JP2022093117A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】不整地の走破性を向上できる作業車を実現する。
【解決手段】作業車は、車両本体１と、車両本体１の左右両側における前後夫々に位置する複数の走行車輪２と、車両本体１に支持されると共に、複数の走行車輪２を車両本体１に対する位置を個別に変更可能な状態で支持する支持機構Ａと、支持機構Ａの動作を制御する制御装置Ｃと、走行方向前側の支持機構Ａの状態を取得する状態取得部と、状態取得部が取得した支持機構Ａの状態に基づいて路面の状態を検知する検知部と、を備える。制御装置Ｃは、検知部が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の支持機構Ａの状態を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業車に関する。

特許文献１には、不整地移動ローバーが開示されている。この不整地移動ローバーは４つの走行車輪を備えており、各走行車輪がリンク機構を介して車両本体に支持されている。リンク機構に電動モータが備えられ、電動モータの駆動力によりリンク機構が屈伸駆動される。

特開平９－１４２３４７号公報

特許文献１の不整地移動ローバーは、路面の状態を検知する手段を備えていない。また、特許文献１には、どのようにリンク機構を動作させて不整地環境を走破するのか、具体的な方法や構成は開示されていない。

本発明の目的は、不整地の走破性を向上できる作業車を実現することにある。

上述した課題を解決する手段として、本発明の作業車は、車両本体と、前記車両本体の左右両側における前後夫々に位置する複数の走行車輪と、前記車両本体に支持されると共に、複数の前記走行車輪を前記車両本体に対する位置を個別に変更可能な状態で支持する支持機構と、前記支持機構の動作を制御する制御装置と、走行方向前側の前記支持機構の状態を取得する状態取得部と、前記状態取得部が取得した前記支持機構の状態に基づいて路面の状態を検知する検知部と、を備え、前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の前記支持機構の状態を変化させることを特徴とする。

本構成によれば、走行方向前側の支持機構の状態に基づいて路面の状態が検知され、検知された路面の状態に基づいて走行車輪の位置が変更される。走行車輪の位置が路面状態に応じた適切なものとなるから、作業車の不整地の走破性を向上させることができる。また、路面の検知が走行方向前側の支持機構の状態に基づいて行われるので、カメラやレーダー等により路面の状態を検知する形態に比べて、作業車の構成を簡素化できる上に、路面の状態の検知を確実且つ迅速に行うことができる。

本発明において、前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が上り坂に変化したことに応じて、前記車両本体の重心位置が走行方向後寄りになるように前記支持機構の状態を変化させると好適である。

本構成によれば、路面の状態が上り坂に変化すると車両本体の重心位置が走行方向後寄りになるので、走行方向後側の走行車輪にかかる荷重が大きくなり、トラクションがかかりやすくなる。従って、走行方向後側の走行車輪の空転が抑制され、上り坂を確実に走行することができる。

本発明において、前記状態取得部は、走行方向前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力が増加したことに応じて、路面の状態が上り坂に変化したことを検知すると好適である。

本構成によれば、上り坂への変化を路面反力の増加に基づいて検知するので、上り坂への変化を確実に検知することができる。

本発明において、前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が下り坂に変化したことに応じて、前記車両本体の重心位置が走行方向前寄りになるように前記支持機構の状態を変化させると好適である。

本構成によれば、路面の状態が下り坂に変化すると車両本体の重心位置が走行方向前寄りになるので、走行方向前側の走行車輪にかかる荷重が大きくなり、トラクションがかかりやすくなる。従って、走行方向前側の走行車輪の空転が抑制され、下り坂を確実に走行することができる。

本発明において、前記状態取得部は、走行方向前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力が減少したことに応じて、路面の状態が下り坂に変化したことを検知すると好適である。

本構成によれば、下り坂への変化を路面反力の減少に基づいて検知するので、下り坂への変化を確実に検知することができる。

本発明において、前記制御装置は、路面の凹凸が増加したことを前記検知部が検知したことに応じて、車両上下方向における前記車両本体と前記走行車輪との間の距離が大きくなるように前記支持機構の状態を変化させると好適である。

本構成によれば、路面の凹凸が増加すると車両本体と走行車輪との上下方向の距離が大きくなる。すなわち、車両本体と路面との上下方向の距離が大きくなるので、路面と車両本体との接触が抑制され、作業車の不整地の走破性を向上させることができる。

本発明において、前記状態取得部は、走行方向前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力の変動量が増加したことに応じて、路面の凹凸が増加したことを検知すると好適である。

本構成によれば、路面の凹凸の増加を路面反力の増減頻度の増加に基づいて検知するので、路面の凹凸の増加を確実に検知することができる。

本発明において、前記支持機構は、前記走行車輪の位置の変更の動力源としての油圧シリンダと、前記油圧シリンダに供給される作動油の圧力を検知する圧力検知器と、を備えており、前記状態取得部は、前記圧力検知器の出力に基づいて前記路面反力を取得すると好適である。

本構成によれば、油圧シリンダに供給される作動油の圧力が検出され、その圧力に基づいて路面反力が取得されるので、油圧シリンダを動力源と路面反力の取得との両方に活用でき、作業車の構成を簡素化できる。

本発明において、前記支持機構は、前記走行車輪の空気圧を調整可能な調整機構を備え、前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の前記支持機構の前記調整機構を作動させて、当該支持機構が支持する前記走行車輪の空気圧を変化させると好適である。

本構成によれば、走行方向前側の支持機構の状態に基づいて路面の状態が検知され、検知された路面の状態に基づいて走行車輪の空気圧が調整される。走行車輪の空気圧が路面状態に応じた適切なものとなるから、作業車の不整地の走破性を向上させることができる。例えば、路面の状態が上り坂や荒れ地等に変化した場合に走行車輪の空気圧を低下させて、走行車輪のグリップ力を向上させて、走破性を向上させることができる。

作業車及び作業車の動作の概要を示す図である。 作業車及び作業車の動作の概要を示す図である。 作業車及び作業車の動作の概要を示す図である。 作業車及び作業車の動作の概要を示す図である。 作業車の全体側面図である。 作業車の全体平面図である。 屈折リンク機構の平面図である。 屈折リンク機構の側面図である。 旋回機構による左旋回状態を示す平面図である。 旋回機構による右旋回状態を示す平面図である。 制御ブロック図である。 状態変更処理のフローチャートである。

以下、本発明に係る作業車の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。なお、以下の説明においては、図中に示される矢印ＦＷの方向を「前」、矢印ＢＫの方向を「後」、矢印ＲＨの方向を「右」、矢印ＬＨの方向を「左」、矢印ＵＰの方向を「上」、矢印ＤＷの方向を「下」とする。矢印ＦＷ及び矢印ＢＫの延びる方向が「車両前後方向」に対応し、矢印ＲＨ及び矢印ＬＨの延びる方向が「車両左右方向」に対応し、矢印ＵＰ及び矢印ＤＷの延びる方向が「上下方向」に対応する。

〔作業車及び作業車の動作の概要〕
図１、図２、図３、図４に、作業車及び作業車の動作の概要が示されている。作業車は、車両本体１と、複数の走行車輪２と、支持機構Ａと、制御装置Ｃと、状態取得部８１（図１１）と、検知部８２（図１１）と、を備える。

走行車輪２は、車両本体１の左右両側における前後夫々に位置する。本実施形態では、作業車は、左前、右前、左後、及び右後の４つの走行車輪２を備える。

支持機構Ａは、車両本体１に支持されると共に、複数の走行車輪２を車両本体１に対する位置を個別に変更可能な状態で支持する。本実施形態では、作業車は、左前、右前、左後、及び右後の４つの支持機構Ａを備える。

具体的には、支持機構Ａは、複数の屈折リンク機構４と、姿勢変更装置Ｄ（後述）と、を備える。姿勢変更装置Ｄは、複数の屈折リンク機構４の姿勢を個別に変更可能である。本実施形態では、姿勢変更装置Ｄは、走行車輪２の位置の変更の動力源としての油圧シリンダである。

屈折リンク機構４の先端部に、走行車輪２及び油圧モータ６（後述）が設けられている。油圧モータ６は、走行車輪２を制御する。

本実施形態では、作業車は、複数の補助車輪３を備える。本実施形態では、補助車輪３は、屈折リンク機構４の中間部（節）に設けられている。

制御装置Ｃは、支持機構Ａの動作を制御する。具体的には、制御装置Ｃは、油圧シリンダである姿勢変更装置Ｄと油圧モータ６とに作動油を供給し、作動油の流量及び圧力を制御することにより、姿勢変更装置Ｄ及び油圧モータ６の動作を制御する。

状態取得部８１は、走行方向前側の支持機構Ａの状態を取得する。すなわち、車両走行方向が前進方向（機体前側方向）である場合には機体前側の支持機構Ａの状態を取得し、車両走行方向が後進方向である場合には機体後側の支持機構Ａの状態を取得し、車両走行方向が機体左側方向である場合には機体左側の支持機構Ａの状態を取得し、車両走行方向が機体右側方向である場合には機体右側の支持機構Ａの状態を取得する。例えば、状態取得部８１は、後述するヘッド側圧力センサＳ１及びキャップ側圧力センサＳ２（圧力検知器の一例）等の出力に基づいて、走行方向前側の走行車輪２が路面から受ける路面反力ＣＦを走行方向前側の支持機構Ａから取得する。ヘッド側圧力センサＳ１及びキャップ側圧力センサＳ２は、姿勢変更装置Ｄの油圧シリンダの作動油の圧力を検出する。

付言すると、作業車が「前」へ走行しているとき、左前及び右前の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向前側の走行車輪２及び支持機構Ａ」であり、左後及び右後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向後側の走行車輪２及び支持機構Ａ」である。

作業車が「後」へ走行しているとき、左後及び右後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向前側の走行車輪２及び支持機構Ａ」であり、左前及び右前の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向後側の走行車輪２及び支持機構Ａ」である。

作業車が「左」へ走行しているとき、左前及び左後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向前側の走行車輪２及び支持機構Ａ」であり、右前及び右後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向後側の走行車輪２及び支持機構Ａ」である。

作業車が「右」へ走行しているとき、右前及び右後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向前側の走行車輪２及び支持機構Ａ」であり、左前及び左後の走行車輪２及び支持機構Ａが「走行方向後側の走行車輪２及び支持機構Ａ」である。

検知部８２は、状態取得部８１が取得した支持機構Ａの状態に基づいて路面の状態を検知する。そして制御装置Ｃは、検知部８２が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の支持機構Ａの状態を変化させる。

図１に示されるように、制御装置Ｃは、検知部８２が検知した路面の状態が上り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向後寄りになるように支持機構Ａの状態を変化させる。

以下詳しく説明する。作業車が走行する際、状態取得部８１は走行方向前側の支持機構Ａの状態を経時的に取得し、検知部８２は路面の状態を継続的に検知する。図中左の状態では、路面はほぼ水平である。制御装置Ｃは、車両本体１の重心位置Ｇが中央付近になるように支持機構Ａを制御する。

作業車が上り坂にさしかかると（図１の中央の状態）、走行方向前側の走行車輪２が路面から受ける路面反力ＣＦが増加する。状態取得部８１は、圧力センサＳ１，Ｓ２の出力の変動に基づいて、路面反力ＣＦの増加を検知する。検知部８２は、状態取得部８１が取得する路面反力ＣＦが増加したことに応じて、路面の状態が上り坂に変化したことを検知する。そして制御装置Ｃは、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向後寄りになるように支持機構Ａの状態を変化させる（図中右の状態）。これにより、走行方向後側の走行車輪２のトラクションが大きくなり、上り坂を確実に走行することができる。

図２に示されるように、制御装置Ｃは、検知部８２が検知した路面の状態が下り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向前寄りになるように支持機構Ａの状態を変化させる。

以下詳しく説明する。作業車が走行する際、状態取得部８１は走行方向前側の支持機構Ａの状態を経時的に取得し、検知部８２は路面の状態を継続的に検知する。図中左の状態では、路面はほぼ水平である。制御装置Ｃは、車両本体１の重心位置Ｇが機体中央付近になるように支持機構Ａを制御する。

作業車が上り坂にさしかかると（図２の中央の状態）、走行方向前側の走行車輪２が路面から受ける路面反力ＣＦが減少する。状態取得部８１は、圧力センサＳ１，Ｓ２の出力の変動に基づいて、路面反力ＣＦの減少を検知する。検知部８２は、状態取得部８１が取得する路面反力ＣＦが減少したことに応じて、路面の状態が下り坂に変化したことを検知する。そして制御装置Ｃは、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向前寄りになるように支持機構Ａの状態を変化させる（図中右の状態）。これにより、走行方向前側の走行車輪２のトラクションが大きくなり、下り坂を確実に走行することができる。

図３に示されるように、制御装置Ｃは、路面の凹凸が増加したことを検知部８２が検知したことに応じて、車両上下方向における車両本体１と走行車輪２との間の距離が大きくなるように支持機構Ａの状態を変化させる。

以下詳しく説明する。作業車が走行する際、状態取得部８１は走行方向前側の支持機構Ａの状態を経時的に取得し、検知部８２は路面の状態を継続的に検知する。路面の状態が平坦で起伏が小さいとき、制御装置Ｃは、車両本体１と走行車輪２との上下方向の距離が距離Ｈ１となるように、支持機構Ａを制御する（図３の左の状態）。

前側の走行車輪２が凹凸の大きい領域にさしかかると、前側の走行車輪２は路面に沿って上下動し、走行方向前側の走行車輪２が路面から受ける路面反力ＣＦの増減頻度（所定時間あたりに変動量が所定値以上増減する回数）が増加する。状態取得部８１は、圧力センサＳ１，Ｓ２の出力の変動に基づいて、路面反力ＣＦの増減頻度の増加を検知する。検知部８２は、状態取得部８１が取得する路面反力ＣＦの増減頻度が増加したことに応じて、路面の凹凸が増加したことを検知する。そして制御装置Ｃは、車両本体１と走行車輪２との距離が、距離Ｈ１よりも大きい距離Ｈ２となるように、支持機構Ａを制御する（図３の右の状態）。これにより、路面と車両本体１との上下方向の距離が大きくなり、走破性が向上する。

なお、図４に示されるように、制御装置Ｃは、検知部８２が検知した路面の状態が変化したことに応じて、上述した車両本体１の重心位置Ｇを変化させる制御に代えて或いは加えて、少なくとも走行方向後側の支持機構Ａの調整機構ＴＰを作動させて、当該支持機構Ａが支持する走行車輪２の空気圧を変化させてもよい。

以下詳しく説明する。作業車が走行する際、状態取得部８１は走行方向前側の支持機構Ａの状態を経時的に取得し、検知部８２は路面の状態を継続的に検知する。図中左の状態では、路面はほぼ水平である。制御装置Ｃは、走行車輪２の空気圧が所定の第一空気圧となるように、調整機構ＴＰを作動させる。第一空気圧は、水平・平滑な路面を走行するのに適した、比較的高めの空気圧である。

作業車が上り坂にさしかかると（図４の中央の状態）、走行方向前側の走行車輪２が路面から受ける路面反力ＣＦが増加する。状態取得部８１は、圧力センサＳ１，Ｓ２の出力の変動に基づいて、路面反力ＣＦの増加を検知する。検知部８２は、状態取得部８１が取得する路面反力ＣＦが増加したことに応じて、路面の状態が上り坂に変化したことを検知する。そして制御装置Ｃは、調整機構ＴＰを作動させて、走行車輪２の空気圧を第二空気圧へ変化させる（図中右の状態）。第二空気圧は、第一空気圧よりも低い空気圧であって、上り坂、下り坂、荒れ地等の不整地を走行するのに適した、比較的低めの空気圧である。これにより、走行車輪２のトラクションが大きくなり、不整地を確実に走行することができる。同様に、検知部８２が路面の状態が下り坂に変化したこと、あるいは凹凸の多い路面に変化したことを検知すると、制御装置Ｃは、調整機構ＴＰを作動させて、走行車輪２の空気圧を第二空気圧へ変化させる。

〔作業車の構成の詳細〕
図５－１０を参照しながら、作業車の構成の詳細について説明する。作業車は、上述の通り、車両本体１と、複数の走行車輪２と、支持機構Ａと、制御装置Ｃと、を備える。

〔車両本体〕
図５、図６に示されるように、車両本体１は、矩形枠状の車体フレーム７、油圧供給源８、弁機構９、支持台１０、油圧制御弁１１、収納ケース１２、及びＥＣＵ１３を備える。

油圧供給源８は、例えば、エンジンあるいは電動モータ等の駆動手段（図示せず）によって駆動される油圧ポンプである。油圧供給源８は、車体フレーム７の下側に連結された支持台１０により支持され、車両本体１の下腹部に位置する。油圧供給源８は、弁機構９を介して姿勢変更装置Ｄに作動油を送り出し供給する。そして、図示はしていないが、支持台１０を車体フレーム７から取り外すことにより、油圧供給源８と支持台１０とを連結した状態で一体的に、車両本体１から横側方にスライドさせて取り外すことが可能であり、再度、支持台１０を車体フレーム７に取り付けることにより、横側方にスライドさせて装着することが可能である。

弁機構９は、車体フレーム７の上側に載置支持される状態で備えられ、複数の油圧制御弁１１を備えている。油圧制御弁１１は、油圧シリンダである姿勢変更装置Ｄ及び油圧モータ６に対する作動油の給排あるいは流量・圧力の調節等を行う。弁機構９の上方は収納ケース１２によって覆われている。収納ケース１２の上側には、弁機構９の作動を制御するＥＣＵ１３（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が備えられている。油圧制御弁１１及びＥＣＵ１３により、制御装置Ｃが構成されている。

車体フレーム７の上側には、例えば、車両本体１が転倒したような場合に、収納ケース１２に収納される弁機構９や上方に備えられるＥＣＵ１３等を保護するための外装フレーム１４が備えられている。外装フレーム１４は、前後両側に備えられ、棒状体が平面視で略Ｕ字形に曲げられ、且つ、側面視で略Ｌ字形に曲げられた形状となっており、車体フレーム７の前端部と後端部とに左右両側端部が取り付け固定されている。前後の外装フレーム１４は、上部側が互いに近接するように設けられ、弁機構９やＥＣＵ１３等の外周側を覆う形状となっている。

〔支持機構〕
上述の通り、支持機構Ａは、複数の屈折リンク機構４及び姿勢変更装置Ｄにより構成されている。

４つの走行車輪２は、屈折リンク機構４を介して車両本体１に対して各別に昇降自在に支持されている。屈折リンク機構４は、旋回機構１６を介して縦軸芯Ｙ周りで回動可能に車体フレーム７に支持されている。

旋回機構１６には、車体フレーム７に連結されるとともに、屈折リンク機構４を揺動自在に支持する車体側支持部１７（図７，８参照）と、屈折リンク機構４を旋回操作させる旋回用油圧シリンダ（以下、旋回シリンダと称する）１８とが備えられている。

説明を加えると、図７，図８に示されるように、車体側支持部１７は、連結部材２０と、外方側枢支ブラケット２１と、内方側枢支ブラケット２２と、縦向きの回動支軸２３と、を備える。車体側支持部１７は、回動支軸２３の縦軸芯Ｙ周りで回動自在に屈折リンク機構４を支持している。

連結部材２０は、車体フレーム７における横側箇所に備えられた角筒状の前後向きフレーム体１９に対して、横側外方から挟み込む状態で嵌め合い係合するとともに、取外し可能にボルト連結される。

外方側枢支ブラケット２１は、連結部材２０の車体前後方向外方側箇所に位置する。内方側枢支ブラケット２２は、連結部材２０の車体前後方向の内方側箇所に位置する。縦向きの回動支軸２３は、外方側枢支ブラケット２１に支持される。

屈折リンク機構４は、基端部２４と、第一リンク２５と、第二リンク２６と、を備える。基端部２４は、上下方向の位置が固定された状態で且つ縦軸芯Ｙ周りで回動自在に車体側支持部１７に支持される。第一リンク２５は、一端部が基端部２４の下部に横軸芯Ｘ１周りで回動自在に支持される。第二リンク２６は、一端部が第一リンク２５の他端部に横軸芯Ｘ２周りで回動自在に支持され且つ他端部に走行車輪２が支持される。

説明を加えると、基端部２４は、平面視で矩形枠状に設けられ、車体横幅方向内方側に偏倚した箇所において、回動支軸２３を介して縦軸芯Ｙ周りで回動自在に、車体側支持部１７の外方側枢支ブラケット２１に支持されている。旋回シリンダ１８は、一端部が、内方側枢支ブラケット２２に回動自在に連結され、他端部が、基端部２４における回動支軸２３に対して横方向に位置ずれした箇所に回動自在に連結されている。

支持軸２７が、第一リンク２５の一端側に備えられている。支持軸２７は、基端部２４に対して回動自在な状態で、基端部２４に支持されている。すなわち、第一リンク２５は、基端部２４の下部に対して、支持軸２７の軸芯周りで回動自在に連結されている。

図８に示されるように、第一リンク２５は、基端側アーム部２５ｂと他端側アーム部２５ａとを有している。第一リンク２５の一端側箇所には、斜め上外方に向けて延びる基端側アーム部２５ｂが一体的に形成されている。第一リンク２５の他端側箇所には、斜め上外方に向けて延びる他端側アーム部２５ａが一体的に形成されている。

図７に示されるように、第二リンク２６は、左右一対の帯板状の板体２６ａ，２６ｂを備えて平面視で二股状に形成されている。第二リンク２６の第一リンク２５に対する連結箇所は一対の板体２６ａ，２６ｂが間隔をあけている。一対の板体２６ａ，２６ｂで挟まれた領域に、第一リンク２５と連結するための連結支軸２８が回動自在に支持されている。第二リンク２６の第一リンク２５に対する連結箇所とは反対側の揺動側端部には走行車輪２が支持されている。図８に示されるように、第二リンク２６の揺動側端部は車両本体１から離れる方向に略Ｌ字状に延びるＬ字状延設部２６Ａが形成され、Ｌ字状延設部２６Ａの延設側端部に走行車輪２が支持されている。

図６に示されるように、走行車輪２は、屈折リンク機構４に対して左右方向の車体外方側に位置する状態で支持されている。具体的には、第二リンク２６の揺動側端部において、左右方向の車体外方側に位置する状態で支持されている。油圧モータ６は、第二リンク２６の揺動側端部において、左右方向の車体内方側（走行車輪２とは反対側）に位置する状態で支持されている。

複数の屈折リンク機構４の夫々に対応して、屈折リンク機構４の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更装置Ｄが備えられている。姿勢変更装置Ｄは、上述した旋回シリンダ１８、第一油圧シリンダ２９、及び第二油圧シリンダ３０を含む。第一油圧シリンダ２９は、車両本体１に対する第一リンク２５の揺動姿勢を変更可能である。第二油圧シリンダ３０は、第一リンク２５に対する第二リンク２６の揺動姿勢を変更可能である。第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０は、夫々、第一リンク２５の近傍に集約して配置されている。

第一リンク２５、第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０が、平面視において、第二リンク２６の一対の板体２６ａ，２６ｂの間に位置する状態で配備されている。第一油圧シリンダ２９は、第一リンク２５に対して車体前後方向内方側に位置して、第一リンク２５の長手方向に沿うように設けられている。第一油圧シリンダ２９の一端部が円弧状の第一連動部材３１を介して基端部２４の下部に連動連結されている。第一油圧シリンダ２９の一端部は、別の第二連動部材３２を介して第一リンク２５の基端側箇所に連動連結されている。第一連動部材３１及び第二連動部材３２は、両側端部が夫々、相対回動可能に枢支連結されている。第一油圧シリンダ２９の他端部は、第一リンク２５に一体的に形成された他端側アーム部２５ａに連動連結されている。

第二油圧シリンダ３０は、第一油圧シリンダ２９とは反対側、すなわち、第一リンク２５に対して車体前後方向外方側に位置して、第一リンク２５の長手方向に略沿うように設けられている。第二油圧シリンダ３０の一端部が第一リンク２５の基端側に一体的に形成された基端側アーム部２５ｂに連動連結されている。第二油圧シリンダ３０の他端部は、第三連動部材３４を介して第二リンク２６の基端側箇所に一体的に形成されたアーム部３５に連動連結されている。第二油圧シリンダ３０の他端部は、別の第四連動部材３６を介して第一リンク２５の揺動端側箇所にも連動連結されている。第三連動部材３４及び第四連動部材３６は、両側端部が夫々、相対回動可能に枢支連結されている。

第二油圧シリンダ３０の作動を停止した状態で第一油圧シリンダ２９を伸縮操作すると、第一リンク２５、第二リンク２６及び走行車輪２の夫々が、相対的な姿勢を一定に維持したまま一体的に、基端部２４に対する枢支連結箇所の横軸芯Ｘ１周りで揺動する。第一油圧シリンダ２９の作動を停止した状態で第二油圧シリンダ３０を伸縮操作すると、第一リンク２５の姿勢が一定に維持されたまま、第二リンク２６及び走行車輪２が、一体的に、第一リンク２５と第二リンク２６との連結箇所の横軸芯Ｘ２周りで揺動する。

複数の屈折リンク機構４夫々の中間屈折部に自由回転自在に補助車輪３が支持されている。補助車輪３は走行車輪２と略同じ外径の車輪にて構成されている。第一リンク２５と第二リンク２６とを枢支連結する連結支軸２８が、第二リンク２６よりも車体横幅方向外方側に突出するように延長形成されている。連結支軸２８の延長突出箇所に補助車輪３が回動自在に支持されている。

図９，図１０に示されるように、屈折リンク機構４、走行車輪２、補助車輪３、第一油圧シリンダ２９、及び、第二油圧シリンダ３０の夫々が、一体的に、回動支軸２３の縦軸芯Ｙ周りで回動自在に外方側枢支ブラケット２１に支持されている。そして、旋回シリンダ１８を伸縮させることにより、それらが一体的に回動操作される。走行車輪２が前後方向に向く直進状態から左旋回方向及び右旋回方向に夫々、約４５度ずつ旋回操作させることができる。

油圧供給源８から、弁機構９を介して、複数の屈折リンク機構４の夫々の第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０に、作動油が供給される。弁機構９では油圧制御弁１１により作動油の給排が行われて、第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０を伸縮操作させることができる。油圧制御弁１１はＥＣＵ１３によって制御される。

又、油圧モータ６に対応する油圧制御弁１１により作動油の流量調整が行われることで、油圧モータ６すなわち走行車輪２の回転速度を変更することができる。油圧制御弁１１は、手動操作にて入力される制御情報あるいは予め設定記憶されている制御情報等に基づいてＥＣＵ１３によって制御される。

〔センサ〕
この作業車は種々のセンサを備える。具体的には、作業車は、図５及び図１１に示されるように、４つの第二油圧シリンダ３０の夫々について、ヘッド側圧力センサＳ１及びキャップ側圧力センサＳ２を備える。ヘッド側圧力センサＳ１は、第二油圧シリンダ３０のヘッド側室の油圧を検出する。キャップ側圧力センサＳ２は、第二油圧シリンダ３０のキャップ側室の油圧を検出する。各圧力センサＳ１，Ｓ２の検出結果はＥＣＵ１３に入力される。

図１１に示されるように、作業車は、４つの第一油圧シリンダ２９及び４つの第二油圧シリンダ３０の夫々について、伸縮操作量を検出可能なストロークセンサＳ３を備える。各油圧シリンダ２９，３０の伸縮操作量は、操作対象である第一リンク２５及び第二リンク２６の揺動位置に対応する検出値である。各ストロークセンサＳ３の検出結果はＥＣＵ１３に入力される。

尚、各圧力センサＳ１，Ｓ２の取り付け位置は上記した位置に限られるものではない。各圧力センサＳ１，Ｓ２は、対応するキャップ側室又はヘッド側室の油圧を検出（推定）可能であればよく、弁機構９から対応するキャップ側室又はヘッド側室の間の配管に設けられてもよい。

これらのセンサＳ１、Ｓ２の検出結果に基づいて、車両本体１を支持するために必要な推力が算出され、その結果に基づいて、それぞれの第二油圧シリンダ３０への作動油の供給が制御される。

図５，図６、図１１に示されるように、車両本体１には、例えば、三軸加速度センサ等からなる加速度センサＳ４が備えられている。加速度センサＳ４の検出結果に基づき、車両本体１の前後左右の傾きが検知され、その結果に基づいて車両本体１の姿勢が制御される。つまり、車両本体１の姿勢が目標の姿勢となるよう、それぞれの第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０への作動油の供給が制御される。

図５、図１１に示されるように、走行車輪２には、油圧モータ６により駆動される走行車輪２の回転速度を検出する回転センサＳ５が備えられている。回転センサＳ５の検出結果はＥＣＵ１３に入力される。回転センサＳ５にて検出された走行車輪２の回転速度に基づいて、走行車輪２の回転速度が目標の値となるように、油圧モータ６への作動油の供給（流量）が制御される（流量制御による走行車輪２の回転速度制御）。

図１１に示されるように、作業車は、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサＳ６を備える。圧力センサＳ６の検出結果はＥＣＵ１３に入力される。圧力センサＳ６にて検出された作動油の圧力に基づいて、走行車輪２の駆動トルクが目標の値となるように、油圧モータ６への作動油の供給（圧力）が制御される（圧力制御による走行車輪２の駆動トルク制御）。

図１１に示されるように、作業車は、４つの旋回シリンダ１８の夫々について、伸縮操作量を検出可能なストロークセンサＳ７を備える。旋回シリンダ１８の伸縮操作量は、操作対象である屈折リンク機構４の回動位置に対する検出値である。各ストロークセンサＳ７の検出結果はＥＣＵ１３に入力される。

図１１に示されるように、作業車は、走行車輪２及び補助車輪３の空気圧を調整する調整機構ＴＰを備える。調整機構ＴＰは、例えば、電動の空気ポンプ及び空気弁である。調整機構ＴＰは、制御装置Ｃ（ＥＣＵ１３）により制御されて、走行車輪２及び補助車輪３の空気圧を増加又は減少させる。

上述したように、本実施形態の作業車は、油圧駆動式の姿勢変更装置Ｄとしての旋回シリンダ１８、油圧シリンダ２９，３０により屈折リンク機構４の姿勢を変更操作するよう構成され、かつ、走行駆動も油圧モータ６にて行うよう構成されているから、水分や細かな塵埃等による影響を受け難く、農作業に適している。

〔ＥＣＵ〕
図１１に示されるように、ＥＣＵ１３は、状態取得部８１、検知部８２、機構制御部８３及び走行制御部８４を備えている。ＥＣＵ１３は、機能部に対応するプログラムを記憶するメモリ（ＨＤＤや不揮発性ＲＡＭなど。図示省略）と、当該プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）と、を備えている。プログラムがＣＰＵにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。

状態取得部８１は、各センサの出力を監視し、当該出力に基づいて走行方向前側の支持機構Ａの状態を取得する。例えば、状態取得部８１は、ヘッド側圧力センサＳ１及びキャップ側圧力センサＳ２の出力に基づいて、走行車輪２及び支持機構Ａが路面から受ける力（路面反力ＣＦ）を取得する。状態取得部８１は、ストロークセンサＳ３の出力に基づいて、支持機構Ａの姿勢（車両本体１に対する第一リンク２５の角度、第一リンク２５に対する第二リンク２６の角度）を取得する。状態取得部８１は、回転センサＳ５の出力に基づいて、油圧モータ６の回転数（すなわち走行車輪２の回転数）を取得する。状態取得部８１は、圧力センサＳ６の出力に基づいて、油圧モータ６の回転トルク（すなわち走行車輪２の回転トルク）を取得する。状態取得部８１は、ストロークセンサＳ７の出力に基づいて、支持機構Ａの回動姿勢を取得する。

検知部８２は、状態取得部８１が取得した支持機構Ａの状態に基づいて路面の状態を検知する。例えば検知部８２は、路面反力ＣＦが増加したことに応じて路面の状態が上り坂に変化したことを検知し、路面反力ＣＦが減少したことに応じて路面の状態が下り坂に変化したことを検知する。検知部８２は、路面反力ＣＦの増減頻度が増加したことに応じて路面の凹凸が増加したことを検知する。検知部８２は、走行車輪２の回転数の変動量が所定の閾値より大きいことに応じて、路面が滑りやすい状態であること（または、路面の凹凸が大きい状態であること）を検知する。

機構制御部８３は、検知部８２が検知した路面の状態が変化したことに応じて、油圧制御弁１１を作動させて、少なくとも後側の支持機構Ａの状態を変化させる。

例えば、機構制御部８３は、路面の状態が上り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向後寄りになるように油圧制御弁１１を作動させる。図１の例では、機構制御部８３は、油圧制御弁１１を作動させて、走行方向前側の第一油圧シリンダ２９及び前側の第二油圧シリンダ３０を伸長させ、走行方向後側の第一油圧シリンダ２９及び後側の第二油圧シリンダ３０を収縮させる。そうすると、第一リンク２５が横軸芯Ｘ１周りで揺動し、第二リンク２６及び走行車輪２が横軸芯Ｘ２周りで揺動し、支持機構Ａの姿勢が変化し、車両本体１の重心位置Ｇが作業車の全体において走行方向後寄りになる（図中右の状態）。なお、機構制御部８３が、路面の状態が上り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向後寄りになり、且つ車両本体１が水平姿勢を保つように油圧制御弁１１を作動させるようにしてもよい。

例えば、機構制御部８３は、路面の状態が下り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向前寄りになるように油圧制御弁１１を作動させる。図２の例では、機構制御部８３は、油圧制御弁１１を作動させて、走行方向前側の第一油圧シリンダ２９及び前側の第二油圧シリンダ３０を収縮させ、走行方向後側の第一油圧シリンダ２９及び後側の第二油圧シリンダ３０を伸長させる。そうすると、第一リンク２５が横軸芯Ｘ１周りで揺動し、第二リンク２６及び走行車輪２が横軸芯Ｘ２周りで揺動し、支持機構Ａの姿勢が変化し、車両本体１の重心位置Ｇが作業車の全体において走行方向前寄りになる（図中右の状態）。なお、機構制御部８３が、路面の状態が下り坂に変化したことに応じて、車両本体１の重心位置Ｇが走行方向前寄りになり、且つ車両本体１が水平姿勢を保つように油圧制御弁１１を作動させるようにしてもよい。

例えば、機構制御部８３は、路面の凹凸が増加したことに応じて、車両上下方向における車両本体１と走行車輪２との間の距離が大きくなるように油圧制御弁１１を作動させる。図３の例では、機構制御部８３は、油圧制御弁１１を作動させて、前後の第一油圧シリンダ２９及び前後の第二油圧シリンダ３０を伸長させる。そうすると、第一リンク２５が横軸芯Ｘ１周りで揺動し、第二リンク２６及び走行車輪２が横軸芯Ｘ２周りで揺動し、支持機構Ａの姿勢が変化し、車両本体１と走行車輪２との距離が、距離Ｈ１よりも大きい距離Ｈ２となる（図中右の状態）。

例えば、機構制御部８３は、路面の状態が上り坂あるいは下り坂に変化したことに応じて、あるいは凹凸が増加したことに応じて、支持機構Ａの調整機構ＴＰを作動させて、当該支持機構Ａが支持する走行車輪２の空気圧を減少させるようにしてもよい。

走行制御部８４は、作業車の走行（前進、後進、停止、旋回）を制御する。具体的には、走行制御部８４は、油圧制御弁１１を作動させて油圧モータ６及び旋回シリンダ１８への作動油の供給を制御する。例えば、走行制御部８４は、人為入力された走行指示に基づいて、作業車の走行を制御する。走行制御部８４が、設定された自動走行経路に沿って作業車が走行するように、油圧制御弁１１を作動させて作業車の走行を制御してもよい。

〔状態変更処理〕
図１２のフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ１３により実行される状態変更処理について説明する。状態変更処理は、作業車の走行中に繰り返し実行される。

状態取得部８１が前側の支持機構Ａの状態を取得し、検知部８２が路面の状態を検知する（ステップ＃０１）。

検知部８２は、路面の傾斜に変化があるか否かを判定する（ステップ＃０２）。路面の傾斜に変化があると判定されると（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、機構制御部８３が姿勢変更装置Ｄを作動させて車両本体１の重心位置Ｇを変化させる（ステップ＃０３）。

ステップ＃０２：Ｎｏの場合、又は、ステップ＃０３に続いて、検知部８２は、路面の凹凸が増加したか否かを判定する（ステップ＃０４）。路面の凹凸が増加したと判断されると（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、機構制御部８３が姿勢変更装置Ｄを作動させて、車両本体１と走行車輪２との距離を増加させる（ステップ＃０５）。

ステップ＃０４：Ｎｏの場合、又は、ステップ＃０５に続いて、機構制御部８３は、走行車輪２の空気圧の調整が必要か否かを判定する（ステップ＃０６）。例えば、機構制御部８３は、路面の状態が上り坂に変化し傾斜が増加した場合に、空気圧の調整が必要と判定する。機構制御部８３が、路面の状態が下り坂に変化し傾斜が減少した場合、路面が滑りやすい状態である場合、または、路面の凹凸が大きい場合に、空気圧の調整が必要と判定してもよい。

空気圧の調整が必要と判定されると（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）。機構制御部８３が調整機構ＴＰを作動させて、走行車輪２の空気圧を調整する（ステップ＃０７）。ステップ＃０６：Ｎｏの場合、又はステップ＃０７の終了後、状態変更処理は終了する。

〔変形例〕
ＥＣＵ１３が、重量算出部を備えてもよい。重量算出部は、支持機構Ａの状態に基づいて、車両本体１に積載された運搬物の重量や重量バランスを算出する。詳しくは、重量算出部は、各センサ（ヘッド側圧力センサＳ１、キャップ側圧力センサＳ２、ストロークセンサＳ３）の出力に基づいて、運搬物の重量や重量バランスを算出する。

重量算出部による重量等の算出は、車両の停止時に行われてもよいし、車両の走行時に行われてもよい。重量算出部が、姿勢変更装置Ｄを作動させて車両本体１を上下動させ、その間の支持機構Ａの状態変化（各センサの出力変化）に基づいて、重量等を算出してもよい。

重量算出部の算出結果に基づいて、機構制御部８３が支持機構Ａの状態を制御してもよい。例えば、重量算出部が算出した重量・重量バランスに基づいて、機構制御部８３が、油圧制御弁１１の制御パラメータ（第一油圧シリンダ２９及び第二油圧シリンダ３０の制御パラメータ）を変更してもよい。

重量算出部の算出結果に基づいて、走行制御部８４が作業車の走行状態を制御してもよい。例えば、走行制御部８４が、重量算出部が算出した重量バランスに基づいて容器の充填状況を推定し、空いていると推定された容器が収穫作業を行うオペレータに近づくよう、作業車の姿勢・向き等を制御してもよい。

〔他の実施形態〕
（１）図１－４には、制御装置Ｃが走行方向前側及び走行方向後側の支持機構Ａの状態を変化させる態様が示されている。制御装置Ｃが、走行方向後側のみの支持機構Ａの状態を変化させるよう構成されてもよい。

（２）支持機構Ａの態様は上述のものに限られない。例えば、支持機構Ａが、１つのリンク、又は３つ以上のリンクを備える機構であってもよい。

（３）姿勢変更装置Ｄの態様は上述のものに限られない。例えば、姿勢変更装置Ｄが、電動のアクチュエータを備えてもよい。

（４）走行車輪２が、電動モータやエンジン等により駆動されてもよい。

（５）作業車が、路面の状態を検知する検知装置を備えてもよい。検知装置は、例えば、カメラや超音波センサ、ミリ波レーダー等である。

（６）図１－４の図示例では、全ての走行車輪２が路面に接触している。前側の走行車輪２が路面と離間した状態で作業車が走行するよう、機構制御部８３が支持機構Ａを制御してもよい。この場合、前側の走行車輪２が障害物等に接触したことを高感度かつ高速に検知することができる。

（７）検知部８２が、路面が滑りやすい状態であること（または、路面の凹凸が大きい状態であること）を検知したことに応じて、機構制御部８３が、走行車輪２の路面への押しつけ力が大きくなるように、姿勢変更装置Ｄを作動させてよい。例えば、機構制御部８３が、第一油圧シリンダ２９及び（または）第二油圧シリンダ３０の推力が増加するように、油圧制御弁１１を制御してもよい。

本発明は、凹凸の多い路面を走行するのに適した作業車に適用できる。

１ ：車両本体
２ ：走行車輪
８１ ：状態取得部
８２ ：検知部
Ａ ：支持機構
Ｃ ：制御装置
ＣＦ ：路面反力
Ｇ ：重心位置
Ｓ１ ：ヘッド側圧力センサ（圧力検知器）
Ｓ２ ：キャップ側圧力センサ（圧力検知器）
ＴＰ ：調整機構

Claims (9)

1. 車両本体と、
   前記車両本体の左右両側における前後夫々に位置する複数の走行車輪と、
   前記車両本体に支持されると共に、複数の前記走行車輪を前記車両本体に対する位置を個別に変更可能な状態で支持する支持機構と、
   前記支持機構の動作を制御する制御装置と、
   走行方向前側の前記支持機構の状態を取得する状態取得部と、
   前記状態取得部が取得した前記支持機構の状態に基づいて路面の状態を検知する検知部と、を備え、
   前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の前記支持機構の状態を変化させる作業車。
2. 前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が上り坂に変化したことに応じて、前記車両本体の重心位置が走行方向後寄りになるように前記支持機構の状態を変化させる請求項１に記載の作業車。
3. 前記状態取得部は、前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、
   前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力が増加したことに応じて、路面の状態が上り坂に変化したことを検知する請求項２に記載の作業車。
4. 前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が下り坂に変化したことに応じて、前記車両本体の重心位置が走行方向前寄りになるように前記支持機構の状態を変化させる請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車。
5. 前記状態取得部は、走行方向前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、
   前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力が減少したことに応じて、路面の状態が下り坂に変化したことを検知する請求項４に記載の作業車。
6. 前記制御装置は、路面の凹凸が増加したことを前記検知部が検知したことに応じて、車両上下方向における前記車両本体と前記走行車輪との間の距離が大きくなるように前記支持機構の状態を変化させる請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車。
7. 前記状態取得部は、走行方向前側の前記走行車輪が路面から受ける路面反力を走行方向前側の前記支持機構から取得し、
   前記検知部は、前記状態取得部が取得する前記路面反力の増減頻度が増加したことに応じて、路面の凹凸が増加したことを検知する請求項６に記載の作業車。
8. 前記支持機構は、前記走行車輪の位置の変更の動力源としての油圧シリンダと、前記油圧シリンダに供給される作動油の圧力を検知する圧力検知器と、を備えており、
   前記状態取得部は、前記圧力検知器の出力に基づいて前記路面反力を取得する請求項３、５、または７に記載の作業車。
9. 前記支持機構は、前記走行車輪の空気圧を調整可能な調整機構を備え、
   前記制御装置は、前記検知部が検知した路面の状態が変化したことに応じて、少なくとも走行方向後側の前記支持機構の前記調整機構を作動させて、当該支持機構が支持する前記走行車輪の空気圧を変化させる請求項１から８のいずれか１項に記載の作業車。

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