特許 7569974 作業車両システム及び作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】作業車両システム及び作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01D 34/86 20060101AFI20241011BHJP

   A01D 75/28 20060101ALI20241011BHJP

【ＦＩ】

A01D34/86

A01D75/28

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021027820

(22)【出願日】2021-02-24

(65)【公開番号】P2022129211

(43)【公開日】2022-09-05

【審査請求日】2024-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】521081115

【氏名又は名称】株式会社エース

(74)【代理人】

【識別番号】110003018

【氏名又は名称】弁理士法人プロテクトスタンス

(72)【発明者】

【氏名】淺野 和人

(72)【発明者】

【氏名】西村 修

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０１３０５６６１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０１５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６７４９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ３４／８６

Ａ０１Ｄ ７５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロープ体の巻き取りおよび繰り出しを行うリールを有し、斜面又は壁面の上部に配置される、１つのみのリール部と、
作業する作業部を有する車体と、
前記車体に取り付けられ、前記ロープ体に摩擦力を与えて引っ張るスプール部と、
前記車体に取り付けられ、前記スプール部の右側及び左側に配置され、前記ロープ体と接する回転ピン又はガイドピンと、
を備える、作業車両システム。

【請求項2】

前記スプール部は第１スプール及び該第１スプールとは異なる第２スプールを有し、
前記ロープ体が前記第１スプール及び前記第２スプールにそれぞれ摩擦力を与えて引かれる、
請求項１に記載の作業車両システム。

【請求項3】

前記第１スプールは前記車体に固定され、前記第２スプールは前記車体に着脱可能な機構を有し、
前記第２スプールが前記車体から取り外されている際に前記ロープ体が前記第１スプールに配置された後、前記第２スプールが前記車体に装着される、
請求項２に記載の作業車両システム。

【請求項4】

前記斜面の上部で前記リール部に対になる位置に配置され、前記ロープ体を支持する支持体を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業車両システム。

【請求項5】

前記リール部は第１リールと該第１リールとは異なる第２リールとを有し、
前記支持体は、滑車を有し、
前記ロープ体は、前記第１リールから前記スプール部を通り前記滑車で折り返され、折り返された前記ロープ体は再び前記スプール部を通って前記第２リールに戻る、
請求項４に記載の作業車両システム。

【請求項6】

前記車体に取り付けられ、前記ロープ体の破断を検知する検知部を有する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両システム。

【請求項7】

前記車体は、前記車体に対して自由な方向に向く車輪を有する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両システム。

【請求項8】

前記回転ピン又は前記ガイドピンの位置が調整可能である、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の作業車両システム。

【請求項9】

斜面又は壁面で草刈りもしくは清掃の作業する作業車両であって、
底面を有するとともに、草刈りもしくは清掃作業する作業部を底面又は一端側に有する車体と、
前記作業部の反対側の他端側の前記車体に設けられ、前記底面の法線方向に伸びる回転軸を軸に回転してロープ体に摩擦力を与えて引っ張るスプール部と、
前記スプール部の右側及び左側において、前記ロープ体と接し前記底面の法線方向に伸びる回転ピン又はガイドピンと、
前記底面に前記車体に対して自由な方向に向く車輪と、を備える、作業車両。

【請求項10】

前記スプール部は第１スプール及び該第１スプールとは異なる第２スプールを有し、
前記ロープ体が前記第１スプール及び前記第２スプールにそれぞれ摩擦力を与えて引かれる、請求項９に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、斜面又は壁面等で草刈りもしくは清掃等の作業を行う作業車両システム及び作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

傾斜地の草刈り等又は建築物もしくは太陽光パネル・大型船舶等の屋根・窓もしくは壁の清掃等は危険を伴う重労働であり管理作業の担い手が不足しつつある。そのため、斜面の草刈りをするための草刈用の作業車両又は屋根の清掃用の作業車両が開発されている。傾斜地における草刈り作業を行う草刈装置として例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。傾斜屋根の清掃装置として例えば特許文献２に記載されたものが知られている。

【0003】

特許文献１に記載された作業車両では、斜面から車両が滑落することを防止するため、斜面に２本の固定アンカーを打ってワイヤを張り、そのワイヤに係合するワイヤで車体を支えている。引用文献２に記載された作業車両では、斜面から車両が滑落することを防止するため、屋根の最も高い位置から作業者が一本の長尺片を持って支えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１２３８０７号公報

【文献】特開２０１７－１９０６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載された作業車両では、車両の位置と走行速度とに合わせて、ワイヤの繰り出し量及び張力等を調整しなければならず、また車体を走行させる走行用のモータの制御とを行うため、装置構成が複雑となるととともに車両重量が重くなる問題があった。また、特許文献２に記載された作業車両では、作業者が作業車両を支えきれなくなったら、作業車両が滑落してしまう問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そこで、本発明は、簡易な構造により斜面又は壁面等で作業を行うことができる作業車両システムを提供する。

【0007】

本実施形態の作業車両システムは、ロープ体の巻き取りおよび繰り出しを行うリールを有し斜面又は壁面の上部で支持されるリール部と、作業する作業部を有する車体と、車体に取り付けられ、ロープ体に摩擦力を与えて引っ張るスプール部と、を備える。

【0008】

またスプール部は第１スプールとは異なる第２スプールを有し、ロープ体が第１スプール及び第２スプールにそれぞれ摩擦力を与えて引かれる仕組みとしてもよい。第１スプールは車体に固定され、第２スプールは車体に着脱可能な機構を有し、
ロープ体の取り付けの際には、第２スプールが車体から取り外されている際にロープ体が第１スプールに配置された後、第２スプールが車体に装着されることが好ましい。本実施形態の作業車両システムは、さらに斜面の上部でリール部に対になる位置に配置されロープ体を支持する支持体を備えることが好ましい。

【0009】

本実施形態のリール部は、第１リールと該第１リールとは異なる第２リールとを有し、支持体は、滑車を有することが好ましい。またその場合は、ロープ体は、第１リールからスプール部を通り滑車で折り返され、折り返されたロープ体は再びスプール部を通って第２リールに戻るようにすることが好ましい。
また、車体に取り付けられ、ロープ体の破断を検知する検知部を有してもよい。また車体は、車体に対して自由な方向に向く車輪を有してもよい。さらに車体は、車体の進行方向側のロープ体と接する回転ピン又はガイドピンを有し、回転ピン又はガイドピンの位置を調整できることが好ましい。

【0010】

本実施形態の作業車両は、作業する作業部を底面又は一端側に有し、底面を有する車体と、作業部の反対側の他端側の車体に、ロープ体に摩擦力を与えて引っ張るスプール部と、底面に車体に対して自由な方向に向く車輪と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明の作業車両システムは、簡易な構造で斜面又は壁面で作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】作業車両システムの使用状態を示した斜視図である。

【図2】斜面ＳＬで作業車両１０が移動する経路を示した第１例である。

【図3】（Ａ）は斜面ＳＬで作業車両１０が移動する経路を示した第２例であり、（Ｂ）はその第３例である。

【図4】（Ａ）は作業車両の傾きについて説明した図である。（Ｂ）は図２の斜面ＳＬの両側に軌道外の領域ＭＭに対して作業する状態を示した図である。

【図5】（Ａ）はスプール１２の実施例１である。（Ｂ１）及び（Ｂ２）はスプール１２の実施例２である。

【図6】（Ａ１）及び（Ａ２）はスプール１２の実施例３である。

【図7】ロープ体を複線化した際のリール部２０と支持体３０との構造を示した図である。

【図8】複線化したロープ体用のスプール部１２の構造を示した側面図と断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また各図面では部材を強調するため実際の寸法通りに描かれていない。

【0014】

＜＜作業車両システムの概要＞＞
図１は、本実施形態の作業車両システムの使用状態を示した一例である。作業車両システムは、斜面ＳＬで作業をする作業車両１０と、作業車両に所定長さのロープ体ＲＰを巻き取り及び繰り出すリール部２０と、ロープ体ＲＰを支持する支持体３０とを有する。斜面ＳＬとは、例えば、水田に設けられた畦畔部、造成地の法面、堤防の法面、高速道路の法面、傾斜屋根、大型船舶などの船側、太陽光パネルの面、ビルの壁等であってもよい。これら斜面ＳＬは、例えば、平面ＰＬに対して勾配θが急勾配の斜面であっても９０度の壁面であってもよく、緩やかな斜面であってもよい。なお、以下の実施形態では壁面ではなく斜面を前提とした例示を示す。作業車両システムは特に勾配θが急勾配の斜面で能力を発揮しやすい。なお図１では、リール部２０及び支持体３０が平面ＰＬに垂直に埋めて配置されている。しかしリール部２０及び支持体３０は斜面ＳＬに配置されていてもよいし、一方が斜面ＳＬに、他方が平面ＰＬに配置されていてもよく、レールなどの埋設により位置可変としてもよい。

【0015】

作業車両１０は、車体１１にロープ体ＲＰが接するスプール部１２を有し、このスプール部１２を正回転・逆回転させる駆動モータ又はエンジン１３を有している。本実施形態では、スプール部１２が車体１１の内部に配置されているため、車体１１にはロープ体ＲＰが通る大きな開口１４が開けられ、その開口１４にロープ体ＲＰをガイドする円柱状のガイドピン１７が配置されている。円柱状のガイドピン１７及び大きな開口１４の代わりに、ロープ体ＲＰが入る開口部を車体１１に２つ設けても良い。２本のガイドピン１７から等距離にある上下方向の直線に、スプール部１２の回転軸が配置されることが好ましい。

【0016】

駆動モータ１３には、例えば、エンコーダ（不図示）が設けられていてもよく、エンコーダは、駆動モータ１３のシャフトの回転量を検出する。スプール部１２と駆動モータ１３との間には、減速機が設けられていてもよい。また車体１１内には、スプール部１２を制御するための車体制御部１５を有している。エンコーダの検出値は、車体制御部１５に出力されロープ体のＲＰの引かれる量を検出する。車体制御部１５には、外部端末９０（タブレット、スマートフォン等）及びリール制御部２５と通信する通信部（不図示）を含んでも良く又は通信部の代わりに有線を使っても良い。通信部は、例えば、無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等であってよく、車体制御部１５および通信部は、例えば、コンピュータ制御により実現される。

【0017】

車体１１は金属又は強化プラスチック等で構成され、車体１１は箱型の形状に限られず多角柱状もしくは円柱形状などでもよい。この車体の底面には例えば４つの車輪１８を有しており、車輪１８はそれぞれが独立して車体１１に対して自由な方向に向くことができる。車輪１８は、一般に直径が大きい方が好ましい。基本的に車体１１には車輪１８を駆動する駆動モータ等はなく、作業車両１０は、ロープ体ＲＰを引っ張るリール部２０及びスプール部１２で、斜面ＳＬに対して移動することができる。

【0018】

車体１１は草刈り又は清掃等する作業部１９を有している。本実施形態では、作業部１９は草刈り作業として説明する。作業部１９は、草刈りを行うためのカッター刃（不図示）を有しており、そのカッター刃は車体１１の底面下もしくはスプール部１２の配置とは反対側の車体１１の外側に配置されることが好ましい。カッター刃は、例えば、丸ノコ歯、金属製のブレード、樹脂製のコード等が用いられる。カッター刃の回転数は、スプール１２の回転に合わせて車体制御部１５で制御されてもよい。また作業車両１０の重心は、車両１１の法線方向からみて作業部１９からスプール部１２までを結ぶ直線状にあることが好ましい。

【0019】

車体１１は、その他、駆動モータ１３及び作業部１９に電源を供給するための電源部を載置している。電源部４０は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池である。車体１１に載置される二次電池の代わりに、作業車両１０の外部から有線により各装置に電源を供給するものであってもよい。駆動モータ１３がガソリンエンジンの場合や作業部１９がガソリンエンジンで動作する場合には、電源部の代わりに燃料タンクを有していてもよい。

【0020】

リール部２０は、リール部２０を固定する金属製等の可搬式の杭部２１と、この杭部２１にロープ体ＲＰを巻き取り及び繰り出すリール２２と、リール２２を回転駆動する回転モータ２３と、回転モータ２３を制御するリール制御部２５とを備える。リール２２と回転モータ２３のシャフト（不図示）とは同心に連結されていることが好ましい。回転モータ２３には、エンコーダ（不図示）が設けられていてもよく、エンコーダは、回転モータ２３のシャフトの回転量を検出する。リール２２と回転モータ２３との間には、減速機が設けられていてもよい。作業開始前には、リール２２は例えば１０－５０ｍのロープ体ＲＰが巻き取られている。リール制御部２５は、リール２２を負荷ゼロ（フリー）状態にして作業者がロープ体ＲＰを自由に引き出せるようにしたり、ロープ体ＲＰにテンションがかかった状態で０．５ｍ繰り出したりするよう制御することができる。リール制御部２５は、外部装置及び車体制御部１５と通信する通信部（不図示）を含んでも良い。

【0021】

支持体３０は、リール部２０から所定の間隔、例えば３０ｍ離れて設置されている。支持体３０は金属製の可搬式の杭部３１とロープ体ＲＰを留めるアイボルト３６とを有している。アイボルト３６の代わりにスナップフック等の締結具でもよい。なお、支持体３０にアイボルト３６が無い場合には、ロープ体ＲＰを杭部３１に縛り付けてもよい。また支持体３０の代わりに、斜面ＳＬの頂上付近にある建築物の一部、ガードレール、樹木、その他の構造物を利用してもよい。可搬式の杭部２１及び可搬式の杭部３１は、おもりを載せる領域が設けられたものであるが、別例として杭部２１及び杭部３１は地面に打ち込む杭であってもよい。

【0022】

ロープ体ＲＰは、例えば、金属線が編まれたワイヤ、天然素材、合成繊維、複合素材、樹脂製の素材等で編まれた紐や綱、金属チェーン、ゴムあるいは樹脂で成形されたロープ体であってもよい。またワイヤ等の外周にポリウレタン等の高摩擦の被膜を付けたロープであってもよい。ロープ体ＲＰはスプール部１２と摩擦力が生じる方が好ましいので、ロープ体ＲＰの表面には凹凸があり直径は大きい方が好ましく、ロープ体ＲＰの直径は例えばΦ２ｍｍからΦ２０ｍｍである。

【0023】

＜＜作業車両システムのセッティング＞＞
まず、リール部２０と支持体３０とが所定の間隔、例えば３０ｍ、離されて斜面ＳＬの頂上付近もしくは平面ＰＬに固定される。そしてロープ体ＲＰの一端がリール２２から引き出され、作業車両１０のガイドピン１７を介してスプール部１２を回るように引き回される。その後ロープ体ＲＰの一端がガイドピン１７を介して支持体３０のアイボルト３６にロープ体ＲＰの一端が留められる。リール２２から引き出されたロープ体ＲＰの長さは、ほぼ３０ｍ強である。これで作業車両システムのセッティングが終了する。なお、ロープ体ＲＰとスプール部１２との接する面積を増やして摩擦力を上げるため、スプール部１２にロープ体ＲＰが１回以上巻かれるようにしてもよい。

【0024】

＜＜作業車両システムによる作業＞＞
次に作業車両１０の動作原理について説明する。図２及び図３は、斜面ＳＬで作業車両１０が移動する軌道を示した図である。図２及び図３において、リール部２０と支持体３０との間隔Ｌ＝３０ｍ、斜面の幅Ｗ＝４ｍ、作業部１９が草刈り作業でカッター刃の直径ΦＤ＝０．５ｍである前提で説明する。作業車両１０は右端（リール部２０側）もしくは左端（支持体３０側）のいずれからも作業開始して良いが、図２及び図３では右側から作業開始する例を示す。また作業によっては任意の場所からスタートして良い。また点線はロープ体ＲＰを示し、実線ＬＣは作業車両１０の軌道、より正確には２本のガイドピン１７の中間位置の軌道、を示している。また図３では斜面ＳＬの両側に簡易制御時の軌道外の領域ＭＭが描かれている。

【0025】

＜第１例＞
図２では、斜面ＳＬにおいて、リール部２０と支持体３０とが３０ｍ離されており、ロープ体ＲＰがリールから３０ｍ強繰り出されている。まず一番上に作業車両１０がある状態（作業車両１０Ａで示す。）を説明する。なお、通常は、草の刈り残しがでないようにカッター刃の直径ΦＤ＝０．５ｍを考慮してリール部２０からロープ体ＲＰを繰り出すが、理解を助けるため、作業車両１０Ｆの軌跡ＬＣの次に２ｍ下の作業車両１０Ｇの軌跡ＬＣに移動する前提で説明する。

【0026】

まず作業者は外部端末９０でリール部２０から支持体３０までの距離及び斜面の幅を入力する。その距離は車体制御部１５及びリール制御部２５に通信される。

【0027】

スプール部１２が回転することにより、図２の左端から作業車両１０Ａが移動する。作業車両１０Ａの軌跡ＬＣはロープＲＰの繰り出した方向と一致する。作業車両１０Ａが移動している際には、作業部１９のカッター刃が回転し、５０ｃｍ幅で斜面ＳＬの草を草刈りする。そして図２の右端に作業車両１０Ａが到達する。作業車両１０Ａが右端に到達したことは、駆動モータ１３のエンコーダによる検出量、接触スイッチもしくは車体制御部１５のタイマー（時間＊スプール部の回転数）等で検出する。

【0028】

その後、回転モータ２３が回転しリール２２からロープ体ＲＰを２．０７ｍ繰り出すとともに、スプール部１２が回転してロ-プ体ＲＰを０．０７ｍ左側に引っ張る。すると、自由に動く車輪１８に乗った作業車両１０は、作業車両１０の自重により斜面ＳＬを２．０ｍ降りる。この作業車両１０を作業車両１０Ｂで示す。なお、１０Ｇの縦位置は説明のため、下方向にずらしている。このときロープ体ＲＰ１の長さは２．０ｍで、ロープ体ＲＰ２の長さは３０．０７ｍである。そしてリール２２からロープ体ＲＰが巻き取られるとともにスプール部１２が回転することにより、図３の右端から中央側へ作業車両１０Ｂが移動する。作業車両１０Ｂが左右の中央に移動したときは、ロープ体ＲＰ３及びＲＰ４の長さはそれぞれ１６．０３ｍである。作業車両１０Ｂが中央から左側に移動するきは、リール２２にロープ体ＲＰが繰り出されるとともにスプール部１２が回転することにより、作業車両１０Ｂが中央から左端に移動する。

【0029】

リール制御部２５は、リール部２０から支持体３０までの距離と、作業車体１０のスプール部１２の右側のロープ体（ＲＰ１又はＲＰ３）の長さと、左側のロープ体（ＲＰ２又はＲＰ４）の長さとを三角関数の計算式に当てはめて、ロープ体ＲＰの巻き取り量及び繰り出し量を計算する。その計算結果に基づいてリール２２からロープ体ＲＰを巻き取ったり繰り出したりする。また基本的に車体制御部１５は、スプール部１２を一定速度で回転させてロープ体ＲＰを引っ張る。車体制御部１５及びリール制御部２５は、ともに駆動モータ１５のエンコーダ及び回転モータ２５のエンコーダの検出結果に基づいて、ロープ体ＲＰの繰り出し量及び引かれる量をフィードバック制御することが好ましい。

【0030】

＜第２例＞
図３（Ａ）に示される第２例は、作業車両１０の軌跡ＬＣが、リール部２０と支持体３０とを結ぶ直線に平行ではない点、第１例と異なる。
斜面ＳＬにおいて、リール部２０と支持体３０とが３０ｍ離されており、ロープ体ＲＰがリールから当該距離分３０ｍ繰り出されている。まず一番上に作業車両１０がある状態（作業車両１０Ｃで示す。）を説明する。一番上の作業車両１０Ｃがスプール部１２の回転により、図３の右端から草刈りしながら移動する。作業車両１０Ｃの軌跡ＬＣはロープＲＰの繰り出した方向と一致する。そして図３（Ａ）の左端に作業車両１０Ａが到達する。作業車両１０Ｃが左端に到達したことは、駆動モータ１３のエンコーダによる検出量、接触スイッチもしくは車体制御部１５のタイマー（時間＊スプール部の回転数）等で、検出する。

【0031】

左端に作業車両１０Ａが到達したことは、作業車両１０の通信部からリール部２０の通信部に送信される。すると、回転モータ２３が回転しリール２２からロープ体ＲＰを例えば２ｃｍ繰り出す。すると、自由に動く車輪１８に乗った作業車両１０は、作業車両１０の自重により斜面ＳＬを降りる。その後、作業車両１０は、スプール部１２が回転することにより、図２（Ａ）の左端から右側へ作業車両１０が移動し、カッター刃が回転することで、５０ｃｍ幅で斜面ＳＬの草を草刈りする。作業車両１０の最下点においても１回目（右から左）の草刈り幅と２回目（左から右）の草刈り幅は一部が重なるようにすることで、刈り残しをなくすことができる。

【0032】

再び右端に作業車両１０が到達すると、回転モータ２３が回転しリール２２からロープ体ＲＰをさらに４ｃｍほど繰り出し、作業車両１０は斜面ＳＬを降りる。その後、作業車両１０は、スプール部１２が回転することにより、右端から左側へ作業車両１０が移動し、カッター刃が回転することで、５０ｃｍ幅で斜面ＳＬの草を草刈りする。作業車両１０の最下点においても２回目（左から右）の草刈り幅と３回目（右から左）の草刈り幅は一部が重なるようにすることで刈り残しはなくなる。このような動きをしばらく続ける。

【0033】

作業車両１０Ｄは、斜面ＳＬの幅Ｗ＝４ｍの最下端に到達した状態を示し、その軌道ＬＤを示している。作業車両１０Ａの状態からロープ体ＲＰを１．０５ｍ繰り出した状態である。なお、作業車両１０Ｃが斜面ＳＬを草刈りしても、最下端の両側には未だ草が刈り取られていない領域がある（軌道外の領域ＭＭを除く）。ここで作業が中断すると軌道外の領域ＭＭを含めて一部草が刈り取られない領域ができる。しかしながら、図２で示した作業車両１０の軌跡の制御で、草を刈り取ることができる。また外部端末９０で作業者がスプール部１２とリール２２とを操作してもよい。

【0034】

＜第３例＞
図３（Ｂ）に示される第３例は、支持体３０が木であり、リール部２０と支持体３０とが異なる高さに配置されている点が、第２例と異なる。それ以外は第２例と同じであるので説明を割愛する。

【0035】

以上のように、第１例から第３例まで示したが、リール部２０と支持体３０とが異なる高さに配置されている第３例を、第１例でも適用できる。

【0036】

＜＜軌道外の領域ＭＭでの作業について＞＞
図２及び図３において、すべての作業車両１０の作業部１９は、紙面の下に向いて描かれているが、実際には、ロープ体ＲＰの長さ等によって作業車両１０の重心位置により作業車両１０は傾く。

【0037】

図４（Ａ）は、作業車両１０が傾いた状態（θ１＝約３５度）を示した図である。作業車両１０は、所定の長さのロープ体ＲＰをスプール部１２で引っ張るので、作業車両１０の右側のロープ体ＲＰ５と左側のロープ体ＲＰ６との長さが異なる（中央位置以外）。ロープ体ＲＰ５及びＲＰ６の長さは、作業車両１０の左右のガイドピン１７が起点となる。

【0038】

図４（Ａ）において作業車両１０の中心線ＣＡが描かれている。左右のガイドピン１７の中央にあるスプール部１２から作業部１９に至る直線上（車両の法線方向からみて）に、作業車両１０の重心ＣＧがある。右への移動時（進行方向）には、右のガイドピン１７に作業車両１０がぶら下がる格好となるため、重心ＣＧは、常に右のガイドピン１７の直下に位置するように移動しようとする。これにより、作業車両の角度の傾きを任意に定めることができる。なお、作業車両１０はガイドピン１７の位置を矢印に示すように左右調整できるようにすることが好ましく、重心位置ＣＧが調整後ガイドピンの直下に来る性質を利用することで、作業車両１０の傾きを調整することができる。なお、作業部１９の位置や作業車両１０の構成部品の位置を変えることにより、重心位置や作業部１９の届く範囲を変えても良い。

【0039】

図４（Ｂ）は、図３（Ａ）で示した第２例において、軌道外の領域ＭＭを作業車両１０で作業する状態を示している。図４（Ｂ）の右側は、作業車両１０がθ１傾いており、作業部１９が軌道外の領域ＭＭのすべての草に対して草刈りできる状態を示している。図４（Ｂ）の左側は、重心ＣＧがかなり下側にある場合で、作業車両１０の傾きθ１が小さく作業部１９が軌道外の領域ＭＭのすべての草に対して草刈りできない状態を示している。このため、第２例のように作業車両１０を移動させる際には、ガイドピン１７の位置を変更できるようにすることが好ましい。

【0040】

なお、図４（Ｂ）の左側のように、作業車両１０の傾きθ１が小さい場合であっても、図２に示された軌跡の制御又は作業者が外部端末９０を使って、図２に示したように、ロープ体ＲＰの長さとスプール部１２の引っぱり量を調整すれば、軌道外の領域ＭＭのすべての草を草刈りできる。これらの情報は車体制御部１５及びリール制御部２５に通信される。また作業車両１０の重心ＣＧが、左右のガイドピン１７の中央から作業部１９に至る直線上にない場合には、左右の傾きθ１が異なることになる。このような場合でも、作業者が外部端末９０を使って、ロープ体ＲＰの長さとスプール部１２の引っぱり量を調整すれば良い。

【0041】

＜＜スプール部の詳細＞＞
次に図５及び図６を使って、作業車両１０のスプール部１２の複数の実施例を説明する。斜面ＳＬで作業車両１０が移動する軌道を示した図である。

【0042】

＜実施例１＞
実施例１は、図５（Ａ）に示されるように１つの第１スプール１２Ａと２つのガイドピン１７とからなるスプール部である。第１スプール１２Ａは、金属又は樹脂製の回転軸１２１と金属又は樹脂製の円柱板１２２と摩擦帯１２３とからなる。回転軸１２１と円柱板１２２との間にはベアリング等が入っていても良い。摩擦帯１２３はロープ体ＲＰとの摩擦力を増すために形成されることが好ましく、例えば摩擦帯１２３はウレタンゴム等の樹脂で構成されることが好ましい。第１スプール１２Ａの直径は摩擦力を増すため車体１１に入る範囲でできるだけ大きい方が好ましい。図５（Ａ）に示されるように、ロープ体ＲＰは第１スプール１２Ａの半周以上巻かれることが好ましい。さらにロープ体ＲＰが第１スプール１２Ａに一重巻き以上されてもよい。なお、目的によっては、ガイドピンは無くても良い。

【0043】

作業車両１０のセッティングの際には、図５（Ａ）に示されるように、作業者はロープ体ＲＰを右側からガイドピン１７を介して第１スプール１２Ａに巻き、左側のガイドピン１７を経由するように引っ張る。これでロープ体ＲＰをスプール部１２にセッティングできる。

【0044】

＜実施例２＞
実施例２は、図５（Ｂ）に示されるように１つの第１スプール１２Ａと２つの第２スプール１２Ｂと２つのガイドピン１７とからなるスプール部である。第１スプール１２Ａも第２スプール１２Ｂも、実施例１と同様に、金属製等の回転軸１２１と金属製等の円柱板１２２と摩擦帯１２３とからなる。２つの第２スプール１２Ｂは、作業車両１０から着脱可能なケース１２５に装着されている。実施例１とは異なり、リール部２０からロープ体ＲＰを繰り出して支持体３０に締結されている。このようにロープ体ＲＰが張られた状態で、図５（Ｂ１）に示されるように、ケース１２５が車体１１に対して矢印方向に挿入され始める。ケース１２５が車体１１に挿入されるとボルト等で固定される。図５（Ｂ２）に示されるように、ロープ体ＲＰは、第１スプール１２Ａと２つの第２スプール１２Ｂとにそれぞれ巻き付くように半周以上接している。

【0045】

図５（Ｂ）では、第２スプール１２Ｂは第１スプール１２Ａよりも小さく描かれているが、第１スプール１２Ａよりも大きくても良いし同一直径でもよい。第１スプール１２Ａは駆動モータ１３で駆動されるが、ギヤを介して第２スプール１２Ｂ駆動されることが好ましい。第１スプール１２Ａと第２スプール１２Ｂとの直径が異なる場合はギヤ比を変えればよい。

【0046】

＜実施例３＞
実施例３は、ガイドピン１７の代わりに回転ピン１６が配置される例である。回転ピン１６は、金属製等の回転軸１６１と金属製等の円柱板１６２と摩擦帯１６３とからなる。回転軸１６１と円柱板１６２との間にはベアリング等が入っていても良い。摩擦帯１６３はウレタンゴム等の樹脂で構成されることが好ましい。ロープ体ＲＰが張られた状態で、図６（Ａ１）に示されるように、ケース１２５が車体１１に対して矢印方向に挿入され始める。そして図６（Ａ２）に示されるように、ロープ体ＲＰは、第１スプール１２Ａと２つの第２スプール１２Ｂとにそれぞれ巻き付くように接している。回転ピン１６はガイドピン１７より直径が大きく、ロープ体ＲＰに負担をかけないメリットがある。特に図示しないが、図４で示した作業車両１０の傾き状態は、ガイドピン１７に代えて回転ピン１６の場合にも適用できる。また、図５においてもガイドピン１７に代えて回転ピン１６でも良く、図６は回転ピン１６に代えてガイドピン１７を適用して良い。

【0047】

なお図示しないが、第１スプール１２Ａが２つ用意され、第２スプール１２Ｂが３つ用意されたりして、スプールを多数設けてもよいし、図の上下の配置を逆転した配置としてもよい。

【0048】

＜実施例４＞
実施例１から実施例３は、ロープ体ＲＰの断面がほぼ円形のワイヤ、紐もしくは綱を想定して説明された。実施例４は、ロープ体ＲＰが金属製のローラーチェーンを使った例である。なおローラーチェーンは、筒形のローラーとブシュ、長円形等の板でピンが挿入される穴が２つ開いた内プレートと外プレート、及び円柱形のピンで構成される。

【0049】

実施例４は図示されないが、実施例４は、実施例１（図５（Ａ））に示される１つの第１スプール１２Ａ及び２つのガイドピン１７に代えて、直径が大きな第１スプロケット及び２つの直径が小さな第２スプロケットが配置される構成が好ましい。第１スプロケット及び第２スプロケットは、ローラーチェーンのピッチに合わせた間隔で円弧形の歯底を持つ歯車である。金属又は樹脂製の回転軸１２１と第１スプロケット及び第２スプロケットとの間にはベアリング等が入っていても良い。ローラーチェーンの複数のローラーが第１スプロケットの歯底にそれぞれはまり、ローラーチェーンがスプロケットに部分的に巻き付きくことで張力が作用し、ローラーが歯底から外れることなく動力を伝達することができる。実施例４は、特に作業車両１０の重量が増した際に好ましい。

【0050】

＜＜ロープ体の複線化＞＞
ロープ体ＲＰが破断することもあり、ロープ体を２本以上使用したり折り返して複線化したりすることが好ましい。図７及び図８は、ロープ体ＲＰを複線化した例を示す。

【0051】

図７は、複線化するためのリール部２０と支持体３０とを示した図である。リール部２０は、地面にリール部２０を固定する金属製等の杭部２１と、この杭部２１ にロープ体ＲＰを巻き取り及び繰り出す２つのリール２２Ａ及び２２Ｂと、リール２２Ａ及びリール２２Ｂを、差動装置２７を介して回転駆動する回転モータ２３と、回転モータ２３を制御するリール制御部２５とを備える。さらに、リール２２Ａとリール２２Ｂとの間に配置された差動装置２７は、リール２２Ａにかかるロープ体ＲＰのテンションとリール２２Ｂにかかるロープ体ＲＰのテンションとを等しくする役目を有する。これにより、複線化されたロープ体ＲＰの長さ及びテンションを等しくしている。図７では、リール２２Ａ及びリール２２Ｂは、地面から垂直方向に並べて配置されているが水平方向等に配置してもよいし、杭部２１及び支持体３１は可搬式や移動式としてもよい。

【0052】

支持体３０には滑車３７が取り付けられている。滑車３７にはロープ体ＲＰが脱落しないように脱落防止ストッパ等が設けられることが好ましい。１本のロープ体ＲＰは、リール２２Ａから繰り出され滑車３７で折り返されて、リール２２Ｂに締結され、リール２２Ａとリール２２Ｂとのロープ体ＲＰの巻き取り量がほぼ同じにしておくことが好ましい。

【0053】

特に図示しないが、支持体３０に滑車３７を設けることなくロープ体ＲＰを留める１つ又は２つのアイボルト３６を設けて、リール２２Ａからの第１のロープ体ＲＰとリール２２Ｂの第２のロープ体ＲＰとを繰り出してアイボルト３６に留める複線化でもよい。

【0054】

図８は、複線化したロープ体ＲＰのためのスプール部１２である。図８（Ａ）は、（Ｂ）のＡ－Ａ断面図であり、（Ｂ）はスプール部１２の平面図である。第１スプール１２Ａは図５で説明したものと同じである。２つの第３スプール１２Ｃは、金属製等の回転軸１２１と金属製等の円柱板１２２とウレタンゴム等からなる摩擦帯１２３とからなり、図８（Ａ）に示されるように、摩擦帯１２３の直径より大きなリム１２７が設けられていることが好ましい。リム１２７は金属製又は樹脂製であり、リム１２７は第３スプール１２Ｃの両側と中央とに３つ配置されている。これにより、複線化したロープ体ＲＰがスプール部１２で互いに絡まったりしないようにしている。図示しないが、図５（Ｂ）で説明したように、２つの第３スプール１２Ｃは、ケース１２５で車体１１に着脱可能にすることが好ましい。また、図５（Ａ）のように１つの第１スプール１２Ａの場合には、第１スプール１２Ａにリム１２７を設けることが好ましく、図６のように回転ピン１６を有する場合には回転ピン１６にもリム１２７を設けることが好ましい。

【0055】

また、図８（Ｂ）に示されるように、破断検出センサＳＳを設けても良い。例えば右側の破断検出センサＳＳは、往路のロープ体ＲＰ用であり、左側の破断検出センサＳＳは、復路のロープ体ＲＰ用である。破断検出センサＳＳは、伸縮バネなどの弾性部材Ｓ１、弾性部材Ｓ１で付勢力されたブロックＳ２と、ブロックＳ２に取り付けられた回転体Ｓ３と、ブロックＳ２に取り付けられたプッシュスイッチＳ４等とからなる。右側の破断検出センサＳＳは、付勢力により回転体Ｓ３がロープ体ＲＰに接しており、プッシュスイッチＳ４は端子が接触していない。左側の破断検出センサＳＳは、ロープ体ＲＰが破断しており、付勢力によりプッシュスイッチＳ４が端子に接触している。

【0056】

破断検出センサＳＳは、上記センサだけでなく、レーザ光等を使用した反射センサもしくは透過型センサであっても良い。反射センサは、ロープ体ＲＰの反射光と摩擦帯１２３からの反射光との差異から、ロープ体ＲＰの破断を検出することができる。また本実施形態では破断検出センサＳＳを作業車両１０に取り付けたが、リール部２０のリール２２のロープ体ＲＰの繰り出し箇所に破断検出センサＳＳを配置してもよい。また、複線化したロープ体ＲＰで破断検出センサＳＳを説明したが、図１から図６で説明した単一のロープ体ＲＰにも、破断検出センサＳＳを取り付けてもよい。

【0057】

破断検出センサＳＳのプッシュスイッチＳ４からの信号は、車体制御部１５及びリール制御部２５に送信される。そして車体制御部１５はスプール部１２の回転を停止させ、リール制御部２５はリール部２２の回転を停止させる。特に複線化されたロープ体ＲＰのうちの１本が破断した場合には、残り１本のロープ体ＲＰがスプール体１２および作業部１９の摩擦力でつながっているため、作業車体１０が斜面ＳＬで停止する。

【産業上の利用可能性】

【0058】

以上、本発明を実施するための作業車両を説明したが、本発明はこれら実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0059】

１０…作業車両、１１…車体、１２…スプール部、１３…駆動モータ１３、１５…車体制御部、１７…ガイドピン、１８…車輪、１９…作業部
２０…リール部、２１…杭部２１、２２（２２Ａ，２２Ｂ）…リール、２３…回転モータ、２５…リール制御部、２７…差動装置
３０…支持体、３６…アイボルト、３７…滑車
ＳＬ…斜面、ＲＰ…ロープ体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】