JPH0523031A - 芝刈機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芝刈機のコンパクト化、消費電力の節約及び
軽量化を保ちつつ、全刈幅の増加を達成できるようにす
ることである。 【構成】 回転軸を中心に回転する回転ブレードを刈刃
として備えた芝刈機において、上記回転軸を進行方向と
略直角方向に往復移動自在とすると共に、上記回転軸を
往復移動する駆動機構を備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸を中心に回転す
る回転ブレードを刈刃として備えた芝刈機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の芝刈機において、全刈幅
の増加を図る場合には、回転ブレードの回転直径を大き
くしたり、あるいは回転ブレードの数を増加させたりし
ている。先行技術として実公昭６１−２４０４３号があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように回転ブレ
ード径の大型化をすると、慣性モーメントが大きくなる
ため、刈刃駆動用の電動モータで駆動する場合、起動時
の電力が大きくなる。特に電力節約のために芝高に応じ
て刈刃駆動用モータをオン，オフするような場合には、
消費電力が大きくなる。一方回転ブレードを複数化する
場合には、多くはＶベルト等を介して回転ブレードに動
力を伝達するように構成されているため、エネルギーの
ロスが大きい上、各回転ブレードの刈幅を少しずつオー
バーラップさせるため、各回転ブレードの位置を相互に
前後にずらさなければならず、前後方向に広いスペース
が必要となり、芝刈機が大型化する。

【０００４】

【発明の目的】本願発明の目的は、芝刈機のコンパクト
化、消費電力の節約及び軽量化を保ちつつ、全刈幅の増
加を達成できるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、目的
を達成するために本発明は、回転軸を中心に回転する回
転ブレードを刈刃として備えた芝刈機において、上記回
転軸を進行方向と略直角方向に往復移動自在とすると共
に、上記回転軸を往復移動する駆動機構を備えたことを
特徴としている。

【０００６】刈取り作業中、回転ブレードは回転軸周り
に回転すると同時に、回転軸と一緒に進行方向と略直角
方向にも往復運動する。したがって全刈幅として広い幅
を確保できる。

【０００７】

【実施例】図１は本願発明を適用した自走式芝刈機の水
平断面図を示しており、この図１において、本体ベース
１の前側に左右１対の自走用動輪２，３を備え、後側に
左右１対の従動輪４を備えている。左側の動輪２は左側
減速ギヤ機構５を介して左側の動輪駆動用電動モータ６
に連動連結され、右側の動輪３は右側減速ギヤ機構７を
介して右側の動輪駆動用電動モータ８に連動連結されて
いる。両動輪駆動用電動モータ６，８間には制御装置４
０（図４）が搭載され、両動輪駆動用電動モータ６，８
の後側にはバッテリー１８が載置されている。

【０００８】本体ベース１の後部の左右方向中央部に
は、揺動アーム１０の後端支点部Ａが回動自在に支持さ
れ、揺動アーム１０は上記支点部Ａを中心に、かつ進行
方向に対して概ね直角方向に揺動するようになってい
る。揺動アーム１０の前端部にはモータ取付け座１０ａ
が形成され、該取付け座１０ａの上には刈刃駆動用電動
モータ１２が固定されている。

【０００９】刈刃駆動用電動モータ１２の回転軸１３は
取付け座１０ａを貫通すると共に本体ベース１の円弧状
のガイド長孔１５を貫通して下方に延び、下端部に刈刃
として回転ブレード１６を備えている。上記揺動アーム
１０は、揺動用電動モータ２１によりクランク機構を介
して揺動運動するようになっている。すなわち揺動用電
動モータ２１は減速機２４を備えると共に、逆Ｌ字形の
ブラケット２０を介して本体ベース１に固定されてお
り、減速機２４の出力軸２２には図５に示すようにクラ
ンク２３が固着され、該クランク２３の先端部と揺動ア
ーム１０の途中部分がリンク２５を介して枢着連結され
ている。上記揺動アーム１０の揺動により、図１のよう
に刈刃１６の直径の略２．３倍くらいの全刈幅Ｗが確保
できるようになっている。

【００１０】揺動アーム先端のモータ取付け座１０ａに
は、回転軸１３に対して左右両側に各１組の長孔カバー
２７が連結されている。長孔カバー２７はそれぞれ３枚
の円弧状部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃにより構成され、
取付け座１０ａ側から順次大きくなるように形成され、
順次重ねて収納できるようになっている。たとえば図６
に示すように最も回転軸側の部材２７ａは平板状に形成
され、次の部材２７ｂは上記平板状の部材２７ａを収納
できるように断面形状が下開きコの字状に形成され、さ
らに次の部材２７ｃは中間の部材２７ｂを収納できるよ
うに断面形状が下開きコの字状に形成されている。

【００１１】これら部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃは図１
において長孔１５に沿ってスライド自在であり、揺動ア
ーム１０が図１の状態から左側に移動する場合には、左
側のカバー２７が収縮されると同時に、図示しない右側
のカバーが伸長していき、常に長孔１５はカバー２７に
より覆われている状態が保たれる。

【００１２】なお図示しないが各部材２７ａ，２７ｂ，
２７ｃ間には互いに分離してしまわないように抜け止め
機構が設けられ、またたとえば図１の位置から揺動アー
ム１０が最も左側まで移動した時は、仮想線で示す位置
まで部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃはスライドし、最大の
部材２７ｃ内に他の部材２７ｂ、２７ａが順次収納され
る。なお部材２７ｃは図示しないガイド機構により仮想
線で示す位置と実線で示す位置の間を往復するようにガ
イドされる。

【００１３】本体ベース１の前部には芝草の有無を感知
する光電センサー３０が配置され、該光電センサー３０
は発光素子３０ａと受光素子３０ｂからなり、両素子３
０ａ，３０ｂは左右方向に一定間隔を隔てて対向状に配
置されると共に刈刃１６より高い位置に高さ調節自在に
設置されている。発光素子３０ａからの光を受光素子３
０ｂで受光しており、両素子３０ａ，３０ｂ間に芝草が
位置すると上記光が遮断され、それにより芝草の存在を
感知する。

【００１４】従動輪４は下向きコの字形のホルダ１７に
支承され、該ホルダ１７は上端に垂直な支軸１９を備
え、左右方向揺動自在に本体ケース９に支持されてい
る。

【００１５】図１の一部切欠き側面図を示す図２におい
て、本体ベース１を覆う本体ケース９は前後２段重ね状
の球面部９ａ，９ｂを一体に備えており、それらの表面
には太陽電池Ｔが略全面に貼り付けられ、該太陽電池Ｔ
はバッテリー１８に接続して、発電した電力をバッテリ
ー１８に蓄えるようになっている。

【００１６】本体ベース１の下面には芝刈機が所定の進
路上を走行するように誘導する電波を検知する誘導電波
検知センサー３１が備えられている。

【００１７】図３において、電波検知センサー３１は全
刈幅Ｗの右方向の一端部近傍の内側に位置するように配
置されている。電波検知センサー３１は左右１対設けら
れ、正確には両電波検知センサー３１間の中心部が全刈
幅Ｗの端部近傍であって少し内側にくるように構成され
ている。地面には予定のコース上を芝刈機を誘導するた
めに誘導用電線Ｑが敷設され、ペグ３３により固定され
ており、該誘導用電線Ｑには一定の周波数をもつ電流が
流され、これにより一定強さの電波が発生している。両
電波検知センサー３１は、誘導用電線Ｑから発せられる
電波の強弱を検知する。

【００１８】図７は誘導用電線Ｑの敷設パターンを示し
ており、例えばコの字形に敷設され、互いに平行な誘導
電線間の間隔Ｘ2 は全刈幅Ｗの略２倍弱の距離に設定さ
れる。また芝地の外周縁からの距離は略Ｗ弱に設定され
ている。

【００１９】制御装置４０のブロック図を示す図４にお
いて、制御装置４０はＣＰＵ４１と、各種入力信号を供
給する入力インターフェイス４３と、各種制御用出力信
号を各種の制御対象に供給する出力インターフェイス４
４と、各種情報を記憶するメモリ４２等を有し、入力イ
ンターフェイス４３には、刈刃制御用のために光電セン
サー３０からの入力信号が入力され、操舵制御用の信号
として、電波検知センサー３１からの入力信号が入力さ
れる。ＣＰＵ４１からの制御出力信号は出力インターフ
ェイス４４を介して左右の各動輪駆動用電動モータ６，
８に出力される。

【００２０】刈刃のオン，オフ制御系に関し、光電セン
サー３０の光が遮断された時に刈刃駆動用電動モータ１
２を作動し、芝草の感知終了時には、タイマー等によ
り、上記光の遮断が終了してから少くともＬ／Ｖの時間
が経過した後に刈刃駆動用電動モータ１６を停止するよ
うになっている。上記Ｌは光電センサー３０の位置から
後方の刈刃１６の後端までの距離であり、Ｖは芝刈機の
走行速度である。

【００２１】操舵制御系に関し、制御装置４０内で左右
電波検知センサー３１からの入力値を比較し、それらの
差が０となるように左右各動輪駆動用電動モータ６，８
に制御信号を出力する。たとえば右側の電波検知センサ
ー３１の入力信号が左側の電波検知センサー３１の入力
信号より弱い場合には、右側電波検知センサー３１が誘
導線路Ｑから右側へ遠避かっていることであるので、信
号の強弱の差に応じて、右側動輪駆動用電動モータ８の
回転速度を左側動輪駆動用電動モータ６の回転速度より
も大きくし、左方向へと操舵する。

【００２２】刈取り作業について説明する。芝刈作業
中、揺動アーム１０は揺動用電動モータ２１の回転によ
り、減速ギヤ２４、クランク２３及びリンク２５を介し
て左右に揺動し、それにより刈刃１６は回転すると同時
に進行方向に略直角方向に往復し、全刈幅Ｗを確保す
る。

【００２３】図７において、芝刈機はその右端部が誘導
電線Ｑに沿うように誘導されて移動するので、同一の誘
導電線Ｑを往復させることにより、誘導電線Ｑの両側を
幅Ｗずつ刈り取り、それにより略全芝地を刈り取ること
ができる。

【００２４】

【別の実施例】往復運動用駆動機構として、図示の実施
例では揺動用電動モータをクランク機構を介して揺動ア
ームに連結した機構を採用しているが、上記機構に限定
されることはない。また揺動用電動モータを備えずに、
刈刃駆動用電動モータを揺動用に利用することも可能で
ある。電波感知センサーを全刈幅の中央部に配置するこ
ともでき、その場合の走行パターンは図８に示すような
パターンとなる。また誘導体としては、長尺状の誘導電
線の代りに、例えば磁石等を走行ルートに沿って断続的
に並べたものでもよく、また多数のピン等をルートに沿
って間隔を隔てて固設したものでもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、
回転軸を中心に回転する回転ブレードを刈刃として備え
た芝刈機において、上記回転軸を進行方向と略直角方向
に往復移動自在とすると共に、上記回転軸を往復移動す
る駆動機構を備えているので、芝刈機のコンパクト化、
消費電力の節約及び軽量化を保ちつつ、全刈幅の増加を
達成できる。また地面に固設された誘導体により誘導さ
れて走行する自走式芝刈機等に適用すると、上記のよう
に全刈幅が増加することにより、一定面積の芝地に対
し、誘導電線等の誘導体の長さあるいは数を概ね半分程
度に少なくすることができ、誘導体の材料コスト低減、
設置時間の短縮並びに作業不能の発生頻度の低減を達成
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した芝刈機の水平断面図であ
る。

【図２】 図１の芝刈機を一部断面で示す側面図であ
る。

【図３】 図１の芝刈機の前面図である。

【図４】 制御装置に関するブロック図である。

【図５】 図１の揺動機構部分の拡大図である。

【図６】 図２のＶＩ部分の拡大縦断面図である。

【図７】 芝刈機による作業の走行パターンの一例を示
す図である。

【図８】 芝刈機による作業の走行パターンを別の例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 本体ベース ２，３ 動輪 ６，８ 動輪駆動用電動モータ １０ 揺動アーム（往復運動用駆動機構） １２ 刈刃駆動モータ １３ 回転軸 １６ 回転ブレード ２１ 揺動用電動モータ（往復運動用駆動機構） ４０ 制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸を中心に回転する回転ブレードを
   刈刃として備えた芝刈機において、上記回転軸を進行方
   向と略直角方向に往復移動自在とすると共に、上記回転
   軸を往復移動する駆動機構を備えたことを特徴とする芝
   刈機。