JP2012036629A - Handrail and machine equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設機械等の振動する機械に取り付けられる手すり及びそれを備えた機械に関する。 The present invention relates to a handrail attached to a vibrating machine such as a construction machine and a machine including the handrail.
建設機械の一例である油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能に取り付けられた上部旋回体とを有して構成されている。上部旋回体のフレームには、運転室、作業機の取り付け部、エンジンや油圧ポンプ等の機器を収容する機械室、並びに燃料及び作動油のタンクが設置されている。かかる油圧ショベルにおいて、機械室内の各機器の点検、整備や燃料及び作動油の補給等、各種のメンテナンス作業を行う際には、機体の高所に乗り上がって行う場合がある。このような場合に作業者が昇り降りできるように、フレームにステップが設けられている。さらに、このステップを使って作業者が昇降するのを手助けするために、通路の側部に手すりが装着されている。 A hydraulic excavator, which is an example of a construction machine, includes a lower traveling body and an upper revolving body that is pivotably attached to the lower traveling body. A frame of the upper swing body is provided with a driver's cab, a mounting portion for a work machine, a machine room for housing equipment such as an engine and a hydraulic pump, and a tank for fuel and hydraulic oil. In such a hydraulic excavator, when performing various maintenance operations such as inspection of each device in the machine room, maintenance, replenishment of fuel and hydraulic oil, etc., the hydraulic excavator may be carried out at a height of the machine body. In such a case, a step is provided on the frame so that the worker can ascend and descend. In addition, handrails are mounted on the sides of the passage to help the operator move up and down using this step.
上述の手すりは、車両の走行時等に生じる振動により低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域を持つ加振力が与えられ振動する。これにより、手すりの取り付け部に大きな応力が作用し、亀裂等の破損が生じるという問題がある。特に、共振時には手すりの振動振幅が大きくなり、取り付け部に非常に大きな応力が作用する。機械の大型化に伴い、手すりも大型になって質量が大きくなり、手すりの振動の振幅が大きくなるので、この問題はさらに顕著となる。 The above-mentioned handrail vibrates by applying an excitation force having a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band due to vibration generated when the vehicle travels. Thereby, a big stress acts on the attachment part of a handrail, and there exists a problem that breakage, such as a crack, arises. In particular, at the time of resonance, the vibration amplitude of the handrail increases, and a very large stress acts on the attachment portion. As the size of the machine increases, the size of the handrail increases, the mass increases, and the vibration amplitude of the handrail increases, so this problem becomes more prominent.
そこで、特許文献1には、取付座を介して手すりを取り付ける構成が開示されている。取付座は、手すりを固定するためのボルトが螺合されるシートスクリューと上部旋回体上の取り付け箇所との間に配置され、シートスクリューよりも大きな面積を有する。これにより、手すりの取り付け部の剛性を高めて破損を抑制することができる。また、特許文献2の手すりは、取り付け端の近傍の径が取り付け端に近づくにつれて次第に大きくなるように構成されている。これにより、取り付け部の剛性を高めて破損を抑制することができる。 Therefore, Patent Document 1 discloses a configuration in which a handrail is attached via a mounting seat. The mounting seat is disposed between a seat screw into which a bolt for fixing the handrail is screwed and an attachment location on the upper swing body, and has a larger area than the seat screw. Thereby, the rigidity of the attachment part of a handrail can be improved and damage can be suppressed. Moreover, the handrail of patent document 2 is comprised so that the diameter of the vicinity of an attachment end may become large gradually as it approaches an attachment end. Thereby, the rigidity of an attachment part can be improved and damage can be suppressed.
しかしながら、上述の特許文献1、2においては、いずれも補剛することで取り付け部の破損を防ぐものである。このような場合には、手すりの共振周波数が高くなるだけであり、共振の影響は避けることができない。 However, in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, the attachment portion is prevented from being damaged by stiffening. In such a case, only the resonance frequency of the handrail becomes high, and the influence of resonance cannot be avoided.
本発明の目的は、このような課題に基づいて、共振時の振動振幅を低減することで取り付け部の破損を防ぐことができる手すり及びこれを備えた機械を提供することである。 The objective of this invention is providing the handrail which can prevent the failure | damage of an attaching part by reducing the vibration amplitude at the time of resonance based on such a subject, and a machine provided with the same.
第1の本発明にかかる手すりは、振動する機械に取り付けられる手すりであり、棒状の部材でありその端部が前記機械の機体に取り付けられる手すり本体と、粒状体とを備えており、前記粒状体が、前記手すり本体の振動に伴って振動する壁面によって画定された空間に封入されている。 The handrail according to the first aspect of the present invention is a handrail attached to a vibrating machine, comprising a handrail main body attached to a machine body of the machine, and an end portion of which is a rod-like member, and the granular material. The body is enclosed in a space defined by a wall surface that vibrates with the vibration of the handrail body.
この構成によると、機械の振動が伝達されることにより手すり本体が振動した際に、粒状体が振動し、粒状体同士の摩擦、及び粒状体が封入された空間を画定する壁面と粒状体との摩擦により振動エネルギーが消費、吸収されることで発揮される制振効果により、共振周波数における手すり本体の振動振幅を低減できる。これにより、手すり本体と機体との取り付け部に作用する応力が低減するので、取り付け部の破損を防ぐことができる。 According to this configuration, when the handrail body vibrates due to transmission of mechanical vibration, the granular material vibrates, the friction between the granular materials, and the wall surface and the granular material defining the space in which the granular material is enclosed, The vibration amplitude of the handrail body at the resonance frequency can be reduced by the vibration damping effect exhibited by the vibration energy consumed and absorbed by the friction. Thereby, since the stress which acts on the attachment part of a handrail main body and an airframe reduces, damage to an attachment part can be prevented.
なお、粒状体の振動による制振効果は、粒状体が運動すれば得られるので、一般的な粘弾性の制振材では効果を得ることが困難である低周波数の振動に対しても十分な制振効果を発揮することができる。また、ダンパー等の動吸振器の場合には、その効果を発揮するのはチューニングした単一周波数の振動に対してのみであるが、粒状体の場合には、幅広い周波数帯で制振効果を発揮することができる。よって、共振周波数が複数ある場合にも、各共振周波数での振動振幅を低減することができる。 In addition, since the vibration damping effect due to the vibration of the granular material can be obtained if the granular material moves, it is sufficient for low-frequency vibration that is difficult to obtain with a general viscoelastic vibration damping material. The vibration control effect can be demonstrated. In addition, in the case of a dynamic vibration absorber such as a damper, the effect is exerted only for a tuned single frequency vibration, but in the case of a granular material, a vibration damping effect is obtained in a wide frequency band. It can be demonstrated. Therefore, even when there are a plurality of resonance frequencies, the vibration amplitude at each resonance frequency can be reduced.
また、第2の発明にかかる手すりでは、第1の発明にかかる手すりにおいて、前記手すり本体が中空の部材であり、前記粒状体が前記手すり本体の内壁によって画定された空間に封入されていてもよい。この構成によると、手すり本体の内壁が粒状体の封入空間を画定する壁面を兼ねているので、簡易な構成とすることができる。 Further, in the handrail according to the second invention, in the handrail according to the first invention, the handrail body is a hollow member, and the granular material is enclosed in a space defined by an inner wall of the handrail body. Good. According to this configuration, since the inner wall of the handrail main body also serves as the wall surface that defines the enclosed space of the granular material, the configuration can be simplified.
また、第3の本発明にかかる手すりは、第2の発明にかかる手すりにおいて、中空の前記手すり本体の内壁によって画定された空間を複数の空間に仕切る仕切壁をさらに備えており、前記粒状体が、前記仕切壁によって仕切られた複数の空間のうち少なくとも1つに封入されていてもよい。この構成によると、中空の手すり本体の内部で粒状体が意図しない場所に偏って配置されるのを防ぐことができる。また、比較的狭い場所に適量の粒状体を封入することができるので、粒状体の封入空間に適度な空隙を確保し、粒状体を運動しやすくすることができる。よって、粒状体による制振効果を効果的に発揮することができる。 The handrail according to the third aspect of the present invention further includes a partition wall that partitions the space defined by the hollow inner wall of the handrail main body into a plurality of spaces in the handrail according to the second aspect of the present invention, However, it may be enclosed in at least one of a plurality of spaces partitioned by the partition wall. According to this configuration, it is possible to prevent the granular material from being biased to an unintended location inside the hollow handrail body. In addition, since an appropriate amount of granular material can be enclosed in a relatively narrow place, an appropriate space can be secured in the enclosed space of the granular material, and the granular material can be easily moved. Therefore, the vibration damping effect by the granular material can be effectively exhibited.
さらに、第4の発明にかかる手すりでは、第3の発明にかかる手すりにおいて、前記粒状体が封入された空間を画定する壁面が、前記手すり本体における振動時に振幅が最も大きくなる部分の内壁を含んでいてもよい。この構成によると、粒状体を大きく運動させることができるので、より大きな制振効果を発揮することができる。 Furthermore, in the handrail according to the fourth invention, in the handrail according to the third invention, the wall surface defining the space in which the granular material is enclosed includes an inner wall of a portion where the amplitude becomes the largest when the handrail body vibrates. You may go out. According to this structure, since a granular body can be moved largely, the bigger damping effect can be exhibited.
加えて、第5の発明にかかる手すりは、第1の発明にかかる手すりにおいて、前記手すり本体に固定されており、前記粒状体が封入された空間を画定する壁面を有する固定部材をさらに備えていてもよい。この構成によると、固定部を介して手すり本体に粒状体による制振効果を伝えることができる。 In addition, the handrail according to the fifth invention is the handrail according to the first invention, further comprising a fixing member fixed to the handrail main body and having a wall surface defining a space in which the granular material is enclosed. May be. According to this structure, the damping effect by the granular material can be transmitted to the handrail main body via the fixed portion.
また、第6の発明にかかる手すりは、第5の発明にかかる手すりにおいて、前記手すり本体が、屈曲部を有しており、前記固定部材が、その両端が前記手すり本体における前記屈曲部を挟んだ2つの部分にそれぞれ固定された筒状の部材であってもよい。この構成によると、固定部材内の粒状体による制振効果が得られると共に、手すり本体の剛性を高めることができる。 A handrail according to a sixth invention is the handrail according to the fifth invention, wherein the handrail main body has a bent portion, and the fixing member has both ends sandwiching the bent portion in the handrail main body. It may be a cylindrical member fixed to each of the two parts. According to this configuration, it is possible to obtain a vibration damping effect due to the granular material in the fixed member and to increase the rigidity of the handrail body.
さらに、第7の発明にかかる手すりでは、第1〜6の発明にかかる手すりにおいて、前記粒状体が封入される空間が、前記手すり本体の主たる振動方向に沿って伸延していてもよい。粒状体が運動する場合に、その移動方向に運動を妨げる物体がなければ粒状体の移動距離は長くなる。この構成によると、粒状体は、手すり本体の主たる振動方向に運動する場合に、比較的長い距離を移動することができる。よって、大きな制振効果を発揮することができる。 Furthermore, in the handrail according to the seventh invention, in the handrail according to the first to sixth inventions, the space in which the granular material is enclosed may extend along the main vibration direction of the handrail main body. When the granular material moves, the moving distance of the granular material becomes long if there is no object that obstructs the movement in the moving direction. According to this configuration, the granular material can move a relatively long distance when moving in the main vibration direction of the handrail body. Therefore, a great vibration suppression effect can be exhibited.
また、第8の発明にかかる手すりは、第1〜7の発明にかかる手すりにおいて、前記手すり本体が互いに異なる複数の方向に振動し、前記粒状体が封入される空間が、前記手すり本体の複数の振動方向のうちの少なくとも2つの方向である第1及び第2の方向にそれぞれ伸延していると共にその一端同士が連結された第1の空間及び第2の空間を有しいていてもよい。この構成によると、第1及び第2の方向のどちらの方向の振動に対しても大きな制振効果を発揮することができる。 Further, the handrail according to the eighth invention is the handrail according to the first to seventh inventions, wherein the handrail body vibrates in a plurality of directions different from each other, and the space in which the granular material is enclosed is a plurality of handrail bodies. A first space and a second space may be provided that extend in the first and second directions, which are at least two of the vibration directions, and are connected at one end thereof. According to this configuration, a great vibration suppression effect can be exhibited with respect to vibrations in both the first and second directions.
加えて、第9の発明にかかる手すりは、第1〜6の発明にかかる手すりにおいて、前記手すり本体が互いに異なる複数の方向に振動し、前記粒状体が封入される空間が、前記手すり本体の複数の振動方向のうちの少なくとも2つの方向である第1及び第2の方向に対して鋭角をなす方向に伸延していてもよい。この構成によると、粒状体は、第1及び第2の方向のどちらの方向に振動した場合にも、封入空間の伸延方向と鋭角をなす方向に移動する。よって、第1及び第2の方向のどちらの方向の振動に対しても比較的大きな制振効果を発揮することができる。 In addition, the handrail according to the ninth invention is the handrail according to the first to sixth inventions, wherein the handrail main body vibrates in a plurality of directions different from each other, and the space in which the granular material is enclosed is the handrail main body. You may extend in the direction which makes an acute angle with respect to the 1st and 2nd direction which is at least 2 directions among several vibration directions. According to this configuration, the granular material moves in a direction that forms an acute angle with the extending direction of the enclosed space, regardless of whether the granular material vibrates in the first direction or the second direction. Therefore, a relatively large damping effect can be exhibited with respect to vibrations in both the first and second directions.
さらに、第10の発明にかかる手すりは、前記手すり本体に固定されていると共に前記粒状体が封入される空間内に配置されており、その空間の長手方向に沿って伸延する攪拌部材をさらに備えている。この構成によると、手すり本体が振動するのに伴って攪拌部材が振動し、粒状体と攪拌部材とが接触する。このときの摩擦により、制振効果を高めることができる。 Furthermore, the handrail according to the tenth aspect of the present invention further includes a stirring member that is fixed to the handrail main body and disposed in a space in which the granular material is enclosed, and that extends along the longitudinal direction of the space. ing. According to this configuration, as the handrail main body vibrates, the stirring member vibrates, and the granular material and the stirring member come into contact with each other. The vibration damping effect can be enhanced by the friction at this time.
また、第11の発明にかかる手すりは、前記攪拌部材の表面に突起が形成されている。この構成によると、粒状体と攪拌部材との摩擦を大きくし、制振効果をさらに高めることができる。 In the handrail according to the eleventh aspect, a protrusion is formed on the surface of the stirring member. According to this configuration, the friction between the granular material and the stirring member can be increased, and the vibration damping effect can be further enhanced.
また、第12の発明にかかる手すりは、前記手すり本体が、鉛直方向に伸延する複数の支柱部と、水平方向に伸延しており、隣接する支柱部の間に架け渡された複数の梁部とを備えており、前記粒状体が封入される空間が、鉛直方向に伸延し且つその両端がそれぞれ梁部に接続された壁面によって画定されており、前記攪拌部材が、前記梁部の振動モードの腹に当たる位置に設けられている。この構成によると、攪拌部材が、梁部における振幅が最も大きくなる位置に設けられているので、攪拌部材と粒状体との相対変位を大きくすることができる。これにより、粒状体と攪拌部材との摩擦が大きくなるので、より大きな制振効果を得ることができる。 A handrail according to a twelfth aspect of the present invention is the handrail main body, wherein the handrail main body extends in the vertical direction and the plurality of beam portions extending in the horizontal direction and spanned between adjacent strut portions. A space in which the granular material is enclosed is defined by wall surfaces extending in the vertical direction and both ends of which are respectively connected to the beam portion, and the stirring member is a vibration mode of the beam portion. It is provided in a position that hits the belly of According to this configuration, since the stirring member is provided at a position where the amplitude of the beam portion is maximized, the relative displacement between the stirring member and the granular material can be increased. Thereby, since the friction with a granular material and a stirring member becomes large, the bigger damping effect can be acquired.
加えて、第13の発明にかかる手すりは、前記手すり本体が、鉛直方向に伸延する複数の支柱部と、水平方向に伸延しており、隣接する支柱部の間に架け渡された複数の梁部とを備えており、前記粒状体が封入される空間が、鉛直方向に伸延し且つその両端がそれぞれ梁部に接続された壁面によって画定されており、前記粒状体が封入される空間を画定する壁面の両端が接続される2つの前記梁部の固有振動数が異なっている。この構成によると、攪拌部材と粒状体との相対変位を大きくすることができる。これにより、粒状体と攪拌部材との摩擦が大きくなるので、より大きな制振効果を得ることができる。 In addition, in the handrail according to the thirteenth aspect of the present invention, the handrail main body has a plurality of struts extending in the vertical direction and a plurality of beams extending between the adjacent struts extending in the horizontal direction. A space in which the granular material is enclosed is defined by wall surfaces extending in the vertical direction and both ends of which are connected to the beam portions, thereby defining a space in which the granular material is enclosed. The natural frequencies of the two beam portions to which both ends of the wall surface to be connected are different. According to this configuration, the relative displacement between the stirring member and the granular material can be increased. Thereby, since the friction with a granular material and a stirring member becomes large, the bigger damping effect can be acquired.
さらに、第14の発明にかかる機械は、第1〜13のいずれかの発明にかかる手すりを備えている。この構成によると、共振時の手すりの振動振幅を低減し、手すりの取り付け部の破損を防ぐことができる。 Furthermore, a machine according to a fourteenth aspect of the invention includes the handrail according to any one of the first to thirteenth aspects of the invention. According to this configuration, the vibration amplitude of the handrail at the time of resonance can be reduced, and damage to the handrail attachment portion can be prevented.
本発明では、機械の振動が伝達されることにより手すり本体が振動した際に、粒状体が振動し、粒状体同士の摩擦、及び粒状体が封入された空間を画定する壁面と粒状体との摩擦により振動エネルギーが消費、吸収されることで発揮される制振効果により、共振周波数における手すり本体の振動振幅を低減できる。これにより、手すり本体と機体との取り付け部に作用する応力が低減するので、取り付け部の破損を防ぐことができる。 In the present invention, when the handrail main body vibrates due to transmission of machine vibration, the granular material vibrates, the friction between the granular materials, and the wall surface and the granular material defining the space in which the granular material is enclosed. The vibration amplitude of the handrail main body at the resonance frequency can be reduced by the vibration damping effect exhibited by the consumption and absorption of vibration energy by friction. Thereby, since the stress which acts on the attachment part of a handrail main body and an airframe reduces, damage to an attachment part can be prevented.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる建設機械について説明する。ここでは、油圧ショベルを建設機械の一例として説明する。 Hereinafter, a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a hydraulic excavator will be described as an example of a construction machine.
<第1の実施形態>
まず、図1に基づいて、第1の実施形態にかかる油圧ショベル1の構成について説明する。油圧ショベル1は、走行自在な下部走行体10と、この下部走行体10の上部に搭載される上部旋回体20とを主に備えている。油圧ショベル1は、下部走行体10により、図1中左右方向に走行可能である。以降の説明において、図1中右方を「前方」、左方を「後方」と称する。また、油圧ショベル1の幅方向(図1中紙面に垂直な方向)を「X方向」、走行方向(図1中左右方向)を「Y方向」、鉛直方向(図1中上下方向)を「Z方向」とする。
<First Embodiment>
First, the configuration of the excavator 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The excavator 1 mainly includes a
上部旋回体20は、下部走行体10に対して旋回機構60を介してほぼ鉛直方向の旋回軸を中心に旋回可能に取り付けられたフレーム21を備えている。フレーム21における前方には、図1の紙面奥側から順に、運転室22、作業機70の取り付け部23、及び工具箱24が設置されている。また、工具箱24の後方には、燃料タンク25及び動作油タンク26が設置されている。なお、燃料タンク25及び動作油タンク26は工具箱24よりも背が高く、工具箱24と燃料タンク25との間には段差がある。そして、これら運転室22、取り付け部23、及び動作油タンク26の後方は、エンジンや油圧ポンプ等(図示せず)の機器が収容された機械室27となっている。さらに、機械室27の後方には、上部旋回体20の重心の移動が許容範囲内に収まるようにする重りであるカウンターウエイト28が設置されている。
The
フレーム21の前方端には、工具箱24の前方から上部旋回体20上へ作業者が昇り降りする際の足場となるステップ29が設けられている。また、このステップ29から作業者が昇り降りする通路の側部に昇降用の手すり40が設けられている。
At the front end of the
図2に示すように、手すり40は、棒状の部材であり、その一端部41aがフレーム21の前方端に、他端部41bが燃料タンク25の上面にそれぞれボルト等によって取り付けられる手すり本体41により主に構成されている。手すり本体41は、金属パイプを曲成して形成されている。より詳細には、手すり本体41は、一端部41aから鉛直方向上方に伸延した立上部42、第1の屈曲部42aを介して立上部42に接続されており、工具箱24の上方位置から燃料タンク25の上方位置まで、YZ平面に平行且つ前方から後方に向かって上方に傾斜した方向に伸延した把持部43、第2の屈曲部43aを介して把持部43に接続されており、X方向に沿って伸延した奥入部44、及び第3の屈曲部44aを介して奥入部44に接続されており、他端部41bまで鉛直方向下方に向かって伸延した降下部45とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、本実施形態においては、油圧ショベル1の走行時等の振動により手すり本体41が複数の方向に振動するが、その複数の振動方向のうち最も振幅が大きい振動方向である主たる振動方向は、X方向(油圧ショベル1の幅方向)であると想定する。すなわち、手すり本体41の奥入部44は、主たる振動方向に沿って延びている。
In the present embodiment, the
図2(a)に示すように、手すり本体41における奥入部44の内部空間は、仕切壁49によってその両側の空間、すなわち把持部43及び降下部45の各内部空間から仕切られている。そして、この奥入部44の内壁面と仕切壁49の壁面とによって画定された空間50には、多数の粒状体51が封入されている。粒状体51としては、砂、剛球、鉛等を用いることができるが、製作コストの観点から安価である還元鉄ペレットや高炉スラグ等を用いても良い。本実施形態では、粒径8mm〜15mmの還元鉄ペレットを用いている。粒状体51の総重量は0.6kgであり、これは空間50の容積の約80%の充填量である。粒状体51は、手すり本体41の振動が奥入部44の内壁面及び仕切壁49の壁面から伝わることで振動する。
As shown in FIG. 2 (a), the internal space of the
ここで、上述の第1の実施形態の手すり40と、この手すり40とほぼ同様の構成であるが、手すり本体41内の空間に粒状体51を封入していない従来の手すりとの取り付け部にそれぞれ作用する応力の比較試験を行った。すなわち、各手すりに対してX方向の振動が加え、手すりの取り付け部である一端部41aの第1測定点、並びに他端部41bの第2及び第3測定点の合計3つの測定点で応力を測定した。
Here, the
図3(a)〜(c)に示すように、いずれの測定点においても、23Hz付近で応力が大きくなっており、共振していることがわかる。しかしながら、本発明の手すり40を用いた場合には、従来の手すりを用いる場合に比べて、かかる共振点における応力の大きさはほぼ半減している。また、図3(b)、(c)の従来の手すりの線図から明らかなように、第2及び第3測定点においては、45Hz付近でも共振が起こっていることがわかる。しかしながら、本発明の手すり40を用いた場合には、従来の手すりを用いる場合に比べて、かかる共振点における応力の大きさについてもほぼ半減している。
As shown in FIGS. 3A to 3C, at any measurement point, the stress increases near 23 Hz, and it can be seen that resonance occurs. However, when the
以上のように、第1の実施形態の油圧ショベル1に取り付けられた手すり40は、金属パイプを曲成して形成された棒状の部材であり、その一端部41a及び他端部41bが上部旋回体20に取り付けられる手すり本体41と、手すり本体41内に封入された粒状体51とを備えている。したがって、油圧ショベル1の走行時等に生じる振動が伝達されることにより手すり本体41が振動した際に、粒状体51が振動し、粒状体51同士の摩擦、及び粒状体51が封入された空間50を画定する壁面と粒状体51との摩擦により振動エネルギーが消費、吸収されることで発揮される制振効果により、共振周波数における手すり本体41の振動振幅を低減できる。これにより、手すり本体41の取り付け部である一端部41a及び他端部41bに加わる応力が低減するので、一端部41a及び他端部41bの破損を防ぐことができる。また、共振周波数が複数ある場合にも、各共振周波数での手すり本体41の振動振幅を低減できる。
As described above, the
また、手すり本体41における奥入部44の内部空間は、仕切壁49によってその両側の空間から仕切られている。そして、粒状体51は、奥入部44の内周壁及び仕切壁49の壁面とによって画定された空間50に封入されている。このように、手すり本体41内の仕切壁49で仕切られた空間に粒状体51を配置することで、手すり本体41内における所望の場所に粒状体51を配置することができる。また、比較的狭い空間50に適量の粒状体51を封入することができるので、空間50内に適度な空隙を確保し、粒状体51を運動しやすくすることができる。よって、粒状体51による制振効果を効果的に発揮することができる。
In addition, the internal space of the
さらに、粒状体51が封入される奥入部44は、主たる振動方向であるX方向に沿って延びている。したがって、主たる振動方向に運動する粒状体51は、比較的長い距離を移動することができる。よって、大きな制振効果を発揮することができる。
Furthermore, the recessed
<第2の実施形態>
次に、図4を参照しつつ、本発明の第2実施の形態について説明する。本実施形態は、第1の実施形態の手すり40の構成を変更したものである。具体的には、第1の実施形態の手すり40においては、手すり本体41における奥入部44内の空間50に粒状体51が封入されているが、本実施形態の手すり140においては、手すり本体141を補剛する2つの補剛部材146、147内の空間150に粒状体51が封入されている。なお、本実施形態の手すり本体141は、少なくとも図4に示す矢印A(X方向)及び矢印B(YZ平面に平行且つ後方から前方に向かって下方に傾斜した方向)で示す2つの方向に振動すると仮定する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the configuration of the
2つの補剛部材146、147は上下に平行に配置されている。補剛部材146、147の構成はほぼ同じであるので、ここでは上方に位置する補剛部材146の構成についてのみ説明する。補剛部材146は、筒状の部材であり、一端部146aが手すり本体141の把持部143に固定されていると共に、他端部146bが手すり本体141の降下部145に固定されている。補剛部材146の内壁面によって画定された空間150は、一端部146aから矢印B方向に沿って延びる第1の空間150aと、第1の空間150aの一端部146a側とは反対側の端部に連結されており矢印A方向に沿って他端部146bまで延びる第2の空間150bとで構成されている。
The two
以上のように、本実施形態では、空間150を画定する補剛部材146、147の内壁面は、手すり本体141に固定されているので、手すり本体141が振動するのに伴って振動する。よって、第1の実施形態と同様に、手すり本体141が振動した際に粒状体51が振動する。そして、補剛部材146、147を介して手すり本体141に粒状体51による制振効果が伝わるので、手すり本体141の振動振幅を低減できる。同時に、補剛部材146、147により手すり本体141の剛性を高めることができる。
As described above, in this embodiment, the inner wall surfaces of the stiffening
また、粒状体51が封入される空間150は、手すり本体141の2つの振動方向にそれぞれ伸延していると共にその一端同士が連結された第1の空間150a及び第2の空間150bで構成されている。よって、2つの振動方向のどちらの方向の振動に対しても大きな制振効果を発揮することができる。
The
<第3の実施形態>
次に、図5を参照しつつ、本発明の第3実施の形態について説明する。本実施形態は、第1の実施形態の手すり40の構成を変更したものである。具体的には、第1の実施形態の手すり40においては、手すり本体41における奥入部44内の空間50に粒状体51が封入されているが、本実施形態の手すり240においては、手すり本体241を補剛する補剛部材246内の空間250に粒状体51が封入されている。なお、本実施形態の手すり本体241は、少なくとも図5に示す矢印A(X方向)及び矢印B(YZ平面に平行且つ後方から前方に向かって下方に傾斜した方向)で示す2つの方向に振動するものとする。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the configuration of the
補剛部材246は、筒状の部材であり、一端部246aが手すり本体241の把持部243に固定されていると共に、他端部246bが手すり本体241の降下部245に固定されている。より詳細には、図5(b)に示すように、一端部246aと他端246bとは同じ高さに位置しており、また図5(c)に示すように、一端246aが他端246bよりも前方に位置している。すなわち、補剛部材246の内壁面によって画定された空間250は、矢印A及び矢印Bの2つの方向のどちらに対しても鋭角をなす方向に伸延している。
The stiffening
以上のように、本実施形態では、空間250を画定する補剛部材246の内壁面は、手すり本体241に固定されているので、手すり本体241が振動するのに伴って振動する。よって、第1の実施形態と同様に、手すり本体241が振動した際に粒状体51が振動する。そして、補剛部材246を介して手すり本体241に粒状体51による制振効果が伝わるので、手すり本体241の振動振幅を低減できる。同時に、補剛部材246により手すり本体241の剛性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the inner wall surface of the stiffening
また、粒状体51が封入される空間250は、手すり本体241の2つの振動方向に対して鋭角をなす方向に伸延している。よって、空間250内の粒状体51は、2つの振動方向のどちらの方向に振動した場合も、空間250の伸延方向と鋭角をなす方向に移動することができる。結果、2つの方向の振動に対して比較的大きな制振効果を発揮することができる。
Further, the
<第4の実施形態>
次に、図6、8を参照しつつ、本発明の第4の実施形態について説明する。図6に示すように、本実施形態は、第1の実施形態の油圧ショベル1の上部旋回体20に、上部旋回体20の上面、より詳細には、燃料タンク25、動作油タンク26、機械室27、及びカウンターウエイト28の上面で構成される作業面20a上で作業を行う作業者の転落防止用の手すり80をさらに設けたものである。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
手すり80は、棒状の部材である手すり本体81により主に構成されており、作業面20aの縁部に設けられている。手すり本体81は、金属パイプで形成されており、作業面20aから鉛直上方に約1mの高さまで伸延した支柱部82、及び水平方向に伸延しており、隣接する支柱部82の間に架け渡された梁部83とで構成されている。梁部83は、支柱部82の上端部に接続されるものと、支柱部82の鉛直方向の中心部に接続されるものがある。すなわち、梁部83は、作業面20aから鉛直上方に約1mの高さと、約50cmの高さとに設けられる。支柱部82の下端部82aは、作業面20aにボルト等によって取り付けられる。そして、図7に示すように、梁部83の内壁面によって画定された空間350には、多数の粒状体51が封入されている。
The
以上のように、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、手すり本体81が振動した際に粒状体51が振動するので、手すり本体81の振動振幅を低減できる。なお、転落防止用の手すり80は作業面20aの縁部に設けられるため、手すり80の振動の振幅は大きくなりやすく、本発明を適用することがより効果的である。
As described above, in the present embodiment, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.
上述の第1実施形態では、手すり本体141における奥入部44内の空間50に粒状体51を封入する場合について説明したが、これには限定されない。
Although the above-mentioned 1st Embodiment demonstrated the case where the
すなわち、図8に示す第1実施形態の第1変形例の手すり440においては、第1実施形態において手すり本体41内の空間を仕切る仕切壁49は設けられておらず、手すり本体441内の全体の空間450に粒状体51が封入されている。
That is, in the
また、図9に示す第1実施形態の第2変形例の手すり540においては、手すり本体541内を7個の空間550に仕切る6個の仕切壁549が設けられている。そして、7個の空間550にそれぞれ粒状体51が封入されている。なお、7個の空間550の少なくとも1つに粒状体51が封入されていれば、本発明の効果を得ることができるが、封入される空間が多いほうがより効果を高めることができる。
In the
さらに、図10に示す第1実施形態の第3変形例の手すり640においては、手すり本体641における一端部641a及び他端部641bから最も離れた中央部641cの近傍の内部空間を、その両側の空間から仕切る仕切壁649が設けられている。そして、中央部641cの内壁及び仕切壁649の壁面で画定された空間650に粒状体51が封入されている。手すり本体641は、共振時に一端部641a及び他端部641bを支点として振動しやすいので、一端部641a及び他端部641bから最も離れた中央部641cにおいて振動振幅が大きくなる。よって、空間650に粒状体51を封入することで、粒状体51を大きく運動させることができ、より大きな制振効果を発揮することができる。
Furthermore, in the
また、上述の第1実施形態においては、手すり本体41は、立上部42、第1の屈曲部42a、把持部43、第2の屈曲部43a、奥入部44、第3の屈曲部44a、及び降下部45で構成されている場合について説明したがこれには限定されない。とりわけ、手すり本体41の主たる振動方向が上記各部のいずれの伸延方向とも平行でない場合には、大きな制振効果を得るべく、手すり本体41を曲げて主たる振動方向と平行な部分を形成し、その内部空間に粒状体51を封入することが考えられる。すなわち、図11に示す第1実施形態の第4の変形例の手すり740においては、奥入部744と降下部745との間に主たる振動方向(図中矢印で示す方向)と平行な平行部746が設けられおり、平行部746の内部空間は仕切壁749によってその両側の空間と仕切られている。そして、平行部746の内壁と仕切壁749の壁面とによって画定された空間750に粒状体51が封入されている。
Further, in the first embodiment described above, the
また、上述の第4の実施形態では、手すり本体81における梁部83内の空間350に粒状体51を封入する場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、例えば、手すり本体81の支柱部82内の空間に粒状体51を封入してもよいし、手すり本体81内の全体の空間に粒状体51を封入してもよい。加えて、手すり本体81内の空間であって仕切壁によって仕切られた空間に封入してもよい。
Moreover, although the above-mentioned 4th Embodiment demonstrated the case where the
さらに、図12に示す第4実施形態の第1変形例の手すり880においては、隣接する支柱部882の間に、鉛直方向に伸延する筒状の部材であり、その両端がそれぞれ梁部883に接続された補剛部材884が設けられている。そして、補剛部材884の内壁面によって画定された空間850に粒状体51が封入されている。空間850を画定する補剛部材884の内壁面は、手すり本体881に固定されているので、手すり本体881が振動するのに伴って振動する。よって、手すり本体881が振動した際に粒状体51が振動する。そして、補剛部材884を介して手すり本体881に粒状体51による制振効果が伝わるので、手すり本体881の振動振幅を低減できる。同時に、補剛部材884により手すり本体881の剛性を高めることができる。
Furthermore, in the
また、図13に示す第4実施形態の第2変形例の手すり980においては、粒状体51が封入される空間950を画定する梁部983が接続される支柱部982に、空間950内に延びる攪拌部材982aが設けられている。攪拌部材982aは、水平方向に延びる棒状又は板状の部材であり、支柱部982の表面に取り付けられている。したがって、支柱部982が振動するのに伴って攪拌部材982aが振動し、粒状体51と攪拌部材982aとが接触する。このときの摩擦により、制振効果を高めることができる。なお、攪拌部材982aの表面には多数の突起982bが形成されており、粒状体51との摩擦が大きくなるようになっている。
Moreover, in the
さらに、図13に示すように、支柱部982と梁部983との接続部分からの雨水の侵入を防ぐべく、支柱部982には、梁部983の端部を覆う筒状のかぶせ部982cが設けられている。加えて、梁部983の下部には、水抜き用の孔983aが形成されている。なお、孔983aの径は、粒状体51の径よりも小さい。
Further, as shown in FIG. 13, in order to prevent rainwater from entering from the connecting portion between the
また、図14に示す第4実施形態の第3変形例の手すり1080においては、隣接する支柱部1082の間であって、梁部1083の振動モード(図中破線で示す)の腹に当たる位置に、鉛直方向に伸延する筒状の部材であり、その両端がそれぞれ梁部1083に接続された補剛部材1084が設けられている。なお、本変形例においては、上下に並ぶ2つの梁部1083の振動モードは同一である。また、図14中右方に位置する梁部1083は、左方に位置する梁部1083に比べて細くなっている。そして、右方に位置する梁部1083の振動モードは、両端からそれぞれ梁部1083の全長の4分の1の長さの位置に腹を有しており、左方に位置する梁部1083の振動モードは、中央部分に腹を有している。
Moreover, in the
粒状体51は、補剛部材1084の内壁面によって画定された空間1050に封入されている。さらに、梁部1083には、補剛部材1084内の空間1050において鉛直方向に延びる棒状又は板状の攪拌部材1083aが設けられている。上述のように、攪拌部材1083aが、梁部1083における振幅が最も大きくなる位置に設けられているので、攪拌部材1083aと粒状体51との相対変位を大きすることができる。これにより、粒状体51と攪拌部材1083aとの摩擦が大きくなるので、より大きな制振効果を得ることができる。
The
また、図15に示す第4実施形態の第4変形例の手すり1180においては、上下に並ぶ2つの梁部1183のうち、上方に位置する梁部1183は下方に位置する梁部1183に比べて太くなっており、これらの固有振動数は異なっている。したがって、これら2つの梁部1183の振動モード(図中破線で示す)はずれている。すなわち、上方に位置する梁部1183の振動モードは、中央部分に腹を有しており、下方に位置する梁部1183の振動モードは、両端からそれぞれ梁部1183の全長の4分の1の長さの位置に腹を有している。
Further, in the
そして、図15中最も左方に位置する支柱部1182と中央に位置する支柱部1182との間には、上方に位置する梁部1183の腹に当たる位置に、補剛部材1184が設けられている。また、図14中最も右方に位置する支柱部1182と中央に位置する支柱部1182との間には、下方に位置する梁部1183の腹に当たる位置に、補剛部材1184が設けられている。補剛部材1184は、鉛直方向に伸延する筒状の部材であり、その両端がそれぞれ梁部1183に接続されている。そして、補剛部材1184の内壁面によって画定された空間1150に粒状体51が封入されている。また、梁部1183には、補剛部材1184内の空間1150において鉛直方向に延びる棒状又は板状の攪拌部材1183aが設けられている。これにより、攪拌部材1183aと粒状体51との相対変位を大きくし、より大きな減衰効果を得ることができる。
In addition, a stiffening
なお、上述の第4実施形態の第3及び第4変形例では、梁部1083(1183)の太さを変えることで振動モードを変化させる場合について説明したが、梁部1083(1183)の振動モードは、その長さ、パイプ板厚、素材等を変えることでも変化させることができる。 In the third and fourth modified examples of the fourth embodiment described above, the case where the vibration mode is changed by changing the thickness of the beam portion 1083 (1183) has been described. However, the vibration of the beam portion 1083 (1183) is described. The mode can also be changed by changing its length, pipe thickness, material, etc.
さらに、上述の第1の実施形態及びその変形例、並びに第4の実施形態及びその第2の変形例においては、手すり本体41(81、441−741、981)の内部に粒状体51が封入されている場合について、また第2及び第3の実施形態並びに第4の実施形態の第1及び第3、4の変形例においては、補剛部材146、147(246、884、1084、1184)内に粒状体51が封入されている場合について説明したが、これらには限定されない。粒状体51は、手すり本体41(141−741、81、881−1181)の振動に伴って振動する壁面によって画定された空間に封入されていればよい。
Furthermore, in the above-described first embodiment and its modification, and in the fourth embodiment and its second modification, the
また、上述の第4の実施形態の第2〜第4変形例において説明した攪拌部材982a(1083a、1083a)は、第1の実施形態の手すり40に適用することもできる。すなわち、手すり40の仕切壁49に、空間50内に延びる攪拌部材を設けてもよい。
Further, the stirring
加えて、本発明の適用は、建設機械の一例である油圧ショベルに限られるものではなく、建設機械全般、さらには、振動する機械全般に適用可能である。 In addition, the application of the present invention is not limited to a hydraulic excavator which is an example of a construction machine, and can be applied to a construction machine in general, and further to a vibrating machine in general.
1 油圧ショベル(機械)
40−640、80、880−1180 手すり
41−641、81、881、1181 手すり本体
50−650 空間
49、449−649 仕切壁
51 粒状体
82、882−1182 支柱部
83、883−1183 梁部
146、147、246、884、1084、1184 補剛部材(固定部材)
982a−1183a 攪拌部材
982b 突起
1 Excavator (machine)
40-640, 80, 880-1180 Handrail 41-641, 81, 881, 1181 Handrail main body 50-650
982a-
Claims (14)
棒状の部材でありその端部が前記機械の機体に取り付けられる手すり本体と、
粒状体とを備えており、
前記粒状体が、前記手すり本体の振動に伴って振動する壁面によって画定された空間に封入されていることを特徴とする手すり。 A handrail attached to a vibrating machine,
A handrail body which is a rod-shaped member and whose end is attached to the machine body;
With a granular material,
The handrail characterized in that the granular material is enclosed in a space defined by a wall surface that vibrates with vibration of the handrail main body.
前記粒状体が、前記仕切壁によって仕切られた複数の空間のうち少なくとも1つに封入されていることを特徴とする請求項2に記載の手すり。 A partition wall for partitioning a space defined by the hollow inner wall of the handrail body into a plurality of spaces;
The handrail according to claim 2, wherein the granular material is enclosed in at least one of a plurality of spaces partitioned by the partition wall.
前記固定部材が、その両端が前記手すり本体における前記屈曲部を挟んだ2つの部分にそれぞれ固定された筒状の部材であることを特徴とする請求項5に記載の手すり。 The handrail body has a bent portion;
The handrail according to claim 5, wherein the fixing member is a tubular member having both ends fixed to two portions sandwiching the bent portion of the handrail main body.
前記粒状体が封入される空間が、前記手すり本体の複数の振動方向のうちの少なくとも2つの方向である第1及び第2の方向にそれぞれ伸延していると共にその一端同士が連結された第1の空間及び第2の空間を有しいていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の手すり。 The handrail body vibrates in a plurality of different directions,
A space in which the granular material is enclosed extends in first and second directions which are at least two directions among a plurality of vibration directions of the handrail main body, and one end thereof is connected to each other. The handrail according to any one of claims 1 to 7, wherein the handrail has a second space and a second space.
前記粒状体が封入される空間が、前記手すり本体の複数の振動方向のうちの少なくとも2つの方向である第1及び第2の方向に対して鋭角をなす方向に伸延していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の手すり。 The handrail body vibrates in a plurality of different directions,
The space in which the granular material is enclosed extends in a direction that forms an acute angle with respect to the first and second directions, which are at least two directions among a plurality of vibration directions of the handrail main body. The handrail according to any one of claims 1 to 6.
前記粒状体が封入される空間が、鉛直方向に伸延し且つその両端がそれぞれ梁部に接続された壁面によって画定されており、
前記攪拌部材が、前記梁部の振動モードの腹に当たる位置に設けられていることを特徴とする請求項10又は11に記載の手すり。 The handrail main body includes a plurality of support columns extending in the vertical direction and a plurality of beams extending in the horizontal direction and spanned between adjacent support columns,
The space in which the granular material is enclosed is defined by wall surfaces extending in the vertical direction and having both ends connected to the beam portions, respectively.
The handrail according to claim 10 or 11, wherein the stirring member is provided at a position corresponding to an antinode of a vibration mode of the beam portion.
前記粒状体が封入される空間が、鉛直方向に伸延し且つその両端がそれぞれ梁部に接続された壁面によって画定されており、
前記粒状体が封入される空間を画定する壁面の両端が接続される2つの前記梁部の固有振動数が異なっていることを特徴とする請求項10又は11に記載の手すり。 The handrail main body includes a plurality of support columns extending in the vertical direction and a plurality of beams extending in the horizontal direction and spanned between adjacent support columns,
The space in which the granular material is enclosed is defined by wall surfaces extending in the vertical direction and having both ends connected to the beam portions, respectively.
The handrail according to claim 10 or 11, wherein the natural frequencies of the two beam portions to which both ends of a wall surface defining a space in which the granular material is enclosed are connected are different.
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