WO2008035774A1

WO2008035774A1 - Structure anti-vibrations

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Publication number: WO2008035774A1
Application number: PCT/JP2007/068421
Authority: WO
Inventors: Masayoshi Kawata
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-03-27
Also published as: US8418999B2; CN101535677A; JP2008075743A; US20100007069A1; EP2065613A1; EP2065613A4; EP2065613B1; CN101535677B

Description

明細書

防振構造体

技術分野

[0001] 本発明は，剛性を有する複数の硬質板と，粘弾性を有する複数の軟質材とを交互に積層してなる積層体を具え，該積層体の積層方向に沿う両端部をそれぞれ振動発生部および振動受部に連結してなる防振構造体に関するものである。

背景技術

[0002] 従来より，荷台を支えるリンク等の振動発生部から車軸等の振動受部へ伝達される振動を減衰吸収するために，剛性を有する鋼板等の硬質板と，粘弾性的性質を有するゴム材等の軟質材とを交互に積層した複合積層材を具える防振構造体が，振動発生部と振動受部との間に配置されることがある。このような複合積層材を具える防振構造体を振動発生部と振動受部との間に介在させた場合，振動発生部に発生する衝撃や振動が複合積層材により減衰 '防振されることで，振動受部へ伝達される振動レベルの低減が可能になる。

[0003] このような複合積層体は，振動発生部の重量を支えた状態で水平方向へ比較的大きな変形ができるように構成されている。従って，振動発生部の荷重を支持した状態 ,即ち複合積層材に正圧が加わった状態で振動を受けた場合，複合積層材は主として水平方向に沿って剪断変形するが，防振構造体の下端側が振動受部側により拘束されていることから，振幅が大きい振動入力時には複合積層材にこじり変形が生じる。また，このこじり変形の発生に伴って複合積層材には，振幅方向に沿った一端部に圧縮変形が作用すると共に，他端部に引張変形が作用するようになる。

[0004] すなわち入力振動の振幅増加に従って複合積層材に生じるこじり変形が増加し，この複合積層材に作用する引張変形が増加することになる。このとき，複合積層材は軟質材が非圧縮性であり，拘束面が比較的大きいのに対し自由表面積が小さいことから，引張変形時に拘束面の中央部で静水圧応力の集中が発生し，比較的小さい引張変形でも早期に静水圧破壊に至るという問題がある。

[0005] ここで，「静水圧破壊」とは，以下のとおり定義される。すなわち，硬質材を殆ど，または全く配設しない一般的な防振ゴムでは，自由面積が大きく，そこへの引張力の作用に当っては，外側ゴム部分の内側への入り込み変形に基き，体積変化せずに伸長変形することができる。これに対して，本発明の適用される防振構造体のように，複数枚の硬質板を埋設配置してなり，例えばゴム製の軟質材に対する拘束面積の大きいものにあっては，引張力の作用に当って，外周近傍では変形できても，内部では全体的に引張られた状態となる。このような状態で，応力値または静水圧応力値が一定以上に高まった場合に，軟質材が，体積増加に起因して破壊してしまう場合があり ,そのような現象を「静水圧破壊」と称するものである。

[0006] 特開 2006-57833号公報には，複数の剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有する軟質材とを交互に貼り合わせた複合積層材に一対のフランジ状部材部材を設けただけでなく，これら一対のフランジ状部材部材間に引張力を生じさせつつ連結する変位規制部材としてのチェーンを複合積層材に内蔵することで，静水圧応力を低減した構造が開示されている。このような構造では，複合積層材に内蔵されるチェーンにより，製造時において各軟質材を予め圧縮することで，引張荷重の入力の低減を図っている。その結果，チェーンがない場合と比較して，一定量の大きさのこじり変形では静水圧応力を半減まで達成できるという効果を奏し，防振構造体の寿命も飛躍的に向上することが確認されている。しかし，この提案に係る防振構造体については ,なお一層改善の余地がある。

発明の開示

[0007] 本発明は上記事実を考慮し，剪断方向に沿って振幅の大きい振動が作用してこじり変形が生じても，破損が生じるのを効果的に防止し得る防振構造体と，その製造方法を提供することを課題として!/、る。

[0008] この課題の解決手段として，本発明は，剛性を有する複数の硬質板と，粘弾性を有する複数の軟質材とを交互に積層してなる積層体を具え，該積層体の積層方向に沿う一端部を振動発生部および振動受部の一方に，また他端部を振動発生部および振動受部の他方に，それぞれ連結してなる防振構造体において，前記複数の軟質材のうち，静水圧応力が高くなる領域に配置される軟質材を，当該領域以外の領域に配置される軟質材よりも厚肉としたものである。 [0009] 本発明に係る防振構造体によれば，振動発生部に振動が生じた場合，複合積層材を構成する複数の軟質材の変形による作用で振動を減衰して低減し，振動受部側に振動が伝達され難くなる。つまり，本発明では，振動による繰り返し変位が防振構造体に入力されるのに伴い，例えばゴム材により形成される各軟質材が，この変位入力に合わせてそれぞれ変形することで，振動を低減できる。

[0010] 但し，複数の硬質板と複数の軟質材とが交互に積層された複合積層材を具えた防振構造体は，圧縮に対しては耐久性が高いものの，引張加重に対しては硬質板間の軟質材の非圧縮性により体積変化しなレ、ため，変形できない内部での静水圧応力が高まる結果として，この軟質材の破壊が懸念される。さらに，この静水圧応力による破壊モードである静水圧破壊は，引張入力がない場合でも，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力すると共に，複合積層材の端部が回転するようなこじり変形が生じた場合にも，発生する。つまり，硬質板間に拘束されるために軟質材の動きが少なくなるのに伴い，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力すると共にこじり変形すると，一端は圧縮変形となるが，他端は引張変形となるため，内部で変形できない軟質材に応力が集中し，この軟質材が破断に至ることも懸念される。

[0011] 従って，本発明では，静水圧応力が高くなる部分の軟質材を相対的に厚くすること

,換言すれば軟質材の自由表面積を大きくすることにより，各層の軟質材における体積バランスの最適化を図り，軟質材の内部に溜まる応力を低減するものである。その結果，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力すると共にこじり変形が発生した場合にも，引張変形側での軟質材の静水圧応力低減が図れ，複合積層材を構成して!/、る軟質材に生じる虞のあるクラックの発生を抑制し，複合積層材の破損を効果的に防止して防振構造体の寿命を延ばすことができた。また，硬質材の応力集中低減あ達成でさることあ角早析により確言忍した。

[0012] ちなみに，積層される複数のゴム板の厚みを意図的に変化させた構造の積層型防振ゴムが，特開昭 54-30371号公報及び特開平 8-60746号公報に開示されている。これら特許文献により既知の積層型防振ゴムは，いずれも，中央から端部に向かってゴム板の厚みが順次減少させて強度を高める構造とされている。また，座屈防止のため，径を積層方向に沿って変化させた構造の積層ゴムも，特開昭 64-35134号公報に開示されている。しかし，上記いずれの特許文献に記載された構造も，本発明の課題及びその解決手段に関連するものではない。

[0013] 上述した構成の防振構造体にこじり変形が発生したときには，静水圧応力が高くなる箇所である複合積層材の固定端に近い部分に折れ曲がり点が発生し，その近傍で故障が発生する。したがって，好適には，積層体の積層方向に沿う一端部を，振動発生部および振動受部の一方に対して固定的に連結される固定端とすると共に，他端部を，振動発生部および振動受部の他方に対して可動的に連結される自由端とし，積層体の固定端の近傍領域に配置される軟質材を，当該領域以外の領域に配置される軟質材よりも厚肉とする。この場合，固定端の近傍領域に配置される軟質材を厚肉としたことにより，故障の発生を効果的に抑制することが可能である。

[0014] 好適には，前記複数の軟質材を，その厚さが前記積層体の固定端側から自由端側に向けて徐々に減少するように配置する。すなわち，自由端側でのこじり変形の発生に伴い静水圧作用する応力が高まる固定端側を厚くし，静水圧作用する応力がそれ程大きくない自由端側に向かって軟質材の厚さを徐々に薄くすることにより，効率的に故障の発生を更に効果的に抑制することが可能である。

[0015] 上述した構成の防振構造体において，好適には，前記複数の軟質材のうち，最も積層体の固定端側に位置する軟質材の肉厚を，最も積層体の自由端側に位置する軟質材の肉厚に対して 1.3倍以上 1.7倍以下とする。この場合，複合積層材の両端側間の軟質材の厚さの比率を適切に限定することにより，防振構造体の支持剛性を維持しつつ効率的に故障の発生を抑制することが可能である。

[0016] 好適には，前記複数の軟質材をゴム材で構成する。この場合，防振効果の高いゴム材を軟質材に適用したことにより，振動をより一層良好に低減することが可能である

[0017] 好適には，防振構造体が振動発生部および振動受部にそれぞれ連結される一対のフランジ状部材を具え，該フランジ状部材により積層体の積層方向両端部を挟持し，積層体にこれを積層方向に貫通する空洞部を設け，積層体の積層方向に沿う引張荷重に対して積層体よりも高い剛性を有すると共に，積層方向と直交する剪断方向に変形可能な変位規制部材を，その両端部を上記一対のフランジ状部材に連結固定した状態で空洞部内に配置する。この場合，防振構造体は，複合積層材から受ける復元力によって変位規制部材を一対のフランジ状部材部材間で常に張った状態（張力状態）とすることができる。そして，入力振動に起因して複合積層材に引張荷重が作用すると，この引張荷重の一部が変位規制部材により支持されることになり，複合積層材に生じる積層方向に沿った引張応力を変位規制部材により効果的に低減することが可能である。

[0018] また，変位規制部材が引張方向の荷重に対して複合積層材よりも高い剛性を有しているので，複合積層材に剪断方向に沿った外力と共に引張荷重が作用した場合にも，複合積層材の剪断方向に沿った変形量が過大になることを防止できると共に，複合積層材の引張方向への変形を減少することが可能である。

[0019] その結果，このような構成を有する防振構造体によれば，複合積層材に引張荷重が作用するような場合にも，複合積層材に生じる引張応力を低減することができ，力、つ複合積層材の剪断方向に沿った変形量の増加に伴う応力集中を緩和することもできるので，複合積層材の破損をより効果的に防止することが可能である。

[0020] 好適には，前記変位規制部材を，線状に連結された複数のリンク片よりなるリンクチエーンで構成する。すなわち，変位規制部材をリンクチェーンで構成することにより，上述した防振構造体の作用をより確実に奏することが可能である。

[0021] 本発明に係る防振構造体の製造方法は，軟質材を構成する材料を注入するための注入口を有し，該注入口から軟質材を構成する前記材料を注入することにより，肉厚が相互に異なる複数の軟質材を硬質板間に成形することができ，前記注入口が，軟質材の肉厚変化に従って変化する開口面積を有する金型を使用するものである。

[0022] 上記の製造方法によれば，剛性を有する複数の硬質板と粘弾性的性質を有する複数の軟質材とが交互に積層された複合積層材を具える防振構造体が製造されるが，この際に，軟質材を形成する材料を注入口から金型内に注入して各軟質材を硬質板間にそれぞれ形成する。

[0023] また，本発明に係る方法により製造された防振構造体は，複合積層材を上記のように具えるものであるが，この複合積層材の積層方向に沿った一端を例えば振動発生部及び振動受部の一方に連結し，他端を同様に振動発生部及び振動受部の他方に連結することができる。その状態で振動発生部に振動が生じた場合には，複合積層材を構成する複数の軟質材の変形による作用で振動を減衰して低減し，振動受部側に振動が伝達され難くなるのに伴い，振動を低減することが可能である。

[0024] 防振構造体の製造に当たっては，，厚さが宗祇に異なる複数の軟質材を成形するための金型を使用するが，その際，軟質材の厚さが薄くなるのに従って開口面積を小さくしつつ注入口を各軟質材に対応して金型に設けておく。このような注入口から軟質材を構成する材料を金型内に注入することで，複合積層材を完成させるという手順が採用されている。従って，各軟質材に対応してそれぞれ設けられた注入口の開口面積を，軟質材の厚さが薄くなるのに合わせて小さくしたことで，注入口から注入される材料の注入圧がほぼ一定となり，各軟質材間に挟まれて位置することになる硬質板に注入圧の相違による曲げ等の変形を生じるのを防止することが可能である

[0025] すなわち，本発明に係る製造方法によれば，静水圧応力が高くなる部分の軟質材を相対的に厚くした構造の複合積層材を具える防振構造体を容易に製造することが可能である。そして，複合積層材を構成している軟質材に生じる虞のあるクラックの発生を抑制し，複合積層材の破損を効果的に防止して防振構造体の寿命を延ばすという作用効果を一層確実に達成することが可能である。

[0026] 好適には，金型における注入口の開口面積が，軟質材の肉厚変化に従って比例的に変化する。これにより，上述した作用を一層確実に奏することが可能である。

[0027] 以上説明したように本発明の上記構成によれば，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力すると共にこじり変形が生じても，破損が生じるのを効果的に防止し得る防振構造体及びこのような防振構造体を製造するための防振構造体の製造方法を提供できると!/、う優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

[0028] 以下，本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

[図 1]図 1は，本発明に係る防振構造体の実施例 1を示す断面図である。

[図 2]図 2は，本発明に係る防振構造体の実施例 2を示す断面図である。

[図 3]図 3は，同実施例 2の平面図である。 [図 4]図 4は，各サンプルにおけるゴム板の厚さ寸法と静水圧応力値の関係を表すグラフを示す図である。

[図 5]図 5は，本発明に係る製造方法に適用される金型の上型を示す正面図である。

[図 6]図 6は，空洞部形成用軸材，硬質板及びフランジ状部材を設置した状態で金型の上型を示す正面図である。

[図 7]図 7は，本発明に係る製造方法に適用される金型の断面図である。

[図 8]図 8は，本発明に係る方法により製造された防振構造体を示す正面図である。符号の説明

[0029] 10 防振構造体

12 硬質板

14 ゴム板 (軟質材）

16 積層ゴム (複合積層材）

17 空洞部

18 フランジ状部材

20 フランジ状部材

28 リンクチェーン (変位規制部材）

50 金型

50A 上型

50B 下型

56 注入口

M 材料

発明を実施するための最良の形態

[0030] (防振構造体の実施例 1)

[0031] 図 1には，本発明に係る防振構造体 10の実施例 1が示されている。防振構造体 10 は，実質的に剛体とみなせる複数の硬質板 12と，粘弾性的性質を有する複数 (本実施形態では 13層）の軟質材であるゴム板 14とが，交互に積層された複合積層材である積層ゴム 16を具えている。

[0032] 積層ゴム 16は略肉厚円筒状に形成されており，その中央部には積層ゴム 16の積層方向（矢印 L方向）へ貫通する円柱状の空洞部 17が穿設されている。つまり，積層ゴム 16は，例えばそれぞれリング状に形成された硬質板 12とゴム板 14とを加硫接着により貼り合わせることにより，構成されている。

[0033] ここで，積層ゴム 16を構成する硬質板 12の材質としては，例えば，鉄，アルミ等の金属材料を挙げること力 Sできる。但し，硬質板 12を金属材料以外にもナイロン等の樹脂材料により形成し，金属材料同様に接着するようにしても良い。また，ゴム板 14は，一般的には各種の加硫ゴムを素材としてモールド成形される。ゴム材としては，ェチレンプロピレンゴム（EPR, EPDM) ,二トリノレゴム（NBR) ,プチルゴム，ハロゲン化ブチノレゴム，クロロプレンゴム（CR) ,天然ゴム（NR) ,イソプレンゴム（IR) ,スチレンブタジェンゴム（SBR) ,ブタジエンゴム（BR)等，及びこれらをブレンドしたものが挙げられる。また，ゴム材以外のエラストマ一でも代替可能である。

[0034] この積層ゴム 16の積層方向外側には，それぞれ矩形状の金属板により形成された一対のフランジ状部材部材 18, 20がそれぞれ配設されている。つまり，積層ゴム 16の下端面及び上端面にそれぞれ加硫等により固着された一対のフランジ状部材 18, 20 力 S,積層ゴム 16を積層方向に沿って挟持している。

[0035] さらに，下端側のフランジ状部材 18の中央部には，積層ゴム 16の空洞部 17に面した円形の開口部 22が形成されており，このフランジ状部材 18の下面には開口部 22の周縁部に沿って凹状の嵌揷部 24が形成されている。また，上端側のフランジ状部材 20 の中心部には，積層ゴム 16の空洞部 17よりも小径の揷通穴 26が穿設されている。但し，本実施の形態においては，開口部 22や揷通穴 26をフランジ状部材 18, 20に設けずに，フランジ状部材 18, 20を穴の存在しない単なる金属プレートとしても良く，更に ,硬質板 12及びゴム板 14をリング状にせずにそれぞれ円板状に形成して，積層ゴム 1 6を空洞部 17の無!/、構造としても良レ、。

[0036] 本実施の形態では，積層ゴム 16の積層方向に沿った一端である下端が，フランジ状部材 18を介して車軸等の振動受部に固定的に連結される固定端とされ，積層ゴム 16の積層方向に沿った他端が，フランジ状部材 20を介して荷台を支えるリンク等の振動発生部に変位可能とされつつ連結されて自由端とされている。そして，積層ゴム 16 を構成するゴム板 14が例えば 13層積層されているが，これら 13層の各ゴム板 14の厚みが本実施の形態では相互に異なってレ、る。

[0037] 具体的には，ゴム板 14の厚さがフランジ状部材 18側である固定端側からフランジ状部材 20側である自由端側に向かって徐々に薄くなるように，複数のゴム板 14を 13層積層して，固定端近傍部分のゴム板 14の厚さを他の部分のゴム板 14より厚く形成する形とした。さらに，本実施の形態では，複数のゴム板 14のうちの最も自由端側に位置するゴム板 14の厚さに対する最も固定端側に位置するゴム板 14の厚さの比率が，具体的な厚みについては，製品形状 (総高さ，外径等），使用条件により異なるが，今回の実施例においては， 1.3以上 1.7以下が応力値低減，支持剛性確保の点で有効であり， FEM解析により 1.5が最適な比率と判断した。

[0038] つまり，引張加重が加わった場合だけでなく，剪断方向（矢印 S方向）に沿って振幅が大きい振動が入力すると共に，積層ゴム 16の上端側に配置されたフランジ状部材 2 0が矢印 R方向に回転するようなこじり変形が生じた場合にも，ゴム板 14に静水圧応力が発生するが，本実施の形態では，複数のゴム板 14のうちの静水圧応力が特に高くなる部分のゴム板 14を相対的に厚く形成するようにした。また，ゴム板 14の厚さ寸法を，上端側の自由端側から下端側の固定端側に向かって， LI , L2 · · · L12, L13と表していて，厚さ寸法 L13が，厚さ寸法 L1に対して例えば 1.3〜； 1. 7倍の値とされている。なおこの際，防振構造体 10の全体の高さ寸法を Hとし，直径 Dをとする。

[0039] 他方，図 1に示すように，各ゴム板 14の外周部分における上下の硬質板 12間の断面形状であるフィレット形状 Fは丸形とされている。つまり，ゴム板 14内の歪み分布から丸形が最も応力を低減できるので，このフィレット形状 Fを丸形とした。

[0040] 次に，実施例 1に係る防振構造体 10の作用について説明する。本例の防振構造体

10では，剛性を有する複数の硬質板 12と粘弾性的性質を有してゴム材により形成された複数のゴム板 14とが交互に積層されて積層ゴム 16が構成されている。そして，この積層ゴム 16の積層方向に沿った一端である下端がフランジ状部材 18を介して，例えば，車軸等の振動受部に連結されると共に，この積層ゴム 16の積層方向に沿った他端である上端がフランジ状部材 20を介して，例えば，荷台を支えるリンク等の振動発生部に連結されている。つまり，防振構造体 10が振動発生部と振動受部との間に介在するように配設され，この防振構造体 10によって振動発生部を振動受部上に支持した構造とされている。

[0041] この際，積層ゴム 16の積層方向に沿った下端が，固定的に振動受部に連結される固定端とされ，積層ゴム 16の積層方向に沿った上端が，変位可能としつつ振動発生部に連結される自由端とされているが，複数のゴム板 14のうちの静水圧応力が高くなる部分のゴム板 14が相対的に厚く形成されるように，図 1に示すように，ゴム板 14の厚さが固定端側から自由端側に向かって徐々に薄くしつつ，複数のゴム板 14を積層して，固定端近傍部分のゴム板 14の厚さを他の部分のゴム板 14より厚くしている。

[0042] つまり，こじり変形が発生した時には，静水圧応力が高くなる箇所である積層ゴム 16 の固定端に近い部分に折れ曲がり点が発生し，その近傍で故障が発生する。これに対し，実施例 1では，固定端近傍部分のゴム板 14の厚さを他の部分のゴム板 14より厚くしたので，故障の発生を抑制できるようになった。そして，実施例 1では，複数のゴム板 14のうち，最も自由端側に位置するゴム板 14の厚さに対する最も固定端側に位置するゴム板 14の厚さの比を，例えば 1.3以上 1.7以下としている。

[0043] また，上記のように，実施例 1に係る防振構造体 10によれば，振動発生部が積層ゴム 16により水平方向へは弹性的に支持された状態となるので，振動発生部に振動が生じた場合，複数のゴム板 14の変形による積層ゴム 16の内部摩擦等の作用により振動を減衰して低減する。

[0044] さらに，実施例 1では，静水圧応力が高くなる部分のゴム板 14を相対的に厚くすること，すなわちゴム板 14の自由表面積を大きくすることにより，各層のゴム板 14における体積バランスの最適化を図り，ゴム板 14の内部に溜まる応力を開放するようにした。このことから，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が入力すると共に，こじり変形が発生した場合に，引張変形側でのゴム板 14の静水圧応力低減が図れ，積層ゴム 16を構成しているゴム板 14に生じる虞のあるクラックの発生を抑制し，積層ゴム 16の破損を効果的に防止して防振構造体 10の寿命を延ばすことができた。

[0045] 加えて，実施例 1では，積層ゴム 16の自由端側でのこじり変形の発生に伴い作用する応力が高まる固定端側を厚くし，作用する応力がそれ程大きくない自由端側に向かって，ゴム板 14の厚さを固定端側から自由端側に向力、つて徐々に薄くなるように，複数のゴム板 14を積層するようにしたことで，効率的に故障の発生を抑制可能とした [0046] さらに，実施例 1では，複数のゴム板 14のうち，最も自由端側に位置するゴム板 14の厚さに対する最も固定端側に位置するゴム板 14の厚さの比を，例えば 1.3以上 1.7以下としたことで，最も効率的に防振構造体 10の故障の発生を抑制できるようになった

[0047] また，積層ゴム 16を構成する複数のゴム板 14の厚みを不均等としたことで，硬質板 1 2の応力を低減する効果も認められた。つまり，従来の防振構造体では，強度不足のために，硬質板 12を形成する鉄板に割れの問題などがあって高張力鋼板を使用しているが,実施例 1では，強度的に余裕ができたのに伴い，一般のプレス加工用の板材などに変更することで，防振構造体 10の製造コストも低減することが可能である。 (防振構造体の実施例 2)

[0048] 次に，本発明に係る防振構造体の実施例 2を，図 2及び図 3を参照して説明する。なお，実施例 1について既述の部材には同一の符号を付して，重複した説明を省略する。実施例 1では，積層ゴム 16の空洞部 17内に何も存在しない構造とされていたが，本例に係る防振構造体 10では，図 2及び図 3に示すように，積層ゴム 16の空洞部 17内に変位規制部材である金属製のリンクチェーン 28が配設された構造とされている。

[0049] リンクチェーン 28は，その長手方向が積層ゴム 16の積層方向と一致するように配置されており，積層方向に沿った引張荷重に対しては積層ゴム 16よりも十分に高い剛性及び強度を有している。そして，このリンクチェーン 28は，複数個（本例では 3個）のリンク片 30, 31 , 32が線状に連結されて構成されている。このリンクチェーン 28は，リンク片 30, 31 , 32間でそれぞれ屈曲することにより，全体として積層方向と直交する剪断方向（矢印 S方向）は容易に変形可能とされている。

[0050] 図 2に示されるリンクチェーン 28について説明する。最下部に位置するリンク片 30には，その下端部に円形板状の蓋部材 34を構成する。また，リンクチェーン 28の最上部に位置するリンク片 32には，その上端部にボルト軸 36が上方へ突出するように構成されている。リンク片 30及び 32は铸造 ·鍛造等により製造され，それらをリンク片 31によって結合することでリンクチェーン 28となる。

[0051] 防振構造体 10の組立時に，リンクチェーン 28は下端側のフランジ状部材 18の開口部 22を通して積層ゴム 16の空洞部 17内へ挿入される。このとき，ボルト軸 36は，フランジ状部材 20の揷通穴 26を揷通してフランジ状部材 20外部へ先端側を突出させ，また蓋部材 34はフランジ状部材 18の開口部 22を閉止すると共に，その外周縁部をフランジ状部材 18の嵌揷部 24に嵌揷させる。

[0052] フランジ状部材 20から突出したボルト軸 36の先端部にはヮッシャ 38が嵌め込まれ，更にナット 40がねじ込まれる。これにより，空洞部 17内に配設されたリンクチェーン 28 は，その下端部が蓋部材 34を介してフランジ状部材 18に連結固定されると共に，上端部がボルト軸 36を介してフランジ状部材 20に連結固定される。

[0053] 次いで，積層ゴム 16は，プレス装置等により積層方向に沿って加圧されて所定の圧縮率で圧縮された状態とされる。この状態で，フランジ状部材 20から突出したボルト軸 36にねじ込まれたナット 40がフランジ状部材 20との間に遊びが無くなり，所定の締結トルクが発生するまで締め込まれる。これにより，積層ゴム 16が，フランジ状部材 18 , 20により積層方向に沿って所定の圧縮率で圧縮した圧縮状態に保持され，フランジ状部材 18, 20が圧縮状態とされた積層ゴム 16から受ける弾性的な復元力力 Sリンクチェーン 28により支持され，この復元力によりリンクチェーン 28が張った状態（張力状態）となる。

[0054] 実施例 2に係る防振構造体 10も，振動発生部と振動受部との間に介在するように配設され，防振構造体 10を介して振動発生部を振動受部上に支持しているのに伴い，実施例 1と同様の構造とされている。

[0055] 以上のとおり，実施例 2に係る防振構造体も実施例 1と同様に作用するものであり，剪断方向に沿って振幅が大きい振動が作用してこじり変形が発生した場合に，硬質板 12への応力集中の低減が図れるのに合わせて，ゴム板 14の静水圧応力を低減できる。この結果，積層ゴム 16を構成しているゴム板 14に生じる虞のあるクラックの発生を抑制し，積層ゴム 16の破壊を効果的に防止して，防振構造体 10の寿命を延ばすことが可能である。

[0056] さらに，実施例 2の防振構造体 10では，上記のように，積層ゴム 16から受ける復元力によってリンクチェーン 28を一対のフランジ状部材 18, 20間で常に張った状態（張力状態）としている。この場合，入力振動に起因して積層ゴム 16に引張荷重が作用すると，この引張荷重の一部がリンクチェーン 28により支持されることになり，積層ゴム 16 に生じる積層方向に沿う引張応力をリンクチェーン 28により低減することが可能であ

[0057] また，リンクチェーン 28が引張方向の荷重に対して積層ゴム 16よりも高い剛性を有しているので，積層ゴム 16に剪断方向に沿った外力と共に引張荷重が作用した場合にも，積層ゴム 16の剪断方向に沿った変形量が過大になることを防止できると共に，積層ゴム 16の引張方向への変形を減少することが可能である。

[0058] この結果，実施例 2に係る防振構造体 10によれば，積層ゴム 16に引張荷重が作用するような場合にも，積層ゴム 16に生じる引張応力を低減でき，かつ積層ゴム 16の剪断方向に沿った変形量の増加に伴う応力集中も緩和できるので，積層ゴム 16の破損をより効果的に防止することが可能である。

[0059] 次に，実施例 2のように積層ゴム 16の下端側の固定端側から上端側の自由端側に向かってゴム板 14を順次薄くした場合における各サンプル，一部のゴム板 14の厚さを均等としたサンプル及び，複数のゴム板 14の厚さを全て均等としたサンプルを，比較した結果を以下に説明する。ここで，各ゴム板 14の厚さ寸法は，前述のように上端側の自由端側から下端側の固定端側に向かって， LI , L2 · · · L12, L13と表し，下記の表 1に詳細に示す。但し，例示として防振構造体 10の全体の高さ寸法 Hは 280 mmとされ，直径 Dは 260 mmとされている。

[0060] [表 1]

[0061] ゴム板 14を順次薄くしたサンプルとしては，総ゴム高さ 189 mmとし，厚さ寸法 L13を厚さ寸法 L1に対して 1.3倍としたものをサンプル Bとし，同じく 1.5倍としたものをサンプノレ Cとし，同じく 1 · 7倍としたものをサンプル Dとした 3種類とする。これに対して，同じくゴム板 14を 13層とし，各ゴム板 14の厚さ寸法を一定の 14.5 mmとしたサンプル A及び , 同じくゴム板 14を 13層とし，厚さ寸法 L1〜L4までのゴム板 14の厚さ寸法を一定の 12 mmとし，残りのゴム板 14の厚さ寸法を順次変化させたサンプル Eを比較例とした。なお，防振構造体 10の全体の高さ H及び直径 Dは全てのサンプル共に同一とした。

[0062] そして，全てのサンプルに対して剪断方向の所定の荷重及びこじり変形を加えたときに，各ゴム板 14に生じる静水圧応力を図 4のグラフに表した。，このグラフより，全てのサンプルともに自由端側から固定端側に向かって静水圧応力が高くなる傾向を示し，厚さ寸法 L11〜L13の部分に対応したゴム板 14において各サンプル共に最大値が生じている。

[0063] 但し，厚さ寸法 L13を厚さ寸法 L1に対して 1·3〜1·7倍としたサンプル B, C, Dが，厚さ寸法を一定としたサンプル Αや一部の厚さ寸法を均等にしたサンプル Εに対して，静水圧応力の値が低く，これらのサンプル B, C, Dが最適であると判断された。また，このグラフから厚さ寸法 LIに対する厚さ寸法 L13の比率を高くする程，静水圧応力が全体的に低くなる傾向を有するものの，あまりにこの比率を高くすると，積層ゴム 16の全体のパネ定数が低くなるので，この比率を 1.5倍とするのが最適と考えられる。

[0064] なお，上記各実施の形態では，各ゴム板 14の厚さ寸法を固定端側から自由端側に向かって，徐々に変化させたが， 2層或いは 3層以上毎にゴム板 14の厚さ寸法を変更しても良いことは言うまでもなく，例えば厚さ寸法 LI , L2 · · · L12, L13を例えば 17.5 m m, 17.5 mm, 17.0 mm, 17.0 mm · · ·という开$に変ィ匕させたり， 17.5 mm, 17.5 mm, 17. 5 mm, 17.0 mm, 17.0 mm, 17.0 mm…という形に変化させても良い。

[0065] さらに，上記各実施の形態では，各ゴム板 14の厚さを相互に異ならせたことから，積層ゴム 16の製造過程において，ゴム材の注入ボリュームが異なることになる。このため，通常通りゴム材を加硫すると注入バランスの差から硬質板 12に曲がりが発生することが考えられるので，注入口の大きさを変化させる対策を実施することが考えられる。そのための具体的手法について，以下に説明する。

(製造方法）

[0066] 本発明に係る防振構造体の製造方法の一実施例を，図 5から図 8を参照して説明する。なお，防振構造体の実施例 1について既述の部材には同一の符号を付して，重複した説明を省略する。防振構造体の実施例 1では，図 1に示すように，それぞれ矩形状の金属板により形成されたフランジ状部材 18及びフランジ状部材 20が積層ゴム 16の上下にそれぞれ配設されているだけでなく，それぞれリング状に形成された硬質板 12とゴム板 14とで積層ゴム 16が構成されていたが，このような積層ゴム 16を成形するに適した金型について説明する。

[0067] 図 5から図 7に示すように，金型 50は，それぞれ半円筒形状の中央凹部 52を有する上型 50Aと下型 50Bとからなり，これら上型 50Aと下型 50Bとを合わせることで，内部に円筒形状の空間が形成される構造となっている。また，これら上型 50A及び下型 50B の半円筒形状の中央凹部 52には，リング状の硬質板 12がそれぞれ挿入され得る円弧状の溝部 52Bが複数並んで形成されている。このため，上型 50A及び下型 50Bのこれら溝部 52B間の部分がそれぞれ円弧状のゴム板形成部 52Aとされることで，このゴム板形成部 52Aも複数並んで形成された形とされている。 [0068] 但し，図 1に示す防振構造体 10では，積層方向の一端側であるフランジ状部材 18 側から他端側であるフランジ状部材 20側に向力、つてゴム板 14が徐々に薄くなるように ,複数のゴム板 14の厚さが相互に異なっている。これに応じて，上型 50A及び下型 50 Bの複数のゴム板形成部 52Aを順次薄くする形で，金型 50が形成されている。さらに，金型 50の上型 50A及び下型 50Bにおける中央凹部 52の両端部には，フランジ状部材 18, 20を入れるためのフランジ状部材用凹部 54がそれぞれ設けられている。

[0069] そして，上型 50Aの各ゴム板形成部 52Aに対応する部分には，図 5に示すように，ゴム板 14を形成するゴム材等の材料を金型 50内に注入するための注入口 56が，円弧の延びる方向に沿って 4つ並んだ形で，それぞれ設けられている。この際，各注入口 56は，ゴム板 14の厚さとなるゴム板形成部 52Aの厚さに比例して開口面積を小さくしていくように，各ゴム板 14に対応してそれぞれ金型 50に形成されている。なお，これら各ゴム板形成部 52Aにおける注入口 56の直径は，例えば 3.9 mmから 4.4 mmまでの範囲内で互いに相違して!/、る。

[0070] さらに，上型 50Aには，図 7に示すように各注入口 56に繋がる材料貯留部 58が形成されていて，この材料貯留部 58にゴム板 14を形成するゴム材等の材料 Mが貯留される構造とされている。また，この材料貯留部 58と対向した位置には，金型 50内の中央凹部 52により形成された空間内にこの材料を材料貯留部 58から押し出すための押圧型 60が配置されている。このため，積層ゴム 16の製造時には，材料貯留部 58側に向力、つてこの押圧型 60を移動することで，金型 50内の空間に材料貯留部 58内の材料 M が各注入口 56を介して注入されるようになって!/、る。

[0071] 次に，本実施の形態に係る防振構造体の製造方法の具体的な手順を以下に説明する。防振構造体 10を製造する際には，まず，上記のように複数のゴム板 14の厚さが相互に異なる形で，金型 50にゴム板形成部 52Aを形成するが，この際に，ゴム板 14の厚さが薄くなるに従って開口面積を小さくしつつ注入口 56を各ゴム板 14に対応してそれぞれ 4個ずつ，この金型 50の上型 50Aに設けておくことにする。

[0072] この後，積層ゴム 16の中央部に図 1に示す空洞部 17を穿設するために予め形成しておいた空洞部形成用軸材 62に，図 6に示すようにリング状に形成された硬質板 12 を必要枚数通すだけでなく，フランジ状部材 18及びフランジ状部材 20をこの空洞部形成用軸材 62の上下部分にそれぞれ配置する。

[0073] この状態で，これらの部材を中央凹部 52内に挟み込む形で上型 50Aと下型 50Bとを合わせることで型を閉めし，押圧型 60を材料貯留部 58側に向力、つて矢印 Aで示すように移動することで，各注入口 56から各ゴム板 14を形成するゴム材等の材料 Mを金型 5 0内に注入して，各ゴム板 14を硬質板 12間にそれぞれ形成する。この結果として，フランジ状部材 18, 20が接着された形の積層ゴム 16である図 8に示す防振構造体 10が完成する。なおこの際，積層ゴム 16の各ゴム板 14には，注入口 56の位置に合わせて図 8に示すような注入跡 57が 4個ずつ残るようになる。

[0074] 上述した製造方法によれば，剛性を有する複数の硬質板 12と粘弾性的性質を有する複数のゴム板 14とが交互に積層された形の複合積層材である積層ゴム 16を具えた防振構造体 10が製造される。その際，ゴム板 14を形成する材料を各注入口 56から金型 50内に一斉に注入することで，各ゴム板 14が硬質板 12間にそれぞれ形成されるが ,各ゴム板 14に対応してそれぞれ設けられた注入口 56の開口面積を，ゴム板 14の厚さが薄くなるのに合わせて比例して減少する構造とした。

[0075] このように，ゴム板 14の厚さが薄くなるのに合わせて注入口 56の開口面積を比例して減少させることにより，注入口 56から注入される材料 Mの注入圧が各ゴム板形成部 52A間でほぼ一定となり，各ゴム板 14間に挟まれて位置することになる硬質板 12が，注入圧差によって曲げ等の変形を生じるのを防止することが可能である。

[0076] 以上より，上述した製造方法によれば，静水圧応力が高くなる部分のゴム板 14を相対的に厚くした構造の積層ゴム 16を具えた防振構造体 10の製造が容易となる。すなわち，本発明に係る防振構造体の製造方法を採用することで，積層ゴム 16を構成しているゴム板 14に生じる虞のあるクラックの発生を抑制し，積層ゴム 16の破損を効果的に防止して防振構造体 10の寿命を延ばすという作用効果を一層確実に達成することが可能である。

[0077] なお，上述した実施例に係る防振構造体の製造方法では，各ゴム板 14に対応して上型 50Aに 4個ずつの注入口 56を設けたが，注入口の数は 4個に限定されず， 3個以下または 5個以上であっても良い。また，各注入口 56の直径も実施例の数値に限定されず，他の寸法としても良い。さらに，その製造方法により製造される防振構造体 10 は，積層ゴム 16の空洞部 17内にリンクチェーン 28が配設されていない構造として説明したが，空洞部 17内にリンクチェーン 28が配設された構造としても良い。

Claims

請求の範囲

[1] 剛性を有する複数の硬質板と，粘弾性を有する複数の軟質材とを交互に積層してなる積層体を具え，

該積層体の積層方向に沿う一端部を振動発生部および振動受部の一方に，また他端部を振動発生部および振動受部の他方に，それぞれ連結してなる防振構造体において，

前記複数の軟質材のうち，静水圧応力が高くなる領域に配置される軟質材を，当該領域以外の領域に配置される軟質材よりも厚肉とした防振構造体。

[2] 請求項 1記載の防振構造体であって，

前記積層体の積層方向に沿う一端部を，振動発生部および振動受部の前記一方に対して固定的に連結される固定端とし，

前記積層体の積層方向に沿う他端部を，振動発生部および振動受部の前記他方に対して可動的に連結される自由端とし，

前記積層体の固定端の近傍領域に配置される軟質材を，当該領域以外の領域に配置される軟質材よりも厚肉とした防振構造体。

[3] 請求項 2記載の防振構造体であって，前記複数の軟質材を，その厚さが前記積層体の固定端側から自由端側に向けて徐々に減少するように配置してなる防振構造体

[4] 請求項 2または 3記載の防振構造体であって，前記複数の軟質材のうち，最も前記積層体の固定端側に位置する軟質材の肉厚を，最も前記積層体の自由端側に位置する軟質材の肉厚に対して 1.3倍以上 1.7倍以下とした防振構造体。

[5] 請求項 1記載の防振構造体であって，前記複数の軟質材がゴム材よりなる防振構造体。

[6] 請求項 1記載の防振構造体であって，

前記振動発生部および振動受部にそれぞれ連結される一対のフランジ状部材を具え，該フランジ状部材により前記積層体の積層方向両端部を挟持し，

前記積層体に，該積層体を積層方向に貫通する空洞部を設け，

前記積層体の積層方向に沿う引張荷重に対して前記積層体よりも高!、剛性を有すると共に，積層方向と直交する剪断方向に変形可能な変位規制部材を，その両端部が前記一対のフランジ状部材に連結固定して前記空洞部内に配置してなる防振構造体。

[7] 請求項 6記載の防振構造体であって，前記変位規制部材を，線状に連結された複数のリンク片よりなるリンクチェーンで構成してなる防振構造体。

[8] 剛性を有する複数の硬質板と，粘弾性を有する複数の軟質材とを交互に積層してなる積層体を具える防振構造体の製造方法であって，

前記軟質材を構成する材料を注入するための注入口を有し，該注入口から軟質材を構成する前記材料を注入することにより，肉厚が相互に異なる複数の軟質材を硬質板間に成形することができ，前記注入口が，軟質材の肉厚変化に従って変化する開口面積を有する金型を使用する製造方法。

[9] 請求項 8記載の製造方法であって，前記注入口が，軟質材の肉厚変化に従って比例的に変化する開口面積を有する金型を使用する製造方法。

[10] 剛性を有する複数の硬質板と，粘弾性を有する複数の軟質材とを交互に積層してなる積層体を具える防振構造体の製造に使用される金型であって，

該金型が，前記軟質材を構成する材料を注入するための注入口を有し，該注入口から軟質材を構成する前記材料を注入することにより，肉厚が相互に異なる複数の軟質材を硬質板間に成形することができ，前記注入口が，軟質材の肉厚変化に従つて変化する開口面積を有する金型。

[11] 請求項 10記載の金型であって，前記注入口が，軟質材の肉厚変化に従って比例的に変化する開口面積を有する金型。