JP2016195544A - 自走式草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの大型化を抑制できる自走式草刈機を提供する。【解決手段】走行用モータ２３０のトルクが左駆動輪２８３及び右駆動輪に伝達されて走行する草刈機本体２００を有する自走式草刈機であって、走行用モータ２３０が設けられたハウジング２０５と、ハウジング２０５に設けられ、かつ、草を刈る回転刃２４４と、ハウジング２０５の下方に設けられ、かつ、回転刃２４４を回転させる回転刃用モータ２４０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、走行用モータによって駆動される駆動輪を有し、かつ、芝、雑草等の下草の刈込みに用いられる自走式草刈機に関する。

従来の草刈機は、特許文献１に示されるように、電動モータ等の動力源をハウジングに設け、動力源の動力で回転刃を回転させる構造を有する。また、草刈り機は棹部を有し、棹部の長さ方向の一端がハウジングに接続され、棹部の他端がハンドル部に接続されている。また、ハウジングには車輪が設けられており、草刈り機は車輪が設置した状態で使用される。特許文献１に記載された草刈り機は、ユーザがハンドル部を持って草刈り機を押すことで車輪を回転させて走行し、かつ、電動モータの動力で回転刃を回転させて草刈り作業を行う構造である。

特開２０１３−０３１３９７号公報

上記の特許文献１に記載された草刈り機は、ユーザの人力で移動させなければならず、ユーザに負担を強いるものであった。そこで、走行用の車輪を駆動する走行用の動力源をハウジングに設けて自走式草刈り機とすることも考えられる。しかし、回転刃を回転させる動力源に加えて、走行用の動力源をもハウジングに設けると、ハウジングが大型化する問題があった。

本発明の目的は、ハウジングの大型化を抑制できる自走式草刈機を提供することにある。

一実施形態は、走行用動力源のトルクが駆動輪に伝達されて走行する草刈機本体を有する自走式草刈機であって、前記草刈機本体は、前記走行用動力源が設けられたハウジングと、前記ハウジングに設けられ、かつ、草を刈る回転刃と、前記ハウジングの下方に設けられ、かつ、前記回転刃を回転させる回転刃用動力源と、を備えている。

他の実施形態は、前記草刈機本体の底面視で、前記走行用駆動力源の配置領域の少なくとも一部と、前記回転刃用駆動力源の配置領域の少なくとも一部とが重なっている。

他の実施形態は、前記走行用動力源が、電力が供給されてトルクを発生する第１電動モータであり、前記回転刃用動力源が、電力が供給されてトルクを発生する第２電動モータである。

他の実施形態は、前記草刈機本体の重心が、前記駆動輪が地面に接触した状態で前記走行用動力源よりも下方に位置する。

他の実施形態は、前記草刈機本体の重心が、前記駆動輪が地面に接触した状態で前記駆動輪の車軸よりも下方に位置する。

他の実施形態は、前記第２電動モータが、通電によって形成される磁界で回転するディスク形状の回転子を備えたディスクモータである。

他の実施形態は、前記回転刃用動力源が、前記回転刃と一体回転する回転軸に連結された回転子と、前記回転子を収容したケースと、を有し、前記草刈機本体の重心は、前記ケースに位置している。

他の実施形態は、前記ハウジングの内部に、前記走行用動力源及び前記回転刃用動力源を制御する第１制御部が取り付けられた制御基板と、前記制御基板を覆うシール部材と、が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体に、前記駆動輪が地面から離れ、かつ、前記草刈機本体を倒立状態で支持する支持脚が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体に、前記第１電動モータ及び前記第２電動モータに電力を供給する電源部が設けられ、前記草刈機本体を倒立状態で支持した場合の重心は、前記倒立状態において前記電源部を含む鉛直線上に位置している。

他の実施形態は、前記草刈機本体の内部、あるいは前記草刈機本体の外部に、前記回転刃によって刈られた草を回収する集草室が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体が、集草ファンを有し、前記集草ファンから、前記回転刃が配置された空間を経由して前記集草室に向かって送風する。

他の実施形態は、前記草刈機本体は、走行方向で前記駆動輪の前方及び後方の少なくとも一方に補助輪が設けられている。

他の実施形態は、前記ハウジングが、前記回転刃が設けられた刈刃部と、前記草刈機本体の走行方向における前後方向で前記刈刃部よりも後方に配置され、かつ、前記駆動輪が設けられた駆動輪部と、を備え、前記駆動輪の下端から前記刈刃部の上面までの高さは、前記駆動輪の下端から前記駆動輪部までの高さよりも低く設定されている。

他の実施形態は、前記草刈機本体との間で相互に通信可能であり、かつ、前記走行用動力源及び前記回転刃用動力源を制御する信号を、前記草刈機本体へ送信する操作端末部が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体の情報を表示する第１表示部が、前記草刈機本体に設けられ、前記草刈機本体の情報を表示する第２表示部が、前記操作端末部に設けられ、前記回転刃により刈られた草を回収する集草室が、前記草刈機本体に設けられ、前記集草室に回収された草の量を検出する集草量検出センサが、前記草刈機本体に設けられ、前記集草量検出センサにより検出された草の量を、前記第１表示部または前記第２表示部で表示する第２制御部が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体を平面視で直進、及び、側方に向けた斜行を交互に行うことで鋸刃状に走行させる走行制御部が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体を平面視で前進走行させ、かつ、蛇行させる走行制御部が設けられている。

他の実施形態は、前記草刈機本体を平面視で渦巻き状に走行させる走行制御部が設けられている。

本発明の自走式草刈機によれば、ハウジングが大型化することを抑制できる。

本発明の実施の形態に係る自走式草刈機の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る草刈機本体の外観斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る草刈機本体の側面断面図である。 本発明の実施の形態１に係る草刈機本体の底面図である。 図１に示されたセンサ部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る草刈機本体の側面断面図である。 本発明の実施の形態２に係る草刈機本体の底面図である。 本発明の実施の形態３に係る草刈機本体の底面図である。 本発明の実施の形態３に係る草刈機本体の側面断面図である。 本発明の実施の形態４に係る草刈機本体の側面断面図である。 本発明の実施の形態５に係る草刈機本体の側面断面図である。 本発明の実施の形態５に係る草刈機本体の草刈り例を示す模式的側面図である。 は、本発明の実施の形態に係る草刈機本体の走行軌跡を示す模式的平面図である。 は、本発明の実施の形態に係る草刈機本体の走行軌跡を示す模式的平面図である。 は、本発明の実施の形態に係る草刈機本体の走行軌跡を示す模式的平面図である。 は、本発明の実施の形態に係る草刈機本体の走行軌跡を示す模式的平面図である。

以下、本発明が適用された自走式草刈機の一例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。本実施形態に係る自走式草刈機は、草刈機本体と、草刈機本体に対して、無線システムを介して接続される操作端末部とを備えている。無線システムは、例えば、無線ＬＡＮなどの任意の無線通信規格に基づくネットワークを含む。作業者、つまり、ユーザは、操作端末部を操作することによって、草刈機本体を遠隔操作することができる。例えば、自走式草刈機の走行の開始および停止、走行方向および走行速度などが遠隔操作される。また、自走式草刈機が備える回転刃の回転の開始および停止、回転刃の回転速度などが遠隔操作される。以下、自走式草刈機の実施形態を具体的に説明する。

（実施の形態１）
自走式草刈機の実施の形態１を、図１に基づいて説明する。自走式草刈機１０は、操作端末部１００と、草刈機本体２００とを有する。ユーザにより操作される操作端末部１００は、例えば、自走式草刈機１０を遠隔操作するために設けられたリモコン型の専用端末器と、スマートフォンやタブレット型端末器等のように、自走式草刈機１０を遠隔操作する機能以外の機能を有する携帯型の汎用情報処理端末器と、を含む。なお、リモコン型の専用端末器は、ユーザが携帯可能な移動式の専用端末器と、ユーザが携帯できない固定設置型の専用端末器と、を含む。

図１に示されるように、操作端末部１００は、電源部１１０と、制御部１２０と、画像処理部１３０と、表示部１４０と、ユーザにより操作される入力部１５０と、操作端末側通信部１６０と、センサ部１７０と、情報記憶部１８０と、を有する。制御部１２０は、操作端末部１００の全体を制御するプロセッサ、データや信号を処理する演算装置、データを一時的に記憶するメモリ等を有する。情報記憶部１８０には、草刈機本体２００を制御するために必要な制御プログラムが予め格納されている。

また、情報記憶部１８０には、外部機器３００からインストールまたはダウンロードした制御プログラムまたはアプリケーションを記憶することもできる。以下、本明細書では、制御プログラム、アプリケーションを、制御プログラム等と記載する。そして、操作端末部１００は、自走式草刈機１０の制御プログラム等を、プロセッサにより実行することにより、操作端末部１００を機能させる。なお、操作端末部１００は、外部機器３００との間で、無線システムを介して、相互に通信可能である。外部機器３００は、情報ネットワークを介して接続され、かつ、サーバ機能を有するコンピュータ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体が着脱されるドライバ、データセンターのパソコン、操作端末部１００とは別に設けられた携帯電話またはスマートフォン等を含む。

また、操作端末部１００として、汎用情報処理端末器や、制御プログラム等のバージョンの古い専用端末器を用いる場合に、操作端末部１００は、外部機器３００の記憶部に記憶された制御プログラム等を、情報記憶部１８０へダウンロードしたり、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶された制御プログラム等を、情報記憶部１８０にインストールしたりできる。そして、制御部１２０は、情報記憶部１８０にダウンロード、または、インストールした制御プログラム等を実行することにより、操作端末部１００を機能させることもできる。

なお、操作端末部１００と、外部機器３００との間で行われる信号の行き来は、無線システムを利用することの他、有線システムを利用してもよい。例えば、外部機器３００と操作端末側通信部１６０とを、有線システムの一例であるＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）ケーブルで接続することも可能である。さらに、操作端末側通信部１６０に、カード型メモリ、スティック型メモリ等を着脱できるポートを設けることも可能である。カード型メモリ、スティック型メモリ等には、草刈機本体２００を制御する制御プログラム等が記憶されている。すなわち、カード型メモリ、スティック型メモリ等は、外部機器３００に含まれる。

さらに、操作端末部１００は、入力部１５０の操作で受け付けたデータ、情報を、外部機器３００に送信し、この送信に対するレスポンスとして、外部機器３００にて算出された制御信号を受信する。さらに、操作端末部１００は、草刈機本体２００との間で相互に通信可能であり、操作端末部１００は、外部機器３００から受信した制御信号を草刈機本体２００に送信する。草刈機本体２００は、操作端末部１００から送信された制御信号に基づき制御することが可能である。

操作端末部１００の入力部１５０はユーザにより操作または使用される要素であり、入力部１５０は、タッチパネル、ボタン、スイッチ、マイクロフォン等を含む。入力部１５０は、ユーザの操作または使用により受け付けた入力信号に対応する指示信号を出力し、指示信号は制御部１２０へ入力される。

制御部１２０は、入力部１５０から入力された指示信号に基づき制御信号を生成し、制御部１２０は、生成した制御信号を操作端末側通信部１６０へ出力する。

操作端末側通信部１６０は、認証ＩＤ等の端末情報や、制御部１２０から入力された制御信号等を草刈機本体２００へ送信する。もっとも、操作端末部１００の操作端末側通信部１６０は、草刈機本体２００へ制御信号を送信する機能のみでなく、草刈機本体２００から送信される信号を受信する機能も備えている。詳細については後述するが、草刈機本体２００からは、草刈機本体２００の本体情報である認証ＩＤ等の基本情報、草刈機本体２００の走行速度、草刈機本体２００の走行方向、草刈機本体２００の現在位置、草刈機本体２００に設けられた電源部２１０としてのバッテリの残量等を示す信号等が送信され、これら信号が、操作端末部１００の操作端末側通信部１６０によって受信される。操作端末側通信部１６０は、受信した信号を制御部１２０へ出力する。

また、制御部１２０は、操作端末側通信部１６０から入力された信号、または、入力部１５０から入力される指示信号の少なくとも一方に基づき、通知情報を生成する。その後、制御部１２０は生成した通知情報に応じて情報を処理する。制御部１２０は、自ら処理した情報をユーザに報知するように表示部１４０を制御する。

通知部としての表示部１４０は、液晶や有機ＥＬ等、任意の画面表示手段で情報を表示すること、スピーカ等から音声やアラーム等で情報を出力すること、操作端末部１００を振動させること、ランプを点灯させること等、使用者が知覚し得る任意の手段によって少なくとも１つの処理を実行し、必要情報をユーザに報知する。必要情報は、地図上における草刈機本体２００の現在位置、電源部１１０，２１０のバッテリ残量、草刈機本体２００で回収した草の量、回転刃２４４の回転速度、草刈機本体２００の走行速度等が含まれる。

なお、操作端末部１００は、情報ネットワークを介して外部機器３００と接続可能であり、操作端末部１００は、草刈機本体２００及び外部機器３００の両方と信号や情報の行き来を行うことができる他、操作端末部１００は、排他的に、情報ネットワークを介して外部機器３００、例えば携帯電話と音声や情報等の通信を行うこともできる。ここで、排他的に通信を行う一例としては、例えば、前記操作端末部１００が、携帯電話や情報受信の機能を有している場合が挙げられる。

すなわち、操作端末部１００が携帯電話や情報受信端末器としても利用可能な場合、外部機器３００である携帯電話から、操作端末部１００に電話がかかってきたとき、あるいは、予め優先受信と設定された情報を受信した場合には、草刈機本体２００の草刈り作業に用いる制御プログラム等を中断することが可能である。

ユーザは、入力部１５０または本体側操作部２９０を介して、所定の情報を優先受信として予め設定しておく。優先受信として設定する情報は、緊急地震速報等、自走式草刈機１０を停止させる必要がある情報を含む。また、優先受信として設定する情報は、ショートメッセージ、メール、制御プログラム等の更新情報を含む。または、操作端末部１００と草刈機本体２００との間の通信を中断し、操作端末部１００と、外部機器３００である携帯電話との間で、通話を行うことや、優先受信された情報をユーザが確認することができる。

ここで、草刈機本体２００の制御に用いる制御プログラム等を中断、あるいは、操作端末部１００と草刈機本体２００との間の信号を中断するということの意味は、次の通りである。操作端末部１００から、草刈機本体２００に対して中断信号を送信し、草刈機本体２００の動作を、待機状態や停止状態とすることを意味する。待機状態とは、草刈機本体２００の走行を停止することであり、停止状態とは、草刈機本体２００の走行を停止し、かつ、回転刃を停止することである。

また、草刈機本体２００は、草刈機本体２００の周囲や付近の状況を撮影する撮像部２６０を備えており、この撮像部２６０により撮像された撮像画像に対応する撮像画像データを送信する。この撮像画像データは、操作端末部１００の操作端末側通信部１６０によって受信される。

操作端末側通信部１６０が受信した各種信号や撮像画像データは制御部１２０を介して各部へ出力される。例えば、操作端末側通信部１６０が受信した撮像画像データは、制御部１２０を介して画像処理部１３０へ出力される。

画像処理部１３０は、入力された撮像画像データに所定の処理を施し、処理済みの撮像画像データを表示部１４０に出力する。処理済みの撮像画像データが入力された表示部１４０によって撮像画像が表示される。

操作端末部１００は電源部１１０を備えており、操作端末部１００は、電源部１１０から供給される電力によって駆動される。電源部１１０は、例えば、充電式バッテリを含む。また、操作端末部１００は、情報記憶部１８０、あるいは、操作端末部１００と接続された外部機器３００としてのサーバコンピュータの情報記憶部に、撮像部２６０から送信された画像情報や、制御プログラムにおける設定値、草刈機本体２００の技術情報や消耗部品の使用履歴情報等を出力することや、外部機器３００から、技術情報や消耗部品に対する案内等を受信することができる。ここで、外部機器３００は、販売店や製造メーカ等のサーバコンピュータであってもよく、また、ユーザがあらかじめ設定したＰＣ等であってもよい。

図１に示されるように、草刈機本体２００は、電源部２１０と、制御部２２０と、走行用モータ２３０と、回転刃用モータ２４０と、本体側通信部２５０と、撮像部２６０と、センサ部２７０と、力学的制止手段であるブレーキ装置２８０と、本体側操作部２９０と、本体側表示部２９３と、を有する。ブレーキ装置２８０は、制動力を生じる回路としたモータの制御回路や、摩擦力に応じた制動力を発生する公知の構造であり、好適には、ブレーキ装置２８０は、電磁ブレーキやディスクブレーキ、ドラムブレーキのいずれかを含む。

本体側通信部２５０は、操作端末部１００、あるいは、操作端末部１００からの信号を中継する機器から送信される制御信号を受信する。本体側通信部２５０は、受信した制御信号を制御部２２０へ出力する。また、操作端末部１００からは、認証ＩＤ等の基本情報や、草刈機本体２００の作業開始時刻、現在時刻、通信強度などを示す信号も送信されるようになっており、この信号も本体側通信部２５０によって受信される。なお、草刈機本体２００の認証ＩＤ等の基本情報や、草刈機本体２００の走行速度、草刈機本体２００の走行方向、回転刃の駆動情報、電源部２１０としてのバッテリの残量等を示す信号や撮像画像データが、草刈機本体２００から操作端末部１００へ送信されることは既述のとおりであるが、これら信号や撮像画像データも本体側通信部２５０から送信される。

本体側操作部２９０は、操作端末部１００の入力部１５０と同じ構成、同じ機能をもつ要素であり、例えば、操作端末部１００をユーザが携帯していない場合、操作端末部１００を使用できない場合等において、ユーザが本体側操作部２９０を操作することにより、草刈機本体２００を制御することが可能である。なお、本明細書においては、本体側操作部２９０または入力部１５０の操作または使用を、便宜上、本体側操作部２９０の操作、または入力部１５０の操作、と略記することがある。

さらに、草刈機本体２００を制御するにあたり、本体側操作部２９０及び操作端末部１００の両方が同時に操作されることもあり得る。このような場合に、本体側操作部２９０または操作端末部１００のうち、何れか一方の信号に基づいて、草刈機本体２００を制御することが可能である。本体側操作部２９０または操作端末部１００のうち、何れの信号を優先して草刈機本体２００を制御するかは、草刈り作業を行う前に、ユーザが本体側操作部２９０または操作端末部１００を操作して、優先モードを任意に設定可能である。

また、草刈り作業の開始後に、本体側操作部２９０または操作端末部１００のうち、何れの信号に基づいて、草刈機本体２００を制御するかの優先モードを切り替えることも可能である。優先モードは、操作端末部１００の信号に基づいて草刈機本体２００を制御する第１モードと、本体側操作部２９０から制御部２２０に入力される信号に基づいて草刈機本体２００を制御する第２モードとを、切り替えることができる。

草刈機本体２００の制御部２２０は、本体側通信部２５０が受信した制御信号、または本体側操作部２９０から入力される信号に基づいて、草刈機本体２００を制御する。例えば。車輪を駆動する走行用モータ２３０を制御する。車輪は、図２〜図４を参照して後述する。また、制御部２２０は、電源部２１０からバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づきバッテリ残量を算出する。制御部２２０は、算出したバッテリ残量を示す信号を、定期的に本体側通信部２５０または本体側表示部２９３へ出力する。

本体側通信部２５０は、受信したバッテリ残量を示す信号を操作端末部１００に送信する。バッテリ残量を示す信号は、操作端末部１００の操作端末側通信部１６０によって受信され、バッテリ残量が表示部１４０に表示される。具体的には、バッテリ残量を示す信号は、操作端末側通信部１６０によって受信され、制御部１２０を介して画像処理部１３０へ出力される。

また、制御部２２０は、操作端末部１００から本体側通信部２５０に入力された制御信号、または本体側操作部２９０から入力される信号に基づいて、回転刃を駆動する回転刃用モータ２４０の回転、停止、回転速度、回転方向を制御する。回転刃は、図３及び図４を参照して後述する。さらに、制御部２２０は、操作端末部１００から本体側通信部２５０に入力された制御信号、または本体側操作部２９０から入力される信号に基づいて、２基の走行用モータ２３０の回転、停止、回転方向、回転速度を、個別に制御する。

撮像部２６０は、例えばＣＣＤカメラであって、草刈機本体２００の進行方向前方を撮像する。撮像部２６０によって撮像された撮像画像は、この撮像画像を描画するための撮像画像データに変換された後に制御部２２０を介して本体側通信部２５０へ出力され、本体側通信部２５０から操作端末部１００へ送信される。

本体側表示部２９３は、制御部２２０との間で信号の行き来が行われ、本体側表示部２９３は、液晶画面で情報を表示すること、スピーカから音声で情報を出力すること、ランプを点灯させること等のうち、少なくとも１つの処理を実行し、情報をユーザに報知する。つまり、本体側表示部２９３は、表示部１４０と同等の機能を備えている。このため、本体側表示部２９３は、電源部２１０のバッテリ残量、選択した優先モード等を表示可能である。なお、第１モードが選択された場合は、本体側表示部２９３による表示を行わず、第２モードが選択された場合は、表示部１４０による表示を行わないことも可能である。

センサ部２７０は、図５に示すように、例えば、草刈機本体２００の走行距離を計測する距離センサ２７０ａ、草刈機本体２００の加速度を計測する加速度センサ２７０ｂ、草刈機本体２００への物体の接触を検出する静電センサ２７０ｃ、圧力センサ２７０ｄ、荷重センサ２７０ｅ、接点スイッチ２７０ｆ、草刈機本体２００への物体の接近を検知する超音波センサ２７０ｇ、赤外線センサ２７０ｈ、レーザー距離センサ２７０ｉ、回転刃２４４への負荷を検知する電流センサ２７０ｊ、バッテリ残量を検知する電圧センサ２７０ｋ、角速度を検知するジャイロセンサ２７０ｍ、汎用目的の集音素子（例えば、マイク）２７０ｎ、回転速度センサ２７０ｐ、回転速度センサ２７０ｑ等が含まれる。回転速度センサ２７０ｐは、２基の走行用モータ２３０の回転速度を別個に検出し、回転速度センサ２７０ｑは、回転刃用モータ２４０の回転軸２４３の回転速度を検出する。

ここで、各センサ及びスイッチの用途は一例を示したものであり、例示したセンサ及びスイッチを、上述した異なる用途に使うことも可能である。なお、本実施形態におけるセンサ部２７０に含まれる各種のセンサ及びスイッチは、センサまたはスイッチの役割、センサまたはスイッチが検知する対象物に合わせて、草刈機本体２００の任意の場所に、任意の個数を設けることが可能である。例えば、物体の接触や接近等を検知するセンサまたはスイッチに関しては、草刈機本体２００のカバー２０２の外面等に設けることが望ましい。センサ部２７０から出力された信号は、制御部２２０へ入力される。

草刈機本体２００は、本体シャシー２０１と、本体シャシー２０１の開口部を覆うカバー２０２と、を有する。本体シャシー２０１、カバー２０２は別々に樹脂成形されている。本体シャシー２０１及びカバー２０２により、ハウジング２０５が形成されている。本体側操作部２９０、本体側表示部２９３は、カバー２０２に設けられている。本体側操作部２９０、本体側表示部２９３は、ハウジング２０５の外部から、ユーザが操作、目視可能である。草刈機本体２００は、図３及び図４に示すように、回転可能に設けられた前輪２８２と、駆動輪である後輪と、図４で反時計回りに回転する回転刃２４４とを有する。後輪は、個別に駆動される左駆動輪２８３および右駆動輪２８４からなる。前輪２８２は草刈機本体２００の左右方向に２個並べて設けられている。

また、左駆動輪２８３を駆動するための走行用モータ２３０と、右駆動輪２８４を駆動するための走行用モータ２３０とが、別個に設けられている。２基の走行用モータ２３０は、それぞれ正回転または逆回転が可能である。回転速度センサ２７０ｐは、２基の走行用モータ２３０の回転速度を別個に検出する。２基の走行用モータ２３０は、共に電源部２１０から電力が供給されてトルクを発生する電動モータであり、２基の走行用モータ２３０は、共に本体シャシー２０１の底部２０１ａに取り付けられている。すなわち、２基の走行用モータ２３０は、ハウジング２０５の内部２０３に配置されている。底部２０１ａは、一例として平板形状である。底部２０１ａには、マウント部２０３ｂを介して制御基板２４８が取り付けられており、制御基板２４８に、制御部２２０、本体側通信部２５０等が取り付けられている。制御基板２４８は、草刈機本体２００が前進走行する向きで、走行用モータ２３０よりも前方に配置されている。草刈機本体２００の底面視で、制御基板２４８の配置領域の少なくとも一部と、回転刃用モータ２４０の配置領域の少なくとも一部とが重なっている。

これら２基の走行用モータ２３０は、それぞれ独立して回転、停止、回転速度、回転方向等が制御される。そこで、以下の説明では、左駆動輪２８３を駆動するための走行用モータ２３０を「左輪用モータ」と呼び、右駆動輪２８４を駆動するための走行用モータ２３０を「右輪用モータ」と呼ぶ場合がある。さらに、左駆動輪２８３の外径と、右駆動輪２８４の外径とは同じである。

そして、２基の走行用モータ２３０は、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４の車軸２３１ａにそれぞれ連結されている。２本の車軸２３１ａは、中心線Ｂ１上に同心状に配置されており、草刈機本体２００を底面視すると、草刈機本体２００が直進走行する方向に対して、略直角に車軸２３１ａが延ばされされている。

草刈機本体２００の走行速度及び走行方向は、左駆動輪２８３の回転速度と、右駆動輪２８４の回転速度とによって決定される。例えば、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４が第１の方向に同一の速度で回転すると、草刈機本体２００が直進走行、つまり、前進走行する。一方、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４が第１の方向と逆方向に同一の速度で回転すると、草刈機本体２００は後進走行する。

また、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４が、第１の方向に回転し、かつ、左駆動輪２８３の回転速度が、右駆動輪２８４の回転速度よりも速いと、草刈機本体２００は右方向へ旋回する。

さらに、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４が、第１の方向に回転し、かつ、右駆動輪２８４の回転速度が、左駆動輪２８３の回転速度よりも速いと、草刈機本体２００は左方向へ旋回する。

２個の前輪２８２は補助輪であり、２個の前輪２８２にトルクを伝達する動力源は設けられていない。２個の前輪２８２の個々の外径は、左駆動輪２８３および右駆動輪２８４の個々の外径未満である。また、２個の前輪２８２は、支持軸２８２ａによりそれぞれ回転可能に支持されており、支持軸２８２ａは本体シャシー２０１に対して回転可能に取り付けられている。支持軸２８２ａは垂直方向の軸線の回りで回転可能であり、軸線から偏心した位置に、前輪２８２の回転中心が設定されている。草刈機本体２００が直進走行するとすれば、支持軸２８２ａの軸線は、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３の車軸２３１ａよりも前方に配置されている。

そして、前輪２８２は、草刈機本体２００が前進走行または後進走行することに伴い、地面Ａ２との摩擦力で従動回転する。さらに、地面Ａ２が平らであれば、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３が地面Ａ２に接触し、かつ、前輪２８２が地面Ａ２に接触した状態で、本体シャシー２０１の底部２０１ａが略水平となる。

一方、回転刃用モータ２４０は、本体シャシー２０１に取り付けられている。回転刃用モータ２４０は、モータケース２４６と、モータケース２４６に固定された固定子２４１と、モータケース２４６内に回転可能に収容された回転子２４２と、回転子２４２と回転刃２４４とを連結する回転軸２４３と、を有する。回転刃用モータ２４０は、回転軸２４３を正回転または逆回転することができる。回転速度センサ２７０ｐは、回転軸２４３の回転速度、つまり、回転刃２４４の回転速度を検出する。

固定子２４１及び回転子２４２は、モータケース２４６内に設けられている。回転軸２４３は軸受２４７により回転可能に支持されている。回転軸２４３の中心線Ａ１は、平らな地面Ａ２に草刈機本体２００が置かれていれば、略垂直である。草刈機本体２００を側面視すると、草刈機本体２００の前進方向で、中心線Ａ１は、中心線Ｂ１よりも前方に位置する。固定子２４１及び回転子２４２は、中心線Ａ１に沿った方向に並べて配置されている。

モータケース２４６は、底部２０１ａに固定された筒状体であり、モータケース２４６の大半は、本体シャシー２０１の底部２０１ａの下方に配置されている。すなわち、モータケース２４６は、底部２０１ａから下方に向けて張り出しており、モータケース２４６であって底部２０１ａよりも下方に位置する箇所に、固定子２４１が設けられている。

本実施形態における回転刃用モータ２４０は、ディスクモータであり、固定子２４１は、中心線Ａ１の回りに円周方向に沿って配置された複数の永久磁石を有する。

回転子２４２は、中心線Ａ１と同軸に形成されたがディスク形状であり、回転子２４２は、中心線Ａ１の回りに円周方向に沿って設けられた複数のコイルを有する。そして、回転子２４２と回転刃２４４とは、回転軸２４３と一体回転されるように回転軸２４３に固定されている。回転軸２４３は、モータケース２４６の内部から、モータケース２４６の外部に亘って配置されている。回転刃２４４は、回転軸２４３のうちモータケース２４６の外部に配置されている箇所に取り付けられている。

回転刃２４４は、草刈機本体２００を底面視すると、中心線Ａ１を中心として略円形であり、草刈機本体２００を底面視すると、回転刃２４４の外径は、モータケース２４６の外径よりも大きい。そして、コイルに通電されて磁界が形成されると、回転子２４２及び回転軸２４３が一体回転する。また、草刈機本体２００を底面視すると、２基の走行用モータ２３０の配置領域の少なくとも一部と、回転刃用モータ２４０の配置領域の少なくとも一部とが重なっている。

前記電源部２１０は、任意の電源供給手段、ニッケル系やリチウム系の蓄電池を内蔵した充電式バッテリ、燃料電池、あるいは、有線式の商用電源の変圧回路等が採用され得る。本実施の形態では、例えば、充電式バッテリにより構成されており、２基の走行用モータ２３０は、バッテリから供給される電力によって駆動される。電源部２１０は、好適には、電動工具等に用いられる脱着可能なバッテリと互換性を有しており、リチウムイオン電池等を内部に有した電池パックが例示される。該電池パックを載置する場所は、本実施の形態では、草刈機本体２００の前進走行する方向で後端部付近に、電源部２１０が設けられている。すなわち、電源部２１０は、草刈機本体２００を底面視すると、草刈機本体２００が前進走行する向きで、２基の走行用モータ２３０よりも後方に、電源部２１０が配置されている。

また、草刈機本体２００を底面視すると、草刈機本体２００が前進走行する向きで、走行用モータ２３０よりも前方に回転軸２４３が設けられている。電源部２１０は、地面Ａ２と水平方向、すなわち、底部２０１ａに沿った方向に移動可能である。電源部２１０には、電源側端子が設けられ、カバー２０２には本体側端子が設けられている。そして、電源部２１０を草刈機本体２００に装着すると、電源側端子と本体側端子とが接続される。

さらに、草刈機本体２００は、草刈機本体２００を側面視した場合の重心Ｗ１が、車軸２３１ａの下方に設定されるように、草刈機本体２００の前後方向、高さ方向、幅方向において、電源部２１０、回転刃２４４、回転刃用モータ２４０等の重量物の配置レイアウト、位置等が決定されている。図３においては、一例として重心Ｗ１が車軸２３１ａと回転刃用モータ２４０との間の、本体シャシー２０１の底部２０１ａ近傍とした例である。この例よりさらに下部、例えば、回転刃用モータ２４０の近傍や回転刃用モータ２４０よりも下部など、より低い位置に設定された場合は、より安定した構成となる。

実施の形態１における自走式草刈機１０は、草刈機本体２００を構成するハウジング２０５の外部、具体的には、本体シャシー２０１の底部２０１ａの下方に、回転刃用モータ２４０が配置されている。すなわち、草刈機本体２００が地面Ａ２に置かれた状態で、底部２０１ａと地面Ａ２との間に、回転刃用モータ２４０が位置する。つまり、２基の走行用モータ２３０は、ハウジング２０５の内部に設け、回転刃用モータ２４０は、ハウジング２０５の外部に設けられている。

すなわち、ハウジング２０５の内部２０３に、回転刃用モータ２４０を配置するスペースを確保せずに済み、ハウジング２０５が大型化することを抑制できる。言い換えれば、草刈機本体２００をコンパクト化、小型化することができる。さらに、ハウジング２０５を構成する本体シャシー２０１及びカバー２０２を成形する金型を小型化でき、ハウジング２０５の製造コストを低減できる。さらにまた、草刈機本体２００の底面視で、走行用モータ２３０の配置領域と、回転刃用モータ２４０の配置領域が、一部で重なっている。このため、草刈機本体２００の底面視で、ハウジング２０５を小型化でき、ハウジング２０５の製造コストを一層低減できる。

さらに、回転刃用モータ２４０をハウジング２０５の外部に配置し、ハウジング２０５の内部２０３のスペースを有効に利用できる。例えば、制御基板２４８等のレイアウトを任意に設定できる。さらに、回転刃用モータ２４０をハウジング２０５の外部に配置したから、回転刃用モータ２４０の熱が、ハウジング２０５の内部２０３にとどまることなく、ハウジング２０５の外部に放熱し、回転刃用モータ２４０の冷却効率が向上する。このため、放熱面積を広くするために回転刃用モータ２４０を大型化せずに済む。言い換えれば、回転刃用モータ２４０の小型化、製造コストの低減を図ることができる。

また、回転刃用モータ２４０としてディスクモータを使用しているため、固定子２４１、回転子２４２を扁平な形状である。つまり、回転刃用モータ２４０を、中心線Ａ１に沿った方向に小型化することができる。したがって、底部２０１ａと地面Ａ２との距離をなるべく短くでき、かつ、重心Ｗ１を低くすることができる。特に、重心Ｗ１が、車軸２３１ａよりも下方に配置されているため、草刈機本体２００の姿勢が安定し、前輪２８２、左駆動輪２８３、右駆動輪２８４のいずれかが地面Ａ２から浮くことを抑制できる。

また、回転刃用モータ２４０としてディスクモータを使用しているため、回転子２４２を回転させる磁界を、中心線Ａ１の周りでなるべく外側に形成することができる。このため、回転軸３４３のトルクを高めることができ、回転軸３４３の回転数とトルクとの積で求められる回転刃用モータ２４０の出力を、高出力化できる。

さらに、制御基板２４８の回りをシール部材２４９で覆うことにより、制御基板２４８を単独でシールすることができる。シール部材２４９としては、シリコン等が挙げられる。このように、制御基板２４８をシール部材２４９でシールすれば、ハウジング２０５の外部に存在する水、塵埃等の異物が、カバー２０２と本体シャシー２０１との間を介して、内部２０３内に侵入することを防止するシール構造を設けずに済む。

さらに、軸受２４７として、周知のシール軸受を用いることにより、モータケース２４６の外部に存在する水、塵埃等の異物が、モータケース２４６の内部に侵入することを防止できる。なお、回転軸２４３とモータケース２４６との間に、Ｏリング、オイルシール等のシール部材を設けてもよい。

（実施の形態２）
自走式草刈機の実施の形態２を、図６及び図７に基づいて説明する。図６及び図７に示す草刈機本体２００は、回転刃用モータ２４０の大半がハウジング２０５の外部に露出している点、底部２０１ａと回転刃２４４との間に回転刃用モータ２４０が配置されている点で、図３及び図４に示す草刈機本体２００と共通する。また、草刈機本体２００を底面視すると、２基の走行用モータ２３０のそれぞれの配置領域の一部と、回転刃用モータ２４０の配置領域の一部とが重なっている。さらに、制御基板２４８の配置領域の一部と、回転刃用モータ２４０の配置領域の一部とが重なっている。

草刈機本体２００を側面視すると、重心Ｗ１は車軸２３１ａよりも下方に配置されている。重心Ｗ１は、草刈機本体２００の前進方向で、中心線Ｂ１よりも後方に配置されている。また、重心Ｗ１は本体シャシー２０１の底部２０１ａと略同じ高さにある。重心Ｗ１は、モータケース２４６内で軸受２４７よりも後方に設けられている。

さらに、草刈機本体２００を側面視すると、草刈機本体２００の前進方向で、中心線Ａ１と中心線Ｂ１とが同じ位置に配置されている。つまり、草刈機本体２００を底面視すると、草刈機本体２００の左右方向で、２基の走行用モータ２３０の間に、回転軸２４３が配置されている。

一方、補助輪としての前輪２８２は、草刈機本体２００に１個設けられており、補助輪としての後輪２５１が、草刈機本体２００に１個設けられている。つまり、草刈機本体２００は、２個の補助輪を有する。後輪２５１は、支持軸２５１ａにより回転可能に支持されており、支持軸２５１ａは本体シャシー２０１に対して回転可能に取り付けられている。支持軸２５１ａ，２８２ａは、草刈機本体２００の左右方向で中心線Ａ１と同じ位置に設けられている。

後輪２５１の外径は、前輪２８２の外径と同じである。支持軸２５１ａは垂直方向の軸線の回りで回転可能であり、軸線から偏心した位置に、後輪２５１の回転中心が設定されている。草刈機本体２００が直進走行するとすれば、支持軸２５１ａの軸線は、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３の車軸２３１ａよりも後方に配置されている。例えば、支持軸２５１ａは電源部２１０の下方に配置されている。支持軸２５１ａ及び支持軸２８２ａは、草刈機本体２００の左右方向で同じ位置に配置されている。

図１の構成は、図６及び図７の草刈機本体２００にも当てはまり、図３及び図４の草刈機本体２００において行われる制御は、図６及び図７の草刈機本体２００においても実行可能である。実施の形態２における自走式草刈機１０においても、実施の形態１における自走式草刈機１０と同様の効果を得ることができる。

また、図６及び図７の草刈機本体２００は、補助輪として前輪２８２及び後輪２５１を備えており、前輪２８２及び後輪２５１が地面に接触する。このため、草刈機本体２００が右方向または左方向へ旋回する場合の機動性が向上する。さらに、前輪２８２及び後輪２５１を有するため、草刈機本体２００が前進走行を開始する際に、前輪２８２が浮き上がることを抑制できる。

（実施の形態３）
自走式草刈機の実施の形態３を、図８及び図９に基づいて説明する。図８及び図９に示す草刈機本体２００は、基本的な構成が図６及び図７の草刈機本体２００と共通している。例えば、回転刃用モータ２４０の大半がハウジング２０５の外部に露出している点、底部２０１ａと回転刃２４４との間に回転刃用モータ２４０が配置されている点で、図６及び図７に示す草刈機本体２００と共通する。また、草刈機本体２００を底面視すると、２基の走行用モータ２３０のそれぞれの配置領域の一部と、回転刃用モータ２４０の配置領域の一部とが重なっている。

さらに、草刈機本体２００を底面視すると、本体シャシー２０１に前輪２８２及び後輪２５１が設けられている。支持軸２５１ａ，２８２ａは、草刈機本体２００の左右方向で、中心線Ａ１と左駆動輪２８３との間に設けられている。

一方、ハウジング２０５の内部に集草ファン２５２が設けられており、草刈機本体２００が前進走行する方向で、走行用モータ２３０よりも前方に集草ファン２５２が配置されている。また、集草ファン２５２の駆動によって形成された空気の流れを、ハウジング２０５の外部に導くと吐出管２５３が設けられている。集草ファン２５２を駆動する動力源は、ハウジング２０５の内部２０３に専用で設けられていてもよいし、走行用モータ２３０の動力で集草ファン２５２を回転する構成でもよい。吐出管２５３は底部２０１ａに連続して設けられており、草刈機本体２００が前進走行する方向で、回転刃２４４よりも前方に吐出管２５３が配置されている。吐出管２５３から吐出された空気は、草刈機本体２００が前進走行する方向で後方に向けて流れる。さらに、カバー２０２には、集草ファン２５２が回転した際に、ハウジング２０５の外部の空気を内部２０３に導く通気口２０２ａが設けられている。

さらに、カバー２０２及び本体シャシー２０１に亘って集草室２５４が設けられている。本体シャシー２０１の後壁には、集草室２５４に通じる排気口２５５ａが設けられている。集草室２５４は、草刈機本体２００を底面視すると、右駆動輪２８４を駆動する走行用モータ２３０よりも後方に設けられている。集草口２５５は回転刃２４４の外周形状に倣って円弧状に形成されている。草刈機本体２００を底面視すると、草刈機本体２００の左右方向で、吐出管２５３の配置領域と、集草口２５５の配置領域とが重なっている。集草口２５５は、草刈機本体２００の高さ方向で、底部２０１ａと回転刃２４４との間に設けられている。草刈機本体２００を底面視すると、前輪２８２の配置領域及び後輪２５１の配置領域は、吐出管２５３、集草室２５４、集草口２５５の配置領域とは異なる箇所に設定されている。なお、図８及び図９に示す草刈機本体２００では、前述の電源部２１０、制御基板２４８等が省略されている。

図１の構成は、図８及び図９の草刈機本体２００にも当てはまり、図３及び図４の草刈機本体２００において行われる制御は、図８及び図９の草刈機本体２００においても実行可能である。また、図８及び図９の草刈機本体２００に使用する操作端末部１００では、入力部１５０を操作して、集草ファン２５２の運転及び停止を選択することができる。また、図８及び図９の草刈機本体２００においては、本体側操作部２９０を操作して、集草ファン２５２の運転及び停止を選択することも可能である。

そして、実施の形態３における自走式草刈機１０において、実施の形態１、２における自走式草刈機１０と同じ構成部分については、実施の形態１、２における自走式草刈機１０と同様の効果を得ることができる。

また、図８及び図９の草刈機本体２００は、回転刃２４４を回転させて草２５６を刈り、かつ、集草ファン２５２を回転させて、吐出管２５３から空気を吐出する制御を実行できる。集草ファン２５２が回転すると、回転刃２４が配置された空間を経由して集草室２５４へ送風される空気の流れが形成される。このため、回転刃２４４により刈られた草２５６ａが、集草口２５５を通り集草室２５４内へ回収される。また、自走式草刈機１０は、集草室２５４に回収された草２５６ａの量を検出し、かつ、検出した情報を表示部１４０または本体側表示部２９３で表示する制御を行う。

なお、集草室２５４に回収された草２５６ａの量は、例えば、超音波センサ２７０ｇを集草室２５４に設けておけば検出可能である。自走式草刈機１０で上記制御を行えば、ユーザは、集草室２５４が満杯になる前に、一旦、草刈機本体２００を停止し、草２５６ａを集草室２５４から除去することができる。したがって、草刈り作業の作業性が向上する。

さらに、草刈機本体２００の底面視で、集草機構、つまり、吐出管２５３、集草室２５４、集草口２５５は、前輪２８２及び後輪２５１の配置領域を避けて設けてある。したがって、集草機構をコンパクトに設けることができる。

（実施の形態４）
自走式草刈機の実施の形態５を、図１０に基づいて説明する。図１０に示す草刈機本体２００は、基本的な構成が図３及び図４の草刈機本体２００と共通している。図１０に示す草刈機本体２００は、支持脚２５７，２５８を有する。支持脚２５７はカバー２０２に設けられ、支持脚２５８は本体シャシー２０１に設けられている。支持脚２５７，２５８は、草刈機本体２００の左右方向に沿った所定長さを有する。支持脚２５７，２５８は、草刈機本体２００の後端に設けられている。図１０に示す草刈機本体２００の重心Ｗ１の位置は、図３に示された草刈機本体２００の重心Ｗ１の位置とは異なる。図１０の草刈機本体２００は、倒立状態において電源部２１０を含む鉛直線上に重心Ｗ１がある。

草刈機本体２００は、支持脚２５７，２５８を地面Ａ２に接触させて倒立状態に保持することができる。したがって、草刈機本体２００を縦置き状態で収納することができる。また、平らな地面Ａ２に草刈機本体２００を立てると、回転刃２４４は略垂直となる。言い換えれば、中心線Ａ１は略水平となる。草刈機本体２００を側面視すると、中心線Ａ１に沿った方向で、重心Ｗ１は、支持脚２５７と支持脚２５８との間に位置する。さらに、鉛直方向で、走行用モータ２３０と地面Ａ２との間に重心Ｗ１が位置し、好適には、電源部２１０の領域を含む鉛直線上に重心が位置する。したがって、草刈機本体２００を安定して縦置き状態で収納することができる。

（実施の形態５）
草刈機本体の実施の形態５を、図１１に基づいて説明する。図１１に示す草刈機本体２００は、草刈機本体２００の前後方向で異なる位置に配置された駆動輪部３１０及び刈刃部３１１を有する。駆動輪部３１０は、草刈機本体２００の前後方向で刈刃部３１１の後方に配置されている。駆動輪部３１０に、左駆動輪２８３、右駆動輪、２基の走行用モータ２３０、制御基板２４８、電源部２１０、本体側操作部２９０、本体側表示部２９３等が配置されている。刈刃部３１１に、回転刃用モータ２４０、回転刃２４４、前輪２８２、支持軸２８２ａが配置されている。

草刈機本体２００の重心Ｗ１は、草刈機本体２００の高さ方向で、車軸と回転刃用モータ２４０との間に配置され、草刈機本体２００の前後方向で、車軸と回転刃用モータ２４０との間に配置されている。図１１に示す重心Ｗ１は、底部２０１ａに配置されている。重心Ｗ１は、車軸の中心線Ｂ１よりも下方に位置しており、回転刃用モータ２４０及び回転刃２４４は、重心Ｗ１よりも下方に設けられている。

回転刃用モータ２４０及び回転刃２４４は、ハウジング２０５の外部、具体的には、底部２０１ａの下方に配置されている。なお、重心Ｗ１は、草刈機本体２００の前後方向で、底部２０１ａの中央に配置することも可能である。さらに、重心Ｗ１は、草刈機本体２００の前後方向で、底部２０１ａの中央と、回転刃用モータ２４０の中心線Ａ１との間に配置することも可能である。さらに、重心Ｗ１は、草刈機本体２００の高さ方向で、底部２０１ａよりも下方に配置することも可能である。

そして、カバー２０２は、草刈機本体２００を側面視すると草刈機本体２００の前後方向に沿って高さが変化している。カバー２０２は、刈刃部３１１に配置された第１平坦部３１２を有する。第１平坦部３１２は、平らな地面Ａ２に、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４が接し、かつ、前輪２８２が地面Ａ２に接した状態で、略水平である。すなわち、地面Ａ２から第１平坦部３１２の上面までの高さｈ１は、草刈機本体２００の前後方向で一定である。左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４が地面Ａ２に接触するため、高さｈ１は、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４の下端から、第１平坦部３１２の上面までの高さと等しい。また、カバー２０２は、草刈機本体２００の前後方向で、第１平坦部３１２の後方に連続する第１傾斜部３１３を有する。第１傾斜部３１３は、草刈機本体２００の前後方向で後方であるほど、地面Ａ２からの高さが高くなる向きで傾斜している。

さらに、カバー２０２は、草刈機本体２００の前後方向で、第１傾斜部３１３の後方に連続する第２平坦部３１４を有する。地面Ａ２から第２平坦部３１４の上面までの高さｈ２は、草刈機本体２００の前後方向で一定である。高さｈ２は、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４の下端から、第２平坦部３１４の上面までの高さと等しい。高さｈ２は高さｈ１よりも高い。さらに、カバー２０２は、草刈機本体２００の前後方向で、第２平坦部３１４の後方に連続する第２傾斜部３１５を有する。第２傾斜部３１５は、草刈機本体２００の前後方向で後方であるほど、地面Ａ２からの高さが低くなる向きで傾斜している。本体側操作部２９０及び本体側表示部２９３は、第２傾斜部３１５に設けられている。

図１１の例では、第１平坦部３１２は、草刈機本体２００の前後方向で前方における３分の１程度の長さを占めている。また、第１傾斜部３１３は、駆動輪部３１０及び刈刃部３１１の両方に亘って配置されている。回転刃３４４の殆どは、第１平坦部３１２の下方に配置されている。すなわち、草刈機本体２００を平面視すると、第１平坦部３１２の配置領域と、回転刃３４４の配置領域とが重なっている。

図１１の草刈機本体２００は、図１に示す自走式草刈機１０の制御系統、図５のセンサ部の具体例により制御される。実施の形態５の草刈機本体２００において、他の実施の形態の草刈機本体２００と同じ構造及び機構については、他の実施の形態と同様の効果を得られる。

図１１の草刈機本体２００における特有の草刈り作業を、図１２に基づいて説明する。地面Ａ２に生垣３１６が設けられている。生垣３１６は、地面Ａ２から上方に伸びた幹３１７と、幹３１７から張り出した枝葉３１８と、を有する。枝葉３１８は、幹３１７から上方及び側方に向けて張り出している。図１１の草刈機本体２００を走行させて、生垣３１６付近の草刈りを行う場合は、草刈機本体２００の前方側を枝葉３１８の下方へ移動させ、かつ、回転刃３４４を回転させて、地面Ａ２の草を刈り取ることができる。

図１２に示す例では、地面Ａ２から枝葉３１８までの高さｈ３は、地面Ａ２から第２平坦部３１４までの高さｈ２よりも低い。ここで、草刈機本体２００は、第１平坦部３１２の高さｈ１は、高さｈ３よりも低い。このため、草刈機本体２００の刈刃部３１１を、生垣３１６の枝葉３１８と地面Ａ２との間へ進入または退出させる際に、草刈機本体２００のカバー２０２と枝葉３１８との接触による抵抗を低減できる。したがって、草刈機本体２００の前進走行及び後進走行を交互に繰り返すことにより、生垣３１６の枝葉３１８の下方に生えている草を、容易に刈り取ることができる。なお、図１１に示す草刈機本体２００に、図１０に示す支持脚２５７，２５８を設けることも可能である。

なお、各実施の形態において、草刈機本体２００は、地面Ａ２に限らず、床、テーブル、コンクリート等の上に縦置きすることもできる。さらに、実施の形態２、３の草刈機本体２００に支持脚を設けることも可能である。さらに、実施の形態４における草刈機本体２００も、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を地面Ａ２に接触させ、かつ、走行用モータ２３０を回転させて草刈機本体２００を走行させ、かつ、回転刃２４４を回転させて、草を刈ることが可能である。各実施の形態において、草は、雑草、芝を含む。左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を地面Ａ２に接触させ、かつ、前輪２８２が地面Ａ２に接触すると、重心Ｗ１は、車軸２３１ａの中心線Ｂ１よりも下方に位置する。

次に、実施の形態１〜５における草刈機本体２００を、制御プログラム等を用いて制御する制御例を、図１３〜図１６を参照して説明する。これらの制御例は、入力部１５０または本体側操作部２９を操作してモードを選択することにより、実行可能である。

（刈込モード１）
図１３は、草刈機本体２００の走行軌跡を示す模式的平面図である。刈込モード１が選択されると、まず、矢印Ｃ１で示すように草刈機本体２００を直進前進させ、一旦停止する。草刈機本体２００を直進走行させる場合は、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３を、同じ回転速度で共に正回転させる。

次いで、右駆動輪２８４を停止しかつ、左駆動輪２８３を逆回転させて停止し、草刈機本体２００の向きを、矢印Ｃ１に対して傾ける。さらに、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３を、同じ回転速度で共に逆回転させ、矢印Ｃ２で示すように斜めに後進させ、一旦停止する。さらに、左駆動輪２８３を停止し、かつ、右駆動輪２８４を逆回転させて停止し、草刈機本体２００の向きを、直進前進させる向きに切り替える。そして、前述と同様の制御を実行し、草刈機本体２００を直進前進させる。以後、前記と同様の制御を繰り返す。図１３のように、草刈機本体２００の平面視で、草刈機本体２００の側方に向けて、鋸刃状の走行軌跡で切り返し走行させ、かつ、回転刃２４４を回転させると、生垣の下方の地面にある草を刈り取ることができる。図１３は、草刈機本体２００を右方向に鋸刃状に移動させる例である。刈込モード１は、実施の形態１〜５の草刈機本体２００において実行可能であるが、実施の形態５の草刈機本体２００において実行すると、特に有効である。

（刈込モード２）
図１４は、草刈機本体２００の走行軌跡を示す模式的平面図である。刈込モード２が選択されると、まず、左駆動輪２８３を正回転させ、かつ、右駆動輪２８４を停止させることにより、右方向に旋回させる。次いで、右駆動輪２８４を正回転させ、かつ、左駆動輪２８３を停止させることにより、左方向に旋回させる。以後、上記制御を交互に繰り返すことにより、図１４のように草刈機本体２００を前進走行させる場合に、草刈機本体２００を平面視で蛇行させることができ、かつ、回転刃２４４を回転させて草を刈ることができる。図１４に示す例は、草刈機本体２００の走行軌跡は、向きの異なる円弧または半円を連続して蛇行形状としている。

なお、草刈機本体２００の走行軌跡を蛇行状とする他の例として、以下の例が挙げられる。草刈機本体２００を直進方向からみて、右方向、あるいは左方向に、短い区間で斜行させる動作を、交互に繰り返すことで、草刈機本体２００を蛇行させることが可能である。すなわち、草刈機本体２００の走行軌跡は、異なる直線を交互に連続した蛇行形状、すなわち、ジグザグ形状である。

（刈込モード３）
図１５は、草刈機本体２００の走行軌跡を示す模式的平面図である。刈込モード３が選択されると、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を共に正回転させ、かつ、左駆動輪２８３の回転速度を右駆動輪２８４の回転速度よりも高速に制御する。そして、草刈機本体２００の走行距離が増加することに伴い、左駆動輪２８３の回転速度と、右駆動輪２８４の回転速度との差を、小さくする制御を実行する。上記制御を実行することにより、草刈機本体２００は、図１４のように平面視で時計回りに渦巻き状に走行する。なお、図１５に示す渦巻き形状は、曲率半径が異なる複数の円弧同士を連続させた形状となっている。

これに対して、草刈機本体２００を反時計回りで渦巻き状に走行させる場合は、まず、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を共に正回転させ、かつ、右駆動輪２８４の回転速度を左駆動輪２８３の回転速度よりも高速に制御する。そして、草刈機本体２００の走行距離が増加することに伴い、左駆動輪２８３の回転速度と、右駆動輪２８４の回転速度との差を、小さくする制御を実行する。

なお、草刈機本体２００を時計回りで渦巻き状に走行させるか、または、反時計回りで渦巻き状に走行させるかは、予め入力部１５０または本体側操作部２９０を操作して選択する。このように、草刈機本体２００を渦巻き状に走行させ、かつ、回転刃２４４を回転させることにより、地面の草を刈り取ることが可能である。刈込モード３は、地面の草を
とりあえず部分的に刈り取る場合等に選択される。

（刈込モード４）
図１６は、草刈機本体２００の走行軌跡を示す模式的平面図である。刈込モード４が選択されると、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を共に同じ回転速度で正回転させ、直進走行させる。次に、右駆動輪２８４を停止させ、かつ、左駆動輪２８３を正回転させて、草刈機本体２００を右方向に旋回させ、草刈機本体２００の向きを９０度変換する。そして、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を共に同じ回転速度で正回転させ、直進走行させる。以後、草刈機本体２００を右方向に旋回して向きを変換する制御と、草刈機本体２００を直進走行させる制御とを繰り返す。なお、草刈機本体２００の走行距離が増加することに伴い、草刈機本体２００が直進走行する距離を増加させる。上記制御を実行することにより、草刈機本体２００は、図１６のように平面視で時計回りに渦巻き状に走行する。

これに対して、草刈機本体２００を反時計回りで渦巻き状に走行させる場合は、まず、左駆動輪２８３及び右駆動輪２８４を共に同じ速度で正回転させ、直進走行させる。次に、左駆動輪２８３を停止させ、かつ、右駆動輪２８４を正回転させて、草刈機本体２００を左方向に旋回させ、草刈機本体２００の向きを９０度変換する。そして、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３を共に同じ回転速度で正回転させ、直進走行させる。以後、草刈機本体２００を左方向に旋回して向きを変換する制御と、草刈機本体２００を直進走行させる制御とを繰り返す。

なお、草刈機本体２００の走行距離が増加することに伴い、草刈機本体２００が直進走行する距離を増加させる。また、草刈機本体２００を時計回りで渦巻き状に走行させるか、または、反時計回りで渦巻き状に走行させるかは、予め入力部１５０または本体側操作部２９０を操作して選択する。図１６のように、草刈機本体２００を渦巻き状に走行させ、かつ、回転刃２４４を回転させることにより、地面の草を刈り取ることが可能である。刈込モード３は、地面の草をとりあえず部分的に刈り取る場合等に選択される。

上記刈込モード３及び刈込モード４は、円形及び四角形の渦巻き形状を例示している。これに対して、ユーザは、入力部１５０または本体側操作部２９０を操作して、草刈機本体２００の走行軌跡である渦巻き形状を、他の多角形状、例えば、三角形状、六角形、八角形等とする他の刈込モードを選択できる。他の刈込モードは、草刈機本体２００の走行距離が増加することに伴い、多角形の一辺を長くする。また、他の刈込モードは。草刈機本体２００の走行軌跡のうち、多角形の頂点において所望の内角で草刈機本体２００が旋回されるように、草刈機本体２００の旋回時に外側に位置する駆動輪の移動量を、内側に位置する駆動輪の移動量よりも多くする。

本実施形態で説明した事項と、本発明の構成との対応関係を説明すると、走行用モータ２３０が、本発明の走行用動力源及び第１電動モータに相当し、右駆動輪２８４及び左駆動輪２８３が、本発明の駆動輪に相当し、回転刃用モータ２４０が、本発明の回転刃用動力源、第２電動モータ、ディスクモータに相当する。また、前輪２８２及び後輪２５１が、本発明の補助輪に相当し、制御部２２０が、本発明の第１制御部に相当し、モータケース２４６が、本発明のケースに相当し、本体側表示部２９３が、本発明の第１表示部に相当し、表示部１４０が、本発明の第２表示部に相当し、超音波センサ２７０ｇが、本発明の集草量検出センサに相当し、制御部１２０，２２０が、本発明の第２制御部、走行制御部に相当する。

本発明は前記した実施の形態１〜実施の形態５に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、回転刃用モータは、ディスクモータに限らず、固定子と回転子とが、中心線を中心とする半径方向で内外に配置されている構造であってもよい。また、回転刃用モータとして、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れを用いてもよい。

さらに、実施の形態３において、草刈機本体の底面視で、草刈機本体の左右方向で右側に前輪及び後輪を設け、草刈機本体の左右方向で左側に吐出管、集草室、集草口を設けてもよい。

さらに、実施の形態１〜実施の形態５において、駆動輪にトルクを伝達する走行用動力源は、電動モータの他、エンジンを含む。エンジンは、燃料を燃焼させて発生する熱エネルギを運動エネルギに変換する動力源であり、エンジンは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、液化天然ガスエンジン等を含む。そして、エンジンから左駆動輪及び右駆動輪に至る動力伝達経路を、別個に接続または遮断する第１クラッチを設ける。

また、エンジンの回転方向は一定であるため、回転方向を正逆に切り替える切替機構を設ければよい。このような切替機構としては、遊星歯車機構を用いることができる。さらに、回転刃を回転させる回転刃用動力源は、電動モータの他エンジンを含む。駆動輪にトルクを伝達するエンジンと、回転刃用のエンジンとを別個に設けてもよいし、共通のエンジンとしてもよい。この場合、エンジンと回転刃との間の動力伝達経路を接続または遮断する第２クラッチを設ける。さらにまた、駆動輪の回転速度を制御する変速機と、回転刃の回転速度を制御する変速機とを、それぞれ設けることも可能である。

１０…自走式草刈機、２９…本体側操作部、１００…操作端末部、１１０，２１０…電源部、１２０，２２０…制御部、１３０…画像処理部、１４０…表示部、１５０…入力部、１６０…操作端末側通信部、１７０…センサ部、１８０…情報記憶部、２００…草刈機本体、２０１…本体シャシー、２０１ａ…底部、２０２…カバー、２０２ａ…通気口、２０３…内部、２０３ｂ…マウント部、２０５…ハウジング、２３０…走行用モータ、２３１ａ…車軸、２４０…回転刃用モータ、２４１…固定子、２４２…回転子、２４３，３４３…回転軸、２４４…回転刃、２４６…モータケース、２４７…軸受、２４８…制御基板、２４９…シール部材、２５０…本体側通信部、２５１…後輪、２５１ａ，２８２ａ…支持軸、２５２…集草ファン、２５３…吐出管、２５４…集草室、２５５…集草口、２５５ａ…排気口、２５６，２５６ａ…草、２５７，２５８…支持脚、２６０…撮像部、２７０…センサ部、２７０ａ…距離センサ、２７０ｂ…加速度センサ、２７０ｃ…静電センサ、２７０ｄ…圧力センサ、２７０ｅ…荷重センサ、２７０ｆ…接点スイッチ、２７０ｇ…超音波センサ、２７０ｈ…赤外線センサ、２７０ｉ…レーザー距離センサ、２７０ｊ…電流センサ、２７０ｋ…電圧センサ、２７０ｍ…ジャイロセンサ、２７０ｎ…集音素子、２７０ｐ，２７０ｑ…回転速度センサ、２８０…ブレーキ装置、２８２…前輪、２８２ａ…支持軸、２８３…左駆動輪、２８４…右駆動輪、２９０…本体側操作部、２９３…本体側表示部、３００…外部機器、Ａ１，Ｂ１…中心線、Ａ２…地面、Ｃ１，Ｃ２…矢印。

Claims (19)

1. 走行用動力源のトルクが駆動輪に伝達されて走行する草刈機本体を有する自走式草刈機であって、
   前記草刈機本体は、
   前記走行用動力源が設けられたハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、かつ、草を刈る回転刃と、
   前記ハウジングの下方に設けられ、かつ、前記回転刃を回転させる回転刃用動力源と、
   を備えている、自走式草刈機。
2. 前記草刈機本体の底面視で、前記走行用動力源の配置領域の少なくとも一部と、前記回転刃用動力源の配置領域の少なくとも一部とが重なっている、請求項１に記載の自走式草刈機。
3. 前記走行用動力源は、電力が供給されてトルクを発生する第１電動モータであり、
   前記回転刃用動力源は、電力が供給されてトルクを発生する第２電動モータである、請求項１または２に記載の自走式草刈機。
4. 前記草刈機本体の重心は、前記駆動輪が地面に接触した状態で前記走行用動力源よりも下方に位置する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
5. 前記草刈機本体の重心は、前記駆動輪が地面に接触した状態で前記駆動輪の車軸よりも下方に位置する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
6. 前記第２電動モータは、通電によって形成される磁界で回転するディスク形状の回転子を備えたディスクモータである、請求項３に記載の自走式草刈機。
7. 前記回転刃用動力源は、
   前記回転刃と一体回転する回転軸に連結された回転子と、
   前記回転子を収容したケースと、
   を有し、
   前記草刈機本体の重心は、前記ケースに位置している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
8. 前記ハウジングの内部に、前記走行用動力源及び前記回転刃用動力源を制御する第１制御部が取り付けられた制御基板と、前記制御基板を覆うシール部材と、が設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
9. 前記草刈機本体に、前記駆動輪が地面から離れ、かつ、前記草刈機本体を倒立状態で支持する支持脚が設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
10. 前記草刈機本体に、前記第１電動モータ及び前記第２電動モータに電力を供給する電源部が設けられ、
    前記草刈機本体を倒立状態で支持した場合の重心は、前記倒立状態において前記電源部を含む鉛直線上に位置している、請求項３に記載の自走式草刈機。
11. 前記草刈機本体の内部、あるいは前記草刈機本体の外部に、前記回転刃によって刈られた草を回収する集草室が設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
12. 前記草刈機本体は、集草ファンを有し、前記集草ファンから、前記回転刃が配置された空間を経由して前記集草室に向かって送風する、請求項１１に記載の自走式草刈機。
13. 前記草刈機本体は、走行方向で前記駆動輪の前方及び後方の少なくとも一方に補助輪が設けられている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
14. 前記ハウジングは、
    前記回転刃が設けられた刈刃部と、
    前記草刈機本体の走行方向における前後方向で前記刈刃部よりも後方に配置され、かつ、前記駆動輪が設けられた駆動輪部と、
    を備え、
    前記駆動輪の下端から前記刈刃部の上面までの高さは、前記駆動輪の下端から前記駆動輪部までの高さよりも低く設定されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
15. 前記草刈機本体との間で相互に通信可能であり、かつ、前記走行用動力源及び前記回転刃用動力源を制御する信号を、前記草刈機本体へ送信する操作端末部が設けられている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
16. 前記草刈機本体の情報を表示する第１表示部が、前記草刈機本体に設けられ、
    前記草刈機本体の情報を表示する第２表示部が、前記操作端末部に設けられ、
    前記回転刃により刈られた草を回収する集草室が、前記草刈機本体に設けられ、
    前記集草室に回収された草の量を検出する集草量検出センサが、前記草刈機本体に設けられ、
    前記集草量検出センサにより検出された草の量を、前記第１表示部または前記第２表示部で表示する第２制御部が設けられている、請求項１５に記載の自走式草刈機。
17. 前記草刈機本体を平面視で直進、及び、側方に向けた斜行を交互に行うことで鋸刃状に走行させる走行制御部が設けられている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
18. 前記草刈機本体を平面視で前進走行させ、かつ、蛇行させる走行制御部が設けられている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の自走式草刈機。
19. 前記草刈機本体を平面視で渦巻き状に走行させる走行制御部が設けられている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の自走式草刈機。

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