作業台車
【課題】走行安定性を向上することが可能な作業台車を提供する。
【解決手段】前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行車輪の駆動源としての走行モータ２３（モータ）と、走行モータ２３に電力を供給するための走行バッテリ２５（バッテリ）とを備える作業台車１であって、前輪２１の径は、後輪２２よりも小径であり、走行モータ２３は、前輪２１の上方近傍に配置され、走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ前輪２１と後輪２２との間に配置した。
【解決手段】前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行車輪の駆動源としての走行モータ２３（モータ）と、走行モータ２３に電力を供給するための走行バッテリ２５（バッテリ）とを備える作業台車１であって、前輪２１の径は、後輪２２よりも小径であり、走行モータ２３は、前輪２１の上方近傍に配置され、走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ前輪２１と後輪２２との間に配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪を備える作業台車の技術に関する。より詳細には、作業台車の走行安定性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪と後輪とを前後一列に配置した、自走式作業台車の技術は公知となっている。作業台車は、作業台車を走行させる移動台車と、作業を行う際に使用する荷台および載置台とを備える。かかる荷台および載置台においては、薬剤や肥料等の散布物を散布する散布装置を搭載することで畦畔散布機を構成でき、荷台として機能するコンテナを搭載することで運搬車を構成できる。このように、作業台車は、その作業用途に応じて、多目的に使用されていた。
【０００３】
一方、このような作業台車に関しては、重量物、例えば、作業台車を移動させるための走行装置および散布物を散布する散布装置等を搭載するため、作業台車のバランスが悪くなり転倒してしまうという問題があった。そこで、作業台車のバランスを向上させる、転倒防止手段を設ける等、走行安定性を向上させる必要があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、転倒防止手段を設ける作業台車の技術が記載されている。前記転倒防止手段は、前輪に設けられるガイド装置と、後輪に設けられる補助輪とで構成されている。
前記ガイド装置は、上下方向および左右方向に回動可能なガイドローラと、前記ガイドローラを上下方向に回動させるための昇降操作レバーと、前記ガイドローラを左右方向に回動させるための開閉操作レバーとを備えている。前記ガイドローラは、前記前輪の両端部に設けられている。また、前記昇降操作レバーおよび前記開閉操作レバーとは、それぞれ後輪の上部に設けられるハンドルの近傍に設けられている。
前記補助輪は、後輪の近傍に設けられるスタンドに設けられ、前記スタンド未使用時（スタンドの長手方向と地面とが平行である状態）において、前記スタンドの長手方向と直交して、地面に当接している。
【０００５】
確かに、作業台車で作業を行う際に、前記昇降操作レバーおよび前記開閉操作レバーを操作して、前記ガイドローラを地面に近接させることで、前記前輪および前記ガイドローラと、前記後輪および前記補助輪とで走行可能となるため、作業台車が転倒することなく作業を行うことができる。しかし、特許文献１に記載の作業台車は、エンジンおよびバッテリが前輪の上方、詳しくは、前輪の上方に設けられる荷台に取り付けられるため、重心が高くなる。言い換えれば、作業台車自身のバランスが悪くなる。つまり、作業台車の走行安定性が低下するという点で不利であった。また、別部材であるガイド装置および補助輪を作業台車に取り付けるため、製造工程が複雑になるという点で不利であった。
【０００６】
このような作業台車において、バランスを崩し易い場所で作業を行う場合、例えば傾斜面等で作業を行う場合、次のような問題が生じると考えられる。すなわち、作業台車が前（後）方向に傾くことで、バランスを崩すこととなり、作業台車が前（後）方向に倒れるという可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５８０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、走行安定性を向上することが可能な作業台車を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１においては、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪と、前記走行車輪の駆動源としてのモータと、該モータに電力を供給するためのバッテリとを備える作業台車であって、前記前輪の径は、前記後輪よりも小径であり、前記モータは、前記前輪の上方近傍に配置され、前記バッテリは、前記モータの後方、かつ前記前輪と前記後輪との間に配置されているものである。
【００１０】
請求項２においては、前記モータからの回転を第一動力伝達手段を介して前輪に伝え、前記前輪から第二動力伝達手段を介して後輪に伝える構成であって、第一動力伝達手段を前輪と後輪の左右一側に配置し、第二動力伝達手段を左右他側に配置して、前記第二動力伝達手段は、前輪の周速が後輪の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、前記第二動力伝達手段の駆動伝達経路にワンウェイクラッチを設けるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、作業台車の重心が低くなるため、走行安定性を向上できる。また、製造工程を単純化・簡略化することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、第一動力伝達手段と第二動力伝達手段は左右に振り分け配置されて、重量バランスが向上されて、安定走行が可能となり、また、前輪と後輪が大きさ異なる構成であっても、駆動力に大きな負荷変動が生じることなく前輪または後輪に動力を伝えることができて、走行安定性を向上できる。さらに、前輪を浮かせることで、手押し走行ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例にかかる作業台車の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例にかかる作業台車の全体的な構成を示した側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく背面図である。
【００１５】
本実施形態にかかる作業台車１は、圃場等に薬剤や肥料等を散布可能とする動力散布装置４０を装着可能とし、荷台上に散布する薬剤や肥料を収納した袋や収穫物等を収納したコンテナ等を載置して搬送可能とするものである。作業台車１は、前後の走行輪により移動可能に構成され、動力散布装置４０を装着した場合には、作業者による操作によって移動させられながら散布物を散布可能とする。
なお、説明の便宜上、作業台車１は、畦畔散布機として説明を行うが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、圃場等で作物を運搬する運搬車に適用することもできる。
また、以下の説明においては、図１における左方向（矢印Ａ参照）を前方向として、作業台車１における前後方向および左右方向を定義する。したがって図２における左右方向が、作業台車１における左右方向に対応することとなる。また、図１〜図３における上下方向を、作業台車１における上下方向とする。
【００１６】
作業台車１は、移動台車１０と、この移動台車１０上に設けられる動力散布装置４０とを備える。移動台車１０は、本実施形態の作業台車１において、移動可能に構成される台車部として機能する。動力散布装置４０は、回転駆動源により回転させられる回転体を有しこの回転体の回転を用いて粒状の薬剤を散布する。
【００１７】
移動台車１０は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される前輪２１および後輪２２により作業台車１を走行させるためのものである。移動台車１０は、その主な部分が複数のフレーム部材によって構成される。移動台車１０は、フレーム部材として、移動台車１０の本体部を構成する本体フレーム１１と、移動台車１０のハンドル１２を構成するハンドルフレーム１３とを有する。
【００１８】
本体フレーム１１は、平面視で略長方形状に枠組み形成される部分である水平フレーム部１１ａと、この水平フレーム部１１ａの後端部において下方に向けて延設される部分である縦フレーム部１１ｂとを含み、図１に示すように、側面視で略Ｌ字状に形成される。水平フレーム部１１ａは、移動台車１０において荷台を構成する部分として用いられる。そこで、水平フレーム部１１ａは、その前側および左右両側の各縁部に、水平フレーム部１１ａ上に搭載されるコンテナ等の落下防止等のためのガードフレーム部１１ｃを有する。ガードフレーム部１１ｃは、水平フレーム部１１ａの前側および左右両側において上方に向けて突出する略門状の形状を有する部分として設けられる。荷台として機能する水平フレーム部１１ａ上には、例えばコンテナ等が載せられる（符号Ｃで示す二点鎖線参照）。
このように、作業台車１は、動力散布装置４０を取り外して、水平フレーム部１１ａ上にコンテナを載せることで、運搬車として構成可能である。
【００１９】
ハンドルフレーム１３は、本体フレーム１１の後端部において左右両側から斜め後上方に向けて延設される二つのフレーム部材により構成される。ハンドルフレーム１３の各フレーム部材は、本体フレーム１１の縦フレーム部１１ｂに対して固定されることにより支持される。ハンドルフレーム１３は、本体フレーム１１の縦フレーム部１１ｂに対して固定される部分である支持部１３ａと、この支持部１３ａから斜め後上方に向けて延設される部分である延設部１３ｂと、この延設部１３ｂから略水平後方に向けて配されハンドル１２を構成する部分であるハンドル部１３ｃとを含む。ハンドルフレーム１３は、二つのフレーム部材により、図３に示すように、背面視で略Ｖ字状となるように形成される。ハンドルフレーム１３を構成する二つのフレーム部材の間には、横フレーム１３ｄが設けられている。横フレーム１３ｄは、二つのフレーム部材の互いの延設部１３ｂ間に架設される。
【００２０】
ハンドル１２は、前記のとおりハンドルフレーム１３のハンドル部１３ｃにより構成される。ハンドル１２においては、ハンドルフレーム１３のハンドル部１３ｃにグリップ１２ａが取り付けられている。ハンドル１２を構成する左側のフレーム部材におけるハンドル部１３ｃの近傍には、走行スイッチ１４ａおよび操作盤１４ｂが設けられている。走行スイッチ１４ａは、移動台車１０の走行の入切や前後進の切替え等を行うためのスイッチ操作部である。操作盤１４ｂにおいては、移動台車１０が有するバッテリ（後述する走行バッテリ２５）の異常等を操作者に知らせるためのバッテリチェッカや、走行速度の設定を行うための操作部等が設けられる。
【００２１】
また、図３に示すように、移動台車１０は、前後二輪の走行車輪を有する作業台車１を非作業時や収納時等に立った状態に保持するためのスタンド１６を有する。スタンド１６は、板状の部材が略Ｕ字状に折曲げ形成されたものであり、移動台車１０において後輪２２を間に介するような位置にて、左右方向を回動軸方向として回動可能に支持された状態で設けられる。スタンド１６は、略Ｕ字状の開放側の両端部が、左右両側のケース体１５に対してステー１５ａを介して支持される。
【００２２】
スタンド１６は、ケース体１５に対してバネ１７により付勢された状態で設けられる。バネ１７は、その一端がケース体１５に支持されるとともに、他端がスタンド１６に支持されることにより、スタンド１６の回動にともなって、バネ１７の一端を中心として回動する。かかる構成において、図１に示すように、バネ１７の付勢力等により、スタンド１６は、その回動によって、前後略水平方向となる状態と略鉛直方向となる状態との各状態が維持できるように構成される。なお、スタンド１６は、移動台車１０における前後方向の位置について前輪２１を介するような位置や前輪２１と後輪２２との間の位置等に設けられてもよく、その配置される位置は限定されない。
【００２３】
動力散布装置４０は、作業台車１において薬剤を散布するためのものである。動力散布装置４０は、散布する薬剤を吐出するための散布口４２を有する。動力散布装置４０は、移動台車１０の後部に設けられる。具体的には、図１に示すように、動力散布装置４０は、本体フレーム１１の後端部においてステー等を介して設けられる載置台１１ｄ上に固定された状態で設けられる。動力散布装置４０は、移動台車１０に搭載された状態で、散布口４２が所望の高さ位置となるように設けられる。したがって、載置台１１ｄは、動力散布装置４０を支持する載置面の高さが、動力散布装置４０の散布口４２の所望の高さ位置に応じた高さとなるように構成される。
【００２４】
動力散布装置４０は、薬剤を散布する散布部４１と、この散布部４１に供給される薬剤を繰り出すための繰出部４４とを有する。散布部４１は、所定の回転駆動源により回転させられる回転体としてのインペラ４３（図３参照）を有し、このインペラ４３の回転を用いて薬剤を散布口４２から散布する。繰出部４４は、薬剤タンク４５内に貯溜されている薬剤を、繰出機構を介して、散布部４１のインペラ４３の部分に供給する。すなわち、動力散布装置４０においては、薬剤タンク４５内に貯溜されている薬剤が、繰出機構を介して薬剤の吐出経路に繰り出される。この吐出経路は、散布部４１においてインペラ４３が収容される空間に連通する。そして、吐出経路を介してインペラ４３の部分に供給された薬剤が、インペラ４３の回転による送風と遠心力によって散布口４２から放出されることで散布される。
【００２５】
以下では、本実施形態の移動台車１０の詳細構成について説明する。
【００２６】
移動台車１０は、走行するための走行装置を有する。走行装置は、移動台車１０において本体フレーム１１の下部にて構成される。走行装置は、前後一列に配される（前後二輪からなる）走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行モータ２３と、走行バッテリ２５とを備える。
本実施形態の作業台車１においては、図１に示すように、前輪２１は、後輪２２に対して小さい（小径である）。詳しくは、前輪２１の上方と、水平フレーム部１１ａの下方との間に走行モータ２３を配置することができるように、前輪２１の径は、後輪２２の径と、走行モータ２３の短手（上下）方向の外形の長さとの差と略同じ、または、小さくなるように構成している。
【００２７】
走行モータ２３は、走行バッテリ２５の電力により駆動させられる電動モータとして構成される。走行モータ２３は、本体フレーム１１を構成する水平フレーム部１１ａの下側において、前輪２１の上側の後寄りに配置された状態で、ステー等の支持部材を介して本体フレーム１１に設けられる。図３に示すように、走行モータ２３は、その回転駆動軸（出力軸）２４の軸方向が左右方向となる状態で設けられる。
【００２８】
走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ、前輪２１と後輪２２との間に配置された状態で、ステー等の支持部材を介して本体フレーム１１に設けられる。走行バッテリ２５は、走行モータ２３と接続され、その電力を走行モータ２３に供給可能である。このように、走行バッテリ２５により駆動させられる走行モータ２３の動力は、動力伝達機構を介して、前輪２１および後輪２２に伝達される。動力伝達機構は、チェーンやスプロケット等により構成される第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７を備える。該第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７は左右反対側、つまり、前輪２１と後輪２２の左右一側に第一動力伝達手段２６、他側に第二動力伝達手段２７が配置される。
【００２９】
動力伝達機構は、具体的には次のような構成を有する。すなわち、第一動力伝達手段２６は走行モータ２３と前輪２１との間に配置され、走行モータ２３の回転駆動力が、走行モータ２３の回転駆動軸２４の一側部（図２における右側）に固定されるスプロケット２６ａと、前輪２１の車軸（回転支持軸）２８の一側部に固定されるスプロケット２６ｂと、これら両スプロケット２６ａ、２６ｂに巻回されるチェーン２６ｃとによって前輪２１に伝達される。また、第二動力伝達手段２７は前輪２１と後輪２２との間に配置され、前輪２１の回転は、前輪２１の車軸２８の他側部（図２における右側）に固定されるスプロケット２７ａと、後輪２２の車軸（回転支持軸）２９の他側部に固定されるスプロケット２７ｂと、これら両スプロケット２７ａ、２７ｂに巻回されるチェーン２７ｃとによって後輪２２に伝達される。
スプロケット２６ｂ、２７ａは、略同一形状の部材であり、かつ、スプロケット２６ｂ、２７ａの径は、スプロケット２７ｂの径よりも小さく（小径である）、前輪２１と後輪２２の径に合わせて略同速（実際は後述するように前輪２１のほうが速い）で走行できるように適宜のスプロケットの歯数が設定される。
【００３０】
走行バッテリ２５は、走行装置を構成する走行モータ２３に電力を供給する。すなわち、走行装置においては、走行バッテリ２５の電力により駆動する走行モータ２３の駆動力が、スプロケット２６ａ、２６ｂおよびチェーン２６ｃによって前輪２１に伝達されるとともに、スプロケット２７ａ、２７ｂおよびチェーン２７ｃによって前輪２１を介して後輪２２に伝達される。これにより、前輪２１および後輪２２が回転駆動する。なお、走行バッテリ２５の電力は、移動台車１０が備える走行スイッチ１４ａや操作盤１４ｂその他の操作部等の作動に対しても供給される。このような走行装置と動力伝達機構とにより、移動台車１０が移動可能に構成される。
【００３１】
このように構成される作業台車１は、重量物である走行モータ２３および走行バッテリ２５が、作業台車１の下部に設置されるため、作業台車１の重心を低くすることが可能となる。つまり、作業台車１自身の上下方向のバランスが向上するため、バランスを崩し易い場所で作業を行う場合、例えば傾斜面等で作業を行う場合において、作業台車１が前（後）方向にバランスを崩し難くなるため、作業台車１が前（後）方向に倒れ難くなる。
また、走行モータ２３は前輪２１の後上方、つまり、走行モータ２３の重心が車軸２８よりも後方となるように配置され、該走行モータ２３よりも重量が重く、体積も大きい走行バッテリ２５が走行モータ２３の後部であって後輪２２よりも前方に配置される。こうして前輪２１と後輪２２との間の間隔をできるだけ近づけた状態で、走行モータ２３と走行バッテリ２５とを前輪２１と後輪２２との間の上部に配置して、全長を短くしている。そして、作業台車１上に設置される作業機としての動力散布装置４０が走行モータ２３と前後反対側の後輪２２の上方に配設される。更に、走行モータ２３および走行バッテリ２５および動力散布装置４０の各重心が左右中央に位置するように配置される。こうして、作業台車１の前後方向および左右方向の重量バランスが向上され、前後に一輪づつ配置した作業台車１であっても安定した走行が可能となる。
【００３２】
ここで、前輪２１の径は、後輪２２の径よりも小径であるため、前輪２１と後輪２２との接地面積に違いが生じ、走行面からの反作用も前輪２１と後輪２２でその大きさが異なり、負荷も異なり、走行モータ２３や伝動機構に異常な負荷がかかることがある。つまり、前輪２１の周速と後輪２２の周速とが同じとなるように伝動機構を設定した場合、例えば、前輪２１がスリップした時に、前輪２１に対する駆動負荷は急激に減少し、後輪２２に対する駆動負荷は急激に増加する。また、下り傾斜を走行している時には、前輪２１よりも後輪２２から走行モータ２３に逆回転の力がかかる。
【００３３】
そこで本実施例では、前輪２１の周速が後輪２２の周速よりも速くなるようにスプロケット２７ａ、２７ｂを設定するとともに、前輪２１の回転は、後輪２２に対してワンウェイクラッチ３０を介して伝達される。つまり、第二動力伝達手段２７にワンウェイクラッチ３０が配置され、詳細には、後輪２２の車軸２９と、この車軸２９の他側部に固定されるスプロケット２７ｂとの間にワンウェイクラッチ３０が介装されている。
前記ワンウェイクラッチ３０は、前輪２１からの動力を伝えるが逆回転（反対方向の回転）は空転させるものである。
これにより、径の異なる前輪２１（スプロケット２７ａ）と後輪２２（スプロケット２７ｂ）との回転差が吸収される構成となっている。つまり、動力伝達部（スプロケット２７ａ、２７ｂとチェーン２７ｃ）において前輪２１の周速は後輪２２の周速よりも速くなるように設定されているため、路上走行時等では前輪２１が駆動されて後輪２２は従動される（スプロケット２７ｂの回転数よりも後輪２２の回転数が大きい）。よって、駆動負荷は前輪２１にのみかかっており、前輪２１がスリップすると後輪２２により駆動されることになり、大きな負荷の変動生じることはない。こうして、前輪２１と後輪２２の回転差はワンウェイクラッチ３０により吸収されることになる。
そして、この構成において、作業者が手押しによって作業台車１を前方に移動させる場合、例えば、走行モータ２３が故障した場合や走行モータ２３による駆動速度よりも速く走行させる場合等では、前輪２１を浮かせて手押し走行すると、後輪２２の駆動軸２９は、ワンウェイクラッチ３０に対して空回りすることになり、その回転は、スプロケット２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂに伝達されない。
また、これら動力伝達機構を構成する各部材は、少なくともその一部がカバー部材としてのケース体１５により覆われている。ケース体１５は、前後一列に配される前輪２１および後輪２２の左右両外側にて、本体フレーム１１に対してステー等を介して固定された状態で設けられる。
さらに、前記のとおり、走行モータ２３および走行バッテリ２５が、作業台車１の下部に設置されることで、作業台車１の重心は低くなっているため、当該後輪２２のみでの手押し走行において、作業台車１が前（後）方向にバランスを崩すことなく、作業台車１を安定して移動させるこことができる。
【００３４】
以上の如く、本発明にかかる作業台車１の実施の一形態である作業台車１は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行車輪の駆動源としての走行モータ２３（モータ）と、走行モータ２３に電力を供給するための走行バッテリ２５（バッテリ）とを備える作業台車１であって、前輪２１の径は、後輪２２よりも小径であり、走行モータ２３は、前輪２１の上方近傍に配置され、走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ前輪２１と後輪２２との間に配置されているものである。
このように構成することにより、作業台車１の重心が低くなるため、走行安定性を向上できる。さらに、製造工程を単純化・簡略化することができる。
また、走行モータ２３（モータ）からの回転を第一動力伝達手段２６を介して前輪２１に伝え、前輪２１から第二動力伝達手段２７を介して後輪２２に伝える構成であって、第一動力伝達手段２６を前輪２１と後輪２２の左右一側に配置し、第二動力伝達手段２７を左右他側に配置して、第二動力伝達手段２７は、前輪２１の周速が後輪２２の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、第二動力伝達手段２７の駆動伝達経路にワンウェイクラッチ３０を設けるものである。
このように構成することにより、第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７は左右に振り分け配置されて、重量バランスが向上されて、安定走行が可能となり、また、前輪２１と後輪２２が大きさ異なる構成であっても、駆動力に大きな負荷変動が生じることなく前輪２１または後輪２２に動力を伝えることができて、走行安定性を向上できる。さらに、前輪２１を浮かせることで、手押し走行ができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ３０（一方向クラッチ）を後輪２２の車軸２９と、スプロケット２７ｂとの間に設けるが、車軸２８とスプロケット２７ａとの間や、車軸２９と後輪２２との間に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 作業台車
１０ 移動台車
２１ 前輪
２２ 後輪
２３ 走行モータ（モータ）
２５ 走行バッテリ（バッテリ）
２６ 第一動力伝達手段
２７ 第二動力伝達手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪を備える作業台車の技術に関する。より詳細には、作業台車の走行安定性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪と後輪とを前後一列に配置した、自走式作業台車の技術は公知となっている。作業台車は、作業台車を走行させる移動台車と、作業を行う際に使用する荷台および載置台とを備える。かかる荷台および載置台においては、薬剤や肥料等の散布物を散布する散布装置を搭載することで畦畔散布機を構成でき、荷台として機能するコンテナを搭載することで運搬車を構成できる。このように、作業台車は、その作業用途に応じて、多目的に使用されていた。
【０００３】
一方、このような作業台車に関しては、重量物、例えば、作業台車を移動させるための走行装置および散布物を散布する散布装置等を搭載するため、作業台車のバランスが悪くなり転倒してしまうという問題があった。そこで、作業台車のバランスを向上させる、転倒防止手段を設ける等、走行安定性を向上させる必要があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、転倒防止手段を設ける作業台車の技術が記載されている。前記転倒防止手段は、前輪に設けられるガイド装置と、後輪に設けられる補助輪とで構成されている。
前記ガイド装置は、上下方向および左右方向に回動可能なガイドローラと、前記ガイドローラを上下方向に回動させるための昇降操作レバーと、前記ガイドローラを左右方向に回動させるための開閉操作レバーとを備えている。前記ガイドローラは、前記前輪の両端部に設けられている。また、前記昇降操作レバーおよび前記開閉操作レバーとは、それぞれ後輪の上部に設けられるハンドルの近傍に設けられている。
前記補助輪は、後輪の近傍に設けられるスタンドに設けられ、前記スタンド未使用時（スタンドの長手方向と地面とが平行である状態）において、前記スタンドの長手方向と直交して、地面に当接している。
【０００５】
確かに、作業台車で作業を行う際に、前記昇降操作レバーおよび前記開閉操作レバーを操作して、前記ガイドローラを地面に近接させることで、前記前輪および前記ガイドローラと、前記後輪および前記補助輪とで走行可能となるため、作業台車が転倒することなく作業を行うことができる。しかし、特許文献１に記載の作業台車は、エンジンおよびバッテリが前輪の上方、詳しくは、前輪の上方に設けられる荷台に取り付けられるため、重心が高くなる。言い換えれば、作業台車自身のバランスが悪くなる。つまり、作業台車の走行安定性が低下するという点で不利であった。また、別部材であるガイド装置および補助輪を作業台車に取り付けるため、製造工程が複雑になるという点で不利であった。
【０００６】
このような作業台車において、バランスを崩し易い場所で作業を行う場合、例えば傾斜面等で作業を行う場合、次のような問題が生じると考えられる。すなわち、作業台車が前（後）方向に傾くことで、バランスを崩すこととなり、作業台車が前（後）方向に倒れるという可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５８０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、走行安定性を向上することが可能な作業台車を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１においては、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪と、前記走行車輪の駆動源としてのモータと、該モータに電力を供給するためのバッテリとを備える作業台車であって、前記前輪の径は、前記後輪よりも小径であり、前記モータは、前記前輪の上方近傍に配置され、前記バッテリは、前記モータの後方、かつ前記前輪と前記後輪との間に配置されているものである。
【００１０】
請求項２においては、前記モータからの回転を第一動力伝達手段を介して前輪に伝え、前記前輪から第二動力伝達手段を介して後輪に伝える構成であって、第一動力伝達手段を前輪と後輪の左右一側に配置し、第二動力伝達手段を左右他側に配置して、前記第二動力伝達手段は、前輪の周速が後輪の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、前記第二動力伝達手段の駆動伝達経路にワンウェイクラッチを設けるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、作業台車の重心が低くなるため、走行安定性を向上できる。また、製造工程を単純化・簡略化することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、第一動力伝達手段と第二動力伝達手段は左右に振り分け配置されて、重量バランスが向上されて、安定走行が可能となり、また、前輪と後輪が大きさ異なる構成であっても、駆動力に大きな負荷変動が生じることなく前輪または後輪に動力を伝えることができて、走行安定性を向上できる。さらに、前輪を浮かせることで、手押し走行ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例にかかる作業台車の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例にかかる作業台車の全体的な構成を示した側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく背面図である。
【００１５】
本実施形態にかかる作業台車１は、圃場等に薬剤や肥料等を散布可能とする動力散布装置４０を装着可能とし、荷台上に散布する薬剤や肥料を収納した袋や収穫物等を収納したコンテナ等を載置して搬送可能とするものである。作業台車１は、前後の走行輪により移動可能に構成され、動力散布装置４０を装着した場合には、作業者による操作によって移動させられながら散布物を散布可能とする。
なお、説明の便宜上、作業台車１は、畦畔散布機として説明を行うが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、圃場等で作物を運搬する運搬車に適用することもできる。
また、以下の説明においては、図１における左方向（矢印Ａ参照）を前方向として、作業台車１における前後方向および左右方向を定義する。したがって図２における左右方向が、作業台車１における左右方向に対応することとなる。また、図１〜図３における上下方向を、作業台車１における上下方向とする。
【００１６】
作業台車１は、移動台車１０と、この移動台車１０上に設けられる動力散布装置４０とを備える。移動台車１０は、本実施形態の作業台車１において、移動可能に構成される台車部として機能する。動力散布装置４０は、回転駆動源により回転させられる回転体を有しこの回転体の回転を用いて粒状の薬剤を散布する。
【００１７】
移動台車１０は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される前輪２１および後輪２２により作業台車１を走行させるためのものである。移動台車１０は、その主な部分が複数のフレーム部材によって構成される。移動台車１０は、フレーム部材として、移動台車１０の本体部を構成する本体フレーム１１と、移動台車１０のハンドル１２を構成するハンドルフレーム１３とを有する。
【００１８】
本体フレーム１１は、平面視で略長方形状に枠組み形成される部分である水平フレーム部１１ａと、この水平フレーム部１１ａの後端部において下方に向けて延設される部分である縦フレーム部１１ｂとを含み、図１に示すように、側面視で略Ｌ字状に形成される。水平フレーム部１１ａは、移動台車１０において荷台を構成する部分として用いられる。そこで、水平フレーム部１１ａは、その前側および左右両側の各縁部に、水平フレーム部１１ａ上に搭載されるコンテナ等の落下防止等のためのガードフレーム部１１ｃを有する。ガードフレーム部１１ｃは、水平フレーム部１１ａの前側および左右両側において上方に向けて突出する略門状の形状を有する部分として設けられる。荷台として機能する水平フレーム部１１ａ上には、例えばコンテナ等が載せられる（符号Ｃで示す二点鎖線参照）。
このように、作業台車１は、動力散布装置４０を取り外して、水平フレーム部１１ａ上にコンテナを載せることで、運搬車として構成可能である。
【００１９】
ハンドルフレーム１３は、本体フレーム１１の後端部において左右両側から斜め後上方に向けて延設される二つのフレーム部材により構成される。ハンドルフレーム１３の各フレーム部材は、本体フレーム１１の縦フレーム部１１ｂに対して固定されることにより支持される。ハンドルフレーム１３は、本体フレーム１１の縦フレーム部１１ｂに対して固定される部分である支持部１３ａと、この支持部１３ａから斜め後上方に向けて延設される部分である延設部１３ｂと、この延設部１３ｂから略水平後方に向けて配されハンドル１２を構成する部分であるハンドル部１３ｃとを含む。ハンドルフレーム１３は、二つのフレーム部材により、図３に示すように、背面視で略Ｖ字状となるように形成される。ハンドルフレーム１３を構成する二つのフレーム部材の間には、横フレーム１３ｄが設けられている。横フレーム１３ｄは、二つのフレーム部材の互いの延設部１３ｂ間に架設される。
【００２０】
ハンドル１２は、前記のとおりハンドルフレーム１３のハンドル部１３ｃにより構成される。ハンドル１２においては、ハンドルフレーム１３のハンドル部１３ｃにグリップ１２ａが取り付けられている。ハンドル１２を構成する左側のフレーム部材におけるハンドル部１３ｃの近傍には、走行スイッチ１４ａおよび操作盤１４ｂが設けられている。走行スイッチ１４ａは、移動台車１０の走行の入切や前後進の切替え等を行うためのスイッチ操作部である。操作盤１４ｂにおいては、移動台車１０が有するバッテリ（後述する走行バッテリ２５）の異常等を操作者に知らせるためのバッテリチェッカや、走行速度の設定を行うための操作部等が設けられる。
【００２１】
また、図３に示すように、移動台車１０は、前後二輪の走行車輪を有する作業台車１を非作業時や収納時等に立った状態に保持するためのスタンド１６を有する。スタンド１６は、板状の部材が略Ｕ字状に折曲げ形成されたものであり、移動台車１０において後輪２２を間に介するような位置にて、左右方向を回動軸方向として回動可能に支持された状態で設けられる。スタンド１６は、略Ｕ字状の開放側の両端部が、左右両側のケース体１５に対してステー１５ａを介して支持される。
【００２２】
スタンド１６は、ケース体１５に対してバネ１７により付勢された状態で設けられる。バネ１７は、その一端がケース体１５に支持されるとともに、他端がスタンド１６に支持されることにより、スタンド１６の回動にともなって、バネ１７の一端を中心として回動する。かかる構成において、図１に示すように、バネ１７の付勢力等により、スタンド１６は、その回動によって、前後略水平方向となる状態と略鉛直方向となる状態との各状態が維持できるように構成される。なお、スタンド１６は、移動台車１０における前後方向の位置について前輪２１を介するような位置や前輪２１と後輪２２との間の位置等に設けられてもよく、その配置される位置は限定されない。
【００２３】
動力散布装置４０は、作業台車１において薬剤を散布するためのものである。動力散布装置４０は、散布する薬剤を吐出するための散布口４２を有する。動力散布装置４０は、移動台車１０の後部に設けられる。具体的には、図１に示すように、動力散布装置４０は、本体フレーム１１の後端部においてステー等を介して設けられる載置台１１ｄ上に固定された状態で設けられる。動力散布装置４０は、移動台車１０に搭載された状態で、散布口４２が所望の高さ位置となるように設けられる。したがって、載置台１１ｄは、動力散布装置４０を支持する載置面の高さが、動力散布装置４０の散布口４２の所望の高さ位置に応じた高さとなるように構成される。
【００２４】
動力散布装置４０は、薬剤を散布する散布部４１と、この散布部４１に供給される薬剤を繰り出すための繰出部４４とを有する。散布部４１は、所定の回転駆動源により回転させられる回転体としてのインペラ４３（図３参照）を有し、このインペラ４３の回転を用いて薬剤を散布口４２から散布する。繰出部４４は、薬剤タンク４５内に貯溜されている薬剤を、繰出機構を介して、散布部４１のインペラ４３の部分に供給する。すなわち、動力散布装置４０においては、薬剤タンク４５内に貯溜されている薬剤が、繰出機構を介して薬剤の吐出経路に繰り出される。この吐出経路は、散布部４１においてインペラ４３が収容される空間に連通する。そして、吐出経路を介してインペラ４３の部分に供給された薬剤が、インペラ４３の回転による送風と遠心力によって散布口４２から放出されることで散布される。
【００２５】
以下では、本実施形態の移動台車１０の詳細構成について説明する。
【００２６】
移動台車１０は、走行するための走行装置を有する。走行装置は、移動台車１０において本体フレーム１１の下部にて構成される。走行装置は、前後一列に配される（前後二輪からなる）走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行モータ２３と、走行バッテリ２５とを備える。
本実施形態の作業台車１においては、図１に示すように、前輪２１は、後輪２２に対して小さい（小径である）。詳しくは、前輪２１の上方と、水平フレーム部１１ａの下方との間に走行モータ２３を配置することができるように、前輪２１の径は、後輪２２の径と、走行モータ２３の短手（上下）方向の外形の長さとの差と略同じ、または、小さくなるように構成している。
【００２７】
走行モータ２３は、走行バッテリ２５の電力により駆動させられる電動モータとして構成される。走行モータ２３は、本体フレーム１１を構成する水平フレーム部１１ａの下側において、前輪２１の上側の後寄りに配置された状態で、ステー等の支持部材を介して本体フレーム１１に設けられる。図３に示すように、走行モータ２３は、その回転駆動軸（出力軸）２４の軸方向が左右方向となる状態で設けられる。
【００２８】
走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ、前輪２１と後輪２２との間に配置された状態で、ステー等の支持部材を介して本体フレーム１１に設けられる。走行バッテリ２５は、走行モータ２３と接続され、その電力を走行モータ２３に供給可能である。このように、走行バッテリ２５により駆動させられる走行モータ２３の動力は、動力伝達機構を介して、前輪２１および後輪２２に伝達される。動力伝達機構は、チェーンやスプロケット等により構成される第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７を備える。該第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７は左右反対側、つまり、前輪２１と後輪２２の左右一側に第一動力伝達手段２６、他側に第二動力伝達手段２７が配置される。
【００２９】
動力伝達機構は、具体的には次のような構成を有する。すなわち、第一動力伝達手段２６は走行モータ２３と前輪２１との間に配置され、走行モータ２３の回転駆動力が、走行モータ２３の回転駆動軸２４の一側部（図２における右側）に固定されるスプロケット２６ａと、前輪２１の車軸（回転支持軸）２８の一側部に固定されるスプロケット２６ｂと、これら両スプロケット２６ａ、２６ｂに巻回されるチェーン２６ｃとによって前輪２１に伝達される。また、第二動力伝達手段２７は前輪２１と後輪２２との間に配置され、前輪２１の回転は、前輪２１の車軸２８の他側部（図２における右側）に固定されるスプロケット２７ａと、後輪２２の車軸（回転支持軸）２９の他側部に固定されるスプロケット２７ｂと、これら両スプロケット２７ａ、２７ｂに巻回されるチェーン２７ｃとによって後輪２２に伝達される。
スプロケット２６ｂ、２７ａは、略同一形状の部材であり、かつ、スプロケット２６ｂ、２７ａの径は、スプロケット２７ｂの径よりも小さく（小径である）、前輪２１と後輪２２の径に合わせて略同速（実際は後述するように前輪２１のほうが速い）で走行できるように適宜のスプロケットの歯数が設定される。
【００３０】
走行バッテリ２５は、走行装置を構成する走行モータ２３に電力を供給する。すなわち、走行装置においては、走行バッテリ２５の電力により駆動する走行モータ２３の駆動力が、スプロケット２６ａ、２６ｂおよびチェーン２６ｃによって前輪２１に伝達されるとともに、スプロケット２７ａ、２７ｂおよびチェーン２７ｃによって前輪２１を介して後輪２２に伝達される。これにより、前輪２１および後輪２２が回転駆動する。なお、走行バッテリ２５の電力は、移動台車１０が備える走行スイッチ１４ａや操作盤１４ｂその他の操作部等の作動に対しても供給される。このような走行装置と動力伝達機構とにより、移動台車１０が移動可能に構成される。
【００３１】
このように構成される作業台車１は、重量物である走行モータ２３および走行バッテリ２５が、作業台車１の下部に設置されるため、作業台車１の重心を低くすることが可能となる。つまり、作業台車１自身の上下方向のバランスが向上するため、バランスを崩し易い場所で作業を行う場合、例えば傾斜面等で作業を行う場合において、作業台車１が前（後）方向にバランスを崩し難くなるため、作業台車１が前（後）方向に倒れ難くなる。
また、走行モータ２３は前輪２１の後上方、つまり、走行モータ２３の重心が車軸２８よりも後方となるように配置され、該走行モータ２３よりも重量が重く、体積も大きい走行バッテリ２５が走行モータ２３の後部であって後輪２２よりも前方に配置される。こうして前輪２１と後輪２２との間の間隔をできるだけ近づけた状態で、走行モータ２３と走行バッテリ２５とを前輪２１と後輪２２との間の上部に配置して、全長を短くしている。そして、作業台車１上に設置される作業機としての動力散布装置４０が走行モータ２３と前後反対側の後輪２２の上方に配設される。更に、走行モータ２３および走行バッテリ２５および動力散布装置４０の各重心が左右中央に位置するように配置される。こうして、作業台車１の前後方向および左右方向の重量バランスが向上され、前後に一輪づつ配置した作業台車１であっても安定した走行が可能となる。
【００３２】
ここで、前輪２１の径は、後輪２２の径よりも小径であるため、前輪２１と後輪２２との接地面積に違いが生じ、走行面からの反作用も前輪２１と後輪２２でその大きさが異なり、負荷も異なり、走行モータ２３や伝動機構に異常な負荷がかかることがある。つまり、前輪２１の周速と後輪２２の周速とが同じとなるように伝動機構を設定した場合、例えば、前輪２１がスリップした時に、前輪２１に対する駆動負荷は急激に減少し、後輪２２に対する駆動負荷は急激に増加する。また、下り傾斜を走行している時には、前輪２１よりも後輪２２から走行モータ２３に逆回転の力がかかる。
【００３３】
そこで本実施例では、前輪２１の周速が後輪２２の周速よりも速くなるようにスプロケット２７ａ、２７ｂを設定するとともに、前輪２１の回転は、後輪２２に対してワンウェイクラッチ３０を介して伝達される。つまり、第二動力伝達手段２７にワンウェイクラッチ３０が配置され、詳細には、後輪２２の車軸２９と、この車軸２９の他側部に固定されるスプロケット２７ｂとの間にワンウェイクラッチ３０が介装されている。
前記ワンウェイクラッチ３０は、前輪２１からの動力を伝えるが逆回転（反対方向の回転）は空転させるものである。
これにより、径の異なる前輪２１（スプロケット２７ａ）と後輪２２（スプロケット２７ｂ）との回転差が吸収される構成となっている。つまり、動力伝達部（スプロケット２７ａ、２７ｂとチェーン２７ｃ）において前輪２１の周速は後輪２２の周速よりも速くなるように設定されているため、路上走行時等では前輪２１が駆動されて後輪２２は従動される（スプロケット２７ｂの回転数よりも後輪２２の回転数が大きい）。よって、駆動負荷は前輪２１にのみかかっており、前輪２１がスリップすると後輪２２により駆動されることになり、大きな負荷の変動生じることはない。こうして、前輪２１と後輪２２の回転差はワンウェイクラッチ３０により吸収されることになる。
そして、この構成において、作業者が手押しによって作業台車１を前方に移動させる場合、例えば、走行モータ２３が故障した場合や走行モータ２３による駆動速度よりも速く走行させる場合等では、前輪２１を浮かせて手押し走行すると、後輪２２の駆動軸２９は、ワンウェイクラッチ３０に対して空回りすることになり、その回転は、スプロケット２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂに伝達されない。
また、これら動力伝達機構を構成する各部材は、少なくともその一部がカバー部材としてのケース体１５により覆われている。ケース体１５は、前後一列に配される前輪２１および後輪２２の左右両外側にて、本体フレーム１１に対してステー等を介して固定された状態で設けられる。
さらに、前記のとおり、走行モータ２３および走行バッテリ２５が、作業台車１の下部に設置されることで、作業台車１の重心は低くなっているため、当該後輪２２のみでの手押し走行において、作業台車１が前（後）方向にバランスを崩すことなく、作業台車１を安定して移動させるこことができる。
【００３４】
以上の如く、本発明にかかる作業台車１の実施の一形態である作業台車１は、前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪２１および後輪２２と、走行車輪の駆動源としての走行モータ２３（モータ）と、走行モータ２３に電力を供給するための走行バッテリ２５（バッテリ）とを備える作業台車１であって、前輪２１の径は、後輪２２よりも小径であり、走行モータ２３は、前輪２１の上方近傍に配置され、走行バッテリ２５は、走行モータ２３の後方、かつ前輪２１と後輪２２との間に配置されているものである。
このように構成することにより、作業台車１の重心が低くなるため、走行安定性を向上できる。さらに、製造工程を単純化・簡略化することができる。
また、走行モータ２３（モータ）からの回転を第一動力伝達手段２６を介して前輪２１に伝え、前輪２１から第二動力伝達手段２７を介して後輪２２に伝える構成であって、第一動力伝達手段２６を前輪２１と後輪２２の左右一側に配置し、第二動力伝達手段２７を左右他側に配置して、第二動力伝達手段２７は、前輪２１の周速が後輪２２の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、第二動力伝達手段２７の駆動伝達経路にワンウェイクラッチ３０を設けるものである。
このように構成することにより、第一動力伝達手段２６と第二動力伝達手段２７は左右に振り分け配置されて、重量バランスが向上されて、安定走行が可能となり、また、前輪２１と後輪２２が大きさ異なる構成であっても、駆動力に大きな負荷変動が生じることなく前輪２１または後輪２２に動力を伝えることができて、走行安定性を向上できる。さらに、前輪２１を浮かせることで、手押し走行ができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ３０（一方向クラッチ）を後輪２２の車軸２９と、スプロケット２７ｂとの間に設けるが、車軸２８とスプロケット２７ａとの間や、車軸２９と後輪２２との間に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 作業台車
１０ 移動台車
２１ 前輪
２２ 後輪
２３ 走行モータ（モータ）
２５ 走行バッテリ（バッテリ）
２６ 第一動力伝達手段
２７ 第二動力伝達手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪と、前記走行車輪の駆動源としてのモータと、該モータに電力を供給するためのバッテリとを備える作業台車であって、
前記前輪の径は、前記後輪よりも小径であり、
前記モータは、前記前輪の上方近傍に配置され、
前記バッテリは、前記モータの後方、かつ前記前輪と前記後輪との間に配置されていることを特徴とする作業台車。
【請求項２】
前記モータからの回転を第一動力伝達手段を介して前輪に伝え、
前記前輪から第二動力伝達手段を介して後輪に伝える構成であって、
第一動力伝達手段を前輪と後輪の左右一側に配置し、第二動力伝達手段を左右他側に配置して、
前記第二動力伝達手段は、前輪の周速が後輪の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、
前記第二動力伝達手段の駆動伝達経路にワンウェイクラッチを設けることを特徴とする請求項１に記載の作業台車。
【請求項１】
前後一列に所定の間隔を隔てて配置される走行車輪としての前輪および後輪と、前記走行車輪の駆動源としてのモータと、該モータに電力を供給するためのバッテリとを備える作業台車であって、
前記前輪の径は、前記後輪よりも小径であり、
前記モータは、前記前輪の上方近傍に配置され、
前記バッテリは、前記モータの後方、かつ前記前輪と前記後輪との間に配置されていることを特徴とする作業台車。
【請求項２】
前記モータからの回転を第一動力伝達手段を介して前輪に伝え、
前記前輪から第二動力伝達手段を介して後輪に伝える構成であって、
第一動力伝達手段を前輪と後輪の左右一側に配置し、第二動力伝達手段を左右他側に配置して、
前記第二動力伝達手段は、前輪の周速が後輪の周速よりも大きくなる伝達比とするとともに、
前記第二動力伝達手段の駆動伝達経路にワンウェイクラッチを設けることを特徴とする請求項１に記載の作業台車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２４１３０３（Ｐ２０１０−２４１３０３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３２７８（Ｐ２００９−９３２７８）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（３９００２９６２１）ニューデルタ工業株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（３９００２９６２１）ニューデルタ工業株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
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