(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耕作地の地面に単一線路の形に設置される軌道と、前記軌道に沿って移動できるように配置される耕作地用運搬機械と、を含む耕作地用運搬システムであって、
前記耕作地用運搬機械は、
耕作地の地面を転動できるように左右一対の車輪が取り付けられ、上部に運搬対象物を積載できるように積載部が形成されるフレームと、
前記車輪を前方と後方にそれぞれ転動させるための駆動力を与える駆動部と、
前記フレームの下部で、前記車輪を挟むように当該フレームの前方と後方にそれぞれ１つずつ取り付けられ、前記軌道に沿って転動できるように構成される案内車輪と、
前記フレームに結合され、前記案内車輪を前記軌道に向けて加圧する少なくとも一つの加圧部と、
を備え、
前記車輪は、前記耕作地に配置された停止誘導体と接触可能に前記フレームの前後両端に突設されるスイッチにより、該車輪の回転を停止する動作が制御され、
前記加圧部は、前記フレームとヒンジ結合部を形成する案内車輪支持部材と、引張変形により前記案内車輪支持部材の一端部を引っ張るように連結されるスプリングとを含み、
前記案内車輪支持部材の他端部は、前記案内車輪が取り付けられる案内車輪載置台と連結され、
前記ヒンジ結合部は、前記案内車輪支持部材の一端部と他端部との間に形成され、
前記スプリングの一端は、当該スプリングが前記フレームを引っ張るように前記フレームの前後方向端部側に連結され、
前記スプリングの他端は、前記案内車輪載置台が前記ヒンジ結合部から遠ざかる方向に回動し、前記案内車輪が前記軌道を加圧するように前記案内車輪支持部材の一端部に連結される、耕作地用運搬システム。
【請求項２】
前記案内車輪は、前記軌道の方向に沿って整列されるように、前記フレームに対して方向転換可能に連結されることを特徴とする請求項１に記載の耕作地用運搬システム。
【請求項３】
前記軌道は、円形断面に形成され、前記案内車輪の外周面は、前記軌道を収容する溝が備えられる断面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の耕作地用運搬システム。
【請求項４】
前記車輪は、前記軌道が曲がっている場合に前記左右両車輪が差動的に回転するように、前記左右両車輪とそれぞれ連結される差動ギア部をさらに含む、請求項１に記載の耕作地用運搬システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耕作地で運搬対象物を運搬できる耕作地用運搬機械を備えた耕作地用運搬システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、果樹園、農場、ビニールハウスなどでは、収穫した収穫物、又は施肥用装置、農薬散布用装置などの各種装置を運搬するために、運搬機械を用意して使用する。このような運搬機械として、主に人力による運搬機械、例えば手押し車などが使用されてきており、作業者に労働負担がかかるという問題があった。また、状況によっては運搬対象物を多量に運搬する場合もあるが、人力による運搬作業は一度に運搬できる運搬対象物の量に限界があった。
【０００３】
このような問題を解決するためには運搬設備の機械化が必要である。しかしながら、果樹園、農場、ビニールハウスなどの作業現場は必要に応じて頻繁に運搬機械又は設備を変えなければならないため、機械化が容易でない。また、果樹園、農場、ビニールハウスなどの現場は、農耕地の特性上、平坦でない土砂の地面の場合がほとんどであるため、運搬機械の走行時に進行方向を変えることが容易でない。
【０００４】
よって、耕作地に設置が簡単な軌道を備えてその軌道上を自動で走行する運搬機械及びそれを備えた運搬システムが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、耕作地の地面に設置される軌道に沿って円滑に走行できる耕作地用運搬機械を備えた運搬システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような本発明の目的を達成するために、本発明の一実施形態による耕作地用運搬システムは、耕作地の地面に単一線路の形に設置される軌道と、前記軌道に沿って移動できるように配置される耕作地用運搬機械と、を含む耕作地用運搬システムであって、前記耕作地用運搬機械は、耕作地の地面を転動できるように左右一対の車輪が取り付けられ、上部に運搬対象物を積載できるように積載部が形成されるフレームと、車輪を前方と後方にそれぞれ転動させるための駆動力を与える駆動部と、前記フレームの下部で、前記車輪を挟むように当該フレームの前方と後方にそれぞれ１つずつ取り付けられ、前記軌道に沿って転動できるように構成される案内車輪と、前記フレームに結合され、前記案内車輪を前記軌道に向けて加圧する少なくとも一つの加圧部と、備え、前記車輪は、前記耕作地に配置された停止誘導体と接触可能に前記フレームの前後両端に突設されるスイッチにより、該車輪の回転を停止する動作が制御され、前記加圧部は、前記フレームとヒンジ結合部を形成する案内車輪支持部材と、引張変形により前記案内車輪支持部材の一端部を引っ張るように連結されるスプリングとを含み、前記案内車輪支持部材の他端部は、前記案内車輪が取り付けられる案内車輪載置台と連結され、前記ヒンジ結合部は、前記案内車輪支持部材の一端部と他端部との間に形成され、前記スプリングの一端は、当該スプリングが前記フレームを引っ張るように前記フレームの前後方向端部側に連結され、前記スプリングの他端は、前記案内車輪載置台が前記ヒンジ結合部から遠ざかる方向に回動し、前記案内車輪が前記軌道を加圧するように前記案内車輪支持部材の一端部に連結される。
【０００９】
本発明に係る他の一例によれば、案内車輪は、フレームに対して方向転換可能に連結されており、案内車輪が軌道の方向に沿って整列されるようにする。
【００１１】
本発明に係るさらに他の一例によれば、軌道は、円形断面に形成され、案内車輪の外周面は、軌道を収容する溝が備えられる断面に形成される。
【００１２】
本発明に係るさらに他の一例によれば、車輪は、左右一対で形成され、左右両車輪は、それぞれ差動ギア部に連結される。差動ギア部は、軌道が曲がっている場合に左右両車輪を差動的に回転させる。
【００１３】
本発明に係るさらに他の一例によれば、フレームの前後方には、車輪の回転を停止させる動作を制御するスイッチが取り付けられる。スイッチは、耕作地の軌道上の停止位置に配置された停止誘導体と接触可能に突設される。
【００１４】
本発明に係るさらに他の一例によれば、耕作地の地面に単一線路の形に設置される軌道と、これに沿って移動できるように配置される耕作地用運搬機械とを含む運搬システムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成される本発明による耕作地用運搬機械を備えた耕作地用運搬システムは、駆動部及び軌道を備えることにより、耕作地で運搬対象物を自動で運搬することができる。
【００１６】
本発明の参考例によれば、案内車輪を車輪の前方に配置することにより、運搬機械が軌道から離脱することを緩和又は防止することができる。
【００１７】
本発明に係る他の一例によれば、案内車輪の離脱が緩和又は防止されるため、パイプなどを連結して簡単に軌道を設置することができる。
【００１８】
本発明によれば、案内車輪をフレームの前方と後方にそれぞれ１つずつ配置することにより、車輪が前方に転動するか後方に転動するかに関係なく、常に案内車輪を車輪より先行させることができる。
【００１９】
本発明に係るさらに他の一例によれば、案内車輪をフレームに対して方向転換可能に連結することにより、運搬機械を曲がった形状の軌道に沿って円滑に進行させることができる。
【００２０】
本発明によれば、加圧部を形成することにより、案内車輪が軌道から離脱することを緩和又は防止することができる。
【００２１】
本発明に係るさらに他の一例によれば、案内車輪の外周面に円形断面を有する軌道を収容する溝を備えることにより、案内車輪が軌道を収容したまま軌道に沿って転動することができる。
【００２２】
本発明に係るさらに他の一例によれば、軌道を曲がった形状の単一線路で形成することができる。
【００２３】
本発明に係るさらに他の一例によれば、差動ギア部を車輪軸と連結することにより、軌道が曲がっている場合に左右両車輪を差動的に回転させることができる。
【００２４】
本発明によれば、フレームの前後方に設置されたスイッチにより、フレームが停止誘導体と接触する前に運搬機械を停止させる安全装置を形成することができる。停止誘導体の位置を移動させることにより、所望の地点で運搬機械が停止するように誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の参考例による耕作地用運搬機械を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による耕作地用運搬機械を示す平面斜視図である。
【図３】図２の耕作地用運搬機械の底面斜視図である。
【図４】図３のIV部分の拡大図である。
【図５】本発明の参考例による加圧部を示す概念図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態による耕作地用運搬機械を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態による耕作地用運搬機械及びそれを備えた運搬システムについて詳細に説明する。本明細書においては、異なる実施形態であっても同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号を付し、その説明は最初の説明を援用する。
【００２７】
図１は、本発明の参考例による耕作地用運搬機械１００及びそれを備えた運搬システム１００’を示す概念図である。耕作地の地面に位置する運搬機械１００は、基本骨格となるフレーム１１０により形成される。フレーム１１０は、例えば合成樹脂で形成されてもよく、鉄（Ｆｅ）、鉄メッキ、又はステンレススチール（ＳＴＳ）などの金属材質で形成されてもよい。
【００２８】
フレーム１１０は、安価な鉄板などを結合して梯子形フレーム（Ladder type frame）で形成されてもよい。フレーム１１０の結合方法としては、例えば溶接、リベット接合、ボルト結合などが用いられる。フレーム１１０には、運搬対象物を積載するための積載部１１１が形成される。図示のように、フレーム１１０により限定される空間が積載部１１１となる。
【００２９】
積載部１１１は、収穫された果物、野菜、又は各種装備などの運搬対象物を内部に積載できるように形成される。積載部１１１には、運搬対象物の落下を防止するために、欄干又は側壁が所定の高さで形成されてもよい。
【００３０】
フレーム１１０には、耕作地の地面を転動できるように車輪１２０が取り付けられる。車輪１２０は、回転駆動できる様々な形態が可能であり、例えば、廃タイヤを利用して安価に備えることができる。
【００３１】
車輪１２０は、車輪１２０に駆動力を与える駆動部２３０（図２を参照）と連結される。車輪１２０が回転駆動されると、耕作地の地面との摩擦力が発生し、従って、運搬機械１００が移動する。フレーム１１０と車輪１２０との間には、ゴム又はスプリングなどの弾性部材がさらに備えられてもよい。
【００３２】
耕作地の地面には、運搬機械１００の進行経路となる軌道１５０が敷設され、フレーム１１０の下部には、軌道１５０に沿って転動できるように構成される案内車輪１４０が取り付けられる。
【００３３】
軌道１５０は、円形断面を有する部材、例えばパイプ１５１などを使用して低コストで単一線路の形に形成することができる。図示のように、複数のパイプ１５１を連結することにより、曲がる軌道１１０を容易に形成することができる。パイプの内面で一端は第１パイプ１５１ａと結合されて他端は第２パイプ１５１ｂと結合されるパイプ連結具１５２などを利用して、軌道１５０の断面の大きさに変化がないようにすることが好ましい。ただし、軌道の断面は、円形に限定されるものではなく、四角形断面又は溝のある形状など、様々な形状を有してもよい。
【００３４】
案内車輪１４０の外周面には、軌道１５０を収容する溝２４１（以下、図４を参照）が形成される。このように、案内車輪１４０は、軌道１５０を収容したまま軌道１５０に沿って転動することにより、運搬機械１００の進行を案内する役割を果たす。
【００３５】
運搬機械１００の車輪１２０は、左右一対で形成され、案内車輪１４０は、フレーム１１０の進行方向を基準として車輪１２０の前方に配置される。図１は運搬機械１００が曲線に曲がる軌道１５０に向かって進行している状態を示す。これは、案内車輪１４０による運搬機械１００の進行方向の案内が車輪１２０による運搬機械１００の駆動より先行するようにして、運搬機械１００が軌道１５０から離脱することを緩和又は防止するためである。
【００３６】
以上説明したように、駆動部２３０により車輪１２０が駆動され、軌道１５０と案内車輪１４０により運搬機械の進行が案内されることにより、耕作地で運搬対象物を自動で運搬することができる。
【００３７】
耕作地には運搬機械１００の停止を誘導する停止誘導体１５０’が配置される。停止誘導体１５０’は、例えば農作物梱包箱、梯子、人など、耕作地内のいかなるものでもよく、運搬機械１００と衝突可能なものを示す。
【００３８】
運搬機械１００には、停止誘導体１５０’と接触できるようにフレーム１１０の一端に突出して取り付けられ、車輪１２０の回転を停止させる動作を制御するスイッチ１６０が備えられる。このようなスイッチ１６０は、フレーム１１０が停止誘導体１５０’と接触するより先に停止誘導体１５０’と接触して押圧されるように形成され、運搬機械１００を停止させる安全装置となる。停止誘導体１５０’を運搬機械１００の停止を希望する地点に配置することにより、運搬機械１００がその地点で停止するように誘導することができる。これにより、離れた作業空間の間を移動し、所定の作業空間で停止誘導体１５０’の配置によって選択的に停止する運搬システム１００’を構成することができる。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態による耕作地用運搬機械２００を示す平面斜視図であり、図３は、耕作地用運搬機械２００の底面斜視図である。フレーム２１０の下部には、車輪２２０に連結されて駆動力を与える駆動部２３０が備えられる。
【００４０】
駆動部２３０は、車輪２２０を前方と後方にそれぞれ転動させるための駆動力を与えるようにすることが好ましい。駆動部２３０は、例えばバッテリ２３１と直流モータ２３２を接続して形成されてもよい。
【００４１】
バッテリ２３１は、例えば車両用バッテリなどのように、寿命が比較的長く、かつ容易に購入できるものを使用する。バッテリ２３１は、外部電源を利用して充電可能な形態でもよい。家庭用電源などの交流を電源として使用する場合は、交流を直流に変換するコンバータを共に備える。このようなバッテリ２３１は、主に約１２Ｖの低電圧を提供し、このような低電圧で作動する小型直流モータと共に、より小型化した駆動部２３０を構成する。
【００４２】
直流モータ２３２の回転方向を変えるための方法として、例えば２回路２接点スイッチ又は２回路２接点リレーなどを用いる。これを用いて選択的に電源のプラス、マイナスを切り替える。
【００４３】
直流モータ２３２の回転を車輪に伝達するために動力伝達装置が備えられる。動力伝達装置は、図示のように、チェーン２３３とスプロケット２３４とから構成されてもよく、例えばベルトとプーリ又はギアの組み合わせなど、遠距離で動力を伝達できる様々な形態が可能である。
【００４４】
図を参照すると、案内車輪２４０は、フレーム２１０の前方と後方にそれぞれ１つずつ配置される。これにより、フレーム２１０や運搬対象物などの荷重を少なくとも２つの車輪２２０と少なくとも２つの案内車輪２４０とで支持することができる。車輪２２０が前方に転動するか後方に転動するかに関係なく、常に案内車輪２４０を車輪２２０より先行させる。
【００４５】
停止誘導体１５０’（図１を参照）と接触して車輪２２０の回転を停止させる動作を制御するスイッチ２６０は、フレーム２１０の前後両端に突出して取り付けることが好ましい。これにより、車輪２２０の転動方向に関係なく、常にスイッチ２６０が安全装置として作動する。
【００４６】
フレーム２１０には、駆動部２３０により車輪２２０を回転させる動作を制御する制御スイッチ２６０’が形成される。制御スイッチ２６０’は、例えば一度押圧すると車輪２２０を回転させ、再び押圧すると車輪２２０を停止させるように構成されてもよい。
【００４７】
図４は、図３のIV部分の拡大図である。案内車輪２４０の外周面は、軌道１５０（図１を参照）を収容する溝２４１が備えられる断面に形成される。溝２４１は、例えば「Ｕ」又は「Ｖ」字状に形成され、案内車輪２４０が軌道１５０から側方に離脱することを防止する。
【００４８】
案内車輪２４０は、軌道１５０の方向に沿って整列されるように、フレーム２１０に対して方向転換可能に連結される。これにより、運搬機械２００が曲線に曲がる軌道１５０に沿って円滑に進行する。案内車輪２４０は、中心軸（図示せず）を中心に回転できるように、案内車輪載置台２４２に取り付けられる。
【００４９】
案内車輪載置台２４２は、板材が折り曲げられた形状に形成され、一面が案内車輪支持部材２４３に回転可能に締結される。例えば、案内車輪載置台２４２の一面及び案内車輪支持部材２４３に対応する孔を形成し、孔間を緩いリベット継手１４２’（図１を参照）で連結してもよい。
【００５０】
案内車輪２４０が軌道１５０から離脱することを緩和又は防止するために、フレーム２１０には、案内車輪２４０を軌道１５０に向けて加圧する少なくとも１つの加圧部２７０を取り付ける。加圧部２７０は、案内車輪支持部材２４３やスプリング２７１などを結合して構成してもよい。
【００５１】
案内車輪支持部材２４３は、案内車輪支持部材２４３の一端部２４４と案内車輪支持部材２４３の他端部２４５との間でフレーム２１０とヒンジ結合部２７２を形成し、他端部２４５には案内車輪載置台２４２が取り付けられる。このような案内車輪支持部材の一端部２４４はスプリング２７１と連結される。
【００５２】
スプリング２７１は、スプリング支持棒２７４に連結され、スプリング支持棒２７４は、フレーム２１０に備えられた結合台２７５にスプリング２７１の変形量を調節可能に結合される。例えば、スプリング支持棒２７４の外周面に雄ネジを形成し、結合台２７５に雌ネジを形成して結合されてもよい。このような結合は、スプリング支持棒２７４の回転程度によって、スプリング支持棒２７４が結合台２７５を貫通して突出する長さが調節されるようにする。ここで、スプリング支持棒２７４が突出する長さを長くするほど、スプリング２７１の引張変形は大きくなる。これにより、スプリング２７１の弾性力を調節することができる。スプリング２７１の弾性力は案内車輪支持部材の一端部２４４を引っ張り、まるでシーソーのように、案内車輪支持部材の他端部２４５はヒンジ結合部２７２から遠ざかる方向に回動する。
【００５３】
案内車輪支持部材の他端部２４５に取り付けられた案内車輪載置台２４２は、ヒンジ結合部２７２から遠ざかる方向に回動し、案内車輪２４０は軌道１５０を加圧する。一般に、モノレール、汽車などの進行方向を案内する軌道（又はレール）は複数の線路により形成される。これとは異なり、軌道１５０が単一線路（図１を参照）で形成されても、加圧部２７０により案内車輪２４０の離脱を緩和又は防止することができる。また、加圧部２７０により案内車輪２４０の離脱が緩和又は防止されるため、軌道１５０はパイプなどを連結して簡単に設置することができる。
【００５４】
図５は、本発明の参考例による加圧部３７０を示す概念図である。案内車輪支持部材３４３は、フレーム３１０に固定結合される。案内車輪支持部材３４３の一面には孔３４６が形成される。案内車輪載置台３４２には、孔３４６に挿入され、かつ孔３４６を貫通して移動可能な突出部３４２ａが形成される。突出部３４２ａの端部には、突出部３４２ａが孔３４６から完全に離脱しないようにするために、孔３４６より大きく形成される離脱防止部３４２ｂが備えられる。案内車輪２４０の加圧のために、突出部３４２ａの外周面を取り巻くようにスプリング３７１が配置される。
【００５５】
スプリング３７１はフレーム３１０などの重量により圧縮され、このときに発生する弾性復元力は案内車輪２４０を軌道１５０に向けて加圧する。このような加圧部は、スプリング３７１を有しない構成にしてもよい。例えば、磁石などを設置して磁気力を利用するか、又は突出部３４２ａを非常に重い物体にして重力を利用して、案内車輪２４０を軌道１５０に向けて加圧してもよい。
【００５６】
図６は、本発明のさらに他の実施形態による耕作地用運搬機械４００を示す概念図である。図示のように、車輪４２０は左右一対で形成され、フレーム４１０には、左右両車輪４２０とそれぞれ連結される差動ギア部４８０が取り付けられる。
【００５７】
差動ギア部４８０は、車輪４２０の車輪軸４２１と連結される差動ギアで構成される。差動ギア部４８０は、主に、自動車の後車軸駆動に使用されるものであり、一般に、駆動力が伝達されるリングギア、差動ピニオンギア４８２、差動サイドギア４８３などから構成される。
【００５８】
図６を参照すると、リングギアの役割を果たすスプロケット４８１が形成されており、スプロケット４８１には、モータの回転力を伝達するチェーン４３３が連結されている。このようなスプロケット４８１の代わりにギアを使用して、モータの回転力をギアの組み合わせにより伝達するなど、様々な構成が可能である。
【００５９】
差動サイドギア４８３は車輪軸４２１に連結されている。チェーン４３３の回転によりスプロケット４８１が回転すると、スプロケット４８１、差動ピニオンギア４８２、及び差動サイドギア４８３が車輪軸４２１と共に一体に回転する。両車輪４２０にかかる回転抵抗が異なると、差動ピニオンギア４８２は差動サイドギア４８３と噛み合って回転する。これにより、一方の車輪の回転数が減少した分だけ差動ピニオンギア４８２が回転することにより、他方の車輪を増速する。このような差動ギア部４８０は、軌道１５０が曲がっている場合、左右両車輪４２０を差動的に回転させることにより、運搬機械４００を軌道に沿って円滑に進行させる。
【００６０】
本発明においては、上記各実施形態の全部又は一部を選択的に組み合わせて様々な変形を加えることで様々な実施形態を構成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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