JPH03286035A - 車両のダイナミックダンパー - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、ホイールローダ等の車両のダイナミ
ックダンパーに関する。

（従来の技術） ホイールローダのダイナミックダンパーとしては、例え
ば、特開昭６３−２６５０２３号等に示すようなものが
ある。

このものでは、作業装置におけるブームシリンダの負荷
保持側油室がアキュムレータと接続されて、マス部材と
なる作業装置と、バネ作用をなすアキュムレータ等によ
り、ダイナ藁ツクダンパーが構成され、これにより、走
行時の車両本体のピッチング、バウンシング等を抑制す
るようにしている。

ところで、上記のものでは、掘削作業時には、ブームシ
リンダとアキュムレータ間の油路を遮断して、高圧の作
動油からアキュムレータを保護する必要があり、そのた
め、ブームシリンダとアキュムレータ間に開閉弁を設け
る必要があった。

又、上記のものでは、ダイナミックダンパーの作動時に
は、ブームシリンダの伸縮を許容するため、その負荷側
油室をタンクと連通状態にする必要があり、このため、
負荷側管路の中途部とタンク間に、両者を連通状態と遮
断状態に切り替え自在に接続するための接続手段を介装
する必要があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来のダイナミックダンパーでは、ダイ
ナミックダンパーを構成するアキュムレータの他に、開
閉弁、接続手段も備える必要があり、作業装置の油圧回
路が複雑なものとなって、コストが高くつくという問題
があった。

又、走行体勢から作業体勢、又は、その逆に移行する際
に、開閉弁や接続手段を操作する必要があり、大変面倒
であるという問題もあった。

更に、作業体勢から走行体勢に移行する際に、上記操作
を忘れても、単に、ダイナミックダンパーが作動しない
だけであるが、走行体勢から作業体勢に移行する際に、
上記操作を忘れると、アキュムレータが破損するという
問題がある。

従って、その操作を忘れた際の安全装置、又は、上記操
作を自動的に行う装置を備える必要があるが、これが、
更に、ダイナくツタダンパーを複雑にして、コストを上
昇させるという問題があった。

又、作業装置の油圧回路に備えたアキュムレータを利用
しているので、作業時に、油圧回路により、作業装置を
作動させている際には、ダイナミンクダンパーを作動さ
せることができないという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決できる車両のダイナミックダ
ンパーを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明が採用した手段は、
車両本体の前後一側に、バランスウェイトが枢支軸によ
り揺動自在に枢支され、車両本体とバランスウェイト間
に、バランスウェイトを揺動可能に保持する保持バネと
、ショックアブソーバが介装された点にある。

尚、枢支軸が左右方向又は前後方向に配設されることも
ある。

又、保持バネが引張コイルバネとされ、保持バネの車両
本体及びバランスウェイトに対する取付部の一方が、保
持バネの長平方向に移動可能とされることもある。

更に、車両本体とバランスウェイト間に、バランスウェ
イトが車両本体と当接することを防止するストッパが介
装されることもある。

又、車両本体とバランスウェイトの一方に、バランスウ
ェイトの揺動時に他方により押動されるストッパが他方
に対して進退自在に備えられ、スト、バと上記一方との
間に、ストッパを上記他方に付勢する付勢バネが介装さ
れることもある。

（作用） 車両を走行させた際には、路面の起伏に応じて、又は、
加速、減速時に、車両本体がピッチング又はバウンシン
グしようとする。

この際、ダイナミックダンパーのバランスウェイトが保
持バネ及びショックアブソーバに抗して枢支軸回りに揺
動して、車両本体のピッチング及びバウンシング等が抑
制される。

（実施例） 以下、本発明をホイールローダに適用した第１実施例を
第１図乃至第３図の図面に基づき説明すると、第２図は
ホイールローダを示し、ホイールローダは、車両本体１
と、車両本体１の前部に備えられた作業装置２とから構
成されている。

車両本体１は、前・後フレーム４．５等から威る車体６
と、左右−討究の前・後輪７．８と、キャビン９等を有
する。

又、作業装置２は、前フレーム４に昇降自在に枢支され
た左右一対のブーム１１と、前フレーム４と各ブーム１
１間に介装された左右一対のブームシリンダ１２と、ブ
ーム１１の前端部に回動自在に枢支されたパケット１３
と、前フレーム４とバケット１３間に介装されたパケッ
トシリンダ１４等を有する。

第１図に示すように、後フレーム５は、左右−対の側板
１６と、両側板１６の後端部を連結する後板１７と、両
側板１６の後部及び後板１７から立設され且つ上端部が
連結された左右一対の立設板１８等を有する。

１９はダイナミックダンパーで、荷重バランスをとるバ
ランスウェイト２０と、バランスウェイト２０を上下揺
動可能に保持する左右一対の保持バネ２１と、バランス
ウェイト２０の上下揺動を減衰させる左右一対のショッ
クアブソーバ２２を有する。

バランスウェイト２０は、後フレーム５の後方に位置す
るもので、後フレーム５の後板１７又は側板１６に左右
方向の枢支軸２４により上下揺動自在に枢支されており
、横長状とされている。

保持バネ２１及びショックアブソーバ２２は、後フレー
ム５の立設板１８とバランスウェイト２０の側部間に介
装されるもので、保持バネ２１は、引張コイルバネとさ
れて、立設板１８とバランスウェイト２０の側部に備え
られた引掛軸２６．２７に係合されている。第３図に示
すように、引掛軸２６の基部には、立設板１８を挟持す
る一対の挟持板２８が嵌着されている。

２９はストッパで、両立段板１８の下端部の後面間間に
渡設、又は、各立設板１８の下端部の後面に備えられて
、バランスウェイト２０が後フレーム５に当接するのを
防止する。

上記のように構成した実施例によれば、ホイールローダ
を走行させた際′には、路面の起伏に応じて、又は、加
速、減速時に、ホイールローダの車両本体１及び作業装
Ｗ２がピッチング又はバウンシングしようとする。

この際、ダイナミックダンパー１９のバランスウェイト
２０が保持バネ２１やショックアブソーバ２２に抗して
上下に揺動し、バランスウェイト２０が、車両本体１の
後部が動こうとする方向とは反対方向に動くので、ホイ
ールローダの車両本体１及び作業装置２のピッチング及
びバウンシング等が抑制されると共に、バランスウェイ
ト２０の揺動もショックアブソーバ２２により早期に減
衰させることができる。

ところで、車両本体１及び作業装置２から成る主振動系
の固有振動数は、車両本体１と作業装置２の質量及び、
前・後輪７．８のバネ定数等により定まり、又、ダイナ
ミックダンパー１９の固有振動数は、バランスウェイト
２０の慣性モーメント、保持バネ２１のバネ定数、枢支
軸２４から保持ハネまでの距離等により定まる。

そして、主振動系の共振曲線のピークがなるべく低くな
るように、主振動系とダイナミックダンパー１９両者の
質量比、固有振動数比及び、ダイナミックダンパー１９
のショックアブソーバ２２の減衰係数等を設定すれば、
ホイールローダの車両本体１及び作業装Ｗ２に作用する
外力の振動数がどんな値であっても、ホイールローダの
車両本体１及び作業装置２のピッチング及びバウンシン
グを良好に抑制できる。

尚、第１図及び第３図の仮想線で示すように、後フレー
ム５の立設板１８に長孔３１を形威し、この長孔３１に
、保持バネ２１の車両本体１に対する取付部である引掛
軸２６を保持バネ２１の長手方向に移動可能に挿入して
、保持バネ２１が自然長以下になることによる座屈を防
止することもある。

又、保持バネ２１のバランスウェイト２０に対する取付
部である引掛軸２７を保持バネ２１の長手方向に移動可
能とすることもある。

第４図は本発明の第２実施例を示すもので、ストッパ２
９として、頭付ボルトが使用されて、後フレーム５の後
板１７に後方から軸心方向に移動自在に挿通されて、ワ
ッシャ３３と抜止ビン３４により抜止めされている。

ストッパ２９には圧縮コイルバネにて示す付勢バネ３６
が捲周されて、ストッパ２９の頭部と後フレーム５の後
板１７間に弾発状に介装され、これにより、ストッパ２
９は後方に付勢されて、ハランスウェイ）２０と当接し
ている。

上記のように構成した実施例によれば、バランスウェイ
ト２０の揺動時には、ストッパ２９もバランスウェイト
により押動されて、前後に振動し、バランスウェイト２
０が極限まで揺動した場合には、ストッパ２９を介して
後フレーム５と当接すると共に、その衝撃は付勢バネ３
６により緩和吸収される。

尚、数枚のワッシャ３３をストッパ２９に備えて、付勢
バネ３６に通常状態で大きな圧縮荷重をかけておくこと
もある。

第５図は本発明の第３実施例を示すもので、ストッパ２
９から枢支軸３８が左右両側方に突設されると共に、後
フレーム５の後板１７から、ストッパ２９を挟む左右一
対の突設板３９が後方に突設されて、この突設板３９に
形成された前後方向の長孔４０に、枢支軸３８が前後方
向に移動自在に挿入されている。

この実施例では、バランスウェイト２０の振動時に、ス
トッパ２９も枢支軸３８回りに揺動して、ストッパ２９
の頭部がバランスウェイト２０に面接触しようとする。

第６図は本発明の第４実施例を示すもので、ストッパ２
９がショックアブソーバとされて、その前端部が後フレ
ーム５の後板１７に着脱自在に取付けられると共に、両
端部間に付勢バネ３６が弾発状に介装されて、ストッパ
２９の後端部がバランスウェイト２０に当接している。

第７図は本発明の第５実施例を示すもので、この第５実
施例では、第４実施例のストッパ２９の前端部を後フレ
ーム５の後板１７に枢支軸３８により枢支した形態とさ
れている。

第８図は本発明の第６実施例を示すもので、バランスウ
ェイト２０が左右一対とされて、各バランスウェイト２
０が後フレーム５の後板１７に前後方向の枢支軸２４に
より揺動自在に枢支されると共に、後フレーム５の両立
段板１８の上下方向中途部が連結材４４により連結され
、この連結材４４の左右各側部とバランスウェイト２０
間に保持バネ２１とショックアブソーバ２２が介装され
ている。

この実施例によれば、バランスウェイト２０の慣性モー
メントを大として、ダイナミックダンパー１９の固有振
動数を小とすべく、バランスウェイト２０の枢支軸２４
からその重心までの距離を大としても、ホイールローダ
の全長が長くならないという利点がある。

尚、実施例では、バランスウェイトが車両本体の後端部
に備えられているが、バランスウェイトを車両本体の前
端部に備えることもある。

又、本発明はホイールローダ以外の車両にも適用可能で
ある。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、車両本体の前後
一側に、バランスウェイトを枢支軸により揺動自在に枢
支し、車両本体とバランスウェイト間に、バランスウェ
イトを揺動可能に保持する保持ハネと、ショックアブソ
ーバを介装して、バランスウェイトと、保持バネと、シ
ョックアブソーバとによりダイナミックダンパーを構成
するようにしたので、構造が簡易で、ローコストで製作
できると共に、走行体勢から作業体勢、又は、その逆に
移行する際に、何か操作をしたりする必要もなく、大変
便利であり、しかも、作業装置を備えた車両の場合にお
いて、油圧回路により作業装置を作動させている際でも
、ダイナミックダンパーを作動させることができる。

又、バランスウェイトを車両本体に枢支しているので、
バランスウェイトをガイドするガイド部材は不要である
。

更に、ショックアブソーバを備えているので、バランス
ウェイトが揺動しても、その揺動を早期に減衰できる。

又、上記のように、ショックアブソーバを備えているの
で、車両本体等から成る主振動系の共振曲線のピークが
なるべく低くなるように、主振動系とダイナミックダン
パー両者の質量比と固有振動数比及び、ダイナミックダ
ンパーのショックアブソーバの減衰係数等を設定すれば
、車両本体に作用する外力の振動数がどんな値であって
も、車両本体のピッチング及びバウンシングを良好に抑
制できる。

又、請求項２のように、バランスウェイトを枢支する枢
支軸を前後方向に配設すれば、バランスウェイトの慣性
モーメントを大として、ダイナミックダンパーの固有振
動数を小とすべく、バランスウェイトの枢支軸からその
重心までの距離を大としても、車両の全長が長くなるこ
とはない。

更に、請求項３で示すように、保持バネを引張コイルバ
ネとし、保持バネの車両本体及びバランスウェイトに対
する取付部の一方を、保持バネの長平方向に移動可能と
すれば、保持バネが自然長以下になることによる座屈を
防止できる。

又、請求項４で示すように、車両本体とバランスウェイ
ト間に、バランスウェイトが車両本体と当接することを
防止するストッパを介装すれば、車両本体がバランスウ
ェイトと当接して、損傷するおそれをなくせる。

更に、請求項５で示すように、車両本体とバランスウェ
イトの一方に、バランスウェイトの揺動時に他方により
押動されるストッパを他方に対して進退自在に備え、ス
トッパと上記一方との間に、ストッパを上記他方に付勢
する付勢バネを介装すれば、バランスウェイトがストッ
パを介して車両本体と当接しても、その衝撃を付勢ハネ
により緩和吸収できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示すもので、
第１図は要部の側面図、第２図はホイールローダの側面
図、第３図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面図、第４図乃至
第７図の各図は本発明の第２乃至第５各実施例を示す要
部の一部断面側面図、第８図は本発明の第６実施例を示
す要部の背面図である。 １・・・・・・車両本体、２・・・・・・作業装置、１
９・・・・・・ダイナミックダンパー、２０・・・・・
・バランスウェイト、２１・・・・・・保持ハネ、２２
・・・・・・ショックアブソーバ、２４・・・・−・枢
支軸、２９・・・・・・ストッパ、３Ｉ・・・・・・長
孔、３６・・・・・・付勢バネ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両本体の前後一側に、バランスウェイトが枢支
   軸により揺動自在に枢支され、車両本体とバランスウェ
   イト間に、バランスウェイトを揺動可能に保持する保持
   バネと、ショックアブソーバが介装されたことを特徴と
   する車両のダイナミックダンパー。
2. （２）枢支軸が左右方向又は前後方向に配設されたこと
   を特徴とする請求項１記載の車両のダイナミックダンパ
   ー。
3. （３）保持バネが引張コイルバネとされ、保持バネの車
   両本体及びバランスウェイトに対する取付部の一方が、
   保持バネの長手方向に移動可能とされたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の車両のダイナミックダンパー。
4. （４）車両本体とバランスウェイト間に、バランスウェ
   イトが車両本体と当接することを防止するストッパが介
   装されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の車
   両のダイナミックダンパ（５）車両本体とバランスウェ
   イトの一方に、バランスウェイトの揺動時に他方により
   押動されるストッパが他方に対して進退自在に備えられ
   、ストッパと上記一方との間に、ストッパを上記他方に
   付勢する付勢バネが介装されたことを特徴とする請求項
   １、２又は３記載の車両のダイナミックダンパー。