专利名称：割草机的制作方法
技术领域：
本发明涉及割草机，更详细地讲，涉及能够提高割草作业用的刀片的割草性能等的割草机。
背景技术：
以往，提出了各种如下所述的割草机:经由连接部件连接传递原动机(例如电动机等)的旋转驱动力的驱动轴与刀片，使刀片与连接部件以驱动轴为中心旋转，从而切割地面的草，作为其中一例，可以举出专利文献I记载的技术。在专利文献I记载的技术中，构成为，将刀片摇动自如地安装在呈轮盘状的连接部件的圆周上(设置所谓的自由刀刃)，通过连接部件的旋转产生的离心力使该刀片向外径方向突出，并与连接部件一起旋转，由此来割草。现有技术文献专利文献专利文献1:日本实开昭61-136836号公报
发明内容
此外，例如在地面的草倒下的状态的情况下，如果能够使草立起并切割，则能够提高割草机的切割性能。因此，例如考虑了专利文献I中记载的刀片构成为，从形成刀刃的部位朝向与旋转方向相反的一侧的端部向上方弯曲而形成弯曲部，由此，当使刀片旋转时，使弯曲部的下表面产生负压而得到整流效果，能够将草立起并切割。然而，如上所述，在简单`地使刀片的一部分弯曲而形成弯曲部的情况下，可能无法得到足够的整流效果。此外，也考虑了使刀片的弯曲部加大弯曲来增加负压，但是，该情况下会产生以下不良情况:由于作用于旋转中的刀片的阻力也增加，因离心力而突出的刀片会向与旋转方向相反的一侧后退，即，刀片以难以对草进行切割的角度旋转，反而降低了切表1]性能。因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种割草机，该割草机能够通过刀片的旋转使倒下的草立起，并对其进行切割，由此提高切割性能。为了达成上述目的，第一方面的割草机具有传递原动机的旋转驱动力的驱动轴、刀片以及将所述刀片与所述驱动轴连接的连接部件，所述割草机构成为，在所述连接部件上一体地形成有扇部。第二方面的割草机构成为，所述连接部件呈轮盘状，并且，在所述连接部件的圆周上等间隔地安装有多个所述刀片。第三方面的割草机构成为，所述刀片呈大致矩形形状。第四方面的割草机构成为，以可以相对于所述连接部件摇动自如的方式安装所述刀片。第五方面的割草机构成为，所述刀片呈大致圆盘形状。
第六方面的割草机构成为，所述连接部件呈轮盘状，并且，以相对于所述连接部件在所述连接部件的半径方向上移动自如的方式安装所述刀片。第七方面的割草机构成为，所述驱动轴、刀片及连接部件搭载于作业车，该作业车在由区域导线规定的作业区域内来回行驶并通过所述刀片作业。发明的效果第一方面的割草机具有将刀片与传递原动机的旋转驱动力的驱动轴连接的连接部件，并且，构成为将扇部一体地形成在连接部件上，因此，当通过驱动轴的旋转使刀片与连接部件旋转时，能够通过在连接部件上形成的扇部产生负压而得到整流效果，使倒下的草立起并进行切割，因此能够提高切割性能。此外，还可以使割下的草在一定程度上滞留(漂浮)在收纳刀片和连接部件的刀片罩内，用刀片将该草再次割断，由此能够提高覆盖性倉泛。第二方面的割草机构成为，连接部件呈轮盘状，并且，在连接部件的圆周上等间隔地安装有多个刀片，因此，除上述效果外，还能够可靠地通过安装在连接部件上的多个刀片对草进行切割，能够进一步提高切割性能和覆盖性能。第三方面的割草机构成为，刀片呈大致矩形形状，因此，除上述效果外，还能够简单地构成刀片。第四方面的割草机构成为，以可以相对于连接部件摇动自如的方式安装刀片，因此除第三方面中记述的效果外，还能够通过连接部件的旋转所产生的离心力使刀片向外径方向突出并与连接部件一起旋转，从而对草进行切割，并且，例如即便在割草作业中刀片与石头等接触的情况下，由于刀片摇动而能够避免对刀片作用过度的力，能够防止刀片损坏。第五方面的割草机构成为，刀片呈大致圆盘形状，因此除第一、第二方面中记述的效果外，可以在刀片的整个外周形成刀刃，换言之，切割草的部位(刀刃)不是作为刀片的一部分，而是可以在整个外周上 形成，因此能够提高刀片的耐久性(延长寿命)。此外，可以一边使刀片旋转一边用圆弧部分切割草，能够进一步提高切割性能和覆盖性能。第六方面的割草机构成为，连接部件呈轮盘状，并且，以可以相对于连接部件在连接部件的半径方向上移动自如的方式安装刀片，因此除第五方面中记述的效果外，例如即便在割草作业中刀片与石头等接触的情况下，由于大致圆盘形状的刀片相对于连接部件在连接部件的半径方向上移动，因此也能够避免对刀片作用过度的力，能够防止刀片损坏。第七方面的割草机构成为，所述驱动轴、刀片及连接部件搭载于作业车，该作业车在由区域导线规定的作业区域内来回行驶并通过所述刀片作业，因此除上述效果之外，在作业区域内能够提高切割性能，并且能够提高覆盖性能。
图1是本发明的第I实施例的割草机的侧视图。图2是图1所示的割草机的俯视图。图3是示出图1所示的割草机中搭载着的设备的输入/输出关系的框图。图4是图1所示的割草机预定要进行作业的作业区域的俯视图。图5是提取并示出图1所示的刀片的部分的立体图。图6是图5的V1-VI线剖面图。
图7是图5所示的刀片部分的分解立体图。图8是提取并示出本发明的第2实施例的割草机的刀片部分的、与图5同样的立体图。标号说明10:割草机，16、116:刀片，20:作业电动机(原动机。电动机)，20a:驱动轴，80:连接部件，82:刀片轮盘，82d:扇部。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的割草机的实施方式进行说明。实施例1图1是本发明第I实施例的割草机的侧视图，图2是该割草机的俯视图，图3是示出该割草机中搭载着的设备的输入/输出关系的框图，图4是该割草机预定要进行作业的作业区域的俯视图。如图1和图2所示，标号10示出割草机(无人行驶作业车)。害I]草机10具有车体12和车轮14。车体12由底盘12a和安装在底盘12a上的车架12b构成。车轮14由左右的前轮14a和左右的后轮14b构成，前轮14a的直径较小，经由撑杆12al被固定于底盘12a的前端侧，后轮14b的直径较大，直接安装在底盘12a上。在割草机10的底盘12a 的中央位置附近安装有割草作业用的刀片(旋转刀片。作业机)16，并且在其上部配置有电动机(原动机)20。刀片16与电动机20连接，被电动机(以下称作“作业电动机”)20驱动而旋转。另外，关于该刀片16与作业电动机20的连接关系，在后面详细记述。刀片16与用户可以自如地手动操作的刀片高度调整机构22连接。刀片高度调整机构22具有螺杆(未图示)，刀片高度调整机构22构成为，用户可以通过用手转动该螺杆来调整刀片16距离接地面(地表)GR的高度。此外，在割草机10的底盘12a上，在刀片16的后端侧安装有两个电动机(原动机。以下称作“行驶电动机”)24。行驶电动机24与左右的后轮14b连接，将前轮14a作为从动轮，将后轮14b作为驱动轮，并使它们左右独立地正转(向前进方向的旋转)或反转(向后退方向的旋转)。作业电动机20、行驶电动机24等被车架12b包覆，并且，刀片16等收纳在车架12b内的刀片罩(图1、2中未图示)中。在割草机10的后部收纳有充电单元(包含AC/DC转换器)26和电池30，并且，在车架12b中以向前方突出的方式安装有两个充电端子32。充电端子32在内侧具有触点32a。充电端子32经由布线与充电单元26连接，并且，充电单元26经由布线与电池30连接。作业电动机20与行驶电动机24构成为，经由布线与电池30连接，并从电池30通电。在图1、2中省略布线的图示。这样，割草机10构成为4轮电动式无人行驶作业车(割草作业车)，例如具有全长600臟、全宽300臟、高度30Ctam左右的大小。在割草机10的前端配置有左右两个磁传感器34。此外，在车架12b中安装有接触传感器36。当车架12b因与障碍物或异物接触而从底盘12a脱离时，接触传感器36输出接通(ON)信号。
在割草机10的中央位置附近设置有收纳盒，在收纳在其内部的基板40上配置有由具有CPU、R0M、RAM等的微型计算机构成的电子控制单元(Electronic Control Unit。控制装置。以下称作“EOT”)42，并且，靠近该电子控制单元42设置有Yaw传感器(角速度传感器)44和G传感器(加速度传感器)46，其中，Yaw传感器44产生示出割草机10的重心位置的绕z轴产生的角速度(偏航率)的输出，G传感器46产生示出作用于割草机10的X、Y、Z (3轴)方向的加速度G的输出。在后轮(驱动轮)14b的附近配置有车轮速度传感器50，车轮速度传感器50产生示出后轮14b的车轮速度的输出，并且，在底盘12a与车架12b之间配置有提升传感器52，当用户等将车架12b从底盘12a提起(抬起)时，提升传感器52输出接通信号。此外，在电池30中配置有电流/电压传感器54，电流/电压传感器54产生示出电池30的余量(State Of Charge:充电状态)的输出。在割草机10上以用户可以自由操作的方式设置有主开关56和紧急停止开关60。上述磁传感器34、接触传感器36、Yaw传感器44、G传感器46、车轮速度传感器50、提升传感器52、电流/电压传感器54、主开关56以及紧急停止开关60的输出被发送到ECU42。割草机10的车架12b在上表面形成大切口，并在切口上设置有显示器62。显示器62与E⑶42连接，根据E⑶42的指令显示作业模式等。接着，对割草机10行驶的作业区域70进行说明，如图4所示，作业区域70呈大致矩形状。即，通过在土地L的周边(边界)上埋设(配置)区域导线(电线)72来划定作业区域70。在区域导线72上配置有充电ST (充电站)74。另外，在图4中夸张地示出作业车10的大小。充电ST74具有 与商用电源连接的充电器以及与充电器连接并可以与割草机10的充电端子32的触点32a自由连接的充电端子(均未图示)。此外，充电ST74构成为，对所述区域导线72通交流电，使得区域导线72附近产生磁场。对如上所述构成的割草机10的作业(割草作业)进行说明，用户根据作业区域70的草的生长状况，经由刀片高度调整机构22手动地调整刀片16的高度，并接通主开关56使其输出接通信号，此时，ECU42开始动作并进入作业模式，进行割草作业。在作业模式中，ECU42以从车轮速度传感器50检测到的车速成为预定值的方式计算通电控制值，并经由驱动器240提供到行驶电动机24而行驶，并且，计算使刀片16的转速成为预定值的通电控制值，并经由驱动器200提供到作业电动机20而通过刀片16进行作业。更具体地讲，在作业模式中，E⑶42使作业车10在作业区域70的内侧随机行驶并进行作业，并且，通过磁传感器34检测在区域导线72附近产生的磁场的强度，当根据磁传感器34的输出判断为作业车10行驶到作业区域70以外时，将根据Yaw传感器44的输出检测到的行进方向变更预定的角度，使作业车10朝向作业区域70的内侧返回。另外，左右的后轮(驱动轮)14b构成为可以通过左右的行驶电动机24独立地在正反两个方向上驱动，因此，当以同一转速使左右的行驶电动机24正转时，割草机10直线前进，当以不同的转速正转时，割草机10向转速小的方向转向。当使左右的行驶电动机24中的一方正转，并使另一方反转时，左右的后轮14b也向该方向旋转，因此割草机10在原地转向(所谓的原地转向)。这样，E⑶42在作业模式中使割草机10行驶(作业)，在每次到达区域导线72时将本车的行进变更为随机的方向，并在作业区域70内行驶，驱动刀片16进行作业。此外，在作业模式中，E⑶42根据电流/电压传感器54的输出监视电池30的余量，当余量下降到预定值时，转移到返回模式，在返回模式中，沿着区域导线72行驶，返回到充电ST74，将充电端子32的触点32a与充电器的充电端子连接，并对电池30进行充电。另外，在作业模式或返回模式中，当从接触传感器36、提升传感器52以及紧急停止开关60中的任意一个输出了接通信号时，E⑶42使作业电动机20和行驶电动机24停止，从而停止行驶和作业。以上述割草机10的结构为前提，以下，详细地对作业电动机20和刀片16的连接结构进行说明。图5是提取并示出图1所示的刀片16的部分的立体图，图6是图5的V1-VI线剖视图，图7是图5所示的刀片16部分的分解立体图。如图5至图7所示，多个(具体为3个)刀片16 (图7中有I个观察不到)经由连接部件80而与传递作业电 动机20的旋转驱动力的驱动轴20a连接。这些刀片16和连接部件80等收纳(包覆)在图6中由虚线示出的刀片罩H内。连接部件80由呈轮盘状的刀片轮盘82和呈大致圆筒状的托架84构成。刀片轮盘82具有约175mm的直径，并且，由例如铁金属材料制作。如图7所示，在刀片轮盘82的中央部形成有呈大致圆锥台状的圆锥台部82a，并且，在圆锥台部82a的中心设置有贯通孔82b，作业电动机20的驱动轴20a可以穿过贯通孔82b。此外，在刀片轮盘82中，在所述圆锥台部82a以外的平坦的部位(平坦部)82c上，一体地形成有扇部82d。扇部82d由以长度方向与刀片轮盘82的半径方向大致平行的方式形成的多个(更具体地将为3个)叶片82dl以及分别在多个叶片82dl的下方设置的大致矩形形状的开口部82d2构成。根据刀片16的个数形成叶片82dl (和开口部82d2)，S卩，当刀片16是3个时，也设置3个(3处)叶片82dl。在刀片轮盘82上等间隔地配置3个叶片82dl和开口部82d2，具体而言，配置成彼此具有120度的间隔。叶片82dl (正确地讲为叶片82dl的根部分)形成为与开口部82d2的四边中的三个边连接。该开口部82d2的三个边分别是:位于与图5中箭头A所示的刀片轮盘82的旋转方向(图5中为逆时针方向)相反的一侧的边82d21和与其连续的两个边82d22、82d23。另外，根据作业电动机20的性能(旋转速度)等适当地设计叶片82dl的仰角(相对于刀片轮盘82旋转时的风的角度)。在托架84设置有可供驱动轴20a穿过的贯通孔84a。此外，驱动轴20a的图中下端部分上刻有外螺纹。由此，一边用未图示的键定位一边使驱动轴20a穿过托架84的贯通孔84a和刀片轮盘82的贯通孔82b，并用螺母86紧固，由此，将刀片轮盘82固定于作业电动机20的驱动轴20a上。另外，在刀片轮盘82与螺母86之间插入有垫圈88。刀片16呈大致矩形形状(长方形形状)，并且，当在刀片轮盘82上安装时，在成为旋转方向A侧的端部16a上形成刀刃。此外，刀片16由例如工具钢材料制作。
如图示所示，在刀片轮盘82的圆周(外周)上等间隔地安装3个刀片16 (以彼此具有120度的间隔的方式安装)。具体而言，在刀片轮盘82的平坦部82c的圆周侧，即扇部82d的叶片82dl的附近，正确地讲是在从叶片82dl与开口部82d2的一边82d21的连接部分(换言之，叶片82dl的根部分)向与刀片轮盘82的旋转方向A相反的一侧离开了预定距离的位置上，形成有螺母部90，螺母部90具有刻有内螺纹的孔。在刀片16上设置有螺栓孔16b，螺栓孔16b的直径大于螺栓92的螺纹部92a的直径。由此，使螺栓92穿过刀片16的螺栓孔16b和刀片轮盘82的螺母部90并紧固，从而将刀片16安装成可以相对于刀片轮盘82摇动自如(旋转自如)。通过如上所述的结构，当通过作业电动机20的驱动轴20a使刀片16和连接部件80向旋转方向A旋转时，通过该旋转产生的离心力，可以使刀片16向外径方向突出并旋转，从而对草进行切割。此外，当使连接部件80旋转时，通过扇部82d产生负压(正确地讲，在叶片82dl和开口部82d2的下方，产生图6中箭头B所示的方向的负压)而得到整流效果，可以使草立起并用刀片16对该草进行切割。此外，例如在割草作业中，刀片16往往与石头等接触，在该情况下，如图5中假想线所示，刀片16以螺栓92所穿过的螺栓孔16b为中心摇动(位移)(换言之，刀片16在刀片轮盘82的下方滑动)，因此不会在刀片16上作用过度的力。如上所述，在本发明的第I实施例中，具有将刀片16与用于传递作业电动机20的旋转驱动力的驱动轴20a连接的连接部件80 (刀片轮盘82)，并且，构成为将扇部82d—体地形成在连接部件80 (刀片轮盘82)上，因此，当通过驱动轴20a的旋转使刀片16与连接部件80旋转时，能够通过在连接部件80 (刀片轮盘82)上形成的扇部82d产生负压而得到整流效果，使倒下的草立起并进行切割，因此能够提高切割性能。此外，还可以使割下的草在一定程度上滞留(漂浮)在收纳刀片16和连接部件80的刀片罩H内，用刀片16将该草再次割断，由此能够提高覆盖性能。此外，构成为，连接部件80 (刀片轮盘82)呈轮盘状，并且在连接部件80 (刀片轮盘82)的圆周上等间隔地安装多个(3个)刀片，因此，能够通过安装在连接部件80上的多个刀片16可靠地对草进行切割，能够进一步提高切割性能和覆盖性能。此外，构成为，刀片16呈大致矩形形状，因此能够简单地构成刀片16。此外，构成为，以能够相对于连接部件80 (刀片轮盘82)摇动自如的方式安装刀片16，因此，通过因连接部件80的旋转而产生的离心力使刀片16向外径方向突出并与连接部件80 —起旋转，由此，能够对草进行切割，并且，例如即便在割草作业中刀片16与石头等接触的情况下，由于刀片摇动而能够避免对刀片16作用过度的力，能够防止刀片16损坏。实施例2接着，对本发明的第2实施例的割草机进行说明。以与第I实施例的不同点为焦点进行说明，在第2实施例中，构成为，使第I实施例中大致矩形形状的刀片呈大致圆盘形状。图8是提取并示出本发明第2实施例的割草机的刀片部分的、与图5同样的立体图。如图8所示，刀片116呈大致圆盘形状，在其圆周上形成刀刃。以下，为了与第I实施例相区别，将第2实施例的割草机的刀片116称作“圆形刀片”。与第I 实施例同样，在刀片轮盘82的圆周(外周)上等间隔地安装3个圆形刀片116 (彼此以120度的间隔安装)。此外，圆形刀片116被安装成可以相对于刀片轮盘82在刀片轮盘82的半径方向上移动自如。即，在刀片轮盘82的平坦部82c上，沿着叶片82dl与开口部82d2的一边82d21的连接部分(换言之，叶片82dl的根部分)设置有长孔94。将长孔94的宽度(与长度方向正交的方向的长度)设定为所述螺栓92的螺纹部92a可以移动(滑动)自如的值。此外，螺母部190独立于刀片轮盘82。在圆形刀片116的中心设置与第I实施例同样的螺栓孔(在图8中观察不到)。由此，使螺栓92穿过圆形刀片116的螺栓孔、刀片轮盘82的长孔94以及螺母部190而紧固，由此，将圆形刀片116安装到刀片轮盘82。另外，如前所述，由于将圆形刀片116的螺栓孔的直径设定为大于螺栓92的螺纹部92a的直径，因此，圆形刀片116可以相对于刀片轮盘82以螺栓孔为中心旋转自如。而且，弹簧部件(拉伸弹簧。弹性体)96的一端与螺栓92的螺纹部92a卡合，弹簧部件96的另一端被固定于刀片轮盘82的圆周(外周)的适当位置。由此，螺栓92、被螺栓穿过的圆形刀片116以及螺母部190，因弹簧部件96而向刀片轮盘82的外周方向施力。通过如上所述的结构，在例如割草作业中圆形刀片116与石头等接触而受到力的作用的情况下，圆形刀片116被朝向刀片轮盘82的中心侧按压，如图8中假想线所示，螺栓92抵抗弹簧部件96的作用力而朝向中心侧在长孔94中移动(滑动)，换言之，圆形刀片116相对于刀片轮盘82在半 径方向上朝向中心侧移动。由此，即便圆形刀片116与石头等接触，与第I实施例同样，由于圆形刀片116相对于刀片轮盘82产生位移，因此不会对圆形刀片116作用过度的力。这样，在第2实施例中，构成为，刀片(圆形刀片)116呈大致圆盘形状，因此，可以在圆形刀片116的整个外周上形成刀刃，换言之，切割草的部位(刀刃)不是作为刀片的一部分，而是可以在整个外周上形成，因此能够提高圆形刀片116的耐久性(延长寿命)。此外，可以一边使圆形刀片116旋转一边用圆弧部分切割草，能够进一步提高切割性能和覆盖性倉泛。此外，构成为，连接部件80 (刀片轮盘82)呈轮盘状，并且，可以以相对于连接部件80 (刀片轮盘82)在连接部件的半径方向上移动自如的方式安装圆形刀片116，因此，SP便在例如割草作业中圆形刀片116与石头等接触的情况下，由于大致圆盘形状的圆形刀片116相对于连接部件80 (刀片轮盘82)在连接部件的半径方向上移动，因此也能够避免对圆形刀片116作用过度的力，能够防止圆形刀片116损坏。另外，其余的结构和效果与第I实施例相同，因此省略说明。如上所述，在本发明的第I和第2实施例中，割草机10具有:传递原动机(电动机。作业电动机)20的旋转驱动力的驱动轴20a、刀片16、116以及将所述刀片与所述驱动轴连接的连接部件80 (刀片轮盘82)，割草机10构成为，将扇部82d—体地形成在所述连接部件80 (刀片轮盘82)上。 此外，构成为，所述连接部件80 (刀片轮盘82)呈轮盘状，并且，在所述连接部件80(刀片轮盘82)的圆周上等间隔地安装多个所述刀片16、116。此外，在第I实施例中，构成为，所述刀片16呈大致矩形形状。此外，构成为，以可以相对于所述连接部件80 (刀片轮盘82)摇动自如的方式安装所述刀片16。
此外，在第2实施例中，构成为，所述刀片(圆形刀片)116呈大致圆盘形状。此外，构成为，所述连接部件80 (刀片轮盘82)呈轮盘状，并且，以可以相对于所述连接部件80 (刀片轮盘82)在所述连接部件的半径方向上移动自如的方式安装所述刀片116。此外，构成为，所述驱动轴20a、刀片16及连接部件80搭载于作业车，该作业车在由区域导线72规定的作业区域70内来回行驶并通过所述刀片作业。另外，在上述中，使用了电动机作为原动机，但不限于此，也可以是内燃机等其他的原动机。此外，具体地示出了割草机10和刀片轮盘82的大小以及各部件的材质等，但不限于这 些示例。
权利要求
1.一种割草机，所述割草机具有传递原动机的旋转驱动力的驱动轴、刀片以及将所述刀片与所述驱动轴连接的连接部件，所述割草机的特征在于，在所述连接部件上一体地形成有扇部。
2.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述连接部件呈轮盘状，并且，在所述连接部件的圆周上等间隔地安装有多个所述刀片。
3.根据权利要求1或2所述的割草机，其特征在于，所述刀片呈大致矩形形状。
4.根据权利要求3所述的割草机，其特征在于，以可以相对于所述连接部件摇动自如的方式安装所述刀片。
5.根据权利要求1或2所述的割草机 ，其特征在于，所述刀片呈大致圆盘形状。
6.根据权利要求5所述的割草机，其特征在于，所述连接部件呈轮盘状，并且，以相对于所述连接部件在所述连接部件的半径方向上移动自如的方式安装所述刀片。
7.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述驱动轴、刀片及连接部件搭载于作业车，该作业车在由区域导线规定的作业区域内来回行驶并通过所述刀片作业。
全文摘要
本发明提供一种割草机，其通过刀片的旋转使倒下的草立起并对其进行切割，由此提高切割性能。所述割草机具有传递原动机(电动机。作业电动机)(20)的旋转驱动力的驱动轴(20a)、刀片(16)以及将所述刀片(16)与所述驱动轴(20a)连接的连接部件(80)(刀片轮盘(82))，将扇部(82d)一体地形成在连接部件(80)(刀片轮盘(82))上。
文档编号A01D34/73GK103238411SQ201310049050
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月7日 优先权日2012年2月10日
发明者丸山修平, 小林浩, 岛田健三, 木全隆一 申请人:本田技研工业株式会社