JP5658880B2 - Lawn mower - Google Patents
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Description
本発明は、芝刈り車両に関する。 The present invention relates to a lawnmower vehicle.
周知の通り、芝刈り機を備える芝刈り車両は、車両の後側に位置する作業者によって操作される手押し式(ウォークビハインド式)芝刈り車両と、乗車した作業車によって運転される乗用型芝刈り車両とに大別される。一度の走行で芝を刈ることのできる面積は、通常、手押し式芝刈り車両よりも乗用型芝刈り車両の方が大きい。このため、手押し式芝刈り車両は広範ではない範囲(例えば、個人の庭等)の芝、又はゴルフ場におけるグリーンの精密な芝刈りのために用いられることが多く、乗用型芝刈り車両は広範な範囲(例えば、ゴルフ場におけるグリーンや競技場等)の芝を刈るために用いられることが多い。 As is well known, a lawnmower vehicle equipped with a lawn mower is a hand-held (walk-behind) lawn mower operated by an operator located on the rear side of the vehicle, and a riding lawn driven by a working vehicle on which the vehicle is mounted. It is roughly divided into mowing vehicles. The area that can mow the lawn in one run is usually larger for the riding lawn mower than for the hand-held lawn mower. For this reason, hand-held lawn mowers are often used for lawn grass in a non-extensive range (for example, personal gardens) or green lawns in golf courses. It is often used to cut grass in a wide range (for example, a green or a stadium in a golf course).
以下の特許文献1には、バッテリから供給される電力によってモータを駆動し、このモータの駆動力によって芝刈りユニットを動作させる手押し式芝刈り車両の一例が開示されている。また、以下の特許文献2には、刈る芝の高さの調整が可能な調整機構であって、機構を複雑化することなく、邪魔になることのない調整機構を備える芝刈りユニットの一例が開示されている。
Patent Document 1 below discloses an example of a hand-held lawn mowing vehicle that drives a motor with electric power supplied from a battery and operates a lawn mowing unit with the driving force of the motor. In
ところで、高さが揃った綺麗な状態に芝を刈るには、芝の刈り取り条件を一定に保つ必要がある。なぜならば、刈り取り条件が場所によって変化すると芝の刈り取り斑が発生して刈り取り品質が低下してしまうからである。芝の刈り取り条件を一定にするには、車両の走行速度と芝刈り機に設けられたカッター(芝を刈るカッター:リールともいう)の回転速度の比を一定に保つ必要がある。 By the way, in order to mow the turf to a beautiful state with a uniform height, it is necessary to keep the turf mowing conditions constant. This is because, when the cutting conditions change depending on the location, grass cutting spots occur and the cutting quality deteriorates. In order to make the lawn mowing conditions constant, it is necessary to keep the ratio of the traveling speed of the vehicle and the rotational speed of a cutter (also referred to as a grass mowing cutter: reel) provided in the mower.
従来の芝刈り車両は、基本的にはカッターを一定の回転速度で回転させつつ、走行速度を一定に保つことによって刈り取り品質の低下を防止している。特に、乗用型芝刈り車両は、車輪及びカッターの駆動が共にエンジンの駆動力を用いて行われ、或いはカッターの駆動が油圧モータの駆動力を用いて行われているため、カッターの回転速度を細かく制御するのは困難である。このため、従来は、カッターの回転速度を一定にすることを前提とし、アクセル位置を機械的に一定とすることで、カッターの回転速度及び車両の走行速度の双方を一定にしている。 The conventional lawn mowing vehicle basically prevents the cutting quality from deteriorating by keeping the traveling speed constant while rotating the cutter at a constant rotational speed. In particular, in a riding lawn mower, both the wheels and the cutter are driven using the driving force of the engine, or the cutter is driven using the driving force of the hydraulic motor. Fine control is difficult. For this reason, conventionally, it is assumed that the rotational speed of the cutter is constant, and the accelerator position is mechanically constant, so that both the rotational speed of the cutter and the traveling speed of the vehicle are constant.
しかしながら、芝が生えている地面は必ずしも平坦であるという訳ではなく、起伏があることもある。例えば、ゴルフ場のグリーンは、競技の難易度を高めるために意図的に起伏が形成されたものも多い。このような起伏のある地面に生えている芝を芝刈り車両によって刈ろうとすると、アクセル位置が機械的に一定にされていても地面の起伏に応じて芝刈り車両の走行速度が自然に変化してしまい、これによって刈り取り品質が低下してしまうという問題がある。 However, the ground on which the grass grows is not necessarily flat, and there may be undulations. For example, many golf course greens are intentionally undulated to increase the difficulty of the competition. When trying to mow the lawn growing on the rough ground with a lawn mowing vehicle, the speed of the lawn mowing vehicle will naturally change according to the ground relief even if the accelerator position is mechanically constant. As a result, there is a problem that the cutting quality deteriorates.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、走行速度が変化した場合であっても高品質な芝の刈り取りが可能な芝刈り車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lawnmower vehicle that can cut grass of high quality even when the traveling speed changes.
上記課題を解決するために、本発明の芝刈り車両は、走行経路に沿って芝の刈り取りを行う芝刈り車両(1、2)において、モータ(24)によって駆動される回転刃(22)を有する少なくとも1つの電動式芝刈り機(13a、13b、14)と、車両の走行速度を検出する速度検出部(34a〜34c、37、40)と、前記速度検出部の検出結果に応じて前記モータを制御することにより、前記電動式芝刈り機に設けられている前記回転刃の回転速度を制御する制御部(37、40)とを備えることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記電動式芝刈り機が、前記回転刃の回転軸が進行方向に対して車両の左右方向に設定されていることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記速度検出部が、車両に設けられた車輪の単位時間当たりの回転数と当該車輪の有効径とに基づいて前記車両の走行速度を検出することを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記速度検出部が、車両に設けられた複数の車輪の単位時間当たりの回転数が異なる場合には、前記複数の車輪各々の単位時間当たりの回転数の平均値を求めることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記制御部が、前記速度検出部の検出結果に加えて、前記電動式芝刈り機の刃数と予め任意に設定された芝の刈り取りピッチ(目標とする芝の間隔)とに基づいて前記回転刃の回転速度を制御することを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記制御部が、前記回転刃の回転速度が前記速度検出部の検出結果に対して比例するように、前記回転刃の回転速度を制御することを特徴としている。
或いは、本発明の芝刈り車両は、前記制御部が、前記回転刃の回転速度が前記速度検出部の検出結果に応じて段階的に変化するように、前記回転刃の回転速度を制御することを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, a lawnmower vehicle according to the present invention includes a rotary blade (22) driven by a motor (24) in a lawnmower vehicle (1, 2) that cuts grass along a travel route. At least one electric lawn mower (13a, 13b, 14) having, a speed detector (34a-34c, 37, 40) for detecting the traveling speed of the vehicle, and depending on the detection result of the speed detector And a control unit (37, 40) for controlling the rotation speed of the rotary blade provided in the electric lawn mower by controlling a motor.
Moreover, the lawn mower vehicle of the present invention is characterized in that the electric lawn mower has the rotation axis of the rotary blade set in the left-right direction of the vehicle with respect to the traveling direction.
Further, the lawnmower vehicle of the present invention is characterized in that the speed detection unit detects the traveling speed of the vehicle based on the number of rotations of a wheel provided in the vehicle per unit time and the effective diameter of the wheel. It is said.
Further, in the lawn mower vehicle of the present invention, when the speed detection unit has different rotational speeds per unit time of a plurality of wheels provided in the vehicle, the speed per unit time of each of the plurality of wheels is set. It is characterized by obtaining an average value.
Further, in the lawn mowing vehicle of the present invention, the control unit, in addition to the detection result of the speed detection unit, the number of blades of the electric lawn mower and a lawn mowing pitch (target) set arbitrarily in advance. And the rotation speed of the rotary blade is controlled based on the distance between the grasses.
The lawnmower vehicle of the present invention is characterized in that the control unit controls the rotation speed of the rotary blade so that the rotation speed of the rotary blade is proportional to the detection result of the speed detection unit. Yes.
Alternatively, in the lawnmower vehicle of the present invention, the control unit controls the rotation speed of the rotary blade so that the rotation speed of the rotary blade changes stepwise according to the detection result of the speed detection unit. It is characterized by.
本発明によれば、速度検出部の検出結果に応じてモータを制御することによって電動式芝刈り機に設けられている回転刃の回転速度を制御しているため、走行速度が変化した場合であっても高品質な芝の刈り取りが可能であるという効果がある。 According to the present invention, since the rotational speed of the rotary blade provided in the electric lawn mower is controlled by controlling the motor according to the detection result of the speed detection unit, the traveling speed is changed. Even if there is, there is an effect that high-quality lawn mowing is possible.
以下、図面を参照して本発明の実施形態による芝刈り車両について詳細に説明する。尚、以下では芝刈り車両として乗用型芝刈り車両を例に挙げて説明するが、本発明は手押し式芝刈り車両にも適用可能である。 Hereinafter, a lawnmower vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a riding-type lawn mowing vehicle will be described as an example of a lawn mowing vehicle. However, the present invention is also applicable to a hand-held lawn mowing vehicle.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態による芝刈り車両の外観を示す斜視図である。図1に示す通り、本実施形態の芝刈り車両1は、フレーム10に支持される2つの前輪11a,11b及び1つの後輪12と、2つの前側芝刈り機13a,13b(電動式芝刈り機)及び1つの後側芝刈り機14(電動式芝刈り機)とを備えており、前輪11a,11b及び後輪12によって走行しつつ、走行経路に沿って前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14により芝の刈り取りを行う。この芝刈り車両1は、エンジンの動力を用いて走行し、モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a lawnmower vehicle according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the lawnmower vehicle 1 of this embodiment includes two
フレーム10の略中央上部には、作業者が着席するシート15が配設されている。このシート15の前方上部にはステアリングホイール16が設けられており、前方下部には後進アクセルペダル17、前進アクセルペダル18、及びブレーキペダル19が設けられている。シート15に着席した作業者によってステアリングホイール16が操作されることで芝刈り車両1の進行方向が定められ、後進アクセルペダル17、前進アクセルペダル18、及びブレーキペダル19が操作されることにより、芝刈り車両1の後退、前進、停止、及び走行速度が定められる。
A
前輪11a,11bは、フレーム10の右側前方下部及び左側前方下部にそれぞれ配設されており、エンジンEに直結される油圧モータの動力によって駆動され、車両の左右方向に沿う回転軸の周りで回転可能にフレーム10に支持されている。後輪12は、フレーム10の中央後方下部に配設されており、3輪駆動時は前輪11a,11bと同様に油圧モータの動力によって駆動され、2輪駆動時はフリー回転する。但し、後輪12は、前輪11a,11bとは異なり、ステアリングホイール16の回転量に応じて左右方向に揺動可能に構成されている。後輪12の左右方向への揺動に合わせて後輪12の回転軸も揺動するため、ステアリングホイール16を回転させることにより芝刈り車両1の進行方向が変更される。尚、芝刈り車両1には、エンジンEの動力を利用してステアリングホイール16の操舵を補助する機構(所謂、パワーステアリング)が設けられている。
The
ここで、前輪11a,11b及び後輪12には、ショルダーが緩やかな曲面に形成された幅広のタイヤが用いられる。これは、前輪11a,11b及び後輪12にかかる芝刈り車両1の車重及び応力を分散することによって、芝へのダメージを避けるためである。また、前輪11a,11b及び後輪12には、溝が形成されていないタイヤが用いられる。これは、踏みつけられる部分(溝が形成されていない部分)と踏みつけられない部分(溝が形成されている部分)とが生ずることによって、芝に縞状の模様が生ずるのを防止するためである。
Here, for the
前側芝刈り機13a,13bは、前輪11a,11bの各々の前方において昇降可能に支持されており、下降して前輪11a,11bの前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。これら前側芝刈り機13a,13bの各々は、前側ローラ21、電動リール22(回転刃)、不図示の後側ローラ、及びモータ24を備える。前側ローラ21は、回転軸が車両の左右方向に設定されて、周方向に沿う溝が軸方向に複数形成された略円柱形状の部材であり、電動リール22の前方に配設される。この前側ローラ21は、下降した状態にある前側芝刈り機13a,13bを地面上に支持するために設けられている。
The
電動リール22は、芝を刈るための螺旋状の刃が側面に複数形成された略円柱形状の部材であって、回転軸が車両の左右方向に設定されており、モータ24によって駆動される。この電動リール22は、前側ローラ21と不図示の後側ローラとの間に配設され、刈り取った後の芝の高さの分だけ前側ローラ21及び不図示の後側ローラよりも上方に配置されている。尚、前側ローラ21及び不図示の後側ローラに対する電動リール22の高さ位置は、例えば数mm〜十数mm程度の範囲で微調整が可能である。不図示の後側ローラは、前側ローラ21の様な溝が形成されていない略円柱形状の部材であり、上述した前側ローラ21と同様に、下降した状態にある前側芝刈り機13a,13bを地面上に支持するために設けられている。
The
フレーム10の前部には、中央部から右方向に延びる支持アーム25aと、中央部から左方向に延びる支持アーム25bとが設けられている。支持アーム25aは、その右端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機13aを揺動可能に支持しており、支持アーム25bは、その左端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機13bを揺動可能に支持している。このため、車両の左右方向に地面が傾斜していても、その傾斜に合わせて前側芝刈り機13a,13bを傾斜させることができる。
A
支持アーム25a,25bには、アクチュエータとしての電動シリンダ26a,26bが取り付けられている。電動シリンダ26aが伸縮すると支持アーム25aの右端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機13aが昇降する。同様に、電動シリンダ26bが伸縮すると支持アーム25bの左端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機13bが昇降する。尚、図1では、前側芝刈り機13aが上昇しており、前側芝刈り機13bが下降している状態を図示している。
後側芝刈り機14は、前輪11a,11bと後輪12との間において昇降可能に支持されており、下降して後輪12の前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。この後側芝刈り機14は、前側芝刈り機13a,13bと同様に、前側ローラ21、電動リール22(回転刃)、不図示の後側ローラ、及びモータ24を備えており、電動シリンダ26a,26bと同様の電動シリンダ等を備える不図示の昇降機構によって昇降される。尚、後側芝刈り機14も、前側芝刈り機13a,13bと同様に、車両の前後方向における回転軸の周りで揺動可能に支持されており、車両の左右方向における地面の傾斜に合わせて傾斜が可能である。
The
また、シート15の右側前方(ステアリングホイール16の右側)には、タッチパネル式の表示装置(例えば、液晶表示装置)27が設けられている。この表示装置27は、作業者の指示を入力するとともに、芝刈り車両1の現在の状態を示す情報等の各種情報を表示するものである。前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の昇降、及びこれらに設けられた電動リール22の始動・停止は、作業者が表示装置27を操作することによって入力される指示に応じて制御される。表示装置27に表示される情報としては、芝刈り車両1の走行速度、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の各々に設けられた電動リール22の回転速度、及び芝の育成状況を示す情報等の情報である。尚、ステアリングホイール16の下方であって、前進アクセルペダル18とブレーキペダル19との間には、芝刈り車両1の前方を照明する照明装置28が設けられている。
Further, a touch panel display device (for example, a liquid crystal display device) 27 is provided in front of the right side of the seat 15 (on the right side of the steering wheel 16). This
図2は、本発明の第1実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図2においては、図1に示した構成に相当する構成については同一の符号を付してある。図2に示す通り、芝刈り車両1は油圧ポンプ31及びオルタネータ32を備えており、その動力系統は油圧ポンプ31から伝達される油圧によって駆動される走行系S1及びステアリング系S2と、オルタネータ32から供給される電流によって駆動されるワーク系S3とに大別される。尚、図2では、油圧ポンプ32から油圧が伝達される経路を太線の実線で表しており、オルタネータ32から電流が供給される経路を細線の実線で表している。また、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
FIG. 2 is a block diagram showing the main configuration of the power system and the control system of the lawnmower vehicle according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, components corresponding to those shown in FIG. As shown in FIG. 2, the lawnmower vehicle 1 includes a
油圧ポンプ31は、エンジンEの動力によって駆動され、走行系S1及びステアリング系S2を駆動する油圧を生成する。オルタネータ32は、エンジンEによって駆動される交流発電機32a、交流発電機32aからの交流電流を直流電流に変換する変換器(AC/DC)32b、及びダイオード32cを備えており、例えば電圧値が24[V]である直流電流を生成する。
The
走行系S1は、油圧ポンプ31から伝達される油圧を前輪11a,11b及び後輪12の各々に伝達する油圧回路33を備えている。尚、前輪11a,11b及び後輪12には、各々の単位時間当たりの回転数(例えば、1分毎の回転数)を検出するセンサ34a,34b,34c(速度検出部)がそれぞれ設けられている。これらセンサ34a〜34cの検出結果は、後述する制御装置37に出力される。ステアリング系S2は、油圧ポンプ31から伝達される油圧を、ステアリングホイール16の操舵を補助する機構であるパワーステアリングに伝達する油圧回路35を備えている。
The traveling system S1 includes a
オルタネータ32から供給される電流は、ワーク系S3、照明装置28、昇圧回路36、及び制御装置37(制御部、速度検出部)に入力される。ワーク系S3は、図1に示した電動シリンダ26a,26b、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の各々に設けられた電動リール22及びモータ24、スイッチ38a,38b、並びにモータドライバ39a〜39cを備える。スイッチ38a,38bは、その開閉状態が制御装置37によって制御され、オルタネータ32と電動シリンダ26a,26bとの間を電気的に遮断状態又は導通状態にする。尚、本スイッチは切替機構の構成素子の1例であって、半導体で構成されるシリンダドライバを用いてもよい。
The current supplied from the
スイッチ38a,38bが閉状態(オン状態)になるとオルタネータ32からの直流電流が電動シリンダ26a,26bに供給され、これにより電動シリンダ26a,26bが駆動されて前側芝刈り機13a,13bが上昇又は下降する。尚、図2では図示を省略しているが、後側芝刈り機14を昇降させる電動シリンダにも、スイッチ38a,38bと同様のスイッチ(制御装置37によって開閉状態が制御されるスイッチ)が設けられている。
When the
モータドライバ39a,39b,39cは、制御装置37の制御の下で、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14に設けられたモータ24をそれぞれ駆動する。これにより、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の各々に設けられたリール22の回転速度が制御される。昇圧回路36は、オルタネータ32からの直流電流の電圧を、10倍程度の電圧に昇圧する回路であり、昇圧された電圧は、モータドライバ39a,39b,39cの各々に入力される。
The
制御装置37は、表示装置27を介して入力される指示に応じて芝刈り車両1のワーク系S3の動作を制御するとともに、芝刈り車両1の現在の状態を示す情報(例えば、走行速度、電動リール22の回転速度を示す情報等)を表示装置27に表示する。具体的には、表示装置27を介して前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の昇降指示が入力された場合には、スイッチ38a,38b等のオン・オフ状態を制御する。また、表示装置27を介して前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14に設けられた電動リール22の駆動指示がなされた場合には、モータドライバ39a〜39cに対して制御信号を出力して電動リール22の回転速度を制御する。
The
ここで、制御装置37は、センサ34a〜34cの検出結果に基づいて、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14に設けられた電動リール22の回転速度を制御する。これは、芝刈り車両1の走行速度が一定になるよう運転しているにもかかわらず、地面の起伏等によって自然に走行速度が変化した場合であっても、高品質な芝の刈り取りを実現するためである。
Here, the
後輪12の1分毎の回転数を示すセンサ34cの検出結果をn[rpm]とし、後輪12の有効径(直径)をd[mm]とすると、制御装置37は以下の(1)式から芝刈り車両1の走行速度v[km/h]を求める。
v=(d/106)×π×60×n …(1)
尚、ここでは、説明を簡単にするために、センサ34cのみの検出結果のみに基づいて芝刈り車両1の走行速度を求める例について説明するが、全てのセンサ34a〜34cの検出結果に基づいて走行速度を求めても良い。センサ34a〜34cの検出結果が異なる場合には、それらの検出結果の平均値を走行速度にするのが望ましい。
Assuming that the detection result of the
v = (d / 10 6 ) × π × 60 × n (1)
Here, in order to simplify the description, an example in which the traveling speed of the lawn mowing vehicle 1 is obtained based only on the detection result of only the
制御装置37は、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14に設けられた電動リール22の回転速度が、上記(1)式から求めた走行速度に対して比例するように、或いは上記(1)式から求めた走行速度に対して段階的に変化するように、モータドライバ39a〜39cを制御する。走行速度に対して比例するように制御するか、段階的に変化するように制御するかは、モータ24やモータドライバ39a〜39cの性能等を考慮して適宜決定される。
The
ここで、電動リール22の回転速度は、芝刈り車両1の走行速度のみによって決定される訳ではなく、芝刈り車両1の走行速度に加えて、電動リール22に設けられている刃の数と刈り取りピッチ(目標とする芝の刈取り間隔)とに基づいて制御される。具体的には、電動リール22の刃の数をm[枚]とし、刈り取りピッチをp[mm]とすると、制御装置37は、電動リール22の回転数r[rpm]を以下の(2)式で示される回転数になるように制御する。
r=(v×106/60)/(m×p) …(2)
Here, the rotational speed of the
r = (v × 10 6/ 60) / (m × p) ... (2)
図3は、本実施形態の第1実施形態による芝刈り車両における走行速度と電動リールの回転数との関係の一例を示す図である。この図3では、芝刈り車両1の走行速度を横軸にとり、電動リール22の回転数を縦軸にとってある。図3では、刈り取りピッチを3mm,3.5mm,4mm,4.5mm,5mmに設定した場合の走行速度と電動リールの回転数との関係を示すグラフを図示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the traveling speed and the rotation speed of the electric reel in the lawnmower vehicle according to the first embodiment of the present embodiment. In FIG. 3, the traveling speed of the lawn mowing vehicle 1 is taken on the horizontal axis, and the rotational speed of the
尚、電動リール22の回転速度が走行速度に対して比例するように制御される場合の刈り取りピッチ毎のグラフは、図中右側の凡例で「3mm」,「3.5mm」,「4mm」,「4.5mm」,「5mm」と表されている。これに対し、電動リール22の回転速度が走行速度に対して段階的に変化するように制御される場合の刈り取りピッチ毎のグラフは、図中右側の凡例で「3mm実」,「3.5mm実」,「4mm実」,「4.5mm実」,「5mm実」と表されている。
The graph for each cutting pitch when the rotational speed of the
図3を参照すると、電動リール22の回転速度が走行速度に対して比例するように制御される場合、及び電動リール22の回転速度が走行速度に対して段階的に変化するように制御される場合の何れの場合であっても、走行速度が大きくなるにつれて電動リール22の回転数が大きくなるように制御されることが分かる。また、芝刈り車両1の走行速度が一定である場合には、刈り取りピッチが小さいほど電動リール22の回転数が大きくなるように制御されることが分かる。
Referring to FIG. 3, when the rotational speed of the
次に、上記構成における芝刈り車両1の動作について簡単に説明する。芝刈り車両1上のシート15に着席した作業者が、エンジン始動のキー操作を行うとエンジンEが始動する。エンジンEが始動すると油圧ポンプ31が駆動され、走行系S1及びステアリング系S2を駆動するための油圧が生成される。また、エンジンEによりオルタネータ32が駆動され、これによって直流電流が生成される。オルタネータ32で生成された直流電流は、ワーク系S3、照明装置28、制御装置37、及び昇圧回路36に供給される。尚、昇圧回路36で昇圧された電圧はワーク系S3に供給される。
Next, the operation of the lawnmower vehicle 1 having the above configuration will be briefly described. When an operator who is seated on the
作業者が後進アクセルペダル17、前進アクセルペダル18、及びブレーキペダル19並びにステアリングホイール16を操作し、芝を刈り取るべき位置まで芝刈り車両1を運転する。芝を刈り取るべき位置に到着し、作業者が表示装置27を操作して前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14を下降させる旨の指示を行うと、制御装置37からスイッチ38a,38b等に対して制御信号が出力されて前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14が下降する。これにより、芝刈り車両1の走行経路に沿って前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14による芝の刈り取りが行われる。
The operator operates the
ここで、芝の刈り取り中は、制御装置37が、センサ34cの検出結果(後輪12の回転数)から前述した(1)式を用いて芝刈り車両1の走行速度を求める。そして、得られた走行速度を用いて前述した(2)式から電動リール22の回転数を求め、モータドライバ39a〜39cを制御して前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機13に設けられた電動リール22の回転数を制御する。このようにして、芝刈り車両1の走行速度に応じて電動リール22の回転速度が制御される。
Here, during lawn mowing, the
以上説明した通り、本実施形態では、センサ34c等の検出結果に応じてモータ24を制御することによって、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機13に設けられた電動リール22の回転速度を制御しているため、芝刈り車両1の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。また、本実施形態の芝刈り車両1は、エンジンの動力により駆動される油圧ポンプの圧力を用いて走行し、電動モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両であり、油圧ポンプの動力を用いて芝を刈る従来の芝刈り車両よりも油漏れのリスクを少なくすることができるため、従来よりも油による芝の枯れのリスクを低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
〔第2実施形態〕
図4は、本発明の第2実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図4においては、図2に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。この芝刈り車両2は、モータ等の動力を用いて走行するとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両である。尚、本実施形態の芝刈り車両2の外観は、図1に示す第1実施形態による芝刈り車両1の外観とほぼ同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of a power system and a control system of a lawnmower vehicle according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same blocks as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The
図4に示す通り、本実形態の芝刈り車両2は、図2中のエンジンE、油圧ポンプ31、及びオルタネータ32に代えてバッテリBを備える。また、図2中の走行系S1及びステアリング系S2に代えて走行系S11及びステアリング系S12を備えるとともに、制御装置37に代えて制御装置40(制御部、速度検出部)を備える。尚、図4では、バッテリBから電流が供給される経路を細線の実線で表しており、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
As shown in FIG. 4, the
バッテリBは、走行系S11、ステアリング系S12、及びワーク系S3、並びに照明装置28、昇圧回路36、及び制御装置40に直流電流を供給する。尚、バッテリBは、例えば電圧値が48[V]である直流電流を生成する。走行系S11は、前輪11a,11b及び後輪12をそれぞれ駆動するモータ41a,41b,41cと、これらモータ41a〜41cをそれぞれ駆動するモータドライバ42a〜42cとを備えている。
The battery B supplies a direct current to the traveling system S11, the steering system S12, the work system S3, the
モータドライバ42a〜42cの各々にはバッテリBからの直流電流が供給されているとともに、制御装置40からの制御信号が入力されている。モータドライバ42a〜42cは、制御装置40の制御の下でモータ41a〜41cをそれぞれ駆動する。尚、本実施形態においても、前輪11a,11b及び後輪12には、各々の単位時間当たりの回転数(例えば、1分毎の回転数)を検出するセンサ34a,34b,34cがそれぞれ設けられている。
A direct current from the battery B is supplied to each of the
ステアリング系S12は、モータ43、モータドライバ44、及びステアリングセンサ45を備えており、制御装置40の制御の下で、ステアリングホイール16の操舵を補助する。モータ43は、ステアリングホイール16に動力を伝達することにより、ステアリングホイール16の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。モータドライバ44は、制御装置40から出力される制御信号に基づいてモータ43を駆動する。尚、このモータドライバ44にもバッテリBからの直流電流が供給されている。ステアリングセンサ45は、ステアリングホイール16の回転量を検出し、その検出結果を制御装置40に出力する。
The steering system S12 includes a
制御装置40は、図2に示した制御装置37と同様に、表示装置27を介して入力される指示に応じて芝刈り車両2のワーク系の動作を制御する。つまり、表示装置27を介し入力される指示に基づいて前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14の昇降を制御するとともに、センサ34a〜34cの検出結果に基づいて前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機14に設けられた電動リール22の回転速度を制御する。
Similar to the
また、制御装置40は、ステアリングセンサ45の検出結果に基づいてモータドライバ44を制御することによって、ステアリングホイール16の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。更に、ステアリングセンサ45の検出結果に基づいて後輪12の左右方向への揺動量を制御するとともに、後進アクセルペダル17等の操作量に応じてモータドライバ42a〜42cを制御することにより、芝刈り車両2の前進、後退、停止、及び走行速度を制御する。
Further, the
以上の構成の芝刈り車両2においても、第1実施形態の芝刈り車両1と同様に、センサ34c等の検出結果に応じて制御装置40によりモータ24が制御されることによって、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機13に設けられた電動リール22の回転速度が制御される。このため、芝刈り車両2の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。
Also in the
また、本実施形態の芝刈り車両2は、モータ等の動力を用いて走行を行うとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両であってエンジンが不要である。このため、軽量化が可能であり、轍の形成を防止することができるとともに芝へのダメージを軽減することができる。更に、本実施形態の芝刈り車両2は、走行系S11及びステアリング系S12を駆動するための油圧が不要であり、油漏れが生ずることがないため、漏れた油による芝の枯れが生ずることはない。
The
以上、本発明の実施形態による芝刈り車両について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、車両の左右方向に回転軸が設定された電動リール22を備える芝刈り車両について説明したが、本発明は上下方向に回転軸が設定された電動リールを備える芝刈り車両に適用することも可能である。
As mentioned above, although the lawnmower vehicle by embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, It can change freely within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the lawn mower vehicle including the
また、前側芝刈り機13a,13b及び後側芝刈り機13に設けられた電動リール22の回転速度が全て同じになるように制御する必要は必ずしも無く、走行速度に応じて各々の電動リール22の回転速度を個別に制御しても良い。例えば、カーブを曲がる際には、センサ34aの検出結果に基づいて前側芝刈り機13aに設けられた電動リール22の回転速度を制御し、センサ34bの検出結果に基づいて前側芝刈り機13bに設けられた電動リール22の回転速度を制御し、センサ34cの検出結果に基づいて後側芝刈り機14に設けられた電動リール22の回転速度を制御するといった具合である。
In addition, it is not always necessary to control the
更に、以上の実施形態では、センサ34a〜34cによって、前輪11,11b及び後輪12の回転数をそれぞれ検出し、その検出結果から走行速度を求める例について説明した。しかしながら、第1実施形態による芝刈り車両1では、走行用油圧モータの回転数又は流量並びに前輪11a,11b及び後輪12の有効径により走行速度を求めても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the example in which the rotation speeds of the
1,2 芝刈り車両
13a,13b 前側芝刈り機
14 後側芝刈り機
22 電動リール
24 モータ
34a〜34c センサ
37,40 制御装置
1, 2
Claims (5)
車両の左右前方部に設けられた2つの前輪と、車両の後方中央部に設けられた1つの後輪と、
前記前輪及び前記後輪の各々に対応して設けられ、モータによって駆動される回転刃を有する電動式芝刈り機と、
前記前輪及び前記後輪の回転数を個別に検出する速度検出部と、
前記速度検出部の検出結果に応じて前記前輪及び前記後輪の各々に対応する電動式芝刈り機の前記モータを制御することにより、前記電動式芝刈り機に設けられている前記回転刃の回転速度を個別に制御する制御部と
を備えることを特徴とする芝刈り車両。 In a lawnmower vehicle that cuts lawn along the travel route,
Two front wheels provided at the left and right front parts of the vehicle, and one rear wheel provided at the rear center part of the vehicle,
An electric lawn mower having a rotary blade provided corresponding to each of the front wheel and the rear wheel and driven by a motor;
A speed detector for individually detecting the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels ;
By controlling the motor of the electric lawn mower corresponding to each of the front wheel and the rear wheel according to the detection result of the speed detection unit, the rotary blade provided in the electric lawn mower A lawnmower vehicle comprising: a control unit that individually controls the rotation speed.
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