特開 2023-163559 農業機械の走行システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163559

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】農業機械の走行システム

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/04 20060101AFI20231102BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

B61B13/04 Z

B61B13/04 C

A01B69/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074534

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000100469

【氏名又は名称】みのる産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108958

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 英一

(72)【発明者】

【氏名】河原 昭二

(72)【発明者】

【氏名】妹尾 盛次

(72)【発明者】

【氏名】川口 良太郎

(72)【発明者】

【氏名】野澤 和志

【テーマコード（参考）】

2B043

【Ｆターム（参考）】

2B043AA03

2B043BA08

2B043BA10

2B043DC03

2B043DC06

(57)【要約】

【課題】 １本のガイドレールにより走行車両の進路を誘導する。
【解決手段】 本発明の農業機械の走行システム１は、路面Ｇに敷設された１本のガイドレール２と、ガイドレール２に沿って進路を誘導する走行ガイド部６を備え、路面Ｇの上を走行する走行車両５を備える農業機械とを含む。ガイドレール２は、一対の側面２ａ，２ｂを備える。走行車両５は、前後一対の車輪１３，１４の組を左右に備える。走行ガイド部６は、右の組の車輪１３，１４の側方にそれぞれ配置されている。各走行ガイド部６は、ガイドレール２の一対の側面２ａ，２ｂにそれぞれ対峙するようにして車輪１３，１４の支軸と同心に設けられた一対の略円環状の被ガイド面６ａ，６ｂを備え、ガイドレール２が、該被ガイド面に対して上下遊動可能になっており、該一対の被ガイド面がガイドレール２の一対の側面２ａ，２ｂにガイドされることにより、走行車両５の進路を誘導するように構成されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行路に沿って路面に敷設された１本のガイドレールと、該ガイドレールに沿って進路を誘導する走行ガイド部を備えるとともに前記路面の上を走行するように構成された走行車両を備える農業機械とを含む走行システムであって、
前記ガイドレールは、前記走行路と略平行に延びる一対の側面を備えており、
前記走行車両は、前後一対の車輪の組を左右それぞれに備えており、
前記走行ガイド部は、いずれかの前記組の前後一対の車輪の側方にそれぞれ配置されており、
該各走行ガイド部は、前記ガイドレールの一対の側面にそれぞれ対峙するようにして前記車輪の支軸と同心に設けられた一対の略円環状の被ガイド面を備えるとともに、該一対の被ガイド面の間に配設された前記ガイドレールが、該一対の被ガイド面に対して相対的に上下方向へ遊動可能に構成されており、前記一対の被ガイド面が前記ガイドレールの一対の側面にガイドされることにより、前記走行車両の進路を誘導するように構成されている農業機械の走行システム。

【請求項2】

前記走行ガイド部は、一方の被ガイド面が前記車輪の側面であり、他方の被ガイド面が前記支軸に取り付けられ、前記車輪よりも小経の略円板形部材の側面である請求項１記載の農業機械の走行システム。

【請求項3】

前記走行ガイド部は、互いに間隔をおいて前記支軸に取り付けられ、前記車輪よりも小経の一対の略円板形部材における互いに対峙する側面である請求項１又は２記載の農業機械の走行システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガイドレールにより進路を誘導するように構成された農業機械の走行システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、トマトなどのハウス栽培において、誘引や芽かきなど栽培管理作業が実施される。栽培管理作業をより効率よく行うために、ハウス内を電動走行する台車を用いることが多くある。ハウスには、比較的大規模な栽培面積を有する場合、栽培通路が長くなるため、電動で走行する台車の軌道として、パイプなどで2本のレールを敷設して、レール上を直進走行して、管理作業を実施する場合と、比較的小規模なハウスでは、レール敷設費用が掛かるため、レールを敷設していない場合があり、ハウスの設置数では大部分を占めている。

【0003】

ハウス内にレール等の軌道が設けられていない場合は、栽培管理作業を行うため、特許文献１に記載された高所作業車を例示する。この作業車では、昇降可能な作業台の上に作業者が搭乗して操舵ハンドルで操舵することにより、作業車を直進走行させながら、栽培管理作業を行うようになっている。

【0004】

また、ハウス内にレール等の軌道が設けられている場合は、例えば特許文献２に記載された作業台車が用いられる。この作業台車は、図９に示すように、ハウス内に付設された２本のパイプレール１０６上を走行する車輪１０２を機体１０３の下部に設け、作業者が搭乗する作業台１０５を機体１０３の上部に昇降リンク１０４を介して配置している。そして、車輪１０２を電動モータで駆動しながらパイプレール１０６上の機体１０３を推進し、昇降可能な作業台１０５上に作業者が搭乗して高所作業を行うようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－６５３７４号公報

【特許文献2】特開２００３－２０６０９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、特許文献１の台車としての高所作業車では、作業者が操舵ハンドルで操舵しながら台車を直線走行させながら、作物に対する作業を行う必要があるので、目線を作物だけに集中させることができず、作業の効率が悪いという課題がある。
また、栽培通路内では幅が狭く、高所作業車が旋回できないため、栽培通路の終端で前進から後進に切り替えて、作業を行うことがあり、ハンドルによる操舵の操作が極めて困難であり、ハウスによっては、後進禁止にしていることもあり、大きな課題となっている。

【0007】

また、特許文献２の台車としての作業台車では、該作業台車を走行可能に支持するように構成された２本のパイプレール１０６を該作業台車の走行軌道に沿って互いに平行に敷設する必要があり、設置費用が大きくなるという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明の農業機械の走行システムは、
走行路に沿って路面に敷設された１本のガイドレールと、該ガイドレールに沿って進路を誘導する走行ガイド部を備えるとともに前記路面の上を走行するように構成された走行車両を備える農業機械とを含む走行システムであって、
前記ガイドレールは、前記走行路と略平行に延びる一対の側面を備えており、
前記走行車両は、前後一対の車輪の組を左右それぞれに備えており、
前記走行ガイド部は、いずれかの前記組の前後一対の車輪の側方にそれぞれ配置されており、
該各走行ガイド部は、前記ガイドレールの一対の側面にそれぞれ対峙するようにして前記車輪の支軸と同心に設けられた一対の略円環状の被ガイド面を備えるとともに、該一対の被ガイド面の間に配設された前記ガイドレールが、該一対の被ガイド面に対して相対的に上下方向へ遊動可能に構成されており、前記一対の被ガイド面が前記ガイドレールの一対の側面にガイドされることにより、前記走行車両の進路を誘導するように構成されている。

【0009】

前記ガイドレールとしては、特に限定されないが、前記走行路に沿って延びる棒状体（例えば、中空又は中実の円柱状、中空又は中実の角柱状、断面Ｈ状、断面Ｌ字状等。）に形成されている態様であって、該ガイドレールの一対の側面としては、特に限定されないが、該棒状体における前記走行路の両側方にそれぞれ向いている一対の側面である態様を例示する。

【0010】

前記前後一対の車輪の側方としては、特に限定されないが、前記車輪の内側方（前記走行車両の中心側の側方）であってもよいし、同外側方（前記走行車両の反中心側の側方）であってもよい。

【0011】

この構成によれば、前記走行ガイド部は、前記一本のガイドレールの一対の側面にガイドされることにより、前記走行車両の進路を誘導するように構成されているので、１本のガイドレールを敷設するだけでよく、低コストに実現できる。しかも、前記一対の被ガイド面の間に配設された前記ガイドレールが、該一対の被ガイド面に対して相対的に上下方向へ遊動可能に構成されており、前記路面に過大な凹みがない限り前記ガイドレールに前記走行車両の重量がかかることがないので、背景技術のようにガイドレールで前記走行車両を支持する場合よりもガイドレールの強度が要求されず、低コストに実現できる。

【0012】

また、この構成によれば、前記車輪の支軸と前記走行ガイド部の軸は同一であり、かつ、前記車輪の側方に前記走行ガイド部が設けられているので、前記車輪が前記路面の凹凸に応じて上下する場合、該車輪の上下に追従してその側方で前記走行ガイド部も上下するため、前記路面からの浮き上がりが過大になり難く、前記ガイドレールから前記走行ガイド部が脱線し難くなる。仮に、前記走行ガイド部が左右の前記車輪の中間位置のように、前記車輪から離れた位置に設けられているとすると、左右の前記車輪の路面に対して、前記中間位置の路面が凹んでいるときに、前記走行ガイド部が該中間位置の路面から大きく浮き上がって前記ガイドレールへの掛かりが浅くなり、該ガイドレールから前記走行ガイド部が脱線することがあるが、本発明によればその可能性を低減することができる。

【0013】

前記農業機械の走行システムとしては、
前記走行ガイド部は、一方の被ガイド面が前記車輪の側面であり、他方の被ガイド面が前記支軸に取り付けられ、前記車輪よりも小経の略円板形部材の側面である態様を例示する。

【0014】

この構成によれば、前記走行ガイド部における前記一対の被ガイド面のうちの一方として、前記車輪の側面を用いているため、低コストに前記走行ガイド部を実現できる。

【0015】

前記農業機械の走行システムとしては、
前記走行ガイド部は、互いに間隔をおいて前記支軸に取り付けられ、前記車輪よりも小経の一対の略円板形部材における互いに対峙する側面である態様を例示する。

【0016】

この構成によれば、前記走行ガイド部における前記一対の被ガイド面を前記車輪とは別体の部材により構成しているため、前後一対の車輪の大きさや側面の位置を互いに揃える必要がなく、同一対の車輪の構成上の自由度を高くすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る農業機械の走行システムによれば、一本のガイドレールにより走行車両の進路を誘導するように構成されているので、低コストに実現できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明を具体化した第一実施形態に係る農業機械の走行システムの平面図である。

【図2】同走行システムの正面図である。

【図3】同走行システムの側面図である。

【図4】同走行システムの要部拡大断面図であり、（ａ）は平断面図、（ｂ）は正断面図である。

【図5】同走行システムのガイドレールの分解斜視図である。

【図6】本発明を具体化した第二実施形態に係る農業機械の走行システムの変更例を示す要部拡大正断面図である。

【図7】本発明を具体化した第三実施形態に係る農業機械の走行システムの変更例を示す要部拡大正断面図である。

【図8】本発明の変更例を示す要部拡大正断面図である。

【図9】背景技術に係る作業台車の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１～図５は本発明を具体化した第一実施形態の農業機械の走行システム１を示している。本例では、農業機械として、施設園芸等において高所での農作業が容易かつ安定して行えるように構成された作業台車３を例に説明する。なお、各図において、矢印Ｆは作業台車３の前側を指し示している。

【0020】

本例の走行システム１は、図１～図４に示すように、走行路に沿って路面Ｇに敷設された１本のガイドレール２と、該ガイドレール２に沿って進路を誘導する走行ガイド部６を備えるとともに路面Ｇの上を走行するように構成された走行車両５を備える農業機械としての作業台車３とを含んでいる。

【0021】

ガイドレール２は、図５に示すように、前記走行路と略平行に延びる一対の側面２ａ，２ｂを備えており、本例では、中空の金属パイプ１１と、該金属パイプ１１同士を接続する接続部材１２とにより構成されている。接続部材１２は、中央に上下方向に延びる貫通穴１２ａが設けられた接続部材本体１２ｂと、該接続部材本体１２ｂの両端にそれぞれ設けられ、金属パイプ１１のパイプ内に嵌挿可能に形成された嵌挿部１２ｃとを備えており、一対の嵌挿部１２ｃにより金属パイプ１１同士を連結するとともに、貫通穴１２ａを介して杭１２ｄで路面Ｇに固定できるようになっている。

【0022】

本例の作業台車３は、走行車両５を備え、該走行車両５の上部に昇降手段７を介して作業台８が配置されている。

【0023】

走行車両５は、前後一対の車輪１３，１４の組を左右それぞれに備えている。また、走行車両５には、電源としてのバッテリー（図示略）と、車輪１４を駆動する電動モータ１５と、昇降手段７を駆動する電動アクチュエータ１６とが搭載されている。前側における左右の車輪１３は前側の支軸１３ａに対して回転自在に支持されている。後ろ側の支軸１４ａは走行車両５の機体５ａに対して回転自在に支持されており、該支軸１４ａには後ろ側における左右の車輪１４が固定されている。そして、電動モータ１５の動力が動力伝達機構１７（本例ではチェーン伝動機構）を介して後ろ側の支軸１４ａに伝達されるように構成されている。

【0024】

走行ガイド部６は、本例では走行車両５の機体５ａの右側における前後一対の車輪１３，１４の内側方（走行車両５の中心側の側方）にそれぞれ配置されており、この配置により、ガイドレール２と走行ガイド部６双方の位置関係を走行車両５の上方、前方又は後方から作業者が確認し易くなるようにしており、作業者が屈んだりしゃがんだりしなくても、ガイドレール２に対する走行ガイド部６の取り付けや取り外しが容易に行えるようになっている。

【0025】

本例の各走行ガイド部６は同様に構成されているため、以下においては、特に断らない限り、車輪１３の側方に設けられた走行ガイド部６についてのみ説明する。本例の走行ガイド部６は、ガイドレール２の一対の側面２ａ，２ｂにそれぞれ対峙するようにして車輪１３の支軸１３ａと同心に設けられた一対の略円環状の被ガイド面６ａ，６ｂを備え、該一対の被ガイド面６ａ，６ｂの間に配設されたガイドレール２が、該一対の被ガイド面６ａ，６ｂに対して相対的に上下方向へ遊動可能に構成されている。図４（ｂ）では、符号Ｒにより、この走行ガイド部６におけるガイドレール２の上下方向への遊動可能範囲を表している。この構成により、一対の被ガイド面６ａ，６ｂがガイドレール２の一対の側面２ａ，２ｂにガイドされることにより、走行車両５の進路を誘導するように構成されている。被ガイド面６ａ，６ｂ同士の間隔としては、特に限定されないが、ガイドレール２の幅の約１．５倍にすることを例示する。このようにガイドレール２との間に少し余裕空間を持たせていると湾曲したガイドレール２に沿って走行させることも可能になるし、ガイドレール２を厳密に一直線にする必要がないのでガイドレール２の敷設工事が容易になるため好ましい。

【0026】

本例における走行ガイド部６は、一方の被ガイド面６ａが車輪１３の側面１３ｂであり、他方の被ガイド面６ｂが支軸１３ａに取り付けられた略円板形部材２０の側面２０ａである態様となっている。略円板形部材２０は、車輪１３の直径よりも小径に形成されることにより、最下端面が路面Ｇ上方に位置するようになっており、基本的に走行車両５が路面Ｇに対して車輪１３で支持されるように構成されている。略円板形部材２０の直径としては、特に限定されないが、ガイドレール２に乗り上げないように、十分な大きさにすることが好ましい。また、略円板形部材２０は、ベアリング２１を介して支軸１３ａに取り付けられており、支軸１３ａに対して回転自在になっている。略円板形部材２０の外周全体は、反被ガイド面側に折曲形成されており、走行車両５の走行時にガイドレール２への乗り上げを防止したり、地面やガイドレール２への接触時にそれらの損傷を防止したりするようになっている。

【0027】

以上のように構成された本例の農業機械の走行システム１によれば、走行ガイド部６は、一本のガイドレール２の一対の側面２ａ，２ｂにガイドされることにより、走行車両５の進路を誘導するように構成されているので、１本のガイドレール２を敷設するだけでよく、低コストに実現できる。しかも、一対の被ガイド面６ａ，６ｂの間に配設されたガイドレール２が、該一対の被ガイド面６ａ，６ｂに対して相対的に上下方向へ遊動可能に構成されており、路面Ｇに過大な凹みがない限りガイドレール２に走行車両５の重量がかかることがないので、背景技術のようにガイドレールで前記走行車両を支持する場合よりもガイドレール２の強度が要求されず、低コストに実現できる。

【0028】

また、この構成によれば、車輪１３（又は１４）の支軸１３ａ（又は１４ａ）と走行ガイド部６の軸は同一であり、かつ、車輪１３（又は１４）の側方に走行ガイド部６が設けられているので、車輪１３（又は１４）が路面Ｇの凹凸に応じて上下する場合、該車輪１３（又は１４）の上下に追従してその側方で走行ガイド部６も上下するため、路面Ｇからの浮き上がりが過大になり難く、ガイドレール２から走行ガイド部６が脱線し難くなる。仮に、走行ガイド部６が左右の車輪１３，１３（又は１４，１４）の中間位置のように、車輪１３（又は１４）から離れた位置に設けられているとすると、左右の車輪１３，１３（又は１４，１４）の路面Ｇに対して、前記中間位置の路面が凹んでいるときに、走行ガイド部６が該中間位置の路面Ｇから大きく浮き上がってガイドレール２への掛かりが浅くなり、該ガイドレール２から走行ガイド部６が脱線することがあるが、本発明によればその可能性を低減することができる。

【0029】

また、走行ガイド部６は、一方の被ガイド面６ａが車輪１３の側面１３ｂ（又は車輪１４の側面１４ｂ）であり、他方の被ガイド面６ｂが支軸１３ａ（又は１４ａ）に取り付けられた略円板形部材２０の側面２０ａである態様となっている。この構成によれば、走行ガイド部６における一対の被ガイド面６ａ，６ｂのうちの一方（６ａ）として、車輪１３の側面１３ｂ（又は車輪１４の側面１４ｂ）を用いているため、低コストに走行ガイド部６を実現できる。

【0030】

次に、図６は本発明を具体化した第二実施形態を示している。この農業機械の走行システム３０は、以下に示す点において、主に第一実施形態と相違している。従って、同実施形態と共通する部分については、同一符号を付することにより重複説明を省く。

【0031】

前後一対の車輪１３，１４の側方としては、車輪１３，１４の外側方（走行車両５の中心側の側方）としている。この構成によれば、第一実施形態よりも、既存の作業台車に走行ガイド部６を後付けで装着する形態での実施を容易に行うことができる。

【0032】

本例の農業機械の走行システム１によれば、第一実施形態と同様の効果に加え、前記本例特有の効果を得ることができる。

【0033】

次に、図７は本発明を具体化した第三実施形態を示している。この農業機械の走行システム５０は、以下に示す点において、主に第一実施形態と相違している。従って、同実施形態と共通する部分については、同一符号を付することにより重複説明を省く。

【0034】

本例の走行ガイド部６の一対の被ガイド面６ａ，６ｂは、互いに間隔をおいて支軸１３ａ（又は１４ａ）に取り付けられた一対の略円板形部材２０における互いに対峙する側面２０ａである態様となっている。

【0035】

本例の農業機械の走行システム１によれば、第一実施形態と同様の効果に加え、次の効果を得ることができる。すなわち、本例の構成によれば、走行ガイド部６における一対の被ガイド面６ａ，６ｂを車輪１３，１４とは別体である略円板形部材２０により構成しているため、前後一対の車輪１３，１４の大きさや側面の位置を互いに揃える必要がなく、該一対の車輪１３，１４の構成上の自由度を高くすることができる。

【0036】

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）ガイドレール２としては、特に限定されないが、前記走行路に沿って延びる棒状（例えば、中空又は中実の円柱状、中空又は中実の角柱状、断面Ｈ状、断面Ｌ字状等。）に形成されている態様を例示する。
（２）例えば走行車両５を含んだ収穫用機械、収穫物搬送台車、防除用機械、掃除用機械等の他の農業機械に対して、本発明を実施すること。また、本発明を実施する対象の機械は施設園芸の機械に限定されず、例えば露地栽培用の機械であってもよい。
（３）前記略円板形部材２０の形状は、前記実施形態のものに限定されず、略皿形（図８参照）、略椀形、略半球形、略ドーナツ形等に変更してもよい。また、被ガイド面６ａを有する車輪２の形状としては、前記実施形態に限定されず、例えば、図８に示す略ドーナツ形等の公知の他の形状のものを適宜採用することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 走行システム
２ ガイドレール
２ａ 側面
２ｂ 側面
３ 作業台車
５ 走行車両
５ａ 機体
６ 走行ガイド部
６ａ 被ガイド面
６ｂ 被ガイド面
７ 昇降手段
８ 作業台
１１ 金属パイプ
１２ 接続部材
１２ａ 貫通穴
１２ｂ 接続部材本体
１２ｃ 嵌挿部
１３ 車輪
１３ａ 支軸
１３ｂ 側面
１４ 車輪
１４ａ 支軸
１４ｂ 側面
１５ 電動モータ
１６ 電動アクチュエータ
１７ 動力伝達機構
２０ 略円板形部材
２０ａ 側面
２１ ベアリング
３０ 走行システム
５０ 走行システム
Ｆ 作業台車の前側
Ｇ 路面
Ｒ 走行ガイド部におけるガイドレールの上下方向への遊動可能範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】