JPH07167201A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動ばね定数を低減して高周波数域においても
減衰力を維持する。 【構成】 内筒金具１４と外筒金具１２との間に弾性体
１８が配設される。外筒金具１２の下方に液室２６を形
成する液室形成金具２４が配設され、流体がこの液室２
６内に充填される。液室２６にのぞむ内筒金具１４の下
側にカラー３０が固定される。このカラー３０の周囲に
はカラー３０の長さｈより薄い板厚ｔのプレート３２が
配置され、カラー３０と摺動可能に嵌合される。従っ
て、長さｈと板厚ｔとの差である隙間量Ｌだけ、プレー
ト３２は液室２６内で上下方向に往復動し得る。高周波
数であって隙間量Ｌより小さな振幅の振動により、外筒
金具１２が上下方向に変位しても、隙間量Ｌによりプレ
ート３２が移動せず、粘性抵抗を発生させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動発生部からの振動
を吸収する防振装置に関し、例えば建設機械、自動車、
一般産業用機械等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建設機械の車体とオペレータ
が乗り込むキャビンとの間に防振装置が取り付けられて
いる。

【０００３】例えば、このような防振装置の一例を図６
に示し、この図に基づき従来技術を説明する。

【０００４】この図に示すように、この種の防振装置１
１０は、キャビン側に取り付けられる内筒１１２と車体
側に取り付けられる外筒１１４とをゴム等の弾性体１１
６で連結し、これらの下側に液室１１８を形成する構造
となっている。そして、内筒１１２の下端部にねじ止め
られて固着されるプレート１２０が粘性流体を封止した
液室１１８内に配置されている。

【０００５】従って、この防振装置１１０では、振動発
生時において、建設機械のエンジン等から伝達された振
動により生じる内外筒１１２、１１４間の上下方向への
相対変位に伴って、弾性体１１６が変形すると共に液室
１１８内をプレート１２０が上下動することで、減衰力
を生じさせ、エンジンの振動等を吸収してキャビン側に
振動を伝達させないようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の防振装置では、図７に示すように、２〜２０Ｈｚ付
近の周波数域で低動倍率として、高い減衰力を得ること
を最大の特徴としていた。しかし、振動の周波数が２０
Ｈｚを越える高周波数域では、粘性流体の特性を生かし
て減衰力を発生させる構造となっているので、動ばね定
数が高くなって動倍率（図７に実線Ａで示す）が高くな
る欠点を有していた。

【０００７】このように、高周波数域で動ばね定数が高
くなるということは、高周波数域において、減衰力が減
少することになり、高周波数で微小振幅の振動に対する
防振性及び防音性が悪化する虞を有していた。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、高周波数域で
動ばね定数を低減して、高周波数域においても減衰力を
維持できる防振装置を提供することが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による防振装置
は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１
の取付部材と、振動発生部及び振動受け部の他方に連結
される第２の取付部材と、前記第２の取付部材と前記第
１の取付部材とを連結するように前記第２の取付部材と
前記第１の取付部材との間に配設される弾性体と、前記
第１の取付部材側に取り付けられて流体が封入される液
室と、前記液室内に位置し且つ前記液室内での移動に伴
って前記液室内の流体との間で粘性による抵抗を生じさ
せる抵抗発生部材と、前記第２の取付部材に固定される
と共に前記抵抗発生部材の取り付け部分より長い寸法の
支持部分を有し且つこの支持部分により前記抵抗発生部
材を往復動可能に支持する案内部材と、を有することを
特徴とする。

【００１０】

【作用】弾性体が第２の取付部材と第１の取付部材との
間を連結し、振動発生部に第１の取付部材あるいは第２
の取付部材が連結されている為、振動発生部側から振動
が第１の取付部材あるいは第２の取付部材に伝達される
と、弾性体が変形し、結果として弾性体の変形により振
動が減衰して、第２の取付部材あるいは第１の取付部材
に連結される振動受け部側に振動が伝達され難くなる。

【００１１】また、第２の取付部材に固定された案内部
材の支持部分が、液室内に位置する抵抗発生部材の取り
付け部分より長い寸法を有する為、案内部材が液室内で
抵抗発生部材を往復動可能に支持することになる。

【００１２】従って、例えば第１の取付部材が大きく変
位すると、液室内で抵抗発生部材が相対的に移動し、液
室内での移動に伴って液室内の流体に粘性による抵抗で
ある粘性抵抗を発生させる。さらに、第１の取付部材が
小さく変位すると、抵抗発生部材の取り付け部分と案内
部材の支持部分との間の寸法差からの隙間により、変位
が吸収されて、抵抗発生部材が液室内で移動せず、粘性
抵抗を発生させない。この為、弾性体のみにより振動が
減衰される。

【００１３】この結果として、微小な振幅で振動するこ
とになる高周波数域の振動では、粘性抵抗が生ぜずに動
ばね定数が低減されて、高周波数域においても減衰力を
維持できる。

【００１４】

【実施例】本発明の第１実施例に係る防振装置を図１か
ら図３に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。

【００１５】図１に示すように、本実施例の防振装置１
０は、一例として振動発生部としての建設機械の車体側
へ連結される第１の取付部材である外筒金具１２を備え
ている。この外筒金具１２は上部側が若干広がるテーパ
状の円筒とされ、上端部側には、溶接等によりリング状
の部材が固着されて形成される上側フランジ部１２Ａが
配置され、下端部側には、外周側に広がるように外筒金
具１２を屈曲して形成した下側フランジ部１２Ｂが配置
されている。

【００１６】外筒金具１２の内部には、テーパ状に形成
されて上部が若干大径となった内筒金具１４が同軸状に
配設されており、内筒金具１４の上端部にはボルトの両
端側にねじ山が形成されたスタッドボルト１６の一端側
がねじ込まれている。そして、このスタッドボルト１６
の他端側が振動受け部としてのキャビン側（図示せず）
にねじ込まれることにより、第２の取付部材である内筒
金具１４とキャビンとが連結されることとなる。

【００１７】一方、これら内筒金具１４と外筒金具１２
との間には、リング状に形成されたゴム製の弾性体１８
が配設されている。そして、この弾性体１８は、外周側
が外筒金具１２のほぼ内周面全域及び上側フランジ部１
２Ａの上部にわたって加硫接着されており、内周側が内
筒金具１４の外周面へ加硫接着されている。

【００１８】また、上側フランジ部１２Ａの上面側に
は、弾性体１８を介してリング状に形成されたストッパ
板２０が上側フランジ部１２Ａと対向して配置されてお
り、このストッパ板２０の上面側には、ストッパゴム２
２が加硫接着されている。従って、この防振装置１０に
過大な振幅の振動が入力された場合等には、ストッパゴ
ム２２がキャビン側に当接して、内筒金具１４と外筒金
具１２との間の相対的な変位を制限する。

【００１９】他方、図１に示すように、外筒金具１２の
下方には、外筒金具１２の底面に対向して液室形成金具
２４が配設されている。この液室形成金具２４は、円板
状の空間を形成するように、底部が塞がれた円筒状をし
ていて、その上部が下側フランジ部１２Ｂにかしめられ
て、液室形成金具２４と外筒金具１２との間が封止され
ている。

【００２０】従って、液室形成金具２４の内面、下側フ
ランジ部１２Ｂの下面、弾性体１８の下面及び、内筒金
具１４の下面等により内壁が形成される液室２６が、外
筒金具１２の下部側に取り付けられる構造とされてお
り、シリコンオイル等の高粘度（例えば１０００ｃＳｔ
以上）の流体である粘性流体がこの液室２６内に充填さ
れている。

【００２１】そして、この液室２６にのぞむ内筒金具１
４の下側には、図１及び図２に示すように、ボルト２８
の内筒金具１４へのねじ止めにより長さｈの案内部材で
あるカラー３０が固定されている。このカラー３０の周
囲には円板状に形成されたプレート３２が配置されてお
り、プレート３２の中央部３２Ａに穿設された穴部３４
がカラー３０の外周側と摺動可能に嵌合されることによ
り、このプレート３２がカラー３０に支持される。従っ
て、このプレート３２が抵抗発生部材を構成し、中央部
３２Ａが取り付け部分となる。

【００２２】また、プレート３２は、カラー３０の長さ
ｈより薄い板厚ｔの材料で円板状に形成されており、プ
レート３２の取り付け部分である中央部３２Ａの厚さも
板厚ｔとなる。さらに、プレート３２の中央部３２Ａ
と、リング状に形成されたストッパゴム３６が加硫接着
される外周部３２Ｃとの間が、テーパ状に形成された斜
面部３２Ｂで繋がれている。この為、この防振装置１０
に過大な振幅の振動が入力された場合等には、ストッパ
ゴム３６が内筒金具１４の下面あるいは液室形成金具２
４の内面に当接して、内筒金具１４と外筒金具１２との
間の相対的な変位を制限する。

【００２３】他方、以上に記載したような構成を有して
いるので、液室２６内にプレート３２が配置され、カラ
ー３０の長さｈとプレート３２の板厚ｔとの間の差であ
る隙間量Ｌ（例えば０．５ｍｍ）だけ、液室２６内で上
下方向に往復動し得るように、プレート３２がカラー３
０の外周側に支持されることになる。そして、このプレ
ート３２が液室２６内で往復動する際に、プレート３２
の外周部３２Ｃに加硫接着されたストッパゴム３６と液
室形成金具２４の内面との間の隙間を流体が流動し、こ
れに伴って、粘性抵抗が発生することになる。

【００２４】次に本実施例に係る防振装置１０の組立を
説明する。この防振装置１０の組立に際しては、まず、
外筒金具１２内に内筒金具１４を配置して弾性体１８を
加硫接着し、カラー３０及びプレート３２を内筒金具１
４にボルト２８で取り付ける。

【００２５】なお、流体は、液室形成金具２４と外筒金
具１２とを嵌合する際に、流体中で行うことによって充
填してもよく、組立て後に、流体充填用の孔（図示せ
ず）から注入するようにしてもよい。そして、外筒金具
１２を建設機械の車体へ連結し、内筒金具１４をスタッ
ドボルト１６を介してキャビンに連結する。

【００２６】次に本実施例の作用を説明する。エンジン
等の振動が車体を介して外筒金具１２に伝達されると、
弾性体１８が変形して振動が減衰され、内筒金具１４に
連結されるキャビン側に伝達される振動が小さくなる。

【００２７】さらに、内筒金具１４に固定されたカラー
３０がプレート３２の中央部３２Ａの板厚ｔより長い
為、流体が封入される液室２６内でカラー３０がプレー
ト３２を往復動可能に支持することになる。

【００２８】従って、低周波数であって隙間量Ｌである
０．５ｍｍより大きな振幅の振動により外筒金具１２が
上下方向に大きく変位すると、これに伴ってプレート３
２が液室２６内で相対的に移動し、液室２６内での移動
によって液室２６内の流体との間で粘性抵抗を発生させ
る。

【００２９】一方、高周波数であって隙間量Ｌである
０．５ｍｍより小さな振幅の振動により、外筒金具１２
が上下方向に小さく変位すると、プレート３２の中央部
３２Ａの板厚ｔとカラー３０の長さｈとの間の寸法差か
らの隙間量Ｌにより、変位が吸収されてプレート３２が
液室２６内で移動せず、粘性抵抗を発生させない。

【００３０】この結果、微小な振幅で振動することにな
る高周波数域の振動では、粘性抵抗が生ぜず、動ばね定
数が低減される。この為、高周波数域においても防振装
置１０は減衰力を維持できることになる。

【００３１】具体的には、従来の防振装置１１０（デー
タを図７に示す）と比較すると、本実施例の防振装置１
０による動倍率及びロスファクターのデータを表す図３
に示すように、本実施例の防振装置１０の動倍率（実線
Ａで示す特性）は、低周波数（例えば２Ｈｚ）で大振幅
の振動から高周波数（例えば１００Ｈｚ）で小振幅の振
動まで十分に小さな値となっており、２０Ｈｚを越える
周波数の振動をも十分に減衰できるできることが確認さ
れた。

【００３２】また、これに伴ってロスファクター（点線
Ｂで示す特性）も低周波数で大振幅の振動から高周波数
で小振幅の振動まで従来の防振装置１１０と異なる特性
となっている。

【００３３】尚、図３及び図７に示される１．０ｍｍ、
０．５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．０５ｍｍ等の長さの値
は、ぞれぞれのデータをとる際に加えた振幅を表す。

【００３４】次に、本発明の第２実施例に係る防振装置
を図４に示し、この図に基づき本実施例を説明する。
尚、第１実施例で説明した部材と同一の部材には同一の
符号を付し、重複した説明を省略する。

【００３５】図４に示すように、本実施例の防振装置１
０は、外筒金具１２、内筒金具１４及び弾性体１８を有
しているもののカラー３０はない。そして、カラー３０
の替わりに、内筒金具１４の下部に円筒状であってカラ
ー３０と同様の長さｈを有した案内部材である突出部１
４Ａが一体的に形成されると共に、この突出部１４Ａの
外周側にまで弾性体１８が延びて加硫接着されていて、
この弾性体１８の外周側にプレート３２が支持される構
造となっている。

【００３６】従って、プレート３２は第１実施例と異な
り完全に自由とは成らないが、弾性体１８が突出部１４
Ａとの間に介在されているので、プレート３２は第１実
施例と同様に上下方向に往復動することになる。

【００３７】次に、本発明の第３実施例に係る防振装置
を図５に示し、この図に基づき本実施例を説明する。
尚、第１実施例及び第２実施例で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００３８】図５に示すように、本実施例の防振装置１
０は、外筒金具１２、内筒金具１４、弾性体１８及びカ
ラー３０を有し、さらに、カラー３０とプレート３２と
の間にゴム製の弾性部材４０を加硫接着し、この弾性部
材４０の外周側にプレート３２が支持される構造となっ
ている。

【００３９】従って、弾性部材４０がカラー３０との間
に介在されているので、プレート３２は弾性部材４０の
変形に伴って上下方向に往復動することになる。

【００４０】尚、上記実施例において、隙間量Ｌを０．
５ｍｍとしたが、建設機械においては、例えば、１．０
ｍｍ以下であって０ｍｍを越える任意の値、あるいは
１．０ｍｍを越える任意の値としても、上記実施例と同
様の効果を奏するので実施例の値に限定されるものでは
ない。さらに、振動発生部となる車体側に外筒金具１２
を連結し、振動受け部となるキャビン側に内筒金具１４
を連結するような構成としたが、この逆の構成としても
良い。また、上記実施例において、外筒金具１２側に液
室２６が取り付けられる構造としたが、内筒金具１４側
に液室２６を取り付け、プレート３２を外筒金具１２側
で支持するような構造としても良い。

【００４１】他方、実施例において、建設機械に搭載さ
れるキャビンの防振を目的としたが、本発明の防振装置
は例えば自動車のエンジンマウント、ボディマウント
等、あるいは自動車以外の他の用途にも用いられること
はいうまでもなく、また、弾性体等の形状、寸法及び隙
間量Ｌの値なども実施例のものに限定されるものではな
い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防振装置
は、高周波数域でばね定数を低減して、高周波数域にお
いても減衰力が維持できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る防振装置の断面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例に係る防振装置の要部を拡
大した断面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る防振装置による動倍
率及びロスファクターのデータを表す図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る防振装置の断面図で
ある。

【図５】本発明の第３実施例に係る防振装置の断面図で
ある。

【図６】従来技術の防振装置の断面図である。

【図７】従来技術の防振装置による動倍率及びロスファ
クターのデータを表す図である。

【符号の説明】

１０ 防振装置 １２ 外筒金具（外筒） １４ 内筒金具（内筒） １８ 弾性体 ２６ 液室 ３０ カラー（案内部材） ３２ プレート（抵抗発生部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受け部の一方に連結
   される第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取
   付部材と、 前記第２の取付部材と前記第１の取付部材とを連結する
   ように前記第２の取付部材と前記第１の取付部材との間
   に配設される弾性体と、 前記第１の取付部材側に取り付けられて流体が封入され
   る液室と、 前記液室内に位置し且つ前記液室内での移動に伴って前
   記液室内の流体との間で粘性による抵抗を生じさせる抵
   抗発生部材と、 前記第２の取付部材に固定されると共に前記抵抗発生部
   材の取り付け部分より長い寸法の支持部分を有し且つこ
   の支持部分により前記抵抗発生部材を往復動可能に支持
   する案内部材と、 を有することを特徴とする防振装置。