JP2006105223A

JP2006105223A - 制振支持装置

Info

Publication number: JP2006105223A
Application number: JP2004291163A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nagano; 英治長野; Takashi Sasaki; 隆佐々木
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】大きな上載荷重がかかっても支持高さを一定に保ち且つばね定数を低く維持することが可能で、水平方向の位置決め性能も自ら備えた新規な制振支持装置を提供する。
【解決手段】運搬車輌のフレーム１（下部構造体）に対し荷台２（上部構造体）を振動の伝達を抑制し得るよう弾性支持するための制振支持装置３に関し、直立したプレート型の第一支持部材４を中心に挟んでプレート型のラバー５と金属隔壁６とを一方向に交互に積層することにより積層ラバーマウンティング７を構成し、該積層ラバーマウンティング７の最外層部に装着したプレート型の第二支持部材８をフレーム１側に対し連結すると共に、前記第一支持部材４を荷台２側に対し連結し、フレーム１と荷台２との相互間に前記積層ラバーマウンティング７を被包するようにエアベローズ１１を介装する。
【選択図】図３

Description

本発明は、制振支持装置に関するものである。

近年においては、精密機械やビール等といった振動に対してデリケートな商品の輸送に関し、その輸送品質の向上を望む声が高まってきているが、従来の運搬車輌における荷台がフレームに直接締結されたものとなっていたため、路面からフレームに入力された振動の大半がそのまま荷台に伝達されてしまっているのが現状である。

このため、フレームと荷台との間にスプリングや空気ばねを介装し、フレームに対し荷台を振動の伝達を抑制し得るよう弾性支持することが従来より提案されており、例えば、この種の制振支持装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１や特許文献２等がある。
特開２００１−２７１８７３号公報実開昭５７−１５４５７５号公報

しかしながら、特許文献１の如く、フレームと荷台との間に、上下方向に拡縮するスプリングをショックアブソーバやラテラルロッド（車輌の前後方向と左右方向に向けられたもの）と共に介装したとしても、荷台に積載物による大きな上載荷重がかかった場合に、荷台が沈んで荷台の高さを一定に保てなくなったり、ばね定数が変化して低ばね定数の状態を維持できなくなったりする不具合があった。

また、特許文献２の如く、フレームと荷台との間に既存の空気ばねを介装した場合には、空気量の調整により荷台の高さを一定に保ち易い反面、空気ばね自体に水平方向の位置決め性能がないため、車輌の停車・発進時やコーナリング時に前後方向や左右方向の慣性力が荷台に作用することにより、該荷台がフレームに対し前後左右に揺れ易いという不具合があり、特許文献１の場合と同様に、水平移動に対する拘束手段としてラテラルロッドを車輌の前後方向と左右方向に向けて別途装備しなければならず、部品点数の増加に伴うコストアップや組み付け工数の増加を招いてしまうことが避けられなかった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、大きな上載荷重がかかっても支持高さを一定に保ち且つばね定数を低く維持することが可能で、水平方向の位置決め性能も自ら備えた新規な制振支持装置を提供することを目的としている。

本発明は、下部構造体に対し上部構造体を振動の伝達を抑制し得るよう弾性支持するための制振支持装置であって、直立した第一支持部材を中心として該第一支持部材に沿うようにラバーと金属隔壁とを交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成し、該積層ラバーマウンティングの最外層部に装着した第二支持部材を下部構造体及び上部構造体の何れか一方に連結すると共に、前記積層ラバーマウンティングの第一支持部材を下部構造体及び上部構造体の他方に連結し、下部構造体及び上部構造体の相互間に前記積層ラバーマウンティングを被包するようにエアベローズを介装したことを特徴とするものである。

而して、このように構成した制振支持装置によれば、積層ラバーマウンティングがラバーと金属隔壁の積層方向と直角な上下方向に対し変位能を有するものとなるので、積層ラバーマウンティングにより上部構造体と下部構造体とが連結されていても、下部構造体に対する上部構造体の弾性支持は実質的にエアベローズの空気圧により受け持たれ、上部構造体と下部構造体との上下方向の相対変位が、ばね定数の低いエアベローズに効果的に吸収されることになる。

しかも、前述した通り、下部構造体に対する上部構造体の弾性支持は実質的にエアベローズの空気圧により受け持たれているので、上部構造体に大きな上載荷重がかかってもエアベローズへの空気量を調整することで支持高さが一定に保たれると共に、そのばね定数も低く維持されることになる。

他方、積層ラバーマウンティングは、ラバーと金属隔壁の積層方向を成す水平方向に対し僅かな変位能しか備えていないので、積層ラバーマウンティングの第一支持部材が第二支持部材に対し上下方向に変位することが許容されても、ラバーと金属隔壁の積層方向を成す水平方向への変位は実質的に拘束されるので、該水平方向へ向けた上部構造体と下部構造体との相対変位が積層ラバーマウンティングにより拘束されることになり、上部構造体と下部構造体の間に水平移動に対する拘束手段としてラテラルロッド等を別途装備しなくても済む。

また、本発明においては、プレート型の第一支持部材を中心に挟んでプレート型のラバーと金属隔壁とを一方向に交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成することが可能であり、このようにすれば、プレート型のラバーと金属隔壁の積層方向を異なる方位に向けた複数の制振支持装置を組み合わせて使用することにより複数の方位への水平移動の拘束が実現される。

更に、ロッド型の第一支持部材を中心とする同心状に円筒型のラバーと金属隔壁とを半径方向に交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成することも可能であり、このようにすれば、円筒型のラバーと金属隔壁の積層方向が水平方向の全方位に向かうことから全方位への水平移動の拘束が実現される。

また、本発明においては、積層ラバーマウンティングの金属隔壁間のラバー内に複数の液室を形成し且つ該各液室間をオリフィスにより連通せしめると良く、このようにすれば、積層ラバーマウンティングが上下方向に弾性変形した際に、ラバー内の各液室間でオリフィスを介して封入液の移動が起こり、該オリフィスの通過抵抗により効果的な振動減衰力が得られる。

更に、本発明をより具体的に実施するに際しては、下部構造体を車輌のフレームとし且つ上部構造体を車輌の荷台としたり、下部構造体を車輌の荷台とし且つ上部構造体を前記荷台の床面に敷設されるパレットとしたりすることが可能であり、何れの場合においても、積載物が載る荷台やパレットをフレーム側からの振動伝達が抑制されるように弾性支持することが可能となるので、運搬車輌における輸送品質の大幅な向上を図ることが可能となる。

上記した本発明の制振支持装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１、２、３に記載の発明によれば、下部構造体に対する上部構造体の弾性支持をエアベローズの空気圧で受け持つようにしているので、大きな上載荷重がかかってもエアベローズへの空気量を調整することで支持高さを一定に保つことができ且つばね定数も低く維持することができ、しかも、水平方向へ向けた上部構造体と下部構造体との相対変位を積層ラバーマウンティングにより拘束することができるので、上部構造体と下部構造体の間に水平移動に対する拘束手段としてラテラルロッド等を別途装備しなくても済み、部品点数を削減してコストダウンや組み付け工数の低減を図ることができる。

（ＩＩ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、積層ラバーマウンティングの上下方向の弾性変形によりラバー内の各液室間で封入液の移動が起こり、各液室間のオリフィスを封入液が通過する際の抵抗により効果的な振動減衰力を得ることができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項５、６に記載の発明によれば、積載物が載る荷台やパレットをフレーム側からの振動伝達が抑制されるように弾性支持することができるので、運搬車輌における輸送品質の大幅な向上を図ることができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１及び図２に示す如く、本形態例においては、運搬車輌のフレーム１（下部構造体）に対し荷台２（上部構造体）を振動の伝達を抑制し得るよう弾性支持する場合を例示しており、運搬車輌のフレーム１と荷台２との間に、図３及び図４に詳細を示す如き制振支持装置３が介装されている。

即ち、ここに図示している制振支持装置３は、直立したプレート型の第一支持部材４を中心に挟んでプレート型のラバー５と金属隔壁６とを一方向に交互に積層することにより積層ラバーマウンティング７を構成し、該積層ラバーマウンティング７の最外層部に装着したプレート型の第二支持部材８をフレーム１側に対しベースプレート９を介して連結すると共に、前記第一支持部材４を荷台２側に対しベースプレート１０を介して連結し、フレーム１と荷台２との相互間に前記積層ラバーマウンティング７を被包するようにエアベローズ１１を介装した構造としてある。

ここで、このように構成した制振支持装置３を運搬車輌のフレーム１と荷台２との間に並べて介装するにあたっては、プレート型のラバー５と金属隔壁６の積層方向が運搬車輌の前後方向に向く制振支持装置３と、プレート型のラバー５と金属隔壁６の積層方向が運搬車輌の左右方向に向く制振支持装置３とを交互に配置する等して、その積層方向が運搬車輌の前後方向を向くものと左右方向を向くものとが互いにバランス良く散在するようにしておくと良い。

而して、このように構成した制振支持装置３によれば、積層ラバーマウンティング７がラバー５と金属隔壁６の積層方向と直角な上下方向に対し変位能を有するものとなるので、積層ラバーマウンティング７により荷台２とフレーム１とが連結されていても、フレーム１に対する荷台２の弾性支持は実質的にエアベローズ１１の空気圧により受け持たれ、荷台２とフレーム１との上下方向の相対変位が、ばね定数の低いエアベローズ１１に効果的に吸収されることになる。

しかも、前述した通り、フレーム１に対する荷台２の弾性支持は実質的にエアベローズ１１の空気圧により受け持たれているので、荷台２に大きな上載荷重がかかってもエアベローズ１１への空気量を調整することで支持高さが一定に保たれると共に、そのばね定数も低く維持されることになる。

他方、積層ラバーマウンティング７は、ラバー５と金属隔壁６の積層方向を成す水平方向に対し僅かな変位能しか備えていないので、積層ラバーマウンティング７の第一支持部材４が第二支持部材８に対し上下方向に変位することが許容されても、ラバー５と金属隔壁６の積層方向を成す水平方向への変位は実質的に拘束されるので、該水平方向へ向けた荷台２とフレーム１との相対変位が積層ラバーマウンティング７により拘束されることになる。

即ち、本形態例の如く、プレート型のラバー５と金属隔壁６の積層方向が運搬車輌の前後方向に向くものと左右方向に向くものとを交互に配置した場合においては、車輌の停車・発進時やコーナリング時に前後方向や左右方向の慣性力が荷台２に作用しても、荷台２とフレーム１の前後左右への相対変位が積層ラバーマウンティング７の組み合わせにより拘束されることになるので、荷台２とフレーム１の間に水平移動に対する拘束手段としてラテラルロッド等を別途装備しなくても済む。

従って、上記形態例によれば、フレーム１に対する荷台２の弾性支持をエアベローズ１１の空気圧で受け持つようにしているので、大きな上載荷重がかかってもエアベローズ１１への空気量を調整することで支持高さを一定に保つことができ且つばね定数も低く維持することができ、運搬車輌における輸送品質の大幅な向上を図ることができる。

事実、本発明者らによる検証実験によれば、従来のフレーム１に荷台２を直接締結していた場合と比較して、本形態例の如き制振支持装置３をフレーム１と荷台２との間に介装した場合の方が図５にグラフで示す如き顕著な振動抑制効果が得られることが確認された。

即ち、図５のグラフは、フレーム１側からの所定の入力に対する荷台２側の変位を、制振支持装置３が無い場合の変位（Ｘ₀）と、有る場合の変位（Ｘ₁）とを比較したデシベル値で表したもので、縦軸に下記の数式
［数１］
Ｌ＝２０＊ｌｏｇ₁₀（Ｘ₁／Ｘ₀）
から得られたデシベル値Ｌをとり、横軸には振動の周波数をとっており、デシベル値Ｌが０になっているところは、制振支持装置３の有無で振動の伝達倍率が変化していないことを表し、デシベル値Ｌが０を下回ってマイナスになっているところが、制振支持装置３の採用により振動の伝達倍率が抑制された改善領域を表している。

更に、本形態例では、水平方向へ向けた荷台２とフレーム１との相対変位を積層ラバーマウンティング７により拘束することができるので、荷台２とフレーム１の間に水平移動に対する拘束手段としてラテラルロッド等を別途装備しなくても済み、部品点数を削減してコストダウンや組み付け工数の低減を図ることができる。

尚、以上は運搬車輌のフレーム１と荷台２との間に制振支持装置３を介装した場合を例に説明したものであるが、図６に示す如く、車輌の荷台２とパレット２ａとの間に制振支持装置３を介装しても良く、このようにしても積載物が載るパレット２ａをフレーム１側からの振動伝達が抑制されるように弾性支持することができるので、運搬車輌における輸送品質の大幅な向上を図ることができる。

また、図７は本発明の別の形態例を示すもので、ここに図示している例においては、ロッド型の第一支持部材４を中心とする同心状に円筒型のラバー５と金属隔壁６とを半径方向に交互に積層して積層ラバーマウンティング７を構成したものとなっており、このようにした場合には、円筒型のラバー５と金属隔壁６の積層方向が水平方向の全方位に向かうことから全方位への水平移動の拘束を実現することができる。

図８〜図１０は本発明の更に別の形態例を示すもので、積層ラバーマウンティング７の金属隔壁６間のラバー５内に複数の液室１２，１３を形成し且つ該各液室１２，１３間をオリフィス１４により連通せしめたものとなっており、より具体的には、金属隔壁６間のラバー５内における上下位置に横向きの「ハ」の字型を成すように傾斜させた断面形状の液室１２，１３を形成し、両液室１２，１３が互いに近接した位置でオリフィス１４により前記両液室１２，１３間を連通せしめてある。

而して、このようにすれば、積層ラバーマウンティング７が上下方向に図９や図１０のように弾性変形した際に、ラバー５内の各液室１２，１３間でオリフィス１４を介して封入液の移動（図９や図１０における矢印を参照）が起こり、該オリフィス１４の通過抵抗により効果的な振動減衰力を得ることができる。

尚、本発明の制振支持装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、リヤアクスルとフレームとの間にサスペンションとして設けたり、キャブとリヤアーチとの間にキャブサスペンションとして設けたりしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。図１のＩＩＩ部分を拡大して示す断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。本形態例による振動抑制効果を説明するグラフである。図２の制振支持装置の別の配置例を示す断面図である。本発明の別の形態例を示す上面図である。本発明の更に別の形態例を示す断面図である。図８の形態例の作動を示す断面図である。図８の形態例の図９と逆向きの作動を示す断面図である。

符号の説明

１フレーム（下部構造体）
２荷台（上部構造体；下部構造体）
２ａパレット（上部構造体）
３制振支持装置
４第一支持部材
５ラバー
６金属隔壁
７積層ラバーマウンティング
８第二支持部材
１１エアベローズ
１２液室
１３液室
１４オリフィス

Claims

下部構造体に対し上部構造体を振動の伝達を抑制し得るよう弾性支持するための制振支持装置であって、直立した第一支持部材を中心として該第一支持部材に沿うようにラバーと金属隔壁とを交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成し、該積層ラバーマウンティングの最外層部に装着した第二支持部材を下部構造体及び上部構造体の何れか一方に連結すると共に、前記積層ラバーマウンティングの第一支持部材を下部構造体及び上部構造体の他方に連結し、下部構造体及び上部構造体の相互間に前記積層ラバーマウンティングを被包するようにエアベローズを介装したことを特徴とする制振支持装置。
プレート型の第一支持部材を中心に挟んでプレート型のラバーと金属隔壁とを一方向に交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成したことを特徴とする請求項１に記載の制振支持装置。
ロッド型の第一支持部材を中心とする同心状に円筒型のラバーと金属隔壁とを半径方向に交互に積層して積層ラバーマウンティングを構成したことを特徴とする請求項１に記載の制振支持装置。
積層ラバーマウンティングの金属隔壁間のラバー内に複数の液室を形成し且つ該各液室間をオリフィスにより連通せしめたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の制振支持装置。
下部構造体が車輌のフレームであり且つ上部構造体が車輌の荷台であることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の制振支持装置。
下部構造体が車輌の荷台であり且つ上部構造体が前記荷台の床面に敷設されるパレットであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の制振支持装置。