無動力軽作業用補助車
【課題】軽量で汎用性があり、また安全性が高く使い勝手に優れた軽作業用補助車を実現すること。
【解決手段】座席１０１下に設けたエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３により使用者１００が座席１０１に着座しない限り、可動状態とならず、またその可動状態は座席１０１下に設けたエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度に追従し、これと油圧結合した走行ブレーキを常に制御することによって無動力軽作業補助車の逸走を防ぐとともに使用者の移動負担を軽減する。併せて使用者１００が地面に足をついて上下動して体重を座席１０１にかけたり、離席ないし離席方向に動いたり、更にこれに加えて水平曲折方向に動いて操向動作と組み合わせて動く事により、立体尺取り虫運動と操向動作とを生かし得る構造とする。
【解決手段】座席１０１下に設けたエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３により使用者１００が座席１０１に着座しない限り、可動状態とならず、またその可動状態は座席１０１下に設けたエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度に追従し、これと油圧結合した走行ブレーキを常に制御することによって無動力軽作業補助車の逸走を防ぐとともに使用者の移動負担を軽減する。併せて使用者１００が地面に足をついて上下動して体重を座席１０１にかけたり、離席ないし離席方向に動いたり、更にこれに加えて水平曲折方向に動いて操向動作と組み合わせて動く事により、立体尺取り虫運動と操向動作とを生かし得る構造とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基本的には動力を用いず搭乗者の人力のみで作用点を前後左右移動または上下動なし得る無動力軽作業用補助車に関する。
【０００２】
本発明は、基本的に動力を用いず、人力のみで水平移動または上下動する作用端を持った、無動力の軽作業用補助車に関し、より詳しくは特に老人や病み上がりの人のように疲労しやすい使用者の場合にも疲労蓄積を未然に防止し、かつ不安定な姿勢で行う事のある園芸、農作業等の作業を、例えば中高年作業者が怪我や病気ないし老化に伴う（関節炎等による）運動障害者（所謂ハンディキャップを有する人々）が長時間続ける際にも、高い作業能率を比較的長時間維持し得る無動力軽作業用補助車に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、軽作業ではあっても、長時間しゃがんだり、俯いたり、伸び上がったりする動作を頻繁に繰り返したり、また長時間継続する場合、特にその場所が例えば航空機の翼内作業などの狭隘な場所である場合、使用者はしばしば無理な姿勢を取り続ける事から、結果的には、軽作業の割に極度に肉体的疲労を蓄積する事が多い。
【０００４】
なお、ここに軽作業とは、所謂果樹園、農園等の作業に限らず、各種種苗栽培や園芸、植栽、授粉、摘果、選別等の全てを含み、時には狭い地下道や管内、車両下部等または蓋つき溝なども含む天井下の狭隘な場所で（前記翼内等を含む）行われる点検、配線、配管、塗装、修理作業等を含む広い概念である。
【０００５】
このような不自然な姿勢を長時間継続ないし繰り返すと、若いスポーツマンや作業員でさえ筋肉疲労が蓄積し、回復には相当の時間を要するものである。増して不整地ないし狭隘な場所で、しかも支持面が小傾角であっても斜面であったりすると中高年の作業者は非常に疲労し易いばかりでなく、短時間作業であっても、移動、脱出する際の機敏な動作が容易に行えなくなり、場合によっては非常に危険となる。
【０００６】
かといって現場の局所の観察、探索、選別、状況判断、加えて指先の精密な作業等の繰返しを容易に行うためには、単純かつ繰り返し作業に適したリモートコントロール式のロボットでこれを行う事は困難であり、やはり考察ないし対策能力のある熟練者(人間)が、現場局所に任意に移動/または停止して五感を生かしながら、これを細心の注意をもって行う必要がある。
【０００７】
そこで従来自動車等の下廻り作業のためには、作業対象である車自体をリフトアップする電動、油圧ジャッキや、作業者が立向作業出来るピットや、簡単には３箇以上の車輪（その内、少なくとも１つはキャスタ付き首振り車輪）を配設したコンクリートないしアスファルト舗装した床上路で用いる作業補助車があった。
【０００８】
当初本発明者は、これらの軽作業補助車を低圧空気タイヤやキャタピラを用いて軟弱地盤の畠や農園、もしくは浜辺等で使用可能とする事から出発したが、このような用途（不安定床面支持）に適した市販のものがある訳もなく、従来のものを改造する程度では作業者の無理な姿勢から来る疲労を軽減するという本発明目的を達成できない事が明らかになった。そこで、作業姿勢及び使用状態を根本的に見直す事から始めて、工夫研究を続けた結果、前記目的に適う軽量で使い勝手の良い本発明に到達した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５-１９３５１５
【特許文献２】特開平９−２８５１１
【特許文献３】特開平１１−１８８８０
【特許文献４】特開２０００−２３６７０６
【特許文献５】特開２００３−３３２５３
【特許文献６】特開２００３−１２５６０７ 特許文献１には、水平面上で中折れ操舵可能な油圧動力による全地形型自走車が記載されている。これは四輪独立駆動型の油圧駆動低圧ゴムタイヤと車体中央部の鉛直軸を中心にして車体間を前後水平に中折れ可能とする油圧アクチュエータを備えるエンジン付き自走車であって、回転レーキを駆動して土地を耕作する事や草取りなどの作業をする事が出来るところの、運転者が車上より直接操作するか、または近くからリモートコントロールなし得る大型の動力車である。但し、この特許文献１記載の発明は四輪独立懸架ではなく、例えばV字型ないし逆V字型の凹凸地面に対応不能であり、これでは温室内で花や野菜などの細かい世話は出来ない。しかも、これは強力な油圧ポンプ付き動力車であって重く、本発明用途には合わない(特許文献１参照)。
【００１０】
特許文献２の装置は、フローリング床張作業に適したキャスタ付き小径車輪が四隅に配列された木箱状の作業用補助椅子であるが、これは滑らかな床上の人力移動には適するが、柔い土壌の畑の畝に沿って移動するような事は移動抵抗が大きいために困難である(特許文献２参照)。
【００１１】
特許文献３に記載の発明は、下駄型の木製椅子の上面中央部に鉛直ボルトをゆるく装着して座り部板を回動自在につけたもので、一対のバンドで人体の尻に装着するだけのものである。確かに中央部ボルトを中心にして座り部に座った人が自分の足で自体を回動させる事は容易となろうが、椅子をX-Y方向に移動するのは難しいから、前述の問題解決には不充分である(特許文献３参照)。
【００１２】
特許文献４に記載の発明は、四隅にゴム車輪を内装枢着して逆椀状の機体上面上部に回転円板状のシートを円周部に設置したスラストボールベアリングで支承枢着し、回転円板上に腰を下ろした作業者が前後及び回転方向に自在に移動可能としたものであるが、なお前述の本発明課題を解決するには不充分である(特許文献４参照)。
【００１３】
特許文献５に記載の発明については、これは座面が作業者の体重で上下動するもので（作業者の体重がかかると下降し、体重がかからないとスプリングで座面が上昇する）、その動きをチェーンでつないだ下部の四輪車の少なくとも２輪に一方向クラッチ（例えば自転車のフリーホイールハブ）を介して繋ぎ、作業者の上下動の繰り返しによって前方または後方に移動するという「横に移動出来る椅子」である(特許文献５参照)。
【００１４】
特許文献６について述べると、これは前後２輪の超低圧巾広タイヤの中心に空圧ダンパ付き昇降機構を介してその上部に回動自在に作業者用背もたれつき椅子を設けたもので、椅子は昇降自在である。なお前後移動は作業者が地面を蹴る事によって行う。これは軟弱な不整地走行が容易で、座面の上下調節可能な空圧ダンパも付いているので、使い勝手はよさそうであるが、前後方移動は作業者の足によって地面を蹴る事によって行わなければならず、操舵装置も付いていないという欠点がある(特許文献６参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１〜６に記載の先発明によってもなお、軟弱で段差があり凹凸の激しい畠等の地盤にあっては、作業者は安定した中間位置に身体各部を配置し、移動することが難しく、正確に自動動作を繰り返す事が困難であった。
【００１６】
また前記のような傾斜の多い、しかも凹凸のある軟弱地盤に沿って意のままに移動することは容易ではなく、長時間作業するとその疲労度は増すばかりであった。
【００１７】
前記文献１〜６によって、このような問題点は部分的に解決される事もあったが、軽量で汎用性があり、また安全性が高く使い勝手に優れたものは現在まで得られていない。これを解決することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者による無動力軽作業補助車は昆虫の尺取虫や芋虫の運動状況を充分に観察し、研究した上で、その尺取虫運動や、操向運動に似た運動のできる３ないし４本の揺動腕で各輪を独立懸架となし、これらを車輪ないしはクローラと組み合わせ、作業者の自重を利用したところの上下左右運動を動力源として移動ストローク内任意位置で停止可能とした本発明軽作業補助車を発明するに至った。
【００１９】
本発明による無動力軽作業補助車は、軽量で可搬性もあって押し引き移動容易であり、作業者に要求される各種の従来の無理な姿勢に追随して移動自在であり、身体の重心部を支承、ストローク内で任意の位置に停止する事の出来る、中折れ式の尺取り虫型移動機構を備える無動力軽作業補助車であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明による無動力軽作業補助車は、作業に邪魔でコンパクトネスを防げる操向ハンドルを省略し、座席に対して横方向に作業者自身が操向方向と反対方向に尻で僅かな力を加える事により左右任意方向に操向可能とした、適度な水平制動力を持つことを特徴とする。
【００２１】
また本発明による無動力軽作業補助車は、基本的に４輪独立懸架方式を採用するため、進行方向地盤断面に段差ないし傾斜があっても、ストローク内であれば使用者は略正立して騎乗する事の出来ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使用者の疲労を軽減しつつ、不安定な姿勢で園芸・農作業等の軽作業を中高年作業者が長時間続ける際にも、高い作業能率を維持し得る無動力軽作業用補助車が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の無動力軽作業補助車実施例の側面図である。
【図２】本発明の無動力軽作業補助車の操舵について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明による無動力軽作業用補助車を説明する。
図１は本発明実施例の側面図である。１００は使用者、１０１は座席、１０２はダンパ、１０３はエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ、１０４は揺動腕と中央架台内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント、１０５は揺動腕、１０６は中央架台、１０７は車体中央部内部にあるメインシャフト、１０８は地面、１０Ａは車軸、１０Ｂは車輪である。
図１において座席１０１の下にあるエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は座席１０１と結続されている。エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構に油圧ホースを介して接続されている。
座席１０１に使用者１００が搭乗していないとき、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は、座席１０１に力が加わっていないため閉じており、油圧ホース内、すなわち油圧系統の圧力は最大、よって車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構は車輪１０Ｂをロックしている。
【００２５】
座席１０１に使用者１００が搭乗すると、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は使用者１００の自重で開となり、車輪１０Ｂのロックが解除され、無動力軽作業補助車は走行可能になる。
エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３には使用者１００の位置変化、すなわち使用者１００の主に上下に応じた力がかかるため、油圧系統の圧力はこれに応じて変化する。
この変化は車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構に逐次伝えられることから常に適正な制動力が車輪１０Ｂにかかり、無動力軽作業補助車の逸走を防ぎかつ使用者の移動時の負担を軽減することができる。
また車軸１０Ａには、油圧式走行用ブレーキとは別に強制制動をかけられる、すなわちパーキングブレーキが設けられており、無動力軽作業補助車の走行を停止して作業する場合には手動でこれを動作させ、車輪１０Ｂをロックする。
このとき揺動腕と中央架台内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント１０４も併せてロックされ、使用者１００は自らの望む最適なポジションにて作業を行うことができる。
エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は座席１０１及び中央架台１０６と結続されているが、座席１０１にはこれとは別にダンパ１０２の一方が結続され、ダンパ１０２のもう一方はやはり中央架台１０６と結続されているため、無動力軽作業補助車の高さは、使用者１００が深く座るときにはゆっくりと低く、また立ち上がるときには素早く高くなる。このため無動力軽作業補助車は、特に作業者の上下の動きに対しての追従性が自然であり、使用者１００の負担を軽減する。
なお単純に地面１０８上を走行する際、車輪１０Ｂの制動は不要であるから、車輪１０Ｂの制動は、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度によらず、手動で解除することができるものとしている。またこのとき揺動腕１０５
と中央架台内部にあるメインシャフトを結続している可動ジョイント１０４は搭乗している使用者１００の最も楽な高さで手動ロックすることができる。
ただしこの際、地面１０８が水平ならばともかく、特に使用者１００が移動しようとしている方向と逆に傾斜している場合には極めて移動し難く、また使用者１００が地面１０８より不用意に両足を離した途端、無動力軽作業補助車は最悪、使用者１００もろともに逆走する事態に陥る。
そこで本発明の無動力軽作業補助車の車軸１０Ａには一方向性クラッチを設けてある。
この一方向性クラッチは単純に地面１０８上を無動力軽作業補助車が走行する際に動作するものであり、車輪１０Ｂの回転を一方向、すなわち図１に示す回転Ａ方向のみとし、図１に示す前進のみとする働きを担う。
これにより、使用者１００は地面１０８が上り坂であっても無動力軽作業補助車に搭乗したまま、安全に移動することができる。
一方向クラッチの種類、構造は特に限定されず、最も簡単には車軸１０Ａに単独に設ける構造簡単で頑丈なカム式としてもよいが、実際にはワイヤレリーズもしくは一部にフレシキブルな油圧ホースを備える油圧配管を介して中央架台１０６より制御可能なものとするのがよい。
すなわちこれは、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度による車輪１０Ｂの常時制動と関係し、車輪１０Ｂに十分な制動がかかっている場合には解除し、ゆっくり後退することを可能とするためである。
車輪１０Ｂはそれぞれ独立懸架であるため、地面１０８に少々の段差等があっても、全ての車輪は常に接地しており、無動力軽作業補助車の安定性を損なうことはない。
また、尺取虫構造である本発明の無動力軽作業補助車は、座席１０１の高さが変わっても、また地面１０８の状態が変わっても重力方向に対して常に水平が保たれるため、使用者１００への負担は大幅に軽減される。
以上のことは、車輪１０Ｂをクローラとした場合においても同じであることは言うまでもない。
図２は本発明の無動力軽作業補助車の操舵について示すものである。２０１は中央架台内部にあるメインシャフト（図１の１０７）、２０２は中央復帰バネ、２０３は球面軸受、２０４はストップピン、２０５はストップピン間隙調整ハンドルである。なお図２は説明のため、図１の座席１０１、ダンパ１０２およびエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３を取り外した状態とし、図１の中央架台１０６を上面から見たものである。
図１の各揺動腕１０５は、図１の中央架台１０６中央部にある図１の中央架台内部にあるメインシャフト１０７に対し、それぞれ前後２個の車輪をペアとして水平方向に動くように球面軸受２０３によって結続してある。
よって図１の使用者１００は図１の座席１０１に乗ったまま、軽く尻を左右に動かすのみで、無動力軽作業補助車の操舵を行うことができる。
球面軸受２０３には中央復帰バネ２０２をそれぞれ平行に設けてある。よって図１の使用者１００が図１の座席１０１上で尻を左右に動かすのを止めれば直ちに図１の車輪１０Ｂは進行方向に対してまっすぐに復帰し、直進することができる。
左右の操舵角は最も簡単にはストップピン２０４を図１の中央架台１０６に固定して規定角までとするのもよいが、本実施例のようにストップピン間隙調整ハンドル２０５を設け、可変できるようにしてもよい。
なお本部分の構造はあくまでも実施例であり、球面軸受および中央復帰バネの組み合わせによらなくてもよいのは言うまでもない。
【００２６】
また本発明はその本質的構造から逸脱することなく幾多の形式のものとして具体化することができる。よって上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の無動力軽作業補助車は園芸・農作業等への利用を主たる目的としたものであるが、これに限らず、不安定な姿勢での軽作業を行うことが求められる用途全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１００ 使用者
１０１ 座席
１０２ ダンパ
１０３ エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ
１０４ 揺動腕と車体本体内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント
１０５ 揺動腕
１０６ 中央架台
１０７ 中央架台内部にあるメインシャフト
１０８ 地面
１０Ａ 車軸
１０Ｂ 車輪
２０１ 中央架台内部にあるメインシャフト
２０２ 中央復帰バネ
２０３ 球面軸受
２０４ ストップピン
２０５ ストップピン間隙調整ハンドル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基本的には動力を用いず搭乗者の人力のみで作用点を前後左右移動または上下動なし得る無動力軽作業用補助車に関する。
【０００２】
本発明は、基本的に動力を用いず、人力のみで水平移動または上下動する作用端を持った、無動力の軽作業用補助車に関し、より詳しくは特に老人や病み上がりの人のように疲労しやすい使用者の場合にも疲労蓄積を未然に防止し、かつ不安定な姿勢で行う事のある園芸、農作業等の作業を、例えば中高年作業者が怪我や病気ないし老化に伴う（関節炎等による）運動障害者（所謂ハンディキャップを有する人々）が長時間続ける際にも、高い作業能率を比較的長時間維持し得る無動力軽作業用補助車に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、軽作業ではあっても、長時間しゃがんだり、俯いたり、伸び上がったりする動作を頻繁に繰り返したり、また長時間継続する場合、特にその場所が例えば航空機の翼内作業などの狭隘な場所である場合、使用者はしばしば無理な姿勢を取り続ける事から、結果的には、軽作業の割に極度に肉体的疲労を蓄積する事が多い。
【０００４】
なお、ここに軽作業とは、所謂果樹園、農園等の作業に限らず、各種種苗栽培や園芸、植栽、授粉、摘果、選別等の全てを含み、時には狭い地下道や管内、車両下部等または蓋つき溝なども含む天井下の狭隘な場所で（前記翼内等を含む）行われる点検、配線、配管、塗装、修理作業等を含む広い概念である。
【０００５】
このような不自然な姿勢を長時間継続ないし繰り返すと、若いスポーツマンや作業員でさえ筋肉疲労が蓄積し、回復には相当の時間を要するものである。増して不整地ないし狭隘な場所で、しかも支持面が小傾角であっても斜面であったりすると中高年の作業者は非常に疲労し易いばかりでなく、短時間作業であっても、移動、脱出する際の機敏な動作が容易に行えなくなり、場合によっては非常に危険となる。
【０００６】
かといって現場の局所の観察、探索、選別、状況判断、加えて指先の精密な作業等の繰返しを容易に行うためには、単純かつ繰り返し作業に適したリモートコントロール式のロボットでこれを行う事は困難であり、やはり考察ないし対策能力のある熟練者(人間)が、現場局所に任意に移動/または停止して五感を生かしながら、これを細心の注意をもって行う必要がある。
【０００７】
そこで従来自動車等の下廻り作業のためには、作業対象である車自体をリフトアップする電動、油圧ジャッキや、作業者が立向作業出来るピットや、簡単には３箇以上の車輪（その内、少なくとも１つはキャスタ付き首振り車輪）を配設したコンクリートないしアスファルト舗装した床上路で用いる作業補助車があった。
【０００８】
当初本発明者は、これらの軽作業補助車を低圧空気タイヤやキャタピラを用いて軟弱地盤の畠や農園、もしくは浜辺等で使用可能とする事から出発したが、このような用途（不安定床面支持）に適した市販のものがある訳もなく、従来のものを改造する程度では作業者の無理な姿勢から来る疲労を軽減するという本発明目的を達成できない事が明らかになった。そこで、作業姿勢及び使用状態を根本的に見直す事から始めて、工夫研究を続けた結果、前記目的に適う軽量で使い勝手の良い本発明に到達した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５-１９３５１５
【特許文献２】特開平９−２８５１１
【特許文献３】特開平１１−１８８８０
【特許文献４】特開２０００−２３６７０６
【特許文献５】特開２００３−３３２５３
【特許文献６】特開２００３−１２５６０７ 特許文献１には、水平面上で中折れ操舵可能な油圧動力による全地形型自走車が記載されている。これは四輪独立駆動型の油圧駆動低圧ゴムタイヤと車体中央部の鉛直軸を中心にして車体間を前後水平に中折れ可能とする油圧アクチュエータを備えるエンジン付き自走車であって、回転レーキを駆動して土地を耕作する事や草取りなどの作業をする事が出来るところの、運転者が車上より直接操作するか、または近くからリモートコントロールなし得る大型の動力車である。但し、この特許文献１記載の発明は四輪独立懸架ではなく、例えばV字型ないし逆V字型の凹凸地面に対応不能であり、これでは温室内で花や野菜などの細かい世話は出来ない。しかも、これは強力な油圧ポンプ付き動力車であって重く、本発明用途には合わない(特許文献１参照)。
【００１０】
特許文献２の装置は、フローリング床張作業に適したキャスタ付き小径車輪が四隅に配列された木箱状の作業用補助椅子であるが、これは滑らかな床上の人力移動には適するが、柔い土壌の畑の畝に沿って移動するような事は移動抵抗が大きいために困難である(特許文献２参照)。
【００１１】
特許文献３に記載の発明は、下駄型の木製椅子の上面中央部に鉛直ボルトをゆるく装着して座り部板を回動自在につけたもので、一対のバンドで人体の尻に装着するだけのものである。確かに中央部ボルトを中心にして座り部に座った人が自分の足で自体を回動させる事は容易となろうが、椅子をX-Y方向に移動するのは難しいから、前述の問題解決には不充分である(特許文献３参照)。
【００１２】
特許文献４に記載の発明は、四隅にゴム車輪を内装枢着して逆椀状の機体上面上部に回転円板状のシートを円周部に設置したスラストボールベアリングで支承枢着し、回転円板上に腰を下ろした作業者が前後及び回転方向に自在に移動可能としたものであるが、なお前述の本発明課題を解決するには不充分である(特許文献４参照)。
【００１３】
特許文献５に記載の発明については、これは座面が作業者の体重で上下動するもので（作業者の体重がかかると下降し、体重がかからないとスプリングで座面が上昇する）、その動きをチェーンでつないだ下部の四輪車の少なくとも２輪に一方向クラッチ（例えば自転車のフリーホイールハブ）を介して繋ぎ、作業者の上下動の繰り返しによって前方または後方に移動するという「横に移動出来る椅子」である(特許文献５参照)。
【００１４】
特許文献６について述べると、これは前後２輪の超低圧巾広タイヤの中心に空圧ダンパ付き昇降機構を介してその上部に回動自在に作業者用背もたれつき椅子を設けたもので、椅子は昇降自在である。なお前後移動は作業者が地面を蹴る事によって行う。これは軟弱な不整地走行が容易で、座面の上下調節可能な空圧ダンパも付いているので、使い勝手はよさそうであるが、前後方移動は作業者の足によって地面を蹴る事によって行わなければならず、操舵装置も付いていないという欠点がある(特許文献６参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１〜６に記載の先発明によってもなお、軟弱で段差があり凹凸の激しい畠等の地盤にあっては、作業者は安定した中間位置に身体各部を配置し、移動することが難しく、正確に自動動作を繰り返す事が困難であった。
【００１６】
また前記のような傾斜の多い、しかも凹凸のある軟弱地盤に沿って意のままに移動することは容易ではなく、長時間作業するとその疲労度は増すばかりであった。
【００１７】
前記文献１〜６によって、このような問題点は部分的に解決される事もあったが、軽量で汎用性があり、また安全性が高く使い勝手に優れたものは現在まで得られていない。これを解決することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者による無動力軽作業補助車は昆虫の尺取虫や芋虫の運動状況を充分に観察し、研究した上で、その尺取虫運動や、操向運動に似た運動のできる３ないし４本の揺動腕で各輪を独立懸架となし、これらを車輪ないしはクローラと組み合わせ、作業者の自重を利用したところの上下左右運動を動力源として移動ストローク内任意位置で停止可能とした本発明軽作業補助車を発明するに至った。
【００１９】
本発明による無動力軽作業補助車は、軽量で可搬性もあって押し引き移動容易であり、作業者に要求される各種の従来の無理な姿勢に追随して移動自在であり、身体の重心部を支承、ストローク内で任意の位置に停止する事の出来る、中折れ式の尺取り虫型移動機構を備える無動力軽作業補助車であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明による無動力軽作業補助車は、作業に邪魔でコンパクトネスを防げる操向ハンドルを省略し、座席に対して横方向に作業者自身が操向方向と反対方向に尻で僅かな力を加える事により左右任意方向に操向可能とした、適度な水平制動力を持つことを特徴とする。
【００２１】
また本発明による無動力軽作業補助車は、基本的に４輪独立懸架方式を採用するため、進行方向地盤断面に段差ないし傾斜があっても、ストローク内であれば使用者は略正立して騎乗する事の出来ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使用者の疲労を軽減しつつ、不安定な姿勢で園芸・農作業等の軽作業を中高年作業者が長時間続ける際にも、高い作業能率を維持し得る無動力軽作業用補助車が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の無動力軽作業補助車実施例の側面図である。
【図２】本発明の無動力軽作業補助車の操舵について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明による無動力軽作業用補助車を説明する。
図１は本発明実施例の側面図である。１００は使用者、１０１は座席、１０２はダンパ、１０３はエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ、１０４は揺動腕と中央架台内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント、１０５は揺動腕、１０６は中央架台、１０７は車体中央部内部にあるメインシャフト、１０８は地面、１０Ａは車軸、１０Ｂは車輪である。
図１において座席１０１の下にあるエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は座席１０１と結続されている。エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構に油圧ホースを介して接続されている。
座席１０１に使用者１００が搭乗していないとき、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は、座席１０１に力が加わっていないため閉じており、油圧ホース内、すなわち油圧系統の圧力は最大、よって車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構は車輪１０Ｂをロックしている。
【００２５】
座席１０１に使用者１００が搭乗すると、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は使用者１００の自重で開となり、車輪１０Ｂのロックが解除され、無動力軽作業補助車は走行可能になる。
エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３には使用者１００の位置変化、すなわち使用者１００の主に上下に応じた力がかかるため、油圧系統の圧力はこれに応じて変化する。
この変化は車軸１０Ａに設けられた油圧式走行用ブレーキ機構に逐次伝えられることから常に適正な制動力が車輪１０Ｂにかかり、無動力軽作業補助車の逸走を防ぎかつ使用者の移動時の負担を軽減することができる。
また車軸１０Ａには、油圧式走行用ブレーキとは別に強制制動をかけられる、すなわちパーキングブレーキが設けられており、無動力軽作業補助車の走行を停止して作業する場合には手動でこれを動作させ、車輪１０Ｂをロックする。
このとき揺動腕と中央架台内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント１０４も併せてロックされ、使用者１００は自らの望む最適なポジションにて作業を行うことができる。
エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３は座席１０１及び中央架台１０６と結続されているが、座席１０１にはこれとは別にダンパ１０２の一方が結続され、ダンパ１０２のもう一方はやはり中央架台１０６と結続されているため、無動力軽作業補助車の高さは、使用者１００が深く座るときにはゆっくりと低く、また立ち上がるときには素早く高くなる。このため無動力軽作業補助車は、特に作業者の上下の動きに対しての追従性が自然であり、使用者１００の負担を軽減する。
なお単純に地面１０８上を走行する際、車輪１０Ｂの制動は不要であるから、車輪１０Ｂの制動は、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度によらず、手動で解除することができるものとしている。またこのとき揺動腕１０５
と中央架台内部にあるメインシャフトを結続している可動ジョイント１０４は搭乗している使用者１００の最も楽な高さで手動ロックすることができる。
ただしこの際、地面１０８が水平ならばともかく、特に使用者１００が移動しようとしている方向と逆に傾斜している場合には極めて移動し難く、また使用者１００が地面１０８より不用意に両足を離した途端、無動力軽作業補助車は最悪、使用者１００もろともに逆走する事態に陥る。
そこで本発明の無動力軽作業補助車の車軸１０Ａには一方向性クラッチを設けてある。
この一方向性クラッチは単純に地面１０８上を無動力軽作業補助車が走行する際に動作するものであり、車輪１０Ｂの回転を一方向、すなわち図１に示す回転Ａ方向のみとし、図１に示す前進のみとする働きを担う。
これにより、使用者１００は地面１０８が上り坂であっても無動力軽作業補助車に搭乗したまま、安全に移動することができる。
一方向クラッチの種類、構造は特に限定されず、最も簡単には車軸１０Ａに単独に設ける構造簡単で頑丈なカム式としてもよいが、実際にはワイヤレリーズもしくは一部にフレシキブルな油圧ホースを備える油圧配管を介して中央架台１０６より制御可能なものとするのがよい。
すなわちこれは、エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３の開閉程度による車輪１０Ｂの常時制動と関係し、車輪１０Ｂに十分な制動がかかっている場合には解除し、ゆっくり後退することを可能とするためである。
車輪１０Ｂはそれぞれ独立懸架であるため、地面１０８に少々の段差等があっても、全ての車輪は常に接地しており、無動力軽作業補助車の安定性を損なうことはない。
また、尺取虫構造である本発明の無動力軽作業補助車は、座席１０１の高さが変わっても、また地面１０８の状態が変わっても重力方向に対して常に水平が保たれるため、使用者１００への負担は大幅に軽減される。
以上のことは、車輪１０Ｂをクローラとした場合においても同じであることは言うまでもない。
図２は本発明の無動力軽作業補助車の操舵について示すものである。２０１は中央架台内部にあるメインシャフト（図１の１０７）、２０２は中央復帰バネ、２０３は球面軸受、２０４はストップピン、２０５はストップピン間隙調整ハンドルである。なお図２は説明のため、図１の座席１０１、ダンパ１０２およびエアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ１０３を取り外した状態とし、図１の中央架台１０６を上面から見たものである。
図１の各揺動腕１０５は、図１の中央架台１０６中央部にある図１の中央架台内部にあるメインシャフト１０７に対し、それぞれ前後２個の車輪をペアとして水平方向に動くように球面軸受２０３によって結続してある。
よって図１の使用者１００は図１の座席１０１に乗ったまま、軽く尻を左右に動かすのみで、無動力軽作業補助車の操舵を行うことができる。
球面軸受２０３には中央復帰バネ２０２をそれぞれ平行に設けてある。よって図１の使用者１００が図１の座席１０１上で尻を左右に動かすのを止めれば直ちに図１の車輪１０Ｂは進行方向に対してまっすぐに復帰し、直進することができる。
左右の操舵角は最も簡単にはストップピン２０４を図１の中央架台１０６に固定して規定角までとするのもよいが、本実施例のようにストップピン間隙調整ハンドル２０５を設け、可変できるようにしてもよい。
なお本部分の構造はあくまでも実施例であり、球面軸受および中央復帰バネの組み合わせによらなくてもよいのは言うまでもない。
【００２６】
また本発明はその本質的構造から逸脱することなく幾多の形式のものとして具体化することができる。よって上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の無動力軽作業補助車は園芸・農作業等への利用を主たる目的としたものであるが、これに限らず、不安定な姿勢での軽作業を行うことが求められる用途全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１００ 使用者
１０１ 座席
１０２ ダンパ
１０３ エアもしくはコイルバネ中に収容されている油アクチュエータ
１０４ 揺動腕と車体本体内部にあるメインシャフトとを結続している可動ジョイント
１０５ 揺動腕
１０６ 中央架台
１０７ 中央架台内部にあるメインシャフト
１０８ 地面
１０Ａ 車軸
１０Ｂ 車輪
２０１ 中央架台内部にあるメインシャフト
２０２ 中央復帰バネ
２０３ 球面軸受
２０４ ストップピン
２０５ ストップピン間隙調整ハンドル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本的には動力を用いず、人力のみで移動または上下動もしくは上下伸縮する無動力の軽作業用補助車であって、
座席下に設けられたアクチュエータにより、座席に使用者が着座しない限り、可動状態とならず、またその可動状態は座席下に設けられたアクチュエータの開閉程度に追従し、これと油圧結合した走行ブレーキを常に制御することによって無動力軽作業補助車の逸走を防ぐとともに使用者の移動負担を軽減することを特徴とする無動力軽作業補助車。
【請求項２】
前記軽作業用補助車の構造が、少なくとも各１個の一方向クラッチ付きの車輪もしくはクローラを先端部に枢着した２ないし４本の独立懸架揺動腕を、上部に座席を備える中央架台で上下動並びに水平曲折可能に枢着し、各中央架台枢着部には初期位置に回復すべく付勢された弾性復元機構と上下ストローク内任意位置停止可能なパーキングブレーキとを備えて成る事を特徴とする請求項１に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項３】
中央架台の上下動もしくは水平曲折枢着部の弾性復元機構が、空気バネもしくはダンパを含んで成る弾性復元機構である請求項1ないし２に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項４】
負荷上方復元には早く、負荷下方動作には遅い動作速度を持たせた構造の請求項１ないし３に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項５】
前記軽作業用補助車の車輪もしくはクローラの回転支持部に内装された一方向クラッチが、ワイヤレリーズもしくは少なくとも一部にフレシキブルな油圧ホースを備える油圧配管を介して中央架台より制御可能とした一方向クラッチである請求項１ないし４に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項６】
使用者が地面に足をついて上下動して体重を座席にかけたり、離席ないし離席方向に動いたり、更にこれに加えて水平曲折方向に動いて操向動作と組み合わせて動く事により、立体尺取り虫運動と操向動作とを生かし得る請求項１ないし５に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項１】
基本的には動力を用いず、人力のみで移動または上下動もしくは上下伸縮する無動力の軽作業用補助車であって、
座席下に設けられたアクチュエータにより、座席に使用者が着座しない限り、可動状態とならず、またその可動状態は座席下に設けられたアクチュエータの開閉程度に追従し、これと油圧結合した走行ブレーキを常に制御することによって無動力軽作業補助車の逸走を防ぐとともに使用者の移動負担を軽減することを特徴とする無動力軽作業補助車。
【請求項２】
前記軽作業用補助車の構造が、少なくとも各１個の一方向クラッチ付きの車輪もしくはクローラを先端部に枢着した２ないし４本の独立懸架揺動腕を、上部に座席を備える中央架台で上下動並びに水平曲折可能に枢着し、各中央架台枢着部には初期位置に回復すべく付勢された弾性復元機構と上下ストローク内任意位置停止可能なパーキングブレーキとを備えて成る事を特徴とする請求項１に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項３】
中央架台の上下動もしくは水平曲折枢着部の弾性復元機構が、空気バネもしくはダンパを含んで成る弾性復元機構である請求項1ないし２に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項４】
負荷上方復元には早く、負荷下方動作には遅い動作速度を持たせた構造の請求項１ないし３に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項５】
前記軽作業用補助車の車輪もしくはクローラの回転支持部に内装された一方向クラッチが、ワイヤレリーズもしくは少なくとも一部にフレシキブルな油圧ホースを備える油圧配管を介して中央架台より制御可能とした一方向クラッチである請求項１ないし４に記載の無動力軽作業補助車。
【請求項６】
使用者が地面に足をついて上下動して体重を座席にかけたり、離席ないし離席方向に動いたり、更にこれに加えて水平曲折方向に動いて操向動作と組み合わせて動く事により、立体尺取り虫運動と操向動作とを生かし得る請求項１ないし５に記載の無動力軽作業補助車。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１１０９６５（Ｐ２０１３−１１０９６５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６８１１（Ｐ２０１１−２５６８１１）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（３０６０２８２４９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（３０６０２８２４９）
【Ｆターム（参考）】
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