JP2009250269A - 防振プレート - Google Patents

Abstract

【課題】防振性が高く、防音・制振性も有しており、耐荷重性及び寿命の向上を図ることができる防振プレートを提供する。
【解決手段】防振プレート１０は、鋳物製のベースプレート２０の主面２０Ｂに、発泡ウレタンゴムからなる弾性プレート３０の主面３０Ａを接着固定した構造となっている。前記ベースプレート２０の他方の主面２０Ａには、機器１２の足１４を受ける凹部２２が形成されている。前記弾性プレート３０を構成する発泡ウレタンは、独立気泡構造となっている。前記機器１２から荷重や振動を受けると、前記弾性プレート３０のウレタン樹脂中の気泡（ないしセル）が潰れ、ウレタン樹脂が撓むスペースができるため、振動を吸収しやすく防振・制振効果が得られる。また、鋳物性のベースプレート２０と弾性プレート３０を組み合わせているため、弾性プレート３０だけの場合と比べて、防音効果が格段に向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器類に取り付けて用いられる防振プレートに関し、更に具体的には、防振・防音性能，耐荷重性及び寿命の向上に関するものである。

従来、機器類から外部への振動の伝達や、外部から機器への振動の伝達を防止するために、機器類の足などに防振機能を有するプレートやパッドが取り付けられる。例えば、下記特許文献１の防振ゴム足や、特許文献２の防振アジャスタには、金属製のプレートにゴム状弾性体を固定し、該ゴム状弾性体によって、振動の伝達を防止する構造が開示されている。
実開平６−６７９３９号公報 特開２００７−１２０５２５号公報

ところで、以上のような背景技術に用いられるゴム状弾性体は、通常、気泡を含有していないソリッドが用いられる。前記ソリッドは、強度は高いものの、振動が生じると熱が内部に溜まっていくため、バーストや変形が起こりやすいという不都合がある。また、硬くて変形量を大きくとれないため、防振効果が十分に発揮されにくいという不都合もある。

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、防振性能が高く、耐荷重性及び寿命の向上を図ることが可能であるとともに、防音効果や制振効果をも有する防振プレートを提供することである。

前記目的を達成するため、本発明の防振プレートは、一方の主面に支持対象の一部を受ける凹部を有する鋳物製のベースプレート，該ベースプレートの他方の主面に一方の主面が接着固定されており、他方の主面が設置面に接触するとともに、発泡性の弾性体によって形成された弾性プレート，を備えたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記発泡性の弾性体は、該弾性体中の気泡が全て独立した独立気泡構造を有していることを特徴とする。

他の発明の防振プレートは、一方の主面に支持対象の一部を受ける凹部を有する鋳物製のベースプレート，該ベースプレートの他方の主面に一方の主面が接着固定されており、弾性体によって形成された弾性プレート，該弾性プレートの他方の主面に形成されており、端面が設置面と接触するとともに、前記支持対象の荷重を受けて変形する複数の第１の突起，該第１の突起よりも断面積が大きく、かつ、長さが短く設定されており、前記第１の突起が荷重を受けているときに、端面が前記設置面と非密着状態となり、振動が加わったときに、前記端面が前記設置面と接触して振動を吸収する複数の第２の突起，を備えており、前記第１及び第２の突起が弾性体によって形成されるとともに、互いに間隔をおいて配置されることを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記弾性体が、ウレタンゴムであることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明は、支持対象を受ける鋳物製のベースプレートの主面に、(1)発泡性の弾性体からなる弾性プレートを接着する，あるいは、(2)長さ及び断面積が異なる２種類の突起を、互いに間隔をおいて主面上に複数配置した弾性体からなる弾性プレートを接着固定することとした。このため、防振性能が高く、高耐荷重性及び高寿命であって、防音効果及び制振効果をも有する防振プレートが得られるという効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１〜図６を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は、本実施例の防振プレートの使用状態を示す側面図，図１(B)は前記防振プレートの全体構成を示す斜視図，図１(C)は前記(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図２は、前記防振プレートの弾性プレートを示す断面図であり、(A)は荷重がかからない状態を示す図，(B)は荷重がかかった状態を示す図，(C)は前記(B)を一部拡大して示す図である。図３は、本実施例の防振プレートの変形例を示す図であり、(A)は全体構成を示す外観斜視図，(B)は前記(A)を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図４は、本実施例の実験例の計測ブロックを示す模式図，図５及び図６は、前記実験例の試験結果を示す図である。

図１(A)に示すように、本実施例の防振プレート１０は、機器１２などの足１４に取り付け、前記機器１２から外部への振動の伝達や、あるいは、外部から前記機器１２への振動の伝達を遮断して、振動の防止ないし抑制を行うためのものである。前記機器１２は、例えば、ＮＣ旋盤などの精密機器や、小型モータやコンプレッサなどであって、前記防振プレート１０によって、防振，防音，制振などが行われる。

前記防振プレート１０は、図１(B)に示すように、略円柱状であって、ベースプレート２０と弾性プレート３０により構成されている。前記ベースプレート２０は、鋳物製であって、一方の主面２０Ａの略中央部には、前記機器１２の足１４の先端を受ける略円錐状の凹部２２が形成されている。本実施例では、前記ベースプレート２０は、例えば、外径Ｄ１が約６０ｍｍ，厚みＴ１が約２０ｍｍ，前記凹部２２の外径Ｄ２が約２５ｍｍ，深さＴ２が約７．５ｍｍに設定されている。また、図１(C)に示す凹部２２の角度αは、例えば、１１８〜１２０°程度に設定されている。このようなベースプレート２０の他方の主面２０Ｂには、前記弾性プレート３０の一方の主面３０Ａが、図示しない接着剤などにより固定される。

前記弾性プレート３０は、ゴムなどの弾性体によって形成されており、本実施例では、発泡ウレタンゴムを用いている。発泡ウレタンは、天然ゴムに比べて耐荷重性が高く寿命が長く、また、ソリッドのウレタンゴムと比較して、軽重量であり変形量が大きい。また、ウレタン樹脂の周囲に空間（気泡）が存在するため、放熱しやすいという利点がある。単に強度だけをみればソリッドの方が強いが、ソリッドのウレタン及び発泡ウレタンを共に使用限界値で振動などをゆっくり加えていくと、ソリッドは熱を内部に溜めていくが、発泡ウレタンでは熱を逃がすことが可能になるため、蓄熱によるバーストや変形が起こりにくいという利点がある。

更に、本実施例では、前記発泡ウレタンとして、図２(A)に示すように、全ての気泡（ないしセル）３４が、ウレタン樹脂３２の中で独立している独立気泡構造のものを利用している。独立気泡にすることにより、高強度，高耐荷重性が得られるとともに、水分などが浸透しにくくなるという利点がある。以上のような弾性プレート３０の外径は、前記ベースプレート２０と同じであり、その厚みＴ３は、例えば６ｍｍ程度に設定されている。なお、前記ベースプレート２０の外径Ｄ１は、一例であり、８０ｍｍや１００ｍｍなどに設定してもよく、その場合は、前記弾性プレート３０の外径も同様に変更し、かつ、その厚みＴ３を必要に応じて８ｍｍ，１０ｍｍにするなど適宜設計変更してよい。

次に、本実施例の作用を説明する。前記ベースプレート２０の主面２０Ｂに、前記弾性プレート３０の主面３０Ａを接着剤などで固定し、防振プレート１０を得る。そして、前記ベースプレート２０の凹部２２で前記機器１２の足１４を受けるように、前記防振プレート１０を、機器１２の足１４と設置面３６の間に取り付ける。あるいは、設置面３６の所定の位置に配置された防振プレート１０上に、前記機器１２の足１４を乗せるようにしいてもよい。前記機器１２を防振プレート１０に乗せると、弾性プレート３０の中の気泡３４は、前記機器１２の荷重によって、前記図２(A)に示す状態から、同図(B)に示すように変形する。

前記弾性プレート３０を構成する発泡ウレタンは、前記気泡３４をウレタン樹脂３２が覆うような形になっているため、振動や力が加わったときに、通常のソリッドのウレタンゴムと異なって、ウレタン樹脂３２が撓むだけのスペースを有していることになる。従って、前記ウレタン樹脂３２が様々な方向に動くことができ、振動を吸収することができる。また、ソリッドのウレタンゴムよりも硬度が極端に低くなるため、より振動を吸収しやすくなる。なお、前記弾性プレート主面３０Ｂのゴム形状によって荷重に対しての特性が変化するため、前記ゴム形状を工夫して安定した性能を得るようにしてもよい。

このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)鋳物製のベースプレート２０と発泡ウレタンからなる弾性プレート３０を固定して防振プレート１０を構成することとしたので、防振性能が高く、耐荷重性及び寿命の向上を図ることができる。
(2)制振効果があり、振動の収まりが早い。
(3)軽量で簡易設置ができるとともに、軽荷重からの防振や防音が可能である。
(4)鋳物と弾性体を組み合わせることとしたので、弾性体だけで構成したプレートやパッドと異なり、鋳物が元来有する減衰効果を利用して、防音効果を格段に向上させることができる。
(5)独立気泡構造の発泡ウレタンを用いることとしたので、強度と耐荷重性の一層の向上を図ることができる。また、独立気泡のため、水分などが浸透しにくく劣化の抑制が可能である。

図３には、本実施例の変形例が示されている。前記図１及び図２に示した防振プレート１０は、略円柱状であったが、図３に示す防振プレート４０のように、角４４を落とした略直方体としてもよい。前記防振プレート４０は、鋳物製のベースプレート４２の主面４２Ｂと、発泡ウレタンからなる弾性プレート５０の主面５０Ａを、図示しない接着剤などで接着固定した構成となっている。前記ベースプレート４２の主面４２Ａには、略円錐状の凹部４６が形成されている。このようなベースプレート４２は、例えば、一片の長さＬ１が約８０ｍｍ，厚みＴ１が約２０ｍｍであり、前記凹部４６の寸法は、前記図１に示す凹部２２と同様である。また、前記弾性プレート５０の厚みＴ３は、約８ｍｍである。なお、本実施例においても、前記発泡ウレタンは、独立気泡構造のものが利用されている。本実施例の基本的作用及び効果は、前記図１及び図２に示す防振プレート１０と同様である。

次に、図４〜図６を参照して、本実施例の実験例を説明する。図４に示す計測ブロックは、加振機６０にセットされたサンプルＳの上に荷重用おもり６２を乗せ、該荷重用おもり６２に加速度ピックアップ（ないし加速度センサ）６４を接続した構成となっている。前記サンプルＳとしては、本実施例の防振プレート１０を用い、前記加振機６０の振動が、前記加速度ピックアップ６４にどの程度伝達するかを計測することにより、サンプルＳの振動伝達率の減衰効果を確認した。図５は、前記荷重用おもり６２として、１００ｋｇ，２５０ｋｇ，５００ｋｇを利用した場合の周波数と振動伝達率の関係を示す図である。前記図５において、横軸は周波数［Ｈｚ］，縦軸は振動伝達率を表している。図６は、前記図５の結果を表にまとめたもので、振動伝達率τが１／３，１／１０，１／３０となるときの周波数を示している。これら図５及び図６に示すように、荷重が１００〜５００ｋｇの場合において、十分な振動伝達率の減衰効果を得られることが確認された。

次に、図７を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする。図７(A)は本実施例の防振プレートの全体構成を示す外観斜視図，図７(B-1)〜(B-3)は、前記(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。これらの図に示すように、本実施例の防振プレート１００は、全体が略円柱状であって、鋳物製のベースプレート１０２と、弾性体からなる弾性プレート１１０が、図示しない接着剤などによって固定された構成となっている。前記ベースプレート１０２の一方の主面１０２Ａには、機器の足１４などを受けるための略円錐状の凹部１０４が形成されている。

一方、前記弾性プレート１１０は、本実施例では、気泡を含有しないウレタン樹脂が用いられている。前記弾性プレート１１０の一方の主面１１０Ａは、前記ベースプレート１０２の主面１０２Ｂと接着固定され、他方の主面１１０Ｂには、長さ及び断面積の異なる２種類の突起１１２，１１４が、互いに適宜の間隔１１６を置くように、複数設けられている。一方の突起１１２は、他方の突起１１４よりも長く、かつ、断面積が小さく設定されており、その端面１１２Ａが前記設置面３６に接触し、荷重を受けると変形するようになっている。

他方の突起１１４は、前記突起１１２よりも短く、かつ、断面積が大きく設定されている。そして、前記機器１２の荷重がかかっていないときは、図７(B-1)に示すように、その端面１１４Ａは前記設置面３６と接触せず間隔Ｉを保っている。次に、前記機器１２を防振プレート１００に乗せると、前記突起１１２がその荷重を受けて若干変形するため、前記突起１１４の端面１１４Ａと前記設置面３６の間隔Ｉは狭まるものの、前記端面１１４Ａと設置面３６は、図７(B-2)に示すように非密着状態を保っている。そして、前記機器１２から振動が加わると、図７(B-3)に示すように、前記突起１１４の端面１１４Ａが設置面３６に接触し、突起１１４が撓むことによって振動を低減する。このとき、前記突起１１２と１１４の間には、上述した間隔１１６が設けられているため、突起１１２や１１４の変形及び撓みが妨げられることはない。

このように、実施例２によれば、弾性プレート１１０の主面１１０Ｂに、長さと断面積の異なる２種類の突起１１２，１１４を、互いに間隔１１６を置くように複数配置する。そして、前記機器１２の荷重を前記突起１１２で受け、振動が加わったときには、前記断面積の大きい突起１１４と設置面３６との接触により、振動を抑えることとしたので、高い防振性が得られる。なお、本実施例においても、防音効果及び制振効果を得ることができ、かつ、耐荷重性及び寿命の向上が可能なことは、上述した実施例１と同様である。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)上述した実施例に示す形状及び寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例１では、防振プレートを略円柱状ないし略直方体としたが、例えば、三角柱状にするなど、同様の効果を奏するように適宜設計変更可能である。実施例２についても同様である。

(2)前記実施例２における突起１１２及び１１４も一例であり、同様の効果を奏するように形状及び寸法を適宜変更してよい。また、これら突起１１２，１１４の数や、突起１１２，１１４の間隔１１６も一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
(3)前記実施例２における弾性プレート１１０も一例であり、低発泡性のポリウレタンゴムを用いるようにしてもよいし、他の公知の各種の弾性体ゴムを用いるようにしてもよい。
(4)前記実施例２では、突起１１２及び１１４を、弾性プレート１１０と同一の材料で形成することとしたが、これも一例であり、突起部分と平面部分を異なる材料によって形成してもよい。

(5)前記実施例１及び２の防振プレートを、防音や制振の用途にのみ用いることを妨げるものではない。
(6)前記実施例では、機器１２として、ＮＣ旋盤や小型モータ，コンプレッサなどを例にあげたが、これも一例であり、本発明の防振プレートは、公知の各種の機器類に適用可能である。

本発明によれば、支持対象を受ける鋳物製のベースプレートの主面に、(1)発泡性の弾性体からなる弾性プレートを接着する，あるいは、(2)長さ及び断面積が異なる２種類の突起を、一方の主面に互いに間隔をおいて複数配置した弾性体からなる弾性プレートを接着し、防振，防音，制振効果を得ることとしたので、防振プレートの用途に適用できる。特に、精密機器や小型機器などを支持するための防振プレートの用途に好適である。

本発明の実施例１の防振プレートを示す図であり、(A)は使用状態を示す側面図，(B)は全体構成を示す斜視図，(C)は前記(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。 前記実施例１の弾性プレートを示す断面図であり、(A)は荷重がかからない状態を示す図，(B)は荷重がかかった状態を示す図，(C)は前記(B)を一部拡大して示す図である。 前記実施例１の変形例を示す図であり、(A)は全体構成を示す外観斜視図，(B)は前記(A)を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。 前記実施例１の実験例の計測ブロックを示す模式図である。 前記実験例の試験結果を示す図であり、振動伝達率と周波数の関係を荷重別に示したグラフである。 前記実験例の試験結果を示す図であり、振動伝達率が１／３，１／１０，１／３０になる周波数を荷重別に示した表である。 本発明の実施例２の防振プレートを示す図であり、(A)は全体構成を示す外観斜視図，(B-1)〜(B-3)は、前記(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。

符号の説明

１０：防振プレート
１２：機器
１４：足
２０：ベースプレート
２０Ａ，２０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ：主面
２２：凹部
３０：弾性プレート
３２：ウレタン樹脂
３４：気泡（ないしセル）
３６：設置面
４０：防振プレート
４２：ベースプレート
４４：角
４２Ａ，４２Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ：主面
４６：凹部
５０：弾性プレート
６０：加振機
６２：荷重用おもり
６４：加速度ピックアップ
１００：防振プレート
１０２：ベースプレート
１０２Ａ，１０２Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂ：主面
１０４：凹部
１１０：弾性プレート
１１２，１１４：突起
１１２Ａ，１１４Ｂ：端面
１１６：間隔
Ｓ：サンプル

Claims (4)

1. 一方の主面に支持対象の一部を受ける凹部を有する鋳物製のベースプレート，
   該ベースプレートの他方の主面に一方の主面が接着固定されており、他方の主面が設置面に接触するとともに、発泡性の弾性体によって形成された弾性プレート，
   を備えたことを特徴とする防振プレート。
2. 前記発泡性の弾性体は、該弾性体中の気泡が全て独立した独立気泡構造を有していることを特徴とする請求項１記載の防振プレート。
3. 一方の主面に支持対象の一部を受ける凹部を有する鋳物製のベースプレート，
   該ベースプレートの他方の主面に一方の主面が接着固定されており、弾性体によって形成された弾性プレート，
   該弾性プレートの他方の主面に形成されており、端面が設置面と接触するとともに、前記支持対象の荷重を受けて変形する複数の第１の突起，
   該第１の突起よりも断面積が大きく、かつ、長さが短く設定されており、前記第１の突起が荷重を受けているときに、端面が前記設置面と非密着状態となり、振動が加わったときに、前記端面が前記設置面と接触して振動を吸収する複数の第２の突起，
   を備えており、
   前記第１及び第２の突起が弾性体によって形成されるとともに、互いに間隔をおいて配置されることを特徴とする防振プレート。
4. 前記弾性体が、ウレタンゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防振プレート。

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