JP4203959B2 - 耕耘装置 - Google Patents

Description

本発明は、歩行型の耕耘装置の構造に関するものである。

従来、歩行型の耕耘装置の一形態として、前後に補助輪と走行車輪とを備えた機体フレームの上面にバッテリーと電動モータとを搭載し、また、機体フレームにミッションケースを連結させ、電動モータから無端帯を介してミッションケースに動力伝達し、さらに、ミッションケースから走行車輪に動力伝達する一方、ミッションケースからロータリケースを介して機体フレームの下方に配置された耕耘軸部に動力伝達するように構成する。そして、機体フレームの後端部より後上方へ向けてハンドルバーを延設したものがある（例えば、特許文献１参照）。

このようにして、電動モータを駆動させることにより、走行車輪と耕耘軸部を回転させることができるようにして、オペレータは、ハンドルバーの先端部を持って、歩行しながら耕耘軸部に取り付けた耕耘爪により耕転作業を行うことができるようにしていた。
特開2001−169602号公報

ところが、近年では、家庭菜園を行う人が増えてきており、一般家庭においては、前記従来の歩行型の耕耘装置は機体フレームや走行車輪が大型であるため、収納スペースに事欠くことがあり、小型化及び軽量化が要求されていた。

本発明は、このような要求に応え、小型軽量で、特に、一般家庭の女性や老人でも簡単に使用することができる軽量かつコンパクトな耕耘装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の耕耘装置は、ハンドルを備えた支持フレームの下端に、ロータリ型の動力耕耘部を備え、前記支持フレームに対して、補助輪を備え、前記支持フレームに対して、後端に補助車輪を備えた足載せ台を後向きに延びるように連結し、前記支持フレームに前記足載せ台の前端部が上下回動可能に連結され、前記支持フレームに対して前記足載せ台が後向きに延びる作業姿勢と、支持フレームに対して足載せ台が接近する折り畳み姿勢とに保持する姿勢ロック手段を備えたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の耕耘装置において、前記動力耕耘部は、耕耘ロータの内部に電動モータ式の回転駆動部と減速機構とを内蔵して構成され、前記支持フレームにはバッテリーを着脱可能に装着したものである。

請求項１に記載の本発明では、補助輪を地面に押しつけすることで、ロータリ型の動力耕耘部の作動による急激な前進を抑制することができ安全に耕耘作業ができる。

また、ロータリ型の動力耕耘部を装着した支持フレームに対して、後端に補助車輪を備えた足載せ台を後向きに延びるように連結したものであるから、足載せ台に作業者の片足を載せて荷重を掛けることが容易となり、また、その荷重の大小も容易に加減できるから、耕耘作業中も足載せ台に載せた作業者の荷重の大小により補助輪の接地圧を加減することができ、耕耘装置を腕で地面に押圧するような力を加える必要がなく、作業者の疲労を軽減することができる。その結果、一般家庭の女性や老人でも長時間耕耘作業を行うことができる。

更に、前記支持フレームに前記足載せ台の前端部が上下回動可能に連結され、前記支持フレームに対して前記足載せ台が後向きに延びる作業姿勢と、支持フレームに対して足載せ台が接近する折り畳み姿勢とに保持する姿勢ロック手段を備えたものであるから、非作業時に耕耘装置を格納する場所が嵩張ることがない。

請求項２に記載の本発明に従えば、駆動源が電動モータであるから、内燃機関による排ガスの悪影響を無くし、地球環境を悪化させないし、バッテリーであるので、配線コードが不要となり、耕耘作業が円滑にできるという効果を奏する。

次に本発明を具体化した最良の実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る耕耘装置１の側面図、図２は図１のII−II線矢視平面図、図３は正面図、図４はバッテリーの装着部を示す側面図、図５は図３のＶ−Ｖ線矢視図、図６はバッテリーの装着部及びハンドルの伸縮固定部の背面図、図７は耕耘ロータの断面図、図８は折り畳み部の側断面図、図９は図８のIX−IX線矢視図、図１０は図８のＸ−Ｘ線矢視一部切欠き断面図である。

本発明の第１実施形態に係る耕耘装置１は、上端にハンドル９ａを備えた支持フレーム２と、支持フレーム２の下端に回転自在に支持される動力耕耘部３と、支持フレーム２に対して折り畳み可能であって後端部に補助輪５を備えた足載せ台４とから構成されている。

以下に、支持フレーム２と動力耕耘部３と足載せ台４及びその折り畳み構造について順次説明する。

［支持フレーム２の説明］
支持フレーム２は、図１〜図４に示すように、動力耕耘部３を支持するための正面視ほぼ下向きコ字型正面（門型）に形成された支持部本体７と、この支持部本体７より上方へ延伸する支持中間体８と、支持中間体８の上端部より上向き後方へ延伸する中空パイプ状のハンドル杆９とからなり、ハンドル杆９の上端にはハンドル（把持部またはグリップ部とも称する）９ａが備えられている。支持部本体７及び支持中間体８はそれぞれ中空パイプ等にて形成されている。支持部本体７における上端水平部７ａの上面には板状の支持台１０が固設され、この支持台１０の上面左右方向中央部から支持中間体８が立設するように溶接等にて固着されている。支持台１０及び支持中間体８から後下向きに突設された角パイプ状の連結体１１に対して、後に詳述するように、足載せ台４が折り畳み可能に連結され、且つ支持フレーム２に対して足載せ台４が後向きに延びる作業姿勢と、支持フレーム２に対して足載せ台４が接近する折り畳み姿勢とに保持する姿勢ロック手段１２を備えるものである。

中空パイプ状の支持中間体８に対して、同じく中空パイプ状のハンドル杆９が上下方向に抜き差し自在に装着されており、支持中間体８に設けられた調節手段１６によりハンド
ル杆９が支持中間体８に対して伸縮調節できるように構成されている。その場合、支持中間体８の上部には、上下方向に延伸する複数（本実施例では三個）の縦溝２１が円周方向に適宜間隔を開けて形成されており、この支持中間体８の上部の上部が半径方向に拡縮自在となっている。

図４〜図６に示すように、調節手段１６における、平面視略Ｕ字状の挟持片１７が支持中間体８の外周面に被嵌され、この挟持片１７の左右側端部１７ｂ，１７ｂが平行状にて後方へ延伸させて対向配置されている。両左右側端部１７ｂ，１７ｂに対して左右方向に軸線を有する挟持ボルト１８を貫通させて、一方の側端部１７ｂより外方へ貫通した挟持ボルト１８の先端部に雌ネジ片１９を螺着する。雌ネジ片１９には回動操作片２０が取り付けられている。

この構成により、回動操作片２０を介して雌ネジ片１９を正・逆回動させると、挟持ボルト１８を介して左右側端部１７ｂ，１７ｂ同士が接近・離隔調節されて、支持中間体８の上部を拡縮調節することができる。

従って、支持中間体８に差し込まれたハンドル杆９を伸縮調節する際には、上記したように回動操作片２０を操作して支持中間体８を拡径調節し、その状態にてハンドル杆９を適宜上下方向にスライドさせ、その後、回動操作片２０を操作して支持中間体８を縮径調節して、ハンドル杆９を固定することができる。

バッテリー（図示せず）を内蔵するバッテリーケース１３は前記支持台１０と支持中間体８に支持される。即ち、支持中間体８の上下中途部の裏面側には、左右方向に延伸するバッテリーケース係止体２２の中途部を前後方向に軸線を向けた枢支ピン２３を介して上下回動可能に枢支されている。バッテリーケース係止体２２の左側端部にフック状の係止片２４を形成する一方、バッテリーケース係止体２２の右側端部に操作片２５が形成されている。

そして、枢支ピン２３に巻回されたトルクバネ２６により、バッテリーケース係止体２２の係止片２４が、バッテリーケース１３の裏面（後面）左側に設けられたポケット状の係止片受体２８に対して係止する方向（図６において、枢支ピン２３を中心とする反時計廻り）に回動するように弾性付勢されている。

また、バッテリーケース１３の後面中央部には、支持中間体８が嵌入可能な凹条部２７を上下方向に延伸させて形成する一方、横長の上動規制ピン３４を固定してバッテリーケース１３の上動を規制するものである。

バッテリーケース１３の下端前中央部に係合片３０を下方へ突設する一方、バッテリーケース１３の上端部に取っ手片３１が設けられている。符号３２は、バッテリーケース１３に設けたメインスイッチである。他方、支持台１０の前端部に設けられた係合受片３３には前記係合片３０が係合し得るものである（図３及び図４参照）。

バッテリーケース１３を支持台１０上に取り付ける際には、支持台１０上にバッテリーケース１３を載置して、支持台１０の前端部に設けた係合受片３３に係合片３０を係合させると共に、パイプ状の支持中間体８にバッテリーケース１３の凹条部２７を嵌合させる。

この際、図６に一点鎖線で示すように、バッテリーケース係止体２２の操作片２５をトルクバネ２６の弾性付勢力に抗して下方へ押し下げることにより、同バッテリーケース係止体２２の係止片２４を上方へ引き上げておき、この係止片２４に係止片受体２８が干渉
しないようにする。次いで、操作片２５から手を離すと、トルクバネ２６の弾性付勢力によりバッテリーケース係止体２２が回動して係止片２４が係止片受体２８に係止されると共に、バッテリーケース１３の後面右側部に設けられた操作片受体２９に対して操作片２５が下方から当接して、バッテリーケース係止体２２の回動が規制されるのである。その結果、バッテリケース１３は支持台１０と支持中間体８とに固定された状態となる。

なお、把持部９ａの下側には手元スイッチ３５を沿わせて配置しており、この手元スイッチ３５は、把持部９ａと一緒に把持するとＯＮ状態となって、後述する動力耕耘部３を始動させることができる一方、把持部９ａを把持している手を弛めるとＯＦＦ状態となって、動力耕耘部３を停止させることができるようにしている。

手元スイッチ３５による動力耕耘部３の始動・停止操作は、バッテリーケース１３に設けたメインスイッチ３２をＯＮ状態にすることにより可能となり、メインスイッチ３２をＯＦＦ状態にしておくと、手元スイッチ３５を操作しても動力耕耘部３は始動しないようにしている。

〔動力耕転部３の説明〕
動力耕転部３は、図１〜図４及び図７に示すように、前記した支持部本体７における左右一対の上下延伸片７ｂの下端部に取付けられたそれぞれ左右方向に軸線を向けた左右一対の支軸４０に回転自在に架設されている。ここで、支軸４０の外側端部には雄ネジ部５３を形成して、この雄ネジ部５３を上下延伸片７ｂの下端部に形成した下向きＵ字状の挿通溝５４に挿通し、この挿通溝５４から外側方へ突出する雄ネジ部５３の部分にワッシャ５５を介してナット等の雌ネジ体５６を螺着している。このようにして、雌ネジ体５６を着脱することにより、支持部本体７に支軸４０を介して動力耕転部３が着脱自在となっている。

動力耕転部３は、円筒状の耕耘ロータ４１と、この耕耘ロータ４１の両端部に取付けられる円板状の端壁体４３と、耕耘ロータ４１の内径部に収納（内蔵）された電動モータ６０及び減速機構６１等からなる回転駆動部６とを備えている（図７参照）。各端壁体４３は、ベアリング４２を介して各支軸４０の外周面に回転可能に取付けられている。この耕耘ロータ４１の外周面には、耕耘爪取付片４５及び耕耘爪取付ボルト４７を介して多数の耕耘爪４６が同一円周方向に間隔を開けて取り付けられていると共に、耕耘ロータ４１の軸線方向にも間隔を開けて取り付けられている。

また、各支軸４０には、泥土等侵入防止体４８を取り付けて各端壁体４３の外側を覆うことにより、耕耘軸４１内に泥土等が侵入するのを防止している。泥土等侵入防止体４８は、支軸４０の外周面に取り付けて端壁体４３の外側方を被覆する円板状の端壁体被覆片４９と、同端壁体被覆片４９の周縁部より耕耘ロータ４１側に延伸して、この耕耘ロータ４１の外周面端部を重合状態に被覆する筒状の回転軸本体被覆片５０と、上記端壁体被覆片４９に取り付けて、同端壁体被覆片４９と端壁体４３との間の空間５１を遮断する遮断片５２とから構成されている。

従って、回転軸本体被覆片５０の内周面と耕耘ロータ４１の外周面との間の間隙から泥土等が侵入したとしても、遮断片５２により侵入泥土等が支軸４０の外周面にまで到達するのを防止して、後述する回転駆動部３内に泥土等が侵入することにより、回転駆動部６が損傷等されるという不具合の発生を防止している。

〔回転駆動部６の説明〕
回転駆動部６は、図７に示すように、円筒状の耕耘ロータ４１内径部に収納される電動モータ６０と減速機構６１とを有する。電動モータ６０は、その左側端部が左側の支軸４
０に連設され、電動モータ６０の右端部より右側方へ向けて駆動軸６２が突出し、駆動軸６２と耕耘ロータ４１とは減速機構６１を介して連動連結されている。

減速機構６１は二段階減速を行う遊星歯車機構にて構成されており、駆動軸６２に第１サンギヤ６３が同軸状に取り付られている。図６において電動モータ６０の右端部にギヤ支持体６５を介して第１インナーギヤ６４が第１サンギヤ６３の外周に支持されている。また、前記左側の支軸４０の中心軸線と同軸状の支軸に対して回転自在なキャリヤ６７には、複数本の第１プライマリーギヤ支軸７２を駆動軸６２と平行状に突設し、各第１プライマリーギヤ支軸７２に回転自在に軸支された第１プライマリーギヤ６６を第１インナーギヤ６４と第１サンギヤ６３と噛合させている。

また、第２インナーギヤ７１の外周面を耕耘ロータ４１の内周面に固設する一方、ギヤ支持体６５と、左側の支軸４０に形成した鍔状のギヤ支持片７０との間に設けた複数の第２プライマリーギヤ支軸７４に、第２プライマリーギヤ６９がそれぞれ回転自在に軸支されている。この各第２プライマリーギヤ６９が、上記キャリヤ６７に設けられた第２サンギヤ６８と噛合うと共に、第２インナーギヤ７１の内径歯とも噛合うように配置されている。上述のように、動力耕耘部３が、耕耘ロータ４１の内径部に回転駆動する回転駆動部６を内蔵されているため、動力伝達機構を必要最低限にコンパクト化することができて、耕耘装置１自体を軽量かつコンパクト化することができる。

なお、バッテリーに電動モータ６０を接続している電気コード７５は、図３及び図７に示すように、中空パイプ状の支持部本体７中と、図７において左側の支軸４０の中心部に形成したコード挿通孔７６とを通して配線されている。

［足載せ台４の連結構造及び姿勢保持機構の説明］
図１、図２、図８〜図１０を参照して、支持フレーム２に対して足載せ台（ステップ台）４の前端部が上下回動可能に連結する構成、及び支持フレーム２に対して足載せ台４が後向きに延びる作業姿勢と、支持フレーム２に対して足載せ台４がほぼ平行状に接近する折り畳み姿勢とに保持する姿勢ロック手段９４について説明する。足載せ台４は断面が下向きのコ字型に形成され金属部材又は合成樹脂製部材からなり、上端が略水平な足載せ板部４ａの左右両側板４ｂが下向きに延びている。足載せ板部４ａの前端部には、前方及び上方に開放された切欠き開放部９０を有し、この切欠き開放部９０には左右両側板４ｂに溶接などにより固設された円弧板状の一対のフランジ９１が設けられ、支持フレーム２から後下向きの傾斜状に延びる連結体１１の下端部と少なくとも一対のフランジ９１とに左右水平状に貫通する連結ピン９２を介して足載せ台４が上下回動可能に連結されている。前記一対のフランジ９１の外周端面９１ａは、連結ピン９２の軸線を中心とする大径の円弧面に形成されている（図８参照）。

そして、この一対のフランジ９１と、前記角筒状の連結体１１とに、前記姿勢保持のための姿勢ロック手段９４を備える。実施形態では、両フランジ９１の外周端面９１ａには、適宜中心角度θを隔てて円弧状等の係合凹部９３ａ，９３ｂが形成されている。第１の係合凹部９３ａは連結体１１の軸線が延びる方向と平行状に外周端面９１ａの半径方向に開放されるように形成されている。連結体１１の左右両側面には、その軸線と平行状の長溝孔９５ａを有するガイド体９５が取付けられている（図１０参照）。この長溝孔９５ａに沿って摺動可能に嵌まる丸軸状のロックピン９６はその左右両端部が連結体１１の左右両側に突出するように配置されている。そして、後述するように、ロックピン９６が第１の係合凹部９３ａに嵌合する状態では、足載せ台４は連結体１１ひいては支持フレーム２に対して後方にほぼ水平に延びた作業姿勢が保持できる。ロックピン９６が第２の係合凹部９３ｂに嵌合する状態では、足載せ台４は支持フレーム２（支持中間体8 の軸線）とほぼ平行状の折り畳まれた姿勢が保持できるものである。

長溝孔９５ａはその下端縁が、足載せ台４の側面視（図８参照）にて第１の係合凹部９３ａの下端縁とほぼ一致してロックピン９６の左右両端部のほぼ全体が第１の係合凹部９３ａに嵌合できる程度である。また、長溝孔９５ａの上端縁は、第１の係合凹部９３ａに対してロックピン９６が上向きに嵌合解除されたときに、ロックピン９６の下端がフランジ９１の外周端面９１ａより半径外側に位置する程度に設定されている。

このロックピン９６を上下動操作するための操作体９７は、ロックピン９６の左右両外端面に連結するアーム９７ａと、両アーム９７ａの先端同士を連結する連結軸９７ｂとからなり、連結軸９７ｂは連結体１１の下面側に設けられたコ字型のガイド片９８におけるガイド溝９８ａに摺動可能に嵌まっている。ガイド溝９８ａと長溝孔９５ａとは平行状に延びている。また、連結軸９７ｂと連結体１１の下端に固定された取付け片９９との間に、付勢手段としての引張ばね１００を装架し、ロックピン９６を常時長溝孔９５ａの下端縁に近づくように弾力付勢する。さらに、連結軸９７ｂの左右中央部等には作業者の指で掴んで操作体９７を引張ばね１００の付勢力に抗して上下に移動できる摘み部１０１を備えている。

上記の構成により、折り畳み状態（ロックピン９６が第２の係合凹部９３ａに嵌合した状態）の足載せ台４を支持中間体８から引き離すには、摘み部１０１を掴んで、引張ばね１００の付勢力に抗して操作体９７を上向きに移動させた状態で、足載せ台４を支持中間体８の軸線とのなす角度が大きくなり、足載せ台４を地面に対してほぼ水平状態まで回す。第２の係合凹部９３ｂからロックピン９６の両端部が外れた回動位置では、摘み部１０１に加える作業者の力を抜いても、当該ロックピン９６の両端部はフランジ９１の外周端面９１ａに当接しながら滑る。支持フレーム２の支持中間体８の軸線が水平に対して略８０度程度に起立する姿勢になるとき、ロックピン９６が第１の係合凹部９３ａに自動的に嵌合して、この姿勢を保持できる。耕耘作業に際しては、作業者の片足を足載せ台４に載せた状態でメインスイッチ３２をＯＮにし、且つ手元スイッチ３５をＯＮにすれば、急激に動力耕耘部３が作動して耕耘装置１が急に前進するのを、足載せ台４に載せた作業者の荷重による抵抗力（後部の補助輪５の接地圧）で抑制することができる。また足載せ台４の後端には補助輪５が配置されているので、耕耘後の圃場面の一部のみ補助輪５が通過することになる。耕耘作業中も足載せ台４に載せた作業者の荷重の大小により補助輪５の接地圧を加減することができ、耕耘装置１を腕で地面に押圧するような力を加える必要がなく、作業者の疲労を軽減することができる。その結果、一般家庭の女性や老人でも長時間耕耘作業を行うことができる。また把持部９ａを把持して行うハンドル操作も楽に行うことができる。

耕耘作業をしないで、納屋等に収納する場合、前記と逆に第１の係合凹部９３ａからロックピン９６の嵌合を外した状態で、足載せ台４の後端（補助車輪５）側を上向き回動させ、支持中間体８の軸線とほぼ平行状となる位置で、ロックピン９６が第２の係合凹部９３ｂに自動的に嵌合して、この姿勢を保持できる。このように、耕耘装置をコンパクトに折り畳めるため、一般家庭においても収納場所が嵩張らない。

なお、前記実施形態では、連結体１１の下面側において足載せ台４の前端と動力耕耘部３との間にゴム板製等の前部泥よけ体１０２を着脱自在可能に装着しても良いし、また、補助輪５の上部を後部泥よけ体１０３にて覆うように、足載せ台４に後部泥よけ体１０３を取付けしても良い。姿勢ロック手段９４の他の実施形態としては、一対のフランジ９１の係合凹部９３ａ，９３ｂに対するロックピン９６の係脱方向を、当該ロックピン９６軸線方向となるようにロックピン９６を差し込む形態であっても良いし、上下回動する操作レバーを連結体１１に取付けて、操作レバーの先端にロック部を設け、操作レバーの上下回動で一対のフランジ９１の係合凹部９３ａ，９３ｂに対してロック部が係脱する構成で
あっても良い。

なお、本発明では、足載せ台４を省略し、支持中間体８等から後下向きに突出した連結体１１の下端部等に補助輪５を直接装着しても良い。このような構成でも、耕耘装置１全体はコンパクトにでき、且つ耕耘装置１を腕で地面に押圧するような力を加える必要がなく、作業者の疲労を軽減することができる。その結果、一般家庭の女性や老人でも長時間耕耘作業を行うことができる。また把持部９ａを把持して行うハンドル操作も楽に行うことができる。

本発明では、電動モータ６０により動力耕耘部３を駆動するようにしているため、騒音や振動の発生を抑制することができると共に、排気ガスの発生をなくすことができる。

また、比較的重量物であるバッテリーを支持フレーム２の下部に取り付けているため、動力耕耘部３が耕耘爪４６を介して圃場面から受ける反力により跳ね上がるのを抑制するウエイトとしてバッテリーを有効利用することができて、耕耘機能を安定化させることができ、耕耘作業能率を向上させることができる。

本発明に係る耕転装置の使用状態での側面図である。 図１のII−II線矢視平面図である。 同耕耘装置の正面図である。 支持フレームの要部側面図である。 図３のＶ−Ｖ線矢視図である。 バッテリー収納部の背面図である。 動力耕転部の断面図である。 ロック手段の側断面図である。 図８のIX−IX線矢視図である。 図８のＸ−Ｘ線矢視一部切欠き断面図である。

符号の説明

１ 耕耘装置
２ 支持フレーム
３ 動力耕耘部
４ 足載せ台
５ 補助輪
６ 回転駆動部
７ 支持部本体
８ 支持中間体
９ ハンドル杆
９ａ ハンドル（把持部）
１０ 支持台
１１ 連結体
１３ バッテリーケース
４０ 支軸
４１ 耕耘ロータ
４６ 耕耘爪
６０ 電動モータ
９１ フランジ
９２ 連結ピン
９３ａ，９３ｂ 係合凹部
９４ 姿勢ロック手段
９５ ガイド体
９６ ロックピン

Claims (2)

1. ハンドルを備えた支持フレームの下端に、ロータリ型の動力耕耘部を備え、前記支持フレームに対して、補助輪を備え、前記支持フレームに対して、後端に補助車輪を備えた足載せ台を後向きに延びるように連結し、前記支持フレームに前記足載せ台の前端部が上下回動可能に連結され、前記支持フレームに対して前記足載せ台が後向きに延びる作業姿勢と、支持フレームに対して足載せ台が接近する折り畳み姿勢とに保持する姿勢ロック手段を備えたことを特徴とする耕耘装置。
2. 前記動力耕耘部は、耕耘ロータの内部に電動モータ式の回転駆動部と減速機構とを内蔵して構成され、前記支持フレームにはバッテリーを着脱可能に装着したことを特徴とする請求項１に記載の耕耘装置。

Images