JP6133166B2 - トラクタにおける運転座席の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタにおける運転座席の支持構造に関する。

従来、農地などで使用されるトラクタが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなトラクタは、運転座席を備え、該運転座席にオペレータが座った状態で操縦を行なう。かかるトラクタは、乗用型トラクタと呼ばれる。

ところで、果樹園やビニルハウスの中で走行することを目的としたトラクタが存在する（一般的に低床トラクタという）（例えば特許文献２参照）。このようなトラクタは、肉厚が薄い運転座席をフレームに直接取り付けることで全高を低く抑えている。従って、かかる仕様のトラクタは、運転座席のクッション性が低く、乗り心地が悪いという問題を有していた。そのため、高速走行や長距離走行を行なう際には、運転座席のクッション性を高めて乗り心地を良くしたいという要望があった。

特開２０１３−５２７７１号公報 特開平８−２４２６１２号公報

本発明は、運転座席のクッション性を高めて乗り心地を良くできるトラクタにおける運転座席の支持構造を提供することを目的としている。

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。

請求項１においては、運転座席（７）を前後に移動自在に支持するレール（８１）と、前記レール（８１）を支持するプレート（８２）と、前記プレート（８２）を支持するフロントアーム（８３）とリヤアーム（８４）と、を備え、前記フロントアーム（８３）の下部は、下部前回動軸（８８）を中心として回動自在に支持され、前記リヤアーム（８４）の下部は、下部後回動軸（８９）を中心として回動自在に支持され、前記フロントアーム（８３）と前記リヤアーム（８４）を任意の回動角度で止めることができるガススプリング（８５）を具備し、前記ガススプリング（８５）は、前記運転座席（７）の最大移動範囲よりも後方で、かつ、ロプス（８１２）よりも後方で、前記ロプス（８１２）に沿うように立設されている、トラクタにおける運転座席の支持構造である。

請求項２においては、前記ガススプリング（８５）は、前記ロプス（８１２）に取り付けられているものである。

請求項３においては、前記ガススプリング（８５）は、長さを調節自在となるアジャスタロッド（８５ａ）を有し、前記フロントアーム（８３）及び前記リヤアーム（８４）は、リンク機構（９）を介して前記アジャスタロッド（８５ａ）に連結されているものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、本支持構造は、フロントアームとリヤアームを任意の回動角度で抑止できるガススプリングを具備する。これにより、運転座席のクッション性を高めて乗り心地を良くすることができる。また、ガススプリングは、運転座席の後方に立設される。これにより、運転座席の下方空間が広くなるので、肉厚が厚い運転座席を採用することが可能となる。
ひいては、更に運転座席のクッション性を高めて乗り心地を良くすることができる。なお、ガススプリングの耐久性を向上させることが可能となる。また、コストを低減させることも可能となる。

また、ガススプリングは、運転座席の最大移動範囲よりも後方に立設される。これにより、運転座席を移動させてもガススプリングに干渉しないので、運転座席の移動範囲（運転座席がスライドできる範囲）を長くすることができる。

また、運転座席は、ロプスの前方に配置される。また、ガススプリングは、ロプスよりも後方に立設される。これにより、運転座席の後方空間が広くなるので、運転座席の移動範囲（運転座席がスライドできる範囲）を長くすることができる。

また、ガススプリングは、ロプスに沿うように配置されて該ロプスに取り付けられる。これにより、ガススプリングに曲げ荷重や捻り荷重がかかりにくくなるので、耐久性を向上させることができる。

トラクタを示す図。 運転座席及び運転座席の支持構造を示す図。 図２に示す矢印Ｆｘの方向から見た図。 図２に示す矢印Ｆｙの方向から見た図。 図４におけるＺ−Ｚ断面を示す図。 （Ａ）運転座席を下げた状態を示す図。（Ｂ）運転座席を上げた状態を示す図。 （Ａ）運転座席を前方へ移動させた状態を示す図。（Ｂ）運転座席を後方へ移動させた状態を示す図。

まず、トラクタ１００について簡単に説明する。なお、本発明の技術的思想は、他の農業機械車両や建設機械車両などにも適用することが可能である。

図１は、トラクタ１００を示す図である。図中には、トラクタ１００の前後方向及び上下方向を表す。

トラクタ１００は、主に、フレーム１と、エンジン２と、トランスミッション３と、フロントアクスル４と、リヤアクスル５と、で構成されている。また、トラクタ１００には、オペレータが納まるコクピット６が設けられている。

フレーム１は、トラクタ１００の骨格をなす。以下に説明するエンジン２などは、フレーム１に取り付けられる。

エンジン２は、燃料を燃焼させて得たエネルギーを回転運動に変換する。エンジン２は、オペレータがアクセルペダル６１を操作すると、その操作に応じて運転状態を変更する。また、エンジン２は、負荷が変化しても回転速度を一定に維持する。

トランスミッション３は、トラクタ１００の前後進の切り換えや変速を行なう。トランスミッション３は、オペレータがシフトレバー６２を操作すると、その操作に応じて作動状態を変更する。トランスミッション３は、変速装置として油圧−機械式の無段変速装置（ＨＭＴ若しくはｉＨＭＴ）を備えている。

フロントアクスル４は、エンジン２の回転動力をフロントタイヤ４１に伝達する。フロントアクスル４には、トランスミッション３を介してエンジン２の回転動力が入力される。なお、フロントアクスル４には、操舵装置が並設されている。操舵装置は、オペレータがハンドル６３を操作すると、その操作に応じてフロントタイヤ４１の舵角を変更する。

リヤアクスル５は、エンジン２の回転動力をリヤタイヤ５１に伝達する。リヤアクスル５には、トランスミッション３を介してエンジン２の回転動力が入力される。なお、リヤアクスル５には、ＰＴＯ出力機構が設けられている。ＰＴＯ出力機構は、牽引する作業機械に回転動力を入力する。

コクピット６は、トラクタ１００の操縦室である。コクピット６には、アクセルペダル６１やシフトレバー６２、ハンドル６３のほか、多数の操縦具が配置されている。また、コクピット６には、オペレータが座る運転座席７が設けられている。運転座席７は、支持構造８によって支持されている。

次に、運転座席７、及び運転座席７の支持構造８について詳細に説明する。

図２は、運転座席７及び運転座席７の支持構造８を示す図である。また、図３は、図２に示す矢印Ｆｘの方向から見た図であり、図４は、矢印Ｆｙの方向から見た図である。そして、図５は、図４におけるＺ−Ｚ断面を示したものである。図中には、トラクタ１００の前後方向、上下方向、及び左右方向を表す。

運転座席７は、主に、座部７１と、背もたれ部７２と、ベルト７３と、で構成されている。

座部７１と背もたれ部７２は、オペレータの疲労を軽減するため、該オペレータの体に沿うように設計されている。具体的に説明すると、座部７１は、軟質ウレタンなどで形成されたクッションパッドを備え、オペレータの臀部形状に沿うように設計されている。同様に、背もたれ部７２も、軟質ウレタンなどで形成されたクッションパッドを備え、オペレータの背部形状に沿うように設計されている。なお、ベルト７３は、座部７１と背もたれ部７２をつなぐフレームに取り付けられている。

運転座席７の支持構造８は、主に、レール８１と、プレート８２と、フロントアーム８３と、リヤアーム８４と、ガススプリング８５と、で構成されている。また、本実施形態に係る支持構造８は、リンク機構９を備えている。

本支持構造８は、二本のレール８１を備える。二本のレール８１は、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されている。そして、運転座席７は、パネルを介して、これら二本のレール８１の上に載置される。つまり、レール８１は、運転座席７を支持するのである。なお、レール８１の構造や機能については後述する。

本支持構造８は、一枚のプレート８２を備える。プレート８２は、左右の両端部分が折り曲げられて取付部が形成されている。そして、各レール８１は、これら左右の取付部の上に固定される。つまり、プレート８２は、レール８１を支持するのである。なお、プレート８２の下面前部には、二枚一組のステイ部８２ｆが互いに平行に溶接されている。このステイ部８２ｆには、回動軸８６が挿入されている。また、プレート８２の下面後部には、二枚一組のステイ部８２ｒが互いに平行に溶接されている。このステイ部８２ｒには、回動軸８７が挿入されている。

本支持構造８は、二つのフロントアーム８３を備える。二つのフロントアーム８３は、それぞれ回動軸８６が挿入された状態で互いに平行に取り付けられている。そして、プレート８２は、これら二つのフロントアーム８３によって前部分を支えられる。つまり、フロントアーム８３は、プレート８２を支持するのである。なお、フロントアーム８３は、回動軸８８を中心として回動自在に支持されている（図６Ａ及び図６Ｂの矢印参照）。回動軸８８は、パネル８１０の上面に溶接されたブラケット部に挿入されている。

本支持構造８は、二つのリヤアーム８４を備える。二つのリヤアーム８４は、それぞれ回動軸８７が挿入された状態で互いに平行に取り付けられている。そして、プレート８２は、これら二つのリヤアーム８４によって後部分を支えられる。つまり、リヤアーム８４は、同じくプレート８２を支持するのである。なお、リヤアーム８４は、回動軸８９を中心として回動自在に支持されている（図６Ａ及び図６Ｂの矢印参照）。回動軸８９は、パネル８１０の上面に溶接されたブラケット部に挿入されている。

本支持構造８は、一つのガススプリング８５を備える。ガススプリング８５は、オペレータが長さを調節自在とするアジャスタロッド８５ａを有している（図６Ａ及び図６Ｂの矢印参照）。アジャスタロッド８５ａは、外部入力の変化（振動や衝撃によってアジャスタロッド８５ａにかかる荷重の変化）に対して伸縮しつつも、調節後の長さを維持する。そして、フロントアーム８３及びリヤアーム８４は、リンク機構９を介してアジャスタロッド８５ａに連結されている。つまり、ガススプリング８５は、フロントアーム８３とリヤアーム８４を任意の回動角度で抑止できるのである。なお、ガススプリング８５は、回動軸８１１を中心として回動自在に支持されている。回動軸８１１は、ステイ８１２のブラケット部に挿入されている。

リンク機構９は、主に、フロントプレート９１と、リヤプレート９２、リンクプレート９３と、で構成されている。

フロントプレート９１は、回動軸８８を覆うように形成されたスリーブを介してフロントアーム８３に溶接されている。このため、フロントプレート９１は、回動軸８８を中心としてフロントアーム８３と一体となって回動する（図６Ａ及び図６Ｂの矢印参照）。なお、フロントプレート９１は、ロッド９４を介してリヤプレート９２に連結されている。

リヤプレート９２は、回動軸８９を中心として回動するリヤアーム８４に固定されている。このため、リヤプレート９２は、回動軸８９を中心としてリヤアーム８４と一体となって回動する（図６Ａ及び図６Ｂの矢印参照）。なお、リヤプレート９２は、ロッド９４を介してフロントプレート９１に連結されている。

リンクプレート９３は、回動軸９５を中心として回動自在に支持されている。リンクプレート９３は、リンクロッド９６を介してリヤプレート９２に連結されている。また、リンクプレート９３は、ガススプリング８５のアジャスタロッド８５ａに連結されている。このため、リンクプレート９３は、回動軸９５を中心として回動することで、リヤプレート９２（リヤアーム８４）にかかるトルクをガススプリング８５に伝達できる（図６Ａの矢印参照）。反対に、リンクプレート９３は、回動軸９５を中心として回動することで、ガススプリング８５の弾性力をリヤプレート９２（リヤアーム８４）に伝達できる（図６Ｂの矢印参照）。

以下に、本支持構造８の具体的な動作態様について説明する。

図６Ａは、運転座席７を下げた状態を示している。また、図６Ｂは、運転座席７を上げた状態を示している。図中に示す矢印は、各構成部材の動作方向を表す。

オペレータは、果樹園やビニルハウスの中で走行する前に運転座席７を下げ、全高を低くすることができる。以下に、図６Ａを用いて、運転座席７を下げる場合の動作態様について説明する。

まず、オペレータは、レバー８５Ｌを引き上げる。これにより、ガススプリング８５に内蔵されたバルブが開き、アジャスタロッド８５ａの長さが調節自在となる。次に、オペレータは、運転座席７に体重をかける。すると、運転座席７は、フロントアーム８３とリヤアーム８４が回動することによって下方へ押し下げられるのである。このとき、リンクロッド９６は、リヤアーム８４に固定されたリヤプレート９２によって後方へ移動される。また、リンクプレート９３は、回動軸９５を中心として上方へ回動し、アジャスタロッド８５ａを押し込む。こうして、オペレータは、運転座席７の高さを任意の位置まで下げることができるのである。

一方、オペレータは、高速走行や長距離走行を行なう前に運転座席７を上げ、運転座席７のクッション性を高めて乗り心地を良くすることができる。以下に、図６Ｂを用いて、運転座席７を上げる場合の動作態様について説明する。

まず、オペレータは、レバー８５Ｌを引き上げる。これにより、ガススプリング８５に内蔵されたバルブが開き、アジャスタロッド８５ａの長さが調節自在となる。次に、オペレータは、運転座席７に体重をかけないように腰を浮かし、該運転座席７を上方へ軽く引っ張る。すると、運転座席７は、フロントアーム８３とリヤアーム８４が回動することによって上方へ引き上げられるのである。このとき、リンクロッド９６は、リヤアーム８４に固定されたリヤプレート９２によって前方へ移動される。また、リンクプレート９３は、回動軸９５を中心として下方へ回動し、アジャスタロッド８５ａを引き出す。こうして、オペレータは、運転座席７の高さを任意の位置まで上げることができるのである。なお、本支持構造８は、フロントアーム８３とリヤアーム８４が所定の回動角度である場合に、最も乗り心地が良くなる。これは、リンク機構９の構造によって定まる。

このように、本支持構造８は、フロントアーム８３とリヤアーム８４を任意の回動角度で抑止できるガススプリング８５を具備する。これにより、運転座席７のクッション性を高めて乗り心地を良くすることができる。

加えて、本支持構造８は、ガススプリング８５を運転座席７の後方に立設したという特徴を有する。本支持構造８において、リンク機構９を用いたのは、かかる特徴を実現するためである。こうして、本支持構造８は、運転座席７の下方空間を広く、且つ簡素にしている。これは、肉厚が厚い運転座席７を採用できるように考慮したものである。また、ガススプリング８５を上下方向に対して略平行に取り付けたのは、該ガススプリング８５の耐久性を向上させるためである。これは、一般的なガススプリングの特性による。即ち、一般的な構造のガススプリングを横向きに取り付けると、ガススプリングに封入されたオイルが偏り、該ガススプリングからガスが漏れる場合がある。そのため、本支持構造８では、ガススプリング８５を縦向きに取り付け、耐久性の向上を図ったのである。また、一般的な構造であるガススプリング８５を採用することで、コストの低減も図っている。

このように、ガススプリング８５は、運転座席７の後方に立設される。これにより、運転座席７の下方空間が広くなるので、肉厚が厚い運転座席７を採用することが可能となる。ひいては、更に運転座席７のクッション性を高めて乗り心地を良くすることができる。なお、ガススプリング８５の耐久性を向上させることが可能となる。また、コストを低減させることも可能となる。

次に、本支持構造８の他の特徴点について説明する。

図７Ａは、運転座席７を前方へ移動させた状態を示している。また、図７Ｂは、運転座席７を後方へ移動させた状態を示している。図中に示す破線は、運転座席７を最も前方へ移動させたときの位置若しくは運転座席７を最も後方へ移動させたときの位置を表す。

まず、レール８１の構造と機能について簡単に説明する。レール８１は、アウターレール８１ｏと、インナーレール８１ｉと、で構成されている（図４及び図５参照）。アウターレール８１ｏとインナーレール８１ｉは、互いに組み合わされ、互いに摺動自在となっている。なお、本支持構造８においては、アウターレール８１ｏが運転座席７に固定され、インナーレール８１ｉがプレート８２に固定されている。このような構造により、運転座席７は、前後方向に対して平行に移動することができる。

ここで、レール８１の構造から定まる運転座席７の移動範囲（運転座席がスライドできる範囲）を「最大移動範囲Ｌ」と定義する。最大移動範囲Ｌは、主にレール８１の長さから定められる。但し、運転座席７が何らかの構造物に干渉する場合は、最大移動範囲Ｌの内側であっても、それ以上移動させることができない。そのため、本支持構造８においては、ガススプリング８５を運転座席７の最大移動範囲Ｌよりも後方に立設したのである。

このように、ガススプリング８５は、運転座席７の最大移動範囲Ｌよりも後方に立設される。これにより、運転座席７を移動させてもガススプリング８５に干渉しないので、運転座席７の移動範囲（運転座席がスライドできる範囲）を長くすることができる。

更に、本支持構造８は、運転座席７をロプス８１３の前方に配置し、ガススプリング８５をロプス８１３よりも後方に立設している。これは、運転座席７の後方空間を広くするためである。なお、ロプス８１３とは、トラクタ１００が転倒した場合に、オペレータを保護するフレームをいう。

このように、運転座席７は、ロプス８１３の前方に配置される。また、ガススプリング８５は、ロプス８１３よりも後方に立設される。これにより、運転座席７の後方空間が広くなるので、運転座席７の移動範囲（運転座席がスライドできる範囲）を長くすることができる。

更に、本支持構造８においては、ガススプリング８５がロプス８１３に沿うように配置されて該ロプス８１３に取り付けられている。これは、ガススプリング８５に曲げ荷重や捻り荷重がかかりにくくするためである。ロプス８１３は、剛性が高いことから、曲がったり捻れたりしないからである。

このように、ガススプリング８５は、ロプス８１３に沿うように配置されて該ロプス８１３に取り付けられる。これにより、ガススプリング８５に曲げ荷重や捻り荷重がかかりにくくなるので、耐久性を向上させることができる。

更に、本支持構造８においては、ガススプリング８５のレバー８５Ｌが運転座席７の後方から側方へ延設されている。これは、運転座席７を下げる際に、該運転座席７に手や服が挟まれないようにするためである。同時に、オペレータの利便性を考慮したものである。

このように、ガススプリング８５のレバー８５Ｌは、運転座席７の後方から側方へ延設される。これにより、運転座席７を下げる際に、該運転座席７に手や服が挟まれる恐れがなくなる。また、オペレータの利便性を向上させることができる。

１００ トラクタ
１ フレーム
２ エンジン
３ トランスミッション
４ フロントアクスル
５ リヤアクスル
６ コクピット
７ 運転座席
７１ 座部
７２ 背もたれ部
７３ ベルト
８ 支持構造
８１ レール
８２ プレート
８３ フロントアーム
８４ リヤアーム
８５ ガススプリング
９ リンク機構
９１ フロントプレート
９２ リヤプレート
９３ リンクプレート

Claims (3)

1. 運転座席（７）を前後に移動自在に支持するレール（８１）と、前記レール（８１）を支持するプレート（８２）と、前記プレート（８２）を支持するフロントアーム（８３）とリヤアーム（８４）と、を備え、
   前記フロントアーム（８３）の下部は、下部前回動軸（８８）を中心として回動自在に支持され、
   前記リヤアーム（８４）の下部は、下部後回動軸（８９）を中心として回動自在に支持され、
   前記フロントアーム（８３）と前記リヤアーム（８４）を任意の回動角度で止めることができるガススプリング（８５）を具備し、
   前記ガススプリング（８５）は、前記運転座席（７）の最大移動範囲よりも後方で、かつ、ロプス（８１２）よりも後方で、前記ロプス（８１２）に沿うように立設されている
   ことを特徴とするトラクタにおける運転座席の支持構造。
2. 前記ガススプリング（８５）は、前記ロプス（８１２）に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のトラクタにおける運転座席の支持構造。
3. 前記ガススプリング（８５）は、長さを調節自在となるアジャスタロッド（８５ａ）を有し、
   前記フロントアーム（８３）及び前記リヤアーム（８４）は、リンク機構（９）を介して前記アジャスタロッド（８５ａ）に連結されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のトラクタにおける運転座席の支持構造。

Images