CN106061781B - 发动机装置支撑结构及发动机装置设置方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供具有优异的隔振性能和耐久性的发动机装置支撑结构，该发动机装置支撑结构(1)设置有：具有发动机(22)的发动机装置(2)；用于设置发动机装置(2)的设置部(3)；和连结至发动机装置(2)和设置部(3)从而支撑发动机装置(2)的多个弹性支撑体，其特征在于，所述多个弹性支撑体包括第一弹性支撑体(4A)和三个或更多个第二弹性支撑体(4B、4B…)，第一弹性支撑体(4A)布置在发动机装置(2)的下表面(20)下方，并且布置在相比于多个弹性支撑体中的任意其它弹性支撑体最为接近发动机(22)的输出轴的转动中心的位置，其中，第一弹性支撑体(4A)布置在通过相互连接相邻的第二弹性支撑体(4B、4B)的中心形成的平面图封闭空间X内。

Description

发动机装置支撑结构及发动机装置设置方法
技术领域
本发明涉及经由弹性支撑体将发动机装置安装于设置部的发动机装置支撑结构。
背景技术
本领域已知的发动机装置支撑结构在将发动机装置设置于设置部时通过弹性支撑体(弹性构件)支撑发动机装置(参照专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-247249号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，上述发动机装置支撑结构将弹性支撑体布置在发动机的一端侧的两侧面侧。并且上述发动机装置支撑结构将其它弹性支撑体布置在发动机的另一端侧的两侧面侧。因此，当小弹簧常数的弹性支撑体被优先用于提供支撑结构的隔振性能时，弹性支撑体的变形会容易变大。所以，存在改善支撑结构的耐久性的余地。另一方面，当大弹簧常数的弹性支撑体被优先用于提供支撑结构的耐久性时，存在改善支撑结构的隔振性能的余地。
本发明提供既具有优异的隔振性能又具有优异的耐久性的发动机装置支撑结构。
用于解决问题的方案
根据本发明的发动机装置支撑结构，其包括：具有发动机的发动机装置；用于设置发动机装置的设置部；和连结至发动机装置和设置部从而支撑发动机装置的多个弹性支撑体。多个弹性支撑体包括第一弹性支撑体和三个或更多个第二弹性支撑体，第一弹性支撑体布置在发动机装置的下表面下方，并且布置在多个弹性支撑体中的最为接近发动机的输出轴的转动中心的位置。第一弹性支撑体布置在通过相互连接相邻的第二弹性支撑体的中心形成的平面图封闭空间内。结果，减轻了各第二弹性支撑体所要负担的发动机装置的分担载荷。因此，小弹簧常数的橡胶能够用于第二弹性支撑体。这使得发动机装置支撑结构的隔振性能改善。同时，在通过第一弹性支撑体和三个或更多个第二弹性支撑体负担发动机装置的载荷的情况下，能够改善发动机装置支撑结构的耐久性。也就是，本发明提供了既具有优异的隔振性能又具有优异的耐久性的发动机装置支撑结构。
另外，用于形成上述发动机装置支撑结构的发动机装置设置方法如下：以如下方式载置发动机装置：在将发动机装置从连结至设置部的第一弹性支撑体和第二弹性支撑体上方连结至第一弹性支撑体和第二弹性支撑体时，使发动机装置的载荷首先作用于第一弹性支撑体，然后作用于第二弹性支撑体。在此之后，以如下方式将发动机装置连结至第一弹性支撑体和第二弹性支撑体：使得发动机装置的载荷被第一弹性支撑体和第二弹性支撑体以分担方式负担。这提供了在负担发动机装置的载荷的三个或更多个第二弹性支撑体的分担载荷之间可能失去平衡的情况下的解决方案。也就是，如上所述，通过选择第一弹性支撑体的设置点位在平面视图封闭空间中，使通过三个或更多个第二弹性支撑体负担的发动机装置的分担载荷均等。因此，能够实现稳定的发动机装置支撑结构。
附图说明
图1示出了发动机装置支撑结构，图1的(a)是平面图，图1的(b)是主视图(从发动机装置的侧面看的视图)，图1的(c)是右视图(从发动机装置的后面看的视图)。
图2示出了发动机装置支撑结构，图2的(a)是平面图，图2的(b)是主视图(从发动机装置的侧面看的视图)，图2的(c)是右视图(从发动机装置的后面看的视图)。
图3示出了设置发动机装置的程序。
以下，将基于发明的实施方式详细说明本发明，以下的实施方式不是为了限制本发明的权利要求的范围，而是为了举例说明本发明。实施方式中说明的所有特征及其组合均不是本发明必须的解决手段，在本发明中包含选择性地采用的构造和配置。
具体实施方式
第一实施方式
根据第一实施方式的发动机装置支撑结构1包括发动机装置2、设置部3和多个弹性支撑体4。
例如，在诸如具有液压驱动致动器的施工机械等的作业机械的情况下，如图1所示，发动机装置2被构造成具有发动机22和由发动机22驱动的液压泵23，发动机22设置有用于冷却发动机的冷却风扇21。设置部3是构成作业机械的机械室的地板的车体框架，或者是布置于车体框架的设置部。
例如，如图1所示，发动机装置2在发动机22的一端侧(在发动机22的未示出的输出轴(曲轴)的延伸方向上的一端侧)设置有冷却风扇21，在发动机22的另一端侧设置有液压泵23。
例如，可以使用以柱状橡胶体作为柱状弹性体的弹性支撑体作为多个弹性支撑体4、4…。弹性支撑体4经由设置在弹性支撑体4的作为一端部的下部的诸如支架或螺纹棒等的安装部41连结至用作为振动接收部的设置部3，并且弹性支撑体4经由设置在弹性支撑体4的作为另一端部的上部的诸如支架或螺纹棒等的安装部42连结至用作为振动发生部的发动机装置2。
例如，多个弹性支撑体4、4…包括第一弹性支撑体4A和四个第二弹性支撑体4B、4B…。
配置在发动机装置2的下表面20下方的第一弹性支撑体4A被布置在相比于任意其它多个弹性支撑体4、4…最为接近发动机22的输出轴的转动中心22A的位置。
四个第二弹性支撑体4B、4B…布置在发动机装置2的下表面20的周边侧。也就是，四个第二弹性支撑体4B布置在相比于第一弹性支撑体4A远离发动机22的输出轴的转动中心22A的位置，即在发动机22的一端侧的两侧面侧和在发动机22的另一端侧的两侧面侧。
换言之，第一弹性支撑体4A布置在通过连接相邻的第二弹性支撑体4B、4B的中心形成的平面图(参照图1的(a))封闭空间X内。结果，能够减轻待要通过四个第二弹性支撑体4B、4B…各自负担的发动机装置2的分担载荷。这允许使用小弹簧常数的橡胶作为第二弹性支撑体4B。因此，能够改善发动机装置支撑结构1的隔振性能。同时，在通过第一弹性支撑体4A和四个第二弹性支撑体4B、4B…负担发动机装置2的载荷的情况下，能够改善发动机装置支撑结构1的耐久性。也就是，能够实现既具有优异的隔振性能又具有优异的耐久性的发动机装置支撑结构1。
另外，进行了修正由布置在发动机装置2的下表面20的周边侧的四个第二弹性支撑体4B、4B…各自负担的发动机装置的分担载荷的偏差(variation)的尝试。相应地，将第一弹性支撑体4A的设置点位选择在通过连接相邻的第二弹性支撑体4B、4B的中心形成的平面图封闭空间X内。因此，能够使待由四个第二弹性支撑体4B、4B…分别负担的发动机装置的分担载荷均等。以此方式，实现了稳定的发动机装置支撑结构1。
例如，发动机装置2在其安装有液压泵23的另一端侧较重。所以，待由支撑发动机装置2的另一端侧的两侧面的第二弹性支撑体4B负担的发动机装置的分担载荷大于待由支撑发动机装置2的一端侧(冷却风扇21侧)的两侧面的第二弹性支撑体4B负担的发动机装置的分担载荷。因此，可能会存在由四个第二弹性支撑体4B、4B…负担的发动机装置的分担载荷失去平衡的情况。另外，因为发动机装置2的重心位置和弹性支撑体的各支撑点之间的距离不均等，所以可能会存在由四个第二弹性支撑体4B、4B…负担的发动机装置2的分担载荷失去平衡的情况。在这种情况下，如上所述，通过将第一弹性支撑体4A的设置点位选择在平面图封闭空间X内，能够使待由四个第二弹性支撑体4B、4B…各自负担的发动机装置2的分担载荷均等。以此方式，能够实现稳定的发动机装置支撑结构1。
另外，通过采用设置有柱状橡胶体的弹性支撑体作为多个弹性支撑体4、4…，能够进一步改善发动机装置支撑结构1的隔振性能。
第二实施方式
第一弹性支撑体4A以如下方式设置：作为发动机装置2的滚转转动轴的输出轴的转动中心22A与形成第一弹性支撑体4A的柱状橡胶体的中心轴线以铅直状态垂直。也就是，例如如图1所示，第一弹性支撑体4A布置在作为发动机装置2的滚转转动轴的输出轴的转动中心22A的正下方，即、在发动机装置2的滚转转动中心(rolling rotation center)的正下方。因此，增强了抑制发动机装置2的滚转振动的传递的效果。
第三实施方式
第一弹性支撑体4A设置在发动机装置2的俯仰转动中心(pitching rotationcenter)22B的正下方。相应地，增强了抑制发动机装置2的俯仰振动的传递的效果。
第四实施方式
如图2所示，第一弹性支撑体4A以如下方式设置：发动机装置2的重心G与形成第一弹性支撑体4A的柱状橡胶体的中心轴线以铅直状态垂直。也就是，第一弹性支撑体4A布置在发动机装置2的重心G的正下方，其中，重心G是发动机装置2的滚转转动中心22A与发动机装置2的俯仰转动中心22B正交的交点。相应地，增强了抑制发动机装置2的滚转振动的传递的效果和抑制发动机装置2的俯仰振动的传递的效果。
第五实施方式
发动机装置支撑结构使得待由第一弹性支撑体4A负担的发动机装置2的分担载荷大于待由第二弹性支撑体4B、4B…负担的发动机装置2的分担载荷。这可以导致待由四个第二弹性支撑体4B、4B…各自负担的发动机装置的分担载荷减轻。因此，能够使用比第一实施方式的弹簧常数更小的弹簧常数的橡胶作为第二弹性支撑体4B。因此能够进一步改善发动机装置支撑结构1的隔振性能。同时，由于发动机装置2的载荷由第一弹性支撑体4A和四个第二弹性支撑体4B、4B…负担，所以能够进一步改善发动机装置支撑结构1的耐久性。
第六实施方式
待使用的第一弹性支撑体4A为其上下方向(支撑发动机装置2的方向)上的弹簧常数大于第二弹性支撑体4B的上下方向上的弹簧常数。因此，配置为：待由第一弹性支撑体4A负担的发动机装置2的分担载荷大于待由各第二弹性支撑体4B、4B…负担的发动机装置2的分担载荷。并且，待由第一弹性支撑体4A负担的发动机装置2的分担载荷大于待由各第二弹性支撑体4B、4B…负担的发动机装置2的分担载荷的该配置实现了与第五实施方式中说明的相同的效果。也就是，能够进一步改善发动机装置支撑结构1的隔振性能。同时，也能够进一步改善发动机装置支撑结构1的耐久性。
例如，待要使用的构成第一弹性支撑体4A的柱状橡胶体可以是上下方向上的弹簧常数大于第二弹性支撑体4B的上下方向上的弹簧常数的柱状橡胶体。
第七实施方式
待要使用的第一弹性支撑体4A可以是其上下方向(支撑发动机装置2的方向)上的弹簧常数大于在与上下方向相交的方向上的弹簧常数的弹性支撑体。换言之，第一弹性支撑体4A是上下弹簧较硬水平弹簧较软，例如刚性比为0.4或更低。于是，可以进一步改善发动机装置支撑结构1的隔振性能，同时，也能够进一步改善发动机装置支撑结构1的耐久性。
也就是，能够获得既具有优异的隔振性能又具有优异的耐久性的发动机装置支撑结构1。
换言之，可以使用刚性比为0.4或更低的柱状橡胶体作为构成第一弹性支撑体4A的柱状橡胶体。
第八实施方式
接下来，给出对形成如第一实施方式至第七实施方式中说明的发动机装置支撑结构的发动机装置设置方法的说明。
如图3所示，使用上述的一个第一弹性支撑体4A和三个或更多个第二弹性支撑体4B、4B…作为多个弹性支撑体4、4…。现在将发动机装置2从上方连结至连结于设置部3的第一弹性支撑体4A和第二弹性支撑体4B。在该连结中，配置如下：当发动机装置2的载荷并未作用于第一弹性支撑体4A和第二弹性支撑体4B时，第一弹性支撑体4A布置成高于第二弹性支撑体4B(参照图3的(a))。这是为了使发动机装置2的载荷首先作用于第一弹性支撑体4A，然后作用于第二弹性支撑体4B。然后将发动机装置2连结至第一弹性支撑体4A和第二弹性支撑体4B。因此，以通过第一弹性支撑体4A和第二弹性支撑体4B分担的方式负担发动机装置2的载荷(参照图3的(b))。以此方式，能够使发动机装置2的更多的载荷被单个第一弹性支撑体4A负担。也就是，如图3的(b)所示，能够使第一弹性支撑体4A承受载荷F1，载荷F1大于作用于第二弹性支撑体4B的载荷F2。因此，能够使用较小弹簧常数的橡胶作为第二弹性支撑体4B。这进一步改善了发动机装置支撑结构1的隔振性能。同时，因为通过第一弹性支撑体4A和四个第二弹性支撑体4B、4B…负担了发动机装置2的载荷，所以也能够进一步改善发动机装置支撑结构1的耐久性。
另外，可能会存在以分担方式承受发动机装置2的载荷的四个第二弹性支撑体4B、4B…的分担载荷之间失去平衡的情况。然而，如已经说明的，将第一弹性支撑体4A的设置点位选择在平面图封闭空间X内使得以分担方式承受发动机装置2的载荷的四个第二弹性支撑体4B、4B…的分担载荷能够均等。结果，能够实现稳定的发动机装置支撑结构1。
此外，能够通过使用上下方向(支撑发动机装置2的方向)上的弹簧常数与第二弹性支撑体4B的上下方向上的弹簧常数相同或同等的第一弹性支撑体4A来实现上述有利效果。在这种情况下，由于能够使用相同或同等的弹性支撑体作为第一弹性支撑体4A和第二弹性支撑体4B，所以能够减少弹性支撑体4的成本。
然而，要注意，可以使用上下方向(支撑发动机装置2的方向)上的弹簧常数与第二弹性支撑体4B的上下方向上的弹簧常数不同的第一弹性支撑体4A。
根据本发明，在布置于发动机装置2的下表面20下方的多个弹性支撑体4、4…中，可以有两个或更多个第一弹性支撑体4A布置在最接近发动机22的输出轴的转动中心22A的位置。
另外，如果是三个或更多个第二弹性支撑体4B，也是可以接受的。并且三个或更多个第二弹性支撑体4B可以构成如下的发动机装置支撑结构：其中，第一弹性支撑体4A被布置在通过相互连接相邻的第二弹性支撑体4B的中心形成的平面图封闭空间X内。
注意，例如在日本特开2009-228770号公报中公开的隔振装置可以用作为第二弹性支撑体4B。
也就是，待要使用的隔振装置可以是夹持型(sandwich type)的，其具有被夹在一对板之间的设置有支架接合部和螺栓孔的一对隔振橡胶构造体。例如，连结至一对隔振橡胶构造体的支架接合部的支架的一端与作为振动发生部的发动机装置2连结，或与作为振动接收部的诸如车体框架等的设置部3连结。并且，例如，一对板中的一个板与作为振动接收部的诸如车体框架等的设置部3连结，或者与作为振动发生部的发动机装置2连结。
一对隔振橡胶构造体均包括具有由筒内空间形成的螺栓孔的筒、以围绕筒的外周的方式通过硫化粘接与筒的外周连结的隔振橡胶、和安装于隔振橡胶的位于筒的另一端侧的另一端面的环状体，环状体的中心为筒的中心轴线。该环状体具有筒部和凸缘，其中，筒部的直径大于筒的直径且绕着筒的中心轴线与筒同轴，凸缘从该筒部的一端向筒部的外侧延伸。凸缘的一端的凸缘表面通过硫化粘接等与隔振橡胶的另一端面连结。
将该筒部从一个隔振橡胶构造体的筒部的另一端侧***形成于支架的另一端侧的连结孔。另外，将该筒部从另一个隔振橡胶构造体的筒部的另一端侧***。因此，该对隔振橡胶构造体的各筒的另一端和各筒部的另一端分别布置成彼此面对，支架的另一端部中的连结孔周围的部分被夹在该对隔振橡胶构造体的各凸缘的另一凸缘表面之间。一个板布置在位于一个隔振橡胶构造体的筒的一端侧的隔振橡胶的端面，另一个板布置在位于另一个隔振橡胶构造体的筒的一端侧的隔振橡胶的端面。然后将螺栓***穿过形成于一个板的螺栓孔，该螺栓孔是一对隔振橡胶构造体的各筒的内侧，并且在另一个板中也形成螺栓孔。将螺母与螺栓的从另一个板中的螺栓孔突出到外侧的前端侧螺纹部连结。由此形成隔振装置。
然后将隔振装置的支架的一端部例如连结至发动机装置2，将隔振装置的另一个板例如连结至设置部3。以此方式，隔振装置起到第二弹性支撑体4B的作用。
如果以上说明的隔振装置被用作第二弹性支撑体4B，则第二弹性支撑体4B将在车体回弹时起到止动件的作用。因此，能够防止拉伸力进入第一弹性支撑体4A。这产生了改善第一弹性支撑体4A的耐久性的效果。
待要使用的第二弹性支撑体4B的结构可以相互不同。
弹性支撑体4可以配备有替代橡胶的弹簧。
另外，发动机装置下方的用于第二弹性支撑体4B的安装部可以位于比用于第一弹性支撑体的安装部高的位置。
本发明能够适用于农机、船舶、汽车等的发动机装置支撑结构，以及还适用于这种发动机装置的设置方法。例如，能够适用于配备有发动机和变速器的发动机装置的支撑结构，或适用于仅具有发动机的发动机装置的支撑结构，并且适用于这种发动机装置的设置方法。
附图标记说明
1、发动机装置支撑结构；2、发动机装置；3、设置部；4A、第一弹性支撑体；4B、第二弹性支撑体；20、发动机装置的下表面；22、发动机；G、重心；X、平面图封闭空间。

Claims (8)

1.一种发动机装置支撑结构，其包括：
具有发动机的发动机装置；
用于设置发动机装置的设置部；和
连结至发动机装置和设置部从而支撑发动机装置的多个弹性支撑体，
其中，
多个弹性支撑体包括第一弹性支撑体和三个或更多个第二弹性支撑体，第一弹性支撑体和第二弹性支撑体被布置成负担发动机装置的载荷，第一弹性支撑体布置在相比于多个弹性支撑体中的任意其它弹性支撑体最为接近发动机的输出轴的转动中心的位置，
第一弹性支撑体布置在通过相互连接相邻的第二弹性支撑体的中心形成的平面图封闭空间内，并且
待由第一弹性支撑体负担的发动机装置的分担载荷大于待由各第二弹性支撑体负担的发动机装置的分担载荷。
2.根据权利要求1所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，第一弹性支撑体布置在发动机装置的滚转转动中心的正下方。
3.根据权利要求1所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，第一弹性支撑体布置在发动机装置的俯仰转动中心的正下方。
4.根据权利要求1所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，第一弹性支撑体布置在发动机装置的重心的正下方。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，支撑发动机装置的第一弹性支撑体的上下方向上的弹簧常数大于支撑发动机装置的第二弹性支撑体的上下方向上的弹簧常数。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，弹性支撑体包括橡胶。
7.根据权利要求5所述的发动机装置支撑结构，其特征在于，弹性支撑体包括橡胶。
8.一种发动机装置设置方法，其用于形成根据权利要求1至7中的任一项所述的发动机装置支撑结构，发动机装置设置方法包括：
以如下方式载置发动机装置：在将发动机装置从连结至设置部的第一弹性支撑体和第二弹性支撑体上方连结至第一弹性支撑体和第二弹性支撑体时，使发动机装置的载荷首先作用于第一弹性支撑体，然后作用于第二弹性支撑体；以及
接着，以如下方式将发动机装置连结至第一弹性支撑体和第二弹性支撑体：使得发动机装置的载荷被第一弹性支撑体和第二弹性支撑体以分担方式负担。
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