JP2006104725A - ランマのハンドル用防振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作者に不快感を与えることのない防振効果が得られるランマの防振構造を提供しようとする。
【解決手段】 クランクケース3より上方の位置に、ハンドル接続部に介挿する防振体4を配置させたランマの防振構造において、上下方向の振動を上下方向に変動して吸収しうる防振部材5を、前記防振体4に直接または間接に接続させた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、地面の締め固めに用いられるランマのハンドル用防振構造に関する。

地面の締め固めに用いられるランマは、エンジンの回転力を上下するクランクで上下方向の振動力に換え、その振動力を転圧板に伝える機構となっている。図４は従来のランマであり、図示のように、クランクケース3とエンジン30の周囲には、作業者がランマを操作するためのハンドル1が取り付けられている（なお、内部機構は例えば特許文献１の第１図に示されている）。このため、クランクケース3からの振動がハンドル1にも伝達されるので、ハンドル1の接続部に防振機構が設けられている。

その防振機構のうち、汎用されているランマのものを図５に示す。汎用型のランマは、そのハンドル1がクランクケース3の両端にボルト20を介して接続されるが、図示のように、その取付部であるハンドル固定用ブラケット22と、クランクケース3との接続部分に防振ゴム31を介挿させている。

しかし、この汎用型でも防振効果が十分でなく、そこで、図６に示すような、接続部分に介挿される防振ゴム31の位置を高く配置させた機構も提案され、かつ用いられている（例えば、スウェーデンのダイナパック社製ランマであり、以下本願ではこの型の構造を改良型という）。
実開平２−５７１４９号（第１図）

図６に示す改良型が、汎用型の図５に示す構造と比較して、防振効果に優位性があることは後述の試験例からも明らかである。その理由については、後述するように、振動機構の一部をなすクランクケースの上方で振動を抑えることが防振には有利であるものと考えれるが（ただし、そのことのみが寄与しているものでないと推察される）、実際の操作でも防振効果が実感できるものとなっている。

しかし、図６に示す改良型においても、ランマを長時間操作した場合に、操作者が不快感を起こさないほどの防振効果があるかというと、そこまでには至っておらず、したがって、改良型より防振効果のある構造が待望されていた。

この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、操作者に不快感を与えることのない防振効果が得られるランマの防振構造を提供しようとするものである。

本発明者らは、汎用型、改良型を含め、ハンドルの振動を有効に防止しうる構造を鋭意検討し、種々の試験を行った。この試験は、本願においては後述する試験例（実施例の欄において記載）として、その内容と結果を示す。以下の説明は、その試験例を適宜引用する。

最初に改良型の効果を確認したが、表１に示すように、改良型（試験では比較例１であり、図６に示す構造）では汎用型（試験では従来例であり、図５に示す構造）と比較して、ハンドル部全体の振動加速度がほぼ半減し、防振効果が２倍近く向上することが認められた。

本発明者らは、従来からの改良試験及び長年の実施経験等から、改良型の防振効果に寄与する理由を種々模索した結果、振動の伝達源であるクランクを被覆するクランクケースの上方で振動を抑えることが防振には有利であるとの結論に至った。したがって、改良型の特徴と考えられる、クランクケースの上方に防振体を配置する構成をさらに改良すれば、本願の目的である、より顕著な防振構造が得られるものと確信するに至った。ところで、改良型（比較例１）のハンドルの各方向の振動加速度を詳細に検討すると、機体の前後方向の振動低減が他の方向の振動と比べてやや少ないものとなっている。そこで、本発明者らは、防振体の一つはクランクケース近傍に配置する一方で、クランケケースから前後方向の離れた位置に、もう一つの防振体を配置させた構成の振動加速度を測定した。すなわち、機体の前後方向の２カ所に防振体を配置させた構成で、前後方向の振動加速度が抑えられれば、その構成を改良型に加味するだけで、改良型の防振効果をより顕著にさせることができると考えたものである。表１に示す比較例２がその構成であり、具体的構成は図７に示している。表１の結果に示されるように、防振体を前後方向に分けて配置するだけでは、前後方向の振動はほとんど抑えられなかったことが判明した。

この結果はまったくの予想外であったが、むしろ本発明者らは、そのことを発想の転換の契機として、次に改良型における、前後方向以外の方向に対する振動抑制を検討することとした。改良型である比較例１は、図６に示すように、クランクケースの上方ではあるが、クランクケースを挟むように防振体（防振ゴム）が配置されており、この点は汎用型も同じである（図５参照）。しかし、表１から明らかなように、改良型（比較例１）は、左右方向の振動に対しても汎用型（従来例）より振動加速度が十分低減している。このことは、各方向に対する振動を抑制するのは、同方向に変動してその方向の振動を吸収する防振体を配置すればよいというような単純な発想では対処できないことを示しているともいえる。そして、上述の比較例の結果もまさにそのことを裏付けているのではないかと考えた。

一方で、改良型ではクランクケースを挟むように防振体を配置しているので、その構造に左右方向の振動を同方向に変動して振動を吸収するような防振体をさらに配置させても、より顕著な効果の向上はないと予想した。そうすると、残りは、上下方向の振動に関する構成しかなく、そこで、改良型における防振体に、上下方向の振動を上下方向に変動して吸収しうる防振部材を適宜配置したところ、その形態例１〜３においては、表２に示すように、改良型では抑えきれなかった前後方向の振動を低減させることができ、かつハンドル全体の振動加速度も大きく低減させるという驚異の結果を見い出した。

本発明は、このような本発明者らの新たな知見に基づき創案されたもので、この発明に係るランマのハンドル用防振構造は、クランクケースより上方の位置に、ハンドル接続部に介挿する防振体を配置させたランマのハンドル用防振構造において、上下方向の振動を上下方向に変動して吸収しうる防振部材を、前記防振体に直接または間接に接続させたことを特徴とする。

ここで、前記防振部材を間接に前記防振体に接続するとは、他の部材を介して両部材を接続するような形態をいう。後述する形態例２及び３は、間接に接続される形態の一例である。

本発明は、クランクケースからハンドルに伝達される振動を格段に低減させることができ、このため、ランマを操作する作業者がより快適に作業が行える。

本発明に係る具体的形態例を図面に基づき説明する。いずれの形態例の図も、図４に示すようなランマにおけるハンドルの接続部分を中心とした説明図である。いずれの図においても、1はハンドル、3はクランクケースである。なお、本発明が以下の形態例に限定されないことは言うまでもない。

図１は形態例１のハンドル接続部を示している。(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の一端側の部分断面図であり、(b)は側面図である。

図示のように、ハンドル1は、ブラケット2を介してクランクケース3の端部に接続される。ブラケット2は、下端側がクランクケース3にボルト20で締着される一方、上端側にハンドル1が接続される。ブラケット2のうち、上端側となるハンドル接続部分は、機体内側に凹んでおり、その凹みにスプリングダンパ5が配置され、そのスプリングダンパ5に隣接して防振ゴム4が配置され、それらをブラケット2上端と挟むようにして、ハンドル1の支持板10が接続される。したがって、ハンドル接続部に介挿する防振ゴム4は、クランクケース3より上方の位置に配置されている。

前記防振ゴム4は、リング状よりなり、その両端面に接続用板40が固着される。一端面の接続用板40にはハンドル支持板10が、他端面の接続用板40には、スプリングダンパ5内のガイド板53端部の接続用板54が、それぞれ接続される。前記スプリングダンパ5は、箱形状外枠51の前後二箇所に支持柱52が配置され、その支持柱52の中間部に、該支持柱52用貫通孔を備えた前記ガイド板53が、その貫通孔において支持柱52を貫通しながら浮動自在に配置される。また、ガイド板53の上下の支持柱52には、それぞれスプリング50が挿嵌されており、この上下４カ所のスプリング50により、ガイド板53は箱形状外枠51内の中間部で支持されることになる。ガイド板53の端部には、前記接続用板54が固着され、上述のように、該接続用板54に防振ゴム4の他端面側の接続用板40が固着される。

したがって、本形態例において、クランクケース3からの振動は、まずブラケット2を介してスプリングダンパ5に伝わる。ガイド板53の上下のスプリング50が上下方向に伸縮し、伸縮動作により、振動は緩衝されてガイド板53に伝達される。該ガイド板53からの振動は、防振ゴム4の伸縮動作により緩衝されてハンドル1に伝達される。すなわち、本形態例では、クランクケース3より上方に、ハンドル接続部の防振ゴム4を設けた構成において、防振ゴム4とスプリングダンパ5のそれぞれの緩衝動作を直接連動するようにして、相互の緩衝作用を増幅させ、その複合作用により、ハンドルへの振動伝達を有効に防止するものとしている。

特に本形態例では、スプリングダンパ5の構造として、スプリング50を挿嵌させる支持柱50を前後二カ所に配置させ、その二カ所の支持柱50をガイド板52に貫通させているので、ガイド板52が安定してスプリング50に支持されることになって、振動をスプリング50で緩衝する際にガイド板52が前後に大きく振れることがなくなり、その結果、防振ゴム4に伝達する振動がより低減できるものとなっている。

この形態例１の防振効果は、後述する試験例の表２に示されるとおりであり、ハンドル全体の振動加速度は、従来例及び比較例１，２の構造のいずれより格段に低減している。また、前後方向の振動加速度は改良例の半分以下の値であるばかりでなく、さらに、左右方向の振動加速度は3.1まで低減している。

図２は形態例２のハンドル接続部を示している。(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の部分断面図であり、(b)は側面図、(c)は平面図である。

図示のように、ハンドル1は、ブラケット21を介してクランクケース3の端部に接続される。ブラケット21は、図２(a)に示すように、クランクケース3の両端を上方から覆うような、上板部21aと両側板部21bとからなる断面コ字状よりなり、その両側板部21bにおいて、クランクケース3の両端に固着される。また、ブラケット21のうち、クランクケース3との固着部となる両側板部21bの上方には、それぞれリング状防振ゴム4を介してハンドル1の支持板11が接続される。該支持板11の外面には、ハンドル1が固着されるが、ハンドル1の固着位置は上下方向の中央となっており、前記防振ゴム4は、支持板11の内面の下端側に固着されている。この固着状態においては、図２(a)に示すように、ハンドル接続部に介挿される防振ゴム4の位置は、クランクケース3の上方側に位置し、かつその上部側は、クランクケース3より上方に位置することになる。

さらに、本形態例においては、前記ブラケット21の上方でかつ前記ハンドル支持板11の内側に、両端が上下方向に変動しうる第２ブラケット6が配置される。該第２ブラケット6は、両端にフランジ6bが形成されるが、その中間部6aの中央の位置において、金属製軸柱体7を介して、前記ブラケット21の上板部21a上に固着されるとともに、両フランジ6b外面に、前後二つのリング状防振ゴム8が固着される。該防振ゴム8は、フランジ6b固着面の反対面が前記ハンドル支持板11の上端側内面に固着されており、換言すれば、防振ゴム8は、ハンドル支持板11と第２ブラケット6のフランジ6b間に介挿されている。なお、本形態例では、防振ゴム8が防振ゴム4とともにハンドル接続部に介挿される防振ゴムとなっており、防振ゴム8の位置は、図２(a)に示すようにクランクケース3より上方となっている。

以上の構成により、第２ブラケット6に振動が伝わると、軸柱体7を中心に、両端のフランジ6b側が上下に変動するが、支持板11に固定された防振ゴム8によりその変動が吸収されることになる。すなわち、この両端の防振ゴム8により、第２ブラケット6は、いわば板バネと同様の作用を果たすことになる。

本形態例において、クランクケース3からの振動は、ブラケット21を介して防振ゴム4に伝わるとともに、軸柱体7を介して第２ブラケット6にも伝わる。防振ゴム4に伝わった振動は、その伸縮動作により緩衝されてハンドル支持板11に伝わる。一方、第２ブラケット6に伝わった振動は、上述のように、両端のフランジ6bの上下方向の変動動作を緩衝する防振ゴム8の伸縮動作（主として上下方向動作）により緩衝され、ハンドル支持板11に伝わる。そうすると、ハンドル支持板11は両防振ゴム4,8に固着されているので、そこに緩衝されて伝達された振動は、相互の伸縮動作で打ち消し合うことになり、さらに緩衝されてハンドル1に伝わることになる。すなわち、本形態例では、クランクケース3より上方にハンドル接続部の防振ゴム4,8を配置した構成において、防振ゴム4と、板ばねとして作用する第２ブラケット６のそれぞれの緩衝動作を、ハンドル支持板11を介して間接的に連動するようにして、相互の緩衝作用を増幅させ、その複合作用により、ハンドルへの振動伝達を有効に低減させるものとしている。

この形態例２の防振効果は、後述する試験例の表２に示されるとおりであり、ハンドル全体の振動加速度は、図６に示す改良例より格段に低減している。

図３は形態例３のハンドル接続部を示している。(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の部分断面図であり、(b)は側面図、(c)は平面図である。

本形態例は、基本的には形態例２と同じ構成であり、ただ形態例２における軸柱体7を、防振ゴム9に置き換えている点のみ相違する（このため共通する構成の説明は省略する）。すなわち、第２ブラケット6とブラケット21との間に防振ゴム9が介挿される。該防振ゴム9は、クランクケース3の真上に位置し、振動に対して主として上下方向に変動することになる。

本形態例における振動緩衝作用も、基本的には形態例２と同じなので詳細は省略するが、第２ブラケット6への振動を最初に伝達する部位であって、板バネの支持部となる部位が防振ゴム9なので、すでに緩衝された振動が第２ブラケット6へ伝わることになり、第２形態例の防振効果をより向上させるものとなる。

この形態例３の防振効果は、後述する試験例の表２に示されるとおりであり、ハンドル全体の振動加速度は、従来例及び比較例１，２の構造のいずれより格段に低減している。また、改良型である比較例１に対しても、いずれの方向の振動加速度もそれより低減する値となっており、さらに他の形態例１及び２よりもハンドル全体の値が低いものとなっている。

以下、本発明を創出した過程の試験例を説明する。

汎用型（従来例）、改良型（比較例１）及び比較例のための比較例２、上記形態例等のそれぞれのハンドルにおける振動を測定した。振動は、機体の上下方向（Ｘ）、前後方向（Ｙ）、左右方向（Ｚ）の振幅を測定してそれぞれの方向の加速度を測定し、ハンドル全体にかかる加速度を算出した。なお、上記形態例１〜３の試験例は便宜上実施例２の欄に説明する。

汎用型である従来例は、図５に示す構造であり、クランクケースの左右両端に防振ゴムが配置される。

改良型である比較例１は、図６に示す構造であり、クランクケースの両端にハンドルブラケットを直接取り付け、その取付部より上方に位置する該ブラケットとハンドルの接続部に防振ゴム（上２個下１個）を介挿させている。

比較のための比較例２は、図７に示す構造であり、従来例の構造に加えて、ハンドル1を二分割15,16したうえで、分割したハンドル15,16相互をクランクケース3から離れた位置で接続し、その接続部に防振ゴム32を介挿させている。すなわち、この例では、クランクケース3より上方でかつ離れた位置に、新たな防振ゴム32を配置させている。

これらの試験結果を表１に示す。

改良型である比較例１は、従来例と比べて、ハンドル全体の振動加速度がほぼ半減しているが、前後方向の振動加速度の低減の程度が、他の方向の振動加速度の低減の程度よりも少ないことが判明した。比較例２は、従来例の構成に防振ゴムをさらに付加しているので、全体としての振動加速は低減する結果となったが、防振ゴムを前後に分けて配置しているにもかかわらず、前後方向の振動加速度については従来例とまったく変わらないという予想外の結果が出た。

本発明に係る形態例１，２，３は、上記説明した構造の形態例である。これらの試験結果を表２に示す。

いずれの形態例においても、ハンドル全体の振動加速度は、従来例の半分以下であり、さらに改良型である比較例１より減少した。特に、比較例１でも低下の程度が小さかった前後方向の振動加速度について、いずれの形態例においても、従来例の半分以下の数値が得られた。

この発明は、地面の締め固めに用いられるランマに適用される構造である。

形態例１のハンドル接続部を示し、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の一端側の部分断面図であり、(b)は側面図である。 形態例２のハンドル接続部を示し、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の部分断面図であり、(b)は側面図、(c)は平面図である。 形態例３のハンドル接続部を示し、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の部分断面図であり、(b)は側面図、(c)は平面図である。 ランマの説明図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。 汎用型のハンドル用防振機構の一例（従来例）を示し、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の一端側の部分断面図であり、(b)は側面図である。 改良型のハンドル用防振機構の一例（比較例１）を示し、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の部分断面図であり、(b)は側面図、(c)は平面図である。 本発明を創案する過程で比較のために試験を行った比較構造（比較例２）であり、(a)はランマを正面から見た際のクランクケース3の一端側の部分断面図であり、(b)は側面図である。

符号の説明

1 ハンドル
2,21 ハンドル支持用ブラケット
3 クランクケース
4,8,9 防振ゴム
5 スプリングダンパ
6 第２ブラケット
7 金属製軸柱体
10 ハンドル用支持板

Claims (1)

1. クランクケースより上方の位置に、ハンドル接続部に介挿する防振体を配置させたランマのハンドル用防振構造において、上下方向の振動を上下方向に変動して吸収しうる防振部材を、前記防振体に直接または間接に接続させたことを特徴とするランマのハンドル用防振構造。

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