、そ
れの中心が略ヒンジを通る揺動軸線上にあることが望ま
しい。

【００１２】

【作用】ベルトを固定側アイドラープーリと揺動側アイ
ドラープーリとの間で「ひねる」。この機構により揺動
角が増大する。更に、揺動側アイドラープーリの揺動時
に、固定側アイドラープーリのピッチ円を通る基準面
と、揺動側アイドラープーリのピッチ円の最上位点との
間で、ベルトの上下方向の変位量が少ない。このため、
ベルトとプーリとの間に過大な摩擦力が作用しないの
で、ベルトの寿命が延び、また、固定側・揺動側アイド
ラープーリからのベルト外れが防止される。

【００１３】第２ハウジングに軸支される揺動側アイド
ラープーリを、平面視でそれのピッチ円がヒンジを通る
揺動軸線から外れない範囲に配置したので、ベルト伝達
機構のレイアウトが容易に決まる。

【００１４】第１ハウジングに軸支される固定側アイド
ラープーリを、平面視でそれのピッチ円がヒンジを通る
揺動軸線から外れない範囲で、第２ハウジング側寄りに
配置したので、固定側アイドラープーリの配置自由度が
増す。

【００１５】揺動側アイドラープーリの中心を、略ヒン
ジを通る揺動軸線上に配置した場合には、揺動側アイド
ラープーリの位置が確定され、設計が容易になる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。先
ず、第１実施例を図１〜図９に基づき説明する。図１は
本発明に係る草刈機（第１実施例）の平面図であり、草
刈機１は、パイプ状の車体フレーム２の前部に前輪３、
後部に後輪４を備え、前記車体フレーム２に、より大径
の揺動管５を嵌合し、この揺動管５にエンジン６を載置
するとともにカッタハウジング７を吊り下げ、カッタハ
ウジング７内部に平面刃１０と斜面刃１１を前後及び左
右（何れも作業者から見る。）に離間して配置してな
る。カッタハウジング７はヒンジ１２，１２にて、固定
側ハウジングとしての第１ハウジング１４と揺動側ハウ
ジングとして第２ハウジング１５とを結んだものであ
る。１３はヒンジ１２，１２を通る揺動軸線である。ま
た、１６は補助輪であり、第２ハウジング１５の高さを
規定する。

【００１７】エンジン６は出力軸６ａが下向きであり、
図示せぬ伝動手段（例えば、ユニバーサル軸、スプロケ
ット、チェーンなど）を介して後輪４を駆動するととも
に、プーリ及びベルトを介して前記平面刃１０及び斜面
刃１１を回動するが、この駆動系は後述する。なお、上
記揺動管５を廃止し、車体フレーム２にブラケットを介
して第１ハウジング１４を直接的に取付けもよいが、本
実施例では第１ハウジング１４もある程度揺動可能にし
た。

【００１８】図２は本発明に係る草刈機（第１実施例）
の側面図（要部）であり、前輪３はピン１７で車体フレ
ーム２側に取付けられているとともに、差込みピン１８
を差し替えることにより取付け角を変更できる機構とな
っている。１９…（…は複数を示す。以下同じ。）はピ
ン孔であり、２１はプレートである。同様に、ハンドル
２２は車体フレーム２の後部に揺動可能に取付けられ、
差込みピン２３を差し替えることにより取付け角を変更
できる機構となっている。２４…はピン孔であり、２
５，２６はプレートである。

【００１９】図３は本発明に係る草刈機（第１実施例）
の正面断面図であり、車体フレーム２に揺動管５が取付
けられ、この揺動管５にマウントプレート２７を介して
エンジン６がマウントされ、一方、揺動管５にハンガブ
ラケット２８，２９を介して第１ハウジング１４が吊り
下げられ、この第１ハウジング１４にヒンジ１２，１２
を介して第２ハウジング１５が連結されていることを示
す。

【００２０】また、本実施例ではベルト伝動機構３０の
主要要素である第１ベルト３１と第２ベルト３２とを上
下２段に張り、第１ベルト３１で平面刃１０を駆動し、
第２ベルト３２で斜面刃１１を駆動する。なお、ベルト
伝動機構３０はエンジン６の出力を平面刃１０及び斜面
刃１１に伝達する機構であり、ベルト３１，３２及び次
に説明するプーリ類からなる。図中、３３，３４は軸及
びベアリングを内蔵した軸受部である。

【００２１】図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る草刈機
（第１実施例）のベルト伝動機構図であり、（ａ）は上
段の第１ベルト３１及び関係プーリ類、（ｂ）は下段の
第２ベルト３２及び関係プーリ類を示す。図１ではベル
ト３１，３２が重なって不明瞭なので分割して図示した
訳である。（ａ）は、エンジンの出力軸６ａに取付けら
れた第１プーリ３５、平面刃軸１０ａを駆動するための
第２プーリ３６、前記第１・２プーリ３５，３６と共に
三角形の頂点を形成する第３プーリ３７とからなるプー
リ３５，３６，３７に第１ベルト３１が巻回されている
ことを示す。なお、第３プーリ３７の支軸３８は第１ハ
ウジング１４に起設されている。

【００２２】また、３９はピン３９ａで第１ハウジング
１４に係止された揺動レバーであり、この揺動レバー３
９の一端にテンショナーロール３９ｂ、他端にブレーキ
シュー３９ｃを形成し、作業者が図示せぬ操作レバー及
びワイヤで揺動レバー３９を図反時計方向へ揺動すれ
ば、第１ベルト３１は緊張して、第１プーリ３５の動力
を第２プーリ３６に伝達し、平面刃軸１０ａを駆動する
構成となっている。逆に、揺動レバー３９を図時計方向
へ揺動すれば、第１ベルト３１は弛み、動力の伝達が弱
まり、ブレーキシュー３９ｃで第１ベルト３１を制動す
ることができる。以上の要領で、エンジン運転中並びに
走行中に、任意に平面刃１０の運転／停止をなせる。

【００２３】（ｂ）は前記第３プーリ３７の下方に一体
形成された固定側アイドラープーリ４１（以下「第４プ
ーリ４１」と言う）、斜面刃軸１１ａを駆動するための
第６プーリ４３、前記第４・６プーリ４１，４３ともに
三角形の頂点を形成する揺動側アイドラープーリ４２
（以下「第５プーリ４２」と言う）とからなるプーリ４
１，４２，４３に第２ベルト３２が巻回されていること
を示す。そして、第４・第５プーリ４１，４２は互いに
離間して配置する。各プーリ３５〜３７，４１〜４３
は、Ｖベルトからなる第１・第２ベルト３１，３２を掛
けるためのＶプーリからなる。なお、第５プーリ４２の
支軸４４は第２ハウジング１５に起設されている。４６
はテンショナーロールであり、スプリング４６ａ及びピ
ン４６ｂを中心として揺動するレバー４６ｃにて第２ベ
ルト３２を常時緊張させる。

【００２４】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る草刈機
（第１実施例）のアイドラープーリの配置状態を示す構
成図であり、（ａ）は第２ハウジング１５が非揺動姿勢
である時のアイドラープーリの配置状態を示し、（ｂ）
は第２ハウジング１５が揺動姿勢である時のアイドラー
プーリの配置状態を示す。図において、第４プーリ（固
定側アイドラープーリ）４１のピッチ円を通る面を基準
面Ｍとし、第５プーリ（揺動側アイドラープーリ）４２
のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）をＤ、同ピッチ円と揺
動軸線１３との高低差を高さＨ（以下、「プーリ取付け
高さＨ」と称する。）と定義する。

【００２５】（ｂ）は、第４プーリ４１と第５プーリ４
２との配置関係を示す。第５プーリ４２は、第２ハウジ
ング１５及び第５プーリ４２の最大の揺動（最大揺動角
θ）時に、第５プーリ４２のピッチ円の最上位点Ｑが、
第４プーリ４１のピッチ円を通る基準面Ｍ上にほぼ合致
する位置に配置されている。具体的には、第２ハウジン
グ１５に軸支される第５プーリ４２は、平面視でそれの
ピッチ円が揺動軸線１３から外れない範囲に配置されて
いる。Ｌは離間距離（揺動軸線１３から第５プーリ４２
までの距離）である。

【００２６】以上に述べた草刈機の作用を次に説明す
る。図６は本発明に係る草刈機（第１実施例）の背面断
面図であり、斜面刃１１が平面刃１０と平行（面一）で
あるところの非揺動姿勢を示す。この非揺動姿勢は、農
道走行及び広い平坦面の草刈に適している。この際、想
像線で示したチェーン４７及びプーリ４８を使用して第
２ハウジング１５を持上げることにより、図１に示した
補助輪１６を地面から浮せることもできる。

【００２７】図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１実
施例の第１・第２ベルトの作動説明図であり、（ａ）は
非揺動姿勢、即ち、第２ベルト３２は第１ベルト３１と
平行（含む略平行）である。（ｂ）は斜面を刈る目的で
第２ハウジング１５を大きく下方へ揺動したところの揺
動姿勢を示し、第４プーリ４１と第５プーリ４２との間
（範囲）及び第４プーリ４１とテンショナーローラ４
６との間（範囲）で第２ベルト３２がひねられる。第
２ベルト３２は可撓性に富んでいるため、ひねり角は９
０゜まで許容される。従って、図示の４５゜程度であれ
ば、伝動及びベルト寿命には何ら問題ない。

【００２８】図８は本発明に係る草刈機（第１実施例）
の揺動姿勢を示す図であり、畦５０の上面５１に平面刃
１０が平行とされ、斜面５２に倣って第２ハウジング１
５並びに斜面刃１１が傾斜していることを示す。この姿
勢で、畦５０の上面５１の草は平面刃１０で刈り、斜面
５２の草は斜面刃１１で刈る。

【００２９】図９は本発明に係る揺動側アイドラープー
リ（第１実施例）の作動説明図であり、第５プーリ（揺
動側アイドラープーリ）４２のピッチ円の最上位点Ｑの
軌跡は、図示Ｒの通りである。即ち、非揺動時の最上位
点ＱはＸ１と合致し、最大揺動時の最上位点ＱはＸ２と
合致する。従って、揺動途中もしくは任意の揺動角度に
おいても最上位点Ｑはピッチ円を通る基準面Ｍから大き
くオフセットしないので、第２ベルト３２に過大なねじ
りが発生しない。

【００３０】次に第２実施例を図１０に基づき説明す
る。図１０は本発明に係る草刈機（第２実施例）のベル
ト伝動機構図であり、第４プーリ（固定側アイドラープ
ーリ）４１が、平面視でそれのピッチ円がヒンジ１２を
通る揺動軸線１３から外れない範囲で、第２ハウジング
１５側寄りに配置されたことを特徴とし、他の構成は上
記第１実施例と同一であるから図４（ｂ）の符号を準用
して、同一部分の説明は省略する。この第２実施例の如
く、第４・第５プーリ４１，４２を配置しても第２ベル
ト３２の走行は良好であった。そして、発明者達の実験
によれば、第４アイドラープーリ４１を、平面視でそれ
のピッチ円がヒンジ１２を通る揺動軸線１３から外れな
い範囲で、第２ハウジング１５側寄りに配置した構成で
は、円滑なベルト走行を確認できた。

【００３１】尚、図７（ｂ）において、アイドラープー
リを支える支軸３８，４４をヒンジ１２，１２を通る揺
動軸線１３上に配置するために、ハウジング１４，１５
に膨出部１４ａ及び切欠き部１５ａを形成している。し
かし、支軸３８を軸外径の２倍だけ揺動軸線１３から第
１ハウジング１４寄りに取付けることにより、膨出部１
４ａを設けることなく、支軸３８を第１ハウジング１４
上に取付けることが可能である。支軸４４も同様に第２
ハウジング１５上に取付ける。

【００３２】また、第５プーリ（揺動側アイドラープー
リ）４２の中心を揺動軸線１３上に配置してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の草刈機は、揺動側アイドラープーリ
を、最大の揺動時にそのピッチ円の最上位点が、固定側
アイドラープーリのピッチ円を通る基準面上にほぼ合致
する位置に配置したことにより、ベルトが固定側・揺動
側アイドラープーリ間で巧みにひねられ、これらアイド
ラープーリとベルトとの噛み合いが良好となり、適切な
伝動が図れる。更に、揺動側アイドラープーリの揺動時
に、固定側アイドラープーリのピッチ円を通る基準面
と、揺動側アイドラープーリのピッチ円の最上位点との
間で、ベルトの上下方向の変位量が少ないので、ベルト
とプーリとの間に過大な摩擦力が作用しない。このた
め、耐久性の高いベルトを用いなくてもベルトの長寿命
化を図れ、また、固定側・揺動側アイドラープーリから
のベルト外れを防止できる。従って、ベルト伝達機構の
構造が簡単になり、草刈機の製造コストを下げることが
できる。

【００３４】請求項２の草刈機は、第２ハウジングに軸
支される揺動側アイドラープーリを、平面視でそれのピ
ッチ円がヒンジを通る揺動軸線から外れない範囲に配置
したので、ベルト伝達機構のレイアウトが容易に決ま
り、設計及び製作が容易になる。

【００３５】請求項３の草刈機は、第１ハウジングに軸
支される固定側アイドラープーリを、平面視でそれのピ
ッチ円がヒンジを通る揺動軸線から外れない範囲で、第
２ハウジング側寄りに配置したので、固定側アイドラー
プーリの配置自由度が増した。

【００３６】請求項４の草刈機は、揺動側アイドラープ
ーリの中心が略ヒンジを通る揺動軸線上にあるので、揺
動側アイドラープーリの位置が確定され、設計が容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る草刈機（第１実施例）の平面図

【図２】本発明に係る草刈機（第１実施例）の側面図
（要部）

【図３】本発明に係る草刈機（第１実施例）の正面断面
図

【図４】本発明に係る草刈機（第１実施例）のベルト伝
動機構図

【図５】本発明に係る草刈機（第１実施例）のアイドラ
ープーリの配置状態を示す構成図

【図６】本発明に係る草刈機（第１実施例）の背面断面
図

【図７】本発明に係る第１実施例の第１・第２ベルトの
作動説明図

【図８】本発明に係る草刈機（第１実施例）の揺動姿勢
を示す図

【図９】本発明に係る揺動側アイドラープーリ（第１実
施例）の作動説明図

【図１０】本発明に係る草刈機（第２実施例）のベルト
伝動機構図

【符号の説明】

１…草刈機、２…車体フレーム、３…前輪、４…後輪、
６…エンジン、７…カッタハウジング、１０…平面刃、
１１…斜面刃、１２…ヒンジ、１３…揺動軸線、１４…
第１ハウジング、１５…第２ハウジング、３０…ベルト
伝動機構、３１…第１ベルト、３２…第２ベルト、３５
…第１プーリ、３６…第２プーリ、３７…第３プーリ、
３８，４４…支軸、４１…固定側アイドラープーリ（第
４プーリ）、４２…揺動側アイドラープーリ（第５プー
リ）、４３…第６プーリ、Ｄ…ピッチ円直径、Ｈ…プー
リ取付け高さ、Ｌ…離間距離（揺動軸線からの距離）、
Ｍ…ピッチ円を通る基準面、Ｑ…最大の揺動時における
ピッチ円の最上位点。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 平５−9228（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭47−33235（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 34/86

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 畦の上面を刈る平面刃を収納した第１ハ
   ウジングと、この第１ハウジングに揺動自在にヒンジ連
   結され畦の斜面を刈る斜面刃を収納した第２ハウジング
   と、前記平面刃及び斜面刃を駆動するエンジンと、前記
   エンジンの出力を平面刃及び斜面刃へ伝達するためのベ
   ルト伝動機構とを備え、前記第１ハウジングに固定側ア
   イドラープーリを軸支し、前記第２ハウジングに揺動側
   アイドラープーリを軸支し、これら固定側アイドラープ
   ーリと揺動側アイドラープーリとの間でベルトをひねる
   ようにした草刈機において、前記揺動側アイドラープー
   リは、最大の揺動時にそのピッチ円の最上位点が、前記
   固定側アイドラープーリのピッチ円を通る基準面上にほ
   ぼ合致する位置に配置されていることを特徴とする草刈
   機。
2. 【請求項２】 前記第２ハウジングに軸支される前記揺
   動側アイドラープーリは、平面視でそれのピッチ円がヒ
   ンジを通る揺動軸線から外れない範囲に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の草刈機。
3. 【請求項３】 前記第１ハウジングに軸支される前記固
   定側アイドラープーリは、平面視でそれのピッチ円がヒ
   ンジを通る揺動軸線から外れない範囲で、第２ハウジン
   グ側寄りに配置されていることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の草刈機。
4. 【請求項４】 前記揺動側アイドラープーリは、それの
   中心が略ヒンジを通る揺動軸線上にあることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の草刈機。