JP2017036032A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットを介してキャビンに伝わる振動を低減することが可能な作業車が要望されている。
【解決手段】クラッチハウジング６から機体横外方に延出される前ブラケット２４に、キャビンが前防振ゴム２３を介して載置支持される作業車であって、前ブラケット２４に、ウエイト３４が設けられ、ウエイト３４は、前ブラケット２４のうち前防振ゴム２３よりも機体横外側の位置に、前ブラケット２４から機体横外方に突出する状態で取り付けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、機体フレームから機体外方に延出されるブラケットに、キャビンが防振部材を介して載置支持される作業車に関する。

上記のような作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が既に知られている。特許文献１に記載の作業車では、機体フレーム（文献では「クラッチハウジング」）から機体外方に延出されるブラケット（文献では「キャビンブラケット」）に、キャビンが防振部材（文献では「防振ゴム」）を介して載置支持されている。ブラケットの先端部には、錘部材（文献では「防振ウエイト」）が設けられている。これにより、ブラケットの固有振動数を錘部材によって調節して、キャビンに伝わる振動が小さくなるようにしている。

特開２００８−１４３２０９号公報

しかし、上述のような従来の作業車では、キャビンの構造等によっては、ブラケットの固有振動数が、キャビンの空間共鳴周波数やエンジンの振動周波数と一致して、キャビンにおける振動や騒音が大きくなる場合があり、更なる改善が望まれている。

また、ブラケットは、固有振動数を境に低周波数側の方が高周波数側よりも振動が大きくなる傾向にあるところ（図７参照）、固有振動数よりも低周波数側の周波数帯においては、防振部材の振動伝達を十分に低減することができない。このため、ブラケットの固有振動数が高すぎると、防振部材の振動伝達を十分に低減し得ない周波数帯が広がることになって、キャビンにおける振動や騒音の悪化を招く虞がある。

上記状況に鑑み、ブラケットを介してキャビンに伝わる振動を低減することが可能な作業車が要望されている。

本発明の特徴は、
機体フレームから機体外方に延出されるブラケットに、キャビンが防振部材を介して載置支持される作業車であって、
前記ブラケットに、錘部材が設けられ、
前記錘部材は、前記ブラケットのうち前記防振部材よりも機体外側の位置に、前記ブラケットから機体外方に突出する状態で取り付けられていることにある。

本特徴構成によれば、機体フレームから錘部材までの距離が長くなって、錘部材の重量を重くしなくても、ブラケットの固有振動数が小さくなる。これにより、ブラケットの固有振動数を、キャビンの空間共鳴周波数やエンジンの振動周波数よりも小さくして、ブラケットを介してキャビンに伝わる振動を低減することができる。また、ブラケットの固有振動数が小さくなる結果、防振部材の振動伝達を十分に低減することができる。この点からも、ブラケットを介してキャビンに伝わる振動を低減することができる。

さらに、本発明において、
前記ブラケットに、前記錘部材が取り付けられる取付け面を有する取付け部が設けられており、
前記錘部材は、前記取付け面に対向する対向面のうち一部のみが前記取付け面に接触する状態で、前記取付け面に取り付けられていると好適である。

ここで、仮に、錘部材を対向面の全部が取付け面に接触する状態で取付け面に取り付ける場合、対向面の全部を精度良く加工しなければならず、加工手間やコストがかかってしまう。しかし、本特徴構成によれば、対向面のうち取付け面に接触する一部だけを精度良く加工すればよいため、加工手間やコストを抑えることができる。

さらに、本発明において、
前記対向面に直交する方向視において、前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部の面積は、前記対向面の外周面積の半分以下であると好適である。

本特徴構成によれば、接触部をできるだけ少なくして、加工手間やコストを効果的に抑えることができる。

さらに、本発明において、
前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記錘部材における前記ブラケットの延出方向の中心よりも機体外側に位置していると好適である。

本特徴構成によれば、接触部が錘部材におけるブラケットの延出方向の中心に対して機体外側に位置しているということは、すなわち、錘部材が取付け面に片持ち状に取り付けられていることになる。これにより、機体が上下方向に振動にすると、錘部材が接触部を支点に機体の振動方向（上下方向）とは異なる方向に振動する（錘部材の振動の水平成分が大きくなる）ため、キャビンの振動を効果的に低減することができる。

さらに、本発明において、
前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記取付け面側に突出するように設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、対向面の一部を取付け面側に突出させるだけで、接触部を簡単に設けることができる。

さらに、本発明において、
前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記対向面のうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の両端部に亘って設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、接触部が取付け面に接触した状態で錘部材が幅方向にぐらつくことなく、錘部材を取付け面にしっかりと取り付けることができる。

さらに、本発明において、
上下方向において、前記取付け面に対する前記錘部材の取付け位置と、前記ブラケットに対する前記防振部材の取付け位置とが、異なる位置に設定されていると好適である。

本特徴構成によれば、錘部材及び防振部材の取付け位置が上下方向で同じ位置に限定されることがないため、錘部材及び防振部材の取付け位置の自由度を向上させることができる。

さらに、本発明において、
前記錘部材は、平面視で前記防振部材と重複する状態で設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、錘部材を、ブラケットのうち防振部材よりも機体外側の位置に、ブラケットから機体外方に突出する状態で取り付けつつも、錘部材が機体外方に突出し過ぎて邪魔になることがないようにすることができる。

さらに、本発明において、
前記ブラケットに、前記ブラケットから機体外方に突出する突出部が設けられ、
前記突出部に、前記錘部材が取り付けられていると好適である。

本特徴構成によれば、突出部の長さに応じて、機体フレームから錘部材までの距離が更に長くなって、ブラケットの固有振動数を更に小さくすることができる。

さらに、本発明において、
前記錘部材は、前記ブラケットのうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の中央部に配置されていると好適である。なお、ブラケットの幅方向の中央部には、ブラケットの幅方向の略中央部も含んでいる。

本特徴構成によれば、錘部材がブラケットに対して幅方向の重量バランス良く取り付けられることになって、ブラケットが振動によって幅方向に傾いたりし難くなる。

さらに、本発明において、
前記ブラケットに、前記防振部材が取り付けられる天板と、前記天板のうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の両端部に設けられる一対の側板と、が備えられ、
前記側板は、その上下方向の長さが機体外側に向かって短くなるように形成されていると好適である。

本特徴構成によれば、ブラケットのうち機体フレーム側の部分（ブラケットの基端部）の剛性が高くなると共に、ブラケットのうち機体外側の部分（ブラケットの先端部）の剛性が低くなる。これにより、ブラケットの基端部の剛性を高くして、ブラケットの強度を確保すると共に、ブラケットの先端部の剛性を低くして、ブラケットの固有振動数を小さくすることができる。

さらに、本発明において、
前記ブラケットに、前記キャビンが当接可能な当接部が設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、キャビンが振動しても、当接部がキャビンに当接して、キャビンの変位を阻止することができる。

さらに、本発明において、
前記当接部は、前記錘部材に対して平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向に隣接する状態で設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、当接部を錘部材と干渉しない位置にコンパクトに設けることができる。

トラクタを示す左側面図である。 キャビンの支持構造を示す左側面図である。 前ブラケットを示す背面断面図である。 前ブラケットを示す底面図である。 前ブラケットを示す斜視図である。 ウエイトを示す平面図である。 前ブラケットの応答加速度と周波数との関係を示すグラフである。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。

〔トラクタの全体構成〕
図１には、本発明に係る「作業車」の一例としてのトラクタを示している。このトラクタには、四輪駆動方式の走行機体１が備えられている。走行機体１には、駆動可能かつ操舵可能な左右一対の前輪２と、駆動可能かつ制動可能な左右一対の後輪３と、が備えられている。

走行機体１の前半部には、原動部４が設けられている。原動部４には、エンジンＥ等が備えられており、エンジンＥ等がボンネット５内に収容されている。エンジンＥの後部には、クラッチハウジング６（本発明に係る「機体フレーム」に相当）が連結されている。クラッチハウジング６の後部には、ミッションケース７が連結されている。

走行機体１の後半部には、運転部８と、運転部８を覆うキャビン９と、が設けられている。運転部８には、運転座席１０、フロントパネル１１、ステアリングホイール１２等が備えられている。走行機体１の後端部には、ロータリ耕耘装置等の作業装置（図示省略）が、リンク機構１３を介して昇降可能かつローリング可能に装着されている。

〔キャビン〕
図１及び図２に示すように、キャビン９の屋根部は、ルーフ部１４によって構成されている。キャビン９の床部は、フロアパネル１５によって構成されている。ルーフ部１４は、左右一対のフロントピラー１６、左右一対のサイドピラー１７及び左右一対のリヤピラー１８によって支持されている。

キャビン９の前側部と後側部には、それぞれフロントガラス１９とリヤガラス２０が設けられている。キャビン９の両横側部には、ドア２１及びサイドガラス２２が設けられている。ドア２１は、その後端部が上下向きの軸心周りで揺動可能にサイドピラー１７に支持されて、開閉可能に構成されている。

キャビン９の前部は、前防振ゴム２３（本発明に係る「防振部材」に相当）を介して左右一対の前ブラケット２４（本発明に係る「ブラケット」に相当）に載置支持されている。キャビン９の後部は、後防振ゴム２５を介して左右一対の後ブラケット２６に載置支持されている。

〔前ブラケット〕
図３から図５に示すように、前ブラケット２４は、クラッチハウジング６から機体横外方に延出されている。前ブラケット２４には、固定板２７と、天板２８と、一対の側板２９と、が備えられている。固定板２７は、クラッチハウジング６の横側部にボルト３０によって固定されている。固定板２７には、天板２８及び一対の側板２９が固定されている。天板２８及び一対の側板２９は、板状部材が略門型形状に折り曲げられて一体的に形成されている。

天板２８のうち機体横外側寄りの部分には、前防振ゴム２３が嵌め込まれる嵌込孔２８ａが形成されている。天板２８の下面には、ボルト３１に対応するナット３２が溶接固定されている。

側板２９は、天板２８の前後両端部から下方に延出されている。側板２９は、その下辺が機体横外側上がりに傾斜するように形成されている。すなわち、側板２９は、その上下方向の長さが機体横外側に向かって短くなるように形成されている。

〔前防振ゴム〕
前防振ゴム２３は、フロアパネル１５にボルト固定されている。前防振ゴム２３は、本体部２３Ａと、フランジ部２３Ｂと、を有している。本体部２３Ａのうち軸部２３ａが嵌込孔２８ａに嵌め込まれた状態で、フランジ部２３Ｂが天板２８にボルト３１によって固定されている。

〔突出板〕
前ブラケット２４には、前ブラケット２４から機体横外方に突出する突出板３３（本発明に係る「取付け部」、「突出部」に相当）が設けられている。突出板３３は、天板２８の下面のうち嵌込孔２８ａよりも機体横外側の部分に固定されている。突出板３３は、ウエイト３４（本発明に係る「錘部材」に相当）が取り付けられる取付け面３３Ａを有している。取付け面３３Ａは、突出板３３の下面に形成されている。

〔当接板〕
前ブラケット２４には、当接板３５（本発明に係る「当接部」に相当）が設けられている。当接板３５は、キャビン９の下部（例えば、フロアパネル１５）が当接可能に構成されている。当接板３５は、ウエイト３４に対して前側に隣接する状態で、前ブラケット２４の機体横外側端部に固定されている。当接板３５は、板状部材が略クランク形状に折り曲げられて、上端部が下端部よりも機体横外側に位置するように形成されている。

〔ウエイト〕
図３から図６に示すように、ウエイト３４は、金属製（例えば、鉛）のブロックによって構成されている。ウエイト３４は、前ブラケット２４から機体横外方に突出する状態で、突出板３３の下面（取付け面３３Ａ）にボルト３６によって固定されている。ウエイト３４（突出板３３）は、前ブラケット２４のうち前後幅方向の略中央部に配置されている。具体的には、ウエイト３４（突出板３３）は、ウエイト３４（突出板３３）の前後中心Ｃ１が前ブラケット２４の前後中心Ｃ２に対して若干後側に片寄った位置に配置されている。

ウエイト３４には、ボルト３６に対応する一対のボルト孔３４ａが、ウエイト３４の左右中心Ｃ３に対して片寄った位置に形成されている。これにより、ウエイト３４を一対のボルト孔３４ａが機体横外側寄りに位置する姿勢で突出板３３に取り付けたり、あるいは、ウエイト３４を一対のボルト孔３４ａが機体横内側寄りに位置する姿勢で突出板３３に取り付けたりして、前ブラケット２４に対するウエイト３４の左右位置を変更することができる。

ウエイト３４は、取付け面３３Ａに対向する対向面３４Ａのうち一部（接触部３４Ｂ）のみが取付け面３３Ａに接触する状態で、取付け面３３Ａに取り付けられている。対向面３４Ａには、対向面３４Ａのうち取付け面３３Ａに接触する接触部３４Ｂと、対向面３４Ａのうち取付け面３３Ａに接触しない非接触部３４Ｃと、が形成されている。接触部３４Ｂは、対向面３４Ａの前後両端部に亘って、取付け面３３Ａ側に突出するように設けられている。

対向面３４Ａに直交する方向視（平面視）において、接触部３４Ｂの面積は、対向面３４Ａの外周面積の半分以下である。この場合、平面視において、接触部３４Ｂの面積は、対向面３４Ａの外周面積の３／４以下であると好ましい。ここで、対向面３４Ａの外周面積とは、平面視において、外縁３４ｂに囲まれた領域の面積を意味している。

接触部３４Ｂは、ウエイト３４の左右中心Ｃ３（本発明に係る「錘部材におけるブラケットの延出方向の中心」に相当）よりも機体外側に位置している。この場合、接触部３４Ｂは、ウエイト３４における左右中心Ｃ３と機体外側端との間の中心Ｃ４よりも機体外側に位置していると好適である。

上下方向において、取付け面３３Ａに対するウエイト３４の取付け位置Ｈ１と、前ブラケット２４（天板２８）に対する前防振ゴム２３（フランジ部２３Ｂ）の取付け位置Ｈ２とが、異なる位置に設定されている。本実施形態では、上下方向において、取付け位置Ｈ１が取付け位置Ｈ２よりも低い位置に設定されている。

ウエイト３４は、平面視で前防振ゴム２３のうち本体部２３Ａ及びフランジ部２３Ｂと重複する状態で設けられている。この場合、平面視において、外縁３４ｂに囲まれた領域のうち1／１０〜１／４の部分が前防振ゴム２３のうち本体部２３Ａと重複していると好ましく、平面視において、外縁３４ｂに囲まれた領域のうち１／７〜１／５の部分が前防振ゴム２３のうち本体部２３Ａと重複していると更に好ましい。

〔前ブラケットの応答加速度と周波数との関係ついて〕
図７において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、前ブラケット２４の応答加速度を示している。また、図７において、実線は、前ブラケット２４の周波数毎の応答加速度をプロットした線であり、点線は、従来のブラケットの周波数毎の応答加速度をプロットした線である。

ここで、図７に示すように、キャビン９の空間共鳴周波数やエンジンＥの振動周波数は、一般的に１８０〜２００Ｈｚであることが知られている。そして、従来のブラケットでは、固有振動数が２００Ｈｚ付近に存在しており、ブラケットの固有振動数が、キャビン９の空間共鳴周波数やエンジンＥの振動周波数と一致して、キャビン９における振動や騒音が大きくなる場合がある。

また、図７に示すように、従来のブラケットは、固有振動数２００Ｈｚを境に低周波数側の方が高周波数側よりも応答加速度（振動）が大きくなる傾向にあるところ、固有振動数２００Ｈｚよりも低周波数側の周波数帯においては、防振部材の振動伝達を十分に低減することができない。

これに対して、前ブラケット２４では、固有振動数が１５０Ｈｚ付近に設定されており、前ブラケット２４の固有振動数を、キャビン９の空間共鳴周波数やエンジンＥの振動周波数よりも小さくして、前ブラケット２４を介してキャビン９に伝わる振動を低減することができる。また、前ブラケット２４の固有振動数が従来のブラケットの固有振動数よりも小さくなる結果、前防振ゴム２３の振動伝達を十分に低減することができる。この点からも、前ブラケット２４を介してキャビン９に伝わる振動を低減することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、突出板３３が天板２８に固定されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、突出板３３又は天板２８に長孔（図示省略）を形成して、この長孔を介して突出板３３を天板２８にボルト固定することにより、突出板３３の位置を前後方向若しくは左右方向又はその両方に位置調節可能に構成してもよい。また、ウエイト３４が突出板３３を介さずに前ブラケット２４に直接取り付けられていてもよい。

（２）上記実施形態では、ウエイト３４が前ブラケット２４に取り付けられているが、これに代えて又はこれと共に、ウエイト３４が後ブラケット２６に取り付けられていてもよい。この場合、ウエイト３４が後ブラケット２６のうち後防振ゴム２５よりも機体横外側の位置に、後ブラケット２６から機体横外側に突出する状態で取り付けられていてもよい。

（３）上記実施形態では、ウエイト３４（突出板３３）は、ウエイト３４（突出板３３）の前後中心Ｃ１が前ブラケット２４の前後中心Ｃ２に対して若干後側に片寄った位置に配置されているが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ウエイト３４（突出板３３）は、その前後中心Ｃ１が前ブラケット２４の前後中心Ｃ２と一致する位置、すなわち、前ブラケット２４のうち前後幅方向の中央部に配置されていてもよいし、あるいは、その前後中心Ｃ１が前ブラケット２４の前後中心Ｃ２に対して若干前側に片寄った位置に配置されていてもよい。また、ウエイト３４（突出板３３）は、前ブラケット２４の前後幅方向の前端部又は後端部に配置されていてもよい。

（４）上記実施形態では、側板２９は、その上下方向の長さが機体横外側に向かって短くなるように形成されているが、その上下方向の長さが同一となるように形成されていてもよい。

（５）上記実施形態では、当接板３５は、ウエイト３４に対して前側に隣接する状態で設けられているが、ウエイト３４に対して後側に隣接する状態で設けられていてもよい。また、当接板３５が設けられていなくてもよい。

（６）上記実施形態では、対向面３４Ａに直交する方向視（平面視）において、接触部３４Ｂの面積は、対向面３４Ａの外周面積の半分以下であるが、接触部３４Ｂの面積は、対向面３４Ａの外周面積よりも若干広くてもよい。

（７）上記実施形態では、接触部３４Ｂは、ウエイト３４の左右中心Ｃ３よりも機体外側に位置しているが、ウエイト３４の左右中心Ｃ３よりも機体内側に位置していてもよいし、あるいは、ウエイト３４の左右中心Ｃ３上に位置していてもよい。

（８）上記実施形態では、上下方向において、取付け位置Ｈ１が取付け位置Ｈ２よりも低い位置に設定されているが、取付け位置Ｈ１が取付け位置Ｈ２よりも高い位置に設定されていてもよいし、あるいは、取付け位置Ｈ１と取付け位置Ｈ２とが同じ位置に設定されていてもよい。

（９）上記実施形態では、ウエイト３４は、平面視で前防振ゴム２３のうち本体部２３Ａ及びフランジ部２３Ｂと重複する状態で設けられているが、平面視で前防振ゴム２３のうちフランジ部２３Ｂのみと重複する状態で設けられていてもよいし、あるいは、平面視で前防振ゴム２３と重複しない状態で設けられていてもよい。

本発明は、キャビン付のトラクタの他、キャビン付のコンバインにも利用可能である。

６ クラッチハウジング（機体フレーム）
９ キャビン
２３ 前防振ゴム（防振部材）
２４ 前ブラケット（ブラケット）
２８ 天板
２９ 側板
３３ 突出板（取付け部、突出部）
３３Ａ 取付け面
３４ ウエイト（錘部材）
３４Ａ 対向面
３４Ｂ 接触部
３５ 当接板（当接部）
Ｃ３ ウエイトの左右中心（錘部材におけるブラケットの延出方向の中心）
Ｈ１ 取付け位置（取付け面に対する錘部材の取付け位置）
Ｈ２ 取付け位置（ブラケットに対する防振部材の取付け位置）

Claims (13)

1. 機体フレームから機体外方に延出されるブラケットに、キャビンが防振部材を介して載置支持される作業車であって、
   前記ブラケットに、錘部材が設けられており、
   前記錘部材は、前記ブラケットのうち前記防振部材よりも機体外側の位置に、前記ブラケットから機体外方に突出する状態で取り付けられている作業車。
2. 前記ブラケットに、前記錘部材が取り付けられる取付け面を有する取付け部が設けられており、
   前記錘部材は、前記取付け面に対向する対向面のうち一部のみが前記取付け面に接触する状態で、前記取付け面に取り付けられている請求項１に記載の作業車。
3. 前記対向面に直交する方向視において、前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部の面積は、前記対向面の外周面積の半分以下である請求項２に記載の作業車。
4. 前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記錘部材における前記ブラケットの延出方向の中心よりも機体外側に位置している請求項２又は３に記載の作業車。
5. 前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記取付け面側に突出するように設けられている請求項２から４の何れか一項に記載の作業車。
6. 前記対向面のうち前記取付け面に接触する接触部は、前記対向面のうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の両端部に亘って設けられている請求項２から５の何れか一項に記載の作業車。
7. 上下方向において、前記取付け面に対する前記錘部材の取付け位置と、前記ブラケットに対する前記防振部材の取付け位置とが、異なる位置に設定されている請求項２から６の何れか一項に記載の作業車。
8. 前記錘部材は、平面視で前記防振部材と重複する状態で設けられている請求項１から７の何れか一項に記載の作業車。
9. 前記ブラケットに、前記ブラケットから機体外方に突出する突出部が設けられており、
   前記突出部に、前記錘部材が取り付けられている請求項１から８の何れか一項に記載の作業車。
10. 前記錘部材は、前記ブラケットのうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の中央部に配置されている請求項１から９の何れか一項に記載の作業車。
11. 前記ブラケットに、前記防振部材が取り付けられる天板と、前記天板のうち平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向の両端部に設けられる一対の側板と、が備えられており、
    前記側板は、その上下方向の長さが機体外側に向かって短くなるように形成されている請求項１から１０の何れか一項に記載の作業車。
12. 前記ブラケットに、前記キャビンが当接可能な当接部が設けられている請求項１から１１の何れか一項に記載の作業車。
13. 前記当接部は、前記錘部材に対して平面視で前記ブラケットの延出方向と直交する幅方向に隣接する状態で設けられている請求項１２に記載の作業車。

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