産業機械の振動減衰装置
【課題】防振すべき部位内の居住性や安定性を向上させるとともに、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供する。
【解決手段】振動検出器３０が検出した設定値ａ以上の変位に伴う最初の衝撃時から振動収束時までにアクチュエータ２６を駆動および停止させる、アクチュエータ２６の制御手段を備える。
【解決手段】振動検出器３０が検出した設定値ａ以上の変位に伴う最初の衝撃時から振動収束時までにアクチュエータ２６を駆動および停止させる、アクチュエータ２６の制御手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、上部体または下部体の振動を検出する手段と、防振支持部材を弾性体とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、上部体または下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置に関するものであり、より詳細には、振動減衰装置は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業機械の車両には、例えば、走行時に路面などの凹凸（路面反力）に起因して車体へ入力される振動から、運転席を防振するアクティブシートとして、運転シートと、床面との間に昇降リンク機構を介在させるとともに、この昇降リンク機構の空間には、エアバネなどの弾性体および電動モータなどのアクチュエータを設置し、振動検出器からの路面反力に応じた、例えば加速度信号に基づいて、コントローラがアクチュエータを介してボールねじなどを駆動させ、路面反力による前記加速度を打ち消すだけの上下逆方向の加速度をこの運転シートに付加して、運転シートが受ける路面反力を低減させるものがある。（例えば特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような車両のアクティブシートでは、検出器により検出された、車両が受ける大小あらゆる振動に対して、アクチュエータを駆動制御してボールねじなどを作動させ、運転シートの振動減衰操作を行っており、特に車両が大きな振動を受けた際には、昇降リンク機構に有するコイルバネなどの弾性体と、ボールねじとの両者によって、振動を吸収しようするため、大きな振動に伴う運転シートの上下振動を抑えるには、その振動の大きさに応じてアクチュエータに要求されるエネルギーが大きくなり、装置のコンパクト化を妨げたり、コストが上昇してしまうという問題があった。
そこで、この発明の目的は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時および変位収束時に対してアクチュエータを駆動または停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることで、防振すべき部位内の居住性や安定性を向上させるとともに、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１に記載の発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、前記機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、前記上部体または前記下部体の振動を検出する手段と、前記防振支持部材を前記弾性体とは別個に前記機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、前記上部体または前記下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、
前記振動減衰装置は、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までに前記アクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記振動を検出する手段は、前記振動の前記変位を検出するとともに、前記振動に伴う最初の衝撃時の、前記変位の正負切替点を検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１および３に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの駆動タイミングを、前記変位の正負切替領域内とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記振動を検出する手段は、設定した前記変位の許容変化幅内に有する前記変位を前記変位収束時として検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１および５に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記変位収束時とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、上部体または下部体の振動を検出する手段と、防振支持部材を弾性体とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、上部体または下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、振動減衰装置は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えるので、機体に大きな振動が加振された最初の大きな衝撃時にアクチュエータを停止して、弾性体の伸縮のみで衝撃を吸収させ、シートの座り心地など居住性を快適にするとともに、この衝撃吸収後から振動の変位収束時まではアクチュエータを駆動して、振動を迅速に減衰させることができる。さらに、変位収束時には、通常のシート特性となるようにアクチュエータの制御モードを切替えて、シートの座り心地を安定させることができる。
従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの停止タイミングを、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とするので、機体に大きな振動が加振された最初の大きな衝撃を弾性体の伸縮のみで吸収でき、シートに着座などする防振すべき部位内の乗員は、最初の大きな衝撃を受けた時に、シートの座り心地の硬さなど不快感や疲労感を有することなく快適に着座することができる。従って、防振すべき部位内の居住性や安定性を向上させるとともに、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、振動を検出する手段は、振動の変位を検出するとともに、振動に伴う最初の衝撃時の、変位の正負切替点を検出するので、コントローラは、振動に伴う最初の大きな衝撃から振幅を繰り返す振動に切り替わる、この正負切替点を基準としてアクチュエータの駆動タイミングとし、アクチュエータの駆動を制御することができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの作動タイミングが、変位の正負切替領域内であるので、最初の大きな衝撃を弾性体のみで快適に吸収し、その後の振幅を繰り返す振動を、弾性体とともにアクチュエータの駆動による防振支持部材の摺動で、迅速に減衰することができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、振動を検出する手段は、設定した変位の許容変化幅内に有する変位を変位収束時として検出するので、コントローラは、アクチュエータの停止タイミングを、この変位収束時として、大きな振動を迅速、かつ確実に減衰させることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの停止タイミングを、変位収束時とするので、コントローラは、アクチュエータの停止タイミングを、この変位収束時として、大きな振動を迅速、かつ確実に減衰させるとともに、この変位収束時でアクチュエータを、通常のシート特性にする駆動制御に切換えることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の、上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図、図２は同トラクタの平面図である。
【００１８】
この産業機械として例示する、作業車両のトラクタ１は、車体フレーム２の前後に、前輪３および後輪４を備え、前輪３の上方にボンネット５を形成するとともに、その内側には原動機部としてのエンジン６およびクラッチハウジング７が配置され、さらにこのクラッチハウジング７の後部にはミッションケース８が配設されており、エンジン６からの動力が前輪３および後輪４に伝達される。このような構成を有する下部体１Ｂのボンネット５の後部に連続して車体フレーム２上にはキャビン９が設けられる。なお、トラクタ１は、上述したようなキャビン仕様のほか、ロプス仕様であってもよい。
【００１９】
次いで、キャビン９内には、操縦部として、ブレーキペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル１０、ステアリングハンドル１１、後述する上部体１Ａとしてのシート１２が設けられる。また、シート１２の両側方に有する一部不図示の左右フェンダには、例えば、主変速レバー１４や副変速レバー、ＰＴＯ変速レバーなどの各種操作レバーが突設されている。また、キャビン９の外周は、それぞれフロントガラス１５、リヤガラス１６、ドア１７、屋根１８などを取付けてもよい。
【００２０】
そして、エンジン６の動力は、ミッションケース８から前後に突出した不図示のＰＴＯ軸に伝達され、このＰＴＯ軸の駆動により三点リンク式などの作業機装着装置１９を介して車両後端に装着された図示しない作業機が駆動される。
【００２１】
次に、本願発明の振動減衰装置について、その具体的構成を説明する。図３は上部体を左側面から見た斜視図、図４は振動減衰装置を下方に備える上部体の左側面模式図、図５は振動減衰装置の左側面模式図、図６は振動減衰装置の背面模式図である。
【００２２】
まず、図３に示すように、シート１２などの上部体１Ａ（車体フレーム２上のキャビン９などの操縦部をはじめ、乗員の乗る部位が上部体１Ａであるが、本発明では、シート１２の振動減衰を説明するため、以後このシート１２を上部体１Ａとする）は、車体フレーム２などの下部体１Ｂ上に、図示しないが通常用いられる弾性材などの防振部材を介して下部体１Ｂの一部として取付けた、例えば台座２１上に設置することができる。そして、この上部体１Ａの下方は、その四方にカバー２２を覆設してもよい。
【００２３】
上部体１Ａの下方には、図４に示すように、上部体１Ａと、下部体１Ｂとの間に、走行時に路面などの凹凸に起因して車両の下部体１Ｂなどへ入力される振動から、上部体１Ａを防振する振動減衰装置２３が備えられる。なお、図４では、振動減衰装置２３が見えるように、上述したカバー２２を取り外したものである。また、図６では、弾性体２０の図示を省略する。
【００２４】
振動減衰装置２３は、図５〜６に示すように、パンタグラフなどの防振支持部材２４，２５（リンク機構）や、コイルバネなどの弾性体２０、電動モータなどのアクチュエータ２６などから構成される。この振動減衰装置２３は、例えば、上部体１Ａの底部に取り付けられた上部体１Ａの一部である上板２７と、下部体１Ｂ上に取り付けられた下部体１Ｂの一部である下板２８との間であって、これら上板２７および下板２８の車両左右方向の両側部には、それぞれ２本のアーム２４ａ，２４ｂおよび２５ａ，２５ｂを略Ｘ字状に回動支点ｋで連結し、アームの前部をボルト締結や溶接など適宜方法で上板２７および下板２８に固定するとともに、アームの後部を車両前後方向に摺動自在としたリンク機構で、上部体１Ａを、回動支点ｋを中心として車両の上下方向に摺動可能とする、防振支持部材２４，２５が、車両の前後方向に設置される。なお、防振支持部材２４，２５のパンタグラフ構造は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
また、上板２７と、下板２８との間であって、これら上板２７および下板２８の前部には、弾性体２０が上下方向に伸縮自在に設置される。なお、弾性体２０は、コイルバネに限定されず、空気ダンパや油圧ダンパ、アキュムレータなどの付勢手段であってもよい。また、弾性体２０は、上板２７と、下板２８との間であり、かつその反力が機体上下方向に作用すれば、左右方向などその設置向きや設置位置は限定されない。
【００２６】
さらに、上板２７と、下板２８との間、かつ、防振支持部材２４，２５の中央近傍であって、防振支持部材２４，２５の回動支点ｋ近傍であって、例えば、防振支持部材２４の内側部に位置するアーム２４ｂには、アクチュエータ２６がボルト締結など適宜方法で取付けられる。なお、アーム２４ｂは、アクチュエータ２６の駆動軸２６ａが接触しないように、中央近傍を分断し、この分断した中央近傍を架橋するようにしてアクチュエータ２６が取付けられる。なお、アクチュエータ２６は、上記とは逆の防振支持部材２５に取付けてもよく、さらには防振支持部材２４，２５の両方に取付けてもよい。
【００２７】
このアクチュエータ２６の駆動軸２６ａを、防振支持部材２４におけるアーム２４ａの回動支点ｋと一体とすることで、駆動軸２６ａの回転によりアーム２４ａが駆動軸２６ａを中心として時計回りおよび反時計回りに回動するため、アーム２４ａの後端部が前後方向に摺動する。従って、アクチュエータ２６の駆動により、防振支持部材２４の上下方向の摺動が上板２７を介して防振支持部材２５も上下方向に摺動する構成とされる。そして、上部体１Ａは、これら弾性体２０や、防振支持部材２４，２５で支持される。なお、アクチュエータ２６は、上述した電動モータに限定されず、回転型のアクチュエータであればよい。
【００２８】
また、アクチュエータ２６は、後述するコントローラ３２を介して、上部体１Ａの適宜位置に取付けられた、上部体１Ａが受ける振動の大きさを検出する手段として、例えば、加速度検出器などの振動検出器３０に接続される。
【００２９】
なお、振動検出器３０は、加速度検出器に限定されず、変位検出器であってもよく、それらの検出器は、上部体１Ａもしくは下部体１Ｂに設置されることが好ましい。また、振動検出器３０は、上述以外にも回転センサや、ジャイロ、傾斜センサなどの回転検出器であってもよく、これら検出器の場合は、防振支持部材２４，２５に設置されることが好ましい。
【００３０】
このような振動減衰装置２３により、上部体１Ａが路面の凹凸などに起因する機体上下方向の振動を受けた場合、上部体１Ａは、弾性体２０の伸縮とともに、アクチュエータ２６の駆動による駆動軸２６ａの回転で、振動方向とは逆方向に与える防振支持部材２４，２５の上下摺動により、この防振支持部材２４，２５が上板２７に、変位に比例する弾性力や、速度に比例する減衰力、加速度に比例する慣性力などの力を作用させ、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者の上述したような力により上部体１Ａが受ける振動を迅速に減衰することができる。なお、これら防振支持部材やアクチュエータの設置数や設置位置は、上述に限定されない。
【００３１】
次に、図７は、振動検出器により上部体の上下振動を変位として検出した経時変化の一例を概略的に示したグラフである。本願発明の振動検出器３０は、図７に示すように、上部体１Ａ（機体）に、機体の上下方向の振動が加振されたとき、通常の中程度以下の振動検出以外にも、特に予め設定しておいた、振動の大きさを検出する変位の一例として示す相対速度が、設定値ａ以上となった大きな振動を最初の衝撃（パンチング）として検出するとともに、上部体１Ａが、正速度または負速度の一方（機体の下方向）に受けた前記パンチングとは正負逆速度に変わる（機体の上下の振幅方向が変わる）点を、相対速度の正負切替点ｂとして検出することができる。この相対速度の設定値ａは適宜設定を変更することができる。なお、上述したパンチングとは、機体が突起物などを乗り越えた後の最初の大きな落下衝撃を指す。また、設定値ａは、上述したパンチングとする他に、パンチングの予兆としてもよい。
【００３２】
また、振動による相対速度は、振動の減衰に伴いその相対速度の変化幅が徐々に縮小してゆくが、振動検出器３０は、振動による相対速度が、予め設定した許容変化幅ｃ以内に入った点を振動の収束時として検出することができる。なお、相対速度の許容変化幅ｃは適宜設定を変更することができる。
【００３３】
ここで、本願発明の特徴である、上部体１Ａが大きな振動を受けた場合の振動減衰装置２３におけるアクチュエータ２６の制御手段を、図８〜９を用いて説明する。なお、図８はアクチュエータの制御手段を示すブロック図、図９は制御手段の遷移図である。
【００３４】
図８に示すように、振動検出器３０は、コントローラ３２に接続するとともに、コントローラ３２をアクチュエータ２６に接続することで、振動検出器３０の検出情報によりコントローラ３２がアクチュエータ２６の駆動を制御する。
【００３５】
以下、アクチュエータ２６の制御手段を詳述する。コントローラ３２は、まず、例えば図９に示すように、振動検出器３０が機体の振動を検出したとき、その検出値である相対速度などの変位が設定値ａよりも小さい場合には、アクチュエータ２６を周知のように制御モードＡで駆動制御する。つまり、比較的中程度以下の振動に対しては、上述したように、上部体１Ａは、弾性体２０の伸縮とともに、アクチュエータ２６の駆動による駆動軸２６ａの回転で、振動方向とは逆方向に与える防振支持部材２４，２５の上下摺動により、この防振支持部材２４，２５が上板２７に、前述の力を作用させ、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者の前記力により上部体１Ａが受ける振動を迅速に減衰させることができる。
【００３６】
次いで、振動検出器３０により検出された変位の大きさが、設定値ａ以上のパンチングであった場合には、コントローラ３２は、パンチングの前期として、アクチュエータ２６を矢印イのように制御モードＡから制御モードＢに遷移して制御する。つまり、コントローラ３２は、この設定値ａを停止タイミングとして、アクチュエータ２６の駆動を停止させる。このとき、アクチュエータ２６を制御系から切り離して、防振支持部材２４，２５の上下摺動に全く寄与しない構成とする。また、弾性体２０には、パンチングによる衝撃のエネルギーが蓄えられる。その結果、防振支持部材２４，２５がアクチュエータ２６によって摺動されないことにより、この防振支持部材２４，２５が上板２７に前述した力を作用させず、上部体１Ａが受けたパンチングを、弾性体２０のみの伸縮で吸収することができる。従って、上部体１Ａの乗員は、上部体１Ａが受ける大きな衝撃を、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者で受けることによる座り心地などの硬さに起因する不快さや疲労感を生じることなく、快適な居住性を得ることができる。
【００３７】
次いで、コントローラ３２は、振動検出器３０の検出により、振動に伴う上部体１Ａの変位が正負切替点ｂに達した、もしくは達すると予測した場合、パンチング後期に対応して、アクチュエータ２６を矢印ロのように制御モードＢから制御モードＣに遷移して駆動制御する。つまり、コントローラ３２は、この正負切替点ｂを基準として、正負切替領域ｂ´を駆動タイミングとしてアクチュエータ２６を駆動させて、防振支持部材２４，２５の摺動により、弾性体２０に蓄えた衝撃エネルギーを減衰させることで、上部体１Ａの振動を迅速に減衰する。その結果、大きな振動（パンチング）に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とすることができる。なお、正負切替領域ｂ´は、正負切替点ｂを基準として、上部体１Ａの固有振動数の前後１/４周期程度以内とすることが好ましい。
【００３８】
なお、アクチュエータ２６が、制御モードＣにおいて駆動中に、設定値ａ以上のさらに新たなパンチングが機体（上部体１Ａ）に印加されたことを振動検出器３０が検出などした場合には、コントローラ３２は、アクチュエータ２６を矢印ハのように制御モードＣから制御モードＢに遷移して（戻して）、上述したようにアクチュエータ２６の駆動を停止させ、パンチングを、弾性体２０のみの伸縮で吸収させる。
【００３９】
次いで、コントローラ３２は、振動検出器３０の検出により、振動に伴う上部体１Ａの変位が、予め設定した変位の許容変化幅ｃ以内に入った場合、アクチュエータ２６を矢印ニのように制御モードＣから制御モードＡに遷移して駆動制御する。つまり、コントローラ３２は、アクチュエータ２６をパンチングによる振動を減衰させる作動から、通常走行時における通常のシート特性にする作動に切換える。その結果、変位が許容変化幅ｃ以内に入った比較的小さな振動を含む振動収束時において、弾性体２０およびアクチュエータ２６による防振支持部材２４，２５両者の前記した力を上板２７に作用させて、上部体１Ａの座り心地など居住性をやや硬くすることで、上部体１Ａの安定性を向上させる。
【００４０】
なお、コントローラ３２は、上述したように、振動検出器３０の検出による変位が許容変化幅ｃ以内に入ったことで、アクチュエータ２６の駆動制御を矢印ニのように制御モードＣから制御モードＡに戻したが、変位が何らかの原因で許容変化幅ｃ以内から外れた、もしくは入っていなかった場合などは、コントローラ３２は、アクチュエータ２６を矢印ホのように制御モードＡから制御モードＣに再度戻して駆動制御することもできる。
【００４１】
さらに、コントローラ３２は、上述したように、振動検出器３０の検出による変位が設定値ａ以上のパンチングであった場合には、アクチュエータ２６を矢印イのように制御モードＡから制御モードＢに遷移して制御するが、変位が何らかの原因で設定値ａを越えていなかった場合などは、コントローラ３２はアクチュエータ２６を、矢印へのように制御モードＢから制御モードＡに戻して制御することもできる。
【００４２】
以上のような構成にすることで、機体に大きな振動が加振された衝撃（パンチング）時に、アクチュエータ２６の駆動を停止して、弾性体２０の伸縮のみで衝撃を吸収させ、上部体１Ａの座り心地など居住性を快適にするとともに、この衝撃吸収後から振動収束時まではアクチュエータ２６を駆動して、振動を迅速に減衰させることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータ２６により、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストな振動減衰装置２３とすることができる。さらに、振動による変位収束時には、アクチュエータ２６を停止させるとともに、通常のシート特性となるようにアクチュエータ２６を駆動制御して、上部体１Ａの座り心地を安定させることができる。
【００４３】
以上詳述したように、この例の産業機械の振動減衰装置２３は、機体を構成する上部体１Ａおよび下部体１Ｂの間に設けた、弾性体２０を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材２４，２５と、上部体１Ａまたは下部体１Ｂの振動を検出する手段（振動検出器３０）と、防振支持部材２４，２５を弾性体２０とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータ２６と、からなる、上部体１Ａまたは下部体１Ｂに加わる振動を減少させ、振動減衰装置２３は、振動検出器３０が検出した設定値ａ以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータ２６を駆動および停止させる、アクチュエータ２６の制御手段を備えるものである。
【００４４】
加えて、変位を検出する振動検出器３０は、振動に伴う最初の衝撃時の変位の、正負切替点ｂを検出するとともに、制御手段は、それぞれ振動検出器３０の検出による、設定値ａ以上の振動をアクチュエータ２６の停止タイミング、正負切替領域ｂ´内の振動をアクチュエータ２６の駆動タイミング、許容変化幅ｃ内の振動をアクチュエータ２６の停止タイミングとする。
【００４５】
以上は、産業機械の一例として、ホイール式トラクタについて説明してきたが、この発明はこれに限定されるものではなく、クローラ式トラクタやコンバイン、田植機など農作業車両のほか、建設作業車両として、バックホーやブルトーザなど、また除雪車や救急車などの車両のほか、航空機、船舶など防振すべき部位を備えたあらゆる産業機械に適用することができる。
【００４６】
さらに、この振動減衰装置２３は、上述してきたような、機体の上部体１Ａの防振に限定して適用されるものではなく、例えば、操縦部や客室などを機体の下部体１Ｂに備える吊り下げ式モノレールなど、防振すべき部位が機体の下部体１Ｂに有するあらゆる産業機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図である。
【図２】同トラクタの平面図である。
【図３】上部体を左側面から見た斜視図である。
【図４】振動減衰装置を下方に備える上部体の左側面模式図である。
【図５】振動減衰装置の左側面模式図である。
【図６】振動減衰装置の背面模式図である。
【図７】振動検出器により上部体の上下振動を変位として検出した経時変化の一例を概略的に示したグラフである。
【図８】アクチュエータの制御手段を示すブロック図である。
【図９】制御手段の遷移図である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ 上部体
１２ シート
２０ 弾性体
２３ 振動減衰装置
２４，２５ 防振支持部材
２６ アクチュエータ
２６ａ 駆動軸
２７ 上板
３０ 振動検出器
３２ コントローラ
Ａ，Ｂ，Ｃ 制御モード
ａ 設定値
ｂ 正負切替点
ｂ´ 正負切替領域
ｃ 許容変化幅
ｋ 回動支点
イ、ロ、ハ、ニ、ホ、へ 矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、上部体または下部体の振動を検出する手段と、防振支持部材を弾性体とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、上部体または下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置に関するものであり、より詳細には、振動減衰装置は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業機械の車両には、例えば、走行時に路面などの凹凸（路面反力）に起因して車体へ入力される振動から、運転席を防振するアクティブシートとして、運転シートと、床面との間に昇降リンク機構を介在させるとともに、この昇降リンク機構の空間には、エアバネなどの弾性体および電動モータなどのアクチュエータを設置し、振動検出器からの路面反力に応じた、例えば加速度信号に基づいて、コントローラがアクチュエータを介してボールねじなどを駆動させ、路面反力による前記加速度を打ち消すだけの上下逆方向の加速度をこの運転シートに付加して、運転シートが受ける路面反力を低減させるものがある。（例えば特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような車両のアクティブシートでは、検出器により検出された、車両が受ける大小あらゆる振動に対して、アクチュエータを駆動制御してボールねじなどを作動させ、運転シートの振動減衰操作を行っており、特に車両が大きな振動を受けた際には、昇降リンク機構に有するコイルバネなどの弾性体と、ボールねじとの両者によって、振動を吸収しようするため、大きな振動に伴う運転シートの上下振動を抑えるには、その振動の大きさに応じてアクチュエータに要求されるエネルギーが大きくなり、装置のコンパクト化を妨げたり、コストが上昇してしまうという問題があった。
そこで、この発明の目的は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時および変位収束時に対してアクチュエータを駆動または停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることで、防振すべき部位内の居住性や安定性を向上させるとともに、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１に記載の発明は、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、前記機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、前記上部体または前記下部体の振動を検出する手段と、前記防振支持部材を前記弾性体とは別個に前記機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、前記上部体または前記下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、
前記振動減衰装置は、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までに前記アクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記振動を検出する手段は、前記振動の前記変位を検出するとともに、前記振動に伴う最初の衝撃時の、前記変位の正負切替点を検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１および３に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの駆動タイミングを、前記変位の正負切替領域内とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記振動を検出する手段は、設定した前記変位の許容変化幅内に有する前記変位を前記変位収束時として検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１および５に記載の産業機械の振動減衰装置において、前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記変位収束時とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、上部体または下部体の振動を検出する手段と、防振支持部材を弾性体とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、上部体または下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、振動減衰装置は、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えるので、機体に大きな振動が加振された最初の大きな衝撃時にアクチュエータを停止して、弾性体の伸縮のみで衝撃を吸収させ、シートの座り心地など居住性を快適にするとともに、この衝撃吸収後から振動の変位収束時まではアクチュエータを駆動して、振動を迅速に減衰させることができる。さらに、変位収束時には、通常のシート特性となるようにアクチュエータの制御モードを切替えて、シートの座り心地を安定させることができる。
従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの停止タイミングを、振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とするので、機体に大きな振動が加振された最初の大きな衝撃を弾性体の伸縮のみで吸収でき、シートに着座などする防振すべき部位内の乗員は、最初の大きな衝撃を受けた時に、シートの座り心地の硬さなど不快感や疲労感を有することなく快適に着座することができる。従って、防振すべき部位内の居住性や安定性を向上させるとともに、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、振動を検出する手段は、振動の変位を検出するとともに、振動に伴う最初の衝撃時の、変位の正負切替点を検出するので、コントローラは、振動に伴う最初の大きな衝撃から振幅を繰り返す振動に切り替わる、この正負切替点を基準としてアクチュエータの駆動タイミングとし、アクチュエータの駆動を制御することができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの作動タイミングが、変位の正負切替領域内であるので、最初の大きな衝撃を弾性体のみで快適に吸収し、その後の振幅を繰り返す振動を、弾性体とともにアクチュエータの駆動による防振支持部材の摺動で、迅速に減衰することができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、振動を検出する手段は、設定した変位の許容変化幅内に有する変位を変位収束時として検出するので、コントローラは、アクチュエータの停止タイミングを、この変位収束時として、大きな振動を迅速、かつ確実に減衰させることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、制御手段は、アクチュエータの停止タイミングを、変位収束時とするので、コントローラは、アクチュエータの停止タイミングを、この変位収束時として、大きな振動を迅速、かつ確実に減衰させるとともに、この変位収束時でアクチュエータを、通常のシート特性にする駆動制御に切換えることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストで製造可能な産業機械の振動減衰装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の、上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図、図２は同トラクタの平面図である。
【００１８】
この産業機械として例示する、作業車両のトラクタ１は、車体フレーム２の前後に、前輪３および後輪４を備え、前輪３の上方にボンネット５を形成するとともに、その内側には原動機部としてのエンジン６およびクラッチハウジング７が配置され、さらにこのクラッチハウジング７の後部にはミッションケース８が配設されており、エンジン６からの動力が前輪３および後輪４に伝達される。このような構成を有する下部体１Ｂのボンネット５の後部に連続して車体フレーム２上にはキャビン９が設けられる。なお、トラクタ１は、上述したようなキャビン仕様のほか、ロプス仕様であってもよい。
【００１９】
次いで、キャビン９内には、操縦部として、ブレーキペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル１０、ステアリングハンドル１１、後述する上部体１Ａとしてのシート１２が設けられる。また、シート１２の両側方に有する一部不図示の左右フェンダには、例えば、主変速レバー１４や副変速レバー、ＰＴＯ変速レバーなどの各種操作レバーが突設されている。また、キャビン９の外周は、それぞれフロントガラス１５、リヤガラス１６、ドア１７、屋根１８などを取付けてもよい。
【００２０】
そして、エンジン６の動力は、ミッションケース８から前後に突出した不図示のＰＴＯ軸に伝達され、このＰＴＯ軸の駆動により三点リンク式などの作業機装着装置１９を介して車両後端に装着された図示しない作業機が駆動される。
【００２１】
次に、本願発明の振動減衰装置について、その具体的構成を説明する。図３は上部体を左側面から見た斜視図、図４は振動減衰装置を下方に備える上部体の左側面模式図、図５は振動減衰装置の左側面模式図、図６は振動減衰装置の背面模式図である。
【００２２】
まず、図３に示すように、シート１２などの上部体１Ａ（車体フレーム２上のキャビン９などの操縦部をはじめ、乗員の乗る部位が上部体１Ａであるが、本発明では、シート１２の振動減衰を説明するため、以後このシート１２を上部体１Ａとする）は、車体フレーム２などの下部体１Ｂ上に、図示しないが通常用いられる弾性材などの防振部材を介して下部体１Ｂの一部として取付けた、例えば台座２１上に設置することができる。そして、この上部体１Ａの下方は、その四方にカバー２２を覆設してもよい。
【００２３】
上部体１Ａの下方には、図４に示すように、上部体１Ａと、下部体１Ｂとの間に、走行時に路面などの凹凸に起因して車両の下部体１Ｂなどへ入力される振動から、上部体１Ａを防振する振動減衰装置２３が備えられる。なお、図４では、振動減衰装置２３が見えるように、上述したカバー２２を取り外したものである。また、図６では、弾性体２０の図示を省略する。
【００２４】
振動減衰装置２３は、図５〜６に示すように、パンタグラフなどの防振支持部材２４，２５（リンク機構）や、コイルバネなどの弾性体２０、電動モータなどのアクチュエータ２６などから構成される。この振動減衰装置２３は、例えば、上部体１Ａの底部に取り付けられた上部体１Ａの一部である上板２７と、下部体１Ｂ上に取り付けられた下部体１Ｂの一部である下板２８との間であって、これら上板２７および下板２８の車両左右方向の両側部には、それぞれ２本のアーム２４ａ，２４ｂおよび２５ａ，２５ｂを略Ｘ字状に回動支点ｋで連結し、アームの前部をボルト締結や溶接など適宜方法で上板２７および下板２８に固定するとともに、アームの後部を車両前後方向に摺動自在としたリンク機構で、上部体１Ａを、回動支点ｋを中心として車両の上下方向に摺動可能とする、防振支持部材２４，２５が、車両の前後方向に設置される。なお、防振支持部材２４，２５のパンタグラフ構造は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
また、上板２７と、下板２８との間であって、これら上板２７および下板２８の前部には、弾性体２０が上下方向に伸縮自在に設置される。なお、弾性体２０は、コイルバネに限定されず、空気ダンパや油圧ダンパ、アキュムレータなどの付勢手段であってもよい。また、弾性体２０は、上板２７と、下板２８との間であり、かつその反力が機体上下方向に作用すれば、左右方向などその設置向きや設置位置は限定されない。
【００２６】
さらに、上板２７と、下板２８との間、かつ、防振支持部材２４，２５の中央近傍であって、防振支持部材２４，２５の回動支点ｋ近傍であって、例えば、防振支持部材２４の内側部に位置するアーム２４ｂには、アクチュエータ２６がボルト締結など適宜方法で取付けられる。なお、アーム２４ｂは、アクチュエータ２６の駆動軸２６ａが接触しないように、中央近傍を分断し、この分断した中央近傍を架橋するようにしてアクチュエータ２６が取付けられる。なお、アクチュエータ２６は、上記とは逆の防振支持部材２５に取付けてもよく、さらには防振支持部材２４，２５の両方に取付けてもよい。
【００２７】
このアクチュエータ２６の駆動軸２６ａを、防振支持部材２４におけるアーム２４ａの回動支点ｋと一体とすることで、駆動軸２６ａの回転によりアーム２４ａが駆動軸２６ａを中心として時計回りおよび反時計回りに回動するため、アーム２４ａの後端部が前後方向に摺動する。従って、アクチュエータ２６の駆動により、防振支持部材２４の上下方向の摺動が上板２７を介して防振支持部材２５も上下方向に摺動する構成とされる。そして、上部体１Ａは、これら弾性体２０や、防振支持部材２４，２５で支持される。なお、アクチュエータ２６は、上述した電動モータに限定されず、回転型のアクチュエータであればよい。
【００２８】
また、アクチュエータ２６は、後述するコントローラ３２を介して、上部体１Ａの適宜位置に取付けられた、上部体１Ａが受ける振動の大きさを検出する手段として、例えば、加速度検出器などの振動検出器３０に接続される。
【００２９】
なお、振動検出器３０は、加速度検出器に限定されず、変位検出器であってもよく、それらの検出器は、上部体１Ａもしくは下部体１Ｂに設置されることが好ましい。また、振動検出器３０は、上述以外にも回転センサや、ジャイロ、傾斜センサなどの回転検出器であってもよく、これら検出器の場合は、防振支持部材２４，２５に設置されることが好ましい。
【００３０】
このような振動減衰装置２３により、上部体１Ａが路面の凹凸などに起因する機体上下方向の振動を受けた場合、上部体１Ａは、弾性体２０の伸縮とともに、アクチュエータ２６の駆動による駆動軸２６ａの回転で、振動方向とは逆方向に与える防振支持部材２４，２５の上下摺動により、この防振支持部材２４，２５が上板２７に、変位に比例する弾性力や、速度に比例する減衰力、加速度に比例する慣性力などの力を作用させ、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者の上述したような力により上部体１Ａが受ける振動を迅速に減衰することができる。なお、これら防振支持部材やアクチュエータの設置数や設置位置は、上述に限定されない。
【００３１】
次に、図７は、振動検出器により上部体の上下振動を変位として検出した経時変化の一例を概略的に示したグラフである。本願発明の振動検出器３０は、図７に示すように、上部体１Ａ（機体）に、機体の上下方向の振動が加振されたとき、通常の中程度以下の振動検出以外にも、特に予め設定しておいた、振動の大きさを検出する変位の一例として示す相対速度が、設定値ａ以上となった大きな振動を最初の衝撃（パンチング）として検出するとともに、上部体１Ａが、正速度または負速度の一方（機体の下方向）に受けた前記パンチングとは正負逆速度に変わる（機体の上下の振幅方向が変わる）点を、相対速度の正負切替点ｂとして検出することができる。この相対速度の設定値ａは適宜設定を変更することができる。なお、上述したパンチングとは、機体が突起物などを乗り越えた後の最初の大きな落下衝撃を指す。また、設定値ａは、上述したパンチングとする他に、パンチングの予兆としてもよい。
【００３２】
また、振動による相対速度は、振動の減衰に伴いその相対速度の変化幅が徐々に縮小してゆくが、振動検出器３０は、振動による相対速度が、予め設定した許容変化幅ｃ以内に入った点を振動の収束時として検出することができる。なお、相対速度の許容変化幅ｃは適宜設定を変更することができる。
【００３３】
ここで、本願発明の特徴である、上部体１Ａが大きな振動を受けた場合の振動減衰装置２３におけるアクチュエータ２６の制御手段を、図８〜９を用いて説明する。なお、図８はアクチュエータの制御手段を示すブロック図、図９は制御手段の遷移図である。
【００３４】
図８に示すように、振動検出器３０は、コントローラ３２に接続するとともに、コントローラ３２をアクチュエータ２６に接続することで、振動検出器３０の検出情報によりコントローラ３２がアクチュエータ２６の駆動を制御する。
【００３５】
以下、アクチュエータ２６の制御手段を詳述する。コントローラ３２は、まず、例えば図９に示すように、振動検出器３０が機体の振動を検出したとき、その検出値である相対速度などの変位が設定値ａよりも小さい場合には、アクチュエータ２６を周知のように制御モードＡで駆動制御する。つまり、比較的中程度以下の振動に対しては、上述したように、上部体１Ａは、弾性体２０の伸縮とともに、アクチュエータ２６の駆動による駆動軸２６ａの回転で、振動方向とは逆方向に与える防振支持部材２４，２５の上下摺動により、この防振支持部材２４，２５が上板２７に、前述の力を作用させ、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者の前記力により上部体１Ａが受ける振動を迅速に減衰させることができる。
【００３６】
次いで、振動検出器３０により検出された変位の大きさが、設定値ａ以上のパンチングであった場合には、コントローラ３２は、パンチングの前期として、アクチュエータ２６を矢印イのように制御モードＡから制御モードＢに遷移して制御する。つまり、コントローラ３２は、この設定値ａを停止タイミングとして、アクチュエータ２６の駆動を停止させる。このとき、アクチュエータ２６を制御系から切り離して、防振支持部材２４，２５の上下摺動に全く寄与しない構成とする。また、弾性体２０には、パンチングによる衝撃のエネルギーが蓄えられる。その結果、防振支持部材２４，２５がアクチュエータ２６によって摺動されないことにより、この防振支持部材２４，２５が上板２７に前述した力を作用させず、上部体１Ａが受けたパンチングを、弾性体２０のみの伸縮で吸収することができる。従って、上部体１Ａの乗員は、上部体１Ａが受ける大きな衝撃を、弾性体２０および防振支持部材２４，２５の両者で受けることによる座り心地などの硬さに起因する不快さや疲労感を生じることなく、快適な居住性を得ることができる。
【００３７】
次いで、コントローラ３２は、振動検出器３０の検出により、振動に伴う上部体１Ａの変位が正負切替点ｂに達した、もしくは達すると予測した場合、パンチング後期に対応して、アクチュエータ２６を矢印ロのように制御モードＢから制御モードＣに遷移して駆動制御する。つまり、コントローラ３２は、この正負切替点ｂを基準として、正負切替領域ｂ´を駆動タイミングとしてアクチュエータ２６を駆動させて、防振支持部材２４，２５の摺動により、弾性体２０に蓄えた衝撃エネルギーを減衰させることで、上部体１Ａの振動を迅速に減衰する。その結果、大きな振動（パンチング）に対しても容量を抑えたアクチュエータにより、振動の減衰を可能とすることができる。なお、正負切替領域ｂ´は、正負切替点ｂを基準として、上部体１Ａの固有振動数の前後１/４周期程度以内とすることが好ましい。
【００３８】
なお、アクチュエータ２６が、制御モードＣにおいて駆動中に、設定値ａ以上のさらに新たなパンチングが機体（上部体１Ａ）に印加されたことを振動検出器３０が検出などした場合には、コントローラ３２は、アクチュエータ２６を矢印ハのように制御モードＣから制御モードＢに遷移して（戻して）、上述したようにアクチュエータ２６の駆動を停止させ、パンチングを、弾性体２０のみの伸縮で吸収させる。
【００３９】
次いで、コントローラ３２は、振動検出器３０の検出により、振動に伴う上部体１Ａの変位が、予め設定した変位の許容変化幅ｃ以内に入った場合、アクチュエータ２６を矢印ニのように制御モードＣから制御モードＡに遷移して駆動制御する。つまり、コントローラ３２は、アクチュエータ２６をパンチングによる振動を減衰させる作動から、通常走行時における通常のシート特性にする作動に切換える。その結果、変位が許容変化幅ｃ以内に入った比較的小さな振動を含む振動収束時において、弾性体２０およびアクチュエータ２６による防振支持部材２４，２５両者の前記した力を上板２７に作用させて、上部体１Ａの座り心地など居住性をやや硬くすることで、上部体１Ａの安定性を向上させる。
【００４０】
なお、コントローラ３２は、上述したように、振動検出器３０の検出による変位が許容変化幅ｃ以内に入ったことで、アクチュエータ２６の駆動制御を矢印ニのように制御モードＣから制御モードＡに戻したが、変位が何らかの原因で許容変化幅ｃ以内から外れた、もしくは入っていなかった場合などは、コントローラ３２は、アクチュエータ２６を矢印ホのように制御モードＡから制御モードＣに再度戻して駆動制御することもできる。
【００４１】
さらに、コントローラ３２は、上述したように、振動検出器３０の検出による変位が設定値ａ以上のパンチングであった場合には、アクチュエータ２６を矢印イのように制御モードＡから制御モードＢに遷移して制御するが、変位が何らかの原因で設定値ａを越えていなかった場合などは、コントローラ３２はアクチュエータ２６を、矢印へのように制御モードＢから制御モードＡに戻して制御することもできる。
【００４２】
以上のような構成にすることで、機体に大きな振動が加振された衝撃（パンチング）時に、アクチュエータ２６の駆動を停止して、弾性体２０の伸縮のみで衝撃を吸収させ、上部体１Ａの座り心地など居住性を快適にするとともに、この衝撃吸収後から振動収束時まではアクチュエータ２６を駆動して、振動を迅速に減衰させることができる。従って、大きな振動に対しても容量を抑えたアクチュエータ２６により、振動の減衰を可能とする、コンパクト、かつ低コストな振動減衰装置２３とすることができる。さらに、振動による変位収束時には、アクチュエータ２６を停止させるとともに、通常のシート特性となるようにアクチュエータ２６を駆動制御して、上部体１Ａの座り心地を安定させることができる。
【００４３】
以上詳述したように、この例の産業機械の振動減衰装置２３は、機体を構成する上部体１Ａおよび下部体１Ｂの間に設けた、弾性体２０を備えたリンク機構からなる、機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材２４，２５と、上部体１Ａまたは下部体１Ｂの振動を検出する手段（振動検出器３０）と、防振支持部材２４，２５を弾性体２０とは別個に機体の上下方向に摺動させるアクチュエータ２６と、からなる、上部体１Ａまたは下部体１Ｂに加わる振動を減少させ、振動減衰装置２３は、振動検出器３０が検出した設定値ａ以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までにアクチュエータ２６を駆動および停止させる、アクチュエータ２６の制御手段を備えるものである。
【００４４】
加えて、変位を検出する振動検出器３０は、振動に伴う最初の衝撃時の変位の、正負切替点ｂを検出するとともに、制御手段は、それぞれ振動検出器３０の検出による、設定値ａ以上の振動をアクチュエータ２６の停止タイミング、正負切替領域ｂ´内の振動をアクチュエータ２６の駆動タイミング、許容変化幅ｃ内の振動をアクチュエータ２６の停止タイミングとする。
【００４５】
以上は、産業機械の一例として、ホイール式トラクタについて説明してきたが、この発明はこれに限定されるものではなく、クローラ式トラクタやコンバイン、田植機など農作業車両のほか、建設作業車両として、バックホーやブルトーザなど、また除雪車や救急車などの車両のほか、航空機、船舶など防振すべき部位を備えたあらゆる産業機械に適用することができる。
【００４６】
さらに、この振動減衰装置２３は、上述してきたような、機体の上部体１Ａの防振に限定して適用されるものではなく、例えば、操縦部や客室などを機体の下部体１Ｂに備える吊り下げ式モノレールなど、防振すべき部位が機体の下部体１Ｂに有するあらゆる産業機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の上部体および下部体を備える産業機械の一実施例を示す、作業車両としてのホイール式トラクタの左側面図である。
【図２】同トラクタの平面図である。
【図３】上部体を左側面から見た斜視図である。
【図４】振動減衰装置を下方に備える上部体の左側面模式図である。
【図５】振動減衰装置の左側面模式図である。
【図６】振動減衰装置の背面模式図である。
【図７】振動検出器により上部体の上下振動を変位として検出した経時変化の一例を概略的に示したグラフである。
【図８】アクチュエータの制御手段を示すブロック図である。
【図９】制御手段の遷移図である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ 上部体
１２ シート
２０ 弾性体
２３ 振動減衰装置
２４，２５ 防振支持部材
２６ アクチュエータ
２６ａ 駆動軸
２７ 上板
３０ 振動検出器
３２ コントローラ
Ａ，Ｂ，Ｃ 制御モード
ａ 設定値
ｂ 正負切替点
ｂ´ 正負切替領域
ｃ 許容変化幅
ｋ 回動支点
イ、ロ、ハ、ニ、ホ、へ 矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、前記機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、前記上部体または前記下部体の振動を検出する手段と、前記防振支持部材を前記弾性体とは別個に前記機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、前記上部体または前記下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、
前記振動減衰装置は、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までに前記アクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることを特徴とする産業機械の振動減衰装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項３】
前記振動を検出する手段は、前記振動の前記変位を検出するとともに、前記振動に伴う最初の衝撃時の前記変位の、正負切替点を検出することを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記アクチュエータの駆動タイミングを、前記変位の正負切替領域内とする、請求項１よび３に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項５】
前記振動を検出する手段は、設定した前記変位の許容変化幅内に有する前記変位を前記変位収束時として検出することを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記変位収束時とする、請求項１および５に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項１】
機体を構成する上部体および下部体の間に設けた、弾性体を備えたリンク機構からなる、前記機体の上下方向に摺動可能とした防振支持部材と、前記上部体または前記下部体の振動を検出する手段と、前記防振支持部材を前記弾性体とは別個に前記機体の上下方向に摺動させるアクチュエータと、からなる、前記上部体または前記下部体に加わる振動を減少させる産業機械の振動減衰装置において、
前記振動減衰装置は、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位に伴う最初の衝撃時から変位収束時までに前記アクチュエータを駆動および停止させる、アクチュエータの制御手段を備えることを特徴とする産業機械の振動減衰装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記振動を検出する手段が検出した設定値以上の変位とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項３】
前記振動を検出する手段は、前記振動の前記変位を検出するとともに、前記振動に伴う最初の衝撃時の前記変位の、正負切替点を検出することを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記アクチュエータの駆動タイミングを、前記変位の正負切替領域内とする、請求項１よび３に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項５】
前記振動を検出する手段は、設定した前記変位の許容変化幅内に有する前記変位を前記変位収束時として検出することを特徴とする、請求項１に記載の産業機械の振動減衰装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記アクチュエータの停止タイミングを、前記変位収束時とする、請求項１および５に記載の産業機械の振動減衰装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２２７０１４（Ｐ２００９−２２７０１４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７２８９４（Ｐ２００８−７２８９４）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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