(57)【要約】【課題】従来、走行作業車の旋回時には、クローラ式走行装置や車輪の横滑りによって、圃場面や芝面などを荒らすことがあった。そこで、直進時には、クローラ式走行装置の特徴を生かして走行し、旋回時には、クローラ式走行装置の短所である横滑りによる圃場面や芝面の荒らしを低減して走行する走行作業車を提供する。【解決手段】前後方向に左右一対のクローラ式走行装置１２・１２・・・を複数組備えてなる走行作業車であって、各クローラ式走行装置１２を側面視三角形状に構成して、上部頂点位置に駆動軸１７を配置するとともに、各組のクローラ式走行装置１２を前記駆動軸芯まわりで回転可能に構成した。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に左右一対のクローラ式走行装置を複数組備えてなる走行作業車であって、各クローラ式走行装置を側面視三角形状に構成して、上部頂点位置に駆動軸を配置するとともに、各組のクローラ式走行装置を前記駆動軸芯まわりで回転可能に構成したことを特徴とする走行作業車。
【請求項２】
前記クローラ式走行装置を、前後に分割したフロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ配置するとともに、フロントフレームの後部にリアフレームの前部を鉛直軸線まわりに相対回動自在に連結したことを特徴とする請求項１記載の走行作業車。
【請求項３】
フロントフレームの後部に、鉛直軸線まわりに相対回動自在にリアフレームを連結し、該フロントフレームに対してリアフレームを左右に回動可能に構成した胴体屈折型の走行作業車であって、フロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ走行装置を設けるとともに、アクセルレバーの回動角を検出する手段と、フロントフレームとリアフレームの回動角を検出する手段と、前後左右の各走行装置の車軸の駆動制御手段をコントローラと接続し、旋回時に各車輪のスリップ率が同一となるように制御したことを特徴とする走行作業車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クローラ式走行装置を備えてなる走行作業車に関し、特に、前後左右に４つのクローラ式走行装置を備えてなる走行車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラクタ等の走行作業車においては、四輪のホイールを備えた走行装置、所謂「ホイール仕様」のものと、クローラ式走行装置を備えた所謂「フルクローラ仕様」のものと、前部がホイールで後部がクローラ式走行装置の所謂「セミクローラ仕様」のものがある。
前記ホイール仕様には、走行移動性に優れるが、軟弱地での走破性については優れない欠点を有する。
【０００３】
そして、前記クローラ式走行装置は、クローラベルトの内面に形成した噛合面（芯金）に、クローラ駆動輪（駆動スプロケット）の外面に形成した噛合面を噛合させることにより、クローラベルトを回転駆動して走行する構成としており、左右のクローラ式走行装置の回転速度を均等にすることで、機体を直進させる一方、左右のクローラ式走行装置の回転速度を変更することにより、機体を旋回させるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の「フルクローラ仕様」とする構成では、旋回時にクローラ式走行装置の横滑りのため、圃場面や芝面などを荒らす恐れが生じていた。また、「セミクローラ仕様」においては、後輪のみにクローラ式走行装置を適用する構成であり、前輪は車輪であることから、「フルクローラ仕様」と同等の走破性を確保することはできなかった。
そこで本発明は、直進時には、クローラ式走行装置の特徴を生かして走行し、旋回時には、クローラ式走行装置の短所である横滑りによる圃場面や芝面の荒らしを低減して走行する走行作業車を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、前後方向に左右一対のクローラ式走行装置を複数組備えてなる走行作業車であって、各クローラ式走行装置を側面視三角形状に構成して、上部頂点位置に駆動軸を配置するとともに、各組のクローラ式走行装置を前記駆動軸芯まわりで回転可能に構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記クローラ式走行装置を、前後に分割したフロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ配置するとともに、フロントフレームの後部にリアフレームの前部を鉛直軸線まわりに相対回動自在に連結したものである。
【０００８】
請求項３においては、フロントフレームの後部に、鉛直軸線まわりに相対回動自在にリアフレームを連結し、該フロントフレームに対してリアフレームを左右に回動可能に構成した胴体屈折型の走行作業車であって、フロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ走行装置を設けるとともに、アクセルレバーの回動角を検出する手段と、フロントフレームとリアフレームの回動角を検出する手段と、前後左右の各走行装置の車軸の駆動制御手段をコントローラと接続し、旋回時に各車輪のスリップ率が同一となるように制御したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の走行作業車の側面図、図２は直進時における走行装置の側面図、図３は旋回時における走行装置の側面図、図４はクローラ式走行装置の後部側面図、図５は同じく後面図、図６は別実施例の走行作業車における走行装置の側面図、図７は同じく平面図、図８は別実施例の走行作業車における走行装置の平面図、図９は制御回路図である。
【００１０】
図１に示す如く、走行作業車の前後に左右一対のクローラ式走行装置１２・１２が備えられており、前方のクローラ式走行装置１２上方にエンジン３が配置され、後方のクローラ式走行装置１２上方にミッションケース５が配置されている。エンジン３はボンネット４に覆われ、該エンジン３は左右下側のメインフレーム（機体フレーム）６・６間に固定されている。
ボンネット４の後部にはステアリングコラム２を設け、該ステアリングコラム２上に操向操作を行う丸型のステアリングハンドル７を配置し、該ステアリングハンドル７の後方にシート８を配設し、該ステアリングコラム２とシート８の間の下方にステップ９を配置して、運転操作部を構成している。これら運転操作部はキャビン１０によって覆っている。
また、車両後端部には、各種作業機を装着するための三点リンク式の装着装置１１が設けられている。
【００１１】
図２に示す如く、本発明の走行作業車は前後方向に左右一対のクローラ式走行装置１２・１２を複数組配置され、本実施例では前後２組配設している。前記各クローラ式走行装置１２は前後に従動輪１３・１４を配置し、その前後従動輪１３・１４間の上方に駆動輪１５を配置し、側面視略三角形状に配置したものであり、該従動輪１３・１４と駆動輪１５にクローラベルト１６が巻回され、該クローラベルト１６が駆動輪１５の回転により駆動されるものである。
即ち、前記メインフレーム６の下方前後外側に、側面視三角形状のクローラ支持フレーム２４の上部頂点が枢支されている。該クローラ支持フレーム２４はフレーム２１・２２・２３が三角形状に連結固定され、該クローラ支持フレーム２４のメインフレーム６の上部頂点の枢支部に駆動軸１７が回転自在に枢支されている。そして、該クローラ支持フレーム２４の前後端部に前記従動輪１３・１４が回転自在に枢支されるとともに、前記駆動軸１７に駆動輪１５が固設され、該従動輪１３・１４と駆動輪１５にクローラベルト１６が巻回され、側面視において略三角形状に形設して、クローラ式走行装置１２が構成されているのである。そして、エンジン３よりミッションケース５を介して駆動輪１５に動力を伝達し、該駆動輪１５の回転によりクローラベルト１６を回転駆動させて走行できるようにしているのである。なお、前後の駆動輪１５・１５が同時に駆動できるように駆動軸１７・１７間をチェーン等により連動連結し、左右の駆動輪１５・１５は回転数を変更して駆動可能としている。また、ミッションケース５内の変速機構は限定するものではなく、歯車選択式の変速機構や油圧式無段変速機構等であっても良く、また、左右の駆動軸１７・１７をそれぞれ油圧モータと連結して駆動する構成とすることもできる。
【００１２】
また、クローラ支持フレーム２４のフレーム２１・２２の上端接続部からアーム２５が上方に突設されている。前クローラ式走行装置１２のアーム２５の上端と後クローラ式走行装置１２のアーム２５の上端がリンク２６の端部にそれぞれ枢支され、前後のアーム２５・２５が平行リンクを構成している。そして、該リンク２６の一端がメインフレーム６に支持された油圧シリンダ２７などのアクチュエータから延出した伸縮可能なロッドに連結されている。このリンク構成は左右に配置されている。
そして、前記油圧シリンダ２７・２７は電磁油圧制御バルブ２８と接続され、該電磁油圧制御バルブ２８はコントローラ２９と接続されている。該コントローラ２９にはステアリングハンドル７の回転を検知するセンサー１８と、油圧シリンダ２７・２７の伸縮を操作する手動操作スイッチ１９が接続されている。
【００１３】
このような構成において、直進時には、図２に示す如く、油圧シリンダ２７を収縮させて、クローラ式走行装置１２の直線部を接地させて走行することにより、クローラ式走行装置１２の接地圧を低減させ、クローラ式走行装置の特長を生かして走行することが可能となる。また、旋回時にステアリングハンドル７を回転すると、所定角度以上の回転で旋回と判断して、コントローラ２９から電磁油圧制御バルブ２８に信号が送信されて、図３に示す如く、油圧シリンダ２７を伸長させてクローラ支持フレーム２４を駆動軸芯まわりに回転させて、クローラ式走行装置１２の一方の端部を上昇させ、クローラ式走行装置１２の曲線部を接地させて旋回することにより、クローラ式走行装置１２の接地面積が減少されるため、クローラ式走行装置１２・１２の横滑りによる圃場面の荒しを低減させることができる。但し、軟弱地においては直線部を接地させて旋回する。
【００１４】
また、旋回時と同様に、クローラ式走行装置１２のクローラ支持フレーム２４を駆動軸芯まわりに回転させ、クローラ式走行装置１２の進行方向側端部を上昇させることにより、容易に畦などの凹凸部を乗り越えることができ、乗越性能が向上する。このとき、油圧シリンダ２７のロッドのストロークを長くし、アーム２５は前後に揺動できるように構成する。このように構成することで、畦の手前で、手動操作スイッチ１９を操作して、直線部の前側が上昇するように油圧シリンダ２７を駆動し、畦に乗り上げると、直線部が水平となるように手動操作スイッチ１９を操作し、更に前進させてから、前側の転輪１３が接地するくらいの時に、直線部が前下りとなるように手動スイッチ２７を操作して油圧シリンダ２７を駆動して、大きなショックが生じることがなく畦越えができるのである。後側のクローラ式走行装置１２が畦を乗り越える時も同様の操作を行う。
【００１５】
次に、クローラベルト１６外周に付着する土や泥等を除去する技術について説明する。
図４及び図５に示す如く、前記各クローラ式走行装置１２のクローラベルト１６の進行方向後部上方で、メインフレーム６側部に回動軸３０が左右方向に枢支され、該回動軸３０の左右両端にリンク３１・３１が回動自在に支持されている。そして、該リンク３１とリンク３１との間の先端にワイヤー３２が張設され、該ワイヤー３２がクローラベルト１６と接触する位置となるように配置されている。詳しくは、クローラベルト１６の外周にはラグが形成され、該ラグの谷間に嵌入できる位置に配置される。前記ワイヤー３２はその一端が一側のリンク３１先端部に固定され、他端が他側のリンク３１先端部に取り付けられたフック３３に引っ掛けられて左右水平方向に張設されており、該フック３３の他端はボルト等により位置を変更可能に構成され、この固定位置を変更することによってワイヤー３２の張りを調節できるようにしている。
【００１６】
また、前記ワイヤー３２を固定するリンク３１の前後にはバネ３４・３５が配置され、該バネ３４・３５の一端がリンク３１の略中央部に接続されている。そして、該バネ３４の他端がリンク３１前方でメインフレーム６に固定され、リンク３１を時計回り方向に回動するように付勢している。一方、バネ３５他端がリンクフレーム６後方でメインフレーム６に固定され、リンク３１を反時計回り方向に回動するように付勢している。このようにして、リンク３１の回動を規制することにより、クローラベルト１６を傷めない程度にワイヤー３２をクローラベルト１６に接触させることができるようにしている。
【００１７】
このように構成することにより、クローラ式走行装置１２が回転駆動すると、ワイヤー３２とクローラベルト１６とが接触して、ラグが通過する毎にワイヤー３２は前後に揺動して、クローラベルト１６に付着した泥をワイヤー３２により取り除くことができる。また、クローラ式走行装置１２の回転に応じてワイヤー３２の張り具合を調整することもできるのである。
【００１８】
また、前記クローラ式走行装置１２は、胴体屈折型の走行作業車に適用することもできる。
図６に示す如く、胴体屈折型の走行作業車においては、フロントフレーム４１の後端部とリアフレーム４２の前端部とが、上下方向に配置した枢支軸４３により鉛直軸線まわりで左右回動自在に連結されており、該フロントフレーム４１に対してリアフレーム４２が左右に回動可能に構成されている。
そして、該フロントフレーム４１に左右一対のクローラ式装置１２が支持され、リアフレーム４２に左右一対のクローラ式装置１２が支持されている。この構成において、図７に示す如く、走行作業車が旋回するとき、旋回中心Ｏ１とクローラ中心Ｏ２とが常に直角となるように位置するため、クローラ式走行装置１２の横滑りが減少されて、圃場面の荒しを低減することができる。また、クローラ式走行装置１２の横滑りが少なくなるため、スムーズに旋回することができる。
【００１９】
次に、胴体屈折型の走行作業車において、クローラ走行装置の代わりに車輪を用いた場合の実施例について説明する。
図８及び図９に示す如く、フロントフレーム５１の後端部とリアフレーム５２の前端部とは、枢支軸５３により鉛直軸線まわりで左右回動自在に連結されており、該フロントフレーム５１とリアフレーム５２の枢支部に回動角検出手段として屈折角検出用ポテンショメータ５４が配設され、該フロントフレーム５１とリアフレーム５２の屈折角を検出できるようにしている。また、該枢支軸５３側部にはステアリング用モータ５５が配置され、該ステアリング用モータ５５によりリアフレーム５２を左右に回動可能としている。
【００２０】
また、前記フロントフレーム５１に前輪５６・５７が回転自在に支持され、リアフレーム５２に後輪５８・５９が回転自在に支持されており、前輪５６・５７及び後輪５８・５９はそれぞれに対応した車輪駆動用モータ６０・６０・６０・６０により駆動するように構成されている。
【００２１】
該フロントフレーム５１の前部にはステアリングハンドル６１やアクセルレバー６２などが配設され、該ステアリングハンドル６１の後方にシート６３が配置されて、フロントフレーム５１に運転操作部が構成されている。そして、該ステアリングハンドル６１の枢支部には回動角検出手段としてステアリング用ポテンショメータ６４が配設され、該ステアリングハンドル６１の切れ角を検出できるようにしている。さらに、アクセルレバー６２の枢支部にも回動角検出手段としてアクセル用ポテンショメータ６５が配設され、該アクセルレバー６２の回動角を検出できるようにしている。
【００２２】
また、リアフレーム５２上には二次電池６６とモータドライバー６７が配設されて動力部が構成されており、該二次電池６６を動力源としてモータドライバー６７、コントローラ６８により車輪駆動用モータ６０・６０・６０・６０を駆動し、該車輪駆動用モータ６０・６０・６０・６０の動力を前輪５６・５７、後輪５８・５９にそれぞれ伝達して回転駆動するようにしている。但し、モータ６０は油圧モータにより構成することもできる。さらに、ステアリングハンドル６１を回転することによりステアリング用モータ５５を駆動し、リアフレーム５２を左右に回動可能にしている。
【００２３】
前記コントローラ６８はフロントフレーム５２に配置され、該コントローラ６８に前記ステアリングの回動角を検出する手段となるポテンショメータ６４と、アクセルレバーの回動角を検出する手段となるポテンショメータ６５と、フロントフレーム５１とリアフレーム５２の屈折角を検出する手段となるポテンショメータ５４とが接続されている。また、該コントローラ６８には車軸の駆動制御手段となるモータドライバー６７と接続され、該モータドライバー６７がステアリング用モータ５５と、車輪駆動用モータ６０・６０・６０・６０と接続されるとともに、二次電池６６に接続されている。
【００２４】
このような構成において、旋回時、アクセル用ポテンショメータ６５によりアクセルレバー６２の回動角が検出され、該検出値がコントローラ６８に入力されて車速指示入力が演算される。そして、屈折角検出用ポテンショメータ５４によりフロントフレーム５１とリアフレーム５２との屈折角が検出され、該検出値がコントローラ６８に入力され、該検出値と前記車速指示入力に基づいて、各車輪５６・５７・５８・５９のスリップ率が同一となるように、コントローラ６８により車輪駆動用モータ６０・６０・６０・６０のモータ回転数が演算され、車輪５６・５７・５８・５９の回転数が制御される。
ここで、左前輪５６の速度をＶ１、右前輪５７の角度をＶ２、左後輪５８の速度をＶ３、右後輪５９の速度をＶ４、旋回中心から旋回時内側となる左前輪５６・左後輪５８までの距離をｒ１、旋回時外側となる右前輪５７・右後輪５９までの距離をｒ２とすると、Ｖ１＝Ｖ３＝ｋｒ１、Ｖ２＝Ｖ４＝ｋｒ２となる車輪の回転数が、車輪５６・５７・５８・５９のスリップ率が同一となる回転数である。そして、各車輪のスリップ率が同一となると、車輪５６・５７・５８・５９にかかるサイドフォースがなくなるため、ステアリング操作が安定し、操作性の向上を図ることができる。
したがって、旋回時における車輪のサイドフォースやスリップによる圃場面などへの荒しを少なくすることができる。但し、前輪及び後輪はエンジンからの動力により駆動する構成とすることもできるが、各車輪回転数を制御するための変速機構を設ける必要がある。なお、この構成及び制御は前記クローラ式走行装置にも適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２６】
即ち、請求項１に示す如く、前後方向に左右一対のクローラ式走行装置を複数組備えてなる走行作業車であって、各クローラ式走行装置を側面視三角形状に構成して、上部頂点位置に駆動軸を配置するとともに、各組のクローラ式走行装置を前記駆動軸芯まわりで回転可能に構成したので、直進時には、クローラ式走行装置の直線部を接地させて走行することにより、クローラ式走行装置１２の接地圧を低減させ、クローラ式走行装置の特長を生かして走行することができる。また、旋回時には、クローラ式走行装置の曲線部を接地させて旋回することにより、クローラ式走行装置の横滑りによる圃場面の荒しを低減させることができる。また、クローラ式走行装置の進行方向側端部を上昇させることにより、容易に畦などの凹凸部を乗り越えることができ、乗越性能が向上する。
【００２７】
請求項２に示す如く、前記クローラ式走行装置を、前後に分割したフロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ配置するとともに、フロントフレームの後部にリアフレームの前部を鉛直軸線まわりに相対回動自在に連結したので、クローラ式走行装置の横滑りが減少されて、圃場面の荒しを低減することができる。また、クローラ式走行装置の横滑りが少なくなるため、スムーズに旋回することができる。
【００２８】
請求項３に示す如く、フロントフレームの後部に、鉛直軸線まわりに相対回動自在にリアフレームを連結し、該フロントフレームに対してリアフレームを左右に回動可能に構成した胴体屈折型の走行作業車であって、フロントフレームとリアフレームの左右両側にそれぞれ走行装置を設けるとともに、アクセルレバーの回動角を検出する手段と、フロントフレームとリアフレームの回動角を検出する手段と、前後左右の各走行装置の車軸の駆動制御手段をコントローラと接続し、旋回時に各車輪のスリップ率が同一となるように制御したので、旋回時における車輪のサイドフォースやスリップによる圃場面などへの荒しを少なくすることができる。また、ステアリング操作が安定し、操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行作業車の側面図。
【図２】直進時における走行装置の側面図。
【図３】旋回時における走行装置の側面図。
【図４】クローラ式走行装置の後部側面図。
【図５】同じく後面図。
【図６】別実施例の走行作業車における走行装置の側面図。
【図７】同じく平面図。
【図８】別実施例の走行作業車における走行装置の平面図。
【図９】制御回路図。
【符号の説明】
１２　クローラ式走行装置
１３　従動輪
１４　従動輪
１５　駆動輪
１７　駆動軸
１６　クローラベルト
２４　クローラ支持フレーム
【図１】
2004066882.tif 000003
【図２】
2004066882.tif 000004
【図３】
2004066882.tif 000005
【図４】
2004066882.tif 000006
【図５】
2004066882.tif 000007
【図６】
2004066882.tif 000008
【図７】
2004066882.tif 000009
【図８】
2004066882.tif 000010
【図９】
2004066882.tif 000011