JP6911057B2 - 器具操作用装置 - Google Patents
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- 器具操作用装置であって、
ベースビームと、前記ベースビームの対応する第1の端部及び第2の端部から延在する略平行な第1の側部ビーム及び第2の側部ビームとを備え、前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの外側端部間に開放器具領域を画定する、U字型の駆動フレームであって、前記駆動フレームは、地表面上を移動するための複数の駆動ホイール上に支持され、各前記駆動ホイールは前記駆動フレームに、略垂直なホイール枢軸の周りで枢動できるように設置され、操舵制御装置は、各前記駆動ホイールを対応する前記ホイール枢軸の周りで選択的に枢動させるよう動作可能である、U字型の駆動フレームと、
前記駆動フレームに設置され、各前記駆動ホイールを回転させるための駆動制御装置を通して接続された動力源であって、前記駆動制御装置は、第1の方向及び第2の方向のうちの選択された一方に前記駆動ホイールを回転させるよう動作可能である、動力源と、
それぞれ器具動作を実施するよう、及びアイドリング位置にある場合に前記地表面上に静置されるよう構成される、第1の器具及び第2の器具と、
を備え、
各前記器具及び前記駆動フレームは、前記駆動フレームを、前記アイドリング位置の各前記器具に対する器具積載位置へと操縦した場合に、各前記器具が前記開放器具領域内で前記駆動フレームに接続可能かつ動作位置へと移動可能となるよう構成され、前記動作位置において、各前記器具は前記駆動フレームで支持され、また器具機能を制御するよう動作可能な器具制御システムに接続され、
前記駆動フレームが、前記アイドリング位置の前記第1の器具に対する前記器具積載位置にある場合、前記開放器具領域内に位置する前記第1の器具の少なくとも一部分は、前記第1の側部ビームと前記第2の側部ビームとの間、かつ前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの上方にあり、
各前記器具が前記動作位置にある場合、前記操舵制御装置及び前記駆動制御装置は、前記駆動フレーム及び支持された前記器具を第1の移動経路に沿って移動させて操舵するための第1のモードで動作可能であり、また前記操舵制御装置及び前記駆動制御装置は、前記駆動フレーム及び支持された前記器具を、前記第1の移動経路に対して概ね垂直に配向された第2の経路に沿って移動させて操舵するための第2のモードで動作可能である、器具操作用装置。 - 前記駆動ホイールの第1のペアは前記第1の側部ビームを支持し、前記駆動ホイールの第2のペアは前記第2の側部ビームを支持し、
前記第1の移動経路は、前記側部ビームに対して概ね平行に配向される、請求項1に記載の器具操作用装置。 - 端部ビームを更に備え、
前記端部ビームは、前記端部ビームの第1の端部及び第2の端部において、前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの前記ベースビームから離間した外側端部部分に着脱可能に取り付けられる、請求項2に記載の器具操作用装置。 - 前記端部ビームは、前記第1の器具が前記動作位置にある場合にのみ、前記端部ビームが前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームに取り付けられるよう、前記第1の器具のそばに設けられる、請求項3に記載の器具操作用装置。
- 前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームそれぞれの外側端部部分に設置された少なくとも1つのロック機構を備え、
前記第1の器具は、前記第1の器具が前記動作位置ある場合に前記ロック機構に係合し、これにより前記側部ビームは、前記第1の器具が前記動作位置にある場合に、前記第1の器具に対して略固定される、請求項4に記載の器具操作用装置。 - 前記第2の器具の少なくとも一部分は、前記駆動フレームが前記器具積載位置にある場合には、前記第1の側部ビームに隣接して、前記駆動フレームのそばにあり、
前記動力源は、前記第2の側部ビーム上に設置されたモータである、請求項2〜5のいずれか1項に記載の器具操作用装置。 - 前記第2の器具は、前記第1の側部ビームのそばの動作場所から、前記駆動フレームの上方の輸送場所まで、移動可能である、請求項6に記載の器具操作用装置。
- 前記駆動ホイールの第1のペアは、前記ベースビームに近接した第1のベース駆動ホイール、及び前記ベースビームから離間した第1の端部駆動ホイールを含み、
前記駆動ホイールの第2のペアは、前記ベースビームに近接した第2のベース駆動ホイール、及び前記ベースビームから離間した第2の端部駆動ホイールを含み、
前記駆動フレーム及び支持された前記器具を前記第1の移動経路に沿って移動させて操舵する際、前記操舵制御装置は、前記第1のベース駆動ホイール及び前記第2のベース駆動ホイールを共に同一方向に枢動させるよう動作可能であり、
前記駆動フレーム及び支持された前記器具を前記第2の移動経路に沿って移動させて操舵する際、前記操舵制御装置は、前記第1のベース駆動ホイール及び前記第1の端部駆動ホイールを共に同一方向に枢動させるよう動作可能である、請求項2〜7のいずれか1項に記載の器具操作用装置。 - 前記駆動フレーム及び支持された前記器具を前記第1の移動経路に沿って移動させて操舵する際、前記操舵制御装置は、前記第1の端部駆動ホイール及び前記第2の端部駆動ホイールを共に、対応する前記ホイール枢軸の周りで、前記第1のベース駆動ホイール及び前記第2のベース駆動ホイールの枢動方向とは反対の急旋回方向、及び前記第1のベース駆動ホイール及び前記第2のベース駆動ホイールの枢動方向と同一の斜め操舵方向のうちの一方に枢動させるよう動作可能である、請求項8に記載の器具操作用装置。
- 前記駆動フレーム及び支持された前記器具を前記第2の移動経路に沿って移動させて操舵する際、前記操舵制御装置は、前記第2のベース駆動ホイール及び前記第2の端部駆動ホイールを共に、対応する前記ホイール枢軸の周りで、前記第1のベース駆動ホイール及び前記第1の端部駆動ホイールの枢動方向とは反対の急旋回方向、並びに前記第1のベース駆動ホイール及び前記第1の端部駆動ホイールの枢動方向と同一の斜め操舵方向のうちの一方に枢動させるよう動作可能である、請求項8に記載の器具操作用装置。
- 前記操舵制御装置は各前記駆動ホイールに隣接する油圧シリンダを備え、
各前記油圧シリンダは、前記対応する駆動ホイールを、前記対応するホイール枢軸の周りで、約130°超の枢動範囲にわたって選択的に枢動させるよう動作可能である、請求項8〜10のいずれか1項に記載の器具操作用装置。 - 前記操舵制御装置は更に、前記駆動フレームを操舵するために、前記駆動ホイールの相対回転速度を調整するよう動作可能である、請求項2〜11のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 前記駆動ホイールの第2のペアのうちの少なくとも一方は、前記第2の側部ビームに対して垂直に移動可能である、請求項2〜12のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- ウォーキングビームを備え、
前記ウォーキングビームは、前記第2の側部ビームに対して平行に配向され、また前記ウォーキングビームの中心部分において、前記第2の側部ビームの中心部分に、ウォーキング枢軸の周りで枢動可能に取り付けられ、
前記駆動ホイールの第2のペアのそれぞれは、前記ウォーキングビームの対向する端部部分に設置される、請求項13に記載の器具操作用装置。 - 少なくとも1つのガイド支持体を備え、
前記少なくとも1つのガイド支持体は、前記第2の側部ビームの、前記ウォーキング枢軸と前記ウォーキングビームの1つの前記端部部分との間に設置され、また、前記第2の側部ビームに取り付けられた内側ガイドプレートと、前記内側ガイドプレートに取り付けられた外側ガイドプレートとを備え、これにより前記内側ガイドプレートと前記外側ガイドプレートとの間にガイドチャネルが形成され、
前記ウォーキングビームは、前記内側ガイドプレート及び前記外側ガイドプレートの近傍において前記ガイドチャネル内を上下に移動する、請求項14に記載の器具操作用装置。 - 前記駆動ホイールの第2のペアは、前記第2の側部ビームの前記ベースビーム付近に枢動可能に取り付けられた第2のベースアームの下側部分に、対応する略垂直な前記ホイール枢軸の周りで枢動可能に設置された、第2のベース駆動ホイールと、前記第2の側部ビームの前記ベースビームから離間した位置に枢動可能に取り付けられた第2の端部アームの下側部分に、対応する略垂直な前記ホイール枢軸の周りで枢動可能に設置された、第2の端部駆動ホイールとを備え、
前記第2のベースアーム及び前記第2の端部アームは、前記第2のベースホイール及び前記第2の端部ホイールのうちの一方が上方に枢動した場合に前記第2のベースホイール及び前記第2の端部ホイールのうちのもう一方が下方に枢動するよう、連結される、請求項13に記載の器具操作用装置。 - 前記第2のベースアームと前記第2の側部ビームとの間に接続された第2のベース油圧シリンダ、及び前記第2の端部アームと前記第2の側部ビームとの間に接続された第2の端部油圧シリンダであって、前記第2のベース油圧シリンダ及び前記第2の端部油圧シリンダは流体導管によって接続され、これにより、前記第2のベースアームが上方又は下方に枢動すると、油圧流体が前記第2のベース油圧シリンダから前記第2の端部油圧シリンダへと流れ、これにより前記第2の端部アームが、前記第2のベースアームの運動とは反対の垂直方向に移動する、第2のベース油圧シリンダ及び第2の端部油圧シリンダ、並びに
前記第2のベース油圧シリンダ及び前記第2の端部油圧シリンダに、油圧制御弁を通して接続された、加圧油圧流体源であって、前記油圧制御弁は、前記第2のベース油圧シリンダ及び前記第2の端部油圧シリンダ内へと加圧油圧流体を配向して、前記第2の側部ビームを所望の垂直位置へと上向き又は下向きに移動させるよう動作可能である、加圧油圧流体源
を備える、請求項16に記載の器具操作用装置。 - 前記駆動ホイールの第1のペアは、前記第1の側部ビームの前記ベースビーム付近に枢動可能に取り付けられた前記第1のベースアームの下側部分に、対応する略垂直な前記ホイール枢軸の周りで枢動可能に設置された、第1のベース駆動ホイールと、前記第1の側部ビームの前記ベースビームから離間した位置に枢動可能に取り付けられた前記第1の端部アームの下側部分に、対応する略垂直な前記ホイール枢軸の周りで枢動可能に取り付けられた、第1の端部駆動ホイールとを備え、
前記装置は、前記第1のベースアームと前記第1の側部ビームとの間に接続された第1のベース油圧シリンダ、及び前記第1の端部アームと前記第1の側部ビームとの間に接続された第1の端部油圧シリンダを備え、
前記加圧油圧流体源は、前記第1のベース及び前記端部油圧シリンダに前記油圧制御弁を通して接続され、前記油圧制御弁は、前記加圧油圧流体を前記第1のベース油圧シリンダ及び前記第1の端部油圧シリンダ内へと配向して、前記第1の側部ビームを上方又は下方へ移動させるよう動作可能であり、また前記所望の垂直位置が達成された場合には、前記油圧制御弁は、前記第1のベースアーム及び前記第1の端部アームを固定位置に維持するよう動作可能である、請求項17に記載の器具操作用装置。 - 前記ベースビームは、前記第1の側部ビームに、前記ベースビームに対して略平行かつ前記第1の側部ビームに対して垂直に配向されたベース枢軸の周りで枢動可能に取り付けられる、請求項2〜12のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 前記ベースビームは、前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの上方にある、請求項19に記載の器具操作用装置。
- 前記動作位置にある場合、前記支持された器具は、
前記ベースビームを越えて外向きに、
前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの、前記ベースビームから離間した外側端部を越えて外向きに、又は
前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームのうちの少なくとも一方を越えて外向きに延在する、請求項2〜20のいずれか1項に記載の器具操作用装置。 - 前記第1の器具は、前記動作位置で支持されている場合、前記ベースビームを越えて外向きに延在し、前記第2の器具は、前記動作位置で支持されている場合、前記第1の側部ビーム及び第2の側部ビームのうちの少なくとも一方を越えて外向きに延在する、請求項1〜21のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 前記動力源はモータであり、前記モータは、前記第2の側部ビームの内側が前記モータと前記第1の側部ビームとの間となるよう、前記第2の側部ビーム上のオフセット位置に設置される、請求項1〜22のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 前記モータは、第1のモータ動作位置から第2のモータ動作位置へと移動可能である、請求項23に記載の器具操作用装置。
- 前記操舵制御装置、前記駆動制御装置及び前記器具制御システムは、前記外部ガイダンスシステム及び遠隔操作ボックスから場所信号を受信するマイクロプロセッサのうちの1つから受信した信号に応答する、請求項1〜24のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 支持されることになる前記器具は、前記器具及び前記駆動フレームに取り付け可能な可動式持ち上げアームと、前記持ち上げアームを動かして前記器具を前記動作位置へと移動させるよう動作可能なアクチュエータとによって、前記駆動フレームに接続される、請求項1〜25のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 前記駆動フレームが前記器具積載位置にある場合、支持されることになる前記装置の接続部分は、前記駆動フレームの上方にあり、前記アクチュエータは前記器具の前記接続部分を引き下げるよう動作可能である、請求項26に記載の器具操作用装置。
- 前記駆動フレームが前記器具積載位置にある場合、支持されることになる前記装置の接続部分は、前記駆動フレームの上方にあり、前記アクチュエータは前記器具を前記動作位置へと持ち上げるために前記駆動フレームを持ち上げるよう動作可能である、請求項26に記載の器具操作用装置。
- 前記第1の器具は、前記第1の移動経路に沿って移動する際に、対応する第1の器具動作を実施するよう構成され、前記第2の器具は、前記第2の移動経路に沿って移動する際に、対応する第2の器具動作を実施するよう構成される、請求項1〜28のいずれか1項に記載の器具操作用装置。
- 農業用器具装置であって、
地表面上を移動するためのホイール上に支持されたU字型の基礎フレームであって、ここで前記基礎フレームは、略平行で横方向に離間した左右の設置用ビームを含み、前記設置用ビームは、前記設置用ビームの内側端部において、略水平なベースビームに固定され、また前記ベースビームから、前記ベースビームから遠方の前記設置用ビームの外側端部へと、外向き方向に延在し、これにより、前記設置用ビームの間の、前記設置用ビームの前記外側端部から前記ベースビームまでに、開放器具領域が設けられる、U字型の基礎フレーム、
器具動作を実施するよう、アイドリング位置にある場合に前記地表面上に静置されるよう、及び動作位置にある場合に前記開放器具領域内で前記基礎フレームに取り付けられるよう、構成される、器具、
前記基礎フレームに設置された、複数のビーム取り付け機構であって、各前記ビーム取り付け機構は、
リフトアームであって、前記リフトアームは、前記リフトアームの内側端部において、対応する前記ビームに枢動可能に取り付けられ、また前記リフトアームの外側端部においてフックを画定し、ここで前記リフトアームは、前記外向き方向に延在する積載位置から、上向きに延在する動作位置へと枢動可能である、リフトアーム、
前記リフトアームを前記積載位置と前記動作位置との間で枢動させるよう動作可能な油圧シリンダ、及び
ビーム係合部材
を備える、ビーム取り付け機構
を備え、
各前記ビーム取り付け機構に関して、対応する器具取り付け機構が前記器具に設置され、各前記器具取り付け機構は、略水平に配向されたシャフトと、器具係合部材とを備え、
前記取り付け機構は、前記リフトアームが前記積載位置にある場合に、前記基礎フレームが前記アイドリング位置にある前記器具に対する器具積載位置へと移動可能となるよう構成され、前記器具積載位置では、各前記ビーム取り付け機構の前記フックは、対応する前記器具取り付け機構の前記シャフトの下側に位置し、これにより、前記リフトアームを前記動作位置へと枢動させることによって、前記器具は上方かつ内向き方向に移動し、これにより各前記器具係合部材は、対応する前記ビーム係合部材と係合するように移動する、農業用器具装置。 - 加圧油圧流体を前記油圧シリンダ内へと配向して、前記リフトアームを前記積載位置から前記動作位置へと移動させるよう動作可能であり、また前記リフトアームに、前記リフトアームを前記動作位置に向かって付勢するための付勢力を付加するよう動作可能である、油圧流体源を備える、請求項30に記載の農業用器具装置。
- 前記リフトアームに付加される、前記付勢力より大きい力は、前記リフトアームを前記積載位置に向かって移動させ、前記加圧油圧流体を前記油圧シリンダから出て前記油圧流体源に戻るように移動させる、請求項31に記載の農業用器具装置。
- 各前記器具取り付け機構上において、前記シャフトは、略垂直な設置プレートの間に延在し、
前記設置プレートの、前記基礎フレームが前記器具積載位置へと移動しているときに前記フックに隣接する部分は、前記シャフトから離れるように横方向に傾斜し、これにより、対応する前記リフトアームを前記シャフトに向かってガイドする、請求項30〜32のいずれか1項に記載の農業用器具装置。 - 前記対応するビーム係合部材と係合した前記器具係合部材によって、前記リフトアームを前記動作位置に固定するよう動作可能な、着脱可能なロック機構を備える、請求項30〜33のいずれか1項に記載の農業用器具装置。
- 前記係合部材は、ソケットと、前記ソケット内へと摺動するよう構成されたピンとによって設けられ、
前記ピンは、前記ピンを前記ソケット内へとガイドするよう動作可能な先細端部を備える、請求項30〜34のいずれか1項に記載の農業用器具装置。 - 対応する右側の前記設置用ビーム及び左側の前記設置用ビームの、対応する右側端部部分及び左側端部部分に設置された、右側の外側ビーム取り付け機構及び左側の外側ビーム取り付け機構、並びに前記ベースビームに設置された少なくとも1つの内側ビーム取り付け機構、並びに、
前記器具の、前記右側の外側ビーム取り付け機構及び前記左側の外側ビーム取り付け機構の場所に対応する場所に設置された、右側の外側器具取り付け機構及び左側の外側器具取り付け機構、並びに前記器具の、前記少なくとも1つの内側ビーム取り付け機構の場所に対応する場所に設置された、少なくとも1つの内側器具取り付け機構、
を備える、請求項30〜35のいずれか1項に記載の農業用器具装置。 - 第1の器具動作及び第2の器具動作を実施する方法であって、
前記方法は、
駆動フレームを複数の駆動ホイールに設置するステップであって、各前記駆動ホイールは前記駆動フレームに、略垂直なホイール枢軸の周りで枢動できるように取り付けられるステップと、
各前記駆動ホイールを対応する前記ホイール枢軸の周りで選択的に枢動させるよう動作可能な、操舵制御装置を提供するステップと、
前記駆動フレーム上に動力源を設置し、前記動力源を、各前記駆動ホイールを回転させるための駆動制御装置を通して接続するステップであって、前記駆動制御装置は、前記駆動ホイールを第1の方向及び第2の方向に選択的に回転させるよう動作可能であるステップと、
前記駆動制御装置及び操舵制御装置を第1のモードで動作させることにより、前記駆動フレームを第1の移動経路に沿って移動させて操舵し、また前記駆動制御装置及び操舵制御装置を第2のモードで動作させることにより、前記駆動フレームを前記第1の移動経路に対して概ね垂直に配向された第2の経路に沿って移動させて操舵するステップと、
前記第1の器具動作を実施するよう構成された第1の器具を、第1のアイドリング位置において地表面上で支持するステップと、
前記第2の器具動作を実施するよう構成された第2の器具を、第2のアイドリング位置において地表面上で支持するステップと、
前記駆動フレームは、ベースビームと、前記ベースビームの対応する第1の端部及び第2の端部から延在する略平行な第1の側部ビーム及び第2の側部ビームとを含み、前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの外側端部間に開放器具領域を画定する、U字型の駆動フレームであり、前記駆動制御装置及び操舵制御装置を前記第1のモード及び前記第2のモードのうちの一方で動作させることにより、前記第1のアイドリング位置の前記第1の器具を前記駆動フレームの開放器具領域内に位置させるべく前記駆動フレームを器具積載位置へと移動させて操舵するステップと、
前記開放器具領域内に位置して少なくとも一部分が、前記第1の側部ビームと前記第2の側部ビームとの間、かつ前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームの上方にある前記第1の器具を前記駆動フレームに接続し、前記第1の器具を、前記駆動フレームに支持された動作位置へと移動させるステップと、
前記第1の器具を、器具機能を制御するよう動作可能な器具制御システムに接続するステップと、
前記駆動制御装置及び操舵制御装置を前記第1のモードで動作させることにより、前記駆動フレーム及び前記第1の器具を前記第1の移動経路に沿って移動させて操舵し、また前記器具制御システムを、前記第1の器具動作を実施するように前記第1の器具の前記器具機能を制御するよう動作させるステップと、
前記駆動制御装置及び操舵制御装置を前記第1のモード及び前記第2のモードのうちの一方で動作させることにより、前記駆動フレームを保管場所へと移動させて操舵し、また前記第1の器具を前記第1のアイドリング位置へと移動させ、前記第1の器具を前記駆動フレーム及び前記器具制御システムから接続解除するステップと、
前記駆動制御装置及び操舵制御装置を前記第1のモード及び前記第2のモードのうちの一方で動作させることにより、前記駆動フレームを前記第2のアイドリング位置の前記第2の器具に対する器具積載位置へと移動させて操舵するステップと、
前記第2の器具を前記駆動フレームに接続し、前記第2の器具を、前記駆動フレームに支持された動作位置へと移動させるステップと、
前記第2の器具を、器具機能を制御するための前記器具制御システムに接続するステップと、
前記操舵及び駆動制御装置を前記第2のモードで動作させることにより、前記駆動フレーム及び前記第2の器具を前記第2の移動経路に沿って移動させて操舵し、また前記器具制御システムを、前記第2の器具動作を実施するように前記第2の器具の前記器具機能を制御するよう動作させるステップと、
を含む、方法。 - 前記駆動フレームは、ベースビームと、前記ベースビームの対応する第1の端部及び第2の端部から、前記第1の移動経路に対して略平行に延在する、略平行な第1の側部ビーム及び第2の側部ビームとを含み、
前記駆動ホイールの第1のペアは前記第1の側部ビームを支持し、前記駆動ホイールの第2のペアは前記第2の側部ビームを支持し、
前記第1の移動経路は、前記側部ビームに対して概ね平行に配向される、請求項37に記載の方法。 - 前記駆動フレームはU字型であり、
前記第2の器具は、前記アイドリング位置にある場合に前記駆動フレームより高く、
前記駆動フレームを前記第1の移動経路に沿って移動させ、前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームを、前記アイドリング位置にある前記第2の器具の対応する第1の側部及び第2の側部に沿って移動させることによって、前記駆動フレームを前記器具積載位置へと移動させて操舵するステップを含む、請求項38に記載の方法。 - 前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームのそれぞれの外側端部部分に、着脱可能な取り付け機構を設置するステップを含み、
前記第1の側部ビーム及び前記第2の側部ビームが互いに略固定されるように、前記第2の器具の剛性器具フレーム部分を各前記取り付け機構に取り付けることによって、前記第2の器具を前記駆動フレームに接続するステップを含む、請求項39に記載の方法。 - 前記第1の器具を輸送場所まで持ち上げ、前記駆動フレーム及び前記第1の器具を前記第1の経路に沿って移動させることによって、前記第1の器具を道路に沿って輸送するステップを含む、請求項37〜40のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の器具を前記輸送場所まで持ち上げ、前記駆動フレーム及び前記第2の器具を前記第1の移動経路に沿って移動させることによって、前記第2の器具を道路に沿って輸送するステップを含む、請求項37〜40のいずれか1項に記載の方法。
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