歩行型電動作業機
【課題】作業部が駆動中においても操作が容易な変速レバーを備えた歩行型電動作業機を提供する。
【解決手段】作業部と、作業部を駆動する電動モータと、電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、左右の操縦ハンドル７の一方に、把持すると電動モータの駆動を許容し、離すと電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、左右の操縦ハンドル７の他方に、電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０を設け、変速レバー６０が、上下方向の軸芯６１周りに回動し、作業部を前進駆動させる前進領域Ｆと、作業部を後進駆動させる後進領域Ｒと、前進領域Ｆと後進領域Ｒとを接続する中立領域Ｎとの間で移動可能に構成された。
【解決手段】作業部と、作業部を駆動する電動モータと、電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、左右の操縦ハンドル７の一方に、把持すると電動モータの駆動を許容し、離すと電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、左右の操縦ハンドル７の他方に、電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０を設け、変速レバー６０が、上下方向の軸芯６１周りに回動し、作業部を前進駆動させる前進領域Ｆと、作業部を後進駆動させる後進領域Ｒと、前進領域Ｆと後進領域Ｒとを接続する中立領域Ｎとの間で移動可能に構成された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業部を駆動する電動モータと電動モータに給電するバッテリとを備えた歩行型電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータで耕耘ロータ等の作業部を駆動させ、田畑の耕耘等を行う歩行型電動耕耘機が広く知られている。歩行型電動耕耘機には、特許文献１に示すように、電動モータの駆動を入切する操作レバーを左右の操縦ハンドルの一方のグリップに備え、左右の操縦ハンドルの他方のグリップの前方に変速レバーを備えるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２２０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電動耕耘機における変速レバーは、操縦ハンドルのグリップの前方に位置して、上下方向に延設されて横軸芯周りに前後方向に操作するように構成されているので、変速レバーを操作する際には、グリップから片手を離して操作する必要がある。したがって、作業部が駆動中に変速を行う場合には、変速レバーを操作することで、変速レバーが配置されていない他方の操縦ハンドルのグリップを把持して作業部を保持する必要がある。そうなると、電動耕耘機の操行状態が不安定となる。
【０００５】
本発明は、作業部が駆動中においても操作が容易な変速レバーを備えた歩行型電動作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る歩行型電動作業機の第１特徴構成は、作業部と、前記作業部を駆動する電動モータと、前記電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、前記左右の操縦ハンドルの一方に、把持すると前記電動モータの駆動を許容し、離すと前記電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、前記左右の操縦ハンドルの他方に、前記電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設け、前記変速レバーが、上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成された点にある。
【０００７】
〔作用効果〕電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設けたので、この変速レバーを操作することで、作業部を駆動する速度を無段階に変更することができる。
また、変速レバーが上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成されているので、操縦ハンドルを握ったままの状態で例えば親指や人差し指での変速レバーの操作が可能となる。これにより、変速レバーの操作性が向上する。
【０００８】
本発明に係る歩行型電動作業機の第２特徴構成は、前記左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に前記変速レバーを設け、前記変速レバーの前記前進領域を前記左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してある点にある。
【０００９】
〔作用効果〕変速レバーにおける速度調整は、主に前進領域において行われることが多い。このため、左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に変速レバーを設け、変速レバーの前進領域を左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してあると、前進領域での増速操作が操縦ハンドルの他方に接近する方向に向けて行うこととなる。そうなると、操縦ハンドルの握り手の親指による変速レバーの増速操作が容易になり、歩行型電動作業機の作業性が向上する。
【００１０】
本発明に係る歩行型電動作業機の第３特徴構成は、前記前進領域と前記後進領域とが、前記中立領域を介して上下方向に段差を有するよう構成された点にある。
【００１１】
〔作用効果〕前進領域から後進領域または後進領域から前進領域に向けて変速レバーを操作する際に、必ず中立領域に一旦位置させた後に変速レバーを上方又は下方に操作して、前進領域又は後進領域に操作することとなる。したがって、作業部が前進から後進、または後進から前進に不用意に切換わることを防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】歩行型電動作業機の全体側面図である。
【図２】歩行型電動作業機の全体平面図である。
【図３】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面図であって、（ａ）は操作レバーが初期位置の状態、（ｂ）は操作レバーが牽制位置の状態、（ｃ）は操作レバーが把持位置の状態を夫々示す。
【図４】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面部分断面図であって、（ａ）は操作レバーが初期位置の状態、（ｂ）は操作レバーが牽制位置の状態、（ｃ）は操作レバーが把持位置の状態を夫々示す。
【図５】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の背面部分断面図である。
【図６】変速レバーが配置された操縦ハンドル部分の平面図である。
【図７】変速レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面部分断面図である。
【図８】変速レバーの背面拡大図である。
【図９】変速レバーの構造分解図である。
【図１０】変速レバーの位置と電動モータの回転数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態で例示する歩行型電動作業機は、機体フレーム１の下部に左右一対の耕耘ロータ２を装備し、機体フレーム１の上部に、左右の耕耘ロータ２の上方を覆うロータカバー３、左右の耕耘ロータ２を駆動する電動モータ４、この電動モータ４に給電するバッテリ５、及び左右の操縦ハンドル６，７などを備えて構成してある。
【００１５】
機体フレーム１は、バッテリ５を支持する主フレーム９と、フレーム部材を兼ねる伝動ケース１０と、ハンドルフレーム１１と、移動輪２９の支持部材１２とによって構成されている。主フレーム９が伝動ケース１０にボルト連結されている。主フレーム９の後端部に、その後端部から後傾斜姿勢で後上方に向けて延出する状態でハンドルフレーム１１が溶接されている。ハンドルフレーム１１における下端部の左右中央箇所には、その左右中央箇所から後方に向けて延出する状態で支持部材１２が溶接されている。
【００１６】
伝動ケース１０はウォーム減速機（不図示）を内蔵し、伝動ケース１０の下端部から左右に延出する出力軸（不図示）を備え、出力軸によって耕耘ロータ２を一体回転する状態に連結してある。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ハンドルフレーム１１は、Ｕ字状に屈曲形成した丸パイプ材からなる第１部材１１Ａの両端部にわたって丸パイプ材からなる一直線状の第２部材１１Ｂを左右向きに溶接し、第２部材１１Ｂの両端部に、係合用の複数の凹凸をリング状の横外側面に整列形成した菊座金状の係合部材１１Ｃを溶接して構成してある。そして、主フレーム９における後下がり姿勢のバッテリ支持部（不図示）に対して直角になる後傾斜姿勢にハンドルフレーム１１を姿勢設定してある。
【００１８】
操縦ハンドル６，７は、側面視への字状に屈曲形成した丸パイプ材からなる左右一対のハンドル部材６Ａ，７Ａの中間部を、丸パイプ材からなる一直線状の連結部材８で連結し、左右のハンドル部材６Ａ，７Ａの一端部に、係合用の複数の凹凸をリング状の横内側面に整列形成した菊座金状の係合部材６Ｂ，７Ｂを溶接し、左右のハンドル部材６Ａ，７Ａの他端部にゴム製の持ち手部６Ｃ，７Ｃなどを装備して構成してある。左右の各係合部材６Ｂ，７Ｂをハンドルフレーム１１の対応する係合部材１１Ｃ，１１Ｃに対向させた状態で、操縦ハンドル６，７の揺動支点軸を兼ねるボルト１４を各係合部材６Ｂ，７Ｂ，１１Ｃ及び第２部材１１Ｂに左方から挿通する。そして、ボルト１４の右端部にノブ付きナット１５を螺合することにより、操縦ハンドル６，７をハンドルフレーム１１の延出端部（後上端部）に前後揺動可能に連結してある。
【００１９】
図１に示すように、ロータカバー３は、上下に設定間隔をあけて配置した下側カバー部３Ａと上側カバー部３Ｂとを備える二重構造に構成してある。下側カバー部３Ａは、耕耘ロータ２の上方に位置するように主フレーム９にボルト連結して構成してある。上側カバー部３Ｂは、その左右の両端部が左右の耕耘ロータ２の横外側端よりも横外側に位置する幅広に形成した樹脂製のカバー体で構成してある。
【００２０】
上部カバー部３Ｂの前部には、電動モータ４の上部側が挿通する開口部（不図示）を形成してあり、又、この開口部から上方に露出する電動モータ４の上部側を上方から覆う樹脂製のモータカバー２０を着脱可能に係合連結してある。上部カバー部３Ｂの後部にはバッテリ搭載用の凹部１７を一体形成してある。
【００２１】
図１及び図２に示すように、主フレーム９におけるハンドルフレーム１１の直前箇所には、主フレーム９のバッテリ支持部と上部カバー部３Ｂの凹部１７とから構成したバッテリ搭載部２３を設けてある。又、ハンドルフレーム１１の左側部分には、作業時の振動などによるバッテリ５のバッテリ搭載部２３からの浮き上がりを阻止する固定具２４を備えてある。ハンドルフレーム１１の第１部材１１Ａは、その左右の中心幅がバッテリ５の左右幅と同じ又はバッテリ５の左右幅よりも狭くなるように形成してある。
【００２２】
バッテリ５には、バッテリ５の残量及び温度などを監視して過放電や過充電などを防止する電圧・電流制御を行うマイクロコンピュータ（図示せず）を内蔵したリチウムイオンバッテリを採用してある。バッテリ５の前上部には、バッテリ搭載部２３に対するバッテリ５の着脱及びバッテリ５の搬送を容易にする把持部５Ｂを左右向きの姿勢で備えてある。
【００２３】
図１に示すように、機体フレーム１の後部を形成する支持部材１２は、前後方向視逆Ｕ字状に屈曲形成した板金製で、その後上部に配備した左右向きの支軸２７を支点にして左右の耕耘ロータ２の後方で上下揺動する揺動アーム２８を装備してある。
【００２４】
揺動アーム２８の一端部には、揺動アーム２８を下向きに揺動変位させた下向き姿勢で接地する移動輪２９を装備してある。揺動アーム２８には、揺動アーム２８を後方揺動姿勢した際に接地する抵抗体としての抵抗棒３０を高さ調節可能にピン連結してある。
【００２５】
電動モータ４を制御するためのコントローラ（不図示）が、電動モータ４及びバッテリ５の近傍に配置されている。電動モータ４及びバッテリ５はコントローラに接続されており、バッテリ５から供給された電力を変換して電動モータ４に供給する。図２に示すように、電動モータ４の始動及び停止は右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃ近くの位置に取付けられたメインスイッチ３１により行われる。メインスイッチ３１が作業者の手元に存在することで、作業者が簡単にメインスイッチ３１を操作することができる。なお、メインスイッチ３１は非常停止スイッチの機能も兼ね備えており、緊急時にメインスイッチ３１を押せば電動モータ４が停止するようになっている。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように、左側の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの近くに電動モータ４の駆動を入り切りする操作レバー４０を設け、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの近くに変速レバー６０を設ける。
【００２７】
図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、操作レバー４０は、左側の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃに下方に位置し、第１横軸芯４１周りに上下に揺動するよう構成されている。操作レバー４０は前側に上面が開口し断面が箱形形状の部分４２を有し、後側に把持部４３が設けられている。操作レバー４０が把持位置に位置することを検出する位置センサ４４が、操縦ハンドル７の側であって箱形形状の部分４２の底面４２ａに対向する位置に設けられている。位置センサ４４の接触子４４ａに接触離間するセンサ当接部４５が箱形形状の部分４２の底面４２ａにおける位置センサ４４に対向する位置に設けられている。
【００２８】
歩行型電動作業機には、メインスイッチ３１が入位置に操作され、且つ、位置センサ４４において操作レバー４０が把持位置に位置することが検出されると電動モータ４の駆動が許容され、位置センサ４４において操作レバー４０が把持位置に位置することが検出されないと電動モータ４の駆動を阻止する制御手段（不図示）が例えば電動モータ４の近傍に備えられている。位置センサ４４とセンサ当接部４５との当接離間により操作レバー４０の位置を位置センサ４４が検出し電動モータ４の駆動の入切が行われる。把持可能な操作レバー４０には、操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃから下方に離間した位置となる初期状態に付勢するスプリング４６が備えられている。
【００２９】
操作レバー４０の上方の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの前方に、第１横軸芯４１に平行な第２横軸芯５１周りに上下に揺動可能な牽制部材５０が設けられている。牽制部材５０には、操作レバー４０の操作を規制する牽制部５２と、牽制部材５０を初期位置に保持する当接部５３と、牽制部材５０を回動操作する操作部５４とを備えられている。第２横軸芯５１には牽制部５２が初期位置において下方に向く牽制姿勢となるよう回動付勢するスプリング（付勢部材）５５が設けられている。操作部５４が操作されない状態では、当接部５３が操縦ハンドル６側に設けられたストッパ５６に当接することで、牽制部材５０の姿勢が牽制姿勢に保持される。
【００３０】
操作レバーと牽制部材の耕耘作業時の操作について以下説明する。
図３（ａ）及び図４（ａ）は、操作レバー４０が何ら操作されていない初期位置ａの状態を示し、牽制部材５０は牽制部５２が下方に向く牽制姿勢である。この状態から、操作レバー４０を上方に向けて把持しようとすると、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、牽制部材５０の牽制部５２が箱状形状の部分４２の縦壁４２ｂの上部と当接し、操作レバー４０の上方への把持操作を阻止する（牽制位置ｂ）。牽制位置ｂに位置する操作レバー４０では、位置センサ４４の接触子４４ａとセンサ当接部４５とが接するに過ぎず、位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出しない。すなわち、操作レバー４０が牽制位置ｂの状態は電動モータ４の駆動が阻止された状態である。
【００３１】
耕耘ロータ（作業部）２を駆動させるには、図３（ｃ）に示すように、牽制部材５０の操作部５４を例えば親指で下方に押し、牽制部材５０を第２横軸芯５１周りの矢印方向に回動させて牽制部５２を退避位置（操作レバー４０の把持位置への操作を許容する位置）に移動させる。この状態で、操作レバー４０の把持部４３を把持することで操作レバー４０は把持位置ｃまで把持することができる。そうなると、センサ当接部４５が位置センサ４４の接触子４４ａを押し上げて位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出し、制御手段により電動モータ４が駆動され耕耘ロータ２を駆動して耕耘作業が行われる。耕耘作業が始まると、牽制部材５０の牽制部５２が操作レバー４０の縦壁４２ｂに当接し退避位置に保持されることにより、牽制部材５０の操作部５４の押し操作は不要となり、操作レバー４０を把持位置ｃの状態に把持するだけで耕耘作業を継続することができる。
【００３２】
耕耘作業を停止するときは、作業者が把持部４３を離すことにより、スプリング４６が作用し把持部４３が初期位置ａまで回動して戻り、位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出しなくなる。そうなると、電動モータ４の駆動が停止され耕耘ロータ２の駆動を停止する。また、牽制部材５０はスプリング５５の作用により牽制姿勢に戻る。
【００３３】
したがって、作業者がメインスイッチ３１を入りにした状態で歩行型電動作業機を持ち運んでいるとき等に、不意に操作レバー４０の把持部４３に当接して把持部４３が揺動したとしても、牽制部材５０により電動モータ４の駆動は阻止されたままであり、不用意に耕耘ロータ（作業部）２が駆動されることを防止することができる。
【００３４】
また、操作レバー４０を第１横軸芯４１周りに上下揺動させ、牽制部材５０についても第２横軸芯５１周りに上下揺動させるように構成したので、操作レバー４０と牽制部材５０が共に横軸芯周りの上下揺動操作となる。すなわち、操作レバー４０及び牽制部材５０の揺動方向が同方向となることにより、操作レバー４０及び牽制部材５０の操作性が向上する。
【００３５】
操作レバー４０は操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置と持ち手部６Ｃから離間した解除位置（初期位置）に亘って上下揺動し、牽制部材５０の操作部５４は操作レバー４０の把持位置への操作を阻止する上方位置及び操作レバー４０の把持位置への操作を許容する下方位置に亘って上下揺動する。
これにより、耕耘ロータ（作業部）２を駆動させる際には、牽制部材５０の操作部５４を操作が容易な下方に向けて揺動操作することができ、操作レバー４０についても操作が容易な操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置に向けて揺動操作することができる。したがって、片手での牽制部材５０及び操作レバー４０の揺動操作が容易となる。
【００３６】
さらに、操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの内方位置に牽制部材５０を設け、操縦ハンドル６の側面視において牽制部材５０の下方に解除位置（初期位置）の操作レバー４０が配置してあるので、耕耘ロータ（作業部）２を駆動させる際には、例えば牽制部材５０の操作部５４を親指にて操作レバー４０の把持位置への操作を許容する下方位置に向けて揺動操作しつつ、操作レバー４０を親指以外の指にて操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置に操作することができる。したがって、片手での牽制部材５０及び操作レバー４０の操作がより容易となる。
【００３７】
図５に示すように、操作レバー４０の箱形形状の部分４２は、左右両側の縦壁４２ｂ，４２ｂから中央に向けての縦断面視において下方に傾斜する底面４２ａ，４２ａを有し、中央に溝部４２ｃが形成されている。箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａから上方に離間した位置に操作レバー４０が把持位置ｃに位置することを検出する位置センサ（リミットスイッチ）４４を備え、位置センサ４４を箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置させてある。
【００３８】
操作レバー４０の箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａは左右両側から左右中央側にかけて下方に傾斜する形状であるので、仮に、この箱形形状の部分４２に小石等が侵入した場合には、侵入物は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａの傾斜により中央の溝部４２ｃに移動する。こうした侵入物に対し、位置センサ４４は、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａから上方に離間した位置であって、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置してある。
すなわち、侵入物は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａの中央の溝部４２ｃに移動するのに対し、位置センサ４４は箱形形状の部分４２の底面４２ａの中央部分を避ける位置に配置されているので、操作レバー４０を把持位置に向けて操作する際に、侵入物が位置センサ４４に当接し難い。その結果、侵入物の存在による位置センサ４４の誤検出を防止することができ、操作レバー４０による電動モータ４の入切操作は安定的に行うことができる。
【００３９】
また、位置センサ４４は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置されているので、位置センサ４４に当接する箱形形状の部分４２の底面４２ａの部分は左右中央側に向けて下方に傾斜している可能性が高い。位置センサ４４に当接する箱形形状の部分４２の底面４２ａの部分が左右中央側に向けて下方に傾斜していると、位置センサ４４との当該底面４２ａの部分との当接が不十分となり、位置センサ４４の検出精度が低くなるおそれがある。
そこで、本構成では、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおいて位置センサ４４に対向する位置にセンサ当接部として頂部が上向きの凸部４５を設けてある。凸部センサ（当接部）４５は頂部が丸みを帯びた円錐状に形成されている。その結果、位置センサ４４は上向きの凸部（センサ当接部）４５に確実に当接することとなり、位置センサ４４の検出精度が向上する。
【００４０】
図２、図６〜図８に示すように、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの内方側の前方に、電動モータ４の駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０が斜め後方上向きに配置されている。変速レバー６０は前進・中立・後進の三つの切り替えが可能である。変速レバー６０は、上下方向の軸芯６１周りに左右揺動自在に構成されており、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの内方から外方にかけて、後進領域Ｒ、中立領域Ｎ、前進領域Ｆの並びとなっている。したがって、中立領域Ｎにある変速レバー６０を右方に操作すれば耕耘ロータ２が前進駆動し、左に操作すれば耕耘ロータ２が後進駆動する。変速レバー６０の下方には変速レバー６０の位置を検出するためのポテンショメータ６２を備え、検出したポテンショメータ６２の信号がコントローラに送信される。
【００４１】
このように、電動モータ４の駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０を設けたので、この変速レバー６０を操作することで、耕耘ロータ２の駆動速度を無段階に変更することができる。また、変速レバー６０が上下方向の軸芯６１周りに回動し、耕耘ロータ２を前進駆動させる前進領域Ｆと、耕耘ロータ２を後進駆動させる後進領域Ｒと、前進領域Ｆと後進領域Ｒとを接続する中立領域Ｎとの間で移動可能に構成されているので、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃを握ったままの状態で例えば親指や人差し指での変速レバー６０の操作が可能となる。これにより、変速レバー６０の操作性が向上する。
【００４２】
変速レバー６０における速度調整は、主に前進領域Ｆにおいて行われることが多い。本実施形態では、左の操縦ハンドル７の内方側の部分に変速レバー６０を設け、変速レバー６０の前進領域Ｆを左の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃに近い側に配置してあるので、前進領域Ｆでの増速操作は操縦ハンドル７に接近する方向に向けて行うこととなる。そうなると、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの握り手の親指による変速レバー６０の増速操作が容易になり、歩行型電動作業機の作業性が向上する。
【００４３】
図６〜図９に示すように、変速レバー６０は、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの前方内側に位置するカバー体６３の後側に配設されている。カバー体６３の右側は操縦ハンドル７に固着されており、カバー体６３の前部にはメインスイッチ３１が配設されている。カバー体６３の後部６３ｂの後縁は平面視において操縦ハンドル７の側が前方になる斜めに形成され、斜め上向きの後面に変速レバー６０用のガイド溝７０が形成されている。ガイド溝７０は水平方向に形成されてあり、中立領域Ｎを中間位置にして下方の前進領域Ｆと上方の後進領域Ｒとを有する。前進の速度幅を後進の速度幅よりも大きくするために、ガイド溝７０において前進領域Ｆが後進領域Ｒよりも左右方向に長く形成されている。変速レバー６０は付勢バネ６９によってガイド溝７０において下方側に位置する前進領域Ｆに向けて付勢されている。
【００４４】
こうしたガイド溝７０の形状により、前進領域Ｆの変速レバー６０を後進に変速操作するには、前進領域Ｆに連続する中立領域Ｎにて変速レバー６０を一旦停止させ、そこから反付勢方向の上方に変速レバー６０を持ち上げて後進領域Ｒに移動させる。一方、後進領域Ｒの変速レバー６０を前進側に変速操作する際には、後進領域Ｒに連続する中立領域Ｎに移動させた変速レバー６０は付勢力にて前進領域Ｆ側の中立位置に移動し、そこから変速レバー６０を前進領域Ｆに移動させることとなる。
【００４５】
このように、変速レバー６０による前進領域Ｆ又は後進領域Ｒへの変速操作の際には、必ず中立領域Ｎに一旦位置させた後に変速レバー６０を上方又は下方に操作して、前進領域Ｆ又は後進領域Ｒに操作することになる。したがって、耕耘ロータ（作業部）２が前進から後進、または後進から前進に不用意に切換わることを防止することできる。
【００４６】
図９に示すように、変速レバー６０は平板状であり、一端側の基部６４は円形であり長手方向に矩形状の長孔６４ａが形成されている。変速レバー６０の他端側は操作部６５であり、側方に山状凸部６５ａが形成されるとともに、上面中央部には長手方向に棒状凸部６５ｂが形成されている。山状凸部６５ａ及び棒状凸部６５ｂは操作部６５の操作性を補助するために形成されている。
【００４７】
カバー体６３の下部には取付け板６６を介してポテンショメータ６２が固設されている。取付け板６６の上方にはリング状のガイド部材６７が取付けられており、ガイド部材６７の内方においてポテンショメータ６２の操作軸６２ａが回動自在に上方に突出している。操作軸６２ａに円柱状の変速レバーボス６８の下面の凹部６８ａが嵌合するよう構成されている。変速レバーボス６８の上部には直方体状のレバー基端部（軸芯）６１が突設されており、レバー基端部６１を変速レバー６０の基部６４の長孔６４ａに挿入し、変速レバー６０を軸支する。変速レバー６０の基部６４はカバー体６３に配設された付勢バネ６９によって下方に付勢される。付勢バネ６９はカバー体６３の折り返し部６３ｃに受け止め支持されている。変速レバー６０の操作により変速レバーボス６８とポテンショメータ６２が一体で回転する。レバー基端部６１に基部６４の長孔６４ａが沿って変速レバー６０が上下揺動し、付勢バネ６９で下方付勢されている。この付勢バネ６９により、変速レバー６０が揺動位置に摩擦保持されている。
【００４８】
変速レバー６０、ポテンショメータ６２等を含む変速レバー本体はボルト７１をカバー体６３の長孔部６３ａに装着することで固定される。長孔部６３ａは変速レバー本体の水平方向における取付け角度を調整するために形成されている。変速レバー６０を中立領域Ｎにした状態でセンサ出力を確認し、長孔部６３ａによって変速レバー６０の中立領域Ｎが所望の位置となるよう変速レバー本体の取付け角度を調整する。
【００４９】
運転開始時のフローについて、以下説明する。
まず、メインスイッチ３１を押すと、変速レバー６０の位置（前進領域Ｆ・中立領域Ｎ・後進領域Ｒ）を変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２により検出し、中立領域Ｎにない場合には、中立領域Ｎでないため運転できない旨又は、運転するための中立領域Ｎに戻す必要がある旨の警報表示をする。このように変速レバー６０が中立領域Ｎにないと電動モータ４が作動しないように規制することにより、急発進を防止することができ、操作性を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、運転状態に応じて電動モータ４の回転速度は変更される。例えば、作業機において、前進は高速で、後進は低速で作業する場合が多い。こうしたことを考慮して電動モータ４の回転速度の変更を行うために、図１０に示すように、前進側の電動モータ４への目標回転数を高めに設定し、後進側の電動モータ４への目標回転数を低めに設定している。また、変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２の検出結果に基づき電動モータ４への回転数も変更される。前進領域及び後進領域の回転数は中立からの変速レバーの操作に応じて上限値まで増加し、その後一定となる。また、中立領域は変速レバーの遊びを考慮して多少の幅を持たせてある。
【００５１】
電動モータ４の停止時の作動フローを示す。変速レバー６０の位置（前進領域Ｆ・中立領域Ｎ・後進領域Ｒ）を変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２により検出し、前進領域Ｆまたは後進領域Ｒにあるか否かを判別する。変速レバー６０が前進領域Ｆまたは後進領域Ｒにある場合には、操作レバー４０が切り操作されているかどうかを位置センサ４４により検出し、操作レバー４０が切り操作されている場合には電動モータ４は停止する。一方、変速レバー６０が中立領域Ｎにある場合には、操作レバー４０が切り操作されているか否かに関わらず、電動モータ４は停止する。
【００５２】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、歩行型電動作業機の作業部として耕耘ロータ２を採用した例を示したが、作業部は耕耘ロータ２に限定されることはなく、例えば走行用の車輪や草刈部であってもよい。
【００５３】
（２）上記の実施形態では、左側の操縦ハンドル６に操作レバー４０及び牽制部材５０を配置し、右側の操縦ハンドル７に変速レバー６０を配置した例を示したが、右側の操縦ハンドル７に操作レバー４０及び牽制部材５０を配置し、左側の操縦ハンドル６に変速レバー６０を配置してもよい。
【００５４】
（３）上記の実施形態では、操作レバー４０が下方から上方に向けて把持位置ｃに操作される例を示したが、操作レバー４０は操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃに向けて把持位置ｃに操作されるのであれば、上方から把持位置ｃに操作される構成であってもよい。
【００５５】
（４）上記の実施形態では、前進領域Ｆを操縦ハンドル７の側に配置する例を示したが、後進領域Ｒを操縦ハンドル７の側に配置してもよい。
【００５６】
（５）上記の実施形態では、変速レバー６０のガイド溝７０における前進領域Ｆと後進領域Ｒに上下の段差を設ける構成を示したが、前進領域Ｆと後進領域Ｒに段差がない構成であってよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、耕耘ロータ等の作業部を駆動する電動モータと、電動モータに給電するバッテリとを備える歩行型電動作業機に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 機体フレーム
２ 耕耘ロータ（作業部）
３ ロータカバー
４ 電動モータ
５ バッテリ
６，７ 操縦ハンドル
６Ｃ，７Ｃ 持ち手部
４０ 操作レバー
４４ 位置センサ
６０ 変速レバー
６１ 軸芯
Ｆ 前進領域
Ｎ 中立領域
Ｒ 後進領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業部を駆動する電動モータと電動モータに給電するバッテリとを備えた歩行型電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータで耕耘ロータ等の作業部を駆動させ、田畑の耕耘等を行う歩行型電動耕耘機が広く知られている。歩行型電動耕耘機には、特許文献１に示すように、電動モータの駆動を入切する操作レバーを左右の操縦ハンドルの一方のグリップに備え、左右の操縦ハンドルの他方のグリップの前方に変速レバーを備えるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２２０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電動耕耘機における変速レバーは、操縦ハンドルのグリップの前方に位置して、上下方向に延設されて横軸芯周りに前後方向に操作するように構成されているので、変速レバーを操作する際には、グリップから片手を離して操作する必要がある。したがって、作業部が駆動中に変速を行う場合には、変速レバーを操作することで、変速レバーが配置されていない他方の操縦ハンドルのグリップを把持して作業部を保持する必要がある。そうなると、電動耕耘機の操行状態が不安定となる。
【０００５】
本発明は、作業部が駆動中においても操作が容易な変速レバーを備えた歩行型電動作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る歩行型電動作業機の第１特徴構成は、作業部と、前記作業部を駆動する電動モータと、前記電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、前記左右の操縦ハンドルの一方に、把持すると前記電動モータの駆動を許容し、離すと前記電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、前記左右の操縦ハンドルの他方に、前記電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設け、前記変速レバーが、上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成された点にある。
【０００７】
〔作用効果〕電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設けたので、この変速レバーを操作することで、作業部を駆動する速度を無段階に変更することができる。
また、変速レバーが上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成されているので、操縦ハンドルを握ったままの状態で例えば親指や人差し指での変速レバーの操作が可能となる。これにより、変速レバーの操作性が向上する。
【０００８】
本発明に係る歩行型電動作業機の第２特徴構成は、前記左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に前記変速レバーを設け、前記変速レバーの前記前進領域を前記左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してある点にある。
【０００９】
〔作用効果〕変速レバーにおける速度調整は、主に前進領域において行われることが多い。このため、左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に変速レバーを設け、変速レバーの前進領域を左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してあると、前進領域での増速操作が操縦ハンドルの他方に接近する方向に向けて行うこととなる。そうなると、操縦ハンドルの握り手の親指による変速レバーの増速操作が容易になり、歩行型電動作業機の作業性が向上する。
【００１０】
本発明に係る歩行型電動作業機の第３特徴構成は、前記前進領域と前記後進領域とが、前記中立領域を介して上下方向に段差を有するよう構成された点にある。
【００１１】
〔作用効果〕前進領域から後進領域または後進領域から前進領域に向けて変速レバーを操作する際に、必ず中立領域に一旦位置させた後に変速レバーを上方又は下方に操作して、前進領域又は後進領域に操作することとなる。したがって、作業部が前進から後進、または後進から前進に不用意に切換わることを防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】歩行型電動作業機の全体側面図である。
【図２】歩行型電動作業機の全体平面図である。
【図３】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面図であって、（ａ）は操作レバーが初期位置の状態、（ｂ）は操作レバーが牽制位置の状態、（ｃ）は操作レバーが把持位置の状態を夫々示す。
【図４】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面部分断面図であって、（ａ）は操作レバーが初期位置の状態、（ｂ）は操作レバーが牽制位置の状態、（ｃ）は操作レバーが把持位置の状態を夫々示す。
【図５】操作レバーが配置された操縦ハンドル部分の背面部分断面図である。
【図６】変速レバーが配置された操縦ハンドル部分の平面図である。
【図７】変速レバーが配置された操縦ハンドル部分の機体内方側の側面部分断面図である。
【図８】変速レバーの背面拡大図である。
【図９】変速レバーの構造分解図である。
【図１０】変速レバーの位置と電動モータの回転数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態で例示する歩行型電動作業機は、機体フレーム１の下部に左右一対の耕耘ロータ２を装備し、機体フレーム１の上部に、左右の耕耘ロータ２の上方を覆うロータカバー３、左右の耕耘ロータ２を駆動する電動モータ４、この電動モータ４に給電するバッテリ５、及び左右の操縦ハンドル６，７などを備えて構成してある。
【００１５】
機体フレーム１は、バッテリ５を支持する主フレーム９と、フレーム部材を兼ねる伝動ケース１０と、ハンドルフレーム１１と、移動輪２９の支持部材１２とによって構成されている。主フレーム９が伝動ケース１０にボルト連結されている。主フレーム９の後端部に、その後端部から後傾斜姿勢で後上方に向けて延出する状態でハンドルフレーム１１が溶接されている。ハンドルフレーム１１における下端部の左右中央箇所には、その左右中央箇所から後方に向けて延出する状態で支持部材１２が溶接されている。
【００１６】
伝動ケース１０はウォーム減速機（不図示）を内蔵し、伝動ケース１０の下端部から左右に延出する出力軸（不図示）を備え、出力軸によって耕耘ロータ２を一体回転する状態に連結してある。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ハンドルフレーム１１は、Ｕ字状に屈曲形成した丸パイプ材からなる第１部材１１Ａの両端部にわたって丸パイプ材からなる一直線状の第２部材１１Ｂを左右向きに溶接し、第２部材１１Ｂの両端部に、係合用の複数の凹凸をリング状の横外側面に整列形成した菊座金状の係合部材１１Ｃを溶接して構成してある。そして、主フレーム９における後下がり姿勢のバッテリ支持部（不図示）に対して直角になる後傾斜姿勢にハンドルフレーム１１を姿勢設定してある。
【００１８】
操縦ハンドル６，７は、側面視への字状に屈曲形成した丸パイプ材からなる左右一対のハンドル部材６Ａ，７Ａの中間部を、丸パイプ材からなる一直線状の連結部材８で連結し、左右のハンドル部材６Ａ，７Ａの一端部に、係合用の複数の凹凸をリング状の横内側面に整列形成した菊座金状の係合部材６Ｂ，７Ｂを溶接し、左右のハンドル部材６Ａ，７Ａの他端部にゴム製の持ち手部６Ｃ，７Ｃなどを装備して構成してある。左右の各係合部材６Ｂ，７Ｂをハンドルフレーム１１の対応する係合部材１１Ｃ，１１Ｃに対向させた状態で、操縦ハンドル６，７の揺動支点軸を兼ねるボルト１４を各係合部材６Ｂ，７Ｂ，１１Ｃ及び第２部材１１Ｂに左方から挿通する。そして、ボルト１４の右端部にノブ付きナット１５を螺合することにより、操縦ハンドル６，７をハンドルフレーム１１の延出端部（後上端部）に前後揺動可能に連結してある。
【００１９】
図１に示すように、ロータカバー３は、上下に設定間隔をあけて配置した下側カバー部３Ａと上側カバー部３Ｂとを備える二重構造に構成してある。下側カバー部３Ａは、耕耘ロータ２の上方に位置するように主フレーム９にボルト連結して構成してある。上側カバー部３Ｂは、その左右の両端部が左右の耕耘ロータ２の横外側端よりも横外側に位置する幅広に形成した樹脂製のカバー体で構成してある。
【００２０】
上部カバー部３Ｂの前部には、電動モータ４の上部側が挿通する開口部（不図示）を形成してあり、又、この開口部から上方に露出する電動モータ４の上部側を上方から覆う樹脂製のモータカバー２０を着脱可能に係合連結してある。上部カバー部３Ｂの後部にはバッテリ搭載用の凹部１７を一体形成してある。
【００２１】
図１及び図２に示すように、主フレーム９におけるハンドルフレーム１１の直前箇所には、主フレーム９のバッテリ支持部と上部カバー部３Ｂの凹部１７とから構成したバッテリ搭載部２３を設けてある。又、ハンドルフレーム１１の左側部分には、作業時の振動などによるバッテリ５のバッテリ搭載部２３からの浮き上がりを阻止する固定具２４を備えてある。ハンドルフレーム１１の第１部材１１Ａは、その左右の中心幅がバッテリ５の左右幅と同じ又はバッテリ５の左右幅よりも狭くなるように形成してある。
【００２２】
バッテリ５には、バッテリ５の残量及び温度などを監視して過放電や過充電などを防止する電圧・電流制御を行うマイクロコンピュータ（図示せず）を内蔵したリチウムイオンバッテリを採用してある。バッテリ５の前上部には、バッテリ搭載部２３に対するバッテリ５の着脱及びバッテリ５の搬送を容易にする把持部５Ｂを左右向きの姿勢で備えてある。
【００２３】
図１に示すように、機体フレーム１の後部を形成する支持部材１２は、前後方向視逆Ｕ字状に屈曲形成した板金製で、その後上部に配備した左右向きの支軸２７を支点にして左右の耕耘ロータ２の後方で上下揺動する揺動アーム２８を装備してある。
【００２４】
揺動アーム２８の一端部には、揺動アーム２８を下向きに揺動変位させた下向き姿勢で接地する移動輪２９を装備してある。揺動アーム２８には、揺動アーム２８を後方揺動姿勢した際に接地する抵抗体としての抵抗棒３０を高さ調節可能にピン連結してある。
【００２５】
電動モータ４を制御するためのコントローラ（不図示）が、電動モータ４及びバッテリ５の近傍に配置されている。電動モータ４及びバッテリ５はコントローラに接続されており、バッテリ５から供給された電力を変換して電動モータ４に供給する。図２に示すように、電動モータ４の始動及び停止は右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃ近くの位置に取付けられたメインスイッチ３１により行われる。メインスイッチ３１が作業者の手元に存在することで、作業者が簡単にメインスイッチ３１を操作することができる。なお、メインスイッチ３１は非常停止スイッチの機能も兼ね備えており、緊急時にメインスイッチ３１を押せば電動モータ４が停止するようになっている。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように、左側の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの近くに電動モータ４の駆動を入り切りする操作レバー４０を設け、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの近くに変速レバー６０を設ける。
【００２７】
図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、操作レバー４０は、左側の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃに下方に位置し、第１横軸芯４１周りに上下に揺動するよう構成されている。操作レバー４０は前側に上面が開口し断面が箱形形状の部分４２を有し、後側に把持部４３が設けられている。操作レバー４０が把持位置に位置することを検出する位置センサ４４が、操縦ハンドル７の側であって箱形形状の部分４２の底面４２ａに対向する位置に設けられている。位置センサ４４の接触子４４ａに接触離間するセンサ当接部４５が箱形形状の部分４２の底面４２ａにおける位置センサ４４に対向する位置に設けられている。
【００２８】
歩行型電動作業機には、メインスイッチ３１が入位置に操作され、且つ、位置センサ４４において操作レバー４０が把持位置に位置することが検出されると電動モータ４の駆動が許容され、位置センサ４４において操作レバー４０が把持位置に位置することが検出されないと電動モータ４の駆動を阻止する制御手段（不図示）が例えば電動モータ４の近傍に備えられている。位置センサ４４とセンサ当接部４５との当接離間により操作レバー４０の位置を位置センサ４４が検出し電動モータ４の駆動の入切が行われる。把持可能な操作レバー４０には、操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃから下方に離間した位置となる初期状態に付勢するスプリング４６が備えられている。
【００２９】
操作レバー４０の上方の操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの前方に、第１横軸芯４１に平行な第２横軸芯５１周りに上下に揺動可能な牽制部材５０が設けられている。牽制部材５０には、操作レバー４０の操作を規制する牽制部５２と、牽制部材５０を初期位置に保持する当接部５３と、牽制部材５０を回動操作する操作部５４とを備えられている。第２横軸芯５１には牽制部５２が初期位置において下方に向く牽制姿勢となるよう回動付勢するスプリング（付勢部材）５５が設けられている。操作部５４が操作されない状態では、当接部５３が操縦ハンドル６側に設けられたストッパ５６に当接することで、牽制部材５０の姿勢が牽制姿勢に保持される。
【００３０】
操作レバーと牽制部材の耕耘作業時の操作について以下説明する。
図３（ａ）及び図４（ａ）は、操作レバー４０が何ら操作されていない初期位置ａの状態を示し、牽制部材５０は牽制部５２が下方に向く牽制姿勢である。この状態から、操作レバー４０を上方に向けて把持しようとすると、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、牽制部材５０の牽制部５２が箱状形状の部分４２の縦壁４２ｂの上部と当接し、操作レバー４０の上方への把持操作を阻止する（牽制位置ｂ）。牽制位置ｂに位置する操作レバー４０では、位置センサ４４の接触子４４ａとセンサ当接部４５とが接するに過ぎず、位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出しない。すなわち、操作レバー４０が牽制位置ｂの状態は電動モータ４の駆動が阻止された状態である。
【００３１】
耕耘ロータ（作業部）２を駆動させるには、図３（ｃ）に示すように、牽制部材５０の操作部５４を例えば親指で下方に押し、牽制部材５０を第２横軸芯５１周りの矢印方向に回動させて牽制部５２を退避位置（操作レバー４０の把持位置への操作を許容する位置）に移動させる。この状態で、操作レバー４０の把持部４３を把持することで操作レバー４０は把持位置ｃまで把持することができる。そうなると、センサ当接部４５が位置センサ４４の接触子４４ａを押し上げて位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出し、制御手段により電動モータ４が駆動され耕耘ロータ２を駆動して耕耘作業が行われる。耕耘作業が始まると、牽制部材５０の牽制部５２が操作レバー４０の縦壁４２ｂに当接し退避位置に保持されることにより、牽制部材５０の操作部５４の押し操作は不要となり、操作レバー４０を把持位置ｃの状態に把持するだけで耕耘作業を継続することができる。
【００３２】
耕耘作業を停止するときは、作業者が把持部４３を離すことにより、スプリング４６が作用し把持部４３が初期位置ａまで回動して戻り、位置センサ４４は操作レバー４０が把持位置に位置することを検出しなくなる。そうなると、電動モータ４の駆動が停止され耕耘ロータ２の駆動を停止する。また、牽制部材５０はスプリング５５の作用により牽制姿勢に戻る。
【００３３】
したがって、作業者がメインスイッチ３１を入りにした状態で歩行型電動作業機を持ち運んでいるとき等に、不意に操作レバー４０の把持部４３に当接して把持部４３が揺動したとしても、牽制部材５０により電動モータ４の駆動は阻止されたままであり、不用意に耕耘ロータ（作業部）２が駆動されることを防止することができる。
【００３４】
また、操作レバー４０を第１横軸芯４１周りに上下揺動させ、牽制部材５０についても第２横軸芯５１周りに上下揺動させるように構成したので、操作レバー４０と牽制部材５０が共に横軸芯周りの上下揺動操作となる。すなわち、操作レバー４０及び牽制部材５０の揺動方向が同方向となることにより、操作レバー４０及び牽制部材５０の操作性が向上する。
【００３５】
操作レバー４０は操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置と持ち手部６Ｃから離間した解除位置（初期位置）に亘って上下揺動し、牽制部材５０の操作部５４は操作レバー４０の把持位置への操作を阻止する上方位置及び操作レバー４０の把持位置への操作を許容する下方位置に亘って上下揺動する。
これにより、耕耘ロータ（作業部）２を駆動させる際には、牽制部材５０の操作部５４を操作が容易な下方に向けて揺動操作することができ、操作レバー４０についても操作が容易な操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置に向けて揺動操作することができる。したがって、片手での牽制部材５０及び操作レバー４０の揺動操作が容易となる。
【００３６】
さらに、操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの内方位置に牽制部材５０を設け、操縦ハンドル６の側面視において牽制部材５０の下方に解除位置（初期位置）の操作レバー４０が配置してあるので、耕耘ロータ（作業部）２を駆動させる際には、例えば牽制部材５０の操作部５４を親指にて操作レバー４０の把持位置への操作を許容する下方位置に向けて揺動操作しつつ、操作レバー４０を親指以外の指にて操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃの下面に接近した把持位置に操作することができる。したがって、片手での牽制部材５０及び操作レバー４０の操作がより容易となる。
【００３７】
図５に示すように、操作レバー４０の箱形形状の部分４２は、左右両側の縦壁４２ｂ，４２ｂから中央に向けての縦断面視において下方に傾斜する底面４２ａ，４２ａを有し、中央に溝部４２ｃが形成されている。箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａから上方に離間した位置に操作レバー４０が把持位置ｃに位置することを検出する位置センサ（リミットスイッチ）４４を備え、位置センサ４４を箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置させてある。
【００３８】
操作レバー４０の箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａは左右両側から左右中央側にかけて下方に傾斜する形状であるので、仮に、この箱形形状の部分４２に小石等が侵入した場合には、侵入物は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａの傾斜により中央の溝部４２ｃに移動する。こうした侵入物に対し、位置センサ４４は、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａから上方に離間した位置であって、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置してある。
すなわち、侵入物は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａの中央の溝部４２ｃに移動するのに対し、位置センサ４４は箱形形状の部分４２の底面４２ａの中央部分を避ける位置に配置されているので、操作レバー４０を把持位置に向けて操作する際に、侵入物が位置センサ４４に当接し難い。その結果、侵入物の存在による位置センサ４４の誤検出を防止することができ、操作レバー４０による電動モータ４の入切操作は安定的に行うことができる。
【００３９】
また、位置センサ４４は箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおける右側の縦壁４２ｂ寄りに配置されているので、位置センサ４４に当接する箱形形状の部分４２の底面４２ａの部分は左右中央側に向けて下方に傾斜している可能性が高い。位置センサ４４に当接する箱形形状の部分４２の底面４２ａの部分が左右中央側に向けて下方に傾斜していると、位置センサ４４との当該底面４２ａの部分との当接が不十分となり、位置センサ４４の検出精度が低くなるおそれがある。
そこで、本構成では、箱形形状の部分４２の底面４２ａ，４２ａにおいて位置センサ４４に対向する位置にセンサ当接部として頂部が上向きの凸部４５を設けてある。凸部センサ（当接部）４５は頂部が丸みを帯びた円錐状に形成されている。その結果、位置センサ４４は上向きの凸部（センサ当接部）４５に確実に当接することとなり、位置センサ４４の検出精度が向上する。
【００４０】
図２、図６〜図８に示すように、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの内方側の前方に、電動モータ４の駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０が斜め後方上向きに配置されている。変速レバー６０は前進・中立・後進の三つの切り替えが可能である。変速レバー６０は、上下方向の軸芯６１周りに左右揺動自在に構成されており、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの内方から外方にかけて、後進領域Ｒ、中立領域Ｎ、前進領域Ｆの並びとなっている。したがって、中立領域Ｎにある変速レバー６０を右方に操作すれば耕耘ロータ２が前進駆動し、左に操作すれば耕耘ロータ２が後進駆動する。変速レバー６０の下方には変速レバー６０の位置を検出するためのポテンショメータ６２を備え、検出したポテンショメータ６２の信号がコントローラに送信される。
【００４１】
このように、電動モータ４の駆動を無段階に変速可能な変速レバー６０を設けたので、この変速レバー６０を操作することで、耕耘ロータ２の駆動速度を無段階に変更することができる。また、変速レバー６０が上下方向の軸芯６１周りに回動し、耕耘ロータ２を前進駆動させる前進領域Ｆと、耕耘ロータ２を後進駆動させる後進領域Ｒと、前進領域Ｆと後進領域Ｒとを接続する中立領域Ｎとの間で移動可能に構成されているので、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃを握ったままの状態で例えば親指や人差し指での変速レバー６０の操作が可能となる。これにより、変速レバー６０の操作性が向上する。
【００４２】
変速レバー６０における速度調整は、主に前進領域Ｆにおいて行われることが多い。本実施形態では、左の操縦ハンドル７の内方側の部分に変速レバー６０を設け、変速レバー６０の前進領域Ｆを左の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃに近い側に配置してあるので、前進領域Ｆでの増速操作は操縦ハンドル７に接近する方向に向けて行うこととなる。そうなると、操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの握り手の親指による変速レバー６０の増速操作が容易になり、歩行型電動作業機の作業性が向上する。
【００４３】
図６〜図９に示すように、変速レバー６０は、右側の操縦ハンドル７の持ち手部７Ｃの前方内側に位置するカバー体６３の後側に配設されている。カバー体６３の右側は操縦ハンドル７に固着されており、カバー体６３の前部にはメインスイッチ３１が配設されている。カバー体６３の後部６３ｂの後縁は平面視において操縦ハンドル７の側が前方になる斜めに形成され、斜め上向きの後面に変速レバー６０用のガイド溝７０が形成されている。ガイド溝７０は水平方向に形成されてあり、中立領域Ｎを中間位置にして下方の前進領域Ｆと上方の後進領域Ｒとを有する。前進の速度幅を後進の速度幅よりも大きくするために、ガイド溝７０において前進領域Ｆが後進領域Ｒよりも左右方向に長く形成されている。変速レバー６０は付勢バネ６９によってガイド溝７０において下方側に位置する前進領域Ｆに向けて付勢されている。
【００４４】
こうしたガイド溝７０の形状により、前進領域Ｆの変速レバー６０を後進に変速操作するには、前進領域Ｆに連続する中立領域Ｎにて変速レバー６０を一旦停止させ、そこから反付勢方向の上方に変速レバー６０を持ち上げて後進領域Ｒに移動させる。一方、後進領域Ｒの変速レバー６０を前進側に変速操作する際には、後進領域Ｒに連続する中立領域Ｎに移動させた変速レバー６０は付勢力にて前進領域Ｆ側の中立位置に移動し、そこから変速レバー６０を前進領域Ｆに移動させることとなる。
【００４５】
このように、変速レバー６０による前進領域Ｆ又は後進領域Ｒへの変速操作の際には、必ず中立領域Ｎに一旦位置させた後に変速レバー６０を上方又は下方に操作して、前進領域Ｆ又は後進領域Ｒに操作することになる。したがって、耕耘ロータ（作業部）２が前進から後進、または後進から前進に不用意に切換わることを防止することできる。
【００４６】
図９に示すように、変速レバー６０は平板状であり、一端側の基部６４は円形であり長手方向に矩形状の長孔６４ａが形成されている。変速レバー６０の他端側は操作部６５であり、側方に山状凸部６５ａが形成されるとともに、上面中央部には長手方向に棒状凸部６５ｂが形成されている。山状凸部６５ａ及び棒状凸部６５ｂは操作部６５の操作性を補助するために形成されている。
【００４７】
カバー体６３の下部には取付け板６６を介してポテンショメータ６２が固設されている。取付け板６６の上方にはリング状のガイド部材６７が取付けられており、ガイド部材６７の内方においてポテンショメータ６２の操作軸６２ａが回動自在に上方に突出している。操作軸６２ａに円柱状の変速レバーボス６８の下面の凹部６８ａが嵌合するよう構成されている。変速レバーボス６８の上部には直方体状のレバー基端部（軸芯）６１が突設されており、レバー基端部６１を変速レバー６０の基部６４の長孔６４ａに挿入し、変速レバー６０を軸支する。変速レバー６０の基部６４はカバー体６３に配設された付勢バネ６９によって下方に付勢される。付勢バネ６９はカバー体６３の折り返し部６３ｃに受け止め支持されている。変速レバー６０の操作により変速レバーボス６８とポテンショメータ６２が一体で回転する。レバー基端部６１に基部６４の長孔６４ａが沿って変速レバー６０が上下揺動し、付勢バネ６９で下方付勢されている。この付勢バネ６９により、変速レバー６０が揺動位置に摩擦保持されている。
【００４８】
変速レバー６０、ポテンショメータ６２等を含む変速レバー本体はボルト７１をカバー体６３の長孔部６３ａに装着することで固定される。長孔部６３ａは変速レバー本体の水平方向における取付け角度を調整するために形成されている。変速レバー６０を中立領域Ｎにした状態でセンサ出力を確認し、長孔部６３ａによって変速レバー６０の中立領域Ｎが所望の位置となるよう変速レバー本体の取付け角度を調整する。
【００４９】
運転開始時のフローについて、以下説明する。
まず、メインスイッチ３１を押すと、変速レバー６０の位置（前進領域Ｆ・中立領域Ｎ・後進領域Ｒ）を変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２により検出し、中立領域Ｎにない場合には、中立領域Ｎでないため運転できない旨又は、運転するための中立領域Ｎに戻す必要がある旨の警報表示をする。このように変速レバー６０が中立領域Ｎにないと電動モータ４が作動しないように規制することにより、急発進を防止することができ、操作性を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、運転状態に応じて電動モータ４の回転速度は変更される。例えば、作業機において、前進は高速で、後進は低速で作業する場合が多い。こうしたことを考慮して電動モータ４の回転速度の変更を行うために、図１０に示すように、前進側の電動モータ４への目標回転数を高めに設定し、後進側の電動モータ４への目標回転数を低めに設定している。また、変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２の検出結果に基づき電動モータ４への回転数も変更される。前進領域及び後進領域の回転数は中立からの変速レバーの操作に応じて上限値まで増加し、その後一定となる。また、中立領域は変速レバーの遊びを考慮して多少の幅を持たせてある。
【００５１】
電動モータ４の停止時の作動フローを示す。変速レバー６０の位置（前進領域Ｆ・中立領域Ｎ・後進領域Ｒ）を変速レバー６０に備えたポテンショメータ６２により検出し、前進領域Ｆまたは後進領域Ｒにあるか否かを判別する。変速レバー６０が前進領域Ｆまたは後進領域Ｒにある場合には、操作レバー４０が切り操作されているかどうかを位置センサ４４により検出し、操作レバー４０が切り操作されている場合には電動モータ４は停止する。一方、変速レバー６０が中立領域Ｎにある場合には、操作レバー４０が切り操作されているか否かに関わらず、電動モータ４は停止する。
【００５２】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、歩行型電動作業機の作業部として耕耘ロータ２を採用した例を示したが、作業部は耕耘ロータ２に限定されることはなく、例えば走行用の車輪や草刈部であってもよい。
【００５３】
（２）上記の実施形態では、左側の操縦ハンドル６に操作レバー４０及び牽制部材５０を配置し、右側の操縦ハンドル７に変速レバー６０を配置した例を示したが、右側の操縦ハンドル７に操作レバー４０及び牽制部材５０を配置し、左側の操縦ハンドル６に変速レバー６０を配置してもよい。
【００５４】
（３）上記の実施形態では、操作レバー４０が下方から上方に向けて把持位置ｃに操作される例を示したが、操作レバー４０は操縦ハンドル６の持ち手部６Ｃに向けて把持位置ｃに操作されるのであれば、上方から把持位置ｃに操作される構成であってもよい。
【００５５】
（４）上記の実施形態では、前進領域Ｆを操縦ハンドル７の側に配置する例を示したが、後進領域Ｒを操縦ハンドル７の側に配置してもよい。
【００５６】
（５）上記の実施形態では、変速レバー６０のガイド溝７０における前進領域Ｆと後進領域Ｒに上下の段差を設ける構成を示したが、前進領域Ｆと後進領域Ｒに段差がない構成であってよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、耕耘ロータ等の作業部を駆動する電動モータと、電動モータに給電するバッテリとを備える歩行型電動作業機に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 機体フレーム
２ 耕耘ロータ（作業部）
３ ロータカバー
４ 電動モータ
５ バッテリ
６，７ 操縦ハンドル
６Ｃ，７Ｃ 持ち手部
４０ 操作レバー
４４ 位置センサ
６０ 変速レバー
６１ 軸芯
Ｆ 前進領域
Ｎ 中立領域
Ｒ 後進領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業部と、前記作業部を駆動する電動モータと、前記電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、
前記左右の操縦ハンドルの一方に、把持すると前記電動モータの駆動を許容し、離すと前記電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、
前記左右の操縦ハンドルの他方に、前記電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設け、
前記変速レバーが、上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成された歩行型電動作業機。
【請求項２】
前記左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に前記変速レバーを設け、前記変速レバーの前記前進領域を前記左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してある請求項１記載の歩行型電動作業機。
【請求項３】
前記前進領域と前記後進領域とが、前記中立領域を介して上下方向に段差を有するよう構成された請求項１又は２記載の歩行型電動作業機。
【請求項１】
作業部と、前記作業部を駆動する電動モータと、前記電動モータに給電するバッテリと、左右の操縦ハンドルと、を備えた歩行型電動作業機において、
前記左右の操縦ハンドルの一方に、把持すると前記電動モータの駆動を許容し、離すと前記電動モータの駆動を阻止する操作レバーを設けるとともに、
前記左右の操縦ハンドルの他方に、前記電動モータの駆動を無段階に変速可能な変速レバーを設け、
前記変速レバーが、上下方向の軸芯周りに回動し、前記作業部を前進駆動させる前進領域と、前記作業部を後進駆動させる後進領域と、前記前進領域と前記後進領域とを接続する中立領域との間で移動可能に構成された歩行型電動作業機。
【請求項２】
前記左右の操縦ハンドルの他方における内方側の部分に前記変速レバーを設け、前記変速レバーの前記前進領域を前記左右の操縦ハンドルの他方に近い側に配置してある請求項１記載の歩行型電動作業機。
【請求項３】
前記前進領域と前記後進領域とが、前記中立領域を介して上下方向に段差を有するよう構成された請求項１又は２記載の歩行型電動作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６３０２５（Ｐ２０１３−６３０２５Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２３０４（Ｐ２０１１−２０２３０４）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]