JP2567508B2 - 芝刈り用の作業車の旋回装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の走行装置のうちの旋回中心側に位置
する走行装置を浮上させるように下降する下降状態と、
その走行装置を接地させるように上昇する上昇状態とに
昇降自在で、且つ、前記下降状態において前記旋回中心
を形成する昇降式接地体が車体に設けられ、その昇降式
接地体のうちの少なくとも接地部が、前記車体に対して
縦軸芯周りで回転自在に構成されている芝刈り用の作業
車の旋回装置に関する。

〔従来の技術〕 複数の走行装置のうちの旋回中心側に位置する走行装
置を浮上させる昇降式接地体を車体に設けるとともに、
その昇降式接地体の接地部を車体に対して縦軸芯周りで
回転自在に構成し、旋回中心側の走行装置を浮上させた
昇降式接地体で旋回中心を形成して車体を旋回させる技
術として、従来、例えば特開昭48−35528号公報に記載
されているように、平面視で、二つの前部走行装置と二
つの後部走行装置との四つの走行装置の接地部を結ぶ四
角形の内側、かつ、前部走行装置と後部走行装置との間
の略中央位置に昇降式接地体を配置したものが提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術によれば、昇降式接地体の接地部が車体
に対して縦軸芯周りで回転自在に構成されているので、
車体旋回中に接地部が接地面を擦るおそれが少ないが、
平面視で、前部走行装置と後部走行装置との間の車体重
心位置に近い略中央位置に昇降式接地体が配置されてい
る為、旋回中心側の走行装置を浮上させた際に、昇降式
接地体による車体の支持荷重が大きくなるとともに走行
装置の接地荷重が小さくなって、走行装置がスリップし
易いとともに、効率良く旋回させにくい欠点がある。

また、昇降式接地体が四つの走行装置の接地部を結ぶ
四角形の内側に配置されている為、搭乗者の搭乗位置の
違い等に起因して車体重心位置が変化すると昇降式接地
体によって浮上される走行装置が変わってしまって、車
体を旋回させにくくなるおそれもある。

従って、このような従来の旋回装置を芝刈り用の作業
車に設けた場合、走行装置のスリップによって芝面が擦
られて、その芝面を傷め易い問題があるとともに、芝刈
り作業の能率が低下し易い問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、
旋回装置を芝刈り用の作業車に設けるにあたって、複数
の走行装置と昇降式接地体の配置を工夫することによ
り、芝刈り作業の能率向上を図りながら、車体の旋回に
ともなう芝面の傷みを抑制できるようにすることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する為の本発明による芝刈り用の作業
車の旋回装置の特徴構成は、前記複数の走行装置が、操
舵用の一つの前輪と駆動用の左右二つの後輪とを設けて
構成され、前記昇降式接地体が、前記二つの後輪のうち
の一つを昇降させるように、前記二つの後輪どうしの間
における昇降させる後輪の横側方に近接した箇所で、か
つ、その二つの後輪の回転軸芯よりも後方側の位置に配
置されている点にある。

〔作 用〕

複数の走行装置を操舵用の一つの前輪と駆動用の左右
二つの後輪とを設けて構成し、その二つの後輪のうちの
一つを昇降させるように、二つの後輪どうしの間におけ
る昇降させる後輪の横側方に近接した箇所に昇降式接地
体を配置したので、後進時にその昇降式接地体が他物に
衝突して損傷するおそれが少ない。

また、二つの後輪どうしの間のうちの二つの後輪の回
転軸芯よりも後方側の位置に昇降式接地体を配置したの
で、昇降式接地体を下降させると、その昇降式接地体と
操舵用の一個の前輪と駆動用の一個の後輪との３点で車
体が必ず支持され、前輪の操舵と後輪の駆動でその車体
を確実に旋回させることができる。

特に、前輪と後輪の接地荷重を大きくすることができ
るので、走行装置がスリップしにくい状態で効率良く旋
回させ易い。

つまり、昇降式接地体で旋回中心側の走行装置を浮上
させた際、車体重量は一つの前輪と一つの後輪と昇降式
接地体との三箇所で分担支持されることになり、昇降式
接地体を車体重心位置に近い位置に配置するほど、その
昇降式接地体による支持荷重が増大するとともに、前輪
と後輪とによる支持荷重が減少するが、二つの後輪の回
転軸芯よりも後方側の、車体重心位置から遠い位置に昇
降式接地体を配置したので、昇降式接地体による支持荷
重が減少するとともに、前輪と後輪とによる支持荷重が
増大する結果、それらの接地荷重を大きくすることがで
きるのである。

〔発明の効果〕

従って、昇降式接地体の損傷を防止しながら、その昇
降式接地体で旋回中心側の走行装置を浮上させた際に、
接地荷重の大きな走行装置でその車体を確実に旋回させ
ることができるので、芝刈り作業の能率向上を図れると
もに、車体の旋回にともなう走行装置の芝面に対するス
リップを少なくすることができるので、車体の旋回にと
もなう芝面の傷みを抑制できる。

〔実施例〕

以下、本発明を小型の芝刈り用の作業車に適用した場
合における実施例を図面に基づいて説明する。

第３図及び第４図に示すように、車体（Ｖ）の前部
に、電動モータ（M₁）によって操向操作される単一の前
輪（1F）が取り付けられ、車体（Ｖ）の後部に、左右一
対の駆動後輪（1L），（1R）が取り付けられている。つ
まり、前記単一の前輪（1F）と左右一対の駆動後輪（1
L），（1R）とが、複数の走行装置に対応することにな
る。

車体（Ｖ）の略中央下部に、エンジン（Ｅ）によって
回転駆動される芝刈り用の回転刃体（２）が取り付けら
れている。尚、詳述はしないが、前記エンジン（Ｅ）
は、前記左右一対の駆動後輪（1L），（1R）の駆動源と
しても利用されることになる。又、前記左右一対の駆動
後輪（1L），（1R）は、差動装置を備えず左右を同時に
回転駆動されるようになっている。又、変速装置は備え
ず、前後進切り換え及び停止のみを切り換え操作できる
ようになっている。従って、車速は前記エンジン（Ｅ）
の回転数を増減して調節することになる。

車体（Ｖ）の前部には、未刈り芝の有無に基づいて前
記前輪（1F）を操向操作するための三個の操向制御用セ
ンサ（S₁），（S₂），（S₃）が、車体横幅方向に並ぶ状
態で取り付けられている。但し、左右両端のセンサ
（S₁），（S₃）は前記前輪（1F）の後方側に位置し、中
央のセンサ（S₂）は前記前輪（1F）よりも前方に位置す
るように配置されている。

前記操向制御用センサ（S₁），（S₂），（S₃）につい
て説明を加えれば、第５図にも示すように、いわゆるフ
ォトインタラプタ式に構成されているものであって、左
右方向に間隔を隔てて対向配置された光源と受光器との
間を透過する光が未刈り芝によって遮断されるか否かに
基づいて、センサが取り付けられた箇所が未刈り地
（Ａ）であるか既刈り地（Ｂ）であるかを判別できるよ
うにしているのである。但し、前記操向制御用センサ
（S₁），（S₂），（S₃）の検出信号は芝の粗密に応じて
断続する状態となることから、例えば、検出信号を積分
する等の処理を行うことによって、未刈り地（Ａ）か既
刈り地（Ｂ）かの何れか一方の状態のみを示す２値情報
に変換されることになる。

そして、センサを車体横幅方向に三個並べてあるの
は、未刈り地（Ａ）と既刈り地（Ｂ）との境界（Ｌ）
（第６図参照）に沿って自動走行させるために、前記境
界に対して左右何れの方向にずれているかを判別した
り、車体（Ｖ）を自動走行させる際に、作業行程の端部
に達したか否かの判別をも行えるようにするためであ
る。

説明を加えれば、第６図に示すように、上述の芝刈り
用作業車は、周囲を既刈り地（Ｂ）で囲まれた未刈り地
（Ａ）を作業範囲として、未刈り地（Ａ）と既刈り地
（Ｂ）との境界（Ｌ）に沿って、作業地の一端側から他
端側に向かって走行し、端部に達するに伴って未刈り側
に旋回して隣接する次の作業行程を逆行することを繰り
返して、いわゆる往復走行を行うことにより、所定範囲
の芝刈り作業を自動的に行うように構成されている。

つまり、前記車体横幅方向に並ぶ三個の操向制御用セ
ンサ（S₁），（S₂），（S₃）のうちの既刈り側に位置す
るセンサが未刈り地（Ａ）を検出すると既刈り側に操向
し、且つ、中央のセンサが既刈り地（Ｂ）を検出すると
未刈り側に操向することにより、前記車体横幅方向に並
ぶ三個の操向制御用センサ（S₁），（S₂），（S₃）のう
ちの既刈り地側に位置する端部の一つのセンサのみが既
刈り地（Ｂ）を検出し、且つ、他の二個のセンサが未刈
り地（Ａ）を検出している状態、すなわち、車体（Ｖ）
が未刈り地（Ａ）と既刈り地（Ｂ）との境界（Ｌ）に適
正通りに沿っている状態、を維持しながら自動走行する
ようにしているのである。

又、未刈り地（Ａ）と既刈り地（Ｂ）との境界（Ｌ）
に沿って作業範囲の一端側から他端側に向かって走行す
ると作業範囲の端部に達すると周囲が既刈り地（Ｂ）に
なっていることから、前記三個の操向制御用センサ
（S₁），（S₂），（S₃）の全部が既刈り地（Ｂ）を検出
することになる。そこで、三個の操向制御用センサ
（S₁），（S₂），（S₃）の全部が既刈り地（Ｂ）を検出
すると一つの作業行程の端部に達したと判別させて、次
の隣接する作業行程に移動するために未刈り地側に旋回
させるようにしているのである。

ところで、作業行程の端部に達して次の作業行程に向
かって旋回するときに、旋回中心側の駆動後輪を浮上さ
せて旋回外側の駆動後輪のみを接地させる状態で旋回さ
せるようにしてある。

説明を加えれば、第１図乃至第３図に示すように、前
記左右一対の駆動後輪（1L），（1R）の車体内側部分、
つまり、左右の後輪（1L），（1R）どうしの間における
昇降させる後輪（1L又は1R）の横側方に近接した箇所
で、かつ、その二つの後輪（1L），（1R）の回転軸芯よ
りも後方側の部分に、二つの後輪（1L），（1R）のうち
の旋回中心側に位置する一つの後輪を浮上させるように
下降する下降状態と、その後輪を接地させるように上昇
する上昇状態とに昇降自在で、且つ、下降状態において
旋回中心を形成する昇降式接地体（３）が取り付けられ
ている。但し、前記昇降式接地体（３）は右旋回用と左
旋回用との二個が有り、旋回方向に応じて何れか一方が
使用されるようになっている。

前記左右二個の昇降式接地体（３）は左右で同一構造
であり、以下、左側の構成について説明する。

第１図に示すように、車体（Ｖ）に対して縦軸芯周り
で回転駆動自在に取り付けられたボルト部（４）と、そ
のボルト部（４）に外嵌咬合して、前記車体（Ｖ）に対
して昇降されるナット部（５）と、そのナット部（５）
に対して縦軸芯周りで回転自在に前記ナット部（５）の
下端に取り付けられた接地部（６）とからなる。尚、図
中、（７）は前記ナット（５）の回り止め用のピンであ
って、詳述はしないが、車体（Ｖ）側の固定部材（８）
に対して前記ナット部（５）を縦軸芯周りでの回転のみ
規制し、上下方向には移動自在な状態で係止している。
又、（９）は前記ナット部（５）と前記接地部（６）と
の摺動抵抗を低減するためのベアリングである。

そして、詳述はしないが、前記ナット部（５）の先端
に取り付けられたギア（10）を電動モータ等のアクチュ
エータ（図示せず）で正逆転駆動することにより、前記
ナット部（５）とそれに取り付けられた接地部（６）と
を昇降して、車体（Ｖ）に対して接地体（３）の外側の
後輪が接地する状態と、上昇する状態とに切り換えられ
るようにしているのである。

前記作業車を自動走行させるための制御構成について
説明すれば、第７図に示すように、前記三個の操向制御
用センサ（S₁），（S₂），（S₃）の情報に基づいて、前
記操向用の電動モータ（M₁）の差動を制御して操向制御
する操向制御手段や、前記三個の操向制御用センサ
（S₁），（S₂），（S₃）の情報に基づいて、作業行程の
端部に達したか否かを判別して前記エンジン（Ｅ）と前
記駆動後輪（1L），（1R）との動力伝達を入り切り操作
するクラッチ（図示せず）を操作するクラッチ用アクチ
ュエータ（11）や、前記接地体（３）の昇降操作用のア
クチュエータ（M₂）の作動を制御する走行制御手段を構
成するマイクロコンピュータ利用の制御装置（12）が設
けられている。

次に、第８図に示すフローチャートに基づいて、作業
行程の端部に達して次の作業行程に向かって旋回させる
ための旋回処理について説明する。

前記三個の操向制御用センサ（S₁），（S₂），（S₃）
の全部が既刈り地を検出して一つの作業行程の端部に達
したと判別すると、一旦走行停止する。

そして、前記二個の接地体（３）のうちの旋回内側と
なる側を下降させて旋回内側の駆動後輪を浮上させる
（第２図参照）。

次に、前記前輪（1F）を旋回方向に最大操向量で操向
して前記後輪（1L），（1R）の駆動を開始することによ
り、前記接地した側の接地体（３）を旋回中心として次
の作業行程側へつまり未刈り地側へ車体（Ｖ）を180度
旋回させて停止する。尚、車体（Ｖ）が180度旋回した
か否かは、例えば、前記後輪（1L），（1R）の駆動時間
に基づいて判別することになる。

車体（Ｖ）が180度旋回して停止すると、接地した接
地体（３）を上昇させて前記左右一対の駆動後輪（1
L），（1R）の両方が接地する状態に復帰して旋回のた
めの処理を終了し、次の作業行程に対する走行を開始す
ることになる。

〔別実施例〕 上記実施例では、駆動後輪（1L），（1R）に差動装置
を備えさせないようにすることで、その一方を浮上させ
た状態でも接地した他方側を駆動して旋回できるように
した場合を例示したが、例えば、差動装置を備えさせる
場合には、浮上した側の回転を停止できるようにブレー
キを左右で各別に作動できるように設けて、接地した側
に駆動力を伝達できるようにしてもよい。

又、上記実施例では、走行装置として操向用の単一の
前輪（1F）と二個の駆動後輪（1L），（1R）とを備える
形態を例示したが、四輪式に構成したりクローラ式の走
行装置を備えさせる等、走行装置の具体構成は各種変更
できる。

又、上記実施例では、作業車を芝刈り用に構成して、
自動走行するようにした場合を例示したが、搭乗して人
為的に操縦する形態や、無線等によって遠隔操縦する形
態にしてもよく、本発明は各種の作業車に適用できるも
のであって、各部の具体構成は各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の旋回装置の実施例を示し、
第１図は昇降式接地体の拡大背面図、第２図は車体の概
略背面図、第３図は同平面図、第４図は同側面図、第５
図は同正面図、第６図は作業形態の説明図、第７図は制
御構成のブロック図、第８図は制御作動のフローチャー
トである。 （1F）……前輪（走行装置）、（1L）……後輪（走行装
置）、（1R）……後輪（走行装置）、（３）……昇降式
接地体、（６）……接地部、（Ｖ）……車体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 弘 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ堺製造所内 (72)発明者 伊藤 勝美 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ堺製造所内 (56)参考文献 特開 昭48−35528（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の走行装置（1F），（1L），（1R）の
   うちの旋回中心側に位置する走行装置を浮上させるよう
   に下降する下降状態と、その走行装置を接地させるよう
   に上昇する上昇状態とに昇降自在で、且つ、前記下降状
   態において前記旋回中心を形成する昇降式接地体（３）
   が車体（Ｖ）に設けられ、その昇降式接地体（３）のう
   ちの少なくとも接地部（６）が、前記車体（Ｖ）に対し
   て縦軸芯周りで回転自在に構成されている芝刈り用の作
   業車の旋回装置であって、 前記複数の走行装置が、操舵用の一つの前輪（1F）と駆
   動用の左右二つの後輪（1L），（1R）とを設けて構成さ
   れ、 前記昇降式接地体（３）が、前記二つの後輪（1L），
   （1R）のうちの一つを昇降させるように、前記二つの後
   輪（1L），（1R）どうしの間における昇降させる後輪
   （1L又は1R）の横側方に近接した箇所で、かつ、その二
   つの後輪（1L），（1R）の回転軸芯よりも後方側の位置
   に配置されている芝刈り用の作業車の旋回装置。