特開 2024-75886 歩行型管理機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075886

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】歩行型管理機

(51)【国際特許分類】

   A01B 33/08 20060101AFI20240529BHJP

【ＦＩ】

A01B33/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187133

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】原 竜太郎

(72)【発明者】

【氏名】富久 聡

(72)【発明者】

【氏名】宮内 正男

(72)【発明者】

【氏名】米田 彩美

(72)【発明者】

【氏名】奥村 仁

【テーマコード（参考）】

2B033

【Ｆターム（参考）】

2B033AA06

2B033AB01

2B033AB11

2B033AC04

2B033CA01

2B033CA02

2B033CA03

2B033CA14

2B033CA21

2B033ED15

(57)【要約】

【課題】従来、バッテリからの電力供給によってモータを駆動し、モータから耕耘装置等の作業装置に伝動し、圃場を管理する電動式の歩行型管理機があり、耕耘装置を駆動するモータと、走行装置を駆動するモータを備え、１つのバッテリと制御装置を備えている。然しながら、１つの走行用モータにて左右走行装置を駆動する構成であるから、走行用モータから左右走行装置への伝動系に左右サイドクラッチやデフ装置等が必要で煩雑な構成となっていた。そこで、簡潔な構成の電動式の歩行型管理機を提供する。
【解決手段】左右走行装置５，５を各々駆動する左右走行アクチュエータ１５，１５とバッテリ１４と制御装置１６を備え、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度を各々設定可能な変速操作具を設けた歩行型管理機。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右走行装置（５，５）を各々駆動する左右走行アクチュエータ（１５，１５）とバッテリ（１４）と制御装置（１６）を備え、左右走行アクチュエータ（１５，１５）の回転速度を各々設定可能な変速操作具（Ｒａ，Ｒｂ，Ｌａ，Ｌｂ）を設けたことを特徴とする歩行型管理機。

【請求項2】

左右走行装置（５，５）が直進状態であることを検出する直進状態検出装置（２１Ｒ，２１Ｌ）を備え、左右走行装置（５，５）が直進状態であることを検出した場合、左右走行アクチュエータ（１５，１５）の回転速度を合わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の歩行型管理機。

【請求項3】

左右走行装置（５，５）の各々の回転数を検出する左右回転センサ（４ａ，４ａ）を設け、左右走行アクチュエータ（１５，１５）の回転速度が同じであるが左右走行装置（５，５）の回転数が異なる場合、左右走行装置（５，５）の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ（１５，１５）の回転速度を制御することを特徴とする請求項２に記載の歩行型管理機。

【請求項4】

機体を操作する操作ハンドル（１８）の後部及び側部に変速操作具（Ｒａ，Ｒｂ，Ｌａ，Ｌｂ）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の歩行型管理機。

【請求項5】

操作ハンドル（１８）に作業者が操作していることを検出する作業者検出装置（２５Ｌ，２５Ｒ）を備え、該作業者検出装置（２５Ｌ，２５Ｒ）が操作中であることを検出しない場合、左右走行アクチュエータ（１５，１５）を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１～請求項４の何れか１項に記載の歩行型管理機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業者が歩行しながら耕耘等の農作業を行う歩行型管理機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリからの電力供給によってモータを駆動し、モータから耕耘装置等の作業装置に伝動し、圃場を管理する電動式の歩行型管理機があり、耕耘装置を駆動するモータと、走行装置を駆動するモータを備え、１つのバッテリと制御装置を備えている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許５７８５７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

１つの走行用モータにて左右走行装置を駆動する構成であるから、走行用モータから左右走行装置への伝動系に左右サイドクラッチやデフ装置等が必要で煩雑な構成となっていた。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡潔な構成の電動式の歩行型管理機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１記載の発明は、左右走行装置５，５を各々駆動する左右走行アクチュエータ１５，１５とバッテリ１４と制御装置１６を備え、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度を各々設定可能な変速操作具Ｒａ，Ｒｂ，Ｌａ，Ｌｂを設けた歩行型管理機である。

【0007】

請求項１記載の発明によれば、左右走行装置５，５を各々駆動する左右走行アクチュエータ１５，１５とバッテリ１４と制御装置１６を備え、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度を各々設定可能な変速操作具Ｒａ，Ｒｂ，Ｌａ，Ｌｂを設けたので、簡潔な構成の電動式の歩行型管理機を得ることができる。

【0008】

請求項２記載の発明は、左右走行装置５，５が直進状態であることを検出する直進状態検出装置２１Ｒ，２１Ｌを備え、左右走行装置５，５が直進状態であることを検出した場合、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度を合わせる制御を行う請求項１に記載の歩行型管理機である。

【0009】

請求項３記載の発明は、左右走行装置５，５の各々の回転数を検出する左右回転センサ４ａ，４ａを設け、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度が同じであるが左右走行装置５，５の回転数が異なる場合、左右走行装置５，５の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ１５，１５の回転速度を制御する請求項２に記載の歩行型管理機である。

【0010】

請求項４記載の発明は、機体を操作する操作ハンドル１８の後部及び側部に変速操作具Ｒａ，Ｒｂ，Ｌａ，Ｌｂを備えた請求項１に記載の歩行型管理機である。

【0011】

請求項５記載の発明は、操作ハンドル１８に作業者が操作していることを検出する作業者検出装置２５Ｌ，２５Ｒを備え、該作業者検出装置２５Ｌ，２５Ｒが操作中であることを検出しない場合、左右走行アクチュエータ１５，１５を停止する制御を行う請求項１～請求項４の何れか１項に記載の歩行型管理機である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態にかかる歩行型管理機の概略斜視図である。

【図2】同歩行型管理機の耕耘装置の作用説明用側面図である。

【図3】同歩行型管理機の操作ハンドルの平面図である。

【図4】同歩行型管理機の上下作動機構の作用説明用平面図である。

【図5】同歩行型管理機の制御ブロック図である。

【図6】同歩行型管理機の制御フロー図である。

【図7】同歩行型管理機の他の例を示す制御フロー図である。

【図8】同歩行型管理機の他の例を示す制御フロー図である。

【図9】同歩行型管理機の他の例を示す制御フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を歩行型管理機に適用した例を図面に基づいて説明する。なお、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後というが、本発明の構成を限定するものではない。

【0014】

＜歩行型管理機の全体構成＞
図１に示すように、歩行型管理機１は、機体フレーム２の後部に固設した左右伝動ケース３，３下部に設けた左右車軸４，４に左右車輪５，５を装着し、左右伝動ケース３，３上部に基部が固定された作業用伝動ケース6後側下部に耕耘軸７を突設して耕耘爪８を設けて耕耘装置９を構成する。

【0015】

左右車軸４，４には、各々左右回転センサ４ａ，４ａを設け、左右車輪５，５の回転数を検出する。

【0016】

耕耘装置９の上面はロータリカバー１０で覆う構成であり、後面は上下回動自在の後部カバー１１で覆う構成としている。

【0017】

耕耘装置９の後端側には支持柱１２を介して尾輪１３を上下高さ調節自在に設けている（図２参照）。

【0018】

機体フレーム２には、前側からバッテリ１４、左右車輪５，５を各々駆動する電動モータよりなる左右走行アクチュエータ１５，１５、制御装置１６を設けている。

【0019】

左右走行アクチュエータ１５，１５は、各々左右伝動ケース３，３を介して左右車輪５，５を駆動回転する。

【0020】

なお、左右伝動ケース３，３に変速機構を設けて、副変速レバーにて高速の移動速と低速の作業速に切り換える構成としても良い。

【0021】

バッテリ１４は、機体への脱着が容易に行えるワンタッチ着脱式の固定具にて装着されており、また、バッテリソケットを装備している。

【0022】

従って、歩行型管理機１をトラック等に積載して圃場間移動する際にバッテリ１４を機体から取り外してトラック等のシガーソケットからバッテリソケットにて充電できる。

【0023】

また、バッテリ１４は、車軸管理機、管理機及び耕耘機に共用できる構造になっており、機体の必要電力に応じて1個または２個以上の複数個を搭載して、共用化によりコスト削減を図っている。

【0024】

また、作業用伝動ケース６前側部には、耕耘爪８を駆動する電動モータよりなる作業アクチュエータ１７を設けている。

【0025】

作業用伝動ケース６前部に基部が固定されたループ状の操作ハンドル１８は、後方斜め上方に向けて延びている。

【0026】

図３に示すように、操作ハンドル１８には、後端中央部内側にダイヤル式の電源スイッチＭＳと耕耘装置９の駆動を入り切りする作業レバー１９ａと尾輪１３を上下高さ調節する尾輪高さ調節ダイヤル１９ｂ、後部右側上に変速操作具としてのスライド式の第１変速スイッチ（第１変速スティック）Ｒａと第２変速スイッチ（第２変速スティック）Ｒｂ、後部左側上に変速操作具としてのスライド式の第３変速スイッチ（第３変速スティック）Ｌａと第４変速スイッチ（第４変速スティック）Ｌｂ、後部右内側に右前後進レバー２０Ｒと直進状態検出装置としての右自動スイッチ２１Ｒと右手動スイッチ２２Ｒと右変速切替スイッチ（右横操作スイッチ）２３Ｒ、後部左内側に左前後進レバー２０Ｌと直進状態検出装置としての左自動スイッチ２１Ｌと左手動スイッチ２２Ｌと左変速切替スイッチ（左横操作スイッチ）２３Ｌ、後部右下側に右サイドレバー２４Ｒ、後部左下側に左サイドレバー２４Ｌが設けられている。

【0027】

また、操作ハンドル１８後部には、作業者検出装置としての左右把持部２５Ｌ，２５Ｒが設けられている。そして、該左右把持部２５Ｌ，２５Ｒは、作業者が該左右把持部２５Ｌ，２５Ｒの何れかを把持していることを検出する周知の人感センサとなっている。

【0028】

図２及び図４に示すように、尾輪１３は、支持柱１２下端部に設けた枢支軸１３ａに遊転自在に装備されている。

【0029】

支持柱１２は、耕耘装置９の機枠に設けた支持ケース１２ａ内に挿通して支持され、支持ケース１２ａ上端部に設けた上下作動機構１２ｂにて上下移動調節自在に設けられている。

【0030】

上下作動機構１２ｂは、尾輪ギアケース１２ｃと電動モータ１２ｄにて構成される。

【0031】

尾輪ギアケース１２ｃには、支持柱１２上端部が嵌装され周知のギア機構にて支持柱１２を上下移動させて尾輪１３の上下高さ調節する。

【0032】

電動モータ１２ｄの駆動ギア１２ｅは、尾輪ギアケース１２ｃの従動ギア１２ｆに噛合しており、尾輪高さ調節ダイヤル１９ｂの操作にて電動モータ１２ｄが正逆転作動し、駆動ギア１２ｅと従動ギア１２ｆにて尾輪ギアケース１２ｃ内のギア機構を作動して、尾輪１３の上下高さを調節することができる。

【0033】

また、従動ギア１２ｆは、駆動ギア１２ｅと噛合する位置と噛合しない位置に切り換え自在に設けられている。

【0034】

そして、従動ギア１２ｆを駆動ギア１２ｅと噛合しない位置に切り換えることにより、手動ハンドル１２ｇを正逆転操作して手動にて尾輪ギアケース１２ｃ内のギア機構を作動して、尾輪１３の上下高さを調節することができる。

【0035】

＜スイッチやレバーの作用＞
次に、各種スイッチやレバー類の作用について説明する。

【0036】

電源スイッチＭＳは、ＯＮにするとバッテリ１４の電力が各部に通電可能となって歩行型管理機１が起動状態となり、ＯＦＦにするとバッテリ１４の電力が遮断されて全停止状態となる。

【0037】

作業レバー１９ａは、前方に傾倒操作すると作業アクチュエータ１７が作動して耕耘軸７を駆動回転し耕耘爪８が駆動回転され耕耘装置９が作業状態になり、後方に傾倒操作すると作業アクチュエータ１７が停止して耕耘軸７の回転は停止し耕耘装置９が非作業状態になる。

【0038】

なお、耕耘装置９の後部に上下回動自在に設けた後部カバー１１の上方への回動を検出するカバーセンサ３１を設け、作業レバー１９ａを前方に傾倒操作し且つ耕耘装置９を圃場に接地させてカバーセンサ３１が後部カバー１１の上方への回動を検出すると作業アクチュエータ１７が作動して耕耘軸７を駆動回転し耕耘爪８が駆動回転され耕耘装置９が作業状態になり、機体旋回時等で耕耘装置９を圃場から持ち上げてカバーセンサ３１が後部カバー１１の下方への回動を検出すると作業アクチュエータ１７を停止して耕耘軸７の回転は停止し耕耘装置９が非作業状態になるようにしても良い。

【0039】

尾輪高さ調節ダイヤル１９ｂは、左右回動操作することにより電動モータ１２ｄが正逆転作動し、駆動ギア１２ｅと従動ギア１２ｆにて尾輪ギアケース１２ｃ内のギア機構を作動して、尾輪１３の上下高さを調節することができる。

【0040】

第１変速スイッチＲａと第３変速スイッチＬａは、作業者が歩行型管理機１の後方に位置して操作ハンドル１８の左右把持部２５Ｌ，２５Ｒを握って作業を行う際に操作する変速操作スイッチである。なお、右変速切替スイッチ２３Ｒ及び左変速切替スイッチ２３Ｌは、ＯＦＦにしている。

【0041】

即ち、右把持部２５Ｒを握った右手の親指で第１変速スイッチＲａをスライド操作することにより、右走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して右車輪５の駆動回転数を変更する。

【0042】

また、左把持部２５Ｌを握った左手の親指で第３変速スイッチＬａをスライド操作することにより、左走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して左車輪５の駆動回転数を変更する。

【0043】

従って、作業者が歩行型管理機１の後方に位置して操作ハンドル１８の左右把持部２５Ｌ，２５Ｒを握って作業を行う際に、第１変速スイッチＲａと第３変速スイッチＬａを同時に操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の駆動回転数を同時に増減して進行速度を増減速したり、第１変速スイッチＲａまたは第３変速スイッチＬａを操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の何れかの駆動回転数を増減して機体の進行方向を微調節したり機体を旋回させたりすることができる。

【0044】

第１変速スイッチＲａと第２変速スイッチＲｂは、作業者が歩行型管理機１の右側方に位置して操作ハンドル１８の右把持部２５Ｒを握って作業を行う際に操作する変速操作スイッチであり、右変速切替スイッチ２３ＲをＯＮにすると機能する。

【0045】

即ち、作業者が歩行型管理機１の右側方に位置して操作ハンドル１８の右把持部２５Ｒを握って右変速切替スイッチ２３ＲをＯＮにし、第２変速スイッチＲｂをスライド操作することにより、右走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して右車輪５の駆動回転数を変更する。

【0046】

また、第１変速スイッチＲａをスライド操作することにより、左走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して左車輪５の駆動回転数を変更する。

【0047】

従って、作業者が歩行型管理機１の右側方に位置して操作ハンドル１８の右把持部２５Ｒを握って作業を行う際に、第１変速スイッチＲａと第２変速スイッチＲｂを同時に操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の駆動回転数を同時に増減して進行速度を増減速したり、第１変速スイッチＲａまたは第２変速スイッチＲｂを操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の何れかの駆動回転数を増減して機体の進行方向を微調節したり機体を旋回させたりすることができる。

【0048】

第３変速スイッチＬａと第４変速スイッチＬｂは、作業者が歩行型管理機１の左側方に位置して操作ハンドル１８の左把持部２５Ｌを握って作業を行う際に操作する変速操作スイッチであり、左変速切替スイッチ２３ＬをＯＮにすると機能する。

【0049】

即ち、作業者が歩行型管理機１の左側方に位置して操作ハンドル１８の左把持部２５Ｌを握って左変速切替スイッチ２３ＬをＯＮにし、第３変速スイッチＬａをスライド操作することにより、右走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して右車輪５の駆動回転数を変更する。

【0050】

また、第４変速スイッチＬｂをスライド操作することにより、左走行アクチュエータ１５の駆動回転数を変更して左車輪５の駆動回転数を変更する。

【0051】

従って、作業者が歩行型管理機１の左側方に位置して操作ハンドル１８の左把持部２５Ｌを握って作業を行う際に、第３変速スイッチＬａと第４変速スイッチＬｂを同時に操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の駆動回転数を同時に増減して進行速度を増減速したり、第３変速スイッチＬａまたは第４変速スイッチＬｂを操作して左右走行アクチュエータ１５，１５の何れかの駆動回転数を増減して機体の進行方向を微調節したり機体を旋回させたりすることができる。

【0052】

なお、第１変速スイッチＲａ、第２変速スイッチＲｂ、第３変速スイッチＬａ及び第４変速スイッチＬｂは、スライド式のスイッチを用いたが、押下式またはダイヤル式等の如何なるスイッチを用いても良い。

【0053】

右前後進レバー２０Ｒ及び左前後進レバー２０Ｌは、同じ機能を持つレバーであって、右前後進レバー２０Ｒまたは左前後進レバー２０Ｌの何れかを前方に傾倒操作すると左右走行アクチュエータ１５，１５が正転し機体は前進し、後方に傾倒操作すると左右走行アクチュエータ１５，１５が逆転し機体は後進する。

【0054】

右手動スイッチ２２Ｒ及び左手動スイッチ２２Ｌは、同じ機能を持つスイッチであって、右手動スイッチ２２Ｒまたは左手動スイッチ２２Ｌの何れかをＯＮにすると上記の第１変速スイッチＲａ、第２変速スイッチＲｂ、第３変速スイッチＬａ及び第４変速スイッチＬｂによる手動変速が可能となる。

【0055】

右自動スイッチ２１Ｒ及び左自動スイッチ２１Ｌは、同じ機能を持つスイッチであって、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると左右走行アクチュエータ１５，１５を制御して自動直進する。

【0056】

即ち、図５及び図６に示すように、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数が同じなっているかチェックして左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を同じ回転数にし、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数が同じ回転数になっていれば、左右回転センサ４ａ，４ａにて左右車輪５，５の回転数が同じになっているかチェックして、左右車輪５，５の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を制御する。

【0057】

従って、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を制御して左右車輪５，５の回転数が同じになり、歩行型管理機１は自動直進する。

【0058】

なお、図７に示すように、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数が同じなっているかチェックして左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を同じ回転数にし、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数が同じ回転数になっていれば、左右回転センサ４ａ，４ａにて左右車輪５，５の回転数が同じになっているかチェックして、左右車輪５，５の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を制御する。

【0059】

そして、左右車輪５，５の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を制御しても左右車輪５，５の回転数が同じにならない場合は、左右走行アクチュエータ１５，１５を停止するようにしても良い。

【0060】

従って、左右車輪５，５の回転数が同じになるように左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を制御しても左右車輪５，５の回転数が同じにならない場合は、機体異常または圃場の問題等で直進走行ができないと判断して走行を停止するので、機体の損傷等の不具合を防ぐことができる。

【0061】

また、図８に示すように、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を同じ回転数にして、歩行型管理機１を自動直進するようにしても良い。

【0062】

また、図９に示すように、右自動スイッチ２１Ｒまたは左自動スイッチ２１Ｌの何れかをＯＮにすると、右前後進レバー２０Ｒ及び左前後進レバー２０Ｌが前方に傾倒操作されて左右走行アクチュエータ１５，１５が正転する機体前進状態である時に、左右走行アクチュエータ１５，１５の回転数を同じ回転数にして、歩行型管理機１を自動直進するようにしても良い。

【0063】

右サイドレバー２４Ｒは、機体進行中に作業者が握り操作すると右走行アクチュエータ１５を停止して歩行型管理機１が右旋回する。

【0064】

左サイドレバー２４Ｌは、機体進行中に作業者が握り操作すると左走行アクチュエータ１５を停止して歩行型管理機１が左旋回する。

【0065】

なお、右サイドレバー２４Ｒ及び左サイドレバー２４Ｌ両方を握り操作すると、左右走行アクチュエータ１５，１５が共に停止して歩行型管理機１が停止する。

【0066】

左右把持部２５Ｌ，２５Ｒは、作業者が該左右把持部２５Ｌ，２５Ｒの何れかを把持していることを検出する周知の人感センサであり、作業者が左右把持部２５Ｌ，２５Ｒを把持して歩行型管理機１を進行させて作業を行っている際に、作業者が転倒したりして左右把持部２５Ｌ，２５Ｒから手が離れたことを検出すると左右走行アクチュエータ１５，１５及び作業アクチュエータ１７を停止する。

【0067】

従って、作業者の手が左右把持部２５Ｌ，２５Ｒから離れると左右走行アクチュエータ１５，１５及び作業アクチュエータ１７を停止するので、安全であり車体の暴走も防止できる。

【符号の説明】

【0068】

４ａ 左右回転センサ
５ 左右走行装置
１４ バッテリ
１５ 左右走行アクチュエータ
１６ 制御装置
１８ 操作ハンドル
２１Ｌ 直進状態検出装置（左自動スイッチ）
２１Ｒ 直進状態検出装置（右自動スイッチ）
２５Ｌ 作業者検出装置（左把持部）
２５Ｒ 作業者検出装置（右把持部）
Ｒａ 変速操作具（第１変速スイッチ）
Ｒｂ 変速操作具（第２変速スイッチ）
Ｌａ 変速操作具（第３変速スイッチ）
Ｌｂ 変速操作具（第４変速スイッチ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】