【実施例1】
【0017】
実施例1に係る芝刈機について、
図1〜
図11に基づき説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Leは左側、Riは右側、Upは上側、Dwは下側、CLは機幅中心(機幅中心線)を示す。
【0018】
図1及び
図2に示されるように、芝刈機10は、芝草を刈る歩行型自走式作業機であって、ハウジング11と、該ハウジング11の前部に備えた左右の前輪12,12と、該ハウジング11の後部に備えた左右の後輪13,13と、該ハウジング11の中央の内部に収納された芝刈用のカッタブレード14と、該ハウジング11の上部に備えたエンジン15(動力源15)と、該ハウジング11から後方へ延びた操作ハンドル16とからなる。なお、動力源15はエンジンに限定されず、例えば電動モータであってもよい。
【0019】
該芝刈機10は、
図2に示されるように平面視において、該エンジン15によって該カッタブレード14を時計回り方向(矢印Ra方向)に回転させることにより、芝草を刈り取るとともに、該ハウジング11内に矢印Rbのような空気の流れ(旋回風の旋回流)を発生させ、該旋回流により、該カッタブレード14によって刈った芝草を刈り芝収納体22(
図1参照)に送り込んで収納することができる。以下、該カッタブレード14によって刈られた芝草のことを「刈り芝」という。
【0020】
図3に示されるように、該ハウジング11は、下端面(
図1に示される芝地Grに対向する面)だけが全面的に開放された、いわゆる下方が開放されたハウジングである。該ハウジング11は、機体の役割を兼ねており、上面に該エンジン15を重ねてボルト止めすることによって、一体的に組み付けたものである。該エンジン15は、下端から下方の芝地Grへ向かって該ハウジング11内まで延びた、出力軸15aを有する。該出力軸15aは、該ハウジング11内に位置して、該ハウジング11の上下方向に延びた回転軸である。結果として、該出力軸15aは、水平な芝地Gr(地面)に対して略垂直になる。
【0021】
図3及び
図4に示されるように、該出力軸15aには、ハウジング11内において、クラッチ17を介して該カッタブレード14が取り付けられている。エンジン15によってカッタブレード14を駆動することにより、該カッタブレード14は、ハウジング11内において、出力軸15a(回転軸15a)を回転中心として回転可能である。
【0022】
図5(a)は、
図3に示される該カッタブレード14を側方から見た構成を表している。
図5(b)は、
図5(a)に示される該カッタブレード14を上から見た構成を表している。
図5(c)は、
図5(b)に示される該カッタブレード14の一部を、回転軸15aを回転中心とした外周縁45側から見て、斜視図として表している。
図5(d)は、
図5(c)に示される該カッタブレード14を矢視d方向(外周縁45側)から見た端面を表している。
【0023】
図5(a)〜(d)に示されるように、カッタブレード14は、回転軸15aに対し水平方向の両方へ延びた、平面視略平板状の細長い部材である。該カッタブレード14の長手方向の両端部41,41は、該カッタブレード14の回転方向Raの前縁42に形成された一対の刃43,43と、該前縁42から後上方(矢印Rd方向)へ湾曲しつつ延びた一対のエアリフト部44,44とを有している。以下、「矢印Rd方向」のことを、「エアリフト部44の湾曲方向Rd」という。該エアリフト部44,44は、該カッタブレード14が回転方向Raへ回転したときに、空気の旋回流及び上昇気流を発生させるための部分であり、該カッタブレード14に一体に形成されている。
【0024】
以下、該ハウジング11の詳細について説明する。
図2〜
図4に示されるように、該ハウジング11は、カッタブレード14によって刈られた芝草を、旋回風によって旋回運動させつつ、刈り芝搬出通路21へ向かわせるためのスクロール部11dを有した、平面視渦巻状の部材、つまり渦巻ケーシング(spiral case、scroll case)である。
【0025】
より詳しく述べると、
図4に示されるように、スクロール部11dは、バギングモードにおいて、カッタブレード14によって刈った芝草を、ハウジング11内で矢印Rc方向(旋回方向Rc)に旋回運動させつつ、矢印Rbのように刈り芝搬出通路21へ向かわせるものである。
【0026】
図3、
図4及び
図6に示されるように、ハウジング11は、天板11aと外筒部11bと内筒部11cとスクロール部11dと刈り芝搬出通路21とからなる。該天板11aは、ハウジング11の上端を塞いでいる、略水平な平面視略環状の板である。該外筒部11bは、出力軸15aを中心として、天板11aの外縁から下方へ延びた円筒状の部材である。つまり、該外筒部11bは、出力軸15aの軸心SC(カッタブレード14の回転中心SC)を基準とした平面視略円形状断面の周壁部である。以下、該外筒部11bのことを、適宜「周壁部11b」と言い換える。該内筒部11cは、出力軸15aを中心として、天板11aの内縁から下方へ延びた円筒状の部材であり、外筒部11bよりも小径に構成されている。
【0027】
該スクロール部11dは、天板11aと外筒部11bと内筒部11cとによって囲まれた、平面視略環状の空間である。該スクロール部11dは、側方から見たときに下向きとなる逆U字状断面(
図6参照)に形成されて、刈り芝が旋回する通路であり、刈り芝が旋回しながら刈り芝搬出通路21へ向かうように構成されている。つまり、該スクロール部11dは、刈り芝搬出通路21の通路開口23に連なる。
【0028】
図3及び
図4に示されるように、刈り芝搬出通路21は、外筒部11bから後方(より詳しくは、後上方)へ向かって、外筒部11bの接線方向に延びた部材である。該刈り芝搬出通路21は、前端にはハウジング11に臨む通路開口23を有し、後端にはグラスバッグ等の刈り芝収納体22(
図1参照)を取付け可能である。刈り芝は、ハウジング11の内部で出力軸15a回りを旋回しながら刈り芝搬出通路21へ送られる。
【0029】
以上の説明から明らかなように、外筒部11bから刈り芝搬出通路21が延びる方向は、カッタブレード14の回転方向Raに合致する。言い換えると、刈り芝搬出通路21はカッタブレード14の回転軌跡の接線方向に延びる。刈り芝搬出通路21の通路開口23は、カッタブレード14の回転方向Raに開いている。
【0030】
図3及び
図4に示されるように、ハウジング11の内周面、つまり外筒部11bの内周面11eには、シャッタ30が配置されている。該シャッタ30は、ハウジング11の内部において天板11aに回転可能に取り付けられた回転盤31と、この回転盤31の外縁に取り付けられたシャッタ本体32とからなる。該シャッタ本体32は、出力軸15aの軸心SCを旋回中心として旋回可能である。該シャッタ本体32によって、刈り芝搬出通路21の通路開口23を開閉するとともに開度を調節することができる。
【0031】
操作レバー33を操作することによって、(1)シャッタ本体32を全開にして、刈り芝を
図1に示される刈り芝収納体22に収納するバギングモードと、(2)シャッタ本体32を全閉にして、刈り芝をハウジング11の下方に排出するマルチングモードと、(3)シャッタ本体32を任意の開度に設定した、バギングモードとマルチングモードの中間モードとに、適宜切換えることができる。
【0032】
図3、
図4及び
図7に示されるように、該周壁部11bの内周面11eのなかの、該エアリフト部44,44の回転軌跡46(
図8参照)に対向する位置11f、つまり対向位置11fには、全周にわたって複数の翼部50(ディフューザ50)が形成されている。以下、該エアリフト部44の回転軌跡46に対向する位置11fのことを、適宜「対向位置11f」と言い換える。
【0033】
図7〜
図9に示されるように、該複数の翼部50は、該周壁部11bの内周面11eから内方へ突出した上下に細長い凸条の部分であって、該エアリフト部44,44の湾曲方向Rdに対して反対側(矢印Re方向)に傾いている。以下、「矢印Re方向」のことを、適宜「翼部50の傾き方向Re」と言い換える。
【0034】
より詳しく述べると、
図10及び
図11に示されるように、該複数の翼部50は、外筒部11bの内周面11eからカッタブレード14の回転中心SC(
図7参照)へ向かって膨出している。該複数の翼部50の膨出量は、生産の容易性を考慮すると、好ましくは外筒部11bの厚さ分であるが、これに限定されるものではない。
【0035】
さらに、
図7〜
図9に示されるように、該複数の翼部50は、該カッタブレード14の回転方向Ra且つ上方へ湾曲しつつ傾いている。つまり、該複数の翼部50は、カッタブレード14の回転中心SCから見て、該カッタブレード14の回転方向Ra且つ下方へ凸となるように湾曲した、略三日月状に形成されている。
【0036】
図8に示されるように、該各翼部50の内周方向の先端51は、該エアリフト部44の回転軌跡46に対し、微少の間隙Crを有して近接している。
【0037】
図9に示されるように、該各翼部50の範囲Hiは、該エアリフト部44の回転軌跡46の範囲Hb内に位置している。該各翼部50の範囲Hiの高さは、該エアリフト部44の回転軌跡46の範囲Hbの高さに対して同一または大きく設定されている。
【0038】
図9に示されるように、該複数の翼部50は、外筒部11bの内周面11eの周方向に一定のピッチPiで配列されている。該ピッチPiは、翼部50の前上端52から後下端53までの距離Liよりも小さいことが、より好ましい。ここで、該前上端52とは、翼部50のなかの、該カッタブレード14の回転方向Raの前上端の位置である。
【0039】
次に、上記構成の作用を説明する。
図7〜
図9に示されるように、ハウジング11の平面視略円形状断面の周壁部11bの内周面11eのなかの、エアリフト部44,44の回転軌跡46に対向する位置11f(対向位置11f)には、全周にわたって複数の翼部50が形成されている。該複数の翼部50は、上下に細長い凸条に形成されており、該エアリフト部44,44の湾曲方向Rdに対して反対側Re、つまり前上方Reに傾いている。
【0040】
一般に、カッタブレード14が回転すると、該カッタブレード14の回転方向後端から空気が剥離して、渦流が発生する。該渦流は、騒音の原因となり得る。該渦流は、カッタブレード14の回転による遠心力により、ハウジング11の周壁部11bの内周面11eに沿って周方向へ流動する。
【0041】
このときに、実施例1では、該エアリフト部44,44の湾曲方向Rdに対して反対側Reに傾いている複数の翼部50が障害となり、該渦流fs(
図10参照)を崩壊させて、散乱させる。このため、該渦流fsは乱されて、より小さい渦、又は、より乱れた乱流となる。従って、渦流fsの大きさが小さくなり、且つ、渦流fsの運動エネルギーが低減する。結果的に、該カッタブレード14の回転方向後端から空気が剥離することによって、発生した渦流による、騒音を抑制することができる。つまり、該カッタブレード14の回転によってハウジング11内に発生する、空気の渦流を抑制して、騒音抑制性能を高めることができる。しかも、該カッタブレード14の回転速度に関係なく、騒音抑制性能を高められる。
【0042】
さらには、該エアリフト部44,44の湾曲方向Rdに対して、該複数の翼部50が反対側Reに傾いているので、ハウジング11の開放された下方から、該ハウジング11内に吸入した空気の上昇流を、該複数の翼部50によって上向きに案内することができる。つまり、上昇流を阻害しない。従って、芝地Grに生えている芝草を、上昇流により立たせて、カッタブレード14により、効率よく刈ることができる。この結果、芝刈機10の芝刈り性能を確保することができる。
【0043】
さらには、該複数の翼部50は、ハウジング11の周壁部11bの内周面11eの全周にわたって形成されている。しかも、該複数の翼部50は、上下に細長く且つ周方向に傾いている。このため、該複数の翼部50は、略円形状の該周壁部11bを補強するための補強用リブの役割を果たすことができる。従って、該周壁部11bの剛性を高めることができる。