JP2015025472A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この種の防振装置においては、特定の周波数帯の振動が入力されたときに、一対のゴム脚が共振する、つまりサージングが発生することで動倍率が大きく増大し、所期した防振性能を発揮しない場合がある。
このような問題を解決するための手段として、例えば下記特許文献1に記載されているように、一対のゴム脚を、ゴム硬度が互いに異なる2種類のゴム材料で各別に形成することが知られている。
また、突起部が、一方のゴム脚に一体に形成されているので、部品点数や製造コストの増加を防ぐことができる。
また、突起部を形成することで、一方のゴム脚の質量と、他方のゴム脚の質量と、を互いに異ならせているので、例えばゴム脚の一部を薄肉にした場合と比較して、ゴム脚の耐久性が低下するのを防ぐことができる。
この場合、突起部の質量が、前記他方のゴム脚の有効質量の10%以上となっているので、動倍率のピーク値を確実に低減することができる。
この防振装置1は、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結されるとともに、収容孔11aが形成された外部材11、及び他方に連結されるとともに収容孔11a内に配設された内部材12と、外部材11と内部材12とを連結するとともに、収容孔11aの中心軸線O回りに配設された一対のゴム脚13、14と、を備えている。
なお、この防振装置1においては、例えば、内部材12が振動発生部としてのエンジン等に連結される一方、外部材11が図示しないブラケットを介して振動受部としての車体等に連結されて用いられる。
以下、前記中心軸線Oに直交する方向を径方向といい、前記中心軸線O回りに周回する方向を周方向という。
また、図示の例では、外部材11は円筒状に形成され、内部材12は角筒状に形成されている。内部材12の横断面における中央を通る軸線O1は、前記中心軸線Oに対して、径方向のうちの一方向にずれた位置で同じ向きに平行に延在している。
以下、径方向のうち、内部材12の軸線O1が、前記中心軸線Oに対してずれた方向を上方といい、これとは逆方向を下方という。
ここで、内部材12は、4つの壁部からなる四角筒状に形成されていて、前記軸線O1に直交する横断面視において、これら4つの壁部12a、12bのうち、2つの側壁部12aは上下方向に延在し、残りの2つの端壁部12bは上下方向に直交する方向に延在している。
一対のゴム脚13、14は、周方向に間隔をあけて配設されるとともに、この防振装置1を前記中心軸線O方向から見た平面視で、内部材12と外部材11との間を直線状に延在している。一対のゴム脚13、14は、内部材12側から外部材11側に向けて、上方から下方に向けて延在している。一対のゴム脚13、14同士が下方でなす周方向の隙間は、内部材12側から外部材11側に向かうに従い漸次、広くなっている。一対のゴム脚13、14は、内部材12の4つの壁部12a、12bのうち、前記側壁部12aに、その全域にわたって接着されている。
これらの被覆ゴム21、22、及び一対のゴム脚13、14は、同一の材質で一体に形成されている。
突起部18は、一方のゴム脚13のうち、前記平面視において、外部材11及び内部材12のうちのいずれか一方側から他方側に向けて延びる延在方向の中央部に配設されている。突起部18は、一方のゴム脚13の外表面から、前記平面視で前記延在方向に直交する方向に突出している。また、突起部18は、一方のゴム脚13の外表面のうち、他方のゴム脚14側とは反対の斜め上方を向く外表面に形成されている。
そして、防振装置1に振動が入力されると、一対のゴム脚13、14は、周方向に屈曲するような態様で弾性変形する。一次振動モードでは、一対のゴム脚13、14は、前記平面視において、それぞれのゴム脚13、14のうち、前記延在方向の中央部に位置する部分の一箇所が周方向に突出する(腹となる)態様で変形する。
ここで、ゴム脚13、14の有効質量とは、それぞれのゴム脚13、14のなかで、各ゴム脚13、14における振動系に寄与する部分の質量をいい、各ゴム脚13、14の質量の1/3倍〜1/2倍程度となる。
また、突起部18が、一方のゴム脚13に一体に形成されているので、部品点数や製造コストの増加を防ぐことができる。
また、突起部18を形成することで、一方のゴム脚13の質量と、他方のゴム脚14の質量と、を互いに異ならせているので、例えばゴム脚の一部を薄肉にした場合と比較して、ゴム脚13、14の耐久性が低下するのを防ぐことができる。
すなわち、静荷重だけを受けたときや低周波の振動入力時にゴム脚が変形する際に、ゴム脚のうち振動特性に影響を与えない部分に突起部が追加されているため、従来の防振装置が装着されている機械に、従来の防振装置に代えてこの防振装置1をそのまま適用することができる。
また、突起部18の質量は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
また、前記実施形態では、内部材12として、角筒体を示したが、これに限らず例えば、円筒体としてもよいし、中実の柱体としてもよい。
また、前記実施形態では、外部材11を筒状に形成したが、これに限らず例えば、ブロック状に形成し、そのうちの任意の位置に収容孔11aを形成するなど適宜変更してもよい。
また、前記実施形態では、突起部18を、一方のゴム脚13の外表面のうち、他方のゴム脚14側とは反対の斜め上方を向く外表面に形成したが、他方のゴム脚14側の斜め下方を向く外表面に形成してもよい。
また、前記実施形態では、一対のゴム脚13、14を、周方向に間隔をあけて配設したが、これに限らず例えば、一対のゴム脚13、14を、内部材12の外周面上で互いに連結するなど適宜変更してもよい。
また、突起部18は、前記平面視において、それぞれのゴム脚13、14における前記延在方向の中央部からずれた位置に配設してもよい。
実施例1〜5として、突起部18の質量を異ならせた複数種の防振装置1を採用し、従来例として、図1に示す防振装置1において、突起部18が両方ともに形成されていない一対のゴム脚13、14を有する構成を採用した。
実施例1では、突起部18の質量を、他方のゴム脚14の有効質量の5%とし、実施例2では、突起部18の質量を、他方のゴム脚14の有効質量の10%とし、実施例3では、突起部18の質量を、他方のゴム脚14の有効質量の20%とし、実施例4では、突起部18の質量を、他方のゴム脚14の有効質量の40%とし、実施例5では、突起部18の質量を、他方のゴム脚14の有効質量の200%とした。
また、これらの実施例1〜5、及び従来例それぞれの防振装置において、ゴム脚を形成するゴム材料の損失係数は0.05とした。
そして、実施例1〜5、及び従来例それぞれの防振装置について、入力振動周波数に対する動倍率を数値解析により算出した。
ここで、動倍率とは、静的荷重下でのばね定数に対する動的荷重下でのばね定数の割合をいう。また、図2において、横軸(周波数比)は、入力振動周波数を、従来例の防振装置における共振周波数で除した値を示し、縦軸(動倍率比)は、動倍率を、従来例の防振装置における動倍率のピーク値で除した値を示している。
次に、この結果に基づいて、従来例の防振装置における動倍率のピーク値に対する、従来例及び実施例1〜5の各防振装置における動倍率のピーク値の割合(横軸のピーク値比)と、他方のゴム脚14の有効質量に対する一方のゴム脚13の有効質量の割合(縦軸の有効質量比)と、の関係を示すグラフを作成した。なお、一方のゴム脚13の有効質量は突起部18の質量を含んでいる。
結果を図3に示す。
この結果、突起部18の質量が、他方のゴム脚14の有効質量の10%以上であると、動倍率のピーク値を確実に低減でき、10%以上20%以下であると、突起部18の質量を過度に増やさなくても、動倍率のピーク値を確実に低減できることが確認された。
11 外部材
11a 収容孔
12 内部材
13 一方のゴム脚
14 他方のゴム脚
18 突起部
O 軸線
Claims (3)
- 振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結されるとともに、収容孔が形成された外部材、及び他方に連結されるとともに前記収容孔内に配設された内部材と、
前記外部材と前記内部材とを連結するとともに、前記収容孔の中心軸線回りに配設された一対のゴム脚と、
を備える防振装置であって、
前記一対のゴム脚のうちのいずれか一方には、突起部が一体に形成され、この一方のゴム脚の質量が、他方のゴム脚の質量より大きくなっていることを特徴とする防振装置。 - 前記突起部は、前記ゴム脚のうち、前記中心軸線方向から見た平面視において、前記外部材及び前記内部材のうちのいずれか一方側から他方側に向けて延びる延在方向の中央部に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の防振装置。
- 前記突起部の質量は、前記他方のゴム脚の有効質量の10%以上となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の防振装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US12000452B2 (en) | 2019-02-28 | 2024-06-04 | Sumitomo Riko Company Limited | Cylindrical antivibration device for motor mount |
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