(57)【要約】【課題】  機体の重心を低くすることができ、走行時の安定性を向上させることができるようにする。【解決手段】  本発明の圃場走行装置１は、圃場に植設された農作物Ｃの列を跨ぐ門型に形成された機体フレーム２と、該機体フレーム２の両側部に設けられた一対のクローラ３と、該各クローラ３にそれぞれ駆動力を供給する一対の駆動部４とを備えている。各駆動部４は、それぞれが駆動対象とするクローラ３におけるクローラベルト１７の内周空間Ｋの中に配設されている。クローラベルト１７を駆動する駆動輪１６は、クローラベルト１７の周回軌道に最高の頂点を形成させるように配設されており、該駆動輪１６と、該クローラベルト１７の内周空間Ｋの中に配設された駆動部４とが一体的に上下位置調節可能に、機体フレーム２の側部に装備されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場に植設された農作物列を跨ぐ門型に形成された機体フレームと、
該機体フレームの両側部に設けられた一対のクローラと、該各クローラにそれぞれ駆動力を供給する一対の駆動部とを備えた圃場走行装置であって、
前記各駆動部は、それぞれが駆動対象とする前記クローラにおけるクローラベルトの内周空間の中に配設された圃場走行装置。
【請求項２】
前記クローラベルトを駆動する駆動輪は、該クローラベルトの周回軌道に最高の頂点を形成させるように配設されており、
該駆動輪と、該クローラベルトの前記内周空間の中に配設された前記駆動部とが一体的に上下位置調節可能に、前記機体フレームの側部に装備された請求項１記載の圃場走行装置。
【請求項３】
前記駆動部に電力を供給する電池が前記内周空間の中に配設された請求項１又は２記載の圃場走行装置。
【請求項４】
前記電池は、前記各駆動部に対応して備えられており、
該各電池は、それぞれが電力供給対象とする前記駆動部と同じ前記内周空間の中に配設された請求項３記載の圃場走行装置。
【請求項５】
前記電池は、前記両駆動部に共通して備えられており、
一方の前記クローラの前記内周空間の中には、該電池が配設され、
他方の前記クローラの前記内周空間の中には、該電池の重量に対応する重量のバランサが配設された請求項３記載の圃場走行装置。
【請求項６】
前記クローラは、前記クローラベルトの内周面を前記駆動輪とともに転動する複数の従動輪を備え、
前記クローラベルトは、その内周の全周に渡って列設された突起からなる突起列を備え、
前記複数の従動輪は、該突起列の列長さ方向に互いに位置をずらして、該突起列の両側に交互に配置された請求項１〜５のいずれか一項に記載の圃場走行装置。
【請求項７】
前記機体フレームの下側部は、機体幅方向に延びる横架フレームと、該横架フレームの両側部を支持する一対の支持フレームとにより前記門型に形成されており、
該各支持フレームは、それぞれに設けられた前記クローラベルトの幅方向における内側から前記内周空間に入り込むように形成された請求項１〜６のいずれか一項に記載の圃場走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水田や畑地等の圃場内を走行することにより圃場内の除草、中耕及び病害虫駆除を行うことが可能な圃場走行装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背景技術としては、本発明と同様に、農薬を用いない除草、病害虫防除、そして中耕作業を行なうことを可能とし、農薬を用いない有機栽培による農作物の栽培を容易にする圃場走行装置の提供を目的とする特許文献１記載の圃場走行装置を例示する。
【０００３】
この圃場走行装置１０１は、二枚の板部１０６ａ，１０６ｂ及び、板部を支持する四本の支持柱１１０を主に有する装置本体１０３と、装置本体１０３の両側面に設置されるクローラ１０２と、クローラ１０２に駆動力を供給するモータ１０７ａ，１０７ｂと、モータ１０７ａ，１０７ｂに接続され、種々の制御を行なうコントロール部１３０と、コントロール部１３０に接続され、圃場走行装置１０１の周辺に存在する農作物等を検出するセンサＳ１０１，Ｓ１０２と、モータ１０７ａ，１０７ｂ、センサＳ１０１，Ｓ１０２及びコントロール部１３０に電力を供給する電池１０８とを主に具備し、予めプログラムされた走行経路に基づいて自立走行可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９８６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、圃場走行装置１０１の全重量の中で大きな割合占めるモータ１０７ａ，１０７ｂや電池１０８が、装置本体１０３の高位置に支持された板部１０６ａや１０６ｂに配設されているため、重心が高くなって走行時の安定性に欠けるという課題がある。例えば、軟弱地では走行の反力で機体の進行方向前方が持ち上がったり、クローラ１０２が圃場面の凸部や凹部を通過するときに機体が傾いたりして、バランスを崩し転倒し易いという課題がある。特に、生長した農作物に対応して板部１０６ａ及び１０６ｂを高位置に調整した状態における走行時の安定性に課題がある。
【０００６】
また、農作物の上方を通過するように支持された板部１０６ａにモータ１０７ａ、１０７ｂが配設されるとともに、該モータの軸にクローラ１０２のクローラベルトを駆動する駆動輪が取り付けられているため、農作物の生長に応じて板部１０６ａ（及び１０６ｂ）の配設高さを調節すると、クローラベルトのテンションを調節し直さなければならず、手間がかかるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の圃場走行装置は、
圃場に植設された農作物列を跨ぐ門型に形成された機体フレームと、
該機体フレームの両側部に設けられた一対のクローラと、該各クローラにそれぞれ駆動力を供給する一対の駆動部とを備えた圃場走行装置であって、
前記各駆動部は、それぞれが駆動対象とする前記クローラにおけるクローラベルトの内周空間の中に配設されている。
【０００８】
この構成によれば、機体の全重量の中で大きな割合を占める前記駆動部を前記内周空間の中に配設したので、機体の重心を低くすることができ、走行時の安定性を向上させることができる。
【０００９】
前記圃場走行装置としては、
前記クローラベルトを駆動する駆動輪は、該クローラベルトの周回軌道に最高の頂点を形成させるように配設されており、
該駆動輪と、該クローラベルトの前記内周空間の中に配設された前記駆動部とが一体的に上下位置調節可能に、前記機体フレームの側部に装備された態様を例示する。
【００１０】
この構成によれば、前記機体フレームの側部に装備された前記駆動輪及び前記駆動部を一体的に上下位置調節することにより、該駆動輪及び該駆動部に対応する前記クローラベルトのテンションを調節することができる。また、該駆動輪及び該駆動部は、前記機体フレームの両側部にそれぞれ設けられているので、該両側部の前記クローラベルトのテンションを個別に調節することができる。また、前記クローラベルトのテンションを調節するためのテンションローラを別途設ける必要がなく、これによりローラ数を減少させることができるので、損失の少ないクローラベルト支持構造が実現できる。また、前記機体フレームの前記門型における横架フレーム（農作物の上方を通過する部位）の配設高さを、農作物の生長に応じて上下位置調節可能に構成する場合でも、該横架フレームに前記駆動輪及び前記駆動部が支持されていないので、該横架フレームの上下位置調節と、該駆動輪及び該駆動部の上下位置調節とを互いに独立して行うことが可能な構成を容易に実現できる。
【００１１】
前記圃場走行装置としては、
前記駆動部に電力を供給する電池が前記内周空間の中に配設された態様を例示する。
【００１２】
前記電池の配設態様としては、次の態様を例示する。
（１）前記電池は、前記各駆動部に対応して備えられており、該各電池は、それぞれが電力供給対象とする前記駆動部と同じ前記内周空間の中に配設された態様。
（２）前記電池は、前記両駆動部に共通して備えられており、一方の前記クローラの前記内周空間の中には、該電池が配設され、他方の前記クローラの前記内周空間の中には、該電池の重量に対応する重量のバランサが配設された態様。
【００１３】
これらの構成によれば、前記駆動部と同様に、機体の全重量の中で大きな割合を占める前記電池を前記内周空間の中に配設したので、機体の重心をさらに低くすることができ、走行時の安定性をさらに向上させることができる。
【００１４】
前記圃場走行装置としては、
前記クローラは、前記クローラベルトの内周面を前記駆動輪とともに転動する複数の従動輪を備え、
前記クローラベルトは、その内周の全周に渡って列設された突起からなる突起列を備え、
前記複数の従動輪は、該突起列の列長さ方向に互いに位置をずらして、該突起列の両側に交互に配置された態様を例示する。
【００１５】
この構成によれば、前記突起列の列長さ方向の同一位置において該突起列を両側から挟持するように前記従動輪を配設する場合と比較し、前記従動輪同士の泥や土の抱え込みや溜め込みを低減することができ、泥や土の抱え込みや溜め込みにより機体重量の無用な増加を防止できる。
【００１６】
前記圃場走行装置としては、
前記機体フレームは、機体幅方向に延びる横架フレームと、該横架フレームの両側部を支持する一対の支持フレームとにより前記門型に形成されており、
該各支持フレームの下側部は、それぞれに設けられた前記クローラベルトの幅方向における内側から前記内周空間に入り込むように形成された態様を例示する。
【００１７】
この構成によれば、前記支持フレームと農作物との距離に余裕を持たせることができ、機体が圃場の凹凸等により蛇行してしまった場合でも、該支持フレームの無用な接触による農作物の損傷の発生を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る圃場走行装置によれば、機体の重心を低くすることができ、走行時の安定性を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を具体化した一実施形態に係る圃場走行装置の側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】従来の圃場走行装置の正面図である。
【図５】同圃場走行装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図３は本発明を具体化した一実施形態の圃場走行装置１を示しており、各図において、矢印Ｆは機体前側を指し示している。この圃場走行装置１は、圃場に植設された農作物Ｃの列を跨ぐ門型に形成された機体フレーム２と、該機体フレーム２の両側部に設けられた一対のクローラ３と、該各クローラ３にそれぞれ駆動力を供給する一対の駆動部４と、機体の前方及び後方の状態をそれぞれ検出する一対の検出手段としてのセンサ５と、該センサ５により検出された状態に基づいて両駆動部４を制御する駆動制御部６と、駆動部４及び駆動制御部６に電力を供給する電池７とを備えている。
【００２１】
機体フレーム２は、機体幅方向に延びる横架フレーム１１と、該横架フレーム１１の両側部を支持する一対の支持フレーム１２とにより前記門型に形成されている。農作物Ｃの上方を通過する部位である横架フレーム１１は、農作物Ｃの生長に応じて上下位置を調節できるように、支持フレーム１２への取付高さが上下に調節可能に構成されている。また、両側の支持フレーム１２の下側部は、後述するクローラベルト１７の幅方向における内側から内周空間Ｋに入り込むように形成されており、この構成によれば、支持フレーム１２と農作物Ｃとの距離に余裕を持たせることができ、機体が圃場の凹凸等により蛇行してしまった場合でも、該支持フレーム１２の無用な接触による農作物Ｃの損傷の発生を低減することができる。
【００２２】
クローラ３は、支持フレーム１２の下端部に列設された複数の従動輪１４，１５と、該複数の従動輪１４，１５の上方に配設された駆動輪１６と、該複数の従動輪１４，１５及び駆動輪１６に巻き掛けられたクローラベルト１７と、従動輪１４，１５、駆動輪１６及びクローラベルト１７が農作物Ｃに接触することを防止する左右一対のガード１９とを備えている。複数の従動輪１４，１５の上方に配設された駆動輪１６は、クローラベルト１７の周回軌道に最高の頂点を形成させるようになっている。また、従動輪１４，１５、駆動輪１６は、クローラベルト１７の周回軌道が機体の側面視で前後対称となるように配設されており、これにより、前進・後進ともに同等の走行性能を持たせるように構成している。
【００２３】
クローラベルト１７は、その内周の全周に渡って列設された突起１８ａからなる突起列１８を備え、支持フレーム１２の下端縁に沿って圃場面と平行に列設された複数の従動輪１４は、該突起列１８の列長さ方向に互いに位置をずらして、突起列１８の両側に交互に配置されている。この構成によれば、突起列１８の列長さ方向の同一位置において該突起列１８を両側から挟持するように従動輪１４を配設する場合と比較し、従動輪１４同士の泥や土の抱え込みや溜め込みを低減することができ、泥や土の抱え込みや溜め込みにより機体重量の無用な増加を防止できる。なお、従動輪１４より上方に配設された前後の従動輪１５については、従動輪１４よりも泥や土の抱え込みや溜め込みが発生し難いので、クローラベルト１７の支持の安定性の確保を優先し、突起列１８を挟持するように構成している。
【００２４】
駆動部４は、モータ２１と、該モータ２１の軸２１ａの回転を出力軸２２ａに伝動する伝動機構２２とが駆動部フレーム２３に装備され、クローラベルト１７の内周側に形成された内周空間Ｋの中に配設されている。モータ２１は防水型を採用するか、防水型でない場合は本体が防水ケースに格納されることが好ましい。駆動部フレーム２３は、支持フレーム１２に対して上下位置調節可能に取り付けられている。駆動部４の出力軸２２ａには、駆動輪１６が取り付けられており、これにより、駆動輪１６と、該クローラベルト１７の内側に配設された駆動部４とが一体的に上下位置調節可能に、機体フレーム２の側部に装備されている。
【００２５】
本例の電池７は、同一仕様を有する一対の蓄電池からなっており、各駆動部４に対応して備えられており、それぞれが電力供給対象とする駆動部４と同じ内周空間Ｋの中における駆動部４の下方に配設されている。電池７は防水ケースに格納されている。
【００２６】
次に、本発明の圃場走行装置１を水田で走行させる方法について説明する。まず、門型に形成された機体フレーム２が、圃場に植設された農作物Ｃの列を跨ぐように、圃場走行装置１を圃場面に設置し農作物Ｃの列の列長さ方向へ向けて発進させる。すると、駆動制御部６が、センサ５を介して機体前方及び後方の状態を検出し、この検出された状態に基づいて駆動手段を制御することにより、機体を前進、後進、右折、又は左折させながら農作物Ｃの列に沿って圃場内を走行させる。
【００２７】
圃場走行装置１が圃場を走行することによる作用効果は、従来例と同様であり、下記の通りである。下記の作用効果により、農薬等を使用することなく農作物Ｃを良好に生育させることができる。
（１）クローラ３により、圃場の表面を軽く掻き起こして農作物Ｃの根に酸素を送ることができる。
（２）走行経路に生育する雑草及び病害虫を、クローラ３等によって圧迫し、押し倒したり、土壌に押し付けたり、土壌に埋没させたりする。これにより、雑草については、その生育を阻害したり、枯死させたりすることで、農作物Ｃへの日当たりや風通しが雑草に遮られたり、土壌中の養分が雑草に吸収されたりすることを防止できる。また、病害虫については、弱らせたり、圧死させたりすることにより、繁殖を抑制することができる。
（３）機体が農作物Ｃに接触することにより、農作物Ｃを振動させ、農作物Ｃの茎葉に生息する病害虫を農作物Ｃから落下させたり、露及び降雨等により農作物Ｃの茎葉に付着した水滴を落下させることができる。農作物Ｃに発生する病害の多くは水を媒介として伝搬するため、このように農作物Ｃに付着した水滴を落下させておくことは当該病害を防ぐために有効である。
【００２８】
以上のように構成された本例の圃場走行装置１によれば、機体の全重量の中で大きな割合を占める駆動部４及び電池７を内周空間Ｋの中に配設したので、機体の重心を低くすることができ、走行時の安定性を向上させることができる。
【００２９】
また、機体フレーム２の側部に装備された駆動輪１６及び駆動部４を一体的に上下位置調節することにより、該駆動輪１６及び該駆動部４に対応するクローラベルト１７のテンションを調節することができる。また、該駆動輪１６及び該駆動部４は、機体フレーム２の両側部にそれぞれ設けられているので、該両側部のクローラベルト１７のテンションを個別に調節することができる。また、クローラベルト１７のテンションを調節するためのテンションローラを別途設ける必要がなく、これによりローラ数を減少させることができるので、損失の少ないクローラベルト１７の支持構造が実現できる。また、機体フレーム２の横架フレーム１１に駆動輪１６及び駆動部４が支持されていないので、該横架フレーム１１の上下位置調節と、支持フレーム１２に取り付けられた駆動輪１６及び駆動部４の上下位置調節とを互いに独立して行える構成を容易に実現できた。
【００３０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）電池７は、両駆動部４に共通して備えられており、一方のクローラ３の内周空間Ｋの中には、該電池７が配設され、他方のクローラ３の内周空間Ｋの中には、該電池７の重量に対応する重量のバランサが配設された態様とすること。
（２）機体自身の状態（例えば、機体の内部状態や、ＧＰＳ（Global Positioning System）による機体の位置情報等）を検出する検出手段や、機体の前方及び後方以外の機体外部情報（例えば、機体側方における農作物Ｃの状態、機体上空の状態、機体下方の圃場面の状態等）を検出する検出手段を設け、これらにより検出された情報を駆動部４等の制御に利用すること。
（３）本発明を水田以外の他の圃場（例えば、畑、果樹園等）を走行する圃場走行装置１として実施すること。
（４）中耕作用を増大させるための構成（例えば、農作物Ｃを振動させることを目的とした構成、圃場表面を撹拌することを目的とした構成等）を適宜追加すること。
【符号の説明】
【００３１】
１    圃場走行装置
２    機体フレーム
３    クローラ
４    駆動部
５    センサ
６    駆動制御部
７    電池
１１    横架フレーム
１２    支持フレーム
１４，１５  従動輪
１６    駆動輪
１７    クローラベルト
１８    突起列
１８ａ  突起
１９    ガード
２１    モータ
２１ａ  軸
２２    伝動機構
２２ａ  出力軸
２３    駆動部フレーム
Ｃ      農作物
Ｆ      機体前側
Ｋ      内周空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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