JP7518535B2 - Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism - Google Patents
Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- JP7518535B2 JP7518535B2 JP2021017868A JP2021017868A JP7518535B2 JP 7518535 B2 JP7518535 B2 JP 7518535B2 JP 2021017868 A JP2021017868 A JP 2021017868A JP 2021017868 A JP2021017868 A JP 2021017868A JP 7518535 B2 JP7518535 B2 JP 7518535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- shaft
- power
- pulley
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 title claims description 132
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 93
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 56
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 34
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 28
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 241001494496 Leersia Species 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Harvester Elements (AREA)
Description
本発明は、草刈機、草刈装置、草刈方法、及び、動力機構に関する。詳しくは、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能な草刈機、草刈装置、草刈方法、及び、動力機構に関する。 The present invention relates to a grass cutter, a grass cutting device, a grass cutting method, and a power mechanism. More specifically, the present invention relates to a grass cutter, a grass cutting device, a grass cutting method, and a power mechanism that can be suitably used by remote control while having a relatively simple structure.
農地や牧草地、ゴルフ場等において、草刈は頻繁に定期的に行われる作業であり、以前から歩行型や搭乗型の自走草刈機が普及している。しかしながら、傾斜地等の不整地での作業の場合は、搭乗型の自走草刈機は機体が転倒する危険性があり、歩行型の草刈機を使用した場合は、作業者又は機体の両方又はいずれか一方が転倒する等の危険性があり且つ労力等の作業負担が大きい。 Mowing is a task that is performed frequently and regularly on farmland, pastures, golf courses, etc., and walk-behind and ride-on self-propelled mowers have been in widespread use for some time. However, when working on uneven ground such as slopes, ride-on self-propelled mowers run the risk of tipping over, and walk-behind mowers run the risk of either the operator or the mower tipping over, or both, and involve a large workload.
そこで、このような課題を解決すべく、例えば、特許文献1記載の遠隔操作式草刈機が提案されている。当該遠隔操作式草刈機は、エンジン駆動により水平に回転する刈刃と、前記エンジンを動力として前進又は後進が可能な走行手段と、を有する草刈機において、草刈機と離れた位置にある遠隔送信機の操作信号を受信し、前記操作信号により前記エンジンの回転数と前後進の切替と走行速度と走行方向とを制御する指令を出す制御装置を有することを特徴としている。
In order to solve these problems, a remote-controlled grass cutter has been proposed, as described in
そして、特許文献1記載の遠隔操作式草刈機によれば、作業者は、安全な場所において、草刈機を遠隔操作することができ、実際に作業者が法面上に立って作業する必要がなく、法面での転倒や転落をする危険性がなくなり、回転する刈刃が小石等の異物に当り、異物が作業者の目や体などに当たる危険性もなくなる、とされている。
The remote-controlled grass cutter described in
ところで、特許文献1記載の遠隔操作式草刈機は、作業者が離れた位置から草刈機を遠隔操作するものであるが、同草刈機がエンジンにより駆動する構造であるため、エンジンの燃料切れ等により草刈機が操縦者から離れた場所で停止した場合は、停止場所まで行って機体を回収するか、又は、燃料を補給して機体を帰還させる必要がある。
The remote-controlled grass cutter described in
しかしながら、機体を回収する際には、少なくとも数十キログラム以上の重量を有する機体を牽引等することになるため、人力による場合は作業者の肉体的負担が大きく、また、車両を使用する場合は、停止場所近くまで車両を乗り入れ、車両と草刈機を接続し、牽引して現場離脱する、という手間が掛かる。他方、機体に燃料を補給する際には、燃料を運んで補給する労力と手間が掛かると共に、作業対象地で可燃物である燃料を注ぐことになり、燃料漏出による火災発生の危険性も生じうる。 However, when recovering the machine, it is necessary to tow the machine, which weighs at least several tens of kilograms, which places a great physical burden on the worker when done manually, and when using a vehicle, it is time-consuming to drive the vehicle close to the stopping place, connect the vehicle to the grass cutter, and tow it away from the site. On the other hand, when refueling the machine, not only is it labor-intensive to transport and refuel the fuel, but it also means pouring flammable fuel at the work site, which can pose a risk of fire due to fuel leakage.
本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能な草刈機、草刈装置、草刈方法、及び、動力機構を提供することを目的とする。 The present invention was devised in consideration of the above points, and aims to provide a mower, a grass cutting device, a grass cutting method, and a power mechanism that are relatively simple in structure and can be suitably used by remote control.
上記の目的を達成するために、本発明の草刈機は、走行手段部と、草刈りを行う作業部と、該作業部及び前記走行手段部を駆動可能な動力機構部と、機外との信号送受信部と、該信号送受信部を介して受信した信号に基づき機体各部を制御可能な制御部とを機体に備え、該作業部及び該動力機構部は、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸、該第3軸に設けられた第4プーリー、及び、同第3軸に接続されて同第3軸に伝達された動力を以て駆動する草刈ナイフ部を有する作業部、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルト、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルト、を有し、前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる始動機能と、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電される発電及び蓄電機能と、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動させるカッター駆動機能を有する。 In order to achieve the above object, the grass cutter of the present invention is provided with a traveling means unit, a working unit that cuts grass, a power mechanism unit capable of driving the working unit and the traveling means unit, a signal transmission/reception unit with the outside of the machine, and a control unit capable of controlling each unit of the machine based on a signal received via the signal transmission/reception unit, and the working unit and the power mechanism unit are provided with an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor including a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that rotates by receiving a driving force from the first motor, a fourth pulley provided on the third shaft, and a grass cutter connected to the third shaft and driven by the power transmitted to the third shaft. The engine has a working unit having a pulley, a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and a second belt wound around the third pulley and the fourth pulley. The engine has a starting function in which the power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, and a power generation and storage function in which the power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft in an operating state other than a stopped state due to fuel shortage, and the first motor generates electricity and stores the generated electricity in the battery. The cutter drive function drives the working unit with the power transmitted to the third shaft via the second belt.
ここで、本発明の草刈機は、前述した走行手段部、作業部、動力機構部、信号送受信部及び制御部を機体に備えることにより、機外(例えば有線式又は無線式のコントローラー)からの機体を操作する信号を信号送受信部で受信し、同信号送受信部を介した受信信号に基づいて制御部が走行手段部、作業部及び動力機構部を含む機体各部を制御し、機体の走行及び草刈作業を行うことができる。また、信号送受信部は、制御部に伝達された機体各部の情報等を機外のコントローラー等に送信し、操作者等のユーザーに同情報を知覚可能にすることもできる。 The grass cutter of the present invention is equipped with the above-mentioned travel means unit, working unit, power mechanism unit, signal transmission/reception unit and control unit on the machine body, and receives a signal to operate the machine from outside the machine (e.g., a wired or wireless controller) via the signal transmission/reception unit, and the control unit controls each part of the machine including the travel means unit, working unit and power mechanism unit based on the signal received via the signal transmission/reception unit, thereby allowing the machine to travel and perform grass cutting work. The signal transmission/reception unit can also transmit information on each part of the machine transmitted to the control unit to an external controller, etc., making the information perceptible to a user such as an operator.
前述した動力機構部は、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において(換言すると、通常運転中は常時)、エンジンの動力が、第1プーリー及び第2プーリーに掛け回された第1ベルトを介して第2軸に伝達され、第2軸を常時回転させることで、第1モーターによる発電が行われる。そして、第1モーターにより発電された電力はバッテリーに蓄電される。 In the aforementioned power mechanism, when the vehicle is in an operating state other than when it is stopped due to running out of fuel (in other words, at all times during normal operation), the engine power is transmitted to the second shaft via the first belt that is wound around the first pulley and the second pulley, and the second shaft is rotated at all times, generating electricity by the first motor. The electricity generated by the first motor is then stored in the battery.
そして、前述した動力機構部によれば、バッテリーに蓄電された電力を使用して第1モーターを駆動させ、同第1モーターの動力が第1ベルトを介して第1軸に伝達され、同第1軸が回転することで、エンジンを始動させることができる。つまり、同動力機構部によれば、セルスターター非搭載のエンジン(例えばリコイルスターター方式のエンジン)を採用しても、セルスターター搭載エンジンと同様の始動を行うことができる。 The power mechanism unit described above uses the power stored in the battery to drive the first motor, and the power of the first motor is transmitted to the first shaft via the first belt, causing the first shaft to rotate, thereby starting the engine. In other words, the power mechanism unit makes it possible to start an engine without a starter (for example, an engine with a recoil starter) in the same way as an engine with a starter.
なお、前述した動力機構部は、「燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、エンジンの動力が、第1ベルトを介して第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させる」構成であり、燃料切れによってエンジンが停止した場合は「第1ベルトを介して第2軸に伝達されない」構成となっている。なお、「第1ベルトを介して第2軸に伝達されない」構成を実現する手段としては、例えばクラッチ等が挙げられ、第1ベルトを介したエンジンと第1モーターとの間の動力の伝達が遮断される。 The power mechanism unit described above is configured such that "in an operating state except a stopped state due to fuel shortage, the engine power is transmitted to the second shaft via the first belt to rotate the second shaft at all times," and when the engine stops due to fuel shortage, "power is not transmitted to the second shaft via the first belt." Note that a clutch or the like can be cited as a means for realizing the configuration in which "power is not transmitted to the second shaft via the first belt," and the transmission of power between the engine and the first motor via the first belt is interrupted.
燃料切れによるエンジン停止状態で動力の伝達を遮断することにより、第1軸に伝達される動力によって燃料切れのエンジンを強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、第1軸及び第1プーリーの破損を抑制することもできる。そして、前述した動力機構部によれば、例えば、操縦者から離れた場所で燃料切れによってエンジンが停止した状態であっても、バッテリーに蓄電された電力を動力として走行手段部を駆動させることができ、機体の回収に行く労力を要せずに草刈機を帰還させることが可能となる。また、例えば、大容量バッテリーを搭載する等の余裕を持たせた設計にしている場合は、ある程度の草刈作業を続行した上で、草刈機を帰還させることも可能である。 By cutting off the transmission of power when the engine has stopped due to running out of fuel, it is possible to suppress damage to the internal mechanism and damage to the first shaft and first pulley caused by forcibly running the engine that has run out of fuel using the power transmitted to the first shaft. Furthermore, with the power mechanism unit described above, even if the engine has stopped due to running out of fuel in a location far from the operator, for example, the power stored in the battery can be used to drive the traveling means unit, making it possible to return the grass cutter without the effort of going to retrieve the machine. In addition, if the design is such that there is some leeway, for example by installing a large-capacity battery, it is also possible to return the grass cutter after continuing grass cutting work to a certain extent.
走行手段部は、第1モーターからの動力を受けて駆動する構造であるか、第1モーターで発電されてバッテリーに蓄電された電力を以て駆動する構造である。ここで、「第1モーターからの動力を受けて駆動する構造」とは、例えば、走行手段部の起動輪の車軸と第1モーターとの間に、ギヤ、シャフト、ベルト、プーリー等の動力伝達機構を有し、第1モーターからの動力が起動輪を直接駆動する構造が挙げられる。また、「第1モーターで発電されてバッテリーに蓄電された電力を以て駆動する構造」とは、走行手段部の起動輪の車軸を駆動させる、第1モーター以外の他のモーターを有し、同バッテリーからの電力で同他のモーターを駆動させることで起動輪を駆動する構造が挙げられる。 The traveling means unit is structured to be driven by power from the first motor, or by electricity generated by the first motor and stored in a battery. Here, "a structure driven by power from the first motor" refers to, for example, a structure having a power transmission mechanism such as a gear, shaft, belt, pulley, etc. between the axle of the start wheel of the traveling means unit and the first motor, and the power from the first motor directly drives the start wheel. Also, "a structure driven by electricity generated by the first motor and stored in a battery" refers to a structure having a motor other than the first motor that drives the axle of the start wheel of the traveling means unit, and driving the start wheel by driving the other motor with electricity from the battery.
本発明の草刈機は、第3プーリーが設けられた第2軸を介して伝達されるエンジンの動力が、第2ベルトを介して第4プーリーが設けられた作業部に伝達され、同動力を以て作業部に設けられた草刈ナイフ部が駆動する。これにより、同草刈機による草刈作業が可能となる。なお、前述した作業部及び動力機構部の構成によれば、対象となる草木の量が多いか又は硬いために負荷が増大し過負荷状態となった場合に、第1モーターによる動力を更に付加することができる(動力アシスト機能)。 In the grass cutter of the present invention, the engine power is transmitted via the second shaft provided with the third pulley, and is transmitted via the second belt to the working section provided with the fourth pulley, and the grass cutting knife section provided in the working section is driven by the power. This enables the grass cutter to cut grass. In addition, according to the configuration of the working section and the power mechanism section described above, if the load increases due to a large amount of target vegetation or the vegetation is hard, and an overload occurs, further power can be added from the first motor (power assist function).
更に、前述の作業部及び動力機構部は、動力伝達機構がプーリーとベルトの組み合わせによるものであるため、ギヤやシャフト等の組み合わせによる動力伝達機構と比較して簡易且つ軽量な構造であり、組立効率が良いことから製造コストの抑制を図ることができ、加えて、整備性も良好であることから運用コストの抑制も期待できる。 Furthermore, the aforementioned working unit and power mechanism unit have a power transmission mechanism that is a combination of pulleys and belts, and therefore has a simpler and lighter structure than power transmission mechanisms that are a combination of gears, shafts, etc., and because of its good assembly efficiency, it is possible to reduce manufacturing costs.In addition, because it is easy to maintain, it is expected that operating costs will also be reduced.
ところで、作業中の草刈機では、作業部で噛み混んだ草木等により動力機構部が急停止することがあり、前述したギヤやシャフト等からなる動力伝達機構である場合は、生じた衝撃や荷重に起因する部品の欠損等が起きる可能性があるが、本発明の草刈機は動力機構部のベルトで急停止による衝撃を吸収できるため、このような故障が生じる可能性を低減することができる。 When a lawnmower is in operation, the power mechanism may suddenly stop due to grass or other objects getting caught in the working parts. If the power transmission mechanism is made up of gears and shafts as described above, the resulting shock or load may cause parts to break. However, the lawnmower of the present invention is able to absorb the shock caused by a sudden stop with the belt of the power mechanism, reducing the possibility of such breakdowns.
このように、本発明の草刈機は、前述した構成とこれに基づく作用を奏することにより、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能なものとなっている。 In this way, the grass cutter of the present invention has the above-mentioned configuration and the actions based on it, making it possible to use it conveniently by remote control, despite its relatively simple structure.
また、動力機構部が、燃料切れ検知部、及び、燃料切れによるエンジンの停止状態において、エンジンから第1モーターへの動力伝達を遮断する遮断部、を更に有し、燃料切れ検知部により燃料切れが検知された際には、信号送受信部を介し機外へ検知情報を送信する燃料切れ通知機能を有すると共に、燃料切れ通知後に自動又は機外からの信号に基づき遮断部が起動し、遮断部による動力伝達遮断状態において、バッテリーに蓄積された電力を以て走行手段を駆動させる機能を有する場合は、燃料切れによってエンジンが停止した際に、エンジン等の破損を抑制することができると共に、バッテリーに蓄積された電力を以て走行手段を駆動させる運転に切り替えることができる。 In addition, if the power mechanism unit further includes a fuel shortage detection unit and a cutoff unit that cuts off the power transmission from the engine to the first motor when the engine is stopped due to fuel shortage, and has a fuel shortage notification function that transmits detection information to the outside of the aircraft via the signal transmission/reception unit when the fuel shortage detection unit detects fuel shortage, and the cutoff unit is activated automatically or based on a signal from the outside of the aircraft after the fuel shortage notification, and has a function to drive the traveling means with the power stored in the battery when the power transmission is cut off by the cutoff unit, damage to the engine, etc. can be suppressed when the engine stops due to fuel shortage, and the operation can be switched to driving the traveling means with the power stored in the battery.
詳しくは、本発明の草刈機は、その運転中に燃料切れが検知されると、燃料切れ検知部が燃料切れを検知し、信号送受信部を介し機外へ検知情報を送信する(燃料切れ通知機能)。これにより、操作者は、直接的又は間接的に草刈機が燃料切れによってエンジンが停止することを知覚することができる。 In more detail, when the grass cutter of the present invention detects that fuel is running out while it is in operation, the fuel-out detection unit detects that fuel is running out and transmits the detection information to the outside of the machine via the signal transmission/reception unit (fuel-out notification function). This allows the operator to directly or indirectly perceive that the grass cutter's engine has stopped due to fuel running out.
更に、前述した遮断部は、これが起動する(自動)又は起動させる(手動)ことで、燃料切れによるエンジン停止状態で動力の伝達を遮断することができる。これにより、第1軸に伝達される動力によって燃料切れのエンジンを強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、第1軸及び第1プーリーの破損を抑制することもできる。なお、遮断部としては、例えば第1ベルト等の中途に設けたクラッチ等が挙げられるが、他の手段を除外するものではない。 Furthermore, the aforementioned cutoff unit can be activated (automatically) or manually to cut off the transmission of power when the engine is stopped due to running out of fuel. This can prevent damage to the internal mechanism and damage to the first shaft and first pulley caused by forcibly moving an engine that has run out of fuel using power transmitted to the first shaft. Note that an example of the cutoff unit is a clutch provided midway along the first belt, etc., but other means are not excluded.
そして、燃料切れによってエンジンが停止した場合は、遮断部によってエンジンと第1モーターとの間の動力の伝達が遮断され、バッテリーに蓄電された電力を以て走行手段部を駆動させることができる。なお、バッテリーからの電力で駆動する動力装置としては、例えば、前述した第1モーターであるか、又は、第1モーター以外に設けた他のモーターが挙げられる。これにより、操縦者から離れた場所で燃料切れによりエンジンが停止した場合であっても、機体の回収に行く労力を要せずに、操縦者のところまで草刈機を帰還させることができる。 If the engine stops due to running out of fuel, the cutoff unit cuts off the transmission of power between the engine and the first motor, and the traveling means unit can be driven by the power stored in the battery. Note that examples of a power unit that is driven by power from the battery include the first motor described above, or another motor provided in addition to the first motor. This allows the grass cutter to be returned to the operator, even if the engine stops due to running out of fuel in a location far from the operator, without the operator having to go to retrieve the machine.
また、エンジンの回転数を測定する回転数測定機、及び、回転数測定機により測定された回転数と予め設定された回転数データとを比較して、現在が高負荷状態であるか否かを判定する負荷判定部、を更に有し、負荷判定部は、高負荷状態と判定した際に高負荷状態を通知する信号を制御部に送信し、同信号を受信した制御部は第1モーターの出力を向上させる機能を有する場合は、草刈作業で対象となる草木の量が多い等の理由に起因する過負荷状態において、第1モーターによる動力アシストを効率良くに行うことができる。 The device further includes a rotation speed measuring device that measures the engine rotation speed, and a load determination unit that compares the rotation speed measured by the rotation speed measuring device with preset rotation speed data to determine whether or not the current load is high. When the load determination unit determines that the current load is high, it transmits a signal notifying the control unit of the high load state. When the control unit receives the signal, and has a function of increasing the output of the first motor, the device can efficiently provide power assistance by the first motor in an overload state caused by a large amount of vegetation to be targeted during grass cutting work, etc.
詳しくは、過負荷状態となった場合はエンジンの回転数が低下するため、回転数測定機により測定された回転数と予め設定された回転数データとを負荷判定部で比較し、現在が高負荷状態と判定した際には、高負荷状態を通知する信号が負荷判定部から制御部に送信される。そして、同信号を受信した制御部は、第1モーターの出力を向上させることで、第1モーターによる動力アシストがなされる。つまり、過負荷状態であるか否かについて、離れた場所で作業する草刈機に近づいて確認する必要が無く、遠隔操作における機体の作業性及び利便性が向上している。 In more detail, when an overload condition occurs, the engine speed drops, so the load determination unit compares the speed measured by the speed measurement device with preset speed data, and when it determines that the current load condition is high, a signal notifying the control unit of the high load condition is sent from the load determination unit to the control unit. The control unit then receives this signal and increases the output of the first motor, thereby providing power assistance from the first motor. In other words, there is no need to approach the lawnmower operating at a remote location to check whether or not it is overloaded, improving the operability and convenience of the machine when operated remotely.
また、第1モーターからの電力を直接受けて駆動するか又はバッテリーに蓄積された電力を以て駆動する第2モーター及び第3モーターを更に有し、走行手段部が、第2モーターの回転軸を車軸として接続された起動輪及び第3モーターの回転軸を車軸として接続された起動輪、少なくとも一対の転輪、及び、一対の履帯、を有する履帯式走行構造である場合は、本発明の草刈機の走行性が更に向上する。 The running performance of the grass cutter of the present invention is further improved if it further includes a second motor and a third motor that are driven by electric power directly received from the first motor or by electric power stored in a battery, and the running means unit is a track-type running structure having a drive wheel connected to the rotating shaft of the second motor as an axle and a drive wheel connected to the rotating shaft of the third motor as an axle, at least a pair of rollers, and a pair of tracks.
詳しくは、走行手段部が、前述した履帯式走行構造であることにより、悪路や不整地での走行性が向上すると共に、傾斜地における作業中の安定性が向上する。 In more detail, the travel means has the aforementioned track-type travel structure, which improves travelling performance on rough roads and uneven ground, and also improves stability during work on slopes.
更に、起動輪の動力としてモーターを使用することにより、複雑な機械的構造が不要となり、機体を比較的簡易な構造にすることができ、そして、履帯式走行構造かつモーターの使用により、方向転換時には第2モーターと第3モーターを単純に逆に回転させるだけでよいため、小回りが効いて操作性が良い。 Furthermore, by using a motor to power the drive wheels, a complex mechanical structure is not necessary, allowing the aircraft to have a relatively simple structure; and, by using a track-type running structure and motors, changing direction can be achieved by simply rotating the second and third motors in the opposite direction, resulting in good maneuverability and maneuverability.
更にまた、起動輪の動力としてモーターを使用することにより、燃料切れによるエンジン停止状態においては、第1モーターからの電力を直接受けて駆動するか又はバッテリーに蓄積された電力を以て走行可能であり、操縦者のところまで草刈機を帰還させることができる。 Furthermore, by using a motor to power the drive wheels, when the engine stops due to running out of fuel, the lawnmower can be driven directly by electricity from the first motor or can run on electricity stored in the battery, allowing the lawnmower to return to the operator.
上記の目的を達成するために、本発明の草刈装置は、無線操作式のコントローラーと、該コントローラーとの信号送受信部、該信号送受信部を介して受信した信号に基づき機体各部を制御可能な制御部、走行手段部、草刈りを行う作業部、及び、該作業部及び前記走行手段部を駆動可能な動力機構部を機体に有する、草刈機を備え、前記作業部及び該動力機構部は、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸、該第3軸に設けられた第4プーリー、及び、同第3軸に接続されて同第3軸に伝達された動力を以て駆動する草刈ナイフ部を有する作業部、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルト、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルト、を有し、前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる始動機能と、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電させる発電及び蓄電機能と、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動させるカッター駆動機能を有する。 In order to achieve the above object, the grass cutting device of the present invention is equipped with a grass cutter having a wireless controller, a signal transmission/reception unit for the controller, a control unit capable of controlling each unit of the machine body based on a signal received via the signal transmission/reception unit, a traveling means unit, a working unit that performs grass cutting, and a power mechanism unit capable of driving the working unit and the traveling means unit, the working unit and the power mechanism unit being provided on the machine body, the working unit and the power mechanism unit being provided on the machine body, the first motor including an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that rotates by receiving a driving force from the first motor, a fourth pulley provided on the third shaft, and a fourth pulley connected to the third shaft and transmitting power to the third shaft. The vehicle has a working unit having a grass-cutting knife unit driven by power transmitted from the battery, a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and a second belt wound around the third pulley and the fourth pulley, and has a starting function in which the power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby starting the engine, a power generation and power storage function in which the power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft in an operating state other than a stopped state due to fuel shortage, thereby generating power by the first motor and storing the generated power in the battery, and a cutter drive function in which the working unit is driven by the power transmitted to the third shaft via the second belt.
ここで、本発明の草刈装置は、無線操作式のコントローラーと、前述した同コントローラーとの信号送受信部等を有する草刈機を備えることにより、草刈作業の従事者が機体に追従することなく、機体を無線遠隔操作して機体の走行及び草刈作業を行うことができる。加えて、作業を行うにあたって、従事者の泥汚れや負傷等の可能性が極めて低減されるため、作業性が良く、作業負担も少なくて済む。 The grass cutting device of the present invention is equipped with a wireless controller and a grass cutter having a signal transmission/reception unit with the controller described above, so that the grass cutting worker can remotely control the machine wirelessly to run the machine and cut grass without having to follow the machine. In addition, the possibility of the worker getting dirty in mud or getting injured during the work is greatly reduced, making the work easier and reducing the workload.
草刈機は、信号送受信部を有することにより、コントローラーからの無線信号を受信し、かつ、制御部に伝達された機体各部の情報等を信号として機外に送信することができる。なお、送信する信号は、例えば、コントローラーに設けた画面で行う機体情報表示や警告ランプ点灯等に使用すべく、コントローラーに送信する態様であってもよいし、作業者や管理者が使用するスマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末あるいはパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」等)に送信する態様、又は、コントローラー及び携帯情報端末あるいはパソコンの両方に送信する態様であってもよく、操作者等のユーザーが同情報等の内容を知覚可能であればよい。 The grass trimmer has a signal transmitting/receiving unit, which allows it to receive wireless signals from the controller and transmit information about each part of the machine transmitted to the control unit as a signal to the outside of the machine. The transmitted signal may be sent to the controller for use in displaying machine information on a screen on the controller or turning on a warning lamp, or may be sent to a mobile information terminal such as a smartphone or tablet terminal or a personal computer (hereinafter referred to as a "PC") used by an operator or manager, or may be sent to both the controller and the mobile information terminal or PC, as long as the user such as the operator can perceive the content of the information.
制御部は、信号送受信部を介して受信した信号に基づき機体各部を制御することができる。機体各部としては、少なくとも走行手段部、作業部及び動力機構部が挙げられるが、他の機体構成部分を含んでもよい。 The control unit can control each part of the aircraft based on the signal received via the signal transmission/reception unit. The parts of the aircraft include at least the traveling means unit, the working unit, and the power mechanism unit, but may also include other aircraft components.
動力機構部は、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、エンジンの動力が、第1プーリー及び第2プーリーに掛け回された第1ベルトを介して第2軸に伝達され、第2軸を常時回転させることで、第1モーターによる発電が行われる。そして、第1モーターにより発電された電力はバッテリーに蓄電される。そして、動力機構部は、バッテリーに蓄電された電力を使用して第1モーターを駆動させ、同第1モーターの動力が第1ベルトを介して第1軸に伝達され、同第1軸が回転することでエンジンを始動させることができる。 In the power mechanism unit, when in an operating state except when the vehicle is stopped due to running out of fuel, the engine power is transmitted to the second shaft via a first belt that is wound around a first pulley and a second pulley, and electricity is generated by the first motor by constantly rotating the second shaft. The electricity generated by the first motor is then stored in the battery. The power mechanism unit then uses the electricity stored in the battery to drive the first motor, and the power of the first motor is transmitted to the first shaft via the first belt, causing the first shaft to rotate, thereby starting the engine.
なお、動力機構部は、前述の構成であることにより、燃料切れによるエンジン停止状態で動力の伝達が遮断され、第1軸に伝達される動力によって燃料切れのエンジンを強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、第1軸及び第1プーリーの破損を抑制することもできる。 In addition, because the power mechanism is configured as described above, the transmission of power is cut off when the engine stops due to running out of fuel, and damage to the internal mechanism and damage to the first shaft and first pulley caused by forcibly moving the engine that has run out of fuel by the power transmitted to the first shaft can be suppressed.
そして、前述した動力機構部によれば、操縦者から離れた場所で燃料切れによってエンジンが停止した状態であっても、バッテリーに蓄電された電力を使用する第1モーターの動力によって、走行手段部を駆動させることができ、機体の回収に行く労力を要せずに草刈機を帰還させることが可能となる。また、例えば、大容量バッテリーを搭載する等の余裕を持たせた設計にしている場合は、ある程度の草刈作業を続行した上で、草刈機を帰還させることも可能である。 The power mechanism unit described above allows the driving means unit to be driven by the power of the first motor, which uses electricity stored in the battery, even if the engine has stopped due to running out of fuel in a location far from the operator, making it possible to return the grass cutter without the effort of going to retrieve the machine. In addition, if the design allows for ample capacity, such as by installing a large-capacity battery, it is also possible to continue mowing work to a certain extent before returning the grass cutter.
前述の草刈機は、第3プーリーが設けられた第2軸を介して伝達されるエンジンの動力が、第2ベルトを介して第4プーリーが設けられた作業部に伝達され、同動力を以て作業部に設けられた草刈ナイフ部が駆動し草刈作業が可能となる。加えて、前述した作業部及び動力機構部の構成によれば、対象となる草木の量等に起因して過負荷状態となった場合に、第1モーターによる動力を更に付加することができる(動力アシスト機能)。 In the above-mentioned grass cutter, the engine power is transmitted via the second shaft provided with the third pulley, and is transmitted via the second belt to the working section provided with the fourth pulley, and the grass cutting knife section provided in the working section is driven by the power, enabling grass cutting work. In addition, according to the configuration of the working section and the power mechanism section described above, if an overload condition occurs due to the amount of grass to be cut, further power can be added from the first motor (power assist function).
更に、前述の作業部及び動力機構部は、動力伝達機構がプーリーとベルトの組み合わせによるものであるため、ギヤ等による動力伝達機構と比較して簡易な構造であり、組立効率が良く製造コストの抑制を図ることができ、加えて、整備性も良好であることから運用コストの抑制も期待できる。加えて、前述の動力機構部の構成によれば、ベルトで急停止による衝撃を吸収できるため、衝撃や荷重に起因する部品の欠損等の故障が生じる可能性を低減することができる。また、走行手段部は、第1モーターからの動力を受けて駆動する構造であるか、第1モーターで発電されてバッテリーに蓄電された電力を以て駆動する構造である。 Furthermore, since the power transmission mechanism of the working unit and power mechanism is a combination of pulleys and belts, it has a simple structure compared to power transmission mechanisms using gears, etc., and has good assembly efficiency and can reduce manufacturing costs. In addition, since it is easy to maintain, it is expected that operating costs will also be reduced. In addition, according to the configuration of the power mechanism, the belt can absorb the impact caused by a sudden stop, reducing the possibility of failures such as parts loss caused by impact or load. In addition, the traveling means unit is structured to be driven by power from the first motor, or is structured to be driven by electricity generated by the first motor and stored in the battery.
このように、本発明の草刈装置は、前述した構成とこれに基づく作用を奏することにより、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能なものとなっている。 In this way, the grass cutting device of the present invention has the above-mentioned configuration and the action based on it, and while it has a relatively simple structure, it can be conveniently used by remote control.
上記の目的を達成するために、本発明の草刈方法は、走行手段部と、草刈りを行う作業部と、該作業部及び前記走行手段部を駆動可能な動力機構部と、機外との信号送受信部と、該信号送受信部を介して受信した信号に基づき機体各部を制御可能な制御部とを機体に備える遠隔操作型草刈機を使用し、前記動力機構部が、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、及び、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルトを有し、前記バッテリーにより前記第1モーターを駆動させ、前記第1ベルトを介して同第1モーターの動力を前記第1軸に伝達させて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる、始動工程と、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力を、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達させ、同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力を前記バッテリーに蓄電させる、発電及び蓄電工程と、前記信号送受信部で受信した機外からの信号に基づき、前記制御部を介して駆動する前記動力機構部及び前記走行手段部を以て、機体を所定位置に移動させる移動工程と、前記作業部が、第4プーリーが設けられた第3軸に接続された草刈ナイフ部、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルトを有し、前記エンジンの動力を、前記第2ベルト及び前記第4プーリーを介して前記第3軸に伝達させ、前記草刈ナイフ部を駆動させて行う草刈工程と、を備える。 In order to achieve the above object, the grass cutting method of the present invention uses a remote-controlled grass cutter equipped with a traveling means unit, a working unit that cuts grass, a power mechanism unit capable of driving the working unit and the traveling means unit, a signal transmission/reception unit with the outside of the machine, and a control unit capable of controlling each unit of the machine based on a signal received via the signal transmission/reception unit, and the power mechanism unit has an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor including a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, and a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and the first motor is driven by the battery, and the power of the first motor is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft. a power generation and storage process in which, in an operating state other than a stopped state due to fuel shortage, the power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt, and the second shaft is constantly rotated to generate power using the first motor and store the generated power in the battery; a movement process in which the power mechanism and the traveling means are driven via the control unit based on a signal from outside the machine received by the signal transmission/reception unit to move the machine to a predetermined position; and a grass cutting process in which the working unit has a grass cutting knife unit connected to a third shaft provided with a fourth pulley and a second belt wound around the third pulley and the fourth pulley, and the power of the engine is transmitted to the third shaft via the second belt and the fourth pulley to drive the grass cutting knife unit.
ここで、本発明の草刈方法は、前述した始動工程を備えることにより、第1モーターの動力を以てエンジンを始動させることができる。また、セルスターター非搭載のエンジンを使用した機体であっても、同様の始動工程を実施することができる。 The grass cutting method of the present invention includes the above-mentioned starting process, which allows the engine to be started using the power of the first motor. Furthermore, a similar starting process can be carried out even in a machine that uses an engine that does not have a starter.
そして、本発明の草刈方法は、前述した発電及び蓄電工程を備えることにより、エンジンの動力を以て第1モーターを駆動させて発電し、発電された電力をバッテリーに蓄電させることができる。 The grass cutting method of the present invention includes the above-mentioned power generation and power storage process, so that the first motor is driven by the engine's power to generate electricity, and the generated electricity can be stored in the battery.
更に、本発明の草刈方法は、前述した移動工程を備えることにより、機外からの信号を信号送受信部で受信して制御部を制御し、同制御によって動力機構部及び走行手段部を駆動させ、機体を所定位置(例えば草木が繁茂した領域)に移動させることができる。走行手段部は、第1モーターからの動力を受けて駆動する構造であるか、第1モーターで発電されてバッテリーに蓄電された電力を以て駆動する構造である。 Furthermore, by including the above-mentioned movement process, the grass cutting method of the present invention can receive a signal from outside the machine with the signal transmitting/receiving unit to control the control unit, which in turn drives the power mechanism unit and the traveling means unit to move the machine to a predetermined position (e.g., an area overgrown with vegetation). The traveling means unit is structured to be driven by power from the first motor, or is structured to be driven by electricity generated by the first motor and stored in a battery.
更にまた、本発明の草刈方法は、前述した草刈工程を備えることにより、伝達されるエンジンの動力が作業部に伝達され、同動力を以て作業部に設けられた草刈ナイフ部が駆動し、草刈作業が行われる。なお、前述した作業部及び動力機構部の構成によれば、対象となる草木の量が多いか又は硬いために負荷が増大し過負荷状態となった場合に、第1モーターによる動力を更に付加することができる(動力アシスト機能)。 Furthermore, by including the above-mentioned grass cutting process, the grass cutting method of the present invention transmits the engine power to the working unit, which drives the grass cutting knife unit provided in the working unit to perform grass cutting work. Furthermore, according to the above-mentioned configuration of the working unit and power mechanism unit, if the load increases due to a large amount of target vegetation or the vegetation is hard, and an overload occurs, further power can be added from the first motor (power assist function).
そして、本発明の草刈方法では、機外からの遠隔操作により、前述した始動工程、発電及び蓄電工程、移動工程、及び、草刈工程を含む草刈作業を行うことができる。また、本発明の草刈方法では、燃料切れによるエンジン停止状態で動力の伝達が遮断され、これにより、第1軸に伝達される動力によって燃料切れのエンジンを強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、第1軸及び第1プーリーの破損が抑制される。 And, in the grass-cutting method of the present invention, the grass-cutting work, including the above-mentioned starting process, power generation and storage process, movement process, and grass-cutting process, can be performed by remote control from outside the machine. Also, in the grass-cutting method of the present invention, the transmission of power is cut off when the engine is stopped due to running out of fuel, thereby suppressing damage to the internal mechanism and damage to the first shaft and first pulley caused by forcibly running the engine that has run out of fuel by the power transmitted to the first shaft.
更に、本発明の草刈方法では、例えば、操縦者から離れた場所で燃料切れによってエンジンが停止した状態であっても、前述した動力機構部を以て、バッテリーに蓄電された電力を動力として走行手段部を駆動させ、機体の回収に行く労力を要せずに草刈機を帰還させることができる。また、例えば、バッテリー容量に余裕があれば、ある程度の草刈作業を続行した上で、草刈機を帰還させることもできる。 Furthermore, in the grass cutting method of the present invention, even if the engine has stopped due to running out of fuel in a location far from the operator, the power mechanism unit described above can drive the traveling means unit using the electricity stored in the battery as power, allowing the grass cutter to return without the effort of going to retrieve the machine. Also, for example, if there is spare battery capacity, the grass cutter can be returned after continuing grass cutting work to a certain extent.
加えて、本発明の草刈方法では、使用する遠隔操作型草刈機の動力伝達機構がプーリーとベルトの組み合わせによるものであるため、ギヤやシャフト等の組み合わせによる動力伝達機構と比較して簡易且つ軽量な構造で、整備性も良好であることから運用コストの抑制も期待できる。また、本発明の草刈方法では、前述した動力機構部の構造(プーリー及びベルトの組み合わせ)に起因して、作業部で噛み混んだ草木等による動力機構部の急停止による衝撃を吸収でき、故障が生じる可能性を低減することができる。 In addition, in the grass cutting method of the present invention, the power transmission mechanism of the remote-controlled grass cutter used is a combination of pulleys and belts, which has a simpler and lighter structure than a power transmission mechanism that uses a combination of gears, shafts, etc., and is easy to maintain, so operating costs can be expected to be reduced. Also, in the grass cutting method of the present invention, due to the structure of the power mechanism part described above (combination of pulleys and belts), it is possible to absorb the impact of a sudden stop of the power mechanism part due to vegetation or the like getting caught in the working part, thereby reducing the possibility of a breakdown.
このように、本発明の草刈方法は、前述した構成とこれに基づく作用を奏することにより、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能なものとなっている。 In this way, the grass cutting method of the present invention has the above-mentioned configuration and the action based on it, and while it has a relatively simple structure, it can be suitably used by remote control.
上記の目的を達成するために、本発明の動力機構は、遠隔操作型作業機に設けられ、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを有するエンジンと、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを有する第1モーターと、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリーと、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸及び該第3軸に設けられた第4プーリーを有し、作業を行う作業部と、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルトと、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルトと、を備え、前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動可能であると共に、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電可能であり、かつ、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動可能な構造である。 In order to achieve the above object, the power mechanism of the present invention is provided in a remote-controlled working machine, and includes an engine having a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor having a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that rotates by receiving a driving force from the first motor and a fourth pulley provided on the third shaft, and a working unit that performs work, a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and a second pulley that is wound around the third pulley and the fourth pulley. and a second belt wound around the battery, the power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby starting the engine, and in an operating state other than a stopped state due to fuel shortage, the power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft, thereby generating electricity by the first motor and storing the generated electricity in the battery, and the structure is capable of driving the working unit with the power transmitted to the third shaft via the second belt.
ここで、前述の動力機構は、遠隔操作型作業機に設けられ、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、エンジンの動力が、第1プーリー及び第2プーリーに掛け回された第1ベルトを介して第2軸に伝達され、第2軸を常時回転させることで、第1モーターによる発電が行われる。そして、第1モーターにより発電された電力はバッテリーに蓄電される。そして、同動力機構は、バッテリーに蓄電された電力を使用して第1モーターを駆動させ、同第1モーターの動力が第1ベルトを介して第1軸に伝達され、同第1軸が回転することでエンジンを始動させることができる。 The power mechanism is provided in a remote-controlled work machine, and in an operating state except when the machine is stopped due to running out of fuel, the power of the engine is transmitted to the second shaft via a first belt that is wound around a first pulley and a second pulley, and the second shaft is constantly rotated to generate power using the first motor. The power generated by the first motor is then stored in a battery. The power mechanism uses the power stored in the battery to drive the first motor, and the power of the first motor is transmitted to the first shaft via the first belt, causing the first shaft to rotate, thereby starting the engine.
なお、動力機構は、前述の構成であることにより、燃料切れによるエンジン停止状態で動力の伝達が遮断され、第1軸に伝達される動力によって燃料切れのエンジンを強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、第1軸及び第1プーリーの破損を抑制することもできる。そして、同動力機構によれば、操縦者から離れた場所で燃料切れによってエンジンが停止した状態であっても、バッテリーに蓄電された電力を使用する第1モーターの動力によって、遠隔操作型作業機に備わる走行手段部を駆動させることができ、回収に行く労力を要せずに機体を帰還させることが可能なものとすることができる。 The power mechanism has the above-mentioned configuration, which cuts off the transmission of power when the engine stops due to running out of fuel, and can also suppress damage to the internal mechanism and damage to the first shaft and first pulley caused by forcibly moving the engine that has run out of fuel using the power transmitted to the first shaft. Furthermore, with this power mechanism, even if the engine has stopped due to running out of fuel in a location far from the operator, the driving means of the remote-controlled work machine can be driven by the power of the first motor, which uses electricity stored in the battery, making it possible to return the machine without the effort of going to retrieve it.
そして、前述の動力機構部によれば、第3プーリーが設けられた第2軸を介して伝達されるエンジンの動力が、第2ベルトを介して第4プーリーが設けられた作業部に伝達され、同動力を以て作業部に設けられた作業部分(例えば、草刈ナイフ部)を駆動させて、所定の作業(例えば草刈り等)を行うことができる。加えて、同動力機構によれば、作業対象(例えば、草刈作業における草木の量等)に起因して過負荷状態となった場合に、第1モーターによる動力を更に付加することができる(動力アシスト機能)。 The power mechanism unit described above transmits the engine power via the second shaft on which the third pulley is provided, and transmits it via the second belt to the working unit on which the fourth pulley is provided, and the power is used to drive a working part (e.g., a grass-cutting knife unit) provided on the working unit, thereby enabling a predetermined task (e.g., mowing, etc.). In addition, the power mechanism can further add power from the first motor (power assist function) when an overload condition occurs due to the work target (e.g., the amount of grass in grass-cutting work, etc.).
更に、前述の動力機構は、動力伝達機構がプーリーとベルトの組み合わせによるものであるため、ギヤ等による動力伝達機構と比較して簡易な構造であり、組立効率が良く製造コストの抑制を図ることができ、加えて、整備性も良好であることから運用コストの抑制も期待できる。加えて、同動力機構の構成によれば、ベルトで急停止による衝撃を吸収できるため、衝撃や荷重に起因する部品の欠損等の故障が生じる可能性を低減することができる。 Furthermore, because the power transmission mechanism of the aforementioned power mechanism is a combination of pulleys and belts, it has a simpler structure than power transmission mechanisms using gears, etc., and has good assembly efficiency and can reduce manufacturing costs. In addition, it is easy to maintain, so it is expected that operating costs will also be reduced. In addition, because the configuration of this power mechanism allows the belt to absorb the impact of a sudden stop, it is possible to reduce the possibility of failures such as part loss caused by impact or load.
このように、本発明の動力機構は、前述した構成とこれに基づく作用を奏することにより、同動力機構を設けた遠隔操作型作業機について、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能なものにすることができる。 In this way, the power mechanism of the present invention, by providing the above-mentioned configuration and the action based thereon, can make a remote-controlled work machine equipped with the power mechanism suitable for remote control, while having a relatively simple structure.
本発明によれば、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能な草刈機、草刈装置、草刈方法、及び、動力機構を提供することができる。 The present invention provides a mower, a grass cutting device, a grass cutting method, and a power mechanism that are relatively simple in structure and can be suitably used by remote control.
図1~図9を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。また、図面各図における符号は、煩雑さを軽減し理解を容易にする範囲内で付しており、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。なお、図1~図7の図中に示す矢印に係る符号は説明上の方向を示し、図1に示す草刈機の方向を基準として、符号Fは「前方向」を、Bは「後方向」を、Rは「右方向」を、Lは「左方向」を、Uは「上方向」を、Dは「下方向」を、それぞれ意味している。 The embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to Figures 1 to 9. The reference numerals in each drawing are given to the extent that they reduce complexity and facilitate understanding, and in cases where multiple equivalent parts are given the same reference numeral, only some of them may be given the same reference numeral. Note that the reference numerals associated with the arrows shown in Figures 1 to 7 indicate directions for explanatory purposes, and with reference to the direction of the grass cutter shown in Figure 1, the reference numerals F and D respectively mean "forward", "backward", "rightward", "L" and "leftward", respectively.
〔草刈装置1〕
図1~図7を参照して、草刈装置1について説明する。草刈装置1は、草刈機2と、無線操作式のコントローラー3を備える(図1参照)。
[Grass cutting device 1]
The
(草刈機2)
草刈機2は、カウル200、フレーム201、走行手段部21、動力機構部22、作業部24、信号送受信部25及び制御部26を有する。動力機構部22、作業部24、信号送受信部25及び制御部26は、フレーム201上に直接又は間接的に配置されている。各部について以下詳述する。
(Grass cutter 2)
The
(カウル200)
カウル200は、動力機構部22及び作業部24の一部について、天部方向及び左右前後の側部方向を覆う着脱可能な箱状体であり、所定の剛性及び防水性を有する材料で形成されている(図1~4参照)。
(Cowl 200)
The
(フレーム201)
フレーム201は、左右両端が下方に折り曲げられた略平坦な剛性素材(本実施形態では金属材)で形成され、ステー202、ステー203、スカート部204、及び、スカート部205、を有する。前述の折り曲げられた左右各部分は走行構造部21a、21bの取り付け部分である(図1~6参照)。
(Frame 201)
The
ステー202は、フレーム201上において、エンジン221と第1モーター222の間に立設されている。ステー203は、フレーム201上において、エンジン221及び第1モーター222と、作業部24との間に立設されている(図5参照)。
The
スカート部204は、機体前方に下り傾斜で突出するように設けられ、その幅がフレーム201の幅と略同一であると共に、その先端部が履帯下面部分よりも高くなるように設けられている。スカート部205は、機体後方に下り傾斜で突出するように設けられ、その幅がフレーム201の幅と略同一であると共に、その先端部が履帯下面部分よりも高くなるように設けられている(図1~4参照)。
The
(走行手段部21)
走行手段部21は、履帯式走行構造であり、フレーム201を挟んで機体の左右に配置されており、図1に示す機体正面視で左側が走行構造部21a、右側が走行構造部21bである。
(Traveling means unit 21)
The traveling means
走行構造部21aは、地面側に配置された前後一対の転輪211と、各転輪の上方に配置された起動輪212aと、起動輪及び前後各転輪に回しかけられた履帯213とを有する。起動輪212aは、第2モーター223の回転軸を車軸として接続されている(図2~3参照)。第2モーター223は、後述する第1モーター222から直接供給される電力又はバッテリー225に蓄積された電力を以て駆動する。
The running
走行構造部21bは、地面側に配置された前後一対の転輪211と、転輪の上方に配置された起動輪212bと、起動輪及び前後各転輪に回しかけられた履帯213とを有する。起動輪212bは、第3モーター224の回転軸を車軸として接続されている(図1、図3参照)。第3モーター224は、前述した第2モーター223同様、第1モーター222又はバッテリー225からの電力を以て駆動する(図1、図3参照)。
The running
(動力機構部22)
動力機構部22は、エンジン221、第1モーター222、第2モーター223、第3モーター224、バッテリー225、第1プーリー226、第2プーリー227、第3プーリー228、第4プーリー229、第1ベルト230、第2ベルト231、第1クラッチ232、及び、第2クラッチ233を有する(図5~7参照)。なお、エンジン221の詳細な外観については記載を省略する。
(Power mechanism unit 22)
The
エンジン221は、フレーム201上部且つ機体前方側に配置され、リコイルスターター式のエンジン本体(符号省略)、動力を外部に伝導可能な回転軸(前述した第1軸)、接続された燃料タンク(図示省略)、及び、回転数測定機(図示省略)を有する(図1~2参照)。燃料タンクは、燃料切れ検知部(図示省略)に接続されている。回転数測定機は、エンジンに接続され、その回転数を測定可能に接続されている。前述した回転軸は、ステー203に設けられた貫通孔(図示省略)を通過して機体後方側に突出し、同突出部分に第1プーリー226が設けられている。換言すると、第1プーリー226は、ステー203を挟んで機体後方側に設けられている(図5~7参照)。
The
第1モーター222は、ステー202を挟んでエンジン221の側方(機体幅方向)に配置され、動力を外部に伝導可能な回転軸(前述した第2軸)を有する。前述した回転軸は、ステー203に設けられた貫通孔(図示省略)を通過して機体後方側に突出し、同突出部分に第2プーリー226及び第3プーリー228が設けられている。換言すると、第2プーリー226及び第3プーリー228は、ステー203を挟んで機体後方側に設けられている(図1、図5~7参照)。
The
第2モーター223は、ステー202の左側部に取り付けられており、第1モーター222及びバッテリー225の各々と接続され、給電される電力を以て駆動する。そして、第2モーター223は、その回転軸が起動輪212aの車軸として接続されている(図3参照)。
The
第3モーター224は、ステー202の右側部に取り付けられており、第1モーター222及びバッテリー225の各々と接続され、給電される電力を以て駆動する。そして、第3モーター224は、その回転軸が起動輪212bの車軸として接続されている(図3参照)。
The
バッテリー225は、機体後方に配置され、第1モーター222、第2モーター223、第3モーター224、信号送受信部24、及び、制御部25と電気的に接続され、各々へ給電可能に設けられている(図3参照)。
The
第1ベルト230は、第1プーリー226と第2プーリー227に掛け回され、第1プーリー226及び第2プーリー227間で動力伝達可能に設けられている。そして、第1ベルト230近傍には第1クラッチ232(前述した遮断部)が配置され、第1クラッチ232は、エンジン221から第1モーター222間の動力伝達を遮断可能に設けられている(図5~7参照)。
The
第2ベルト231は、第3プーリー228と後述する第4プーリー229に掛け回され、第3プーリー228及び第4プーリー229間で動力伝達可能に設けられている。そして、第2ベルト231近傍には第2クラッチ233が配置され、第2クラッチ233は、第1モーター222から作業部24間の動力伝達を遮断可能に設けられている(図5~7参照)。
The
(作業部24)
作業部24は、側方に配置された回転軸(前述した第3軸)と下方に配置された回転軸とを有するギヤボックス242、側方に配置された回転軸(前述した第3軸)に設けられた第4プーリー229、及び、草刈ナイフ部241を有する(図5~7参照)。
(Working unit 24)
The working
ギヤボックス242は、ケーシング内で、水平方向の回転軸先端に設けられたギヤと垂直方向の回転軸に設けられたギヤとが噛合し、動力伝達可能に設けられている。なお、ギヤとしては、例えば傘歯車等が挙げられるが、他の公知技術を除外するものではない。
The
ギヤボックス242下方向きの回転軸は、フレーム201に設けられた貫通孔(図示省略)を通過して機体下方側に突出し、同突出部分先端に草刈ナイフ部241が取り付けられている。換言すると、草刈ナイフ部241は、フレーム201を挟んで機体下方側に設けられている(図6参照)。
The downward rotating shaft of the
草刈ナイフ部241は、カバー部243、基部244、刈刃245a及び245bを有する(図4、図6参照)。
The grass-cutting
カバー部243は、上方から下方に向かって縮径する有底円筒形であり、フレーム201と基部243の間に配置されている。そして、カバー部243は、前述したギヤボックス242下方向きの回転軸を内包し、周方向に回転可能に設けられている(図4、図6参照)。
The
基部243は、長円形板状であり、その長軸と短軸の交差点に、前述したギヤボックス242下方向きの回転軸が挿着されている。そして、基部243は、長軸と短軸の交差点近傍とカバー部243底部とが固定されており、カバー部243と共に回転可能に設けられている(図4、図6参照)。
The
刈刃245a及び245bは、基部243の長軸延長線上となる縁部に着脱可能に取り付けられている。刈刃245aは、基部243の板面を挟んで上下一対の刃で構成されており、刈刃245bも同様である(図4、図6参照)。
Cutting
(信号送受信部25)
信号送受信部25は、カウル200により覆われたインナーボックス(符号省略)内に設けられている(図3参照)。信号送受信部25は、制御部26と電気的に接続され、機体外(コントローラー3等)から受信した操作信号を制御部26に伝達可能に設けられていると共に、制御部26から伝達された信号(例えば、機体各部の状態)を機体外(コントローラー3等)に送信可能に設けられている。
(Signal Transmitter/Receiver 25)
The signal transmitting/receiving
(制御部26)
制御部26は、信号送受信部25と同様にインナーボックス(符号省略)内に設けられ、信号送受信部25との送受信装置、演算装置、制御装置、入力装置、出力装置、主記憶装置、負荷判定部等により構成されている。負荷判定部は、前述した回転数測定機により測定されたエンジン221の回転数と予め設定された回転数データとを比較して、現在が高負荷状態であるか否かを判定する機能、及び、高負荷状態と判定した際に高負荷状態を通知する信号を制御装置に送信し、同信号を受信した同制御装置が第1モーター222の出力を向上させる機能、を有する(図3参照)。
(Control unit 26)
The
本実施形態において、コントローラー3は、無線により遠隔操作する無線操作式を採用しているが、これに限定するものではなく、前述の通り、有線式であってもよいし、また、作業者や管理者が使用するスマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末あるいはパソコンで操作する態様であってもよい。
In this embodiment, the
本実施形態において、カウル200は、作業部24及び動力機構部23の一部を覆うものであるが、これに限定するものではなく、例えば、エンジンやモーター等の動力機構部の全部、信号送受信部、制御部等のフレーム上に配置された全ての構成要素を覆う態様等を除外するものではなく、各種変形が可能である。
In this embodiment, the
本実施形態において、フレーム201は、前述の形状及び構造であるが、これに限定するものではなく、例えば、フレームの形状及び構造が相違するか、あるいは、各ステー、前後のスカート部のいずれか又は複数の部材を設けない態様を除外するものではない。
In this embodiment, the
本実施形態において、走行手段部21は履帯式走行構造であるが、これに限定するものではなく、例えば、四輪又は六輪等の独立した走行輪を有する構造であってもよい。
In this embodiment, the traveling means
本実施形態において、動力機構部22は、動力伝達手段としてベルトを採用しているが、チェーンで代替することを除外するものではない。また、第2プーリー及び第3プーリーは別部品として説明しているが、これらは一体化した構造であっても良い。更にまた、起動輪212aは第2モーター223により、起動輪212bは第3モーター224により、それぞれ駆動する構造であるが、これに限定するものではなく、例えば、プーリーや駆動シャフトを使用して各起動輪を駆動する態様であっても良い。この場合、バッテリーは、第1モーター、信号送受信部、及び、制御部と電気的に接続され、各々へ給電可能に設けた態様であっても良い。
In this embodiment, the
本実施形態において、作業部24は前述の構成であるが、これに限定するものではなく、適宜変更することもできる。例えば、ギヤボックス内における水平方向の回転軸と垂直方向の回転軸との動力伝達機構として、ウォームギアやベルト駆動等を採用することもできる。また、草刈ナイフ部は、カバー部を設けていない構造であるか、基部の形状が四角形である等相違、あるいは、配置された刈刃の数や位置、刈刃が上下方向に一対ではないという構造を採用することもできる。
In this embodiment, the working
本実施形態において、信号送受信部25及び制御部26は前述の構成であるが、これに限定するものではなく、例えば、コントローラー3以外の機外の端末と送受信可能な送信機能を備えるものであってもよい。
In this embodiment, the signal transmission/
(草刈機1の作用及びこれを使用した草刈方法)
図1~図9を参照して、草刈機1各部の作用効果と、草刈機1を使用した草刈方法について説明する。
(Function of the
The operation and effect of each part of the
草刈機1において、フレーム201は、前述した構造であることにより、機体各部の取り付け基部となり、ステー202がエンジン221と第1モーター222の間を仕切り、機体始動後に生じうる両部品のいずれか一方又は双方の廃熱や放出物(例えばエンジンから漏れるオイル)等が他方に影響を与えることを抑制する。
In the
また、草刈機1において、ステー203は、第1プーリー226、第2プーリー227及び第3プーリー228や、第1ベルト230及び第2ベルト231、第1クラッチ232及び第2クラッチ233を取り付ける基部となって、動力機構部23の一部を構成する。加えて、ステー203は、同プーリー等の動力機構部23の一部を、エンジン221と第1モーター222の反対側に位置させて仕切り板となることで、カバー等を特に設けることなく、エンジン221等からの廃熱や放出物等によってプーリー等が影響を受けることを抑制する。
In the
<始動工程>
コントローラー3からの信号により草刈機1を始動する。より詳しくは、第1モーター222を始動させることにより第2プーリー227が回転し、第2プーリー227に掛け回された第1ベルト230を介して、第1プーリー226に動力が伝達される。第1プーリー226が設けられた回転軸はエンジンのクランクシャフトであり、これが回転することで(いわゆるエンジンの押し掛けのような態様となり)、エンジン221が始動する。
<Start-up process>
The
つまり、セルスターター非搭載のエンジン221であっても搭載型と同様の始動工程を実施することができる。なお、バッテリー225が完全放電状態にあるときは、エンジン221のリコイルスターターを引いて始動させることもできる。
In other words, even if the
<発電及び蓄電工程>
エンジン221が始動した草刈機1では、通常運転中は、エンジン221の動力を以て第1プーリー226が回動し、第1プーリー226に掛け回された第1ベルト230を介して第2プーリーが回動し、第1モーター222が駆動する。つまり、通常運転中の草刈機1では、エンジン221の動力を以て第1モーター222が駆動して発電が常時行われ、発電された電力がバッテリー225に蓄電する。
<Power generation and storage process>
During normal operation of the
バッテリー225に蓄電された電力は、第1モーター222、第2モーター223、第3モーター224、第1クラッチ232及び第2クラッチ233を動かすクラッチ用モーター(図示省略)、燃料切れ検知部(図示省略)、信号送受信部25、制御部26等、各部に供給され、次回のエンジン始動、機体運転の動力源となる。
The electricity stored in the
<移動工程>
始動した草刈機1は、コントローラー3からの信号(すなわち機外からの信号)を信号送受信部25で受信して制御部26に伝達し、制御部26の制御によって動力機構部22及び走行手段部21を駆動させ、機体を草木が繁茂した作業対象地等の所定位置に移動させることができる。
<Transfer process>
Once the
草刈機1は、前述した構造のカウル200を有することにより、移動、待機、作業あるいは保管の際に、雨又は泥土を被ったり、刈り取った草木やその破片等の塵芥を巻き込んだりする等の故障原因から、作業部24及び動力機構部23を保護することができる。
By having the
走行手段部21は、走行構造部21a、21bが前述した履帯式走行構造であることにより、悪路や不整地での走行性が良く、更に傾斜地における作業中の安定性も良い。加えて、起動輪212a、212bの動力がモーター(第2モーター223及び第3モーター224)であることにより、複雑な機械的構造が不要となり、機体を比較的簡易な構造にすることができる。
The running means
そして、走行手段部21は、方向転換の際に第2モーター223と第3モーター224を単純に逆に回転させて各履帯213を逆向きに動かすだけで、その場で素早く旋回させることができるので、小回りが効いて操作性も良い。
When changing direction, the traveling means
移動中又は作業中に、燃料切れ検知部(図示省略)は、燃料切れ間近であるか又は燃料切れによるエンジン停止状態を検知した際には、信号送受信部25を介し機外へ検知情報を送信し(燃料切れ通知機能)、これにより操縦者は直接的又は間接的に草刈機1の状態を知ることができる。そして、燃料切れ通知後でエンジン221停止の前後に、自動で第1クラッチ232が起動するか、又は、コントローラー3等の機外からの信号に基づき第1クラッチ232を起動させる(図6参照。なお、ここで「第1クラッチ232を起動」とは、第1クラッチを遮断方向に起動させて動力伝達を遮断する意味で使用している)。
When the fuel-out detection unit (not shown) detects that fuel is about to run out or that the engine has stopped due to fuel out while moving or working, it transmits detection information to the outside of the machine via the signal transmission/reception unit 25 (fuel-out notification function), allowing the operator to know the status of the
そして、燃料切れの際には、第1クラッチ232によってエンジン221と第1モーター222との間の動力の伝達が遮断され、バッテリー25からの電力を使用した第1モーター221、第2モーター223及び第3モーター224の動力で、走行手段部21を駆動させることができる。
When the vehicle runs out of fuel, the first clutch 232 cuts off the transmission of power between the
これにより、操縦者から離れた場所で燃料切れによりエンジン221が停止した場合であっても、バッテリー25に蓄積された電力を以て機体を走行させる運転に切り替えることができ、機体の回収に行く労力を要せずに、操縦者のところまで草刈機1を帰還させることができる。
As a result, even if the
加えて、燃料切れによってエンジン221が停止した際に第1クラッチ232を起動させることで、エンジンの回転軸(前述した第1軸)に伝達される動力によって燃料切れのエンジン221を強制的に動かすことに起因する内部機構の破損や、同回転軸及び第1プーリー226の破損を抑制することもできる。
In addition, by activating the
<草刈工程>
草刈機1は、これを作業対象地に走行させると、前述した構造のスカート部204が、刈取対象物W1を略同一方向(機体進行方向側)へ折り曲げるようにして押し倒すことができる。このとき、刈取対象物W1は、スカート部204先端部分と地面との間の隙間に起因して、根元近傍の揃った高さで折れ曲がることになる。これにより、次に行われる草刈ナイフ部241による刈取対象物W1の切断において、刈取対象物W1の倒伏方向と刈取高さとが略一致し、作業対象地における平面方向における刈取ムラが生じにくく、且つ、高さ方向における刈取後対象物W2の不揃いが生じにくく(換言すると刈取後対象物W2の刈高が揃い易く)なっており、作業効率を高め、作業後の作業対象地の美観向上に寄与するものとなっている(図8を参照)。
<Grass cutting process>
When the
加えて、前述した構造のスカート部205は、作業対象地において草刈機1を後進あるいは切り返し走行させた際に、スカート部204と同様の作用効果を奏し、刈取対象物W1の刈取ムラや、刈取後対象物W2の刈高の不揃いが生じにくくし、作業効率を高め、作業後の作業対象地の美観向上に寄与する(図9参照)。
In addition, the
草刈機1は、機体下方において回転する草刈ナイフ部241を以て草刈作業を行う。草刈ナイフ部241は、エンジン221の動力が、第3プーリー228、第2ベルト231、第4プーリー229及びギヤボックス242を介して伝達され、カバー部243及び基部244が回転する。これにより、基部244に設けられた刈刃245a、245bが、刈取対象物W1を刈り取る。
The
なお、草刈機1が作業対象地に向かうまでの移動時には、第2クラッチ233を遮断方向に起動させて草刈ナイフ部241が空転させないようにする。そして、草刈機1が作業対象地に近づくか到達した際に、第2クラッチ233を接続方向に起動させて動力伝達可能(クラッチを繋いだ)状態にし、草刈ナイフ部241を回転させる。
When the
草刈ナイフ部241は、その回転時において、周方向に回転可能なカバー部243と、その底部に固定された基部243を有する構造であることにより、切断前後の刈取対象物W1が基部243を回転させる回転軸に巻着して絡むことが抑制される。
The grass-cutting
また、草刈機1は、回転数測定機及びこれと協働する負荷判定部によって、測定されたエンジン221の回転数と予め設定された回転数データとを比較し、現在が高負荷状態であるか否かを判定する。そして、刈取対象物W1の量が多い等の理由に起因する過負荷状態になると、高負荷状態と判定し、高負荷状態を通知する信号を制御部26の制御装置に送信し、同信号を受信した制御装置が第1モーター222の出力を向上させる(換言すると第1モーターによる動力アシストがなされる)。
The
つまり、過負荷状態であるか否かについて、離れた場所で作業する草刈機1に近づいて確認する必要が無く、遠隔操作における機体の作業性及び利便性が良い。なお、作業部24である草刈ナイフ部241で噛み混んだ刈取対象物W1に起因して動力機構部22が急停止した場合であっても、プーリーとベルトの組み合わせによるものであるため衝撃を吸収でき、故障が生じる可能性が低減している。
In other words, there is no need to approach the
なお、草刈機1は、燃料切れによるエンジン停止状態であっても、草刈機1が帰還可能な程度にバッテリーの電力残量があれば、エンジン221と第1モーター222間の動力伝達を第1クラッチ232で遮断すると共に、第1モーター222とギヤボックス242間の動力伝達は接続させることで、ある程度の草刈作業を続行した上で、草刈機1を帰還させることもできる。
Even if the engine of the
このように、草刈機1の作用及びこれを使用した草刈方法によれば、前述した構成に基づく作用効果を奏し、比較的簡易な構造でありながら、遠隔操作で好適に使用可能なものとなっている。
In this way, the operation of the
本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。また、第一、第二等の言葉は、等級や重要度を意味するものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用したものである。 The terms and expressions used in this specification and claims are merely explanatory and are not limiting in any way, and are not intended to exclude terms and expressions equivalent to the features described in this specification and claims or parts thereof. It goes without saying that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Furthermore, the words "first," "second," etc. do not mean rank or importance, but are used to distinguish one element from another element.
1 草刈装置
2 草刈機
200 カウル
201 フレーム
202 ステー
203 ステー
204 スカート部
205 スカート部
21 走行手段部
21a、21b 走行構造部
211 転輪
212a、212b 起動輪
213 履帯
22 動力機構部
221 エンジン
222 第1モーター
223 第2モーター
224 第3モーター
225 バッテリー
226 第1プーリー
227 第2プーリー
228 第3プーリー
229 第4プーリー
230 第1ベルト
231 第2ベルト
232 第1クラッチ
233 第2クラッチ
24 作業部
241 草刈ナイフ部
242 ギヤボックス
243 カバー部
244 基部
245a、245b 刈刃
25 信号送受信部
26 制御部
3 コントローラー
W1 刈取対象物
W2 刈取後対象物
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
該作業部及び該動力機構部は、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸、該第3軸に設けられた第4プーリー、及び、同第3軸に接続されて同第3軸に伝達された動力を以て駆動する草刈ナイフ部を有する作業部、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルト、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルト、を有し、前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる始動機能と、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電される発電及び蓄電機能と、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動させるカッター駆動機能を有する
草刈機。 The machine includes a traveling means unit, a working unit that cuts grass, a power mechanism unit that can drive the working unit and the traveling means unit, a signal transmission/reception unit with the outside of the machine, and a control unit that can control each unit of the machine based on a signal received via the signal transmission/reception unit,
The working unit and the power mechanism unit include an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor including a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that receives a driving force from the first motor and rotates, a fourth pulley provided on the third shaft, and a working unit having a grass-cutting knife unit that is connected to the third shaft and driven by the power transmitted to the third shaft, a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and a second pulley and a third pulley. a second belt wound around the first shaft and a second belt wound around the third shaft, the brush cutter having a starting function in which power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby starting the engine, a power generation and power storage function in which power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft in an operating state except for a stopped state due to running out of fuel, thereby generating power by the first motor and storing the generated power in the battery, and a cutter drive function in which power transmitted to the third shaft via the second belt drives the working unit.
前記燃料切れ検知部により燃料切れが検知された際には、前記信号送受信部を介し機外へ検知情報を送信する燃料切れ通知機能を有すると共に、燃料切れ通知後に自動又は機外からの信号に基づき遮断部が起動し、同遮断部による動力伝達遮断状態において、前記バッテリーに蓄積された電力を以て走行手段を駆動させる機能を有する
請求項1に記載の草刈機。 the power mechanism unit further includes a fuel shortage detection unit and a cut-off unit that cuts off power transmission from the engine to the first motor when the engine is stopped due to a fuel shortage,
2. The grass mower according to claim 1, further comprising a fuel-out notification function that transmits detection information to outside the machine via the signal transmitting/receiving unit when the fuel-out detection unit detects that the fuel is out, and a function that activates a cut-off unit automatically or based on a signal from outside the machine after the fuel-out notification, and drives the traveling means with the power stored in the battery when the power transmission is cut off by the cut-off unit.
該負荷判定部は、高負荷状態と判定した際に高負荷状態を通知する信号を前記制御部に送信し、同信号を受信した同制御部は前記第1モーターの出力を向上させる機能を有する
請求項1又は請求項2に記載の草刈機。 a rotation speed measuring device that measures the engine speed, and a load determining unit that compares the engine speed measured by the rotation speed measuring device with preset engine speed data to determine whether or not the engine is currently in a high load state,
3. The grass mower according to claim 1, wherein the load determination unit transmits a signal to the control unit notifying the control unit of a high-load state when the load determination unit determines that the high-load state exists, and the control unit, upon receiving the signal, has a function of increasing an output of the first motor.
前記走行手段部が、前記第2モーターの回転軸を車軸として接続された起動輪及び前記第3モーターの回転軸を車軸として接続された起動輪、少なくとも一対の転輪、及び、一対の履帯、を有する履帯式走行構造である
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の草刈機。 The vehicle further includes a second motor and a third motor that are driven by directly receiving electric power from the first motor or by electric power stored in the battery,
4. The grass mower according to claim 1, wherein the traveling means unit is a track-type traveling structure having a drive wheel connected to a rotating shaft of the second motor as an axle, a drive wheel connected to a rotating shaft of the third motor as an axle, at least a pair of rollers, and a pair of tracks.
該コントローラーとの信号送受信部、該信号送受信部を介して受信した信号に基づき機体各部を制御可能な制御部、走行手段部、草刈りを行う作業部、及び、該作業部及び前記走行手段部を駆動可能な動力機構部を機体に有する、草刈機を備え、
前記作業部及び該動力機構部は、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸、該第3軸に設けられた第4プーリー、及び、同第3軸に接続されて同第3軸に伝達された動力を以て駆動する草刈ナイフ部を有する作業部、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルト、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルト、を有し、前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる始動機能と、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電させる発電及び蓄電機能と、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動させるカッター駆動機能を有する
草刈装置。 A wireless controller and
a grass cutter having a signal transmission/reception unit with the controller, a control unit capable of controlling each unit of the machine body based on a signal received via the signal transmission/reception unit, a traveling means unit, a working unit that cuts grass, and a power mechanism unit capable of driving the working unit and the traveling means unit,
The working unit and the power mechanism unit include an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor including a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that receives a driving force from the first motor and rotates, a fourth pulley provided on the third shaft, and a working unit having a grass-cutting knife unit that is connected to the third shaft and driven by the power transmitted to the third shaft, a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and a second pulley and a third pulley. a second belt wound around the first shaft and a second belt wound around the third shaft, the brush cutting device having a starting function in which power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby starting the engine, a power generation and power storage function in which power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft in an operating state except for a stopped state due to running out of fuel, thereby generating power by the first motor and storing the generated power in the battery, and a cutter drive function in which the power transmitted to the third shaft via the second belt drives the working unit.
前記動力機構部が、動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを含むエンジン、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを含む第1モーター、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリー、及び、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルトを有し、前記バッテリーにより前記第1モーターを駆動させ、前記第1ベルトを介して同第1モーターの動力を前記第1軸に伝達させて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動させる、始動工程と、
燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力を、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達させ、同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力を前記バッテリーに蓄電させる、発電及び蓄電工程と、
前記信号送受信部で受信した機外からの信号に基づき、前記制御部を介して駆動する前記動力機構部及び前記走行手段部を以て、機体を所定位置に移動させる移動工程と、
前記作業部が、第4プーリーが設けられた第3軸に接続された草刈ナイフ部、及び、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルトを有し、前記エンジンの動力を、前記第2ベルト及び前記第4プーリーを介して前記第3軸に伝達させ、前記草刈ナイフ部を駆動させて行う草刈工程と、を備える
草刈方法。 A remote-controlled grass cutter is used, the remote-controlled grass cutter being provided with a traveling means unit, a working unit for mowing grass, a power mechanism unit capable of driving the working unit and the traveling means unit, a signal transmission/reception unit for transmitting and receiving signals to and from the outside of the machine, and a control unit capable of controlling each unit of the machine based on a signal received via the signal transmission/reception unit,
a starting process in which the power mechanism unit has an engine including a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor including a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, and a first belt wound around the first pulley and the second pulley, and the first motor is driven by the battery, and the power of the first motor is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby starting the engine;
a power generation and storage process for transmitting power of the engine to the second shaft via the first belt and constantly rotating the second shaft in an operating state other than a stopped state due to a fuel shortage, thereby generating power by the first motor and storing the generated power in the battery;
a moving step of moving the machine to a predetermined position by the power mechanism unit and the traveling means unit, which are driven via the control unit based on a signal from outside the machine and received by the signal transmitting/receiving unit;
The working unit has a grass-cutting knife unit connected to a third shaft provided with a fourth pulley, and a second belt looped around the third pulley and the fourth pulley, and the power of the engine is transmitted to the third shaft via the second belt and the fourth pulley to drive the grass-cutting knife unit.
動力を外部に伝導可能な第1軸及び該第1軸に設けられた第1プーリーを有するエンジンと、動力を外部に伝導可能な第2軸及び該第2軸に設けられた第2プーリーと第3プーリーを有する第1モーターと、該第1モーターと電気的に接続されたバッテリーと、前記第1モーターからの駆動力を受けて回転する第3軸及び該第3軸に設けられた第4プーリーを有し、作業を行う作業部と、前記第1プーリーと前記第2プーリーに掛け回された第1ベルトと、前記第3プーリーと前記第4プーリーに掛け回された第2ベルトと、を備え、
前記バッテリーにより駆動する前記第1モーターの動力が、前記第1ベルトを介して前記第1軸に伝達されて同第1軸を回転させることで前記エンジンを始動可能であると共に、燃料切れによる停止状態を除く運転状態において、前記エンジンの動力が、前記第1ベルトを介して前記第2軸に伝達されて同第2軸を常時回転させることで前記第1モーターによる発電及び発電された電力が前記バッテリーに蓄電可能であり、かつ、前記第2ベルトを介して前記第3軸に伝達された動力を以て前記作業部を駆動可能な構造である
動力機構。
Provided on a remote-controlled work machine,
the engine having a first shaft capable of transmitting power to the outside and a first pulley provided on the first shaft, a first motor having a second shaft capable of transmitting power to the outside and a second pulley and a third pulley provided on the second shaft, a battery electrically connected to the first motor, a third shaft that rotates by receiving a driving force from the first motor and a fourth pulley provided on the third shaft, a working unit that performs work, a first belt that is wound around the first pulley and the second pulley, and a second belt that is wound around the third pulley and the fourth pulley,
A power mechanism in which the power of the first motor driven by the battery is transmitted to the first shaft via the first belt to rotate the first shaft, thereby enabling the engine to be started, and in an operating state except for a stopped state due to running out of fuel, the power of the engine is transmitted to the second shaft via the first belt to constantly rotate the second shaft, thereby enabling the first motor to generate power and the generated power to be stored in the battery, and the working unit can be driven by the power transmitted to the third shaft via the second belt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021017868A JP7518535B2 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021017868A JP7518535B2 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022120740A JP2022120740A (en) | 2022-08-18 |
JP7518535B2 true JP7518535B2 (en) | 2024-07-18 |
Family
ID=82849187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021017868A Active JP7518535B2 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7518535B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7479073B1 (en) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | 有限会社曽田農機設計事務所 | Harvesting machine |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919224A (en) | 1988-05-16 | 1990-04-24 | Industrial Technology Research Institute | Automatic working vehicular system |
JP2008148716A (en) | 2008-03-10 | 2008-07-03 | Cosmo Ec Co Ltd | Working vehicle for lawn mowing |
JP2008265685A (en) | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | Riding lawnmower vehicle |
JP2011244724A (en) | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Hitachi Koki Co Ltd | Backpack type working machine |
JP2013126383A (en) | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Iseki & Co Ltd | Mowing machine |
WO2019167230A1 (en) | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 本田技研工業株式会社 | Work machine |
JP2020005554A (en) | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 株式会社アテックス | Blade transmission device of mowing machine |
-
2021
- 2021-02-05 JP JP2021017868A patent/JP7518535B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919224A (en) | 1988-05-16 | 1990-04-24 | Industrial Technology Research Institute | Automatic working vehicular system |
JP2008265685A (en) | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | Riding lawnmower vehicle |
JP2008148716A (en) | 2008-03-10 | 2008-07-03 | Cosmo Ec Co Ltd | Working vehicle for lawn mowing |
JP2011244724A (en) | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Hitachi Koki Co Ltd | Backpack type working machine |
JP2013126383A (en) | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Iseki & Co Ltd | Mowing machine |
WO2019167230A1 (en) | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 本田技研工業株式会社 | Work machine |
JP2020005554A (en) | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 株式会社アテックス | Blade transmission device of mowing machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022120740A (en) | 2022-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6758030B2 (en) | Battery-powered walk-behind greensmower | |
EP0741510B1 (en) | Electric drive riding greens mower | |
AU779680B2 (en) | Mower with engine-driven blade and electrical propulsion | |
US5040360A (en) | Motorized lawn mower system with a belt driven raiseable and lowerable trimming cord device which is raiseable from an extended horizontal operating position to a raised inboard position | |
US7578116B1 (en) | Battery-operated riding rotary mower | |
JP2005328836A (en) | Internal-combustion engine traction and drive apparatus equipped with driving device of electrically-driven mowing unit for green lawn mower of walking type | |
EP1790205A2 (en) | Electric drive riding greens mower | |
JP7518535B2 (en) | Grass cutter, grass cutting device, grass cutting method, and power mechanism | |
CN105027808A (en) | Profiling multi-flexible-shaft remote control mowing machine | |
US20140013721A1 (en) | Adverse terrain remote control vegetation cutter system and method | |
USRE18944E (en) | Power operated lawn mower | |
WO2010121616A1 (en) | Vehicle such as a mower with suspended tracks | |
KR20060074914A (en) | Reaper | |
JP2023004671A (en) | Riding type mower | |
CN204948744U (en) | Many flexible axles of profile modeling remote control lawn mower | |
US20210015036A1 (en) | Lawnmower cutting deck, lawnmower and method of mowing a lawn | |
JP5726795B2 (en) | Mower | |
CN105027811A (en) | Profiling cutting device of mowing machine | |
JP2023046857A (en) | Mowing apparatus for lawn mower | |
CN205864986U (en) | Novel all -in -one that loosens soil of mowing | |
CN217986012U (en) | Lawn mower with laborsaving structure | |
KR102502411B1 (en) | working machine | |
JP2014003937A (en) | Unit for converting vehicle into ridable one | |
JP2517191B2 (en) | Mower | |
CN209089426U (en) | A kind of grass trimmer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7518535 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |