JPH02262438A - 輸送用除振装置 - Google Patents

輸送用除振装置

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JPH02262438A
JPH02262438A JP1041740A JP4174089A JPH02262438A JP H02262438 A JPH02262438 A JP H02262438A JP 1041740 A JP1041740 A JP 1041740A JP 4174089 A JP4174089 A JP 4174089A JP H02262438 A JPH02262438 A JP H02262438A
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和朋 村上
Kazuyoshi Iida
一嘉 飯田
Toshihiro Miyazaki
俊弘 宮崎
Yoji Minazu
洋二 水津
Nobuo Masaki
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ll上匁lJ、jlJl 本発明は、物品を車両により輸送する場合に物品が受け
る振動を低減させ、物品を保護する輸送用の除振装置に
関するものである。
輸送車の荷台から伝搬しでくる振動は輸送物品に影響し
て不具合を生じ、時として故障の原因になることが多く
、@勤低誠の装置が強く要望されている。
このため輸送する物品は厳重に梱包し、かつ輸送車の運
転には細心の注意を払って輸送しているのが現状である
輸送時の荷台物品の除振方法としくは、まず簡易なもの
として発泡スチロール、「クレタンフA−・ム、ダンボ
ール、木枠等の!!癒材料を用いた厳重な梱包がある。
また除振装置を備えた■アサスペンション巾を特別に仕
つらえ、精密機器の輸送に利用している。
さらに輸送車の中で物品をワイヤで吊り下げて防振する
という方法も取られている。
糺九V支ユ益工m 前記緩衝材料を用い梱包する方法は、比較的安価である
が、−品毎に梱包したり木枠を組んだりして作業工数が
かかり、また梱包作業の前に物品を梱包し易いように分
解しなければならない場合が多く、手間と時間を要して
いた。
特別のエアサスペンション車を利用する場合、輸送物品
の重量により空気圧を調整するものであるが、意外と面
倒な作業であり、あまり行なわれてはいない。
したがって最適防振状態には必ずしもなっていないのが
常である。
しかもエアサスペンション車は通常水平方向の防振機能
は備えていないのが現状であり、サスペンションの車体
ベースでの改造に多大のコストがかかるのに加えて、水
平方向の防振機能を備えるとすればさらに相当のコスト
高となる。
なお物品を輸送車の中で吊り下げる方法は急ブレーキ時
等にワイヤーに過大な力が加わり切断事故が起こるおそ
れがある。
を   るための  および 本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、輸送物品の積載作業が容易で上下および水平
方向の振動を低減できる除振装置を安価に供する点にあ
る。
すなわち本発明は、基台上で、空気ばねと振動減衰器と
を並列に配設した上下方向防振手段と、積層ゴムからな
る水平方向防振手段とを直列に組合わせて、荷台を支持
する輸送用除振装置である。
該除振装置を車両に搭載し、該装置の荷台に輸送物品を
積載して固定すれば、基台に伝わる振動のうち水平方向
の振動は積層ゴムにより効果的に低減され、上下方向の
振動は空気ばねと振動減衰器により効果的に低減される
特別な梱包が不要で、積載作業が容易であり、車両の改
造等も不要でコストの低減を図ることができる。
また輸送車両の荷台フレーム上に、上下方向防振手段と
水平方向防振手段とを直列に組合わせて荷台を支持する
ことで輸送車両の荷台全体に防振機能を備えることがで
きる。
さらに荷台の上方空間を覆うように、基台と一体にカバ
ーを構成することにより、コンテナとしても使用でき、
防塵、防湿効果が期待できるとともに必要に応じて室温
も備えることが可能である。
支−蓋−1 以下第1図ないし第9図に図示した本発明に係る一実施
例について説明する。
第1図は本実施例の輸送用除振装置1の平面図であり、
第2図はその縦断面図である。
基台2は偏平な箱状をなし、矩形の底板2aの4辺に断
面矩形の筒状側体2bが立設されて構成されている。
底板2aには2本の平行な凹み2Cが形成されていて、
平面上に置かれたときにフォークリフトの爪が挿入でき
るスペースが形成されるようになっている。
また筒状側体2bの4隅にはその筒内に空気ばねを利用
した伸縮キャスター3が内蔵されていて、空気の圧入に
より伸縮キャスター3が下方へ突出して基台2を移動自
在に支持することができるようになっている。
底板2aの上面中央には空気圧を供給するエアタンク4
が固定されていて、次記空気ばね5および前記伸縮キャ
スター3に空気の供給を行なう。
基台2の底板2aの箱内4隅にはそれぞれ空気ばね5が
その下端を固定されて立設されており、同時に空気ばね
5と並んでエアダンパ6が下端を固定されて立設されて
いる。
各空気ばね5.エアダンパ6の上端は中間台7に固定さ
れて、中間台7は4個の空気ばね5によって支持されて
いる。
中間台7は金属板の左右側部を上方へ折曲したのち外側
水平方向に折曲し、さらに下方に折曲して、断面口字状
をしてその開口部を下方に向けた側体7aを左右に形成
しており、同側体7aに空気ばね5およびエアダンパ6
が設けられる。
該側体1aの上面は通常基台2の側体2bの上面と略同
じ高さに位置する。
第3図は第1図の■−■断面図であり、中間台7の断面
口字状の側体7aに設けられた空気はね5およびエアダ
ンパ6を示している。
中間台7の側体7aには仕切板7Cによって下方に開口
した2個の箱状が形成されて、同箱状の各々の空間に空
気ばね5およびエアダンパ6のL半部が嵌合された形を
している。
空気ばね5はその上方筒体5aが上記箱状空間1こ臨ん
て゛立設されており、箱状空間の天井部に固定されたト
端部材5bとの間に可撓性袋体5Cが」二方箱状部と下
方筒体5aとの間隙を埋める形で設けられ、前記−1−
アタンク4より空気ばね5内部に空気圧が供給されるよ
うになっている。
したがって空気ばね5は基台2と中間台7との水゛lj
方向の相対的動きを規制して主に−F下り向の振動の伝
搬を阻止するように働く。
またLアダシバ6は中間台7の側体1aおよび基台2に
ぞれぐれ固着される上下端部材6a、 6b間に筒状ゴ
ム体6Cがその上F側縁部を固着されて設置−Jられ、
−hの端部材にはiiJ撓性潤性筒体6C部空間ど連通
4る)1i通孔6dが穿設され、連通孔6dの端部材側
面に形成された開口に導通管8の一端が嵌挿され、導通
管8の他端は外部に開放され、同InI放端部近傍には
オリフィス径を自在に調整できるバルブ9が説けられて
いる。
したがっでエアダンパ6は一般にバルブ9をある程度聞
き、このバルブ・オリフィスの空気の流れ抵抗により基
台2と中間台7どの間の1ニー1;の相対的な振動を減
衰させ、その減資力はバルブ9によって調整す゛るごと
がでさる。
中1in台7は中央平板部に矩形孔が穿設されており、
その矩形孔の周囲の底板部7bの4隅に積層ゴム10が
立設され、同積層ゴム10に4隅を支持されC5J!形
平板の荷台11が支持さ′れている。。
荷台11は軽鎖でかつ強い曲げ剛性を右−づる。
荷台11の上面(よ、中間台7の側体7aの上面ど略同
じ高さに位置し、荷台11の左右側面ど中間f? 7の
側体7aとの間J3よび荷台11の前後側面と基台2の
前後側体2bとの間には振動振幅に応じIC所個の間隔
が形成されCいる。
そして中間台7の左右側体7aの所定箇所に各々2個ず
つエアダンパ12が固定され、基台20前後側体2bの
所定箇所に各々2個ずつ1アダンバ13が固定されてJ
?す、以−L8個のエアダンパ12.13は全て荷台1
1の側面に向けて突設されでいる。
このエアダンパ12.13も前記エアダンパ6と同様の
構造を右してパル1により減衰力を調整′Cさる1゜ 中間台7に設(jられるエアダンパ12は、側体7aの
外側鉛直壁に基端部材12aが固着され、可撓性筒体1
2cを介して先端部材12bが側体7aの内側鉛直壁の
切欠きより内側へ若干突出しで荷台11のh=右側面と
適当な間隔を有し−Cいる。
+i’81様に基台2に設けられるTアダシバ13は、
側体2bの外側鉛直壁に基端部材13aが固着され、筒
状ゴム体13eを介して先端部材13bが側体2bの内
側鉛直壁の切欠きより内側へ若干突出しで仙台110前
後側面と適当な間隔を右しくいる。
したがって荷台11は中間台7上に積層ゴム10を介し
°(下面を支持され、その萌後左右の側面に対向して設
置、]られた8個のエアダンパ12.13によって囲ま
れでいる。
積層イム10は、ゴム層と金属根とを交!7に積層した
ものであり、土工方向に夕・]シでは大きな剛性を示し
C重量物を支持りることがぐさ′、水平方向の振動に対
しては主にばねの動きをなすとともに振動減衰効果も右
lるもので・ある。
したがって中間台7の水平方向の振動は積用イム10に
よって吸収されて荷台11への伝搬をm所し7、ある程
度振幅の大きい振動があると、荷台11が上アグンパ4
2.13に当接されてさらに人さ“な振動減衰効果が働
き、また衝撃力に対し一ζは二「アダンバ12、13が
緩衝効果を発揮′−1−る。
さらに大きな水平入力があると、中間台゛7および基台
2がスト・ツバ−どして働く。
4に&3中間台7の側体7aの十プノには2−・端を基
台2の側体2 b 上面に固着されで上限ストッパー1
4が庇の如く中間台7の側体7aの下方へ延出されでお
り、一方中間台7の底板部7b′T一方にはλ1台2の
凹み2Cがあって、その表面には緩衝材2dが;Ωけら
れており、上限ス1〜ツバ−とし・て働くのC゛中間台
7と基台2との間の土手り向の過大変位1.を規制され
る五′)になって゛いる。
以上のように本実施例に係る輸送用除振装置i!1は、
基台2の上下方向の振動に対しては空気ばね5とエアダ
ンパ6とによって防振効果を得、水平方向の振動に対し
ては通常積層ゴム10が働き防振効果を得ることができ
る。
模式図で示すと第4図の如くなる。
すなわち基台2と荷台11との間の上下方向の振動に対
して空気ばね5.エアダンパ6からなるばねkと減資器
Cとが介在し、水平方向の振動に対しては積層ゴム10
(さらにエアダンパ6が加わる場合もある)からなるば
ねkと減衰器Cとが介在する。
上下方向の振動に関しては、空気ばね5にそれぞれエア
タンク4から独立に供給される空気の圧力によって荷台
11の水平高さ位置を調節でき、この高さは共振周波数
f、をどこにするかによって決定されるものである。
振動周波数の防振域は共振周波数f、の8倍以上の周波
数域なので、できるだけ共振周波数roを低い値に設定
することで防i域を広くすることができる。
したがって通常共振周波数f、を1H2から数)−12
の周波数に設定するものであり、本実施例の場合、空気
ばね5へ空気を供給するエアタンク4からの供給バルブ
67を手動で調整することにより共振周波数f、を設定
する。
空気ばねの性質からばねの内圧が増せば、ばね定数も略
比例して増すので、ばね定数に対応する共振周波数も増
加する関係にある。
したがってバルブの調節により荷台の高さを目安に内圧
を加減することで共振周波数f、を所定値に設定するこ
とができる。
すなわら、エアタンク4から4WAの空気ばね5につな
がるエア配管66の途中に手動で開閉できるエア供給バ
ルブ67が設けられており、このバルブの開度をそれぞ
れ調整することにより、4隅の空気ばね5にエアタンク
4から送られるエアを独立に調整することができる。
この結果、4隅の空気ばね5のレベルをそれぞれ独立に
手動で制御することができることになり、荷重が変化し
ても荷台の高さを一定に保つようにバルブ調節すること
で、荷重とばね定数の関係で定まる共振周波数foは一
定に保つことができる。
すなわち固有値制御が可能となる。
本実施例ではバルブ調節を手動としたが、荷台の高さを
検知する変位センサを用い、自動コントローラで電磁バ
ルブ等の空気供給バルブを自動調節することもできる。
このようにして共振周波数f、を1H2〜数Hzの低い
周波数値に設定し、4f、以上の広い防振域を確保する
一方で、空気ばね5と並列に設()られたエアダンパ6
によって共振周波数f。
における相対振幅のピークレベルを低下させ振動伝達率
を小さくし、共振周波数f、の近傍帯域での防振効果も
得ることができる。
第5図は振動周波数に対する上下方向の振動伝達率を示
したグラフであり、実線が本実施例に係る除振装置の実
験結果を示している。
破線で示すのが荷台を単に金属ばねのみで支持した従来
品の実験結果である。
本実施例の場合、空気ばね5の共振周波数f。
を約1)11に低く設定することでafo以上の防振域
が広がり、各種振動に対処できるとともに、エアダンパ
6により共振周波数foF3よびその近傍の振動伝達率
も低く抑えられている。
また荷台の上下方向の加速度振幅をみると、第6図に図
示するように前記従来品(破線で図示)に比べ大幅に振
幅が小ざくなっている。
第7図は上下方向の振動伝達率について前記従来品をエ
アサスペンション仕様車に載せた場合゛(破線で図示)
と、エアサスペンションなしの普通車に本実施例に係る
除振装置を叔せた場合(実線で図示)とを比較した結果
を示している。
本実施例の方が、極めて低い周波!!域を除いて全ての
周波数域において振動伝達率は大幅に小さくなっており
、大きな除振効果があることを示している。
なお大きな衝撃振動等により基台2に上下方向の過大入
力振動が加わった場合にはエアダンパ6の振動減衰効果
が発揮される。
さらに大きな入力振動があるど、エアダンパ6により振
動を減衰させたのら、ストッパー14および球台2の凹
み2Cに取付けられた緩衝材2dにより変位を規Wil
+される。
次に水平方向の振動に関しては、積層ゴム10が防振効
果を示4゛が、本実施例に係る積層ゴム10は最大荷重
が加わったときに、共振周波数foが114Z程度にな
るようにゴムの配合および@層数が決定される。
同時にゴムの配合については高減衰特性が得られるよう
に配合設計されており、積層ゴム10自体が共振周波数
fGにおけるピークレベルを低1・させる機能をも′つ
第8図は振動周波数に対する水)V方向の振動伝達率を
示したもので、実線が本実施例に係る除振装置の場合で
、破線は前記従来品の場合の実験結果を丞したものであ
る。
本除振装置は従来品と比べ1を振周波数faが約1 、
5Hzと低く設定され(i f’ 、以上の防撮域が広
がるとともに共振周波数fQおよびその近傍の振動伝達
率が低く抑λられ−Cいる。。
また荷台における水平方向の加速If振幅ム第9図に図
示ザ−るように従来品〈破線)に比べ本装置(実線)の
場合大幅に振幅が小さく、な・)でいる、。
水平方向に過大入力振動が加わった場合l’bこの積層
ゴム10の高減衰性能が働いで振動を減Qさl!乙が、
な[13ぞれ以上の通人人力があると、エノ′ゲンバ1
2.13と荷台11とが接して一4丁アダンバ12゜1
3が緩衝効果を発揮1−る。
ざらに大きな人力があるとさ1.i 、 Is (f 
2の側体2bおよび中間台7の側体7a、が水平方向の
ス1〜ツバ−どし℃働く。
以−1のように本実施例に係る輸送用除振装置1は、基
台2に加えられる一i’、’、’、’、、 ”’F J
3−J、び水平方向のあらゆるランダムな入力振動に対
して顕著な防振効果を得ることができ、全方向の防振装
置ということもできる。
、1だ荷物の重量変化しこ対し、空気ばね5の空気11
8調整に」、り防振性能を一定に相持でさ、各秤重量の
荷物に対処でさる。
したがって工場で組立・調整した機械等を運ぶどきに、
再度分解して梱包4”るといった工数は省略でき、その
まま輸送川除撮装置1上に載せて輸送可能である。
なお本実施例に係る輸送用除振装置1は、基台2のF血
に2本の凹み2Cを有しでいるので、輸送用除振装置1
とともに荷物を上げ下げす゛る際、フォークリフトの爪
を基台2の凹み2Ck:差し込み容易に伺」げ、荷下し
作業がぐさる。
また必要な時には、1アタンク4から伸縮キャスター3
の空気ばねに空気を供給し、基台2F而から伸縮jpス
ター3を突出させることて゛荷物の移動を容易に行うこ
とができ、極めて便利である。
この輸送用除振装置1を輸送車の荷台全体をおおう人ぎ
さとすれば、1アザスペンシヨン仕様車よりも帰れた防
振機能を有する荷台を安価に備えることができる。
なお、輸送用除振装置1の占有面積が輸送車の荷台より
小さくとも荷台全体に複数敷きつめるように−すれば同
様の効果を1!?られる。
また第10図に図示するように本実施例に係る輸送用除
振1iff1をコンテノ用カバー15(”覆うようにづ
−れば、中の荷物16の防塵、防湿も可能で、空調も必
殻に応じて取りイ・1けることができ、安(西に輸送用
除掘:]ンア−プを構成゛づることがijJ能である。
次に水平方向のエフダンパについで別の実施例を第11
図に図示し説明する。
前記実施例のエアダンパ12.13は各々独17シて第
3図に図示するような構造をしていたが、本実施例の場
合(ま対向刃る2 f17jのエアダンパ20どうしの
導通管21を接続して中間部にバルブ22を設けて、こ
れをAリノイスとして用い振動域Qカ調整6J能なエア
ダンパとしたものである。
より効果的な緩衝機能を備えることが可能でかつ1アダ
ンバ20内は人気と連通してい41いので・水分の浸入
等がなく、長期間ダンパとしての高い機能を相持するこ
とができる。
次にダンパの変形例4第12図に図示す−る。
同例のダンパ30は水平および上下方向の振動のいずれ
のダンパどしても使用ii丁能なものぐあり、空気ばね
部材31の内部をオリフィス32付きの隔壁33によっ
て上下2つの空間に仕切り、内部に液体34を封入した
ものである。
入力振動に基づく上下空間の体積変化によりオリフィス
32を液体34が往来し、この液体の流れ抵抗で振動減
衰力を得る構造である。
オリフィスの形は長さをかせぐために螺旋状としたり、
その他各種形状が考えられる。
このダンパ30を前記実施例と同様に第13図に示すよ
うに空気ばね5と並列に設けることもできれば、第14
図に図示するよに空気ばね5の内部に設けることも可能
である。
次にまた別のダンパの例を第15図に図示し説明する。
同側のダンパ50は空気ばね部材51の内部をオリフィ
ス52付きの隔壁53によって上下2つの空間に仕切り
、内部にER原流体電気粘性流体)54を封入したもの
でオリフィス52が一対の電極52a 、 52bから
構成されている。
この一対の電極52a 、 52bには高電圧発生装置
55により高電圧が印加されるようになっている。
ilK電圧発生装置55はマイクロコンピュータ56に
よって、その出力電圧をlIllwJされており、マイ
クロコンピュータ56には、基台2に加えられる振動を
検知する振動センサ57からの検知信号が増幅器58を
介して入力されている。
ここに使用されるEft流体54は印加電圧の加減によ
り瞬間的に粘性抵抗を変えることができるもので、電圧
が印加されないときは粘度は低く水っぽい流体であった
ものが電圧を印加していくにしたがい粘度を増し凝固し
ていく性質を有する。
この変化は可逆的であるとともに応答性にも優れている
したがって電極52a 、 52bに印加する電圧を加
減することでオリフィス52を通るER流体54の粘性
を自由に変え適当な減衰性能を得ることができる。
そこでマイクロコンピュータ56は基台2に加えられる
振動情報を振動センサ51から得て、オリフィス52に
おけるER流体54の適当な粘性を得るべく印加電圧を
算出して、その指示信号を高電圧発生装置55に出力す
る。
そして高電圧発生装置55はこの指示信号に基づき指示
された電圧をオリフィス52に印加することで、ダンパ
50は最適な減衰性能を常に得ることができる。
なおマイクロコンピュータ56は、デジタル・シグナル
プロセッサによってもよい。
このように本実施例に係るダンパ50を上下方向および
水平方向の減衰器として用いれば入力振動に対応した最
適防振制御が可能である。
さらに一般に使用されているシリンダ型のオイルダンパ
、制振材を利用したダンパ、磁性流体を用いた磁性ダン
パなとも本発明における振動減衰器に用いることが可能
である。
なお本発明に係る輸送用除振装置が組込まれたところの
特別仕様の輸送車両も考えられる。
すなわち1516図に模式図で示すように輸送車両60
の荷台フレームθ1を基台として空気ばね62.エアダ
ンパ63および積層ゴム64を介して荷台65が支持さ
れている。
荷台65上に載せられる荷物66の型組に応じて最適防
振効果を得て、従来のエアサスペンション仕様車よりも
優れた防振機能を荷台全体に備えた車両とすることがで
きる。
l豆二羞】 本発明は、空気ばねと振動減衰器とを並列に配設した上
下方向防振手段により荷物重量の変化にも容易に対処し
て大幅に上下振動を吸収し、かつ積層ゴムからなる水平
方向防振手段により水平振動を効果的に吸収することが
できる。
従来の面倒な梱包作業が不要で積載作業を容易とする。
既存の輸送車両の荷台をおおうように本輸送用除振装置
を付設することで車体を改造することなく除振機能付の
荷台とすることが簡単にかつ安価にできる。
また輸送車両の荷台フレーム上に上下および水平防振手
段を直列に組合わせて荷台を支持する特別仕様車とする
ことで、輸送車両の荷台全体に荷物重量に応じた優れた
防振機能を備えることも可能である。
さらに荷台の上方空間をカバーで覆うことによりコンテ
ナとして使用可能で、防塵、防湿効果を得ることができ
るとともに必要に応じ”C?!調も備えることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例の輸送用除振装置の平面
図、第2図は同側断面図、第3図は第1図の■−■断面
図、第4図には同輸送用除振装置の模式化した図、第5
図は振動周波数に対する上下方向の振動伝達率を示す図
、第6図は上下方向の加速度振幅を示す図、第7図は本
輸送用除振装置を輸送車に搭載したときの振動周波数に
対する上下方向の振動伝達率を示す図、第8図は振動周
波数に対する水平方向の振動伝達率を示す図、第9図は
水平方向の加速度振幅を示す図、第10図はコンテナ用
カバーを取付けた該輸送用除振装置の側断面図、第11
図は別実施例の輸送用除振装置の平面図、第12図はダ
ンパの変形例を示す断面図、第13図は同ダンパを空気
ばねに並列に配設した状態を示す断面図、第14図は同
ダンパを空気ばね内部に配設した状態を示ず断面図、第
15図はさらに別のダンパの変形例を示す説明図、第1
6図は本発明に係る輸送用除振装置が組込まれた輸送車
両の模式図である。 1・・・輸送用除振装置、2・・・基台、3・・・伸縮
キトスター、4・・・エアタンク、5・・・空気ばね、
6・・・エアダンパ、7・・・中間台、8・・・導通管
、9・・・バルブ、10・・・積層ゴム、11・・・荷
台、12.13・・・エアダンパ、14・・・上限スト
ッパー、15・・・コンテナ用カバー、16・・・荷物
、 20・・・エアダンパ、21・・・導通管、22・・・
バルブ、30・・・ダンパ、31・・・空気ばね部材、
32・・・オリフィス、33・・・隔壁、34・・・液
体、50・・・ダンパ、51・・・空気ばね部材、52
・・・オリフィス、53・・・隔壁、54・・・[R流
体、55・・・高電圧発生装置、56・・・マイクロコ
ンビコータ、57・・・振動センサ、58・・・増幅各
、 60・・・輸送車両、61・・・荷台フレーム、62・
・・空気ばね、63・・・エアダンパ、64・・・m層
ゴム、65・・・荷台、66・・・エア配管、67・・
・エア供給バルブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基台上で、空気ばねと振動減衰器とを並列に配設し
    た上下方向防振手段と、積層ゴムからなる水平方向防振
    手段とを直列に組合わせて、荷台を支持することとした
    ことを特徴とする輸送用除振装置。 2、前記基台を輸送車両の荷台フレームとし、同荷台フ
    レーム上で前記上下方向防振手段と前記水平方向防振手
    段とを直列に組合わせて荷台を支持したことを特徴とす
    る請求項1記載の輸送用除振装置。 3、前記基台と一体に構成されたカバーを備え、同カバ
    ーにより前記荷台の上方空間を覆うようにしたことを特
    徴とする請求項1または2記載の輸送用除振装置。
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