JP2013112282A - ボンネット - Google Patents

Abstract

【課題】長大化に適応できるボンネット構造を備えたボンネットを提供する。
【解決手段】車体に支持されたエンジンとエンジン補機とを収納するエンジンルームを開閉可能に覆う、作業車のためのボンネット３。左右のサイドパネル４と、左右のサイドパネル４をつなぐアッパーパネル５とを含み、車体の長手方向に間隔をあけてボンネット３の横断方向に延びる複数の横断面ＣＳによる、ボンネット３に対する複数の横断線ＣＬに沿って、ボンネット３の裏面に突起状リブ３０が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラクタなどの作業車の車体に支持されたエンジンとエンジン補機とを収納するエンジンルームを開閉可能に覆うボンネットに関する。

従来の一般的なトラクタのボンネットアッセンブリは、機体フレームに固定される固定ボンネットと機体フレームに対して可動する可動ボンネットとフロントグリルを形成する前側ボンネットとからなるが、製作や組み立てのの容易性から種々のボンネット構造が知られている。

例えば、特許文献１によるボンネット構造では、固定ボンネットを左右のサイドパネルとフロントグリルとに分割して構成され、機体フレームに立設した支持フレームに連結することで固定されている。また、特許文献２では、ボンネットは、機体フレームに固定する固定側形成体と、同固定側形成体の上面を開閉可能とした開閉側形成体とに分割して構成され、さらには、この固定側形成体は左側半部形成片と右側半部形成片とに二分割され、機体フレームの前部に上方へ立ち上げて形成された連結支持体に、連結体を介して左・右側半部形成片の前端突き合わせ部が前後方向から狭持状態に連結固定されている。つまり、この特許文献２による固定ボンネット部は、フロントグリルと一体化されるとともに、左側半部形成片と右側半部形成片とに二分割された構造となっているが、フロントグリルの真ん中で分割されているので、美感上の問題が生じる。

また、特許文献３によるボンネットでは、可動ボンネットが複数の壁部材により分割して構成され、壁部材の縁部分が内方側に折り曲げられることで、複数の壁部材の縁部分どうしが接合されている。その際、複数の壁部材のうちの一つが可動ボンネットの天井部材であり、複数の壁部材のうちの一つが可動ボンネットの横壁部材であり、天井部材及び横壁部材の縁部分が接合されるように構成され、天井部材及び横壁部材の縁部分が機体の前後方向に沿って位置するように構成され、可動ボンネットの前部に備えられた電装部品に接続される電気配線が、天井部材及び横壁部材の縁部分に取り付けられている。

さらに、成形容易性や軽量化のためにボンネットを樹脂製で製作する場合、強度上の観点から、そのアッパーパネルの裏面に車体長手方向に沿って補強リブを形成しているボンネット構造が特許文献４から知られている。

特開平１１−１０５７４０号公報（段落番号〔０００８−００１９〕、図５） 特開２００５‐５９７３４号公報（段落番号〔０００３−００５８〕、図７、図８） 特開２００５‐３５４２０号公報（段落番号〔０００６−００２５〕、図２、図５） 特開２０００‐１１８４４６号公報（段落番号〔０００５−００１５〕、図７、図９）

上述した特許文献１から特許文献４に記載されたボンネット構造、特に可動ボンネットの構造は、比較的小型のトラクタなどの作業車に適したものである。また、特許文献４に記載された補強リブは、成形時の熱収縮を考慮したものである。さらに、特許文献３に記載された可動ボンネットの分割構造も、分割体の接合部としての縁部分に電気配線を施すために都合が良いように機体の前後方向に沿うように形成されている。上述したいずれのボンネット構造においても、可動ボンネットの長大化に伴う強度補強やハンドリング容易性は特別に考慮されていない。
本発明の目的は、上記実情に鑑み、長大化に適応できるボンネット構造を備えたボンネットを提供することである。

車体に支持されたエンジンとエンジン補機とを収納するエンジンルームを開閉可能に覆う、作業車のためのボンネットにおいて、上記目的を達成するため、本発明によるボンネットは、左右のサイドパネルと、前記左右のサイドパネルをつなぐアッパーパネルとを含み、前記車体の長手方向に間隔をあけて前記ボンネットの横断方向に延びる複数の横断面による、前記ボンネットに対する複数の横断線に沿って、前記ボンネットの裏面に突起状リブが形成されている。

この構成では、左右のサイドパネルとアッパーパネルとからなる横断面が下向きＵ字形状となるドーム状構造体の内面（裏面）側に、横断方向（車体前後方向に交差する方向）に延びる突起リブが形成されている。この突起リブは、横断方向に延びる複数の横断面によるドーム状構造体に対する横断線に沿って配置されるので、作業車の大型化に伴いボンネットが長大化しても、その長さに応じて複数の横断方向の突起リブを割り当てることで複数列の突起リブで区分けられた区画単位の補強が実現する。

ボンネットの長大化、さらにはサイドパネルの高さが大きくなることによるボンネット全体の大型化にあたって、製作の容易性や部品としての搬送の容易性を考慮する場合、ボンネットを適切な分割構造とすると好都合である。従って、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記左右のサイドパネルと前記アッパーパネルとは前記車体の長手方向に延びた分割線によって分割された３部材の分割構成体であり、分割された前記左右のサイドパネルと前記アッパーパネルとは連結手段によって連結組み付けされている。この構成では、ボンネットは実質的には平板形状ないしは緩やかな湾曲板形状となる３つの分割部材、つまり左右のサイドパネルとアッパーパネルに分けて製作し、小さな専有スペースでもって組み立て工場に搬送し、そこで連結手段を介して組み付けることができる。

その際、前記連結手段が、前記分割線に沿って設けられた複数のボルト連結部であり、前記ボルト連結部は前記分割線と前記横断線との交点領域に配置されていると、ボルト連結部に形成されるボルト締結用フランジなどを形成するための肉厚部と補強リブが連係するので、ボンネットの強度強化に寄与することができる。
補強の効果をより高めるためには、補強リブをボルト連結部から延びるように形成し、補強リブがボルト連結部を介してサイドパネルとアッパーパネルとを連続的に延びるように形成することが適切である。

ボンネット剛性のさらなる強化のためには、アッパーパネルの表面側にも補強リブを形成することも好適である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アッパーパネルには横断方向中央を通って前記車体の長手方向に延びる上方隆起リブが形成されている。また、ボンネットが長大化すると、運転席から作業車の先端中心位置を正確に把握しづらくなるが、この上方隆起リブは先端中心の目安としても用いることができる。

その際、さらに、記アッパーパネルにおける前記上方隆起リブの両側に前記車体の長手方向に車体前方に向かって相互間隔が短くなるように延びる段部が形成されると、前方に向かって狭まっていく２つの段部による線が運転者の目標線としてさらに有効なものとして機能する。

本発明によるボンネットの基本的な構造を図解する模式図である。 本発明によるボンネットを採用したトラクタの全体側面図である。 ボンネットの外観を示す斜視図である。 裏側から見たボンネットの一部を示す斜視図である。 長手中心線で切断したボンネットの縦断面図である。 ボンネットの平面図である。 アッパーパネルの底面図である。 サイドパネルの側面図である。 ボンネット開閉動作を補助するダンパの取り付け要領を示す模式図である。

本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、図１を用いて、本発明による作業車のためのボンネットの基本的な構造を説明する。本発明におけるボンネットは、作業車のエンジンやエンジン補機などを収納するエンジンルームを開閉可能に覆う可動ボンネット３である。ボンネット３は、左右のサイドパネル４と、前記左右のサイドパネル４をつなぐアッパーパネル５とを含み、車体の長手方向に間隔をあけてボンネット３の横断方向に延びる複数の横断面ＣＳによる、ボンネット３に対する複数の横断線ＣＬに沿って、ボンネット３の裏面に突起状リブ３０が補強リブとして形成されている。図１では２つの横断面ＣＳによって規定される２つの横断線ＣＬに沿って突起状リブ３０が互いに間隔をあけて配置されている。ここでは、突起状リブ３０は横断線ＣＬに沿ってボンネット３の全周にわたってＵ字状に延設されているが、横断線ＣＬに沿って断続的に延設してもよい。

突起状リブ３０の延設方向を規定することになる横断線ＣＬを決定する横断面ＣＳは、平面に限定されるわけではなく、図１でも示されているような湾曲面であってもよいし、屈曲面であってもよい。また、横断面ＣＳは車体の長手方向に対して鉛直方向に延びる面に限定されるわけではなく、長手方向に対して傾斜する面であってもよい。

さらに、左右のサイドパネル４とアッパーパネル５とを一体成形してもよいが、製作容易性や搬送容易性等を考慮して、ここでは、左右のサイドパネル４とアッパーパネル５を個別に製作され、後で連結組み付けされる。つまりボンネット３は、左右のサイドパネル４とアッパーパネル５との分割構造体であり、その分割線はほぼ直線である。また、アッパーパネル５は、天井領域とその天井領域の両端からサイドパネル４の方に折り曲げられたスカート領域からなり、アッパーパネル５自体でＵ字状の横断面形状を有している。従って、左右のサイドパネル４は実質的に平板形状である。左右のサイドパネル４とアッパーパネル５とは連結手段９によって突き合わせ連結されている。この連結手段９の具体的な形態として、互いの連結端部に形成された係合ブラケット部とその係合ブラケット部を連結する連結ボルトとからなるボルト連結部９が好ましいが、その他のクランプ具を用いてもよいし、スポット溶接等で連結してもよい。

図１の例では、ボルト連結部９は、左右のサイドパネル４とアッパーパネル５との分割線と、突起状リブ３０が形成される横断線ＣＬとの交点領域に配置されている。これにより、ボルト連結部９の厚肉部として形成される係合ブラケット部から連続的に突起状リブ３０を形成することができ、それにより不必要な応力集中を避けることができる。

次に、上述した本発明によるボンネットの基本的な構造を適用した、具体的な実施形態を、図を参照しながら説明する。この実施形態では、ボンネット３は、図２でその全体側面が示されているトラクタに装備されている。このトラクタは、左右一対の前輪１１と左右一対の後輪６によって支えられている車体１を備えている。車体１は、車体前後方向に連結された、前部フレーム１３、クラッチハウジング１４、トランスミッションケース１５などによって構築されている。前部フレーム１３にはエンジン２１やエンジン補機が搭載されている。車体１の後半分にはキャビン２で覆われた運転部が設けられている。このトラクタには、エンジン補機のうち特に高熱を発するものとして、ＤＰＦマフラ２３が備えられている。エンジン補機には、その他、冷却ファン、ラジエータ、インタークーラ、オイルクーラ、エアクリーナ、さらには空調用のコンデンサやバッテリが含まれる。エンジン２１やエンジン補機を収納するエンジンルームは前部フレーム１３の上方で、ボンネット３によって覆われる空間として形成されている。

ＤＰＦマフラ２３はこのトラクタの排気システムの構成要素の１つであり、排気管２３を貫流する排気ガスに含まれる微粒子を捕集するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）を備えることで大型化している。ＤＰＦマフラ２３を出た排気管はエンジンルームの側方から水平に突き出し、その最終部分は、立ち上がり排気管部（煙突状排気管）２４として、キャビン２の前面の斜め前方をキャビン２に沿って立ち上がっている。ＤＰＦマフラ２３はエンジン２０の上方で、ボンネット３の上面に近接して配置されている。

ボンネット３は、その上方後端部に設けられた揺動クロス軸ユニット１７の揺動軸心周りにその全体が開閉揺動するフルオープン式である。揺動クロス軸ユニット１７は、クラッチハウジング８に立設された支持フレーム１６のクロスビームに設けられている。

以下、ボンネット３の構造を図３から図８を用いて説明する。
ボンネット３は、左右のサイドパネル４と両端部に短いスカート部５ａを形成したトップパネル５と、フロントグリル６とからなり、それぞれ個別に製作され、その後、１つのボンネット３として組みつけられる。サイドパネル４の上端とトップパネル５のスカート部５ａの下端が互いの表面がフラットとなるように、ここではボルト連結部９として形成された連結手段を介して連結される。また左右のサイドパネル４とトップパネル５とは、それらが作り出す逆Ｕ字状の前端に嵌合するように、フロントグリル６が図示されていないボルト連結部を介して連結される。

フロントグリル６は、正面視で実質的に四角形状を有し、その中央部にはグリルパンが装着されるグリル開口部６０が形成されており、４つのコーナ領域にフロントランプユニット６１が装着される。上側の左右のフロントランプユニット６１は作業灯として利用するために前輪近くを照らすように設定されており、下側の左右のフロントランプユニット６１は前照灯としてトラクタの前方を照らすように設定されている。

図４と図５とに明示されているように、アッパーパネル５の内面と左右のサイドパネル４の内面（以下単にボンネット３の内面と称する）には、ボンネット３の長手方向に間隔をあけて数本の突起状リブ３０がボンネット３の横断方向に延設されている。突起状リブ３０は二段形状の断面を有し、ボンネット３の剛性補強を高めるために幅広の基部３０ａとこの基部３０ａから立ち上がった幅狭の突起部３０ｂとからなる。突起状リブ３０の配置の原則は、図１を用いて説明したように、このボンネット３を所定の長手方向（前後方向）位置に設定した横断面によって規定される切断線に沿うことである。図４からも明らかなように、基本的には、ボンネット３の内周面にわたって形成されるが、サイドパネル４の内面だけに形成された部分的な突起状リブ３０やアッパーパネル５の内面だけに形成された部分的な突起状リブ３０も配置されている。また、この実施形態では、アッパーパネル５の内面を斜めに延びる突起状リブ３０も配置されている。さらには、必要に応じて、追加的にボンネット３の長手方向に延びる突起状リブ３０を配置してもよい。

アッパーパネル５の内面と左右のサイドパネル４とをボルト連結するボルト連結部９は、図４に示すように、この実施形態では、サイドパネル４の上端に形成された内方への凹み部９１と、この凹み部９１に重ね合わすことができるようにアッパーパネル５の下端の内面に設けられたスリーブ体９２と、ボンネット３の内側から凹み部９１の貫通孔を通ってスリーブ体９２のネジ孔に螺合する連結ボルト９３からなる。サイドパネル４の凹み部９１にアッパーパネル５のスリーブ体９２を嵌め合わせながらサイドパネル４にアッパーパネル５を組み付け、連結ボルト９３を用いて両者を連結する。連結ボルト９３がボンネット３の内側からアッパーパネル５の内側に設けられたスリーブ体９２に螺合することでサイドパネル４とアッパーパネル５とをねじ締結するので、連結ボルト９３やスリーブ体９２が外側から隠れており、ボンネット３の外観が美観的に優れたものとなる。なお、このスリーブ体９２は単にナットを流用してもよい。このようにして出来上がったアッパーパネル５の内面と左右のサイドパネル４との組み付け品の先端部に、同様なボルト連結部９を用いてフロントグリル６を連結することで最終的なボンネット３が作り出される。

図４からは、さらに一部の例外を除いて、突起状リブ３０はボルト連結部９を起点としてボンネット３の内面をその横断方向に延びていることが理解される。言い換えると、ボルト連結部９は、図１を用いて定義されている横断線ＣＬと、アッパーパネル５と左右のサイドパネル４との分割線連との交点領域に配置されており、これによりボルト連結部周辺の剛性が強化されている。

図４及び図６に示されているように、ボンネット３のアッパーパネル５には、横断方向中央を車体１の長手方向に、上方隆起リブ３１が形成されている。上方隆起リブ３１はその断面がドーム状であり、前方から後方にかけて細くなっており、スピード感を作り出している。さらに、アッパーパネル５に、車体１の長手方向に延びる段差３２が上方隆起リブ３１の両側に形成されている。この段差３２は横断方向で外から内にかけて低くなる段差である。従って、両段差３２によって挟まれる領域は、その外側領域より僅かに低くなっている。両段差３２の相互間隔は長手方向で後方から前方に向かってが短くなるように延びている。さらにこの両段差３２は、フロントグリル６の上面部にも連続的に形成されている。この先狭まりの両段差３２とその真ん中を延びている上方隆起リブ３１は、運転者の前方中心の目標として好都合である。アッパーパネル５をボンネット３として組み付けて車体１に取り付けた閉鎖姿勢において、アッパーパネル５は前下がりとなっており、運転者の前方視界、特に前輪付近の視界を良好なものとしている。

アッパーパネル５の車体方向後方中央部、つまりＤＰＦマフラ２３の上方には、エアスクープ５０が形成されている。このエアスクープ５０は、ＤＰＦマフラ２３によって加熱された空気をボンネット３の外に逃がす機能を有する。このため、エアスクープ５０の空気流通口５１は車体前方に向けて開口するとともに車体後方に傾斜した開口面を有し、空気流通口５１から排出された高温空気がキャビン２のウインドシールドに直接衝突することを回避している。

図９で模式的に示されているだけであるが、ボンネット３の後端部には、アッパーパネル５の内面と左右のサイドパネル４の内面とにわたる逆Ｕ字状に形成した後端補強板３５や左右のサイドパネル４の内面に中間補強板３６が溶接されている。後端補強板３５や中間補強板３６は突起状リブ３０に固定されると強度的に好都合である。後端補強板３５と支持フレーム１６とにわたって揺動クロス軸ユニット１７が設けられており、ボンネット３を開閉揺動可能にしている。また、支持フレーム１６に取り付けられたブラケット１６ａと中間補強リブ３６とにわたって、ボンネット３の開閉動作を補助するための左右一対のダンパ３７が設けられている。
〔別実施形態〕

〔１〕ボンネット３の材料はＦＲＰ（ガラス強化繊維）ベースのものが好ましいが、その他の複合材料や金属材料であってもよい。
〔２〕上述した実施形態では、ボンネット３は、アッパーパネル５、左右のサイドパネル４、フロントグリル６の４つの分割体から構成されていたが、一体構成でもよい。あるいは、その他の分割構成、例えば、フロントグリル６をアッパーパネル５または左右のサイドパネル４と一体化することや、アッパーパネル５や左右のサイドパネル４をさらに分割することも可能である。アッパーパネル５と左右のサイドパネル４を一体化してもよい。左右のサイドパネル４を車体１に固定の固定ボンネットとして構成することも可能である。
〔３〕突起状リブ３０の断面形状も四角形のみならず、多角形や半円、あるいはドーム状の湾曲体であってもよい。
〔４〕エアスクープ５０の下方に配置され、エアスクープ５０によって排出される高温空気の発生元としての高温機器はＤＰＦマフラ２３以外に一般的なマフラやその他の高温エンジン補機などであってもよいし、エンジンそのものであってもよい。

本発明に係る作業車のボンネットは、トラクタ、ミッドマウントモーアやフロントモーアなどの草刈機、ホイールローダ、及びバックホウなどに適用することができる。

１ 車体
２ キャビン
３ ボンネット
４ サイドパネル
５ アッパーパネル
６ フロントグリル
９ ボルト連結部（連結手段）
３０ 突起状リブ
３１ 上方隆起リブ
３２ 段部
ＣＬ：横断線
ＣＳ：横断面

Claims (6)

1. 車体に支持されたエンジンとエンジン補機とを収納するエンジンルームを開閉可能に覆う、作業車のためのボンネットにおいて、
   前記ボンネットが、左右のサイドパネルと、前記左右のサイドパネルをつなぐアッパーパネルとを含み、前記車体の長手方向に間隔をあけて前記ボンネットの横断方向に延びる複数の横断面による、前記ボンネットに対する複数の横断線に沿って、前記ボンネットの裏面に突起状リブが形成されたボンネット。
2. 前記左右のサイドパネルと前記アッパーパネルとは前記車体の長手方向に延びた分割線によって分割された３部材の分割構成体であり、分割された前記左右のサイドパネルと前記アッパーパネルとは連結手段によって連結組み付けされる請求項１に記載のボンネット。
3. 前記連結手段は、前記分割線に沿って設けられた複数のボルト連結部であり、前記ボルト連結部は前記分割線と前記横断線との交点領域に配置されている請求項２に記載のボンネット。
4. 前記リブが前記ボルト連結部から延びている請求項３に記載のボンネット。
5. 前記アッパーパネルには横断方向中央を通って前記車体の長手方向に延びる上方隆起リブが形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載のボンネット。
6. 前記アッパーパネルには前記上方隆起リブの両側に前記車体の長手方向に車体前方に向かって相互間隔が短くなるように延びる段部が形成されている請求項５に記載のボンネット。

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