JP6830871B2 - Anti-vibration device - Google Patents
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Description
本発明は、防振機能を床に付与する防振装置に関する。 The present invention relates to an anti-vibration device that imparts an anti-vibration function to a floor.
体育館の鋼製床、ウッドデッキの下地、フィットネスジムの防振床などに防振装置が適用されている。この種の防振装置では、重量床衝撃音に対する遮音特性を向上させるために、床基盤に対して床スラブなどを、防振ゴムによって点で支持するようにしている。このような防振ゴムは、負荷荷重により接地面積が変化する例えば断面円形状のものなどが採用されている。 Anti-vibration devices are applied to steel floors in gymnasiums, foundations for wooden decks, and anti-vibration floors in fitness gyms. In this type of anti-vibration device, in order to improve the sound insulation characteristics against heavy floor impact sound, a floor slab or the like is supported at points by anti-vibration rubber against the floor base. As such anti-vibration rubber, for example, one having a circular cross section whose contact area changes depending on a load is adopted.
ここで、断面円形状の環状弾性体の外周部に半球状の弾性膨出接触部を有する例えばゴム製の防振支持具と、積層された複数の防振支持具間に配置されたカバー体と、カバー体に備えられ、積層された各防振支持具の取り付け用突片の連結ピン用抜孔に挿通される連結ピンと、を備えた防振装置が提案されている(特許文献1参照)。 Here, for example, a rubber anti-vibration support having a hemispherical elastic bulging contact portion on the outer periphery of the annular elastic body having a circular cross section, and a cover body arranged between a plurality of laminated anti-vibration supports. And, a vibration isolator equipped with a connecting pin provided in the cover body and inserted into a connecting pin punching hole of a projecting piece for mounting each of the laminated anti-vibration supports has been proposed (see Patent Document 1). ..
しかしながら、上記した防振装置は、防振支持具の形状が複雑であるため、用途に応じて耐荷重を変更させることなどが難しくなっている。また、上記した防振装置は、例えば、緩衝効果を増大させたい場合、防振支持具の積層数を増加させて対応を図る必要性があるため、高さ方向の設置スペースについて制約が生じることになる。 However, in the above-mentioned anti-vibration device, since the shape of the anti-vibration support is complicated, it is difficult to change the load capacity according to the application. Further, in the above-mentioned anti-vibration device, for example, when it is desired to increase the cushioning effect, it is necessary to increase the number of layers of the anti-vibration support to take measures, so that the installation space in the height direction is restricted. become.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、防振性能及び耐久性に優れた簡素な構造の防振装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vibration isolator having a simple structure having excellent vibration isolation performance and durability.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る防振装置は、弾性体ユニット、一対の挟持部材、及び保持部材を備えている。弾性体ユニットは、球状のゴムからなる第1の弾性体と前記第1の弾性体を周回する方向に沿って配列された複数の球状のゴムからなる第2の弾性体とが一体化された構造を有する。一対の挟持部材は、弾性体ユニットを前記周回の中心軸に沿った方向から挟持する。保持部材は、一対の挟持部材の周縁部を外側から弾性的に保持する。 In order to achieve the above object, the vibration isolator according to one aspect of the present invention includes an elastic unit, a pair of holding members, and a holding member. The elastic body unit is a combination of a first elastic body made of spherical rubber and a second elastic body made of a plurality of spherical rubbers arranged along a direction around the first elastic body. Has a structure. The pair of sandwiching members sandwich the elastic unit from the direction along the central axis of the circumference. The holding member elastically holds the peripheral edges of the pair of holding members from the outside.
すなわち、この防振装置は、球状の複数の弾性体を並べたかたちの弾性体ユニットと、これを挟持する各挟持部材と、これらの周縁部を保持する保持部材と、によって構成される簡易的な構造であるため、製造コストを抑えることが可能となる。また、この防振装置は、中央の弾性体とその周りに配列された複数の弾性体とを一体化した構造の弾性体ユニットを適用していることで、耐荷重を増大させることが構造的に容易となり、防振装置本体の小型化を図ることができる。 That is, this vibration isolator is a simple structure composed of an elastic unit in the form of arranging a plurality of spherical elastic bodies, each holding member for holding the elastic body, and a holding member for holding the peripheral edge portions thereof. Since it has a simple structure, it is possible to reduce the manufacturing cost. In addition, this anti-vibration device is structurally capable of increasing the load capacity by applying an elastic body unit having a structure in which a central elastic body and a plurality of elastic bodies arranged around the central elastic body are integrated. This facilitates the miniaturization of the vibration isolator main body.
さらに、この防振装置は、上記した一対の挟持部材及び保持部材を設けていることで、荷重が加わって弾性体ユニットが圧縮方向に変位した際に、第1、第2の複数の弾性体どうしの互いの変位が規制(拘束)され、これによって、荷重とたわみとの相関関係を表す特性が非線形に立ち上がる漸増型のばね特性を得ることができる。また、この防振装置は、球状の複数の弾性体を配列させた弾性体ユニットには、例えば取付用の孔などを設ける必要性がないため(断面欠損が存在しないため)、振動疲労特性を高めることができる。したがって、本発明の一態様に係る防振装置によれば、防振性能及び耐久性の向上を簡素な構造で実現することができる。 Further, this vibration isolator is provided with the pair of holding members and holding members described above, so that when a load is applied and the elastic body unit is displaced in the compression direction, the first and second elastic bodies are present. The displacement of each other is regulated (constrained), which makes it possible to obtain a gradual increase type spring characteristic in which the characteristic representing the correlation between the load and the deflection rises non-linearly. Further, this vibration isolator has vibration fatigue characteristics because it is not necessary to provide, for example, a hole for mounting in the elastic body unit in which a plurality of spherical elastic bodies are arranged (because there is no cross-sectional defect). Can be enhanced. Therefore, according to the vibration isolator according to one aspect of the present invention, improvement of vibration isolation performance and durability can be realized with a simple structure.
ここで、上述した保持部材は、収縮チューブなどによって構成することが可能である。また、一対の挟持部材は、例えば円板状にそれぞれ形成されている。さらに、第1及び第2の弾性体の材料としては、ゴムなどを選択することができる。また、一対の挟持部材は、互いが近付く方向に、上記した周縁部が例えば鈍角に折り曲げられている。この場合、当該周縁部における折り曲げられた部分の内側面と非折り曲げ部分の内側面とがなす角度は、例えば125°以上145°以下であることが望ましい。 Here, the holding member described above can be configured by a shrink tube or the like. Further, the pair of holding members are formed in a disk shape, for example. Further, as the material of the first and second elastic bodies, rubber or the like can be selected. Further, in the pair of holding members, the peripheral portions described above are bent at an obtuse angle in the direction in which they approach each other. In this case, it is desirable that the angle formed by the inner surface of the bent portion and the inner surface of the non-bent portion in the peripheral portion is, for example, 125 ° or more and 145 ° or less.
また、既述した防振装置(防振装置本体)は、例えば床基盤に対して床スラブを支持するための支持機構などに介在されて用いられる。この場合の支持機構は、互いの先端部が対向して配置されていると共に雄ねじがそれぞれ形成された一対の雄ねじ部材を有することが好ましい。一方、防振装置は、一対の挟持部材それぞれの外側面に接合され、かつ前記一対の雄ねじ部材の雄ねじと螺合する雌ねじが形成された一対の雌ねじ部材をさらに備えていることが望ましい。 Further, the vibration isolator (vibration isolator main body) described above is used, for example, intervening in a support mechanism for supporting the floor slab with respect to the floor base. In this case, the support mechanism preferably has a pair of male screw members in which the tips thereof are arranged so as to face each other and the male screws are formed respectively. On the other hand, it is desirable that the vibration isolator further includes a pair of female screw members which are joined to the outer surfaces of each of the pair of holding members and have a female screw formed which is screwed with the male screw of the pair of male screw members.
本発明によれば、防振性能及び耐久性に優れた簡素な構造の防振装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration isolator having a simple structure having excellent vibration isolation performance and durability.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1、図2に示すように、本発明の実施形態に係る防振装置10は、体育館の鋼製床、ウッドデッキの下地、フィットネスジムの防振床などに適用される。防振装置(防振装置本体)10は、躯体である床基盤に対して床スラブを支持するための複数の支持機構9にそれぞれ介在させて用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
つまり、防振装置10は、弾性体ユニット3、一対の挟持部材(上金具及び下金具)7、8、保持部材2、及び、一対の雌ねじ部材としてのナット11、12を備えている。図1〜図6に示すように、弾性体ユニット3は、球状の第1の弾性体3aと、複数(6個)の球状の第2の弾性体3bとが、連結部3c、3dを介して、一体化された構造を有する。複数の第2の弾性体3bは、第1の弾性体3aを周回する方向に沿って配列されている。
That is, the
連結部3cは、第1の弾性体3aと第2の弾性体3bとを連結する。一方、連結部3dは、隣接する第2の弾性体3bどうしを連結する。第1、第2の弾性体3a、3b、連結部3c、3dを含む弾性体ユニット3は、天然ゴム(NR)などのゴム材料を金型で一体成形することによって得られる。弾性体ユニット3の材料には、非圧縮性流体と同様に、ポアソン比が例えば0.5のものが適用されている。また、弾性体ユニット3は、図3、図4に示すように、全体として円板状に形成されている。
The connecting
なお、一体化された弾性体ユニット3に代えて、第1の弾性体3a、複数の第2の弾性体3bのそれぞれを別体で構成してもよい。また、弾性体ユニット3を構成する材料を、天然ゴムとは異なるゴム材料に適宜変更してもよい。これにより、弾性体ユニット3のばね特性にバリエーションを持たせることが可能となる。
In addition, instead of the integrated
図2に示すように、一対の挟持部材7、8は、弾性体ユニット3を、前記周回の中心軸(第1の弾性体3aを周回する中心となる仮想軸)9aに沿った方向から挟持する。挟持部材7、8は、SPCC(冷間圧延鋼板)などの鋼板を円板状に形成することによって作製されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
図7、図8に示すように、挟持部材7、8は、中央部に穿孔された流通孔7c、8cと、流通孔7c、8cを囲う位置に穿孔された例えば3つの流通孔7b、8bと、を備えている。流通孔7b、8bは、防振装置10内から水分や空気を排除(例えば空気ばね作用の発生などを防止)するために設けられている。流通孔7c、8cは、ナット11、12の表面に腐食防止用としてコーティングされためっき液成分などを排除するために設けられている。なお、前述した流通孔7b(又は8b)を、挟持部材7、8の両方でなく、挟持部材7、8のうちのいずれか一方に設けるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
また、一対の挟持部材7、8は、図2、図8に示すように、互いが近付く方向に、それぞれの周縁部7a、8aが鈍角に折り曲げられている(周縁部7a、8aが傾斜している)。なお、図2に示すように、円板状の挟持部材7、8の最外周端どうしは、鉛直方向(Z方向)に長さLだけ離間しており、所定の幅の間隙が空いた状態となる。図8に示すように、この周縁部7a、8aにおける折り曲げられた部分の内側面と非折り曲げ部分の内側面とがなす角度(周縁部7a、8aにおける内側面の傾斜の角度)αは、125°以上145°以下であることが好ましく、130°以上140°以下であればより望ましい。この角度αは、125°未満の場合、充分な間隔Lが確保できないため、たわみ量が減少する。また、145°を超えると、周縁部7aによるたわみを規制する接触面が減少し、望ましい非線形ばねが得られないこととなる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 8, the pair of holding
図2に示すように、挟持部材7、8における周縁部7a、8aの折り曲げ部分は、荷重が加わって弾性体ユニット3が圧縮方向(鉛直方向Z)に変位した際に、複数の弾性体3a、3bどうしの互いの変位(弾性体どうしが並ぶ方向の変位、つまり鉛直方向Zと直交する方向の変位)を規制するように作用し、荷重とたわみとの関係が非線形なばね特性を得ることを可能とする。
As shown in FIG. 2, the bent portions of the
図1、図2、図7、図8に示すように、一対のナット(雌ねじ部材)11、12は、一対の挟持部材7、8それぞれの外側面(非挟持面)における中央部分に溶接などによって接合されている。ここで、図2に示すように、防振装置10が介在される上記した支持機構9は、互いの先端部が対向して配置されている一対の雄ねじ部材5、6を有している。雄ねじ部材5、6の外周面には、それぞれ雄ねじが形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 7, and 8, the pair of nuts (female screw members) 11 and 12 are welded to the central portion of the outer surface (non-pinching surface) of each of the pair of sandwiching
一方、ナット11、12には、雄ねじ部材5、6の雄ねじと螺合する(ねじ止めされる)雌ねじ11a、12aが形成されている。つまり、図2に示すように、支持機構9側の雄ねじ部材5、6と防振装置10側のナット11、12とをねじ止めすることで、複数の支持機構9に複数の防振装置10をそれぞれ介在させることが可能となり、これにより、床基盤に対して床スラブを鉛直方向(Z方向)に支持する浮き床を構成することができる。
On the other hand, the nuts 11 and 12 are formed with
また、図1、図2に示すように、保持部材2は、一対の挟持部材7、8の周縁部7a、8aを、外側から弾性的に保持する。また、保持部材2は、挟持部材7、8の最外周端どうしの間隙を、周縁部7a、8aの外側から、円板状の挟持部材本体の全周にわたって覆っている。保持部材2は、耐候性の高いエチレンプロピレンゴムを材料として用いた熱収縮チューブによって構成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the holding
この熱収縮チューブは、例えば110℃〜160℃程度に加熱することで、例えば直径100mm程度の外径が直径50mm程度まで収縮するようなものが適用されている。上記した加熱処理によって、保持部材2は、挟持部材7、8の周縁部7a、8aに装着される。このような保持部材2は、容易に弾性変形可能であり、弾性体ユニット3の変形にも追従することから、弾性体ユニット3のばね特性(特に鉛直方向のばね定数)に影響を及ぼすことなどが抑制される。なお、上記した保持部材2は、熱収縮チューブに代えて、常温収縮チューブにより構成されていてもよい。
As this heat-shrinkable tube, for example, a tube having an outer diameter of about 100 mm in diameter shrinking to about 50 mm in diameter by heating to about 110 ° C. to 160 ° C. is applied. By the above heat treatment, the holding
このように構成された防振装置10は、球状の複数の弾性体3a、3bを並べたかたちの弾性体ユニット3と、これを挟持する各挟持部材7、8と、これらの周縁部7a、8aを保持する保持部材2と、によって構成される簡易的な構造であるため、製造コストを削減することが可能となる。さらに、防振装置10は、中央に位置する第1の弾性体3aとその周囲に配列された複数の第2の弾性体3bとを一体化した構造の弾性体ユニット3を適用していることで、耐荷重を増大させることが構造的に容易となり、防振装置本体の小型化を図ることができる。
The
また、防振装置10では、挟持部材7、8及び保持部材2によって弾性体ユニット3の変位を規制することにより、設定した範囲内については、荷重が変化した場合においても実質的に固有振動数を一定にすることが可能である。
Further, in the
詳述すると、防振装置10では、上述したように、周縁部7a、8aを折り曲げた挟持部材7、8とこの周縁部7a、8aを弾性的に保持する保持部材2とは、図9、図10に示すように、鉛直方向Zに荷重が加わって弾性体ユニット3が圧縮方向(鉛直方向Z)に変位した際に、第1、第2の複数の弾性体3a、3bどうしの互いの変位(鉛直方向Zと直交する方向の変位)を規制するように作用する。さらに、第2の弾性体3bの外周部と挟持部材7、8の周縁部7a、8aとが図10に示すごとく互いに接して、変位を規制するように作用する。これにより、防振装置10は、図11に示すように、荷重とたわみ(変位)との相関関係を表す特性が非線形に立ち上がる(指数関数的に増加する)漸増型のばね特性を得ることができる。
More specifically, in the
また、この防振装置10は、球状の複数の弾性体3a、3bを配列させた弾性体ユニット3には、例えば取付用の孔などを設ける必要性がないため(断面欠損が存在しないため)、振動疲労特性を高めることができる。
Further, in this
既述したように、本実施形態に係る防振装置10によれば、防振性能及び耐久性の向上を簡素な構造で実現することができる。
As described above, according to the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
2…保持部材、3…弾性体ユニット、3a…第1の弾性体、3b…第2の弾性体、5,6…雄ねじ部材、7,8…挟持部材、7a,8a…挟持部材の周縁部、9…支持機構、9a…中心軸、10…防振装置、11,12…ナット(雌ねじ部材)、11a,12a…雌ねじ、Z…鉛直方向、α…角度(鈍角)。 2 ... Holding member, 3 ... Elastic body unit, 3a ... First elastic body, 3b ... Second elastic body, 5, 6 ... Male screw member, 7, 8 ... Holding member, 7a, 8a ... Peripheral portion of holding member , 9 ... Support mechanism, 9a ... Central axis, 10 ... Anti-vibration device, 11, 12 ... Nut (female thread member), 11a, 12a ... Female thread, Z ... Vertical direction, α ... Angle (obtuse angle).
Claims (6)
前記弾性体ユニットを前記周回の中心軸に沿った方向から挟持する一対の挟持部材と、
前記一対の挟持部材の周縁部を外側から弾性的に保持する保持部材と、
を備えることを特徴とする防振装置。 An elastic body unit in which a first elastic body made of spherical rubber and a second elastic body made of a plurality of spherical rubbers arranged along a direction around the first elastic body are integrated.
A pair of holding members that hold the elastic unit from a direction along the central axis of the circumference, and
A holding member that elastically holds the peripheral edge of the pair of holding members from the outside,
A vibration isolation device characterized by being provided with.
ことを特徴とする請求項1に記載の防振装置。 The holding member is composed of a shrink tube.
The anti-vibration device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。 Each of the pair of holding members is formed in a disk shape.
The anti-vibration device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の防振装置。 The peripheral portions of the pair of holding members are inclined in a direction in which they approach each other.
The anti-vibration device according to any one of claims 1 to 3, wherein the anti-vibration device is characterized.
ことを特徴とする請求項4に記載の防振装置。 The angle of inclination of the inner surface of the peripheral portion is 125 ° or more and 145 ° or less.
The anti-vibration device according to claim 4.
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の防振装置。 The first elastic body and the second elastic body are arranged adjacent to each other via a connecting portion.
The anti-vibration device according to any one of claims 1 to 5, wherein the anti-vibration device is characterized.
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