JP2009255920A5 - - Google Patents

Description

作業車のキャビン用空調構造

本発明は、運転席をキャビン内に備えるとともに、前記キャビンのルーフ部に空調用ダクトと、空気に調整を加え前記空調用ダクトにその調整済み空気を送り込む空調ユニットとを配置してある作業車のキャビン用空調構造に関する。

空調ユニットを配置するに、ルーフ部の前半部を下向きに膨出する下り天井部に形成するとともに、その下り天井部の前端部に空調ユニットを配置していた（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１５３７号公報（段落番号〔００１６〕、図１、図２）

上記構成においては、空調ユニットを収納する為に、ルーフ部を下り天井部に形成してあるので、前方上方視界が狭められる虞があった。そうすると、フロントローダ作業を行う際に、運転席に座った状態ではバケットで掬い上げた作業部位の確認が難しい面があるところから、作業性が低下する虞があった。
また、路上走行時に信号機が見え難くなることもあった。

本発明の目的は、空調ユニットの配置構成に工夫を凝らすことによって、前方上方視界の良好化を図った作業車のキャビン用空調構造を提供する点にある。

（構成）
請求項１に係る発明は、運転席をキャビン内に備えるとともに、前記キャビンのルーフ部に空調用ダクトと、空気に調整を加え前記空調用ダクトにその調整済み空気を送り込む空調ユニットとを配置してある作業車のキャビン用空調構造において、
前記空調ユニットを前記運転席の着座部の後端より機体後方側に配置してあり、前記空調ユニットに、送風用のファン、エバポレータ及びヒータを備え、機体の左右一方に前記送風用のファンをその後部内側に吐出口が位置する状態で縦向き軸心周りに回転可能に配置すると共に、機体の左右他方に前記エバポレータ及び前記ヒータを機体前後方向に隣接する状態でかつ前記送風用のファンの前端よりも機体後方側に位置する状態で配置し、前記キャビンを構成する枠組みフレームを、複数の縦向きフレームと、当該複数の縦向きフレームの上端部に亘って設けられたアッパフレームとを備えて構成し、前記ルーフ部の後部に配設される横フレームを、前記アッパフレームの左右の前後向きフレーム部分よりも一段下がった高さ位置で、当該横フレームに隣接する左右の前記縦向きフレームに亘って架設し、平面視で前記空調ユニットの前部が前記横フレームと重なる状態で、前記横フレームに固定されたブラケットの上面側に前記空調ユニットの下部を載置支持してある点にあり、その作用効果は次の通りである。

（作用効果）
空調ユニットを運転席の着座部の後端より機体後方側に配置することとしたので、キャビンのルーフ部における前部側に、空調ユニットを収納するための下り天井部を形成する必要がなく、前面ウインド位置を高く採ることができる。これによって、前方上方視界を良好なものにすることができた。
しかも、空調ユニットの位置が運転席の着座部の後端位置より機体後方側に設定してあるので、ルーフ部の後部に空調ユニットを収納する為に、下り天井部を形成するとしても、運転席に着座した運転者の前方視界を狭めるものとならず、頭上スペースを狭めることを緩和することができる。

さらに、横フレームに空調ユニットを取り付けた状態で、空調ユニットが隣接する両隣部分に落とし込み状態となるので、空調ユニットは両隣部分を保護材として活用できるとともに、空調ユニットの取り付け高さを高くすることがなく、ルーフ部の高さを抑えることができる。

また、送風用のファン、エバポレータ及びヒータを、上下方向ではなく左右横並びに配置してあるので、空調ユニットとして高さを抑えた構成にできる。しかも、容積量の大きな送風用のファンに対してそのファンに比較して容積量の小さなエバポレータ及びヒータを並設する構成としたので、機体前後方向、及び、機体横方向においてもコンパクトな配置構成とできた。そして、このようにファンからの空気を受けて空調を施すエバポレータ及びヒータを隣接する状態で配置できるので、ファンとエバポレータとが離間した状態に設けている場合に必要となる、ファンからの空気をエバポレータ等に誘導する配管等を必要とせず、空調ユニットをルーフ部に収納するに相応しい構成のものとできた。

トラクタの全体側面図 本発明の実施形態における枠組みフレームを示す斜視図 本発明の実施形態におけるキャビン内の縦断側面図 図２におけるインナールーフ部のアウタールーフ側から見た内面を示す横断平面図 ルーフ部の横側部に配置されたダクトを示す正面図 第１参考形態における枠組みフレームを示す斜視図 第１参考形態における空調ユニットの取付構造を示す縦断側面図 第２参考形態における枠組みフレームを示す斜視図 第２参考形態における空調ユニットの取付構造を示す縦断側面図 第３参考形態における枠組みフレームを示す斜視図 第３参考形態における空調ユニットの取付構造を示す縦断側面図 （イ） 前支柱の上端を前後向きフレームより高くした状態を示す斜視図（ロ） （イ）における操縦者の前方上方視界を示す原理図 （イ） 前支柱の上端を前後向きフレームの前端より後方に位置させた状態を示す斜視図（ロ） （イ）における操縦者の前方上方視界を示す原理図

農用トラクタを作業車の一例として説明する。農用トラクタのキャビン１は、図１及び図２に示すように、骨組みを構成する枠組みフレームＢの縦向きフレーム２とその縦向きフレーム２で囲まれた部分を覆う透明ガラス面を備えた乗降用サイドドア３、後サイドウインド４、後面ウインド５とを備え、各縦向きフレーム２の上面に亘って設けてある環状のアッパフレーム６とそのアッパフレーム６に載置されるルーフ部７とで構成されている。

キャビン１内には、運転操縦部８が設けてあり、その運転操縦部８には、エンジンボンネット９側に位置するハンドルポスト１０に操縦ハンドル１１が設けてあり、ハンドルポスト１０の後方に運転席１２が配置してある。
ルーフ部７にはキャビン１内を空調する空調ユニットＡが配置してある。

以降、図２〜図５に基づいて本発明の実施形態を説明し、図６及び図７に基づいて第１参考形態を説明し、図８及び図９に基づいて第２参考形態を説明する。さらに、図１０及び図１１に基づいて第３参考形態を説明し、図１２及び図１３に基づいて別実施の形態を説明する。
〔本発明の実施形態〕
以後、空調ユニットＡの取り付け形態の違いに応じて説明していく。まず、本発明の実施形態として、図２及び図３に示すように、空調ユニットＡが、枠組みフレームＢを構成すべく縦向きフレーム２の上面に亘って設けてある環状のアッパフレーム６の後端部の上方側に位置する状態で配置されているものについて説明する。

空調ユニットＡを取り付ける枠組みフレームＢの構成について説明すると、図２に示すように、環状のアッパフレーム６における前後向きフレーム部分６Ａと後フレーム部分６Ｂとの接続曲がり部分に左右の縦向きフレーム２，２を立設して後サイドウインド４の窓枠に兼用するとともに、両縦向きフレーム２，２に渡ってかつ後部フレーム部分６Ｂより一段下がった高さ位置に横フレーム６Ｃを架設してある。

この横フレーム６Ｃの上面とこの横フレーム６Ｃを支える両隣の縦向きフレーム２，２との間に落としこむ状態で空調ユニットＡを載置してある。
図３に示すように、横フレーム６Ｃの上面に左右一対のブラケット１６，１６が前後向き姿勢で取り付けられるとともに、前記ユニットケース２４で囲まれた空調ユニットＡが左右のブラケット１６，１６上にボルトで載置固定されている。

ルーフ部７の構成について説明する。
図３〜図５に示すように、ルーフ部７は、アウタルーフ部１３とインナールーフ部１４とからなり、夫々、アッパフレーム６に取付支持されている。インナールーフ部１４は、樹脂の一体成形品であり、運転席１２の上方に位置する後半部は下向きに膨出した下り天井部に形成してあり、この下り天井部に空調ユニットＡを収納してある。

図２及び図３に示すように、アウタルーフ部１３は、アッパフレーム６の上面に載置され、その載置面より広い平板状のものである。アウタルーフ部１３の下向き面には、リング状に形成した長方形断面のシールリング１９を装着してあり、アウタルーフ部１３をアッパフレーム６上に載置した状態で、シールリング１９の断面の一部がそのアッパフレーム６の上面に当接して、外部との空気の流通を遮断する。

図３〜図５に示すように、アウタルーフ部１３のアッパフレーム６の両横側方に突出する横向き庇部１３Ｅの下向き面には外気導入口１３Ｂ、１３Ｂが形成してあるとともに、シールリング１９の内側に位置する部分に前記した外気導入口１３Ｂに連通する外気供給口１３Ｃを形成してある。図中３３は、外気導入口１３Ｂに設けてある防塵フィルタである。
外気導入口１３Ｂから取り入れた外気は、アウタルーフ部１３の二重壁内に形成した外気導入ダクトとしての連通路ｂを通して機体前方側に誘導され、前記連通路ｂの機体前方側に形成した外気供給口１３Ｃより後記する空調ユニットＡへ通ずる空間ａに吹き出すべく構成されている。

インナールーフ部１４の内部構造について説明する。図１〜図４に示すように、空調ユニットＡは、エバポレータ２０とその前方に位置するヒータ２１とを備え、エバポレータ２０は、図示していないコンプレッサー、膨張弁、コンデンサー等と協働して冷媒循環回路を構成している。ヒータ２１はエンジンボンネット９内のラジエータ２２と配管で繋がっている。
エバポレータ２０の右側方には前記した外気供給口１３Ｃより取り込んだ外気をエバポレータ２０とヒータ２１に向けて送り込むシロッコファン２３が設けられてある。

外気供給口１３Ｃより導入された外気は、図３に示すように、アウタルーフ部１３の下向き面とインナールーフ部１４との間に形成された空間ａを流通路として、ユニットケース２４で囲まれたシロッコファン２３の誘導孔２４ａまで吸引誘導される。

図３〜図４に示すように、エバポレータ２０とシロッコファン２３とはユニットケース２４によって囲まれており、ユニットケース２４に連続する状態でエバポレータ２０の両側端から機体前方側に向けて、空調ユニットＡからの空調済み空気を左右横側端に誘導する横向き姿勢の後空調ダクト１５Ａを設けてあるとともに、後空調ダクト１５Ａの両側端より前方に向けて横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂが延出してある。

左右の横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂについて説明する。図３〜図５に示すように、左右各々の横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂには、内向きの吹出口１５ｂ，１５ｂが設けてあり、後側の吹出口１５ｂ，１５ｂが運転者の顔近くに適量の涼風を送る位置取りとなっている。一方、横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂの前端部には、キャビン１の前面ウインド２５に向けて空調風を吹き出す前下向きの吹出口１５ａ，１５ａ、その吹出口１５ａ，１５ａの後方にドアガラスに向けてデフロスト風を吹き出す吹出口１５ｄが形成されている。

図２及び図３に示すように、後空調ダクト１５Ａの両側端より後方側に向けて枝ダクト１５Ｃ，１５Ｃが延出してあり、延出端に後サイドウインド４、後面ウインド５に空調風を吹き出す吹出口１５ｃ，１５ｃが設けてある。上記した横空調ダクト１５Ｂ等はインナールーフ部１４内に位置しており、図５に示すように、インナールーフ部１４の両側端に形成してある下り天井部内に設けてある。

図３に示すように、インナールーフ部１４の空調ユニットＡの収納部より機体前方側には、キャビン内の空気を取り入れる為に、循環口１４Ａを備えている。循環口１４Ａは、下側インナールーフ部１４ｂの下り天井部を形成する傾斜面の上面から上向きにユニットケース２４に沿って壁面を立ち上げ、その立ち上げた部分１４ｃの上端における水平部分に形成されている。ここに、上側インナールーフ部１４ａの立ち上げ部分１４ｃを内気導入ダクトと称する。

一方、外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａとは上下に向き合う状態に位置しており、両者の間には、外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａを開閉する弁機構としては開閉弁体１７を設けてある。外気導入口１３Ｂを通して、外気をインナールーフ部１４とアウタルーフ部１３との間に形成した空間ａ内に取り込む状態と、外気を遮断しキャビン内の空気を前記空間ａとの間で循環させる状態とに切り換えるように構成してある。
弁機構としては、揺動式のものではなく、スライド式のものでもよい。また、図示はしていないが、弁機構を操作する切換操作レバーが運転席１２の上方近傍まで立ち下げて設けてある。

図３に示すように、インナールーフ部１４は、キャビン内の空気を取り入れる為に、循環口１４Ａを備えているが、その循環口１４Ａを形成している後上側インナールーフ部分１４ａとキャビン１の前部側に位置する前側インナールーフ部分１４ｂとを備えて構成されている。インナールーフ部１４は、機体前後方向での中間位置でアウタルーフ部１３に密着されており、密着された中間位置で後側インナールーフ部分１４ａと前側インナールーフ部分１４ｂとに隔離される。このような構成になる前側インナールーフ部分１４ｂの空間にＣＤラジカセ２９等を収納設置することによって、循環口１４Ａから取り入れた室内空気の背圧が直接ＣＤラジカセ２９等に作用せず、ＣＤラジカセ２９等が埃等を吸い込むことが少なくなる。

図３〜図５に示すように、空調ユニットＡの近くに外気導入口１３Ｂを配置してあるので、アウタルーフ部１３内に外気導入口１３Ｂに連通する状態で形成されている連通路ｂを短くすることができ、シロッコファン２３による吸入抵抗を低減できる。

横フレーム６Ｃの後方側には支持カバー１８が延出してあり、空調ユニットＡをカバーしている。支持カバー１８の下面には、横軸芯Ｘ回りで後方揺動自在に後面ウインド５が支持されており、閉塞状態においては後面ウインド５の後方側への張出しが抑えられており、図示はしていないが、耕耘装置等を支持するリンク機構等との干渉を回避する構成を採ってある。

〔第１参考形態〕
次に、第１参考形態として、図６に示すように、空調ユニットＡが、環状のアッパフレーム６の後端部より機体前方側に位置する状態で配置されているものについて説明する。

図６及び図７に示すように、空調ユニットＡを囲むように、アウタルーフ部１３とインナールーフ部１４とが配置され、アウタルーフ部１３の空調ユニットＡの前方側に外気供給口１３Ｃとこの外気供給口１３Ｃに外気を送り込む外気導入口１３Ｂがアウタルーフ部１３の機体後方に張出した庇部１３Ａの下向き面に設けてある。インナールーフ部１４には、外気供給口１３Ｃと相対向する状態でキャビン１内の空気を導入する循環口１４Ａを設けてあり、外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａとの間に外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａを開閉する弁機構としての開閉弁体１７を設けてある。外気導入口１３Ｂを通して、外気をインナールーフ部１４とアウタルーフ部１３との間に形成した空間ａ内に取り込む状態と、外気を遮断しキャビン内の空気を前記空間ａとの間で循環させる状態とに切り換えるように構成してある。

空間ａ内に取り込まれた空気は、空調ユニットＡのユニットケース２４の上面に形成した誘導孔２４ａを介してシロッコファン２３に吸入されて、エバポレータ２０等によって空調を受けた後に、空調ダクト１５Ａ，１５Ｂに押し込まれる。
図４に示すように、エバポレータ２０の両端より前記したように後空調ダクト部１５Ａが延出され、その後空調ダクト部１５Ａの両側端から機体前部に向けて横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂを延出してあり、調整済み空気がキャビン１内に吹出供給されるのである。

次に、後サイドウインド４と後面ウインド５の取り付け構造について説明する。図７に示すものは、環状アッパフレーム６の後端部の機体前方側に空調ユニットＡを配置したものであり、空調ユニットＡを環状のアッパフレーム６の後端部の機体前方側に配置する構成を採るために、環状のアッパフレーム６の後端部を後面ウインド５の位置より後方に変位させて設けてある。このために、後面ウインド５と後サイドウインド４との境目に位置する縦向きフレーム２としてのリアピラーとアッパフレーム６とを継ぎフレーム３０で連結して、フレーム同士の連結強度を高めている。尚、後面ウインド５は、アッパフレーム６の後部フレーム部分６Ｂに取り付けたブラケット３１に枢支した揺動アーム３２によって後方に揺動開放可能に支持されている。

〔第２参考形態〕
次に、第２参考形態として、空調ユニットＡが、図８に示すように、後部フレーム部分６Ｂに形成した吊り下げフレーム部分６Ｄの下方に配置されているものについて説明する。
空調ユニットＡを取り付ける枠組みフレームＢの構成について説明すると、図８及び図９に示すように、環状のアッパフレーム６における前後向きフレーム部分６Ａと後部フレーム部分６Ｂとの接続曲がり部分に左右の縦向きフレーム２，２を立設して後サイドウインド４の窓枠に兼用するとともに、両縦向きフレーム２，２に渡ってかつ後部フレーム部分６Ｂより一段上がった高さ位置に吊り下げフレーム部分６Ｄを架設してある。

この吊り下げフレーム部分６Ｄの下面とこの吊り下げフレーム部分６Ｄを支える両隣の縦向きフレーム２，２との間に潜りこませる状態で空調ユニットＡを吊り下げ支持してある。
図９に示すように、吊り下げフレーム部分６Ｄの下面に左右一対のブラケット２７を前後向き姿勢で取り付けるとともに、ユニットケース２４で囲まれた空調ユニットＡを左右のブラケット２７，２７にボルトで固定するように構成してある。

図９に示すように、空調ユニットＡを囲むように、アウタルーフ部１３とインナールーフ部１４とを配置してあり、アウタルーフ部１３の空調ユニットＡの前方側に外気供給口１３Ｃと、この外気供給口１３Ｃに外気を送り込む外気導入口（図示せず）がアウタルーフ部１３の機体横側方に張出した庇部（図示せず）に設けてある。インナールーフ部１４には、外気供給口１３Ｃと相対向する状態でキャビン１内の空気を導入する循環口１４Ａを設けてあり、外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａとの間に外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａを開閉する弁機構としての開閉弁体１７を設けてある。外気導入口１３Ｂを通して、外気をインナールーフ部１４とアウタルーフ部１３との間に形成した空間ａ内に取り込む状態と、外気を遮断しキャビン１内の空気を前記空間ａとの間で循環させる状態とに切り換えるように構成してある。

空間ａ内に取り込まれた空気は、空調ユニットＡのユニットケース２４の上面に形成した誘導孔（図示せず）を介してシロッコファン２３に吸入されて、エバポレータ２０等によって空調を受けた後に、空調ダクト１５Ａ，１５Ｂに押し込まれる。
図４に示すように、エバポレータ２０の両端より前記したように、後空調ダクト部１５Ａが延出され、その後空調ダクト部１５Ａの両側端から機体前部に向けて横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂを延出してあり、調整済み空気がキャビン１内に吹出供給されるのである。

図９に示すように、インナールーフ部１４の縦向きフレーム２より後方に張出した部分の下面には後面ウインド５が支持されており、後方側への張出しを抑えて、図示はしていないが、耕耘装置等を支持するリンク機構等との干渉を回避する構成を採ってある。

〔第３参考形態〕
次に、第３参考形態として、空調ユニットＡが、図１０に示すように、後部フレーム部分６Ｂの更に後方に配置されているものについて説明する。
空調ユニットＡを取り付ける枠組みフレームＢの構成について説明すると、図１０及び図１１に示すように、環状のアッパフレーム６における前後向きフレーム部分６Ａと後部フレーム部分６Ｂとの接続曲がり部分に左右の縦向きフレーム２，２を立設して後サイドウインド４の窓枠に兼用する。

図１１に示すように、後部フレーム部分６Ｂの下面に左右一対のブラケット２７を前後向き姿勢で取り付けるとともに、前記ユニットケース２４で囲まれた空調ユニットＡを左右のブラケット２７，２７にボルトで固定するように構成してある。
図１１に示すように、後部フレーム部分６Ｂに取り付けた空調ユニットＡを囲むように、後部カバー２８をその後部フレーム部分６Ｂに取り付けて設けるとともに、後部フレーム部分６Ｂに支持する状態でアウタルーフ部１３を設け、後部カバー２８に支持する状態でインナールーフ部１４を配置してある。

アウタルーフ部１３には外気供給口１３Ｃが設けてあり、この外気供給口１３Ｃに外気を送り込む外気導入口（図示せず）がアウタルーフ部１３の機体横側方に張出した庇部（図示せず）に設けてある。インナールーフ部１４には、外気供給口１３Ｃと相対向する状態でキャビン１内の空気を導入する循環口１４Ａが設けてあり、外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａとの間に外気供給口１３Ｃと循環口１４Ａを開閉する弁機構としての開閉弁体１７が設けてある。外気導入口１３Ｂから導入した外気をインナールーフ部１４とアウタルーフ部１３との間を通して後部カバー部２８の内部空間ａ内に取り込む状態と、外気を遮断しキャビン内の空気を前記内部空間ａとの間で循環させる状態とに開閉弁体１７が切り換えるように構成してある。図中ｂは外気導入ガイドであり、１４ｃは内気導入ガイドである。

空間ａ内に取り込まれた空気は、空調ユニットＡのユニットケース２４の上面に形成した誘導孔２４ａを介してシロッコファン２３に吸入されて、エバポレータ２０等によって空調を受けた後に、空調ダクト１５Ａ，１５Ｂに押し込まれる。
図４に示すように、エバポレータ２０の前方に、後空調ダクト部１５Ａが配置され、その後空調ダクト部１５Ａの両側端から機体前部に向けて横空調ダクト１５Ｂ，１５Ｂを延出してあり、調整済み空気がキャビン１内に吹出供給されるのである。
インナールーフ部１４と後部カバー部２８との接続部位の下面には後面ウインド５が支持されており、後方側への張出しを抑えて、図示はしていないが、耕耘装置等を支持するリンク機構等との干渉を回避する構成を採ってある。

〔別実施の形態〕
以下に記載する別実施の形態については、上記した本発明の実施形態に適用するものとする。

（１） キャビン１の枠組み構成としては、つぎのようなものでもよい。
図１２（イ）（ロ）に示すように、枠組みフレームＢにおける前面ウインド２５を支持する左右の前支柱２，２をアッパフレーム６の左右の前後向きフレーム部分６Ａ，６Ａより上方まで延出し、それら前支柱２，２の上端同士を連結する左右向き前上フレーム部分６Ｅを左右の前後向きフレーム部分６Ａ，６Ａより上方に位置するように設置する。これによって、左右の前後向きフレーム部分６Ａ，６Ａが上方に位置することになるので、それだけ、前面ウインド２５を上方まで高く設置することができ、運転操縦者への視界の良好拡大化を図ることができる。
図１３（イ）（ロ）に示すように、前支柱２，２を上端部分２Ａ，２Ａが後傾姿勢となるように曲げ加工を施して、前支柱２，２を下端部分に比べて後端部分２Ａが機体後方側に位置するように構成し、その前支柱２，２の上端同士に亘って前上フレーム部分６Ｅを架設し、前上フレーム部分６Ｅと左右の前後向きフレーム部分６Ａ，６Ａとを同一高さ位置に設定してある。
このような構成によって、前上フレーム部分６Ｅを前支柱２，２の下端部に比べて後方に位置させることができ、運転操縦者の見上げ視界を広角にできて上方まで視認することが容易になる。

（２） 上記実施形態においては、農用トラクタに本発明を利用した形態について説明したが、コンバイン等の他の農機や建機に適用してもよい。

１ キャビン
２ 縦向きフレーム
６Ａ 前後向きフレーム
６Ｃ 横フレーム
７ ルーフ部
１２ 運転席
１５ 空調用ダクト
１６ ブラケット
２０ エバポレータ
２１ ヒータ
２３ 送風用のファン
Ａ 空調ユニット
Ｂ 枠組みフレーム