JPH08289604A - 傾斜地走行作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 傾斜角度３０度以上の傾斜地で安定に走行で
き、しかも運転操作部を水平に保つことができる。 【構成】 運転操作部に前後の傾斜センサー２１と左右
の傾斜センサー２２を設置し、さらにアーム１４の接続
部に角度センサー１０を設置し、油圧回路部に連結した
油圧にかかる負荷センサーを有する油圧シリンダ−およ
び油圧モーターから各アーム１４の角度を作動制御する
ことにより、車輪の絶対位置を確認するとともに障害物
に当たったクローラ２５ａ，２５ｂまたは車輪の負荷量
の増大とそれに見合う他の負荷量の減少とから相対的な
位置関係を機能処理部で計算して運転操作部を水平に保
ち、傾斜角度が前後または左右に最大角度５０度の傾斜
地を走行でき、障害物を乗り越える機能を有することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、林業や農業、さらには
ゴルフ場等に於いて、雑草、潅木、笹等を刈り払う作
業、運搬作業、消毒作業やその他の作業を行うために、
傾斜角度の大きな傾斜地を安定に走行、作業できる作業
車に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年林業関係の仕事は、労働力の不足
や、高齢化など厳しい状況下にあり飛躍的な技術革新に
よる生産性の向上が求められている。特に労働力の不足
は、現在林業労働者は約45000人であるが、５年後には
１／３に、さらに１５年後には１／１０になると予測さ
れ、生産性の高い機械にその労働力を肩代わりさせる必
要が望まれている。例えば山林での植林後の雑草、潅木
や笹などの草刈り作業においては植林が成長期をすぎる
数年間は春夏の時期に毎月行うことが必要とされている
が、人手不足、コストアップさらには危険性の高い仕事
の為に、ほとんどできない状況に陥っている。現在林業
などの作業地はほとんどの場合角度の大きい傾斜地、不
整地であり、そこで作業する作業車などは皆無であっ
た。このような傾斜地で機械での作業を行う場合は、作
業地の近傍に平坦地を作って作業せざるをえないもので
あった。

【０００３】実開平５−９２０７５には４つの走行クロ
ーラを設置し傾斜地を走行する作業車についての出願が
なされているが、傾斜角度３０度以上の傾斜地を安定に
走行し作業する機構になっておらず、またこのような高
角度傾斜地の走行の場合運転操作部を水平にできないも
のである。障害物の検知、そして乗り越え困難等は作業
者が判断して操作する必要があるので、複雑な、また走
行困難な地形では過酷な操作を要求されるので、時とし
て作業者の能力を超える場合もある。また自動車の左右
の傾斜角度が大きい場合では全く機能しない構造になっ
ている。

【０００４】

【問題を解決するための課題】現行の草刈り作業は、重
い動力草刈り機を身体に装着し、丸鋸やチェーンソー等
の刈払い作業部をハンドルにて作業方向に向け、上体を
左右に動かしながら刈り進むため非常に大きな労働力と
危険性を伴う作業である。この作業では植裁木等の保護
する対象物を時には誤って切断するという問題点もあっ
た。本発明は傾斜角度３０度以上の傾斜地でも安定に走
行でき、しかも運転操作部を水平に保つことにより、作
業者に通常座位姿勢を保証し安心感と軽作業を行うに当
たって安堵感を与えるとともに、林業や農業等に於ける
下刈り作業を行うための作業機を取り付けることがで
き、上記のような問題点もなく的確に安全に作業を遂行
できる作業車を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
したものであって、本発明の作業車は、車体に複数個の
アームを有し、その先端のクローラ、またはクローラお
よび車輪を駆動して機体の走行を行う構造であって、運
転操作部に前後の傾斜センサーと左右の傾斜センサーを
設置し、さらにアームの接続部に角度センサーを設置
し、機能処理部を通して油圧にかかる負荷センサーを有
する油圧回路部に連結した油圧シリンダ−または油圧モ
ーターから各アームの角度を作動制御することにより、
クローラおよび車輪の絶対位置を確認するとともに、障
害物に当たったクローラまたは車輪の負荷量の増大とそ
れに見合う他の負荷量の減少するクローラまたは車輪と
の相対的な位置関係を機能処理部であるコンピューター
で計算し車体の地表からの高さを常に一定の高さに保ち
ながら、運転操作部を水平に保ち、傾斜角度が前後また
は左右に最大角度５０度の傾斜地を走行でき、車体の安
定化に操作上の特別な操作をすることなしに作業者は方
向と速度のみを判断しながら、障害物を乗り越えること
を特徴とする傾斜地走行作業車に関するものである。

【０００６】本発明の作業車は運転操作部に前後の傾斜
センサー、左右の傾斜センサーを設置し、作業車が傾斜
地に入るとこれら傾斜センサーからの情報が制御ボック
ス内の機能処理部に入りコンピューターで処理されて所
定の電磁弁を操作し、アーム作動用の油圧シリンダーか
らアームを適正な角度に作動制御する場合と、コンピュ
ーターで処理されたデータが他の所定の電磁弁を操作し
アーム作動用の油圧モーターを駆動して該アームを適正
な角度に作動調整させる場合とを同時に総合的に連立し
て行い、運転作業部を水平に保つように調整する。 さ
らにスイングアームの接続部に装着されている角度セン
サーは常にそれぞれのアームの位置を監視確認し、車輪
の絶対位置を確認するとともに、油圧シリンダーおよび
油圧モーターの各回路間の負荷センサーの各々の変化量
と傾斜センサーおよび角度センサーとの相対的条件によ
り各々のアームを制御している。車体が傾いたとき、ど
のアームを作動すればよいかを傾斜センサーからの情報
と併せて判断している。

【０００７】これらの流れを模式的に図１に示す。エン
ジン（１）と連結した油圧ポンプ（２）は油圧タンク
（３）からオイルを電磁弁（４ａ）へ送り、傾斜センサ
ーと角度センサー（１０ａ）、（１０ｂ）からの情報を
機能処理部のコンピューターで計算処理して電磁弁（４
ａ）へ指令を送り各負荷センサー（５）を有した油圧シ
リンダー（６）からブラケット（８）を介してアーム
（９）を作動調整する。一方機能処理部から指令を受け
た電磁弁（４ｂ）は負荷センサー（１１）を有した各油
圧モーター（７）を調整してギア（１２）、（１３）を
介してスイングアーム（１４）を動かし角度を作動調整
しクローラまたは車輪からの位置を制御調整するもので
ある。必要に応じて電磁弁（４）から油圧シリンダー
（６）、油圧モーター（７）間に流量調整弁を入れても
よい。さらに障害物があった時に、クローラまたは車輪
にかかる抵抗と回転駆動力による車輪の変動に伴うアー
ムの変位とそのアームを駆動する油圧シリンダー（６）
または油圧モーター（７）の負荷センサー（５）、（１
１）による圧力変化を機能処理部で読みとり、最小の車
体傾斜条件を計算して運転操作部を水平に調整作動する
とともに、障害物に接触しているクローラまたは車輪ま
たは車体を持ち上げるように作動するため、一般の作業
車と異なり容易に障害物を乗り越えることができる。

【０００８】本発明の作業車本体の走行は、複数個のア
ームの先端に設置された走行クローラまたはクローラお
よび車輪を駆動することにより行う。クローラを駆動し
て走行するために、通常の車輪のみで走行する場合と異
なり、急角度の傾斜地や湿った不整地などに入ったとき
にスリップしたり、車が空回りしたりすることが少なく
安定した走行が可能である。本発明の走行クローラの数
は車体の前後左右に４つのクローラを設置する場合、車
体の左側に前後２つのクローラと右側に１つのクローラ
を設置する場合、また逆に車体の右側に前後２つのクロ
ーラと左側に１つのクローラを設置する場合、車体の左
側に２つのクローラと右側に１つのゴムタイヤをはいた
車輪を設置する場合、逆に、右側に２つのクローラと左
側に１つのゴムタイヤをはいた車輪を設置する場合など
いずれもが設置可能であり、特に限定されない。山林な
どの傾斜地で作業する場合、作業車は小型で軽量な方が
作業、移動が速くでき小回りがきくなどの利点が多く、
４つのクローラを設置した作業車ばかりでなく、軽量で
敏速に行動しうる３つのクローラを有する作業車や２つ
のクローラと１つの車輪を有する作業車も必要とされて
いる。特に林業関係の作業を行う場合、軽量で敏速に行
動し、コスト的にも有利な２つのクローラと１つの車輪
を有する作業車が好ましい。

【０００９】本発明の作業車の走行について説明する。
クローラおよび／または車輪の駆動は各々独立の駆動方
式にしたもので、エンジンに駆動連結する油圧ポンプに
左側および右側のクローラまたは車輪の駆動を行う油圧
モーターを左右各別に電磁弁を介して接続させて、油圧
ポンプからの油圧を各油圧モーターに電磁弁を介して供
給しクローラまたは車輪を駆動するよう構成している。
油圧ポンプ、電磁弁を運転操作部下に設置し、油圧ポン
プの高圧吐出側と電磁弁をポンプホースを介してそれぞ
れ接続するとともに、電磁弁と各油圧モーターの高圧入
口側とを高圧ホースで接続する。また油圧モーターの背
圧出口側と油圧ポンプの背圧入口側とを低圧ホースでそ
れぞれ接続する。これら電磁弁と油圧モーターへ接続す
る各ホースは各クローラまたは車輪に接続しているアー
ム、スイングアーム、シャフトに沿って設置している。
また左右に旋回する場合、旋回用の油圧モーターを各ク
ローラまたは車輪ごとに設置し、スイングアームの角度
を作動調整する場合と同様の機構で、ギアを介して旋回
する。また大きく旋回する場合、旋回する側のクローラ
または車輪の速度を遅くするか停止させ反対側の車輪ま
たはクローラの速度を上げて旋回を容易にできるよう設
定している。このように本発明の作業車の走行は、無段
変速機構による回転および正逆制御でもって作業車の走
行速度の変速および前後進を行うように構成している。

【００１０】本発明の取り付けうる下刈り機は本発明の
作業車の上で直接操作できるものか、ラジコン等でリモ
ートコントロールして操作できるものであればいずれで
もよく、特に限定されるものではない。 植裁木などの
生長を阻害する雑草、潅木、笹などを刈り払う作業機に
取り付ける刈刃は、丸鋸、レシプロ刃、プロペラ刃また
はチェーンソー等作業現場の状況によっていずれでも選
択できる。下刈り作業は、下刈り作業機を装着している
作業車の運転操作部が常に水平に保たれているため安全
にかつ正確に行え、また角度の大きな傾斜地でも次の場
所へ移動し作業操作することが容易に行えるものであ
る。本発明の作業車は下刈り作業ばかりでなく、従来の
作業車ではできなかった苗植え、植林作業、運搬作業、
消毒作業やその他の傾斜地における作業にも同様に使用
できる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例１ 本発明の作業車は車体左側に２つのクローラと車体右側
に１つのゴムタイヤをはいた車輪を有する作業車で、図
２は車体の側面図、図３は車体の平面図の一部、図４は
正面から見た図を示す。図２において、（１５）は運転
操作部を支えるフレーム、（１６）はボンネット、（１
７）はステアリング、（１８）はシート、運転操作部席
の内部にオイルタンク（１９）、制御ボックス（２０）
が設置してある。ボンネット内に前後傾斜センサー（２
１）、制御ボックス内に左右傾斜センサー（２２）が設
置されている。（２３）、（２４）は操舵旋回用の油圧
モーター、（２５ａ）は前クローラ、（２５ｂ）は後ク
ローラ、（２６）は前クローラ駆動用モーター、（２
７）は後クローラ駆動用モーター、（１４）はスイング
アームである。スイングアームの第一接続部に角度セン
サー（１０）、操舵用油圧モーター接続部に操舵用角度
センサー（２８）が設置されている。図３において、
（７）はスイングアームの角度作動用の負荷センサー付
き油圧モーター、（１２）、（１３）は油圧モーター
（７）からスイングアーム（１４）へ作動を伝えるギア
である。傾斜センサー、角度センサー、負荷センサーか
らの情報が機能処理部に入り、コンピューターで計算さ
れて電磁弁に指令が送られ各油圧モーター（７）を作動
してギア（１２）、（１３）を介してスイングアーム
（１４）を動かし角度を作動調整しクローラの地表から
の位置を制御調整している。スイングアーム（１４）は
車体の方向と平行に、前後にスイングし運転操作部を水
平に保つよう角度を作動調整している。図４において、
（２９）は第１アーム、（３０）は第２アーム、（３
１）はシャフト、（３２）は車輪である。（６ａ）は第
１アームの角度を作動調整する負荷センサー付油圧シリ
ンダー、（６ｂ）は第２アームの角度を作動調整する負
荷センサー付油圧シリンダー、（６ｃ）はシャフトの角
度を作動調整する負荷センサー付油圧シリンダーであ
る。車体左側の車輪の地表からの位置の制御は車体右側
のスイングアームの角度の作動制御と同様に、傾斜セン
サー、角度センサー、負荷センサーからの情報が機能処
理部のコンピューターで計算処理されて電磁弁に指令が
送られ各油圧シリンダー（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）
を作動して各アーム（２９）、（３０）、（３１）を動
かし角度を作動調整し車輪の地表からの位置を制御調整
している。車体左側の各アームは車体の方向と直角に、
横方向に動き運転操作部を水平に保つよう角度を作動調
整している。（３３）は車輪（３２）の駆動用の油圧モ
ーター、（３４）は操舵旋回用の油圧モーターである。
（１０）は各アームに設置された角度センサーである。
また（３５）は操舵用角度センサーである。作業車が傾
斜地に入ると、前後の傾斜センサー、左右の傾斜センサ
ーと各アームの接続部に設置されている角度センサーか
らの情報およびクローラまたは車輪にかかる抵抗と回転
駆動力による車輪の変動に伴う各アームの変位とその各
アームを駆動する油圧シリンダー、油圧モーター内の負
荷センサーによる圧力変化を読みとり、最小の車体傾斜
条件を計算して運転操作部を水平に調整作動するととも
に、障害物に接触しているクローラ、車輪または車体を
持ち上げるように判断しながら作動する。以上の構造を
有する本発明の傾斜地走行作業車は、従来の作業車にで
きなかった高角度の傾斜地でも安定に走行でき、運転操
作部が水平に保たれていることによって、植裁木などの
生長を阻害する雑草、潅木、笹などの下刈り作業や苗植
え、植林作業、運搬作業、消毒作業やその他の傾斜地に
おける作業が的確に、迅速にまた安全に操作使用できる
性能を有している。

【００１２】実施例２ 本発明の作業車に下刈り機を装着した一例を次に示す。
図５は下刈り機を装着した本発明の作業車（４３）の側
面図を示す。下刈り機は油圧モーター類を納めた動力部
（３６）と第一アーム（３７）、第二アーム（３８）、
２枚の丸鋸を装着したモア部（３９）からなり、第一ア
ームは旋回油圧モーター（４０）により横方向に、上下
油圧シリンダー（４１）により上下に動かすことができ
る。第二アームは遠近油圧シリンダー（４２）を、モア
部にはモア角調整油圧シリンダー（４３）を装着し、モ
ア部の刈り刃の位置を自由に動かすことができる。さら
にモア部にはスプリングを併用した着地センサーと距離
センサーを装着し、モア部が着地した時に衝撃を和らげ
るとともに刈り高を整え、モア部から地面までの距離を
計測する。操作者からの指令信号でマイコンを電磁弁を
操作し、各油圧モーター、油圧シリンダーを作動制御す
る。さらにマイコンはアームの移動に応じてこれらセン
サーからの情報で各部分の角度を計算し電磁弁を作動さ
せ次の自動制御を行うものである。この下刈り作業は作
業車の運転操作部が常に水平に保たれているため安全に
かつ正確に行え、また角度の大きい傾斜地でも次の場所
へ移動し連続して作業操作することも容易に行えるもの
である。

【００１３】

【発明の効果】本発明の作業車は、車体に複数個のアー
ムを有し、その先端のクローラ、またはクローラおよび
車輪を駆動し機体の走行を行う構造であって、傾斜セン
サー、角度センサーを設置し、機能処理部を通して負荷
センサー付油圧シリンダ−または負荷センサー付油圧モ
ーターから各アームの角度を作動制御することにより、
運転操作部を水平に保ち、傾斜角度が前後または左右に
最大角度５０度の傾斜地を走行できることができる。下
刈り作業機を本発明の作業車に装着して作業する場合な
ど、作業車の運転操作部が常に水平に保たれているため
安全にかつ正確に行え、また角度の大きな傾斜地でも次
の場所へ移動し連続して作業することが容易に行えるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】アームが作動するときの模式図

【図２】本発明の実施例１の作業車の側面図

【図３】本発明の実施例１の作業車の平面図の一部

【図４】本発明の実施例１の作業車の正面から見た図

【図５】本発明の実施例２の下刈り機を装着した作業車
の側面図である。

【符号の簡単な説明】

１ エンジン ２ 油圧ポンプ ３ 油圧タンク ４、４ａ、４ｂ 電磁弁 ５ 油圧シリンダーの負荷センサー ６、６ａ、６ｂ、６ｃ 油圧シリンダー ７ 油圧モーター ８ ブラケット ９ アーム １０、１０ａ、１０ｂ 角度センサー １１ 油圧モーターの負荷センサー １２ ギア １３ ギア １４ アーム １５ フレーム １６ ボンネット １７ ステアリング １８ シート １９ オイルタンク ２０ 制御ボックス ２１ 前後傾斜センサー ２２ 左右傾斜センサー ２３ 操舵旋回用油圧モーター ２４ 操舵旋回用油圧モーター ２５、２５ａ、２５ｂ クローラ ２６ クローラ駆動用油圧モーター ２７ クローラ駆動用油圧モーター ２８ 操舵用角度センサー ２９ 第１アーム ３０ 第２アーム ３１ シャフト ３２ 車輪 ３３ 車輪駆動用油圧モーター ３４ 操舵旋回用油圧モーター ３５ 操舵用角度センサー ３６ 動力部 ３７ 第１アーム ３８ 第２アーム ３９ モア部 ４０ 旋回油圧モーター ４１ 上下油圧シリンダー ４２ 遠近油圧シリンダー ４３ モア角調整油圧シリンダー ４４ 本発明の作業車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に複数個のアームを有し、その先端
   のクローラ、またはクローラおよび車輪を駆動し機体の
   走行を行う構造であって、運転操作部に前後の傾斜セン
   サーと左右の傾斜センサーを設置し、さらにアームの接
   続部に角度センサーを設置し、機能処理部を通して負荷
   センサー付油圧シリンダ−または負荷センサー付油圧モ
   ーターから各アームの角度を作動制御することにより、
   クローラおよび／または車輪の絶対位置を確認するとと
   もに運転操作部を水平に保ち、傾斜角度が前後または左
   右に最大角度５０度の傾斜地を走行できることを特徴と
   する傾斜地走行作業車。
2. 【請求項２】 植裁木などの成長を阻害する雑草、潅
   木、笹などを刈り払う作業機を取り付け、刈り払う作業
   機における丸鋸やチェーンソー等の刈り払い作業部を植
   裁木等の保護する対象物の周りに移動することにより周
   りの雑草、潅木、笹等を刈り払う作業機をとりつけた請
   求項１の傾斜地走行作業車。