JP5313656B2 - 作業車の空調構造 - Google Patents

Description

本発明は、空調ユニットにより調節した調節空気を前記空調ユニットの吹出口からキャビンの搭乗空間に案内する空調ダクトを備えた作業車の空調構造に関する。

上記のような作業車の空調構造においては、空調ダクトに、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂を利用して形成した樹脂成形品を採用するようにしている（例えば特許文献１参照）。そして、この構成では、空調ユニットによって温度調節した空気が空調ダクトの内部を流れると、空調ダクトの内部と外部との温度差により、空調ダクトにおいて結露が発生することがある。そこで、この結露を防止するために、従来では、空調ダクトの表面に断熱性の高い発泡ウレタンなどの発泡樹脂を貼り付けるようにしていた。
特開２００７−３０８０３２号公報（段落番号００５６）

しかしながら、空調ダクトの表面に発泡樹脂を貼り付けるようにすると、空調ダクトとは別に断熱用の発泡樹脂を用意する必要がある。そのため、部品点数の増加による生産性の低下やコストの高騰を招くようになっていた。そして、作業車の空調ダクトは、空調ユニットの吹出口からキャビン内の所定部位に分散配備した複数の吹出口にわたるように配備するものであることから、その形状がかなり複雑になっている。そのため、空調ダクトの形状に合わせて発泡樹脂を模ることや、空調ダクトの表面に発泡樹脂を隙間なく貼り付けることに、かなりの手間を要するようになっている。

つまり、空調ダクトでの結露の発生を防止する上において生産性の低下やコストの高騰を招くようになっていた。

本発明の目的は、生産性の低下やコストの高騰を招くことなく、空調ダクトでの結露の発生を防止することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のうちの請求項１に記載の発明では、
空調ユニットにより調節した調節空気を前記空調ユニットの吹出口からキャビンの搭乗空間に案内する空調ダクトを備え、
前記空調ダクトは、発泡樹脂により成形した樹脂成形品にて構成してあり、
その樹脂成形品には、前記空調ダクトの外側部位から外側に突出させたブラケットを一体形成してあり、
そのブラケットは、ダクト固定用の固定部位と、前記ダクト固定用の固定部位との間に屈曲部を有するように屈曲形成してある補強部と、前記補強部との間に屈曲部を有するように屈曲形成してあるハーネス固定用の固定部位と、を前記空調ダクトの長手方向に隣接して位置させてあることを特徴とする。

この特徴構成によると、空調ダクト自体に高い断熱性を持たせることができる。そのため、断熱用の発泡樹脂を用意して空調ダクトの表面に貼り付けるようにしなくても、空調ユニットからの調節空気が空調ダクトの内部を流れることによって空調ダクトの内部と外部との間において温度差が発生する場合には、空調ダクト自体の高い断熱性により、その温度差に起因した空調ダクトにおける結露の発生を防止することができる。

つまり、空調ダクトの形状に合わせて発泡樹脂を模る手間や、空調ダクトの表面に発泡樹脂を隙間なく貼り付ける手間を要することなく、空調ダクトの内部と外部との温度差に起因した空調ダクトにおける結露の発生を防止することができる。

従って、生産性の低下やコストの高騰を招くことなく、空調ダクトでの結露の発生を防止することができる。
また、この特徴構成によると、空調ダクトを固定するためのブラケットを用意する必要がなくなる。
従って、部品点数の削減による生産性の向上やコストの削減を図ることができる。
さらに、この特徴構成によると、車体側に形成するハーネス固定用のブラケットなどの数量を削減することができる。
従って、加工数量の削減による生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例として、本発明に係る作業車の空調構造を、作業車の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１はトラクタの全体左側面図、図２はトラクタの全体背面図、図３は空調構造を示すキャビンの一部切り欠き平面図、図４は空調構造を示すキャビンの横断平面図、図５は空調構造を示すキャビン後半部の横断平面図、図６は空調構造を示すキャビン前半上部の縦断側面図、図７は空調構造を示すキャビン後半上部の縦断側面図、図８は空調構造を示すキャビン後半部の横断底面図、図９はシャッタの構成を示す要部の縦断側面図、図１０はシャッタの構成を示す要部の背面図、図１１は空調ダクトの底面図、図１２は空調ダクトの構成及びハーネス固定構造を示す要部の分解斜視図、図１３は調節空気吹出部の構成を示す要部の縦断面図、図１４は別実施形態での空調構造を示すトラクタの左側面図である。

図１及び図２に示すように、このトラクタは、前部フレーム１に防振搭載したエンジン２からの動力を、車体フレーム兼用のトランスミッションケース（以下、Ｔ／Ｍケースと略称する）３の内部に備えた走行用の変速装置（図示せず）などを介して左右一対の前輪４及び後輪５に伝達する四輪駆動型に構成してある。

Ｔ／Ｍケース３の後部には、左右一対のリフトアーム６や動力取り出し用のＰＴＯ軸７などを装備してある。左右のリフトアーム６は、Ｔ／Ｍケース３の内部に備えた油圧式の昇降シリンダ（図示せず）の作動により上下方向に揺動する。

ＰＴＯ軸７には、エンジン２からの動力を、Ｔ／Ｍケース３の内部に備えた作業用の変速装置（図示せず）や作業クラッチ（図示せず）などを介して伝達する。

図示は省略するが、Ｔ／Ｍケース３の後部には、左右のリフトアーム６及びリンク機構を介してロータリ耕耘装置やプラウなどの作業装置を昇降可能に連結することができる。そして、ロータリ耕耘装置などの駆動型の作業装置を連結する場合には、ＰＴＯ軸７を作業装置の入力軸に伝動軸などを介して連結することにより、ＰＴＯ軸７から取り出した動力により作業装置を駆動することができる。

図１及び図２に示すように、トラクタの後半部には、ステアリングホイール８や運転座席９などを配備して搭乗運転部１０を形成し、この搭乗運転部１０を覆うキャビン１１を装備してある。

図１〜９に示すように、キャビン１１は、キャビンフレーム１２に、透明の曲面ガラスなどからなるウインドシールド１３、透明の平面ガラスなどからなる後支点による外開き式の左右一対のドアパネル１４、透明の曲面ガラスなどからなる外開き式の左右一対のサイドウインド１５、透明の曲面ガラスなどからなる外開き式のリヤウインド１６、及び、樹脂製のルーフ１７、などを備えて構成してある。

キャビンフレーム１２は、異形パイプからなる左右一対のフロントピラー１８、左右一対のクォータピラー１９、角パイプからなる左右一対のリヤピラー２０、断面形状がコの字状のフロントクロスメンバ２１、断面形状がコの字状の左右一対のサイドメンバ２２、及び、断面形状がコの字状のリヤクロスメンバ２３、などを溶接して構成してある。

リヤクロスメンバ２３は、左右のリヤピラー２０の間に空調ユニット２４の配置空間を確保するために、左右のリヤピラー２０の上端部から所定距離だけ下げた高さ位置に配置してある。リヤクロスメンバ２３の上部には、空調ユニット２４を支持する３つの支持ステー２５を装備してある。

ルーフ１７は、インナルーフ２６やアウタルーフ２７などにより、インナルーフ２６とアウタルーフ２７との間に空間２８を有するように構成してある。

インナルーフ２６は、その中央部がアウタルーフ２７に向けて膨出するように真空成形した樹脂成形品であり、その周縁部を、フロントクロスメンバ２１、左右のサイドメンバ２２、及び、リヤクロスメンバ２３の各下面に接合してある。これにより、キャビン１１における天井部内面の見栄えを良くしながら、圧迫感を与えにくい広い搭乗空間２９を確保してある。

アウタルーフ２７は、その前後中間部に外気導入経路３０を有するようにブロー成形した樹脂成形品であり、その周縁部を、フロントクロスメンバ２１及び左右のサイドメンバ２２の各上面に支持させてある。又、その後端部が空調ユニット２４の上部を覆う上部カバーとして機能するように、後端部をリヤウインド１６よりも車体後方側に延出させてある。

アウタルーフ２７には、空調ユニット２４の後下部を覆う下部カバー３１を連結してある。そして、インナルーフ２６の後端部とアウタルーフ２７の後端部と下部カバー３１により、空調ユニット２４を収納する収納空間３２を形成してある。

図１〜５、図９及び図１０に示すように、インナルーフ２６における後部の左右中央側には、ルーフ１７の空間２８を搭乗空間２９に連通する左右一対の連通口３３を形成してある。アウタルーフ２７における後部の左右中央側には、ルーフ１７の空間２８を外気導入経路３０に連通する左右一対の連通口３４を、インナルーフ２６の連通口３３と対向するように形成してある。

アウタルーフ２７の後部には、左右のサイドウインド１５を開けた場合に、キャビン１１の内部に雨水が降り込むことを防止する左右一対の庇３５を一体形成してある。左右の庇３５は、その内部が外気導入経路３０の一部になるように中空状に形成してある。そして、左側の庇３５の底壁にのみ、外気導入経路３０を外部に連通する外気導入口３６を形成してある。外気導入口３６には、外気導入口３６からの塵埃や洗浄水などの入り込みを防止するエアフィルタ３７を装備してある。

図５、図７〜９及び図１０に示すように、インナルーフ２６の連通口３３とアウタルーフ２７の連通口３４との間には、左右向きの支軸３８を支点にして上下揺動し、かつ、図外のバネにより上向きに揺動付勢したシャッタ３９を配備してある。シャッタ３９の遊端部には前後向きの連係軸４０を備えてある。連係軸４０は、前後向きの支点ピン４１を支点にして揺動するクランクアーム４２や連係ワイヤ４３などを介して、電動モータ４４の操作アーム４５に連係してある。

この連係により、電動モータ４４を作動させることによって、シャッタ３９を、バネの作用に抗して下方に向けて揺動変位させた状態と、バネの作用によって上方に向けて揺動変位させた状態とに切り換えることができる。

シャッタ３９は、下方に向けて揺動変位した状態では、インナルーフ側の連通口３３の開口面積を小さくしながら、アウタルーフ側の連通口３４を開放する状態となって、搭乗空間２９と外気導入経路３０とをルーフ１７の空間２８に連通する。これにより、搭乗空間２９からの内気と外気導入経路３０からの外気とを、ルーフ１７の空間２８を介して空調ユニット２４に供給することができる。又、上方に向けて揺動変位した状態では、インナルーフ側の連通口３３を大きく開放し、かつ、アウタルーフ側の連通口３４を閉塞する状態となって、搭乗空間２９のみをルーフ１７の空間２８に連通する。これにより、搭乗空間２９からの内気のみを、ルーフ１７の空間２８を介して空調ユニット２４に供給することができる。

つまり、電動モータ４４の作動でシャッタ３９を上下方向に揺動変位させることにより、空調ユニット２４に対する未調節空気の供給状態を、搭乗空間２９からの内気に外気導入経路３０からの外気を混入して空調ユニット２４に供給する外気混入状態と、搭乗空間２９からの内気のみを空調ユニット２４に供給する内気循環状態とに切り換えることができる。

図３〜５、図７及び図８に示すように、空調ユニット２４は、ケーシング４６の内部に、シロッコファン４７、エバポレータ４８、及びヒータ４９、などを備えて構成してある。又、その全体が運転座席９よりも車体後方側に位置するように各支持ステー２５により支持してある。そして、このように空調ユニット２４を配備することにより、空調ユニット２４をルーフ１７の前端部に配備する場合に比較して、キャビン１１の全高を極力低くしながら広い搭乗空間２９を確保することができる。又、能力の高い大型の空調ユニット２４を装備することが可能になり、更に、前上方に対する視界が広がることから、例えば、フロントローダ（図示せず）を連結装備したローダ作業時には、上昇させたバケット位置の視認が容易になり、作業性が向上する。

ケーシング４６は、その右上部に吸気口５０を形成し、その前部に左右一対の吹出口５１を形成してある。シロッコファン４７は、エバポレータ４８の右側方に位置し、吸気口５０から取り込んだ未調節空気を、エバポレータ４８とそれに対向するケーシング４６の後壁５２との間に形成した給気経路５３を介して、エバポレータ４８及びヒータ４９に供給する。

ケーシング４６の後壁５２は、シロッコファン４７からの未調節空気をエバポレータ４８の全域に略均一に案内する案内壁として機能するように、シロッコファン４７から離れる左端側ほどエバポレータ４８に接近する多段形状に形成してある。このようにケーシング４６の後壁５２を多段形状に形成することにより、後壁５２の左端部とルーフ１７の後部壁面との間に比較的大きい空間５４を形成することができる。そして、この空間５４を有効利用して、ケーシング４６の後壁５２にシャッタ操作用の電動モータ４４を装備してある。

図示は省略するが、搭乗運転部１０には、空調用のオン・オフスイッチ、温度設定器、風量設定器、及び、空調ユニット２４に対する給気状態切り換え用の切換スイッチ、などを配備してある。

図３〜７及び図１１〜１３に示すように、ケーシング４６の各吹出口５１には、対応する吹出口５１からの調節空気をキャビン１１の搭乗空間２９に案内する左右一対の空調ダクト５５を外嵌してある。

左右の空調ダクト５５は、ブロー成形によって発泡樹脂を中空の略Ｌ字状に成形した樹脂成形品であり、ルーフ１７の空間２８に、ケーシング４６の吹出口５１からキャビン１１の前端部に向けて、左右のサイドメンバ２２とフロントクロスメンバ２１とに沿って延出するように配備してある。

左右の空調ダクト５５の中間部には、空調ユニット２４からの調節空気を、操縦者に対する左右上部の前側から操縦者に向けて吹き出させる第１吹出口５６と第２吹出口５７とを切り取り形成してある。左右の空調ダクト５５の前端部には、空調ユニット２４からの調節空気を、キャビン１１における前端上部の横側端側から下方に向けて吹き出させる第３吹出口５８と、キャビン１１における前端上部の左右中央側から下方に向けて吹き出させる第４吹出口５９とを切り取り形成してある。

各吹出口５６〜５９には、インナルーフ２６に対する左右の空調ダクト５５の位置決め部材に兼用する吹出グリル６０〜６３を係止装備してある。第１吹出口５６及び第２吹出口５７に装備する吹出グリル６０，６１は、第１吹出口５６又は第２吹出口５７からの調節空気を、操縦者の上半身側に向かわせる状態や下半身側に向かわせる状態などに向き変更可能に構成してある。第３吹出口５８に装備する吹出グリル６２は、第３吹出口５８からの調節空気を、左右のドアパネル１４や、左右のフロントピラー１８に装備したサイドミラー６４（図１及び図２参照）に向けて吹き出させる状態、あるいは、操縦者の足元側に向けて吹き出させる状態などに向き変更可能に構成してある。第４吹出口５９に装備する吹出グリル６３は、第４吹出口５９からの調節空気を、ウインドシールド１３に向けて吹き出させる状態や、操縦者の足元側に向けて吹き出させる状態などに向き変更可能に構成してある。

左右の空調ダクト５５は、第１吹出口５６と第３吹出口５８との間に、第１吹出口５６よりも車体前方側への調節空気の流量を低下させることにより、第１吹出口５６から吹き出す調節空気の流量を確保する第１絞り部６５を形成してある。第２吹出口５７と第３吹出口５８との間には、第２吹出口５７よりも車体前方側への調節空気の流量を低下させることにより、第２吹出口５７から吹き出す調節空気の流量を確保する第２絞り部６６を形成してある。

この構成により、空調ユニット２４をルーフ１７の後部に配備して居住性の向上などを図るようにしながらも、調節空気を、操縦者、左右のドアパネル１４におけるサイドミラー６４の目視領域、左右のサイドミラー６４、あるいは、ウインドシールド１３の前方視界領域、などに優先的に供給することが可能になる。これにより、キャビン１１の搭乗空間２９での快適性を向上させることができる上に、ウインドシールド１３の前方視界領域や、左右のドアパネル１４におけるサイドミラー目視領域などを晴らすことができて、前方確認やサイドミラー６４による後方確認などが行い易くなり、結果、操縦性や作業性の向上を図ることができる。

特に、第１吹出口５６の前方に第１絞り部６５が位置し、第２吹出口５７の前方に第２絞り部６６が位置することにより、第１吹出口５６及び第２吹出口５７から操縦者に向けた調節空気の車体後方向きの吹き出しを良好に行なうことができる。

前述したように、左右の空調ダクト５５は、ブロー成形によって発泡樹脂を中空の略Ｌ字状に成形した樹脂成形品であり、詳しくは、その材料にポリプロピレンを採用し、高い断熱性を得るために、２ｍｍ以上（好ましくは３〜４ｍｍ）の厚みを有するように発泡させて中空の略Ｌ字状に形成したものである。

このように、左右の空調ダクト自体に高い断熱性を持たせることにより、空調ダクト５５を、外気導入経路３０からの外気などの未調節空気を空調ユニット２４の吸気口５０に供給する際に、未調節空気の通路として使用するルーフ１７の空間２８に配備するようにしても、冷房時に、空調ユニット２４により温度調節した冷気が流れる空調ダクト５５の内部と、空調ユニット２４による温度調節前の外気などの温かい空気が流れる空調ダクト５５の外部との温度差に起因して、空調ダクト５５の表面に結露が発生することを防止することができる。

そして、このように結露を防止することによって、結露による水滴が搭乗空間２９に浸入するなどの不都合の発生を防止することができる。

図３、図４、図６及び図１１〜１３に示すように、左右の空調ダクト５５には、その中
間部の外側部位と角部の外側部位と第４吹出口側の端部とのそれぞれにブラケット６７を一体形成してある。それらのブラケット６７は、空調ユニット２４や電動モータ４４などに対する複数のハーネス６８を、ハーネス用の固定バンド６９を介して固定するための固定部７０（ハーネス固定用の固定部位に相当する）と、一対の補強部７１とを有するように、又、それらのブラケット６７のうちの角部のブラケット６７のみが、左右のサイドメンバ２２に備えた支持具７２にボルト連結して固定するための連結部７３（ダクト固定用の固定部位に相当する）をも有するように屈曲形成してある。

つまり、この構成では、左右の空調ダクト５５に一体形成した各ブラケット６７のうち、中間部のブラケット６７と端部のブラケット６７とを、ハーネス６８を固定するための専用のものに形成し、角部のブラケット６７を、ハーネス固定用とダクト固定用とを兼ねるものに形成してある。

これにより、左右の空調ダクト５５は、その開口端側を、ケーシング４６の対応する吹出口５１に対して車体前方側から外嵌し、かつ、その角部に位置するブラケット６７の連結部７３を、対応するサイドメンバ２２の支持具７２にボルト連結することにより、ルーフ１７の空間２８における所定位置に所定姿勢で固定することができる。

又、複数のハーネス７１を束ねた固定バンド６９を対応するブラケット６７の固定部７０に係止連結することにより、複数のハーネス６８を、サイドメンバ２２と空調ダクト５５との間などに束ねて通した状態で容易に固定することができる。

〔別実施形態〕

〔１〕作業車としては、空調ユニット２４により調節した調節空気を、空調ユニット２４の吹出口５１からキャビン１１の搭乗空間２９に案内する空調ダクト５５を備えるものであれば、トラクタ以外の作業車、具体的には、コンバインなどの農用の作業車、バックホーなどの建設用の作業車、あるいは運搬車などの作業車、などであってもよい。

〔２〕空調構造としては、アウタルーフ２７に外気導入経路３０を形成せずに、インナルーフ２６とアウタルーフ２７との間に形成した空間２８のみを介して、外気導入口３６から取り入れた外気を空調ユニット２４の吸気口５０に供給するように構成したものであってもよい。

〔３〕空調構造としては、外気導入口３６から取り入れた外気を空調ユニット２４の吸気口５０に供給するための専用のダクトを備えるように構成したものであってもよい。

〔４〕空調構造としては、空調ユニット２４に対する未調節空気の供給状態を、外気導入経路３０からの外気のみを空調ユニット２４に供給する外気供給状態と、搭乗空間２９からの内気のみを空調ユニット２４に供給する内気循環状態とに切り換え可能に構成したものであってもよい。又、外気導入経路３０からの外気のみを空調ユニット２４に供給するように構成したものや、搭乗空間２９からの内気と外気導入経路３０からの外気とを混合したもののみを空調ユニット２４に供給するように構成したものであってもよい。

〔５〕空調ユニット２４や空調ダクト５５の配置、及び、空調ダクト５５の形状や装備数量、並びに、空調ダクト５５における吹出口５６〜５９の数量や配置などは種々の変更が可能である。

例えば、図示は省略するが、インナルーフ２６とアウタルーフ２７との間に形成した空間２８の車体前部側に空調ユニット２４を配備し、その空間２８に、空調ダクト５５を空調ユニット２４の吹出口５１から車体後部側に向けて延出するように配備してもよい。

又、図１４に示すように、空調ユニット２４を運転座席９の下方に配備し、空調ダクト５５を、搭乗ステップ７６の下方を通って、空調ユニット２４の吹出口５１から、フロントパネル７７に形成した複数の吹出口７８にわたるように形成することにより、空調ユニット２４からの調節空気を、搭乗ステップ６の下方を通る空調ダクト５５を介してキャビン１１の搭乗空間２９に供給するように構成してもよい。

更に、空調ダクト５５を、インナルーフ２６とアウタルーフ２７との間に形成した空間２８の左右中央を通るように配置してもよく、又、空調ダクト５５を、空調ユニット２４の吹出口５１からキャビン１１の前端部にわたるＩ字状やＴ字状などに形成してもよい。

〔６〕空調ダクト５５としては、ポリスチレンやポリエチレンなどの材料を、高い断熱性を得るために発泡させて中空に形成したものであってもよい。

〔７〕空調ダクト５５に、空調ダクト５５を固定するための専用のブラケット６７を一体形成するようにしてもよい。

〔８〕空調ダクト５５に一体形成するダクト固定用のブラケット６７やハーネス固定用のブラケット６７の形状や数量及び形成箇所などは種々の変更が可能である。

〔９〕外気導入口３６の形成箇所は種々の変更が可能である。例えば、アウタルーフ２７の前端部又は後端部の左右中央部に外気導入口３６を形成するようにしてもよい。

トラクタの全体左側面図 トラクタの全体背面図 空調構造を示すキャビンの一部切り欠き平面図 空調構造を示すキャビンの横断平面図 空調構造を示すキャビン後半部の横断平面図 空調構造を示すキャビン前半上部の縦断側面図 空調構造を示すキャビン後半上部の縦断側面図 空調構造を示すキャビン後半部の横断底面図 シャッタの構成を示す要部の縦断側面図 シャッタの構成を示す要部の背面図 空調ダクトの底面図 空調ダクトの構成及びハーネス固定構造を示す要部の分解斜視図 調節空気吹出部の構成を示す要部の縦断面図 別実施形態での空調構造を示すトラクタの左側面図

１１ キャビン
２４ 空調ユニット
２６ インナルーフ
２７ アウタルーフ
２８ 空間
２９ 搭乗空間
３６ 外気導入口
５０ 吸気口
５１ 吹出口
５５ 空調ダクト
６７ ブラケット（ダクト固定用、ハーネス固定用）

Claims (1)

1. 空調ユニットにより調節した調節空気を前記空調ユニットの吹出口からキャビンの搭乗空間に案内する空調ダクトを備え、
   前記空調ダクトは、発泡樹脂により成形した樹脂成形品にて構成してあり、
   その樹脂成形品には、前記空調ダクトの外側部位から外側に突出させたブラケットを一体形成してあり、
   そのブラケットは、ダクト固定用の固定部位と、前記ダクト固定用の固定部位との間に屈曲部を有するように屈曲形成してある補強部と、前記補強部との間に屈曲部を有するように屈曲形成してあるハーネス固定用の固定部位と、を前記空調ダクトの長手方向に隣接して位置させてあることを特徴とする作業車の空調構造。

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