特開 2024-95103 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095103

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/063 20060101AFI20240703BHJP

   B60K 8/00 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

B60K15/063 B

B60K8/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212142

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】南出 裕喜

(72)【発明者】

【氏名】高木 剛

(72)【発明者】

【氏名】高木 貴大

(72)【発明者】

【氏名】林 洋祐

(72)【発明者】

【氏名】大西 哲平

(72)【発明者】

【氏名】石見 憲一

(72)【発明者】

【氏名】坂野 倫祥

(72)【発明者】

【氏名】網谷 幸大

(72)【発明者】

【氏名】森田 篤士

(72)【発明者】

【氏名】風間 勇

(72)【発明者】

【氏名】松井 謙史朗

【テーマコード（参考）】

3D038

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D038CA12

3D038CB06

3D038CB09

3D038CC18

3D038CD03

3D235AA14

3D235AA19

3D235BB57

3D235CC12

3D235CC14

3D235CC24

3D235FF13

3D235FF23

(57)【要約】

【課題】キャビンの上部にタンクや燃料電池を設ける場合に輸送時の嵩を低く抑える。
【解決手段】
本発明の作業車両１は、車体２と、車体２を支持すると共に走行させる走行装置４と、走行装置４を駆動する駆動モータ６と、駆動モータ６に電力を供給する燃料電池８と、燃料電池８に燃料用のガスを供給するタンク７と、を有する駆動装置５と、燃料電池８及び／又はタンク７を車体２に対して上下方向に移動する移動機構１２０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
前記車体を支持すると共に走行させる走行装置と、
前記走行装置を駆動する駆動モータと、
前記駆動モータに電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に燃料用のガスを供給するタンクと、
前記燃料電池及び／又は前記タンクを前記車体に対して上下方向に移動する移動機構と、
を備える作業車両。

【請求項2】

前記タンクを収容するケーシングを備え、
前記移動機構は、前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを前記車体に対して上下方向に移動する請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、
前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、
前記ボンネットは、前記キャビンよりも低く、
前記移動機構は、前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを支持し、且つ前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、
前記第１位置に位置している前記燃料電池及び／又は前記ケーシングは、前記キャビンよりも低い位置に配置されている請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記移動機構は、
アクチュエータと、
前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを載置する載置部と、
前記アクチュエータによって駆動され、前記載置部を前記第１位置と前記第２位置とに上下方向に昇降自在に支持するブーム部と、
を有している請求項２に記載の作業車両。

【請求項5】

前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、
前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、
前記移動機構は、前記ケーシングを支持し、且つ当該ケーシングを前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、
前記燃料電池は、前記ボンネットの内部に収容されている請求項２に記載の作業車両。

【請求項6】

前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、
前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、
前記移動機構は、前記燃料電池を支持し、且つ当該燃料電池を前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、
前記タンクは、前記ボンネットの内部に収容されている請求項１に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池で発電された電力を用いて駆動する作業車両の輸送技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されるように、トラクタは、車体の前部に、ボンネットを有している。ボンネットの内部には、エンジン、ラジエータ、燃料タンク及びバッテリ等が収容されている。

【0003】

一方、脱炭素化の実現を目指して、水素を燃料とする燃料電池車（ＦＣＶ）の開発が進んでいる。当該作業車両には、水素ガスを収容（貯留）するタンク（水素タンク）と、タンクの水素ガスを用いて発電を行う燃料電池が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１２８４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

燃料電池車に設けられる燃料電池は、燃料である水素を収容するタンクを、どの位置に配備するかが技術的に重要となる。一般に、タンクへの燃料充填のし易さなどを考慮して作業車両のキャビンの上部に設ける技術が既に考えられている。しかし、キャビンの上部にタンクを設ける場合、トラックなどを用いて輸送する際に貨物の嵩が高くなって、輸送が非常に不便になるという問題があった。

【0006】

このような問題は、キャビンの上部に燃料電池などを設ける場合にも起こりうる。

【0007】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、キャビンの上部にタンクや燃料電池を設ける場合でも、輸送時の嵩を低く抑えることができる作業車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。

【0009】

本発明の作業車両は、車体と、前記車体を支持すると共に走行させる走行装置と、前記走行装置を駆動する駆動モータと、前記駆動モータに電力を供給する燃料電池と、前記燃料電池に燃料用のガスを供給するタンクと、前記燃料電池及び／又は前記タンクを前記車体に対して上下方向に移動する移動機構と、を備える。

【0010】

作業車両は、前記タンクを収容するケーシングを備え、前記移動機構は、前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを前記車体に対して上下方向に移動するようにしてもよい、
作業車両は、前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、前記ボンネットは、前記キャビンよりも低く、前記移動機構は、前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを支持し、且つ前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、前記第１位置に位置している前記燃料電池及び／又は前記ケーシングは、前記キャビンよりも低い位置に配置されていてもよい。

【0011】

前記移動機構は、アクチュエータと、前記燃料電池及び／又は前記ケーシングを載置する載置部と、前記アクチュエータによって駆動され、前記載置部を前記第１位置と前記第２位置とに上下方向に昇降自在に支持するブーム部と、を有していてもよい。

【0012】

作業車両は、前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、前記移動機構は、前記ケーシングを支持し、且つ当該ケーシングを前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、前記燃料電池は、前記ボンネットの内部に収容されていてもよい。

【0013】

作業車両は、前記車体に設けられた運転席を収容するキャビンと、前記車体の前部に配備されるボンネットと、を備え、前記移動機構は、前記燃料電池を支持し、且つ当該燃料電池を前記ボンネットの上方の第１位置と、前記キャビンの上方の第２位置と、に移動させ、前記タンクは、前記ボンネットの内部に収容されていてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る作業車両によれば、キャビンの上部にタンクや燃料電池を設ける場合でも、輸送時の嵩を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】移動機構が第１位置に位置する第１実施形態の作業車両の側面図である。

【図2】移動機構が第２位置に位置する第１実施形態の作業車両の側面図である。

【図3】移動機構が第２位置に位置する第１実施形態の作業車両の平面図である。

【図4】移動機構が第１位置に位置する第２実施形態の作業車両の側面図である。

【図5】移動機構が第２位置に位置する第２実施形態の作業車両の側面図である。

【図6】移動機構が第１位置に位置する第２実施形態の作業車両の平面図である。

【図7】移動機構が第１位置に位置する第３実施形態の作業車両の側面図である。

【図8】移動機構の動作を模式的に示した図である。

【図9】第１実施形態の作業車両において使用可能なケーシング（タンクケーシング）の内部を示す図である。

【図10】第２実施形態の作業車両において、ボンネットの内部に収容されたタンクを保持する保持体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［第１実施形態］
以下、本発明に係る作業車両１の好適な第１実施形態について説明する。

【0017】

図１は、第１実施形態のトラクタ（作業車両１）の斜視図である。第１実施形態の作業車両１は、燃料である水素を電極反応させて発電を行う燃料電池車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）である。作業車両１は、燃料である水素などを貯蔵するタンク７と、タンク７に貯蔵された水素ガスなどの燃料を用いて発電を行う燃料電池８が設けられている。

【0018】

なお、本発明の「貯留する」には、液化した水素ガスなどを貯留するだけでなく、金属化合物などに吸蔵するものも含まれる。

【0019】

また、燃料電池車の燃料には水素以外のメタンなどを燃料として用いる場合もあるため、メタンなどの燃料を用いて発電を行う燃料電池車も、本発明の作業車両１には含まれる。この場合、タンク７にはメタンなどの燃料が貯蔵され、燃料電池８ではメタンなどの燃料を用いて発電が行われる。

【0020】

また、第１実施形態では、作業車両１として、トラクタを例に挙げている。しかし、本発明に係る作業車両１はトラクタに限定されず、例えば、トラクタ以外の農業機械（コンバインや田植機など）、建設機械、ユーティリティビークル等であってもよい。

【0021】

以下の説明においては、図２及び図３に矢印Ａ１方向で示す方向（作業車両１の前進方向）を前方という。図２及び図３に矢印Ａ２で示す方向（作業車両１の後進方向）を後方という。図２及び図３に矢印Ａ３で示す方向を前後方向として説明する。矢印Ａ１～矢印Ａ３で示す方向は、図２及び図３などの図面において適宜図示している。

【0022】

また、前後方向（矢印Ａ３で示す方向）に直交する方向である水平方向（左右方向）を車体幅方向Ｋ１又は幅方向（図３参照）として説明する。車体幅方向Ｋ１は、作業車両１の幅方向である。作業車両１の幅方向の中央部から右方、或いは、中央部から左方へ向かう方向を、車体幅方向Ｋ１の外方（幅方向外方）として説明する。つまり、幅方向外方は、作業車両１の幅方向の中心から車体幅方向Ｋ１に離れる方向である。幅方向外方とは反対の方向を、車体幅方向Ｋ１の内方（幅方向内方）として説明する。つまり、幅方向内方は、車体幅方向Ｋ１に作業車両１の幅方向の中心に近づく方向である。

【0023】

図１～図３に示すように、作業車両１は、車体２と、キャビン３と、走行装置４と、駆動装置５と、を備えている。車体２は、作業装置を連結可能となっている。キャビン３は、車体２に設けられた運転席１０を収容している。キャビン３は、車体２の後部に配備されている。車体２の前部には、ボンネット９が配備されている。走行装置４は、車体２を支持すると共に走行させるものである。駆動装置５は、走行装置４を駆動するものである。

【0024】

以降では、作業車両１を構成する車体２、キャビン３、ボンネット９、走行装置４、及
び駆動装置５について説明する。

【0025】

図１～図３に示すように、車体２は、作業車両１の下部に設けられている。車体２の車体幅方向の両端には、走行装置４が配備されている。車体２の上部には、駆動装置５が配備されている。車体２の後部にはキャビン３が配備されており、車体２の前部にはボンネット９が配備されている。キャビン３及びボンネット９は、車体２の上に載せられた状態で、車体２に固定されている。つまり、第１実施形態の車体２は、走行装置４、駆動装置５、キャビン３、及びボンネット９を支持している。また、車体２の後部には、駆動装置５から走行装置４に動力を伝達するミッションケース２９が設けられている。車体２の前部は、金属製のフレーム材などを組み合わせて高い剛性を発揮できるように形成されている。

【0026】

図１及び図２に示すように、キャビン３は、車体２の後部上方に搭載された箱体であり、内部には運転席１０が配備されている。キャビン３は、前後左右のパネルと、隣接するパネル同士の間に配備されるピラーとを有している。具体的には、キャビン３は、運転席１０の前方に配備されたフロントパネル１１と、運転席１０の左方及び右方にそれぞれ配備されたドアパネルと、運転席１０の後方に配備されたリアパネル１３と、を含んでいる。

【0027】

また、キャビン３は、左フロントピラーと、右フロントピラー１５と、左リアピラーと、及び右リアピラー１７と、を含んでいる。左フロントピラーは、フロントパネル１１と左方のドアパネルとの間に設けられている。右フロントピラー１５は、フロントパネル１１と右方のドアパネル１２Ｒとの間に設けられている。左リアピラーは、リアパネル１３と左方のドアパネルとの間に設けられている。右リアピラーは、リアパネル１３と右方のドアパネル１２Ｒとの間に設けられている。

【0028】

ボンネット９は、車体２の前部に搭載されたカバーである。ボンネット９は、金属板などを用いて、後方と下方が開放されると共に、前方、左方、右方、及び上方が閉鎖された形状に形成されている。

【0029】

第１実施形態の作業車両１は、ボンネット９の内部に、収容部６２を有している。第１実施形態の場合であれば、収容部６２には、燃料電池８、駆動モータ６などが収容されている。このような収容部６２をボンネット９の内部に設ければ、燃料電池８などの被収容物がボンネット９により覆われ、ボンネット９により燃料電池８などを走行風、雨、汚泥、塵埃から保護することができる。

【0030】

走行装置４は、路面（地面）に対して車体２を支持すると共に走行させることができる。言い換えると、走行装置４は、車体２に推進力を付与する。第１実施形態の場合、走行装置４は、ゴムタイヤなどで形成された左前輪１８Ｌ、右前輪１８Ｒ、左後輪１９Ｌ、及び右後輪１９Ｒである。左後輪１９Ｌ及び右後輪１９Ｒは、左前輪１８Ｌ及び右前輪１８Ｒよりも大径なゴムタイヤで形成されており、車体２の後部に加わる大きな荷重を支持している。本発明の走行装置４では、左前輪１８Ｌ、右前輪１８Ｒ、左後輪１９Ｌ、及び右後輪１９Ｒのいずれか、又はこれらの全てに、駆動装置５から動力が伝達されている。なお、走行装置４には、ゴムタイヤに替えてクローラなどを用いても良い。

【0031】

図１～図６に示すように、本発明の駆動装置５は、車体２に配備されて、走行装置４を駆動させる動力を発生している。第１実施形態の駆動装置５には、燃料電池８で発生した電力が用いられている。具体的には、駆動装置５は、走行装置４を駆動させる動力を発生する駆動モータ６と、駆動モータ６に電力を供給する燃料電池８と、燃料電池８から供給される電力を貯留するバッテリ２０と、を有している。また、作業車両１には、燃料電池８に燃料用の水素ガスを供給するタンク７が設けられている。

【0032】

以降、駆動装置５を構成する駆動モータ６、燃料電池８、バッテリ２０、及びタンク７について説明する。

【0033】

図１～図３に示すように、駆動モータ６は、例えば、永久磁石埋込式の直流又は交流の同期モータや巻線界磁型同期モータ等である。駆動モータ６は、車体２の前後方向の中央よりやや前方に１基配備されている。駆動モータ６は、後方に向かって延びる出力軸を備えており、出力軸を回転駆動させている。出力軸の後端は、ミッションケース２９に接続
されている。

【0034】

ミッションケース２９には、駆動モータの出力軸に伝達された動力を変速するトランスミッション、クラッチ、デファレンシャルギヤなどが配備されている。ミッションケース２９は、出力軸から入力された動力を減速あるいは増速し、減速あるいは増速された動力を走行装置４の左前輪１８Ｌ、右前輪１８Ｒ、左後輪１９Ｌ、及び／又は右後輪１９Ｒに出力している。例えば、作業車両１が後輪駆動である場合、動力は左後輪１９Ｌ及び右後輪１９Ｒのみに伝達される。また、作業車両１が四輪駆動である場合、左前輪１８Ｌ、右前輪１８Ｒ、左後輪１９Ｌ、及び右後輪１９Ｒの全てに伝達される。

【0035】

なお、第１実施形態の駆動モータ６は、車体２の上部に一箇所だけ配備されており、一基の駆動モータ６で発生した動力が左前輪１８Ｌ、右前輪１８Ｒ、左後輪１９Ｌ、及び／又は右後輪１９Ｒに分配されている。しかし、本発明の駆動装置５に内蔵される駆動モータ６の設置数などは適宜変更してもよい。

【0036】

第１実施形態の作業車両１では、ミッションケース２９は、減速あるいは増速した動力を走行装置４に伝達するだけでなく、動力の一部を作業装置（図示略）に伝達する。具体的には、作業車両１の後部（ミッションケース２９の後端）に、ＰＴＯ軸（パワーテイクオフ軸）を設けておき、ミッションケース２９に伝達（入力）された動力を、走行装置４だけでなくＰＴＯ軸にも出力する。このようにすれば、燃料電池で発生した電力を用いて、作業装置（インプルメント）を作動させることも可能となる。

【0037】

また、本実施形態の作業車両１の後部（ミッションケース２９の後端）に、連結装置（３点リンク機構１０２）を設けてもよい。このような３点リンク機構１０２を設ければ、作業車両１の後方にさまざまなインプルメント（作業装置）を取り付けて、姿勢変更させたり駆動させたりすることが可能になり、作業車両１に多様な作業を実施させることができる。

【0038】

作業装置は、耕運機、ロータリ、マルチャー、ハンマーナイフモア、畦塗り機、運搬機、播種機、ハロー、又は畝立て機などのインプルメントである。

【0039】

なお、上述したＰＴＯ軸や３点リンク機構１０２は、必ず設置されるものではない。コンバインや田植機のような農業機械や建設機械などの作業車両１では、設置されない場合も存在し得る。また、上述した駆動モータ６とは別に、当該駆動モータ６が出力した動力によって駆動する油圧ポンプや、駆動モータ６とは別の電動モータなどを設けておき、作業装置（インプルメント）を油圧又は電動で作動させても良い。

【0040】

燃料電池８は、駆動装置５を駆動させる電力を供給している。燃料電池８は、燃料である水素を酸素と電極反応させ、電気を発生させている。燃料電池８に供給される水素は、タンク７に吸蔵されている。燃料電池８には、電極が多層に亘って積層されて収容されている。タンク７の水素ガスは、バルブユニットを介して燃料電池８に供給され、燃料電池８内において電極反応が行われる。燃料電池８での電極反応では、内燃機関の燃焼反応などで必ず排出される二酸化炭素が排出されない。それゆえ、燃料電池で発生する電力を用いて駆動する本発明の作業車両１は脱炭素化の実現に有望である。

【0041】

具体的には、燃料電池８は、箱状に形成された電池ケーシングの内部に、正極及び負極の２種類の電極を備えた単セルを積層状態で複数備えている。正極及び負極は、それぞれ正極材及び負極材を用いて、シート状又は膜状に形成されている。単セルには、正極及び負極が１枚ずつ含まれており、隣り合う単セルの間はセパレータにより区切られている。正極にはタンク７の水素ガスが供給され、負極にはコンプレッサなどで圧縮された酸素ガス（酸化ガス）が供給されており、単セルごとに電池反応（発電）が行われる。燃料電池８は、それぞれの単セルで発電された電力を集約することで、駆動装置５を駆動可能な電圧及び電流の電力を発生させている。

【0042】

燃料電池８は、内部に設けられた電極温度を発電効率が高くなる温度（水素燃料電池の場合であれば７０℃程度の温度）に調整可能とされている。また、燃料電池８には、タンク７からガス配管を通じて水素ガスが供給されている。

【0043】

図４に示すように、タンク７は、燃料電池８で発電させるガスを収容している。タンク７は、炭素繊維やガラス繊維で強化された硬質合成樹脂などを用いて長尺な円筒状に形成
されたボンベが用いられている。タンク７は、ケーシング３０（以下、「タンクケーシング３０」という）に入れられた状態で、キャビン３の上部に配備されている。第１実施形態の場合であれば、タンク７（ボンベ）は、いずれも車体幅方向に軸心を向けるように前後方向に並んでタンクケーシング３０に４本収容されている。

【0044】

図９は、タンクケーシング３０の内部を示す図である。タンクケーシング３０は、移動機構１２０の載置部１２２に取り付けられている。タンクケーシング３０は、移動機構１２０の載置部１２２に載置される底壁部３０Ａ、移動機構１２０に固定された状態で前側に位置する前壁部３０Ｂ、移動機構１２０に固定された状態で左側に位置する左壁部３０Ｃ、移動機構１２０に固定された状態で後側に位置する後壁部３０Ｄ、移動機構１２０に固定された状態で右側に位置する右壁部３０Ｅ、移動機構１２０に固定された状態で上側に位置する上壁部３０Ｆを有している。タンクケーシング３０は、底壁部３０Ａ、前壁部３０Ｂ、左壁部３０Ｃ、後壁部３０Ｄ、右壁部３０Ｅ、上壁部３０Ｆによって箱型に形成され、底壁部３０Ａ、前壁部３０Ｂ、左壁部３０Ｃ、後壁部３０Ｄ、右壁部３０Ｅ、上壁部３０Ｆによって囲まれた空間にタンク７が収容されている。なお、底壁部３０Ａ、前壁部３０Ｂ、左壁部３０Ｃ、後壁部３０Ｄ、右壁部３０Ｅの少なくとも１つに、ブラケットを設け、ブラケットをボルド、ナット等の締結具で載置部１２２に着脱自在に取り付けることで、タンクケーシング３０を移動機構１２０から着脱できるようにしてもよい。

【0045】

タンク７の先端には、ネック７ａが形成されている。タンク７のネック７ａには、図示しない安全弁（電磁弁）を介してガス配管２３が連結されている。

【0046】

ガス配管２３は、複数のタンク７のそれぞれに配備されており、それぞれのタンク７の水素ガスをバルブユニット２４に案内している。ガス配管２３には、水素ガスの透過を防止可能な合成樹脂と、可撓性を備えた金属ワイヤなどを組み合わせた複合材料のホースなどが用いられる。

【0047】

バルブユニット２４は、ガス配管２３を通じてそれぞれのタンク７から送られてきた水素ガスを集め、適宜混合している。バルブユニット２４は、水素ガスの圧力及び流量を調整可能な電磁弁などを備えており、燃料電池８で発電するのに適した圧力及び流量に水素ガスを調整することができる。バルブユニット２４には、接続管２５が設けられている。接続管２５の先端は、タンクケーシング３０の外部に突出している。接続管２５は、前壁部３０Ｂ、左壁部３０Ｃ、後壁部３０Ｄ、右壁部３０Ｅのうち、少なくとも１つの壁部から外部に突出している。接続管２５の先端には、燃料電池８と接続される配管（図示略）が接続される。これにより、タンクケーシング３０に収容されたタンク７に貯蔵された水素ガスを燃料電池８に送ることができる。

【0048】

上述したボンネット９内には、油圧を発生する油圧ポンプ１３０が配備されている。油圧ポンプ１３０には、油圧配管が連結されている。油圧配管の先端は、後述する移動機構１２０のアクチュエータ１２１（第１アクチュエータ１２１ａ及び第２アクチュエータ１２１ｂ）に接続されている。

【0049】

バッテリ２０は、燃料電池８で発生した電気を蓄電するものである。第１実施形態の作業車両１では、バッテリ２０は、運転席１０の下方に配備されている。バッテリ２０を運転席１０の下方に配備すれば、重量のあるバッテリ２０が車両の中でも下方に位置するようになり、作業車両１の重心が低くなり、走行性能を安定化することが可能となる。

【0050】

さて、本発明の作業車両１は移動機構１２０を備えることを特徴としている。この移動機構１２０は、駆動装置５に設けられる駆動モータ６、燃料電池８、バッテリ２０、及びタンク７のうち、燃料電池８とタンク７の２つを車体２に対して上下方向に移動する。つまり、移動機構１２０は、燃料電池８のみを上下方向に移動するものでも、タンク７のみを上下方向に移動するものでも、燃料電池８とタンク７の双方を移動するものでも良い。

【0051】

上述した移動機構１２０が移動する対象は、燃料電池８とタンク７の２つに限定される。これは、燃料電池８とタンク７がキャビン３の上部に配備される可能性があり、加えて比較的容積が大きな部材であることに起因する。燃料電池８やタンク７のような大容積の部材を、キャビン３の上部に配備すると、作業車両１の輸送時に荷物の嵩が高くなりすぎて、輸送が困難になる。そこで、本発明の作業車両では、燃料電池８やタンク７を、キャビン３の上部から下方に移動する移動機構１２０を設けている。

【0052】

以降の第１実施形態では、移動対象をタンク７のみとし、キャビン３の上部からタンク７を下方に移動する移動機構１２０を例に挙げて、本発明の移動機構１２０を説明する。

【0053】

以下の説明では、移動機構１２０は、タンク７を収容したタンクケーシング３０を移動対象としている。但し、移動機構１２０は、タンク７自体（ケーシングに収容されていないもの）を移動対象としてもよい。タンク７自体単体を移動対象とする場合、以下の説明の「タンクケーシング３０」を「タンク７」と読み替えればよい。

【0054】

第１実施形態の移動機構１２０は、タンク７を収容したタンクケーシング３０を支持しつつ上下に移動させている。移動機構１２０は、タンクケーシング３０を、第１位置Ｐ１と、第２位置Ｐ２との間で移動する。第１位置Ｐ１は、ボンネット９の上方に位置しており、第２位置Ｐ２はキャビン３の上方に位置している。つまり、ボンネット９とキャビン３とは前後方向に距離をあけて配置されているので、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間でタンクケーシング３０を移動する際には、かならず前後方向に沿った移動が行われる。

【0055】

タンクケーシング３０を第２位置Ｐ２とした状態で、タンクケーシング３０の外部に突出した接続管２５（図９参照）に対して燃料電池８と接続される配管（図示略）を接続する。タンクケーシング３０を第１位置Ｐ１とした状態で、燃料電池８と接続される配管と接続管２５との接続を解除する。

【0056】

また、第１位置Ｐ１に位置しているタンクケーシング３０の高さは、キャビン３の上面よりも低い位置に配置されている。つまり、タンクケーシング３０を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に移動させると、タンクケーシング３０はキャビン３の上面よりも低い位置まで下降する。このような高さに第１位置Ｐ１を設定すれば、第１位置Ｐ１に移動されたタンクケーシング３０はキャビン３よりは低くなる。その結果、タンクケーシング３０により作業車両１の嵩が高くなることがなく、タンクケーシング３０が作業車両１の輸送時に支障になることもない。

【0057】

つまり、図１におけるタンクケーシング３０の上端の高さをＨ１、キャビン３の上面の高さをＨ２とする。上述した「第１位置Ｐ１に位置しているタンクケーシング３０の高さ」とは、図１におけるタンクケーシング３０の上端の高さＨ１に他ならない。そして、「第１位置Ｐ１に位置しているタンクケーシング３０の高さは、キャビン３の上面よりも低い位置に配置」とは、キャビン３の上面の高さＨ２から、図１におけるタンクケーシング３０の上端の高さＨ１を引いた場合に、高さの差ΔＨ（＞０）が必ず存在するという意味と解釈することもできる。

【0058】

具体的には、移動機構１２０としては、図１～図３に示すようなものを用いることができる。

【0059】

図１～図３に示すように、移動機構１２０は、アクチュエータ１２１、載置部１２２、ブーム部１２３を有している。アクチュエータ１２１は、基端に近い位置に配備される第１アクチュエータ１２１ａと、先端に近い位置に配備される第２アクチュエータ１２１ｂとを有している。載置部１２２は、水平方向に沿って平坦な板状に形成されており、タンクケーシング３０や燃料電池８を載置できるようになっている。ブーム部１２３は、基端に近い位置に配備される第１ブーム部１２３ａと、先端に近い位置に配備される第２ブーム部１２３ｂとを有している。

【0060】

また、移動機構１２０は、マスト部１２４、中間体１２５、マルチカプラ１２６、及びヘッド部１２７を有している。

【0061】

マスト部１２４は、作業車両１のボンネット９の側面に回転自在に配備されている。マスト部１２４には、第１ブーム部１２３ａの基端と、第１アクチュエータ１２１ａの基端が車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に枢支されている。

【0062】

中間体１２５は、第１ブーム部１２３ａと、第２ブーム部１２３ｂとの間に配備されている。中間体１２５には、第１ブーム部１２３ａの先端と、第１アクチュエータ１２１ａの先端が車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に枢支されている。中間体１２５と、マスト部１２４との間には、第１ブーム部１２３ａを強度面で補助する第１補助アーム１２８ａが設けられている。第１補助アーム１２８ａは、第１ブーム部１２３ａとほぼ並行となる
方向に向かって延びるように取り付けられている。

【0063】

中間体１２５には、第２ブーム部１２３ｂの基端と、第２アクチュエータ１２１ｂの基端が車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に枢支されている。

【0064】

マルチカプラ１２６は、第２ブーム部１２３ｂの先端に配備されている。マルチカプラ１２６には、第２ブーム部１２３ｂの先端が、第１連動アーム１２９ａを介して車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に枢支されている。

【0065】

第２ブーム部１２３ｂの先端と、基端との間には、第２ブーム部１２３ｂを強度面で補助する第２補助アーム１２８ｂが設けられている。第２補助アーム１２８ｂは、第２ブーム部１２３ｂとほぼ並行となる方向に向かって延びるように取り付けられている。

【0066】

ヘッド部１２７は、第２ブーム部１２３ｂの先端に対して、車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に枢支されている。ヘッド部１２７には、載置部１２２が側方に向かって張り出すように固定されている。

【0067】

上述した移動機構１２０には、マスト部１２４に対して、ブーム部１２３の基端を揺動させる第１アクチュエータ１２１ａが設けられている。つまり、マスト部１２４、第１補助アーム１２８ａ、中間体１２５、及び第１ブーム部１２３ａは平行リンク機構を構成している。そのため、第１アクチュエータ１２１ａを用いてマスト部１２４と中間体１２５との距離を変更すると、ブーム部１２３の基端を揺動させることが可能となる。

【0068】

例えば、第１アクチュエータ１２１ａを延ばすと、マスト部１２４に対して、ブーム部１２３が、図１において時計回り方向に回動する方向に揺動する。また、第１アクチュエータ１２１ａを縮めると、マスト部１２４に対して、ブーム部１２３が、図１において反時計回り方向に回動する方向に揺動する。

【0069】

マルチカプラ１２６は、第２ブーム部１２３ｂの先端と、ヘッド部１２７との双方に対して、車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に連結されている。また、マルチカプラ１２６は、第２アクチュエータ１２１ｂの先端に対して、車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に連結される第１連動アーム１２９ａを有している。マルチカプラ１２６は、第１連動アーム１２９ａと、ヘッド部１２７との間を、車体幅方向を向く軸回りに揺動自在に連結する第２連動アーム１２９ｂを備えている。つまり、マルチカプラ１２６は、第１連動アーム１２９ａ、第２連動アーム１２９ｂ、第２ブーム部１２３ｂ、及びヘッド部１２７で構成された平行リンク機構となっている。それゆえ、第２アクチュエータ１２１ｂを延ばすと、マルチカプラ１２６は、ヘッド部１２７を図１において時計回り方向に回動するように揺動させる。また、第２アクチュエータ１２１ｂを縮めると、マルチカプラ１２６は、ヘッド部１２７を図１において反時計回り方向に回動するように揺動させる。

【0070】

つまり、移動機構１２０では、第１アクチュエータ１２１ａを縮めると、ブーム部１２３が後方に向かって揺動し、ブーム部１２３を起立させることができる。なお、ブーム部１２３に対する載置部１２２（ヘッド部１２７）の傾動角度を変えない場合は、ブーム部１２３の起立に合わせて載置部１２２が傾斜し、タンクケーシング３０が落下する可能性がある。そこで、第２アクチュエータ１２１ｂを縮めて、マルチカプラ１２６を用いて、ヘッド部１２７を図１において反時計回り方向に回動するように揺動させる。そうすると、載置部１２２の姿勢を水平方向に沿った状態に維持したまま、ブーム部１２３を起立させることができる。つまり、移動機構１２０では、載置部１２２の位置を第１位置Ｐ１（図１に示す位置）から、第２位置Ｐ２（図２に示す位置）に移動させることができる。

【0071】

上述した移動機構１２０での動作は、載置部１２２にタンクケーシング３０を載せたまま、ブーム部１２３を起立させて、載置部１２２の位置を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動させるものである。しかし、上述した手順と全く逆の手順で操作を行えば、載置部１２２にタンクケーシング３０を載せたまま、ブーム部１２３を前方に倒すことも可能となる。つまり、移動機構１２０では、載置部１２２の位置を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に移動させることもできる。

【0072】

上述した第１実施形態の作業車両１は、移動機構１２０の移動対象をタンクケーシング３０に限定したものである。つまり、第１実施形態の作業車両１は、車体２に設けられた運転席１０を収容するキャビン３と、車体２の前部に配備されるボンネット９と、を備え
ている。

【0073】

図８に示すように、移動機構１２０は、タンクケーシング３０を支持し、且つタンクケーシング３０をボンネット９の上方の第１位置Ｐ１と、キャビン３の上方の第２位置Ｐ２と、に移動させるものとなっている。そして、第１実施形態の作業車両１では、燃料電池８は、ボンネット９の内部に収容されている。

【0074】

このような第１実施形態の作業車両１では、タンクケーシング３０をキャビン３の上方の第２位置Ｐ２から、ボンネット９の上方の第１位置Ｐ１に移動させることができる。第１位置Ｐ１に位置するタンクケーシング３０は、キャビン３の上面よりも低い位置に存在している。そのため、このような高さに第１位置Ｐ１を設定すれば、タンクケーシング３０がキャビン３の上面よりも上方に突出することはない。それゆえ、タンクケーシング３０が作業車両１の輸送時に支障になることもない。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の作業車両１について説明する。

【0075】

上述した第１実施形態とは異なり、第２実施形態の移動機構１２０は、移動対象を燃料電池８のみとし、キャビン３の上部から燃料電池８を下方に移動する移動機構１２０を例に挙げる。

【0076】

図４～図６に示すように、第２実施形態の移動機構１２０では、移動対象がタンクケーシング３０（又はタンク７）から燃料電池８に変化しているが、第１位置Ｐ１や第２位置Ｐ２の定義自体は第１実施形態と変わりがない。

【0077】

第２実施形態の作業車両１では、燃料電池８はキャビン３の上部に位置している。第２実施形態の燃料電池８は、上部の角が丸められた直方体形状のケーシングを備えており、内部には単セルが複数枚積層されている。燃料電池８には、図示を省略するガス配管を通じて水素ガスが供給されている。第２実施形態の作業車両１に設けられるガス配管は、ボンネット９の内部に配備されたタンク７から、後方に向けて配備されている。ガス配管は、キャビン３の左フロントピラー、右フロントピラー１５、左リアピラー、又は右リアピラー１７のいずれかの内部を通って、下方から上方に向かって配設されている。

【0078】

第２実施形態の燃料電池８では、ガス配管を通じて供給された水素ガスを用いて発電が行われ、電気が発生する。燃料電池８で発生した電気は、キャビン３の左フロントピラー、右フロントピラー１５、左リアピラー、又は右リアピラー１７のいずれかの内部を通って、上方から下方に送電される。キャビン３の下方に送電された電気は、キャビン３の床下を通ってバッテリ２０に送られ、バッテリ２０に蓄電される。また、キャビン３の下方に送電された電気は、車体２に設けられた駆動モータ６に送られ、駆動モータ６が駆動される。

【0079】

第２実施形態の作業車両１では、タンク７は、ボンネット９内に収容されている。つまり、ボンネット９は内部が空洞に形成されており、ボンネット９内には収容部６２が設けられている。収容部６２には、複数（図例では８本）のタンク７が収容されている。複数のタンク７は、上下方向に軸心を向けるようにして起立した状態で収容されている。

【0080】

図１０は、ボンネット９の内部に収容されたタンク７を保持する保持体３２である。保持体３２は、複数本のタンク７を収容でき、ボルト等の締結部材や溶接等により車体２に固定（リジット固定）されている。保持体３２は上述したタンク７より大きな内寸を備えた箱状に形成されており、複数本のタンク７を収容する。本実施形態の保持体３２は、外部からタンク７を熱的及び物理的に保護可能な厚みのある鋼材などを用いて、上方に向かって開口した箱状に形成されている。

【0081】

保持体３２は、底部３４、前壁部３５、左壁部３６、後壁部３７、右壁部３８を有している。底部３４は、車体幅方向に比べて前後方向に長い長方形の板状に形成されている。前壁部３５は、底部３４の前縁に上下方向に沿って起立状に形成されている。左壁部３６は、底部３４の左縁に上下方向に沿って起立状に形成されている。後壁部３７は、底部３４の後縁に上下方向に沿って起立状に形成されている。右壁部３８は、底部３４の右縁に上下方向に沿って起立状に形成されている。保持体３２の底部３４は、車体２の上部に対して、ボルトなどを用いて締結あるいは溶接などの手段で固定されている。

【0082】

保持体３２の前壁部３５及び後壁部３７の上縁には、下方に向かって円弧状に凹む切欠部３９が形成されている。切欠部３９は、タンク７の収容本数に合わせて、前壁部３５及び後壁部３７に４箇所ずつ形成されている。切欠部３９は、凹んだ部分にネック７ａを嵌め込むようにして、切欠部３９の１箇所につきタンク７が１本収容される。切欠部３９の凹んだ部分にネック７ａを嵌め込むことで、保持体３２は、タンク７に横揺れを起こさないようにタンク７を収容する。

【0083】

第２実施形態の移動機構１２０には、第１実施形態と同様なアクチュエータ１２１、載置部１２２、ブーム部１２３、マスト部１２４、中間体１２５、マルチカプラ１２６、及びヘッド部１２７などが配備されている。これらの部材は、載置部１２２に載置されるものがタンクケーシング３０ではなく、燃料電池８である点を除けば、第１実施形態と同じ構成となっている。

【0084】

それゆえ、第２実施形態の移動機構１２０でも、第１アクチュエータ１２１ａを縮めると、ブーム部１２３が後方に向かって揺動し、ブーム部１２３を起立させることができる。なお、ブーム部１２３に対する載置部１２２（ヘッド部１２７）の傾動角度を変えない場合は、ブーム部１２３の起立に合わせて載置部１２２が傾斜し、燃料電池８が落下する可能性がある。そこで、第２アクチュエータ１２１ｂを縮めて、マルチカプラ１２６を用いて、ヘッド部１２７を図１において反時計回り方向に回動するように揺動させる。そうすると、載置部１２２の姿勢を水平方向に沿った状態に維持したまま、ブーム部１２３を起立させることができる。つまり、移動機構１２０では、載置部１２２の位置を第１位置Ｐ１（図１に示す位置）から、第２位置Ｐ２（図２に示す位置）に移動させることができる。

【0085】

上述した移動機構１２０での動作は、載置部１２２に燃料電池８を載せたまま、ブーム部１２３を起立させて、載置部１２２の位置を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動させるものである。しかし、上述した手順と全く逆の手順で操作を行えば、載置部１２２に燃料電池８を載せたまま、ブーム部１２３を前方に倒すことも可能となる。つまり、第２実施形態の移動機構１２０でも、載置部１２２の位置を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に移動させることができる。

【0086】

上述した第２実施形態の作業車両１は、移動機構１２０の移動対象を燃料電池８に限定したものである。つまり、第２実施形態の作業車両１は、車体２に設けられた運転席１０を収容するキャビン３と、車体２の前部に配備されるボンネット９と、を備えている。また、移動機構１２０は、燃料電池８を支持し、且つ燃料電池８をボンネット９の上方の第１位置Ｐ１と、キャビン３の上方の第２位置Ｐ２と、に移動させるものとなっている。そして、第１実施形態の作業車両１では、タンク７は、ボンネット９の内部に収容されている。

【0087】

このような第１実施形態の作業車両１では、燃料電池８をキャビン３の上方の第２位置Ｐ２から、ボンネット９の上方の第１位置Ｐ１に移動させることができる。第１位置Ｐ１に位置する燃料電池８は、キャビン３の上面よりも低い位置に存在している。そのため、このような高さに第１位置Ｐ１を設定すれば、燃料電池８がキャビン３の上面よりも上方に突出することはない。それゆえ、燃料電池８が作業車両１の輸送時に支障になることもない。
［第３実施形態］
上述した第１実施形態の作業車両１では、タンク７は、キャビン３の上部において、左右方向に軸心を向けて、前後方向に並んで配備されていた。また、第２実施形態の作業車両１では、タンク７は、上下方向に軸心を向けて、前後方向及び左右方向に並んで配備されていた。しかし、本発明の作業車両１では、タンク７は、前後方向に軸心を向けて、左右方向に並んで配備されていてもよい。

【0088】

例えば、図７は、タンク７を、前後方向に軸心を向けて、左右方向に並んで配備した第３実施形態の作業車両１を示している。

【0089】

第３実施形態の作業車両１は、ボンネット９の外形が前後に長く、左右方向に狭幅となっている。それゆえ、第３実施形態のように、タンク７を、前後方向に軸心を向けて配備すれば、ボンネット９内（収容部６２）のスペースを余すことなく用いて、タンク７を収容することができる。

【0090】

本発明の作業車両１は、車体２と、車体２を支持すると共に走行させる走行装置４と、走行装置４を駆動する駆動モータ６と、駆動モータ６に電力を供給する燃料電池８と、燃料電池８に燃料用のガスを供給するタンク７と、を有する駆動装置５と、駆動装置５のうち、燃料電池８及び／又はタンク７を車体２に対して上下方向に移動する移動機構１２０と、を備える。

【0091】

このような移動機構１２０を設ければ、燃料電池８やタンク７の設置高さを任意に変更でき、キャビン３の上部に燃料電池８やタンク７を設ける場合でも、輸送時の嵩を低く抑えることができる。

【0092】

作業車両１は、タンク７を収容するケーシング３０を備え、移動機構１２０は、燃料電池８及び／又はケーシング３０を車体２に対して上下方向に移動する。

【0093】

この構成によれば、タンク７がケーシング３０に収容されているため、移動機構１２０によってタンク７を移動させるときに、タンク７が落下する等の不具合が発生することを防止できる。

【0094】

作業車両１は、車体２に設けられた運転席１０を収容するキャビン３と、車体２の前部に配備されるボンネット９と、を備え、ボンネット９は、キャビン３よりも低く、移動機構１２０は、燃料電池８及び／又はケーシング３０を支持し、且つ燃料電池８及び／又はケーシング３０をボンネット９の上方の第１位置Ｐ１と、キャビン３の上方の第２位置Ｐ２と、に移動させ、第１位置Ｐ１に位置している燃料電池８及び／又はケーシング３０は、キャビン３よりも低い位置に配置されている。

【0095】

上述した移動機構１２０において、燃料電池８及び／又はケーシング３０を、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で移動すれば、燃料電池８やケーシング３０がキャビン３の上面よりも上方に突出することがなく、これらの部材が作業車両１の輸送時に支障になることもなくなる。

【0096】

移動機構１２０は、アクチュエータ１２１と、燃料電池８及び／又はケーシング３０を載置する載置部１２２と、アクチュエータ１２１によって駆動され、載置部１２２を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とに上下方向に昇降自在に支持するブーム部１２３と、を有している。

【0097】

載置部１２２、ブーム部１２３、及びアクチュエータ１２１を備えた移動機構１２０を用いることで、燃料電池８及び／又はケーシング３０を、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で確実に移動させることができる。

【0098】

本発明の作業車両１の構成を具体的に示せば、以下のようになる。

【0099】

まず、車体２に設けられた運転席１０を収容するキャビン３と、車体２の前部に配備されるボンネット９と、を備え、移動機構１２０は、ケーシング３０を支持し、且つ当該ケーシング３０をボンネット９の上方の第１位置Ｐ１と、キャビン３の上方の第２位置Ｐ２と、に移動させ、燃料電池８は、ボンネット９の内部に収容されている。

【0100】

また、車体２に設けられた運転席１０を収容するキャビン３と、車体２の前部に配備されるボンネット９と、を備え、移動機構１２０は、燃料電池８を支持し、且つ当該燃料電池８をボンネット９の上方の第１位置Ｐ１と、キャビン３の上方の第２位置Ｐ２と、に移動させ、タンク７は、ボンネット９の内部に収容されている。

【0101】

このような２つの具体例の作業車両１であれば、移動機構１２０により燃料電池８及び／又はタンク７の高さを下げるメリットを満足に享受することができる。

【0102】

以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0103】

１ 作業車両
２ 車体
３ キャビン
４ 走行装置
５ 駆動装置
６ 駆動モータ
７ タンク
８ 燃料電池
９ ボンネット
１０ 運転席
３０ ケーシング（タンクケーシング）
１２０ 移動機構
１２１ アクチュエータ
１２２ 載置部
１２３ ブーム部
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】