(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体を構成する上部体および下部体の間に防振部を備え、前記防振部は、圧送部およびリリーフ弁を設けた流路に接続した、防振部材を給排可能とするシリンダライナおよび、該シリンダライナ内を摺動自在とし、一端部を前記上部体または前記下部体に取付けたピストンからなるシリンダであって、前記上部体または前記下部体から伝播する振動の方向および振幅に応じて、前記シリンダライナ内に前記防振部材を給排し、前記シリンダライナ内の前記防振部材の量を調節することにより、前記シリンダライナの内部圧を振動負荷前後で一定に保持して、前記上部体もしくは前記下部体を防振する産業機械の防振装置において、前記防振部は、設定振動以下の低振動時に該防振部の駆動力の過負荷を軽減する、動力軽減手段を備えることを特徴とする産業機械の防振装置。
【請求項２】
前記動力軽減手段は、前記圧送部と、前記シリンダライナとの間の前記流路に、前記圧送部による前記防振部材を通過または遮断する流路切換弁と、１個のアキュムレータとを備えるとともに、前記機体には、前記機体の振動を検出する振動検出器を備え、前記流路切換弁と、前記振動検出器とを、制御部に接続することを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の防振装置。
【請求項３】
前記動力軽減手段は、前記シリンダライナ内であって前記ピストンのピストンヘッドに弾性体を取付け、前記圧送部と、前記シリンダライナとの間の前記流路に、前記流路切換弁を備えるとともに、前記機体には前記振動検出器を備え、前記流路切換弁と、前記振動検出器とを、前記制御部に接続することを特徴とする、請求項２に記載の産業機械の防振装置。
【請求項４】
前記シリンダは、該シリンダを回転させる回転機構を備えることを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の防振装置。
【請求項５】
前記回転機構と、前記振動検出器とを、前記制御部に接続することを特徴とする、請求項４に記載の産業機械の防振装置。
【請求項６】
前記回転機構は、前記シリンダライナの内部圧を調整するリリーフ弁からの前記防振部材の排出流量により駆動することを特徴とする、請求項４に記載の産業機械の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に防振部を備え、防振部は、圧送部およびリリーフ弁を設けた流路に接続した、防振部材を給排可能とするシリンダライナおよび、このシリンダライナ内を摺動自在とし、一端部を上部体または下部体に取付けたピストンからなるシリンダであって、上部体または下部体から伝播する振動の方向および振幅に応じて、シリンダライナ内に防振部材を給排し、シリンダライナ内の防振部材の量を調節することにより、シリンダライナの内部圧を振動負荷前後で一定に保持して、上部体もしくは下部体を防振する産業機械の防振装置に関するものであり、より詳細には、防振部が、動力軽減手段を備えるとともに、その防振性能の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトラクタなどの作業車両には、走行時に路面の凹凸に起因して車体へ入力される振動から、キャビンなどを有する操縦部を防振する方法として、機体とキャビンとの間に防振ゴムを備えるものがある。また、防振すべき操縦部に取付けられた油圧シリンダのピストン荷重につりあう油圧力をリリーフ弁で調整し、油圧シリンダのシリンダライナと一体の走行部が油圧シリンダの軸方向に加振されたとき、リリーフ弁の作動により油圧シリンダの内部圧を振動付加前後で一定に保持して、操縦部を防振する技術もある（例えば特許文献１および非特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３４２号公報
【非特許文献１】農業機械学会関西支部報第４８号（昭和５５年６月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような特許文献１の作業車両では、防振ゴムに振動を吸収させて操縦部が防振されるため、走行時に路面から受ける、特に中程度以上の振動に対しては操縦部を十分に防振することができない問題があった。そのため、非特許文献１のような防振技術を作業車両に用いた場合では、例えばミッションケース内の作動油を油圧ポンプにより油圧シリンダ内に供給し、油圧シリンダの内圧を振動付加前後で一定に保持して防振すべき部位を防振させるが、この油圧シリンダの内圧を保持するため、常時油圧ポンプを駆動させておく必要があり、過負荷による油圧ポンプの損傷や燃費が低下する問題があった。
また、上述した問題のほか、このような油圧シリンダでは、油圧シリンダの内圧を振動付加前後で一定に保持するために作動油などを給排させることでピストンが摺動されるが、このときピストンとシリンダライナとが、摩擦力の大きい静摩擦となるため、ピストンの円滑な摺動を妨げ、この油圧シリンダによる防振すべき部位の防振効果が低下する問題もあった。
そこで、この発明の目的は、防振部の動力を低減するとともに、防振性能を向上させる、燃費および作業性を向上させた産業機械の防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１に記載の発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に防振部を備え、前記防振部は、圧送部およびリリーフ弁を設けた流路に接続した、防振部材を給排可能とするシリンダライナおよび、該シリンダライナ内を摺動自在とし、一端部を前記上部体または前記下部体に取付けたピストンからなるシリンダであって、前記上部体または前記下部体から伝播する振動の方向および振幅に応じて、前記シリンダライナ内に前記防振部材を給排し、前記シリンダライナ内の前記防振部材の量を調節することにより、前記シリンダライナの内部圧を振動負荷前後で一定に保持して、前記上部体もしくは前記下部体を防振する産業機械の防振装置において、前記防振部は、設定振動以下の低振動時に該防振部の駆動力の過負荷を軽減する、動力軽減手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の防振装置において、前記動力軽減手段は、前記圧送部と、前記シリンダライナとの間の前記流路に、前記圧送部による前記防振部材を通過または遮断する流路切換弁と、１個のアキュムレータとを備えるとともに、前記機体には、前記機体の振動を検出する振動検出器を備え、前記流路切換弁と、前記振動検出器とを、制御部に接続することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の産業機械の防振装置において、前記動力軽減手段は、前記シリンダライナ内であって前記ピストンのピストンヘッドに弾性体を取付け、前記圧送部と、前記シリンダライナとの間の前記流路に、前記流路切換弁を備えるとともに、前記機体には前記振動検出器を備え、前記流路切換弁と、前記振動検出器とを、前記制御部に接続することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の防振装置において、前記シリンダは、該シリンダを回転させる回転機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の産業機械の防振装置において、前記回転機構と、前記振動検出器とを、前記制御部に接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の産業機械の防振装置において、前記回転機構は、前記シリンダライナの内部圧を調整するリリーフ弁からの前記防振部材の排出流量により駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、機体を構成する上部体および下部体の間に防振部を備え、防振部は、圧送部およびリリーフ弁を設けた流路に接続した、防振部材を給排可能とするシリンダライナおよび、このシリンダライナ内を摺動自在とし、一端部を上部体または下部体に取付けたピストンからなるシリンダであって、上部体または下部体から伝播する振動の方向および振幅に応じて、シリンダライナ内に防振部材を給排し、シリンダライナ内の防振部材の量を調節することにより、シリンダライナの内部圧を振動負荷前後で一定に保持して、上部体もしくは下部体を防振する産業機械の防振装置において、防振部は、設定振動以下の低振動時にこの防振部の駆動力の過負荷を軽減する、動力軽減手段を備えるので、過負荷による油圧ポンプなど圧送部の損傷を防ぐとともに、機体の燃費を向上することができる。従って、燃費および作業性を向上させた産業機械の防振装置を提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、動力軽減手段は、圧送部と、シリンダライナとの間の流路に、圧送部による防振部材を通過または遮断する流路切換弁と、１個のアキュムレータとを備えるとともに、機体には、機体の振動を検出する振動検出器を備え、流路切換弁と、振動検出器とを、制御部に接続するので、機体に加わる振動が低振動時や必要時に応じた防振の際には、防振部が、圧送部からの防振部材によるシリンダの作動からアキュムレ−タの空気圧によるシリンダの作動に切り換えられ、圧送部の駆動力を軽減することができる。従って、燃費を向上させた産業機械の防振装置を提供することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、動力軽減手段は、シリンダライナ内であってピストンのピストンヘッドに弾性体を取付け、圧送部と、シリンダライナとの間の流路に、流路切換弁を備えるとともに、機体には振動検出器を備え、流路切換弁と、振動検出器とを、制御部に接続するので、機体に加わる振動が小さい場合には、圧送部で供給された防振部材によるシリンダの作動から、ピストンにおける弾性体の伸縮および、シリンダライナ内の防振部材の往来によるシリンダの作動に切り換えて防振すべき部位が防振されるため、圧送部の動力を軽減することができる。従って、燃費を向上させた産業機械の防振装置を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、シリンダは、このシリンダを回転させる回転機構を備えるので、防振部のピストンに動摩擦を加えて、ピストンとシリンダライナとの摩擦力を小さくし、ピストンを円滑に摺動させることで、防振すべき部位の振動低減効果を向上することができる。従って、防振部の防振性能を向上した産業機械の防振装置を提供することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、回転機構と、振動検出器とを、制御部に接続するので、機体が大きな振動を受けた場合にのみ回転機構を駆動させ、この回転機構の動力を低減できるとともに、シリンダに動摩擦を付与することにより、ピストンとシリンダライナとの摺動面の摩擦を小さくすることで、シール材の耐久性を向上することができる。従って、コストダウンおよび燃費を向上させた産業機械の防振装置を提供することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、回転機構は、リリーフ弁から排出される防振部材の排出流量により駆動するので、回転機構を制御する装置を別途必要とせず、簡単な構成で回転機構を駆動することができる。従って、安価に防振部の防振性能を向上させた産業機械の防振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図、図２は同トラクタの平面図である。
【００１８】
この例の産業機械として、作業車両のトラクタ１は、車体フレーム２の前後に、前輪３および後輪４を備え、前輪３の上方にボンネット５を形成するとともに、その内側には原動機部としてのエンジン６およびクラッチハウジング７が配置され、さらにこのクラッチハウジング７の後部にはミッションケース８が配設されており、エンジン６からの動力が前輪３および後輪４に伝達される。このような構成を有する下部体１Ｂのボンネット５の後部に連続して車体フレーム２上には上部体１Ａとしてのキャビン９が設けられる。なお、トラクタ１は、上述したようなキャビン仕様のほか、ロプス仕様であってもよい。
【００１９】
次いで、キャビン９内には、操縦部として、ブレーキペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル１０、ステアリングハンドル１１、シート１２などが設けられる。また、シート１２の両側方に有する図示しない左右フェンダには、例えば、主変速レバー１４や副変速レバー、ＰＴＯ変速レバーなどの各種操作レバーが突設されている。また、キャビン９の外周は、それぞれフロントガラス１５、リヤガラス１６、ドア１７、屋根１８などを取付けてもよい。
【００２０】
そして、エンジン６の動力は、ミッションケース８から前後に突出した不図示のＰＴＯ軸に伝達され、このＰＴＯ軸の駆動により、車両後端部のユニバーサルジョイントや、リフトリンク１９および左右ロアリンク２０からなる三点リンク式などの作業機装着装置２１を介して車両後端に装着された図示しない作業機が駆動される。
【００２１】
次に、本願発明の、動力軽減手段を備える防振装置の防振部について、その具体的構成を説明する。図３は防振部を備えるトラクタを前方から見た斜視図、図４は防振部の設置位置を示す模式図、図５は防振部における動力軽減手段の一例を示す防振部の側面模式図である。
【００２２】
まず、図３に示すように、操縦部を備えるキャビン９などの上部体１Ａと、前輪３および後輪４を備え、車体フレーム２上に載置したエンジン６を内設するボンネット５やミッションケース８などから構成される下部体１Ｂとの間であって、その車体フレーム２上には、走行時に路面の凹凸に起因して車体へ入力される振動から上部体１Ａを防振するための防振部３１が設けられる。
【００２３】
この防振部３１は、例えば図４に示すように、ピストン３２およびシリンダライナ３３からなるシリンダｓなどであって、例えば、下部体１Ｂの上端部に位置する車体フレーム２上における、上部体１Ａ底部の前部中央近傍に１箇所、および上部体１Ａ底部の後部の左右であって、車体フレーム２後部の左右に延設されるステー上に１箇所ずつ配設される。なお、防振部３１の設置数および設置箇所は上記に限定されない。
【００２４】
さらに、防振部３１を以下に例を示しながら詳述する。図５には、上述した防振部３１のシリンダｓの１つを示すが、上部体１Ａの底部に、ピストンヘッド３２ａを下方に向けたピストン３２の上端部が固設される。また、下部体１Ｂの車体フレーム２上には、上方からピストンヘッド３２ａを挿入可能としたシリンダライナ３３の下端部が固設される。
【００２５】
また、上部体１Ａまたは下部体１Ｂ（上部体１Ａおよび下部体１Ｂの双方であってもよい）の適宜位置には、機体に加振される振動を検出する、例えば、静電容量式や渦電流式などの変位センサや、圧電素子式などの加速度センサなど、検出方式やセンサの種類は限定されない振動検出器３５が設けられる。
【００２６】
さらに、シリンダライナ３３の中途部（シリンダライナ３３の下端部と、このシリンダライナ３３内に摺動可能に挿入されたピストンヘッド３２ａとの間）と、ミッションケース８内との間には、防振部材４０を給排する配管などの流路３６が接続される。
【００２７】
また、ミッションケース８近傍の流路３６には、油圧ポンプなどの圧送部３７が備えられるとともに、圧送部３７近傍のシリンダライナ３３側（下流側）にはミッションケース８に接続した流路切換弁４２が設けられる。さらに、流路切換弁４２と、シリンダライナ３３との間には、チェック弁４３が設けられ、このチェック弁４３よりもシリンダライナ３３側に位置する流路３６から分岐した流路３６には、チェック弁４４および絞り４５を介してアキュムレ−タ４６が接続される。
【００２８】
次いで、チェック弁４３と、流路切換弁４２との間の流路３６から分岐して、ミッションケース８内に戻る流路３６には、リリーフ弁３８が設けられる。そして、流路切換弁  ４２と、振動検出器３５とは、コントローラなどの制御部３９に接続される。
【００２９】
このような、振動検出器３５と、制御部３９と、流路切換弁４２と、チェック弁４３，４４と、アキュムレ−タ４６とから構成される動力低減手段４７を備える防振部３１により、シリンダｓ内が、予めリリーフ弁３８で設定した油圧力になるまで、ミッションケース８内などに有する防振部材４０としての作動油（潤滑油）が、油圧ポンプ３７の駆動によりシリンダライナ３３内に導入され、ピストン３２が作動油により押し上げられ、このピストン３２により上部体１Ａが支持される。
【００３０】
そして、機体走行時に路面の凹凸に起因して機体へ入力され、下部体１Ｂより伝播される振動から、防振すべき上部体１Ａを防振する場合には、シリンダライナ３３と一体の下部体１Ｂがシリンダｓの軸方向であって、上方または下方に加振され、ピストン３２に作動油から上方または下方への力が加わるとき、リリーフ弁３８が作動し、シリンダｓ内の作動油を給排することで、シリンダｓ内の圧力が一定に保持され、上部体１Ａが防振される。
【００３１】
ここで、機体に加わる振動が低振動（少振幅）の場合、動力低減手段４７により防振部３１の動力を低減させて上部体１Ａを防振する方法について説明する。
【００３２】
図５に示すように、振動検出器３５は、適宜設定された振動以下の低振動が機体に加振されたことを検出するとともに、その検出情報が制御部３９に送信される。次いで、制御部３９は、前記検出情報に基づいて流路切換弁４２を切り換えることにより、圧送部３７からの防振部材４０の送圧が流路切換弁４２で遮断されるとともに、チェック弁４３までの流路３６内に有する防振部材４０が逆流し、ミッションケース８内に排出される。
【００３３】
このとき、ミッションケース８へ圧送部３７から直接防振部材４０が排出される。その際、防振部材４０の排出圧力が増加する。この排出圧力を、チェック弁４４のパイロットに利用することで、チェック弁４４の逆流を可能とする。逆に、リリーフ弁３８からミッションケース８へ排出される防振部材４０は減少するため、この排出圧力をパイロットに利用するチェック弁４３は逆流不能となる。即ち、上部体１Ａは、アキュムレ−タ４６内部の空気圧により、釣り合い支持された状態となり、アキュムレ−タ４６の空気バネ効果によって、上部体１Ａが防振支持される。また、アキュムレ−タ４６への流路３６中に絞り４５を挿入し、防振部材４０の流量を制限することで、減衰効果を向上させ、上部体１Ａの防振性能が向上される。
【００３４】
なお、この防振部３１の動力低減手段４７による低振動の防振作動中に、機体に大きな力が加わり、振動検出器３５により適宜設定された振動以上の大きな振動（大きな振幅）が検出されたときには、制御部３９は、この検出情報に基づいて流路切換弁４２を切り換えることにより、防振部材４０がリリーフ弁３８を通過することとなる。その際、リリーフ弁３８からミッションケース８へ排出される防振部材４０の排出圧力が増加するため、これをパイロットに利用してチェック弁４３の逆流を可能とする。その際、チェック弁４４は、そのパイロット圧力が低下するため、逆流不能となる。即ち、圧送部３７を用いた通常の防振方法に切り換えられる。
【００３５】
動力低減手段４７は、その構成配置を変更することもできる。図６〜７は、動力軽減手段の構成配置の変更例を示した防振部の側面模式図である。まず、図６に示すように、リリーフ弁３８と、シリンダライナ３３との間の流路３６に流路切換弁４２ａを設け、この流路切換弁４２ａを介してアキュムレ−タ４６がミッションケース８などに接続される。また、上述同様に、振動検出器３５と、流路切換弁４２ａとが制御部３９に接続される。
【００３６】
ここで、上述同様に、振動検出器３５が、機体に加振された低振動を検出した際、制御部３９により流路切換弁４２ａが切り換えられることで、この流路切換弁４２ａにおいて圧送部３７からの防振部材４０の送圧が遮断されるとともに、アキュムレ−タ４６内部の空気が、流路切換弁４２ａから流路３６を介してシリンダライナ３３内の防振部材４０を押圧するため、上部体１Ａはアキュムレ−タ４６の空気バネ効果による防振状態となる。
【００３７】
なお、上述同様に、低振動の防振作動中に、振動検出器３５により大きな振幅が検出されたときには、制御部３９は、この検出情報に基づいて流路切換弁４２ａを切り換えることで、流路切換弁４２ａにおいてアキュムレ−タ４６からの空気圧供給を遮断し、圧送部３７から流路切換弁４２ａを介してシリンダライナ３３内に防振部材４０を圧送する、圧送部３７を用いた通常の防振方法に切り換えられる。
【００３８】
次に、図７では、流路３６を分岐させて、それぞれをピストンヘッド３２ａを挟んだシリンダライナ３３の上下に連結させるとともに、アキュムレ−タ４６が流路切換弁４２ｂを介して流路切換弁４２ｂと、リリーフ弁３８との間の流路３６に接続される。また、上述同様に、振動検出器３５と、流路切換弁４２ｂとが制御部３９に接続される。
【００３９】
ここで、上述同様に、振動検出器３５が低振動を検出した際、制御部３９により流路切換弁４２ｂが切り換えられることで、この流路切換弁４２ａにおいて圧送部３７からの防振部材４０の送圧が遮断される。このとき、アキュムレ−タ４６内の空気圧は、リリーフ弁３８の設定圧力、即ち、シリンダｓ内の防振部材４０の圧力とほぼ等しいため、流路切換弁４２ｂを切換えた際、ピストン３２は大きく移動しない。即ち、上部体１Ａに流路切換による衝撃を生じさせず、アキュムレ−タ４６の空気バネを利用した防振状態に変更できる。
【００４０】
なお、図７では、ピストンヘッド３２ａを挟んでシリンダライナ３３内の上部にも防振部材４０を有する構造としているが、下部のみに防振部材４０を有する構造としてもよい。そして、上述同様に、低振動の防振作動中に、振動検出器３５により大きな振幅が検出されたときには、制御部３９は、この検出情報に基づいて流路切換弁４２ｂを切り換えることで、この流路切換弁４２ｂにおいてアキュムレ−タ４６からの空気圧供給を遮断し、圧送部３７から流路切換弁４２ｂを介してシリンダライナ３３内に防振部材４０を圧送する、圧送部３７を用いた通常の防振方法に切り換えられる。
【００４１】
次に、動力軽減手段は、大きな振動時にアキュムレ−タ４６の圧力を用いて防振部３１を作動させることもできる。図８は、アキュムレ−タを用いてシリンダ内を補圧する動力軽減手段を備える防振部の側面模式図である。
【００４２】
この場合、圧送部３７および流路切換弁４２ｄが設けられた、ピストンヘッド３２ａ下方のシリンダライナ３３に接続される流路３６に、チェック弁４１ａを介して設けられたアキュムレ−タ４６を備え、この流路３６から分岐された流路３６を、ピストンヘッド３２ａ上方のシリンダライナ３３および流路切換弁４２ｄを介してミッションケース８に接続し、その流路３６の中途部には、高圧用のリリーフ弁３８ｃ、低圧用のリリーフ弁３８ｄおよび各チェック弁４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが設けられる。また、振動検出器３５と、流路切換弁４２ｄとが制御部３９に接続される。
【００４３】
ここで、通常の防振時には、圧送部３７による防振部材４０が流路切換弁４２ｄを介してシリンダｓに供給され、防振部３１の作動により上部体１Ａが防振されるとともに、アキュムレ−タ４６が流路３６内の防振部材４０によりチェック弁４１ａを介して昇圧される。また、シリンダライナ３３の上部には、上部体１Ａの支持には影響しない程度の低圧の防振部材４０を封入する。この圧力は、リリーフ弁３８ｄで設定を行う。そして、機体に加わる振動が小さいことを振動検出器３５が検出すると、制御部３９は流路切換弁４２ｄを切り換えて、流路切換弁４２ｄで圧送部３７による防振部材４０の供給を遮断する。
【００４４】
このとき、大きな振動が加わってピストン３２が上側に移動した場合、チェック弁４１ｃを防振部材４０が流れるため、これをパイロットとしてチェック弁４１ａが逆流可能となる。この状態においては、ピストン３２が上方に移動しているため、シリンダライナ３３の下部の防振部材４０の圧力は低下している。そこで、この圧力低下をアキュムレ−タ４６の空気圧にて補う。本状態を繰り返すことで、アキュムレ−タ４６の空気圧は徐々に低下し、それに伴い防振性能は低下する。このため、振動検出器３５にて、ある閾値以上の振動が検出された場合に、制御部３９は流路切換弁４２ｄを切り換えて、通常の防振状態に戻すとともに、アキュムレ−タ４６を昇圧する。
【００４５】
上述した大きな振動時にアキュムレ−タ４６の圧力を用いて防振部３１を作動させる方法は、図９に示すような構成にすることもできる。図９は、アキュムレ−タを用いてシリンダを補圧する動力軽減手段の別の例を示す防振部の側面模式図である。
【００４６】
この場合、ピストンヘッド３２ａ下方のシリンダライナ３３に接続される流路３６であって、圧送部３７と、リリーフ弁３８ｅとの間の流路３６に設けたれた流路切換弁４２ｅには、アキュムレ−タ４６が接続されるとともに、流路切換弁４２ｅと、アキュムレ−タ４６との間の流路３６には、リリーフ弁３８ｆが設けられる。また、振動検出器３５と、流路切換弁４２ｅとが制御部３９に接続される。
【００４７】
ここで、上述同様に、通常防振状態においては、圧送部３７により防振部材４０は流路切換弁４２ｅを介してシリンダｓに供給される。このとき、振動検出器３５が、低振動であることを検知した場合、流路切換弁４２ｅを一旦図中の中央部に切換え、アキュムレ−タ４６を設定時間の間、昇圧する。アキュムレ−タ４６を昇圧した後、再度流路切換弁４２ｅを切換え、圧送部３７から供給される防振部材４０が、直接ミッションケース８へ戻る構成とする。その際には、アキュムレ−タ４６がシリンダｓの下部と繋がる構成となる。このとき、アキュムレ−タ４６内部の空気圧を利用した防振状態となる。本構成においては、何度かの振動を吸収した後、アキュムレ−タ４６内部の空気圧は低下し、防振性能が低下する。そして、振動検出器３５にて、閾値を超える振動を検出した場合、圧送部３７とシリンダライナ３３下部とを接続する通常の防振状態に戻す。以後、本切換え機構を繰り返す。
【００４８】
次に、動力軽減手段４７´は、防振部３１のシリンダｓのピストン３２に弾性体を設けてもよい。図１０は、シリンダのピストンに弾性体を設けてなる動力軽減手段を備えた防振部の側面模式図である。
【００４９】
この動力軽減手段４７´は、シリンダライナ３３内であって、例えば、ピストンヘッド３２ａの下端部に取付けられたバネなどの弾性体５０と、弾性体５０の下端部に取付けられた、ピストン３２の摺動に合わせて摺動可能とされるフリーピストン４８とから構成される。また、シリンダライナ３３の中途部内側には、シリンダライナ３３内に有する防振部材４０の流通路４９が設けられる。
【００５０】
そして、このようなシリンダｓにおけるフリーピストン４８下方のシリンダライナ３３には、圧送部３７、リリーフ弁３８および流路切換弁４２が設けられた流路３６が接続されるとともに、ピストンヘッド３２ａ上方のシリンダライナ３３に接続された流路３６は、流路切換弁４２に接続される。なお、振動検出器３５と、流路切換弁４２とが制御部３９に接続される。
【００５１】
ここで、振動検出器３５により機体に加わる振動が大きい場合には、防振部３１が圧送部３７を用いた防振部材４０によるシリンダｓの作動で、上部体１Ａが防振される。なお、シリンダライナ３３内であって、ピストンヘッド３２ａ上方のスペースｓ１や、弾性体４７を有するピストンヘッド３２ａとフリーピストン４８との間のスペースｓ２、フリーピストン４８とシリンダライナ３３底部との間のスペースｓ３のそれぞれには、防振部材４０が導入されている。
【００５２】
次いで、振動検出器３５により機体に加わる振動が小さい場合には、制御部３９が流路切換弁４２を切り換えることで、圧送部３７から供給される防振部材４０がこの流路切換弁４２で遮断される。そして、小さな振動によるシリンダライナ３３の摺動が、弾性体５０の伸縮によって吸収されるとともに、スペースｓ１とスペースｓ２内の防振部材４０が流通路４９を介して移動することで減衰作用を得て、振動低減効果が向上する。また、このとき、圧送部３７より防振部材４０がスペースｓ１へ供給されるが、その流路３６よりも上方に設けた流路３６に防振部材４０が達する場合は、ここからミッションケース８へ排出される。この状態において、機体に加わる振動が小さい場合のシリンダｓによる防振には、圧送部３７から供給される防振部材４０は仕事をしないため、圧送部３７の動力を軽減することができる。
【００５３】
なお、機体に加わる振動が大きい場合には、シリンダライナ３３がある程度上下に摺動されるため、流通路４９の位置がピストンヘッド３２ａの側方からずれて、スペースｓ１とスペースｓ２との防振部材４０の往来が閉ざされる。このため、スペースｓ３に圧送部３７により供給される防振部材４０の内圧をリリーフ弁３８により一定に保持して、上部体１Ａが防振される。
【００５４】
以上のような構成にすることで、機体に加わる振動が小さい場合には、圧送部３７による防振部材４０でのシリンダｓの作動から、ピストン３２における弾性体４７の伸縮および、シリンダライナ３３内のスペースｓ１とスペースｓ２間における防振部材４０の往来によるシリンダｓの作動に切り換えて上部体１Ａが防振されるため、圧送部３７による防振部材４０は仕事をしないため、圧送部３７の動力を軽減することができる。
【００５５】
以上のような動力軽減手段４７，４７´を備える防振部３１において、その防振性能を向上させることができる。図１１は、回転機構をピストン上部に備えるシリンダの側面模式図（ａ）および回転機構をシリンダライナ下部に備えるシリンダの側面模式図（ｂ）、図１２は、モータによるギヤ駆動でピストンを回転させる回転機構を示すシリンダの側面模式図、図１３は、ピストンをモータと一体型とした回転機構を示すシリンダの側面模式図である。
【００５６】
上述してきたように、下部体１Ｂに加わる振動により、防振部３１が、シリンダｓの摺動に伴い、シリンダｓの内部圧を一定に保持させることで、上部体１Ａに伝播されず、上部体１Ａが防振されるが、このとき、シリンダｓにおけるピストン３２と、シリンダライナ３３やフッ素樹脂などからなるシール材５１との間に摩擦力が生じ、防振部３１による防振効果が低下する。特に、低振動時には、ピストン３２と、シリンダライナ３３との相対変位が得られず、静摩擦状態となるため、大きな摩擦力が生ずる。これを動摩擦状態とすることで、低振動時にも防振効果を向上することができる。
【００５７】
そこで、まず、図１１（ａ）に示すように、例えば、上部体１Ａと、シリンダｓにおけるピストン３２との間に、詳細を後述するピストン３２を回転させる回転機構５２を設け、常時ピストン３２をシリンダライナ３３内で水平方向に回転させることで、防振部３１の作動時にピストン３２と、シリンダライナ３３とが軸方向に摺動されることと併せて、これらピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面が動摩擦となり、両者の摩擦力が小さくなる。
【００５８】
この結果、ピストン３２と、シリンダライナ３３とが防振部３１の作動時において軸方向に円滑に摺動されるため、シリンダｓで振動を伝播してしまうことがなく、防振性能が向上する。
【００５９】
また、図１１（ｂ）に示すように、例えば、シリンダライナ３３底部に、シリンダライナ３３を回転させる回転機構５２´を設けてもよい。この場合、上述とは逆にシリンダライナ３３を水平方向に回転させるため、防振部３１の作動時にピストン３２と、シリンダライナ３３とが軸方向に摺動されることと併せて、これらピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面が動摩擦となり、両者の摩擦力が小さくなり、上述同様の効果が得られる。なお、シリンダライナ３３底部の軸芯に流路３６を設けることで、シリンダライナ３３内における防振部材４０の給排が可能とされる。なお、回転機構５２，５２´の設置位置は上述に限定されるものではない。
【００６０】
次に、上記回転機構の構成を、ピストン３２を回転させる回転機構５２を例に説明する。まず、図１２に示すように、例えば、上部体１Ａ底部に設置したモータ５３のモータ軸５３ａにギヤ５４が取付けられるとともに、このギヤ５４をピストン３２の上部に嵌合したギヤ５５に噛み合わせる。なお、モータ５３の駆動は、図示しないバッテリからの電力供給によるものとされることが好ましい。また、符号５６はボールベアリングである。
【００６１】
このような構成により、モータ５３の駆動力によってギヤ５４，５５を介しピストン３２を強制的に回転させるため、ピストン３２が常時安定的に回転されて、ピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面を確実に動摩擦状態とすることができる。
【００６２】
また、図１３に示すように、例えば、上部体１Ａ底部に設置したモータ５３のモータ軸５３ａにピストン３２の上端部を固設させて、ピストン３２をモータ５３と一体型にしてもよい。この結果、モータ５３からピストン３２に動力を伝達するギヤ５４，５５などの中間部材を必要とせず、直接モータ５３から動力が高効率に伝達されたピストン３２の回転によって、ピストン３２が常時安定的に回転されて、ピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面を確実に動摩擦状態とすることができる。
【００６３】
次に、上記回転機構の動力を軽減することもできる。図１４は、振動の大きさにより回転機構の回転制御を行うシリンダの側面模式図、図１５は、リリーフ弁からの防振部材の排出流量により回転機構を回転させるシリンダの側面模式図である。
【００６４】
まず、図１５に示す、前述したような、上部体１Ａおよび下部体１Ｂの適宜位置に取付けられた振動検出器３５と、モータ５３とが制御部３９に接続される。ここで、適宜設定された振動（振幅）以上の振動が機体に加振されたことを振動検出器３５が検出した検出情報に基づいて、制御部３９がモータ５３を回転させ、ピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面を動摩擦状態にする。また、より大きな振動が生じた場合には、ピストン３２と、シリンダライナ３３とは相対変位が大きくなり、これに伴い自動的に動摩擦状態となるため、モータ５３の駆動を停止させる。さらに、機体に適宜設定された振動（振幅）以下の振動が加振された、もしくは振動が加振されないことを振動検出器３５が検出した検出情報に基づいて、制御部３９がモータ５３にその駆動を停止させる。
【００６５】
この結果、機体に加わる振動が比較的小さな場合と大きな場合には、モータ５３を停止させてピストン３２の回転を止めることで、常時ピストン３２を回転させる必要がなく、モータ５３の耐久性向上および動力を軽減することができる。従って、ピストン３２と、シリンダライナ３３との相対変位が得られず、摺動面が静摩擦状態となる、限定された状態においてのみモータ５３を駆動させることで、この回転機構５２，５２´の動力を低減することができる。なお、この回転機構５２，５２´の動力軽減は、上述のように回転機構５２をシリンダｓの上部に備えた場合、回転機構５２´をシリンダｓの下部に備えた場合、あるいはその他適宜位置に備えたあらゆる場合に適用される。
【００６６】
また、モータ５３は、リリーフ弁３８からの防振部材４０の排出流量を利用して駆動させることもできる。この場合、図１６に示すように、ピストン３２の上端部に固設し、上部体に設置される圧力モータ５３´（流体駆動モータ）と、リリーフ弁３８の排出口とが配管などで接続される。なお、圧力モータ５３´（流体駆動モータ）は公知技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
ここで、機体に振動が加振され、防振部３１の作動中にシリンダｓの摺動に伴い、シリンダライナ３３内に有する防振部材４０がリリーフ弁３８から排出される際、この排出された防振部材４０が圧力モータ５３´内に流入することで圧力モータ５３´が駆動され、ピストン３２が回転し、ピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面が動摩擦状態となる。特に、防振部材４０の排出量が多いほど、防振効果低減されているため、このような状況において、効果的にピストン３２と、シリンダライナ３３との摺動面を動摩擦状態にすることができる。
【００６８】
この結果、機体に加わる振動が少なく、リリーフ弁３８からの防振部材４０の排出流量が少ない場合には、圧力モータ５３´の駆動を休止でき、圧力モータ５３´の耐久性向上および動力を軽減することができる。また、このような回転機構５２，５２´の駆動を制御する装置を別途設ける必要がなく、簡単な構成で回転機構５２，５２´の動力を軽減することができる。
【００６９】
以上は、産業機械の一例として、ホイール式トラクタについて説明してきたが、この発明はこれに限定されるものではなく、クローラ式トラクタやコンバイン、田植機など農作業車両のほか、建設作業車両として、バックホーやブルトーザなど、また除雪車や救急車などの車両のほか、航空機、船舶など防振すべき部位を備えたあらゆる産業機械に適用することができる。
【００７０】
さらに、この防振部３１は、上述してきたような、機体の上部体１Ａの防振に限定して適用されるものではなく、例えば、操縦部や客室などを機体の下部体１Ｂに備える吊り下げ式モノレールなど、防振すべき部位が例えば機体の下部体１Ｂに有するあらゆる産業機械にも適用することができる。
【００７１】
なお、防振部材４０は、上述してきたような作動油（潤滑油）に限定されず、防振部３１において外気などを取り込んだ空気を用いてもよい。
【００７２】
以上詳述したように、この例のトラクタ１（産業機械）は、機体を構成する上部体１Ａおよび下部体１Ｂの間に防振部３１を備え、防振部３１は、圧送部３７およびリリーフ弁３８を設けた流路３６に接続した、防振部材４０を給排可能とするシリンダライナ３３および、このシリンダライナ３３内を摺動自在とし、一端部を上部体１Ａまたは下部体１Ｂに取付けたピストン３２からなるシリンダｓであって、上部体１Ａまたは下部体１Ｂから伝播する振動の方向および振幅に応じて、シリンダライナ３３内に防振部材４０を給排し、シリンダライナ３３内の防振部材４０の量を調節することにより、シリンダライナ３３の内部圧を振動負荷前後で一定に保持して、上部体１Ａもしくは下部体１Ｂを防振する産業機械の防振装置において、防振部３１は、この防振部３１の駆動力を軽減する、動力軽減手段４７，４７´を備えるものである。
【００７３】
加えて、動力軽減手段４７は、圧送部３７と、シリンダライナ３３との間の流路３６に、流路切換弁４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４２ｅと、アキュムレータ４６とを備えるとともに、機体には、機体の振動を検出する振動検出器３５を備え、流路切換弁４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４２ｅと、振動検出器３５とを、制御部３９に接続する。また、動力軽減手段４７´は、ピストン３２に弾性体５０を挟入し、圧送部３７と、シリンダライナ３３との間の流路３６に、流路切換弁４２を備えるとともに、機体には振動検出器３５を備え、流路切換弁４２と、振動検出器３５とを、制御部３９に接続する。
【００７４】
さらに、シリンダｓは、このシリンダｓを回転させる回転機構５２，５２´を備え、回転機構５２，５２´と、振動検出器３５とを、制御部３９に接続するか、あるいは回転機構５２，５２´は、リリーフ弁３８から排出される防振部材４０の排出流量により駆動する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は本発明の上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図である。
【図２】同トラクタの平面図である。
【図３】防振部を備えるトラクタを前方から見た斜視図である。
【図４】防振部の設置位置を示す模式図である。
【図５】防振部における動力軽減手段の一例を示す防振部の側面模式図である。
【図６】動力軽減手段の構成配置の変更例を示した防振部の側面模式図である。
【図７】動力軽減手段の構成配置の変更例を示した防振部の側面模式図である。
【図８】アキュムレ−タを用いてシリンダ内を補圧する動力軽減手段を備える防振部の側面模式図である。
【図９】アキュムレ−タを用いてシリンダを補圧する動力軽減手段の別の例を示す防振部の側面模式図である。
【図１０】シリンダのピストンに弾性体を設けてなる動力軽減手段を備えた防振部の側面模式図である。
【図１１】回転機構をピストン上部に備えるシリンダの側面模式図（ａ）および回転機構をシリンダライナ下部に備えるシリンダの側面模式図（ｂ）である。
【図１２】モータによるギヤ駆動でピストンを回転させる回転機構を示すシリンダの側面模式図である。
【図１３】ピストンをモータと一体型とした回転機構を示すシリンダの側面模式図である。
【図１４】振動の大きさにより回転機構の回転制御を行うシリンダの側面模式図である。
【図１５】リリーフ弁からの防振部材の排出流量により回転機構を回転させるシリンダの側面模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１Ａ    上部体
１Ｂ    下部体
２    車体フレーム
８    ミッションケース
９    キャビン
３１    防振部
３２    ピストン
３２ａ    ピストンヘッド
３３    シリンダライナ
３５    振動検出器
３６    流路
３７    圧送部
３８，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ    リリーフ弁
３９    制御部
４０    防振部材
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４３，４３´，４４，４４´    チェック弁
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４２ｅ    流路切換弁
４６    アキュムレータ
４７，４７´    動力軽減手段
５０    弾性体
５１    シール材
５２，５２´    回転機構
５３    モータ
５３´    圧力モータ
ｓ    シリンダ
ｓ１，ｓ２，ｓ３    スペース
【図１】
0005330707.tif 000002
【図２】
0005330707.tif 000003
【図３】
0005330707.tif 000004
【図４】
0005330707.tif 000005
【図５】
0005330707.tif 000006
【図６】
0005330707.tif 000007
【図７】
0005330707.tif 000008
【図８】
0005330707.tif 000009
【図９】
0005330707.tif 000010
【図１０】
0005330707.tif 000011
【図１１】
0005330707.tif 000012
【図１２】
0005330707.tif 000013
【図１３】
0005330707.tif 000014
【図１４】
0005330707.tif 000015
【図１５】
0005330707.tif 000016