(57)【要約】【課題】捻じり角の小さい機器の立ち上がり動作領域ではばね定数を小さくして所定の緩衝性能を確保しつつ、捻じり角の大きい通常動作領域ではばね定数を大きくして適用機器の本来機能及び耐久性の向上が図れるようにする。【解決手段】弾性マウント部材１３の外周で相対回転可能な一対の部材１１，１２間に介在されている防振用ブロック４の外周面に、部材１１，１２への取付部１４Ａ，１４Ａ間の寸法Ｌ１よりも大きい対角寸法Ｌ２の一対の凸部１４Ｂ，１４Ｂが形成され、捻じり角が小さい範囲ではブロック１４がゴム層１５，１５を介して部材１１，１２に弾性支持されてばね定数を小さく保ち、捻じれ角が一定値を越える範囲ではブロック外周面部分１４Ｃ，１４Ｃが部材１１，１２の対向面１１ａ，１２ａに接触してばね定数を増大するように構成されている。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な一対の部材間に、弾性マウント部材とそれら部材の相対回転周方向で少なくとも一つの防振用ブロックが介在されてなる防振装置であって、
上記ブロックの外周面には、一対の部材の対向面にばね要素を介して弾性支持される取付部とそれら取付部に対して相対回転方向の両側に配置される一対の凸部の二組とが形成されており、
各組それぞれの一対の凸部の対角寸法は、取付部間の寸法よりも大に設定されているとともに、
上記ブロックの外周面で各取付部と各凸部との間の外周面部分は直線又は略直線状に形成され、
一対の部材が所定角度以下で相対回転する時には上記ばね要素の働きでばね定数が小さく保たれ、かつ、一対の部材が所定角度を越えて相対回転する時には上記直線又は略直線状のブロック外周面部分が一対の部材の対向面に接触又は近接してばね定数が増大されるように構成されていることを特徴とする防振装置。
【請求項２】
上記防振用ブロックは、剛体材料もしくは上記ばね要素よりもばね定数の大きい弾性材料から構成されている請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
上記ばね要素は、一対の部材の対向面もしくは剛体材料製防振用ブロックの外面に接着固定されている請求項１または２に記載の防振装置。
【請求項４】
上記防振用ブロックが、一対の部材の相対回転方向に複数個配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば道路工事における埋め戻し土砂を高周波振動の連続付与により突き固めるタンピングランマー等の振動発生機器の操作ハンドルと振動発生源である機器本体との接合部等のように、振動発生動作に伴って相対回転力、つまり、捻じり力が作用する一対の部材間に防振用ゴムを介在させて緩衝性能を発揮させるべく用いられる防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のタンピングランマーなど振動発生機器の操作ハンドルと機器本体との接合部等のような相対回転可能な一対の部材間で機器動作時に捻じり力が作用する箇所に介在して用いられる防振装置として、従来一般には、相対回転可能な一対の部材間にブロック（塊）状の防振用ゴム単体を固定連結する構成が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ブロック状の防振用ゴム単体を一対の部材間に固定連結しただけの従来の防振装置においては、一対の部材間に働くトルクと一対の部材の相対回転角度（以下、捻じり角という）とが比例関係にあるために、防振用ゴム単体の捻じりばね定数は、図７中の（ａ）で示すような高ばね定数の仕様あるいは図７中の（ｂ）で示すような低ばね定数の仕様のいずれかの線形ばね特性に特定される。その結果、前者（ａ）の高ばね定数仕様の場合は、振動振幅が微小でトルク及び捻じり角の小さい機器の立ち上がり動作領域におけるばね定数が過大で（硬過ぎて）所期の緩衝性能を十分に発揮させることができず、また、後者（ｂ）の低ばね定数仕様の場合は、振動振幅が大きくトルク及び捻じり角が一定値を越える通常動作領域におけるばね定数が過小で（柔らか過ぎて）防振用ゴムや一対の部材を破損しやすく、タンピングランマーなど適用振動発生機器の本来機能を十分に発揮させることができないばかりでなく、適用機器及び防振ゴム装置自体の耐久寿命を低下しやすいという問題があった。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、振幅及び捻じり角の小さい機器の立ち上がり動作領域ではばね定数を小さくして所期の緩衝性能を確保しつつ、捻じり角が一定以上になる通常動作領域ではばね定数を大きくして機器の本来機能を十分に発揮させるとともに、耐久寿命の増大を図ることができる防振装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る防振装置は、相対回転可能な一対の部材間に、弾性マウント部材とそれら部材の相対回転周方向で少なくとも一つの防振用ブロックが介在されてなる防振装置であって、上記ブロックの外周面には、一対の部材の対向面にばね要素を介して弾性支持される取付部とそれら取付部に対して相対回転方向の両側に配置される一対の凸部の二組とが形成されており、各組それぞれの一対の凸部の対角寸法は、取付部間の寸法よりも大に設定されているとともに、上記ブロックの外周面で各取付部と各凸部との間の外周面部分は直線又は略直線状に形成され、一対の部材が所定角度以下で相対回転する時には上記ばね要素の働きでばね定数が小さく保たれ、かつ、一対の部材が所定角度を越えて相対回転する時には上記直線又は略直線状のブロック外周面部分が一対の部材の対向面に接触又は近接してばね定数が増大されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成の本発明によれば、一対の部材の捻じり角が所定値以下のときは、防振用ブロックが一対の部材の対向面間にばね要素を介して弾性支持されているのでばね定数は小さく保たれている。そして、一対の部材の捻じり角が正逆いずれの方向であっても所定値を越えて大きくなったときは、上記防振用ブロックの直線又は略直線状外周面が一対の部材の対向面に接触又は近接してばね要素による弾性支持力がなくなる、もしくは、非常に小さくなるのでばね定数は急激に増大するといったように、一対の部材間に働くトルク及び捻じり角の変化に対応して非線形のばね特性が発揮されることになる。このような非線形ばね特性を持つ防振装置を既述のタンピングランマー等の振動発生機器の操作ハンドルと機器本体との接合部等に介在させて用いることにより、振動振幅が微小でトルク及び捻じり角の小さい機器の立ち上がり動作領域では柔らかいばね系の存在によって所期の緩衝性能を良好に確保しつつ、振動振幅が大きくなってトルク及び捻じり角の大きい通常動作領域では通常動作時よりも硬いばね系の存在によって振動発生機器の本来機能を確実強力に発揮させるとともに、適用機器及び防振装置自体の破損等を防いでそれらの耐久寿命の増大を図ることが可能である。
【０００７】
上記構成の本発明に係る防振装置における防振用ブロックとしては、請求項２に記載のように、剛体材料もしくは上記ばね要素よりもばね定数の大きい（硬い）弾性材料のいずれから構成してもよく、適用機器における振動発生状況に応じて選定することにより、非線形ばね特性を任意に設定して立ち上がり動作領域での緩衝機能と通常動作領域での本来機能、耐久寿命の増大とを適正にバランスさせることができる。
【０００８】
また、上記構成の本発明に係る防振装置におけるばね要素は、請求項３に記載のように、一対の部材の対向面もしくは剛体材料製防振用ブロックの外面のいずに接着固定してもよい。
【０００９】
さらに、上記構成の本発明に係る防振装置において、上記防振用ブロックは、一対の部材の相対回転周方向に少なくとも一つ配置すればよいが、請求項４に記載のように、相対回転周方向に複数個配置することが好ましい。この場合は、複数個の防振用ブロックの構成材料として剛性材料と硬い弾性材料とを任意に組み合わせることにより、非線形ばね特性の多様化を図ることが可能で、当該防振装置の適用範囲を拡大することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る防振装置を適用する振動発生機器の一例としてのタンピングランマーを示す概略斜視図である。このタンピングランマー２０は、エンジン１、エアークリーナー（エンジン側及び一次側）２，３、燃料タンク４等からなる機器本体５から下方に向けて延設したベローズ６付きシャフト７の下端部に埋め戻し土砂を突き固める加振用フート８が固定されているとともに、機器本体５の上部には矩形ループ形状の操作ハンドル９が配置されている。この操作ハンドル９の左右両側に固定されて垂下された板状部材１１と上記機器本体５側の一次側エアークリーナー３の左右両側に固定された板状部材１２とが水平軸線ａ回りで相対回転可能に接合され、これら相対回転可能な板状取付部材１と板状部材２との間に本発明に係る防振装置１０が介在されている。
【００１１】
この防振装置１０は、図２及び図３に示すように、水平軸線ａ方向に間隔をおいて対向位置する上記一対の板状部材１１，１２の中央部間に亘って弾性マウント部材１３が固着連結されているとともに、その弾性マウント部材１３の外周を取り囲む位置で、板状部材１１，１２の相対回転周方向に９０度づつ角度をつけた計４箇所に剛体材料製の防振用ブロック１４…が配置されており、これら各防振用ブロック１４…はそれぞればね要素であるゴム層１５，１５…を介して一対の板状部材１１，１２の対向面１１ａ，１２ａに弾性支持されている。
【００１２】
このような防振装置１０における各防振用ブロック１４の外周面には、図４ないし図６に明示するように、上記一対の板状部材１１，１２の対向面１１ａ，１２ａにゴム層１５，１５を介して弾性支持される山形の取付部１４Ａ，１４Ａとそれら取付部１４Ａ，１４Ａに対して上記相対回転方向の両側に配置される一対の凸部１４Ｂ，１４Ｂの二組とが形成されているとともに、これら各組の一対の凸部１４Ｂ，１４Ｂと各取付部１４Ａ，１４Ａの間の外周面部分１４Ｃ，１４Ｃはそれぞれ直線状に形成されている。また、各組それぞれの一対の凸部１４Ｂ，１４Ｂの対角寸法Ｌ２は、山形取付部１４Ａ，１４Ａの頂点間寸法Ｌ１よりも大、すなわち、Ｌ２＞Ｌ１に設定されている。
【００１３】
上記構成により、一対の板状部材１１，１２に所定捻じり角以下の正逆両方向への相対回転（捻じり）力が作用する時には、図５に示すように、防振用ブロック１４がその取付部１４Ａ，１４Ａでゴム層１５，１５により弾性支持されてばね定数を小さく保ち、かつ、一対の板状部材１１，１２の所定捻じり角を越える正逆両方向への相対回転（捻じり）力が作用した時には、図６に示すように、上記防振用ブロック１４の直線状外周面部分１４Ｃ，１４Ｃが一対の板状部材１１，１２の対向面１１ａ，１２ａに剛体面接触してゴム層１５，１５による弾性支持力がなくなるのでばね定数は急激に増大変化し、図７中の（ｃ）に示すような非線形ばね特性を呈するように構成されている。
【００１４】
なお、各防振用ブロック１４に非線形ばね特性を持たせるための小さいばね定数と大きいばね定数との切替えポイントｐは、上記一対の凸部１４Ｂ，１４Ｂの対角寸法Ｌ２と山形取付部１４Ａ，１４Ａの頂点間寸法Ｌ１との比を変更することで任意に設定可能である。
【００１５】
上記のような防振装置１０を操作ハンドル９と機器本体５との接合部等に介在させてなるタンピングランマー２０においては、振動振幅が微小でトルク及び捻じり角の小さいタンピングの立ち上がり動作領域では捻じり方向が正逆いずれであっても、ばね定数を小さくして柔らかいゴム層１５，１５及び弾性マウント部材１３により所期の緩衝性能を十分良好に確保しつつ、振動振幅が大きくなってトルク及び捻じり角の大きい通常のタンピング動作領域に達すると、操作ハンドル９がブロック１４と弾性マウント部材１３により機器本体５に立ち上がり時よりも固く支持されるために、ランマー２０本来のタンピング機能を確実強力に発揮させるとともに、ランマー２０及び防振装置１０自体の破損等を防ぎそれらの耐久寿命を増大することができる。
【００１６】
なお、上記実施の形態では、防振用ブロック４を一対の板状部材１１，１２の相対回転周方向に９０度づつ角度をつけて計４つ矩形状に配置しており、この場合は個々の防振用ブロック１４として、剛体材料製のものとゴム層１５，１５よりもばね定数の大きい弾性ゴム材料製のものとを適宜組み合わせることにより、非線形ばね特性を多様化して当該防振装置１０を出力の異なるタンピングランマー等種々の振動発生機器用の緩衝装置に利用可能とできるが、剛体材料製もしくは弾性ゴム材料製の防振用ブロック１４を、一対の板状部材１１，１２の相対回転周方向に一つだけ配置する構成を採用してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上要するに、本発明によれば、防振用ブロックとばね要素を用いて、適用機器の捻じり作用箇所の捻じり角が小さい範囲ではばね定数を小さく保ち、かつ、捻じり角が一定以上の範囲ではばね定数を急激に増大変化させるという非線形ばね特性を発揮させることができるので、ばね定数の異なるゴム板を組み合わせ使用したり、ゴム板と剛性板とを積層したりする特殊な構成が不要で装置全体を非常に低コストに構成することができるものでありながら、一対の部材に働く捻じり方向が正逆いずれの場合であっても、適用機器の立ち上がり動作領域では所期の緩衝性能を確保しつつ、通常動作領域では機器の本来機能を十分に発揮させるとともに、耐久寿命の増大を図ることができるという効果を奏する。
【００１８】
特に、請求項４の構成を採用することにより、非線形ばね特性の多様化を図って、当該防振装置の適用範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防振装置を適用する振動発生機器の一例としてのタンピングランマーを示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る防振装置の実施の形態を示す拡大平面図である。
【図３】同上実施の形態による防振装置の拡大側面図である。
【図４】同上実施の形態による防振装置における要部の拡大斜視図である。
【図５】同上防振装置に所定捻じり角以下の相対回転力が作用しているときの状態を示す要部の拡大正面図である。
【図６】同上防振装置に所定捻じり角を越える相対回転力が作用したときの状態を示す要部の拡大正面図である。
【図７】同上防振装置及び従来の防振用ゴム単体のばね特性を説明する図である。
【符号の説明】
１０  防振装置
１１，１２  板状部材
１３  弾性マウント部材
１４  防振用ブロック
１４Ａ  山形取付部
１４Ｂ  凸部
１４Ｃ  直線状外周面部分
１５  ゴム層（ばね要素）
Ｌ１  取付部の頂点間寸法
Ｌ２  凸部の対角寸法
【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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