(57)【要約】【課題】作業性の良い防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具と、作業性向上に貢献し得る防振弾性体とを提供する。【解決手段】ＪＩＳ規格による硬度の互いに異なる弾性体１０，２０が互いに重ね合わされている。弾性体１０は、弾性体２０側の表面に凹凸構造１０Ａを有しており、弾性体２０は、弾性体１０側の表面に凹凸構造２０Ａを有している。凹凸構造１０Ａ，２０Ａは、互いに噛み合っており、凹凸構造１０Ａと凹凸構造２０Ａとの間には、間隙Ｇが存在している。【選択図】図１
2012021639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる積層体を備え、
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体側の表面に第１の凹凸構造を有し、
前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体側の表面に第２の凹凸構造を有し、
前記第１および第２の凹凸構造は、互いに噛み合っており、
前記第１の凹凸構造と前記第２の凹凸構造との間には、間隙が存在している
ことを特徴とする防振弾性体。
【請求項２】
前記第１の弾性体は、熱可塑性エストラマーを含んで構成され、
前記第２の弾性体は、１種類以上のゴムを含んで構成される
請求項１に記載の防振弾性体。
【請求項３】
前記第１および第２の弾性体の硬度が共に、７０°以下となっており、
前記第１および第２の弾性体の破断伸びが共に、２００％以上となっており、
前記第１の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が０％以上２０％未満となっており、
前記第２の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が２０％以上６０％以下となっている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振弾性体。
（試験方法）
２０ｍｍ厚の大理石表面に、被測定対象である前記第１の弾性体または前記第２の弾性体を、凹凸構造が前記大理石側を向くように設置し、前記大理石表面からメートルの高さから、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球を前記被測定対象に落下させたときに、跳ね返ってきた鋼球の、前記大理石表面からの最大高さＨメートルを計測することにより、跳ね返り率（Ｈ×１００）を求める。
【請求項４】
前記第１の弾性体の硬度は、前記第２の弾性体の硬度よりも小さな値となっている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項５】
前記第１および第２の凹凸構造は、それぞれ、複数の凸部が所定の間隔で２次元配置された構造となっている
ことを特徴とする請求項４に記載の防振弾性体。
【請求項６】
前記第１および第２の凹凸構造の各凸部は、円柱状、楕円柱状、多角柱状、円錐状、楕円錐状、多角錐状、円錐台状、楕円錐台状、または多角錐台状となっている
ことを特徴とする請求項５に記載の防振弾性体。
【請求項７】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは、互いの側面の一部にだけ接している
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の防振弾性体。
【請求項８】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは、外部から力を受けていないときには互いに接触せず、外部から所定の力を受けているときには互いの側面の一部にだけ接する程度の間隙を介して配置されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の防振弾性体。
【請求項９】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは、互いに等しい高さとなっている
ことを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項１０】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは、互いに異なる高さとなっている
ことを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項１１】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは共に、頂部に丸みを有している
ことを特徴とする請求項５ないし請求項１０のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項１２】
前記第１の凹凸構造と、前記第２の凹凸構造とは、非固着状態で互いに接触している
ことを特徴とする請求項５ないし請求項１１のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項１３】
前記第１の凹凸構造の凸部と、前記第２の凹凸構造の凸部とは共に、頂部に開口を有する１または複数の孔を有している
ことを特徴とする請求項５ないし請求項１２のいずれか一項に記載の防振弾性体。
【請求項１４】
手袋と、前記手袋に固定された防振弾性体とを備え、
前記防振弾性体は、
硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる積層体を有し、
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体側の表面に第１の凹凸構造を有し、
前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体側の表面に第２の凹凸構造を有し、
前記第１および第２の凹凸構造は、互いに噛み合っており、
前記第１の凹凸構造と前記第２の凹凸構造との間には、間隙が存在している
ことを特徴とする防振手袋。
【請求項１５】
前記第１の弾性体は、熱可塑性エストラマーを含んで構成され、
前記第２の弾性体は、１種類以上のゴムを含んで構成される
請求項１４に記載の防振手袋。
【請求項１６】
前記第１および第２の弾性体の硬度が共に、７０°以下となっており、
前記第１および第２の弾性体の破断伸びが共に、２００％以上となっており、
前記第１の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が０％以上２０％未満となっており、
前記第２の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が２０％以上６０％以下となっている
ことを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の防振手袋。
（試験方法）
２０ｍｍ厚の大理石表面に、被測定対象である前記第１の弾性体または前記第２の弾性体を、凹凸構造が前記大理石側を向くように設置し、前記大理石表面からメートルの高さから、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球を前記被測定対象に落下させたときに、跳ね返ってきた鋼球の、前記大理石表面からの最大高さＨメートルを計測することにより、跳ね返り率（Ｈ×１００）を求める。
【請求項１７】
前記第１の弾性体の硬度は、前記第２の弾性体の硬度よりも小さな値となっている
ことを特徴とする請求項１４ないし請求項１６のいずれか一項に記載の防振手袋。
【請求項１８】
前記防振弾性体は、前記手袋の内側であって、かつ前記手袋の手のひら部分に固定されており、
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体との関係で、前記手袋の手のひら部分寄りに配置されている
ことを特徴とする請求項１７に記載の防振手袋。
【請求項１９】
作業者が把持するグリップ部を備えた振動工具の前記グリップ部に取り付け可能な防振グリップであって、
硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる筒状の積層体を備え、
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体側の表面に第１の凹凸構造を有し、
前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体側の表面に第２の凹凸構造を有し、
前記第１および第２の凹凸構造は、互いに噛み合っており、
前記第１の凹凸構造と前記第２の凹凸構造との間には、間隙が存在している
ことを特徴とする防振グリップ。
【請求項２０】
前記第１の弾性体は、熱可塑性エストラマーを含んで構成され、
前記第２の弾性体は、１種類以上のゴムを含んで構成される
請求項１９に記載の防振グリップ。
【請求項２１】
前記第１および第２の弾性体の硬度が共に、７０°以下となっており、
前記第１および第２の弾性体の破断伸びが共に、２００％以上となっており、
前記第１の弾性体と同一材料の試験片の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が０％以上２０％未満となっており、
前記第２の弾性体と同一材料の試験片の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が２０％以上６０％以下となっている
ことを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の防振グリップ。
（試験方法）
２０ｍｍ厚の大理石表面に、被測定対象である前記第１の弾性体または前記第２の弾性体を、凹凸構造が前記大理石側を向くように設置し、前記大理石表面からメートルの高さから、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球を前記被測定対象に落下させたときに、跳ね返ってきた鋼球の、前記大理石表面からの最大高さＨメートルを計測することにより、跳ね返り率（Ｈ×１００）を求める。
【請求項２２】
前記第１の弾性体の硬度は、前記第２の弾性体の硬度よりも小さな値となっている
ことを特徴とする請求項１９ないし請求項２１のいずれか一項に記載の防振グリップ。
【請求項２３】
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体との関係で、当該防振グリップの内側に配置されている
ことを特徴とする請求項２２に記載の防振グリップ。
【請求項２４】
振動工具と、前記振動工具に固定された防振弾性体とを備え、
前記防振弾性体は、
硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる積層体を有し、
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体側の表面に第１の凹凸構造を有し、
前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体側の表面に第２の凹凸構造を有し、
前記第１および第２の凹凸構造は、互いに噛み合っており、
前記第１の凹凸構造と前記第２の凹凸構造との間には、間隙が存在している
ことを特徴とする防振機能付き振動工具。
【請求項２５】
前記第１の弾性体は、熱可塑性エストラマーを含んで構成され、
前記第２の弾性体は、１種類以上のゴムを含んで構成される
請求項２４に記載の防振機能付き振動工具。
【請求項２６】
前記第１および第２の弾性体の硬度が共に、７０°以下となっており、
前記第１および第２の弾性体の破断伸びが共に、２００％以上となっており、
前記第１の弾性体と同一材料の試験片の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が０％以上２０％未満となっており、
前記第２の弾性体と同一材料の試験片の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率（Ｈ×１００）が２０％以上６０％以下となっている
ことを特徴とする請求項２４または請求項２５に記載の防振機能付き振動工具。
（試験方法）
２０ｍｍ厚の大理石表面に、被測定対象である前記第１の弾性体または前記第２の弾性体を、凹凸構造が前記大理石側を向くように設置し、前記大理石表面からメートルの高さから、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球を前記被測定対象に落下させたときに、跳ね返ってきた鋼球の、前記大理石表面からの最大高さＨメートルを計測することにより、跳ね返り率（Ｈ×１００）を求める。
【請求項２７】
前記第１の弾性体の硬度は、前記第２の弾性体の硬度よりも小さな値となっている
ことを特徴とする請求項２４ないし請求項２６のいずれか一項に記載の防振機能付き振動工具。
【請求項２８】
前記第１の弾性体は、前記第２の弾性体との関係で、前記振動工具側に配置されている
ことを特徴とする請求項２７に記載の防振機能付き振動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、機械的な振動を減衰させる防振弾性体、防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】  産業技術の発展に伴い、チェーンソー、削岩機などの機械的な振動を発生する手持ち工具が普及するようになり、作業能率が大幅に改善されるようになった。しかし、手持ち工具の普及に伴って、振動障害が大きな問題となった。振動障害とは、チェーンソー、削岩機等の振動工具を取り扱うことにより手腕に振動ばく露を受けた作業者に発生する疾病である。振動障害には、例えば、主として寒冷時に発作的に現れる手指の白色化現象（レイノー現象）を代表とする末梢循環障害や、手指のしびれ、感覚鈍麻を主体とする末梢神経障害、または、肘関節より末梢の関節症状（疼痛、可動域制限）や握力の低下などによる運動器障害などが挙げられる。【０００３】  この問題に対して、出来るだけ振動の小さな工具を選択したり、作業時間を短くしたり、防振手袋（特許文献１参照）を着用したりするなど、様々な対策が採られるようになり、一時期、振動障害は下火になっていた。ところが、近年の経済環境の変化に伴い、作業者が不足し、労働時間が徐々に長時間化し始めると、下火になっていた振動障害が再び、大きな問題となり、抜本的な対策が求められるようになった。その結果、２００７年５月に、ＩＳＯ１０８１９規格を取り入れたＪＩＳ  Ｔ８１１４が発行され、振動障害の低減がメーカ側に強く要請されるようになった。【０００４】  ２００７年５月に発行された新ＪＩＳ  Ｔ８１１４は、振動軽減率の測定および評価について規定している。振動軽減率の測定に使用する振動波形は、２種類のブロードバンド振動波形となっており、旧ＪＩＳ  Ｔ８１１４よりも、実際に作業者が受ける振動波形に近づけたものになっている。具体的には、一方の振動波形のスペクトル（スペクトルＭ）は、１６Ｈｚから４００Ｈｚまでの周波数帯域を有しており、他方の振動波形のスペクトル（スペクトルＨ）は、１２５Ｈｚから２０００Ｈｚまでの周波数帯域を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  現在、多数の防振手袋が発売されているが、防振手袋に関するＪＩＳ規格の変更に伴い、ほとんど全ての防振手袋が新規格（特にスペクトルＭ）をパスすることができず、現在、新規格に適合している防振手袋は、数種類しか発売されていない。とはいえ、わずかではあるが、適合品が販売されているので、作業者は、その適合品を購入しさえすれば、振動障害の発生を低減させることが可能である。【０００７】  ところが、現在発売されている適合品は、スキー手袋のように分厚くなっているため、チェーンソーなどの引き金を引くことができないなど、作業性が極めて悪いという問題があった。また、防振手袋だけでなく、防振グリップや、防振グリップを備えた振動工具などについても、新規格に適合したものがほとんど存在せず、これらの商品についても、作業性の良いものが求められている。【０００８】  本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、作業性の良い防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具を提供することにある。また、第２の目的は、防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具などの作業性向上に貢献し得る防振弾性体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の防振弾性体は、硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる積層体を備えたものである。第１の弾性体は、第２の弾性体側の表面に第１の凹凸構造を有しており、第２の弾性体は、第１の弾性体側の表面に第２の凹凸構造を有している。第１および第２の凹凸構造は、互いに噛み合っており、第１の凹凸構造と第２の凹凸構造との間には、間隙が存在している。【００１０】  ここで、上記の硬度とは、例えば、ＪＩＳ規格に基づくものであり、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型（ＪＩＳ−Ａ）、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＡ、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＥなどに基づくものである。ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型とは、スプリング式硬さ計（ＪＩＳ−Ａ形）で測定される日本独自の規格であり、１９９８年に既に廃止された規格である。ただ、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型は、現在でも一般に利用されていることから、本明細書では、特に断りのない限り、硬度の具体的な数値は、この規格に基づいた数値を指している。ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＡは、スプリング式硬さ計（タイプＡデュロメータ）で測定される規格である。ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＥは、スプリング式硬さ計（タイプＥデュロメータ）で測定される規格である。ＪＩＳ−Ａ形の測定値は、タイプＡデュロメータの測定値に比べ、１〜２程度、高くなる。なお、本明細書では、硬度の具体的な数値は、ＪＩＳ規格に規定された「標準硬さの試験片条件」に従って計測された数値であり、第１の弾性体や第２の弾性体そのものを計測することにより得られた数値ではない。【００１１】  本発明の防振手袋は、手袋と、手袋に固定された防振弾性体とを備えたものである。この防振手袋に設けられた防振弾性体は、上記の防振弾性体と同一の構成要素を有している。【００１２】  本発明の防振グリップは、作業者が把持するグリップ部を備えた振動工具のグリップ部に取り付け可能なものであり、硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体を互いに重ね合わせてなる筒状の積層体を備えている。この防振グリップは、上記の積層体と同一の構成要素を有している。【００１３】  本発明の防振機能付き振動工具は、振動工具と、振動工具に固定された防振弾性体とを備えたものである。この防振機能付き振動工具に設けられた防振弾性体は、上記の防振弾性体と同一の構成要素を有している。【００１４】  本発明において、第１の弾性体は、例えば、熱可塑性エストラマーを含んで構成されており、第２の弾性体は、例えば、１種類以上のゴムを含んで構成されている。上記の熱可塑性エストラマーは、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレンおよびポリエチレンのうち少なくとも１種類の材料からなるポリマーである。なお、上記の熱可塑性エストラマーは、例えば、ポリマーゲル、またはポリマーアロイであってもよい。一方、上記のゴムは、ブチルゴム、ポリノルボネン、シリコーンゴム、アクリルニトリル粉末ゴムおよび軟質ゴムのうち少なくとも１種類の材料からなるゴムである。【００１５】  第１および第２の弾性体の硬度は共に、例えば、７０°以下となっていることが好ましい。ここで、第１および第２の弾性体の硬度が共に、７０°以下となっている場合に、第１および第２��弾性体の破断伸びが共に、２００％以上となっていることが好ましい。さらに、第１の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率が０％以上２０％未満となっていることが好ましく、第２の弾性体の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率が２０％以上６０％以下となっていることが好ましい。【００１６】  （試験方法）
２０ｍｍ厚の大理石表面に、被測定対象である第１の弾性体または第２の弾性体を、凹凸構造が大理石側を向くように設置し、大理石表面から１メートルの高さから、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球を被測定対象に落下させたときに、跳ね返ってきた鋼球の、大理石表面からの最大高さＨメートルを計測することにより、跳ね返り率（Ｈ×１００）を求める。【００１７】  第１および第２の凹凸構造の各凸部は、例えば、円柱状、楕円柱状、多角柱状、円錐状、楕円錐状、多角錐状、円錐台状、楕円錐台状、または多角錐台状となっていてもよい。また、第１の凹凸構造の凸部と、第２の凹凸構造の凸部とが、例えば、互いの側面の一部にだけ接していてもよいし、外部から力を受けていないときには互いに接触せず、外部から所定の力を受けているときには互いの側面の一部にだけ接する程度の間隙を介して配置されていてもよい。また、第１の凹凸構造の凸部と、第２の凹凸構造の凸部とが、例えば、互いに等しい高さとなっていてもよいし、互いに異なる高さとなっていてもよい。また、第１の凹凸構造の凸部と、第２の凹凸構造の凸部とが共に、例えば、頂部に丸みを有していてもよいし、これらの頂部が平坦になっていてもよい。また、第１の凹凸構造と、第２の凹凸構造とは、例えば、非固着状態で互いに接触している。また、第１の凹凸構造の凸部と、第２の凹凸構造の凸部とは共に、例えば、頂部に開口を有する１または複数の孔を有していてもよい。【００１８】  また、本発明において、第２の弾性体は、１種類以上のゴムと無機質充填剤との間に強固な化学結合が形成されたゴム組成物によって構成されていてもよい。このとき、無機質充填剤の含有量の合計が、ゴム１００重量部に対して２０重量部以上３００重量部以下となっており、老化防止剤の含有量が、ゴム１００重量部に対して１重量部以下となっており、カップリング剤の含有量が、ゴム１００重量部に対して０．２重量部以上となっていることが好ましい。上記の無機質充填剤は、微粒子金属あるいは無機質顔料であり、無機質顔料は、酸化チタン、弁柄、酸化アルミニウム、および亜鉛華のうち少なくとも１つの金属酸化物によって構成されている。【００１９】  本発明の防振弾性体、防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具では、互いに重ね合わされた硬度の互いに異なる第１および第２の弾性体の双方に凹凸構造が設けられており、かつ双方の凹凸構造が間隙を残しつつ互いに噛み合っている。これにより、硬度の低い力の弾性体（以下、便宜的に弾性体Ａとする。）側から機械的な振動が与えられると、その振動エネルギー（振動波）がヒステリシス損失により弾性体Ａで吸収される。なお、ヒステリシス損失とは、弾性体に変形、回復のサイクルを与えたときに、変形過程で加えられるエネルギーと回復過程で放出されるエネルギーとの差を指している。【００２０】  本発明の防振弾性体、防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具では、さらに、振動エネルギーが弾性体Ａの凹凸構造と、硬度の高い方の弾性体（以下、便宜的に弾性体Ｂとする。）の凹凸構造とに伝播すると、それらの硬度の違いから、第１の凹凸構造と第２の凹凸構造とが互いに衝突し合い（干渉し合い）、振動エネルギーに干渉損失が発生する。加えて、弾性体Ｂにまで伝播した振動エネルギーは、ヒステリシス損失により弾性体Ｂで吸収される。
【発明の効果】
【００２１】  本発明の防振弾性体、防振手袋、防振グリップおよび防振機能付き振動工具によれば、上述の３段階の振動エネルギー吸収機構によって、硬度の低い方の弾性体側から与えられた機械的な振動を減衰させることができる。ここで、第１の凹凸構造と第２の凹凸構造との間に存在する間隙の寸法や、第１の凹凸構造および第２の凹凸構造の形状および大きさのうち少なくとも一方を適宜、調整し、第１の凹凸構造と第２の凹凸構造とによる干渉度合いを変更することにより、所望の高周波成分だけでなく、所望の低周波成分についても減衰させることができる。【００２２】  これにより、例えば、作業者が、機械的な振動を発生させる振動工具を手で握って操作する際に、本発明の防振弾性体、防振手袋、または防振グリップを用いることにより、高周波成分だけでなく低周波成分についても機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。また、例えば、機械的な振動を発生させる振動工具として、本発明の防振機能付き振動工具を用いることにより、高周波成分だけでなく低周波成分についても機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。【００２３】  しかも、本発明では、上述したように、３段階の振動エネルギー吸収機構によって機械的な振動を減衰させるようにしたので、ヒステリシス損失だけで減衰させるものと比べて、積層体の厚さを薄くしても、十分な減衰量を得ることができる。従って、作業性の良い防振手袋、防振グリップおよび振動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る防振弾性体の構成の一例を表す斜視図および断面図である。
【図２】図１の弾性体の凹凸構造の構成の一例を表す平面図である。
【図３】跳ね返り率の測定に用いられる試験機の構成の一例を表す断面図である。
【図４】図１の低硬度の弾性体の原材料の一例を表す図である。
【図５】図１の低硬度の弾性体の原材料の他の例を表す図である。
【図６】図１の高硬度の弾性体の原材料の一例を表す図である。
【図７】図１の高硬度の弾性体の原材料の他の例を表す図である。
【図８】図１の防振弾性体の作用について説明するための模式図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る防振手袋の構成の一例を表す斜視図である。
【図１０】図９の防振手袋の構成の一例を表す断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る防振グリップの構成の一例を表す斜視図である。
【図１２】図１１の防振グリップの構成の一例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】  以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（図１〜図８）防振弾性体
２．第２の実施の形態（図９、図１０）防振手袋
３．第３の実施の形態（図１１、図１２）防振グリップ
４．第４の実施の形態（図１１、図１２）防振機能付き振動工具
【００２６】＜第１の実施の形態＞
［防振弾性体の構成］
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る防振弾性体１の構成の一例を斜視的に表したものである。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の防振弾性体１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成の一例を表したものである。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の防振弾性体１のＢ−Ｂ矢視方向（図１（Ｂ）の防振弾性体１のＣ−Ｃ矢視方向）の断面構成の一例を表したものである。
【００２７】  本実施の形態の防振弾性体１は、例えば、図１（Ａ）に示したように、硬度の互いに異なる弾性体１０，２０を互いに重ね合わせ構成されたものである。なお、本実施の形態において、弾性体１０が本発明の「第１の弾性体」の一具体例に相当し、弾性体２０が本発明の「第２の弾性体」の一具体例に相当し、弾性体１０，２０からなる積層体が本発明の「積層体」の一具体例に相当する。
【００２８】  弾性体１０は、外部からの振動が入力される側に配置されるものであり、例えば、弾性体２０側の表面（弾性体１０の上面）に凹凸構造を有している。一方、弾性体２０は、外部からの振動が入力される側とは反対側に配置されるものであり、例えば、弾性体１０側の表面（弾性体２０の下面）に凹凸構造を有している。なお、本実施の形態において、弾性体１０の凹凸構造が本発明の「第１の凹凸構造」の一具体例に相当し、弾性体２０の凹凸構造が本発明の「第２の凹凸構造」の一具体例に相当する。
【００２９】  弾性体１０の凹凸構造は、例えば、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、複数の凸部１０Ａが所定の間隙を介して２次元配置された構造となっており、凸部１０Ａ同士が、互いに非接触の状態で配置されている。弾性体１０のうち凸部１０Ａ以外の部分（ベース部分１１）は、シート状となっており、凸部１０Ａと一体に形成されている。弾性体２０の凹凸構造は、例えば、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、複数の凸部２０Ａが所定の間隙を介して２次元配置された構造となっており、凸部２０Ａ同士が、互いに非接触の状態で配置されている。弾性体２０のうち凸部１０Ａ以外の部分（ベース部分２１）は、シート状となっており、凸部２０Ａと一体に形成されている。
【００３０】  凸部１０Ａ，２０Ａは、例えば、円柱状、楕円柱状、多角柱状、円錐状、楕円錐状、多角錐状、円錐台状、楕円錐台状、または多角錐台状となっている。凸部１０Ａ，２０Ａは、頂部に丸みを有していることが好ましいが、凸部１０Ａ，２０Ａの頂部が平坦になっていてもよい。凸部１０Ａと、凸部２０Ａとは、互いに同一形状となっていてもよいし、互いに異なる形状となっていてもよい。また、全ての凸部１０Ａが、同一形状となっていてもよいし、一部の凸部１０Ａの形状が、他の凸部１０Ａの形状と異なっていてもよい。同様に、全ての凸部２０Ａが、同一形状となっていてもよいし、一部の凸部２０Ａの形状が、他の凸部２０Ａの形状と異なっていてもよい。
【００３１】  凸部１０Ａ，２０Ａは、例えば、内部に意図的な空隙の無い充填構造となっていてもよいし、例えば、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、凸部１０Ａ，２０Ａのうち少なくとも一方に、頂部に開口を有する１または複数の孔１２，２２が設けられていてもよい。
【００３２】  凸部１０Ａと、凸部２０Ａとは、互いに同一高さとなっていてもよいし、互いに異なる高さとなっていてもよい。凸部１０Ａと、凸部２０Ａとが、互いに同一高さとなっている場合には、凸部１０Ａの頂部が弾性体２０のベース部分２１に非固着状態で（つまり接着剤などで固定されていない状態で）接しており、凸部２０Ａの頂部が弾性体１０のベース部分１１に非固着状態で接している。また、全ての凸部１０Ａが、同一高さとなっていてもよいし、一部の凸部１０Ａの高さが、他の凸部１０Ａの高さと異なっていてもよい。同様に、全ての凸部２０Ａが、同一高さとなっていてもよいし、一部の凸部２０Ａの高さが、他の凸部２０Ａの高さと異なっていてもよい。
【００３３】  凸部１０Ａと、凸部２０Ａとは、互いに同一ピッチとなっていてもよいし、互いに異なるピッチとなっていてもよい。また、凸部１０Ａのピッチが、面内で等しくなっていてもよいし、面内の一部の凸部１０Ａのピッチが、面内の他の凸部１０Ａのピッチと異なっていてもよい。同様に、凸部２０Ａのピッチが、面内で等しくなっていてもよいし、面内の一部の凸部２０Ａのピッチが、面内の他の凸部２０Ａのピッチと異なっていてもよい。
【００３４】  弾性体１０側の凸部１０Ａと、弾性体２０側の凸部２０Ａとは、面内で交互に配置されている。凸部１０Ａと、凸部２０Ａとは、互いに噛み合っており、別の言い方をすれば、互いに緩やかに嵌合している。「緩やかに嵌合」とは、弾性体１０の凹凸構造（凸部１０Ａ）と、弾性体２０の凹凸構造（凸部２０Ａ）とが隙間なく接触しているのではなく、弾性体１０の凹凸構造（凸部１０Ａ）と、弾性体２０の凹凸構造（凸部２０Ａ）との間に間隙Ｇが存在していることを意味している。
【００３５】  凸部１０Ａと、凸部２０Ａとは、外部から力を受けていないときに、互いの側面の一部にだけ接していてもよいし、互いの側面に全く接していなくてもよい。また、凸部１０Ａと、凸部２０Ａは、外部から力を受けていないときには互いに接触せず、外部から所定の力を受けているときには互いの側面の一部にだけ接する程度の間隙Ｇを介して配置されていてもよい。なお、凸部１０Ａと、凸部２０Ａとが、外部から力を受けていないときに、互いの側面に接している場合に、その接触部分は非固着状態（つまり接着剤などで固定されていない状態）となっている。
【００３６】  弾性体１０，２０の凹凸構造および厚さは、例えば、概ねミリオーダーのスケールとなっている。凸部１０Ａ，２０Ａの直径は、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下となっている。凸部１０Ａ，２０Ａの高さは、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となっている。凸部１０Ａ，２０Ａの直径と凸部１０Ａ，２０Ａの高さとの比（高さ／直径）は、例えば、０．２５以上１以下となっている。上記の比が例えば０．５となっている場合には、凸部１０Ａ，２０Ａの直径が、例えば２ｍｍとなっており、凸部１０Ａ，２０Ａの高さが、例えば１ｍｍとなっている。弾性体１０，２０のうち凸部１０Ａ，２０Ａ以外の部分（ベース部分１１，２１）の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となっている。弾性体１０，２０からなる積層体の厚さは、例えば、１．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下となっている。弾性体１０，２０からなる積層体の厚さが、３ｍｍとなっている場合には、凸部１０Ａ，２０Ａの高さが、例えば１ｍｍとなっており、ベース部分１１，２１の厚さが、例えば１ｍｍとなっている。なお、上記の数値は、あくまでも例であり、必要に応じて、上記以外の値となっていてもよい。
【００３７】  弾性体１０の硬度は、弾性体２０の硬度よりも小さな値となっている。つまり、  弾性体１０の方が、弾性体２０よりも軟らかくなっている。上記の硬度とは、例えば、ＪＩＳ規格に基づくものであり、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型（ＪＩＳ−Ａ）、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＡ、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＥなどに基づくものである。ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型とは、スプリング式硬さ計（ＪＩＳ−Ａ形）で測定される日本独自の規格であり、１９９８年に既に廃止された規格である。ただ、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１Ａ型は、現在でも一般に利用されていることから、本明細書では、特に断りのない限り、硬度の具体的な数値は、この規格に基づいた数値を指している。ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＡは、スプリング式硬さ計（タイプＡデュロメータ）で測定される規格である。ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３タイプＥは、スプリング式硬さ計（タイプＥデュロメータ）で測定される規格である。ＪＩＳ−Ａ形の測定値は、タイプＡデュロメータの測定値に比べ、１〜２程度、高くなる。なお、本明細書では、硬度の具体的な数値は、ＪＩＳ規格に規定された「標準硬さの試験片条件」に従って計測された数値であり、弾性体１０や弾性体２０そのものを計測することにより得られた数値ではない。
【００３８】  弾性体１０，２０の硬度は、共に、７０°以下となっている。弾性体１０の硬度と、弾性体２０の硬度との差は、例えば、５°以上３０°以下となっている。また、弾性体１０，２０の破断伸びは、共に、２００％以上となっている。さらに、弾性体１０の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率が０％以上２０％未満となっており、弾性体２０の、下記の試験方法で得られる跳ね返り率が２０％以上６０％以下となっている。
【００３９】  （試験方法）
図３は、跳ね返り率を計測するための試験機１００の一例を表したものである。試験機１００は、図３に示したように、２０ｍｍ厚の大理石１１０と、重さが５．５ｇ（誤差±１．５ｇ以下）の鋼球２００の支持、開放を制御する落下制御部１３０と、鋼球２００の大理石１１０からの高さが１メートルとなるように落下制御部１３０を支持する支持棒１２０とを備えている。この試験機１００を用いて、上述の跳ね返り率（Ｈ×１００）を測定する。具体的には、まず、試験者は、大理石１１０表面に、被測定対象である弾性体１０または弾性体２０を、凹凸構造が大理石１００側を向くように設置するとともに、鋼球２００を落下制御部１３０に設置する。このとき、試験者は、鋼球２００の中心点（重心点）の、大理石１００の表面からの高さが１メートルとなっていることを確認する。次に、試験者は、落下制御部１３０を操作して鋼球２００を落下させ、このときに、跳ね返ってきた鋼球２００の、大理石１００の表面からの最大高さＨメートルを計測する。このようにして、試験者は、被測定対象の跳ね返り率（Ｈ×１００）を求めることができる。
【００４０】  弾性体１０は、例えば、熱可塑性エストラマーを含んで構成されている。一方、弾性体２０は、１種類以上のゴムを含んで構成されている。上記の熱可塑性エストラマーは、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレンおよびポリエチレンのうち少なくとも１種類の材料からなるポリマーである。なお、上記の熱可塑性エストラマーは、例えば、ポリマーゲル、またはポリマーアロイであってもよい。一方、上記のゴムは、ブチルゴム、ポリノルボネン、シリコーンゴム、アクリルニトリル粉末ゴムおよび軟質ゴムのうち少なくとも１種類の材料からなるゴムである。
【００４１】［防振弾性体の製造方法］
次に、防振弾性体１の製造方法の一例について説明する。
【００４２】  図４、図５は、弾性体１０の原料、配合および加硫条件の一例を表したものである。まず、図４または図５に記載の原料（硫黄除く）を、図４または図５に記載の配合で、１ｋｇの配合物を作成する。次に、この配合物を、容量１リットルのニーダで、ストック温度１５０℃、８分間、混合練りし、続いて、８インチのロールで硫黄を添加し、所定の厚さに部出し、シート化する。次に、シート化したゴムを所定のサイズの金型に装填し、熱プレスで成型する。このようにして、弾性体１０が製造される。
【００４３】  図６、図７は、弾性体２０の原料および配合の一例を表したものである。以下では、図７に記載の原料を使った製造方法について説明する。まず、図７に記載の原料（硫黄除く）を、図７に記載の配合で配合物を作成する。次に、この配合物を、攪拌翼を具備するステンレス製容器内で混合しながら、容器の底部および側部よりヒータで加熱し、液状の配合物を１３５℃に昇温し、ゲル化する。続いて、ゲル状の配合物に硫黄を添加し、硫黄を含むゲル状の配合物を６０秒間または１５５℃に到達するまで攪拌し、直ちに金型に注入する。その後、金型内の成型物を水冷し、常温に達したあと、金型から離型（脱型）する。このようにして、弾性体２０が製造される。
【００４４】  なお、上記の製法において、金型内の成型物が常温に達するまでの時間は、室温３２℃で４時間２０分を要した。通常の製法は、常温の組成物を型に装填し、適宜加熱し、加硫時間を要する工程で網目構造を構築するものであるが、上記の製法では、初期の配合物はエマルジョン状態で攪拌混合され、ＰＶＣのゲル化温度に達した状態で硫黄が添加され、硫黄の添加された配合物を型に流し込むという独自の方法が用いられている。これにより、冷却時間を従来の製法における加硫時間に充てることができ、しかも、成型物の硬度をゼロにすることができる。
【００４５】［防振弾性体の効果］
本実施の形態の防振弾性体１では、互いに重ね合わされた硬度の互いに異なる弾性体１０，２０の双方に凹凸構造が設けられており、かつ双方の凹凸構造が間隙を残しつつ互いに噛み合っている。これにより、硬度の低い方の弾性体１０側から機械的な振動が与えられると、その振動エネルギー（振動波）がヒステリシス損失により弾性体１０で吸収される。なお、ヒステリシス損失とは、弾性体に変形、回復のサイクルを与えたときに、変形過程で加えられるエネルギーと回復過程で放出されるエネルギーとの差を指している。
【００４６】  防振弾性体１では、さらに、振動エネルギーが弾性体１０の凹凸構造（凸部１０Ａ）と、硬度の高い方の弾性体２０の凹凸構造（凸部２０Ａ）とに伝播すると、それらの硬度の違いから、凸部１０Ａと凸部２０Ａとが互いに衝突し合い（干渉し合い）、振動エネルギーに干渉損失が発生する。加えて、弾性体２０にまで伝播した振動エネルギーは、ヒステリシス損失により弾性体２０で吸収される。
【００４７】  このように、防振弾性体１では、上述の３段階の振動エネルギー吸収機構によって、硬度の低い方の弾性体１０側から与えられた機械的な振動を減衰させることができる。ここで、凸部１０Ａと凸部２０Ａとの間に存在する間隙の寸法や、凸部１０Ａ，２０Ａの形状および大きさのうち少なくとも一方を適宜、調整し、凸部１０Ａと凸部２０Ａとによる干渉度合いを変更することにより、所望の高周波成分だけでなく、所望の低周波成分についても減衰させることができる。
【００４８】  これにより、例えば、作業者が、機械的な振動を発生させる振動工具を手で握って操作する際に、防振弾性体１を振動工具に設けたり、手袋に内蔵させたりすることにより、高周波成分だけでなく低周波成分についても機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。しかも、防振弾性体１では、上述したように、３段階の振動エネルギー吸収機構によって機械的な振動を減衰させるようになっているので、ヒステリシス損失だけで減衰させるものと比べて、積層体の厚さを薄くしても、十分な減衰量を得ることができる。従って、作業性の良い防振手袋や振動工具を提供することが可能となる。
【００４９】＜第２の実施の形態＞
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る防振手袋２の構成の一例を斜視的に表したものである。図９は、防振手袋２に内蔵された防振弾性体１の断面構成の一例を表したものである。なお、図９には、凸部１０Ａと凸部２０Ａとが、互いの側面の一部に接している様子が例示されている。
【００５０】  本実施の形態の防振手袋２は、例えば、図８、図９に示したように、手袋部３０と、複数の防振弾性体１とを備えたものである。各防振弾性体１は、手袋部３０の内側であって、かつ手袋部３０の手のひら部分に固定されている。つまり、防振手袋２には、複数の防振弾性体１が内蔵されている。具体的には、手袋部３０が、外側の外皮部３１と、手のひら側の内皮部３１とを有しており、各防振弾性体１が外皮部３１と内皮部３１との間に設けられている。外皮部３１および内皮部３１のうち各防振弾性体１の周縁部分が、縫い糸からなる縫付部３３によって縫い付けられており、この縫付部３３によって各防振弾性体１が手袋部３０の所定の部位に固定されている。各防振弾性体１は、例えば、手袋部３０のうち、手の関節部分などの、屈曲部分に対応する部分を避けるように配置（固定）されている。
【００５１】  各防振弾性体１において、弾性体１０が、弾性体２０との関係で、手袋部３０の手のひら部分寄りに配置されている。つまり、弾性体１０が、弾性体２０との関係で、機械的な振動が与えられる側に配置されている。これにより、防振手袋２に内蔵された各防振弾性体１によって、機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。しかも、防振弾性体１では、第１の実施の形態で述べたように、３段階の振動エネルギー吸収機構によって機械的な振動を減衰させるようになっているので、ヒステリシス損失だけで減衰させるものと比べて、各防振弾性体１の厚さを薄くしても、十分な減衰量を得ることができる。従って、作業性の良い防振手袋２を提供することができる。
【００５２】＜第３の実施の形態＞
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る防振グリップ３の構成の一例を斜視的に表したものである。図１１は、防振グリップ３の断面構成の一例を表したものである。
【００５３】  本実施の形態の防振グリップ３は、例えば、図１０、図１１に示したように、防振弾性体１を筒状にしたものを、下層パイプ３４と、革表皮３５とでサンドイッチにした構造となっている。下層パイプ３４の空隙３４Ａは、振動工具のグリップなどを挿通するためのものである。
【００５４】  防振弾性体１は、弾性体１０が下層パイプ３４側となるように配置されている。つまり、弾性体１０が、弾性体２０との関係で、当該防振グリップ３の内側に配置されている。これにより、防振グリップ３に内蔵された防振弾性体１によって、機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。しかも、防振弾性体１では、第１の実施の形態で述べたように、３段階の振動エネルギー吸収機構によって機械的な振動を減衰させるようになっているので、ヒステリシス損失だけで減衰させるものと比べて、各防振弾性体１の厚さを薄くしても、十分な減衰量を得ることができる。従って、作業性の良い防振グリップ３を提供することができる。
【００５５】＜第４の実施の形態＞
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る防振機能付き振動工具４の構成の一例を斜視的に表したものである。
【００５６】  本実施の形態の防振機能付き振動工具４は、例えば、図１２に示したように、振動工具４１のグリップ４１Ａに、上述の防振グリップ３を挿通するか、または防振弾性体１を巻き付けた構造となっている。
【００５７】  ここで、防振グリップ３内の防振弾性体１、またはグリップ４１Ａに巻き付けた防振弾性体１は、弾性体１０がグリップ４１Ａ側となるように配置されている。これにより、防振グリップ３内の防振弾性体１、またはグリップ４１Ａに巻き付けた防振弾性体１によって、機械的な振動が作業者に伝播するのを低減することができる。しかも、防振グリップ３内の防振弾性体１、またはグリップ４１Ａに巻き付けた防振弾性体１では、第１の実施の形態で述べたように、３段階の振動エネルギー吸収機構によって機械的な振動を減衰させるようになっているので、ヒステリシス損失だけで減衰させるものと比べて、防振グリップ３内の防振弾性体１、またはグリップ４１Ａに巻き付けた防振弾性体１の厚さを薄くしても、十分な減衰量を得ることができる。従って、作業性の良い防振機能付き振動工具４を提供することができる。
【符号の説明】
【００５８】  １…防振弾性体、２…防振手袋、３…防振グリップ、４…防振機能付き振動工具、１０，２０…弾性体、１０Ａ，２０Ａ…凸部、１１，２１…ベース部分、１２，２２…孔、３０…手袋部、３１…外皮部、３２…内皮部、３３…縫付部、３４…下層パイプ、３４Ａ…空隙、３５…皮表皮、４１…振動工具、４１Ａ…グリップ、１００…試験機、１１０…大理石、１２０…支持棒、１３０…落下制御部、２００…剛球、Ｇ…間隙。
【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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【図１２】
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