JP2020179797A - 農作業用の作業台車 - Google Patents

Abstract

【課題】レール上を走行して農作業を行う作業台車の走行車輪とは別に駆動部で駆動する独立駆動車輪を設け、部品交換やメンテナンス作業の効率化を図り、レールから降りた当該作業台車の地面走行をスムーズに行える農作業用の作業台車を提供する。【解決手段】レール７上を走行車輪２で走行して農作業が行われる作業台車１において、作業台車１には、走行車輪２とは別に駆動部４で駆動する独立駆動車輪３を設け、独立駆動車輪３はレール７上に接地し、かつ走行車輪２の地面接地レベルよりも若干上方に位置するように作業台車１の下面１０に取り付けられており、独立駆動車輪３は、レール７を押圧しながら駆動部４により駆動されて走行車輪２と共にレール７上を走行し、地面８を走行する時は、走行車輪２が地面８に接地する一方、独立駆動車輪３は地面８から浮いて手押し走行が可能な構成である。【選択図】 図１

Description

本発明は、農作業用の作業台車の技術分野に属し、さらに言えば、ハウス栽培に使用する複数のベンチ間をレール走行して移動する高所作業台車や、レール上を走るシャトルカート、畝間のレールをまたがったレールまたぎ台車等が、レールから降りた地面走行と、次のレールへの移動をスムーズに行え、部品交換やメンテナンス作業が楽な作業台車に関する。

施設園芸ハウス栽培農業等において、トマトやキュウリのように背が高く成長する作物の手入れや収穫作業等を容易に能率良く行うのに適した高所作業台車が種々知られている。
例えば、特開２０１６−２１５７６４公報に開示された作業台車（特許文献１）は、基台とその四隅の支柱とを具備する台車本体と、支柱に高さ位置を変更可能に支持される足場板とを具備し、台車本体は、前方の操舵車輪と後方の駆動車輪とステアリング軸とを備え、前方左右の支柱間は横桟で接続され、ステアリング軸支持部材が固着され、後方左右の支柱間は、後部横桟で接続される。後部に左右一対の手押しハンドルが延出し、その間が水平の足掛けバーで接続され、前後の各支柱間に複数の水平の支持桟が接続され、足場板が支持される。かくして、はしごにて昇り降りする高所用足場を設け、モーターの回転を、左右一対の車輪に通された車軸に伝動機構（チェーン）で伝える駆動方式で走行する構造体である。

また、栽培ベンチ等の間の通路に軌道（レール）を敷設して、この軌道上を走行する作業台車も、種々提案され公知である。
例えば、特開２０１８−４０１７４公報に開示された作業台車（特許文献２）は、台車本体の支柱に高さ位置を変更可能に水平に支持される平面視概略矩形の足場板を具備し、台車本体は、基台の前方の左右に、地面を前後に直進走行する前方接地車輪と、軌道を走行する前方軌道車輪とを具備すると共に、基台の後方の左右に、前方軌道車輪と共に軌道を前後に直進走行する後方軌道車輪を具備し、後方左右の支柱の下部から後方へ、台車本体の後部を持ち上げて前方接地車輪又は軌道車輪にて地面又は軌道上を人力移動させるための手押しハンドルが延出されている。かように、接地車輪と軌道車輪を設け、後部に手押しハンドルを具備し、該手押しハンドルで後部を持ち上げて移動させる構成である。

特開２０１６−２１５７６４公報 特開２０１８−４０１７４公報

上記特許文献１の特開２０１６−２１５７６４公報に記載の作業台車は、車輪駆動の方法がチェーン駆動のため、そのままでは手押し走行が不可能である。また、メンテナンスを行う際、分解等の作業工程が多く、すべての部品を取り外して交換作業を行う必要があり、大変面倒で煩わしい作業を強いられる。
特許文献２の特開２０１８−４０１７４公報に記載の作業台車は、軌道（レール）上を走行する４輪の固定車輪が装備されているが、軌道から外れてレーン移動する際、４輪固定車輪のため、２輪を持ち上げて移動する作業が大変面倒である。
また、駆動輪をレール接地させたまま早く動かすと、逆起電力によるモーターの焼き付きが起こる心配があるし、台車を早くレールから降ろしたい場合には、駆動部の駆動力の速さに制限されるといった問題点も指摘されている。

本発明の目的は、上記の課題を鑑みてなされたもので、レール上を走行して農作業を行う作業台車の走行車輪とは別に駆動部で駆動する独立駆動車輪を設け、部品交換やメンテナンス作業の効率化を図ると共に、独立駆動車輪の接地面への接地状態と浮いた状態とを簡単に切替えられ、レールから降りた当該作業台車の方向転換や地面走行をスムーズに行えて、次のレールへの移動が楽な農作業用の作業台車を提供することである。

上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る農作業用の作業台車は、レール７上を走行車輪２で走行して農作業が行われる作業台車１において、
前記作業台車１には、前記走行車輪２とは別に駆動部４で駆動する独立駆動車輪３を設け、前記独立駆動車輪３はレール７上に接地し、かつ前記走行車輪２の地面接地レベルよりも若干上方（符号Ｓ参照）に位置するように作業台車１の下面１０に取り付けられており、前記独立駆動車輪３は、レール７を押圧しながら駆動部４により駆動されて走行車輪２と共にレール７上を走行し、地面８を走行する時は、前記走行車輪２が地面８に接地する一方、前記独立駆動車輪３は地面８から浮いて手押し走行が可能な構成であることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した農作業用の作業台車１において、前記駆動部４には、前記独立駆動車輪３を下方に押圧しながら支持する弾性支持部５が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、レール７上を走行車輪２で走行して農作業が行われる作業台車１において、
前記作業台車１には、前記走行車輪２とは別に駆動部４で駆動する独立駆動車輪３を設け、前記独立駆動車輪３は地面８に接地するように作業台車１の下面１０に取り付けられており、前記独立駆動車輪３は、駆動部４により駆動されて地面８を走行しつつ、当該作業台車１の走行車輪２がレール７上を走行自在に構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した農作業用の作業台車１において、前記駆動部４はブラシレスモーターであって、前記独立駆動車輪３は、前記ブラシレスモーター４の中空軸４０に嵌められて突出する車軸３ａに固定されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した農作業用の作業台車１において、前記駆動部４を上下移動する昇降装置６が設けられており、前記昇降装置６に接続された操作部６０を操作することによって、前記独立駆動車輪３が接地面７又は８に接地する状態と接地面７又は８から浮いた状態とに切替え自在な構成とされていることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか一に記載した農作業用の作業台車１において、前記走行車輪２の一部は、取付け座１１の下に下向きの車輪支持脚１２が、垂直な軸部材１３で回転自在に取り付けられ、前記車輪支持脚１２の下部に回転自在に支持されて成る自由車輪２Ａであって、固定手段１４により前記車輪支持脚１２の回転を止めて固定車輪に切替え自在な構成とされていることを特徴とする。

本発明の農作業用の作業台車は、以下の効果を奏する。
（１）当該作業台車は、走行車輪とは別に駆動部で駆動する独立駆動車輪を設けて、車輪と駆動を分離し、駆動部分をユニット化したので、部品交換やメンテナンス工数の削減に繋がり、作業効率が向上される。特に、ブラシレスモーターを使用した車輪駆動にしたので、分解が簡単になりメンテナンスを行い易い。
（２）駆動部を支持する弾性支持部を設けたので、接地面との駆動力が安定的に発揮でき、またレールから降りると独立駆動車輪が浮き、走行車輪（前輪と後輪）が地面に接地するため、人の手押しが可能となる自在性にも優れている。
（３）走行車輪の一部（前後のどちらか）が旋回を止めた自由車輪としたので、レール上で走行時の直進性を確保しながら、レールから降りての地面走行時には、自由車輪で旋回ができ、移動が楽になって、老齢化対策急務な農作業の労働負荷の低減が実現される。
（４）昇降装置により接地面から独立駆動車輪を浮かせられるようにしたため、早急にレール上から降ろしたい時等に、その独立駆動車輪に左右されずに作業台車をレール上で手押し移動させられる上、レールからの車輪回転を起こさせず、逆起電力による焼き付きが防止される。

本発明に係る農作業用の作業台車の全体構成を示した正面図である。 図１の作業台車の右側面図である。 農作業用の作業台車の平面図である。 Ａは、作業台車がレール上を走行する際の走行車輪と独立駆動車輪を示した一部切欠正面図、Ｂは、作業台車が地面上を走行する際の走行車輪と独立駆動車輪を示した一部切欠正面図、Ｃは、Ｂの後部を示した拡大図である。 異なる農作業用の作業台車とその昇降装置を示した正面図である。 異なる昇降装置を示した正面図である。 畝間のレールをまたぐ作業台車を示した側面図である。

本発明に係る農作業用の作業台車の実施形態を、以下図面にしたがって説明する。
例えば、図７に示した並列する複数の畝９の間で敷設されたレール７をまたがって走行車輪２で走行するレールまたぎ台車や、並列する栽培ベンチ（図示は省略）間で敷設されたレール７上を走行車輪２で走行して高所の農作業を行う作業台車１等に実施される。
図１〜図５に示した本実施形態の作業台車１は、トマトやキュウリ等の作物のように成長すると地上高さが人間の背をはるかに超す程の高さとなる作物の姿勢調整や、防虫剤散布、或いは花芽の摘除調整や収穫等の高所での農作業を楽な姿勢で能率良く安全に行うため、作業員が乗り込み、所望の高さ位置の踏み板１５上で、前記各種の農作業を行うのに好適である。

図２に例示した如く、敷設された一対の丸管形状のレール７、７上を走行する作業台車１であって、レール７の長さは作業する栽培ベンチの一端から他端までの長さと等しく設定される。当該レール７の始端と終端部分には、図４Ａに例示した如く、先端に向かって適度な下り（又は上り）勾配部分７ａを形成しておく。

図１に示した作業台車１は、合成樹脂被覆鋼管たるパイプ材と各種形態の継手を接続し接着して、前記高所の農作業に適した高さに踏み板１５（作業台）が位置するように同踏み板１５に至る階段部１６を備えた剛強な背の高い階段部付き塔状構造物１’が、軽量に組立てられている（但し、この構造の限りではない）。前記踏み板１５（作業台）上に立つ作業者にとって、安全に農作業が行えるように防護柵１７が設けられている。下部には前記レール７上を走行する走行車輪２が設けられている。図示例の本実施形態は、後輪２つが固定車輪２Ｂ、前輪２つが自由車輪２Ａで実施する形態を示している。

前輪の自由車輪２Ａは、取付け座１１の下に、下向きの車輪支持脚１２が、垂直な軸部材１３で回転自在に取り付けられ、前記車輪支持脚１２の下部に車輪が回転自在に支持されている。そして、ピン等の固定手段１４により前記車輪支持脚１２の回転を止めて固定車輪に切替えが自在となっている。
従って、作業台車１のレール７上の走行時の直進走行の安定化を図るためには、ピン１４を車輪支持脚１２に挿して固定し、作業台車１が地面８上で自由に方向転換できるようにするには、旋回を止めている自由車輪２Ａのピン１４を抜いてやればよい。

作業台車１には、図１と図３等に示したように、前記走行車輪２とは別に駆動部４によって単独で駆動する独立駆動車輪３が１つ設けられている。この独立駆動車輪３は、図３に示した如く、進行方向（同図の右方向）に向かって右側に縦列する前後の走行車輪２の自由車輪２Ａと固定車輪２Ｂ間の線上に載るように配置されている。と共に、レール７上に車輪が接地し、かつ前記走行車輪２の地面接地レベルよりも若干上方に位置するように、具体的には、図４Ｃに符号Ｓで示した数ｍｍ程度、地面８から上方に位置するように、作業台車１の下面１０（ベース部１０Ｂ）に弾性支持部５で取り付けられている。
より詳細には、レール走行時に、走行車輪２の自由車輪２Ａと固定車輪２Ｂは、図２に示したように、接地部である車輪外周がレール７に嵌まる形の溝部に形成されており、その外周溝部がレール７の上面を各々またぐように走行する。これに対し、独立駆動車輪３は、外周が平坦なフラット状に形成されており、その外周平坦部がレール７の上面を適度な力で押圧しつつ駆動することで当該作業台車１に駆動力を与えて、作業台車１がレール７上を走行するものである（図１、図６参照）。

すなわち、当該作業台車１の下面１０には、床板を敷設した前方のベース部１０Ａと後方のベース部１０Ｂが設けられ、その後方ベース部１０Ｂの上に、当該作業台車１の独立した走行動力源となる駆動部４（ブラシレスモーター）のバッテリー装置１８と充電器１９が設置され、前記独立駆動車輪３のみがブラシレスモーター４で駆動される構造である。また、このブラシレスモーター（駆動部）４には、図１に示したように、バネ体の弾性支持部５が設けられており、独立駆動車輪３がレール７に対して適度な下方の押圧力で安定的に支持され、常にレール７との接地圧が維持されるから、作業台車１に適切な駆動力が与えられ安定した走行が可能である。
そして、この独立駆動車輪３は、前記ブラシレスモーター４の中空軸４０に嵌められて突出する車軸３ａに固定されて駆動される。こうする事で、モーターの回転をチェーンで車輪に伝達する方式と比較して、部品点数が減りチェーンを外す等の作業がいらないため分解に手間がかからずにメンテナンスがやり易くなる。

なお、独立駆動車輪３は、本実施形態のように、１台の作業台車１に１つ設ける形態で通常実施されるが、例えば図７に示した如く大きな畝９の間のレール７、７にまたがるレールまたぎ台車のように、各レール７上をそれぞれ走行する独立駆動車輪３を２つ設けて実施するこことも勿論可能である。
したがって、作業台車１は、前記独立駆動車輪３がレール７を押圧しながら駆動部４により駆動されて走行車輪２と共にレール７上を走行する（図４Ａ）。そして、作業台車１が地面８を走行する時は、図４Ｂ、Ｃに示したように、走行車輪２が地面８に接地する一方、独立駆動車輪３は、地面８から符号Ｓで示した間隔分浮くように設計されているから、手押し走行が可能な構成となっている。

また、この作業台車１には、図５と図６に例示したような前記駆動部４を上下移動する昇降装置６が設けられており、操作部であるレバー６０又は６０’の操作で、前記独立駆動車輪３が接地面のレール７又は地面８に接地する状態と、前記接地面から浮いた状態とに簡単に切替えることができる。
図５の昇降装置６は、独立駆動車輪３が後述する地面８に接地して走行するタイプでの適用例を示しているが、上述したレール７上を走行するタイプにも当然適用される。
下面１０に設置された取り付け板６５に、略中間部をトラニオン軸６１で回動自在に支持された左右両側（紙面の奥側と紙面上）の２本のアームバー６２の後端部に、ピン６３により可動板６４の後部両端が連結して支持されている。前記可動板６４の前部両端はピン６３ａにより取り付け板６５に連結して固定（支点）されている。接続されたアームバー６２の前端部６２ａは、取り付け板６５の前端部に突出する手動用の切り替えレバー（操作部）６０の回動により下がると、アームバー６２がトラニオン軸６１を支点としてシーソーのように反対側が上がり、可動板６４に弾性支持された独立駆動車輪３が接地面（地面８）から上昇される構成である。

図６に示した昇降装置６は、下面１０に、独立駆動車輪３が取付けられた車輪取付け部６６の基端がピン６７により回転可能に支持され、前記車輪取付け部６６の前端部を垂直な支持杆６９で支持し、ピン６７を支点に車輪取付け部６６が上下方向に移動自在に下面１０へ弾性支持されている。支持杆６９の下端部にはストッパー６９ａが設けられ、そのストッパー６９ａに車輪取付け部６６が当接してそれ以上の降下が防止され、地面走行時に独立駆動車輪３の浮いた状態が保持される。
下面１０の前方側には、前記車輪取付け部６６の前端部を上向き状態で固定自在な押さえ部６８と、その押さえ部６８を後押しするクランプ金具のレバー（操作部）６０’がそれぞれ吊設されている。そして、独立駆動車輪３がレール７上を走行する時は、レバー６０’が前方方向に持ち上がっていて、押さえ部６８を遊ばせておく。一方、作業台車１がレール７上で駆動部４から切り離したい場合は、レバー６０’により押さえ部６８を後押しし、後押された押さえ部６８が車輪取り付け部６６の前端部を若干上方に押し上げて、ベース部の下面１０に当接して固定する。しかるに、独立駆動車輪３はレール７から浮いた状態が保持されて、駆動部４がレール７から切り離されるから、作業台車１は走行車輪２によってレール７上を手押し走行することが出来、そのまま地面８まで降りて手押しで連続的に走行させて行くことが可能である。
従って、早急にレール７上から作業台車１を降ろしたい時等に、モーター駆動が切り離せるから、駆動力に左右されずに、レール７上の作業台車１を早い速度で手押しができるし、逆起電力によるモーターの焼き付きの心配もなくなる。
また、作業台車１がレール７の終端で通常に降りて地面走行する場合は、車輪取り付け部６６が、支持杆６９のストッパー６９ａによりそれ以上下降しない設計なので、独立駆動車輪３が地面８から浮き、作業台車１は、走行車輪２で地面８上を手押し走行が可能となっている。
更に、走行車輪２Ａの固定手段１４のネジをもどして、車輪支持脚１２との嵌め合いを解除すれば、走行車輪２Ａが旋回自在となって、作業台車１を自由な方向に手押しができる構成である。

＜異なる実施形態＞
上述した独立駆動車輪３が、レール７上ではなく、地面８上を走行する実施形態も採用可能である。つまり、図５に示したように、レール７上を走行車輪２で走行して農作業が行われる作業台車１において、当該作業台車１には、やはり前記走行車輪２とは別に駆動部４で駆動する独立駆動車輪３を設けるが、この前記独立駆動車輪３は地面８に接地するように作業台車１の下面１０に取り付けられている。
したがって、駆動部４により駆動する当該独立駆動車輪３によって地面８を走行しつつ、当該作業台車１の走行車輪２がレール７上を走行自在に構成されており、上記実施形態と同様に、部品交換やメンテナンスが非常に楽であると共に、レール走行と、同レール走行から降りた地面走行の切替えをスムーズに行うことができる。

以上、実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、例えば、本体カートと補助カートを連結したシャトルカートに実施することも可能であり、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。

１ 作業台車
１’ 階段部付き塔状構造物
１０ 下面
１１ 取付け座
１２ 車輪支持脚
１３ 垂直な軸部材
１４ 固定手段（ピン）
１５ 踏み板
１６ 階段部
１７ 防護柵
１８ バッテリー装置
１９ 充電器
２ 走行車輪
２Ａ 自由車輪
２Ｂ 固定車輪
３ 独立駆動車輪
３ａ 車軸
４ 駆動部（ブラシレスモーター）
４０ 中空軸
５ 弾性支持部
６ 昇降装置
６０ 操作部
７ レール（接地面）
８ 地面（接地面）
９ 畝
Ｓ 間隔

Claims (6)

1. レール上を走行車輪で走行して農作業が行われる作業台車において、
   前記作業台車には、前記走行車輪とは別に駆動部で駆動する独立駆動車輪を設け、前記独立駆動車輪はレール上に接地し、かつ前記走行車輪の地面接地レベルよりも若干上方に位置するように作業台車の下面に取り付けられており、前記独立駆動車輪は、レールを押圧しながら駆動部により駆動されて走行車輪と共にレール上を走行し、地面を走行する時は、前記走行車輪が地面に接地する一方、前記独立駆動車輪は地面から浮いて手押し走行が可能な構成であることを特徴とする農作業用の作業台車。
2. 前記駆動部には、前記独立駆動車輪を下方に押圧しながら支持する弾性支持部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した農作業用の作業台車。
3. レール上を走行車輪で走行して農作業が行われる作業台車において、
   前記作業台車には、前記走行車輪とは別に駆動部で駆動する独立駆動車輪を設け、前記独立駆動車輪は地面に接地するように作業台車の下面に取り付けられており、前記独立駆動車輪は、駆動部により駆動されて地面を走行しつつ、当該作業台車の走行車輪がレール上を走行自在に構成されていることを特徴とする農作業用の作業台車。
4. 前記駆動部はブラシレスモーターであって、前記独立駆動車輪は、前記ブラシレスモーターの中空軸に嵌められて突出する車軸に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した農作業用の作業台車。
5. 前記駆動部を上下移動する昇降装置が設けられており、前記昇降装置に接続された操作部を操作することによって、前記独立駆動車輪が接地面に接地する状態と接地面から浮いた状態とに切替え自在な構成とされていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した農作業用の作業台車。
6. 前記走行車輪の一部は、取付け座の下に下向きの車輪支持脚が、垂直な軸部材で回転自在に取り付けられ、前記車輪支持脚の下部に回転自在に支持されて成る自由車輪であって、固定手段により前記車輪支持脚の回転を止めて固定車輪に切替え自在な構成とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載した農作業用の作業台車。

Images