(57)【要約】【課題】ウレタン等の制振材を要することなく中空構造体に伝えられる振動を減衰可能な振動減衰構造を実現させることができる建設機械の提供。【解決手段】掘削作業時等におけるエンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の駆動に伴って、中空構造体を構成するブーム４に伝えられる振動を減衰させる振動減衰構造を備え、この振動減衰構造は、ブーム４の内部に形成される隔壁８の穴８ａと、この隔壁８の側面８ｂに取り付けられ、穴８ａに連通し、空間１１に突出するように設けられる筒状体１３とから成っている。筒状体１３は、隔壁８の側面８ｂに形成した円形の穴８ａと同一形状の中空断面を有し、その中空断面と穴８ａとを一致させるように筒状体１３を隔壁８に取り付けてある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間を有し、振動が伝えられる中空構造体を備えるとともに、この中空構造体に伝えられる上記振動を減衰させる振動減衰構造を設けた建設機械において、
上記振動減衰構造は、上記中空構造体に形成される穴と、この穴に連通し上記中空構造体に取り付けられる筒状体とから成ることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
上記請求項１記載の建設機械において、
上記筒状体は、上記穴と同一形状の中空断面を有し、この中空断面と上記穴とを一致させるように上記筒状体を上記中空構造体に取り付けたことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
上記請求項１記載の建設機械において、
上記中空構造体は、内部に複数の上記空間を形成する隔壁を有し、この隔壁に上記穴を形成し、上記筒状体を上記隔壁に取り付けたことを特徴とする建設機械。
【請求項４】
上記請求項１項記載の建設機械において、
上記中空構造体は、フロント作業機を構成するブームまたはアームから成ることを特徴とする建設機械。
【請求項５】
上記請求項１記載の建設機械において、
上記中空構造体は、運転室の下方に形成される中空構造部材から成ることを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動が伝えられるブーム等の中空構造体を備えるとともに、この中空構造体に伝えられる振動を減衰させる振動減衰構造を設けた油圧ショベル等の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１には、作業機械すなわち建設機械として油圧ショベルが示され、この油圧ショベルのフロント作業機を構成するアームの内部に、このアームの内部を３つの空間に仕切る仕切り板、すなわち隔壁を２つ設け、これらの隔壁間に、作業時のエンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の駆動に伴うアーム内部の空気振動を減衰させる制振材、例えばウレタン等を充填し、アームの内部における共鳴を防ぐようにした振動減衰構造が開示されている。この振動減衰構造によって、作業時のアーム内部の空気振動を抑え、この振動による騒音を低減させるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２７４４４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この従来技術は、アームの内部にウレタン等を充填することから、大掛かりな振動減衰構造となってしまう。また、アームの内部の隔壁間にウレタン等を充填させる煩雑な作業が必要となり、これによって振動減衰構造の製作工数が増加しやすい。これらのことから、従来技術に開示される振動減衰構造は、製作費用が高くなる問題がある。
【０００４】
なお、従来技術における油圧ショベルの廃車時のリサイクルを考えた場合、アームを含むフロント作業機は、鋼材で製作され、アームの内部に充填される制振材はウレタン等から成り、互いに材質が異なることから分別にかかる工数が増加する懸念がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ウレタン等の制振材を要することなく中空構造体に伝えられる振動を減衰可能な振動減衰構造を実現させることができる建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る建設機械は、内部に空間を有し、振動が伝えられる中空構造体を備えるとともに、この中空構造体に伝えられる上記振動を減衰させる振動減衰構造を設けた建設機械において、上記振動減衰構造は、上記中空構造体に形成される穴と、この穴に連通し上記中空構造体に取り付けられる筒状体とから成ることを特徴としている。
【０００７】
このように構成した本発明は、中空構造体と筒状体とによって、ウレタン等の制振材を要することなく、共鳴による空気振動を減衰させる共鳴箱を形成させることができる。したがって、予め筒状体が配置される閉塞された空間に生じる固有振動の周波数に相応させて上記筒状体等の形状寸法を製作しておくことにより、筒状体が配置された閉塞された空間の空気振動を減衰させ、騒音を低減させることができる。また、本発明は、中空構造体に穴を形成し、この穴に連通する筒状体を中空構造体に取り付けるだけであるので、構成が簡単で、製作工数を抑えることができる。
【０００８】
また、本発明に係る建設機械は、上記発明において、上記筒状体は、上記穴と同一形状の中空断面を有し、この中空断面と上記穴とを一致させるように上記筒状体を上記中空構造体に取り付けたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る建設機械は、上記発明において、上記中空構造体は、内部に複数の上記空間を形成する隔壁を有し、この隔壁に上記穴を形成し、上記筒状体を上記隔壁に取り付けたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る建設機械は、上記発明において、上記中空構造体は、フロント作業機を構成するブームまたはアームから成ることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る建設機械は、上記発明において、上記中空構造体は、運転室の下方に形成される中空構造部材から成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、中空構造体に伝えられる振動を減衰させる振動減衰構造が、中空構造体に形成される穴と、この穴に連通し中空構造体に取り付けられる筒状体とから成ることから、ウレタン等の制振材を要することなく、中空構造体に伝えられる振動を減衰可能な振動減衰構造を実現させることができ、この振動減衰構造の構成が簡単で、製作工数を抑えることができる。これらによって、従来に比べて振動減衰構造の製作費用を安くすることができる建設機械が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明に係る建設機械を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の建設機械の第１実施形態を構成する油圧ショベルの側面図、図２は第１実施形態に係る油圧ショベルに備えられるブームを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面拡大図、（ｃ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る建設機械は例えば油圧ショベルであり、この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行なうフロント作業機３とを備えている。このフロント作業機３は、旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に取り付けられるアーム５と、このアーム５の先端に取り付けられるバケット６とを備えている。ブーム４及びアーム５は、内部に空間を有し、掘削作業時等におけるエンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の駆動に伴って生じる振動が伝えられる中空構造体を構成している。
【００１６】
中空構造体を構成する例えばブーム４は、図２の（ｂ）図に示すように、上板４ａと、下板４ｂと、これらの上板４ａ及び下板４ｂに溶接され、互いに対向する一対の側板４ｃ，４ｄとによって形成されている。また、これらの上板４ａ、下板４ｂ、及び側板４ｃ，４ｄは、鋼材から成っている。
【００１７】
図２の（ａ）図に示すように、ブーム４の内部には、鋼材から成る２つの隔壁８，９
を設けてある。これらの隔壁８，９によって、ブーム４の内部は３つの略閉塞された空間１０，１１，１２が形成されている。
【００１８】
この第１実施形態は、掘削作業時等におけるエンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の駆動に伴って中空構造体を形成するブーム４に伝えられる振動を減衰させる振動減衰構造を備えており、この振動減衰構造は、ブーム４に形成される穴と、この穴に連通しブーム４に取り付けられる筒状体とから成っている。例えば、上述した２つの隔壁８，９のうちの隔壁８に円形の穴８ａを形成してあり、この隔壁８の側面８ｂに、空間１１に突出する例えば鋼材から成る円筒形の筒状体１３を溶接してある。筒状体１３は、隔壁８の側面８ｂに形成した円形の穴８ａと同一形状の中空断面を有し、その中空断面と穴８ａとを一致させるように筒状体１３を隔壁８に取り付けてある。
【００１９】
また、
Ｓ：    筒状体１３の中空断面の断面積
Ｃ：    音速
Ｌ：    筒状体１３の長さ
ｒ：    筒状体１３の内径
Ｌａ：  Ｌ＋ｎｒ（ｎは補正係数）
Ｖ：    空間１０の体積
ｆ：    空間１１の固有振動の周波数
として、
ｆ＝（Ｃ／２π）√（Ｓ／（Ｖ・Ｌａ））
の関係を満足するように、隔壁８の位置、及び筒状体１３の形状寸法を予め設定してある。
【００２０】
このように構成した第１実施形態は、ブーム４の隔壁８によって形成される空間１０を有する構造部分１０Ａと、隔壁８に取り付けられる筒状体１３とによって、空間１１の共鳴による空気振動を減衰させる共鳴箱を形成させることができる。したがって、掘削作業時等におけるエンジン、油圧ポンプ等の駆動に伴う振動がブーム４に与えられた際、筒状体１３が配置される閉塞された空間１１の空気振動を、ウレタン等の制振材を要することなく減衰させることができる。これにより、ブーム４に伝えられる振動による騒音を低減させることができる。
【００２１】
この第１実施形態によれば、中空構造体を形成するブーム４に設けた隔壁８に穴８ａを形成し、この穴８ａに連通する筒状体１３を隔壁８に溶接するだけであるので、振動減衰構造の構成が簡単で、製作工数を抑えることができる。これらによって、振動減衰構造の製作費を安くすることができる油圧ショベルが得られる。
【００２２】
なお、この油圧ショベルをリサイクルする際には、ブーム４と、このブーム４の内部に設けた隔壁８，９と、隔壁８に取り付けた筒状体１３とが鋼材から成るので、鋼材と、この鋼材とは異なる材質の部材とを分別する必要が無くなる。したがって、油圧ショベルのリサイクルに要する工数を少なくすることができる。
【００２３】
図３は本発明の第２実施形態の要部を示す図である。この図３に示す第２実施形態は、前述したブーム４の隔壁８の穴に筒状体１５を挿通させた構成にしてある。この第２実施形態は、隔壁８の側面８ｂが図２に示す空間１１側に突出する筒状体１５の部分１５ａと、空間１０を有するブーム４の構造部分１０Ａとによって、空間１１の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、また、隔壁８の側面８ｃから図２に示す空間１０側に突出する筒状体１５の部分１５ｂと、空間１１を有するブーム４の構造部分１１Ａとによって、空間１０の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００２４】
このように構成した第２実施形態は、ブーム４の構造部分１１Ａの空間１１に生じる空気振動と、ブーム４の構造部分１０Ａの空間１０に生じる空気振動の双方を減衰させることができ、さらに優れた振動減衰機能を確保できる。その他の作用効果は、第１実施形態と同等である。
【００２５】
図４は本発明の第３実施形態の要部を示す図である。この図４に示す第３実施形態は、ブーム４に設けた隔壁８の穴８ａと、隔壁９の穴９ａの双方に連通するように、一端が隔壁８の側面８ｂに溶接され、他端が隔壁９の側面９ｂに溶接され、ブーム４の形状に沿うように湾曲させた筒状体１６を設けた構成にしてある。
【００２６】
この第３実施形態は、筒状体１６と、空間１０を有するブーム４の構造部分１０Ａとによって、空間１２の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、また、筒状体１６と、空間１２を有するブーム４の構造部分１２Ａとによって、空間１０の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００２７】
このように構成した第３実施形態は、ブーム４の構造部分１２Ａの空間１２に生じる空気振動と、構造部分１０Ａの空間１０に生じる空気振動の双方を減衰させることができ、優れた振動減衰性能を確保できる。この第３実施形態では、第１実施形態に比べて筒状体１６の溶接箇所が増えるものの、比較的簡単な構成とすることができ、製作工数を抑えることができる。
【００２８】
図５は本発明の第４実施形態の要部を示す図である。この図５に示す第４実施形態は、図２に示した第１実施形態の構成に加えて、隔壁９に穴９ａを形成し、この穴９ａに連通するように、隔壁９の側面９ｂに筒状体１７を溶接してある。
【００２９】
この第４実施形態は、筒状体１３と、空間部１０を有するブーム４の構造部分１０Ａとによって、空間１１の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、また、筒状体１７と、空間１２を有するブーム４の構造部分１２Ａとによって、空間１１の空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００３０】
このように構成した第４実施形態は、ブーム４に形成される空間１１の空気振動を２つの振動減衰構造によって減衰させることができ、第１実施形態におけるよりもさらに優れた振動減衰性能を確保できる。この第４実施形態も、第１実施形態に比べて筒状体１７の溶接箇所が増えるものの、比較的簡単な構造とすることができ、製作工数を抑えることができる。
【００３１】
なお、上記第１〜第４実施形態は、ブーム４に振動減衰構造を設けてあるが、同様の振動減衰構造をアーム３に設けてもよい。
【００３２】
図６は本発明の第５実施形態の要部を構成する運転室の下方部分を示す斜視図、図７は図６の要部を断面した平面図、図８は図６の要部を断面した側面図である。
【００３３】
これらの図６〜８に要部を示す第５実施形態も、例えば図１に示した油圧ショベルであり、この第３実施形態は、振動減衰構造を構成する中空構造体が、運転室７の下方に位置し、この運転室７を支持する旋回フレーム２ａに設けた中空構造部材２０，２１から成っている。これらの中空構造部材２０，２１は、図７，８に示すように空間３０，３１をそれぞれ有する鋼材から成っている。説明を容易にするために、図６〜８では、空間２２ａの上方が開放されているように描いてあるが、実際には、運転室７の床等によって空間２２ａは、略閉塞された空間となっている。
【００３４】
この第５実施形態は、中空構造部材２０に穴２０ａを設け、この穴２０ａに連通する鋼材から成る筒状体２３を中空構造部材２０に溶接してある。筒状体２３は空間２２ａ内に位置させてある。また、中空構造部材２１に穴２１ａを設け、この穴２１ａに連通する鋼材から成る筒状体２４を中空構造部材２１に溶接してある。筒状体２４も空間２２ａ内に位置させてある。
【００３５】
この第５実施形態は、筒状体２３と、空間３０を有する中空構造部材２０とによって、空間２２ａの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、筒状体２４と、空間３１を有する中空構造部材２１とによって、空間２２ａの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。
【００３６】
このように構成した第５実施形態は、掘削作業時等におけるエンジン、油圧ポンプ等の駆動に伴って、運転室７の下方に形成される空間２２ａに生じる空気振動を、２つの振動減衰構造によってウレタン等の制振材を要することなく減衰させることができ、優れた振動減衰性能が得られる。これによって運転室７における騒音を低減できる。また、中空構造部材２０，２１に、穴２０ａ，２１ａをそれぞれ設け、筒状体２３，２４を溶接するだけの比較的簡単な構成であり、製作工数を抑えることができる。したがって、上述した第１〜第４実施形態におけるのとほぼ同等の作用効果が得られる。
【００３７】
図９は本発明の第６実施形態の要部を示す平面図である。この図９は、前述の第５実施形態に係る図７に対応させて描いてある。この図９に示す第６実施形態は、中空構造部材２０の内部に隔壁２５を設けてある。この隔壁２５によって形成される空間２６を有する構造部分２０Ａ、空間２７を有する構造部分２０Ａのそれぞれに穴２０ｂ，２０ｃを設けてある。また、穴２０ｂに連通し、運転室７の下方に形成される略閉塞された空間２２ｂに突出し、鋼材から成る筒状体２８を中空構造部材２０の構造部分２０Ａに溶接してある。さらに、穴２０ｃに連通し、前述したように運転室７の下方に形成される空間２２ａに突出し、鋼材から成る筒状体２９を中空構造部材２０に溶接してある。
【００３８】
この第６実施形態は、筒状体２８と、空間２６を有する中空構造部材２０の構造部分２０Ａとによって、空間２２ｂの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、筒状体２９と、空間２７を有する中空構造部材２０の構造部分２０Ｂとによって空間２２ａの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。
【００３９】
このように構成した第６実施形態は、運転室７の下方に形成される空間２２ａ，２２ｂに生じる空気振動を減衰させることができ、優れた振動減衰性能が得られる。また、それぞれの振動減衰構造は、比較的簡単な構成であり、製作工数を抑えることができる。
【００４０】
図１０は本発明の第７実施形態の要部を示す平面図である。この図１０も前述の第５実施形態に係る図７に対応させて描いてある。この図１０に示す第７実施形態は、中空構造部材２０に穴２０ｄを設け、この穴２０ｄに連通し、運転室７の下方に形成される空間２２ｂに突出し、鋼材から成る筒状体３２を中空構造部材２０に溶接してある。また、中空構造部材２１に穴２１ａを設け、この穴２１ａに連通し、運転室７の下方に形成される空間２２ａに突出し、鋼材から成る筒状体３３を中空構造部材２１に溶接してある。
【００４１】
この第７実施形態は、筒状体３２と、空間３０を有する中空構造部材２０とによって、空間２２ｂの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成され、筒状体３３と、空間３１を有する中空構造部材２１とによって、空間２２ａの空気振動を減衰する振動減衰構造が形成されている。このように構成した第７実施形態も、前述した第６実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００４２】
なお、上述した各実施形態に備えられる中空構造体に設けられる穴、例えば第１実施形態における隔壁８の穴８ａ等の形状を円形にしてあるが、本発明は、このように穴８ａ等を円形にすることには限られず、角形状に形成してもよい。また、これに応じて中空構造体に取り付けられる筒状体を、中空断面が角形状に形成されているものによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の建設機械の第１実施形態を構成する油圧ショベルの側面図である。
【図２】第１実施形態に係る油圧ショベルに備えられるブームを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面拡大図、（ｃ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態の要部を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態の要部を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態の要部を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態の要部を構成する運転室の下方部分を示す斜視図である。
【図７】図６の要部を断面した平面図である。
【図８】図６の要部を断面した側面図である。
【図９】本発明の第６実施形態の要部を示す平面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
２    旋回体
２ａ  旋回フレーム
３    フロント作業機
４    ブーム（中空構造体）
５    アーム（中空構造体）
７    運転室
８    隔壁
８ａ  穴
８ｂ  側面
８ｃ  側面
９    隔壁
９ａ  穴
９ｂ  側面
１０    空間
１０Ａ  構造部分
１１    空間
１１Ａ  構造部分
１２    空間
１２Ａ  構造部分
１３    筒状体
１５    筒状体
１５ａ  部分
１５ｂ  部分
１６    筒状体
１７    筒状体
２０    中空構造部材（中空構造体）
２０Ａ  構造部分
２０Ｂ  構造部分
２０ａ  穴
２０ｂ  穴
２０ｃ  穴
２０ｄ  穴
２１    中空構造部材（中空構造体）
２１ａ  穴
２２ａ  空間
２２ｂ  空間
２３    筒状体
２４    筒状体
２５    隔壁
２６    空間
２７    空間
２８    筒状体
２９    筒状体
３０    空間
３１    空間
３２    筒状体
３３    筒状体
【図１】
2009185542.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009185542.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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