JP2006057833A - Anti-vibration structure - Google Patents
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Abstract
【課題】 剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して複合積層材にこじり変形が発生した場合にも、複合積層材の破壊を効果的に防止する。
【解決手段】 防振構造体10では、フランジ18,20により積層ゴム16を積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した状態に保持すると共に、フランジ18,20が圧縮状態とされた積層ゴム16から受ける弾性的な復元力をリンクチェーン28により支持した。これにより、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力し、積層ゴム16にこじり変形が発生し、積層ゴム16に引張り荷重が作用した場合にも、リンクチェーン28がフランジ18,20間で積層ゴム16から受ける復元力によって常に張った状態(張力状態)となっているので、積層ゴム16に引張り荷重が作用すると同時に、この引張り荷重の一部をリンクチェーン28により支持し、積層ゴム16に生じる積層方向に沿った引張り応力を低減できる。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent destruction of a composite laminate even when a vibration having a large amplitude is input along a shear direction and a twist deformation occurs in the composite laminate.
SOLUTION: In the vibration-proof structure 10, a laminated rubber 16 is held by a flange 18 and 20 in a compressed state along a lamination direction at a predetermined compression rate, and the laminated rubber in which the flanges 18 and 20 are in a compressed state. The elastic restoring force received from 16 was supported by the link chain 28. As a result, even when a vibration having a large amplitude is input along the shearing direction, the laminated rubber 16 is twisted and a tensile load is applied to the laminated rubber 16, the link chain 28 is laminated between the flanges 18 and 20. Since the tension is constantly applied by the restoring force received from the rubber 16, a tensile load acts on the laminated rubber 16, and at the same time, a part of the tensile load is supported by the link chain 28, It is possible to reduce the tensile stress along the stacking direction.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、複数の硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とを交互に積層した複合積層材を有し、例えば、エンジン、モータ等の振動発生部をフロア、車体等の振動受部上に支持すると共に、振動発生部から振動受部へ伝達される振動を減衰吸収するために用いられる防振構造体に関する。 The present invention has a composite laminated material in which a plurality of hard plates and soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated. For example, a vibration generating unit such as an engine or a motor is placed on a vibration receiving unit such as a floor or a vehicle body. Further, the present invention relates to an anti-vibration structure used for damping and absorbing vibration transmitted from the vibration generating unit to the vibration receiving unit.
従来、エンジン等の振動発生部から発生した振動を、フロア、車体等の振動受部上に支持すると共に、振動発生部から振動受部へ伝達される振動を減衰吸収するためには、複数の鋼板等の剛性を有した硬質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを交互に積層した複合積層材を用いた防振構造体で振動発生部を振動受部上に支持することが行われている。この防振構造体においては、複合積層材を振動発生部と振動受部との間に介在させることにより、振動発生部から発生する振動を複合積層材により減衰吸収すると共に、共振現象による振動拡大を防ぐことにより、振動受部へ伝達される振動レベルを低減している。このような複合積層体は、振動発生部の重量を支えた状態で水平方向へ比較的大きな変形ができるように作られている。従って、振動発生部の荷重を支持した状態、即ち複合積層材に正圧が掛かった状態で振動を受けた場合、複合積層材は主として水平方向に沿って剪断変形するが、防振構造体の下端側が振動受部側により拘束されていることから、振幅が大きい振動入力時には複合積層材にこじり変形が生じ、このこじり変形の発生に伴って複合積層材には、振幅方向に沿った一端部に圧縮荷重が作用すると共に、他端部に引張り荷重が作用する。この複合積層材に作用する圧縮荷重及び引張り荷重は、複合積層材のこじり変形の増加、すなわち入力振動の振幅増加に従って増加することになる。このとき、複合積層材は、拘束面が比較的大きいのに対し自由表面積が小さいことから、引張り荷重の入力時に拘束面の中央部で静圧応力の集中が発生し、比較的小さい引張り荷重でも早期に破損(破断)に至るという問題がある。 Conventionally, in order to support vibration generated from a vibration generating unit such as an engine on a vibration receiving unit such as a floor or a vehicle body and to attenuate and absorb vibration transmitted from the vibration generating unit to the vibration receiving unit, The vibration generating part is supported on the vibration receiving part with a vibration proof structure using a composite laminated material in which a hard plate with rigidity such as a steel plate and a soft plate such as rubber with viscoelastic properties are alternately laminated. To be done. In this anti-vibration structure, the composite laminate is interposed between the vibration generator and the vibration receiver, so that the vibration generated from the vibration generator is attenuated and absorbed by the composite laminate and the vibration is expanded by the resonance phenomenon. By preventing this, the vibration level transmitted to the vibration receiving portion is reduced. Such a composite laminate is made so that it can be relatively deformed in the horizontal direction while supporting the weight of the vibration generating portion. Therefore, when the vibration is applied in a state where the load of the vibration generating portion is supported, that is, in a state where a positive pressure is applied to the composite laminate, the composite laminate mainly undergoes shear deformation along the horizontal direction. Since the lower end side is constrained by the vibration receiving portion side, the composite laminate material is subject to twisting deformation at the time of vibration input with a large amplitude, and one end portion along the amplitude direction is generated in the composite laminate material due to the occurrence of the twisting deformation. A compressive load acts on the other end, and a tensile load acts on the other end. The compressive load and tensile load acting on the composite laminate will increase as the twist deformation of the composite laminate increases, that is, the amplitude of the input vibration increases. At this time, since the composite laminate has a relatively large constraining surface and a small free surface area, a concentration of static pressure stress occurs at the center of the constraining surface when a tensile load is input. There is a problem that damage (breaking) occurs at an early stage.
特許文献1には、可能な複数の剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とを交互に貼り合わせてなる複合積層材を有すると共に、この複合積層材の両端部にそれぞれフランジが設けられている免震構造体において、これらのフランジ同士をテフロン(登録商標)、アラミド繊維等の高張力材料からなる線状の変位制限体によって連結し、この変位制限部材により複合積層材の積層方向と直交方向(水平方向)の変形を制限した免震構造体が開示されている。 Patent Document 1 has a composite laminate in which hard plates having a plurality of possible rigidity and soft plates having viscoelastic properties are alternately bonded, and flanges are provided at both ends of the composite laminate, respectively. In the seismic isolation structure provided, these flanges are connected to each other by a linear displacement restrictor made of a high-tensile material such as Teflon (registered trademark) or aramid fiber, and the composite laminate is laminated by the displacement restricting member. A seismic isolation structure that restricts deformation in a direction orthogonal to the direction (horizontal direction) is disclosed.
上記特許文献1の免震構造体は、エンジン、モータ等の振動発生部を振動受部上に支持する防振構造体と基本的に共通の構造とされており、防振構造体としても流用可能なものである。この免震構造体では、振動が入力していない時には、変位制限体が緩み状態にてフランジ同士の間に張り渡されているが、振動が入力して複合積層材が所定以上に変形したときに変位制限部材の緩みが除去されることで、この変位制限部材により入力振動の一部を支持して複合積層材の変形を制限している。また特許文献1には、従来の免震構造体において、上記のような変位制限部材としてチェーンを用いることも記載されている。 The seismic isolation structure of Patent Document 1 is basically the same structure as an anti-vibration structure that supports a vibration generating part such as an engine or a motor on the vibration receiving part. It is possible. In this seismic isolation structure, when the vibration is not input, the displacement limiting body is stretched between the flanges in a loose state, but when the vibration is input and the composite laminate is deformed more than the predetermined In addition, since the looseness of the displacement limiting member is removed, a part of the input vibration is supported by the displacement limiting member to limit the deformation of the composite laminate. Patent Document 1 also describes that a chain is used as the displacement limiting member as described above in a conventional seismic isolation structure.
図3(A)及び(B)には、変位制限部材としてチェーンを用いた従来の防振構造体の一例が示されている。この防振構造体50は、複数の剛性を有する硬質板52と粘弾性的性質を有する軟質板54とを交互に貼り合わせてなる複合積層材64と、この複合積層材64を積層方向外側から挟持するように設けられた一対のフランジ56,58とを備えており、これらのフランジ56,58が緩み状態のリンクチェーン60により連結されている。ここで、リンクチェーン60は、それぞれ環状に形成された複数のリンク片62が互いに連結されたものであり、少なくとも一対のリンク片62間には、リンクチェーン60を緩み状態とするために隙間Gが形成されている。このようにフランジ56,58間に引張り方向へ高い剛性及び強度を有するリンクチェーン60を張り渡すことにより、防振構造体50により支持される振動発生部の水平方向の変位を制限し、複合積層材64の引張り荷重による破壊を効果的に防止できるようになる。また複合積層材64が破断した場合にも、リンクチェーン60によりフランジ56,58間を繋いでおくことにより、複合積層材64が複数に分解することを防ぎ、防振構造体50を介して振動発生部を振動受部により支持された状態に確実に維持できる。
しかしながら、上記のような防振構造体50では、振動入力時にリンクチェーン60により複合積層材64の水平方向(剪断方向)への変形を制限していても、リンクチェーン60の隙間Gが消失した張力状態になるような振動発生部の振動が繰り返されると、複合積層材64における軟質板54の積層方向中央付近の応力集中面F(図4参照)に亀裂が発生し、複合積層材64が比較的短時間で破壊することがある。
However, in the vibration-
本出願の発明者等は、上記のような複合積層材64の破壊原因を明らかにすべく、振動入力時における複合積層材64の応力分布状態をFEM(有限要素法)解析により求めて破壊原因を考察した。その結果、従来の防振構造体50では、リンクチェーン60の隙間Gが消失した張力状態になると、図4に示されるようにリンクチェーン60の中心線C´が変形前の中心線Cに対してクランク状に屈曲すると共に、リンクチェーン60が変形前の緩み状態から張力状態となる。これにより、複合積層材64の積層方向中央付近に大きな応力集中が生じる。このため、振動発生部が繰り返し大きな振幅で振動すると、複合積層材64における軟質板54の積層方向中央付近の応力集中面F(図4に示される2点鎖線に沿った断面)に亀裂が容易に発生し、この亀裂が起点となって複合積層材64が破壊することが明らかになった。
In order to clarify the cause of the breakdown of the
本発明の目的は、上記事実を考慮して、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して複合積層材にこじり変形が発生した場合にも、複合積層材の破壊を効果的に防止できる防振構造体を提供することにある。 In view of the above facts, the object of the present invention is to effectively prevent the composite laminate from being destroyed even when a vibration having a large amplitude is input along the shear direction and the composite laminate is deformed by twisting. The object is to provide an anti-vibration structure.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係る防振構造体は、複数の剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とが交互に積層された複合積層材と、前記複合積層材を、その積層方向外側から挟持するように設けられると共に、振動発生部及び振動受部にそれぞれ連結される第1及び第2のフランジ部材と、前記積層方向に沿った引張り荷重に対して前記複合積層材よりも高い剛性を有すると共に、該積層方向と直交する剪断方向へは変形可能とされ、前記積層方向に沿った両端部が前記第1のフランジ部材と前記第2のフランジ部材にそれぞれ連結固定され、前記積層体の前記積層方向及び前記剪断方向への変位を制限する変位制限部材と、を有する防振構造体であって、前記第1のフランジ部材と前記第2のフランジ部材とにより前記複合積層材を前記積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した状態に保持すると共に、前記第1のフランジ部材及び前記第2のフランジ部材が圧縮状態とした前記前記複合積層材から受ける弾性的な復元力を前記変位制限部材により支持したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vibration-proof structure according to claim 1 of the present invention includes a composite laminate in which a plurality of rigid hard plates and soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated, The composite laminated material is provided so as to be sandwiched from the outside in the laminating direction, and is connected to a vibration generating unit and a vibration receiving unit, respectively, and a tensile load along the laminating direction. On the other hand, it has higher rigidity than the composite laminated material, and can be deformed in a shearing direction orthogonal to the laminating direction, and both end portions along the laminating direction are the first flange member and the second flange. A vibration limiting structure that is connected and fixed to each member and limits displacement of the stacked body in the stacking direction and the shearing direction, wherein the first flange member and the second Flange member The composite laminated material is held in a state compressed at a predetermined compression rate along the laminating direction and is received from the composite laminated material in which the first flange member and the second flange member are in a compressed state. An elastic restoring force is supported by the displacement limiting member.
本発明の請求項1に係る防振構造体では、第1のフランジ部材と第2のフランジ部材とにより複合積層材を積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した状態に保持すると共に、第1のフランジ部材及び第2のフランジ部材が圧縮状態とした複合積層材から受ける弾性的な復元力を変位制限部材により支持したことにより、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して複合積層材にこじり変形が発生し、この複合積層材に引張り荷重が作用した場合にも、変位制限部材が第1のフランジと第2のフランジとの間で複合積層材から受ける復元力によって常に張った状態(張力状態)となっているので、入力振動に起因して複合積層材に引張り荷重が作用すると同時に、この引張り荷重の一部を変位制限部材により支持し、複合積層材に生じる積層方向に沿った引張り応力を低減できる。 In the vibration-proof structure according to claim 1 of the present invention, the first and second flange members hold the composite laminated material in a state compressed at a predetermined compression rate along the laminating direction. By supporting the elastic restoring force received from the composite laminated material in which the flange member 1 and the second flange member are compressed by the displacement limiting member, vibration with a large amplitude is input along the shear direction. Even when a deformation occurs in the material and a tensile load is applied to the composite laminate, the displacement limiting member is always stretched by the restoring force received from the composite laminate between the first flange and the second flange. Because it is in a state (tensile state), a tensile load acts on the composite laminate due to input vibration, and at the same time, a part of this tensile load is supported by a displacement limiting member, resulting in a laminate that occurs in the composite laminate Tensile stress along the direction can be reduced.
また変位制限部材が引張り方向の荷重に対して変位制限部材よりも高い剛性を有しているので、複合積層材に剪断方向に沿った外力と共に引張り荷重が作用した場合にも、複合積層材の剪断方向に沿った変形量が過大になることを防止できると共に、複合積層材の引張り方向への変形を減少できる。 In addition, since the displacement limiting member has higher rigidity than the displacement limiting member with respect to the load in the tensile direction, even when a tensile load is applied to the composite laminate along with an external force along the shear direction, The deformation amount along the shear direction can be prevented from becoming excessive, and the deformation of the composite laminate in the tensile direction can be reduced.
この結果、本発明の請求項1に係る防振構造体によれば、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して複合積層材にこじり変形が発生するような場合にも、複合積層材に生じる引張り応力を低減でき、かつ複合積層材の剪断方向に沿った変形量に増加に伴う応力集中も緩和できるので、複合積層材の破壊を効果的に防止できる。 As a result, according to the vibration-proof structure according to claim 1 of the present invention, even when a vibration having a large amplitude is input along the shear direction and the composite laminate material is deformed by twisting, the composite laminate material can be obtained. The tensile stress generated in the composite laminate can be reduced, and the stress concentration accompanying the increase in the amount of deformation along the shear direction of the composite laminate can be relaxed, so that the composite laminate can be effectively prevented from being broken.
また本発明の請求項2に係る防振構造体は、請求項1記載の防振構造体において、前記変位制限部材は、複数個のリンク片が線状に連結されたリンクチェーンであることを特徴とする。 Further, the vibration isolating structure according to claim 2 of the present invention is the vibration isolating structure according to claim 1, wherein the displacement limiting member is a link chain in which a plurality of link pieces are linearly connected. Features.
また本発明の請求項3に係る防振構造体は、請求項1又は2記載の防振構造体において、前記複合積層材に前記積層方向に沿って貫通する空洞部を設け、該空洞部内に前記変位制限部材を配設したことを特徴とする。 The vibration isolating structure according to claim 3 of the present invention is the vibration isolating structure according to claim 1 or 2, wherein the composite laminate is provided with a hollow portion penetrating along the laminating direction, and the hollow portion is provided in the hollow portion. The displacement limiting member is provided.
また本発明の請求項4に係る防振構造体は、請求項1、2又は3記載の防振構造体において、前記複合積層材における軟質板をゴムにより形成したことを特徴とする。 The vibration-proof structure according to claim 4 of the present invention is the vibration-proof structure according to claim 1, 2, or 3, wherein the soft plate in the composite laminate is formed of rubber.
また本発明の請求項5に係る防振構造体は、請求項1乃至4の何れか1項記載の防振構造体において、前記複合積層材を、振動発生部及び振動受部からの前記積層方向に沿った圧縮荷重の非入力時に、前記積層方向に沿って0%を越え、かつ5%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持し、好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ2%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持し、更に好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ+0.5%以下の誤差範囲で0%に近似する圧縮率で圧縮した状態に保持することを特徴とする。 The vibration isolating structure according to claim 5 of the present invention is the vibration isolating structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite laminated material is laminated from the vibration generating portion and the vibration receiving portion. When the compressive load along the direction is not input, it is held in a compressed state exceeding 0% along the stacking direction and 5% or less, preferably exceeding 0% along the stacking direction, And held in a compressed state at a compression rate of 2% or less, more preferably in a state of being compressed at a compression rate approximating 0% with an error range of more than 0% and + 0.5% or less along the laminating direction. It is characterized by holding.
また本発明の請求項6に係る防振構造体は、請求項1乃至4の何れか1項記載の防振構造体において、前記複合積層材を、振動発生部及び振動受部から前記積層方向に沿った圧縮荷重が入力している時に、前記積層方向に沿って0%を越え、かつ20%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持し、好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ10%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持し、更に好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ5%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持することを特徴とする。 The vibration isolating structure according to claim 6 of the present invention is the vibration isolating structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite laminated material is moved from the vibration generating portion and the vibration receiving portion to the stacking direction. When a compressive load is input, it is held in a compressed state exceeding 0% along the laminating direction and at a compression rate of 20% or less, preferably exceeding 0% along the laminating direction. And is held in a compressed state at a compression rate of 10% or less, more preferably in a compressed state at a compression rate of more than 0% and 5% or less along the laminating direction.
また本発明の請求項7に係る防振構造体は、請求項1乃至6の何れか1項記載の防振構造体において、前記第1のフランジ部材及び前記第2のフランジ部材の少なくとも一方に、前記変位制限部材の捩れ方向への回転を阻止する回止部を設けたことを特徴とする。 A vibration isolating structure according to claim 7 of the present invention is the vibration isolating structure according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one of the first flange member and the second flange member is provided. A rotation stop portion for preventing the displacement limiting member from rotating in the twisting direction is provided.
以上説明したように本発明の防振構造体によれば、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して複合積層材にこじり変形が発生した場合にも、複合積層材の破壊を効果的に防止できる。 As described above, according to the vibration-proof structure of the present invention, even when vibration having a large amplitude is input along the shear direction and the composite laminate material is deformed by twisting, the composite laminate material is effectively destroyed. Can be prevented.
以下、本発明の実施形態に係る防振構造体について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an anti-vibration structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
(防振構造体の構成)
図1(A)及び(B)には、本発明の第1の実施形態に係る防振構造体が示されている。この防振構造体10は、実質的に剛体とみなせる硬質板12と粘弾性的性質を有するゴム板14とが交互に積層された複合積層材である積層ゴム16を備えている。積層ゴム16は略肉厚円筒状に形成されており、その面央部には積層ゴム16の積層方向(矢印L方向)へ貫通する円柱状の空洞部17が穿設されている。積層ゴム16は、例えば、硬質板12とゴム板14とを加硫接着により貼り合わせることにより構成されている。
[First Embodiment]
(Configuration of anti-vibration structure)
1A and 1B show a vibration-proof structure according to a first embodiment of the present invention. The
ここで、積層ゴム16を構成する硬質板12の材質としては、例えば、金属、セラミックス、プラスチックス、FRP、ポリウレタン、木材、紙板、スレート板、化粧板などを用いることができる。またゴム板14は、一般的には各種の加硫ゴムを素材としてモールド成形される。ゴムとしては、エチレンプロピレンゴム(EPR、EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等が挙げられる。
Here, as a material of the
防振構造体10には、積層ゴム16の積層方向外側にフランジ18及びフランジ20がそれぞれ配設されており、これら一対のフランジ18,20は、積層ゴム16の下端面及び上端面にそれぞれ加硫等により固着されており、積層ゴム16を積層方向に沿って挟持している。ここで、フランジ18,20はそれぞれ矩形状の金属板により構成されている。下端側のフランジ18には、その中央部に積層ゴム16の空洞部17に面して円形の開口部22が形成されており、フランジ18の下面には開口部22の周縁部に沿って凹状の嵌挿部24が形成されている。また上端側のフランジ20には、その中心部に積層ゴム16の空洞部17よりも小径の挿通穴26が穿設されている。
The
防振構造体10には、積層ゴム16の空洞部17内に変位制限部材である金属製のリンクチェーン28が配設されている。リンクチェーン28は、その長手方向が積層ゴム16の積層方向と一致するように配置されており、積層方向に沿った引張り荷重に対しては積層ゴム16よりも十分に高い剛性及び強度を有している。リンクチェーン28は、複数個(本実施形態では3個)のリンク片30,31,32が線状に連結されて構成されている。このリンクチェーン28は、リンク片30,31,32間でそれぞれ屈曲することにより、全体として積層方向と直交する剪断方向(矢印S方向)へは容易に変形可能とされている。
In the
図1(B)に示されるように、リンクチェーン28の最下部に位置するリンク片30には、その下端部に円形板状の蓋部材34が溶接等により固着されている。またリンクチェーン28の最上部に位置するリンク片32には、その上端部にボルト軸36が上方へ突出するように溶接等により固着されている。
As shown in FIG. 1B, a circular plate-
防振構造体10の組立時に、リンクチェーン28は下端側のフランジ18の開口部22を通して積層ゴム16の空洞部17内へ挿入される。このとき、ボルト軸36は、フランジ20の挿通穴26を挿通してフランジ20外部へ先端側を突出させ、また蓋部材34はフランジ18の開口部22を閉止すると共に、その外周縁部をフランジ18の嵌挿部24に嵌挿させる。フランジ20から突出したボルト軸36の先端部にはワッシャ38が嵌め込まれ、更にナット40がねじ込まれる。これにより、空洞部17内に配設されたリンクチェーン28は、その下端部が蓋部材34を介してフランジ18に連結固定されると共に、上端部がボルト軸36を介してフランジ20に連結固定される。
When the
次いで、積層ゴム16は、プレス装置等により積層方向に沿って加圧されて所定の圧縮率で圧縮された状態とされる。この状態で、フランジ20から突出したボルト軸36にねじ込まれたナット40がフランジ20との間に遊びが無くなり、所定の締結トルクが発生するまで締め込まれる。これにより、積層ゴム16が、フランジ18,20により積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した圧縮状態に保持され、フランジ18,20が圧縮状態とされた積層ゴム16から受ける弾性的な復元力がリンクチェーン28により支持され、この復元力によりリンクチェーン28が張った状態(張力状態)となる。
Next, the
ここで、積層ゴム16は、振動発生部を支持しておらず、振動発生部からの積層方向に沿った圧縮荷重を受けていない時には、積層方向に沿って0%を越え、かつ5%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持され、好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ2%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持され、更に好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ+0.5%の誤差範囲で0%に近似する圧縮率で圧縮した状態に保持される。
Here, when the
但し、振動発生部を支持した状態では積層ゴム16は振動発生部からの荷重(圧縮荷重)を受けて積層方向へ圧縮されることから、振動発生部から積層方向に沿った圧縮荷重が入力している時には、積層方向に沿って0%を越え、かつ20%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持され、好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ10%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持され、更に好ましくは前記積層方向に沿って0%を越え、かつ5%以下の圧縮率で圧縮した状態に保持される。
However, in a state where the vibration generating part is supported, the
(防振構造体の作用)
次に、本実施形態に係る防振構造体の作用について説明する。
本実施形態に係る防振構造体10は、例えば、エンジン、モータ等の振動発生部とフロア、車体等の振動受部との間に介在するように配設され、振動発生部を振動受部上に支持する。これにより、振動発生部からの振動発生時には積層ゴム16の内部摩擦等により振動が減衰吸収されると共に、振動発生部が防振構造体10の積層ゴム16により水平方向へは弾性的に支持された状態となるので、振動発生部の固有振動数の長周期化及び発生振動との共振現象を防ぐことができ、結果として振動発生部から振動受部へ伝達される振動レベルを低減できる。
(Operation of anti-vibration structure)
Next, the operation of the vibration isolating structure according to this embodiment will be described.
The
以上説明した本実施形態に係る防振構造体10では、フランジ18,20により積層ゴム16を積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した状態に保持すると共に、フランジ18,20が圧縮状態とされた積層ゴム16から受ける弾性的な復元力をリンクチェーン28により支持したことにより、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力し、図2に示されるように積層ゴム16にこじり変形が発生し、この積層ゴム16の振幅方向に沿った一端側(図2では右端側)に引張り荷重が作用した場合にも、リンクチェーン28がフランジ18,20間で積層ゴム16から受ける復元力によって常に張った状態(張力状態)となっているので、振動に起因して積層ゴム16に引張り荷重が作用すると同時に、この引張り荷重の一部をリンクチェーン28により支持し、積層ゴム16に生じる積層方向に沿った引張り応力を低減できる。
In the vibration-
またリンクチェーン28が引張り方向の荷重に対して積層ゴム16よりも高い剛性及び強度を有しているので、積層ゴム16に剪断方向に沿った外力と共に引張り荷重が作用した場合にも、積層ゴム16の剪断方向に沿った変形量が過大になることを防止できると共に、積層ゴム16の引張り方向への変形を減少できる。
Further, since the
この結果、本実施形態に係る防振構造体10によれば、剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力して積層ゴム16にこじり変形が発生するような場合にも、積層ゴム16に生じる引張り応力を低減でき、かつ積層ゴム16の剪断方向に沿った変形量に増加に伴う応力集中も緩和できるので、積層ゴム16の破壊を効果的に防止できる。
As a result, according to the
また本実施形態に係る防振構造体10では、積層ゴム16に積層方向に沿って貫通する空洞部17を設け、この空洞部17内にリンクチェーン28を配設したことにより、リンクチェーン28が積層ゴム16の対称軸(軸心)に沿って張り渡すことができるので、積層ゴム16に剪断方向に沿った外力と共に引張り荷重が作用した場合に、リンクチェーン28を積層ゴム16の軸心以外の位置に配置した場合と比較し、積層ゴム16に生じる引張り応力の分布を効果的に平準化できる。
Further, in the
なお、本実施形態に係る防振構造体10では、変位制限部材として複数個のリンク片30,31,32が線状に連結されたリンクチェーン28を用いていたが、このような変位制限体としては、積層方向に沿った引張り荷重に対して積層ゴム16よりも高い剛性を有すると共に、剪断方向へは変形可能であるものならば、例えば、金属線、金属線により編まれたメタルワイヤ、アラミド繊維等の樹脂材料からなる紐状部材などの線状部材を用いても良い。
In the
[第2の実施形態]
(防振構造体の構成)
図5には、本発明の第2の実施形態に係る防振構造体が示されている。なお、本実施形態に係る防振構造体100において第1の実施形態に係る防振構造体10と同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
(Configuration of anti-vibration structure)
FIG. 5 shows a vibration-proof structure according to the second embodiment of the present invention. In addition, in the
本実施形態に係る防振構造体100が第1の実施形態に係る防振構造体10と異なる点は、フランジ20における空洞部17に面した内面中央部に一対の回止部材102が溶接等により固着され、この一対の回止部材102の間にリンク片32の基端部に設けられた鍔部104が嵌挿されている点である。一対の回止部材102は、図6に示されるように、それぞれ防振構造体100の軸心Aを中心とする径方向に沿って細長い略角柱状に形成されており、挿通穴26の外周側にあって、軸心Sを中心として互いに対称的な位置関係(点対称)となるように配置されている。
The
一方、リンク片32の基端部には、略長方形のプレート状に形成された鍔部104が設けられており、この鍔部104には、その外側面中央部にボルト軸36が軸方向へ突出するように溶接等により固着されると共に、内側面の長手方向に沿った両端側にU字状の鋼線部106の両端部がそれぞれ溶接等により固着されている。鍔部104は、図5に示されるように、防振構造体100が組み立てられた状態で、その外側面をフランジ20の中央部へ圧接させると共に、ボルト軸36の先端側を挿通穴26内に挿通させてフランジ20の外側へ突出させている。このボルト軸36の先端側には、前述したようにワッシャ38が嵌め込まれた後に、ナット40が捻じ込まれる。これにより、リンク片32の鍔部104がフランジ20に連結固定されると共に、リンク片32を含むリンクチェーン28により積層ゴム18が圧縮状態に保持される。
On the other hand, a
また防振構造体10では、リンク片32の鍔部104をフランジ20へ圧接させる際に、鍔部104が回転方向(リンクチェーン28の捩れ方向)へ位置調整されつつ、一対の回止部材102の間に嵌挿される。このとき、リンクチェーン28には捩れが生じないように、鍔部104と共に蓋部材34も回転方向へ位置調整される。これにより、リンク片32の鍔部104が一対の回止部材102によりリンクチェーン28の捩れ方向に沿って所定の初期位置に確実に位置決めされると共に、前記捩れ方向に沿った変位することが防止される。
Further, in the
次に、本実施形態に係る防振構造体100の組立方法を図7に基づいて説明する。
Next, a method for assembling the
図7(A)に示されるように、防振構造体100の組立時には、先ず、フランジ20を下方へ向けた状態で、積層ゴム16が組立台108上に載置される。組立台108には、その中央部に開口部110が穿設されており、積層ゴム16は、フランジ20の挿通穴26の中心が開口部110の中心と略一致するように組立台108上で位置調整される。この状態で、リンクチェーン28が積層ゴム16の空洞部17内へ挿入され、図7(B)に示されるように、嵌挿部24内へ蓋部材34が嵌挿されると共に、ボルト軸36が挿通穴26内へ挿通されてボルト軸36の先端側がフランジ20から外側へ突出する。このとき、リンク片32の鍔部104がフランジ20へ当接すると共に、一対の回止部材102の間に嵌挿される。
As shown in FIG. 7A, when the
そして、図7(C)に示されるように、フランジ20から突出したボルト軸36の先端側にワッシャ38が嵌め込まれた後に、ナット40が捻じ込まれて防振構造体100が完成する。なお、このとき、積層ゴム16を所定の圧縮率で圧縮した状態で、ナット40をボルト軸36へ捻じ込んでも良く、また積層ゴム16の反発力に抗してナット40をボルト軸36へ捻じ込んで積層ゴム16を所定の圧縮率が得られるまで圧縮しても良い。このようにナット40をボルト軸36へ捻じ込む際にも、防振構造体100では、一対の回止部材102によりリンク片32の鍔部104の捩れ方向に沿って所定の初期位置へ固定されているので、ナット40からのトルクがリンクチェーン32へ伝達されてリンクチェーン32に捩れが発生することが確実に防止される。
Then, as shown in FIG. 7C, after the
10 防振構造体
12 硬質板
14 ゴム板
16 積層ゴム(複合積層材)
17 空洞部
18、20 フランジ
28 リンクチェーン(変位制限部材)
30、31、32 リンク片
100 防振構造体
102 回止部材(回止部)
104 鍔部
10
17
30, 31, 32
104 buttock
Claims (7)
前記複合積層材を、その積層方向外側から挟持するように設けられると共に、振動発生部及び振動受部にそれぞれ連結される第1及び第2のフランジ部材と、
前記積層方向に沿った引張り荷重に対して前記複合積層材よりも高い剛性を有すると共に、該積層方向と直交する剪断方向へ変形可能とされ、前記積層方向に沿った両端部が前記第1のフランジ部材と前記第2のフランジ部材にそれぞれ連結固定され、前記複合積層材の前記積層方向及び前記剪断方向への変位を制限する変位制限部材と、
を有する防振構造体であって、
前記第1のフランジ部材と前記第2のフランジ部材とにより前記複合積層材を前記積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した状態に保持すると共に、前記第1のフランジ部材及び前記第2のフランジ部材が圧縮状態とした前記前記複合積層材から受ける弾性的な復元力を前記変位制限部材により支持したことを特徴とする防振構造体。 A composite laminate in which hard plates having a plurality of rigidity and soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated;
First and second flange members that are provided so as to sandwich the composite laminated material from the outside in the laminating direction and are connected to a vibration generating unit and a vibration receiving unit, respectively.
It has higher rigidity than the composite laminate material with respect to a tensile load along the laminating direction, and can be deformed in a shearing direction orthogonal to the laminating direction, and both end portions along the laminating direction are the first A displacement limiting member that is connected and fixed to the flange member and the second flange member, respectively, and restricts displacement of the composite laminate in the laminating direction and the shearing direction;
An anti-vibration structure having
The first and second flange members and the second flange member hold the composite laminated material in a state compressed at a predetermined compression rate along the lamination direction, and the first flange member and the second flange member. An anti-vibration structure characterized in that an elastic restoring force received from the composite laminated material in which a flange member is compressed is supported by the displacement limiting member.
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