JP6765294B2 - Hydraulic robot - Google Patents
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Description
本発明は、不整地を走行するのに適した油圧ロボットに関する。 The present invention relates to a hydraulic robot suitable for traveling on rough terrain.
従来では、4つの走行車輪を夫々、2つの関節を持ち屈伸操作可能に構成されたリンク機構を介して本体に支持し、リンク機構に電動モータと減速機構等が内装され、電動モータの駆動力によりリンク機構が屈伸駆動可能に構成されたものがあった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, four traveling wheels are supported on the main body via a link mechanism that has two joints and is configured to be able to bend and stretch, and the link mechanism is equipped with an electric motor, a reduction mechanism, etc., and the driving force of the electric motor. In some cases, the link mechanism was configured to be bendable and stretchable (see, for example, Patent Document 1).
上記従来構成における車輪支持構造は、走行路面に凹凸があってもリンク機構を屈伸させながら本体を適正な姿勢に維持して走行することを可能にしたものである。そこで、このような車輪支持構造を、走行路面に凹凸がある作業地で走行する農用の作業車に適用することが考えられる。しかし、上記従来構成における車輪支持構造は農用の作業車には採用し難いものとなっていた。 The wheel support structure in the above-mentioned conventional configuration makes it possible to maintain the main body in an appropriate posture while bending and stretching the link mechanism even if the traveling road surface is uneven. Therefore, it is conceivable to apply such a wheel support structure to an agricultural work vehicle traveling on a work site having an uneven traveling road surface. However, the wheel support structure in the above-mentioned conventional configuration has been difficult to adopt for agricultural work vehicles.
説明を加えると、農用の作業車では、作業車の近傍において、走行に伴って発生する土埃や収穫作業に伴って作物から発生する浮遊塵等の細かな塵埃が多く発生することがあり、雨水や朝露等が原因で水分が付着することもある。上記従来構成では、走行車輪を支持するためのリンク機構が、内装された電動モータにより屈伸駆動されるものであるから、細かな塵埃や水分等がリンク機構の内部に侵入すると、電動モータや減速機構等に不具合が生じるおそれがある。 To add an explanation, in agricultural work vehicles, a large amount of fine dust such as dirt generated during running and floating dust generated from crops during harvesting work may be generated in the vicinity of the work vehicle, and rainwater. Moisture may adhere due to morning dew or the like. In the above conventional configuration, the link mechanism for supporting the traveling wheels is bent and stretched by the built-in electric motor. Therefore, when fine dust or moisture enters the inside of the link mechanism, the electric motor or deceleration There is a risk of malfunction in the mechanism, etc.
そこで、細かな塵埃や水分等が侵入するおそれが大きい作業環境において、凹凸の多い作業地であっても本体が適正な姿勢を維持することが可能なロボットが望まれていた。 Therefore, in a work environment where there is a high possibility that fine dust, moisture, etc., enter, a robot capable of maintaining an appropriate posture of the main body even in a work place having many irregularities has been desired.
本発明に係る油圧ロボットの特徴構成は、本体と、前記本体の左右両側に位置する複数の油圧駆動式の走行装置と、夫々の前記走行装置を各別に昇降自在に前記本体に支持する昇降支持機構と、前記本体の下部に前記走行装置とは別に設けられた自由回転可能な補助輪と、複数の昇降支持機構の姿勢を各別に変更操作可能な複数の油圧駆動式の駆動機構と、前記走行装置及び前記駆動機構に向けて作動油を送り出す油圧供給源と、前記油圧供給源から前記駆動機構に供給される作動油を制御する弁機構と、を備え、前記昇降支持機構が屈折リンク機構であり、前記屈折リンク機構は、一端部が前記本体に横軸芯周りで揺動自在に支持された第一リンクと、一端部が前記第一リンクの他端部に横軸芯周りで揺動自在に支持され且つ他端部に前記走行装置が支持された第二リンクとを備えている点にある。 The characteristic configuration of the hydraulic robot according to the present invention is the elevating support that supports the main body, a plurality of hydraulically driven traveling devices located on the left and right sides of the main body, and each of the traveling devices so as to be able to move up and down separately. A mechanism, a freely rotatable auxiliary wheel provided at the lower part of the main body separately from the traveling device, a plurality of hydraulically driven drive mechanisms capable of changing the postures of a plurality of elevating support mechanisms, and the above. A hydraulic supply source that sends hydraulic oil toward the traveling device and the drive mechanism, and a valve mechanism that controls the hydraulic oil supplied from the hydraulic supply source to the drive mechanism are provided, and the elevating support mechanism is a refraction link mechanism. In the refraction link mechanism, one end is swingably supported by the main body around the horizontal axis core, and one end swings around the horizontal axis core at the other end of the first link. The point is that it is provided with a second link that is movably supported and the traveling device is supported at the other end .
本発明によれば、複数の走行装置夫々の本体に対する高さ(相対高さ)を変更することができる。 According to the present invention, the height (relative height) of each of the plurality of traveling devices with respect to the main body can be changed.
例えば、複数の走行装置の設置箇所のうちのいずれかに対応する地面が低く、他の設置箇所に対応する地面が高くなるような場合、地面が低くなっている箇所では、走行装置の相対高さを下げ、他の箇所では走行装置の相対高さを上げることで、複数の走行装置が接地した状態で本体を適正な姿勢に維持させることができる。その結果、凹凸のある地面を走行するときであっても、複数の走行装置により安定的に接地支持しながら、本体を適正な姿勢に維持した状態で走行することが可能となる。 For example, if the ground corresponding to one of the installation locations of the plurality of traveling devices is low and the ground corresponding to the other installation locations is high, the relative height of the traveling device is high at the location where the ground is low. By lowering the height and raising the relative height of the traveling device in other places, the main body can be maintained in an appropriate posture while the plurality of traveling devices are in contact with the ground. As a result, even when traveling on uneven ground, it is possible to travel in a state where the main body is maintained in an appropriate posture while being stably grounded and supported by a plurality of traveling devices.
昇降支持機構の姿勢を変更操作するのは、例えば油圧シリンダ等からなる油圧駆動式の駆動機構である。油圧駆動式の駆動機構は、一般的に防水性や防塵性を備えている。このため、駆動機構の表面に水分や塵埃が付着しても、駆動機構の内部に入り込むことを防止できるため、そのことによって悪影響を受けて動作不良等を起こすおそれは少ない。 It is a hydraulic drive type drive mechanism including, for example, a hydraulic cylinder that changes the posture of the elevating support mechanism. Hydraulically driven drive mechanisms are generally waterproof and dustproof. Therefore, even if moisture or dust adheres to the surface of the drive mechanism, it can be prevented from entering the inside of the drive mechanism, so that there is little possibility that the drive mechanism will be adversely affected and malfunction will occur.
従って、細かな塵埃や水分等が機体内部に侵入するおそれが大きい作業環境において、凹凸の多い作業地であっても本体を適正な姿勢に維持して走行することが可能な作業車を得ることが可能となった。
さらに、自由回転可能な補助輪を設けることにより、油圧駆動式の走行装置に依らずに、容易に手動で移動させることができる。
本発明によれば、屈折リンクにより、本体を好適に昇降することができ、姿勢変更動作が円滑に行える。
Therefore, in a work environment where fine dust, moisture, etc. are likely to enter the inside of the machine body, it is possible to obtain a work vehicle capable of maintaining the main body in an appropriate posture even in a work place with many irregularities. Is now possible.
Further, by providing the training wheels that can rotate freely, the training wheels can be easily and manually moved without depending on the hydraulically driven traveling device.
According to the present invention, the refraction link allows the main body to be appropriately moved up and down, and the posture changing operation can be smoothly performed.
本発明においては、前記走行装置が前記本体の前後左右の四方に設けられ、
前記補助輪が、前記本体の下部における前後左右の四方に設けられていると好適である。
In the present invention, the traveling device is provided on the front, rear, left and right sides of the main body.
It is preferable that the training wheels are provided on the front, rear, left and right sides in the lower part of the main body.
本発明においては、それぞれの前記走行装置を、それぞれの前記補助輪の接地面よりも上方の位置に格納可能であると好適である。
本構成によれば、全ての走行装置を上方に格納させて、容易に手動で移動させることができる。
In the present invention, it is preferable that each of the traveling devices can be stored at a position above the ground contact surface of each of the auxiliary wheels.
According to this configuration, all traveling devices can be retracted upward and easily manually moved.
本発明においては、前記駆動機構が、前記本体に対する前記第一リンクの揺動姿勢を変更可能な第一油圧シリンダと、前記第一リンクに対する前記第二リンクの揺動姿勢を変更可能な第二油圧シリンダとを備えていると好適である。
枢支連結された2つのリンクを2つの油圧シリンダにて各別に揺動姿勢を変更させる構成であるから、姿勢変更動作が円滑に行える。
In the present invention, the drive mechanism has a first hydraulic cylinder capable of changing the swinging posture of the first link with respect to the main body and a second hydraulic cylinder capable of changing the swinging posture of the second link with respect to the first link. It is preferable to have a hydraulic cylinder.
Since the two links that are pivotally connected are configured to change the swinging posture separately by two hydraulic cylinders, the posture changing operation can be smoothly performed.
本発明においては、前記本体のフレーム体の上部に前記第一リンクの支持軸を備えていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the support shaft of the first link is provided on the upper part of the frame body of the main body.
本発明においては、前記油圧供給源が油圧ポンプと当該油圧ポンプを駆動する動力装置とを備える好適である。
本構成により、油圧供給源を好適に構成することができる。
In the present invention, it is preferable that the hydraulic supply source includes a hydraulic pump and a power device for driving the hydraulic pump.
With this configuration, the hydraulic supply source can be suitably configured.
本発明においては、前記走行装置を駆動する油圧モータが、夫々の前記走行装置に各別に備えられていると好適である。 In the present invention, it is preferable that each of the traveling devices is provided with a hydraulic motor for driving the traveling device.
本構成によれば、複数の走行装置は各別に油圧モータにて駆動される。油圧モータは、一般的に防水性や防塵性を備えている。このため、油圧モータの表面に水分や塵埃が付着しても、油圧モータの内部に入り込むことを防止できるため、そのことによって悪影響を受けて動作不良等を起こすおそれは少ない。 According to this configuration, the plurality of traveling devices are individually driven by hydraulic motors. Hydraulic motors are generally waterproof and dustproof. Therefore, even if moisture or dust adheres to the surface of the hydraulic motor, it can be prevented from entering the inside of the hydraulic motor, so that there is little possibility that the hydraulic motor will be adversely affected and malfunction will occur.
油圧モータに代えて、例えば、伝動チェーン等の機械式の伝動機構を用いて走行装置を駆動する構成も考えられるが、この構成では、本体に備えられるエンジン等の駆動源と走行装置との間において、屈折リンク機構に沿って、屈折リンク機構の屈折作動を許容しながら伝動可能な伝動機構を設ける必要があり、構造が複雑になる。これに対して本構成では、このような機械式伝動構造に比べて構造が簡素なものになる。 Instead of the hydraulic motor, for example, a configuration in which a traveling device is driven by using a mechanical transmission mechanism such as a transmission chain can be considered, but in this configuration, between a drive source such as an engine provided in the main body and the traveling device. In the above, it is necessary to provide a transmission mechanism capable of transmitting while allowing the refraction operation of the refraction link mechanism along the refraction link mechanism, which complicates the structure. On the other hand, in this configuration, the structure is simpler than that of such a mechanical transmission structure.
本発明においては、前記本体は、前記油圧供給源を跨ぐように前記基台から上方に延びる支持台と、前記弁機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が前記支持台の上部に支持され、前記弁機構が前記支持台の上下中間部に支持されていると好適である。 In the present invention, the main body includes a support base extending upward from the base so as to straddle the hydraulic supply source, and a control device for controlling the operation of the valve mechanism, and the control device is the support base. It is preferable that the valve mechanism is supported on the upper part and the valve mechanism is supported on the upper and lower intermediate portions of the support base.
本構成によれば、制御装置が支持台の上部の高い位置に設けられるので、例えば、本作業車を用いて作物の収穫作業を行うような場合、作物に付着している水分や作物から発生する細かな塵埃等が制御装置に降りかかって悪影響を与える等のおそれが少なくなる。 According to this configuration, the control device is provided at a high position above the support base. Therefore, for example, when harvesting crops using this work vehicle, it is generated from the moisture adhering to the crops and the crops. There is less risk that fine dust and the like will fall on the control device and have an adverse effect.
一方、弁機構は支持台の上下中間部に支持されるから、制御装置と弁機構との間の制御用の配線をできるだけ短くしながら、作動油供給装置から弁機構までの油圧配管及び弁機構から駆動機構までの油圧配管を短くすることができる。 On the other hand, since the valve mechanism is supported by the upper and lower intermediate parts of the support base, the hydraulic piping and the valve mechanism from the hydraulic oil supply device to the valve mechanism are made while keeping the control wiring between the control device and the valve mechanism as short as possible. The hydraulic piping from to the drive mechanism can be shortened.
以下、本発明に係る油圧ロボットの実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the hydraulic robot according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び2における右側が油圧ロボットの機体前方側であり、左側が機体後方側である。図1〜図3に示すように、本発明の油圧ロボットの一例である作業車は、車両全体を支持する略矩形枠状の本体1と、その本体1の左右両側における前後夫々に位置する複数(具体的には4つ)の走行装置2と、各走行装置2を各別に昇降自在に本体1に支持する複数の屈折リンク機構3(昇降支持機構の一例)と、複数の屈折リンク機構3の姿勢を各別に変更操作可能な複数の油圧駆動式の駆動機構4と、駆動機構4に作動油を供給する作動油供給装置5とを備えている。
The right side in FIGS. 1 and 2 is the front side of the body of the hydraulic robot, and the left side is the rear side of the body. As shown in FIGS. 1 to 3, the work vehicle, which is an example of the hydraulic robot of the present invention, includes a substantially rectangular frame-shaped
本体1は、車両全体を支持するとともに本体1の底部を支持する板状の基台6と、基台6における周縁部に沿って適宜分散された複数の箇所から上方に延びる複数のフレーム体7とを備えている。フレーム体7は、複数の走行装置2夫々に対応する箇所から上方に延びる状態で形成されている。複数のフレーム体7の上部同士が上部連結体8によって連結されている。上部連結体8は、基台6の外周部に沿って延びるリング状に形成されている。このように複数のフレーム体7は上下両側が夫々、一体的に連結されて強固な枠状体を構成している。従って、本体1は、板状の基台6により底部が形成されるとともに、複数のフレーム体7によって枠状体が形成されて、上部が開放された略箱状に設けられている。
The
作動油供給装置5は、駆動機構4に向けて作動油を送り出す油圧供給源9と、油圧供給源9から駆動機構4に供給される作動油を制御する弁機構10とを備えている。説明を加えると、油圧供給源9は、詳述はしないが、エンジン11(本発明の動力装置の一例)とエンジン11によって駆動される油圧ポンプ12とを備えて、それらが一体的に連結されている。エンジン11にて駆動される油圧ポンプ12により、弁機構10を介して駆動機構4に作動油を送り出し供給する。弁機構10は、駆動機構4に対する作動油の給排あるいは流量の調節等を行う複数の油圧制御弁13を備えている。
The hydraulic
作動油供給装置5は、本体1の機体前後方向中間位置に備えられている。
作動油供給装置5における主要部を構成する油圧供給源9は、本体1の機体前後方向中間位置に位置する状態で基台6に載置支持されている。図3に示すように、基台6に対して防振部材14を介してエンジン支持フレーム15が支持されている。油圧供給源9は、エンジン支持フレーム15に載置支持されている。エンジン支持フレーム15は防振支持されているから、エンジン11の振動が基台6に伝わるおそれが少ない。又、エンジン支持フレーム15は、前後両側部における左右両側箇所に縦向きフレーム部15aを備えており、例えば、機体が転倒した場合等において油圧供給源9を保護することが可能である。
The hydraulic
The
図1,3に示すように、本体1は、前後中央部付近において油圧供給源9を跨ぐように基台6から上方に延びる支持台16を備えている。支持台16は、前後方向に間隔をあけて、油圧供給源9を跨ぐように正面視で門型に形成された前後一対の門型部材17と、前後一対の門型部材17の左右両側の上端部同士を連結する前後向きの左右一対の連結部材18と、左右の連結部材18の上側に支持された載置台19とを備えている。前後一対の門型部材17の下端部は基台6に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
弁機構10は、支持台16の上下中間部に支持されている。すなわち、図1に示すように、前部側の門型部材17の縦向き部分17aの上下中間部と、後部側の門型部材17の縦向き部分17aの上下中間部とにわたって支持ブラケット20が設けられている。図3に示すように、支持ブラケット20は支持台16の左右両側に設けられており、左右両側の支持ブラケット20には夫々、各別に弁機構10が取付けられている。
The
従って、作動油供給装置5を構成する油圧供給源9及び弁機構10は、本体1の機体前後方向中間位置に位置する状態で備えられている。
Therefore, the
また、作動油タンク50が、機体本体1の機体前後方向中間位置上部、即ち、作動油供給装置5を構成する油圧供給源9及び弁機構10の上方に配置されている。このように、作動油タンク50を上方に配置し、下方の空いた空間に作動油供給装置5を配置することにより、作動油供給装置5を構成する油圧供給源9及び弁機構10が機体本体1における比較的低い位置に位置することとなり、油圧供給源9及び弁機構10に空気が入りにくくなり、油圧制御を安定させることができる。なお、機体の重心を低くすることに重点を置く場合、作動油タンク50を、機体本体1の機体前後方向中間位置下部に配置し、作動油供給装置5を構成する油圧供給源9及び弁機構10を作動油タンク50の上方に配置してもよい。
Further, the
図1,2,3に示すように、支持台16の上端部に備えられた載置台19には、弁機構10の動作を制御する制御装置21が載置支持されている。制御装置21の制御動作については詳述はしないが、図示しない手動入力装置にて入力される制御情報、あるいは、予め設定されて記憶されている制御情報に基づいて、弁機構10における駆動機構4に対する作動油の供給状態を制御する。基台6の機体前部側箇所には、専用の載置台22を介してバッテリ23が載置支持されている。バッテリ23により制御装置21に対する電力供給を行うことができる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, a
本体1の下部には複数の補助輪24が備えられている。すなわち、図1,3に示すように、基台6の下面側において、機体前後両側部の夫々における左右両側箇所に分散配置する状態で合計4個の補助輪24が備えられている。基台6の下面から下方に突出する状態で支持ブラケット25が取付けられ、この支持ブラケット25にて補助輪24が横向き軸芯周りで自由回転可能に支持されている。このような補助輪24を設けることにより、例えば、全ての走行装置2について、図4の仮想線で示すように上方に格納させることにより、容易に手動で移動させることができる。
A plurality of
次に、走行装置2を本体1に支持するための支持構造について説明する。
複数(具体的には4つ)の屈折リンク機構3は夫々、一端部が本体1に横軸芯周りで揺動自在に支持された第一リンク26と、一端部が第一リンク26の他端部に横軸芯周りで揺動自在に支持され且つ他端部に走行装置2が支持された第二リンク27とを備えている。
Next, a support structure for supporting the traveling
Each of the plurality of (specifically, four)
駆動機構4は、複数の屈折リンク機構3の夫々に対応して複数(4つ)備えられており、本体1に対する第一リンク26の揺動姿勢を変更可能な第一油圧シリンダ28と、第一リンク26に対する第二リンク27の揺動姿勢を変更可能な第二油圧シリンダ29とを備えている。そして、駆動機構4は、屈折リンク機構3における第一リンク26と第二リンク27とが機体前後方向中間側に向けて屈折する状態を維持しながら、屈折リンク機構3の姿勢を変更操作する。
A plurality (four) of
説明を加えると、図1〜3及び5に示すように、本体1の前後両側において、フレーム体7の上部同士を連結する上部連結体8に、ブラケット30(30a,30b)を介して機体横幅方向全幅にわたって横方向に延びる横向き姿勢の支持軸31が固定されている。
4個の屈折リンク機構3のうち前部側に位置する左右の屈折リンク機構3における夫々の第一リンク26の回動ボス部32が、前部側の支持軸31に回動自在に外嵌装着されている。4個の屈折リンク機構3のうち後部側に位置する左右の屈折リンク機構3における夫々の第一リンク26の回動ボス部32が、後部側の支持軸31に回動自在に外嵌装着されている。
To add a description, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5, on both front and rear sides of the
Of the four
図1,2に示すように、第一リンク26の回動ボス部32には夫々、第一ブラケット33と第二ブラケット34とが周方向に位置を異ならせて一体的に設けられている。第一ブラケット33と上部連結体8における支持軸31から機体前後方向内方側に離れた位置に設けられた機体側ブラケット35とにわたって、第一油圧シリンダ28が枢支連結されている。第二ブラケット34と第二リンク27の途中部に設けられたリンク側ブラケット36とにわたって第二油圧シリンダ29が枢支連結されている。尚、前部側の支持軸31に支持される回動ボス部32では、第一ブラケット33と第二ブラケット34とが横方向に位置ずれした状態で設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
第二油圧シリンダ29の作動を停止した状態で第一油圧シリンダ28を伸縮操作すると、第一リンク26、第二リンク27及び走行装置2の夫々が、一体的に支持軸31の横軸芯X1周りで揺動する。第一油圧シリンダ28の作動を停止した状態で第二油圧シリンダ29を伸縮操作すると、第一リンク26の姿勢が一定に維持されたまま、第二リンク27及び走行装置2が一体的に、第一リンク26と第二リンク27との連結箇所の横軸芯X2周りで揺動する(図4の仮想線参照)。
When the first
図3に示すように、第一リンク26の支持軸31に対する回動ボス部32の横側に、第一リンク26の支持軸31に対する回動角度を検出する第一角度センサ37が設けられている。第一リンク26と第二リンク27とが枢支連結される回動支持部には、第一リンク26と第二リンク27との相対角度を検出する第二角度センサ38が設けられている。
As shown in FIG. 3, a
図1,3は、複数の屈折リンク機構3の夫々において、第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29の夫々を最も縮退させた状態、すなわち、全ての走行装置2が本体1に最も近付いた状態(つまり、車高が最も低い状態)を示している。
1 and 3 show a state in which the first
図4の実線部分及び図5は、複数の屈折リンク機構3の夫々において、第一リンク26が縦向き姿勢となるように第一油圧シリンダ28を作動させ、且つ、第二リンク27が縦向き姿勢となるように第二油圧シリンダ29を作動させた状態、すなわち、本体1が全ての走行装置2から最も離れた状態(つまり、車高が最も高くなる状態)を示している。
In the solid line portion of FIG. 4 and FIG. 5, in each of the plurality of
図6は、右側に位置する2個の屈折リンク機構3においては、第一リンク26が縦向き姿勢となるように第一油圧シリンダ28を作動させ、且つ、第二リンク27が縦向き姿勢となるように第二油圧シリンダ29を作動させた状態とし、左側に位置する2個の屈折リンク機構3においては、第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29の夫々を最も縮退させた状態を示している。
In FIG. 6, in the two bending
図1,3に示すように、第二油圧シリンダ29は、回動ボス部32から機体前後方向外方側に突出した第二ブラケット34と、第二リンク27の縦向き姿勢において機体前後方向外方側に位置する箇所とにわたって設けられる。このように第二油圧シリンダ29を設けることで、屈折リンク機構3を折り曲げるときには、屈折リンク機構3の中間屈折部3Aが機体前後方向中間側に向けて屈折する状態を維持することになる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the second
機体右側に位置する2個の屈折リンク機構3の夫々に対応する第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29は、図示しない油圧配管にて機体右側に位置する弁機構10に接続されている。機体左側に位置する2個の屈折リンク機構3の夫々に対応する第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29は、図示しない油圧配管にて機体左側に位置する弁機構10に接続されている。
The first
油圧供給源9から弁機構10を介して複数の屈折リンク機構3夫々の第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29に作動油が供給される。弁機構10に備えられた油圧制御弁13により作動油の給排が行われて、第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29を伸縮操作させることができる。油圧制御弁13は制御装置21によって制御される。制御装置21は第一角度センサ37及び第二角度センサ38の検出値が目標値になるように制御することで、屈折リンク機構3を所望の姿勢に変更することができる。
Hydraulic oil is supplied from the
走行装置2を駆動する油圧モータ39が、夫々の走行装置2に各別に備えられている。
すなわち、4個の走行装置2は夫々、横軸芯周りで回転可能に支持された車輪40と、車輪40の軸支部41に内装された油圧モータ39とを備えている。各走行装置2は、油圧モータ39を作動させることにより、各別に車輪40を回転駆動することができる。
A
That is, each of the four
機体右側に位置する2個の走行装置2に備えられる2個の油圧モータ39の夫々は、図示しない油圧配管にて右側の弁機構10に接続されており、機体左側に位置する2個の走行装置2に備えられる2個の油圧モータ39の夫々は、図示しない油圧配管にて左側の弁機構10に接続されている。そして、油圧供給源9から左右夫々の弁機構10を介して各油圧モータ39に作動油が供給される。
Each of the two
油圧モータ39に対応して弁機構10に備えられた油圧制御弁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39すなわち車輪40の回転速度を変更することができる。油圧制御弁13は、手動操作にて入力される制御情報あるいは予め設定されて記憶されている制御情報等に基づいて制御装置21によって制御される。
The rotation speed of the
図1に示すように、この作業車は種々のセンサを備える。具体的には、それぞれの第一油圧シリンダ28に設けられた第一シリンダチューブ側圧力センサS1及び第一シリンダロッド側圧力センサS2、それぞれの第二油圧シリンダ29に設けられた第二シリンダチューブ側圧力センサS3及び第二シリンダロッド側圧力センサS4を備える。第一キャップ側圧力センサS1は、第一油圧シリンダ28のキャップ側室の油圧を検出する。第一ヘッド側(反キャップ側)圧力センサS2は、第一油圧シリンダ28のヘッド側室の油圧を検出する。第二キャップ側圧力センサS3は、第二油圧シリンダ29のキャップ側室の油圧を検出する。第二ヘッド側(反キャップ側)圧力センサS4は、第二油圧シリンダ29のヘッド側室の油圧を検出する。
As shown in FIG. 1, this work vehicle is equipped with various sensors. Specifically, the first cylinder tube side pressure sensor S1 and the first cylinder rod side pressure sensor S2 provided on each of the first
なお、各圧力センサS1,S2,S3、S4の取り付け位置は上記に限られるものではない。各圧力センサS1,S2,S3、S4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10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。
The mounting positions of the pressure sensors S1, S2, S3, and S4 are not limited to the above. Each pressure sensor S1, S2, S3, S4 may be provided in the pipe between the
これらのセンサの検出結果に基づいて、本体1を支持するために必要な力が算出され、その結果に基づいて、それぞれの第一油圧シリンダ28及び第二油圧シリンダ29への作動油の供給が制御される。具体的には、第一キャップ側圧力センサS1の検出値と第一ヘッド側圧力センサS2の検出値とに基づき、第一油圧シリンダ28のキャップ側室とヘッド側室との差圧から、第一油圧シリンダ28のシリンダ推力が算出される。また、第二キャップ側圧力センサS3の検出値と第二ヘッド側圧力センサS4の検出値とに基づき、第一油圧シリンダ28と同様に、第二油圧シリンダ29のシリンダ推力が算出される。
Based on the detection results of these sensors, the force required to support the
また、この作業車は、加速度センサS5を備える。この加速度センサS5の検出結果に基づき、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本体1の姿勢が制御される。つまり、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28及び第二油圧シリンダ29への作動油の供給が制御される。なお、シリンダ推力の検出は、上記(キャップ側とヘッド側に備えられた圧力センサによって算出する方法)に限られるものではない。シリンダ推力を検知可能であればよく、シリンダのロット先端に力を検知するセンサを備えてシリンダ推力を検知してもよい。
Further, this work vehicle is provided with an acceleration sensor S5. Based on the detection result of the acceleration sensor S5, the inclination of the
また、この作業車は、走行装置2を駆動する油圧モータ39の回転速度を検出する回転センサS6を備える。これらの回転センサS6の検出結果に基づいてそれぞれの車輪40の回転速度が算出される。算出された車輪40の回転速度に基づいて、車輪40の回転速度が目標の値となるように、油圧モータ39への作動油の供給が制御される。
Further, this work vehicle includes a rotation sensor S6 that detects the rotation speed of the
このように、屈折リンク機構3を介して走行装置2を支持する構成とし、油圧駆動式の駆動機構4としての油圧シリンダ28,29により、屈折リンク機構3の姿勢を変更操作する構成であるから、水分や細かな塵埃等による影響を受け難く、農作業に適したものになる。
As described above, the traveling
また、上記のように、複数の駆動機構4は、複数の屈折リンク機構3に対応する状態で、本体1の左右両側における前後夫々に分散配備される。そして、作動油供給装置5が、本体1の機体前後方向中間位置に備えられるから、機体前部側に位置する駆動機構4、及び、機体後部側に位置する駆動機構4の夫々について、作動油供給装置4からの距離が均等になる。つまり、各駆動機構4に作動油を供給するための油圧配管の長さを均等なものにすることができる。この結果、各駆動機構4に供給される作動油の圧力、流量、温度等の特性のばらつきを軽減することができる。
Further, as described above, the plurality of
駆動機構4は多量の作動油を使用するものであり、作動油供給装置5は複数の駆動機構4に作動油を供給するので、作動油供給装置5は大型で重量が大きい装置になる。このような大型の作動油供給装置5が本体1の機体前後方向中間位置に備えられるから、車両全体の前後重量バランスが良好で、機体の姿勢が安定化し易いものとなる。
Since the
また、上記のように、油圧供給源9が、車両本体における車両全体を支持する基台6に載置支持されている。油圧供給源9から送り出される作動油が弁機構10によって制御された状態で駆動機構4に向けて供給される。作動油供給装置5のうちの油圧供給源4が多量の作動油を送り出すために大型の装置になるが、このような油圧供給源4が基台に載置支持される。基台6は、車両全体を支持する強固なものであり、大型の装置である油圧供給源4を安定的に支持することができる。
Further, as described above, the
使用例として次のような作業形態がある。例えば、本体1に作業装置を搭載支持して、作物列の左右両側の通路に走行装置2を接地させ、本体1が作物列の上方を跨ぐ状態で走行しながら作業を行うようにして、作物の生育状況に応じて本体1の位置を変更させることで、作物の植え付け作業、肥料や薬剤等の散布作業、成長したあとの収穫作業等が行い易いものとなる(図6参照)。大きな段差が存在する箇所の左右両側に接地した状態で走行することも可能である(図5参照)。さらに、4個の屈折リンク機構3は各別に屈曲可能であるから、走行装置2を1個ずつ段差に乗り上げながら移動することで、自律走行にて段差を乗り越えることも可能となる。
There are the following work modes as usage examples. For example, a work device is mounted on the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、駆動機構4が、第一油圧シリンダ28と第二油圧シリンダ29とを備える構成としたが、この構成に代えて、屈折リンク機構3の揺動支点部に油圧モータを備えて、その油圧モータによって屈折リンク機構3の姿勢を変更する構成でもよい。
[Another Embodiment]
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、走行装置2が油圧モータ39により駆動される構成としたが、この構成に代えて、例えば、エンジン11の動力がチェーン伝動機構等の機械式伝動機構を介して車輪40に供給される構成でもよい。
(2) In the above embodiment, the traveling
(3)上記実施形態では、走行装置2が1つの車輪40を備える構成としたが、この構成に代えて、走行装置として、複数の輪体にクローラベルトが巻回されたクローラ走行装置を備える構成としてもよい。
(3) In the above embodiment, the traveling
(4)上記実施形態では、制御装置21が支持台16の上部に支持され、弁機構10が支持台16の上下中間部に支持される構成としたが、この構成に代えて、制御装置21及び弁機構10が夫々基台6に支持される構成としてもよい。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記実施形態では、屈折リンク機構3が、基台6から上方に延びるフレーム体7の上部に支持される構成としたが、この構成に代えて、屈折リンク機構3を基台6に直接支持する構成としてもよく、基台6から下方に延びるフレーム体に支持する構成としてもよい。
(5) In the above embodiment, the
(6)上記実施形態では、屈折リンク機構3の中間屈折部3Aが機体前後方向中間側に向けて屈折する状態を維持する構成としたが、この構成に代えて、中間屈折部3Aが機体前後方向外方側に向けて屈折する構成としてもよい。
(6) In the above embodiment, the
(7)上記実施形態では、作動油供給装置5が本体1の機体前後方向中間位置に備えられている構成としたが、この構成に限られるものではない。作動油供給装置5は、例えば、機体前後方向前方側のリンク機構3と機体前後方向後方側のリンク機構3との間で、機体前後方向中間位置以外に備えられることもできる。
(7) In the above embodiment, the hydraulic
(8)上記実施形態では、リンク機構3が本体1の上部部分、すなわち、フレーム体8の上部に支持されている構成とした。この場合、本体1に対するリンク機構3の連結箇所が本体1における高い位置に設定される。高い位置でリンク機構3を介して本体1が支持されるので、本体1の支持位置に対して重心位置をできるだけ低い位置にして、姿勢の安定性を向上させることができる。しかしながら、リンク機構の支持箇所は上記の構成に限られるものではなく、例えば車両本体1の中間部部分や下部部分であってもよい。リンク機構3を本体1の下部部分に支持する場合、車高を高くすることが可能となり、より高い障害物を乗り越えたり跨いだりすることが可能となる。
(8) In the above embodiment, the
本発明は、農用の作業車に適用できる。 The present invention can be applied to agricultural work vehicles.
1 本体
2 走行装置
3 屈折リンク機構
4 駆動機構
5 作業油供給装置
6 基台
9 油圧供給源
10 弁機構
16 支持台
24 補助輪
26 第一リンク
27 第二リンク
28 第一油圧シリンダ
29 第二油圧シリンダ
39 油圧モータ
X1 横軸芯
X2 横軸芯
1
Claims (8)
前記本体の左右両側に位置する複数の油圧駆動式の走行装置と、
夫々の前記走行装置を各別に昇降自在に前記本体に支持する昇降支持機構と、
前記本体の下部に前記走行装置とは別に設けられた自由回転可能な補助輪と、
複数の昇降支持機構の姿勢を各別に変更操作可能な複数の油圧駆動式の駆動機構と、
前記走行装置及び前記駆動機構に向けて作動油を送り出す油圧供給源と、
前記油圧供給源から前記駆動機構に供給される作動油を制御する弁機構と、を備え、
前記昇降支持機構が屈折リンク機構であり、前記屈折リンク機構は、一端部が前記本体に横軸芯周りで揺動自在に支持された第一リンクと、一端部が前記第一リンクの他端部に横軸芯周りで揺動自在に支持され且つ他端部に前記走行装置が支持された第二リンクとを備えている油圧ロボット。 With the main body
A plurality of hydraulically driven traveling devices located on the left and right sides of the main body,
An elevating support mechanism that supports each of the traveling devices on the main body so as to be able to elevate and lower each
Free-rotating training wheels provided at the bottom of the main body separately from the traveling device,
Multiple hydraulically driven drive mechanisms that can change the posture of multiple elevating support mechanisms separately,
A hydraulic supply source that sends hydraulic oil toward the traveling device and the drive mechanism,
A valve mechanism for controlling hydraulic oil supplied from the hydraulic supply source to the drive mechanism is provided.
The elevating support mechanism is a refraction link mechanism, and the refraction link mechanism has a first link in which one end is swingably supported by the main body around a horizontal axis, and one end is the other end of the first link. A hydraulic robot provided with a second link, which is swingably supported around a horizontal axis core at a portion and the traveling device is supported at the other end .
前記補助輪が、前記本体の下部における前後左右の四方に設けられている請求項1に記載の油圧ロボット。 The traveling device is provided on all four sides of the main body, front, back, left and right.
The hydraulic robot according to claim 1, wherein the training wheels are provided on four sides of the lower part of the main body, front, back, left and right.
前記制御装置が前記支持台の上部に支持され、前記弁機構が前記支持台の上下中間部に支持されている請求項1から7いずれか1項に記載の油圧ロボット。 The main body includes a support base extending upward from the base so as to straddle the hydraulic supply source, and a control device for controlling the operation of the valve mechanism.
The hydraulic robot according to any one of claims 1 to 7, wherein the control device is supported on an upper portion of the support base, and the valve mechanism is supported on an upper and lower intermediate portion of the support base.
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