JP5923385B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、トラクタ、コンバイン、田植機などの農業作業車両や、バックホー、ブルドーザなどの建設作業車両、さらに、ローンモアなどあらゆる作業を行う作業車両であって、作業車両の傾きを補正するための傾動抑制装置を備える作業車両に関する。 The present invention relates to an agricultural work vehicle such as a tractor, a combiner or a rice transplanter, a construction work vehicle such as a backhoe or a bulldozer, and a work vehicle that performs all kinds of work such as a lawn mower. The present invention relates to a work vehicle including a suppression device.
従来の作業車両としてのセミクローラ式トラクタは、左右一対の前輪を備え、後部に左右一対のクローラ式走行装置を備える。そして、クローラ式走行装置が、上部に備える1つの駆動輪と、下部に備える1つの従動輪と、下部に備える1つのテンションローラとで構成される。駆動輪と、従動輪と、テンションローラには、これらに外接するようにクローラベルトを掛け回す。このようなクローラ式走行装置では、従動輪とテンションローラとの間にあるクローラベルトが接地する。また、駆動輪の回転軸を中心としてクローラ式走行装置が回動可能に取り付けられている。 A semi-crawler tractor as a conventional work vehicle includes a pair of left and right front wheels, and includes a pair of left and right crawler traveling devices at the rear. The crawler type traveling device includes one drive wheel provided in the upper part, one driven wheel provided in the lower part, and one tension roller provided in the lower part. A crawler belt is wound around the driving wheel, the driven wheel, and the tension roller so as to circumscribe them. In such a crawler type traveling device, the crawler belt between the driven wheel and the tension roller is grounded. Further, a crawler type traveling device is rotatably attached around the rotation axis of the drive wheel.
このようなセミクローラ式トラクタの内部に電装品類を搭載する場合には、発熱する電装品類をどのように冷却するかが課題となる。1つの解決方法としては、外気を取り入れたり、電装品類によって熱せられた空気を排出したりするための吸排気口をセミクローラ式トラクタに設け、走行時に吸排気口より風の流れを取り込むことが考えられる。しかし、吸排気口から外気を取り込むだけでは、セミクローラ式トラクタの内部を十分に冷却することができず、電装品類を効率的に冷却することができないという問題があった。そこでこの発明は、内部に搭載された電装品類を効率的に冷却可能とした作業車両を提供することにある。 When mounting electrical components inside such a semi-crawler tractor, how to cool the heated electrical components becomes a problem. One possible solution is to provide a semi-crawler tractor with intake and exhaust ports for taking in outside air and exhausting air heated by electrical components, and taking in the flow of wind from the intake and exhaust ports during travel. It is done. However, there is a problem that the inside of the semi-crawler tractor cannot be sufficiently cooled only by taking outside air from the intake / exhaust port, and the electrical components cannot be efficiently cooled. Therefore, the present invention is to provide a work vehicle capable of efficiently cooling electrical components mounted therein.
このため請求項1に記載の発明は、機体が車幅方向に傾くことを抑制するための傾動抑制装置を備える作業車両であって、
前記傾動抑制装置が、
回転部と、
該回転部を回転させるための電動モータとを備え、
前記回転部の中心に前記電動モータの出力軸を取り付け、
該出力軸が機体の前後方向となるように前記電動モータを配置し、
前記回転部を停止状態から加速度をもって回転させることよって車幅方向の傾きを抑制する作業車両であって、
前記電動モータへの電力を変圧する変圧部を備え、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記変圧部に向かうように風が起こって該風が前記変圧部を通過する、または、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記変圧部を通過する空気の流れが形成されることを特徴とする。
For this reason, the invention according to
The tilt suppression device is
A rotating part;
An electric motor for rotating the rotating part,
Attach the output shaft of the electric motor to the center of the rotating part,
The electric motor is arranged so that the output shaft is in the longitudinal direction of the aircraft,
A work vehicle that suppresses the inclination in the vehicle width direction by rotating the rotating portion with acceleration from a stopped state,
Comprising a transformer for transforming electric power to the electric motor;
When the rotation unit of the tilt suppression device rotates, wind occurs from the rotation unit toward the transformation unit, and the wind passes through the transformation unit, or
When the rotation unit of the tilt suppression device rotates, a wind is generated from the transformer unit toward the rotation unit, and an air flow passing through the transformer unit is formed by the wind.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の作業車両において、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、
該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、
前部に備える1輪の前輪と、
後部に備える作業部とを備えることを特徴とする。
A second aspect of the present invention is the work vehicle according to the first aspect, wherein a pair of left and right crawler type traveling devices provided at a rear portion;
A main body driving unit for driving the crawler type traveling device;
A front wheel for the front,
And a working unit provided at the rear.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の作業車両において、前記本体駆動部が電動モータであり、前記本体駆動部への電力を変圧するための駆動用変圧部を備え、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記駆動用変圧部に向かうように風が起こって該風が前記駆動用変圧部を通過する、または、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記駆動用変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記駆動用変圧部を通過する空気の流れが形成されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the work vehicle according to the second aspect , the main body driving unit is an electric motor, and includes a driving transformer for transforming electric power to the main body driving unit.
When the rotation part of the tilt suppression device rotates, wind occurs from the rotation part toward the driving transformer, and the wind passes through the driving transformer, or
When the rotation unit of the tilt suppression device rotates, wind flows from the driving transformer unit toward the rotating unit, and the wind forms an air flow passing through the driving transformer unit. To do.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の作業車両において、前記回転部を覆うように回転部カバーを設け、
該回転部カバーに、吸排気のための開口部を設け、
該開口部を介して、前記変圧部に向かう前記風、または、前記変圧部から遠ざかる前記風が通過することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the work vehicle according to any one of the first to third aspects, a rotating part cover is provided so as to cover the rotating part,
The rotating part cover is provided with an opening for intake and exhaust,
Through the opening, the wind toward the transformer or the wind away from the transformer passes.
請求項5に記載の発明は、1ないし4のいずれかに記載の作業車両において、前記変圧部を取り付けるための保持板を備え、
該保持板が断面視で上に向かって凸となるように多角状に折れ曲がって形成されることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the work vehicle according to any one of the first to fourth aspects, a holding plate for attaching the transformer section is provided.
The holding plate is formed to be bent in a polygonal shape so as to be convex upward in a sectional view.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の作業車両において、前記駆動用変圧部を前記保持板に取り付けることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the work vehicle according to the fifth aspect , the driving transformer is attached to the holding plate.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の作業車両において、前記変圧部を保護フレームで覆うことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the work vehicle according to any one of the first to sixth aspects, the transforming portion is covered with a protective frame.
請求項1に記載の発明によれば、機体が車幅方向に傾くことを抑制するための傾動抑制装置を備える作業車両であって、前記傾動抑制装置が、回転部と、該回転部を回転させるための電動モータとを備え、前記回転部の中心に前記電動モータの出力軸を取り付け、該出力軸が機体の前後方向となるように前記電動モータを配置し、前記回転部を停止状態から加速度をもって回転させることよって車幅方向の傾きを抑制する作業車両であって、前記電動モータへの電力を変圧する変圧部を備え、前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記変圧部に向かうように風が起こって該風が前記変圧部を通過する、または、前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記変圧部を通過する空気の流れが形成される。 According to the first aspect of the present invention, the work vehicle includes a tilt suppression device for suppressing the tilting of the airframe in the vehicle width direction, and the tilt suppression device rotates the rotation unit and the rotation unit. The output shaft of the electric motor is attached to the center of the rotating portion, the electric motor is arranged so that the output shaft is in the front-rear direction of the fuselage, and the rotating portion is stopped from a stopped state. A work vehicle that suppresses tilting in the vehicle width direction by rotating with acceleration, and includes a transformer unit that transforms electric power to the electric motor, and when the rotating unit of the tilt suppressing device rotates, the rotating unit from the rotating unit When wind flows toward the transformer section and the wind passes through the transformer section, or when the rotation section of the tilt suppression device rotates, wind travels from the transformer section to the rotation section, and the wind By Flow of air through the serial transformer is formed.
このため、回転部がある方向に回転することで風が起こされ、この風の流れが変圧部に向かうように形成されるときは、風が変圧部を通過することで変圧部を冷却することができる。一方、回転部が逆方向に回転することで風が起こされ、この風の流れが変圧部から回転部に向かうように形成されるときは、変圧部の、回転部と反対側にある空気が変圧部を通過することで変圧部を冷却することができる。これによって、従来、吸排気口を設けるだけでは解決できなかった、作業車両の内部の電装品類を十分に冷却することができるようになる。したがって、内部に搭載された電装品類を効率的に冷却可能とした作業車両を提供することができる。また、傾動抑制装置を構成する部材で変圧部も冷却するので、変圧部を冷却する装置を別途配置する必要がなく、部品点数を低減した作業車両を提供することができる。 For this reason, when the rotating part rotates in a certain direction and a wind is generated and this wind flow is directed to the transformer part, the wind passes through the transformer part to cool the transformer part. Can do. On the other hand, when the rotating part rotates in the reverse direction, wind is generated, and when this wind flow is formed so as to go from the transformer part to the rotating part, the air on the opposite side of the transformer part from the rotating part is By passing through the transformer, the transformer can be cooled. As a result, it is possible to sufficiently cool the electrical components inside the work vehicle, which could not be solved by simply providing the intake and exhaust ports. Therefore, it is possible to provide a work vehicle that can efficiently cool the electrical components mounted inside. Further, since the transformer is also cooled by the members constituting the tilt suppression device, it is not necessary to separately arrange a device for cooling the transformer, and a work vehicle with a reduced number of parts can be provided.
請求項2に記載の発明によれば、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、前部に備える1輪の前輪と、後部に備える作業部とを備える。 According to the second aspect of the present invention, a pair of left and right crawler type traveling devices provided at the rear, a main body driving unit that drives the crawler type traveling device, a front wheel of one wheel provided at the front, and an operation provided at the rear A part.
このため、セミクローラ式の作業車両の内部の電装品類を十分に冷却することができるようになる。したがって、内部に搭載された電装品類を効率的に冷却可能としたセミクローラ式の作業車両を提供することができる。 For this reason, the electrical components inside the semi-crawler type work vehicle can be sufficiently cooled. Therefore, it is possible to provide a semi-crawler type work vehicle that can efficiently cool the electrical components mounted inside.
請求項3に記載の発明によれば、前記本体駆動部が電動モータであり、前記本体駆動部への電力を変圧するための駆動用変圧部を備え、前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記駆動用変圧部に向かうように風が起こって該風が前記駆動用変圧部を通過する、または、前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記駆動用変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記駆動用変圧部を通過する空気の流れが形成される。
According to invention of
このため、傾動抑制装置が回転することで、変圧部のみならず、駆動用変圧部も冷却することができる。したがって、部品点数をいっそう低減した作業車両を提供することができる。 For this reason, not only the transformation unit but also the driving transformation unit can be cooled by the rotation of the tilt suppression device. Therefore, it is possible to provide a work vehicle that further reduces the number of parts.
請求項4に記載の発明によれば、前記回転部を覆うように回転部カバーを設け、該回転部カバーに、吸排気のための開口部を設け、該開口部を介して、前記変圧部に向かう前記風、または、前記変圧部から遠ざかる前記風が通過するので、回転する回転部に人や物が接触しないように保護することができ、安全である。また、回転部周辺に流れ込む風を容易に取り込んだり、回転部周辺に排出される風を容易に排出したりすることができる。これによって、回転部が形成する風の流れをよりスムーズにし、変圧部を効率的に冷却することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, a rotating part cover is provided so as to cover the rotating part, and an opening part for intake and exhaust is provided in the rotating part cover, and the transformer part is provided via the opening part. Since the wind which goes to or the wind which goes away from the transformation part passes, it can protect so that a person and an object may not touch a rotating part which rotates, and is safe. In addition, it is possible to easily take in the wind that flows around the rotating part, or to easily discharge the wind that is discharged around the rotating part. Thereby, the flow of the wind formed by the rotating part can be made smoother and the transformer part can be efficiently cooled.
請求項5に記載の発明によれば、前記変圧部を取り付けるための保持板を備え、該保持板が断面視で上に向かって凸となるように多角状に折れ曲がって形成されるので、保持板を平面上に構成した時に比べて、変圧部を載置可能な面積が増える。このため、より多くの変圧部を載置可能な保持板を提供することができる。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、前記駆動用変圧部を前記保持板に取り付けるので、変圧部と駆動用変圧部とを取り付ける保持板を共用化することができる。これによって、部品点数を低減することができる。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、前記変圧部を保護フレームで覆うので、変圧部を不慮の落下物などから保護し、破損を回避することができる。 According to invention of Claim 7, since the said transformation | transformation part is covered with a protection frame, a transformation | transformation part can be protected from accidental fallen objects etc., and damage can be avoided.
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための形態について詳述する。なお、この明細書において、作業車両の「後」とはクローラ式走行装置側を、作業車両の「前」とは前輪側を、「左右」とはそれぞれ、前に向かって「左右」を指すものとする。
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the shape condition for carrying out the present invention. In this specification, “rear” of the work vehicle indicates the crawler type traveling device side, “front” of the work vehicle indicates the front wheel side, and “left and right” respectively indicate “left and right” toward the front. Shall.
図1にはこの発明の作業車両の一例としての無人走行の森林作業車両10の側面図を、図2には、その平面図を示す。森林作業車両10は、シャーシSA,SBと、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置20と、前部に備える1輪の前輪30と、後部に備える把持部(作業部)40と、バケット50(作業部)などを備える。なお、シャーシSAには、フレームS1,S2,S3,S4を固設している。また、シャーシSAには、一対の保護フレームF1,F1を固設する。なお、符号WNはウインチであり、森林作業車両10が斜面を登る際に用いる。
FIG. 1 shows a side view of an unmanned
クローラ式走行装置20は、上部に備える1つの駆動輪21と、下部に備える1つの従動輪22と、下部に備える1つのテンションローラ23と、従動輪22とテンションローラ23との間に補助ローラ24,24を備える。そして、駆動輪21、従動輪22と、テンションローラ23、補助ローラ24,24に外接するようにクローラベルト25を掛け回す。なお、符号21Aは駆動軸、符号22Aは従動輪の固定軸、符号23Aはテンションローラの固定軸である。駆動軸21Aは駆動回転し、固定軸22A,23Aは回転しない。したがって、駆動輪21は駆動軸21Aとともに回転し、従動輪22は固定軸22Aの周りを従動回転し、テンションローラ23は固定軸23Aの周りを従動回転する。従動輪22とテンションローラ23は、取付フレーム26に回転自在に取り付けられている。なお、クローラ式走行装置20は左右対称に備える。
The crawler
クローラベルト25のうち、従動輪22とテンションローラ23との間にある部分が接地する。また、駆動輪21の駆動軸21Aを中心としてクローラ式走行装置20が回動可能である。
A portion of the
前輪30はタイヤとホイールで構成され、前輪30の中心に備える車軸31の回りに回転自在である。前輪30は車軸31を介して、前輪ブラケット32に支持されている。前輪ブラケット32は、支持部33に対して回動可能に取り付けられている。支持部33は円筒状に形成され、シャーシSA上に固設される。また、支持部33はその中心線が車軸31を通る鉛直線となる。支持部33の上には矩形で板状のブラケット34を配置する。なお、支持部33とブラケット34は、前輪ブラケット32が回動しても不動である。
The
ブラケット34の先端部には、ピンP1を介して回動板36を回動可能に取り付ける。回動板36は後側が円弧状に形成され、この円弧状の部分には、ギアが形成されている。このギアは、前輪ブラケット32から上方に延設された円柱状のポストの側面と噛合している(すなわち、ポストの側面にはギアが形成されている)。このポストは支持部33内に回動自在に備えられるが、ギアのある部分のみは支持部33の上方より露出している。ポストの中心には固定軸を突出して配置し、ブラケット34はこの固定軸に固設されている。固定軸は支持部33の中心線と一致する。ポストは固定軸に対して回動自在である。固定軸の下端は、前輪ブラケット32の裏側に取り付けられる。また、ポストと前輪ブラケット32は固設され、同期して回動する。
A
一方、回動板36の鋭角部分には、ピンP2を介して油圧シリンダ(油圧装置)35の先端を回動可能に取り付ける。油圧シリンダ35の後端はシャーシSAに回動可能に取り付けられる。したがって、油圧シリンダ35を伸縮させると、回動板36がピンP1を支点として回動し、回動板36と噛合するポストが回動し、前輪ブラケット32を回動させて、前輪30が左右に回動する。これによって、森林作業車両10は左右に走行方向を変えたり、旋回したりすることが可能となる。このとき、支持部33とポストの中心にある固定軸は回転しない。
On the other hand, the tip of a hydraulic cylinder (hydraulic device) 35 is rotatably attached to the acute angle portion of the
なお、前輪30は、クローラ式走行装置20の駆動力によって森林作業車両10が走行する際に従動する車輪であってもよいし、インホイールモータを装着して駆動輪であってもよい。
The
クローラ式走行装置20の上方には、把持部40を備える。把持部40は、一対の把持爪41,41と、把持爪41の基端側を固定する開閉手段42と、開閉手段42を取り付けて保持する取付部43などで構成される。開閉手段42はモータの駆動力によって把持爪41を開閉させる。取付部43の左右両側には、取付棒44を延出して備える。取付棒44の両側端にはそれぞれ、アーム45,45の先端および油圧シリンダ46の先端を回動自在に取り付ける。
A
一対のアーム45,45の基端側はそれぞれ、シャーシSAの後端にピン52を介して回動自在に取り付ける。油圧シリンダ46の基端は本体フレームS5に回動可能に取り付ける。本体フレームS5は、シャーシSAに固設されている。アーム45の中間部には、バケット50を取り付ける。詳しくは、バケット50は、左右一対のアーム45の間に取付ピン51を介して回動自在に取り付けられる。なお、取付ピン51は、バケット50の側面とアーム45とを連結するためのものである。バケット50の側面における取付ピン51の取り付け位置は、側面視において、バケット50の重心位置と一致することが望ましい。このようにすると、アーム45がピン52を支点として上下に回動しても、バケット50の水平姿勢は維持されたままとなり、バケット50内に液体などを収納してもこぼれることがない。
The base ends of the pair of
このような構成となっているので、油圧シリンダ46を伸縮させると、アーム45が基端側のピン52を支点として上下方向に回動し、把持爪41やバケット50が上下に移動する。
With this configuration, when the
なお、符号CRはカウルであり、カウルCR内には、エンジン(本体駆動部)E、リアクションホイール(傾動抑制装置の回転部)RH、およびトランスミッションケースTMなどを備える。リアクションホイールRHは、エンジンEとトランスミッションケースTMとの間に備える。トランスミッションケースTMはその内部にトランスミッションを備える。トランスミッションケースTMは機体の後部に配置される。また、カウルCRには警報ランプELとアンテナ(受信部)ANを突設する。警報ランプELは機体の左側後部に、アンテナANは機体の右側後部に配置される。警報ランプELは、森林作業車両10の作動状況に異常があった場合に点滅することで遠隔操作する作業者に異常を報知するためのものである。また、アンテナANは、無人走行する森林作業車両10を遠隔操作する際に、電波を送受信するためのものである。
Reference sign CR denotes a cowl, and the cowl CR includes an engine (main body drive unit) E, a reaction wheel (rotation unit of the tilt suppression device) RH, a transmission case TM, and the like. The reaction wheel RH is provided between the engine E and the transmission case TM. The transmission case TM includes a transmission therein. The transmission case TM is disposed at the rear part of the aircraft. The cowl CR is provided with a warning lamp EL and an antenna (reception unit) AN. The alarm lamp EL is arranged at the left rear part of the aircraft, and the antenna AN is arranged at the right rear part of the aircraft. The warning lamp EL is for informing the operator who performs remote operation of the abnormality by blinking when there is an abnormality in the operating state of the
エンジンEの下部はフレームS1に固設されている。エンジンEの下部には出力軸が突出し、トランスミッションの入力軸と連結されている。
The lower part of the engine E is fixed to the frame S1. The lower portion of the engine E output shaft protrudes, is coupled to the input shaft of the trans mission.
駆動軸21Aには、不図示のギアを取り付ける。このギアは、チェーンケース61内に設けられる。チェーンケース61内には別のギアを備える。符号63はこのギアの回転軸である。チェーンケース61内では、2つのギアの間にチェーンを掛け回している。
A gear (not shown) is attached to the
回転軸63は別のチェーンケース62内に回転自在に貫通している。回転軸63には、さらに別のギアを備える。このギアはチェーンケース62の一端側の内側に配置される。チェーンケース62の他端側の内側にはさらに別のギアを備え、このギアの回転軸64を突設する。チェーンケース62内の2つのギアにはチェーンが掛け回されている。回転軸64はカウルCRに備えるエンジンの出力軸と連結されている。したがって、エンジンからの駆動力は、チェーンケース62,61を介して駆動軸21Aに伝達され、駆動輪21を回転させる。
The rotating
チェーンケース61の後端側の上面には、油圧シリンダ(油圧装置)28の一端をピンを介して回動可能に取り付ける。油圧シリンダ28の他端はフレームS3に回動可能に取り付ける(フレームS3はシャーシ(機体)SAに固設されている)。なお、油圧シリンダ28は、チェーンケース61およびシャーシSA(フレームS3)に対して回動自在である。
One end of a hydraulic cylinder (hydraulic device) 28 is rotatably attached to the upper surface of the
なお、符号71は、収納ボックスである。また、符号26は取付フレームであり、取付フレーム26は、従動輪22とテンションローラ23を回転自在に取り付ける。また、符号27は、支持フレームであり、支持フレーム27の一端は取付フレーム26に、他端は本体フレームS6にそれぞれ回動自在に取付ける。本体フレームS6はシャーシSAに固設されている。
クローラ式走行装置20は、駆動輪21にクローラベルト25を介して懸架される構造となっている。詳しくは、クローラベルト25によって取付フレーム26、従動輪22、テンションローラ23、補助ローラ24,24などが懸架されている。このため、取付フレーム26は駆動軸21Aの回りに回動自在となっている。したがって、従動輪22、テンションローラ23、補助ローラ24,24なども駆動軸21Aの回りに回動自在となっており、走行面の凹凸に応じて回動する。
The crawler
ところで、左右の油圧シリンダ28,28はホースなどを介して連通されている。すなわち、左右の油圧シリンダ28,28内、およびホース内の作動油の体積は一定である。このため、右側の油圧シリンダ28のピストンロッドが縮められると油圧シリンダ28内の作動油は押し出され、一方、左側の油圧シリンダ28に作動油が流入して左側の油圧シリンダ28のピストンロッドが伸張される。このように左右の油圧シリンダ28,28のピストンロッドは同一長さ分だけ伸縮が連動して起こるように構成されている。
By the way, the left and right
油圧シリンダ28,28の下端はそれぞれ左右にあるチェーンケース61に取り付けられているから、油圧シリンダ28の伸縮とチェーンケース61の回動とが連動し、クローラ式走行装置20がシャーシSAに対して上下方向に移動可能である。なお、左右のクローラ式走行装置20、20の上下動は受動的である。すなわち、油圧ポンプなどの駆動源によって動くものではない。
Since the lower ends of the
リアクションホイールRHはホイールケース(傾動抑制装置の回転部カバー)70内に配置され、図3に示すように、ホイールケース70の上部前側には、電装品ケース80を配置する。電装品ケース80は、底面の前端をフレームF4に載置されてボルトなどで固定され、底面の後端は支持フレームF6の受部F6T(図4,6にて表示)に載置されてボルトにて固定されている。電装品ケース80の上端には複数のDC−DCコンバータ(変圧部)CBのヒートシンクHSを上方に向けて突設する。なお、電装品ケース80は、エンジンEの上方に一定の距離をもって配置されており、エンジンEから発せられる熱の影響を低減している。電装品ケース80に配置されたDC−DCコンバータCBは、保護フレームF1にて上方より覆われて保護されているので、上方よりの落下物などや、森林作業車両10が不慮の横転などした際にDC−DCコンバータCBを保護することができる。
The reaction wheel RH is disposed in a wheel case (rotating part cover of the tilting suppression device) 70, and an
ホイールケース70の後方に隣接し、かつ、トランスミッションケースTMを覆うようにフレームF5が備えられている。このフレームF5は門型状に形成された金属製角パイプで、その両端はシャーシSAに固設されている。
A frame F5 is provided adjacent to the rear of the
なお、符号SW1は、起動・停止スイッチであり、油圧シリンダ、油圧サーボ、リアクションホイールRHの制御を行う制御部を起動したり、停止したりするためのものである。また、符号Mは電動モータ(抑制装置駆動部)であり、リアクションホイールRHを回転させるためのものである。電動モータMの出力軸は、リアクションホイールRHの中心に固定される。起動・停止スイッチSW1は、機体の左側に備えてもよいし、機体の両側に備えてもよいが、いずれの場合にも、機体の後部に備えることが望ましい。 Reference numeral SW1 denotes a start / stop switch for starting and stopping a control unit that controls the hydraulic cylinder, the hydraulic servo, and the reaction wheel RH. Moreover, the code | symbol M is an electric motor (suppression apparatus drive part), and is for rotating reaction wheel RH. The output shaft of the electric motor M is fixed to the center of the reaction wheel RH. The start / stop switch SW1 may be provided on the left side of the aircraft or on both sides of the aircraft. In any case, the start / stop switch SW1 is preferably provided at the rear of the aircraft.
また、ウインチWNは、例えば、バケット50に苗木を入れて植樹をする際に、ワイヤーの先端を斜面上方にある木に固定して森林作業車両10が斜面を登ることを補助する。ウインチWNには、不図示のモータを備え、ワイヤーを巻き取る際の駆動力としている。
The winch WN, for example, assists the
図4および図5(a)に示すように、ホイールケース70は、前面71、一対の側面72A、一対の側面72B,1つの側面72Cとで構成される。前面71は、6つの角を有する板で形成され、4つの開口部71Hおよび1つの貫通孔71Aを備える。開口部71HはリアクションホイールRHの回転によって起こされた風の流れを通過させるためのものである。また、貫通孔71Aは電動モータMの出力軸を通すためのものであり、出力軸(図6の符号MA)の直径よりもやや大きく形成される。開口部71Hは一定幅の円弧として形成される。また、それぞれの開口部71Hの長手方向の中心線は、貫通孔71Aを中心にした同一円上に配置される。一対の側面72Aには、それぞれ吸排気口73Aが2つずつ形成される。一方、一対の側面72Bには、それぞれ吸排気口73Bが2つずつ形成される。吸排気口73A,73Bはそれぞれ開口が後方に向くように配置される。なお、リアクションホイール(回転部)RH、電動モータM、ホイールケース(回転部カバー)70を合わせて傾動抑制装置と称する。
As shown in FIGS. 4 and 5A, the
図5(b)および図6に示すように(なお、図6中では、ホイールケース70を省略してある)、リアクションホイールRHの中心には、電動モータMの出力軸MAを固設する。リアクションホイールRHは、円環状の外縁部RH1と、外縁部RH1の円周内側に延設された板状の取付部RH2とで構成される。取付部RH2には、取付部RH2の重量を低減するために複数の円状の穴RH3が形成されている。取付部RH2の重量を低減させることで、外縁部RH1の相対重量を重くし、リアクションホイールRHの回転モーメントを大きくすることができ、効率的にリアクションホイールRHを機能させることができる。取付部RH2の中心には貫通孔を形成し、そこから電動モータMの出力軸MAが突出している。出力軸MAの先端はリベットなどによって取付部RH2と固定される。
As shown in FIGS. 5B and 6 (note that the
電動モータMは、支持フレームF6によって支持されている。支持フレームF6は金属板を折り曲げて加工した支持部F6Bと、角パイプを門型状に曲げて形成されたフレーム部F6Aとで構成され、両者は溶接またはボルトにて固定される。フレーム部F6Aの両側下端はシャーシSAに載置されている。また、支持部F6Bの下端は、シャーシSAの内側にボルトによって取り付けられる。支持部F6Bの上部には電動モータMをボルトなどによって取り付ける。支持部F6Bには貫通孔(図9(b)において符号F6H)を形成し、電動モータMの先端部および出力軸MAを貫通させる。電動モータMには、不図示のモータドライバなどを介してバッテリーが接続されている。 The electric motor M is supported by the support frame F6. The support frame F6 includes a support portion F6B formed by bending a metal plate and a frame portion F6A formed by bending a square pipe into a gate shape, and both are fixed by welding or bolts. The lower ends on both sides of the frame portion F6A are placed on the chassis SA. Further, the lower end of the support portion F6B is attached to the inside of the chassis SA with a bolt. An electric motor M is attached to the upper portion of the support portion F6B with a bolt or the like. A through hole (reference numeral F6H in FIG. 9B) is formed in the support part F6B, and the tip part of the electric motor M and the output shaft MA are penetrated. A battery is connected to the electric motor M via a motor driver (not shown).
図7に示すように、電装品ケース80の上部の天板(保持板)81には、複数のDC−DCコンバータCBを取り付ける。また、電装品ケース80のケース部82には、起動・停止スイッチSW2、ブレーカBL、設定用コネクタPA,PBを備える。DC−DCコンバータCBは、不図示のバッテリーと電動モータMとの間の電圧値を増減するためのものである。DC−DCコンバータCBは、電圧値を増減する際に発する熱を放出するためのヒートシンクHSを備える。
As shown in FIG. 7, a plurality of DC-DC converters CB are attached to the top plate (holding plate) 81 at the top of the
起動・停止スイッチSW2は起動・停止スイッチSW1と同一のものであり、油圧シリンダ、油圧サーボ、リアクションホイールRHの制御をする制御部を起動したり停止したりするためのものである。設定用コネクタPA,PBは、USBポートなどからなり、機体内に備える記憶部や制御部などに外部のコンピュータからデータを転送する際に用いる。 The start / stop switch SW2 is the same as the start / stop switch SW1, and is used to start and stop a control unit that controls the hydraulic cylinder, the hydraulic servo, and the reaction wheel RH. The setting connectors PA and PB include USB ports and are used when data is transferred from an external computer to a storage unit or a control unit provided in the machine body.
図8(a)〜(c)には、電装品ケース80の構成部材を示す。電装品ケース80は、天板81をケース部82に載置してボルトなどで固定して構成される。天板(保持板)81は金属板で、中央の平坦部81Aと、平坦部81Aの両側にそれぞれ延設された斜部81B,81B、斜部81Bに延設された折返部81Cで構成される。天板81は断面視で上に向かって凸となるように折れ曲がって平坦部81Aおよび斜部81Bが形成される。平坦部81Aおよび斜部81Bには、それぞれ開口81Hが形成される。開口81Hは、DC−DCコンバータCBを取り付けるためのものである。また、平坦部81Aおよび斜部81Bには、それぞれ吸排気口83を備える。吸排気口83は、電装品ケース80内と外部との間で空気の流れを形成して、電装品ケース80内を冷却するためのものである。なお、平坦部81Aおよび斜部81Bに吸排気口83を形成しなくてもよい。
8A to 8C show components of the
ケース部82は、一対の長側部82S,82S、前側部82F、後側部82E、底部82Bで構成される。前側部82Fには、開口82F1,82F2,82F3,82F4が形成されている。開口82F1は、ブレーカBLを組み付けるためのものであり、開口82F2は、起動・停止スイッチSW2を組み付けるためのものである。また、開口82F3,82F4はそれぞれ、設定用コネクタPA,PBを組み付けるためのものである。
The
後側部82Eは、両側にウイング部82E1,82E1を延設してなる。また、ウイング部82E1,82E1を下部にて連結するように、取付板82E2を渡し掛けて溶接にて固定する。取付板82E2には、2つの貫通孔82E4,82E4を形成する。後側部82Eには、複数の開口部82E3を形成する。この開口部82E3は、ケース部82内に空気を取り込んだり、ケース部82内の空気を放出したりするためのものである。
The
図9(a),(b)には、電装品ケース80と支持フレームF6との取り付けを示す。電装品ケース80の後側部82Eに設けられた取付板82E2を、支持フレームF6の受部F6Tに載置し、取付板82E2の貫通孔82E4と、受部F6Tに形成された貫通孔とを合わせ、ボルトにて両者を固定する。なお、符号F6Hは、電動モータMの先端部を通すための貫通孔である。
9A and 9B show attachment of the
支持フレームF6に取り付けられた電装品ケース80と、ホイールケース70との位置関係は、図10のようになる。すなわち、ホイールケース70の前面71に形成された4つの開口部71Hのうち、最上部にある開口部71Hと電装品ケース80に取り付けられたDC−DCコンバータCBのヒートシンクHSとが正面視で略同じ位置となる。また、最下部にある開口部71HとエンジンEの上部とが正面視で略同じ位置となる。
The positional relationship between the
ところで、図11に示すように、カウルCR内には、制御部CTおよび角度測定装置(角度測定手段)ADを備える。角度測定装置ADは機体の幅方向の傾きを測定するためのものである。制御部CTでは、角度測定装置ADによって測定された森林作業車両10の左右方向の傾きを補正して水平にする(またはそれ以上傾かないように抑制する)べくリアクションホイールRHを回転させる。すなわち、リアクションホイールRHが加速度をもって回転する際の反力を利用して、森林作業車両10の左右方向の傾きを抑制するとともに機体を水平に立て直す。制御部CTはモータドライバを介して電動モータMと接続されている。
Incidentally, as shown in FIG. 11, the cowl CR includes a control unit CT and an angle measuring device (angle measuring means) AD. The angle measuring device AD is for measuring the inclination of the body in the width direction. In the control unit CT, the reaction wheel RH is rotated in order to correct the horizontal inclination of the
次に、リアクションホイールRHの作動について説明する。制御部CTでは、角度測定装置ADによって車両が左に傾いていると測定されたときは、リアクションホイールRHを左向きに所定の角加速度αで回転させる。 Next, the operation of the reaction wheel RH will be described. In the control unit CT, when it is measured by the angle measuring device AD that the vehicle is tilted to the left, the reaction wheel RH is rotated leftward at a predetermined angular acceleration α.
リアクションホイールRHの加速度によって、森林作業車両10の車幅方向の右側に、走行面Gに向かう所定の力が働く。この力は右側のクローラ式走行装置20にも働き、油圧シリンダ28を縮める。これによって、右側のクローラ式走行装置20がシャーシSAに近づく。右側の油圧シリンダ28が縮むのと連動して左側の油圧シリンダ28が伸び、左側のクローラ式走行装置20がシャーシSAから遠ざかる(図12(a):なお、この図は森林作業車両10を正面から見ているため、図中の左右と明細書中で定義した左右とが逆になっている。符号Gは走行面を示す)。車幅方向の傾きが是正されたときは、リアクションホイールRHの回転の角加速度を0にする。
Due to the acceleration of the reaction wheel RH, a predetermined force acting on the traveling surface G acts on the right side of the
一方、角度測定装置ADによって車両が右に傾いていると測定されたときは、リアクションホイールRHを右向きに所定の角加速度αで回転させる。 On the other hand, when it is measured by the angle measuring device AD that the vehicle is tilted to the right, the reaction wheel RH is rotated rightward at a predetermined angular acceleration α.
リアクションホイールRHの加速度によって、森林作業車両10の車幅方向の左側に、走行面Gに向かう所定の力が働く。この力は左側のクローラ式走行装置20にも働き、油圧シリンダ28を縮める。これによって、左側のクローラ式走行装置20がシャーシSAに近づく。左側の油圧シリンダ28が縮むのと連動して右側の油圧シリンダ28が伸び、右側のクローラ式走行装置20がシャーシSAから遠ざかる(図12(b):なお、この図は森林作業車両10を正面から見ているため、図中の左右と明細書中で定義した左右とが逆になっている。符号Gは走行面を示す)。車幅方向の傾きが是正されたときは、リアクションホイールRHの回転の角加速度を0にする。
Due to the acceleration of the reaction wheel RH, a predetermined force directed toward the traveling surface G acts on the left side of the
なお、角加速度αの設定はダイアルなどによって適宜変更が可能であることが望ましい。さらに、角度測定装置ADが森林作業車両10の左右方向の傾きを測定するインターバルは適宜増減できると好適である。
It should be noted that the setting of the angular acceleration α can be appropriately changed by a dial or the like. Furthermore, it is preferable that the interval at which the angle measuring apparatus AD measures the inclination of the
図13に示すように、リアクションホイールRHが回転することで風Wが起こる。なお、ここでは、リアクションホイールRHが左回転したときに風Wが起こるとする。その風Wが電装品ケース80に向かい、4つの開口部71Hより風Wが流出して、ヒートシンクHSおよびエンジンEに直接当たったり、ヒートシンクHSおよびエンジンEの周辺を通過することでヒートシンクHSとエンジンEを冷却する。このとき、ホイールケース70に設けられた吸排気口73A,73Bからも比較的温度の低い外気をリアクションホイールRHに向かって取り入れることができるので効率的にヒートシンクHSとエンジンEを冷却することができる。
As shown in FIG. 13, wind W is generated by the reaction wheel RH rotating. Here, it is assumed that the wind W occurs when the reaction wheel RH rotates counterclockwise. The wind W is directed to the
一方、リアクションホイールRHが右回転すると、図13の風Wの矢印の方向とは逆に、電装品ケース80からリアクションホイールRHに向かう方向に風が形成され、4つの開口部71Hを通ってホイールケース70内に向かって風が吸い込まれる。このため、周辺の空気、特にヒートシンクHS周辺やエンジンE周辺の空気が開口部71Hに向かって吸引され、ヒートシンクHSとエンジンEが冷却される。このとき、リアクションホイールRHで起こった風は、ホイールケース70に設けられた吸排気口73A,73Bからも流出させることができるので、ヒートシンクHSとエンジンE側からリアクションホイールRHに向かって空気を効率的に取り入れることができ、ヒートシンクHSとエンジンEを効率的に冷却することができる。
On the other hand, when the reaction wheel RH rotates to the right, a wind is formed in the direction from the
なお、リアクションホイールRHをシロッコファンのように形成してもよい。すなわち、板状の取付部RH2に代えて、外縁部RH1の円周内側にフィン状の取付部を備える。このようにリアクションホイールを構成することで、リアクションホイールが回転したときに、より多くの風を形成することができる。これによって、電装品類をいっそう効率的に冷却することができる。 The reaction wheel RH may be formed like a sirocco fan. That is, instead of the plate-like attachment portion RH2, a fin-like attachment portion is provided on the inner circumference of the outer edge portion RH1. By configuring the reaction wheel in this manner, more wind can be formed when the reaction wheel rotates. As a result, the electrical components can be cooled more efficiently.
また、リアクションホイールRHは、電動モータMによって駆動することに限定されるものではなく、エンジンなどあらゆる駆動源を用いてもよい。また、本体駆動部はエンジンEに限定されるものではなく、たとえば、電動モータなどあらゆる駆動源を用いてもよい。 The reaction wheel RH is not limited to being driven by the electric motor M, and any drive source such as an engine may be used. Further, the main body drive unit is not limited to the engine E, and for example, any drive source such as an electric motor may be used.
本体駆動部がモータ(走行用モータ)である場合、天板81に走行用モータのためのDC−DCコンバータ(駆動用変圧部)を配置し、リアクションホイールRHによって冷却する。
When the main body driving unit is a motor (traveling motor), a DC-DC converter (driving transformer) for the traveling motor is disposed on the
さらに、上述の例では、クローラ式走行装置20が上部に駆動輪21、下部に従動輪22およびテンションローラ23を備え、側面視(図1)にて略三角形状に構成されたが、この発明はこれに限定されるものではなく、逆台形状などあらゆる形状を取りうる。
Furthermore, in the above-described example, the crawler
また、油圧シリンダ(油圧装置)35はこれに限定されるものではなく、電動アクチュエータなどであってもよい。 The hydraulic cylinder (hydraulic device) 35 is not limited to this, and may be an electric actuator or the like.
さらに、上述の例では、前輪30が車軸31に1つのタイヤとホイールを備えて構成されたが、この発明はこれに限定されるものではなく、車軸31に2つのタイヤとホイール(いわゆるダブルタイヤ)を備えてもよい。
Further, in the above-described example, the
また、上述の例では、森林作業車両10に受信部を備え、森林作業車両10を遠隔操作によって無人走行させたが、この発明はこれに限定されるものではない。したがって、森林作業車両が運転席を備え、運転者が乗車して走行するようにしてもよい。
In the above-described example, the
この発明は上述の例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内であらゆる形態の作業車両に適用することができる。 The present invention is not limited to the above-described example, and can be applied to any form of work vehicle without departing from the spirit of the invention.
この発明の作業車両は、森林作業車両のみならず、例えば、トラクタ、コンバイン、田植機、建設機械など不整地を作業するあらゆる作業車両に適用しうる。また、これらに適用するにあたり、運転者が乗車するようにしてもよいし、遠隔操作で無人走行させるようにしてもよい。さらに、セミクローラ式の作業車両に限定されるものではなく、例えば、4輪走行のホイール式作業車両であってもよい。 The work vehicle of the present invention can be applied not only to a forest work vehicle but also to any work vehicle that works on rough terrain such as a tractor, a combiner, a rice transplanter, and a construction machine. Moreover, when applying to these, a driver | operator may make it get on and you may make it drive unattended by remote control. Furthermore, it is not limited to a semi-crawler type work vehicle, and may be, for example, a four-wheeled wheel type work vehicle.
10 森林作業車両(作業車両)
20 クローラ式走行装置
30 前輪
40 把持部(作業部)
50 バケット(作業部)
70 ホイールケース(回転部カバー)
71H 開口部
81 天板(保持板)
CB DC−DCコンバータ(変圧部)
E エンジン(本体駆動部)
F1 保護フレーム
M 電動モータ(傾動抑制装置の電動モータ)
MA 出力軸
RH リアクションホイール(傾動抑制装置の回転部)
W 風
10 Forest work vehicle (work vehicle)
20 crawler
50 bucket (working part)
70 Wheel case (rotating part cover)
CB DC-DC converter (transformer)
E Engine (main body drive)
F1 Protection frame M Electric motor (Electric motor of tilt suppression device)
MA output shaft RH reaction wheel (rotating part of tilt control device)
W wind
Claims (7)
前記傾動抑制装置が、
回転部と、
該回転部を回転させるための電動モータとを備え、
前記回転部の中心に前記電動モータの出力軸を取り付け、
該出力軸が機体の前後方向となるように前記電動モータを配置し、
前記回転部を停止状態から加速度をもって回転させることよって車幅方向の傾きを抑制する作業車両であって、
前記電動モータへの電力を変圧する変圧部を備え、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記変圧部に向かうように風が起こって該風が前記変圧部を通過する、または、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記変圧部を通過する空気の流れが形成されることを特徴とする、作業車両。 A work vehicle including a tilt suppression device for suppressing the tilting of the airframe in the vehicle width direction,
The tilt suppression device is
A rotating part;
An electric motor for rotating the rotating part,
Attach the output shaft of the electric motor to the center of the rotating part,
The electric motor is arranged so that the output shaft is in the longitudinal direction of the aircraft,
A work vehicle that suppresses the inclination in the vehicle width direction by rotating the rotating portion with acceleration from a stopped state,
Comprising a transformer for transforming electric power to the electric motor;
When the rotation unit of the tilt suppression device rotates, wind occurs from the rotation unit toward the transformation unit, and the wind passes through the transformation unit, or
When the rotating part of the tilt suppressing device rotates, wind is generated from the transformer part toward the rotating part, and an air flow passing through the transformer part is formed by the wind. .
該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、
前部に備える1輪の前輪と、
後部に備える作業部とを備えることを特徴とする、請求項1に記載の作業車両。 A pair of left and right crawler type traveling devices provided at the rear, and
A main body driving unit for driving the crawler type traveling device;
A front wheel for the front,
The work vehicle according to claim 1, further comprising a work unit provided at a rear part.
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記回転部から前記駆動用変圧部に向かうように風が起こって該風が前記駆動用変圧部を通過する、または、
前記傾動抑制装置の回転部が回転すると、前記駆動用変圧部から前記回転部に向かうように風が起こり、該風によって前記駆動用変圧部を通過する空気の流れが形成されることを特徴とする、請求項2に記載の作業車両。 The main body driving unit is an electric motor, and includes a driving transformer for transforming electric power to the main body driving unit,
When the rotation part of the tilt suppression device rotates, wind occurs from the rotation part toward the driving transformer, and the wind passes through the driving transformer, or
When the rotation unit of the tilt suppression device rotates, wind flows from the driving transformer unit toward the rotating unit, and the wind forms an air flow passing through the driving transformer unit. The work vehicle according to claim 2 .
該回転部カバーに、吸排気のための開口部を設け、
該開口部を介して、前記変圧部に向かう前記風、または、前記変圧部から遠ざかる前記風が通過することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の作業車両。 A rotating part cover is provided so as to cover the rotating part,
The rotating part cover is provided with an opening for intake and exhaust,
The work vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the wind toward the transformer section or the wind away from the transformer section passes through the opening.
該保持板が断面視で上に向かって凸となるように多角状に折れ曲がって形成されることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の作業車両。 A holding plate for attaching the transformer section;
5. The work vehicle according to claim 1, wherein the holding plate is formed in a polygonal shape so as to be convex upward in a sectional view.
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