JPH10281216A - 支持要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全ての方向の振動に関して、機器が大きく振動
しようとした場合は確実にその振動を抑制し、それ以外
の場合には機器の振動を基礎部に伝達しないという振動
絶縁特性を確保することが可能な支持要素を提供する。 【解決手段】支持要素１は、上部剛体２と、下部剛体３
と、円筒状の弾性体４とによって形成される空洞５の内
部にダイラタンシー特性を有する物質６が封入されてい
ることにより、機器が上下方向に大きく振動しようとす
ると、第一可動体７と第二可動体９の間でダイラタンシ
ー特性を有する物質６の粘度が増大して機器の振動を抑
制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機器を支持する際に
用いられる支持要素に係り、特に、エアコン等に用いら
れるコンプレッサ等の、内部に加振源を有する機器を支
持する際に用いられる支持要素であって、機器の振動を
低減し、また機器の振動を基礎部に伝達しない支持要素
に関する。

【０００２】

【従来の技術】機器等を支持する場合、特に内部に加振
源を有するような機器を支持する場合には、従来、防振
ゴムと呼ばれる柔らかな支持脚が用いられてきた。この
方法は、加振源となる機器に発生する振動の周波数より
も低い周波数に、機器と支持脚からなる振動系の固有振
動数を設定し、それによって機器の振動が基礎部に伝達
されることを防ぐという、いわゆる振動絶縁と呼ばれる
方法である。防振ゴムの性能を向上させた例として、特
開平2−40088号公報が挙げられる。この例は防振ゴムを
２重構造として固有振動数を自由に設定可能としたもの
である。

【０００３】また、別の例として、特開平5−158533 号
公報が挙げられる。この例は、弾性体の内部にダイラタ
ンシー特性を有する物質を封入した構成をとっており、
衝撃荷重時の振動の抑制と定常運転時の振動の絶縁を両
立させることを目的としている。ダイラタンシー特性と
は非線形粘弾性の一種であり、通常は粘度が小さいが、
流動の速度が大きくなると急激に粘度が増大する、とい
う特性を指す。またダイラタンシー特性を有する物質は
ダイラタント物質と呼ばれる。ダイラタント物質の、粘
度の劇的な変化は、その物質が流動する結果として生じ
るせん断速度が、あるしきい値以上になった場合に生じ
る。このせん断速度のしきい値を、臨界せん断速度と呼
ぶ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来からの防振ゴムを
用いた構成では、機器が定常運転状態である場合は基礎
部への振動の伝達を防ぐが、機器が起動される場合に発
生する駆動反力のような衝撃的な力が機器に生じる場合
は、機器が大きく振動してしまうという欠点があった。
すなわち、定常運転時の振動を絶縁するために機器は柔
軟に支持されているが、支持要素が柔らかいために機器
そのものは振動しやすいという問題がある。この問題を
解決する方法としては、防振ゴムの剛性、もしくは減衰
性を大きくすることが考えられるが、これらの方法では
振動の絶縁性が悪化する。特開平5−158533号公報の支
持要素は、この課題を解決することを目的としている
が、この構成によれば、ダイラタント物質が自由に流動
する空間が比較的広く与えられるため、ダイラタント物
質の種類によっては、発生するせん断速度を効果的に大
きくすることが困難になる場合がある。そのため、機器
が大きく振動した場合であっても、ダイラタント物質の
粘性が増大せず、その結果機器の振動が減衰しないとい
う危険があった。またこの構成によれば、ダイラタント
物質が粘度増大して発生した抵抗力が弾性体を介して伝
えられるため、弾性体が変形してしまい、結果として機
器の振動変位が抑制されない危険があった。

【０００５】そこで本発明の目的は、全ての方向の振動
に関して、機器が大きく振動しようとした場合は確実に
その振動を抑制し、それ以外の場合には機器の振動を基
礎部に伝達しないという振動絶縁特性を確保することが
可能な支持要素を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の支持要素は、上
部剛体と、下部剛体と、筒状の弾性体と、ダイラタンシ
ー特性を有する物質と、第一可動体と、第二可動体とを
有する支持要素であって、その筒状の弾性体は、その上
部剛体とその下部剛体との間に配置されて結合されてお
り、そのためにその支持要素はその上部剛体とその弾性
体とその下部剛体とによって周囲を取り囲まれた空洞を
有しており、その第一可動体とその第二可動体はその空
洞の内部に配置されており、その上部剛体とその下部剛
体の垂直方向にその上部剛体とその下部剛体が相対運動
する場合にはその第一可動体とその第二可動体も同様に
相対運動を生じ、その上部剛体とその下部剛体が水平方
向に相対運動する場合にはその第一可動体とその第二可
動体は相対運動をしない構造を有し、その空洞にはダイ
ラタント物質が封入されていることにある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【０００８】図１は、本発明の支持要素の一実施形態を
示す部分断面図である。支持要素１は、上部剛体２と、
下部剛体３とを有しており、円筒状の弾性体４は上部剛
体２と下部剛体３との間に配置され、上部剛体２と下部
剛体３とに接続されている。この構成により、支持要素
１は、上部剛体２と下部剛体３と弾性体４とによって形
成される空洞５を有し、空洞５にはダイラタント物質６
が封入されている。また上部剛体２の内側の面には第一
可動体７が取り付けられている。下部剛体３の内側の面
には積層ゴム８を介して第二可動体９が取り付けられて
いる。積層ゴム８は水平方向に軟で、上下方向に剛とな
るように配置されている。そのため第二可動体は上下方
向の運動を拘束されるが、水平方向の運動は比較的容易
である。第二可動体９は貫通穴１０を有しており、貫通
穴１０の上端にはブッシュ１１が配置されている。第一
可動体７はブッシュ１１を介して貫通穴１０に挿入され
ている。

【０００９】この構成により、第一可動体７と第二可動
体９は狭い隙間を介して接触せずに配置されるととも
に、第一可動体７と第二可動体９は上下方向には相対運
動が可能であるが、水平方向の相対運動は拘束されてい
る。また、支持要素１は、底面を図示しない基礎部に接
し、もしくは底面を基礎部に取り付け、上面に図示しな
い支持対象となる機器を乗せる、もしくは機器を取り付
けることによって機器を支持する。

【００１０】この構成の支持要素１を用いて機器を支持
した場合の挙動について説明する。機器が上下に振動す
る場合は、機器と共に上部剛体２および第一可動体７が
振動し、第一可動体７と第二可動体９との間に相対運動
が発生する。すると貫通穴１０の内部に存在するダイラ
タント物質６に流動が生じる。機器が大きく振動しよう
とする場合は、ダイラタント物質６に発生する流動が大
きくなり、ダイラタント物質６に生じるせん断速度がダ
イラタント物質６の臨界せん断速度を超えるとダイラタ
ント物質６の粘度は急激に大きくなる。

【００１１】すると第一可動体７と第二可動体９の相対
運動に対して大きな抵抗力が発生し、機器の振動は急激
に減衰される。機器の振動が小さな場合はダイラタント
物質６に生じるせん断速度が小さく、そのためダイラタ
ント物質６の粘度は小さい状態にある。このため、支持
要素１の減衰は小さく、また上下方向の剛性が小さいた
め、支持要素１には振動絶縁性があり、機器の振動は基
礎部には伝達されない。また、第一可動体７と第二可動
体９との水平方向の相対運動が拘束されているため、第
一可動体７と第二可動体９との間隔は変化しない。その
ため振動の絶縁および抑制の動作は常に安定に行われ、
ダイラタント物質６が粘度変化し始める際の機器の振動
の大きさが変化することはない。

【００１２】次に、機器が水平方向に振動する場合につ
いて述べる。この場合は、ブッシュ１１によって第一可
動体と第二可動体の相対運動が拘束されているため、上
部剛体２および第一可動体７に加えて第二可動体が機器
と共に振動する。その結果、第二可動体９と下部剛体３
との間に存在するダイラタント物質６に流動が生じる。
機器が大きく振動しようとすると、第二可動体９と下部
剛体３の相対運動は大きくなり、その結果生じる流動に
よりダイラタント物質６に生じるせん断速度がダイラタ
ント物質６の臨界せん断速度よりも大きくなると、ダイ
ラタント物質６の粘度が急激に増大し、第二可動体９と
下部剛体３との相対運動に対して大きな抵抗力を発生す
る。その結果、機器の振動は減衰され、抑制される。機
器の振動が小さな場合はダイラタント物質６に生じるせ
ん断速度が小さく、そのためダイラタント物質６の粘度
は小さい状態にある。

【００１３】このため、支持要素１の減衰は小さく、ま
た水平方向の剛性が小さいため、支持要素１には振動絶
縁性があり、機器の振動は基礎部には伝達されない。ま
た、第二可動体９は積層ゴム８によって支持されている
ために上下方向に変位を生じることがなく、第二可動体
９と下部剛体３との隙間は変化しない。そのため常に安
定した特性で振動の抑制および絶縁を実現することが可
能である。

【００１４】ダイラタント物質６としては、微細な砂に
少量の水を加えたもの、片栗粉に少量の水を加えペース
ト状にしたもの、またはプラスティックの微粒子を分散
媒に分散させたディスパージョン等を用いることが可能
である。

【００１５】また、第一可動体７と第二可動体９の間隔
を適宜設定することによって、ダイラタント物質６に粘
度変化を生じさせる機器の上下方向の振動の大きさを適
宜設定することが可能である。さらに第二可動体９と下
部剛体３の間隔を適宜設定することによって、ダイラタ
ント物質６に粘度変化を生じさせる機器の上下方向の振
動の大きさを適宜設定することが可能である。

【００１６】図２は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素２１は、上部剛体２
２と下部剛体２３の間に円筒形の弾性体２４を接合した
構成となっており、内部に空洞２５を有している。第一
可動体２６は空洞２５の中に配置されており、上部剛体
２２に連結されている。第二可動体２７は空洞２５の中
に配置されており、積層ゴム２８を介して下部剛体２３
に取り付けられている。また第二可動体２７は貫通穴２
９を有しており、貫通穴２９の上端にはブッシュ３０が
配置されている。

【００１７】第一可動体２６はブッシュ３０を介して貫
通穴２９に挿入されている。第一可動体２６と第二可動
体２７は狭い隙間を有して接触せずに配置されている。
第二可動体２７は側面に溝３１，３２，３３を有する略
円筒形状をしており、溝３１，３２，３３にはそれぞれ
中心に貫通穴を有する円盤３４，３５，３６が配置され
ている。円盤３４，３５，３６はそれぞれ連結要素３
７，３８に接続され、連結要素３７，３８はそれぞれ下
部剛体２３に接続されている。空洞２５の内部にはダイ
ラタント物質６が封入されている。

【００１８】この支持要素２１を用いて機器を支持した
場合は、上下方向の振動に関しては図１に示した支持要
素１と同様の作用により機器の大振動を抑制する。機器
が水平方向に振動した場合は、下部剛体２７に加えて円
盤３４，３５，３６と第二可動体２７との間に相対運動
が生じ、下部剛体２３および円盤３４，３５，３６と第
二可動体２７の間に存在するダイラタント物質６に流動
が生じる。このため広範囲でダイラタント物質６が粘度
増大するために、より大きな抵抗力を発生させることが
可能となる。

【００１９】図３は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素４１は、上部剛体４
２と下部剛体４３の間に円筒形の弾性体４４を接合した
構成となっており、内部に空洞４５を有している。上部
可動体４６，４７，４８は空洞４５の中に配置されてお
り、上部剛体４２に連結されている。第二可動体４９は
空洞４５の中に配置されており、積層ゴム５０を介して
下部剛体４３に取り付けられている。また第二可動体４
９は貫通穴５１，５２，５３を有しており、貫通穴５
１，５２，５３の上端にはブッシュ５４，５５，５６が
配置されている。

【００２０】また上部可動体４６，４７，４８はブッシ
ュ５６，５７，５８を介して貫通穴５１，５２，５３に
それぞれ挿入されている。この構成により、上部可動体
４６，４７，４８と第二可動体４９は狭い隙間を有して
接触せずに配置される。空洞４５の内部にはダイラタン
ト物質６が封入されている。

【００２１】この支持要素４１を用いて機器を支持した
場合は、水平方向の振動に関しては図１に示した支持要
素１と同様の作用により機器の大振動を抑制する。機器
が上下方向に振動した場合は、上部可動体４６，４７，
４８のそれぞれと下部剛体４９との間に相対運動が生
じ、上部可動体４６，４７，４８と第二可動体４９との
間に存在するダイラタント物質６に流動が生じる。この
ため広範囲でダイラタント物質６が粘度増大するため
に、より大きな抵抗力を発生させることが可能となる。

【００２２】図４は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素６１は、図１に示し
た支持要素１の下部剛体３の上面に凸部６２を持たせた
ものである。また凸部６２は第二可動体９の下側に配置
され、下部剛体３と第二可動体９は狭い隙間を有して対
向している。この構成によれば、積層ゴム８の高さを低
くすることなく、すなわち積層ゴム８の水平方向の剛性
を大きくすることなく、ダイラタント物質６が粘度増大
する振動の大きさを小さな値に設定することが可能とな
る。

【００２３】図５は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素７１は、図１に示し
た支持要素１の下部剛体３の底面にざぐり穴７２を設
け、さらにざぐり穴７２の底面からは内部に向かってね
じ穴７３が貫通された構成である。ねじ穴７３には連結
ボルト７４が挿入されている。空洞５の内部の第二可動
体９と下部剛体３との間には剛体板７５が配置されてお
り、剛体板７５は連結ボルト７４に剛に固定されてい
る。

【００２４】この支持要素７１によって機器を支持した
場合は、図１に示した支持要素１と同様の作用によっ
て、全ての方向の振動について大きな振動を抑制し、機
器の振動が小さな時は振動絶縁効果により機器の振動を
基礎部に伝達しない。また連結ボルト７４を回転するこ
とによって第二可動体９と剛体可動板７５の間隔を変化
させることが可能であり、よってダイラタント物質６の
粘度が増大する振動の大きさを適宜変更することが可能
となる。

【００２５】図６は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素８１は、図１に示し
た支持要素１のブッシュ１１の代わりに環状積層ゴム８
２を用いたものである。また環状積層ゴム８２は同心円
筒形のゴムおよび鋼板を積層した構造であり、水平方向
に剛であり上下方向には柔となっている。また、第一可
動体７の環状積層ゴム８２に接続されている部分は細径
となっており、貫通穴１０の内部では太くなっている。

【００２６】この構成により、第一可動体７と第二可動
体９は水平方向に拘束される。また、剛体のブッシュを
用いた場合とは異なり、第一可動体７に摺動部が存在し
ない。よって摺動による磨耗等の危険がない。機器の振
動に対しては、図１に示した支持要素１と同様の作用に
より、大振動を抑制し小振動時には基礎部に振動を伝達
しない。また、第一可動体７の環状積層ゴム８２に接続
されている部分は細径となっており、貫通穴１０の内部
では太径となる構造であるから、環状積層ゴム８２の厚
さを薄くすることなく、ダイラタント物質６が粘度増大
する振動の大きさを小さくすることが可能となってい
る。

【００２７】図７は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素９１は、上部剛体９
２，下部剛体９３の間に円筒形の弾性体９４を接合した
構成となっており、内部に空洞９５を有している。第一
可動体９６は空洞９５の中に配置されており、上部剛体
９２に連結されている。第二可動体９７は空洞９５の中
に配置されている。また第二可動体９７は貫通穴９８を
有しており、貫通穴９８の上端にはブッシュ９９が配置
されている。第一可動体９６はブッシュ９９を介して貫
通穴９８に挿入されている。

【００２８】この構成により、第一可動体９６と第二可
動体９７は狭い隙間を有して接触しないように配置され
ている。下部剛体９２には突起１００，１０１が存在
し、突起１００，１０１の上に第二可動体９７が配置さ
れている。空洞９５の第二可動体の上部には剛体円盤１
０２が配置され、下部剛体９３に剛に固定された支持柱
１０３，１０４に剛に固定されている。

【００２９】この構成によって剛体円盤１０２は下部剛
体９３に剛に固定されている。さらに剛体円盤１０２は
貫通穴１０５を有しており、貫通穴１０５には第一可動
体９６が貫通されている。また剛体円盤１０２は突起１
０６，１０７を有しており、突起１０６，１０７は第二
可動体９７と接している。この構成によって、第二可動
体９７は上下方向への運動を規制されており、上下方向
には運動可能となっている。

【００３０】この支持要素９１によって機器を支持した
場合は、図１に示した支持要素１と同様の作用によっ
て、全ての方向の振動について大きな振動は抑制し、機
器の振動が小さな時は振動絶縁効果により機器の振動を
基礎部に伝達しない。水平方向の振動の際には、第二可
動体９７と下部剛体９３との隙間に加えて、第二可動体
９７と剛体円盤１０２との隙間においてダイラタント物
質の抵抗力が発生するため、比較的大きな抵抗力を発生
することが可能である。また水平方向に関して図１にあ
るような積層ゴムがなくなるため、支持要素９１の水平
方向の剛性を小さな値にすることが可能となり、小振動
時の振動絶縁性を向上させる。

【００３１】図８は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素１１１は図１に示し
た支持要素１の空洞５のうち、第二可動体９の上部に気
体封入弾性体１１２を配置した構造となっている。この
構造によれば、気体封入弾性体１１２が体積変化するこ
とによって空洞５の体積変化を許容するので、支持要素
１１１の剛性を小さくすることが可能となる。また気体
封入弾性体１１２が第二可動体９の上部にあるため、ダ
イラタント物質６の粘度変化が生じる部分、すなわち第
二可動体９と下部剛体３との間および第二可動体９の貫
通穴１０におけるダイラタント物質６の流動を妨げるこ
とはない。よって気体封入弾性体１１２がダイラタント
物質６の粘度変化に影響することはない。

【００３２】図９は、本発明の支持要素の別の実施形態
を示す部分断面図である。支持要素１２１の下部剛体１
２２と第二可動体１２３との間には積層ゴムリング１２
４が配置され、それぞれ接合されている。また第二可動
体１２３は貫通穴１２５を有しており、貫通穴１２５の
上部にはブッシュ１２６が配置されている。さらに上部
剛体１２７に連結された第一可動体１２８が、ブッシュ
１２６を介して貫通穴１２５に挿入されている。第一可
動体１２８と第二可動体１２３は狭い隙間を介して接触
しないように配置されている。また上部剛体１２７と第
二可動体１２３との間にはコイルばね１２９が配置され
ている。ブッシュ１２６，第一可動体１２８，第二可動
体１２３，弾性体リング１２４および下部剛体１２２に
よって構成される空洞１３０の内部にはダイラタント物
質６が充満することなく封入されている。

【００３３】この支持要素１２１により機器を支持した
場合は、図１に示した支持要素１と同様の作用によっ
て、機器の全ての方向の振動について大きな振動を抑制
することを可能にするとともに、機器の振動が小さな場
合は機器の振動の基礎部への伝達を防ぐことを可能にす
る。また、支持要素１２１は支持要素１２１の外周を構
成する弾性体を必要としないので、比較的小型に構成す
ることができる。

【００３４】図１０は、本発明の支持要素の別の実施形
態を示す部分断面図である。支持要素１３１の下部剛体
１３２の上面には積層ゴムリング１３３が接合されてお
り、積層ゴムリング１３３には第二可動体１３４が取り
付けられている。第二可動体１３４の上面は円錐形の凹
部１３５があり、凹部１３５の中心には貫通穴１３６が
開けられている。また第二可動体１３４の上部には同心
円筒形のゴムおよび鋼板を積層した環状積層ゴム１３７
が取り付けられており、環状積層ゴム１３７の中心を第
一可動体１３８が貫通している。

【００３５】また第一可動体１３８は第二可動体１３４
の貫通穴１３６に挿入されており、第一可動体１３８と
第二可動体１３４とは狭い隙間を有して配置されてい
る。第一可動体１３８の上端には上部剛体１３９が取り
付けられている。第一可動体１３８，円形積層ゴム１３
７，第二可動体１３４，積層ゴムリング１３３および下
部剛体１３２によって周囲を囲まれた空洞１３９にはダ
イラタント物質６が封入されている。また空洞のうち、
第二可動体の円錐形凹部１３５にはドーナツ形の気体封
入弾性体１４０が、第一可動体１３２と接しないように
配置されている。

【００３６】この支持要素１３１は、円形積層ゴム１３
７の上下方向の弾性によって、機器を支持することが可
能である。よってコイルばね等の機器を支持するための
弾性体を必要としないので、小型化が可能である。ま
た、第二可動体１３４の円錐形凹部１３５によって環状
積層ゴム１３７の変形が許容され、さらに気体封入弾性
体１４０が体積変化することによって空洞１３９の体積
変化が許容される。また気体封入弾性体１４０は第一可
動体１３８に接しないので、第一可動体１３８の運動に
抵抗を与えない。

【００３７】これらによって、支持要素１３１の上下方
向の剛性が小さいことが保証される。また水平方向につ
いては、積層ゴムリング１３３の剛性が小さいので、支
持要素１３１の水平方向の剛性も小さな値となる。よっ
て全ての方向について支持要素１３１の剛性が小さく、
また小振動時はダイラタント物質６の粘度も小さいた
め、小振動時には支持要素１３１に振動絶縁効果があ
り、機器の振動を基礎部に伝達しない。

【００３８】さらに、機器が上下方向に大きく振動しよ
うとする場合は、第一可動体１３８と第二可動体１３４
の相対運動によって、ダイラタント物質６に流動が生じ
て粘度が増大し、振動を抑制する。また、水平方向の大
振動については、第二可動体１３４と下部剛体１３２の
相対運動に起因するダイラタント物質の流動によって粘
度が増大し、大きな抵抗力を発生して振動を抑制する。

【００３９】図１１は、本発明の支持要素の別の実施形
態を示す部分断面図である。支持要素１４１は図１に示
した支持要素１のブッシュ１１を第二可動体９から独立
させ、剛体円盤１４２によって支持した構成となってい
る。また剛体円盤１４２は、第二可動体に剛に固定され
た支持柱１４３，１４４に剛に取り付けられている。こ
の構成によれば、ダイラタント物質６が貫通穴１０を通
り抜けることが可能となる。このため、小振動時に第一
可動体７がダイラタント物質６から受ける抵抗力が小さ
くなり、振動絶縁性を向上させることが可能となる。

【００４０】図１２は、本発明の支持要素の別の実施形
態を示す部分断面図である。支持要素１５１は図１２に
示した支持要素１４１の第二可動体９の有する貫通穴１
０の代わりに貫通していない穴１５２を有しており、穴
１５２の底面にはスリット１５３を配した構成となって
いる。この構成によれば、支持される機器が振動した場
合に、ダイラタント物質６は第一可動体７および第二可
動体９の間の隙間に加えて、スリット１５３内において
流動を生じる。

【００４１】支持要素１５１を用いて機器を支持した場
合について考える。機器が上下に振動した場合、機器の
振動が大きくなると、スリット１５３中でダイラタント
物質６に生じるせん断速度が臨界せん断速度より大きく
なり、スリット１５３内でダイラタント物質６の粘度が
急激に大きくなるため、スリット１５３をダイラタント
物質６が通過することができなくなる。よって第一可動
体７の受ける抵抗力は大きくなり、振動を抑制する。機
器がさらに大きく振動しようとすると、第一可動体７と
第二可動体９との隙間においてダイラタント物質６が粘
度増大し、さらに大きな抵抗力を発生して機器の振動を
抑制する。このように、抵抗力の変化を２段階にするこ
とが可能となる。

【００４２】また、スリット１５３の形状や第一可動体
７と第二可動体９との隙間の形状を調整することによっ
て、スリット１５３内でダイラタント物質６が粘度増大
するよりも小さな振動で、第一可動体７と第二可動体９
との隙間におけるダイラタント物質６の粘度増大を発生
させることが可能である。この場合も、抵抗力の変化を
２段階にすることが可能である。また、スリット１５３
の形状や第一可動体７と第二可動体９との隙間の形状を
調整することによって、次に述べる動作により、スリッ
ト１５３内でのダイラタント物質６の粘度増大と、隙間
におけるダイラタント物質６の粘度増大を同時に生じさ
せることが可能である。

【００４３】この場合、機器の振動が大きくなると、ま
ず、スリット１５３中でダイラタント物質６が粘度増大
し、ダイラタント物質６がスリット１５３内を流動する
ことができなくなる。すると、ダイラタント物質６は第
一可動体７と第二可動体９との隙間を流動しようとす
る。するとこの隙間でのダイラタント物質６に発生する
せん断速度が急激に大きくなる。よって、この隙間にお
いてもダイラタント物質６の粘度が増大し、第一可動体
７の受ける抵抗力が急激に大きくなる。この場合は、ス
リット１５３内でのダイラタント物質６の粘度増大と隙
間におけるダイラタント物質６の粘度増大がほぼ同時に
生じるため、急激に大きな抵抗力を発生し、機器の振動
を急激に抑制することが可能となる。

【００４４】図１３は、本発明の支持要素の別の実施形
態を示す部分断面図である。支持要素１６１は、上部剛
体１６２と、中間剛体１６３と、上部剛体１６２と中間
剛体１６３との間に配置され、上部剛体１６２と中間剛
体１６３とに接続されている円筒状の弾性体１６４とを
有しており、その上部剛体１６２とその中間剛体163と
その弾性体１６４とによって上部空洞１６５を形成して
いる。また、支持要素１６１は下部剛体１６６と、下部
剛体１６６と中間剛体１６３との間に配置され中間剛体
１６３と下部剛体１６６に結合されている剛体筒１６７
を有しており、中間剛体１６３，下部剛体１６６および
弾性筒１６７によって下部空洞１６８を形成している。

【００４５】中間剛体１６３はスリット１６９を有して
おり、上部空洞１６５と下部空洞１６８はスリット１６
９によって連通している。上部剛体１６２の内面には第
一可動体１７０が連結されており、中間剛体１６３の上
面には支持弾性体１７１を介して第二可動体１７２が連
結されている。第二可動体１７２の上面には剛体柱１７
３，１７４が結合されており、剛体柱１７３，１７４と
第一可動体１７０は、上下方向が薄い板ばね１７５，１
７６によって連結されている。空洞１６８には気体封入
弾性体１７７が配置されている。また上部空洞１６５お
よび下部空洞１６８にはダイラタント物質６が封入され
ている。

【００４６】この支持要素１６１を用いて機器を支持し
た場合の動作について説明する。まず、機器が水平方向
に振動する場合について考える。この場合は、機器と共
に上部剛体１６２および第一可動体１７０が振動する。
また、板ばね１７５，１７６は面外方向には柔軟である
が面内方向には剛であるという特性を有しており、水平
方向の運動は板ばね１７５，１７６の面内方向の運動で
あるから、第一可動体１７０と第二可動体１７２は共に
運動しようとする。よって、機器の振動と共に第二可動
体１７２も水平方向に振動する。機器の振動が大きくな
ると、第二可動体１７２と中間剛体１６３との間に存在
するダイラタント物質６の粘度が急激に増大し、機器の
振動を抑制する。

【００４７】機器が上下方向に振動する場合は、第一可
動体１７０の運動は板ばね１７５，１７６の面外方向の
運動であるから、第一可動体１７０と第二可動体１７２
は相対運動が可能となる。よって第二可動体１７２は振
動せずに上部剛体１６２と第一可動体１７０が振動す
る。上部剛体１７０が上下方向に振動すると、上部空洞
１６５の体積が変化する。この場合、下部空洞１６８に
配置された気体封入弾性体１７７は体積変化が可能であ
るから、上部空洞１６５の体積変化を気体封入弾性体１
７７が吸収することになる。よってダイラタント物質６
は上部剛体１６２の振動と共にスリット１６９内を通過
する。

【００４８】機器の振動が大きくなると、スリット１６
２内のダイラタント物質６に生じるせん断速度が臨界せ
ん断速度以上になり、ダイラタント物質６の粘度が急激
に増大する。するとダイラタント物質６はスリット１６
９を通過することができなくなり、よって上部剛体１６
２の運動に対する抵抗力が発生する。これにより機器の
振動は抑制される。機器の振動が小さい場合はダイラタ
ント物質６の粘度は小さく、振動絶縁効果によって機器
の振動を基礎部に伝達しない。

【００４９】また、この構成によれば、摺動部がないた
めに、摺動による異音や破損の危険がない。また、第二
可動体は、上部剛体１６２とは板ばね１７５，１７６を
介して連結されているので、図１に示した支持要素１の
ダイラタント物質６が粘度増大した場合のような、上下
方向に大きな力を受けることがない。そのため、支持部
材として積層ゴムを用いなくとも、第二可動体１７２と
中間剛体１６３との距離を一定に保つことが可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の支持要素
を用いて機器を支持することによって、全ての方向の振
動に関して、機器が大きく振動しようとした場合は確実
にその振動を抑制し、それ以外の場合には機器の振動を
基礎部に伝達しないという振動絶縁特性を確保すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図２】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図３】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図４】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図５】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図６】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図７】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図８】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図９】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断面
図である。

【図１０】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断
面図である。

【図１１】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断
面図である。

【図１２】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断
面図である。

【図１３】本発明の支持要素の一実施形態を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１…支持要素、２…上部剛体、３…下部剛体、４…弾性
体、５…空洞、６…ダイラタント物質、７…第一可動
体、８…支持弾性体、９…第二可動体、１０…貫通穴、
１１…ブッシュ、２１…支持要素、２２…上部剛体、２
３…下部剛体、２４…弾性体、２５…空洞、２６…第一
可動体、２７…第二可動体、２８…積層ゴム、２９…貫
通穴、３０…ブッシュ、３１，３２，３３…溝、３４，
３５，３６…円盤、３７，３８…連結要素、４１…支持
要素、４２…上部剛体、４３…下部剛体、４４…弾性
体、４５…空洞、４６，４７，４８…上部可動体、４９
…第二可動体、５０…積層ゴム、５１，５２，５３…貫
通穴、５４，５５，５６…ブッシュ、６１…支持要素、
６２…凸部、７１…支持要素、７２…ざぐり穴、７３…
ねじ穴、７４…連結ボルト、７５…剛体板、８１…支持
要素、８２…環状積層ゴム、９１…支持要素、９２…上
部剛体、９３…下部剛体、９４…弾性体、９５…空洞、
９６…第一可動体、９７…第二可動体、９８…貫通穴、
９９…ブッシュ、１００，１０１…突起、１０２…剛体
円盤、１０３，１０４…支持柱、１０５…貫通穴、１０
６，１０７…突起、１１１…支持要素、１１２…気体封
入弾性体、１２１…支持要素、１２２…下部剛体、１２
３…第二可動体、１２４…積層ゴムリング、１２５…貫
通穴、１２６…ブッシュ、１２７…上部剛体、128…第
一可動体、１２９…コイルばね、１３０…空洞、１３１
…支持要素、１３２…下部剛体、１３３…積層ゴムリン
グ、１３４…第二可動体、１３５…凹部、１３６…貫通
穴、１３７…環状積層ゴム、１３８…第一可動体、１３
９…空洞、１４０…気体封入弾性体、１４１…支持要
素、１４２…剛体板、１４３，１４４…支持柱、１５１
…支持要素、１５２…穴、１５３…スリット、１６１…
支持要素、１６２…上部剛体、１６３…中間剛体、１６
４…弾性体、１６５…上部空洞、１６６…下部剛体、１
６７…剛体筒、１６８…下部空洞、１６９…スリット、
１７０…第一可動体、１７１…支持弾性体、１７２…第
二可動体、１７３，174…剛体柱、１７５，１７６…板
ばね、１７７…気体封入弾性体。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部剛体と、下部剛体と、筒状の弾性体
   と、ダイラタンシー特性を有する物質と、第一可動体
   と、第二可動体とを有する支持要素であって、その筒状
   の弾性体は、その上部剛体とその下部剛体との間に配置
   されて結合されており、そのためにその支持要素はその
   上部剛体とその弾性体とその下部剛体とによって周囲を
   取り囲まれた空洞を有しており、その第一可動体とその
   第二可動体はその空洞の内部に配置されており、その上
   部剛体とその下部剛体の垂直方向にその上部剛体とその
   下部剛体が相対運動する場合にはその第一可動体とその
   第二可動体も同様に相対運動を生じ、その上部剛体とそ
   の下部剛体が水平方向に相対運動する場合にはその第一
   可動体とその第二可動体は相対運動をしない構造を有
   し、その空洞にはダイラタント物質が封入されているこ
   とを特徴とした支持要素。
2. 【請求項２】上部剛体と、下部剛体と、筒状の弾性体
   と、ダイラタンシー特性を有する物質と、第一可動体
   と、第二可動体と、異方性弾性体とによって構成された
   支持要素であって、その筒状の弾性体は、その上部剛体
   とその下部剛体との間に配置されて結合されており、そ
   のためにその支持要素はその上部剛体とその弾性体とそ
   の下部剛体とによって周囲を取り囲まれた空洞を有して
   おり、その空洞には前記ダイラタンシー特性を有する物
   質が封入されており、前記第一可動体および前記第二可
   動体はその空洞の内部に配置され、その第一可動体は前
   記上部剛体または前記下部剛体に固定されており、その
   第二可動体はその上部剛体およびその下部剛体のうち前
   記第一可動体が固定されていない側に、前記異方性弾性
   体を介して連結されており、その異方性弾性体はその第
   二可動体の水平方向には軟であるが垂直方向には剛であ
   り、その第二可動体は貫通穴を有しており、その貫通穴
   にはブッシュが配置されており、その第一可動体はその
   ブッシュを介してその貫通穴に挿入されていることを特
   徴とした支持要素。
3. 【請求項３】上部剛体と、下部剛体と、筒状の弾性体
   と、ダイラタンシー特性を有する物質と、第一可動体
   と、第二可動体とを有する支持要素であって、その筒状
   の弾性体は、その上部剛体とその下部剛体との間に配置
   されて結合されており、そのためにその支持要素はその
   上部剛体とその弾性体とその下部剛体とによって周囲を
   取り囲まれた空洞を有しており、その空洞には前記ダイ
   ラタンシー特性を有する物質が封入されており、前記第
   一可動体および前記第二可動体はその空洞の内部に配置
   され、その第一可動体は前記上部剛体または前記下部剛
   体に固定されており、その第二可動体は貫通穴を有して
   おり、その貫通穴にはブッシュが配置されており、その
   第一可動体はそのブッシュを介してその貫通穴に挿入さ
   れており、その上部剛体およびその下部剛体のうち前記
   第一可動体が固定されていない側の内側の面には突起が
   配置され、その突起上にその第二支持要素が固定されず
   に配置されており、その第二可動体と前記上部剛体と前
   記下部剛体のうち前記第一可動体が固定されている側と
   の間には剛体板が配置され、その剛体板はその上部剛体
   とその下部剛体のうちその上部剛体が固定されていない
   側に支持柱を介して固定されており、その剛体板はその
   第二可動体の方向に凸な突起を有しており、その第二剛
   体はその剛体板の有する突起に接していることを特徴と
   した支持要素。
4. 【請求項４】請求項２乃至３に記載の支持要素であっ
   て、少なくとも１つの剛体板が前記空洞内に配置されて
   おり、その剛体板は前記第二可動体の前記下部剛体と前
   記上部剛体のうち第二可動体が連結されている側に平行
   な面と対向しており、その剛体板は連結部材を介してそ
   の下部剛体とその上部剛体のうち第二可動体が連結され
   ている側に剛に取り付けられていることを特徴とした支
   持要素。
5. 【請求項５】請求項２乃至４に記載の支持要素であっ
   て、前記第二可動体には複数の貫通穴が開けられてお
   り、その貫通穴のそれぞれにはブッシュが配置されてお
   り、前記上部剛体と前記下部剛体のうち第一可動体が取
   り付けられている側にはその貫通穴と同数の第一可動体
   が取り付けられており、その可動体はその貫通穴にその
   ブッシュを介してそれぞれ挿入されていることを特徴と
   した支持要素。
6. 【請求項６】請求項２乃至５に記載の支持要素であっ
   て、前記上部剛体と前記下部剛体のうち前記第二可動体
   が取り付けられている側の、その第二可動体と対向した
   面に凸部を設けたことを特徴とする支持要素。
7. 【請求項７】請求項２乃至６に記載の支持要素であっ
   て、前記空洞内の前記上部剛体と前記下部剛体のうち前
   記第二可動体が取り付けられている側とその第二可動体
   の間には剛体板が配置されており、その剛体板はその上
   部剛体とその下部剛体のうちその第二可動体が取り付け
   られている側に剛に連結されており、その剛体板はその
   剛体板とその第二可動体との間隔を調整可能とする手段
   を有することを特徴とした支持要素。
8. 【請求項８】請求項２乃至７に記載の支持要素であっ
   て、前記上部剛体と前記下部剛体のうち前記第二可動体
   が取り付けられている側とその第二可動体との間に配置
   されている異方性弾性体として積層ゴムを用いたことを
   特徴とする支持要素。
9. 【請求項９】請求項２乃至８に記載の支持要素であっ
   て、前記ブッシュの代わりに積層ゴムを配置し、その積
   層ゴムはその第一可動体およびその第二可動体に連結さ
   れていることを特徴とした支持要素。
10. 【請求項１０】請求項２乃至９に記載の支持要素であっ
    て、前記空洞の内部に気体封入弾性体を配置したことを
    特徴とする支持要素。
11. 【請求項１１】上部剛体と、下部剛体と、第一可動体
    と、第二可動体と、リング状異方性弾性体と、荷重支持
    用の弾性体と、ブッシュと、ダイラタンシー特性を有す
    る物質を有する支持要素であって、そのリング状弾性体
    はその第二可動体とその下部剛体の間に配置され、その
    リング状弾性体はその第二可動体とその下部剛体に結合
    されており、その第二可動体は上面から下面に向けて貫
    通されている貫通穴を有し、その貫通穴の上端にはブッ
    シュが配置されており、第一可動体はそのブッシュを介
    してその貫通穴に挿入されており、その第一可動体の外
    側の端には前記上部剛体が取り付けられており、その上
    部剛体には前記荷重支持用の弾性体が接しており、その
    下部剛体とそのリング状弾性体とその第二可動体とによ
    って囲まれた空間には前記ダイラタンシー特性を有する
    物質が配置されていることを特徴とした支持要素。
12. 【請求項１２】上部剛体と、下部剛体と、筒状の弾性体
    と、ダイラタンシー特性を有する物質と、第一可動体
    と、第二可動体と、異方性弾性体と、剛体板とを有する
    支持要素であって、その筒状の弾性体は、その上部剛体
    とその下部剛体との間に配置されて結合されており、そ
    のためにその支持要素はその上部剛体とその弾性体とそ
    の下部剛体とによって周囲を取り囲まれた空洞を有して
    おり、その空洞には前記ダイラタンシー特性を有する物
    質が封入されており、前記第一可動体および前記第二可
    動体はその空洞の内部に配置され、その第一可動体は前
    記上部剛体または前記下部剛体に固定されており、その
    第二可動体はその上部剛体およびその下部剛体のうち前
    記第一可動体が固定されていない側に、前記異方性弾性
    体を介して連結されており、その異方性弾性体はその第
    二可動体の水平方向には軟であるが垂直方向には剛であ
    り、その第二可動体は貫通穴を有しており、その剛体板
    は貫通穴を有しており、その剛体板のその剛体穴にはブ
    ッシュが配置されており、その第一可動体はそのブッシ
    ュを介してその剛体板のその貫通穴およびその第二可動
    体のその貫通穴に挿入されていることを特徴とした支持
    要素。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載の支持要素であって、
    前記第二可動体は前記貫通穴の代わりに貫通していない
    穴を有し、その穴の底部に少なくとも１つの、その穴よ
    りも断面積の小さな貫通穴を有することを特徴とした支
    持要素。
14. 【請求項１４】上部剛体と、中間剛体と、下部剛体と、
    筒状の弾性体と、ダイラタンシー特性を有する物質と、
    第一可動体と、第二可動体と、支持弾性体と、剛体筒
    と、気体封入弾性体と、板ばねによって構成された支持
    要素であって、その筒状の弾性体は、その上部剛体とそ
    の中間剛体との間に配置され、その弾性体とその上部剛
    体とその中間剛体とは結合されており、そのためにその
    支持要素はその上部剛体とその弾性体とその中間剛体と
    によって周囲を取り囲まれた上部空洞を有しており、そ
    の剛体筒はその中間剛体とその下部剛体との間に配置さ
    れ、その中間剛体とその剛体筒とその下部剛体とは結合
    されており、そのためその支持要素はその中間剛体とそ
    の剛体筒とその下部剛体とによって周囲を囲まれた下部
    空洞を有しており、前記第一可動体および前記第二可動
    体はその上部空洞の内部に配置され、その第一可動体は
    前記上部剛体または前記中間剛体に固定されており、そ
    の第二可動体はその上部剛体およびその中間剛体のうち
    前記第一可動体が固定されていない側に、前記支持弾性
    体を介して連結されており、その第一可動体とその第二
    可動体は板ばねを介して連結されており、その板ばねは
    中間剛体と平行に配置されており、その中間剛体には少
    なくとも１つの貫通穴が開けられており、そのためその
    上部空洞とその下部空洞はその貫通穴によって連通して
    おり、その下部空洞には前記気体封入弾性体が配置され
    ており、その上部空洞とその下部空洞には前記ダイラタ
    ンシー特性を有する物質が封入されていることを特徴と
    する支持要素。