JP6275978B2 - 防振支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの部材間の荷重を支持するとともに振動伝達を防止する防振支持装置に関する。

自動車用のエンジンは、防振支持装置を介して車体に搭載されており、エンジン振動がエンジン本体から車体に伝達するのを防止している。また、油圧ショベルやブルドーザなどの土木建設機械においては、運転席つまりキャブが車体フレームに防振支持装置を介して搭載されており、エンジン振動、走行振動や作動時振動が車体フレームからキャブに伝達するのを防止している。

また、ほかの分野における防振対象としては、産業用機械、エアコン室外機、エンジン発電機、コンプレッサ等の機器があり、これらの機器においては、それぞれの機器が備えるモータなどの振動源からの振動が、本体側や機器が設置される床構造などに伝達しないように防振支持装置を介して本体側や床構造に固定、すなわち支持されている。また、鉄道車両の運転椅子、小型農耕機の椅子、燃料タンク、住宅暖房用灯油タンク等においては、それぞれの固定台からの振動（走行振動、作業時の振動、環境振動）が伝達しないように、防振支持装置を介して固定、すなわち支持されている。

防振支持に係る従来の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は自動車の車体とストラットバーとの間に配置されたクッション組立体である。車体側の取付部の上下両側には、それぞれウレタンフォームからなるクッションが埋め込まれたゴム製のクッション体が配置されている。このクッション組立体は、低荷重域におけるばね定数を小さくすることができるとともに、高荷重域におけるバネ定数を大きくすることを可能とするものであって、ハーシュネスを改善し操縦安定性を向上できるようにしている。

特許文献２には、機器取付け脚を補機台に支持する防振パッドの締め過ぎを防止する方法が記載されている。機器取付け脚と補機台との間に配置される２つの防振パッドの間には中間座金が組み込まれており、段付きボルトに取り付けられるナットによりクッションパッドが補機台に締結されている。

特許文献３には、ショックアブソーバのピストンロッドに、ゴムのストッパと発泡ウレタンのストッパとを積み重ねて挿入するようにした自動車用サスペンションのバンプストッパが記載されている。

特許文献４には、ボディとフレームとを貫通するボルトに、２つの環状体が取り付けられ、これらの環状体の間に環状弾性体が嵌着された自動車のボディマウントが記載されている。

特許文献５には、主としてプレス型に用いられる弾性体スプリングが記載されている。この弾性体スプリングは、圧縮方向に低硬度の弾性体層と高硬度の弾性体層とを積層して一体化して形成されている。

また、特許文献６には、互いに運動方向の異なる２つの部品を弾性体を介して軸で結合する接手において、該弾性体を比較的硬度の大なるもので且つその断面形状をレンズ形とし、これを２枚一組として組合わせて軸に挿通しつつ部品間及びその上下に接着し、該２つの部品のこじり運動によって受ける該軸への曲げモーメントを防止する軸荷重と同時にこじれを受ける接手が開示されている。

実公昭６３−２６７３号公報 特開平２−１１８２０６号公報 実開昭５９−１１９３０号公報 実開昭５９−９３９７８号公報 実開昭６２−１８８６３７号公報 実公昭４５−１８６０８号公報

２つの部材間の荷重を支持するとともに振動伝達を防止するようにした防振支持装置としては、固定用フランジ部材の上下にそれぞれ四角断面を有するクッションゴムを配置し、スリーブで圧縮量を規定した上で、中心ボルトの上下端部に配置した加圧板でクッションゴムを予圧縮するようにしたものがある。しかしながら、従来の防振支持装置には以下のような課題がある。

まず、このタイプの防振支持装置においては、四角断面を有するクッションゴムの円筒状の外周面のみが自由表面となるので、クッションゴムにスリーブに沿う圧縮方向の荷重が印加された場合、クッションゴムの外周面の上下端は加圧板若しくは固定用フランジ部材との摩擦によって拘束されるため、外周面の中央部位が大きく膨らむことになり、変形に偏りが生じるため、表面から亀裂が生じ易いという問題があった。さらに、固定用フランジに対してスリーブ（中心ボルト）が傾斜する変形、すなわち、こじれ変形が加わった場合、固定用フランジ部材を挟んで点対称位置にあるクッションゴムの周縁部のみが大きく圧縮されることになるため、より破壊が生じ易いという問題があった。

また、前記防振支持装置において、スリーブの水平方向変位を規制するため、固定用フランジ部材の上下両面にカップ状のクッションゴム収容部材を設けるものがある。このタイプの防振支持装置においては、水平方向変位は規制できるが、カップ状のクッションゴム収容部材の周縁部が、クッションゴム側に立ち上がっているため、こじれ変位を許容しずらいという問題があった。

また、前記防振支持装置において、クッションゴムを上下方向に積層した防振支持装置がある。このタイプの防振支持装置は、自由表面が増えるので全体としてばね定数が低くなり、柔軟な防振支持装置とすることができるが、繰り返し荷重が印加された場合、積層されたクッションゴムにずれが生じ座屈が生じ易いため、積層クッションゴム間に金属板を挟むなどの手当が必要という問題があった。

本発明の目的は、適度な柔軟性を有しながら、破壊しづらい環状弾性体を備えた防振支持装置を提供するものである。また、こじれ変位が加わった場合であっても、座屈を生じることなく、良好な防振特性を維持できる防振支持装置を提供することである。

本発明の防振支持装置は、第１の部材と当該第１の部材の上方に配置される第２の部材とを連結するとともに前記第１の部材又は前記第２の部材から前記第２の部材又は前記第１の部材へ伝達される振動を吸収する防振支持装置であって、前記第１の部材に固着されるフランジ部材と、前記第２の部材に固着され、前記フランジ部材の上面に対向して前記第２の部材に配置される第１の加圧板と、前記フランジ部材の下面に対向して配置され、前記フランジ部材を貫通するスリーブを介して前記第１の加圧板に突き当てられる第２の加圧板と、前記フランジ部材の上面と前記第１の加圧板との間に、非接着で積層配置される少なくとも２つの第１の環状弾性体と、前記フランジ部材の下面と前記第２の加圧板との間に、非接着で積層配置される少なくとも２つの第２の環状弾性体と、前記スリーブ内に挿通され、第１と第２の前記加圧板が前記スリーブに突き当てられる状態に保持するとともに、それぞれの前記環状弾性体に予圧縮を付与する締結部材と、を有し、それぞれの前記環状弾性体は、軸方向に延びて前記スリーブに接触する直線状の内周面と、径方向に直線状の上下の端面と、端面外周部から径方向外方に向けて凸状に湾曲した円弧状の外周面と、を備え、前記第１の環状弾性体と前記第２の環状弾性体は同一径であり、前記フランジ部材の上面は、前記第２の部材に向けて開口し、前記第１の環状弾性体の径方向外方への弾性変形を規制する凹部を備え、前記フランジ部材の下面は下方向に凸形状であり、前記フランジ部材の下面に前記第２の環状弾性体が装着される。

この防振支持装置においては、環状弾性体の内周面が直線状となっており、環状弾性体が予圧縮されると、環状弾性体のボリューム移動により内周面は内径側に膨らもうとするので、防振支持装置が使用されたときに、環状弾性体の径方向の位置決めが達成され、径方向のズレが抑制される。これにより、環状弾性体の座屈発生が防止される。

環状弾性体の外周面は、円弧状となったＲ面となっているので、圧縮力が加わったときに環状弾性体のボリューム移動により外周面が一様に伸びることになり、応力集中の発生が抑制されて、環状弾性体表面に亀裂が発生することが防止される。これにより、環状弾性体が破壊し難くすることができる。また、外周面をＲ面とすることにより、直線状である内周面と比較して自由表面積が増えるので、環状弾性体の径方向中央部にくらべて外周部側のゴム弾性が低くなる。よって、防振支持装置がこじれ状態となっても、環状弾性体の端面側の圧縮が極端に高くなることが防止され、こじれ状態に対する耐久性を向上させることができる。

クッションゴムつまり環状弾性体の外周部が、第１の部材に固着されるフランジ部材に設けられた凹部の外周側壁面に当接し、内周部がスリーブ外周面に当接するように設定するため、第２の部材の水平方向移動に伴い、スリーブが水平方向一方に移動しても、前記凹部の外周側壁面により、環状弾性体のズレが規制される。

前記凹部の外周側壁面は、環状弾性体の円弧状の外周側面、すなわち外周Ｒ面が、前記凹部の外周側壁面のなだらかで、当該外周Ｒ面よりも大きい曲率を有するＲ面で当接するので、内周方向へのゴムのボリューム移動が生じづらい。すなわち、環状弾性体のズレを規制しつつ、外周方向へのボリューム移動を許容できるため、環状弾性体の変形規制によるばね定数の急激な立ち上がりが生じないため、振動絶縁性が良い。

複数の環状弾性体を非接着状態で積層配置することで、環状弾性体よりも硬質の中間板を挟み込んだ場合に比べて、拘束される表面積が少ない、すなわち自由表面積が大きいので、積層された環状弾性体をより柔かくできるので、振動絶縁性がよい。これは、荷重を受けて、一方の環状弾性体の表面がボリューム移動により変位するとき、これに当接する隣り合う環状弾性体の表面も同時に移動するので、環状弾性体間に摩擦が生じづらいためである。更に、環状弾性体同士の当接により拘束される表面積が少ないため、応力の集中が生じづらく、耐久性が良い。小振幅時においては、環状弾性体間の接触面積の小さい範囲、すなわち受圧面積の小さい範囲で振動を支持することができるため、振動絶縁性がよく、大振幅時においては、圧縮変形により環状弾性体間の接触面積が大きい範囲、すなわち受圧面積の大きい範囲で振動を支持するので腰砕けすることなく、確実に支持することができる。

こじり変形する際には、積層された各環状弾性体が独自に変形可能であるため、応力の集中が生じづらいので、環状弾性体の破壊も生じづらい。特に、被防振体の荷重を第１の環状弾性体で支持し、当該第１の環状弾性体が前記被防振体に向けて開口する凹部内に装着され、前記凹部の底面外側面に第２の環状弾性体が接触配置されている場合、第１の環状弾性体は、こじり状態においても、前記凹部の外側壁面にて水平位置が固定されているのに対し、第２の環状弾性体は、水平方向位置を規制されないので、大きなこじり変形を許容することでできる。

更に、第１、第２の加圧板に各環状弾性体に向けて傾斜する庇部を設けた場合には、それぞれがシャフトに対するズレを抑制することができるため、座屈が抑えられる。

また、特性の異なる環状弾性体を用途にあわせて積層することができるので、用途に適合する防振ゴムとすることができる。また、環状弾性体間の摩擦をコントロールすることで、各環状弾性体の変形をコントロールし、全体としてばね定数を調整することができる。

本発明の一実施の形態である防振支持装置の縦断面図である。 図１に示された防振支持装置の上面図である。 図１に示された環状弾性体のうちの１つのフリー状態を示す縦断面図である。 図１に示された加圧板を示す縦断面図である。 図１に示された締結部材としてのシャフトの正面図である。 図１に示されたフランジ部材の上面図である。 図６のＸ−Ｘ線断面図である。 こじり荷重が加えられた状態における防振支持装置を示す縦断面図である。 本発明の他の実施の形態の一部を示す断面図である。 図１に示される防振支持装置の分解斜視図である。

以下、本願の実施の形態を図１〜図７に示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例である防振支持装置であって、当該防振支持装置を構成するシャフトの中心軸に沿って切断した断面を示す縦断面図である。図２は、図１に示された防振支持装置の上面図である。図３は、防振支持装置における１つの環状弾性体を示す縦断面図である。図４は、図１に示された加圧板の横断面図を示す。図５は、図１に示された締結部材としてのシャフトの外観を示す正面図である。図６は、図１に示されたフランジ部材の上面図である。図７は、図６に示されたフランジ部材のＸ−Ｘ断面図である。

なお、本発明は、第１の部材と第２の部材を連結するとともに、第１の部材又は第２の部材から第２の部材又は第１の部材へ伝達される振動を吸収する防振支持装置に関するものであるが、本実施例においては、本願の防振支持装置をエンジン発電機に適用した例に基づいて説明する。

この防振支持装置１０は、図示しないエンジン発電機の発電用エンジンを図示しない床構造に載置する固定台座１１（第１の部材に相当）と、エンジン発電機の発電用エンジン本体に設けられた取付け用のブラケット１２（第２の部材に相当）とを連結してエンジン発電機を支持する。実施の形態として示した防振支持装置１０は、発電用エンジンに設けられたブラケット１２（発電用エンジンを含み被防振体に相当）を固定台座１１（支承体に相当）に防振支持装置１０で連結して被防振体の荷重を支持するとともに、発電用エンジンにより生じる振動を吸収し、被防振体から支承体への振動の伝達を遮断する。

図１に示す防振支持装置１０は、第１の部材としての固定台座１１に固着されるフランジ部材１３を有している。フランジ部材１３には、固定台座１１に設けられた取付孔１４に対応して取付孔１５が設けられ、取付孔１５を貫通して取付孔１４にねじ結合されるボルト１６によりフランジ部材１３は固定台座１１に締結される。フランジ部材１３は、例えば、ＳＰＣＣ、ＳＰＨＣなどの圧延鋼板やステンレス鋼板などの金属薄板を板金加工して形成されている。

ブラケット１２には、フランジ部材１３の一方面に対向して第１の加圧板１７ａが配置され、フランジ部材１３の他方面に対向して第２の加圧板１７ｂが配置される。第２の加圧板１７ｂは、フランジ部材１３に形成された挿通孔１３ａを貫通するスリーブ１８を介して第１の加圧板１７ａに突き当てられる。スリーブ１８にはシャフト１９が装着されており、シャフト１９によりスリーブ１８の一端に第１の加圧板１７ａが突き当てられ、他端に第２の加圧板１７ｂが突き当てられた状態となって、スリーブ１８はブラケット１２に締結される。第１の加圧板１７ａおよび第２の加圧板１７ｂは、フランジ部材１３と同様に金属薄板を板金加工することにより形成される。

フランジ部材１３と第１の加圧板１７ａとの間には、２つの第１の環状弾性体２１が非接着状態で積層して配置される。同様に、フランジ部材１３と第２の加圧板１７ｂとの間には、２つの第２の環状弾性体２２が非接着状態で積層して配置される。固定台座１１には、第２の環状弾性体２２が組み込まれる組み込み孔１１ａが形成されている。２つの第１の環状弾性体２１のうち、一方の環状弾性体２１（ａ）はフランジ部材１３の一方面に接触し、他方の環状弾性体２１（ｂ）は第１の加圧板１７ａに接触している。２つの第２の環状弾性体２２のうち、一方の環状弾性体２２（ａ）はフランジ部材１３の他方面に接触し、他方の環状弾性体２２（ｂ）は第２の加圧板１７ｂに接触している。それぞれの環状弾性体２１，２２のうち、フランジ部材１３に接触する環状弾性体２１（ａ），２２（ａ）を内側の環状弾性体とすると、加圧板１７ａ，１７ｂに接触する環状弾性体２１（ｂ），２２（ｂ）は外側弾性体となる。２つの第１の環状弾性体２１の間にさらに環状弾性体を配置するようにしても良く、２つの第２の環状弾性体２２の間にさらに他の環状弾性体を配置するようにしても良い。第１の環状弾性体２１と第２の環状弾性体２２を構成する環状弾性体の数は、少なくとも２つであれば、それ以上としても良い。

それぞれの環状弾性体２１，２２は、軸方向に延びてスリーブ１８に接触する直線状の内周面２３と、径方向外方に向けて凸状に湾曲した円弧状の外周面２４とを備えている。それぞれの環状弾性体２１，２２の端面２５は、径方向に直線状となっている。これにより環状弾性体２１，２２は、横断面形状がＤ字形状となっている。

環状弾性体２１，２２は、ゴムや樹脂エラストマーなどの弾性体から構成され、フリー状態においても、図３に示されるように、横断面がＤ字形状となっており、上面から見ると、中央に開口を有する略ドーナッツ状に形成されている。第１の環状弾性体２１は、中央孔部にスリーブ１８が挿通するとともに、フランジ部材１３の上面に２つ重ねて載置される。第２の環状弾性体２２は、中央孔部にスリーブ１８が挿通するとともに、フランジ部材１３の下面に２つ重ねて配置され、各環状弾性体２１，２２は、非接着状態で積層される。

フランジ部材１３は、図６に示すとおり、上面から見て中央位置に挿通孔１３ａが設けられ、図７に示すとおり、挿通孔１３ａと同心状に、フランジ部材１３の上面（図７における上方向を上面とする）に円形の凹部２６が形成され、この凹部２６の外周側壁面は、フランジ部材１３の上面に対して、曲線および直線にて連続的になだらかに構成され、第１の環状弾性体２１（ａ）が組み付けられたときの形状に応じて形成する。なお、前記凹部２６の深さは、フランジ部材１３に直接当接する環状弾性体２１（ａ）の予圧縮時高さの半分以下とすることが望ましい。これにより、環状弾性体２１（ａ）の水平方向移動を規制しつつ、圧縮により生じた移動ボリュームを外方へ逃がすことが可能になる。

さらに、フランジ部材１３は、円形の凹部２６に対して、若干径方向に拡径された円盤部２７と前記挿通孔１３ａの中心軸に対して対称位置に設けられた２つの取付孔１５を備えた耳状部２８とからなり、全体として、角を丸めたひし形板形状に形成されている。なお、前記フランジ部材１３の全体形状としては、取付孔１５を４つ設けた場合には、例えば、４つの取付孔に対応して、略四角板としてもよい。

スリーブ１８は、金属製の筒状材からなり、フランジ部材１３の挿通孔１３ａを貫通して配置され、スリーブ１８の外径は、フランジ部材１３の挿通孔１３ａの内径よりも小径となっており、スリーブ１８と挿通孔１３ａとの間には隙間２９が設けられている。これにより、スリーブ１８はフランジ部材１３に対して一定範囲で、こじり及び水平方向変位が可能となっている。なお、スリーブ１８の全長は、フランジ部材１３及びフリー状態の第１及び第２の環状弾性体２１，２２（以下、第１及び第２の環状弾性体を区別なく示す場合には、単に「環状弾性体」という）を積層した合計長さよりも短くされている。

環状弾性体２１，２２の内周面２３を、フリー状態のもとで、直線状とすることにより、環状弾性体２１，２２が図１に示すように予圧縮されると、内周面２３は内径側に膨らもうとするので、防振支持装置１０が使用されたときに、環状弾性体２１，２２の径方向の位置決めが達成され、径方向のズレが抑制される。これにより、環状弾性体２１，２２の座屈発生が防止される。このように、第１と第２の環状弾性体２１，２２の２段とすることにより、上下方向に柔軟性を有し、座屈を生じることなくこじり方向においても柔軟性を備えるものとなる。しかも、シャフトに対して水平方向ズレを規制できる。

環状弾性体２１，２２の外周面２４は、径方向外方に向けて凸状に湾曲した円弧状となっている。つまり外周面２４はＲ面となっている。外周面２４を内周面２３と同様に直線状とすると、環状弾性体２１，２２に圧縮力が加わると、外周面の伸びに偏りが生じる。このため、防振支持装置１０が長期間にわたって使用されると、クラックつまり亀裂が入りやすくなる。これに対し、外周面２４が円弧状となっているので、圧縮力が加わったときに外周面２４が一様に伸びることになり、応力集中の発生が抑制されて、クラックの発生が防止される。さらに、外周面２４をＲ面とすると、径方向中央部にくらべて外周部側のゴム弾性が低くなるので、防振支持装置１０がこじれ状態となっても、端面２５側の圧縮が極端に高くなることが防止されるので、こじれ状態に対する耐久性を向上させることができる。

環状弾性体２１，２２のゴムとしては、用途に応じて多様な種類のゴムから選択し、組み合わせて用いることができ、また、その硬度も用途や負荷に応じて選択し、組み合わせて使用することができる。図示する実施の形態の場合、発電用エンジンの静的及び動的荷重を支持する必要から、第１の環状弾性体２１には、耐へたり性がよく、振動吸収性のよい天然ゴムの採用が好ましく、発電用エンジンの静的荷重を支持する必要が無い第２の環状弾性体２２には、天然ゴムに比べて耐へたり性が劣るものの、より減衰性の高いブチル系ゴムの採用が好ましい。なお、耐へたり性のゴムの例としては、天然ゴム及びそのブレンド材のほか、ブタジエンゴム及びそれらのブレンド材などがある。また、耐へたり性は、多少低下するものの耐候性や耐熱性を重視する場合には、ＥＰＤＭやシリコーンゴムを使用することもできる。

また、環状弾性体２１，２２の表面に、摩擦係数を調整する目的で、物理的あるいは化学的な表面処理を施してもよい。この表面処理により、隣り合う環状弾性体同士あるいはフランジ部材または加圧板との摩擦が変化し、荷重が負荷されたときの変形が拘束あるいは緩和されるのである。このとき、表面の摩擦係数が高くなると環状弾性体２１，２２の変形が拘束されるため、見かけ上のバネ定数は大きくなり、摩擦係数が低くなると環状弾性体２１，２２とこれに当接する部材とに滑りが生じ易くなるため、見かけ上のバネ定数が低くなる。

第１の加圧板１７ａ及び第２の加圧板１７ｂは、フランジ部材１３と同様に金属薄板を板金加工して、中央位置に挿通孔３１を有する円盤状に形成されている。ここにおいて、挿通孔３１の内径は、スリーブ１８の外径よりも小さく、スリーブ１８が貫通することはない。また、挿通孔３１の内周面は、略４５°のテーパ状に形成されている。第１の環状弾性体２１の上面には、第１の加圧板１７ａが載置され、第２の環状弾性体２２の下面には、加圧板１７ｂが配置されている。

加圧板１７ａ，１７ｂの外周部には、図４に示されるように、環状弾性体に向けて傾斜した庇部３０が設けられており、庇部３０の内面つまり環状弾性体に対向する面には、環状弾性体の外周面に沿うなだらかなＲ面となっている。このＲ面の曲率は、予圧縮時の環状弾性体の外周面よりも大きく設定されている。

環状弾性体２１，２２が径方向外方に弾性変形するときには、環状弾性体２１（ａ）は凹部２６により径方向に位置決めされ、環状弾性体２１（ｂ）は加圧板１７ａの庇部３０により径方向に位置決めされる。さらに、環状弾性体２２（ｂ）は加圧板１７ｂの庇部３０により径方向に位置決めされる。これにより、防振支持装置１０が使用されるときに、それぞれの環状弾性体２１，２２が径方向にずれ移動することなく、防振機能を得ることができる。

シャフト１９は、両端部に雄ねじ部３２が形成され、一端側については、雄ねじ部３２よりも所定長さ軸方向内側位置のシャフト外周面には鍔部３３が形成されており、この鍔部３３は、一端部側に向けて拡径する約４５°のテーパ状とされている。それぞれの雄ねじ部３２にはナット３４が螺合つまりねじ結合される。雄ねじ部３２にナット３４を螺合することにより、環状弾性体２１，２２は予圧縮される。

ここで、防振支持装置１０の組立方法を説明する。

まず、第１の加圧板１７ａの挿通孔３１に前記シャフト１９を当該シャフト１９の他端側から挿通させ、この第１の加圧板１７ａの挿通孔３１の内周面に設けたテーパ面と当該シャフト１９の鍔部３３のテーパ面を相対向させ、第１の加圧板１７ａをシャフト１９の鍔部３３にて係止する。ここにおいて、鍔部３３のテーパ面は、挿通孔３１のテーパ面に対向し、互いに係止可能な寸法で形成され、第１の加圧板１７ａは、シャフト１９の軸方向外側へ抜けないように構成されている。

次に、スリーブ１８の内部つまり内径部にシャフト１９を挿通させ、スリーブ１８の一端が第１の加圧板１７ａに突き当たる位置に配置する。次に、２つの第１の環状弾性体２１を重ね、その中央孔部にスリーブ１８を挿通させる。次に、フランジ部材１３の挿通孔１３ａにスリーブ１８を挿通させる。このとき、フランジ部材１３に設けた凹部２６が、第１の環状弾性体２１（ａ）に当接するように配置して挿通する。次に、２つの第２の環状弾性体２２を重ね、その中央孔部に前記スリーブ１８を挿通させる。次に、第２の加圧板１７ｂをその挿通孔３１にスリーブ１８と一体となったシャフト１９の一端部を挿通させ、さらに、ナット３４をシャフト１９に設けられた雄ねじ部３２に螺合させ、締め付けることにより、第１の加圧板１７ａと第２の加圧板１７ｂの距離をスリーブ１８の長さまで接近するように締め付けて、固定する。これにより、防振支持装置１０を組み立てることができる。

なお、このとき、スリーブ１８の外径は、第１及び第２の加圧板１７ａ，１７ｂ（以下、第１及び第２の加圧板を区別なく示す場合には、単に「加圧板」という）の挿通孔３１ａの内径よりも大きいので、第１の加圧板１７ａと第２の加圧板１７ｂの距離、すなわち締め付け距離は、スリーブ１８の長さに規定されるが、本実施の形態においては、環状弾性体２１，２２のフリー状態での厚みとフランジ部材１３の厚みの合計厚みは、スリーブ１８の長さよりも長いため、環状弾性体２１，２２は、上下方向に圧縮され、すなわち予圧縮状態で固定される。

本実施の形態においては、第１の加圧板１７ａの挿通孔３１の内周面に設けたテーパ面とシャフト１９の鍔部３３のテーパ面を相対向させ、第１の加圧板１７ａをシャフト１９の鍔部３３にて係止するようにしているため、シャフト１９の他端側の第１の加圧板１７ａは出っ張りのないフラット面とすることができる。例えば、鍔部３３を単なる段状フランジとして形成し、段状フランジの外径よりも小径に形成された挿通孔３１を有する第1の加圧板１７ａを挿通させて係止しても良いが、その場合には、段状フランジが、第１の加圧板１７ａよりも出っ張ることになるため、取付側（第２の部材）に凹部を設けるなどの手当てが必要となる。

図１０に示すとおり、固定台座１１に設けた組み込み孔１１ａに防振支持装置１０の第２の環状弾性体２２側を組み込み、固定台座１１に設けられ、内周にねじが形成された取付孔１４に前記フランジ部材１３の取付孔１５を合わせ、ボルト１６にて締結する。そして、ブラケット１２の取付孔１２ａにシャフト１９の一端部を挿通させ、ナット３４を螺合させて、防振支持装置１０をブラケット１２に固定する。

これにより、発電用エンジンに設けられたブラケット１２と固定台座１１とを防振支持装置１０で連結して支持することができる。

なお、上述の組立て及び組付けにおいては、ボルト１６にてフランジ部材１３を締結する際に、スプリングワッシャなどを追加してもよいし、取付孔１４にねじを形成せずに、ナットを用いて締結してもよいことは当然である。また、シャフト１９には、両端にねじ溝を有する所謂スタッドボルトを用いたが、一端又は他端部にボルトヘッドを有するボルトを使用してもよいことはもちろんである。

この防振支持装置１０は、上下方向の振動入力及び水平方向の振動入力の防振に対して、好適に働くものであるが、ここでは、こじり方向の入力に関して、以下に説明する。

図８は、すでに示した図１の防振支持装置１０にこじり荷重をかけた図である。図８において矢印Ａの向きにこじり荷重がかかると、防振支持装置１０自体はシャフト１９の中心軸とフランジ部材１３の挿通孔１３ａの中心軸との交点、すなわち防振支持装置１０の中央付近を中心として、左回転方向に傾斜する。このとき、第１の環状弾性体２１の図８における左部位及び第２の環状弾性体２２の右部位はさらに圧縮されることになり、第１の環状弾性体２１の左部位においては、扁平状に変形して、外周側は拡径し内周側は縮径する。

それぞれの環状弾性体２１，２２の内周面２３は、直線状となっており、予圧縮時には内周面全体が内方に膨らもうとするので、図８に示されるように、防振支持装置１０にこじり荷重が加わっても、環状弾性体２１，２２の内径側はスリーブ１８に対して径方向にずれることが抑制される。これにより、環状弾性体２１，２２に座屈が発生することが防止される。環状弾性体の径方向のずれ移動は、凹部２６および庇部３０によっても抑制される。

凹部２６および庇部３０により環状弾性体の径方向のずれ移動が防止されるとともに、環状弾性体の外周面２４をＲ面とすることにより、図８に示すように、こじれ荷重が発生しても、確実に防振機能を発揮することができるとともに、防振支持装置１０の耐久性を向上させることができる。

こじれ荷重が加わると、図８に示されるように、第１の環状弾性体２１（ａ）の左部位外周側は、凹部２６のなだらかな外周側Ｒ部に当接して位置ズレが規制されるものの、変形によるボリュームは、上方に逃げることができるため、急激なばね定数の上昇は緩和される。このように、防振支持装置１０は、大きなこじり荷重が印加されて、シャフト１９が大きく傾斜しても、防振支持装置１０全体として、ズレが生じづらく、また環状弾性体の破壊も生じづらい。そのため、防振支持装置１０は、大きなこじり荷重を許容することができる。

また、環状弾性体２１，２２の内周面は、軸方向に延びてスリーブの外周面に圧接する直線状としているが、フリー状態において、径方向内方へ突出するわずかな凸部を前記内周面に設けてもよい。例えば、環状弾性体の内周面に周方向に延びる環状リップやディンプルを設けた場合、予圧縮により、前記リップやディンプルは押しつぶされて、軸方向に延びてスリーブの外周面に圧接する直線状となるが、環状弾性体の内径方向への押付け圧を若干緩和できることに加えて、微小振幅振動が印加された状態では、圧接状態の偏りを持たせることができるためスリーブ外周面と環状弾性体の内周面の貼り付き防止効果が期待できる。ここで、微小振幅振動とは、例えば、本発明の防振支持装置に搭載されるエンジンの軽稼働状態に由来する振動のほか、環境由来の振動、例えば、道路交通振動などを含む。

図９は、本実施の形態の変形例を示している。１組の環状弾性体２１，２２が成す積層構造の隙間に断面を楔形とした円環状の調整プレート４１を挟み込ませる。こうすることにより環状弾性体２１，２２の外周側変形を抑えることができるので、見掛けばね定数を高めることができる。この調整プレート４１の楔形形状を調整することにより、見掛けばね定数を調整することができる。

また、調整プレート４１の周方向に楔形の厚みを変化させることもできる。例えば、本実施の形態の防振支持装置を鉄道車両の運転椅子に用いた場合、調整プレート４１の楔形形状厚みを進行方向に対し前後方向を厚くし、左右方向を薄くすることで、鉄道車両の発進、停止時には、揺れを抑えながら鉄道車両の上下振動を吸収する運転椅子とすることができる。

また、調整プレート４１を平板とし、少なくとも、環状弾性体２１，２２に接触する表面に摩擦係数を調整するための表面処理を施し、環状弾性体２１，２２のすべり摩擦を変更して、見掛けばね定数を調整することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。第１と第２の環状弾性体２１は、それぞれ２つの環状弾性体により構成されているが、それ以上の環状弾性体により構成するようにしても良い。

１０ 防振支持装置
１１ 固定台座（第１の部材）
１２ ブラケット（第２の部材）
１３ フランジ部材
１３ａ 挿通孔
１４，１５ 取付孔
１６ ボルト
１７ａ 第１の加圧板
１７ｂ 第２の加圧板
１８ スリーブ
１９ シャフト
２１ 第１の環状弾性体
２２ 第２の環状弾性体
２３ 内周面
２４ 外周面
２５ 端面
２６ 凹部
２７ 円盤部
２８ 耳状部
２９ 隙間
３０ 庇部
３１ 挿通孔
３２ 雄ねじ部
３３ 鍔部
３４ ナット
４１ 調整プレート

Claims (4)

1. 第１の部材と当該第１の部材の上方に配置される第２の部材とを連結するとともに前記第１の部材又は前記第２の部材から前記第２の部材又は前記第１の部材へ伝達される振動を吸収する防振支持装置であって、
   前記第１の部材に固着されるフランジ部材と、
   前記第２の部材に固着され、前記フランジ部材の上面に対向して前記第２の部材に配置される第１の加圧板と、
   前記フランジ部材の下面に対向して配置され、前記フランジ部材を貫通するスリーブを介して前記第１の加圧板に突き当てられる第２の加圧板と、
   前記フランジ部材の上面と前記第１の加圧板との間に、非接着で積層配置される少なくとも２つの第１の環状弾性体と、
   前記フランジ部材の下面と前記第２の加圧板との間に、非接着で積層配置される少なくとも２つの第２の環状弾性体と、
   前記スリーブ内に挿通され、第１と第２の前記加圧板が前記スリーブに突き当てられる状態に保持するとともに、それぞれの前記環状弾性体に予圧縮を付与する締結部材と、を有し、
   それぞれの前記環状弾性体は、軸方向に延びて前記スリーブに接触する直線状の内周面と、径方向に直線状の上下の端面と、端面外周部から径方向外方に向けて凸状に湾曲した円弧状の外周面と、を備え、
   前記第１の環状弾性体と前記第２の環状弾性体は同一径であり、
   前記フランジ部材の上面は、前記第２の部材に向けて開口し、前記第１の環状弾性体の径方向外方への弾性変形を規制する凹部を備え、
   前記フランジ部材の下面は、下方向に凸形状であり、前記フランジ部材の下面に前記第２の環状弾性体が装着される、防振支持装置。
2. 請求項１記載の防振装置において、前記凹部の深さは、前記第１の環状弾性体のうち前記フランジ部材の上面と当接する前記環状弾性体の予圧縮時高さの半分以下である、防振支持装置。
3. 請求項１または２記載の防振支持装置において、前記環状弾性体の前記内周面に設けられ、径方向内方に突出する凸部を有する、防振支持装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の防振支持装置において、前記環状弾性体が成す積層構造の隙間に断面楔形の円環状の調整プレートを挟み込ませる、防振支持装置。

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