JPH03286036A - 車両のダイナミックダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、ホイールローダ等の車両のダイナミ
ックダンパーに関する。

（従来の技術） ホイールローダのダイナミックダンパーとしては、例え
ば、特開昭６３−２６５０２３号等に示すようなものが
ある。

このものでは、作業装置におけるブームシリンダの負荷
保持側油室がアキュムレータと接続されて、マス部材と
なる作業装置と、バネ作用をなすアキュムレータ等によ
り、ダイナミックダンパーが構成され、これにより、走
行時の車両本体のピッチング、バウンシング等を抑制す
るようにしている。

ところで、上記のものでは、掘削作業時には、ブームシ
リンダとアキュムレータ間の油路を遮断して、高圧の作
動油からアキュムレータを保護する必要があり、そのた
め、ブームシリンダとアキュムレータ間に開閉弁を設け
る必要があった。

又、上記のものでは、ダイナミックダンパーの作動時に
は、ブームシリンダの伸縮を許容するため、その負荷側
油室をタンクと連通状態にする必要があり、このため、
負荷側管路の中途部とタンク間に、両者を連通状態と遮
断状態に切り替え自在に接続するための接続手段を介装
する必要があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来のダイナミックダンパーでは、ダイ
ナミックダンパーを構成するアキュムレータの他に、開
閉弁、接続手段も備える必要があり、作業装置の油圧回
路が複雑なものとなって、コストが高くつくという問題
があった。

又、走行体勢から作業体勢、又は、その逆に移行する際
に、開閉弁や接続手段を操作する必要があり、大変面倒
であるという問題もあった。

更に、作業体勢から走行体勢に移行する際に、上記操作
を忘れても、単に、ダイナミックダンパーが作動しない
だけであるが、走行体勢から作業体勢に移行する際に、
上記操作を忘れると、アキュムレータタが破損するとい
う問題がある。

従って、その操作を忘れた際の安全装置、又は、上記操
作を自動的に行う装置を備える必要があるが、これが、
更に、ダイナミックダンパーを複雑にして、コストを上
昇させるという問題があった。

又、作業装置の油圧回路に備えたアキュムレータを利用
しているので、作業時に、油圧回路により、作業装置を
作動させている際には、ダイナミックダンパーを作動さ
せることができないという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決できる車両のダイナミックダ
ンパーを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明が採用した手段は、
車両本体の前後−例に、バランスウェイトがガイド体を
介して上下動自在に備えられ、車両本体とバランスウェ
イト間に、バランスウェイトを上下動可能に保持する保
持バネが介装された点にある。

尚、ガイド体が、車両本体に固定される軸とされて、バ
ランスウェイトに上下方向に相対移動自在に挿通され、
ガイド体の上下各部に保持バネが夫々備えられることも
ある。

又、ガイド体がバランスウェイトに固定される軸とされ
て、車両本体に上下動自在に備えられ、ガイド体の上下
各部に保持バネが夫々備えられることもある。

更に、ガイド体の上下各部の保持バネの装備箇所の長さ
の和が、両保持バネの自由長の和とされることもある。

又、ガイド体が、ローラーと、ローラーが転動するレー
ルとにより構成され、ローラーとレールの一方が車両本
体に、他方がバランスウェイトに備えられることもある
。

更に、車両本体とバランスウェイト間にショックアブソ
ーバが介装されることもある。

（作用） 車両を走行させた際には、路面の起伏に応じて、又は、
加速、減速時に、車両本体がピッチング又はバウンシン
グしようとする。

この際、ダイナミックダンパーのバランスウェイトが保
持バネに抗して上下動して、車両本体のピッチング及び
バウンシング等が抑制される。

（実施例） 以下、本発明をホイールローダに適用した第１実施例を
第１図乃至第４図の図面に基づき説明すると、第２図は
ホイールローダを示し、ホイールローダは、車両本体１
と、車両本体１の前部に備えられた作業装置２とから構
成されている。

車両本体１は、前・後フレーム４．５等から成る車体６
と、左右−討究の前・後輪７．８と、キャビン９等を有
する。

又、作業装置２は、前フレーム４に昇降自在に枢支され
た左右一対のブーム１１と、前フレーム４と各ブーム１
１間に介装された左右一対のブームシリンダ１２と、ブ
ーム１１の前端部に回動自在に枢支されたパケット１３
と、前フレーム４とパケット１３間に介装されたパケッ
トシリンダ１４等を有する。

第１図、第３図及び第４図に示すように、後フレーム５
は、左右一対の側板１６と、両側板１６の後端部を連結
する後板１７と、両側板１６の後部及び後板１７から立
設され且つ雨後板１７を連結する左右−対の立設板１８
等を有する。

１９はダイナミックダンパーで、荷重バランスをとるバ
ランスウェイト２０と、そのガイド装置２１と、バラン
スウェイト２０を上下動可能に保持する保持バネ２２と
、バランスウェイト２０の上下動を減衰させるショック
アブソーバ２３を有する。

バランスウェイト２０は、後フレーム５の後方に位置す
るもので、多数の平板状のウェイト２５をボルト２６に
より分離可能に一体化して威り、その重量が変更可能と
されると共に、横長状とされている。

ガイド装置２１は、後フレーム５の後板１７に着脱自在
に取付けられた左右一対の取付ブラケット２８と、この
取付ブラケット２８に取付けられた本体２９と、ガイド
体３０とから威る。

本体２９は縦長の矩形枠状とされており、左右−対の側
板３２と、両側板３２の上下端部を連結する天板３３及
び底板３４等から成る。

ガイド体３０は丸軸で、本体２９の天板３３と底板３４
の左右方向中央部間に上下方向に渡設されてバランスウ
ェイト２０に挿通されると共に、このガイド体３０に、
バランスウェイト２０に固定されたスライド軸受３６が
外嵌されている。

保持バネ２２は圧縮コイルバネから成るもので、４本あ
り、本体２９の天板３３及び底板３４の左右各側部と、
バランスウェイト２０の上下各面の各側部間に夫々弾発
状に介装されている。

３８は筒体で、バランスウェイト２０上面の左右各側部
と、本体２９の底板３４上面の左右各側部に夫々立設さ
れて、保持バネ２２に外嵌され、保持バネ２２の座屈を
防止する。

ショックアブソーバ２３は本体２９の天板３３とバラン
スウェイ）２０の両者の左右各側部間に介装されている
。

４０は左右一対の固定ブラケットで、本体２９の各側板
３２に着脱自在に取付けられ、この固定ブラケット４０
にバランスウェイト２０が着脱自在に固定されることに
より、バランスウェイト２０の上下動が阻止される。

上記のように構成した実施例によれば、ホイールローダ
を走行させた際には、路面の起伏に応じて、又は、加速
、減速時に、ホイールローダの車両本体１及び作業装置
２がピッチング又はバウンシングしようとする。

この際、ダイナミックダンパー１９のバランスウェイト
２０が保持バネ２２やショックアブソーバ２３に抗して
上下動し、バランスウェイ）２０が、車両本体１の後部
が動こうとする方向とは反対方向に動くので、ホイール
ローダの車両本体１及び作業装置２のピッチング及びバ
ウンシング等が抑制されると共に、バランスウェイト２
０の上下動もショックアブソーバ２３により早期に減衰
させることができる。・ ところで、車両本体１及び作業装置２から成る主振動系
の固有振動数は、車両本体１と作業装置２の質量及び、
前・後輪７．８のバネ定数等により定まり、又、ダイナ
ミックダンパー１９の固有振動数は、バランスウェイト
２０の質量及び、保持バネ２２のバネ定数等により定ま
る。

そして、主振動系の共振曲線のピークがなるべく低くな
るように、上記主振動系とグイナミソクダンバー１９両
者の質量比と固有振動数比及び、ダイナ兎ツクダンパー
１９のショックアブソーバ２３の減衰係数等を設定すれ
ば、車両本体１及び作業装置２に作用する外力の振動数
がどんな値であっても、車両本体１及び作業装置２のピ
ッチング及びバウンシングを良好に抑制できる。

第５図は本発明の第２実施例を示すもので、バランスウ
ェイト２０のガイド体３０自体の上下各部に保持バネ２
２が介装されると共に、ガイド体３０の保持バネ２２の
装備箇所の長さの和（Ｌ＋　＋Ｌｚ）が上下の保持バネ
２２の自然長とされている。

そして、ホイールローダの停止状態では、下側保持バネ
２２がバランスウェイト２０の重量により撓み、上側保
持バネ２２と本体２９の天板３３間には隙間λが形成さ
れでいる。

ところで、第１実施例のように、上下の保持バネ２２を
弾発状に介装した場合には、上下の各バネ定数を同一と
すると、ダイナミックダンパ−１９全体のバネ定数が上
下の各ハネ定数の１７２となり、上下の各ハネ定数に比
較して、ダイナミックダンパー１９の固有振動数は小と
なってしまう。

然しなから、第２実施例によれば、ダイナミックダンパ
ー１９のバネ定数が、上下の各ハネ定数と同一となる。

従って、上下の保持バネ２２を弾発状に介装するものと
比較して、保持バネ２２のバネ定数を１７２としても、
ダイナ逅ンクダンバー１９の固有振動数を同一とでき、
これにより、保持バネ２２の線径、コイル径及び自由長
を小さくできて、取付スペースを小さくできると共に゛
、組立作業性も向上できる。

第６図は本発明の第３実施例を示すもので、ガイド体３
０がバランスウェイト２０に固設されて、その左右各側
部から上下に突出すると共に、本体２９の天板３３及び
底板３４に取付けられたスライド軸受３６に挿通されて
いる。

又、ショックアブソーバ２３が単一とされて、本体２９
の底板３４とバランスウェイト２０の両者の左右方向中
央部間に介装されている。

第３実施例によれば、ダイナミックダンパー１９のマス
部材の質量をガイド体３０の分だけ増大できると共に、
バランスウェイト２０を左右両側でガイド体３０を介し
てスライド軸受３６によりガイドするようにしており、
第１実施例に比較してスライド軸受３６に掛かる負荷を
軽減できる。

尚、第３実施例でも、第２実施例のように、ガイド体３
０の保持バネ２２の装備箇所の長さの和が上下の保持バ
ネ２２の自然長の和となるようにしてもよい。

第７図乃至第９図は本発明の第４実施例を示し、ガイド
体３０が、溝形状のレール４２と、レール４２内を転動
するローラー４３とにより構成されている。

レール４２は左右一対あって、後フレーム５の後板１７
及び立設板１８に縦設され、又、ローラー４３はバラン
スウェイト２０の前面の左右各側部にローラーブラケッ
ト４５を介して上下−討究配設されている。

又、後フレーム５の立設板１８及び後板１７には、上下
一対の支持ブラケット４７が各ローラーブラケット４５
と対応状に固設され、各上ローラ−ブラケット４５と上
支持ブラケット４７間に保持バネ２２が介装されている
。

又、各下ローラ−ブラケット４５と下支持ブラケット４
７間にショックアブソーバ２３が介装されている。

尚、実施例では、バランスウェイトが車両本体の後端部
に備えられているが、バランスウェイトを車両本体の前
端部に備えることもある。

又、実施例では、ダイナミックダンパーを、バランスウ
ェイトと、保持バネと、ショックアブソーバとにより構
成したが、ダイナミックダンパーを、バランスウェイト
と、保持バネとにより構成してもよい。

更に、本発明はホイールローダ以外の車両にも適用可能
である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、車両本体の前後
−例に、バランスウェイトをガイド体を介して上下動自
在に備え、車両本体とバランスウェイト間に、バランス
ウェイトを上下動可能に保持する保持ハネを介装して、
バランスウェイトと保持バネとによりダイナミックダン
パーを構成するようにしたので、構造が簡易で、ローコ
ストで製作できると共に、走行体勢から作業体勢、又は
、その逆に移行する際に、何か操作をしたりする必要も
なく、大変便利であり、しかも、作業装置を備えた車両
の場合において、油圧回路により作業装置を作動させて
いる際でも、ダイナミックダンパーを作動させることが
できる。

又、請求項３のように、ガイド体をバランスウェイトに
固設すれば、ダイナ、ごツタダンパーのマス部材の質量
をガイド体の分だけ増大できる。

更に、請求項４のように、ガイド体の上下各部の保持バ
ネの装備箇所の長さの和を、両保持バネの自由長の和と
７すれば、上下の保持バネを弾発状に介装するものと比
較して、保持バネのバネ定数を１／２としても、ダイナ
ミックダンパーの固有振動数を同一とでき、これにより
、保持バネの線径、コイル径及び自由長を小さくできて
、取付スペースを小さくできると共に、組立作業性も向
上できる。

又、請求項６のように、ショックアブソーバを備えるこ
とにより、バランスウェイトが振動しても、その振動を
早期に減衰できる。

更に、上記のように、ショックアブソーバを備えると共
に、車両本体等から威る主振動系の共振曲線のピークが
なるべく低くなるように、主振動系とグイナミソクダン
パー両者の質量比と固有振動数比及び、ダイナミックダ
ンパーのショックアブソーバの減衰係数等を設定すれば
、車両本体に作用する外力の振動数がどんな値であって
も、車両本体のピッチング及びバウンシングを良好に抑
制したりできる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１実施例を示すもので、
第１図は要部の一部断面背面図、第２図はホイールロー
ダの側面図、第３図は要部の一部断面側面図、第４図は
同平面図、第５図は本発明の第２実施例を示す要部の縦
側断面図、第６図は本発明の第３実施例を示す要部の一
部断面背面図、第７図乃至第９図は本発明の第４実施例
を示し、第７図は要部の一部断面側面図、第８図及び第
９図の各図は第７図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線各矢視断面図
である。 １・・・・・・車両本体、２・・・・・・作業装置、１
９・・・・・・ダイナミックダンパー、２０・・・・・
・バランスウェイト、２１・・・・・・ガイド装置、２
２・・・・・・保持バネ、２３・・・・・・ショックア
ブソーバ、３０・・・・・・ガイド体、４２・・・・・
・レール、４３・・・・・・ローラー 第３ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車両本体の前後一側に、バランスウェイトがガイ
   ド体を介して上下動自在に備えられ、車両本体とバラン
   スウェイト間に、バランスウェイトを上下動可能に保持
   する保持バネが介装されたことを特徴とする車両のダイ
   ナミックダンパ（２）ガイド体が、車両本体に固定され
   る軸とされて、バランスウェイトに上下方向に相対移動
   自在に挿通され、ガイド体の上下各部に保持バネが夫々
   備えられたことを特徴とする請求項１記載の車両のダイ
   ナミックダンパー。 （３）ガイド体がバランスウェイトに固定される軸とさ
   れて、車両本体に上下動自在に備えられ、ガイド体の上
   下各部に保持バネが夫々備えられたことを特徴とする請
   求項１記載の車両のダイナミックダンパー。 （４）ガイド体の上下各部の保持バネの装備箇所の長さ
   の和が、両保持バネの自由長の和とされたことを特徴と
   する請求項２又は３記載の車両のダイナミックダンパー
   。 （５）ガイド体が、ローラーと、ローラーが転動するレ
   ールとにより構成され、ローラーとレールの一方が車両
   本体に、他方がバランスウェイトに備えられたことを特
   徴とする請求項１記載の車両のダイナミックダンパー。 （６）車両本体とバランスウェイト間にショックアブソ
   ーバが介装されたことを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の車両のダイナミックダンパー。