JP5032831B2 - 作業機のシートサスペンション構造 - Google Patents

Description

本発明は、農用トラクタや草刈機などの作業機に利用されるシートサスペンション構造に関する。

農用トラクタのシートサスペンション構造としては、例えば、特許文献１に開示されているように、シート支持台の上に平行四連式のリンク機構を介し運転シートを上下動可能に支持するとともに、リンク機構を構成する揺動リンクとシート支持台とに亘ってサスペンションバネを張設して、サスペンションバネの弾力によってリンク機構を上方付勢するよう構成し、かつ、大きい着座荷重が作用して運転シートが大きく下方移動するとクッションゴムが弾性変形されるようにすることで、サスペンション特性を改善したものが知られている。
特開平９−１２３８１７号公報

上記従来構造は、サスペンションバネとクッションゴムを併用することで運転者の体重の大小にかかわらず快適な座り心地を得られるものであるが、外気に晒されるクッションゴムは比較的短期間のうちにの弾性劣化や変形が発生しやすく、体重の大きい運転者が使用する場合には、短期間のうちにクッションゴムの交換を必要とすることが多いものであった。
クッションゴムは温度によって弾性特性が相当大きく変化するので、使用される時期や地域の温度条件によってサスペンション特性が異なってしまうこともあった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、着座荷重の大小にかかわらず好適な座り心地を得ることができるシートサスペンション構造を耐久性の高いものに構成することを目的としている。

本発明は、シート支持台の上方にリンク機構を介して運転シートを上下動可能に支持するとともに、軸心を横向き姿勢にして運転シートとシート支持台との間に配備したサスペンションバネの弾力によって、運転シートを持上げ付勢した作業機のシートサスペンション構造において、
前記運転シートの上下動に伴って上下変位するカム部材と、このカム部材の上下変位に伴って前記サスペンションバネの軸心方向に変位するカムフォロアを設け、カムフォロアにサスペンションバネの一端を支持して、運転シートの下方移動に伴ってサスペンションバネの一端が弾力増大方向に変位されるよう構成してあり、
前記リンク機構は、前記シート支持台の前部側に上下揺動可能に枢支連結され且つその遊端部を前記運転シート側の支点に枢支連結された前方の左右一対の揺動リンクと、前記シート支持台の後部側に上下揺動可能に枢支連結され且つその遊端部を前記運転シート側の支点に枢支連結された後方の左右一対の揺動リンクとを備えた平行四連リンク状に構成され、
前記サスペンションバネは、前記前方の左右一対の揺動リンクの間及び前記後方の左右一対の揺動リンクの間において、その軸心方向が前記前方の左右一対の揺動リンク及び前記後方の左右一対の揺動リンクの延設方向に沿う姿勢で配設してあり、
前記前方の左右一対の揺動リンク同士を連結する前方のステーと、前記後方の左右一対の揺動リンク同士を連結する後方のステーとを設け、
前記前方のステーに前記カム部材を備えてあり、
前記カム部材及び前記カムフォロアには、前記前方の左右一対の揺動リンク及び前記後方の左右一対の揺動リンクの揺動方向に沿うカム面を形成してあることを特徴とする。

上記構成によると、カム部材とカムフォロアとの接触部におけるカム曲線によって運転シートの高さ位置に対するサスペンションバネの弾力を設定することができる。例えば、運転シートの高さとシート上昇付勢力とを直線的に変化させる特性を設定して、着座荷重の大きさにかかわらず運転シートの高さ変動に対するシート上昇付勢力の変動を常に一定にして、運転シートの高さにかかわらず座り心地を安定化することが容易となる。
カム部材およびカムフォロアを金属材などの硬質部材で構成することで、長期間にわたって所期のサスペンション特性を安定維持することができるとともに、温度条件によってサスペンション特性が変化することもほとんどない。

従って、本発明によると、着座荷重の大小にかかわらず好適な座り心地を得ることができるシートサスペンション構造を耐久性の高いものに構成することができる。
しかも、上記構成によると、揺動リンクに備えたカム部材は揺動リンクの支点を中心とした円弧軌跡で移動するので、カム部材は上下変位するとともにリンク長手方向へも変位することになり、サスペンションバネの軸心方向をリンク長手方向に向かう姿勢に配備することで、カム部材のリンク長手方向への変位とカム作用とを利用してカムフォロアをサスペンションバネの軸心方向に変位させることができ、運転シートが大きく下方移動した際にサスペンションバネを弾力増大方向に充分変位させて所望の大きい弾力を得ることが容易となる。

本発明の更なる特徴は、前記カムフォロアを備え、且つ、前記サスペンションバネの一端部を支持する支持部材を前後スライド移動可能に設け、その支持部材に接当することで前記サスペンションバネの軸心方向における前記カムフォロアの移動を阻止するストッパを設けてある。

図１に、本発明に係るシートサスペンション構造を備えた作業機の一例である農用トラクタが示されている。この農用トラクタは、操向輪としての前輪１と主推進車輪としての後輪２を備えた四輪駆動型のトラクタ本機３の後部に、作業装置昇降用のリフトアーム４と作業装置駆動用のＰＴＯ軸５を装備して構成されており、トラクタ本機３の後部における左右の後輪フェンダ６の間に位置して運転シート７が配備されている。

左右の後輪フェンダ６の間にはトラクタ本機３の後部を覆う板金構造の支持枠８が固定配備されており、この支持枠８の上にボルト絞め固定されたシート支持台９に、リンク機構１０を介して運転シート７が上下動可能に支持されている。

リンク機構１０は、シート支持台９から後方に突設した延長部９ａの前部に支点ａ周りに上下揺動可能に枢支連結された左右一対の揺動リンク１１と、起立辺９ａの後部に支点ｂ周りに上下揺動可能に枢支連結された揺動リンク１２と、両揺動リンク１１，１２の遊端部に亘って支点ｃ，ｄを介して枢支連結された昇降枠１３とを平行四連リンク状に枢支連結して構成されている。昇降枠１３は、板材を正面視で下向きコの字形状に屈折して構成されており、この昇降枠１３の左右に連結固定された支持枠部１３ａに、可動台１４がスライドレール機構１５を介して前後に位置調節可能に装着されるとともに、可動台１４の前端部に運転シート７が支点ｅ周りに振り上げ回動可能に連結されている。

左右の揺動リンク１１，１２はそれぞれステー１１ａ，１２ａで架橋連結されて一体化され、昇降枠１３が左右に傾くことなく水平姿勢を維持して平行昇降されるようになっている。昇降枠１３における左右の支持枠部１３ａはステー１３ｂで架橋連結され、このステー１３ｂとシート支持台９とに亘って伸縮式のダンパー１６が架設され、昇降枠１３の上下動作動に適度の抵抗が与えられるようになっている。

前方の揺動リンク１１におけるステー１１ａの下面にはカム部材２１が連結固定されるとともに、シート支持台９の前部に連設されたブラケット９ｃに、カム部材２１に接当するカムフォロア２２が前後スライド移動可能に配備されている。カムフォロア２２は、板材を屈折して平面形状が後向きコの字状に構成された支持部材２２ａの左右中央に固着されており、支持部材２２ａの左右端辺とシート支持台９の後部に固着したバネ受け部材２３とに亘って左右一対のサスペンションバネ２４が、その軸心を前後向き横向き（略水平）にして張設されている。

サスペンションバネ２４の弾性張力によってカムフォロア２２が後方にスライド付勢されることで、カム部材２１を介してリンク機構１０が上方に突き上げ揺動され、もって、運転シート７が弾性的に上昇付勢されている。前方の揺動リンク１１の後端部が支点ａより後方に延出されており、その延出部１１ａがシート支持台９の上面に接当することでリンク機構１０の上限が規制され、運転シート７の最大高さ位置が設定されている。

運転者が着座して運転シート７に着座荷重が作用すると、リンク機構１０が下方揺動することで、前方の揺動リンク１１に備えたカム部材２１がカムフォロア２２を前方に接当押圧し、着座荷重の大きさに対応してカムフォロア２２がサスペンションバネ２４を引き伸ばしながら前方移動し、着座荷重とバネ力とが均衡したところでリンク機構１０の下方作動が止まる。

前記カム部材２１の下向きカム面と、これに対向するカムフォロア２２の接当面はそれぞれ所定の凸曲面に形成されており、昇降枠１３の上下位置とカムフォロア２２の前後位置が所望の関係となるように各凸曲形状が設定され、これによって運転シート７の高さ位置とサスペンションバネ２４によるシート持上げ付勢力との関係、つまり、サスペンション特性が決められている。サスペンション特性は、運転シート７の高さ変動に対してサスペンションバネ２４によるシート持上げ付勢力が直線的に変動することが好ましく、これによると、着座荷重の大きさにかかわらず運転シート７の高さ変動に対するシート持上げ付勢力の変動を常に一定にして、運転シート７の高さにかかわらず座り心地を安定化することができる。

シート支持台９の前部に連設した前記ブラケット９ｃには操作ノブ付きのストッパボルト２５が装着されている。このストッパボルト２５はカムフォロア２２の前面に対向されており、ストッパボルト２５の後端でカムフォロア２２の前方移動を接当阻止することで昇降枠１３の下方移動限度、つまり、運転シート７の下限高さを規制することができ、ストッパボルト２５を回動操作して前後に移動張設することで、運転シート７の下限高さを調節することができるようになっている。

シート支持台９から左右に延出されたブラケット２６に、昇降枠１３の支持枠部１３ａに下方から対向するクッションゴム２７が配備されている。このクッションゴム２７は、昇降枠１３が下限近くまで下方作動すると支持枠部１３ａに接触する位置に配備され、カムフォロア２２がストッパボルト２５に衝撃的に接当することが緩和されるようになっている。

〔他の実施例〕
（１）図７に示すように、後方の揺動リンク１２の固定側の支点ｂに回動式のダンパー１６を装備して実施することもできる。
（２）前記バネ受け部材２３を前後位置調節可能に構成して、サスペンションバネ２４の基準弾力を調節できるように構成して実施すると、より広範囲の着座荷重に対応することができる。
（３）カム部材２１の位置調節、あるいは、取り替え、によって運転シート７の高さ位置とサスペンションバネ２４の弾力との関係、つまり、サスペンション特性を変更調節できるように構成して実施することも可能である。
（４）前方の揺動リンク１１の下辺にカム面を形成することで、前方の揺動リンク１１自体をカム部材２１として利用することも可能である。
（５）サスペンションバネ２４に圧縮コイルバネを利用することもできる。
（６）カム部材２１とカムフォロア２２のいずれか一方の接当箇所に遊転ローラを配備してカム作用を円滑に行わせるように構成することもできる。

農用トラクタの全体側面図 シートサスペンション構造を示す側面図 シートサスペンション構造の着座荷重がかからない状態（イ）と着座荷重がかかった状態（ロ）を示す縦断側面図 シートサスペンション構造の平面図 シートサスペンション構造の正面図 シートサスペンション構造の縦断正面図 別実施例のシートサスペンション構造を示す側面図

符号の説明

７ 運転シート
９ シート支持台
１０ リンク機構
１１ 揺動リンク
２１ カム部材
２２ カムフォロア
２４ サスペンションバネ

Claims (2)

1. シート支持台の上方にリンク機構を介して運転シートを上下動可能に支持するとともに、軸心を横向き姿勢にして運転シートとシート支持台との間に配備したサスペンションバネの弾力によって、運転シートを持上げ付勢した作業機のシートサスペンション構造において、
   前記運転シートの上下動に伴って上下変位するカム部材と、このカム部材の上下変位に伴って前記サスペンションバネの軸心方向に変位するカムフォロアを設け、カムフォロアにサスペンションバネの一端を支持して、運転シートの下方移動に伴ってサスペンションバネの一端が弾力増大方向に変位されるよう構成してあり、
   前記リンク機構は、前記シート支持台の前部側に上下揺動可能に枢支連結され且つその遊端部を前記運転シート側の支点に枢支連結された前方の左右一対の揺動リンクと、前記シート支持台の後部側に上下揺動可能に枢支連結され且つその遊端部を前記運転シート側の支点に枢支連結された後方の左右一対の揺動リンクとを備えた平行四連リンク状に構成され、
   前記サスペンションバネは、前記前方の左右一対の揺動リンクの間及び前記後方の左右一対の揺動リンクの間において、その軸心方向が前記前方の左右一対の揺動リンク及び前記後方の左右一対の揺動リンクの延設方向に沿う姿勢で配設してあり、
   前記前方の左右一対の揺動リンク同士を連結する前方のステーと、前記後方の左右一対の揺動リンク同士を連結する後方のステーとを設け、
   前記前方のステーに前記カム部材を備えてあり、
   前記カム部材及び前記カムフォロアには、前記前方の左右一対の揺動リンク及び前記後方の左右一対の揺動リンクの揺動方向に沿うカム面を形成してあることを特徴とする作業機のシートサスペンション構造。
2. 前記カムフォロアを備え、且つ、前記サスペンションバネの一端部を支持する支持部材を前後スライド移動可能に設け、その支持部材に接当することで前記サスペンションバネの軸心方向における前記カムフォロアの移動を阻止するストッパを設けてある請求項１記載の作業機のシートサスペンション構造。

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