JP2004050951A - 作業車の車体フレーム構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右一対の主フレーム7に、フロントフレーム8、運転部フレーム9、座席支持フレーム10、エンジン搭載フレーム11、および、ミッション支持フレーム12を連結して車体フレームを構成し、運転部フレーム9の前部左右と後部左右に左右一対の前部マスト13と左右一対の後部マスト14を立設し、これら前部マスト13と後部マスト14の上端に亘って、運転部4を囲む4柱式の保護フレーム5を連結してある。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動後輪と操向可能な前輪を備えた走行車体の前後中間部に運転部を設けるとともに、この運転部を覆う保護フレームを立設してある作業車の車体フレーム構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記作業車としては、例えば、特開2002−2350号公報に開示されているように、4柱式の保護フレーム(キャビンフレーム)を車体フレームから立設したものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記保護フレームは、各支柱の下端が車体フレームに直接に連結された構造となっており、概して支柱が長いものとなっている。従って、この保護フレームの横荷重に対する剛性を高いものにするためには、支柱に太いパイプ材や肉厚の大きいパイプ材を利用する必要があった。また、輸送、等のために保護フレームを取り外して車体を嵩低くした場合、取り外した保護フレーム自体の背丈が高いものであるために、格納に大きいスペースが必要となるものであった。
【0004】
本発明は、従来の保護フレームに見られた不具合を解消あるいは軽減できるようにすることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1に係る発明の構成、作用、および効果〕
【0006】
請求項1に係る発明は、駆動後輪と操向可能な前輪を備えた走行車体の前後中間部に運転部を設けるとともに、この運転部を覆う保護フレームを立設してある作業車において、
左右一対の主フレームに、フロントフレーム、運転部フレーム、座席支持フレーム、エンジン搭載フレーム、および、ミッション支持フレームを連結して車体フレームを構成し、運転部フレームの前部左右と後部左右に左右一対の前部マストと左右一対の後部マストを立設し、これら前部マストと後部マストの上端に亘って、運転部を囲む4柱式の保護フレームを連結してあることを特徴とする。
【0007】
上記構成によると、保護フレームは、ステップ面から起立されるのではなく、運転部フレームの前後に立設した前後マストの高さ分だけ低いものとなり、比較的細いパイプ材、あるいは、肉厚の薄いパイプイ材でも横荷重に対する剛性を高いものにすることができる。また、取り外された保護フレームは、ステップ面から起立されたものに比べて嵩の低いものとなる。
【0008】
従って、請求項1の発明によると、軽量のフレーム素材を用いて必要強度の保護フレームを構成することができ、車体全体の軽量化に寄与することができるとともに、輸送時などにおいても取り外した保護フレームを嵩低く格納することができ、輸送コストの節減にも有効となる。
【0009】
〔請求項2に係る発明の構成、作用、および効果〕
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記フロントフレームを覆うフロントカバーを設けるとともに、このフロントカバーの後部で前記前部マストを覆うよう構成してある。
【0011】
上記構成によると、フロントカバーの形状を工夫するだけで前部マストを体裁よく隠すことができ、前部マストを専用の化粧カバーで隠したり、前部マストを見栄えの良い外観に形成して露出させる場合、などの手段に比較して安価に実施できる。
【0012】
〔請求項3に係る発明の構成、作用、および効果〕
【0013】
請求項3に係る発明は、請求項1または2の発明において、前記座席支持フレームを覆う運転部リヤカバーを設けるとともに、この運転部リヤカバーの後部で前記後部マストを覆うよう構成してある。
【0014】
上記構成によると、運転部リヤカバーの形状を工夫するだけで後部マストを体裁よく隠すことができ、後部マストを専用の化粧カバーで隠したり、後部マストを見栄えの良い外観に形成して露出させる場合、などの手段に比較して安価に実施できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に本発明に係る作業車の全体側面が、図2にその全体平面がれぞれ示されている。この作業車は、操向される左右の前輪1と向き固定された左右の後輪2とを備えた4輪走行式の走行車体3の前後中間部位に二人乗り仕様の運転部4が備えられるとともに、この運転部4の後方に後部積載部5が備えられた四輪駆動車に構成されており、この例では後部積載部5にダンプ可能な荷台6が配備されている。
【0016】
図3〜図7に、前記走行車体3における車体フレームの構造が示されている。この車体フレームの主フレーム7は、角パイプ材からなる左右一対の前部主フレーム7aと、その後端に縦フレーム7cを介して一段高い段違い状に連結された後部主フレー7bムとからなり、この主フレーム7に、フロントフレーム8、運転部フレーム9、座席支持フレーム10、エンジン搭載フレーム11、ミッション支持フレーム12、等が連結されるとともに、運転部フレーム9における前端上部の左右に立設した板金構造の前部マスト13の上端と、運転部フレーム9の後端左右に立設したパイプ製の後部マスト14の上端に亘って、運転部4を覆う4柱式の保護フレーム15がフランジ連結されている。
【0017】
前記保護フレーム15は、前部マスト13と後部マスト14に連結される左右一対の門形フレーム15aと、これらをつなぐ複数本のステー15bで構成されており、図1中の仮想線で示すように、必要に応じて保護フレーム15の上端に日よけ16が取り付けられる。
【0018】
車体前部にはフロントカバー17が装着されている。このフロントカバー17は、フロントフレーム8を前方および左右側方から覆う下部カバー17aと、フロントフレーム8、運転部フレーム9の上部、および、前部マスト13を覆うフロント上部カバー17bとで構成されており、フロントカバー17内には、後述するエンジン30に接続された電動ファン付きのラジエータ18が収容配備されている。また、前部主フレーム7aと運転部フレーム9の下部にステップ20が張設されるとともに、運転フレーム9の上部にステアリングハンドル21をはじめとする各種の操作レバー類やフロントパネル、等が装着される。また、座席支持フレーム10に、運転者用の座席22と添乗者用の座席23とが持ち上げ回動可能に取付けられるとともに、座席支持フレーム10および後部マスト14を覆う運転部リヤカバー24が配備される。
【0019】
左右の前記エンジン搭載フレーム11には、クランク軸心を前後向きにしたエンジン30が図示しない前後左右の防振ゴムを介して搭載支持されるとともに、前記ミッション支持フレーム12にミッションケース31が連結支持され、このミッションケース31の前部に、エンジン動力を受ける油圧式の無段変速装置32が装備されている。
【0020】
図9〜図11に示すように、ミッション支持フレーム12は、主フレーム7の前部下方と後部上方に横架された横フレム33,34のブラケット33a,34aに亘って軸支連結されており、フレーム両端の軸支連結部にはゴムブッシュ35が挿嵌されて、ミッション振動が吸収されるようになっている。
【0021】
図12,図13に示すように、無段変速装置32は、ミッションケース31の前部に一体形成したケーシングに、アキシャルプランジャ型の可変容量ポンプ36とアキシャルプランジャ型の固定容量モータ37とを上下に並べて組み込んでポートブロック38で前面から閉塞した構造となっており、ポンプ36の斜板角度を変更してポンプ36からモータ37への圧油供給方向および供給量を変更することで、モータ出力軸39を正逆に無段変速するよう構成されている。そして、ポンプ入力軸40が一対の自在継ぎ手41を介装した軸伝動機構42を介してエンジン30に連動連結されて駆動され、モータ出力軸39から取り出された変速動力がミッションケース31に入力されて左右の後輪2に伝達されるとともに、変速動力の一部が自在継ぎ手43、および、伝動軸44を介して前部デフ装置45に伝達されて左右の前輪1が駆動されるようになっている。
【0022】
この無段変速装置32は、ミッションケース31に貯留した潤滑油を作動油として利用しており、ストレーナ46を介して取り出した油をチャージポンプ47で加圧して無段変速装置32のチャージ油路に供給し、ドレン油をミションケース内に還元するようになっている。なお、ミッションケースの上面にはチャージ油を浄化するオイルフィルタ48が装備されているとともに、前記軸伝動機構42には無段変速装置32を冷却するファン49が備えられている。
【0023】
ミッションケース31内には、モータ出力軸39からの動力を高低2段にコンスタントメッシュ形式で変速するギヤ式の副変速機構50が備えられている。つまり、この副変速機構50は、モータ出力軸39にギヤ連動された第1軸51と、モータ出力軸39と同芯に突合せ配備された第2軸52との間に装備されており、第2軸52にスプライン装着されたシフトスリーブ53を12図中右方にシフトして第1軸51に遊嵌した大径ギヤ54のボスに咬合させることで、モータ出力をギヤ55,56間での減速とギヤ57,54間での減速によって、第2軸52を低速で駆動することができ、また、シフトスリーブ53を図12中左方にシフトしてモータ出力軸39に直接に咬合させることで、第2軸52が高速で駆動されるようになっている。
【0024】
上記構成の副変速機構50で変速された動力は、ギヤ58,59を介して前記第2軸52からベベルピニオン軸60に伝達された後、べべルピニオンギヤ61を介してデフロック付きのデフ装置62に伝達され、デフ装置62の差動軸である左右の後輪駆動用出力軸63から取り出される。左右の後輪2は、リーフバネ64およびショックアブソーバ65で支持された軸受けブロック66を介して軸支され、前記後輪駆動用出力軸63に一対の自在継ぎ手67および伝動軸68を介して連動連結されている。
【0025】
ミッションケース31の左右側部にはブレーキケース69が組み付けられている。ブレーキケース69には、前記後輪駆動用出力軸63が挿通されるとともに、多板式の後輪ブレーキ70が備えられている。この後輪ブレーキ70は、後輪駆動用出力軸63とブレーキケース69内面との間に介装された摩擦板71群を押圧板72によって押圧することで後輪駆動用出力軸63を制動するよう構成されたものであり、ブレーキケースに装着した操作軸73を回動操作して押圧板72を出力軸軸心周りに回動操作することで、ボールカム74の作用で押圧板72が摩擦板71群を押圧あるいは押圧解除して、後輪駆動用出力軸63への制動力が付与あるいは解除されるようになている。
【0026】
なお、組み付けに際しては、後輪駆動用出力軸63がブレーキ構成部材とともにブレーキケース69に先組みされ、この先組みされたブレーキケース69がミッションケース31の左右側面に取付けられるとともに、この時、左右のブレーキケース69の間にデフ装置62が支持されることになる。
【0027】
また、ベベルピニオン軸60の動力は、シフトギヤ76、アイドルギヤ77、クラッチギヤ78、および、バネ付勢されてクラッチギヤ78に咬合されたクラッチスリーブ79を介して前輪駆動用出力軸80に伝達され、この前輪駆動用出力軸80から取り出された動力が、上記のように、伝動軸44を介して前部デフ装置45に伝達され、前輪1が後輪2と同調した速度で駆動される。ここで、旋回時に前輪駆動系が逆駆動されて後輪駆動系より高速に回転しかかると、クラッチギヤ78に対してクラッチスリーブ79が自動的に後退離脱して前輪駆動系への動力伝達が断たれる。また、シフトギヤ76を人為操作してアイドルギヤ77から離脱させておくことで、前輪1の駆動を停止して後輪2のみを駆動させて走行する2輪駆動状態を得ることができる。
【0028】
左右の前輪1はサスペンション機構84を介して独立懸架された前車軸ケース85に軸支されており、図15に示すように、サスペンション機構84は、車体フレームから上下揺動自在に延出されたサスペンションアーム81、サスペンションバネ82、および、ショックアブソーバ83、等で構成されている。そして、前車軸ケース85に装備された前車軸87と前部デフ装置45から延出された伝動軸86とがボール式の軸継ぎ手88で連結され、前車軸87の外端に備えたフランジ87aに前輪1が取付けられるようになっている。
【0029】
左右の前車軸ケース85はブレーキケースに兼用されており、その内部には前輪ブレーキ90がそれぞれ組み込まれている。この前輪ブレーキ90は、前車軸87と前車軸ケース85内面との間に介装した摩擦板91群をリング状のピストン92によって押圧することで前車軸87を制動するよう湿式多板型に構成されたものであり、ピストン92は配管93を介して供給される圧油によって制動方向に進出変位され、復帰バネ94および押圧板95によって制動解除方向に復帰変位されるようになっている。なお、前記ピストン92の後退復帰位置はアジャストボルト96の進退調節によって変更可能となっており、この調節によって、制動作用する時のピストン92の遊びを最小限度にして、制動作動の応答性を高めることができるようになっている。また、前車軸ケース85には、ケース内に保有する潤滑油量を確保して潤滑油寿命を十分確保するために、ブレーキ室に連通接続された別の油貯留室97が環状に形成されている。
【0030】
図16に、ブレーキ操作系が示されている。左右の前記後輪ブレーキ70を操作する操作軸73の外端には操作レバー73aが設けられており、各操作レバー73aを押し引き回動する一対の油圧シリンダ100が、ブレーキペダル101によって操作されるマスターシリンダ102に配管103を介して接続されている。また、このマスターシリンダ102と前輪ブレーキとが前記配管93で接続されており、ブレーキペダル101を踏込むことで左右の前輪1と後輪2を同時に制動することができる。また、前記操作レバー73aはパーキングレバー104に操作ワイヤ105、スタビライザリンク106、および、左右のブレーキワイヤ107を介して連動連結されており、駐車時にはパーキングレバー104を操作して左右後輪2を制動しておくことができるようになっている。
【0031】
図13に示すように、ミッションケース31に装備した無段変速装置のポンプ入力軸40の後端には動力取り出し用のギヤ107が備えられるとともに、ミッションケース31の上面に形成した開口108を塞いで動力取り出し装置109が装着されている。この動力取り出し装置109は、ケース内の前記ギヤ107に咬合するギヤ110,111と、後方向きの動力取り出し軸112を備えており、取り出した動力で油圧ポンプ113が駆動されるようになっている。
【0032】
前記油圧ポンプ113は、荷台6を昇降する図示しないダンプシリンダの圧油源とされるものであり、左側座席の下方に配備された作動油タンク114に貯留された作動油を吸引して手動操作式の制御バルブ115に供給し、この制御バルブ115から導出した金属製の配管116を、図17〜図19に示すように、主フレーム7に沿って配備してカプラ117に接続し、このカプラ117とダンプシリンダを油圧ホースで接続することになる。また、カプラ117に他の油圧駆動型のインプルメントを配管接続して使用することもできる。
【0033】
ここで、前記作動油タンク114、制御バルブ115、配管116、および、カプラ117の支持ブラケット118は、Uボルト119やクランプ金具120によって主フレーム7の適所に後付けで締め付け保持されるようになっており、油圧オプションを装備しない仕様の機種ではこれら油圧機材は装着されない。また、後日に油圧オプションを装備する要望があれば油圧機材を上記要領で簡単に取り付けることができる。そして、油圧オプションを装備しない場合には、図14に示すように、ミッションケース21から動力取り出し装置109および油圧ポンプ113が取り外されるとともに、開口108が蓋カバー121で閉塞される。
【0034】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
(1)前記保護フレーム5の正面にフロントガラスを装着したり、あるいは、天井、サイドドア、フロントガラス、およびリヤガラスを装着して気密型のキャビンを構成することもできる。
(2)前記エンジン搭載フレーム11をフロントフレー8ム内の下方において前部主フレーム7aに連結して、エンジン30をフロントフレーム8内に搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】作業車の全体側面図
【図2】作業車の全体平面図
【図3】作業車の車体構造を示す全体側面図
【図4】フレーム構造の全体斜視図
【図5】フレーム構造の全体側面図
【図6】フレーム構造の一部を示す斜視図
【図7】フレーム構造と上部付設部材を示す斜視図
【図8】伝動構造の平面図
【図9】ミッションケースの側面図
【図10】ミッション支持フレームの後端連結部を示す縦断側面図
【図11】その縦断背面図
【図12】ミッションケースの内部構造を示す横断平面図
【図13】ミッションケースの前部を示す縦断側面図
【図14】動力取り出し装置を取り外した時のミッションケースの前部を示す縦断側面図
【図15】前輪軸支部の縦断背面図
【図16】ブレーキ操作系の構成図
【図17】油圧配管構造を示す斜視図
【図18】油圧配管構造を示す側面図
【図19】図18におけるa−a断面図
【符号の説明】
1 前輪
2 後輪
3 走行車体
4 運転部
5 保護フレーム
7 主フレーム
8 フロントフレーム
9 運転部フレーム
10 座席支持フレーム
11 エンジン搭載フレーム
12 ミッション支持フレーム
13 前部マスト
14 後部マスト
Claims (3)
- 駆動後輪と操向可能な前輪を備えた走行車体の前後中間部に運転部を設けるとともに、この運転部を覆う保護フレームを立設してある作業車において、
左右一対の主フレームに、フロントフレーム、運転部フレーム、座席支持フレーム、エンジン搭載フレーム、および、ミッション支持フレームを連結して車体フレームを構成し、運転部フレームの前部左右と後部左右に左右一対の前部マストと左右一対の後部マストを立設し、これら前部マストと後部マストの上端に亘って、運転部を囲む4柱式の保護フレームを連結してあることを特徴とする作業車の車体フレーム構造。 - 前記フロントフレームを覆うフロントカバーを設けるとともに、このフロントカバーの後部で前記前部マストを覆うよう構成してある請求項1記載の作業車の車体フレーム構造。
- 前記座席支持フレームを覆う運転部リヤカバーを設けるとともに、この運転部リヤカバーの後部で前記後部マストを覆うよう構成してある請求項1または2記載の作業車の車体フレーム構造。
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