JP4435722B2 - 自走式１人乗用型作業機 - Google Patents

Description

本発明は掘り起こした根菜類、球根類等を地面から拾い上げて収穫する農作業、その他の作業を行なうのに適する自走式の１人乗用型作業機に関する。

従来、ジャガイモ、サトイモ、ニンジン、サツマイモ、ユリ等の根菜類、球根類等を食用或いは観賞用の作物として栽培している。その際、適宜苗や種芋の植え付け、収穫物の掘り取り等の農作業を必要とするが、栽培面積が広い場合等には労力負担の軽減と作業能率の向上を考慮して、それ等の作業に適した機械を夫々使用する。しかし、機械の車体に回転動力を用いた装置を備えて、その回転動力を植え付けや掘り取りに利用すると、機械のコストが非常に高くなる。そして、植え付けや掘り取りを行なうのに常時２人以上の人間が必要となる。しかし、今日のように若い農業後継者が激減している状況では、実際には老人が１人で農作業をする場合が多い。そこで、本出願人は先に乗ったままの楽な姿勢で１人で手により植え付けや掘り取り等の農作業を能率的に行える安価な自走式農作業機を提供した。
特許第２５４２３３１号

しかしながら、このような自走式１人乗用型農作業機では、走行用駆動車輪を有する車体に運転席を設置し、その運転席の前側に車体を構成する部材で仕切って広く形成した農作業用開口部を設け、更にその農作業用開口部の前側に走行車輪を有する足乗せ部材付き方向舵を設置し、その足乗せ部材を農作業用開口部の内側に臨ませている。そして、作業時には運転席に腰掛け、足を足乗せ部材に乗せ、股を開いた状態で、畝の真上に乗ったまま、足乗せ部材に乗せた足で方向舵を操作して舵取りし、畝に沿わせて進ませながら、その前側に広く開いている車体の農作業用開口部を通して両足の間から畝に手を伸ばし、直接手で苗や種芋の植え付け或いは収穫物の掘り取り等を行なっている。それ故、どうしても車体が高くなり易く、土盛りした畝に沿わせて進ませないと、地面に手が届き難くて農作業を行い難い。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、腰掛けた状態の楽な姿勢で、走行、停止、方向転換等の運転操作を簡単に行えて、畝のない平らな地面に手が届き易く、作業を能率的に行なえる自走式１人乗用型作業機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による自走式１人乗用型作業機は、走行用駆動車輪を備えた車体に、腰掛けを備えた運転席と走行車輪を備えた方向舵を設置する。そして、上記車体の前部中央に腰掛け、その左右両側に走行用駆動車輪を夫々配置し、車体の後部中央に方向舵を配置して、その腰掛けの座部を腰掛けた状態で体を動かすことにより上下動と左右回動とを可能に軸支し、その座部の付近に座部の上下動を検出する座部上下動検出センサーを設置し、又車体に座部上下動検出センサーから発する信号を受けて左右走行用駆動車輪に伝える駆動力をオン、オフ制御する駆動力伝達コントローラを設置し、更に腰掛けと方向舵との間に、座部の左右回動により方向舵を操作する連結機構を介在する。

又、上記方向舵をハンドル付き車輪にし、そのハンドルの操作、非操作を検出するハンドル操作、非操作検出センサーを設置し、そのハンドル操作、非操作検出センサーから左右走行用駆動車輪に伝える駆動力をオン、オフ制御する信号を駆動力伝達コントローラへ発すると好ましくなる。

本発明の自走式１人乗用型作業機は、車体の前部中央に腰掛けを備えることにより、その座部に腰掛けた状態の楽な姿勢で地面上に両足を着け、上半身を車体の前側に乗り出し、両手を足元付近まで伸ばして地面から収穫物を簡単に拾い上げる等の作業をすることができる。それ故、車体を高くする必要がなく、畝のない平らな地面に手が届き易く、作業を能率的に行なえる。

又、座部に腰掛けた状態で、体を動かして重心を前後動させることによって、座部を上下動すると、その上下動を検出センサーにより検出し、作業機の走行、停止を行なえる。又、腰掛けた状態で体を左右にひねって座部を左右に回動すると、その左右回動を連結機構を介して方向舵に伝えて、作業機の走行方向を変えられる。それ故、座部に腰掛けた状態のまま、座部を動かすだけで、作業機の運転操作を簡単に行なうことができる。

そして、方向舵に備えられているハンドルを用いると、作業機に乗らずにハンドルを操作し、その操作状態を検出センサーにより検出して、作業機を走行させることができる。又、ハンドル操作を止めると、そのハンドルを離したことによる非操作状態を検出センサーにより検出して、作業機の走行を停止できる。しかも、ハンドル操作により走行車輪を動かして作業機の走行方向を変えられる。それ故、作業機に乗らずにハンドル操作をすることにより、作業機を間単に走行させ、軽トラック等に載せることができる。

以下、添付の図１〜１０を参照して、本発明の実施の最良形態を説明する。
図１は本発明を適用した自走式１人乗用型作業機の正面側斜視図、及び図２はその底面側斜視図である。この自走式１人乗用型作業機１はその車体２として、必要数の縦部材３を前後方向、横部材４を幅方向に夫々水平にして配置し、背部材５を垂直にして高さ方向に配置して、組み立て結合した大略箱状の枠体を用いる。そして、車体２の前部中央を運転席にし、そこに腰掛け６を備え付ける。又、車体２の前部の左右両側に走行用駆動車輪７（７ａ、７ｂ）を夫々配設し、更に車体２の後部中央にハンドル８付き走行車輪９からなる方向舵１０を配設する。

この腰掛け６は座部１１と支持部１２とから構成し、その座部１１には例えば上面の全面と下面の周辺部を僅かなクッション性を有する被覆材１３で袋状に覆った円板１４を用いる。又、支持部１２として、先ず円板１４を下支えして補強するため、円板１４の中心を通って両端付近まで達する細長い平板状部材１５を水平に配置して用い、その円板１４に対し補強部材１５の片面全面を固着する。そして、その円板補強部材１５の円板１４の中心より少し後側位置に、座部１１を支える上支柱１６として、２枚の長方形平板状部材１７（１７ａ、１７ｂ）を左右に少し離して平行に並べ、その両上端を固着し垂下して設け、その両部材１７の下端部に水平軸１８を架設する。

又、その上支柱１６に、ストッパー用の垂直部１９と部品取付用の水平部２０とを有するＬ形平板状の部品取付部材２１と、その水平部２０とＴ字状に結合して垂下する円筒状の下支柱２２との結合体を取り付ける。その際、水平部２０と下支柱２２との結合部付近で軸１８を座部１１の回動の中心となるように支持し、その上下支柱１６、２２の後側に垂直部１９を配置し、前側に水平部２０の先端側部を配置する。

そして、下支柱２２の下端部を、車体２の底側最前に備えた横部材４の中央に立設した軸で支える回動可能な円筒状基支柱２３の上端部に結合する。なお、下支柱２２の下端部にボルト挿通穴を設け、そこにボルト・ナットを備え付け、基支柱２３の上端部にそのボルトが挿通できる高さ調節穴を上下に配置して複数箇所設けておく。すると、作業者が座部１１に腰掛けた状態で、座部１１の前部２４に体重を掛け或い抜いて重心移動するだけで、座部１１を水平軸１８を中心にして回動し、その前部２４を上下動させることができる。

そこで、円板補強部材１５と部品取付部材２１の水平部２０との間の上支柱１６より前側、例えば円板体１４の中心位置付近に、その補強部材１５と水平部２０に装着した支持棒２５に巻回させて圧縮コイルスプリング２６を介在する。その際、支持棒２５の上端部は円板補強部材１５に固着した螺合用部材２７に嵌め、その下部側を水平部２０に設けた貫通穴２８に挿通し、その最下部付近に水平部２０の先端側が下方へ一定以上降下するのを防止するため、ストッパー用ナット２９を２個備え付ける。

又、水平部２０に備えた圧縮コイルスプリング２６の取り付け位置より前側に、座部１１の前部２４が一定以上降下するのを防止するため、ボルト３０とナット３１からなるストッパー用突起３２を装着し、ボルト３０の頭を円板補強部材１５の下面に向けて突設する。そして、水平部２０の先端部上面に、座部１１の前部２４の上下動を検出して信号を発生するセンサーとして、例えばマイクロスイッチ３３を設置し、そのレバー（駆動子）３４を円板体１４の下面に向けて突設する。

又、座部１１の下支柱２２と方向舵１０との間に、座部１１に腰掛けた状態で座部１１を左右に回動することにより方向舵１０を操作する連結機構３５を介在する。この連結機構３５は、図４に示すように下支柱２２の下部中央に、基端部付近を固着して方向舵１０の方向に突出する細長い平板状の前部アーム部材３６と、方向舵１０に備えた走行車輪９の水平軸３７を支えるＵ形状支持枠３８の下端部に、基端部を固着して下支柱２２の方向に突出する細長い平板状の後部アーム部材３９とから構成する。

そして、図５に示すように前部アーム部材３６の先端部付近に設けた長穴４０内に、後部アーム部材３９の先端部に設けた係合突起４１を嵌めて、両アーム部材３６、３９を連結する。又、Ｕ形状支持枠３８にはその上端に車体２で支持する垂直軸４２を設ける。すると、作業者が座部１１に腰掛けた状態で、体を左右にひねって座部１１を左右に回動し、前部アーム部材３６を左右に振って、その長穴４０で規制しながら後部アーム部材３９の係合突起４１を移動し、後部アーム部材３９を追随させて操作できる。それ故、走行車輪９を左右方向に回動させて走行方向の転換を行える。

このようにして、車体２の前部中央に腰掛け６を設け、その左右両側に走行用駆動車輪７を配設し、その座部１１の下側に各車輪７に駆動力を与えるモータ、例えば２４Ｖの直流モータ４３（４３ａ、４３ｂ）と対になる減速機４４（４ａ、４４ｂ）とを夫々設置する。そして、各走行用駆動車輪７の直近内側に内外を仕切る安全カバー４５（４５ａ、４５ｂ）を夫々設置する。又、右安全カバー４５ａの前側中央付近に上下に並べて、その上側に両駆動車輪７の正逆回転と駆動用電源のオン、オフ切替用スイッチ、例えば上（正回転）、中（オフ）、下(逆回転)に切換えできる３位置型トグルスイッチのつまみ４６を設置し、下側に各モータ４３に印加する電圧調整用の切換スイッチ、例えばロータリースイッチのつまみ４７を設置する。又、車体２の前部の左右両側に、付け根部分での折り曲げと左右横方向への延設が可能なコンテナ台４８（４８ａ、４８ｂ）を夫々配設する。

そして、走行車輪９の左右両側に設置されているバッテリー収納ケース４９（４９ａ、４９ｂ）に、２４Ｖのバッテリー５０（５０ａ、５０ｂ）を入れて夫々配置する。又、その右側バッテリー収納ケース４９ｂの内側近傍に駆動力伝達コントローラ収納ボックス５１を設置する。又、走行車輪９の支持枠３８に、後方の上向きに突出させてハンドル８の付け根を固着する。又、車体２の後部上面をコンテナ台兼安全カバー用の天板５２で覆う。なお、ハンドル８の付け根寄り位置を少し上向きに屈曲する。

このハンドル８は主要部として、図６に示すような先端部に握り５３を設けた先側部５４ａと基側部５４ｂとからなる細長い平板状柄５４を用い、その柄５４の中間に水平軸５５を設け、その先側部５４ａを軸５５を中心に回動可能にする。すると、先側部５４ａを基側部５４ｂに対してほとんど重なるように折り曲げ、或いは一直線状に伸ばすことができる。そして、先側部５４ａの折り曲げ側端部５４ａ１を軸５５の位置より一段と伸ばし、基側部５４ｂの折り曲げ側端部５４ｂ１を片側から覆うことができるようにし、その折り曲げ側端部５４ａ１の被覆面先端付近に係合突起５６を設ける。又、基側部５４ｂの折り曲げ側端部５４ｂ１にその突起５６が出し入れ自在に嵌まる貫通穴５７を設ける。又、その嵌合穴５７の付近に先側部５４ａの状態、即ち作業者が握り５３を持って操作したことを示す柄５４の伸張状態と、握り５３から手を離して操作をやめた非操作による折り曲げ状態を検出するセンサーとして、マイクロスイッチ５８を設置し、そのレバー５９の先端部を嵌合穴５７の臨ませておく。

このような作業機１を使用する際、図７に示すような車体２に備え付けた駆動力伝達コントローラ６０を中心とする電気回路によって、車体２の前部に設置した左右の走行用駆動車輪７に伝える駆動力を適宜制御することができる。そこで、例えば畝に沿って掘り起こし、平らとなった地面に露出するジャガイモを拾い上げて収穫する場合、先ず畑の端等に作業機１を置き、座部１１に腰掛けた状態の楽な姿勢で、両足を地面に着けて、ロータリースイッチ６１のつまみ４７を適宜回動する。すると、バッテリー５０から左右の両モータＭ４３に印加する電圧値を調整し、左右の走行用駆動車輪７に伝える駆動力の大きさを設定できる。次に、トグルスイッチ６２のつまみ４６を停止の中位置から上位置に上げる。すると、作業機１が前方へ走行可能な待機状態になる。

そこで、作業機１を前方へ進めたい場合には、座部１１に腰掛けた状態で体の重心を前方へ移動するようにして前部２４を押し下げる。すると、座部１１が水平軸１８を中心に圧縮コイルスプリング２６のスプリング力に抗して回転し、傾斜することによって前部２４が降下し、後部６３が上昇して、その前部２４とその水平部２０の先端側部との間の距離が狭まり、前部２４の下面がマイクロスイッチ３３のレバー３４の先端を押し下げる。それ故、マイクロスイッチ３３がオン状態となって動作信号が出る。

この動作信号が駆動力伝達コントローラ６０に入ると、バッテリー５０から設定された電圧が左右の直流モータ４３に夫々加わり、各モータ４３の始動による回転力が変速機４４を経て、左右の走行用車輪７に夫々駆動力として伝わる。すると、マイクロスイッチ３３をオフ状態にするまで、即ち座部１１に腰掛けた状態で重心を後方へ移動して元の位置まで戻し、圧縮コイルスプリング２６のスプリング力によって前部２４を上動し、座部１１を元の水平位置に戻すまで、作業機１を前方に走行できる。なお、座部１１の後部６３を更に押し下げるように後方へ重心を移動しても、円板１４の中心位置より後方に上下支柱１６、２２が垂下しており、更に後方に部品取付部材２１の垂直部１９がストッパーとして存在するので、座部１１は傾斜しない。

このようにして、作業機１を必要な場所まで移動して停止させた後、座部１１に腰掛けた状態の楽な姿勢で地面に両足を着け、上半身を車体の前側に乗り出す。すると、簡単に両手を足元付近まで伸ばし、先に堀取機等を用いて畝から掘り出しておいたジャガイモを拾い上げて収穫することができる。それ故、座部１１に腰掛け、両足を地面に着けて作業することにより、車体２を高くする必要がなく、畝のない平らな地面にも手が届き易く、作業を能率的に行なえる。そこで、座部１１の前部２４を適宜上下動させて、作業機１の停止、走行を繰り返しながらジャガイモの拾い上げを続行する。

又、ジャガイモの拾い上げ作業中に作業機１の走行方向を転換する場合、座部１１に腰掛けた状態で体を左右にひねる。すると、座部１１を左右に回動させて、その左右回動を連結機構３５を介して方向舵１０に伝え、走行方向を転換できる。それ故、座部１１に腰掛けてジャガイモを拾い上げながら、適宜体を動かして座部１１を上下動又は左右回動するだけで、前方への作業機１の運転操作を簡単に行なえる。なお、拾い忘れたジャガイモを拾い上げる場合等、後方へ走行する必要がある。その際には、トグルスイッチ６２のつまみ４６を上位置から下位置に下げる。すると、作業機１が後方へ走行可能な待機状態になる。そこで、座部１１に腰掛けた状態のまま、同様に体を動かして、座部を上下動、又は左右回動すると、作業機１の後方への運転操作を簡単に行なえる。

このような作業の終了後に、作業機１を軽トラック等に載せる場合、作業機１の後方の地面上に立ち、ハンドル１０の握り５３を持って、図８に示すように柄５４の先側部５４ａを矢印方向に引き上げる。そして、柄５４の先側部５４ａを軸５５を中心に回転させ、基側部５４ｂと一直線になるように持ち上げた時、図９に示すように先側部５４ａの係合突起５６が基側部５４ｂの嵌合穴５７を挿通し、その突起５６の先端がマイクロスイッチ５８のレバー５９の先端を押す。すると、マイクロスイッチ５８がオン状態となり動作信号が出て、その動作信号が駆動力伝達コントローラ６０に入り、同様にして左右の車輪７に夫々駆動力が伝わって、作業機１が前方または後方への走行を開始する。又、図１０に示すようにハンドル８の柄先側部５４ａを持ち上げた状態を保って方向舵１０を操作し、垂直軸４２を中心に走行車輪９を左右に回動すると、作業機１の走行方向の転換を行える。

又、ハンドル８の操作を止めて先側部５４ａを下ろし、柄５４を折り曲げて元の状態に戻すと、そのハンドルから手を離したことにより非操作状態をマイクロスイッチ５８がオフ状態となって検出でき、作業機１の走行が停止する。それ故、作業機１に乗らずにハンドル操作をすることにより、作業機１を走行させ、簡単に軽トラック等に載せることができる。

本発明を適用した自走式１人乗用型作業機の正面側斜視図である。 同作業機の底面側斜視図である。 同作業機の腰掛けの斜視図である。 同作業機の腰掛けと方向舵との連結機構を示す左側面図である。 同作業機の腰掛けと方向舵との連結機構を示す平面図である。

同方向舵に備えるハンドルの柄の付け根付近を除く主要部の折り曲げ状態を示す斜視図である。 同作業機に備える電気回路の概略図である。 同ハンドルの柄先側部の引き上げ過程を示す斜視図である。 同ハンドルの柄の主要部を一直線状に伸ばした状態を示す斜視図である。 同作業機のハンドルを一直線状に伸ばした操作時の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…自走式１人乗用型作業機 ２…車体 ６…腰掛け ７…走行用駆動車輪 ８…ハンドル ９…走行車輪 １０…方向舵 １１…座部 １２…支持部 １４…円板 １５…補強部材 １６、２２、２３…上、下、基支柱 １８、３７、５５…水平軸 １９…垂直部 ２０…水平部 ２１…部品取付部材 ２４、６３…座部１１の前、後部 ２５…支持棒 ２６…圧縮コイルスプリング ３２…ストッパー用突起 ３３、５８…マイクロスイッチ ３４、５９…レバー ３５…連結機構 ３６、３９…前、後部アーム部材 ３８…支持枠 ４０…長穴 ４１、５６…係合突起 ４２…垂直軸 ４３…直流モータ ４４…変速機 ４５…安全カバー ４６、４７…つまみ ５０…バッテリー ５１…コントローラボックス ５３…握り ５４…柄 ５４ａ、ｂ…柄主要部の先側部、基側部 ５７…嵌合穴 ６０…駆動力伝達コントローラ ６１…ロータリースイッチ ６２…トグルスイッチ

Claims (2)

1. 走行用駆動車輪を備えた車体に、腰掛けを備えた運転席と走行車輪を備えた方向舵を設置してなる自走式１人乗用型作業機であって、上記車体の前部中央に腰掛け、その左右両側に走行用駆動車輪を夫々配置し、車体の後部中央に方向舵を配置して、その腰掛けの座部を腰掛けた状態で体を動かすことにより上下動と左右回動とを可能に軸支し、その座部の付近に座部の上下動を検出する座部上下動検出センサーを設置し、又車体に座部上下動検出センサーから発する信号を受けて左右走行用駆動車輪に伝える駆動力をオン、オフ制御する駆動力伝達コントローラを設置し、更に腰掛けと方向舵との間に、座部の左右回動により方向舵を操作する連結機構を介在することを特徴とする自走式１人乗用型作業機。
2. 方向舵をハンドル付き走行車輪にし、そのハンドルにハンドルの操作、非操作を検出するハンドル操作、非操作検出センサーを設置し、そのハンドル操作、非操作検出センサーから左右走行用駆動車輪に伝える駆動力をオン、オフ制御する信号を駆動力伝達コントローラへ発することを特徴とする請求項１記載の自走式１人乗用型作業機。

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