JPH0657960U - オペレータキャビンの弾性支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 油圧パワーショベルにおけるオペレータの乗
り心地性と、オペレータキャビンの強度向上を図るオペ
レータキャビンの支持構造を提供する。 【構成】 建設機械などのオペレータキャビンを減衰板
ダンパ付緩衝装置４を介して車体に装着するオペレータ
キャビンの弾性支持装置において、減衰板ダンパ付緩衝
装置は車体に固定されたケース４ａと、オペレータキャ
ビンに固定された中心軸４ｃと、ケース胴部の内側面に
胴部外側面を、また中心軸の外周面に胴部内側面を溶着
した弾性体４ｄとにより形成される弾性支持部と、前記
中心軸の下部に弾性部材わ介して固定した減衰板６と、
ケースの下部に固定されたダンパーケース４ｂと、ダン
パーケースに充填された粘性体７とにより形成される粘
性減衰器により構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建設機械などに装置しているオペレータキャビンの車体への弾性支持 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から一般に用いられている油圧パワーショベルの側面図を図３に示す。図 ３において１はオペレータキャビン、２は上部旋回体、２ａは上部旋回体フレー ム、３は下部走行体である。図６は図３におけるオペレータキャビン１の上部旋 回体フレーム２ａへの装着関係を示す図で、上部旋回体フレーム２ａに溶接され た支持フレーム２２ｂにオペレータキャビン１の床板２１ａが緩衝装置２４によ り取り付けられている。 前記緩衝装置２４による床板２１ａと支持フレーム２２ｂとの結合関係の詳細 を図７に示す。図７において前記床板２１ａと支持フレーム２２ｂ間に配置され たケース２４ｃに収納された弾性体２４ａと、ケース２４ｄに収納された弾性体 ２４ｂ戸により支持フレーム２２ｂをサンドイッチ状に挟み込んだ状態で、前記 床板２１ａに溶接されたフロアボス２１ｂを前記ケース２４ｃ、弾性体２４ａ、 ケース２４ｄ、弾性体２４ｂに貫通させたのち、ボルト２６をフロアボス２１ｂ に締結することにより前記弾性体２４ａと弾性体２４ｂに所定量の締め代を与え るようにして組み立てられている。 なお、前記床板２１ａはオペレータキャビン１のフレームに溶接されたブラケ ット２１ｃにボルト２７により締着され、前記緩衝装置２４は図６に示すように オペレータキャビン１の前後左右に四個装着されており、また、前記フロアボス ２１ｂの外周と支持フレーム２２ｂの装着穴間には弾性体２５が嵌合されており 、上部旋回体フレーム２ａに対してオペレータキャビン１が平面内で弾性的に位 置決めされている。

【０００３】

【考案が解決しようする課題】 前記従来の技術においてはオペレータキャビン１の床板２１ａを複数の緩衝装 置２４により上部旋回体２の支持フレーム２２ｂに連結されているため、オペレ ータキャビン１の固有振動数が履帯・スプロケットホイールの噛合周波数と近く なり、オペレータキャビン１が共振を起こしていた。 そのために、オペレータキャビン１の振動は増幅され、特に左右方向の揺れが 増大するが、前記従来の技術は緩衝装置２４による緩衝作用が主な目的であり、 前記オペレータキャビン１の共振により増大された振動に対する減衰作用が少な いため、高速走行時の乗り心地が悪かった。また、前記振動によりオペレータキ ャビン１の強度低下をもたらしていた。本考案は前記の課題を解決し、特に油圧 パワーショベルの高速走行時における振動を低減せしめるオペレータキャビン１ の車体への支持構造を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記従来の技術における課題を解決するためになされたものである。 請求項１は、建設機械などのオペレータキャビンを減衰板ダンパ付緩衝装置を 介して車体に装着するオペレータキャビンの弾性支持装置において、前記減衰板 ダンパ付緩衝装置は車体に固着されたケースと、オペレータキャビンに固着され た中心軸と、前記ケース胴部の内側面に胴部外側面を、また前記中心軸の外周面 に胴部内側面を溶着した弾性体とにより形成される弾性支持部と、前記中心軸の 下部に弾性部材を介して固定した減衰板と、前記ケースの下部に固着されたダン パーケースと、該ダンパーケースに充填された粘性体とにより形成される粘性減 衰器とにより構成し、 請求項２は、請求項１におけるオペレータキャビンの弾性支持装置を前記ケー スの鍔部上面に溶着され、オペレータキャビンの下移動を制限する弾性ストッパ ーと、前記減衰板上面に溶着され、オペレータキャビンの上移動を制限する弾性 ストッパーとより構成した。

【０００５】

【作用】

請求項１の構成によれば、建設機械のように広い範囲の加振振動数に対して上 下方向における有効な緩衝・減衰作用を有するだけでなく、上部にオペレータキ ャビンを固定した中心軸は弾性体の胴部により垂直に対する倒れを弾性支持され るため、オペレータキャビンの前後・左右方向の揺動振動を確実に減少させるこ とができる。 また、前記粘性減衰器を構成する減衰板は中心軸の下部に弾性部材を介して固 定されているので、加振振動数の高い振動に対してはロスファクタを減少させる ことにより振動伝達率を下げて、車体からオペレータキャビンへ伝達する高周波 振動を減少させることができる。 請求項２の構成によれば、例えば、建設機械の走行中に地面の凸部に乗り上げ てオペレータキャビンが車体に対して急激に下方に移動するとき、オペレータキ ャビンは前記弾性ストッパーによりばね定数が徐々に上昇する状態で下方向移動 を制限されるので、オペレータに与えるショックを防止することができる。また 、建設機械の走行中に地面の凹部に入り込んでオペレータキャビンが車体に対し て急激に上方に移動するとき、同様にオペレータキャビンは弾性ストッパーによ りばね定数が徐々に上昇する状態で上方向移動を制限されるので、オペレータに 与えるショックを防止することができる。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。 図１において、減衰板ダンパ付緩衝装置４は車体に固定されたケース４ａと、 オペレータキャビンに固定された中心軸４ｃと、前記ケース胴部の内側面に胴部 外側面を、また前記中心軸４ｃの外周面に胴部内側面を溶着した弾性体４ｄとに より形成される弾性支持部と、前記中心軸４ｃの下部に弾性部材８をスペーサ９ と取付板１０でサンドイッチ状に挟みボルト５で締合せ固定した減衰板６と、前 記ケース４ａの下部に固着されたダンパケース４ｂと、該ダンパーケースに充填 された粘性体７により形成される粘性減衰器とにより構成されている。 図２において、前記図１の減衰板ダンパ付緩衝装置４はオペレータキャビン１ の床板１ａの前後・左右四箇所で、上部旋回体フレーム２ａに溶接された支持フ レーム２ｂに弾性支持されている、その結合関係を示す図である。 図３は一般の油圧パワーショベルの側面図。 図４は本考案実施例における減衰板ダンパ付緩衝装置と、従来技術におけるゴ ムマウントに関する振動伝達特性の比較図。 図５は本考案実施例における減衰板ダンパ付緩衝装置のロスファクタと従来技 術におけるゴムマウントのロスファクタとの比較図である。

【０００７】 次に作用について説明する。 オペレータキャビン１の重量は、弾性体４ｄの剪断力により支えられる。請求 項１の構成によれば、建設機械のように広い範囲の加振振動数に対して上下方向 における有効な緩衝・減衰作用を有するだけでなく、上部にオペレータキャビン １を固定した中心軸４ｃは弾性体４ｄにより垂直に対する倒れを弾性支持される ため、オペレータキャビン１の前後・左右方向の揺動振動を確実に減少させるこ とができる。 また、建設機械のように走行条件や作業条件等によって変化する広い範囲の加 振振動数に対して顕著な減衰作用を有するだけでなく、オペレータキャビン１の 上下動は弾性体ストッパーにより制限されるようにしたので、オペレータキャビ ン１が前記各弾性ストッパー４ｅ、６ａ、に当接してからばね定数が上昇した状 態デオペレータキャビン１の上下動が制限されるため、オペレータキャビンには 有効な緩衝作用が働く、また、図１において粘性減衰器を構成する減衰板６は中 心軸４ｃの下部に弾性部材８を介して、スペーサ９の上下端面が中心軸４ｃの下 部と取付板１０とに当接するまでボルト５により締め付けられている。 図１において弾性部材８には所定の初期荷重が与えられており、該初期荷重の値 により図５におけるロスファクタ：ｔａｎδを調整している。即ち、初期荷重が 増加するとｔａｎδも増加する関係があり、減衰率を増加させるためにｔａｎδ を増加させると、図４における共振点付近の減衰効果はあるが、高周波域におけ る振動伝達率Ｔが増加して車体からオペレータキャビン１へ高周波振動が伝達す るため、前記初期荷重の値は前記減衰効果と高周波域における振動伝達率Ｔとの 関係から決定している。 図４は本考案実施例における減衰板ダンパーと従来技術におけるゴムマウント に関する振動伝達特性の比較図で、横軸を加振周波数ｆ（Ｈｚ）、縦軸を振動伝 達率Ｔとした図である。 図４において破線で示されるように、従来技術では加振周波数ｆが約１１Ｈｚ 近傍における振動伝達率Ｔが約２．３であったものが、本考案実施例の振動伝達 率Ｔは約１．２となり、ほぼ半減していることが分かる。 図５は本考案実施例における減衰板ダンパ付緩衝装置のロスファクタと従来技 術におけるゴムマウントのロスファクタとの比較図で、横軸を加振周波数ｆ（Ｈ ｚ）、縦軸をロスファクタ（ｔａｎδ）とした図である。 図５において従来技術のゴムの弾性体によるオペレータキャビン１の装着構造 では、３０Ｈｚまでの加振周波数ｆに対するロスファクタｔａｎδは約０．２〜 ０．２５であるのに対し、本考案の実施例においては約０．８と大きく、減衰効 果の大きいことを示している。 なお、一般に振動伝達率Ｔとロスファクタ（ｔａｎδ）との関係式は下記のと おりである。 Ｔ＝√（１＋ｔａｎ² δ）／√（１−ｆ／ｆｎ）＋ｔａｎ² δ・・・（１） 但し、ｆ：加振振動数、 ｆｎ：固有振動数とする。

【０００８】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によるときは次の効果を得ることができる。 （１）オペレータキャビンを減衰板ダンパ付緩衝装置を介して車体に装着する ようにしたため、建設機械のように広い範囲の加振振動数が作用する車両でも有 効な緩衝・減衰作用があるため、広い範囲の加振振動数にたいしてオペレータの 乗り心地性、およびオペレータキャビンの耐久性を向上させることができる。 （２）オペレータキャビンを前項のように車体に支持したので上部オペレータ キャビンを固定した中心軸は胴部弾性体により垂直に対する倒れを弾性支持する ため、オペレータキャビンの前後・左右方向の揺動振動を確実に減少させること ができる。従って、オペレータの乗り心地性、およびオペレータキャビンの耐久 性を向上させることができる。 （３）オペレータキャビンの上下動は各弾性体ストッパにより制限されるよう にしたので、オペレータキャビンが前記各弾性体ストッパに当接してからばね定 数が上昇した状態でオペレータキャビンの上下動が制限されるため、オペレータ キャビンには有効な緩衝作用が働き、オペレータの乗り心地性、およびオペレー タキャビンの耐久性を向上させることができる。 （４）粘性減衰器を構成する減衰板は中心軸の下部に弾性部材を介して固定さ れており、該弾性部材の初期荷重を調整することにより高周波域における振動伝 達率Ｔを抑えると共に、共振点付近の減衰効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案における減衰板ダンパ付緩衝装置の詳細
を示す図である。

【図２】図１における減衰板ダンパ付緩衝装置と床板１
ａおよび支持フレーム２ｂとの結合関係を示す図であ
る。

【図３】一般の油圧パワーショベルの側面図である。

【図４】本考案実施例の減衰板ダンパ付緩衝装置と従来
技術のゴムマウントに関する振動伝達特性の比較図であ
る。

【図５】本考案実施例の減衰板ダンパ付緩衝装置におけ
るロスファクタと従来技術のゴムマウントにおけるロス
ファクタとの比較図である。

【図６】従来技術のオペレータキャビン１と上部旋回体
フレーム２ａとの結合関係を示す図である。

【図７】図６における従来技術の結合関係の詳細図であ
る。

【符号の説明】

１ オペレータキャビン ６
減衰板 １ａ 床板 ６ａ
上動ストッパ １ｃ ブラケット ７
粘性体 ２ 上部旋回体 ８
弾性体 ２ａ 上部旋回体フレーム ９
スペーサ ２ｂ 支持フレーム 10
取付板 ３ 下部走行体 ４ 減衰板ダンパ付緩衝装置 ４ａ ケース ４ｂ ダンパケース ４ｃ 中心軸 ４ｄ 弾性体 ４ｅ 下動ストッパ ５ ボルト

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械などのオペレータキャビンを減
   衰板ダンパ付緩衝装置を介して車体に装着するオペレー
   タキャビンの弾性支持装置において、前記減衰板ダンパ
   付緩衝装置は車体に固定されたケースと、オペレータキ
   ャビンに固定された中心軸と、前記ケース胴部の内側面
   に胴部外側面を、また前記中心軸の外周面に胴部内側面
   を溶着した弾性体とにより形成される弾性支持部と、前
   記中心軸の下部に弾性部材を介して固定した減衰板と、
   前記ケースの下部に固着されたダンパーケースと、該ダ
   ンパーケースに充填された粘性体とにより形成される粘
   性減衰器とにより構成されることを特徴とするオペレー
   タキャビンの弾性支持装置。
2. 【請求項２】 前記ケースの鍔部上面に溶着され、オペ
   レータキャビンの車体に対する下方移動を制限する弾性
   ストッパーと、前記減衰板上面に溶着され、オペレータ
   キャビンの車体に対する上方移動を制限する弾性ストッ
   パーより構成されることを特徴とする請求項１における
   オペレータキャビンの弾性支持装置。