JP7220868B2 - 階段部台車が連結された作業台車 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年７月１２日にＪＡ日向農業協同組合（宮崎県日向市美々津町日志原）に対し説明を行い、受注をして同年９月２１日に納入した。

本発明は、階段部台車が連結された作業台車の技術分野に属し、さらに言えば、施設園芸農業等の分野で作物の栽培ベンチ間の通路にレールを敷設し、同レール上を走行する作業台車に作業者が乗り込んで各種農作業を行い、栽培ベンチ間の終端において、栽培ベンチ間の通路を移し替える作業台車の転回操作をスムーズに行える階段部台車が連結された作業台車及びモーターの動力をチェーンで車輪に伝達しない作業台車に関する。

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方策として、栽培ベンチ間の通路にレールを敷設して、このレール上を走行する作業用移動装置は、種々提案され知られている。
例えば、特開平１０－３３８１４４号公報に開示された作業用移動装置（特許文献１）が知られている。また、２０１８－８２６２９号公報に開示された作業台車（特許文献２）や、レール上を走行しない特許第６０４７６２６号公報に開示された作業台車（特許文献３）も認められる。

特開平１０－３３８１４４号公報 特開平２０１８ー８２６２９号公報 特許第６０４７６２６号公報

上記特許文献１の特開平１０－３３８１４４号公報に記載の作業用移動装置は、作業者が乗り込む踏み板を具備する作業台車を、ハンドル操作にて軌道上を自走する機構を具備し、また軌道外を走行する接地車輪（キャスター）をも備えるが、台車の前後方向の長さが約２台分と大きいため、作物の栽培ベンチ端部に至り方向転換して次の栽培ベンチ間へ乗り込ませる転回操作が難しく、使用上の問題点になっている。
また、栽培ベンチ端部に広い転回用地面積を必要とし、その分だけ作物の植え付け面積を縮減されるし、転回操作が面倒で、広い転回スペースの分だけ耕作地の作付有効面積を縮減されるなどの農業用としての欠点、重大な問題点がある。

特許文献２の特開２０１８－８２６２９号公報に開示された作業台車は、同様に、作物の栽培ベンチ間に敷設されたレールＲ上を走行する構成であり、１台の台車上に背が十分高い作業台部分２４と、作業者が同作業台部分２４の作業台２４へ登り下りする階段状部分２２とを一体構造に備え、自走する伝動機構８４とを具備するが、やはり、台車の前後方向の全長寸法が大きいため、栽培ベンチ終端に到達した場合の方向転換の作業が面倒で、台車の前後方向長さが大きい分だけ転回操作のために広い用地を必要とし、耕作有効面積を縮減され、畑地の有効作付面積が縮減されるという欠点がある。

同様に、特許文献３の特許第６０４７６２６号公報に開示された作業台車は、タイヤ車輪を動力で駆動して走行する形式であるが、凹凸が激しく多い耕作地面上を走る場合には、タイヤ車輪では、荒れた畑地では車体の揺れがひどく不安定で利用者に危険を感じさせるほか、この作業台車は、モーターの動力をチェーンで車輪に伝達する方式のため、メンテナンスをする時に分解等が面倒であることや、作業者が作業台車の側面を垂直なはしごを登るように乗り込むため、高齢者の作業者等には落下する危険をはらんでいる。
また、やはり全長が長いと栽培ベンチの終端部で次の栽培ベンチへ移る転回操作のために広い遊休スペースを必要とし、畑地の有効利用度が低減される問題点を否めない。

すなわち、前記の従来技術は、いずれも作業台車が通路の終端に到達した際に、次の通路のレールへ乗せ替える転回操作が、全長が長くて転回出来ない場合があった。それで、前記転回操作には、栽培ベンチの終端部位に、広い遊休地（転回スペース）を必要とするので不経済であって、田畑の作物作付面積が縮減される等の解決するべき問題点があった。

本発明の目的は、上記の課題を鑑みてなされたもので、作業台車と階段部台車とを連結自在に分けて構成し、栽培ベンチ間の終端において、栽培ベンチ間の通路を移し替える作業台車の転回操作をスムーズに行えて広い転回スペースは格別必要とせず経済性を高められる階段部台車が連結された作業台車を提供することである。
また、チェーンで車輪に動力を伝達しない方式の作業台車の提供も目的としている。

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階段部台車が連結された作業台車は、並列する複数の栽培ベンチ６、６間を階段部台車２と共に走行する作業台車１であって、
前記階段部台車２を連結する作業台車１と、その作業台車１に連結される階段部台車２とに分けられ、前記作業台車１と階段部台車２とは、連結具３により連結されて走行自在に構成されており、次の栽培ベンチ６、６間に移動する時は、前記作業台車１と階段部台車２との間の連結具３による連結を解除して各々横移動され、再び連結して前記作業台車１と階段部台車２が共に走行されること、
前記作業台車１と前記階段部台車２には、自由車輪１０、２０とレール７走行用の軌道固定車輪１１、２１が各々設けられており、栽培ベンチ６、６間に敷設されたレール７を走行する時は、前記軌道固定車輪１１、２１が前記レール７に接地して走行する一方、前記自由車輪１０、２０は浮いているか又は地面８に丁度接地する位置関係に設計され、かつ地面８を走行する時は、前記自由車輪１０、２０が地面８に接地する一方、前記軌道固定車輪１１、２１は浮いている位置関係に設計されていること、
前記作業台車１と前記階段部台車２との間を連結する前記連結具３は、前記連結が切り離し自在な構成とされ、前記連結具３の前記作業台車１と前記階段部台車２とに繋がる両端は横パイプ（１９、２３）回りに回転フリーな連結であり、前記作業台車１と前記階段部台車２間に高さの違いが起こっても、吸収できる連結で構成されていること、を特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した階段部台車が連結された作業台車において、前記作業台車１に、前記軌道固定車輪１１を駆動する駆動部５が設けられ、前記駆動部５は、進行方向に向かって左右一対の軌道固定車輪１１、１１間に設けられたブラシレスモーターであって、前記ブラシレスモーターの中空軸５ａに車軸１１ａを通し、前記車軸１１ａの両端に前記軌道固定車輪１１、１１が固定されて駆動される構成であることを特徴とする。

本発明の階段部台車が連結された作業台車は、作業台車と階段部台車とを連結自在に分けて構成し、栽培ベンチ間の終端において、台車を１台分ずつ隣りの栽培ベンチ間へ転回する操作は、連結具を解除して作業台車と階段部台車とに分離して転回操作を行うので、各々の車長の限度でコンパクトに容易に転回操作ができて、もって栽培ベンチの端部に広大な転回スペースを要することなく、合理的かつ経済的な高所での農作業が実現される。
また、チェーンで車輪を駆動せず、ブラシレスモーターを使った車輪駆動にしたので、分解が簡単になりメンテナンスがし易くなる。

本発明に係る階段部台車が連結された作業台車の全体構成を示した正面図である。 Ａは、作業台車を示した側面図、Ｂは、Ａの正面図である。 Ａは、階段部台車を示した正面図、Ｂは、Ａの側面図である。 階段部台車が連結された作業台車の転回操作要領を平面的に示した説明図である。 連結が解除された作業台車と階段部台車を示した正面図である。 Ａは、台車がレール上を走行する際の軌道固定車輪と自由車輪を示した拡大側面図、Ｂは、台車が地面上を走行する際の軌道固定車輪と自由車輪を示した拡大側面図である。 Ａは、階段部台車の横移動状態を示した側面図、Ｂは、Ａの直前における階段部台車の地面走行状態を示した側面図である。 連結具の使用要領を示した平面図である。

本発明に係る階段部台車が連結された作業台車の実施形態を、以下図面にしたがって説明する。
図１に示したように、概要、階段部台車２を連結する作業台車１と、その作業台車１に連結される階段部台車２とに分けられ、前記作業台車１と階段部台車２とは、着脱自在な連結具３により連結され、並列する複数の栽培ベンチ６、６間を、階段部台車２を引き連れた作業台車１が走行自在に構成されている。次の栽培ベンチ６、６間に移動する時は、前記連結具３による連結を解除して各々横移動され、再び連結して前記作業台車１と階段部台車２が共に走行される。

予め、図４に例示した如く、敷設する丸管形状のレール７、７の敷設間隔を考慮した栽培ベンチ６、６の間隔を設定して同栽培ベンチ６の位置を定める。レール７の長さは作物の栽培ベンチ６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５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。
そして、作業台車１において、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１２（作業台）上で、前記各種の農作業を行う。

図２に示した作業台車１は、前記高所の農作業に適した高さに踏み板１２（作業台）が位置するように、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、剛強な背の高い塔状構造物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１２（作業台）上に立つ作業者にとっては、楽な姿勢で各種の農作業に必要な体勢を保持して転落を防護する構造、強度の防護柵１５が設けられている。そして、前記制御装置１４に端を発する制御棒１４ａを立ち上げて、踏み板１２上の作業員が自在に操作運転できる構成とされている。

また、作業台車１の最下段の基台１７の上には、床板を敷設した荷台１６が設けられ、その荷台１６上に、当該作業台車１の走行動力源となる駆動部５（モータ）のバッテリー装置１３と前記制御装置１４とが設置されている。すなわち、前記作業台車１の軌道固定車輪１１を駆動する駆動部５は、図２Ａに示したように、進行方向（同図の前後方向）に向かって左右一対の軌道固定車輪５、５間に設けられたブラシレスモーターであって、前記ブラシレスモーターの中空軸５ａに車軸１１ａを通し、前記車軸１１ａの両端に前記軌道固定車輪１１、１１が固定されて駆動される。
従って、モーターの回転をチェーンで車輪に伝達していないため、部品点数が減り分解に手間がかからずにメンテナンスがやり易くなる。

一方、図３に示した階段部台車２も、前記作業台車１の踏み板１２（作業台）と同じレベルに位置する踏み板２２と、それに至る階段状の踏み板２２が備わるように（図１）、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、剛強な階段状構造物２’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）。すなわち、この階段部台車２は、前記作業台車１の踏み板１２へ作業員が登り下りするのに好都合な複数の踏み板２２から成る階段部が組立てられている。
よって、図１の方向に見て右端側から作業員が乗り込む構造であり、各段（図示例では３段、但しこの限りではない。）の踏み板２２を利用して、左方へと登って行き、最終的に作業台車１の踏み板１２（作業台）へと容易に登り着く構成とされている。
従って、作業者は垂直なはしごを登らずに、階段で乗り込めるから安全に乗り込める。

前記作業台車１と階段部台車２には、各基台１７、２４の下面側の前後4隅位置に軌道固定車輪１１、２１が下向きに４輪取り付けられ、レール７上を走行可能に構成されている（図１、図６Ａ）。また、前記の軌道固定車輪１１、２１の内側に、接地輪たる自在キャスターより成る自由車輪１０、２０が下向きに取付けられている（図２Ａ、図３Ｂ）。この自由車輪１０、２０は、図６Ｂ図示例の如く、軌道固定車輪１１、２１よりも符号Ｓ２で示した高さを確保して取付けられている。また、上記軌道固定車輪１１、２１の位置よりも進行方向の前後に外方へ適度にずれた、お互いが干渉を起こさない位置に配置されている（図１参照）。

かくして、自由車輪１０、２０は、手押しにて走行させること及び方向を定める運転が可能な構成であり、図６Ａに示した通り、軌道固定車輪１１、２１がレール７の上を正常に走行する限り、自由車輪１０、２０は地面８から数ｍｍ程度（Ｓ１）だけ浮いているか、地面８にぎりぎり接地している。一方、図６Ｂに例示したように、地面８を移動するときは、自由車輪１０、２０が地面８に接地して走行する状態で、軌道固定車輪１１、２１は地面８上に数ｍｍ程度（Ｓ２）だけ浮いた位置となるように設計されている。
すなわち、台車１、２が、レール７、７上を走行する時は、軌道固定車輪１１、２１がレール７に接地して走行する一方、自由車輪１０、２０は浮いているか又は地面に丁度接地する位置関係であると共に、台車１、２が地面８を走行する時は、自由車輪１０、２０が地面８に接地する一方、軌道固定車輪１１、２１は浮いている位置関係に設計されている。

次に、図５に示した連結具３について説明する。本実施例の連結具３は、前記の階段部台車２の階段状構造物２’の前部の水平方向に渡された横パイプ２３に回転自在に設置され、作業台車１の塔状構造物１’の後部の水平方向に渡された横パイプ１９に着脱自在に構成されており、横パイプ１９に連結具３を２つ設けている（図７）。但し、その逆で、作業台車１の後部に回転自在に設置し、階段部台車２の前部に対し着脱自在な形態でも実施可能であるし、連結具３の数も２つに限定されない。
詳しくは、図８に示したように、本実施例の連結具３は、水平方向に突き出た環状の連結具本体３０の先端に、半割状で開閉自在な係止片３３が、同係止片３３の閉じ状態をロック自在なレバー３２と共に取り付けられている。当該本体３０の基部は、垂直方向に貫通する貫通孔３４の外周に、ポリエチレン樹脂製のスリーブ３１が備え付けられている。階段部台車２の階段部２’の前部の水平方向に渡されたパイプ２３に貫通孔３４を挿通して支持されており、当該連結具３が回転自在となっている。
かくして、前記階段部台車２の連結具３を用いて、前方の作業台車１の後方に階段部台車２が連結され、又はその連結が切り離し自在に構成されている（図５、図１）から、その連結具３の両端は回転フリーな連結であり、作業台車１と階段部台車２間に高さの違いが起こっても（図５の勾配部分７ａ参照）、十分に吸収できる連結方法が取られている。

したがって、上述の階段部台車２が連結された作業台車１により農作業を開始するに際しては、図４に示した如く、作業台車１を栽培ベンチ６の始端へ引き回して、レール７、７の先端に、作業台車１の軌道固定車輪１１、１１の位置合わせをして、自由車輪１０による押し引き走行でレール７、７の先端側からその上り勾配部分７ａに沿って人力で押し上げる（又は引き上げる）。かくして、図５に示した勾配部分７ａの上端へ至ると、図６Ａに示したように、自由車輪１０は地面８から浮上（隙間Ｓ１）して軌道固定車輪１１のみによる走行が可能になる。
この状態の作業台車１に階段部台車２を連結する（図５）。階段部台車２の前部の水平方向に渡されたパイプ２３に設置された連結具３の係止片３３を、作業台車１の後部の水平方向に渡された横パイプ１９に係止して連結し、レバー３２でその係止状態をロックする。よって、作業台車１が階段部台車２を引き連れ、前記階段部台車２の軌道固定車輪２１、２１もレール７、７上を走行させ、所望位置で停止させて農作業を行う（図１）。

そして、レール７の終端に至り（図４の左方を参照）、先頭の作業台車１が勾配部分７ａを下りきると、図６Ｂに示した如く、自由車輪１０が先ず接地して地面８上を走行する状態となり、軌道固定車輪１１は隙間Ｓ２だけ空中に浮く。
かくして、作業台車１と階段部台車２とは、連結具３の係止片３３による連結状態を解除して作業台車１から切り離し（図５参照）、図４に示した壁９にぶつかることなく、一台ずつ個別に横移動し（図７参照）、隣りの栽培ベンチ６、６間のレール７、７に向かって押し入れ、前記のように再び両台車１、２を連結してレール７、７上を走行し、高所位置での農作業が行われる。

上記したように、作物の栽培ベンチ６の終端又は始端部分で、作業台車１と階段部台車２とを切り離し、個別に次のレール７、７へ乗り換える転回操作を行える構成としたので、階段で乗り込む作業台車であっても転回操作時の全長を短く出来、栽培ベンチ６の終端、始端において転回のために必要な面積は、図４の通り、せいぜい作業台車１又は階段部台車２の車長相当幅の回転用地があれば足りる。しかも、作業台車１と階段部台車２は、連結具３による連結の解除により簡単に切り離して、各々の転回操作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、タイヤ車輪の作業台車においても階段部台車を連結するように行うことは可能であり（図示は省略）、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
１０ 自由車輪
１１ 軌道固定車輪
１１a 車軸
１２ 踏み板（作業台）
１３ バッテリー装置
１４ 制御装置
２ 階段部台車
２０ 自由車輪
２１ 軌道固定車輪
２２ 踏み板
３ 連結具
３１ スリーブ
３２ レバー
３３ 係止片
５ 駆動部
５a 中空軸
６ 栽培ベンチ
７ レール
８ 地面

Claims (2)

1. 並列する複数の栽培ベンチ間を階段部台車と共に走行する作業台車であって、
   前記階段部台車を連結する作業台車と、その作業台車に連結される階段部台車とに分けられ、前記作業台車と階段部台車とは、連結具により連結されて走行自在に構成されており、次の栽培ベンチ間に移動する時は、前記作業台車と階段部台車との間の連結具による連結を解除して各々横移動され、再び連結して前記作業台車と階段部台車が共に走行されること、
   前記作業台車と前記階段部台車には、自由車輪とレール走行用の軌道固定車輪が各々設けられており、栽培ベンチ間に敷設されたレールを走行する時は、前記軌道固定車輪が前記レールに接地して走行する一方、前記自由車輪は浮いているか又は地面に丁度接地する位置関係に設計され、かつ地面を走行する時は、前記自由車輪が地面に接地する一方、前記軌道固定車輪は浮いている位置関係に設計されていること、
   前記作業台車と前記階段部台車との間を連結する前記連結具は、前記連結が切り離し自在な構成とされ、前記連結具の前記作業台車と前記階段部台車とに繋がる両端は横パイプ回りに回転フリーな連結であり、前記作業台車と前記階段部台車間に高さの違いが起こっても、吸収できる連結で構成されていること、
   を特徴とする、階段部台車が連結された作業台車。
2. 前記作業台車に、前記軌道固定車輪を駆動する駆動部が設けられ、前記駆動部は、進行方向に向かって左右一対の軌道固定車輪間に設けられたブラシレスモーターであって、前記ブラシレスモーターの中空軸に車軸を通し、前記車軸の両端に前記軌道固定車輪が固定されて駆動される構成であることを特徴とする、請求項１に記載した階段部台車が連結された作業台車。

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