JP4875579B2 - 作業車のサスペンション構造 - Google Patents
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ラケットの前端部とフレーム(特許文献1のFIG.7の1)とに亘って油圧シリンダ(
特許文献1のFIG.7の11)を設けて、車軸を上下に昇降可能に構成した車軸支持構
造が知られている。
荷重が作用すると、揺動軸受には上下方向の引張荷重が作用する。例えば、特許文献1のFIG.7における前後の揺動軸受の車軸を支持する部分を上下に2分割し上下向きのボ
ルトによって連結する構造を採用して、車軸を縦長ブラケットに支持するように構成することが考えられる。しかし、上記のように車軸を縦長ブラケットに支持するように構成すると、ボルト及び揺動軸受に上下方向の無理な引張荷重が繰り返し作用して、ボルトが緩み易く、ボルト及び揺動軸受が破損し易くなるといった問題がある。
本発明は、連結ボルト及び軸受部材に無理な引張荷重が作用し難く、連結ボルトの緩みを防止でき、連結ボルト及び軸受部材の破損を防止できる作業車のサスペンション構造を実現することを目的とする。
(構成)
本発明の第1特徴は、作業車のサスペンション構造を次のように構成することにある。
右及び左の前輪を支持する前車軸ケースと、車体フレームの左右軸心周りに上下揺動自在に支持された支持ブラケットと、前記車体フレームと前記支持ブラケットとに亘って設けられた走行用のサスペンション機構とを備え、前記支持ブラケットは、本体フレームと前部フレームとからなり、前記本体フレームは、車体左右方向に延びる上部とその上部の下方を車体前後方向で前方に延びる下端部とを有し、前記前部フレームは、前記本体フレームの下端部の前端部から上方側に延設されて左右方向に延びる上面部を有し、前記本体フレームの上部と前記前部フレームの上面部とは、車体前後方向で空間を空けて配置され、前記前部フレームと前記本体フレームと前記車体フレームとの間の空間に、前記前車軸ケースが前部軸受部材と後部軸受部材とを介して前後軸心周りでローリング自在に配置され、前記前部フレームの上面部の下側に前記前部軸受部材が連結ボルトで締め付け固定され、前記本体フレームの上部の下側に前記後部軸受部材が連結ボルトで締め付け固定されている。
本発明の第1特徴によると、右及び左の前輪を支持することによる荷重が前車軸ケースに作用すると、前車軸ケースに作用した荷重が、軸受部材を上方へ押し上げる方向の力として作用する。軸受部材は支持ブラケットの下側に連結ボルトで締め付け固定されているので、軸受部材を上方へ押し上げる方向の力が作用すると、軸受部材が支持ブラケット側に押し付けられて、軸受部材に圧縮荷重が作用する。これにより、連結ボルト及び軸受部材に無理な引張荷重が作用し難くなって、連結ボルト及び軸受部材に無理な引張荷重が繰り返し作用することを防止できる。その結果、連結ボルトの緩みを防止できると共に、連結ボルト及び軸受部材の破損を防止できる。しかも、前車軸ケースの上側に位置する支持ブラケットの部分が小さくなり、支持ブラケットが前車軸ケースの上側に突出し難くなって、支持ブラケットが上下揺動した場合における支持ブラケットの上限揺動位置を低く設定できる。その結果、支持ブラケットを上下揺動させる車体フレーム側の空間を確保するための車体フレームへの加工等が少なくなって、車体フレームのフレーム構造を簡素化できる。
本発明の第1特徴によると、耐久性に優れた作業車のサスペンション構造を実現できる。しかも、支持ブラケットを上下揺動させる車体フレーム側の空間を確保しながら、車体フレームの製造コストを削減できる。
図1に基づいてトラクタの全体構成について説明する。図1は、トラクタの全体側面図を示す。図1に示すように、このトラクタは、左右一対の操向操作及び駆動自在な前輪1と、左右一対の駆動自在な後輪2とを走行車体3に備えた四輪駆動仕様に構成されている。走行車体3の前部に、エンジン4等が内装されたボンネット部5を備え、走行車体3の後部に、ステアリングハンドル6、運転座席7等が内装されたキャビン8を備える。
図2〜図5に基づいて、前輪サスペンション15及び支持ブラケット20の詳細構造について説明する。図2は、前輪サスペンション15の全体側面図を示し、図3は、支持ブ
ラケット20の全体斜視図を示す。図4は、支持ブラケット20の全体平面図を示し、図5は、支持ブラケット20の全体正面図を示す。
ラケット20の後部ボス部材27がピンを介して左右軸心X1周りに上下に揺動可能に支持されている。
材18,19を上側に押す方向の力として作用する。これにより、前部及び後部軸受部材18,19のフランジ部18a,19a、並びに、前部及び後部軸受部材18,19を締め付け固定する連結ボルト32に、無理な引張荷重が繰り返し作用することを防止できる。その結果、連結ボルト32の緩みを防止でき、連結ボルト32、並びに、前部及び後部軸受部材18,19の破損を防止できる。
図6及び図7に基づいて油圧シリンダ17の油圧回路について説明する。図6は、油圧シリンダ17の油圧回路図を示し、図7は、可変絞り43の油圧回路図を示す。図6に示すように、右及び左の油圧シリンダ17は複動シリンダで構成されており、右及び左の油圧シリンダ17のシリンダヘッド側の接続ポートからの圧油を合流したヘッド側合流油路35を介して、右及び左の油圧シリンダ17のシリンダヘッド側がパイロットチェック弁37に接続され、右及び左の油圧シリンダ17のロッド側の接続ポートからの圧油を合流したロッド側合流油路36を介して、右及び左の油圧シリンダ17のロッド側がパイロットチェック弁38に接続されている。
ク弁47がパイロット圧により開いて逆止機能が解除されて、シリンダヘッド側からの作動油が絞り弁44により流量制御されてタンクポートに排出される。
図6に基づいて油圧シリンダ17の作動の一例について説明する。図6に示すように、昇降制御弁49が中立位置49Nに操作され、パイロットチェック弁37,38が開状態に操作されると、パイロットチェック弁47,48が閉状態に操作された状態で、油圧シリンダ17の油室17aとアキュムレータ41が連通し、油圧シリンダ17の油室17bとアキュムレータ42が連通する。これにより、地面の凹凸に応じて前車軸ケース13及び支持ブラケット20が左右軸心X1周りに上下に揺動しようとすると、油圧シリンダ17が伸縮して、油圧シリンダ17の油室17a,17bとアキュムレータ41,42との間で作動油が往復し、油圧シリンダ17がバネ定数K1を備えたサスペンション機構として作動する。
式(1) M×g=PH×AH−MP1×AR
図8〜図11に基づいて油圧シリンダ17の制御について説明する。図8は、制御装置60のブロック図を示し、図9は、制御手段による油圧シリンダ制御のフローチャートを示す。図10は、作業車による作業状態毎のバネ定数及び減衰力の大小関係を説明する表を示し、図11は、制御手段によるピッチング防止制御のフローチャートを示す。
ことで、ヘッド側合流油路35の圧力が第3所定圧力P3に減少されると共に、制御装置60からの出力により制御弁43bのソレノイドを励磁し、可変絞り43を第3操作位置Q3に操作する(ステップ#13)。ヘッド側合流油路35の圧力が第3所定圧力P3に減少されることで、サスペンション機構としての油圧シリンダ17のバネ定数K1が減少し、可変絞り43が第3操作位置Q3に操作されることで、可変絞り43が絞り側に操作され、サスペンション機構としての油圧シリンダ17の減衰力が減少する。
ンダ17のバネ定数K1及び減衰力の双方を変更調節するように、制御手段65を構成した例を示したが、作業車による作業形態に応じて、油圧シリンダ17のバネ定数K1及び減衰力のいずれか一方を変更調節するように、制御手段65を構成してもよい。また、図10で示したバネ定数K1及び減衰力の大、中、小の組み合わせとして異なる組み合わせを採用してもよく、具体的には、例えばバネ定数K1を大に設定し、減衰力を小に設定してもよく、例えばバネ定数K1を中に設定し、減衰力を大に設定してもよい。
であって、制御装置60から圧力調節弁66への出力によりヘッド側合流油路35の圧力を第2所定圧力P2に操作してもトラクタのピッチングが改善されない場合には、制御装置60から圧力調節弁66への出力によりヘッド側合流油路35の圧力を更に第3所定圧力P3に操作するように構成してもよい。
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、支持ブラケット20の後端部を車体フレーム10の左右軸心X1周りに上下揺動自在に支持し、支持ブラケット20の前端部と車体フレーム10とに亘って油圧シリンダ17を設けた例を示したが、支持ブラケット20の異なる部分(例えば支持ブラケット20の前部)を車体フレーム10の左右軸心周りに上下揺動自在に支持するように構成してもよく、支持ブラケット20及び車体フレーム10の異なる位置に亘って油圧シリンダ17を設けるように構成してもよい。
前述の[発明を実施するための最良の形態]及び[発明の実施の第1別形態]においては、左右の油圧シリンダ17によりサスペンション機構を構成した例を示したが、一つの
油圧シリンダ17によりサスペンション機構を構成してもよい。この場合、支持ブラケット20の左右中央部と車体フレーム10の左右中央部とに亘って油圧シリンダ17を設ける。また、サスペンション機構として異なる構成を採用してもよく、例えばサスペンションバネを備えたサスペンション機構(図示せず)、又はサスペンションバネ及び油圧シリンダ17を備えたサスペンション機構(図示せず)を採用してもよい。
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]及び[発明の実施の第2別形態]においては、作業車の一例としてトラクタを例に示したが、異なる作業車においても同様に適用できる。
10 車体フレーム
13 前車軸ケース
17 油圧シリンダ(サスペンション機構)
18 前部軸受部材(軸受部材)
19 後部軸受部材(軸受部材)
20 支持ブラケット
21 前部フレーム
22 本体フレーム
32 連結ボルト
41,42 アキュムレータ
X1 左右軸心
Y1 前後軸心
Claims (4)
- 右及び左の前輪を支持する前車軸ケースと、車体フレームの左右軸心周りに上下揺動自在に支持された支持ブラケットと、前記車体フレームと前記支持ブラケットとに亘って設けられた走行用のサスペンション機構とを備え、
前記支持ブラケットは、本体フレームと前部フレームとからなり、
前記本体フレームは、車体左右方向に延びる上部とその上部の下方を車体前後方向で前方に延びる下端部とを有し、
前記前部フレームは、前記本体フレームの下端部の前端部から上方側に延設されて左右方向に延びる上面部を有し、
前記本体フレームの上部と前記前部フレームの上面部とは、車体前後方向で空間を空けて配置され、
前記前部フレームと前記本体フレームと前記車体フレームとの間の空間に、前記前車軸ケースが前部軸受部材と後部軸受部材とを介して前後軸心周りでローリング自在に配置され、
前記前部フレームの上面部の下側に前記前部軸受部材が連結ボルトで締め付け固定され、前記本体フレームの上部の下側に前記後部軸受部材が連結ボルトで締め付け固定されている作業車のサスペンション構造。 - 前記支持ブラケットを前記車体フレームに上下揺動自在に支持する左右軸心が、前記前車軸ケースを前記支持ブラケットにローリング自在に支持する前後軸心を延長した延長線の近傍に配置されている請求項1に記載の作業車のサスペンション構造。
- 前記サスペンション機構は、油圧シリンダと、その油圧シリンダとアキュムレータとの間で作動油を往復移動自在とする油圧回路とを有している請求項1又は2に記載の作業車のサスペンション構造。
- 前記本体フレームは、上部の下側を中空とする車体前後方向視でアーチ状に形成され、前記前部フレームは、上面部の下側を中空とする車体前後方向視でアーチ状に形成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の作業車のサスペンション構造。
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