JP2017087783A - 斜面作業用車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの傾斜角度の限界を超える急傾斜面での草刈り等の作業が可能な斜面作業用車両の提供。
【解決手段】 エンジン３により駆動される走行車体１に対し、エンジン３がその出力軸３１を中心として回動可能に構成され、走行車体１又はエンジン３の傾斜角度を検出する傾斜センサ５を備え、走行車体１に対し、エンジン３の出力軸３１を中心としてエンジン３を回動する回動手段４を備え、傾斜センサ５で検出された走行車体１の傾斜に応じてエンジン３が略水平状態を維持するように回動手段４を制御する制御部６を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、斜面の草刈作業等に用いられる斜面作業用車両に関する。

鉄道沿線、道路周辺の草刈りは、斜面での作業が多いが、このような斜面作業車両として、走行車輪の外周に地面に食い込む爪、スパイク等の突起を配設した車輪を備えたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０００−３４２０４６号公報

しかしながら、エンジンで駆動する草刈機の場合、エンジンの傾斜角度の限界が約１５〜２５度であるため、この限界を超える急傾斜面での草刈り作業は刈払機による人力が主体となっている。

本発明の解決しようとする課題は、エンジンの傾斜角度の限界を超える急傾斜面での草刈り等の作業が可能な斜面作業用車両を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の斜面作業用車両は、エンジンにより駆動される走行車体に対し、前記エンジンがその出力軸を中心として回動可能に構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項２記載の斜面作業用車両は、請求項１記載の斜面作業用車両において、
前記走行車体又はエンジンに車体又はエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
前記走行車体に対し、前記エンジンの出力軸を中心としてエンジンを回動する回動手段を備えていることを特徴とする手段とした。

また、請求項３記載の斜面作業用車両は、請求項２記載の斜面作業用車両において、
前記走行車体に車体の傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
前記傾斜センサで検出された走行車体の傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えていることを特徴とする手段とした。

また、請求項４記載の斜面作業用車両は、請求項２記載の斜面作業用車両において、
前記エンジンにエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
前記傾斜センサで検出されたエンジンの傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えていることを特徴とする手段とした。

また、請求項５記載の斜面作業用車両は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記回動手段が、前記走行車体とエンジンとの間に備えたシリンダであることを特徴とする手段とした。

また、請求項６記載の斜面作業用車両は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記回動手段が、前記エンジンに対しその出力軸と同心円状に備えたギアと、前記走行車体に設けられたモータの出力軸に備えたギアとの噛み合わせ構造よりなることを特徴とする手段とした。

また、請求項７記載の斜面作業用車両は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記回動手段が、前記エンジンに対しその出力軸と同心円状に備えたスプロケットと、前記走行車体に設けられたモータの出力軸に備えたスプロケットと、両スプロケット間に懸架されたチェーンとで構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項８記載の斜面作業用車両は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記回動手段が、前記走行車体に設けられたモータと、その出力軸に備えたアームと該アームとエンジンとの間を連結するバーからなるリンク機構とで構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項９記載の斜面作業用車両は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記回動手段が、前記走行車体における前記エンジンの出力軸の略垂直下に設けられたモータに備えたプーリーと、該プーリーに懸架されたベルトまたはワイヤの両端部を前記エンジンの出力軸より上方位置で出力軸を中心として横方向に間隔をあけてそれぞれ固定した構成よりなることを特徴とする手段とした。

また、請求項１０記載の斜面作業用車両は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
前記車両が草刈機であることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の斜面作業用車両では、上述のように、エンジンにより駆動される走行車体に対し、前記エンジンがその出力軸を中心として回動可能に構成されることで、走行作業面の傾斜に係わらずエンジンを傾斜角度限界内に修正することができる。
従って、エンジンの傾斜角度の限界を超える急傾斜面での草刈り等の作業が可能になるという効果が得られる。

請求項２記載の斜面作業用車両では、上述のように、走行車体又はエンジンに車体又はエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、前記走行車体に対し、前記エンジンの出力軸を中心としてエンジンを回動する回動手段を備えることで、エンジン傾斜角度修正の自動制御が可能になる。

請求項３記載の斜面作業用車両では、上述のように、走行車体に車体の傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
前記傾斜センサで検出された走行車体の傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えることで、走行作業面の傾斜に係わらずエンジンを常に略水平状態に制御することができる。
なお、略水平状態とは、エンジンの水平状態を含むエンジンの傾斜角度限界内の状態を意味する。

請求項４記載の斜面作業用車両では、上述のように、エンジンにエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
前記傾斜センサで検出されたエンジンの傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えることで、走行作業面の傾斜に係わらずエンジンを常に略水平状態に制御することができる。
なお、略水平状態とは、エンジンの水平状態を含むエンジンの傾斜角度限界内の状態を意味する。

実施例１の斜面作業用車両を示す概念図である。 実施例１の斜面作業用車両の傾斜状態を示す概念図である。 実施例２の斜面作業用車両を示す概念図である。 実施例２の斜面作業用車両の傾斜状態を示す概念図である。 実施例３の斜面作業用車両を示す概念図である。 実施例３の斜面作業用車両の傾斜状態を示す概念図である。 実施例４の斜面作業用車両を示す概念図である。 実施例４の斜面作業用車両の傾斜状態を示す概念図である。 実施例５の斜面作業用車両を示す概念図である。 実施例５の斜面作業用車両の傾斜状態を示す概念図である。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この実施例１の斜面作業用車両を図面に基づいて説明する。
この実施例１の斜面作業用車両は、図１、２に示すように、自動または遠隔操作による走行、操舵が可能な、４輪駆動で、４輪同位相操舵と前後輪逆位相操舵との切り替え可能な車両であって、走行車体１には、４つの車輪２と、エンジン３と、回動手段４と、傾斜センサ５と、制御部６と、を主な構成として備えている。

さらに詳述すると、前記車両は、草刈機であり、図示を省略したが走行車体１の底面に回転刈刃を備えている。

前記エンジン３は、車両の走行駆動源および回転刈刃の駆動源であり、このエンジン３は、走行車体１に対しエンジン３の出力軸３１を中心として回動可能に支持された構成となっている。

前記回動手段４は、走行車体１に対し、エンジン３の出力軸３１を中心としてエンジン３を回動するための機構であり、この実施例１では油圧シリンダ４１が用いられている。
この油圧シリンダ４１は、シリンダチューブ４ａの基部が走行車体１の一側に回動自在に取り付けられ、ロッド４ｂを伸ばした状態でその先端をエンジン３に対し回動自在に取り付けられている。
従って、ロッド４ｂを縮める方向に油圧シリンダ４１を駆動することで、走行車体１に対しエンジン３を傾倒させることができる。

なお、ロッド４ｂを縮めた状態でその先端をエンジン３に対し回動自在に取り付けると、ロッド４ｂを伸ばす方向に油圧シリンダ４を駆動することで、走行車体１に対しエンジン３を傾倒させることができる。

また、油圧シリンダ４１を２つ左右対称に備えることで、エンジン３をいずれの方向にも傾倒させることができるようになる。

前記傾斜センサ５は、図１、２に示すように、走行車体１のフレーム一側、または図示を省略したがエンジン３に設けられ、走行車体１またはエンジン３の傾斜角度を検出する役目をなす。

前記制御部６は、傾斜センサ５で検出された走行車体１またはエンジン３の傾斜角度に応じてエンジン３が略水平状態を維持するように油圧シリンダ４１を制御する。

次に、制御部６による制御内容について説明する。
先ず、車両が図１の状態から図２に示すように傾斜面を走行すると、走行車体１のフレームまたはエンジン３に固定された傾斜センサ５がフレームまたはエンジン３の傾斜角度（地面の傾斜角度）を検出する。
次に、傾斜センサ５で検出した傾斜角度に応じた長さだけ油圧シリンダ４１を縮める方向に駆動してエンジン３を回動させることにより、図２に示すようにエンジン３を略水平状態になるように回動制御する。
以上の制御を繰り返すことで、エンジン３を常に略水平状態に維持させる。

次に、この実施例１の効果を説明する。
この実施例１の斜面作業用車両では、上述のように、エンジン３により駆動される走行車体１に対し、エンジン３がその出力軸３１を中心として回動可能に構成されることで、走行作業面の傾斜に係わらずエンジン３を傾斜角度限界内に修正することができる。
従って、エンジン３の傾斜角度の限界を超える急傾斜面での草刈り等の作業が可能になるという効果が得られる。

また、上述のように、走行車体１のフレームまたはエンジン３に走行車体１またはエンジン３の傾斜角度を検出する傾斜センサ５を備え、エンジン３により駆動される走行車体１に対し、エンジン３の出力軸３１を中心としてエンジン３を回動するシリンダ４１を備えることで、遠隔操作等によるエンジン傾斜角度修正の自動制御が可能になる。

また、上述のように、傾斜センサ５で検出された走行車体１またはエンジン３の傾斜に応じてエンジン３が略水平状態を維持するようにシリンダ４１を制御する制御部６を備えることで、走行作業面の傾斜に係わらずエンジン３を常に略水平状態に制御することができる。

次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２の斜面作業用車両は、前記回動手段４が、図３、４に示すように、エンジン３に対しその出力軸３１と同心円状に備えたギア４２と、走行車体１に設けられたモータ７の出力軸７１に備えたギア４３との噛み合わせ構造よりなる構成としたものである。

即ち、この実施例２の制御部６では、先ず、車両が図３の状態から図４に示すように傾斜面を走行すると、走行車体１のフレームまたはエンジン３に固定された傾斜センサ５がフレームまたはエンジン３の傾斜角度（地面の傾斜角度）を検出する。
次に、傾斜センサ５で検出した傾斜角度に応じた回転数だけモータ７を回転駆動し、ギア４２、４３を介してエンジン３を回動させることにより、図４に示すようにエンジン３を略水平状態になるように回動制御する。
以上の制御を繰り返すことで、エンジン３を常に略水平状態に維持させる。

この実施例２によれば、上述のように、実施例１と同様の効果が得られる他に、ギア４２、４３の噛み合わせを介してモータ７の回転を制御するようにしたことで、走行面の傾斜方向や車両の進行方向に応じ、モータ７の回転方向を切り替えることで、エンジン３をいずれの方向にも傾倒制御することができるようになるという追加の効果が得られる。

この実施例３の斜面作業用車両は、前記回動手段４が、エンジン３に対しその出力軸３１と同心円状に備えたスプロケット４４と、走行車体に設けられたモータ８の出力軸８１に備えたスプロケット４５と、両スプロケット４４、４５間に懸架されたチェーン４６とで構成されたものである。

即ち、この実施例３の制御部６では、先ず、車両が図５の状態から図６に示すように傾斜面を走行すると、走行車体１のフレームまたはエンジン３に固定された傾斜センサ５がフレームまたはエンジン３の傾斜角度（地面の傾斜角度）を検出する。
次に、傾斜センサ５で検出した傾斜角度に応じた回転数だけモータ７を回転駆動し、チェーン４６を介してエンジン３を回動させることにより、図６に示すようにエンジン３を略水平状態になるように回動制御する。
以上の制御を繰り返すことで、エンジン３を常に略水平状態に維持させる。

この実施例３によれば、上述のように、実施例１と同様の効果が得られる他に、チェーン４６介してモータ８の回転を制御するようにしたことで、走行面の傾斜方向や車両の進行方向に応じ、モータ８の回転方向を切り替えることで、エンジン３をいずれの方向にも傾倒制御することができるようになるという追加の効果が得られる。

この実施例４の斜面作業用車両は、前記回動手段４が、走行車体１に設けられたモータ９と、その出力軸９１に備えたアーム４７と該アームとエンジン３との間を連結するバー４８からなるリンク機構とで構成されたものである。

即ち、この実施例４の制御部６では、先ず、車両が図７の状態から図８に示すように傾斜面を走行すると、走行車体１のフレームまたはエンジン３に固定された傾斜センサ５がフレームまたはエンジン３の傾斜角度（地面の傾斜角度）を検出する。
次に、傾斜センサ５で検出した傾斜角度に応じた回転数だけモータ９を回転駆動してエンジン３を回動させることにより、リンク機構を介し図８に示すようにエンジン３を略水平状態になるように機御する。
以上の制御を繰り返すことで、エンジン３を常に略水平状態に維持させる。

この実施例４によれば、上述のように、実施例１と同様の効果が得られる他に、リンク機構を介してモータ９の回転を制御するようにしたことで、走行面の傾斜方向や車両の進行方向に応じ、モータ９の回転方向を切り替えることで、エンジン３をいずれの方向にも傾倒制御することができるようになるという追加の効果が得られる。

この実施例５の斜面作業用車両は、前記回動手段４が、走行車体１におけるエンジン３の出力軸３１の略垂直下に設けられたモータ１０の出力軸１１に備えたプーリー４９と、該プーリー４９に懸架されたベルトまたはワイヤ４０の両端部をエンジン３の出力軸３１より上方位置で出力軸３１を中心として横方向に所定の間隔をあけてそれぞれ固定した構成よりなるものである。

即ち、この実施例５の制御部６では、先ず、車両が図９の状態から図１０に示すように傾斜面を走行すると、走行車体１のフレームまたはエンジン３に固定された傾斜センサ５がフレームまたはエンジン３の傾斜角度（地面の傾斜角度）を検出する。
次に、傾斜センサ５で検出した傾斜角度に応じた回転数だけモータ１０を回転駆動してエンジン３を回動させることにより、ベルトまたはワイヤ４０を介し図１０に示すようにエンジン３を略水平状態になるように機御する。
以上の制御を繰り返すことで、エンジン３を常に略水平状態に維持させる。

この実施例５によれば、上述のように、実施例１と同様の効果が得られる他に、ベルトまたはワイヤ４０を介してモータ１０の回転を制御するようにしたことで、走行面の傾斜方向や車両の進行方向に応じ、モータ１０の回転方向を切り替えることで、エンジン３をいずれの方向にも傾倒制御することができるようになるという追加の効果が得られる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、車両として草刈機を例にとって説明したが、その他全ての作業車両に適用することができる。

また、実施例では、草刈機の操舵が、４輪同位相操舵と前後輪逆位相操舵との切り替えが可能な構成としたが、いずれか一方のみであってもよい。

また、実施例では、車両として自動または遠隔操作による走行、操舵が可能な、４輪駆動で、４輪同位相操舵と前後輪逆位相操舵との切り替え可能な車両を例にとって説明したが、乗用車両にも適用することができる。
また、４輪ではなく、クローラ車両にも適用することができる。

また、実施例１では、油圧シリンダを用いたが、電動シリンダやエアシリンダを用いることができる。
また、モータは電動または油圧のいずれであってもよい。

１ 走行車体
２ 車輪
３ エンジン
３１ 駆動軸
４ 回動手段
４ａ シリンダチューブ
４ｂ ロッド
４０ ベルトまたはワイヤ
４１ 油圧シリンダ
４２ ギア
４３ ギア
４４ スプロケット
４５ スプロケット
４６ チェーン
４７ アーム
４８ バー
４９ プーリー
５ 傾斜センサ
６ 制御部
７ モータ
７１ 出力軸
８ モータ
８１ 出力軸
９ モータ
９１ 出力軸
１０ モータ
１１ 出力軸

Claims (10)

1. エンジンにより駆動される走行車体に対し、前記エンジンがその出力軸を中心として回動可能に構成されていることを特徴とする斜面作業用車両。
2. 請求項１記載の斜面作業用車両において、
   前記走行車体又はエンジンに車体又はエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
   前記走行車体に対し、前記エンジンの出力軸を中心としてエンジンを回動する回動手段を備えていることを特徴とする斜面作業用車両。
3. 請求項２記載の斜面作業用車両において、
   前記走行車体に車体の傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
   前記傾斜センサで検出された走行車体の傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えていることを特徴とする斜面作業用車両。
4. 請求項２記載の斜面作業用車両において、
   前記エンジンにエンジンの傾斜角度を検出する傾斜センサを備え、
   前記傾斜センサで検出されたエンジンの傾斜に応じて前記エンジンが略水平状態を維持するように前記回動手段を制御する制御部を備えていることを特徴とする斜面作業用車両。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
   前記回動手段が、前記走行車体とエンジンとの間に備えたシリンダであることを特徴とする斜面作業用車両。
6. 請求２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
   前記回動手段が、前記エンジンに対しその出力軸と同心円状に備えたギアと、前記走行車体に設けられたモータの出力軸に備えたギアとの噛み合わせ構造よりなることを特徴とする斜面作業用車両。
7. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
   前記回動手段が、前記エンジンに対しその出力軸と同心円状に備えたスプロケットと、前記走行車体に設けられたモータの出力軸に備えたスプロケットと、両スプロケット間に懸架されたチェーンとで構成されていることを特徴とする斜面作業用車両。
8. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
   前記回動手段が、前記走行車体に設けられたモータと、その出力軸に備えたアームと該アームとエンジンとの間を連結するバーからなるリンク機構とで構成されていることを特徴とする斜面作業用車両。
9. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
   前記回動手段が、前記走行車体における前記エンジンの出力軸の略垂直下に設けられたモータに備えたプーリーと、該プーリーに懸架されたベルトまたはワイヤの両端部を前記エンジンの出力軸より上方位置で出力軸を中心として横方向に間隔をあけてそれぞれ固定した構成よりなることを特徴とする斜面作業用車両。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の斜面作業用車両において、
    前記車両が草刈機であることを特徴とする斜面作業用車両。