JP2013248929A

JP2013248929A - 作業車両の懸架装置

Info

Publication number: JP2013248929A
Application number: JP2012123790A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Ozaki; 愼右尾▲崎▼; Kenichi Ide; 健一井手
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: JP6016458B2

Abstract

【課題】構造が簡単で制御装置が不要で安価な作業車両の懸架装置を提供する。
【解決手段】前後方向に設ける機体フレーム２の前部における左右中央に、スイングアーム１３の後端を上下回動自在に支持し、該スイングアーム１３の前側を前輪８を支持するフロントアクスルケース１１の左右中央に設けた前後方向の軸心を有するセンターピン２１に回動自在に支持するとともに、スイングアーム１３の前側と機体フレーム２の前部にフロントアクスルケース１１を上方に迂回するように湾曲して形成したフロントアクスルケース配置部２ａとの間に弾性部材１４を介装した。
【選択図】図２

Description

本発明は、左右の車軸を懸架する作業車両の懸架装置に関し、特に、車軸固定式の作業車両の懸架装置に関する。

従来から作業車両の乗り心地を向上したり、走行性能を向上するために、車軸（アクスルケース）と機体フレームとの間に懸架装置を配置した技術が公知となっている。例えば、特許文献１に示す技術である。
従来の懸架装置は、フロントアクスルケースの左右中央位置に、前後方向の軸心を有するセンターピンを設け、該センターピンを介して支持部材を機体フレームに対して揺動自在に支持し、前記支持部材と機体フレームとの間には左右一対のリーフスプリングを介装していた。
そして、機体フレームに対する前記支持部材の上下方向位置を選択的に規制、または、規制解除可能とする左右一対の縦油圧シリンダを前記支持部材と機体フレームとの間に介装し、更に、前記支持部材に対するフロントアクスルケースの回動角度を選択的に規制、または、規制解除可能とする左右一対の横油圧シリンダを支持部材とフロントアクスルケースとの間に介装していた。

このように構成することで、不整地面を低速走行するときに、縦油圧シリンダを固定し、横油圧シリンダをダンパとして機能させ、センターピンを中心にフロントアクスルケースを揺動可能として走行性能を向上させていた。また、整地面を高速走行するときには、横油圧シリンダを固定し、縦油圧シリンダをダンパとして機能させ、フロントアクスルケースを上下変位可能として、乗り心地を向上させていた。

特許第４０５４７２５号公報

しかし、前記特許文献１における技術の場合、左右一対の油圧シリンダを二組必要とし、該油圧シリンダの切換制御手段もそれぞれ必要となるため、部品点数が多く複雑で、高価なものとなっていた。また、リーフスプリングを用いていたために、リーフスプリングはフロントアクスルケースの下方に配置しなければならず、最低地上高が低くなり、果樹園の棚の下を走行するスピードスプレーヤでは不利となっていた。さらにリーフスプリングであると、前後方向に長い構成となるため、操向輪を旋回時に左右回動するときに、干渉を避けようとすると切れ角を小さくしなければならなかった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で制御装置が不要で安価な作業車両の懸架装置を提供する。

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。

即ち、請求項１においては、前後方向に設ける機体フレームに、スイングアームの前後一端を上下回動自在に支持し、該スイングアームの他側を車輪を支持するアクスルケースに設けた前後方向の軸心を有するセンターピンに回動自在に支持するとともに、スイングアームの他側と機体フレームとの間に弾性部材を介装したものである。
請求項２においては、前記弾性部材はコイルスプリングとショックアブソーバとにより構成したものである。
請求項３においては、前記ショックアブソーバは減衰力を調整可能に構成したものである。

本発明の効果として、従来よりも簡単な構造の懸架装置により乗り心地性能を向上できる。

本発明の実施形態に係る懸架装置を備えるスピードスプレーヤの全体側面図。本発明の実施形態に係る懸架装置の斜視図。同じく平面図。同じく正面図。同じく側面図。スイングアームの斜視図。

作業車両の一実施形態としてスピードスプレーヤについて、図１により全体構成から説明する。
スピードスプレーヤ１は機体フレーム２の前部上に運転操作部３を配置して、操向ハンドルや変速レバーや作業レバー等を配設している。機体フレーム２の前後中央上に薬液タンク４が配設され、該薬液タンク４の後部にエンジンルーム５が配設されて、該エンジンルーム５内にエンジンと動力噴霧機を収納している。エンジンルーム５の後部には散布部６が配設され、該散布部６にファン７とノズルを配置している。

こうして、エンジンからの動力により、動力噴霧機とファン７が駆動され、動力噴霧機の駆動により薬液タンク４から薬液を吸い込んでノズルより吐出し、この吐出された薬液はファン７による送風により拡散されて果樹等に散布される。

前記機体フレーム２の前部には本発明の懸架装置１０を介してフロントアクスルケース１１が支持され、該フロントアクスルケース１１の左右両側に操向輪となる前輪８・８が支持される。前記機体フレーム２の後部にリヤアクスルケースが固定され、該リヤアクスルケースの左右両側に後輪９・９が支持される。なお、本実施形態のスピードスプレーヤ１は４輪駆動としており、エンジンからの動力がミッションケースを介して前輪８・８及び後輪９・９に伝えられる構成としている。

前記機体フレーム２は、図１、図２、図５に示すように、左右一対の角柱パイプが前後方向に延設され、左右の角柱パイプ間は適宜前後間隔をあけて配置される連結フレーム１２により連結されて補強され、枠組み構成としている。また、前記機体フレーム２のフロントアクスルケース１１を配置する前部には、フロントアクスルケース１１を上方に迂回するように湾曲して側面視略略逆Ｕ字状に形成されるフロントアクスルケース配置部２ａ・２ａが構成され、フロントアクスルケース１１の左右両側との間に揺動空間を形成するとともに、機体は低くフロントアクスルケース１１はできるだけ高い位置に取り付けて、走行機体の地上高が低くなるようにして、棚の下等を容易に走行できるようにしている。

次に、本発明の懸架装置１０の一実施形態を図２乃至図５より説明する。
懸架装置１０は、機体フレーム２とフロントアクスルケース１１との間に配置して、凹凸のある地表面を走行したときに、衝撃を緩和して乗り心地だけでなく、走行性能も向上させるものである。懸架装置１０はスイングアーム１３と弾性部材１４とストッパー１５・１６と備える。さらに、弾性部材１４はコイルスプリング１４１とショックアブソーバ１４２からなる。

前記スイングアーム１３は、機体フレーム２に対してフロントアクスルケース１１を上下動、及び、左右傾倒揺動可能に連結するものである。スイングアーム１３は、図２、図３、図５、図６に示すように、平面視略Ｖ字状、側面視略略逆Ｕ字状に形成されて、フロントアクスルケース１１の左右中央に配置されるデフケース１１ａ近傍の上方に配置される。

スイングアーム１３の後部は、下方に「へ」字状に折り曲げられて左右二股に分かれて、後端に後支持部１３ａ・１３ａが構成される。後支持部１３ａ・１３ａには左右方向に貫通された軸受孔が開口され、支持軸２０・２０を機体フレーム２より突設して軸受孔に挿入して、スイングアーム１３が機体フレーム２に枢支されて、支持軸２０を回動支点としてスイングアーム１３の前部が上下揺動自在に支持されている。

スイングアーム１３の前部は下方に延設されて、前端に前支持部１３ｂが構成されている。前支持部１３ｂの左右中央には前後方向に貫通された軸受孔が開口され、フロントアクスルケース１１の左右中央前面より前方に突出したセンターピン２１が軸受孔に挿入されて、フロントアクスルケース１１はセンターピン２１により左右傾倒揺動自在に支持されている。なお、フロントアクスルケース１１の左右中央後面からもセンターピン２１が後方に突出され、図５に示すように、スイングアーム１３の前後中途部下面より下方に突設した支持体２２により回動自在に支持され、支持剛性をアップしている。

スイングアーム１３の前後中途部の前寄りの左右両側に弾性部材受部１３ｃ・１３ｃが形成されている。弾性部材受部１３ｃは上面にバネ受面１３１と貫通孔１３２と軸孔１３３を備える。バネ受面１３１は後述するコイルスプリング１４１の下部を嵌合して受ける部分であり、貫通孔１３２は上下方向に貫通開口して、ショックアブソーバ１４２の下部（ピストンロッド１４２ｂ）を挿入できるようにしている。軸孔１３３は左右方向に貫通して開口され、軸孔１３３に支持軸２３を軸支してショックアブソーバ１４２（ピストンロッド１４２ｂ）の下端を支持し、スイングアーム１３に対してショックアブソーバ１４２下端を回動自在に支持している。

前記弾性部材受部１３ｃ・１３ｃ近傍のスイングアーム１３には、ストッパー取付部１３ｄ・１３ｄが構成されている。ストッパー取付部１３ｄは本実施形態では、前支持部１３ｂと弾性部材受部１３ｃとの間に構成されているが、弾性部材受部１３ｃの後方や側方であってもよく限定するものではない。ストッパー取付部１３ｄは上下方向に貫通孔が開口されボルト等によりストッパー１５をスイングアーム１３の下面に取り付けられるようにしている。

前記弾性部材１４は機体フレーム２とスイングアーム１３の間に介装されて、衝撃を吸収するものである。詳細には、弾性部材１４の下部は前記スイングアーム１３の弾性部材受部１３ｃ・１３ｃに支持され、弾性部材１４の上部は機体フレーム２の左右のフロントアクスルケース配置部２ａ・２ａの上部間に横設した受プレート２４の弾性部材受部２４ａ・２４ａに支持される。こうして、弾性部材１４は機体左右中央に配置され、スイングアーム１３の上方に配置されるため、フロントアクスルケース１１の両側に配置される前輪８と旋回回動時に干渉することがなくコンパクトに配置される構成としている。

該受プレート２４の左右両側は、機体フレーム２のフロントアクスルケース配置部２ａ・２ａの上部にボルト２６・２６・・・により固定される。該受プレート２４の左右両側に弾性部材受部２４ａ・２４ａが形成される。弾性部材受部２４ａは受プレート２４の下面に形成されるバネ受２４ｂと、受プレート２４の上面に形成されるロッド支持部２４ｃからなる。バネ受２４ｂは皿状に構成してコイルスプリング１４１の上部が嵌合される。このバネ受２４ｂとコイルスプリング１４１の間にはシムが介装され、該シムを増減させることでコイルスプリング１４１荷重の微調整を可能としている。この調整により乗り心地を変更することができる。前記ロッド支持部２４ｃは弾性部材受部２４ａに開口された貫通孔の周囲上面から平面視コ字状に折り曲げられた板体が立設され、ショックアブソーバ１４２のシリンダ１４２ａ上部が貫通孔を貫通して板体の上部に支持軸２５により枢支されて、ショックアブソーバ１４２の上部を弾性部材受部２４ａで揺動自在に支持している。

前記コイルスプリング１４１は圧縮バネであり、薬液タンク４が満水時に所定長さ撓むコイルスプリング１４１が使用される。コイルスプリング１４１は着脱可能に構成される。つまり、コイルスプリング１４１の撓む長さを変更したい場合には、バネ定数が異なるコイルスプリング１４１に取り替え可能に構成している。この取り替えは、前記機体フレーム２のフロントアクスルケース配置部２ａに受プレート２４を固定しているボルト２６・２６・・・を外し、支持軸２５を抜くことにより、容易に受プレート２４を外すことができ、コイルスプリング１４１を上方に引きだすことができ交換できる。

前記ショックアブソーバ１４２はシリンダ１４２ａとピストンロッド１４２ｂとピストンからなり、前記コイルスプリング１４１の軸心側内部に貫通するように収納される。ショックアブソーバ１４２はシリンダ１４２ａ内にピストンロッド１４２ｂの一端に固設したピストンを収納して、該ピストンによりシリンダ１４２ａ内が二つの室に区画される。該ピストンまたはシリンダ１４２ａには図示しない公知のバルブが設けられて、二つの室はバルブを介して流通可能としている。シリンダ１４２ａ内にはオイル（または気体）が充填されており、機体の振動や揺動動作の際にはシリンダ内のオイルが一方の室から他方の室にバルブを介して移動し、このバルブを通過するときの抵抗により衝撃を減衰させるようにしている。前記バルブは可変バルブにより構成され、該バルブの通過量を変更することにより減衰値を変更できるようにしている。

前記ストッパー１５はスイングアーム１３の左右に取り付けられて、スイングアーム１３の支持軸２０を中心とした上下最大揺動時にフロントアクスルケース１１に設けた当接体２７・２７と当接して揺動を規制するものである。ストッパー１５・１５はゴム等の弾性部材で構成し当接時のショックを吸収し、前記スイングアーム１３のストッパー取付部１３ｄ・１３ｄの下面に取り付けられる。ストッパー１５下方のフロントアクスルケース１１の中央のデフケース１１ａの左右両側には当接体２７が固定され、ストッパー１５が当接体２７と当接可能に配設される。ストッパー１５はスイングアーム１３の前部、即ち、回動支点となる支持軸２０から離れた位置に配置することで最大揺動幅をできるだけ大きくしている。

ストッパー１６は機体フレーム２の左右のフロントアクスルケース配置部２ａに取り付けられて、センターピン２１を中心としたフロントアクスルケース１１の左右最大傾倒時にフロントアクスルケース１１に設けた当接体２８・２８と当接して左右傾倒を規制するものである。ストッパー１６・１６はゴム等の弾性部材で構成し当接時のショックを吸収し、前記フロントアクスルケース配置部２ａの前部左右外側下部に取り付けられる。ストッパー１６はその下方のフロントアクスルケース１１の左右両側に固定した当接体２８と当接可能に配設される。ストッパー１６はスイングアーム１３の両左右外側でセンターピン２１より離れた位置に配一して、揺動時にスイングアーム１３や弾性部材１４と干渉しない配置構成としている。

以上のように、前後方向に設ける機体フレーム２の前部における左右中央に、スイングアーム１３の後端を上下回動自在に支持し、該スイングアーム１３の前側を、前輪８を支持するフロントアクスルケース１１の上側を迂回して延設し、フロントアクスルケース１１の左右中央に設けた前後方向の軸心を有するセンターピン２１にスイングアーム１３の前側を回動自在に支持するとともに、スイングアーム１３の前側と、機体フレーム２の前部にフロントアクスルケース１１を上方に迂回するように湾曲して形成したフロントアクスルケース配置部２ａとの間に弾性部材１４を介装したので、従来よりも簡単な構造の懸架装置１０により乗り心地性能を向上できる。そして、弾性部材１４は上下方向に配設されることになるので、リーフスプリングのように前後方向に長くならずコンパクトになり、また、スイングアーム１３および弾性部材１４は機体左右中央側に配置されるために、前輪８の左右旋回回動時に干渉するおそれもない。

また、前記弾性部材１４はコイルスプリング１４１とショックアブソーバ１４２とにより構成したので、コイルスプリング１４１で上下動のショックを低減できるだけでなく、ショックアブソーバ１４２により振動を減衰させることができるようになり、乗り心地をさらに向上することができる。また、コイルスプリング１４１の内側にショックアブソーバ１４２を配置することができるため、さらにコンパクトに構成できる。
また、前記ショックアブソーバは減衰力を調整可能に構成したので、作業者の好みや運転技術や走行路面に合わせて減衰力を調節できるようになり、走行安定性を更に向上できる。なお、本実施形態の懸架装置１０は後輪９を支持するリヤアクスルケースにも適用可能である。

２機体フレーム
１３スイングアーム
１１フロントアクスルケース
２１センターピン
１４弾性部材
１０懸架装置
１４１コイルスプリング
１４２ショックアブソーバ

Claims

前後方向に設ける機体フレームに、スイングアームの前後一端を上下回動自在に支持し、該スイングアームの他側を車輪を支持するアクスルケースに設けた前後方向の軸心を有するセンターピンに回動自在に支持するとともに、スイングアームの他側と機体フレームとの間に弾性部材を介装したことを特徴とする作業車両の懸架装置。
前記弾性部材はコイルスプリングとショックアブソーバとにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の懸架装置。
前記ショックアブソーバは減衰力を調整可能に構成したことを特徴とする請求項２に記載の作業車両の懸架装置。