(57)【要約】【課題】  従来、電動耕耘機のモータの出力回転は、単なる入切だけの操作であった為、負荷の異なる各種作業に対して十分に対応できなかったり、また迅速に移動することができないという課題が有った。また変速操作具を構成する時には、作業の邪魔にならないコンパクトな構成が望まれる。【解決手段】電動耕耘機の上部に電動モータ（４）を備え、このモータ（４）の回転出力をギヤ式伝動装置を介して耕耘軸（３）へ伝達し耕耘爪（２）を駆動する。また同耕耘機の左右ハンドルフレーム（６，６）を連結したプレート部材（１２）に、ダイヤル設定器（１３）を備え、このダイヤル設定器（１３）の設定位置をコントローラに入力して、この位置に応じて前記電動モータ（４）の回転出力を変速する。また前記ギヤ式伝動装置には、電動モータの回転を移動に適した車速に変速する変速装置を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（４）の回転出力を耕耘軸（３）へ伝達し耕耘爪（２）を駆動する電動耕耘機において、前記耕耘機のハンドルフレーム（６）にダイヤル設定器（３）を備え、このダイヤル設定器（３）の設定位置に応じて前記電動モータ（４）の回転出力を変速する制御手段（２６）を備えたことを特徴とする電動耕耘機。
【請求項２】
前記電動モータ（４）の回転出力をギヤ式変速装置を介して耕耘軸（３）へ伝達し、耕耘爪（２）を駆動する電動耕耘機であって、前記電動モータ（４）で耕耘爪（２）の回転を無段階に変速すると共に、前記ギヤ式変速装置（１６）で段階的に変速することを特徴とする請求項１に記載の電動耕耘機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、耕耘部を電動モータで駆動する歩行型の電動式耕耘機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータにより耕耘ロータを駆動して、田畑を耕耘する歩行型の電動式耕耘機が知られている。そして、従来知られている電動耕耘機では、スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって耕耘ロータの回転を入切するようにしたものである。
【特許文献１】特開平10-136704号公報
【特許文献２】特開平11-168901号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる従来例のように、耕耘ロータの回転を単なるスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって入切するだけのものでは、負荷の異なる各種作業に対応できない欠点があり、また、移動時には作業速と同じ速度で移動することとなるので、迅速な移動ができず操作性が悪くなる問題があった。
【０００４】
この発明は、上記問題点を解消することにあり、負荷の異なる各種作業に対しても十分に対応でき、変速操作によって作業速より移動速を速くして迅速な移動を可能とし、耕耘機の操作性向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、前記課題に鑑みて電動耕耘機を以下のように構成した。
即ち、請求項１記載の発明は、電動モータ（４）の回転出力を耕耘軸（３）へ伝達し耕耘爪（２）を駆動する電動耕耘機において、前記耕耘機のハンドルフレーム（６）にダイヤル設定器（３）を備え、このダイヤル設定器（１３）の設定位置に応じて前記電動モータ（４）の回転出力を変速する制御手段を備えたことを特徴とする電動耕耘機とした。
【０００６】
作業時には、電動モータ（４）を駆動して、ハンドルフレーム（６）に備えられたダイヤル設定器（１３）のダイヤルを回して所望の作業速に設定する。これにより、電動モータ（４）の回転出力がその設定された設定位置に応じて変速され、耕耘軸（３）が所定の作業速に適合した回転速度に変速されることになり、負荷の異なる各種作業への対応性が良くなる。
【０００７】
また請求項２の発明では、請求項１において、電動モータ（４）の回転出力をギヤ式変速装置を介して耕耘軸（３）へ伝達し、耕耘爪（２）を駆動する電動耕耘機であって、前記電動モータ（４）で耕耘爪（２）の回転を無段階に変速すると共に、前記ギヤ式変速装置（１６）で段階的に変速することを特徴とする電動耕耘機とした。
【０００８】
電動モータ（４）の回転出力は、ダイヤルの設定位置に応じて無段階に変速することができるが、ギヤ式変速装置（１６）を介しては、例えば、低速の作業速と高速の移動速とに段階的に切替変速することができる。従って、耕耘作業時は低速の作業速に切り替え、また、移動時は高速の移動速に切り替えるようにすれば、大幅な作業速範囲が得られると共に、移動時には高速側への切り替えによってより迅速な移動が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上要するに、請求項１の発明によれば、ダイヤル設定器（１３）の設定位置に応じて電動モータ（４）の回転出力を変速できるので、負荷の異なる各種の作業に対して的確に対応することができ、移動時にあっても、高速側への変速操作によって迅速に移動させることができる。また、ダイヤル設定器（１３）はハンドルフレーム（６）に設置してあるので、操作性が良く、緊急時でも対応し易い利点がある。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明効果を奏するものでありながら、電動モータ（４）では無段変速によるため、作業時での微妙な作業速が得られ、ギヤ式変速装置（１６）を介しての変速による場合は、低速の作業速と高速の移動速とに段階的に切替変速することができ、これにより、作業時での大幅な作業速範囲が得られると共に、移動時には高速側への切り替えによってより迅速な移動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づきこの発明の電動耕耘機を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１と図２は、所謂車軸耕耘型の歩行用電動式耕耘機を示すもので、この電動耕耘機１は、複数の耕耘爪２，２…を取り付けた耕耘軸３を回転駆動する電動モータ４と、減速機構を兼ねたギヤ式変速装置を内装するギヤケース５と、このギヤケース５から後方上方に向けて突設する左右ハンドルフレーム６，６と、機体フレーム７上前部に搭載するバッテリ８と、機体フレーム７の前部から下方に突設するスタンド９と、機体フレーム７後部のヒッチ部１０から下方に向けて上下調節自在に取り付けられた抵抗棒１１等を備える構成となっている。
【００１３】
また前記左右のハンドルフレーム６，６間は、これら後端のグリッブ部６ａ，６ａ近くにおいて左右横方向に延びる連結プレート１２を介して連結することによりハンドル自体の剛性アップを図ると共に、この連結プレート１２の表面に、モータ回転制御用のダイヤル設定器１３、モータ回転計１４、モータ４の回転状態を表示したり、バッテリの蓄電量が少なくなった時に報知する各種の表示ランプ１５，１５…、前記バッテリ８の蓄電量が少なくなってくると警報を発する警報アラーム４０を装備する構成となっている。またこれら電装機器１３，１４…と、コントローラやバッテリに伝達する配線は、左右ハンドルフレーム６，６の下面に沿って配索する構成となっている。
【００１４】
また、ダイヤル設定器１３の側方には、携帯電話を係合保持する携帯用ホルダー４８を備えている。これにより、携帯電話の着信状態が見え易く、この着信時には直に手に取ることができる。
【００１５】
また前記電動モータ４は、前記ギヤケース５の上部に設置され、このモータ出力軸２０を下向きとしてギヤケース５内に軸架すると共に、後述するコントローラ２６からの通電指令により出力回転を無段階に変速可能に構成されている。また前記ギヤケース５内には、前記モータ出力軸２０に固着した出力ギヤ２１と、耕耘軸３への駆動軸２２に固着した入力ギヤ２３と間に、夫れ夫れサンギヤ２１，２３及びプラネタリギヤＧ１〜Ｇ４、及びキャリア等を有する遊星ギヤ機構を備えて、伝達動力を減速する構成となっている。また前記駆動軸２２へ伝達された動力は、耕耘軸３へはベベルギヤ機構２４を介して伝達する構成としている。
【００１６】
また前記電動モータ４は、側面視前記耕耘軸３の略後方に位置する様、前記電動モータ４の出力軸２０とこの下部に接続するギヤケース５内の駆動軸２２をやや後傾斜させ、その前側にバッテリ８を搭載する構成、即ち、耕耘軸３を挟んで前後に重量物となる前記電動モータ４とバッテリ８を配置して前後のバランスを保持する構成としている。また、電動モータ４とバッテリ８との間には、前記ギヤケース５からブラケットを介して制御板２５を立設支持し、この前面に電動モータ４を作動制御するコントローラ２６を取り付ける構成となっている。これにより、前記電動モータ４から発せられる熱を極力避けて、耐久性を向上することができる。
【００１７】
また前記ハンドルフレーム６のグリップ部６ａ近くには、前記電動モータ４やコントローラ２６、各種ランプなどの電装機器へ電気を送るレバー式電源スイッチ２７と、電源スイッチ２７が入りの時に、前後傾倒操作に応じて電動モータ４の出力回転を入切する所謂クラッチレバー２８を備える構成となっている。詳しくは、前記クラッチレバー２８には、このレバー回動基部にスプリングＳを備え機体前方へ付勢すると共に、この付勢力に抗してレバーガイドにて後方へ位置決めできる構成としている。また同レバー２８の基部にはポテンショメータ３０を備え、この検出値を前記コントローラ２６へ送る構成となっている。これにより、前記クラッチレバー２８では、前方へ傾倒させると前記電動モータ４の出力回転を停止し、後方へ傾倒させるとダイヤル設定器１３で設定された回転を出力する構成としている。
【００１８】
また前記ダイヤル設定器１３は、図３に示すように、モータ出力回転を停止させる「０」位置を挟んで、一方に逆転位置を配置し、他方に正転位置を配置する構成とし、この間を無段階に設定可能に構成している。そして、この設定位置を前記コントローラ（制御手段）２６へ送信し、この設定位置に応じて前記電動モータ４の出力回転を無段階に変速する構成となっている。尚、図３中の「１速」・「２速」・「３速」・「４速」といった目盛りは回転の目安を示す。
【００１９】
また前記ダイヤル設定器１３には次のような安全装置が具備されている。即ち、このダイヤル１３は、図４乃至図６に示すように圧縮スプリング３２を介して軸３３方向に移動自在に構成され、回転軸３３部にはトルクスプリング３４が設けられている。そして、このトルクスプリング３４を介してダイヤルの操作位置が「０」回転位置まで戻るようになっており、緊急時等にこのダイヤル１３を軸方向に押すと、ダイヤル１３が前記「０」回転位置に戻り、電動モータ４の出力が停止されることになる。尚、図４中符号３５は、ダイヤル１３の設定位置を検出するポテンショメータを示し、前記連結プレート１２の裏面ステー部１２ｓに支持する構成となっている。
【００２０】
また前記連結プレート１２の裏側には、ポテンショメータ２５や前記モータ回転計１４等の機器裏面を覆うべくケース状のカバー部材４１を設けて機器の防水化を図るように構成している。
【００２１】
また、図２に示すように、フェンダー４２より上部を広幅（正面視）の変速（減速）ギヤケース５とし、下部を広幅のロータドライブケース４３とし、両ケース５，４３間は幅狭に凹ませた構成とすることで、この凹部４４ａ，４４ｂには隣接の耕耘爪２，２を近接して通過させることができ、残耕処理に適した構成となっている。
【００２２】
また前記バッテリ８及びモータ４側方を覆うメインカバー４５は、モータ上方を覆うサブカバー４６に対して開閉自在に支持する構成となっている。
また、前記ハンドルフレーム６の基部内側には、飲料缶等を受けるホルダー４７を設置している。これにより、作業中、前記飲料缶等を、オペレータが容易に手が届く位置で且つ極力安定した低位置に保持することができる。
【００２３】
以上のように構成した電動耕耘機１では、ダイヤル設定器１３の設定位置に応じて電動モータ４の回転出力を変速できるので、負荷の異なる各種の作業に対して的確に対応することができる。また、ダイヤル設定器１３はハンドルフレーム６に連結プレート１２を介して設置してあるので、即ち同耕耘機１を操作するオペレータの手が届く箇所に設置してあるので操作性が良く、緊急時でも対応し易い利点がある。
【実施例２】
【００２４】
次に、図１１乃至図１５に基づいて、走行輪５２及び耕耘機Ｒを備えた電動耕耘機１’について説明する。尚、前記実施例１と共通する部材については説明を省略する。
この電動耕耘機１’は、交流誘導電動モータ５１をメインカバー４６内に搭載し、左右走行輪５２，５２を架設するギヤケース５の上方には、電源用配線支持杆５３を立設する構成となっている。
【００２５】
また電動耕耘機１’を使用する栽培ハウスには、図１４に示すように、この天井部中央部に、ハウスを横断するレール５５を敷設し、レール５５に張力にてコード５４が出入りするコードリール５６を該レール５５に対しローラ５７を介して摺動自在に取り付ける。そして、コードリール５６を交流電源に接続し、更にコードリール５６から延出した電源コード５４を前記電動耕耘機１’まで張設し、前記電源用配線支持杆５３を介して電動モータ５１に接続する。
【００２６】
以上のように構成した電動耕耘機１’では、ハウスの一端側から耕耘を開始する。電源コード５４は直進方向前方の天井側から張設された状態となり、ハウスの他端側に達すると、コードは直進してきたコースの後方天井側から張設された状態となる。電動耕耘機１’は、方向を１８０度反転回し、次行程の耕耘作業に移行する。
【００２７】
また前記電源のコードリール５６は、ハウス中央に位置し、電動耕耘機１’に接近するよう横スライド可能なため、コード長さが最短となり、空中に張設できる。従って、コード５４には垂れ下がり、ねじれ等が発生しにくく安定して電源供給することができる。またレール５５は一本のみ天井に敷設するだけでよく、準備の手間が少なくて済む。
【００２８】
更に前記電動耕耘機１’の構成を更に詳しく説明すると、機体前部の電動モータ５１は、インバータを備えると共に、ギヤ式変速機構１６を内装した前記ギヤケース５の上部前面に連接して、ギヤケース５の上部にモータ出力軸５１ａを貫入して、ケース５内上部のベベルギヤ５８に動力を伝達する構成となっている。これにより、伝動構成が簡素になり、機体をコンパクトに構成して視界性を向上することができる。
【００２９】
また前記ギヤケース５内には、図１３に示すように、高低二段ギヤ１６ａをスライドして、従動側ギヤ１６ｂ，１６ｂとの噛み合いギヤを切り替えるギヤ式変速機構１６を構成し、ハンドルフレーム６に備えた変速レバー６０の前後傾倒操作でワイヤーなどの機械式連動部材を介して前記スライドギヤ１６ａを軸方向にスライド操作する構成となっている。そして高低選択された伝達動力は、伝動ベルトを介して走行輪５２へ伝達する構成となっている。
【００３０】
また前記電動耕耘機１’は、前記ギヤケース５の上部にハンドルフレーム６を後方へ突設し、コントロールボックス５９を、前記左右のハンドルフレーム６，６間に橋渡して支持し、同ボックス５９上に、前記電動モータ５１の出力回転を停止状態「０」位置から最高速状態ＭＡＸ位置まで無段階に設定するダイヤル設定器１３’と共に、変速レバー６０、電源スイッチ６１、逆転レバー６２等を集中して配置する構成となっている。また同ボックス５９内には、前記電動モータ５１等へ通電を送るコントローラ２６’を内装し、前記ボックス５９上の設定器１３’やスイッチ６１の信号を入力し、前記電動モータ５１や各種ランプ類等へ信号を送信する構成となっている。
【００３１】
以上のように構成した電動耕耘機１’では、電動モータ５１の回転を逆転レバー６２で正逆に切り替え、ダイヤル設定器１３’にて耕耘爪２の回転数を設定する。
これにより、ギヤ式変速装置１６では、作業に適した低速の作業速と、移動に適した高速の移動速とに回転数を大きく段階的に切り替えることができて、作業時では、前記設定器１３と併用しての微妙な作業速が得られ各種の作業に対応することができる上に、移動時には高速側ギヤへの切り替えによって迅速な移動が可能となる。
【００３２】
尚、前記実施例１及び実施例２を利用した別形態としては、前記ダイヤル設定器１３（１３’）をハンドフレーム６のグリップ６ａ部に備えても良いし、他のブラケット部材を介して同フレーム６に備える構成としても良い。また前記ギヤケース５内の変速機構１６に逆転機構を備えて、砕土性を高める必要がある圃場では、耕耘爪２を逆転させてアップカット耕耘し、簡単な荒起こし作業のみでよいところでは、耕耘爪２を正転させてダウンカットで耕耘可能に構成しても良い。また更に前記ギヤケース内には、耕耘軸３の一部だけを逆転させる機構を構成し、耕耘機Ｒを所謂部分逆転ロータリ式耕耘機としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の電動耕耘機の側面図。
【図２】電動耕耘機の正面図及びハンドルフレーム上部の平面図。
【図３】ダイヤル設定器の平面図。
【図４】ダイヤル設定器の取付状態を示す断面図（１）。
【図５】ダイヤル設定器の取付状態を示す断面図（２）。
【図６】ダイヤル設定器の軸部平面図。
【図７】クラッチレバーのガイド平面図図。
【図８】クラッチレバーの側面図。
【図９】クラッチレバーの支持部を断面した正面図。
【図１０】コントローラの接続状態を示すブロック図。
【図１１】実施例２の電動耕耘機の斜視図。
【図１２】同上電動耕耘機の要部の側面図。
【図１３】同上要部の平面図。
【図１４】ハウス内での作業システムを示す電動耕耘機の配置図。
【符号の説明】
【００３４】
１  電動耕耘機
２  耕耘爪
３  耕耘軸
４  電動モータ
５  ギヤケース
６  ハンドルフレーム
８  バッテリ
１２  連結プレート
１３  ダイヤル設定器
１６  ギヤ変速装置
２０  モータ出力軸
２２  駆動軸
２６  コントローラ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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