JP2005170212A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量なマウントによりキャブを弾性支持するようにした建設機械を提供する。
【解決手段】 建設機械である油圧ショベル１０は下部走行体１１を有する車体１３にキャブ２０が設けられており、車体１３にはキャブ２０を囲むようにキャブガード２３が取り付けられている。キャブ２０の底壁部２１ａと車体１３との間には、キャブ２０の荷重を支持するとともにキャブ２０の上下方向および水平方向の振動を吸収する複数の下部マウント３１が装着され、キャブガード２３の天井部２６とキャブ２０の天井壁部２１ｂとの間には、キャブ２０の水平方向の振動を吸収する機能を備えた上部マウント３２が装着されている。キャブ２０は立体的に分散配置された下部マウント３１と上部マウント３２とによりキャブガード２３の内部で移動自在に弾性支持される。
【選択図】 図１

Description

本発明はブルドーザ、油圧ショベル（パワーショベル）などの作業用車両や産業機械などの建設機械に関し、特に運転台、運転室つまりキャブの外側にキャブガードを設けた建設機械に関する。

土木建築作業に使用される作業用車両である建設機械には、油圧ショベル、油圧クレーン、ブルドーザ、ホイールローダ、パワーショベル、ショベルローダ、ダンプトラックなどがある。このような建設機械は下部走行体が設けられた車体とこれに搭載されキャブボックスとも言われる運転台つまりキャブと車体に装着される作業用のアタッチメントとを有しており、下部走行体の形式にはクローラベルトを使用したクローラ式、トラックキャリアを使用したトラック式および車輪を使用したホイール式がある。

たとえば、油圧ショベルは下部走行体とこれに回転自在に設けられた旋回台とにより車体が形成され、旋回台にはフロントアタッチメントが装着されるとともに、キャブや原動機や動力分配機構などが組み込まれる。フロントアタッチメントは上部旋回体に上下方向に揺動自在に装着されるブームとこれの先端に揺動自在に装着されるアームとにより形成されており、アームの先端にはバケットが装着される。

このような油圧ショベルを始めとして種々の建設機械には、作業時や走行時における振動が車体からキャブに伝達されないようにキャブは防振機能（防振性）を有するマウントを介して車体に搭載されている。このようなマウントは、キャブの底壁部と車体との間に装着されており、特許文献１および２に開示されるように、車体からキャブへの振動伝達速度を遅延（衝撃的振動伝達の緩和）させるとともにキャブの荷重を支持する弾性支持機能と、車体からキャブへ伝達される振動そのものを吸収し消散させる減衰機能とを有する。

一方、建設機械の作業時における運転者の安全性を高めるために、キャブの防振性のみならず車両転倒時における運転者の安全性の確保が求められている。そのため、特許文献３および４に開示されるように、建設機械の作業時の安全性を確保するためにキャブの外側をキャブガードつまり補強枠で囲むようにした建設機械が開発されている。
特開平７−１２７６８３号公報 特開平１０−２６１７２号公報 特開２０００−２２９５４８号公報 特開２００１−１７３０１７号公報

しかしながら、建設機械においては、運転者の安全性を確保するためには、キャブの剛性を高くすることが有効であるが、キャブの重量が大きいので、キャブの底壁部に装着されるマウントの支持剛性もキャブの荷重に応じて高くしなければならない。さらに、一般には、キャブは車体の比較的高位置に設置されるため、水平方向の揺動（前後ピッチ振動や左右方向の振動、その複合揺れ）を受けやすいため、キャブが重い場合には、キャブの支持位置を支点とするこじり振動が大きく働くので、これに対応するためマウントの対こじれ剛性も高くしなければならない。特に、特許文献１に開示されるようなキャブを車体に弾性支持するマウントのように、キャブの防振性を高めるために、コイルばねやゴムなどの弾性部材による車体の弾性支持機能に加えて、減衰液などが封入された液体封入式のマウントにおいては、構造的に垂直方向、水平方向のそれぞれの防振性を個別に高めることは比較的容易であるが、その複合振動であるこじれ振動に対する防振性を高めることは難しいものであった。

また、車体の転倒時に予期せぬ方向に外力が加わってマウントが破壊される可能性もあり、転倒時にも破壊しないか、破壊しづらい、また破壊しても減衰液が漏出しないタイプの液体封入式マウントが求められている。

そこで、特許文献２に開示されるように、車両の転倒時に液体封入マウントに過大な外力が加わってもマウントの内部から減衰液が漏出しないようにしているが、マウントのケースの剛性を外力に耐えるように高める必要があり、マウントが大型化し、キャブの取り付け位置の自由度が低くなる。

一方、前述のように、キャブをキャブガードで囲み、マウントにより弾性支持するようにした場合には、過大振動が加わった場合にもキャブガード内で接触しない程度にキャブガードを大きく形成しなければならない。特に、こじり振動によってキャブ上部の揺れが大きいので、単純形状にすることができず、形状の決定が難しいなどの問題点があった。

本発明の目的は、作業時においても、運転者が不快な振動を感じることが少なく、快適であり、かつ転倒時にも安全性の高い建設機械を提供することにある。

本発明の建設機械は、下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、前記キャブの底壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する下部マウントと、前記キャブと前記車体との間であって前記下部マウントよりも上方に装着され、前記キャブの上下方向および／または水平方向の振動を吸収する上部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを弾性支持することを特徴とする。また、本発明の建設機械は、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記上部マウントをこのキャブガードを介して前記車体に装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする。さらに、本発明の建設機械は、前記上部マウントを前記キャブの天井壁部および／またはキャブの側壁部とそれぞれ対向するキャブガードとの間に装着することを特徴とする。

本発明の建設機械は、下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、前記キャブの天井壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する上部マウントと、前記キャブと前記車体との間であって前記上部マウントよりも下方に装着され、前記キャブの水平方向および／または上下方向の振動を吸収する下部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを弾性支持することを特徴とする。また、本発明の建設機械は、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記下部マウントをこのキャブマウントガードを介して前記車体に装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする。さらに、本発明の建設機械は、前記下部マウントを前記キャブの底壁部および／またはキャブの側壁部とそれぞれ対向するキャブガードとの間に装着することを特徴とする。

本発明の建設機械は、下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、前記キャブの側壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する下部マウントと、前記キャブの側壁部と前記車体との間であって前記下部マウントよりも上方の位置に装着され、前記キャブの荷重を前記下部マウントとにより支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する上部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを前記キャブガードの内部で弾性支持することを特徴とする。本発明の建設機械は、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記キャブと前記車体間に装着する前記上部マウントおよび／または下部マウントをこのキャブガードを介して装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする。

本発明の建設機械は、前記上部マウントおよび／または前記下部マウントは、前記車体側または前記キャブに固着されるカップ状ケースと、一端が前記キャブまたは前記車体側に締結され、他端に減衰板が固着されたスタッドと、略中心部が前記スタッドの外周部に液密に接着または、摺動自在に固着され、周縁部が前記ケースに固着されたゴムなどの弾性材からなる防振部材とからなり、前記減衰板が前記ケースに収容された減衰液中に配置された液体封入式マウントであることを特徴とする。また、本発明の建設機械は、上部マウントおよび／または下部マウントは、前記防振部材または、前記キャブと前記車体との間に設けたばね部材が荷重支持機能を有することを特徴とする。さらに、本発明の建設機械は、前記下部マウントを前記キャブの前端部側に左右に２つ配置するとともに前記キャブの後端部側に１つ配置し、前記上部マウントを前記キャブの前端部側に１つ配置するとともに前記キャブの後端部側に２つ配置することを特徴とする。

本発明の建設機械にあっては、キャブの底壁部と車体との間に装着される下部マウントによりキャブの荷重が弾性支持されるとともに上下方向および水平方向の振動が吸収される一方、下部マウントに対して上方に配置される上部マウントによりキャブの上下方向および／または水平方向、つまり上下方向と水平方向の少なくともいずれかの方向の振動が吸収される。

本発明の建設機械にあっては、キャブの天井壁部と車体の間に装着される上部マウントによりキャブの荷重が弾性支持されるとともに上下方向および水平方向の振動が吸収される一方、上部マウントに対して下方に配置される下部マウントによりキャブの上下方向および／または水平方向の振動が吸収される。

本発明の建設機械にあっては、キャブの側壁部と車体との間に装着される下部マウントによりキャブの荷重が弾性支持されるとともに上下方向および水平方向の振動が吸収される一方、下部マウントに対して、上方に配置される上部マウントによりキャブの上下方向および／または水平方向の振動が吸収される。なお、この構成においては、キャブの荷重を側壁に装着した下部マウントで支持しているが、上部マウントと交換することもできる。

このように、本発明にあっては、それぞれのマウントには大きな荷重や振動が加わることが防止されるので、それぞれのマウントを小型化することができる。さらに、キャブを支持するマウントが立体的に配置されているため、キャブを転動させる支持点が存在せず、マウントにこじり振動が負荷されないから、それぞれのマウントはこじり振動を考慮する必要がない。したがって、キャブのマウントはそれぞれの配置部位に応じて、上下方向および／または水平方向のみに特性を特化できるので所望の特性を実現しやすく、キャブ全体として好適な防振性を付与することができ、建設機械の操作性が向上する。

本発明の建設機械にあっては、上部マウントあるいは下部マウントさらには側部マウントを組み合わせることができ、組み合わされたマウントによりキャブの上下方向および／または水平方向の振動が吸収されるのでそれぞれのマウントには大きな荷重や振動が加わることが防止され、それぞれのマウントを小型化することができる。そして、上下方向にマウントを配置する設置スペースがない場合などに適し、すべて側部マウントとして場合には、キャブで隠れないように配置すれば、メンテナンスも容易である。

さらに本発明の建設機械にあっては、運転者の安全対策としてキャブガードを用いているので、キャブをアルミ材などの軽量材により軽量化することが可能であり、この場合には被振動体であるキャブの重量を下げることによって、より防振性を向上させることができる。さらには、キャブガードをマウントの装着メンバーとして使用することができる。

本発明の建設機械によれば、立体的ないし三次元的に分散して配置された複数のマウントによりキャブを上下方向と水平方向とに移動自在に弾性支持するようにしたので、キャブが振動したときに各々のマウントに加わる振動力や振幅が小さくなり、各々のマウントには大きな荷重や振動力が加わらなくなり、マウントを小型化することができる。また、本発明によれば、立体的に分散して配置された複数のマウントによりキャブの水平方向と上下方向の振動を個別に防振支持するので、キャブのこじりが発生しにくくなり、キャブを小型化することができる。

また、本発明の建設機械によれば、キャブが大きく揺れることが防止されるので、運転者が不快な振動を感じることが少なく、快適であり、キャブ内の運転者の作業性が向上する。しかもそれぞれのマウントの耐久性が向上する。さらに、マウント配置の自由度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である建設機械としての油圧ショベルを示す側面図であり、この油圧ショベル１０は下部走行体１１とこの下部走行体１１に旋回自在に設けられた旋回台１２とを有し、下部走行体１１と旋回台１２とにより車体１３が形成されている。この下部走行体１１はスプロケット１４に掛け渡されるトラックキャリア１５を備えたトラック式であるが、クローラベルトを使用したクローラ式や車輪を使用したホイール式の下部走行体としても良い。

旋回台１２にはブーム１６が上下方向に揺動自在に取り付けられ、ブーム１６の先端にはアーム１７が上下方向に揺動自在に取り付けられており、このアーム１７の先端にはバケット１８が上下方向に首振り自在に取り付けられている。ブーム１６を上下方向に揺動するために旋回台１２とブーム１６との間には油圧シリンダ１９ａが設けられ、アーム１７を上下方向に揺動するためにブーム１６とアーム１７との間には油圧シリンダ１９ｂが設けられている。また、バケット１８は油圧シリンダ１９ｃによって首振り駆動されるようになっている。

車体１３を構成する旋回台１２にはキャブボックスとも言われる運転台つまりキャブ２０が搭載されており、キャブ２０は底壁部２１ａと天井壁部２１ｂと左右側壁部２１ｃ，２１ｄと前後側壁部２１ｅ，２１ｆとを有している。左右側壁部２１ｃ，２１ｄには乗員がキャブ２０内に乗り降りする際に開閉されるドア２２が開閉自在に組み付けられている。ドア２２および前後側壁部２１ｅ，２１ｆには、運転者の外部視界を確保するために、透明なガラス板が設けられている。

旋回台１２にはキャブ２０を囲むように補強枠つまりキャブガード２３が取り付けられている。図２はキャブガード２３を示す斜視図であり、このキャブガード２３はキャブ２０の左右側壁部２１ｃ，２１ｄから所定の距離離れるとともにそれぞれの側壁部２１ｃ，２１ｄに沿って上下に延びる左右の中央枠片２４ａ，２４ｂとこれらの中央枠片２４ａ，２４ｂよりも車体１３の後方に位置して上下に延びる後方枠片２５ａ，２５ｂとを有している。それぞれの枠片２４ａ〜２５ｂの上端部には、キャブ２０の天井壁部２１ｂに沿う四辺形枠形状の天井部２６が取り付けられ、それぞれの枠片２４ａ〜２５ｂおよび天井部２６は一体となっている。

それぞれの枠片２４ａ〜２５ｂの下端部には旋回台１２に固定されるブラケット２７が設けられており、ブラケット２７にはボルトが貫通する取付孔が形成されることになる。後方枠片２５ａ，２５ｂは、旋回台１２に固定される台座２８を介して車体１３に固定されるようになっているので、旋回台１２に直接固定される中央枠片２４ａ，２４ｂよりも短くなっている。

図３（Ａ）は図１における矢印Ａ−Ａ線方向から見たキャブガードの平面図であり、図３（Ｂ）は図１における矢印Ｂ−Ｂ線方向から見たキャブの平面図であり、図３（Ｃ）は図１における矢印Ｃ−Ｃ線方向から見た旋回台１２の平面図である。

図３に示すように、キャブ２０の底壁部２１ａと旋回台１２との間には、キャブ２０を上下方向および水平方向にキャブガード２３の中で移動自在に弾性支持する３つのマウント３１が下部マウントとして装着されている。また、キャブ２０の天井壁部２１ｂとキャブガード２３の天井部２６との間には、キャブ２０を上下方向および水平方向に移動自在に弾性支持するための３つのマウント３２が上部マウントして装着されている。

図３（Ｃ）に示されるように、３つの下部マウント３１のうち２つはキャブ２０の前端部側つまり図３において左側の部分に左右に離れて配置され、他の１つの下部マウント３１は車両の後端部側の中央に配置されている。一方、図３（Ｂ）に示されるように、３つの上部マウント３２のうち１つのマウント３２は、キャブ２０の前端部側の中央部に配置され、他の２つのマウント３２はキャブ２０の後端部側の左右に離れて配置されており、３つの上部マウント３２は平面内に下部マウント３１に対して逆向きの三角形をなすように配置されている。このように３つの下部マウント３１がなす三角形配置と、３つの上部マウント３２がなす三角形配置とを上下方向から見て逆向きに配置すると、少ないマウント数で前後左右の振動が各マウントについてほぼ均等に分散されることになる。

このように、キャブ２０は複数の下部マウント３１によって車体１３に対して弾性支持されるとともに、下部マウント３１よりも上下方向に離れた位置に装着される上部マウント３２によってキャブガード２３に対して弾性支持されるので、キャブ２０は立体的つまり三次元的に配置される複数のマウント３１，３２によりキャブガード２３の内部で移動自在に弾性支持されることになる。

さらに、キャブ２０とキャブガード２３との間に装着されるマウントとしては、上述した３つの下部マウント３１または３つの上部マウント３２に代えるか、またはこれらに合わせてキャブガード２３とキャブ２０の側壁との間に、図１において破線で示すように、他のマウント３２ａを装着するようにしても良い。このマウント３２ａは下部マウント３１に対してはこれよりも上方に配置されているので上部マウントとなり、上部マウント３２に対してはこれよりも下方に配置されているので下部マウントとなる。

上述のようにキャブ２０は三次元的に配置される複数の上部マウントと複数の下部マウントによりキャブガード２３の内部で移動自在に弾性支持されることになるので、各々のマウントに加わる上下方向の荷重を小さくすることができ、それぞれのマウントを小型化することができる。

また、キャブ２０の上下方向の荷重を下部マウント、または上部マウントのどちらか一方により主として支持するようにしたり、下部マウントと上部マウントの両方で分配して支持するようにできる。さらに、上部マウントと下部マウントのどちから一方によりキャブの荷重を支持し、他方のマウントには、減衰機能のみを有するマウントとすることができるので、建設機械に応じたキャブの振動特性に合致した構成を適当に選択することができる。

図４（Ａ），（Ｂ）はそれぞれキャブガード２３の変形例を示す斜視図であり、図４（Ａ）に示されるキャブガード２３は中央枠片２４ａ，２４ｂと後方枠片２５ａ，２５ｂが後方枠片２５ａ，２５ｂの下端部で一体となっており、天井部２６は図１および図２に示されたタイプと同様に枠形状となっている。これに対して、図４（Ｂ）に示されるキャブガード２３は天井部２６が板状となっており、後方枠片２５ａ，２５ｂの下端部は分離されている。このように、キャブガード２３は運転者の外部視界を確保することができるとともに、車両転倒時にキャブ２０を保護することができる形状であれば、種々の形状とすることができる。

図５〜図８はそれぞれマウントの具体例を示す断面図である。図５に示すマウント３０は２つの端板３３ａ，３３ｂの間に配置されるスリーブ３４を貫通して第１の部材３５に固定されるボルト３６を有し、スリーブ３４の外側に嵌合されるゴム製の弾性体３７には第２の部材３８が取り付けられるようになっている。弾性体３７は第２の部材３８に形成された嵌合孔３９内に第２の部材３８の一方面側から嵌合される第１の弾性筒体３７ａと、第１の部材３５と第２の部材３８との間に配置される第２の弾性筒体３７ｂとにより形成されている。前記弾性体３７は、自由状態でスリーブ３４の管長よりもわずかに高く形成され、車体への組み付け時には、ボルト３６をスリーブ３４の管長まで締め付け、端板３３ａ，３３ｂ間で圧縮状態とされている。

このマウント３０を下部マウント３１として使用すると、第１の部材３５はキャブ２０の底壁部２１ａになり、第２の部材３８は車体１３を構成する旋回台１２になる。一方、このマウント３０を上部マウント３２として使用すると、第１の部材３５はキャブガード２３の天井部２６になり、第２の部材３８はキャブ２０の天井壁部２１ｂになる。

このタイプのマウント３０はボルト３６の軸方向に加わる荷重が弾性体３７により弾性支持されるとともに軸方向および径方向の振動エネルギーが弾性体３７の軸方向と径方向の弾性変形に伴って吸収される。したがって、このマウント３０を下部マウント３１と上部マウント３２の一方または双方として使用すると、弾性体３７の弾性変形によりキャブ２０の荷重が弾性支持されるとともにキャブ２０の上下方向と水平方向の振動つまり揺れが吸収されてキャブ２０は防振支持される。さらに、このマウント３０を下部マウント３１と上部マウント３２の一方に使用し、キャブ２０の荷重を主として支持することなく、キャブ２０の水平方向の振動を吸収するマウントとして使用することができる。さらに、図１に符号３２ａで示すように、キャブ２０の側壁とキャブガード２３の枠片との間に装着するマウント３２ａとして使用することができる。

図６はマウント４０を示す断面図であり、このマウント４０は第１の部材３５にボルト４１により固定される棒状のスタッド４２と、取付板４３に固定される断面カップ形状の筒状ハウジング４４とを有している。取付板４３は第２の部材３８に取り付けられるようになっており、筒状ハウジング４４には取付板４３に固定されるフランジ部４４ａが設けられている。スタッド４２には端板部４５ａと円筒部４５ｂとを有する減衰板４５が端板部４５ａの部分で固定され、減衰板４５の端板部４５ａと筒状ハウジング４４の底壁部４４ｂとの間には圧縮コイルばね４６が弾性部材ないし防振部材として組み込まれており、この圧縮コイルばね４６はスタッド４２の軸方向の荷重を支持するとともに軸方向の振動を吸収する。

スタッド４２にはディスク部４７ａとこれと一体となった筒部４７ｂとを有するゴム製の弾性体４７がディスク部４７ａで固定されており、この弾性体４７には金属製の固定ディスク４８が設けられている。この弾性体４７は成形時にスタッド４２と固定ディスク４８とに一体に加硫接着される。固定ディスク４８は筒状ハウジング４４のフランジ部４４ａにボルト４９により固定される。このようにして、弾性体４７によりスタッド５２にはこれの径方向の弾性力が加えられ、径方向の振動が防振部材としての弾性体４７により吸収される。

筒状ハウジング４４内にはシリコーンオイルなどの減衰液Ｌが封入されており、減衰板４５には減衰液Ｌが通過するための貫通孔４５ｃが形成されている。これにより、スタッド４２に軸方向の振動が加わったときに、筒状ハウジング４４内で減衰液Ｌが移動することによって振動エネルギーが液体のせん断抵抗により熱エネルギーに変換されてスタッド４２に加わる振動が吸収されるとともに衝撃が緩衝されることになる。このように、減衰板４５および減衰液Ｌにより減衰機構が形成されており、弾性部材ないし防振部材による振動吸収に加えて減衰機構により付加的ないし重畳的に振動吸収が行われる。

このマウント４０を下部マウント３１として使用すると、第１の部材３５はキャブ２０の底壁部２１ａになり、第２の部材３８は車体１３を構成する旋回台１２になる。一方、このマウント３０を上部マウント３２として使用すると、第１の部材３５はキャブガード２３の天井部２６になり、第２の部材３８はキャブ２０の天井壁部２１ｂになる。

このように、マウント４０は弾性部材ないし防振部材として圧縮コイルばね４６によるキャブ２０の荷重支持機能と上下方向の振動振動吸収機能と、ゴム製の弾性体４７によるキャブ２０の水平方向の振動を吸収する振動吸収機能に加えて、筒状ハウジング４４内に減衰液Ｌが封入されるとともに減衰板４５がスタッド４２に取り付けられているので、付加的に振動吸収を行う減衰機構を有するマウントとなっている。したがって、このマウント４０を下部マウント３１や上部マウント３２として使用すると、キャブ２０の上下方向の振動は防振部材とともに減衰機構により吸収されて衝撃が緩衝されることになる。さらに、このマウント４０はキャブ２０の上下方向の荷重が主として圧縮コイルばね４６により弾性支持されるとともに上下方向の振動が圧縮コイルばね４６により吸収される。さらに、キャブ２０の水平方向の揺れないし振動がゴム製の弾性体４７により吸収されることになる。

図７はマウント５０を示す断面図であり、このマウント５０は第１の部材３５にボルト５１により固定される棒状のスタッド５２と、取付板５３に固定される断面カップ形状の筒状ハウジング５４とを有している。スタッド５２にはゴム製の円板状の弾性体５５が固定され、この弾性体５５には金属製の固定ディスク５６が設けられており、弾性体５５は成形時にスタッド５２と固定ディスク５６に一体に加硫接着される。固定ディスク５６は筒状ハウジング５４のフランジ部５４ａとともに取付板５３にボルト５７により締結される。

スタッド５２には減衰板５８が固定されており、筒状ハウジング５４内にはシリコーンオイルなどの減衰液Ｌが封入されている。したがって、スタッド５２に軸方向の振動が加わったときに、筒状ハウジング５４内で減衰液Ｌが移動することによって振動エネルギーが液体のせん断抵抗により熱エネルギーに変換されてスタッド５２に加わる衝撃が緩衝されることになる。減衰板５８には減衰液Ｌが通過するための貫通孔５８ａが形成されている。また、スタッド５２に径方向の振動が加わったときには、その振動がゴム製の弾性体５５により吸収されることになる。

このマウント５０を下部マウント３１として使用すると、第１の部材３５はキャブ２０の底壁部２１ａになり、第２の部材３８は車体１３を構成する旋回台１２になる。一方、このマウント５０を上部マウント３２として使用すると、第１の部材３５はキャブガード２３の天井部２６になり、第２の部材３８はキャブ２０の天井壁部２１ｂになる。

このように、図７に示すマウント５０は防振部材としてのゴム製の弾性体５５によるキャブ２０の水平方向の振動を吸収する防振機能に加えて、筒状ハウジング５４に減衰液Ｌが封入されるとともに減衰板５８がスタッド５２に取り付けられているので、減衰機構を有するマウントとなっている。したがって、このマウント５０を下部マウント３１や上部マウント３２として使用すると、キャブ２０の上下方向の振動は減衰機構により減衰されて衝撃が緩衝されることになる。さらに、このマウント５０はキャブ２０の水平方向の揺れないし振動がゴム製の弾性体５５により吸収されることになる。

図７に示すマウント５０は、主として上下方向振動に対して減衰機能を有するものであり、キャブ２０の荷重を支持することはないので、たとえば、図６に記載されたマウント４０と組み合わせて使用される。特に、キャブ２０の取り付け位置が高く、キャブ２０の上方にこじり振動が生じやすい建設機械においては、振れの大きい上部に左右方向に防振性の大きいマウントを配置することが好ましい。

図８は他のタイプのマウント６０を示す断面図であり、このマウント６０は第１の部材３５にボルト６１により固定される棒状のスタッド６２と、円筒部６３ａが一体に設けられた取付板６３に固定される断面カップ形状の筒状ハウジング６４とを有している。スタッド６２には端板部と円筒部とを有するシリンダ６５が固定され、スタッド６２の外周に摺動自在に嵌合されるスリーブ６６と円筒部６３ａとの間にはスタッド６２の径方向の振動を吸収するためのゴム製の弾性筒体６７が固定されている。この弾性筒体６７は成形時にスリーブ６６と取付板６３の円筒部６３ａに一体に加硫接着される。

さらに、取付板６３の円筒部６３ａとシリンダ６５の円筒部との間にはゴム製のダイヤフラム６８が装着されており、このダイヤフラム６８とシリンダ６５とにより区画形成される空気圧室６９内には給気口から圧縮空気が供給されるようになっており、給気口は閉塞栓７１により閉塞されるようになっている。スリーブ６６とスタッド６２との間にはシール材７２が組み込まれており、ボルト６１を介してスタッド６２に軸方向の振動が加わると、空気圧室６９内に封入された圧縮空気により空気ばねとしてキャブを支承するとともに振動が吸収される。一方、スタッド６２に径方向の振動が加わると、弾性筒体６７の弾性変形により振動が吸収される。この実施の形態にあっては、支承用部品、たとえばコイルスプリングなどによりスタッドの移動量が制限されることがないので、大ストロークのマウントとすることができ、これに加えて、上記閉塞栓７１により圧縮空気の圧力を変えることが容易であるので、キャップの重量、マウントの位置に応じて、適当なバネ値を設定することができる。

スタッド６２には端板部７３ａと円筒部７３ｂとを有する減衰板７３が端板部７３ａの部分で固定され、筒状ハウジング６４内にはシリコーンオイルなどの減衰液Ｌが封入されており、スタッド６２に軸方向の振動が加わったときには、筒状ハウジング６４内で減衰液Ｌが撹拌されることによって振動エネルギーが液体のせん断抵抗により熱エネルギーに変換されてスタッド６２に加わる衝撃が緩衝されることになる。減衰板７３には減衰液Ｌが通過するための貫通孔７３ｃが形成されている。

このマウント６０を下部マウント３１として使用すると、第１の部材３５はキャブ２０の底壁部２１ａになり、第２の部材３８は車体１３を構成する旋回台１２になる。一方、このマウント６０を上部マウント３２として使用すると、第１の部材３５はキャブガード２３の天井部２６になり、第２の部材３８はキャブ２０の天井壁部２１ｂになる。ただし、それぞれのマウント３０〜６０において、上下を反転させて使用するようにしても良く、たとえば、第１の部材３５を旋回台１２とし、第２の部材３８を底壁部２１ａとしてもよいし、ブラケットなど別部品を用いて間接的に支持してもよいことはもちろんである。

このように、図８に示すマウント６０は防振部材としてのゴム製の弾性筒体６７によるキャブ２０の水平方向の振動を吸収する防振機能に加えて、筒状ハウジング５４に減衰液Ｌが封入されるとともに減衰板５８がスタッド５２に取り付けられているので、減衰機構を有するマウントとなっている。したがって、このマウント６０を下部マウント３１や上部マウント３２として使用すると、キャブ２０の上下方向の振動は減衰機構により減衰されて衝撃が緩衝されることになる。さらに、このマウント６０はキャブ２０の水平方向の揺れないし振動がゴム製の弾性筒体６７により吸収されることになる。

図９（Ａ）は図１に示されたキャブガード２３と旋回台１２とを示す斜視図であり、下部マウント３１としては、主としてキャブ２０の上下方向の荷重を弾性支持するとともに上下方向と水平方向の振動を吸収するタイプのマウントが使用される。このタイプのマウントとしては、図５に示すマウント３０と図６に示すマウント４０のいずれかを使用することができる。一方、上部マウント３２としては、キャブ２０の上下方向と水平方向の振動を吸収するタイプのマウントが使用される。このタイプのマウントとしては、図７に示すマウント５０と図８に示すマウント６０のいずれかを使用することが、特に好ましい。

図９（Ｂ）〜図９（Ｄ）はそれぞれ下部マウントと上部マウントの数を相違させた他のタイプのキャブガード２３と旋回台１２とを示す斜視図である。それぞれの下部マウント３１としては、キャブ２０の荷重を弾性支持するタイプのものが使用されており、図５に示すマウント３０、図６に示すマウント４０、図８に示すマウント６０を使用することができる。一方、上部マウント３２としてはキャブ２０の水平方向と上下方向の振動を吸収するタイプのものが使用されており、図７に示すマウント５０と図８に示すマウント６０のいずれかを使用することができる。

図９（Ｂ）は４つの下部マウント３１を旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に装着し、４つの上部マウント３２をキャブ２０の天井壁部２１ｂとキャブガード２３の天井部２６との間に装着した場合を示す。それぞれのマウント３１，３２は四辺形の角部に対応する位置に配置されている。

図９（Ｃ）は４つの下部マウント３１を旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に装着し、１つの上部マウント３２をキャブ２０の天井壁部２１ｂとキャブガード２３の天井部２６との間に装着した場合を示す。

図９（Ｄ）は４つの下部マウント３１を旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に装着し、キャブガード２３の後方枠片２５ａ，２５ｂとキャブ２０との間に上部マウント３２を装着した場合を示す。

図９に示すように、旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に、キャブ２０の荷重を支持するタイプの下部マウント３１を装着する場合には、下部マウント３１よりも上方の位置でキャブ２０とキャブガード２３との間に装着される少なくとも１つの上部マウント３２はマウント５０，６０が使用される。上記のように、下部マウントで荷重を支持する場合には、上部マウントは、支持のための機能および剛性を必要としないので軽量なマウントを使用することができる。図９（Ｄ）に示されるように、枠片２５ａ，２５ｂとキャブ２０との間に装着される上部マウント３２としては、図７および図８に示されるマウント５０，６０が使用される。このマウント５０，６０にあっては、スタッド５２，６２を水平方向を向くように装着することもできる。その場合には、防振部材としての弾性体５５と弾性筒体６７はキャブ２０の上下方向の振動を吸収し、減衰機構によってキャブ２０の水平方向の振動を減衰することになる。勿論、ブラケットなどを介してスタッド５２，６２を垂直方向を向くように装着しても良い。

図１０（Ａ）は本発明の他の実施の形態であるキャブガード２３と旋回台１２とを示す斜視図であり、この場合には図９（Ａ）と相違して、上部マウント３２としては、キャブ２０の上下方向の荷重を弾性支持するとともに上下方向と水平方向の振動を吸収するタイプのマウントが使用される。このタイプのマウントとしては、図５に示すマウント３０、図６に示すマウント４０、図８に示すマウント６０を使用することができる。一方、下部マウント３１としては、キャブ２０の上下方向と水平方向の振動を吸収するタイプのマウントが使用される。このタイプのマウントとしては、図７に示すマウント５０と図８に示すマウント６０のいずれかを使用することができる。

図１０（Ｂ）〜図１０（Ｄ）はそれぞれ下部マウントと上部マウントの数を相違させた他のタイプのキャブガード２３と旋回台１２とを示す斜視図である。それぞれの上部マウント３２としては、図１０（Ａ）と同様にキャブ２０の荷重を弾性支持するタイプのものが使用されており、下部マウント３１としてはキャブ２０の水平方向と上下方向の振動を吸収するタイプのものが使用されている。

図１０（Ｂ）は図９（Ｂ）と同様に４つの下部マウント３１を旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に装着し、４つの上部マウント３２をキャブ２０の天井壁部２１ｂとキャブガード２３の天井部２６との間に装着した場合を示す。それぞれのマウント３１，３２は四辺形の角部に対応する位置に配置されている。

図１０（Ｃ）は４つの上部マウント３２をキャブガード２３の天井部２６とキャブ２０の天井壁部２１ｂとの間に装着し、キャブガード２３の後方枠片２５ａ，２５ｂとキャブ２０との間に下部マウント３１を装着した場合を示す。

図１０（Ｄ）は４つの下部マウント３１をキャブガード２３の天井部２６とキャブ２０の天井壁部２１ｂとの間に装着し、車体１３とキャブ２０の後側壁部２１ｆとの間に下部マウント３１を装着した場合を示す。

図１０に示すように、キャブガード２３の天井部２６とキャブ２０の天井壁部２１ｂとの間に、キャブ２０の荷重を支持するための上部マウント３２を装着する場合には、上部マウント３２よりも下方の位置でキャブ２０とキャブガード２３との間に装着される少なくとも１つの下部マウント３１はマウント５０，６０が使用される。図１０（Ｄ）に示されるように、キャブ２０の後側壁部２１ｆと車体１３との間に装着される下部マウント３１としては、図７および図８に示されるマウント５０，６０が使用される。このマウント５０，６０にあっては、スタッド５２，６２が水平方向を向くように装着されるので、防振部材としての弾性体５５と弾性筒体６７はキャブ２０の上下方向の振動を吸収し、減衰機構によってキャブ２０の水平方向の振動を減衰することになる。

さらに、図９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、車体１３としての旋回台１２とキャブ２０の底壁部２１ａとの間に下部マウント３１を装着し、キャブ２０の天井壁部２１ｂとキャブガード２３の天井部２６との間に上部マウント３２を装着する場合には、それぞれを図５および図６に示すように、キャブ２０の荷重を支持するタイプのマウント３０，４０，６０を使用することができる。その場合には、下部マウント３１と上部マウント３２とによりキャブ２０の荷重を分担して同時に支持することになる。この場合には、キャブガード２３とキャブ２０の左右ないし後側壁との間に、さらに図７および図８に示すタイプのマウント５０，６０を装着するようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図１に示す実施の形態にあっては本発明を油圧ショベルに適用した場合を示すが、車体にキャブが搭載されるタイプの建設機械であれば、油圧クレーン、ブルドーザ、ホイールローダ、ダンプトラックなど他のタイプの建設機械にも本発明を適用することができる。また、マウントの構造としては、キャブ２０の荷重支持と上下方向の振動吸収の機能を有する防振機能と、キャブの振動を付加的に吸収する減衰機能とのいずれかを有するマウントであれば、図示するものに限られず、種々のタイプのものを使用することができる。また、キャブガードは図においては鋼板等を使用したタイプのものを示したが、これに限るものではなく、たとえばパイプ材などでキャブガードを形成しても良いことは勿論である。

さらに、本発明においては、キャブ２０を運転室として周囲を囲まれた箱状の形態として説明したが、たとえば骨材を有し、金網などで覆ったキャブガードの内部に、側壁等を持たない運転台を本発明に開示した技術で弾性支承したものとすることもできる。この場合、万一建設機械が転倒したときでも、キャブガードによって運転者が外部へ放り出されないので、車体の下敷きになることはなく安全である。

本発明の一実施の形態である建設機械としての油圧ショベルを示す側面図である。 キャブガードを示す斜視図である。 （Ａ）は図１におけるＡ−Ａ線に沿う方向から見たキャブガードの平面図であり、（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線に沿う方向から見たキャブの平面図であり、（Ｃ）は図１におけるＣ−Ｃ線に沿う方向から見た旋回台の平面図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれキャブガードの変形例を示す斜視図である。 マウントの一例を示す断面図である。 マウントの他の具体例を示す断面図である。 マウントの他の具体例を示す断面図である。 マウントの他の具体例を示す断面図である。 （Ａ）は図１に示されたキャブガードと旋回台とを示す斜視図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）はそれぞれ下部マウントと上部マウントの数を相違させた他のタイプのキャブガードと旋回台とを示す斜視図である。 （Ａ）は本発明の他の実施の形態であるキャブガードと旋回台とを示す斜視図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）はそれぞれ下部マウントと上部マウントの数を相違させた他のタイプのキャブガードと旋回台とを示す斜視図である。

符号の説明

１０ 油圧ショベル（建設機械）
１１ 下部走行体
１２ 旋回台
１３ 車体
２０ キャブ
２１ａ 底壁部
２１ｂ 天井壁部
２１ｃ，２１ｄ 左右側壁部
２１ｅ，２１ｆ 前後側壁部
２３ キャブガード
２４ａ，２４ｂ 中央枠片
２５ａ，２５ｂ 後方枠片
２６ 天井部
３０ マウント
３１ 下部マウント
３２ 上部マウント
３５ 第１の部材
３７ 弾性体
３８ 第２の部材
４５ 減衰板（減衰機構）
４６ 圧縮コイルばね
４７ 弾性体
５５ 弾性体
５８ 減衰板（減衰機構）
６７ 弾性筒体
７３ 減衰板（減衰機構）

Claims (12)

1. 下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、
   前記キャブの底壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する下部マウントと、前記キャブと前記車体との間であって前記下部マウントよりも上方に装着され、前記キャブの上下方向および／または水平方向の振動を吸収する上部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを弾性支持することを特徴とする建設機械。
2. 請求項１記載の建設機械において、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記上部マウントをこのキャブガードを介して前記車体に装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする建設機械。
3. 請求項２記載の建設機械において、前記上部マウントを前記キャブの天井壁部および／またはキャブの側壁部とそれぞれ対向するキャブガードとの間に装着することを特徴とする建設機械。
4. 下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、
   前記キャブの天井壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する上部マウントと、前記キャブと前記車体との間であって前記上部マウントよりも下方に装着され、前記キャブの水平方向および／または上下方向の振動を吸収する下部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを弾性支持することを特徴とする建設機械。
5. 請求項４記載の建設機械において、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記下部マウントをこのキャブマウントガードを介して前記車体に装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする建設機械。
6. 請求項５記載の建設機械において、前記下部マウントを前記キャブの底壁部および／またはキャブの側壁部とそれぞれ対向するキャブガードとの間に装着することを特徴とする建設機械。
7. 下部走行体を有する車体にキャブが設けられた建設機械であって、
   前記キャブの側壁部と前記車体との間に装着され、前記キャブの荷重を支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する下部マウントと、前記キャブの側壁部と前記車体との間であって前記下部マウントよりも上方の位置に装着され、前記キャブの荷重を前記下部マウントとにより支持するとともに前記キャブの上下方向および水平方向の振動を吸収する上部マウントとを有し、立体的に配置された前記下部マウントと前記上部マウントとによって前記キャブを前記キャブガードの内部で弾性支持することを特徴とする建設機械。
8. 請求項７記載の建設機械において、前記キャブを囲むように前記車体に取り付けられるキャブガードを設け、前記キャブと前記車体間に装着する前記上部マウントおよび／または下部マウントをこのキャブガードを介して装着するとともに、このキャブガードの内部で前記キャブを移動自在に弾性支持することを特徴とする建設機械。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の建設機械において、前記上部マウントおよび／または前記下部マウントが、ゴムなどの弾性体からなる防振部材と、振動を付加的に吸収する減衰機構とを有することを特徴とする建設機械。
10. 請求項９記載の建設機械において、前記上部マウントおよび／または前記下部マウントは、前記車体側または前記キャブに固着されるカップ状ケースと、一端が前記キャブまたは前記車体側に締結され、他端に減衰板が固着されたスタッドと、略中心部が前記スタッドの外周部に液密に接着または、摺動自在に固着され、周縁部が前記ケースに固着されたゴムなどの弾性材からなる防振部材とからなり、前記減衰板が前記ケースに収容された減衰液中に配置された液体封入式マウントであることを特徴とする建設機械。
11. 請求項１０記載の建設機械において、上部マウントおよび／または下部マウントは、前記防振部材または、前記キャブと前記車体との間に設けたばね部材が荷重支持機能を有することを特徴とする建設機械。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の建設機械において、前記下部マウントを前記キャブの前端部側に左右に２つ配置するとともに前記キャブの後端部側に１つ配置し、前記上部マウントを前記キャブの前端部側に１つ配置するとともに前記キャブの後端部側に２つ配置することを特徴とする建設機械。
    
    

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