(57)【要約】【課題】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。【解決手段】本発明の防振装置は、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。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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弾性体ユニットと、
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。
【請求項２】
前記保持部材は、収縮チューブによって構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記一対の挟持部材は、それぞれ円板状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の防振装置。
【請求項４】
前記一対の挟持部材は、互いが近付く方向に前記周縁部が傾斜している、
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。
【請求項５】
前記周縁部における内側面の傾斜の角度は、１２５°以上１４５°以下である、
ことを特徴とする請求項４に記載の防振装置。
【請求項６】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とは連結部を介して互いに隣接して配置されている、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振機能を床に付与する防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３２０７５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る防振装置を部分的に透視して示す平面図。
【図２】図１に示す防振装置を正面方向から観た断面図。
【図３】図１に示す防振装置が備えた弾性体ユニットの平面図。
【図４】図３に示す弾性体ユニットの正面図。
【図５】図３に示す弾性体ユニットのＡ−Ａ断面図。
【図６】図３に示す弾性体ユニットのＢ−Ｂ断面図。
【図７】図２に示す防振装置が備えた挟持部材の平面図。
【図８】図７に示す挟持部材を正面方向から観た断面図。
【図９】図２に示す防振装置に荷重が加わる前の状態を正面方向から観た断面図。
【図１０】図９に示す防振装置に荷重が加えられた状態を正面方向から観た断面図。
【図１１】図１に示す防振装置の荷重とたわみ（変位）との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
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）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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