JP2023149133A - 自律走行式草刈機 - Google Patents
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Abstract
【課題】切断対象物から受ける反力によって走行進路が変更され難い自律走行式草刈機を提供する。【解決手段】同軸をなしながら回転可能な上刃44及び下刃58を備え、上刃及び下刃の回転方向が逆である。【選択図】図4
Description
本発明は、自律走行式草刈機に関する。
下記特許文献1には、岩や瘤が存在しても、簡単には止まらないで草刈り作業を継続する自律走行式草刈機が開示されている。
上記特許文献1の自律走行式草刈機は、切断対象物から受ける反力に起因して走行進路が変更されることに関して改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、切断対象物から受ける反力によって走行進路が変更され難い自律走行式草刈機を得ることを目的とする。
請求項1に記載の自律走行式草刈機は、同軸をなしながら回転可能な上刃及び下刃を備え、前記上刃及び前記下刃の回転方向が逆である。
請求項1に記載の自律走行式草刈機は、同軸をなしながら回転可能で、回転方向が逆である上刃及び下刃を備える。そのため、上刃及び下刃が草等の切断対象物を刈り取るとき、上刃及び下刃のそれぞれが、切断対象物から逆向きの反力を受けやすい。そのため、上刃及び下刃が切断対象物から受ける反力によって、自律走行式草刈機の走行進路が変更され難い。
以上説明したように、本発明に係る自律走行式草刈機は、切断対象物から受ける反力によって走行進路が変更され難い、という優れた効果を有する。
以下、本発明に係る自律走行式草刈機10の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中に適宜示される矢印FRは前後方向の前側を示し、矢印UPは上下方向の上側を示し、矢印LHは左右方向(自律走行式草刈機10の幅方向)の左側を示す。
図1は、実施形態の自律走行式草刈機10(以下、草刈機10と称する)を示している。本実施形態の草刈機10は、本体部20、駆動部30及び制御部60を備える。草刈機10は前後対称な形状である。
図1及び図2に示されるように、草刈機10の下部を構成する本体部20は、平面視略四角形の水平板21と、水平板21の左右両側縁部に上縁部が固定された左右一対の側壁部22と、を備える。図2に示されるように、水平板21には円形の貫通孔21Aが設けられている。さらに貫通孔21Aには円筒部材21Bが挿入され、円筒部材21Bが水平板21に固定されている。円筒部材21Bの軸線は上下方向と平行であり、円筒部材21Bの両端は開口している。左右の側壁部22にはそれぞれ左右方向に延びる回転軸24が支持されている。さらに各回転軸24に4つの車輪25がそれぞれ回転可能に支持されている。水平板21の上面には、ブラケット23を介して4つの駆動用モータ27が設けられている。さらに各駆動用モータ27の回転出力軸と各車輪25との間に、各駆動用モータ27が発生する駆動力を各車輪25に伝達するための4つの動力伝達機構が設けられている。図1及び図2に示された4つの無端ベルト26は各動力伝達機構の構成要素である。各無端ベルト26の一部は、各車輪25の内面に固定されたベルト装着部に巻き付けられている。そのため、駆動用モータ27の回転出力軸が回転すると、無端ベルト26を含む動力伝達機構が回転出力軸の駆動力を各車輪25に伝達するので、各車輪25が回転軸24まわりに回転する。なお、駆動用モータ27が正転すると各車輪25の駆動力によって草刈機10が前進走行し、駆動用モータ27が逆転すると各車輪25の駆動力によって草刈機10が後退走行する。
水平板21には駆動部30が設けられている。駆動部30は、上刃駆動ユニット31及び下刃駆動ユニット45を備える。
上刃駆動ユニット31は、ブラケット32、上刃用モータ33、第1駆動プーリ35、第1回転軸36、第1従動プーリ38、第1タイミングベルト39、上刃支持部材40、回転部材42、支持端部43及びチップ(上刃)44を有する。
水平板21の上面の右側部には複数の部材からなるブラケット32が固定されており、ブラケット32が上刃用モータ33を支持する。上刃用モータ33は下方に向かって延びる回転出力軸34を備えており、回転出力軸34に第1駆動プーリ35が同軸的に固定されている。円筒部材21Bを第1回転軸36が上下方向に貫通している。図2に示されたように、第1回転軸36は略円筒形状である。即ち、第1回転軸36の内部には、第1回転軸36を上下方向に貫通する内部孔36Aが形成されている。円筒部材21Bの内周面と第1回転軸36の外周面との間にベアリング装置(図示省略)が設けられている。そのため第1回転軸36は円筒部材21Bに対して上下方向に相対移動不能且つ第1回転軸36の軸線まわりに相対回転可能である。第1回転軸36の上部には第1従動プーリ38が同軸的に固定されている。さらに第1駆動プーリ35及び第1従動プーリ38に、環状の第1タイミングベルト39が巻き付けられている。さらに第1回転軸36の下端部には、第1回転軸36に直交する略平板状の上刃支持部材40が固定されている。
上刃支持部材40の下面には、平板状の回転部材42が固定されている。なお、回転部材42の平面形状は後述する回転部材56の平面形状と同一である。回転部材42の中央部には貫通孔42Aが形成されており、第1回転軸36の下端部が貫通孔42Aに挿入されている。回転部材42は4つの支持端部43を備えており、各支持端部43の上面にチップ44の基端部が固定されている。各チップ44は回転部材42の周方向に等角度間隔で各支持端部43に固定されている。各チップ44は、上下方向を板厚方向とした肉薄の金属部材によって形成されており、草等の切断対象物を切断可能である。
下刃駆動ユニット45は、ブラケット46、下刃用モータ47、回転出力軸48、第2駆動プーリ49、第2回転軸50、第2従動プーリ52、第2タイミングベルト53、下刃支持部材54、回転部材56、支持端部57及びチップ(下刃)58を有する。
水平板21の上面の右側部には複数の部材からなるブラケット46が固定されており、ブラケット46が下刃用モータ47を支持する。下刃用モータ47は上方に向かって延びる回転出力軸48を備えており、回転出力軸48に第2駆動プーリ49が同軸的に固定されている。第1回転軸36の内部孔36Aを第2回転軸50が上下方向に貫通している。即ち、第1回転軸36と第2回転軸50は互いに同軸である。内部孔36Aの内周面と第2回転軸50の外周面との間にベアリング装置(図示省略)が設けられている。そのため第2回転軸50は第1回転軸36に対して上下方向に相対移動不能且つ第2回転軸50の軸線まわりに相対回転可能である。第2回転軸50の上部には第2従動プーリ52が同軸的に固定されている。さらに第2駆動プーリ49及び第2従動プーリ52に、環状の第2タイミングベルト53が巻き付けられている。さらに第2回転軸50の下端部には、回転部材42より下方に位置する下刃支持部材54が固定されている。
下刃支持部材54の上面には、平板状の回転部材56が固定されている。回転部材56の中央部には貫通孔56Aが形成されており、第2回転軸50の下端部が貫通孔56Aに挿入されている。回転部材42と回転部材56は上下方向に隙間を形成しながら対向する。回転部材56は4つの支持端部57を備えており、各支持端部57の下面にチップ44より下方に位置するチップ58の基端部が固定されている。即ち、各チップ58は回転部材56の周方向に等角度間隔で各支持端部57に固定されている。各チップ58は、上下方向を板厚方向とした肉薄の金属部材によって形成されており、草等の切断対象物を切断可能である。
制御部60は、支持部材61、ケース62、GPS装置(Global Positioning System)63及び制御装置65を有する。
水平板21の上面には、複数の上下方向に延びる支持部材61の下端部が固定されており、各支持部材61の上端部が略直方体形状のケース62の下面を支持している。ケース62の上面には、GPS装置63が固定されている。GPS装置63は、草刈機10の現在位置を測定する装置であり、GPS衛星からの信号を受信する図示しないアンテナを含んで構成されている。
ケース62の内部には制御装置65が設けられている。制御装置65は、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ストレージ、通信I/F(通信インタフェース)及び入出力I/F(入出力インタフェース)を含んで構成されている。各構成は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。
制御装置65(入出力I/F)は、駆動用モータ27、上刃用モータ33、下刃用モータ47及びGPS装置63と電気的に接続されている。制御装置65は、外部から取得され且つROMに記録された草刈機10の走行計画を表す情報、GPS装置63が取得した位置情報、及び図示しないバッテリの残量情報などに基づいて、草刈り機10を自律走行(自動走行)させる。さらに制御装置65は、左右の車輪25の回転駆動力に差をつけることにより、草刈機10を直進方向に対して左側又は右側へ移動させる。
(作用)
次に、本実施形態の作用を説明する。
次に、本実施形態の作用を説明する。
自律走行中の草刈機10の制御装置65は、上刃用モータ33及び下刃用モータ47を駆動させる。このとき制御装置65は上刃用モータ33と下刃用モータ47を互いに逆向きに回転させる。そのため図3に示されたように、下方から草刈機10を見たときに、回転部材42及びチップ44は時計方向(矢印RD1参照)に回転し、回転部材56及びチップ58は反時計方向(矢印RD2参照)に回転する。そのため図4に示されるように1つのチップ44と1つのチップ58との間に進入した草の茎Gが、このチップ44とチップ58によって挟まれ且つ切断される。
このときチップ44は茎Gから反力RF1を受け、且つ、チップ58は茎Gから反力RF2を受ける。例えば、このとき草刈機10が前方に向かって直進走行しているものとする。この場合、反力RF1によって草刈機10が右側へ移動しようとし、反力RF2によって草刈機10が左側へ移動しようとする。しかし反力RF1と反力RF2の向きはほぼ逆向きであり、且つ、反力RF1及び反力RF2の大きさはほぼ同一である。そのため、草刈機10はチップ44及びチップ58が茎Gに接触する直前の進行方向と同じ方向又は略同じ方向へ自律走行し続ける。即ち、反力RF1及び反力RF2によって、草刈機10の走行進路が変更され難い。
以上、本実施形態に係る草刈機10について説明したが、草刈機10は本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。
例えば、チップ44及びチップ58の数は4個でなくてもよい。但し、チップ44及びチップ58が同数であり、且つ、チップ44及びチップ58が周方向に等角度間隔をなすように回転部材42、56に固定されるのが好ましい。
10 自律走行式草刈機(草刈機)
36 第1回転軸
44 チップ(上刃)
50 第2回転軸
58 チップ(下刃)
36 第1回転軸
44 チップ(上刃)
50 第2回転軸
58 チップ(下刃)
Claims (1)
- 同軸をなしながら回転可能な上刃及び下刃を備え、
前記上刃及び前記下刃の回転方向が逆である自律走行式草刈機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057545A JP2023149133A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 自律走行式草刈機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057545A JP2023149133A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 自律走行式草刈機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023149133A true JP2023149133A (ja) | 2023-10-13 |
Family
ID=88288090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022057545A Pending JP2023149133A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 自律走行式草刈機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023149133A (ja) |
-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022057545A patent/JP2023149133A/ja active Pending
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