JP6941330B2 - 作業車 - Google Patents

Description

本発明は、作業車に関し、特に、走行方向を変更することが可能な操向装置を備えた作業車に関するものである。

従来から、果樹園などの圃場においては、作物を栽培する際の地表面管理として、下草を生やす草性栽培が広く採用されている。この草性栽培では、草が過繁茂状態になると、作物の生育に影響を及ぼすことから、適当な間隔で草刈り作業がおこなわれる。

一般に、このような草刈り作業は、重労働であるため、草刈り機を用いておこなわれるが、さらなる労力軽減化の観点から、近年、遠隔操作や自律走行が可能ないわば自動化された草刈り機の開発が望まれている。

ところで、草刈り機を用いた草刈り作業では、樹体等が障害となってしまい、例えば、樹冠下の幹回り部分の草刈りを良好におこなうことができない場合が少なくない。この点、上記自動化された草刈り機においては、よりレベルの高い操向性能が求められている。

このような不都合を解消するため、旋回性能の高い草刈り機、例えば、車輪の角度を変化させて走行方向（進行方向）を制御するステアリング機構や、クローラベルトの回転速度や回転方向を調節して走行方向を制御するスキッドステア機構が設けられた草刈り機を用いて草刈り作業をおこなうことが考えられる。

しかしながら、上記ステアリング機構またはスキッドステア機構を備えた草刈り機では、以下のような問題点がある。
一般に、ステアリング機構を備えた草刈り機では、車輪の角度を大きく変化させることで急旋回することができるように構成されているため、車輪を移動（角度変化）させるためのスペースを確保する必要がある。そうすると、このような草刈り機では、車体が比較的大型化してしまい、その結果、作業空間の狭い圃場（例えば、樹体等の障害物が多い場所）で効率よく作業をおこなうことができない、といった問題が生じる。
一方、スキッドステア機構を備えた草刈り機では、左右の車輪を互いに逆回転させることで急旋回できるように構成されているため、左右の車輪をそれぞれ独立して駆動する必要があり、駆動機構が複雑になる、といった問題がある。

そこで、例えば、一対の駆動輪の左右両側に、それぞれ、上下方向に移動自在なストックを設け、一方のストックを下降させることで他方側の駆動輪のみを接地させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

このような技術によれば、比較的小型でかつ簡単な構造でありながらも、一方のストックを下降させることで、このストックを中心として車体を急旋回させることが可能なため、上述したような作業空間が狭い圃場であっても、良好な草刈りを期待することができる。なお、このことは、草刈り機に限られず、他の作業をおこなう作業車にも同様なことがいえる。

実公昭４９−０２７０５１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、車体を旋回させる際、その旋回半径が固定的であるため、小回りの利いた走行といった面において改善の余地があった。

ところで、圃場などでは、一般に、平坦な地面のみならず、凹凸のある地面も多く存在する。そうすると、特許文献１の技術を適用した作業車では、仮に、ストックを上昇させる上昇位置が低く設定されていると、例えば、「直進走行」をしている場合、ストックが地面の凸部に接触してしまい、意図しない方向に進路が変更される、といった不具合が生じやすい。

このような問題は、ストックの上昇位置を高く設定することにより、解決することが可能である。しかしながら、ストックの上昇位置を予め高めに設定してしまうと、ストックを上下に移動させる移動量が大きくなってしまうため、素早い旋回操作をおこなうことができない、といった問題が生じる。

本発明は、上記不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、構造の大型化及び複雑化を抑えつつ、操向性能のさらなる向上を図ることが可能な作業車を提供することにある。

上記課題は、本発明にかかる作業車によれば、車体に走行車輪が設けられた作業車であって、前記車体の走行方向を変更する操向装置を備え、前記操向装置は、被接地面に接地可能な接地面が設けられた操向体と、前記被接地面に対して制動力を作用する制動機構と、を有し、前記被接地面に対して前記接地面を前記車体の走行方向を変更しない程度に接触する接触態様と、前記制動機構によって前記被接地面に制動力を作用させることにより前記車体の走行方向を変更させる制動態様との間で変化可能に構成されている、ことにより解決される。

上記構成では、操向装置を「接触態様」にすると、操向体の接地面を被接地面に対して車体の走行を変更しない程度に接触させることが可能な状態となる。
すなわち、この「接触態様」では、操向体の接地面が被接地面に接地したとしても、被接地面に対して制動力がほとんど作用しないため、走行車輪によって規定される「所定方向」（例えば、直進方向）に沿って、車体を円滑に走行させることが可能である。
また、この「接触態様」では、被接地面に対して、走行車輪に加え、操向体の接地面も接地させることが可能なため、この点、車体を安定的に走行させることができるものといえる。

一方、上記構成では、操向装置を「接触態様」から「制動態様」に変更すると、被接地面に制動力が作用され、これにより、車体の走行方向が「所定方向」（例えば、直進方向）から「所定方向」とは異なる方向（例えば、旋回方向）に変更されるように構成されている。
すなわち、この「制動態様」では、例えば、単に、被接地面に対する制動力を増減することによって車体の旋回する旋回半径を調整する（車体を「急旋回走行」および「緩旋回走行」させる）ことができるため、操向性能を確実に向上させることが可能である。
また、この「制動態様」では、「接触態様」において、操向体の接地面が被接地面に接触している場合、すぐさま、車体の走行方向を「所定方向」とは異なる方向に変更することが可能なため、この点、走行安定性を保持したまま、レスポンスよく旋回走行させることができるものといえる。

このように、本発明にかかる作業車によれば、簡単な構成でありながらも、走行安定性を確保しつつ、操向性能を確実に向上させることが可能である。

なお、本発明にかかる作業車において、前記制動機構は、前記操向体を上下方向に移動させる移動機構を含み、前記制動態様は、前記移動機構によって前記操向体を前記被接地面に押圧させることにより前記被接地面に制動力を作用させる態様を含む、と好適である。

この場合、前記制動態様は、前記被接地面に対する前記操向体の押圧量に応じて前記被接地面に対する制動力を可変させる態様を含む、とさらに好適である。

また、本発明にかかる作業車において、前記操向体は、前記被接地面上を転動可能な補助車輪であり、前記制動態様は、前記補助車輪を制動することによって前記被接地面に制動力を作用させる態様を含む、と好適である。

この場合、前記補助車輪は、前記接地面から径方向外側に向けて突出する突出部を有し、前記制動機構は、前記突出部に対して当接する当接位置と離間する離間位置との間で移動自在な当接部材を有し、前記当接部材を前記当接位置に移動させることにより前記補助車輪を制動する、とさらに好適である。

さらに、本発明にかかる作業車において、前記操向体は、前記車体の幅方向両側に一対設けられ、前記制動機構は、各前記操向体に対応して一対設けられ、前記操向装置は、一対の前記制動機構のうちの何れか一方のみが前記被接地面に対して制動力を作用させるように構成されている、と好適である。

この場合、前記走行車輪は、前記車体の幅方向両側に一対設けられ、一対の前記操向体および前記制動機構は、それぞれ、一対の前記走行車輪に対応して設けられている、とさらに好適である。

以上のように、本発明にかかる作業車によれば、簡単な構成でありながらも、走行安定性を確保しつつ、操向性能を確実に向上させることができる。

本実施形態にかかる作業車の側面図である。 図１の作業車の後面図である。 図１の作業車の底面図である。 操向装置の後面図である。 図４の状態における操向装置の要部拡大後面図である。 図４の操向装置の側面図である。 図４の状態における操向装置の要部拡大断面図である。 図４の操向装置を作動させた状態を示す後面図である。 図８の操向装置を作動させた状態を示す後面図である。 作業車の走行状態を示す模式図であって、（ａ）は図４の状態を示し、（ｂ）は図８の状態を示し、（ｃ）は図９の状態を示す図である。

以下、本発明の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態にかかる作業車の側面図、図２は図１の作業車の後面図、図３は図１の作業車の底面図、図４は操向装置の後面図、図５は図４の状態における操向装置の要部拡大後面図、図６は図４の操向装置の側面図、図７は図４の状態における操向装置の要部拡大断面図、図８は図４の操向装置を作動させた状態を示す後面図、図９は図８の操向装置を作動させた状態を示す後面図、図１０は作業車の走行状態を示す模式図である。なお、以下の説明において、前後方向は操向装置が配置される側を後側とした場合における前後方向を、また、左右方向は前方を向いた状態での左右方向を、それぞれ意味する。また、以下において、地面が、圃場面に代表される、比較的軟らかい土地の表面であることを前提として説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態にかかる作業車１は、地面Ｇに生えた草を刈るための草刈り機であって、その主要な構成として、車体２と、刈刃部６と、操向装置１０と、を備えている。なお、上記作業車１と、地面Ｇと、車体２と、操向装置１０とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「作業車」と、「被接地面」と、「車体」と、「操向装置」とに該当する。

車体２は、フレーム等の金属部材を適宜組み合わすことによって形成され、その前後方向の左右両側に、それぞれ、走行車輪３が回動自在に複数（本実施形態では「４個」）設けられている。なお、上記走行車輪３が特許請求の範囲に記載の「走行車輪」に該当する。

本実施形態にかかる作業車１は、車体２の中央部に設けられた第１駆動装置（例えば、モータ）４を駆動することによって「４個」の走行車輪３が同時に回転される、いわゆる４輪駆動車である。

走行車輪３は、公知の車輪と同様に、第１駆動装置４を駆動することによりその駆動力が伝達されて回転する回動軸（図示省略）と、回動軸に固定された金属製のホイール３ａと、ホイール３ａの外周に装着されたゴム製のタイヤ３ｂと、から構成されている。なお、本実施形態では４輪駆動の作業車１を例にとって説明するが、これに限られず、その他の駆動方式による作業車（例えば、２輪駆動の作業車）や人力によって走行される作業車（例えば、一輪車や複数の車輪が設けられた台車）など、ありとあらゆる作業車に、本発明を適用することが可能である。

本実施形態では、第１駆動装置４による駆動力が回動軸に伝達される部分に、回動軸の回転方向を正逆自在に切り換えるミッション装置５が設けられている。このような回動軸の回転方向の切り換えは、コントローラ５０からの駆動指令に基づいておこなわれる。なお、本実施形態において、第１駆動装置４は、走行車輪３のほか、刈刃部６も駆動させるように構成されている。

ここで、コントローラ５０について説明すると、コントローラ５０は、車体２の後方側の所定位置にボルト締め等することによって固定されている。また、このコントローラ５０には、走行車輪３や刈刃部６を作動させる第１駆動装置４、操向装置１０を作動させる第２駆動装置３０、および、リモコン５１等が電線を介して電気的に接続（有線接続）されている。

このコントローラ５０は、主として、このコントローラ５０に近接して設けられる操作スイッチ（図示省略）、または、リモコン５１の操作スイッチ（図示省略）等を操作することによって、第１駆動装置４や第２駆動装置３０に対して駆動指令が出力されるように構成されている。なお、本実施形態では、リモコン５１とコントローラ５０とが有線接続される場合を例にとって説明するが、無線接続されるように構成してもよく、また、リモコン５１を省略することも可能である。

詳しくは後述するが、本実施形態にかかる作業車１は、第１駆動装置４の駆動（走行車輪３の回転）それのみでは前後方向にしか走行することができず、第２駆動装置３０（操向装置１０）を駆動することで、はじめて、左右方向に走行（旋回走行）することが可能となっている。

次に、刈刃部６について図３を参照しつつ説明する。
図３に示すように、刈刃部６は、車体２の底面部から下方に立設される回動軸６ａと、回動軸６ａに固定される円状の回転板６ｂと、回転板６ｂの外周端部から径方向外側に向けて突設されるとともに径方向に等間隔に配置される複数（本実施形態では「４個」）の金属刃６ｃとを有している。

刈刃部６は、上記操作スイッチが操作等されることに起因して、コントローラ５０からの駆動指令に基づいて第１駆動装置４が駆動され、この駆動力が回動軸６ａを介して伝達されることにより、回転板６ｂが回転されるように構成されている。

金属刃６ｃは、その刃先が、４個の走行車輪３を地面Ｇに接地させた状態で、地面Ｇから所定距離（例えば、３０ｍｍ）離間するように配置されている。
刈刃部６がこのように構成されているため、第１駆動装置４を駆動すると、上記所定距離（例えば、３０ｍｍ）よりも長い草は、その距離となるように、金属刃６ｃによって刈られることになる。

次に、操向装置１０について図４〜図９を参照しつつ説明する。
図１、図２および図４〜図９に示すように、操向装置１０は、左右一対の左側操向機構１０Ｌおよび右側操向機構１０Ｒと、左側操向機構１０Ｌおよび右側操向機構１０Ｒを連結する連結部材２０と、連結部材２０を揺動自在に駆動する第２駆動装置（例えば、モータ）３０とを有している。なお、左側操向機構１０Ｌおよび右側操向機構１０Ｒは左右対称に設けられているため、以下において、右側操向機構１０Ｒの構成について説明し、必要がある場合を除き、左側操向機構１０Ｌについては左側であることを示す「Ｌ」の字句を付してその説明を省略する。

右側操向機構１０Ｒは、主として、平行四辺形をなした四節回転機構（平行運動機構）からなるリンク機構１１Ｒと、操向体１８Ｒとを有している。なお、上記リンク機構１１Ｒ（リンク機構１１Ｌ）と、操向体１８Ｒ（操向体１８Ｌ）とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「制動機構」および「移動機構」と、「操向体」とに該当する。

リンク機構１１Ｒは、上側アーム１２Ｒと、下側アーム１３Ｒと、上下移動アーム１４Ｒと、連結アーム１５Ｒと、ロック片１６Ｒと、起立片１７Ｒとを有している。なお、上記ロック片１６Ｒが特許請求の範囲に記載の「当接部材」に該当する。

上側アーム１２Ｒは、金属部材からなり、下方が開口する断面コ字状または断面中空柱状に形成された本体部１２ＡＲを有している。この上側アーム１２Ｒは、その一端部側（以下、車体２に支持される端部を「固定端部」と称す）が、車体２の支持板２Ｂに一対の起立片１７Ｒ，１７Ｒを介して回動自在に支持されている。

ここで、支持板２Ｂについて説明すると、支持板２Ｂは、車体２に対して水平方向に延びるように配置された板状部材からなり、その上面には、連結部材２０の第１連結部材２１Ａを支持する取付板２Ａが立設されている。支持板２Ｂの左右両側には、前後方向に間隔をあけて一対の起立片１７Ｒ，１７Ｒ、および、１７Ｌ，１７Ｌがそれぞれ取り付けられている。

上側アーム１２Ｒ（本体部１２ＡＲ）の固定端部側は、先端部に向けて水平方向にひろがる扇状に形成され、一対の起立片１７Ｒ，１７Ｒの間に挟み込まれた状態で支持用ピン等によって軸支されている。

一方、本体部１２ＡＲ（上側アーム１２Ｒ）の他端部側（以下、この他端部を「自由端部」と称す）には、その前後方向の両側面に板状の延設片１２ａＲ，１２ａＲが溶接等によって固定されている。

延設片１２ａＲ，１２ａＲは、それぞれ、本体部１２ＡＲの自由端部から右方向（車体２の幅方向（以下、「車幅方向」と称す）外側）に向けて延設され、上下移動アーム１４Ｒをこれらの間に挟み込んだ状態で回動自在に支持する。なお、これら一対の延設片１２ａＲ，１２ａＲは、本体部１２ＡＲから延設される延設長さが、後述する前側延設片１３ａＲおよび後側延設片１３ｂＲとは異なり、ほぼ同じ長さとなるように形成されている。

また、上側アーム１２Ｒ（本体部１２ＡＲ）の上面には、左右方向に延びる起立片１２ｂＲが取り付けられている。この起立片１２ｂＲの所定位置には、後述する右側第２連結部材２１ＢＲを回動自在に支持するための連結部材支持用ピン１２ｃＲがその後面から突設されている。

次に、下側アーム１３Ｒについて説明する。
下側アーム１３Ｒは、金属部材からなり、下方が開口する断面コ字状または断面中空柱状に形成された本体部１３ＡＲを有している。下側アーム１３Ｒの固定端部側は、上側アーム１２Ｒと同様に、扇状に形成され、一対の起立片１７Ｒ，１７Ｒの間に挟み込まれた状態で、上側アーム１２Ｒの下方で、支持用ピン等によって回動自在に軸支されている。

一方、下側アーム１３Ｒの他端部側（以下、この他端部を「自由端部」と称す）は、その前後方向の両側面に板状の前側延設片１３ａＲおよび後側延設片１３ｂＲが溶接等によって固定されている。前側延設片１３ａＲおよび後側延設片１３ｂＲは、上側アーム１２Ｒの延設片１２ａＲ，１２ａＲと同様に、本体部１３ＡＲの自由端部から右方向（車幅方向外側）に向けて延設され、上下移動アーム１４Ｒをこれらの間に挟み込んだ状態で回動自在に支持する。

後側延設片１３ｂＲは、上下移動アーム１４Ｒに加え、連結アーム１５Ｒの一端部側をその先端部において回動自在に支持するように構成されている。この点、後側延設片１３ｂＲは、連結アーム１５Ｒも支持する分、前側延設片１３ａＲよりも、長く形成されている。なお、左側操向機構１０Ｌの前側延設片については、図示を省略しているが、右側操向機構１０Ｒの前側延設片１３ａＲと同様に、後側延設片１３ｂＬよりも短く形成されている（図４参照）。

次に、上下移動アーム１４Ｒについて説明する。
上下移動アーム１４Ｒは、金属部材からなり、主に、左側が開口する断面コ字状または断面中空柱状に形成されている。
上下移動アーム１４Ｒの上端部側は、上側アーム１２Ｒおよび下側アーム１３Ｒが平行に配置された状態で、これらの自由端部側にそれぞれ回動自在に支持されている。

上下移動アーム１４Ｒは、このように接続されているため、上側アーム１２Ｒおよび下側アーム１３Ｒの自由端部側が上下方向に移動すると、これに追従して上下方向に移動されるようになっている。

また、上下移動アーム１４Ｒは、本体部１４ＡＲと、本体部１４ＡＲの下端部に接続されて操向体１８Ｒを回動自在に支持する支持体１４ＢＲとを有している。本体部１４ＡＲには、その下端部側にロック片案内ピン１４ＡａＲが設けられるとともに、下側アーム１３Ｒとの接続部分とロック片案内ピン１４ＡａＲとの間に上下方向に延びる長孔１４ＡｂＲが形成されている。

詳しくは後述するが、上下移動アーム１４Ｒにロック片１６Ｒが組み付けられた状態で、長孔１４ＡｂＲには、ロック片１６Ｒに設けられる貫通ピン１６ｂＲの前側部分が挿通されるとともに、ロック片案内ピン１４ＡａＲが、ロック片１６Ｒの長孔１６ａＲに挿通されるようになっている（図７参照）。

支持体１４ＢＲは、後面視において略コ字状に形成され、操向体１８Ｒを左右方向から挟み込んだ状態で回動自在に支持する。

次に、連結アーム１５Ｒおよびロック片１６Ｒについて説明する。
連結アーム１５Ｒおよびロック片１６Ｒは、何れも、金属部材からなり、板状に形成されている。
図４および図７に示すように、連結アーム１５Ｒは、その上端部側が後側延設片１３ｂＲの先端部側に回動自在に支持される一方、その下端部側が後述するロック片１６Ｒに設けられる貫通ピン１６ｂＲの後側部分によって回動自在に支持される。
ロック片１６Ｒは、その下端部側に上下方向に延びる長孔１６ａＲと、その上端部側に前後方向に貫通するように設けられる貫通ピン１６ｂＲとを有している。
ロック片１６Ｒは、上下移動アーム１４Ｒおよび連結アーム１５Ｒに組み付けられた状態で、貫通ピン１６ｂＲの前側部分と後側部分とがそれぞれ上下移動アーム１４Ｒの長孔１４ＡｂＲと連結アーム１５Ｒの貫通孔とに挿通されるとともに、上下移動アーム１４Ｒのロック片案内ピン１４ＡａＲが長孔１６ａＲに挿通されるようになっている。

本実施形態では、上下移動アーム１４Ｒ、連結アーム１５Ｒおよびロック片１６Ｒがこのように構成されているため、上側アーム１２Ｒおよび下側アーム１３Ｒの各自由端部側が下方（上方）に移動すると、ロック片１６Ｒは、貫通ピン１６ｂＲが挿通される上下移動アーム１４Ｒの長孔１４ＡｂＲ、および、上下移動アーム１４Ｒのロック片案内ピン１４ＡａＲが挿通される長孔１６ａＲのそれぞれに案内されて、本体部１４ＡＲおよび支持体１４ＢＲの後面上を下方（上方）にスライド移動するようになっている。

次に、操向体１８Ｒについて説明する。
操向体１８Ｒは、金属部材からなり、地面Ｇに接地可能な外周面１８ＡａＲを有する略円柱状の補助車輪１８ＡＲと、外周面１８ＡａＲから径方向外側に向けて突出する複数（本実施形態では「８個」）の棒状に形成された突出部１８ＢＲとを有している。また、操向体１８Ｒは、操向装置１０が車体２に組み付けられた状態で、右側の走行車輪３よりも車幅方向外側に配置される。なお、上記外周面１８ＡａＲと、補助車輪１８ＡＲと、突出部１８ＢＲとが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「接地面」と、「補助車輪」と、「突出部」とに該当する。

補助車輪１８ＡＲは、支持体１４ＢＲに取り付けられた左右方向に延びる回転軸１８ＣＲによって遊動自在に軸支されている。
本実施形態では、４個の走行車輪３が「平坦」な地面Ｇに接地し、かつ、操向装置１０が作動していない状態（図４の状態）で、右側の補助車輪１８ＡＲ（外周面１８ＡａＲ）および左側の補助車輪１８ＡＬ（外周面１８ＡａＬ）が、地面Ｇに接地する高さ位置に配置される。
より具体的に説明すると、本実施形態では、補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬは、作業車１が「直進走行」をした際にその走行方向が変更されない程度の接地力（押圧力）で地面Ｇに接触（以下、便宜上、「軽接触」と称す）するように配置されている。

このように構成された操向体１８Ｒ（操向体１８Ｌ）を備えた作業車１が地面（例えば、圃場面）Ｇを走行すると、補助車輪１８ＡＲは、複数の突出部１８ＢＲが、順次、地面Ｇに突き刺さっていくのに伴って、回転するように構成されている。なお、本実施形態では、図４に示す状態で、外周面１８ＡａＲ，１８ＡａＬを、地面Ｇに「軽接触」させたが、突出部１８ＢＲ，１８ＢＬのみが地面Ｇに突き刺さるように地面Ｇから若干浮かせてもよく、また、突出部１８ＢＲ，１８ＢＬが地面Ｇに接触しない高さ位置まで地面Ｇから離間させることも可能である。

詳しくは後述するが、本実施形態では、ロック片１６Ｒが下方に所定距離移動した状態で、補助車輪１８ＡＲが回転した際、突出部１８ＢＲがロック片１６Ｒに当接するようになっている。この場合、補助車輪１８ＡＲは、ロック片１６Ｒへの突出部１８ＢＲの当接によってその回転が規制されることとなる。

次に、連結部材２０について説明する。
連結部材２０は、第１連結部材２１Ａと、第１連結部材２１Ａに接続される右側第２連結部材２１ＢＲおよび左側第２連結部材２１ＢＬとを有している。

第１連結部材２１Ａは、上下方向に延設される第１延設部２１Ａａと、第１延設部２１Ａａの上端部に連結される円弧状の第２延設部２１Ａｂとを有している。
第１延設部２１Ａａは、その下端部が取付板２Ａに対して支持用ピン等により回動自在に軸支される。
第２延設部２１Ａｂは、その上端縁のほぼ全域にわたって、円状のギア３１と噛み合うギアが形成されている。
なお、本実施形態において、第２駆動装置３０の回動軸には、ギア３１と同軸上に設けられたウォームホイール（図示省略）と噛み合う円筒状のウォーム３０ａが取り付けられ、第２駆動装置３０の回動軸が所定方向に回転すると、その駆動力が、ウォーム３０ａ、ウォームホイール、ギア３１および第２延設部２１Ａｂのギアといった順に伝達されて、第１連結部材２１Ａが左右方向に揺動されるように構成されている。

左側第２連結部材２１ＢＬおよび右側第２連結部材２１ＢＲは、それぞれ、板状の金属部材からなり、左右方向に延設される第２延設部２１Ａｂの両端部に回動自在に支持されている。

また、右側第２連結部材２１ＢＲの他端部側には、その延設方向に沿って、上側アーム１２Ｒの連結部材支持用ピン１２ｃＲが挿通可能な長孔２１ＢａＲが形成されている。なお、左側第２連結部材２１ＢＬは、右側第２連結部材２１ＢＲと同様な構成であるため、対応する符号「Ｌ」を付してその説明を省略する。

本実施形態では、連結部材２０と右側操向機構１０Ｒとが接続される部分に、長孔２１ＢａＲが設けられている。
長孔２１ＢａＲに挿通される上側アーム１２Ｒの連結部材支持用ピン１２ｃＲは、作業車１が「直進走行」している状態（図４の状態）で、長孔２１ＢａＲの右側の開口周縁に当接する位置に配置されるようになっている（図５参照）。
このため、本実施形態では、連結部材支持用ピン１２ｃＲが長孔２１ＢａＲの右側の開口周縁に当接している状態で、補助車輪１８ＡＲが地面Ｇの凸部に接触すると、連結部材支持用ピン１２ｃＲが左側へ向けて移動することになるため、ある程度、その段差を吸収することが可能となっている。この点、本実施形態では、補助車輪１８ＡＲによる地面Ｇの押圧によって生じる、作業車１の意図しない旋回を抑制することができるものといえる。また、連結部材支持用ピン１２ｃＲが長孔２１ＢａＲの右側の開口周縁に接している状態で、補助車輪１８ＡＲが地面Ｇの凹部上を移動しようとしても、補助車輪１８ＡＲが下方へ移動しないため、「直進走行」する作業車１の走行状態に影響を与えることがほとんどない。

第１連結部材２１Ａの第１延設部２１Ａａは、操向装置１０が作動していない状態（図４の状態）で、「鉛直位置Ｐ１」に配置されるようになっている。

一方、第１連結部材２１Ａの第１延設部２１Ａａは、第２駆動装置３０の駆動によって、「鉛直位置Ｐ１」から第１角度θ１傾斜した「第１傾斜位置Ｐ２」（図８参照）、および、「鉛直位置Ｐ１」から第１角度θ１よりも大きい第２角度θ２傾斜した「第２傾斜位置Ｐ３」（図９参照）の何れかの位置に配置されるようになっている。なお、図８および図９は、第１連結部材２１Ａが右方向に移動した場合を例示したものであるが、本実施形態では、左方向にも同様に、２段階にわたって移動できるように構成されている。

次に、操向装置１０の動作について図４、図８、図９および図１０を参照しつつ説明する。なお、以下においては、第１連結部材２１Ａを、右方向に移動させる場合を例にとって説明するが、左方向に移動させる場合も同様であるため、その説明を省略する。

上述したように、本実施形態にかかる作業車１は、走行車輪３の駆動それのみでは、前後方向にしか走行させることができず、操向装置１０が駆動されることによって左右方向に旋回走行させることができるように構成されている。

まず、作業車１を前後方向に走行（「直進走行」）させる場合について図４および図１０（ａ）を参照しつつ説明する。
図４に示すように、本実施形態では、作業車１が「平坦」な地面Ｇ上に停車している状態で、４個の走行車輪３が、地面Ｇに接地されるほか、補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬも、複数の突出部１８ＢＲ，１８ＢＬの一部が地面Ｇに突き刺さった状態で地面Ｇに接地されるようになっている。なお、この状態では、上述したように、補助車輪１８ＡＲ（外周面１８ＡａＲ）および補助車輪１８ＡＬ（外周面１８ＡａＬ）が地面Ｇに「軽接触」するように配置される。なお、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）が地面Ｇに「軽接触」する態様（補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬによる押圧力が地面Ｇにほとんど作用しない態様）が、特許請求の範囲に記載の「接触態様」に該当する。

本実施形態では、リモコン５１の操作スイッチ（例えば、「前進」のスイッチ）等が操作されることにより、作業車１を前方に向けて「直進走行」させることができるように構成されている。

具体的には、リモコン５１の「前進」のスイッチ等が操作されると、第１駆動装置４が駆動され、これにより、作業車１が前方に向けて「直進走行」されるように構成されている（図１０（ａ）参照）。この走行状態では、第２駆動装置３０が駆動していないため、第１連結部材２１Ａが「鉛直位置Ｐ１」に配置される。なお、本実施形態では、前方へ向けて走行する場合を例にとって説明するが、もちろん、後方へ向けて走行させるように構成することも可能である。

本実施形態では、作業車１が「直進走行」すると、補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬは、複数の突出部１８ＢＲ，１８ＢＬが、順次、地面Ｇに突き刺さっていくのに伴って回転することになる。

また、本実施形態では、作業車１が凹凸のある地面Ｇ上を走行すると、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）は、上述したように、連結部材２０の長孔２１ＢａＲ（長孔２１ＢａＬ）に挿通される操向装置１０の連結部材支持用ピン１２ｃＲ（１２ｃＬ）が移動できる範囲内で、上方に移動されることになる。

次に、作業車１を右方向に緩やかに旋回走行（「緩旋回走行」）させる場合について図８および図１０（ｂ）を参照しつつ説明する。なお、以下においては、理解を容易にするため、「直進走行」可能な状態（図４の状態）にある操向装置１０を「緩旋回走行」可能な状態（図８の状態）に変化させる場合を例にとって説明する。

本実施形態では、リモコン５１の操作スイッチ（例えば、「右緩旋回」のスイッチ）等が操作されることにより、作業車１を右方向に向けて緩やかに旋回させることができるように構成されている。

具体的には、リモコン５１の「右緩旋回」のスイッチ等が操作されると、第２駆動装置３０が駆動され、これにより、第１連結部材２１Ａが「鉛直位置Ｐ１」から「第１傾斜位置Ｐ２」に移動されるようになる。

第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」に移動すると、右側操向機構１０Ｒにおいては、上側アーム１２Ｒおよび下側アーム１３Ｒの自由端部側が下方に移動されるとともに、これに追従して、上下移動アーム１４Ｒおよび操向体１８Ｒも下方に移動されるようになっている。

また、下側アーム１３Ｒおよび上下移動アーム１４Ｒが移動すると、これに追従して、ロック片１６Ｒも下方に移動されるが、第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」に配置された状態で、ロック片１６Ｒは、補助車輪１８ＡＲが回転しても、突出部１８ＢＲに当接しない高さ位置に配置されるようになっている。

一方、左側操向機構１０Ｌにおいては、第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」に移動すると、右側操向機構１０Ｒとは反対の動作をするようになっている。すなわち、第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」に移動すると、上側アーム１２Ｌおよび下側アーム１３Ｌの自由端部側が上方に移動されるとともに、これに追従して、上下移動アーム１４Ｌおよび操向体１８Ｌも上方に移動されることとなる。

このように、第１連結部材２１Ａが「鉛直位置Ｐ１」から「第１傾斜位置Ｐ２」に移動されると、右側の補助車輪１８ＡＲが地面Ｇを徐々に押圧していき、これに伴って、右側に位置する前後の走行車輪３，３が徐々に地面Ｇから浮上していくことになる。
その後、操向装置１０の移動が停止されると（第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」に配置されると）、地面Ｇには、左側に位置する前後の走行車輪３，３、および、右側の補助車輪１８ＡＲが接地された状態となる。なお、上記操向体１８Ｒが地面Ｇを押圧している状態が、特許請求の範囲に記載の「制動態様」に該当する。

この状態で、リモコン５１の操作スイッチ（例えば、「前進」のスイッチ）等が操作されると、左側に位置する前後の走行車輪３，３が回転することになるが、これに伴って、右側の補助車輪１８ＡＲも地面Ｇを押圧しつつ、回転するようになる。
すなわち、この状態では、右側の補助車輪（遊動輪）１８ＡＲが地面Ｇを押圧しながら回転するため、作業車１の車幅方向右側には、「比較的弱め」のブレーキ力（制動力）が地面Ｇに作用しているものといえる。その結果、作業車１は、地面Ｇに接地している左側の走行車輪（駆動輪）３，３が駆動することによって、右方向へ緩やかに旋回されるようになる（図１０（ｂ）参照）。

なお、本実施形態では、操向装置１０の動作が終了した後に、走行車輪３を駆動させる（作業車１を走行させる）場合を例にとって説明したが、作業車１を「直進走行」させている状態で、操向装置１０を作動させてもよい。この場合、地面Ｇに対する補助車輪１８ＡＲの押圧量が増加していくため、作業車１は、その旋回半径が徐々に小さくなるようにして、右方向に旋回していくことになる。

次に、作業車１を右方向に「急旋回走行」させる場合について図９および図１０（ｃ）を参照しつつ説明する。なお、以下においては、理解を容易にするため、「緩旋回走行」可能な状態（図８の状態）にある操向装置１０を「急旋回走行」可能な状態（図９の状態）に変化させる場合を例にとって説明する。

本実施形態では、作業車１を「緩旋回走行」させる場合と同様に、リモコン５１の操作スイッチ（「右急旋回」のスイッチ）等が操作されることにより、作業車１を右方向に向けて急旋回させることができるように構成されている。

具体的には、リモコン５１の「右急旋回」のスイッチ等が操作されると、第２駆動装置３０が駆動され、これにより、第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」から「第２傾斜位置Ｐ３」に移動されるようになる。

第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」から「第２傾斜位置Ｐ３」に移動すると、右側操向機構１０Ｒにおいては、上側アーム１２Ｒおよび下側アーム１３Ｒの自由端部側がさらに下方に移動されるとともに、これに追従して、上下移動アーム１４Ｒおよび操向体１８Ｒも下方に移動されるようになっている。

また、下側アーム１３Ｒおよび上下移動アーム１４Ｒが移動すると、これに追従して、ロック片１６Ｒもさらに下方に移動されるが、第１連結部材２１Ａが「第２傾斜位置Ｐ３」に配置された状態で、ロック片１６Ｒは、突出部１８ＢＲに当接することが可能な高さ位置に配置される。すなわち、この状態において、補助車輪１８ＡＲは、回転すると、操向体１８Ｒの突出部１８ＢＲがロック片１６Ｒに当接するため、それ以上の回転が規制されることとなる。

一方、左側操向機構１０Ｌにおいては、第１連結部材２１Ａが「第２傾斜位置Ｐ３」に移動すると、上側アーム１２Ｌおよび下側アーム１３Ｌの自由端部側がさらに上方に移動されるとともに、これに追従して、上下移動アーム１４Ｌおよび操向体１８Ｌも上方に移動されることとなる。

このように、第１連結部材２１Ａが「第１傾斜位置Ｐ２」から「第２傾斜位置Ｐ３」に移動されると、右側の補助車輪１８ＡＲが地面Ｇを徐々に押圧していき、これに伴って、右側に位置する前後の走行車輪３，３がさらに地面Ｇから浮上していくことになる。
その後、操向装置１０の移動が停止されると（第１連結部材２１Ａが「第２傾斜位置Ｐ３」に配置されると）、作業車１を「緩旋回走行」させる場合と同様に、地面Ｇには、左側に位置する前後の走行車輪３，３と右側の操向体１８Ｒ（補助車輪１８ＡＲ）のみが接地された状態となる。

その後、リモコン５１の操作スイッチ（例えば、「前進」のスイッチ）等が操作されると、突出部１８ＢＲが地面Ｇに突き刺さった状態で補助車輪１８ＡＲの回転が規制されているため、作業車１は、地面Ｇに突き刺さった突出部１８ＢＲを回転中心として右方向へ急旋回することになる（図１０（ｃ）参照）。なお、上記地面Ｇに突出部１８ＢＲが突き刺さった状態で補助車輪１８ＡＲの回転が規制されている状態が、特許請求の範囲に記載の「制動態様」に該当する。

なお、本実施形態では、操向装置１０の動作が終了した後に、走行車輪３を駆動させる場合を例にとって説明したが、作業車１を、「直進走行」、または、「緩旋回走行」させている状態で、操向装置１０を作動させてもよい。

このように、本実施形態では、地面Ｇ上を作業車１が「直進走行」している状態で、走行車輪３とは別に設けられた一対の補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬが、地面Ｇ等に「軽接触」するように構成されているため、作業車１をより安定的に走行させることができる。

また、この状態で、一対の補助車輪１８ＡＲ，１８ＡＬが地面Ｇに接触しても、地面Ｇに対して制動力（押圧力）がほとんど作用しないため、作業車１の走行に影響を及ぼすことがなく、円滑に「直進走行」させることが可能である。

一方、本実施形態では、作業車１を「直進走行」から旋回走行（「緩旋回走行」）に移行させる場合、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）を、すぐさま、地面Ｇに押圧させることが可能なため、その移行をレスポンスよくおこなうことが可能である。

また、本実施形態では、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）の回転が、ロック片１６Ｒ（ロック片１６Ｌ）を突出部１８ＢＲ（突出部１８ＢＬ）に当接することで、停止されるように構成されているため、構造の複雑化を伴うことなく、「急旋回走行」をおこなうための動作を確実におこなうことが可能である。

さらに、本実施形態では、「緩旋回走行」および「急旋回走行」との間で走行状態を切り換えることができるように構成されている。すなわち、本実施形態では、作業車１を、「直進走行」や「緩旋回走行」させることで刈跡に沿わせて走行させる一方、「急旋回走行」させることで障害物の近辺や圃場端等で転回させることができるため、草刈り作業を効率よくおこなうことが可能である。

また、本実施形態では、一対の操向体１８Ｒ，１８Ｌが、走行車輪３の車幅方向外側に配置されているため、作業車１をより安定的に走行させることができるうえ、操向装置１０の上下動作を効率よくおこなうことができる。

さらに、本実施形態にかかる操向装置１０は、上述したように、シンプルな構造であるため、そのサイズを変更等することで、例えば、既存の草刈り機に後付けすることも可能である。この点、本実施形態にかかる操向装置１０は、汎用性に富んだものといえる。

これらをまとめると、本実施形態に係る作業車１によれば、比較的簡単な構成でありながらも、走行安定性を確保しつつ、操向性能を確実に向上させることが可能である。

なお、上記実施形態では、作業車１の車幅方向両側に、一対の右側操向機構１０Ｒおよび左側操向機構１０Ｌを設けたが、作業車が右方向または左方向にのみ旋回する場合等である場合、何れか一方を省略することも可能である。

また、上記実施形態では、「操向体」として、複数の突出部１８ＢＲ（突出部１８ＢＬ）が設けられた補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）を採用したが、突出部１８ＢＲ（突出部１８ＢＬ）を省略してもよく、また、地面Ｇに対して「軽接触」することが可能な形状（例えば、ソリ状）であれば、を適宜変更することが可能である。

さらに、上記実施形態では、操向装置１０が地面Ｇに対して制動力を作用させる態様として、「緩旋回走行」するための態様、および、「急旋回走行」するための態様、といった２態様を採用したが、何れか一方を省略することも可能である。

また、上記実施形態では、作業車１を「緩旋回走行」させる際の旋回半径がいわば固定的であったが（図１０（ｂ）参照）、流動的にすることも可能である。
この場合、第２駆動装置３０（例えば、電動モータ）の回転量を制御することにより、右側操向機構１０Ｒ（左側操向機構１０Ｌ）の上下方向の移動量を可変的にすればよい。また、第２駆動装置３０の回転量を制御する場合、作業車１の走行速度に応じて、その回転量を決定（例えば、走行速度が速い場合、回転量を少なく（大きく）する）ようにすることも可能である。

また、上記実施形態では、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）を制動する機構として、突出部１８ＢＲ（突出部１８ＢＬ）およびロック片１６Ｒ（ロック片１６Ｌ）等を採用したが、例えば、電気的に作動する公知のブレーキ（例えば、電磁ブレーキおよび電動ブレーキ）を採用することも可能である。この場合、補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）の内部に、上記電磁ブレーキ等を設ければよい。
また、電磁ブレーキ等を採用した場合、操向装置１０の駆動（右側操向機構１０Ｒおよび左側操向機構１０Ｌの上下移動）に応じて電磁ブレーキ等のオン・オフするスイッチを設けてもよく、測距センサや近接センサ等の検知結果に応じて電磁ブレーキ等の駆動を制御することも可能である。この場合、操向体１８Ｒ（操向体１８Ｌ）を所定の位置まで下降させた状態で、コントローラ５０による制御によって旋回半径が調整（例えば、緩旋回および急旋回の切り換え）されるように構成することも可能である。
さらに、このような旋回半径の調整は、上述したような補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）の制動をオン・オフのみの制御でおこなう場合に限られず、その他の手法でおこなうことも可能である。
旋回半径の調整をその他の手法でおこなう場合として、例えば、上記実施形態において金属部材で一体的に形成したロック片１６Ｒ，１６Ｌに代えて、上端部側を弾性変形しにくい部材（厚板状の金属部材等）および下端部側を弾性変形しやすい部材（薄板状の金属部材などのバネ部材やプラスチック等）といった複数の部材で形成した板状のロック片を採用することが考えられる。このようなロック片を用いれば、突出部１８ＢＲ（突出部１８ＢＬ）に対するロック片の当接量（下方への移動量）に応じて補助車輪１８ＡＲ（補助車輪１８ＡＬ）の制動力を調整することが可能である。
また、その他の手法として、上述したような電磁ブレーキ等をＰＷＭ制御して制動力を調整することも可能である。

さらに、上記実施形態では、車幅方向の両側に「制動機構」を「２個」（右側操向機構１０Ｒ，左側操向機構１０Ｌ）設けたが、「３個」以上であってもよく、また、「１個」であってもよい。
また、上記実施形態では、操向装置１０を車体２の後方側に設けたが、車体２の前後方向中央部など他の部分に設けることも可能である。同様に、操向体１８Ｒ，１８Ｌの配置位置についても、上記実施形態では、走行車輪３の車幅方向外側に設けたが、車幅方向内側に設けてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述および図面により、本発明は限定されるものではない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実例および運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることはもちろんであることを付け加えておく。

１ 作業車
２ 車体
２Ａ 取付板
２Ｂ 支持板
３ 走行車輪
３ａ ホイール
３ｂ タイヤ
４ 第１駆動装置
５ ミッション装置
６ 刈刃部
６ａ 回動軸
６ｂ 回転板
６ｃ 金属刃
１０ 操向装置
１０Ｒ 右側操向機構
１０Ｌ 左側操向機構
１１Ｒ，１１Ｌ リンク機構
１２Ｒ，１２Ｌ 上側アーム
１２ＡＲ，１２ＡＬ 本体部
１２ａＲ，１２ａＬ 延設片
１２ｂＲ，１２ｂＬ 起立片
１２ｃＲ，１２ｃＬ 連結部材支持用ピン
１３Ｒ，１３Ｌ 下側アーム
１３ＡＲ，１３ＡＬ 本体部
１３ａＲ，１３ａＬ 前側延設片
１３ｂＲ，１３ｂＬ 後側延設片
１４Ｒ，１４Ｌ 上下移動アーム
１４ＡＲ，１４ＡＬ 本体部
１４ＡａＲ，１４ＡａＬ ロック片案内ピン
１４ＡｂＲ，１４ＡｂＬ 長孔
１４ＢＲ，１４ＢＬ 支持体
１５Ｒ，１５Ｌ 連結アーム
１６Ｒ，１６Ｌ ロック片
１６ａＲ，１６ａＬ 長孔
１６ｂＲ，１６ｂＬ 貫通ピン
１７Ｒ，１７Ｌ 起立片
１８Ｒ，１８Ｌ 操向体
１８ＡＲ，１８ＡＬ 補助車輪
１８ＡａＲ，１８ＡａＬ 外周面
１８ＢＲ，１８ＢＬ 突出部
１８ＣＲ，１８ＣＬ 回転軸
２０ 連結部材
２１Ａ 第１連結部材
２１Ａａ 第１延設部
２１Ａｂ 第２延設部
２１ＢＲ 右側第２連結部材
２１ＢａＲ 長孔
２１ＢＬ 左側第２連結部材
２１ＢａＬ 長孔
３０ 第２駆動装置
３０ａ ウォーム
３１ ギア
５０ コントローラ
５１ リモコン
Ｇ 地面
Ｐ１ 鉛直位置
Ｐ２ 第１傾斜位置
Ｐ３ 第２傾斜位置
θ１ 第１角度
θ２ 第２角度

Claims (8)

1. 車体に走行車輪が設けられた作業車であって、
   前記車体の走行方向を変更する操向装置を備え、
   前記操向装置は、
   前記車体の幅方向両側に一対設けられ、被接地面に接地可能な接地面が設けられた操向体と、
   前記被接地面に対して制動力を作用させる制動機構と、を有し、
   前記被接地面に対して前記接地面を前記車体の走行方向を変更しない程度に接触させる接触態様と、前記制動機構によって前記被接地面に制動力を作用させることにより前記車体の走行方向を変更させる制動態様との間で変化可能に構成され、
   前記接触態様において、一対の前記操向体の各前記接地面が共に前記被接地面に接触する、
   ことを特徴とする作業車。
2. 前記制動機構は、前記操向体を上下方向に移動させる移動機構を含み、
   前記制動態様は、前記移動機構によって前記操向体を前記被接地面に押圧させることにより前記被接地面に制動力を作用させる態様を含むことを特徴とする請求項１に記載の作業車。
3. 前記制動態様は、前記被接地面に対する前記操向体の押圧量に応じて前記被接地面に対する制動力を可変させる態様を含むことを特徴とする請求項２に記載の作業車。
4. 前記操向体は、前記被接地面上を転動可能な補助車輪であり、
   前記制動態様は、前記補助車輪を制動することによって前記被接地面に制動力を作用させる態様を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の作業車。
5. 前記補助車輪は、前記接地面から径方向外側に向けて突出する突出部を有し、
   前記制動機構は、
   前記突出部に対して当接する当接位置と離間する離間位置との間で移動自在な当接部材を有し、
   前記当接部材を前記当接位置に移動させることにより前記補助車輪を制動することを特徴とする請求項４に記載の作業車。
6. 前記制動機構は、各前記操向体に対応して一対設けられ、
   前記制動態様において、前記操向装置は、一対の前記制動機構のうちの何れか一方のみが前記被接地面に対して制動力を作用させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の作業車。
7. 前記走行車輪は、前記車体の幅方向両側に一対設けられ、
   一対の前記操向体および前記制動機構は、それぞれ、一対の前記走行車輪に対応して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の作業車。
8. 前記制動態様において、一対の前記操向体が連動し、一方の前記操向体と他方の前記操向体とが互いに異なる方向に移動することで前記作業車を旋回させる、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の作業車。

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