JP2004074940A

JP2004074940A - トラクタの振動低減装置

Info

Publication number: JP2004074940A
Application number: JP2002238837A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Nishi; 西　陽一朗; Hitoshi Nomura; 野村　均
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: JP4038093B2

Abstract

【課題】トラクタのキャビン前方にワイパ駆動用モータを、フロントガラスと一体に連結固定する構成においては、該フロントガラスの質量が該モータの質量の分だけ増加し、該フロントガラスの共振周波数が低下するため、エンジンと該フロントガラスとの共振現象が起こりやすく、キャビン内部にこもり音が発生する原因となっていた。
【解決手段】トラクタのキャビンのフロントガラス１３、または該フロントガラス１３を支持する横フレーム２５にワイパ駆動用モータ２３を固設して構成したトラクタのワイパにおいて、ワイパ駆動用モータ２３とフロントガラス１３との連結部３３、及び該ワイパ駆動用モータ２３と該ピラー２５との連結部３１の一方、あるいは両方に、弾性及び振動減衰性を有する防振部材２６・３２を介した。
【選択図】　　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャビンを有する走行車両に配設するワイパの取付技術に関する。特に、トラクタのキャビンにワイパを弾性体を介してキャビンに取り付けて、該弾性体の特性を調整してキャビンの振動を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車体上にキャビンを設け、該キャビン内部に運転席を配置したトラクタにおいては、キャビンのフロントガラスやリアガラスにワイパを配置し、該ワイパによって該ガラス表面に付着した雨水を除去するとともに、該ガラス表面の汚れがひどい場合や油膜等が発生したときには、ウォッシャによって洗浄液を吹きつけて洗浄可能とした構成が知られている。
該ワイパは該ガラス表面上の雨水や汚れを除去するワイパブレード、該ワイパブレードに駆動力を与えるワイパ駆動用モータ、及び該モータの駆動力を該ワイパブレードに伝達するワイパアームによって構成され、該ワイパ駆動用モータは前記ガラス、もしくは該ガラスの支持部材に固設されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、前記キャビンのフロントガラスの前方には、エンジンが配置されており、該エンジンと該フロントガラスとの位置が近く、また該フロントガラスを構成するガラス材の前後方向での振動における固有振動数がエンジンの回転数と近いために、該エンジンと該フロントガラスとが共振現象を起こし、該キャビン内部にこもり音を発生させるという問題があった。
そして、前述のワイパの取付構成は、前記ワイパ駆動用モータと該フロントガラスが一体的に固定されるため、該フロントガラスの質量が増加することとなる。そのため該フロントガラスの共振周波数が低下し、該フロントガラスとエンジンとの共振現象が起こりやすくなるので、キャビン内部にこもり音を発生させやすくなっていた。
そこで、本発明はワイパの取付部において、弾性体を介装して振動を減衰させようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、トラクタのエンジンからキャビンに伝わる振動を低減するために、フロントガラスとワイパ駆動用モータとの間に防振材を配置する構成であって、該防振材を、ワイパ駆動用モータの駆動軸と該フロントガラスとの間、及び、該ワイパ駆動用モータの支持部材とキャビンフレームの間に配置し、少なくとも一方の防振材の伝達関数が、エンジンからフロントガラスに伝わる振動に対して、フロントガラスからワイパ駆動用モータに伝わる振動を逆位相とするように構成したものである。
【０００６】
請求項２においては、前記防振材を、エンジン使用回転数域内で、キャビンの振動が最も大きくなる周波数域で、逆位相となるように構成したものである。
【０００７】
請求項３においては、前記防振材の質量を変更することで伝達関数を変更して、共振周波数に合わせるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明によるワイパを配設したトラクタの側面図、図２はバックミラー取付の構成を示す平面断面図、図３は第２実施例によるトラクタの側面図、図４は従来技術によるトラクタの側面図、図５は従来技術によるドアの構成を示す平面断面図、図６はドアの構成を示す平面断面図、図７は従来技術によるワイパ駆動用モータの支持部の構成を示す側面断面図、図８はワイパ駆動用モータの支持部の構成を示す側面断面図である。
【０００９】
まず、本発明にかかるワイパを配設したトラクタ１の全体構成について、図１を用いて説明する。
エンジンフレーム２にフロントアクスルケースを介して前輪３・３が支承され、該エンジンフレーム２の後部にクラッチハウジングを介してミッションケースが配置され、該ミッションケースの両側にリアアクスルケースを介して後輪４・４が支承されている。該ミッションケースの後部には、トップリンク、ロワーリンク等からなる作業機装着装置を介して、作業機を装着できるようにしている。該ミッションケースの前下部に前輪駆動出力軸が前方に突出されて、ユニバーサルジョイント、伝動軸等を介して前輪２・２を駆動できるようにしている。
【００１０】
前記エンジンフレーム２にはエンジン５が載置され、該エンジン５はボンネット６によって覆われている。該ボンネット６の後方に、操作パネル、操向ハンドル７、座席８等が配置され運転部を構成し、該運転部はキャビン９によって覆われている。該キャビン９は、キャビン支柱１０・１１をそれぞれエンジンフレーム２、ミッションケースより立設して、上部には上部フレームを横設している。そして、キャビン９の上面はルーフ１２、前面はフロントガラス１３、側面はドア４０・４０、後面はリアガラス１４によって覆われている。
前記フロントガラス１３の下部、リアガラス１４の上部にはそれぞれワイパ装置２０・２０が配設され、ワイパブレード２２が回動することによって該ガラス１３・１４表面の水滴を除去し、視界を確保することが可能であると共に、図示しないウォッシャから供給される洗浄液によって該ガラス１３・１４表面の汚れを除去することができるように構成される。
【００１１】
前記ドア４０は、ガラス材４２の外周にゴム等の弾性部材４１を覆うように嵌装して、開閉時のショックを和らげている。このように該ドア４０を透明に構成することで、キャビン９内部の運転者がトラクタ１の車体側方や車体前後方向の視界を確保している。
そして、従来バックミラーは、キャビンを有するトラクタにおいては、図４に示すように、前キャビン支柱の上部から外側方にアームを突出して、該アームの先端にミラーを角度調節可能に取り付けていた。しかし、バックミラー４３’をキャビン前方の上部に配設する構成では、オペレーターがステップに足をかけて乗るときに頭がバックミラーに当たることがあり、また、低い位置に配置すると乗降の邪魔になる。更に、バックミラーをキャビンの前上部の側部に配置していると、後輪の後部から後方しか視認することができず、トラクタの車体側端部が見えづらく、そのため、畦際や隣接畝の作業等においては、車体側端部や作業機の側端部の位置が正確に把握することができない場合があり、畦に接触したり、畝を崩したりする、などの問題があった。
【００１２】
そこで本実施例においては、図１及び図２に示す如く、ハンドル７側方のドア４０の前部外側にバックミラー４３を配置している。つまり、ドア４０のガラス材４２に取付孔を開口し、該取付孔にゴム等の弾性部材４４を介してバックミラーの基部４３ａのボルト４６を挿入してナット等でガラス材に直接固定している。或いは、該ドア４０のキャビン９内側の面にフレーム材４５を配置固定し、該フレーム材４５と取付孔に弾性部材４４を介してバックミラーの基部４３ａのボルト４６を挿入して、ナット等で締結固定することもできる。
このように構成することで、バックミラー４３は振動や多少の衝撃でもガラスに衝撃を与えて割れるようなことがなく支持することができる。また、ガラスを通してバックミラー４３を見て、後輪４の前側部まで視認して視界を充分に確保しつつ、オペレーターがキャビン９へ乗降するときにバックミラー４３が妨げになることがない。
【００１３】
また、前記フレーム材４５はガラス材４２の一部に設けても、図３に示す如く、フレーム材４５ｂをドア４０の前後にわたって形成してもよく、該フレーム材４５ｂの両端をドア４０の前後に固定する構成として、該フレーム材４５ｂとガラス材４２にバックミラー４３を固定することも可能である。このように構成することで、フレーム材４５ｂによるドア４０の強度アップを図ることができる。
また、バックミラー４３はガラス材４２の外側に配置されるので、キャビン９内より角度調節ができないと不便であるため、キャビン９内側から角度調節ができるようにモータをフレーム材４５への取付部に配置して、モータの駆動によりバックミラー取付部を回動して角度変更するように構成することもできる。また、ミラーからアームをキャビン９内部に突出して、該アームをキャビン内部で手動で直接角度を調節するように構成することもできる。
【００１４】
次に、ドア４０の開き角の制限のための構造について説明する。
従来、トラクタのキャビン側面に設けられるドアにおいて、ドアの後端部においてヒンジ等の連結部材により該ドアとキャビンを連結し、該ドアをトラクタに対し後方に回動して開くようにした構成が広く用いられている。このような構成においては、ドアを最大限開くと、該ドアが車体後部の部材と接触し損傷する可能性があり、これを防止するために、該ドアとキャビンとを連結する前記ヒンジ等に、該ドアの開き角を制限する構造を設ける構成がある。例えば、図５に示すような、ドアの開閉を補助し、ショックを和らげるガススプリング等からなる規制部材４７’とは別に、ドア４０’とキャビンフレーム１１’とを回動自在に連結するヒンジ６０の固定側に突起部６０ａを形成してストッパーとし、ドアを開いた際に該突起部６０ａと、回動側のヒンジに形成した端部６０ｂが当接して、ヒンジ６０がそれ以上回動できないように構成することで、ドア４０’を一定角度以上開くことができないようにしていた。
しかし、このような構成においては、ドア４０’の最大開き角を変更することができないので、後輪４の外側に平行に水田用補助輪４８等を装着すると、ドア４０’の開閉の際に該ドア４０’と該補助輪４８とが接触してしまう可能性があった。そのため、該補助輪４８の装着などで、ドア４０’の開き角をさらに制限する必要が生じた際には、ドア４０’の開き角を制限するためのバンド等を後付けすることで該ドア４０’の最大開き角を変更可能とした構成が用いられている。しかし、この構成においては、ドア４０’の開閉の際に該バンドが該ドア４０’とキャビンとの間に挟み込まれてしまい開閉の妨げとなる場合があり、また、該バンドが切れてしまうといった不具合が生じる恐れがあるという問題があった。
【００１５】
そのため本実施例においては、図６に示す如く、伸縮可能なガススプリング等からなる緩衝作用と回動規制を行う規制部材４７の一端をドア４０に枢支し、詳しくは、ドア４０の回動基部内側に設けたヒンジの回動側に枢支し、規制部材４７の他端はキャビン９の機体側の固定部または機体に枢結される。この規制部材４７の他端を枢結するために、キャビン９の固定部または機体に複数の連結部９ａ・９ａ・・・を設けている。つまり、該連結部９ａ・９ａ・・・はキャビン９の上部フレームまたは機体側のフェンダー上に前後方向に適宜間隔をあけて複数の取付孔（連結部）９ａ・９ａ・・・を開口し、該取付孔９ａにボルトまたはピン等を介して規制部材の他端に枢結できるようにし、この取付位置を変更可能に構成している。
このように構成することで、ドア４０の開き角は該規制部材４７の最大伸長位置によって制限されるため、バンド等の後付けの部材を要さずに、一側の枢支位置の付け替えのみでドア４０の最大開き角を変更することが可能となる。したがって、バンドが切れたり、該バンドがドアの開閉を妨げるといった問題を回避しつつ、水田用補助輪４８等を装着する際に、容易にドア４０の開き角を調節し、該ドア４０が該補助輪４８と接触しないようにすることが可能となるのである。
なお、キャビン９に設ける規制部材４７の連結個所９ａの個数及び位置は限定するものではなく、さらに角度規制位置を多く設定することもでき、フェンダーやキャビンの上部フレームだけでなく、機体本体から突出したステー等に取付孔を設けることもできる。こうして、トラクタ１に装着する補助輪４８や格納時の壁との間隔等に合わせて、取付位置を任意に設定することが可能である。
【００１６】
次に、フロントガラス１３に用いるワイパ装置２０の構成について説明する。
図１に示す如く、エンジン５を収納するボンネット６の後部周囲はキャビン９の前部で覆われ、シール等で密着して取り付けて水等が浸入しないようにしている。該キャビン９の前部はフロントガラス１３により覆われ、該フロントガラス１３の外側にワイパ装置２０を配置して雨滴等の除去をできるようにしている。
該ワイパ装置２０のワイパアーム２１の先端はワイパブレード２２を支持し、基部は図８に示す如く、ワイパ駆動用モータ２３の駆動軸２３ａに連結され、該駆動軸２３ａは該フロントガラス１３に開口された孔を貫通し、ブッシュ３２を介してフロントガラス１３に支持され、該駆動軸２３ａの先端に前記ワイパアーム２１に固設されている。該ワイパ駆動用モータ２３はキャビンフレームを構成する横フレーム２５に連結部３１を介して支持されている。該連結部３１はキャビン９の内部側に配設される。
従来、キャビンのフロントガラスにワイパ駆動用モータを配設する構成のトラクタにおいて、該モータと該フロントガラスとを一体に連結固定していた。例えば図７に示すように、ワイパ駆動用モータ５０は支持板５０ａに固設されている。一方、横フレーム５２の前部にシール材５１を介してフロントガラス１３’が固定され、該横フレーム５２上に支持板５２ａが固設されている。前記支持板５０ａと該支持板５２ａに、それぞれ孔を設け、ボルト５３によって座金５４とカラー５５により位置が設定されて、横フレーム５２にモータ５０を固定する構成としている。
しかし、このような構成においては、該フロントガラス１３’の質量が該モータ５０の質量の分だけ増加し、該フロントガラス１３’の共振周波数が低下することになる。そのため、エンジンの振動がキャビン９に伝達されると、該エンジンと該フロントガラス１３’との共振現象が起こりやすく、キャビン内部にこもり音が発生する原因となっていた。
【００１７】
そこで、本発明においてはワイパ駆動用モータ２３の固定部で振動が低下するようにしている。
即ち、図８に示す如く、ワイパ駆動用モータ２３は支持部材となる支持板２３ｂに固設されている。一方、フロントガラス１３は横フレーム２５にシール材２４を介して固定され、横フレーム２５上に支持板２５ａを固設し、前記支持板２３ｂと該支持板２５ａの間に連結部３１を配置している。該連結部３１は前記支持板２３ｂと支持板２５ａにそれぞれ連結孔を開口し、該支持板２５ａに開口した連結孔に振動減衰性を有するゴム等の素材で構成した防振材２６を嵌入固定し、該防振材２６は円筒状に構成して、その中心位置にカラー２７を挿入している。
そしてボルト２８を、該支持板２３ｂ、座金２９、該カラー２７、該支持板２５ａの順に貫通し、該支持板２５ａから露出した該ボルト２８の端部をナット３０を締結することで、該モータ２３と該横フレーム２５とを連結し、連結部３１を構成している。
また、ワイパ駆動用モータ２３の回動軸２３ａをフロントガラス１３に設けた孔から突出し、この孔と回動軸２３ａとの間に、振動減衰性を有するゴム等の素材で構成した防振材３２を配置する。
【００１８】
このように、キャビンフレームの横フレームとワイパ駆動用モータ２３との間の連結部３１・３３に防振材２６・３２を介装することで、該モータ２３がフロントガラス１３と一体となって振動することがなくなる。そのため、該フロントガラス１３の共振周波数の低下を防ぎ、エンジン５と該フロントガラス１３の共振によるこもり音を発生しにくくすることが可能となるのである。
なお、該モータ２３の連結部３１・３３のうち一方のみに防振材を用いる構成としても、こもり音の低減効果を得ることは可能である。また、防振材２６・３２に用いる素材は、振動減衰性を有するものであれば特に限定しない。
【００１９】
そして更に、前記フロントガラス１３から防振材２６または防振材３２を介してモータ２３に伝わる振動波形が、エンジン５からフロントガラス１３に伝わる振動波形に対して逆位相となるように、防振材２６または防振材３２の伝達関数を設定して、エンジンからの振動を低減するようにしている。つまり、エンジン５からフロントガラス１３に伝わる振動波形はエンジン５の回転数によって異なるが、ある周波数において、キャビン９の固有振動数と共振してキャビン９内でこもり音となってオペレーターに対して違和感が生じていた。そこで、防振材２６または防振材３２の伝達関数がエンジン５からフロントガラス１３に伝わる振動波形に対して逆位相となるように、質量や材質や形状を調整して変更することによって、該モータ２３に伝わる振動が共振点において逆位相となるようにするのである。例えば、質量または形状を変更する場合には防振材２６または３２の一部を切り取ったり、弾性部材を接着したり、座金状に構成した弾性部材をボルトに外嵌付加したり、厚さを増減したり、一部を膨出して形成したりする。また、材質を変更する場合には、弾性係数の異なる防振材と付け替える。
【００２０】
なお、キャビン９の固有振動数は各トラクタにおいて異なるものであり、また、エンジン５からフロントガラス１３に伝わる伝達関数も異なることから、各トラクタ毎に共振する周波数を測定し、この共振周波数に対して逆位相となる防振材２６または３２を選択する必要がある。そして、エンジンの使用回転数域内において、このキャビン９において共振する最も大きくなる周波数域で逆位相の振動がモータ２３に伝わるようにして、こもり音低減の効果をより大きくすることが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２２】
即ち、請求項１に示す如く、トラクタのエンジンからキャビンに伝わる振動を低減するために、フロントガラスとワイパ駆動用モータとの間に防振材を配置する構成であって、該防振材を、ワイパ駆動用モータの駆動軸と該フロントガラスとの間、及び、該ワイパ駆動用モータの支持部材とキャビンフレームの間に配置し、少なくとも一方の防振材の伝達関数が、エンジンからフロントガラスに伝わる振動に対して、フロントガラスからワイパ駆動用モータに伝わる振動を逆位相とするように構成したので、該ワイパ駆動用モータが該フロントガラスと一体となって振動することがなくなる。そのため、該フロントガラスの共振周波数の低下を防ぎ、エンジンと該フロントガラスの共振によるこもり音を発生しにくくすることが可能となるのである。
【００２３】
請求項２に示す如く、前記防振材を、エンジン使用回転数域内で、キャビンの振動が最も大きくなる周波数域で、逆位相となるように構成したので、該モータの振動によって該フロントガラスの振動を相殺し、エンジンと該フロントガラスの共振によるこもり音を低減させることが可能となる。
【００２４】
請求項３に示す如く、前記防振材の質量を変更することで伝達関数を変更して、共振周波数に合わせるようにしたので、エンジンと該フロントガラスの共振によるこもり音の低減効果をより大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワイパを配設したトラクタの側面図。
【図２】バックミラー取付の構成を示す平面断面図。
【図３】第２実施例によるトラクタの側面図。
【図４】従来技術によるトラクタの側面図。
【図５】従来技術によるドアの構成を示す平面断面図。
【図６】ドアの構成を示す平面断面図。
【図７】従来技術によるワイパ駆動用モータの支持部の構成を示す側面断面図。
【図８】ワイパ駆動用モータの支持部の構成を示す側面断面図。
【符号の説明】
１３　フロントガラス
２３　ワイパ駆動用モータ
２５　横フレーム
２６　防振部材
３１　連結部
３２　防振部材
３３　連結部

Claims

トラクタのエンジンからキャビンに伝わる振動を低減するために、フロントガラスとワイパ駆動用モータとの間に防振材を配置する構成であって、該防振材を、ワイパ駆動用モータの駆動軸と該フロントガラスとの間、及び、該ワイパ駆動用モータの支持部材とキャビンフレームの間に配置し、少なくとも一方の防振材の伝達関数が、エンジンからフロントガラスに伝わる振動に対して、フロントガラスからワイパ駆動用モータに伝わる振動を逆位相とするように構成したことを特徴とするトラクタの振動低減装置。
前記防振材を、エンジン使用回転数域内で、キャビンの振動が最も大きくなる周波数域で、逆位相となるように構成したことを特徴とする請求項１記載のトラクタの振動低減装置。
前記防振材の質量を変更することで伝達関数を変更して、共振周波数に合わせるようにしたことを特徴とする請求項１記載のトラクタの振動低減装置。