JP7235629B2

JP7235629B2 - 作業車

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Publication number: JP7235629B2
Application number: JP2019173045A
Authority: JP
Inventors: 亮池田; 寧大萬治
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2023-03-08
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: JP2021049829A

Description

本発明は、走行操作を行うと共にブレーキを制動状態にする操縦レバーを備える作業車に関する。

作業車は、ブレーキが制動状態に操作されることにより、機体が確実に停止状態で維持される。作業車のブレーキを制動状態にする操作は、操作を簡便に行うようにするため、操縦レバーによる機体の操縦と連動して行われる構成とされる場合がある。

例えば、特許文献１に開示された作業車（特許文献１ではコンバイン）では、操縦レバー（特許文献１では変速レバー）がニュートラル位置（特許文献１では中立位置）で一定時間維持されることにより、ブレーキが制動状態に操作される。

他にも、特許文献２に開示された作業車では、操縦レバーを前後方向に操作してニュートラル位置に操作した後、操縦レバーを左右方向に開くことにより、ブレーキが制動状態に操作される。

特開平９－１１２５８４号公報米国特許第６４３４９１７号明細書

運転者や他の人物が誤って操縦レバーに触れてしまう場合がある。操縦レバーの操作位置が変更されると、運転者の意図に反してブレーキが解除状態になったり、機体が急発進したりする場合がある。例えば、特許文献１に開示の作業車では、運転者の意図に反して操縦レバーがニュートラル位置から移動されると、制動状態にあるべきブレーキが解除状態になり、操縦レバーの操作位置に応じて停止しているべき機体が走行してしまう場合がある。また、特許文献２に開示の作業車では、運転者の意図に反して操縦レバーがニュートラル位置に移動されると、制動状態にあるべきブレーキが解除状態となり、作業地に傾斜等があると停止しているべき機体が意図せず動いてしまう場合があり、さらに、操縦レバーが前後方向にも移動されると、停止しているべき機体が走行してしまう場合がある。

本発明は、操縦レバーにより機体の走行の操作とブレーキの操作とを行う場合であっても、意図しないタイミングでのブレーキの制動解除を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車は、走行装置と、前記走行装置を制動するブレーキと、前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、前記走行装置を駆動する駆動部と、前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検出することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検出することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、前記補助スイッチは、前記操舵レバーに設けられる。

このような構成により、補助スイッチが押下されながら操舵レバーが停車位置からニュートラル位置に操作された場合にのみ、ブレーキが解除状態に移行される。そのため、誤操作により操舵レバーが停車位置からニュートラル位置に操作された場合にブレーキが解除されることが抑制され、意図せずにブレーキが解除されることを抑制することができる。
また、前記補助スイッチは、前記操舵レバーに設けられても良い。これにより、補助スイッチと操舵レバーとを同時に操作することが容易となり、意図せずにブレーキが解除されることを容易に抑制することができる。

また、前記走行装置は前進と後進を行い、前記走行用操作経路は、前進用操作経路と後進用操作経路とに分かれており、前記走行用操作経路は、前記前進用操作経路と前記後進用操作経路との境界で前記停止用操作経路と接し、前記停車位置は前記走行用操作経路と離間する位置にあっても良い。このような構成により、操舵レバーによる走行の制御とブレーキの制御が円滑に行われる。

また、本発明の一実施形態に係る作業車は、走行装置と、前記走行装置を制動するブレーキと、前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、前記走行装置を駆動する駆動部と、前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検出することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検出することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、前記走行装置は左右に一対に設けられ、前記操舵レバーは、左右の前記走行装置それぞれに対応して一対に設けられ、前記補助スイッチは、前記操舵レバーのいずれか一方にのみ設けられる。このような構成により、補助スイッチの操作が容易となり、意図せずにブレーキが解除されることを容易に抑制することができる。

また、本発明の一実施形態に係る作業車は、走行装置と、前記走行装置を制動するブレーキと、前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、前記走行装置を駆動する駆動部と、前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検出することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検出することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、前記走行装置は左右に一対に設けられ、前記操舵レバーは、左右の前記走行装置それぞれに対応して一対に設けられ、前記補助スイッチは、前記操舵レバーのいずれにも設けられ、前記制動制御部は、両方の前記補助スイッチが押下された状態で、両方の前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検出した場合にのみ前記ブレーキを前記解除状態にする。

このような構成により、２つの操舵レバーを備える構成である場合に、両方の操舵レバーにおいて、補助スイッチが押下された状態で、操舵レバーが走行用操作経路に移動されてニュートラル位置に操作された場合にのみ、ブレーキを解除状態に移行することができる。そのため、より確実に意図せずにブレーキが解除されることを容易に抑制することができる。

電動草刈機の左側面図である。電動草刈機の平面図である。操舵レバーの構成を例示する概念図である。操舵レバーによる操作を制御する構成を例示するブロック図である。

〔電動草刈機の基本構成〕
本発明による作業車の実施形態の一例を説明する。本明細書では、特に断りがない限り、「前」は車体前後方向（走行方向）に関して前方を意味し、「後」は車体前後方向（走行方向）に関して後方を意味する。また、左右方向または横方向は、車体前後方向に直交する車体横断方向（車体幅方向）を意味する。「上」または「下」は、車体の鉛直方向（垂直方向）での位置関係であり、地上高さにおける関係を示す。

図１および図２に、作業車の一例として電動草刈機が示される。電動草刈機は、車体１と、左右一対の前輪１１，１１と、左右一対の後輪１２，１２と、モーアユニット２と、バッテリ収納部３とを備える。左右一対の前輪１１，１１は車体１の前部に設けられ、左右一対の後輪１２，１２は車体１の後部に設けられる。モーアユニット２は、車体１の下部で、前後方向および左右方向において、左右一対の前輪１１，１１と、左右一対の後輪１２，１２と、の間に支持される。バッテリ収納部３は、車体１の後部において、左右一対の後輪１２，１２の間に支持される。

車体１はフレーム１０を備え、車体１の上部に作業車が搭乗する運転座席１３やロプスフレーム１４等が設けられる。運転座席１３はフレーム１０に支持され、ロプスフレーム１４の下部はフレーム１０に連結される。

フレーム１０の後部に左右一対の走行モータ１６，１６と、左右一対の減速機構１７，１７とが配置される。機体（車体１）右側の走行モータ１６の動力が機体右側の減速機構１７を介して機体右側の後輪１２に伝達される。また、機体左側の走行モータ１６の動力が機体左側の減速機構１７を介して機体左側の後輪１２に伝達される。

運転座席１３よりも左右両側に、左右一対の操舵レバー１８，１８が配置されている。それぞれの操舵レバー１８は所定の操作経路１９の範囲内で操作される。操作経路１９は走行用操作経路１９ａと停止用操作経路１９ｂとからなる。走行用操作経路１９ａは、中立位置を挟んで、前進時の速度を操作する経路と、後進時の速度を操作する経路とが機体前後方向に並ぶ構成である。停止用操作経路１９ｂは、中立位置で走行用操作経路１９ａと接し、機体左右方向に向けて設けられる。停止用操作経路１９ｂにおいて、機体右側の操舵レバー１８は、中立位置から右側に延びる停止用操作経路１９ｂに沿って操作可能である。機体左側の操舵レバー１８は、中立位置から左側に延びる停止用操作経路１９ｂに沿って操作可能である。作業車が機体右側の操舵レバー１８を中立位置に操作すると、機体右側の走行モータ１６が停止する。作業車が機体右側の操舵レバー１８を前進側に操作すると、機体右側の走行モータ１６が前進側に回転する。作業車が機体右側の操舵レバー１８を後進側に操作すると、機体右側の走行モータ１６が後進側に回転する。作業者が機体右側の操舵レバー１８を中立位置から右側に開き、停止用操作経路１９ｂの端部に操作すると、機体右側の後輪１２の駐車ブレーキ（「ブレーキ」に相当）が制動状態になる。また、作業車が機体左側の操舵レバー１８を中立位置、前進側、後進側、および停止用操作経路１９ｂの左端部側に操作すると、機体左側の走行モータ１６が前述と同様に動作する。これにより、走行モータ１６は走行車輪としての後輪１２を駆動可能に構成されている。つまり、作業者が左右夫々の操舵レバー１８，１８を独立的に操作することによって、左右夫々の後輪１２，１２が独立的に駆動される。この結果、電動草刈機は走行および旋回を可能である。

モーアユニット２は、ハウジングユニット２０と、刈刃２１と、刈刃モータ２２と、リンク機構２３とを備える。ハウジングユニット２０の下部は下方に向かって開放され、刈刃２１および刈刃モータ２２はハウジングユニット２０に収納される。このため、刈刃２１の前後左右の側方と刈刃２１の上方とは、ハウジングユニット２０によって覆われる。刈刃２１は、刈刃モータ２２の動力によって、ハウジングユニット２０の内部で縦軸芯回りに回転可能に構成される。ハウジングユニット２０は、リンク機構２３によって昇降自在にフレーム１０から吊り下げられる。

上述したようにバッテリ収納部３が車体１の後部に設けられ、バッテリ収納部３はバッテリユニット４を収納可能に構成される。バッテリユニット４は走行モータ１６や刈刃モータ２２に対して電力を供給可能に構成される。

〔操舵レバー〕
図３，図４を用いて、操舵レバー１８の構成と、操舵レバー１８による走行制御構成について説明する。

上述のように、操舵レバー１８は、操作可能範囲である操作経路１９の範囲内で操作される。また、操舵レバー１８の操作位置に応じて、電動草刈機の前進・後進走行が制御されると共に、駐車ブレーキ３６（「ブレーキ」に相当）が制動状態および解除状態に制御される。そのため、操舵レバー１８には、操作経路１９内の操作位置を検出するための、位置センサー４０が設けられる。

位置センサー４０は、操作経路１９における操舵レバー１８の操作位置を検出する。具体的には、位置センサー４０は、走行用操作経路１９ａにおいて、操舵レバー１８がニュートラル位置に操作されているのか、前進側または後進側のどの位置に操作されているかを検出する。また、位置センサー４０は、停止用操作経路１９ｂにおいて、操舵レバー１８が停止用操作経路１９ｂの走行用操作経路１９ａから離れる側の端部である停車位置に操作されているのか、それ以外の位置に操作れているのかを検出する。位置センサー４０は、操作経路１９における操舵レバー１８の操作位置を検出し、電動草刈機の走行を制御すべく、走行制御部３４および制動制御部３５に検出値を送信する。

走行制御部３４は、位置センサー４０の検出値に応じて電動草刈機の走行を制御する。電動草刈機の走行は後輪１２（「走行装置」に相当）の回転方向と回転数によって決まる。後輪１２は、上述のように、走行モータ１６（「駆動部」に相当）により駆動される。走行制御部３４は、走行用操作経路１９ａにおける位置センサー４０の検出値に応じて走行モータ１６を制御する。その結果、走行制御部３４は、後輪１２の回転を制御して電動草刈機の走行を制御する。なお、上述のように、左右一対の後輪１２に対応して、一対の操舵レバー１８が設けられる。一対の操舵レバー１８が個別に操作されることにより左右の後輪１２が個別に操作され、左右の後輪１２の回転数差等により旋回の制御も行われる。

また、操舵レバー１８は補助スイッチ４１を備える。補助スイッチ４１は操舵レバー１８の任意の位置に設けられるが、操舵レバー１８を操作しながら押下することができる位置に設けられることが好ましい。補助スイッチ４１は、駐車ブレーキ３６を解除状態に移行させる際に用いられるスイッチである。補助スイッチ４１が押下されているか否かの情報は、補助スイッチ４１から制動制御部３５に送信される。

制動制御部３５は、位置センサー４０から検出値を受信すると共に、補助スイッチ４１からの情報を受信して、これらに応じて駐車ブレーキ３６を制動状態または解除状態に移行する制御を行う。この時、制動制御部３５は、操舵レバー１８が操作されたタイミングと、補助スイッチ４１が押下されているタイミングを関連付ける。特に、操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作された際に、補助スイッチ４１が押下されているか否かを識別する。

走行中に両方の操舵レバー１８が走行用操作経路１９ａをニュートラル位置に操作されると電動草刈機は停車する。その後、操舵レバー１８が機体外側に向けて操作され、停止用操作経路１９ｂの停車位置まで操舵レバー１８が開かれると、位置センサー４０は操舵レバー１８が停車位置に操作されたことを検出する。制動制御部３５は、位置センサー４０から操舵レバー１８の操作位置が停車位置であることを示す制動信号を受信すると、駐車ブレーキ３６を制動状態にして後輪１２の回転を規制する。この時、左右の操舵レバー１８の一方が停車位置まで開かれた際には、対応する後輪１２の駐車ブレーキ３６のみを制動状態にしても良いし、両方の操舵レバー１８が停車位置まで開かれて初めて両方の駐車ブレーキ３６を同時に制動状態にしても良い。

駐車ブレーキ３６が制動状態である場合において、制動制御部３５は、位置センサー４０から受信している操舵レバー１８の操作位置についての情報が停車位置からニュートラル位置に操作された情報であっても、その操作が補助スイッチ４１を押下しながら行われたものではない場合は制動状態を維持する。駐車ブレーキ３６が制動状態である場合において、制動制御部３５は、補助スイッチ４１が押下されながら、操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作された場合、駐車ブレーキ３６を解除状態に移行させる制御を行う。

このように、駐車ブレーキ３６を制動状態から解除状態に移行させる際に、操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作されたことを位置センサー４０が検出したとしても、補助スイッチ４１が押下された状態で操舵レバー１８がニュートラル位置に操作されていない場合には、制動制御部３５は駐車ブレーキ３６を解除状態に移行させない。そして、補助スイッチ４１が押下された状態で操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作された場合に限り、制動制御部３５は駐車ブレーキ３６を解除状態に移行させる。

駐車ブレーキ３６の制動状態から解除状態への移行を、位置センサー４０の検出値のみを判断基準として行うこともできるが、このような構成では、誤って操舵レバー１８が操作された場合にも駐車ブレーキ３６が解除される。上記のような構成により、補助スイッチ４１が押下された状態で、操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作された場合にのみ、駐車ブレーキ３６が解除状態になる。その結果、誤って操舵レバー１８が操作された場合等の運転者の意志に反した状態で駐車ブレーキ３６が解除状態に移行されることがなく、意図せずに駐車ブレーキ３６の制動を解除することが抑制される。

〔別実施形態〕
（１）補助スイッチ４１は操舵レバー１８のいずれかに設けられても良いが、両方の操舵レバー１８に設けられても良い。この場合、両方の操舵レバー１８が、補助スイッチ４１が押下された状態でニュートラル位置に操作された場合にのみ、駐車ブレーキ３６が解除状態に移行される。

このような構成により、操舵レバー１８の誤操作がより確実に抑制され、意図せずに駐車ブレーキ３６の制動を解除することがより確実に抑制される。

（２）上記実施形態において、補助スイッチ４１は操舵レバー１８に設けられる構成例が示されたが、補助スイッチ４１は任意の位置に配置することができる。補助スイッチ４１と操舵レバー１８とが別の位置に設けられることにより、操舵レバー１８の操作と完全に独立して補助スイッチ４１を押下することができ、操舵レバー１８が誤操作されても、意図せずに駐車ブレーキ３６の制動を解除することがより確実に抑制される。

（３）上記各実施形態において、電動草刈機は、さらに警報装置３７を備えても良い。補助スイッチ４１が押下されずに操舵レバー１８が停車位置からニュートラル位置に操作された場合に制動制御部３５は警報装置３７を作動させ、警報を発して警告を行う。

これにより、誤って操舵レバー１８が操作されたことを運転者が認識することができる。なお、警報装置３７は、ランプやスピーカー、表示装置等、任意の構成とすることができる。

（４）上記各実施形態において、走行用操作経路１９ａにおけるニュートラル位置、前進側の操作位置および後進側の操作位置は、直線上に並ぶ場合に限らず、任意の構成で配置されても良い。また、走行用操作経路１９ａと停止用操作経路１９ｂとの位置関係も任意である。

本発明は、電動草刈機に限らず、走行操作が行われるあらゆる作業車に適用することができる。

１２後輪（走行装置）
１６走行モータ（駆動部）
１８操舵レバー
１９操作経路
１９ａ走行用操作経路
１９ｂ停止用操作経路
３４走行制御部
３５制動制御部
３６駐車ブレーキ（ブレーキ）
４０位置センサー
４１補助スイッチ

Claims

走行装置と、
前記走行装置を制動するブレーキと、
前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、
前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、
前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、
前記走行装置を駆動する駆動部と、
前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、
前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、
前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検知することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検知することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、
前記補助スイッチは、前記操舵レバーに設けられる作業車。
走行装置と、
前記走行装置を制動するブレーキと、
前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、
前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、
前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、
前記走行装置を駆動する駆動部と、
前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、
前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、
前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検知することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検知することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、
前記走行装置は左右に一対に設けられ、
前記操舵レバーは、左右の前記走行装置それぞれに対応して一対に設けられ、
前記補助スイッチは、前記操舵レバーのいずれか一方にのみ設けられる作業車。
走行装置と、
前記走行装置を制動するブレーキと、
前記走行装置による走行を操作する操舵レバーと、
前記操舵レバーの操作可能範囲であって、前記走行装置の走行速度に対応する走行用操作経路および、前記ブレーキを制動状態にする停車位置と前記走行用操作経路とに亘る停止用操作経路を有する操作経路と、
前記操舵レバーの操作位置を検出する位置センサーと、
前記走行装置を駆動する駆動部と、
前記位置センサーの検出値に応じて前記駆動部を制御する走行制御部と、
前記ブレーキが前記制動状態から解除状態に移行される際に用いられる補助スイッチと、
前記操舵レバーが前記停車位置に操作されたことを前記位置センサーが検知することにより前記ブレーキを前記制動状態にし、前記補助スイッチが押下された状態で前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検知することにより前記ブレーキを前記解除状態にする制動制御部とを備え、
前記走行装置は左右に一対に設けられ、
前記操舵レバーは、左右の前記走行装置それぞれに対応して一対に設けられ、
前記補助スイッチは、前記操舵レバーのいずれにも設けられ、
前記制動制御部は、両方の前記補助スイッチが押下された状態で、両方の前記操舵レバーが前記停車位置から前記走行用操作経路に移動されたことを検知した場合にのみ前記ブレーキを前記解除状態にする作業車。
前記走行装置は前進と後進を行い、
前記走行用操作経路は、前進用操作経路と後進用操作経路とに分かれており、
前記走行用操作経路は、前記前進用操作経路と前記後進用操作経路との境界で前記停止用操作経路と接し、前記停車位置は前記走行用操作経路と離間する位置にある請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車。