JP2016140263A - Guide mechanism, clipping mechanism, autonomous traveler, and autonomous traveler system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、草や芝などの植物を刈る際の当該植物のガイド機構、刈り機構、自律走行車及び自律走行車システムに関する。 The present invention relates to a plant guide mechanism, a mowing mechanism, an autonomous traveling vehicle, and an autonomous traveling vehicle system when mowing plants such as grass and turf.
近年、手押し式や自走式等、種々の刈払機及び芝刈機が開発されている。特許文献１に記載された刈払機は、骨組みである枠体部に設置された回転式の刈刃へ、刈り払いの対象となる葉、茎等を導く複数の葉茎案内具を備える。 In recent years, various types of brush cutters and lawn mowers such as a hand-held type and a self-propelled type have been developed. The brush cutter described in Patent Document 1 includes a plurality of leaf stem guides that guide leaves, stems, and the like to be trimmed to a rotary cutting blade installed in a frame body that is a framework.
葉茎案内具は、それぞれ線状体であり、枠体部に設置された基部から先端部へ向けて下方へ延びる両脚部と、両脚部それぞれの先端部と接続された基部から先端部へ向けて後方（進行方向と逆の方向）へ延びる両足部とを備える。両脚部は基部から先端部へ行くにつれ互いの距離が広がっている。両足部は地面と平行であり、基部から先端部へ行くにつれ互いの距離が近づいている。 The leaf stem guides are each a linear body, both leg portions extending downward from the base portion installed in the frame body portion toward the tip portion, and from the base portion connected to the tip portions of the both leg portions toward the tip portion. And both legs extending backward (in the direction opposite to the traveling direction). The distance between the legs increases from the base to the tip. Both feet are parallel to the ground, and the distance from each other approaches as it goes from the base to the tip.
特許文献２に記載された芝刈機は、回転軸を中心に回転する回転ブレードと、本体に固定された固定ブレードとからなるブレードを備える。上記芝刈機は、回転ブレードの刃と、固定ブレードの刃とで芝を挟むことにより芝を刈る。さらに、特許文献２の芝刈機は、ブレードの周囲を覆うと共に、刈る草をブレードへ導く集草ガイドを備える。
The lawn mower described in
集草ガイドは、回転ブレードの前方（芝刈機の進行方向）側の上方に配されている上方ガイドと、回転ブレードを介して対向配置されている両側壁とからなる。両側壁の前方（芝刈機の進行方向）側のそれぞれの端部は離間しており、芝刈機の進行により、両側壁の前方側のそれぞれの端部及び上方ガイドにより形成される開口部から、刈り取りを行う対象である芝が集草ガイド内に進入し、ブレードにより当該芝が刈り取られる。両側壁のそれぞれの内面（回転ブレードとの対向面）には、前方から後方へ行くにつれブレード側へ傾斜する傾斜面が形成されている。これにより、集草ガイド内に進入し、特に、両側壁のそれぞれの内壁に沿って相対移動している芝は、傾斜面によって回転ブレード方向へガイドされる。 The grass collection guide includes an upper guide disposed above the front side of the rotary blade (advancing direction of the lawn mower), and both side walls opposed to each other via the rotary blade. Each end of the side walls on the front (traveling direction of the lawn mower) side is separated from the opening formed by the front end of each side wall and the upper guide by the progress of the lawn mower, The turf that is the target of cutting enters the grass collection guide, and the turf is cut by the blade. On the inner surfaces of the both side walls (surfaces facing the rotating blades), inclined surfaces are formed which incline toward the blades from the front to the rear. As a result, the turf that enters the grass collection guide and moves relatively along the inner walls of both side walls is guided in the direction of the rotating blade by the inclined surface.
特許文献３には、回転する刈刃と、刈刃の周囲を覆うと共に４個の車輪が配されたハウジングを備える手押し式の芝刈機が開示されている。特許文献３の芝刈機は、さらに、前方２個の車輪のそれぞれの後方であってハウジングの側壁に配された案内部を備える。案内部は、それぞれ、ハウジングから突出した先端部からハウジングと接続されている基部にかけて幅広になる形状である。平面視において、案内部のそれぞれの外側面は、前方２個の車輪それぞれより外側であってハウジングの側壁の外側面に整列して配置されており、案内部それぞれの内側面は、先端部から基部にかけて湾曲している。
特許文献３の芝刈機によると、案内部の外側面はハウジングの側面に整列して配置されており、案内部の内側面は、先端部から基部にかけて湾曲しているため、壁際の芝を、案内部の内側面により刈刃の方向へガイドすることができる。
According to the lawn mower of
特に、欧州にて販売するロボット芝刈機は、安全規格に適合させるため、回転する刈刃に手や足が芝刈機の外から触れないように、回転する刃の周囲に保護カバーを設ける等、刈刃から、約８０ｍｍ〜１６０ｍｍ程度の安全距離を確保する必要がある。 In particular, robot lawn mowers sold in Europe are equipped with a protective cover around the rotating blades to prevent the hands and feet from touching the rotating cutting blades from outside the lawn mower in order to comply with safety standards. It is necessary to secure a safety distance of about 80 mm to 160 mm from the cutting blade.
このため、従来の芝刈機は、壁際に刈刃を近づけることができず、壁際の芝を刈ることができない。 For this reason, the conventional lawn mower cannot bring the cutting blade closer to the wall and cannot mow the lawn near the wall.
特許文献１に記載された刈払機は、回転する刈刃の側方が、カバー等で覆われておらず露出している。このため、特許文献１の刈払機により、壁際の葉、茎等を刈る場合、回転する刈刃と壁とが衝突する場合があり、危険である。 In the brush cutter described in Patent Document 1, the side of the rotating cutting blade is not covered with a cover or the like and is exposed. For this reason, when cutting the leaves, stems and the like near the wall with the brush cutter of Patent Document 1, the rotating cutting blade may collide with the wall, which is dangerous.
特許文献２に記載された芝刈機においては、回転ブレードの側方は、集草ガイドの側壁により覆われている。また、特許文献３の芝刈機は、ハウジングの側壁により、刈刃の側方は覆われている。このため、特許文献２及び特許文献３の芝刈機は、回転する刈刃を壁に衝突させることなく、壁際の芝を刈ることはできる。
In the lawn mower described in
しかし、特許文献２の芝刈機は、集草ガイドの側壁の内面の傾斜面により、集草ガイド内に進入した芝は回転ブレード方向へガイドされるものの、集草ガイド内に進入した芝をブレードへガイドするための傾斜面は、平面視において、回転ブレードと離間している。このため、上記傾斜面により回転ブレード方向へガイドされた芝は、上記傾斜面と回転ブレードとの間の隙間から、刈取られずに通過する。このように、特許文献２の芝刈機によると芝を刈取る効率が悪い。
However, in the lawn mower of
また、特許文献３の芝刈機は、案内部により、壁際の芝を刈刃の方向へある程度ガイドすることができるものの、案内部は、ハウジングの側面に配されている。すなわち、案内部は、平面視において、刈刃の回転軌跡の外側に配されている。このため、案内部の内側面により、回転する刈刃の方向へガイドされた芝は、案内部と回転する刈刃との間から案内部の外側へ戻ってしまい、刈刃へ到達する芝が減少する。このように、特許文献３の芝刈機においても、芝を刈取る効率が悪い。
Moreover, although the lawn mower of
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、刈り機構によって壁際の植物を安全に、かつ、効率よく刈ることを実現することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to realize a safe and efficient mowing of a plant near a wall by a mowing mechanism.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るガイド機構は、軸を中心に回転する刈刃と、当該刈刃の回転面の側方を覆う側面保護部とを備えた刈り機構に配されたガイド機構であって、上記刈り機構を平面視したとき、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の外側に配された一方の端部から、上記円の内側に配された他方の端部へ延伸する延伸部を有し、上記刈り機構を、植物を刈るために当該刈り機構が進行する方向における前方から後方に向けて見た場合、上記延伸部の上記一方の端部は、上記側面保護部と重畳している。 In order to solve the above problems, a guide mechanism according to an aspect of the present invention includes a cutting mechanism that includes a cutting blade that rotates about an axis, and a side surface protection unit that covers a side of a rotating surface of the cutting blade. When the cutting mechanism is viewed in plan, the guide mechanism is arranged on the inner side of the circle from one end arranged on the outer side of the circle drawn by the cutting blade that rotates about the axis. The one end of the extending portion when the mowing mechanism is viewed from the front to the rear in the direction in which the mowing mechanism proceeds to cut the plant. The part overlaps with the side surface protection part.
本発明の一態様によれば、刈り機構によって壁際の植物を安全に、かつ、効率よく刈るという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect of cutting a plant near a wall safely and efficiently by a cutting mechanism.
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図２は、実施形態１に係るロボットシステム（自律走行車システム）の構成を表す側面図である。図２に示すロボットシステムは、ロボット（自律走行車）１０と、ロボット１０を充電するための充電ステーション（充電装置）２０とを備えている。
Embodiment 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a side view illustrating the configuration of the robot system (autonomous vehicle system) according to the first embodiment. The robot system shown in FIG. 2 includes a robot (autonomous vehicle) 10 and a charging station (charging device) 20 for charging the
（ロボット１０の構成）
まず、図１を用いてロボット１０の全体構成について説明する。図１の（ａ）はロボット１０を前から見た正面図であり、（ｂ）はロボット１０の側面図であり、（ｃ）はロボット１０における地面との対向面（裏面）を表す斜視図である。
(Configuration of robot 10)
First, the overall configuration of the
ロボット１０は、本実施形態に係る芝刈機の一例であり、自走式の芝刈機である。ロボット１０は、図示しないバッテリーを内蔵し、充電ステーション２０で自律的に充電し、バッテリーの充電が完了したら刈り作業を行う。図１の（ｂ）における紙面右から左方向がロボット１０の進行方向である。
The
ロボット１０は、ベース部材１１と、１個の前輪１２と、２個で一対となる後輪１３と、ハウジング１４と、電極１５と、刈り機構３０と、バッテリー（不図示）とを備えている。
The
刈り機構３０は、図示しない昇降機構を介してベース部材１１に配されている。刈り機構３０は、ベース部材１１の裏面から下方（地面に近づく方向）へ突出するように配されている。これにより、ロボット１０は、自律走行時に地面の芝、草等を刈り取りできるように構成されている。刈り機構３０は、刈刃３１を装着する円形状の刈刃支持板３３と刈刃３１を有し、刈刃３１は、刈刃支持板３３にスイングバックが可能なように回転自在にビス３２等で組み付けられている。また、刈り機構３０はロボット１０の一方の側面に近くなるように片側へ寄せて配されている。なお、刈り機構３０の詳細な説明は後述する。
The
ベース部材１１のうち、ロボット１０の進行方向の前側に１個の前輪１２が設置されており、前輪１２より後方側に２個で一対となる後輪１３が設置されている。実施形態１のロボット１０は、一例として、前輪１２が非駆動輪であり、後輪１３が駆動輪である、後輪駆動型のロボットである。
In the
非駆動輪である前輪１２は、自在キャスター等で構成され、平面内で３６０°回転自在な自在輪である。なお、前輪１２は、自在キャスターに限るものではなく、固定キャスターであっても構わない。また、前輪１２の個数は１個に限定されず、２個以上であってもよい。
The
駆動輪である後輪１３は、ベース部材１１の裏面であって、ロボット１０の進行方向に対して左側に配された後輪１３と右側に配された後輪１３とが一対となり、それぞれの駆動機構（不図示）により別々に駆動される。これにより、ロボット１０は、直進、後進、旋回等の走行が可能である。ハウジング１４は、ベース部材１１の表面に配されており、内部が空洞の筐体である。ハウジング１４はベース部材１１の表面に配された各種部品及び回路等を覆うことで保護する。
The
電極１５（図２参照）は、ロボット１０が備えるバッテリー（不図示）の充電用の電力を、充電ステーション２０から受けるための電極である。電極１５は、ロボット１０が充電ステーション２０に帰還したとき、充電ステーション２０の電極２５（後述する）と接触するように、ベース部材１１であって、ロボット１０の前面となる位置に配されている。
The electrode 15 (see FIG. 2) is an electrode for receiving, from the charging
（充電ステーション２０の構成）
図２を用いて、本実施形態に係る充電ステーション（充電装置）２０の構成について説明する。図２に示すように充電ステーション２０は、帰還台２１と、柱部２２と、電極２５とを備えている。充電ステーション２０は、ロボット１０のバッテリーを充電する充電装置である。
(Configuration of charging station 20)
The configuration of the charging station (charging device) 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the charging
帰還台２１は、充電ステーション２０に帰還したロボット１０を載置するためのものである。帰還台２１の一方の端部には柱部２２が帰還台２１から起立して配されている。帰還台２１の他方の端部は、帰還してきたロボット１０が登る傾斜部（端部）２１ａとなっている。電極２５はロボット１０が備えるバッテリーを充電するための電極である。電極２５は、帰還したロボット１０の電極１５と接触するように、柱部２２に配されている。
The return table 21 is for placing the
充電ステーション２０は、一例として、ロボット１０が刈取り作業を行う作業エリアの外周上に設置されている。ロボット１０及び充電ステーション２０からなるロボットシステムは、一例として、既存技術である、いわゆるワイヤー方式を採用することができる。
As an example, the charging
（ロボット１０の自律走行方式）
以下に、ロボット１０が自律走行をする方式の一例であるワイヤー方式について説明する。
(Autonomous traveling method of the robot 10)
Below, the wire system which is an example of the system in which the
ロボット１０の作業エリアは、境界ワイヤー（不図示）により予め設定されている。境界ワイヤーは電線であり、作業エリア境界に沿って地面に埋設される。境界ワイヤーの両端は充電ステーション２０に接続され、充電ステーション２０は所定の電流波形を持つエリア信号を境界ワイヤーに流し続ける。
The work area of the
ロボット１０は検知コイル（不図示）を備え、検知コイルが境界ワイヤーの内部および近傍にあるときに電磁誘導によってエリア信号を受信する。ロボット１０は受信したエリア信号の波形を処理して、検知コイルが境界ワイヤーの内部にあるかどうかを判定する。ロボット１０は、エリア信号を受信していることと、検知コイルが境界ワイヤーの内部にあることとを繰り返し確認しながら刈り作業を行う。何らかの原因でエリア信号を受信しなくなった場合、ロボット１０は、所定距離以内（１ｍ）で走行を停止する。
The
なお、境界ワイヤーは、ロボット１０の作業エリア内の芝の外周から所定距離（３０ｃｍ）内側に設置される。
The boundary wire is installed at a predetermined distance (30 cm) from the outer periphery of the turf in the work area of the
そして、ロボット１０は、境界沿い走行モードを有する。境界沿いモードでは、ロボット１０はエリア信号を受信し続ける限りは境界外側に向かって右旋回しつつ前進し、エリア信号を受信しなくなると左旋回しつつ前進してエリア内部に戻ろうとする。
The
左旋回しつつ所定距離前進してもエリア信号を受信しない場合、ロボット１０は所定距離後退する。後退してもエリア信号を受信しない場合、ロボットはエリア外と判断して走行停止する。これによりロボット１０は、通常は、境界ワイヤーに沿って右旋回と左旋回を繰り返しながら前進して、外周を走行する。一方、芝生が建物や壁沿いに生えている場所では、ロボット１０は、壁から所定距離に敷設されたワイヤーをたどって走行することにより、壁沿いの走行を実現する。
If the area signal is not received even if the vehicle turns left for a predetermined distance while turning left, the
なお、ロボット１０が自律走行をするための方式は、ワイヤー方式以外にも、種々の方式を取りえる。
In addition, the system for the
（刈り機構３０の構成）
次に、主に、図１、図３〜図５を用いて、刈り機構３０の構成について説明する。図３の（ａ）は刈り機構３０の正面図であり、（ｂ）は刈り機構３０の側面図である。図４の（ａ）は刈り機構３０における地面との対向面を表す斜視図であり、（ｂ）は刈り機構３０における地面との対向面を表す平面図である。
(Configuration of the mowing mechanism 30)
Next, the configuration of the
図３の（ａ）は、ロボット１０を前方から見た（図１の（ａ）に示す方向と同じ方向に見た）場合の刈り機構３０の構造を表しており、図３の（ｂ）はロボット１０を側方（図１の（ｂ）と同じ方向）から見た場合の刈り機構３０の構造を表している。なお、図３及び図４の（ａ）では、刈り機構３０の構造の説明のため、前面ガード３６Ｆの図示を省略している。
3A shows the structure of the
刈り機構３０は、上述した、刈刃３１、ビス３２、刈刃支持板３３、軸３４、及び刈りモータ３９に加えさらに、ガード支持板３５と、前面ガード（前面保護部）３６Ｆと、側面ガード（側面保護部）３６Ｓと、引き込み爪支持部（支持部）３７と、引き込み爪（延伸部、ガイド機構）３８と、刈りモータ３９とを備えている。
In addition to the above-described
刈りモータ３９は、図示しない昇降機構を介してベース部材１１と接続されている。ロボット１０が刈り取り作業を行う際、上記昇降機構により、刈り機構３０は、刈取り対象である芝等の高さに応じて最適な高さ（地面からの距離）となるように調整される。
The mowing
軸３４は、上端部が刈りモータ３９と接続されており、地面と近い側の下端部近傍には刈刃支持板３３が固定されている。軸３４は刈刃支持板３３および各刈刃３１の回転中心であり、刈りモータ３９の駆動により軸回転する。
The
＜刈刃支持板３３・刈刃３１＞
図４に示すように、刈刃支持板３３は円盤形状を有する。刈刃支持板３３の中心に、軸３４の下端部が固定されている。刈刃支持板３３のうち地面との対向面であって、９０度ごとに４ケ所、縁部近傍それぞれに、刈刃３１が、ビス３２等を介してスイングバック可能なように、刈刃支持板３３に組み付けられている。
<Cutting
As shown in FIG. 4, the cutting
本実施形態において、刈刃支持板３３、刈刃３１及び刈りモータ３９の回転方向は、図４の（ｂ）において反時計回り（すなわち、図１の（ａ）に示す紙面上から下へ向かう方向に見た場合は時計回り）方向である。後述するように、この回転方向によってより効率的な刈取りが行えるが、これとは逆に図４の（ｂ）において時計回り方向として構成することもできる。
In the present embodiment, the rotation directions of the cutting
刈刃３１は、概して長方形形状である。刈刃３１は、一例として厚さ０.５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度の金属片で構成されている。刈刃３１の両短辺のうち、一方の短辺の近傍には穴が設けられていてビス３２により回転可能に刈刃支持板３３と接続されており、他方の短辺は刈刃支持板３３と接続されていない。刈刃３１の両長辺は芝刈り用の刃である。
The
図４の（ｂ）に示すように、刈刃支持板３３が回転すると、刈刃３１の一方の短辺は刈刃支持板３３上に位置し、他方の短辺は遠心力により刈刃支持板３３から離間することで、刈刃３１は放射状に配されることになる。
As shown in FIG. 4B, when the cutting
つまり、軸３４の回転により刈刃支持板３３が回転すると、遠心力により、各刈刃３１は、それぞれが有する長辺である各刃の延伸方向が、軸３４を中心とする各刈刃３１の回転軌跡により描かれる円の接線に対し垂直となる方向に向く。
That is, when the cutting
このように、本実施軽形態では、各刈刃３１は、取り付け位置であるビス３２を中心に自由回転可能な状態で取り付けられた方式（いわゆるスイングバック方式）である。これにより、ビス３２により回転可能に刈刃支持板３３に固定された各刈刃３１は、刈刃支持板３３の回転により、回転中心である軸３４を中心に、長手方向が放射状に延伸する。
Thus, in this light embodiment, each cutting
なお、ロボット１０が備える刈刃３１は、スイングバック式に限定されるものではなく、軸３４の下端部に、刈刃支持板３３ではなく長尺の刈刃を取り付け、当該長尺の刈刃を回転させる方式であってもよい。また、刈刃３１の個数は４個に限定されるものではなく、３個以下又は５個以上であってもよい。
The
軸３４を中心に回転する刈刃３１が描く回転軌跡による円を、以下では刈刃通過円３１０と呼称する。
A circle formed by the rotation locus drawn by the
＜ガード支持板３５・前面ガード３６Ｆ・側面ガード３６Ｓ＞
図１の（ｂ）（ｃ）に示すように、ガード支持板３５は、刈刃支持板３３とベース部材１１との間に、刈刃支持板３３と平行となるように配されている。ガード支持板３５は、軸３４を中心に回転する刈刃３１の回転軌跡より面積が大きい。ガード支持板３５は、刈刃支持板３３及び刈刃３１の上方を覆ことで保護すると共に、前面ガード３６Ｆと、側面ガード３６Ｓと、引き込み爪支持部３７とを支持する。
<
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
ガード支持板３５は、本実施形態では、ベース部材１１から下方へ突出する部分の刈りモータ３９に固定されているが、ガード支持板３５の固定方法はこれに限定されるものではなく、例えば、支持部材等を介してベース部材１１に固定されていてもよい。ガード支持板３５は、一例として、四角形状の４個の角のうち一つが切り欠かれた切欠き部を有する形状である。
In this embodiment, the
図１の（ａ）（ｃ）に示すように、ロボット１０の裏面（地面との対向面）側から平面視したとき、ガード支持板３５における、ロボット１０の進行方向と平行に延伸する２辺（両縁）のうち１辺（縁）は、ロボット１０の一方の側面に沿って、当該側面と重畳するように配されている。本実施形態ではこの重畳する側面は、ロボット１０の進行方向に対して右側面である。
As shown in FIGS. 1A and 1C, two sides of the
前面ガード３６Ｆ及び側面ガード３６Ｓは、それぞれ、刈刃支持板３３及び刈刃３１の外側を覆うように配された板状部材である。前面ガード３６Ｆは、ロボット１０の進行方向前方側から、回転する刈刃支持板３３及び刈刃３１へ、手、足又は異物等が侵入しないようにガードする。前面ガード３６Ｆは、ロボット１０の進行方向に対し垂直に延伸する。
The
前面ガード３６Ｆは、ガード支持板３５の、ロボット１０の進行方向と垂直に延伸する２辺（両縁）のうちロボット１０の進行方向前方に配された１辺（縁）に沿って配されている。前面ガード３６Ｆの延伸方向の長さは、刈刃通過円３１０（図４の（ｂ）参照）の外径と略同じ程度である。
The front guard 36 </ b> F is arranged along one side (edge) of the
側面ガード３６Ｓは、刈刃３１の回転面の側方を覆う。側面ガード３６Ｓは、ロボット１０の側方側から、回転する刈刃支持板３３及び刈刃３１へ、手、足又は異物等が侵入しないようにガードする。側面ガード３６Ｓは、ロボット１０の進行方向に対し平行方向に延伸する。
The side guard 36 </ b> S covers the side of the rotating surface of the
側面ガード３６Ｓは、ガード支持板３５の、ロボット１０の進行方向と平行な方向へ延伸する２辺（両縁）のうちロボット１０の一方の側面に沿って当該側面と重畳する１辺（縁）に沿って配されている。すなわち、ロボット１０の上記一方の側面と、側面ガード３６Ｓとは略同一平面に含まれる。
The
側面ガード３６Ｓの延伸方向の長さは、刈刃通過円３１０（図４の（ｂ）参照）の外径と略同じ程度である。前面ガード３６Ｆの両端部のうち側面ガード３６Ｓと近い側の端部と、側面ガード３６Ｓの両端部のうち前面ガード３６Ｆと近い側の端部とは離間している。
The length of the
＜引き込み爪支持部３７・引き込み爪３８＞
図１、図３、図４に示すように、引き込み爪支持部（支持部）３７は、引き込み爪３８をガード支持板３５へ固定するものである。引き込み爪支持部３７の一方の端部である基部近傍は屈曲しガード支持板３５の裏面に固定されている。引き込み爪支持部３７の他方の端部である先端部に、引き込み爪３８が固定されている。
<
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the retracting claw support portion (support portion) 37 fixes the retracting
引き込み爪支持部３７のうち基部近傍の屈曲する部分から、引き込み爪３８と接続されている先端部へ至る延伸している部分は、ガード支持板３５に対し略４５度傾斜している。
The extending portion extending from the bent portion near the base portion to the distal end portion connected to the retracting
引き込み爪３８は板状部材である。引き込み爪３８は、一体として構成されている、支持部（延伸部）３８ａと、引き込み部（延伸部・突出部）３８ｂと、ガイド部（延伸部）３８ｃとを有する。支持部３８ａは一方の端部である先端部に、引き込み爪支持部３７の先端部が固定されている。これにより、引き込み爪３８は、引き込み爪支持部３７を介してガード支持板３５の裏面に固定されている。また、引き込み爪３８は、ガード支持板３５の面（略水平面）に対し、刈り機構３０の外側に向かうにつれて刈り機構３０の下方（地面が配される方向）に向かうように略４５度傾斜している。また、図４の（ｂ）に示すように、刈り機構３０における地面（水平面）との対向面を見たとき、引き込み爪３８は、刈り機構３０の進行方向前側で車体の外側に向かい刈り機構３０の進行方向後ろ側で車体の内側に向かうように、側面ガード３６Ｓに対して略４５度傾斜している。
The retracting
なお、支持部３８ａと、引き込み爪支持部３７とは一体として構成されていてもよい。この場合、引き込み爪３８は、直接、ガード支持板３５に固定されていると表現することもできる。
In addition, the
図５は引き込み爪３８の構成を表す正面図である。図５に示すように、引き込み爪３８において、引き込み部３８ｂと、ガイド部３８ｃとは、略直線状に配され、それぞれ、支持部３８ａと接続されている。
FIG. 5 is a front view illustrating the configuration of the pull-in
引き込み部３８ｂは、壁際の草を、回転する刈刃３１が配されている方向へ引き込むものである。
The drawing-in
引き込み部３８ｂは、引き込み部３８ｂの先端部を構成する第１側面３８ｂ１及び第２側面３８ｂ２と、支持部３８ａとの接続面である第３側面３８ｂ３とにより規定される領域である。
The lead-in
引き込み部３８ｂは、先端部から支持部３８ａと接続されている第３側面３８ｂにかけて次第に幅が広くなる形状である。引き込み部３８ｂの先端部は尖っている。引き込み部３８ｂの先端部の上側である第２側面３８ｂ２は、支持部３８ａから離れるにつれ引き込み部３８ｂに近づくように傾斜している。引き込み部３８ｂの下端部である第１側面３８ｂ１は、支持部３８ａの下端部３８ａ１（引き込み爪支持部３７と接続されている側の端部とは逆側の端部）から延伸し、共に直線状になっている。下端部３８ａ１及び第１側面３８ｂ１は、引き込み爪３８における、地面と対向する辺を含む。引き込み部３８ｂの先端部は、引き込み爪３８の下端部と一致する（含まれる）。引き込み爪３８の下端部は、引き込み部３８ｂの先端部からガイド部３８ｃの先端部にかけて直線状である。
The lead-in
ガイド部３８ｃは、引き込み部３８ｂが引き込んだ草を回転する刈刃３１の回転軌跡と重畳する場所までガイドするものである。ガイド部３８ｃは、引き込み部３８ｂと接続されている基部から先端部にかけて延伸する。
The
図４の（ｂ）に示すように、引き込み爪３８は、側面ガード３６Ｓと前面ガード３６Ｆとの隙間から、刈刃通過円３１０の方向へ、引き込み部３８ｂの先端部及びガイド部３８ｃの先端部を両端部とし、延伸している。
As shown in FIG. 4 (b), the
引き込み部３８ｂの先端部は、側面ガード３６Ｓより、ロボット１０の前方側（図４の（ｂ）において左側）に配されている。図４の（ｂ）及び図１の（ａ）に示すように、ロボット１０を前方側から見た場合、引き込み部３８ｂの先端部は、側面ガード３６Ｓの前方側の端部（前面ガード３６Ｆと近い側の端部）と重畳している。
The leading end of the retracting
図４の（ｂ）に示すように、刈り機構３０を、地面との対向面側から見た場合、引き込み爪３８のうち、ガイド部３８ｃの先端部は、刈刃通過円３１０と重畳する。なお、ガイド部３８ｃのうち先端部とは逆側の基部及び支持部３８ａは、軸３４中心に回転する刈刃３１の回転軌跡より外側に配されており、重畳しない。
As shown in FIG. 4B, when the
（刈り取り作業）
次に、図６及び図７を用いて、ロボット１０が壁際の草を刈るための刈取り作業について説明する。図６の（ａ）は、ロボット１０が、引き込み爪３８の引き込み部３８ｂにより壁際の植物３を引き込んでいる様子を表す図であり、（ｂ）は、引き込んだ植物３を、引き込み爪３８のガイド部３８ｃにより刈刃３１の方向へガイドしている様子を表す図である。図７は、ロボット１０が、絡んでいる植物３を引き込み爪３８の引き込み部３８ｂにより引き込んでいる様子を表す図である。
(Reaping work)
Next, using FIG. 6 and FIG. 7, a description will be given of a cutting operation for the
図６及び図７において、紙面奥方向がロボット１０の進行方向である。すなわち、図６及び図７は、図１の（ｂ）における紙面右から左に向かう方向に刈り機構３０を見た図である。なお、図６及び図７では、ロボット１０の車体、前輪１２、後輪１３、及び前面ガード３６Ｆ、及び側面ガード３６Ｓ等を省略している。図６及び図７では、ロボット１０が、側面ガード３６Ｓを壁４と接触又は近接させつつ、壁４に沿って壁際の植物３を刈る際刈り走行をしている様子を表している。
6 and 7, the back direction of the paper is the direction of movement of the
図６の（ａ）に示すように、壁４近傍の壁際であって地面２から生えている、刈取り対象である草や芝等からなる植物３は、ロボット１０の進行に伴い、前面ガード３６Ｆと側面ガード３６Ｓとの隙間（図１の（ｃ）参照）から刈り機構３０の内部（下方）へ進入する。刈り機構３０の内部（下方）へ進入した植物３は、側面ガード３６Ｓと接触する前に、先に、引き込み部３８ｂを主として引き込み爪３８と接触する。
As shown in FIG. 6A, the
ここで、植物３は地面２からバラバラな方向に倒れて生えているため、壁際では壁４に向かって倒れている場合もある。しかし、引き込み爪３８は地面２と略４５度程度傾斜していると共に、引き込み部３８ｂの先端部は、尖りつつ、側面ガード３６Ｓより進行方向の前方側に配されているため、引き込み部３８ｂが植物３の根元の隙間に入る。これにより、壁際の植物３、特に、壁４に向かって倒れている植物３であっても、引き込み部３８ｂにより引っ掛けることができる。
Here, since the
そして、図６の（ｂ）に示すように、引き込み部３８ｂが引っ掛けることで引き込まれた植物３は、ロボット１０の進行に伴い、ガイド部３８ｃに沿って、軸３４を中心に回転する刈刃３１の通過領域までガイドされる。これにより、壁際に生えている植物３は、回転する刈刃３１によって刈り取られる。
Then, as shown in FIG. 6B, the
ここで、引き込み爪３８は、地面２に対し、略４５度傾斜しているため、引き込み部３８ｂが引っ掛けた植物３の倒れる角度を少なくしつつ、当該植物３を、軸３４を中心に回転する刈刃３１の通過領域までガイドすることができる。このように、刈り機構３０は滑らかに植物３をガイドすることができるため、刈り取効率がよい。
Here, since the retracting
また、図７に示すように、植物３同士が絡んでいる場合がある。例えば、特許文献３に記載された、案内部の先端面が、地面に対して垂直に起立する構造の場合、装置の進行に伴い、絡んでいる植物３それぞれを押し倒してしまい、有効に植物３を起こせず、刈り取り効率が悪い。
Moreover, as shown in FIG. 7, the
一方、引き込み部３８ｂの先端部は下側に向かって尖りつつ側面ガード３６Ｓより前方に配されているため、引き込み部３８ｂが、絡んでいる植物３間の根元に入り、絡んでいる植物３それぞれを分離させることができ、有効に植物３を引き込むことができる。
On the other hand, since the leading end of the pull-in
（引き込み爪３８・引き込み爪支持部３７による主な利点）
以上、図１の（ｂ）及び図４の（ｂ）に示したように、刈り機構３０を平面視したとき、引き込み部３８ｂ・支持部３８ａ・ガイド部３８ｃは、引き込み部３８ｂの先端部（一方の端部）からガイド部３８ｃの先端部（他方の端部）にかけて延伸している。そして、引き込み部３８ｂの先端部は、刈刃通過円３１０の外側に配され、ガイド部３８ｃの先端部が上記円の内側に配されている。このため、植物３を刈るために上記刈り機構３０が進行する際、刈刃通過円３１０が通過する領域の外側の植物３も、引き込み爪３８により、刈刃通過円３１０の内側へ確実にガイドすることができる。これにより、刈り取り効率が高い刈り機構３０を実現することができる。
(Main advantages of the retracting
As described above, as shown in FIGS. 1B and 4B, when the
さらに、図１の（ａ）及び図４の（ｂ）に示すように、引き込み部３８ｂの先端部は、側面ガード３６Ｓより、植物３を刈るために刈り機構３０が進行する方向における前方側に配されている。これにより、植物３を刈るために刈り機構３０が進行する際、側面ガード３６Ｓが通過する領域の植物３も、引き込み爪３８により、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、より、刈り取り効率が高い刈り機構３０を実現することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 (a) and 4 (b), the leading end portion of the retracting
特に、壁際に生えている植物３を刈り取るに際し、側面ガード３６Ｓを設けたことで、回転する刈刃３１の壁４との衝突を防止することができると共に、さらに、引き込み爪３８により、側面ガード３６Ｓが通過する領域に含まれる壁際の植物３を、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、壁際に生えている植物３を、安全に、かつ、効率よく刈り取ることができる。
In particular, when the
また、ロボット１０の刈取り走行中に人が接近したときにも、前面ガード３６Ｆと側面ガード３６Ｓにより、人体が刈刃３１への接触から防護されるので安全である。
Even when a person approaches while the
また、図１の（ａ）に示すように、刈り機構３０を、ロボット１０の前方から見た場合、引き込み部３８ｂの先端部が、側面ガード３６Ｓの外側面と重畳している。これにより、壁２と引き込み部３８ｂの先端部が接触することを防止しつつ、より多くの植物３を引き込むことができる。
As shown in FIG. 1A, when the
さらに、引き込み爪３８は、支持部３８ａよりも、軸３４から離れる方向へ突出し、先端部（一方の端部）が先端となる引き込み部３８ｂを有する。これにより、刈り機構３０の進行に伴い、引き込み部３８ｂが、植物３を引っ掛けることができるため、刈り取り効率が高い刈り機構３０を実現することができる。
Further, the pull-in
また、図４の（ｂ）等に示したように、引き込み部３８ｂ、支持部３８ａ及びガイド部３８ｃからなる延伸部は、引き込み部３８ｂの先端である一方の端部から、ガイド部３８ｃの先端である他方の端部へかけて、地面２と略平行に対向する辺が直線状である。このため、引き込み部３８ｂで引っ掛けた植物３を、地面２と対向する辺に沿って滑らかに、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、刈り取り効率を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 4B and the like, the extending portion including the
さらに、引き込み部３８ｂは、支持部３８ａと接続された第３側面３８ｂ３から先端部へ向かうにつれ、下端部に向かって次第に幅が狭くなる形状である。具体的には、引き込み部３８ｂは、地面２と対向する辺を含む引き込み爪３８の下端部である第１側面３８ｂ１と、第１側面３８ｂ１と鋭角となるように先端部で交わり、地面２から離れる方向へ延伸する第２側面３８ｂ２とを有する。上述のように、引き込み部３８ｂの先端部からガイド部３８ｃの先端部に至る延伸部は、地面と対向する辺を含む。そして、当該地面と対向する辺は直線状であり、かつ、引き込み部３８ｂは先端部に向かうにつれ次第に幅が狭くなる形状である。このように、引き込み爪３８の下端部における引き込み部３８ｂの先端部が前方へ突き出ている。
Furthermore, the lead-in
このため、植物３間の根元へ、引き込み部３８ｂを先端から挿入させることができるため、植物３同士が絡み合っていたとしても、引き込み部３８ｂにより、絡んだ植物３を起こして、確実に、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、刈り取り効率を向上させることができる。
For this reason, since the drawing-in
さらに、図１等に示したように、刈り機構３０を、植物３を刈るための向きに設置し、地面２を水平面とした場合、支持部３８ａ及び引き込み爪支持部３７は、水平面に対し傾斜している。本実施形態では略４５度傾斜している。これにより、例えば、引き込み爪３８を垂直に保持した場合と比べて、引き込み部３８ｂで引っ掛けた植物３が倒れる角度を少なくして、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、刈り取りの確実性を高めることができ、刈り取り効率を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 1 and the like, when the
また、図４の（ｂ）に示すように、引き込み爪３８及び引き込み爪支持部３７は、軸３４よりも、植物３を刈るために刈り機構３０が進行する方向側に配されており、刈り機構３０における地面２との対向面を平面視した場合、刈刃３１の回転方向は、軸３４を中心に反時計回り方向であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4B, the retracting
これにより、刈刃通過円３１０の内側へガイドされることで倒れ掛かった植物３を起こすように、刈刃３１が植物３に当たるため、植物３を有効に刈り取ることができる。このため、植物の刈り取り効率を向上させることができる。一方、逆に、刈刃３１の回転方向が、軸３４を中心に時計回り方向である場合、ガイドされた植物３が倒れてしまい、効率よく刈れない場合がある。
Thereby, since the
なお、引き込み爪３８の形状は、上述した形状や図面に示している形状以外にも種々の形状を取りえる。例えば、引き込み部３８ｂの第２側面３８ｂ２（上側の側部）は、図４の（ｂ）において、ロボット１０の進行方向（紙面左方向）に対して垂直方向（紙面上下方向）に延伸しているが、必ずしもロボット１０の進行方向に対して垂直方向に延伸している必要はなく、多少前後に傾斜していてもよい。
In addition, the shape of the drawing nail | claw 38 can take various shapes other than the shape shown in the shape mentioned above or drawing. For example, the second side surface 38b2 (upper side portion) of the lead-in
また、図５において、引き込み部３８ｂの第１側面３８ｂ１と、第３側面３８ｂ３とは直角となっているが、特に、第１側面３８ｂ１と、第３側面３８ｂ３とは直角に交わっている必要はない。
In FIG. 5, the first side surface 38b1 and the third side surface 38b3 of the lead-in
さらに、上述したように、本実施形態では、引き込み部３８ｂの先端部がロボット１０の進行方向前方側に配され、ガイド部３８ｃの先端部はロボット１０の進行方向後方側に配されている。これにより、植物３に対して高い引き込み効果を得ることができる。
Furthermore, as described above, in the present embodiment, the distal end portion of the retracting
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following describes
図８は、実施形態２に係る引き込み爪（ガイド機構）４８の構成を表す図であり、（ａ）は引き込み爪４８の側面の構成を表す図であり、（ｂ）は引き込み爪４８の地面との対向面の構成を表す図であり、（ｃ）は進行方向の後方から前方へ向かう方向に見た引き込み爪４８の構成を表す図である。刈り機構３０は、引き込み爪３８に換えて引き込み爪４８を備え、さらに引き込み爪支持部３７に換えて引き込み爪支持部４７を備えていてもよい。引き込み爪４８は、支持部４８ａ・引き込み部４８ｂ・ガイド部４８ｃからなる延伸部がねじれた構成を有する。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the retracting claw (guide mechanism) 48 according to the second embodiment, (a) is a diagram illustrating the configuration of the side surface of the retracting
引き込み爪支持部４７は、引き込み爪支持部３７の代わりに用いられ、引き込み爪４８をガード支持板３５に接続し固定している部品である。引き込み爪支持部４７は、ガード支持板３５と接触し固定されている第１接続部４７ａと、第１接続部４７ａから略９０度屈曲している第２接続部４７ｂとを有する。第２接続部４７ｂに、引き込み爪４８の支持部４８ａの上端部近傍が接続されている。第２接続部４７ｂは、引き込み爪支持部４７のうち、基部近傍の屈曲する部分から、引き込み爪４８と接続されている先端部へ至る延伸している部分であると表現することもできる。第２接続部４７ｂは、ガード支持板３５に対し略９０度傾斜している。
The retracting
支持部４８ａの上端部は、引き込み爪支持部４７の第２接続部４７ｂと接続されている。したがって、支持部４８ａの平面部は、刈り機構３０において地面と略垂直になる。支持部４８ａの下側に、引き込み部４８ｂ及びガイド部４８ｃが配されている。引き込み部４８ｂは、支持部４８ａから、軸３４から離れる方向へ突出する。ガイド部４８ｃは、支持部４８ａよりも軸３４へ近づく方向へ突出する。
The upper end portion of the
引き込み部４８ｂは、引き込み部４８ｂの先端部を構成する第１側面４８ｂ１及び第２側面４８ｂ２と、支持部４８ａとの接続面（基部）である第３側面４８ｂ３とにより規定される領域である。
The lead-in
引き込み部４８ｂは、先端部から支持部４８ａと接続されている第３側面４８ｂにかけて次第に幅が広くなる形状である。引き込み部４８ｂの先端部は尖っている。引き込み部４８ｂの先端部の上側である第２側面４８ｂ２は、支持部４８ａから離れるにつれ引き込み部４８ｂに近づくように傾斜している。引き込み部４８ｂの下端部である第１側面４８ｂ１は、支持部４８ａの下端部４８ａ１（引き込み爪支持部４７と接続されている側の端部とは逆側の端部）から延伸している。下端部４８ａ１、及び第１側面４８ｂ１は、引き込み爪４８における、地面と対向する辺を含む。引き込み部４８ｂの先端部は、引き込み爪４８の下端部と一致する（含まれる）。
The lead-in
引き込み部４８ｂの第３側面４８ｂ３における長手方向（図８の（ａ）の上下方向）は、支持部４８ａの延伸方向と平行である。
The longitudinal direction (vertical direction in FIG. 8A) of the third side surface 48b3 of the retracting
ガイド部４８ｃは、支持部４８ａと接続されている第１側面４８ｃ１から、支持部４８ａよりも軸３４へ近づく方向へ突出した先端部である第２側面４８ｃ２とにより規定される領域である。
The
図８の（ｃ）において、ガイド部４８ｃの先端部である第２側面４８ｃ２における長手方向（左右方向）は、引き込み部４８ｂの第３側面４８ｂ３における長手方向（上下方向）に対し略垂直である。そして、引き込み部４８ｂの先端部から、ガイド部４８ｃの先端部である第２側面４８ｃ２へかけて、断面における長手方向が次第に変化している。
In FIG. 8C, the longitudinal direction (left-right direction) of the second side surface 48c2, which is the tip of the
すなわち、引き込み爪４８のうち、地面と対向する辺を含む下端部は、引き込み部４８ｂの先端部（一方の端部）から、ガイド部４８ｃの先端部（他方の端部）である第２側面４８ｃ２へかけて、次第にねじれている。
That is, the lower end portion of the pulling
なお、ガイド部４８ｃの基部である第１側面４８ｃ１の断面における長手方向は、ねじれの途中位置に当たり、第１側面４８ｃ１が接続されている、進行方向後方側の側面４８ａ２の延伸方向とも非平行である。
The longitudinal direction in the cross section of the first side surface 48c1, which is the base portion of the
上記構成によると、引き込み部４８ｂによって引っ掛けた植物３を、支持部４８ａ・引き込み部４８ｂ・ガイド部４８ｃからなる延伸部に沿って滑らかに、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。これにより、植物３の刈り取り効率を向上させることができる。
According to the said structure, the
また、引き込み部４８ｂで引っ掛けた植物３が倒れる角度を少なくして、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができるため、刈刃３１と倒れた植物３のなす角が大きくなり、刈り取りの確実性を高めることができる。
In addition, since the angle at which the
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１、２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図９の（ａ）は、実施形態３に係る刈り機構３０Ａの構成を表す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の刈り機構３０Ａの側面を表す図である。ロボット１０は、刈り機構３０に換えて、刈り機構３０Ａを備えていてもよい。刈り機構３０Ａは、刈り機構３０から、引き込み爪３８に換えてガイド機構５８を備え、さらに、下面ガード（下面保護部）５９を加えた構成である。
FIG. 9A is a perspective view illustrating a configuration of a
下面ガード５９は、軸３４を中心に回転する刈刃３１を、下面（地面との対向面）側から保護するものである。下面ガード５９は円板状（板状）部材である。下面ガード５９は、刈刃通過円３１０の内部を覆い、刈刃３１の地面２との対向面と対向する。下面ガード５９は、中心部が開口部となっており、当該開口部に軸３４の下端部（地面と近い側の端部）と回転自在に接続されている。
The
ガイド機構５８は、支持部３８ａ、引き込み部３８ｂ及びガイド部３８ｃと対応する、支持部５８ａ、引き込み部５８ｂ及びガイド部５８ｃに加え、さらに、接続部５８ｄを備える。
The
接続部５８ｄは、ガイド部５８ｃの先端部（支持部３８ａと接続されている基部とは逆側の端部）から屈曲して配されており、ガイド部５８ｃの先端部と、下面ガード５９における地面との対向面とを接続する。
The
このように、ガイド部５８ｃが、接続部５８ｄによって下面ガード５９と接続されているため、ガイド機構５８の剛性が向上する。これにより、ガイド機構５８は、植物３の引き込みを確実に行うことができる。また、ガイド部５８ｃが下面ガード５９と接続されておりガイド機構５８の剛性が向上することで、例えば、ロボット１０が旋回したときや、地面２に凹凸があって、ガイド部５８ｃの先端と地面とが接触したときに、ガイド部５８ｃが変形することを抑制することができる。このため、より丈夫な刈り機構３０Ａを構成することができる。
Thus, since the
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１〜３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１０は実施形態４に係る、刈り機構が備えるガイド機構６８の構成を表す正面図である。図１等に示した刈り機構３０は、引き込み爪３８に換えて、ガイド機構６８を備えていてもよい。
[Embodiment 4]
Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 10 is a front view illustrating a configuration of a
ガイド機構６８は、板状ではなく、例えば、針金などの棒状素材を曲げ加工することで構成されている。ガイド機構６８は、支持部３８ａ、引き込み部３８ｂ及びガイド部３８ｃと同様の機能を有する、支持部６８ａ、引き込み部６８ｂ及びガイド部６８ｃを備える。支持部６８ａの先端部は、引き込み爪支持部３７と接続されてもよいし、引き込み爪支持部３７を設けず直接、ガード支持板３５と接続されてもよい。
The
引き込み部３８ｂの一方の端部は、支持部６８ａと接続されており、他方の端部はガイド部６８ｃの基部と接続されている。引き込み部３８ｂは、一方の端部と他方の端部との間において、軸３４から離れる方向へ突出するように屈曲されている。引き込み部３８ｂの屈曲部から、ガイド部６８ｃの先端部（基部と逆側の端部）へかけて延伸している。
One end of the lead-in
ガイド機構６８によると、引き込み爪３８と同様の効果が得られると共に、さらに、棒状素材を曲げ加工することで得られるため、安価に生産することができる。
According to the
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るガイド機構（引き込み爪３８・４８・５８・６８・引き込み爪支持部３７）は、軸３４を中心に回転する刈刃３１と、当該刈刃３１の回転面の側方を覆う側面保護部（側面ガード３６Ｓ）とを備えた刈り機構３０に配されたガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）であって、上記刈り機構３０を平面視したとき、刈刃通過円３１０の外側に配された一方の端部から、刈刃通過円３１０の内側に配された他方の端部へ延伸する延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）を備え、上記一方の端部は、上記側面保護部（側面ガード３６Ｓ）より、植物３を刈るために上記刈り機構３０が進行する方向における前方側に配されている。
[Summary]
The guide mechanism (
上記構成によると、上記刈り機構を平面視したとき、上記延伸部は、一方の端部が刈刃通過円３１０の外側に配され、他方の端部が刈刃通過円３１０の内側に配されている。このため、植物を刈るために上記刈り機構が進行する際、刈刃通過円３１０が通過する領域の外側の植物も、上記延伸部により、上記刈刃通過円３１０の内側へ確実にガイドすることができる。これにより、刈り取り効率が高い刈り機構を実現することができる。
According to the above configuration, when the cutting mechanism is viewed in plan, the extending portion has one end arranged outside the cutting
さらに、上記一方の端部は、上記側面保護部より、植物を刈るために上記刈り機構が進行する方向における前方側に配されている。これにより、植物３を刈るために上記刈り機構３０が進行する際、側面保護部が通過する領域の植物も、上記延伸部により、刈刃通過円３１０の内側へガイドすることができる。このため、より、刈り取り効率が高い刈り機構３０を実現することができる。
Further, the one end portion is arranged on the front side in the direction in which the mowing mechanism proceeds in order to cut the plant from the side surface protection portion. Thereby, when the said
特に、壁際に生えている植物３を刈り取るに際し、側面保護部（側面ガード３６Ｓ）を設けたことで、回転する刈刃の壁との衝突を防止することができると共に、さらに、延伸部により、側面保護部（側面ガード３６Ｓ）が通過する領域に含まれる壁際の植物３を、上記軸３４を中心に回転する刈刃３１が描く円の内側へガイドすることができる。このため、壁際に生えている植物３を、安全に、かつ、効率よく刈り取る刈り機構を実現することができる。
In particular, when cutting the
本発明の態様２に係るガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）は、上記態様１において、上記延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｃ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）と非平行に延伸し、上記延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）と接続されることで当該延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）を支持する支持部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み爪支持部３７）を有し、上記延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）は、上記支持部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み爪支持部３７）よりも上記軸３４から離れる方向へ突出し、上記一方の端部が先端となる突出部（引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ）を有し、上記一方の端部から他方の端部へかけて、地面と対向する辺が直線状であることが好ましい。
The
上記構成によると、上記延伸部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ・ガイド部３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ）は、上記支持部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み爪支持部３７）よりも上記軸３４から離れる方向へ突出し、上記一方の端部が先端となる突出部（引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ）を有する。これにより、刈り機構の進行に伴い、上記突出部が、刈り取り対象である植物を引っ掛けることができるため、刈り取り効率が高い刈り機構を実現することができる。
According to the said structure, the said extending part (support
さらに、上記延伸部は、上記一方の端部から他方の端部へかけて、地面と対向する辺が直線状である。このため、上記突出部で引っ掛けた植物を、上記地面と対向する辺に沿って滑らかに、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドすることができる。このため、刈り取り効率を向上させることができる。 Further, the extending portion has a straight side facing the ground from the one end portion to the other end portion. For this reason, the plant caught by the said protrusion part can be guided to the inner side of the circle which the cutting blade which rotates centering on the said axis | shaft smoothly smoothly along the edge | side facing the said ground. For this reason, cutting efficiency can be improved.
本発明の態様３に係るガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）は、上記態様２において、上記突出部（引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ）は、上記一方の端部へ向かうにつれ、次第に幅が狭くなる形状であることが好ましい。
The
本発明の態様４に係るガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）は、上記態様３において、上記突出部（引き込み部３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ）は、地面２と略平行に対向する辺を含む下端部である第１側面３８ｂ１・４８ｂ１と、当該第１側面３８ｂ１・４８ｂ１と鋭角となるように一方の端部で交わり、地面２から離れる方向に延伸する第２側面３８ｂ２・４８ｂ２とを有することが好ましい。
The
上記構成によると、上記延伸部は、上記一方の端部から他方の端部へかけて、地面と対向する辺が直線状であり、かつ、上記突出部が、上記一方の端部へ向かうにつれ、次第に幅が狭くなる形状である。これにより、植物間の根元へ、上記突出部を先端から挿入させることができるため、植物同士が絡み合っていたとしても、上記延伸部により、絡んだ植物を起こして、確実に、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドすることができる。このため、刈り取り効率を向上させることができる。 According to the above configuration, the extending portion has a straight side facing the ground from the one end portion to the other end portion, and the projecting portion moves toward the one end portion. The shape gradually becomes narrower. As a result, since the protruding portion can be inserted from the tip into the root between plants, even if the plants are entangled with each other, the entangled plant is caused by the extending portion, and the axis is surely centered. It is possible to guide the inside of a circle drawn by a rotating cutting blade. For this reason, cutting efficiency can be improved.
本発明の態様５に係るガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）は、上記態様２〜４において、上記刈り機構３０・３０Ａを、上記植物３を刈るための向きに設置し、地面２を水平面とした場合、上記支持部（支持部３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ・引き込み爪支持部３７）は、上記水平面に対し傾斜していることが好ましい。
The
上記構成によると、上記突出部で引っ掛けた植物が倒れる角度を少なくして、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドすることができる。このため、刈り取りの確実性を高めることができ、刈り取り効率を向上させることができる。 According to the said structure, the angle which the plant caught by the said protrusion part falls can be decreased, and it can guide to the inner side of the circle which the cutting blade rotated centering around the said axis | shaft draws. For this reason, the certainty of cutting can be improved and cutting efficiency can be improved.
本発明の態様６に係るガイド機構（引き込み爪４８・引き込み爪支持部３７）は、上記態様５において、上記延伸部（支持部４８ａ・引き込み部４８ｂ・ガイド部４８ｃ）は、上記支持部（支持部４８ａ・引き込み爪支持部３７）よりも上記軸３４へ近づく方向へ突出し、上記他方の端部が先端となるガイド部４８ｃを有し、上記延伸部（支持部４８ａ・引き込み部４８ｂ・ガイド部４８ｃ）のうち、上記地面２と対向する辺を含む下端部は、上記一方の端部から上記他方の端部（第２側面４８ｃ２）にかけて次第にねじれていることが好ましい。
The guide mechanism (
上記構成によると、上記突出部によって引っ掛けた植物を、上記延伸部に沿って滑らかに、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドすることができる。これにより、植物の刈り取り効率を向上させることができる。 According to the said structure, the plant caught by the said protrusion part can be guided inside the circle which the cutting blade which rotates centering around the said axis | shaft smoothly smoothly along the said extending part. Thereby, the cutting efficiency of a plant can be improved.
また、上記突出部で引っ掛けた植物が倒れる角度を少なくして、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドすることができるため、刈り取りの確実性を高めることができる。 In addition, since the angle at which the plant caught by the projecting part falls down can be reduced and guided to the inside of the circle drawn by the cutting blade rotating around the axis, the certainty of cutting can be improved.
本発明の態様７に係る刈り機構３０・３０Ａは、上記態様１〜６のガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）を備え、上記ガイド機構５８・６８（引き込み爪３８・４８・引き込み爪支持部３７）は、上記軸３４よりも、上記植物３を刈るために上記刈り機構３０・３０Ａが進行する方向側に配されており、上記刈り機構３０・３０Ａにおける地面２との対向面を平面視した場合、上記刈刃３１の回転方向は、上記軸３４を中心に反時計回り方向であることが好ましい。
The
上記構成によると、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の内側へガイドされることで倒れ掛かった植物を起こすように、上記刈刃が植物に当たるため、当該植物を有効に刈り取ることができる。このため、植物の刈り取り効率を向上させることができる。 According to the above configuration, the cutting blade hits the plant so that the falling blade is guided by being guided inside the circle drawn by the cutting blade rotating about the axis, so that the plant can be effectively cut off. it can. For this reason, the cutting efficiency of a plant can be improved.
本発明の態様８に係る刈り機構３０Ａは、上記態様７において、刈刃通過円３１０を覆い、上記刈刃３１の上記地面２との対向面と対向する板状の下面保護部（下面ガード５９）をさらに備え、上記ガイド機構５８は、さらに、上記下面保護部（下面ガード５９）と接続された接続部５８ｄを備えることが好ましい。
In the aspect 7, the
上記構成によると、上記ガイド部は、上記下面保護部と接続されているため剛性が向上し、植物の引き込みを確実に行うことができる。また、上記ガイド部が上記下面保護部と接続されており剛性が向上することで、上記ガイド部の先端と地面とが接触することを抑制することができ、滑らかに、刈り機構を進行させることができる。 According to the said structure, since the said guide part is connected with the said lower surface protection part, rigidity improves and can draw in a plant reliably. In addition, since the guide portion is connected to the lower surface protection portion and the rigidity is improved, it is possible to suppress contact between the tip of the guide portion and the ground, and to smoothly advance the cutting mechanism. Can do.
本発明の態様９に係る自律走行車（ロボット１０）は、上記態様７又は８において、上記刈り機構３０・３０Ａを、地面２との対向面に備えたことが好ましい。これにより、壁際に生えている植物３を、安全に、かつ、効率よく刈り取る自律走行車を実現することができる。
In the autonomous traveling vehicle (robot 10) according to aspect 9 of the present invention, in the aspect 7 or 8, the
本発明の態様１０に係る自律走行車システムは、上記態様９において、上記自律走行車（ロボット１０）と、当該自律走行車（ロボット１０）が備えるバッテリーを充電するための充電装置（充電ステーション２０）とを備えることが好ましい。
The autonomous traveling vehicle system according to
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本実施形態ではロボット１０および刈り機構３０の進行方向に対して、刈り機構３０を右側に片寄せて、側面ガード３６Ｓ、支持部３７および引きこみ爪３８を右端に配した構成を記載したが、左右を逆にして、刈り機構３０を左側に片寄せて、側面ガード３６Ｓ、支持部３７および引きこみ爪３８を左端に配した構成としてもよい。この場合、軸３４の回転方向も逆転し、刈り機構３０における地面２との対向面を平面視した場合、時計回り方向であることが好ましい。
In the present embodiment, the configuration in which the
本発明は、草や芝などの植物を刈る際の当該植物のガイド機構、刈り機構、自律走行車及び自律走行車システムに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a guide mechanism, a mowing mechanism, an autonomous vehicle, and an autonomous vehicle system of the plant when mowing plants such as grass and turf.
２ 地面
３ 植物
１０ ロボット（自律走行車）
２０ 充電ステーション（充電装置）
３０・３０Ａ 刈り機構
３１ 刈刃
３３ 刈刃支持板
３５ ガード支持板
３６Ｆ 前面ガード
３６Ｓ 側面ガード（側面保護部）
３７ 爪支持部（ガイド機構）
３８・４８ 引き込み爪（ガイド機構）
５８・６８ ガイド機構
３８ａ 支持部
３８ａ・４８ａ・５８ａ・６８ａ 支持部（延伸部）
３８ｂ・４８ｂ・５８ｂ・６８ｂ 引き込み部（延伸部・突出部）
３８ｃ・４８ｃ・５８ｃ・６８ｃ ガイド部（延伸部）
３９ 刈りモータ
３８ｂ１・４８ｂ１ 第１側面
３８ｂ２・４８ｂ２ 第２側面
３８ｂ３・４８ｂ３ 第３側面
４８ａ２ 側面
４８ｃ１ 第１側面
４８ｃ２ 第２側面（他方の端部）
５８ｄ 接続部
５９ 下面ガード（下面保護部）
2
20 Charging station (charging device)
30.30A
37 Claw support (guide mechanism)
38/48 Retraction claw (guide mechanism)
58/68
38b / 48b / 58b / 68b Pull-in part (extension part / protrusion part)
38c / 48c / 58c / 68c Guide part (extension part)
39 Mowing motors 38b1 and 48b1 First side surface 38b2 and 48b2 Second side surface 38b3 and 48b3 Third side surface 48a2 Side surface 48c1 First side surface 48c2 Second side surface (the other end)
Claims (10)
上記刈り機構を平面視したとき、上記軸を中心に回転する刈刃が描く円の外側に配された一方の端部から、上記円の内側に配された他方の端部へ延伸する延伸部を有し、
上記刈り機構を、植物を刈るために当該刈り機構が進行する方向における前方から後方に向けて見た場合、上記延伸部の上記一方の端部は、上記側面保護部と重畳していることを特徴とするガイド機構。 A guide mechanism disposed in a cutting mechanism including a cutting blade that rotates about an axis, and a side surface protection portion that covers a side of a rotation surface of the cutting blade,
When viewed in plan, the cutting mechanism extends from one end arranged outside the circle drawn by the cutting blade rotating about the axis to the other end arranged inside the circle. Have
When the mowing mechanism is viewed from the front to the rear in the direction in which the mowing mechanism travels in order to mow the plant, the one end of the extending portion is overlapped with the side protection portion. Characteristic guide mechanism.
上記延伸部は、上記支持部よりも上記軸から離れる方向へ突出し、上記一方の端部が先端となる突出部を有し、上記一方の端部から他方の端部へかけて、地面と対向する辺が直線状であることを特徴とする請求項１に記載のガイド機構。 The guide mechanism has a support part that extends non-parallel to the extension part and supports the extension part by being connected to the extension part,
The extending portion protrudes in a direction away from the shaft than the support portion, and has a protruding portion whose one end becomes a tip, and faces the ground from the one end to the other end. The guide mechanism according to claim 1, wherein the sides to be straight are linear.
上記支持部は、上記水平面に対し傾斜していることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のガイド機構。 When the mowing mechanism is installed in the direction for mowing the plant and the ground is a horizontal plane,
The guide mechanism according to any one of claims 2 to 4, wherein the support portion is inclined with respect to the horizontal plane.
上記延伸部のうち、上記地面と対向する辺を含む下端部は、上記一方の端部から上記他方の端部にかけて次第にねじれていることを特徴とする請求項５に記載のガイド機構。 The extending part protrudes in a direction closer to the axis than the support part, and the other end part has a guide part that becomes a tip,
6. The guide mechanism according to claim 5, wherein a lower end portion of the extending portion including a side facing the ground is gradually twisted from the one end portion to the other end portion.
上記ガイド機構は、上記軸よりも、上記植物を刈るために上記刈り機構が進行する方向側に配されており、
上記刈り機構における地面との対向面を平面視した場合、
上記刈刃の回転方向は、上記軸を中心に反時計回り方向であることを特徴とする刈り機構。 The mowing mechanism comprising the guide mechanism according to any one of claims 1 to 6,
The guide mechanism is arranged on the direction side in which the cutting mechanism proceeds to cut the plant from the shaft.
When the surface facing the ground in the mowing mechanism is viewed in plan view,
The mowing mechanism according to claim 1, wherein a rotation direction of the cutting blade is a counterclockwise direction around the axis.
上記ガイド機構は、さらに、上記下面保護部と接続された接続部を備えることを特徴とする請求項７に記載の刈り機構。 Covering the inside of a circle drawn by the cutting blade rotating around the axis, further comprising a plate-like lower surface protection portion facing the surface of the cutting blade facing the ground,
The mowing mechanism according to claim 7, wherein the guide mechanism further includes a connection portion connected to the lower surface protection portion.
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