(57)【要約】【課題】主たる振動方向に対する弾性機能を維持しながら、大きな下方重量を支持したときのたわみを少なくし、前後左右方向の振動吸収特性を高くして、突発的な衝撃を受けるような不測の事態にも対処可能な防振ゴム構造とこれを備えた締固め装置を提供すること。【解決手段】２枚の硬質板２，３間にゴム部材１が挟持されている略円柱状の防振ゴム構造であり、ゴム部材１が略軸方向に配向した短繊維１ａを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の硬質板間にゴム部材が挟持されている略円柱状の防振ゴム構造において、前記ゴム部材が略軸方向に配向した短繊維を有することを特徴とする防振ゴム構造。
【請求項２】
前記ゴム部材が柔軟性に優れた天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれたものであると共に、前記短繊維が前記ゴム１００重量部に対して１〜１０重量部含まれている請求項１の防振ゴム構造。
【請求項３】
２枚の硬質板間にゴム部材を挟持した略円柱状の防振ゴム構造の製造方法において、円柱状の未加硫ゴム組成物を押出成型する途中に短繊維を投入しつつ混練して、長尺状未加硫ゴム組成物として押出成型すると共に、この未加硫ゴム組成物を所定長さに切断し、その両端に硬質板を装着することを特徴とする防振ゴム構造の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２の防振ゴム構造を備えた締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防振ゴム構造とその製造方法、並びに締固め装置に関し、詳しくは、２枚の硬質板間にゴム部材が挟持されている略円柱状の防振ゴム構造とその製造方法、並びに締固め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒または円柱形をした防振ゴムは、振動体による前後左右方向の振動を効果的に吸収可能であるため、その利便性の高さから振動装置を備えた建設機械などの各種機械器具に多用されている。かかる防振ゴムは、ゴム硬さや形状を選択するなどして負荷荷重を制御するようにしており、単一形状のものや組み合わせ形状のものなどがある。
【０００３】
このような防振ゴムは、金型にゴムを注入して成型するようにして製造しているが、型から取り外したゴム成型品の引張ー圧縮の荷重−歪特性は、ＸＹＺ方向共に略同一であるため、製品形状に合わせた特性を考慮した設計にするには、工夫が必要となる。例えば、Ｘ方向を柔らかくしＺ方向を硬くしたいような場合には、形状を変更するか、内部に鉄板などを挿入するなどの構造を採用する必要があった。しかし、これらは、いずれも製造が面倒であり自動化し難く、生産性は低い。
【０００４】
特に、振動吸収機構を備えた小形建設機械として、例えば、道路、堤防、建築物などの締固め等のために用いられ、しかも振動方向とハンドル方向に直交ねじり力が作用するタンピングランマーやコンパクターのような装置は、地面を繰り返し強力に打撃するため、防振ハンドルを把持して作業する作業者に対して、伝達する振動をできるだけ少なくする必要がある。そして、作業者の作業をし易くしながら、作業者を振動から保護すべく振動吸収性に優れた防振ゴムの採用が要請されると共に、不測の事態に対しても確実に振動吸収がなされなければならない。そのため、形状の異なる複数の防振ゴムを構成部材間に組み込んで、ハンドル上部への振動の伝達を阻止する構造のものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３６２１９号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の構造は複雑であって、組立に長い製造工程を要してコスト高になっており、しかも作業途中に大きな石と衝突したような、突発的な衝撃を受けたような場合には、必ずしも確実に振動を吸収できるとは限らず、しかも大きなねじり変形が生じるため作業者による制御がし難くなり、改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、従来技術と同様に主たる振動方向に対する弾性機能を維持しながら、大きな下方重量を支持したときのたわみを少なくし、前後左右方向の振動吸収特性を高くして、突発的な衝撃を受けるような不測の事態にも確実に対処可能な防振ゴム構造とその製造方法、並びに締固め装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る防振ゴム構造の特徴構成は、２枚の硬質板間にゴム部材が挟持されている略円柱状をしていて、前記ゴム部材が略軸方向に配向した短繊維を有することにある。
【０００８】
この構成によれば、主となる振動方向に対する防振特性は従来のものと同等程度に維持され、それでいて前後左右方向の振動吸収特性を高くできるため、大きなねじり変位が生じたとしても、変位を吸収する特性に優れたものとなる。その結果、従来技術と同様に主たる振動方向に対する弾性機能を維持しながら、大きな下方重量を支持したときのたわみを少なくし、前後左右方向の振動吸収特性を高くして、突発的な衝撃を受けるような不測の事態にも確実に対処可能な防振ゴム構造を提供することができた。
【０００９】
前記ゴム部材が柔軟性に優れた天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれたものであると共に、前記短繊維が前記ゴム１００重量部に対して１〜１０重量部含まれていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、柔軟性に優れた天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムの有する特性から、主たる振動方向に対する弾性機能を高く維持しながら、前後左右方向の振動吸収特性を一層効果的に高くできる。短繊維はゴム１００重量部に対して１重量部未満であると、十分高い前後左右方向の振動吸収特性を得難く、又、１０重量部を越えて含ませると、前後左右方向の振動吸収特性を一層高くできるものの、効果の向上の割りに原料コストが高くなる。ゴム部材には、ハロゲン化ブチル、その他、特性を改善するための各種添加剤を加えてもよい。具体的には、カーボンブラック、シリカ等の補強材、炭酸カルシウム等の無機充填剤、プロセスオイルや可塑剤、老化防止剤、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤、架橋調整剤、熱可塑性樹脂などが例示される。尚、柔軟性が優れたゴムとは、ショア硬度６０〜７５°程度の特性を備えたものをいう。
【００１１】
又、防振ゴム構造の製造方法の特徴構成は、２枚の硬質板間にゴム部材を挟持した略円柱状の防振ゴム構造を製造する方法において、円柱状の未加硫ゴム組成物を押出成型する途中に短繊維を投入しつつ混練して、長尺状未加硫ゴム組成物として押出成型すると共に、この未加硫ゴム組成物を所定長さに切断し、その両端に硬質板を装着することにある。
【００１２】
この構成によれば、従来技術と同様に主たる振動方向に対する弾性機能を維持しながら、大きな下方重量を支持したときのたわみを少なくし、前後左右方向の振動吸収特性を高くして、突発的な衝撃を受けるような不測の事態にも確実に対処可能な防振ゴム構造の製造方法を提供することができる。
【００１３】
更に又、本発明に係る締固め装置の特徴構成は、請求項１又は２の防振ゴム構造を備えたことにある。
【００１４】
この構成によれば、従来技術と同様に主たる振動方向に対する弾性機能を維持しながら、大きな下方重量を支持したときのたわみを少なくし、前後左右方向の振動吸収特性を高くして、突発的な衝撃を受けるような不測の事態にも確実に対処可能な防振ゴム構造を備えた締固め装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、締固め装置の１種であるタンピングランマーの防振ハンドルと機体との間に装着される防振ゴム構造Ａを示す。この防振ゴム構造Ａは、両端部に位置する円盤状の硬質板である金属板２，３間に、ゴム部材１が挟持され、これらは加熱・成型時に加硫接着されて一体化されていると共に、金属板２，３の略中心部から機体への装着のためのボルト２ａ，３ａが植設されて構成されている。もとより金属板２，３に代えて、剛性の高い硬質樹脂板などを用いてもよい。
【００１６】
ゴム部材１の材質は、柔軟性に優れた天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等であることが好ましく、柔軟性に富んだ材質（ショア硬度６０〜７５°程度）からなり、これに短繊維１ａが軸方向に平行に配向されて内包されている。短繊維１ａが軸方向に平行に配向されていると、軸方向への圧縮バネ力は短繊維を含まないものと同等程度で小さいが、伸張バネ力が大きい特性を有し、いわゆる片防振が圧縮方向に形成されることになる。又、ねじり方向のバネ力は短繊維を含まないものと同等程度に小さい。
【００１７】
短繊維１ａの材質は、補強機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、ナイロン、ポリエステル繊維などの各種有機繊維、無機繊維、金属繊維、ウィスカー等を使用できる。短繊維１ａのサイズとしては径１〜２０μｍ、長さ０．１〜５ｍｍ程度が好ましく、長さ／径＝１０以上であることが好ましい。短繊維１ａの配向分布としては、図２に模式的に示すように、軸方向に略均一に配向されている。
【００１８】
次に、ゴム部材１の製造方法を説明する。図示はしないが、断面円形の口金を備えた押出機にて円柱状の未加硫ゴム組成物を押し出す途中に短繊維を投入しつつ混練して、所定形状の円柱状をした長尺状未加硫ゴム組成物として押出成型する。この場合、短繊維は押出方向に配列している。短繊維の配合量は、原料ゴム１００重量部に対して、短繊維１〜１０重量部程度でよく、したがって製造に当たり、特に高コストとなるようなことはない。しかも、押出成型法によれば、生産性が高く、生産コストを低くできるのみならず、従来行われていた両基板間に未加硫ゴム組成物を注入するインジェクション成型法に比べて、高価な設備が不要なため設備コストが低くて済むと共に、インジェクション成型法に頻発する過剰圧力による変形などを生じることがなく、しかも短繊維を所定方向に配向されることが難しいということがなく、かつ多量のランナースプールを要しないので材料コストも低くできる利点がある。
【００１９】
防振ゴム構造の製造方法は特に限定されないが、例えば、２つ割り金型の一方にボルト付き金属板２と、所定長さに裁断されたゴム部材１と、更に、ボルト付き金属板３とをこの順に並置し、これらの全体を他方の金型で被覆し、加圧しつ加熱すると、未加硫ゴムは加硫され、金属板に固着されて一体化する方法などを採用できる。金属板におけるゴムとの接着面は、公知の方法により処理する。具体的には、金属板の接着面に、サンドブラストなどのブラスト処理、プラズマ処理等を行った後に、加硫接着剤を塗布すること等が挙げられる。
【００２０】
図６に、上記防振ゴム構造Ａをタンピングランマーの防振ハンドル４と機体５との間に装着した例を示す。
【００２１】
【実施例】
本実施例の防振ゴム構造は、外径５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの鋼製基板間に、径約０．６μｍ、長さ約０．５ｍｍのナイロン製短繊維２重量部を、天然ゴム（ショア硬度約６０°）１００重量部に対して配合した厚み２０ｍｍの未加硫ゴム組成物を介在させた状態で金型に装填し、加熱・加硫して一体化してある。
【００２２】
この実施例（ａ）の防振ゴム構造と、同サイズの従来技術に係る防振ゴム構造（ゴム中に短繊維を含まない）を比較例（ｂ）として、両者のトルク特性およびたわみ特性を測定した。まずトルク特性は、図３に示すように、一方のボルトを固定すると共に、他方のボルトを回転させ、回転に要したトルクと回転角度θとの関係を測定した。その結果を図４に示す。又、たわみ特性は、高さ方向から荷重をかけて圧縮し、そのときのたわみ量を測定し、その結果を図５に示す。
【００２３】
図４に示すように、本実施例（ａ）は、回転（ねじり）角度θが大きくなっても、トルクは比較例（ｂ）に比べて大きくならず、このことから、ねじり変位が生じたとしても、変位を吸収する特性に優れていることがわかる。従って、タンピングランマーを用いて締固め作業をしている途中に、たとえ大きな石に衝突して衝撃を受けたとしても、タンピングランマーの不測の変位が発生することを防止でき、作業者の高い作業性を維持できることになる。更に、図５から、防振特性に関しては、従来のものと略同程度であるため、通常の振動に対する振動吸収特性は従来のものと同等であり、異常振動や異常荷重が作用した場合にも、機体とハンドルとの振動を効果的に絶縁しつつ、良好な振動吸収性を発揮できるものとなる。
【００２４】
〔別実施の形態〕
（１）本発明を適用可能な締固め装置としては、タンピングランマー以外にコンパクターのような装置でもよく、要は作業者が手動で移動させながら作業を行うような装置を広く含めることができる。
【００２５】
（２）上記実施形態では、短繊維の配向を軸方向に平行としたが、もとより多少配向角度がずれたとしても同等な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る防振ゴム構造の左側面図
【図２】図１の防振ゴム構造の正面図
【図３】トルク特性試験方法を説明する左側面図
【図４】トルク特性試験結果を示すグラフ
【図５】たわみ特性試験結果を示すグラフ
【図６】本発明に係る防振ゴム構造を備えたタンピングランマーの斜視図
【符号の説明】
１            ゴム部材
２，３        硬質板
Ａ            防振ゴム構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004257514.tif 000005
【図４】
2004257514.tif 000006
【図５】
2004257514.tif 000007
【図６】
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