JP2023092154A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】上に荷物を載せやすい作業車を実現する。【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、車両本体１の上面に設けられ、荷物を載置可能な荷台部８と、を備える。荷台部８の最上面は、車両本体１の上部における荷台部８以外の部分よりも上に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業車に関する。

特許文献１には、４つの走行車輪を備える作業車が開示されている。この作業車は、不整地を走行するのに適した作業車であって、各別に昇降自在なように走行車輪を支持する屈折リンク機構を備える。

特開２０２０－００１４４４号公報

特許文献１に記載された作業車では、油圧制御弁や制御装置が車体フレームの上側に載置されている。また、それら載置物を保護するための外装フレームが、車体フレームの上側に配置されている。従って、作業車の上面は平坦ではなく、作業車の上に荷物を載せることは困難である。

本発明の目的は、上に荷物を載せやすい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、前記車両本体の上面に設けられ、荷物を載置可能な荷台部と、を備え、前記荷台部の最上面は、前記車両本体の上部における前記荷台部以外の部分よりも上に位置することを特徴とする。

上記の特徴によれば、荷台部を備えることにより作業車に荷物を載置することができる。加えて、荷台部の最上面が荷台部以外の部分よりも上に位置するので、荷物が荷台部からはみ出た場合であっても、荷台部以外の部分と荷物との接触が抑制され、荷物の安定性が向上する。すなわち上記の特徴によれば、荷物を載せやすい作業車を実現することができる。

本発明において、前記荷台部は、前記車両本体の右端から左端に渡って延びていると好適である。

上記の特徴によれば、荷台部を機体左右方向に大きくすることができ、荷物の載せやすさが更に向上する。

本発明において、前記荷台部は、前後方向に延びる複数の天板部材を備え、前記天板部材は、一部が重なり合う状態で、左右に並べて配置されていると好適である。

上記の特徴によれば、荷台部の強度が向上するので、荷物の載せやすさが更に向上する。また、荷台部が複数の天板部材により構成されるので、荷台部のメンテナンス性が向上する。

本発明において、吊り具を接続可能な複数の接続機構を更に備え、前記接続機構が前記車両本体の上面における前記荷台部の前及び後に位置していると好適である。

上記の特徴によれば、車両本体の上面に前後のバランスがよい状態で吊り具を配置することができる。従って、吊り具を用いて作業車を吊り上げる作業を行いやすい。

本発明において、前記走行車輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータに作動油を供給するポンプと、前記ポンプを駆動するエンジンと、を更に備え、前記ポンプ及び前記エンジンが前記荷台部の下方に位置していると好適である。

上記の特徴によれば、重量物であるポンプ及びエンジンが荷台部の下方に位置するので、車両本体の重心が比較的低い位置になる。また、荷台部に載置される荷物の量や位置が変動したとしても、重心位置の変動が小さくなる。従って、作業車の走行性能が安定するので好ましい。

本発明において、前記作動油を貯留する作動油タンクと、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、を更に備え、前記作動油タンク及び前記燃料タンクが前記荷台部の下方に位置していると好適である。

上記の特徴によれば、重量物である作動油タンク及び燃料タンクが荷台部の下方に位置するので、車両本体の重心が比較的低い位置になる。また、荷台部に載置される荷物の量や位置が変動したとしても、重心位置の変動が小さくなる。従って、作業車の走行性能が安定するので好ましい。

本発明において、前記油圧モータへの前記作動油の供給量を調節するバルブを更に備え、前記バルブが、前記荷台部の下方に位置し、且つ、平面視で前記エンジンの右及び／又は左に位置していると好適である。

上記の特徴によれば、バルブが荷台部の下且つエンジンの左右に位置するので、車両本体の上下方向の大きさを比較的小さくすることが可能となる。

本発明において、緊急停止の人為操作を受け付けるスイッチを更に備え、前記スイッチが前記荷台部の前記最上面よりも下方に位置していると好適である。

上記の特徴によれば、荷台部に荷物を載せる作業時等にスイッチの誤操作が抑制され好ましい。

作業車の側面図である。 作業車の背面図である。 作業車の平面図である。 車両本体の各フレームを示す平面図である。 支持機構の平面図である。 支持機構の側面図である。 制御ブロック図である。

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。

図１－３に示すように、作業車は、平面視で略矩形状の車両本体１と、車両本体１を支持する複数の走行装置としての走行車輪２と、複数の走行車輪２の夫々に対応して設けられた複数の補助車輪３と、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、走行車輪２を駆動する複数の油圧モータ４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。本実施形態では、作業車は、４つの走行車輪２に対応して、左前、右前、左後、及び右後の４つの支持機構Ａを備える。支持機構Ａは、屈折リンク機構５と、屈折リンク機構５の姿勢を個別に変更可能な複数の油圧シリンダ６，７と、を備えている。

なお、本実施形態の作業車の走行車輪２、補助車輪３、及び支持機構Ａの構造は前後で対称であり、作業車は図中で定義した前及び後の両方向に走行可能である。

車両本体１は、荷物を載置可能な荷台部８を備えている。荷台部８は、車両本体１の上面に設けられている。

車両本体１は、油圧モータ４及び油圧シリンダ６、７へ作動油を供給するための装置として、油圧供給源９、ＥＣＵ１１、バッテリー１２、及び作動油の供給量を調節する油圧制御弁１３（バルブの一例）を備える。油圧制御弁１３及びＥＣＵ１１により、作業車を制御する制御装置Ｃが構成されている。

車両本体１の詳細については後述する。

〔支持機構〕
上述したように、支持機構Ａは、屈折リンク機構５と複数の油圧シリンダ６，７と、を備えている。図１に示すように、複数（具体的には４つ）の走行車輪２は、屈折リンク機構５を介して車両本体１に対して各別に位置変更可能な状態で支持されている。

図５，図６に示すように、屈折リンク機構５には、車両本体１に支持される基端部１４と、上側端部が基端部１４の下部に横軸芯Ｘ１周りで回動可能に支持された第一リンク１５と、一端部が第一リンク１５の下側端部に横軸芯Ｘ２周りで回動可能に支持され且つ他端部に走行車輪２が支持された第二リンク１６と、が備えられている。

図５に示すように、走行車輪２を支持する支持ブラケット１７が第二リンク１６の揺動側端部に設けられたボス部１８に縦軸芯Ｙ周りで揺動可能に支持されている。第二リンク１６の一端部側のブラケット１９と、支持ブラケット１７に設けられたアーム部１７ａとに亘って旋回操作用の油圧シリンダ（以下、旋回シリンダ２０という）が備えられている。

複数の屈折リンク機構５の夫々に対応して、屈折リンク機構５の姿勢を各別に変更可能な複数の油圧シリンダ６，７が備えられている。すなわち、車両本体１に対する第一リンク１５の揺動姿勢を変更可能な第一油圧シリンダ６と、第一リンク１５に対する第二リンク１６の揺動姿勢を変更可能な第二油圧シリンダ７と、が備えられている。

第二油圧シリンダ７の作動を停止した状態で第一油圧シリンダ６を伸縮操作すると、第一リンク１５、第二リンク１６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１４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６の作動を停止した状態で第二油圧シリンダ７を伸縮操作すると、第一リンク１５の姿勢が一定に維持されたまま、第二リンク１６及び走行車輪２が、一体的に、第一リンク１５と第二リンク１６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５夫々の中間屈折部に回転可能に補助車輪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１５と第二リンク１６とを枢支連結する支軸が車体横幅方向外方側に突出するように延長形成され、支軸の延長突出箇所に補助車輪３が回動可能に支持されている。

旋回シリンダ２０の操作により、屈折リンク機構５に対して走行車輪２を縦軸芯Ｙ周りで回動することにより旋回操作させることができる。

油圧モータ４に対応する油圧制御弁１３により作動油の流量調整が行われることで、油圧モータ４の回転速度すなわち走行車輪２の回転速度を変更することができる。

〔センサ〕
図７に示すように、この作業車は種々のセンサを備える。

作業車は、４つの第二油圧シリンダ７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７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７のキャップ側室の油圧を検出する。

作業車は、４つの第一油圧シリンダ６及び４つの第二油圧シリンダ７の夫々について、伸縮操作量を検出可能な複数のストロークセンサＳ３を備える。各油圧シリンダ６，７の伸縮操作量は、操作対象である第一リンク１５及び第二リンク１６の揺動位置に対応する検出値である。

車両本体１には、車体の傾斜状態を検出する傾斜センサＳ４が備えられている。傾斜センサＳ４は、慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）（ＩＭＵ）を用いて構成されている。ＩＭＵは、三軸加速度センサとジャイロセンサとを有し、車両本体１の姿勢変化状態、具体的には、前後方向並びに左右方向の傾きを検知することができる。

走行車輪２の近傍には、油圧モータ４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４への作動油の供給が制御される。油圧モータ４に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサＳ６が備えられている。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４への作動油の供給（圧力）が制御される。４つの旋回シリンダ２０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。

〔ＥＣＵ〕
ＥＣＵ１１（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、後述する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。すなわち、ＥＣＵ１１は、プログラムを記憶した一次的ではない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体を備える。

ＥＣＵ１１は、機能部として、姿勢制御部１００及び走行制御部１０１を備えている。

走行制御部１０１は、４つの走行車輪２が接地する状態で走行するときは、４個の走行車輪２の夫々について、回転センサＳ５にて検出された走行車輪２の回転速度が目標速度となり、かつ、圧力センサＳ６にて検出される駆動トルクが目標の値となるように、油圧制御弁１３を制御して油圧モータ４の作動を制御する。

姿勢制御部１００は、車体が移動走行するときは、傾斜センサＳ４の検出情報に基づいて車両本体１が水平姿勢になるように支持機構Ａの動作を制御する水平制御を実行する。

水平制御において、姿勢制御部１００は、傾斜センサＳ４の検出情報に基づいて、車両本体１の水平姿勢からの前後方向での傾斜角及び左右方向での傾斜角が水平姿勢に対応する値になるように、油圧制御弁１３を制御して４個の第一油圧シリンダ６及び４個の第二油圧シリンダ７の作動を制御する。

〔車両本体、荷台部〕
先に述べた通り、車両本体１は、平面視で略矩形状である。本実施形態では、車両本体１の上面に、荷台部８、前カバー３１、及び後カバー３２が配置されている。

荷台部８は、車両本体１の上面に設けられている。荷台部８は、平面視で略矩形状の部位であって、車両本体１の右端から左端に渡って延びている。荷台部８は、その上に荷物が載置可能なように構成されている。荷台部８に載置される荷物としては、例えば、農機具や、肥料、薬剤等の農業資材、収穫物や収穫カゴ、及びこれらが載置されたパレット等である。

荷台部８は、前後方向に延びる複数の天板部材８ａを備えている。天板部材８ａは、平面視で略矩形状の板状の部材である。天板部材８ａは、上方へ突出する複数のリブ部位８ｂを有する。リブ部位８ｂは、断面が台形になるように折り曲げて形成された部位であって、前後方向に延びており、左右方向に並んでいる。

天板部材８ａは、一部が重なり合う状態で、左右に並べて配置されている。本実施形態では、３つの天板部材８ａが左右に並んでいる。中央の天板部材８ａは、左の天板部材８ａの右端部及び右の天板部材８ａの左端部の上に重なっている。左の天板部材８ａの右端のリブ部位８ｂの上に、中央の天板部材８ａの左端のリブ部位８ｂが重なっている。右の天板部材８ａの左端のリブ部位８ｂの上に、中央の天板部材８ａの右端のリブ部位８ｂが重なっている。

前カバー３１は、板状の部材であり、その上面は平坦である。前カバー３１は、法線が上下方向に沿う姿勢にて荷台部８よりも前に配置されている。

後カバー３２は、板状の部材であり、その上面は平坦である。後カバー３２は、法線が上下方向に沿う姿勢にて荷台部８よりも後に配置されている。

ここで、荷台部８の最上面は、天板部材８ａのリブ部位８ｂの上面である。図１、図２に示すように、リブ部位８ｂの上面は、車両本体１の上部における荷台部８以外の部分、すなわち前カバー３１及び後カバー３２よりも上に位置している。

〔車両本体のフレーム〕
図１－４に示すように、車両本体１は、各部材・装置を支持する構造体として、メインフレーム４１、左右の外側サイドフレーム４２、左右の内側サイドフレーム４３、前後のマウントフレーム４４、アンダーフレーム４５、及びセンターフレーム４６を備える。

メインフレーム４１は、図４に示すように、前後に延びる棒状である左右の縦フレーム４１ａと、縦フレーム４１ａを連結する５つの横フレーム４１ｂを備える。屈折リンク機構５の４つの基端部１４が、メインフレーム４１に支持されている。

外側サイドフレーム４２は、丸パイプを曲げて形成された部材である。外側サイドフレーム４２は、メインフレーム４１に支持されている。外側サイドフレーム４２は、車両本体１の右端部及び左端部において前後方向に沿って延び、車両本体１の前端部及び後端部において左右方向内側に曲げられて延びている。

内側サイドフレーム４３は、丸パイプを曲げて形成された部材と、平板状の部材と、により構成されている。内側サイドフレーム４３は、メインフレーム４１と外側サイドフレーム４２との間に配置されている。内側サイドフレーム４３は、屈折リンク機構５の基端部１４とメインフレーム４１とに支持されている。

マウントフレーム４４は、メインフレーム４１の前端部及び後端部から前後方向に突出する部材である。マウントフレーム４４には、オペレーターにより把持されるハンドル等が装着可能である。

アンダーフレーム４５は、メインフレーム４１の下面から下方へ突出するＵ字状の部材と、メインフレーム４１の下方において前後方向に延びる棒状の部材と、により構成されている。

センターフレーム４６は、中空丸棒状の部材であって、左右方向に沿って延びる姿勢にて車両本体１の中央部に配置されている。センターフレーム４６は、メインフレーム４１に支持されている。

荷台部８は、外側サイドフレーム４２及びセンターフレーム４６を介して、メインフレーム４１に支持されている。詳しくは、荷台部８の天板部材８ａの前後中央部が、センターフレーム４６に支持されている。天板部材８ａの前端部及び後端部が、外側サイドフレーム４２における左右方向に沿って延びる部位に支持されている。なお、天板部材８ａは外側サイドフレーム４２及びセンターフレーム４６から着脱可能である。

〔車両本体の各装置〕
車両本体１は、油圧モータ４及び油圧シリンダ６、７へ作動油を供給するための装置として、油圧供給源９、ＥＣＵ１１、バッテリー１２、及び油圧制御弁１３（バルブの一例）を備える。

油圧供給源９は、ポンプ９ａ、エンジン９ｂ（駆動源の一例）、ラジエータ９ｃ、作動油タンク９ｄ、及び燃料タンク９ｅにより構成されている。

ポンプ９ａは、油圧制御弁１３を介して油圧モータ４及び油圧シリンダ６、７へ作動油を供給する。エンジン９ｂは、ポンプ９ａを駆動する。ラジエータ９ｃは、エンジン９ｂの冷却水を冷却する。作動油タンク９ｄは、作動油を貯留する。燃料タンク９ｅは、エンジン９ｂの燃料を貯留する。

図１－３に示すように、上述した油圧供給源９を構成する各装置は、荷台部８の下方に位置している。油圧供給源９は、アンダーフレーム４５に支持されている。油圧供給源９の左右の側面は、サイドカバー４５ａに覆われている。サイドカバー４５ａは、アンダーフレーム４５に支持されている。

図４に示すように、油圧供給源９は、平面視で、メインフレーム４１の左右の縦フレーム４１ａの間に位置している。特に、作動油タンク９ｄ及び燃料タンク９ｅは、荷台部８の中央の天板部材８ａの下方に位置している。従って、天板部材８ａを取り外すことにより容易に作動油タンク９ｄ及び燃料タンク９ｅにアクセス可能である。

ＥＣＵ１１は、バッテリー１２により駆動されて、油圧供給源９及び油圧制御弁１３を制御する。ＥＣＵ１１は、荷台部８の下方に位置している。ＥＣＵ１１は、内側サイドフレーム４３に支持されている。ＥＣＵ１１は、平面視でエンジン９ｂの右及び／又は左に配置されている。すなわち、ＥＣＵ１１は平面視でエンジン９ｂの左右方向外側に配置されている。

バッテリー１２は、荷台部８の下方に位置している。バッテリー１２は、アンダーフレーム４５に支持されている。

油圧制御弁１３は、荷台部８の下方に位置している。油圧制御弁１３は、内側サイドフレーム４３に支持されている。油圧制御弁１３は、平面視でエンジン９ｂの右及び／又は左に配置されている。すなわち、油圧制御弁１３は平面視でエンジン９ｂの左右方向外側に配置されている。

作業車は、吊り具を接続可能な複数の接続機構５１を更に備える。吊り具とは、作業車をクレーン等で吊り下げる際に用いる道具であって、例えばアイボルト（頭部に輪が着けられたボルト）である。接続機構５１は、本実施形態では、アイボルトが螺合可能なネジ穴であって、メインフレーム４１に設けられている。

本実施形態では、接続機構５１が車両本体１の上面における荷台部８の前及び後に位置している。詳しくは、４つの接続機構５１が、車両本体１の前部の右寄り及び左寄りの位置、及び、車両本体１の後部の右寄り及び左寄りの位置に配置されている。なお、前カバー３１における接続機構５１に対応する位置に、長孔３１ａが形成されている。後カバー３２における接続機構５１に対応する位置に、長孔３２ａが形成されている。

作業車は、緊急停止の人為操作を受け付けるスイッチ５２を更に備える。スイッチ５２は、ＥＣＵ１１に接続されている。スイッチ５２が操作されると、走行制御部１０１が作業車の走行を停止させ、ＥＣＵ１１がエンジン９ｂを停止させる。

本実施形態では、図１、図２に示すように、スイッチ５２が荷台部８の最上面（天板部材８ａのリブ部位８ｂの上面）よりも下方に位置している。スイッチ５２は、後のマウントフレーム４４の上面に配置されている。

〔別実施形態〕
（１）荷台部８の形態は、上述の例に限られない。例えば、荷台部８が車両本体１の上面の全体であってもよい。荷台部８が１つの天板部材８ａにより構成されてもよい。天板部材８ａが、前後方向に並んで配置されてもよい。天板部材８ａ同士が重なっていなくてもよい。天板部材８ａ同士が接していてもよく、天板部材８ａ同士の間に隙間があってもよい。リブ部位８ｂが左右方向に延びていてもよい。荷台部８の上面が平面であってもよい。

（２）作業車の駆動源は、エンジン及び油圧に限られない。作業車が、エンジン９ｂ及び燃料タンク９ｅに代えて、ポンプ９ａを駆動する電動モータ（駆動源の一例）と、この電動モータに電力を供給するバッテリーと、を備えてもよい。走行車輪２及び支持機構Ａが電動アクチュエータにより駆動されてもよい。

（３）ＥＣＵ１１が、平面視でエンジン９ｂの右のみ、又は左のみに配置されてもよい。油圧制御弁１３が、平面視でエンジン９ｂの右のみ、又は左のみに配置されてもよい。

本発明は、不整地を走行するのに適した作業車に適用できる。この作業車は、山地や山林、圃場及びその周辺、河川周辺、工事現場等で使用可能である。

１ ：車両本体
２ ：走行車輪
４ ：油圧モータ
８ ：荷台部
８ａ ：天板部材
９ａ ：ポンプ
９ｂ ：エンジン（駆動源）
９ｄ ：作動油タンク
９ｅ ：燃料タンク
１３ ：油圧制御弁（バルブ）
５１ ：接続機構
５２ ：スイッチ
Ａ ：支持機構

Claims (8)

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、
   前記車両本体の上面に設けられ、荷物を載置可能な荷台部と、を備え、
   前記荷台部の最上面は、前記車両本体の上部における前記荷台部以外の部分よりも上に位置する作業車。
2. 前記荷台部は、前記車両本体の右端から左端に渡って延びている請求項１に記載の作業車。
3. 前記荷台部は、前後方向に延びる複数の天板部材を備え、
   前記天板部材は、一部が重なり合う状態で、左右に並べて配置されている請求項１または２に記載の作業車。
4. 吊り具を接続可能な複数の接続機構を更に備え、
   前記接続機構が前記車両本体の上面における前記荷台部の前及び後に位置している請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車。
5. 前記走行車輪を駆動する油圧モータと、
   前記油圧モータに作動油を供給するポンプと、
   前記ポンプを駆動する駆動源と、を更に備え、
   前記ポンプ及び前記駆動源が前記荷台部の下方に位置している請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車。
6. 前記作動油を貯留する作動油タンクと、
   前記駆動源として備えられるエンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、を更に備え、
   前記作動油タンク及び前記燃料タンクが前記荷台部の下方に位置している請求項５に記載の作業車。
7. 前記油圧モータへの前記作動油の供給量を調節するバルブを更に備え、
   前記バルブが、前記荷台部の下方に位置し、且つ、平面視で前記駆動源の右及び／又は左に位置している請求項５または６に記載の作業車。
8. 緊急停止の人為操作を受け付けるスイッチを更に備え、
   前記スイッチが前記荷台部の前記最上面よりも下方に位置している請求項１から７のいずれか１項に記載の作業車。
   

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