KR20070083783A - 방진지지장치 - Google Patents

Abstract

방진마운트장치(30)가, 선회대(13)에 고정되는 케이스(31)와 운전실(20)에 고정되는 스터드(33)를 가지고 있다. 케이스(31)와 스터드(33) 사이에는 탄성체(34)가 설치되어, 이 탄성체(34)에 의해 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 지름방향의 상대변위가 억제된다. 또한, 케이스(31)의 아래쪽에는 액실(42)에 수용된 감쇠액(43)과 스터드(33)에 고정되는 감쇠부재(41)를 갖는 감쇠기구(40)가 설치되어 있다. 또한, 케이스(31)의 위쪽에는 양단(兩端)이 스터드(33) 또는 케이스(31)에 지지된 공기스프링(50)이 설치되어 있어, 이 공기스프링(50)에 의해 운전실(20)로부터 스터드(33)에 전달되는 축방향의 하중이 지지된다.

Description

방진지지장치 {Antivibration supporting apparatus}

본 발명은, 부재간의 하중을 지지함과 동시에 부재간의 진동전달을 방지하는 방진지지장치에 관한 것이다.

토목건설작업에 사용되는 작업용차량인 건설기계로는, 유압쇼벨, 유압크레인, 불도저, 휠로더, 파워쇼벨, 쇼벨로더, 덤프트럭 등이 있다. 이러한 건설기계는 하부주행체가 설치된 차체와 이것에 탑재된 캡 박스로도 불리는 운전실(캡)과 차체에 장착되는 작업용 어태치먼트(부속품)를 가지고 있고, 하부주행체 형식으로는 크롤러벨트를 사용한 크롤러식, 트럭캐리어를 사용한 트럭식 및 차륜을 사용한 휠식이 있다. 예를 들면, 유압쇼벨은 하부주행체와 이것에 회전자재하게 설치된 선회대에 의해 차체가 구성되고, 선회대에는 프론트어태치먼트가 장착됨과 동시에, 운전실 혹은 원동기나 동력분배기구 등으로 구성된다. 프론트어태치먼트는 상부선회체에 상하방향으로 요동자재하게 장착되는 붐과 그 선단에 요동자재하게 장착되는 아암(arm)에 의해 형성되어 있고, 아암의 끝에는 버킷(bucket)이 장착된다.

이러한 유압쇼벨을 위시하여 여러 종류의 건설기계에서는, 작업시나 주행시의 진동이 차체로부터 운전실에 전달되지 않도록, 운전실 즉 캡은 방진기능(방진성)을 갖는 방진지지장치를 사이에 두고 차체에 탑재되어 있다. 이러한 방진지지장 치로는, 예들 들면 특허문헌1에 나타난 바와 같이, 차체에 고정되는 본체케이스와 본체케이스의 내측에 고정되는 고무 등의 탄성체 및 운전실에 고정됨과 동시에 탄성체를 관통하는 스터드(stud)를 가지고, 스터드에 고정된 감쇠판을 본체 케이스에 봉입된 실리콘 오일 등의 감쇠액에 잠기도록 한 소위 액체봉입식 마운트가 알려져 있다. 이 경우, 탄성체는 운전실의 하중을 지지함과 동시에 차체로부터 운전실로의 진동전달속도를 지연(충격적 진동전달의 완화)시키는 탄성지지기능을 가지며, 감쇠판은 감쇠액 안을 이동함으로써 전단저항을 발생시켜 차체로부터 운전실로 전달되는 진동 그 자체를 흡수, 소산시키는 감쇠기능을 갖는다.

그러나, 이러한 마운트에서는, 운전실의 하중을 탄성체로 지지하도록 하고 있기 때문에, 탄성체로는 운전실의 하중에 견딜 수 있는 견고한 재질의 것이 사용된다. 그렇기 때문에, 탄성체에 의한 진동흡수성을 충분히 높일 수 없고, 승차감을 향상시키는 것은 어려운 일이었다. 그래서, 예를 들어 특허문헌2의 방진지지장치에서는, 스터드를 탄성체에 대해 축방향으로 이동자재하게 장착함과 동시에 본체 케이스와 스터드 사이에 스프링을 설치하여, 운전실의 하중은 스프링으로 지지하고, 탄성체는 스터드의 지름방향의 진동을 흡수함과 동시에, 그 탄성에 의해 스터드의 지름방향 변위를 억제하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 운전실의 하중을 지지하는 스프링을 충분히 유연한 것으로 하여 승차감의 향상을 도모할 수 있다.

특허문헌 1:일본특허공개 평8-189544호 공보(제2-3페이지, 도 1)

특허문헌 2:일본특허공개 2002-357238호 공보(제2-3페이지, 도 2)

<발명이 해결하고자하는 과제>

그렇지만, 승차감 향상을 위해 스프링의 스프링정수를 작게 설정하면, 단위 하중 당 스터드의 변위량이 커지므로, 운전실의 중량이 다르면 그 취부 높이의 불규칙성이 커진다. 또한, 통상적으로, 마운트는 운전실의 4 모서리에 배치되므로, 운전실의 중심위치가 중심에서 벗어나 있는 경우에는, 각 마운트에 가해지는 하중이 다르게 되고, 이에 의해 각 마운트의 내려앉는 양이 들쭉날쭉하여 운전실을 수평상태로 유지시키기 어려운 경우가 있다. 더욱이, 운전실에는, 그 사양에 따라 캡 가드 등 여러 가지 옵션품이 미리 장비되거나, 또는 추후에 설치되는 경우가 있어, 사양에 따라 중량이나 중심위치가 다른 경우가 있다. 그 때문에, 운전실을 소정의 평면각도로 소정의 높이로 설치하기 위해서는, 운전실의 중량이나 중심위치 등에 적합한 스프링이 사용된 마운트를 준비할 필요가 있다. 이와 같이, 방진지지장치를 다품종 소량생산의 운전실에 대응시키려면, 그 부품의 수가 증가하고, 또, 부품 관리가 번잡해져, 이 방진지지장치의 원가가 높아졌다.

본 발명의 목적은, 방진지지장치의 범용성을 높이고 비용을 절약하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 방진지지장치는, 일단이 폐쇄된 통 형상의 케이스와, 상기 케이스 내부에 배치되는 스터드와, 상기 케이스 내부에 수용되는 감쇠액과, 상기 스터드에 고정되어 상기 감쇠액에 잠기는 감쇠부재를 갖는 방진지지장치로서, 상기 케이스에 장착되어, 상기 스터드를 축방향으로 이동자재하게 지지함과 동시에 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대변위를 억제하는 탄성체와, 일단이 상기 스터드에 직접 또는 다른 부재를 사이에 두고 지지됨과 동시에 타단이 상기 케이스에 지지되는 공기스프링을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드에 고정되어, 상기 공기스프링의 공기실을 막는 폐쇄부재를 사이에 두고 상기 공기스프링의 일단을 상기 스터드에 지지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 일단을 코킹(caulking)에 의해 상기 폐쇄부재에 고정한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 일부 또는 상기 폐쇄부재와 맞닿거나, 상기 감쇠부재와 맞닿아 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대변위량을 규제하는 스토퍼부를 상기 탄성체의 축방향의 양단부에 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 공기실 내의 압축공기를 제거했을 때 상기 공기스프링의 일부 또는 상기 폐쇄부재가 상기 스토퍼부에 맞닿는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 감쇠액이 수용되는 상기 케이스의 액실 내에 상기 공기스프링의 공기실로부터 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드와 상기 탄성체 사이에 틈을 두고 상기 공기실로부터 상기 액실 내로 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 일단이 폐쇄된 통 형상의 케이스와, 상기 케이스 내에 배치되는 스터드와, 상기 케이스 내에 수용되는 감쇠액과, 상기 스터드에 고정되어 상기 감쇠액에 잠기는 감쇠부재를 갖는 방진지지장치로서, 일단이 상기 스터드에 직접 또는 다른 부재를 사이에 두고 지지됨과 동시에 타단이 상기 케이스에 지지되는 공기스프링을 가지며, 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 횡방향으로의 상대 변위를 상기 공기스프링에 의해 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드에 고정되어, 상기 공기스프링의 공기실을 폐쇄하는 폐쇄부재를 사이에 두고 상기 공기스프링의 일단을 상기 스터드에 지지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 일단을 조임접합에 의해 상기 폐쇄부재에 고정한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드가 소정거리 이상 상기 케이스에 대해 횡방향으로 상대변위하였을 때 상기 스터드에 맞닿는 횡방향용 스토퍼부재를 상기 케이스에 장착한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링을 벨로우즈형(bellows type)으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 외주면의 적어도 일부를 덮는 외통부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 공기실과 상기 감쇠액이 수용되는 상기 케이스의 액실을 구분하는 칸막이부재를 상기 케이스에 장착한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 칸막이부재를 다이아프램으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드와 상기 감쇠부재 사이에 상기 다이아프램의 중심부를 끼워 넣어 고정한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 축방향으로 서로 조합되는 제1반체(半體)와 제2반체에 의해 상기 케이스를 형성하고, 상기 제1반체와 링부재 사이 또는 상기 제2반체와 상기 링부재 사이에 상기 다이아프램의 외주부를 끼워 넣어 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 감쇠부재에 맞닿고 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대 변위량을 규제하는 축방향용 스토퍼부재를 상기 케이스의 상기 칸막이부재보다도 상기 액실 측에 장착한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 공기스프링의 공기실 내에 압축공기를 공급하는 공기압원과 상기 공기실 사이에 설치되어, 상기 공기실 내의 공기압을 제어하는 제어밸브를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 제어밸브가 일체적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방진지지장치는, 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대위치를 검출하는 위치검출수단을 갖추고, 상기 위치검출수단에 의해 검출되는 상기 케이스에 대한 상기 스터드의 축방향의 상대위치에 따라 상기 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방전지지장치는, 상기 케이스가 건설기계의 하부주행체에 고정되고, 상기 스터드가 상기 하부주행체에 탑재되는 운전실에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방전지지장치는, 상기 케이스가 철도차량의 대차에 고정되어, 상기 스터드가 상기 철도차량의 차체에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방전지지장치는, 상기 케이스가 자동차의 차륜을 회전자재하게 지지하는 차륜지지부에 고정되고, 상기 스터드가 상기 자동차의 차체에 고정되는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 스터드에 가해지는 축방향의 하중을 공기스프링에 의해 지지하도록 했기 때문에, 공기실의 공기압을 변화시킴으로써, 동일한 방진지지장치를, 스터드에 가해지는 하중의 변화에 쉽게 대응시킬 수 있다. 따라서, 이 방전지지장치의 범용성을 높여, 그 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 케이스와 스터드 사이에 가해지는 고주파영역의 진동은 공기스프링에 의해 흡수되고, 저주파영역의 진동은 감쇠부재나 탄성체에 의해 흡수된다. 또, 케이스와 스터드 사이에 가해지는 충격입력에 대해서는, 탄성체 또는 공기스프링에 의해 스터드의 횡방형의 변위량을 억제시켜, 뛰어난 방진특성을 갖는 공기스프링으로 상하방향의 입력부하를 완화할 수 있다. 이와 같이, 스터드의 축방향 하중을 공기스프링으로 지지함으로써, 고무 등의 탄성체에 의해 스터드의 축방향 하중을 지지하는 경우에 비해 스터드를 지지하는 스프링 정수를 작게 하여, 이 방진지지장치의 방진성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기스프링의 공기실로부터 액실에 압축공기를 공급하도록 했기 때문에, 액실에 수용되는 감쇠액의 액압을 높여서 감쇠액의 캐비테이션(cavitation)을 억제하고, 이에 따라 감쇠부재에 의한 감쇠력을 높일 수 있다. 또한, 감쇠력이 높아짐으로써 감쇠부재를 소형화하여, 이 방진지지장치를 소형화ㆍ경량화 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스토퍼부에 의해 스터드의 축방향 상대변위량을 규제하도록 했기 때문에, 공기스프링에 의해 스터드의 축방향 하중을 지지하게 해도, 과도한 하중에 의해 케이스에 대한 스터드의 상대변위량이 과다해져 공기스프링이 파손되거나, 또, 감쇠부재가 케이스 밑면과 기계적으로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기실의 압축공기가 빠져나가 공기스프링이 기능하지 않을 때는, 스토퍼부에 의해 스터드의 하중을 지지할 수 있으며, 또, 감쇠부재가 케이스 밑면과 기계적으로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기스프링의 외주면의 적어도 일부를 덮는 외통부재를 가짐으로써, 공기스프링의 손상을 방지할 수 있고, 특히 공기스프링에 의해 스터드의 케이스에 대한 횡방향 상대변위를 억제하는 데 있어서는, 공기스프링의 과도한 전단변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기스프링의 공기실과 케이스의 액실을 구분하는 칸막이부재가 있기 때문에, 방진지지장치가 크게 진동하거나, 또는 경사가 져도, 감쇠액이 공기실 측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기스프링의 공기실과 케이스의 액실을 구분하는 칸막이부재를 가지는데 있어서는, 감쇠부재에 맞닿고 스터드의 케이스에 대한 축방향의 상대변위량을 규제하는 축방향용 스토퍼부재를 칸막이부재보다도 액실 측으로 장착하도록 했기 때문에, 이러한 칸막이부재를 갖는데 있어서도, 케이스에 대한 스터드의 상대변위량이 과다해져 공기스프링에 과도한 하중이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 공기실의 공기압을 제어밸브보다 쉽게 조정할 수 있으므로, 공기스프링의 스프링력을 케이스와 스터드 사이에 가해지는 축방향 하중에 응한 값으로 쉽게 설정할 수 있다. 따라서, 스터드에 가해지는 하중에 상관없이, 방진지지장치의 높이를 항상 일정하게 하여, 이것에 지지되는 부재의 높이를 일정하게 유지할 수 있다. 또, 스터드의 케이스에 대한 축방향의 상대위치에 근거하여 제어밸브를 제어함으로써, 케이스와 스터드 사이에 가해지는 축방향의 하중 변화에 응해 공기실의 공기압을 자동으로 설정할 수 있고, 이에 따라, 공기스프링의 스프링력 설정을 한층 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 건설기계의 하부주행체와 운전실 사이나 철도차량의 대차와 차체 사이, 자동차의 차륜지지부와 차체 사이에 본 발명의 방진지지장치를 사용함으로써, 운전실이나 차체로 전달되는 진동을 줄여, 건설기계나 철도차량, 자동차의 승차감을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 한 실시예인 방진마운트장치가 설치된 유압쇼벨을 나타내는 측면도이다.

도 2는, 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 3은, 도 2의 마운트의 상세부분을 나타내는 단면도이다.

도 4는, 도 2의 마운트의 제어체계를 나타내는 블록도이다.

도 5는, 공기스프링과 플레이트 고정방법의 변형 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은, 공기스프링의 스터드에 대한 지지방법의 변형 예를 나타내는 단면도이다.

도 7은, 본 발명의 방진지지장치가 적용된 철도차량을 나타내는 정면도이다.

도 8은, 본 발명의 방진지지장치가 적용된 트럭의 요부를 나타내는 단면도이다.

도 9는, 본 발명의 다른 실시예인 방진마운트장치를 나타내는 단면도이다.

도 10은, 도9의 다이아프램을 도 3의 마운트에 적용한 것 외에, 탄성체를 축방향으로 짧게 한 경우를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 건설기계인 유압쇼벨(10)의 차체(11)는 하부주행체(12)를 가지고 있고, 이 하부주행체(12)에는 선회대(13)가 선회자재하게 설치되어 있다. 하부주행체(12)는 스프로켓(sprocket)(14)에 걸쳐지는 트럭캐리어(15)를 갖춘 트럭식이지만, 크롤러(Crawler)벨트를 사용한 크롤러식이나 차륜을 사용한 휠식의 하부주행체로 하여도 된다. 선회대(13)에는 붐(16)이 상하방향으로 요동자재하게 장착되고, 붐(16)의 끝에는 아암(17)이 상하방향으로 요동자재하게 장착되어 있으며, 이 아암(17)의 끝에는 버킷(bucket)이 상하로 방향을 바꿀 수 있게 설치되어 있다. 붐(16)을 상하방향으로 요동시키기 위해 선회대(13)와 붐(16) 사이에는 유압실린더(19a)가 설치되고, 아암(17)을 상하방향으로 요동시키기 위해 붐(16)과 아암(17) 사이에는 유압실린더(19b)가 설치되어 있다. 또한, 버킷(18)은 유압실린더(19c)에 의해 상하로 방향을 바꾸는 동작을 하도록 되어 있다.

선회대(13)에는 캡 박스로도 불리는 운전실 즉 캡(20)이 탑재되어 있고, 붐(16), 아암(17) 및 버킷(18)이나 차체(11)의 조작은 이 운전실(20)에 탑승한 운전자가 하도록 되어 있다. 운전실(20)은 저벽부(底壁部)(20a)와 천정벽부(20b)와 좌우측벽부(20c)와 전후측벽부(20d)를 갖는 상자형상으로 형성되어 있고, 좌우측벽부(20c)에는 운전자가 운전실 내부에 오르내릴 때 개폐되는 도어(21)가 개폐자재하게 장착되고, 도어(21) 및 전후측벽부(20d)에는 운전자의 외부시야를 확보하기 위한 투명한 유리판(22)이 설치되어 있다.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서, 운전실(20)의 저벽부(20a)와 선회대(13) 사이에는 운전실(20)을 상하방향 및 수평방향으로 요동자재하게 탄성지지하는 4개의 방진마운트장치(30)[이하 마운트(30)로 함]가 장착되어 있다. 방진지지장치인 이들 마운트(30)는 운전실(20)의 저벽부(20a)의 4 모서리에 배치되어 있어서, 결국 4개의 마운트(30) 중 2개는 운전실(20)의 전단부 측에서 좌우로 떨어져 배치되고, 다른 2개는 운전실(20)의 후단부 측에서 좌우로 떨어져 배치되어 있다.

도 3은 도 2에 나타난 마운트의 상세 부분을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2에 나타난 마운트의 제어체계를 나타내는 블록도이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 이들 마운트(30)는 도시하지 않은 체결부재에 의해, 하부주행체(12)의 위쪽에 설치된 선회대(13)에 고정되는 케이스(31)와, 볼트(32)에 의해 운전실(20)의 저벽부(20a)에 고정되는 스터드(33)를 가지고 있다. 케이스(31)는 취부판(31a)과 일체로 형성된 제1반체로서의 원통부(31b)와 단면 컵 형상으로 형성된 제2반체로서의 뚜껑부(31c)를 갖추고 있고, 이들을 축방향으로 서로 조합시킴에 따라 전체적으로 일단이 폐쇄된 통 형상으로 형성되어 있다. 한편, 스터드(33)는 단면원형의 막대 형상으로 형성되어 있고, 케이스(31)의 축방향 즉 차체(11)의 상하방향으로 축방향을 향하여 케이스(31)의 내측에 배치되어 있다.

스터드(33)를 케이스(31)에 지지하기 위해, 케이스(31)의 원통부(31b)의 내측에는 탄성체(34)가 장착되어 있다. 이 탄성체(34)는 예를 들면 고무재료 등에 의해 통형상으로 형성되어 있고, 스터드(33)는 미끄럼베어링(sliding bearing)(35)과 슬리브(36)를 사이에 두고 탄성체(34)의 내면에 지지되어 있다. 이에 따라, 스터드(33)는 탄성체(34)에 의해 축방향으로 이동자재하게 지지됨과 동시에, 그 케이 스(31)에 대한 지름방향 즉 횡방향의 상대변위는 탄성체(34)의 탄성에 의해 억제된다. 따라서, 케이스(31)와 스터드(33) 사이의 축방향 즉 상하방향의 진동이나 하중은 탄성체(34)에는 가해지지 않는 한편, 스터드(33)의 횡방향의 진동은 탄성체(34)가 탄성변형함에 따라 흡수된다.

이 마운트(30)에는, 작업 시나 주행 시에 발생하는 케이스(31)와 스터드(33) 사이의 상하방향이나 횡방향의 진동 또는 충격을 감쇠하기 위해 감쇠기구(40)가 설치되어 있다. 감쇠기구(40)는 감쇠부재(41)를 가지고 있고, 이 감쇠부재(41)는 단판부(단판부(端板部))(41a)와 원통부(41b)를 가지고, 단판부(41a)는 스터드(33)의 일단[뚜껑부(31c) 측의 단부]에 고정되어 있다. 한편, 케이스(31)의 내부에는 뚜껑부(31c)와 탄성체(34)에 의해 액실(42)이 구획형성되어 있고, 이 액실(42)에는 예를 들어 실리콘오일 등의 감쇠액(43)이 수용되어 있다. 감쇠부재(41)는 이 감쇠액(43)에 잠겨 있어, 케이스(31)와 스터드(33) 사이에 상하방향이나 횡방향의 진동이 가해졌을 때에는 감쇠액(43) 안을 이동하여 액실(42) 내부에서 감쇠액(43)의 점성저항을 받는다. 이에 따라, 스터드(33)의 진동에너지가 감쇠액(43)의 운동에너지로 변환되어, 스터드(33)에 가해지는 진동이나 충격이 감쇠된다. 이와 같이, 이 감쇠기구(40)에 의해 케이스(31)와 스터드(33) 사이의 진동이나 충격이 감쇠된다.

또한, 단판부(41a)에 감쇠액(43)이 통과하는 관통구멍을 형성하여, 감쇠력을 조정하도록 해도 된다.

슬리브(36)와 스터드(33) 사이에는 액실(42) 측에 위치하는, 예를 들어 U패킹 등의 리프패킹인 시일부재(44)가 형성되어 있다. 이 시일부재(44)는 리프부를 액실(42) 측을 향하게 하여 배치되어 있어, 액실(42)로부터의 감쇠액(43) 누수를 방지하고 있다.

케이스(31)의 감쇠기구(40)와 반대측에는 공기스프링(50)이 설치되어 있어서, 케이스(31)와 스터드(33) 사이의 축방향 하중은 공기스프링(50)에 의해 지지되도록 되어 있다. 이 공기스프링(50)은, 예를 들어 고무재료 등에 의해 가요성(可撓性)을 갖는 통 형상으로 형성된 벨로우즈형으로 되어 있고, 그 축방향의 일단은 다른 부재 즉 폐쇄부재로서의 플레이트(51)를 사이에 두고 스터드(33)의 타단에 지지되어 있다.

이 경우, 플레이트(51)는 원반 형상의 단판부(51a)와 단판부(51a)의 외주에 설치되는 원통부(51b)를 갖춘 뚜껑 형상으로 형성되어 있고, 단판부(51a)의 축심에서 볼트(32)로 스터드(33)의 타단[운전실(20) 측의 단부]에 고정되어 있다. 또한, 공기스프링(50)의 일단은 원통부(51b)의 외주에 씌워지고, 그 바깥쪽에서 밴드(52a)로 단단히 죄어져 원통부(51b)에 고정되어 있다. 반면, 공기스프링(50)의 타단은 케이스(31)의 원통부(31b)의 외주에 씌워지고, 그 바깥쪽으로부터 밴드(52a)로 단단히 죄어져 있음에 따라 케이스(31)에 고정되어 있고, 이에 따라 케이스(31)에 지지되어 있다.

공기스프링(50)의 내측에는, 그 일단이 플레이트(51)에 의해 폐쇄되고, 타단이 케이스(31)나 탄성체(34)에 의해 폐쇄됨으로써, 공기실(53)이 구획형성되어 있다. 이 공기실(53)로 플레이트(51)에 형성된 흡배기구(55)로 압축공기를 공급하면, 공기실(53) 내의 공기압이 높아져 플레이트(51)에 축방향으로 위를 향하는 스프링 력이 발생하여, 이 스프링력에 의해 운전실(20)로부터 스터드(33)에 가해지는 축방향의 하중이 지지된다. 즉, 공기스프링(50)이 발생하는 스프링력에 의해 운전실(20)의 하중을 지지할 수 있다.

이와 같이, 이 마운트(30)에서는, 케이스(31)와 스터드(33) 사이의 축방향 하중을 공기스프링(50)에 의해 지지하도록 했기 때문에, 공기실(53)의 공기압을 변화시킴으로써, 공기스프링(50)의 스프링력을 스터드(33)에 가해지는 운전실(20)로부터의 하중에 응한 값으로 쉽게 설정할 수 있다. 따라서, 운전실(20)의 중량이나 중심위치가 다른 경우 등과 같이, 스터드(33)에 가해지는 하중이 다른 경우에도, 동일한 마운트(30)를 사용할 수 있고, 이 마운트(30)의 범용성을 높여 비용을 줄일 수 있다. 또, 공기스프링(50)을 사용함으로써, 케이스(31)에 고정된 고무 등의 탄성체로 직접 스터드(33)의 하중을 지지하는 경우에 비해 스프링력을 작게 할 수 있기 때문에, 이 마운트(30)의 진동흡수성을 높일 수 있다. 따라서, 하부주행체(12)로부터 운전실(20)로 전달되는 진동은, 공기스프링(50)에 의해 충분히 저감되어, 운전실(20) 즉 유압쇼벨(10)의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3의 경우에서는, 공기스프링(50)의 일단을 밴드(52a)에 의해 플레이트(51)에 고정하도록 하고 있으나, 이뿐만 아니라, 예를 들어 도 5에 나타난 바와 같이, 폐쇄부재로서의 플레이트(51)를 원반 형상으로 형성하여, 그 외주부에 공기스프링(50)의 일단을 코킹에 의해 고정하도록 해도 된다. 이 경우, 공기스프링(50)의 일단에는 비드(50a)가 형성되어 있고, 플레이트(51)의 외주부는 이 비드(50a)를 덮도록 내측이 둥글게 되어 있다. 이에 따라, 공기실(53) 내로 압축공기 가 공급되면, 그 공기압에 의해 공기스프링(50)은 비드(50a)를 받침점으로 바깥쪽으로 불룩해지고 셀프시일(self-seal) 기능이 생기게 해서, 플레이트(51)와 공기스프링(50)의 고정부분의 시일 기능을 높일 수 있다.

이와 같이, 공기스프링(50)을 플레이트(51)에 코킹 고정함에 따라, 공기실(53)의 밀폐성을 높일 수 있다. 또, 밴드(52a) 등의 다른 부재를 사용하지 않고 공기스프링(50)을 플레이트(51)에 고정할 수 있기 때문에, 이 마운트(30)의 부품의 수 즉 비용을 낮출 수 있다.

또한, 도 3의 마운트(30)에서는, 플레이트(51)를 사이에 두고 공기스프링(50)의 일단을 스터드(33)에 지지시키도록 하고 있으나, 이뿐만 아니라, 예를 들면 도 6에 나타난 바와 같이, 플레이트(51)를 사용하지 않고 공기스프링(50)의 일단을 직접 스터드(33)에 지지시켜도 된다. 이 경우, 공기스프링(50)의 일단은 스터드(33)의 외경(外徑)보다 작은 외경으로 형성되고, 스터드(33)의 단면에 접착 등에 의해 고정된다. 이에 따라 공기스프링(50)의 일단은 스터드(33)에 의해 폐쇄됨과 동시에 지지된다.

이와 같이, 공기스프링(50)의 일단을 스터드(33)에 의해 직접 지지함에 따라, 플레이트(51)가 불필요하게 되어 마운트(30) 비용을 저감할 수 있다.

또한, 도시하는 바로는, 공기스프링(50)의 일단에는 스터드(33)의 외경보다 작은 외경의 개구부가 형성되어 있지만, 이뿐만 아니라, 그 일단을 완전히 폐쇄한 주머니 모양으로 형성하게 해도 된다. 또, 도 6에 나타난 바와 같이, 공기스프링(50)의 일단을 스터드(33)에 의해 직접 지지하는 타입에 있어서는, 예를 들어 흡 배기구(55)를 볼트(32)의 정수리 부에 설치하여, 이 볼트(32)의 중심부에 축방향으로 형성된 유로(流路)와, 스터드(33)의 지름방향으로 형성된 유로를 거쳐서, 공기실(53)에 압축공기를 공급하도록 구성해도 된다.

이 마운트(30)에서는, 리프패킹인 시일부재(44)를, 그 리프부를 감쇠액(43)이 수용되는 액실(42) 측으로 향하게 배치함에 따라, 액실(42)로부터 공기실(53)로의 감쇠액(43) 누설을 방지함과 동시에, 스터드(33)와 탄성체(34) 즉 슬리브(36) 사이에 간극을 통해 공기실(53)로부터 액실(42)로 향하는 압축공기기의 흐름을 허용하도록 하고 있다. 즉, 시일부재(44)는 액실(42)로부터 공기실(53)로의 감쇠액(43) 누설을 방지함과 동시에 공기실(53)의 압축공기를 스터드(33)와 탄성체(34) 즉 슬리브(36) 사이의 간극을 통해 액실(42)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 액실(42)의 내압(內壓) 즉 액실(42)에 수용되는 감쇠액(43)의 액압은 공기실(53)로부터 공급되는 압축공기에 의해 높여지고, 감쇠액(43) 안을 감쇠부재(41)가 이동할 때 발생하는 공동(空洞)현상 즉 캐비테이션(cavitation)을 억제하여, 감쇠기구(40)의 감쇠력을 높일 수 있다.

이와 같이, 이 마운트(30)에서는, 공기실(53)의 압축공기를 액실(42)로 공급하도록 했기 때문에, 액실(42)에 수용되는 감쇠액(43)의 액압을 높여 캐비테이션을 억제하고, 이에 따라 감쇠기구(40) 즉 감쇠부재(41)에 의한 감쇠력을 높일 수 있다. 또, 감쇠력은 감쇠액(43)에 가해지는 내압과 감쇠부재(41)의 단판부(41a)의 지름방향 단면적의 곱으로 결정되기 때문에, 내압이 높아지면 단판부(41a)의 지름방향 단면적을 작게 해도 같은 정도의 감쇠력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 감쇠부 재(41)나 케이스(31) 등도 소형화가 가능하며, 이에 따라 마운트(30)를 소형화·경량화할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 스터드(33)와 탄성체(34) 간극을 통해 공기실(53)로부터 액실(42)에 압축공기를 공급하도록 하고 있지만, 이뿐만 아니라, 감쇠액(43)의 누설이 방지되어 있으면, 다른 부분에 설치된 공급유로 등을 통해 압축공기를 액실(42)로 공급하도록 해도 된다. 또, 본 실시예에 있어서는, 공기실(53)의 압축공기를 액실(42)로 공급하도록 하고 있지만, 이뿐만 아니라, 예를 들면 스터드(33)와 탄성체(34) 즉 슬리브(36) 사이에 시일부재(44)에 덧붙여 공기실(53)로부터 액실(42)로의 압축공기 누설을 방지하는 시일부재를 장착하여, 공기실(53)의 압축공기를 액실(42)에 공급하지 않는 구조로 해도 된다.

이 마운트(30)에서는, 스터드(33)의 하중을 공기스프링(50)에 의해 지지하도록 하고 있기 때문에, 케이스(31)과 스터드(33) 사이에 과도한 하중이 가해진 경우에는, 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 상대변위량이 과대해 질 우려가 있다. 따라서, 탄성체(34)의 축방향 양단부에 케이스(31)의 원통부(31b)의 단부로부터 축방향으로 돌출된 스토퍼부(34a, 34b)를 일체적으로 설치하여, 이들 스토퍼부(34a, 34b)에 의해 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향의 상대변위량 즉 스트로크(stroke)를 규제하도록 하고 있다.

원통부(31b)에 대하여 플레이트(51) 측으로 돌출된 스토퍼부(34a)는 스터드(33)가 케이스(31)에 대해 크게 아래쪽으로 변위한 경우에 플레이트(51)와 맞닿아, 그 이상의 스터드(33)의 이동을 규제한다. 또한, 공기실(53)의 압축공기가 빠 져나가 공기스프링(50)이 기능하지 않을 때는, 플레이트(51)가 스토퍼부(34a)에 맞닿고, 이에 의해 스터드(33)의 하중은 스토퍼부(34a) 즉 탄성체(34)에 의해 지지된다. 반대로, 원통부(31b)에 대하여 액실(42) 측으로 돌출된 스토퍼부(34b)는 스터드(33)가 케이스(31)에 대하여 크게 위쪽으로 변위한 경우에 감쇠부재(41)와 맞닿아, 그 이상의 스터드(33) 이동을 규제한다. 또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 공기스프링(50)의 일단을 직접 스터드(33)에 지지시키는 구조의 경우에는, 공기스프링(50) 자체의 스토퍼(34a)와 마주보는 부분이 스토퍼(34a)에 맞닿아 스터드(33)의 스트로크가 규제된다.

이와 같이, 공기스프링(50)에 의해 축방향 하중을 지지하게 해도, 스토퍼부(34a, 34b)에 의해 스터드(33)의 스트로크가 소정 범위 내로 규제되므로, 축방향 하중이 커지거나, 큰 진동입력이 있어도, 케이스(31)에 대한 스터드(33)의 상대변위량이 과도해지는 일이 없어, 마운트(30)의 공기스프링(50)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 공기실(53)의 압축공기가 빠져나가 공기스프링(50)이 기능하지 않을 때에는, 스토퍼부(34a)에 의해 스터드(33)의 하중을 지지할 수 있고, 또, 감쇠부재(41)가 케이스(31)의 밑면과 기계적으로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

플레이트(51)에 형성된 흡배기구(55)에는 유로(56)가 접속되어, 도 4에 나타난 바와 같이, 공기실(53)은 이 유로(56)를 통해 공기압원(57)에 접속되어 있다. 공기압원(57)으로는 차체(11)에 탑재되어 도시되지 않은 원동기 등에 의해 구동되는 컴프레서 등이 사용되고, 이 공기압원(57)으로부터 토출되는 소정압력의 압축공기는 유로(56)를 통해 각 마운트(30)의 공기실(53)에 공급된다. 또한, 공기압 원(57)과 마운트(30) 사이에는 압축공기의 맥동이나 압력저하를 저감시키는 리저버 탱크(reserver tank)(58)(어큐뮬레이터) 또는 압축공기 내부의 먼지나 드레인(drain)을 제거하는 필터(59) 등이 설치된다. 또한, 흡배기구(55)는 플레이트(51) 뿐만 아니라, 예를 들어 케이스(31)의 원통부(31b) 등, 공기실(53)에 압축공기를 공급할 수 있는 것이면 어떤 부재에 설치해도 된다.

공기압원(57)과 각 마운트(30)의 공기실(53) 사이에는, 각각 레벨링 밸브(자동높이조정밸브)(60)가 설치되어 있어, 각 마운트(30)에 공급되는 압축공기 즉 각 공기실(53)의 공기압은 이들 레벨링 밸브(60)에 의해 개별적으로 제어되도록 되어 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 레벨링 밸브(60)는 선회대(13)에 고정되는 제어밸브로서의 밸브 본체부(60a)와, 밸브 본체부(60a)에 요동자재하게 설치된 제어레버(60b)를 가지고 있다. 제어레버(60b)는 도시되어 있지 않은 링크 등을 통해 스터드(33)에 연결되어 있고, 스터드(33)의 상하움직임과 연동하도록 되어 있다. 또, 밸브 본체부(60a)는 제어레버(60b)에 의해 제어되도록 되어 있어, 제어레버(60b)의 위치에 응해 공기압원(57)과 흡배기구(55)를 연통시키는 상태와, 흡배기구(55)를 대기 개방시키는 상태로 전환되도록 되어 있다. 즉, 제어레버(60b)는 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향의 상대위치를 검출하는 위치검출수단으로서의 기능을 갖고 있어, 밸브 본체부(60a)는 제어레버(60b)에 의해 검출되는 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향의 상대위치에 따라 제어된다.

이와 같은 구조에 의해, 운전실(20)로부터 스터드(33)에 가해지는 축방향 하중이 증가하여 운전실(20)의 설치높이가 규정위치 이하로 내려간 경우에는, 스터 드(33)에 연동하는 제어레버(60b)에 의해 밸브 본체부(60a)는 공기압원(57)과 흡배기구(55)를 연통시키는 상태로 전환된다. 그리고, 공기압원(57)으로부터 흡배기구(55)로 압축공기가 공급되어 공기실(53)의 공기압 즉 스터드(33)에 가해지는 스프링력이 높아져, 스터드(33)가 운전실(20)을 밀어 올린다. 반대로, 운전실(20)로부터 스터드(33)에 가해지는 축방향 하중이 저하되어 운전실(20)의 설치높이가 규정위치 이상으로 올라간 경우에는, 제어레버(60b)에 의해 밸브 본체부(60a)가 흡배기구(55)를 대기 개방시킨 위치로 전환된다. 이에 따라, 공기실(53)의 내부 공기압이 저하되고 스터드(33)에 가해지는 스프링력이 감소하여, 운전실(20)의 위치가 저하된다. 그리고, 운전실(20)이 규정위치에 있을 때는, 제어레버(60b)는 중립위치가 되어 공기실(53)의 내부 공기압이 일정하게 유지됨으로써 그 상태가 유지된다. 이 경우, 각 마운트(30)의 제어는 각각 개별 레벨링 밸브(60)로 실행되므로, 예를 들어, 운전실(20)의 중량이나 중심이 변화한 경우에도, 이에 맞추어 각 마운트(30)의 제어가 자동으로 실행되어, 운전실(20)의 설치 높이나 수평도는 항상 일정하게 유지된다.

이와 같이, 이 마운트(30)에서는, 밸브 본체부(60a)가 제어레버(60b)에 의해 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향의 상대위치에 따라 자동적으로 제어되기 때문에, 공기실(53)의 공기압은 케이스(31)와 스터드(33) 사이에 가해지는 축방향 하중의 변화에 대응하여 자동적으로 설정된다. 따라서, 이 마운트(30)의 스프링력 설정을 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 제어밸브로서의 밸브 본체부(60a)와 위치검출 수단으로서의 제어레버(60b)를 갖는 레벨링 밸브(60)를 사용하여 공기실(53)의 공기압을 스터드(33)의 상대위치에 따라 자동적으로 조정하도록 되어 있으나, 이에 한하지 않고, 밸브 본체부(60a)를 수동으로 조작하여 공기압을 설정하도록 해도 된다. 이 경우에도, 공기실(53)의 공기압을 밸브 본체부(60a)에 의해 쉽게 조정할 수 있으므로, 공기스프링의 스프링력을 케이스(31)와 스터드(33) 사이에 가해지는 축방향 하중에 응한 값으로 쉽게 설정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 방진지지장치가 적용된 철도차량을 나타내는 정면도이고, 도 8은 본 발명의 방진지지장치가 적용된 트럭의 주요부분을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 7, 도 8에 있어서 전술한 부재에 대응하는 부재에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

도 7에 나타난 바와 같이, 철도차량(71)은 노면에 부설된 레일(72)에 결합되는 차륜(73)을 구비한 대차(74)를 갖추고 있어, 차륜(73)을 전동모터 등의 도시하지 않은 구동원으로 구동함으로써 레일(72)을 따라 주행하도록 되어 있다. 대차(74) 위에는 운전실이나 객실 등이 설치된 차체(75)가 탑재되어 있고, 차체(75)는 대차(74)와 함께 주행하도록 되어 있다. 그리고, 대차(74)와 차체(75) 사이에는, 도 3에 도시한 마운트(30)와 같은 구조의 방진지지장치(76)가 소위 받침스프링으로서 장착되어 있다. 이 경우, 방진지지장치(76)의 케이스는 대차(74)에 고정되고, 스터드는 차체(75)에 고정된다. 이에 따라 차체(75)의 하중은 방진지지장치(76)의 공기스프링(50)에 의해 지지됨과 동시에, 주행 시 등에 발생하는 대차(74)와 차체(75) 사이의 진동은 방진지지장치(76)에 의해 흡수된다.

한편, 도 8에 도시한 트럭(81)은 차륜(82)을 갖는 자동차로 되어 있고, 이 차륜(82)은, 예를 들어 액슬(axle) 케이스 등인 차륜지지부(83)에 의해 그 차축(82a)에 회전자재하게 지지되어 있다. 이 차륜지지부(83)는, 도 3에 도시한 마운트(30)와 같은 구조의 방진지지장치(84)를 사이에 두고 차체(85)에 설치되어 있고, 이 경우, 방진지지장치(84)의 케이스는 차륜지지부(83)에 고정되고, 스터드는 차체(85)에 고정되어 있다. 이에 따라, 차체(85)의 하중은 방진지지장치(84)의 공기스프링(50)에 의해 지지됨과 동시에, 주행 시 등에 발생하는 차륜지지부(83)와 차체(85) 사이의 진동은 방진지지장치(84)에 의해 흡수된다. 또한, 이 경우에도, 차체(85)에 탑재된 레벨링 밸브(60)에 의해 차체지지부(83)에 대한 차체(85)의 높이를 자동으로 제어할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예인 방진마운트장치를 나타낸 단면도이고, 도 10은 도 9의 다이아프램을 도 3의 마운트에 적용한 것 외에, 탄성체를 축방향으로 짧게 한 경우를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 9, 도 10에 있어서 전술한 부재에 대응하는 부재에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

도 3에 도시한 마운트(30)에서는, 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 횡방향의 상대변위를 케이스(31)에 장착한 탄성체(34)에 의해 억제하도록 하고 있지만, 도 9에 도시한 방진지지장치 즉 방진마운트장치(91)[이하 마운트(91)라고 함]에는 탄성체(34)가 설치되지 않고, 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 횡방향의 상대변위를 공기스프링(50)에 의해 억제하도록 하고 있다.

이 경우, 스터드(33)의 운전실(20) 측의 단부에는 플레이트(51) 위에 겹쳐 외통부재(92)가 장착되어 있다. 이 외통부재(92)는 예를 들어 강판 등에 의해 형성되고, 원반 형상의 저벽부(92a)에서 스터드(33)의 단부에 볼트(32)로 고정되어 있다. 또한, 외통부재(92)는 저벽부(92a)와 일체로 형성되는 원통 형상의 외통부(92b)를 갖고 있고, 공기스프링(50)의 외주면의 적어도 일부는 이 외통부(92b)에 의해 덮여져 있다. 이에 따라, 스터드(33)의 이동에 따라 발생하는 공기스프링(50)의 지름방향으로의 변형이 외통부재(92)에 의해 억제되어, 공기스프링(50)의 과도한 전단변형을 방지할 수 있다. 또, 스터드(33)는 공기스프링(50)의 횡강성(橫剛性)에 의해 케이스(31)의 축심위치 근처에 지지된다. 따라서, 탄성체(34)가 설치되지 않은 경우에도, 공기스프링(50)에 의해 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 횡방향의 상대변위를 억제하여, 스터드(33)를 소정의 위치로 지지할 수 있다.

또한, 도시된 경우는, 마운트(91)에는 외통부재(92)가 장착되어 있지만, 이에 한하지 않고, 외통부재(92)를 장착하지 않아도 된다. 또, 마운트(91)에 있어서도 도 5에 나타난 바와 같이 공기스프링(50)의 일단을 코킹에 의해 플레이트(51)에 고정하고, 또는 도 6에 나타난 바와 같이, 공기스프링(50)의 일단을 직접 스터드(33)에 지지시켜도 된다.

이 마운트(91)에서는 케이스(31)의 내주면에 횡방향용 스토퍼부재(93)를 장착하여, 이 횡방향용 스토퍼부재(93)에 의해 스터드(33)의 횡방향 스트로크를 제한하도록 하고 있다.

이 횡방향용 스토퍼부재(93)는, 고무재료 등의 탄성재료에 의해, 스터드(33)의 외경보다도 충분히 큰 지름의 관통구멍을 갖춘 원통 형상으로 형성되고, 스터 드(33)는 이 관통구멍의 내측에 배치되어 있다. 스터드(33)는 통상 작동상태에서는 횡방향용 스토퍼부재(93)에 맞닿아 있지 않고 이동자재하게 되어 있지만, 소정 거리 이상 케이스(31)에 대해 횡방향 즉 지름방향으로 상대변위했을 때에는 횡방향용 스토퍼부재(93)에 맞닿아 그 이상의 이동이 규제된다. 이와 같이 스터드(33)의 횡방향의 스트로크를 횡방향용 스토퍼부재(93)로 제한함으로써, 과도한 하중이 스터드(33)에 가해졌을 때의 공기스프링(50)의 과도한 전단변형을 방지할 수 있다. 또, 횡방향용 스토퍼부재(93)를 고무재료 등의 탄성재료에 의해 형성함으로써, 스터드(33)가 맞닿을 때의 충격을 흡수하여 마운트(91)의 파손을 방지할 수 있다.

도 3에 도시한 마운트(30)에서는 공기실(53)과 액실(42)을 시일부재(44)에 의해 격리하도록 하고 있으나, 이 마운트(91)에는 탄성체(34)가 설치되어 있지 않기 때문에, 케이스(31)에 칸막이부재로 다이아프램(94)을 케이스(31)에 장착하고, 이 다이아프램(94)에 의해 공기실(53)과 액실(42)을 구분하도록 하고 있다. 이 다이아프램(94)은 고무재료 등에 의해 가요성을 갖는 원반 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부는 스터드(33)와 감쇠부재(41) 사이에 끼워진 상태로 스터드(33)에 고정되어 있다. 또, 케이스(31)를 구성하는 원통부(31b)와 뚜껑부(31c) 사이에는 링부재(95)가 끼워 넣어져 있고, 다이아프램(94)의 외주부는 원통부(31b)와 링부재(95) 사이에 끼워져 케이스(31)에 고정되어 있다.

이에 따라, 공기실(53)과 액실(42)이 다이아프램(94)에 의해 구분되어, 공기실(53)의 압축공기가 액실(42)로 들어가거나, 또는 액실(42) 내의 감쇠액(43)이 공기실(53)에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 다이아프램(94)은 스터드(33)가 축방향이나 횡방향으로 변위해도, 그 변위에 맞춰 자유롭게 탄성변형하여 스터드(33)의 움직임에 따라 변형되므로, 다이아프램(94)에 의해 스터드(33)의 움직임이 저해되지 않고, 공기실(53)과 액실(42)을 확실하게 격리시킬 수 있다.

또한, 칸막이부재로서는, 다이아프램(94)뿐만 아니라, 예를 들어 스터드(33)가 관통하는 관통구멍을 갖춘 원반 형상으로 된 것 등, 케이스(31)에 장착되어 공기실(53)과 액실(42)을 구분할 수 있는 것이면 된다. 또한, 다이아프램(94)의 외주부를 뚜껑부(31c)와 링부재(95) 사이에 끼워 넣어 고정해도 된다.

이 마운트(91)에 있어서도, 상하방향으로 큰 진동이 가해졌을 때, 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향(아래방향)의 상대변위량을 규제할 필요가 있다. 따라서, 횡방향용 스토퍼부재(93)의 축방향의 일단[플레이트(51) 측]에는 스토퍼부(93a)가 형성되어, 스터드(33)가 케이스(31)에 대해 아래방향으로 크게 변위되려고 하는 경우에는, 이 스토퍼부(93a)가 플레이트(51)와 맞닿아 스터드(33)가 그 이상 이동하는 것을 규제하도록 되어 있다. 또, 공기실(53)의 압축공기가 빠져나가 공기스프링(50)이 기능하지 않을 때에도 플레이트(51)가 스토퍼부(93a)에 맞닿고, 이에 의해 스터드(33)의 하중을 횡방향용 스토퍼부재(93)로 지지하도록 되어 있다. 즉, 이 스토퍼부(93a)는 도 3에 도시한 마운트(30)에 있어서의 탄성체(34)의 스토퍼부(34a)와 같은 기능을 갖는 것으로 되어 있다.

한편, 다이아프램(94)에 의해 공기실(53)과 액실(42)을 구분되도록 한 구조에서는, 횡방향용 스토퍼부재(93)의 액실(42) 측 단부는 다이아프램(94)에 의해 액실(42)로부터 격리되기 때문에, 횡방향용 스토퍼부재(93)의 단부를 감쇠부재(41)에 맞닿게 할 수 없다. 따라서, 이 마운트(91)에서는, 케이스(31)의 다이아프램(94)보다도 액실(42) 측으로 축방향용 스토퍼부재(96)를 장착하고, 감쇠부재(41)를 이 축방향용 스토퍼부재(96)에 맞닿게 하여 스터드(33)의 케이스(31)에 대한 축방향(위방향)의 상대변위량을 소정의 범위로 규제하도록 하고 있다. 이에 따라, 과도한 하중에 의해 케이스(31)에 대한 스터드(33)의 축방향 상대변위량이 과다해져 마운트(91)의 공기스프링(50)에 과도한 하중이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이 다이아프램(94)에 의한 칸막이구조는, 탄성체(34)를 가지지 않고 공기스프링(50)에 의해 스터드(33)의 횡방향 변위를 억제하도록 한 마운트(91) 뿐만 아니라, 도 3에 도시한 마운트(30)에도 적용할 수 있다. 이 경우, 도 10에 나타낸 바와 같이, 슬리브(36)와 스터드(33) 사이에 장착되어 있던 시일부재(44)는 설치되지 않고, 그 대신, 도 9의 마운트(91)와 같은 구조의 다이아프램(94)이 케이스(31)와 스터드(33) 사이에 장착된다. 또한, 이 경우에 있어서도, 케이스(31)의 다이아프램(94)보다 액실(42) 측으로 축방향용 스토퍼부재(96)를 장착하도록 해도 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변경이 가능하다. 예를 들어, 본 실시예에서는, 공기스프링으로 벨로우즈형이 사용되고 있지만, 이뿐만 아니라, 예를 들어 다이아프램형이나 슬리브형 등, 가요성을 갖는 동시에 공기실(53)을 구획 형성할 수 있는 것이면 된다.

또한 본 실시예에 있어서는, 위치검출수단으로서의 기능을 갖는 제어레버(60b)에 의해 케이스(31)와 스터드(33)의 상대위치를 검출하여, 이 제어레 버(60b)에 의해 제어밸브의 밸브 본체부(60a)를 제어하도록 하고 있지만, 이뿐만 아니라, 예를 들어 기능적 센서나 전기적, 자기적 센서를 사용하여 케이스(31)와 스터드(33)의 상대위치를 검출하고, 그 검출신호가 입력되는 CPU나 메모리 등을 구비한 제어장치에 의해, 예를 들어 전자밸브 등으로 이루어진 밸브 본체부(60a)를 구동하게 해도 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 제어밸브로서의 밸브 본체부(60a)가 마운트(30) 자체와는 떨어져 배치되어 있지만, 이뿐만 아니라, 예를 들어, 도 10에 도시한 밸브 본체부(60a)를 플레이트(51)의 단판부(51a) 위에 고정하는 등, 밸브 본체부(60a)를 마운트(30)에 일체적으로 장착하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 공기실(53)에 밸브 본체부(60a)를 사이에 두고 공기압원(57)을 접속하여, 공기실(53)의 공기압을 쉽게 증감할 수 있도록 하고 있지만, 이뿐만 아니라, 공기압원(57)이나 밸브 본체부(60a)를 설치하지 않고, 공기실(53)에 규정의 공기압까지 압축공기를 공급한 후, 흡배기구(55)를 개폐장치로 폐쇄하여 사용하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 본 발명의 방진지지장치를, 유압쇼벨(10)이나 철도차량(71), 트럭(81)에 적용한 경우를 나타내고 있지만, 이뿐만 아니라, 다른 건설기계나 차량 등에 사용해도 된다. 또한, 건설기계나 차량뿐만 아니라, 상호 하중이나 진동이 전달되는 부재 사이라면 어떤 부재 사이에 장착해도 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 4개의 방진마운트장치(30)가 운전실(20) 저벽부(20a)의 4 모서리에 배치되어 있지만, 이에 한하지 않고, 운전실(20)을 지지할 수 있으면, 그 개수는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 각 마운트(30)마다 각각 레벨링밸브(60)를 설치하여, 마운트(30) 각각의 공기압이 개별적으로 제어되는 타입을 예시했지만, 운전실(20)의 중앙부 바로 아래에 운전실(20)의 상하방향 위치(높이)를 검출하는 센서를 설치하여, 이 센서의 출력정보에 근거하여 각 마운트(30)의 공기압을 총괄 제어하도록 구성할 수 있다. 또한, 운전실(20)의 앞쪽 좌우중앙부 및 뒤쪽 좌우중앙부의 바로 아래에 운전실(20)의 상하방향 위치(높이)를 검출하는 센서를 각각 설치하여, 앞쪽에 설치한 센서의 출력정보에 근거하여 앞쪽 좌우 각 마운트(30)의 공기압을 제어하고, 뒤쪽에 설치한 센서의 출력정보에 근거하여 뒤쪽 좌우 각 마운트(30)의 공기압을 제어하도록 구성할 수 있다. 또한, 운전실(20) 좌측의 전후중앙부 및 우측 전후중앙부 바로 아래에 운전실(20)의 상하방향 위치(높이)를 검출하는 센서를 각각 설치하여, 좌측에 설치한 센서의 출력정보에 근거하여 좌측전후의 각 마운트(30)의 공기압을 제어하고, 우측에 설치한 센서의 출력정보에 근거하여 우측전후 각 마운트(30)의 공기압을 제어하도록 구성할 수 있다.

본 발명은, 부재간의 하중을 지지함과 동시에 부재간의 진동전달을 방지할 때에 적용할 수 있다.

Claims (24)

1. 일단이 폐쇄된 통 모양의 케이스와, 상기 케이스 내에 배치되는 스터드와, 상기 케이스 내에 수용되는 감쇠액과, 상기 스터드에 고정되어 상기 감쇠액에 잠기는 감쇠부재를 갖는 방진지지장치로서,

   상기 케이스에 장착되어, 상기 스터드를 축방향으로 이동자재하게 지지함과 동시에 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 횡방향의 상대변위를 억제하는 탄성체와,

   일단이 상기 스터드에 직접 또는 다른 부재를 사이에 두고 지지됨과 동시에 타단이 상기 케이스에 지지되는 공기스프링을 갖는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스터드에 고정되어, 상기 공기스프링의 공기실을 폐쇄하는 폐쇄부재를 사이에 두고 상기 공기스프링의 일단을 상기 스터드에 지지시키는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 공기스프링의 일단을 코킹에 의해 상기 폐쇄부재에 고정한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기스프링의 일부 또는 상기 폐쇄부재와 맞닿거나, 또는 상기 감쇠부재와 맞닿아 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대변위량을 규제하는 스토퍼부를 상기 탄성체의 축방향의 양단부에 설치한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 공기스프링의 공기실 내의 압축공기를 제거했을 때 상기 공기스프링의 일부 또는 상기 폐쇄부재가 상기 스토퍼부에 맞닿는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 감쇠액이 수용되는 상기 케이스의 액실 내에 상기 공기스프링의 공기실로부터 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 스터드와 상기 탄성체의 간극을 통해 상기 공기실로부터 상기 액실 내에 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
8. 일단이 폐쇄된 통 형상의 케이스와, 상기 케이스 내부에 배치되는 스터드와, 상기 케이스 내부에 수용되는 감쇠액과, 상기 스터드에 고정되어 상기 감쇠액에 잠기는 감쇠부재를 갖는 방진지지장치로서,

   일단이 상기 스터드에 직접 또는 다른 부재를 사이에 두고 지지됨과 동시에 타단이 상기 케이스에 지지되는 공기스프링을 구비하며,

   상기 스터드의 상기 케이스에 대한 횡방향으로의 상대변위를 상기 공기스프링에 의해 억제하는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 스터드에 고정되어, 상기 공기스프링의 공기실을 폐쇄하는 폐쇄부재를 사이에 두고 상기 공기스프링의 일단을 상기 스터드에 지지시키는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 공기스프링의 일단을 코킹에 의해 상기 폐쇄부재에 고정한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 스터드가 소정거리 이상 상기 케이스에 대해 횡방향으로 상대 변위하였을 때 상기 스터드에 맞닿는 횡방향용 스토퍼부재를 상기 케이스에 장착한 것을 특 징으로 하는 방진지지장치.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공기스프링을 벨로우즈형으로 한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공기스프링의 외주면의 적어도 일부를 덮는 외통부재를 갖는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공기스프링의 공기실과 상기 감쇠액이 수용되는 상기 케이스의 액실을 구분하는 칸막이부재를 상기 케이스에 장착한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 칸막이부재를 다이아프램으로 한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 스터드와 상기 감쇠부재 사이에 상기 다이아프램의 중심부를 끼워 넣어 고정한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서,

    축방향으로 서로 조합된 제1반체와 제2반체에 의해 상기 케이스를 형성하고, 상기 제1반체와 링부재의 사이 또는 상기 제2반체와 상기 링부재 사이에 상기 다이아프램의 외주부를 끼워 넣어 고정하는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
18. 제 14항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 감쇠부재에 맞닿아 상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대 변위량을 규제하는 축방향용 스토퍼부재를 상기 케이스의 상기 칸막이부재보다도 상기 액실 측에 장착한 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공기스프링의 공기실 내에 압축공기를 공급하는 공기압원과 상기 공기실 사이에 설치되어, 상기 공기실 내의 공기압을 제어하는 제어밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 제어밸브가 일체적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
21. 제 19항 또는 제 20항에 있어서,

    상기 스터드의 상기 케이스에 대한 축방향의 상대위치를 검출하는 위치검출 수단을 갖추고, 상기 위치검출수단에 의해 검출되는 상기 케이스에 대한 상기 스터드의 축방향의 상대위치에 따라 상기 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
22. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이스가 건설기계의 하부주행체에 고정되고, 상기 스터드가 상기 하부주행체에 탑재되는 운전실에 고정되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
23. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이스가 철도차량의 대차에 고정되고, 상기 스터드가 상기 철도차량의 차체에 고정되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.
24. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이스가 자동차의 차륜을 회전자재하게 지지하는 차륜지지부에 고정되고, 상기 스터드가 상기 자동차의 차체에 고정되는 것을 특징으로 하는 방진지지장치.

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