JP2017171253A - 作業車輌 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物センサの外し忘れを防止すると共に簡易に取り付け又は取り外し可能な作業車輌を提供する。【解決手段】機体に作業機を連結すると共に、遠隔操作信号に基づいて機体及び作業機を操作可能なトラクタ１（作業車輌）において、機体の前部に取付けられる複数のフロントウェイト１５…（ウェイト部材）と、複数のフロントウェイト１５…上に配置され、機体の前方の障害物を検知する障害物センサ４１と、を備えてなる。障害物センサ４１は、複数のフロントウェイト１５…に挟持される挟み込み部を有するセンサブラケット４０（取付ブラケット）を介して、複数のフロントウェイト１５…に固定される。【選択図】図２

Description

本発明は、トラクタ等の作業車輌に係り、詳しくは障害物を検知する障害物センサを備えた作業車輌に関する。

従来、ＧＰＳ測位システム等を利用して、自動走行を可能にしたトラクタが提案されている（特許文献１参照）。このトラクタは、前方の障害物を検知する障害物センサを有しており、この障害物センサが障害物を検知すると、障害物を回避又は停止するようにトラクタを自動制御していた。

特開２０１５−１９１５９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のトラクタは、障害物センサをボンネットの先端に取り付けており、自動走行をせずに作業者自らが運転席に乗ってトラクタを運転する場合には障害物センサが不要であるにも拘らず、作業者が障害物センサを取り外し忘れがちであった。障害物センサを長時間付けっぱなしにしておくと、障害物センサに雨や泥水等が付着して故障の原因となる。また、障害物センサをボンネットに取り付けるための新たな取付具が必要となり、コストアップとなっていた。

そこで、本発明は、作業機の非装着時に取り外すウェイト部材上に障害物センサを配置し、障害物センサの外し忘れを防止すると共に簡易に取り付け又は取り外し可能な作業車輌を提供することを目的とする。

本発明は、機体（５）に作業機を連結すると共に、遠隔操作信号に基づいて前記機体（５）及び前記作業機を操作可能な作業車輌（１）において、
前記機体（５）の前部に取付けられる複数のウェイト部材（１５…）と、
複数の前記ウェイト部材（１５…）上に配置され、前記機体（５）の前方の障害物を検知する障害物センサ（４１）と、を備えてなる、
ことを特徴とする作業車輌（１）にある。

例えば図２及び図５を参照して、複数の前記ウェイト部材（１５…）に挟持される挟み込み部（５０）と、前記挟み込み部（５０）の上端に連結され前記障害物センサ（４１）を固定すると共に前記障害物センサ（４１）の下方への検知波を遮蔽する遮蔽板（５１）と、を有する取付ブラケット（４０）を備えてなる。

例えば図５を参照して、前記挟み込み部（５０）は、複数の前記ウェイト部材（１５…）に挟持される複数のプレート部材（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）を有してなる。
なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではない。

請求項１に係る本発明によれば、ウェイト部材上に障害物センサを配置したので、ウェイト部材を機体から取り外す際には障害物センサも一緒に取り外すことになる。そして、作業機を機体から取り外す際には、通常、ウェイト部材も取り外すため、障害物センサが不要な作業機非装着時に障害物センサを取り外し忘れることを防止することができる。

請求項２に係る本発明によれば、複数のウェイト部材に挟まれる取付ブラケットに障害物センサが固定されるので、障害物センサを簡単に取り付け及び取り外しすることができる。また、取付ブラケットが障害物センサの下方への検知波を遮蔽する遮蔽板を有しているので、例えば地面の凹凸を障害物だと誤検知することを低減することができる。

請求項３に係る本発明によれば、挟み込み部が複数のプレート部材を有しているので、これらの複数のプレート部材とウェイト部材との間に働く摩擦力によって簡易かつ確実に取付ブラケット及び障害物センサを取り外し又は取付け可能であると共に、障害物センサの角度調整を簡単に行うことができる。

本実施の形態に係るトラクタを示す全体側面図。 ボンネット及びフロントウェイトを示す斜視図。 キャビンを示す背面斜視図。 制御部の制御ブロック図。 センサブラケットを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態のトラクタ１（作業車輌）は、図１に示すように、前輪２及び後輪３により支持される機体５を備えている。該機体５の後部には、リンク部５ａ及び不図示の昇降シリンダを介して、ロータリ耕耘装置等の各種の作業機を昇降自在に連結可能であり、トラクタ１は、上記機体５を前進走行させながら、作業機によって耕耘作業等の各種作業を行なう。なお、例えばポテトハーベスタ等の大型の作業機は、機体５に対して昇降不能に取り付けられてもよい。

機体５は、前後方向に延びる金属製の車台６を備えており、該車台６の前部に取付けられて、ディーゼル式のエンジンＥを覆うボンネット７と、該ボンネット７の後方に配置されるキャビン９と、を有している。なお、本実施の形態では、キャビン９内で着座する作業者が向く正面側を前方向とし、該前方向を基準に前後左右方向が定義される。

ボンネット７は、図２に示すように、エンジンの上方側を覆うボンネットフード１０と、左右のサイドカバー１１と、前方を覆うフロントグリル１２と、からなり、上記ボンネットフード１０は、その後ろ側を支点にして開閉自在に、かつ閉じた状態で固定自在となっている。

車台６の前端部６ａには、ウェイト取付フレーム１３が固定されており、ウェイト取付フレーム１３は、前方に延びる左右一対のアーム１３ａと、アーム１３ａの先端に固定され略水平方向に延びるバー１３ｂと、を有している。バー１３ｂには、複数（本実施の形態では４つ）のフロントウェイト１５…（ウェイト部材）が取付けられている。

フロントウェイト１５は、バー１３ｂに係止可能な係止爪１５ａを有しており、係止爪１５ａがバー１３ｂに係止されることで、トラクタ１の前部の荷重が増加する。フロントウェイト１５は、例えば一つ２０ｋｇあり、適当な重量及び数のフロントウェイトをバー１３ｂに係止可能である。また、フロントウェイト１５は、左右方向に貫通する孔１５ｂを有しており、複数のフロントウェイト１５…の孔１５ｂ…にボルト１５ｃを貫通させてナットで締めることで、複数のフロントウェイト１５…を連結して固定することができる。

トラクタ１は、後部に作業機を連結するか否かで前後バランスが大きく異なり、重量の大きい作業機をトラクタ１の後部に取付けた場合には、トラクタ１の前部が浮き気味になって、走行性能や作業性能が低下する虞がある。このため、通常、トラクタ１の後部に作業機を連結した場合には、トラクタ１のバー１３ｂに適当な重量及び数のフロントウェイト１５を取り付けることで、前後の荷重バランスを良好にすることができる。

一方、トラクタ１の後部に作業機を連結しない場合にフロントウェイト１５を付けたままにすると、トラクタ１の前部の荷重が後部に比して過大となって、旋回性能や燃費が低下してしまう。このため、フロントウェイト１５は、作業機の脱着に応じて適宜着け外しする必要がある。フロントウェイト１５には、後述するセンサブラケット４０（取付ブラケット）を介して、障害物センサ４１が配置されている。

また、キャビン９は、図３に示すように、フロントガラス１６と、ドア１７と、リアガラス１９と、これらフロントガラス１６，ドア１７，リアガラス１９で覆われた空間の上部を覆う天板２０と、を有している。天板２０には、アンテナ２１ａを有するリモコン受信部２１と、ＧＰＳ受信部２２と、が取付けられている。

リアガラス１９を支持するリアフレーム２３Ｌには、ホーン２５Ｌが取り付けられており、ホーン２５Ｌは、表示灯２６と共にユニット化され表示ユニット２４を構成している。表示灯２６は、複数の色（本実施の形態では３色）及び表示方法（例えば常時点灯及び点滅）によって異なる状態を表示可能となっている。

図４は、トラクタ１の制御部２７の制御ブロック図である。制御部２７は、不図示のＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を有しており、該ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種のプログラムを実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。

制御部２７の入力側には、上記ＧＰＳ受信部２２と、上記障害物センサ４１と、上記リモコン受信部２１と、車速センサ２９と、自動操作入切スイッチ３０と、が接続されている。リモコン受信部２１は、トラクタ１を遠隔操作可能なリモコン３１からの遠隔操作信号を受信する。車速センサ２９は、トラクタ１の車速を検知する。自動操作入切スイッチ３０は、キャビン９に設けられており、キャビン９内の作業者に操作されることで、トラクタ１の自動走行モード及び手動走行モードを択一的に選択する。

制御部２７の出力側には、クラッチバルブ３２と、ＰＴＯクラッチバルブ３３と、ホーン２５Ｌと、表示灯２６と、変速油圧バルブ３５と、インジェクションポンプ３６と、エンジン停止リレー３７と、が接続されている。クラッチバルブ３２は、エンジンＥから前輪２及び後輪３等への駆動を断接するマスタークラッチを駆動する。ＰＴＯクラッチバルブ３３は、不図示のドライブシャフトからＰＴＯシャフトへの駆動を断接するＰＴＯクラッチを駆動する。

変速油圧バルブ３５は、ミッションケース内の主変速経路を切り換えて、機体５を変速させる。インジェクションポンプ３６は、エンジンＥのピストン内に噴射される燃料の噴射量を変化させて、エンジン回転数を調整する。例えば、本実施の形態では、リモコン３１からの信号により、エンジン回転数を２パターンに変化させることができる。エンジン停止リレー３７は、インジェクションポンプ３６への燃料の供給を遮断するストップソレノイドを駆動して、エンジンＥを停止させることができる。

トラクタ１は、ＧＰＳ受信部２２が受信するＧＰＳ衛星からの信号及び予め入力された圃場の情報に基づいて、制御部２７がクラッチバルブ３２，ＰＴＯクラッチバルブ３３，変速油圧バルブ３５及びインジェクションポンプ３６を制御することで、自動走行することができる。

制御部２７は、自動操作入切スイッチ３０がＯＮとなって自動走行している際に、障害物センサ４１が前方に障害物を検知すると、ホーン２５Ｌによって警告音を発すると共に、表示灯２６によって作業者に障害物が検知されたことを報知する。そして、トラクタ１と前方の障害物との距離が所定距離以内になると、制御部２７は、エンジン停止リレー３７によってエンジンＥを停止させて障害物とトラクタ１との衝突を回避する。

次に、本発明の要部であるセンサブラケット４０について説明する。センサブラケット４０は、図５に示すように、複数のフロントウェイト１５…に挟み込まれて挟持される挟み込み部５０と、挟み込み部５０の上端に連結される遮蔽板５１と、を有している。遮蔽板５１は、略水平に延設されると共に、ボルト孔５１ａ，５１ａを介してボルト留めすることで、障害物センサ４１を固定する。

障害物センサ４１は、電磁波、音波又は光による検知波を出射すると共にその反射波を検知することで、トラクタ１の前方の障害物を検知する。また、制御部２７は、検知波を出射してから反射波を検知するまでの時間等によって障害物までの距離を算出し、上述した報知制御及び停止制御を行う。なお、障害物センサ４１は、機体５の前方で荷物の運搬等を行うフロントローダを取り付けていないトラクタのみに取り付けられる。

障害物センサ４１は、圃場からの高さが約１ｍの位置に設置され、死角が少ないために良好に障害物を検知できる。しかし、障害物センサ４１の下方に出射された検出波が圃場の凹凸に反射し、該凹凸を障害物であると誤検知する場合が考えられる。このため、本実施の形態では、略水平に延設されるプレート状の遮蔽板５１を設けると共に、遮蔽板５１上に障害物センサ４１を固定することで、上記誤検知を防止することができる。遮蔽板５１は、約３０ｃｍ四方の鉄板である。

挟み込み部５０は、上下方向に延びる複数（本実施の形態では３つ）のプレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有し、これらプレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、左右方向を薄肉の厚み方向とする高さ約１５ｃｍの鉄板である。プレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、遮蔽板５１に溶接されている。プレート部材５２ａ，５２ｂは、センサブラケット４０の後部に並列して配置され、プレート部材５２ｃは、センサブラケット４０の前部に配置されている。プレート部材５２ａ，５２ｂの左右方向における距離は、フロントウェイト１５の左右方向における厚みとほぼ同一に設定されている。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、センサブラケット４０及び障害物センサ４１をトラクタ１に装着した状態では、図２に示すように、センサブラケット４０は、３つのプレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃが複数のフロントウェイト１５…に挟持された状態となる。この時、前側のプレート部材５２ｃは、バー１３ｂよりも前方に配置され、後ろ側のプレート部材５２ａ，５２ｂは、バー１３ｂよりも後方に配置される。

センサブラケット４０をフロントウェイト１５…に固定するときには、作業者は、一つのフロントウェイト１５（中央ウェイト１５Ａと名付ける）をプレート部材５２ａ，５２ｂが挟むようにセンサブラケット４０を該中央ウェイト１５Ａ上に載置する。この状態で、作業者は、他のフロントウェイト１５…を中央ウェイト１５Ａの両隣に配置する。そして、作業者は、センサブラケット４０の位置調整をしながら、ボルト１５ｃによってこれら４つのフロントウェイト１５…を左右方向に連結する。

すると、中央ウェイト１５Ａと両隣のフロントウェイト１５…とによりセンサブラケット４０のプレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃが挟持され、センサブラケット４０が摩擦力によって固定される。なお、障害物センサ４１は、センサブラケット４０をフロントウェイト１５…に固定する前にセンサブラケット４０に固定しても、センサブラケット４０をフロントウェイト１５…に固定した後にセンサブラケット４０に固定してもよい。

このように、センサブラケット４０は、プレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃが複数のフロントウェイト１５…によって挟持されることで位置決め固定されるので、障害物センサ４１を容易に取り付け及び取り外しすることができると共に、作業機の非装着時のようにフロントウェイト１５を取り外す際には障害物センサ４１も確実に取り外すことになり、障害物センサ４１を取り外し忘れることを防止できる。これにより、障害物センサ４１が風雨や泥水等に曝される時間を低減し、障害物センサ４１の耐久性を向上することができる。

また、センサブラケット４０のフロントウェイト１５に対する仰角又は高さ方向の位置を容易に調整することができるので、センサブラケット４０に固定した障害物センサ４１の位置調整を容易に行うことができる。

センサブラケット４０及び障害物センサ４１を取り外す際には、上述した取り付け手順を逆側から行えばよい。また、障害物センサ４１を取り付けたまま障害物センサ４１をＯＦＦにしたい場合には、障害物センサ４１のカプラを外すことで障害物センサ４１の機能を停止することができ、自動走行経路中に構造物や立木などがある場合に行う。

なお、障害物センサ４１は、非接触型の障害物センサであり、検知波の種類は限定されず、例えば赤外線等の光、超音波等の音波又は電磁波等を出射してもよい。

また、本実施の形態では、センサブラケット４０のプレート部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃを３つ設けたが、１つ以上であればいくつプレート部材があってもよく、その大きさ、形状、配置等は適宜設定してよい。同様にして、センサブラケット４０の遮蔽板５１の大きさや形状も限定されず、適宜変更してよい。

また、本実施の形態では、複数のフロントウェイト１５…をボルトナットによって連結したが、これに限らず、例えばバネ、ゴム及び磁石等の付勢手段を使用して複数のフロントウェイト１５…を左右方向に連結してもよい。

１：作業車輌（トラクタ）
５：機体
１５：ウェイト部材（フロントウェイト）
４０：取付ブラケット（センサブラケット）
４１：障害物センサ
５０：挟み込み部
５１：遮蔽板
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ：プレート部材

Claims (3)

1. 機体に作業機を連結すると共に、遠隔操作信号に基づいて前記機体及び前記作業機を操作可能な作業車輌において、
   前記機体の前部に取付けられる複数のウェイト部材と、
   複数の前記ウェイト部材上に配置され、前記機体の前方の障害物を検知する障害物センサと、を備えてなる、
   ことを特徴とする作業車輌。
2. 複数の前記ウェイト部材に挟持される挟み込み部と、前記挟み込み部の上端に連結され前記障害物センサを固定すると共に前記障害物センサの下方への検知波を遮蔽する遮蔽板と、を有する取付ブラケットを備えてなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車輌。
3. 前記挟み込み部は、複数の前記ウェイト部材に挟持される複数のプレート部材を有してなる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車輌。
   
   

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