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JP-2026077247-A - 作業車両

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Abstract

【課題】作業者の作業姿勢に応じて作業車両の走行速度の減速を行って、作業者の転倒等を抑制して作業環境の安全性が高い作業業車両を提供する。 【解決手段】操縦部（５）の操作席（２５）に作業者の着座状態を測定する第１センサ（２６）を設け、操縦部（５）の下側に、刈取作業装置（４）を駆動する第１電動機（３０）と前輪（２）又は後輪（３）を駆動する第２電動機（４０）を設け、作業車両のコントローラ（８０）は、第１電動機（３０）に加わる負荷が許容負荷を超える場合に、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定された場合には、第２電動機（４０）の出力回転を減速して作業車両の走行速度を減速し、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定されない場合には、第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わない。 【選択図】図１９

Inventors

  • 畑邊 昌也
  • 浜崎 理子
  • 山下 智志
  • 小野 弘喜
  • 増田 龍太郎
  • 三宅 浩喜
  • 鈴木 大翔
  • 後藤 聖人
  • 森 一芳
  • 藤本 和之

Assignees

  • 井関農機株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (6)

  1. 機体フレーム（１）の下側に左右一対の前輪（２）と後輪（３）を設け、該機体フレーム（１）の前側に芝草を刈取る刈取作業装置（４）を設け、該刈取作業装置（４）の後側に作業者が搭乗する操縦部（５）を設け、該操縦部（５）の後側に芝草を収容する集草容器（７）を設けた作業車両において、 前記操縦部（５）の操作席（２５）に作業者の着座状態を測定する第１センサ（２６）を設け、 前記操縦部（５）の下側に、前記刈取作業装置（４）を駆動する第１電動機（３０）と前記前輪（２）又は後輪（３）を駆動する第２電動機（４０）を設け、 前記作業車両のコントローラ（８０）は、前記第１電動機（３０）に加わる負荷が許容負荷を超える場合に、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定された場合には、前記第２電動機（４０）の出力回転を減速して作業車両の走行速度を減速し、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定されない場合には、前記第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わないことを特徴とする作業車両。
  2. 前記操作席（２５）にシートベルト（２７）の引出し長さを測定する第２センサ（２９）を設け、 前記コントローラ（８０）は、前記第１電動機（３０）に加わる負荷が許容負荷を超える場合に、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定され、且つ、前記シートベルト（２７）の引出し長さが所定長さ以下であることが第２センサ（２９）で測定された場合には、前記第２電動機（４０）の出力回転を減速して作業車両の走行速度を減速し、作業者が操作席（２５）に着座していることが第１センサ（２６）で測定されない場合、又は、前記シートベルト（２７）の引出し長さが所定長さ超であることが第２センサ（２９）で測定された場合には、前記第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わない請求項１記載の作業車両。
  3. 前記第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わない状態が予め定めた第１設定時間（Ｊ１）を経過した場合には、前記操縦部（５）のブザー（２５Ｃ）を起動して警報を行う請求項２記載の作業車両。
  4. 前記第１電動機（３０）と刈取作業装置（４）の間の伝動経路の間に第１クラッチ（５５）を設け、 前記第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わない状態が前記第１設定時間（Ｊ１）より長い予め定めた第２設定時間（Ｊ２）を経過した場合には、前記第１クラッチ（５５）の接続を解除する請求項３記載の作業車両。
  5. 前記刈取作業装置（４）と集草容器（７）を連結するシュータ（１６）の前部にブロワ（１７）を設け、 前記第１電動機（３０）とブロワ（１７）の間の伝動経路の間に第２クラッチ（５６）を設け、 前記第２電動機（４０）の出力回転の減速を行わない状態が第２設定時間（Ｊ２）を経過した場合には、前記第２クラッチ（５６）の接続を解除する請求項４記載の作業車両。
  6. 前記操縦部（５）のフロアに、前記前輪（２）と後輪（３）の回動を制動するブレーキペダル（１１）を設け、前記ブレーキペダル（１１）を踏込んだ場合には、前記前輪（２）と後輪（３）の回動を制動する請求項１～５のいずれか１項に記載の作業車両。

Description

本発明は、芝草を刈取る作業車両に関するものである。 従来、操縦部に搭乗した作業者が操作席に着座していない状態が所定の時間に亘って続いた場合には、作業車両の自動走行を停止して、エンジンを停止する技術が知られている。 （特許文献１） 特開２０２２－９５３２３号公報 作業車両を前方左側から視た斜視図である。操縦部の操作席を前方左側から視た斜視図である。電動室の前部を後方左側から視た斜視図である。電動室の後部を後方左側から視た斜視図である。電動機とギヤケースを前方左側から視た斜視図である。電動機とギヤケースを後方左側から視た斜視図である。電動機とギヤケースの背面図である。ギヤケースの左部を破断した破断面図である。電動機の出力回転の伝動図である。バッテリを後方左側から視た斜視図である。電動室にバッテリを載上した平面図である。電動機とインバータ装置の平面図である。電動機とインバータ装置の左側面図である。電動室の左側面図である。電動室を後方右側から視た斜視図である。コントローラの接続図である。負荷制御の説明図である。コントローラと電動機を接続する電力回線と信号線の説明図である。負荷制御の維持・停止方法の説明図である 図１に示すように、作業車両は、機体フレーム１の下側の前部には左右一対の前輪２が設けられ、機体フレーム１の下側の後部には左右一対の後輪３が設けられている。 機体フレーム１の前部には圃場に生えた芝草を刈取る刈取作業装置４が設けられ、刈取作業装置４の後側には作業者が搭乗する操縦部５が設けられている。また、操縦部５の後側には作業者を保護する安全フレーム（ロプス）６が設けられ、安全フレーム６の後側には刈取られた芝草を貯留する集草容器７が設けられ、集草容器７の下側には刈取作業装置４を駆動する作業用の電動機３０やバッテリ６０等を配置する電動室８が設けられている。 操縦部５の操作席２５の前側には、ステアリングホイールを支持するステアリングコラム１０が設けられている。ステアリングコラム１０の上部には、電動機３０の出力回転数等を表示するタッチパネル式のモニタが設けられ、下部はフロアの前部に固定されている。 フロアにおけるステアリングコラム１０の左側には前輪２の回転数を減速するブレーキペダル１１が設けられ、右側には前輪２を駆動する走行用の電動機４０の出力回転数を増減速するアクセルペダル１２が設けられている。なお、ブレーキペダル１１とアクセルペダル１２の踏込み量は、それぞれ基部に装着されたポテンショメータ等の角度センサ１１Ｓ，１２Ｓで測定されている。 前輪２の上方はフェンダ１３で覆われ、操作席２５の右側に位置するフェンダ１３には電動機（請求項の「第１電動機」）３０の出力回転を増減速するインバータ装置３５を操作する変速レバー１４が設けられている。 また、変速レバー１４の後方には、作業用の電動機３０に加わる負荷が所定以上になった場合に、走行用の電動機（請求項の「第２電動機」）４０の出力回転を減速させて電動機３０の負荷を所定範囲内に下げる負荷制御を作動する作動スイッチ１５が設けられている。 刈取作業装置４の後部と集草容器７の前部は、前後方向に延在するシュータ１６で連通され、シュータ１６の前後方向の中間部には、シュータ１６内に空気を排風するブロワ１７が設けられている。 集草容器７の左右壁の前部には左右一対のリンクアーム１８が設けられている。リンクアーム１８の前部は安全フレーム６に左右部に揺動自在に固定され、安全フレーム６とリンクアーム１８は油圧シリンダ等の昇降部品１９で接続され、集草容器７の下壁の後部は後述する支持フレーム２１の横フレーム２１Ａに載上されている。これにより、昇降部品１９を駆動して集草容器７を昇降することができる。 図２に示すように、操縦部５の操作席２５の座面シート２５Ａの中央部には作業者の体重を測定する重さセンサ（請求項の「第１センサ」）２６が設けられ、座面シート２５Ａの左後部にはシートベルト２７が装着されたか否かを検出する装着センサ２８が設けられ、座面シート２５Ａの右後部にはシートベルト２７の引出し長さを測定する長さセンサ（請求項の「第２センサ」）２９が設けられている。これにより、作業者が操作席２５に座ることなく、刈取作業装置４の刈取状況や刈取作業装置４の前方の芝草を中腰姿勢や半立ち姿勢等になって操作していることを検出することができる。なお、作業者が中腰姿勢や半立ち姿勢等の場合には、重さセンサ２６の測定値が所定以上に小さくなり、長さセンサ２９の測定値が所定以上に大きくなる。また、操作席２５の背もたれシート２５Ｂの右部には異常時に警報を鳴らすブザー 図３，４に示すように、電動室８の前電動室８Ａには電動機３０と電動機４０が設けられ、後電動室８Ｂには電動機３０等に供給する電力を蓄電するバッテリ６０が設けられている。 平面視において、電動機３０は機体フレーム１の左右方向の中心線の左側に設けられ、電動機４０は機体フレーム１の左右方向の中心線の右側に設けられている。これにより、 機体フレーム１の左右方向の中心線よりも左側に加わる重量と、機体フレーム１の左右方向の中心線よりも右側に加わる重量の重量差を抑制して、操舵性を向上させることができる。 側面視において、前電動室８Ａと後電動室８Ｂの区画部には、機体フレーム１から上方に延在する支持フレーム２０が設けられ、後電動室８Ｂの後端部には機体フレーム１から上方に延在する支持フレーム２１が設けられている。 支持フレーム２０は、機体フレーム１における左側の中間部から上方に延在する左縦フレーム２０Ｌと、機体フレーム１における右側の中間部から上方に延在する右縦フレーム２０Ｒと、左縦フレーム２０Ｌと右縦フレーム２０Ｒの上部を連結する左右方向に延在する横フレーム２０Ａで形成されている。 支持フレーム２１は、機体フレーム１における左側の後端部から上方に延在する左縦フレーム２１Ｌと、機体フレーム１における右側の後端部から上方に延在する右縦フレーム２１Ｒと、左縦フレーム２１Ｌと右縦フレーム２１Ｒの上部を連結する左右方向に延在する横フレーム２１Ａと、左縦フレーム２１Ｌと右縦フレーム２１Ｒの中間部を連結する左右方向に延在する横フレーム２１Ｂで形成されている。なお、横フレーム２１Ｂの左部は左縦フレーム２１Ｌよりも左側に延出し、右部は右縦フレーム２１Ｒよりも右側に延出している。 左縦フレーム２０Ｌの中間部と横フレーム２１Ｂの左端部は前後方向に延在する左前後フレーム２２Ｌで連結され、右縦フレーム２０Ｒの中間部と横フレーム２１Ｂの右端部は前後方向に延在する右前後フレーム２２Ｒで連結されている。これにより、バッテリ６０の後部を後輪３のドライブシャフト４４の上方に配置して、機体フレーム１に大きな変形が生じるのを防止することができる。 左縦フレーム２０Ｌの上部と操縦部５の後部に設けられた左縦フレーム２３Ｌの中間部は前後方向に延在する左前後フレーム２４Ｌで連結され、支持フレーム２０の右縦フレーム２０Ｒの上部と操縦部５の後部に設けられた右縦フレーム２３Ｒの中間部は前後方向に延在する右前後フレーム２４Ｒで連結されている。 図５，６に示すように、電動機３０と電動機４０は、電動機３０と電動機４０の前 側に設けられたギヤケース５０に連結されている。電動機３０の出力回転は、ギヤケース５０内で増減速された後に刈取作業装置４等が連結される出力軸３１や、ブロワ１７等が連結される出力軸３２、油圧ポンプ５１等が連結される出力軸３３に伝動される。また、電動機４０の出力回転は、ギヤケース５０内で増減速された後に前輪２等が連結される出力軸４１と、補助作業機器等が連結される出力軸４２に伝動される。 出力軸３１はギヤケース５０の前後方向の中間左部から前方に延出し、出力軸３１の前部は刈取作業装置４に連結されている。出力軸３２はギヤケース５０の前部から前方に延出し、出力軸３２の前部はブロワ１７に連結されている。出力軸３３はギヤケース５０の後部から後方に延出し、出力軸３３の後部には油圧ポンプ５１が連結されている。また、ギヤケース５０の上部にはバルブ５２が設けられている。 出力軸４１と出力軸４２はギヤケース５０の右部を前後方向に延在している。出力軸４１の出力回転は、ギヤケース５０内に設けられたディファレンシャルギヤ５４を介してドライブシャフト４３に伝動される。ギヤケース５０の前後方向の中間部にはドライブシャフト４３が挿通される左右方向に延在する挿入穴５０Ａが設けられている。また、出力軸４２はギヤケース５０の後部から後方に延出している。 電動機３０の前後方向の長さは電動機４０の前後方向の長さよりも長く形成されている。これにより、常時駆動されて大きな負荷が加わる刈取作業装置４を円滑に駆動することができる。 図７に示すように、油圧ポンプ５１は、電動機３０と電動機４０よりも下方に設けられている。これにより、油圧ポンプ５１内に空気が入るのを防止してエア噛みを抑制することができる。また、油圧ポンプ５１とバルブ５２を接続する可撓性の配管５３Ａは、電動機３０と電動機４０の間に配策されている。これにより、電動機３０と電動機４０の間に形成された空間を有効活用することができる。 図８に示すように、バルブ５２に送油されたオイルは、バルブ５２を介してギヤケース５０内の出力軸３１の伝動経路の上流側に設けられたクラッチ（請求項の「第１クラッチ」）５５と、出力軸３２の伝動経路の上流側に設けられたクラッチ（請求項の「第２クラッチ」）５６に送油される。これにより、バルブ５２を駆動してクラッチ５５とクラッチ５６の接続と接続の解除を行うことができる。 クラッチ５５やクラッチ５６からバルブ５２に送油されたオイルは、可撓性の配管５３Ｂを介してギヤケース５０の上部に形成された循環口５０Ｂからギヤケース５０に戻される。これにより、ギヤケース５０内のオイルを所定の量に維持することができる。 図９に示すように、電動機３０の出力回転はギヤケース５０の入力軸５７Ａに伝動され、入力軸５７Ａの出力回転は増減速された後に出力軸３３に伝動され、出力軸３３の出力回転は油圧ポンプ５１に伝動される。これにより、電動機３０を駆動して油圧ポンプ５１を駆動することができる。また、入力軸５７Ａの出力回転は増減速された後に回転軸５８Ａに伝動される。 回転軸５８Ａの出力回転は回転軸５８Ｂに伝動され、回転軸５８Ｂの出力回転はクラッチ５５を介して出力軸３１に伝動される。出力軸３１の出力回転は刈取作業装置４に伝動される。これにより、電動機３０を駆動して刈取作業装置４を駆動することができる。 入力軸５７Ａの出力回転は回転軸５８Ｃに伝動され、回転軸５８Ｃの出力回転はクラッチ５６を介して出力軸３２に伝動される。出力軸３２の出力回転はブロワ１７に伝動される。これにより、電動機３０を駆動してブロワ１７を駆動することができる。 電動機４０の出力回転はギヤケース５０の入力軸５７Ｂに伝動され、入力軸５７Ｂの出力回転は増減速された後に出力軸４１と出力軸４２に伝動される。 出力軸４１の出力回転はディファレンシャルギヤ５４を介して前輪用のドライブシャフト４３に伝動され、ドライブシャフト４３の出力回転は前輪２に伝動される。これにより、電動機４０を駆動して前輪２を回動させることができる。また、前輪２の回動を制動する前輪用の制動ブースタ４８が設けられている。 出力軸４２の出力回転は、４ＷＤ用のクラッチ４７とディファレンシャルギヤ５９を介して後輪用のドライブシャフト４４に伝動され、ドライブシャフト４４の出力回転は後輪３に伝動される。これにより、電動機４０を駆動して後輪３を回動させることができる。また、後輪３の回動を制動する後輪用の制動ブースタ４９が設けられている。 図１０に示すように、バッテリ６０は、４個のバッテリモジュール６０Ａから形成されている。４個のバッテリモジュール６０Ａの上部は