乗用型芝生面清掃機、及び芝生面に散在するコアの回収方法
【課題】
コアの回収作業時に接地ローラを芝生面に転圧させて、コアの回収作業と同時に、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面全体の不陸をなくす。
【解決手段】
運転者ＯＰが乗用して操作される機体１と、当該機体１に第１油圧シリンダＳ1 を介して昇降可能に装着されて、芝生面ＧＳに残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットＵと、当該回転ブラシユニットＵの背面に配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットＵにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットＢとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、前記機体１に対して回転ブラシユニットＵが下降されて、前記接地ローラＲが芝生面ＧＳに接地して回転している状態において、当該接地ローラＲに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットＵの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段（第１油圧シリンダＳ1 ）を備えた構成とする。
コアの回収作業時に接地ローラを芝生面に転圧させて、コアの回収作業と同時に、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面全体の不陸をなくす。
【解決手段】
運転者ＯＰが乗用して操作される機体１と、当該機体１に第１油圧シリンダＳ1 を介して昇降可能に装着されて、芝生面ＧＳに残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットＵと、当該回転ブラシユニットＵの背面に配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットＵにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットＢとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、前記機体１に対して回転ブラシユニットＵが下降されて、前記接地ローラＲが芝生面ＧＳに接地して回転している状態において、当該接地ローラＲに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットＵの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段（第１油圧シリンダＳ1 ）を備えた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダを介して機体に対して回転ブラシユニットが昇降可能に装着されて、芝生面に散在している小土塊状のコア、刈芝等のコア類を吸引回収するための乗用型芝生面清掃機、及び芝生面に散在するコアの回収方法に関するものである。
なお、本明細書では、「転圧」の用語が多用されるが、この「転圧」とは、接地ローラが牽引されて転動する場合に、回転ブラシユニットの重量を遥かに超えて、芝生面を平らにできる程度の大きな力を当該接地ローラに対して及ぼしながら転動することを意味し、芝生面を含んで一般的に回転体により土面に力を加えて平らにすることを意味する「鎮圧」と同義である。
また、本明細書では、「転圧力」と「加圧力」の用語が使用されるが、「転圧力」とは、回転している接地ローラが芝生面に及ぼす力をいい、「加圧力」とは、回転ブラシユニットの自重及び油圧シリンダの油圧力により、上方から接地ローラを押し付ける力をいい、いずれも力の作用対象が異なるのみであって、大きさ及び方向は同一である。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場の芝地においては、エアーレーション機に備え付けの円筒状のタインを芝地（芝生面）に突き刺した後に、抜き去ることにより、当該芝地に前後及び左右の双方にほぼ６０ｍｍ毎の間隔をおいて多数の通気孔を穿孔して、芝地表層部の通気性等を向上させて、芝生の生育を良好にしている。なお、通気孔は、内径が６〜１２ｍｍで、深さが７０〜１５０ｍｍである。ここで、前記タインにより芝地に無数の通気孔を形成すると、タインから抜け出た小土塊状のコア（土芯）は、前記通気孔の周辺に連続的に落下してそのまま放置状態で散在される。また、芝地に上記間隔でタインを突き刺した後に、抜き去ると、当該タインの抜き去り時において、通気孔の周囲が大きく盛り上げられる〔図１５（ａ）参照〕と共に、タインの突き刺し及び抜き去りにより芝地の表層部が恰も掘られたようになって、芝地の表面が軟弱化されると共に、凹凸の発生により、芝地の表面である芝生面が不陸状態となる。更に、エアーレーション機は、乗用型であって、大きな重量を有しているので、その前後の各車輪の踏圧が原因となって発生する不陸も存在する。
【０００３】
このため、エアーレーション機のタインにより、芝地に無数の通気孔を穿孔した後には、例えば、特許文献１に開示の乗用型芝生面清掃機を用いて、芝生面に放置状態で散在しているコアを吸引回収している。
【０００４】
上記乗用型芝生面清掃機は、運転者が乗用して操作される機体と、当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、当該回転ブラシユニットの背面に、接続状態と上昇によるコア排出状態とを選択可能なように配置されて、前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えている。芝地に散在しているコアを回収する場合には、機体に対して回転ブラシユニットを下降させて、その下端の接地ローラを芝地に接地させた状態で機体を走行させると、回転ブラシユニットのケーシング内に、相上下して配置されている回転ブラシ及び送風羽根の高速回転により生ずる吸引気流が芝生面に及んで、当該芝生面に散在している前記コアは吸引されて、前記回転ブラシユニットの背面側に接続して配置される集塵バケット内に送り込まれて回収される。
【０００５】
上記した乗用型芝生面清掃機では、回転ブラシユニットの重量が接地ローラに作用した状態で、当該接地ローラが芝生面を転動するのであるが、当該接地ローラに回転ブラシユニットの重量が作用するのみでは、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び不陸をなくして、平らにすることはできない。このため、コア回収後に、機体の後部に重量の大きな転圧ローラを牽引する構成の転圧機を芝地に走行させて、コアが回収された芝生面に対して前記転圧ローラをかけて、前記不陸を正して、芝生面全体を平らに均している。
【０００６】
このように、タインにより芝地に無数の通気孔を穿孔することにより発生したコアの回収と、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面の不陸をなくす作業とは、それぞれ別々の作業機（乗用型芝生面清掃機と転圧機）で行わざるを得ないために、別々の作業機を必要とすると共と、全体としての総作業時間も長くなる。更に、芝生面に対して重量の大きな乗用型芝生面清掃機と転圧機とを別々に走行させるために、芝地及び芝生の双方の負荷も大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０９９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記構成の乗用型芝生面清掃機において、回転ブラシユニットの接地ローラに加圧力を作用させてコアを回収することにより、コアの回収作業時に芝生面を転圧させて、コアの回収作業と同時に、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面全体に生じている不陸をなくして、芝生面全体を平らに均せるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、運転者が乗用して操作される機体と、当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、当該回転ブラシユニットの背面の作業位置と、当該作業位置に対して斜後上方のコア類排出位置とを選択可能なように配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、前記機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、前記接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、当該接地ローラに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、回転ブラシユニット加圧手段により前記回転ブラシユニットの全体が下方に向けて加圧されると、前記接地ローラは、芝生面に単に接地しているのみならず、回転ブラシユニットの自重を遥かに上廻る大きな力により、芝生面を転圧する。従って、前作業である通気孔の穿孔時にエアーレーション機の各車輪の踏圧、及び本作業であるコア回収時に芝生面清掃機の各車輪の踏圧により生じた芝生面の不陸、及び通気孔の周囲の土の盛り上がりは、前記接地ローラの転圧力により平らに均されて、コアの回収と同時に、芝生面が転圧されて平らに均される。即ち、コア回収後に専用の転圧機により、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面の不陸を平らにすることなく、乗用型芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアを回収する際に、同時に、芝生面全体を平らにすることができて、通気孔の周囲をきれいにして、芝生面全体を平らにできる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転ブラシユニット加圧手段は、前記接地ローラに転圧力を加えられた状態と、当該転圧力が加えられない状態との切り替えが可能であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、通気孔が穿孔されている芝生面の状態に応じて、接地ローラに転圧力を作用させるか否かを選択できるので、コアの回収と同時に芝生面の転圧を行うか否かを自在に選択できる。例えば、ゴルフ場のグリーンの周囲のアプローチに散在している刈芝等の回収のみを行う場合には、芝生面を転圧する必要はないので、回転ブラシユニット加圧手段をＯＦＦにしておく。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダは、前記回転ブラシユニット加圧手段を兼用していて、接地ローラが芝生面に接地した状態で、前記油圧シリンダの油圧力により当該接地ローラの転圧力を発生させる構成であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、接地ローラが接地した状態においても、回転ブラシユニットを下方に加圧可能な方向制御弁の使用によって、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダによって、回転ブラシユニットに下方への加圧力、即ち、接地ローラの転圧力を作用させられて、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダを、前記回転ブラシユニット加圧手段に兼用させられる。よって、回転ブラシユニットを下方に加圧させるための専用の加圧手段が不要にできると共に、芝生面清掃機の機体全体の重量の増加もない。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記接地ローラは、回転ブラシユニットのケーシングの両側面の下端部に回動可能に支持された一対の支持ブラケットの自由端部に被牽引状態で回転可能に支持されて、前記回転ブラシユニットのケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整するための接地ローラ高さ調整手段は、前記ケーシングの左右両端に一対配置されて、前記ケーシングの上端部の両側部に、機体に搭乗した運転者により操作可能なハンドルにより回転可能となって上下方向に配置された雄ねじロッドと、下端部が前記支持ブラケットの自由端部に連結されると共に、上端部が前記雄ねじロッドに螺合される連結ロッドとから成り、前記雄ねじロッドの上端の段差部は、前記ケーシングに一体に固定された反力支持部に当接される構成であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明によれば、運転者が機体に搭乗したまま斜右後方又は斜左後方を向いた姿勢でハンドルを操作することにより、ケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整できるため、当該調整が容易になる。また、接地ローラが芝生面に及ぼす転圧力の反力は、前記接地ローラ高さ調整手段と、支持ブラケットの連結支点部とに分散して作用するが、前記接地ローラ高さ調整手段を構成する連結ロッドの下端部は、支持ブラケットにおける接地ローラが取付けられている自由端部に連結されているため、接地ローラが芝生面に及ぼす転圧力の反力の大部分は、前記接地ローラ高さ調整手段に作用して、支持ブラケットの連結支点部に作用する割合が少なくなる。この結果、支持ブラケットの連結支点部の支持剛性は余り大きくできないという設計上の制約があるが、上記構成によって、当該制約の下で、接地ローラが芝生面に及ぼす大きな転圧力の反力を効果的に支持できる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機を使用して、タインによる通気孔の穿孔により芝生面に散在するコアを回収する方法であって、前記回転ブラシユニット加圧手段の作動により、芝生面に対して接地ローラを加圧しながら、前記回転ブラシユニットにより芝生面のコアを吸引回収することにより、前記接地ローラにより芝生面を転圧して、前記通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして平らに均すことを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明によれば、既存の乗用型芝生面清掃機に対して回転ブラシユニット加圧手段を設けるのみで、芝生面に散在しているコアの回収時に、通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして、芝生面全体を平らに均すことができて、従来では不可欠とされていた専用の転圧機を用いた芝生面の転圧作業が不要となって、コアの回収、及び芝生面の整地に係る芝生面の管理を効率的に行える。特に、請求項３に記載の乗用型芝生面清掃機を用いる場合には、既存の芝生面清掃機に対して、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダの油圧回路の変更のみで、接地ローラに加圧力を選択的に作用させられるので、実施コストを低下させられる独自の利点がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、既存の乗用型芝生面清掃機に対して回転ブラシユニット加圧手段を設けるのみで、芝生面に散在しているコアの回収時に、通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして、芝生面全体を平らに均すことができて、従来では不可欠とされていた専用の転圧機を用いた芝生面の転圧作業が不要となって、コアの回収、及び芝生面の整地に係る芝生面の管理を効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る乗用型芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアＣを回収している状態の斜視図である。
【図２】本発明に係る乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図３】本発明に係る乗用型芝生面清掃機の平面図である。
【図４】回転ブラシユニットＵを主体に示した乗用型芝生面清掃機の背面図である。
【図５】回転ブラシユニットＵが上昇された状態の乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図６】回転ブラシユニットＵの斜視図である。
【図７】集塵バケットＢに収容されるコアＣの排出時における乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図８】回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整する接地ローラ高さ調整手段Ａの一部を破断した側面図である。
【図９】回転ブラシユニットＵと集塵バケットＢの部分の縦断面図である。
【図１０】回転ブラシユニットＵの駆動機構を示す図である。
【図１１】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が突出して、回転ブラシユニットＵが上昇している状態の油圧回路図である。
【図１２】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端で停止している状態の油圧回路図である。
【図１３】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲにより芝生面を転圧している状態の回路図である。
【図１４】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲに加圧力が作用していない状態の油圧回路図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、芝生面ＧＳの散在しているコアＣを回収する前後の通気孔Ｈの部分の拡大断面図である。
【図１６】乗用型芝生面清掃機の移動時（非作業時）、接地ローラＲに転圧力を加えない場合、及び加えた場合の各作業時における各車輪２，３ａ，３ｂ及び接地ローラＲに加わる支持荷重の測定結果を模式的に表示したものである。
【図１７】同様の内容を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、最良の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。最初に、乗用型芝生面清掃機（以下、単に「芝生面清掃機」という）の全体構成について説明し、その後に、本発明の特徴的な部分である回転ブラシユニットＵの部分について、更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアＣを回収している状態の斜視図であり、図２及び図３は、それぞれ芝生面清掃機の右側面図及び平面図であり、図４は、回転ブラシユニットＵを主体に示した芝生面清掃機の背面図であり、図５は、回転ブラシユニットＵが上昇された状態の芝生面清掃機の右側面図であり、図６は、回転ブラシユニットＵの斜視図である。図１〜図４において、機体１は、一つの前輪２と、左右一対の後輪３ａ，３ｂとを備えた三輪構造のものであって、運転席４の側方には、油圧ポンプＰ（図１１〜図１４参照）と、当該ポンプＰを駆動するエンジン５が搭載されている。機体１は、当該機体１に設けられた一対の後輪３ａ，３ｂがそれぞれ油圧モータＭ1 により駆動回転されて、自走する構成である。
【００２２】
機体１における運転席４の後方には、第１リンク機構Ｌ1 及び第１油圧シリンダＳ1 により回転ブラシユニットＵが昇降可能に装着され、当該回転ブラシユニットＵの背面には、集塵バケットＢが第２リンク機構Ｌ2 及び左右一対の第２油圧シリンダＳ2 により昇降可能となって機体１に装着されている。機体１の運転席４の後方であって、しかも機体１の幅方向の両端部には、一対の第１支柱６が僅かに後傾姿勢となって立設されて、一対の第１支柱６は、高さ方向の中央部よりも僅かに上方の部分において連結バー７が連結されていると共に、各第１支柱６は、背面側に連結された支持アーム８によって、起立剛性が高められて起立姿勢を維持可能な構造になっている。また、機体１における前記各第１支柱６よりも前方の部分には、それぞれ第２及び第３の各支柱９，１１が垂直に設けられている。第２及び第３の各支柱９，１１は、それぞれ機体１の上方及び下方に向けて取付けられていて、更に第２及び第３の各支柱９，１１は、機体１の幅方向に沿って同一位置に取付けられているが、機体１の前後方向に沿っては僅かにずれて配置されている。
【００２３】
また、図５及び図６に示されるように、回転ブラシユニットＵのケーシング１２の両側板部３２と、前記第２支柱９の上端部、及び前記第３支柱１１の下端部とは、平行リンク機構を形成するように、等長の上下の各リンク１３，１４で連結されている。機体１における回転ブラシユニットＵの前方であって、しかも幅方向の中央部には、当該回転ブラシユニットＵの全体を昇降させる第１油圧シリンダＳ1 が配置されている。即ち、第１油圧シリンダＳ1 の基端部は、機体１を構成する横架材２８の中央の低い部分に対して回動可能に連結されていると共に、そのロッド１５の先端部は、前記回転ブラシユニットＵのケーシング１２の幅方向の中央部の前上端部に設けられた連結ブラケット１６に連結されている。よって、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５の出入りによって、回転ブラシユニットＵは、機体１に対する配置姿勢を維持したままで、ほぼ上下方向に昇降される。なお、平行リンク機構である第１リンク機構Ｌ1 により回転ブラシユニットＵが昇降される際に、当該回転ブラシユニットＵは、僅かに前後方向に微動されるが、当該微動を最小にするために、当該回転ブラシユニットＵの下降端である作業位置と、上昇端である非作業位置との中間において、第１リンク機構Ｌ1 を構成する上下の各リンク１３，１４の両端の連結部を結ぶ線分が水平となるように設計されている。
【００２４】
また、後述のように、芝生面のコアＣは、回転ブラシユニットＵを構成する送風羽根３７の回転により生ずる吸引気流によりケーシング１２内に吸引回収されて、そのまま当該ケーシング１２内を上昇させられた後に、当該回転ブラシユニットＵの背面側に配置されている集塵バケットＢ内に回収される。集塵バケットＢは、作業状態において、背面側の排出口１７が蓋体２４により閉塞されていて、集塵バケットＢの両側面における前記排出口１７に近接した下端部と、前記各第１支柱６の上端部とが上下に配置された左右二対のリンク１８，１９により連結されている。上下の各リンク１８，１９における集塵バケットＢの側面との連結部の前後方向の位置はほぼ同一であって、上下方向の位置が異なっている。上リンク１８は、下リンク１９よりも僅かに長くなっていて、しかも上下の各リンク１８，１９の第１支柱６との各連結部の間隔は、各リンク１８，１９の集塵バケットＢの側面との各連結部の間隔よりも広くなっている。各下リンク１９における第１支柱６との連結部に近い部分と、機体１における第１支柱６の基端部に近い部分とが第２油圧シリンダＳ2 により連結されている。このため、図７に示されるように、集塵バケットＢが回転ブラシユニットＵの背面側に配置された作業位置において、第２油圧シリンダＳ2 のロッド２１を突出させると、集塵バケットＢは、僅かに時計方向に回動させられながら、前記作業位置に対して斜後上方のコア排出位置まで上昇させられて、排出口１７が斜後下方を向いたコア排出位置に配置される。
【００２５】
また、図２及び図７に示されるように、集塵バケットＢの背面の排出口１７（図７及び図９参照）には、当該排出口１７を閉塞する蓋体２４が配置され、前記集塵バケットＢの両側面と前記蓋体２４の両側面とは、第３リンク機構Ｌ3 を構成していて、上下に配置された二対のリンク２２，２３で連結されている。即ち、集塵バケットＢの両側面の上端部であって、前後方向の中央よりも僅かに後方の部分と、当該部分に対して斜前下方の部分には、それぞれ各リンク２２，２３の一端部が連結されていると共に、当該各リンク２２，２３の他端部は、前記蓋体２４の両側面の上端部及び上下方向の中央部にそれぞれ連結されている。上リンク２２は、下リンク２３よりも長くなっていて、集塵バケットＢの背面の幅方向の中央部に設けられたブラケット２５と、前記蓋体２４の上端部とが第３油圧シリンダＳ3 で連結されている。このため、集塵バケットＢがコア排出位置まで上昇させられた状態において、第３油圧シリンダＳ3 のロッド２６を引っ込めると、蓋体２４は、集塵バケットＢの排出口１７に対して離間しながら反時計方向に回動することにより、集塵バケットＢに収容されているコアＣが排出口１７から排出可能となる。なお、図２、図３、図５及び図７において、ＯＰは、機体１の運転席４に座っている当該機体１を操作する運転者を示し、２７は、機体１に設けられたハンドルを示す。
【００２６】
次に、図２〜図６、図８及び図９を参照して、回転ブラシユニットＵの内部構造について説明する。図８は、回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整する接地ローラ高さ調整手段Ａの一部を破断した側面図であり、図９は、回転ブラシユニットＵと集塵バケットＢの部分の縦断面図である。回転ブラシユニットＵのケーシング１２は、前板部３０と天板部３１と各側板部３２とは一体に連結されているが、背面板部３３は、当該ケーシング１２内の洗浄を容易にするために着脱可能な構造になっていて、下面が開口されて吸引口３４となっていると共に、背面における上端部が開口されて、背面側に配置される集塵バケットＢとの連通口３５となっている。ケーシング１２内には、回転ブラシ３６と送風羽根３７とが僅かに斜後上方に向けて相上下して配置され、回転ブラシ３６の下端部は、前記吸引口３４から突出している。回転ブラシ３６は、ブラシ軸３８にブラシ取付板３９を介して多数のブラシ４１が周方向に等間隔をおき、しかも軸方向に沿って連続して取付けられた構成である。送風羽根３７は、羽根軸４２に周方向に等間隔をおいて複数枚（実施例では３枚）の羽根板４３が取付けられた構成である。また、図６に示されるように、ケーシング１２の方形状の連通口３５の左右の各縦辺部及び上方の横辺部には、それぞれ集塵バケットＢとの接続部から気流が漏れるのを防止する気流漏れ防止板４５，４６が背面側に突出して設けられている。また、連通口３５の下方の横辺部は、気流が斜下方に向けて流れ易いように、当該斜下方に向けて折り曲げられた気流漏れ防止板４７が設けられている。
【００２７】
また、ケーシング１２の両側板部３２の下端部であって、前板部３０に近い部分には、それぞれ接地ローラＲを支持する支持ブラケット５０が支点ピン５１を介して回動可能に支持されていて、各支持ブラケット５０の自由端部に接地ローラＲが回転可能に支持されている。そして、ケーシング１２の両側板部３２の下端部であって、前板部３０に近い部分は、当該両側板部３２に対して分離可能な背面板部３３と異なって、両側板部３２と前板部３０とが一体に連結されていて、剛性が高くなっているので、前記部分に支点ピン５１を支持させると、高い支持剛性を確保できて好ましい。また、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整するための接地ローラ高さ調整手段Ａは、当該接地ローラＲの両端部にそれぞれ配置されていて、下端部が前記支持ブラケット５０の自由端部に連結ブラケット５２を介して一体に連結された連結ロッド５３と、当該ケーシング１２に一体に設けられた反力支持部５４と、前記連結ロッド５３の上端の雌ねじ部５３ａに、雄ねじ部５５ａが螺合される雄ねじロッド５５とから成る。雄ねじロッド５５の上端に近い部分の段差部５５ｂは、スラスト軸受５６を介して前記反力支持部５４の下面に当接していて、雄ねじロッド５５における反力支持部５４から上方に突出した部分には、調整ハンドル５７が取付けられている。左右一対の調整ハンドル５７の位置は、機体１の運転席４に座っている運転者ＯＰを基準にすると、当該運転者ＯＰが運転席４の位置において姿勢を変更して操作可能なように、斜右後方及び斜左後方に配置されている。また、雄ねじロッド５５の全体及び連結ロッド５３の上端部は、保護筒５８で覆われていて、連結ロッド５３の上端部には、目盛り５９が施されているため、当該目盛り５９における保護筒５８の下端の部分を読み取ることにより、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを読み取ることができる。また、支持ブラケット５０の自由端部に近い部分には、上方に突出した突出部６１が設けられて、当該突出部６１には、支持ブラケット５０の支点を中心とする円弧孔６２が形成され、ケーシング１２の側板部３２に設けられた規制ピン６３が前記円弧孔６２に挿入されている。接地ローラＲの高さ調整のために、支点ピン５１を中心にして上方又は下方に支持ブラケット５０が回動する際に、前記規制ピン６３が円弧孔６２の上下の形成端に当接することにより、ケーシング１２に対する接地ローラＲの上方及び下方の配置位置を規制している。
【００２８】
そして、芝生面に散在している回収対象物に応じて、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整したい場合には、機体１に運転席４に座っている運転者ＯＰが斜右後方又は斜左後方を向いた姿勢で、各接地ローラ高さ調整手段Ａの調整ハンドル５７をそれぞれ所定方向に回転させることにより、連結ロッド５３と雄ねじロッド５５との各長さの和が変化して、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さが調整される。この調整は、工具を使用せず、しかも運転者ＯＰが機体１に搭乗したままの姿勢で行えるので、当該調整が容易である。また、後述のように、接地ローラＲにより芝生面を転圧させる際に、転圧力の反力は、前記反力支持部５４と支点ピン５１とに分散して作用するが、反力支持部５４と接地ローラＲとの間の水平方向の長さは、接地ローラＲと支点ピン５１との間の水平方向の長さに比較して、遥かに短いので、前記反力の大部分は、反力支持部５４に作用して、支点ピン５１に作用する割合は著しく少なくできる。この設計により、支点ピン５１の部分の支持剛性を高めるには限界があることに対応可能となる。なお、接地ローラＲの上昇端、及び下降端を規制するために、支持ブラケット５０の円弧孔６２に挿入された規制ピン６３をボルト構造にして、当該ボルト構造の規制ピン６３とナット（図示せず）との螺合により、当該規制ピン６３の部分においても、接地ローラＲが芝生面に及ぼす転圧力の反力の一部を作用させられるので、支点ピン５１に作用する反力を一層小さくできる利点がある。
【００２９】
次に、図９及び図１０を参照して、回転ブラシ３６及び送風羽根３７の駆動機構について簡単に説明する。羽根軸４２の一端部には、プーリー６５が取付けられ、その他端部には、油圧モータＭ2 が直結されていて、当該プーリー６５と、ブラシ軸３８の一端部に取付けられたプーリー６６とにベルト６７が掛装されて、前記油圧モータＭ2 の駆動力により、回転ブラシ３６及び送風羽根３７は、同方向に回転する。なお、図１０において、６８は、プーリー６５，６６及びベルト６７で構成されるベルト伝動機構を覆うカバーを示す。
【００３０】
本発明は、機体１に対して昇降可能に装着された回転ブラシユニットＵに下方への加圧力を作用させて、芝生面に散在しているコアＣの回収時に、通気孔Ｈ’の周囲の土の盛り上がりと、主として前作業のエアーレーション機の車輪の踏圧により発生した不陸とを同時になくして、芝生面に平らに均せられることに特徴が存在し、本実施例において、当該特徴を実現しているのは、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路であり、当該油圧回路には、方向制御弁Ｖ1 と、接地ローラＲに作用する加圧力をＯＮ・ＯＦＦさせる切換弁Ｖ2 とが使用される。機体１の運転席４の左側方には、図２及び図３に示されるように、前記方向制御弁Ｖ1 ，切換弁Ｖ2 に加えて、集塵バケットＢを昇降させる第２油圧シリンダＳ2 及び集塵バケットＢの蓋体２４を開閉させる第３油圧シリンダＳ3 を制御する各方向制御弁Ｖ3 ，Ｖ4 と、ブラシ軸３８及び羽根軸４２を駆動する油圧モータＭ2 の方向制御弁Ｖ5 が搭載され、各弁Ｖ1 〜Ｖ5 は、それぞれ手動操作のためのレバーＫ1 〜Ｋ5 を備えている。
【００３１】
次に、図１１〜図１４を参照して、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路について説明する。図１１は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が突出して、回転ブラシユニットＵが上昇している状態を示し、図１２は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端で停止している状態を示し、図１３は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲにより芝生面を転圧している状態を示し、図１４は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲに加圧力が作用していない状態を示す。油圧ポンプＰから吐出された圧油は、分流弁７１により、方向制御弁Ｖ1 に達する管路７２と切換弁Ｖ2 を通して第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる管路７３とに分流される。方向制御弁Ｖ1 を通って第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに通じる圧油の圧力は、圧力制御弁７４により制御されると共に、分流弁７１で分岐されて、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる圧油の圧力は、圧力制御弁７５により制御される。なお、図中、７６は、方向制御弁Ｖ1 に流入する圧油の圧力を表示する圧力計を示す。
【００３２】
そして、図１１で示される状態では、切換弁Ｖ2 は、「ＯＮ」の状態（第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aが圧力を保持し得る状態）が選択されており、油圧ポンプＰから吐出される圧油は、分流弁７１、管路７２及び方向制御弁Ｖ1 を通って、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流入すると共に、分流弁７１、管路７２及び切換弁Ｖ2 を通って、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる。圧力制御弁７４の制御圧力（Ｐ1 ）は、圧力制御弁７５の制御圧力（Ｐ2 ）よりも大きく設定してあるので、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに圧力Ｐ1 の圧油が流入すると共に、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aは、圧力Ｐ2 を保持しつつ、余剰の圧油はタンクＴに流れる。これにより、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５は、最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端に達した状態で、方向制御弁Ｖ1 を中立位置に配置させると、図１２に示されるように、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに通じる管路７７は、方向制御弁Ｖ1 により遮断されると共に、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aには、圧力Ｐ2 の圧油が作用し続けて、回転ブラシユニットＵは、上昇端位置である非作業位置で固定された状態で停止する。
【００３３】
そして、接地ローラＲにより芝生面ＧＳを転圧した状態で、当該芝生面ＧＳに散在するコアＣを回収する場合には、図１３に示されるように、回転ブラシユニットＵの非作業位置において、切換弁Ｖ2 を「ＯＮ」のままにして、分流弁７１で分流された圧油が第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流れずに、タンクＴに流れる状態に方向制御弁Ｖ1 を切り換える。これにより、分流弁７１で分流された圧油は、管路７３を通して第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じて、圧力制御弁７５で設定された圧力（Ｐ2 ）を保持する。この結果、芝生面ＧＳに接地している接地ローラＲは、圧力制御弁７５で設定された圧力（Ｐ2 ）に対応した支持荷重（転圧力）Ｗ3 で芝生面ＧＳを加圧することにより、当該芝生面ＧＳが転圧される。圧力制御弁７５で設定圧力（Ｐ2 ）を調整することにより、接地ローラＲの転圧力を調整できる。
【００３４】
一方、接地ローラＲを加圧せずに、本来の接地ローラＲとして使用する場合には、回転ブラシユニットＵが非作業位置で固定されている状態において、分流弁７１で分流された圧油が切換弁Ｖ2 の部分で遮断されるように、当該切換弁Ｖ2 を「ＯＦＦ」に切り換えておいて、分流弁７１で分流された圧油が第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流れずに、タンクＴに流れる状態に方向制御弁Ｖ1 を切り換える。これにより、回転ブラシユニットＵは、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bの油をタンクＴに排出させながら、自重により下降して、接地ローラＲは、加圧力が加えられない本来の状態で芝生面ＧＳに接地される。なお、他の第２及び第３の各油圧シリンダＳ2 ，Ｓ3 、油圧モータＭ1 ，Ｍ2 は、図１１〜図１４に図示される油圧ポンプＰにより作動される。
【００３５】
なお、図１１〜図１４に示される油圧回路図では、同一の油圧ポンプＰの圧油を分流弁７１により分流させて、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに対して圧油が作用するようにしてあるが、油圧ポンプＰとは別のポンプにより、前記上室Ｓ1aに圧油を作用させる構成にすることも可能である。
【００３６】
次に、図１、図２、図９及び図１５を参照して、回転ブラシユニットＵの接地ローラＲにより芝生面ＧＳを転圧しながら、当該芝生面ＧＳに散在しているコアＣを回収する作業について説明する。なお、図１５（ａ），（ｂ）は、芝生面ＧＳの散在しているコアＣを回収する前後の通気孔Ｈの部分の拡大断面図である。また、図１において、芝生面ＧＳに無数の通気孔Ｈが穿孔された状態が示されているが、当該通気孔Ｈのピッチ及び横方向の間隔は、いずれも無視して図示してあり、実際には、通気孔Ｈのピッチ及び横方向の間隔は、いずれも図示よりも小さい。上記したように、回転ブラシユニットＵが上昇端である非作業位置に配置されている状態で、切換弁Ｖ2 を「ＯＮ」にしたままで、方向制御弁Ｖ1 のレバーＫ1 を操作して、当該回転ブラシユニットＵを下降させると、上記した理由により、芝生面ＧＳに接地された接地ローラＲには、圧力制御弁７５の設定圧力（Ｐ2 ）に対応した加圧力（Ｗ3 ）が作用する。なお、加圧力（Ｗ3 ）は、接地ローラＲの支持荷重（Ｗ3 ）と同一である。回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さ方向の位置、換言すると、当該接地ローラＲが芝生面ＧＳに接地された状態において、当該芝生面ＧＳに対する回転ブラシ３６の上下方向の位置は、接地ローラ高さ調整手段Ａの調整ハンドル５７の回転により調整されている。
【００３７】
上記の状態において、機体１に乗り込んだ運転者ＯＰの操作により機体１を前進させると、芝生面ＧＳに散在しているコアＣは、送風羽根３７の回転により生ずる吸引気流が、ケーシング１２の底面の吸引口３４の部分に及んでいるため、回転ブラシ３６の回転により芝生面ＧＳから掬い上げられたコアＣは、ケーシング１２の前板部３０に沿って斜後上方に掬い上げられて、そのまま気流に乗って当該ケーシング１２の連通口３５の部分から集塵バケットＢ内に送り込まれる。集塵バケットＢ内においては、コアＣは、当該集塵バケットＢの底部に落下して収容され、集塵バケットＢ内に対しては、送風羽根３７の回転により生じた気流は、当該集塵バケットＢ内の気流を外部に追い出すように作用して、中空状の蓋体２４の上端から下端の開口に向けて気流が流れて、外部に排出される。
【００３８】
一方、芝生面ＧＳに対する回転ブラシ３６の上下方向の配置位置を定める接地ローラＲは、回転ブラシ３６の作用幅Ｅ（図２参照）とほぼ同一の長さを有していて、当該芝生面ＧＳを加圧力Ｗ3 で加圧しながら転動するために、当該芝生面ＧＳを転圧して平らに均す転圧ローラとしての機能を有している。このため、図１５に示されるように、通気孔Ｈの周囲に形成された土の盛り上り部８１〔図１５（ａ）参照〕と、直前の通気孔Ｈの穿孔のために、エアーレーション機の車輪の踏圧、及びコア回収中の芝生面清掃機の前輪２の踏圧により芝生面ＧＳに形成された不陸とが均されて、芝生面ＧＳが平らとなる。即ち、芝生面ＧＳに散在しているコアＣの回収と同時に、芝生面ＧＳが平らに均される。よって、後に専用の転圧機により芝生面ＧＳを平らに均す必要がなくなる。なお、図１において、ＢＬは、コアＣの回収と芝生面ＧＳの転圧との各作業を終えた部分と、未作業の部分との境界線を示し、図１５において、Ｇは、芝生を示す。
【００３９】
上記のように、接地ローラＲが加圧力Ｗ3 を受けることにより、芝生面ＧＳに対して自重を超える力を及ぼしながら転動することは、機体１の全荷重のうち接地ローラＲの支持荷重が増加しており、その結果として、前輪２及び左右一対の後輪３ａ，３ｂの計３本の車輪の各支持荷重がいずれも軽減されることを意味する。計３本の車輪の各支持荷重が軽減されることにより、各車輪の踏圧が小さくなって、芝生面清掃機の走行により芝生面ＧＳに生ずる不陸の程度も小さくなる。この現象も、接地ローラＲの転圧力により芝生面ＧＳを平らにするのに寄与していると言える。
【００４０】
次に、第１油圧シリンダＳ1 により接地ローラＲを転圧させた場合に、機体１の３本の各車輪２，３ａ，３ｂの支持荷重が軽減されることを具体的数値を挙げて確認する。図１６は、芝生面清掃機の移動時（非作業時）、接地ローラＲに転圧力を加えない場合、及び加えた場合の各作業時における各車輪２，３ａ，３ｂ及び接地ローラＲに加わる支持荷重の測定結果を模式的に表示したものであり、図１７は、同様の内容を示した表である。試験方法は、芝生面清掃機の各車輪２，３ａ，３ｂをそれぞれ重量計に載せて行い、接地ローラＲの支持荷重は、芝生面清掃機の全重量から各車輪２，３の支持荷重の和を減じて算出した。なお、上記した支持荷重の測定は、機体１に、体重６０ｋｇの運転者が搭乗した状態で行った。また、転圧無しで作業する場合において、接地ローラＲの支持荷重とは、回転ブラシユニットＵの重量と同等である。
【００４１】
図２、図１６及び図１７に示されるように、運転者の体重（６０ｋｇ）を含んだ芝生面清掃機の全重量（質量）が８１４ｋｇの場合において、第１油圧シリンダＳ1 により接地ローラＲに転圧力を加えた場合には、接地ローラＲの支持荷重、即ち、接地ローラＲの加圧力（転圧力）は、１１１８Ｎから２０２０Ｎに増加し、その増加量は９０２Ｎであった。その結果、左右の各後輪３ａ，３ｂの支持荷重は、いずれも約３８７Ｎだけ軽減され、前輪２の支持荷重は、約８８Ｎだけ、それぞれ軽減された。各後輪３ａ，３ｂの支持荷重の軽減量が、前輪２の支持荷重の軽減量に比較して遥かに大きいのは、接地ローラＲが左右一対の後輪３ａ，３ｂの直前に配置されている配置上の理由に基づく。左右一対の後輪３ａ，３ｂの一方は、コアＣが回収されて接地ローラＲにより転圧された後の芝生面ＧＳを走行せざるを得ず、この結果、接地ローラＲによる転圧後の芝生面ＧＳが当該一方の後輪３ａ，３ｂにより踏圧されることを考慮すると、左右一対の後輪３ａ，３ｂの支持荷重の軽減量が大きいことの技術的意義は大きい。なお、図２及び図１７において、Ｗ1 ，Ｗ21，Ｗ22は、それぞれ前輪２、左後輪３ａ及び右後輪３ｂの支持荷重を示す。
【００４２】
このように、第１油圧シリンダＳ1 の油圧力により回転ブラシユニットＵを下方に押し付けることにより、接地ローラＲに支持荷重、即ち、接地ローラＲに対する加圧力が大幅に増大し、当該接地ローラＲの大きな転圧力により芝生面ＧＳが平らに均されることが数値的に理解できる。ここで、上記した接地ローラＲの加圧力（転圧力）の値は、単なる一例であって、上記したように、第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路に組み込まれた圧力制御弁７５の設定圧力（Ｐ2 ）の調整により、接地ローラＲの加圧力（転圧力）を調整できるので、当該設定圧力（Ｐ2 ）を大きくすることにより、接地ローラＲの加圧力（転圧力）を上記値よりも大きくして、前輪２、左後輪３ａ及び右後輪３ｂの各支持荷重Ｗ1 ，Ｗ21，Ｗ22を上記値よりも小さくすることは可能である。
【００４３】
また、本発明に係る芝生面清掃機による上記作業は、芝生面ＧＳに散在しているコアＣを回収しながら、当該芝生面ＧＳの不陸と、通気孔Ｈの周囲の土の盛り上り部８１を均して平らにするものである。しかし、例えば、ゴルフ場のグリーンの回りのアプローチに散在している刈芝を回収したり、或いはグリーンであっても、単に刈芝又はゴミの回収のみを行う場合には、第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路を構成する切換弁Ｖ2 のレバーＫ2 を操作して、当該切換弁Ｖ2 を通過して圧油がタンクＴに流れるようにすると、回転ブラシユニットＵには、大きな転圧力が作用しなくなって、接地ローラＲに対しては、回転ブラシユニットＵの自重のみが作用して、上記した刈芝等の回収作業を行える。
【００４４】
また、上記実施例では、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路図の改良によって、当該回転ブラシユニットＵを下方に加圧する加圧力を発生させて、接地ローラＲの転圧力を大幅に増加させる構成にしてあるために、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 は、接地ローラＲの転圧力を増加させる機能を兼用している。このため、専用の加圧手段が不要にできると共に、機体全体の重量を増加しないという各利点があるが、回転ブラシユニットＵを下方に加圧させるための専用の油圧シリンダを設ける設計も可能である。
【００４５】
また、上記実施例では、第１油圧シリンダＳ1 に「押下げ力」を発生させて、回転ブラシユニットＵを上方から加圧して、接地ローラＲの転圧力を大きくしているが、回転ブラシユニットＵを下方に加圧する手段は、油圧シリンダの油圧力に限定されない。例えば、回転ブラシユニットＵの上方に、当該回転ブラシユニットＵの全体を下方に付勢する圧縮バネを使用したバネ手段を配置して、当該バネ手段の付勢力を遮断可能な構成にしてもよい。バネ手段の付勢力を遮断可能にする機構としては、例えば当該バネ手段の全体を上方にスライド可能にすることが挙げられる。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ：接地ローラ高さ調整手段
Ｂ：集塵バケット
Ｃ：コア
ＧＳ：芝生面
ＯＰ：運転者
Ｒ：接地ローラ
Ｓ1 ：第１油圧シリンダ（回転ブラシユニット加圧手段）
Ｕ：回転ブラシユニット
Ｗ1 ：前輪の支持荷重
Ｗ21：左後輪の支持荷重
Ｗ22：右後輪の支持荷重
Ｗ3 ：接地ローラの支持荷重（接地ローラに対する加圧力又は接地ローラの転圧力）
１：機体
２：前輪
３ａ：左後輪
３ｂ：右後輪
１２：回転ブラシユニットのケーシング
５０：支持ブラケット
５１：支点ピン
５３：連結ロッド
５４：反力支持部
５５：雄ねじロッド
５７：調整ハンドル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダを介して機体に対して回転ブラシユニットが昇降可能に装着されて、芝生面に散在している小土塊状のコア、刈芝等のコア類を吸引回収するための乗用型芝生面清掃機、及び芝生面に散在するコアの回収方法に関するものである。
なお、本明細書では、「転圧」の用語が多用されるが、この「転圧」とは、接地ローラが牽引されて転動する場合に、回転ブラシユニットの重量を遥かに超えて、芝生面を平らにできる程度の大きな力を当該接地ローラに対して及ぼしながら転動することを意味し、芝生面を含んで一般的に回転体により土面に力を加えて平らにすることを意味する「鎮圧」と同義である。
また、本明細書では、「転圧力」と「加圧力」の用語が使用されるが、「転圧力」とは、回転している接地ローラが芝生面に及ぼす力をいい、「加圧力」とは、回転ブラシユニットの自重及び油圧シリンダの油圧力により、上方から接地ローラを押し付ける力をいい、いずれも力の作用対象が異なるのみであって、大きさ及び方向は同一である。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場の芝地においては、エアーレーション機に備え付けの円筒状のタインを芝地（芝生面）に突き刺した後に、抜き去ることにより、当該芝地に前後及び左右の双方にほぼ６０ｍｍ毎の間隔をおいて多数の通気孔を穿孔して、芝地表層部の通気性等を向上させて、芝生の生育を良好にしている。なお、通気孔は、内径が６〜１２ｍｍで、深さが７０〜１５０ｍｍである。ここで、前記タインにより芝地に無数の通気孔を形成すると、タインから抜け出た小土塊状のコア（土芯）は、前記通気孔の周辺に連続的に落下してそのまま放置状態で散在される。また、芝地に上記間隔でタインを突き刺した後に、抜き去ると、当該タインの抜き去り時において、通気孔の周囲が大きく盛り上げられる〔図１５（ａ）参照〕と共に、タインの突き刺し及び抜き去りにより芝地の表層部が恰も掘られたようになって、芝地の表面が軟弱化されると共に、凹凸の発生により、芝地の表面である芝生面が不陸状態となる。更に、エアーレーション機は、乗用型であって、大きな重量を有しているので、その前後の各車輪の踏圧が原因となって発生する不陸も存在する。
【０００３】
このため、エアーレーション機のタインにより、芝地に無数の通気孔を穿孔した後には、例えば、特許文献１に開示の乗用型芝生面清掃機を用いて、芝生面に放置状態で散在しているコアを吸引回収している。
【０００４】
上記乗用型芝生面清掃機は、運転者が乗用して操作される機体と、当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、当該回転ブラシユニットの背面に、接続状態と上昇によるコア排出状態とを選択可能なように配置されて、前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えている。芝地に散在しているコアを回収する場合には、機体に対して回転ブラシユニットを下降させて、その下端の接地ローラを芝地に接地させた状態で機体を走行させると、回転ブラシユニットのケーシング内に、相上下して配置されている回転ブラシ及び送風羽根の高速回転により生ずる吸引気流が芝生面に及んで、当該芝生面に散在している前記コアは吸引されて、前記回転ブラシユニットの背面側に接続して配置される集塵バケット内に送り込まれて回収される。
【０００５】
上記した乗用型芝生面清掃機では、回転ブラシユニットの重量が接地ローラに作用した状態で、当該接地ローラが芝生面を転動するのであるが、当該接地ローラに回転ブラシユニットの重量が作用するのみでは、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び不陸をなくして、平らにすることはできない。このため、コア回収後に、機体の後部に重量の大きな転圧ローラを牽引する構成の転圧機を芝地に走行させて、コアが回収された芝生面に対して前記転圧ローラをかけて、前記不陸を正して、芝生面全体を平らに均している。
【０００６】
このように、タインにより芝地に無数の通気孔を穿孔することにより発生したコアの回収と、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面の不陸をなくす作業とは、それぞれ別々の作業機（乗用型芝生面清掃機と転圧機）で行わざるを得ないために、別々の作業機を必要とすると共と、全体としての総作業時間も長くなる。更に、芝生面に対して重量の大きな乗用型芝生面清掃機と転圧機とを別々に走行させるために、芝地及び芝生の双方の負荷も大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０９９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記構成の乗用型芝生面清掃機において、回転ブラシユニットの接地ローラに加圧力を作用させてコアを回収することにより、コアの回収作業時に芝生面を転圧させて、コアの回収作業と同時に、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面全体に生じている不陸をなくして、芝生面全体を平らに均せるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、運転者が乗用して操作される機体と、当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、当該回転ブラシユニットの背面の作業位置と、当該作業位置に対して斜後上方のコア類排出位置とを選択可能なように配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、前記機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、前記接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、当該接地ローラに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、回転ブラシユニット加圧手段により前記回転ブラシユニットの全体が下方に向けて加圧されると、前記接地ローラは、芝生面に単に接地しているのみならず、回転ブラシユニットの自重を遥かに上廻る大きな力により、芝生面を転圧する。従って、前作業である通気孔の穿孔時にエアーレーション機の各車輪の踏圧、及び本作業であるコア回収時に芝生面清掃機の各車輪の踏圧により生じた芝生面の不陸、及び通気孔の周囲の土の盛り上がりは、前記接地ローラの転圧力により平らに均されて、コアの回収と同時に、芝生面が転圧されて平らに均される。即ち、コア回収後に専用の転圧機により、通気孔の周囲の土の盛り上がり、及び芝生面の不陸を平らにすることなく、乗用型芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアを回収する際に、同時に、芝生面全体を平らにすることができて、通気孔の周囲をきれいにして、芝生面全体を平らにできる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転ブラシユニット加圧手段は、前記接地ローラに転圧力を加えられた状態と、当該転圧力が加えられない状態との切り替えが可能であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、通気孔が穿孔されている芝生面の状態に応じて、接地ローラに転圧力を作用させるか否かを選択できるので、コアの回収と同時に芝生面の転圧を行うか否かを自在に選択できる。例えば、ゴルフ場のグリーンの周囲のアプローチに散在している刈芝等の回収のみを行う場合には、芝生面を転圧する必要はないので、回転ブラシユニット加圧手段をＯＦＦにしておく。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダは、前記回転ブラシユニット加圧手段を兼用していて、接地ローラが芝生面に接地した状態で、前記油圧シリンダの油圧力により当該接地ローラの転圧力を発生させる構成であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、接地ローラが接地した状態においても、回転ブラシユニットを下方に加圧可能な方向制御弁の使用によって、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダによって、回転ブラシユニットに下方への加圧力、即ち、接地ローラの転圧力を作用させられて、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダを、前記回転ブラシユニット加圧手段に兼用させられる。よって、回転ブラシユニットを下方に加圧させるための専用の加圧手段が不要にできると共に、芝生面清掃機の機体全体の重量の増加もない。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記接地ローラは、回転ブラシユニットのケーシングの両側面の下端部に回動可能に支持された一対の支持ブラケットの自由端部に被牽引状態で回転可能に支持されて、前記回転ブラシユニットのケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整するための接地ローラ高さ調整手段は、前記ケーシングの左右両端に一対配置されて、前記ケーシングの上端部の両側部に、機体に搭乗した運転者により操作可能なハンドルにより回転可能となって上下方向に配置された雄ねじロッドと、下端部が前記支持ブラケットの自由端部に連結されると共に、上端部が前記雄ねじロッドに螺合される連結ロッドとから成り、前記雄ねじロッドの上端の段差部は、前記ケーシングに一体に固定された反力支持部に当接される構成であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明によれば、運転者が機体に搭乗したまま斜右後方又は斜左後方を向いた姿勢でハンドルを操作することにより、ケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整できるため、当該調整が容易になる。また、接地ローラが芝生面に及ぼす転圧力の反力は、前記接地ローラ高さ調整手段と、支持ブラケットの連結支点部とに分散して作用するが、前記接地ローラ高さ調整手段を構成する連結ロッドの下端部は、支持ブラケットにおける接地ローラが取付けられている自由端部に連結されているため、接地ローラが芝生面に及ぼす転圧力の反力の大部分は、前記接地ローラ高さ調整手段に作用して、支持ブラケットの連結支点部に作用する割合が少なくなる。この結果、支持ブラケットの連結支点部の支持剛性は余り大きくできないという設計上の制約があるが、上記構成によって、当該制約の下で、接地ローラが芝生面に及ぼす大きな転圧力の反力を効果的に支持できる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機を使用して、タインによる通気孔の穿孔により芝生面に散在するコアを回収する方法であって、前記回転ブラシユニット加圧手段の作動により、芝生面に対して接地ローラを加圧しながら、前記回転ブラシユニットにより芝生面のコアを吸引回収することにより、前記接地ローラにより芝生面を転圧して、前記通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして平らに均すことを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明によれば、既存の乗用型芝生面清掃機に対して回転ブラシユニット加圧手段を設けるのみで、芝生面に散在しているコアの回収時に、通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして、芝生面全体を平らに均すことができて、従来では不可欠とされていた専用の転圧機を用いた芝生面の転圧作業が不要となって、コアの回収、及び芝生面の整地に係る芝生面の管理を効率的に行える。特に、請求項３に記載の乗用型芝生面清掃機を用いる場合には、既存の芝生面清掃機に対して、回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダの油圧回路の変更のみで、接地ローラに加圧力を選択的に作用させられるので、実施コストを低下させられる独自の利点がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、既存の乗用型芝生面清掃機に対して回転ブラシユニット加圧手段を設けるのみで、芝生面に散在しているコアの回収時に、通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして、芝生面全体を平らに均すことができて、従来では不可欠とされていた専用の転圧機を用いた芝生面の転圧作業が不要となって、コアの回収、及び芝生面の整地に係る芝生面の管理を効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る乗用型芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアＣを回収している状態の斜視図である。
【図２】本発明に係る乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図３】本発明に係る乗用型芝生面清掃機の平面図である。
【図４】回転ブラシユニットＵを主体に示した乗用型芝生面清掃機の背面図である。
【図５】回転ブラシユニットＵが上昇された状態の乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図６】回転ブラシユニットＵの斜視図である。
【図７】集塵バケットＢに収容されるコアＣの排出時における乗用型芝生面清掃機の右側面図である。
【図８】回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整する接地ローラ高さ調整手段Ａの一部を破断した側面図である。
【図９】回転ブラシユニットＵと集塵バケットＢの部分の縦断面図である。
【図１０】回転ブラシユニットＵの駆動機構を示す図である。
【図１１】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が突出して、回転ブラシユニットＵが上昇している状態の油圧回路図である。
【図１２】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端で停止している状態の油圧回路図である。
【図１３】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲにより芝生面を転圧している状態の回路図である。
【図１４】第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲに加圧力が作用していない状態の油圧回路図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、芝生面ＧＳの散在しているコアＣを回収する前後の通気孔Ｈの部分の拡大断面図である。
【図１６】乗用型芝生面清掃機の移動時（非作業時）、接地ローラＲに転圧力を加えない場合、及び加えた場合の各作業時における各車輪２，３ａ，３ｂ及び接地ローラＲに加わる支持荷重の測定結果を模式的に表示したものである。
【図１７】同様の内容を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、最良の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。最初に、乗用型芝生面清掃機（以下、単に「芝生面清掃機」という）の全体構成について説明し、その後に、本発明の特徴的な部分である回転ブラシユニットＵの部分について、更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る芝生面清掃機により芝生面に散在しているコアＣを回収している状態の斜視図であり、図２及び図３は、それぞれ芝生面清掃機の右側面図及び平面図であり、図４は、回転ブラシユニットＵを主体に示した芝生面清掃機の背面図であり、図５は、回転ブラシユニットＵが上昇された状態の芝生面清掃機の右側面図であり、図６は、回転ブラシユニットＵの斜視図である。図１〜図４において、機体１は、一つの前輪２と、左右一対の後輪３ａ，３ｂとを備えた三輪構造のものであって、運転席４の側方には、油圧ポンプＰ（図１１〜図１４参照）と、当該ポンプＰを駆動するエンジン５が搭載されている。機体１は、当該機体１に設けられた一対の後輪３ａ，３ｂがそれぞれ油圧モータＭ1 により駆動回転されて、自走する構成である。
【００２２】
機体１における運転席４の後方には、第１リンク機構Ｌ1 及び第１油圧シリンダＳ1 により回転ブラシユニットＵが昇降可能に装着され、当該回転ブラシユニットＵの背面には、集塵バケットＢが第２リンク機構Ｌ2 及び左右一対の第２油圧シリンダＳ2 により昇降可能となって機体１に装着されている。機体１の運転席４の後方であって、しかも機体１の幅方向の両端部には、一対の第１支柱６が僅かに後傾姿勢となって立設されて、一対の第１支柱６は、高さ方向の中央部よりも僅かに上方の部分において連結バー７が連結されていると共に、各第１支柱６は、背面側に連結された支持アーム８によって、起立剛性が高められて起立姿勢を維持可能な構造になっている。また、機体１における前記各第１支柱６よりも前方の部分には、それぞれ第２及び第３の各支柱９，１１が垂直に設けられている。第２及び第３の各支柱９，１１は、それぞれ機体１の上方及び下方に向けて取付けられていて、更に第２及び第３の各支柱９，１１は、機体１の幅方向に沿って同一位置に取付けられているが、機体１の前後方向に沿っては僅かにずれて配置されている。
【００２３】
また、図５及び図６に示されるように、回転ブラシユニットＵのケーシング１２の両側板部３２と、前記第２支柱９の上端部、及び前記第３支柱１１の下端部とは、平行リンク機構を形成するように、等長の上下の各リンク１３，１４で連結されている。機体１における回転ブラシユニットＵの前方であって、しかも幅方向の中央部には、当該回転ブラシユニットＵの全体を昇降させる第１油圧シリンダＳ1 が配置されている。即ち、第１油圧シリンダＳ1 の基端部は、機体１を構成する横架材２８の中央の低い部分に対して回動可能に連結されていると共に、そのロッド１５の先端部は、前記回転ブラシユニットＵのケーシング１２の幅方向の中央部の前上端部に設けられた連結ブラケット１６に連結されている。よって、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５の出入りによって、回転ブラシユニットＵは、機体１に対する配置姿勢を維持したままで、ほぼ上下方向に昇降される。なお、平行リンク機構である第１リンク機構Ｌ1 により回転ブラシユニットＵが昇降される際に、当該回転ブラシユニットＵは、僅かに前後方向に微動されるが、当該微動を最小にするために、当該回転ブラシユニットＵの下降端である作業位置と、上昇端である非作業位置との中間において、第１リンク機構Ｌ1 を構成する上下の各リンク１３，１４の両端の連結部を結ぶ線分が水平となるように設計されている。
【００２４】
また、後述のように、芝生面のコアＣは、回転ブラシユニットＵを構成する送風羽根３７の回転により生ずる吸引気流によりケーシング１２内に吸引回収されて、そのまま当該ケーシング１２内を上昇させられた後に、当該回転ブラシユニットＵの背面側に配置されている集塵バケットＢ内に回収される。集塵バケットＢは、作業状態において、背面側の排出口１７が蓋体２４により閉塞されていて、集塵バケットＢの両側面における前記排出口１７に近接した下端部と、前記各第１支柱６の上端部とが上下に配置された左右二対のリンク１８，１９により連結されている。上下の各リンク１８，１９における集塵バケットＢの側面との連結部の前後方向の位置はほぼ同一であって、上下方向の位置が異なっている。上リンク１８は、下リンク１９よりも僅かに長くなっていて、しかも上下の各リンク１８，１９の第１支柱６との各連結部の間隔は、各リンク１８，１９の集塵バケットＢの側面との各連結部の間隔よりも広くなっている。各下リンク１９における第１支柱６との連結部に近い部分と、機体１における第１支柱６の基端部に近い部分とが第２油圧シリンダＳ2 により連結されている。このため、図７に示されるように、集塵バケットＢが回転ブラシユニットＵの背面側に配置された作業位置において、第２油圧シリンダＳ2 のロッド２１を突出させると、集塵バケットＢは、僅かに時計方向に回動させられながら、前記作業位置に対して斜後上方のコア排出位置まで上昇させられて、排出口１７が斜後下方を向いたコア排出位置に配置される。
【００２５】
また、図２及び図７に示されるように、集塵バケットＢの背面の排出口１７（図７及び図９参照）には、当該排出口１７を閉塞する蓋体２４が配置され、前記集塵バケットＢの両側面と前記蓋体２４の両側面とは、第３リンク機構Ｌ3 を構成していて、上下に配置された二対のリンク２２，２３で連結されている。即ち、集塵バケットＢの両側面の上端部であって、前後方向の中央よりも僅かに後方の部分と、当該部分に対して斜前下方の部分には、それぞれ各リンク２２，２３の一端部が連結されていると共に、当該各リンク２２，２３の他端部は、前記蓋体２４の両側面の上端部及び上下方向の中央部にそれぞれ連結されている。上リンク２２は、下リンク２３よりも長くなっていて、集塵バケットＢの背面の幅方向の中央部に設けられたブラケット２５と、前記蓋体２４の上端部とが第３油圧シリンダＳ3 で連結されている。このため、集塵バケットＢがコア排出位置まで上昇させられた状態において、第３油圧シリンダＳ3 のロッド２６を引っ込めると、蓋体２４は、集塵バケットＢの排出口１７に対して離間しながら反時計方向に回動することにより、集塵バケットＢに収容されているコアＣが排出口１７から排出可能となる。なお、図２、図３、図５及び図７において、ＯＰは、機体１の運転席４に座っている当該機体１を操作する運転者を示し、２７は、機体１に設けられたハンドルを示す。
【００２６】
次に、図２〜図６、図８及び図９を参照して、回転ブラシユニットＵの内部構造について説明する。図８は、回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整する接地ローラ高さ調整手段Ａの一部を破断した側面図であり、図９は、回転ブラシユニットＵと集塵バケットＢの部分の縦断面図である。回転ブラシユニットＵのケーシング１２は、前板部３０と天板部３１と各側板部３２とは一体に連結されているが、背面板部３３は、当該ケーシング１２内の洗浄を容易にするために着脱可能な構造になっていて、下面が開口されて吸引口３４となっていると共に、背面における上端部が開口されて、背面側に配置される集塵バケットＢとの連通口３５となっている。ケーシング１２内には、回転ブラシ３６と送風羽根３７とが僅かに斜後上方に向けて相上下して配置され、回転ブラシ３６の下端部は、前記吸引口３４から突出している。回転ブラシ３６は、ブラシ軸３８にブラシ取付板３９を介して多数のブラシ４１が周方向に等間隔をおき、しかも軸方向に沿って連続して取付けられた構成である。送風羽根３７は、羽根軸４２に周方向に等間隔をおいて複数枚（実施例では３枚）の羽根板４３が取付けられた構成である。また、図６に示されるように、ケーシング１２の方形状の連通口３５の左右の各縦辺部及び上方の横辺部には、それぞれ集塵バケットＢとの接続部から気流が漏れるのを防止する気流漏れ防止板４５，４６が背面側に突出して設けられている。また、連通口３５の下方の横辺部は、気流が斜下方に向けて流れ易いように、当該斜下方に向けて折り曲げられた気流漏れ防止板４７が設けられている。
【００２７】
また、ケーシング１２の両側板部３２の下端部であって、前板部３０に近い部分には、それぞれ接地ローラＲを支持する支持ブラケット５０が支点ピン５１を介して回動可能に支持されていて、各支持ブラケット５０の自由端部に接地ローラＲが回転可能に支持されている。そして、ケーシング１２の両側板部３２の下端部であって、前板部３０に近い部分は、当該両側板部３２に対して分離可能な背面板部３３と異なって、両側板部３２と前板部３０とが一体に連結されていて、剛性が高くなっているので、前記部分に支点ピン５１を支持させると、高い支持剛性を確保できて好ましい。また、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整するための接地ローラ高さ調整手段Ａは、当該接地ローラＲの両端部にそれぞれ配置されていて、下端部が前記支持ブラケット５０の自由端部に連結ブラケット５２を介して一体に連結された連結ロッド５３と、当該ケーシング１２に一体に設けられた反力支持部５４と、前記連結ロッド５３の上端の雌ねじ部５３ａに、雄ねじ部５５ａが螺合される雄ねじロッド５５とから成る。雄ねじロッド５５の上端に近い部分の段差部５５ｂは、スラスト軸受５６を介して前記反力支持部５４の下面に当接していて、雄ねじロッド５５における反力支持部５４から上方に突出した部分には、調整ハンドル５７が取付けられている。左右一対の調整ハンドル５７の位置は、機体１の運転席４に座っている運転者ＯＰを基準にすると、当該運転者ＯＰが運転席４の位置において姿勢を変更して操作可能なように、斜右後方及び斜左後方に配置されている。また、雄ねじロッド５５の全体及び連結ロッド５３の上端部は、保護筒５８で覆われていて、連結ロッド５３の上端部には、目盛り５９が施されているため、当該目盛り５９における保護筒５８の下端の部分を読み取ることにより、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを読み取ることができる。また、支持ブラケット５０の自由端部に近い部分には、上方に突出した突出部６１が設けられて、当該突出部６１には、支持ブラケット５０の支点を中心とする円弧孔６２が形成され、ケーシング１２の側板部３２に設けられた規制ピン６３が前記円弧孔６２に挿入されている。接地ローラＲの高さ調整のために、支点ピン５１を中心にして上方又は下方に支持ブラケット５０が回動する際に、前記規制ピン６３が円弧孔６２の上下の形成端に当接することにより、ケーシング１２に対する接地ローラＲの上方及び下方の配置位置を規制している。
【００２８】
そして、芝生面に散在している回収対象物に応じて、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さを調整したい場合には、機体１に運転席４に座っている運転者ＯＰが斜右後方又は斜左後方を向いた姿勢で、各接地ローラ高さ調整手段Ａの調整ハンドル５７をそれぞれ所定方向に回転させることにより、連結ロッド５３と雄ねじロッド５５との各長さの和が変化して、ケーシング１２に対する接地ローラＲの高さが調整される。この調整は、工具を使用せず、しかも運転者ＯＰが機体１に搭乗したままの姿勢で行えるので、当該調整が容易である。また、後述のように、接地ローラＲにより芝生面を転圧させる際に、転圧力の反力は、前記反力支持部５４と支点ピン５１とに分散して作用するが、反力支持部５４と接地ローラＲとの間の水平方向の長さは、接地ローラＲと支点ピン５１との間の水平方向の長さに比較して、遥かに短いので、前記反力の大部分は、反力支持部５４に作用して、支点ピン５１に作用する割合は著しく少なくできる。この設計により、支点ピン５１の部分の支持剛性を高めるには限界があることに対応可能となる。なお、接地ローラＲの上昇端、及び下降端を規制するために、支持ブラケット５０の円弧孔６２に挿入された規制ピン６３をボルト構造にして、当該ボルト構造の規制ピン６３とナット（図示せず）との螺合により、当該規制ピン６３の部分においても、接地ローラＲが芝生面に及ぼす転圧力の反力の一部を作用させられるので、支点ピン５１に作用する反力を一層小さくできる利点がある。
【００２９】
次に、図９及び図１０を参照して、回転ブラシ３６及び送風羽根３７の駆動機構について簡単に説明する。羽根軸４２の一端部には、プーリー６５が取付けられ、その他端部には、油圧モータＭ2 が直結されていて、当該プーリー６５と、ブラシ軸３８の一端部に取付けられたプーリー６６とにベルト６７が掛装されて、前記油圧モータＭ2 の駆動力により、回転ブラシ３６及び送風羽根３７は、同方向に回転する。なお、図１０において、６８は、プーリー６５，６６及びベルト６７で構成されるベルト伝動機構を覆うカバーを示す。
【００３０】
本発明は、機体１に対して昇降可能に装着された回転ブラシユニットＵに下方への加圧力を作用させて、芝生面に散在しているコアＣの回収時に、通気孔Ｈ’の周囲の土の盛り上がりと、主として前作業のエアーレーション機の車輪の踏圧により発生した不陸とを同時になくして、芝生面に平らに均せられることに特徴が存在し、本実施例において、当該特徴を実現しているのは、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路であり、当該油圧回路には、方向制御弁Ｖ1 と、接地ローラＲに作用する加圧力をＯＮ・ＯＦＦさせる切換弁Ｖ2 とが使用される。機体１の運転席４の左側方には、図２及び図３に示されるように、前記方向制御弁Ｖ1 ，切換弁Ｖ2 に加えて、集塵バケットＢを昇降させる第２油圧シリンダＳ2 及び集塵バケットＢの蓋体２４を開閉させる第３油圧シリンダＳ3 を制御する各方向制御弁Ｖ3 ，Ｖ4 と、ブラシ軸３８及び羽根軸４２を駆動する油圧モータＭ2 の方向制御弁Ｖ5 が搭載され、各弁Ｖ1 〜Ｖ5 は、それぞれ手動操作のためのレバーＫ1 〜Ｋ5 を備えている。
【００３１】
次に、図１１〜図１４を参照して、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路について説明する。図１１は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が突出して、回転ブラシユニットＵが上昇している状態を示し、図１２は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端で停止している状態を示し、図１３は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲにより芝生面を転圧している状態を示し、図１４は、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５が最大に引っ込んで、接地ローラＲに加圧力が作用していない状態を示す。油圧ポンプＰから吐出された圧油は、分流弁７１により、方向制御弁Ｖ1 に達する管路７２と切換弁Ｖ2 を通して第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる管路７３とに分流される。方向制御弁Ｖ1 を通って第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに通じる圧油の圧力は、圧力制御弁７４により制御されると共に、分流弁７１で分岐されて、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる圧油の圧力は、圧力制御弁７５により制御される。なお、図中、７６は、方向制御弁Ｖ1 に流入する圧油の圧力を表示する圧力計を示す。
【００３２】
そして、図１１で示される状態では、切換弁Ｖ2 は、「ＯＮ」の状態（第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aが圧力を保持し得る状態）が選択されており、油圧ポンプＰから吐出される圧油は、分流弁７１、管路７２及び方向制御弁Ｖ1 を通って、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流入すると共に、分流弁７１、管路７２及び切換弁Ｖ2 を通って、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じる。圧力制御弁７４の制御圧力（Ｐ1 ）は、圧力制御弁７５の制御圧力（Ｐ2 ）よりも大きく設定してあるので、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに圧力Ｐ1 の圧油が流入すると共に、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aは、圧力Ｐ2 を保持しつつ、余剰の圧油はタンクＴに流れる。これにより、第１油圧シリンダＳ1 のロッド１５は、最大に突出して、回転ブラシユニットＵが上昇端に達した状態で、方向制御弁Ｖ1 を中立位置に配置させると、図１２に示されるように、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに通じる管路７７は、方向制御弁Ｖ1 により遮断されると共に、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aには、圧力Ｐ2 の圧油が作用し続けて、回転ブラシユニットＵは、上昇端位置である非作業位置で固定された状態で停止する。
【００３３】
そして、接地ローラＲにより芝生面ＧＳを転圧した状態で、当該芝生面ＧＳに散在するコアＣを回収する場合には、図１３に示されるように、回転ブラシユニットＵの非作業位置において、切換弁Ｖ2 を「ＯＮ」のままにして、分流弁７１で分流された圧油が第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流れずに、タンクＴに流れる状態に方向制御弁Ｖ1 を切り換える。これにより、分流弁７１で分流された圧油は、管路７３を通して第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに通じて、圧力制御弁７５で設定された圧力（Ｐ2 ）を保持する。この結果、芝生面ＧＳに接地している接地ローラＲは、圧力制御弁７５で設定された圧力（Ｐ2 ）に対応した支持荷重（転圧力）Ｗ3 で芝生面ＧＳを加圧することにより、当該芝生面ＧＳが転圧される。圧力制御弁７５で設定圧力（Ｐ2 ）を調整することにより、接地ローラＲの転圧力を調整できる。
【００３４】
一方、接地ローラＲを加圧せずに、本来の接地ローラＲとして使用する場合には、回転ブラシユニットＵが非作業位置で固定されている状態において、分流弁７１で分流された圧油が切換弁Ｖ2 の部分で遮断されるように、当該切換弁Ｖ2 を「ＯＦＦ」に切り換えておいて、分流弁７１で分流された圧油が第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bに流れずに、タンクＴに流れる状態に方向制御弁Ｖ1 を切り換える。これにより、回転ブラシユニットＵは、第１油圧シリンダＳ1 の下室Ｓ1bの油をタンクＴに排出させながら、自重により下降して、接地ローラＲは、加圧力が加えられない本来の状態で芝生面ＧＳに接地される。なお、他の第２及び第３の各油圧シリンダＳ2 ，Ｓ3 、油圧モータＭ1 ，Ｍ2 は、図１１〜図１４に図示される油圧ポンプＰにより作動される。
【００３５】
なお、図１１〜図１４に示される油圧回路図では、同一の油圧ポンプＰの圧油を分流弁７１により分流させて、第１油圧シリンダＳ1 の上室Ｓ1aに対して圧油が作用するようにしてあるが、油圧ポンプＰとは別のポンプにより、前記上室Ｓ1aに圧油を作用させる構成にすることも可能である。
【００３６】
次に、図１、図２、図９及び図１５を参照して、回転ブラシユニットＵの接地ローラＲにより芝生面ＧＳを転圧しながら、当該芝生面ＧＳに散在しているコアＣを回収する作業について説明する。なお、図１５（ａ），（ｂ）は、芝生面ＧＳの散在しているコアＣを回収する前後の通気孔Ｈの部分の拡大断面図である。また、図１において、芝生面ＧＳに無数の通気孔Ｈが穿孔された状態が示されているが、当該通気孔Ｈのピッチ及び横方向の間隔は、いずれも無視して図示してあり、実際には、通気孔Ｈのピッチ及び横方向の間隔は、いずれも図示よりも小さい。上記したように、回転ブラシユニットＵが上昇端である非作業位置に配置されている状態で、切換弁Ｖ2 を「ＯＮ」にしたままで、方向制御弁Ｖ1 のレバーＫ1 を操作して、当該回転ブラシユニットＵを下降させると、上記した理由により、芝生面ＧＳに接地された接地ローラＲには、圧力制御弁７５の設定圧力（Ｐ2 ）に対応した加圧力（Ｗ3 ）が作用する。なお、加圧力（Ｗ3 ）は、接地ローラＲの支持荷重（Ｗ3 ）と同一である。回転ブラシユニットＵのケーシング１２に対する接地ローラＲの高さ方向の位置、換言すると、当該接地ローラＲが芝生面ＧＳに接地された状態において、当該芝生面ＧＳに対する回転ブラシ３６の上下方向の位置は、接地ローラ高さ調整手段Ａの調整ハンドル５７の回転により調整されている。
【００３７】
上記の状態において、機体１に乗り込んだ運転者ＯＰの操作により機体１を前進させると、芝生面ＧＳに散在しているコアＣは、送風羽根３７の回転により生ずる吸引気流が、ケーシング１２の底面の吸引口３４の部分に及んでいるため、回転ブラシ３６の回転により芝生面ＧＳから掬い上げられたコアＣは、ケーシング１２の前板部３０に沿って斜後上方に掬い上げられて、そのまま気流に乗って当該ケーシング１２の連通口３５の部分から集塵バケットＢ内に送り込まれる。集塵バケットＢ内においては、コアＣは、当該集塵バケットＢの底部に落下して収容され、集塵バケットＢ内に対しては、送風羽根３７の回転により生じた気流は、当該集塵バケットＢ内の気流を外部に追い出すように作用して、中空状の蓋体２４の上端から下端の開口に向けて気流が流れて、外部に排出される。
【００３８】
一方、芝生面ＧＳに対する回転ブラシ３６の上下方向の配置位置を定める接地ローラＲは、回転ブラシ３６の作用幅Ｅ（図２参照）とほぼ同一の長さを有していて、当該芝生面ＧＳを加圧力Ｗ3 で加圧しながら転動するために、当該芝生面ＧＳを転圧して平らに均す転圧ローラとしての機能を有している。このため、図１５に示されるように、通気孔Ｈの周囲に形成された土の盛り上り部８１〔図１５（ａ）参照〕と、直前の通気孔Ｈの穿孔のために、エアーレーション機の車輪の踏圧、及びコア回収中の芝生面清掃機の前輪２の踏圧により芝生面ＧＳに形成された不陸とが均されて、芝生面ＧＳが平らとなる。即ち、芝生面ＧＳに散在しているコアＣの回収と同時に、芝生面ＧＳが平らに均される。よって、後に専用の転圧機により芝生面ＧＳを平らに均す必要がなくなる。なお、図１において、ＢＬは、コアＣの回収と芝生面ＧＳの転圧との各作業を終えた部分と、未作業の部分との境界線を示し、図１５において、Ｇは、芝生を示す。
【００３９】
上記のように、接地ローラＲが加圧力Ｗ3 を受けることにより、芝生面ＧＳに対して自重を超える力を及ぼしながら転動することは、機体１の全荷重のうち接地ローラＲの支持荷重が増加しており、その結果として、前輪２及び左右一対の後輪３ａ，３ｂの計３本の車輪の各支持荷重がいずれも軽減されることを意味する。計３本の車輪の各支持荷重が軽減されることにより、各車輪の踏圧が小さくなって、芝生面清掃機の走行により芝生面ＧＳに生ずる不陸の程度も小さくなる。この現象も、接地ローラＲの転圧力により芝生面ＧＳを平らにするのに寄与していると言える。
【００４０】
次に、第１油圧シリンダＳ1 により接地ローラＲを転圧させた場合に、機体１の３本の各車輪２，３ａ，３ｂの支持荷重が軽減されることを具体的数値を挙げて確認する。図１６は、芝生面清掃機の移動時（非作業時）、接地ローラＲに転圧力を加えない場合、及び加えた場合の各作業時における各車輪２，３ａ，３ｂ及び接地ローラＲに加わる支持荷重の測定結果を模式的に表示したものであり、図１７は、同様の内容を示した表である。試験方法は、芝生面清掃機の各車輪２，３ａ，３ｂをそれぞれ重量計に載せて行い、接地ローラＲの支持荷重は、芝生面清掃機の全重量から各車輪２，３の支持荷重の和を減じて算出した。なお、上記した支持荷重の測定は、機体１に、体重６０ｋｇの運転者が搭乗した状態で行った。また、転圧無しで作業する場合において、接地ローラＲの支持荷重とは、回転ブラシユニットＵの重量と同等である。
【００４１】
図２、図１６及び図１７に示されるように、運転者の体重（６０ｋｇ）を含んだ芝生面清掃機の全重量（質量）が８１４ｋｇの場合において、第１油圧シリンダＳ1 により接地ローラＲに転圧力を加えた場合には、接地ローラＲの支持荷重、即ち、接地ローラＲの加圧力（転圧力）は、１１１８Ｎから２０２０Ｎに増加し、その増加量は９０２Ｎであった。その結果、左右の各後輪３ａ，３ｂの支持荷重は、いずれも約３８７Ｎだけ軽減され、前輪２の支持荷重は、約８８Ｎだけ、それぞれ軽減された。各後輪３ａ，３ｂの支持荷重の軽減量が、前輪２の支持荷重の軽減量に比較して遥かに大きいのは、接地ローラＲが左右一対の後輪３ａ，３ｂの直前に配置されている配置上の理由に基づく。左右一対の後輪３ａ，３ｂの一方は、コアＣが回収されて接地ローラＲにより転圧された後の芝生面ＧＳを走行せざるを得ず、この結果、接地ローラＲによる転圧後の芝生面ＧＳが当該一方の後輪３ａ，３ｂにより踏圧されることを考慮すると、左右一対の後輪３ａ，３ｂの支持荷重の軽減量が大きいことの技術的意義は大きい。なお、図２及び図１７において、Ｗ1 ，Ｗ21，Ｗ22は、それぞれ前輪２、左後輪３ａ及び右後輪３ｂの支持荷重を示す。
【００４２】
このように、第１油圧シリンダＳ1 の油圧力により回転ブラシユニットＵを下方に押し付けることにより、接地ローラＲに支持荷重、即ち、接地ローラＲに対する加圧力が大幅に増大し、当該接地ローラＲの大きな転圧力により芝生面ＧＳが平らに均されることが数値的に理解できる。ここで、上記した接地ローラＲの加圧力（転圧力）の値は、単なる一例であって、上記したように、第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路に組み込まれた圧力制御弁７５の設定圧力（Ｐ2 ）の調整により、接地ローラＲの加圧力（転圧力）を調整できるので、当該設定圧力（Ｐ2 ）を大きくすることにより、接地ローラＲの加圧力（転圧力）を上記値よりも大きくして、前輪２、左後輪３ａ及び右後輪３ｂの各支持荷重Ｗ1 ，Ｗ21，Ｗ22を上記値よりも小さくすることは可能である。
【００４３】
また、本発明に係る芝生面清掃機による上記作業は、芝生面ＧＳに散在しているコアＣを回収しながら、当該芝生面ＧＳの不陸と、通気孔Ｈの周囲の土の盛り上り部８１を均して平らにするものである。しかし、例えば、ゴルフ場のグリーンの回りのアプローチに散在している刈芝を回収したり、或いはグリーンであっても、単に刈芝又はゴミの回収のみを行う場合には、第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路を構成する切換弁Ｖ2 のレバーＫ2 を操作して、当該切換弁Ｖ2 を通過して圧油がタンクＴに流れるようにすると、回転ブラシユニットＵには、大きな転圧力が作用しなくなって、接地ローラＲに対しては、回転ブラシユニットＵの自重のみが作用して、上記した刈芝等の回収作業を行える。
【００４４】
また、上記実施例では、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 の油圧回路図の改良によって、当該回転ブラシユニットＵを下方に加圧する加圧力を発生させて、接地ローラＲの転圧力を大幅に増加させる構成にしてあるために、回転ブラシユニットＵを昇降させる第１油圧シリンダＳ1 は、接地ローラＲの転圧力を増加させる機能を兼用している。このため、専用の加圧手段が不要にできると共に、機体全体の重量を増加しないという各利点があるが、回転ブラシユニットＵを下方に加圧させるための専用の油圧シリンダを設ける設計も可能である。
【００４５】
また、上記実施例では、第１油圧シリンダＳ1 に「押下げ力」を発生させて、回転ブラシユニットＵを上方から加圧して、接地ローラＲの転圧力を大きくしているが、回転ブラシユニットＵを下方に加圧する手段は、油圧シリンダの油圧力に限定されない。例えば、回転ブラシユニットＵの上方に、当該回転ブラシユニットＵの全体を下方に付勢する圧縮バネを使用したバネ手段を配置して、当該バネ手段の付勢力を遮断可能な構成にしてもよい。バネ手段の付勢力を遮断可能にする機構としては、例えば当該バネ手段の全体を上方にスライド可能にすることが挙げられる。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ：接地ローラ高さ調整手段
Ｂ：集塵バケット
Ｃ：コア
ＧＳ：芝生面
ＯＰ：運転者
Ｒ：接地ローラ
Ｓ1 ：第１油圧シリンダ（回転ブラシユニット加圧手段）
Ｕ：回転ブラシユニット
Ｗ1 ：前輪の支持荷重
Ｗ21：左後輪の支持荷重
Ｗ22：右後輪の支持荷重
Ｗ3 ：接地ローラの支持荷重（接地ローラに対する加圧力又は接地ローラの転圧力）
１：機体
２：前輪
３ａ：左後輪
３ｂ：右後輪
１２：回転ブラシユニットのケーシング
５０：支持ブラケット
５１：支点ピン
５３：連結ロッド
５４：反力支持部
５５：雄ねじロッド
５７：調整ハンドル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が乗用して操作される機体と、
当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、
当該回転ブラシユニットの背面の作業位置と、当該作業位置に対して斜後上方のコア類排出位置とを選択可能なように配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、
前記機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、前記接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、当該接地ローラに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段を備えていることを特徴とする乗用型芝生面清掃機。
【請求項２】
前記回転ブラシユニット加圧手段は、前記接地ローラに転圧力を加えられた状態と、当該転圧力が加えられない状態との切り替えが可能であることを特徴とする請求項１に記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項３】
前記回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダは、前記回転ブラシユニット加圧手段を兼用していて、接地ローラが芝生面に接地した状態で、前記油圧シリンダの油圧力により当該接地ローラの転圧力を発生させる構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項４】
前記接地ローラは、回転ブラシユニットのケーシングの両側面の下端部に回動可能に支持された一対の支持ブラケットの自由端部に被牽引状態で回転可能に支持されて、
前記回転ブラシユニットのケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整するための接地ローラ高さ調整手段は、前記ケーシングの左右両端に一対配置されて、前記ケーシングの上端部の両側部に、機体に搭乗した運転者により操作可能なハンドルにより回転可能となって上下方向に配置された雄ねじロッドと、下端部が前記支持ブラケットの自由端部に連結されると共に、上端部が前記雄ねじロッドに螺合される連結ロッドとから成り、
前記雄ねじロッドの上端の段差部は、前記ケーシングに一体に固定された反力支持部に当接される構成であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機を使用して、タインによる通気孔の穿孔により芝生面に散在するコアを回収する方法であって、
前記回転ブラシユニット加圧手段の作動により、芝生面に対して接地ローラを加圧しながら、前記回転ブラシユニットにより芝生面のコアを吸引回収することにより、前記接地ローラにより芝生面を転圧して、前記通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして平らに均すことを特徴とする芝生面に散在するコアの回収方法。
【請求項１】
運転者が乗用して操作される機体と、
当該機体に油圧シリンダを介して昇降可能に装着されると共に、作業時において下降して芝生面に接地する接地ローラが設けられて、当該芝生面に残存しているコア類を掬い上げて吸引回収するための回転ブラシユニットと、
当該回転ブラシユニットの背面の作業位置と、当該作業位置に対して斜後上方のコア類排出位置とを選択可能なように配置されて、前記作業位置で前記回転ブラシユニットにより吸引回収されたコア類を収容させる集塵バケットとを備えた乗用型芝生面清掃機であって、
前記機体に対して回転ブラシユニットが下降されて、前記接地ローラが芝生面に接地して回転している状態において、当該接地ローラに転圧力を作用させるために、前記回転ブラシユニットの全体を下方に向けて加圧させる回転ブラシユニット加圧手段を備えていることを特徴とする乗用型芝生面清掃機。
【請求項２】
前記回転ブラシユニット加圧手段は、前記接地ローラに転圧力を加えられた状態と、当該転圧力が加えられない状態との切り替えが可能であることを特徴とする請求項１に記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項３】
前記回転ブラシユニットを昇降させる油圧シリンダは、前記回転ブラシユニット加圧手段を兼用していて、接地ローラが芝生面に接地した状態で、前記油圧シリンダの油圧力により当該接地ローラの転圧力を発生させる構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項４】
前記接地ローラは、回転ブラシユニットのケーシングの両側面の下端部に回動可能に支持された一対の支持ブラケットの自由端部に被牽引状態で回転可能に支持されて、
前記回転ブラシユニットのケーシングに対する接地ローラの上下方向の配置位置を調整するための接地ローラ高さ調整手段は、前記ケーシングの左右両端に一対配置されて、前記ケーシングの上端部の両側部に、機体に搭乗した運転者により操作可能なハンドルにより回転可能となって上下方向に配置された雄ねじロッドと、下端部が前記支持ブラケットの自由端部に連結されると共に、上端部が前記雄ねじロッドに螺合される連結ロッドとから成り、
前記雄ねじロッドの上端の段差部は、前記ケーシングに一体に固定された反力支持部に当接される構成であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の乗用型芝生面清掃機を使用して、タインによる通気孔の穿孔により芝生面に散在するコアを回収する方法であって、
前記回転ブラシユニット加圧手段の作動により、芝生面に対して接地ローラを加圧しながら、前記回転ブラシユニットにより芝生面のコアを吸引回収することにより、前記接地ローラにより芝生面を転圧して、前記通気孔の周囲の土の盛り上がりと、芝生面の不陸とをなくして平らに均すことを特徴とする芝生面に散在するコアの回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−５４０３（Ｐ２０１２−５４０３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３３７９（Ｐ２０１０−１４３３７９）
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９１１８７８４１）株式会社共栄社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９１１８７８４１）株式会社共栄社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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