(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】2024-05-02
(45)【発行日】2024-05-14
(54)【発明の名称】作業車
(51)【国際特許分類】
B62D 61/10 20060101AFI20240507BHJP
【FI】
B62D61/10
(21)【出願番号】P 2020206231
(22)【出願日】2020-12-11
【審査請求日】2022-12-29
(73)【特許権者】
【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】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】井田 裕介
(72)【発明者】
【氏名】平岡 実
(72)【発明者】
【氏名】石川 淳一
(72)【発明者】
【氏名】高瀬 竣也
(72)【発明者】
【氏名】森崎 紗耶
【審査官】渡邊 義之
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-111986(JP,A)
【文献】特開2001-58588(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2006/0254840(US,A1)
【文献】特開平9-142347(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 61/10
B62D 61/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、
複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、
複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、
前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、
前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、
前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、
各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、
前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、
前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、
前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、
前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能であり、
前記制御部は、前記周期制御である第1周期制御を実行可能であり、
前記第1周期制御において、前記目標バランスは、各前記第1車輪にかかる荷重が各前記第2車輪にかかる荷重よりも大きい第1バランスと、各前記第1車輪にかかる荷重が各前記第2車輪にかかる荷重よりも小さい第2バランスと、の間で
周期的に変化する作業車。
【請求項2】
車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、
複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、
複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、
前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、
前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、
前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、
各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、
前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、
前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、
前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、
前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能であり、
前記制御部は、前記周期制御である第2周期制御を実行可能であり、
前記第2周期制御において、前記目標バランスは、車体前側に位置する各前記第1車輪及び車体後側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重が車体後側に位置する各前記第1車輪及び車体前側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重よりも大きい第3バランスと、車体前側に位置する各前記第1車輪及び車体後側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重が車体後側に位置する各前記第1車輪及び車体前側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重よりも小さい第4バランスと、の間で
周期的に変化する作業車。
【請求項3】
車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、
複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、
複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、
前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、
前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、
前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、
各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、
前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、
前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、
前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、
前記目標バランスは、各前記第1車輪及び各前記第2車輪から選ばれた一つの車輪にかかる荷重がその他の何れの車輪にかかる荷重よりも大きいバランスである作業車。
【請求項4】
車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、
複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、
複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、
前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、
前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、
前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、
各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、
前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、
前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、
前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、
前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能である作業車。
【請求項5】
各前記第1車輪及び各前記第2車輪のうち何れかの車輪が地面の障害物を乗り越える場合、前記障害物を乗り越える車輪にかかる荷重が、その他の車輪のうち少なくとも何れか一つの車輪にかかる荷重よりも小さくなる請求項1から4の何れか一項に記載の作業車。
【請求項6】
車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、
複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、
複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、
前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、
前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、
前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、
各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、
前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、
前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、
前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、
前記制御部は、前記目標バランスが一定に維持される維持制御を実行可能であり、
前記制御部は、前記維持制御において、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重が均等となるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御する作業車。
【請求項7】
前記第1姿勢変更部として第1油圧シリンダを備え、
前記第2姿勢変更部として第2油圧シリンダを備え、
前記第1センサとして前記第1油圧シリンダの油室の圧力を検出する第1圧力センサを備え、
前記第2センサとして前記第2油圧シリンダの油室の圧力を検出する第2圧力センサを備えている請求項1から6の何れか一項に記載の作業車。
【請求項8】
前記第1センサとして前記第2車輪にかかる負荷を検出する第1負荷センサを備え、
前記第2センサとして前記第1車輪にかかる負荷を検出する第2負荷センサを備えている請求項1から6の何れか一項に記載の作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の車輪を備える作業車に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のような作業車として、例えば、特許文献1に記載のものが既に知られている。この作業車(特許文献1では「不整地移動装置」)では、四つの車輪がそれぞれ、二つの関節を持ち屈伸操作可能に構成されたリンク機構を介して車両本体(特許文献1では「本体部」)に支持されている。このリンク機構には電動モータと減速機構等が内装されている。この電動モータの駆動力により、リンク機構が屈伸駆動可能である。
【0003】
特許文献1に記載の作業車におけるリンク機構は、第1リンク(特許文献1では「上リンク」)及び第2リンク(特許文献1では「下リンク」)を有している。第1リンクの一端部が車両本体に支持されている。第1リンクの他端部に、第2リンクの一端部が枢支連結されている。そして、第2リンクの他端部に、車輪が支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の作業車において、第1リンクと第2リンクとの枢支連結箇所には、車輪が設けられていない。ここで、この枢支連結箇所に車輪を設けることが考えられる。この構成によれば、第2リンクの他端部に支持された車輪である第1車輪と、枢支連結箇所に設けられた車輪である第2車輪と、を接地させることにより、作業車が安定的に走行しやすい。
【0006】
例えば、作業車において、第1車輪が四つであり、第2車輪が四つである場合、八つの車輪が接地することとなる。そのため、四つの第1車輪のみが接地する場合に比べて、安定的に走行できる。
【0007】
しかしながら、リンク機構の姿勢を、平坦な地面で各第1車輪及び各第2車輪の全てが接地するような姿勢に維持するように制御した場合、凹凸の多い地面を走行する際、適切な走行状態を維持できなくなる事態が想定される。
【0008】
例えば、複数の車輪のうちの一つが地面の凸部に乗り上げた際に、車両本体に対するリンク機構の姿勢が変化しない構成では、凸部に車輪が乗り上げることに伴い、車体全体が地面に対して傾くこととなる。その結果、複数の車輪のうちの一部が地面から浮き上がる事態や、複数の車輪のうちの一部に大きな荷重がかかる事態が想定される。これにより、車速が目標値から大きく外れる事態や、進行方向が目標の方向からずれてしまう事態が想定される。
【0009】
本発明の目的は、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、適切な走行状態が維持されやすい作業車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の特徴は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能であり、前記制御部は、前記周期制御である第1周期制御を実行可能であり、前記第1周期制御において、前記目標バランスは、各前記第1車輪にかかる荷重が各前記第2車輪にかかる荷重よりも大きい第1バランスと、各前記第1車輪にかかる荷重が各前記第2車輪にかかる荷重よりも小さい第2バランスと、の間で周期的に変化することにある。
【0011】
本発明であれば、第2センサの検出結果は、第1車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。また、第1センサの検出結果は、第2車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。
【0012】
ここで、例えば、地面に凹部が存在しており、一つの第1車輪が地面から浮き上がった状態になると、その第1車輪に作用する接地反力は減少する。また、一つの第1車輪が地面の凸部に乗り上げると、その第1車輪に作用する接地反力は増大する。
【0013】
このように、地面の凹凸に応じて、第1車輪及び第2車輪に作用する地面からの接地反力は変化する。従って、地面の凹凸に応じて、第1センサ及び第2センサの検出結果が変化することとなる。
【0014】
そして、本発明において、制御部は、第1センサ及び第2センサの検出結果に基づいて、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御する。
【0015】
即ち、本発明であれば、制御部は、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、地面の凹凸に応じて、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御することとなる。従って、目標バランスが適切に設定されていれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、各第1車輪及び各第2車輪が地面の凹凸に追従しながら昇降して、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが適切である状態が維持される。その結果、適切な走行状態が維持されやすい。
【0016】
従って、本発明であれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、適切な走行状態が維持されやすい作業車を実現できる。
また、本発明の別の特徴は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能であり、前記制御部は、前記周期制御である第2周期制御を実行可能であり、前記第2周期制御において、前記目標バランスは、車体前側に位置する各前記第1車輪及び車体後側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重が車体後側に位置する各前記第1車輪及び車体前側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重よりも大きい第3バランスと、車体前側に位置する各前記第1車輪及び車体後側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重が車体後側に位置する各前記第1車輪及び車体前側に位置する各前記第2車輪にかかる荷重よりも小さい第4バランスと、の間で周期的に変化することにある。
また、本発明の別の特徴は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、前記目標バランスは、各前記第1車輪及び各前記第2車輪から選ばれた一つの車輪にかかる荷重がその他の何れの車輪にかかる荷重よりも大きいバランスであることにある。
【0017】
さらに、本発明において、前記第1姿勢変更部として第1油圧シリンダを備え、前記第2姿勢変更部として第2油圧シリンダを備え、前記第1センサとして前記第1油圧シリンダの油室の圧力を検出する第1圧力センサを備え、前記第2センサとして前記第2油圧シリンダの油室の圧力を検出する第2圧力センサを備えていると好適である。
【0018】
この構成によれば、第2油圧シリンダの油室の圧力は、第1車輪に作用する地面からの接地反力に対向する力に相当するものとなる。また、第1油圧シリンダの油室の圧力は、第2車輪に作用する地面からの接地反力に対向する力に相当するものとなる。
【0019】
ここで、例えば、地面に凹部が存在しており、一つの第1車輪が地面から浮き上がった状態になると、その第1車輪に作用する接地反力は減少する。また、一つの第1車輪が地面の凸部に乗り上げると、その第1車輪に作用する接地反力は増大する。
【0020】
このように、地面の凹凸に応じて、第1車輪及び第2車輪に作用する地面からの接地反力は変化する。従って、地面の凹凸に応じて、第1圧力センサ及び第2圧力センサの検出結果が変化することとなる。
【0021】
そして、この構成によれば、制御部は、第1圧力センサ及び第2圧力センサの検出結果に基づいて、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1油圧シリンダの作動及び第2油圧シリンダの作動を制御する。
【0022】
即ち、この構成によれば、制御部は、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、地面の凹凸に応じて、第1油圧シリンダの作動及び第2油圧シリンダの作動を制御することとなる。従って、目標バランスが適切に設定されていれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、各第1車輪及び各第2車輪が地面の凹凸に追従しながら昇降して、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが適切である状態が維持される。その結果、適切な走行状態が維持されやすい。
【0023】
従って、この構成によれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、適切な走行状態が維持されやすい作業車を、比較的簡素な構成により実現できる。
【0024】
さらに、本発明において、前記第1センサとして前記第2車輪にかかる負荷を検出する第1負荷センサを備え、前記第2センサとして前記第1車輪にかかる負荷を検出する第2負荷センサを備えていると好適である。
【0025】
この構成によれば、第2負荷センサの検出結果は、第1車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。また、第1負荷センサの検出結果は、第2車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。
【0026】
ここで、例えば、地面に凹部が存在しており、一つの第1車輪が地面から浮き上がった状態になると、その第1車輪に作用する接地反力は減少する。また、一つの第1車輪が地面の凸部に乗り上げると、その第1車輪に作用する接地反力は増大する。
【0027】
このように、地面の凹凸に応じて、第1車輪及び第2車輪に作用する地面からの接地反力は変化する。従って、地面の凹凸に応じて、第1負荷センサ及び第2負荷センサの検出結果が変化することとなる。
【0028】
そして、この構成によれば、制御部は、第1負荷センサ及び第2負荷センサの検出結果に基づいて、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御する。
【0029】
即ち、この構成によれば、制御部は、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、地面の凹凸に応じて、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御することとなる。従って、目標バランスが適切に設定されていれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、各第1車輪及び各第2車輪が地面の凹凸に追従しながら昇降して、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが適切である状態が維持される。その結果、適切な走行状態が維持されやすい。
【0030】
従って、この構成によれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、適切な走行状態が維持されやすい作業車を、比較的簡素な構成により実現できる。
【0031】
本発明の別の特徴は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、前記制御部は、前記目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能であることにある。
【0032】
本発明であれば、第2センサの検出結果は、第1車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。また、第1センサの検出結果は、第2車輪に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。
ここで、例えば、地面に凹部が存在しており、一つの第1車輪が地面から浮き上がった状態になると、その第1車輪に作用する接地反力は減少する。また、一つの第1車輪が地面の凸部に乗り上げると、その第1車輪に作用する接地反力は増大する。
このように、地面の凹凸に応じて、第1車輪及び第2車輪に作用する地面からの接地反力は変化する。従って、地面の凹凸に応じて、第1センサ及び第2センサの検出結果が変化することとなる。
そして、本発明において、制御部は、第1センサ及び第2センサの検出結果に基づいて、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御する。
即ち、本発明であれば、制御部は、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、地面の凹凸に応じて、第1姿勢変更部の作動及び第2姿勢変更部の作動を制御することとなる。従って、目標バランスが適切に設定されていれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、各第1車輪及び各第2車輪が地面の凹凸に追従しながら昇降して、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが適切である状態が維持される。その結果、適切な走行状態が維持されやすい。
また、この構成によれば、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが周期的に変化することとなる。そして、荷重のバランスの変化が地面の凹凸に合致した場合、車体が地面の凹凸から受ける影響が小さくなりやすい。例えば、各第1車輪にかかる荷重が各第2車輪にかかる荷重よりも小さくなるように第1姿勢変更部及び第2姿勢変更部が制御されているタイミングで、一つの第1車輪が地面の凸部を乗り越える場合、その第1車輪の接地荷重は比較的小さいため、その凸部を乗り越える間の車体の姿勢の変化は、比較的小さくなりやすい。
【0033】
そのため、この構成によれば、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが一定に維持される場合に比べて、地面の凹凸の影響を受けにくい作業車を実現できる。
さらに、本発明において、各前記第1車輪及び各前記第2車輪のうち何れかの車輪が地面の障害物を乗り越える場合、前記障害物を乗り越える車輪にかかる荷重が、その他の車輪のうち少なくとも何れか一つの車輪にかかる荷重よりも小さくなると好適である。
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
本発明の別の特徴は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪と、複数の前記第1車輪を各別に昇降自在に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構と、前記姿勢変更機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動自在に支持された第1リンクと、一端部が前記第1リンクの他端部に横軸芯周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に前記第1車輪が支持された第2リンクと、を有しており、前記姿勢変更機構は、前記車両本体に対する前記第1リンクの揺動姿勢を変更可能な第1姿勢変更部と、前記第1リンクに対する前記第2リンクの揺動姿勢を変更可能な第2姿勢変更部と、を有しており、各前記屈折リンク機構において、前記第1リンクと前記第2リンクとの枢支連結箇所に、第2車輪が設けられており、前記第2車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第1センサと、前記第1車輪にかかる荷重に応じて変化する指標を検出する第2センサと、を備え、前記制御部は、前記第1センサ及び前記第2センサの検出結果に基づいて、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御し、前記制御部は、前記目標バランスが一定に維持される維持制御を実行可能であり、前記制御部は、前記維持制御において、各前記第1車輪及び各前記第2車輪にかかる荷重が均等となるように、前記第1姿勢変更部の作動及び前記第2姿勢変更部の作動を制御することにある。
【0042】
目標バランスが周期的に変化する構成では、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが周期的に変化するように、第1姿勢変更部及び第2姿勢変更部が制御されることとなる。これにより、車体に振動が生じる事態が想定される。
ここで、上記の構成によれば、維持制御の実行中は、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスが一定に維持されるように、第1姿勢変更部及び第2姿勢変更部が制御されることとなる。そのため、上述のように車体に振動が生じる事態を回避しやすい。また、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスにより滑りやすい路面でも駆動輪から地面に大きな圧力を作用させることができ、スリップを抑制することができる。
また、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重が不均等である場合、比較的大きな荷重がかかっている第1車輪または第2車輪の接地部分において、大きな圧力(単位面積当たりの力)が地面に作用することとなる。これにより、例えばぬかるみ等の軟弱な地面の上を走行する場合に、第1車輪または第2車輪が地中に沈み込む事態が想定される。
【0043】
ここで、上記の構成によれば、作業車の荷重が、各第1車輪及び各第2車輪に均等に分散する。そのため、上述のように局所的に大きな圧力が地面に作用することを回避できる。これにより、例えばぬかるみ等の軟弱な地面の上を走行する場合に、各第1車輪及び各第2車輪が地中に沈み込む事態を回避しやすい。これにより、軟弱な地面の上での走破性が向上する。また、各第1車輪及び各第2車輪にかかる荷重のバランスにより滑りやすい路面でも駆動輪から地面に大きな圧力を作用させるができ、スリップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【
図3】屈折リンク機構等の構成を示す平面図である。
【
図4】屈折リンク機構等の構成を示す側面図である。
【
図5】制御部に関する構成を示すブロック図である。
【
図6】目標バランスが第1バランスであるときの荷重のバランスを示す側面図である。
【
図7】目標バランスが第2バランスであるときの荷重のバランスを示す側面図である。
【
図8】目標バランスが第3バランスであるときの荷重のバランスを示す側面図である。
【
図9】目標バランスが第4バランスであるときの荷重のバランスを示す側面図である。
【
図10】車体前側の第1車輪が地面の凸状部を乗り越えている様子を示す側面図である。
【
図11】維持制御が実行されているときの荷重のバランスを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0045】
以下では、本発明に係る作業車の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、
図1から
図4、
図6から
図11に示す矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」とする。また、
図2、
図3に示す矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。また、
図1、
図4、
図6から
図11に示す矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。
【0046】
〔作業車の全体構成〕
図1及び
図2に示すように、作業車は、車両本体1と、複数の第1車輪2と、を備えている。車両本体1は、箱状の外形を有している。複数の第1車輪2は、車両本体1の左右両側における前後それぞれに位置している。
【0047】
即ち、作業車は、車両本体1の左右両側における前後それぞれに位置する複数の第1車輪2を備えている。
【0048】
尚、本実施形態において、第1車輪2の設けられる個数は四つである。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、第1車輪2の設けられる個数は五つでも良いし、六つでも良い。
【0049】
また、作業車は、複数の屈折リンク機構10を備えている。各第1車輪2は、それぞれ、屈折リンク機構10を介して、各別に昇降自在に車両本体1に支持されている。
【0050】
即ち、作業車は、複数の第1車輪2を各別に昇降自在に車両本体1に支持する複数の屈折リンク機構10を備えている。
【0051】
図1から
図3に示すように、各第1車輪2には、それぞれ、油圧モータ9が取り付けられている。油圧モータ9の駆動力が第1車輪2に伝達されることにより、第1車輪2が駆動する。そして、各第1車輪2が駆動することにより、作業車は走行可能である。
【0052】
また、
図1及び
図2に示すように、作業車は、複数の姿勢変更機構5と、作動油供給装置6と、を備えている。各姿勢変更機構5は、複数の屈折リンク機構10の姿勢を各別に変更可能である。尚、姿勢変更機構5の詳しい構成については後述する。
【0053】
即ち、作業車は、複数の屈折リンク機構10の姿勢を各別に変更可能な姿勢変更機構5を備えている。
【0054】
作動油供給装置6は、車両本体1の内部に収納されている。作動油供給装置6は、作業車に搭載されるエンジン或いは電動モータ等の駆動手段(図示せず)にて駆動される。作動油供給装置6は、油圧ポンプ(図示せず)、複数のモータ用油圧制御弁(図示せず)、作動油タンク(図示せず)等を備えている。油圧ポンプは、各油圧モータ9へ作動油を送り出す。複数のモータ用油圧制御弁は、各油圧モータ9のそれぞれに供給される作動油を制御する。作動油タンクは、作動油を貯留する。そして、作動油供給装置6は、各油圧モータ9に対する作動油の給排あるいは流量の調節等を行う。
【0055】
〔屈折リンク機構について〕
図1及び
図2に示すように、各屈折リンク機構10は、基端部24、第1リンク25、第2リンク26を有している。基端部24は、平面視で矩形枠状の形状を有している。基端部24は、車両本体1に支持されている。
【0056】
図3及び
図4には、車体右前側に位置する姿勢変更機構5及び屈折リンク機構10の構成が示されている。車体左前側、車体左後側、車体右後側に位置する各姿勢変更機構5及び各屈折リンク機構10の構成は、
図3及び
図4に示す構成と同様である。
【0057】
図4に示すように、第1リンク25は、基端部24から下側へ延びている。第1リンク25の一端部は、第1横軸芯X1(本発明に係る「横軸芯」に相当)周りで回動自在な状態で、基端部24に支持されている。
【0058】
第2リンク26は、第1リンク25の他端部から、車体前後方向外側へ延びている。より具体的には、車体前側に位置する第2リンク26は、前側へ延びている。また、車体後側に位置する第2リンク26は、後側へ延びている。
【0059】
第2リンク26の一端部は、第2横軸芯X2(本発明に係る「横軸芯」に相当)周りで回動自在な状態で、第1リンク25の他端部に枢支連結されている。
図3に示すように、第2リンク26は、左右一対の帯板状の板体26a,26bを有している。そして、第2リンク26は、平面視で二股状に形成されている。
【0060】
図3及び
図4に示すように、第2リンク26の他端部に、第1車輪2及び油圧モータ9が支持されている。
【0061】
即ち、屈折リンク機構10は、一端部が車両本体1に第1横軸芯X1周りで回動自在に支持された第1リンク25と、一端部が第1リンク25の他端部に第2横軸芯X2周りで回動自在に枢支連結され且つ他端部に第1車輪2が支持された第2リンク26と、を有している。
【0062】
図1から
図4に示すように、各屈折リンク機構10において、第1リンク25と第2リンク26との枢支連結箇所に、第2車輪7が設けられている。そして、第1リンク25及び第2リンク26の姿勢が変化することにより、第1車輪2及び第2車輪7が、車両本体1に対して昇降する。
【0063】
尚、第2車輪7は、第2横軸芯X2周りで回動自在に構成されている。
【0064】
〔旋回機構について〕
基端部24は、
図2及び
図3に示す縦軸芯Y周りに揺動可能な状態で、旋回機構16を介して車両本体1に支持されている。これにより、屈折リンク機構10は、旋回機構16を介して車両本体1に支持されている。また、屈折リンク機構10は、縦軸芯Y周りに揺動可能である。
【0065】
詳述すると、
図2に示すように、作業車は、4つの屈折リンク機構10に対応する4つの旋回機構16を備えている。
【0066】
図3に示すように、旋回機構16は、旋回シリンダ18及び連結部20を有している。連結部20は、車体前後方向に延びている。連結部20は、車両本体1に、ボルトによって連結されている。
【0067】
旋回シリンダ18は、油圧シリンダである。旋回シリンダ18の一端部は、連結部20に連結されている。旋回シリンダ18の他端部は、基端部24に連結されている。
【0068】
旋回シリンダ18が伸びると、屈折リンク機構10は縦軸芯Y周りに回動する。このとき、屈折リンク機構10は、第1車輪2が車体左右方向内側に移動する方向に回動する。例えば、車体右前側に位置する旋回シリンダ18が伸びると、車体右前側に位置する第1車輪2が左側に移動すると共に、この第1車輪2の姿勢は、平面視で車両本体1の前後方向に対して左旋回方向に傾斜した姿勢となる。
【0069】
また、旋回シリンダ18が縮むと、屈折リンク機構10は縦軸芯Y周りに回動する。このとき、屈折リンク機構10は、第1車輪2が車体左右方向外側に移動する方向に回動する。例えば、車体右前側に位置する旋回シリンダ18が縮むと、車体右前側に位置する第1車輪2が右側に移動すると共に、この第1車輪2の姿勢は、平面視で車両本体1の前後方向に対して右旋回方向に傾斜した姿勢となる。
【0070】
以上の構成により、作業車は、各旋回シリンダ18の伸縮によって、左旋回及び右旋回が可能である。
【0071】
〔姿勢変更機構について〕
図1に示すように、姿勢変更機構5は、第1油圧シリンダ3(本発明に係る「第1姿勢変更部」に相当)と、第2油圧シリンダ4(本発明に係る「第2姿勢変更部」に相当)と、を有している。
【0072】
図4に示すように、第1リンク25は、下側アーム25a及び上側アーム25bを有している。下側アーム25aは、第1リンク25における下部に設けられている。下側アーム25aは、車体前後方向内側へ向かって突出している。例えば、車体右前側に設けられた下側アーム25aは、後側へ向かって突出している。
【0073】
また、上側アーム25bは、第1リンク25における上部に設けられている。上側アーム25bは、車体前後方向外側へ向かって突出している。例えば、車体右前側に設けられた上側アーム25bは、前側へ向かって突出している。
【0074】
第1油圧シリンダ3は、第1リンク25に対して車体前後方向内側に配置されている。そして、第1油圧シリンダ3は、第1リンク25の長手方向に沿う状態で設けられている。
【0075】
第1油圧シリンダ3の一端部は、円弧状の第1連動部材51を介して、基端部24の下部に連動連結されている。また、第1油圧シリンダ3の一端部は、円弧状の第2連動部材52を介して、第1リンク25の上部に連動連結されている。第1油圧シリンダ3と第1連動部材51との連結箇所、第1連動部材51と基端部24との連結箇所、第1油圧シリンダ3と第2連動部材52との連結箇所、第2連動部材52と第1リンク25との連結箇所は、それぞれ、相対回動可能に枢支連結されている。
【0076】
第1油圧シリンダ3の他端部は、下側アーム25aに連動連結されている。
【0077】
また、第2リンク26は、内側アーム27を有している。内側アーム27は、第2リンク26における車体前後方向内側の端部に設けられている。内側アーム27は、下側へ向かって突出している。
【0078】
第2油圧シリンダ4は、第1リンク25に対して車体前後方向外側に配置されている。そして、第2油圧シリンダ4は、第1リンク25の長手方向に沿う状態で設けられている。
【0079】
第2油圧シリンダ4の一端部は、上側アーム25bに連動連結されている。第2油圧シリンダ4の他端部は、円弧状の第3連動部材53を介して、内側アーム27に連動連結されている。また、第2油圧シリンダ4の他端部は、円弧状の第4連動部材54を介して、第1リンク25の下部に連動連結されている。第2油圧シリンダ4と第3連動部材53との連結箇所、第3連動部材53と内側アーム27との連結箇所、第2油圧シリンダ4と第4連動部材54との連結箇所、第4連動部材54と第1リンク25との連結箇所は、それぞれ、相対回動可能に枢支連結されている。
【0080】
第2油圧シリンダ4の作動が停止した状態で第1油圧シリンダ3が伸縮すると、第1リンク25、第2リンク26、第1車輪2のそれぞれが、相対姿勢を一定に維持したまま一体的に、第1横軸芯X1周りで揺動する。その結果、車両本体1に対する第1リンク25の揺動姿勢が変化する。
【0081】
また、第1油圧シリンダ3の作動が停止した状態で第2油圧シリンダ4が伸縮すると、第1リンク25の姿勢が一定に維持されたまま、第2リンク26及び第1車輪2が、一体的に、第2横軸芯X2周りで揺動する。その結果、第1リンク25に対する第2リンク26の揺動姿勢が変化する。
【0082】
以上で説明した構成により、第1油圧シリンダ3は、車両本体1に対する第1リンク25の揺動姿勢を変更可能である。また、第2油圧シリンダ4は、第1リンク25に対する第2リンク26の揺動姿勢を変更可能である。
【0083】
即ち、姿勢変更機構5は、車両本体1に対する第1リンク25の揺動姿勢を変更可能な第1油圧シリンダ3と、第1リンク25に対する第2リンク26の揺動姿勢を変更可能な第2油圧シリンダ4と、を有している。
【0084】
〔制御部に関する構成〕
図1及び
図5に示すように、作業車は、制御部13を備えている。また、各第1油圧シリンダ3には、第1ヘッド側センサS1(本発明に係る「第1圧力センサ」、「第1センサ」に相当)、及び、第1キャップ側(反ヘッド側)センサS2(本発明に係る「第1圧力センサ」、「第1センサ」に相当)が取り付けられている。
【0085】
また、各第2油圧シリンダ4には、第2キャップ側センサS3(本発明に係る「第2圧力センサ」、「第2センサ」に相当)、及び、第2ヘッド側(反キャップ側)センサS4(本発明に係る「第2圧力センサ」、「第2センサ」に相当)が取り付けられている。
【0086】
第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4は、何れも、油圧センサである。
【0087】
第1ヘッド側センサS1は、第1油圧シリンダ3のヘッド側室の油圧を検出する。第1キャップ側センサS2は、第1油圧シリンダ3のキャップ側室の油圧を検出する。第2キャップ側センサS3は、第2油圧シリンダ4のキャップ側室の油圧を検出する。第2ヘッド側センサS4は、第2油圧シリンダ4のヘッド側室の油圧を検出する。
【0088】
即ち、作業車は、第1油圧シリンダ3の油室の圧力を検出する第1ヘッド側センサS1及び第1キャップ側センサS2を備えている。また、作業車は、第2油圧シリンダ4の油室の圧力を検出する第2キャップ側センサS3及び第2ヘッド側センサS4を備えている。
【0089】
また、図示はしていないが、各第1油圧シリンダ3、各第2油圧シリンダ4、各旋回シリンダ18は、伸縮ストローク量を検出可能なストロークセンサを内装している。各ストロークセンサは、伸縮ストローク量を制御部13にフィードバックするように構成されている。
【0090】
尚、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4の取り付け位置は、上記した位置に限られるものではない。第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4は、対応するキャップ側室又はヘッド側室の油圧を検出(推定)可能であればよく、弁機構から対応するキャップ側室又はヘッド側室の間の配管に設けられてもよい。
【0091】
また、
図1、
図2、
図5に示すように、作業車は、左前第1シリンダ31、左前第2シリンダ41、右前第1シリンダ32、右前第2シリンダ42、左後第1シリンダ33、左後第2シリンダ43、右後第1シリンダ34、右後第2シリンダ44を備えている。
【0092】
左前第1シリンダ31は、車体左前側に設けられた第1油圧シリンダ3である。左前第2シリンダ41は、車体左前側に設けられた第2油圧シリンダ4である。右前第1シリンダ32は、車体右前側に設けられた第1油圧シリンダ3である。右前第2シリンダ42は、車体右前側に設けられた第2油圧シリンダ4である。左後第1シリンダ33は、車体左後側に設けられた第1油圧シリンダ3である。左後第2シリンダ43は、車体左後側に設けられた第2油圧シリンダ4である。右後第1シリンダ34は、車体右後側に設けられた第1油圧シリンダ3である。右後第2シリンダ44は、車体右後側に設けられた第2油圧シリンダ4である。
【0093】
また、
図5に示すように、作業車は、左前第1シリンダ31、左前第2シリンダ41、右前第1シリンダ32、右前第2シリンダ42、左後第1シリンダ33、左後第2シリンダ43、右後第1シリンダ34、右後第2シリンダ44に対応する複数の油圧制御弁11を備えている。各油圧制御弁11は、上述の作動油供給装置6に含まれている。
【0094】
作動油供給装置6は、油圧ポンプにより、各第1油圧シリンダ3及び各第2油圧シリンダ4へ作動油を送り出す。そして、各油圧制御弁11は、各第1油圧シリンダ3及び各第2油圧シリンダ4に対する作動油の給排あるいは流量の調節等を行う。
【0095】
図5に示すように、各第1ヘッド側センサS1、各第1キャップ側センサS2、各第2キャップ側センサS3、各第2ヘッド側センサS4の検出結果は、制御部13へ送られる。制御部13は、これらの検出結果に基づいて、各油圧制御弁11を制御する。これにより、制御部13は、各第1油圧シリンダ3及び各第2油圧シリンダ4の作動を制御する。言い換えれば、制御部13は、各姿勢変更機構5の作動を制御する。
【0096】
即ち、作業車は、姿勢変更機構5の作動を制御する制御部13を備えている。
【0097】
尚、制御部13は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおける機能部であっても良い。
【0098】
そして、制御部13は、各第1ヘッド側センサS1、各第1キャップ側センサS2、各第2キャップ側センサS3、各第2ヘッド側センサS4の検出結果に基づいて、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1油圧シリンダ3の作動及び第2油圧シリンダ4の作動を制御するように構成されている。
【0099】
尚、本実施形態において、制御部13は、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、各第1油圧シリンダ3の推力及び各第2油圧シリンダ4の推力のそれぞれの目標値を設定する。そして、各第1油圧シリンダ3の推力及び各第2油圧シリンダ4の推力がそれぞれ目標値に一致するように、各第1油圧シリンダ3の作動及び各第2油圧シリンダ4の作動を制御する。
【0100】
制御部13は、第1車輪2にかかる荷重を増加させる場合(あるいは第2車輪7にかかる荷重を減少させる場合)、対応する第1油圧シリンダ3の推力の目標値を減少させるか、または、対応する第2油圧シリンダ4の推力の目標値を増加させる。
【0101】
また、制御部13は、第1車輪2にかかる荷重を減少させる場合(あるいは第2車輪7にかかる荷重を増加させる場合)、対応する第1油圧シリンダ3の推力の目標値を増加させるか、または、対応する第2油圧シリンダ4の推力の目標値を減少させる。
【0102】
また、地面に凹部が存在しており、第1車輪2または第2車輪7が地面から浮き上がった状態になると、接地反力が小さくなる。このとき、第1油圧シリンダ3または第2油圧シリンダ4の推力は小さくなると想定される。
【0103】
一方、第1車輪2または第2車輪7が地面の凸部に乗り上げると、接地反力は大きくなる。このとき、第1油圧シリンダ3または第2油圧シリンダ4の推力は大きくなると想定される。
【0104】
第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4による検出結果は、上述のような接地反力の変化を示すものである。そして、これらの検出結果に基づいて、各第1油圧シリンダ3の推力及び各第2油圧シリンダ4の推力が目標値となるように、制御部13により、各第1油圧シリンダ3及び各第2油圧シリンダ4がフィードバック制御される。これにより、地面の凹凸に応じて、各第1油圧シリンダ3及び各第2油圧シリンダ4が適切に制御される。
【0105】
尚、第1油圧シリンダ3の油室の圧力は、第2車輪7にかかる荷重に応じて変化する。即ち、第1油圧シリンダ3の油室の圧力は、第2車輪7にかかる荷重に応じて変化する指標である。また、第2油圧シリンダ4の油室の圧力は、第1車輪2にかかる荷重に応じて変化する。即ち、第2油圧シリンダ4の油室の圧力は、第1車輪2にかかる荷重に応じて変化する指標である。
【0106】
以下では、制御部13により行われる周期制御及び維持制御について説明する。
【0107】
尚、
図1に示すように、本実施形態における作業車は、四つの第1車輪2及び四つの第2車輪7の全てが接地した状態で走行可能である。また、本実施形態における作業車は、姿勢変更機構5の作動によって、四つの第1車輪2が接地しており、且つ、四つの第2車輪7が地面から浮き上がった状態(接地してない状態)でも走行可能である。また、本実施形態における作業車は、姿勢変更機構5の作動によって、四つの第2車輪7が接地しており、且つ、四つの第1車輪2が地面から浮き上がった状態(接地してない状態)でも走行可能である。以下の説明では、作業車は、四つの第1車輪2及び四つの第2車輪7の全てが接地した状態であるものとする。
【0108】
〔周期制御について〕
制御部13は、周期制御を実行可能である。周期制御とは、上記の目標バランスが周期的に変化する制御である。
【0109】
即ち、制御部13は、目標バランスが周期的に変化する制御である周期制御を実行可能である。
【0110】
より具体的には、制御部13は、周期制御である第1周期制御を実行可能である。以下では、第1周期制御について説明する。
【0111】
第1周期制御は、目標バランスを第1バランスと第2バランスとの間で周期的に変化させる制御である。第1バランスとは、
図6に示すように、各第1車輪2にかかる荷重W1が各第2車輪7にかかる荷重W2よりも大きいバランスである。
【0112】
本実施形態における第1バランスでは、車体全体の荷重のうちの80パーセントが第1車輪2にかかり、20パーセントが第2車輪7にかかる。この場合、一つの第1車輪2にかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの20パーセントである。また、一つの第2車輪7にかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの5パーセントである。尚、本発明はこれに限定されない。第1バランスにおいて各第1車輪2にかかる荷重W1及び各第2車輪7にかかる荷重W2は、適宜変更可能である。
【0113】
また、第2バランスとは、
図7に示すように、各第1車輪2にかかる荷重W1が各第2車輪7にかかる荷重W2よりも小さいバランスである。
【0114】
本実施形態における第2バランスでは、車体全体の荷重のうちの20パーセントが第1車輪2にかかり、80パーセントが第2車輪7にかかる。この場合、一つの第1車輪2にかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの5パーセントである。また、一つの第2車輪7にかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの20パーセントである。尚、本発明はこれに限定されない。第2バランスにおいて各第1車輪2にかかる荷重W1及び各第2車輪7にかかる荷重W2は、適宜変更可能である。
【0115】
即ち、第1周期制御において、目標バランスは、各第1車輪2にかかる荷重W1が各第2車輪7にかかる荷重W2よりも大きい第1バランスと、各第1車輪2にかかる荷重W1が各第2車輪7にかかる荷重W2よりも小さい第2バランスと、の間で周期的に変化する。
【0116】
制御部13が第1周期制御を実行することにより、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスは、
図6に示すバランスと、
図7に示すバランスと、の間で周期的に切り替わることとなる。
【0117】
尚、第1周期制御における目標バランスの変化の周期は、例えば1秒間であっても良い。また、この周期は適宜変更可能である。
【0118】
また、制御部13は、周期制御である第2周期制御を実行可能である。以下では、第2周期制御について説明する。
【0119】
第2周期制御は、目標バランスを第3バランスと第4バランスとの間で周期的に変化させる制御である。第3バランスとは、
図8に示すように、車体前側に位置する各第1車輪2及び車体後側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W3が車体後側に位置する各第1車輪2及び車体前側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W4よりも大きいバランスである。
【0120】
本実施形態における第3バランスでは、車体全体の荷重のうちの80パーセントが車体前側に位置する第1車輪2及び車体後側に位置する第2車輪7にかかり、20パーセントが車体後側に位置する第1車輪2及び車体前側に位置する第2車輪7にかかる。この場合、車体前側に位置する第1車輪2及び車体後側に位置する第2車輪7のうちの一つにかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの20パーセントである。また、車体後側に位置する第1車輪2及び車体前側に位置する第2車輪7のうちの一つにかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの5パーセントである。尚、本発明はこれに限定されない。第3バランスにおいて各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重は、適宜変更可能である。
【0121】
また、第4バランスとは、
図9に示すように、車体前側に位置する各第1車輪2及び車体後側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W3が車体後側に位置する各第1車輪2及び車体前側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W4よりも小さいバランスである。
【0122】
本実施形態における第4バランスでは、車体全体の荷重のうちの20パーセントが車体前側に位置する第1車輪2及び車体後側に位置する第2車輪7にかかり、80パーセントが車体後側に位置する第1車輪2及び車体前側に位置する第2車輪7にかかる。この場合、車体前側に位置する第1車輪2及び車体後側に位置する第2車輪7のうちの一つにかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの5パーセントである。また、車体後側に位置する第1車輪2及び車体前側に位置する第2車輪7のうちの一つにかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの20パーセントである。尚、本発明はこれに限定されない。第4バランスにおいて各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重は、適宜変更可能である。
【0123】
即ち、第2周期制御において、目標バランスは、車体前側に位置する各第1車輪2及び車体後側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W3が車体後側に位置する各第1車輪2及び車体前側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W4よりも大きい第3バランスと、車体前側に位置する各第1車輪2及び車体後側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W3が車体後側に位置する各第1車輪2及び車体前側に位置する各第2車輪7にかかる荷重W4よりも小さい第4バランスと、の間で周期的に変化する。
【0124】
制御部13が第2周期制御を実行することにより、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスは、
図8に示すバランスと、
図9に示すバランスと、の間で周期的に切り替わることとなる。
【0125】
尚、第2周期制御における目標バランスの変化の周期は、例えば1秒間であっても良い。また、この周期は適宜変更可能である。
【0126】
制御部13が第1周期制御または第2周期制御を実行しているときは、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが周期的に変化することとなる。そして、荷重のバランスの変化が地面の凹凸に合致した場合、車体が地面の凹凸から受ける影響が小さくなりやすい。
【0127】
例えば、
図10に示す例では、制御部13は、第1周期制御を実行している。そして、
図10に示す状態において、目標バランスは、第2バランスである。また、車体前側の第1車輪2が地面の凸状部Aを乗り越えている。このとき、第1車輪2の接地荷重は比較的小さいため、凸状部Aを乗り越える間の車体の姿勢の変化は、比較的小さくなりやすい。
【0128】
〔維持制御について〕
制御部13は、維持制御を実行可能である。維持制御とは、上述の目標バランスが一定に維持される制御である。
【0129】
即ち、制御部13は、目標バランスが一定に維持される維持制御を実行可能である。
【0130】
本実施形態において、制御部13は、維持制御において、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重が均等となるように、第1油圧シリンダ3の作動及び第2油圧シリンダ4の作動を制御する。
【0131】
図11に示す例では、制御部13は、維持制御を実行している。そして、このとき、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重は、それぞれ所定荷重W5である。即ち、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重は均等である。
【0132】
尚、本実施形態における維持制御では、第1車輪2及び第2車輪7のうちの一つにかかる荷重は、車体全体の荷重のうちの12.5パーセントである。尚、本発明はこれに限定されない。維持制御において各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重は、適宜変更可能である。
【0133】
以上で説明した構成であれば、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4の検出結果は、第1車輪2に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。また、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2の検出結果は、第2車輪7に作用する地面からの接地反力に応じて変化する。
【0134】
ここで、例えば、地面に凹部が存在しており、一つの第1車輪2が地面から浮き上がった状態になると、その第1車輪2に作用する接地反力は減少する。また、一つの第1車輪2が地面の凸部に乗り上げると、その第1車輪2に作用する接地反力は増大する。
【0135】
このように、地面の凹凸に応じて、第1車輪2及び第2車輪7に作用する地面からの接地反力は変化する。従って、地面の凹凸に応じて、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4の検出結果が変化することとなる。
【0136】
そして、以上で説明した構成において、制御部13は、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4の検出結果に基づいて、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、第1油圧シリンダ3の作動及び第2油圧シリンダ4の作動を制御する。
【0137】
即ち、以上で説明した構成であれば、制御部13は、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが目標バランスとなるように、地面の凹凸に応じて、第1油圧シリンダ3の作動及び第2油圧シリンダ4の作動を制御することとなる。従って、目標バランスが適切に設定されていれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、各第1車輪2及び各第2車輪7が地面の凹凸に追従しながら昇降して、各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが適切である状態が維持される。その結果、適切な走行状態が維持されやすい。
【0138】
従って、以上で説明した構成であれば、凹凸の多い地面を走行する場合であっても、適切な走行状態が維持されやすい作業車を実現できる。
【0139】
〔その他の実施形態〕
(1)上記実施形態では、周期制御の例として、第1周期制御及び第2周期制御について説明した。しかしながら、制御部13は、第1周期制御でも第2周期制御でもない周期制御を実行可能であっても良い。例えば、各第1車輪2及び各第2車輪7のうち、一つの車輪が選ばれ、且つ、選ばれた車輪に比較的大きな荷重がかかるようなバランスが目標バランスとして設定され、且つ、選ばれる車輪が周期的に変化する制御が制御部13により実行されても良い。この制御では、目標バランスが周期的に変化することとなる。即ち、この制御は、本発明に係る「周期制御」に相当する。
【0140】
(2)油圧モータ9に代えて、電気モータが備えられていても良い。また、車両に搭載されたエンジンの動力がチェーン伝動機構等の機械式伝動機構を介して第1車輪2に供給される構成であっても良い。
【0141】
(3)上記実施形態では、各旋回シリンダ18の伸縮によって左旋回及び右旋回が可能である。しかしながら、旋回シリンダ18は設けられていなくても良い。その場合、電気式あるいは油圧式のモータによって屈折リンク機構10が縦軸芯Y周りに回動するように構成されていても良い。
【0142】
(4)第2車輪7が駆動可能であっても良い。その場合、電気式あるいは油圧式のモータによって第2車輪7が駆動される構成であっても良い。
【0143】
(5)上記実施形態では、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4の検出結果に応じて各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスが制御される例について説明したが、これに限らず、その他のセンサの検出結果に応じて各第1車輪2及び各第2車輪7にかかる荷重のバランスを制御するようにしてもよい。例えば、第1ヘッド側センサS1、第1キャップ側センサS2、第2キャップ側センサS3、第2ヘッド側センサS4に代えて、第2車輪7にかかる負荷を検出するひずみゲージ等の第1負荷センサ(本発明に係る「第1センサ」に相当)、第1車輪2にかかる負荷を検出するひずみゲージ等の第2負荷センサ(本発明に係る「第2センサ」に相当)を備えてもよい。第1負荷センサの設置位置は第2車輪7にかかる負荷を検出できる位置であれば特に限定されないが、例えば、第2車輪7の回動軸、第1油圧シリンダ3の一端部と第2連動部材52との連結部(関節軸)、及び第1油圧シリンダ3の他端部と下側アーム25aとの連結部(関節軸)のうちの1箇所または複数箇所に設けてもよい。また、第2負荷センサの設置位置は第1車輪2にかかる負荷を検出できる位置であれば特に限定されないが、例えば、第1車輪2の回動軸、第2油圧シリンダ4の一端部と上側アーム25bとの連結部(関節軸)、及び第2油圧シリンダ4の他端部と第4連動部材54との連結部(関節軸)のうちの1箇所または複数箇所に設けてもよい。
【0144】
(6)上記実施形態では、車両本体1に対する第1リンク25の揺動姿勢を変更可能な第1油圧シリンダ3、及び第1リンク25に対する第2リンク26の揺動姿勢を変更可能な第2油圧シリンダ4を備えているが、第1リンク25の揺動姿勢を変更する第1姿勢変更部、及び第2リンク26の揺動姿勢を変更する第2姿勢変更部の構成はこれに限るものではない。例えば、第1姿勢変更部、および第2姿勢変更部として、電動アクチュエータ等の油圧シリンダ以外の姿勢変更部を備えていてもよい。
【0145】
尚、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0146】
本発明は、車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の車輪を備える作業車に適用できる。
【符号の説明】
【0147】
1 車両本体
2 第1車輪
3 第1油圧シリンダ(第1姿勢変更部)
4 第2油圧シリンダ(第2姿勢変更部)
5 姿勢変更機構
7 第2車輪
10 屈折リンク機構
13 制御部
25 第1リンク
26 第2リンク
S1 第1ヘッド側センサ(第1圧力センサ、第1センサ)
S2 第1キャップ側センサ(第1圧力センサ、第1センサ)
S3 第2キャップ側センサ(第2圧力センサ、第2センサ)
S4 第2ヘッド側センサ(第2圧力センサ、第2センサ)
X1 第1横軸芯(横軸芯)
X2 第2横軸芯(横軸芯)