JP4702796B2 - Vibration control cabinet - Google Patents
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Description
本発明は地震などの揺れを緩和し、内部に収容した収容物を保護する制振キャビネットに関するものであり、特に、電気・電子機器、精密機器を収容する制振機能を備えた電気電子機器用キャビネットに適するものである。 The present invention relates to a vibration control cabinet that mitigates shaking such as an earthquake and protects items contained therein, and particularly for electric / electronic devices and electric / electronic devices having a vibration control function for storing precision devices. Suitable for cabinets.
例えば、電気・電子機器、精密機器(以下、「電子機器等」という。)を収容するキャビネットで、地震などの揺れを緩和し、これらの機器を保護するものとしては、例えば、キャビネットを振動吸収手段で支承したものが知られている。振動吸収手段としては、板ばねを介在させたもの(特開2005−217380号公報)や、ばねとローラ部材を組み合わせたもの(特開2002−2135130号公報、特開2000−320610号公報)が知られている。
上述したキャビネット100は、図1に示すように、外キャビネット101と内キャビネット102の2重構造にし、内キャビネット102と外キャビネット101との間に、振動吸収要素を配設している。そして、図示は省略するが、内キャビネット102に電子機器等を収容することにより、電子機器等に伝わる地震の振動による衝撃を緩和している。斯かる構造において、外キャビネット101の前面103は内キャビネット102に収容する電子機器等の取り出しや操作を行うため、また外キャビネット101の背面104は内キャビネット102に収容した機器の配線を行うため、それぞれ開口させている。このような事情から、外キャビネット101の側面105、106には補強構造を設けることができるが、外キャビネット101の前面103と背面104には、十分な補強構造を設けることができない(なお、図1は、補強構造について図示を省略している。)。このため、外キャビネット101は前後方向aの揺れに対しては強度を確保することはできるが、左右方向bの揺れに対しては十分な剛性を確保できない。地震動を受けると、外キャビネット101は左右方向bに揺れ易い傾向がある。キャビネット100は、内キャビネット102に収容した電子機器等に伝わる地震の振動による衝撃を緩和するとともに、外キャビネット101の左右方向bの揺れをある程度小さく抑えたい。
As shown in FIG. 1, the
上記の特許文献に記載されるものは、振動吸収要素としてばね要素を用いている。ばね要素は減衰作用がほとんどなく、振動エネルギを消費させる作用が小さい。また、ばね要素のみでは、振動エネルギを吸収する作用がほとんど得られないばかりか、地震動に対し、共振する恐れもある。このため、振動を抑える効果は十分に得られない。 What is described in said patent document uses the spring element as a vibrational absorption element. The spring element has almost no damping action and little action to consume vibration energy. In addition, the spring element alone hardly obtains an action of absorbing vibration energy, and may resonate with earthquake motion. For this reason, the effect which suppresses a vibration is not fully acquired.
本発明者らは、滑り支承装置又は転がり支承装置で内キャビネットを支承するとともに、ばね要素に変えて、ゴムなどの粘弾性体を用いて、振動エネルギを吸収することを考えている。粘弾性体はせん断変形量が大きくなればなるほど振動エネルギを吸収でき、振動を速やかに減衰させる機能がある。しかしながら、斯かる機能を効果的に発揮させるためには、粘弾性材料に適切な材料を選定する必要がある。 The inventors consider that the inner cabinet is supported by the sliding bearing device or the rolling bearing device, and that the vibration energy is absorbed by using a viscoelastic body such as rubber instead of the spring element. The viscoelastic body can absorb vibration energy as the amount of shear deformation increases, and has a function of quickly damping the vibration. However, in order to effectively exhibit such a function, it is necessary to select an appropriate material for the viscoelastic material.
本発明に係る制振キャビネットは、外キャビネットと、外キャビネットの内側に配設される内キャビネットと、内キャビネットと外キャビネットとの間に配設した制振ユニットとを備え、制振ユニットは、制振装置と滑り支承装置又は転がり支承装置とで構成され、制振装置は、粘弾性体と中間プレートを交互に積層した積層体を、一対のプレート間に取り付け、一対のプレートのうち、一方のプレートを内キャビネットに固定し、他方のプレートを外キャビネットの床材又は天井材に固定したものであって、滑り支承装置又は転がり支承装置は、中間プレートの粘弾性体よりも延在した延在部にそれぞれ装着され、内キャビネットを支承すると共に、一対のプレートに対して摺動又は転がり移動可能な滑り支承材又は転がり支承材を備え、制振装置の粘弾性体は、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを100〜150重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を10〜30重量%配合したものであることを特徴としている。
The vibration damping cabinet according to the present invention includes an outer cabinet, an inner cabinet disposed inside the outer cabinet, and a vibration damping unit disposed between the inner cabinet and the outer cabinet . is composed of a vibration damping device and the sliding bearing device or a rolling bearing apparatus, the vibration damping device, a laminate obtained by laminating a viscoelastic member and the intermediate plate are alternately Attach between a pair of plates, a pair of plates The one plate is fixed to the inner cabinet and the other plate is fixed to the floor or ceiling material of the outer cabinet . The sliding bearing device or the rolling bearing device extends more than the viscoelastic body of the intermediate plate. and each extending portion is mounted with, as well as supporting the inner cabinet, provided with a sliding or rolling movable sliding bearings material or rolling bearing member to a pair of plates, Viscoelastic body vibration apparatus, the main chain silica was added 100-150 parts by weight of the
この制振キャビネットによれば、制振装置の粘弾性体に、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを100〜150重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を10〜30重量%配合した粘弾性体を用いている。この粘弾性体は歪依存性、周波数依存性が共に小さく、小さい地震や、大地震の揺れなどの様々な振動に対応することができる。また、温度依存性も小さく、気温変動に関らず、制振キャビネットに必要な機能を安定して発揮させることができる。 According to this vibration control cabinet, 100 to 150 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber having a C—C bond in the main chain to the viscoelastic body of the vibration control device, A viscoelastic body containing 10 to 30% by weight of a silane compound is used. This viscoelastic body has both small strain dependency and frequency dependency, and can cope with various vibrations such as small earthquakes and large earthquakes. In addition, the temperature dependence is small, and functions necessary for the vibration control cabinet can be stably exhibited regardless of temperature fluctuations.
以下、本発明の一実施形態に係る制振キャビネットを図面に基づいて説明する。なお、同様の作用を奏する部材、部位には同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, a vibration control cabinet according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the member and site | part which show the same effect | action.
この制振キャビネット10は、図2に示すように、外キャビネット11と、外キャビネット11の内側に配設される内キャビネット12と、内キャビネット12と外キャビネット11との間に配設した内キャビネット12を支承する滑り支承装置13、14と、内キャビネット12と外キャビネット11との間に配設した制振装置15とで構成している。
As shown in FIG. 2, the
この実施形態では、外キャビネット11は、矩形の床材21と、床材21の四隅に立設させた柱材22と、柱材22の立設状態を補強する補強材(図示省略)と、柱材22の上部に配設した天井材23で構成している。補強材は、図示は省略するが、外キャビネット11の側面24、25に設けられ、柱材22の間に架設した梁材と、柱材22と床材21、又は、柱材22と天井材23との間に斜めに架設したブレース材とを備えている。なお、補強材は、外キャビネット11の前面と背面には設けていない。
In this embodiment, the
内キャビネット12は、外キャビネット11の内側に配設されている。この実施形態では、内キャビネット12は、矩形の下板材26と、下板材26の隅部に高さ方向に取り付けた柱材27と、柱材27の上部に取り付けた矩形の上板材28とで構成している。この実施形態では、柱材27に取付部(取付孔)を設けて、機器を収容したユニット(図示省略)を高さ方向に複数段取り付け可能にしている。内キャビネット12は、後述するように、制振装置15を介在させて外キャビネット11の内側に設置されている。
The
滑り支承装置13、14と制振装置15は、図2に示すように、内キャビネット12と外キャビネット11の間に配設している。この実施形態では、滑り支承装置13、14と制振装置15は、図3(a)(b)に示すように、一つの装置にユニット化している(以下、斯かるユニットを「制振ユニット」という。)。斯かる制振ユニット30のうち、制振装置15として機能する部位は、粘弾性体31、32を、一対のプレート33、34間に取り付けたものであって、一対のプレート33、34のうち、一方のプレート33を内キャビネット12に固定し、他方のプレート34を外キャビネット11の床材21又は天井材23に固定している。なお、この実施形態では、図3(a)(b)に示すように、制振装置15として機能する部位は、粘弾性体31、32と中間プレート35を交互に積層した積層体40を、一対のプレート33、34間に取り付けている。
As shown in FIG. 2, the sliding bearing
以下、この制振ユニット30の具体的構成を説明する。
Hereinafter, a specific configuration of the
制振ユニット30は、図4に示すように、粘弾性体31、32と、上下一対の固定用プレート33、34と、中間プレート35と、第1取付板36と、第2取付板37と、滑り支承材38、39で構成している。
As shown in FIG. 4, the
制振ユニット30のうち制振装置15として機能する部位は、粘弾性体31、32と、中間プレート35を交互に積層した積層体40を一対の固定用プレート33、34間に取り付けたものである。この実施形態では、制振装置15として機能する部位は、第1取付板36、粘弾性体31、中間プレート35、粘弾性体32、第2取付板37の順に積層し固着した積層体40を作成し、積層体40の積層方向両側の第1取付板36と第2取付板37に、固定用プレート33、34を取り付けている。
The part of the
制振ユニット30のうち滑り支承装置13、14として機能する部位は、積層体40の中間プレート35と、一対の固定用プレート33、34と、滑り支承材38、39で構成している。積層体40の中間プレート35は、粘弾性体31、32よりも左右両側方に延在しており、斯かる延在部に、滑り支承材38、39を取り付ける取付孔41、42を形成している。滑り支承材38、39は、例えば、積層体40を一対の固定用プレート33、34に取り付ける際に、中間プレート35の取付孔41、42に装着した状態で、積層体40と一緒に一対の固定用プレート33、34間に介装するとよい。この滑り支承材38、39は、積層体40とともに、上下一対の固定用プレート33、34に取り付けた際に、一対の固定用プレート33、34間に収まり、一対の固定用プレート33、34間で摺動し得る高さを備えている。
A portion of the
この制振ユニット30は、例えば、積層体40の中間プレート35の取付孔41、42に滑り支承材38、39を装着した状態で、積層体40および滑り支承材38、39を上下一対の固定用プレート33、34間に介装し、積層体40の積層方向両側の取付板36、37のうち、第1取付板36を一方の固定用プレート33に取り付け、第2取付板37を他方の固定用プレート34に取り付けるとよい。このようにして組み立てた制振ユニット30は、内キャビネット12と外キャビネット11との間に配設し、上下一対の固定用プレート33、34のうち、一方の固定用プレート33を内キャビネット12に固定し、他方の固定用プレート34を外キャビネット11に固定している。
For example, the
この制振ユニット30は、制振装置15として機能する部位において、地震時に、外キャビネット11から内キャビネット12に作用する振動エネルギを粘弾性体31、32のせん断変形で吸収し、内キャビネット12に生じる振動を緩和することができる。滑り支承装置13、14として機能する部位は、図5に示すように、一対の固定用プレート33、34の間で摺動する滑り支承材38、39により、外キャビネット11に対して内キャビネット12が支承され、一対の固定用プレート33、34が平行な状態を保ったまま水平方向に相対変位するようになる。なお、この実施形態において、滑り支承装置13、14として機能する部位がない場合には、上下一対の固定用プレート33、34が水平方向に相対変位したとき、変位が大きくなると、図6に示すように、一方の固定用プレート33が他方の固定用プレート34に対して回転するように力が作用することが考えられる。この制振ユニット30によれば、滑り支承装置13、14として機能する部位により、固定用プレート33が支承されるので、このような事象が生じない。
The
この制振ユニット30は、図3(a)(b)に示すように、外キャビネット11の床材21と天井材23にそれぞれ取り付けられる。床材21と天井材23に制振装置15を取り付ける位置は、例えば、図3(a)(b)に示すように、内キャビネット12の柱材27の軸方向真下および真上の位置に取り付けるとよい。なお、この制振ユニット30は、滑り支承装置13、14として機能する部位が鉛直荷重を支持し、粘弾性体31、32に圧縮方向の荷重が作用するのを防止している。なお、天井材23側に取り付けた制振装置15においては、滑り支承装置13、14を備えたものを用いているが、天井材23では、滑り支承装置13、14で支持すべき、鉛直荷重が小さいので、滑り支承装置13、14を設けない制振装置を用いてもよい。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
次に、粘弾性体31、32について詳述する。
Next, the
一般的な粘弾性材料は、振幅の増加に連れて剛性が増加し、抵抗力が大きくなる。振幅が大きくなるにつれて剛性が大きくなる性質をもつ粘弾性体を用いると、キャビネットの加速度応答や各部応力の過大な上昇が生じる。そこで、振幅が増加しても剛性の増加が頭打ちになる性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。 A general viscoelastic material increases in rigidity and resistance as the amplitude increases. When a viscoelastic body having the property that the rigidity increases as the amplitude increases, the acceleration response of the cabinet and the excessive increase in the stress of each part occur. Therefore, it is desirable to use a viscoelastic body having a property that the increase in rigidity reaches a peak even when the amplitude increases.
また、小規模地震から大地震に至るまでの幅広い振幅領域で機能する必要があるため、歪依存性が小さい粘弾性体を用いる。すなわち、小歪から大歪振幅まで安定した振動エネルギ吸収能力を発揮するものを用いる。 In addition, since it is necessary to function in a wide amplitude range from a small earthquake to a large earthquake, a viscoelastic body having a small strain dependency is used. That is, a material that exhibits stable vibration energy absorption capability from a small strain to a large strain amplitude is used.
具体的には、0.01≦γ≦3.5の領域でHeq>0.20の安定したエネルギ吸収能力が必要とされる。このため大振幅領域において抵抗力が大きくならないように、γ>1.0の領域において、γの増加とともにKeq/(S/D)が減少することを特徴とする。例えば、0.45≦Keq/(S/D)(γ=3.0)}/{Keq/(S/D)(γ=1.0)}≦0.75の粘弾性体を用いるとよい。 Specifically, a stable energy absorption capability of Heq> 0.20 is required in the region of 0.01 ≦ γ ≦ 3.5. Therefore, Keq / (S / D) decreases as γ increases in a region where γ> 1.0 so that the resistance force does not increase in the large amplitude region. For example, a viscoelastic body satisfying 0.45 ≦ Keq / (S / D) ( γ = 3.0) } / {Keq / (S / D) ( γ = 1.0) } ≦ 0.75 may be used.
なお、ここで、γはせん断歪み率であり、図7に示すように、粘弾性体のせん断変形量dを粘弾性体の高さtで除したものである。また、動的粘弾性試験における等価粘性減衰定数(Heq)および等価せん断弾性率(Geq=Keq/(S/D))とは、粘弾性材料のせん断変形を生じさせる正弦波加振を行い、その際の履歴ループ(ヒステリシス曲線)を測定し、その結果に基づいて計算されるものである。図8に基づいて説明すると、Heqは下記の式(数1)、Geq、Keq/(S/D)は下記の式(数2)にて計算される数値である。
Heq=ΔW/2πW (数1)
W:剪断変形の弾性エネルギ(図8において示される2つの三角形の面積。単位はkgf・cm)
ΔW:剪断変形により吸収するエネルギの合計(図8において示されるヒステリシス曲線で囲まれた面積。単位はkgf・cm)
Geq=Keq/(S/D)=F/UBE/(S/D)(数2)
F:最大変位を与えるときの荷重(単位はkgf)
UBE:最大変位(単位はcm)
S/D:試験サンプルの形状係数(サンプル剪断面積/サンプル剪断隙間,単位はcm)
Here, γ is the shear strain rate, and is obtained by dividing the shear deformation amount d of the viscoelastic body by the height t of the viscoelastic body, as shown in FIG. In addition, the equivalent viscous damping constant (Heq) and the equivalent shear modulus (Geq = Keq / (S / D)) in the dynamic viscoelasticity test are sinusoidal excitation that causes shear deformation of the viscoelastic material, The hysteresis loop (hysteresis curve) at that time is measured and calculated based on the result. Referring to FIG. 8, Heq is a numerical value calculated by the following equation (Equation 1), and Geq and Keq / (S / D) are numerical values calculated by the following equation (Equation 2).
Heq = ΔW / 2πW (Equation 1)
W: elastic energy of shear deformation (area of two triangles shown in FIG. 8; unit is kgf · cm)
ΔW: Total energy absorbed by shear deformation (area surrounded by hysteresis curve shown in FIG. 8; unit is kgf · cm)
Geq = Keq / (S / D ) = F / U BE / (S / D) ( Equation 2)
F: Load when giving maximum displacement (unit: kgf)
U BE : Maximum displacement (unit: cm)
S / D: Shape factor of the test sample (sample shear area / sample shear gap, unit is cm)
また、一般的な粘弾性材料は、振動周波数の増加に伴い、Geq(=Keq/(S/D))〔N/mm2〕が著しく増加する。例えば、一般的な粘弾性体では、20℃では、0.1Hzのときと2.0HzのときではGeqの値が2〜3倍に増加する。地震動は0.1Hz〜20Hz程度に分布するので、これらの周波数に対して剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。具体的には、より入力周波数分布領域が広範囲に及ぶ地震動に対応する必要がある。粘弾性体がキャビネットに付与する減衰性能は、概ね粘弾性体の有する剛性(ここでは等価せん断弾性率Geq)と減衰定数(ここでは等価粘性減衰定数Heq)との積で表現することができる。周波数依存性の評価は、一定の温度条件の下で、斯かる積の値が、ある周波数の時を基準として、上述した地震動の0.1Hz〜20Hzの範囲で±50%以内であればよい。 In general viscoelastic materials, Geq (= Keq / (S / D)) [N / mm 2 ] significantly increases with an increase in vibration frequency. For example, in a general viscoelastic body, at 20 ° C., the value of Geq increases two to three times at 0.1 Hz and at 2.0 Hz. Since seismic motion is distributed in the range of about 0.1 Hz to 20 Hz, it is desirable to use a viscoelastic body having a relatively stable property in terms of rigidity and damping performance with respect to these frequencies. Specifically, it is necessary to deal with earthquake motions that have a wider input frequency distribution region. The damping performance imparted to the cabinet by the viscoelastic body can be generally expressed by the product of the rigidity of the viscoelastic body (here, the equivalent shear elastic modulus Geq) and the damping constant (here, the equivalent viscous damping constant Heq). Evaluation of frequency dependence may be performed within a range of ± 50% within a range of 0.1 Hz to 20 Hz of the above-described ground motion based on a certain frequency under a certain temperature condition. .
また、一般的に粘弾性体は、低温時に剛性が高くなり、高温時に剛性が低くなる。この実施形態では、電子機器等を収容する制振キャビネット10に用いられるので、例えば、通常の室温の範囲、例えば、0℃〜50℃程度の温度範囲に対して剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。
In general, viscoelastic bodies have high rigidity at low temperatures and low rigidity at high temperatures. In this embodiment, since it is used for the
例えば、制振キャビネット10の使用環境が0℃〜50℃であれば、20℃のGeq(等価せん断弾性率)を基準として、低温側は0℃のときの等価せん断弾性率Geq(t=0℃)と、20℃のときの等価せん断弾性率Geq(t=20℃)の比、Geq(t=0℃)/Geq(t=20℃)≦1.7とし、高温側は、50℃のときの等価せん断弾性率Geq(t=50℃)と、20℃のときの等価せん断弾性率Geq(t=20℃)の比、Geq(t=50℃)/Geq(t=20℃)≧0.45とするとよい。
For example, if the use environment of the
この実施形態では、粘弾性体21,22に、上述した歪依存性、周波数依存性、温度依存性を持たせるため、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを100〜150重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を10〜30重量%配合した高減衰ゴムを用いた。
In this embodiment, in order to give the
斯かる高減衰ゴムを用いることにより、上述した歪依存性、周波数依存性、温度依存性を満足することができる。特に、20℃での性能がHeq≧0.2、0.35≦Geq≦6.0(N/mm2 )の範囲にあって、かつ、Geqの温度依存性が0℃/20℃≦1.7、50℃/20℃≧0.45(ともに、周波数0.1Hz、せん断歪±100%)を実現できる。 By using such a high-damping rubber, the above-described strain dependency, frequency dependency, and temperature dependency can be satisfied. In particular, the performance at 20 ° C. is in the range of Heq ≧ 0.2, 0.35 ≦ Geq ≦ 6.0 (N / mm 2 ), and the temperature dependence of Geq is 0 ° C./20° C. ≦ 1 0.7, 50 ° C./20° C. ≧ 0.45 (both frequencies are 0.1 Hz, shear strain is ± 100%).
図9は、上記構成からなる粘弾性体のシリカ(重量部)の添加量とシラン化合物(重量%)の配合量を変更しつつ、粘弾性体の性能を評価したものである。本評価において、基材ゴムとして、天然ゴムを用い、シラン化合物にはフェニルトリエトキシシランを用い、その他、粘着付与剤を10重量%の割合で添加した。 FIG. 9 evaluates the performance of the viscoelastic body while changing the addition amount of silica (parts by weight) and the amount of silane compound (% by weight) of the viscoelastic body having the above-described configuration. In this evaluation, natural rubber was used as the base rubber, phenyltriethoxysilane was used as the silane compound, and a tackifier was added at a ratio of 10% by weight.
実施例は、基材ゴム100重量部に対してシリカを135重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を17重量%配合したものである。この場合、20℃でのHeqが0.23で0.2よりも高く、上述した制振装置15の機能を十分に発揮させることができる。また、0℃/20℃でのGeqの変化率が1.47と1.7以下であり、低温側の温度依存性が低く、また50℃/20℃でのGeqの変化率が0.64と0.45以上であり、高温側の温度依存性が小さいので、上述した制振装置15に制振装置としての機能を十分に発揮させることができる。
In the example, 135 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber, and 17% by weight of the silane compound is blended with respect to the silica. In this case, Heq at 20 ° C. is 0.23, which is higher than 0.2, and the above-described function of the
比較例1は、基材ゴム100重量部に対してシリカを90重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を22重量%配合したものである。この場合、20℃でのHeqが0.15で0.2よりも低く、上述した制振装置15に制振装置としての機能を十分に発揮させることができない。
In Comparative Example 1, 90 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber, and 22% by weight of the silane compound is blended with respect to the silica. In this case, the Heq at 20 ° C. is 0.15, which is lower than 0.2, and the above-described
また、比較例2は、基材ゴム100重量部に対してシリカを135重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を7重量%配合したものである。この場合、20℃でのHeqが0.19で0.2よりも低くので、上述した制振装置15に制振装置としての機能を十分に発揮させることができない。また加工性も悪い。
In Comparative Example 2, 135 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber, and 7% by weight of a silane compound is added to the silica. In this case, since Heq at 20 ° C. is 0.19, which is lower than 0.2, the above-described
また、比較例3は、基材ゴム100重量部に対してシリカを135重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を35重量%配合したものである。この場合、シラン化合物の添加量を増やしたが、シラン化合物を増やした効果はあまり得られず、材料コストが嵩み、経済的でない。 In Comparative Example 3, 135 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber, and 35% by weight of a silane compound is added to the silica. In this case, although the addition amount of the silane compound was increased, the effect of increasing the silane compound was not obtained so much, the material cost increased, and it was not economical.
また、比較例4は、基材ゴム100重量部に対してシリカを160重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を20重量%配合したものである。この場合、加工性が悪く採用できない。 In Comparative Example 4, 160 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber, and 20% by weight of the silane compound is blended with respect to the silica. In this case, workability is poor and cannot be employed.
なお、シラン化合物は、下記の一般式で:
前記一般式(1) で表されるシラン化合物において、R1 〜R4 に相当するアルコキシ基としては、Cn H2n+1Oで表される種々の炭素数のものがあげられるが、とくに炭素数が1〜2であるメトキシ、エトキシが好ましいものとしてあげられる。またハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素などがあげられる。 In the silane compound represented by the general formula (1), examples of the alkoxy group corresponding to R 1 to R 4 include those having various carbon numbers represented by C n H 2n + 1 O. Preferable examples include methoxy and ethoxy having 1 to 2 carbon atoms. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and the like.
アルキル基としては、Cn H2n+1で表される種々の炭素数のものがあげられるが、とくにその炭素数は1〜20程度であるのが好ましい。かかるアルキル基としては、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第2級ブチル、第3級ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどがあげられる。 Examples of the alkyl group include those having various carbon numbers represented by C n H 2n + 1 , and the carbon number is particularly preferably about 1 to 20. Examples of such alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, secondary butyl, tertiary butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and the like. can give.
またアリール基としては、たとえばフェニル、トリル、キシリル、ビフェニリル、o−テルフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリルなどがあげられる。かかるシラン化合物の具体例としては、これに限定されないがたとえば、n−ヘキシルトリメトキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルジクロロシランなどがあげられる。 Examples of the aryl group include phenyl, tolyl, xylyl, biphenylyl, o-terphenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl and the like. Specific examples of such silane compounds include, but are not limited to, n-hexyltrimethoxysilane, triethoxyphenylsilane, diethoxydimethylsilane, dimethyldichlorosilane, methyldichlorosilane, and the like.
ゴム組成物には上記以外にもたとえば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、シリカ以外の補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、粘着性付与剤その他、各種の添加剤を添加してもよい。上記のうち加硫剤としては、たとえば硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物などがあげられ、このうち有機含硫黄化合物としては、たとえばN,N′−ジチオビスモルホリンなどがあげられ、有機過酸化物としては、たとえばベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどがあげられる。 In addition to the above, the rubber composition includes, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanization retarder, a reinforcing agent other than silica, a filler, a softening agent, a plasticizer, and a tackifier. In addition, various additives may be added. Among the above, examples of the vulcanizing agent include sulfur, organic sulfur-containing compounds, and organic peroxides. Among these, examples of the organic sulfur-containing compounds include N, N'-dithiobismorpholine and the like. Examples of the peroxide include benzoyl peroxide and dicumyl peroxide.
また加硫促進剤としては、たとえばテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤;ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどのジチオカーバミン酸類;2−メルカプトベンゾチアゾール、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのチアゾール類;トリメチルチオ尿素、N,N′−ジエチルチオ尿素などのチオウレア類などの有機促進剤や、あるいは消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサージ(PbO)などの無機促進剤があげられる。 Examples of the vulcanization accelerator include thiuram vulcanization accelerators such as tetramethylthiuram disulfide and tetramethylthiuram monosulfide; zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, diethyl Dithiocarbamates such as tellurium dithiocarbamate; thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide; organics such as thioureas such as trimethylthiourea and N, N′-diethylthiourea Examples of the promoter include inorganic promoters such as slaked lime, magnesium oxide, titanium oxide, and risurge (PbO).
加硫促進助剤としては、たとえばステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸や、あるいは亜鉛華などの金属酸化物などがあげられる。加硫遅延剤としては、たとえばサリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸;N−ニトロソジフェニルアミン、N−ニトロソ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノン、N−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物などがあげられる。 Examples of the vulcanization acceleration aid include fatty acids such as stearic acid, oleic acid and cottonseed fatty acid, and metal oxides such as zinc white. Examples of the vulcanization retarder include aromatic organic acids such as salicylic acid, phthalic anhydride, and benzoic acid; N-nitrosodiphenylamine, N-nitroso-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinone, N-nitroso And nitroso compounds such as phenyl-β-naphthylamine.
上記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤および加硫遅延剤は、その合計の配合量が、基材ゴム100重量部に対して4〜15重量部程度程度であるのが好ましい。老化防止剤としては、たとえば2−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類;フェニル−α−ナフチルアミン、N,N′−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N′−イソプロピル−p−フェニレンジアミンなどのアミン類;ジ−t−ブチル−p−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などがあげられる。 The total amount of the vulcanizing agent, vulcanization accelerator, vulcanization acceleration aid and vulcanization retarder is preferably about 4 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. . Examples of the antioxidant include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole; phenyl-α-naphthylamine, N, N′-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N′-isopropyl-p- Examples include amines such as phenylenediamine; phenols such as di-t-butyl-p-cresol and styrenated phenol.
老化防止剤の配合量は、基材ゴム100重量部に対して1.5〜5重量部程度が好ましい。シリカ以外の補強剤としては主にカーボンブラックが使用される他、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーなどの無機補強剤や、あるいはクマロン・インデン樹脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂(スチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体)などの有機補強剤も使用できる。 The blending amount of the antioxidant is preferably about 1.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. Carbon black is mainly used as a reinforcing agent other than silica, inorganic reinforcing agents such as silicate-based white carbon, zinc white, surface-treated precipitated calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay, or coumarone. -Organic reinforcing agents such as indene resin, phenol resin, and high styrene resin (styrene-butadiene copolymer having a high styrene content) can also be used.
また充填剤としては、たとえば炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土などがあげられる。上記シリカ以外の補強剤および/または充填剤の配合量は、基材ゴム100重量部に対して5〜50重量部程度が好ましい。軟化剤としては、たとえば脂肪酸(ステアリン酸、ラウリン酸など)、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの、植物油系、鉱物油系、および合成系の各種軟化剤があげられる。 Examples of the filler include calcium carbonate, clay, barium sulfate, and diatomaceous earth. The blending amount of the reinforcing agent and / or filler other than silica is preferably about 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. Examples of the softener include vegetable oil-based, mineral oil-based, and synthetic softeners such as fatty acids (stearic acid, lauric acid, etc.), cottonseed oil, tall oil, asphalt substances, and paraffin wax.
軟化剤の配合量は、基材ゴム100重量部に対して10〜100重量部程度が好ましい。可塑剤としては、たとえばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェートなどの各種可塑剤があげられる。可塑剤の配合量は、基材ゴム100重量部に対して5〜20重量部程度が好ましい。 The blending amount of the softening agent is preferably about 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. Examples of the plasticizer include various plasticizers such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl phosphate. As for the compounding quantity of a plasticizer, about 5-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of base rubber.
さらに粘着性付与剤としては、たとえばクマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などがあげられる。粘着性付与剤の配合量は、基材ゴム100重量部に対して5〜50重量部程度であるのが好ましい。 Further, examples of the tackifier include coumarone / indene resin, aromatic resin, aromatic / aliphatic mixed resin, rosin resin, and cyclopentadiene resin. The compounding amount of the tackifier is preferably about 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber.
上記以外にも、ゴム組成物にはたとえば分散剤、溶剤などを適宜配合してもよい。ゴム組成物は、上記の各成分を、たとえば密閉式混練機などを用いて混練することで製造される。そして粘弾性体は、たとえば上記ゴム組成物を、ローラーヘッド押出機などを用いてシート状に成形し、所定の形状を有するようにこのシートを打ち抜いた後、打ち抜いたシートを、所定の厚みを有するように複数枚、積層した状態で、所定の型内で加熱して加硫成形するなどして製造される。 In addition to the above, for example, a dispersant, a solvent and the like may be appropriately blended in the rubber composition. The rubber composition is produced by kneading the above components using, for example, a closed kneader. The viscoelastic body is formed, for example, by molding the rubber composition into a sheet using a roller head extruder, punching out the sheet so as to have a predetermined shape, and then cutting the punched sheet into a predetermined thickness. In a state where a plurality of sheets are laminated so as to have, they are manufactured by heating in a predetermined mold and performing vulcanization molding.
以上、本発明の一実施形態に係る制振キャビネットを説明したが、本発明に係る制振キャビネットは、上記の実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although the damping cabinet concerning one embodiment of the present invention was explained, the damping cabinet concerning the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
上述した制振キャビネットにおいては、制振装置は、上記の形態に限定されず、各部材の形状等は適宜変更するとよい。 In the above-described vibration control cabinet, the vibration control device is not limited to the above-described form, and the shape and the like of each member may be changed as appropriate.
例えば、上述した実施形態では、制振ユニット30は、図3(a)(b)に示すように、滑り支承材38、39を中間プレート35の両側に配設し、粘弾性体31、32を備えた制振装置15として機能する部位と、滑り支承装置36、37を一体的に構成した構造を例示した。本件発明に係る制振キャビネットは、この実施形態に限定されない。例えば、制振装置15として機能する部位は、中間プレート35を1枚、粘弾性体31、32を2枚積層したものを例示したが、粘弾性体31、32と中間プレート35の積層数はこれに限定されない。積層数は、3層又は5層以上の多層に積層してもよい。また、積層体40の積層方向の両側に取付板36、37を固着し、取付板を介在させて固定用プレート33、34に取り付けたものを例示したが、図10に示すように、粘弾性体31、32を直接固定用プレート33、34に固着してもよい。
For example, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
また、図11に示すように、滑り支承装置36、37に代えて、転がり支承装置46、47を用いてもよい。図12に示す参考例では、粘弾性体51とプレート52で構成した制振装置53と、滑り支承装置54を別体で構成している。図12に示す参考例では、内キャビネット12を支承する滑り支承装置54を配設し、制振装置53をその近傍に設けているが、図13に示すように、滑り支承装置54に代えて、転がり支承装置55を用いてもよい。
Further, as shown in FIG. 11, rolling
10 制振キャビネット
11 外キャビネット
12 内キャビネット
13、14 滑り支承装置
15 制振装置
21 床材
22 柱材
23 天井材
24、25 側面
26 下板材
27 柱材
28 上板材
30 制振ユニット
31、32 粘弾性体
33、34 固定用プレート
35 中間プレート
36 第1取付板
37 第2取付板
38、39 滑り支承材
40 積層体
41、42 取付孔
51 粘弾性体
52 プレート
53 制振装置
54 滑り支承装置
55 転がり支承装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記制振ユニットは、制振装置と滑り支承装置又は転がり支承装置とで構成され、
前記制振装置は、粘弾性体と中間プレートを交互に積層した積層体を、一対のプレート間に取り付け、前記一対のプレートのうち、一方のプレートを前記内キャビネットに固定し、他方のプレートを前記外キャビネットの床材又は天井材に固定したものであって、
前記滑り支承装置又は転がり支承装置は、前記中間プレートの前記粘弾性体よりも延在した延在部にそれぞれ装着され、前記内キャビネットを支承すると共に、前記一対のプレートに対して摺動又は転がり移動可能な滑り支承材又は転がり支承材を備え、
前記制振装置の前記粘弾性体は、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを100〜150重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を10〜30重量%配合したものであることを特徴とする制振キャビネット。 Comprising an outer cabinet, an inner cabinet disposed in the inside of the outer cabinet, and a damping unit disposed between the inner cabinet and the outer cabinet,
The vibration control unit is composed of a vibration control device and a sliding support device or a rolling support device,
The vibration damping device, a laminate obtained by laminating a viscoelastic member and the intermediate plate are alternately Attach between a pair of plates, one of said pair of plates, fixed to one plate in said cabinet, the other a is a plate which is fixed to the flooring or ceiling material of the outer cabinet,
The sliding bearing device or the rolling bearing device is mounted on each of the extended portions of the intermediate plate extending from the viscoelastic body, supports the inner cabinet, and slides or rolls with respect to the pair of plates. It is equipped with movable sliding bearing material or rolling bearing material,
100 to 150 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber having a C—C bond in the main chain of the viscoelastic body of the vibration damping device , and 10 to 30 silane compounds are added to the silica. damping cabinet, characterized in that is obtained by wt% blended.
制振装置と滑り支承装置又は転がり支承装置とで構成され、
前記制振装置は、粘弾性体と中間プレートを交互に積層した積層体を、一対のプレート間に取り付けたものであり、
前記滑り支承装置又は転がり支承装置は、前記中間プレートの前記粘弾性体よりも延在した延在部にそれぞれ装着され、前記内キャビネットを支承すると共に、前記一対のプレートに対して摺動又は転がり移動可能な滑り支承材又は転がり支承材を備え、
前記制振装置の前記粘弾性体は、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを100〜150重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を10〜30重量%配合したものであることを特徴とする制振ユニット。 A damping unit disposed between an outer cabinet of the cabinet and an inner cabinet disposed inside the outer cabinet,
Consists of vibration control device and sliding support device or rolling support device,
The vibration damping device is a laminate in which a viscoelastic body and an intermediate plate are alternately laminated, and is attached between a pair of plates.
The sliding bearing device or the rolling bearing device is mounted on each of the extended portions of the intermediate plate extending from the viscoelastic body, supports the inner cabinet, and slides or rolls with respect to the pair of plates. It is equipped with movable sliding bearing material or rolling bearing material,
100 to 150 parts by weight of silica is added to 100 parts by weight of the base rubber having a C—C bond in the main chain of the viscoelastic body of the vibration damping device, and 10 to 30 silane compounds are added to the silica. A vibration control unit characterized by blending in weight percent .
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