特許 7481985 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-01

(45)【発行日】2024-05-13

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/24 20060101AFI20240502BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

E02F9/24 B

E02F9/26 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020165735

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057461

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】岡部 一慶

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１３２９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０１７５１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０９０８３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０２Ｆ ９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行可能な車両本体と、
前記車両本体の後方に向かって設けられた開口を介して前記車両本体の内部と外部との間で気体を交換するファンと、
前記ファンより後方に設置され、前記車両本体の後方の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置の状態に基づき前記ファンの吸排気を制御するコントローラと、
前記障害物検出装置の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記ファンは、正回転することによって前記車両本体の内部から外部に向かって排気を行う排気状態で前記車両本体の内部を冷却し、
前記コントローラは、前記温度センサの検出値が所定温度以上の場合、前記排気状態から、前記車両本体の外部から内部に向かって吸気する吸気状態になるように前記ファンを逆回転させる、
作業機械。

【請求項2】

前記ファンを前記排気状態から、前記車両本体の外部から前記開口を介して内部に向かって吸気する吸気状態に切り替える操作部を更に備え、
前記コントローラは、前記操作部の操作に基づいて、前記排気状態から、前記車両本体の外部から内部に向かって吸気する吸気状態になるように前記ファンを制御する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

走行可能な車両本体と、
前記車両本体の後方に向かって設けられた開口を介して前記車両本体の内部と外部との間で気体を交換するファンと、
前記ファンより後方に設置され、前記車両本体の後方の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置の状態に基づき前記ファンの吸排気を制御するコントローラと、を備え、
前記ファンは、正回転することによって前記車両本体の内部から外部に向かって排気を行う排気状態で前記車両本体の内部を冷却し、
前記コントローラは、所定時間ごとに、前記排気状態から、前記車両本体の外部から内部に向かって吸気する吸気状態になるように前記ファンを逆回転させる、
作業機械。

【請求項4】

走行可能な車両本体と、
前記車両本体の後方に向かって設けられた開口を介して前記車両本体の内部と外部との間で気体を交換するファンと、
前記ファンより後方に設置され、前記車両本体の後方の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置の状態に基づき前記ファンの吸排気を制御するコントローラと、
前記障害物検出装置の汚れを検出する汚れ検出器と、を備え、
前記ファンは、正回転によって前記車両本体の外部から内部に向かって吸気を行う吸気状態で前記車両本体の内部を冷却し、
前記コントローラは、前記汚れ検出器の検出に基づいて、前記障害物検出装置が汚れていると判断した場合、前記吸気状態から、前記車両本体の内部から外部に向かって排気する排気状態になるように前記ファンを逆回転させる、
作業機械。

【請求項5】

前記汚れ検出器は、前記障害物検出装置の表面状態を撮像する撮像装置であり、
前記コントローラは、前記撮像装置で撮像した画像に基づいて、前記障害物検出装置の汚れを判断する、
請求項４に記載の作業機械。

【請求項6】

前記車両本体の内部に配置されたエンジンと、
前記ファンと前記エンジンの間に配置されたラジエターと、を更に備えた、
請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機械。

【請求項7】

前記車両本体は、車体フレームと、前記車体フレームの前方に取り付けられた作業機と、を有する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機械。

【請求項8】

エンジンの軸出力で駆動するポンプと、
前記ポンプから供給される作動油で駆動するモータと、を更に備え、
前記ファンは、前記モータの軸回転出力で駆動する、
請求項１～５および７のいずれか１項に記載の作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

ホイールローダ等の作業機械において、後方の障害物を検出し衝突を抑制する衝突抑制システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような衝突抑制システムでは、作業機械の後端にレーダ等の検出装置が設けられている。

【0004】

また、ホイールローダでは、車両後方にエンジンルームが設けられている。エンジンルームの後部にはエンジンの冷却水を冷却するためのファンが配置されている。ファンの駆動によって、エンジンルームの後端に形成された開口を介して、エンジンルームの内部と外部の間における吸気または排気が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実用新案登録第３２１９００５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、検出装置をファンよりも車両後端側に設置した場合、例えば排気のときに冷却するように構成されているとき、エンジンルームの内部で温められた温度の高い空気が検出装置に当たる。このため、検出装置の温度が動作範囲を超えて検出装置の検出性能が低下するおそれがある。また、吸気のときに冷却するように構成されているときは、外部の塵等が検出装置の表面に付着し検出性能が低下するおそれがある。

【0007】

本開示は、後方の障害物を検出する性能の低下を抑制することが可能な作業機械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】

開示の作業機械は、走行可能な車両本体と、ファンと、障害物検出装置と、コントローラとを備える。ファンは、車両本体の後方に向かって設けられた開口を介して車両本体の内部と外部との間で気体を交換する。障害物検出装置は、冷却装置より後方に設置され、車両本体の後方の障害物を検出する。コントローラは、障害物検出装置の状態に基づきファンの吸排気を制御する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、後方の障害物を検出する性能の低下を抑制することが可能な作業機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの側面図。

【図2】（ａ）本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの後部を示す斜視図、（ｂ）図２（ａ）のレーダ装置の拡大図、（ｃ）図２（ｂ）からカバー部を取り外した状態を示す図。

【図3】本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの後部を示す側面図。

【図4】本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの冷却装置および制御システムの構成を示す図。

【図5】本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの制御を示すフロー図。

【図6】本開示にかかる実施の形態２のホイールローダの後部を示す斜視図。

【図7】本開示にかかる実施の形態２のホイールローダの冷却装置および制御の構成を示す図。

【図8】本開示にかかる実施の形態２のホイールローダの制御を示すフロー図。

【図9】本開示にかかる実施の形態１の変形例におけるホイールローダの冷却装置および制御の構成を示す図。

【図10】本開示にかかる実施の形態２の変形例におけるホイールローダの冷却装置および制御の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示にかかる作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。

【0012】

（ホイールローダの概要）
図１は、本実施の形態のホイールローダ１００（作業機械の一例）を示す側面図である。

【0013】

本実施の形態のホイールローダ１００は、車両本体１と、冷却装置３０（図４参照）と、レーダ装置４０（障害物検出装置の一例）と、温度センサ５０と、コントローラ６０（図４参照）と、を備える。

【0014】

車両本体１は、走行可能である。冷却装置３０は、車両本体１のエンジンの冷却水等を冷却する。レーダ装置４０は、車両本体１の後方において障害物の検出を行う。温度センサ５０は、レーダ装置４０の温度を測定する。コントローラ６０は、温度センサ５０の検出値に基づいて、冷却装置３０の吸排気の制御を行う。

【0015】

車両本体１は、車体フレーム２と、作業機３と、一対のフロントタイヤ４（走行輪の一例）、キャブ５、エンジンルーム６、一対のリアタイヤ７（走行輪の一例）、およびステアリングシリンダ９と、カウンタウェイト１０と、を備えている。

【0016】

なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転席から前方を見た状態を基準とする方向を示す。また、「車幅方向」と「左右方向」は同義である。図１では、前後方向をＸで示し、前方向を示すときはＸｆ、後方向を示すときはＸｂで示す。

【0017】

ホイールローダ１００は、作業機３を用いて土砂積み込み作業などを行う。

【0018】

車体フレーム２は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム１１とリアフレーム１２と、連結軸部１３と、を有している。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２の前方に配置されている。連結軸部１３は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム１１とリアフレーム１２を互いに揺動可能に連結する。一対のフロントタイヤ４は、フロントフレーム１１の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ７は、リアフレーム１２の左右に取り付けられている。

【0019】

作業機３は作業機ポンプ（図示せず）からの作動油によって駆動される。作業機３は、フロントフレーム１１の前部に揺動可能に取り付けられている。作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６と、バケットシリンダ１７と、ベルクランク１８と、を有する。

【0020】

ブーム１４の基端は、フロントフレーム１１の前部に回動可能に取り付けられている。ブーム１４の先端は、バケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。バケット１５の後部は、開口１５ｂの反対側である。ブーム１４の基端と先端の間には、リフトシリンダ１６のシリンダロッドの先端が回動可能に取り付けられている。リフトシリンダ１６のシリンダ本体は、フロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。

【0021】

ベルクランク１８は、一方の端部がバケットシリンダ１７のシリンダロッドの先端に回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８の他方の端部は、バケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８は、両端部の間においてブーム１４の中央近傍のベルクランクサポート１４ｄに回動可能に支持されている。バケットシリンダ１７のシリンダ本体は、フロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。バケットシリンダ１７の伸縮力は、ベルクランク１８によって回転運動に変換されてバケット１５に伝達される。

【0022】

バケット１５は、前方に向かって開口するようにブーム１４の先端に回動可能に取り付けられている。バケットシリンダ１７の伸縮によって、バケット１５はブーム１４に対して回動し、チルト動作およびダンプ動作を行う。

【0023】

キャブ５は、リアフレーム１２上に載置されており、内部には、ステアリング操作のためのハンドルや、作業機３を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。エンジンルーム６は、キャブ５の後側であってリアフレーム１２上に配置されており、エンジン（図示せず）が収納されている。

【0024】

カウンタウェイト１０は、リアフレーム１２の後部に設けられている。カウンタウェイト１０は、エンジンルーム６の下方に配置されている。カウンタウェイト１０の一部は、エンジンルーム６よりも後方に位置する。カウンタウェイト１０の後方Ｘｂ側の端である後端１０ｅが、ホイールローダ１００の後端に相当する。

【0025】

（冷却装置３０）
図２（ａ）は、車両本体１の後部を示す斜視図である。図３は、車両本体１の後部を示す側面図である。図３に示すように、エンジンルーム６の内部には、エンジン１９と、ラジエター２０と、冷却装置３０のファン３１が前後方向Ｘに沿って前から順に配置されている。

【0026】

エンジンルーム６は、本体部６ａと、グリル６ｂと、を有している。本体部６ａは、エンジン１９およびラジエター２０の前方、および左右の側方を覆う側板と、上方を覆う天板を形成するように設けられている。

【0027】

グリル６ｂは、本体部６ａの後端に配置されている。グリル６ｂは、概ねファン３１を覆うように形成されている。グリル６ｂの後面には、格子状の開口６ｃが形成されている。開口６ｃを介して、エンジンルーム６の内部と外部の間で吸排気が行われる。なお、図示していないが、グリル６ｂは、本体部６ａに対して上方または左右方向に回動可能であり、エンジンルーム６の内部を清掃することができる。

【0028】

ラジエター２０は、例えばエンジン１９を冷却する冷却水を、ファン３１の駆動により供給される気体と熱交換することによって冷却する。

【0029】

本実施の形態の冷却装置３０は、ファン３１が冷却対象であるラジエター２０の下流側に配置され、ファン３１が回転して排気状態（図３の矢印Ｂ参照）でラジエター２０の冷却が行われる。排気状態は、エンジンルーム６の内部から開口６ｃを介して外部に向かって気体が排出される状態である。また、吸気状態は、エンジンルーム６の外部から開口６ｃを介して内部に向かって気体が吸引される状態である。

【0030】

次に、吸気状態と排気状態の間でファン３１の回転を切り替え可能な冷却装置３０について説明する。

【0031】

図４は、冷却装置３０および制御システムの構成を示す図である。図４に示すように、冷却装置３０は、上述したファン３１と、油圧ポンプ３２（ポンプの一例）と、作動油タンク３３と、油圧モータ３４（モータの一例）と、第１管路３５と、第２管路３６と、方向制御弁３７と、を有している。

【0032】

油圧ポンプ３２は、エンジン１９の軸出力によって回転駆動される。油圧ポンプ３２は、作動油タンク３３から作動油を吸い込んで高圧の圧油を吐出し、油圧モータ３４に作動油を供給する。

【0033】

油圧モータ３４は、油圧ポンプ３２によって供給される油圧によって駆動し、軸回転出力でファン３１を回転駆動する。

【0034】

第１管路３５と第２管路３６は、油圧ポンプ３２および作動油タンク３３を油圧モータ３４に接続する。第１管路３５および第２管路３６は、油圧ポンプ３２からの圧油を油圧モータ３４に供給または排出する。

【0035】

方向制御弁３７は、第１管路３５と第２管路３６の途中に設けられている。第１管路３５のうち油圧ポンプ３２から方向制御弁３７までの部分を管路部分３５ａとし、方向制御弁３７から油圧モータ３４までの部分を管路部分３５ｂとする。また、第２管路３６のうち作動油タンク３３から方向制御弁３７までの部分を管路部分３６ａとし、方向制御弁３７から油圧モータ３４までの部分を管路部分３６ｂとする。

【0036】

方向制御弁３７は、例えば４ポート３位置の方向制御弁である。方向制御弁３７は、ソレノイドバルブである。方向制御弁３７は、弁体を有し、コントローラ６０からの指令信号に基づいて、停止位置Ｐ０、第１位置Ｐ１、または第２位置Ｐ２のいずれかの位置に弁体が配置するように切り換えられる。停止位置Ｐ０では、圧油の供給および排出が停止され、油圧モータ３４の回転が停止される。

【0037】

方向制御弁３７が停止位置Ｐ０から第１位置Ｐ１に切り換えられたときには、油圧ポンプ３２から管路部分３５ａ、管路部分３５ｂ、油圧モータ３４、管路部分３６ｂ、管路部分３６ａ、および作動油タンク３３の順に圧油が供給され、油圧モータ３４が正方向に回転する。一方、方向制御弁３７が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に切り換えられると、油圧ポンプ３２から管路部分３５ａ、管路部分３６ｂ、油圧モータ３４、管路部分３５ｂ、管路部分３６ａ、および作動油タンク３３の順に圧油が供給され、油圧モータ３４が逆方向に回転する。

【0038】

なお、本実施の形態では、油圧モータ３４が正回転したときにファン３１が正回転し、排気状態となる。また、油圧モータ３４が逆回転したときにファン３１が逆回転し、吸気状態となる。

【0039】

すなわち、方向制御弁３７を第１位置Ｐ１に切り換えた状態で油圧ポンプ３２を駆動することによってファン３１が正回転し、排気状態となる。また、方向制御弁３７を第２位置Ｐ２に切り換えた状態で油圧ポンプ３２を駆動することによってファン３１が逆回転し、吸気状態となる。

【0040】

（レーダ装置４０）
レーダ装置４０は、図１に示すように、車両本体１の後方における障害物Ｓの存在を検出する。本実施の形態では、例えば図２（ａ）に示すように、２つのレーダ装置４０が設けられている。一方のレーダ装置４０は、リアフレーム１２の左右方向における中心軸Ａの左側に設けられ、他方のレーダ装置４０は中心軸Ａの右側に設けられている。２つのレーダ装置４０は中心軸Ａを挟んで左右対称に配置されている。なお、レーダ装置４０の数は特に限定されるものではなく、例えば、リアフレーム１２の中心軸Ａ上に１つレーダ装置４０が設けられていてもよいし、３つ以上設けられていてもよい。

【0041】

レーダ装置４０は、カウンタウェイト１０の上方に配置されている。図２（ａ）および図３に示すように、レーダ装置４０は、グリル６ｂの下部であってグリル６ｂの後方Ｘｂ側に配置されている。レーダ装置４０は、グリル６ｂに固定されている。

【0042】

レーダ装置４０は、例えばミリ波レーダである。レーダ装置４０は、送信アンテナから発したミリ波帯の電波が障害物の表面で反射して戻ってくる電波を受信アンテナで検出し、物体までの距離を測定することができる。レーダ装置４０による検出結果がプロセッサに送信され、プロセッサは、後進時に所定範囲内に障害物が存在することを検出できる。

【0043】

図２（ｂ）は、レーダ装置４０を後方から視た斜視図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す構成からカバー部４１ｂを取り外した状態を示す図である。レーダ装置４０は、例えば、筐体４１と、検出器４２と、を有している。筐体４１は、検出器４２を収容する。筐体４１は、検出器４２を支持する支持部４１ａと、検出器４２の表面を覆うカバー部４１ｂと、を有する。支持部４１ａがグリル６ｂに固定されている。図２（ｂ）に示すように、検出器４２は、筐体４１の支持部４１ａの表面に固定されている。検出器４２に、送信アンテナおよび受信アンテナが設けられている。検出器４２は、検出面４２ａが後方を向くように支持部４１ａに取り付けられている。

【0044】

（温度センサ５０）
温度センサ５０は、例えば、図２（ｃ）に示すように、レーダ装置４０の筐体４１の内部に配置されている。温度センサ５０は、レーダ装置４０の筐体４１内の温度を計測しているが、これに限らず、非接触でレーダ装置４０（検出面４２ａやカバー部４２ｂ）の表面温度を計測してもよい。

【0045】

図２（ａ）で示したようにレーダ装置４０が複数設けられている場合、温度センサ５０は、各々のレーダ装置４０に設けられていてもよいし、一部のレーダ装置４０にだけ設けられていてもよい。

【0046】

温度センサ５０による検出値は、後述する図４に示すように検出信号としてコントローラ６０に送信される。

【0047】

（コントローラ６０）
コントローラ６０は、プロセッサと、記憶装置を含む。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサは、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、プログラムに従ってホイールローダ１００の制御のための処理を実行する。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。記憶装置は、ハードディスク、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。記憶装置は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置は、ホイールローダ１００を制御するためのプログラムおよびデータを記憶している。記憶装置は、例えば、後述する閾値のデータを記憶している
コントローラ６０は、通常は、弁体が第１位置Ｐ１をとるように方向制御弁３７を制御してファン３１を正回転させてラジエター２０の冷却を行う。

【0048】

コントローラ６０には、温度センサ５０による検出値が検出信号として入力される。コントローラ６０は、温度の閾値を記憶しており、温度センサ５０による検出値が閾値以上になった場合には、弁体が第２位置Ｐ２をとるように方向制御弁３７を制御してファン３１を逆回転させる。

【0049】

このように、ファン３１を逆回転させることによって吸気状態となり、外部からの空気がレーダ装置４０にあたってレーダ装置４０が冷却されるため、温度を下げることができる。

【0050】

なお、閾値は、１つだけでも良いが、排気状態から吸気状態に換えるときの温度の閾値と、吸気状態から排気状態に戻すときの温度の閾値を変えてもよい。この場合、吸気状態に変えるときの温度の第１閾値よりも、排気状態に戻す温度の第２閾値を下げる方が好ましい。

【0051】

＜動作＞
次に、本実施の形態におけるホイールローダ１００の制御について説明する。図５は、本実施の形態のホイールローダ１００の制御を示すフロー図である。

【0052】

図５では、吸気状態に変えるときの温度の第１閾値よりも、排気状態に戻す温度の第２閾値を低く設定している場合について示す。

【0053】

はじめに、ステップＳ１０において、ホイールローダ１００のエンジン１９の始動にともなってコントローラ６０は、方向制御弁３７を弁体が第１位置Ｐ１に配置された状態にし、油圧ポンプ３２を駆動してファン３１を正回転させて排気状態にする。

【0054】

次に、ステップＳ２０において、コントローラ６０は、温度センサ５０によって検出されたレーダ装置４０の温度が第１閾値以上であるか否かを判定する。検出された温度が第１閾値未満の場合、ステップＳ２０の制御が繰り返され、ファン３１が正回転している状態が維持される。

【0055】

一方、ステップＳ２０において、温度センサ５０によって検出された温度が第１閾値以上と判定された場合、ステップＳ３０において、コントローラ６０は、方向制御弁３７を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に切り換えて、ファン３１を逆回転させて吸気状態にする。

【0056】

次に、ステップＳ４０において、コントローラ６０は、温度センサ５０によって検出された温度が第２閾値以下であるか否かを判定する。検出された温度が第２閾値よりも大きい場合、ステップＳ４０の制御が繰り返され、ファン３１が逆回転している状態が維持される。

【0057】

一方、ステップＳ４０において、温度センサ５０によって検出された温度が第２閾値以下と判定された場合、ステップＳ５０において、コントローラ６０は、方向制御弁３７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に切り換えて、ファン３１を正回転させ、排気状態とする。ステップＳ５０の次に、制御はステップＳ２０に戻り、エンジン１９が停止するまで、ステップＳ２０～ステップＳ５０が繰り返される。

【0058】

なお、複数のレーダ装置４０の各々に温度センサ５０が配置されているように複数の温度センサ５０が設けられている場合は、例えば、ステップＳ２０では、いずれか１つの温度センサ５０の検出温度が第１閾値以上であるか否かを判定し、１つでも検出温度が第１閾値を超えた場合に、制御はステップＳ３０に進む。また、ステップＳ４０では、全ての検出温度が第２閾値以下であるか否かを判定し、全ての検出温度が第２閾値以下となった場合、制御はステップＳ５０に進む。

【0059】

以上のように、レーダ装置４０の温度が上昇した場合には、排気状態からファン３１を逆回転させて吸気状態とすることによって、外部からの空気がレーダ装置４０にあたり、レーダ装置４０を冷却して温度を下げることができる。また、外部から吸気される気体によってレーダ装置４０の温度が低下すると、排気状態に戻してラジエター２０の冷却を行うことができる。

【0060】

（実施の形態２）
次に、本開示の実施の形態２におけるホイールローダ１００について説明する。

【0061】

上記実施の形態１のホイールローダ１００では、ラジエター２０を排気状態で冷却しているが、本実施の形態２のホイールローダ１００では、吸気状態でラジエター２０の冷却が行われる。

【0062】

図６は、本実施の形態２のホイールローダ１００の後部を示す側面図である。図６に示すように、本実施の形態２のホイールローダ１００では、実施の形態１の順番とは異なり、エンジン１９、ファン３１、およびラジエター２０が前後方向Ｘに沿って前から順に配置されている。このような構成によって、吸気状態（矢印Ｃ参照）でラジエター２０を冷却することができる。

【0063】

図７は、本実施の形態２のホイールローダ１００の冷却装置３０および制御の構成を示す図である。本実施の形態２では、方向制御弁３７を第１位置Ｐ１にしたときに、油圧ポンプ３２を駆動させてファン３１を回転させると吸気状態となるようにファン３１が設置されている。このため、方向制御弁３７を第２位置Ｐ２にしたとき、油圧ポンプ３２を駆動させてファン３１を回転させると排気状態となる。

【0064】

図７に示すように、本実施の形態２のホイールローダ１００は、温度センサ５０に代えて撮像装置７０を備えている。撮像装置７０は、レーダ装置４０の表面状態を撮像する。撮像装置７０は、特にレーダ装置４０の後方を向くカバー部４１ｂの表面（ミリ波レーダが射出および入射する面）の表面状態を撮像する。撮像した画像データは、コントローラ６０に送信される。コントローラ６０は、通常は方向制御弁３７を第１位置Ｐ１に設定して吸気状態にしているが、撮像した画像データを画像解析してレーダ装置４０の表面が汚れていると判断した場合は、方向制御弁３７を第２位置Ｐ２に切り換える。

【0065】

これによって、レーダ装置４０に付着した塵等の汚れを吹き飛ばして、汚れを低減することが可能となる。

【0066】

＜動作＞
次に、本実施の形態２におけるホイールローダ１００の制御について説明する。図８は、本実施の形態のホイールローダ１００の制御を示すフロー図である。

【0067】

はじめに、ステップＳ１１０において、ホイールローダ１００のエンジン１９の始動にともなってコントローラ６０は、方向制御弁３７を弁体が第１位置Ｐ１に配置された状態に設定し、油圧ポンプ３２を駆動してファン３１を正回転させて吸気状態とする。

【0068】

次に、ステップＳ１２０において、コントローラ６０は、撮像装置７０によって撮像された画像データを解析し、レーダ装置４０の表面が汚れているか否かを判定する。ここで、汚れているか否かの判断は、例えば、初期状態の画像データと、現在の画像データを比較し、レーダ装置４０の表面の濃淡が所定の濃淡よりも濃くなった場合が挙げられる。濃淡は、画像データを例えば白黒階調することによって数値として得ることができるため、所定の濃淡も数値として設定することができる。

【0069】

汚れていないと判定された場合、ステップＳ１２０の制御が繰り返され、ファン３１が正回転して吸気状態が維持される。

【0070】

一方、ステップＳ１２０において、レーダ装置４０の表面が汚れていると判定された場合、ステップＳ１３０において、コントローラ６０は、方向制御弁３７を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に切り換えて、ファン３１を逆回転させて排気状態とする。

【0071】

次に、ステップＳ１４０において、コントローラ６０は、撮像装置７０によって検出された画像データに基づいて汚れが除去されたか否かを判定する。ここで、ステップＳ１４０における汚れが除去されたか否かの判定の閾値は、ステップＳ１２０における閾値より低い値（白に近い値）とすることができる。汚れが除去されていないと判定された場合、ステップＳ１４０の制御が繰り返され、ファン３１が逆回転している排気状態が維持される。

【0072】

一方、ステップＳ１４０において、汚れが除去されたと判定された場合、ステップＳ１５０において、コントローラ６０は、方向制御弁３７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に切り換えて、ファン３１を正回転させて吸気状態とする。ステップＳ１５０の次に、制御はステップＳ１２０に戻り、エンジン１９が停止するまで、ステップＳ１２０～ステップＳ１５０が繰り返される。

【0073】

なお、複数のレーダ装置４０が設けられている場合は、例えば、ステップＳ１２０では、いずれか１つのレーダ装置の表面が汚れていると判定した場合に、制御はステップＳ１３０に進む。また、ステップＳ１４０では、全てのレーダ装置４０の表面から汚れが除去されたと判定した場合、制御はステップＳ１５０に進む。

【0074】

以上のように、レーダ装置４０の表面が汚れた場合に、吸気状態からファン３１を逆回転させて排気状態とすることによってレーダ装置４０にエンジンルーム６の内部からの空気を当てることができ、レーダ装置４０から汚れを吹き飛ばすことができる。また、汚れが除去されると、排気状態から吸気状態に戻し、ラジエター２０を冷却することができる。

【0075】

＜特徴＞
（１）
本実施の形態１、２のホイールローダ１００（作業機械の一例）は、走行可能な車両本体１と、ファン３１と、レーダ装置４０（障害物検出装置の一例）と、コントローラ６０とを備える。ファン３１は、車両本体１の後方に向かって設けられた開口６ｃを介して車両本体１の内部と外部との間で気体を交換する。レーダ装置４０は、ファン３１より後方に設置され、車両本体１の後方の障害物Ｓを検出する。コントローラ６０は、レーダ装置４０の状態に基づきファン３１の吸排気を制御する。

【0076】

これにより、例えば実施の形態１のように通常排気状態で冷却する場合、レーダ装置４０の温度が高くなったときには、ファン３１を吸気状態にしてレーダ装置４０の温度を低減することができる。一方、実施の形態２のように通常吸気状態で冷却する場合には、レーダ装置４０の汚れがひどくなったときには、ファン３１を排気状態にしてレーダ装置４０の汚れを除去することができる。

【0077】

このため、レーダ装置４０の後方の障害物を検出する性能の低下を抑制することができる。

【0078】

（２）
本実施の形態１のホイールローダ１００（作業機械の一例）では、ファン３１は、車両本体１の内部から外部に向かって排気を行う排気状態で車両本体１の内部を冷却する。

【0079】

これにより、車両本体１の内部から外部への排気によってレーダ装置４０の温度が高くなったときに、ファン３１を吸気状態にしてレーダ装置４０の温度を下げることができる。

【0080】

（３）
本実施の形態１のホイールローダ１００（作業機械の一例）は、温度センサ５０を更に備える。温度センサ５０は、レーダ装置４０の温度を検出する。コントローラ６０は、温度センサ５０の検出値が所定温度以上の場合、排気状態から、車両本体１の外部から内部に向かって吸気する吸気状態になるようにファン３１を制御する。

【0081】

これにより、車両本体１の内部から外部への排気によってレーダ装置４０の温度が高くなったことを検出できるため、ファン３１を吸気状態にしてレーダ装置４０の温度を下げることが可能となる。

【0082】

（４）
本実施の形態２のホイールローダ１００（作業機械の一例）では、ファン３１は、車両本体１の外部から内部に向かって吸気を行う吸気状態で車両本体１の内部を冷却する。

【0083】

これにより、車両本体１の外部から内部への吸気によってレーダ装置４０が汚れたときに、ファン３１を排気状態にして汚れを吹き飛ばしレーダ装置４０の汚れを低減することができる。

【0084】

（５）
本実施の形態２のホイールローダ１００（作業機械の一例）は、撮像装置７０（汚れ検出器の一例）を更に備える。撮像装置７０は、レーダ装置４０の汚れを検出する。コントローラ６０は、撮像装置７０の検出に基づいて、レーダ装置４０が汚れていると判断した場合、吸気状態から、車両本体１の内部から外部に向かって排気する排気状態になるようにファン３１を制御する。

【0085】

これにより、車両本体１の外部から内部への吸気によってレーダ装置４０が汚れたことを検出できるため、ファン３１を排気状態にして汚れを吹き飛ばすことによってレーダ装置４０の汚れを低減することができる。

【0086】

（６）
本実施の形態２のホイールローダ１００（作業機械の一例）では、撮像装置７０（撮像部の一例）は、レーダ装置４０の表面状態を撮像する。コントローラ６０は、撮像装置７０で撮像した画像に基づいて、レーダ装置４０の汚れを判断する。

【0087】

これにより、撮像装置７０で撮像した画像に基づいて、レーダ装置４０の汚れを検出することができる。

【0088】

（７）
本実施の形態１のホイールローダ１００（作業機械の一例）は、エンジン１９と、ラジエター２０と、更に備える。エンジン１９は、車両本体１の内部に配置されている。ラジエター２０は、ファン３１とエンジン１９の間に配置されている。

【0089】

これにより、車両本体１の内部から外部に向かって排気を行う排気状態で車両本体１の内部の冷却を行い、レーダ装置４０の温度が高くなったときに、ファン３１を吸気状態にしてレーダ装置４０の温度を下げることができる。

【0090】

（８）
本実施の形態１、２のホイールローダ１００（作業機械の一例）では、車両本体１は、車体フレーム２と、車体フレーム２の前方に取り付けられた作業機３と、を有する。

【0091】

これにより、前方に作業機３が設けられたホイールローダ１００において、レーダ装置４０の後方の障害物を検出する性能の低下を抑制することができる。

【0092】

（９）
本実施の形態１、２のホイールローダ１００（作業機械の一例）は、油圧ポンプ３２
と、油圧モータ３４と、を備える。油圧ポンプ３２は、エンジン１９の軸出力で駆動する。油圧モータ３４は、油圧ポンプ３２から供給される作動油で駆動する。ファン３１は、油圧モータ３４の軸回転出力で駆動する。

【0093】

これにより、油圧駆動によってファン３１を回転することができる。

【0094】

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0095】

（Ａ）
上記実施の形態１では、温度センサ５０の検出値によって排気状態から吸気状態になるようにファン３１を自動的に制御しているが、これに限らなくてもよい。例えば、図９に示すように、ファン３１の回転を正回転と逆回転の間で切り換える操作スイッチ１５０（操作部の一例）と、温度センサ５０で検出された温度を表示する表示部１５１が設けられていてもよい。この場合、オペレータが表示部１５１を確認し、表示部１５１の温度に基づいて適宜吸気状態とするように、操作スイッチ１５０を押下すればよい。

【0096】

これにより、表示部１５１の表示温度に基づいてオペレータが操作スイッチ１５０を操作することによって、ファン３１を吸気状態にしてレーダ装置４０の温度を下げることが可能となる。また、オペレータは、表示温度に基づいて吸気状態から排気状態に戻すことができる。

【0097】

（Ｂ）
上記実施の形態２では、撮像装置７０の画像データに基づいて吸気状態から排気状態になるようにファン３１を自動的に制御しているが、これに限らなくてもよい。例えば、図１０に示すように、ファン３１の回転を正回転と逆回転の間で切り換える操作スイッチ１７０（操作部の一例）と、撮像装置７０で撮像された画像を表示する表示部１７１が設けられていてもよい。この場合、オペレータが表示部１７１を確認し、表示部１７１の画像に基づいて適宜排気状態とするように、操作スイッチ１７０を押下すればよい。

【0098】

これにより、表示部１５１の画像に基づいてオペレータが操作スイッチ１７０を操作することによって、ファン３１を排気状態にしてレーダ装置４０から汚れを吹き飛ばすことができる。また、オペレータは、画像に基づいて汚れが取り除かれたと判断した場合に吸気状態に戻すことができる。

【0099】

（Ｃ）
上記実施の形態１では、温度センサ５０の検出値によって排気状態から吸気状態になるようにファン３１を自動的に制御しているが、温度センサ５０が設けられていなくてもよい。例えば、エンジン１９の作動時間における所定時間ごとに自動的に予め設定した時間の間、吸気状態になるようにファン３１を自動的に制御してもよい。

【0100】

このように、コントローラ６０が、所定時間ごとに、排気状態から吸気状態になるようにファン３１を制御することで、レーダ装置４０の温度を下げることが可能となる。

【0101】

（Ｄ）
上記実施の形態２では、撮像装置７０の画像データに基づいて吸気状態から排気状態になるようにファン３１を自動的に制御しているが、撮像装置７０が設けられていなくてもよい。例えば、エンジン１９の作動時間における所定時間ごとに自動的に予め設定した時間の間、排気状態になるようにファン３１を自動的に制御してもよい。

【0102】

このように、コントローラ６０が、所定時間ごとに、吸気状態から排気状態になるようにファン３１を制御することで、レーダ装置４０から汚れを取り除くことが可能となる。

【0103】

（Ｅ）
上記実施の形態２では、汚れ検出器の一例として撮像装置７０を用いて汚れを検出しているが、これに限らなくてもよい。例えば、反射型のレーザセンサ等でレーダ装置４０の表面の汚れを検出してもよい。

【0104】

（Ｆ）
レーダ装置４０の配置は、上記実施の形態の構成に限らず、中心軸Ａよりも左側に設けられた１つのレーダ装置４０の上方または下方に、１つまたは複数のレーダ装置４０を配置してもよい。また、中心軸Ａよりも右側に設けられた１つのレーダ装置４０の上または下に更に１つまたは複数のレーダ装置４０を配置してもよい。

【0105】

（Ｇ）
上記実施の形態では、複数のレーダ装置４０はリアフレーム１２の中心軸Ａを基準に左右対称に配置されているが、左右対称でなくてもよい。

【0106】

（Ｈ）
上記実施の形態では、レーダ装置４０は、グリル６ｂに固定されているが、これに限るものではなく、例えば、カウンタウェイト１０に取り付けられてもよい。カウンタウェイト１０に取り付けられる場合、カウンタウェイト１０の表面に取り付けられることに限らず、埋め込まれていてもよい。

【0107】

（Ｉ）
上記実施の形態では、作業機械の一例としてホイールローダを用いて説明したが、ダンプトラック、モータグレーダ、油圧ショベル、フォークリフト等であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0108】

本開示の作業機械および作業機械の制御方法によれば、後方の障害物を検出する性能の低下を抑制することが可能な効果を発揮し、ホイールローダ等として有用である。

【符号の説明】

【0109】

１ ：車両本体
６ｃ ：開口
３１ ：ファン
４０ ：レーダ装置
４１ ：ファン
５０ ：温度センサ
６０ ：コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】