JP3936036B2 - キャビンの空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャビンの空調装置（空気調和装置で、冷房、暖房、冷・暖房、換気等を行う）に係り、より具体的にはトラクタ車体に搭載した板金製骨格体を有するキャビンの空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャビンの空調装置（トラクタの操縦室）として、車体後部の操縦席（運転席、座席）の下側に空調装置（エアコン本体）及び吸気口を設け、この操縦席の側方の後輪フェンダに噴気口を設けた技術が特開平３−２７６８８５号公報で提案されている（従来例の１）。
また、トラクタ車体を構成する伝動ケースにキャビンを搭載し、このキャビンの左右両側下部に、左右の後輪を覆うフェンダを備え、これら左右のフェンダ間に運転席を配置し、キャビンのルーフに外気導入口を備え、フェンダとルーフとの間に中間支柱を備えたキャビン付トラクタにおいて
蒸発器を内蔵したエアコンユニットを、運転席下方側の伝動ケースとフェンダとの間に配置し、中間支柱を中空状に形成してその上端開口を外気導入口に連通させると共に、フェンダに、中間支柱の下端開口とエアコンユニットとを連通するダクトを構成する補強部材を設けて、外気導入口からの外気を、中間支柱から補強部材を経てエアコンユニットに導入するように構成したことを特徴とするキャビン付トラクタの空調装置が特開平８−１０８７４１号公報で提案されている（従来例の２）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の１は、エアコンユニット（エアコン本体）を座席の下側に備えたものであるから、座席位置が必然的に高くなって、ヘッドクリアランス（キャビン天井内面とオペレータの頭との距離）が小さくなるという課題があった。
従来例の２は、エアコンユニットを座席下方側の伝動ケース（トラクタ車体の側面）とフェンダとの間に配置したものであることから、従来例の１に比べてヘッドクリアランスを大きくすることはできるものの、キャビンの骨格体として前後左右のピラー（支柱）の４本柱の他に、中間支柱が必要で、この中間支柱をダクトとしていることから、キャビンの視界性が悪くなるという課題があった。
【０００４】
そこで本発明は、ヘッドクリアランスを充分に確保できながら、キャビンの視界性を向上し、キャビンの居住空間を拡大できるようにしたキャビンの空調装置を提供することが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操縦運転装置を取囲んでトラクタ車体に搭載されているキャビンの空調装置において、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係るキャビンの空調装置は、操縦運転装置における座席廻りにエアコン本体と内外気切換部材を有するダクトを配置していることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００６】
このような構成を採用したことにより、座席廻りが狭くなることもなくキャビンの居住空間を充分に確保できながら、内外気の取入れ循環等ができてオペレータの要望に応じた空気調和流が期待できるだけでなく、キャビンの視界性も充分に確保できる設計となり得るのである。
また、前記エアコン本体は、座席側方で近接配置されていることを特徴とするものである（請求項２）。
このような構成を採用したことにより、熱損（熱エネルギーの損失乃至低下）および圧損（圧力損失乃至低下）を防止できて熱交換率を確保でき延いては無駄なエネルギーロスも少なくできるだけでなく、オペレータの要望する空気調和（冷房、暖房、冷・暖房、換気）を得るのである。
【０００７】
更に、前記エアコン本体は、後輪フェンダとトラクタ車体との間に配置されていてフロアシートで覆われていることを特徴とするものである（請求項３）。
このような構成を採用したことにより、ヘッドクリアランスは充分に確保できるし、エアコン本体の稼動による音、振動等はフロアシートによって遮蔽できて快適環境の下での運転操縦が可能となったのである。
また、前記エアコン本体は、キャビンの下部に着脱自在として装着されていることを特徴とするものである（請求項４）。
【０００８】
このような構成を採用したことにより、エアコン本体のメンテナンスに際してエアコンホースを取外す必要はなく、この結果としてエアコン媒体（ガス、水等）の流出も心配することなくメンテナンスが可能となったのである。
また、本発明は次のことを特徴とする。
運転席より下方にエアコン本体を設け、キャビン内の空気をエアコン本体側に取り入れるための内気導入口を運転席より後方の下側に設け、エアコン本体からの空調空気を吹き出すための吹出口を操縦ハンドル側に設けていることを特徴とするものである。
【０００９】
前記吹出口から吹き出された空調空気が、キャビンの前部内面、上部内面及び後部内面に沿って内気導入口側に流れるように、キャビンの前部内面の上部側を上下方向中途部から上端に行くに従って徐々に後方に向かうように傾斜し、キャビンの後部内面を外方突出の球面状に形成していることを特徴とするものである。
キャビンの左右側部内面の後端部が、それぞれキャビンの後部内面の左右両端部に連続すべく、後方に行くに従って徐々に大きく左右方向内方に向かうように湾曲形成していることを特徴とするものである。
【００１０】
前記キャビンは左右一対の前支柱、左右一対の後支柱、左右後支柱の上下部間を互いに連結する上下リヤ連結体及びこれらの上部のキャビン天井部を有し、キャビン天井部に外気導入体を設け、前記後支柱を中空構造にして外気導入路を形成していることを特徴とするものである。
前記上リヤ連結体を中空構造にして、前記外気導入体と後支柱内部とを連通する外気導入路を形成していることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
トラクタのキャビン１の全体側面を示している図１および全体正面（前面）を示している図２並びに全体背面（後面）を示している図３において、キャビン１はトラクタ車体２に図示省略した前後左右に備えた防振支持体を介して搭載されており、該キャビン１は、操縦ハンドル３と運転席４とを前後に配置して構成されている操縦運転装置５を取囲んでいる。
【００１２】
トラクタ車体２は実質的にミッションケースで構成されていて、その後部上面には左右一対のリフトアーム６を有する作業機昇降用の油圧装置７が備えられており、符号８は左右の後輪を示している。
キャビン１は、板金製のキャビン天井部９と板金製の左右フェンダ１０とを板金製のピラー（後支柱）１１で連結しているとともに板金製のキャビン天井部９と左右のステップ１２とを板金製のピラー又は鋼管製のピラー（前支柱）１３で連結することでキャビン骨格体を構成しており、左右ステップ１２は実質的に操縦運転装置５に対する乗降口とされていて、この乗降口にはヒンジ金具１４を介してドア１５が開閉自在として備えられている。
【００１３】
なお、左右のドア１５はピラー１１に対して上下のヒンジ金具１４によって後下り状の傾斜軸Ｘ−Ｘ廻りに開閉されることによって、その開放時においてステップ１２部分においてドア前下部が後上り状となることで乗降空間を拡大して乗降し易いようにされている。
左右のフェンダ１０は、立面部１０Ａとこの上部で後輪８を覆う円弧状で前下り状とされている天板部１０Ｂとで構成されており、立面部１０Ａにはリブ１０Ｃが形成（プレス成形時に成形）されることでその剛性向上がなされている。
【００１４】
左右のフェンダ１０における立面部１０Ａは板金製のフロアシート１６の左右端板がスポット溶接又はフランジボルト結合等で接合されており、該フロアシート１６は後半部の座席装着部１７と前半部のウォークスルー部１８とが段差部１９を介して高低差を有して形成されており、図５で示すように空席装着部１７には点検窓１７Ａが形成されており、該窓１７Ａを着脱自在なカバー（図示せず）で閉塞した状態でシート支持体を介して座席４が装着されており、ウォークスルー部１８には図５で示すように切欠部１８Ａが形成されており、この切欠部１８Ａの周縁を利用して操縦ハンドル３、ペダル等を有する操縦ボックスが立設されている。
【００１５】
更に、フロアシート１６の座席装着部１７に背面板２０が連接されて該背面板２０は座席４の背もたれの後方にて立設されており、該背面板２０の左右端面が左右フェンダ１０における立面部１０Ａの後方にスポット溶接、フランジボルト手段等で接合されている。
ここで、フロアシート１６はウォークスルー部１８、座席装着部１７および背面板２０を板金のプレス成形にて一体に形成されている。
但し、フロアシート１６は、ウォークスルー部１８、座席装着部１７および背面板２０を個別にプレス成形してこれらを接合したものであってもかまわないし、補強リブの形態も任意である。
【００１６】
図１〜図３で示しているキャビン１は天井部９と左右フェンダ１０とはいずれも板金製であり、天井部９の後方側寄りと左右フェンダ１０の後方側寄りとを板金製のピラー１１が連結部２３を介して連結されており、該連結部２３は実質的にスポット溶接であり、該連結部２３は天井部９およびフェンダ１０に向って前後に弯曲して延伸する末広がり形状とされることで応力分散して外力が作用しても座屈するのが防止されており、実質的に左右フェンダ１０が板金製であることから、その弾性変形を介して外力を担持した状態でトラクタ車体２にマウントされている。
【００１７】
天井部９の前端部と左右ステップ１２の前端部とを連結するピラー１３は、図１〜図３の実施形態においては鋼製、具体的には略ひょうたん形の異形鋼管とされていて、このピラー１３によってキャビン１の剛性を増強するようにされている。
ここにおいて、キャビン１の前面部は天井部９の前縁、左右のピラー１３等によって枠組みされており、該枠組みの下方中央部にボンネット２７の外嵌凹部を形成して該ボンネット２７の左右両脇（スカート部）を含む全面にはウェザーストリップ等を介して前面ガラスが張設されていて、この前面ガラスには図示省略しているがワイパー等が備えられる。
【００１８】
なお、ピラー１３はこれを板金製で構成することも可能であり、この場合、ピラー１３の上端部に天井部９の左右前端に末広り状の連結部２３を介して接合され、いずれにしても図２で示すようにピラー１３をキャビン外方に弯曲突出させることにより、前面ガラスを介しての前方視界を良好にしているとともにキャビン１の居住空間の拡大を図っている。
図１〜３に示しているキャビン１は、ピラー１１が座席４の真横ではなくやや後方側寄りに配置（立設）されており、該ピラー１１の上下端部が連結部２３を介して後方に延伸されることでリヤガラス２８の装着部２９が構成されている。
【００１９】
装着部２９は、左右のピラー１１における下端部間若しくは左右フェンダ１０の上端部間を互いに連結する平面視にてＵ字状若しくはコ字形状とされている下リヤ連結体３０と、左右のピラー１１における上端部間を互いに連結する平面視にてＵ字形若しくはコ字形状とされている上リヤ連結体３１と左右のピラー１１における後縁部とによって構成されており、下リヤ連結体３０は実質的にフロアシート１６における背面板２０の上縁を形成し、一方、上リヤ連結体３１は実質的に天井部９の後縁を形成している。
【００２０】
上下リヤ連結体３０，３１の左右コーナー部３０Ａ，３１Ａは実質的に丸味形状とされていて該連結体３０，３１がキャビン外方に弯曲突出されていることから後方視界性が拡大されているとともにキャビン空間を増大しており、左右ピラー１１が座席４のやや後方にあり、かつ、左右コーナ部３０Ａ，３１Ａの前方に位置することから、後方両側の視界性が向上されているのである。
上記装着部２９には、球面状で外方に拡大したリヤガラス２８の上端部がヒンジ金具２８Ａを介して図６および図７で示すように開閉自在に装着されており、該リヤガラス２８の開閉動作は把手３２をオペレータが後方に押込むことにより、左右対のガスダンパー部材３３を介してゆっくりと開動作され、一方、把手３２をガスダンパー部材３３のガス圧等に抗して前方に引込むことによりゆっくりと閉動作され、図示省略した施錠具によって閉姿勢を保持可能である。
【００２１】
ここに、リヤガラス２８はその周縁にウェザーストリップ等の弾性縁取材２８Ｂが添接されていて平面視でＵ字形のリアハッチバックを構成しているのである。リヤガラス２８にはワイパー３４が設けられているとともに、上リヤ連結体３１の左右方向中間部位には後方に向って突出する空調装置（空気調和装置をいい、冷房、暖房、冷・暖房、送風、換気等の機能をもっている）のための外気導入体３５が備えられており、該外気導入体３５における外気導入面３５Ａには面状フィルタが着脱自在（交換自在）として備えられている。
【００２２】
外気導入面３５Ａは後上り傾斜面とされることでリヤガラス２８の開度を拡大可能であるとともにフィルタ面を拡大可能とされている。
この実施例では外気導入体３５を有することから、上リヤ連結体３１は外気導入路のダクトを構成するため中空構造とされており、該上リヤ連結体３１に連結されている左右ピラー１１も外気導入路のダクトを構成するために中空構造とされており、図８の矢示Ａで示すように左右ピラー１１の下部およびフェンダ１０に形成した図示省略のダクトを介してフロアシート１６における背面板２０部分に形成したダクト３６を介して内外気切換部材に導入可能である。
【００２３】
ダクト３６には内気導入口３７が形成されてダクト３６には内気フィルタを有する連絡ダクト３８を介してエアコン本体（空調装置の本体をいい、蒸発器、ブロアー等を有する）３９に接続されていて、内気導入口３７は座席４の後方下部に位置している。
図８を参照すると、エアコン本体３９は左右フェンダ１０における一方の立面部１０Ａとトラクタ車体２の側面との間でキャビン１の下部に着脱自在に装着されており、実質的にフロアシート１６でその上方が覆われており、ここに、エアコン本体３９を座席４側方に近接配置することによって該エアコン本体３９を天井部９に配置したものに比べキャビン１の居住空間特に、ヘッドクリアランスを拡大できるとともに熱損（熱エネルギーの損失）および圧損（圧力損失）を防止しているとともに、エアコンホース（図示せず）を取外さなくとも取り外せるようになっている。
【００２４】
エアコン本体３９の出口は、実質的にフロアシート１６の段差部（立面部）１９の一側方（図では右側）に形出した開口４０であり、この開口４０に分岐ダクト４１が連通して接続されている。
図８で示すように、分岐ダクト４１は分岐主ダクト１４１と、これの一側方（図では右フェンダ側）に連通接続されていて一方（右側）のフェンダ１０における天板部１０Ｂの円弧面に沿って添接されている（前下り状とされている）一方の分岐側ダクト２４１と、フロアシート１６の立面部１９の前面にあって分岐主ダクト１４１に連通接続されていて他側方（左フェンダ）に向って延伸されている連絡ダクト３４１と、該連絡ダクト３４１に連通接続されていて他方（左側）のフェンダ１０における天板部１０Ｂの円弧面に沿って添接されている（前下り状とされている）他方の分岐側ダクト４４１と、左右の分岐側ダクト２４１，４４１の下部に連通接続されていて左右ステップ１２の上面で前方に延伸する左右の連絡ダクト５４１と、ボンネットの外郭を形造っており、操縦パネルの取付板４２の左右で立上っていて左右の連絡ダクト５４１に連通接続されているデフロスタ（曇止め用）ダクト６４１とで構成されている。
【００２５】
前記分岐ダクト４１は硬質樹脂成形品で構成することが望ましいが、金属製であっても良く、左右の分岐側ダクト２４１，４４１については左右フェンダ１０における天板部１０Ｂと一体形成したものでもよく、また、デフロスタダクト６４１についても取付板４２と一体形成したものでもよく、更には左右のデフロスタダクト６４１については取付板４２の上縁に沿う横ダクトで連通連絡しても良い。
左右の分岐側ダクト２４１，４４１には、座席４におけるオペレータの胴廻り（太もも、臀部、腰部、腹部、肩部等の上半身を含む）に対する空調流の吹出口４３Ａ，４３Ｂが上下に間隔をおいて形成されているとともに、足元部分すなわちステップ１２のやや上方に対する空調流の吹出口４４Ａ，４４Ｂが上下に間隔をおいてかつ内外に形成されていて、該吹出口４４Ａ，４４Ｂの下段吹出口４４Ｂが外側にあってステップ１２の上面における砂等をキャビン外に放出可能とされている。
【００２６】
なお、図８においては、吹出口４４Ａ，４４Ｂは左側のみを図示しているが分岐側ダクト２４１にも同様に形成されている。
連絡ダクト３４１にも、その左右、左右と中間部に前方に向う空調流の吹出口４５が形成されており、また、ダクト５４１とダクト６４１との接合部にも後方に向う空調流の吹出口４６が形成されているとともに、ダクト６４１には前面ガラスの左右スカート部４７Ａ，４７Ｂに対する曇止め用空調流の吹出口４８Ａ，４８Ｂが上下に間隔をおいて設けられている。
【００２７】
なお、左右のダクト６４１を横ダクトで連通連絡したときには、該横ダクトについても吹出口が形成されることが望ましい。
また、前記した吹出口は（図８では４３Ａ，４３Ｂについて代表して示している）、風向を変更可能な羽板が付設されていて、温風（暖房用）、冷風（冷房用）、排風（換気用）等の送気方向（風向）をオペレータの希望する部位に変更可能としている。
更に、図示していないが吹出口に付設した羽板とともに吹出口の開口面積を大中小に調整可能なシャッタを付設することにより、送気量、送気圧を調節可能にすることが望ましい。
【００２８】
図１０を参照して各吹出口からの送気方向Ｂおよび送気流Ｃを示しているように、内気導入口３７に対して循環流となってエアコン本体３９に送気流が起ることにより、内気導入口３７において室内気の短絡（ショートカット）が防止できて熱交換効率を向上している。
図１１〜１３を参照して外気導入体３５、外気導入ダクト、内外気切換部材等について説明する。
上リヤ連結体３１は、図１２で示すように板金製のアウタルーフ１１９と発泡樹脂材等よりなるインナールーフ２１９とで構成されていて両者の端縁がＳ字形で弾性を有するトリム（縁取り部材）４２で接合されて上外気ダクト３１９を実質的に構成している。
【００２９】
外気導入体３５は、リヤ連結体３１に取付けられている第１の外気フィルカバー１３５内に、外気フィルタ２３５を備えているとともにカバー１３５にはルーバー３３５を有する第２の外気フィルタカバー４３５がヒンジ４３を支点に開閉自在とされ、止具４４で着脱自在とされており、フィル２３５を通過した外気はダクト３１９に連通孔４５を介して導入可能とされている。
上外気ダクト３１９に図１１の矢示Ｄのように導入された外気はキャビン１の上部からの外気導入であることから、ゴミ等は少なく新鮮であって、この外気は左右に分配（図では一方のみを示す）され、左右ピラー１１の上部に形成した導入口４５に至り、板金製左右ピラー１１の内側に内装材を設けることで形成したダクト１１１を介してダクト３６に矢示Ａの如く導入可能である。
【００３０】
ダクト３６に導入された外気は内気フィルタを有する連絡ダクト３８に、内気導入口３７を有するダクト１３６を介して連通されており、ダクト３６と１３６との仕切板２３６に形成した連絡孔４６を内外気切換部材４７によって閉塞自在としている。
内外気切換部材４７は、ヒンジ４８を介して起伏自在であり、リンク４９を介してノブ５０に連結されており、ノブ５０を手動で操作することでリンク４９を介してヒンジ４８を支点として内外気切換部材４７が開閉動作して連絡孔４６を全閉する姿勢と内気導入口３７の大部分を閉鎖する姿勢とに切替自在とされており、内気導入口３７には面状の内気フィルタ３７Ａが交換自在に備えられている。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明によれば、ヘッドクリアランスおよび居住空間を充分に確保できながら、熱交換率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る空調装置を備えたキャビンの側面図である。
【図２】 本発明に係る空調装置を備えたキャビンの正面図である。
【図３】 本発明に係る空調装置を備えたキャビンの背面図である。
【図４】 本発明に係るキャビンの天井部の左半分を示す平面図である。
【図５】 本発明に係るキャビンのフロアシートの左半分の平面図である。
【図６】 本発明に係る空調装置を備えたキャビンの後方から見た斜視図であり、リヤドアー閉じ状態を示している。
【図７】 本発明に係る空調装置を備えたキャビンの後方から見た斜視図であり、リヤドアー開き状態を示している。
【図８】 本発明に係る空調装置のダクト構成を示し天井部を省略した斜視図である。
【図９】 図８の天井部を示す斜視図である。
【図１０】 空調流の説明図である。
【図１１】 外気導入経路を示す分解斜視図である。
【図１２】 外気導入体の断面図である。
【図１３】 内外気切換装置の断面図である。
【符号の説明】
１ キャビン
４ 座席
１０ フェンダ
１６ フロアシート
３６ ダクト
３９ エアコン本体
４７ 内外気切換部材

Claims (5)

1. 操縦運転装置を取囲んでトラクタ車体に防振支持体を介して搭載されているキャビンの空調装置において、
   前記キャビンは、左右フェンダを座席装着部及び背面板を有するフロアシートで連結し、キャビン天井部と左右ステップとを左右前支柱で連結し、キャビン天井部と左右フェンダとをドアを装着する左右後支柱で連結し、前記左右前支柱を上下方向両端から中途部に行くに従って徐々に左右方向外方に向かう外側方膨出状に弯曲するとともに、前記後支柱をキャビン天井部とフェンダとの間で外側方膨出状に弯曲しており、
   前記左右の後支柱の後縁部と、前記左右後支柱の下部端間若しくは左右フェンダの上端部間を互いに連結しかつ前記フロアシートの背面板の上縁を形成する下リヤ連結体と、左右後支柱の上部端間を互いに連結する上リヤ連結体とでリヤガラスの装着部を構成し、
   操縦運転装置における座席廻りにエアコン本体と内外気切換部材を有するダクトを配置し、
   座席より下方にエアコン本体を設け、キャビン内の空気をエアコン本体側に取り入れるための内気導入口をフロアシートの背面板より前側でかつ座席より後方の下側に設け、エアコン本体からの空調空気を吹き出すための吹出口を操縦ハンドル側に設け、
   前記吹出口から吹き出された空調空気が、キャビンの前部内面、上部内面及び後部内面に沿って内気導入口側に流れるように、キャビンの前部内面の上部側を上下方向中途部から上端に行くに従って徐々に後方に向かうように傾斜し、
   キャビンの左右側部内面の後端部が、それぞれキャビンの後部内面の左右両端部に連続すべく、後方に行くに従って徐々に大きく左右方向内方に向かうように湾曲形成し、
   前記キャビンの後部内面を前記装着部に装着されたリヤガラスで形成していて、このリヤガラスの上下方向中途部を上下リヤ連結体よりも後方へ突出した球面状に形成していることを特徴とするキャビンの空調装置。
2. 前記リヤガラスは上端部が枢支されていて開閉自在であることを特徴とする請求項１に記載のキャビンの空調装置。
3. 前記エアコン本体は、座席側方で近接配置されている、後輪フェンダとトラクタ車体との間に配置されていてフロアシートで覆われている、または、キャビンの下部に着脱自在として装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャビンの空調装置。
4. 前記キャビン天井部に外気導入体を設け、前記後支柱を中空構造にして外気導入路を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャビンの空調装置。
5. 前記上リヤ連結体を中空構造にして、前記外気導入体と後支柱内部とを連通する外気導入路を形成していることを特徴とする請求項４に記載のキャビンの空調装置。

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