WO2020194656A1 - 自律走行作業機、及び充電ステーション - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an autonomous traveling work machine and a charging station.
- Patent Document 1 An autonomous driving machine that can move to a charging station by autonomous driving is known.
- the charging station is provided with a terminal portion that projects rearward, and a recess (a pair of power receiving terminals) into which the terminal portion of the charging station can be inserted into a robot lawnmower, which is a kind of autonomous traveling work machine. It is known that the robot lawn mower and the charging station are electrically connected by inserting the terminal portion into the recess, and the battery in the robot lawn mower is charged by the electric power from the charging station. (For example, Patent Document 1).
- the pair of power receiving terminals will be in a conductive state via moisture. If the robot lawnmower and the charging station are connected in this state, the pair of terminals provided on the charging station side may be energized and charging may not be performed properly. In addition, when the terminals on the charging station side are energized, the positive terminals may be corroded due to intermetallic corrosion.
- an object of the present invention is to make it possible to suppress a situation in which a pair of power receiving terminals are electrically connected by moisture.
- an autonomous traveling work machine capable of moving to a charging station by autonomous traveling, it has a vehicle body portion having a traveling function and a pair of power receiving terminals electrically connected to the charging station.
- One of the pair of power receiving terminals is provided on the surface of the autonomous driving machine, and the other is provided at a position sandwiching at least a part of the vehicle body with respect to the one power receiving terminal. ..
- a part of the charging station has a recess that can be entered, and the pair of power receiving terminals are arranged separately in a portion other than the recess and in the recess.
- a vehicle body cover that covers the vehicle body portion is provided, and the pair of power receiving terminals are arranged separately for the vehicle body portion and the vehicle body cover.
- one of the power receiving terminals is characterized in that the contact surface in contact with the charging station faces upward.
- the contact surface is an inclined surface that is inclined obliquely with respect to a horizontal plane.
- the one power receiving terminal has a convex portion extending downward, and the vehicle body cover has a slit through which the convex portion penetrates and electrically connects the convex portion to the vehicle body portion. It is characterized by that.
- the first plug unit that supports one power transmission terminal that is electrically connected to the one power receiving terminal is provided, and the first plug unit is It is characterized by having a drainage portion for discharging water transmitted through one of the power transmission terminals to the outside.
- the first plug unit has an extension member connected to the one power transmission terminal and extending diagonally downward from the power transmission terminal, and the first plug unit covers the one power transmission terminal and the extension member from above and downward. Is open, and the drainage portion is characterized by having a slit for discharging the water flowing diagonally downward along the extension member to the outside.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an unmanned lawn mowing system according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of a lawnmower.
- FIG. 3 is a diagram showing a state in which the lawnmower and the charging station are electrically connected.
- FIG. 4 is a perspective view of the charging station.
- FIG. 5 is a view of the lawnmower viewed from the front upper side.
- FIG. 6 is a perspective view showing the plug unit and the terminal portion.
- FIG. 7 is a view of the terminal portion viewed from below the lawnmower.
- FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which the lawnmower and the charging station are electrically connected.
- FIG. 9 is a diagram showing the positive power receiving terminal together with the peripheral configuration.
- FIG. 10 is a view showing the internal structure of the extension portion of the charging station from diagonally above.
- FIG. 11 is a view showing a side sectional view of the
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an unmanned lawn mowing system 1 according to the present embodiment.
- the unmanned lawn mower system 1 includes a robot lawn mower 2, an area wire 5 for partitioning a lawn mowing area 4, which is a work area, and a charging station 6.
- the robot lawnmower 2 is an autonomous traveling type working machine that mowes grass while autonomously traveling in the lawn mowing area 4 unmanned, and is an example of an autonomous traveling working machine or a self-propelled working machine. In the following description, the robot lawn mower 2 will be referred to as "lawn mower 2".
- the area wire 5 is arranged so that the lawnmower 2 can detect the boundary A of the lawnmower area 4.
- the area wire 5 is laid along the boundary A and transmits a predetermined signal, and the lawn mower 2 detects the boundary A of the lawn mowing area 4 by detecting the signal from the area wire 5.
- the charging station 6 is a charging device for charging the lawnmower 2 and a device that functions as a standby place where the lawnmower 2 stands by when not working.
- the lawn mower 2 moves to the charging station 6 by autonomous driving at the end of the lawn mowing work, and is charged by the electric power supplied from the charging station 6.
- the area wire 5 transmits a predetermined signal based on the electric power or the signal supplied from the charging station 6.
- FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the lawnmower 2.
- the lawnmower 2 includes a vehicle body portion 11 having a traveling function and the like, and a vehicle body cover 21 that covers the vehicle body portion 11.
- Left and right front wheels 12 that can be steered to the left and right are provided in the lower front portion of the vehicle body portion 11, and left and right rear wheels 13 that function as driving wheels are provided in the lower rear portion of the vehicle body portion 11.
- a positive power receiving terminal 25 electrically connected to the charging station 6 is provided on the surface (corresponding to the upper surface) exposed to the outside of the lawnmower 2, and the charging station 6 is provided in front of the lawnmower 2.
- a terminal portion 31 having a negative power receiving terminal 36, which will be described later, is provided. The positive power receiving terminal 25 and the terminal portion 31 will be described later.
- the vehicle body portion 11 serves as a power source for supplying operating power to the left and right traveling motors 15 that individually drive the left and right rear wheels 13, the working portion driving motor 16 that drives the working portion 14, and each part of the lawnmower 2.
- the control unit 30 controls the running of the lawnmower 2 by driving and controlling the traveling motor 15, and performs a predetermined work by driving and controlling the working unit driving motor 16.
- the working unit 14 of the present embodiment is a cutting blade disc provided with a cutting blade, and the lawn mowing work can be performed by rotationally driving the cutting blade disc.
- the control unit 30 specifies the position of the lawn mower 2 based on the detection results of the wheel speed sensor 18 and the sensor unit 19, and controls the running of the lawn mower 2 based on the specified position. As a result, the lawn in the lawn mowing area 4 can be appropriately mowed, and the lawn can be moved to the charging station 6 after the mowing work is completed.
- the known robot lawnmower configuration can be widely applied.
- a technique using a position detection device such as GPS or a gyro sensor, an image recognition technique using a camera, or the like may be applied to the technique for identifying the lawn mowing area 4, the charging station 6, the current position, or the like.
- the vehicle body cover 21 includes a main cover 22 that covers at least the front portion of the vehicle body portion 11, and a top cover 23 that is connected to the main cover 22 from above.
- the main cover 22 is formed of a cover that covers the front, rear, left, and right sides of the vehicle body portion 11 and opens a part of the vehicle body portion 11 upward, and is made of a resin material.
- the top cover 23 is formed on a cover that covers a region of the main cover 22 that opens a part of the vehicle body portion 11, and is made of a resin material.
- These covers 22 and 23 function as a protective cover for preventing rainwater and dust from adhering to the vehicle body 11 and a decorative cover for improving the appearance.
- the body cover 21 is not limited to the one made of resin. Further, when the lawnmower 2 has a small size or the like, the main cover 22 and the top cover 23 may be integrally molded.
- FIG. 3 is a diagram showing a state in which the lawnmower 2 and the charging station 6 are electrically connected.
- the body cover 21 is shown by a two-dot chain line in FIG.
- FIG. 4 is a perspective view of the charging station 6.
- the charging station 6 includes a connection stand 51 to which the lawnmower 2 is connected and a mounting stand 52 on which the lawnmower 2 connected to the connection stand 51 is mounted. ..
- the connection base 51 has an extension portion 51A extending diagonally upward to a position corresponding to the positive power receiving terminal 25 of the lawnmower 2.
- the connection base 51 is provided on a plug unit 53 protruding toward the lawnmower 2 on the mounting base 52 and an extension portion 51A, and is electrically connected to the positive side power receiving terminal 25. 4) and.
- FIG. 5 is a view of the lawn mower 2 as viewed from the front upper side.
- an opening 22K is provided on the front surface of the main cover 22 of the lawnmower 2 so that the plug unit 53 can be inserted toward the terminal portion 31.
- a space 31K into which the plug unit 53 can be inserted is provided between the opening 22K and the terminal 31.
- the opening 22K and the space 31K form a recess 2K that allows the plug unit 53, which is a part of the charging station 6, to be inserted into the terminal 31.
- the positive power receiving terminal 25 is provided at the center position on the left and right sides of the main cover 22, and is exposed in the front upper part of the lawnmower 2.
- the positive power receiving terminal 25 is inclined obliquely with respect to the horizontal plane, and even if moisture such as rainwater adheres to the terminal 25, it can be quickly dropped by the action of gravity.
- FIG. 6 is a perspective view showing the plug unit 53 and the terminal portion 31.
- the plug unit 53 is formed in a triangular shape that narrows toward the rear when viewed from above, and includes a negative power transmission terminal 56. More specifically, the plug unit 53 integrally includes a base end portion 57 connected to the connection base 51 and a unit main body portion 58 having a triangular shape in a top view extending from the base end portion 57.
- the negative power transmission terminal 56 is a terminal that protrudes outward on the left and right sides of the unit main body 58 on one of the left and right surfaces (the surface corresponding to the left side of the lawnmower 2 in this embodiment) and on the tip side of the unit main body 58. It has been formed. Since the negative power transmission terminal 56 is provided on the side surface of the plug unit 53, even if moisture such as rainwater adheres to the plug unit 53, it can be quickly dropped by gravity.
- FIG. 7 is a view of the terminal portion 31 as viewed from below the lawn mower 2.
- FIG. 7 shows a plug unit 53 inserted all the way into the recess 2K by a chain double-dashed line.
- the terminal portion 31 includes a minus side power receiving terminal 36 provided on the vehicle body portion 11 and a pseudo terminal 37 facing the minus side power receiving terminal 36.
- the negative side power receiving terminal 36 is attached to the front protruding portion 11T forming a part of the frontmost portion of the vehicle body portion 11 on the back side of the recess 2K, and is attached to one of the left and right sides (this) in the bottom view shown in FIG.
- the negative power receiving terminal 36 is arranged at a position offset to one of the left and right sides from the left and right center surface M1 of the vehicle body portion 11 (corresponding to the left and right center surfaces of the lawnmower 2), and is a contact surface that contacts the negative power transmission terminal 56. Is formed sideways (to the left in FIG. 7).
- the negative power receiving terminal 36 is provided at a position overlapping the negative power transmission terminal 56 of the plug unit 53 when the plug unit 53 is inserted to the position indicated by the alternate long and short dash line shown in FIG.
- the negative power receiving terminal 36 is curved in a U shape and is deformed so that the contact pressure with the negative power transmission terminal 56 is not excessive, so that the contact state of both terminals 36 and 56 can be appropriately maintained.
- the negative power transmission terminal 56 side may be deformably configured.
- the pseudo terminal 37 facing the negative power receiving terminal 36 and the structure supporting the pseudo terminal 37 are formed symmetrically with the negative power receiving terminal 36 and its peripheral structure. More specifically, the pseudo terminal 37 and its support structure are formed at symmetrical positions and structures with respect to the left and right central surfaces M1 of the vehicle body portion 11. Since the plug unit 53 is inserted between the pseudo terminal 37 and the negative power receiving terminal 36, the lawn mower 2 traveling toward the plug unit 53 can be guided in an appropriate direction, or the negative power receiving terminal can be received. It becomes easy to properly maintain the contact state between the terminal 36 and the negative power transmission terminal 56.
- the terminal portion 31 is provided with a contact portion 39 with which the tip of the plug unit 53 abuts.
- the contact portion 39 is provided at a position where the plug unit 53 comes into contact with the negative power receiving terminal 36 of the terminal portion 31 and the negative power transmission terminal 56 of the plug unit 53 when they are electrically connected to each other.
- the negative power receiving terminal 36 is provided on the inner side of the recess 2K, it is difficult for water-wet grass or raindrops to adhere to the negative power receiving terminal 36.
- the negative side power receiving terminal 36 and the positive side power receiving terminal 25 are arranged separately on the vehicle body cover 21 and the vehicle body portion 11, both terminals 36 and 25?
- FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which the lawnmower 2 and the charging station 6 are electrically connected.
- the positive power receiving terminal 25 is formed of a metal plate whose upper surface is inclined downward.
- FIG. 9 is a diagram showing the positive power receiving terminal 25 together with the peripheral configuration. As shown in FIG. 9, the positive power receiving terminal 25 has a T-shape in a side view, and a convex portion 25T located at the center of the front and rear of the positive power receiving terminal 25 extends downward.
- the convex portion 25T is inserted into the slit 21S provided in the vehicle body cover 21, and the convex portion 25T penetrates the slit 21S, so that the convex portion 25T is electrically connected to the vehicle body portion 11 in the vehicle body cover 21.
- the positive side power receiving terminal 25 is fixed to the vehicle body cover 21 by hooking the portions of the positive side power receiving terminal 25 located in front of and behind the convex portion 67 on the vehicle body cover 21.
- the main cover 22 is formed with a water receiving portion 68 that receives water that falls downward along the positive power receiving terminal 25, and the main cover 22 collects the water accumulated in the water receiving portion 68.
- An opening 69 for draining water to the outside is provided. The water flowing out from the drainage opening 69 is discharged to the outside of the lawnmower 2 along the upper surface of the main cover 22.
- the positive power receiving terminal 25 is connected to the positive power transmitting terminal 65 provided in the extension 51A when the negative power receiving terminal 36 of the terminal portion 31 and the negative power transmitting terminal 56 of the plug unit 53 are electrically connected. It is provided at the position of contact. As shown in FIG. 8, the contact surfaces where the positive power receiving terminal 25 and the positive power transmission terminal 65 come into contact with each other are inclined surfaces that are inclined diagonally downward in the forward direction, so that moisture is unlikely to remain on each contact surface. , Both terminals 25 and 65 can be easily brought into contact with each other without the intervention of moisture, and intermetallic corrosion can be effectively suppressed.
- the positive side power receiving terminal 25 of the lawn mower 2 has a front upper portion of the vehicle body 11 with respect to the negative power receiving terminal 36 of the lawn mower 2 (reference numerals in FIG. 8). Since it is provided at a position sandwiching the portion (shown by 11X), it is possible to effectively suppress a situation in which the pair of power receiving terminals 25 and 36 are electrically connected by water-wet grass or moisture.
- FIG. 10 is a view showing the internal structure of the extension portion 51A of the charging station 6 from diagonally above
- FIG. 11 is a view showing a side sectional view of the extension portion 51A.
- the extension portion 51A functions as a first plug unit having a positive power transmission terminal 65
- the above-mentioned plug unit 53 functions as a second plug unit having a negative power transmission terminal 56.
- the positive power transmission terminal 65 is formed by bending a part of the conductive member 71 made of a metal plate material.
- the conductive member 71 integrally includes a positive power transmission terminal 65 and an extension member 72 extending diagonally downward from the positive power transmission terminal 65 toward the opposite side of the lawnmower 2 (right side of the paper in FIGS. 10 and 11). I have.
- the rear end of the conductive member 71 (the end on the lawn mower 2 side) is formed in a U-shape that curves rearwardly, and this U-shaped part functions as a positive power transmission terminal 65.
- the conductive member 71 is a plate-shaped first extension portion 72A extending diagonally downward from the positive power transmission terminal 65 toward the front (opposite side of the lawnmower 2) and a first extension portion 72A as extension members 72.
- a flat plate-shaped second extension portion 72B that extends forward and is fastened to the extension portion 51A by the fastening member 73 is integrally provided.
- the extension portion 51A is formed so as to cover the conductive member 71 from above and open at the bottom, and is made of, for example, a resin material.
- the support portion 51B that supports the second extension portion 72B from below and the fastening member 73 is fastened, and the second extension portion 72B supported by the support portion 51B come into contact with each other, and the second extension portion 72B It is integrally provided with a wall portion 51C that rises above.
- the conductive member 71 as shown in FIG. 11, since the positive power transmission terminal 65 is at the highest position among the conductive members 71, moisture such as rainwater from the extension 51A reaches the positive power transmission terminal 65. It does not flow.
- the water when water such as rainwater is blown below the extension portion 51A, the water may adhere to the positive power transmission terminal 65.
- the water flows from the positive power transmission terminal 65 in the order of the first extension 72A and the second extension 72B, so that the positive power transmission terminal Moisture such as rainwater does not easily remain in 65.
- the wall portion 51C abuts on the end surface of the second extension portion 72B opposite to the positive power transmission terminal 65, and dams up the water flowing to the second extension portion 72B.
- the flow of water from the extension portion 51A of the charging station 6 to the front of the extension portion 51A is blocked, and the intrusion of water into the substrate 80 (see FIG. 8) or the like provided in the connection base 51 is prevented.
- a slit 51S (see FIG. 10) recessed downward is provided at the upper end of the wall portion 51C. Therefore, the water dammed by the wall portion 51C is discharged to the outside of the wall portion 51C through the slit 51S.
- the slit 51S functions as a drainage portion for discharging the water from the positive power transmission terminal 65 to the outside.
- the slit 51S is formed at a position close to the side wall of the extension portion 51A, and the water passing through the slit 51S passes through the wall portion 51C and / or the side wall of the extension portion 51A. It travels down and falls down.
- the number of slits 51S is not limited to one, and a plurality of slits 51S may be provided at intervals.
- the side wall of the extension portion 51A may be provided with a through hole or the like for discharging the water that has passed through the slit 51S to the left and right outside of the extension portion 51A.
- reference numeral 82 is a cable ground into which an electric wiring (not shown) extending from the positive power transmission terminal 65 is inserted. The cable gland 82 tightens the electrical wiring to prevent dust and water from entering. Even if the water from the slit 51S flows to the cable gland 82 side, the cable gland 82 is present, so that the water does not enter the wiring portion.
- the extension portion 51A is provided with a plurality of bridge portions 51M for bridging between the left and right side walls of the extension portion 51A in order to secure the strength of the extension portion 51A.
- These cross-linked portions 51M are provided at positions above the conductive member 71 and at a distance from the conductive member 71.
- the upward swing of the conductive member 71 is not blocked by the crosslinked portion 51M, and the positive side power transmission terminal 65 and the positive side power receiving terminal 25 can be easily brought into contact with each other with an appropriate contact pressure. Further, the cross-linked portion 51M does not hinder the flow of water along the upper surface of the conductive member 71, and does not hinder the water falling downward from the conductive member 71.
- one of the pair of power receiving terminals 25 and 36 is provided on the surface of the lawnmower 2, and the other is at least one of the vehicle body portion 11 with respect to one of the power receiving terminals 25. It has a terminal arrangement structure provided at a position sandwiching a portion (front upper portion 11X shown in FIG. 8). According to this structure, even if water-wet grass or water adheres to the power receiving terminal 25 on the surface of the lawn mower 2 during autonomous driving, the water-wet grass or water conducts between the power receiving terminals 25 and 36. It is possible to suppress the situation. Therefore, it is possible to effectively suppress a situation in which the pair of power transmission terminals 65 and 56 are energized and are not properly charged, and intermetallic corrosion.
- the lawn mower 2 has a recess 2K through which the plug unit 53, which is a part of the charging station 6, can enter, and the pair of power receiving terminals 25 and 36 are divided into a portion other than the recess 2K and the inside of the recess 2K. It is possible to further suppress the situation where the power receiving terminals 25 and 36 are connected by water-wet grass or moisture, and the pair of power transmission terminals 65 and 56 are energized and cannot be charged properly. Can be further suppressed. Further, since the pair of power receiving terminals 25 and 36 are distributed and arranged on the vehicle body cover 21 and the vehicle body portion 11, which are different parts among the plurality of parts constituting the lawnmower 2, the moisture is contained at the boundary between the parts. It becomes easier to cancel the move. This also makes it possible to further suppress the situation where the power receiving terminals 25 and 36 are electrically connected to the grass wet with water or moisture, and it is possible to further suppress the situation where the power receiving terminals are not properly charged.
- the pair of power receiving terminals 25 and 36 is not limited to the configuration in which the vehicle body cover 21 and the vehicle body portion 11 are distributed and arranged, and may be distributed and arranged in other different plurality of components constituting the lawnmower 2. Further, since the power receiving terminal 25 provided on the surface of the lawnmower 2 has the contact surface in contact with the charging station 6 facing upward, the power receiving terminal 25 can be easily visually recognized from the outside. In this case, the wiping action between the power transmission terminal 65 on the charging station 6 side makes it easier to clean the upward contact surface of the power receiving terminal 25, and it becomes easier to remove water or the like from the contact surface.
- the contact surface of the power receiving terminal 25 is an inclined surface that is inclined obliquely with respect to the horizontal plane, even if moisture such as rainwater adheres, it can be quickly removed by the action of gravity.
- the power receiving terminal 25 has a convex portion 25T extending downward, and the vehicle body cover 21 has a convex portion 25T penetrating the convex portion 25T into the vehicle body portion 11 in the vehicle body cover 21. Since the slit 21S for electrically connecting is provided, the power receiving terminal 25 and the vehicle body portion 11 can be electrically connected with a simple configuration. The shape of each portion of the power receiving terminal 25 including the convex portion 25T may be appropriately changed.
- the charging station 6 is an extension portion that functions as a first plug unit that supports one of the power transmission terminals 65 that is electrically connected to the power receiving terminal 25 on the surface of the lawnmower 2. Since the extension 51A has a slit 51S that functions as a drainage portion for discharging the water transmitted through the power transmission terminal 65 to the outside, even if water such as rainwater adheres to the power transmission terminal 65, the water content. Can be quickly discharged to the appropriate place.
- the extension portion 51A of the charging station 6 covers the power transmission terminal 65 and the extension member 72 from above and opens downward. Therefore, the extension portion 51A does not prevent the water from falling from the power transmission terminal 65 and the extension member 72. Moreover, since the slit 51S causes the water flowing diagonally downward along the extension member 72 to flow out to the outside, the water adhering to the power transmission terminal 65 and the extension member 72 can be guided to the slit 51S and efficiently discharged. The shape and position of the slit 51S may be changed as appropriate. Further, the drainage portion is not limited to the slit 51S, and a known configuration capable of discharging the water adhering to the power transmission terminal 65 and the extension member 72 may be widely adopted as the drainage portion.
- the above-described embodiment is merely an embodiment of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
- the present invention is not limited to this, and the side surface of the lawnmower 2 may be used as appropriate within the range of the surface of the lawnmower 2. It may be placed in a position.
- the power receiving terminal 36 is arranged in the recess 2K at the front of the lawnmower 2 has been described, but the present invention is not limited to this, and the power receiving terminal 36 is within a range of positions where at least a part of the vehicle body portion 11 is sandwiched between the power receiving terminal 25. It may be arranged at an appropriate position.
- the case where the power receiving terminals 25 and 36 are distributed and arranged in the vehicle body cover 21 and the vehicle body portion 11 has been described, but the present invention is not limited to this, and at least a part of the vehicle body portion 11 is sandwiched between the power receiving terminals 25 and 36. You may arrange it on the same member of the vehicle body cover 21 and the vehicle body portion 11 as long as the above.
- the present invention may be applied to other known lawnmowers and charging stations.
- the present invention is not limited to lawnmowers, and the present invention can be applied to various autonomous driving work machines that can move to a charging station by autonomous driving.
- Unmanned lawn mower system Robot lawn mower (autonomous driving work machine) 2K recess 4 grass mowing area 5 area wire 6 charging station 11 body part 12 front wheel 13 rear wheel 14 working part 21 body cover 21S slit 22 main cover 22K opening 23 top cover 25 plus side power receiving terminal 25T plus side power receiving terminal convex part 31 Terminal part 31K Space part 36 Negative side power receiving terminal 37 Pseudo terminal 51 Connection stand 51A Extension part (first plug unit) 51B Support part 51C Wall part 51S Slit (drainage part) 52 Mounting stand 53 Plug unit (second plug unit) 56 Negative side power transmission terminal 58 Unit body 65 Positive side power transmission terminal 71 Conductive member 72A First extension 72B Second extension
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Abstract
一対の受電端子間が水分で導通する事態を抑制可能にする。芝刈機(2)は、一対の受電端子(25,36)の一方が芝刈機(2)の表面に設けられ、他方が一方の受電端子(25)に対して車体部(11)の少なくとも一部(前上部11X)を挟んだ位置に設けられている。
Description
本発明は、自律走行作業機、及び充電ステーションに関する。
自律走行によって充電ステーションに移動可能な自律走行作業機が知られている。特許文献1には、充電ステーションに、後方に向けて突出する端子部が設けられ、自律走行作業機の一種であるロボット芝刈機に、充電ステーションの端子部が挿入可能な凹部(一対の受電端子間の領域)が設けられ、端子部を凹部に挿入することによってロボット芝刈機と充電ステーションとが電気的に接続され、充電ステーションからの電力によってロボット芝刈機内のバッテリが充電される構成が知られている(例えば特許文献1)。
ところで、ロボット芝刈機に水で濡れた芝、又は雨粒が付着すると、一対の受電端子間が水分を介して導通した状態になるおそれがある。その状態でロボット芝刈機と充電ステーションとが接続状態になると、充電ステーション側に設けられた一対の端子間が通電し、適切に充電できなくなるおそれが発生する。また、充電ステーション側の端子間が通電した場合、金属間腐食によりプラス端子が腐食するおそれもある。
そこで、本発明は、一対の受電端子間が水分で導通する事態を抑制可能にすることを目的とする。
上記目的を達成するために、自律走行によって充電ステーションに移動可能な自律走行作業機において、走行機能を有する車体部と、前記充電ステーションに電気的に接続される一対の受電端子とを有し、前記一対の受電端子の一方が当該自律走行作業機の表面に設けられ、他方が前記一方の受電端子に対して前記車体部の少なくとも一部を挟んだ位置に設けられていることを特徴とする。
上記構成において、前記充電ステーションの一部が進入可能な凹部を有し、前記一対の受電端子は、前記凹部以外の箇所と、前記凹部内とに振り分けて配置されていることを特徴とする。
また、上記構成において、前記車体部を覆う車体カバーを備え、前記一対の受電端子は、前記車体部と前記車体カバーとに振り分けて配置されていることを特徴とする。
また、上記構成において、前記一方の受電端子は、前記充電ステーションに接触する接触面を上向きとしていることを特徴とする。
また、上記構成において、前記接触面は、水平面に対して斜めに傾斜する傾斜面であることを特徴とする。
また、上記構成において、前記一方の受電端子は、下方に延びる凸部を有し、前記車体カバーは、前記凸部が貫通して前記凸部を前記車体部に電気的に接続させるスリットを有することを特徴とする。
また、上記構成において、上記自律走行作業機用の充電ステーションにおいて、前記一方の受電端子に電気的に接続される一方の送電端子を支持する第一プラグユニットを有し、前記第一プラグユニットは、前記一方の送電端子を伝う水分を外部に排出する水抜き部を有することを特徴とする。
また、上記構成において、前記一方の送電端子に連なり、前記送電端子から斜め下方に延びる延長部材を有し、前記第一プラグユニットは、前記一方の送電端子及び前記延長部材を上方から覆うと共に下方が開放し、前記水抜き部として、前記延長部材を伝って斜め下方に流れた水分を外部に排出するスリットを有することを特徴とする。
本発明によれば、一対の受電端子間が水分で導通する事態を抑制可能になる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る無人芝刈システム1の構成を示す図である。
無人芝刈システム1は、ロボット芝刈機2と、作業エリアである芝刈エリア4を区画するエリアワイヤ5と、充電ステーション6とを備えている。
ロボット芝刈機2は、芝刈エリア4内を無人で自律走行しながら芝草を刈る自律走行型の作業機であり、自律走行作業機、又は自走式作業機の一例である。以下の説明において、ロボット芝刈機2を「芝刈機2」と表記する。
エリアワイヤ5は、芝刈エリア4の境界Aを芝刈機2が検知するために配置されている。このエリアワイヤ5は、境界Aに沿って敷設されると共に所定の信号を発信し、芝刈機2がエリアワイヤ5からの信号を検出することによって芝刈エリア4の境界Aを検知する。
図1は、本実施形態に係る無人芝刈システム1の構成を示す図である。
無人芝刈システム1は、ロボット芝刈機2と、作業エリアである芝刈エリア4を区画するエリアワイヤ5と、充電ステーション6とを備えている。
ロボット芝刈機2は、芝刈エリア4内を無人で自律走行しながら芝草を刈る自律走行型の作業機であり、自律走行作業機、又は自走式作業機の一例である。以下の説明において、ロボット芝刈機2を「芝刈機2」と表記する。
エリアワイヤ5は、芝刈エリア4の境界Aを芝刈機2が検知するために配置されている。このエリアワイヤ5は、境界Aに沿って敷設されると共に所定の信号を発信し、芝刈機2がエリアワイヤ5からの信号を検出することによって芝刈エリア4の境界Aを検知する。
充電ステーション6は、芝刈機2を充電する充電装置、及び、非作業時に芝刈機2が待機する待機場所として機能する装置である。芝刈機2は、芝刈作業の終了時等に、自律走行によって充電ステーション6に移動し、充電ステーション6から供給される電力で充電される。なお、エリアワイヤ5は充電ステーション6から供給される電力又は信号に基づいて所定の信号を発信する。
図2は、芝刈機2の構成を模式的に示す図である。
芝刈機2は、走行機能等を有する車体部11と、車体部11を覆う車体カバー21とを備えている。車体部11の前下部には左右に操向自在な左右の前輪12が設けられ、車体部11の後下部には駆動輪として機能する左右の後輪13が設けられ、車体部11の中央下部には作業部14が設けられる。
また、芝刈機2の外部に露出する表面(上面に相当)には、充電ステーション6と電気的に接続されるプラス側受電端子25が設けられ、芝刈機2の前部には、充電ステーション6と電気的に接続される後述するマイナス側受電端子36を有する端子部31が設けられている。プラス側受電端子25、及び端子部31については後述する。
芝刈機2は、走行機能等を有する車体部11と、車体部11を覆う車体カバー21とを備えている。車体部11の前下部には左右に操向自在な左右の前輪12が設けられ、車体部11の後下部には駆動輪として機能する左右の後輪13が設けられ、車体部11の中央下部には作業部14が設けられる。
また、芝刈機2の外部に露出する表面(上面に相当)には、充電ステーション6と電気的に接続されるプラス側受電端子25が設けられ、芝刈機2の前部には、充電ステーション6と電気的に接続される後述するマイナス側受電端子36を有する端子部31が設けられている。プラス側受電端子25、及び端子部31については後述する。
車体部11は、左右の後輪13を個別に駆動する左右の走行用モータ15と、作業部14を駆動する作業部駆動用モータ16と、芝刈機2の各部に動作電力を供給する電源として機能するバッテリ17と、駆動輪である左右の後輪13の回転速度を検出する車輪速センサ18と、エリアワイヤ5等を検出するためのセンサ部19と、芝刈機2の各部を制御する制御ユニット30とを備えた電装ユニットでもある。
制御ユニット30は、走行用モータ15を駆動制御することによって芝刈機2の走行を制御し、作業部駆動用モータ16を駆動制御することによって所定の作業を行う。本実施形態の作業部14は、刈刃が設けられた刈刃ディスクであり、刈刃ディスクが回転駆動されることによって芝刈り作業を行うことができる。
この制御ユニット30は、車輪速センサ18及びセンサ部19の検出結果に基づいて芝刈機2の位置を特定し、特定した位置に基づいて芝刈機2の走行を制御する。これによって、芝刈エリア4内の芝を適切に刈るように走行でき、芝刈り作業終了後に充電ステーション6へ移動することができる。
この制御ユニット30は、車輪速センサ18及びセンサ部19の検出結果に基づいて芝刈機2の位置を特定し、特定した位置に基づいて芝刈機2の走行を制御する。これによって、芝刈エリア4内の芝を適切に刈るように走行でき、芝刈り作業終了後に充電ステーション6へ移動することができる。
なお、芝刈機2のプラス側受電端子25及び端子部31を除く構成については、公知のロボット芝刈機の構成を広く適用可能である。例えば、芝刈エリア4、充電ステーション6及び現在位置等を特定する技術には、GPS又はジャイロセンサ等の位置検出デバイスを用いた技術、又はカメラを用いた画像認識技術等を適用してもよい。
車体カバー21は、車体部11の少なくとも前部を覆うメインカバー22と、メインカバー22に上方から連結されるトップカバー23とを備えている。メインカバー22は、車体部11の前後左右を覆うと共に車体部11の一部を上方に開口させるカバーに形成されており、樹脂材料で製作されている。また、トップカバー23は、メインカバー22における車体部11の一部を開口させる領域を覆うカバーに形成されており、樹脂材料で製作されている。これらカバー22、23は、車体部11への雨水の付着や塵埃の付着等を防止する保護カバー及び外観性を向上させる化粧カバー等として機能する。
なお、車体カバー21は樹脂製に限定されない。また、芝刈機2が小型サイズ等の場合にはメインカバー22とトップカバー23を一体成形してもよい。
なお、車体カバー21は樹脂製に限定されない。また、芝刈機2が小型サイズ等の場合にはメインカバー22とトップカバー23を一体成形してもよい。
図3は、芝刈機2と充電ステーション6とが電気的に接続した状態を示す図である。説明の便宜上、図3では車体カバー21を二点鎖線で示している。また、図4は、充電ステーション6の斜視図である。
図3及び図4に示すように、充電ステーション6は、芝刈機2が接続される接続台51と、接続台51に接続された芝刈機2が載置される載置台52とを備えている。接続台51は、芝刈機2のプラス側受電端子25に対応する位置まで斜め上方に延びる延長部51Aを有している。この接続台51は、載置台52上の芝刈機2に向けて突出するプラグユニット53と、延長部51Aに設けられ、プラス側受電端子25に電気的に接続されるプラス側送電端子65(図4参照)とを有している。
図3及び図4に示すように、充電ステーション6は、芝刈機2が接続される接続台51と、接続台51に接続された芝刈機2が載置される載置台52とを備えている。接続台51は、芝刈機2のプラス側受電端子25に対応する位置まで斜め上方に延びる延長部51Aを有している。この接続台51は、載置台52上の芝刈機2に向けて突出するプラグユニット53と、延長部51Aに設けられ、プラス側受電端子25に電気的に接続されるプラス側送電端子65(図4参照)とを有している。
図5は、芝刈機2を前上方から見た図である。
図3及び図5に示すように、芝刈機2のメインカバー22の前面には、プラグユニット53を端子部31に向けて挿入可能にする開口部22Kが設けられている。開口部22Kと端子部31との間には、プラグユニット53を挿入可能な空間部31Kが設けられている。これら開口部22K及び空間部31Kによって、充電ステーション6の一部であるプラグユニット53を端子部31に挿入可能にする凹部2Kが形成されている。
図5に示すように、プラス側受電端子25は、メインカバー22における左右中央位置に設けられ、芝刈機2の前上方に露出する。このプラス側受電端子25は、水平面に対して斜めに傾斜しており、雨水等の水分が付着しても重力の作用により速やかに落下させることができる。
図3及び図5に示すように、芝刈機2のメインカバー22の前面には、プラグユニット53を端子部31に向けて挿入可能にする開口部22Kが設けられている。開口部22Kと端子部31との間には、プラグユニット53を挿入可能な空間部31Kが設けられている。これら開口部22K及び空間部31Kによって、充電ステーション6の一部であるプラグユニット53を端子部31に挿入可能にする凹部2Kが形成されている。
図5に示すように、プラス側受電端子25は、メインカバー22における左右中央位置に設けられ、芝刈機2の前上方に露出する。このプラス側受電端子25は、水平面に対して斜めに傾斜しており、雨水等の水分が付着しても重力の作用により速やかに落下させることができる。
図6は、プラグユニット53と端子部31とを示す斜視図である。プラグユニット53は、上面視で後方に向かって幅狭となる三角形状に形成され、マイナス側送電端子56を備えている。より具体的には、プラグユニット53は、接続台51に接続される基端部57と、基端部57から延びる上面視三角形状のユニット本体部58とを一体に備えている。
マイナス側送電端子56は、ユニット本体部58の左右一方の面(本実施形態では芝刈機2の左側に対応する面)、かつ、ユニット本体部58の先端側にて左右外側に突出する端子に形成されている。マイナス側送電端子56がプラグユニット53の側面に設けられるので、雨水等の水分が付着しても重力により速やかに落下させることができる。
マイナス側送電端子56は、ユニット本体部58の左右一方の面(本実施形態では芝刈機2の左側に対応する面)、かつ、ユニット本体部58の先端側にて左右外側に突出する端子に形成されている。マイナス側送電端子56がプラグユニット53の側面に設けられるので、雨水等の水分が付着しても重力により速やかに落下させることができる。
図7は、端子部31を芝刈機2の下方から見た図である。説明の便宜上、図7には、凹部2Kの奥まで挿入されたプラグユニット53を二点鎖線で示している。
図7に示すように、端子部31は、車体部11に設けられたマイナス側受電端子36と、マイナス側受電端子36に対向する疑似端子37とを備えている。
マイナス側受電端子36は、凹部2Kの奥側にて、車体部11の最前部の一部を構成する前方突出部11Tに取り付けられており、図7に示す下面視で、左右一方側(本実施形態では図7の紙面右側)から左右反対側(図7の紙面左側)に向けてU字状に湾曲する金属製の板材で形成されている。すなわち、マイナス側受電端子36は、車体部11の左右中心面M1(芝刈機2の左右中心面と一致)から左右一方側にオフセットした位置に配置され、マイナス側送電端子56に接触する接触面が、横向き(図7中の左向き)に形成されている。
図7に示すように、端子部31は、車体部11に設けられたマイナス側受電端子36と、マイナス側受電端子36に対向する疑似端子37とを備えている。
マイナス側受電端子36は、凹部2Kの奥側にて、車体部11の最前部の一部を構成する前方突出部11Tに取り付けられており、図7に示す下面視で、左右一方側(本実施形態では図7の紙面右側)から左右反対側(図7の紙面左側)に向けてU字状に湾曲する金属製の板材で形成されている。すなわち、マイナス側受電端子36は、車体部11の左右中心面M1(芝刈機2の左右中心面と一致)から左右一方側にオフセットした位置に配置され、マイナス側送電端子56に接触する接触面が、横向き(図7中の左向き)に形成されている。
マイナス側受電端子36は、図7に示す二点鎖線で示す位置までプラグユニット53が挿入された場合に、プラグユニット53のマイナス側送電端子56と重なる位置に設けられている。このマイナス側受電端子36はU字状に湾曲し、マイナス側送電端子56との接触圧力が過大とならないように変形し、両端子36、56の接触状態を適切に保つことができる。なお、マイナス側送電端子56側を変形自在に構成してもよい。
同図7に示すように、マイナス側受電端子36に対向する疑似端子37、及び疑似端子37を支持する構造は、マイナス側受電端子36及びその周辺構造と左右対称構造に形成されている。より具体的には、疑似端子37及びその支持構造は、車体部11の左右中心面M1を基準にして左右対称の位置及び構造に形成されている。この疑似端子37とマイナス側受電端子36との間に、プラグユニット53が挿入されるので、プラグユニット53に向けて走行する芝刈機2の走行方向を適切な方向にガイドしたり、マイナス側受電端子36とマイナス側送電端子56との接触状態を適切に保ち易くなる。
また、端子部31には、プラグユニット53の先端が当接する当接部39が設けられている。この当接部39は、端子部31のマイナス側受電端子36とプラグユニット53のマイナス側送電端子56とが電気的に接続された場合に、プラグユニット53が当接する位置に設けられている。
本構成では、マイナス側受電端子36が、凹部2K内のうち相対的に奥側に設けられているので、水で濡れた芝、又は雨粒がマイナス側受電端子36に付着し難い。しかも、マイナス側受電端子36とプラス側受電端子25とを、車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置しているので、両端子36、25を?ぐ導通ルートが長くなると共に、車体カバー21と車体部11との間の境界で水分の移動を抑制し易くなる。
仮に、マイナス側受電端子36に、水で濡れた芝、又は水分が付着したとしても、マイナス側受電端子36とマイナス側送電端子56とが擦れ合うことで、両端子36、56の接触面から水分等の異物を除去するワイピング作用を効果的に生じさせることができる。
本構成では、マイナス側受電端子36が、凹部2K内のうち相対的に奥側に設けられているので、水で濡れた芝、又は雨粒がマイナス側受電端子36に付着し難い。しかも、マイナス側受電端子36とプラス側受電端子25とを、車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置しているので、両端子36、25を?ぐ導通ルートが長くなると共に、車体カバー21と車体部11との間の境界で水分の移動を抑制し易くなる。
仮に、マイナス側受電端子36に、水で濡れた芝、又は水分が付着したとしても、マイナス側受電端子36とマイナス側送電端子56とが擦れ合うことで、両端子36、56の接触面から水分等の異物を除去するワイピング作用を効果的に生じさせることができる。
次に、芝刈機2のプラス側受電端子25とプラス側送電端子65について説明する。図8は、芝刈機2と充電ステーション6とが電気的に接続した状態の側断面図である。図8に示すように、プラス側受電端子25は、上面が前下がりに傾斜した金属製の板材で形成されている。
図9は、プラス側受電端子25を周辺構成と共に示した図である。図9に示すように、プラス側受電端子25は、側面視でT字形状であり、このプラス側受電端子25の前後中央に位置する凸部25Tが下方に延びている。車体カバー21に設けられたスリット21Sに凸部25Tが挿入され、凸部25Tがスリット21Sを貫通することによって、凸部25Tが車体カバー21内の車体部11と電気的に接続される。また、プラス側受電端子25における凸部67の前後に位置する部分が車体カバー21に引っ掛かることによって、プラス側受電端子25が車体カバー21に固定される。
図8に示すように、メインカバー22には、プラス側受電端子25を伝って下方に落下する水を受ける水受け部68が形成されると共に、水受け部68に溜まった水分をメインカバー22外に排出する水抜き用開口部69が設けられている。この水抜き用開口部69から流出した水分は、メインカバー22の上面に沿って芝刈機2外へ排出される。
図9は、プラス側受電端子25を周辺構成と共に示した図である。図9に示すように、プラス側受電端子25は、側面視でT字形状であり、このプラス側受電端子25の前後中央に位置する凸部25Tが下方に延びている。車体カバー21に設けられたスリット21Sに凸部25Tが挿入され、凸部25Tがスリット21Sを貫通することによって、凸部25Tが車体カバー21内の車体部11と電気的に接続される。また、プラス側受電端子25における凸部67の前後に位置する部分が車体カバー21に引っ掛かることによって、プラス側受電端子25が車体カバー21に固定される。
図8に示すように、メインカバー22には、プラス側受電端子25を伝って下方に落下する水を受ける水受け部68が形成されると共に、水受け部68に溜まった水分をメインカバー22外に排出する水抜き用開口部69が設けられている。この水抜き用開口部69から流出した水分は、メインカバー22の上面に沿って芝刈機2外へ排出される。
プラス側受電端子25は、端子部31のマイナス側受電端子36とプラグユニット53のマイナス側送電端子56とが電気的に接続された場合に、延長部51Aに設けられたプラス側送電端子65と接触する位置に設けられている。図8に示すように、プラス側受電端子25とプラス側送電端子65とが接触する接触面は、それぞれ前下がりに斜めに傾斜する傾斜面であるので、各接触面には水分が残留し難く、両端子25、65間を、水分を介在させずに接触させ易くなり、金属間腐食を効果的に抑制できる。
しかも、本構成では、同図8に示すように、芝刈機2のプラス側受電端子25が、芝刈機2のマイナス側受電端子36に対して、車体部11の前上部(図8中、符号11Xで示す部分)を挟んだ位置に設けられているので、一対の受電端子25、36間が水で濡れた芝、又は水分で導通する事態を効果的に抑制できる。
図10は、充電ステーション6の延長部51Aの内部構造を斜め上方から示した図であり、図11は、延長部51Aの側断面図を示した図である。
この芝刈機2においては、延長部51Aが、プラス側送電端子65を有する第一プラグユニットとして機能し、上記したプラグユニット53が、マイナス側送電端子56を有する第二プラグユニットとして機能する。
図10及び図11に示すように、プラス側送電端子65は、金属製の板材からなる導電性部材71の一部を折り曲げることによって形成されている。この導電性部材71は、プラス側送電端子65と、プラス側送電端子65から芝刈機2と反対側(図10及び図11の紙面右側)に向けて斜め下方に延びる延長部材72とを一体に備えている。
この芝刈機2においては、延長部51Aが、プラス側送電端子65を有する第一プラグユニットとして機能し、上記したプラグユニット53が、マイナス側送電端子56を有する第二プラグユニットとして機能する。
図10及び図11に示すように、プラス側送電端子65は、金属製の板材からなる導電性部材71の一部を折り曲げることによって形成されている。この導電性部材71は、プラス側送電端子65と、プラス側送電端子65から芝刈機2と反対側(図10及び図11の紙面右側)に向けて斜め下方に延びる延長部材72とを一体に備えている。
より具体的には、導電性部材71の後端(芝刈機2側の端部)は、後方凸に湾曲するU字状に形成され、このU字状の部分がプラス側送電端子65として機能する。また、導電性部材71は、延長部材72として、プラス側送電端子65から前方(芝刈機2の反対側)に向けて斜め下方に延びる板状の第一延長部72Aと、第一延長部72Aから前方に延びて締結部材73により延長部51Aに締結される平板状の第二延長部72Bとを一体に備えている。
延長部51Aは、導電性部材71を上方から覆うと共に下方が開口する形状に形成されており、例えば、樹脂材で製作される。この延長部51Aは、第二延長部72Bを下方から支持すると共に締結部材73が締結される支持部51Bと、支持部51Bに支持された第二延長部72Bが当接し、第二延長部72Bよりも上方に立ち上がる壁部51Cとを一体に備えている。
この導電性部材71によれば、図11に示すように、導電性部材71のうちプラス側送電端子65が最も高い位置にあるので、延長部51Aから雨水等の水分がプラス側送電端子65に流れることがない。
一方、雨水等の水分が延長部51Aの下方に吹き込んだ場合に、水分がプラス側送電端子65に付着するおそれがある。この場合、図10及び図11中に水分の流れを矢印で示すように、水分は、プラス側送電端子65から第一延長部72A、第二延長部72Bの順で流れるので、プラス側送電端子65に雨水等の水分が残留し難い。
この導電性部材71によれば、図11に示すように、導電性部材71のうちプラス側送電端子65が最も高い位置にあるので、延長部51Aから雨水等の水分がプラス側送電端子65に流れることがない。
一方、雨水等の水分が延長部51Aの下方に吹き込んだ場合に、水分がプラス側送電端子65に付着するおそれがある。この場合、図10及び図11中に水分の流れを矢印で示すように、水分は、プラス側送電端子65から第一延長部72A、第二延長部72Bの順で流れるので、プラス側送電端子65に雨水等の水分が残留し難い。
ここで、図10及び図11に示すように、壁部51Cは、第二延長部72Bにおけるプラス側送電端子65と反対側の端面に当接し、第二延長部72Bまで流れた水分をせき止める。これによって、充電ステーション6の延長部51Aから延長部51Aよりも前方への水の流れがせき止められ、接続台51内に設けられた基板80(図8参照)等への水の浸入が防止される。
この壁部51Cの上端部には、下方に凹むスリット51S(図10参照)が設けられている。このため、壁部51Cでせき止められた水分は、このスリット51Sを通って壁部51C外に排出される。この場合、スリット51Sを通過した水分は、壁部51Cを伝って下方に落下し、延長部51Aの下方に水を排出することができる。すなわち、スリット51Sは、プラス側送電端子65からの水分を外部に排出する水抜き部として機能する。
この壁部51Cの上端部には、下方に凹むスリット51S(図10参照)が設けられている。このため、壁部51Cでせき止められた水分は、このスリット51Sを通って壁部51C外に排出される。この場合、スリット51Sを通過した水分は、壁部51Cを伝って下方に落下し、延長部51Aの下方に水を排出することができる。すなわち、スリット51Sは、プラス側送電端子65からの水分を外部に排出する水抜き部として機能する。
図10に示すように、このスリット51Sは、延長部51Aの側壁に寄せた位置に形成されており、このスリット51Sを通過した水分は、壁部51C、及び/又は、延長部51Aの側壁を伝って下方に落下する。このスリット51Sは、1つに限定されず、間隔を空けて複数設けるようにしてもよい。また、延長部51Aの側壁に、スリット51Sを通過した水分を、延長部51Aの左右外側に排出させる貫通孔等を設けるようにしてもよい。
なお、図10中、符号82は、プラス側送電端子65から延びる不図示の電気配線が挿入されるケーブルグランドである。ケーブルグランド82は電気配線を締め付けて粉塵や水の侵入を防止する。仮に、スリット51Sからの水分がケーブルグランド82側に流れてもケーブルグランド82があるため、配線部分には水が侵入しない。
なお、図10中、符号82は、プラス側送電端子65から延びる不図示の電気配線が挿入されるケーブルグランドである。ケーブルグランド82は電気配線を締め付けて粉塵や水の侵入を防止する。仮に、スリット51Sからの水分がケーブルグランド82側に流れてもケーブルグランド82があるため、配線部分には水が侵入しない。
本構成では、図10及び図11に示すように、導電性部材71の一端だけが締結部材73によって延長部51Aに固定されるので、導電性部材71が片持ち支持された構成となり、導電性部材71の他端が弾性変形によって上下に揺動することができる。
ここで、延長部51Aには、この延長部51Aの強度を確保するために延長部51Aの左右の側壁間を架橋する複数の架橋部51Mが設けられている。これら架橋部51Mは、導電性部材71よりも上方、かつ、導電性部材71との間に間隔を空けて位置に設けられている。このため、導電性部材71の上方向への揺動が、架橋部51Mによって遮られることがなく、プラス側送電端子65とプラス側受電端子25とを適切な接触圧で接触させ易くなる。また、架橋部51Mが、導電性部材71の上面に沿う水分の流れを妨げる事態、及び、導電性部材71から下方に落下する水分を妨げることもない。
ここで、延長部51Aには、この延長部51Aの強度を確保するために延長部51Aの左右の側壁間を架橋する複数の架橋部51Mが設けられている。これら架橋部51Mは、導電性部材71よりも上方、かつ、導電性部材71との間に間隔を空けて位置に設けられている。このため、導電性部材71の上方向への揺動が、架橋部51Mによって遮られることがなく、プラス側送電端子65とプラス側受電端子25とを適切な接触圧で接触させ易くなる。また、架橋部51Mが、導電性部材71の上面に沿う水分の流れを妨げる事態、及び、導電性部材71から下方に落下する水分を妨げることもない。
以上説明したように、本実施形態の芝刈機2は、一対の受電端子25、36の一方が芝刈機2の表面に設けられ、他方が一方の受電端子25に対して車体部11の少なくとも一部(図8に示す前上部11X)を挟んだ位置に設けられた端子配置構造を有している。この構造によれば、自律走行時に、芝刈機2表面の受電端子25に水で濡れた芝、又は水分が付着しても、受電端子25、36間が水で濡れた芝、又は水分で導通する事態を抑制できる。したがって、一対の送電端子65、56間が通電して適切に充電されなくなる事態、及び金属間腐食を効果的に抑制できる。
また、芝刈機2は、充電ステーション6の一部であるプラグユニット53が進入可能な凹部2Kを有し、一対の受電端子25、36は、凹部2K以外の箇所と、凹部2K内とに振り分けて配置されているので、受電端子25、36間が水で濡れた芝、又は水分で導通する事態をより抑制でき、一対の送電端子65、56間が通電して適切に充電されなくなる事態等をより抑制できる。
さらに、一対の受電端子25、36は、芝刈機2を構成する複数部品のうちの異なる部品である車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置されているので、部品間の境界で水分の移動をキャンセルし易くなる。これによっても、受電端子25、36間が水で濡れた芝、又は水分で導通する事態をより抑制でき、適切に充電されなくなる事態等をより抑制できる。
さらに、一対の受電端子25、36は、芝刈機2を構成する複数部品のうちの異なる部品である車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置されているので、部品間の境界で水分の移動をキャンセルし易くなる。これによっても、受電端子25、36間が水で濡れた芝、又は水分で導通する事態をより抑制でき、適切に充電されなくなる事態等をより抑制できる。
なお、一対の受電端子25、36を、車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置する構成に限定されず、芝刈機2を構成する他の異なる複数部品に振り分けて配置してもよい。
また、芝刈機2の表面に設けられる受電端子25は、充電ステーション6に接触する接触面を上向きとしているので、外部から受電端子25を視認し易くなる。この場合、充電ステーション6側の送電端子65との間のワイピング作用によって受電端子25の上向きの接触面を掃除し易くなり、接触面から水分等を除去し易くなる。また、この受電端子25の接触面を水平面に対して斜めに傾斜する傾斜面としているので、雨水等の水分が付着しても重力の作用で速やかに除去できる。
また、図9に示したように、受電端子25は、下方に延びる凸部25Tを有し、車体カバー21は、凸部25Tが貫通して凸部25Tを車体カバー21内の車体部11に電気的に接続させるスリット21Sを有するので、受電端子25と車体部11とを簡易な構成で電気的に接続できる。なお、凸部25Tを含む受電端子25の各部の形状は適宜に変更してもよい。
また、芝刈機2の表面に設けられる受電端子25は、充電ステーション6に接触する接触面を上向きとしているので、外部から受電端子25を視認し易くなる。この場合、充電ステーション6側の送電端子65との間のワイピング作用によって受電端子25の上向きの接触面を掃除し易くなり、接触面から水分等を除去し易くなる。また、この受電端子25の接触面を水平面に対して斜めに傾斜する傾斜面としているので、雨水等の水分が付着しても重力の作用で速やかに除去できる。
また、図9に示したように、受電端子25は、下方に延びる凸部25Tを有し、車体カバー21は、凸部25Tが貫通して凸部25Tを車体カバー21内の車体部11に電気的に接続させるスリット21Sを有するので、受電端子25と車体部11とを簡易な構成で電気的に接続できる。なお、凸部25Tを含む受電端子25の各部の形状は適宜に変更してもよい。
また、図10及び図11に示したように、充電ステーション6は、芝刈機2表面の受電端子25に電気的に接続される一方の送電端子65を支持する第一プラグユニットとして機能する延長部51Aを有し、延長部51Aには、送電端子65を伝う水分を外部に排出する水抜き部として機能するスリット51Sを有するので、送電端子65に雨水等の水分が付着しても、その水分を速やかに適正箇所に排出できる。
また、上記送電端子65に連なり、送電端子65から斜め下方に延びる延長部材72を有し、充電ステーション6の延長部51Aは、上記送電端子65及び延長部材72を上方から覆うと共に下方が開放しているので、延長部51Aが送電端子65及び延長部材72からの水分の落下を妨げない。しかも、スリット51Sは、延長部材72を伝って斜め下方に流れた水分を外部に流出するので、送電端子65及び延長部材72に付着した水分をスリット51Sに導いて効率良く排出することができる。なお、スリット51Sの形状及び位置は適宜に変更してもよい。また、スリット51Sに限定されず、送電端子65及び延長部材72に付着した水分を排出可能な公知の構成を水抜き部として広く採用してもよい。
上述の実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述の実施形態では、受電端子25を芝刈機2の上面に配置する場合を説明したが、これに限定されず、芝刈機2の側面でもよく、芝刈機2の表面の範囲で適宜な位置に配置してもよい。また、受電端子36を芝刈機2前部の凹部2K内に配置する場合を説明したが、これに限定されず、受電端子25に対して車体部11の少なくとも一部を挟んだ位置の範囲で適宜な位置に配置してもよい。
また、受電端子25、36を、車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置する場合を説明したが、これに限定されず、受電端子25、36間に車体部11の少なくとも一部が挟まれる範囲で、車体カバー21及び車体部11のいずれか同じ部材に配置してもよい。
例えば、上述の実施形態では、受電端子25を芝刈機2の上面に配置する場合を説明したが、これに限定されず、芝刈機2の側面でもよく、芝刈機2の表面の範囲で適宜な位置に配置してもよい。また、受電端子36を芝刈機2前部の凹部2K内に配置する場合を説明したが、これに限定されず、受電端子25に対して車体部11の少なくとも一部を挟んだ位置の範囲で適宜な位置に配置してもよい。
また、受電端子25、36を、車体カバー21と車体部11とに振り分けて配置する場合を説明したが、これに限定されず、受電端子25、36間に車体部11の少なくとも一部が挟まれる範囲で、車体カバー21及び車体部11のいずれか同じ部材に配置してもよい。
また、図1等に示す芝刈機2及び充電ステーション6に本発明を適用する場合を説明したが、公知の他の芝刈機及び充電ステーションに本発明を適用してもよい。さらに、芝刈機に限定されず、自律走行によって充電ステーションに移動可能な様々な自律走行作業機に本発明を適用可能である。
1 無人芝刈システム
2 ロボット芝刈機(自律走行作業機)
2K 凹部
4 芝刈エリア
5 エリアワイヤ
6 充電ステーション
11 車体部
12 前輪
13 後輪
14 作業部
21 車体カバー
21S スリット
22 メインカバー
22K 開口部
23 トップカバー
25 プラス側受電端子
25T プラス側受電端子の凸部
31 端子部
31K 空間部
36 マイナス側受電端子
37 疑似端子
51 接続台
51A 延長部(第一プラグユニット)
51B 支持部
51C 壁部
51S スリット(水抜き部)
52 載置台
53 プラグユニット(第二プラグユニット)
56 マイナス側送電端子
58 ユニット本体部
65 プラス側送電端子
71 導電性部材
72A 第一延長部
72B 第二延長部
2 ロボット芝刈機(自律走行作業機)
2K 凹部
4 芝刈エリア
5 エリアワイヤ
6 充電ステーション
11 車体部
12 前輪
13 後輪
14 作業部
21 車体カバー
21S スリット
22 メインカバー
22K 開口部
23 トップカバー
25 プラス側受電端子
25T プラス側受電端子の凸部
31 端子部
31K 空間部
36 マイナス側受電端子
37 疑似端子
51 接続台
51A 延長部(第一プラグユニット)
51B 支持部
51C 壁部
51S スリット(水抜き部)
52 載置台
53 プラグユニット(第二プラグユニット)
56 マイナス側送電端子
58 ユニット本体部
65 プラス側送電端子
71 導電性部材
72A 第一延長部
72B 第二延長部
Claims (8)
- 自律走行によって充電ステーションに移動可能な自律走行作業機において、
走行機能を有する車体部と、前記充電ステーションに電気的に接続される一対の受電端子とを有し、
前記一対の受電端子の一方が当該自律走行作業機の表面に設けられ、他方が前記一方の受電端子に対して前記車体部の少なくとも一部を挟んだ位置に設けられていることを特徴とする自律走行作業機。 - 前記充電ステーションの一部が進入可能な凹部を有し、
前記一対の受電端子は、前記凹部以外の箇所と、前記凹部内とに振り分けて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の自律走行作業機。 - 前記車体部を覆う車体カバーを備え、
前記一対の受電端子は、前記車体部と前記車体カバーとに振り分けて配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の自律走行作業機。 - 前記一方の受電端子は、前記充電ステーションに接触する接触面を上向きとしていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の自律走行作業機。
- 前記接触面は、水平面に対して斜めに傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項4に記載の自律走行作業機。
- 前記一方の受電端子は、下方に延びる凸部を有し、
前記車体カバーは、前記凸部が貫通して前記凸部を前記車体部に電気的に接続させるスリットを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の自律走行作業機。 - 請求項1に記載の自律走行作業機用の充電ステーションにおいて、
前記一方の受電端子に電気的に接続される一方の送電端子を支持する第一プラグユニットを有し、
前記第一プラグユニットは、前記一方の送電端子を伝う水分を外部に排出する水抜き部を有することを特徴とする充電ステーション。 - 前記一方の送電端子に連なり、前記送電端子から斜め下方に延びる延長部材を有し、
前記第一プラグユニットは、前記一方の送電端子及び前記延長部材を上方から覆うと共に下方が開放し、
前記水抜き部として、前記延長部材を伝って斜め下方に流れた水分を外部に排出するスリットを有することを特徴とする請求項7に記載の充電ステーション。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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- 2019-03-28 US US17/442,223 patent/US12268120B2/en active Active
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