JP2003049893A - 液体封入式マウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体封入式マウントで、振動の減衰特性をリ
アルタイムで制御できるようにする。 【解決手段】 前記減衰部材(14)で仕切られた両空間の
間の連通度を外部から調整し、粘性液(L)の空間間移動
時の抵抗率を制御可能とする抵抗率制御手段(20)を備え
る。これは、減衰部材(14)のスタッド(13)回りに、減衰
部材(14)で仕切られた両空間を連通する貫通孔(14a)を
設け、スタッド(13)の軸心回りに回動自在に設けられ、
前記貫通孔(14a)に対応する位置に貫通孔(22d)を有し、
前記回動によるこの貫通孔(22d)と減衰部材(14)の貫通
孔(14a)との重なり度合に応じて前記両空間の間の連通
度を調整可能とした回動部材(22)と、前記回動部材(22)
及び所定のアクチュエータ(30)の間を相対上下動自在
に、かつ前記回動の方向へ該アクチュエータ(30)により
駆動可能に係合するシャフト(23)とを備えてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコーンオイル
等の液体を封入して振動減衰効果を大きくした液体封入
式マウントに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル及びダンプトラック等の作
業車両においては、キャブを液体封入式マウントを介し
て車体フレームに装着して、作業時や走行時等に発生す
る振動や衝撃がキャブに伝達するのを低減するようにし
ている。

【０００３】図５は、特開平８−２５４２４１号公報に
記載された従来の液体封入式マウントの例を示す側面断
面図である。同図において、上部に開口部を有する容器
状のケース７１の内部に、ガイドシャフト７３の下端部
に一体に形成された減衰部材７４が収納されている。減
衰部材７４は下方に開口部を向けた略円筒カップ形状を
なし、ケース７１の底面と減衰部材７４の内部底面との
間にスプリング２８を伸縮自在に装着している。ケース
７１の下部の内側面は所定の傾斜角を有するテーパ面と
なっており、減衰部材７４の外周面の下側には、下端側
が小径となる下向きのテーパ面７４ａが設けられ、上側
には、上端側が小径となると上向きのテーパ面７４ｂが
設けられている。そして、ケース７１の内側面と減衰部
材７４の上記テーパ面７４ａとの間には、所定長さの環
状の隙間Ｈ１を形成している。

【０００４】ケース７１の上部開口部に弾性体７６がケ
ース７１と一体的に取り付けられており、弾性体７６の
軸心位置にはスリーブ２７が装着されている。スリーブ
２７は、前記ガイドシャフト７３に摺動自在に嵌合する
ベアリング７２を保持している。また、弾性体７６と減
衰部材７４の間には、下面にゴムストッパ７９を有する
基板７７が設けられており、この基板７７とスリーブ２
７との間には所定長さの隙間Ｈ３が設けられている。ま
た前記ゴムストッパ７９と前記減衰部材７４の上向きの
テーパ面７４ｂとの間には、所定長さの環状の隙間Ｈ２
を形成している。ケース７１と弾性体７６とガイドシャ
フト７３とにより囲まれて密封された空間の内部にはシ
リコーンオイル等の粘性液Ｌが封入されており、またこ
の空間内に形成された３つの室は前記隙間Ｈ１，Ｈ２，
Ｈ３によって連通している。

【０００５】上記のケース７１及びガイドシャフト７３
はそれぞれキャブ及び車体フレームのいずれか一方に取
り付けられる。車両に発生する振動や衝撃により、ケー
ス７１とガイドシャフト７３とが相対運動し、減衰部材
７４が粘性液Ｌを攪拌する。このとき発生する抵抗によ
り減衰力が作用し、上記振動や衝撃の緩衝作用が働き、
キャブに伝わる振動及び衝撃を少なくしている。

【０００６】このときの減衰抵抗力は、減衰部材７４の
各テーパ面７４ａ，７４ｂと、これに対向する部分の流
路長さと、隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に依存しており、ケー
ス７１の内面及び減衰部材７４の外周面にテーパ面を設
けることにより、減衰部材７４の上下振動の振幅の大き
さに応じて隙間Ｈ１，Ｈ２の大きさを変化させて減衰力
を変化させるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年では、作業
車両のキャブの居住性についての要求が高まって来てお
り、その振動や衝撃に対する乗り心地をより向上するこ
とが重要な課題となっている。そして、キャブの振動や
衝撃を常に最適な状態に減衰させるために、液体封入式
マウントの減衰力をリアルタイムで任意に制御する必要
が生じている。しかしながら、前述の特開平８−２５４
２４１号公報に記載の従来の液体封入式マウントでは、
振動の振幅の大きさに応じて減衰力を変化させるから、
振幅に対する減衰特性は非常に改善されるものの、その
減衰特性自体は車両状態が変わっても同一である。この
ため、例えば凸凹の多い荒れ地を走行する場合、大きな
起伏地を走行する場合、及び大きな障害物に乗り上げた
場合などのように、それぞれの車両状態に応じた適切な
減衰特性がリアルタイムで得られない。

【０００８】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、振動の減衰特性をリアルタイムで制御で
きる液体封入式マウント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、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、カップ状のケースの
開口部に弾性体を取り付け、弾性体の略軸心位置に上下
動自在にスタッドを嵌挿し、ケースの内部に突出させた
スタッドの一端部に減衰部材を一体的に取り付け、ケー
スの底面と減衰部材との間に上下方向の付勢力を有する
ばねを装着し、ケースの内側面と減衰部材の外周面との
間に所定の隙間を形成し、ケースとスタッドと弾性体と
で密閉された空間内に粘性液を封入してなる液体封入式
マウントにおいて、前記減衰部材で仕切られた両空間の
間の連通度を外部から調整し、粘性液の空間間移動時の
抵抗率を制御可能とする抵抗率制御手段を備えた構成と
している。

【００１０】第１発明によると、抵抗率制御手段により
減衰部材で仕切られた両空間の間の連通度を外部から任
意の時点で調整して、粘性液の空間間移動時の抵抗率を
制御するので、本液体封入式マウントの振動減衰特性を
リアルタイムで制御できる。したがって、作業車両状態
に応じてオペレータの感性に合った適切な振動抑制制御
ができる。

【００１１】第２発明は、カップ状のケースの開口部に
弾性体を取り付け、弾性体の略軸心位置に上下動自在に
スタッドを嵌挿し、ケースの内部に突出させたスタッド
の一端部に減衰部材を一体的に取り付け、ケースの底面
と減衰部材との間に上下方向の付勢力を有するばねを装
着し、ケースの内側面と減衰部材の外周面との間に所定
の隙間を形成し、ケースとスタッドと弾性体とで密閉さ
れた空間内に粘性液を封入してなる液体封入式マウント
において、前記減衰部材のスタッドの回りに、減衰部材
で仕切られた両空間の間を連通する貫通孔を設け、スタ
ッドの軸心回りに回動自在に設けられ、減衰部材の前記
貫通孔に対応する位置に貫通孔を有し、前記回動による
この貫通孔と減衰部材の貫通孔との重なり度合に応じて
減衰部材の貫通孔を経由した前記両空間の間の連通度を
調整可能とした回動部材と、前記回動部材及び所定のア
クチュエータの間を相対上下動自在に、かつ前記回動の
方向へ該アクチュエータにより駆動可能に係合するシャ
フトとを備えた構成としている。

【００１２】第２発明によると、回動部材をスタッドの
軸心回りに回動自在に設け、この回動部材の回動量を所
定のアクチュエータにより制御することによって、減衰
部材に設けた、該減衰部材で仕切られた両空間の間を連
通する貫通孔と前記回動部材に設けた貫通孔との重なり
度合を調整してこの貫通孔を経由した前記両空間の間の
連通度を調整可能となる。これにより、簡単な、かつ小
型の構造で、スタッドが上下動する時の粘性液の抵抗力
を制御できるようになり、振動の抵抗率を任意に制御可
能となるので、作業車両に多く適用される液体封入式マ
ウントの振動減衰特性をリアルタイムで制御できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、実施形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明に係る液体封入式マウ
ントの側面断面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ視図であ
る。本液体封入式マウントは以下のような抵抗率制御手
段２０を備えている。すなわち、上方に向けた開口部を
有する容器状のケース１１の内部に、減衰部材１４が収
納されている。減衰部材１４は下方に向けた開口部を有
するカップ形状をなし、該カップ形状の底部すなわち減
衰部材１４の上面部がスタッド１３の下部に一体的に、
図示ではボルト３２により取り付けられている。減衰部
材１４の上面部には、スタッド１３の回りに、貫通孔１
４ａが所定個数穿設されている。また減衰部材１４の上
面部の下面に当接させて、かつスタッド１３の軸心回り
に回動自在に回動部材２２が設けられている。回動部材
２２は、環状板部２２ａと、この環状板部２２ａの外周
端部に下方に突出して設けた突起部２２ｂと、該環状板
部２２ａの内周端近傍に下方に凸状のキャップ部２２ｃ
とを接合して、本例では溶接により一体的に形成されて
いる。また、上記回動部材２２の下方には環状板部材２
１が設けられ、この環状板部材２１とケース１１の底面
との間にはばね１８が設けられている。このばね１８に
より環状板部材２１が回動部材２２の突起部２２ｂの下
端面に当接して押し付けられており、車両の図示しない
キャビン等の荷重はスタッド１３、減衰部材１４、回動
部材２２及び環状板部材２１を介してばね１８により支
持されている。

【００１４】前記減衰部材１４の上面部下面には前記回
動部材２２の環状板部２２ａの上面が当接するようにな
っており、環状板部２２ａには、図２に示すように減衰
部材１４の貫通孔１４ａに対応する位置に所定大きさの
貫通孔２２ｄが所定個数（図示では４個であるが、１個
でもよい）穿設されている。そして、回動部材２２が回
動すると、回動部材２２の貫通孔２２ｄは、減衰部材１
４の貫通孔１４ａと完全に重なって両者間の開口面積が
１００％となる全開位置から、減衰部材１４の貫通孔１
４ａとの重なり部が全く無くて開口面積が０％となる全
閉位置までの範囲内を回動可能となっている。

【００１５】また、回動部材２２のキャップ部２２ｃ及
びケース１１の軸心位置にはそれぞれ貫通孔２２ｅ，１
１ｂが穿設されており、この貫通孔２２ｅ，１１ｂにシ
ャフト２３が挿入されている。シャフト２３の先端部外
周面には軸方向のスプライン溝が形成されており、キャ
ップ部２２ｃの前記貫通孔２２ｅの内面にも同じく軸心
方向のスプライン溝が形成されており、このスプライン
溝によりシャフト２３は貫通孔２２ｅ内で上下方向摺動
自在であり、かつ軸回動方向に駆動自在に係合してい
る。さらに、制御シャフト２３の基端部は、ケース１１
の前記貫通孔１１ｂに固着した支持部材２４により回動
自在に支承されており、シャフト２３と支持部材２４と
の接触部にはＯリング２６及びこのＯリング２６の抜け
止めのためのバックアップリング２７を設けている。ま
た、制御シャフト２３のケース外側端部にはナット２５
で（図ではダブルナット２５，２５で）駆動用レバー２
８が取り付けられている。さらに、この駆動用レバー２
８の先端部にはステッピングモータ等からなるサーボモ
ータ３０が所定のレバー駆動手段を介して連結されてい
る。このレバー駆動手段は、例えば、ボールスクリュウ
とナットによる直動手段、ギアによるレバー揺動手段、
又はリンクによるレバー揺動手段等から構成される。

【００１６】また、ケース１１の上部開口部には筒状の
弾性体１６が一体的に取り付けられており、弾性体１６
の軸心位置に装着したスリーブ２７により、ベアリング
１２を介して前記スタッド１３を上下移動自在に支持し
ている。本実施形態では、弾性体１６が複数の円筒プレ
ート１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、ゴム等からなる複数の
環状弾性体１６ａ，１６ｂ，１６ｃとの交互の積層構造
で構成された例で示している。また弾性体１６と減衰部
材１４との間には環状の減衰板１７が設けられており、
この減衰板１７の外周部は前記弾性体１６の外側の円筒
プレート１５ｃと共にケース１１に一体的に取り付けら
れている。また、減衰板１７の減衰部材１４と対向する
面にはゴム等からなる弾性体１９が取り付けられてい
る。

【００１７】また、ケース１１の下部内面は下方に行く
ほど小径となる傾斜角度を有するテーパ面１１ａで形成
され、減衰部材１４の外周面の下側にもこれと同じ向き
の傾斜角度を有するテーパ面１４ｂが形成されている。
ケース１１の前記テーパ面１１ａと減衰部材１４の前記
テーパ面１４ｂとの間、減衰部材１４と弾性体１９又は
減衰板１７との間、及び、弾性体１９又は減衰板１７と
スリーブ２７との間には、所定の大きさの隙間Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３がそれぞれ設けられている。

【００１８】ケース１１と弾性体１６とスタッド１３と
で囲まれた空間内に粘性液Ｌが封入されている。また、
この空間は、減衰部材１４とケース１１の底面との間の
空間Ａ、減衰部材１４と弾性体１９又は減衰板１７との
間の空間Ｂ、及び減衰板１７と弾性体１６との間の空間
Ｃにそれぞれ仕切られている。空間Ｃには、内圧の増減
を吸収するため空気が封入されている。そして、空間
Ａ，Ｂの間は前記隙間Ｈ１，Ｈ２で常時連通していると
共に、回動部材２２の貫通孔２２ｄと減衰部材１４の貫
通孔１４ａとの重なり開口量に応じてその連通度が可変
となる。また、空間Ｂ，Ｃの間は隙間Ｈ３で連通してい
る。

【００１９】以上の構成による作用及び効果を説明す
る。車両の振動に伴ってスタッ３が上下動すると、振動
部材１４が粘性液Ｌの中を移動するときの粘性液Ｌの抵
抗力により振動が減衰する。また、ケース１１のテーパ
面１１ａ及び減衰部材１４のテーパ面１４ｂにより、ス
タッド１３の上下振幅に応じて隙間Ｈ１の大きさが変化
する。即ち、上記振幅の小さいときは隙間Ｈ１が大きい
ので抵抗力が小さく、反対に振幅の大きいときは隙間Ｈ
１が小さくなるので抵抗力が大きくなる。このため、振
幅が大きくても大きな減衰力が得られるので、効果的に
振動を減衰できる。

【００２０】また、このとき、車両の振動状態に応じて
所定のアルゴリズムに基づきサーボモータ３０を駆動
し、シャフト２３を介して回動部材２２を回動すること
により、回動部材２２の貫通孔２２ｄと減衰部材１４の
貫通孔１４ａとの重なり度合を調整して、減衰部材１４
の貫通孔１４ａの開口面積を調整できる。したがって、
この開口面積の調整により、空間Ａと空間Ｂとの間の連
通度を調整して粘性液Ｌの抵抗力つまり抵抗率を制御で
きるので、スタッドの振動の減衰特性を変化させること
ができる。この結果、車両の振動状態に応じてリアルタ
イムで適宜振動減衰率を任意に設定できるので、セミア
クティブ制御等の制御を容易に行うことができ、感性の
良い制御ができる。

【００２１】回動部材２２の貫通孔２２ｄ及び減衰部材
１４の貫通孔１４ａの形状が、回動軸心に対して半径方
向に長い長孔であるので、回動部材２２の回動角度に対
する上記両貫通孔２２ｄ，１４ａ間の重なり度を大きく
することができ、よって回動部材２２の制御ストローク
（回動角）を小さくして制御の応答性を良くできる。
尚、環状板部２２ａの貫通孔２２ｄ及び減衰部材１４の
貫通孔１４ａの形状を長孔で示したが、本発明はこれに
限定されず、例えば円形、楕円形、多角形、図３に示す
ような扇形、又は自由形状のいずれでも構わない。

【００２２】次に、図４により回転部材２２の他の実施
態様を説明する。図４は、他の実施態様を示す液体封入
式マウントの側面断面図である。同図において、回動部
材２２の環状板部２２ａの内周端部には、キャップ部２
２ｃよりも軸心側に突出して突出部２２ｆを設けてい
る。この突出部２２ｆは、押さえ部材３１の外周部に設
けた段差部３１ａに係合して下方から支持されており、
押さえ部材３１と共にボルト３２でスタッド１３に取り
付けてある。

【００２３】本実施形態によると、回動部材２２の環状
板部２２ａの内周部は押さえ部材３１で支持され、その
外周部は突起部２２ｂを介して環状板部材２１で支持さ
れているため、減衰部材１４の貫通孔１４ａから進入す
る粘性液Ｌの押圧力により回動部材２２の環状板部２２
ａが撓んで変形するのを防止できる。したがって、減衰
部材１４と回動部材２２の環状板部２２ａとの密着性
を、前記第１実施形態の構成に比してさらに強固に維持
できるから、回動部材２２の回動による減衰部材１４の
貫通孔１４ａを経由した空間Ａと空間Ｂとの間の連通度
の制御が精度良くできる。したがって、粘性液Ｌの連通
度の可変制御により粘性抵抗率を精密に制御できるの
で、車両状態に応じてリアルタイムで、かつ正確に振動
を低減できる。その他の効果については第１実施形態と
同様であり、ここでは省略する。

【００２４】尚、以上の実施形態に記載した具体的な構
成部品は一例であって、本発明はこの構成部品によって
限定されるものでなく、本発明の技術思想を満たす構成
部品であれば良いことは勿論である。例えば、回動部材
２２の回動駆動手段としては、上記サーボモータ３０に
限定されず、例えばシリンダ、リニアモータ等の直動型
アクチュエータでレバー２８の揺動角を制御するように
してもよく、またレバー２８を介して駆動するだけでな
くシャフト２３を直接駆動するようにしても構わない。
さらに、上記アクチュエータを液体封入式マウント内部
に内蔵する構造であってもよい。また液体封入式マウン
トの構成においても、弾性体１６は積層構造とせずに単
一層の構造でも構わないし、ケース１１の内面や弾性部
材１４の外周面にテーパ面を有する形状でなくても構わ
ない。

【００２５】さらに、実施形態では、粘性液Ｌの空間間
移動時の抵抗率を外部から制御可能とする抵抗率制御手
段２０として、減衰部材１４に設けた貫通孔１４ａを経
由した粘性液Ｌの連通度を制御する構成例で説明した
が、これに限定されず、例えば減衰部材１４の外周部に
半径方向に拡縮自在な突出部材を設け、この突出部材の
拡縮を所定のアクチュエータによりリアルタイムで制御
して減衰部材１４の外周面とケース１１の内側面との隙
間Ｈ１を調整可能としても構わない。

【００２６】以上説明したように、本発明によると以下
の効果が得られる。抵抗率制御手段によって、減衰部材
で仕切られた上下２つの粘性液室間の間の連通度を外部
から調整し、これにより粘性液の空間間移動時の抵抗率
を制御するようにしたので、リアルタイムで任意に減衰
特性を制御できる。上記抵抗率制御手段として、減衰部
材に対して回動部材をサーボモータ等のアクチュエータ
で所定角度回動することにより、減衰部材に設けた貫通
孔の開口量を全閉から全開までの範囲で任意に調整可能
となる構成とすると、減衰部材で仕切られた両空間の間
の連通度を任意に制御できるので、簡単な構成で容易に
スタッドの上下動に伴う粘性液の抵抗力を任意に制御で
きる。このため、リアルタイムで適切に粘性抵抗率を制
御できるので、車両状態に応じてセミアクティブ制御等
によるオペレータの感性に合った効果的な振動抑制制御
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体封入式マウントの側面断面図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ視図である。

【図３】減衰特性制御のための貫通孔形状の他例であ
る。

【図４】他の実施態様を示す液体封入式マウントの側面
断面図である。

【図５】従来の液体封入式マウントの側面断面図であ
る。

【符号の説明】

１１…ケース、１２…ベアリング、１３…スタッド、１
４…減衰部材、１４ａ…貫通孔、１４ｂ…テーパ面、１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ…円筒プレート、１６…弾性体、
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…環状弾性体、１７…減衰板、
１８…ばね、１９…弾性体、２０…抵抗率制御手段、２
１…環状板部材、２２…回動部材、２２ａ…環状板部、
２２ｂ…突起部、２２ｃ…キャップ部、２２ｄ，２２ｅ
…貫通孔、２２ｆ…突出部、２３…シャフト、２４…ベ
アリング、２７…スリーブ、２８…レバー、３０…サー
ボモータ、３１…押さえ部材、３１ａ…段差部、Ｈ１，
Ｈ２，Ｈ３…隙間、Ｌ…粘性液、Ａ，Ｂ，Ｃ…空間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ状のケース(11)の開口部に弾性体
   (16)を取り付け、弾性体(16)の略軸心位置に上下動自在
   にスタッド(13)を嵌挿し、ケース(11)の内部に突出させ
   たスタッド(13)の一端部に減衰部材(14)を一体的に取り
   付け、ケース(11)の底面と減衰部材(14)との間に上下方
   向の付勢力を有するばね(18)を装着し、ケース(11)の内
   側面と減衰部材(14)の外周面との間に所定の隙間(H1)を
   形成し、ケース(11)とスタッド(13)と弾性体(16)とで密
   閉された空間内に粘性液(L)を封入してなる液体封入式
   マウントにおいて、 前記減衰部材(14)で仕切られた両空間の間の連通度を外
   部から調整し、粘性液(L)の空間間移動時の抵抗率を制
   御可能とする抵抗率制御手段(20)を備えたことを特徴と
   する液体封入式マウント。
2. 【請求項２】 カップ状のケース(11)の開口部に弾性体
   (16)を取り付け、弾性体(16)の略軸心位置に上下動自在
   にスタッド(13)を嵌挿し、ケース(11)の内部に突出させ
   たスタッド(13)の一端部に減衰部材(14)を一体的に取り
   付け、ケース(11)の底面と減衰部材(14)との間に上下方
   向の付勢力を有するばね(18)を装着し、ケース(11)の内
   側面と減衰部材(14)の外周面との間に所定の隙間(H1)を
   形成し、ケース(11)とスタッド(13)と弾性体(16)とで密
   閉された空間内に粘性液(L)を封入してなる液体封入式
   マウントにおいて、 前記減衰部材(14)のスタッド(13)の回りに、減衰部材(1
   4)で仕切られた両空間の間を連通する貫通孔(14a)を設
   け、 スタッド(13)の軸心回りに回動自在に設けられ、減衰部
   材(14)の前記貫通孔(14a)に対応する位置に貫通孔(22d)
   を有し、前記回動によるこの貫通孔(22d)と減衰部材(1
   4)の貫通孔(14a)との重なり度合に応じて減衰部材(14)
   の貫通孔(14a)を経由した前記両空間の間の連通度を調
   整可能とした回動部材(22)と、 前記回動部材(22)及び所定のアクチュエータ(30)の間を
   相対上下動自在に、かつ前記回動の方向へ該アクチュエ
   ータ(30)により駆動可能に係合するシャフト(23)とを備
   えたことを特徴とする液体封入式マウント。