JP2015128952A - 走行車両および作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータが、走行車両が走行する走行路の傾斜を認識し易い走行車両を提供すること。
【解決手段】走行機構が備えられる第１フレーム２と、オペレータの搭乗部が備えられる第２フレームとが、前後方向に延びる軸である前後軸Ｘの周りに相対的に回動自在とされ、第２フレームを水平に保持することができる水平保持装置６を有する走行車両において、走行車両が水平面上に配置されている状態に対して、第１フレームと第２フレームとの前後軸Ｘの周りの相対角度が所定の角度以上になったか否かを検出する角度検出機構３０と、角度検出機構３０により、相対角度が所定の角度になったことを検出されたときに警報を発する警報装置３１とを有することとする。
【選択図】図６

Description

本発明は、走行車両および作業車両に関する。

従来、走行車両には、たとえば、特許文献１に開示されるように、クローラーが取り付けられるロアフレームと、搭乗部が取り付けられるアッパーフレームとが、互いに相対的に左右方向に搖動可能であり、走行車両が左右に傾斜する斜面を走行する際、ロアフレームが左右方向に傾斜しても、アッパーフレームを水平に保持する構成を有するものがある。

特開平１０−２５０６３８号公報

しかしながら、アッパーフレームが走行路を左右方向の傾斜角度によらず、水平を保持されるため、オペレータが走行路の左右の傾斜が急峻であることに気付かず、走行車両が横転する危険がある。このような危険を防ぐため、たとえば、振り子式の角度表示装置を走行車両に取り付け、この角度表示装置で走行車両の傾斜を、オペレータに認識させることも考えられる。しかしながら、角度表示装置による場合は、オペレータが常に角度表示装置に注意を払っている必要があり、走行車両の操作に際して、他の注意すべき事項への気配りが疎かになる虞がある。

そこで、本発明は、オペレータが、走行車両が走行する走行路の傾斜を認識し易い走行車両を提供することを課題とする。

上記目的を達成するため、本発明は、走行機構が備えられる第１フレームと、オペレータの搭乗部が備えられる第２フレームとが、前後方向に延びる軸である前後軸の周りに相対的に回動自在とされ、第２フレームを水平に保持することができる水平保持装置を有する走行車両において、走行車両が水平面上に配置されている状態に対して、第１フレームと第２フレームとの前後軸の周りの相対角度が所定の角度以上になったか否かを検出する角度検出機構と、角度検出機構により、相対角度が所定の角度になったことを検出されたときに警報を発する警報装置とを有することとする。

また、本発明にかかる走行車両において、角度検出機構は、走行車両に備えられるエンジンの後方に配置されていることとする。

また、本発明にかかる走行車両において、角度検出機構は、第１フレームまたは第２フレームのいずれか一方の側に備えられるモーメンタリー型のスイッチと、一方に対して他方の側に備えられるカム機構とを有し、カム機構は、カム面が形成されるカム部材と、カム面の移動に従って移動させられるカムフォロアと、カムフォロアの移動をスイッチの操作部に伝達する伝達機構とを有し、カム面は、相対角度が所定の角度以上になったときに、伝達機構が操作部を動作させることができるように、相対角度に応じてカムフォロアを移動させることができる形状であることとする。

また、本発明にかかる走行車両において、スイッチの操作部の動作方向は、前後軸に平行な方向に配置され、カムフォロアを回転可能に支持する軸であるカムフォロア軸は、前後軸に平行に配置され、伝達機構は、カムフォロア軸が取り付けられるカムフォロア取付部材を有し、カムフォロア取付部材は、カムフォロアの移動方向に平行な面に垂直な軸であってカムフォロア軸と交差しない軸であるカムフォロア取付部材支持軸の周りに回動可能に支持され、カムフォロア支持部材が、カムフォロア取付部材支持軸の周りに回動し操作部を動作させることとする。

また、本発明にかかる走行車両において、角度検出機構は、第１フレームおよび第２フレームに対して取り付けられていることとする。

また、本発明にかかる走行車両において、水平保持装置は、第１フレームの左右方向の傾斜に対して第２フレームを回動させる際に、０．２秒以上２．５秒以下の作動遅れを有することとする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる作業車両は、上述の走行車両に作業装置を取り付けられたこととする。

以上のように、本発明の走行車両によれば、オペレータは、走行車両が走行する走行路の傾斜を認識し易い。

作業車両を右斜め前方から見た斜視図である。 作業車両の左側面図である。 走行車両の正面図である。 走行車両の背面図である。 車両下部と車両上部の搖動状態を示す図である。 水平保持装置および傾斜警報装置の構成を示す図である。 ロアフレームおよびアッパーフレームの構成を説明する図である。 アッパーフレームにエンジンを搭載した状態を示す図である。 図７のＡ部分の拡大図である。 フレーム相対角度の変化と、カムフォロアの移動との様子を示す図である。 走行車両の変形例１の構成を示す図である。 走行車両の変形例３の構成を示す図である。 走行車両の変形例４の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る作業車両１および走行車両２の構成について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、作業車両１の前進方向を前方（図中の矢印Ｘ１方向）、後進方向を後方（図中の矢印Ｘ２方向）、作業車両１から前方に向かって右手方向を右方（図中の矢印Ｙ１方向）、左手方向を左方（図中の矢印Ｙ２方向）、作業車両１の接地面に対して作業車両１側を上方（図中の矢印Ｚ１方向）、その反対側を下方（図中の矢印Ｚ２方向）として説明する。

（作業車両１および走行車両２の全体構成）
図１，２は、作業車両１の外観の構成を示す図である。図１は、作業車両１を右斜め前方から見た斜視図である。図２は、作業車両１の左側面図である。作業車両１は、走行車両２に作業装置３を装着したものであり、作業装置３の機能に応じた作業を行うことができる。本実施の形態に示される作業装置３は、ハンマーナイフ型草刈機としている。作業装置３としては、ハンマーナイフ型草刈機の他、除雪機、採土用のバケット、集草機（ヘーメーカ）、肥料散布機（ブロードキャスタ）等を装着することができる。

図３，４は、作業車両１から作業装置３を取り外した状態の走行車両２の外観の構成を示す図である。図３は、走行車両２の正面図である。図４は、走行車両２の背面図である。

走行車両２は、車両下部４と、車両上部５とを有する。車両下部４と車両上部５とは、図５の上段（Ａ）、中段（Ｂ）および下段（Ｃ）に示すように、前後軸Ｘを中心に互いに相対的に左右方向に搖動可能である。図５（Ａ）は、走行車両２が、左側に向かって高くなるように傾斜している路面Ｇ上を走行している状態を示している。図５（Ｂ）は、走行車両２が水平な路面Ｇ上を走行している状態を示している。そして、図５（Ｃ）は、走行車両２が、右側に向かって高くなるように傾斜している路面Ｇ上を走行している状態を示している。作業装置３は、車両下部４側に取り付けられる。したがって、走行車両２に作業装置３が装着されている場合、作業装置３は左右方向については、路面Ｇの傾斜に併せて車両下部４と一体に傾斜する。

図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、走行車両２には、水平保持装置６（図６参照）が備えられている。水平保持装置６は、車両下部４が左右方向に傾斜する路面Ｇ上を走行する場合、車両上部５を水平に保持する。図６に示すように、水平保持装置６は、油圧シリンダー７（図３、図７参照）と、図示を省略する油圧ポンプを備える油圧ポンプユニット８と、車両上部５の水平に対する傾斜を検出する傾斜センサー９と、油圧ポンプユニット８の駆動を制御する制御部１０とを有する。

油圧ポンプユニット８の油圧ポンプは、エンジン１１（図８）を動力源として駆動される。制御部１０は、たとえば、マイクロコンピュータ等を備える。制御部１０は、傾斜センサー９からの検出信号に基づき、油圧ポンプユニット８を駆動制御し、油圧シリンダー７を作動させ、車両下部４と車両上部５とを前後軸Ｘを中心として相対的に回動させる。つまり、車両下部４が左右方向に傾斜する路面Ｇ上を走行する場合であっても、制御部１０は、車両上部５が水平に保持されるように油圧シリンダー７の作動を制御する。

（車両下部４の構成）
図７，８に示すように、車両下部４は、第１フレームとしてのロアフレーム１２を有し、このロアフレーム１２の左右に走行機構としてのクローラー１３，１３が転動可能に取り付けられている。クローラー１３，１３は、図示を省略する油圧モーターにより回転される駆動輪１４（図２参照）により転動され、クローラー１３，１３の転動により走行車両２は走行する。該油圧モーターは、エンジン１１を動力源とする図示を省略する油圧ポンプにより駆動される。

ロアフレーム１２は、クロスメンバー１５Ａ，１５Ｂと、センターメンバー１６（図１参照）と、図示外のサイドメンバーとを有する。サイドメンバーは、長手方向を前後に向けられ、センターメンバー１６と左右に配置される２つのクローラー１３，１３との間にそれぞれ配置される。クロスメンバー１５Ａ，１５Ｂは、左右に配置される図示外のサイドメンバーに渡されている。センターメンバー１６は、左右方向の中央に配置され、クロスメンバー１５Ａとクロスメンバー１５Ｂとに渡されている。

クロスメンバー１５Ａの中央には、第２フレームとしてのアッパーフレーム１７を支持する支持フレーム１８（図３，７参照）が上方に向けて取り付けられている。支持フレーム１８は、クロスメンバー１５Ａに直交するように取り付けられている。また、クロスメンバー１５Ｂの中央にも、アッパーフレーム１７を支持する支持フレーム１９（図４，５，７，８参照）が上方に向けて取り付けられている。支持フレーム１９は、クロスメンバー１５Ｂに直交するように取り付けられている。

（車両上部５の構成）
図７に示すように、車両上部５は、ロアフレーム１２の上方に配置されるアッパーフレーム１７を有する。アッパーフレーム１７は、左右に配置される２本のサイドメンバー２０Ａ，２０Ｂと、サイドメンバー２０Ａとサイドメンバー２０Ｂとに渡されるクロスメンバー２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄとを有し、全体としてラダーフレームの形状を呈している。

クロスメンバー２１Ａ，２１Ｂには、クロスメンバー２１Ａ，２１Ｂに直交し上方に向けて設けられるアーム部２２Ａが取り付けられている。クロスメンバー２１Ｃは、クロスメンバー２１Ｃに直交し上方に向けて設けられるアーム部２２Ｂが取り付けられている。アーム部２２Ａは、軸部２３Ａを介して支持フレーム１８に支持される。また、アーム部２２Ｂは、軸部２３Ｂを介して支持フレーム１９に支持される。つまり、アッパーフレーム１７は、軸部２３Ａ，２３Ｂを介して、ロアフレーム１２の支持フレーム１８，１９の部分に支持させる。

軸部２３Ａの後端は、アーム部２２Ａの上部に固定され、前端側は、支持フレーム１８の上部に設けられる軸受部２４に回動自在に支持される。軸部２３Ｂの前端は、アーム部２２Ｂの上部に固定され、後端側は、支持フレーム１９の上面１９Ａ（図９参照）に設けられる軸受部２５に回動自在に支持される。したがって、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とは、軸部２３Ａと軸部２３Ｂとを通る前後軸Ｘを回動中心として相対的に回動自在とされる。

アッパーフレーム１７には、図８に示すようにエンジン１１が搭載される。また、アッパーフレーム１７には、エンジン１１の他、走行車両２を走行させたり作業装置３を動作させるための図示外の機構や制御部が搭載される。これらの機構や制御部は、ＦＲＰ等で構成されるカバー２６（図１，２等参照）により覆われている。

また、アッパーフレーム１７の後端には、作業車両１を操縦するオペレータが搭乗する搭乗部２７が取り付けられている。カバー２６の後面には、搭乗部２７に搭乗したオペレータが、走行車両２を操縦できるように、操作パネルや操作レバー等を備える操作部２８（図１，２等参照）が備えられている。

（車両上部５の水平保持制御）
図３，７に示すように、水平保持装置６の油圧シリンダー７の下端は、ロアフレーム１２のクロスメンバー１５Ａに取り付けられ、油圧シリンダー７の上端側となるピストンロッド７Ａは、アッパーフレーム１７のアーム部２２Ａから右方に突出する突出部２２Ａ１に取り付けられている。突出部２２Ａ１は、前後軸Ｘから右方に偏倚した位置に配置され、ピストンロッド７Ａの伸縮方向は、前後軸Ｘと交差しないように配置される。したがって、油圧シリンダー７のピストンロッド７Ａが伸縮させられることで、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とは、前後軸Ｘの回りに相対的に回動することができる。

制御部１０は、傾斜センサー９からの検出信号に基づき、アッパーフレーム１７が水平になるように、油圧ポンプユニット８を駆動制御し油圧シリンダー７を動作（ピストンロッド７Ａの伸縮）させる。したがって、作業車両１が左右方向に傾斜する斜面を走行する場合であっても、車両上部５は水平に保持され、搭乗部２７も水平に保持される。

（傾斜警報装置２９）
上述のように、作業車両１は、水平保持装置６を備えることで、左右方向に傾斜する斜面を走行している場合でも、搭乗部２７が水平に保持される。そのため、オペレータは、作業車両１の左右方向への傾斜の程度を認識し難く、作業車両１が傾斜の限界を超え横転してしまう事故を招く虞がある。そこで、作業車両１は、図６に示すように傾斜警報装置２９を備える。

傾斜警報装置２９は、角度検出機構３０と、警報器３１（図１，２，３参照）と、制御部１０とを有する。角度検出機構３０は、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７との前後軸Ｘの周りの相対角度（以下、「フレーム相対角度」と記載する）が所定の角度以上になったか否かを検出できる。制御部１０は、角度検出機構３０によりフレーム相対角度が所定の角度以上になったことを検出すると、たとえば、回転灯、フラッシュランプ等の光を発する装置で構成される警報器３１を作動させる。警報器３１は、光を発するものの他、ブザー等の警報音を発する装置で構成してもよい。オペレータの視線が路面や作業対象物に傾注しているときは、回転灯等が視界に入り難い場合もある。警報器３１が警報音を発する装置で構成された場合には、オペレータの視線方向に関わらず、フレーム相対角度が所定の角度以上になったか否かを、オペレータに認識させることができる。 警報器３１を、警報音を発する装置で構成した場合には、走行車両２の走行音等の周囲の騒音により、オペレータが警報音を聞き取り難くなる場合も有り得る。これに対し、警報器３１が光を発する装置で構成された場合には、周囲の騒音に拘わらず、オペレータは、フレーム相対角度が所定の角度以上になったか否かを認識できる。なお、警報器３１が、警報音を発する装置および光を発する装置の両方を備える構成とされることで、オペレータに対し、より確実にフレーム相対角度が所定の角度以上になったか否かを認識させることができる。

上述したように、作業車両１は水平保持装置６を備えている。そのため、作業車両１が左右方向に傾斜する斜面を走行している場合でも、アッパーフレーム１７は、水平保持装置６により水平が保持される。つまり、フレーム相対角度は、作業車両１が走行する斜面の左右方向の傾斜角度に相当する。したがって、角度検出機構３０により検出されるフレーム相対角度である所定の角度を、作業車両１が安全に走行できる斜面の左右方向の傾斜角度（以下、「安全傾斜角度」と記載する）に設定することで、作業車両１が走行している斜面の左右方向の傾斜角度が、安全傾斜角度か否かをオペレータに知らせることができる。

（角度検出機構３０）
図９，１０を参照しながら、角度検出機構３０の構成について説明する。角度検出機構３０は、図７に示す部分Ａに設けられている。図９は、図７に示す部分Ａを拡大して示す図である。図９に示すように、角度検出機構３０は、モーメンタリー型（自動復帰型）のスイッチ３２と、カム機構３３とを有する。カム機構３３は、カム部材３４と、カムフォロア３５と、伝達機構３６とを有する。

（スイッチ３２）
スイッチ３２は、モーメンタリー型のスイッチであり、操作部３７が押下されている間はオン状態となり、押下している力を解放すると自動的に復帰しオフ状態となる。スイッチ３２は、配線３２Ａを介して制御部１０に電気的に接続されている。スイッチ３２は、Ｌ字型ブラケット３８を介して、支持フレーム１９の上面１９Ａに固定されている。Ｌ字型ブラケット３８は、Ｌ字の一方の面部をボルト３９により支持フレーム１９の上面１９Ａに固定され、上面１９Ａに対して上方に立ち上がる他方の面部にスイッチ３２が取り付けられている。スイッチ３２は、操作部３７の押下方向、すなわち操作部３７の動作方向を前後軸Ｘと平行になるようにＬ字型ブラケット３８に取り付けられている。

（カム機構３３）
（カム部材３４）
カム機構３３のカム部材３４は、カム面３４Ａを有する。そして、カム部材３４は、前後軸Ｘに対してスイッチ３２の配置される側にカム面３４Ａが配置されるようにアーム部２２Ｂに取り付けられる。カム面３４Ａは、３種類のカム面３４Ａ１，３４Ａ２，３４Ａ３を有する。カム面３４Ａ２は、カム面３４Ａ１の下方に配置され、カム面３４Ａ３は、カム面３４Ａ１の上方に配置される。カム面３４Ａ１，３４Ａ２，３４Ａ３は、共に前後軸Ｘを中心とする円弧に沿う面であり、カム面３４Ａ２，３４Ａ３の方がカム面３４Ａ１に比べて半径が大きい。すなわち、カム面３４Ａ２，３４Ａ３の方がカム面３４Ａ１に比べて前後軸Ｘからの距離が遠い位置に配置される。なお、カム面３４Ａ２とカム面３４Ａ３とは、カム面３４Ａ１を挟んで対称の形状である。

（カムフォロア３５）
カムフォロア３５は、カムフォロア軸４０の周りに回転自在に取り付けられている。カムフォロア軸４０は、前後軸Ｘに平行に配置され、伝達機構３６の軸支持部４１に取り付けられている。

（伝達機構３６）
伝達機構３６は、カムフォロア取付部材としての軸支持部４１と、カムフォロア取付部材支持軸としての軸部４２と、この軸部４２を上面１９Ａに取り付ける軸受部４３とを有する。軸部４２は、軸受部４３を介して上面１９Ａに取り付けられている。軸部４２は、上面１９Ａに垂直に配置される。軸部４２には、軸支持部４１の一端４１Ａが取り付けられ、軸支持部４１は軸部４２を中心に回動自在とされている。軸支持部４１の他端４１Ｂには、カムフォロア軸４０が取り付けられている。つまり、軸支持部４１は、カムフォロア軸４０を軸部４２の周りに回動可能に支持する。

軸部４２は、前後軸Ｘとスイッチ３２との間に配置されている。軸支持部４１の左右方向（一端４１Ａ−他端４１Ｂの方向）の長さは、軸支持部４１が軸部４２を中心に回動され、他端４１Ｂが後方に移動したときに、軸支持部４１の後面が操作部３７に当接できる長さに設定されている。つまり、軸支持部４１の他端４１Ｂと、スイッチ３２の操作部３７とは、前後方向において互いに重なる位置に配置されている。

ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とが前後軸Ｘの周りに相対的に回動すると、カムフォロア３５とカム部材３４のカム面３４Ａとは、相対的に移動し、カムフォロア３５は、カム面３４Ａの形状に従って従動する。カム面３４Ａは、カム面３４Ａ１の部分では、カムフォロア３５を移動させない形状であり、カム面３４Ａ２，３４Ａ３の部分で、カムフォロア３５を右方に移動させるように形成されている。

カムフォロア３５が右方に移動されると、軸支持部４１は、軸部４２の周りに上方から見て時計回りに回動し、軸支持部４１の他端４１Ｂが後方に移動し、操作部３７を動作することができる。したがって、カム面３４Ａ２，３４Ａ３の形成位置を、安全傾斜角度に対応させることで、作業車両１が安全傾斜角度を超えた斜面を走行しているか否かをオペレータに知らせることができる。

具体的には、安全傾斜角度を、たとえば、水平に対して±２８度に設定することができる。図１０は、フレーム相対角度の変化と、カムフォロア３５の移動との様子を示す図である。図１０の上段（Ａ）は、作業車両１が水平な路面Ｇを走行している状態（図５（Ｂ）参照）を示す。この状態では、カムフォロア３５はカム面３４Ａ１に当接しているので、軸支持部４１の他端４１Ｂは後方に移動せず、操作部３７は動作されない。

図１０の中段（Ｂ）は、作業車両１が、左側に向かって高くなる傾斜角度２８度の路面Ｇ上を走行している状態（図５（Ａ）参照）を示している。この状態では、カムフォロア３５はカム面３４Ａ２に当接し右方へ移動させられる。カムフォロア３５の右方への移動により、軸支持部４１が軸部４２の周りに上方から見て時計回りに回動させられ、軸支持部４１の他端４１Ｂが後方に移動する。これにより操作部３７が動作させられる。

図１０の下段（Ｃ）は、作業車両１が、右側に向かって高くなる傾斜角度２８度の路面Ｇ上を走行している状態（図５（Ｃ）参照）を示している。この状態では、カムフォロア３５はカム面３４Ａ３に当接し右方へ移動させられ、カム面３４Ａ２に当接したときと同様に、軸支持部４１の他端４１Ｂが後方に移動し、操作部３７が動作させられる。

カム面３４Ａ１のカム角Ｒ１（前後軸Ｘからカム面３４Ａ１に対する臨み角）は、作業車両１の左右方向の安全傾斜角度の合計の角度である。作業車両１が水平な路面Ｇ上にあるとき、カムフォロア３５はカム面３４Ａ１の上下方向の中央Ｃに位置し、カム角Ｒ１は、中央Ｃから前後軸Ｘを中心にして上下にそれぞれ安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２の角度を有する。安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２は、作業車両１の幅員や重心の高さ等により決定される値であり、本実施の形態では、一例として、それぞれ２８度としている。

ところで、水平保持装置６は、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７との前後軸Ｘの周りへの回動角度を所定の回動許容角度に制限している。つまり、仮に、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とが前後軸Ｘの周りに回動角度の制限なく回動できるとすると、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とが衝突したり、あるいは各フレームに搭載される部材が衝突してしまう。そこで、水平保持装置６により、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７との前後軸Ｘの周りへの回動角度を、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７等とが衝突しない範囲である回動許容角度に制限している。言い換えれば、回動許容角度は、アッパーフレーム１７を水平に保持することができる斜面の左右方向の傾斜角度の範囲でもある。なお、回動角度の制限は、たとえば、油圧シリンダー７の駆動量（ピストンロッド７Ａの伸縮量）を制限することで行うことができる。

カム面３４Ａ２は、前後軸Ｘに対して中央Ｃから下方に安全傾斜角度Ｓ１以下の範囲にカム角Ｒ２で形成される。また、カム面３４Ａ３は、前後軸Ｘに対して中央Ｃから上方に安全傾斜角度Ｓ２以上の範囲にカム角Ｒ３で形成される。カム角Ｒ１（安全傾斜角度Ｓ１＋安全傾斜角度Ｓ２）＋カム角Ｒ２＋カム角Ｒ３は、少なくとも回動許容角度以上に設定されている。つまり、カム面３４Ａ２は、作業車両１が安全傾斜角度Ｓ１を超えた斜面を走行しているときも、カムフォロア３５を右方へ移動させることができ、これにより軸支持部４１の他端４１Ｂは操作部３７を動作させ続けることができる。また、カム面３４Ａ３は、作業車両１が安全傾斜角度Ｓ２を超えた斜面を走行しているときも、カムフォロア３５を右方へ移動させることができ、これにより軸支持部４１の他端４１Ｂは操作部３７を動作させ続けることができる。したがって、作業車両１が安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２を超えた傾斜の斜面を走行している間は、傾斜警報装置２９は、警報器３１を作動させ続けることができる。

（本実施の形態の主な効果）
上述したように、走行車両２は、クローラー１３，１３（走行機構）が備えられるロアフレーム１２（第１フレーム）と、オペレータの搭乗部２７が備えられるアッパーフレーム１７（第２フレーム）とを有する。そして、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とは、前後方向に配置される軸部２３Ａと軸部２３Ｂとを通る軸である前後軸Ｘの周りに相対的に回動自在である。走行車両２は、水平保持装置６によりアッパーフレーム１７を水平に保持することができる。走行車両２は、角度検出機構３０を有する。角度検出機構３０は、水平保持装置６により水平に保持されているアッパーフレーム１７とロアフレーム１２との前後軸Ｘの周りの相対角度が所定の角度以上になったか否かを検出することができる。所定の角度は、たとえば、安全傾斜角度であり、本実施の形態においては水平に対して±２８度とされている。そして、走行車両２は、角度検出機構３０により、フレーム相対角度が安全傾斜角度である±２８度になったことを検出されたときに、警報を発する警報装置としての警報器３１を備えている。

走行車両２が上述の構成を備えることで、オペレータは、走行車両２が走行している路面Ｇが安全傾斜角度を超えた斜面となったことを警報により知ることができる。この警報により、オペレータは、走行車両２が走行している路面Ｇが安全傾斜角度を超えた斜面であることを容易に知ることができ、走行車両２の横転を防止できる。

ところで、たとえば、ロアフレーム１２に傾斜センサーを備え、この傾斜センサーにより検出されるロアフレーム１２の傾斜角度（左右方向の傾斜）に基づき、警報器３１を作動させる構成とすることもできる。しかしながら、傾斜センサーは、傾斜センサー自身の傾斜角度を、静電容量の変化や、重力加速度の変化を電気的に検出するものであり、ノイズや振動による誤差を生じる虞がある。また、構造が複雑であり高価になりやすい。

これに対し、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７との前後軸Ｘ周りの相対的な角度（フレーム相対角度）を検出することで、高価で構造が複雑な傾斜センサーを用いることなく、警報器３１を作動させることができる。

角度検出機構３０は、ロアフレーム１２またはアッパーフレーム１７のいずれか一方の側であるロアフレーム１２に備えられるスイッチ３２と、前記一方に対して他方の側となるアッパーフレーム１７に備えられるカム機構３３とを有する。カム機構３３は、カム面３４Ａが形成されるカム部材３４と、カム部材３４の移動に従って移動させられるカムフォロア３５と、このカムフォロア３５の移動をスイッチ３２の操作部３７に伝達する伝達機構３６とを有する。カム部材３４は、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とのフレーム相対角度が所定の角度である安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２以上になったときに、伝達機構３６が操作部３７を動作させることができるように、安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２に応じてカムフォロア３５を移動させることができる形状である。

上述のように、角度検出機構３０は、スイッチ３２とカム機構３３により構成されている。ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とのフレーム相対角度が安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２以上になったか否かを、スイッチ３２とカム機構３３という簡単な構成により検出することができる。フレーム相対角度が、安全傾斜角度Ｓ１，Ｓ２以上になったか否かは、スイッチ３２のオン・オフにより判断できるので、外乱ノイズによる誤作動の虞がない。

スイッチ３２の操作部３７の動作方向は、前後軸Ｘに平行な方向に配置されている。また、カムフォロア３５を回転可能に支持する軸であるカムフォロア軸４０も、前後軸Ｘに平行に配置されている。伝達機構３６は、カムフォロア軸４０が取り付けられる軸支持部４１を有する。この軸支持部４１は、軸部４２の周りに回動可能に支持される。軸部４２は、カムフォロア３５の移動方向に平行な面である上面１９Ａに垂直であり、カムフォロア軸４０と交差しない。したがって、カムフォロア３５がカム面３４Ａの形状に従って移動すると、軸支持部４１は軸部４２の周りに回動する。軸支持部４１が軸部４２の周りに回動すると、軸支持部４１の他端４１Ｂにより操作部３７が動作（押下）される。これにより、スイッチ３２がオン状態となり、警報器３１が作動する。

上述の構成よれば、操作部３７の動作方向およびカムフォロア軸４０が前後軸Ｘに平行に配置することができるため、走行車両２の大型化を抑えることができる。

（変形例１）
図１１に走行車両２の変形例１を示す。上述の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。図１１に示すように、走行車両２は、スイッチ３２の操作部３７（図示外）の動作方向を左右方向とし、カム部材３４のカム面３４Ａを後方に向くように、そして、カムフォロア軸４０（図示外）を左右方向に配置する構成としてもよい。しかしながら、かかる構成とした場合には、スイッチ３２の取り付けのため、たとえば、支持フレーム１９の上面１９Ａを前方に延設するなどの構造とする必要がある。したがって、かかる構成とする場合に比べて、上述の実施の形態の構成のように、スイッチ３２の操作部３７の動作方向を、前後軸Ｘに平行な方向に配置とし、カムフォロア軸４０も、前後軸Ｘに平行に配置とすることで、走行車両２の構成の複雑化を抑えながら小型化を図ることができる。

（変形例２）
なお、上述の実施の形態およびその変形例１において、カム面３４Ａのカム面３４Ａ１とカム面３４Ａ２，３４Ａ３の凹凸の関係を逆にし、スイッチ３２を上下に１つずつ配置し、フレーム相対角度が安全傾斜角度を超えたときに、カム面３４Ａ１の部分でスイッチ３２を作動させる構成としてもよい。

上述の実施の形態およびその変形例１で示す走行車両２に備えられる角度検出機構３０は、ロアフレーム１２およびアッパーフレーム１７に対して取り付けられている。つまり、角度検出機構３０のうち、スイッチ３２およびカム機構３３の伝達機構３６は、ロアフレーム１２の一部である支持フレーム１９に取り付けられている。また、角度検出機構３０のうち、カム機構３３のカム部材３４は、アッパーフレーム１７の一部であるアーム部２２Ｂに対して取り付けられている。

このように、角度検出機構３０をロアフレーム１２およびアッパーフレーム１７に対して取り付けることで、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とのフレーム相対角度が安全傾斜角度以上になったか否かを検出する精度を向上させることができる。

（変形例３）
これに対し、走行車両２は、図１２に示す変形例３の構成としてもよい。図１２に示す走行車両２は、カム機構３３のうちアッパーフレーム１７側に取り付けられるカム部材３４がエンジン１１に対して取り付けられた構成となっている。カム部材３４は、ブラケット４４を介してエンジン１１に取り付けられている。

走行車両２において、エンジン１１とアッパーフレーム１７との間には、エンジン１１の振動がアッパーフレーム１７に伝達しないようにゴム製のマウント部材が配置されている。したがって、エンジン１１は、アッパーフレーム１７に対して振動する。そのため、カム部材３４を、エンジン１１に対して取り付ける構成とした場合には、エンジン１１の振動により、フレーム相対角度が安全傾斜角度以上になったか否かの検出精度が低下する虞がある。しかしながら、図９，１０に示すように、角度検出機構３０をロアフレーム１２およびアッパーフレーム１７に対して直接取り付ける構造とすることで、フレーム相対角度が安全傾斜角度以上になったか否かの検出精度を向上させることができる。

（変形例４）
上述の実施の形態およびその変形例１から３に示す走行車両２の構成は、角度検出機構３０がエンジン１１の後方に配置されている。これに対し、走行車両２は、図１３に示す変形例４の構成としてもよい。図１３に示す走行車両２は、角度検出機構３０をエンジン１１（図示外）の前方に配置する構成となっている。図１３において、カム部材３４は、カム面３４Ａを上方に向けて、アーム部２２Ａの上面に取り付けられている。スイッチ３２および伝達機構３６は、軸受部２４の上面に取り付けられている。上述の構成において、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１７とが前後軸Ｘを中心に相対的に回動すると、カムフォロア３５がカム面３４Ａの形状に従って従動し、カム面３４Ａ２，３４Ａ３（図示外）の部分で、カムフォロア３５は上方に移動させられる。カム面３４Ａ１の部分では、カムフォロア３５は移動しない。

カムフォロア３５が上方に移動されると、軸支持部４１は、軸部４２の周りに右方から見て時計回りに回動し、軸支持部４１の他端４１Ｂが前方に移動し、スイッチ３２の操作部３７（図示外）を動作することができる。

変形例４の走行車両２においても、スイッチ３２の操作部３７の動作方向は、前後軸Ｘに平行に配置され、また、カムフォロア軸４０も前後軸Ｘに平行に配置されている。そして、軸部４２は、カムフォロア３５の移動方向である上下方向に平行な面に垂直でありカムフォロア軸４０と交差しないように配置されている。走行車両２を変形例４の構成とした場合にも、操作部３７の動作方向およびカムフォロア軸４０が前後軸Ｘに平行に配置することができるため、走行車両２の大型化を抑えることができる。

しかしながら、変形例４に示す走行車両２のように、エンジン１１の前方に角度検出機構３０が配置されている構成に比べて、上述の実施の形態および変形例１から３に示す走行車両２のように、角度検出機構３０は、エンジン１１の後方に配置することが好ましい。走行車両２の前方には、作業装置３が装着される。そのため、作業装置３が行う作業により飛散した粉塵や泥などが角度検出機構３０に付着等し、フレーム相対角度の検出精度が低下する虞がある。たとえば、泥がカム面３４Ａに付着した場合には、カムフォロア３５を正常に移動させることができなくなる虞がある。したがって、角度検出機構３０をエンジン１１の後方に配置することで、作業装置３が行う作業により飛散した粉塵や泥などが角度検出機構３０に付着等することをエンジン１１により防ぐことができる。

水平保持装置６は、ロアフレーム１２の左右方向の傾斜に対してアッパーフレーム１７を回動させる際に、０．２秒以上２．５秒以下の作動遅れを有することが好ましい。アッパーフレーム１７の回動が、ロアフレーム１２の左右方向の傾斜に対して過敏に行われると、安全傾斜角度の前後で、カムフォロア３５がカム面３４Ａ２またはカム面３４Ａ３の近傍でスイッチ３２にチャタリングを発生させ、警報器３１の点滅が頻繁になりオペレータの危険認識に混乱を起こす虞がある。これに対し、走行車両２の走行速度が、１０キロ／時以下である場合は、ロアフレーム１２の左右方向の傾斜に対するアッパーフレーム１７の回動の作動遅れを、０．２秒以上とすることで、スイッチ３２のチャタリングを防止することができる。また、作動遅れが２．５秒を超えないようにすることで、走行車両２の傾斜が、安全傾斜角度を大きく超えてしまう前に警報を発することができる。作動遅れは、０．５秒以上とすることで、スイッチ３２のチャタリングの発生をより効果的に防止することができる。また、作動遅れは、１秒を超えないようにすることで、走行車両２の傾斜が、安全傾斜角度を超えてしまう状況をより早期にオペレータに知らせることができ、走行車両２の転倒事故をより一層確実に防止できる。なお、作動遅れは、制御部１０によるソフト的な制御により実現することができる他、油圧シリンダー７や油圧ポンプユニット８のオイルの弾性や流れの制御により実現することができる。

上述の実施の形態およびその変形例においては、スイッチ３２をロアフレーム１２側に備え、カム部材３４をアッパーフレーム１７側に備える構成を示しているが、スイッチ３２をアッパーフレーム１７側に備え、カム部材３４をロアフレーム１２側に備える構成としてもよい。

角度検出機構３０は、カム機構を用いることなく、たとえば、角度によって位置が変化する部材の位置を光センサー、静電容量センサーあるいは磁気センサーにより検出し、検出状態に基づき、フレーム相対角度の検出を行う構成としてもよい。

Ｘ１ … 前後軸
Ｓ１，Ｓ２ … 安全傾斜角度（所定の角度）
１ … 作業車両
２ … 走行車両
３ … 作業装置
６ … 水平保持装置
１１ … エンジン
１２ … ロアフレーム（第１フレーム）
１３ … クローラー（走行機構）
１７ … アッパーフレーム（第２フレーム）
２７ … 搭乗部
３０ … 角度検出機構
３１ … 警報器（警報装置）
３２ … スイッチ（モーメンタリー型のスイッチ）
３３ … カム機構
３４ … カム部材
３４Ａ … カム面
３５ … カムフォロア
３６ … 伝達機構
３７ … 操作部
４０ … カムフォロア軸
４１ … 軸支持部（カムフォロア取付部材）
４２ … 軸部（カムフォロア取付部材支持軸）

Claims (6)

1. 走行機構が備えられる第１フレームと、オペレータの搭乗部が備えられる第２フレームとが、前後方向に延びる軸である前後軸の周りに相対的に回動自在とされ、前記第２フレームを水平に保持することができる水平保持装置を有する走行車両において、
   前記走行車両が水平面上に配置されている状態に対して、前記第１フレームと前記第２フレームとの前記前後軸の周りの相対角度が所定の角度以上になったか否かを検出する角度検出機構と、
   前記角度検出機構により、前記相対角度が前記所定の角度になったことを検出されたときに警報を発する警報装置と、
   を有することを特徴とする走行車両。
2. 請求項１に記載の走行車両において、
   前記角度検出機構は、前記走行車両に備えられるエンジンの後方に配置されていることを特徴とする走行車両。
3. 請求項１または２に記載の走行車両において、
   前記角度検出機構は、
   前記第１フレームまたは前記第２フレームのいずれか一方の側に備えられるモーメンタリー型のスイッチと、
   前記一方に対して他方の側に備えられるカム機構と、
   を有し、
   前記カム機構は、
   カム面が形成されるカム部材と、
   前記カム面の移動に従って移動させられるカムフォロアと、
   前記カムフォロアの移動を前記スイッチの操作部に伝達する伝達機構と、
   を有し、
   前記カム面は、前記相対角度が前記所定の角度以上になったときに、前記伝達機構が前記操作部を動作させることができるように、前記相対角度に応じて前記カムフォロアを移動させることができる形状である、
   ことを特徴とする走行車両。
4. 請求項３に記載の走行車両において、
   前記スイッチの前記操作部の動作方向は、前記前後軸に平行な方向に配置され、
   前記カムフォロアを回転可能に支持する軸であるカムフォロア軸は、前記前後軸に平行に配置され、
   前記伝達機構は、前記カムフォロア軸が取り付けられるカムフォロア取付部材を有し、
   前記カムフォロア取付部材は、前記カムフォロアの移動方向に平行な面に垂直な軸であって前記カムフォロア軸と交差しない軸であるカムフォロア取付部材支持軸の周りに回動可能に支持され、
   前記カムフォロア支持部材が、前記カムフォロア取付部材支持軸の周りに回動し前記操作部を動作させる、
   ことを特徴とする走行車両。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の走行車両において、
   前記角度検出機構は、前記第１フレームおよび前記第２フレームに対して取り付けられている、
   ことを特徴とする走行車両。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の走行車両に作業装置が取り付けられたことを特徴とする作業車両。

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