JP7117989B2

JP7117989B2 - 作業車

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Publication number: JP7117989B2
Application number: JP2018232470A
Authority: JP
Inventors: 実平岡; 淳一石川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2022-08-15
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP2019112048A

Description

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関する。

従来では、車両本体に、作業装置としての多関節マニピュレータ（ロボットアーム）と、複数の走行装置とが備えられ、複数の走行装置が夫々、２つの関節を備えるとともに、横軸芯周りで揺動自在に複数のリンクが枢支連結された屈折リンク機構を介して車両本体に支持され、走行装置が屈折リンク機構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たものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開平９－１４２３４７号公報

上記従来構成では、走行路面に凹凸があっても、リンク機構により走行装置の車両本体に対する高さを変更させながら乗り越えていくことが可能であり、車両が横倒れした場合にはマニピュレータにより自力復帰させることができる等、走行機能とは異なる機能も備えている。そこで、このような構成を凹凸がある圃場等において走行しながら作業する農用の作業車に適用することが考えられる。しかし、上記構成を農作業車に適用することを想定した場合、次のような不利があり、採用し難いものとなっていた。

すなわち、上記構成と同様な構成を適用することを想定した農作業車では、作物が列状に植えられた畝、又は、幅狭の畦等を跨いで走行しながら車体に搭載される作業装置により作業する場合がある。このような場合、上記従来構成を採用すると、屈折リンク機構が左右方向の車体内方側に位置し、駆動輪が屈折リンク機構の左右方向の車体外方側に位置するので、屈折リンク機構が畝の側部に接触して、畝を崩すおそれがあり、又、屈折リンク機構が損傷するおそれもある。

また、農作業車において、収穫物等の物体を持ち上げて搬送する等の別の操作を行う場合には、走行装置とは別に、マニピュレータやインプルメント等の物体搬送用の作業装置を備える必要があり、構造が複雑になる不利がある。

そこで、走行路面に凹凸があっても車両本体に姿勢を作業に適した姿勢に維持することができるとともに、農作業に適した状態で作業走行することが可能な作業車が望まれていた。

本発明に係る作業車の特徴構成は、
車両本体と、
前記車両本体の前後両側部において左右に設けられる走行用の駆動輪と、
複数の前記駆動輪を各別に前記車両本体に対して高さ位置変更自在に支持する複数の車体支持部と、
前記車体支持部を変更操作可能な駆動操作手段と、
複数の前記車体支持部の夫々を縦軸芯周りで向き変更可能に前記車両本体に支持する複数の旋回機構と、
左右両側において、前側の前記駆動輪と後側の前記駆動輪との間に位置する補助輪と、が備えられ、
複数の前記駆動輪が、前記車体支持部に対して左右方向の車体内方側に位置する状態で支持され、
前側の前記駆動輪と前記補助輪の組み合わせ、及び、後側の前記駆動輪と前記補助輪との組み合わせのうちの、いずれかの組み合わせにより前記車両本体を姿勢保持している状態で、他方側に位置する左右の前記駆動輪が地上から浮上するとともに互いに近づくように旋回して物体を挟持可能である点にある。

本発明によれば、駆動操作手段によって車両本体の左右両側における前後夫々に備えられる走行用の駆動輪の相対高さを変更することができる。その結果、凹凸のある地面を走行するときであっても、複数の駆動輪により安定的に接地支持しながら、車両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。そして、複数の駆動輪が、車体支持部に対して左右方向の車体内方側に位置する状態で支持されるので、例えば、左右の駆動輪を畝や畦の左右両側に位置して走行しているような場合に、油圧モータが畝や畦の側面に接触して損傷する等のおそれを回避して、良好に走行することができる。

又、左右の駆動輪が互いに近づくように車体支持部が旋回するように構成した場合、左右両側の駆動輪を利用して、簡単な構成によって物体を挟持することが可能であるが、この場合、駆動輪が物体に有効に作用することになり、物体を挟持し易いものとなる利点がある。

従って、走行路面に凹凸があっても車両本体に姿勢を作業に適した姿勢に維持することができるとともに、農作業に適した状態で作業走行することが可能となった。

本構成によれば、旋回機構を用いて、左右両側の車体支持部が互いに近づくように縦軸芯周りで向き変更させると、左右の駆動輪によって物体を挟持することが可能となる。すなわち、この左右の駆動輪が物体を挟持して荷物を運ぶ装置として機能させることが可能となる。その結果、マニピュレータやインプルメント等の物体搬送用の作業装置を用いることなく、簡単な構成によって物体を挟持することが可能である。

本構成によれば、左右両側の前側の駆動輪と補助輪の組み合わせによって、車両本体の前部側を姿勢保持している状態で、左右の後側の駆動輪を地上から浮上するとともに互いに近づくように旋回させて物体を挟持することができる。また、左右両側の後側の駆動輪と補助輪の組み合わせによって、車両本体の後部側を姿勢保持している状態で、左右の前側の駆動輪を地上から浮上するとともに互いに近づくように旋回させて物体を挟持することができる。

前側の駆動輪と補助輪の組み合わせ、及び、後側の駆動輪と補助輪との組み合わせのうちの一方が車両本体を支持する足として機能し、他方が物体を挟持して荷物を運ぶ手として機能する。このように４つの走行作動部だけで物体を搬送することができ、簡素な構成で対応できる。

本発明においては、前記車体支持部が、一端部が前記車両本体に対して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た第二リンクとを有する屈折リンク機構にて構成され、
前記第二リンクの他端部に前記駆動輪が支持され、前記第一リンクと前記第二リンクとの連結箇所に前記補助輪が支持されていると好適である。

本構成によれば、複数の車体支持部が夫々、駆動輪と補助輪とによって前後方向に広い接地幅にて車両本体を接地支持することができる。そして、車両本体に対する第一リンクの揺動姿勢を変更し、第一リンクに対する第二リンクの揺動姿勢を変更することで、車両本体に対して駆動輪及び補助輪を昇降させることができる。その結果、車両本体を支持する際に、左右一対の駆動輪と補助輪とが接地することによって広い接地幅にて安定した姿勢で支持することができる。さらに、第一リンクと第二リンクとの枢支連結用の支軸と補助輪の支軸とを兼用することができ、補助輪を支持する専用の支軸を別途設ける構成に比べて、支持構造の簡素化を図ることができる。

本発明においては、前記旋回機構は、車両左右方向に対向配置された前記車体支持部の夫々を前記縦軸芯周りで互いに異なる方向に向き変更可能であり、前記駆動輪は、前記車体支持部に縦軸芯周りで向き変更可能に支持されていると好適である。

本構成によれば、旋回機構の作動によって、車両左右方向に対向配置された車体支持部が、車両本体に対して縦軸芯周りで互いに異なる方向（右方向又は左方向）に向き変更されると、車両本体に対する駆動輪の位置が左右方向に位置が異なるので、左右の駆動輪の左右間隔を変更させることが可能となる。そして、駆動輪を車体支持部に対して縦軸芯周りで相対的に向き変更させることができるので、左右の駆動輪の左右間隔を広げた状態、又は、狭めた状態のいずれにおいても、駆動輪の向きを変更することで所望の向きに設定できる。

その結果、車体支持部の構成を有効に利用して車輪の左右幅を変更することが可能であり、異なる作業幅に対応できて使い勝手のよいものになって、農作業に適した状態で作業走行することが可能となる。

本発明に係る作業車の特徴構成は、車両本体と、前記車両本体の前後両側部において左右に設けられる走行用の駆動輪と、複数の前記駆動輪を各別に前記車両本体に対して高さ位置変更自在に支持する複数の車体支持部と、前記車体支持部を変更操作可能な駆動操作手段と、複数の前記車体支持部の夫々を縦軸芯周りで向き変更可能に前記車両本体に支持する複数の旋回機構と、が備えられ、前記旋回機構は、車両左右方向に対向配置された前記車体支持部の夫々を前記縦軸芯周りで互いに異なる方向に向き変更可能であり、前記駆動輪は、前記車体支持部に縦軸芯周りで向き変更調節並びに位置固定可能に支持され、車両左右方向に対向配置された前記車体支持部の夫々を前記旋回機構により互いに異なる方向に向き変更させることで当該両車体支持部が支持する両駆動輪の間隔を可変に設定可能であり、且つ、当該両駆動輪の間隔を変更させた状態で、当該両駆動輪を縦軸芯周りで向き変更調節並びに位置固定することにより、当該両駆動輪の回転方向が平面視で前後方向に沿う姿勢となる直進走行状態に設定可能である点にある。

本構成によれば、駆動操作手段によって車両本体の左右両側における前後夫々に備えられる走行用の駆動輪の相対高さを変更することができる。その結果、凹凸のある地面を走行するときであっても、複数の駆動輪により安定的に接地支持しながら、車両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。

そして、旋回機構の作動によって、左右に対向配置された車体支持部が、車両本体に対して縦軸芯周りで互いに異なる方向（右方向又は左方向）に向き変更させると、車両本体に対する駆動輪の位置が左右方向に位置が異なるので、左右の駆動輪の左右間隔を変更させることが可能となる。そして、駆動輪を車体支持部に対して縦軸芯周りで相対的に向き変更させることができるので、左右の駆動輪の左右間隔を広げた状態、又は、狭めた状態のいずれにおいても、駆動輪の向きを変更することで所望の向きに設定できる。その結果、車体支持部の構成を有効に利用して車輪の左右幅を変更することが可能であり、異なる作業幅に対応できて使い勝手のよいものになって、農作業に適した状態で作業走行することが可能となる。

本構成によれば、旋回機構の作動によって、左右の車体支持部夫々を車両本体に対して縦軸芯周りで左右方向外方側に向き変更させると、左右の駆動輪の間隔が広がる状態となる。又は、左右の車体支持部夫々を車両本体に対して縦軸芯周りで左右方向内方側に向き変更させると、左右の駆動輪の間隔が狭まる状態となる。そのいずれの状態であっても、左右両側の駆動輪を車体支持部に対して向き変更させることができるので、左右の駆動輪の回転方向を互いに平行に設定した状態、言い換えると、前後方向に向いた直進走行姿勢に設定することができる。その結果、左右の駆動輪の間隔（トレッド幅）を種々変更させた状態で直進走行を行うことができる。

従って、車体支持部の構成を有効に利用して車輪の左右幅を変更することができ、異なる作業幅での直進状態で作業走行が可能となり、使い勝手が向上する。

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。取外した状態での屈折リンク機構の取付け状態を示す正面図である。取付けた状態での屈折リンク機構の取付け状態を示す正面図である。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。４輪走行状態の説明図である。２輪走行状態の説明図である。２輪走行状態の説明図である。自由移動状態の側面図である。段差乗り越え状態の側面図である。物品搬送状態の平面図である。物品搬送状態の側面図である。法面走行状態の側面図である。跨ぎ走行状態の正面図である。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。駆動輪支持部の分解斜視図である。車輪間隔を変更した状態を示す平面図である。

以下、本発明に係る作業車の実施形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１，２に示すように、作業車には、車両全体を支持する略矩形枠状の車両本体１と、複数（具体的には４個）の走行装置２と、複数の走行装置２の夫々に対応して設けられた複数の補助輪３と、複数の走行装置２を各別に位置変更自在に車両本体１に支持する車体支持部としての屈折リンク機構１０と、屈折リンク機構１０を変更操作可能な駆動操作手段としての油圧駆動式の駆動機構５と、駆動機構５に作動油を供給する作動油供給装置６とが備えられている。複数の走行装置２は、駆動輪７と、駆動輪７の軸支部に内装された油圧モータ９とを備えている。

この実施形態で、車体の前後方向を定義するときは、車体進行方向に沿って定義し、車体の左右方向を定義するときは、機体進行方向視で見た状態で左右を定義する。すなわち、図１に符号（Ａ）で示す方向が車体前後方向であり、図２に符号（Ｂ）で示す方向が車体左右方向である。

駆動機構５は、複数の屈折リンク機構１０の姿勢を各別に変更可能である。複数の屈折リンク機構１０夫々の中間屈折部１１（図４参照）に自由回転自在に補助輪３が支持されている。従って、屈折リンク機構１０、駆動輪７及び補助輪３の夫々が、車両本体１の前後両側に夫々左右一対ずつ備えられている。

車両本体１は、車両本体１の全周を囲うとともに、全体を支持する矩形枠状の支持フレーム１３を備えている。作動油供給装置６は車両本体１の内部に収納して支持されている。詳述はしないが、作動油供給装置６には、車両に搭載されるエンジンにて駆動されるとともに、駆動機構５に向けて作動油を送り出す油圧ポンプ、油圧ポンプから駆動機構５に供給される作動油を制御する複数の油圧制御弁、作動油タンク等が備えられ、駆動機構５に対する作動油の給排あるいは流量の調節等を行う。

車両本体１の内部には、作動油供給装置６の動作を制御する制御装置１５が備えられている。制御装置１５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、予め設定して記憶されている制御情報に基づいて、駆動機構５及び油圧モータ９に対する作動油の供給状態を制御する。

次に、駆動輪７を車両本体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個）の駆動輪７は、屈折リンク機構１０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。４組の屈折リンク機構１０は各別に旋回機構１６により縦軸芯周りで向き変更可能に車両本体１に支持されている。すなわち、左右の旋回機構１６は、車両左右方向に対向配置された屈折リンク機構１０の夫々を縦軸芯周りで互いに異なる方向に向き変更可能である。

屈折リンク機構１０は、旋回機構１６を介して縦軸芯Ｙ周りで揺動自在に支持フレーム１３に支持されている。旋回機構１６には、支持フレーム１３に連結されるとともに、屈折リンク機構１０を揺動自在に支持する車体側支持部１７（図３、図４参照）と、屈折リンク機構１０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３～図６に示すように、車体側支持部１７は、支持フレーム１３における横側箇所に備えられた上下一対の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連結部材２０と、連結部材２０の車体前後方向外方側箇所に位置する外方側枢支ブラケット２１と、連結部材２０の車体前後方向の内方側箇所に位置する内方側枢支ブラケット２２と、外方側枢支ブラケット２１に支持される縦向きの回動支軸２３とを備え、回動支軸２３の軸芯Ｙ周りで回動自在に屈折リンク機構１０を支持している。

屈折リンク機構１０には、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に支持される基端部２４と、一端部が基端部２４の下部に横軸芯Ｘ１周りで揺動自在に支持された第一リンク２５と、一端部が第一リンク２５の他端部に横軸芯Ｘ２周りで揺動自在に支持され且つ他端部に駆動輪７が支持された第二リンク２６とが備えられている。

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。

基端部２４の左右両側部に亘って第一リンク２５の一端側に備えられた支持軸２７が回動自在に架設支持され、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４に示すように、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３に示すように、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駆動輪７が支持されている。図４に示すように、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の延設側端部に駆動輪７が支持されている。

図１，３，５に示すように、駆動輪７は、屈折リンク機構１０に対して左右方向の車体内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、左右方向の車体内方側に位置する状態で支持されている。油圧モータ９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（駆動輪７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１０の夫々に対応して駆動機構５が備えられている。図１，４に示すように、駆動機構５には、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な第一油圧シリンダ２９と、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な第二油圧シリンダ３０とが備えられている。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。図３，４に示すように、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３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４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３連動部材３４及び第４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及び駆動輪７の夫々が、相対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及び駆動輪７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１０夫々の中間屈折部１１に自由回転自在に補助輪３が支持されている。図１，２に示すように、補助輪３は駆動輪７と略同じ外径の車輪にて構成されている。図３に示すように、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輪３が回動自在に支持されている。つまり、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、補助輪３の回動支軸を兼用する構成となっており、部材の兼用により構成の簡素化を図っている。

図７，８に示すように、屈折リンク機構１０、駆動輪７、補助輪３、及び、駆動機構５の夫々が、一体的に、回動支軸２３の軸芯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。駆動輪７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。

前後向きフレーム体１９に対する連結部材２０のボルト連結を解除すると、旋回機構１６、屈折リンク機構１０、駆動輪７、補助輪３、及び、駆動機構５の夫々が、一体的に組付けられた状態で、車両本体１から取り外すことができる。又、前後向きフレーム体１９に対して連結部材２０をボルト連結することで、上記各装置が一体的に組付けられた状態で、車両本体１に取付けることができる。

作動油供給装置６から複数の屈折リンク機構１０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。油圧制御弁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。油圧制御弁は制御装置１５によって制御される。

又、油圧モータ９に対応する油圧制御弁により作動油の流量調整が行われることで、油圧モータ９すなわち駆動輪７の回転速度を変更することができる。油圧制御弁は、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制御装置１５によって制御される。

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２９に設けられた第一ヘッド側圧力センサＳ１及び第一キャップ側（反ヘッド側）圧力センサＳ２、それぞれの第二油圧シリンダ３０に設けられた第二キャップ側圧力センサＳ３及び第二ヘッド側（反キャップ側）圧力センサＳ４を備える。第一ヘッド側圧力センサＳ１は、第一油圧シリンダ２９のヘッド側室の油圧を検出する。第一キャップ側圧力センサＳ２は、第一油圧シリンダ２９のキャップ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３０のキャップ側室の油圧を検出する。第二ヘッド側圧力センサＳ４は、第二油圧シリンダ３０のヘッド側室の油圧を検出する。又、図示はしていないが、上記各油圧シリンダ１８，２９，３０は、伸縮ストローク量を検出可能なストロークセンサを内装しており、操作状態を制御装置１５にフィードバックするように構成されている。

なお、各圧力センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４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，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。具体的には、第一ヘッド側圧力センサＳ１の検出値と第一キャップ側圧力センサＳ２の検出値とに基づき、第一油圧シリンダ２９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２９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２９と同様に、第二油圧シリンダ３０のシリンダ推力が算出される。

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Ｓ５が備えられている。加速度センサＳ５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。

駆動輪７には、駆動輪７の回転速度を検出する回転センサＳ６を備える。回転センサＳ６にて算出された駆動輪７の回転速度に基づいて、駆動輪７の回転速度が目標の値となるように、油圧モータ９への作動油の供給が制御される。

上述したように、本実施形態の作業車は、屈折リンク機構１０を介して駆動輪７を支持する構成とし、油圧駆動式の駆動機構５としての油圧シリンダ２９，３０により、屈折リンク機構１０の姿勢を変更操作する構成であり、しかも、走行駆動も油圧モータにて行う構成であるから、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。

このような構成の作業車の使用例として、次のような走行形態がある。
〈平坦地での走行形態〉
平坦地を走行する場合、図９，１０，１１に示すように、複数種の異なる走行形態のいずれかにて走行することができる。すなわち、図９に示すように、４個の駆動輪７が全て接地し且つ４個の補助輪３が全て地面から浮上する４輪走行状態と、図１０に示すように、車体前後方向の一方側に位置する駆動輪７が浮上し且つその駆動輪７に対応する補助輪３が接地するとともに、車体前後方向の他方側に位置する駆動輪７が接地し且つその駆動輪７に対応する補助輪３が浮上する２輪走行状態である。

２輪走行状態として、駆動輪７と補助輪３との関係が車体前後方向で反対となる状態、すなわち、図１１に示すように、車体前後方向一方側に位置する駆動輪７が接地し且つその駆動輪７に対応する補助輪３が地面から浮上するとともに、車体前後方向他方側に位置する駆動輪７が浮上し且つその駆動輪７に対応する補助輪３が接地する状態もある。

上記したような走行形態の他、図１２に示すように、４組全ての駆動輪７を浮上させた自由移動状態に切り換えて使用することもできる。この場合には、駆動走行することはできないが、手動で楽に押し移動させることができる。

この作業車では、上記したような平坦面での走行の他にも、独特の使用形態として、次のような形態で使用することが可能である。

〈２脚直立形態〉
車両本体１を大きく傾斜させて、駆動輪７を高所に乗せることができる。
すなわち、図１３に示すように、車体前後方向一方側の２組の駆動輪７と補助輪３とを全て接地させている状態で、車体前後方向他方側の２組の駆動輪７と補助輪３とを支持する屈折リンク機構１０を用いて、他方側が上昇するように車両本体１を大きく傾斜させる。そして、車両本体１の重心位置Ｗが一方側の２組の駆動輪７と補助輪３とによる接地幅Ｌ内に位置するまで傾斜すると、他方側の２組を支持する屈折リンク機構１０を大きく伸長させて、駆動輪７を高い所にある地面に乗せることができる。

この２脚直立形態においては、高い所へ乗り上げる形態以外にも、図１４，１５に示すように、他の物体を持ち上げる動作も行うことが可能である。すなわち、上記したように、車体前後方向一方側の２組の駆動輪７と補助輪３とを接地させている状態で車両本体１を大きく傾斜させ、車両本体１の重心位置Ｗが一方側の２組の駆動輪７と補助輪３とによる接地幅Ｌ内に位置するまで傾斜させる。さらに、車体前後方向他方側の２組について、左右両側の駆動輪７が互いに近づくように旋回作動させる。車体前後方向他方側の２組の駆動輪７によって、搬送対象となる物体Ｍを把持して持ち上げる。物体Ｍを把持している状態で、車体前後方向一方側の２組の駆動輪７と補助輪３とにより車両本体１の姿勢を維持しながら走行して移動することができ、物体Ｍの搬送を行える。

〈法面走行形態〉
図１６に示すように、４組全ての屈折リンク機構１０の姿勢を、駆動輪７及び補助輪３の夫々が車体前後方向外端部よりも車体前後方向外側に位置する伸展姿勢に変更操作する。駆動輪７と補助輪３とが全て接地している状態で、第一リンク２５及び第二リンク２６をできるだけ水平姿勢に近付けて車両本体１の高さを低い位置に下げる。このような状態で、法面を乗り上がりながら走行する。この走行形態では、車体前後方向に沿う接地幅が広くなり、大きく傾斜している法面であっても、転倒することなく安定した状態で走行することができる。

〈段差乗り越え形態〉
３組の駆動輪７と補助輪３とが全て接地して、車両本体１を地面に安定的に接地支持している状態で、残り１組の駆動輪７と補助輪３を支持する屈折リンク機構１０を大きく伸長させて、例えば、図１３に示すように、駆動輪７を段差の上部面に乗せる。そして、各組の屈折リンク機構１０を伸縮させながら、１組ずつ駆動輪７を段差の上部面に乗り移りながら移動することで、段差を乗り越えることが可能となる。図１３では、段差が高い場合を示しているが、低い段差であれば、車両本体１が乗り上がることができる。

〈跨ぎ走行形態〉
図１７に示すように、４組の屈折リンク機構１０を大きく伸長させて車両本体１を接地面から大きく上昇させる。例えば、畝を跨いだ状態で車両本体１を畝の上方に位置させた状態で作業を行うことができる。畝に植えられている作物が成長しても、作物の上方側から例えば、薬剤散布や収穫作業等を行うことができる。

尚、詳細な説明は省略するが、上記したような各種の形態で走行する場合、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、指令された内容に対応する形態となるように、制御装置１５が各油圧シリンダ１８，２９，３０及び各油圧モータ９の作動を制御する。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態を説明する。
この実施形態では、車体支持部（屈折リンク機構１０）による駆動輪７の支持構造が異なるが、その他の構成は第１実施形態と同じであり、異なる構成について説明し、第１実施形態と同じ構成については説明は省略する。

この実施形態では、複数の駆動輪７が夫々、屈折リンク機構１０における第二リンク２６の他端部としての揺動側端部に縦軸芯Ｙ２周りで向き変更可能に支持される構成となっている。又、この実施形態では、複数の駆動輪７が車体支持部（屈折リンク機構１０）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。ただし、これに限らず、複数の駆動輪７が車体支持部（屈折リンク機構１０）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てもよく、車体外方側と車体内方側とに任意に着脱可能であってもよい。

説明を加えると、図１８，１９に示すように、第二リンク２６の揺動側端部に縦向き姿勢の軸受けボス４０が備えられ、この軸受けボス４０により縦軸芯Ｙ２周りで回動可能に車輪用基台４１が支持されている。車輪用基台４１の左右方向の車体外方側に位置する状態で、駆動輪７が横軸芯周りで回転可能に支持されている。車輪用基台４１の左右方向の車体内方側に位置する状態で油圧モータ９が支持されている。車輪用基台４１には上方に延びる状態で一体的に支軸４３が設けられ、支軸４３が軸受けボス４０を挿通して回転可能に支持され、且つ、上部からネジ４４により締め付けることにより、軸受けボス４０に固定支持されている。

図２０に示すように、車輪用基台４１の上部側の支軸４３の径方向外方側に、縦向き姿勢の一対の係止板４５が設けられている。一方、軸受けボス４０の下端面には、係止板４５が入り込み係合可能な凹溝４６が形成されている。凹溝４６は、支軸４３の周方向に位置を異ならせて複数形成されている。ネジ締結を緩めて係止板４５を異なる凹溝４６に選択的に係合させることで、第二リンク２６に対する駆動輪７の縦軸芯Ｙ２周りでの向きを変更することができる。

この構成では、車両左右方向に対向配置された屈折リンク機構１０の夫々を旋回機構１６により互いに異なる方向に向き変更させることで当該両屈折リンク機構１０の駆動輪７の間隔を可変に設定可能であり、且つ、当該両駆動輪７を縦軸芯Ｙ２周りで向き変更させることにより当該両駆動輪７の回転方向を互い平行に設定可能である。

説明を加えると、旋回シリンダ１８を用いて屈折リンク機構１０を縦軸芯Ｙ１周りで回動させて、図２１に示すように、屈折リンク機構１０を横側外方側に向けて回動させる。
次に、手動操作によって、車輪用基台４１を縦軸芯Ｙ２周りで回動させて、駆動輪７が前後方向に沿う姿勢（直進走行状態）になるように設定することができる。このとき、左右の屈折リンク機構１０を縦軸芯Ｙ１周りで、互いに左右方向外方側に回動させると、左右の駆動輪７の間隔が広くなり、互いに左右方向内方側に回動させると、左右の駆動輪７の間隔が狭くなる。従って、図２１に示すように、作業車が直進走行するときにおける駆動輪７の左右間隔（トレッド幅）を設定範囲内で複数種の幅に変更することができ、畝の横幅Ｗ１，Ｗ２が異なる複数の作業形態に対応することができる。

この第２実施形態の別の構成として、次のような構成にしてもよい。
駆動輪７を縦向き軸芯Ｙ２周りで手動にて向き変更する構成に代えて、油圧モータや電動モータ等のアクチュエータを用いて向き変更並びに固定する構成としてもよい。
駆動輪７が、車体支持部（屈折リンク機構１０）に対して左右方向の車体内方側に位置する状態で支持される構成としてもよい。
旋回機構として、旋回シリンダに代えて、内方側枢支ブラケット２２と基端部２４とに亘って架設するロッドを設け、そのロッドを長さの異なる複数種のものに付け替えることによって、車体支持部（屈折リンク機構１０）を旋回させる構成としてもよい。この場合、駆動輪７を縦向き軸芯Ｙ２周りで向き変更させることで、ステアリング操作させるようにしてもよい。
車輪用基台４１が、車体支持部（屈折リンク機構１０）に対して横向き軸芯周りで回動調節可能に支持され、駆動輪の相対的な前後位置を変更可能に構成するものでもよい。

〔別実施形態〕（１）上記各実施形態では、屈折リンク機構１０の姿勢変更のために、駆動操作部として、第一油圧シリンダ２９と第二油圧シリンダ３０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１０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１０の姿勢を変更する構成でもよい。

（２）上記各実施形態では、車体支持部として屈折リンク機構１０が備えられる構成としたが、この構成に代えて、車体支持部として、例えば、任意の方向に折れ曲がり自在なロボットアーム等を用いて、駆動輪７を支持する構成でもよく、要するに、駆動輪７を各別に車両本体１に対して高さ位置変更自在に支持するとともに、車両本体を姿勢保持可能に支持する構成であればよく、具体構造は種々変更して実施することができる。

（３）上記各実施形態では、第一油圧シリンダ２９は、シリンダチューブ側が車両本体側の被連結部（基端部２４）に枢支連結され、ピストンロッド側が第一リンク側の被連結部（アーム部３５）に枢支連結される構成としたが、この構成に代えて、第一油圧シリンダ２９は、シリンダチューブ側が第一リンク側の被連結部（アーム部３５）に枢支連結され、ピストンロッド側が車両本体側の被連結部（基端部２４）に枢支連結される構成としてもよい。

（４）上記各実施形態では、駆動輪７が油圧モータ９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、車両に搭載されたエンジン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駆動輪７に供給される構成でもよい。

（５）上記各実施形態では、旋回操作手段として、屈折リンク機構１０の全体を旋回操作可能な旋回用油圧シリンダ１８が備えられる構成としたが、旋回操作を電動モータや油圧モータにより行うものでもよい。

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
３補助輪
５駆動操作手段
７駆動輪
１０車体支持部
１６旋回機構
１８旋回操作手段
２５第一リンク
２６第二リンク

Claims

車両本体と、
前記車両本体の前後両側部において左右に設けられる走行用の駆動輪と、
複数の前記駆動輪を各別に前記車両本体に対して高さ位置変更自在に支持する複数の車体支持部と、
前記車体支持部を変更操作可能な駆動操作手段と、
複数の前記車体支持部の夫々を縦軸芯周りで向き変更可能に前記車両本体に支持する複数の旋回機構と、
左右両側において、前側の前記駆動輪と後側の前記駆動輪との間に位置する補助輪と、が備えられ、
複数の前記駆動輪が、前記車体支持部に対して左右方向の車体内方側に位置する状態で支持され、
前側の前記駆動輪と前記補助輪の組み合わせ、及び、後側の前記駆動輪と前記補助輪との組み合わせのうちの、いずれかの組み合わせにより前記車両本体を姿勢保持している状態で、他方側に位置する左右の前記駆動輪が地上から浮上するとともに互いに近づくように旋回して物体を挟持可能である作業車。
前記車体支持部が、一端部が前記車両本体に対して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た第二リンクとを有する屈折リンク機構にて構成され、
前記第二リンクの他端部に前記駆動輪が支持され、前記第一リンクと前記第二リンクとの連結箇所に前記補助輪が支持されている請求項１に記載の作業車。
前記旋回機構は、車両左右方向に対向配置された前記車体支持部の夫々を前記縦軸芯周りで互いに異なる方向に向き変更可能であり、
前記駆動輪は、前記車体支持部に縦軸芯周りで向き変更可能に支持されている請求項１又は２に記載の作業車。