JP2022074519A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】トルクリミッタを用いた構造において、作業ユニットの高さの調整精度を向上させる技術を提供する。【解決手段】作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニットを備えた作業機であって、前記調整ユニットは、モータ23と、前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構と、前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタと、前記トルクリミッタの状態を検知するセンサ39と、を備え、前記トルクリミッタは、前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材37と、前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材38と、を備え、前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する。【選択図】図4
Description
本発明は芝刈り機等の作業機に関する。
作業ユニットの作業高さを調整可能な作業機が提案されている。例えば、特許文献1や特許文献2には、モータの駆動力により芝刈り高さを自動調整可能な芝刈り機が開示されている。
作業ユニットが上限位置或いは及び下限位置に到達した場合に、過負荷状態の発生を回避する構造として、トルクリミッタを用いた構造が考えられる。この構造によれば、作業ユニットが上限位置又は下限位置に到達すると、過負荷状態となってモータの駆動力の伝達がトルクリミッタにおいて遮断され、作業ユニットが停止する。これによりモータや、昇降機構の破損を免れる。
しかし、作業ユニットの位置をモータの回転量で制御する制御方法を採用した場合、トルクリミッタでモータの駆動力の伝達が遮断されると、モータの回転量と作業ユニットの位置との相関が損なわれ、作業ユニットの位置の特定精度が低下する。すなわち、作業ユニットの高さの調整精度が低下する。
本発明の目的は、トルクリミッタを用いた構造において、作業ユニットの高さの調整精度を向上する技術を提供することにある。
本発明によれば、
作業ユニットと、
前記作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニットと、
を備えた作業機であって、
前記調整ユニットは、
モータと、
前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構と、
前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタと、
前記トルクリミッタの状態を検知するセンサと、を備え、
前記トルクリミッタは、
前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材と、
前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材と、を備え、
前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する、
ことを特徴とする作業機が提供される。
作業ユニットと、
前記作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニットと、
を備えた作業機であって、
前記調整ユニットは、
モータと、
前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構と、
前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタと、
前記トルクリミッタの状態を検知するセンサと、を備え、
前記トルクリミッタは、
前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材と、
前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材と、を備え、
前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する、
ことを特徴とする作業機が提供される。
本発明によれば、トルクリミッタを用いた構造において、作業ユニットの高さの調整精度を向上する技術を提供することができる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
<自律式作業機の概要>
図1は、本発明が適用可能な作業機1の側面図である。本実施形態の作業機1は、作業地(芝地)を移動しながら芝刈り作業を行う自律式芝刈り機である。しかし、本発明は、除雪機、耕運機、道路舗装機等、他の種類の自律式作業機、或いは、自律機能を有しない作業機にも適用可能である。図中、矢印Xは作業機1の前後方向を示し、Fは前方をRは後方を示す。矢印Zは作業機1の上下方向を示し、Uは上方をDは下方を示す。
図1は、本発明が適用可能な作業機1の側面図である。本実施形態の作業機1は、作業地(芝地)を移動しながら芝刈り作業を行う自律式芝刈り機である。しかし、本発明は、除雪機、耕運機、道路舗装機等、他の種類の自律式作業機、或いは、自律機能を有しない作業機にも適用可能である。図中、矢印Xは作業機1の前後方向を示し、Fは前方をRは後方を示す。矢印Zは作業機1の上下方向を示し、Uは上方をDは下方を示す。
作業機1は、左右の前輪3と、左右の後輪4とが車体2に支持された四輪車である。左右の後輪4は駆動輪であり、作業機1を作業地上で移動させる。各後輪4には、走行モータ21を駆動源とした駆動機構が設けられ、左右の後輪4は独立して回転制御が行われる。左右の後輪4を独立して回転制御することにより、作業機1の進行方向を制御することができる。左右の前輪3は自由回転自在に設けられている。
作業機1は作業ユニット5を備える。作業ユニット5は作業地の芝刈り作業を行う機構である。作業ユニット5は、回転カッタ5aと、回転カッタ5aを軸5b回りに回転させる駆動力を出力するモータ22とを含む。モータ22は例えば直流モータである。回転カッタ5aは、作業機1の前後方向で中央部(前輪3と後輪4との間)において車体2の下方に配置されている。本実施形態の回転カッタ5aは、回転方向が正回転、逆回転いずれの場合も芝を切断できるようにブレード(刃)が設けられている。前輪3及び後輪4で作業機1を移動させつつ、回転カッタ5aを回転させることで芝刈り作業を行うことができる。
作業機1は作業高さを調整する調整ユニット30を備える。調整ユニット30は、作業高さとして、作業地から回転カッタ5aの高さ(上下方向の位置)を調整する。調整ユニット30の詳細は後述する。
作業機1は、その動作を制御する制御部10を備える。詳細は後述する。車体2の前部には撮影装置9が設けられている。撮影装置9は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像センサ、レンズ等の光学系を含むカメラである。本実施形態の場合、撮像装置9の撮影範囲9aは作業機1の前方である。しかし、撮影範囲9aはこれに限られず、撮影装置9として360度カメラを採用してもよい。
車体2の頂部には、ユーザの操作入力を受け付ける操作パネル8が設けられている。操作パネル8には表示部を設けてもよく、操作パネル8としてタッチパネル式ディスプレイを採用してもよい。ユーザは操作パネル8から作業機1の各種の情報の入力を行うことが可能である。車体2には充電ステーション100と作業機1とを電気的に接続するためのコネクタ7が設けられており、作業機1は充電ステーション100において内蔵バッテリの充電が可能である。
<調整ユニット>
図2は調整ユニット30の説明図であり、一部の構成を断面図で表示している。調整ユニット30は、駆動源である昇降モータ23と、昇降機構30Aと、トルクリミッタ30Bと、センサ39とを備える。昇降モータ23は本実施形態の場合、ステッピングモータである。昇降モータ23は、車体2のフレーム(不図示)に固定されたブラケット33に支持されており、その出力軸はZ方向に延設され、かつ、平歯車34が固定されている。
図2は調整ユニット30の説明図であり、一部の構成を断面図で表示している。調整ユニット30は、駆動源である昇降モータ23と、昇降機構30Aと、トルクリミッタ30Bと、センサ39とを備える。昇降モータ23は本実施形態の場合、ステッピングモータである。昇降モータ23は、車体2のフレーム(不図示)に固定されたブラケット33に支持されており、その出力軸はZ方向に延設され、かつ、平歯車34が固定されている。
昇降機構30Aは、昇降モータ23の駆動力により作業ユニット5を、Z方向に昇降する機構である。昇降機構30Aは、作業ユニット5を支持するケース31を備える。ケース31はカッタモータ22を内部に収容した円筒状を有しており、その軸方向はZ方向を指向している。ケース31の上端部は開放され、下端部はカッタモータ22が支持される支持部31cが固定されている。カッタモータ22は、その出力軸がZ方向から僅かに傾いた姿勢で支持部31cに支持され、出力軸はケース31の下方へ突出しいる。カッタモータ22の出力軸の端部には回転カッタ5aが固定されており、回転カッタ5aは、作業機1の前側が後側よりも僅かに高くなるように、水平方向から傾斜した姿勢で回転する。
ケース31の外周面にはねじ31aが形成されている。また、ケース31の内周面には、Z方向に延設された溝31bが形成されている。この溝31bには車体2のフレーム(不図示)に固定された係止片2aが挿入されている。溝31bと係止片2aとにより、ケース31がZ方向と平行な中心軸線Z1回りに回転することを規制する回り止めを構成する。
昇降機構30Aは、ケース31が挿通する環状回転体32を備える。円環状の回転体32は、車体2のフレーム(不図示)に固定された軸受け2bに、Z1周りに回転自在でZ方向に変位不能に支持されている。回転体32の内周面には、ケース31のねじ31aと噛み合うねじ32aが形成されている。回転体32を一方向に回転させるとケース31が上昇し、逆方向に回転させるとケース31が降下する。ケース31の昇降により作業ユニット5が昇降される。作業ユニット5の昇降には、上限位置及び下限位置があり、これら上限位置、下限位置は例えば、ねじ31aとねじ32aの構成、或いは、車体2のフレーム(不図示)に設けられ、ケース31の昇降範囲を規制するストッパ等により規定される。回転体32には歯車32bが形成されている。歯車32bは中心軸線Z1周りの平歯車である。
トルクリミッタ30Bは、昇降モータ23の駆動力を一定のトルクの範囲で昇降機構30Aに伝達する伝達機構である。作業ユニット5が上限位置及び下限位置に到達した場合に、インターロックが発生することを利用して昇降モータ23の昇降機構30Aに対する駆動力の伝達を遮断する。トルクリミッタ30Bは、支持軸35と、歯車36と、伝達部材37と、弾性部材38とを備える。支持軸35はZ方向に延設され、Z方向と平行な中心軸線Z2回りに回転自在にブラケット33に支持されている。歯車36は軸35に固定された平歯車であり、回転体32の歯車32bと噛み合って昇降モータ23の駆動力を出力する出力歯車である。
伝達部材37は、本実施形態の場合、中心軸線Z2回りに回転自在で、かつ、Z方向に変位自在に支持軸35に支持された平歯車であり、歯車34と噛み合って昇降モータ23の駆動力が入力される入力歯車である。伝達部材37の底部には弾性部材38の上端部を受容する凹部が形成されている。弾性部材38は本実施形態の場合、コイルばねであり、支持軸34は弾性部材38を挿通している。弾性部材38の下端部はブラケット33に当接しており、弾性部材38は伝達部材37とブラケット33との間に装填されている。弾性部材38は伝達部材37を常時上方へ付勢する。
図3は伝達部材37の一部破断斜視図である。伝達部材37の上面には、中心軸線Z2から放射状に形成された複数の溝37aが形成されている。中心軸線Z2の周方向で隣接する溝37aの間は平坦な棚部37bとなっている。支持軸35の上端部には、径方向に突出する円柱形状のピン35aが設けられている。溝37aは断面形状が半円形状であり、ピン35aは溝37aと係脱可能に係合している。ピン35aと溝37aとが係合することにより、支持軸35と伝達部材37との間で回転駆動力の伝達が行われる。伝達部材37が下方に変位してピン35aと溝37aとの係合が解除されることにより、支持軸35と伝達部材37との間での回転駆動力の伝達が遮断させる。
センサ39は、伝達部材37の変位を検知することにより、トルクリミッタ30Bの状態(伝達、遮断)を検知する。本実施形態の場合、センサ39はブラケット33に支持され、伝達部材37が下方へ変位することにより伝達部材37と当接して押圧される押しボタン型の機械スイッチ(例えばタクトスイッチ)である。
図4はトルクリミッタ30Bの動作説明図である。状態ST1は駆動伝達状態を示し、状態ST2は伝達遮断状態を示す。駆動伝達状態における伝達部材37の位置を伝達位置と呼び、伝達遮断状態における伝達部材37の位置を非伝達位置と呼ぶ。非伝達位置は伝達位置に対して下方の位置である。
状態ST1の駆動伝達状態では、昇降モータ23の駆動力が、歯車34→伝達部材37→(溝37aとピン35aの係合)→支持軸35→歯車36→回転体32の歯車32bと伝達する。作業ユニット5が上限位置又は下限位置に達すると、回転体32はそれ以上回転できなくなってトルクリミッタ30Bは過負荷状態となる。
すると、ピン35aが溝37aを抜け出るように作用するところ、ピン35aのZ方向の位置は不動なので、伝達部材37が弾性部材38の付勢に抗して非伝達位置に押し下げられ、状態ST2の伝達遮断状態に至る。この時、ピン35aは棚部37b上に位置する。伝達部材37の位置が下がると、センサ39のボタン部が伝達部材37の底面に押下され、センサ39がONとなる。これにより、トルクリミッタ30Bが伝達遮断状態に至ったことが制御部10により認識される。
弾性部材38は伝達部材37を伝達位置に付勢しているので、伝達部材37がいずれかの方向に更に回転すると、ピン35aが溝37aと再び係合しトルクリミッタ30Bは駆動伝達状態に戻る。センサ39はOFFに戻り、トルクリミッタ30Bが駆動伝達状態に戻ったことが制御部10により認識される。
<制御部>
図5は制御部10及び周辺の構成を示したブロック図である。制御部10は、処理部11と、RAM、ROM等の記憶部12と、外部デバイスと処理部11との信号の送受信を中継するインタフェース部(I/F部)13と、を含む。処理部11は、CPUに代表されるプロセッサであり、記憶部12に記憶されたプログラムを実行し、アクチュエータ20や撮影装置9を制御する。アクチュエータには、走行モータ21、カッタモータ22、昇降モータ23が含まれる。処理部11は駆動回路16を介してこれらのモータの駆動制御を行う。
図5は制御部10及び周辺の構成を示したブロック図である。制御部10は、処理部11と、RAM、ROM等の記憶部12と、外部デバイスと処理部11との信号の送受信を中継するインタフェース部(I/F部)13と、を含む。処理部11は、CPUに代表されるプロセッサであり、記憶部12に記憶されたプログラムを実行し、アクチュエータ20や撮影装置9を制御する。アクチュエータには、走行モータ21、カッタモータ22、昇降モータ23が含まれる。処理部11は駆動回路16を介してこれらのモータの駆動制御を行う。
制御部10は、また、撮影装置9が撮影した画像の内容を認識する画像認識部14を含む。画像認識部14は、例えば画像処理プロセッサであり、撮影画像を解析して撮影画像中に含まれる物体の種類を特定する。画像認識部14は、画像認識に特化して機械学習された人工知能として機能するものであってもよい。処理部11は、画像認識部14の認識結果に基づいて作業地上のマーカ、障害物、充電ステーション100の認識等を行う。マーカの認識により作業機1の現在位置を認識することができ、また、障害物の認識によりその回避動作が可能となる。
制御部10は、また、バッテリ6を充電する充電回路15を含む。充電回路15はコネクタ7を介して充電ステーション100から供給される電力により、バッテリ6を充電可能である。制御部10は、また、通信部17を含む。通信部17は、通信ネットワーク200を介して、管理サーバ201やスマートフォンなどの携帯端末202と無線通信が可能である。管理サーバ201は作業機1の状態を管理するサーバであり、例えば、複数の作業機1の情報を管理可能である。管理サーバ201は、通信ネットワーク200を介して携帯端末202とも無線通信が可能である。携帯端末202は、例えば、作業機1のユーザ(作業地の所有者や作業管理者)の端末であり、作業機1の情報を管理サーバ201から受信することができる。これにより、ユーザは、作業機1から離れた場所でも作業機1を監視することができる。
<制御例>
制御部10の制御例について、特に、調整ユニット30による作業ユニット5の作業高さの調整制御の例について説明する。図6は制御部10が実行する制御例を示すフローチャートである。作業ユニット5の作業高さは、操作パネル8、管理サーバ201又は携帯端末202により制御部10に指示される(指示高さと呼ぶ)。この指示を契機として制御部10は図6の処理を実行し、指示された作業高さに作業ユニット5を昇降する。作業ユニット5は昇降モータ23の回転方向によって上昇又は降下する。ここでは説明の便宜上、昇降モータ23を正転させると作業ユニット5が上昇し、逆転させると降下するものとする。
制御部10の制御例について、特に、調整ユニット30による作業ユニット5の作業高さの調整制御の例について説明する。図6は制御部10が実行する制御例を示すフローチャートである。作業ユニット5の作業高さは、操作パネル8、管理サーバ201又は携帯端末202により制御部10に指示される(指示高さと呼ぶ)。この指示を契機として制御部10は図6の処理を実行し、指示された作業高さに作業ユニット5を昇降する。作業ユニット5は昇降モータ23の回転方向によって上昇又は降下する。ここでは説明の便宜上、昇降モータ23を正転させると作業ユニット5が上昇し、逆転させると降下するものとする。
本実施形態では、昇降モータ23はステッピングモータであり、昇降モータ23に対する駆動パルス数によりその回転量を認識することができ、回転量を検知するセンサがなくても、作業ユニット5の高さを認識することができる。しかし、作業機1を始動させる段階等においては、作業ユニット5の現在の高さを特定できない。そこで、まずは作業ユニット5を上限位置又は下限位置まで移動し、その位置を基準として、指示高さに作業ユニット5を移動する。図6の例では作業ユニット5を上限位置に最初に移動する。
S1では昇降モータ23の正転駆動を開始して作業ユニット5の上昇を開始する。センサ39の検知結果を監視し、S2でセンサ39がONとなったか否かを判定する。センサ39がONとなった場合、トルクリミッタ30Bが伝達遮断状態にあって、作業ユニット5が上限位置又は下限位置に到達したことを意味する。そして、昇降モータ23が正転時にセンサ39がONとなった場合は作業ユニット5が上限位置に到達したと判定できる。センサ39がONになったと判定した場合、S3へ進み、昇降モータ23の駆動を停止して、作業ユニット5の上昇を停止する。
S4では、作業ユニット5を指示高さまで降下させるため、昇降モータ23の逆転駆動を開始する。昇降モータ23の逆転駆動中、昇降モータ23へ供給される駆動パルスをカウントする。S5では駆動パルス数が、所定数(指示高さに対応した駆動パルス数)に達したか否かを判定する。駆動パルス数が所定数に達したと判定した場合、S6へ進み、昇降モータ23の駆動を停止して、作業ユニット5の降下を停止する。これにより、作業ユニット5が指示高さに位置していることになる。
以上の通り、本実施形態によれば、センサ39と昇降モータ23との回転方向とによって作業ユニット5が上限位置又は下限位置にあることを検知できるので、トルクリミッタ30Bを用いた構造において、作業ユニット5の高さの調整精度を向上する技術を提供することができる。また、一つのセンサ39によって、作業ユニット5が上限位置及び下限位置の各位置にあることを検知することができ、これら各位置に対応したセンサを設ける構造よりもセンサ数を削減できる。更に、センサ39として本実施形態のようにスイッチを用いれば、安価なセンサで足りる。
なお、本実施形態では、昇降モータ23としてステッピングモータを使用する例を説明したが、これに代えて直流モータと、その回転量を検知するインクリメンタルエンコーダを使用してもよい。この例の場合でも、始めに作業ユニット5を上限位置又は下限位置まで移動し、その後、インクリメンタルエンコーダの検知信号(直流モータの回転量)に基づき、指示高さまで作業ユニット5を移動すればよい。
また、昇降機構30Aやトルクリミッタ30Bの構造は、上記の例に限られず、種々の構造を採用可能である。例えば、本実施形態では昇降モータ23を、その回転軸が縦方向である縦向きの姿勢で配置したが、その回転軸が横方向である横向きの姿勢で配置してもよく、この場合、ベベルギアやウォームギヤ等を用いて駆動伝達方向を変換し、トルクリミッタ30Bに回転力を伝達すればよい。センサ39も上記の例に限られず、磁気式近接センサ等、他のセンサを採用可能である。
<実施形態のまとめ>
上記実施形態は以下の作業機を少なくとも開示する。
上記実施形態は以下の作業機を少なくとも開示する。
1.上記実施形態の作業機(1)は、
作業ユニット(5)と、
前記作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニット(30)と、
を備えた作業機であって、
前記調整ユニット(30)は、
モータ(23)と、
前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構(30A)と、
前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタ(30B)と、
前記トルクリミッタの状態を検知するセンサ(39)と、を備え、
前記トルクリミッタは、
前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材(37)と、
前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材(38)と、を備え、
前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する。
この実施形態によれば、前記センサによって前記作業ユニットが上限位置又は下限位置に到達したことを検知できる。よって、トルクリミッタを用いた構造において、作業ユニットの高さの調整精度を向上する技術を提供することができる。
作業ユニット(5)と、
前記作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニット(30)と、
を備えた作業機であって、
前記調整ユニット(30)は、
モータ(23)と、
前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構(30A)と、
前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタ(30B)と、
前記トルクリミッタの状態を検知するセンサ(39)と、を備え、
前記トルクリミッタは、
前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材(37)と、
前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材(38)と、を備え、
前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する。
この実施形態によれば、前記センサによって前記作業ユニットが上限位置又は下限位置に到達したことを検知できる。よって、トルクリミッタを用いた構造において、作業ユニットの高さの調整精度を向上する技術を提供することができる。
2.上記実施形態では、
前記調整ユニットを制御する制御手段(10)を備え、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータの回転量とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する(図6)。
この実施形態によれば、前記作業ユニットの現在の高さが不明な状態から、前記作業ユニットの作業高さを調整することができる。
前記調整ユニットを制御する制御手段(10)を備え、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータの回転量とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する(図6)。
この実施形態によれば、前記作業ユニットの現在の高さが不明な状態から、前記作業ユニットの作業高さを調整することができる。
3.上記実施形態では、
前記調整ユニットを制御する制御手段(10)を備え、
前記モータは、ステッピングモータであり、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータへの駆動パルス数とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する(図6)。
この実施形態によれば、前記モータの回転量を検知するセンサを不要としつつ、前記作業ユニットの作業高さを調整することができる。
前記調整ユニットを制御する制御手段(10)を備え、
前記モータは、ステッピングモータであり、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータへの駆動パルス数とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する(図6)。
この実施形態によれば、前記モータの回転量を検知するセンサを不要としつつ、前記作業ユニットの作業高さを調整することができる。
4.上記実施形態では、
前記作業機は、芝刈り機であり、
前記作業高さは、芝刈り高さであり、
前記作業ユニットは、
カッタ(5a)と、
前記カッタを回転する駆動力を出力するモータ(21)と、を備える。
この実施形態によれば、芝刈り高さを調整することができる。
前記作業機は、芝刈り機であり、
前記作業高さは、芝刈り高さであり、
前記作業ユニットは、
カッタ(5a)と、
前記カッタを回転する駆動力を出力するモータ(21)と、を備える。
この実施形態によれば、芝刈り高さを調整することができる。
5.上記実施形態では、
前記伝達部材(37)は、支持軸(35)に回転自在で、かつ、軸方向に変位自在に支持された入力歯車であり、
前記弾性部材(38)は、前記支持軸(35)が挿通したコイルばねであり、
前記支持軸(35)には、径方向に突出するピン(35a)が設けられており、
前記入力歯車(37)は、前記コイルばね(38)と前記ピン(35a)との間に配置され、かつ、前記ピン(35a)が係合する溝(37a)を有する。
この実施形態によれば、比較的簡素な構成のトルクリミッタを提供できる。
前記伝達部材(37)は、支持軸(35)に回転自在で、かつ、軸方向に変位自在に支持された入力歯車であり、
前記弾性部材(38)は、前記支持軸(35)が挿通したコイルばねであり、
前記支持軸(35)には、径方向に突出するピン(35a)が設けられており、
前記入力歯車(37)は、前記コイルばね(38)と前記ピン(35a)との間に配置され、かつ、前記ピン(35a)が係合する溝(37a)を有する。
この実施形態によれば、比較的簡素な構成のトルクリミッタを提供できる。
6.上記実施形態では、
前記昇降機構(30A)は、
前記作業ユニットを支持する筒状のケース(31)と、
前記ケースが挿通する環状の回転体(32)と、を備え、
前記ケースの外周面には、ねじ(31a)が形成され、
前記回転体の内周面には、前記ケースの前記ねじ(31a)と噛み合うねじ(32a)が形成され、
前記回転体の外周面には、前記支持軸(35)に設けられた出力歯車(36)と噛み合う歯車(32b)が形成されている。
この実施形態によれば、前記昇降機構として、リードスクリュー形式の、回転運動-直線運動の変換機構を用いることで、前記作業ユニットの作業高さの維持性能を向上できる。
前記昇降機構(30A)は、
前記作業ユニットを支持する筒状のケース(31)と、
前記ケースが挿通する環状の回転体(32)と、を備え、
前記ケースの外周面には、ねじ(31a)が形成され、
前記回転体の内周面には、前記ケースの前記ねじ(31a)と噛み合うねじ(32a)が形成され、
前記回転体の外周面には、前記支持軸(35)に設けられた出力歯車(36)と噛み合う歯車(32b)が形成されている。
この実施形態によれば、前記昇降機構として、リードスクリュー形式の、回転運動-直線運動の変換機構を用いることで、前記作業ユニットの作業高さの維持性能を向上できる。
7.上記実施形態では、
前記センサは、前記軸方向に変位する前記入力歯車により押圧されるスイッチである。
この実施形態によれば、比較的安価な前記調整ユニットを得られる。
前記センサは、前記軸方向に変位する前記入力歯車により押圧されるスイッチである。
この実施形態によれば、比較的安価な前記調整ユニットを得られる。
以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
1:作業機、10:制御部、30 調整ユニット、30A 昇降機構、30B トルクリミッタ、37 伝達部材、38 弾性部材、39 センサ
Claims (7)
- 作業ユニットと、
前記作業ユニットの作業高さを調整する調整ユニットと、
を備えた作業機であって、
前記調整ユニットは、
モータと、
前記モータの駆動力により前記作業ユニットを昇降する昇降機構と、
前記作業ユニットが上限位置及び下限位置に到達した場合に、前記昇降機構に対する前記駆動力の伝達を遮断するトルクリミッタと、
前記トルクリミッタの状態を検知するセンサと、を備え、
前記トルクリミッタは、
前記昇降機構に前記駆動力を伝達する伝達位置と、前記昇降機構に前記駆動力を伝達しない非伝達位置との間で変位自在に設けられた伝達部材と、
前記伝達部材を前記伝達位置に付勢する弾性部材と、を備え、
前記センサは、前記伝達部材の変位を検知する、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項1に記載の作業機であって、
前記調整ユニットを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータの回転量とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項1に記載の作業機であって、
前記調整ユニットを制御する制御手段を備え、
前記モータは、ステッピングモータであり、
前記制御手段は、前記センサの検知結果と前記モータへの駆動パルス数とに基づいて、前記作業ユニットの作業高さを調整する、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記作業機は、芝刈り機であり、
前記作業高さは、芝刈り高さであり、
前記作業ユニットは、
カッタと、
前記カッタを回転する駆動力を出力するモータと、を備える、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記伝達部材は、支持軸に回転自在で、かつ、軸方向に変位自在に支持された入力歯車であり、
前記弾性部材は、前記支持軸が挿通したコイルばねであり、
前記支持軸には、径方向に突出するピンが設けられており、
前記入力歯車は、前記コイルばねと前記ピンとの間に配置され、かつ、前記ピンが係合する溝を有する、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項5に記載の作業機であって、
前記昇降機構は、
前記作業ユニットを支持する筒状のケースと、
前記ケースが挿通する環状の回転体と、を備え、
前記ケースの外周面には、ねじが形成され、
前記回転体の内周面には、前記ケースの前記ねじと噛み合うねじが形成され、
前記回転体の外周面には、前記支持軸に設けられた出力歯車と噛み合う歯車が形成されている、
ことを特徴とする作業機。 - 請求項5に記載の作業機であって、
前記センサは、前記軸方向に変位する前記入力歯車により押圧されるスイッチである、
ことを特徴とする作業機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020184627A JP2022074519A (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 作業機 |
DE102021127915.1A DE102021127915A1 (de) | 2020-11-04 | 2021-10-27 | Arbeitsgerät |
US17/512,779 US20220132733A1 (en) | 2020-11-04 | 2021-10-28 | Work machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020184627A JP2022074519A (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 作業機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022074519A true JP2022074519A (ja) | 2022-05-18 |
Family
ID=81184136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020184627A Pending JP2022074519A (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 作業機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220132733A1 (ja) |
JP (1) | JP2022074519A (ja) |
DE (1) | DE102021127915A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023221889A1 (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 电动调高装置及割草机 |
-
2020
- 2020-11-04 JP JP2020184627A patent/JP2022074519A/ja active Pending
-
2021
- 2021-10-27 DE DE102021127915.1A patent/DE102021127915A1/de active Pending
- 2021-10-28 US US17/512,779 patent/US20220132733A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102021127915A1 (de) | 2022-05-05 |
US20220132733A1 (en) | 2022-05-05 |
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