WO2018123593A1 - 作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】芝刈機等の作業機で発生して収容器に収容された刈芝等の回収物の廃棄を、作業者に大きい負担をかけることなく、しかもエネルギー効率よく及び作業効率よく行えるようにすること。 【解決手段】刈刃装置40等の作業部を有する自走可能な作業用本機20に、回収物収容部を具備した自走可能な回収物収容用補機70を切り離し可能に設け、作業用本機20から切り離された回収物収容用補機70が単独で回収物搬送先へ走行できるようする。作業用本機20に、当該作業用本機20に連結された状態の回収物収容用補機70を、前輪74及び後輪76が地面から離れるべく持ち上げるリフト装置130を設ける。
Description
本発明は、作業機に関し、更に詳細には芝刈機や路面清掃車等の作業機に関する。
芝刈機は、芝生を刈り取る刈刃と、刈り取った刈芝を収容する刈芝収容器(集草容器)とを有し、刈芝収容器が満杯になると刈芝収容器内の刈芝を廃棄する。芝刈機には、刈芝収容器を機体から取り外すことができ、機体から取り外された刈芝収容器を刈芝の廃棄場所まで運搬して刈芝の廃棄を行うものと(例えば、特許文献1)、刈芝収容器が機体に傾動可能に取り付けられ、刈芝収容器の傾動によって刈芝を廃棄するものとがある(例えば、特許文献2、3)。
機体から取り外された刈芝収容器を刈芝の廃棄場所まで運搬するものは、刈芝収容器が小容量であれば作業員による運搬が可能であるが、容量及び重量が大きい場合には台車等の運搬器具が別途必要になる。このため、機体から取り外された刈芝収容器の運搬が面倒になり、作業者の負担が大きい。
刈芝収容器を傾動して刈芝の廃棄を行うものは、刈芝収容器を作業員が運搬する面倒さはないが、芝刈機全体を刈芝の廃棄場所まで移動させるか、或いは刈芝の廃棄の度にトラック等の荷台付き車両を芝刈機まで移動させる必要がある。このため、何れの場合も大型機材の移動を伴い、エネルギー効率及び作業効率が悪い。
本発明が解決しようとする課題は、芝刈機等の作業機で発生して収容器に収容された刈芝等の回収物の廃棄場所等への搬送を、作業者に大きい負担をかけることなく、しかもエネルギー効率よく及び作業効率よく行えるようにすることである。
本発明の一つの実施形態による作業機は、第1の構造体(22、28)、前記第1の構造体(22、28)に設けられた第1の走行装置(24、26)、前記第1の走行装置(24、26)を駆動する第1の走行駆動装置(30)、前記第1の走行駆動装置(30)にエネルギーを供給する第1のエネルギー源(32)及び作業部(40)を具備した作業用本機(20)と、第2の構造体(72、88、92)、前記第2の構造体(72、88、92)に設けられた第2の走行装置(74、76)、前記第2の走行装置(74、76)を駆動する第2の走行駆動装置(80)、前記第2の走行駆動装置(80)にエネルギーを供給する第2のエネルギー源(112)及び前記作業部(40)からの回収物を収容する回収物収容部(88)を具備し、前記作業用本機(20)に切り離し可能に連結され、切り離し状態で前記第2の走行装置(74、76)によって自走可能な回収物収容用補機(70)とを有し、更に、前記作業用本機(20)は、当該作業用本機(20)に連結された状態の前記回収物収容用補機(70)を前記第2の走行装置(74、76)が地面から離れるべく持ち上げるリフト装置(130)を具備している。
この構成によれば、回収物の廃棄は、作業用本機(20)から切り離された回収物収容用補機(70)のみが処理搬送先に移動することができる。これにより、回収物の廃棄が作業者に大きい負担をかけることなく、しかも、作業機全体が処理搬送先に移動する場合に比してエネルギー効率よく、作業効率よく行われる。
更には、回収物収容用補機(70)がリフト装置(130)によって作業用本機(20)に対して持ち上げられることにより、第2の走行装置(74、76)が地面から離れるし、地面から離れる第2の走行装置(74、76)が第1の走行装置によって走行している作業用本機(20)の操舵・走行に悪影響を与えない。
上記作業機において、好ましくは、前記リフト装置(130)は、前記第1の構造体(22、28)に回動可能に設けられ、前記第2の構造体(72、88、92)に設けられた係合用開口(136)に係脱可能に係合するフック部材(132)及び前記フック部材(132)を回動駆動するフック駆動装置(134)を含み、前記係合用開口(136)に係合したフック部材(132)の回動によって前記第1の構造体(22、28)に対して前記第2の構造体(72、88、92)を上方に変位させるように構成され、前記第1の構造体(22、28)と前記第2の構造体(72、88、92)とを選択的に連結するラッチ装置を兼ねている。
この構成によれば、フック部材(132)によって第2の構造体(72、88、92)の持ち上げと同時に第2の構造体(72、88、92)を第1の構造体(22、28)にラッチすることが行われる。
上記作業機において、好ましくは、前記第1の構造体(22、28)或いは前記第2の構造体(72、88、92)は、前記第2の構造体(72、88、92)が前記第1の構造体(22、28)との連結位置を位置したことをする連結検出装置(138)を有し、前記フック駆動装置(134)は、前記連結検出装置(138)によって前記第2の構造体(72、88、92)が前記第1の構造体(22、28)に連結可能な位置を位置したことが検出されることにより、前記フック部材(132)が前記係合用開口(136)に係合する方向に前記フック部材(132)を回動駆動する。
この構成によれば、第2の構造体(72、88、92)が第1の構造体(22、28)との連結位置を位置したことが連結検出装置(138)によって確認されてから、フック部材(132)による持ち上げ及びラッチが行われるから、フック部材(132)による持ち上げ及びラッチが確実に行われる。
上記作業機において、好ましくは、前記連結検出装置(138)は、前記第1の構造体(22、28)或いは前記第2の構造体(72、88、92)の複数箇所に設けられ、前記フック駆動装置(134)は、複数の前記連結検出装置(138)の全てが、前記第2の構造体(72、88、92)が前記第1の構造体(22、28)に連結可能な位置を位置したことが検出することにより、前記フック部材(132)が前記係合用開口(136)に係合する方向に前記フック部材(132)を回動駆動する。前記フック部が前記係合用開口に係合する方向に前記フック部を回動駆動する。
この構成によれば、第2の構造体(72、88、92)が第1の構造体(22、28)との連結位置を位置したことが複数の連結検出装置(138)によって確認されてから、フック部材(132)による持ち上げ及びラッチが行われるから、フック部材(132)による持ち上げ及びラッチがより一層確実に行われる。
上記作業機において、好ましくは、前記回収物収容用補機(70)は、自己位置を検出する自己位置検出装置(106)と、前記自己位置検出装置(106)によって検出された前記自己位置に基づいて所定の回収物搬送先に往復移動すべく前記第2の走行駆動装置(80)を制御する制御装置(104)とを有する。
この構成によれば、回収物収容用補機(70)が自動操縦によって無人で回収物搬送先に往復移動することができる。
上記作業機において、好ましくは、前記回収物収容用補機(70)は、当該回収物収容用補機(70)の周辺環境を検出する外界検出装置(122)を有し、前記制御装置(104)は、外界検出装置(122)によって検出された前記周辺環境に基づいて前記回収物搬送先への移動ルートを決定する。
この構成によれば、周辺環境を監視しながら無人走行ができ、回収物収容用補機(70)が障害物等と衝突することを未然に回避できる。
上記作業機において、好ましくは、前記作業部(40)は芝刈り用の刈刃(48)を含み、前記回収物が刈芝である。
この構成によれば、作業機として芝刈機が構成される。
本発明による作業機によれば、作業機で発生して収容容器に収容された回収物の搬送が、作業者に大きい負担をかけることなく、しかもエネルギー効率よく及び作業効率よく行われる。更には、刈芝収納補機の第2の走行装置が第1の走行装置によって走行している作業用本機の操舵・走行に悪影響を与えない。
以下に、本発明による作業機を乗用芝刈機に適用した一つの実施形態を、図1~図7を参照して説明する。
乗用芝刈機10は、作業用本機20と、作業用本機20の後部に切り離し可能に連結された刈芝(回収物)収容用補機70とを有する。
作業用本機20は、図1及び図2に示されているように、作業用本機20の構造体(第1の構造体)である本機フレーム22及び本機フレーム22の前部に設けられた前部車体28と、本機フレーム22に設けられた左右の前輪24及び後輪26(第1の走行装置)と、前部車体28内に設けられた内燃機関30と、本機フレーム22に設けられ、内燃機関30に供給する燃料を貯容した燃料タンクおよび燃料ポンプを含む燃料供給部(第1のエネルギー源)32と、前部車体28に設けられたステアリングホイール34と、本機フレーム22上に設けられた運転座席38とを有する。内燃機関30は各前輪24を回転駆動する第1の走行駆動装置をなすと共に後述する送風ファン46及び刈刃48を回転駆動する駆動部をなす。
作業用本機20の走行及び制動は、本機フレーム22に設けられたアクセルペダル62及びブレーキペダル64によって従来の乗用芝刈機と同様に行われる。
本機フレーム22の下部には作業部である刈刃装置40が設けられている。刈刃装置40は、下方開口のハウジング42と、垂直な回転軸44によってハウジング42内に配置された送風ファン46及び刈刃48とを含む。回転軸44は、ベルト伝動機構45及びクラッチ31を介して内燃機関30に動力伝達関係で連結され、内燃機関30によって選択的に回転駆動される。ハウジング42は刈芝排出用の排出ダクト50を有する。本機フレーム22は排出ダクト50を後述する刈芝収容用補機70の刈芝収容室90に接続する接続ダクト52を有する。
排出ダクト50には排出ダクト50から刈刃48及び送風ファン46が発生する気流に乗って接続ダクト52へ向かう刈芝の方向を変更するシャッタ66及びシャッタ66の角度を変更する電動式のシャッタアクチュエータ68が設けられている。
作業用本機20は、更に、前部車体28内に設けられた電子制御装置である本機制御装置54及び刈芝収容用補機70との間に無線通信を行う無線通信機56と、本機フレーム22に設けられた二次電池であるバッテリ58と、前部車体28に設けられた表示・操作部60とを有する。表示・操作部60は、液晶ディスプレイ及びタッチパネルを含むものやスイッチ等を含むものであってよく、後述する刈芝の廃棄実行ボタン(不図示)を含む。バッテリ58は内燃機関30に駆動される発電機(不図示)によって充電される。
刈芝収容用補機70は、図1~図6に示されているように補機フレーム72と、補機フレーム72に設けられた左右の前輪74及び後輪76(第2の走行装置)とを含む台車78と、左右の後輪76を個別に回転駆動する電動モータ82を含む左右の走行駆動装置80(第2の走行駆動装置)とを有する。各走行駆動装置80は、電動リニアアクチュエータである後輪持ち上げアクチュエータ(昇降装置)84によって補機フレーム72に取り付けられ、後輪持上げアクチュエータ84の伸縮によって後輪76が地面より上方に持ち上げられた上昇位置と後輪76が地面に接地する降下位置との間に昇降する。
補機フレーム72上には、補機フレーム72の前部を左右に延在する支持軸86によって刈芝収容容器88が水平軸線周りに傾動(ダンプ動作)可能に設けられている。
刈芝収容容器88は、前部の全域に亘って開口する回収物排出開口90Aを有する略長方体の箱形をなし、刈刃装置40からの刈芝(回収物)を収容する刈芝収容室90を画定している。支持軸86には開閉プレート92が固定されており、支持軸86の回動によって開閉プレート92が刈芝収容容器88の回収物排出開口90Aを開閉する。刈芝収容容器88と開閉プレート92とは支持軸86を共通の傾動(回動)中心とする。
この構成により、刈芝収容用補機70の構造体(第2の構造体)は補機フレーム72、刈芝収容容器88及び開閉プレート92を含んで構成される。
開閉プレート92には、図4に示されているように刈芝取入開口92Aが形成されている。刈芝取入開口92Aは、図2に示されているように、作業用本機20に連結された刈芝収容用補機70が持上げ位置にあるときに、接続ダクト52の出口に整合する。なお、刈芝収容容器88には排気領域(不図示)が設けられている。排気領域は空気の通過を許し、刈芝の通過を許さない構造になっている。
刈芝収容容器88には刈芝収容室90に収容された刈芝の収容量を検出すべく刈芝収容室90の内圧を検出する圧力センサ120が設けられている。刈芝収容容器88の上部には、刈芝収容用補機70の周辺環境を検出する外界検出装置としてのカメラ122及び赤色ランプ等を含む警告器124が設けられている。
補機フレーム72は、機械室94と電気室96とを上下2段に構成している。機械室94には刈芝収容容器88の底部に設けられ、刈芝収容容器88を傾動駆動するダンプアクチュエータ98及び開閉プレート92を開閉駆動する開閉アクチュエータ100が配置されている。ダンプアクチュエータ98にはダンプアクチュエータ98の作動状態から補機フレーム72に対する刈芝収容容器88の傾斜角(ダンプ角)を検出するダンプ角センサ102が設けられている。
ダンプアクチュエータ98は、電動リニアアクチュエータによって構成され、刈芝収容容器88を、図1及び図5に示されているように刈芝収容容器88の底面が補機フレーム72の上面に重なる略水平な水平位置と、図6に示されているように、前記水平位置から支持軸86の中心軸線周りに時計廻り方向に回動して尻上がりに傾斜した傾斜位置との間に傾動駆動する。ダンプアクチュエータ98は刈芝収容容器88が前記水平位置にある時に刈芝収容容器88に当接するストッパ99が設けられている。
開閉アクチュエータ100は、電動モータによって構成され、歯車列101によって支持軸86に動力伝達関係で連結されている。開閉アクチュエータ100は、開閉プレート92を、回収物排出開口90Aを閉じる閉位置(図5参照)と、閉位置から支持軸86を中心して前方に回動した開位置(図6参照)の間で傾動駆動する。開閉プレート92は、開位置において刈芝収容容器88の前部下方に下り勾配に傾斜している。開閉プレート92は、開位置において刈芝収容容器88から排出される刈芝を案内するシュータをなす。
ダンプアクチュエータ98及び開閉アクチュエータ100は共に機械室94に設けられているため、これらの保守等を一括して行うことができる。
電気室96は、防水・防塵構造の気密室であり、補機制御装置104と、刈芝収容用補機70の地理的な自己位置を検出するGPS(自己位置検出装置)106と、水平面に対する台車78の傾斜角(台車角)を検出する加速度センサやジャイロセンサ等による台車角センサ108と、作業用本機20との無線通信機110と、二次電池によるバッテリ112と、バッテリ112の残量を検出するバッテリ残量センサ114とを集中的に収容している。これにより、バッテリ112を含むこれらの電装機器を一つの電気室96において集中管理することができると共に、これらの電気配線を短縮することができる。
作業用本機20には刈芝収容用補機70を作業用本機20の後部に切り離し可能に連結するラッチ装置130が設けられている。ラッチ装置130は、本機フレーム22の後部の左右2箇所に設けられており、各々、本機フレーム22の後部に左右に延びる軸線を中心として回動可能に設けられたフック部材132及びフック部材132を回動する電動モータによるラッチアクチュエータ134を含む。開閉プレート92にはフック部材132が係合可能な係合用開口136が形成されている。ラッチアクチュエータ134は本機制御装置54によって制御される。
各フック部材132は、各ラッチアクチュエータ134によって、図1に示されている解放位置と、図2に示されているラッチ位置との間に回動駆動され、解放位置にある状態で、刈芝収容用補機70が作業用本機20の後部の連結位置に前進走行することにより、係合用開口136に進入する。この状態で、各フック部材132がラッチ位置に回動することにより、各フック部材132が係合用開口136に係合した状態で、刈芝収容用補機70は、作業用本機20に対して上方に持ち上げられる。この持上げ状態では、前輪74及び後輪76の全てが地面から離れる。これにより、これら前輪74及び後輪76が作業用本機20の操舵・走行に影響を与えない。
刈芝収容用補機70が作業用本機20に連結された状態では、補機フレーム72は、刈芝収容容器88及び開閉プレート92を介して本機フレーム22に上下移動できないように固定される。
刈芝収容用補機70が作業用本機20と連結された状態では、図1及び図2に示されているように、刈芝収容容器88は水平位置にあり、開閉プレート92が閉位置にある。
このように、フック部材132及びラッチアクチュエータ134は、作業用本機20と刈芝収容用補機70とを選択的に連結するラッチ装置と、作業用本機20に対して刈芝収容用補機70を上方に変位させるリフト装置とを兼ねている。
本機フレーム22には左右2箇所に連結検出スイッチ(連結検出装置)138が設けられている。各連結検出スイッチ138は、刈芝収容用補機70が作業用本機20との連結位置に位置した時に開閉プレート92によって押圧されることにより、刈芝収容用補機70が連結位置に位置したことを検出する検出スイッチ(連結検出装置)138が左右2箇所に設けられている。ラッチアクチュエータ134は、刈芝収容用補機70が連結位置に位置したことを全ての連結検出スイッチ138が検出したときにフック部材132を解放位置からラッチ位置へ回動させる。なお、連結検出スイッチ138は開閉プレート92に設けられていてもよい。
本機フレーム22の後端には接続ダクト52より下方に延在する接続用部材140が設けられている。刈芝収容用補機70の持上げ状態において接続用部材140の下端は補機フレーム72の前方に対向し、双方の対向部分に作業用本機20側の信号線と刈芝収容用補機70側の信号線とを接続する信号コネクタ142が設けられている。また、接続用部材140及び補機フレーム72には、刈芝収容用補機70の持上げ状態においてバッテリ58とバッテリ112とを接続する電力接続部144が設けられている。
補機制御装置104は、マイクロコンピュータを含む電子制御装置であり、図7に示されているようにダンプ角センサ102、GPS106、台車角センサ108、バッテリ残量センサ114、圧力センサ120、信号コネクタ142の各々から各種信号を入力すると共に、カメラ122から映像信号を入力し、走行駆動装置80、後輪持上げアクチュエータ84、ダンプアクチュエータ98、後輪持上げアクチュエータ84、開閉アクチュエータ100、警告器124の作動を制御する。また、補機制御装置104には無線通信機110が接続されている。
バッテリ112は、走行駆動装置80を含む刈芝収容用補機70の全ての電気機器の電源であり、バッテリ残量センサ114によるバッテリ残量の監視のもとに電力接続部144を介してバッテリ58の電力によって充電される。
つぎに、上述の構成による乗用芝刈機10の動作について説明する。
芝刈りは、図2に示されているように、刈芝収容用補機70が作業用本機20に連結されて持上げられ、かつ後輪76が後輪持上げアクチュエータ84によって上昇位置に持ち上げられた状態において行われる。作業用本機20が内燃機関30による後輪26の駆動によって走行し、クラッチ31が接続されて内燃機関30によって送風ファン46及び刈刃48が回転することによって芝刈りが行われる。芝刈り時には、刈芝収容用補機70の前輪74及び後輪76が持ち上げられて接地していないので、前輪74及び後輪76が作業用本機20による乗用芝刈機10の走行・操舵の障害になることがない。
この場合、刈芝収容用補機70全体が作業用本機20に対して持ち上げられていることに加えて、後輪76が補機フレーム72に対して持ち上げられているから、駆動車輪である後輪76が前輪74より大径であっても、後輪76が接地することがない。これにより、刈芝収容用補機70全体の作業用本機20に対する持ち上げ量が少なくて済む。
刈刃48によって刈り取られた刈芝は、刈刃48及び送風ファン46の回転によって生じる気流に乗ってハウジング42から排出ダクト50を通って接続ダクト52へ向い、更に刈芝取入開口92Aを通って刈芝収容室90に収容される。芝刈りの進行によって刈芝収容室90に収容される刈芝が増大し、これに伴い刈芝収容室90の排気領域が刈芝に徐々に塞がれて減少する。そして、刈芝収容室90の上方の排気領域の減少に伴い刈芝収容室90の内圧が増大する。
刈芝収容室90に収容された刈芝が満杯に近い所定値に達すると、圧力センサ120によって検出される刈芝収容室90の内圧が所定値に達し、このこと示す信号が信号コネクタ142を介して本機制御装置54に伝達される。この信号の伝達によって、刈芝の廃棄を行う旨の表示が表示・操作部60に行われる。
この状態下で、表示・操作部60が備えている廃棄実行ボタン(不図示)が操作されると、本機制御装置54による制御のもとに作業用本機20の走行が停止されると共に、クラッチ31が切断されて送風ファン46及び刈刃48の回転が停止する。
これらの停止動作に並行して後輪76が後輪持上げアクチュエータ84によって降下位置に降下すると共に、フック部材132がラッチアクチュエータ134によって図1に示されている解放位置に回動移動する。これにより、刈芝収容用補機70は、図1に示されているように、前輪74及び後輪76をもって着地すると共に、作業用本機20から切り離し可能になる。
フック部材132が解放位置に回動移動すると、補機制御装置104による制御のもとに走行駆動装置80による後輪76の駆動によって刈芝収容用補機70が作業用本機20に対して所定量だけ真後へ移動し、刈芝収容用補機70が作業用本機20から切り離される。
切り離しが完了すると、補機制御装置104は、この時点でGPS106によって検出された刈芝収容用補機70の自己位置の情報を基点位置として取り込み、基点位置から予め設定されている回収物運搬先である刈芝廃棄場所への走行ルートを設定する。その後、設定された走行ルートに従って左右の走行駆動装置80の各電動モータ82が補機制御装置104によって個別に制御される。これにより、刈芝収容用補機70は、図4に示されている単機で、走行ルートに従って刈芝廃棄場所へ向けて自動運転で無人走行(自律走行)する。旋回を含む刈芝収容用補機70の走行方向の変更は、左右の電動モータ82の駆動速度差によって行われ、特別な操舵装置を必要としない。
刈芝収容用補機70が刈芝廃棄場所に到着すると、刈芝収容用補機70の走行が停止され、補機制御装置104による制御によって、図6に示されているように、ダンプアクチュエータ98が駆動されて刈芝収容容器88が尻上がり傾斜の傾斜位置に移動すると共に開閉アクチュエータ100が駆動されて開閉プレート92が開位置に移動する。これにより、刈芝収容室90に収容されている刈芝が回収物排出開口90Aから開閉プレート92をシュータとして刈芝廃棄場所に落下し、刈芝が廃棄される。
このようにして、刈芝収容容器88内の刈芝回収物の排出がダンプ式に作業効率よく行われる。しかも、開閉プレート92の開閉が動力によって自動的に行われ、開位置にある開閉プレート92は刈芝収容容器88内の刈芝の排出時のシュータとしても有効に作用する。
開閉プレート92が開位置に位置してから所定の時間が経過すると、刈芝の廃棄が完了したとして、補機制御装置104による制御によってダンプアクチュエータ98が逆方向に駆動されて刈芝収容容器88が元の水平位置に移動すると共に、開閉アクチュエータ100が逆方向に駆動されて開閉プレート92が元の閉位置に移動する。これにより、刈芝収容用補機70は、図5に示されている状態に戻る。なお、刈芝収容容器88を水平位置に戻し、開閉プレート92を閉じるタイミングは、カメラ122の画像信号(撮像画像)によって、刈芝の排出状態を監視して設定されてもよい。
その後、PS106によって検出された刈芝収容用補機70の自己位置に基づいて、設定された走行ルートに従って左右の走行駆動装置80が補機制御装置104によって個別に駆動されることにより、刈芝収容用補機70は、図5に示されている単機で、走行ルートに従って基点位置へ向けて自動運転で無人走行する。
このように、刈芝収容用補機70は自動運転によって無人で刈芝廃棄場所に往復移動する。
補機制御装置104が往路及び復路を含めて無人走行している際には、補機制御装置104はカメラ122の画像信号に基づいて刈芝収容用補機70の周辺環境を監視し、走行ルートに障害物等がある場合には往路及び復路の走行ルートを障害物等との衝突を回避する走行ルートに変更する。これにより、補機制御装置104と障害物等との衝突が未然に回避される。なお、カメラ122の画像信号は補機制御装置104の無線通信機110によって作業用本機20の無線通信機56に送信され、補機制御装置104の周辺環境が表示・操作部60に画面表示されてよい。
刈芝収容用補機70が基点位置に戻ると、刈芝収容用補機70は作業用本機20の真後から所定量だけ前進移動する。刈芝収容用補機70の前進によって連結検出スイッチ138が押されると、本機制御装置54による制御によってラッチアクチュエータ134が駆動されてフック部材132が解放位置からラッチ位置へ回動すると共に、補機制御装置104による制御のもとに後輪持上げアクチュエータ84が駆動されて後輪76が上昇位置に移動する。これにより、刈芝収容用補機70は、図2に示されているように、作業用本機20との連結・持上げ状態に戻り、芝刈りの再開が可能な状態になる。
なお、補機制御装置104が往路及び復路において何らかの障害によって走行停止になった場合や、刈芝収容容器88のダンプ動作不良や開閉プレート92の開閉不良等が生じた場合には、警告器124の点灯、警報によって作業者に通報してよい。
カメラ122の画像信号が補機制御装置104の無線通信機110によって作業用本機20の無線通信機56に送信され、補機制御装置104の周辺環境が表示・操作部60に画面表示される場合には、補機制御装置104の周辺環境の画面表示のもとに、作業用本機20において、無線通信によって刈芝収容用補機70を遠隔操作することも可能である。
上述したように、刈芝の廃棄は、作業用本機20から切り離された刈芝収容用補機70のみが刈芝廃棄場所に走行するだけで行われるから、刈芝の廃棄が作業者に大きい負担をかけることなく、しかも、乗用芝刈機10全体が刈芝廃棄場所に移動する場合に比してエネルギー効率よく、作業効率よく行われる。刈芝収容用補機70は自動運転によって無人で刈芝廃棄場所に往復移動するから、刈芝の廃棄が作業者に大きい負担をかけることなく、作業性よく行われる。
刈芝収容用補機70は、2台(複数台)あって、一台の作業用本機20に交互に使用されてもよい。この場合には、刈芝収容用補機70が刈芝廃棄場所へ移動している間に、予備の刈芝収容用補機70が作業用本機20に連結されて芝刈りが行われることにより、芝刈りの作業時間を短縮することができる。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、刈芝収容室90に収容された刈芝の収容量(回収量)の検出は、圧力センサ120によらずに、刈芝収容室90に収容された刈芝の堆積高さを検出するレベルケージや刈芝収容室90に収容された刈芝の重量を検出する重量センサ等によって行われてもよい。また、作業用本機20の走行や送風ファン46及び刈刃48の回転は、各々個別の電動モータによって行われてもよい。刈芝収容用補機70の持上げと後輪76の持ち上げとは、何れか一方だけであってもよい。作業用本機20及び刈芝収容用補機70の走行装置は、車輪に限られることはなく、クローラであってもよい。作業用本機20と刈芝収容用補機70とで無線通信を行う場合には、刈芝収容用補機70の制御を含む全ての制御が本機制御装置54によって行われ、作業用本機20から無線通信によって刈芝収容用補機70に制御指令が送信されてもよい。
本発明による作業車は、乗用芝刈機10に限られることなく、路面清掃車等、作業部において発生した回収物を収容する必要がある作業車であればよい。
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
10 :乗用芝刈機(作業機)
20 :作業用本機
22 :本機フレーム
24 :前輪(第1の走行装置)
26 :後輪(第1の走行装置)
28 :前部車体
30 :内燃機関(第1の走行駆動装置)
31 :クラッチ
32 :燃料供給部(第1のエネルギー源)
34 :ステアリングホイール
38 :運転座席
40 :刈刃装置(作業部)
42 :ハウジング
44 :回転軸
45 :ベルト伝動機構
46 :送風ファン
48 :刈刃
50 :排出ダクト
52 :接続ダクト
52A :刈芝取入開口
54 :本機制御装置
56 :無線通信機
58 :バッテリ
60 :操作部
62 :アクセルペダル
64 :ブレーキペダル
66 :シャッタ
68 :シャッタアクチュエータ
70 :刈芝収容用補機(回収物収容用補機)
72 :補機フレーム
74 :前輪(第2の走行装置)
76 :後輪(第2の走行装置)
78 :台車
80 :走行駆動装置(第2の走行駆動装置)
82 :電動モータ
84 :後輪持上げアクチュエータ(リニアアクチュエータ、昇降装置)
86 :支持軸
88 :刈芝収容容器(回収物収容容器)
90 :刈芝収容室(回収物収容室)
90A :回収物排出開口
92 :開閉プレート(開閉扉)
92A :刈芝取入開口
94 :機械室
96 :電気室
98 :ダンプアクチュエータ(傾動駆動装置)
99 :ストッパ
100 :開閉アクチュエータ(開閉扉駆動装置)
101 :歯車列
102 :ダンプ角センサ
104 :補機制御装置
106 :GPS(自己位置検出装置)
108 :台車角センサ
110 :無線通信機
112 :バッテリ(第2のエネルギー源)
114 :バッテリ残量センサ
120 :圧力センサ
122 :カメラ(外界検出装置)
124 :警告器
130 :ラッチ装置(リフト装置)
132 :フック部材
134 :ラッチアクチュエータ(フック駆動装置)
136 :係合用開口
138 :連結検出スイッチ(連結検出装置)
140 :接続用部材
142 :信号コネクタ
144 :電力接続部
20 :作業用本機
22 :本機フレーム
24 :前輪(第1の走行装置)
26 :後輪(第1の走行装置)
28 :前部車体
30 :内燃機関(第1の走行駆動装置)
31 :クラッチ
32 :燃料供給部(第1のエネルギー源)
34 :ステアリングホイール
38 :運転座席
40 :刈刃装置(作業部)
42 :ハウジング
44 :回転軸
45 :ベルト伝動機構
46 :送風ファン
48 :刈刃
50 :排出ダクト
52 :接続ダクト
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54 :本機制御装置
56 :無線通信機
58 :バッテリ
60 :操作部
62 :アクセルペダル
64 :ブレーキペダル
66 :シャッタ
68 :シャッタアクチュエータ
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72 :補機フレーム
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82 :電動モータ
84 :後輪持上げアクチュエータ(リニアアクチュエータ、昇降装置)
86 :支持軸
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90A :回収物排出開口
92 :開閉プレート(開閉扉)
92A :刈芝取入開口
94 :機械室
96 :電気室
98 :ダンプアクチュエータ(傾動駆動装置)
99 :ストッパ
100 :開閉アクチュエータ(開閉扉駆動装置)
101 :歯車列
102 :ダンプ角センサ
104 :補機制御装置
106 :GPS(自己位置検出装置)
108 :台車角センサ
110 :無線通信機
112 :バッテリ(第2のエネルギー源)
114 :バッテリ残量センサ
120 :圧力センサ
122 :カメラ(外界検出装置)
124 :警告器
130 :ラッチ装置(リフト装置)
132 :フック部材
134 :ラッチアクチュエータ(フック駆動装置)
136 :係合用開口
138 :連結検出スイッチ(連結検出装置)
140 :接続用部材
142 :信号コネクタ
144 :電力接続部
Claims (7)
- 作業機であって、
第1の構造体、前記第1の構造体に設けられた第1の走行装置、前記第1の走行装置を駆動する第1の走行駆動装置、前記第1の走行駆動装置にエネルギーを供給する第1のエネルギー源及び作業部を具備した作業用本機と、
第2の構造体、前記第2の構造体に設けられた第2の走行装置、前記第2の走行装置を駆動する第2の走行駆動装置、前記第2の走行駆動装置にエネルギーを供給する第2のエネルギー源及び前記作業部からの回収物を収容する回収物収容部を具備し、前記作業用本機に切り離し可能に連結され、切り離し状態で前記第2の走行装置によって自走可能な回収物収容用補機とを有し、
更に、前記作業用本機は、当該作業用本機に連結された状態の前記回収物収容用補機を前記第2の走行装置が地面から離れるべく持ち上げるリフト装置を具備している作業機。 - 前記リフト装置は、前記第1の構造体に回動可能に設けられ、前記第2の構造体に設けられた係合用開口に係脱可能に係合するフック部材及び前記フック部材を回動駆動するフック駆動装置を含み、前記係合用開口に係合したフック部材の回動によって前記第1の構造体に対して前記第2の構造体を上方に変位させるように構成され、前記第1の構造体と前記第2の構造体とを選択的に連結するラッチ装置を兼ねている請求項1に記載の作業機。
- 前記第1の構造体或いは前記第2の構造体は、前記第2の構造体が前記第1の構造体との連結位置を位置したことをする連結検出装置を有し、
前記フック駆動装置は、前記連結検出装置によって前記第2の構造体が前記第1の構造体に連結可能な位置を位置したことが検出されることにより、前記フック部材が前記係合用開口に係合する方向に前記フック部材を回動駆動する請求項2に記載の作業機。 - 前記連結検出装置は、前記第1の構造体或いは前記第2の構造体の複数箇所に設けられ、
前記フック駆動装置は、複数の前記連結検出装置の全てが、前記第2の構造体が前記第1の構造体に連結可能な位置を位置したことが検出することにより、前記フック部材が前記係合用開口に係合する方向に前記フック部材を回動駆動する請求項3に記載の作業機。 - 前記回収物収容用補機は、自己位置を検出する自己位置検出装置と、
前記自己位置検出装置によって検出された前記自己位置に基づいて所定の回収物搬送先に往復移動すべく前記第2の走行駆動装置を制御する制御装置とを有する請求項1から4の何れか一項に記載の作業機。 - 前記回収物収容用補機は、当該回収物収容用補機の周辺環境を検出する外界検出装置を有し、
前記制御装置は、外界検出装置によって検出された前記周辺環境に基づいて前記回収物搬送先への移動ルートを決定する請求項5に記載の作業機。 - 前記作業部は芝刈り用の刈刃を含み、前記回収物が刈芝である請求項1から6の何れか一項に記載の作業機。
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