JP5775440B2 - 電動作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、左右一対の駆動輪と、それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータと、作業をするための作業部と、作業部を駆動するための作業モータとを備える電動作業車両に関する。

従来、ローンモア（作業車両）は、モアデッキ内に略水平に回転自在に備えられた２つのモアブレードをエンジン動力にて回転させて芝（草）を刈っていた。そして、刈った芝を後方に向かって排出するように構成されていた。

特表平１１−５０９７９８号公報

近年、地球温暖化防止の観点から、温室効果ガスを含む排気ガスを規制する動きが社会的潮流となってきた。この動きに対する対応は自動車産業において顕著であり、ハイブリッドカー、電気自動車など、いわゆるエコカーの開発が進められている。特に、近年、バッテリーを電源とした電気自動車の実用化に対する技術開発が活発化している。

しかし、このような技術開発は、作業機の分野においてはさほど活発ではない。特に、ローンモアの分野においては実施可能レベルの技術開発がなされていないのが現状である。したがって、電動によるローンモアを開発することは重要な意義を持っている。

一方、１つの芝地に対して芝刈り作業は頻繁に行うものではなく、ローンモアが主作業としての芝刈り作業以外に、例えば、液体除草剤、液体肥料、水などの散布作業を行えると、ローンモアの稼働率（使用率）を上げることができる。しかし、このように芝刈り作業と散布作業とを兼ね備えた電動ローンモアが実施可能なほどに開発されてはいないのが現状である。そこでこの発明は、主作業に加えて、液体物質を散布可能な電動作業車両を提供することにある。

このため請求項１に記載の発明は、左右一対の駆動輪と、
該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータと、
主作業をするための作業部と、
該作業部を駆動するための作業モータとを備え、
前記主作業を行う際には運転者が乗車する電動作業車両であって、
散布可能な液体物質を貯蔵可能なタンクと、
該タンクに貯蔵された前記液体物質を地面に向けて散布する散布手段と、
運転者が運転時に足を置くためのステップとを備え、
前記タンクを着脱可能とし、
前記液体物質を散布する際には、前記タンクを前記ステップ上に載置して、運転者が乗車せずにＧＰＳ衛星を用いて自律走行することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動作業車両において、前記タンクを前記ステップ上に載置したとき、前記タンクが脱落しないように押えるための押え具を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動作業車両において、前記作業部を草刈りに使用する電動作業車両であって、
該作業部が、
前記作業モータに取り付けられたモアブレードと、
該モアブレードを覆うように備えるモアデッキとで構成された電動作業車両であって、
前記散布手段が前記モアブレードであり、
前記タンクより前記モアデッキ内に液体物質を送り、該液体物質を回転する前記モアブレードに当てて霧状にして散布することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電動作業車両において、前記タンクと前記散布手段との間に制御弁を備え、
該制御弁を開閉することで前記散布手段から散布する前記液体物質の散布量を増減可能な電動作業車両であって、
前記制御弁が、前記走行モータの回転数に応じて開閉することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、左右一対の駆動輪と、該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータと、主作業をするための作業部と、該作業部を駆動するための作業モータとを備え、前記主作業を行う際には運転者が乗車する電動作業車両であって、散布可能な液体物質を貯蔵可能なタンクと、該タンクに貯蔵された前記液体物質を地面に向けて散布する散布手段と、運転者が運転時に足を置くためのステップとを備え、前記タンクを着脱可能とし、前記液体物質を散布する際には、前記タンクを前記ステップ上に載置して、運転者が乗車せずにＧＰＳ衛星を用いて自律走行する。

したがって、主作業に加えて、液体物質を散布可能な電動作業車両を提供することができる。また、液体物質を散布する際には、ＧＰＳ衛星を用いて無人操縦を行えるので、運転者を乗車させる必要がなく、労働力の省力化が可能となる。加えて、電動作業車両が主作業に加えて液体散布を行うことができ、電動作業車両の稼働率を上げることができる。よって、要員の省力化と作業車両の稼働率向上を同時に達成することができる。また、例えば、電動作業車両を電動ローンモアに適用した場合、芝刈り作業（主作業）を行わないときに、例えば、液体除草剤、液体肥料、水などの散布作業（副作業）を行うことができ、電動ローンモアの使用率（稼働率）を上げるとともに、無人で自律走行することによって運転者の省力化が可能となる。

また、無人運転をする前記液体物質散布時に、使用しないステップにタンクを載置することができ、電動作業車両のスペースを有効に活用することができる。これによって、電動作業車両の小型化に寄与することができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記タンクを前記ステップ上に載置したとき、前記タンクが脱落しないように押えるための押え具を備えるので、安全に液体物質を散布することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記作業部を草刈りに使用する電動作業車両であって、該作業部が、前記作業モータに取り付けられたモアブレードと、該モアブレードを覆うように備えるモアデッキとで構成された電動作業車両であって、前記散布手段が前記モアブレードであり、前記タンクより前記モアデッキ内に液体物質を送り、該液体物質を回転する前記モアブレードに当てて霧状にして散布する。

これにより、モアブレードを散布手段として兼用することができ、部品点数を低減した電動作業車両を提供することができる。また、モアブレードによって、液体物質を効率的に散布することができる。

請求項４に記載の発明によれば、前記タンクと前記散布手段との間に制御弁を備え、該制御弁を開閉することで前記散布手段から散布する前記液体物質の散布量を増減可能な電動作業車両であって、前記制御弁が、前記走行モータの回転数に応じて開閉するので、電動作業車両の走行速度が速い時は液体物質の散布量を多くし、電動作業車両の走行速度が遅い時は液体物質の散布量を少なくすることができる。このため、電動作業車両の走行速度にかかわらず、一定量で液体物質を散布することができる。

この発明の電動作業車両の一例としての、電動ローンモアの平面図である。 電動ローンモアの側面図である。 電動ローンモアの前部の拡大斜視図である。 電動ローンモアを構成するシャーシの斜視図である。 散水パイプの取り付け構造を示す図であり、（ａ）はブラケットの取り付け状況を示す図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は散水パイプ付近の側面図である。 （ａ）は散水パイプへホースを取り付けた状況を説明するための図、（ｂ）はホースの一部拡大図である。 ステップの押え具周辺の拡大平面図である。 （ａ）はタングとステップ左側部との位置関係を示す図、（ｂ）はバックルとステップ右側部との位置関係を示す図である。 バッテリーの左前方からの斜視図である。 バッテリーの右後方からの斜視図である。 回動部の拡大斜視図である。 （ａ）は円筒部周辺の概略図、（ｂ）は係止軸の概略図、（ｃ）は抜止ピンの斜視図である。 機体後部の斜視図である。 その要部拡大図である。 図１３の別の要部拡大図である。 バッテリーを機体の後部に取り付ける様子を説明するための図である。 バッテリーを機体の後部に取り付ける様子を説明するための要部拡大説明図である。 散水タンクの、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視底面図である。 散水タンクを取り付けた状態の電動ローンモアの、（ａ）は一部平面図、（ｂ）は一部側面図、（ｃ）は散水タンクと散水パイプの接続構造を説明するための図である。 散水タンクを取り付けた状態をさらに詳しく説明するための図であり、（ａ）はステップ左側部から見た図、（ｂ）はステップ右側部から見た図である。 ＧＰＳ衛星を用いた電動ローンモアの自律走行システムを説明するための図である。 散水手段として、モアブレードを用いた例のモアデッキの平面図である。 （ａ），（ｂ）は、押え具の別の例を示す。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。なお、この明細書において、「前」とは電動作業車両の前進方向を、「後」とは後進方向を、「左右」とはそれぞれ、前進方向に向かって「左右」を、「上下」とはそれぞれ、電動作業車両の「上下」方向を意味するものとする。図１には、この発明の電動作業車両の一例としての、電動ローンモア１０の平面図を、図２には、その平面図を示す。

電動ローンモア（電動作業車両）１０では、主作業として芝刈り作業を行う。電動ローンモア１０は、シャーシ（車体フレーム）１１と、該シャーシ１１の前側下方に一対の前タイヤ１２、後側下方に一対の後タイヤ（駆動輪）１３などを備える。また、前タイヤ１２と後タイヤ１３との間には、モアデッキ１４を備える。モアデッキ（作業部）１４の後部の側面は刈った芝を後方に排出するために開放されている。モアデッキ１４の内側には、不図示のモアブレード（作業部）を、左右に２つ並べて備える。このモアブレードの回転中心には、それぞれモアモータ（作業モータ）１５，１５を取り付ける（モアモータ１５によってモアブレードを回転させて芝を刈る）。なお、右側のモアブレードの回転中心は、左側のそれと比べて、直進方向やや後方となる。

シャーシ１１の上には、本体カバー（カウル）２０を被せる。本体カバー２０は、シャーシ１１全体を覆うものである。後タイヤ１３のやや前方で本体カバー２０上には、運転席２１を設ける。運転席２１の左右側方には、電動ローンモア１０の走行操作をするための走行操作レバー２２，２２をそれぞれ備える。

なお、電動ローンモア１０は、草刈りに加えて、走行も電動モータによってまかなうものであり、一対の後タイヤ１３，１３の内側にそれぞれ走行モータ１６を備え、この走行モータ１６によって後タイヤ１３，１３をそれぞれ単独で駆動させる（なお、後タイヤ１３，１３のホイール内にそれぞれインホイールモータを備えてもよい）。

前述の２つのモアモータ１５および２つの走行モータ１６の電力は、バッテリー２５から供給される。バッテリー２５は、機体の後部に備える（後述）。

運転席２１の下方には、不図示の制御部を備える。この制御部は、電動ローンモア１０の走行モータ１６の制御も行う。制御部は、走行操作レバー２２の傾動量に応じて走行モータ１６の回転方向および回転速度を制御する。制御部は、走行モータ１６の制御に加えて、モアモータ１５の回転制御、さらにバッテリー２５の微小な電圧の変動を補正する役割も担っている。なお、モアモータ１５の回転は、走行モータ１６の回転数と連動するように制御される。すなわち、走行スピードを速めると、モアブレードの回転数も速まり、走行スピードを落とすと、モアブレードの回転数も遅くなる。

前タイヤ１２，１２はそれぞれ、シャフトを介して前タイヤブラケット１７に回転自在に取り付けられている（すなわち、前タイヤ１２は前タイヤブラケット１７に対して従動回転する）。前タイヤブラケット１７は門型形状に形成され、天面部の中央には貫通孔を設ける。貫通孔にはボルトを上向きに貫通させ、円筒状の前タイヤポスト１８内にて固定する。これによって、前タイヤブラケット１７は、前タイヤポスト１８に対して回転自在となる。

左右の前タイヤポスト１８の側面は、それぞれフロントフレーム１９の端部に固定する。フロントフレーム１９は両側端が円弧状に形成されている。

走行操作レバー２２は傾動可能に設けられ、運転者がこれを前に倒すと走行モータ１６が前進方向に回転する。一方、走行操作レバー２２が後に倒されると走行モータ１６は後進方向に回転する。さらに、走行操作レバー２２の傾動度合いによって走行モータ１６の回転速度が変化する。すなわち、走行操作レバー２２を大きく前（後）に倒すと、走行モータ１６が前進（後進）方向により早く回転し、走行操作レバー２２を小さく前（後）に倒すと、走行モータ１６が前進（後進）方向にゆっくりと回転する。運転者は、走行操作レバー２２，２２を前後に適宜操作することで、直後進、左右折、旋回などを行うことができる。

そして、運転席２１の右側のフェンダー２０ＦＲには、操作系のボタンなどを備え、例えば、モアデッキ１４内の２つのモアブレードの回転をＯＮ、ＯＦＦする草刈スイッチや、モアデッキ１４の高さ調節ボタン、また、後述する自律走行開始ボタンなどを設ける。草刈スイッチはリミット型のスイッチで、運転者が指で押下するとＯＮとなり、再度押下するとＯＦＦとなる。運転席２１の左側のフェンダー２０ＦＬには、カップフォルダや小物を置くためのトレイなどを備える。なお、符号２４は、モアデッキ１４を昇降するためのデッキ昇降ペダルである。デッキ昇降ペダル２４を右足で操作しながら、上述の高さ調節ボタンを押すことで、モアデッキ１４の高さを調節することができる。

運転席２１の前方には、運転者が乗車時や乗降時に足を載せるためのステップＳＴを備える。ステップＳＴは、シャーシ１１の形状に追随するように形成された本体カバー２０の平坦面状の部分である。そして、ステップＳＴの両側には、一段高くなった左右側部ＬＳ，ＲＳを連続して備える。この左右側部ＬＳ，ＲＳは、後述するシャーシ１１の左右段部１１Ｌ，１１Ｒに追随するように形成される。なお、左側部ＬＳには２つのタングＴＧ，ＴＧを、右側部ＲＳには２つのバックルＢＫ，ＢＫを備える。また、右側部ＲＳの外側には、モアデッキ１４の地面からの高さを調節するためのモアデッキ調節ペダル２４を備える。

前タイヤ１２の前方には、散水パイプ（散布手段）ＷＰを電動ローンモア１０の車幅方向に備える。また、ステップＳＴの前部には、後述する開閉蓋を備える。

運転席２１の直下の本体カバー２０には、無線通信手段ＳＥが露出する。無線通信手段ＳＥの詳細については後述する。

図３に示すように、ステップＳＴの前部ＳＬは、前方に向けて上方に傾斜しており、この傾斜した前部ＳＬに開閉蓋ＤＲが配置される。開閉蓋ＤＲは、強化プラスチック板で略矩形に形成される。開閉蓋ＤＲの縁には、指掛け部ＤＲ１を上方に湾曲するように形成する。また、開閉蓋ＤＲの下端には、一対のヒンジＤＲ２，ＤＲ２を備える。ヒンジＤＲ２は前部ＳＬとステップＳＴとの境界部分に設けられている。したがって、このヒンジＤＲ２を介して開閉蓋ＤＲはステップＳＴに対して回動自在に取り付けられる。指掛け部ＤＲ１に指を掛けて開閉蓋ＤＲを開くと、フロントフレーム１９とシャーシ１１の前端との間の隙間がのぞくようになっている。開閉蓋ＤＲは、後述するホースＨＳを通すためのものである。

図４にはこの例の主要部の斜視図を示す（なお、図４では、散水パイプＷＰは省略してある）。シャーシ１１は、略矩形の金属板の両側を折り曲げて形成される。シャーシ１１の左右段部１１Ｌ，１１Ｒはともに、断面視で略門型に折り曲げられて形成される。左右段部１１Ｌ，１１Ｒには、それぞれ、矩形状に開口１１Ｈを２つずつ形成する。

シャーシ１１上には運転席２１を載置するための運転席支持フレーム４０を取り付ける。この運転席支持フレーム４０内には、前述の制御部など、電装品類を収納する。シャーシ１１の後端付近には、走行モータ１６，１６を取り付け、走行モータ１６にはミッションケースを介してそれぞれ後タイヤ１３を取り付ける。

シャーシ１１の左右前端にはボルトＢＴ１によってブラケット（フロント連結部）３１，３１を固設する。ブラケット３１の先端はフロントフレーム１９と溶接などで連結される。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、散水パイプＷＰは左右一対のブラケットＢＲ，ＢＲに取り付けられて支持される。ブラケットＢＲは、矩形の金属板を略直角に２度折り曲げて形成される。その両端にはボルトＢＴを通すための貫通孔を形成する。ブラケットＢＲはその一端をフロントフレーム１９の下面にボルトによって取り付ける。一方、ブラケットＢＲの先端部には散水パイプＷＰを載置して、それを上から覆うように固定部材ＰＬを配置し、ボルトＢＴにて固定部材ＰＬとブラケットＢＲとを固定する。また、散水パイプＷＰは円筒状に形成され、その両側端が閉塞されている。

図６（ａ）に示すように、取付部ＨＣには突出部ＨＣ１を設け、突出部ＨＣ１にホースＨＳの先端を嵌めつけられるようになっている。ホースＨＳの後端は、後述するように制御弁を介して散水タンクに接続される。また、図６（ｂ）に示すように、散水パイプＷＰの下部には、複数の散水孔ＨＲが所定の間隔で形成されている。符号ＷＰＥは山水パイプＷＰの側端の閉塞面を示す。このように構成されているので、散水タンク内の水Ｗは、ホースＨＳから突出部ＨＣ１を通って散水パイプＷＰに流入し、散水孔ＨＲより地面に向けて散水される。

図７，８には、タングＴＧとバックルＢＫの詳細を示す（図７において矢印は電動ローンモア１０の前進方向を示す）。タングＴＧは、金属板で形成され、先端がやや狭くなるように加工される。そして、先端部分には、矩形の開口ＴＯが形成される。タングＴＧの後端には、ベルトＢＴの先端を取り付ける。ベルトＢＴの後端は、ベルトリトラクタＲＴによって巻き取られている。ベルトＢＴは、一定の速度で引っ張るとベルトリトラクタＲＴより巻きだされ、手を離すと巻き戻される。一方、ベルトリトラクタＲＴにはストッパを備え、ベルトＢＴが急激に巻き出されようとすると、ストッパによってこれを阻止する。

バックルＢＫは、タングＴＧを掛け止めるためのものである。タングＴＧの略中央には、引掛け爪と連動するボタンＢＵを備える。引掛け爪には、タングＴＧの開口ＴＯを掛け止めることができ、ボタンＢＵを押すと掛け止めたタングＴＧを開放することができる。なお、タングＴＧ、バックルＢＫ、ベルトＢＴを合わせて押え具と称し、押え具によって、振動などによって散水タンクＷＴ（後述）がステップＳＴから脱落しないように押える。

図９，１０には、バッテリー２５の詳細を示す。バッテリー２５は、カバー２６によって上方より覆われている。カバー２６は、ヒンジ２６Ｃを介してカバー本体２６Ａと蓋部２６Ｂが連結されてなる。カバー本体２６Ａは硬質の樹脂製で、バッテリー本体２７を上方から覆うようにしてバッテリー本体２７に取り付けられている。蓋部２６Ｂはカバー本体２６Ａと同様の樹脂製であり、ヒンジ２６Ｃを支点としてカバー本体２６Ａに対して回動自在である。なお。蓋部２６Ｂの下端には凹部２６ＢＦが設けられている。一方、カバー本体２６Ａの、凹部２６ＢＦに接する箇所には、凹部２６ＡＦが設けられている。凹部２６ＢＦは、蓋部２６Ｂを開閉する際に、作業者が手を掛けやすいように形成されており、また、凹部２６ＡＦは、蓋部２６Ｂを開閉する際に、凹部２６ＢＦに手を掛ける際の逃げとなっている。

蓋部２６Ｂの下端には不図示の金属板が２箇所取り付けられており、カバー本体２６Ａには、蓋部２６Ｂを閉じたときに、この金属板が当接する箇所に磁石が取り付けられている。したがって、蓋部２６Ｂがカバー本体２６Ａに一定の力で固定されるようになっている。蓋部２６Ｂを開けるとバッテリー本体２７の上部が露出する。バッテリー本体２７の上部には、バッテリー本体２７を充電する際にプラグを差し込むための給電口２８を備える。給電口２８には、家庭の電源に接続した電気コードを差し込んでバッテリー２５を充電するためのプラグと、このプラグよりも大口径の急速充電用のプラグの２種類を備える。バッテリー２５とプラグとの間にはＡＣアダプタおよび充電装置を適宜備える。

バッテリー本体２７の両側面２７Ｓには、補強部４０Ｓ，４０Ｓが形成される。補強部４０は、側面２７Ｓを構成する金属板を打ち出すことで形成され、側面２７Ｓを補強するものである。補強部４０Ｓにはそれぞれ回動部２９を配置する（回動部２９は補強部４０Ｓの内側にて適宜、バッテリー本体２７と連結されている）。回動部２９にはそれぞれ、把持部３０の両端を溶接などで固定する。把持部３０は金属パイプを折り曲げて略門型状に形成される。把持部３０は、バッテリー本体２７に対して回動部２９を中心として回動する（回動部２９の詳細は後述）。なお、回動部２９の回動支点は、バッテリー本体２７の重心付近とすることが望ましい。バッテリー本体２７の下部の両側面２７Ｓには、それぞれ取付板３１を介して車輪フレーム３２を取り付ける。取付板３１は車輪フレーム３２に溶接などで固定される。この取付板３１はボルトによって、側面２７Ｓに固定される。

車輪フレーム３２は四角筒状で、略コの字に折り曲げて形成される。車輪フレーム３２の両端には、前輪ブラケット３３，３３を溶接などで固定する。前輪ブラケット３３は金属板を略直角に２度折り曲げて門型状に形成される。両側には貫通孔を形成し、前輪３４をボルトなどを介して回転自在に取り付ける。一方、車輪フレーム３２の中央部分には、取付部３５，３５を溶接などで固定する。取付部３５には円筒部３６の側面を固設する。円筒部３６には、後輪ブラケット３７を旋回自在に取り付ける。後輪ブラケット３７は門型形状に形成され、天面部の中央には貫通孔を設ける。貫通孔にはボルトを上向きに貫通させ、円筒部３６内にて固定する。これによって、後輪ブラケット３７は、円筒部３６に対して回転自在に支持される。後輪ブラケット３７は金属板を略直角に２度折り曲げて門型状に形成される。両側には貫通孔を形成し、後輪３８をボルトなどを介して回転自在に取り付ける。このように、後輪３８は、円筒部３６の周りに回動することができる。

バッテリー本体２７の背面２７Ｂの上部中央には取付ブラケット（バッテリー側固定部）３９を固設する。取付ブラケット３９は一対の金属板で構成され、それぞれの中央に貫通孔３９Ｈを備える。背面２７Ｂには、一対の補強部４０Ｂ，４０Ｂを上下方向に延びるように形成する。補強部４０は、背面２７Ｂを構成する金属板を打ち出すことで形成される。

バッテリー本体２７の両側面２７Ｓに備える回動部２９は、図１１、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、回動軸（回動支点）７２、回動軸７２に固設されたブラケット７６、ブラケット７６、ブラケット７６に対して抜き差し可能な係止軸（バッテリー側連結部）７４、ブラケット７６の内側に固設された円筒部７３（回動軸７２は円筒部７３に対して回動自在である）、ブラケット７６の外側に固設された円筒状のガイド部７５（ガイド部７５はその内側に係止軸７４を抜き差し自在に挿入可能である）などで構成される。したがって、係止軸７４は回動軸７２に対して偏心した位置にある。

円筒部（ロック機構）７３には、同一径の貫通孔７３Ａおよび貫通孔７３Ｂが直径方向に貫通するように形成されている。一方、回動軸７２には、貫通孔７３Ａ，７３Ｂと略同一径の貫通孔が直径方向に貫通するように形成されている。貫通孔７３Ａ，７３Ｂおよび回動軸７２の貫通孔には抜止ピン（ロック機構）ＰＮ２が挿入可能である（図１２（ａ），（ｂ）では、抜止ピンＰＮ２が貫通孔７３Ａに挿入されている状態で、後述する搬送位置と称す）。また、ガイド部７５には貫通孔７５Ａが直径方向に貫通するように形成されている。また、係止軸７４にも貫通孔７５Ａと略同一の貫通孔が直径方向に貫通するように形成されている。ガイド部７５の貫通孔７３Ａと係止軸７４の貫通孔には抜止ピンＰＮ２を挿入可能である。抜止ピンＰＮ２は頭部と差込部ＰＮ２Ｂで構成され、頭部に掛止部ＰＮ２Ａを回動自在に取り付ける。回動軸７２は回動支持部７１に回動自在に支持される。回動支持部７１はボルトによってバッテリー本体２７に取り付けられる。係止軸７４は後述するブラケット５０のガイド部５０Ｇに挿入可能である。なお、円筒部７３と抜止ピンＰＮ２とを合わせてロック機構と称す。

図１３〜１５に示すように、シャーシ１１，１１の後端には、ブラケット（機体側連結部）５０，５０をボルトで固定する。ブラケット５０の後端には貫通孔を形成し、円筒状のガイド部５０Ｇを挿入して溶接などで固定する。シャーシ１１，１１の後部には当接部５１を渡し掛けるようにしてボルトで固定する。当接部５１は金属板を加工して形成し、その主要部は前進方向に向けて傾くように形成された平面で、この平面部分にバッテリー２５をもたせ掛けて当接させる（なお、当接部５１はこの形状に限定されるものではなく、バッテリー２５の背面２７Ｂを持たせかけることができる形状であればよく、複数の部材で構成されていてもよい）。当接部５１の表面には不図示のゴム板（緩衝部）が貼り付けてあり、バッテリー２５をもたせ掛けて当接させるときの衝撃を緩和するようになっている。当接部５１の上には取付部５２を備え、取付部５２の両側には、一対のブラケット５３，５３を取り付ける。ブラケット５３の上側には、コイルバネ（緩衝部）５４をそれぞれ取り付ける。ブラケット５３，５３の間には、ブラケット５５を介して取付ブラケット（機体側固定部）５６を固設する。なお、緩衝部はコイルバネ５４に限定されるものではなく、あらゆる弾性部材を適用しうる。

取付ブラケット５６は一対の金属板で構成され、それぞれの中央に貫通孔を形成し、そこに円筒状のガイド部５６Ｇを挿入して溶接などで固定する。このガイド部５６Ｇには係止ロッド５７を挿入する。係止ロッド５７は金属棒で形成され、その一端を平頭として抜け止めを施す。また、他端には、貫通孔を半径方向に形成する。この貫通孔には、固定ピンＰＮ１を嵌めつける。固定ピンＰＮ１の頭部には、引き抜く際に指などを引掛けるための円環を備える。なお、取付ブラケット５６，５６間の間隔は、バッテリー２５に備える取付ブラケット（バッテリー側固定部）３９，３９間の間隔よりも広く形成され、取付ブラケット（バッテリー側固定部）３９，３９が取付ブラケット５６，５６間に配置されるように構成する。また、取付ブラケット３９に形成された貫通孔３９Ｈは、係止ロッド５７が抜き差し自在となる程度の大きさに形成する。

当接部５１の下方には、横フレーム５８をシャーシ１１，１１間に固定して配置し、横フレーム５８には、一対のブラケット５９，５９を固設する。ブラケット５９には、それぞれ、ローラ（当接促進部）６０を回転自在に取り付ける。ローラ６０はゴム製のタイヤ部とそれを内側から支持するホイール部とで構成される。ホイール部の中心には貫通孔が形成され、支持軸６１が挿入される。ローラ６０は支持軸６１の周りに従動回転自在である。支持軸６１の一端はブラケット５９に固設され、他端は、受部６２に固設される。受部６２は、横フレーム５８に固設される。ローラ６０は、後述するように、バッテリー２５を当接部５１に持たせかける動作を容易にするためのものである。なお、当接促進部はローラ６０に限定されるものではなく、同様の効果が得られるものであれば、どのような形状であってもよい。

このように構成された電動ローンモア１０では、バッテリー２５を取りはずして単独で移動させて、充電することができる。充電し終えたバッテリー２５を電動ローンモア１０の本機に取り付ける方法について次に説明する。図１６に示すように、バッテリー２５の把持部３０を掴みながらバッテリー２５を押して、電動ローンモア１０の本機に近づける。次に、図１７に示すように、把持部３０を搬送位置から取付位置へと回動する（図１１、図１２（ａ）〜（ｃ）も参照のこと）。詳しくは、円筒部７３に挿入してある抜止ピンＰＮ２の掛止部ＰＮ２Ａを回動させて差込部ＰＮ２Ｂから離すと、抜止ピンＰＮ２のロックが解除され、抜止ピンＰＮ２を円筒部７３の貫通孔７３Ａから抜く。

これによって、把持部３０が回動軸７２の周りに回動可能となり、把持部３０を前側に回動させる。そして、回動軸７２の貫通孔と円筒部７３の貫通孔７３Ｂとを合わせて、抜止ピンＰＮ２の差込部ＰＮ２Ｂを差し込む。さらに、掛止部ＰＮ２Ａを差込部ＰＮ２Ｂ近傍まで回動させて、抜止ピンＰＮ２を円筒部７３に対して抜けないようにする。このようにして、把持部３０が、図１７に示すような取付位置となる（図１７において、一点鎖線は把持部３０が搬送位置にある状態を示す）。

そして、バッテリー２５をさらに本機に向けて接近させる。次に、係止軸７４に挿入してある抜止ピンＰＮ２の掛止部ＰＮ２Ａを回動させて差込部ＰＮ２Ｂから離し、抜止ピンＰＮ２をガイド部７５および係止軸７４から抜く。さらに、係止軸７４をブラケット７６およびガイド部７５から抜き出す。この状態で、本機側のブラケット５０がバッテリー側のブラケット７６の間に位置するようにバッテリー２５を近づける。さらに、ガイド部７５とガイド部５０Ｇとを合わせ、係止軸７４を両者に挿入する。そして、再び、ガイド部７５および係止軸７４に抜止ピンＰＮ２を差し込んで、係止軸７４の抜け止めをする。このようにして、バッテリー２５が電動ローンモア１０のシャーシ（機体）１１に連結される。

次に、把持部３０を図中で反時計まわりに回動させる。すると、バッテリー２５の前輪３４が浮き上がるとともに、バッテリー本体２７の背面２７Ｂがローラ６０に当接する。このとき、ローラ６０のタイヤ部はゴム製であるので、当接によるバッテリー本体２７への衝撃を和らげることができる。この状態では、バッテリー２５の重心は、把持部３０の回動中心よりも後方に位置する。

把持部３０をさらに反時計まわりに回動させると、バッテリー本体２７の背面２７Ｂがローラ６０に当接しながら動く。ローラ６０は回転自在であるので、バッテリー本体２７が動くのを容易にする。バッテリー２５はローラ６０に当接しながら係止軸（バッテリー２５と機体の連結部）７４を支点として回動する。この際、２つのローラ６０，６０が当接する位置に補強部４０Ｂ，４０Ｂを形成するので、ローラ６０によって背面２７Ｂが変形することを防止することができる。

さらに、把持部３０を反時計まわりに回動して、バッテリー本体２７の背面２７Ｂが当接部５１に当接させることで、バッテリー２５の電動ローンモア１０の機体への持たせかけ動作を完了する。このとき、当接部５１の表面に配置されたゴム板（緩衝部）とコイルバネ（緩衝部）５４がバッテリー２５の背面２７Ｂを受け止めるので、背面２７Ｂが当接部５１に当接する際の衝撃を緩和することができる（緩衝部は備えなくてもよい。また、緩衝部として、ゴム板またはコイルバネ５４のいずれか一方を配置するだけであってもよい）。

なお、バッテリー２５を機体に取り付ける作業を開始する前（または作業の途中で）に、機体後部に取り付けられた取付ブラケット（機体側固定部）５６，５６に挿入されている係止ロッド５７を予め抜いておく。詳しくは、係止ロッド５７の先端に直径方向に挿入された固定ピンＰＮ１を抜いて、掛け止めを解除したのち、係止ロッド５７を取付ブラケット５６から抜く。そして、バッテリー本体２７の背面２７Ｂが当接部５１に当接する際、取付ブラケット（バッテリー側固定部）３９を取付ブラケット５６の間に配置させ、貫通孔３９Ｈとガイド部５６Ｇとを合わせて、係止ロッド５７を挿入する。挿入し終えたら、係止ロッド５７の先端に固定ピンＰＮ１を挿入して掛け止めをする。これによって、バッテリー２５が機体に固定される。

この状態では、バッテリー２５の重心は把持部３０の回動中心を乗り越えて前方に位置するため、バッテリー２５は安定する。なお、バッテリー２５側、機体側のそれぞれにカップラーを有するコードが備えられており、両者のカップラーを連結することでバッテリー２５の電力を機体側に供給可能となる。

図１８（ａ），（ｂ）には、散水タンク（タンク）ＷＴを示す。散水タンクＷＴは電動ローンモア１０に着脱するため、人手で搬送できるような軽量な材質、例えば樹脂などがよい。散水タンクＷＴの上面には給水口を設け、水道ホースなどで水（液体物質）を給水・貯蔵できるようになっている。その給水口にはキャップＣＰをネジつけて閉塞可能にする。散水タンクＷＴの前部ＷＴＦの左側には、窪みＥＰを形成する。この窪みＥＰは、散水タンクＷＴを電動ローンモア１０に載置した時に、モアデッキ調節ペダル２４を逃げるためのものである。

また、散水タンクＷＴの前部ＷＴＦの下面には、傾斜部ＷＴ１を形成する。この傾斜部ＷＴ１の斜度は、ステップＳＴの前部ＳＬのそれと略同じであることが望ましい。また、散水タンクＷＴの前部ＷＴＦの下端付近には、取付部ＨＣを設ける。この取付部ＨＣは、散水パイプＷＰに設けられたものと同一であり、突出部ＨＣ１を備え、突出部ＨＣ１にホースＨＳの端部を嵌めつけられるようになっている。なお、散水タンクＷＴの幅ＬはステップＳＴの幅よりもやや小さくなるようにする。これによって、散水タンクＷＴの側面下部は、両側部ＲＳ，ＬＳによって車幅方向の移動が規制される。

次に、散水タンクＷＴの取り付け方法について、図１９，２０を用いて説明する。なおこの例では、散水作業は自律走行にて無人で行うので、散水タンクＷＴをステップＳＴに取り付けることが可能となる。電動ローンモア１０を自律走行させることで運転者が不要となり、散水作業の要員省力化を可能とする。自律走行をするためには、予め、散水作業をするエリアの位置情報を取得する必要があり、このために、散水タンクＷＴをステップＳＴに取りつける前に、散水作業エリアの外縁を有人にて走行する。散水作業をするエリアの位置情報を取得するにあたり、走行前に、まず、右のフェンダーＦＲに配置されている位置情報取得ボタンを押下する。そして、散水作業エリアの外縁を有人走行して、元の位置に戻ったら、再び、位置情報取得ボタンを押下する。これによって、制御部（後述の処理部１１０）に散水作業エリアの位置情報が記憶される。

次に、運転者が降車して、散水タンクＷＴの取り付けを行う。まず、ステップＳＴの前部ＳＬにある開閉蓋ＤＲを開いて開口を露出する。次に、空の散水タンクＷＴを倉庫などから搬出して、ステップＳＴ上に載置する。散水タンクＷＴは樹脂など軽量の材質で形成されているので、運転者一人で持ち運びが容易である。散水タンクＷＴは、傾斜部ＷＴ１がステップＳＴの前部ＳＬ上に重なるように載置する。このとき、開閉蓋ＤＲによって露出した開口に散水タンクＷＴの取付部ＨＣが位置する。次に、ホースＨＳの後端を取付部ＨＣの突出部ＨＣ１に嵌めつける。ホースＨＳをシャーシ１１の先端１１Ｔとフロントフレーム１９との間に通しながら、前方へと導く。

さらに、ホースＨＳの先端を散水パイプＷＰの取付部ＨＣの突出部ＨＣ１に嵌めつける。なお、ホースＨＳの中間部には、不図示の制御弁が設けられており（後述の制御弁１２６）、この制御弁は、運転席２１下の運転席支持フレーム４０内にある制御部とカップラーなどを介して電気的に連結する。

次に、水を散水タンクＷＴに供給する。具体的には、散水タンクＷＴの天面にあるキャップＣＰをネジって給水口を開放し、ホースなどを使って、給水する。給水後は、キャップＣＰをネジつける。

散水作業は、図２１に示すように、ＧＰＳ衛星を用いた自律走行システムにて無人で行う。自律走行システムは、移動局ユニット１０３を有する電動ローンモア１０に加えて、ＧＰＳ衛星１２５、散水作業を行うエリア（例えば、ゴルフ場など）に設置される基準局ユニット１０４にて構成される。

移動局ユニット１０３は、ＧＰＳアンテナ１０８、ＧＰＳ受信部１０９、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備える制御手段としての処理部１１０、操作部１１１、表示部１１２、無線部１１３などを備える。ＧＰＳアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５からの電波信号は、ケーブルでＧＰＳ受信部１０９を経て処理部１１０に送信される。操作部１１１は後述する自律走行の設定や、ＧＰＳの初期設定などを行うためのインターフェースであり、処理部１１０にケーブル接続されている。表示部１１２は処理部１１０にケーブル接続されており、処理部１１０におけるデータ処理の状況や、操作部１１１により入力された各種設定を表示する。無線部１１３は移動局ユニット１０３と、基準局ユニット１０４とが無線交信するためのものである。

なお、操作部１１１はキーボードやスイッチ、レバー、押しボタン、ダイアルなどオペレータが入力操作可能であればよく、その形式は限定されない。さらに、操作部１１１と表示部１１２をタッチパネルとし、一体化してもよい。操作部１１１、表示部１１２は、右側のフェンダー２０ＦＲに備える。また、ＧＰＳアンテナ１０８、無線部１１３は、図１の無線通信手段ＳＥを構成する。

基準局ユニット１０４も移動局ユニット１０３と略同じ構成であり、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ受信部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成される。

基準局ユニット１０４のＧＰＳアンテナ１１４は地面に略鉛直に立てて設置される。基準局ユニット１０４を構成するＧＰＳアンテナ１１４以外の部材はケースに収納される。

次に、電動ローンモア１０で散水作業を行う際の自律走行システムについて説明する。自律走行システムは、自律走行プログラムや、電動ローンモア１０の各種の情報を検出する本体センサ１２２、走行モータ１６，散水のための制御弁などで構成される。

ある時刻に発信されたＧＰＳ衛星１２５からの電波信号は、移動局ユニット１０３のＧＰＳアンテナ１０８により受信され、ＧＰＳ受信部１０９を経て処理部１１０に送信される。

ＧＰＳ衛星１２５から同時刻に発信された電波信号は、基準局ユニット１０４のＧＰＳアンテナ１１４にも受信され、ＧＰＳ受信部１１５を経て処理部１１６に送信される。さらに、無線部１１９から無線部１１３を経て処理部１１０に無線送信される。

処理部１１０では、基準局ユニット１０４において受信された電波信号と、移動局ユニット１０３において受信された電波信号とを比較対照し、同時刻に発信された電波信号がＧＰＳアンテナ１０８およびＧＰＳアンテナ１１４で受信されたときの位相差や、複数の衛星からの電波信号情報に基づき、移動局ユニット１０３と基準局ユニット１０４との相対位置を計算し、移動局ユニット１０３の位置計算を行う。上記の計算は処理部１１０に格納された自律走行プログラムにより行われる。

このように構成することにより、散水作業エリアにおける電動ローンモア１０の位置を高精度に、かつ、リアルタイムで測定することができる。

動作センサ１２２は、電動ローンモア１０の走行速度、３次元的な姿勢、走行モータの回転数など、自律走行させる上で必要な情報を検知するためのセンサ類の総称である。より具体的には、左右の走行モータ１６，１６の回転数センサ、方位センサ、傾斜センサなどである（例えば、３次元的な姿勢を検知し、電動ローンモア１０が走行上不安定な姿勢となったときは、走行速度を遅くしたりすることもできる）。これら動作センサ１２２からの検知信号は、処理部１１０に送信される。

動作センサ１２２からの検知信号、およびＧＰＳユニット１０２による電動ローンモア１０の位置情報に基づき、処理部１１０内に格納された自律走行プログラムによって、電動ローンモア１０の走行モータ１６の回転を制御する。これによって、走行の制御をする。これに加えて、自律走行プログラムでは、散水タンクＷＴから散水パイプＷＰへの送水量を制御する。具体的には、散水タンクＷＴと散水パイプＷＰとを繋ぐホースＨＳの途中に設けられた制御弁１２６の開閉を自律走行プログラムで制御する。すなわち、電動ローンモア１０の走行速度が遅くなると、送水量を減らすように制御弁１２６を閉じる方向に操作する。一方、電動ローンモア１０の走行速度が速くなると、送水量を増やすように制御弁１２６を開く方向に操作する。

次に、電動ローンモア１０の自律走行の手順を説明する。まず、フェンダー２０ＦＲに配置されている操作系ボタンのなかの、自律走行開始ボタンを押下して回路をＯＮにする。

電動ローンモア１０は処理部１１０内に格納されている自律走行プログラムおよび散水作業エリアの位置情報を基に電動ローンモア１０は自律走行および散水作業を開始する。なお、自律走行プログラムがＵターンやカーブなどのために走行速度を遅くするときは、制御弁１２６も連動して操作し、散水量を減少させる。また、走行速度を速くするときは、制御弁１２６も連動して操作し、散水量を増加させる。このようにして、電動ローンモア１０の走行速度に係らず、散水量を常に一定にしている。

作業終了地点に到達すると、電動ローンモア１０は自動的に自律走行を終了し、停車する。自律走行が終了したら、フェンダー２０ＦＲに配置されている操作系ボタンのなかの、自律走行開始ボタンを再び押下して回路をＯＦＦとする。

なお、電動ローンモア１０の自律走行経路は複数通り作成することが可能であるが、作業速度の観点から見れば、走行経路が最も短い経路を選択することが望ましい。ただし、実際には散水作業エリア内に障害物（看板・鉄塔脚など）が存在したり、散水作業エリアの特定箇所が軟弱地盤であったり、あるいは電動ローンモア１０が散水作業エリアに進入できる地点が特定の場所に制約されるなど、種々の状況が考えられる。

図２２には、この発明の別の例を示す（図中、矢印は、電動ローンモア１０の前進方向を示す）。この例では、散水タンクＷＴの水を散水パイプＷＰから散水するのに代えて、モアデッキ１４´内に散水する。この場合、モアデッキ１４´の天面１４´Ｕで、かつ、それぞれのモアブレードの回転軌跡ＴＡ内に貫通孔を１つずつ形成する。そして、その貫通孔に取付部ＨＣを取り付ける。散水タンクＷＴに取り付けるホースＨＳは制御弁１２６を経た後、分流部材を用いて２つのホースに水流を分割する。そして、それぞれのホースの先端をモアデッキ１４´の取付部ＨＣに嵌めつける。なお、散水パイプＷＰが不要となるため、これを支持するためのブラケットＢＲも不要である。その他の構成は、前の例と同様である。この例では、モアブレードが散布手段となる。

散水作業中は、モアブレードを低速で回転させて水を霧状とする。散水作業中のモアブレードの回転数は、芝刈り作業中のモアブレードの回転数よりもはるかに小さい。このため、モアモータ１５，１５の回転を制御部にて芝刈りモードと散水モードとに制御する必要がある。

なお、上述の例では、散水タンクＷＴをステップＳＴに載置し、押え具としての、ベルトＢＴ、タングＴＧ、バックルＢＫを用いて散水タンクＷＴをステップＳＴ上から脱落しないように止めていたが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２３（ａ），（ｂ）に示すように、ベルトＢＴ、タングＴＧ、バックルＢＫに代えて、ステップＳＴの左右側部ＬＳ，ＲＳの外側に張り出すように突起ＦＫをそれぞれ複数設ける。

そして、左側部ＬＳにある突起ＦＫにゴムロープＲＲの一つの端部ＮＴを引掛けた後、ゴムロープＲＲを延ばすように引っ張りながら散水タンクＷＴの上面を越えて、ゴムロープＲＲのもう一つの端部ＮＴを反対側にある右側部ＲＳの突起ＦＫに掛け止める。散水タンクＷＴの大きさや形状などに応じて複数のゴムロープＲＲを異なる突起ＦＫに掛けて散水タンクＷＴを固定する。このようにすることで、押え具をゴムロープＲＲと突起ＦＫのみで構成することができ、電動ローンモア１０の構成を簡略化することができる。

この発明は上述の例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内であらゆる形態を取ることができる。

この発明の電動作業車両は、上述の例の電動ローンモアに限定されるものではなく、あらゆる作業に使用する電動作業車両に適用しうる。また、散水タンクに貯留するのは、水に限定されるものではなく、例えば、液体除草剤、液体肥料など散布する目的のあらゆる液体に適用しうる。

１０ 電動ローンモア（電動作業車両）
１３ 後タイヤ（駆動輪）
１５ モアモータ（作業モータ）
１６ 走行モータ
１２５ ＧＰＳ衛星
１２６ 制御弁
ＢＫ バックル（押え具）
ＢＴ ベルト（押え具）
ＦＫ 突起（押え具）
ＲＲ ゴムロープ（押え具）
ＳＴ ステップ
ＴＧ タング（押え具）
Ｗ 水（液体物質）
ＷＴ 散水タンク（タンク）
ＷＰ 散水パイプ（散布手段）

Claims (4)

1. 左右一対の駆動輪と、
   該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータと、
   主作業をするための作業部と、
   該作業部を駆動するための作業モータとを備え、
   前記主作業を行う際には運転者が乗車する電動作業車両であって、
   散布可能な液体物質を貯蔵可能なタンクと、
   該タンクに貯蔵された前記液体物質を地面に向けて散布する散布手段と、
   運転者が運転時に足を置くためのステップとを備え、
   前記タンクを着脱可能とし、
   前記液体物質を散布する際には、前記タンクを前記ステップ上に載置して、運転者が乗車せずにＧＰＳ衛星を用いて自律走行することを特徴とする、電動作業車両。
2. 前記タンクを前記ステップ上に載置したとき、前記タンクが脱落しないように押えるための押え具を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電動作業車両。
3. 前記作業部を草刈りに使用する電動作業車両であって、
   該作業部が、
   前記作業モータに取り付けられたモアブレードと、
   該モアブレードを覆うように備えるモアデッキとで構成された電動作業車両であって、
   前記散布手段が前記モアブレードであり、
   前記タンクより前記モアデッキ内に液体物質を送り、該液体物質を回転する前記モアブレードに当てて霧状にして散布することを特徴とする、請求項１に記載の電動作業車両。
4. 前記タンクと前記散布手段との間に制御弁を備え、
   該制御弁を開閉することで前記散布手段から散布する前記液体物質の散布量を増減可能な電動作業車両であって、
   前記制御弁が、前記走行モータの回転数に応じて開閉することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の電動作業車両。
   

Images