JP3953577B2 - 運搬車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動モータ又はエンジンを駆動源とし、且つ左右輪間にデフ機構を備えない運搬車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビニールハウスの普及により、寒冷地でもメロンの栽培が盛んに行なわれるようになってきた。大型のビニールハウスは、大収穫を見込むために５０ｍ〜１００ｍの長大なものとなり、肥料、苗、作物の移動には機械力が必要となる。
従来は、トラクター、耕運機を用いていたが、原動機が内燃機関（ガソリンエンジン、ジーゼルエンジン）であるため、排気ガスがハウス内にこもり、作業環境衛生上好ましいとはいえなかった。また、トラクターや耕運機は、基本的に屋外作業向きの農機であるため、狭いハウス内での取り回し性は良くない。
【０００３】
そこで、例えば実公昭５１−３１５０２号公報の「電動運搬機」を用いることを検討した。この電動運搬機は、同公報の第２図に示されるとおりに、前の左輪１１をチェーン及びスプロケットを介して電動機４で駆動し、前の右輪１１’をチェーン及びスプロケットを介して電動機４’で駆動し、後の左右輪１７，１７’を備え、前後輪間にバッテリ１５，１５’を備えた電動車両である。前記電動機４，４’をスイッチ箱１６（同公報の第１図）を操作することで、左右独立して制御し、機体を旋回させることができるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の電動運搬機は、電動機４，４’で機体を旋回させる様にしているが、小規模の方向修正には不向きである。すなわち、小規模の方向修正は電動機４，４’を止めたままで人手でターンする方が効率が良い。
しかし、前記電動機４，４’を止めたときには、これらの電動機４，４’がブレーキとなり前輪１１，１１’は回転しないため、実質的に人手でターンさせるには無理がある。
【０００５】
大型の運搬車では、左右輪間にデフ機構を備えたものがある。デフ機構は左右輪の回転差を吸収することができるので、電動モータ若しくはエンジンを止めた状態であっても人手でターンさせることはできる。
しかし、デフ機構は高価であり、小型で軽量の運搬車には価格の高騰を招くため採用するには無理がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、デフ機構を備えない運搬車において、電動モータ又はエンジンを止めた状態で簡単に人手で方向修正ができる運搬車を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、電動モータ又はエンジンを駆動源とし、この駆動源で駆動車軸を介して左右の車輪を回す運搬車であり、駆動車軸に対して所定回転角度だけ車輪の自由回転を許容し、所定回転角を越えた後は連結状態にする遊び付き伝動機構を、前記駆動車軸と前記車輪との間に設けた運搬車において、前記遊び付き伝動機構は、車輪と車軸との間に掛け渡した線状可撓材であり、左右の車輪の一方を中心にして他方の車輪を回転させて運搬車を旋回させるときに、この旋回角度が１８０°以上になるように前記線状可撓材の長さが設定されていることを特徴とする。
駆動車軸が所定角空転可能であるから、駆動車軸を空転させて旋回や方向修正を行なう。従って、運搬車の使い勝手が飛躍的に良くなる。
【０００８】
一般に、エンジンを駆動源としたものは、デフ機構を備えないものであっても、駆動源と車軸との間にはクラッチを備える。このクラッチを非連結状態にしてエンジンの始動やアイドリングを行なうためである。
これに対して電動モータを駆動源としてものは、クラッチを要しない。そのため、電動モータがブレーキとなって車輪を拘束する。本発明により、クラッチを備えていない電動運搬車であっても容易に方向修正が可能となるため、本発明は電動運搬車により顕著な効果を発揮する。
【０００９】
１８０°ターンが可能であるため、枕地（耕地のエッジ）で方向転換が容易に行える。
そして、線状可撓材は安価なチェーン、ロープ、ワイヤで足りるので、遊び付き伝動機構を低コストで製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図面は符号の向きに見るものとする。「左」「右」は作業者から見た方向、「前」は前進側、「後」はその逆側をいい、左の部材にはＬ、右の部材にはＲを付す。
なお、以下の説明では電動モータを駆動源とするが、駆動源はガソリンエンジン若しくはジーゼルエンジンであってもよい。
【００１１】
図１は本発明に係る運搬車の斜視図であり、運搬車１は左右の前輪２Ｌ，２Ｒ、左右の後輪３Ｌ，３Ｒ（３Ｒは不図示）を備えた４輪車であり、前後輪間にバッテリ４Ｌ，４Ｒ（右のバッテリ４Ｒは不図示）を備え、前後に延びた荷台５の前部に枠フレーム６をボルト７・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）で固定し、この枠フレーム６と荷台５の後面とに柵８，８を取付け、後輪３，３から後斜め上へ把持ハンドル９Ｌ，９Ｒを延ばし、左のハンドル９Ｌにブレーキレバー１１、右のハンドル９Ｒに変速レバー１２を取付けたものである。
【００１２】
図２は本発明に係る電動運搬車の下部構造の分解斜視図であり、車体フレーム２０はメインフレーム２１の前部に、上から下にモータマウントベース２２、外筒２３、ギヤケースマウントベース２４を一体的に備え、中央にバッテリ支持ピース２５，２６を備え、後部に鳥居型の後部フレーム２７を備えたものである。この後部フレーム２７は後輪車軸２８を支える左右一対の縦フレーム２９Ｌ，２９Ｒと荷台を直接受ける横フレーム３１とからなる。
【００１３】
前記後輪車軸２８は非回転軸であり、把持ハンドル９Ｌ，９Ｒの基部３２，３２を差込んだ後、座金３３，３３及びボルト３４，３４で後輪３Ｌ，３Ｒを取付けることができる。後輪３Ｌ，３Ｒは自由回転輪である。ハンドル９Ｌ，９Ｒは後輪車軸２８を回転中心に傾動可能であり、途中のピース３５，３５（一方は不図示）を図示せぬ荷台にボルト固定するようにした一種のチルトハンドルである。
【００１４】
バッテリ支持ピース２５に孔２５ａ，２５ｂを開け、同様にバッテリ支持ピース２６に孔２６ａ，２６ｂを開け、前側の孔２５ａと孔２６ａとにバッテリケージ３７の一端を差込み、バッテリケージ３７を孔２５ａ，孔２６ａを支点に傾動できるようにした。孔２５ｂと孔２６ｂには右のバッテリケージ（不図示）を取付けることができる。
【００１５】
次に前輪駆動系統の説明をする。
本発明の電動運搬車は電動モータ３８で軸直結駆動系４０を介して前輪２Ｌ，２Ｒを駆動することを特徴とする。チェーンやベルトを使用しないので、始動ショックがなく、大きなトルクを前輪２Ｌ，２Ｒへ伝えることができ、滑らかで且つ強力な走行が図れる。
そのための軸直結駆動系４０は、出力軸３８ａを差込むことのできる中継軸４１と、この軸４１の下端に取付けたピニオンベベルギヤ４２と、このピニオンベベルギヤ４２に噛み合う大径ベベルギヤ４３と、この大径ベベルギヤ４３にスプライン結合した駆動車軸としての前輪車軸４４と、遊び付き伝動機構５０，５０とからなる。
【００１６】
図３は本発明に係る遊び付き伝動機構の分解斜視図である。
遊び付き伝動機構５０は、車軸４４に緩く嵌合するパイプ５１と、このパイプ５１の先端に取付けた角フランジ５２と、前記パイプ５１に一体的に設けたアイプレート付きフランジ５３と、このアイプレート付きフランジ５３に一端を取付ける線状可撓材としてのローラチェーン５４と、このローラチェーン５４の他端を取付けるために前輪２Ｒのホイール５５に設けたアイプレート５６とからなる。なお、アイプレート付きフランジ５３及びアイプレート５６はボルト孔５３ａ，５６ａの開いた小さなプレートであり、チェーンやワイヤを取付けるのに好適な部材である。
【００１７】
５７はホイール５５に角フランジ５２を固定するボルト、５８，５８はボルト孔５３ａ，５６ａにローラチェーン５４を固定するボルト、５９は車軸４４の先端に開けためねじである。
車軸４４をパイプ５１に通し、車軸４４のめねじ５９にボルト６０でワッシャ６１を固定する。
この結果、車軸４４に対して、パイプ５１、角フランジ５２及び前輪２Ｒは相対回転可能となる。この回転の際に、フランジ５３及びワッシャ６１でホイール５５の軸方向の抜け止めを図る。
なお、図では軸受、オイルシールは省略した。
【００１８】
図４は本発明に係る電動運搬車の側面図であり、荷台５を前上りに緩やかに傾斜させたこと、荷台５を直接的に電動モータ３８のモータケース３８ｂで受けることで車体フレーム２０の一部を兼ねさせたこと、バッテリケージ３７の自由端を掛けるためのハンガボルト４５を荷台５に取付けたこと、把持ハンドル９Ｌのピース３５を荷台５から延びたハンドルブラケット６２にボルト６３で固定したことを示す。図示せぬ把持ハンドル９Ｒについても同様である。
前記ブラケット６２に複数のボルト孔６２ａ・・・を開けたことで、ボルト６３を差し替えることにより、ハンドル９Ｌ，９Ｒの取付け角を変更してグリップの地面からの高さを調整することができる。
【００１９】
図５は本発明に係る電動運搬車の平面図であり、前輪２Ｌ，２Ｒより後輪３Ｌ，３Ｒを小径にし、前輪間トレッドＴ１より後輪間トレッドＴ２を小さく設定し、且つバッテリ４Ｌ，４Ｒを前輪間トレッドＴ１内に納めた（具体的にはバッテリ３Ｌ，３Ｒの最大幅Ｔ３＜前輪間トレッドＴ１）ことを特徴とする。
【００２０】
なお、荷台５は、ほぼ前輪２Ｌ，２Ｒ、バッテリ４Ｌ，４Ｒ及び後輪３Ｌ，３Ｒをカバーする細長い平板であり、枠フレーム６及び柵８，８で積載可能面積を拡大したものであり、底付きケースや箱を載せるのに適した形態である。積載可能面積に対して荷台５の面積を大幅に小さくしたので荷台５の重量を小さくすることができる。しかし、荷台５を柵８，８で囲う面積まで拡大することは差支えないので、荷台５、枠フレーム６及び柵８，８の取合いは用途に応じて任意に決定すればよい。
【００２１】
荷台５の後縁に作業者に臨む計器板６５を取付け、この計器板６５にメインスイッチ６６、前後進切換スイッチ６７、バッテリ残量メータ６８を取付けたことを示す。
また、７１・・・は荷台５とモータケース３８ｂ（図４参照）とを連結するボルト、７２は荷台５と図２の横フレーム３１とを連結するボルトであり、７３はバッテリ４Ｌ，４Ｒの点検孔である。詳しくは説明しないが、本実施例のバッテリ４Ｌ，４Ｒにはバッテリ残量に応じて色彩が変るバッテリ残量表示機能が付いており、その色彩を点検孔７３を通して上から見ることができる。
【００２２】
以上の述べた電動運搬車並びに遊び付き伝動機構の作用を次に述べる。
図５において、荷台５に荷物を積込み、メインスイッチ６を入れ、前後進切換スイッチ６７を前進に合せ、ブレーキレバー１１を緩め、変速レバー１２を増速側へ押すことにより、電動運搬車１は前進する。
【００２３】
図６は本発明に係る電動運搬車のターン説明図であり、電動運搬車１は枕地（耕地のエッジ）で方向転換のために１８０゜ターンする必要がある。
このときには電動モータを停止し、例えば図の様に左の前輪２Ｌを中心に反時計方向にターンする。車軸は静止状態にあるため、右の前輪２Ｒのみが必要なだけ空転する。
前輪トレッドをＴ１としたので、旋回半径もＴ１に等しくなり、右の前輪２Ｒの走行距離は２×Ｔ／２＝π・Ｔ１となる。
また、前輪の外径をＤ１とし、前輪の回転数をｎとする。π・Ｄ１・ｎ＝π・Ｔ１であるから、ｎ＝Ｔ１／Ｄ１となる。
仮に、トレッドＴ１＝３２３ｍｍ、前輪外径Ｄ１＝２５５ｍｍとすれば、ｎ＝３２３／２５５＝１．２７回転＝４５６゜となる。
【００２４】
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る遊び付き伝動機構の作用図であり、斜線（／／／）を施したアイプレート付きフランジ５３及び車軸４４は「静止」、その他（車輪側）が「旋回」するものとして説明する。
（ａ）はアイプレート５６がフランジ５３のアイプレートに最接近した状態を示し、この状態からターン（旋回）を始めるとする。旋回中は電動モータが停止しているため車軸４４、すなわちフランジ５３は回転せず、リム７５のみ回転する。
（ｂ）はリム７５のみが反時計方向に３／４回転（２７０゜）回ったが、ローラチェーン５４はまだルーズであることを示す。
（ｃ）はリム７５が更に反時計方向に３／４回転（２７０゜）回り、合計６／４回転（５４０゜）回り、これ以上はリム７５とともに車軸４４が連れ回ることを示す。
図６で述べた必要回転角は４５６゜であり、図７で述べた遊び付き伝動機構は５４０゜の遊びがあるため、図６に示した１８０゜ターンは十分に可能となる。
【００２５】
なお、ターン後は左右のローラチェーンの状態に差がでで、一方のローラチェーンがタイトになっても他方のローラチェーンはまだルーズである。
次の前進直進においては、一方の前輪のみでしばらく駆動することになるが、駆動輪がスリップすることにより他方の前輪のローラチェーンがタイトになり、以降、両輪が駆動輪となる。
【００２７】
なお、遊び付き伝動機構５０に採用する線状可撓材５４はロープ、ワイヤであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、電動モータ又はエンジンを駆動源とし、この駆動源で駆動車軸を介して左右の車輪を回す運搬車であり、駆動車軸に対して所定回転角度だけ車輪の自由回転を許容し、所定回転角を越えた後は連結状態にする遊び付き伝動機構を、前記駆動車軸と前記車輪との間に設けた運搬車において、前記遊び付き伝動機構は、車輪と車軸との間に掛け渡した線状可撓材であり、左右の車輪の一方を中心にして他方の車輪を回転させて運搬車を旋回させるときに、この旋回角度が１８０°以上になるように前記線状可撓材の長さが設定されていることを特徴とする。
駆動車軸が所定角空転可能であるから、駆動車軸を空転させて旋回や方向修正を行なう。従って、デフ機構を備えない運搬車であってもその使い勝手が飛躍的に良くなる。
【００２９】
一般に、エンジンを駆動源としたものは、デフ機構を備えないものであっても、駆動源と車軸との間にはクラッチを備える。このクラッチを非連結状態にしてエンジンの始動やアイドリングを行なうためである。
これに対して電動モータを駆動源としてものは、クラッチを要しない。そのため、電動モータがブレーキとなって車輪を拘束する。本発明により、クラッチを備えていない電動運搬車であっても容易に方向修正が可能となるため、本発明は電動運搬車により顕著な効果を発揮する。
【００３０】
１８０°ターンが可能であるため、枕地（耕地のエッジ）で方向転換が容易に行える。
そして、線状可撓材は安価なチェーン、ロープ、ワイヤで足りるので、遊び付き伝動機構を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る運搬車の斜視図
【図２】本発明に係る電動運搬車の下部構造の分解斜視図
【図３】本発明に係る遊び付き伝動機構の分解斜視図
【図４】本発明に係る電動運搬車の側面図
【図５】本発明に係る電動運搬車の平面図
【図６】本発明に係る電動運搬車のターン説明図
【図７】本発明に係る遊び付き伝動機構の作用図
【符号の説明】
１…運搬車（電動運搬車）、２Ｌ，２Ｒ…駆動輪としての前輪、３Ｌ，３Ｒ…後輪、４Ｌ，４Ｒ…バッテリ、５…荷台、３８…電動モータ（又はエンジン）、４４…駆動車軸としての前輪車軸、５０…遊び付き伝動機構、５４…線状可撓材（ローラチェーン）。

Claims (1)

1. 電動モータ又はエンジンを駆動源とし、この駆動源で駆動車軸を介して左右の車輪を回す運搬車であり、駆動車軸に対して所定回転角度だけ車輪の自由回転を許容し、所定回転角を越えた後は連結状態にする遊び付き伝動機構を、前記駆動車軸と前記車輪との間に設けた運搬車において、
   前記遊び付き伝動機構は、車輪と車軸との間に掛け渡した線状可撓材であり、左右の車輪の一方を中心にして他方の車輪を回転させて運搬車を旋回させるときに、この旋回角度が１８０°以上になるように前記線状可撓材の長さが設定されていることを特徴とする運搬車。

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