(57)【要約】【課題】傾きの発生を抑制でき、しかも、傾きが発生したときでも、応力集中による破損を招かないとともに、迅速な復元性を持たせて所期の防振性能を長期に亘って保持することができるようにする。【解決手段】ゴム状弾性材製弾性体３とケース２とにより形成される空間部７に高粘性液体４が封入され、空間部７まで突出させたスタッド１の一端に、振動付加に伴いスタッド１と共に軸方向（ａ−ｂ方向）に往復変位する加振板５が取付けられている高粘性液体封入式防振装置２０において、加振板５の外周面に、スタッド１とケース２との一定角度以上の傾斜を抑制する弾性部材６が嵌着している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の取付部を構成するスタッドと他方の取付部を構成するケースとがゴム状弾性材製の弾性体を介して連結され、前記ケースとゴム状弾性材製弾性体とにより形成される空間部には高粘性液体が封入されているとともに、前記空間部にまで突出させたスタッドの先端部には、そのスタッドへの振動付加に伴い該スタッドと共にスタッド軸方向へ往復変位する加振板が取付けられている高粘性液体封入式防振装置において、
前記スタッドもしくは加振板の外周面と前記ケースの内周面とのうち少なくとも一方側に、スタッド及び加振板とケースとの一定角度以上の傾斜を抑制する弾性部材が取付けられていることを特徴とする高粘性液体封入式防振装置。
【請求項２】
前記弾性部材が、加振板の外周面側に取付けられている請求項１に記載の高粘性液体封入式防振装置。
【請求項３】
前記弾性部材が、ケースの内周面側に取付けられている請求項１に記載の高粘性液体封入式防振装置。
【請求項４】
前記弾性部材が、スタッドの外周面側に取付けられ、その弾性部材の外周面に近接するストッパーがケース側に設けられている請求項１に記載の高粘性液体封入式防振装置。
【請求項５】
前記弾性部材には、高粘性液体の加振板の上下間流動を許容する孔またはオリフィスが形成されている請求項２に記載の高粘性液体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として油圧ショベル等の建設機械における機体フレームとキャビンとの間に介装して機体フレームに加わる振動を減衰し、キャビンに伝達される振動を減少するといったような防振性能を発揮させるべく用いられる高粘性液体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の一般的な高粘性液体封入式防振装置は、例えば建設機械におけるキャビン等への取付部を構成するスタッドと機体フレーム等への取付部を構成するケースとをゴム状弾性材製の弾性体を介して連結し、前記ケースとゴム状弾性材製弾性体とにより形成される空間部にシリコーンオイル等の高粘性液体を封入するとともに、前記空間部にまで突出させたスタッドの先端部に、そのスタッドへの振動付加に伴い該スタッドと共にスタッド軸方向へ往復変位する加振板を取付けて構成されている。
【０００３】
そして、建設機械の運転に伴い振動が付加された時には、スタッドと共に加振板が軸方向に往復変位して高粘性流体を振動方向に対して略直角方向に流動させることにより、高粘性流体に生じるずりせん断応力の働きで減衰力が発揮されて良好な振動絶縁性、つまり、防振性能が発揮されるものである。
【０００４】
ところで、上記した一般的な高粘性液体封入式防振装置では、スタッド側に取付けられているキャビン等に側方から大きな力が働いたとき、スタッドがゴム状弾性材製弾性体を圧縮して傾き、これに伴ってキャビンが傾いて運転室空間が狭ばめられるという問題がある。また、この時、加振板の外周上面部がゴム状弾性材製弾性体の下面一部に当接しており、この当接状態で更に傾き力を受けると、その当接箇所の弾性体部分にせん断応力が集中して該応力集中箇所に亀裂が発生し、ゴム状弾性材製弾性体が破損されて所期の防振性能が早期のうちに低下ないしは喪失されてしまうという問題がある。
【０００５】
このような一般的な高粘性液体封入式防振装置の有する問題を解消するものとして、従来、スタッドが設定角度以上に傾いたとき、スタッドの先端部に取付けられている加振板の外周上面部が当接してそれ以上の傾きを抑制する剛性材料製のストッパーを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６１７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来装置では、ストッパーによる加振板への当接点が１点であり、その１点で傾き力を受け止めねばならないために、傾き力の大きさによっては応力集中して変形や破損を招きやすい。また、ストッパーが剛性材料製であるために、側方からの力が減少あるいは無くなったとしても、直ちに復元することはなく、応力集中の状態が長時間続いてゴム状弾性材製弾性体に不要な歪みを発生し、その結果、防振性能が経時的に低下することは避けられないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、傾きの発生を抑制でき、しかも、傾きが発生したときでも、応力集中による破損を招かないとともに、迅速な復元性を持たせて所期の防振性能を長期に亘って保持することができる高粘性液体封入式防振装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る高粘性液体封入式防振ゴム装置は、一方の取付部を構成するスタッドと他方の取付部を構成するケースとがゴム状弾性材製の弾性体を介して連結され、前記ケースとゴム状弾性材製弾性体とにより形成される空間部には高粘性液体が封入されているとともに、前記空間部にまで突出させたスタッドの一端には、そのスタッドへの振動付加に伴い該スタッドと共にスタッド軸方向へ往復変位する加振板が取付けられている高粘性液体封入式防振装置において、前記スタッドもしくは加振板の外周面と前記ケースの内周面とのうち少なくとも一方側に、スタッド及び加振板とケースとの一定角度以上の傾斜を抑制する弾性部材が取付けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成の本発明によれば、スタッド側に取付けられている建設機械のキャビン等に側方から大きな力が働きスタッドがゴム状弾性材製弾性体を圧縮するような傾き力を受けたとき、スタッドもしくは加振板とケースとがそれらの内外周面の少なくとも一方側に取付けられた弾性部材を介して当接するので、スタッド、ひいては、キャビン等の一定角度以上の傾き自体を抑制することが可能である。また、たとえ傾きの発生を阻止できないとしても、その傾き衝撃力を弾性部材で吸収緩和して構成部材の変形や破損を防ぎ、かつ、側方からの力が減少あるいは無くなったときは、弾性部材の復元力で素早く元の状態に戻し、ゴム状弾性材製弾性体に余分な歪みを発生させないですむので、所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能である。
【００１１】
本発明に係る高粘性液体封入式防振装置において、前記弾性部材は、加振板の外周面側もしくはケースの内周面側のいずれか一方またはその両方に取付けてもよく、また、スタッドの外周面側に取付けるとともに、その弾性部材の外周面に近接するストッパーをケース側に設ける構成としてもよい。
【００１２】
また、上記構成の本発明に係る高粘性液体封入式防振装置において、請求項５に記載のように、前記弾性部材に、高粘性液体の加振板の上下間流動を許容する孔またはオリフィスを形成することが望ましい。この場合は、高周波振動付加に伴うスタッド及び加振板の一体変位時に高粘性液体が孔またはオリフィスを通じて上下に流動されることにより、それらスタッド及び加振板の変位動作がよりスムーズとなり、動ばね定数を低下させて高周波振動に対する防振性能の向上を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第１実施例を示す縦断面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図であり、この防振装置２０は、一方の取付部となる雌ねじ部１０が溶接等により固着されている軸状のスタッド１と、他方の取付部となり一方が開放された円筒形のケース２とが、円錐台形のゴム状弾性材製の弾性体３を介して同心状に固定連結されている。
【００１４】
前記ケース２とゴム状弾性材製の弾性体３とにより形成される空間部１１にはシリコーンオイル等の高粘性液体４が封入されているとともに、前記スタッド１の先端が空間部１１にまで突出されている。この空間部１１にまで突出されたスタッド１の先端中央部には円形の加振板５が取付けられており、この加振板５は前記スタッド１への振動付加に伴い該スタッド１と共に矢印ａ−ｂで示すスタッド軸方向に往復変位する。
【００１５】
上記のごとき構成の高粘性液体封入式防振装置２０において、本第１実施例では、前記加振板５の外周面に、スタッド１及び加振板５がケース２に対して一定角度にまで傾斜したとき、ケース２の内周面２ａに当接してその一定角度以上の傾斜を抑制する弾性部材６が環状形に嵌着されている。
【００１６】
このような第１実施例の高粘性液体封入式防振装置２０は、既述したように、建設機械におけるキャビンの側壁等にスタッド１側の雌ねじ部１０をねじ込む一方、機体フレームに固着のブラケット等にケース２を固定支持させることによって、キャビンと機体フレームとの間に介装して用いられる。かかる使用状態において、低周波数域の振動が付加されたときは、スタッド１と共に加振板５がスタッド軸方向（ａ−ｂ方向）に往復変位して高粘性液体４が振動方向に対して略直角方向に流動し、この流動により、高粘性液体４にずりせん断応力が働いて減衰力が発揮されることになり、低周波振動に対して良好な振動絶縁性、つまり、防振性能が得られる。
【００１７】
そして、キャビンの側壁等に側方から大きな力が働いてスタッド１がゴム状弾性材製弾性体３を圧縮するような傾き力を受けたとき、図３に示すように、加振板５の外周面に嵌着されている弾性部材６がケース２の内周面２ａに当接してストッパー機能を発揮するので、スタッド１、ひいては、キャビン等の一定角度以上の傾き自体が抑制されることになる。また、たとえ傾きの発生を阻止できなかったとしても、その傾き衝撃力を弾性部材６で吸収緩和して各構成部材５，２，１の変形や破損を防ぎ、かつ、側方からの力が減少あるいは無くなったときは、弾性部材６の復元力で素早く図１に示す元の状態に戻し、ゴム状弾性材製弾性体３に余分な歪みを発生させないですむので、所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能である。
【００１８】
なお、第１実施例においては、加振板５の外周面に嵌着される弾性部材６として、その全周に亘り肉厚が一定のもので示したが、図４に示すように、円周方向に断続的な切込み６ａを有し、振動付加に伴うスタッド１及び加振板５の一体変位時に高粘性液体４がその切込み６ａを通じて上下に流動されるようなオリフィス機能を持たせることによって、それらスタッド１及び加振板５の変位動作をスムーズにして、動ばね定数を低下させ高周波振動に対する防振性能の向上も図ることができる。
【００１９】
図５は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第２実施例を示す縦断面図であり、この防振装置２０では、傾き時にストッパー機能を発揮するところの、前記弾性部材６に、高粘性流体４の加振板５の上下間、つまり、スタッド軸方向への流動を許容する貫通孔８を形成したものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２０】
この第２実施例の高粘性液体封入式防振装置２０も基本的に第１実施例と同様に、優れた防振性能が得られるとともに、スタッド１、ひいては、キャビン等の一定角度以上の傾き自体の抑制機能、傾き発生時における衝撃力の吸収緩和機能、及び、復元機能を発揮させて所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能である上に、高周波振動が付加されてスタッド１及び加振板５が一体変位する時、高粘性液体４が貫通孔８を通じて上下に流動されるために、それら部材１，５の変位動作がスムーズとなり、動ばね定数を低下させて高周波振動に対する防振性能の向上を図ることができる。
【００２１】
図６及び図７は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第３実施例を示す縦断面図及び図６のＸ−Ｘ線に沿った横断面図であり、この防振装置２０では、前記弾性部材６をケース２の内周面２ａ全域に嵌着させたものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２２】
この第３実施例の高粘性液体封入式防振装置２０も、基本的に第１実施例と同様な防振性能、一定角度以上の傾き抑制機能、傾き発生時における衝撃力の吸収緩和機能、及び、復元機能を発揮させて所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能であるが、特に、ケース２の内周面２ａという表面積の大きい箇所に弾性部材６を取付けることにより、衝撃力を広く分散させて該弾性部材６自体の破損や劣化を少なくして耐久性の向上を図ることができる。
【００２３】
なお、この第３実施例においても、図８に示すように、弾性部材６にその円周方向に断続的な切込み６ａを形成して、スタッド１及び加振板５の一体変位時に高粘性液体４がその切込み６ａを通じて上下に流動されるようなオリフィス機能を持たせることによって、それらスタッド１及び加振板５の変位動作をスムーズにして、動ばね定数を低下させ高周波振動に対する防振性能の向上も図ることができる。
【００２４】
図９は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第４実施例を示す縦断面図であり、この防振装置２０では、前記ケース２の内周面２ａに嵌着させた弾性部材６を、その上下中間部分のみが薄肉でその他の部分が厚肉になるような肉厚変化を持つ形状にしたものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２５】
この第４実施例の高粘性液体封入式防振装置２０も、基本的に第１実施例と同様な防振性能、一定角度以上の傾き抑制機能、傾き発生時における衝撃力の吸収緩和機能、及び、復元機能を発揮させて所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能であるが、特に、弾性部材６の形状を上述のような特殊形状にすることにより、傾き時における加振板５と弾性部材６との接触面積を大きくして、傾き抑制機能、衝撃力吸収機能及び復元機能を一層向上することができる。
【００２６】
図１０は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第５実施例を示す縦断面図であり、この防振装置２０では、前記弾性部材６をスタッド１の外周面に嵌着するとともに、その弾性部材６の外周面に近接するストッパー７をケース２の内周面２ａから径内方へ向けて突出させたものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２７】
図１１及び図１２は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第６実施例を示す縦断面図及び図１１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図であり、この防振装置２０では、ケース２の内周面２ａから径内方へ向けて突出させた円周方向に複数個の板片状支持部材１２の内周側に弾性部材６を固定支持させて、傾き時にその弾性部材６がスタッド１の外周面に当接するように構成したものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２８】
なお、この第６実施例においても、円周方向に複数個の板片状支持部材１２の代わりに、図１３に示すように、環状形の支持部材１３を使用し、この環状形の支持部材１３に円周方向に等間隔を隔てて高粘性液体４が上下に流動する貫通孔１４を形成してもよい。
【００２９】
図１４は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第７実施例を示す縦断面図であり、この防振装置２０では、加振板５の外周面及びケース２の内周面２ａの両方に弾性部材６Ａ，６Ｂを嵌着させたものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００３０】
図１５は本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第８実施例を示す縦断面図であり、この防振装置２０では、スタッド１の外周面及びケース２の内周面２ａから径内方へ向けて突出させた円周方向に複数個の板片状支持部材１２もしくは貫通孔１４を有する環状形の支持部材１３の内周側の両方に弾性部材６Ａ，６Ｂを嵌着させたものであり、その他の構成は図１及び図２に示した第１実施例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００３１】
上記した第５ないし第８実施例のいずれの高粘性液体封入式防振装置２０も、第１実施例と同様な防振性能、一定角度以上の傾き抑制機能、傾き発生時における衝撃力の吸収緩和機能、及び、復元機能を発揮させて所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することが可能である。
【００３２】
なお、本発明は、油圧ショベル等の建設機械における機体フレームとキャビンとの間に介装して用いられる防振装置として特に有効であるが、これに限定されるものでなく、例えば自動車用エンジンマウント等にも適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上要するに、本発明によれば、スタッド側に取付けられている建設機械のキャビン等に側方から大きな力が働くなどしてスタッドがゴム状弾性材製弾性体を圧縮するような傾き力を受けたとき、スタッドもしくは加振板の外周面とケースの内周面とがそれらの間に介在された弾性部材を介して当接するので、スタッド、ひいては、キャビン等が一定角度以上に傾きことを抑制してキャビンの運転室空間が狭められるような不良事態の発生を回避することができるのはもとより、たとえ傾きの発生が阻止できない場合でも、その傾き衝撃力の緩衝作用により構成部材の変形や破損を防ぐことができる、しかも、傾き力が減少あるいは無くなったときは、弾性部材の復元力で素早く元の状態に戻し、ゴム状弾性材製弾性体に余分な歪みを発生させないですむために、所期の防振性能を長期間に亘って安定よく維持することができるという効果を奏する。
【００３４】
特に、請求項５に記載のように、ストッパー機能を発揮する弾性部材に高粘性液体の加振板の上下間流動を許容する孔またはオリフィスを形成する構成を採用することによって、高周波振動付加に伴うスタッド及び加振板の一体変位時に高粘性液体を孔またはオリフィスを通じて上下に流動させてそれらスタッド及び加振板の変位動作をスムーズなものとすることで、高周波振動時の動ばね定数を低下させて広い周波数域に亘って高い防振性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図３】同上第１実施例の高粘性液体封入式防振装置におけるスタッドが傾斜した場合の状態を示す縦断面図である。
【図４】同上第１実施例の高粘性液体封入式防振装置における弾性部材の変形構造を示す横断面図である。
【図５】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第２実施例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第３実施例を示す縦断面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図８】同上第３実施例の高粘性液体封入式防振装置における弾性部材の変形構造を示す横断面図である。
【図９】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第４実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第５実施例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第６実施例を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図１３】同上第６実施例の高粘性液体封入式防振装置における弾性部材支持部の変形構造を示す横断面図である。
【図１４】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第７実施例を示す縦断面図である。
【図１５】本発明に係る高粘性液体封入式防振装置の第８実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  スタッド
２  ケース
２ａ  ケースの内面
３  ゴム状弾性材製弾性体
４  高粘性液体
５  加振板
６，６Ａ，６Ｂ  弾性部材
６ａ  切込み部（オリフィス）
７  ストッパー
８  貫通孔
１０  雌ねじ部（一方の取付部）
２０  高粘性液体封入式防振装置
【図１】
2004353771.tif 000003
【図２】
2004353771.tif 000004
【図３】
2004353771.tif 000005
【図４】
2004353771.tif 000006
【図５】
2004353771.tif 000007
【図６】
2004353771.tif 000008
【図７】
2004353771.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004353771.tif 000011
【図１０】
2004353771.tif 000012
【図１１】
2004353771.tif 000013
【図１２】
2004353771.tif 000014
【図１３】
2004353771.tif 000015
【図１４】
2004353771.tif 000016
【図１５】
2004353771.tif 000017