JP2022170851A - Vibration control material - Google Patents

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知佳津 森山
Tomokatsu Moriyama
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HIRAKATA GIKEN KK
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HIRAKATA GIKEN KK
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Abstract

To provide a vibration control material capable of absorbing vibration of low frequency and suppressed in horizontal variation.SOLUTION: A vibration control material is manufactured. The vibration control material includes: an outer peripheral cylinder 12 having a column or regular polygonal column-like shape; a bottom plate 13 disposed at a lower portion of the outer peripheral cylinder 12; a vibration absorption portion 16 having one or more connection cylinders 14 disposed at an upper side of the inside of the outer peripheral cylinder 12, having a column or regular polygonal column-shape, and disposed coaxially with the outer peripheral cylinder 12, and an elastomer-filled portion 15 composed of an elastomer closing between the cylinders; a fixing tool 17 disposed at an upper side of the center of the vibration absorption portion 16; and an elastic body 18 disposed inside of the outer peripheral cylinder 12, and energizing the bottom plate 13 and the vibration absorption portion 16 in a direction separating from each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、振動を吸収する防振材に関する。 The present invention relates to a vibration isolator that absorbs vibration.

振動を吸収して支える防振材は、その振動の周波数や、支える荷重などによってさまざまなものが提案されている。例えば図9(a)に示すような、ゴム弾性を有する素材からなる緩衝部2を上下の間に挟んで、上部の振動をこの素材が吸収する防振材1が利用されている。 Various types of anti-vibration materials have been proposed for absorbing and supporting vibration, depending on the frequency of the vibration and the load to be supported. For example, as shown in FIG. 9(a), a vibration isolator 1 is used in which a cushioning part 2 made of a material having rubber elasticity is sandwiched between the upper and lower parts, and the material absorbs the vibration of the upper part.

これに類する技術として、たとえば特許文献1には、ゴムを二層化して振動を受けて配管への振動を防ぐ防振構造が記載されている。用途としては、冷凍サイクル装置における圧縮機を支えるもので、大きな荷重を支えつつ防振するものである。この例よりもさらに層を増やした多数の層が積み重なった防振構造も提案されている。 As a technology similar to this, for example, Patent Literature 1 describes an anti-vibration structure in which two layers of rubber are used to receive vibrations and prevent vibrations from reaching pipes. It is used to support a compressor in a refrigeration cycle apparatus, and to provide vibration isolation while supporting a large load. There has also been proposed a vibration isolation structure in which a large number of layers are stacked, with more layers than in this example.

ところがこのような防振材では、せん断方向に荷重がかかって圧縮する方向に力が掛かると、その振動を吸収するゴムのゴム硬度が上がってしまう。ゴム硬度が上昇すると、固有振動数が上昇し、吸収可能である振動の周波数の下限が上昇してしまう。例えば、ドローンに取り付けた場合、羽の回転による数十Hz以上の高周波数の振動は吸収できても、ドローン自体の移動に伴う5Hz以下の低周波数の振動は吸収できないということが起こる。特に多数の層が積み重なった防振構造であると、水平方向の振動は層間のずれによって吸収しやすくなるが、一方で上下方向(圧縮方向)の荷重に対しては変形しにくくなり、ゴム硬度が高くなってしまう。 However, in such a vibration-absorbing material, when a load is applied in a shearing direction and a force is applied in a compressing direction, the hardness of the rubber that absorbs the vibration increases. As the rubber hardness increases, the natural frequency increases, and the lower limit of the absorbable vibration frequency increases. For example, when attached to a drone, even if it can absorb high-frequency vibrations of several tens of Hz or more due to the rotation of the wings, it cannot absorb low-frequency vibrations of 5 Hz or less due to the movement of the drone itself. In particular, when the anti-vibration structure is made up of multiple layers, it is easy to absorb horizontal vibrations due to the gap between the layers, but on the other hand, it becomes difficult to deform against vertical (compressive) loads, and the rubber hardness increases. becomes higher.

防振材を構成するゴムに上下方向に圧縮する力がかかっても低周波数の振動を吸収できるようにするならば、元々のゴム硬度を下げなければならない。だが、ゴム硬度が0程度まで低いゴムを使っても、ようやく吸収できる振動の周波数の下限が10Hz程度である。緩衝部2がこれほど柔らかいゴムであると、振動を吸収することができても、柔らかすぎて左右方向の動きで容易に図9(b)のように変形してしまい、上部にあるものを支えることができなくなってしまう。 In order to absorb low-frequency vibrations even when the rubber that constitutes the anti-vibration material is subjected to a compressive force in the vertical direction, the original hardness of the rubber must be lowered. However, even if rubber with a rubber hardness as low as about 0 is used, the lower limit of the vibration frequency that can be absorbed is about 10 Hz. If the cushioning part 2 is made of such a soft rubber, even if it can absorb vibrations, it is too soft and is easily deformed as shown in FIG. I can no longer support it.

ゴムではなく、板バネなどで上部を支えて中空状にしたエアダンパーを用いると、5Hz程度の振動までは吸収可能である。特許文献2には、中空部分を有し、周囲をゴムやコイルバネで支えるショックアブソーバーが提案されている。 If a hollow air damper whose upper part is supported by a plate spring or the like is used instead of rubber, vibrations up to about 5 Hz can be absorbed. Patent Literature 2 proposes a shock absorber that has a hollow portion and is supported by rubber or a coil spring.

また別の構成として、上下方向の振動を圧縮応力ではなく、引張によって支える防振構造が特許文献3に提案されている。上からかかる荷重はインシュレーターラバー(7)を押さえつけるのではなく、固定された外周と上下する中央部分との間で引っ張られることで吸収される。このため、荷重がかかってもインシュレーターラバーのゴム硬度が上昇することはなく、固有振動数を低いままに維持できるという特徴がある。 As another configuration, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-300003 proposes a vibration isolation structure that supports vibrations in the vertical direction not by compressive stress but by tension. The load applied from above is absorbed by being pulled between the fixed outer periphery and the central portion that moves up and down instead of pressing the insulator rubber (7). For this reason, even if a load is applied, the rubber hardness of the insulator rubber does not increase, and the natural frequency can be maintained at a low level.

特開平11-2439号公報JP-A-11-2439 特開昭63-72938号公報JP-A-63-72938 実開昭63-43887号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-43887

しかしながら、特許文献2に示すような中空型の防振部材は、荷重がかかってもゴム硬度の上昇は起きにくく、上下方向の防振性能では低固有振動数を維持できると考えられるが、水平方向への支えがなく、固定することが難しくなり全体が動いてしまい、動きが収束するまでに時間がかかりすぎるようになってしまう。例えば、工場のライン等では、前後との相対位置が動きすぎて位置が合わなくなるという問題があった。 However, the hollow-type vibration-damping member as disclosed in Patent Document 2 is unlikely to cause an increase in rubber hardness even when a load is applied. There is no directional support, it becomes difficult to fix, the whole thing moves, and it takes too long for the movement to converge. For example, in a factory line or the like, there is a problem that the front and rear relative positions move too much and the positions do not match.

また、特許文献3に記載の防振部材では、引っ張られるインシュレーターラバーのみで振動を吸収するため、固有振動数の上昇は避けられても、水平方向の振動の吸収は不十分であり、耐荷重の点でも問題があった。 In addition, the vibration isolation member described in Patent Document 3 absorbs vibrations only with the insulator rubber that is pulled. Therefore, even if an increase in the natural frequency can be avoided, absorption of vibrations in the horizontal direction is insufficient. There was also a problem with

そこでこの発明は、荷重がかかる環境においても固有振動数が上昇しにくく、低い固有振動数を保持して低周波の防振にも対応し、水平方向の動きに対しても支持性能を発揮できる防振材を実現することを目的とする。 Therefore, the present invention prevents the natural frequency from rising even in an environment where a load is applied, maintains a low natural frequency, supports low-frequency vibration isolation, and can exhibit support performance even against horizontal movement. The object is to realize a vibration-isolating material.

この発明は、
円柱状又は正多角柱状である外周筒と、
前記外周筒の一方の端部に設けた底面板と、
前記外周筒の他方の端部側の内部に、円柱状又は正多角柱状であり前記外周筒と同軸に配される1つ以上の連結筒と、筒間を塞ぐエラストマーからなるエラストマー充填部とを有する吸振部と、
前記吸振部の中央の他方の端部側に設けた固定具と、
前記外周筒の内部に設けた、前記底面板と前記吸振部とを離れる方向に付勢する弾性体と、
を有する防振材により上記の課題を解決したのである。
This invention
an outer cylinder having a columnar shape or a regular polygonal columnar shape;
a bottom plate provided at one end of the outer cylinder;
In the interior of the other end of the outer cylinder, one or more connecting cylinders in the shape of a cylinder or a regular polygonal cylinder, which are arranged coaxially with the outer cylinder, and an elastomer filling portion made of an elastomer that closes the space between the cylinders. a vibration absorbing portion having
a fixture provided on the other end side of the center of the vibration absorbing section;
an elastic body provided inside the outer peripheral cylinder that biases the bottom plate and the vibration absorbing portion in a direction away from each other;
The above problem was solved by the vibration-damping material having

ここで、前記の筒間とは、前記外周筒と前記連結筒との間だけでなく、前記連結筒が複数個ある場合は前記連結筒同士の間も含む。また、最内周に位置する連結筒が前記固定具と一体化した中央筒や中央柱である場合はその中央筒又は中央柱と前記連結筒との間も含む。 Here, the above-mentioned interval between cylinders includes not only between the outer peripheral cylinder and the connecting cylinder, but also between the connecting cylinders when there are a plurality of connecting cylinders. In addition, when the innermost connecting cylinder is a central cylinder or a central column integrated with the fixture, the space between the central cylinder or the central column and the connecting cylinder is also included.

この防振材は主に底面板が下になるように設置する。上方からの荷重及び振動が前記固定具を介して掛けられる。この荷重及び振動を、吸振部のエラストマー充填部が筒間で引っ張られることで吸収する。荷重が引張方向に掛けられて圧縮する方向には掛からないため、エラストマー充填部を構成するゴム硬度が過度に上昇することがなく、固有振動数の上昇を抑えることができる。また、掛かる荷重はエラストマー充填部が戻ろうとする力だけでなく、前記弾性体の付勢する力によっても支えられるため、エラストマー充填部に過度の力がかかって劣化したり破断したりすることを防止する。 This anti-vibration material is mainly installed so that the bottom plate faces downward. Loads and vibrations from above are applied through the fixture. This load and vibration are absorbed by the elastomer-filled portion of the vibration absorbing portion being pulled between the cylinders. Since the load is applied in the tensile direction and not in the compressive direction, the hardness of the rubber constituting the elastomer-filled portion does not excessively increase, and an increase in the natural frequency can be suppressed. In addition, the applied load is supported not only by the force of the elastomer-filled portion trying to return, but also by the urging force of the elastic body. To prevent.

前記外周筒と同軸に配される前記連結筒によりエラストマー充填部に掛かる振動も荷重も偏ることなく分散して吸収される。これにより、水平方向への歪みも起こりにくくなり、振動を吸収できるだけでなく、形状安定性も高いままであることができる。 Vibrations and loads applied to the elastomer-filled portion are distributed and absorbed by the connecting cylinder arranged coaxially with the outer cylinder without bias. As a result, distortion in the horizontal direction is less likely to occur, and not only can the vibration be absorbed, but also the shape stability can be maintained high.

前記弾性体としては、板バネでもコイルバネでも利用できる。前記コイルバネを用いる場合は前記コイルバネを前記外周筒の中心軸に位置するように配し、前記底面板の中央の他方の端部側に、前記コイルバネを受けて固定する凹皿部を有する実施形態を採用できる。また、前記コイルバネの前記吸振部側は、前記固定具と一体化した中央筒の内部に収容されると、前記コイルバネが水平方向にずれることなく固定できるので好ましい。 Either a leaf spring or a coil spring can be used as the elastic body. An embodiment in which, when the coil spring is used, the coil spring is arranged so as to be positioned on the central axis of the outer cylinder, and a recessed dish portion for receiving and fixing the coil spring is provided on the other end side of the center of the bottom plate. can be adopted. Further, it is preferable that the vibration absorbing portion side of the coil spring is housed inside the center tube that is integrated with the fixing member, because the coil spring can be fixed without shifting in the horizontal direction.

さらに、筒間にあるエラストマー充填部が複数あり、その分割される数が増えると、個々のエラストマー充填部ごとの変形量が小さくでき、上下方向のバネ定数を小さくすることができる。これにより、固有振動数を小さくし、吸収できる振動の振動数の下限を下げることができる。また、水平方向のずれを小さく抑制でき、水平方向の位置を保持しやすくなる。 Furthermore, if there are a plurality of elastomer-filled portions between the cylinders and the number of divisions increases, the amount of deformation of each elastomer-filled portion can be reduced, and the spring constant in the vertical direction can be reduced. As a result, the natural frequency can be reduced, and the lower limit of the vibration frequency that can be absorbed can be lowered. In addition, horizontal displacement can be suppressed to a small extent, and the horizontal position can be easily maintained.

この発明にかかる防振材を用いると、荷重によってゴム硬度が上昇することを回避できるため、従来のエラストマーを積層した防振材よりも低周波数の振動を吸収できる。固有振動数の1.4倍から上の振動数帯の振動を吸収可能であり、コイルバネとエラストマー充填部との組み合わせ次第では1.4~7Hz程度の低周波数まで振動を吸収できる。また、垂直方向だけでなく、水平方向でも低周波数の振動を吸収できる。 When the vibration isolator according to the present invention is used, it is possible to avoid an increase in rubber hardness due to load, so that it is possible to absorb lower frequency vibrations than the conventional vibration isolator laminated with elastomer. It can absorb vibrations in the frequency band from 1.4 times the natural frequency, and can absorb vibrations down to a low frequency of about 1.4 to 7 Hz depending on the combination of the coil spring and the elastomer filling portion. In addition, it can absorb low-frequency vibration not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.

これにより、例えばドローンに搭載すると、プロペラの回転による高周波数の振動とともに、ドローン自体の大きな動きによる低周波数の振動も吸収することができ、この発明にかかる防振材を介してカメラを固定しておくことで、ドローン映像のブレを大きく抑制することができる。また、固有振動数を下げるためには荷重を十分に掛けなければならなかったが、この発明にかかる防振材ではドローンのような軽量の荷重の環境でも十分に固有振動数が小さく、低周波数の振動まで吸収できる。 As a result, when mounted on a drone, for example, it is possible to absorb not only high-frequency vibrations caused by propeller rotation, but also low-frequency vibrations caused by large movements of the drone itself. By keeping it in place, you can greatly suppress the blurring of the drone image. In addition, in order to lower the natural frequency, it was necessary to apply a sufficient load, but with the anti-vibration material according to the present invention, the natural frequency is sufficiently small even in an environment with a light load such as a drone, and the low frequency can absorb up to the vibration of

また、長期間に亘って耐荷重が続くような状況に設置しても、弾性体と吸振部とで併せて荷重を吸収できるので、素材の劣化がほとんど起こらず、長い耐久年数を実現する。これにより、長期間に亘って交換できない重量物や建築物に設置する防振材としても好適な効果を発揮する。低周波数の揺れも吸収できるため、地震による振動もある程度までは吸収可能となる。 In addition, even if it is installed in a situation where the load resistance continues for a long period of time, the load can be absorbed by the elastic body and the vibration absorbing part together, so the deterioration of the material hardly occurs and a long service life is realized. As a result, it exhibits a favorable effect as a vibration-damping material installed in a heavy object or a building that cannot be replaced over a long period of time. Since it can also absorb low-frequency tremors, it can also absorb vibrations caused by earthquakes to some extent.

(a)この発明の第一の実施形態にかかる防振材の斜視図、(b)(a)の正面図(a) Perspective view of the vibration isolator according to the first embodiment of the present invention, (b) Front view of (a) (a)図1(a)のII-II断面図、(b)図1(a)の平面図(a) II-II cross-sectional view of FIG. 1(a), (b) plan view of FIG. 1(a) (a)この発明の第二の実施形態にかかる防振材の斜視図、(b)(a)の平面図(a) Perspective view of vibration-damping material according to the second embodiment of the present invention, (b) Plan view of (a) この発明の第三の実施形態にかかる防振材の断面図Sectional view of a vibration-damping material according to a third embodiment of the present invention この発明にかかる防振材を取り付けたドローンの概要図Schematic diagram of a drone equipped with anti-vibration material according to the present invention 実施例1及び2における荷重と変位の関係を示すグラフGraph showing the relationship between load and displacement in Examples 1 and 2 実施例1における固有振動数の測定時の状況を示す写真と測定結果を示すディスプレイの写真A photograph showing the state of the measurement of the natural frequency in Example 1 and a photograph of the display showing the measurement results 実施例2における固有振動数の測定時の状況を示す写真と測定結果を示すディスプレイの写真A photograph showing the state of the measurement of the natural frequency in Example 2 and a photograph of the display showing the measurement results (a)従来の防振材の例を示す図、(b)(a)が形状維持できなくなるときのイメージ図(a) A diagram showing an example of a conventional anti-vibration material, (b) an image diagram when (a) cannot maintain its shape

以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、振動と荷重とを受けて振動を吸収できる防振材11である。 The present invention will be described in detail below. The present invention is a vibration isolator 11 that can receive vibration and load and absorb vibration.

この発明にかかる防振材1の第一の実施形態を例にとりながら説明する。第一の実施形態の斜視図を図1に示す。第一の実施形態にかかる防振材11は、図1(a)の斜視図及び図1(b)の正面図に示すような外観を有する。II-IIの断面図を図2(a)に、上方から見た平面図を図2(b)に示す。 A first embodiment of the vibration isolator 1 according to the present invention will be described as an example. A perspective view of the first embodiment is shown in FIG. The vibration isolator 11 according to the first embodiment has an appearance as shown in the perspective view of FIG. 1(a) and the front view of FIG. 1(b). FIG. 2(a) is a cross-sectional view along line II-II, and FIG. 2(b) is a plan view from above.

この発明にかかる防振材11は、円柱状又は正多角柱状である外周筒12を有する。図1及び図2では円柱状の外周筒12を有する実施形態を例に示す。正多角柱状である場合は、正五角柱以上であることが好ましく、正六角柱以上であるとより好ましい。正四角柱以下であると、角が小さくて荷重や振動の偏りが生じやすく、振動吸収効果が不十分になりやすかったり、予期せぬ動きをしてしまうおそれがあるからである。後述する固定孔22などと位置を揃えようとする場合、正八角柱状などの2の乗数角状であるとデザイン上配置しやすく好ましい。一方、多角形であるほど荷重の偏りが少なくなり、耐久性や防振効果の点では円柱状が最も好ましい。 A vibration-damping material 11 according to the present invention has an outer peripheral tube 12 in the shape of a column or a regular polygonal column. 1 and 2 show an embodiment having a cylindrical outer cylinder 12 as an example. When it has a regular polygonal prism shape, it is preferably a regular pentagonal prism or more, more preferably a regular hexagonal prism or more. This is because if it is less than a regular square prism, the corners are small and the load and vibration are likely to be biased, the vibration absorbing effect is likely to be insufficient, and unexpected movement may occur. In the case of aligning the position with a fixing hole 22 (to be described later), it is preferable that the shape is a power of 2, such as a regular octagonal prism shape, because it is easy to arrange in terms of design. On the other hand, the more polygonal the shape, the less unevenness of the load, and the most preferable shape is a cylindrical shape in terms of durability and anti-vibration effect.

外周筒12の素材は用途及び大きさにより適宜選択可能である。樹脂であれば、アクリル樹脂などの比較的脆い樹脂よりは、ポリカーボネートやABS樹脂などの比較的強度や耐候性を有する用途に用いられる樹脂が望ましい。また、ステンレスやアルミ、その他の金属の鋳物でもよいし、削りだしにより形成されるものでもよい。 The material of the outer cylinder 12 can be appropriately selected depending on the application and size. Among resins, resins used for applications such as polycarbonate and ABS resins having relatively high strength and weather resistance are preferable to relatively brittle resins such as acrylic resins. Also, stainless steel, aluminum, or other metal castings may be used, or those formed by cutting may be used.

外周筒12の厚みTは、外周筒12の最大径の2%以上であると好ましく、強度を必要とする場合は4%以上であるとより好ましい。特に防振材11が最大径が1メートルを超えるような大きなものである場合、最大径に対してもある程度の厚みを確保しておかないと、掛けられる荷重に耐えきれなくなるおそれがある。また、最大径が1cm以下のような小さいものでも、荷重が集中してしまう場合には強度を確保するための厚みが必要となる。素材にもよるが、最大径の2%未満であると耐久性が十分に確保しにくく、歪んで防振効果が減退したり、荷重に耐えきれずに破断してしまうおそれがある。また、なお、ここで外周筒12の最大径とは、円柱状である場合には円の外周径であり、多角柱状である場合には、最大の長さとなる正多角形の対角線の長さである。一方、厚い分には耐久性の点で好ましいが、外周筒12の外周径に対して15%を超えると、後述する連結筒14及びエラストマー充填部15を設けるスペースが十分に取りにくくなるので、外周筒12の外周径の15%以下であると好ましい。 The thickness T1 of the outer tube 12 is preferably 2% or more of the maximum diameter of the outer tube 12, and more preferably 4% or more when strength is required. In particular, when the vibration isolator 11 has a large maximum diameter exceeding 1 meter, it may not be able to withstand the applied load unless a certain thickness is secured for the maximum diameter. Even if the maximum diameter is as small as 1 cm or less, a thickness is required to ensure strength when the load is concentrated. Although it depends on the material, if it is less than 2% of the maximum diameter, it is difficult to ensure sufficient durability, and there is a risk that it will be distorted and the anti-vibration effect will be reduced, or it will not be able to withstand the load and break. In addition, the maximum diameter of the outer cylinder 12 here means the outer diameter of a circle in the case of a cylindrical shape, and the length of the diagonal of a regular polygon, which is the maximum length, in the case of a polygonal column. is. On the other hand, a thick portion is preferable in terms of durability, but if the thickness exceeds 15% of the outer diameter of the outer cylinder 12, it becomes difficult to sufficiently secure a space for providing the later-described connecting cylinder 14 and the elastomer filling portion 15. It is preferably 15% or less of the outer diameter of the outer cylinder 12 .

この発明にかかる防振材11は、外周筒12の一方の端部に設けた底面板13を有する。基本的にはこの底面板13を下にして防振材11を設置する。以後、上下という場合には底面板13側を下とする。底面板13は外周筒12と一体化したものでもよいし、取り外し可能なものであってもよい。ただし、取り外し可能である場合、後述する弾性体18によって付勢する力によっては容易にはずれることがないよう、別途固定するための機構を有すると好ましい。図1及び図2に記載している例は、外周筒12と底面板13とが一体化した実施形態である。 A vibration isolator 11 according to the present invention has a bottom plate 13 provided at one end of an outer cylinder 12 . Basically, the vibration isolator 11 is installed with the bottom plate 13 facing downward. Hereinafter, when referring to top and bottom, the side of the bottom plate 13 is referred to as the bottom. The bottom plate 13 may be integrated with the outer cylinder 12, or may be removable. However, if it is detachable, it is preferable to have a separate fixing mechanism so that it will not easily come off due to the force applied by the elastic body 18, which will be described later. The example shown in FIGS. 1 and 2 is an embodiment in which the outer cylinder 12 and the bottom plate 13 are integrated.

底面板13は、下部に設けた他の器具か床面に対して固定可能であるか、固定されているとよい。具体的には、外周筒12の最外周の外にまで突き出た固定翼部21を有しているか、又は他の用途の板と一体化していると望ましい。ここで他の用途の板としては、防振材11を取り付けることになる物体の天板が挙げられ、天板がこの発明における底面板13を兼ねている形状とすることができる。図1及び図2に記載している例では、固定翼部21、21が外周筒12の中心軸に対して点対称となるように左右に2つ突き出ている。固定翼部21にはそれぞれ下に設けた器具に対してネジ留めを可能にするための固定孔22が空けられてある。 It is preferable that the bottom plate 13 can be fixed or fixed to other equipment provided below or to the floor surface. Specifically, it is desirable to have a fixed wing portion 21 protruding to the outside of the outermost periphery of the outer cylinder 12, or to be integrated with a plate for other purposes. Here, the plate for other uses includes a top plate of an object to which the vibration isolator 11 is to be attached, and the top plate can also be shaped to serve as the bottom plate 13 in the present invention. In the example shown in FIGS. 1 and 2 , two fixed wing portions 21 , 21 protrude to the left and right so as to be point-symmetrical with respect to the central axis of the outer cylinder 12 . The anchoring wings 21 are each provided with anchoring holes 22 to allow screwing to the instrument below.

この発明にかかる防振材11は、外周筒12の他方の端部側の内部に、円柱状又は正多角柱状であり外周筒12と同軸に配される1つ以上の連結筒14と、筒間を塞ぐエラストマーからなるエラストマー充填部15とを有する吸振部16を有する。外周筒12と連結筒14のうちのいずれか複数が正多角柱状である場合、それらの多角柱としての角数は同一であることが望ましい。例えば正六角柱と正八角柱とが混在すると、振動の吸収に偏りが生じてしまったり、角度次第では連結筒14同士が接触してしまって防振効果が大きく低下してしまったりする恐れがある。少なくとも個々の連結筒14は互いに接触しておらず、外周筒12とも接触していないように配されており、その間の筒間にエラストマー充填部15(15a,15b,15c・・)が設けられている。 The vibration isolator 11 according to the present invention includes one or more connecting cylinders 14 each having a cylindrical shape or a regular polygonal prism shape and arranged coaxially with the outer cylinder 12 inside the other end side of the outer cylinder 12, and a cylinder It has a vibration absorbing portion 16 having an elastomer filling portion 15 made of an elastomer that closes the gap. If any one of the outer cylinder 12 and the connecting cylinder 14 has a regular polygonal prism shape, it is desirable that the polygonal prisms have the same number of corners. For example, if regular hexagonal prisms and regular octagonal prisms coexist, there is a risk that vibration absorption will be biased, or that the coupling cylinders 14 will come into contact with each other depending on the angle, greatly reducing the vibration damping effect. At least the individual connecting cylinders 14 are arranged so as not to contact each other and also not to contact the outer peripheral cylinder 12, and elastomer filling portions 15 (15a, 15b, 15c, . . . ) are provided between the cylinders. ing.

連結筒14として、図1及び図2に示す実施形態では、外側から連結筒14a,14bと、後述する固定具17と一体化した連結筒(中央筒)14xとを有する。これらの連結筒14が外周筒12と同軸に配されるとは、外周筒12の円柱又は正多角柱の中心軸Aと、個々の連結筒14の中心軸とが一致するように配置することである。外周筒12と連結筒14とのいずれも円柱状である場合は、図2(b)に示すように、上方から平面視した形状が同心円状となる。一方、外周筒12と連結筒14のうちのいずれか複数が正多角柱状である場合、同じ角数の多角柱であることが望ましい。 In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the connecting cylinder 14 has connecting cylinders 14a and 14b from the outside and a connecting cylinder (central cylinder) 14x integrated with a fixture 17 described later. The fact that these connecting cylinders 14 are arranged coaxially with the outer cylinder 12 means that they are arranged so that the central axis A of the cylinder or regular polygonal cylinder of the outer cylinder 12 and the central axis of each connecting cylinder 14 are aligned. is. When both the outer cylinder 12 and the connecting cylinder 14 are columnar, as shown in FIG. 2(b), the shape when viewed from above is concentric. On the other hand, if any one or more of the outer cylinder 12 and the connecting cylinder 14 are in the shape of regular polygonal prisms, it is desirable that the polygonal prisms have the same number of corners.

例として、外周筒32及び連結筒34とがいずれも正八角柱状である第二の実施形態を図3に示す。図3(a)が斜視図であり、図3(b)が平面図である。筒の形状に従って、エラストマー充填部35も円環状ではなく、正八角柱状の外周を有するようになっている。外周筒32と連結筒34のそれぞれの角の向きを揃えることで、どの方向から力が掛かっても偏ることなく、安定して振動を吸収することができる。 As an example, FIG. 3 shows a second embodiment in which both the outer peripheral tube 32 and the connecting tube 34 are regular octagonal prisms. FIG. 3(a) is a perspective view, and FIG. 3(b) is a plan view. In accordance with the shape of the cylinder, the elastomer-filled portion 35 is not circular, but has an octagonal prism-shaped outer circumference. By aligning the directions of the corners of the outer peripheral cylinder 32 and the connecting cylinder 34, the vibration can be stably absorbed without deviation even if force is applied from any direction.

連結筒14の素材は特に限定されない。樹脂製でもよいし、金属製でもよい。ただし、エラストマー充填部15と接触することで劣化しないものであると好ましい。また、エラストマー充填部15との間で強固に密着できるものであるとより好ましい。 The material of the connecting tube 14 is not particularly limited. It may be made of resin or metal. However, it is preferable that it does not deteriorate when it comes into contact with the elastomer-filled portion 15 . Moreover, it is more preferable that it can be firmly adhered to the elastomer-filled portion 15 .

連結筒14の厚み(T,T,・・・)は、外周筒12の最大径の0.2%以上であると好ましい。特に防振材11が最大径が1メートルを超えるような大きなものである場合、最大径に対してもある程度の厚みを確保しておかないと、掛けられる荷重に耐えきれなくなるおそれがある。なお、ここで連結筒14の最大径とは、円柱状である場合には円の外周径であり、多角柱状である場合には、最大の長さとなる正多角形の対角線の長さである。一方、厚い分には耐久性の点で好ましいが、外周筒12の外周径に対して15%を超えると、エラストマー充填部15を設けるスペースが十分に取りにくくなるので、外周筒12の外周径の15%以下であると好ましい。使用する環境における耐久性さえ確保できるのであれば、基本的には連結筒14の厚みを小さくし、その分だけ連結筒14の数を増やして固有振動数を下げることができ、それにより吸収できる振動数の下限を下げることができるので好ましい。例えば、最大径がセンチメートル単位の小さいものである場合は、連結筒14として厚さが10~100μm程度の樹脂製フィルムでも実用可能である。薄い連結筒14であっても、エラストマー充填部15との間で接着した部分が上下に引っ張られる構造が複数繰り返されることで、固有振動数を低下させる効果は発揮される。 The thickness (T 2 , T 3 , . . . ) of the connecting tube 14 is preferably 0.2% or more of the maximum diameter of the outer tube 12 . In particular, when the vibration isolator 11 has a large maximum diameter exceeding 1 meter, it may not be able to withstand the applied load unless a certain thickness is secured for the maximum diameter. Here, the maximum diameter of the connecting tube 14 is the outer diameter of the circle in the case of a cylindrical shape, and the length of the diagonal line of the regular polygon, which is the maximum length, in the case of a polygonal column shape. . On the other hand, a thicker portion is preferable in terms of durability. of 15% or less. As long as durability in the environment of use can be ensured, basically the thickness of the connecting cylinder 14 can be reduced and the number of connecting cylinders 14 increased accordingly to lower the natural frequency, thereby enabling absorption. This is preferable because the lower limit of the frequency can be lowered. For example, if the maximum diameter is as small as centimeters, a resin film having a thickness of about 10 to 100 μm can be used as the connecting tube 14 . Even with the thin connecting tube 14, the effect of lowering the natural frequency is exhibited by repeating a structure in which the portion bonded to the elastomer filling portion 15 is pulled up and down.

連結筒14の上下方向長さは、外周筒12の上下方向長さよりも小さいことが必要である。連結筒14の上下方向長さは外周筒12の上下方向長さに対して、90%以下であると好ましい。90%を超えると、上方向から荷重がかかったときに連結筒14が底面板13にまで接触してしまう恐れが出てくる。一方で、連結筒14の上下方向長さは外周筒12の上下方向長さに対して、20%以上であると好ましい。20%未満であると、筒間をつなぐエラストマー充填部15の量が少なく、衝撃や振動を吸収する効果が不十分になる。 The vertical length of the connecting tube 14 must be smaller than the vertical length of the outer peripheral tube 12 . The vertical length of the connecting tube 14 is preferably 90% or less of the vertical length of the outer peripheral tube 12 . If it exceeds 90%, the connection tube 14 may come into contact with the bottom plate 13 when a load is applied from above. On the other hand, the vertical length of the connecting tube 14 is preferably 20% or more of the vertical length of the outer peripheral tube 12 . If it is less than 20%, the amount of the elastomer filling portion 15 that connects the cylinders is small, and the effect of absorbing shock and vibration becomes insufficient.

エラストマー充填部15は、前記筒間をエラストマーで充填するものである。ここで用いるエラストマーとしては、例えばウレタンエラストマーや、エチレンエラストマー、シリコンエラストマーなどが挙げられる。天然ゴムではゴム弾性が高すぎて好ましくない。エラストマー充填部15は内外の筒により引っ張られ、その引っ張られた状態から元に戻ろうとすることで、低周波数の振動も吸収可能な防振材として作用する。エラストマー充填部15により振動が収束される。 The elastomer filling portion 15 fills the space between the cylinders with an elastomer. Examples of elastomers used here include urethane elastomers, ethylene elastomers, silicone elastomers, and the like. Natural rubber is not preferable because its rubber elasticity is too high. The elastomer filled portion 15 is pulled by the inner and outer cylinders, and by trying to return from the pulled state, it acts as a vibration isolator capable of absorbing even low-frequency vibrations. Vibration is converged by the elastomer filling portion 15 .

エラストマー充填部15と外周筒12又は連結筒14との間を接着する構造としては、エラストマーと外周筒12又は連結筒14との間が接着剤で接着されていてもよいし、エラストマー自体が外周筒12又は連結筒14に対して強固に接着していてもよい。これらをまとめて、吸振部16を形成する。 As a structure for bonding between the elastomer filling portion 15 and the outer cylinder 12 or the connecting cylinder 14, the elastomer and the outer cylinder 12 or the connecting cylinder 14 may be bonded with an adhesive, or the elastomer itself may be attached to the outer periphery. It may be firmly adhered to the tube 12 or the connecting tube 14 . These are put together to form the vibration absorbing portion 16 .

エラストマー充填部15(15a,15b、15c、・・・)の径方向厚みW,W,W,・・・は、隣接する連結筒14の厚みTよりも厚いことが望ましい。連結筒14よりも薄いと、上下方向に引っ張られる変異の許容幅が小さすぎて、十分な防振効果が得られにくくなってしまう。また、エラストマー充填部15の個々の厚みWは、外周筒12の最大径の2%以上であると好ましく、4%以上であるとより好ましい。また、外周筒12の最大径にもよるが、2%未満であると、上下方向に引っ張られる変異の許容幅が、外周筒12の大きさから要求される変異幅に比べて小さすぎて、防振効果が不十分になりやすい。一方で、厚い分には特に制限はないが、一つのエラストマー充填部15の厚みが、外周筒12の最大径の25%以下であると好ましく、15%以下として多数のエラストマー充填部15の層を確保するとより好ましい。なお、一つのエラストマー充填部15だけが厚すぎると、中間に設けた連結筒14によって多段階的な衝撃吸収を行う効果が偏ってしまったり、不十分になったりするおそれがある。なお、個々の厚みW,W,Wは同一でもよいし、違っていてもよい。 The radial thicknesses W 1 , W 2 , W 3 , . . . of the elastomer filled portions 15 (15a, 15b, 15c, . If the thickness is thinner than that of the connecting tube 14, the allowable width of the displacement in the vertical direction is too small, and it becomes difficult to obtain a sufficient anti-vibration effect. The thickness Wx of each elastomer-filled portion 15 is preferably 2% or more, more preferably 4% or more, of the maximum diameter of the outer cylinder 12 . Also, although it depends on the maximum diameter of the outer cylinder 12, if it is less than 2%, the allowable width of the variation in the vertical direction is too small compared to the variation width required from the size of the outer cylinder 12. The anti-vibration effect tends to be insufficient. On the other hand, although the thickness is not particularly limited, it is preferable that the thickness of one elastomer-filled portion 15 is 25% or less of the maximum diameter of the outer cylinder 12, and 15% or less is a large number of layers of the elastomer-filled portion 15. It is more preferable to ensure If only one elastomer-filled portion 15 is too thick, there is a risk that the effect of multi-stage impact absorption by the connecting tube 14 provided in the middle may be biased or insufficient. In addition, each thickness W1, W2 , W3 may be the same, and may differ.

このような吸振部16を形成させる手順としては、例えば、外周筒12の中に軸が一致するように連結筒14を配置する枠を組み、そこに液体状態のウレタンなどの、硬化性のエラストマーとなる樹脂を流し込んで、全体を固める手順が挙げられる。枠の固め方に作業上の精度が要求されるものの、筒間を充填するエラストマー充填部15が外周筒12及び連結筒14と強固に結合して、高い耐久性を発揮できる。また別の手順として、外周筒12とは別に連結筒14を配置した枠に硬化性のエラストマーとなる樹脂を流し込んで固めたのち、エラストマー充填部15aの周囲を削り出し、外周筒12の内周に取り付けて接着剤で固定する手順も挙げられる。 As a procedure for forming such a vibration absorbing portion 16, for example, a frame is constructed in which the connecting cylinder 14 is arranged so that the axes of the connecting cylinder 14 are aligned in the outer peripheral cylinder 12, and a curable elastomer such as liquid urethane is placed there. There is a procedure for pouring the resin that will become and solidifying the whole. Although working accuracy is required for how to harden the frame, the elastomer filling portion 15 that fills the space between the cylinders is firmly connected to the outer cylinder 12 and the connecting cylinder 14, and high durability can be exhibited. As another procedure, after pouring a resin that becomes a curable elastomer into a frame in which the connecting cylinder 14 is arranged separately from the outer cylinder 12 and hardening it, the periphery of the elastomer filling part 15a is cut out, and the inner periphery of the outer cylinder 12 is removed. A procedure of attaching to and fixing with an adhesive is also included.

この発明にかかる防振材11は、吸振部16の中央の、他方の端部側(すなわち上方側)に固定具17を有する。固定具17は、防振材11の上方に位置する別の部材を防振材11に対して固定することができる部位である。図1及び図2に示す実施形態では、雌ネジが切られた中央筒14xと一体化している。逆に、上方に雄ネジが突き出た形態でもよい。雄ネジが突き出た形態の場合、固定具17の下方が中央筒14xの代わりに、内部に空洞がないか空洞が途中で塞がった中央柱となっていてもよい。このような厳密には筒状でない場合も、前記中央柱の周囲は同様に上記の筒間として記述するエラストマー充填部15が充填される。 The vibration isolator 11 according to the present invention has a fixture 17 on the other end side (that is, the upper side) of the center of the vibration absorbing portion 16 . The fixture 17 is a part that can fix another member positioned above the vibration isolator 11 to the vibration isolator 11 . In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, it is integral with the internally threaded central tube 14x. Conversely, a form in which the male screw protrudes upward may be used. In the case of a configuration in which the male screw protrudes, the lower portion of the fixing member 17 may be a central column with no cavity or with a closed cavity in the middle, instead of the central tube 14x. Even in such a strictly non-cylindrical case, the circumference of the central column is similarly filled with the elastomer filling portion 15 described as the above-mentioned inter-cylinder space.

固定具17の側周面には、少なくとも一か所、望ましくは二か所以上の回転固定穴24が空けられているとよい。固定具17が雄ネジでも雌ネジでも、上方に配する別の部材に取り付けようとするときには固定具17をねじる方向に回転しようとする力が働く。そのままでは内周側の連結筒14がねじる方向に力を加えられ、それに引っ張られてエラストマー充填部15にもねじる方向に力が掛かってしまい、ねじられ続ける状態で固定されてしまったり、ねじ切られてしまうおそれがある。このため、固定具17の雄ネジ又は雌ネジに別の部材を取り付けるために回転する力を掛けるにあたって、側面から回転固定穴24に固定するための棒状の部材を挿入し、固定具17及び中央筒14xがねじる方向に回らないように固定しておく。回転固定穴24の内周は、滑らないように四角や六角などの角形に切り込まれていると望ましい。図に示す実施形態では六角に切った例である。 At least one, preferably two or more rotation fixing holes 24 are preferably formed in the side peripheral surface of the fixture 17 . Regardless of whether the fixture 17 is a male screw or a female screw, a force that tends to rotate the fixture 17 in a twisting direction acts when the fixture 17 is attached to another member arranged above. If this is left as it is, a force is applied in a twisting direction to the connecting tube 14 on the inner peripheral side, and a force is applied in a twisting direction to the elastomer-filled portion 15 by being pulled by it, and it may be fixed in a state of being twisted, or the thread may be cut off. There is a risk of For this reason, when applying a rotating force to attach another member to the male or female screw of the fixture 17, a rod-shaped member for fixing to the rotation fixing hole 24 is inserted from the side, and the fixture 17 and the center are inserted. The tube 14x is fixed so as not to rotate in the twisting direction. It is desirable that the inner periphery of the rotation fixing hole 24 is cut into a rectangular shape such as a square or a hexagon so that it does not slip. The illustrated embodiment is an example of hexagonal cutting.

この発明にかかる防振材11は、外周筒12の内部に設けた、底面板13と吸振部16とを離れる方向に付勢する弾性体18を有する。すなわち、吸振部16より下方で、底面板13より上の空間に設けられたものである。弾性体18としては、上下方向に付勢できるものであればよく、板バネやコイルバネなどが挙げられる。図1及び図2に示す実施形態ではコイルバネを用いている。 The vibration isolator 11 according to the present invention has an elastic body 18 provided inside the outer peripheral tube 12 for urging the bottom plate 13 and the vibration absorbing portion 16 in the direction of separation. That is, it is provided in a space below the vibration absorbing portion 16 and above the bottom plate 13 . The elastic body 18 may be any one that can be biased in the vertical direction, such as a leaf spring or a coil spring. A coil spring is used in the embodiment shown in FIGS.

弾性体18がコイルバネの場合、コイルバネが外れないように、底面板13の上方側中央部分に、コイルバネを載せて水平方向へ動かないように固定する凹皿部20が形成されているとよい。具体的には、コイルバネの径よりもわずかに大きな直径を有する窪みであるとよい。窪みの深さは、コイルバネを形成する針金の一本分の厚み以上であると望ましく、二本分の厚み以上であるとより望ましい。浅すぎると窪みがあってもコイルバネがずれて外れてしまうおそれがある。一方、コイルバネの上端側は、中央筒14xの下部に収容されると、水平方向にずれる可能性がほとんどなくなるので好ましい。ただし、コイルバネの上端を押さえつけるため、中央筒14xの途中に、縮径部25が設けられていると好ましい。縮径部25の径方向幅は、コイルバネを形成する針金の一本分の厚み以上であると望ましい。 When the elastic body 18 is a coil spring, it is preferable to form a recessed dish portion 20 on which the coil spring is mounted and fixed so as not to move in the horizontal direction in the upper central portion of the bottom plate 13 so that the coil spring does not come off. Specifically, the recess may have a diameter slightly larger than the diameter of the coil spring. The depth of the dent is desirably equal to or greater than the thickness of one wire forming the coil spring, and more desirably equal to or greater than the thickness of two wires. If it is too shallow, even if there is a dent, the coil spring may be displaced and come off. On the other hand, if the upper end side of the coil spring is accommodated in the lower portion of the central cylinder 14x, the possibility of horizontal displacement is almost eliminated, which is preferable. However, in order to press the upper end of the coil spring, it is preferable that a reduced diameter portion 25 is provided in the middle of the central tube 14x. It is desirable that the radial width of the diameter-reduced portion 25 is equal to or greater than the thickness of one wire forming the coil spring.

弾性体18がコイルバネである場合、取り付けた際の長さから、さらに長さが収縮可能であるように取り付ける必要がある。コイルバネの針金同士が接触するほどにバネが圧縮されていると、上下方向の振動を十分に吸収しきれない。一方で、取り付けた際の長さは、無荷重のときの元の長さではなく、バネとしての長さを5~50%縮めた圧縮状態となるように取り付けることが好ましく、20~50%縮めた圧縮状態となるように取り付けるとより好ましい。これにより、底面板13と吸振部16とを離れる方向に付勢する力が働く。バネを圧縮状態ではなく無荷重の状態で導入した場合、上方からの荷重によって変位されてバネ定数が上がっていく傾向を示しやすくなる。ところが、バネを圧縮状態で導入しておくと、防振材全体のバネ定数の上がり方がゆるやかになり、固有振動数をゼロに近づけやすくなる。 If the elastic body 18 is a coil spring, it must be attached so that the length can be further contracted from the length at the time of attachment. If the spring is compressed to such an extent that the wires of the coil spring are in contact with each other, the vibration in the vertical direction cannot be absorbed sufficiently. On the other hand, the length when attached is not the original length when there is no load, but it is preferable to attach it so that the length as a spring is reduced by 5 to 50% and is in a compressed state, 20 to 50%. It is more preferable to attach it so that it is in a contracted compressed state. As a result, a force acts to urge the bottom plate 13 and the vibration absorbing portion 16 in the direction of separation. If the spring is introduced in a non-loaded state rather than a compressed state, the spring constant tends to increase due to the displacement caused by the load from above. However, if the spring is introduced in a compressed state, the spring constant of the vibration-isolating material as a whole rises slowly, and the natural frequency tends to approach zero.

具体的な数値を挙げて内容を説明する。例えば長さ10mmに縮めたコイルバネを取り付けるケースを想定する。元の長さが15mmありバネ定数が0.1kgf/mmと比較的小さいコイルバネAと、元の長さが11mmでありバネ定数が0.5kgf/mmと比較的大きいコイルバネBとを用いる。これらをどちらも10mmに縮めるのに必要な荷重はどちらも0.5kgfで同じである。したがってこれらを10mmに縮めて取り付けると、どちらも0.5kgfの荷重を支えることになる。このバランスが取れた状態に、さらに1mm分縮める、すなわち長さ9mmに縮めようとする振動の変位が加わったとする。このときに元に戻ろうとする力である反発弾性は、コイルバネAでは0.1kgf/mm×1mmであり0.1kgfで済む。一方でコイルバネBでは0.5kgf/mm×1mmであり0.5kgfとなる。つまり、コイルバネBの方が強い反発を受ける。本発明にかかる防振材は元に戻ろうとする力が弱いほど、振動が伝わりにくく好ましいため、反発の小さなコイルバネAの方が好ましい。したがって、バネ定数が小さいコイルバネを採用し、元の長さが長いコイルバネをある程度の長さ分縮めて導入することで、振動が伝わりにくくなり、好ましい防振材となる。 The contents will be explained with specific numerical values. For example, assume a case in which a coil spring with a length of 10 mm is attached. A coil spring A having an original length of 15 mm and a relatively small spring constant of 0.1 kgf/mm and a coil spring B having an original length of 11 mm and a relatively large spring constant of 0.5 kgf/mm are used. Both of them require the same load of 0.5 kgf to shrink them to 10 mm. Therefore, if these are shortened to 10 mm and installed, both will support a load of 0.5 kgf. Suppose that a vibrational displacement is added to this well-balanced state in order to shrink it further by 1 mm, that is, to shorten it to a length of 9 mm. At this time, the repulsive resilience, which is the force to return to the original state, is 0.1 kgf/mm×1 mm in the case of the coil spring A, and only 0.1 kgf suffices. On the other hand, the coil spring B is 0.5 kgf/mm×1 mm, which is 0.5 kgf. That is, the coil spring B receives stronger repulsion. The weaker the restoring force of the vibration-damping material according to the present invention, the less likely it is that vibrations will be transmitted. Therefore, by adopting a coil spring having a small spring constant and introducing a coil spring having a long original length by shortening it by a certain length, vibration is less likely to be transmitted, and a preferable vibration isolator can be obtained.

図1及び図2に示す実施例では、中央筒14xにコイルバネである弾性体18による上向きの力が働き、中央筒14xに引っ張られてエラストマー充填部15cが上方に引っ張られて上面が斜めになっている。また、これに引っ張られた連結筒14bに引っ張られてエラストマー充填部15bが上方に引っ張られて上面が斜めになっている。さらに、これに引っ張られた連結筒14aに引っ張られてエラストマー充填部15aも上面が斜めになっている。つまり、中央筒14xに押された固定具17が上方へと押されている。 In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, an upward force is applied to the central tube 14x by the elastic body 18, which is a coil spring, and the central tube 14x pulls the elastomer-filled portion 15c upward, making the upper surface oblique. ing. In addition, the connecting tube 14b is pulled by this, and the elastomer filled portion 15b is pulled upward, and the upper surface is slanted. Further, the upper surface of the elastomer filling portion 15a is also inclined by being pulled by the connecting tube 14a which is pulled by this. That is, the fixture 17 pushed by the central tube 14x is pushed upward.

弾性体18であるコイルバネは、固有振動数を下げる点からはバネ定数が小さいほど好ましい。一方で、用途によって支えるべき荷重に対応可能となるバネ定数を有することが求められる。 It is preferable that the coil spring, which is the elastic body 18, has a smaller spring constant from the viewpoint of lowering the natural frequency. On the other hand, it is required to have a spring constant that can support the load to be supported depending on the application.

固定具17に他の部材を取りつけて上からの荷重を掛けたとき、コイルバネはさらにそれ以上に、元の長さの5%以上圧縮できるだけの余裕を持っているとよい。その状態からさらに荷重を掛けたときに、コイルバネが完全に圧縮されていると、振動吸収効果が十分に発揮されない。 When another member is attached to the fixture 17 and a load is applied from above, the coil spring preferably has a margin that allows it to be further compressed by 5% or more of its original length. If the coil spring is completely compressed when a further load is applied from that state, the vibration absorption effect will not be sufficiently exhibited.

この発明にかかる防振材は、図4に断面図を示す第三の実施形態のように、外周筒12の内部に複数段となる吸振部16を有していてもよい。この場合、下から数えて二段目以降の弾性体38であるコイルバネは、下方が固定具37の上面に設けられた凹皿部39に固定される形状とすることができる。多段の吸振部16を有することで、特に上下方向の振動に対する防振効果が、一つの上下に長い吸振部16であるよりも好適に発揮される場合がある。 The vibration-absorbing material according to the present invention may have a plurality of stages of vibration-absorbing portions 16 inside the outer peripheral tube 12, as in the third embodiment whose cross-sectional view is shown in FIG. In this case, the coil springs, which are the elastic bodies 38 in the second and subsequent stages counted from the bottom, can be shaped such that the bottom thereof is fixed to the recessed dish portion 39 provided on the upper surface of the fixture 37 . By having the vibration absorbing portions 16 in multiple stages, there are cases where the effect of damping vibrations particularly in the vertical direction is exhibited more favorably than when one vibration absorbing portion 16 is vertically elongated.

この発明にかかる防振材は、例えば図5に示すようなクアッドコプター型のドローン51において、中央部に4つの防振材を正方形の頂点となる位置にセットし、その上にカメラ52を固定するといった使い方が可能である。 The anti-vibration material according to the present invention is, for example, in a quadcopter drone 51 as shown in FIG. It is possible to use such as

(実施例1)
この発明の実施例を具体的に示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。まず、用いる材料について記載する。
・エラストマー1……株式会社枚方技研製:ノンブレン(硬化後のゴム硬度6)
・エラストマー2……株式会社枚方技研製:ノンブレン(硬化後のゴム硬度2)
・連結筒……アルミニウム合金製、削り出し
・外周筒……ポリカーボネート製
(Example 1)
An example of the present invention will be specifically shown, but the present invention is not limited to this example. First, materials to be used are described.
Elastomer 1……Hirakata Giken Co., Ltd.: Nobrene (rubber hardness 6 after curing)
Elastomer 2……Hirakata Giken Co., Ltd.: Nobrene (rubber hardness 2 after curing)
・Connecting cylinder……Made of aluminum alloy, machined・Peripheral cylinder……Made of polycarbonate

外周筒の厚みTと、連結筒の厚みT,Tが1mmであり、外周筒の直径が30mm、一つめの連結筒の直径が23mm、二つ目の連結筒の直径が16mm、エラストマー充填部の厚みが2.5mmとなるように連結筒と外周筒を配置した。また、中心には中央筒と一体化した雌ネジを有する固定具を配した。連結筒の高さは8mm、外周筒の高さは16mmとした。ただし、向きは図1とは上下逆になるように配置してあり、固定具の周囲には一時的に底となるように蓋をしている。外周筒の中に、硬化前のエラストマー1を流し込み、連結筒の高さが埋まるまで注いで、硬化させた。硬化後に蓋を取り外し、上下を戻してから外周筒と最外周のエラストマー充填部とを切断して、一旦吸振部を外周筒から取り外した。次に、針金径が0.5mmでバネ長さ10mm、バネ定数は0.2kgf/mmのコイルバネの下端を凹皿部に乗せて、吸振部の中央にある中央筒にコイルバネの上端が嵌まるようにセットし、外周筒とエラストマー充填部との間を接着剤で固定した。このとき、コイルバネのバネ長さが10mmであるバネをそのまま導入して、図1に示す形状の防振材を完成させた。 The thickness T1 of the outer cylinder and the thicknesses T2 and T3 of the connecting cylinders are 1 mm, the diameter of the outer cylinder is 30 mm, the diameter of the first connecting cylinder is 23 mm, the diameter of the second connecting cylinder is 16 mm, The connecting cylinder and the outer cylinder were arranged so that the thickness of the elastomer-filled portion was 2.5 mm. In addition, a fixture having a female screw integrated with the central cylinder was placed in the center. The height of the connecting cylinder was 8 mm, and the height of the outer cylinder was 16 mm. However, the direction is arranged upside down from that in FIG. 1, and the periphery of the fixture is temporarily covered so as to be the bottom. The elastomer 1 before curing was poured into the outer cylinder until the height of the connecting cylinder was buried, and cured. After curing, the lid was removed, the top and bottom were turned back, the outer cylinder and the outermost elastomer-filled part were cut, and the vibration absorbing part was once removed from the outer cylinder. Next, the lower end of a coil spring with a wire diameter of 0.5 mm, a spring length of 10 mm, and a spring constant of 0.2 kgf/mm is placed on the concave dish portion, and the upper end of the coil spring is fitted into the central tube in the center of the vibration absorbing portion. , and fixed between the outer cylinder and the elastomer-filled portion with an adhesive. At this time, a coil spring having a spring length of 10 mm was introduced as it was to complete the vibration isolator having the shape shown in FIG.

この防振材を4つ、荷重を掛ける板の四隅を支える配置で設置し、板と防振材とをネジ留めして固定した。板の上から荷重を掛けて、変位量を示す際の荷重(N)を測定した。それぞれの変位量のときの荷重を表1及び図6のグラフに示す。荷重が増えても変位量は比例して上昇する性質が確かめられた。また、従来のゲルを積層した防振材では変位量が増加するとバネ定数が増加してしまうが、この発明にかかる防振材ではエラストマー充填部の作用によりバネ定数の増加が抑制されることが確かめられた。 Four of these anti-vibration materials were installed so as to support the four corners of the plate on which the load was applied, and the plate and the anti-vibration material were fixed by screwing. A load was applied from above the plate to measure the load (N) when indicating the amount of displacement. Table 1 and the graph of FIG. 6 show the load at each displacement amount. It was confirmed that even if the load increases, the displacement increases proportionally. In addition, the spring constant increases as the amount of displacement increases with conventional gel-laminated anti-vibration materials, but with the anti-vibration material according to the present invention, the increase in spring constant is suppressed by the action of the elastomer-filled portion. Confirmed.

Figure 2022170851000002
Figure 2022170851000002

次に、板の上に重りを載せて、その上から振動分析計(リオン株式会社:VA-12)を取り付けて、固有振動数を測定した。その測定環境を示す写真を図7の上段に、測定結果を表示した写真を図7の下段及び表2に示す。図7下段のグラフは横軸が振動数、縦軸がデシベルであり、ピークを示す振動数が固有振動数にあたる。荷重が増加してバネが圧縮されても、固有振動数が上昇せずに減少を示し、10Hz近い振動まで吸収できる防振性能を発揮することが示された。また、振動させても水平方向のずれは見られず、安定した姿勢を保つことが確認された。 Next, a weight was placed on the plate, and a vibration analyzer (VA-12: Rion Co., Ltd.) was attached to measure the natural frequency. A photograph showing the measurement environment is shown in the upper part of FIG. 7, and a photograph showing the measurement results is shown in the lower part of FIG. In the lower graph of FIG. 7, the horizontal axis is the frequency, the vertical axis is the decibel, and the frequency showing the peak corresponds to the natural frequency. Even if the load increases and the spring is compressed, the natural frequency does not increase but decreases, demonstrating anti-vibration performance capable of absorbing vibrations up to nearly 10 Hz. In addition, even when vibrated, no horizontal deviation was observed, and it was confirmed that a stable posture was maintained.

Figure 2022170851000003
Figure 2022170851000003

(実施例2)
実施例1において、エラストマー1からエラストマー2に変更し、コイルバネをバネ長さが15mm、バネ定数が0.03kgf/mmのものに変更して、これをバネ長さが10mmになるように圧縮して導入するようにした以外は、実施例1と同様の構成となる防振材を製造した。同様に変位量を示す際の荷重を測定した結果を図6のグラフ及び表3に示す。実施例1に比べて同じ変位量でも変位量は著しく小さくなった。これは、実施例1に比べて荷重が少ない軽い物体を載せた場合でも、十分な変位を示して振動を吸収できることを示している。バネ定数が小さいコイルバネを用い、バネを元の大きさから縮めた変位量を大きくした上で導入したことによる効果であると考えられる。
(Example 2)
In Example 1, Elastomer 1 was changed to Elastomer 2, the coil spring was changed to have a spring length of 15 mm and a spring constant of 0.03 kgf/mm, and this was compressed to a spring length of 10 mm. A vibration-damping material having the same structure as in Example 1 was manufactured, except that it was introduced through the first step. Similarly, the graph in FIG. Even with the same amount of displacement as compared with Example 1, the amount of displacement was significantly smaller. This indicates that even when a light object with a smaller load than in Example 1 is placed, sufficient displacement is exhibited and vibration can be absorbed. This is considered to be the result of using a coil spring with a small spring constant and introducing the spring after increasing the amount of displacement by compressing the spring from its original size.

Figure 2022170851000004
Figure 2022170851000004

次に、実施例1と同様に固有振動数を測定した。その結果を図8及び表4に示す。図8の上段及び下段の写真はいずれも図7と同様に上段が測定環境を示す写真であり、下段が横軸が振動数で縦軸がデシベルのグラフを示す写真である。実施例1に比べて固有振動数がさらに小さくなり、軽い荷重に対しても、低い振動数の振動まで十分に吸収可能であることが示された。なお、実施例1の傾向からして16.2Nのときの荷重の方が固有振動数が小さくなるはずであるが、ピークがやや平になったために固有振動数がずれている。 Next, the natural frequency was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. 8 and Table 4. Both the upper and lower photographs in FIG. 8 are photographs showing the measurement environment in the upper row as in FIG. 7, and the photographs in the lower row showing a graph in which the horizontal axis is the frequency and the vertical axis is the decibel. Compared with Example 1, the natural frequency was further reduced, and it was shown that even with a light load, it is possible to sufficiently absorb vibrations of a low frequency. From the tendency of Example 1, the natural frequency should be smaller when the load is 16.2N.

Figure 2022170851000005
Figure 2022170851000005

1 防振材
2 緩衝部
11 防振材
12、32 外周筒
13 底面板
14,14a,14b,34 連結筒
14x 中央筒
15,15a,15b,15c,35 エラストマー充填部
16 吸振部
17、37 固定具
18、38 弾性体
20、39 凹皿部
21 固定翼部
22 固定孔
24 回転固定穴
25 縮径部
51 ドローン
52 カメラ
A 中心軸
1 vibration isolator 2 cushioning part 11 vibration isolator 12, 32 outer tube 13 bottom plate 14, 14a, 14b, 34 connecting tube 14x central tube 15, 15a, 15b, 15c, 35 elastomer filling part 16 vibration absorbing part 17, 37 fixed Tools 18, 38 Elastic bodies 20, 39 Concave portion 21 Fixed wing portion 22 Fixing hole 24 Rotating fixing hole 25 Reduced diameter portion 51 Drone 52 Camera A Central axis

Claims (2)

円柱状又は正多角柱状である外周筒と、
前記外周筒の一方の端部に設けた底面板と、
前記外周筒の他方の端部側の内部に、円柱状又は正多角柱状であり前記外周筒と同軸に配される1つ以上の連結筒と、筒間を塞ぐエラストマーからなるエラストマー充填部とを有する吸振部と、
前記吸振部の中央の他方の端部側に設けた固定具と、
前記外周筒の内部に設けた、前記底面板と前記吸振部とを離れる方向に付勢する弾性体と、
を有する防振材。
an outer cylinder having a columnar shape or a regular polygonal columnar shape;
a bottom plate provided at one end of the outer cylinder;
In the interior of the other end of the outer cylinder, one or more connecting cylinders in the shape of a cylinder or a regular polygonal cylinder, which are arranged coaxially with the outer cylinder, and an elastomer filling portion made of an elastomer that closes the space between the cylinders. a vibration absorbing portion having
a fixture provided on the other end side of the center of the vibration absorbing section;
an elastic body provided inside the outer peripheral cylinder that biases the bottom plate and the vibration absorbing portion in a direction away from each other;
Anti-vibration material with
前記弾性体がコイルバネであり、
前記底面板の中央の他方の端部側に、前記コイルバネを受けて固定する凹皿部を有し、
前記コイルバネの前記吸振部側は、前記固定具と一体化した中央筒の内部に収容される
請求項1に記載の防振材。
the elastic body is a coil spring,
Having a recessed plate portion that receives and fixes the coil spring on the other end side of the center of the bottom plate,
The vibration isolator according to claim 1, wherein the vibration absorbing portion side of the coil spring is housed inside a central cylinder integrated with the fixture.
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