JP2010255827A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性板の圧縮変位に伴う、弾性板の変形の、放射方向外方方向への累積量を相対的に低減させることによって、弾性板の、剛性板への接着外縁位置およびその近傍部分に作用する放射方向外向きの引張力を有効に抑制して、その接着外縁位置および、その近傍部分への亀裂の発生を長期間にわたって効果的に防止できる防振装置を提供する。
【解決手段】相互に間隔をおく上下一対の剛性板２、２に、その間隔を完全に満たす弾性板３を接着させてなる単位ユニット４を具えるものであって、少なくとも一の単位ユニット４の弾性板３厚みを、単位ユニット４の縁部周辺域７で、単位ユニット中央部分８の最小厚みｔより厚くしてなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、相互に間隔をおく上下一対の、たとえば水平姿勢の剛性板間に、その間隔を完全に満たす、ゴム板、プラスチック板、エラストマ板等の弾性板を接着させてなる単位ユニットを、多くは、複数段にわたって組み合わせてなる防振装置に関するものであり、とくには、圧縮変形を受けた、単位ユニットの弾性板が、剛性板の縁部から外側へ突出変形する際の、その突出量を有効に低減させて、弾性板の耐久性を向上させる技術を提案するものである。

従来のこの種の防振装置としては、特許文献１に開示されたものがある。
これは、自動車や振動産業機械等の振動構造物に適用して、その構造物の振動周波数等の振動特性の変動に応じて防振特性を能動的に変化させるものであり、これがため、支持板間にゴム部を挟持してなり、そのゴム部が１枚または２枚以上の中間板で水平方向に分割されて、積層状態とされてなる防振装置において、前記ゴム部が電気粘性ゴムで形成されており、また、前記支持板及び前記中間板がそれぞれ導電板とされ、該導電板間に制御電圧を印加可能としてなるものである。

この防振装置は、支持金属板または中間金属板間のゴム部が電気粘性ゴムであり、かつ、支持金属板または前記中間金属板間に制御電圧が印加可能とされていることから、振動構造物の周波数等の振動特性が変動した場合、その振動特性の変動を変位量検出手段で検出し、該変位量検出手段からの検出信号を電圧制御手段に入力し、該電圧制御手段で判別して制御信号を電圧印加手段に入力することにより、支持金属板または前記中間金属板間の各ゴム層の粘弾性特性、即ち、防振特性を変更することができる。
従って、運転持の周波数ピークの変動に対応して、防振ゴムの防振特性、即ちゴム部の粘弾性特性を能動的に変更することが可能になるとする。

特開平５−１０３８９号公報

しかるに、この従来技術では、上下の支持板と、分割ゴム部分と、中間板とのそれぞれが、図５（ａ）に、中心軸線を含む縦断面図で例示するように配設されていて、各分割ゴム部分１１１が、水平姿勢で相互に平行に配置された支持板１１２もしくは中間板１１３に、図の一側縁から他側縁に到るまで、全体的に均一の厚みで積層されていることから、防振装置が、中心軸線ＣＬに沿う方向の大きな圧縮力を受けた場合、体積変化しない分割ゴム部分１１１が、図５（ｂ）に一部を拡大して例示するように、中心軸線ＣＬに対して放射方向外方へ押出し変形されて、支持板１１２および／または中間板１１３、図では中間板１１３の周縁の外方側へ大きく突出変形されることを余儀なくされていた。

すなわち、図示のように、各分割ゴム部分１１１が全体にわたって均一の厚みを有する防振装置では、各分割ゴム部分１１１が、たとえば中間板１１３によって一定量圧縮されると、その分割ゴム部分１１１は、中心軸線ＣＬに対し、放射方向のいずれの個所にても等量ずつ発生する変形を、放射方向の外方側に向けて徐々に累積しながら変形することから、分割ゴム部分１１１の、中間板１１３等の周縁からの突出変形量が必然的に多くなる。

そしてこのことによれば、分割ゴム部分１１１の、中間板１１３等への接着外縁位置および、その近傍部分に、放射方向外向きの大きな引張力が作用することになり、この引張力が、分割ゴム部分１１１に、比較的早期に亀裂を発生させることになるという耐久上の問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、中間板等の剛性板の圧縮変位に伴う、弾性板の変形の、放射方向外側方向への累積量を、単位ユニットの剛性板の周辺域で相対的に低減させることによって、弾性板の、剛性板への接着外縁位置およびその近傍部分に作用する放射方向外向きの引張力を有効に緩和して、その接着外縁位置および、その近傍部分への亀裂の発生を長期間にわたって効果的に防止できる防振装置を提供するにある。

なおここで、弾性板の変形の、放射方向外側方向への累積量の相対的な低減は、ゴム板，プラスチック板，エラストマ板等とすることができる弾性板の、中心軸線方向の圧縮力に対する弾性率を高めることによっても実現可能であるが、これによれば、防振装置全体のばね特性が変化することになって、防振装置に、所要の振動抑制機能、減衰機能等を十分に発揮させ得ないおそれがある。

この発明の防振装置は、相互に間隔をおく上下一対の、たとえば水平姿勢の剛性板間に、その間隔を安全に満たす弾性板を接着させてなる単位ユニットを複数具えるものであって、少なくとも一の単位ユニット、より好ましくは、多段配置とすることができる全てのユニットにおいて、単位ユニットの縁部周辺域での最大弾性板厚みを、その周辺域を除く単位ユニット中央域の最小弾性板厚みより厚くしてなるものである。

なおここで、「単位ユニットの縁部周辺域での最大弾性板厚み」としているのは、弾性板の厚みが厚くなる縁部周辺域内にても、弾性板の厚みに厚薄が生じる場合があることを予定したものであり、また、この周辺域を除く単位ユニット中央域の「最小弾性板厚み」としているのは、その中央域内にても厚みの厚薄が生じる場合があることを予定したものである。

この発明の防振装置では、少なくとも一の単位ユニットにおいて、ユニットの縁部周辺域での弾性板最大厚みを、剛性板間隔の増大下で、ユニット中央域の最小弾性板厚みより厚くすることにより、たとえば、剛性板が圧縮方向に一定量変位されることに起因して、弾性板の、ユニット中央域の最小厚み部分等に、防振装置の中心軸線に対し、たとえば放射方向外側に向けて、従来技術で述べたと同等量の押出し変形が生じ、この押出し変形が、放射方向の外側に向けて、前述したと同様にして徐々に累積されたとしても、放射方向の外側に向くこの変形に対し、ユニットの縁部周辺域の、剛性板間隔の大きい部分では弾性板の逃げ代が多くなって、その弾性板たとえばゴム板は、図１に例示するように、ゴム板Ｒの厚み方向その他の方向への分散流動を広く許容されることになり、この結果として、ゴム板Ｒの、放射方向外側に向く総変形量が有効に低減されることになるので、ゴム板Ｒの放射方向外側方向方への膨出量を、従来技術に比して効果的に減少させることができ、これがため、ゴム板Ｒの放射方向外側方向への引張力を有利に緩和して、そのゴム板Ｒの、剛性板Ｐへの接着外縁位置および、その近傍部分への亀裂の発生を、長期間にわたって防止して、防振装置の耐久性を大きく向上させることができる。

この一方で、ゴム板Ｒの最小厚み部分の厚みを、従来技術のその厚みに比べて薄くして、剛性板Ｐの上述したような圧縮変位に際し、同一の圧縮力の作用下で、その薄肉部分に発生する、放射方向外側への押出し変形量を、従来技術に比して少なくした場合には、放射方向の外側に向く押出し変形の累積量が自と少なくなることに加え、ユニットの縁部周辺域の、ゴム板の厚肉部分での分散流動が上述したところと同様に行われることになるので、ゴム板Ｒの、剛性板周縁からの突出量をより効果的に低減させて、そのゴム板Ｒに作用する、放射方向外側への引張力を一層有利に緩和することができる。

しかもここでの、外側に膨らむ変形形状の下では、ゴム板外表面がより大きな曲率半径をもつことになるので、接着界面のみならず、ゴム板の外側表面への応力の集中を緩和することもできる。

そしてこのことは、複数段に組み合わせた単位ユニットの全てにおいて、単位ユニットの縁部周辺域での、たとえばゴム板の最大厚みを、その単位ユニットの中央域の最小ゴム板厚みより厚くした場合に一層効果的である。

この発明の作用を単位ユニットについて例示する略線縦断面である。 この発明の実施の形態を示す、中心軸線を含む縦断面図である。 単位ユニットの、他の段重ね組み合わせ状態を例示する、図２と同様の縦断面図である。 単位ユニットの変更例を示す縦断面図である。 従来技術を示す縦断面図である。

図２はこの発明の実施の形態を示す、中心軸線を含む縦断面図であり、この防振装置１は、相互に間隔をおく上下一対の、たとえば水平姿勢の剛性板２、２間に、その間隔を完全に満たす弾性板、たとえばゴム板３を、加硫接着、接着剤接着等によって隙間なく接着させてなる、平面外輪郭形状を円形、多角形等とすることができる単位ユニット４のそれぞれを、四段にわたって、固定、固着等することによって組み合わせて配置して、その組合わせ構体に取付けた上下の面板５のそれぞれに、取付用の雄ねじ部材６を設けてなるものである。

ここで、装置１の少なくとも一の単位ユニット４、図では、全ての単位ユニット４において、単位ユニット４の縁部周辺域７、図に示すところでは、対をなす剛性板２を相互に離隔する向きに折り曲げ変形させて、相互の間隔を増大させてなる拡開周辺域での最大ゴム板厚みを、単位ユニット４の残りの中央域８の最小ゴム板厚みより厚くする。

図３は、それぞれのユニットの、他の段重ね組み合わせ状態を例示する、図２と同様の縦断面図であり、それぞれのユニットを隙間なく三段に組み合わせるとともに、一のユニットの剛性板を、隣接する他のユニットに共用してなる図示例において、図中１４で表わす部分が、この発明で特定する単位ユニットの要件を満たす部分である。

図３（ａ），（ｂ）はともに、第１段目と第３段目とに、平面外輪郭寸法をともに同一にした同一構造のユニットを配設し、それらのユニットと同一の外輪郭寸法を有する第２段目のユニットの、弾性板、たとえばゴム板３の厚みの厚薄を、第１段目および第３段目のそれとは逆にしたものである。

すなわち、図３（ａ）に示す組み合わせ例は、第１段目および第３段目のそれぞれのユニット２１，２２の中央部分に、この発明の要件を満たす単位ユニット部分１４を設けるとともに、第２段目のユニット２３の、縦断面図の中央位置を隔てた左右両側に一対の単位ユニット部分１４を設けたものである。

また、図３（ｂ）に示す組み合わせ例は、図３（ａ）に示す組み合わせ例において、第２段目のユニット２３は、上述したとろこと同様に構成する一方で、第１段目および第３段目のそれぞれのユニット２１，２２の、中央部分に位置する単位ユニット部分１４より半径方向外側の部分では、弾性板としてのゴム板を、それぞれの剛性板24間から省いたものである。

図３に示す、これらのいずれのユニット配置においても、一以上の単位ユニット部分１４を、この発明に係る上記構成とすることにより、少なくとも各単位ユニット部分１４については、弾性板としてのゴム板の、剛性板への接着外縁位置およびその近傍部分に作用する、ユニット部分１４の放射方向外向きの引張力を有効に抑制して、それらの個所への、亀裂の発生を効果的に防止することができる。

図４は、この発明で対象とする各種の単位ユニット４を例示する縦断面図であり、図４（ａ）に示すユニット４は、周辺域５を除く中央域８で、ゴム板３に、センター厚肉部９および、その周りに隣接して位置する最薄肉部１０のそれぞれを設けるとともに、縁部周辺域７におけるゴム板３の厚みＴを、センター厚肉部９におけるゴム板厚みよりも厚く設定したものであり、図示のこの単位ユニット４をもってしても、とくに、薄肉部分１０の圧縮変形に対し、上述したと同様の作用効果をもたらすことができる。
なお、この図に示すところでは、センター厚肉部９の最大厚みを前記厚みＴより厚くしてなお、最薄肉部１０の最小厚みを、前記厚みＴより薄くすることで、この発明に特有の作用効果をもたらすことができる。

また、図４（ｂ）に例示する単位ユニット４は、周辺域７を除く中央域８で、ゴム板３の厚みを、対をなすそれぞれの剛性板２をもって、図の上下両方向から、センターに向けて曲線状に減少させて、中央域８のセンター位置でゴム板３の厚みを最小としたものであり、そして、図４（ｃ）に例示する単位ユニット４は、対をなすそれぞれの剛性板２のうち、図の下方側の剛性板２を平坦板とする一方で、図の上方側の剛性板２の中央域８を、周辺域７に対して所定の一定深さに窪ませることにより、ゴム板３の最小厚みを、図２に示すものと同様に均一厚みとしたものである。

以上のような単位ユニット４もまた、図２，３に例示するような段重ね組み合わせ状態等の組み合わせ状態で防振装置１とされ、圧縮方向の振動に対して、若干の減衰機能をも含む所要の防振機能を十分に発揮することができる。

１ 防振装置
２ 剛性板
３ ゴム板
４ 単位ユニット
５ 面板
６ 雄ねじ部材
７ 周辺域
８ 中央部分
９ センター厚肉部
１０ 最薄肉部
ＣＬ 中心軸線
Ｔ 厚み
ｔ 最小厚み

Claims (2)

1. 相互に間隔をおく上下一対の剛性板間に、その間隔を完全に満たす弾性板を接着させてなる単位ユニットを複数具える防振装置であって、
   少なくとも一の単位ユニットで、単位ユニットの縁部周辺域での最大弾性板厚みを、その単位ユニット中央域の最小弾性板厚みより厚くしてなる防振装置。
2. 複数段に組み合わせた単位ユニットの全てにおいて、単位ユニットの縁部周辺域での最大弾性板厚みを、その単位ユニット中央域の最小弾性板厚みより厚くしてなる請求項１に記載の防振装置。

Images