小型農作業機

【課題】作業姿勢並びに旋回や路上走行に適した非作業姿勢を、容易に切り換えることができる小型農作業機を提供することを課題とする。
【解決手段】ＳＴ０２：非作業姿勢で旋回を実施する。ＳＴ０３：作業に備えてロック片をロック溝から外す。ＳＴ０４：エンジンの動力で車輪を回しながら後進操作を行う。ＳＴ０５：ロック片をロック溝に噛込ませる。ＳＴ０６：作業姿勢。ＳＴ０７：草取りなどの作業を実施する。ＳＴ０８：田の端で停止。ＳＴ０９：旋回に備えてロック片をロック溝から外す。ＳＴ１０：エンジンの動力で車輪を回しながら前進操作を行う。ＳＴ１１：ロック片をロック溝に噛込ませる。ＳＴ０１に戻る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業に適した作業姿勢並びに旋回や路上走行に適した非作業姿勢を、切り換えることができる小型農作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型農作業機には耕耘機、種まき機、草取り機など各種の作業機が実用に供されている。以下、水田の草取り機を例に小型農作業機について説明する。
【０００３】
水田の草取りは、古来から主として人手で行われたきた。しかし、農作業の機械化の一環として、田植えや刈り取りと共に、草取り機の必要性が増し、各種の水田用草取り機が実用に供されるようになってきた。
【０００４】
本出願人は先に、株間の草をむら無く取ることができるように改良した水田の草取り機を提案した（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−７９２０１公報（図１）
【０００５】
小型農作業機としての草取り機は、草取り（以下作業部という）を水田に降ろして草取りを実施する作業状態と、作業部（草取り具）を水田から上げて旋回や路上走行を実施する非作業状態との２つの作業状態が選択できる必要がある。
【０００６】
小型農作業機は、大型機械に比較して軽量であること及び作業員が操作ハンドルを握った状態で連れ歩くという特殊事情がある。作業部を草に絡ませる作業状態では、作業部側に重心があることが望ましい。また、作業部を水田から上げて実施する旋回や路上走行などの非作業状態では、車輪の車軸近傍に重心があることが望ましい。
【０００７】
重心が作業部側にあることを「作業姿勢」、重心が車軸近傍にあることを「非作業姿勢」と呼ぶ。本出願人は先に、作業姿勢と非作業姿勢とを任意に切り換えることのできる小型農作業機を特願２００３−２８８２６１で提案した。
【０００８】
特願２００３−２８８２６１（図９，図１０）を以下の図面に基づいて説明する。
図１３は従来の技術の基本原理を説明する図である。
（ａ）は非作業姿勢を示し、全体の重心Ｇが車輪１０１の車軸１０２のぼぼ真上にあることを示す。操作ハンドル１０３を押し下げることで、作業部１０４を耕土１０５から容易に上げることができる。１０６は硬い土であって、水田では硬い土１０６に軟らかい耕土１０５が堆積している。
【０００９】
非作業姿勢をとることで、操作ハンドル１０３を握った状態で、旋回、方向変更を実施することができる。また、容易に農道などを走行させることができる。
この非作業姿勢で、前後重心変更ハンドル１０７を右又は左に回すことにより、車軸１０２に対して機体１０８などを全体的に前（図左）又は後（図右）へ移動することができる。全体的に前へ移動した例を次に説明する。
【００１０】
（ｂ）は作業姿勢を示し、前後重心変更ハンドル１０７を回した結果、伝動ケース１０９は、支軸１１１を中心にして反時計方向に回転し、車軸１０２より全体の重心ＧがＬ２だけ、前に寄ったことを示す。重心Ｇが前へ移動したため、作業部１０４側が重くなり、作業中に、作業部１０４が上昇することを抑えることができる。
【００１１】
図１４は従来の前後重心変更ハンドル及び重心移動機構を示す斜視図であり、重心移動機構１２０は、機体１０８に揺動可能に取付けた左右の伝動ケース１０９、１０９と、これらの伝動ケース１０９、１０９同士を連結するクロスメンバー１２１と、このクロスメンバー１２１の中央に設けたナット１２２と、このナット１２２にねじ込むとともに後方へ延ばしたスクリュー１２３と、このスクリュー１２３を回転自在に支えるために機体１０８から延ばした支持材１２４と、スクリュー１２３の後端に取付けた前後重心変更ハンドル１０７とからなる。
【００１２】
ところで、作業対象の水田が５０ｍ幅×７５ｍ長さで、小型農作業機が１パスで実施できる作業幅（耕耘幅、草取り幅など）が１ｍと仮定すると、小型農作業機は、約７５ｍ直進し、１８０°旋回し、約７５ｍ直進し、１８０°旋回する動作を繰り返す。水田１枚当たり合計５０回旋回することになる。
旋回は非作業姿勢、直進は作業姿勢で実施するため、前後重心変更ハンドル１０７は旋回の前後、合計１００回操作する必要がある。この操作は作業者にとって負担となり、この負担の軽減が望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、作業姿勢並びに旋回や路上走行に適した非作業姿勢を、容易に切り換えることができる小型農作業機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、左右の車輪を備えた機体にエンジンを搭載し、機体に草取り具などの作業部を昇降可能に取付け、前記車輪及び作業部を前記エンジンで回転させることにより、自走しつつ農作業を行い、非作業時には前記作業部を上昇位置に保持した状態で自走させることができる小型農作業機において、
前記左右の車輪は、機体に前後に揺動可能に取付けた左右の伝動ケースを介して機体に取付け、前記伝動ケースと機体とは、作業者の操作により連結状態と非連結状態とを選択することのできる連結装置で連結したことを特徴とする。
【００１５】
詳細は後述するが、本発明者等は、連結装置を非連結状態にして伝動ケースを揺動自在にしたままで、エンジンにより車輪を回すと、機体は前進又は後退しないで伝動ケースだけが揺動し、伝動ケースの揺動を拘束すると機体が前進又は後退し始めることを発見した。
この原理を利用すれば、旋回前に連結装置を非連結状態にして、エンジンで車輪を回すだけで、作業姿勢から非作業姿勢へ切り換えることができる。そして旋回を実施する。
【００１６】
旋回後に連結装置を非連結状態にして、エンジンで車輪を回すだけで、非作業姿勢から作業姿勢へ切り換えることができる。連結装置を連結状態にして作業を実施する。
【００１７】
請求項２に係る発明では、連結装置は、伝動ケース側から後方へ延ばしたパイプ又はロッドからなる直線部材と、この直線部材の先端をスライド自在に案内するために前記機体側に設けたガイド部材と、前記直線部材に刻んだ少なくとも２個のロック溝と、これらのロック溝に噛込ませるためにガイド部材又は機体に設けたロック片とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明では、上述したとおりに、連結装置を非連結状態にしてエンジンで車輪を回すことにより、作業姿勢から非作業姿勢へ又は非作業姿勢から作業姿勢へ自在に切り換えることができる。連結装置を連結状態にすれば、作業又は旋回を実施することができる。人力で作業姿勢から非作業姿勢へ又は非作業姿勢から作業姿勢へ切り換える必要がないので、作業者の負担を大幅に軽減することができ、農作業の能率を高めることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、連結装置は、ロック溝を有する直線部材と、ガイド部材と、ロック片とで構成した。直線部材はパイプやロッドで構成可能であって、安価な部品で賄うことができる。ガイド部材やロック片も安価な部品で構成可能である。この結果、小型農作業機の製造費高騰を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る水田の草取り機の側面図であり、小型農作業機としての水田の草取り機１０は、左右（左右、及び前後は操作ハンドル１１を握る作業者を基準とした。）の車輪１２Ｌ、１２Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字。奥の車輪１２Ｒは隠れているため不図示）を備えた機体１３にエンジン１４及び油圧式変速機１５を搭載し、この油圧式変速機１５を機体カバー１６で囲い、機体１３に作業具６０の要部である草取り具６０Ｌ、６０Ｒ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を取付け、車輪１２Ｌ、１２Ｒ及び草取り具６０Ｌ、６０Ｒ・・・をエンジン１４で駆動することにより、自走しつつ草を取る農作業機である。
【００２１】
さらに、機体１３の前部に縦枠１７を取付け、この縦枠１７の上部から上部リンク１８を延ばし、同様に縦枠１７の下部若しくはその近傍から下部リンク１９を延ばし、これらの上部リンク１８及び下部リンク１９の先端を縦向きフレーム２１に連結し、この縦向きフレーム２１と縦枠１７とを略平行にすることで、上部・下部リンク１８、１９と縦向きフレーム２１と縦枠１７とで平行リンクを構成する。なお、下部リンク１９を機体幅方向に２本配置することで、縦向きフレーム２１の回転を防止する。
【００２２】
そして、縦向きフレーム２１に、アーム２２及び高さ調整板２３を介してフロート２４を取付ける。また、図中、２５Ｌは左の伝動ケース、２７は作業部高さ表示棒、７０は連結装置である。連結装置７０については後に詳しく説明する。
【００２３】
図２は本発明に係る水田の草取り機の駆動系統図であり、エンジン１４の出力軸２９で走行系の油圧式変速機１５及び作業部系のユニバーサル型駆動軸４３を一括駆動する。
油圧式変速機１５は、ＨＳＴと称し、エンジン１４の回転力を受けて、減速、等速、増速の何れかの変速形態で左右の出力軸２８Ｌ、２８Ｒを回転させる機器である。そして、左出力軸２８Ｌに、駆動プーリ３１Ｌを連結し、機体に従動プーリ３２Ｌを取付け、これらのプーリ３１Ｌ、３２Ｌにベルト３３Ｌを巻回し、テンショナー３４Ｌでベルト３３Ｌを緊張させることで伝動状態とし、ベルト３３Ｌをルーズにすることで非伝動状態にするところの、ベルト式クラッチ機構３５Ｌを構成した。
【００２４】
また、左の伝動ケース２５Ｌにベルト式クラッチ機構３５Ｌに連結させる小径スプロケット３６、大径スプロケット３７、この大径スプロケット３７と一体化した小径スプロケット３８、左の車輪１２Ｌに連結する大径スプロケット３９を配置し、チェーン４１、４２を図のように巻回することで、エンジン１４で左の車輪１２Ｌを回転させることができるように構成した。
【００２５】
油圧式変速機１５の右の出力軸２８Ｒから右の車輪１２Ｒまでの駆動系統も同様であり、符合の添え字をＬからＲに変更することで詳細な説明を省略する。
【００２６】
エンジン１４の出力軸２９にユニバーサル型駆動軸４３を連結し、このユニバーサル型駆動軸４３に２個の傘歯車４４、４５を含むギヤボックス４６の入力軸４７を連結し、ギヤボックス４６の出力軸４８、４８に長い作業部駆動軸４９、４９を連結し、作業部駆動スプロケット５１・・・及び作業部従動スプロケット５２・・・を介して、これらの作業部駆動軸４９、４９で４個の左側草取り具６０Ｌ・・・及び４個の右側草取り具６０Ｒ・・・を所定方向に回転させることができるように構成した。
【００２７】
次に、本発明の連結装置７０の構造及び作用を説明する。
図３は図１の３矢視図であり、連結装置７０は、直線部材としてのロッド７１と、このロッド７１に刻んだロック溝７２及びロック溝７３（図５参照）と、このロック溝７２又は７３に噛込ませるＬ型ロック片７４と、このロック片７４をスイング自在にピン７５と、ロック片７４のアーム部７６に連結したワイヤ７７と、このワイヤ７７を引く操作レバー７８と、ロック片７４の先端部７９が図面表側へ移動することを規制するＬ字片８１と、先端部７９を引き下げるスプリング８２とからなる。８３はスタンド、８４は変速レバー、８５は鞘管である。
ロッド７１は、パイプであってもよい。パイプは軽量化を図る上で有利である。
【００２８】
図４は図３の作用図であり、変速レバー８４を手掛かりにして操作レバー７８を握ってワイヤ７７を引くと、ロック片７４はピン７５を支点にして図反時計方向に回転し、ロック片７４がロック溝７２、７３から外れる。この状態になれば、ロッド７１を図面表裏方向に自在に移動することができる。
【００２９】
操作レバー７８を緩めれば、スプリング８２の引き作用でロック片７４を時計方向に回し、ロック片７４をロック溝７２又は７３に噛込ませることができる。
この例ではロック片７４はピン７５を中心にスイング可能としたが、ロック片７４は矩形板を一対のガイドで挟むことで直線移動させるようにしても良い。
【００３０】
図５は図３の５矢視図であり、ロッド７１は、機体に付属したブラケット８７（図１参照）に嵌めた、ガイド部材としてのブッシュ８８にスライド自在に挿入する。ブッシュ８８により、ロッド７１が径方向へ移動することはなく、軸方向にのみ移動可能にガイドすることができる。
【００３１】
ブラケット８７にピン７５で止めたロック片７４は、ブラケット８７に設けたＬ字片８１に嵌合することで、ロッド７１の軸方向へ移動する心配はない。すなわち、ロック溝７２にロック片７４を噛込ませれば、ロッド７１は軸方向へ移動することはない。
【００３２】
図６は図３の６−６線断面図であり、ロッド７１には、少なくとも２個のロック溝７２、７３を刻み、ロック溝７２又は７３にロック片７４を自在に噛込ませることができることを示す。なお、ロッド７１を案内するガイド部材としてブッシュ８８は、ブラケット８７に一体形成することが可能であるから、ガイド部材の形態、形状は格別に限定しない。
【００３３】
以上の構成からなる小型農作業機の作用を次に説明する。
図７は本発明に係る小型農作業機の非作業姿勢図であり、機体１３に対して軸９１（伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒの入力軸）を中心に、伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒはスイング可能である。非作業姿勢では、伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒから後方へ延ばしたロッド７１の一方のロック溝７２にロック片７４を噛込ませる。この状態では、作業機の重心Ｇが車軸９２（伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒの出力軸）のほぼ真上に位置する。すなわち、車軸９２の真上に重心Ｇがくるように、ロック溝７２の切込み位置を決める。
【００３４】
重心Ｇが車軸９２の真上にあれば、操作ハンドル１１には上向き及び下向きの力が加わらない。そこで、作業者は操作ハンドル１１を操作することで、容易に旋回や路上走行を実施することができる。
図の非作業姿勢から、作業姿勢に切り換えるには、ロック片７４をロック溝７２から外す（図４参照）。そして、エンジンの動力により車輪１２Ｌ、１２Ｒを図時計方向に回す。すなわち、作業者は後進操作を行えばよい。
【００３５】
図８は本発明に係る小型農作業機の姿勢切り換え途中図であり、操作ハンドル１１を作業者が握ることで機体１３を静止させることができるため、車輪１２Ｌ、１２Ｒだけが走行し、結果として伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒは軸９１を中心に反時計方向にスイングする。このスイングは、ロッド７１がロック片７４で拘束されていないため、実現する。ロッド７１は図右方向へ移動し、先端がブラケット８７から大きく突き出る。
スイングは伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒに付設したストッパ板９３の後部ストッパ部９４が機体１３側に当たった時点で終了する。
【００３６】
図９は本発明に係る小型農作業機の作業姿勢図であり、後部ストッパ部９４が機体１３側に当たった時点でロック溝７３へロック片７４を噛込ませる。これで、伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒは連結装置７０を介して機体１３に連結されたことになり、スイング不能となる。
【００３７】
車軸９２より軸９１が前方へ大きく移動したため、重心Ｇが車軸９２より距離Ｌ３だけ前方へ移動し、不図示の作業部側が重くなり、作業性を高めることができる。
作用姿勢から非作業姿勢に切り換えるには、図９→図８→図７の手順を踏めばよい。図７では前部ストッパ部９５が機体１３側に当たるため、ロック溝７２にロック片７４を噛込ませることができる。作業者が行う一連の操作を整理してフロー図で説明する。
【００３８】
図１０は本発明に係る重心移動に関する操作フロー図である。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：図７に示す非作業姿勢からスタートする。
ＳＴ０２：非作業姿勢で旋回（又は路上走行）を実施する。
ＳＴ０３：作業に備えてロック片をロック溝から外す。
ＳＴ０４：エンジンの動力で車輪を回しながら後進操作を行う（図８参照）。
ＳＴ０５：伝動ケースのスイングが終わったらロック片をロック溝に噛込ませる。
【００３９】
ＳＴ０６：これで図９に示す作業姿勢にすることができた。
ＳＴ０７：草取りなどの作業を実施する。
ＳＴ０８：枕地（田の端）で停止する。
ＳＴ０９：旋回に備えてロック片をロック溝から外す。
ＳＴ１０：エンジンの動力で車輪を回しながら前進操作を行う。
ＳＴ１１：伝動ケースのスイングが終わったらロック片をロック溝に噛込ませる。図７に示す非作業姿勢に戻すことができたので、ＳＴ０１に戻る。
【００４０】
以上に説明した実施例では、ロッド７１にロック溝７２、７３を刻んだ場合は２箇所で連結状態とすることができ、ロック溝の数を３個以上に増やせばロック溝の数だけ連結ポジションが確保できる。しかし、連結ポジションを増加するには限度がある。
任意のポジションで連結状態にすることができる構造を変更実施例で説明する。
【００４１】
図１１は本発明の連結装置の変更実施例図であり、連結装置７０Ｂは、機体１３に設けたブラケット８７に油圧シリンダ９６を取付け、この油圧シリンダ９６のピストンロッド９６ａにロッド７１をピン連結し、油圧シリンダ９６の油路９７にオンオフ弁９８を介設し、このオンオフ弁９８をワイヤ７７及びスプリング８２で開閉するように構成した。
【００４２】
スプリング８２の作用でオンオフ弁９８を閉じると、油圧シリンダ９６内の油が移動不能となり、ピストンロッド９６ａは静止状態になる。すなわち、連結状態になる。
ワイヤ７７の引き動作でオンオフ弁９８を開くと、油圧シリンダ９６内の油が移動可能となり、ピストンロッド９６ａは移動可能になる。すなわち、非連結状態になる。
【００４３】
この例では、ロッド７１の先端（後端）がブラケット８７から突出しないため、より外観性を高めることができる。
【００４４】
図１２は本発明の連結装置の更なる変更実施例図であり、連結装置７０Ｃは、伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒの上部に付設した扇形ブレーキ板９９ａと、このブレーキ板９９ａに臨ませるキャリパー９９ｂと、このキャリパー９９ｂへ作動油を導く導圧チューブ９９ｃと、この導圧チューブ９９ｃ内の作動油に加圧する油圧ピストン９９ｄと、この油圧ピストン９９ｄを駆動する操作レバー７８とからなる。
【００４５】
自動二輪車のディスクブレーキシステムを応用したものであるが、操作の方向は逆にした。すなわち、操作レバー７８を握ることでキャリパー９９ｂの制動を開放し、操作レバー７８を離すとキャリパー９９ｂが制動を発揮するように、油圧ピストン９９ｄの作動を工夫した。この結果、作業者は操作レバー７８を操作するだけで、連結状態（伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒを機体１３側に固定）と、非連結状態（伝動ケース２５Ｌ、２５Ｒを機体１３側に固定しない）とを容易に切り換えることができる。
【００４６】
以上の変更実施例や更なる変更実施例で説明したように、本発明の連結装置７０、７０Ｂ、７０Ｃは、作業者の操作で、機体側と伝動ケース側とを連結状態／非連結状態に切り換えることができれば、各種の構成が適用できるため、以上に説明した構造に限定するものではない。
【００４７】
また、小型農作業機は、水田の草取り機、畑の草刈り機、耕耘機、除雪機などの小型の自走機体に作業部を備え且つ揺動可能な伝動ケースを備えたものであれば、種類は問わない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、水田の草取り機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る水田の草取り機の側面図である。
【図２】本発明に係る水田の草取り機の駆動系統図である。
【図３】図１の３矢視図である。
【図４】図３の作用図である。
【図５】図３の５矢視図である。
【図６】図３の６−６線断面図である。
【図７】本発明に係る小型農作業機の非作業姿勢図である。
【図８】本発明に係る小型農作業機の姿勢切り換え途中図である。
【図９】本発明に係る小型農作業機の作業姿勢図である。
【図１０】本発明に係る重心移動に関する操作フロー図である。
【図１１】本発明の連結装置の変更実施例図である。
【図１２】本発明の連結装置の更なる変更実施例図である。
【図１３】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【図１４】従来の前後重心変更ハンドル及び重心移動機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…小型農作業機（水田の草取り機）、１１…操作ハンドル、１２Ｌ、１２Ｒ…車輪、１３…機体、１４…エンジン、２５Ｌ、２５Ｒ…伝動ケース、６０…作業部、６０Ｌ、６０Ｒ…草取り具、７０…連結装置、７１…直線部材（ロッド）、７２、７３…ロック溝、７４…ロック片、８８…ガイド部材（ブッシュ）、９２…車軸、９４…後部ストッパ部、９５…前部ストッパ部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪を備えた機体にエンジンを搭載し、機体に草取り具などの作業部を昇降可能に取付け、前記車輪及び作業部を前記エンジンで回転させることにより、自走しつつ農作業を行い、非作業時には前記作業部を上昇位置に保持した状態で自走させることができる小型農作業機において、
前記左右の車輪は、機体に前後に揺動可能に取付けた左右の伝動ケースを介して機体に取付け、前記伝動ケースと機体とは、作業者の操作により連結状態と非連結状態とを選択することのできる連結装置で連結したことを特徴とする小型農作業機。
【請求項２】
前記連結装置は、伝動ケース側から後方へ延ばしたパイプ又はロッドからなる直線部材と、この直線部材の先端をスライド自在に案内するために前記機体側に設けたガイド部材と、前記直線部材に刻んだ少なくとも２個のロック溝と、これらのロック溝に噛込ませるためにガイド部材又は機体に設けたロック片とを含むことを特徴とする請求項１記載の小型農作業機。

【図１】