JP2013169890A - 偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車 - Google Patents

偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車 Download PDF

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Abstract

【課題】 従来の運搬台車は常に台車の中心を足場良く押し引きする事ができない。又、従来の四輪台車の車輪の接地圧は圃場の凸凹により対角の車輪に加重が集中し、他方の対角の車輪は負荷が軽くなる、又、構造簡単に動力駆動したい、更に、畝の端の作業道、農道及び圃場内で非力な者でも方向転換を楽にしたい。
【解決手段】 三本の畝溝を移動する事で、常に台車の中心の下に作業道となる畝溝が存在するので、台車の中心を足場良く押し引きでき、又、車輪の接地点を結ぶ線形状を三角形及び三角形が合体した菱形形状とする事で、三角型は三つの車輪に均等に加重がかかり、菱型の台車は中央溝の車輪が加重の大半を受け持ち、左右輪を若干浮かせ気味にして同車輪が強く設置する事を避け、三角型は先端輪を浮かせることで、又菱型は操舵輪を設けて方向転換を容易にし、又、中央の畝溝を転動する1輪のみを駆動輪とした。
【選択図】図2

Description

本発明は、畑作で、農道と圃場間において、苗の搬入、収穫物の運搬や機械器具等の運搬作業を補助する目的で、人力又は動力駆動で畝溝又は作業通路(以後、総称して畝溝と記す)を車輪が転動して移動する運搬台車に関する。
従来の運搬台車には、一輪車で2本のスタンド足があり、一本の畝溝を転動するもの、2輪で2本のスタンド足があり、1本の畝を跨ぎ2本の畝溝を転動するものがあるが、運べる量が少なく、スタンド足が畝に乗る場合が多く、使用上不便な点がある。
又、少なくとも1本の畝を跨ぎ、荷台を構成する車体フレームを4本の車輪で支持し、同4本の車輪の接地点を結ぶ線形状は四角形を成し、左右直列に配した各2本の車輪が異なる2本の畝溝を転動するものが主流で、直列に配した2本の車輪と同車輪と並列に配した1本の車輪が1本の畝を跨ぎ異なる2本の畝溝を転動する三輪台車もある。
又、トンネル栽培のトンネル畝及び幅広の畝は作業者が基本的に立ち入る事ができない、即ち、作業者が跨ぐ事ができない畝(以後、トンネル畝及び幅広畝と表記し、作業者が跨ぐ事のできる畝を通常畝と表記して区別する)で、一本のトンネル畝及び幅広畝を台車が跨いで作業する場合、人力で移動させる場合の一人作業は困難で、二人作業の場合は台車を押し引きする合力は非力な方の最大出力の2倍が上限となり、前記の理由で動力駆動の機種があるが、動力駆動の場合はトンネル幅に対応する車輪幅の調整機構が複雑となるので、異なるトンネル幅に対する汎用性は低く、構造が複雑で重量が重くなり、格納、段取り、片付け、保管スペース、コスト等の面で農家の負担が大きい。
また、栽培シーズン中にトラクター、軽トラック及び小型トラック等の重量のある車両の圃場内乗り入れを大きく制約する条件が有り、畝の上面に作業者が踏み入れできるケースは、一斉収穫した跡か、成熟したものを選抜して収穫する拾い取りの跡及び作業上不可欠な通路を設けるために作物を犠牲にした部分だけで、畝立て後、定植、間引き、防除、散水及び収穫等々の作業で、作業道及び畝溝以外に圃場内にトラクター、軽トラック及び小型トラック等の重量のある車両に類する物の乗り入れはできない。
一方、マルチシートを張る栽培が普及し、畝上面をマルチで覆い畝溝を覆わない栽培方式、畝溝を含めて畑全面にマルチを張る全面マルチ方式、1シーズンに同じマルチの定植位置を1/2ずらして2回栽培する方式及びマルチを張らない方法等々があるが、圃場に乗り入れる車両の重要課題はマルチを破らない事であり、軽い骨組みの車体フレームと自転車の軽い車輪及びそれに準ずる車輪で構成され、動力は人力で押し引きして移動する台車が主流である。
又、雪の期間が長く栽培シーズンの短い産地は早朝早く、暗いうちから、作業しており、照明用の投光器を多用し始めているが、ポータブル発電機、コードリール、投光器用のスタンドとスタンド上端部に投光器を設け、最適な場所に設置、移動、方向転換を繰り返すか、手元の明るさの許容範囲で一度据えたものはそのままで利用しており、多くは作業道または農道に発電機を置き、コードリールと投光器用のスタンドを移設しながら作業するが、実務上移動しながらの作業は困難な点が多く、又未収穫の方向からの照明は実務上困難である。
又、実用上、荷台の高さ、及び縦横の寸法には制限があり、高さは地上より持ち上げて積むときの高さ、積み上げる時の最上段の高さ及びトラック等に積み替えるときの高さに制限をうけ、縦横の幅及び奥行きの寸法は両サイドから中心までの距離、作業者の手の届く範囲、に制限をうける。
又、車輪に関しては、配置も重要であるが、車輪の最大外径、車輪の幅及び車輪の数が台車の使い勝手を決定し、車輪の接地圧を下げる方法は車輪外径を大きくする、車輪幅を広くする又車輪数を増やす方法があるが、基本的に車輪外径を大きくすると荷台高さが高くなり、車輪の幅を大きくするか車輪数を増やすと全体重量が重くなり、転がり抵抗も増す、等々の相関関係があり、前記0008に記載の荷台の条件と共に、ベストマッチを模索する組み合わせを作業者が選択できることが望ましい。
特開2008−174271号公報 特開平9−107711号公報 特開2004−267069号公報 特開2001−269016号公報
第一の課題は、台車を押し引きする作用点が、台車の重心を通る垂直面に有り、作用点に加える力の方向は台車の進行方向と一致し、作業者の足元が畝溝に位置する様にし、常に一人作業を可能にし、複数作業者で押し引きする場合は各人の最大出力の和を発揮したい。
第二の課題は、一見平坦に見える圃場でも、その地表には大小のうねりがあり、凸凹があり、硬い軟らかいがあり、特に雨が降ると車輪の沈み具合に変化があり、従来の四輪型台車では、対角に位置する一対2本の主輪に高負荷がかかり、他方一対2本の主輪は軽負荷又は浮き上がり、対角に位置する2輪走行に近い状態と成るので、主輪にかかる負荷を均一にし、沢山積む事ができて、且つ、押し引きが楽な台車が欲しい。
第三の課題は、畝両端での台車の方向転換を可能にする事で、畝両端は農道、作業道または畝そのもので、畝上での方向転換には一部畝を潰して犠牲にする必要があるが、一般に道幅は狭く、一定のRで弧を描いて回るのではなく、その場で方向転換が楽に簡便に行いたい。
第四の課題は、早朝の圃場内作業を照明する投光器及び発電機を一台の運搬台車に積み込み、圃場内に乗り入れて広い範囲を照明し、且つ簡便に移動し、投光方向を変更調整したい。
第五の課題は、簡単な構造で押し引きする人力の不足分を、特に雨後のぬかるんだ状態で、補う動力駆動の台車が欲しい。
第一の課題解決の手段は、台車を支持する主輪の位置及び主輪総数に注目し、偶数の畝を跨ぎ、且つ3本の異なる畝溝を転動する台車とし、中央の畝溝に1本又は前後に各1本、左右の畝溝に各1本主輪を設け、左右の主輪は偶数の畝を跨ぎ、主輪の接地点を結ぶ線形状は正三角形を含む二等辺三角形を成す三輪台車(以後、三角台車と呼称する)、又は正方形を含む菱形を成す四輪台車(以後、菱形台車と呼称する)にする事で解決した
第二の課題解決の手段は、三角台車を選択する場合は、各3本の主輪はホボ均一に1/3の負荷分担し、菱形台車を選択する場合は、中央の畝溝Cを転動する前後の主輪に負荷が集中するように、空車状態では、左右の主輪の接地点を中央の畝溝を転動する主輪より高くして、左右の主輪が接地する地表が凸面でも強く当たらないように、圃場の条件、積荷の多寡、主輪間スパンの長短及び車体フレームの撓みに対する強弱等々に依るが、例えば30mm高くし、一方、主輪間のスパンが大きい場合又は積載荷重が大きい場合は、両台車共、車輪間の中間位置又は重心位置に補助輪を設け、同補助輪も空車状態では、左右の主輪同様に接地点を高く浮いた状態にした。
第三の課題解決の手段は、菱形台車の中央の畝溝Cを転動する前後の主輪を転動方向を少なくとも片側に90度、左右両方向で180度、手動で変更及び変更位置で固定する手段を有する操舵輪として設け、又三角台車は中央の畝溝Cを転動する先頭主輪(以後、先頭輪と呼称する)を転動方向を少なくとも片側に90度、左右両方向で180度、手動で変更及び変更位置で固定する手段を有する操舵輪として設けて台車がその場旋回を可能にするか、又は総ての主輪及び補助輪を操舵輪として、その場で車輪の転動方向を任意に変更する構造とし、同時に操舵輪上部の車体フレームを持ち上げて操舵輪浮かせるハンドルを設け、転動方向の変換作業を容易にした。
第四の課題解決の手段は、台車に投光器取り付け支柱を設け、同支柱に投光器を設け、同支柱は上下に二分割して上部支柱は下部支柱に対し旋回して任意の旋回位置で固定できる構造とし、台車中央部にポータブル発電機を搭載するユニット構造の圃場内投光装置の台車とした。
第五の課題解決の手段は、バッテリーを電源とするDCモーターで中央の畝溝Cを転動する主輪一輪のみを駆動する、即ち、三角台車にあっては先頭輪、菱形台車にあっては前後の主輪のいずれか一方を、駆動輪とした。
第一の課題解決手段の効果は、上述したように本発明の三路走行運搬台車は、2本のトンネル栽培のトンネル又は幅広の畝を跨いで、左右のトンネル及び幅広畝の半分を作業しながら、一人でも台車中心を押し引きしながら作業ができ、又、偶数の通常畝(作業者が跨いで作業できる畝幅を言い、大凡50cm前後の畝幅を意味する)を跨いで使用するので、作業者は常に中央の畝溝に位置して、台車の中心を押し引きできる。
第二の課題解決手段の効果は、三角台車は常に3本の主輪がホボ均等な総重量の1/3を受け、菱形台車は左右の主輪の役割は転倒防止が主目的の補助的な位置づけとなり、同時に、車輪を浮き気味に設けることと、車体フレームの撓みを積極利用することで、圃場の凸凹に対する各車輪の負荷分担を均一にし、押し引きの抵抗は大幅に軽減される。
第三の課題解決手段の効果は、従来の四輪台車では、例えば200〜250KG積んだ満載状態で方向転換する場合は、車体フレームを持ち上げて両前輪を浮かせて横歩きして、後輪の2輪がお互いに逆方向に転動して方向を変換するが、100〜125kg持ち上げる必要が有り、虚弱な人は積荷の量を減らすか、全く其の作業ができない、又強力の人でも腰痛の危険が伴うが、これらの課題を解決できる。
第四の課題解決手段の効果は、圃場内投光装置は圃場内全面を簡単に移動して任意の場所で仮置きが可能なので、最適の方向から照射し、個別の投光器も照射方向を変更調整が容易できるので、設置、移動、照射方向の調整が簡単で楽に行える、他方、現在ポータブル発電機は圃場に置くか、小型トラクター、ジープ、軽トラック等に積み置きし、電線コードを圃場を這わせて張り、三脚又は四脚の投光器スタンドを搬入、横持ち移動させ、同時に電線コードを追随させる煩雑で手間の掛かる作業形態から開放し、同時に作業道に止め置きする発電機搭載車両が出荷場や作業場に搬送する車両の邪魔にならない利点がある。
第五の課題解決手段の効果は、従来の四輪型台車では、少なくとも一対の左右輪を動力駆動する必要が有り、同じDCモーター駆動でも、左右一対の車輪を駆動する駆動軸および付属品が必要で、構造が複雑になり、対角の車輪が高負荷、他の対角の車輪は軽負荷となるので、左右一対の車輪に均等な負荷がかからないが、本発明の機種は極めてシンプルで、これらの問題を解決する。
本発明の菱形台車の車輪と畝及び畝溝の位置関係を示す概念平面図 図1の矢視A−Aで、車輪、投光器及び同支柱を加えた正面図 菱形台車の車輪と車体フレームの一例を示す概念平面図 固定主輪と同主輪を支持するフォークの側面図 補助輪と主輪の形状は同一で、補助輪の図は省略した 操舵輪の側面図で、一部断面図 DCモーター駆動で操舵輪の側面図 横長三角台車の車輪と車体フレームの一例を示す概念平面図 縦長三角台車の車輪と車体フレームの一例を示す概念平面図
概略の全体説明
以下、本発明の実施の形態を図1〜図2に従い説明する。
図において、UMは畝溝を、UTは畝の頂面を表わし、台車が6本の偶数の畝を跨ぎ、車輪が転動する畝溝を、左端の畝溝をL、右端の畝溝をR、中央の畝溝をCと呼称し、点線HISは4本の主輪の接地点を結ぶ菱形の線形状を表わし、一点鎖線FMTDは車体フレームを形成する縦の梁材の中心線で、同梁材は中央の畝溝Cに設ける車輪の連結材を兼ね、一点鎖線のFMYDは車体フレームを形成する横の梁材の中心線で、同梁材は左端の畝溝Lを転動する主輪MHL、右端の畝溝Rを転動する主輪MHR及び中央の畝溝Cに設ける補助輪の連結材を兼ね、GENはポータブル発電機、Pは投光器を取り付ける投光器支持支柱で、通常の運搬台車として利用する場合は車体フレーム上にコンクリートパネル等の板を置き、必要に応じ補強の補助梁を設けるが、コンクリートパネルの記載は省略し、図1は横長の台車を例示したが、縦長の台車の方が使い勝手が良い場合も多く、縦長の台車を排除するものではない。
尚、前記6本の畝は通常畝を表わし、2本、4本8本等々偶数の畝、2本のトンネル畝及び2本の幅広畝と置き換える、表記の一例として記載した。
MHAは菱形台車の後輪、MHFは菱形台車の前輪を表し、両輪共に畝溝Cを転動する主輪で(前後進が変わると逆に成るが説明の都合上固定した表記とした)、AHは補助輪を表し、過大負荷の分担を図るために設け、不要であれば省略し、積荷物の一例としてポータブル発電機GENを積載し、投光器PROを着けた投光器支持支柱Pを設け、支持支柱Pは投光器支持支柱上部旋回盤PS1及び投光器支持支柱下部固定盤PS2で上下に2分割し、投光器支持支柱上部旋回ハンドルPSHで投光器の照射方向を変更調整し、シャコ万力PSSで前記盤を挟み締めて固定する。
MHは主輪の車輪そのものと操舵機能のない固定式主輪を代表して表し、同主輪は車輪フォークFOで支持し、同フォークFOは車体フレームの構成要素の梁と連結し、車体フレームの縦の梁FMT&FATと車輪フォークROの接続部FOTと車体フレームの横の梁FMY&FAYと車輪フォークROの接続部FOYとを直角に繋いだクロスジョイント部CJ、及び主輪を直接支持し、前記クロスジョイント部下面と連結した車輪支持支柱FOPで構成する。
MHSは車輪の転動方向を強制的に変更できる操舵輪を表わし、クロスジョイントCJの下面にFOS2の旋回中心FOSCを有する固定盤FOS1を設け、同固定盤は旋回盤FOS2の上向きの力を同時に受け、同旋回盤FOS2には主輪を直接支持する車輪支持支柱FOP及び旋回ハンドルFOSHを設け、主輪MHの転動方向を変更調整後、シャコ万力FOSSで前記両盤FOS1及びFOS2を挟み締めして固定する。
MHDCは転動方向を強制的に変更でき、且つ、DCモーター駆動の駆動輪操舵輪を表わし、前記0033に記載の操舵輪MHSの旋回盤FOS2にDOモーター取り付けブラケットDCBを設け、同ブラケットDCB先端下面に直流モーターDCを設け、DC及び主輪MHに設けた駆動ギヤーDCG及びMHGを駆動チェーンDCCで連結駆動する構造とたが、電源バッテリーは台車の空きスペース何所でも良いので記載を省略し、図6ではシャコ万力FOSSの記載も省略した。
尚、車輪フォークFOのクロスジョイント部CJ及び車体フレームの構成要素の梁FMT&FMY及びFAT&FAYとはボルトで位置調整及び固定する構造とし、車輪類も車輪フレームごと固定輪、旋回輪及び駆動操舵輪を交換できる構造としたが、ボルトとボルト穴の図示は省略した。
菱形台車にあっては、畝溝Cに位置する前後の主輪を操舵輪MHSとし、同操舵輪を90度旋回させると、その場で台車が旋回可能と成り、希望する方向に台車が向くと、操舵輪を元の位置に戻し、前進又は後進すし、補助輪を設けた台車は、補助輪の下に板を敷いて乗り上げ、旋回による補助輪の捻り抵抗を軽減する事とした。
又菱形台車にあって、主輪及び補助輪の総てを操舵輪にした場合は、総ての車輪を希望する進行方向に向けると、前記0036の旋回作業が省略できる。
三角台車にあっては、先頭輪MHHを操舵輪とする事で、先頭輪の転動方向の角度を任意に変更し、弧を描いての進行し、又は90度に転動方向を変更して、左右両輪の中間点を中心に旋回も可能で、負荷が軽い場合は、先頭輪を持ち上げて、2輪台車としての動きも可能である。
FUHは車輪を持ち上げるハンドルで、車輪の方向転換をする際に車輪の接地圧を下げる目的に設けた。
尚、補助輪と主輪の構成要素は全く同じもので、図示は省略した。
又、本表記例は組み立て、組み換えが容易な構造を主に記載したが、一部又は全部を強固な溶接構造、接着構造又はボルトナットで組み立てた専用構造を排除するものではない。
本実施例は主輪、補助輪、操舵輪、駆動輪、縦横の梁、菱形台車及び三角台車の組み換えを自由とし、作業の種類、作業体系、生産規模等々に最適な選択選択肢を提供する。
UM 畝の溝
UT 畝の頂面
HIS 主輪の接地点を結ぶ線形状が菱形を成す表記線
F 車体フレーム全体
FM 車体主フレーム
FMT 車体主縦フレーム梁材
FMTD 車体主縦フレーム中心線
FMY 車体主横フレーム梁材
FMYD 車体主横フレーム中心線
FA 車体従フレーム
FAT 車体従縦フレーム梁材
FAY 車体従横フレーム梁材
FAB FATとFAYの両端部を繋ぐボルト
FUH 主輪浮かせる持ち上げハンドル
PRO 投光器
P 投光器支持支柱
PS1 投光器支持支柱上部旋回盤
PS2 投光器支持支柱下部固定盤
PSH 投光器支持支柱上部旋回ハンドル
PS PU&PD固定用シャコ万力
MH 主輪
MHS 操舵輪
MHDC モーター駆動操舵輪
MHA 主輪―菱形台車後輪
MHF 主輪―菱形台車前輪
MHL 主輪左輪
MHR 主輪右輪
MHH 先頭輪―三角台車の主輪で頂角の頂点に位置する
AH 補助輪
HC 車輪軸心
CLE 本台車を平地に設置した際に、主輪前後輪が地面より浮いた状態
AHP 台車旋回時補助輪の下に轢く板
FO 車輪フォーク
FOP 車輪フォークFOの車輪を直接支持する支柱
FOT 車輪フォークFOの車体フレーム縦梁接続部
FOY 車輪フォークFOの車体フレーム横梁接続部
CJ FOTとFOYを直交した部材
FOS1 車輪フォークFOの固定盤でFOS2の旋回中心軸を有する
FOS2 車輪フォークFOの旋回盤
FOSH 車輪フォークFOの旋回ハンドル
FOSS FOS1&FOS2固定用シャコ万力
FOSC 旋回盤FOS2の旋回中心軸
DC 直流駆動モーター
DCB DC取り付けブラケット
DCG DCの出力ギヤー
DCC 駆動伝達チェーン
MHG 主輪駆動ギヤー

Claims (10)

  1. 2本のトンネル栽培のトンネル畝、2本の幅広の畝、又は2本以上で偶数の通常畝を跨いで3本の畝溝を車輪が転動して移動する運搬台車にあって、同台車は4本の主輪、同主輪で支持する車体フレーム及び車体フレームと車輪を連結する四つの主輪支持フォークを主要構成要素とし、前記4本の主輪は操舵機能の無い固定輪で、3本の畝溝を畝溝に沿って転動する、即ち、中央の畝溝Cには前輪MHF及び後輪MHAを直列に設け、左側の畝溝Lには左の主輪MHLを、右側の畝溝Rには右の主輪MHRを前記前後輪と平行に配し、これら4本の主輪の接地点を結ぶ線形状は正方形を含む菱形を成す偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  2. 請求項1に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車に設ける中央の畝溝Cを転動する2本の主輪、前輪MHF及び後輪MHAにおいて、同2本の主輪の中間点に、同主輪と直列に、補助輪を1輪追加して設けた偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  3. 請求項1又は2に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車に設ける主輪のうち中央の畝溝Cを転動する前輪MHF及び後輪MHAにおいて、同主輪は転動方向を少なくとも片側に90度、左右両方向で180度、手動で変更及び変更位置で固定する手段を有する操舵輪として設けた偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  4. 請求項1、2又は3に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の構成要素の主輪支持フォーク及び車体フレームにおいて、同主輪支持フォーク又は車体フレームの上面より垂直上方に投光器を取り付ける投光器支持支柱を少なくとも1本設けた偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  5. 請求項4に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車に設ける投光器支持支柱において、同支柱を上下に二本継ぎとし、上部は下部に対して旋回する手段及び任意の旋回位置で固定する手段を有して設け、投光器の照射方向を変更調整できる投光器支持支柱を配した偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  6. 請求項1、2、3、4又は5に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の左右の主輪、左主輪MHL及び右主輪MHRにおいて、台車が空車時の同主輪の接地点が中央の畝溝Cを転動する主輪の接地点より若干、例えば30mm高い、即ち、左右主輪が平地では浮き上がって接地しない状態で、圃場地表面の凸が左右主輪への影響を軽減した構造を特徴とする偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  7. 請求項1、2、3、4、5又は6に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の4本の主輪のうち、中央の畝溝Cを転動する前後2本の主輪の一方の1輪を省略して、中央の畝溝Cを転動する主輪及び左右の主輪の3本とし、これら3本の主輪の接地点を結ぶ線形状は正三角形を含む二等辺三角形を成す偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  8. 請求項7に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の中央の畝溝Cを転動する主輪の先頭輪において、同先頭輪が転動方向を少なくとも片側に90度、左右両方向で180度、手動で変更及び変更位置で固定する手段を有する操舵輪として設ける事を特徴とする偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  9. 請求項1、2、3、4,5、6、7又は8に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の中央の畝溝Cを転動する前後の主輪又は先頭車輪にあって、同車輪を浮かせる目的の車輪浮かせハンドルを、同車輪を取り付けている車体フレームの更に前方及び後方に車体フレームより張り出して設ける事を特徴とする偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
  10. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9に記載の偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車にあって、同台車の中央の畝溝Cを転動する前後輪のいずれか一方の主輪又は先頭輪のみをバッテリーを電源とするDCモーター駆動する事を特徴とする偶数の畝を跨ぐ三路走行運搬台車。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111098900A (zh) * 2019-11-28 2020-05-05 安徽永茂泰铝业有限公司 一种汽车铸造件加工用打磨周转平台

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