JP2007139080A

JP2007139080A - 防振支持構造

Info

Publication number: JP2007139080A
Application number: JP2005333953A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiro Fujiwara; 敦洋藤原; Noriyoshi Ozu; 紀由大図
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07
Also published as: CN1966384A; US7648193B2; KR20070053137A; US20070131470A1

Abstract

【課題】キャビン重心の振れを増大させることのない防振支持構造を得る。
【解決手段】車両１０のフレーム１２に対し４個の防振装置１８でキャビン１６を支持する。４個の防振装置１８を含む防振支持面２０を、キャビン１６の重心点Ｇを通過させることで、防振支持面２０が重心点Ｇから遠く離れている防振支持構造対比で、悪路走行や作業によるフレーム１４からの振動入力時のキャビン１６の重心点の振れを小さく抑えることが出来る。
【選択図】図２

Description

本発明は、第１の部材に複数の防振装置を介して第２の部材を支持する防振支持構造に関する。

作業者（運転者）が搭乗する産業用車両（建設、建築、土木用車両や農業用車両等）には、作業者が搭乗するキャビンが設けられている。このキャビンの車体への接合は、走行時、及び作業時の振動、衝撃、騒音等の緩和の必要性から防振部材が取り付けられるが、総じて産業用車両の構造上の制約から、一般的には本体を構成するフレーム上にキャビンを設置することになり、必然的に防振部材は、フレーム上、キャビン下側に設置される（特許文献１、２）。

振動、衝撃等の入力はフレームより伝播するため、防振部材を介してキャビンに伝わるが、キャビンの重心位置は防振部材の取り付けで構成される支持面より上方に位置するため、防振面からの距離が大きくなるに従って、伝播した振動による「振れ」も大きくなってしまうという欠点がある。

「振れ」が大きくなることは乗心地の悪化になるため、この用途に用いられる防振部材においては減衰力の大きい、粘性流体を封入したものが多用されてきた。なお、バネを硬くすることで、「振れ」を小さくする事も出来るが、振動伝達という点で不利になり、キャビン内へ伝播する騒音絶縁という点でも不利なため、防振部材の支持バネは柔らかいものが要求される傾向にある。

また、一部の車両においてはキャビン下面で構成する防振支持面をキャビン屋根上に構成し、吊り下げる形での支持を行う例もあるが（特許文献３）、キャビンの重心点との位置関係は、上記同様であり、減衰力を大きくするか、バネを硬くする、またはストッパー等を用いないと、「振れ」を小さくすることは出来ない問題がある。
特許第３１０７３２１号特開平２００１―３２３５１０号公報特開平０５−１７８５８６号公報

振れを小さくするには、高い減衰力を有する液体封入式の防振装置を用いることが考えられるが、この種の防振装置は構造が特殊で、価格的にも高いものとなっている。
また、産業用車両における作業者の安全確保という観点で、昨今ではキャビンの強度向上が行われており、防振部材の支持重量は増大することとなり、バネ上の振動エネルギーも重量増加に伴って大きくなってきており、一層の減衰力向上が必要となってきている。

本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造で、第２の部材の重心の振れを増大させることのない防振支持構造を提供することが目的である。

請求項１に記載の発明は、振動源側の第１の部材と、前記第１の部材に対して複数の防振装置を介して防振対象としての第２の部材を支持する防振支持構造であって、前記複数の防振装置を含む仮想の平面状の防振支持面が、前記第２の部材の重心点を通過する、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の防振支持構造の作用を説明する。
請求項１に記載の防振支持構造では、複数の防振装置を含む仮想の平面状の防振支持面が第２の部材の重心点を通過しているので、該防振支持面が重心点から離れている防振支持構造対比で、振動入力時の第２の部材の重心点の振れを小さく抑えることが出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防振支持構造において、前記第１の部材は、車両のフレームであり、前記第２の部材は、車両のキャビンである、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の防振支持構造の作用を説明する。
請求項２に記載の防振支持構造では、複数の防振装置を含む仮想の平面状の防振支持面がキャビンの重心点を通過しているので、該防振支持面が重心点から離れている防振支持構造対比で、振動入力時のキャビンの重心点の振れを小さく抑えることが出来る。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の防振支持構造において、前記キャビンは、前記重心点よりも車両前方側、かつ前記重心点よりも下側に配置された１乃至複数個の前記防振装置と、前記重心点よりも車両後方側、かつ前記重心点よりも上方に配置された１乃至複数個の前記防振装置とを介して、前記フレームに支持されている、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の防振支持構造の作用を説明する。
請求項３に記載の防振支持構造では、重心点よりも下側に配置された１乃至複数個の防振装置が主にキャビンの荷重を支持し、重心点よりも上方に配置された１乃至複数個の防振装置がキャビンの振れを抑える。

以上説明したように本発明の防振支持構造によれば、キャビン重心の振れを増大させない、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る防振支持構造が適用された林業用の車両１０の斜視図である。
この車両１０の車体１２には、金属部材からなる高剛性の枠状のフレーム１４が備えられ、このフレーム１４の内側に、作業者の載る箱型のキャビン１６が配置されている。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、キャビン１６の重心点Ｇは、キャビン１６の略中央部分にある。
キャビン１６は、底部１６Ａの車両前方側（図２（Ｂ）の矢印Ｆ方向側）が、車両幅方向（図２（Ａ），（Ｃ）の矢印Ｗ方向）に間隔を開けて配置した一対の防振装置１８を介してフレーム１４の下部１４Ａに支持されている。

また、キャビン１６は、車両後方側（矢印Ｂ方向側）の後壁１６Ｂが、車両幅方向に間隔を開けて配置した一対の防振装置１８を介してフレーム１４の垂直部分１４Ｂに支持されている。
これらの防振装置１８は、比較的バネ定数が低く、かつ減衰力が高い、例えば、液体封入式のものが用いられている。

ここで、これら４個の防振装置１８を含む仮想の平面を防振支持面２０（図２（Ｂ）において、２点鎖線で図示。）としたときに、本実施形態では、この防振支持面２０がキャビン１６の重心Ｇを通過している。

（作用）
本実施形態の車両１０では、重心点Ｇよりも下側に配置された防振装置１８が主にキャビン１６の荷重を支持し、重心点Ｇよりも上方に配置された防振装置１８が主にキャビンの振れを抑える役目を有し、さらに、４個の防振装置１８を含む防振支持面２０がキャビン１６の重心点Ｇを通過しているので、図４に示すような防振支持面２０が重心点Ｇから（距離Ｌで）遠く離れている防振支持構造対比で、悪路走行や作業によるフレーム１４からの振動入力時のキャビン１６の重心点の振れを小さく抑えることが出来る。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、キャビン１６を４個の防振装置１８で支持したが、本発明はこれに限らず、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、キャビン１６の底部１６Ａを前述した実施形態と同様に２個の防振装置１８で、キャビン１６の後壁１６Ｂ上部幅方向中央を１個の防振装置１８で支持する構成としても良い。この場合も、防振支持面２０がキャビン１６の重心Ｇを通過しているので、フレーム１４からの振動入力時のキャビン１６の重心点の振れを小さく抑えることが出来る。

なお、上記実施形態では、防振支持面２０がキャビン１６の重心点Ｇを通過しているが、防振支持面２０は、重心点Ｇから多少離間していても良い。
但し、防振支持面２０が重心点Ｇから離れても良い許容範囲は以下に説明する通りである。

先ず、キャビン１６の高さをＨ、キャビンの前後方向の長さをＬ、キャビン１６の幅をＢとしたときに、防振支持面２０が、重心点Ｇを基準として高さ方向に±（１／４）×Ｈ以内、重心点Ｇを基準として前後方向に±（１／４）×Ｌ以内、重心点Ｇを基準として幅方向に±（１／４）×Ｂ以内の何れかに入るようにすれば、防振支持面２０は重心点Ｇの近傍に位置することになり、本発明の効果は十分に得られる。

また、上記実施形態では、キャビン１６の前方下側、及び後方上側を防振装置１８で支持したが、防振支持面２０は重心点Ｇの近傍に位置していれば防振装置１８の位置はこれに限らず、例えば、キャビン１６を前方上側、及び後方下側に配置した防振装置１８で支持しても良く、キャビン１６を左上側、及び右下側に配置した防振装置１８で支持しても良く、キャビン１６を右上側、及び左下側に配置した防振装置１８で支持しても良い。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、幅１３００ｍｍ、前後長さ１３００ｍｍ、高さ１８００ｍｍのキャビンを用いて従来の支持構造と、本発明の支持構造とを試作し、防振効果の比較を行った。

比較例１：キャビン下面の四隅を減衰力の高い液体封入式の防振装置で支持した。
比較例２：キャビン下面の四隅を減衰力の小さい（液体封入式の防振装置対比で）ゴムのみの防振装置で支持した。
実施例１：比較例２と同じ防振装置を用い、重心点に対して前方を下方、後方を上側とし、防振支持面が重心点を通過する配置とした。

実施例２：前方の支持は実施例１と同じとし、後方支持位置を動かして、防振支持面を重心点から垂直方向へ０．２５Ｈの範囲ぎりぎりまでずらした。
比較例３：前方の支持は実施例１と同じとし、後方支持位置を動かして、防振支持面を重心点から垂直方向へ０．２５Ｈよりも遠く離した。

試験は、各例に対して同一の加振力を付与し、そのときの重心点回りの振幅角度を測定した。
試験結果：比較例１の結果は図５のグラフ、比較例２の結果は図６のグラフ、実施例１の結果は図７のグラフ、実施例２の結果は図８のグラフ、比較例３の結果は図９のグラフに示すとおりである。なお、各グラフにおいて、縦軸は重心点回りの振幅角度（ｄｅｇ）、横軸は振動の周波数である。

試験の結果から、実施例１、２は、減衰率の低いゴムのみからなる安価な防振装置を用いているにも関わらず、高い減衰力を有する構造が複雑で高価な液体封入式の防振装置を用いた比較例１に対して重心点回りの振幅角度は同等以下に抑えられており、高い防振性能を有していることが分かる。

本発明の防振支持構造の適用された車両の斜視図である。（Ａ）はキャビン、及びフレームの正面図であり、（Ｂ）はキャビン、及びフレームの側面図であり、（Ｃ）はキャビン、及びフレームの要部の背面図である。（Ａ）はその他の実施形態に係るキャビン、及びフレームの正面図であり、（Ｂ）はその他の実施形態に係るキャビン、及びフレームの側面図であり、（Ｃ）はその他の実施形態に係るキャビン、及びフレームの要部の背面図である。（Ａ）は従来例に係るキャビン、及びフレームの正面図であり、（Ｂ）は従来例に係るキャビン、及びフレームの側面図であり、（Ｃ）は従来例に係るキャビン、及びフレームの要部の背面図である。比較例１の試験結果を示すグラフである。比較例２の試験結果を示すグラフである。実施例１の試験結果を示すグラフである。実施例２の試験結果を示すグラフである。比較例３の試験結果を示すグラフである。

符号の説明

１０車両
１２車体
１４フレーム
１６キャビン
１８防振装置

Claims

振動源側の第１の部材と、前記第１の部材に対して複数の防振装置を介して防振対象としての第２の部材を支持する防振支持構造であって、
前記複数の防振装置を含む仮想の平面状の防振支持面が、前記第２の部材の重心点を通過する、ことを特徴とする防振支持構造。
前記第１の部材は、車両のフレームであり、
前記第２の部材は、車両のキャビンである、ことを特徴とする請求項１に記載の防振支持構造。
前記キャビンは、前記重心点よりも車両前方側、かつ前記重心点よりも下側に配置された１乃至複数個の前記防振装置と、前記重心点よりも車両後方側、かつ前記重心点よりも上方に配置された１乃至複数個の前記防振装置とを介して、前記フレームに支持されている、ことを特徴とする請求項２に記載の防振支持構造。