JP6706915B2 - Four-wheel drive work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関により構成されたエンジンと、走行駆動用の電動モータと、の二系統の走行用出力装置を備えた、いわゆるハイブリッド型の四輪駆動作業車に関する。 The present invention relates to a so-called hybrid type four-wheel drive work vehicle provided with a two-output traveling output device including an engine configured by an internal combustion engine and an electric motor for traveling driving.
この種の四輪駆動作業車に関しては、下記[1]及び[2]に記載の従来の技術が存在する。
[1]エンジンで駆動される発電機の電力をバッテリに蓄える充電モードと、バッテリに蓄えられた電力を作業装置の動力として用いるアシストモードとの何れかを選択できるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
[2]作業車に相当するものではないが、乗用車では、ボンネット内に備えたエンジンとは別に、車両のボディ床部に大型の組電池を搭載した構造のものもある(例えば特許文献2参照)。
Regarding this type of four-wheel drive work vehicle, there are conventional techniques described in [1] and [2] below.
[1] There is one in which it is possible to select either a charging mode in which electric power of a generator driven by an engine is stored in a battery or an assist mode in which electric power stored in the battery is used as power for a working device (for example, See Patent Document 1).
[2] Although it does not correspond to a work vehicle, there is also a passenger vehicle having a structure in which a large assembled battery is mounted on the floor of the body of the vehicle in addition to the engine provided in the hood (for example, see Patent Document 2). ).
上記[1]に記載のものでは、バッテリの充電手段として、発電機に代えて太陽電池を脱穀装置の上面などに設けることは示されているが、バッテリやエンジンを、どこにどのように配設するかについての記載が全くない。したがって、バッテリやエンジンを走行機体上に配設するにあたって、よりコンパクトに合理的に配設する点についての技術は開示されていない。そして、電動モータがエンジンによる発電機の電力で駆動される場合や、バッテリの電力で駆動される場合の制御構造などが複雑化する虞がある。
上記[2]に記載のものでは、作業装置を備えていないので、広い床面を利用してバッテリを配設することが可能である。しかしながら、多様な作業用機器が設置される作業車では、バッテリの搭載箇所が制限されるので、車両の広範囲に及ぶ広い面積を占める訳にはいかず、特に、後部側にエンジンを搭載するようにした構造では、そのエンジンとの位置関係も考慮しながら適切な配設箇所を選択する必要がある。
In the above [1], it is shown that a solar cell is provided as a battery charging means on the upper surface of the threshing device instead of the generator, but where and how the battery and engine are arranged. There is no description about what to do. Therefore, there is no disclosure of a technology for more compactly and reasonably disposing the battery and the engine on the traveling machine body. Then, there is a possibility that the control structure when the electric motor is driven by the electric power of the generator by the engine or the electric power of the battery is complicated.
In the above [2], since the working device is not provided, it is possible to arrange the battery by utilizing a wide floor surface. However, in a work vehicle in which a variety of work equipment is installed, the location of the battery is limited, so it cannot be occupied in a wide area of the vehicle. In the above structure, it is necessary to select an appropriate installation location while taking the positional relationship with the engine into consideration.
本発明は、エンジンのみならず、電動モータによる駆動走行も可能であるように、作業車にバッテリを搭載するにあたり、そのバッテリやエンジンの配設位置を工夫して、全体として車両空間を有効利用してコンパクトに、かつ合理的に配設し得た四輪駆動作業車を提供しようとするものである。 According to the present invention, when the battery is mounted on the work vehicle so that the vehicle can be driven and driven by the electric motor as well as the engine, the arrangement position of the battery and the engine is devised to effectively use the vehicle space as a whole. Therefore, it is intended to provide a four-wheel drive work vehicle which can be compactly and reasonably arranged.
上記の課題を解決するための手段として、本発明における四輪駆動作業車では、内燃機関により構成されたエンジンと、走行駆動用の電動モータと、の二系統の走行用出力装置を走行機体に備え、前記走行機体には、運転座席が設けられた運転部と、前記エンジン及び前記電動モータを配備した原動部と、その運転部及び原動部を支持するための車体フレームが備えられ、前記車体フレームは、前記運転部の床面が設けられた前部機枠と、前記運転部の床面よりも高い位置で前記前部機枠の後方側に配設された後部機枠とを備え、前記エンジンが前記後部機枠の下側に配備され、前記電動モータに電力を供給するバッテリが、前記前部機枠の上側で、かつ、前記走行機体の前後方向及び左右方向での中央位置付近に搭載され、前記バッテリの下方に、前記電動モータが前記バッテリと平面視で重複する状態で配備され、前記電動モータ及び前記バッテリは、前記後部機枠の上端と前記前部機枠の下端との上下範囲内に収まる状態で配備され、かつ、前記バッテリの上端は、前記エンジンの上端よりも下側の高さに位置している点に特徴がある。 As a means for solving the above problems, in a four-wheel drive work vehicle in the present invention, a traveling output device having two systems of an engine configured by an internal combustion engine and an electric motor for traveling drive is used as a traveling body. The traveling machine body is provided with a driving section provided with a driving seat, a driving section in which the engine and the electric motor are arranged, and a vehicle body frame for supporting the driving section and the driving section. The frame includes a front machine frame provided with a floor surface of the operation unit, and a rear machine frame disposed on the rear side of the front machine frame at a position higher than the floor surface of the operation unit, The engine is arranged below the rear machine frame, and a battery that supplies electric power to the electric motor is above the front machine frame and near the center position in the front-rear direction and the left-right direction of the traveling machine body. The electric motor and the battery are arranged below the battery in a state of overlapping with the battery in a plan view, and the electric motor and the battery are provided at an upper end of the rear machine frame and a lower end of the front machine frame. It is characterized in that the battery is arranged so as to fit within the upper and lower range of the above , and the upper end of the battery is located at a height lower than the upper end of the engine .
本発明によれば、エンジンが後部機枠の下側に存在する空間を有効に利用して、外気との接触による冷却も行われ易い状態で配設される。そして、バッテリは前部機枠の上側に配備され、機体外部への電磁波の拡散が抑制されるとともに、導電ケーブル等の外部への露出を制限して、それらの保護が行われやすい合理的な構造を採用し得たものである。
また、重量物であるバッテリは、走行機体の前後方向及び左右方向での中央位置付近に搭載されているので、走行機体の前後左右でのバランスを良好に保ち易く、安定した作業走行を行い易い点でも有利である。
本発明において、前記バッテリの下面部に、上方に凹入する凹入部が形成され、前記電動モータは、前記凹入部内に入り込む状態で配備されていると好適である。
According to the present invention, the engine is arranged in a state in which the space existing under the rear machine frame is effectively used and cooling by contact with the outside air is easily performed. The battery is installed on the upper side of the front machine frame to prevent the electromagnetic waves from diffusing to the outside of the machine body, and to limit the exposure of the conductive cable to the outside so that it is easy to protect them. The structure could be adopted.
In addition, since the battery, which is a heavy object, is mounted near the central position in the front-rear direction and the left-right direction of the traveling machine body, it is easy to maintain good balance in the front-rear direction of the traveling machine body and to perform stable work traveling It is also advantageous in terms.
In the present invention, it is preferable that a recessed portion that is recessed upward is formed in a lower surface portion of the battery, and that the electric motor is arranged so as to be inserted into the recessed portion.
本発明においては、前記バッテリはプラグインタイプのリチウムイオンバッテリであると好適である。 In the present invention, the battery is preferably a plug-in type lithium ion battery.
本発明によれば、容量の大きいプラグインタイプのバッテリが、リチウムイオンバッテリで構成されているので、容量の割に比較的コンパクトな構造に構成し易い。 According to the present invention, since the plug-in type battery having a large capacity is composed of the lithium ion battery, it is easy to form a relatively compact structure for its capacity.
本発明においては、前記バッテリと前記エンジンとは、ほぼ同高さ位置に配設されていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the battery and the engine are arranged at substantially the same height position.
本発明によれば、重量物であるバッテリとエンジンとが、ほぼ同高さに位置していることで、その高さ位置が走行機体の低部となるように配備すれば、走行機体全体を、重心の低い安定した走行を行い易い構造とすることができる。 According to the present invention, since the heavy battery and the engine are located at substantially the same height, if the height position is located at the lower part of the traveling body, the entire traveling body is A structure with a low center of gravity that facilitates stable traveling can be provided.
本発明においては、前記運転座席が前記走行機体の前後方向での中央位置付近に配備され、その運転座席の下側空間に前記バッテリが配備されていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the driver seat is provided near a central position in the front-rear direction of the traveling machine body, and the battery is provided in a space below the driver seat.
本発明によれば、運転座席の下側空間を有効利用してバッテリを配設することができる。 According to the present invention, the battery can be arranged by effectively utilizing the lower space of the driver's seat.
本発明においては、前記車体フレームは、前後方向に長い左右一対のメインフレームを備え、前記エンジン、前記電動モータ、及び前記バッテリが、前車軸と後車軸との間で、かつ左右の前記メインフレーム同士の間に配設されていると好適である。 In the present invention, the vehicle body frame includes a pair of left and right main frames that are long in the front-rear direction, and the engine, the electric motor, and the battery are provided between the front axle and the rear axle and the left and right main frames. It is preferable that they are arranged between each other.
本発明によれば、エンジン、電動モータ、及びバッテリを、前後左右で走行機体の中心側へ寄せた状態で、かつ強固な構造によって支持し易い。 According to the present invention, it is easy to support the engine, the electric motor, and the battery in the front, rear, left, and right directions toward the center of the traveling machine body and with a strong structure.
以下、本発明の四輪駆動作業車にかかる実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用した多目的作業車などの走行機体の作業走行時における前進側の進行方向(図2における矢印F参照)が「前」、後進側への進行方向(図2における矢印B参照)が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向(図2における矢印R参照)が「右」、同様に左側に相当する方向(図2における矢印L参照)が「左」である。
Hereinafter, an example of an embodiment of a four-wheel drive working vehicle of the present invention will be described based on the description of the drawings.
In addition, the front-rear direction and the left-right direction in the description of the present embodiment are described as follows unless otherwise specified. That is, the traveling direction on the forward side (see arrow F in FIG. 2) is “front” and the traveling direction to the reverse side (see arrow B in FIG. 2) when the traveling machine body such as a multi-purpose work vehicle to which the present invention is applied is performing work traveling. ) Is “rear”, a direction corresponding to the right side (see arrow R in FIG. 2) based on the forward-facing posture in the front-rear direction is “right”, and a direction corresponding to the left side (see arrow L in FIG. 2) Is the "left".
〔全体構成〕
図1乃至図3に、四輪駆動作業車の一例としての多目的作業車を示す。
この多目的作業車には、走行機体の骨組みを形成する車体フレーム1の前部に操向可能な左右一対の前輪4F,4Fが支持されている。車体フレーム1の後部には操向不能な左右一対の後輪4R,4Rが支持されている。これらの前輪4F,4F及び後輪4R,4Rには、後述する走行用出力装置から駆動力が伝達可能に構成されている。これによって、多目的作業車は、四輪走行式の四輪駆動車に構成されている。
〔overall structure〕
1 to 3 show a multipurpose work vehicle as an example of a four-wheel drive work vehicle.
In this multipurpose work vehicle, a pair of steerable left and right
走行機体の前後方向での中間部には、ステアリングホイール21及び運転座席22を備えた運転部2が設けられている。
運転部2の後方には、後端側を揺動支点x1としてダンプ作動する荷台5が配備されており、運転部2と荷台5との間には、運転部2と荷台5との間を仕切る(運転部2の後壁を構成する)仕切部材18が配設されている。
荷台5は、車体フレーム1のうち、後述する原動部支持枠30との間に設けられた電動油圧シリンダ11によって、ダンプ作動するように構成されている。又、多目的作業車は、その前部に左右のフロントフェンダ12及びボンネット13などを備えている。
A
At the rear of the
The
走行機体の後部には、荷台5の下方側に位置する状態で原動部3が設けられている。
原動部3には、内燃機関であるガソリンエンジン6(以下、単にエンジンと略称する)と、電動モータ8との二系統の走行用出力装置が設けられている。
これらの二系統の走行用出力装置のうち、エンジン6の動力は、トランスミッション(図示せず)を内装するミッションケース7から左右横向きに延出された後車軸14を介して、後輪4Rに伝達される。電動モータ8の動力は、電動モータ8の前端部から前方へ延出された前輪駆動軸15により前輪デフケース16に入力され、左右の前車軸17を介して前輪4Fに動力伝達される。
At the rear of the traveling machine body, a
The
Of these two systems of output devices for traveling, the power of the
前記運転部2には、操縦者が搭座する運転座席22、及び他の搭乗者が搭座する搭乗席23、の周辺を囲んで搭乗空間s1を形成するロプスフレーム20が備えられている。これにより、運転座席22及び搭乗席23に搭座する乗員は、ロプスフレーム20によって囲まれた搭乗空間s1内に位置した状態となる。
The
ロプスフレーム20によって囲まれた搭乗空間s1の下部で、運転座席22及び搭乗席23の下側に相当する座席下空間s2は、図4乃至図6に示されているように、エンジン6に燃料を供給するための燃料タンク34、及び前記電動モータ8に電力を供給するためのバッテリ9の配設用空間として利用されている。
また、座席下空間s2は、エンジン6を支持する原動部支持枠30に取り付けられた電動モータ8が、この座席下空間s2に入り込んだ状態で装備されるようにするためにも利用されている。原動部支持枠30に取り付けられた電動モータ8の配設に関する具体構造については後述する。
Below the seating space s1 surrounded by the
Further, the under-seat space s2 is also used so that the
〔車体フレーム〕
図1、図4、及び図8に示すように、車体フレーム1は、運転部2の床面を支持するように配設された前部機枠1Aと、運転部2の床面よりも高い位置に配設された後部機枠1Bとを備えている。後部機枠1Bは前部機枠1Aの後方側に位置し、前部機枠1Aと後部機枠1Bとは互いに一体に構成されたものである。
具体的には、車体フレーム1は、前後方向に長い左右一対のメインフレーム10を備えている。このメインフレーム10は、前部フレーム10Aと、後部フレーム10Cと、その中間に位置して前部フレーム10Aと後部フレーム10Cとを繋ぐ立ち上がり脚部10Bと、を備えて、前方側が低く後方側が高い階段状に形成されている。左右のメインフレーム10同士は、前後方向での複数箇所で横桟部材10Dにより連結されて一体化されている。
[Body frame]
As shown in FIGS. 1, 4, and 8, the
Specifically, the
メインフレーム10は前部機枠1A及び後部機枠1Bの前後方向での全体にわたる範囲に設けられている。メインフレーム10のうち、前部フレーム10Aが前部機枠1Aの骨組みとなり、後部フレーム10Cが後部機枠1Bの骨組みとなる。立ち上がり脚部10Bは、前部機枠1A及び後部機枠1Bの中間位置で、前部フレーム10Aと後部フレーム10Cとを一体化するように連結している。
The
図1及び図2に示すように、前部機枠1Aは、左右のフロントサスペンション(図示せず)を介して、左右の前輪4Fを支持している。後部機枠1Bの下方側には原動部支持枠30が固定され、この原動部支持枠30に対して、左右のリアサスペンション4Aを介して左右の後輪4Rが支持されている。
原動部支持枠30は、上記のように後輪4Rの支持を行うことに加え、後部機枠1Bの下方側に原動部3を形成する役割を果たすためのものであり、車体フレーム1の一部を構成している。つまり、原動部支持枠30は、メインフレーム10に対して、前部機枠1Aの後端部と後部機枠1Bの後端部とにわたって連結可能に構成されていて、メインフレーム10に連結された状態で車体フレーム1の一部を構成するものであるが、メインフレーム10に対しては脱着可能に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
In addition to supporting the
〔原動部支持枠〕
原動部支持枠30は、エンジン6及びミッションケース7が搭載されるエンジン側枠部分40と、電動モータ8が搭載されるモータ側枠部分50とを備えて、次のように構成されている。
[Motor support frame]
The driving
図4、図5、及び図10乃至図12に示すように、エンジン側枠部分40は、その前端部が、前部機枠1Aの後端部で、前部フレーム10Aの後端部に対して連結可能に構成されている。エンジン側枠部分40の後端部は、後部機枠1Bの後端部で後部フレーム10Cに対して連結可能に構成されている。
モータ側枠部分50は、後端部がエンジン側枠部分40の前端部に連結されているとともに、前端部が前部機枠1Aの後端部とエンジン側枠部分40の前端部との連結箇所よりも前方側箇所で、前部機枠1Aに対して脱着可能に連結されている。
このように構成されたエンジン側枠部分40とモータ側枠部分50とは、互いに一体に連結された状態で、メインフレーム10に対して脱着可能に構成されている。
As shown in FIGS. 4, 5, and 10 to 12, the engine-
The motor
The engine-
エンジン側枠部分40について説明する。
エンジン側枠部分40は、図5及び図11に示すように、左右一対の前後方向フレーム41を備え、その前端側、後端側、及び中間位置が横架部材42で一体に接続されている。左右の前後方向フレーム41は、断面矩形の角パイプ材で構成されている。その角パイプ材は、前後方向の中間位置で屈曲されて、後側の左右方向間隔が前側の左右方向間隔よりも狭く形成され、後輪4Rとの干渉を避けられるようにしてある。前後方向フレーム41の前端側における左右方向間隔は、メインフレーム10の前部フレーム10Aの後端部と同程度の左右方向間隔に形成されている。
エンジン側枠部分40の前端部には、この前端部を前部フレーム10Aの後端部に連結するための樋状ブラケット部43が取り付けられている。エンジン側枠部分40の後端部には、この後端部を後部フレーム10Cの後端側に連結するための吊り下げ部材45が取り付けられている。
吊り下げ部材45は、上端側が左右の後部フレーム10Cに連結可能であるように左右方向で幅広に構成され、下端側がエンジン側枠部分40の前後方向フレーム41に連結されることにより左右方向で幅狭に構成されて、前後方向視では下窄まりの形状に形成されている。
The engine
As shown in FIGS. 5 and 11, the engine
A trough-shaped
The suspending
前部フレーム10Aの後端部に対するエンジン側枠部分40の前端部の連結は、図15に示すように、エンジン側枠部分40の前端部に備えた連結用の樋状ブラケット部43を介して行われる。
この樋状ブラケット部43は、上方側が開放された樋状に形成されていて、エンジン側枠部分40の前端部を下方側から抱き込む状態でエンジン側枠部分40に溶接固定されている。そして、エンジン側枠部分40の上縁よりも上方へ突出した樋状ブラケット部43の横板部分43aにボルト挿通孔43bが形成されている。
この樋状ブラケット部43を、横板部分43aが前部フレーム10Aの後端部を左右両側から抱き込む状態に、前部フレーム10Aの下側から装着する。この状態で前部フレーム10Aの後端部に形成されたボルト挿通孔10Aaを、横板部分43aに形成されたボルト挿通孔43bと合致させ、その両ボルト挿通孔10Aa,43bに左右方向から連結ボルト44を挿通して締め込み、横板部分43aで前部フレーム10Aの後端部を左右両側から挟み込むことによって連結固定する。
As shown in FIG. 15, the front end portion of the engine
The trough-shaped
The trough-shaped
後部機枠1Bの後端部に対するエンジン側枠部分40の後端部の連結は、次のようにして行われる。
図10乃至図12、及び図16に示すように、エンジン側枠部分40の後端部には、後部機枠1Bの後端部における後部フレーム10Cに対して、上端側を連結可能な吊り下げ部材45の下端部が溶接固定されている。
吊り下げ部材45の上端部には、連結用当て板46が溶接固定されている。この連結用当て板46は、ボルト挿通孔46bを備えた上向きの当接面46aを備えている。後部フレーム10Cの横側面のうち、機体内方側に向く横側面部分に、下向きの下面47aを備えた取付用ブラケット47が溶接固定されている。この取付用ブラケット47にも、ボルト挿通孔47bが形成されている。
連結用当て板46に備えたボルト挿通孔46bと、取付用ブラケット47に備えたボルト挿通孔47bとを合致させ、その両ボルト挿通孔46b,47bに上下方向から連結ボルト48を挿通して締め込むことにより、後部フレーム10Cに対して、吊り下げ部材45の上端部が、脱着可能に連結固定される。
The rear end portion of the engine
As shown in FIG. 10 to FIG. 12 and FIG. 16, at the rear end of the engine
A connecting
Align the
モータ側枠部分50について説明する。
図5、図8、及び図11に示すように、モータ側枠部分50は、下向き開放の断面チャンネル状部材で構成された左右一対の前後方向フレーム51を備えている。この前後方向フレーム51と、その前端側、及び後端側を接続する前後一対の横架部材52とを備えて、平面視で矩形枠状に形成されている。
モータ側枠部分50における前後方向フレーム51同士の左右方向幅は、メインフレーム10の前部フレーム10A同士の左右方向間隔よりも狭く形成されていて、左右の前部フレーム10A同士の間に位置する状態で配置されている。
The motor
As shown in FIGS. 5, 8 and 11, the motor
The width in the left-right direction between the front-
モータ側枠部分50の後端側の横架部材52には、エンジン側枠部分40の前端側の横架部材42に備えた左右一対の取付座部42aに対して重合する左右一対の連結ブラケット52aが設けられている。この連結ブラケット52aと前記取付座部42aとに連結ボルト53を挿入して締結することにより、エンジン側枠部分40に対してモータ側枠部分50の後端側を一体的に連結可能に構成してある。
モータ側枠部分50の前端側は、メインフレーム10における前部フレーム10A同士の間に横架された横桟部材10Dに取り付けられている連結部材54に対して、脱着可能に構成されている。
すなわち、モータ側枠部分50の前後方向フレーム51における前端部の上面側に、連結孔51aが形成されているとともに、その連結孔51aが形成された部位における前後方向フレーム51の裏面側に止めナット(図示せず)を固定してある。したがって、この前後方向フレーム51の連結孔51aを、連結部材54に形成されている連結孔(図示せず)と合致する状態に位置させて、連結ボルト55を締め込んで連結固定、あるいは連結ボルト55を緩めて連結解除することができる。
The
The front end side of the motor
That is, the connecting
上記の連結部材54と前後方向フレーム51の前端部との連結箇所は、前部フレーム10Aの後端部とエンジン側枠部分40の前端部との連結箇所よりも、車体フレーム1の前後方向での前方側箇所に設定されている。
そして、モータ側枠部分50は、前部フレーム10Aの上縁10Abよりも上方側にではなく、図9に示すように、前後方向フレーム51の上縁51bが前部フレーム10Aの上縁10Abよりも少し低く位置し、前後方向フレーム51の下縁51cと前部フレーム10Aの下縁10Acがほぼ同高さとなる状態に配置されている。このように、前後方向フレーム51が前部フレーム10Aの上下幅内に位置ように低く配設されることによって、電動モータ8を車体フレーム1上の低い位置に配設し易くなる。
The connecting portion between the connecting
The motor-
モータ側枠部分50の前後方向フレーム51の上面側に、電動モータ8を連結固定するための複数本の固定台56(モータ支持部に相当する)が立設され、電動モータ8の周部に備えられた取付部に連結ボルト57を挿通して、前後の固定台56に電動モータ8を固定するようにしてある。
モータ側枠部分50に取り付けられた状態で、電動モータ8の下縁は、メインフレーム10の前部フレーム10Aにおける上縁10Abよりも下方に位置し、かつ、前部フレーム10Aの下縁よりも上方に位置している(図6参照)。
On the upper surface side of the front-
The lower edge of the
〔座席支持フレーム〕
次に、座席支持フレーム24について説明する。
図4及び図7に示すように、座席支持フレーム24は、ロプスフレーム20によって囲まれた搭乗空間s1の下方で、運転座席22及び搭乗席23を支持するためのものであるとともに、運転座席22及び搭乗席23の下側に座席下空間s2を形成するためのものでもある。
座席下空間s2は、図6に示されるようにエンジン6に燃料を供給するための燃料タンク34、電動モータ8に電力を供給するためのバッテリ9、及び制御用の各種電気機器37の配設用空間として用いられているとともに、電動モータ8自体を収容するためのスペースを確保する箇所としても利用されている。
[Seat support frame]
Next, the
As shown in FIGS. 4 and 7, the
As shown in FIG. 6, the under-seat space s2 is provided with a
図8に示されるように、座席支持フレーム24は、メインフレーム10の左右の立ち上がり脚部10Bの上部から前方へ向けて延出された左右一対の前向きフレーム25と、左右の前部フレーム10Aの上面側から立設された左右一対の起立フレーム26と、前向きフレーム25と起立フレーム26との交点部分同士を結ぶ状態で左右方向に配設された横向きフレーム27とを備えている。
この座席支持フレーム24の上側に座席取付台(図示せず)を搭載して、座席取付台に運転座席22や搭乗席23が固定されている。
As shown in FIG. 8, the
A seat mount (not shown) is mounted on the upper side of the
座席支持フレーム24の下側に形成される座席下空間s2内においては、図6に示されるように、右側の前部フレーム10Aの右側方(図6中では左側に示されている)にタンク支持台34Aが延出されて、そのタンク支持台34Aの上側に燃料タンク34が配設されている。
左側の前部フレーム10Aの左側方(図6中では右側に示されている)には、前部フレーム10Aの横外側に位置するように、制御用の各種電気機器37が、座席支持フレーム24の横向きフレーム27等に連結された適宜取付部材を介して配備されている。
In the under-seat space s2 formed below the
On the left side of the left
座席下空間s2内における左右の前部フレーム10A同士の間には、電動モータ8に電力を供給するためのバッテリ9として、リチウムイオンバッテリが備えられている。
図7乃至図9に示されているように、このバッテリ9は、下面側の高さが左右で異なる段差のある形状に形成されている。右側における高い下面9aは、右側の前部フレーム10Aから立設された背の高い右取付台35Rに固定され、左側における低い下面9bは、左側の前部フレーム10Aから立設された背の低い左取付台35Lに固定されている。
この高さの異なる下面9a,9bのうち、右側寄りの高い下面9aの左右方向長さが、左側寄りの低い下面9bの左右方向長さよりも長く形成されていて、その右側寄りの高い下面9aの下側の空間に、原動部支持枠30のモータ側枠部分50に搭載された電動モータ8が潜り込む状態で、つまり前後方向及び左右方向で重複する状態で配設されている。
A lithium-ion battery is provided as a
As shown in FIGS. 7 to 9, the
Of the
このように、バッテリ9と電動モータ8とが、前後方向でも左右方向でも重複し、しかも、電動モータ8の上部がバッテリ9の右側寄りの高い下面9aに潜り込む状態で配設されたことで、バッテリ9も、電動モータ8も、そのバッテリ9と電動モータ8の集合体も、走行機体の前後方向及び左右方向での中央位置付近に集約された状態で搭載される。
すなわち、バッテリ9と電動モータ8は、左右方向では左右の前部フレーム10A同士の間に位置し、前後方向では、前車軸17と後車軸14との間に位置している。さらに前後方向では、より中央位置に近い箇所である座席下空間s2に、前記バッテリ9と電動モータ8とが存在している。
Thus, the
That is, the
また、上下方向においても、バッテリ9と電動モータ8とは車体フレーム1上の低い位置に設けられている。
つまり、バッテリ9は、車体フレーム1のうちで低い位置にある前部フレーム10Aに、右取付台35R及び左取付台35Lを介して取り付けられている。そして、モータ側枠部分50は、前部フレーム10Aの上縁10Abよりも低い位置に上縁51bを有した前後方向フレーム51を備え、この前後方向フレーム51に電動モータ8が搭載されている。このようにモータ側枠部分50を走行機体上で、できるだけ低く配置することで、電動モータ8の走行機体上における配設高さをできるだけ低くしている。
このことに加えて、下面側に段差を有したバッテリ9の、高い下面9aの下側に潜り込ませた状態で電動モータ8を配設して、バッテリ9と電動モータ8とが上下方向でも重複する状態としてある。これにより、バッテリ9と電動モータ8との集合体についても、その重心G2の高さ位置を、走行機体上のできるだけ低い位置に設定することができる。
Further, also in the vertical direction, the
That is, the
In addition to this, the
その結果、図7に示すように、頑丈なロプスフレーム20を備えていて比較的走行機体全体の重心G1の位置が高くなりがちな多目的作業車において、その走行機体全体の重心G1の高さ位置よりも、バッテリ9と電動モータ8との集合体の重心G2の高さ位置が低くなっている。つまり、上述したバッテリ9と電動モータ8との配置構成が、走行機体全体の重心G1の高さを、より低くするための手段として役立っている。
尚、ここでいう走行機体全体の重心G1とは、車体フレーム1上にバッテリ9と電動モータ8とを搭載した状態での走行機体全体の重心G1の位置をいう。
As a result, as shown in FIG. 7, in a multipurpose work vehicle that is equipped with a
The center of gravity G1 of the entire traveling machine body referred to herein means the position of the center of gravity G1 of the entire traveling machine body when the
座席支持フレーム24のうち、左右方向に延設されている横向きフレーム27は、左右の前部フレーム10A同士の間で、かつ左右の前向きフレーム25と起立フレーム26との交点部分よりも少し機体内方側に外れた二箇所で分割可能に構成されている。
これは、バッテリ9のうち、その一部が横向きフレーム27の下側に潜り込む状態で配設される構造を採用した場合にも、バッテリ9が存在する位置に対向した箇所の横向きフレーム27の一部を脱着できるようにして、バッテリ9の吊り上げ、吊り降ろしを支障なく行い易くするためである。
The laterally extending
This is because even if the structure in which a part of the
具体的には、図7,8に示すように、角パイプ状の横向きフレーム27が、脱着可能な脱着フレーム部分28(一部のフレーム部分に相当する)と、脱着不能な固定フレーム部分29(他のフレーム部分に相当する)との組み合わせで構成されている。
固定フレーム部分29は、前向きフレーム25と起立フレーム26との交点部分に機体内方側の端部近くが連結されるとともに、前部フレーム10Aよりも機体横外方側に設けた、外側脚フレーム38及び手摺りフレーム39に機体外方側の端部近くが連結されることによって、車体フレーム1に固定されている。
脱着フレーム部分28は、その両端部が左右の固定フレーム部分29に連結可能に構成されているだけで、他の部位には連結されていない。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, a
The fixed
Both ends of the
脱着フレーム部分28と固定フレーム部分29との連結は、次のようにして行われる。
図13及び図14に示すように、脱着フレーム部分28と固定フレーム部分29とのそれぞれは、角パイプ状のフレーム筒28a,29aの端部に、角柱状の接続金具28b,29bを嵌入させて一体に固定することにより構成されている。
接続金具28b,29bのうち、固定フレーム部分29側の接続金具29bは、脱着フレーム部分28に対向する端部側の上半部が切り欠かれた形状である。脱着フレーム部分28側の接続金具28bは、固定フレーム部分29に対向する端部側の下半部が切り欠かれた形状である。
そして、上半部が切り欠かれた形状の固定フレーム部分29側の接続金具29bの上側に、下半部が切り欠かれた形状の脱着フレーム部分28側の接続金具28bを重ね合わせ、それぞれの接続金具28b,29bを上下に貫通する上下方向の連結ボルト27aにより、両接続金具28b,29bを連結して、脱着フレーム部分28を固定フレーム部分29に連結している。
The connection between the
As shown in FIGS. 13 and 14, each of the
Of the
Then, the connection fitting 28b on the side of the
〔原動部〕
二系統の走行用出力装置が配設された原動部3について説明する。
上記の座席支持フレーム24の下側に存在する部位、及び前記原動部支持枠30の上側に存在する部位が原動部3に相当する。
二系統の走行用出力装置のうち、一系統の走行用出力装置は、内燃機関により構成されたエンジン6であり、他の一系統の走行用出力装置は走行駆動用の電動モータ8である。
この多目的作業車では、エンジン6の動力で後輪4Rを駆動し、電動モータ8の駆動力で前輪4Fを駆動するように構成されている。
エンジン6による後輪4Rの駆動と、電動モータ8による前輪4Fの駆動とが同時に行われている状態が四輪駆動状態であり、エンジン6による後輪4Rの駆動のみによる駆動状態が後二輪駆動状態であり、電動モータ8による前輪4Fの駆動のみよる走行駆動状態が、前二輪駆動状態である。
この四輪駆動状態と、後二輪駆動状態と、前二輪駆動状態と、の各駆動状態は、具体的な説明は省くが運転部2における図示しない操作具の切り換え操作によって、適宜に切り換えられるように構成されている。
[Moving part]
The
The portion below the
Of the two-system traveling output devices, the one-system traveling output device is the
In this multipurpose work vehicle, the
The state in which the
Each of the four-wheel drive state, the rear two-wheel drive state, and the front two-wheel drive state can be appropriately switched by a switching operation of an operating tool (not shown) in the
図2乃至図4に示されているように、原動部3のうち、原動部支持枠30の上側に存在する部位では、出力軸(図示せず)が車体の左右方向に沿う横置き姿勢のエンジン6が、前記出力軸よりもシリンダヘッド6A側が車体後方側に位置する後傾斜姿勢で設けられている。このようにエンジン6を後傾斜姿勢で備えることにより、出力軸を水平姿勢に維持しながらエンジン6の全体高さを低くすることができ、原動部3の全体高さを低くすることができる。
エンジン6の後方側に、トランスミッションを内装したミッションケース7が配設されている。エンジン6とミッションケース7との左横側方にベルト式無段変速装置31が配設され、そのベルト式無段変速装置31の上側に沿って後方側へ延出された排気管32の途中に、マフラなどの排気処理装置33が配設されている。
As shown in FIG. 2 to FIG. 4, in the part of the driving
On the rear side of the
原動部3のうち、座席支持フレーム24の下側に存在する部位では、図6乃至図8に示すように、エンジン6に対して燃料を供給するための燃料タンク34が、前述したように座席下空間s2の右側端部に設けられ、エンジン6や電動モータ8に対して制御信号を伝える制御用の各種電気機器37が座席下空間s2の左側端部に設けられている。
また、座席下空間s2の左側端部には、座席支持フレーム24の下側に、前側の一部分のみが存在し、後方側の部分は、座席支持フレーム24の下側よりも後方側へ突出する状態で、制御用の各種電気機器37等に対して制御信号を出力する、あるいはエンジン6の動作制御用の電力を供給するための、制御用バッテリ36が配設されている(図10参照)。
As shown in FIGS. 6 to 8, a
Further, in the left side end portion of the seat lower space s2, only a part of the front side exists below the
座席支持フレーム24の下側に存在する部位のうち、左右方向での中央側に相当する左右のメインフレーム10同士の間には、前輪4Fを駆動するための電動モータ8、及び電動モータ8に電力を供給するためのバッテリ9が配設されている。
バッテリ9は、リチウムイオンバッテリであり、外部から電力を取り込むプラグインタイプに構成されたものである。
このバッテリ9が、座席下空間s2内で、右取付台35R及び左取付台35Lによって少し持ち上げられて、その下側に電動モータ8が潜り込む状態で配設される。バッテリ9はエンジン6の前側に位置しており、右取付台35R及び左取付台35Lによって少し持ち上げられるが、エンジン6と同程度の高さ範囲内に位置する状態で設けられている。
The
The
The
電動モータ8の出力軸(図示せず)は機体前方側へ向けて突出している。その出力軸に前輪駆動軸15が連結され、前輪デフケース16、及び前車軸17を介して、電動モータ8の動力が前輪4Fに伝達される。
An output shaft (not shown) of the
〔別実施形態の1〕
上記の実施形態では、エンジン6としてガソリンエンジンを備えたものを示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、ディーゼルエンジンを備えるディーゼル仕様でもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[Other Embodiment 1]
In the above embodiment, the
For example, a diesel specification including a diesel engine may be used.
Other configurations may be the same as those of the above-described embodiment.
〔別実施形態の2〕
上記の実施形態では、バッテリ9としてプラグインタイプのものを用いた例を示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、エンジン6で駆動される発電機、あるいは回生装置を用いて、バッテリ9の充電を行うようにしたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[Other embodiment 2]
In the above-described embodiment, an example using the plug-in
For example, the
Other configurations may be the same as those of the above-described embodiment.
〔別実施形態の3〕
上記の実施形態では、電動モータ8を座席下空間s2に配備した構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、電動モータ8をエンジン側枠部分40の上側空間に配備して、モータ側枠部分50を省くようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[Other embodiment 3]
In the above embodiment, the structure in which the
For example, the
Other configurations may be the same as those of the above-described embodiment.
〔別実施形態の4〕
上記の実施形態では、電動モータ8をバッテリ9の下側に潜り込ませた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、電動モータ8とバッテリ9とを左右に併設するようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[Other embodiment 4]
In the above-described embodiment, the structure in which the
For example, the
Other configurations may be the same as those of the above-described embodiment.
〔別実施形態の5〕
上記の実施形態では、運転部2にロプスフレーム20を設けた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、ロプスフレーム20ではなく運転キャビンを備えたものであったり、また、このような運転部2の周りを囲むロプスフレーム20や運転キャビンを備えていない構造のものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[Fifth Embodiment]
In the above-described embodiment, the structure in which the
For example, it may have a driving cabin instead of the
Other configurations may be the same as those of the above-described embodiment.
本発明は、エンジンと電動モータとの二系統の走行用出力装置を備えた運搬車、トラクタ、乗用草刈機、乗用田植機、などの四輪駆動作業車に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a four-wheel drive work vehicle such as a transport vehicle, a tractor, a riding mower, a rice transplanter, and the like, which is provided with a two-way output device for an engine and an electric motor.
1 車体フレーム
1A 前部機枠
1B 後部機枠
2 運転部
3 原動部
6 エンジン
8 電動モータ
9 バッテリ
10 メインフレーム
14 後車軸
17 前車軸
22 運転座席
1
Claims (6)
前記走行機体には、運転座席が設けられた運転部と、前記エンジン及び前記電動モータを配備した原動部と、その運転部及び原動部を支持するための車体フレームが備えられ、
前記車体フレームは、前記運転部の床面が設けられた前部機枠と、前記運転部の床面よりも高い位置で前記前部機枠の後方側に配設された後部機枠とを備え、
前記エンジンが前記後部機枠の下側に配備され、前記電動モータに電力を供給するバッテリが、前記前部機枠の上側で、かつ、前記走行機体の前後方向及び左右方向での中央位置付近に搭載され、
前記バッテリの下方に、前記電動モータが前記バッテリと平面視で重複する状態で配備され、
前記電動モータ及び前記バッテリは、前記後部機枠の上端と前記前部機枠の下端との上下範囲内に収まる状態で配備され、かつ、前記バッテリの上端は、前記エンジンの上端よりも下側の高さに位置している四輪駆動作業車。 An engine composed of an internal combustion engine, and an electric motor for traveling drive are provided in the traveling body with a traveling output device of two systems,
The traveling machine body is provided with a driving section provided with a driving seat, a driving section in which the engine and the electric motor are arranged, and a vehicle body frame for supporting the driving section and the driving section.
The vehicle body frame includes a front machine frame provided with a floor surface of the driving section, and a rear machine frame arranged rearward of the front machine frame at a position higher than the floor surface of the driving section. Prepare,
The engine is arranged below the rear machine frame, and a battery that supplies electric power to the electric motor is above the front machine frame and near the center position in the front-rear direction and the left-right direction of the traveling machine body. Mounted on
Below the battery, the electric motor is arranged in a state of overlapping with the battery in a plan view,
The electric motor and the battery are arranged so as to be within a vertical range between the upper end of the rear machine frame and the lower end of the front machine frame, and the upper end of the battery is lower than the upper end of the engine. Four-wheel drive work vehicle located at the height of .
前記電動モータは、前記凹入部内に入り込む状態で配備されている請求項1記載の四輪駆動作業車。 A recessed portion that is recessed upward is formed on the lower surface of the battery,
The four-wheel drive work vehicle according to claim 1, wherein the electric motor is provided so as to enter the recessed portion.
前記エンジン、前記電動モータ、及び前記バッテリが、前車軸と後車軸との間で、かつ左右の前記メインフレーム同士の間に配設されている請求項1〜5のいずれか一項記載の四輪駆動作業車。 The body frame includes a pair of left and right main frames that are long in the front-rear direction,
6. The engine according to claim 1, wherein the engine, the electric motor, and the battery are arranged between a front axle and a rear axle and between the left and right main frames. Wheel drive work vehicle.
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