JP2007315404A - Liquid filled mount, cab supporting device, and seat supporting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブルドーザ,油圧ショベルなど作業機械あるいはその他産業機械やトラック等の産業車両におけるフレームに装着して外部からのショックを減衰制振させるのに用いられる液体封入マウント、キャブ支持装置及びシート支持装置に関する。 The present invention relates to a liquid-filled mount, a cab support device, and a seat support that are mounted on a frame of a work machine such as a bulldozer or a hydraulic excavator or an industrial vehicle such as an industrial machine or a truck to attenuate and suppress external shocks. Relates to the device.
従来、建設機械など主に不整地で作業をするブルドーザやパワーショベル等の作業機械は、作業機本体上に運転・操縦用のキャブが設けられている。
このキャブは、一般の産業車両に較べて車体側から伝播する外力が大きく、それに伴う振動が激しいので、防振部材を組み込まれたダンパー、マウントを介在させて作業機本体のフレームに装着されている。
また、資材運搬用のダンプトラック等においても、路面に接するフレームとキャブを支持するフレームを分離して、路面からのショックの軽減を図るキャブサスペンションと称されている方式が取り入れられ、このようなフレームとキャブの間にもマウントを介在させて路面振動を吸収してキャブに振動が伝わらないようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, work machines such as construction machines such as bulldozers and power shovels that mainly work on rough terrain have a cab for driving and steering on the work machine body.
This cab has a larger external force transmitted from the vehicle body side than ordinary industrial vehicles, and the vibrations associated therewith are intense, so it is mounted on the frame of the work equipment body via a damper and mount incorporating a vibration isolation member. Yes.
In addition, dump trucks for transporting materials also adopt a method called cab suspension that reduces the shock from the road surface by separating the frame that contacts the road surface and the frame that supports the cab, such as this, A mount is also interposed between the frame and the cab so as to absorb road vibration and prevent the vibration from being transmitted to the cab.
このような作業機械のキャブを支持するために用いられるマウントとしては、いわゆる液体封入マウントと呼ばれるものが知られている。
液体封入マウントは、例えば、シリコーンオイル等の粘性流体が封入された容器内に摺動自在に可動体を設け、この可動体の往復運動に伴って変形するコイルバネ等の弾性体を一体化した構成を有するものである。
この液体封入マウントは、本体側フレームにマウント本体が装着され、前記可動体がキャブに取り付けられ、本体側フレームに作用した振動は、弾性体で吸収されるとともに、可動体の往復運動によって粘性流体が撹拌されることにより、弾性体の復元力により生じるキャブの振動を速やかに減衰することができる。
つまり、液体封入マウントは、振動を吸収して速やかに振動を減衰させる制振装置として機能するものである。
As a mount used to support the cab of such a working machine, a so-called liquid sealed mount is known.
The liquid-sealed mount has a structure in which a movable body is slidably provided in a container filled with a viscous fluid such as silicone oil, and an elastic body such as a coil spring that is deformed as the movable body reciprocates is integrated. It is what has.
In this liquid-sealed mount, the mount body is mounted on the main body side frame, the movable body is attached to the cab, and vibrations acting on the main body side frame are absorbed by the elastic body, and viscous fluid is reciprocated by the reciprocating motion of the movable body. As a result of stirring, the vibration of the cab caused by the restoring force of the elastic body can be quickly damped.
That is, the liquid-sealed mount functions as a vibration damping device that absorbs vibration and quickly attenuates vibration.
ところで、近年、粘性流体を使用した制振装置として、粘性流体に磁性流体や電気粘性流体を用いたものが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
磁性流体及び電気粘性流体は、その近傍で磁界や電界を発生させると流体の粘性が変化するという特性を有し、これらの制振装置によれば、容器内の流体の粘性を振動の程度に応じて変化させることにより、制振特性を制御することができるという利点を有する。
By the way, in recent years, as a damping device using a viscous fluid, a device using a magnetic fluid or an electrorheological fluid as the viscous fluid has been proposed (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
Magnetic fluid and electrorheological fluid have the property that the viscosity of the fluid changes when a magnetic field or electric field is generated in the vicinity. According to these vibration control devices, the viscosity of the fluid in the container is reduced to the level of vibration. By changing it accordingly, there is an advantage that the damping characteristic can be controlled.
しかしながら、前記特許文献1に記載の制振装置は、磁性流体が封入された容器を囲むように電磁コイルを設け、容器内の磁性流体全体に磁界を作用させる構成となっているため、磁界を作用させても粘性の変化が少なく、効果的に制振特性を制御することが困難であるという問題がある。
一方、前記特許文献2に記載の制振装置は、装置が大型であり、建築物等の制振には有効かもしれないが、前記のような作業機械のキャブ支持装置として用いるのは大型であるが故に不向きであるという問題がある。
However, the vibration damping device described in Patent Document 1 has a configuration in which an electromagnetic coil is provided so as to surround a container in which a magnetic fluid is sealed, and a magnetic field is applied to the entire magnetic fluid in the container. Even if it acts, there is a problem that there is little change in viscosity, and it is difficult to effectively control the damping characteristics.
On the other hand, the vibration damping device described in
本発明の目的は、作業機械等に好適に用いることができ、振動の減衰特性を効果的に制御することのできる液体封入マウント、キャブ支持装置及びシート支持装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid enclosure mount, a cab support device, and a seat support device that can be suitably used for a work machine or the like and that can effectively control vibration damping characteristics.
本発明の請求項1に係る液体封入マウントは、
内部に磁性流体が封入される筒状体と、
この筒状体内面と当接し、前記筒状体に対して摺動自在に設けられる軸状体と、
前記筒状体内における前記軸状体の往復運動に伴って変形する弾性体と、
前記軸状体により、前記軸状体の摺動方向に区画される2つの領域を連通させ、これらの領域間で前記磁性流体を流通させるバイパス流路と、
このバイパス流路内を流れる前記磁性流体に磁界を作用させ、前記磁性流体の粘性を制御する磁場発生手段とを備え、
前記弾性体は、前記筒状体の内側に配設されていることを特徴とする。
ここで、磁性流体としては、磁気粘性流体(以下MR流体という。)を採用するのが好適である。
A liquid-sealed mount according to claim 1 of the present invention includes:
A cylindrical body in which a magnetic fluid is enclosed;
A shaft-shaped body that comes into contact with the inner surface of the cylindrical body and is slidable with respect to the cylindrical body;
An elastic body that deforms with the reciprocating motion of the shaft-shaped body in the cylindrical body;
By the shaft-shaped body, a bypass flow path for communicating two regions partitioned in the sliding direction of the shaft-shaped body and flowing the magnetic fluid between these regions;
A magnetic field generating means for controlling the viscosity of the magnetic fluid by applying a magnetic field to the magnetic fluid flowing in the bypass flow path;
The elastic body is arranged inside the cylindrical body.
Here, it is preferable to employ a magnetorheological fluid (hereinafter referred to as MR fluid) as the magnetic fluid.
本発明の請求項2に係る液体封入マウントは、
内部に磁性流体が封入される筒状体と、
この筒状体内面と当接し、前記筒状体に対して摺動自在に設けられる軸状体と、
前記筒状体内における前記軸状体の往復運動に伴って変形する弾性体と、
前記軸状体により、前記軸状体の摺動方向に区画される2つの領域を連通させ、これらの領域間で前記磁性流体を流通させるバイパス流路と、
このバイパス流路内を流れる前記磁性流体に磁界を作用させ、前記磁性流体の粘性を制御する磁場発生手段とを備え、
前記磁場発生手段は、前記磁性流体の流れ方向を横切る方向に磁界を作用させることを特徴とする。
A liquid-sealed mount according to
A cylindrical body in which a magnetic fluid is enclosed;
A shaft-shaped body that comes into contact with the inner surface of the cylindrical body and is slidable with respect to the cylindrical body;
An elastic body that deforms with the reciprocating motion of the shaft-shaped body in the cylindrical body;
By the shaft-shaped body, a bypass flow path for communicating two regions partitioned in the sliding direction of the shaft-shaped body and flowing the magnetic fluid between these regions;
A magnetic field generating means for controlling the viscosity of the magnetic fluid by applying a magnetic field to the magnetic fluid flowing in the bypass flow path;
The magnetic field generating means applies a magnetic field in a direction crossing a flow direction of the magnetic fluid.
本発明の請求項3に係る液体封入マウントは、
請求項1又は請求項2に記載の液体封入マウントにおいて、
バイパス流路がその流路中に絞り部を有し、
磁場発生手段がこの絞り部で磁性流体に磁界を作用させる位置に設けられていることを特徴とする。
A liquid-sealed mount according to
The liquid-filled mount according to
The bypass channel has a throttle in the channel,
The magnetic field generating means is provided at a position where the magnetic field is applied to the magnetic fluid at the throttle portion.
本発明の請求項4に係る液体封入マウントは、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の液体封入マウントにおいて、
バイパス流路は、
前記筒状体に接続される非磁性体からなる部分と、
前記バイパス流路途中に設けられる磁性体からなる部分とを備え、
前記磁場発生手段は、前記磁性体からなる部分に応じた位置に設けられていることを特徴とする。
A liquid-sealed mount according to
In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-3,
The bypass channel is
A portion made of a non-magnetic material connected to the cylindrical body;
A portion made of a magnetic material provided in the middle of the bypass flow path,
The magnetic field generating means is provided at a position corresponding to the portion made of the magnetic material.
本発明の請求項5に係る液体封入マウントは、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の液体封入マウントにおいて、
バイパス流路が筒状体の外側にオフセットして配置されることを特徴とする。
本発明の請求項6に係る液体封入マウントは、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の液体封入マウントにおいて、
バイパス流路が筒状体内部に配置されることを特徴とする。
A liquid-sealed mount according to
In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-4,
The bypass flow path is disposed offset to the outside of the cylindrical body.
A liquid-sealed mount according to
In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-4,
The bypass channel is arranged inside the cylindrical body.
本発明の請求項7に係るキャブ支持装置は、
作業機械の作業機本体上に設けられる運転・操縦用のキャブを支持するキャブ支持装置であって、
前記作業機本体及び前記キャブの間に介在配置される、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の液体封入マウントを備えていることを特徴とする。
The cab support device according to
A cab support device for supporting a cab for driving and steering provided on a work machine body of a work machine,
It has the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-6 interposed between the said working machine main body and the said cab, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の請求項8に係るキャブ支持装置は、
請求項7に記載のキャブ支持装置において、
前記液体封入マウントは、前記キャブの後方に設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項9に係るキャブ支持装置は、
請求項7に記載のキャブ支持装置において、
前記液体封入マウントは、前記キャブの前方及び後方に設けられ、前記キャブの四方を支持していることを特徴とする。
The cab support device according to
The cab support device according to
The liquid enclosure mount is provided behind the cab.
The cab support device according to claim 9 of the present invention is
The cab support device according to
The liquid enclosure mount is provided in front of and behind the cab, and supports four sides of the cab.
本発明の請求項10に係るキャブ支持装置は、
請求項9に記載のキャブ支持装置において、
前記キャブの後方に設けられる液体封入マウントは、前記キャブ及び/又は前記作業機本体に対して、前記液体封入マウントの軸状体の摺動方向に直交する方向の変位を吸収する軸受部材を介して固定され、
前記キャブの前方に設けられる液体封入マウントは、前記キャブ及び/又は前記作業機本体に対して、前記キャブの後方に設けられる液体封入マウントを固定する軸受部材よりも硬い剛性を有する軸受部材を介して、又は直接固定されていることを特徴とする。
A cab support device according to
The cab support device according to claim 9, wherein
The liquid-filled mount provided behind the cab has a bearing member that absorbs displacement in a direction perpendicular to the sliding direction of the shaft-like body of the liquid-filled mount with respect to the cab and / or the work machine body. Fixed,
The liquid enclosure mount provided in front of the cab is interposed via a bearing member having a rigidity that is harder than the bearing member for fixing the liquid enclosure mount provided behind the cab to the cab and / or the work machine body. Or directly fixed.
本発明の請求項11に係るキャブ支持装置は、
請求項7〜請求項10のいずれかに記載のキャブ支持装置において、
前記液体封入マウントは前記作業機本体及び前記キャブのロール方向、ピッチ方向、上下方向の振動を緩衝し、
前記作業機本体の作業方向と直交する幅方向に沿って設けられ、前記キャブの左右方向の振動を緩衝するラテラルダンパを備えていることを特徴とする。
ここでラテラルダンパは、コイルバネ式の振動吸収装置とピストンシリンダ式の減衰力付加装置を組み合わせたものを採用することができる。
A cab support device according to an eleventh aspect of the present invention includes:
In the cab support apparatus in any one of Claims 7-10,
The liquid-sealed mount cushions vibrations in the roll direction, pitch direction, and vertical direction of the work implement body and the cab,
A lateral damper is provided along a width direction orthogonal to the working direction of the work implement main body, and cushions vibrations in the lateral direction of the cab.
Here, as the lateral damper, a combination of a coil spring type vibration absorbing device and a piston cylinder type damping force adding device can be adopted.
本発明の請求項12に係るキャブ支持装置は、
請求項7〜請求項11のいずれかに記載のキャブ支持装置において、
前記キャブに作用する加速度を検出して電気信号を出力する加速度センサと、この加速度センサから出力された電気信号に基づいて、前記液体封入マウントを構成する磁気発生手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
A cab support device according to a twelfth aspect of the present invention includes:
The cab support device according to any one of
An acceleration sensor that detects an acceleration acting on the cab and outputs an electric signal; and a control unit that controls a magnetism generating unit included in the liquid-sealed mount based on the electric signal output from the acceleration sensor. It is characterized by being.
本発明の請求項13に係るシート支持装置は、作業機械の作業機本体上に設けられる運転・操縦用の運転座席シートを支持するシート支持装置であって、
前記作業機本体及び前記キャブの間に配置される、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の液体封入マウントを備えていることを特徴とする。
本発明の請求項14に係るシート支持装置は、
請求項13に記載のシート支持装置において、
前記キャブに作用する加速度を検出して電気信号を出力する加速度センサと、
この加速度センサから出力された電気信号に基づいて、前記液体封入マウントを構成する磁気発生手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
A seat support device according to a thirteenth aspect of the present invention is a seat support device for supporting a driving / seat driving seat provided on a work machine body of a work machine,
It has the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-6 arrange | positioned between the said working machine main body and the said cab, It is characterized by the above-mentioned.
A sheet supporting apparatus according to claim 14 of the present invention is
The seat support device according to claim 13,
An acceleration sensor that detects an acceleration acting on the cab and outputs an electrical signal;
And a control means for controlling the magnetism generating means constituting the liquid-sealed mount based on the electrical signal output from the acceleration sensor.
請求項1の液体封入マウントによれば、バイパス流路中で磁界を作用させることにより、その部分で磁性流体の粘性を変化させることができるため、バイパス流路中を流れる磁性流体の流路抵抗を磁界の強さに応じて変化させることができる。
つまり、バイパス流路中の磁性流体の流路抵抗が大きくなると、筒状体内の磁性流体が移動しにくくなるため、可動体の変位によっていずれかの領域内のシリンダ内に発生する圧力が上昇し、振動を速やかに減衰することができる。
一方、バイパス流路中の磁性流体の流路抵抗が小さくなると、磁性流体がバイパス流路中に流れやすくなるため、シリンダ内の圧力の上昇は小さくなり、振動をソフトに減衰することができる。
また、筒状体内に弾性体が配設されることにより、液体封入マウントの小型化を図ることができる。
ここで、弾性体は、変形に伴って復元力を作用させるものであれば種々のものを採用することが可能であり、例えば、形状変化によって復元力を作用するバネ状部材や、材質自体が弾性を有するゴム等を用いることができるが、このような液体封入マウントに用いる弾性体としては、コイルバネが好適である。
According to the liquid-filled mount of the first aspect, by applying a magnetic field in the bypass flow path, the viscosity of the magnetic fluid can be changed in that portion, so that the flow resistance of the magnetic fluid flowing in the bypass flow path Can be changed according to the strength of the magnetic field.
In other words, when the flow resistance of the magnetic fluid in the bypass flow path increases, the magnetic fluid in the cylindrical body becomes difficult to move, so that the pressure generated in the cylinder in any region increases due to the displacement of the movable body. The vibration can be attenuated quickly.
On the other hand, when the flow resistance of the magnetic fluid in the bypass flow path becomes small, the magnetic fluid easily flows into the bypass flow path, so that the increase in pressure in the cylinder becomes small and vibration can be softly attenuated.
Further, the elastic body is disposed in the cylindrical body, so that the liquid sealed mount can be reduced in size.
Here, various elastic bodies can be used as long as they can apply a restoring force in accordance with deformation. For example, a spring-like member that applies a restoring force by a shape change or a material itself is used. Although elastic rubber or the like can be used, a coil spring is suitable as the elastic body used in such a liquid-sealed mount.
請求項2の液体封入マウントによれば、磁界を磁性流体の流れ方向を横切るように作用させることにより、磁界によって磁性流体中の磁性粒子が流体の流れを遮る方向に配列されることとなるため、磁界の強さを変化させることでバイパス流路中の流路抵抗を自在に制御することができるようになる。
これにより、前記したように、バイパス流路中の流路抵抗を変化させて可動体の変位に伴う圧力を、バイパス流路への流路抵抗を変化させることにより、変化させることができ、液体封入マウントの減衰特性を自在に制御することができる。
According to the liquid-sealed mount of the second aspect, by causing the magnetic field to cross the magnetic fluid flow direction, the magnetic particles in the magnetic fluid are arranged in a direction that blocks the fluid flow by the magnetic field. The flow path resistance in the bypass flow path can be freely controlled by changing the strength of the magnetic field.
Thus, as described above, the flow resistance in the bypass flow path can be changed to change the pressure accompanying the displacement of the movable body by changing the flow resistance to the bypass flow path. The attenuation characteristics of the encapsulated mount can be freely controlled.
請求項3の液体封入マウントによれば、磁場発生手段をバイパス流路途中の磁性体からなる部分に応じた位置に設け、この磁性体からなる部分を、非磁性体からなる部分を介してシリンダに接続することにより、磁場発生手段で発生した磁界の磁束を、バイパス流路を横切るように流すことが可能となる。
つまり、磁場発生手段で発生した磁界の磁束は、バイパス流路の非磁性体の部分で遮断され、磁性体からなる部分にしか流れなくなるため、バイパス流路中の磁性流体に確実に磁界を作用させることができ、液体封入マウントの減衰特性を確実に制御することができる。
ここで、バイパス流路は、両端が筒状体内部に接続されるパイプ状の部材で構成することができ、筒状体との接続部分を非磁性体材料で構成し、その中間部分に磁性体材料で構成することが考えられる。
また、磁性体としては、磁場発生手段による磁界の作用によって残留磁化されることのない、例えば、炭素含有量が0.03%以下の軟鉄を用い、非磁性体としては、例えば、SUS304等のステンレス材を用いることが好ましい。
According to the liquid-sealed mount of the third aspect, the magnetic field generating means is provided at a position corresponding to the portion made of the magnetic body in the middle of the bypass flow path, and the portion made of the magnetic body is inserted into the cylinder via the portion made of the non-magnetic body. By connecting to the magnetic field, the magnetic flux generated by the magnetic field generating means can flow across the bypass flow path.
In other words, the magnetic flux generated by the magnetic field generating means is interrupted by the non-magnetic part of the bypass channel and flows only to the part made of the magnetic substance, so that the magnetic field is surely applied to the magnetic fluid in the bypass channel. The damping characteristics of the liquid-sealed mount can be controlled reliably.
Here, the bypass flow path can be constituted by a pipe-like member whose both ends are connected to the inside of the cylindrical body, the connection portion with the cylindrical body is made of a non-magnetic material, and the intermediate portion is magnetic. It is conceivable to use body materials.
In addition, as the magnetic material, for example, soft iron having a carbon content of 0.03% or less that is not remanently magnetized by the action of the magnetic field generated by the magnetic field generating means is used. As the nonmagnetic material, for example, SUS304 or the like is used. It is preferable to use a stainless steel material.
請求項5の液体封入マウントによれば、バイパス流路がシリンダの外側にオフセットして配置されることにより、液体封入マウントの組み立て性が向上する上、筒状体内部の磁性流体が目減りしても、簡単に注入することができる。
請求項6の液体封入マウントによれば、バイパス流路が筒状体内部に配置されることにより、液体封入マウントの小型化が促進される。
尚、バイパス流路を筒状体内部に配置する場合、筒状体と同心円状にパイプ状部材を配置し、その内部で磁性流体を流通させる構成を採用することができる。
According to the liquid sealed mount of the fifth aspect, the bypass flow path is offset from the outside of the cylinder, so that the assembly of the liquid sealed mount is improved and the magnetic fluid inside the cylindrical body is reduced. Even can be easily injected.
According to the liquid sealed mount of the sixth aspect, the bypass flow path is disposed inside the cylindrical body, thereby facilitating the downsizing of the liquid sealed mount.
In addition, when arrange | positioning a bypass flow path inside a cylindrical body, the structure which arrange | positions a pipe-shaped member concentrically with a cylindrical body, and distribute | circulates a magnetic fluid inside can be employ | adopted.
請求項7のキャブ支持装置によれば、運転・操縦用のキャブを前述した液体封入マウントで支持することにより、作業機械が動作する路面状態や作業機械の作業の種類に応じて、液体封入マウントの減衰特性を変化させることが可能となるため、作業機械の乗り心地を向上することができる。
According to the cab support device of
請求項8のキャブ支持装置によれば、前述した液体封入マウントがキャブの後方に設けられていることにより、振動に伴うキャブ後方の揺れを自在に制御することができるため、運転手又は操縦士が快適に作業機械を操作又は運転することができる。
請求項9のキャブ支持装置によれば、上記以上に快適な作業機械の操作又は運転を実現することができる。
According to the cab support device of the eighth aspect, since the liquid-filled mount described above is provided at the rear of the cab, it is possible to freely control the swaying of the rear of the cab due to vibration. Can comfortably operate or drive the work machine.
According to the cab support device of the ninth aspect, it is possible to realize a more comfortable operation or operation of the work machine than the above.
請求項10のキャブ支持装置によれば、前方側の液体封入マウントがキャブ又は作業機本体に後方側の液体封入マウントを固定する軸受部材よりも硬い剛性を有する軸受部材を介して、又は、直接固定されていることにより、後方側の液体封入マウントよりも高い剛性で締結されていることとなり、締結剛性が低い後方マウントの動きがスムーズになり、運転手又は操縦士にとって一層快適な操縦又は運転をすることができる。
請求項11のキャブ支持装置によれば、ラテラルダンパを備えていることにより、左右方向の振動をこのラテラルダンパで吸収することが可能となるため、操縦性がより向上する。
請求項12のキャブ支持装置によれば、加速度センサによって検出された加速度に応じて液体封入マウントの減衰特性を変化させることが可能となるため、路面状態の変化や作業機械の作業の種類の変更に即応して液体封入マウントの減衰特性を変化させることができ、乗り心地が一層向上する。
According to the cab support device of the tenth aspect, the front-side liquid enclosure mount is harder than the bearing member that fixes the rear-side liquid enclosure mount to the cab or the work machine body, or directly through the bearing member. By being fixed, it is fastened with higher rigidity than the liquid-filled mount on the rear side, the movement of the rear mount with low fastening rigidity becomes smooth, and the maneuvering or driving more comfortable for the driver or pilot Can do.
According to the cab support device of the eleventh aspect, since the lateral damper is provided, the lateral vibration can be absorbed by the lateral damper, so that the maneuverability is further improved.
According to the cab support device of the twelfth aspect, it is possible to change the attenuation characteristics of the liquid-sealed mount in accordance with the acceleration detected by the acceleration sensor. The damping characteristics of the liquid-filled mount can be changed in response to this, and the ride comfort is further improved.
請求項13のシート支持装置によれば、前述した液体封入マウントを備えていることにより、前述で述べた通りの作用効果を享受することのできるシート支持装置とすることができる。
請求項14のシート支持装置によれば、加速度センサによって検出された加速度に応じて液体封入マウントの減衰特性を変化させることが可能となるため、路面状態の変化や作業機械の作業の種類の変更に即応して液体封入マウントの減衰特性を変化させることができ、乗り心地が一層向上する。
According to the seat support device of the thirteenth aspect, by providing the liquid sealing mount described above, it is possible to provide a seat support device that can enjoy the effects as described above.
According to the seat support device of the fourteenth aspect, it is possible to change the attenuation characteristic of the liquid-sealed mount in accordance with the acceleration detected by the acceleration sensor. The damping characteristics of the liquid-filled mount can be changed in response to this, and the ride comfort is further improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔1〕第1の実施の形態
(1-1)全体構造
図1には、本発明の第1の実施の形態に係るキャブ支持装置を採用した作業機械としてのブルドーザ1が示されている。このブルドーザ1は、掘削、運土、散土、盛土等の作業を行う建設機械であり、作業機本体としての車体2、及びこの車体2上に設けられるキャブ3を備えて構成される。
車体2は、本体フレーム4、走行装置5、及び作業機6を備えている。
本体フレーム4は、図示しないエンジンが搭載される部分であり、この本体フレーム4上に運転台としてのキャブ3が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] First embodiment
(1-1) Overall Structure FIG. 1 shows a bulldozer 1 as a work machine that employs a cab support device according to a first embodiment of the present invention. The bulldozer 1 is a construction machine that performs operations such as excavation, earthing, spreading, banking, and the like, and includes a
The
The
走行装置5は、本体フレーム4の下部の両側に設けられるクローラ式の走行装置である。
作業機6は、掘削、盛土等の作業を行う部分であり、フレーム7、ブレード8、リフトシリンダ9、及びチルトシリンダ10を備えている。
フレーム7は、本体フレーム4の両側から走行方向前方に伸びるアーム状部材であり、本体フレーム4の両側に揺動自在に設けられている。
ブレード8は、ブルドーザ1を走行させた際、土砂等が当たる部分であり、フレーム7の先端部分に回転自在に設けられている。
リフトシリンダ9は、ブレード8を上下させるためのシリンダであり、チルトシリンダ10は、ブレード8の幅方向の傾斜を変化させるシリンダである。
The traveling
The
The
The
The lift cylinder 9 is a cylinder for moving the
このような車体2の本体フレーム4上には、キャブ支持装置20を介してキャブ3が設けられている。
このキャブ支持装置20は、ブルドーザ1の走行方向前方両側部分2箇所、及び走行方向後方両側部分2箇所に設けられる4つの液体封入マウント30を備えて構成される。
前方側に設けられる液体封入マウント30は、図2に示すように、本体フレーム4上に固定され、キャブ3側はクッション21を介して接続されている。
The
The cab support device 20 is configured to include four liquid-filled
As shown in FIG. 2, the
一方、後方側に設けられる液体封入マウント30は、本体フレーム4上にクッション22上に取り付けられ、キャブ3側もクッション22を介して取り付けられている。尚、クッション22は、液体封入マウント30の軸部にこじられるような力が作用した際、この力を逃がして液体封入マウント30に損傷が生じないようにするために設けられている。
このようなキャブ支持装置20では、キャブ3の前方部分が前後左右方向にあまり変位しない支持構造、後方部分はこじりをなくしスムーズに動作する支持構造となり、主として後方部分の液体封入マウント30の動きによってキャブ3に作用する振動の減衰を実現している。
On the other hand, the
Such a cab support device 20 has a support structure in which the front portion of the
(1-2)液体封入マウント30の構造
図3には、前述したキャブ支持装置20を構成する液体封入マウント30の断面図が示されている。
この液体封入マウント30は、図3に示されるように、緩衝シリンダ31と、バイパス流路としての制御シリンダ41と、緩衝シリンダ31内に封入されるMR流体とを備えて構成され、緩衝シリンダ31によって本体フレーム4に生じた振動を緩衝してキャブ3側に伝達する。
(1-2) Structure of
As shown in FIG. 3, the
(1)緩衝シリンダ31の構造
緩衝シリンダ31は、液体封入マウント30の本体部分を構成し、本体フレーム4に取り付けられる固定部32と、キャブ3側に取り付けられる可動部33とを備え、固定部32に対して可動部33が摺動するようになっている。
(1) Structure of
前記固定部32は、本体フレーム4との取付プレート4Aにボルト32aよって固定される軸状体としての筒状ロッド32Bと、このロッド32Bの内側に挿入される弾性体としてのコイルバネ32Cとを備えている。
筒状ロッド32Bは円筒状の一般圧延鋼材から構成され、本体フレーム4との接合部分は基台32Dによって塞がれており、この基台32Dの上には、ボルト32Aによってバネ台座32Eが締め付け固定されている。
The fixing portion 32 includes a
The
筒状ロッド32Bの中間部分には、ロッドの径方向外側に突出する突条部32Fが形成されており、この突条部32Fの略中央にはロッドの円周方向に沿って切欠溝が形成され、この切欠溝には、合成樹脂等からなるリング状のシール部材32Gが装着されている。
コイルバネ32Cは、棒状バネ鋼を螺旋状に巻いて構成され、筒状ロッド32Bの内部に装着され、本体フレーム4側の端部は、バネ台座32Eに形成された凸部に装着される。
A protruding
The
前記可動部33は、キャブ3との取付プレート3A側にボルト33aよって固定される基部33Bと、筒状体としてのシリンダ33Cと、シリンダ33Cの他端を塞ぐ蓋部33Dとを備えて構成される。
基部33Bは、ボルト33Aによってキャブ3との取付プレート3Aに締め付け固定される椀状部材であり、椀状の内面には、雌ねじ部33Eが形成されていると共に、底部中央には、バネ台座33Fが一体的に突出形成されている。
The movable portion 33 includes a
The
シリンダ33Cは、一方の端部外周面に基部33Bの雌ねじ部33Eと螺合する雄ねじ部33Gが形成されていて、他方の端部内周面に雌ねじ部33Hが形成された筒状部材として構成され、シリンダ33Cの中間部分には、シリンダ33Cと制御シリンダ41との接続部42を連通する孔33Iが2箇所形成されている。
また、このシリンダ33Cの基部33B側内周面には、径方向内側に突出する段部33Jがシリンダ33Cの内周面全体に形成され、この段部33Jにはさらに内周面に沿って切欠溝が形成されており、この切欠溝内には、リング状のシール部材33Kが装着されている。このシール部材33Kは、筒状ロッド32Bの外周面と当接してシリンダ33C内部のMR流体が漏れ出さないようにするために設けられている。
The cylinder 33C is configured as a cylindrical member in which a
Further, on the inner peripheral surface of the base 33B side of the cylinder 33C, a
蓋部33Dは、筒状ロッド32Bが挿入される孔33Lと、この孔33Lを囲むようにリング状に突出形成される突出部33Mとを備え、この突出部33Mの外周面には雄ねじ部33Nが形成されている。そして、この雄ねじ部33Nがシリンダ33Cの内周面に形成された雌ねじ部33Hと螺合することにより、蓋部33Dがシリンダ33Cの端面に装着される。
また、突出部33Mの内側面には、円周方向に沿って切欠溝が2箇所形成されており、この切欠溝にもリング状のシール部材33O、33Pが装着され、シール部材33Oは筒状ロッド32Bの外周面と当接してシリンダ内部のMR流体が漏れ出すことを防止し、33Pはシリンダ内部に塵埃が侵入しないように設けられている、
ている。
The
In addition, two cutout grooves are formed along the circumferential direction on the inner side surface of the protruding
ing.
このような固定部32及び可動部33が組み合わされると、固定部32の筒状ロッド32Bの外周面上に形成される突条部32Fによって、シリンダ33C内部が2つの領域に区画され、シリンダ33Cに形成された孔33Iがそれぞれの領域で内外間の連通を確保することとなる。
そして、固定部32に対して可動部33が離れる方向に変位すると、突条部32Fの下方の領域に封入されたMR流体は、孔33Iを通って緩衝シリンダ31の外部に排出され、制御シリンダ41を介して突条部32Fの上方の領域に流れ込み、互いに接近する方向に変位すると、その逆の現象が生じる。これにより本体フレーム4に生じた振動がキャブ3に直接伝達せず、振動を減衰することが可能となる。
When such a fixed part 32 and the movable part 33 are combined, the inside of the cylinder 33C is partitioned into two regions by the
When the movable portion 33 is displaced in a direction away from the fixed portion 32, the MR fluid sealed in the region below the protruding
(2)制御シリンダ41の構造
制御シリンダ41は、緩衝シリンダ31の一方の孔33Iから排出されたMR流体を他方の孔33Iに流出させるバイパス流路として機能する部分であり、接続部42、本体部43、及び内装部44を備えて構成される。
(2) Structure of the control cylinder 41 The control cylinder 41 is a part that functions as a bypass flow path for allowing the MR fluid discharged from one hole 33I of the
本体部43は、筒状のシリンダ43Aと、シリンダ43Aの内面内側部分に設けられる
磁場発生手段43Bとを備えて構成される。
シリンダ43Aは、電磁軟鉄等の磁性材料からなる円筒状部材として構成され、接続部42が取り付けられる部分には、シリンダ43A内外を貫通する孔43Cが形成され、後述する磁場発生手段43Bが装着される部分には、リード線引き出し用の孔43Dが形成されている。尚、このシリンダ43Aの端部内周面には、雌ねじ部43Eが形成されている。
The
The
磁場発生手段43Bは、スリーブ状のコア43Fと、このコア43Fに装着される励磁コイル43Gとを備えて構成される。
コア43Fは、ステンレス等の非磁性材料から構成され、スリーブ外周面には、励磁コイル43Gを装着するための凹部43Hが形成されている。
励磁コイル43Gは、リード線をコア43F回りに巻回して構成され、図4では図示を略したが、リード線は、シリンダ43Aに形成された孔43Dから引き出され、電流印加端子に接続される。
The magnetic field generation means 43B includes a sleeve-like core 43F and an
The core 43F is made of a nonmagnetic material such as stainless steel, and a
The
内装部44は、本体部43のシリンダ43A内に挿入され、磁場発生手段43Bが設けられる位置で絞りを形成する部材である。
この内装部44は、磁場発生手段43Bに応じた位置に設けられる絞り形成部44Aと、この絞り形成部44Aの両端に接続される軸部44Bと、この軸部44Bに接続される蓋部44Cとを備えて構成される。
絞り形成部44Aは、シリンダ43Aの内径よりも僅かに径の小さい円柱状部材として構成され、その材質は電磁軟鉄等の磁性材料から構成される。そして、絞り形成部44Aの外周面とシリンダ43Aの内面との隙間Sが他の部分よりも狭くなっていて、これにより制御シリンダ41内のMR流体の流れを絞ることができる。
The
The
The
また、この絞り形成部44Aの円柱端面には、孔44Dが形成されており、この孔44Dには、軸部44Bが圧入されている。
軸部44Bは、非磁性体であるステンレス等の材料から構成され、下側に配置される軸部44Bの絞り形成部44Aとは反対側の端部は、蓋部44Cに接合され、上側に配置される軸部44Bの絞り形成部44Aとは反対側の端部は、シリンダ43Aの孔43Cよりも上の部分にあるシリンダ43Aに設けられたシャフト固定孔44Eに挿入されている。
そして、これらにより、絞り形成部44Aのシリンダ43Aの内周面との隙間が保持されることとなる。
Further, a
The
As a result, the gap between the
蓋部44Cは、SS400等の一般構造用圧延鋼材から構成され、シリンダ43Aへの装着側端面には、シリンダ43Aに形成された雌ねじ部43Eに螺合する雄ねじ部44Fが形成されている。尚、蓋部44Cとシリンダ43Aとの当接部分には、リング状のシール部材44Gが装着され、制御シリンダ41からMR流体が漏れないようになっている。
また、液体封入マウント30にMR流体を注入する場合、上側の蓋部44Cの螺合を外し、さらに、その内部の栓状部材44Hを取り外した後、MR流体を注入する。
The lid portion 44C is made of a general structural rolled steel material such as SS400, and a
Further, when MR fluid is injected into the
(1-3)ラテラルダンパ50の構造
前述したブルドーザ1の走行方向後ろ側に設けられる液体封入マウント30には、図5に示されるように、キャブ3の水平方向の振動を減衰するために、ラテラルダンパ50が設けられている。
このラテラルダンパ50は、ブルドーザ1の走行方向に直交する左右方向(図5の左右方向)の振動を減衰する装置であり、コイルバネ式振動吸収装置51と、ピストンシリンダ式減衰付加装置52とを備えて構成される。
(1-3) Structure of Lateral Damper 50 As shown in FIG. 5, the liquid-filled
The lateral damper 50 is a device that attenuates vibrations in the left-right direction (left-right direction in FIG. 5) orthogonal to the traveling direction of the bulldozer 1, and includes a coil spring type
コイルバネ式振動吸収装置51は、ロッド51A及びコイルバネ51Bを備えて構成されている。
ロッド51Aは、本体フレーム4に設けられた支持体4Aに対して摺動自在に支持され、ロッド51Aの支持体4A側の一端には、ボルト51Cによってロッド51Aよりも径の大きな台座プレート51Dが取り付けられている。一方、ロッド51Aの他端はキャブ3に設けられた支持体3Aに回動自在に取り付けられている。また、ロッド51Aの中間部分には、径方向外側に膨出する膨出部51Eが形成されている。
コイルバネ51Bは、ロッド51Aの支持体4Aの支持孔4Bを境に2本挿入されており、一方のコイルバネ51Bは、台座プレート51Dと、支持孔4Bが形成される支持体4Aの面とに端部が当接し、他方のコイルバネ51Bは、支持孔4Bが形成される支持体4Aの他の面と、ロッド51Aの膨出部51Eとに端部が当接している。
The coil spring
The
Two coil springs 51B are inserted with the
ピストンシリンダ式減衰付加装置52は、このコイルバネ式振動吸収装置51の下方に、コイルバネ式振動吸収装置51と略平行に設けられ、両端が本体フレーム4の支持体4C及びキャブ3の支持体3Aに接続されている。
このピストンシリンダ式減衰付加装置52は、本体フレーム4側に取り付けられるシリンダ52Aと、キャブ3側に取り付けられるピストン52Bとを備えて構成され、ピストン52Bがシリンダ52A内で摺動自在に挿入されており、シリンダ52A及びピストン52Bで閉塞されるシリンダ52A内部には流体が封入されている。
このようなラテラルダンパ50では、本体フレーム4及びキャブ3間に作用する左右方向の振動は、コイルバネ式振動吸収装置51によって緩衝しつつ、ピストンシリンダ式減衰付加装置52によって振動の減衰を実現する。
The piston cylinder type damping
The piston cylinder type damping
In such a lateral damper 50, the vibration in the left-right direction acting between the
(1-4)キャブ支持装置20の制御構造
前述した構造のキャブ支持装置20は、図6に示すように、本体フレーム4に設けられる加速度センサ61と、この加速度センサ61から出力された電気信号に基づいて、液体封入マウント30への制御信号を生成し、出力する制御手段62と、この制御手段62から出力された制御信号に基づいて、液体封入マウント30の励磁コイル43Gに対して電流を印加する電流印加手段63とを備えている。
(1-4) Control Structure of Cab Support Device 20 As shown in FIG. 6, the cab support device 20 having the structure described above includes an
加速度センサ61は、車体2に作用する加速度を検出し、電気信号に変換して出力する部分である。
制御手段62は、MPU等の演算処理装置を備え、加速度センサ61からの電気信号に基づいて、液体封入マウント30を構成する励磁コイル43Gに対して与える電流制御信号を生成して、電流印加手段63に出力する。
電流印加手段63は、制御手段62からの制御信号に基づいて、励磁コイル43Gに対する電流を印加することにより、励磁コイル43Gに磁界を発生させる。この電流印加手段63は、前方側の液体封入マウント30を構成する励磁コイル43Gと、後方側の液体封入マウント30を構成する励磁コイル43Gのそれぞれに設けられており、制御手段62は、それぞれの電流印加手段63に対して異なる制御信号を出力し、前方側、後方側に設けられる4つの各液体封入マウント30に異なる減衰特性を与えるようになっている。
The
The control means 62 includes an arithmetic processing unit such as an MPU, and generates a current control signal to be applied to the
The
(1-5)キャブ支持装置20の作用
このような構造を具備するキャブ支持装置20は、次のように作用する。
(1)運転者がキャブ3に乗車してブルドーザ1を操縦して整地等の作業を行った場合、ブレード8が土砂等に当たり車体2に振動が生じた場合、この振動は加速度センサ61によって検出され、振動の程度に応じて加速度センサ61は電気信号を出力する。
(1-5) Operation of Cab Support Device 20 The cab support device 20 having such a structure operates as follows.
(1) When the driver gets on the
(2)加速度センサ61から出力された電気信号は、制御手段62によって処理され、制御手段62は、この電気信号に基づいて、制御信号を生成し、電流印加手段63に制御信号を出力する。
(3)この際、緩衝シリンダ31のシリンダ33C内の筒状ロッド32Bによって区画された2つの領域のうち、一方の領域は車体2に作用した振動によって圧縮され、その部分に封入されたMR流体は孔33Iを介して制御シリンダ41内に流れ込み、磁場発生手段43Bと絞り形成部44Aの隙間Sを通して他方の領域に流れ込もうとする。
(2) The electrical signal output from the
(3) At this time, one of the two regions defined by the
(4)ここで、前述した電流印加手段63が制御信号に基づいて、励磁コイル43Gに電流を印加すると、図4に示されるように、コア43Fの一方の端部から絞り形成部44Aに向かって隙間Sを横切るような磁束が生じ、絞り形成部44A内を介してコア43Fの他方の端部に向かってやはり隙間Sを横切る磁束が生じる。
(5)磁場発生手段43Bによって生成した磁界が隙間Sを流れるMR流体に作用すると、MR流体内の磁性体粒子は、磁界の流れに沿って隙間S内で鎖状につながり、これによりMR流体の見かけ上の粘度が上昇して、MR流体は隙間S内を流れにくくなる。鎖状の結合加は磁界の強さによって変化し、印加電流が大きければ大きいほど、MR流体は隙間Sを流れにくくなる。
(4) Here, when the above-described current applying
(5) When the magnetic field generated by the magnetic field generating means 43B acts on the MR fluid flowing in the gap S, the magnetic particles in the MR fluid are connected in a chain form in the gap S along the magnetic field flow. As a result, the MR fluid is less likely to flow through the gap S. The chain-like coupling changes depending on the strength of the magnetic field, and the larger the applied current, the harder the MR fluid flows through the gap S.
(6)この結果、緩衝シリンダ31の一方の領域内のMR流体は排出されにくくなり、液体封入マウント30は速やかに振動を減衰するいわば硬いサスペンションとして作用する。
(7)一方、ブルドーザ1が平坦地を走行する場合、走行装置5より小さな連続する振動が発生し、この場合には、印加電流を小さくして、MR流体中の磁性体粒子の配列を多少乱し、MR流体が流れやすくなるように制御することにより、ソフトな柔らかいサスペンションとして作用する。
(6) As a result, the MR fluid in one region of the
(7) On the other hand, when the bulldozer 1 travels on a flat ground, continuous vibration smaller than that of the
(8)このように、加速度センサ61で車体2に発生する加速度を測定しながら、液体封入マウント30の振動減衰特性を、その演算結果に応じ、極めて短時間に変化させることができるため、キャブ3内の運転者は、適切な状態で運転を行うことができ、ブルドーザ1の運転・操縦性が大幅に向上することとなる。加えて、キャブ支持装置20がラテラルダンパ50を備えることにより、車体2に作用した左右方向の振動も適切に減衰することができるため、運転・操縦性は一層向上することとなる。
(8) As described above, the vibration attenuation characteristics of the liquid-filled
〔2〕第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略又は簡略する。
前述した第1の実施の形態に係る液体封入マウント30は、制御シリンダ41を構成するシリンダ43Aの内周面に磁場発生手段43Bが設けられ、外側から磁界を発生させるように構成されていた。
これに対して、第2の実施の形態に係る液体封入マウント70は、図7に示されるように、制御シリンダ81の本体部83を構成するシリンダ83Aに挿入される内装部84に磁場発生手段84Bが設けられている点が相違する。
また、第2の実施の形態に係る液体封入マウント70では、緩衝シリンダ71の構造が第1の実施形態に係る緩衝シリンダ31と若干異なる点が相違する。
[2] Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
The liquid-sealed
On the other hand, the liquid sealing mount 70 according to the second embodiment has a magnetic field generating means in the
Further, the liquid sealing mount 70 according to the second embodiment is different in that the structure of the
(2-1)緩衝シリンダ71の構造
緩衝シリンダ71は、ブルドーザ等の本体フレームに設けられる固定部72と、ブルドーザのキャブに設けられる可動部73とを備え、固定部72に対して可動部73が摺動するようになっている。
固定部72は、第1の実施の形態と同様に、軸状体としての円筒状の筒状ロッド72Bと、この筒状ロッド72Bの内側に挿入されるコイルバネ72Cとを備えている。
筒状ロッド72Bの端面は基台72Dによって塞がれており、この基台72Dの略中央部には、内部に雌ねじ孔72Eが形成された内側筒状部72Fが設けられている。尚、内側筒状部72F内に形成された雌ねじ孔72Eは、図示しない本体フレームの取付プレートとの接合用のボルトが螺合する。
(2-1) Structure of
As in the first embodiment, the fixing
The end surface of the
また、筒状ロッド72Bの中間部分には、ロッドの径方向外側に突条部72Gが形成され、突条部72Gの中央には突条部72Gの延出方向に切欠溝が形成され、この切欠溝にはリング状のシール部材72Hが装着され、シリンダ73Cの内周面と当接することにより、シリンダ73Cの内部を2つの領域に区画している。
コイルバネ72Cは、第1の実施の形態と同様のコイルバネであり、その下端が内側筒状部72Fの外周面に装着される。
Further, in the intermediate portion of the
The
可動部73は、キャブ側に図示しないボルトによって固定される基部73Bと、筒状体としてのシリンダ73Cと、シリンダ73Cの他端を塞ぐ蓋部73Dとを備えて構成される。
基部73Bは、シリンダ73Cの上端面を塞ぐ板状体から構成され、この基部73Bには、シリンダ73Cの内周面に沿って円筒状に起立する起立部73Eが設けられている。
この起立部73Eの外周面には、径方向外側に突出する突出部73Fが形成され、この突出部73Fは、シリンダ73Cに形成される切欠孔73Gと嵌合している。
また、基部73Bの中央部分には孔が形成されており、その孔には、内側筒状部73Hが挿入固定され、この内側筒状部73Hの内面には、キャブの取付プレートとの固定用ボルトが螺合する雌ねじ孔73Iが形成されている。
The
The
A projecting
Further, a hole is formed in the central portion of the
シリンダ73Cは、第1の実施の形態と同様に円筒状体から構成され、その側面にはシリンダ73C内部と制御シリンダ81内部とを連通させる孔73Jが形成されている。
蓋部73Dは、基部73Bとは反対側のシリンダ73Cの端面を塞ぐ部材であり、略中央部分には、固定部72の筒状ロッド72Bが挿入される孔が形成されている。
この蓋部73Dと筒状ロッド72Bとの摺動部分、及び起立部73Eの突出部73Fの筒状ロッド72Bとの摺動部分には、それぞれリング状のシール部材73Mが設けられており、筒状ロッド72B及びシリンダ73Cの間に形成された部分に封入されるMR流体が漏れ出すことを防止している。
The
The
Ring-shaped
(2-2)制御シリンダ81の構造
制御シリンダ81は、第1の実施の形態と同様に、接続部82、本体部83、及び内装部84を備えて構成される。
接続部82は、シリンダ73Cの側面に形成された孔73Jに応じた位置に設けられ、この接続部82には、孔73Jに接続される孔82Aが形成され、この孔82Aの他端は本体部83の内部と連通している。
本体部83は、円筒状のシリンダ83Aと、このシリンダ83Aの両端を塞ぐ蓋部83B、83Cとを備えている。尚、シリンダ83Aは、電磁軟鉄等の磁性体材料から構成されている。
(2-2) Structure of Control Cylinder 81 The control cylinder 81 includes a connecting
The connecting
The
内装部84は、ロッド84Aと、内装部84の略中間部分に設けられる磁場発生手段84Bと、ロッド84Fとで構成される。
ロッド84A、84Fは、ステンレス等の非磁性材料から構成される円筒状体として構成され、それぞれ蓋部83B、83Cに固定され、下側の蓋部83Cに形成された部分でロッド84Fの円筒内部の空間が開口している。
磁場発生手段84Bは、内装部84の略中央の外周部分に装着されるスリーブ状のコア84Cと、このコア84Cの外周に設けられる励磁コイル84Dとを備えている。
コア84Cは、電磁軟鉄等の磁性体材料から構成され、励磁コイル84Dは、リード線をコア84C回りに巻回して構成されている。この励磁コイル84Dのリード線84Eの端部は、ロッド84Fの筒状内部を通して制御シリンダ外部に引き出されている。
The
The
The magnetic field generation means 84B includes a sleeve-like core 84C mounted on the substantially central outer peripheral portion of the
The core 84C is made of a magnetic material such as electromagnetic soft iron, and the
このような構造の制御シリンダ81において、励磁コイル84Dに電流を印加すると、図8に示すように、矢印の方向に磁界が発生し、シリンダ83Aとコア84Cとの間に形成された隙間Sを横切るように磁束が通過することにより、この間を通るMR流体に磁界を作用させることができる。
従って、このような構成によっても、前述した第1の実施の形態と同様に液体封入マウント70の振動の減衰特性を自在にコントロールすることができるようになる。
In the control cylinder 81 having such a structure, when a current is applied to the
Accordingly, even with such a configuration, it is possible to freely control the vibration damping characteristics of the liquid sealing mount 70 as in the first embodiment described above.
〔3〕第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
前述した第2の実施の形態に係る液体封入マウント70では、緩衝シリンダ71を構成するコイルバネ72Cが筒状ロッド72Bの内部に内装されていた。
また、制御シリンダ81は、緩衝シリンダ71の外側にオフセットして配置されていた。
これに対して、本発明の第3の実施の形態に係る液体封入マウント90は、図9に示されるように、緩衝シリンダ91の外側にコイルバネ92が設けられ、緩衝シリンダ91の内側に内装部84が設けられている点が相違する。
[3] Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the liquid filled mount 70 according to the second embodiment described above, the
Further, the control cylinder 81 is arranged offset to the outside of the
On the other hand, as shown in FIG. 9, the liquid sealing mount 90 according to the third embodiment of the present invention is provided with a
コイルバネ92は、緩衝シリンダ91の外周面に沿って設けられ、その下端は作業機械の本体フレーム4に当接し、上端はキャブ3の下面と当接している。
緩衝シリンダ91は、固定部93及び可動部94を備えて構成されている。
固定部93は、本体フレーム4から立設される筒状体としてのシリンダ93Aを備え、シリンダ93Aの下端は本体フレーム4に形成される突出部4Dに嵌合し、シリンダ93Aの上端は蓋部93Bで塞がれている。
The
The
The fixing
可動部94は、シリンダ93Aの内部に摺動自在に設けられる筒状ロッド94Aを備え、さらにその内部には、同心円状に内側筒状ロッド94Bが設けられている。
筒状ロッド94Aの外周面には、径方向外側に突出する突条部94Cが形成され、その先端部分の切欠溝にリング状のシール部材94Dが装着され、このシール部材94Dがシリンダ93Aの内周面に当接することによってシリンダ93Aの内部を上下2つの領域に区画している。
The movable portion 94 includes a
On the outer peripheral surface of the
一方、筒状ロッド94Aの内周面には、この外周の突条部94Cに応じた位置に、径方向内側に突出する突条部94Eが形成され、その先端部分の切欠溝にリング状のシール部材94Fが装着され、内側筒状ロッド94Bの外周面に当接し、筒状ロッド94A及び内側筒状ロッド94Bの間の空間を上下2つの領域に区画している。
また、筒状ロッド94Aには、突条部94Cの上下に孔94Gが2箇所形成され、これらの孔は、突条部94Cで区画されたシリンダ93Aの内部のそれぞれの領域と、筒状ロッド94Aの内部空間を連通させている。
内側筒状ロッド94Bには、その上部及び下部近傍に、筒状ロッド94A内の領域と内側筒状ロッド94Bの内部と連通させる孔94Hがそれぞれ形成され、内側筒状ロッド94Bの内部には、第2の実施の形態で説明した内装部84が挿入されている。
On the other hand, on the inner peripheral surface of the
The
The inner
このような構造の液体封入マウント90では、キャブ3及び本体フレーム4が接近する方向の振動が生じると、シリンダ93A内の下方の領域内に封入されたMR流体が圧縮され、筒状ロッド94Aの内部の領域に流れ込み、さらに、このMR流体は、内側筒状ロッド94Bの内側の空間に流れ込む。
その内側に配置される内装部84の磁場発生手段84Bのリード線84Eに電流を印加して励磁コイル84Dを励磁させると、コア84Cの上下端部と内側筒状ロッド94Bとの間で磁束が流れ、この隙間部分に流れるMR流体に磁界を作用させることが可能となり、前述の各実施の形態と同様に液体封入マウント90の振動の減衰特性を自在にコントロールすることが可能となる。
In the liquid sealing mount 90 having such a structure, when vibration occurs in a direction in which the
When current is applied to the
〔4〕第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
本実施形態に係る液体封入マウント100は、図10に示されるように、制御シリンダ141の構造が第1実施形態に係る制御シリンダ41と異なる点が相違する。
すなわち、図10に示されるように本実施形態に係る制御シリンダ141は、筒状本体が上部141A、中間部141B、下部141Cの三体構成からなっている点が、第1実施形態とは相違する。
[4] Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 10, the liquid sealed mount 100 according to the present embodiment is different from the control cylinder 41 according to the first embodiment in the structure of the
That is, as shown in FIG. 10, the
上部141A及び下部141Cは、ステンレス等の非磁性体から構成される筒状体であり、中間部141Bとはシール部材を介して接合固定されている。
中間部141Bは、その内側に励磁コイル部142を内装した部材であり、前述した電磁軟鉄等の磁性材料から構成されている。
内装される励磁コイル部142は、ステンレス製のボビン142aと、このボビン142aに巻き付けられた導線からなるコイル142bとを備えて構成される。
尚、このような筒状体内に挿入配置される内装部44の構成は、前述した第1実施形態と同様に、隙間形成部44A、軸部44Bを備えて構成され、軸部44Bが隙間形成部44Aと、下部141Cに設けられる筒状部材141Dとを貫通し、上部でダブルナットにより固定される。
このような制御シリンダ141によっても、前述した第1実施形態と同様に作用し、同様の効果を享受することができる。
The
The
The
In addition, the configuration of the
Such a
〔5〕第5の実施の形態
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
前述した各実施形態は、キャブ3を支持するキャブ支持装置として液体封入マウントを採用していた。
本実施形態は、これをシート支持装置に利用したものであり、図11には本発明にかかる作業車両の運転シート支持装置の一実施形態を表わす正面図が、図12には図11の側面図が、図13には減衰機能制御ダンパの縦断面図が示されている。
[5] Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
In each of the embodiments described above, a liquid-sealed mount is used as a cab support device that supports the
In this embodiment, this is utilized for a seat support device. FIG. 11 is a front view showing an embodiment of a driving seat support device for a work vehicle according to the present invention, and FIG. 12 is a side view of FIG. FIG. 13 shows a longitudinal sectional view of the damping function control damper.
この実施形態の運転シート支持装置は、所要間隔で運転室の床面200から直立して設置される二本のダンパシリンダ300、400と、これらダンパシリンダ300、400に支持された支持盤201に付設の旋回機構202を介して配置される可動支持盤203上に設けられる姿勢調整手段204と、この姿勢調整手段204を介して取り付く運転シート205とで構成されている。
The operation seat support device according to this embodiment includes two
前記ダンパシリンダ300,400は、一方がMR流体制御機能を備える液体封入マウントとしてのダンパシリンダ300(以下、単にダンパシリンダ300という)であり、他方が支持用のダンパシリンダ400(支持ダンパ)である。
ダンパシリンダ300は、図13に示されるように、第1実施形態に係る液体封入マウント30とは異なり、コイルバネ32Cの代わりに空気等のガスを封入してクッション性を確保している点が相違する。
One of the
As shown in FIG. 13, the
このダンパシリンダ300においては、筒状ロッド32Bの内側にエアクッションダンパ301が配置されている。この空気バネ301は、図13に示されるように、筒状ロッド32B内の空気バネ本体302を備え、空気バネ本体302の底部は、台座303と気密接合されている。台座303には、空気バネ本体302の底部と外部を連通する連通孔304が形成されており、図示しないバルブによって空気バネ本体302は、一定の気圧に保たれている。空気バネ本体302内部の気圧を変化させる場合、前記バルブを開放し、適度なクッション性を維持できるまで、コンプレッサ等によって空気を圧入する。
これ以外の部分は、第1実施形態と略同様なので、その説明を省略する。
In the
Since other parts are substantially the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
他方の支持用のダンパシリンダ400は、図14に例示されるように、下端に取付座401を付設された円柱状の固定部材402と、この固定部材402に被嵌合して上端部に支持盤201を取付ける座板を備える筒状の可動部材403と、内部にて同心円で下端を前記固定部材402の底端部材402aの上面で受支されて上端を前記可動部材403の取付キャップ部材404内下面に当接するようにして同心円状に配置される空気バネ405とで構成されている。尚、この空気バネ405は、前述した空気バネ301と同一構造なので、その説明を省略する。
As shown in FIG. 14, the
前記固定部材402は、所要寸法の筒状体で下端部を閉鎖する底端部材402aが取付けられ、この底端部材402aに取付座401が一体に取付けられている。
これに対して可動部材403は上端部に環状の部材403aが一体に取付けられ、この環状の部材403aの上端部にキャップ部材404が螺合装着されている。このキャップ部材404の上面には、支持盤201を支持するための取付座板406が一体的に取付けられている。
また、前記可動部材403の環状の部材403aと下端部の内周部を縮径にされた部分403bとの内周部には前記固定部材402を同心円上に合致させて上下に摺動自在なように軸受407、408がそれぞれ一体的に取付けられている。
The fixing member 402 is attached to a bottom end member 402a having a cylindrical body having a required size and whose lower end is closed, and a mounting seat 401 is integrally attached to the bottom end member 402a.
On the other hand, an
In addition, the fixed member 402 is slidable up and down by matching the fixed member 402 on a concentric circle on the inner peripheral portion of the
このような本実施形態に係るシート支持装置において、液体封入マウントとしてのダンパシリンダ300は、前記第1実施形態と同様に加速度センサを備えた制御手段によって制御され、シートに働く加速度に応じてシートのクッション性を変化させることが可能となり、シートの乗り心地が大幅に向上する。
In such a sheet support apparatus according to the present embodiment, the
〔6〕実施形態の変形
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記第1の実施の形態では、ブルドーザ1に本発明に係るキャブ支持装置20、液体封入マウント30を採用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、ダンプトラックのような建設機械に本発明を採用してもよく、要するに、車体とキャブの間に液体封入マウントを介装して振動の減衰を図ることのできる作業機械であれば、パワーショベル等他の作業機械に本発明を採用しても良い。
また、前記各実施形態で説明した本発明は、道路を走行するトラック等の産業車両にも適用できる。
[6] Modifications of Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in the first embodiment, the cab support device 20 and the
Further, the present invention described in each of the above embodiments can be applied to industrial vehicles such as trucks traveling on roads.
また、前記第1の実施の形態では、キャブ支持装置20は液体封入マウント30のみでキャブ3を支持するように構成していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、振動の影響の大きなキャブの後方側のみ本発明に係る液体封入マウントを採用し、キャブの前方側は通常の液体封入マウントを採用してもよい。
また、前記第5の実施形態では、シート支持装置を支持するダンパシリンダ300に空気バネを用いたものを示したが、これに限らず、このようなダンパシリンダをキャブ支持装置に用いてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
In the first embodiment, the cab support device 20 is configured to support the
In the fifth embodiment, the
In addition, the specific structure, shape, and the like in the implementation of the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.
本発明は、前述したように、ブルドーザ、パワーショベル等の作業機械に利用できる他、トラック等にも利用することができる。 As described above, the present invention can be used not only for work machines such as bulldozers and power shovels, but also for trucks and the like.
1…ブルドーザ(作業機械)、2…車体(作業機本体)、3…キャブ、20…キャブ支持装置、30、70、90、300…液体封入マウント、32B、72B…筒状ロッド(軸状体)、32C、72C…コイルバネ(弾性体)、33C、73C…シリンダ(筒状体)、41、81…制御シリンダ(バイパス流路)、43B、84B…磁場発生手段、43F…コア(非磁性体からなる部分)、84C…コア(磁性体からなる部分)、44A…隙間形成部(磁性体からなる部分)、84D…コイル(磁性体からなる部分)、44B…軸部(非磁性体からなる部分)、50…ラテラルダンパ、61…加速度センサ、62…制御手段、S…隙間(絞り部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bulldozer (work machine), 2 ... Car body (work machine main body), 3 ... Cab, 20 ... Cab support device, 30, 70, 90, 300 ... Liquid enclosure mount, 32B, 72B ... Cylindrical rod (shaft-shaped body) ), 32C, 72C ... Coil spring (elastic body), 33C, 73C ... Cylinder (tubular body), 41, 81 ... Control cylinder (bypass flow path), 43B, 84B ... Magnetic field generating means, 43F ... Core (non-magnetic body) 84C ... core (part made of magnetic material), 44A ... gap forming part (part made of magnetic material), 84D ... coil (part made of magnetic material), 44B ... shaft part (made of non-magnetic material). Part), 50 ... lateral damper, 61 ... acceleration sensor, 62 ... control means, S ... gap (throttle part)
Claims (14)
この筒状体内面と当接し、前記筒状体に対して摺動自在に設けられる軸状体(32B)と、
前記筒状体内における前記軸状体の往復運動に伴って変形する弾性体(32C)と、
前記軸状体により、前記軸状体の摺動方向に区画される2つの領域を連通させ、これらの領域間で前記磁性流体を流通させるバイパス流路(41)と、
このバイパス流路内を流れる前記磁性流体に磁界を作用させ、前記磁性流体の粘性を制御する磁場発生手段(43B)とを備え、
前記弾性体は、前記筒状体の内側に配設されていることを特徴とする液体封入マウント。 A cylindrical body (33C) in which a magnetic fluid is enclosed;
A shaft-like body (32B) that comes into contact with the inner surface of the tubular body and is slidable with respect to the tubular body;
An elastic body (32C) that is deformed with the reciprocating motion of the shaft-shaped body in the cylindrical body;
By the shaft-like body, a bypass flow path (41) for communicating two regions partitioned in the sliding direction of the shaft-like body and flowing the magnetic fluid between these regions;
A magnetic field generating means (43B) for causing a magnetic field to act on the magnetic fluid flowing in the bypass flow path and controlling the viscosity of the magnetic fluid;
The liquid-sealed mount, wherein the elastic body is disposed inside the cylindrical body.
この筒状体内面と当接し、前記筒状体に対して摺動自在に設けられる軸状体(32B)と、
前記筒状体内における前記軸状体の往復運動に伴って変形する弾性体(32C)と、
前記軸状体により、前記軸状体の摺動方向に区画される2つの領域を連通させ、これらの領域間で前記磁性流体を流通させるバイパス流路(41)と、
このバイパス流路内を流れる前記磁性流体に磁界を作用させ、前記磁性流体の粘性を制御する磁場発生手段(43B)とを備え、
前記磁場発生手段は、前記磁性流体の流れ方向を横切る方向に磁界を作用させることを特徴とする液体封入マウント。 A cylindrical body (33C) in which a magnetic fluid is enclosed;
A shaft-like body (32B) that comes into contact with the inner surface of the tubular body and is slidable with respect to the tubular body;
An elastic body (32C) that is deformed with the reciprocating motion of the shaft-shaped body in the cylindrical body;
By the shaft-like body, a bypass flow path (41) for communicating two regions partitioned in the sliding direction of the shaft-like body and flowing the magnetic fluid between these regions;
A magnetic field generating means (43B) for causing a magnetic field to act on the magnetic fluid flowing in the bypass flow path and controlling the viscosity of the magnetic fluid;
The liquid-sealed mount, wherein the magnetic field generating means applies a magnetic field in a direction crossing a flow direction of the magnetic fluid.
前記バイパス流路は、その流路中に絞り部(S)を有し、
前記磁場発生手段は、この絞り部で前記磁性流体に磁界を作用させる位置に設けられていることを特徴とする液体封入マウント。 The liquid-filled mount according to claim 1 or 2,
The bypass flow path has a throttle (S) in the flow path,
The liquid-sealed mount, wherein the magnetic field generating means is provided at a position where a magnetic field is applied to the magnetic fluid at the throttle portion.
前記バイパス流路は、
前記筒状体に接続される非磁性体からなる部分(141A、141C)と、
前記バイパス流路途中に設けられる磁性体からなる部分(44A、141B)とを備え、
前記磁場発生手段は、前記磁性体からなる部分に応じた位置に設けられていることを特徴とする液体封入マウント。 In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-3,
The bypass flow path is
Portions (141A, 141C) made of a non-magnetic material connected to the cylindrical body;
A part (44A, 141B) made of a magnetic material provided in the middle of the bypass flow path,
The liquid-sealed mount, wherein the magnetic field generating means is provided at a position corresponding to a portion made of the magnetic material.
前記バイパス流路は、前記筒状体の外側にオフセットして配置されることを特徴とする液体封入マウント。 In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-4,
The liquid-filled mount, wherein the bypass flow path is arranged offset to the outside of the cylindrical body.
前記バイパス流路は、前記筒状体内部に配置されることを特徴とする液体封入マウント。 In the liquid enclosure mount in any one of Claims 1-4,
The liquid-filled mount, wherein the bypass channel is disposed inside the cylindrical body.
前記作業機本体及び前記キャブの間に介在配置される、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の液体封入マウントを備えていることを特徴とするキャブ支持装置。 A cab support device (20) for supporting a driving / steering cab (3) provided on a work machine body (2) of a work machine (1),
The cab support device comprising the liquid enclosure mount according to any one of claims 1 to 6, which is disposed between the work implement main body and the cab.
前記液体封入マウントは、前記キャブの後方に設けられていることを特徴とするキャブ支持装置。 The cab support device according to claim 7,
The cab support device, wherein the liquid enclosure mount is provided behind the cab.
前記液体封入マウントは、前記キャブの前方及び後方に設けられ、前記キャブの四方を支持していることを特徴とするキャブ支持装置。 The cab support device according to claim 7,
The cab support device is characterized in that the liquid enclosure mount is provided in front of and behind the cab and supports four sides of the cab.
前記キャブの後方に設けられる液体封入マウントは、前記キャブ及び/又は前記作業機本体に対して、前記液体封入マウントの軸状体の摺動方向に直交する方向の変位を吸収する軸受部材を介して固定され、
前記キャブの前方に設けられる液体封入マウントは、前記キャブ及び/又は前記作業機本体に対して、前記キャブの後方に設けられる液体封入マウントを固定する軸受部材よりも硬い剛性を有する軸受部材を介して、又は、直接固定されていることを特徴とするキャブ支持装置。 The cab support device according to claim 9, wherein
The liquid-filled mount provided behind the cab has a bearing member that absorbs displacement in a direction perpendicular to the sliding direction of the shaft-like body of the liquid-filled mount with respect to the cab and / or the work machine body. Fixed,
The liquid enclosure mount provided in front of the cab is interposed via a bearing member having a rigidity that is harder than the bearing member for fixing the liquid enclosure mount provided behind the cab to the cab and / or the work machine body. Or a cab support device fixed directly.
前記液体封入マウントは前記作業機本体及び前記キャブのロール方向、ピッチ方向、上下方向の振動を緩衝し、
前記作業機本体の作業方向と直交する幅方向に沿って設けられ、前記キャブの左右方向の振動を緩衝するラテラルダンパ(50)を備えていることを特徴とするキャブ支持装置。 In the cab support apparatus in any one of Claims 7-10,
The liquid-sealed mount cushions vibrations in the roll direction, pitch direction, and vertical direction of the work implement body and the cab,
A cab support device comprising a lateral damper (50) provided along a width direction orthogonal to a working direction of the work implement main body and buffering vibration in a lateral direction of the cab.
前記キャブに作用する加速度を検出して電気信号を出力する加速度センサ(61)と、
この加速度センサから出力された電気信号に基づいて、前記液体封入マウントを構成する磁気発生手段を制御する制御手段(62)とを備えていることを特徴とするキャブ支持装置。 The cab support device according to any one of claims 7 to 11,
An acceleration sensor (61) for detecting an acceleration acting on the cab and outputting an electrical signal;
A cab support device comprising: control means (62) for controlling magnetism generating means constituting the liquid-sealed mount based on an electric signal output from the acceleration sensor.
前記作業機本体及び前記キャブの間に介在配置される、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の液体封入マウントを備えていることを特徴とするシート支持装置。 A seat support device for supporting a driver's seat seat disposed in a cab for driving / control (3) provided on a work machine body (2) of a work machine (1),
The sheet support apparatus comprising the liquid enclosure mount according to any one of claims 1 to 6, which is disposed between the work implement main body and the cab.
前記キャブに作用する加速度を検出して電気信号を出力する加速度センサと、
この加速度センサから出力された電気信号に基づいて、前記液体封入マウントを構成する磁気発生手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするシート支持装置。 The seat support device according to claim 13,
An acceleration sensor that detects an acceleration acting on the cab and outputs an electrical signal;
And a control means for controlling the magnetism generating means constituting the liquid-sealed mount based on the electrical signal output from the acceleration sensor.
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