球收集筒和球拾取器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2019年4月19日提交的在先日本专利申请no.2019-80126并要求其优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

本公开涉及一种球收集筒，其构造成在表面上滚动以收集散布在该表面上的多个球。本公开还涉及一种包括球收集筒的球拾取器。

背景技术：

作为一种球拾取器，已知有一种高尔夫球收集车。高尔夫球收集车被构造成收集例如在散布在高尔夫球练习场的草坪上的多个高尔夫球。作为上述高尔夫球收集车的示例，在日本未审查实用新型公开no.s50-53061中描述了以下高尔夫球收集车。

该高尔夫球收集车包括设置在框架的后部的滚轮或转向轮以及设置在框架的前部的球保持筒。球保持筒具有包括多个凹槽的环形多排凹槽。多排凹槽中的凹槽形成为彼此靠近。球保持筒是自由滚动筒，其在与地面接触的状态下使用，并且随着框架的移动而在地面上滚动。球保持筒的多排凹槽由多个盘形成，这些盘以相等的间隔布置并且彼此成一体。每个盘由弹性构件形成。由于每个盘的弹性，高尔夫球被保持在相邻的盘之间。具有梳状形状的球释放部布置在球保持筒的上部，从而被保持在插入多排凹槽中的状态。从地面连续拾取并保持在多排凹槽中的高尔夫球与球释放部接触，从而从球保持筒中取出。收集箱布置在框架上。被球释放部拾取的高尔夫球容纳在收集箱中。

对于该高尔夫球收集车，仅通过人力驱动或动力驱动使该高尔夫球收集车朝向散布在地面上的高尔夫球向前移动，可容易地收集高尔夫球。结果，可以显著提高收集效率。

此外，在日本未审查实用新型公开no.s50-53061中，描述了以下优点。当在球保持筒的每个v形凹槽的每个侧表面上形成构造成保持高尔夫球的凹陷部分时，可以更可靠地保持高尔夫球。此外，当在彼此相邻的每个凹陷部分中设置肋状止动部分时，球保持筒的各个球保持轮的弹性增大。获得了用于保持高尔夫球的合适的牢固程度。

然而，在现有技术的高尔夫球收集车中，从日本未审查实用新型公开no.s50-53061的图3中显而易见的，用于保持高尔夫球的凹陷部分布置在这样的位置，即，其中彼此相邻的一个环形凹槽的凹陷部分和彼此相邻的另一个环形凹槽的凹陷部分在高尔夫球保持筒的轴向方向上排列。因此，当将高尔夫球同时保持在彼此相邻的一个环形凹槽的凹陷部分之间以及彼此相邻的另一个环形凹槽的凹陷部分之间，处于使高尔夫球沿着高尔夫球保持筒的轴向方向排列的位置时，由凹陷部分的端部形成的出口在通过球释放部释放高尔夫球时不太可能打开。因此，高尔夫球可以在球保持筒中维持未释放状态(维持在保持状态)。

特别地，当将高尔夫球同时保持在彼此相邻的三个或更多个环形凹槽的凹陷部分之间，处于高尔夫球沿着高尔夫球保持筒的轴向方向排列的位置时，由凹陷部分的端部形成的出口在通过球释放部释放高尔夫球时更不太可能打开。因此，高尔夫球不能被球释放部顺畅地拾取，并且使球保持筒进入锁定状态。结果，在某些情况下，球保持筒的旋转停止。

此外，即使当将高尔夫球同时保持在彼此不相邻的多个环形凹槽中，处于使高尔夫球沿着高尔夫球保持筒的轴向方向排列的位置时，也可以使多个高尔夫球同时与球释放部接触。因此，当同时拾取多个高尔夫球所需的力大于球保持筒的旋转力时，球保持筒的旋转停止，如上述情况。

即使当例如在wo00/78410a1中描述的无人自推动式球收集机器人中发生上述问题时，该机器人也继续移动并且似乎正在执行球收集工作。但是，实际上并没有收集球。因此，直到机器人的管理员注意到异常为止，机器人不必要地继续行进。结果，工作效率非常差，并且损失了大量机器人操作能量。

技术实现要素：

鉴于上述问题做出了本公开，并且本公开的目的在于提供一种球收集筒，利用该球收集筒可以可靠地进行球的拾取和释放。

本公开的另一个目的是提供一种包括球收集筒的球拾取器。

根据本公开的至少一个实施例，提供了一种球收集筒，该球收集筒构造成在表面上滚动以收集该表面上的多个球，该球收集筒包括：多个盘；环形多排凹槽，其包括在多个盘中的相邻盘之间形成的环形凹槽；球兜，沿着多个盘的每个盘的外周，其形成在相邻的多个盘之间形成的环形凹槽中，每个球兜具有允许球进入和离开的弹性并且连续地形成，每个球兜具有允许仅一个球保持在其中的尺寸，在环形凹槽的周向方向上，相邻的环形凹槽中形成的球兜形成在彼此偏离的位置。

根据本公开的至少一个实施例，当球收集筒在表面上滚动时，由于球兜的弹性，表面上的球一个接一个地进入球兜并且被保持在其中。在环形凹槽的周向方向上，相邻的环形凹槽中形成的球兜形成在彼此偏离的位置。因此，保持在彼此相邻的环形凹槽中的一个的球兜中的球的位置和保持在彼此相邻的环形凹槽中的另一个的球兜中的球的位置在环形凹槽的周向方向上彼此偏离。与现有技术的球收集筒不同，根据本公开的实施例，球不会被同时保持在彼此相邻的环形凹槽中使得球在球收集筒的轴向方向上排列的位置。因此，在将球从球兜中释放时，球保持力不会变得过大。因此，可以通过球拾取器中包括的球释放部可靠地释放球。

根据本公开的至少一个实施例，每个球兜的彼此相对的内表面可以是平坦表面，并且每个球兜可以具有允许球沿着每个球兜中的平坦表面移动的宽度。根据本公开的至少一个实施例，可以通过球拾取器中包括的球释放部更可靠地释放球。

根据本公开的至少一个实施例，多个盘中的每个盘的外周边缘可以形成为具有菱形截面形状，该菱形截面形状的长轴在盘的径向方向上。根据本公开的至少一个实施例，可以在维持每个球兜的球保持性能的同时，改善球进入和离开每个球兜的顺畅度。

根据本公开的至少一个实施例，多排凹槽可以由多个盘的组合形成，每个盘具有相同的结构，在多个盘中的每个盘的径向方向上延伸的脊相对于多个盘中的每个盘的中心点等角度地布置，脊构造成限定并形成球兜，并且在多个盘的周向方向上，形成在多个盘的相应表面上的脊形成在彼此偏离的位置。根据本公开的实施例，可以通过组装具有相同结构的多个盘来制造球收集筒。因此，可以容易地制造球收集筒。

根据本公开的至少一个实施例，提供了一种球拾取器，包括：机器主体，其是可移动的并且包括上述球收集筒；球释放部，其布置在机器主体上以插入环形凹槽中，并且构造成从球收集筒释放由球收集筒拾取的球；和收集箱，其构造成容纳由球释放部释放的球。机器主体可以是由动力驱动驱动的自推动式机器主体，也可以是例如由人力驱动的手推式机器主体。

利用根据本公开的至少一个实施例的球拾取器，可以实现与球收集筒相同的作用和效果。

根据本公开的至少一个实施例，球拾取器还包括接触式计数传感器，其构造成对从球收集筒释放的球的数量进行计数。每个环形凹槽形成在彼此相邻的盘之间。在盘的径向方向上延伸的脊形成在彼此相邻的盘的相应表面上，上述表面彼此相对，上述脊构造成限定并形成球兜。计数传感器布置在球的轨迹上，以通过球释放部和脊在径向方向上被引导。

根据本发明的至少一个实施例，计数传感器布置在球的轨迹上，以通过球释放部和脊在径向方向上被引导。因此，由球释放部从球收集筒释放的球可靠地与计数传感器接触。因此，可以准确地掌握收集到的球的数量。此外，形成在相邻的环形凹槽中的球兜形成在环形凹槽的周向方向上彼此偏离的位置。因此，彼此相邻的环形凹槽中的一个的球兜中的球和彼此相邻的环形凹槽中的另一个的球兜中的球在彼此不同的时刻与计数传感器接触。因此，可以由计数传感器准确地对球进行计数。

附图说明

图1是用于示出根据本公开的一个实施例的包括球收集筒的球拾取器的示例的整体立体图；

图2是用于示出从图1的球拾取器移除球收集筒盖的状态的立体图；

图3是沿着线iii-iii截取的由箭头指示的方向观察的图2所示球拾取器的截面图，其中机器主体盖被省略；

图4是图2中的球收集筒的一部分的放大立体图；

图5是图3的主要部分的放大图；

图6是沿图5的线vi-vi截取的、由箭头指示的方向观察的截面图；

图7是示出在球收集筒的周向方向上沿图5的线vii-vii截取的、由箭头指示的方向观察且处于二维展开模式的球收集筒的一部分的说明图。

具体实施方式

以下参考附图描述本发明的实施例。

根据本公开的实施例的图1的球拾取器1是无人自推动式球拾取器，并且被构造成当其自己在分散有多个球的表面上行进时收集球。图1的球拾取器1通常用于收集散布在高尔夫球练习场的地面上的多个高尔夫球。球拾取器1包括向下敞开的机器主体盖2。拾取器主体3被机器主体盖2覆盖。

图2是从图1的球拾取器1上移除设置在机器主体盖2上的球收集筒盖4的状态的图。球收集筒盖4可安装在机器主体盖2上，并可从机器主体盖2上移除。在移除球收集筒盖4后，露出球收集筒5。因此，可从机器主体盖2移除的球收集筒盖4便于维护球收集筒5。

如图3所示，拾取器主体3包括行进机器主体6，球收集筒5，球释放部7和球收集箱8。行进机器主体6对应于可在表面上移动的机器主体。

如图3所示，行进机器主体6包括例如框架9，一对驱动轮10、10，驱动单元11，一对转向轮12、12以及转向控制器13。一对驱动轮10、10，具体地，左右驱动轮10、10布置在框架9的后部。驱动单元11构造成驱动驱动轮10、10。一对转向轮12、12，具体地，左右转向轮12、12布置在框架9的前部。转向控制器13构造成控制转向轮12、12。驱动单元11包括蓄电池14和电动机15。蓄电池14对应于电源。电动机15由蓄电池14驱动。驱动轮10、10由驱动单元11旋转驱动，以使行进机器主体6移动。行进机器主体6的移动根据预定程序而被自动控制。结果，自动改变行进机器主体6的行进方向，使得行进机器主体6在需要收集球的区域上全面地行进。

球收集筒5在球拾取器1的前后方向上布置在一对转向轮12、12和一对驱动轮10、10之间。球收集筒5可绕沿着行进机器主体6的左右方向延伸的轴线x空转，并且被支撑在框架9上，使得球收集筒5的外周表面始终保持与地面g接触。随着行进机器主体6在前进方向上行进，球收集筒5在地面g上滚动的同时收集散布在地面g上的多个球b。

如图4所示，球收集筒5包括沿着外周形成的具有环形形状的多排凹槽16。用于形成多排凹槽16的每个环形凹槽17具有球兜18，其连续形成并且具有允许球b进入和离开的弹性。如图3所示，每个球兜18具有允许仅一个球b容纳在其中的尺寸。球兜18形成为使得彼此相邻的环形凹槽17、17中的一个的球兜18的位置和环形凹槽17、17中的另一个的球兜18的位置在环形凹槽17的周向方向上彼此偏离。

参考图4可以理解，球收集筒5由多个盘19的组合形成，每个盘具有相同的结构。环形凹槽17在彼此相邻的盘19、19之间等间隔地形成。每个盘19具有形成在一个表面上的多个安装轴部分21。每个安装轴部分21具有垫片20。每个盘19具有形成在另一个表面中的轴部分容纳孔(未示出)。轴部分容纳孔构造成容纳安装轴部分21。通过将彼此相邻的盘19、19中的一个的安装轴部分21与盘19、19中的另一个的轴部分容纳孔彼此联接，多个盘19等间隔地布置并且彼此集成在一起。环形凹槽17由彼此相邻的盘19、19之间的垫片20形成。在各个盘19的中心形成有用于容纳主轴22(见图3)的凸起部分23。凸起部分23的组合形成球收集筒5中的主轴插入孔24。插入到主轴插入孔24中的主轴22(见图3)由框架9可枢转地支撑。

如图5所示，球释放部7固定在行进机器主体6的框架9上。如后所述，球释放部7构造成与限定球兜18的分隔脊31配合，将保持在球收集筒5的外周上预定角度位置的球兜18内的球强制释放。

球释放部7是整体上呈梳状形状的构件。球释放部7包括基部分25和多个球释放突起26。基部分25在行进机器主体6的左右方向上延伸。多个球释放突起26等间隔地形成并且从基部分25彼此平行地延伸。球释放突起26之间的每个间隔等于球收集筒5的盘19之间的每个间隔。球释放部7的基部分25在球收集筒5上方的位置处固定于框架9上。球释放突起26分别插入球收集筒5的环形凹槽17中。

在球释放部7的基部分25上设置有接触式计数传感器27，该接触式计数传感器27构造成对通过球释放突起26从球兜18释放的球b的数量进行计数。计数传感器27沿着球释放部7的基部分25在左右方向上延伸，其长度对应于球收集筒5在球收集筒5的轴向方向上的长度。计数传感器27布置在通过球释放部7的球释放突起26和分隔脊31在球收集筒5的径向方向上被引导的球b的轨迹上。通过上述布置，通过球释放部7从球收集筒5释放的球b可靠地与计数传感器27接触。因此，可以由计数传感器27精确地对球b进行计数。

如图3和图5所示，球收集箱8配置在球释放部7的后侧。球收集箱8被支撑在行进机器主体6的框架9上，并构造成收纳通过球释放部7从球收集筒5释放的球b。如图3所示，球收集箱8的底板8a被安装成能够上下移动。当底板8a移动到下部位置，具体地，球排出位置时，在球收集箱8的底板8a和后板28之间形成间隙。通过该间隙，球b被排出。

从图4、图6和图7中可以看出，在形成球收集筒5的每个盘19的每个表面上形成有外脊29，内脊30和分隔脊31。外脊29在每个盘19的周向方向上延伸，内脊30也在周向方向上延伸。分隔脊31在径向方向上在外脊29和内脊30之间延伸。底部由内脊30限定的环形凹槽17形成在彼此相邻的盘19、19之间。球兜18由外脊29，内脊30和分隔脊31限定并形成在环形凹槽17中。外脊29，内脊30和分隔脊31中的每一个都具有肋的功能，该肋构造成向每个都具有薄板状形状的盘19提供球保持筒5所需的强度。

如上所述，每个球兜18具有仅一个球b能够保持在其中的尺寸。此外，如图6所示，每个球兜18的彼此相对的内表面18a(彼此相邻的盘19、19的相对侧表面)是平坦表面。设置每个球兜18的宽度，以使球b能够在相应的球兜18内沿着平坦表面18a移动。每个盘19由诸如塑料之类的具有高耐久性的轻质材料制成，并且包括至少在内脊30的径向外侧具有可弹性变形能力的部分。由于每个盘19的可弹性变形能力，球b进入和离开每个球兜18的进出是允许的，并且球b可以被保持在每个球兜18中。

如图6所示，外脊29从每个盘19的外周边缘在每个盘19的厚度方向上向外突出。外脊29限定了每个球兜18的入口/出口部分，其中球b不会掉出来。设置每个外脊29的突出高度，使得彼此相邻的盘19、19的外脊29、29之间的距离l略小于球b的直径。如上所述设定距离l，由于盘19的可弹性变形能力，允许球b通过外脊29、29之间的间隙进入和离开相应的一个球兜18。同时，一旦球b进入球兜18，除非球释放部7施加强制释放动作，否则球b被保持在球兜18内。

如图6放大地显示，通过在每个盘19的两个表面上形成外脊29，使每个盘19的外周边缘具有菱形截面形状，该菱形截面形状的长轴指向盘19的径向方向。具有上述形状，用于限定球b的入口/出口部分的每个外脊29具有这样的倾斜表面32，该倾斜表面32使用于球b的入口/出口部分在球b的移动方向上逐渐变窄。因此，即使当球b进入球兜18以及球b从球兜18被强行释放时，也可以改善球b进入和离开每个球兜18的顺畅度，同时维持球兜18对球b的保持性能。

仍然如图6所示，内脊30在盘19的径向方向上形成在外脊29的内侧，与外脊29相距大致等于球b的直径的距离。内脊30从每个盘19的侧表面在盘19的厚度方向上向外突出。内脊30限定了球兜18的底部。因此，每个内脊30不具有与每个外脊29一样严格的高度限制，而仅需要具有这样的高度，即，在彼此相邻的盘19、19的内脊30之间形成能够插入球释放部7的每个球释放突起26的间隙。

如图4和图5所示，分隔脊31在径向方向上在外脊29和内脊30之间延伸，并且在周向方向上以相等的角度间隔分隔每个环形凹槽17，以限定球兜18。在图示的示例中，每个环形凹槽17由分隔脊31分隔成17个球兜18。在每个环形凹槽17中限定的球兜18的数量不受限制。然而，每个球兜18都需要具有仅一个球b容纳在其中的尺寸，以便能够可靠地通过球释放部7和分隔脊31之间的配合从每个球兜18释放球b。

如图7所示，彼此相邻的环形凹槽17、17中的一个中的球兜18和环形凹槽17、17中的另一个中的球兜18形成为使得球兜18的位置在环形凹槽17的周向方向上彼此偏离。在所示的示例中，以等角度间隔形成在盘19的一个表面上的分隔脊31和以等角度间隔形成在盘19的另一个表面上的分隔脊31在周向方向上彼此偏离。因此，当组装每个都具有相同结构的多个盘19，使得在彼此相邻的盘19、19中的一个上形成的分隔脊31的位置和盘19、19中的另一个上形成的分隔脊31的位置彼此相对并且在周向方向上彼此匹配时，彼此相邻的环形凹槽17、17中的一个的球兜18和环形凹槽17、17中的另一个的球兜18可以形成为使得球兜18的位置在环形凹槽17的周向方向上彼此偏离。因此，容易制造球收集筒5。

在图7的示例中，每个分隔脊31具有三角形截面形状。然而，每个分隔脊31的截面形状不限于三角形，并且可以是例如梯形，矩形或半圆形。每个分隔脊31的截面形状和突出高度应以使得球b可以被平稳地引导向计数传感器27的模式设置。

如图5所示，当行进机器主体6向前行进时，始终保持与地面g接触并且能够空转的球收集筒5沿图5中的逆时针方向旋转。结果，散布在地面g上的多个球b进入球兜18并由于球兜18的可弹性变形能力而被保持在其中。随着行进机器主体6的向前行进，被保持在球兜18中的球b通过球收集筒5的旋转而向上转移，并且与球释放部7的球释放突起26接触。通过球收集筒5的进一步旋转，沿着在球收集筒5的旋转方向上位于后侧的分隔脊31向上引导球兜18中的球b，并使球b与计数传感器27接触。此后，球b落入球收集箱8中。

在根据本实施例的球拾取器1中，彼此相邻的球收集筒5的环形凹槽17、17中的一个的球兜18和环形凹槽17、17中的另一个的球兜18位于在环形凹槽17的周向方向上彼此偏离的位置。因此，彼此相邻的环形凹槽17、17中的一个的球兜18中的球b和环形凹槽17、17中的另一个的球兜18中的球b被保持在在环形凹槽17的周向方向上彼此偏离的位置。因此，与上述相关技术中描述的现有技术的球拾取器不同，球不会同时保持在彼此相邻的环形凹槽中、使得球在球收集筒5的轴向方向上排列这样的位置。因此，在从球兜18释放时球保持力不会变得过大。因此，球b被球释放部7可靠地释放。

此外，在所有的多个环形凹槽17中，球b不会同时被保持或不太容易同时被保持在使球b在球收集筒5的轴向方向上排列这样的位置。因此。通过球释放部7释放多个球b的时刻不太可能彼此一致。因此，不会发生诸如意外地停止球收集筒5的旋转的问题。

此外，如图6所示，每个球兜18的彼此相对的内表面18a，18a是平坦表面。球b可以在每个球兜18内沿着平坦表面移动。因此，可以通过球释放部7更可靠地释放球b。

此外，用于形成环形凹槽17的每个盘19的外周边缘形成为具有菱形截面形状，该菱形截面形状的长轴指向盘19的径向方向。因此，在维持每个球兜18对球b的保持性能的同时，可以改善球b进入和离开每个球兜18的顺畅度。

此外，如图5所示，计数传感器27布置在通过球释放部7的球释放突起26和分隔脊31在径向方向上被引导的球b的轨迹上。因此，通过球释放部7从球收集筒5释放的球b与计数传感器27可靠地接触。因此，可以准确地掌握所收集的球b的数量。此外，彼此相邻的环形凹槽17中的一个的球兜18和彼此相邻的环形凹槽17中的另一个的球兜18形成在环形凹槽的周向方向上彼此偏离的位置。因此，彼此相邻的环形凹槽17中的一个的球兜18中的球b和彼此相邻的环形凹槽17中的另一个的球兜18中的球b在彼此不同的时刻与计数传感器27接触。因此，可以由计数传感器27准确地对球b进行计数。

作为本公开的另一实施例，行进机器主体6不仅可以是由动力驱动的自推动式行进机器主体，还可以是例如由人力驱动的手推式或拉动式行进机器主体。球收集筒5本身可以具有旋转驱动力。

此外，代替用于限定球兜18的底部的内脊，每个球兜18的底部可以完全地覆盖。在这种情况下，球释放部7的球释放突起26的下端布置成分别与球兜18的底部接触。

已经参考附图详细描述了本公开的实施例。然而，具体的配置不限于上述实施例的那些。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，设计上的改变被包含在本公开中。此外，只要在例如目的和配置上没有特别的矛盾或问题，则可以组合使用上述实施例中的技术。