JP5752997B2 - 歩行型作業機 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力を得るエンジンが機体に備えられ、作業車が握る左右のハンドル杆が前記機体から延出する形態で備えられている歩行型作業機に関し、詳しくは、バッテリーを備える構成に関する。

上記のように構成された歩行型作業機として特許文献１には、機体の前部位置にエンジンを備え、この機体から後方に延出する形態で左右のハンドル杆を備え、左右のハンドル杆の基端位置で機体の上部位置にバッテリーを備え、このバッテリーを覆うバッテリーカバーを備えた構成が示されている。

また、特許文献２には、機体の前部位置にボンネットに覆われる位置にエンジンを配置し、このエンジンの近傍にスタータモータ（文献ではセルモータ）を備え、エンジンの側面位置でボンネットに覆われる位置にバッテリーを備えた構成が示されている。

特開平０６−２７５８号公報 特開平０６‐２９２４０１号公報

歩行型作業機の一例として耕耘機を例に挙げると、耕耘機は雨水や土埃等の塵埃に晒されやすい環境で使用されるものである。また、小型の耕耘機であってもスタータモータによりエンジンを始動させため、特許文献１、２にも記載されるようにバッテリーを備える構成も考えられている。これらの特許文献に記載されるようにバッテリーは、雨水や塵埃から保護するためにカバーやボンネットに覆われる位置に配置される。

異なる観点から考えると、耕耘機は冬場等、農作業が行われない期間には使用されず、この期間にバッテリーが放電することもある。このような状況に対処するため、耕耘作業を行う場合には、作業に先立ってバッテリーの充電も必要となる。しかしながら、カバーやボンネットの内部にバッテリーを備える構成のものでは、充電を行うためにカバーやボンネットを取り外す必要があり手間が掛かる面において改善の余地がある。

本発明の目的は、バッテリーの取り扱いを容易にする歩行型作業機を合理的に構成する点にある。

本発明の特徴は、駆動力を得るエンジンが機体に備えられ、左右のハンドル杆が前記機体から延出する形態で備えられ、前記左右のハンドル杆は、前記機体の後部に連結されると共に、前記機体への連結箇所を軸芯として上下揺動することで上下位置調節可能なように構成され、平面視で前記左右のハンドル杆の間に、上下左右方向に操作自在な主変速レバーが、前記機体から延出する形態で備えられ、前記左右のハンドル杆の一方のハンドル杆の延出端側に作業用の操作具が備えられ、他方のハンドル杆の延出端側にバッテリーが着脱自在に備えられ、底壁と当該底壁の外周部分から上方に向けて延出されて前記バッテリーの周囲を囲む側壁とを有して前記バッテリーを上方から嵌め込む形態で支持するケースが、前記他方のハンドル杆に備えられると共に、平面視で前記ケースより大きい寸法の上壁と当該上壁の外周部分から下方に向けて延出されて前記ケースの周囲を囲む縦壁とを有するカバーが、前記ケースから後方に突出する状態で前記ケースの上側に着脱自在に備えられ、前記カバーのうち、平面視で前記ケースの後端部から突出するオーバーハング部の位置から前記バッテリーに電気的に接続するハーネスが引き出され、前記ハーネスは、前記ケースの前記側壁のうち後側部分と前記カバーの前記縦壁のうち後側部分との間を通るように前記ケースの後端から前記ケースの下方に引き出され、前記ケースの下方を通って機体前方に延びるように配置されている点にある。

この構成によると、左右のハンドル杆のうち操作具を備えていないハンドル杆にバッテリーを備えるので、スタータモータ等の電気機器とバッテリーとを接続するハーネスが、操作具に連係するワイヤやケーブルに接触する不都合を解消できる。また、ハンドル杆の延出端にバッテリーを備えるので、機体前部にバッテリーを備える構成と比較すると、地面から高い位置にバッテリーが配置されることになり、このバッテリーへの泥土や塵埃の付着を抑制できる。更に、ハンドル杆にバッテリーを着脱自在に備えるので、例えば、エンジンやミッションケースの近傍にバッテリーを配置する構成と比較すると、近傍の部材に妨げられることなくバッテリーの着脱を容易に行える。
従って、バッテリーの取り扱いを容易にする歩行型作業機が構成された。
また、バッテリーの上側に配置されるカバーが平面視でケースより大きい寸法であるため、雨水や塵埃がバッテリーに触れる不都合を抑制でき、カバーを取り外すことでバッテリーをケースから取り外すことも可能となる。また、オーバーハング部の位置からハーネスが引き出されているためハーネスとバッテリーとの接続部に雨水が直接的に触れることもない。
また、バッテリーの後方に引き出されたハーネスが、ケースの下側に配置されることで、ハーネスに作業者の手が触れることや、雨水や塵埃が上方から触れる不都合を抑制する状態でバッテリーの電力を機体に送ることができる。

本発明は、前記バッテリーが、前記エンジンを始動させるスタータモータに電力を供給するように構成されている点にある。

これによると、バッテリーの電力をスタータモータに供給することによりエンジンの始動が可能となり、例えば、リコイルスタータを人為的に操作してエンジンを始動するものと比較してエンジンの始動を容易に行える。

本発明は、前記ハーネスの中間部分に分離自在に連結するカプラーが備えられ、このカプラーが前記ケースの下方に配置されても良い。

これによると、カプラーを分離状態にすることで、バッテリーをハンドル杆から取り外し、作業者の自宅で充電することも可能になり、また、カプラーをケースの下側に配置することで、カプラーに雨水や塵埃が上方から降りかかる不都合を抑制して導通不良や漏電を回避でき、このカプラーの保護も実現する。

歩行型耕耘機の全体側面図である。 歩行型耕耘機の全体平面図である。 電源部の構成を示す横断平面図である。 電源部の構成を示す縦断側面図である。 電源部の構成を示す縦断背面図である。 電源部の分解斜視図である。 操作レバーをデフロック非作業走行位置と非作業走行位置とに設定した状態の作業操作部の平面図である。 トラックの荷台に歩行型耕耘機を積載した状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２に示すように、前部位置にエンジン１を備え、このエンジン１の駆動力を左右の車輪２とロータリ耕耘装置３とに伝えるミッションケース４を備え、ミッションケース４の上部位置に燃料タンク５を備えて機体が構成されると共に、この機体から後方に延出する形態で左右のハンドル杆６を備え、右側のハンドル杆６の後端側に作業操作部Ｗを配置し、左側のハンドル杆６の後端側の電源部Ｅにバッテリー７を備えて歩行型作業機の一例として歩行型耕耘機が構成されている。

この歩行型耕耘機は、左右のハンドル杆６は後端位置を横向き姿勢の連結杆６Ａによって連結した構造を有しており、左右のハンドル杆６に跨るように基端が揺動自在に支持されるクラッチ操作具８が備えられ、機体の上部から後方に向けて主変速レバー９が備えられている。クラッチ操作具８は非操作状態で図１に示すように側面視で起立姿勢に維持されるようにバネ付勢され、この起立姿勢で主クラッチ機構Ｃを切り状態にし、上端側を後方に揺動操作して連結杆６Ａの上面に重なる位置に操作することで、主クラッチ機構Ｃを入り状態に維持する。主クラッチ機構Ｃの構成については後述する。

〔機体の構成〕
ミッションケース４は、縦向き姿勢の主ケース部４Ａと、この主ケース部４Ａの後面側から下方に向けて分岐する形態の作業ケース部４Ｂとを一体形成した構成を有し、主ケース部４Ａの下端には左右方向に突出する車軸１１が備えられ、作業ケース部４Ｂの下端には左右方向に突出するロータリ軸１２が備えられている。

ロータリ耕耘装置３は、ロータリ軸１２に備えられる複数の耕起爪１３と、複数の耕起爪１３の上部を覆うロータリカバー１４と、上下方向の位置調整が自在な抵抗棒１５と、ロータリカバー１４の後端から下方に垂れ下がるゴム板製の整地カバー１６とを備えている。

ミッションケース４の上端位置の左側面にはエンジン１からの駆動力が伝えられる入力プーリ２７を備えており、主ケース部４Ａには入力プーリ２７からの駆動力を車軸１１に伝える伝動機構を内蔵し、この伝動機構にギヤ式の走行変速機構（図示せず）を備えている。また、主ケース部４Ａの下端部には伝動機構から左右の車軸１１に駆動力を伝えるデファレンシャルギヤ（図示せず）を内蔵している。このデファレンシャルギヤは、左右の車軸１１の独立した回転（差動）を許す非デフロック状態と、左右の車軸を一体回転させるデフロック状態とに切換自在なデフロック機構（図示せず）を備えている。作業ケース部４Ｂには入力プーリ２７からの駆動力をロータリ軸１２に伝える伝動機構を内装し、この伝動機構は、作業変速機構（図示せず）と、伝動機構における伝動と遮断との切換を行う作業クラッチ機構（図示せず）とを備えている。

前述した走行変速機構と作業変速機構とは、駆動速度の変更と、駆動方向の正逆の変更とが可能に構成され、これらは主変速レバー９によって変速操作される。主変速レバー９は図２に示されるレバーガイド１９のガイド孔に沿って操作自在に構成され、この主変速レバー９を操作することで、走行変速機構の変速操作による走行速度の変速が実現し、作業変速機構の変速操作によるロータリ軸１２の駆動速度の設定が実現する。

主ケース部４Ａの前部に前方に延出する形状の支持フレーム２１が連結され、この支持フレーム２１にエンジン１が搭載されている。このエンジン１の左側にエンジン１の駆動力を取り出す出力プーリ２６を備え、エンジン１の前部位置にスタータモータ２２を備え、右側面にハンドル２３Ａの引き操作でエンジン１を始動させるリコイルスタータ２３を備え、左側面には排気音の消音を行うマフラー２４を備えている。

前述した主クラッチ機構Ｃは、エンジン１の出力プーリ２６と、ミッションケース４の上部位置の入力プーリ２７と、これらに巻回する無端ベルト２８と、無端ベルト２８の張力を制御するテンションプーリ２９とを備えている。この主クラッチ機構Ｃは機体に対して揺動自在に支承されたテンションアーム（図示せず）の揺動端に対してテンションプーリ２９が支持され、このテンションアームとクラッチ操作具８とが操作ワイヤ（図示せず）によって連係している。このような構成から、クラッチ操作具８を非操作位置に設定することにより無端ベルト２８に作用する張力が解除され主クラッチ機構Ｃが動力遮断状態（クラッチ切り状態）となり、クラッチ操作具８を操作位置に設定することで無端ベルト２８に張力を作用させて主クラッチ機構Ｃが伝動状態（クラッチ入り状態）となる。

図１に示すように、左右のハンドル杆６の後端側の下面にロープフック５１が備えられている。このロープフック５１は、図８に示す如く、歩行型耕耘機をトラックの荷台５２に積載して運搬する場合に、夫々のロープフック５１に対してロープ５３を巻き付ける状態で、そのロープ５３を荷台５２に固定することにより、複数の歩行型耕耘機でも姿勢の安定化が実現する。

〔作業操作部〕
図７に示すように、作業操作部Ｗには、右側のハンドル杆６に溶接により固定されたガイドプレート３１を備えると共に、操作具として操作レバー３２と、エンジンスタートボタン３３と、操作具としてのスロットルレバー３４と、エンジン停止ボタン３５とが備えられている。

操作レバー３２は、上端にグリップ３２Ａを有しておりガイドプレート３１のガイド溝３１Ｇに挿通する形態で備えられている。具体的な構成は図面に示していないが、操作レバー３２の操作力をデフロック機構に伝える第１操作ワイヤ３６と、この操作レバー３２の操作力を作業クラッチ機構に伝える第２操作ワイヤ３７とを備えている。また、ガイド溝３１Ｇは、デフロック機構を非デフロック状態に設定すると共に作業クラッチ機構を切り状態にする非作業走行位置Ｐ１と、デフロック機構をデフロック状態に設定すると共に作業クラッチ機構を切り状態にするデフロック非作業走行位置Ｐ２と、デフロック機構をデフロック状態に設定すると共に作業クラッチ機構を入り状態にする作業位置Ｐ３とが形成されている。

つまり、図７（ｂ）に示すように、操作レバー３２を非作業走行位置Ｐ１に設定することにより、作業クラッチ機構を切り状態に設定してロータリ耕耘装置３を非駆動状態に設定しながら、デフロック機構を非デフロック状態に設定して左右の車輪２に速度差を生ずる形態での走行（旋回可能な走行）を可能にする。また、図７（ａ）に示すように、操作レバー３２をデフロック非作業走行位置Ｐ２に設定することにより、作業クラッチ機構を切り状態に設定してロータリ耕耘装置３を非駆動状態に設定しながら、デフロック機構をデフロック状態に設定して直進性能の良い走行を可能にする。更に、操作レバー３２を作業位置Ｐ３に操作することにより、作業クラッチ機構を入り状態に設定してロータリ耕耘装置３を駆動し、かつ、デフロック機構をデフロック状態にして直進性能の良い走行を可能にする。

エンジンスタートボタン３３は押し操作型の電気スイッチとして構成され、押し操作された場合にバッテリー７の電力をスタータモータ２２に供給することによりエンジン１の始動を実現する。スロットルレバー３４は縦軸芯を中心にして揺動自在に支持され、操作位置に対応したエンジン回転速度を得るようにエンジン１のスロットルとワイヤ（図示せず）により連結している。

エンジン停止ボタン３５は、停止位置Ｓと運転位置Ｔとに回転自在、かつ、上下方向に移動自在に支持されるとノブとして構成され、ガイドプレート３１の下側には、エンジン停止ボタン３５の回転位置と、上下位置とを検出するスイッチ（図示せず）を備えている。このエンジン停止ボタン３５は停止位置Ｓの方向に向けてバネ付勢され、エンジン１の始動時には押し込みながら運転位置Ｔに回転操作することで、機械的に運転位置Ｔに保持されエンジン１の始動が可能となる。この後、エンジン１が稼動する状態においてエンジン停止ボタン３５を押し込み操作した場合には、このエンジン停止ボタン３５が停止位置Ｓまで回転しエンジン１を強制的に停止させる。

特に、エンジン１の稼動時において操作レバー３２を非作業走行位置Ｐ１の方向に操作した場合でも、エンジン停止ボタン３５に手が誤って接触しないようにグリップ３２Ａの形状を上端側で横方向に張り出すように形成している。尚、グリップ３２Ａが、操作レバー３２の延出側端部に形成された棒状やボール状である場合には、グリップを握った手の小指側の部位がエンジン停止ボタン３５に誤って触れることもあるが、グリップ３２Ａが横方向に延びる形状にすることで誤操作を解消しているのである。

〔電源部〕
図３〜図６に示すように、電源部Ｅは、左側のハンドル杆６の後端側に溶接固定されたケース４１と、このケース４１の上方の開口を閉じるバッテリーカバー４２とを備えている。ケース４１は上方からバッテリー７を嵌め込む形態で支持する機能を有し、バッテリー７を支持した状態でケース４１の上方をバッテリーカバー４２で覆い、ノブ付ボルト４３で固定できるように構成されている。

ケース４１は、平面視で前後方向に長い長方形となる底壁４１Ａと、これらに連設される４つの側壁４１Ｂとを有すると共に、前位置と後位置との側壁４１Ｂの外方に張り出す連結片４１Ｃを備え、この連結片４１Ｃには貫通孔が形成されると共に、下面にナット４４が溶接固定されている。底壁４１Ａには一対の嵌合孔４１Ｈが形成され、この底壁４１Ａの一部を、底壁４１Ａと平行姿勢で下方に突出する突出壁４１Ｄが形成され、この突出壁４１Ｄには、下面側に樹脂製のハーネスホルダ４５を支持する係止孔４１Ｅが形成されている。また、嵌合孔４１Ｈは、ケース４１の底壁４１Ａに形成された孔部に嵌め込まれたゴムリング４１Ｈａの孔部で形成されている。

バッテリー７は、リチウムイオン型やニッケル水素型のものが用いられると共に、底面にはケース４１の嵌合孔４１Ｈに嵌り込む嵌合突起７Ａが形成され、長手方向の一方の端部にバッテリー７に電気的に接続するハーネス４６が備えられている。このハーネス４６の中間部分にはバッテリー側の第１連結体４７Ａと機体側の第２連結体４７Ｂとで分離自在に構成されるカプラー４７が備えられている。尚、カプラー４７は防水型に構成されている。

バッテリー７はケース４１の上方の開口から下方に嵌め込む形態で備えられるものであり、この挿入時においてハーネス４６の接続位置をバッテリー７の後端側に適正にセットするためにケース４１の嵌合孔４１Ｈと嵌合突起７Ａの位置との位置が決められ、嵌合孔４１Ｈに嵌合突起７Ａが嵌め込まれた状態では嵌合突起７Ａがゴムリング４１Ｈａの孔部の内周に接触してガタツキが防止される。また、バッテリー７を、前後関係を逆向きにしてケース４１に嵌め込んだ場合には嵌合突起７Ａが嵌合孔４１Ｈに嵌合せず適正な位置まで嵌め込まれないように、ケース４１の前後方向の中央位置を基準にして非対象となる位置に嵌合孔４１Ｈが形成され、バッテリー７には対応する位置に嵌合突起７Ａが形成されている。更に、バッテリー７の前後関係を逆にしてケース４１に嵌め込んだ場合には、嵌合突起７Ａがケース４１の底壁４１Ａに当接するためバッテリー７が適正な位置より高い位置にセットされ、バッテリーカバー４２をノブ付ボルト４３によって固定しようとしても、ノブ付ボルト４３がナット４４に螺合せず、バッテリー７が適正な姿勢にないことを作業者に認識させるように構成されている。

バッテリーカバー４２は、略矩形となる上壁４２Ａと、この上壁４２Ａの外周部分から下方に向けて延出された縦壁４２Ｂとが形成されると共に、上壁４２Ａにはノブ付ボルト４３が挿通する一対の貫通孔４２Ｃが形成されている。このカバーの上壁４２Ａは、平面視においてケース４１の前後方向の寸法より充分に長い寸法を有すると共に、ケース４１の横幅方向の寸法より少し長い寸法を有しており、ケース４１に連結した状態で、ケース４１の側壁４１Ｂの外方を覆う位置に配置され、バッテリーカバー４２の縦壁４２Ｂの後方側と前方側とにオーバーハング部Ｘが形成される。

ケース４１にバッテリー７を嵌め込み、バッテリーカバー４２を取り付けた状態では、ケース４１の後方側に形成されるオーバーハング部Ｘから後方にハーネス４６が引き出される形態となり、このハーネス４６をケース４１の下側においてハーネスホルダ４５に弾性的に挟持され、この部位から機体に引き込まれる形態で配置される。このようにハーネス４６を配置する場合に、ケース４１の下側にカプラー４７が配置される。

ケース４１の形状はバッテリー７を嵌め込み可能な形状であれば良く、平面視で矩形に形成されるものでなくても良い。また、ケース４１に対してヒンジを介して揺動開閉自在にバッテリーカバー４２を備えることや、ケース４１に対してスライド式に開閉自在にバッテリーカバー４２を備える構成を採用しても良い。

このように電源部Ｅが構成されることにより、エンジンスタートボタン３３の押し操作により、電源部Ｅのバッテリー７の電力をスタータモータ２２に供給してエンジン１の始動が可能となる。また、バッテリー７の充電を行う場合には、カプラー４７を分離し、バッテリーカバー４２を取り外し、ケース４１からバッテリー７を取り出し、一般家庭において充電器により充電することが可能となる。

また、電源部Ｅは、左右のハンドル杆６のうち、操作レバー３２やスロットルレバー３４を備えていないハンドル杆６の延出端側に備えられているので、バッテリー７に接続するハーネス４６を操作レバー３２に連係する第１操作ワイヤ３６や第２操作ワイヤ３７、あるいは、アクセル設定用のワイヤ等に接触する不都合を解消する。また、ハンドル杆６の延出端にバッテリー７を備えることにより、バッテリー７の着脱も容易に行える。更に、ハンドル杆６は後端側ほど対地レベルが高いため、耕起作業時に地面の泥土や塵埃が飛散する場合でも、これらがバッテリー７に付着する不都合を解消できる。

また、バッテリー７がケース４１に収容された状態で、このケース４１のサイズより充分に大きいサイズのバッテリーカバー４２によって上方が覆われると共に、ハーネス４６の基端部分がオーバーハング部Ｘで覆われるため、バッテリー７とハーネス４６の基端部分の保護を確実に行い雨水や塵埃の浸入も阻止できる。そして、ハーネスホルダ４５によってハーネス４６が支持されるためハーネス４６の垂れ下がりが抑制され、カプラー４７がケース４１の下方側に配置されるためこのカプラー４７に雨水が直接的に降りかかる不都合を抑制できる。

この歩行型耕耘機では、リコイルスタータ２３を備えているため、例えば、バッテリー７が放電状態にある場合にはバッテリー７の電力を用いずに、人為的な操作でエンジン１を始動することも可能となる。また、この歩行型耕耘機では、エンジン１の駆動力により発電を行うオルタネータやダイナモを備えない構成であるが、これらを備え、エンジン１の駆動力で発電した電力をバッテリー７に充電するように構成しても良い。

本発明は、機体から延出する形態で左右のハンドル杆が備えられている歩行型作業機に利用することができる。

１ エンジン
６ ハンドル杆
７ バッテリー
２２ スタータモータ
３２ 操作具（操作レバー）
３４ 操作具（スロットルレバー）
４１ ケース
４２ カバー
４６ ハーネス
４７ カプラー
Ｘ オーバーハング部

Claims (3)

1. 駆動力を得るエンジンが機体に備えられ、左右のハンドル杆が前記機体から延出する形態で備えられ、
   前記左右のハンドル杆は、前記機体の後部に連結されると共に、前記機体への連結箇所を軸芯として上下揺動することで上下位置調節可能なように構成され、
   平面視で前記左右のハンドル杆の間に、上下左右方向に操作自在な主変速レバーが、前記機体から延出する形態で備えられ、
   前記左右のハンドル杆の一方のハンドル杆の延出端側に作業用の操作具が備えられ、他方のハンドル杆の延出端側にバッテリーが着脱自在に備えられ、
   底壁と当該底壁の外周部分から上方に向けて延出されて前記バッテリーの周囲を囲む側壁とを有して前記バッテリーを上方から嵌め込む形態で支持するケースが、前記他方のハンドル杆に備えられると共に、平面視で前記ケースより大きい寸法の上壁と当該上壁の外周部分から下方に向けて延出されて前記ケースの周囲を囲む縦壁とを有するカバーが、前記ケースから後方に突出する状態で前記ケースの上側に着脱自在に備えられ、
   前記カバーのうち、平面視で前記ケースの後端部から突出するオーバーハング部の位置から前記バッテリーに電気的に接続するハーネスが引き出され、
   前記ハーネスは、前記ケースの前記側壁のうち後側部分と前記カバーの前記縦壁のうち後側部分との間を通るように前記ケースの後端から前記ケースの下方に引き出され、前記ケースの下方を通って機体前方に延びるように配置されている歩行型作業機。
2. 前記バッテリーが、前記エンジンを始動させるスタータモータに電力を供給するものである請求項１記載の歩行型作業機。
3. 前記ハーネスの中間部分に分離自在に連結するカプラーが備えられ、このカプラーが前記ケースの下方に配置されている請求項１又は２記載の歩行型作業機。

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