JP2011088547A - 作業走行車両のキャビン - Google Patents

Abstract

【課題】 作業走行車両に搭載のキャビンの構成部材に伝播する振動を低減することによって、このキャビン内の騒音を軽減する形態は、キャビン内の音圧分布が複雑であり、単に付加質量体をキャビンの左右両側部に、左右対称的にして付加しても、全体としての平均騒音は低減できても、左右の騒音の差異は依然として残ってしまい、運転者の受ける不快感は大きく改善しないものである。
【解決手段】 車体１に対して弾性体２介して支持装着するキャビン３の構成部材、乃至前記弾性体２と一体の補助部材４に、このキャビン３内の騒音を軽減するための左、右相異なる質量の付加質量体５を設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、農作業機を装着して走行しながら作業する走行車両に搭載するキャビンに関するもので、キャビン内の騒音を軽減するものである。

キャビンを搭載する防振弾性体を支持するブラケットに、ウエイト部材を取付けて、振動伝播によるキャビン内の共振騒音を軽減する技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。

特開２００８ー２６５３７４号公報（第１頁、図４）。

作業走行車両に搭載のキャビンの構成部材に伝播する振動を低減することによって、このキャビン内の騒音を軽減する形態は、キャビン内の音圧分布が複雑であり、結果としての運転者の耳元騒音は、左右で数ｄＢの差異が生じることがあった。単に付加質量体をキャビンの左右両側部に、左右対称的にして付加しても、全体としての平均騒音は低減できても、左、右の騒音の差異は依然として残ってしまい、運転者の受ける不快感は大きく改善しないものである。

請求項１に記載の発明は、車体１に対して弾性体２介して支持装着するキャビン３の構成部材、乃至前記弾性体２と一体の補助部材４に、このキャビン３内の騒音を軽減するための左、右相異なる質量の付加質量体５を設けたことを特徴とする作業走行車両のキャビンの構成とする。

そして、この付加質量体５を左、右で相異なる質量にすることによって走行車両各装備の車両構成上の左右非対称性に基づく運転者耳元騒音の左、右の差異を大きく除去することができて、運転者の不快感を軽減することができる。

請求項１に記載の発明は、前記キャビン３の左右両側部の付加質量５を車両構成上の左右非対称的装備に応じて、左、右相異なる質量として装着することによて、キャビン３内の運転者の耳元騒音の左、右の差異をなくして、左、右平衡化を図り、騒音を低減させることができる。

トラクタキャビンの側面図。 そのキャビン支持弾性体部の側面図。 キャビンの平面図。 その付加質量体の取付状態を示す側面図。 エンジンマフラーテールパイプ部の斜視図。 操作レバー取付部の正面図。 付加質量体の取付け状態を示す側面図。 その空洞、及び孔部の配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その気柱共鳴吸音機構の説明図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 その空洞、及び孔部の別配置例を示す運転席部の正面図と、側面図。 タンク台を有するキャビンの斜視図。 そのタンク台の作用を示す斜視図。 そのタンク台の作用を示す斜視図。 そのタンク台の作用を示す斜視図。 そのタンク台の別例を示すキャビンの斜視図。 その一部の側面図。 その平面図。

図面に基づいて、車体１の後部のリフトアーム６及びリフトロッド７の上下動によって昇降されるトップリンク８、及びロアリンク９の後端に、ロータリ耕耘装置等の作業機１０を装着して作業することができるトラクタ車体１に、キャビン３を搭載する。この車体１は、前部にエンジン１１を連結するクラッチハウジング１２と、この後側にミッションケース１３を一体的に連結し、このミッションケース１３の後端部には左右両側方へ張出すリヤアクスルハウジング１４を設けて、この車軸１５の両端に後輪１６を軸装する。又、クラッチハウジング１２の前方にはフロントブラケット１７を設けて、上側に前記エンジン１１を搭載し、下部にフロントアクスルハウジング、及びこの両端の車軸１８に前輪１９を軸装して、ダッシュボード２０上のステアリングハンドル２１によって操向操作することができる。このエンジン１１は、上側をボンネット２２で覆われ、前側をフロントマスク２３で覆い、前側をフロントマスク２３で覆う。前記後輪１６の前上部はフェンダ２４を有し、左右のフェンダ２４間にバケット状のシートフロア２５を形成し、このシートフロア２５を形成し、このシートフロア２５上に運転席２６を搭載している。このシートフロア２５の前端とダッシュボード２０の下端部との間には、運転者が乗降するステップフロア２７を形成する。

このような車体１に対してキャビン３を搭載する。このキャビン３は、左右前後の四隅部にフロントピラー２８、リヤピラー２９を有し、これらの各ピラー２８、２９の上端部間には囲桁状のルーフフレーム３０に連結し、又、下端部は、前記フェンダ２４や、ステップフロア２７、及びシートフロア２５の後端面等に沿って形成されるフロアフレーム３１に連結して、キャビンフレーム３１に連結して、キャビンフレームの主体を構成する。前記ルーフフレーム３０の上側にはルーフボード３２を設け、左右のリヤピラー２８間にはフロントガラス３３を設け、左右のリヤピラー２９間にリヤガラス３４を設け、左右両側の各フロントピラー２８、リヤピラー２９間には、このリヤピラー２９をドアピラーとして開閉回動するドアガラス３５を設けて、キャビン３内から外周の視界を良好にしている。

このようなキャビン３は、前記フロントピラー２８や、リヤピラー２９等の下端部の四隅部位置にキャビンブラケット３６を設けて、このキャビンブラケット３６を前記車体１側の支持ブラケット３７に取付ける。この四隅部のキャビンブラケット３６の取付形態（図２）は、防振ゴムからなる弾性体２を有した取付ブラケット３８と、これら弾性体２及び取付ブラケット３８の中心部に形成する取付ボルト３９の挿通しうるボルトカラー４１等を有し、この弾性体２及び取付ブラケット３８を、車体１側の支持ブラケット３７と、キャビン３側のキャビンブラケット３６との間に介在させて、支持するように取付ける。このキャビンブラケット３６と、弾性体２等の中心部のカラー４１と、この下端部に重合する付加重量体５との間にわたって取付ボルト３９を挿通して、ナット４０で締付ける。又、前記取付ブラケット３８は取付ボルト４２で支持ブラケット３７に対して取付ける。

前記のようにして車体１に対して着脱するキャビン３は、前記フェンダ２４や、シートフロア２５、運転席２６、及びステップフロア２７等の底部構成部分を、このキャビンフレームを構成するフロントピラー２８や、リヤピラー２９等と一体的に構成する形態とすることもできる。

ここに、車体１に対して弾性体２介して支持装着するキャビン３の構成部材、乃至前記弾性体２と一体の補助部材４に、このキャビン３内の騒音を軽減するための左、右相異なる質量の付加質量体５を設ける。そして、この付加質量体５を左、右で相異なる質量にすることによって、走行車両各装備の車両構成上の左右非対称性に基づく運転者耳元騒音の左、右の差異を大きく除去することができて、運転者の不快感を軽減することができる。

このキャビン３の左右両側部に取付ける付加質量体５は、板金製として、適宜重量に設定し、取付ボルト３９より共締めして取付ける。キャビン３は左、右の重量バランスが非対称的形態である場合が多いものであるため、この運転席２６に着座して操作する運転者の耳元部の騒音も左、右で異なるものであるが、前記左、右の付加質量体５の重量の異なるものを選択して取付ボルト３９に取付けることによって、この耳元部で左、右騒音の差異なるを除去することができ、運転者の不快感を軽減することができる。これら付加質量体５は、各左右前後四隅部に位置するフロントピラー２８、及びリヤピラー２９の下端部に配置される各弾性体２において、前側の左、右弾性体２部位置における付加質量体５の付加質量体５の重量調整を行うことができ、又、後側の左、右弾性体２部位置における付加質量体５の重量調整を行ったり、更には、前後の左、右弾性体５相互間の重量調整を行う形態等がある。前記付加質体５は、弾性体２を介在させて支持する取付ボルト３９部に取付ける（図２）が、前記弾性体２設置近くのステップフロア２７や、シートフロア２５、乃至フェンダ２４等の左右両側部の下面に、ボルト４３締めによって取付ける（図４）形態とすることができる。又、これら付加質付加質量体５は、左右相互間で重量を変更させて装着するが、左、左いずれか片側のみ付加質量体５を取付ける形態とすることもできる。

次に、主として図５に基づいて、左右非対称形態のマフラーテールパイプの装備例として、視認性向上のため、キャビンの右側フロントピラー２８の近傍にテールパイプ４４を立設する。エンジン１１の回転数変更に耐えるだけの防振手段防振カバー４５を講じるも、運転者の左耳騒音値は１〜２ａＢ程度右側耳に比較して高くなることがあった。テールパイプ４４の影響はキャビン３内の音圧分布に複雑に影響し、キャビン３内の容積によっては、テールパイプ４４に遠い左側騒音が高くなることがあったが、この構成によって防振弾性体２下の付加質量体５の質量を、左、右で変更するようにマフラー４５、テールパイプ４４側の防振支持弾性体２下の付加質量体５の質量を反対側の付加質量体５の質量よりも大きくすることによって、右側耳騒音特有の周波数騒音を低減でき、快適なキャビン３内部とすることができる。

ただし、必ずテールパイプ４４側の防振支持弾性体２の付加質量体５の質量を大とすることで対応できるのではなく、キャビン３内の音圧分布は複雑であり、キャビン３内の容量によっては、テールパイプ４４と反対側の防振支持弾性体２の付加質量体５の質量を大とすることが望ましい場合もある。又、テールパイプ４４側防振支持弾性体２下の付加質量体５を付加しないことで効果を発揮する場合もある。４７はシリンダヘッドである。

次に、主として図６に基づいて、前記左右非対称形態の装備例として、キャビン構成部材取付の操作レバーや、油圧機器等がある。車体１の後部に装着する作業機を昇降するための油圧バルブ４９を切替操作する昇降レバー４６は、キャビン３構成部材で支持されており、作業機昇降操作位置により特定の振動が伝達されることがあるが、これに起因してキャビン３内の片側の騒音値が高くなることがあったが、前記のように、左右の防振支持弾性体２下の付加質量体５の質量を変えて（弾性体２のばね定数を変える）設定することにより、特定の振動に起因する周波数帯の片側耳元騒音を低減することができる。４９はレバーガイドである。

次に、主として図７に基づいて、前記キャビン３構成部材もしくはこれに装着された補助部材４と、付加質量体５の間に、弾性体５１を介在させたものである。振動エネルギを付加質量体５で吸収することから、弾性体５１を介して付加質量体５を装着することで、極小質量の付加で騒音低減になると共に、極小質量の差で、キャビン３内の音圧分布のバランスを整えることができ、運転者の耳元での騒音値は、単に付加質量体５を添付するだけでは、下がらなかった片側の耳元騒音値を大きく低減できる。特に弾性体５１を介さない場合とちがい鉛直方向の振動対応ばかりでなく、水平方向の弾性作用が大きくなることから、水平方向の振動対応が容易にできる。

又、このようにキャビン３を弾性体５を介して車体１の支持ブラケット３７に防振支持した形態において、前記キャビン３構部材、もしくはこの構成部材に装着された補助部材４には、キャビン３内の騒音を低減する弾性体５又は５１を介して付加質量体５を配備し、この左、右の弾性体５、又は５１のバネ定数を変更して設定することによって、車体１の構成上の左右非対称性に基づく運転者耳元騒音の左、右の差異を除去することができる。

このような付加質量体５、及び弾性体５１は、中央部の運転席２６に対して左右対称状に形成されたキャビン３構成部材、もしくはこの構成部材に装着された補助部材４の片側にのみ設置する構成とすることも可能である。

次に、主として図８、図９に基づいて、トラクタ車体１等の各装備を有した構成上の左右非対称性（図５、図６参照）に基づく運転者の左右耳元騒音を、気柱共鳴機構を設けることによって効果的に低減させるものである。キャビン３内の運転席２６の背もたれ６１の上部に運転者の両耳に対応して、左右一対の気柱共鳴機構６２を配備して、車体１構成上の左右非対称性に基づく運転者耳元騒音の左、右の差異を除去するように、この気柱共鳴機構６２の吸音特性諸元を左、右で変更設定したものである。

特に５００Ｈｚ以下の低周波数域の騒音に対しては、低騒変化は難しいものであるかから、運転席２６の背もたれ６１上部に共鳴機構６２を構成して、キャビン３内に連通する空洞６３を形成して、運転者の頭部付近の騒音のエネルギを吸収することによって、耳見と騒音を低減するものである。車体１構成上の必要な装備を左右非対称な位置に配備した場合、耳元騒音が左、右で差異を生じるために、特にその装備に対する騒音対応が必要となるが、この構成の左右対称を成す気柱共鳴機構６２の吸音特性諸元を左、右で変更対応することによって、過大な対応構成としないで、低コストで騒音低減することができる。

背もたれ６１の上部に左右一対の空洞筒６５、６６を埋設し、この横外側端に孔６４を形成したパイプを突出して、キャビン３の左、右のドアガラス３５に向けて開口させている。これら左、右の空洞６５、６６の容積や、孔６４径等は、キャビン３内の左右各部における振動騒音量に対応して適宜設定する。

前記気柱共鳴機構６２は、図９のように、空洞６３部の外側から音波が孔６４部に侵入すると、この孔６４部の空気は質量６７として振動をし、空洞６３部の空気はバネ６５の如く圧縮されたり膨張されたりして運動を繰り返す。その間に壁面等の粘性抵抗６８により音波は減衰して吸音される。特定周波数が、例えば２００Ｈｚ、５００Ｈｚというように複数存在する場合には、空洞６３容量、連通孔６４面、長さを変更したものを複数対、内装すれば効果的である。

又、前記空洞筒６５、６６は図１０のように背もたれ６１の上部内に、左右横方向にわたって長く、単一形態として中央部に仕切６９を形成し、この左右両端部に孔６４を開放して、ドアガラス３５面に対応させる。

又、図１１、図１２に基づいて、前記吸音空洞６３を形成する左右一対の空洞６５、６６に多数の孔６４を形成し、この孔６４を、運転席２６前側のフロントガラス３３に向けて形成したもので、この空洞筒６５、６６を背もたれ６１の左右両側寄り位置に各別に配置（図１１）するもよく、又、左右横方向にわたって長く、単一形態として、この左右両側部に孔６４を形成（図１２）することもできる。

トラクタ等の作業車両の多くは高い視認性を要求されることから、地面に対して運転席２６を高く設定し、フロントガラス３３の高さ方向の長さを大きく設定するので、エンジン１１の振動がフロントガラス３３の振動として伝播し、フロントガラス３３から騒音を生じ、運転者に耳鳴りを生じ易いものであるが、前記のように構成することによって、耳鳴り騒音を低減することができる。

又、前記吸音空洞６３を形成する左右一対の空洞筒６５、６６の開孔６４を、運転席２６上方のルーフボード３２側へ向けて開口することができ（図１３）、又、運転席２６後側のリヤガラス３４側へ向けて開口する（図１４）こともできる。更には、これら空洞筒６５、６６を背もたれ６１上部ヘッドレスト７０に配置することもできる（図１５）。

次に、主として図１６〜図１９に基づいて、エンジン１１の燃料用の給油タンクを載せる合成樹脂製のタンク台７５を、キャビン３のフロントピラー２８の前側に、出退可能に設けたものである。燃料給油口はトラクタのボンネット２２部に設ける形態が一般的であり、キャビン３を設ける場合は、このフロントピラー２８にタンク台７５を取付けることによって、給油作業を容易に、簡単に行うことができる。左、右一側のフロントピラー２８の前側下部位に支持ブラケット７６を前方に向けて突出して、ボルト７７締めによって取付ける。この支持ブラケット７６の上端縁に添って支持軸７８を設け、この支持軸７８周りにタンク台７５の端縁に設けるボス７９を嵌合させて支持する。このボス７９には切欠形態の係合部８０を形成して、この係合部８０を支持軸７８の係合ピン８に係合させてスプリング８２により弾発させることにより、タンク台７５を支持姿勢Ａと、収納姿勢Ｂとに切替えることができる。収納姿勢Ｂでは、タンク台７５がフロントピラー２８と平行状に垂下状態となるため、運転席２６からの前方視界を邪魔しない。

又、前記支持ブラケット７６を、フロントピラー２８の前側部に突出した取付ブラケット８３に、ボルト８４締めによって取付けて、前方へ突出させる。この支持ブラケット７６上に、折畳可能のタンク台７５を支持して取付ける。支持ブラケット７６の上端には前後方向の折畳軸８５を有し、この折畳軸７５の周りに内側の台枠８６と外側の台枠８７を回動自在に軸支し、これら両台枠８６、８７を内、外いずれかの側へ反転回動することによって、台枠８６、８７を左右に拡張して、燃料タンクを支持する状態Ａにしたり、又は、台枠８６、８７を相互に折畳重合させて収納状態にすることができる。

１ 車体
２ 弾性体
３ キャビン
４ 補助部材
５ 付加質量体

Claims (1)

1. 車体（１）に対して弾性体（２）介して支持装着するキャビン（３）の構成部材、乃至前記弾性体（２）と一体の補助部材（４）に、このキャビン（３）内の騒音を軽減するための左、右相異なる質量の付加質量体（５）を設けたことを特徴とする作業走行車両のキャビン。

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