JP2001304338A - ラバーダンパー - Google Patents

ラバーダンパー

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小変形から大変形にわたって十分な減衰を
得ることができるラバーダンパーを提供する。 【解決手段】 ラバーダンパーは、外管1と、内管3
と、ロッド5と、それらの間に配置されたラバー2,4
とを備えてなる。ラバー2の厚さはラバー4よりも大き
なものとなっている。ロッド5の両端は内管3の両端か
ら外方に突出しており、このロッド5の内管3から突出
した部分にフランジ状のストッパ6,7が設けられてい
る。このストッパ6,7と内管3の端面との間には微小
な間隙dがあいている。ロッド5が内管3に対し相対的
に変位した場合、この変位量が所定以上になるとストッ
パ6又は7が内管3の端面に当り、それ以降はロッド5
と内管3とが一体となって外管1に対し相対的に変位す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は振動を吸収するため
のダンパーに係り、特にゴム(ラバー)を振動吸収材と
して用いたラバーダンパーに関するものである。さらに
詳しくは、筋交いに用いるのに好適なラバーダンパーに
関する。
【0002】
【従来の技術】筋交い等に用いられるラバーダンパーと
して、金属製の筒の中にロッドが同軸的に挿設され、該
ロッドと筒との間にラバーを両者に付着させて配置した
ものがある。このロッドと筒との軸心方向の相対的な変
位が該ラバーによって吸収される。
【0003】また、このラバーダンパーとして、1対の
第1の板同士の間に第2の板を配置し、該第1の板と第
2の板との間にラバーを両者に付着させて配置したもの
がある。この第1の板と第2の板との板面方向の相対的
な変位が該ラバーによって吸収される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のラバ
ーダンパーにおいては、ラバーの厚みを大きくすると振
幅(変形)の大きな振動減衰を図ることができるが、微
小振幅の振動減衰特性が悪くなり、逆にラバーの厚みを
小さくすると、微小振幅の振動減衰特性は良好となる
が、大振幅の振動減衰特性が悪くなる。
【0005】本発明は、微小変形から大変形まで十分に
減衰させることができるラバーダンパーを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のラバーダ
ンパーは、外管と、該外管内に同軸的に配置された内管
と、該内管内に同軸的に配置されたロッドと、該外管と
内管との間に配置され、両者に付着している第1のラバ
ーと、該内管とロッドとの間に配置され、両者に付着し
ている第2のラバーとを備えてなり、第1及び第2のラ
バーの厚みが異なることを特徴とするものである。
【0007】かかる本発明のラバーダンパーは、厚みの
異なる2種類のラバーを備えており、微小変形から大変
形まで十分に減衰させることができる。
【0008】この第2のラバーの厚さは第1のラバーの
厚さよりも小さいことが好ましい。このラバーは管の全
周を取り巻く筒状であることが好ましい。これらのラバ
ーは加硫接着により外管、内管もしくはロッドに付着さ
れるのが好ましい。
【0009】本発明の一態様においては、ロッドの両端
が該内管の両端からそれぞれ突出し、該ロッドの突出し
た両側部分にそれぞれ内管の端面に当接するストッパが
設けられている。この場合、ストッパと内管の端面との
間に間隙(d)をあけ、ロッドが内管に対し該間隙dよ
りも大きく変位しようとしたときには、ストッパが内管
に当り、ロッドと内管とが一体的に変位するよう構成す
るのが好ましい。
【0010】本発明の一態様にあっては、ロッドの一端
側は外管の一端から外方に突出しており、該外管の他端
側には該外管の取付用の部材が設けられている。
【0011】本発明の第2のラバーダンパーは、中央板
と、該中央板を挟むように且つ該中央板と板面を対峙さ
せて配置された1対の内板と、該1対の内板を挟むよう
に且つ該内板と板面を対峙させて配置された1対の外板
と、該1対の内板と該1対の外板との間にそれぞれ配置
され、両者に付着している第1のラバーと、該1対の内
板と該中央板との間に配置され、両者に付着している第
2のラバーとを備えてなり、第1及び第2のラバーの厚
みが異なることを特徴とするものである。
【0012】かかる本発明のラバーダンパーは、厚みの
異なる2種類のラバーを備えており、微小変形から大変
形まで十分に減衰させることができる。
【0013】この第2のラバーの厚さは第1のラバーの
厚さよりも小さいことが好ましい。これらのラバーは加
硫接着により外板、内板もしくは中央板に付着されるの
が好ましい。
【0014】本発明の一態様においては、中央板の両端
が該内板の両端からそれぞれ突出し、該中央板の突出し
た両側部分にそれぞれ内板の端面に当接するストッパが
設けられている。この場合、ストッパと内板の端面との
間に間隙(d)をあけ、中央板が内板に対し該間隙dよ
りも大きく変位しようとしたときには、ストッパが内板
に当り、中央板と内板とが一体的に変位するよう構成す
るのが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。図1(a)は実施の形態に係るラバ
ーダンパーの長手方向(軸心線方向)の断面図、図1
(b)はこのラバーダンパーの右側面図、図1(c)は
図1(a)のC−C線に沿う断面図である。
【0016】このラバーダンパーは、外管1と、内管3
と、ロッド5と、それらの間に配置されたラバー2,4
とを備えてなる。ラバー2,4は筒状であり、ラバー2
は外管1の内周面と内管3の外周面とに加硫接着され、
ラバー4は内管3の内周面とロッド5の外周面とに加硫
接着されている。
【0017】なお、ラバー2は内管3の軸心線方向の長
さと略等しい長さである。ラバー4は内管3の軸心線方
向の長さよりも短く、内管3の軸心線方向の中間付近に
配置されている。ラバー2の厚さはラバー4よりも大き
なものとなっている。
【0018】ロッド5の両端は内管3の両端から外方に
突出しており、このロッド5の内管3から突出した部分
にフランジ状のストッパ6,7が設けられている。この
ストッパ6,7と内管3の端面との間には微小な間隙d
があいている。ロッド5が内管3に対し相対的に変位し
た場合、この変位量が所定以上になるとストッパ6又は
7が内管3の端面に当り、それ以降はロッド5と内管3
とが一体となって外管1に対し相対的に変位する。
【0019】なお、内管3は外管1の一端側に配置さ
れ、ロッド5の先端側(図1(a)の右端側)は外管1
の一端から外方に延出している。
【0020】外管1の他端はエンドプレート8によって
閉鎖されており、このエンドプレート8に取付座9が固
設されている。
【0021】なお、ラバー2,4の組成の一例を次に示
す。この組成は減衰特性に優れたものであるが、本発明
のラバーはこの組成に限定されるものでないことは明ら
かである。 ポリマー:42重量% 充填剤 :35重量% 加硫剤 : 1重量% 灰分 : 2重量% オイル :16重量%
【0022】このように構成されたラバーダンパーにお
いては、外側のラバー2がゴム厚の大きなものであり、
大変形の減衰を行い、内側のラバー4はゴム厚の小さい
ものであり、微小変形でも大きいせん断ひずみが得られ
る。このようにして、小さい変形から大きい変形にわた
って十分な減衰を得ることが可能となる。
【0023】本発明の作用効果の一例を次の計算例によ
って説明する。なお、以下の説明において、外側のラバ
ー2を外筒といい、内側のラバー4を内筒という。
【0024】外筒のばね定数をk、円筒のばね定数を
とするとラバーダンパー全体のばね定数kは次式
の通りとなる。
【0025】
【数1】
【0026】このラバーダンパーの損失ばね定数k
anδは、同様に
【0027】
【数2】 となる。このラバーダンパーの損失係数は、(2)式よ
り次の(3)式の通りとなる。
【0028】
【数3】
【0029】ここで、k=k/4,tanδ=1
−e−10γo、ただしγ=x/H(γは外筒
のゴムせん断ひずみ、xは外筒の変位、Hは外筒の
ゴム厚)とした場合、γとtanδの関係は、図2
のようになる。
【0030】一方、内筒の損失係数tanδ=1.0
=一定とする。
【0031】また、内筒のゴム厚はH=H/2=1
cmとする。
【0032】式(3)にこれらを代入して計算すると、
tanδは10〜200kgfの外力に対して表1の通
りとなる。
【0033】
【表1】
【0034】10kgf程度の微小荷重では、ダンパー
の変位が大きくなるものの、内筒がより大きく変形する
ことにより、全体の損失係数はtanδ=0.550で
あり、外筒のみのtanδ=0.197よりも格段に
高いものとなる。
【0035】k=kとし、その他は表1の場合と同
じにしたときのtanδの計算結果を表2に示す。
【0036】
【表2】
【0037】表2の場合、微小荷重時における損失係数
tanδの増大は表1の場合ほどではないが、全体の変
位は小さくなっている。
【0038】なお、表1,2の総変位(cm)と損失係
数tanδとの値をグラフとして図3,4に示す。
【0039】このように、内筒に、やわらかいばね定数
でしかも損失係数tanδが大きいゴム材料を用
いることにより、全体の変形量は大きくなるが、外筒単
体の場合よりエネルギーをより大きく吸収することがで
きる。
【0040】以下、図5,6を参照して別の実施の形態
について説明する。図5(a)は実施の形態に係るラバ
ーダンパーの長手方向(軸心線方向)の断面図、図5
(b)はこのラバーダンパーの平面図、図6は図5
(a)のVI−VI線に沿う断面図である。
【0041】このラバーダンパーは、1対の外板11
と、1対の内板13と、中央板15と、それらの間に配
置されたラバー12,14とを備えてなる。各板11,
13,15は平行であり、中央板15が円板13,13
間に配置され、円板13,13は外板11,11間に配
置されている。ラバー12,14は薄板状であり、ラバ
ー12は外板11の内面と内板13の外面とに加硫接着
され、ラバー14は内板13の内面と中央板15に加硫
接着されている。
【0042】なお、ラバー12は内板13の長手方向の
長さと略等しい長さである。ラバー14は内板13の長
手方向の長さよりも短く、内板13の長手方向の中間付
近に配置されている。ラバー12の厚さはラバー14よ
りも大きなものとなっている。
【0043】中央板15の両端は内板13の両端から外
方に突出しており、この中央板15の内板13から突出
した部分に起立板状のストッパ16,17が設けられて
いる。このストッパ16,17と内板13の端面との間
には微小な間隙dがあいている。中央板15が内板13
に対し相対的に変位した場合、この変位量が所定以上に
なるとストッパ16又は17が内板13の端面に当り、
それ以降は中央板15と内板13とが一体となって外板
11に対し相対的に変位する。
【0044】なお、内板13は外板11の一端側に配置
され、中央板15の先端側(図4の右端側)は外板11
の一端から外方に延出している。
【0045】外板11の他端はエンドプレート18によ
って閉鎖されており、このエンドプレート18に取付座
19が固設されている。
【0046】ラバー12,14の組成は例えば前記ラバ
ー2,4の組成としうるが、この組成に限定されるもの
ではない。
【0047】このように構成されたラバーダンパーにお
いては、外側のラバー12がゴム厚の大きなものであ
り、大変形の減衰を行い、内側のラバー14はゴム厚の
小さいものであり、微小変形でも大きいせん断ひずみが
得られる。このようにして、小さい変形から大きい変形
にわたって十分な減衰を得ることが可能となる。
【0048】
【発明の効果】以上の通り、本発明のラバーダンパーに
よると、微小変形から大変形にわたって十分な減衰を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は実施の形態に係るラバーダンパー
の長手方向(軸心線方向)の断面図、図1(b)はこの
ラバーダンパーの右側面図、図1(c)は図1(a)の
C−C線に沿う断面図である。
【図2】δとtanδとの関係線図である。
【図3】表1の総変位と損失係数tanδとの関係線図
である。
【図4】表2の総変位と損失係数tanδとの関係線図
である。
【図5】図5(a)は実施の形態に係るラバーダンパー
の長手方向の断面図、図5(b)はこのラバーダンパー
の平面図である。
【図6】図5(a)のVI−VI線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 外管 2 ラバー 3 内管 4 ラバー 5 ロッド 6,7 ストッパ 8 エンドプレート 9 取付座 11 外板 12 ラバー 13 内板 14 ラバー 15 中央板 16,17 ストッパ 18 エンドプレート 19 取付座

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外管と、 該外管内に同軸的に配置された内管と、 該内管内に同軸的に配置されたロッドと、 該外管と内管との間に配置され、両者に付着している第
    1のラバーと、 該内管とロッドとの間に配置され、両者に付着している
    第2のラバーとを備えてなり、 第1及び第2のラバーの厚みが異なることを特徴とする
    ラバーダンパー。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該第1のラバー及び
    第2のラバーはそれぞれ管の全周を取り巻く筒状である
    ことを特徴とするラバーダンパー。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、該第2のラバ
    ーの厚さが第1のラバーの厚さよりも小さいことを特徴
    とするラバーダンパー。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、該第1のラバーは外管及び内管に加硫接着されてお
    り、該第2のラバーは内管及びロッドに加硫接着されて
    いることを特徴とするラバーダンパー。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項におい
    て、該ロッドの両端が該内管の両端からそれぞれ突出
    し、該ロッドの突出した両側部分にそれぞれ内管の端面
    に当接するストッパが設けられていることを特徴とする
    ラバーダンパー。
  6. 【請求項6】 請求項5において、該ストッパと内管の
    端面との間に間隙があいていることを特徴とするラバー
    ダンパー。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項におい
    て、該ロッドの一端側は外管の一端から外方に突出して
    おり、該外管の他端側には該外管の取付用の部材が設け
    られていることを特徴とするラバーダンパー。
  8. 【請求項8】 中央板と、 該中央板を挟むように且つ該中央板と板面を対峙させて
    配置された1対の内板と、 該1対の内板を挟むように且つ該内板と板面を対峙させ
    て配置された1対の外板と、 該1対の内板と該1対の外板との間にそれぞれ配置さ
    れ、両者に付着している第1のラバーと、 該1対の内板と該中央板との間に配置され、両者に付着
    している第2のラバーとを備えてなり、 第1及び第2のラバーの厚みが異なることを特徴とする
    ラバーダンパー。
  9. 【請求項9】 請求項8において、該第2のラバーの厚
    さが第1のラバーの厚さよりも小さいことを特徴とする
    ラバーダンパー。
  10. 【請求項10】 請求項8又は9において、該第1のラ
    バーは外板及び内板に加硫接着されており、該第2のラ
    バーは内板及び中央板に加硫接着されていることを特徴
    とするラバーダンパー。
  11. 【請求項11】 請求項8ないし10のいずれか1項に
    おいて、該中央板の両端が該内板の両端からそれぞれ突
    出し、該中央板の突出した両側部分にそれぞれ内板の端
    面に当接するストッパが設けられていることを特徴とす
    るラバーダンパー。
  12. 【請求項12】 請求項11において、該ストッパと内
    板の端面との間に間隙があいていることを特徴とするラ
    バーダンパー。
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