JP2006007872A

JP2006007872A - 作業車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JP2006007872A
Application number: JP2004185218A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Kataue; 望片上; Hiroyoshi Ono; 弘喜小野
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】従来、サスペンション手段が中心部に１つ装備されており、左右両側の車輪から別々に伝達される振動、衝撃を別々に吸収、緩和することができず、更に、構成が複雑で大型の機構になる課題があった。
【解決手段】揺動アーム１，１・２，２をパンタグラフ状に枢着連結して構成したサスペンション機構３を備えた作業車両４で、フロントアクスルブラケット５は、中心部に挿通されたピボット軸６を回動自由に支持し、その左右両側に対称に延長した支持ブラケット７，７を形成した。該両支持ブラケット７，７と、前記サスペンション機構３の揺動アーム１，１との間にダンパー８，８を介装したことを特徴とする作業車両のサスペンション装置としている。
【選択図】図１

Description

この発明は、農作業、建築、運搬作業等に用いる作業車両のサスペンション装置の構成に関する。

従来からこの種の作業車両のサスペンション装置は、例えば、特開２０００−１１８２１８号公報で公開されているように、パンタグラフ状運動リンク機構を形成するように、左右２対の腕を関節接続してサブフレームを構成し、該サブフレームを、トラクタの荷重を走行車輪に支持する位置に設けて、揺動可能に構成してサスペンション機能が発揮できるものとなっている。
特開２０００−１１８２１８号

上記した公報で示されるように、従来のサスペンションシステムは、左右２対の腕からなり、互いに対向した第１の端部と第２の端部とを関節接続して実質的なパンタグラフ状の運動リンク機構を形成して、これ(公報では「サブフレーム」と称している)と、サスペンション手段として、単一の複動液圧ジャッキが組み込まれた構成となっている。そして、上記ジャッキ、即ち、サスペンション手段は、リジッドアクスルとキャリッジとの間に挿入して設けられ、弾性及び緩衝効果を発揮するようにガスアキュームレータ方式に構成されている。

しかしながら、上述した従来の装置は、上記説明と併せて、前記公報の図３及び図４に示されるように、サスペンション手段が中心部に１つ装備されており、上下の衝撃に対しては効果を奏するものの、左右両側の車輪から別々に伝達される振動、衝撃を別々に吸収、緩和することができ難いという課題がある。

まず、請求項１に記載した発明は、揺動アーム１，１・２，２をパンタグラフ状に枢着連結して構成したサスペンション機構３を備えた作業車両４であって、フロントアクスルブラケット５は、中心部に挿通されたピボット軸６を回動自由に支持し、その左右両側に対称に延長した支持ブラケット７，７を形成して設け、該両支持ブラケット７，７と、前記サスペンション機構３の左右揺動アーム１，１との間にダンパー８，８を介装したことを特徴とする作業車両のサスペンション装置であって、構成を簡潔にまとめたコンパクトな小型設計としており、左右の揺動アームと支持ブラケットとの間に設けた左右のダンパーによってそれぞれ衝撃が吸収、緩和されるものである。

また、請求項２に記載した発明は、前記アクスルブラケット５の上方位置に振動センサ９を設け、該振動センサ９の検出に基づいて、前記ダンパー８，８のばね定数を変更調整することを特徴とする請求項１記載の作業車両のサスペンション装置であって、検出した振動値の程度に応じてダンパーのばね定数が変更調整されるから、常に、適確な衝撃の吸収、緩和が図られるものとなっている。そして、振動センサは、アクスルブラケットの上方位置に装備するものであるから、左右両側から伝播される振動の平均値に近い振動値を検出できる利点があり、更に、防泥も容易となる。

まず、請求項１に記載した発明は、左右の揺動アームと左右支持ブラケットとの間にそれぞれ左右のダンパー８，８を介装することによって、左右の車輪から別々に伝播してくる衝撃を、適確に吸収、緩和できる優れた特徴がある。

また請求項２に記載した発明は、振動センサ９の検出値に基づいてダンパーのばね定数が自動的に変更調整されるから、車輪側から伝わる衝撃が振動値に応じて適確に吸収、緩和が図られる特徴がある。そして、振動センサ９は、中心のアクスルブラケット５の上方位置に装備しているから、左右両側から伝播される振動の平均値に近い振動値を検出できる利点があり、更に、防泥も容易となる実用的効果がある。

この発明は、上部の車体側のフロントアクスルブラケット５の中心部に、左右に揺動する車輪側の支軸、すなわち、ピボット軸６を挿通して回動自由に支持し、ブラケット５の左右両側を延長して対称に支持ブラケット７、７を形成している。そして、該両方の支持ブラケット７、７と、サスペンション機構３を構成する左右の揺動アーム１，１との間にダンパー８，８を介装して構成したサスペンション装置である。

そして、この発明は、上記の構成によって、左右の揺動アーム１，１・２，２と左右の支持ブラケット７，７との間にそれぞれ左右のダンパー８，８を介装することによって、左右の車輪１１，１１から別々に伝播してくる衝撃を、適確に吸収、緩和できる装置を作り出さんとするものである。そして、この発明の実施例は、全体の構成を簡潔にまとめたコンパクト設計を図るものであって、小型トラクタに適したコンパクトなサスペンション装置３を提供せんとするものである。

以下、この発明を搭載した農業用トラクタについて図面に基づいて具体的に説明する。

最初にトラクタ４全体の構成ついて説明する。

トラクタ４は、図３に示すように、左右前輪１１，１１と左右後輪１２，１２とを有する車体フレーム１３上に、キャビン１４を搭載して構成している。そして、エンジン１５は、キャビン１４の前方側のボンネットカバー１６で覆われたエンジンルーム１７内に装備し、この出力回転を車体の走行系伝動機構を介して前記前後輪１１，１２へ伝達し駆動する構成としている。

また前記エンジン１５は、前記エンジンルーム１６後部に内装したメイン燃料タンク２１またはミッションケースの左右側方に支持したサブ燃料タンク１３，１３内の燃料をポンプを介して取り入れる構成となっている。

また前記トラクタ４では、操縦座席１９の下側やフロアマット２０の下側、及び前記エンジン１５の上側に搭載したメイン燃料タンク２１の周囲を断熱部材２２で覆い熱の伝播を遮断する構成としている。

前記ボンネットカバー１６は、金属素材で構成されている為、熱伝導度が高く直射日光の下では高温になって、すぐに内側の上記燃料タンク２１を高温にしてしまう場合が多い。このように、メイン燃料タンク２１は、伝導熱を受けて熱せられて高温になると、内部に充填している燃料も順次温度が高くなり、これをそのままエンジン１５に供給すると、エンジン出力が大幅に低下する原因になる。

そこで、前記のように、断熱部材２２を、ボンネットカバー１６の下側に配置して、更に、燃料タンク２１の外側全周囲をカバーし、熱を遮断する構成としている。

また前記断熱部材２２は、図５に示すように、プラスチックや金属ラミネートフィルム等の外袋２３の内側にシリカ粉末やグラスウール等の材料２４で内部の真空状態を保つ構成にしている。そして、フロアマット２０の下面には、図４に示すように、数箇所のリブ２５を設けて空気層２６を上側に形成し、その下側に断熱部材２２を設けた構成としている。従って、前記フロアマット２０は、床上面のクッション性を高めてオペレータの乗り心地を良くしながら、遮熱効果を高めることができる特徴がある。また上記空気層２６は、外気に連通する空気孔を調節可能に形成しておくと、クッション効果を孔の大きさ調節でフィーリングの調整ができる利点もある。

また前記断熱部材２２は、図６に示すように、繋ぎ用シート２８に接着状態に取り付けて列状に配置し、連なった状態にして取り付け時の便を図ったり、単体で１個づつ自由に取り付け位置に配置できるようにしている。

次に、この発明のフロントサスペンション装置３について説明する。

まず、エンジンベース３０は、図７に示すように、前後に延長して上部にエンジン１５を搭載している。そして、フロントアクスルブラケット５は、上記エンジンベース３０の前下方に位置し、車体側に一体に固定された支持部材を構成している。そして、フロントアクスルブラケット５は、図１に示すように、中心部に横向きに配置している前輪伝動ケース３１の左右中心位置から前方側に延長したピボット軸６を挿通して左右揺動自由に軸受け支持した構成としている。

この実施例の場合、ピボット軸６、即ち、フロントアクスルブラケット５の左右ローリング中心部は、後述する前輪ドライブシャフト３２、及び前輪のデフ機構３３の中心と左右方向において一致させた構成としている。そして、上記前輪伝動ケース３１は、後方から延長された前記前輪ドライブシャフト３２の前端部に、ユニバーサルジョイント機構３４を介して伝動可能に前輪のデフ機構３３に入力した構成としている。そして、前記前輪伝動ケース３１は、図１から解るように、前記デフ機構３３から左右両側に前車軸３５，３５を延長して軸受け支持した構成としている。

そして、上記左右車軸３５，３５は、端部の傘歯車３６から、上下両端に上傘歯車３７と下傘歯車３８とを軸着した縦軸３９を軸受け支持した縦型の操舵伝動ケース４０，４０を介して左右両側の前輪１１，１１に走行動力を伝動する構成としている。

そして、前記左右の前輪１１，１１は、キャビン１４内のステアリングハンドル４１から図示しないパワーステアリング装置を介してプッシュプルワイヤー、タイロット、ナックルアーム等を経由した操舵力が伝達され、前記操舵伝動ケース４０，４０の左右の縦軸３９、３９を回動支点にして左右に操舵される構成となっている。

また、左右前輪１１，１１のサスペンション機構は、図１と図２に示すように、上部の揺動アーム１，１と下部の揺動アーム２，２とを左右対称に枢着連結して、下部の揺動アーム２，２の下端部を前記前輪伝動ケース３１側に枢着支持し、上部の揺動アーム１，１の上端を接続してパンタグラフ状にリンクを組んだ構成としている。この場合、リンク機構は、正面視前記ピボット軸６と前述した前輪ドライブシャフト３２を中心として左右対称に形成している。

また前記パンタグラフ状に組んだリンク機構は、図１と図７に示すように、上部の揺動リンク１，１の上部を接続した上部連結ピン４５と、揺動リンク２，２の下部を前輪伝動ケース３１側に枢着した下部連結ピン４６とを前後に貫通して構成している。そして中間ピン４７にて、揺動リンク１と、揺動リンク２とを回動屈折自由に枢着した構成としている。

また前記フロントアクスルブラケット５は、左右対称形状に両外側に延長し、それぞれ後述するダンパー８，８の取付座４８，４８を形成している。そして、左右のダンパー８，８は、下部を上記支持ブラケット７，７の取付座４８，４８にそれぞれ取り付け、上部を上側に配置している前記揺動アーム１，１に取り付けて両者を緩衝状態に連結して構成している。

尚、前記ダンパー８，８は、図１に示すようにエアダンパーにて構成しても良いし、図９に示すように、コントローラＣにより弾性係数を制御されるエアダンパ８’にて構成しても良いし、また図１０に示すように、スプリング８’’にて構成しても良い。

以上のように構成したトラクタのフロントサスペンション装置は、走行に伴って地面から前輪１１，１１を経由して伝播される振動が前輪伝動ケース３１からパンタグラフ状に組んだリンク機構を経由して揺動リンク２，２・揺動リンク１，１に達し、フロントアクスルブラケット５に支持したピボット軸６を軸心にして左右ローリング作用が行われ、左右のダンパー８，８によって振動衝撃が緩和されながら車体側に伝わることになる。

またこのとき、左右の揺動アーム１，１・２，２と左右支持ブラケット７，７との間にそれぞれ左右のダンパー８，８を介装することによって、左右の車輪１１，１１から別々に伝播してくる衝撃を、適確に吸収、緩和することができる。

また前記揺動アーム１，１の下面には、図１に示すように、左右両側にストッパー５０，５０を設けて前記ピボット軸６を中心とする左右のローリングを規制する構成としている。即ち、上記ストッパー５０，５０は、左右ローリング作動が一定揺動角度以上に達すると、機枠側に当って揺動が規制され、それ以上のローリングは、ストッパー５０，５０に規制される。

また前記ダンパー８，８を、図９に示すように、コントローラＣにより弾性係数を制御できるエアダンパー８’に構成した場合、車速が高速に成る程リジットに、乃至はエアダンパーの弾性定数を高く切替制御できるように構成すれば、走行速度に対応した衝撃緩和を図ることができる利点がある。

また図９に示す形態では、振動センサ９をフロントアクスルブラケット５の上部位置、詳しくは、ピボット軸６のすぐ上側で左右の前輪１１，１１からほぼ等間隔の部位に装備して左右前輪１１，１１から伝わる走行に伴う振動を検出する構成としている。

従って、上記図９に示すトラクタのサスペンション装置３は、左右両側から伝播される振動の平均値に近い振動値を検出できる利点があり、更に、センサ設置位置がフロントアクスルブラケット５の上方位置で地面に対し下方を遮られているから、圃場の泥土の飛散も少なく、防泥も容易にできる特徴がある。

前輪伝動ケースを一部を上下断面した正面図。前輪伝動ケースを上下断面した正面図。トラクタの全体側面図。フロアマット下の断熱部材を示す図。断熱部材の上下断面したときの正面図。燃料タンク周囲に備える断熱部材の平面図及び正面図。エンジン周囲の側面図。前輪デフ機構部の平面図。請求項２に係るサスペンション機構を示す正面図。別形態のサスペンションを示す正面図。

符号の説明

１揺動アーム
２揺動アーム
３サスペンション機構
４トラクタ
５フロントアクスルブラケット
６ピボット軸
７支持ブラケット
８ダンパー
９振動センサ

Claims

揺動アーム１，１・２，２をパンタグラフ状に枢着連結して構成したサスペンション機構３を備えた作業車両４であって、フロントアクスルブラケット５は、中心部に挿通されたピボット軸６を回動自由に支持し、その左右両側に対称に延長した支持ブラケット７，７を形成して設け、該両支持ブラケット７，７と、前記サスペンション機構３の揺動アーム１，１との間にダンパー８，８を介装したことを特徴とする作業車両のサスペンション装置。
前記アクスルブラケット５の上方位置に振動センサ９を設け、該振動センサ９の検出に基づいて、前記ダンパー８，８のばね定数を変更調整することを特徴とする請求項１記載の作業車両のサスペンション装置。