JP2940849B2 - 建設機械のフロアフレーム支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブルドーザ等の建設機
械の運転室を載置したフロアフレームを車体フレームに
支持する支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械、特にブルドーザは不整地での
作業が中心であり、走行時の車体振動が激しくオペレー
タの疲労への影響が大きいため、車体振動のオプレータ
への影響をできるだけ緩和することが要求されている。
図１４はブルドーザの車体振動モードを示す図であり、
ブルドーザ１００の重心位置Ｇを通る水平横軸をＸ、水
平縦軸をＹ、垂直軸をＺとした場合、車体の振動モード
は、水平横軸Ｘ回りのピッチング、水平縦軸Ｙ回りのロ
ーリング、垂直軸Ｚ回りのヨーイングで表される。

【０００３】図１５は従来のブルドーザの運転室を載置
するフロアフレームの支持構造を示す側面図であり、図
１６は図１５の矢印Ｄ方向から見た後面図である。運転
室３０の前側下部の左右２箇所にはブラケット３１が設
けられ、後部の左右２箇所にはブラケット３２が設けら
れている。前側のブラケット３１は車体フレーム３３に
固着されたブラケット３４に装着されたラバーマウント
４０に連結され、後部のブラケット３２は車体フレーム
３３の後部に固着されたブラケット３５に装着されたラ
バーマウント４０に連結されている。

【０００４】図１７は図１５のＥ−Ｅ断面であるラバー
マウント４０の断面図である。ケース４１にはパイプ４
３が締着されたブロック４２がゴム４４を介して収納さ
れ、ふた４５がボルト４６により締着されてラバーマウ
ント４０を構成している。ケース４１はボルト４８によ
りブラケット３４，３５に締結され、運転室３０のブラ
ケット３１，３２とはボルト４７により連結されてお
り、車体の振動はゴム４４の撓みにより吸収するように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成によれば、車
体の振動をゴムの撓みのみにより吸収するようになって
いるため、車両が障害物を乗り越えた場合等の大きな落
下衝撃に対して、振動を十分に吸収することができない
という問題がある。そのため、図１８および図１９に示
すような方法が考えられた。すなわち、図１８の側面図
に示すように、運転室５０を載置するフロアフレーム５
１の前側下部の左右２箇所を、車体フレーム５２に固着
されたブラケット５３にゴムブシュを介して支持された
ピン５４により回動自在に装着し、フロアフレーム５１
の後部の左右２箇所と車体フレーム５２に固着されたブ
ラケット５５とはサスシリンダ６０により連結してい
る。

【０００６】図２０はサスシリンダ６０の断面図であ
り、シリンダ６１にはオリフィス６５を有する隔壁６４
により隔離されたＭ室６２およびＮ室６３が設けられて
おり、両室には油が封入されている。Ｎ室６３にはロッ
ド７０に固着されたピストン７１が嵌入されており、ピ
ストン７１と隔壁６４との間にはばね７３が装着されて
いる。ピストン７１にはオリフィス７２が設けられてい
る。シリンダ６１はボルト６６によりフロアフレーム５
１に締着され、ロッド７０はナット７４によりブラケッ
ト５５に締着されている。

【０００７】サスシリンダ６０はばね７３により運転室
５０の後部を支持しており、十分なストロークが確保さ
れている。上下方向の荷重が加わった場合にはピストン
は上下方向に移動するが、衝撃荷重が加わった場合には
油はオリフィス６５および７２により絞られ、ダンパ効
果を生ずる。したがって、車両に上下方向に大きな負荷
が加わった場合には運転室５０はピン５４を中心として
図１８の矢印のようにピッチング運動を行い、振動を吸
収する。しかしながら、横方向にローリングするため、
図１８のＦ矢視である図１９の後面図に示すように、車
体フレーム５２に固着されたブラケット５６とフロアフ
レーム５１とをロッド７５により連結してローリングを
防止している。

【０００８】上記構成によれば、車両の障害物乗り越え
時のような大きな衝撃荷重も十分吸収することが可能で
あり、ローリングも防止できる。しかしながら、構成部
品が多く、構造が複雑でコストが高いという問題があ
る。

【０００９】本発明は上記の問題点に着眼してなされた
もので、振動および大きな衝撃荷重を吸収し、ローリン
グを防止することが可能で、構造が簡単でコストの安い
建設機械のフロアフレームの支持構造を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る建設機械のフロアフレーム支持構造の第１ 発
明は、運転室を載置し、車両前側の低床部分及び運転室
重心位置に上方から近接させた箇所に位置する後側の高
床部分を側面視で略Ｓ形状につないで形成したフロアフ
レームと、車体フレームに連結され、フロアフレームの
低床部分の前部左右を振動緩衝手段を介してピッチング
方向に回動自在に支持する緩衝支持体と、車体フレーム
に連結され、フロアフレームの高床部分の後部左右を上
下方向及び左右方向の振動を緩衝して支持する吸振支持
体とを備えた建設機械のフロアフレーム支持構造におい
て、前記吸振支持体を、フロアフレームの横揺れ及び上
下揺れを制振するゴムと液体ダンパとからなる振動緩衝
マウント手段とし、フロアフレームの高床部分の裏面左
右に、運転室重心位置に下方側から近接させた箇所に位
置する左右１対のブラケットを車体フレームから立設し
てあてがい、フロアフレームの高床部分の裏面左右とブ
ラケットの上面との間で、かつ運転室重心位置と略同じ
高さ位置に設置した振動緩衝マウント手段によりフロア
フレームの高床部分の裏面とブラケットの上面とを結合
したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、運転室を載置したフロアフ
レームの低床部分の前部左右を、振動緩衝手段（例えば
ゴムブシュ等）を備えた緩衝支持体によりピッチング方
向に回動可能に軸着し、高床部分の後部左右を運転室重
心位置の高さ付近で振動緩衝マウント手段により支持し
ている。この振動緩衝マウント手段はゴムと液体ダンパ
とを有しており、横方向及び上下方向の振動はゴムと液
体ダンパとにより減衰する。したがって、ゴムと液体ダ
ンパとにより上下方向の大きな衝撃によるピッチングと
ローリングの振動を十分に吸収できる。このとき、運転
室重心位置の高さ付近で振動緩衝マウント手段により支
持しているので、重心位置より低い位置よりも重心から
の距離が短い分だけ振動緩衝マウント手段が受けるロー
リングによる振れ幅及び外力が小さくなる。また、振動
緩衝マウント手段はローリング時に運転室の重心を中心
に回転する方向に作用する力を上下方向に受けるので、
ローリングを上下方向の振動として受けて制振すること
ができる。しかも、運転室の重心を中心に左右で制振し
ているので、ローリングの両回転方向に対しても略等し
く制振力が働く。これらにより、ローリング時の振動を
小さい制振力で 、効率的に確実に減衰させることがで
き、ローリングの大きな制振効果が得られる。

【００１２】また、振動緩衝マウント手段のゴムにより
横方向の振れ量を抑制するので、ヨーイング（横振れ）
制振効果を向上できる。さらに、簡単な構造で、安価に
建設機械のフロアフレーム支持構造を得ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明に係る建設機械のフロアフレー
ム支持構造の第１実施例について、図面を参照して説明
する。図１はフロアフレーム支持部の側面図であり、図
２は平面図、図３は図１のＡ矢視を示す後面図である。
運転室１を載置するフロアフレーム２は側面視で略Ｓ形
状に形成され、前部の低床部分とこの低床部分よりも高
い位置にある後部の高床部分と両部分をつなぐ部分から
なっている。低床部分の前側下部の左右２箇所は車体フ
レーム３に固着されたブラケット４に、緩衝支持体１０
によりピッチング可能に連結されている。緩衝支持体１
０はブラケット４にボルト１２により締結された継手１
１と、フロアフレーム２にボルト１４により締結された
軸受１３と、継手１１と軸受１３とを回転可能に軸着す
る軸１５と、図１のＢ−Ｂ断面である図４に示すゴムブ
シュ１６とにより構成されている。フロアフレーム２の
高床部分の後部の左右２箇所は、運転室１の重心位置Ｇ
点の高さ付近を吸振支持体、すなわちここでは振動緩衝
マウント手段としての横揺れ防止型液体封入ラバーマウ
ントである積層ラバーマウントビスカスダンパ２０によ
り、車体フレーム３に固着されたブラケット５に支持さ
れている。

【００１４】図５は図３のＣ−Ｃ断面を示す積層ラバー
マウントビスカスダンパ２０の断面図であり、ケース２
１とガイドシャフト２２とは複数のパイプ状の積層プレ
ート２３を挟着した筒状のクッションゴム２４により結
合されている。ケース２１の下部には室２５が形成さ
れ、ガイドシャフト２２の下部に装着されたダンパプレ
ート２６が収納されている。室２５には減衰オイルが封
入されている。したがって、上下方向のばね定数は小さ
く、変位量は大きく、しかも、衝撃荷重に対してはオイ
ルの減衰作用によるダンパ効果を有する。また、クッシ
ョンゴム２４の横方向のばね定数は大きく、変形量は小
さい。ケース２１はボルト２７によりブラケット５に締
着され、ガイドシャフト２２はナット２８によりフロア
フレーム２に締着される。

【００１５】車両が障害物を乗り越すときなど、大きな
衝撃が車体に加わった場合、運転室１は緩衝支持体１０
の軸１５を中心として図１の矢印のようにピッチングす
るが、フロアフレーム２の後部は積層ラバーマウントビ
スカスダンパ２０のクッションゴム２４及び減衰オイル
で上下方向が支持されているため十分に振動を吸収でき
る。また、積層ラバーマウントビスカスダンパ２０のク
ッションゴム２４の横方向の変位量が小さいため運転室
１のヨーイング（横振れ）は防止される。しかも、積層
ラバーマウントビスカスダンパ２０を運転室１の重心位
置Ｇ点の高さ付近に位置させるため、積層ラバーマウン
トビスカスダンパ２０は、重心位置より低い位置よりも
重心からの距離が短い分だけ、受けるローリングによる
振れ幅及び外力が小さくなる。また、積層ラバーマウン
トビスカスダンパ２０は、ローリング時に運転室重心を
中心に回転する力を略上下方向に受け、クッションゴム
２４及び減衰オイルにより効率的に制振できる。積層ラ
バーマウントビスカスダンパ２０を運転室重心を中心に
左右に設けているので、ローリングの両回転方向に対し
て略等しく制振できる。これらにより、ローリングの制
振効果が大きくなり、ローリングによる振動も小さい。

【００１６】次に、本発明に係る建設機械のフロアフレ
ーム支持構造の第２実施例について、図面を参照して説
明する。図６はフロアフレーム支持部の側面図であり、
図７は平面図、図８は図６のＨ矢視を示す後面図、図９
は図７のＩ矢視図である。運転室１を載置するフロアフ
レーム２は側面視で略Ｓ形状に形成され、前部の低床部
分とこの低床部分よりも高い位置にある後部の高床部分
と両部分をつなぐ部分からなっている。低床部分の前側
下部は第１実施例と同様に、左右２箇所は車体フレーム
３に固着されたブラケット４に、緩衝支持体１０により
ピッチング可能に連結されている。緩衝支持体１０はブ
ラケット４にボルト１２により締着された継手１１と、
フロアフレーム２にボルト１４により締結された軸受け
１３と、継手１１と軸受１３とを回動可能に軸着する軸
１５と、図６のＫ−Ｋ断面図である図４に示すゴムブシ
ュ１６とにより構成されている。

【００１７】フロアフレーム２の高床部分の後側下部の
左右２箇所は、車体フレーム３に固着されたダンパ支え
ブラケット６の先端に取着された液体封入単層ラバーマ
ウントである単層ラバーマウントビスカスダンパ８０に
より支持されている。ダンパ支えブラケット６はブラケ
ット５に締着された振れ止めブラケット７７により支え
られている。フロアフレーム２の高床部分の後部の左右
どちらかの１箇所（実施例ではＨ矢視図の左側）は、ク
ッションラバー付ジョイント９０により車体フレーム３
に固着されたブラケット５に連結されている。前記単層
ラバーマウントビスカスダンパ８０により支持される位
置とクッションラバー付ジョイント９０により連結され
る位置の高さは運転室１の重心位置Ｇ点の高さ付近とし
て、振れを拘束する効果を高めている。

【００１８】図１０は図８のＪ−Ｊ断面を示す単層ラバ
ーマウントビスカスダンパ８０の断面図であり、ケース
８１とガイドシャフト８２とは円筒状のクッションゴム
８３により結合されている。ケース８１の下部には室８
４が形成され、ガイドシャフト８２の下部に装着された
ダンパプレート８５が収納されている。室８４には減衰
オイルが封入されている。したがって、第１実施例の積
層ラバーマウントビスカスダンパ２０と比較すると積層
プレート２３が無いのでゴムの量が多いため上下方向、
前後左右方向のばね変形量は大で、変位量は大きい。ケ
ース８１はボルト８６によってダンパ支えブラケット６
に締着され、ガイドシャフト８２はナット８７によりフ
ロアフレーム２に締着される。

【００１９】図１１は図８のＬ矢視図を示す振れ止めブ
ラケット７７の詳細図であり、ブラケット５にボルト７
８により締着されて、先端の円形のリング部７９でダン
パ支えブラケット６を支えて前後左右の振れを防止して
いる。

【００２０】図１２は図９のＭ−Ｍ断面を示すクッショ
ンラバー付ジョイント９０の断面図であり、両端のジョ
イント部９１の間を雄ねじが螺刻されたロッド９７によ
って連結し、ジョイント部９１の穴に表面にクッション
ラバー９２が焼き付けられているブシュ９３が挿入され
ている、ブシュ９３の穴にボルト９４を挿入してブラケ
ット５とフロアフレーム２に溶接されたプレート９５に
それぞれ締着されている。なお、９６は回り止めのナッ
トである。

【００２１】図１３はフロアフレーム２の後部を積層ラ
バーマウントビスカスダンパ２０で支持した場合、単層
ラバーマウントビスカスダンパ８０で支持した場合、ク
ッションラバー付ジョイント９０で連結した場合のそれ
ぞれの横荷重と横振れ量の関係をグラフにした図であ
り、単層ラバーマウントビスカスダンパ８０で支持した
場合の方が積層ラバーマウントビスカスダンパ２０で支
持した場合より横振れ量が大きいが、クッションラバー
付ジョイント９０で連結すると横揺れ量が小さくなる。
従って、第１実施例と比較して第２実施例の場合の方が
横振れ量が小さくなる。また、第２実施例の場合は単層
ラバーであるので第１実施例の積層ラバーに比較して図
１０のＲを大きくすることができるので応力集中を避け
ることができ、亀裂が発生し難くなる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は建設機械
の運転室を載置するフロアフレームを前部の低床部分と
この低床部分よりも高い位置で、かつ運転室重心位置Ｇ
に上方から近接させた箇所に位置する後部の高床部分と
両部分をつなぐ部分とから形成し、低床部分の前側下部
２箇所をゴムブシュを備えた緩衝支持体の軸によりピッ
チング可能に連結し、高床部分の後部の運転室重心位置
の高さ付近の左右２箇所を積層ラバーマウントビスカス
ダンパ（振動緩衝マウント手段の例）で支持した。この
ため、小さな振動は緩衝支持体および積層ラバーマウン
トビスカスダンパのゴムにより吸収し、車両の障害物の
り越え時などの大きな衝撃に対しては緩衝支持体の軸を
中心にしてピッチングさせて積層ラバーマウントビスカ
スダンパのゴムと減衰オイルとにより減衰させることに
よって十分振動を制振できる。また、運転室重心位置の
高さ付近の左右２箇所を振動緩衝マウント手段により支
持したので、ローリング時に運転室の重心位置を中心に
回転する方向に作用する力を振動緩衝マウント手段によ
り略上下方向に受けることになり、クッションゴムと減
衰オイルとにより効率的に制振できると共に、ローリン
グの両回転方向に対して略等しく制振できる。この結
果、ローリングの制振効果を向上できる。さらに、積層
ラバーマウントビスカスダンパのクッションゴムによる
横振れの抑制作用により、ヨーイングも防止できる。そ
して、構造が簡単でコストも安い建設機械のフロアフレ
ーム支持構造が得られる。また、フロアフレームの後部
の運転室重心位置の高さ付近２箇所を、積層ラバーマウ
ントビスカスダンパの代わりに、単層ラバーマウントビ
スカスダンパで支持し、更にクッションラバー付ジョイ
ントで連結したので、上記効果の他に横方向の振れを低
減してヨーイングをさらに抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のフロアフレーム支持部の側面図で
ある。

【図２】第１実施例のフロアフレーム支持部の平面図で
ある。

【図３】第１実施例のフロアフレーム支持部の後面図で
ある。

【図４】第１実施例のフロアフレーム前部を支持する緩
衝支持体の断面図である。

【図５】第１実施例のフロアフレーム後部を支持する積
層ラバーマウントビスカスダンパである。

【図６】第２実施例のフロアフレーム支持部の側面図で
ある。

【図７】第２実施例のフロアフレーム支持部の平面図で
ある。

【図８】第２実施例のフロアフレーム支持部の後面図で
ある。

【図９】図７のＩ矢視図である。

【図１０】単層ラバーマウントビスカスダンパの断面図
である。

【図１１】図８のＬ矢視図を示す振れ止めブラケットの
詳細図である。

【図１２】図９のＭ−Ｍ断面を示すクッションラバー付
ジョイントの断面図である。

【図１３】横荷重と横振れ量の関係をグラフにした図で
ある。

【図１４】ブルドーザの振動モードの説明図である。

【図１５】従来のフロアフレームのラバーマウント方式
の側面図である。

【図１６】従来のフロアフレームのラバーマウント方式
の後面図である。

【図１７】従来のラバーマウントの断面図である。

【図１８】従来のラバーマウントおよびサスシリンダ方
式の側面図である。

【図１９】従来のラバーマウントおよびサスシリンダ方
式の後面図である。

【図２０】従来のサスシリンダ方式の断面図である。

【符号の説明】

１…運転室、２…フロアフレーム、３…車体フレーム、
４，５…ブラケット、１０…緩衝支持体、１１…継手、
１３…軸受、１５…軸、２０…積層ラバーマウントビス
カスダンパ、７７…振れ止めブラケット、８０…単層ラ
バーマウントビスカスダンパ、９０…クッションラバー
付ジョイント。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転室(1)を載置し、車両前側の低床部
   分及び運転室重心位置(G)に上方から近接させた箇所に
   位置する後側の高床部分を側面視で略Ｓ形状につないで
   形成したフロアフレーム(2)と、車体フレーム(3)に連結
   され、フロアフレーム(2)の低床部分の前部左右を振動
   緩衝手段を介してピッチング方向に回動自在に支持する
   緩衝支持体(10)と、車体フレーム(3)に連結され、フロ
   アフレーム(2)の高床部分の後部左右を上下方向及び左
   右方向の振動を緩衝して支持する吸振支持体とを備えた
   建設機械のフロアフレーム支持構造において、前記吸振
   支持体を、フロアフレーム(2)の横揺れ及び上下揺れを
   制振するゴムと液体ダンパとからなる振動緩衝マウント
   手段とし、フロアフレーム(2)の高床部分の裏面左右
   に、運転室重心位置(G)に下方側から近接させた箇所に
   位置する左右１対のブラケット(5,5)を車体フレーム(3)
   から立設してあてがい、フロアフレーム(2)の高床部分
   の裏面左右とブラケット(5,5)の上面との間で、かつ運
   転室重心位置(G)と略同じ高さ位置に設置した振動緩衝
   マウント手段によりフロアフレーム(2)の高床部分の裏
   面とブラケット(5,5)の上面とを結合したことを特徴と
   する建設機械のフロアフレーム支持構造。