(57)【要約】【課題】  作業車両の騒音は、エンジン等の騒音発生源に起因することが知られ、各騒音（振動）がキャビンに伝播する前に合成されて増幅しながら、キャビンの周囲、及び支持部材から室内に伝播する場合が多く、従来の能動型消音装置だけでは解決できない課題がある。【解決手段】  上記課題を解決するために、キャビン室内の騒音を消音する能動型消音装置を備えた作業車両において、車両に、キャビン室内の音を検出する騒音検出手段を装備した。更に、車両に搭載している騒音発生源、又はキャビンを支持する支持部材に、振動アクチュエ−タを装備した。制御手段は、前記騒音検出手段の検出値に基づいて前記振動アクチュエ−タに制御信号を出力して支持部材に、騒音（振動）を減衰する振動を与える構成とした作業車両の消音装置としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載したキャビン（３）内の騒音を消音する能動型消音装置を備えた作業車両において、
前記車両には、キャビン（３）外部の騒音発生源（７）に対しキャビン外側で騒音を検出する騒音検出手段（１９）と、この騒音検出手段（１９）にて検出された騒音を減衰するべく、前記騒音に対する逆位相の制御音を発する手段（２１）を備えると共に、
前記キャビン（３）を支持する支持部材（２）には、キャビン（３）に伝播される振動を検出する振動検出手段（３２）と、この振動検出手段（３２）にて検出された振動を低減するべく、前記振動に対する逆位相の振動を与える振動アクチュエータ（１７）を備えたことを特徴とする作業車両の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車両の消音装置（アクティブノイズコントロール）の技術に関し、この能動型消音装置によってキャビン室内の騒音を消音するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、これ種消音装置は、特開２０００−２００７３号公報に示されるように、コントローラの入力側に騒音検出手段（マイク）を接続し、出力側にはスピーカを設けて、マイクから入力されたキャビン室内の騒音に対応し、スピーカから逆位相の制御音を出力するものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2000-20073号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来型の装置は、特に農業用、建設用の作業車両等の消音技術として発明され一定の消音効果を期待できる。しかしながら、前記消音装置は、車両の操縦席周囲に対して騒音を低減させるものの、他の位置に移動すると消音効果が低減するという課題が生じたり、キャビンに音響機器を備える場合は、必要な音声と騒音を区別することが行い難く、尚、改良の余地が有った。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものである。
即ち、この発明は、車両に搭載したキャビン（３）内の騒音を消音する能動型消音装置を備えた作業車両において、
前記車両には、キャビン（３）外部の騒音発生源（７）に対しキャビン外側で騒音を検出する騒音検出手段（１９）と、この騒音検出手段（１９）にて検出された騒音を減衰するべく、前記騒音に対する逆位相の制御音を発する手段（２１）を備えると共に、
前記キャビン（３）を支持する支持部材（２）には、キャビン（３）に伝播される振動を検出する振動検出手段（３２）と、この振動検出手段（３２）にて検出された振動を低減するべく、前記振動に対する逆位相の振動を与える振動アクチュエータ（１７）を備えたことを特徴とする作業車両の消音装置とした。
【発明の効果】
【０００５】
これにより、キャビン室外の騒音はキャビン室内に進入することが無く、またキャビン自体も振動による騒音も無くなって、キャビン全体の消音効果を高めることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、この発明を作業車両となるトラクタ１に搭載した形態について説明する。
トラクタ１は、図２に示すように、ミッションケース２３上にキャビン３を搭載し、キャビン３室内には、後部に操縦座席４を設け、その操作範囲にステアリングハンドル５や変速レバー１０やクラッチペタル、ブレーキペタル等を配置している。またキャビン３は、従来から周知のように、前後にはフロントガラスとリャガラスを設け、左右両側には一枚ガラス状のキャビンドアを開閉自由に取り付けて外部との気密性を確保できる構成としている。
【０００７】
そして、キャビン３は、前記ミッションケース２３の前後左右四個所に対し、ゴムマウント等を有する支持部材２，２を介して搭載し、天井側のルーフ内にはエアコンや音響機器を装置して室内の居住性の向上を図り、作業能率を上げる工夫が施されている。
【０００８】
またトラクタ１は、キャビン３の前方に開閉自由のボンネットカバー６で覆ったエンジンルームを形成してエンジン７を搭載する構成としている。この場合も、エンジン７は、ゴムマウント等から形成した支持部材（図示省略）を介して振動の伝達を幾分でも阻止できる支持構成としている。そして、トラクタ１は、左右一対の前輪８、８及び後輪９、９を設け、前後輪を駆動する四輪駆動型に構成している。
【０００９】
また前記ミッションケース２３内には主変速装置と副変速装置を備え、前記副変速変速装置は、上記操縦座席４の横側に設けられた変速レバー１０により機械的連動機構の押し引き操作を介して切り替える構成となっており、主変速装置は、変速レバー１０のグリップ部のアップ／ダウンスイッチの押し操作により１段ずつアップダウンする構成となっている。尚、同トラクタ１の変速装置は、主変速８速と副変速３速の組み合わせで全２４段の変速が可能となっている。
【００１０】
また上記変速装置は、図３と図４に示すように、走行系コントローラ１２に接続され、キャビン３室内のメータパネル１３上に示す構成となっている。
また上記変速位置等の表示は、図５に示すように、メータパネル１３ａとは別の独立した表示部１３ｂをキャビン３室内の前支柱（キャビンフレーム）を利用して構成し、この場合、速度表示（変速位置表示）を上下に並べた縦表示として高速位置を上位に、順次減速される順に下方に表示する構成となっている。
【００１１】
次に、この発明の主要部であるトラクタ１の消音装置について説明する。
トラクタ１には、騒音を音声で減少させる第一の消音装置と、振動で減少させる第二の消音装置を併設する構成となっており、前記第一消音装置は、消音用の制御音を発するスピーカ２１，２５，２８をキャビン３から外側に向けて配置し、後述する各マイクで拾った騒音（音波）に対して逆位相の制御音を発して、騒音を減衰する構成としている。また前記第二消音装置は、前記キャビン３を、積層圧電アクチュエータ（以下、「振動アクチュエータ１７」と云う）を備えた支持部材２で支持し、同支持部材に備えた振動ピックアップセンサ３２で拾った振動に基づいて、この振動が減少する様、振動アクチュエータ１７の振動を調整し消音効果を高めるものである。
【００１２】
前記トラクタ１の主な騒音については、キャビン３の前方位置に搭載しているエンジン７、更にはミッションケース２３内の伝動装置１１、及び車両に装着している作業機２６が騒音発生源であることが分かっており、これらの消音に成功すればキャビン３室内はもちろんトラクタ１自体、静かになって周辺環境を良好に保つことができる。
【００１３】
次に前記エンジン７を対象とした具体的な消音装置について述べる。
まず、制御手段となるコントローラ１８では、図１に示すように、入力側に接続しているエンジン騒音検出マイク１９をエンジンルームのエンジン７の近傍箇所に設置して騒音を検出して検出情報を入力する構成としている。
【００１４】
そして、モニタマイク２０は、キャビン３室内の操縦座席４の上方位置に取り付けて設け、オペレータの耳元に近い位置で室内の騒音を計測可能とし、検出情報をコントローラ１８に入力する構成としているが、要するに、消音効果を計測することを目的としている。
【００１５】
そして、コントローラ１８は、出力側に接続したエンジン消音スピーカ２１をキャビン３室外のエンジン７に向けて制御音を発するように構成している。そして、エンジン消音スピーカ２１は、入力された検出情報に基づいてコントローラ１８が出力した制御信号によって、エンジン騒音に対して逆位相の制御音を発して、エンジン７騒音を減衰し消音する構成としている。
【００１６】
また前記伝動装置１１を対象とした具体的な消音装置について述べる。
まず、コントローラ１８は、図１に示すように、入力側に接続しているミッション騒音検出マイク２２をキャビン３下側の室外にミッションケース２３に向けて設け、伝動装置１１で発生する騒音を検出してその情報を入力する構成としている。
【００１７】
そして、コントローラ１８は、伝動装置１１の消音制御の場合、内部の動力伝達ギヤー音（ｎ倍音含む）をターゲットにするために、各変速ギヤ比をデータとして持っておき、エンジン回転センサ２４から入力される回転数から各ギヤの歯当たり周波数を求め、この周波数（ｎ倍周波数を含む）に近い発生音周波数を低減するように制御する構成としている。
【００１８】
またコントローラ１８では、出力側に接続したミッション消音スピーカ２５をキャビン３の下側でミッションケース２３に向けて制御音を発するように構成している。そして、ミッション消音スピーカ２５は、コントローラ１８に入力された検出情報に基づいて比較演算されて制御信号として出力されたミッション騒音を減衰するための逆位相の制御音を伝動装置１１から発生した騒音に対して発する構成としている。
【００１９】
次に、作業機２６を対象とした具体的な消音装置について述べる。
まず、コントローラ１８は、入力側に接続している作業機騒音検出マイク２７をトラクタ１後部に装着した作業機２６に向けて配置して設け、作業機２６の作動に伴って発生する騒音を検出して検出情報を入力する構成としている。そして、コントローラ１８は、出力側に接続した作業機消音スピーカ２８をキャビン３室外の後方の作業機２６側に向けて制御音を発するように構成している。そして、作業機消音スピーカ２８は、コントローラ１８に入力された検出情報に基づいて制御信号として出力された作業機騒音を減衰するための逆位相の制御音を作業機２６の騒音に対して発する構成としている。
【００２０】
またコントローラ１８では、作業機２６を対象として消音する場合、作業機種類によって基礎データや基準値が異なる場合が多いから、作業機データ設定部２９を接続して機種ごとに予め基礎データを入力して設定後、作業を行なう仕組みにして消音効果を上げるための配慮をしている。
【００２１】
以上のように、各騒音検出マイク１９、２２、２７は、それぞれ対象にした騒音発生源に対して接近して、詳しくはキャビンを構成する部材に支持し、極力雑音の混入が起きない配慮をして装置しており、各々独立して消音効果が上がるように構成している。また、ミッション騒音検出マイク２２と作業機騒音検出マイク２７は、図１に示すように、フィルター３０、３１を通した後、検出情報としてコントローラ１８に入力する構成としている。
【００２２】
そして、各消音スピーカ２１、２５、２８は、対象にした騒音発生源に対して指向性を持った構成とし、消音用の制御音が周囲に飛散することがないように配慮した構成として消音効果を高める配慮をしている。
【００２３】
次にトラクタ１における主たる騒音源となるエンジン７と、オペレータが乗車するキャビン３との両者に、振動を低減するために設けた振動アクチュエータ１７について説明する。
【００２４】
まず、コントローラ１８は、前記の図１に示すように、キャビン３内の騒音を検出するマイク２０を入力側に接続し、出力側には振動アクチュエータ１７を接続して制御信号に基づく逆位相の振動を発振して検出した振動を相殺する構成としている。そして、上記コントローラ１８は、前記キャビン３の支持部材２，２…に装備した振動アクチュエータ１７に対し、検出した騒音が減少する様、制御振動を与える構成としている。
【００２５】
このように、前記コントローラ１８は、能動型消音装置を利用して車体２上に搭載しているエンジン７等の騒音発生源に対して、騒音の音波に対する逆位相の制御音を発して消音するものであり、更に、振動アクチュエータ１７によって、キャビン全体の消音効果を高めるものである。
【００２６】
以上のように、この発明は、一方で、能動型消音装置を備えてマイク１９，２２，２７（騒音検出手段）によって検出した騒音の音波に対して、逆位相の消音用の制御音を発して騒音を消音しながら、それと同時平行的にキャビンを支持する支持部材に、振動アクチュエータ１７を装備して騒音振動を減衰する振動を与えることによって、キャビン全体の消音効果を高めることができる。
【００２７】
またキャビン自体では、振動アクチュエータ１７による振動を低減させて消音を行うので、音響機器による必要な音声を抑制することが無い。
尚、前記振動アクチュエータ１７を搭載する位置としては、エンジン支持部材に搭載する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】制御ブロック図。
【図２】トラクタの側面図。
【図３】変速段数と付随する制御ブロック図。
【図４】メータパネルの正面図。
【図５】キャビン室内の正面図。
【符号の説明】
【００２９】
１    トラクタ
２    支持部材
３    キャビン
４    操縦席
７    エンジン
１１    伝動装置
１７    振動アクチュエータ
１８    コントローラ
１９    エンジン騒音検出マイク
２０    モニタマイク
２１    消音スピーカ
２２    ミッション騒音検出マイク
２４    エンジン回転センサ
２５    ミッション消音スピーカ
２７    作業機騒音検出マイク
３２    振動ピックアップセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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