JP2007177560A

JP2007177560A - 防振マウントの固定具

Info

Publication number: JP2007177560A
Application number: JP2005378994A
Authority: JP
Inventors: 哲士 ▲高▼岡; Tetsushi Takaoka; Masayoshi Nakajima; 正義中島; Hiroyuki Nishino; 裕之西野
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】防振マウントの固定具に関し、簡素な構成で、防振マウントを保護可能であって、キャブの機体本体からの脱離を効果的に防止しながら、製造コストを抑える。
【解決手段】防振マウント１０が、上端１１ａがスイングフレーム３ａに固定され下端１１ｂが閉塞されて内部に減衰液が注入される容器状に形成されたマウント本体１１，プラットホーム７ａに上部が固定されてスイングフレーム３ａへ向かって延設されるとともにマウント本体１１の内部に挿入された軸部１２，軸部１２の周面に弾性的に巻装されるとともにマウント本体１１の上端１１ａを閉塞して減衰液を封入する弾性体１３を備え、防振マウントの固定具２０として、弾性体１３の上面を覆う覆設部２１と、マウント本体１１のスイングフレーム３ａへの固定位置よりも外側でスイングフレーム３ａに固定される固定部２２とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に配設される防振マウントの固定具に関するものである。

油圧ショベル等の作業機械には、オペレータの居住空間の保護及び操作環境の向上を図るためのキャブが配設されたものがある。
このキャブは、例えば油圧ショベルにおいては、一般に、その床板（以下、プラットホームという）が上部旋回体（機体本体）の架台であるスイングフレームに防振マウントを介して取り付けられるようになっている。防振マウントは、キャブを機体本体に取り付ける機能のほか、作業時や走行時に発生する振動のキャブへの伝達を低減する機能を有している。そして、キャブは、防振マウントによってその全体を支えられているため、防振マウントには定常的にキャブの荷重（鉛直下向きの力）が作用している。

しかしながら、作業姿勢や作業状況によっては、万一機体が転倒したり、岩石や樹木等が衝突したりして、その衝撃力により、防振マウントへスイングフレームから脱離する方向の引張り力（鉛直上向きの力）が作用することがある。そしてこの引張り力がある許容値を超えて大きくなると、プラットホームとスイングフレームとの取付部に亀裂が発生したり、亀裂が進んで防振マウントがプラットホームから剥離したりするおそれがある。

これに対し、例えば特許文献１には、キャブとスイングフレームとの間に緩衝手段を介在させて、キャブのスイングフレームから脱離する方向への変位が防振マウントの作用範囲（振動範囲）を超えたときに、緩衝手段が作用してその作用範囲を超えた変位を弾性的に吸収する技術が開示されている。
具体的には、円盤状のストッパが固設された引張バーを防振マウントの上面に螺合固定するとともに、スプリングを介して係止プレートを取り付けてストッパの上面を覆うことで緩衝手段を構成している。これにより、防振マウントに対し上方への過大な引張り力が作用すると、ストッパ及び係止プレートがスプリングごと上方へ押されるが、スプリングの弾性力によってストッパ及び係止プレートは下方へ押し戻されて、変位が吸収されるようになっている。
特開２００４−３３０８０８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術は、構成が複雑である。すなわち、緩衝手段を機能させるためには、ストッパ付きの引張バーを上面に螺合固定しうる形状の防振マウントを用いる必要があり、汎用性に乏しい。また、防振マウントの上方にストッパを固設する必要があるため、一般的な防振マウントを用いる場合と比較すると、キャブの製造工程における取付手間がかかり、工数，作業時間を短縮することが困難である。

また、防振マウントに対する上方への引張り力を、スプリングで吸収するように構成されているため、吸収しうる変位の大きさがスプリングの弾性力の大きさに依存することになり、弾性力の設定精度が要求されるという製造上の課題もある。
なお、例えば弾性材料でスプリングを構成した場合には、素材劣化に伴って弾性力が低下することが考えられ、弾性力の設定自体が困難であるという課題もある。一方、金属材料を用いた場合であっても、外気温に応じて弾性力が変動するため、同様の課題が生じることになる。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、防振マウントを保護可能であって、キャブの機体本体からの脱離を効果的に防止しながら、製造コストを抑えることができる、防振マウントの固定具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の防振マウントの固定具は、作業機械のスイングフレームに固定されて、該作業機械のキャブの下面をなすプラットホームを下方から支持するとともに該キャブを制振する防振マウントの、該スイングフレームからの浮き上がりを防止するための固定具であって、上記防振マウントが、上端が上記スイングフレームに固定され下端が閉塞されて内部に減衰液が注入される容器状に形成されたマウント本体と、上記プラットホームに上部が固定されて上記スイングフレームへ向かって延設されるとともに上記マウント本体の内部に挿入された軸部と、上記軸部の周面に弾性的に巻装されるとともに上記マウント本体の上端を閉塞して上記減衰液を封入する弾性体とを備え、上記弾性体の上面を覆う覆設部と、上記マウント本体の上記スイングフレームへの固定位置よりも外側で上記スイングフレームに固定される固定部とを備えたことを特徴としている。

請求項２記載の本発明の防振マウントの固定具は、請求項１記載の防振マウントの固定具において、上記覆設部は、上記防振マウントの上下方向への最大振動量よりも大きい第１間隙を有して上記弾性体の上面を覆っていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明の防振マウントの固定具は、請求項１又は２記載の防振マウントの固定具において、上記覆設部及び上記プラットホーム間に介装された緩衝部材を備えた
ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明の防振マウントの固定具によれば、キャブがスイングフレームから脱離しようとした際（上方への引張り力が働いた際）に、固定具の覆設部が防振マウントの上部に接することでストッパの役目を果たし、防振マウント（及びキャブ）の浮き上がりを抑制して防振マウントに掛かる負荷を効果的に軽減することができるとともに、キャブのスイングフレームからの脱離を防止することができる。

また、覆設部と固定部とからなるものであるので、構成が簡素であって製造にかかるコストを削減することができる。また、構成が簡素であるので、多様な防振マウントに適用可能で、汎用性が高いという利点がある。
請求項２記載の本発明の防振マウントの固定具によれば、覆設部は弾性体に対して、防振マウントの上下方向への最大振動量よりも大きい所定の間隙を有しているので、防振マウントの防振作用を妨げることなく、キャブの脱離を防止することができる。

請求項３記載の本発明の防振マウントの固定具によれば、緩衝部材が介装されているので、覆設部とプラットホームとの直接の接触を防止でき、衝撃を緩和することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明の一実施形態に係る防振マウントの固定具を説明するためのもので、図１はその防振マウントの固定具と防振マウントの固定具周辺とを示す断面図、図２は防振マウントの固定具を備えた油圧ショベルの斜視図である。
図２に示すように、作業機械の代表的な例である油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に回転自在に結合された上部旋回体３と、上部旋回体３の前部に設けられた作業装置４とから構成されている。上部旋回体３は、架台となるスイングフレーム（旋回フレーム）３ａを有し、スイングフレーム３ａ上の後端部にはカウンタウエイト５が備えられ、カウンタウエイト５の前方には、エンジンや各種冷却装置等を内部に収めるエンジンルーム６が備えられ、左前部には、オペレータが搭乗するキャブ７が備えられている。

キャブ７は、床面をなすプラットホーム（キャブフロア）７ａ（図１参照）と、側面及び天上面をなすキャブ本体とを備えて箱形状に構成されている。そして、キャブ７は、図１に示すように、プラットホーム７ａとスイングフレーム３ａとの間に装着されたキャブマウント（防振マウント）１０を介してスイングフレーム３ａに弾性的に支持されて取り付けられている。

キャブマウント１０は、スイングフレーム３ａに固定されて、プラットホーム７ａを下方から支持するとともにキャブ７を制振している。つまり、キャブマウント１０は、キャブ７を機体本体３に取り付ける機能のほか、作業時や走行時に下部走行体２や作業装置４等で発生する振動のキャブ７への伝達を低減する（キャブ７を制振する）機能を有している。

さらに詳述すると、キャブマウント１０は、ビスカスマウント等の流体封入式防振マウントであって、上端１１ａがスイングフレーム３ａに固定され下端１１ｂが閉塞されて内部に減衰液が注入される、容器状に形成されたマウント本体（マウント下部）１１と、上部がプラットホーム７ａに固定されてスイングフレーム３ａへ向かって（即ち、上下方向に）延設されるとともに、マウント本体１１の内部に挿入された軸部１２と、軸部１２の周面に弾性的に巻装されるとともにマウント本体１１の上端１１ａを閉塞して減衰液を封入する弾性体（マウント上部）１３とを備えている。

ここで、本発明の特徴として、キャブマウント１０に対してマウント固定具（防振マウントの固定具）２０が配設されている。マウント固定具２０は、キャブマウント１０のスイングフレーム３ａからの浮き上がりを防止するための固定具であって、中間部で階段状に折れ曲がったプレート状に形成され、弾性体１３の上面を覆う覆設部２１と、マウント本体１１のスイングフレーム３ａへの固定位置よりも外側でスイングフレーム３ａに固定される固定部２２とを備えている。

そして、覆設部２１は、キャブマウント１０の上下方向（鉛直方向）への最大振動量（振動範囲）よりも大きい第１間隙Ｌ₁を有して弾性体１３の上面を覆っているとともに、覆設部２１とプラットホーム７ａとの間に第２間隙Ｌ₂を有して設けられている。
つまり、第１間隙Ｌ₁は、通常時には、キャブマウント１０の上下方向への振動を許容して弾性体１３と覆設部２１とが干渉せず、一方、機体転倒時などに、キャブマウント１０に過大な力が作用してキャブ７の上下脱離方向の変位が振動範囲を超えたら初めて接触するように設定されている。

本発明の一実施形態にかかるマウント固定具２０は上述のように構成されているので、以下のような作用，効果がある。
キャブマウント１０を覆うようにマウント固定具２０がスイングフレーム３ａに配設されているので、キャブ７の機体本体３からの脱離を防止することができる。
つまり、マウント固定具２０の覆設部２１は、キャブマウント１０の上下方向（鉛直方向）への最大振動量よりも大きい第１間隙Ｌ₁を有して弾性体１３の上面を覆っているので、通常時は覆設部２１とキャブマウント１０が接することはなく、キャブマウント１０の防振作用を妨げることはない。しかし、機体が転倒等して、キャブ７がスイングフレーム７ａから脱離しようとしたとき（キャブ７と機体本体３とが一定の距離まで離れたとき）には、覆設部２１が弾性体１３に接することでストッパの役目を果たし、キャブ７の脱離を防止するとともに、キャブマウント１０にかかる負荷を効果的に軽減して、キャブマウント１０を保護することができる。

また、マウント固定具２０はキャブマウント１０に接近して配設されているので、省スペースで設置することができる。
また、マウント固定具２０は中間部で階段状に折れ曲がり、覆設部２１と固定部２２とからなるプレートであるので、例えば、特許文献１に記載の技術のように、スプリング等の弾性部材を必要とせず、極めて構成が簡素であって、低コストで製造することができる。また、構成が簡素であるので、多様なキャブマウントに適用可能で、汎用性が高いという利点がある。

また、マウント固定具２０は、既存の油圧ショベル１等の作業機械に後付けすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態において、図３に示すように、覆設部２１及びプラットホーム７ａ間である第２間隙Ｌ₂に、緩衝部材３０が介装されていても良い。

これによれば、通常時は、マウント固定具２０の覆設部２１がプラットホーム７ａに接触する可能性があるが、緩衝部材３０により、これらの直接の接触を防止できるとともに衝撃を緩和することができる。
特に、マウント固定具２０が金属製の材料で形成されている場合、メタルタッチ（金属同士の接触）を防止することができる。

ただし、例えば、マウント固定具２０が金属以外の材質で形成されている場合や、第２間隙Ｌ₂が十分に空いており通常時にマウント固定具２０がプラットホーム７ａに接触する可能性が低い場合には、緩衝部材３０は特に設けなくても良い。
また、上記実施形態では、本発明のマウント固定具２０を油圧ショベル１に適用した場合を説明したが、油圧ショベル１以外の作業機械に適用しても良い。

また、キャブマウント１０には、ビスカスマウント等の液体封入式防振マウント以外のマウントが用いられても良い。

本発明の一実施形態に係る防振マウントの固定具と防振マウントの固定具周辺とを示す断面図である。本発明の一実施形態に係る防振マウントの固定具を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。本発明のその他の実施形態に係る防振マウントの固定具と防振マウントの固定具周辺とを示す断面図である。

符号の説明

１油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
３ａスイングフレーム（旋回フレーム）
４作業装置
５カウンタウエイト
６エンジンルーム
７キャブ
７ａプラットホーム（キャブフロア）
１０キャブマウント（防振マウント）
１１マウント本体（マウント下部）
１１ａ上端
１１ｂ下端
１２軸部
１３弾性体（マウント上部）
２０マウント固定具（防振マウントの固定具）
２１覆設部
２２固定部
３０緩衝部材
Ｌ₁ 第１間隙
Ｌ₂ 第２間隙

Claims

作業機械のスイングフレームに固定されて、該作業機械のキャブの下面をなすプラットホームを下方から支持するとともに該キャブを制振する防振マウントの、該スイングフレームからの浮き上がりを防止するための固定具であって、
上記防振マウントが、上端が上記スイングフレームに固定され下端が閉塞されて内部に減衰液が注入される容器状に形成されたマウント本体と、上記プラットホームに上部が固定されて上記スイングフレームへ向かって延設されるとともに上記マウント本体の内部に挿入された軸部と、上記軸部の周面に弾性的に巻装されるとともに上記マウント本体の上端を閉塞して上記減衰液を封入する弾性体とを備え、
上記弾性体の上面を覆う覆設部と、
上記マウント本体の上記スイングフレームへの固定位置よりも外側で上記スイングフレームに固定される固定部とを備えた
ことを特徴とする、防振マウントの固定具。
上記覆設部は、上記防振マウントの上下方向への最大振動量よりも大きい第１間隙を有して上記弾性体の上面を覆っている
ことを特徴とする、請求項１記載の防振マウントの固定具。
上記覆設部及び上記プラットホーム間に介装された緩衝部材を備えた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の防振マウントの固定具。