CN100543337C - 防振支撑装置 - Google Patents

Abstract

防振支撑装置(30)具有固定在旋转台(13)上的壳体(31)和固定在驾驶室(20)上的栓柱(33)。在壳体(31)和栓柱(33)之间设置有弹性体(34)。由弹性体(34)对栓柱(33)相对于壳体(31)在径向上的相对位移进行阻止。而且在壳体(31)的下方设置了具有收容在液室(42)内的阻尼液(43)和固定在栓柱(33)上的阻尼部件(41)的阻尼结构(40)。而且，在壳体(31)的上方设置了两端被支撑在栓柱(33)上或壳体(31)上的空气弹簧(50)。由空气弹簧(50)承受从司机室(20)传送到栓柱(33)上的轴向负荷。

Description

防振支撑装置

技术领域

本发明涉及一种能够对部件之间的负荷进行支撑同时防止部件之间振动传送的防振支撑装置。

背景技术

土木建筑作业中使用的作业用车辆，即建筑机械包括油压挖土机、油压起重机、推土机、轮式装载机、大型挖土机、铲式装料机、自卸货车等。这种建筑机械包括设置有下部移动体的车体和搭载在车体上的称作驾驶室壳的驾驶室(司机室)以及安装在车体上的作业用附属装置。所述下部移动体可以为使用履带的履带车式、使用轨道运载工具的轨道式和使用车轮的车轮式。例如在油压挖土机中，车体包括下部移动体和可自由转动地设置在下部移动体上的旋转台，将前附属装置安装在旋转台上，同时在旋转台上还组装有司机室、发动机和动力分配机构等。前附属装置包括可上下方向自由摆动地安装在上部旋转体上的悬臂以及可自由摆动地安装在悬臂前端上的臂，铲斗安装在所述臂的前端上。

在以这种油压机为首的各种建筑机械中，为了使作业时或行进时的振动不传送到司机室，将驾驶室即司机室通过具有防振功能(防振性)的防振支撑装置搭载在车体上。作为这种防振支撑装置，例如如专利文献1所示那样包括固定在车体上的本体箱、固定在该本体箱内侧的橡胶等弹性体和固定在驾驶室内并贯通弹性体的栓柱，并将固定在所述栓柱上的阻尼板浸泡在被封入本体箱内的硅油等阻尼液中的所谓的液体封入式支架是众所周知的。此时，弹性体具有支撑驾驶室的负荷同时使从车体向司机室的振动传送速度延迟(缓和冲击的振动传送)的弹性支撑功能，阻尼板具有通过在阻尼液内移动而产生剪切阻力，从而对从车体传送到司机室的振动进行吸收并使其消散的阻尼功能。

但是在这种支架中，由于司机室的负荷由弹性体支撑，且作为弹性体需要使用能够抵御司机室负荷的硬质材料。因而，不能充分提高由弹性体所形成的振动吸收性，且难以提高乘坐舒适性。因此，例如在专利文献2所示的防振支撑装置中，栓柱相对于弹性体沿轴向自由移动地安装，同时在本体箱和栓柱之间设置了弹簧，由该弹簧支撑司机室的负荷，由弹性体吸收栓柱的径向振动，同时由其弹性对栓柱的径向位移进行控制。从而，由于对司机室负荷进行支撑的弹簧非常柔软，所以能够实现乘坐舒适性的改善。

专利文献1：特开平8—189544号公报(第2—3页、图1)

专利文献2：特开2003—357238号公报(第2—3页、图2)

发明内容

然而，如果为了提高乘坐舒适性而将弹簧的弹簧常数设定得很小，则每单位负荷的栓柱位移量增大，因而如果司机室的重量出现差异，则其安装高度的偏差增大。而且由于通常支架设置在司机室的四个角上，因而在司机室的重心从中心偏离的情况下，施加在各个支架上的负荷将出现差异，从而，各个支架的下沉量出现偏差，难以将司机室维持在水平状态。而且根据司机室的类型，存在预先装配或后装配司机室防护装置等各种选择品的情形，存在对应于种类，重量和重心位置出现差异的情形。因而为了将司机室以规定的平面度安装在规定高度上，必须使用具有对应于司机室重量和重心位置等的弹簧的支架。因而在将防振支撑装置应用在其它品种的产量少的司机室时，其零部件数量增加，而且部件管理繁琐，防振支撑装置的成本增大。

本发明的目的是提高防振支撑装置的通用性并降低成本。

本发明的防振支撑装置包括一端封闭的筒状壳体、设置在所述壳体内的柱栓、收容在所述壳体内的阻尼液、固定在所述柱栓上并浸泡在所述阻尼液中的阻尼部件，其特征在于，该装置还包括弹性体，所述弹性体安装在所述壳体上，且沿轴向可自由移动地对所述柱栓进行支撑，同时对所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移进行阻止；以及空气弹簧，所述空气弹簧的一端直接或通过其它部件由所述柱栓支撑，同时另一端由所述壳体支撑。

本发明的防振支撑装置的特征在于：通过固定在所述柱栓上同时对所述空气弹簧的空气室进行闭塞的闭塞部件，使所述空气弹簧的一端由所述柱栓支撑。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述空气弹簧的一端通过铆接固定在所述闭塞部件上。

本发明的防振支撑装置的特征在于：在所述弹性体的轴向两端部上设置有止动器部，该止动器部与所述空气弹簧的一部分或所述闭塞部件接触，或者与所述阻尼部件接触，以对所述柱栓相对于所述壳体的轴向相对位移量进行控制。

本发明的防振支撑装置的特征在于：当所述空气弹簧的空气室内的压缩空气泄漏时，所述空气弹簧的一部分或所述闭塞部件与所述止动器部接触。

本发明的防振支撑装置的特征在于：来自所述空气弹簧的空气室的压缩空气供给到所述壳体的液室内，所述壳体的液室内收容有所述阻尼液。

本发明的防振支撑装置的特征在于：通过所述柱栓和所述弹性体之间的间隙，从所述空气室将压缩空气供给到所述液室内。

本发明的防振支撑装置包括一端封闭的筒状壳体、设置在所述壳体内的柱栓、收容在所述壳体内的阻尼液、固定在所述柱栓上并浸泡在所述阻尼液中的阻尼部件，其特征在于，该装置还包括一端直接或通过其它部件由所述柱栓支撑同时另一端由所述壳体支撑的空气弹簧，由该空气弹簧对所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移进行阻止。

本发明的防振支撑装置的特征在于：通过固定在所述柱栓上同时对所述空气弹簧的空气室进行闭塞的闭塞部件，使所述空气弹簧的一端由所述柱栓支撑。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述空气弹簧的一端通过铆接固定在所述闭塞部件上。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述壳体上安装有横向用止动器部件，该横向用止动器部件在所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移为规定距离以上时，与所述柱栓接触。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述空气弹簧为波纹管型。

本发明的防振支撑装置的特征在于：该防振支撑装置具有对所述空气弹簧外周面的至少一部分进行覆盖的外筒部件。

本发明的防振支撑装置的特征在于：对所述空气弹簧的空气室和收容有所述阻尼液的所述壳体的液室进行隔离的隔离部件安装在所述壳体上。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述隔离部件是隔板。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述隔板的中心部夹持在所述柱栓和所述阻尼部件之间从而被固定。

本发明的防振支撑装置的特征在于：由在轴向上相互组合的第1半体和第2半体形成所述壳体，所述隔板的外周部夹持在所述第1半体和环形部件之间或所述第2半体和环形部件之间从而被固定。

本发明的防振支撑装置的特征在于：与所述阻尼部件接触且用于对所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位移量进行控制的轴向用止动器部件安装在所述壳体的靠近所述隔离部件的所述液室一侧。

本发明的防振支撑装置的特征在于：该防振支撑装置具有设置在用于将压缩空气供给到所述空气弹簧的空气室内的空气压力源和所述空气室之间的控制阀，该控制阀用于对所述空气室内的空气压力进行控制。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述控制阀一体安装。

本发明的防振支撑装置的特征在于：该防振支撑装置还包括用于对所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位置进行检测的位置检测装置，根据由所述位置检测装置检测到的所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位置，对所述控制阀进行控制。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述壳体固定在建筑机械的下部移动体上，所述柱栓固定在搭载于所述下部移动体上的驾驶室上。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述壳体固定在铁道车辆的车底上，所述柱栓固定在铁道车辆的车体上。

本发明的防振支撑装置的特征在于：所述壳体固定在可自由转动地对机动车的车轮进行支撑的车轮支撑部上，所述柱栓固定在所述机动车的车体上。

根据本发明，由于通过空气弹簧承受施加在栓柱上的轴向负荷，因而通过空气室的空气压力变化，能够轻易地使同一防振支撑装置对应于施加在栓柱上的轴向负荷变化。因而，该防振支撑装置的通用性高，能够降低其成本。

而且根据本发明，施加在壳体和栓柱之间的高频振动由空气弹簧吸收，低频振动由阻尼部件和弹性体吸收。而且，针对施加在壳体和柱栓之间的冲击输入，由弹性体或空气弹簧对栓柱的横向位移量进行控制，可以由具有优良防振性能的空气弹簧缓和上下方向的输入负荷。由此，由空气弹簧承受施加在栓柱上的轴向负荷，与由橡胶等弹性体承受施加在栓柱上的轴向负荷的情况相比，能够降低对栓柱进行支撑的弹簧常数，因此能够提高该防振装置的防振性。

而且根据本发明，由于从空气弹簧的空气室向液室供给压缩空气，因而能够提高收容在液室内的阻尼液的液压，防止阻尼液的气穴现象，从而能够增大由阻尼部件所形成的阻尼力。而且，通过提高阻尼力，可使阻尼部件小型化，从而能够使该防振支撑装置小型、轻量化。

而且根据本发明，由于由止动器部对栓柱的轴向相对位移量进行控制，因而即使由空气弹簧承受施加在栓柱上的轴向负荷，也能防止因过度负荷，栓柱相对于壳体的相对位移量过大，使得空气弹簧损坏，而且能够防止阻尼部件与壳体底面的机械性干涉。

而且根据本发明，当空气室内的压缩空气泄漏，空气弹簧不发挥作用时，能够由止动器部对栓柱的负荷进行支撑，而且，能够防止阻尼部件与壳体底面的机械性干涉。

而且根据本发明，通过设置对空气弹簧外周面的至少一部分进行覆盖的外筒部件，能够防止空气弹簧损坏，同时由空气弹簧对栓柱相对于壳体的横向相对位移进行阻止，能够防止空气弹簧过度剪切变形。

而且根据本发明，由于具有对空气弹簧的空气室和壳体的液室进行隔离的隔离部件，因而即使防振支撑装置振动很大或倾斜，也能防止阻尼液向空气室侧移动。

而且根据本发明，在具有对空气弹簧的空气室和壳体的液室进行隔离的隔离部件的防振支撑装置中，将与阻尼部件接触且对柱栓相对于壳体在轴向上的相对位移量进行控制的轴向用止动器部件安装在靠近隔离部件的液室一侧，因而，即使在具有这种隔离部件的防振支撑装置中，也能防止柱栓相对于壳体的相对位移量过大，因此能够防止空气弹簧产生过度延伸。

而且根据本发明，通过控制阀能够轻易地对空气室内的空气压力进行调整，因此能够轻易地使空气弹簧的弹力设定成与施加在壳体和栓柱之间的轴向负荷相对应的数值。因此，可以不受施加在栓柱上的负荷的限制，就能够保持防振支撑装置的高度恒定，使由防振支撑装置支撑的部件的高度保持恒定。而且，通过根据栓柱相对于壳体在轴向的相对位置，对控制阀进行控制，能够对应于施加在壳体和栓柱之间的轴向负荷的变化，自动地设定空气室内的空气压力。由此，能够轻易地设定空气弹簧的弹力。

而且根据本发明，通过将本发明的防振支撑装置应用在建筑机械的下部移动体和驾驶室之间、铁道车辆的车底和车体之间、机动车的车轮支撑部和车体之间，能够降低传送到驾驶室和车体的振动，从而能够提高建筑机械和铁道车辆、机动车的乘坐舒适度。

附图说明

图1是显示本发明的一种实施方式即设置了防振支撑装置的油压挖土机的侧视图；

图2是沿图1所示线A-A的剖视图；

图3是详细显示图2所示支架的剖视图；

图4是显示图2所示支架的控制体系的框图；

图5是显示空气弹簧和板的固定方法的变形实施方式的剖视图；

图6是显示空气弹簧在埋头螺栓上的支撑方法的变形实施方式的剖视图；

图7是显示适合使用本发明防振支撑装置的铁道车辆的主视图；

图8是显示使用了本发明防振支撑装置的载重汽车的关键部位的剖视图；

图9是显示本发明其它实施方式的防振支撑装置的剖视图；

图10是显示将图9所示的隔板应用在图3所示支架上，并将弹性体在轴向上变短的情况的剖视图。

具体实施方式

下文将根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。

如图1所示，建筑机械即油压挖土机10的车体11具有下部移动体12，将旋转台13可自由转动地安装在该下部移动体12上。下部移动体12是具有挂在链轮14上的轨道运载工具15的轨道式下部移动体，也可以是使用履带的履带车式和使用车轮的车轮式的下部移动体。悬臂16可上下方向自由摆动地安装在旋转台13上，臂17可上下方向自由摆动地安装在悬臂16的前端上，铲斗18可上下方向自由摆头地安装在臂17的前端上。为了在上下方向上摆动悬臂16，在旋转台13和悬臂16之间设置了油缸19a。为了在上下方向上摆动臂17，在臂17和悬臂16之间设置了油缸19b。此外，由油缸19c自由摆头地驱动铲斗18。

称作驾驶室壳的驾驶室也就是司机室20搭载在旋转台13上，由乘坐在司机室20内的驾驶员实施悬臂16、臂17和铲斗18和车体11的操作。司机室20形成为具有底壁部20a、顶板部20b、左右侧壁部20c和前后侧壁部20d的箱形。驾驶员进出司机室时开闭的车门21可自由开闭地安装在左右侧壁部20c上，在车门21和前后侧壁部20d上设置了确保驾驶员外部视野的透明玻璃板22。

图2是沿图1中线A-A的剖视图，在司机室20的底壁部20a和旋转台13之间安装了在上下方向和水平方向能够自由摆动地对司机室20进行弹性支撑的四个防振支撑装置30(下文称作支架30)。防振支撑装置即所述支架30设置在司机室20的底壁部20a的四个角上，也就是四个支架30中的两个支架左右间隔地设置在司机室20的前端部侧，另外两个支架左右间隔地设置在司机室20的后端部侧。

图3是详细显示图2所示支架的剖视图，图4是显示图2所示支架的控制体系的框图。

如图3所示，所述支架30具有通过图中未示的连接部件固定在设置于下部移动体12上方的旋转台13上的壳体31、和通过螺栓32固定在司机室20的底壁部20a上的柱栓33。壳体31具有与安装板31a一体形成且作为第1半体的圆筒部31b、和形成为断面呈杯形且作为第2半体的盖部31c，通过使它们在轴向上相互组合，形成整体为一端封闭的筒状。另一方面，柱栓33形成为断面呈圆形的棒状，沿壳体31的轴向也就是在车体11的上下方向沿轴向设置在壳体31的内侧。

为了将柱栓33支撑在壳体31上，将弹性体34安装在壳体31的圆筒部31b的内侧，弹性体34例如可以由橡胶材料等形成为筒状，柱栓33通过滑动轴承35和套筒36支撑在弹性体34的里面。从而，柱栓33沿轴向可自由移动地通过弹性体34支撑，同时，柱栓33相对于壳体31的径向也就是横向的相对位移通过弹性体34的弹性进行控制。因而，壳体31和柱栓33之间的轴向也就是上下方向的振动或负荷不施加在弹性体34上。另一方面，通过弹性体34的弹性变形，可对柱栓33的横向振动进行吸收。

在该支架30上，设置有用于对在作业或行进时所产生的壳体31和柱栓33之间的上下方向和横向的振动或冲击进行缓冲的阻尼结构40。阻尼结构40具有阻尼部件41，该阻尼部件41具有端板部41a和圆筒部41b，端板部41a固定在柱栓33的一端(盖部31c侧的端部)上。另一方面，由盖部31c和弹性体34对壳体31的内部进行划分，形成液室42。可以将例如硅油等阻尼液43收容在该液室42内。阻尼部件41浸泡在阻尼液43内，当上下方向或横向振动施加在壳体31和柱栓33之间时，阻尼部件41在阻尼液43内移动，液室42的内部承受阻尼液43的粘性阻力。从而，柱栓33的振动能量变换为阻尼液43的运动能量。因此使得施加在柱栓33上的振动或冲击衰减。从而通过该阻尼结构40使得壳体31和柱栓33之间的振动或冲击衰减。

而且，在端板部41a上形成有使阻尼液43通过的通孔，能够对阻尼力进行调整。

例如U形密封圈等唇形密封圈即密封部件44组装在套筒36和柱栓33之间，且位于液室42侧。该密封部件44设置成使唇部朝向液室42侧，以防止阻尼液43从液室42泄漏。

在与壳体31的阻尼结构40的相反侧上设置有空气弹簧50。壳体31和柱栓33之间的轴向负荷由空气弹簧50支撑。该空气弹簧50由例如橡胶材料等形成为具有挠性的筒状的波纹管型，其轴向一端通过其它部件也就是作为封闭部件的板51支撑于柱栓33的另一端。

此时，板51形成为具有圆盘状的端板部51a和设置在端板部51a的外周上的圆筒部51b的盖状，由螺栓32将端板部51a的轴心部固定在柱栓33的另一端(司机室20侧的端部)上。而且，空气弹簧50的一端覆盖在圆筒部51b的外周上，从其外侧由皮带52a连接而固定在圆筒部51b上。另一方面，空气弹簧50的另一端覆盖在壳体31的圆筒部31b的外周上，通过从外侧由皮带52b连接而固定在壳体31上，据此，空气弹簧50支撑于壳体31上。

空气弹簧50内侧的一端由板51闭塞，另一端由壳体31和弹性体34闭塞，在空气弹簧50的内侧划分形成空气室53。如果从形成在板51上的吸排气口55向该空气室53供给压缩空气，则空气室53内的空气气压增高，从而在板51上产生沿轴向向上的弹力。通过该弹力对从司机室20施加在柱栓33上的轴向负荷进行支撑。也就是可以通过空气弹簧50产生的弹力对司机室20的负荷进行支撑。

因而在该支架30上，由于壳体31和柱栓33之间的轴向负荷可以通过空气弹簧50进行支撑，因而通过使空气室53内的空气气压变化，能够对应于司机室20施加在柱栓33上的负荷的数值，轻易地改变空气弹簧50的弹力。因而，即使在因司机室20的重量和重心位置不同等而导致施加在柱栓33上的负荷出现差异时，也能够使用相同的支架30。因此能够提高支架30的通用性，降低成本。而且与由固定在壳体31上的橡胶等弹性体直接支撑柱栓33的负荷的情况相比，由于使用空气弹簧50能够降低弹力，因而能够提高支架30的振动吸收性。因而，从下部移动体12传送到司机室20的振动由空气弹簧50充分降低，因此司机室20也就是油压挖土机10的乘坐舒适性提高。

而且在图3所示情况下，是通过皮带52a将空气弹簧50的一端固定在板51上，但是并不局限于此，例如也可以如图5所示，作为封闭部件的板51形成为圆盘状，通过铆接将空气弹簧50的一端固定在板51的外周部上。此时，在空气弹簧50的一端上形成有圆珠50a(半圆形嵌条)。板51的外周部向内侧弯卷，从而覆盖所述圆珠50a。从而一旦向空气室53内供给压缩空气，则通过该空气压力，空气弹簧50将以圆珠50a为支点向外侧膨胀，产生自身密封功能，以提高板51和空气弹簧50的固定部分的密封性。

因而通过将空气弹簧50固定在板51上，能够提高空气室53的密闭性。而且，由于不使用皮带52a等其它部件就能够将空气弹簧50固定在板51上，因此能够减少支架30的部件数量也就是能够降低成本。

而且在图3所示的支架30中，通过板51使空气弹簧50的一端支撑于柱栓33，但是并不局限于此，例如如图6所示，也可以不使用板51，使空气弹簧50的一端直接支撑于柱栓33。此时，空气弹簧50的一端形成为比柱栓33的外径还小的外径，通过接合等固定在柱栓33的端面上。从而，空气弹簧50的一端由柱栓33闭塞并被柱栓33支撑。

从而可以使空气弹簧50的一端由柱栓33直接支撑，而不需要板51，因此能够降低支架30的成本。

而且在图示情况下，空气弹簧50的一端上设置有外径比柱栓33的外径还小的开口部，但是并不局限于此，也可以形成为将其一端完全闭塞的袋状。而且如图6所示，在空气弹簧50的一端由柱栓33直接支撑的情况下，例如可以在螺栓32的顶部上设置吸排气口55，通过在该螺栓32的中心部上沿轴向形成的通路、和沿柱栓33的径向形成的通路，将压缩空气供给到空气室53内。

在该支架30中，通过使唇形密封圈即密封部件44的唇部朝向收容有阻尼液43的液室42侧设置，能够防止阻尼液43从液室42朝向空气室53泄漏，同时通过柱栓33和弹性体34也就是套筒36之间的间隙，允许压缩空气从空气室53向液室42流动。也就是密封部件44能够防止阻尼液43从液室42朝向空气室53泄漏，同时通过柱栓33和弹性体34也就是套筒36之间的间隙，能够将空气室53的压缩空气供给到液室42。由此，液室42的内压也就是收容在液室42内的阻尼液43的液压因从空气室53供给的压缩空气而增大，因此能够防止阻尼部件41在阻尼液43中移动时所产生的空洞现象也就是气穴现象，进而能够提高阻尼结构40的阻尼力。

从而，在该支架30中，由于将空气室53的压缩空气供给到液室42，因而收容在液室42内的阻尼液43的液压增大，因此能够防止气穴现象，由此能够提高阻尼结构40即阻尼部件41的阻尼力。此外，由于阻尼力由施加在阻尼液43中的内压和阻尼部件41的端板部41a的径向截面积的乘积而确定，因而一旦内压增大，则即使端板部41a的径向截面积减少，也能产生相同程度的阻尼力。因而，阻尼部件41和壳体31等能够小型化，由此能够使支架30小型、轻量化。

另外，在本实施方式中，通过柱栓33和弹性体34之间的间隙，可以从空气室53向液室42供给压缩空气，但是并不局限于此，只要能够防止阻尼液43的泄漏，同时可以通过设置在其它部分上的供给通路等将压缩空气向液室42内供给即可。而且在本实施方式中，虽然将空气室53的压缩空气向液室42供给，但是并不局限于此，也可以采用例如在柱栓33和弹性体34即套筒36之间除了设置密封部件44之外，还安装防止压缩空气从空气室53向液室42泄漏的密封部件，形成为不将空气室53的压缩空气向液室42供给的结构。

在该支架30中，由空气弹簧50支撑柱栓33的负荷，但当过度的负荷施加在壳体31和柱栓33之间时，担心柱栓33相对于壳体31的相对位移量过大。因而，在弹性体34的轴向两端部一体设置了从壳体31的圆筒部31b的端部朝向轴向突出的止动器部34a和34b。由所述止动器部34a和34b对柱栓33相对于壳体31在轴向的相对位移量也就是行程进行控制。

在柱栓33相对于壳体31向下方发生很大位移时，相对于圆筒部31b在板51侧突出的止动器部34a与板51接触，以阻止柱栓33进一步移动。而且，当空气室53的压缩空气泄漏，空气弹簧50不发挥作用时，板51与止动器部34a接触，从而，柱栓33的负荷由止动器部34a也就是弹性体34支撑。相反，在柱栓33相对于壳体31向上方发生很大位移时，相对于圆筒部31b在液室42侧突出的止动器部34b与阻尼部件41接触，以阻止柱栓33进一步移动。而且如图6所示，在空气弹簧50的一端直接由柱栓33支撑时，空气弹簧50自身面向止动器部34a的部分与止动器部34a接触，以对柱栓33的行程进行控制。

因而，即使由空气弹簧50对轴向负荷进行支撑，因为由止动器部34a和34b将柱栓33的行程限制在规定范围内，因而，轴向上的负荷变大，而且，即使存在很大的振动输入，柱栓33相对于壳体31的相对位移量也不会过多，因此能够防止支架30的空气弹簧50破损。而且在空气室53的压缩空气泄漏，空气弹簧50不发挥作用时，能够由止动器部34a支撑柱栓33的负荷，而且能够防止阻尼部件41与壳体31的底面的机械性干涉。

通路56与形成在板50上的吸排气口55相连，如图4所示，空气室53通过该通路56与空气压力源57相连。作为空气压力源57，使用搭载在车体11上且由图中未示的发动机等驱动的压缩机等。由空气压力源57排出的规定压力的压缩空气通过通路56供给到各个支架30的空气室53内。而且在空气压力源57和支架30之间设置有用于使压缩空气的波动或压力下降减少的储气筒58(蓄压器)或将压缩空气内的灰尘或冷凝水去除的过滤器59等。而且吸排气口55并不局限于设置在板51上，例如可以设置在壳体31的圆筒部31b等能够将压缩空气供给到空气室53内的部件上。

在空气压力源57和各个支架30的空气室53之间分别设置了调整阀(自动高度调整阀)60。供给到各个支架30的压缩空气也就是各个空气室53的空气压力分别由这些调整阀60控制。如图3所示，调整阀60具有作为固定在旋转台13上的控制阀的阀本体部60a和可自由摆动地设置在阀本体部60a上的控制杆60b。控制杆60b通过图中未示的连杆等与柱栓33相连，与柱栓33的上下运动连动。而且，阀本体部60a由控制杆60b控制，如果对应于控制杆60b的位置而使空气压力源57和吸排气口55连通，则将吸排气口55切换到与外界大气相连通的状态，也就是控制杆60b具有作为对柱栓33相对于壳体31沿轴向的相对位置进行检测的位置检测装置的功能。根据由控制杆60b检测到的柱栓33相对于壳体31沿轴向的相对位置，对阀本体部60a进行控制。

通过这种结构，在从司机室20施加在柱栓33上的轴向负荷增加，司机室20的安装高度低于规定位置时，通过与柱栓33连动的控制杆60b，将阀本体部60a切换到使空气压力源57和吸排气口55连通的状态。于是，从空气压力源57向吸排气口55供给压缩空气，使空气室53的空气压力也就是施加在柱栓33上的弹力变高，从而柱栓33将司机室20升高。相反当从司机室20施加在柱栓33上的轴向负荷减小，司机室20的安装高度高于规定位置时，通过控制杆60b，将阀本体部60a切换为使吸排气口55与大气相通的状态。从而，空气室53的内部空气压力下降，施加在柱栓33上的弹力降低，因此司机室20的位置下降。当司机室20处于规定位置时，控制杆60b处于中立位置，空气室53内部的空气压保持为一定并维持在该状态。此时，各个支架30的控制分别由各自的调整阀60控制，例如即使在司机室20的重量或重心变化时，也与其相匹配，自动进行各个支架30的控制，以使司机室20的安装高度和水平度始终保持恒定。

从而在该支架30上，由于根据柱栓33相对于壳体31的轴向相对位置，利用控制杆60b，可以对阀本体部60a进行自动控制，因而，空气室53的气压能够对应于施加在壳体31和柱栓33之间的轴向负荷变化而自动地设定。因而，能够轻易地对该支架30的弹力进行设定。

另外，在本实施方式中，使用具有作为控制阀的阀本体部60a和作为位置检测装置的控制杆60b的调整阀60，可以根据柱栓33的相对位置对空气室53的气压进行自动调整，但是并不局限于此，也可以由手动对阀本体部60a进行操作从而设定空气压。即使在此时，由于能够由阀本体部60a轻易地对空气室53的气压进行调整，因此能够轻易地将空气弹簧的弹力设定为与施加在壳体31和柱栓33之间的轴向负荷相对应的数值。

图7是显示适合使用本发明防振支撑装置的铁道车辆的主视图，图8是显示使用了本发明防振支撑装置的载重汽车的关键部位的剖视图。而且在图7和图8中，对与上述部件相对应的部件使用相同的附图标记。

如图7所示，铁道车辆71具有配置了与铺设在路面上的导轨72结合的车轮73的车底74。通过由图中未显示的电动机等驱动源对车轮73进行驱动，使车轮73沿轨道72行进。在车底74上搭载了设置有驾驶室和乘客室的车体75。车体75与车底74同时行进。于是，在车底74和车体75之间安装了与图3所示支架30相同结构的防振支撑装置76，也就是所谓的枕簧。此时防振支撑装置76的壳体固定在车底74上，柱栓固定在车体75上。由此，车体75的负荷由防振支撑装置76的空气弹簧50支撑，同时在行进时所产生的车底74和车体75之间的振动由防振支撑装置76吸收。

另一方面，图8所示的载重汽车81是具有车轮82的机动车，车轮82通过例如车轴壳等也就是车轮支撑部83而可自由转动地支撑在车轴82a上。该车轮支撑部83通过与图3所示支架30相同结构的防振支撑装置84安装在车体85上，此时防振支撑装置84的壳体固定在车轮支撑部83上，柱栓固定在车体85上。由此，车体85的负荷由防振支撑装置84的空气弹簧50支撑，同时在行进时所产生的车轮支撑部83和车体85之间的振动由防振支撑装置84吸收。即使在此场合下，也可以由搭载在车体85上的调整阀60，自动地对车体85相对于车轮支撑部83的高度进行调整。

图9是显示本发明其它实施方式的防振支撑装置的剖视图，图10是显示将图9所示的隔板应用在图3所示支架上，并将弹性体在轴向变短的剖视图。而且在图9和图10中，对与上述部件相应的部件使用相同的附图标记。

在图3所示支架30中，由安装在壳体31上的弹性体34对柱栓33相对于壳体31在横向上的相对位移进行控制，但是图9所示防振支撑装置也就是防振支撑装置91上(下文简称为支架91)没有设置弹性体34，而是由空气弹簧50对柱栓33相对于壳体31在横向上的相对位移进行控制。

此时，与板51重合地将外筒部件92安装在柱栓33的司机室20一侧的端部上，该外筒部件92例如由钢板等形成，圆盘状的底壁部92a由螺栓32固定在柱栓33的端部上。而且外筒部件92具有与底壁部92a一体成形的圆筒状的外筒部92b，空气弹簧50的外周面的至少一部分由该外筒部92b覆盖。由此，通过外筒部件92对伴随着柱栓33的移动而产生的空气弹簧50在径向上的变形进行阻止，从而能够防止空气弹簧50的过度剪切变形。而且，柱栓33利用空气弹簧50的横向刚性而保持在壳体31的轴芯位置附近。因而，即使在没有设置弹性体34的场合下，由空气弹簧50对柱栓33相对于壳体31在横向上的相对位移进行阻止，也能够将柱栓33保持在规定的位置上。

而且在图示场合下，将外筒部件92安装在支架91上，但是并不局限于此，也可以不安装外筒部件92。而且在支架91上，如图5所示，可以将空气弹簧50的一端通过铆接固定在板51上，或如图6所示，直接由柱栓33对空气弹簧50的一端进行支撑。

在该支架91上，将横向用止动器部件93安装在壳体31的内周面上，由该横向用止动器部件93，对柱栓33的横向行程进行控制。

该横向用止动器部件93由橡胶材料等弹性材料形成为具有直径远比柱栓33的外径大的通孔的圆筒状，将柱栓33设置在该通孔内侧。柱栓33在通常操作状态下，不与该横向用止动器部件93接触，可以自由移动，但是在柱栓33相对于壳体31在横向上也就是径向上的相对位移在规定距离以上时，则与该横向用止动器部件93接触，以对进一步移动进行控制。从而，由该横向用止动器部件93对柱栓33的横向行程进行控制，能够防止在过度负荷施加在柱栓33上时空气弹簧50过度剪切变形。而且通过由橡胶材料等弹性材料形成该横向用止动器部件93，能够吸收与柱栓33接触时的冲击，从而防止支架91的损坏。

在图3所示支架30中，空气室53和液室42由密封部件44隔离，但是由于在该支架91上没有设置弹性体34，因而，在壳体31上安装了作为隔离部件的隔板94，由隔板94将空气室53和液室42隔离。隔板94由橡胶材料等形成为具有挠性的圆盘状，其中心部在夹持在柱栓33和阻尼部件41之间的状态下被固定在柱栓33上。而且，环形部件95夹持在构成壳体31的圆筒部31b和盖部31c之间，隔板94的外周部被夹持在圆筒部31b和环形部件95之间从而被固定在壳体31上。

由此，空气室53和液室42由隔板94隔离，能够防止空气室53的压缩空气进入液室42内，或防止液室42内的阻尼液43进入空气室53内。而且即使柱栓33沿轴向或横向发生位移，由于隔板94可以与所述位移一致地进行自由的弹性变形，以跟随柱栓33的运动，因而通过隔板94可使柱栓33的运动不受阻碍，因此能够可靠地对空气室53和液室42进行隔离。

而且作为隔离部件，并不局限于隔板94，例如可以是配置有能够贯通柱栓33的通孔的圆盘状隔离部件等，将其安装在柱栓33上，能够对空气室53和液室42进行隔离。而且，也可以将隔板94的外周部夹持在盖部31c和支架部件95之间并固定。

当在该支架91上施加很大的上下方向的振动时，由于必须对柱栓33相对于壳体31在轴向(向下方向)的相对位移量进行控制，因而，在横向用止动器部件93的轴向一端(板51侧)上形成了止动器部93a，当柱栓33相对于壳体31向下方位移很大时，该止动器部93a与板51接触，以阻止柱栓33进一步移动。而且，在空气室53的压缩空气泄漏，空气弹簧50不发挥作用时，板51与止动器部93a接触，由此，由横向用止动器部件93对柱栓33的负荷进行支撑。也就是该止动器部93a具有与图3所示支架30中的弹性体34的止动器部34a相同的功能。

另一方面，在由隔板94对空气室53和液室42进行隔离的结构中，横向用止动器部件93在液室42侧的端部通过隔板94而与液室42隔离，因而能够使横向用止动器部件93的端部不与阻尼部件41接触。因而在该支架91上，将轴向用止动器部件96安装在壳体31的靠近隔板94的液室42的一侧，使阻尼部件41与该轴向用止动器部件96接触，以将柱栓33相对于壳体31在轴向上(向上方向)的相对位移量控制在规定范围内。由此在因过度负荷而导致柱栓33相对于壳体31在轴向上的相对位移量过大时，能够防止支架91的空气弹簧50产生过度伸长。

而且，由该隔板94所形成的隔离结构并不局限于没有设置弹性体34而由空气弹簧50对柱栓33的横向位移进行控制的支架91，也可以适用于图3所示的支架30。此时如图10所示，不配备安装在套筒36和柱栓33之间的密封部件44。替换方案是，将与图9所示的支架91相同结构的隔板94安装在壳体31和柱栓33之间。即使在此场合下，也可以将轴向用止动器部件96安装在壳体31的靠近隔板94的液室42的一侧。

本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离其要旨的范围内能够进行各种变更。例如在本实施方式中，作为空气弹簧，使用波纹管型的空气弹簧，但是并不局限于此，例如也可以使用隔板型或套筒型等具有挠性同时能够对空气室53进行划分的空气弹簧。

而且在本实施方式中，由具有位置检测装置功能的控制杆60b对壳体31和柱栓33的相对位置进行检测，由该控制杆60b对作为控制阀的阀本体部60a进行控制，但是并不局限于此，例如也可以使用机械传感器或电、磁传感器对壳体31和柱栓33的相对位置进行检测，由配置有输入该检测信号的CPU或存储器等的控制装置，对例如作为电磁阀等的阀本体部60a进行控制。

而且在本实施方式中，作为控制阀的阀本体部60a与支架30自身分开设置，但是并不局限于此，例如也可以将图10所示的阀本体部60a固定在板51的端板部51a上等，以将阀本体部60a与支架30安装为一体。

而且在本实施方式中，通过阀本体部60a，将空气室53与空气压力源57相连，因此能够轻易地增减空气室53的空气压力，但是并不局限于此，也可以不设置阀本体部60a或空气压力源57，而在将压缩空气供给到空气室53内直至规定的空气压力后，用栓对吸排气口55进行封闭。

而且在本实施方式中，显示了将本发明的防振支撑装置应用在油压挖土机10或铁道车辆71、载重汽车81上的情况，但是并不局限于此，也可以将其应用在其它建筑机械或车辆等中。而且，本发明的防振支撑装置并不局限于建筑机械或车辆，只要将其安装在负荷或振动能够相互传送的部件之间，任意的部件之间均可以。

而且在本实施方式中，可以将四个防振支撑装置30安装在司机室20的底壁部20a的四个角上，但是并不局限于此，只要能够对司机室20进行支撑，防振支撑装置30的数量可以任意设定。

而且在本实施方式中，例示了在每个支架30上分别设置调整阀60，对每个支架30的空气压力分别进行控制的类型，但是也可以形成为以下结构：在司机室20中央部的正下方设置用于对司机室20在上下方向的位置(高度)进行检测的传感器，根据该传感器的输出信息，对各个支架30的空气压力进行综合控制。而且还可以形成为以下结构：在司机室20前侧的左右中央部和后侧的左右中央部正下方分别设置用于对司机室20在上下方向的位置(高度)进行检测的传感器，根据设置在前侧的传感器的输出信息，对前侧左右各个支架30的空气压力进行控制，根据设置在后侧的传感器的输出信息，对后侧左右各个支架30的空气压力进行控制。此外，还可以形成为以下结构：在司机室20左侧的前后中央部和右侧的前后中央部正下方分别设置用于对司机室20在上下方向的位置(高度)进行检测的传感器，根据设置在左侧的传感器的输出信息，对左侧前后各个支架30的空气压力进行控制，根据设置在右侧的传感器的输出信息，对右侧前后各个支架30的空气压力进行控制。

本发明适合用于对部件之间的负荷进行支撑，同时防止部件之间的振动传送。

Claims (24)

1、一种防振支撑装置，该装置包括一端封闭的筒状壳体、设置在所述壳体内的柱栓、收容在所述壳体内的阻尼液、固定在所述柱栓上并浸泡在所述阻尼液中的阻尼部件，其特征在于，该装置还包括：

弹性体，所述弹性体安装在所述壳体上，且沿轴向可自由移动地对所述柱栓进行支撑，同时对所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移进行阻止；以及

空气弹簧，所述空气弹簧的一端直接或通过其它部件由所述柱栓支撑，同时另一端由所述壳体支撑，所述空气弹簧用于支撑上下方向的负荷。

2、根据权利要求1所述的防振支撑装置，其特征在于，通过固定在所述柱栓上同时对所述空气弹簧的空气室进行闭塞的闭塞部件，使所述空气弹簧的一端由所述柱栓支撑。

3、根据权利要求2所述的防振支撑装置，其特征在于，所述空气弹簧的一端通过铆接固定在所述闭塞部件上。

4、根据权利要求1-3中任意一项所述的防振支撑装置，其特征在于，在所述弹性体的轴向两端部上设置有止动器部，该止动器部与所述空气弹簧的一部分或固定在所述柱栓上同时对所述空气弹簧的空气室进行闭塞的闭塞部件接触，或者与所述阻尼部件接触，以对所述柱栓相对于所述壳体的轴向相对位移量进行控制。

5、根据权利要求4所述的防振支撑装置，其特征在于，当所述空气弹簧的空气室内的压缩空气泄漏时，所述空气弹簧的一部分或所述闭塞部件与所述止动器部接触。

6、根据权利要求1或2所述的防振支撑装置，其特征在于，来自所述空气弹簧的空气室的压缩空气供给到所述壳体的液室内，所述壳体的液室内收容有所述阻尼液。

7、根据权利要求6所述的防振支撑装置，其特征在于，通过所述柱栓和所述弹性体之间的间隙，从所述空气室将压缩空气供给到所述液室内。

8、一种防振支撑装置，该装置包括一端封闭的筒状壳体、设置在所述壳体内的柱栓、收容在所述壳体内的阻尼液、固定在所述柱栓上并浸泡在所述阻尼液中的阻尼部件，其特征在于，该装置还包括：

一端直接或通过其它部件由所述柱栓支撑同时另一端由所述壳体支撑的、用于支撑上下方向的负荷的空气弹簧，

由该空气弹簧对所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移进行阻止。

9、根据权利要求8所述的防振支撑装置，其特征在于，通过固定在所述柱栓上同时对所述空气弹簧的空气室进行闭塞的闭塞部件，使所述空气弹簧的一端由所述柱栓支撑。

10、根据权利要求9所述的防振支撑装置，其特征在于，所述空气弹簧的一端通过铆接固定在所述闭塞部件上。

11、根据权利要求8-10中任意一项所述的防振支撑装置，其特征在于，所述壳体上安装有横向用止动器部件，该横向用止动器部件在所述柱栓相对于所述壳体在横向上的相对位移为规定距离以上时，与所述柱栓接触。

12、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，所述空气弹簧为波纹管型。

13、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，该防振支撑装置具有对所述空气弹簧外周面的至少一部分进行覆盖的外筒部件。

14、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，对所述空气弹簧的空气室和收容有所述阻尼液的所述壳体的液室进行隔离的隔离部件安装在所述壳体上。

15、根据权利要求14所述的防振支撑装置，其特征在于，所述隔离部件是隔板。

16、根据权利要求15所述的防振支撑装置，其特征在于，所述隔板的中心部夹持在所述柱栓和所述阻尼部件之间从而被固定。

17、根据权利要求15或16所述的防振支撑装置，其特征在于，由在轴向上相互组合的第一半体和第二半体形成所述壳体，所述隔板的外周部夹持在所述第一半体和环形部件之间或所述第二半体和所述环形部件之间从而被固定。

18、根据权利要求14所述的防振支撑装置，其特征在于，与所述阻尼部件接触且用于对所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位移量进行控制的轴向用止动器部件安装在所述壳体的靠近所述隔离部件的所述液室一侧。

19、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，该防振支撑装置具有设置在将压缩空气供给到所述空气弹簧的空气室内的空气压力源和所述空气室之间的控制阀，该控制阀用于对所述空气室内的空气压力进行控制。

20、根据权利要求19所述的防振支撑装置，其特征在于，所述控制阀一体安装。

21、根据权利要求19所述的防振支撑装置，其特征在于，该防振支撑装置还包括用于对所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位置进行检测的位置检测装置，根据由所述位置检测装置检测到的所述柱栓相对于所述壳体在轴向上的相对位置，对所述控制阀进行控制。

22、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，所述壳体固定在建筑机械的下部移动体上，所述柱栓固定在搭载于所述下部移动体上的驾驶室上。

23、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，所述壳体固定在铁道车辆的车底上，所述柱栓固定在铁道车辆的车体上。

24、根据权利要求1、2、8或9所述的防振支撑装置，其特征在于，所述壳体固定在可自由转动地对机动车的车轮进行支撑的车轮支撑部上，所述柱栓固定在所述机动车的车体上。

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