(57)【要約】【課題】振幅を維持しつつ、大きな減衰効果を得ることができる振動吸収装置を提供すること。【解決手段】旋回フレーム６に固定されたケーシング１７と、ケーシング１７に封入され、このケーシング１７内を移動する部材に対してその移動速度が高いほど大きな抵抗力を与える粘性を有する高粘性液体２０と、キャブ８に、キャブ８とともに変位するように固定される堅軸１９と、堅軸１９の少なくとも一部がケーシング１７内の高粘性液体２０内に浸漬されるように当該堅軸１９とケーシング１７とを連結する弾性部材１８と、高粘性液体２０内に浸漬され、堅軸１９と連動して高粘性液体２０中を移動するように当該堅軸１９と連結される回動部材３０と、ケーシング１７に対する堅軸１９の相対移動に伴い、その相対移動速度よりも高い速度で回動部材３０の少なくとも一部が高粘性液体２０内を移動するように回動部材３０を堅軸１９と連動させる増速機構とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを連結しながら、これら第１部材と第２部材との間で伝達される振動を吸収するための振動吸収装置であって、
前記第１部材に固定され、内部に流体を封入可能な貯留部材と、
前記貯留部材内に封入され、この貯留部材内を移動する部材に対してその移動速度が高いほど大きな抵抗力を与える粘性を有する振動吸収用流体と、
前記第２部材に、この第２部材とともに変位するように固定される被固定部材と、
前記被固定部材の少なくとも一部が前記貯留部材内の振動吸収用流体内に浸漬されるように当該被固定部材と当該貯留部材とを連結し、かつ、当該貯留部材に対する当該被固定部材の相対変位を許容するように弾性変形することが可能な弾性部材と、
前記振動吸収用流体内に浸漬され、前記被固定部材と連動して前記振動吸収用流体中を移動するように当該被固定部材と連結される連動部材と、
前記貯留部材に対する前記被固定部材の相対移動に伴い、その相対移動速度よりも高い速度で前記連動部材の少なくとも一部が前記振動吸収用流体内を移動するように、当該連動部材を当該被固定部材と連動させる増速機構とを備えたことを特徴とする振動吸収装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動吸収装置において、
前記増速機構は、前記連動部材が所定の回動支点回りに回動可能となるように当該連動部材を前記貯留部材側に支持する回動支持部を含み、
前記回動支点の位置は、当該回動支点から前記連動部材のうちこの連動部材が前記被固定部材に連結される連結部位までの距離よりも、当該回動支点から当該回動支点を挟んで前記連結部位と反対側の部位までの距離が大きくなるように、設定されていることを特徴とする振動吸収装置。
【請求項３】
請求項２記載の振動吸収装置において、
前記被固定部材は、前記第１部材と前記第２部材とが並ぶ方向と平行な方向に延びる軸状をなし、
前記回動支持部は、前記連動部材が前記被固定部材の軸方向と略直交する軸回りに回動可能となるように当該連動部材を支持することを特徴とする振動吸収装置。
【請求項４】
請求項３記載の振動吸収装置において、
前記連動部材及びこれを支持する回動支持部が、前記被固定部材を中心としてその周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ配置されることを特徴とする振動吸収装置。
【請求項５】
走行体を含む本体部と、
前記本体部上に搭載されるキャブと、
前記本体部とキャブとを連結しながら当該本体部から当該キャブに伝達される振動を吸収するマウントとを備え、
前記マウントとして請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動吸収装置を含み、
この振動吸収装置の被固定部材が前記本体部、前記キャブのうちのいずれか一方に固定され、他方に前記振動吸収装置の貯留部材が固定されることを特徴とする自走式作業機械。
【請求項６】
走行体を含む本体部と、
前記本体部上に搭載されるキャブと、
前記本体部とキャブとを連結しながら当該本体部から当該キャブに伝達される振動を吸収するマウントとを備え、
前記マウントとして請求項２〜４のいずれかに記載の振動吸収装置を含み、
この振動吸収装置の被固定部材の軸方向が上下方向となる姿勢で当該被固定部材が前記本体部、前記キャブのうちのいずれか一方に固定され、他方に前記振動吸収装置の貯留部材が固定されることを特徴とする自走式作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１部材と、第２部材との間に設けられ、第１部材と第２部材との間で伝達する振動を吸収するための振動吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記振動吸収装置として、例えば、図５に示すような高粘性液体封入マウントが知られている。
【０００３】
高粘性液体封入マウント１０１は、有底容器状のケーシング１０２と、このケーシング１０２の上部に設けられた筒状弾性体１０３と、この筒状弾性体１０３の内側に固定された堅軸１０４と、この堅軸１０４の下端に取り付けられた減衰板１０５と、前記ケーシング１０２に封入された高粘性液体１０６とを備えている。ケーシング１０２は、所定の取付部に固定されている一方、堅軸１０４は、前記取付部に取り付けられる取付対象物に固定されている。前記筒状弾性体１０３は、ケーシング１０２及び堅軸１０４の双方に固定され、振動が生じていない状態において前記堅軸１０４を所定の位置に保持するとともに、振動が生じたときに弾性変形してケーシング１０２と堅軸１０４との相対変位を許容するようになっている。
【０００４】
前記高粘性液体封入マウント１０１においてケーシング１０２に振動が入力されると、筒状弾性体１０３が弾性変形して、減衰板１０５（堅軸１０４）とケーシング１０２とが相対変位することになる。このとき、高粘性液体は、ケーシング１０２の内面と減衰板の外面との隙間を通って流れてせん断されるため、取付部と取付対象物との間には、高粘性液体の粘度に応じた減衰力が発生する。このように、高粘性液体封入マウント１０１では、減衰板１０５、つまり堅軸１０４の移動範囲が大きい程、大きな減衰効果を得ることができる。
【０００５】
より大きな減衰効果を得るために、例えば、特許文献１には、上下の振動ストロークを大きくした液体封入サスペンションが開示されている。図６は、特許文献１に係る液体封入サスペンションを示す側面断面図である。
【０００６】
図６を参照して、特許文献１の液体封入サスペンション１０７は、容器１０８と、ガイドシャフト１０９と、容器１０８に対してガイドシャフト１０９を横方向に支持するマウントゴム１１０と、容器１０８に対してガイドシャフト１０９を軸方向に支持するばね部材１１１とを備えている。マウントゴム１１０は、ガイドシャフト１０９を軸方向に摺動可能な状態で横方向に支持する。つまり、特許文献１に係る液体封入サスペンション１０７は、横方向にガイドシャフト１０９を支持するマウントゴム１１０と、軸方向にガイドシャフト１０９を支持するばね部材１１１とをそれぞれ備えているため、ばね部材１１１の設定次第でガイドシャフト１０９の上下の振動ストロークを大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の液体封入サスペンション１０７は、ガイドシャフト１０９の軸方向の振動ストロークを大きくしているので、振動が生じたときにおける、ガイドシャフト１０９と容器１０８との間の振幅が大きくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、振幅を維持しつつ、大きな減衰効果を得ることができる振動吸収装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、第１部材と第２部材とを連結しながら、これら第１部材と第２部材との間で伝達される振動を吸収するための振動吸収装置であって、
前記第１部材に固定され、内部に流体を封入可能な貯留部材と、前記貯留部材内に封入され、この貯留部材内を移動する部材に対してその移動速度が高いほど大きな抵抗力を与える粘性を有する振動吸収用流体と、前記第２部材に、この第２部材とともに変位するように固定される被固定部材と、前記被固定部材の少なくとも一部が前記貯留部材内の振動吸収用流体内に浸漬されるように当該被固定部材と当該貯留部材とを連結し、かつ、当該貯留部材に対する当該被固定部材の相対変位を許容するように弾性変形することが可能な弾性部材と、前記振動吸収用流体内に浸漬され、前記被固定部材と連動して前記振動吸収用流体中を移動するように当該被固定部材と連結される連動部材と、前記貯留部材に対する前記被固定部材の相対移動に伴い、その相対移動速度よりも高い速度で前記連動部材の少なくとも一部が前記振動吸収用流体内を移動するように、当該連動部材を当該被固定部材と連動させる増速機構とを備えたことを特徴とする振動吸収装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、増速機構により貯留部材と被固定部材との相対移動速度よりも高い速度で連動部材を振動吸収用流体内で移動させることができるので、前記相対移動について振動吸収用流体から大きな抵抗力を得ることができる。
【００１２】
したがって、本発明によれば、第１部材と第２部材との相対的な変位量、すなわち、振幅を維持しつつ、大きな減衰効果を得ることができる。
【００１３】
前記振動吸収装置において、前記増速機構は、前記連動部材が所定の回動支点回りに回動可能となるように当該連動部材を前記貯留部材側に支持する回動支持部を含み、前記回動支点の位置は、当該回動支点から前記連動部材のうちこの連動部材が前記被固定部材に連結される連結部位までの距離よりも、当該回動支点から当該回動支点を挟んで前記連結部位と反対側の部位までの距離が大きくなるように、設定されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、回動支点から連動部材の被固定部材に対する連結部位までの回動半径よりも、回動支点から前記連結部位と反対側の部位までの回動半径を大きくすることにより、被固定部材と貯留部材との相対変位の速度よりも連動部材の前記反対側の部位の回動の速度を高くすることができる。
【００１５】
前記振動吸収装置において、前記被固定部材は、前記第１部材と前記第２部材とが並ぶ方向と平行な方向に延びる軸状をなし、前記回動支持部は、前記連動部材が前記被固定部材の軸方向と略直交する軸回りに回動可能となるように当該連動部材を支持することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、被固定部材の軸方向の振動を、当該被固定部材の軸方向と直交する軸回りに連動部材を回動させることによって減衰させることが可能となる。
【００１７】
前記振動吸収装置において、前記連動部材及びこれを支持する回動支持部が、前記被固定部材を中心としてその周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ配置されることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、１の被固定部材に対して複数の連動部材及び回動支持部が設けられているため、より大きな減衰効果を得ることができる。
【００１９】
また、本発明は、走行体を含む本体部と、前記本体部上に搭載されるキャブと、前記本体部とキャブとを連結しながら当該本体部から当該キャブに伝達される振動を吸収するマウントとを備え、前記マウントとして前記振動吸収装置を含み、この振動吸収装置の被固定部材が前記本体部、前記キャブのうちのいずれか一方に固定され、他方に前記振動吸収装置の貯留部材が固定されることを特徴とする自走式作業機械を提供する。
【００２０】
さらに、本発明は、走行体を含む本体部と、前記本体部上に搭載されるキャブと、前記本体部とキャブとを連結しながら当該本体部から当該キャブに伝達される振動を吸収するマウントとを備え、前記マウントとして請求項２〜４のいずれかに記載の振動吸収装置を含み、この振動吸収装置の被固定部材の軸方向が上下方向となる姿勢で当該被固定部材が前記本体部、前記キャブのうちのいずれか一方に固定され、他方に前記振動吸収装置の貯留部材が固定されることを特徴とする自走式作業機械を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、振幅を維持しつつ、大きな減衰効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの右側面図である。
【図２】図１の油圧ショベルのキャブを拡大して示す右側面図である。
【図３】図２のマウント１６の側面断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】従来の高粘性液体封入マウントの構成を示す側面断面図である。
【図６】特許文献１に係る液体封入サスペンションを示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの右側面図である。図２は、図１の油圧ショベルのキャブを拡大して示す右側面図である。なお、以下の説明では、キャブ８内のオペレータから見た前後左右方向を用いて説明する。
【００２５】
図１を参照して、建設機械の一例としての油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備えている。
【００２６】
下部走行体２は、ロワフレーム４と、このロワフレーム４の左右両側に設けられた一対のクローラ５（図１では１つ示している）とを備えている。各クローラ５は、駆動輪５ａと、遊動輪５ｂと、これら両輪５ａ、５ｂに巻回されたクローラベルト５ｃとをそれぞれ備え、前記クローラベルト５ｃの循環動作に応じて走行するようになっている。
【００２７】
上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に搭載された旋回フレーム６と、この旋回フレーム６に起伏可能に設けられた作業アタッチメント７と、この作業アタッチメント７の左側で、旋回フレーム６の前部に設けられたキャブ８と、このキャブ８と旋回フレーム６との間に設けられた複数のマウント１６（図２）とを備えている。
【００２８】
作業アタッチメント７は、ブーム９と、このブーム９の先端部に揺動可能に軸支されたアーム１０と、このアーム１０の先端部に揺動可能に軸支されたバケット１１とを備えている。ブーム９は、旋回フレーム６との間に設けられたブームシリンダ１２の伸縮に応じて旋回フレーム６に対して起伏する。アーム１０は、ブーム９との間に設けられたアームシリンダ１４の伸縮に応じてブーム９に対して揺動する。バケット１１は、アーム１０との間に設けられたバケットシリンダ１５の伸縮に応じてアーム１０に対して揺動する。
【００２９】
キャブ８は、前記作業アタッチメント７（ブーム９）の左側で、旋回フレーム６の前部に設けられている。具体的に、キャブ８は、図２に示すように、旋回フレーム６上に固定された複数のマウント１６の上に取り付けられている。
【００３０】
図３は、図２のマウント１６の側面断面図である。図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００３１】
図２〜図４を参照して、本実施形態において、マウント１６は、キャブ８の４隅に対応する前後左右位置に４個設けられている（図２では左側の２つのみ示している）。これらマウント１６は、全て同様の構成を有しているため、以下、１つのマウント１６の構成を例に挙げて説明する。
【００３２】
マウント１６は、旋回フレーム６とキャブ８との間に設けられ、前記旋回フレーム６からキャブ８に伝達する振動を吸収するようになっている。具体的に、マウント１６は、旋回フレーム６に固定されたケーシング（貯留部材）１７と、このケーシング１７の上部に設けられた弾性部材１８と、キャブ８に固定された堅軸（被固定部材）１９と、ケーシング１７内に溜められた高粘性液体（振動吸収用流体）２０と、前記ケーシング１７内に設けられた連動機構２１とを備えている。
【００３３】
ケーシング１７は、金属等からなる有底容器状の部材である。具体的に、本実施形態に係るケーシング１７は、筒状の胴体部２２と、この胴体部２２の下端を閉じる底部２３と、前記胴体部２２の上部から外側に折り返されたフランジ部２４とを一体に備えている。このケーシング１７は、前記旋回フレーム６に形成された図外の孔に上から挿入され、前記フランジ部２４の下面と旋回フレーム６の上面とを当接させた状態で、当該旋回フレーム６上に固定される。
【００３４】
高粘性液体２０は、ケーシング１７内に封入されている。また、高粘性液体２０は、コの高粘性液体２０内を移動する部材に対してその移動速度が高いほど大きな抵抗力を与える粘性を有している。
【００３５】
弾性部材１８は、前記ケーシング１７における胴体部２２の上部開口を塞ぐように、当該胴体部２２の内側面及びフランジ部２４の上面に固定されている。また、弾性部材１８には、前記胴体部２２の軸線に沿って上下に貫通する貫通孔２５が形成されている。弾性部材１８は、ケーシング１７だけでなく、貫通孔２５に挿入された堅軸１９の途中部にも固定されている。具体的に、弾性部材１８は、堅軸１９の下端部がケーシング１７内の高粘性液体２０内に浸漬されるように堅軸１９と連結し、かつ、ケーシング１７に対する堅軸１９の相対変位を許容するように弾性変形することが可能に構成されている。
【００３６】
堅軸１９は、旋回フレーム６とキャブ８とが並ぶ方向と平行な方向に延びるとともに、前記ケーシング１７の胴体部２２と同軸に配置された金属製の軸である。堅軸１９は、弾性部材１８を弾性変形させつつ、上下方向及び前後左右方向に変位可能となるように、ケーシング１７に取り付けられている。また、堅軸１９の下部には、堅軸１９の途中部の直径寸法よりも小さな直径寸法を有する小径部２６と、この小径部２６の下端部で径方向に膨出するディスク部２７とが設けられており、ディスク部２７から小径部２６の途中部までの範囲が高粘性液体２０に浸漬されている。
【００３７】
連動機構２１は、高粘性液体２０に浸漬された状態で、前記堅軸１９回りの９０°ごとに４個設けられている。各連動機構２１は、それぞれ同様の構成を有しているため、以下の説明では、１つの連動機構２１の構成について説明する。
【００３８】
連動機構２１は、堅軸１９と連動して高粘性液体２０中を移動するように堅軸１９と連結される回動部材（連動部材）３０と、堅軸１９の移動に伴い、その相対移動速度よりも高い速度で回動部材３０の少なくとも一部が高粘性液体２０内を移動するように、当該か移動部材３０を回動軸（回動支点）２９回りに回動可能となるように回動部材３０をケーシング１７に支持する支持部（回動支持部）２８とを備えている。具体的に、回動軸２９の位置は、当該回動軸２９から回動部材３０のうちこの回動部材３０が堅軸１９に連結される連結部位までの距離Ｄ１よりも、回動軸２９から当該回動軸２９を挟んで前記連結部位と反対側の部位までの距離Ｄ２が大きくなるように、設定されている。
【００３９】
回動軸２９は、前記堅軸１９の軸線と直交する方向に延びる金属製の軸である。回動軸２９は、前記各支持部２８によって両端部が支持されており、各支持部２８の間の途中部において回動部材３０を軸支するようになっている。
【００４０】
回動部材３０の基端部は、前記堅軸１９のディスク部２７と従動可能に連結されている一方、回動部材３０の先端部は、前記基端部の上下動に応じて前記回動軸２９回りに回動する自由端部とされている。具体的に、回動部材３０の基端部には、前記ディスク部２７に係合する係合部３１が設けられている。係合部３１は、前記ディスク部２７を上下に挟むことができるように、側面視でコの字型の断面形状とされている。したがって、前記ディスク部２７の上下動に応じて回動部材３０が回動軸２９回りに上下に回動することになる。
【００４１】
また、回動部材３０のうち、前記回動軸２９から自由端部までの範囲は、先広がりの扇形部３２（図４参照）とされている。扇形部３２は、堅軸１９と直交する方向のケーシング１７（胴体部２２）の円形断面を、堅軸１９の軸線を通る平面によって４等分（回動部材３０の数で等分）したときの１の部分の形状に対応して形成されている。換言すると、４つの扇形部３２の形状を合わせることにより、ケーシング１７（胴体部２２）の断面形状に対応する形となる。この扇形部３２の先端部は、上方に屈曲された鉤状部３３とされ、高粘性液体２０内を移動する際の抵抗（減衰効果を生じさせるための力）をより大きなものにするようになっている。
【００４２】
前記マウント１６の動作について説明する。
【００４３】
旋回フレーム６に上下方向の振動が生じると、ケーシング１７に対して堅軸１９が上下に相対変位する。堅軸１９が変位すると、当該堅軸１９のディスク部２７に従動して係合部３１が上下動し、係合部３１の上下動に応じて各回動部材３０が回動する。各回動部材３０について、回動部材３０の基端部と回動軸２９との間の距離Ｄ１が回動部材３０の自由端部と回動軸２９との間の距離Ｄ２よりも短く設定されているため、堅軸１９の変位量よりも大きな変位量で回動部材３０の自由端部を変位させることができる。換言すると、堅軸１９の実際の移動速度よりも高い速度で回動部材３０の自由端部を高粘性液体２０内で移動させることができる。したがって、回動部材３０が高粘性液体２０から受ける抵抗力をより大きくすることができるため、旋回フレーム６において生じた振動を減衰させる効果をより大きなものとすることができる。
【００４４】
以上説明したように、前記実施形態によれば、ケーシング１７と堅軸１９との相対移動速度よりも高い速度で回動部材３０を高粘性液体２０内で移動させることができるので、前記相対移動について高粘性液体２０から大きな抵抗力を得ることができる。
【００４５】
したがって、本発明によれば、ケーシング１７と堅軸１９との相対的な変位量、すなわち、旋回フレーム６とキャブ８との間の振幅を維持しつつ、大きな減衰効果を得ることができる。
【００４６】
前記実施形態のように、回動軸２９から回動部材３０の基端部までの距離Ｄ１よりも、回動軸２９から回動部材３０の自由端部までの距離Ｄ２が大きくなるように回動軸２９の位置が設定されていることにより、堅軸１９とケーシング１７との相対変位の速度よりも回動部材３０の自由端部の回動の速度を高くすることができる。
【００４７】
前記実施形態のように、回動部材３０が堅軸１９の軸方向と略直交する軸回りに回動可能となるように、支持部２８が回動部材３０を支持する構成によれば、堅軸１９の軸方向の振動を、当該堅軸１９の軸方向と直交する軸回りに回動部材３０を開動させることによって減衰させることができる。
【００４８】
前記実施形態のように、回動部材３０及びこれを支持する支持部２８が堅軸１９を中心としてその周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ配置されている構成によれば、１の堅軸１９に対して複数の連動部材３０及び支持部２８が設けられているので、より大きな減衰効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    油圧ショベル（建設機械）
６    旋回フレーム
８    キャブ
１６    マウント
１７    ケーシング（貯留部）
１９    堅軸（被固定部材）
２０    高粘性液体（振動吸収用流体）
２１    連動機構
２８    支持部（回動支持部）
２９    回動軸（回動支点）
３０    回動部材（連動部材）
３１    係合部
３２    扇形部
【図１】
2010230038.tif 000003
【図２】
2010230038.tif 000004
【図３】
2010230038.tif 000005
【図４】
2010230038.tif 000006
【図５】
2010230038.tif 000007
【図６】
2010230038.tif 000008