JP4243945B2 - Lawn mower - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈刃を駆動して芝を刈る芝刈り機を有し、左右の車輪で走行する芝刈り作業車に係り、特に、ゴルフ場のグリーンの芝を刈る作業車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフは、世代を問わず人気のあるスポーツの一つである。ゴルフにおけるプレーの良し悪しは、そのゴルファーの技量に大きく左右されることは勿論であるが、ゴルフ場の芝の手入れ具合によっても大きく左右される。特に、グリーンは、ホールに設けられた最も重要な場所であり、ゴルフ場の顔である。当然、ゴルフ場の管理者もその芝の管理には余念がない。そのため、このようなグリーン上の芝を刈る芝刈り機には、起伏などに影響されず均一な高さで芝を刈り取る能力が要求される。また、自走式の芝刈り機では、回転駆動する駆動車輪が芝を痛めないようにすることも要求される。
【０００３】
従来から存在する芝刈り機としては、作業者が地上に立ち芝刈り機を操作するタイプ（例えば、特許文献１参照）、作業者が乗用して芝刈り機を操作する乗用タイプ、或いは、芝刈り作業を無人で行うことができる自律走行タイプ（例えば、特許文献２参照）などが存在する。例えば、特許文献３には、芝刈りブレードをエンジン駆動し、芝刈り機を走行させる左右一対の駆動車輪を一対の電動モータを用いて独立に駆動する乗用タイプの芝刈り機が開示されている。この芝刈り機において、電動モータに供給する電力は、芝刈り機に搭載されたバッテリから供給される。左右の駆動車輪を独立駆動することによって、操舵機構等を不要とし、芝刈り機の小型化を図る。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２７５４３５号公報
【特許文献２】
特開平９−１３６６６１号公報
【特許文献３】
特開平４−１６６４７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３に開示された芝刈り機において、電動モータの駆動時間は、バッテリに蓄えられた電力の蓄電容量のみに依存するため、使用時間（１回の充電で連続使用可能な時間）の確保という点で課題が残る。この使用時間が短いと、バッテリの充電頻度が増大するため、芝刈り作業の効率の低下を招く。また、かかる課題は、バッテリ自体を大容量化することによって、或いは、複数のバッテリを搭載することによって、解決することが可能である。しかしながら、芝刈り機の重量増大を招くため、芝面に対する接地面圧が増し、芝を傷めたり、車輪でわだち後を作ることにもなりかねない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な使用時間を確保することにより、芝刈り作業を効率的に行うことができ、かつ車体の重量配分も良好とした新規な芝刈り作業車を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１にかかる本発明は、刈刃を駆動して芝を刈る芝刈り作業車において、この芝刈り作業車は、走行用の左右の車輪を有する芝刈り機と、芝刈り機の後側に連結部を介し連結され走行用の左右の車輪を有する車体部とを備え、前記芝刈り機は、走行用の左右の第２の車輪と、刈刃と、この刈刃を駆動するエンジンと、このエンジンの動力により電力を生成する発電機とを有し、前記車体部は、走行用の左右第１の車輪と前記発電機によって生成された電力が蓄えられるバッテリと、左側の車輪を駆動する第１の電動モータと、前記第１の電動モータとは独立して制御され、右側の車輪を駆動する第２の電動モータと、前記芝刈り機を昇降させるアクチュエータとを有し、前記芝刈り機は、前記エンジンを搭載し、かつ、前記第２の車輪で走行し、前記車体部に搭載された前記第１の電動モータと、前記第２の電動モータと、前記バッテリと、前記アクチュエータとは、前記第１の車輪の車軸を基準として、重量バランスがつり合うように配置されているとともに、前記芝刈り機に搭載された前記エンジンは、前記第２の車輪の車軸の上方に配置され、重心は、前記第１の左右輪の車軸と、前記第２の左右輪の車軸との間に位置することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の芝刈り作業車において、前記第１の電動モータは、前記第１の左右輪における左側の車輪と、前記第２の左右輪のうち左側の車輪とを駆動するとともに、前記第２の電動モータは、前記第１の左右輪における右側の車輪と、前記第２の左右輪のうち右側の車輪とを駆動することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態にかかる芝刈り作業車の左側面を模式的に示した図であり、図２はその右側面を模式的に示した図である。また、図３は、この芝刈り作業車の前面を模式的に示した図である。なお、図中に示した符号にアルファベット”Ｌ”が付されている部材は、芝刈り作業車１の進行方向の左側に設けられている部材を指し、アルファベット”Ｒ”が付されている部材は、進行方向の右側に設けられている部材を指す。そして、このような一対の部材を総称する場合には、アルファベット”Ｌ，Ｒ”を付すことなく、符号のみを記載している。
【０００９】
芝刈り作業車１は、ゴルフ場のグリーンの芝を刈る自律走行作業車であって、無人でかつ自動的にゴルフ場の各ホールに設けられたグリーンへ移動して、グリーンの芝を刈り取る。この芝刈り作業車１は、前方の芝刈り機１０と、後方の車体部５０と、両者を連結する連結部１００とで構成されている。
【００１０】
図４は、芝刈り機１０と車体部５０とを連結する連結部１００の説明図である。この連結部１００は、一方の端部１０１が車体部５０に固定的に連結されているととともに、他方の端部１０２が軸受１０３を介して芝刈り機１０に連結されている。このため、連結部１００に固定的に連結された車体部５０側の変位は規制されるが、連結部１００に軸受１０３を介して連結された芝刈り機１０側の変位は規制されない。換言すれば、連結部１００は、車体部５０に対する芝刈り機１０の相対的な変位を許容している。軸受１０３は、後述する車輪１１の車軸を中心として、芝刈り機１０が回転方向へ変位することを許容する位置に取付けられている。
【００１１】
つぎに、芝刈り機１０の構成について説明する。図１から図３に示すように、芝刈り機１０は、芝刈り機１０側の駆動車輪に相当する車輪１１と、刈刃１３と、エンジン１７と、発電機２６（図２参照）とを主体に構成されている。芝刈り機１０を構成するこれらの要素のうち、重量の大半を占めるエンジン１７は、車輪１１の車軸の上方にレイアウトされている。そのため、芝刈り機１０全体で見た重心は、基本的に、車輪１１の車軸の上方に位置する。
【００１２】
車軸の左右両側に取付けられた車輪１１は、金属製（例えば、アルミニウム製）で、かつ、幅広のローラである。芝刈り機１０は、車輪１１の操舵機構を備えておらず、芝刈り機１０の直進方向と一致する向きに車輪１１が固定されている。車輪１１として金属製のローラを用いることにより、芝面に対する摩擦係数を小さくできるため、車輪１１が芝を掻きむしることを抑制できる。また、幅広のローラを用いることにより、車輪１１が芝面と接触する接地面積が増大するため、単位面積当たりの接地面圧が小さくなる。その結果、摩擦係数の低下と接地面積の増大とが相俟って、走行時においても芝を有効に保護することが可能となる。左右の車輪１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ独立して正逆回転自在であり、車体部５０側に搭載された電動モータ５３Ｌ，５３Ｒによって独立駆動する。
【００１３】
芝を刈る刈刃１３は、車輪１１の前方に設けられており、ロータリカッター１４と下刃１５とで構成されている。ロータリカッター１４は、その回転面にスパイラル状の刃が形成されており、エンジン１７の動力によって回転する。このロータリカッター１４の後方には、ロータリカッター１４に形成された刃と当接するように下刃１５が取付けられている。ロータリカッター１４の回転時には、ロータリカッター１４側の刃が下刃１５と交叉することにより、芝の刈り取りが行われる。刈刃１３によって刈り取られた芝は、図示しないガイド部材によって前方へと導かれ、刈刃１３の前方に設けられたホッパー内に回収される。
【００１４】
エンジン１７は、刈刃１３（ロータリカッター１４）を回転させる動力源としての機能を担っている。エンジン１７において発生した動力は、動力伝達機構を介してロータリカッター１４に伝達され、ロータリカッター１４を回転駆動させる。ロータリカッター１４に動力を導く動力伝達機構は、回転部材として機能するプーリと、伝達部材として機能するベルトとで構成されている。具体的には、図１に示したように、エンジン１７の動力が出力される出力軸には駆動プーリ１８が一体的に取付けられており、中間軸（アイドラ軸）には従動プーリ２０と駆動プーリ２０ａとが一体的に取付けられている。出力軸側の駆動プーリ１８と中間軸側の従動プーリ２０との間には、ゴム製のベルト２１が掛け渡されている。また、中間軸側の駆動プーリ２０ａと、ロータリカッター１４の回転軸に一体的に取付けられた従動プーリ１６との間には、ベルト２２が掛け渡されている。これにより、エンジン１７の動力は、駆動プーリ１８、ベルト２１、従動プーリ２０、駆動プーリ２０ａ、ベルト２２、従動プーリ１６の順序を経た上で、最終的にロータリカッター１４に伝達される。
【００１５】
また、ロータリカッター１４に動力を導く動力伝達機構には、動力の伝達または遮断を行うクラッチ機構が設けられている。図５は、クラッチ機構の概略的な説明図である。このクラッチ機構は、エンジン１７の出力軸側の駆動プーリ１８と中間軸側の従動プーリ２０との間に掛け渡されたベルト２１を緊張または弛緩させることにより、動力の伝達・遮断を行う。このようなクラッチ機構としては、例えば、ベルトクラッチ２３を用いることができる。ベルトクラッチ２３は、基本的に、切替レバー２４と、この切替レバー２４の所定部位に取り付けられた回転自在なベルトアイドラ２５とで構成されている。切替レバー２４は、一方の端部に設けられた取付位置Ｐを中心として、円周方向Ｘへ回転自在であって、ベルトアイドラ２５をベルト２１に当接させ、或いは、ベルトアイドラ２５をベルト２１より離間させる。
【００１６】
駆動プーリ１８と従動プーリ２０との間に掛け渡されたベルト２１の引張力（テンション）は、ベルトアイドラ２５の位置によって調整される。同図に示すように、切替レバー２４がポジションＡに位置した状態では、ベルトアイドラ２５がベルト２１より離間している。この状態では、ベルト２１が弛緩しているため、プーリ１８，２０とベルト２１との間に滑りが生じる。したがって、ベルトクラッチ２３によって動力伝達が遮断されるため、ロータリカッター１４は回転駆動しない。つぎに、切替レバー２４をポジションＡからポジションＢに倒していくと、ベルト２１の上面と当接したベルトアイドラ２５が、弛み相当だけベルト２１を下方に押し下げる。そして、切替レバー２４がポジションＢに位置した状態では、ベルトアイドラ２５がベルト２１を押圧する力によって、ベルト２１の弛みがなくなって、ベルト２１に引張力が付与される。その結果、プーリ１８，２０とベルト２１とが一体的に動作し、ベルトクラッチ２３による動力伝達が行われるため、ロータリカッター１４が回転駆動する。このように、ベルトクラッチ２３による動力の伝達・遮断は、切替レバー２４の位置に応じて切替わるが、この切替操作は後述する作動部７０によって行われる。
【００１７】
発電機２６は、エンジン１７の動力を利用して電力を生成する。したがって、エンジン１７は、ロータリカッター１４の動力源としての機能の他に、発電機２６を駆動する動力源としての機能も担っている。エンジン１７において発生した動力は、ロータリカッター１４のそれとは異なる動力伝達機構を介して、発電機２６に伝達され、発電機２６を駆動させる。
【００１８】
図２に示すように、発電機２６に動力を導く動力伝達機構は、エンジン１７の動力が出力される出力軸に一体的に取付けられた駆動プーリ１９（本実施形態では、駆動プーリ１８と対向する側）と、発電機２６に動力を入力する入力軸に一体的に取付けられた従動プーリ２７とを有する。これらのプーリ１９，２７との間にはベルト２８が掛け渡されており、このベルト２８を介して駆動プーリ１９側の動力が従動プーリ２７側に伝達される。
【００１９】
刈刃１３の前方には、刈刃１３の幅と略同一の幅を有する回転自在なローラ２９が設けられている。このローラ２９は、芝刈り機１０の左右両端に設けられた支持部材３０によって昇降自在である。芝刈り機１０は、上述した２つの車輪１１Ｌ，１１Ｒおよび１つのローラ２９の三個所で接地する。支持部材３０を介してローラ２９を昇降させることにより、接地面からの刈刃１３の高さ、すなわち、芝の刈高さが調節される。また、このローラ２９は、芝刈り機１０のガイドとしての機能を担っている。例えば、２段グリーンのように起伏に富んだ形状では、ローラ２９が地面の起伏に追従して上下し、これに追従して、芝刈り機１０の前方も上下する。これにより、芝刈り機１０は、地面の起伏に応じて車輪１１の車軸を中心として回転方向に変位する。上述したように、連結部１００と軸受結合した芝刈り機１０は、車輪１１の車軸を中心に回転方向の変位が自在である。そのため、地面に対する刈刃１３の相対的な高さが維持されるので、刈りムラを起こすことなく、芝を良好に刈ることができる。
【００２０】
つぎに、車体部５０の構成について説明する。図１および図２に示すように、車体部５０は、車体部５０側の駆動車輪に相当する車輪５１と、電動モータ５３と、リフト機構６４と、作動部７０（図１参照）と、バッテリ７１とを主体に構成されている。車体部５０を構成するこれらの要素のうち、重量の大半を占めるのは、電動モータ５３、作動部７０およびバッテリ７１である。作動部７０は車輪５１の車軸の上方に配置され、電動モータ５３は車軸の上前方に配置され、バッテリ７１は車軸の上後方にレイアウトされている。そのため、車輪５１の車軸を基準として、前後に配置された電動モータ５３およびバッテリ７１の重量バランスがつり合う方向に作用するため、車体部５０全体で見た重心は、車輪５１の車軸の上方に位置する。
【００２１】
車軸の左右両側に取付けられた車輪５１は、溝なしのバルーンタイヤである。車体部５０は、車輪５１の操舵機構を備えておらず、車体部５０の直進方向と一致する向きに車輪５１が固定されている。それぞれの車輪５１は、その最も外側が刈刃１３の幅よりも内側に入り込むように取付けられている。車輪５１としてのバルーンタイヤは、比較的低い空気圧で用いることができるため、車輪５１と芝との接地面積を広げることができる。これにより、単位面積当たりの接地面圧が小さくなるため、車体部５０は、グリーンにわだち跡を作ることなく走行することができる。左右の車輪５１Ｌ，５１Ｒは、それぞれ独立して正逆回転自在であり、電動モータ５３Ｌ，５３Ｒによって独立駆動する。
【００２２】
電動モータ５３は、車輪５１を駆動する動力源としての機能を担い、左右の車輪５１Ｌ，５１Ｒを独立駆動する一対の電動モータ５３Ｌ，５３Ｒで構成されている。左側の電動モータ５３Ｌが発生した動力は、左側の動力伝達機構を介して左車輪５１Ｌに対して伝達され、左車輪５１Ｌを駆動させる。一方、右側の電動モータ５３Ｒが発生した動力は、右側の動力伝達機構を介して右車輪５１Ｒに伝達され、右車輪５１Ｒを駆動させる。
【００２３】
図６は、車体部５０の後面を模式的に示した図である。それぞれの車輪５１に対応する動力伝達機構は、減速機および回転部材として機能するプーリおよびスプロケットと、伝達部材として機能するベルトと、同じく伝達部材として機能するチェーンとで構成されている。具体的には、左車輪５１Ｌの動力伝達機構において、電動モータ５３Ｌの出力軸には駆動プーリ５４Ｌが一体的に取付けられており、減速機５５Ｌの入力軸には従動プーリ５６Ｌが一体的に取付けられている。これらのプーリ５４Ｌ，５６Ｌとの間にはベルト５７Ｌが掛け渡されており、このベルト５７Ｌを介して駆動プーリ５４Ｌ側の動力が従動プーリ５６Ｌ側に伝達される。減速機５５Ｌは、自己の入力軸へ伝達された動力を所定の減速比で減速した後、自己の出力軸へ伝達する。この出力軸の一方の端部（同図における右端部）には駆動スプロケット５８Ｌが一体的に取付られており、左車輪５１Ｌ側の車軸には従動スプロケット５２Ｌが一体的に取付けられている。これらのスプロケット５８Ｌ，５２Ｌとの間にはチェーン６０Ｌが掛け渡されており、このチェーン６０Ｌを介して駆動スプロケット５８Ｌ側の動力が従動スプロケット５２Ｌ側へ伝達される。なお、右車輪５１Ｒの動力伝達機構も、左車輪５１Ｌの動力伝達機構と同様の構成を有する。
【００２４】
左右の電動モータ５３は、車体部５０を走行させる動力源としての機能の他に、芝刈り機１０を走行させる駆動源としての機能も担っている。具体的には、左側の電動モータ５３Ｌにおいて発生した動力は、左側の動力伝達機構を介して左車輪１１Ｌに伝達され、左車輪１１Ｌを駆動させる。同様に、右側の電動モータ５３Ｒにおいて発生した動力は、右側の動力伝達機構を介して右車輪１１Ｒに伝達され、右車輪１１Ｒを駆動させる。
【００２５】
上述したように、連結部１００の機構によって、車体部５０に対する芝刈り機１０の相対的な回転変位が許容されている。そのため、車体部５０側の電動モータ５３から芝刈り機１０側の車輪１１に対して、この回転変位に依存することなく（換言すれば、ベルトやチェーンの弛みを招くことなく）、動力伝達を行う必要がある。芝刈り機１０は自己の車輪１１の車軸を中心に回転変位するため、芝刈り機１０側の車軸と車体部５０との間の相対的な距離は、芝刈り機１０の回転変位に拘わらず一定である。したがって、電動モータ５３の出力軸側と、車輪１１の車軸側との間にベルトを直接的に掛け渡してもよい。しかしながら、車体部５０のレイアウトの観点でいえば、ベルトを芝刈り作業車１の最も外側に配置する必要が生じるため、車体部５０の大型化を招き易いという不都合がある。また、車体部５０側の車輪５１のみならず芝刈り機１０側の車輪１１も同時に駆動させる場合（四輪駆動）、これらの車輪１１，５１の対地速度を等しくする必要がある。なぜならば、前後の車輪１１，５１の回転が同期していないと（すなわち、対地速度が等しくないと）、対地速度の相違に起因して、一方の車輪が芝を掻きむしるといった事態が生じ得るからである。
【００２６】
そこで、本実施形態では、芝刈り作業車１の利便性を考慮した上で、車両の小型化を重視した動力伝達機構を採用している。図７は、芝刈り機１０側の車輪１１に動力を伝達する動力伝達機構の説明図である。この動力伝達機構は、回転部材として機能するプーリと、伝達部材として機能するベルトとで構成されている。左車輪１１Ｌの動力伝達機構に関して、減速機５５Ｌの出力軸における他方の端部（図６の左端部）には、駆動プーリ５９Ｌが一体的に設けられている。また、車体部１０には従動プーリ６１Ｌが回転自在に取付けられており、芝刈り機１０には従動プーリ３１Ｌが回転自在に取付けられている。これらのプーリ５９Ｌ，６１Ｌ，３１Ｌとの間にはベルト６２Ｌが略三角形状に掛け渡されており、このベルト６２Ｌを介して駆動プーリ５９Ｌ側の動力が従動プーリ３１Ｌ側に伝達される。また、この従動プーリ３１Ｌと一体的に回転する従動プーリ３１ａＬと、左車輪１１Ｌの車軸に一体的に取付けられた従動プーリ１２Ｌとの間には、ベルト３２Ｌが掛け渡されており、これを介して駆動プーリ３１ａＬ側の動力が従動プーリ１２Ｌ側に伝達される。前後の車輪１１Ｌ，５１Ｌの対地速度は、従動プーリ３１Ｌ、駆動プーリ３１ａＬおよび従動プーリ１２Ｌの径を適切に設定することによって、一致している。
【００２７】
ここで、芝刈り機１０の相対的な変位に応じて、芝刈り機１０側の従動プーリ３１Ｌと、減速機５５Ｌ側の駆動プーリ５９Ｌとの軸間距離も変位し得る。このような変位によってベルト６２Ｌが弛むと、芝刈り機１０の左車輪１１Ｌに対する動力伝達が妨げられる。そこで、動力伝達を有効に行うために、車体部１０側の従動プーリ６１Ｌを変位可能にすることで、軸間距離の変位に起因したベルト６２Ｌの弛みを吸収する。車体部５０における従動プーリ６１Ｌの取付位置は、図７に示したように、芝刈り機１０の回転によって、芝刈り機１０側の従動プーリ３１Ｌの回転中心が描く軌跡上の任意の２点に基づいて決定される。
【００２８】
具体的には、軌跡上に位置する所定の２点において、プーリ５９Ｌ，３１Ｌの軸間距離とプーリ６１Ｌ，３１Ｌの軸間距離との和が等しくなるような位置に、従動プーリ６１Ｌが配置される。これにより、従動プーリ３１Ｌが２点のいずれかに位置する限り、３つのプーリ５９Ｌ，６１Ｌ，３１Ｌの間に掛け渡された三角形状のベルト６２Ｌの張力が維持されるため、動力伝達を有効に行うことが可能となる。所定の２点としては、例えば、芝刈り機１０が平地を走行する時の従動プーリ３１Ｌの中心位置と、芝刈り機１０が最も上昇したときの従動プーリ３１Ｌの中心位置とが挙げられる。
【００２９】
一方、上記２点から従動プーリ３１Ｌの中心位置がずれた場合には、何らかの対策を講じないと、ベルト６２Ｌが弛緩してしまう。そこで、車体部５０側の従動プーリ３１Ｌは、テンショナ６３によってベルト６２Ｌを外側に押し上げるように常時付勢されている。このテンショナ６３の弾性力により、従動プーリ３１Ｌの位置に拘わらず、ベルト６２Ｌに張力が付加される。その結果、ベルト６２Ｌの弛緩を防ぐことができるため、芝刈り機１０が変位しても左車輪１１Ｌへの動力伝達を有効に行うことができる。なお、右車輪１１Ｒの動力伝達機構も、左車輪１１Ｌの動力伝達機構と同様の構成を有しており、これらの動力伝達機構は、連結部１００を介して左右対称となるようにレイアウトされている。
【００３０】
つぎに、芝刈り機１０の昇降を行うリフト機構６４について説明する。図１に示したように、リフト機構６４は、芝刈り機１０に連結された連結ロッド６５と、この連結ロッド６５に一端が取付けられたＬ字形状のリンク６６とで構成されている。このリンク６６は、略Ｌ字に屈曲した部位に取付軸が設けられており、この取付軸を中心として回転自在である。したがって、略Ｌ字状のリンク６６の一方の延在端６７（以下、「第１の延在端６７」という）における前後運動と、他方の延在端６８（以下、「第２の延在端６８」という）における上下運動とは互いに連動することになる。例えば、第２の延在端６８が上方に変位した場合、第１の延在端６７は後方に変位するため、第１の延在端６７に連結された連結ロッド６５が引張られる。その結果、芝刈り機１０は、自己の車輪１１の車軸を中心として時計方向に回転するため上昇する。これに対して、第２の延在端６８が下方に変位した場合、第１の延在端６７は前方に変位する。これにより、第１の延在端６７に連結された連結ロッド６５は、芝刈り機１０の自重によって前方へと押し出される。その結果、芝刈り機１０は、車輪１１の車軸を中心として反時計方向に回転して下降する。
【００３１】
リンク６６の第１の延在端６７は、連結ロッド６５の延在方向において所定範囲の摺動が許容された状態で、連結ロッド６５に連結されている。このように第１の延在端６７を摺動可能に連結する理由は、両者を摺動不可の状態で固定的に連結してしまうと、芝刈り機１０の路面追従性（すなわち、回転方向への変位）を阻害してしまうからである。ただし、第１の延在端６７の滑りを無制限に許容してしまうと、芝刈り機１０の昇降自体を行うことができない。そこで、連結ロッド６５の端部に取付けられたロックナット６９によって摺動可能な範囲を規制する。第１の延在端６７は、これが後方に変位してロックナット６９に接触するまでは、連結ロッド６５を引張ることなく摺動自在である。そして、ロックナット６９に接触した第１の延在端６７が更に後方に変位すると、連結ロッド６５も後方に引張られるため、芝刈り機１０が上昇する。
【００３２】
芝刈り機１０を昇降するリフト機構６４の作動は、車体部５０に搭載された作動部７０によって行われる。作動部７０は、例えば、伸縮自在なシリンダを用いることができるが、特に、本実施形態では、油圧によって伸縮する油圧シリンダを用いている。この油圧シリンダ７０は、リフト機構６４を作動させるだけではなく、芝刈り機１０側のベルトクラッチ２３も作動させる。そのため、油圧シリンダ７０のピストン側の端部には、リフト機構６４の一部を構成するリンク６６の第２の延在端６８が連結されている。それとともに、このピストン側の端部（本実施形態では、リンク６６の第２の延在端６８）には、図５に示した動力伝達ワイヤ７２の一端が接続されている。このワイヤ７２の他端は、上述したベルトクラッチ２３の一部を構成する切替レバー２４の自由端に接続されている。ワイヤ７２としては、例えば、アウタケーブルの中空部内に、軸線方向に変位自在にインナワイヤが収納された構成を用いることが好ましい。
【００３３】
バッテリ７１は、電動モータ５３、油圧シリンダ７０を作動する油圧ポンプ９５、図８に示すコントローラ８０、およびエンジン１７を始動するスタータ（図示せず）など、芝刈り作業車１を動作させるのに必要な電気的な構成要素に対して電力を供給する。このバッテリ７１には、発電機２６によって発電された電力が蓄えられる。
【００３４】
コントローラ８０は、一例としてマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを主体に構成されており、車体部５０に搭載されている。図８は、コントローラ８０の構成を示すブロック図である。このコントローラ８０は、その機能的な要素として、推測航法位置検出部８１と、ディファレンシャルＧＰＳ（以下、「Ｄ−ＧＰＳ」と称する）位置検出部８２と、左車輪制御部８３と、右車輪制御部８４と、昇降制御部８５と、クラッチ制御部８６とを有する。
【００３５】
推測航法位置検出部８１およびＤ−ＧＰＳ位置検出部８２は、芝刈り作業車１が自律走行するのに必要な、自車の走行位置を認識する。推測航法位置検出部８１は、ある基準となる地点からの走行履歴を算出することにより、芝刈り作業車１の現在位置を測定する。この走行履歴は、車輪エンコーダ９１により測定された走行距離を、地磁気方位センサ９２により測定された走行方向の変化に応じて累積したものである。Ｄ−ＧＰＳ位置検出部８２は、ＧＰＳ衛星から発せられた電波と固定局から得られたディファレンシャル情報とに基づいて、現在の走行位置を測定する。ＧＰＳ衛星からの電波は、受信アンテナ９３を介して受信される。一方、固定局からの電波は、受信アンテナ９４を介して受信される。周知のように、ＧＰＳ衛星から発せられた電波のみを用いた自己位置の測定は誤差が大きい。そこで、この測定値における同位相成分の誤差を除去するために、既知の地点に設置された固定局において、この地点の位置観測を行う。そして、この位置観測に基づいて得られた補正情報を芝刈り作業車１にフィードバックする。例えば、ポジション法を用いた場合、芝刈り作業車１側の受信機と固定局側の受信機の双方が捕捉するＧＰＳ衛星が同一となるように同期をとり、双方から得られた絶対位置に関する情報を引き算する。このようなＤ−ＧＰＳ制御を行うことで、走行車の自己位置を精度よく測定することができる。
【００３６】
左車輪制御部８３および右車輪制御部８４は、芝刈り作業車１の走行制御を行う。左車輪制御部８３は、電動モータ５３Ｌの回転量および回転方向を制御することにより、芝刈り機１０側の左車輪１１Ｌと車体部５０側の左車輪５１Ｌとに関する駆動制御を行う。一方、右車輪制御部８４は、電動モータ５３Ｒの回転量および回転方向を制御することにより、芝刈り機１０側の右車輪１１Ｒと車体部５０側の右車輪５１Ｒとの駆動制御を行う。芝刈り作業車１の直進時において、これらの制御部８３，８４は、電動モータ５３ａ，５３ｂが同一出力になるように制御する。これにより、左右の車輪１１，５１の回転数が一致するため、芝刈り作業車が直進する。一方、芝刈り作業車１の旋回時において、制御部８３，８４は、旋回方向に応じて、電動モータ５３ａ，５３ｂのうちの一方の出力が他方の出力よりも大きくなるように制御する。これにより、一方の車輪（例えば１１Ｒ，５１Ｒ）と、他方の車輪（例えば１１Ｌ，５１Ｌ）との間に回転差が生じるため、芝刈り作業車１が所望の方向（例えば左側）に旋回する。このように、芝刈り機１０と車体部５０とで構成される芝刈り作業車１は、芝刈り機１０に取付けられた左右の車輪１１Ｌ，１１Ｒと、車体部５０に取付けられた左右の車輪５１Ｌ，５１Ｒとによって四輪駆動する。
【００３７】
昇降制御部８５は、芝刈り機１０の昇降制御を行う。昇降制御部８５は、油圧ポンプ９５の圧油の供給量を制御することにより、油圧シリンダ７０の伸縮動作量を制御する。また、クラッチ制御部８６は、後述する電磁クラッチ７３を制御することにより、車体部５０側の車輪５１に対する動力の伝達・遮断を行う。この電磁クラッチ７３に対する制御は、オペレータによって操作される操作スイッチ９６によって切替えられる。なお、この操作スイッチ９６を操作することによって、昇降制御部８５を介して油圧シリンダ７０の伸縮動作量を切替えることもできる。
【００３８】
図９は、芝刈り作業車１の四輪に関する力学的関係の説明図である。説明の便宜上、同図に示すそれぞれの車輪は、同一部材の車輪から構成されていることとする。左側の車輪１１Ｌ，５１Ｌと、右側の車輪１１Ｒ、５１Ｒとの間に回転差を与えた場合（例えば、左車輪の回転数＞右車輪の回転数）、この回転差が駆動力の差となって現われる。ここで、左側の車輪１１Ｌ、５１Ｌに作用する駆動力をＦＬ，右側の車輪１１Ｒ、５１Ｒに作用する駆動力をＦＲとし（ＦＬ＞ＦＲ）、これらの駆動力ＦＬ，ＦＲが車輪の中央に作用すると仮定する。この場合、前側の車輪１１に働く駆動力は旋回中心Ｍ’を基準として車体を旋回させる方向に作用し、後側の車輪５１に働く駆動力は旋回中心Ｍ”を基準として車体を旋回させる方向に作用する。ただし、芝刈り作業車１をベースに考えた場合、その車体が旋回する旋回中心は、基本的に一点に定まる（旋回中心Ｍ）。この場合、芝刈り作業車１におけるそれぞれの車輪１１，５１は、すべり角β相当のサイドフォースＳＦを受け、横滑りしながら回転駆動する。同図から理解されるように、それぞれの車輪１１，５１において、サイドフォースＳＦは、駆動力の作用点から旋回中心Ｍまでを繋ぐ線（点線）方向に働く、駆動力のすべり角β相当の分力である。このとき、すべり角βが大きくなればサイドフォースＳＦも大きくなり、このサイドフォースＳＦが大きくなることで、車輪１１，５１の横滑りが大きくなる。一般的な車両であれば、このような問題は無視してかまわないが、グリーン上の芝を刈る芝刈り作業車１において、車輪１１，５１の横滑りが大きすぎると、芝を掻きむしり、芝を傷めてしまう可能性がある。そのため、芝刈り作業車１において、すべり角βが大きくなるような構成は不向きである。
【００３９】
本発明者がシミュレーションを行ったところ、芝を傷めないような車輪の旋回条件は、図９に示すような車輪１１，５１が、例えばゴム製のタイヤである場合、すべり角βが概ね１３度以内であればよいとの結果を得た。同図から理解されるように、すべり角βは、旋回中心Ｍを基準として、車体中心から車輪１１，５１に対する駆動力が作用する作用点までの開き角である。そのため、ホイルベールＬが大きくなる程、或いは、回転半径Ｒが小さくなる程、すべり角βの値が大きくなる。それとともに、内輪側のすべり角βは、外輪側のすべり角βよりも大きくなる。
【００４０】
芝刈り作業車１が芝刈り作業を行う際に、最も小回りを必要とされる状況は、グリーンの外周に沿って芝を刈る場合である。このとき、最低限必要とされる回転半径Ｒ、特に、内輪の回転半径Ｒｉｎは、通常、トレッドＢの１．５倍程度であると考えることができる。なぜならば、車輪１１，５１は刈刃１３よりも内側に設けられる関係上、トレッドＢも刈刃１３の長さに依存するからである。例えば、刈刃１３の長さを５５ｃｍ〜７０ｃｍ、トレッドＢを５３ｃｍに設定した場合、大体のグリーンの外周部を刈り取れる計算となる。したがって、許容される最大のホイルベースＬは、内輪の回転半径Ｒｉｎと、ホイルベースＬとに基づき、以下の式を満たせばよい。
【数１】
１３°≧ｔａｎ‐１（（Ｌ／２）／１．５Ｂ）
【００４１】
数式１に従えば、ホイルベールＬがＬ＝３Ｂｔａｎ１３°以内であれば、芝刈り作業車１は、理論上、芝を傷めずに旋回することができる。ただし、この距離Ｌは、図９に示す力学的なモデルに基づくものであり、本実施形態のように、前側の車輪１１がローラで、後側の車輪５１がゴム製のバルーンタイヤである場合には、それらの諸条件をも考慮する必要がある。ただし、このような場合であっても、基本的な考えは同じであり、タイヤのすべり角を基準として、内輪の回転半径に基づき、ホイルベースＬの最大値を決定すればよい。本実施形態では、このような考えに基づき、芝刈り機１０と車体部５０とを極力近づけた状態で連結することにより、車輪１１，５１を近づけている（すなわち、ホイルベースＬを短くしている）。この場合、前方の車輪１１Ｌ，１１Ｒと、後方の車輪５１Ｌ，５１Ｒとを実質左右一対の車輪とみなすことができるので、すべり角βの増大（すなわち、サイドフォースＳＦの増大）を抑制できる。その結果、芝刈り作業車１の走行時においても、芝の保護を図ることができる。
【００４２】
つぎに、ベルトクラッチ２３およびリフト機構６４を作動する油圧シリンダ７０の動作について説明する。芝刈り作業時において、芝刈り作業車１は、図１に示すように、芝刈り機１０を下降させた状態になる。ただし、作業を行わない単なる移動時、或いは、作業中であっても一端グリーンの外へ出てから旋回するような場合には、芝刈り機１０を地面から上昇させる必要がある。なぜならば、芝刈り機１０を下降させたままだと、芝刈り機１０が走行の妨げとなったり、障害物の巻き込みによって刈刃１３が損傷してしまう可能性があるからである。また、芝刈り機１０を上昇させる場合には、芝刈り作業車１の前方に刈刃１３が露出するため、刈刃１３を確実に停止させて、安全性の確保を図る必要がある。そこで、芝刈り機１０を上昇させる場合、その昇降動作と同期してベルトクラッチ２３を作動させることにより、刈刃１３（ロータリカッター１４）の駆動状態と停止状態との切替えが行われる。
【００４３】
まず、芝刈り作業時には、昇降制御部８５によって油圧ポンプ９５が制御されて、油圧シリンダ７０が延伸した状態となる。ここで、「延伸した状態」とは、油圧シリンダ７０が完全に延伸しきった状態のみを指すものではなく、若干の伸縮量で縮んでいる状態も含む。この状態において、油圧シリンダ７０のピストン側に連結されたリンク６６の第２の延在端６８は、下方に位置するとともに、その第１の延在端６７は、ロックナット６９と離間した前方に位置する。したがって、第１の延在端６７は連結ロッド６５上を摺動自在な状態にあり、芝刈り機１０は自重によって下降状態を維持する。また、動力伝達ワイヤ７２のインナワイヤが第２の延在端６８によって下方に引張られ、このインナワイヤの引張力により、ベルトクラッチ２３がベルト２１側へ回転（傾斜）させられる（図５に示すポジションＢ）。このとき、ロータリカッター１４の動力伝達機構の一部を構成するベルト２１は緊張した状態となり、刈刃１３が回転駆動する。このように、油圧シリンダ７０が第１の伸縮動作領域にある場合（本実施形態では、油圧シリンダ７０が延伸した状態にある領域）、芝刈り機１０は下降状態であって、刈刃１３への動力伝達が行われる。
【００４４】
芝刈り機１０の上昇時には、昇降制御部８５によって油圧ポンプ９５が制御され、油圧シリンダ７０が圧縮する。油圧シリンダ７０の圧縮によって、ピストン側に連結されたリンク６６の第２の延在端６８が上方に回転変位するため、その第１の延在端６７は後方へと回転変位する。これにより、第１の延在端６７は、ロックナット６９の近傍に寄った位置となる。ただし、この状態では、まだ、第１の延在端６７は連結ロッド６５上を摺動可能な状態のままであり、芝刈り機１０の上昇は開始されない。また、第２の延在端６８の回転にともない、インナワイヤが弛緩する方向へ作用する。このとき、インナワイヤの弛みと、動力伝達ワイヤ７２に設けられた圧縮コイルスプリングのバネ力により、ベルトクラッチ２３の切替レバー２４がベルト２１から離間する方向に変位する。これにより、切替レバー２４は、図４に示す反時計回りの方向へ回転し、ポジションＡに到達する。このとき、ロータリカッター１４の動力伝達機構の一部を構成するベルト２１は弛緩した状態となり、ロータリカッター１４の駆動が停止する。このように、油圧シリンダ７０が上述した第１の伸縮動作領域とは異なる第２の伸縮動作領域にある場合（本実施形態では、第１の伸縮動作領域よりも縮んだ領域）、芝刈り機１０は下降状態のままであるが、刈刃１３への動力伝達が遮断される。
【００４５】
油圧シリンダ７０がさらに圧縮すると、第２の延在端６８の更なる変位と連動して、第１の延在端６７が更に後方へと回転変位し、ロックナット６９に当接する。この当接状態から油圧シリンダ７０を更に圧縮すると、第１の延在端６７がロックナット６９を押圧し、ロックナット６９を後方へ押し出す。これにより、連結ロッド６５が引張られるため、芝刈り機１０が時計方向へ回転し、図１０に示すように芝刈り機１０の前方が上昇する。そして、昇降制御部８５によって油圧ポンプ９５が制御され、所定の圧縮位置に到達したところで、芝刈り機１０の上昇が停止する。また、インナワイヤは既に弛緩状態となっているため、ベルトクラッチ２３はベルト２１の動力伝達を遮断した状態を維持する。このように、油圧シリンダ７０が第１および第２の伸縮動作領域とは異なる第３の伸縮動作領域にある場合（本実施形態では、第２の伸縮動作領域よりも縮んだ領域）、芝刈り機１０は上昇状態にあって、刈刃１３に対する動力伝達が引き続き遮断される。なお、芝刈り機１０と第１の延在端６７との連結を連結ロッド６５でなく、連結ワイヤで連結しても良い。この場合、油圧シリンダ７０の第１および第２の伸縮動作領域において、このワイヤは弛んだ状態で延在端６７に連結される。この弛みをもつワイヤの長さは、油圧シリンダ７０が第２の伸縮動作領域からさらに圧縮した時、弛みが無くなる長さに設定されている。これにより、上述の連結ロッド６５での説明と同様に、刈刃１３の回転駆動が停止した後にリフト機構６４が作動して、芝刈り機１０の上昇が開始する。
【００４６】
芝刈り機１０の下降時には、上述した上昇時とは逆の動作が行われる。これにより、上昇していた芝刈り機１０が下降を開始して地面に接地した後、刈刃１３の回転駆動が開始される。
【００４７】
なお、例えば、アスファルト路面を走行させるケースのような非作業走行時を想定して、芝刈り作業車１には移動用車輪１１０を取付けることができる。図１１は、移動用車輪１１０の取付状態における芝刈り作業車１の左側面を模式的に示した図である。具体的には、図４に示すように、芝刈り機１０側の車輪１１における車軸の延長上に設けられた取付位置３３に、移動用車輪１１０が取付けられる。この移動用車輪１１０は、少なくとも車輪１１の半径よりも大きな車輪を有し、車体部５０側の車輪５１と同一半径を有することが好ましい。移動用車輪１１０の取付時には、移動用車輪１１０の半径（正確には、移動用車輪１１０と車輪１１との半径差）に相当する分だけ、芝刈り機１０が上向きになる。これにより、芝刈り機１０が地面から離間するため、堅いアスファルト路面などを走行しても、刈刃１３や金属製ローラ等の損傷を抑制できる。このように、ユーザの選択によって移動用車輪１１０を着脱自在にすることにより、芝刈り作業車１の利便性の向上を図ることができる。また、移動用車輪１１０を取付けた時、芝刈り機１０を昇降させるリフト機構６４を作動させることで、芝刈り機１０はさらに上方に変位する。これにより、芝刈り作業車１は、急激に勾配が変化する路面等においても、芝刈り機１０が路面に触れることなく走行することができる。さらに、リフト機構６４は、芝刈り機１０を上方に変位する際、ベルトクラッチ２３を介して刈刃１３の駆動を遮断する為、安全性の向上が図られる。この時のリフト機構６４の作動は、操作スイッチ９６をユーザが操作することで、昇降制御部８５による油圧ポンプ９５の制御によって行われる。
【００４８】
移動用車輪１１０の取付時において、芝刈り作業車１は、移動用車輪１１０と、車体部５０側の車輪５１とで走行することとなる。ただし、芝刈り機１０側の車輪１１と車体部５０側の車輪５１とは対地速度が等しくなるように駆動するため、移動用車輪１１の取付時において、車輪１１よりも大きな半径を有する移動用車輪１１０と、車輪５１との対地速度が相違する。また、移動用車輪１１０はアスファルト路面などを移動することを目的とするため、ある程度の耐久性を有するものの、車体部５０側の車輪５１はグリーン上を走行することを目的とするため、柔らかな部材で形成されている。そのため、アスファルト路面などで車体部５０側の車輪５１を駆動させた場合、車輪５１が損傷する恐れがある。そこで、本実施形態では、図６および図８に示すように、車体部５０側の車輪５１に対する動力の伝達・遮断を行う電磁クラッチ７３が設けられている。車輪５１に動力を伝達する必要がある状況では、電磁クラッチ７３によって動力伝達を許容し、車輪５１を駆動させる。これに対して、車輪５１に対する動力伝達を遮断する必要がある状況では、電磁クラッチ７３によって動力伝達を規制する。これにより、車輪５１の駆動が停止し、従動的な回転のみが許容される。その結果、車輪５１としてのバルーンタイヤの損傷を軽減することができる。この電磁クラッチ７３の作動状態は、コントローラ８０のクラッチ制御部８６によって制御される。クラッチ制御部８６の制御は、操作スイッチ９６をユーザが操作することにより行ってもよいが、センサによって自動的に行ってもよい。例えば、移動用車輪１１０の取付位置３３にセンサを設け、このセンサによって移動用車輪１１０の有無を検出することで、クラッチ制御部８６が電磁クラッチ７３の制御を行うといった如くである。
【００４９】
このように、本実施形態にかかる芝刈り作業車１によれば、左側の車輪１１Ｌ，５１Ｌを電動モータ５３Ｌで駆動し、右側の車輪１１Ｒ，５１Ｒを電動モータ５３Ｒで駆動している。そして、それぞれの電動モータ５３Ｌ，５３Ｒの出力制御を独立して行うことにより、左右の車輪１１，５１に回転差を与える。これにより、旋回を含めた、芝刈り作業車１の走行制御を行うことが可能となる。なお、芝刈り機１０には、刈刃１３を駆動するエンジン１７が設けられているため、エンジン１７において発生した動力で車輪１１，５１を駆動することも考えられる。しかしながら、このような構成では、エンジン１７の動力を２つに分割する機構が必要とり、駆動系の機構が複雑化してしまうという不都合がある。これに対して、本実施形態のように、一対の電動モータ５３Ｌ，５３Ｒを用いて駆動制御を行えば、比較的簡素な構成で左右輪の独立制御を行うことができる。
【００５０】
また、芝刈り機１０側に設けられたエンジン１７は、刈刃１３を駆動するとともに、発電機２６も駆動する。そのため、この発電機２６において発電された電力をバッテリ７１で蓄電し、蓄えられた電力を電動モータ５３などに供給すれば、芝刈り作業車１を長時間に亘り使用することができる。その結果、バッテリ７１を頻繁に充電する必要がなくなるため、芝刈り作業の効率の向上を図ることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、芝刈り機１０と、車体部５０とはそれぞれ独立して構成されており、個々の重心位置は、それぞれの車軸の上方に存在している。これにより、芝刈り作業車１の重量が、それぞれの車輪１１，５１に全体的に分散されるので、芝に与えるダメージを抑制することができる。また、芝刈り作業車１全体で重心を考えた場合、その重心位置は、芝刈り機１０側の車軸と車体部５０側の車軸との間に存在する。仮にこの重心が前後に偏っているとすると、地面の起伏に沿って傾いた際に、芝刈り作業車１が転倒してしまうといった事態が想定される。しかしながら、本実施形態では、重心位置が比較的に安定した車両の中央に位置に存在するため、このような事態を抑制することができる。また、自律走行車として機能する芝刈り作業車１では、人が乗車することで、重心位置が変化することはない。そのため、芝刈り作業車１の重心位置を予め定めておけば、芝刈り作業中にその重心位置がずれることはないので、より効果的である。
【００５２】
また、芝刈り機１０と車体部５０とは連結部１００を介して連結されている。図１および図４に示すように、連結部１００は、芝刈り機１０には、左車輪１１Ｌと右車輪１１Ｒとの間で連結し、車体部５０には、中央下方で連結している。この連結部１００は、芝刈り機１０側の車輪１１の車軸を中心とした芝刈り機１０の相対的な回転変位を許容している。そのため、芝刈り機１０の路面に対する追従性を妨げることがないので、芝の刈りムラを抑制することができる。また、芝刈り機１０が路面追従をした場合でも、芝刈り機１０側の車輪１１に対する動力伝達機構において動力伝達が有効に行われるため、芝刈り作業車１の安定的な走行を確保することができる。さらに、この動力伝達機構において、動力伝達部材としてベルトを用いることで、芝刈り作業車１の左右両側に掛け渡されたベルト６２Ｌ，６２Ｒの張力により、芝刈り機１０と車体部５０との前後方向における拘束力が向上する。また、連結部１００を介して左右対称となるように左右車輪に対する動力伝達機構を配置しておくことで、例えば、凹凸の多い走行環境であっても、車幅方向における拘束力を向上し、また、連結部１００に生じるねじれなどを抑制できる。
【００５３】
なお、本実施形態にかかる芝刈り作業車１は、車輪１１，５１で駆動する四輪駆動車であるが、本実施形態はかかる構成に限定されるものではない。例えば、この芝刈り作業車１が芝刈り機１０側の車輪１１のみで駆動する、或いは、車体部５０側の車輪５１のみで駆動する二輪駆動車であってもよい。ただし、四輪駆動では、芝刈り作業車１を走行駆動するにあたり、それぞれの車輪１１，５１に対してトルクを分散させることができるので、走行時に車輪が芝に与えるダメージを低減し、芝を保護することができる。
【００５４】
また、本実施形態おいて、油圧シリンダ７０は、芝刈り機１０の上昇において、芝刈り機１０の上昇と、刈刃１３への動力の伝達または遮断との双方を行う。芝刈り機１０の上昇時には、リフト機構６４による芝刈り機１０の上昇に先立ち、ベルトクラッチ２３が作動して、刈刃１３の回転駆動が停止される。そして、刈刃１３の回転駆動が停止した後に、リフト機構６４が作動して、芝刈り機１０の上昇が開始する。したがって、芝刈り機１０が上昇を開始する際には、刈刃１３の駆動が停止しているので、安全性を確保することができる。
【００５５】
なお、上述した実施形態は本発明の好ましい一例ではあって、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において任意に変更可能である。例えば、ロータリカッター１４に対する動力伝達機構において、エンジン１７において発生した動力は、エンジン１７側の駆動プーリ１８と、ロータリカッター１４側の従動プーリ１６との間にベルトを直に掛け渡す構成であってもよい。ただし、このような構成は、芝刈り機１０の構造上のレイアウトに起因して、芝刈り機１０の最も外側にベルトを掛け渡すこととなり、芝刈り作業車１が大型になってしまう点に留意する必要がある。また、本実施形態では、刈刃１３に対する動力の伝達・遮断を行うベルトクラッチ２３をベルト２１の上端に備えているが、同様の作用を奏するのであれば、ベルトクラッチ２３をベルト２１の下端に備えてもよい。また、後段のベルト２２に対して同様のクラッチ機構を適用してもよい。また、動力伝達機構に用いられる伝達部材として、主にベルトを用いて説明したが、本実施形態の作用・効果を奏する限り、例えば、チェーンといった周知の伝達部材を使用してもよい。
【００５６】
また、本発明の芝刈り作業車１は、グリーンの芝を刈る作業車として好ましいが、例えば、グリーンの芝を育成する芝畑、或いは、サッカー場の芝を刈る作業車としても使用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
このように、本発明では、刈刃を駆動して芝を刈る芝刈り作業車において、この芝刈り作業車は、走行用の左右の車輪を有する芝刈り機と、芝刈り機の後側に連結部を介し連結され走行用の左右の車輪を有する車体部とを備え、前記芝刈り機は、走行用の左右の第２の車輪と、刈刃と、この刈刃を駆動するエンジンと、このエンジンの動力により電力を生成する発電機とを有し、前記車体部は、走行用の左右第１の車輪と前記発電機によって生成された電力が蓄えられるバッテリと、左側の車輪と駆動する第１の電動モータと、前記第１の電動モータとは独立して制御され、右側の車輪を駆動する第２の電動モータと、前に芝刈り機を昇降させるアクチュエータとを有し、前記芝刈り機は、前記エンジンを搭載し、かつ、前記第２の車輪で走行し、前記車体部に搭載された前記第１の電動モータと、前記第２の電動モータと、前記バッテリと、前記アクチュエータとは、前記第１の車輪の車軸を基準として、重量バランスがつり合うように配置されているとともに、前記芝刈り機に搭載された前記エンジンは、前記第２の車輪の車軸の上方に配置され、重心は、前記第１の左右輪の車軸と、前記第２の左右輪の車軸との間に位置する構成とし、発電機によって発電を行い、発電された電力をバッテリに蓄える。これにより、十分な使用時間を確保することが可能となる。それとともに、バッテリを頻繁に充電する必要がなくなるので、芝刈り作業を効率的に行うことが可能となる。
また、前方の芝刈り機に重量のあるエンジンを搭載するなどし、後方の車体部に重量のあるバッテリーや電動モータなどを搭載し、重量配分を良好としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる芝刈り作業車の左側面を模式的に示した図
【図２】芝刈り作業車の右側面を模式的に示した図
【図３】芝刈り作業車の前面を模式的に示した図
【図４】連結部の説明図
【図５】クラッチ機構の概略的な説明図
【図６】車体部の後面を模式的に示した図
【図７】芝刈り機側の車輪に動力を伝達する動力伝達機構の説明図
【図８】コントローラの構成を示すブロック図
【図９】芝刈り作業車の四輪に関する力学的関係の説明図
【図１０】芝刈り機の上昇状態における芝刈り作業車の左側面を模式的に示した図
【図１１】移動用車輪の取付状態における芝刈り作業車の左側面を模式的に示した図
【符号の説明】
１ 芝刈り作業車
１０ 芝刈り機
１１ 車輪
１３ 刈刃
１４ ロータリカッター
１５ 下刃
１７ エンジン
２３ ベルトクラッチ
２６ 発電機
２９ ローラ
３０ 支持部材
５０ 車体部
５１ 車輪
５３ 電動モータ
５５ 減速機
６３ テンショナ
６４ リフト機構
７０ 作動部
７１ バッテリ
７３ 電磁クラッチ
８０ コントローラ
１００ 連結部
１１０ 移動用車輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a lawnmower working vehicle that has a lawn mower that drives a cutting blade to mow the lawn and that runs on left and right wheels, and more particularly, to a work vehicle that cuts green grass on a golf course.
[0002]
[Prior art]
  Golf is one of the most popular sports of all ages. The quality of play in golf not only depends greatly on the skill of the golfer, but also depends on how well the golf course is maintained. In particular, the green is the most important place in the hole and the face of the golf course. Of course, golf course managers have no choice but to manage their grass. Therefore, such a lawnmower that cuts the lawn on the green is required to have the ability to cut the lawn at a uniform height without being affected by ups and downs. Further, in a self-propelled lawn mower, it is also required that the driving wheel that is rotationally driven not damage the lawn.
[0003]
  Conventional lawn mowers include a type in which an operator stands on the ground and operates the lawn mower (for example, see Patent Document 1), a riding type in which the operator rides and operates the lawn mower, or lawn There is an autonomous traveling type (see, for example, Patent Document 2) that can perform a mowing operation unattended. For example, Patent Document 3 discloses a riding-type lawn mower that uses a pair of electric motors to independently drive a pair of left and right drive wheels that drive a lawn mowing blade and drive a lawn mower. . In this lawn mower, the electric power supplied to the electric motor is supplied from a battery mounted on the lawn mower. By independently driving the left and right drive wheels, a steering mechanism or the like is unnecessary, and the lawn mower is downsized.
[0004]
[Patent Document 1]
          JP 2001-275435 A
[Patent Document 2]
          JP-A-9-136661
[Patent Document 3]
          JP-A-4-166475
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the lawn mower disclosed in Patent Document 3, the driving time of the electric motor depends only on the storage capacity of the electric power stored in the battery, so the usage time (time that can be continuously used by one charge) Issues remain in terms of securing If this usage time is short, the charging frequency of the battery increases, which leads to a decrease in the efficiency of the mowing work. Further, such a problem can be solved by increasing the capacity of the battery itself or by mounting a plurality of batteries. However, this increases the weight of the lawn mower, which increases the contact surface pressure against the turf surface, which can damage the turf and create a rut with the wheels.
[0006]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to efficiently perform lawn mowing work by ensuring sufficient use time.And the weight distribution of the car body is also goodIt is to provide a new lawnmower working vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve this problem, the present invention according to claim 1 is a lawnmower working vehicle for driving a cutting blade to mow the lawn, and the lawn mower working vehicle has a lawn mower having left and right wheels for traveling. And a vehicle body portion having left and right wheels for traveling connected to the rear side of the lawn mower via a connecting portion, the lawn mower includes left and right second wheels for traveling, a cutting blade, It has an engine that drives the cutting blade and a generator that generates electric power by the power of the engine, and the vehicle body part stores the electric power generated by the left and right first wheels for traveling and the generator. Battery and left wheelTheA first electric motor to be driven and a second electric motor that is controlled independently of the first electric motor and drives the right wheel;AboveAn actuator for raising and lowering the lawn mower, the lawn mower is mounted with the engine, travels on the second wheel, and the first electric motor mounted on the vehicle body part; The second electric motor, the battery, and the actuator are arranged so that a weight balance is balanced with respect to an axle of the first wheel, and the engine mounted on the lawn mower Is arranged above the axle of the second wheel, and the center of gravity is located between the axle of the first left and right wheels and the axle of the second left and right wheels.
  According to a second aspect of the present invention, in the lawnmower working vehicle according to the first aspect, the first electric motor includes a left wheel of the first left and right wheels and a left wheel of the second left and right wheels. And the second electric motor drives a right wheel of the first left and right wheels and a right wheel of the second left and right wheels.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 is a diagram schematically showing the left side surface of the lawnmower working vehicle according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram schematically showing the right side surface thereof. FIG. 3 is a diagram schematically showing the front surface of the lawnmower working vehicle. In addition, the member to which the alphabet "L" is attached | subjected to the code | symbol shown in the figure points out the member provided in the left direction of the advancing direction of the lawn mower 1 and the member to which the alphabet "R" is attached | subjected Indicates a member provided on the right side in the traveling direction. When such a pair of members are collectively referred to, only the reference numerals are described without attaching the alphabet “L, R”.
[0009]
  The lawn mowing work vehicle 1 is an autonomous traveling work vehicle that cuts the green lawn of the golf course, and moves unmanned and automatically to the green provided in each hole of the golf course to cut the green lawn. This lawnmower working vehicle 1 includes a front lawnmower 10, a rear body part 50, and a connecting part 100 that connects the two.
[0010]
  FIG. 4 is an explanatory diagram of the connecting portion 100 that connects the lawn mower 10 and the vehicle body portion 50. The connecting portion 100 has one end portion 101 fixedly connected to the vehicle body portion 50 and the other end portion 102 connected to the lawn mower 10 via a bearing 103. For this reason, the displacement on the vehicle body 50 side fixedly connected to the connecting part 100 is restricted, but the displacement on the lawn mower 10 side connected to the connecting part 100 via the bearing 103 is not restricted. In other words, the connecting part 100 allows a relative displacement of the lawn mower 10 with respect to the vehicle body part 50. The bearing 103 is attached at a position that allows the lawnmower 10 to be displaced in the rotational direction about the axle of the wheel 11 described later.
[0011]
  Next, the configuration of the lawn mower 10 will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the lawn mower 10 includes a wheel 11 corresponding to a driving wheel on the lawn mower 10 side, a cutting blade 13, an engine 17, and a generator 26 (see FIG. 2). Consists of the subject. Of these elements constituting the lawn mower 10, the engine 17 occupying most of the weight is laid out above the axle of the wheel 11. For this reason, the center of gravity of the lawn mower 10 as a whole is basically located above the axle of the wheel 11.
[0012]
  The wheels 11 attached to the left and right sides of the axle are made of metal (for example, aluminum) and are wide rollers. The lawn mower 10 does not include a steering mechanism for the wheels 11, and the wheels 11 are fixed in a direction that coincides with the straight direction of the lawn mower 10. By using a metal roller as the wheel 11, the coefficient of friction with respect to the turf surface can be reduced, so that the wheel 11 can be prevented from scratching the turf. Moreover, since the ground contact area where the wheel 11 contacts the turf surface increases by using a wide roller, the ground contact surface pressure per unit area decreases. As a result, the decrease in the friction coefficient and the increase in the contact area can effectively protect the turf even during traveling. The left and right wheels 11L and 11R are independently rotatable forward and backward, and are independently driven by electric motors 53L and 53R mounted on the vehicle body 50 side.
[0013]
  The cutting blade 13 for mowing the lawn is provided in front of the wheel 11 and includes a rotary cutter 14 and a lower blade 15. The rotary cutter 14 has a spiral blade formed on its rotating surface and is rotated by the power of the engine 17. A lower blade 15 is attached to the rear side of the rotary cutter 14 so as to contact the blade formed on the rotary cutter 14. When the rotary cutter 14 rotates, the blade on the rotary cutter 14 side crosses the lower blade 15 so that the lawn is cut. The grass cut by the cutting blade 13 is guided forward by a guide member (not shown) and collected in a hopper provided in front of the cutting blade 13.
[0014]
  The engine 17 has a function as a power source for rotating the cutting blade 13 (rotary cutter 14). The power generated in the engine 17 is transmitted to the rotary cutter 14 through the power transmission mechanism, and the rotary cutter 14 is rotated. The power transmission mechanism that guides power to the rotary cutter 14 includes a pulley that functions as a rotating member and a belt that functions as a transmission member. Specifically, as shown in FIG. 1, a drive pulley 18 is integrally attached to an output shaft from which the power of the engine 17 is output, and a driven pulley 20 and a drive are driven on an intermediate shaft (idler shaft). The pulley 20a is integrally attached. A rubber belt 21 is stretched between the drive pulley 18 on the output shaft side and the driven pulley 20 on the intermediate shaft side. A belt 22 is stretched between the drive pulley 20 a on the intermediate shaft side and the driven pulley 16 that is integrally attached to the rotary shaft of the rotary cutter 14. Thereby, the power of the engine 17 is finally transmitted to the rotary cutter 14 after passing through the order of the drive pulley 18, the belt 21, the driven pulley 20, the drive pulley 20a, the belt 22, and the driven pulley 16.
[0015]
  The power transmission mechanism that guides power to the rotary cutter 14 is provided with a clutch mechanism that transmits or cuts power. FIG. 5 is a schematic explanatory view of the clutch mechanism. This clutch mechanism transmits and blocks power by tensioning or relaxing a belt 21 that is stretched between a drive pulley 18 on the output shaft side of the engine 17 and a driven pulley 20 on the intermediate shaft side. As such a clutch mechanism, for example, a belt clutch 23 can be used. The belt clutch 23 basically includes a switching lever 24 and a rotatable belt idler 25 attached to a predetermined portion of the switching lever 24. The switching lever 24 is rotatable in the circumferential direction X around the mounting position P provided at one end, and makes the belt idler 25 abut on the belt 21, or the belt idler 25 is moved to the belt 21. Increase the separation.
[0016]
  The tension (tension) of the belt 21 that is stretched between the driving pulley 18 and the driven pulley 20 is adjusted by the position of the belt idler 25. As shown in the figure, the belt idler 25 is separated from the belt 21 when the switching lever 24 is in the position A. In this state, since the belt 21 is relaxed, slip occurs between the pulleys 18 and 20 and the belt 21. Accordingly, since the power transmission is interrupted by the belt clutch 23, the rotary cutter 14 is not driven to rotate. Next, when the switching lever 24 is tilted from the position A to the position B, the belt idler 25 in contact with the upper surface of the belt 21 pushes the belt 21 downward by an amount corresponding to the slack. When the switching lever 24 is in the position B, the belt 21 is not loosened by the force of the belt idler 25 pressing the belt 21, and a tensile force is applied to the belt 21. As a result, the pulleys 18 and 20 and the belt 21 operate integrally, and power is transmitted by the belt clutch 23, so that the rotary cutter 14 is driven to rotate. As described above, transmission / interruption of power by the belt clutch 23 is switched according to the position of the switching lever 24, and this switching operation is performed by an operating unit 70 described later.
[0017]
  The generator 26 uses the power of the engine 17 to generate electric power. Therefore, the engine 17 has a function as a power source for driving the generator 26 in addition to a function as a power source for the rotary cutter 14. The power generated in the engine 17 is transmitted to the generator 26 via a power transmission mechanism different from that of the rotary cutter 14 to drive the generator 26.
[0018]
  As shown in FIG. 2, the power transmission mechanism that guides power to the generator 26 is a drive pulley 19 (in this embodiment, facing the drive pulley 18 that is integrally attached to an output shaft from which the power of the engine 17 is output. And a driven pulley 27 that is integrally attached to an input shaft that inputs power to the generator 26. A belt 28 is stretched between the pulleys 19 and 27, and the power on the driving pulley 19 side is transmitted to the driven pulley 27 side via the belt 28.
[0019]
  A rotatable roller 29 having a width substantially the same as the width of the cutting blade 13 is provided in front of the cutting blade 13. The rollers 29 can be moved up and down by support members 30 provided at the left and right ends of the lawn mower 10. The lawn mower 10 is grounded at the three positions of the two wheels 11L and 11R and the one roller 29 described above. By raising and lowering the roller 29 via the support member 30, the height of the cutting blade 13 from the ground contact surface, that is, the cutting height of the lawn is adjusted. Further, the roller 29 has a function as a guide for the lawn mower 10. For example, in a shape having a lot of undulations such as a two-stage green, the roller 29 moves up and down following the undulation of the ground, and the front of the lawn mower 10 also moves up and down following this. Thereby, the lawn mower 10 is displaced in the rotation direction around the axle of the wheel 11 according to the undulation of the ground. As described above, the lawnmower 10 that is bearing-coupled to the connecting portion 100 can be freely displaced in the rotational direction around the axle of the wheel 11. Therefore, since the relative height of the cutting blade 13 with respect to the ground is maintained, the lawn can be cut well without causing uneven cutting.
[0020]
  Next, the configuration of the vehicle body unit 50 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle body 50 includes a wheel 51 corresponding to a drive wheel on the vehicle body 50 side, an electric motor 53, a lift mechanism 64, an operating unit 70 (see FIG. 1), a battery, and the like. 71 as a main component. Of these elements constituting the vehicle body portion 50, the electric motor 53, the operating portion 70, and the battery 71 occupy most of the weight. The operation unit 70 is disposed above the axle of the wheel 51, the electric motor 53 is disposed above and forward of the axle, and the battery 71 is laid out above and behind the axle. For this reason, since the weight balance of the electric motor 53 and the battery 71 arranged in the front-and-rear direction with respect to the axle of the wheel 51 acts as a reference, the center of gravity seen in the entire vehicle body 50 is positioned above the axle of the wheel 51. To do.
[0021]
  The wheels 51 attached to the left and right sides of the axle are balloon tires without grooves. The vehicle body portion 50 does not include a steering mechanism for the wheels 51, and the wheels 51 are fixed in a direction that coincides with the straight traveling direction of the vehicle body portion 50. Each wheel 51 is attached such that the outermost side enters inside the width of the cutting blade 13. Since the balloon tire as the wheel 51 can be used at a relatively low air pressure, the contact area between the wheel 51 and the turf can be increased. Thereby, since the contact surface pressure per unit area becomes small, the vehicle body unit 50 can travel without making a rut on the green. The left and right wheels 51L and 51R are independently rotatable forward and backward, and are independently driven by the electric motors 53L and 53R.
[0022]
  The electric motor 53 has a function as a power source for driving the wheels 51, and includes a pair of electric motors 53L and 53R that independently drive the left and right wheels 51L and 51R. The power generated by the left electric motor 53L is transmitted to the left wheel 51L via the left power transmission mechanism to drive the left wheel 51L. On the other hand, the power generated by the right electric motor 53R is transmitted to the right wheel 51R via the right power transmission mechanism to drive the right wheel 51R.
[0023]
  FIG. 6 is a view schematically showing the rear surface of the vehicle body portion 50. The power transmission mechanism corresponding to each wheel 51 includes a pulley and a sprocket that function as a reduction gear and a rotating member, a belt that functions as a transmission member, and a chain that also functions as a transmission member. Specifically, in the power transmission mechanism of the left wheel 51L, a drive pulley 54L is integrally attached to the output shaft of the electric motor 53L, and a driven pulley 56L is integrally attached to the input shaft of the speed reducer 55L. It has been. A belt 57L is stretched between the pulleys 54L and 56L, and the power on the drive pulley 54L side is transmitted to the driven pulley 56L via the belt 57L. The speed reducer 55L decelerates the power transmitted to its own input shaft at a predetermined reduction ratio and then transmits it to its own output shaft. A drive sprocket 58L is integrally attached to one end portion (right end portion in the figure) of this output shaft, and a driven sprocket 52L is integrally attached to the axle on the left wheel 51L side. A chain 60L is spanned between the sprockets 58L and 52L, and the power on the drive sprocket 58L side is transmitted to the driven sprocket 52L via the chain 60L. Note that the power transmission mechanism of the right wheel 51R also has the same configuration as the power transmission mechanism of the left wheel 51L.
[0024]
  The left and right electric motors 53 have a function as a drive source for running the lawn mower 10 in addition to a function as a power source for running the vehicle body 50. Specifically, the power generated in the left electric motor 53L is transmitted to the left wheel 11L via the left power transmission mechanism to drive the left wheel 11L. Similarly, the power generated in the right electric motor 53R is transmitted to the right wheel 11R via the right power transmission mechanism to drive the right wheel 11R.
[0025]
  As described above, the rotational displacement of the lawnmower 10 relative to the vehicle body 50 is allowed by the mechanism of the connecting portion 100. Therefore, power transmission is performed from the electric motor 53 on the vehicle body 50 side to the wheel 11 on the lawn mower 10 side without depending on this rotational displacement (in other words, without causing slack in the belt or chain). There is a need to do. Since the lawn mower 10 is rotationally displaced about the axle of its own wheel 11, the relative distance between the axle on the lawn mower 10 side and the vehicle body 50 is independent of the rotational displacement of the lawn mower 10. It is constant. Therefore, the belt may be directly stretched between the output shaft side of the electric motor 53 and the axle side of the wheel 11. However, from the viewpoint of the layout of the vehicle body 50, the belt needs to be arranged on the outermost side of the lawn mowing work vehicle 1, so that there is a disadvantage that the vehicle body 50 is likely to be enlarged. When simultaneously driving not only the wheel 51 on the vehicle body 50 side but also the wheel 11 on the lawn mower 10 side (four-wheel drive), it is necessary to make the ground speeds of these wheels 11 and 51 equal. This is because if the rotations of the front and rear wheels 11 and 51 are not synchronized (that is, the ground speed is not equal), a situation may occur in which one wheel scratches the grass due to a difference in ground speed. It is.
[0026]
  Therefore, in the present embodiment, a power transmission mechanism that emphasizes the miniaturization of the vehicle is adopted in consideration of the convenience of the lawn mowing vehicle 1. FIG. 7 is an explanatory diagram of a power transmission mechanism that transmits power to the wheel 11 on the lawn mower 10 side. This power transmission mechanism includes a pulley that functions as a rotating member and a belt that functions as a transmission member. Regarding the power transmission mechanism of the left wheel 11L, a drive pulley 59L is integrally provided at the other end (left end in FIG. 6) of the output shaft of the speed reducer 55L. Further, a driven pulley 61L is rotatably attached to the vehicle body portion 10, and a driven pulley 31L is rotatably attached to the lawn mower 10. Between these pulleys 59L, 61L, 31L, a belt 62L is stretched in a substantially triangular shape, and the power on the drive pulley 59L side is transmitted to the driven pulley 31L side via this belt 62L. A belt 32L is stretched between a driven pulley 31aL that rotates integrally with the driven pulley 31L and a driven pulley 12L that is integrally attached to the axle of the left wheel 11L. Thus, the power on the drive pulley 31aL side is transmitted to the driven pulley 12L side. The ground speeds of the front and rear wheels 11L and 51L coincide with each other by appropriately setting the diameters of the driven pulley 31L, the driving pulley 31aL, and the driven pulley 12L.
[0027]
  Here, according to the relative displacement of the lawn mower 10, the distance between the driven pulley 31L on the lawn mower 10 side and the drive pulley 59L on the speed reducer 55L side can also be displaced. When the belt 62L is slackened by such a displacement, power transmission to the left wheel 11L of the lawn mower 10 is hindered. Therefore, in order to effectively transmit power, the driven pulley 61L on the vehicle body 10 side is made displaceable, so that the slack of the belt 62L due to the displacement of the inter-axis distance is absorbed. As shown in FIG. 7, the attachment position of the driven pulley 61L on the vehicle body 50 is set at two arbitrary points on the locus drawn by the rotation center of the driven pulley 31L on the lawn mower 10 side as the lawnmower 10 rotates. To be determined.
[0028]
  Specifically, the driven pulley 61L is arranged at a position where the sum of the distance between the pulleys 59L and 31L and the distance between the pulleys 61L and 31L is equal at two predetermined points located on the locus. The As a result, as long as the driven pulley 31L is located at one of the two points, the tension of the triangular belt 62L spanned between the three pulleys 59L, 61L, 31L is maintained, so that power transmission is effectively performed. Can be done. Examples of the two predetermined points include the center position of the driven pulley 31L when the lawnmower 10 travels on a flat ground and the center position of the driven pulley 31L when the lawnmower 10 is raised most.
[0029]
  On the other hand, when the center position of the driven pulley 31L deviates from the above two points, the belt 62L will be loosened unless some measures are taken. Therefore, the driven pulley 31L on the vehicle body 50 side is always urged by the tensioner 63 so as to push the belt 62L outward. The tension force is applied to the belt 62L by the elastic force of the tensioner 63 regardless of the position of the driven pulley 31L. As a result, the belt 62L can be prevented from being loosened, so that power transmission to the left wheel 11L can be effectively performed even if the lawnmower 10 is displaced. The power transmission mechanism of the right wheel 11R also has the same configuration as the power transmission mechanism of the left wheel 11L, and these power transmission mechanisms are laid out so as to be bilaterally symmetric via the connecting portion 100. Yes.
[0030]
  Next, the lift mechanism 64 that raises and lowers the lawn mower 10 will be described. As shown in FIG. 1, the lift mechanism 64 includes a connecting rod 65 connected to the lawn mower 10 and an L-shaped link 66 having one end attached to the connecting rod 65. The link 66 is provided with an attachment shaft at a portion bent substantially in an L shape, and is rotatable about the attachment shaft. Therefore, the longitudinal movement at one extending end 67 (hereinafter referred to as “first extending end 67”) of the substantially L-shaped link 66 and the other extending end 68 (hereinafter referred to as “second extending end”). The up-and-down movement at the end 68 "is linked to each other. For example, when the second extending end 68 is displaced upward, the first extending end 67 is displaced rearward, so that the connecting rod 65 connected to the first extending end 67 is pulled. As a result, the lawn mower 10 is raised because it rotates clockwise about the axle of its own wheel 11. On the other hand, when the second extending end 68 is displaced downward, the first extending end 67 is displaced forward. As a result, the connecting rod 65 connected to the first extending end 67 is pushed forward by the weight of the lawn mower 10. As a result, the lawn mower 10 rotates counterclockwise about the axle of the wheel 11 and descends.
[0031]
  The first extending end 67 of the link 66 is connected to the connecting rod 65 in a state where sliding in a predetermined range is allowed in the extending direction of the connecting rod 65. The reason why the first extending end 67 is slidably connected in this way is that if both are fixedly connected in a non-slidable state, the road surface followability (that is, the rotational direction) of the lawn mower 10. This is because it will hinder the displacement. However, if the sliding of the first extending end 67 is allowed without limitation, the lawnmower 10 cannot be lifted or lowered. Therefore, the slidable range is restricted by a lock nut 69 attached to the end of the connecting rod 65. The first extending end 67 is slidable without pulling the connecting rod 65 until it is displaced rearward and contacts the lock nut 69. And if the 1st extension end 67 which contacted the lock nut 69 further displaces back, the connection rod 65 will also be pulled back, Therefore The lawn mower 10 raises.
[0032]
  The operation of the lift mechanism 64 that raises and lowers the lawn mower 10 is performed by the operation unit 70 mounted on the vehicle body unit 50. For example, a retractable cylinder can be used as the operating unit 70. In particular, in the present embodiment, a hydraulic cylinder that expands and contracts by hydraulic pressure is used. The hydraulic cylinder 70 not only operates the lift mechanism 64 but also operates the belt clutch 23 on the lawn mower 10 side. Therefore, the second extending end 68 of the link 66 constituting a part of the lift mechanism 64 is connected to the end of the hydraulic cylinder 70 on the piston side. At the same time, one end of the power transmission wire 72 shown in FIG. 5 is connected to the end portion on the piston side (in this embodiment, the second extending end 68 of the link 66). The other end of the wire 72 is connected to the free end of the switching lever 24 that constitutes a part of the belt clutch 23 described above. As the wire 72, for example, it is preferable to use a configuration in which an inner wire is accommodated in the hollow portion of the outer cable so as to be displaceable in the axial direction.
[0033]
  The battery 71 is necessary for operating the lawn mower 1 such as the electric motor 53, the hydraulic pump 95 that operates the hydraulic cylinder 70, the controller 80 shown in FIG. 8, and the starter (not shown) that starts the engine 17. Power to various electrical components. The battery 71 stores electric power generated by the generator 26.
[0034]
  The controller 80 is a microcomputer as an example, and is configured mainly with a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface, and is mounted on the vehicle body unit 50. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the controller 80. The controller 80 includes, as functional elements, a dead reckoning position detection unit 81, a differential GPS (hereinafter referred to as “D-GPS”) position detection unit 82, a left wheel control unit 83, and a right wheel control unit. 84, a lift control unit 85, and a clutch control unit 86.
[0035]
  The dead reckoning position detection unit 81 and the D-GPS position detection unit 82 recognize the traveling position of the own vehicle necessary for the lawnmower working vehicle 1 to travel autonomously. Dead reckoning position detection unit 81 measures the current position of lawn mower 1 by calculating a travel history from a certain reference point. The travel history is obtained by accumulating the travel distance measured by the wheel encoder 91 according to the change in the travel direction measured by the geomagnetic direction sensor 92. The D-GPS position detection unit 82 measures the current traveling position based on radio waves emitted from GPS satellites and differential information obtained from fixed stations. Radio waves from GPS satellites are received via the receiving antenna 93. On the other hand, the radio wave from the fixed station is received via the receiving antenna 94. As is well known, the self-position measurement using only the radio wave emitted from the GPS satellite has a large error. Therefore, in order to remove the error of the in-phase component in this measured value, the position of this point is observed at a fixed station installed at a known point. Then, the correction information obtained based on this position observation is fed back to the lawn mowing work vehicle 1. For example, when the position method is used, the GPS satellites captured by both the lawn mower working vehicle 1 side receiver and the fixed station side receiver are synchronized so that the absolute positions obtained from both are related. Subtract information. By performing such D-GPS control, the self-position of the traveling vehicle can be accurately measured.
[0036]
  The left wheel control unit 83 and the right wheel control unit 84 perform traveling control of the lawnmower work vehicle 1. The left wheel control unit 83 performs drive control on the left wheel 11L on the lawn mower 10 side and the left wheel 51L on the vehicle body unit 50 side by controlling the amount and direction of rotation of the electric motor 53L. On the other hand, the right wheel control unit 84 performs drive control of the right wheel 11R on the lawn mower 10 side and the right wheel 51R on the vehicle body unit 50 side by controlling the amount and direction of rotation of the electric motor 53R. When the lawnmower working vehicle 1 goes straight, these control units 83 and 84 control the electric motors 53a and 53b to have the same output. Thereby, since the rotation speeds of the left and right wheels 11 and 51 coincide with each other, the lawn mowing work vehicle goes straight. On the other hand, when the lawnmower working vehicle 1 is turning, the control units 83 and 84 control so that one output of the electric motors 53a and 53b is larger than the other output in accordance with the turning direction. Thereby, since a rotation difference arises between one wheel (for example, 11R, 51R) and the other wheel (for example, 11L, 51L), the mowing work vehicle 1 turns in a desired direction (for example, the left side). As described above, the lawn mower 1 including the lawn mower 10 and the vehicle body 50 includes the left and right wheels 11L and 11R attached to the lawn mower 10 and the left and right wheels attached to the vehicle body 50. Four-wheel drive is performed by 51L and 51R.
[0037]
  The elevation control unit 85 performs elevation control of the lawn mower 10. The elevation control unit 85 controls the amount of expansion and contraction of the hydraulic cylinder 70 by controlling the amount of pressure oil supplied from the hydraulic pump 95. In addition, the clutch control unit 86 transmits and blocks power to the wheels 51 on the vehicle body unit 50 side by controlling an electromagnetic clutch 73 described later. Control of the electromagnetic clutch 73 is switched by an operation switch 96 operated by an operator. It should be noted that by operating this operation switch 96, the amount of expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder 70 can be switched via the elevation controller 85.
[0038]
  FIG. 9 is an explanatory diagram of the mechanical relationship regarding the four wheels of the lawn mower 1. For convenience of explanation, it is assumed that each wheel shown in the figure is composed of wheels of the same member. When a rotational difference is given between the left wheels 11L and 51L and the right wheels 11R and 51R (for example, the rotational speed of the left wheel> the rotational speed of the right wheel), this rotational difference is the difference in driving force. Appear. Here, the driving force acting on the left wheels 11L and 51L is FL, the driving force acting on the right wheels 11R and 51R is FR (FL> FR), and these driving forces FL and FR act on the center of the wheels. Assume that. In this case, the driving force acting on the front wheel 11 acts in the direction of turning the vehicle body based on the turning center M ′, and the driving force acting on the rear wheel 51 is the direction of turning the vehicle body based on the turning center M ″. However, when the lawn mowing vehicle 1 is considered as a base, the turning center around which the vehicle body turns is basically determined at one point (turning center M). The wheels 11 and 51 receive the side force SF corresponding to the slip angle β and are rotationally driven while sliding, as can be understood from the figure, in each of the wheels 11 and 51, the side force SF is an action of the driving force. This is a component force equivalent to the slip angle β of the driving force acting in the direction of the line (dotted line) connecting the point to the turning center M. At this time, the side force SF increases as the slip angle β increases. By increasing the force SF, the sideslip of the wheels 11 and 51 is increased, and if the vehicle is a general vehicle, such a problem may be ignored, but in the lawn mower 1 that cuts the lawn on the green. If the skids of the wheels 11 and 51 are too large, the grass may be scratched and damaged, and the lawn mowing work vehicle 1 is not suitable for a configuration in which the slip angle β is increased.
[0039]
  When the inventor conducted a simulation, the turning conditions of the wheels so as not to damage the turf were as follows. When the wheels 11 and 51 shown in FIG. 9 are rubber tires, for example, the slip angle β is approximately 13 degrees. The result that it should be within is obtained. As can be understood from the figure, the slip angle β is an opening angle from the center of the vehicle body to the point of application of the driving force for the wheels 11 and 51 with respect to the turning center M. Therefore, the value of the slip angle β increases as the wheel bail L increases or the rotation radius R decreases. At the same time, the slip angle β on the inner ring side is larger than the slip angle β on the outer ring side.
[0040]
  When the lawn mowing vehicle 1 performs the lawn mowing work, the situation where the minimum turning is required is when mowing the lawn along the outer periphery of the green. At this time, the minimum required rotation radius R, in particular, the inner ring rotation radius Rin, can be considered to be about 1.5 times that of the tread B. This is because the wheels 11 and 51 are provided on the inner side of the cutting blade 13 and the tread B also depends on the length of the cutting blade 13. For example, when the length of the cutting blade 13 is set to 55 cm to 70 cm and the tread B is set to 53 cm, the calculation is such that the outer periphery of the approximate green can be cut. Therefore, the maximum allowable wheel base L may satisfy the following expression based on the rotation radius Rin of the inner ring and the wheel base L.
[Expression 1]
  13 ° ≧ tan-1 ((L / 2) /1.5B)
[0041]
  According to Equation 1, if the wheel bail L is within L = 3 Btan13 °, the lawn mower 1 can theoretically turn without damaging the grass. However, this distance L is based on the dynamic model shown in FIG. 9, and when the front wheel 11 is a roller and the rear wheel 51 is a rubber balloon tire as in this embodiment. Therefore, it is necessary to take these conditions into consideration. However, even in such a case, the basic idea is the same, and the maximum value of the wheel base L may be determined based on the turning radius of the inner ring with the tire slip angle as a reference. In the present embodiment, based on such an idea, the wheels 11 and 51 are brought closer to each other by connecting the lawnmower 10 and the vehicle body 50 as close as possible (that is, the wheel base L is shortened). ). In this case, since the front wheels 11L, 11R and the rear wheels 51L, 51R can be regarded as a pair of substantially left and right wheels, an increase in the slip angle β (that is, an increase in the side force SF) can be suppressed. As a result, it is possible to protect the lawn even when the lawn mowing vehicle 1 is traveling.
[0042]
  Next, the operation of the hydraulic cylinder 70 that operates the belt clutch 23 and the lift mechanism 64 will be described. At the time of lawn mowing work, the lawn mower 1 is in a state where the lawn mower 10 is lowered as shown in FIG. However, the lawnmower 10 needs to be lifted from the ground during simple movements where no work is performed, or when the vehicle is turning after being out of the green even during the work. This is because if the lawn mower 10 is left lowered, the lawn mower 10 may interfere with traveling, or the cutting blade 13 may be damaged due to the inclusion of an obstacle. Further, when the lawn mower 10 is raised, the cutting blade 13 is exposed in front of the lawn mowing work vehicle 1, so it is necessary to ensure the safety by stopping the cutting blade 13 reliably. Therefore, when the lawn mower 10 is raised, the driving state and the stopped state of the cutting blade 13 (rotary cutter 14) are switched by operating the belt clutch 23 in synchronization with the raising / lowering operation.
[0043]
  First, at the time of mowing, the hydraulic pump 95 is controlled by the elevation control unit 85, and the hydraulic cylinder 70 is in an extended state. Here, the “stretched state” does not indicate only a state in which the hydraulic cylinder 70 is completely stretched, but also includes a state in which the hydraulic cylinder 70 is contracted by a slight amount of expansion and contraction. In this state, the second extending end 68 of the link 66 connected to the piston side of the hydraulic cylinder 70 is positioned below, and the first extending end 67 is located in front of the lock nut 69. To position. Accordingly, the first extending end 67 is slidable on the connecting rod 65, and the lawnmower 10 maintains the lowered state by its own weight. Further, the inner wire of the power transmission wire 72 is pulled downward by the second extending end 68, and the belt clutch 23 is rotated (inclined) toward the belt 21 by the tensile force of the inner wire (position B shown in FIG. 5). ). At this time, the belt 21 constituting a part of the power transmission mechanism of the rotary cutter 14 is in a tensioned state, and the cutting blade 13 is rotationally driven. Thus, when the hydraulic cylinder 70 is in the first telescopic operation region (in this embodiment, the region in which the hydraulic cylinder 70 is extended), the lawn mower 10 is in the lowered state and is moved to the cutting blade 13. Power transmission is performed.
[0044]
  When the lawn mower 10 is raised, the hydraulic pump 95 is controlled by the elevation controller 85, and the hydraulic cylinder 70 is compressed. Due to the compression of the hydraulic cylinder 70, the second extending end 68 of the link 66 connected to the piston side is rotationally displaced upward, so that the first extending end 67 is rotationally displaced rearward. Thereby, the first extending end 67 is located near the lock nut 69. However, in this state, the first extending end 67 is still slidable on the connecting rod 65, and the lawn mower 10 is not started to rise. Further, as the second extending end 68 rotates, the inner wire acts in the direction of relaxation. At this time, due to the slack of the inner wire and the spring force of the compression coil spring provided on the power transmission wire 72, the switching lever 24 of the belt clutch 23 is displaced in the direction away from the belt 21. As a result, the switching lever 24 rotates in the counterclockwise direction shown in FIG. At this time, the belt 21 constituting a part of the power transmission mechanism of the rotary cutter 14 is in a relaxed state, and the drive of the rotary cutter 14 is stopped. As described above, when the hydraulic cylinder 70 is in the second telescopic motion region different from the first telescopic motion region described above (in the present embodiment, the region contracted more than the first telescopic motion region), the lawn mower. Although 10 remains in the lowered state, the power transmission to the cutting blade 13 is interrupted.
[0045]
  When the hydraulic cylinder 70 is further compressed, in conjunction with the further displacement of the second extending end 68, the first extending end 67 is further rotationally displaced rearward and comes into contact with the lock nut 69. When the hydraulic cylinder 70 is further compressed from this contact state, the first extending end 67 presses the lock nut 69 and pushes the lock nut 69 backward. Thereby, since the connecting rod 65 is pulled, the lawn mower 10 rotates in the clockwise direction, and the front of the lawn mower 10 is raised as shown in FIG. Then, the hydraulic pump 95 is controlled by the elevation control unit 85, and when the predetermined compression position is reached, the ascent of the lawn mower 10 stops. Further, since the inner wire is already in a relaxed state, the belt clutch 23 maintains a state where the power transmission of the belt 21 is interrupted. As described above, when the hydraulic cylinder 70 is in the third expansion / contraction operation region different from the first and second expansion / contraction operation regions (in this embodiment, the region contracted more than the second expansion / contraction operation region), mowing the lawn. The machine 10 is in the raised state, and power transmission to the cutting blade 13 is continuously interrupted. The lawn mower 10 and the first extending end 67 may be connected by a connecting wire instead of the connecting rod 65. In this case, in the first and second expansion / contraction operation regions of the hydraulic cylinder 70, the wire is connected to the extending end 67 in a relaxed state. The length of the wire having the slack is set such that the slack is eliminated when the hydraulic cylinder 70 is further compressed from the second expansion / contraction operation region. As a result, the lift mechanism 64 is actuated after the rotary drive of the cutting blade 13 is stopped, and the raising of the lawn mower 10 is started, similarly to the description with the connecting rod 65 described above.
[0046]
  When the lawn mower 10 is lowered, an operation opposite to the above-described ascent is performed. Thereby, after the lawnmower 10 which has been rising starts to descend and comes into contact with the ground, the rotational driving of the cutting blade 13 is started.
[0047]
  For example, assuming that the vehicle is not in operation such as a case of traveling on an asphalt road surface, the mowing vehicle 1 can be attached with the moving wheel 110. FIG. 11 is a diagram schematically showing the left side surface of the mower 1 with the moving wheels 110 attached. Specifically, as shown in FIG. 4, the moving wheel 110 is attached to an attachment position 33 provided on the extension of the axle of the wheel 11 on the lawn mower 10 side. The moving wheel 110 preferably has at least a wheel larger than the radius of the wheel 11 and preferably has the same radius as the wheel 51 on the vehicle body portion 50 side. When the moving wheel 110 is attached, the lawnmower 10 faces upward by an amount corresponding to the radius of the moving wheel 110 (more precisely, the difference in radius between the moving wheel 110 and the wheel 11). Thereby, since the lawn mower 10 is separated from the ground, damage to the cutting blade 13 and the metal roller can be suppressed even when traveling on a hard asphalt road surface or the like. Thus, the convenience of the lawnmower working vehicle 1 can be improved by making the moving wheel 110 detachable by the user's selection. Moreover, when the moving wheel 110 is attached, the lawn mower 10 is further displaced upward by operating the lift mechanism 64 that moves the lawn mower 10 up and down. As a result, the lawnmower working vehicle 1 can travel without the lawnmower 10 touching the road surface even on a road surface or the like where the gradient changes suddenly. Furthermore, since the lift mechanism 64 cuts off the driving of the cutting blade 13 via the belt clutch 23 when the lawnmower 10 is displaced upward, safety is improved. The operation of the lift mechanism 64 at this time is performed by the control of the hydraulic pump 95 by the elevation control unit 85 by the user operating the operation switch 96.
[0048]
  When the moving wheel 110 is attached, the lawnmower working vehicle 1 travels with the moving wheel 110 and the wheel 51 on the vehicle body portion 50 side. However, since the wheel 11 on the lawn mower 10 side and the wheel 51 on the vehicle body 50 side are driven so as to have the same ground speed, the moving wheel 11 having a larger radius than the wheel 11 is mounted when the moving wheel 11 is attached. The ground speeds of the wheel 110 and the wheel 51 are different. Further, since the moving wheel 110 is intended to move on an asphalt road surface and the like, it has a certain degree of durability, but the wheel 51 on the vehicle body 50 side is intended to travel on the green, so it is soft. It is formed with a member. Therefore, when the wheel 51 on the vehicle body 50 side is driven on an asphalt road surface or the like, the wheel 51 may be damaged. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8, an electromagnetic clutch 73 that transmits and blocks power to the wheel 51 on the vehicle body 50 side is provided. In a situation where it is necessary to transmit power to the wheels 51, power transmission is permitted by the electromagnetic clutch 73 to drive the wheels 51. On the other hand, in a situation where the power transmission to the wheel 51 needs to be interrupted, the power transmission is restricted by the electromagnetic clutch 73. As a result, the driving of the wheels 51 is stopped, and only driven rotation is allowed. As a result, damage to the balloon tire as the wheel 51 can be reduced. The operating state of the electromagnetic clutch 73 is controlled by the clutch control unit 86 of the controller 80. The control of the clutch control unit 86 may be performed by a user operating the operation switch 96 or may be automatically performed by a sensor. For example, a sensor is provided at the attachment position 33 of the moving wheel 110, and the presence or absence of the moving wheel 110 is detected by this sensor, whereby the clutch control unit 86 controls the electromagnetic clutch 73.
[0049]
  Thus, according to the lawn mower 1 according to the present embodiment, the left wheels 11L and 51L are driven by the electric motor 53L, and the right wheels 11R and 51R are driven by the electric motor 53R. And by performing output control of each electric motor 53L and 53R independently, a rotation difference is given to the left and right wheels 11 and 51. Thereby, it becomes possible to perform traveling control of the lawnmower working vehicle 1 including turning. Since the lawn mower 10 is provided with the engine 17 that drives the cutting blade 13, it is conceivable to drive the wheels 11 and 51 with the power generated in the engine 17. However, such a configuration requires a mechanism that divides the power of the engine 17 into two, and there is a disadvantage that the mechanism of the drive system becomes complicated. On the other hand, if drive control is performed using a pair of electric motors 53L and 53R as in this embodiment, independent control of the left and right wheels can be performed with a relatively simple configuration.
[0050]
  The engine 17 provided on the lawn mower 10 side drives the cutting blade 13 and also drives the generator 26. Therefore, if the electric power generated in the generator 26 is stored in the battery 71 and the stored electric power is supplied to the electric motor 53 or the like, the lawnmower working vehicle 1 can be used for a long time. As a result, it is not necessary to charge the battery 71 frequently, so that the efficiency of the mowing work can be improved.
[0051]
  Further, in the present embodiment, the lawnmower 10 and the vehicle body portion 50 are configured independently from each other, and the respective center-of-gravity positions exist above the respective axles. Thereby, since the weight of the lawnmower working vehicle 1 is distributed to the respective wheels 11 and 51 as a whole, damage to the turf can be suppressed. Further, when the center of gravity of the lawn mower 1 is considered, the center of gravity exists between the axle on the lawn mower 10 side and the axle on the vehicle body 50 side. Assuming that the center of gravity is biased back and forth, a situation is assumed in which the lawnmower working vehicle 1 falls over when it tilts along the undulations of the ground. However, in this embodiment, since the center of gravity is located at the center of the vehicle that is relatively stable, such a situation can be suppressed. In the lawn mower 1 that functions as an autonomous vehicle, the position of the center of gravity does not change when a person gets on the vehicle. Therefore, if the position of the center of gravity of the lawn mowing work vehicle 1 is determined in advance, the position of the center of gravity does not shift during the lawn mowing work, which is more effective.
[0052]
  Further, the lawn mower 10 and the vehicle body 50 are connected via a connecting part 100. As shown in FIGS. 1 and 4, the connecting portion 100 is connected to the lawn mower 10 between the left wheel 11L and the right wheel 11R, and is connected to the vehicle body portion 50 at the lower center. The connecting portion 100 allows a relative rotational displacement of the lawn mower 10 around the axle of the wheel 11 on the lawn mower 10 side. For this reason, the lawn mower 10 can be prevented from following the road surface and the lawn mowing unevenness can be suppressed. Further, even when the lawn mower 10 follows the road surface, power transmission is effectively performed in the power transmission mechanism for the wheel 11 on the lawn mower 10 side, so that the lawn mower working vehicle 1 can be stably driven. Can do. Further, in this power transmission mechanism, by using a belt as a power transmission member, the front and rear of the lawn mower 10 and the vehicle body 50 are caused by the tension of the belts 62L and 62R stretched on the left and right sides of the lawn mower 1. The restraining force in the direction is improved. In addition, by arranging the power transmission mechanism for the left and right wheels so as to be symmetric with respect to the left and right via the connecting part 100, for example, even in a driving environment with many irregularities, the restraining force in the vehicle width direction is improved. Moreover, the twist etc. which arise in the connection part 100 can be suppressed.
[0053]
  The lawnmower working vehicle 1 according to the present embodiment is a four-wheel drive vehicle driven by the wheels 11 and 51, but the present embodiment is not limited to such a configuration. For example, the lawnmower working vehicle 1 may be driven by only the wheels 11 on the lawn mower 10 side, or may be a two-wheel drive vehicle driven only by the wheels 51 on the vehicle body unit 50 side. However, in the four-wheel drive, since the torque can be distributed to the respective wheels 11 and 51 when the lawnmower working vehicle 1 is driven to travel, the damage of the wheels to the lawn during travel is reduced, Can be protected.
[0054]
  Further, in the present embodiment, the hydraulic cylinder 70 performs both the raising of the lawn mower 10 and the transmission or interruption of power to the cutting blade 13 when the lawn mower 10 is raised. When the lawn mower 10 is lifted, the belt clutch 23 is operated prior to the lift of the lawn mower 10 by the lift mechanism 64, and the rotational driving of the cutting blade 13 is stopped. Then, after the rotational drive of the cutting blade 13 is stopped, the lift mechanism 64 is activated, and the lawnmower 10 starts to rise. Therefore, when the lawnmower 10 starts to rise, the driving of the cutting blade 13 is stopped, so that safety can be ensured.
[0055]
  The above-described embodiment is a preferred example of the present invention, and the present invention can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the power transmission mechanism for the rotary cutter 14, the power generated in the engine 17 is configured such that the belt is directly passed between the drive pulley 18 on the engine 17 side and the driven pulley 16 on the rotary cutter 14 side. Also good. However, in such a configuration, due to the structural layout of the lawn mower 10, a belt is stretched over the outermost side of the lawn mower 10, and the lawn mower 1 becomes large. It is necessary to keep in mind. Further, in this embodiment, the belt clutch 23 that transmits and cuts power to the cutting blade 13 is provided at the upper end of the belt 21, but the belt clutch 23 is provided at the lower end of the belt 21 if the same action is achieved. You may prepare. Further, a similar clutch mechanism may be applied to the rear belt 22. In addition, the belt is mainly used as the transmission member used in the power transmission mechanism. However, a known transmission member such as a chain may be used as long as the operation and effect of the present embodiment are exhibited.
[0056]
  Further, the lawn mowing work vehicle 1 of the present invention is preferable as a work vehicle for mowing green turf. For example, it can also be used as a turf field for cultivating green turf or a work vehicle for mowing a lawn in a soccer field. it can.
[0057]
【The invention's effect】
  Thus, in the present invention,In a lawnmower working vehicle that drives a cutting blade to mow the lawn, this lawn mower working vehicle is connected to a lawn mower having left and right wheels for traveling and a rear portion of the lawn mower via a connecting portion for traveling. The lawn mower generates electric power using the left and right second wheels for traveling, a cutting blade, an engine that drives the cutting blade, and the power of the engine. And the vehicle body includes a first left and right wheel for traveling, a battery in which electric power generated by the generator is stored, a first electric motor that drives the left wheel, A second electric motor that is controlled independently of the first electric motor and drives the right wheel; and an actuator that raises and lowers the lawn mower in front; and the lawn mower is equipped with the engine And traveling on the second wheel and mounted on the vehicle body. The first electric motor, the second electric motor, the battery, and the actuator are arranged so that a weight balance is balanced with respect to an axle of the first wheel, and The engine mounted on the lawn mower is disposed above the axle of the second wheel, and the center of gravity is located between the axle of the first left and right wheels and the axle of the second left and right wheels. With a configuration toThe power is generated by the generator, and the generated power is stored in the battery. Thereby, it is possible to ensure a sufficient use time. At the same time, it is not necessary to charge the battery frequently, so that mowing work can be performed efficiently.
  In addition, a heavy engine is mounted on the front lawn mower and a heavy battery or electric motor is mounted on the rear body to improve weight distribution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a left side surface of a lawnmower working vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the right side surface of a lawn mower working vehicle.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the front surface of a lawn mower working vehicle.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a connecting portion.
FIG. 5 is a schematic explanatory view of a clutch mechanism.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the rear surface of the vehicle body.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a power transmission mechanism that transmits power to a wheel on the lawn mower side.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the controller
FIG. 9 is an explanatory diagram of the mechanical relationship regarding the four wheels of a lawn mower.
FIG. 10 is a diagram schematically showing a left side surface of a lawn mower working vehicle when the lawn mower is raised.
FIG. 11 is a diagram schematically showing a left side surface of a lawn mower working vehicle with a moving wheel attached.
[Explanation of symbols]
  1 Lawn mower
  10 Lawn mower
  11 wheels
  13 Cutting blade
  14 Rotary cutter
  15 Lower blade
  17 engine
  23 Belt clutch
  26 Generator
  29 Laura
  30 Support member
  50 body parts
  51 wheels
  53 Electric motor
  55 Reducer
  63 Tensioner
  64 Lift mechanism
  70 Actuator
  71 battery
  73 Electromagnetic clutch
  80 controller
  100 connecting parts
  110 Moving wheel

Claims (2)

刈刃を駆動して芝を刈る芝刈り作業車において、
この芝刈り作業車は、走行用の左右の車輪を有する芝刈り機と、芝刈り機の後側に連結部を介し連結され走行用の左右の車輪を有する車体部とを備え、
前記芝刈り機は、走行用の左右の第２の車輪と、刈刃と、この刈刃を駆動するエンジンと、このエンジンの動力により電力を生成する発電機とを有し、
前記車体部は、走行用の左右第１の車輪と前記発電機によって生成された電力が蓄えられるバッテリと、左側の車輪を駆動する第１の電動モータと、前記第１の電動モータとは独立して制御され、右側の車輪を駆動する第２の電動モータと、前記芝刈り機を昇降させるアクチュエータとを有し、
前記芝刈り機は、前記エンジンを搭載し、かつ、前記第２の車輪で走行し、
前記車体部に搭載された前記第１の電動モータと、前記第２の電動モータと、前記バッテリと、前記アクチュエータとは、前記第１の車輪の車軸を基準として、重量バランスがつり合うように配置されているとともに、
前記芝刈り機に搭載された前記エンジンは、前記第２の車輪の車軸の上方に配置され、
重心は、前記第１の左右輪の車軸と、前記第２の左右輪の車軸との間に位置することを特徴とする芝刈り作業車。In a lawn mower working vehicle that drives a cutting blade to mow the lawn,
This lawn mower working vehicle includes a lawn mower having left and right wheels for traveling, and a vehicle body part having left and right wheels for traveling connected to the rear side of the lawn mower via a connecting part,
The lawn mower has left and right second wheels for traveling, a cutting blade, an engine that drives the cutting blade, and a generator that generates electric power by the power of the engine,
The vehicle body is independent of the first left and right wheels for traveling, the battery in which the electric power generated by the generator is stored, the first electric motor that drives the left wheel , and the first electric motor. It is to control, and a second electric motor for driving the right wheel, and an actuator for elevating the mower,
The lawn mower is equipped with the engine and travels with the second wheel,
The first electric motor, the second electric motor, the battery, and the actuator mounted on the vehicle body are arranged so that a weight balance is balanced with respect to the axle of the first wheel. As well as
The engine mounted on the lawn mower is disposed above the axle of the second wheel;
A lawnmower working vehicle characterized in that a center of gravity is located between an axle of the first left and right wheels and an axle of the second left and right wheels. 前記第１の電動モータは、前記第１の左右輪における左側の車輪と、前記第２の左右輪のうち左側の車輪とを駆動するとともに、
前記第２の電動モータは、前記第１の左右輪における右側の車輪と、前記第２の左右輪のうち右側の車輪とを駆動することを特徴とする請求項１に記載された芝刈り作業車。The first electric motor drives a left wheel of the first left and right wheels and a left wheel of the second left and right wheels,
The lawn mowing work according to claim 1, wherein the second electric motor drives a right wheel of the first left and right wheels and a right wheel of the second left and right wheels. car.
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