JPWO2018078879A1

JPWO2018078879A1 - 作業車両

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Publication number: JPWO2018078879A1
Application number: JP2018547097A
Authority: JP
Inventors: 康治笠井; 佐々木　英志; 英志佐々木; 晋大窪
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: EP3469873A1; JP6802852B2; WO2018078879A1; EP3469873B1; AU2016428302B2; CN109068586A; US20190289785A1; US10874051B2; AU2016428302A1; EP3469873A4

Abstract

シャシに搭載される作業モータ（原動機）の出力軸に連結される回転軸を中心として回転可能な円形の１個のブレードディスク（２０ａ）と、前記ブレードディスク（２０ａ）の円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個（３個）のブレードとからなる芝刈り作業部（２０）を備えた作業車両において、芝刈り作業機（２０）のブレードディスク（２０ａ）の面上の中央に１個の第２ディスク（８０）を相互に離間した位置で設ける。

Description

この発明は作業車両に関し、より詳しくはそこに搭載される芝刈り作業部の構造に関する。

作業車両としてシャシに搭載される原動機の出力軸に連結される芝刈り作業部を備え、シャシに取り付けられた駆動輪で作業エリアを走行して作業する車両は知られており、その例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。

特許文献１記載の作業車両は、シャシに搭載される原動機の出力軸に連結される回転軸を中心として回転可能な円形の１個のブレードディスクと、ブレードディスクの円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個のブレードとからなる芝刈り作業部を備えるように構成されている。

特開２０１６−８１４３４号公報

特許文献１記載の作業車両はブレードの回転径で刈り幅が規定されることか、刈り幅を増加するためにブレードの回転径を大きくすると、ブレードディスクの振動によって作業音が増大する不都合があった。

従って、この発明の課題は上記した不都合を解消し、作業部のブレードの回転径を大きくしても作業音を抑制するようにした作業車両を提供することにある。

上記した課題を解決するため、この発明は、シャシに搭載される原動機の出力軸に連結される回転軸を中心として回転可能な円形の１個のブレードディスクと、前記ブレードディスクの円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個のブレードとからなる芝刈り作業部を備えた作業車両において、前記芝刈り作業部のブレードディスクの面上の中央に１個の第２ディスクを相互に離間した位置で設ける如く構成した。

この発明にあっては、シャシに搭載される原動機の出力軸に連結される回転軸を中心として回転可能な円形の１個のブレードディスクと、その円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個のブレードとからなる芝刈り作業部を備えた作業車両において、芝刈り作業部のブレードディスクの面上の中央に１個の第２ディスクを相互に離間した位置で設ける如く構成したので、作業音を抑制することができる。

即ち、ブレードディスクの面上の中央に１個の第２ディスクを相互に離間した位置で設けることで、ブレードディスクの剛性を高めてブレードディスクの振動を低減することができる。換言すれば、第２ディスクでブレードディスクの振動を抑制することができ、作業音を抑制することができる。

この発明の実施形態に係る作業車両を全体的に示す概念図である。図１の作業車両の上面図である。図１の作業車両の作業エリアなどの説明図である。図１に模式的に示す車両の実機の底面斜視図である。図４の要部拡大図である。図５のＶ１−ＶＩ線断面図である。図５から一部の部材を除去したときのブレードディスクの斜視図である。図５から除去された一部の部材の斜視図である。

図１はこの発明の実施形態に係る作業車両を全体的に示す概念図、図２は図１の作業車両の上面図、図３は図１の作業車両が自律走行する作業エリアの平面図である。

図１などにおいて符号１０は作業車両（以下「車両」という）を示す。車両１０は具体的には芝刈り機からなる。車両１０の車体１２はシャシ（車体フレーム）１２ａとシャシ１２ａに変位可能に取り付けられるカバー１２ｂとからなる。

車両１０は、前後方向においてシャシ１２ａの前側にステー１２ｃを介して固定される比較的小径の左右２個の前輪１４を備えると共に、後側にシャシ１２ａに直接取り付けられる比較的大径の左右の後輪１６を備える。

車両１０のシャシ１２ａの中央位置付近には芝刈り作業部（ブレード、具体的にはロータリブレード。以下「作業部」という）２０が取り付けられると共に、その上部には電動モータ（原動機。以下「作業モータ」という）２２が配置される。作業部２０は作業モータ２２に接続され、作業モータ２２によって回転駆動される。

作業部２０にはユーザの手動操作自在な作業部高さ調節機構２４が連結される。作業部高さ調節機構２４はユーザの操作可能なハンドルを備え、ユーザがそのハンドルを手で廻すことで作業部２０の接地面ＧＲからの上下方向の高さが調節可能に構成される。

車両１０のシャシ１２ａには、作業部２０の後端側で２個の電動モータ（原動機。以下「走行モータ」という）２６Ｌ，２６Ｒが取り付けられる。走行モータ２６Ｌ，２６Ｒは左右の後輪１６に接続され、前輪１４を従動輪、後輪１６を駆動輪として左右独立に正転（前進方向への回転）あるいは逆転（後進方向への回転）させる。作業部２０と作業モータ２２と走行モータ２６などはカバー１２ｂで被覆される。

この実施形態において、車両１０はユーザが運搬可能な重量と寸法を有し、例えば全長（前後方向長さ）７１ｃｍ程度、全幅５５ｃｍ程度、高さ３０ｃｍ程度の寸法を有する。

車両１０の後部には搭載充電ユニット３０とそれに接続される搭載電池（バッテリ）３２とが格納されると共に、シャシ１２ａには一対の電池充電端子３４が前端位置の前方に突出するように取り付けられる。電池充電端子３４は搭載充電ユニット３０に接続される。作業モータ２２と走行モータ２６も搭載電池３２に接続され、搭載電池３２から通電される。

車両１０において車体１２の前側には左右２個の磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒが配置されると共に、後側には１個の磁気センサ３６Ｃが配置され、それぞれ磁界の大きさ（磁界強度）を示す信号を出力する。

また、車体１２には、車両１０が障害物や異物との接触によるシャシ１２ａとカバー１２ｂの間の変位を検出する接触センサ４０が取り付けられる。

シャシ１２ａの中央位置付近には収納ボックスが設けられると共に、その内部に収納された回路基板４２上にはＣＰＵと、Ｉ／Ｏと、メモリ（ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）などを備えたマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（Electronic Control Unit。制御装置。以下「ＥＣＵ」という）４４が搭載される。

また、回路基板４２上には、ＥＣＵ４４に近接して車両１０の重心位置のｚ軸（重力軸）回りの角速度（ヨーレート）を示す出力を生じる角速度センサ４６と、車両１０に作用するｘ，ｙ，ｚ軸の直交３軸方向の加速度を示す出力を生じる加速度センサ５０と、地磁気に応じた絶対方位を示す出力を生じる方位センサ５２と、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して車両１０の現在位置を示す出力を生じるＧＰＳセンサ５４が設けられる。

また、車両１０の左右の後輪１６の付近には左右の後輪１６の車輪速を示す出力を生じる車輪速センサ５６が配置されると共に、シャシ１２ａとカバー１２ｂの間にはユーザなどによってカバー１２ｂがシャシ１２ａからリフトされた（持ち上げられた）ことを検出するリフトセンサ６０が配置される。搭載電池３２には搭載電池３２の消費電流を示す出力を生じる電流センサ６２が配置される。

また、車両１０には、作業の動作開始などを指令するメインスイッチ６４と非常停止を指令する非常停止スイッチ６６がユーザの操作自在に設けられる。さらに、カバー１２ｂは上面で大きく切り欠かれてそこにユーザの指令などの入力のためのキーボードやタッチパネルなどの入力機器６８が設けられると共に、それに隣接してディスプレイ７０が設けられる。入力機器６８とディスプレイ７０はＥＣＵ４４に接続され、ディスプレイ７０にはＥＣＵ４４の指令に応じて作業モードなどの各種の情報が表示される。

磁気センサ３６、接触センサ４０、角速度センサ４６などのセンサ類の出力とメインスイッチ６４などのスイッチ類の出力はＥＣＵ４４に送られる。ＥＣＵ４４は、それらの出力に基づき、搭載電池３２から走行モータ２６に通電すると共に、制御値を出力して走行モータ２６の動作を制御することで車両１０の走行を制御する。

また、ＥＣＵ４４は磁気センサ３６の出力から作業エリア（作業領域）ＡＲを検出（認識）し、それに基づいて作業モータ２２に通電して作業エリアＡＲで作業する。

図３に示す如く、作業エリアＡＲは、その周縁の配置されるエリアワイヤ（電線）７２によって区画される。作業エリアＡＲには車両１０の搭載電池３２を充電するための充電ステーション７４が配置される（図３では車両１０などの大きさを誇張して示す）。

この発明の特徴は上記した構成を備えた車両１０の作業部２０の構造にあるので、以下それについて説明する。

図４は図１に模式的に示す車両１０の実機の底面斜視図である。

図４に示すように、作業部２０は、作業モータ２２の出力軸に連結される回転軸２２ａを中心として回転可能な平面視円形の１個のブレードディスク２０ａと、ブレードディスク２０ａの円周に相互に離間した１２０度の等間隔位置で取り付けられる３個（複数個）のブレード２０ｂとからなる。ブレード２０ｂは、ボルト／ナット２０ｂ１を介してブレードディスク２０ａの円周の周縁部に交換可能に取り付けられる。

図５は図４の要部拡大図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図５から一部の部材（後述する第２ディスク８０）を除去したときのブレードディスク２０ａの斜視図、図８はその一部の部材の斜視図である。尚、図５から図７でブレード２０ｂの図示を省略した。

図５と図６に示す如く、ブレードディスク２０ａの周縁には全周にわたって上方（接地面ＧＲに面する方向）に立ち上がるフランジ２０ａ１が形成されると共に、その径方向内側には円周方向において１２０度の等間隔で円周方向に延びる切り欠き２０ａ２が３個穿設される。

切り欠き２０ａ２の径方向内側には、フランジ２０ａ１から径方向内側に向けて傾斜する傾斜部２０ａ３が１２０度の等間隔で３個形成される。傾斜部２０ａ３の外周面は軸線ＣＬ１（回転軸２２ａの軸線）を中心として円弧状に形成される。

この実施形態に係る作業部２０において特徴的なことは、図５に示す如く、ブレードディスク２０ａの面（接地面ＧＲに面する裏面）の中央に１個の第２ディスク８０が相互に離間した固定位置８０１で固定されたことである。

図５と図７に示す如く、第２ディスク８０は平面視において大略正三角形状を呈し、第２ディスク８０はその正三角形状の３個の頂点に相当する１２０度の等間隔の固定位置、より詳しくは３個の頂点の付近の１２０度の等間隔の固定位置８０１でブレードディスク２０ａに溶接（例えばスポット溶接、ウエルディング溶接）などで固定される。

これにより、図６に示す如く、ブレードディスク２０ａと第２ディスク８０の間には局部的に、より正確には３個の等間隔の固定位置８０１（図６で図示省略）を除く、残余の部位、即ち、第２ディスク８０の周縁とブレードディスク２０ａの間で外部に連通する空間８２が形成されるように構成される。

また、図６と図７に示す如く、ブレードディスク２０ａの面上には、上記した傾斜部２０ａ３に加え、複数個の凸部が形成される。即ち、ブレードディスク２０ａの面上には、軸線ＣＬ１が通る中央孔２０ａ４の回りに平面視大略菱形状の第１凸部２０ａ５が先端を中央孔２０ａ４に向けて１２０度の等間隔で３個形成される。

さらに、ブレードディスク２０ａの面上には、円周方向において第１凸部２０ａ５の形成位置の間に、平面視大略矩形状の第２凸部２０ａ６が円周方向に沿って延びるように１２０度の等間隔で３個形成され、よって第１凸部２０ａ５と第２凸部２０ａ６とでブレードディスク２０ａの剛性を高めるように構成される。

図５と図６に示す如く、第２ディスク８０は、それら第１凸部２０ａ５と第２凸部２０ａ６の少なくともいずれか、詳しくは第１凸部２０ａ５に当接するようにブレードディスク２０ａに固定される。

このように、この実施形態にあっては、シャシ１２ａに搭載される作業モータ（原動機）２２の出力軸に連結される回転軸２２ａを中心として回転可能な円形の１個のブレードディスク２０ａと、前記ブレードディスク２０ａの円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個（３個）のブレード２０ｂとからなる芝刈り作業部２０を備えた作業車両１０において、前記芝刈り作業部２０のブレードディスク２０ａの面上の中央に１個の第２ディスク８０を相互に離間した位置で設ける如く構成したので、作業音を抑制することができる。

即ち、ブレードディスク２０ａの面上の中央に１個の第２ディスク８０を相互に離間した位置で固定することで、ブレードディスク２０ａの剛性を高めてブレードディスク２０ａ（作業部２０）の振動を低減することができる。換言すれば、第２ディスク８０でブレードディスク２０ａの振動を抑制することができ、作業音を抑制することができる。

また、前記第２ディスク８０は平面視において大略正三角形状を呈すると共に、前記第２ディスク８０を前記三角形状の頂点に相当する等間隔の固定位置８０１で前記ブレードディスク２０ａに設ける如く構成したので、ブレードディスク２０ａと第２ディスク８０の間に局部的に外部に連通する空間８２が形成されることとなり、その空間を高周波の騒音を減少させるように作用させることができ、よって作業音を一層効果的に抑制することができる。

また、前記ブレードディスク２０ａの面上に複数個の凸部（第１凸部２０ａ５、第２凸部２０ａ６）が形成されると共に、前記第２ディスク８０を前記複数個の凸部の少なくともいずれか、例えば第１凸部２０ａ５、より詳しくは第１凸部２０ａ５に当接するように前記ブレードディスク２０ａに設ける如く構成したので、ブレードディスク２０ａの剛性を一層高めることができ、よって作業音を一層効果的に抑制することができる。

尚、第２ディスク８０を３個の第１凸部２０ａ５の全てに当接させたが、３個のうちの１個でも良く、さらには第２凸部２０ａ６の全てまたは一部に当接させても良い。

尚、上記において、第２ディスク８０をブレードディスク２０ａに固定位置８０１において溶接で固定したが、それに限られるものではなく、ボルト、ねじなどの締結具、あるいはカシメなどで固定しても良い。

第１凸部２０ａ５と第２凸部２０ａ６の個数を３個としたが、第１凸部２０ａ５と第２凸部２０ａ６は２個または４個以上であっても良い。

また、車両１０として作業エリアＡＲの周縁に配置されるエリアワイヤ７２の磁界を検出しながら自律走行する自律走行車両を例示したが、車両１０は、その種の車両に限られるものではなく、作業車両であればどのようなものでも良い。

１０作業車両（車両）、１２車体、１２ａシャシ、１２ｂカバー、１４前輪、１６後輪、２０芝刈り作業部、２０ａブレードディスク（ディスク）、２０ａ１フランジ、２０ａ２切り欠き、２０ａ３傾斜部、２０ａ４中央孔、２０ａ５第１凸部、２０ａ６第２凸部、２０ｂブレード、２０ｂ１ボルト／ナット、２２電動モータ（作業モータ）、２２ａ回転軸、２４作業部高さ調節機構、２６電動モータ（走行モータ）、３０搭載充電ユニット、３２搭載電池、３４電池充電端子、３６磁気センサ、４０接触センサ、４４電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４６角速度センサ、５０加速度センサ、５２方位センサ、５４ＧＰＳセンサ、５６車輪速センサ、６０リフトセンサ、６２電流センサ、６８入力機器、７０ディスプレイ、７２エリアワイヤ、７４充電ステーション、８０第２ディスク、８０１固定位置、８２空間、ＡＲ作業エリア

Claims

シャシに搭載される原動機の出力軸に連結される回転軸を中心として回転可能な円形の１個のブレードディスクと、前記ブレードディスクの円周に相互に離間した等間隔位置で取り付けられる複数個のブレードとからなる芝刈り作業部を備えた作業車両において、前記芝刈り作業部のブレードディスクの面上の中央に１個の第２ディスクを相互に離間した位置で設けたことを特徴とする作業車両。
前記第２ディスクは平面視において大略正三角形状を呈すると共に、前記第２ディスクを前記三角形状の頂点に相当する等間隔の固定位置で前記ブレードディスクに設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
前記ブレードディスクの面上に複数個の凸部が形成されると共に、前記第２ディスクを前記複数個の凸部の少なくともいずれかに当接するように前記ブレードディスクに設けたことを特徴とする請求項１または２記載の作業車両。