JP4633997B2 - 防振マウント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建設機械の旋回フレームとキャブとの間、鉄道車両の走行装置と車体との間、工場の床と機械装置との間等、第１の部材上に第２の部材を取付けるときに両者間に用いて好適な防振マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体のベースをなすフレーム上に防振マウントを介して設けられたキャブと、上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。
【０００３】
そして、キャブを支持する防振マウントは、作業装置を用いた掘削作業時の振動、下部走行体の走行時における振動がフレームからキャブに伝わるのを抑え、運転室内の居住性を高めるものである。このため、防振マウントは、フレームに取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングに固着して設けられた弾性体と、該弾性体に固着されキャブに取付けられる取付軸とにより大略構成されている（例えば、特開平８−２５４２４１号公報、特開平７−１２７６８３号公報等）。
【０００４】
そこで、上述の従来技術による防振マウントを、油圧ショベルの旋回フレームとキャブとの間に適用した場合を例に挙げ、図８ないし図１２を参照しつつ説明する。
【０００５】
図中、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成され、上部旋回体３の前部側には、掘削作業用の作業装置４が俯仰動可能に設けられている。
【０００６】
そして、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に設けられた後述の旋回フレーム５と、該旋回フレーム５上に取付けられた後述のキャブ８とを備えている。
【０００７】
５は上部旋回体３のベースをなす第１の部材としての旋回フレームで、旋回フレーム５は、図９および図１０等に示すように、下部走行体２に取付けられるセンタフレーム６を有し、該センタフレーム６の前部左側には、後述のキャブ８を下側から支持するキャブ支持部７が設けられている。
【０００８】
そして、センタフレーム６は、厚肉な鋼板からなる底板６Ａと、該底板６Ａ上を前，後方向に延びる縦板（図示せず）とにより大略構成されている。また、キャブ支持部７は、前，後方向に離間して底板６Ａから左，右方向に延びた２本の横梁７Ａ，７Ｂと、該各横梁７Ａ，７Ｂの左端側を連結し前，後方向に延びた側枠７Ｃと、横梁７Ａから前側に突出し側枠７Ｃと平行して前，後方向に延びた縦梁７Ｄと、横梁７Ａよりも前側に位置して側枠７Ｃと縦梁７Ｄとを左，右方向で連結する前枠７Ｅとにより大略構成されている。
【０００９】
８は後述の防振マウント１１を介して旋回フレーム５のキャブ支持部７上に支持された第２の部材としてのキャブで、該キャブ８は旋回フレーム５上に運転室を画成するものである。ここで、キャブ８は、例えば薄肉な鋼板にプレス加工、溶接加工等を施すことにより、前面部８Ａ、後面部８Ｂ、左，右の側面部８Ｃ（左側のみ図示）、および上面部８Ｄによって囲まれた箱状に形成されている。そして、キャブ８の下端側には床板用ブラケット８Ｅが設けられ、該床板用ブラケット８Ｅには、キャブ８の底部をなす床板９が取付けられている。
【００１０】
１１は旋回フレーム５のキャブ支持部７とキャブ８との間に設けられた４個の防振マウントで、これら各防振マウント１１は、図１０に示すように、キャブ支持部７の横枠７Ｂとキャブ８の床板９との間に左，右に離間して２個配置されると共に、キャブ支持部７の前枠７Ｅとキャブ８の床板９との間に左，右に離間して２個配置され、旋回フレーム５の振動がキャブ８に伝わるのを抑えるものである。そして、各防振マウント１１は、図１１に示すように、後述のケーシング１２、弾性体１５、取付軸１６、粘性液体２０、抵抗板２１等からなる液体封入式マウントとして構成されている。
【００１１】
１２は旋回フレーム５のキャブ支持部７（横梁７Ｂ，前枠７Ｅ）に取付けられたケーシングで、該ケーシング１２は、軸方向の一側（上端側）が開口部となった中空な円筒状の筒体１２Ａと、該筒体１２Ａの上端側に一体形成されたフランジ部１２Ｂと、筒体１２Ａの軸方向の他側（下端側）を閉塞する底板１２Ｃとにより有底円筒状に形成されている。また、フランジ部１２Ｂには、断面Ｊ字状をなす環状の補強部材１２Ｄが溶接等の手段によって固着され、該補強部材１２Ｄの内周側は筒体１２Ａ内に環状に突出している。
【００１２】
そして、ケーシング１２は、キャブ支持部７の横梁７Ｂに穿設されたマウント取付穴１３内に筒体１２Ａを挿通した状態で、フランジ部１２Ｂと補強部材１２Ｄとに挿通した２個のボルト１４を用いて横梁７Ｂに締結される構成となっている。
【００１３】
１５はケーシング１２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体１５は、例えばゴム等の弾性材料により形成され、ケーシング１２の筒体１２Ａ、補強部材１２Ｄ等の内周面と後述する取付軸１６の外周面とに固着されている。
【００１４】
１６は弾性体１５内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸１６は、軸方向に延びる円柱状に形成され、その軸方向の中間部位が弾性体１５に固着されることにより、ケーシング１２の中心部に配置されている。ここで、取付軸１６の軸方向の一側（上端側）はケーシング１２の外部に突出し、キャブ８に取付けられる雄ねじ部１６Ａとなっている。一方、取付軸１６の軸方向の他側（下端側）はケーシング１２内に挿入され、後述の抵抗板２１が取付けられる構成となっている。
【００１５】
１７は取付軸１６の雄ねじ部１６Ａに嵌合され弾性体１５の上端側に固着された規制板で、該規制板１７の上面１７Ａはキャブ８の取付面となっている。ここで、規制板１７は、弾性体１５が圧縮側に過大な弾性変形を生じたときに、弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの上面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に圧縮側に変形するのを規制するものである。
【００１６】
そして、取付軸１６は、雄ねじ部１６Ａをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通し、規制板１７の上面１７Ａをキャブ８の床板９に当接させた状態で、雄ねじ部１６Ａに螺着したナット１８によってキャブ８に取付けられる構成となっている。
【００１７】
１９はケーシング１２内に画成された流体室で、該流体室１９は、ケーシング１２と弾性体１５と取付軸１６とによって囲まれた密閉空間として構成されている。そして、流体室１９内には、例えばシリコン油等の大きな粘性を有する粘性液体２０が封入されている。
【００１８】
２１は流体室１９内に位置して取付軸１６の下端側に設けられた抵抗板で、該抵抗板２１は、粘性液体２０が流通する複数の流通穴２１Ａが穿設された円板状に形成され、流体室１９内に延びた取付軸１６の下端側にボルト２２を用いて固定されている。そして、抵抗板２１は、流体室１９内に封入した粘性液体２０に常時浸されており、弾性体１５が弾性変形するときに取付軸１６と共に粘性液体２０中を移動することにより、取付軸１６の移動に対して抵抗力（減衰力）を発生するものである。
【００１９】
従来技術による防振マウント１１は上述の如き構成を有するもので、ケーシング１２をボルト１４によって旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付け、取付軸１６の雄ねじ部１６Ａをナット１８によってキャブ８に取付けることにより、旋回フレーム５上でキャブ８を弾性的に支持する。
【００２０】
そして、防振マウント１１は、油圧ショベル１の走行時、掘削作業時に旋回フレーム５が振動すると、ケーシング１２と取付軸１６との間で弾性体１５が上，下方向に弾性変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる振動を抑える。
【００２１】
一方、取付軸１６に固定された抵抗板２１は、弾性体１５の弾性変形に応じて流体室１９内で上，下方向に移動し、流体室１９内に封入された粘性液体２０は、抵抗板２１の流通穴２１Ａ、抵抗板２１の外周側とケーシング１２との間の隙間を通じて抵抗板２１の上，下に流動する。この場合、粘性液体２０は大きな粘性を有しているので、抵抗板２１の上，下に流動する粘性液体２０の粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸１６の上，下方向の移動に対して抵抗力を与え、その結果、キャブ８に伝わった振動を減衰することができる。
【００２２】
また、防振マウント１１に対して弾性体１５の伸長側に過大な荷重が作用したときには、抵抗板２１が弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの下面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に伸長側に変形するのを規制する。さらに、防振マウント１１に対して弾性体１５の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、規制板１７が弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの上面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に圧縮側に変形するのを規制する。
【００２３】
ここで、防振マウント１１が、キャブ８から受ける荷重に応じて上，下方向に伸縮する状態を、規制板１７の位置に着目して図１２を参照しつつ説明する。
【００２４】
まず、防振マウント１１にキャブ８を搭載していない無負荷状態では、防振マウント１１は破線で示す無負荷位置を保持し、キャブ支持部７から規制板１７までの高さ寸法は、無負荷高さＸとなる。次に、キャブ８を搭載することにより防振マウント１１に対してキャブ８の自重（初期荷重）のみが作用しているときには、防振マウント１１は実線で示す中立位置に変位し、キャブ支持部７から規制板１７までの高さ寸法は、キャブ取付高さＹとなる。
【００２５】
即ち、防振マウント１１は、キャブ８を搭載していないときの無負荷高さＸと、キャブ８を搭載したときのキャブ取付高さＹとの間で、変位量ΔＹだけ下方に変位し、防振マウント１１の弾性体１５は、この変位量ΔＹだけキャブ８の自重によって予め圧縮されている。
【００２６】
一方、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント１１に対して弾性体１５の伸長側に過大な荷重が作用したときには、防振マウント１１は一点鎖線で示す最大伸長位置に変位し、弾性体１５の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、防振マウント１１は二点鎖線で示す最大圧縮位置に変位する。
【００２７】
この場合、防振マウント１１が最大伸長位置と最大圧縮位置との間で変位する距離が、弾性体１５の耐久性、強度等を考慮して設定された防振マウント１１の全許容ストロークＺとなり、この全許容ストロークＺは、防振マウント１１が中立位置から最大伸長位置に変位するときの伸長側許容ストロークＺ１と、防振マウント１１が中立位置から最大圧縮位置に変位するときの圧縮側許容ストロークＺ２とに大別される。
【００２８】
そして、キャブ８の自重による静的な荷重によって、防振マウント１１が無負荷高さＸからキャブ取付高さＹまで圧縮されるときの静的なストロークと、油圧ショベル１の走行時等にキャブ８から受ける動的な荷重によって、防振マウント１１が伸縮するときの動的なストロークとが、上述の全許容ストロークＺ内に収まるように、弾性体１５のばね定数が設定されている。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による防振マウント１１は、主として油圧ショベル１の走行時や掘削作業時に発生する大きな振動、例えば振動数が１０Ｈｚ以下の振幅が大きな振動がキャブ８に伝わるのを抑えるため、通常、弾性体１５のばね定数を大きく設定している。このため、振動数が１０Ｈｚを超える微小な振動を弾性体１５によって適正に吸収することができず、この微小な振動がキャブ８に伝わることにより、キャブ８内の居住性（乗り心地）が低下してしまうという問題がある。
【００３０】
これに対し、弾性体１５のばね定数を小さく設定した場合には、該弾性体１５が微小な振動に追従して変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を適正に吸収することができ、キャブ８内の居住性を高めることができる。
【００３１】
しかし、防振マウント１１上にキャブ８を搭載したときには、上述の如く弾性体１５がキャブ８の自重によって予め圧縮されることにより、防振マウント１１の全許容ストロークＺのうち、圧縮側許容ストロークＺ２が伸長側許容ストロークＺ１よりも小さくなってしまう（Ｚ２＜Ｚ１）。
【００３２】
このため、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント１１を圧縮する方向に大きな荷重が作用した場合には、この大きな荷重を防振マウント１１によって適正に受承することができなくなる上に、弾性体１５の耐久性、強度が低下してしまうという問題がある。
【００３３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、弾性体の耐久性を保ちつつ該弾性体のばね定数を小さくし、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を適正に抑えることができるようにした防振マウントを提供することを目的としている。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明に係る防振マウントは、軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側がケーシング側に取付けられると共に先端側が第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該コイルばねは、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記第２の部材の動的な荷重に基づき前記自由長の状態から上，下方向に弾性変形する構成とし、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設け、前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成している。
【００３５】
このように構成したことにより、ケーシングと第２の部材との間に取付けられたコイルばねからなるばね部材によって第２の部材の自重を支えることができ、ケーシングと取付軸との間に設けられた弾性体が、第２の部材の自重によって予め圧縮側に変形するのを抑えることができる。このため、弾性体の耐久性を確保しつつ該弾性体のばね定数を小さく設定することができるので、第１の部材から第２の部材に伝わる微小な振動を弾性体によって適正に吸収することができる。そして、前記第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、前記第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。
【００３６】
また、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。しかも、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００３７】
請求項２の発明は、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としたことにある。
【００３８】
このように構成したことにより、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
【００３９】
請求項３の発明は、ケーシングには、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたことにある。このように構成したことにより、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に位置決めすることができる。
【００４０】
一方、請求項４の発明に係る防振マウントは、軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられ前記ケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側が前記ケーシング側に取付けられると共に先端側が前記第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該コイルばねは、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としている。
【００４１】
このように構成したことにより、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。そして、ケーシングには、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としているので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に位置決めすることができる。
【００４２】
請求項５の発明は、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としたことにある。
【００４３】
請求項６の発明によると、弾性体は、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延びコイルばねを案内する筒状のばねガイドを設ける構成としている。
【００４４】
このように構成したことにより、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
【００４５】
請求項７の発明は、ばねガイドは、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるためケーシングに当接するストッパを構成したことにある。このように構成したことにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る防振マウントの実施の形態を、油圧ショベルの旋回フレームとキャブとの間に適用した場合を例に挙げ、図５ないし図７を参照しつつ詳細に説明する。
【００４７】
まず、図１ないし図４は本発明の前提となる参考例を示している。なお、この参考例では上述した従来技術と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４８】
図中、３１は従来技術による防振マウント１１に代えて旋回フレーム５（第１の部材）のキャブ支持部７とキャブ８（第２の部材）との間に設けられた参考例による防振マウントで、該防振マウント３１は、従来技術によるものとほぼ同様に、後述のケーシング３２、弾性体３３、取付軸３４、粘性液体２０、抵抗板２１等を備えた液体封入式マウントとして構成されている。しかし、防振マウント３１は、弾性体３３とは別部材からなる後述のコイルばね３７を備えている点で、従来技術による防振マウント１１とは異なるものである。
【００４９】
３２は旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付けられたケーシングで、該ケーシング３２は、軸方向の一側（上端側）が開口部となった中空な円筒状の筒体３２Ａと、該筒体３２Ａの上端側に一体形成されたフランジ部３２Ｂと、筒体３２Ａの軸方向の他側（下端側）を閉塞する底板３２Ｃとにより有底円筒状に形成されている。
【００５０】
そして、フランジ部３２Ｂは、ボルト１４を用いてキャブ支持部７に取付けられている。また、フランジ部３２Ｂには、断面Ｊ字状をなす環状の補強部材３２Ｄが溶接等の手段によって固着され、該補強部材３２Ｄの内周側は筒体３２Ａ内に環状に突出している。
【００５１】
３３はケーシング３２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体３３は、例えばゴム等の弾性材料により、後述する取付軸３４の外周を軸方向に延びる円柱状に形成され、ケーシング３２の筒体３２Ａ、補強部材３２Ｄ等の内周面と取付軸３４の外周面とに固着されている。ここで、弾性体３３は、従来技術による防振マウント１１に用いた弾性体１５よりも軸方向寸法が大きく、該弾性体１５よりもばね定数が小さく設定されている。また、弾性体３３の軸方向の一側（上端側）は、後述する取付軸３４の固定プレート３４Ａが当接することにより弾性体３３が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるストッパ部３３Ａとなっている。
【００５２】
３４は弾性体３３内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸３４は、軸方向に延びる段付き円柱状に形成され、軸方向の中間部に位置する大径な円板状の固定プレート３４Ａと、該固定プレート３４Ａから上方に突出した軸方向の一側（上端側）に位置する雄ねじ部３４Ｂと、固定プレート３４Ａから下方に突出した軸方向の他側（下端側）に位置する円柱部３４Ｃとを備えている。
【００５３】
ここで、取付軸３４は、例えば円柱部３４Ｃの外周側が弾性体３３に固着されることにより、ケーシング３２の中心部に配置され、雄ねじ部３４Ｂはケーシング３２の外部に突出し、円柱部３４Ｃの下端側はケーシング３２内に挿入されている。
【００５４】
そして、取付軸３４は、雄ねじ部３４Ｂをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通し、固定プレート３４Ａの上面３４Ａ１を床板９に当接させた状態で、雄ねじ部３４Ｂに螺着したナット１８によってキャブ８に取付けられる。一方、ケーシング３２内に挿入された円柱部３４Ｃの下端側には、ボルト２２を用いて抵抗板２１が固着されている。
【００５５】
３５はケーシング３２内に画成された流体室で、該流体室３５は、ケーシング３２と弾性体３３と取付軸３４とによって囲まれた密閉空間として構成されている。そして、流体室３５内には粘性液体２０が封入され、該粘性液体２０中には抵抗板２１が常時浸される構成となっている。
【００５６】
３６は弾性体３３の外周側に設けられたばねガイドで、該ばねガイド３６は、弾性体３３に沿って軸方向に延びる円筒状に形成され、ケーシング３２の上方に突出した弾性体３３の外周面に固着されている。そして、ばねガイド３６は、後述のコイルばね３７を軸方向に案内すると共に、軸方向寸法を大きくした弾性体３３が径方向（水平方向）に撓むように変形するのを抑える芯金の役目を果たすものである。
【００５７】
また、ばねガイド３６の軸方向の一側（上端側）には、縮径方向に折曲げられた環状の上フランジ部３６Ａが一体に設けられ、該上フランジ部３６Ａによって弾性体３３のストッパ部３３Ａを下側から支持する構成となっている。さらに、ばねガイド３６の軸方向の他側（下端側）には、拡径方向に折曲げられた環状の下フランジ部３６Ｂが一体に設けられ、該下フランジ部３６Ｂによって後述するコイルばね３７の基端部を支持する構成となっている。
【００５８】
３７は弾性体３３を取囲んでケーシング３２とキャブ８との間に取付けられた圧縮ばねからなるコイルばねで、該コイルばね３７は、ばねガイド３６の外周面にこれを取囲む状態で遊挿され、該ばねガイド３６に沿って案内されつつ軸方向に延びている。ここで、コイルばね３７の基端部は、ばねガイド３６の下フランジ部３６Ｂに当接し、コイルばね３７の先端部は、キャブ８の床板９の下面に当接している。なお、床板９の下面には、コイルばね３７の先端部を径方向に位置決めする環状のブラケット３８が溶接等によって固着されている。
【００５９】
そして、コイルばね３７は、キャブ８の自重を支え、当該キャブ８の自重によって弾性体３３が圧縮側に変形するのを抑えるものである。従って、コイルばね３７のばね定数は、防振マウント３１によって支持すべきキャブ８の自重に対応した値に設定されている。
【００６０】
本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は上述の如き構成を有するもので、該防振マウント３１を介して旋回フレーム５上にキャブ８を支持するときには、まず、図２に示すように、防振マウント３１のケーシング３２を、旋回フレーム５のキャブ支持部７にボルト１４を用いて取付ける。
【００６１】
ここで、防振マウント３１上にキャブ８を搭載していない状態、即ち、防振マウント３１に対して荷重が作用していない無負荷状態では、弾性体３３およびコイルばね３７は、図２に示すように自由長さを保持する。
【００６２】
次に、図１に示すように、防振マウント３１上にキャブ８を搭載し、該キャブ８によってコイルばね３７を圧縮しつつ、取付軸３４の雄ねじ部３４Ｂをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通する。そして、固定プレート３４Ａの上面３４Ａ１をキャブ８の床板９に当接させた状態で、雄ねじ部３４Ｂにナット１８を螺着することにより、取付軸３４をキャブ８に取付ける。これにより、防振マウント３１は、旋回フレーム５のキャブ支持部７上でキャブ８を弾性的に支持する。
【００６３】
ここで、防振マウント３１の取付軸３４にキャブ８を取付けたときには、コイルばね３７が図２に示す自由長さから圧縮され、このコイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重を支えることができる。このとき、弾性体３３は自由長さを保ち、キャブ８の自重によって弾性体３３が圧縮側に変形してしまうのを抑えることができる。
【００６４】
そして、油圧ショベル１の走行時等において旋回フレーム５が振動したときには、防振マウント３１は、ケーシング３２と取付軸３４との間で弾性体３３が上，下方向に弾性変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる振動を抑える。
【００６５】
この場合、防振マウント３１に対して弾性体３３の伸長側に過大な荷重が作用したときには、抵抗板２１が弾性体３３を介して補強部材３２Ｄの下面に当接することにより、弾性体３３の過剰な変形を抑えることができる。また、防振マウント３１に対して弾性体３３の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、取付軸３４の固定プレート３４Ａが弾性体３３のストッパ部３３Ａに当接することにより、弾性体３３の過剰な変形を抑えることができる。
【００６６】
ここで、防振マウント３１が、キャブ８から受ける荷重に応じて上，下方向に伸縮する状態を、固定プレート３４Ａの位置に着目して図３を参照しつつ説明する。
【００６７】
まず、防振マウント３１にキャブ８を搭載していない無負荷状態では、防振マウント３１は実線で示す無負荷位置となり、キャブ支持部７から固定プレート３４Ａまでの高さ寸法は、無負荷高さＡとなる。次に、キャブ８を搭載することにより、防振マウント３１のコイルばね３７に対してキャブ８の自重が作用しているときには、該キャブ８の自重によってコイルばね３７のみが圧縮されるので、防振マウント３１は実質的に無負荷位置を保持し、キャブ支持部７から固定プレート３４Ａまでの高さ寸法は、無負荷高さＡとなる。
【００６８】
一方、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント３１に対して弾性体３３の伸長側に過大な荷重が作用したとき（抵抗板２１が補強部材３２Ｄの下面に当接したとき）には、防振マウント３１は、一点鎖線で示す最大伸長位置に変位する。また、防振マウント３１に対して弾性体３３の圧縮側に過大な荷重が作用したとき（固定プレート３４Ａが弾性体３３のストッパ部３３Ａに当接したとき）には、防振マウント３１は二点鎖線で示す最大圧縮位置に変位する。
【００６９】
この場合、防振マウント３１が最大伸長位置と最大圧縮位置との間で変位する距離が、弾性体３３の耐久強度を考慮して設定された防振マウント３１の全許容ストロークＢとなり、この全許容ストロークＢは、従来技術による防振マウント１１の全許容ストロークＺとほぼ等しい長さに設定されている。
【００７０】
そして、防振マウント３１の全許容ストロークＢは、防振マウント３１が中立位置から最大伸長位置へと変位するときの伸長側許容ストロークＢ１と、防振マウント３１が中立位置から最大圧縮位置へと変位するときの圧縮側許容ストロークＢ２とに大別される。
【００７１】
ここで、防振マウント３１は、コイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重を支える構成としたので、該キャブ８の自重によって弾性体３３が予め圧縮側に変形するのを抑え、防振マウント３１の中立位置が最大圧縮位置側に偏るのを抑えることができる。このため、従来技術による防振マウント１１に比較して、参考例による防振マウント３１は、全許容ストロークＢ中に占める圧縮側許容ストロークＢ２を、伸長側許容ストロークＢ１よりも大きく確保することができる（Ｂ２＞Ｂ１）。
【００７２】
このように、本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は、従来技術による防振マウント１１の全許容ストロークＺとほぼ同じ長さの全許容ストロークＢを有するものの、全許容ストロークＢ中に占める伸長側許容ストロークＢ１と圧縮側許容ストロークＢ２のうち、伸長側許容ストロークＢ１を小さくし、圧縮側許容ストロークＢ２を大きく確保することができる。
【００７３】
これにより、例えば油圧ショベル１が走行中に地面上の凸部を乗越えた場合等において、防振マウント３１の圧縮側に大きな荷重が作用したとしても、この大きな荷重を弾性体３３によって適正に受承することができ、該弾性体３３の耐久性を保つことができる。即ち、本実施の形態による防振マウント３１は、弾性体３３の耐久性を保ちつつ該弾性体３３のばね定数を小さく設定することができる構成となっている。
【００７４】
ここで、本発明の参考例による防振マウント３１にキャブ８から圧縮側の荷重が作用したときのストローク（撓み量）と、上述した従来技術による防振マウント１１にキャブ８から圧縮側の荷重が作用したときのストロークとの比較について、図４を参照しつつ説明する。
【００７５】
まず、従来技術による防振マウント１１のストロークは、図４中に特性線Ｌ１として示され、該防振マウント１１の弾性体１５は、キャブ８の自重による静的な荷重Ｗ１によってストロークＳ１だけ圧縮側に撓み、キャブ８の振動による動的な荷重Ｗ２が作用したときにはストロークＳ１から最大ストロークＳ２まで圧縮側に撓む。即ち、従来技術による防振マウント１１は、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重Ｗ２を吸収するための実質的なストローク量が、ストロークＳ１からＳ２までの小さなストローク量Ｓｐとなるため、弾性体１５のばね定数を大きく設定する必要がある。
【００７６】
これに対し、本発明の参考例による防振マウント３１のストロークは、図４中に特性線Ｌ２として示され、キャブ８の自重による静的な荷重Ｗ１をコイルばね３７によって支えるため、防振マウント３１の弾性体３３は、キャブ８の振動による動的な荷重Ｗ２が作用したときに最大ストロークＳ２まで圧縮側に撓む。即ち、本実施の形態による防振マウント３１は、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重Ｗ２を吸収するための実質的なストローク量Ｓｔを、上述のストローク量Ｓｐよりも大きく確保することができ、この分、弾性体３３のばね定数を小さく設定することができる。
【００７７】
かくして、本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は、コイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重（初期荷重）を支えることにより、当該キャブ８の自重によって弾性体３３が予め圧縮側に撓むのを抑え、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重を吸収するための実質的なストローク量Ｓｔを大きく確保することができる。これにより、弾性体３３の耐久性を確保しつつ該弾性体３３のばね定数を小さく設定することができるので、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を、ばね定数の小さな弾性体３３によって適正に吸収することができ、キャブ８内の居住性を向上させることができる。
【００７８】
一方、取付軸３４に固定された抵抗板２１は、弾性体３３の弾性変形に応じて流体室３５内を上，下方向に移動し、流体室３５内に封入された粘性液体２０は、抵抗板２１の流通穴２１Ａ等を通じて抵抗板２１の上，下に流動する。そして、このときの粘性液体２０の粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸３４の上，下方向の移動に対して抵抗力を与え、その結果、キャブ８に伝わった振動を減衰することができるので、キャブ８内の居住性を一層向上させることができる。
【００７９】
次に、図５および図６は本発明の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、取付軸にばねガイドを設けると共に、ケーシングにコイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した図１〜図４に示す参考例と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８０】
図中、４１は旋回フレーム５のキャブ支持部７とキャブ８との間に設けられた本実施の形態による防振マウントで、該防振マウント４１は、上述した本発明の参考例によるものとほぼ同様に、後述のケーシング４２、弾性体４３、取付軸４４、粘性液体２０、抵抗板２１、コイルばね３７等を備えた液体封入式マウントとして構成されているものの、取付軸４４に後述のばねガイド４６を設けると共に、ケーシング４２に後述の位置決め突起４２Ｅを設けた点で前記参考例による防振マウント３１とは異なるものである。
【００８１】
４２は旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付けられたケーシングで、該ケーシング４２は、上端側が開口部となった円筒状の筒体４２Ａと、該筒体４２Ａの上端側に一体形成されボルト１４を用いてキャブ支持部７に取付けられたフランジ部４２Ｂと、筒体４２Ａの下端側を閉塞する底板４２Ｃと、フランジ部４２Ｂに固着された断面Ｊ字状をなす補強部材４２Ｄとにより有底円筒状に形成されている。
【００８２】
４２Ｅはケーシング４２の上端側に一体に設けられた位置決め部としての４個の位置決め突起で、該各位置決め突起４２Ｅは、例えばフランジ部４２Ｂの外周側に予め設けられた４個の突起片を上向きに折曲げることにより、ケーシング４２の外周に互いに９０°の角度間隔をもって立設されている。そして、各位置決め突起４２Ｅは、コイルばね３７の基端部を外周側から取囲むことにより、該コイルばね３７をケーシング４２に対して径方向に位置決めするものである。
【００８３】
４３はケーシング４２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体４３は、例えばゴム等の弾性材料により、後述する取付軸４４の外周を軸方向に延びる円柱状に形成され、ケーシング４２の筒体４２Ａ、補強部材４２Ｄ等の内周面と取付軸４４の外周面とに固着されている。
【００８４】
４４は弾性体４３内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸４４は、大径な円板状の固定プレート４４Ａと、該固定プレート４４Ａから上方に突出した雄ねじ部４４Ｂと、固定プレート４４Ａから下方に突出し外周側が弾性体４３に固着された円柱部４４Ｃとにより構成されている。
【００８５】
そして、取付軸４４は、固定プレート４４Ａの上面をキャブ８の床板９に当接させた状態で、該床板９等に挿通した雄ねじ部４４Ｂにナット１８を螺着することにより、キャブ８に取付けられている。また、ケーシング４２内に挿入された円柱部４４Ｃの下端側には抵抗板２１が固着され、該抵抗板２１は、ケーシング４２の流体室４５内に封入された粘性液体２０に常時浸されている。
【００８６】
４６は弾性体４３の外周側に設けられたばねガイドで、該ばねガイド４６は、弾性体４３の外周側を全周に亘って取囲んで軸方向に延びる円筒体からなり、軸方向の一側（上端側）が取付軸４４の固定プレート４４Ａに溶接等によって固着され、ケーシング４２に向けて垂下している。そして、ばねガイド４６は、その外周側に遊挿されたコイルばね３７を軸方向に案内するものである。また、ばねガイド４６の軸方向の他側（下端側）は、弾性体４３が圧縮方向に変形したときにケーシング４２の補強部材４２Ｄに当接するストッパ部４６Ａとなり、該ストッパ部４６Ａによって弾性体４３が過剰に変形するのを抑える構成となっている。
【００８７】
本実施の形態による防振マウント４１は上述の如き構成を有するもので、前述した参考例による防振マウント３１と同様に、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えることにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を、ばね定数の小さな弾性体４３によって適正に吸収することができ、キャブ８の居住性を向上させることができる。
【００８８】
しかも、本実施の形態による防振マウント４１は、ケーシング４２に４個の位置決め突起４２Ｅを一体に設け、該各位置決め突起４２Ｅによってコイルばね３７の基端部を径方向に容易に位置決めすることができるので、該コイルばね３７の取付時の作業性を高めることができる。
【００８９】
なお、上述した実施の形態では、ばねガイド４６の上端側を取付軸４４の固定プレート４４Ａに固着した場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図７に示す変形例のように、ばねガイド４６′の上端側をキャブ８（第２の部材）の床板９に固着する構成としてもよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態では、防振マウント４１としてケーシング４２内に粘性液体２０を封入した液体封入式ゴムマウントを用い、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えつつ弾性体４３によってキャブ８に伝わる振動を抑え、抵抗板２１が粘性液体２０中を移動することによってキャブ８の振動を減衰する場合を例示している。
【００９１】
しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばケーシング４２内に粘性液体２０が封入されていないゴムマウントを用い、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えつつ弾性体４３によってキャブ８に伝わる振動を抑える構成としてもよい。
【００９２】
さらに、上述した実施の形態では、防振マウント４１を、油圧ショベル１の旋回フレーム５（第１の部材）とキャブ８（第２の部材）との間に設けた場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば鉄道車両の走行装置と車体との間、自動車の車体フレームとエンジンとの間、工場の床と機械装置との間等、第１の部材上で第２の部材を防振支持する防振マウントとして広く適用することができるものである。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、第１の部材に取付けられるケーシングと第２の部材に取付けられる取付軸との間に弾性体を設けると共に、該弾性体とは別部材からなるばね部材を、ケーシングと第２の部材との間に設けられ前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該ばね部材は、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記第２の部材の動的な荷重に基づき自由長の状態から上，下方向に弾性変形する構成とし、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設け、前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成しているので、前記ばね部材によって第２の部材の自重を支えることにより、前記弾性体が第２の部材の自重によって予め圧縮側に変形するのを抑えることができる。これにより、弾性体の耐久性を確保しつつ該弾性体のばね定数を小さく設定することができ、第１の部材から第２の部材に伝わる微小な振動を弾性体によって適正に吸収することができる。
【００９４】
また、前記ばね部材は、取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成したので、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。
また、前記弾性体は、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、弾性体の外周側には該弾性体に沿って軸方向に延びる筒状のばねガイドを設けたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
しかも、前記ばねガイドは、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、ばねガイドの軸方向の他側を、ケーシングに当接するストッパとして構成している。これにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００９５】
また、請求項２の発明によれば、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としている。これにより、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
【００９６】
また、請求項３の発明によれば、ケーシングに、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に容易に位置決めすることができる。
【００９７】
一方、請求項４の発明によれば、ばね部材は、取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたので、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。しかも、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に容易に位置決めすることができる。
【００９８】
また、請求項５の発明によれば、前述した請求項２の発明と同様に、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
また、請求項６の発明によれば、弾性体を、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、弾性体の外周側には該弾性体に沿って軸方向に延びる筒状のばねガイドを設けたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
【００９９】
さらに、請求項７の発明によれば、ばねガイドを、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、ばねガイドの軸方向の他側を、ケーシングに当接するストッパとして構成している。これにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提となる参考例による防振マウントを示す断面図である。
【図２】 キャブを取外した状態での防振マウントを示す断面図である。
【図３】 防振マウントの全許容ストローク、伸長側許容ストローク、圧縮側許容ストロークをキャブを取外した状態で示す正面図である。
【図４】 弾性体に作用する荷重とストロークとの関係を示す特性線図である。
【図５】 本発明の実施の形態による防振マウントを示す一部破断の正面図である。
【図６】 防振マウントのばねホルダ等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】 防振マウントの変形例を示す図５と同様の一部破断の正面図である。
【図８】 従来技術による防振マウントを備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図９】 図８中の旋回フレーム、キャブ等を拡大して示す一部破断の正面図である。
【図１０】 旋回フレームのキャブ支持部、防振マウント等を図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】 従来技術による防振マウントを示す断面図である。
【図１２】 従来技術による防振マウントの全許容ストローク、伸長側許容ストローク、圧縮側許容ストロークをキャブを取外した状態で示す正面図である。
【符号の説明】
５ 旋回フレーム（第１の部材）
８ キャブ（第２の部材）
２０ 粘性液体
２１ 抵抗板
３１，４１ 防振マウント
３２，４２ ケーシング
３３，４３ 弾性体
３３Ａ ストッパ部
３４，４４ 取付軸
３５，４５ 流体室
３６，４６，４６′ ばねガイド
３７ コイルばね（ばね部材）
４２Ｅ 位置決め突起（位置決め部）
４６Ａ ストッパ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建設機械の旋回フレームとキャブとの間、鉄道車両の走行装置と車体との間、工場の床と機械装置との間等、第１の部材上に第２の部材を取付けるときに両者間に用いて好適な防振マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体のベースをなすフレーム上に防振マウントを介して設けられたキャブと、上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。
【０００３】
そして、キャブを支持する防振マウントは、作業装置を用いた掘削作業時の振動、下部走行体の走行時における振動がフレームからキャブに伝わるのを抑え、運転室内の居住性を高めるものである。このため、防振マウントは、フレームに取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングに固着して設けられた弾性体と、該弾性体に固着されキャブに取付けられる取付軸とにより大略構成されている（例えば、特開平８−２５４２４１号公報、特開平７−１２７６８３号公報等）。
【０００４】
そこで、上述の従来技術による防振マウントを、油圧ショベルの旋回フレームとキャブとの間に適用した場合を例に挙げ、図８ないし図１２を参照しつつ説明する。
【０００５】
図中、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成され、上部旋回体３の前部側には、掘削作業用の作業装置４が俯仰動可能に設けられている。
【０００６】
そして、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に設けられた後述の旋回フレーム５と、該旋回フレーム５上に取付けられた後述のキャブ８とを備えている。
【０００７】
５は上部旋回体３のベースをなす第１の部材としての旋回フレームで、旋回フレーム５は、図９および図１０等に示すように、下部走行体２に取付けられるセンタフレーム６を有し、該センタフレーム６の前部左側には、後述のキャブ８を下側から支持するキャブ支持部７が設けられている。
【０００８】
そして、センタフレーム６は、厚肉な鋼板からなる底板６Ａと、該底板６Ａ上を前，後方向に延びる縦板（図示せず）とにより大略構成されている。また、キャブ支持部７は、前，後方向に離間して底板６Ａから左，右方向に延びた２本の横梁７Ａ，７Ｂと、該各横梁７Ａ，７Ｂの左端側を連結し前，後方向に延びた側枠７Ｃと、横梁７Ａから前側に突出し側枠７Ｃと平行して前，後方向に延びた縦梁７Ｄと、横梁７Ａよりも前側に位置して側枠７Ｃと縦梁７Ｄとを左，右方向で連結する前枠７Ｅとにより大略構成されている。
【０００９】
８は後述の防振マウント１１を介して旋回フレーム５のキャブ支持部７上に支持された第２の部材としてのキャブで、該キャブ８は旋回フレーム５上に運転室を画成するものである。ここで、キャブ８は、例えば薄肉な鋼板にプレス加工、溶接加工等を施すことにより、前面部８Ａ、後面部８Ｂ、左，右の側面部８Ｃ（左側のみ図示）、および上面部８Ｄによって囲まれた箱状に形成されている。そして、キャブ８の下端側には床板用ブラケット８Ｅが設けられ、該床板用ブラケット８Ｅには、キャブ８の底部をなす床板９が取付けられている。
【００１０】
１１は旋回フレーム５のキャブ支持部７とキャブ８との間に設けられた４個の防振マウントで、これら各防振マウント１１は、図１０に示すように、キャブ支持部７の横枠７Ｂとキャブ８の床板９との間に左，右に離間して２個配置されると共に、キャブ支持部７の前枠７Ｅとキャブ８の床板９との間に左，右に離間して２個配置され、旋回フレーム５の振動がキャブ８に伝わるのを抑えるものである。そして、各防振マウント１１は、図１１に示すように、後述のケーシング１２、弾性体１５、取付軸１６、粘性液体２０、抵抗板２１等からなる液体封入式マウントとして構成されている。
【００１１】
１２は旋回フレーム５のキャブ支持部７（横梁７Ｂ，前枠７Ｅ）に取付けられたケーシングで、該ケーシング１２は、軸方向の一側（上端側）が開口部となった中空な円筒状の筒体１２Ａと、該筒体１２Ａの上端側に一体形成されたフランジ部１２Ｂと、筒体１２Ａの軸方向の他側（下端側）を閉塞する底板１２Ｃとにより有底円筒状に形成されている。また、フランジ部１２Ｂには、断面Ｊ字状をなす環状の補強部材１２Ｄが溶接等の手段によって固着され、該補強部材１２Ｄの内周側は筒体１２Ａ内に環状に突出している。
【００１２】
そして、ケーシング１２は、キャブ支持部７の横梁７Ｂに穿設されたマウント取付穴１３内に筒体１２Ａを挿通した状態で、フランジ部１２Ｂと補強部材１２Ｄとに挿通した２個のボルト１４を用いて横梁７Ｂに締結される構成となっている。
【００１３】
１５はケーシング１２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体１５は、例えばゴム等の弾性材料により形成され、ケーシング１２の筒体１２Ａ、補強部材１２Ｄ等の内周面と後述する取付軸１６の外周面とに固着されている。
【００１４】
１６は弾性体１５内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸１６は、軸方向に延びる円柱状に形成され、その軸方向の中間部位が弾性体１５に固着されることにより、ケーシング１２の中心部に配置されている。ここで、取付軸１６の軸方向の一側（上端側）はケーシング１２の外部に突出し、キャブ８に取付けられる雄ねじ部１６Ａとなっている。一方、取付軸１６の軸方向の他側（下端側）はケーシング１２内に挿入され、後述の抵抗板２１が取付けられる構成となっている。
【００１５】
１７は取付軸１６の雄ねじ部１６Ａに嵌合され弾性体１５の上端側に固着された規制板で、該規制板１７の上面１７Ａはキャブ８の取付面となっている。ここで、規制板１７は、弾性体１５が圧縮側に過大な弾性変形を生じたときに、弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの上面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に圧縮側に変形するのを規制するものである。
【００１６】
そして、取付軸１６は、雄ねじ部１６Ａをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通し、規制板１７の上面１７Ａをキャブ８の床板９に当接させた状態で、雄ねじ部１６Ａに螺着したナット１８によってキャブ８に取付けられる構成となっている。
【００１７】
１９はケーシング１２内に画成された流体室で、該流体室１９は、ケーシング１２と弾性体１５と取付軸１６とによって囲まれた密閉空間として構成されている。そして、流体室１９内には、例えばシリコン油等の大きな粘性を有する粘性液体２０が封入されている。
【００１８】
２１は流体室１９内に位置して取付軸１６の下端側に設けられた抵抗板で、該抵抗板２１は、粘性液体２０が流通する複数の流通穴２１Ａが穿設された円板状に形成され、流体室１９内に延びた取付軸１６の下端側にボルト２２を用いて固定されている。そして、抵抗板２１は、流体室１９内に封入した粘性液体２０に常時浸されており、弾性体１５が弾性変形するときに取付軸１６と共に粘性液体２０中を移動することにより、取付軸１６の移動に対して抵抗力（減衰力）を発生するものである。
【００１９】
従来技術による防振マウント１１は上述の如き構成を有するもので、ケーシング１２をボルト１４によって旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付け、取付軸１６の雄ねじ部１６Ａをナット１８によってキャブ８に取付けることにより、旋回フレーム５上でキャブ８を弾性的に支持する。
【００２０】
そして、防振マウント１１は、油圧ショベル１の走行時、掘削作業時に旋回フレーム５が振動すると、ケーシング１２と取付軸１６との間で弾性体１５が上，下方向に弾性変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる振動を抑える。
【００２１】
一方、取付軸１６に固定された抵抗板２１は、弾性体１５の弾性変形に応じて流体室１９内で上，下方向に移動し、流体室１９内に封入された粘性液体２０は、抵抗板２１の流通穴２１Ａ、抵抗板２１の外周側とケーシング１２との間の隙間を通じて抵抗板２１の上，下に流動する。この場合、粘性液体２０は大きな粘性を有しているので、抵抗板２１の上，下に流動する粘性液体２０の粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸１６の上，下方向の移動に対して抵抗力を与え、その結果、キャブ８に伝わった振動を減衰することができる。
【００２２】
また、防振マウント１１に対して弾性体１５の伸長側に過大な荷重が作用したときには、抵抗板２１が弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの下面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に伸長側に変形するのを規制する。さらに、防振マウント１１に対して弾性体１５の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、規制板１７が弾性体１５を介して補強部材１２Ｄの上面に当接することにより、弾性体１５がそれ以上に圧縮側に変形するのを規制する。
【００２３】
ここで、防振マウント１１が、キャブ８から受ける荷重に応じて上，下方向に伸縮する状態を、規制板１７の位置に着目して図１２を参照しつつ説明する。
【００２４】
まず、防振マウント１１にキャブ８を搭載していない無負荷状態では、防振マウント１１は破線で示す無負荷位置を保持し、キャブ支持部７から規制板１７までの高さ寸法は、無負荷高さＸとなる。次に、キャブ８を搭載することにより防振マウント１１に対してキャブ８の自重（初期荷重）のみが作用しているときには、防振マウント１１は実線で示す中立位置に変位し、キャブ支持部７から規制板１７までの高さ寸法は、キャブ取付高さＹとなる。
【００２５】
即ち、防振マウント１１は、キャブ８を搭載していないときの無負荷高さＸと、キャブ８を搭載したときのキャブ取付高さＹとの間で、変位量ΔＹだけ下方に変位し、防振マウント１１の弾性体１５は、この変位量ΔＹだけキャブ８の自重によって予め圧縮されている。
【００２６】
一方、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント１１に対して弾性体１５の伸長側に過大な荷重が作用したときには、防振マウント１１は一点鎖線で示す最大伸長位置に変位し、弾性体１５の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、防振マウント１１は二点鎖線で示す最大圧縮位置に変位する。
【００２７】
この場合、防振マウント１１が最大伸長位置と最大圧縮位置との間で変位する距離が、弾性体１５の耐久性、強度等を考慮して設定された防振マウント１１の全許容ストロークＺとなり、この全許容ストロークＺは、防振マウント１１が中立位置から最大伸長位置に変位するときの伸長側許容ストロークＺ１と、防振マウント１１が中立位置から最大圧縮位置に変位するときの圧縮側許容ストロークＺ２とに大別される。
【００２８】
そして、キャブ８の自重による静的な荷重によって、防振マウント１１が無負荷高さＸからキャブ取付高さＹまで圧縮されるときの静的なストロークと、油圧ショベル１の走行時等にキャブ８から受ける動的な荷重によって、防振マウント１１が伸縮するときの動的なストロークとが、上述の全許容ストロークＺ内に収まるように、弾性体１５のばね定数が設定されている。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による防振マウント１１は、主として油圧ショベル１の走行時や掘削作業時に発生する大きな振動、例えば振動数が１０Ｈｚ以下の振幅が大きな振動がキャブ８に伝わるのを抑えるため、通常、弾性体１５のばね定数を大きく設定している。このため、振動数が１０Ｈｚを超える微小な振動を弾性体１５によって適正に吸収することができず、この微小な振動がキャブ８に伝わることにより、キャブ８内の居住性（乗り心地）が低下してしまうという問題がある。
【００３０】
これに対し、弾性体１５のばね定数を小さく設定した場合には、該弾性体１５が微小な振動に追従して変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を適正に吸収することができ、キャブ８内の居住性を高めることができる。
【００３１】
しかし、防振マウント１１上にキャブ８を搭載したときには、上述の如く弾性体１５がキャブ８の自重によって予め圧縮されることにより、防振マウント１１の全許容ストロークＺのうち、圧縮側許容ストロークＺ２が伸長側許容ストロークＺ１よりも小さくなってしまう（Ｚ２＜Ｚ１）。
【００３２】
このため、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント１１を圧縮する方向に大きな荷重が作用した場合には、この大きな荷重を防振マウント１１によって適正に受承することができなくなる上に、弾性体１５の耐久性、強度が低下してしまうという問題がある。
【００３３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、弾性体の耐久性を保ちつつ該弾性体のばね定数を小さくし、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を適正に抑えることができるようにした防振マウントを提供することを目的としている。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明に係る防振マウントは、軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側がケーシング側に取付けられると共に先端側が第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該コイルばねは、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記第２の部材の動的な荷重に基づき前記自由長の状態から上，下方向に弾性変形する構成とし、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設け、前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成している。
【００３５】
このように構成したことにより、ケーシングと第２の部材との間に取付けられたコイルばねからなるばね部材によって第２の部材の自重を支えることができ、ケーシングと取付軸との間に設けられた弾性体が、第２の部材の自重によって予め圧縮側に変形するのを抑えることができる。このため、弾性体の耐久性を確保しつつ該弾性体のばね定数を小さく設定することができるので、第１の部材から第２の部材に伝わる微小な振動を弾性体によって適正に吸収することができる。そして、前記第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、前記第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。
【００３６】
また、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。しかも、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００３７】
請求項２の発明は、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としたことにある。
【００３８】
このように構成したことにより、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
【００３９】
請求項３の発明は、ケーシングには、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたことにある。このように構成したことにより、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に位置決めすることができる。
【００４０】
一方、請求項４の発明に係る防振マウントは、軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられ前記ケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側が前記ケーシング側に取付けられると共に先端側が前記第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該コイルばねは、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としている。
【００４１】
このように構成したことにより、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。そして、ケーシングには、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としているので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に位置決めすることができる。
【００４２】
請求項５の発明は、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としたことにある。
【００４３】
請求項６の発明によると、弾性体は、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延びコイルばねを案内する筒状のばねガイドを設ける構成としている。
【００４４】
このように構成したことにより、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときには、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
【００４５】
請求項７の発明は、ばねガイドは、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるためケーシングに当接するストッパを構成したことにある。このように構成したことにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る防振マウントの実施の形態を、油圧ショベルの旋回フレームとキャブとの間に適用した場合を例に挙げ、図５ないし図７を参照しつつ詳細に説明する。
【００４７】
まず、図１ないし図４は本発明の前提となる参考例を示している。なお、この参考例では上述した従来技術と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４８】
図中、３１は従来技術による防振マウント１１に代えて旋回フレーム５（第１の部材）のキャブ支持部７とキャブ８（第２の部材）との間に設けられた参考例による防振マウントで、該防振マウント３１は、従来技術によるものとほぼ同様に、後述のケーシング３２、弾性体３３、取付軸３４、粘性液体２０、抵抗板２１等を備えた液体封入式マウントとして構成されている。しかし、防振マウント３１は、弾性体３３とは別部材からなる後述のコイルばね３７を備えている点で、従来技術による防振マウント１１とは異なるものである。
【００４９】
３２は旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付けられたケーシングで、該ケーシング３２は、軸方向の一側（上端側）が開口部となった中空な円筒状の筒体３２Ａと、該筒体３２Ａの上端側に一体形成されたフランジ部３２Ｂと、筒体３２Ａの軸方向の他側（下端側）を閉塞する底板３２Ｃとにより有底円筒状に形成されている。
【００５０】
そして、フランジ部３２Ｂは、ボルト１４を用いてキャブ支持部７に取付けられている。また、フランジ部３２Ｂには、断面Ｊ字状をなす環状の補強部材３２Ｄが溶接等の手段によって固着され、該補強部材３２Ｄの内周側は筒体３２Ａ内に環状に突出している。
【００５１】
３３はケーシング３２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体３３は、例えばゴム等の弾性材料により、後述する取付軸３４の外周を軸方向に延びる円柱状に形成され、ケーシング３２の筒体３２Ａ、補強部材３２Ｄ等の内周面と取付軸３４の外周面とに固着されている。ここで、弾性体３３は、従来技術による防振マウント１１に用いた弾性体１５よりも軸方向寸法が大きく、該弾性体１５よりもばね定数が小さく設定されている。また、弾性体３３の軸方向の一側（上端側）は、後述する取付軸３４の固定プレート３４Ａが当接することにより弾性体３３が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるストッパ部３３Ａとなっている。
【００５２】
３４は弾性体３３内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸３４は、軸方向に延びる段付き円柱状に形成され、軸方向の中間部に位置する大径な円板状の固定プレート３４Ａと、該固定プレート３４Ａから上方に突出した軸方向の一側（上端側）に位置する雄ねじ部３４Ｂと、固定プレート３４Ａから下方に突出した軸方向の他側（下端側）に位置する円柱部３４Ｃとを備えている。
【００５３】
ここで、取付軸３４は、例えば円柱部３４Ｃの外周側が弾性体３３に固着されることにより、ケーシング３２の中心部に配置され、雄ねじ部３４Ｂはケーシング３２の外部に突出し、円柱部３４Ｃの下端側はケーシング３２内に挿入されている。
【００５４】
そして、取付軸３４は、雄ねじ部３４Ｂをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通し、固定プレート３４Ａの上面３４Ａ１を床板９に当接させた状態で、雄ねじ部３４Ｂに螺着したナット１８によってキャブ８に取付けられる。一方、ケーシング３２内に挿入された円柱部３４Ｃの下端側には、ボルト２２を用いて抵抗板２１が固着されている。
【００５５】
３５はケーシング３２内に画成された流体室で、該流体室３５は、ケーシング３２と弾性体３３と取付軸３４とによって囲まれた密閉空間として構成されている。そして、流体室３５内には粘性液体２０が封入され、該粘性液体２０中には抵抗板２１が常時浸される構成となっている。
【００５６】
３６は弾性体３３の外周側に設けられたばねガイドで、該ばねガイド３６は、弾性体３３に沿って軸方向に延びる円筒状に形成され、ケーシング３２の上方に突出した弾性体３３の外周面に固着されている。そして、ばねガイド３６は、後述のコイルばね３７を軸方向に案内すると共に、軸方向寸法を大きくした弾性体３３が径方向（水平方向）に撓むように変形するのを抑える芯金の役目を果たすものである。
【００５７】
また、ばねガイド３６の軸方向の一側（上端側）には、縮径方向に折曲げられた環状の上フランジ部３６Ａが一体に設けられ、該上フランジ部３６Ａによって弾性体３３のストッパ部３３Ａを下側から支持する構成となっている。さらに、ばねガイド３６の軸方向の他側（下端側）には、拡径方向に折曲げられた環状の下フランジ部３６Ｂが一体に設けられ、該下フランジ部３６Ｂによって後述するコイルばね３７の基端部を支持する構成となっている。
【００５８】
３７は弾性体３３を取囲んでケーシング３２とキャブ８との間に取付けられた圧縮ばねからなるコイルばねで、該コイルばね３７は、ばねガイド３６の外周面にこれを取囲む状態で遊挿され、該ばねガイド３６に沿って案内されつつ軸方向に延びている。ここで、コイルばね３７の基端部は、ばねガイド３６の下フランジ部３６Ｂに当接し、コイルばね３７の先端部は、キャブ８の床板９の下面に当接している。なお、床板９の下面には、コイルばね３７の先端部を径方向に位置決めする環状のブラケット３８が溶接等によって固着されている。
【００５９】
そして、コイルばね３７は、キャブ８の自重を支え、当該キャブ８の自重によって弾性体３３が圧縮側に変形するのを抑えるものである。従って、コイルばね３７のばね定数は、防振マウント３１によって支持すべきキャブ８の自重に対応した値に設定されている。
【００６０】
本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は上述の如き構成を有するもので、該防振マウント３１を介して旋回フレーム５上にキャブ８を支持するときには、まず、図２に示すように、防振マウント３１のケーシング３２を、旋回フレーム５のキャブ支持部７にボルト１４を用いて取付ける。
【００６１】
ここで、防振マウント３１上にキャブ８を搭載していない状態、即ち、防振マウント３１に対して荷重が作用していない無負荷状態では、弾性体３３およびコイルばね３７は、図２に示すように自由長さを保持する。
【００６２】
次に、図１に示すように、防振マウント３１上にキャブ８を搭載し、該キャブ８によってコイルばね３７を圧縮しつつ、取付軸３４の雄ねじ部３４Ｂをキャブ８の床板用ブラケット８Ｅと床板９とに挿通する。そして、固定プレート３４Ａの上面３４Ａ１をキャブ８の床板９に当接させた状態で、雄ねじ部３４Ｂにナット１８を螺着することにより、取付軸３４をキャブ８に取付ける。これにより、防振マウント３１は、旋回フレーム５のキャブ支持部７上でキャブ８を弾性的に支持する。
【００６３】
ここで、防振マウント３１の取付軸３４にキャブ８を取付けたときには、コイルばね３７が図２に示す自由長さから圧縮され、このコイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重を支えることができる。このとき、弾性体３３は自由長さを保ち、キャブ８の自重によって弾性体３３が圧縮側に変形してしまうのを抑えることができる。
【００６４】
そして、油圧ショベル１の走行時等において旋回フレーム５が振動したときには、防振マウント３１は、ケーシング３２と取付軸３４との間で弾性体３３が上，下方向に弾性変形することにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる振動を抑える。
【００６５】
この場合、防振マウント３１に対して弾性体３３の伸長側に過大な荷重が作用したときには、抵抗板２１が弾性体３３を介して補強部材３２Ｄの下面に当接することにより、弾性体３３の過剰な変形を抑えることができる。また、防振マウント３１に対して弾性体３３の圧縮側に過大な荷重が作用したときには、取付軸３４の固定プレート３４Ａが弾性体３３のストッパ部３３Ａに当接することにより、弾性体３３の過剰な変形を抑えることができる。
【００６６】
ここで、防振マウント３１が、キャブ８から受ける荷重に応じて上，下方向に伸縮する状態を、固定プレート３４Ａの位置に着目して図３を参照しつつ説明する。
【００６７】
まず、防振マウント３１にキャブ８を搭載していない無負荷状態では、防振マウント３１は実線で示す無負荷位置となり、キャブ支持部７から固定プレート３４Ａまでの高さ寸法は、無負荷高さＡとなる。次に、キャブ８を搭載することにより、防振マウント３１のコイルばね３７に対してキャブ８の自重が作用しているときには、該キャブ８の自重によってコイルばね３７のみが圧縮されるので、防振マウント３１は実質的に無負荷位置を保持し、キャブ支持部７から固定プレート３４Ａまでの高さ寸法は、無負荷高さＡとなる。
【００６８】
一方、油圧ショベル１の走行時等において、防振マウント３１に対して弾性体３３の伸長側に過大な荷重が作用したとき（抵抗板２１が補強部材３２Ｄの下面に当接したとき）には、防振マウント３１は、一点鎖線で示す最大伸長位置に変位する。また、防振マウント３１に対して弾性体３３の圧縮側に過大な荷重が作用したとき（固定プレート３４Ａが弾性体３３のストッパ部３３Ａに当接したとき）には、防振マウント３１は二点鎖線で示す最大圧縮位置に変位する。
【００６９】
この場合、防振マウント３１が最大伸長位置と最大圧縮位置との間で変位する距離が、弾性体３３の耐久強度を考慮して設定された防振マウント３１の全許容ストロークＢとなり、この全許容ストロークＢは、従来技術による防振マウント１１の全許容ストロークＺとほぼ等しい長さに設定されている。
【００７０】
そして、防振マウント３１の全許容ストロークＢは、防振マウント３１が中立位置から最大伸長位置へと変位するときの伸長側許容ストロークＢ１と、防振マウント３１が中立位置から最大圧縮位置へと変位するときの圧縮側許容ストロークＢ２とに大別される。
【００７１】
ここで、防振マウント３１は、コイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重を支える構成としたので、該キャブ８の自重によって弾性体３３が予め圧縮側に変形するのを抑え、防振マウント３１の中立位置が最大圧縮位置側に偏るのを抑えることができる。このため、従来技術による防振マウント１１に比較して、参考例による防振マウント３１は、全許容ストロークＢ中に占める圧縮側許容ストロークＢ２を、伸長側許容ストロークＢ１よりも大きく確保することができる（Ｂ２＞Ｂ１）。
【００７２】
このように、本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は、従来技術による防振マウント１１の全許容ストロークＺとほぼ同じ長さの全許容ストロークＢを有するものの、全許容ストロークＢ中に占める伸長側許容ストロークＢ１と圧縮側許容ストロークＢ２のうち、伸長側許容ストロークＢ１を小さくし、圧縮側許容ストロークＢ２を大きく確保することができる。
【００７３】
これにより、例えば油圧ショベル１が走行中に地面上の凸部を乗越えた場合等において、防振マウント３１の圧縮側に大きな荷重が作用したとしても、この大きな荷重を弾性体３３によって適正に受承することができ、該弾性体３３の耐久性を保つことができる。即ち、本実施の形態による防振マウント３１は、弾性体３３の耐久性を保ちつつ該弾性体３３のばね定数を小さく設定することができる構成となっている。
【００７４】
ここで、本発明の参考例による防振マウント３１にキャブ８から圧縮側の荷重が作用したときのストローク（撓み量）と、上述した従来技術による防振マウント１１にキャブ８から圧縮側の荷重が作用したときのストロークとの比較について、図４を参照しつつ説明する。
【００７５】
まず、従来技術による防振マウント１１のストロークは、図４中に特性線Ｌ１として示され、該防振マウント１１の弾性体１５は、キャブ８の自重による静的な荷重Ｗ１によってストロークＳ１だけ圧縮側に撓み、キャブ８の振動による動的な荷重Ｗ２が作用したときにはストロークＳ１から最大ストロークＳ２まで圧縮側に撓む。即ち、従来技術による防振マウント１１は、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重Ｗ２を吸収するための実質的なストローク量が、ストロークＳ１からＳ２までの小さなストローク量Ｓｐとなるため、弾性体１５のばね定数を大きく設定する必要がある。
【００７６】
これに対し、本発明の参考例による防振マウント３１のストロークは、図４中に特性線Ｌ２として示され、キャブ８の自重による静的な荷重Ｗ１をコイルばね３７によって支えるため、防振マウント３１の弾性体３３は、キャブ８の振動による動的な荷重Ｗ２が作用したときに最大ストロークＳ２まで圧縮側に撓む。即ち、本実施の形態による防振マウント３１は、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重Ｗ２を吸収するための実質的なストローク量Ｓｔを、上述のストローク量Ｓｐよりも大きく確保することができ、この分、弾性体３３のばね定数を小さく設定することができる。
【００７７】
かくして、本発明の前提となる参考例による防振マウント３１は、コイルばね３７のばね力によってキャブ８の自重（初期荷重）を支えることにより、当該キャブ８の自重によって弾性体３３が予め圧縮側に撓むのを抑え、油圧ショベル１の作動時にキャブ８から作用する動的な荷重を吸収するための実質的なストローク量Ｓｔを大きく確保することができる。これにより、弾性体３３の耐久性を確保しつつ該弾性体３３のばね定数を小さく設定することができるので、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を、ばね定数の小さな弾性体３３によって適正に吸収することができ、キャブ８内の居住性を向上させることができる。
【００７８】
一方、取付軸３４に固定された抵抗板２１は、弾性体３３の弾性変形に応じて流体室３５内を上，下方向に移動し、流体室３５内に封入された粘性液体２０は、抵抗板２１の流通穴２１Ａ等を通じて抵抗板２１の上，下に流動する。そして、このときの粘性液体２０の粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸３４の上，下方向の移動に対して抵抗力を与え、その結果、キャブ８に伝わった振動を減衰することができるので、キャブ８内の居住性を一層向上させることができる。
【００７９】
次に、図５および図６は本発明の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、取付軸にばねガイドを設けると共に、ケーシングにコイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した図１〜図４に示す参考例と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８０】
図中、４１は旋回フレーム５のキャブ支持部７とキャブ８との間に設けられた本実施の形態による防振マウントで、該防振マウント４１は、上述した本発明の参考例によるものとほぼ同様に、後述のケーシング４２、弾性体４３、取付軸４４、粘性液体２０、抵抗板２１、コイルばね３７等を備えた液体封入式マウントとして構成されているものの、取付軸４４に後述のばねガイド４６を設けると共に、ケーシング４２に後述の位置決め突起４２Ｅを設けた点で前記参考例による防振マウント３１とは異なるものである。
【００８１】
４２は旋回フレーム５のキャブ支持部７に取付けられたケーシングで、該ケーシング４２は、上端側が開口部となった円筒状の筒体４２Ａと、該筒体４２Ａの上端側に一体形成されボルト１４を用いてキャブ支持部７に取付けられたフランジ部４２Ｂと、筒体４２Ａの下端側を閉塞する底板４２Ｃと、フランジ部４２Ｂに固着された断面Ｊ字状をなす補強部材４２Ｄとにより有底円筒状に形成されている。
【００８２】
４２Ｅはケーシング４２の上端側に一体に設けられた位置決め部としての４個の位置決め突起で、該各位置決め突起４２Ｅは、例えばフランジ部４２Ｂの外周側に予め設けられた４個の突起片を上向きに折曲げることにより、ケーシング４２の外周に互いに９０°の角度間隔をもって立設されている。そして、各位置決め突起４２Ｅは、コイルばね３７の基端部を外周側から取囲むことにより、該コイルばね３７をケーシング４２に対して径方向に位置決めするものである。
【００８３】
４３はケーシング４２にその開口部を閉塞した状態で固着された弾性体で、該弾性体４３は、例えばゴム等の弾性材料により、後述する取付軸４４の外周を軸方向に延びる円柱状に形成され、ケーシング４２の筒体４２Ａ、補強部材４２Ｄ等の内周面と取付軸４４の外周面とに固着されている。
【００８４】
４４は弾性体４３内を軸方向に挿通して設けられた取付軸で、該取付軸４４は、大径な円板状の固定プレート４４Ａと、該固定プレート４４Ａから上方に突出した雄ねじ部４４Ｂと、固定プレート４４Ａから下方に突出し外周側が弾性体４３に固着された円柱部４４Ｃとにより構成されている。
【００８５】
そして、取付軸４４は、固定プレート４４Ａの上面をキャブ８の床板９に当接させた状態で、該床板９等に挿通した雄ねじ部４４Ｂにナット１８を螺着することにより、キャブ８に取付けられている。また、ケーシング４２内に挿入された円柱部４４Ｃの下端側には抵抗板２１が固着され、該抵抗板２１は、ケーシング４２の流体室４５内に封入された粘性液体２０に常時浸されている。
【００８６】
４６は弾性体４３の外周側に設けられたばねガイドで、該ばねガイド４６は、弾性体４３の外周側を全周に亘って取囲んで軸方向に延びる円筒体からなり、軸方向の一側（上端側）が取付軸４４の固定プレート４４Ａに溶接等によって固着され、ケーシング４２に向けて垂下している。そして、ばねガイド４６は、その外周側に遊挿されたコイルばね３７を軸方向に案内するものである。また、ばねガイド４６の軸方向の他側（下端側）は、弾性体４３が圧縮方向に変形したときにケーシング４２の補強部材４２Ｄに当接するストッパ部４６Ａとなり、該ストッパ部４６Ａによって弾性体４３が過剰に変形するのを抑える構成となっている。
【００８７】
本実施の形態による防振マウント４１は上述の如き構成を有するもので、前述した参考例による防振マウント３１と同様に、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えることにより、旋回フレーム５からキャブ８に伝わる微小な振動を、ばね定数の小さな弾性体４３によって適正に吸収することができ、キャブ８の居住性を向上させることができる。
【００８８】
しかも、本実施の形態による防振マウント４１は、ケーシング４２に４個の位置決め突起４２Ｅを一体に設け、該各位置決め突起４２Ｅによってコイルばね３７の基端部を径方向に容易に位置決めすることができるので、該コイルばね３７の取付時の作業性を高めることができる。
【００８９】
なお、上述した実施の形態では、ばねガイド４６の上端側を取付軸４４の固定プレート４４Ａに固着した場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図７に示す変形例のように、ばねガイド４６′の上端側をキャブ８（第２の部材）の床板９に固着する構成としてもよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態では、防振マウント４１としてケーシング４２内に粘性液体２０を封入した液体封入式ゴムマウントを用い、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えつつ弾性体４３によってキャブ８に伝わる振動を抑え、抵抗板２１が粘性液体２０中を移動することによってキャブ８の振動を減衰する場合を例示している。
【００９１】
しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばケーシング４２内に粘性液体２０が封入されていないゴムマウントを用い、コイルばね３７によってキャブ８の自重を支えつつ弾性体４３によってキャブ８に伝わる振動を抑える構成としてもよい。
【００９２】
さらに、上述した実施の形態では、防振マウント４１を、油圧ショベル１の旋回フレーム５（第１の部材）とキャブ８（第２の部材）との間に設けた場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば鉄道車両の走行装置と車体との間、自動車の車体フレームとエンジンとの間、工場の床と機械装置との間等、第１の部材上で第２の部材を防振支持する防振マウントとして広く適用することができるものである。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、第１の部材に取付けられるケーシングと第２の部材に取付けられる取付軸との間に弾性体を設けると共に、該弾性体とは別部材からなるばね部材を、ケーシングと第２の部材との間に設けられ前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、該ばね部材は、前記第２の部材が取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように該第２の部材の自重を支える構成とし、前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記第２の部材の動的な荷重に基づき自由長の状態から上，下方向に弾性変形する構成とし、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設け、前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成しているので、前記ばね部材によって第２の部材の自重を支えることにより、前記弾性体が第２の部材の自重によって予め圧縮側に変形するのを抑えることができる。これにより、弾性体の耐久性を確保しつつ該弾性体のばね定数を小さく設定することができ、第１の部材から第２の部材に伝わる微小な振動を弾性体によって適正に吸収することができる。
【００９４】
また、前記ばね部材は、取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成したので、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。
また、前記弾性体は、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、弾性体の外周側には該弾性体に沿って軸方向に延びる筒状のばねガイドを設けたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
しかも、前記ばねガイドは、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、ばねガイドの軸方向の他側を、ケーシングに当接するストッパとして構成している。これにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【００９５】
また、請求項２の発明によれば、ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、取付軸には弾性体が弾性変形するときに粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としている。これにより、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
【００９６】
また、請求項３の発明によれば、ケーシングに、コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に容易に位置決めすることができる。
【００９７】
一方、請求項４の発明によれば、ばね部材は、取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としたので、第２の部材の自重をコイルばねによって支えた状態で、ケーシングと取付軸との間で弾性体が弾性変形することにより、第１の部材から第２の部材に伝わる振動を抑えることができる。しかも、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、ケーシングの位置決め部によってコイルばねの基端部を径方向に容易に位置決めすることができる。
【００９８】
また、請求項５の発明によれば、前述した請求項２の発明と同様に、第１の部材からの振動が第２の部材に伝わるのを弾性体の弾性変形によって抑えることができる上に、弾性体の変形に伴って抵抗板が粘性液体中を移動するときに発生する粘性抵抗、流動抵抗により、取付軸の移動に対して抵抗力を与えることができ、第２の部材に伝わった振動を減衰することができる。
また、請求項６の発明によれば、弾性体を、取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、弾性体の外周側には該弾性体に沿って軸方向に延びる筒状のばねガイドを設けたので、第１の部材と第２の部材との間にコイルばねを配設するときに、弾性体の外周側に設けたばねガイドを利用して、コイルばねを軸方向に案内することができる。
【００９９】
さらに、請求項７の発明によれば、ばねガイドを、軸方向の一側が取付軸または第２の部材に固着されケーシングに向けて延びる構成とし、ばねガイドの軸方向の他側を、ケーシングに当接するストッパとして構成している。これにより、ばねガイドによってコイルばねを軸方向に案内することができる上に、弾性体が圧縮側に大きく変形したときには、ばねガイドの軸方向の他側がケーシングに当接することにより、弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提となる参考例による防振マウントを示す断面図である。
【図２】 キャブを取外した状態での防振マウントを示す断面図である。
【図３】 防振マウントの全許容ストローク、伸長側許容ストローク、圧縮側許容ストロークをキャブを取外した状態で示す正面図である。
【図４】 弾性体に作用する荷重とストロークとの関係を示す特性線図である。
【図５】 本発明の実施の形態による防振マウントを示す一部破断の正面図である。
【図６】 防振マウントのばねホルダ等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】 防振マウントの変形例を示す図５と同様の一部破断の正面図である。
【図８】 従来技術による防振マウントを備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図９】 図８中の旋回フレーム、キャブ等を拡大して示す一部破断の正面図である。
【図１０】 旋回フレームのキャブ支持部、防振マウント等を図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】 従来技術による防振マウントを示す断面図である。
【図１２】 従来技術による防振マウントの全許容ストローク、伸長側許容ストローク、圧縮側許容ストロークをキャブを取外した状態で示す正面図である。
【符号の説明】
５ 旋回フレーム（第１の部材）
８ キャブ（第２の部材）
２０ 粘性液体
２１ 抵抗板
３１，４１ 防振マウント
３２，４２ ケーシング
３３，４３ 弾性体
３３Ａ ストッパ部
３４，４４ 取付軸
３５，４５ 流体室
３６，４６，４６′ ばねガイド
３７ コイルばね（ばね部材）
４２Ｅ 位置決め突起（位置決め部）
４６Ａ ストッパ部
Claims (7)
- 軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられ前記ケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側が前記ケーシング側に取付けられると共に先端側が前記第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、
該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、
該コイルばねは、前記第２の部材が前記取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように前記第２の部材の自重を支える構成とし、
前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記第２の部材の動的な荷重に基づき前記自由長の状態から上，下方向に弾性変形する構成とし、
前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設け、
前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、
該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成してなる防振マウント。 - 前記ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、前記取付軸には前記弾性体が弾性変形するときに前記粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としてなる請求項１に記載の防振マウント。
- 前記ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の防振マウント。
- 軸方向の一側が開口部となると共に軸方向の他側が閉塞され第１の部材に取付けられるケーシングと、弾性材料により形成され該ケーシングにその開口部を閉塞した状態で固着して設けられた弾性体と、該弾性体内を軸方向に挿通して設けられ前記ケーシングの外部に突出した軸方向の一側が第２の部材に取付けられる取付軸と、前記弾性体とは別部材からなり基端側が前記ケーシング側に取付けられると共に先端側が前記第２の部材に取付けられるばね部材とにより構成し、
該ばね部材は、前記取付軸を外周側から取囲んだ状態で軸方向に延びるコイルばねにより構成し、
該コイルばねは、前記第２の部材が前記取付軸に取付けられた状態で前記弾性体が自由長を保持し、前記第２の部材の自重によって前記弾性体が予め圧縮側に変形しないように前記第２の部材の自重を支える構成とし、
前記ケーシングには、前記コイルばねの基端部を径方向に位置決めする位置決め部を設ける構成としてなる防振マウント。 - 前記ケーシング内には粘性を有する粘性液体を封入して設け、前記取付軸には前記弾性体が弾性変形するときに前記粘性液体中を移動して抵抗力を発生する抵抗板を設ける構成としてなる請求項４に記載の防振マウント。
- 前記弾性体は、前記取付軸の外周を軸方向に延びる柱状に形成し、前記弾性体の外周側には、該弾性体に沿って軸方向に延び前記コイルばねを案内する筒状のばねガイドを設ける構成としてなる請求項４に記載の防振マウント。
- 前記ばねガイドは、軸方向の一側が前記取付軸または前記第２の部材に固着され前記ケーシングに向けて延びる構成とし、該ばねガイドの軸方向の他側は、前記弾性体が圧縮側に過剰に変形するのを抑えるため前記ケーシングに当接するストッパを構成してなる請求項６に記載の防振マウント。
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