JP2001032876A - 建設機械の防振支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムを硬度アップすることなく最小限のコス
トで支持容量の増加を図る。 【解決手段】 建設機械本体１と被支持体２との間に配
置され、被支持体２からの荷重を受けて変形する第１の
弾性体２１と、第１の弾性体２１に連結された減衰盤１
２が挿入されるとともに粘性液体が封入される液室ＬＣ
を構成する液室構成部材１１とを備え、第１の弾性体２
１の変形に伴う減衰盤１２の液中作用により被支持体２
を建設機械本体１に防振支持する防振支持構造におい
て、建設機械本体１と被支持体２との間に設けられ、被
支持体２を建設機械本体に支持する第２の弾性体２３を
備える。第２の弾性体２３は、被支持体２からの荷重が
所定値に達するまでは、荷重の増加に対してその変形量
がほぼ比例的に増加し、荷重が所定値に達した後は、そ
れ以前と比べて荷重の増加に対する変形量の増加率が減
少して第１の弾性体２１の変形を規制するよう構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性体および粘性
液体を用いて建設機械本体に運転室等の被支持体を防振
支持する建設機械の防振支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の防振支持構造は一般に液体封入
マウントと呼ばれるもので、例えば特開平１０−２６１
７２号公報に開示されたものや、図１１，図１２に示す
ものが知られている。図１１，図１２のものは建設機械
本体のフレーム１に運転室を防振支持するものである。
液体封入容器１１は、シリコンオイル等の粘性液体が封
入される液室ＬＣを構成し、その上部には減衰盤１２が
一体化された防振ゴム部５０が挿通される。防振ゴム部
５０は、建設機械の振動により変形する剪断型防振ゴム
５１と、この剪断型防振ゴム５１の変形を規制するため
のストッパゴム５２とが一体成形されて成り、剪断型防
振ゴム５１の周面が封入容器１１の内面に固着される。
封入容器１１は、そのフランジ部１１ａを介してフレー
ム１に螺着され、防振ゴム部５０は部材６１を挟んでス
タッドボルトＳＢおよび不図示のナットにより運転室の
フロアプレート２に螺着される。

【０００３】図３は防振支持構造全体およびストッパゴ
ムの荷重−撓み曲線を示し、Ｌ１，Ｌ２が上記従来構造
を用いた場合を示している。Ｌ１に示すように、負荷荷
重がゼロのときには変形量（撓み量）はゼロであり、こ
のとき防振ゴム部５０の取付面５０ａ（部材６１の下
面）とストッパゴム５２の上面との間隔ａは約６ｍｍ
（図１２参照）となっている。建設機械が静止している
状態では、運転室の重量として荷重が２０００Ｎ程度か
かり、剪断型防振ゴム５２の変形量は２ｍｍ程度となる
が、ストッパゴム５２は荷重を受ける状態にはない。建
設機械の運転中は振動により負荷荷重が増減し、これに
応じて剪断型防振ゴム５１が変形する。剪断型防振ゴム
５１の変形により減衰盤１２が液室中のシリコンオイル
を掻き分け、シリコンオイルの粘性抵抗と減衰盤１２の
作用により振動減衰効果を生ずる。ここで、防振支持構
造の特性としては、荷重と変形量との関係が線形性を持
つ、つまりばね定数が一定であることが望ましく、剪断
型防振ゴム５１はその点を考慮して構成されている。し
たがって防振支持構造の特性Ｌ１は、荷重が規定値（４
０００Ｎ程度）に達するまでは線形性を維持し、これは
剪断型防振ゴム５１の特性のみに依存する特性である。

【０００４】一方、規定値を超える過大荷重が加わる
と、部材６１の下面がストッパゴム５２に当接し、スト
ッパゴム５２が荷重を受ける状態となる。したがって防
振支持構造の特性Ｌ１は、剪断型防振ゴム５１の特性に
ストッパゴム５２の特性を加味したものとなる。ストッ
パゴム５２は、Ｌ２に示すように剪断型防振ゴム５１と
比べて荷重に対する変形率が小さいから、剪断型防振ゴ
ム５１の変形を抑制する機能を果たし、これにより剪断
型防振ゴム５１の破損が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような防振支持
構造においては、防振支持すべき被支持体の重量が増加
した場合、それに応じて支持容量を増加させる必要があ
る。支持容量を増加するための方法として、防振ゴム部
の硬度をアップさせることが考えられるが、この場合は
特にゴムの隅曲面などが変位に対して敏感になり過ぎ、
ゴムの寿命低下を招く。また他の方法として液体封入容
器１１の大きさ、つまり液室の容量を大きくすることも
考えられるが、この場合はコストアップを免れない。

【０００６】本発明の目的は、ゴムを硬度アップするこ
となく最小限のコストで支持容量の増加を図った建設機
械の防振支持構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図２
に対応づけて説明すると、請求項１〜３の発明は、建設
機械本体１と本体１に支持されるべき被支持体２との間
に配置され、被支持体２からの荷重を受けて変形する第
１の弾性体２１と、第１の弾性体２１に連結された減衰
盤１２が挿入されるとともに粘性液体が封入される液室
ＬＣを構成する液室構成部材１１とを備え、第１の弾性
体２１の変形に伴う減衰盤１２の液中作用により被支持
体２を建設機械本体１に防振支持する建設機械の防振支
持構造に適用される。そして、第１の弾性体２１とは別
に建設機械本体１と被支持体２との間に設けられ、被支
持体２を建設機械本体に支持する第２の弾性体２３を備
え、この第２の弾性体２３を次のように構成することに
より上記問題点を解決する。第２の弾性体２３は、被支
持体２からの荷重が所定値に達するまでは、荷重の増加
に対してその変形量がほぼ比例的に増加し、荷重が所定
値に達した後は、それ以前と比べて荷重の増加に対する
変形量の増加率が減少して第１の弾性体２１の変形を規
制するよう構成される。請求項２の発明は、第２の弾性
体２３の被支持体２からの荷重を受ける箇所を、他の部
分と比べて耐摩耗性の高い材料で構成したものである
（図４）。請求項３の発明は、第２の弾性体２３を建設
機械本体に着脱可能に取り付けるようにしたものである
（図５，図６）。請求項４の発明は、例えば図９，図１
０に示すように、建設機械本体１と本体１に支持される
べき被支持体２との間に配置され、弾性変形部５１と弾
性変形部５１の変形を規制するストッパ部５２とを有す
る第１の弾性体５０と、第１の弾性体５０に連結された
減衰盤１２が挿入されるとともに粘性液体が封入される
液室ＬＣを構成する液室構成部材１１とを備え、弾性変
形部５１の変形に伴う減衰盤１２の液中作用により被支
持体２を建設機械本体１に防振支持するとともに、弾性
変形部５１の変形量が所定量に達するとストッパ部５２
が被支持体２からの荷重を受けて弾性変形部５２の変形
を規制するよう構成された防振支持構造に適用される。
そして、被支持体２からの荷重を受けて被支持体２を建
設機械本体１に支持する第２の弾性体１０１を第１の弾
性体５０とは別に設け、これにより上記問題点を解決す
る。

【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が
実施の形態に限定されるものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図３により本発明の一実施
の形態を説明する。図１は本実施形態における防振支持
構造の平面図、図２はそのＡ−Ａ線断面図であり、図１
１，図１２と同様の構成要素には同一の符号を付してあ
る。上述した従来の防振ゴム部では剪断型防振ゴムとス
トッパゴムとが一体成形されていたが、本実施形態の防
振ゴム部２０では、剪断型防振ゴム２１とストッパゴム
２２とが別々に設けられる。剪断型防振ゴム２１は、垂
直方向と水平方向とでばね定数が大きく異なる材質のも
のが用いられ、軸部材２２の周面に固着されている。軸
部材２２の下面には減衰盤１２がボルトＢＴにより螺着
され、この減衰盤１２が液室ＬＣ内に挿通されるよう剪
断型防振ゴム２１の周面が液体封入容器１１の内面に固
着される。液室ＬＣにはシリコンオイルが充填される。

【００１０】ストッパゴム２３は、図示の如く円弧部を
有する断面台形状の複数のゴムで構成され、これらのゴ
ム２３は、剪断型防振ゴム２１に一体化された支持部材
２４の上面に軸部材２２を中心として３０度間隔で配置
固定される。ストッパゴム２３の頂面と軸部材２２の上
面（取付面）２２ａとの間隔ｂは約１ｍｍとされ、従来
の６ｍｍと比べて大幅に短くされる。

【００１１】液体封入容器１１は、建設機械本体のフレ
ーム１に設けられた孔１ａに上部から挿通され、そのフ
ランジ部１ａおよび上記支持部材２４がフレーム１に不
図示のボルトで螺着される。一方、軸部材２２に植設さ
れたスタッドボルトＳＢは運転室のフロアプレート２を
貫通し、その先端にナット（不図示）を螺合することで
軸部材２２がフロアプレート２に螺着される。これによ
り運転室が防振支持構造を介してフレーム１に支持され
る。

【００１２】ここで、剪断型防振ゴム２１の特性は従来
とほぼ同等であり、運転室支持による荷重（約２０００
Ｎ）によって剪断型防振ゴム２１が変形するが、上述し
たようにストッパゴム２３の頂面と取付面２２ａとの間
隔ｂが元々約１ｍｍと短いため、このときのゴム２１の
変形により部材６１の下面がストッパゴム２３の頂面に
当接する。すなわち、運転室は通常状態においても剪断
型防振ゴム２１とストッパゴム２３の双方で支持される
ことになる。ストッパゴム２３の特性は、図３にＬ１２
で示すように、荷重が所定値に達するまでは荷重の増加
に従って変形量がほぼ線形性を保って増加するが、荷重
が所定値に達した後は線形性が崩れ、荷重の増加に対す
る変形量の増加率が急激に減少するようになっている。
したがって防振支持機構全体の特性も、Ｌ１１に示すよ
うに荷重が規定値（４０００Ｎ程度）未満であれば線形
性を保持する。そして、ストッパゴム２３が支持的役割
を果たす分だけＬ１１の傾きは従来のＬ１と比べて急峻
であり、このことは支持容量が増加したことを意味して
いる。

【００１３】剪断型防振ゴム２１にかかる荷重が規定値
に達すると、ストッパゴム２３にかかる荷重が上記所定
値に達し、それ以降は荷重の増加に対するストッパゴム
２３の変形量の増加率が急激に減少する。これによりス
トッパゴム２３は本来のストッパゴムとしての役割を果
たすことになり、剪断型防振ゴム２１の大きな変形を阻
止してその破損防止に寄与する。

【００１４】このように本実施の形態では、ストッパゴ
ム２３を剪断型防振ゴム２１とは別に設け、このストッ
パゴム２３に運転室の支持的役割をも担わせたので、剪
断型防振ゴム２１の硬度をアップすることなく、また液
室ＬＣの容量を増加させることなく支持容量をアップす
ることができる。

【００１５】以上の実施の形態において、運転室が被支
持体を、剪断型防振ゴム２１が第１の弾性体を、液体封
入容器１１が液室構成部材を、ストッパゴム２３が第２
の弾性体をそれぞれ構成する。

【００１６】図４はストッパゴム２３の頂面、すなわち
フロアプレート２の下面と当接する部分に鉄板７１を固
着した例を示している。鉄板７１はゴムと比べて耐摩耗
性が高いため、ストッパゴム２３の耐久性の向上が図れ
る。なお、ストッパゴム２３の頂面に設ける部材は鉄板
に限らず、ゴムよりも耐摩耗性の高い材質であれば他の
ものでもよい。

【００１７】以上では、ストッパゴム２３を支持部材２
４に固着した例を示したが、例えば図５，図６に示すよ
うに、ブラケット８１を用いてストッパゴム２３を支持
部材２４に着脱可能に取り付けてもよい。その際、液体
封入容器１１をフレーム１に支持するためのボルト（不
図示）を用いてブラケット８１を同時に取り付けるよう
にすればよい。これによれば、ストッパゴム２３にへた
りが生じたときにそれのみを交換することで対応でき
る。ストッパゴム２３の取付方法は図５，図６のものに
限定されず、着脱可能であればボルトでの螺着以外の方
法でもよい。

【００１８】また図７，図８はストッパゴムの変形例を
示している。本例のストッパゴム９１は、図示の如く円
環状を呈し、その中心が軸部材の中心と重なるように配
置される。ストッパゴム９１の上面、つまり運転室から
の荷重を受ける面には、径の異なる複数の柱状突起が設
けられている。このようなストッパゴム９１であっても
図３のＬ１２のような特性を持たせることができ、図
１，図２に示す実施形態と同様の作用効果を奏すること
が可能となる。

【００１９】図９，図１０は従来型の防振ゴム部５０を
用いるとともに、スプリング（圧縮ばね）１０１を付加
した例を示している。スプリング１０１は防振ゴム部５
０を囲むように配置され、運転室が支持される前の状態
ではその上端と取付面５０ａとの間隔ｂは約１ｍｍとな
っている。またストッパゴム５２の上面と取付面５０ａ
との間隔ａは、従来と同様に約６ｍｍとなっている。し
たがって運転室を支持する状態では、剪断型防振ゴム５
１に加えてスプリング１０１が支持的役割を果たし、ま
た過大荷重が作用したときにはストッパゴム５２および
スプリング１０１がストッパとしての役割を果たす。こ
れにより防振支持構造全体としては図３のＬ１１と同様
の特性を持たせることができ、上述と同様の作用効果を
奏することができる。スプリング１０１に代えて他の弾
性体を用いてもよい。

【００２０】図９，図１０の実施の形態において、剪断
型防振ゴム５１が弾性変形部を、ストッパゴム５２がス
トッパ部を、防振ゴム部５０が第１の弾性体を、スプリ
ング１０１が第２の弾性体をそれぞれ構成する。

【００２１】

【発明の効果】請求項１〜３の発明によれば、被支持体
を建設機械本体に支持する第２の弾性体を第１の弾性体
（ストッパなし）とは別に設け、被支持体からの荷重が
所定値に達するまでは、荷重の増加に対して第２の弾性
体の変形量がほぼ比例的に増加し、荷重が所定値に達し
た後は、それ以前と比べて荷重の増加に対する第２の弾
性体の変形量の増加率が減少するようにしたので、第２
の弾性体に被支持体の支持機能、および第１の弾性体の
変形を規制するストッパ機能の双方を持たせることがで
きる。したがって、第１の弾性体の硬度をアップするこ
となく（ゴムの耐久性を低下させることなく）、また液
室の容量を増加することなく（大幅なコストアップを招
来することなく）防振支持構造の支持容量をアップさせ
ることが可能となる。第２の弾性体の荷重受ける部分を
他の部分と比べて耐摩耗性の高い材料で構成すれば、第
２の弾性体の耐久性の向上が図れる。第２の弾性体を着
脱可能に取り付けるようにすれば、第２の弾性体に不具
合が生じた場合にそれのみ交換することで対応でき、経
済的である。請求項４の発明によれば、被支持体を建設
機械本体に支持する第２の弾性体を第１の弾性体（スト
ッパあり）とは別に設けたので、請求項１と同様の作用
効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る防振支持構造の平面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】防振支持構造の特性を示す荷重−撓み曲線図。

【図４】ストッパゴムの頂面に鉄板を設けた防振支持構
造を示す断面図。

【図５】ストッパゴムを着脱可能に取り付けた防振支持
構造を示す平面図。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図。

【図７】図１とは別のストッパゴムを用いた防振支持構
造の平面図。

【図８】図７のＡ−Ａ線断面図。

【図９】従来型の防振ゴム部とスプリングを用いた防振
支持構造を示す平面図。

【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図。

【図１１】従来の防振支持構造を示す平面図。

【図１２】図１１のＡ−Ａ線断面図。

【符号の説明】

１ 建設機械本体のフレーム ２ 運転室のフロアプレート １１ 液体封入容器 １２ 減衰盤 ２０，５０ 防振ゴム部 ２１，５１ 剪断型防振ゴム ２２ 軸部材 ２２ａ 取付面 ２３，５２，９１ ストッパゴム ２４ 支持部材 ７１ 鉄板 ８１ ブラケット １０１ スプリング ＬＣ 液室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械本体と該本体に支持されるべき
   被支持体との間に配置され、前記被支持体からの荷重を
   受けて変形する第１の弾性体と、該第１の弾性体に連結
   された減衰盤が挿入されるとともに粘性液体が封入され
   る液室を構成する液室構成部材とを備え、前記第１の弾
   性体の変形に伴う前記減衰盤の液中作用により被支持体
   を前記建設機械本体に防振支持する建設機械の防振支持
   構造において、 前記第１の弾性体とは別に前記建設機械本体と被支持体
   との間に設けられ、該被支持体を前記建設機械本体に支
   持する第２の弾性体を備え、該第２の弾性体は、前記被
   支持体からの荷重が所定値に達するまでは、荷重の増加
   に対してその変形量がほぼ比例的に増加し、荷重が前記
   所定値に達した後は、それ以前と比べて荷重の増加に対
   する変形量の増加率が減少して前記第１の弾性体の変形
   を規制するよう構成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の建設機械の防振支持構造。
2. 【請求項２】 前記第２の弾性体の前記被支持体からの
   荷重を受ける箇所は、他の部分と比べて耐摩耗性の高い
   材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の建設機械の防振支持構造。
3. 【請求項３】 前記第２の弾性体は、前記建設機械本体
   に着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１
   または２に記載の建設機械の防振支持構造。
4. 【請求項４】 建設機械本体と該本体に支持されるべき
   被支持体との間に配置され、弾性変形部と該弾性変形部
   の変形を規制するストッパ部とを有する第１の弾性体
   と、該第１の弾性体に連結された減衰盤が挿入されると
   ともに粘性液体が封入される液室を構成する液室構成部
   材とを備え、前記弾性変形部の変形に伴う前記減衰盤の
   液中作用により前記被支持体を前記建設機械本体に防振
   支持するとともに、前記弾性変形部の変形量が所定量に
   達すると前記ストッパ部が前記被支持体から荷重を受け
   て前記弾性変形部の変形を規制するよう構成された建設
   機械の防振支持構造において、 前記被支持体からの荷重を受けて該被支持体を前記建設
   機械本体に支持する第２の弾性体を前記第１の弾性体と
   は別に設けたことを特徴とする建設機械の防振支持構
   造。