JP2005344914A - マウント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ安価な構成で、過負荷時に減衰対象部材の傾動を阻止するストッパ部材を最適位置に配置することのできるマウント装置を提供する。
【解決手段】粘性液を封入してなるケーシング３の開口部に取り付けられる弾性体１２と、この弾性体１２の略軸心部に上下摺動自在に配されるスタッド４と、このスタッド４の下端部に設けられるダンパープレート６と、このダンパープレート６とケーシング３の底面との間に配されるコイルスプリング７とを備え、弾性体１２の外周部に、この弾性体１２の上面に対して段下がり部を有して、スタッド４に支持されるキャブ等が所定角度以上傾動するのを阻止するストッパ部１２ｄを設ける構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械のキャブを車体に防振マウントするのに好適な粘性液封入式のマウント装置に関するものである。

従来、この種の従来の粘性液封入式マウント装置として、図５（ａ）に示されるものがある。このマウント装置５０は、下部に粘性液（減衰液）が封入された液体封入室５１を有するケーシング５２が設けられ、このケーシング５２の略中央部にスタッド５３が配され、このスタッド５３の下端部に、ストッパゴム５４を有する円板状のダンパープレート５５がボルト５６にて締着され、ケーシング５２とスタッド５３とが円筒形のマウントゴム５７にて連結されて構成されている。なお、ダンパープレート５５の上方にも粘性液が注入されている。

このような構成において、スタッド５３に上下方向の振動負荷が加わった場合、スタッド５３はマウントゴム５７を撓ませてその軸方向に移動し、この移動時にダンパープレート５５が粘性液を撹拌し、そのときに発生するマウントゴム５７および粘性液による減衰力によって振動負荷が減衰される。しかし、このマウント装置５０では、上下方向（軸方向）の振動負荷に対してはダンパープレート５５およびマウントゴム５７により減衰させることができるものの、マウントゴム５７の横方向のゴム剛性が小さいため、このマウント装置をキャブ支持用ダンパーとして用いて実稼動させた際に力が横方向に逃げてしまって横揺れが発生し易いという欠点がある。

このような欠点に対処したものとして、図５（ｂ）に示されているように、スタッド６１とケーシング６２とを、円筒状プレート６３を挟着したマウントゴム６４によって連結するように構成したマウント装置６０がある（特許文献１参照）。このマウント装置６０では、液体封入室６５内にストッパプレート６６が配されるとともに、この液体封入室６５にはストッパゴム６７および孔６８を有するダンパープレート６９が収納されている。

このように構成されたマウント装置６０においては、マウントゴム６４が積層状に形成されていることにより、横方向の剛性が大きくなり、横揺れを低減させることが可能となる。しかし、この構成では、マウントゴムの歪特性等から上下方向の振動ストロークが制限されていてその減衰効果に限界があるため、このマウント装置６０を例えば建設機械のキャブに適用した場合に、乗り心地性が十分でないという問題点がある。

そこで、上下方向の振動ストロークを大きくすることのできるマウント装置が提案され、また実用に供されている(例えば特許文献２参照)。図６には、この種のマウント装置の一例が示されている。

図６に示されるマウント装置７０は、粘性液（減衰液）が封入された液体封入室７１を有するケーシング７２と、このケーシング７２の略中央部に配されるスタッド７３と、このスタッド７３の下端部にボルト７４にて締着されるダンパープレート７５と、このダンパープレート７５の下面とケーシング７２の底面との間に介挿されるコイルスプリング７６を備えている。また、前記スタッド７３は、内周面にベアリング７７を保持するスリーブ７８の内側に摺動自在に嵌合されている。スリーブ７８は、筒状の弾性体７９に抱持されるようにその弾性体７９の内周面に接合されている。また、ケーシング７２の内周面には弾性体７９の下端部位置に減衰板８０が配されている。ここで、弾性体７９は、ケーシング７２内に挿入されることによりその外周面下部がケーシング７２の内周面に保持される。また、この弾性体７９には、一端部がケーシング７２に固着された筒状ケース８１が内包されている。

このように構成されたマウント装置７０においては、スタッド７３がスリーブ７８により摺動可能に保持されているので、スタッド７３に大荷重が作用してもその荷重をコイルスプリング７６により支持することができ、上下方向の減衰特性を改善することができる。

ところで、前記従来のマウント装置７０においては、これを油圧ショベル等の建設機械のキャブアッセンブリ（以下、「キャブ」という。）を支持するマウント装置に用いた場合、その撓み易さ（柔らかさ）故に、車体フレーム（旋回フレーム）に衝撃荷重等の過負荷が作用した時に、上下方向のストロークが大きくなって、キャブが旋回フレームのデッキ部上面と干渉して傷付いたり変形したりするという問題があった。この対策として、図７に示されるように、旋回フレームのデッキ部８２の上面所要位置にゴム製のストッパ部材８３を装着し、前述のような過負荷作用時にキャブ８４の底面を前記ストッパ部材８３の上面に接当させることで、キャブ８４の変形を防止するようにされている。

特開２０００―２５６５８号公報 特開２００３−４９８９３号公報

しかしながら、前述のようなストッパ部材８３を装着する方法では以下のような問題点がある。すなわち、ストッパ部材８３の機能を十分に発揮させるには、変位の最も大きいキャブ８４の四隅に配置するのが望ましいが、これら四隅にはマウント装置７０自身が配されているため、最適位置にストッパ部材８３を配置することができない。このため、ストッパ部材８３の装着位置が、例えば図７（ａ）に示されるような偏った位置にならざるを得ず、各ストッパ部材８３の機能が均等でなく、その機能を十分に活かしきれない。また、マウント装置とは別にストッパ部材を用意する必要があることから、部品点数が多くなり、組立作業工数の増大が避けられない。

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、過負荷時に減衰対象部材の傾動を阻止するストッパ部材を最適位置に配置することのできるマウント装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明に係るマウント装置は、
粘性液を封入してなるケーシングの開口部に取り付けられる弾性体と、この弾性体の略軸心部に上下摺動自在に配されるスタッドと、このスタッドの下端部に設けられる減衰部材と、この減衰部材と前記ケーシングの底面との間に配されるスプリングとを備え、互いに独立する一方の部材と他方の部材との間に介挿されるとともに、前記ケーシングを前記一方の部材に、前記スタッドを前記他方の部材にそれぞれ取り付けて使用されるマウント装置において、
前記弾性体の外周部に、この弾性体の上面に対して段下がり部を有して、前記他方の部材の所定量以上の移動を阻止する弾性材よりなるストッパ部材を設けることを特徴とするものである（第１発明）。

前記ストッパ部材は、前記弾性体と一体に設けられるのが好ましい（第２発明）。

また、前記ストッパ部材は、前記弾性体と別体に設けても良い（第３発明）。

第１発明によれば、弾性材よりなるストッパ部材が弾性体の外周部に設けられていることによって、例えばキャブのような他方の部材の変位が最も大きい最適位置にストッパ部材を配置することができ、過負荷時の他方の部材に対するストッパ機能を十分に発揮することができる。併せて、一定の乗り心地を確保した上で、横揺れ量の低減にも寄与することができる。しかも、従来のようにストッパ部材をマウント装置と別個に設けるものに比べて、部品点数を減らすことができ、かつ構造も簡素化できる。また、一方の部材の下面が弾性体の最上面に接当し、その弾性体を所定量撓ませた後に、前記下面がストッパ部材の最上面に接当することになるので、前記一方の部材がストッパ部材に当接したときの衝撃を緩和してストッパ機能をより確実に発揮させることができる。

また、前記第３発明のような構成によれば、第２発明と比べて部品点数は増えるものの、所望の作用効果を得ることができる。

次に、本発明によるマウント装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係るマウント装置の斜視図が、図２には、同マウント装置の平面図が、図３には、図２のＡ−Ａ線断面図がそれぞれ示されている。

本実施形態において、マウント装置１は、内部にシリコンオイル等の粘性液（減衰液）を封入してなる液体封入室２を有するケーシング３を備えている。このケーシング３は、上下方向の中間部に段部３ａを有して下部がカップ状に形成されるとともに、口部が外方へ屈曲されて取付板部３ｂが形成され、この取付板部３ｂの互いに対向する二辺に固定用爪部３ｃが形成されて構成されている。

前記ケーシング３の略中央部にはスタッド４が配され、このスタッド４の下端部にボルト５にてダンパープレート（減衰部材）６が締着されている。このダンパープレート６は、段部３ａより下方のケーシング３の内径よりやや小さい径で、下方が開口するカップ形状とされ、その外周部とケーシング３内周面との間に環状の隙間が形成されるように配されている。また、このダンパープレート６の天井部（カップの底部）には、このダンパープレート６の下方に溜まる空気を上方へ逃がすための小孔６ａが設けられている。また、このダンパープレート６の下面とケーシング３の底面との間にはコイルスプリング７が配されている。

前記スタッド４は、上部中心部にネジ穴４ａを有する円柱形状で、上端部に回り止めのピンを取着するピン孔４ｂを有しており、その内周面にベアリング８を保持するスリーブ９の内側に軸方向に摺動自在に嵌合されている。ここで、スリーブ９は、円筒状に形成されて前記スタッド４と気密的に接する内周面を有し、上端部内周面に周方向に形成された溝にはダストシール１０およびオイルシール１１がそれぞれ介挿されている。また、このスリーブ９は、筒状の弾性体１２に抱持されるようにその弾性体１２の内周面に接合されている。

前記弾性体１２は、ケーシング３内に挿入されることによりその外周面下部がケーシング３の内周面に保持され、これによってスタッド４もケーシング３の略中心部に保持されている。また、この弾性体１２には、上端部の取付板部１３ａにてケーシング３に固着された筒状ケース１３が内包されている。ここで、筒状ケース１３は、ケーシング３の固定用爪部３ｃを、前記取付板部１３ａを包み込むように折り曲げてかしめることにより、ケーシング３に固着される。なお、弾性体１２の組付け状態において、取付板部１３ａの四隅に設けられる取付孔１４と、取付板部３ｂの四隅に設けられる取付孔１５とが一致するようにされている。

前記弾性体１２は、弾性材としてのゴムを用いて成形され、下面には環状の凹部１２ａを有するとともに、上面にも環状の凹部１２ｂを有している。また、上面の凹部１２ｂの外周部には環状の凸部１２ｃが形成され、さらにその凸部１２ｃの外周部には、上面が凸部１２ｃの上面に対して段下がり状とされたストッパ部（本発明のストッパ部材に対応する。）１２ｄが形成されている。ここで、ストッパ部１２ｄは、筒状ケース１３の取付板部１３ａに対して、四隅の取付孔１４，１５に対応する部分が円弧状に切り欠かれるとともに、固定用爪部３ｃに対応する部分がやや内側に窪んだ形状に形成されている。なお、前記弾性体１２の上面の一側部には、水抜き用の切欠き１２ｅが形成されている。ここで、弾性体１２としてゴムを用いるものとしたが、樹脂等の他の弾性材を用いることができるのは言うまでもない。

一方、前記スタッド４の下端に装着されたダンパープレート６の上方には、ケーシング３の内周面に環状の減衰板１６が設けられ、この減衰板１６の内周部とスリーブ９の下端部の弾性体１２との間に環状の隙間が形成されている。こうして、ケーシング３の内部の液体封入室２は、ダンパープレート６の下方の室と、ダンパープレート６と減衰板１６にて囲まれる室と、減衰板１６の上方の室とに分割されている。なお、減衰板１６の上方の室である凹部１２ａ内には途中まで粘性液が封入され、この凹部１２ａの上部には空気室が形成されている。

このように構成されているマウント装置１は、前記ケーシング３を取付孔１４，１５にて例えば油圧ショベルの車体フレーム（一方の部材）に取り付けるとともに、前記スタッド４をネジ穴４ａにてキャブ（他方の部材）に取り付けて使用される。この油圧ショベルによる作業時に、車両に発生する振動もしくは衝撃によってキャブが下方に動くと、スタッド４は下方に押され、ダンパープレート６の下方の室が高圧になってそのダンパープレート６の上下室の差圧が大きくなり、粘性液は、ダンパープレート６の外周面とケーシング３内面との間の環状隙間およびダンパープレート６に設けられた小孔６ａを通過してダンパープレート６の上方室側へ流れる。また、減衰板１６の上下においても差圧が生じ、このとき空気室内の空気は一時的に膨張するが、直ちに圧縮する。そして、圧縮するときに減衰板１６の下方室からその減衰板１６の内周部と弾性体１２との間の環状隙間を通過して粘性液が凹部１２ａ内に流れ込み、粘性液が両環状隙間および小孔６ａにて絞られる際の圧力損失によって大きな減衰力を得ることができる。

この場合、スタッド４がスリーブ９に対して摺動可能に保持され、かつスタッド４下部に締着されたダンパープレート６がコイルスプリング７にて支持されているので、スタッド４に大荷重が作用してもその荷重がコイルスプリング７にて支持され、軸方向への大きなストロークを得ることができるとともに、弾性体１２を破損させることがない。

また、キャブが上方へ動いたときには、スタッド４が上方へ押され、ダンパープレート６の上方の室は上方に減衰板１６が設けられていることによって高圧になり、ダンパープレート６の上下室の差圧が大きくなり、粘性液は、ダンパープレート６の外周面とケーシング３内面との間の環状隙間を通過してダンパープレート６の下方室側へ流れる。また、減衰板１６の上下においても差圧が生じ、減衰板１６の上方の凹部１２ａ内からその減衰板１６の内周部と弾性体１２との間の環状隙間を通過して粘性液が減衰板１６の下方室へ流れる。こうして大きな減衰力を得ることができる。

一方、キャブに加わる水平方向の荷重に対しては、筒状ケース１３を内包した弾性体１２にてその荷重を受けて、キャブの横揺れを防止することができる。勿論、水平方向の荷重と軸方向の荷重の複合荷重に対しても、前記弾性体１２によって所望の減衰力を得ることができる。

また、作業機による掘削作業中に車体フレームに衝撃荷重等の過負荷がかかったときには、スタッド４の下方へのストロークが一時的に大きくなるが、このときにはキャブの下面が弾性体１２の凸部１２ｃの上面に接当し、この凸部１２ｃを所定量撓ませた後、この凸部１２ｃの外周部に配されているストッパ部１２ｄに接当することになり、言い換えればそのストッパ部１２ｄによってキャブの下面を受けることになり、キャブが所定角度以上傾動するのを防止することができる。こうして、キャブが旋回フレームのデッキ部上面と干渉して傷付いたり変形したりするのを防止することができる。

従来、この種の過負荷作用時には、図７に示されるようなストッパ部材８３を設けることでキャブ８４の変形を防止する対策が採られていたが、この対策では、ストッパ部材８３の装着位置の問題、部品点数、組立作業工数の問題等があった。これに対して、本実施形態のマウント装置１では、ストッパ部１２ｄが弾性体１２に一体成形されていて部品点数を減らすことができるとともに、従来装置のようにストッパ部材８３を取り付ける必要がなく、構成を著しく簡素化し、かつコストダウンを図った構造とすることができる。しかも、過負荷時にキャブの変位が最も大きい最適位置にストッパ部材を配置することができ、キャブに対するストッパ機能を十分に発揮することができる。さらに、本実施形態によれば、ストッパ部１２ｄが設けられていることによって、弾性体１２の水平方向の剛性が大きくなり、一定の乗り心地を確保した上で、キャブの横揺れ量の低減にも寄与することができる。

本実施形態においては、ストッパ部１２ｄの上面を凸部１２ｃの上面に対して段下がり状となるようにしたものを説明したが、これらストッパ部１２ｄと凸部１２ｃの上面とはフラットになるようにしても良い。このような構成によっても前記実施形態と同様の作用効果を期待することができる。

また、本実施形態においては、ストッパ部１２ｄを弾性体１２に一体成形により設けたものを説明したが、図４に示されるように、このストッパ部１２ｄと略同形状のリング状のストッパ部材１２ｄ'を弾性体１２とは別体の弾性材で作製し、このストッパ部材１２ｄ'を弾性体１２の凸部１２ｃの外周側のスペースに載置するようにしても良い。勿論、単に載置するだけでなく、そのストッパ部材１２ｄ'を弾性体１２の上面に接着により固定することもできる。

本発明の一実施形態に係るマウント装置の斜視図 本実施形態に係るマウント装置の平面図 図２のＡ−Ａ線断面図 本発明の他の実施形態に係るマウント装置の断面図 従来の粘性液封入式マウント装置例（１）を示す断面図 従来の粘性液封入式マウント装置例（２）を示す断面図 従来のマウント装置に付設されるストッパ部材の配置例を示す図

符号の説明

１ マウント装置
２ 液体封入室
３ ケーシング
４ スタッド
６ ダンパープレート（減衰部材）
７ コイルスプリング
９ スリーブ
１２ 弾性体
１２ｃ 凸部
１２ｄ ストッパ部
１２ｄ' ストッパ部材
１３ 筒状ケース
１６ 減衰板

Claims (3)

1. 粘性液を封入してなるケーシングの開口部に取り付けられる弾性体と、この弾性体の略軸心部に上下摺動自在に配されるスタッドと、このスタッドの下端部に設けられる減衰部材と、この減衰部材と前記ケーシングの底面との間に配されるスプリングとを備え、互いに独立する一方の部材と他方の部材との間に介挿されるとともに、前記ケーシングを前記一方の部材に、前記スタッドを前記他方の部材にそれぞれ取り付けて使用されるマウント装置において、
   前記弾性体の外周部に、この弾性体の上面に対して段下がり部を有して、前記他方の部材の所定量以上の移動を阻止する弾性材よりなるストッパ部材を設けることを特徴とするマウント装置。
2. 前記ストッパ部材は、前記弾性体と一体に設けられる請求項１に記載のマウント装置。
3. 前記ストッパ部材は、前記弾性体と別体に設けられる請求項１に記載のマウント装置。

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