JP2013092015A - 杭打ち機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で軽量である杭打ち機を提供する。
【解決手段】車体フレーム１０と、車体フレーム１０に取り付けられた電動の駆動輪２１と、車体フレーム１０に取り付けられた電動の杭打ち部３０とを備え、杭打ち部３０は、車体フレーム１０に傾斜して取り付けられ、杭Ｐがその先端を傾斜方向下方に向けて載せられる杭スライド３１と、杭スライド３１に載せられた杭Ｐを、杭スライド３１の傾斜方向下方にスライドさせる駆動手段３２とを備える。駆動輪２１と杭打ち部３０が電動であるので、エンジン駆動に比べて小型かつ軽量に構成できる。そのため、幅の細い溝Ｄにおいても杭打ち機Ａの操作が容易である。
【選択図】図１

Description

本発明は、杭打ち機に関する。さらに詳しくは、トンネル栽培用のプラスチックフィルムを固定するための杭を打ち込む自走式の杭打ち機に関する。

トンネル栽培とは、作物をプラスチックフィルムでトンネル形に被覆して、その作物の保温状態を維持する栽培方法である。
すなわち、図９に示すように、略台形状に形成された畝Ｈに作物が植えられ、その畝Ｈに長尺方向の所定間隔毎に逆Ｕ字形のポールＵが打ち込まれ、このポールＵの上から長尺のプラスチックフィルムＦがトンネル形に被覆される。そして、このプラスチックフィルムＦが風などによって飛ばされないようにするため、ポールＵの打込み際に杭Ｐを交互に打ち込み、この杭Ｐの上端のフックｆに紐Ｒを掛け渡して、プラスチックフィルムＦが押さえられる。

従来、上記杭Ｐの打ち込みは、作業者が畝Ｈと畝Ｈの間の溝Ｄに腰を屈め、杭Ｐをハンマーなどで打ち込むことにより行われていた。そのため、作業者に多大な肉体的負担がかかり、腰を痛める要因ともなっていた。

これに対して、特許文献１には、トンネル栽培用のプラスチックフィルムを固定するための杭Ｐを打ち込むことができる杭打ち機が提案されている。
しかるに、上記従来の杭打ち機は、エンジン駆動のものであり、大型で重量のあるものであった。一般に、畝Ｈと畝Ｈの間の溝Ｄの幅は人の肩幅ほどもない細いものであるため、このような大型で重量のある杭打ち機を操作することは困難であるという問題があった。

特開２０００−３０００８９号公報

本発明は上記事情に鑑み、小型で軽量である杭打ち機を提供することを目的とする。

第１発明の杭打ち機は、車体フレームと、該車体フレームに取り付けられた電動の駆動輪と、前記車体フレームに取り付けられた電動の杭打ち部と、を備え、前記杭打ち部は、前記車体フレームに傾斜して取り付けられ、杭がその先端を傾斜方向下方に向けて載せられる杭スライドと、該杭スライドに載せられた杭を、該杭スライドの傾斜方向下方にスライドさせる駆動手段と、を備えることを特徴とする。
第２発明の杭打ち機は、第１発明において、前記駆動輪はホイルインモータであることを特徴とする。
第３発明の杭打ち機は、第１または第２発明において、前記杭スライドは、前記車体フレームに対して、その傾斜角度、高さ方向の位置、幅方向の位置のうちの一または複数が調整可能に取り付けられていることを特徴とする。
第４発明の杭打ち機は、第１、第２または第３発明において、前記駆動手段は、電動モータと、該電動モータにより駆動するボールネジと、該ボールネジの駆動により前記杭スライドの傾斜方向に移動し、該杭スライドに載せられた杭の頭部に当接して、該杭を傾斜方向下方にスライドさせる杭打込ブロックと、を備えることを特徴とする。
第５発明の杭打ち機は、第４発明において、前記電動モータは、インパクト機構を備える電動モータであることを特徴とする。

第１発明によれば、駆動輪と杭打ち部が電動であるので、エンジン駆動に比べて杭打ち機を小型かつ軽量に構成できる。そのため、幅の細い溝においても杭打ち機の操作が容易である。
第２発明によれば、駆動輪がホイルインモータであるので、駆動輪を駆動させる駆動源を別に設ける必要がない。そのため、杭打ち機をより小型かつ軽量に構成できる。
第３発明によれば、杭スライドの傾斜角度、高さ方向の位置、幅方向の位置を調整することにより、杭の打ち込み角度および位置を調整することができる。そのため、プラスチックフィルムを押さえるのに適した角度で杭を打ち込むことができる。
第４発明によれば、電動モータの駆動により杭打込ブロックを移動させることで、杭を打ち込むことができる。
第５発明によれば、インパクト機構を備える電動モータの駆動により杭打込ブロックを移動させるので、打ち込み箇所が硬い場合でも、杭をハンマーで叩くように打ち込むことができる。

本発明の一実施形態に係る杭打ち機の側面図である。 同杭打ち機の正面図である。 同杭打ち機の平面図である。 図１におけるIV-IV線矢視断面図である。 図３におけるV-V線矢視断面図である。 図３におけるVI-VI線矢視断面図である。 （ａ）杭打込ブロックの平面図、（ｂ）杭打込ブロックの正面図である。 同杭打ち機の正面図であって、杭スライド３１の調整の説明図である。 トンネル栽培の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１から図３において、１０は本発明の一実施形態に係る杭打ち機Ａの車体フレーム、１１は車体フレーム１０の後方に取り付けられたハンドルバー、２１は車体フレーム１０の後方に取り付けられた駆動輪、２２は車体フレーム１０の前方に取り付けられた従動輪、３０は車体フレーム１０の略中央に取り付けられた杭打ち部である。

車体フレーム１０には、その前方であって従動輪２２の上方に、バッテリ４１が格納されたバッテリケース４２が設置されている。そのバッテリケース４２の上面にはトンネル栽培用のプラスチックフィルムを固定するための杭Ｐが入れられる杭受け箱５１が設けられている。

また、ハンドルバー１１には、杭Ｐが格納される他の杭受け箱５２と、コントローラ４３が取り付けられている。また、ハンドルバー１１の一端のハンドルグリップ１２の近傍には、電源スイッチ４４、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６が取り付けられている。ハンドルバー１１の他端のハンドルグリップ１３の近傍には、杭打込スイッチ４７が取り付けられている。

駆動輪２１はホイルインモータであり、バッテリ４１から供給される電力により駆動する。
より詳細には、コントローラ４３は、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６と、図示しないケーブルにより電気的に接続されており、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６の操作信号が入力されるようになっている。また、コントローラ４３は、バッテリ４１および駆動輪２１とも図示しないケーブルにより電気的に接続されており、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６からの操作信号に従って、バッテリ４１から駆動輪２１に電力を供給して、駆動輪２１を駆動させる。

そのため、作業員が電源スイッチ４４を入にした後に、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６を操作すれば、駆動輪２１が正回転または逆回転して、杭打ち機Ａを前進または後進させることができる。
なお、従動輪２２は、駆動輪２１の駆動により杭打ち機Ａが前進または後進するのに従って回転する。

図３および図４に示すように、杭打ち部３０は、杭Ｐが載せられる杭スライド３１と、杭スライド３１に載せられた杭Ｐを打ち込む駆動手段３２とからなる。
杭スライド３１は、断面略Ｖ字形の溝状の部材であり、杭Ｐの全長よりも長尺となっている。また、杭スライド３１の下面には取付部材６０が設けられており、杭スライド３１はこの取付部材６０を介して車体フレーム１０の略中央に取り付けられている。

取付部材６０は、車体フレーム１０の略中央に立設された垂直柱６１と、十字形に形成され、垂直柱６１に対して上下方向に褶動可能な十字部材６２と、十字部材６２に対して杭打ち機Ａの幅方向（図４における左右方向）に褶動可能な梁６３と、梁６３の一端に回動可能に取り付けられた伸縮柱６４とからなる。そして、梁６３の他端は杭スライド３１の一端に回動可能に連結されており、伸縮柱６４の上端は杭スライド３１の他端側に回動可能かつ褶動可能に連結されている。

垂直柱６１と十字部材６２とはボルト６５で固定されており、十字部材６２を垂直柱６１に対して上下方向に褶動させてボルト６５で固定することにより、十字部材６２の高さ方向の位置を調整することができる。また、十字部材６２と梁６３とはボルト６６で固定されており、梁６３を十字部材６２に対して幅方向に褶動させてボルト６６で固定することにより、梁６３の幅方向の位置を調整することができる。また、伸縮柱６４はテレスコピック状に構成されており、手動で伸縮させ、その長さを調整して固定できるものである。

取付部材６０は上記のような構成であるから、杭スライド３１は車体フレーム１０に対して幅方向に傾斜して取り付けられる。
そして、伸縮柱６４の伸縮を調整することで杭スライド３１の傾斜角度を調整することができ、垂直柱６１に対する十字部材６２の高さ方向の位置を調整することで杭スライド３１の高さ方向の位置を調整することができ、十字部材６２に対する梁６３の幅方向の位置を調整することで杭スライド３１の幅方向の位置を調整することができる。

図５に示すように、駆動手段３２は、電動モータ３３と、電動モータ３３に取り付けられたピニオンギヤ３３ｐと、ピニオンギヤ３３ｐと噛み合うギヤ３３ｇと、ギヤ３３ｇの回転軸に転結されたネジ軸３４ｓと、ネジ軸３４ｓに螺合するナット３４ｎとからなる。ネジ軸３４ｓとナット３４ｎとでボールネジ３４が構成されている。
そのため、電動モータ３３の駆動によりネジ軸３４ｓが回転し、ナット３４ｎをネジ軸３４ｓに沿って移動させることができる。

また、ネジ軸３４ｓの両端近傍には、リミットスイッチ３５ａ、３５ｂが設けられており、ナット３４ｎが上限に達したことを上限リミットスイッチ３５ａで検知することができ、ナット３４ｎが下限に達したことを下限リミットスイッチ３５ｂで検知することができるようになっている。

図６に示すように、駆動手段３２のケース３２ｃには、杭スライド３１側の側面にスリット３６が長手方向に沿って形成されている。ナット３４ｎには連結板３７が取り付けられており、その連結板３７はスリット３６を通して杭スライド３１側に突出している。また、連結板３７には、杭スライド３１側に杭打込ブロック３８が取り付けられている。そのため、杭打込ブロック３８はボールネジ３４の駆動により杭スライド３１の傾斜方向に移動することができる。

図７（ａ）に示すように、この杭打込ブロック３８は、杭スライド３１の傾斜方向下方の面に、逆Ｖ字形のＶ凹部３８ｖが形成されており、そのＶ凹部３８ｖの頂点には逆Ｕ字形のＵ凹部３８ｕが形成されている。このＵ凹部３８ｕは、杭Ｐの軸径よりも若干幅広に形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、杭打込ブロック３８の底面は、断面略Ｖ字形の杭スライド３１に沿うように、略Ｖ字型に突出している。

図６に示すように、杭スライド３１の傾斜方向下方の端部には、ゲート板３９が設けられている。このゲート板３９は杭スライド３１を横断する回転軸３９ａに取り付けられており、杭スライド３１に対して回動して、杭スライド３１の端部を開閉できるようになっている。また、ゲート板３９にはバネ３９ｓが取り付けられており（図４参照）、そのバネ３９ｓにより杭スライド３１の端部を閉状態に維持するように付勢されている。

杭スライド３１には、杭Ｐがその先端を傾斜方向下方に向けて載せられる。この際、杭Ｐは、その先端がゲート板３９に当接して、杭スライド３１から滑り落ちないように保持される。

そして、ボールネジ３４の駆動により杭打込ブロック３８を杭スライド３１の上方から下方に移動させると、杭打込ブロック３８が杭Ｐの頭部に当接する。
ここで、一般的な杭Ｐの頭部は円形に曲げられてフックｆが形成されているが、杭打込ブロック３８のＶ凹部３８ｖがそのフックｆに当接することにより、フックｆの幅広方向が立つように規制される。さらに杭スライド３１を下方に移動させることで、フックｆがＵ凹部３８ｕ内に挿入され、杭Ｐが杭打込ブロック３８に固定される。

そして、さらに杭打込ブロック３８を杭スライド３１の下方に移動させると、杭Ｐを傾斜方向下方にスライドさせて、杭スライド３１から排出し、畝に打ち込むことができる。この際、ゲート板３９は、杭Ｐにより押されて開状態となる。
このように、ゲート板３９は、杭Ｐの自重では開かないが、杭打込ブロック３８の押し込み力により開くようにバネ３９ｓにより付勢されている。

上記杭打ち部３０も、バッテリ４１から供給される電力により駆動する。
より詳細には、コントローラ４３は、杭打込スイッチ４７と、図示しないケーブルにより電気的に接続されており、杭打込スイッチ４７の操作信号が入力されるようになっている。また、コントローラ４３は、バッテリ４１および電動モータ３３とも図示しないケーブルにより電気的に接続されており、杭打込スイッチ４７からの操作信号に従って、バッテリ４１から電動モータ３３に電力を供給して、杭打ち部３０を動作させる。

なお、コントローラ４３には、リミットスイッチ３５ａ、３５ｂの検知信号も入力されている。また、杭打込スイッチ４７は自動復帰形スイッチである。そして、コントローラ４３は、作業者が杭打込スイッチ４７を入にしたときに、杭打込ブロック３８を杭スライド３１の傾斜方向下方に移動させ、杭打込ブロック３８が下限に達したことを下限リミットスイッチ３５ｂで検知した後に、杭打込ブロック３８を杭スライド３１の傾斜方向上方に移動させ、杭打込ブロック３８が上限まで戻ったことを上限リミットスイッチ３５ａで検知したときに停止させる。
このようにコントローラ４３が制御することで、作業者が杭打込スイッチ４７を入にするたびに、杭Ｐを杭スライド３１から排出して、畝に打ち込むことができる。

以上のように、杭打ち機Ａは、駆動輪２１と杭打ち部３０が電動であるので、エンジン駆動に比べて小型かつ軽量に構成できる。そのため、幅の細い畝と畝の間の溝においても杭打ち機Ａの操作が容易である。

つぎに、杭打ち機Ａを用いた杭Ｐの打ち込み方法について説明する。
まず、図８に示すように、取付部材６０により、杭スライド３１の傾斜角度、高さ方向の位置、幅方向の位置を調整して、畝Ｈに対する杭Ｐの打ち込み角度および位置を調整する。このように、杭Ｐの打ち込み角度および位置を調整することで、トンネル栽培用のプラスチックフィルムを押さえるのに適した角度で杭Ｐを打ち込むことができる。

つぎに、作業員が、電源スイッチ４４を入にした後に、スロットルレバー４５および前後進切替スイッチ４６を操作して、杭打ち機Ａを畝Ｈと畝Ｈの間の溝Ｄを走行させる。そして、杭打ち機Ａを所定位置に移動させたとき、例えば、杭打ち部３０の先端がポールＵの打込み際に達したときに、杭打ち機Ａの走行を停止させる。ここで、駆動輪２１および従動輪２２は幅広であるため、杭打ち機Ａは安定性が高い。

つぎに、作業員が杭受け箱５１、５２に入れられた杭Ｐのうちの一本を杭スライド３１に載せる。この際、杭Ｐの先端を杭スライド３１の傾斜方向下方に向けて載せる。そして、杭打込スイッチ４７を操作して、杭打ち部３０から杭Ｐを畝Ｈに打ち込む。
なお、予め、畝Ｈには長尺方向の所定間隔毎に逆Ｕ字形のポールＵが打ち込まれている。

以上を繰り返して、ポールＵの打込み際に交互に杭Ｐを打ち込んだ後に、ポールＵの上から長尺のプラスチックフィルムＦをトンネル形に被覆する。その後、杭Ｐの上端のフックｆに、紐Ｒを掛け渡して、プラスチックフィルムＦを押さえる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、駆動輪２１をホイルインモータとしたが、他の電動の駆動輪を採用してもよい。例えば、電動モータを別に備え、その電動モータの駆動をギヤやチェーンなどで伝達して駆動輪を駆動させる構成としてもよい。ただし、駆動輪２１をホイルインモータとすれば、駆動輪２１を駆動させる駆動源を別に設ける必要がないため、杭打ち機Ａをより小型かつ軽量に構成できる。また、駆動輪２１をホイルインモータとすれば、杭打ち機Ａの走行開始と停止がスムーズになる。

また、上記実施形態では、杭スライド３１の車体フレーム１０に対する傾斜角度、高さ方向の位置、幅方向の位置のすべてを調整可能に構成したが、それらのうちのいずれか１つまたは２つを調整可能に構成してもよい。

また、杭打ち部３０の駆動源として用いられる電動モータ３３は、一般的な電動モータでもよいが、インパクト機構を備える電動モータを採用する方が好ましい。ここで、インパクト機構とは、打撃により出力軸を回転させる機構であり、例えば、電動モータの出力軸の途中にハンマーとアンビルを介在させ、電動モータの駆動によりハンマーを回転させてアンビルに打ちつけることにより、アンビル側の出力軸を打撃により回転させる機構である。このような電動モータ３３を用いれば、杭Ｐの打ち込み箇所が硬い場合でも、杭Ｐをハンマーで叩くように打ち込むことができるので、通常の電動モータに比べて杭Ｐを強く打ち込むことができるので好ましい。

１０ 車体フレーム
１１ ハンドルバー
２１ 駆動輪
２２ 従動輪
３０ 杭打ち部
３１ 杭スライド
３２ 駆動手段
３３ 電動モータ
３４ ボールネジ
３５ リミットスイッチ
３６ スリット
３７ 連結板
３８ 杭打込ブロック
３９ ゲート板
４１ バッテリ
４２ バッテリケース
４３ コントローラ
４４ 電源スイッチ
４５ スロットルレバー
４６ 前後進切替スイッチ
４７ 杭打込スイッチ
６０ 取付部材
６１ 垂直柱
６２ 十字部材
６３ 梁
６４ 伸縮柱

Claims (5)

1. 車体フレームと、
   該車体フレームに取り付けられた電動の駆動輪と、
   前記車体フレームに取り付けられた電動の杭打ち部と、を備え、
   前記杭打ち部は、
   前記車体フレームに傾斜して取り付けられ、杭がその先端を傾斜方向下方に向けて載せられる杭スライドと、
   該杭スライドに載せられた杭を、該杭スライドの傾斜方向下方にスライドさせる駆動手段と、を備える
   ことを特徴とする杭打ち機。
2. 前記駆動輪はホイルインモータである
   ことを特徴とする請求項１記載の杭打ち機。
3. 前記杭スライドは、前記車体フレームに対して、その傾斜角度、高さ方向の位置、幅方向の位置のうちの一または複数が調整可能に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の杭打ち機。
4. 前記駆動手段は、
   電動モータと、
   該電動モータにより駆動するボールネジと、
   該ボールネジの駆動により前記杭スライドの傾斜方向に移動し、該杭スライドに載せられた杭の頭部に当接して、該杭を傾斜方向下方にスライドさせる杭打込ブロックと、を備える
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の杭打ち機。
5. 前記電動モータは、インパクト機構を備える電動モータである
   ことを特徴とする請求項４記載の杭打ち機。

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