JP5723948B2 - トラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタのキャビンの構成に関し、特に、キャビンに配置するエアコンや換気扇等の空気調和機の配置構造に関する。

従来、トラクタの運転部をキャビンで覆い、該キャビンにエアコンや換気扇等の空気調和機を設ける技術は公知となっている。例えば、特開平５−１４７４３０や特開平８−１９２６２０の技術である。前者の技術は、キャビンの天井の前後中央にエアコンが配置され、空気取り入れ口がキャビンの天井の後面に配置されていた。また、後者の技術では、キャビンの天井の前部位置にエアコンが配置され、エアコン本体はキャビンの外側に位置し、フロントガラスの上方に配設され、該エアコンの外気取り入れ口は側部に設けられていたのである。

特開平５−１４７４３０号公報 特開平８−１９２６２０号公報

しかし、前者の技術では天井にエアコンがあるために、エアコンの上下高さの長さ分キャビンが高くなり格納するための車庫等の入り口高さを高くしたり、トラックに乗せて運搬する場合には高さ制限の規制値内に納まらない場合があった。この規制値内に納めるには室内空間を小さくすることになり、頭上クリアランスが小さくなり、居住性を悪化させていたのである。また、輸出仕様の場合にはサスペンション付きの座席を装着する場合があり、この場合には座席のシート面が上がるために室内空間が小さくなり、同じ室内空間を得るには国内仕様と輸出仕様を共通のキャビンとすることができなかったのである。また、後者の技術では、エアコンがキャビンの前外側に配置されるために、キャビン上端の高さを抑えて、室内空間を大きく保つことができるのであるが、前上方の視界が悪くなり、特に、フロントローダを装着した場合には作業がやり難くなっていたのである。また、エアコンの一部が前部の天井に位置するために、キャビンへの出入りの際に邪魔になることがあった。

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。

請求項１においては、座席（１５）をキャビン（１２）内に備えるとともに、前記キャビン（１２）の天井を覆うルーフ（３１）に、空調用のダクト（４０）と、空気に調整を加えて前記ダクト（４０）にその調整済み空気を送り込む空気調和機（３０）とを配置してあるトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造であって、前記空気調和機（３０）をエアコンの室内ユニットとして備え、前記キャビン（１２）を構成するキャビンフレームを、左右の前支柱（１３・１３）と左右の後支柱（１４・１４）と、前記左右の前支柱（１３・１３）と左右の後支柱（１４・１４）の上端部に亘って設けられて前記ルーフ（３１）が支持されるフレームとを備えて構成し、前記キャビン（１２）のルーフ（３１）を前記左右の後支柱（１４・１４）よりも後方まで延出し、この延出した部分内に前記空気調和機（３０）を収納するとともに、前記空気調和機（３０）の吐出口（３０ａ）をキャビン（１２）の内部に臨んで配置し、前記空気調和機（３０）を前記座席（１５）の着座部より機体後方側で、前記ルーフ（３１）の後部の下方に配置して、前記空気調和機（３０）の後端部を前記左右の後支柱（１４・１４）より後方に位置させるとともに、前記空気調和機（３０）を前記キャビン（１２）の内外に跨がって配置し、前記キャビン（１２）の空間部分に室内からの空気の取入口（４４）を形成し、前記キャビン（１２）の外部に外気を導入する開口部（３４ｂ）を形成したものである。

請求項２においては、請求項１記載のトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造において、前記空気調和機（３０）を前記キャビン（１２）の左右の後支柱（１４・１４）の間に架設した梁（３２）上で支持し、前記梁（３２）を前記ルーフ（３１）の下部で空調用のダクト（４０）の下面よりも一段下がった高さ位置で左右の後支柱（１４・１４）に亘って架設し、前記梁（３２）から後方に向ってブラケット（３３）を突設し、前記空気調和機（３０）を平面視にて前記ルーフ（３１）と梁（３２）と重なる状態で前記梁（３２）から延出されたブラケット（３３）上に支持固定したものである。

本発明は、以上の如く構成したので、以下の効果を奏するものである。
本発明によれば、従来のキャビンの居住空間と略同じ大きさで空気調和機を配置することができ、車高も高くならない。そして、該空気調和機は頭上や前部上に配置されないため、前方の視界を妨げなくなった。
また、このように構成することによって、空気調和機はキャビン外に位置して、ダクトはキャビン内の天井の左右両側に位置して、オペレーターが座席に着座した状態では頭上は従来と略同等の高さを得ることができる。そして、空気調和機の風はダクトからオペレーター及びフロントガラスに向かって吹き出させることができて、キャビン内の温度や湿度等を調節することができるのである。
また、空気調和機から発する騒音も聞き取り難くなる。

また、輸出仕様の場合にはサスペンション付きの座席を装着する場合があり、この場合には座席のシート面が上がるために室内空間が小さくなり、同じ室内空間を得るには国内仕様と輸出仕様を共通のキャビンとすることができなかったのであるが、この不具合を解消できる。
また、従来、エアコンの一部が前部の天井に位置するために、キャビンへの出入りの際に邪魔になることがあったが、この不具合も解消できる。

キャビンを装備したトラクタの側面図である。 ステアリングポスト取付部の側面図断面図である。 同じく平面図である。 キャビンの上後部の側面断面図である。 空気調和機とダクト部分の平面図である。 ダクト部分の正面断面図である。 同じく側面断面図である。 キャビン後部の隅部の平面断面図である。 前支柱の正面図である。 ドアを閉じる時の状態を示す正面模式図である。 ドアのフェンダー当接部の第一構成例の正面断面図である。 同じく第二構成例の正面断面図である。 同じく従来の正面断面図である。

次に、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。

まず、図１を用いてキャビン１２を装備したトラクタの全体構成について説明する。エンジンフレーム１にフロントアクスルケースを介して前輪２・２が支承され、該エンジンフレーム１の後部にクラッチハウジングを介してミッションケース６が配置され、該ミッションケース６の両側にリアアクスルケースを介して後輪３・３が支承されている。該ミッションケース６の後部にトップリンク、ロワーリンク等からなる作業機装着装置を介して作業機を装着できるようにしている。また、該ミッションケース６の前下部に前輪駆動出力軸が前方に突出されて、ユニバーサルジョイント、伝動軸等を介して前輪２・２を駆動できるようにしている。

また、前記エンジンフレーム１にはエンジン５が載置され、該エンジン５はボンネット４によって覆われている。該ボンネット４の後部にはダッシュボード１１が配置され、該ダッシュボード１１上に操作パネル１８や操向ハンドル１９が配置され、その後方に座席１５が配置され、これらダッシュボード１１や座席１５等の運転部はキャビン１２によって覆われる構成としている。該キャビン１２はキャビンフレームとして前支柱１３をエンジンフレーム１より、後支柱１４をミッションケース６よりそれぞれ立設して、上部には梁を横設して、天井はルーフ３１により覆い、前面はフロントガラス、側面はドア５０・５０、後面は後面ガラス３５によって覆っている。また、後支柱１４の下部には方向指示器９が設けられている。

前記操向ハンドル１９のハンドル軸はダッシュボード１１内を通過して、防振部材２０を介してキャビンフロア２１に支持されており、ハンドル軸下端に連結するパワーステアリング油圧切換ユニット２２からの騒音がキャビン１２内に伝わり難くしている。

即ち、その構成は、図２、図３に示すように、前記キャビンフロア２１が本機に固定され、該キャビンフロア２１にはパワーステアリング油圧切換ユニット２２を挿通できる程度の開口部２１ａが開口されている。該キャビンフロア２１の後部はステップカバー２８で覆われている。そして、該キャビンフロア２１上にボルト２９・２９・２９によってガイドパイプ２３・２３・２３を固定して、該ガイドパイプ２３・２３・２３の外周にはゴム等で構成された防振部材２０・２０・２０がそれぞれ固着されている。ただし、前記ガイドパイプ２３・２３・２３はキャビンフロア２１上に溶接等により固設することも可能である。

一方、ハンドル軸はステアリングポスト２４内に収納され、該ステアリングポスト２４の下端には基部プレート２５が固設され、該基部プレート２５の下面にパワーステアリング油圧切換ユニット２２が固設され、該パワーステアリング油圧切換ユニット２２の入力軸にハンドル軸が連結固定されている。なお、パワーステアリング油圧切換ユニット２２は操向ハンドル１９の回動量に応じて油路が切り換えられて圧油が図示しないパワステシリンダに送油されて、該パワステシリンダが前輪２を回動して操向ハンドル１９の回動方向に回動して旋回できるようにしている。そして、前記基部プレート２５上に連結パイプ２６・２６・２６が立設され、該連結パイプ２６は前記ガイドパイプ２３及び防振部材２０を外嵌できる内径を有する筒体で構成している。

こうして、パワーステアリング油圧切換ユニット２２は基部プレート２５を介してステアリングポスト２４に固設され、該基部プレート２５に固設した連結パイプ２６は防振部材２０を介してキャビンフロア２１に立設したガイドパイプ２３に連結されるのである。つまり、操向ハンドル１９やハンドル軸やパワーステアリング油圧切換ユニット２２等のステアリングユニットは防振部材２０を介して本機に取り付けられることになる。そして、キャビンフロア２１と基部プレート２５の間にはシール部材２７が介装されて、防水及び騒音の漏れを防止している。

以上のように構成することによって、従来、パワーステアリング油圧切換ユニット２２はエンジンルーム内に収納して、操向ハンドルからユニバーサルジョイント等を介してパワーステアリング油圧切換ユニット２２を操作する構成としていたので、エンジンルーム内が大きい機種では配置スペースがあったが、収納スペースの小さい小型機種ではパワーステアリング油圧切換ユニット２２をステアリングコラム（ダッシュボード）下方に配置しなければならなくなり、騒音や振動等の問題が発生していたが、上述のように構成することによってパワーステアリング油圧切換ユニット２２から発生する騒音や振動は防振部材２０によって吸収されて、キャビン１２内への騒音や振動等の伝動は低減されるのである。また、隙間がないので塵埃等の侵入も防止できる。

また、パワーステアリング油圧切換ユニット２２とハンドル軸の間はスプライン嵌合によって連結されるが、パワーステアリング油圧切換ユニット２２はステアリングポスト２４に固定される構成となるので、スプライン嵌合部におけるガタが減少して振動による磨耗も減少されることになり、寿命が長くなり、メンテナンスの回数も低減できるのである。

そして、キャビン１２の上部外側後部には空気調和機３０が配置されている。該空気調和機３０は本実施例ではエアコンの室内ユニットとしている。なお、換気扇等であってもよい。前記空気調和機３０は、図４、図５に示すように、キャビン１２の天井を覆うルーフ３１を後支柱１４・１４よりも後方へ延出した部分に収納され、キャビン１２の内外に跨がって配置されている。なお、ルーフ３１の後端は後輪３の後端よりも前方に位置させて、全長が長くならないようにしている。

前記空気調和機３０の取付構成は、前記後支柱１４・１４の上部間に梁３２が架設され、該梁３２の左右中途部上から平面視コ字状のブラケット３３が後方に突設され、空気調和機３０の前部が梁３２に載置固定され、空気調和機３０の側面と後部がブラケット３３によって支持固定される。このとき、空気調和機３０は前高後低に傾斜して配設され、前後長をできるだけ短くするとともに、ドレン水が後下方へ流れ落ち易くしている。

そして、キャビン１２外側の空気調和機３０の下面を覆う下部カバー３４には外気を導入するための開口部３４ｂが設けられており、空気調和機３０の吸入部には図示しない外気導入と室内空気の循環を切り替えるための切替装置が設けられている。なお、下部カバー３４の前端はキャビン１２の後面ガラス３５のヒンジ３６が配置されるため、両者の干渉を避けるために凹部３４ａが形成されている。

こうして、空気調和機３０はキャビン１２の後部天井に設けて、空気調和機３０の吐出口３０ａはキャビン１２内部に臨んで配置され、空気調和機３０の本体はキャビン１２内部に位置しないように配置されて、キャビン１２内部の天井高さを高くし、室内空間が減少しないようにしている。そして、空気調和機３０の吸い込み側がキャビン１２の外側に位置しているために外気の取り込みが容易に行うことができる。また、空気調和機３０が傾斜配置されているので、冷却時に発生する結露した水の排出もキャビン１２の後ろ側から容易に行え、キャビン１２内に浸入することもないようにしているのである。

また、前記空気調和機３０のエアの吐出口３０ａは、図４、図５、図６に示すように、側面視で後支柱１４と重複する位置に配置されて、キャビン１２内に臨む位置としている。なお、図５、図６は略左右対称に構成されているので左右一側のみ図示している。

そして、前記空気調和機３０のエアの吐出口３０ａにダクト４０が連通される。該ダクト４０はキャビン１２のアッパールーフ４１とインナルーフ４２の間に形成され、該インナルーフ４２を合成樹脂を射出成形等により溝状の凹部（または凸部）を形成することによって、アッパールーフ４１とインナルーフ４２の間にダクト４０を形成するのである。

即ち、前記ダクト４０はアッパールーフ４１とインナルーフ４２を合わせた状態からインナルーフ４２を下方に膨らませて形成しており、図５に示すように、キャビン１２の後左右中央の空気調和機３０の吐出口３０ａ部分より二股に分かれて、左右両側方へ曲げてから前方へ曲げて延出して、平面視略Ｕ字状に構成している。

そして、図５、図７に示すように、ダクト４０の下面には複数の吹き出し口が設けられている。本実施例ではフロントガラスの曇り止め等のために前部に開口したデフロスター用吹き出し口４２ａと、オペレーターに風を当てるために中途部に開口したオペレーター用吹き出し口４２ｂが設けられている。なお、該デフロスター用吹き出し口４２ａとオペレーター用吹き出し口４２ｂには風向を変更できる風向体４９・４９が設けられて、例えばオペレーター用吹き出し口４２ｂからは側面ガラス、つまりドア５０に向かって風を吹き出させるようにすることもできる。また、吹き出し口の数は本実施例では一つのダクトに対して二つであるが、三つ以上設けることも可能である。

そして、前記デフロスター用吹き出し口４２ａとオペレーター用吹き出し口４２ｂから吹き出す風量が略均等となるように、デフロスター用吹き出し口４２ａとオペレーター用吹き出し口４２ｂの間のダクト４０内には仕切板４３が設けられている。本実施例ではダクト４０内のインナルーフ４２上に斜めにプレート状の仕切板４３が突設されているが、アッパールーフ４１から仕切板４３を突出する構成とすることもできる。また、仕切板４３の位置や角度や大きさを変更することによって、デフロスター用吹き出し口４２ａとオペレーター用吹き出し口４２ｂから出る風量の割合を変更することができる。

このように構成することによって、空気調和機３０はキャビン１２外に位置して、ダクト４０はキャビン１２内の天井の左右両側に位置して、オペレーターが座席１５に着座した状態では頭上は従来と略同等の高さを得ることができる。そして、空気調和機３０の風はダクト４０からオペレーター及びフロントガラスに向かって吹き出させることができて、キャビン１２内の温度や湿度等を調節することができるのである。

また、図８に示すように、キャビン１２の天井の後左右両側には、ダクト４０とキャビン角部との間に空間ができ、この空間部分に室内からの空気の取入口４４が形成され、該取入口４４にはフィルタ４５が設けられ、空気調和機３０の空気取入口に連通されている。なお、インナルーフ４２とアッパールーフ４１との間には隙間を埋めるための部材４６が配置されて、外気が取り入れられないようにしている。また、後支柱１４の内部または外部とインナパネルとの間には空気調和機３０の冷媒を送るためのホース４７・４８が挿通されている。

また、キャビンフレームの前支柱１３は、図９、図１０に示すように、正面視において、内側に凹む「く」字状に構成されて、側面のドア５０が密着して閉じられるようにしている。即ち、前支柱１３は正面視において上下略中央部（Ｌ１＝Ｌ２）から外側に角度α「く」字状に曲げられ、この中央部の折曲部１３ａにドア５０のロック装置５１の受部が配置されている。該ドア５０は一枚の透明なガラス板により構成され、後部に回動枢支部となるヒンジ５２にて後支柱１４に枢支され（図１）、前部をロック装置５１にて閉じた状態でロックできるようにしている。そして、前記曲げ角度αはドア５０を構成するガラスが弾性変形しても元の状態に戻れる角度以内としている。言い換えれば弾性限界に至らない角度以内としている。

この「く」字状に曲げる理由は、キャビン１２を組み立てたときに、どうしても誤差が生じるので、上記のように「く」字状に構成しない場合、平板状に構成されたドア５０をキャビンフレームに装着して閉じたときには、誤差によってどうしても隙間ができてしまう。この隙間は特に両端で誤差が大きくなるのでドア５０の端部に隙間が生じて、走行時や作業時に振動によって騒音が発生したり、冬季にはすきま風が入ったり、夏季にはクーラーが効きにくい等の問題が生じていた。従来はこの隙間を埋めるためにゴム等のシール部材をキャビンフレームの周囲のドアとの当接部に配置していたが、そのシール部材の厚みにも限界があり、全ての隙間を埋めることができない場合もあった。

しかし、前述のように、前支柱１３を正面視「く」字状に構成することによって、ドア５０を閉じる時にドア５０の上下両端が前支柱１３に当接された状態となって、ドア５０の上下中央を前支柱１３に引きつけて弾性変形させた状態でロックさせるので、ドア５０は無理な力がかかって弾性変形して破損することなく、ドア５０の上下及び中央が前支柱１３に密着されることになり、隙間が生じないようにできるのである。また、ドア５０と前支柱１３との間のガタもなくすことができるのである。５６はシール部材である。

また、ドア５０とフェンダー５４との間においても隙間ができ易い。例えば図１３に示すように、従来ではフェンダー５４’上に角パイプ状の当接体５５が溶接固定されて、該当接体５５の外側面にシール部材５６を貼設していた。しかし、フェンダー５４’上に当接体５５を溶接するときに、溶接歪みが生じ、歪んだ当接体５５と平板状のドア５０と当接する部分に隙間ができていた。

そこで、ドア５０の後下部内面がフェンダー５４に当たる当接部において、フェンダー５４に立ち上げ部を形成して、その立ち上げ部は成形時に位置が変わらないように、フェンダー５４に当接部５４ａを一体成形するのである。つまり、フェンダー５４を合成樹脂等により構成して、該フェンダー５４に垂直面（立ち上げ部）を形成して当接部５４ａとし、ドア５０の下部内面が当接するようにするのである。なお、密閉性を更に向上するためにシール部材５６がドア５０とフェンダー５４との当接部においてフェンダー５４またはドア５０に貼設されている。

第一構成例としてフェンダー５４は図１１に示すように、インナフェンダー５４ＩＮとアウタフェンダー５４ＯＵＴに分割した構成とすることが可能であり、該アウタフェンダー５４ＯＵＴの内側端の辺部分には垂直面を形成した当接部５４ａを形成し、端面部分には断面視「コ」字状に構成した嵌合部５４ｂを形成している。そして、組立時には前記インナフェンダー５４ＩＮの外端辺に嵌合部５４ｂを挿入するのである。また、第二構成例として図１２に示すように、当接部５４ａが一体的に成形されるフェンダー５４としてもよい。

このように構成することによって、フェンダー５４に当接部５４ａが合成樹脂の場合には射出成形等で、金属の場合にはプレス加工等によって一体的に折り曲げて構成されることになり、溶接歪みや接着のために生ずる誤差がなくなり、ドア５０とフェンダー５４の間の当接面において隙間をなくすことができたのである。

３ 後輪
１２ キャビン
１４ 後支柱
３０ 空気調和機
３１ ルーフ
３４ 下部カバー
３４ａ 凹部
３５ 後面ガラス
３６ ヒンジ

Claims (2)

1. 座席（１５）をキャビン（１２）内に備えるとともに、前記キャビン（１２）の天井を覆うルーフ（３１）に、空調用のダクト（４０）と、空気に調整を加えて前記ダクト（４０）にその調整済み空気を送り込む空気調和機（３０）とを配置してあるトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造であって、
   前記空気調和機（３０）をエアコンの室内ユニットとして備え、
   前記キャビン（１２）を構成するキャビンフレームを、左右の前支柱（１３・１３）と左右の後支柱（１４・１４）と、前記左右の前支柱（１３・１３）と左右の後支柱（１４・１４）の上端部に亘って設けられて前記ルーフ（３１）が支持されるフレームとを備えて構成し、
   前記キャビン（１２）のルーフ（３１）を前記左右の後支柱（１４・１４）よりも後方まで延出し、この延出した部分内に前記空気調和機（３０）を収納するとともに、前記空気調和機（３０）の吐出口（３０ａ）をキャビン（１２）の内部に臨んで配置し、
   前記空気調和機（３０）を前記座席（１５）の着座部より機体後方側で、前記ルーフ（３１）の後部の下方に配置して、前記空気調和機（３０）の後端部を前記左右の後支柱（１４・１４）より後方に位置させるとともに、前記空気調和機（３０）を前記キャビン（１２）の内外に跨がって配置し、
   前記キャビン（１２）の空間部分に室内からの空気の取入口（４４）を形成し、前記キャビン（１２）の外部に外気を導入する開口部（３４ｂ）を形成した
   ことを特徴とするトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造。
2. 請求項１記載のトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造において、
   前記空気調和機（３０）を前記キャビン（１２）の左右の後支柱（１４・１４）の間に架設した梁（３２）上で支持し、
   前記梁（３２）を前記ルーフ（３１）の下部で空調用のダクト（４０）の下面よりも一段下がった高さ位置で左右の後支柱（１４・１４）に亘って架設し、
   前記梁（３２）から後方に向ってブラケット（３３）を突設し、
   前記空気調和機（３０）を平面視にて前記ルーフ（３１）と梁（３２）と重なる状態で前記梁（３２）から延出されたブラケット（３３）上に支持固定した
   ことを特徴とするトラクタのキャビンにおける空気調和機の配置構造。

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