(57)【要約】【課題】多数ある共振振動を１つにまとめることで、ほぼ全ての振動を減衰吸収することが可能となり、減衰効果を高めることができる。【解決手段】振動発生部１１に固定される上取付け部材２と、振動受け部１２に固定される下取付け部材３と、上取付け部材２および下取付け部材３を連結するゴム材料等からなる弾性体４と、この弾性体４に配設され、弾性体４よりも高い剛性の筒状体５と、弾性体４の少なくとも一部に設けられ、特定周波数で減衰効果を発現する減衰材料と、を備え、弾性体４の一部が筒状体５の内周面５ａの全域にわたって固着されている構成の防振装置１Ａを提供する。【選択図】図２
2016065576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部と振動受け部との間に介装される防振装置であって、
前記振動発生部に固定される第１取付け部材と、
前記振動受け部に固定される第２取付け部材と、
前記第１取付け部材および第２取付け部材を連結する弾性体と、
該弾性体に配設され、前記弾性体よりも高い剛性の筒状体と、
前記弾性体の少なくとも一部に設けられ、特定周波数で減衰効果を発現する減衰材料と、
を備え、
前記弾性体の一部が前記筒状体の内周面に固着されていることを特徴とする防振装置。
【請求項２】
複数の前記筒状体が直列に設けられていることを特徴とする請求項１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、例えば自動車、一般産業用機械等に適用され、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受け部へ伝達される振動を遮断及び吸収する防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車におけるエンジンと車体（フレーム）との間で振動伝達を阻止するための防振装置として、例えば特許文献１に記載されるものが知られている。
このような防振装置では、振動発生部に固定される第１取付け部材と、振動受け部に固定される第２取付け部材と、第１取付け部材および第２取付け部材を連結するゴム弾性体と、を備え、振動を減衰している。特許文献１に記載されるような従来の防振装置では、ゴム弾性体にサージング（共振振動）が生じる。この場合、共振周波数は弾性体の形状や振動の入力方向によって異なることから、多数の共振振動が生じることになるが、これら全ての振動を減衰吸収させることが難しい現状がある。
ところで、ある特定周波数の振動を減衰する機構として、例えば、非特許文献１に記載されるようなポリマー減衰材や、重量及びバネ定数をチューニングしたダイナミックダンパや弾性板（メンブラン）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５２０１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｄａｎｇｌｉｎｇ  Ｃｈａｉｎｓ ｗｉｔｈ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｌｅｎｇｔｈｓ」，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ,  ２０１１,４４（２２），ｐｐ８８２９−８８３４
【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、従来の防振装置では、非特許文献１に記載されるような特定周波数の振動を減衰する機構はあるものの、防振装置へ入力される振動の周波数は複数種存在するため、それら複数種の周波数を有する振動を同時に減衰することは難しく、その点で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、多数ある共振振動を１つにまとめることで、ほぼ全ての振動を減衰吸収することが可能となり、減衰効果を高めることができる防振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部と振動受け部との間に介装される防振装置であって、前記振動発生部に固定される第１取付け部材と、前記振動受け部に固定される第２取付け部材と、前記第１取付け部材および第２取付け部材を連結する弾性体と、該弾性体に配設され、前記弾性体よりも高い剛性の筒状体と、前記弾性体の少なくとも一部に設けられ、特定周波数で減衰効果を発現する減衰材料と、を備え、前記弾性体の一部が前記筒状体の内周面に固着されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る防振装置によれば、振動発生部から防振装置に振動が入力されると、弾性体を経由して筒状体内の弾性体に振動が入力され、筒状体の開口方向に沿う特定周波数で共振が発生する。すなわち、筒状体および弾性体の固有値によって決定される特定の周波数帯（共振周波数を超えた周波数帯）において、位相のズレによる振動の相殺減衰が発生することになる。このとき、特定周波数の√２倍以上の高い周波数が小さくなって振動発生部から振動受け部へ伝達し難くなり、共振振動数の伝達は大きくなる。そして、この特定周波数の振動は、弾性体の少なくとも一部に設けられていて前記特定周波数で減衰効果を発現する減衰材料によって減衰することになる。
このように、本発明の防振装置では、多数ある共振振動を１つにまとめることができ、その特定周波数における共振振動を減衰材料で減衰するだけで、多数の共振振動をほぼすべて減衰吸収することが可能となり、２つの取付け部材間で共振現象を利用した減衰効果を得ることが可能となる。
【０００９】
また、上記本発明の防振装置では、複数の前記筒状体が直列に設けられていてもよい。
【００１０】
このような構成とすることにより、振動発生部側に設けられる一方の筒状体によって十分に減衰させることができない振動を、その筒状体よりも振動受け部側に配置される他方の筒状体でさらに別の特定周波数の共振振動を抽出し、この他方の筒状体に対応する前記別の特定周波数で減衰効果を発現する別の減衰材料によって減衰させることができる。すなわち、直列に配置される複数の筒状体によって段階的に減衰させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る防振装置によれば、多数ある共振振動を１つにまとめることで、ほぼ全ての振動を減衰吸収することが可能となり、減衰効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による防振装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す防振装置の縦断面図である。
【図３】第２の実施の形態による防振装置の構成を示す縦断面図である。
【図４】図２に示す弾性部材に筒状体を配設した部分の一部破断した斜視図である。
【図５】筒状体と減衰デバイスの分解斜視図である。
【図６】弾性体に筒状体を埋設した変形例による一部破断した斜視図であって、図４に対応する図である。
【図７】第３の実施の形態による防振装置の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る防振装置の実施の形態について、図１を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１および図２に示すように、本実施の形態の防振装置１Ａは、例えば自動車のエンジンマウントとして用いられ、エンジンのブラケット等の振動発生部１１と、車体等の振動受け部１２と、の間に介装されている。図１では、見易くするために振動発生部１１を省略している。
【００１５】
ここで、以下の説明では、図中の符号Ｏは防振装置１Ａの軸心を示しており、この軸心Ｏに沿った方向を防振装置１Ａの軸方向とし、この軸方向を上下方向とする。
【００１６】
振動発生部１１と振動受け部１２とは例えば金属製の剛体からなり、互いに上下方向に対向して配置され、上下方向に沿って上側に振動発生部１１が設けられ、下側に振動受け部１２が設けられている。なお、振動発生部１１から振動受け部１２への振動の入力方向は、一定ではない。
【００１７】
防振装置１Ａは、振動発生部１１に固定される上取付け部材２（第１取付け部材）と、振動受け部１２に固定される下取付け部材３（第２取付け部材）と、上取付け部材２および下取付け部材３を連結するゴム材料等からなる弾性体４と、この弾性体４に配設され、弾性体４よりも高い剛性の筒状体５と、弾性体４の少なくとも一部（ここでは全体）が特定周波数で減衰効果を発現する減衰材料（以下、ポリマー減衰材４Ａという）と、を備えている。
【００１８】
図２に示すように、振動受け部１２は、上面側に下取付け部材３が固定され、上面の平面視で中央部に凹部１２ａが形成されており、弾性体４および筒状体５の下端４ｄ、５ｂが振動受け部１２に接触しないようになっている。
【００１９】
上取付け部材２は、円柱形状の金属部材からなり、その中心軸線を上下方向に向けて配置され、上端２ａが振動発生部１１に固定され、下端２ｂが弾性体４の上端４ａに加硫接着されている。
下取付け部材３は、中央に挿通孔３ａが形成された円盤形状の金属部材からなり、振動受け部１２の上面にボルト１３（図１では省略）によって固定され、前記挿通孔３ａには弾性体４を嵌合させた筒状体５が固定されている。
【００２０】
弾性体４は、円形断面の柱状体であり、その中心軸線が上取付け部材２の中心線と共通軸となるように配置され、上端４ａが上取付け部材２に固定されている。そして、本実施の形態の弾性体４は、その一部が筒状体５の内周面５ａの全域にわたって接着され、上述したように特定周波数で減衰効果を発現する例えば高分子ポリマーからなるポリマー減衰材４Ａが使用されている。なお、この特定周波数は、弾性体４のアスペクト比、ゴムの密度、ゴムの弾性率などにより決定される。
【００２１】
筒状体５は、その内部に弾性体４が充密な状態で充填されており、その充填されている部分の弾性体４が上述したように筒状体５の内周面５ａに全域にわたって接着されている。筒状体５は、弾性体４よりも硬い（高剛性の）剛体材料が使用されている。なお、筒状体５は、取付け部材２、３に対する硬さの制限はなく、取付け部材２、３よりも硬くても、あるいは同じ硬さであっても良い。このように構成される筒状体５は、ある開口方向の特定周波数の振動で共振させるためのものである。
また、筒状体５は、全体が完全な筒状であることに制限されず、例えば一部に切り欠きやスリットが形成されていても良い。なお、筒状体５と下取付け部材３とを別体で設けているが、一体的に形成することも可能である。
【００２２】
次に、以上のように構成された防振装置１Ａの作用について、図面を使用して具体的に説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、振動発生部１１から防振装置１Ａに振動が入力されると、弾性体４を経由して筒状体５内の弾性体４に振動が入力され、筒状体５の開口方向に沿う特定周波数で共振が発生する。すなわち、筒状体５および弾性体４の固有値によって決定される特定の周波数帯（共振周波数を超えた周波数帯）において、位相のズレによる振動の相殺減衰が発生することになる。このとき、特定周波数の√２倍以上の高い周波数が小さくなって振動発生部１１から振動受け部１２へ伝達し難くなり、共振振動数の伝達は大きくなる。そして、この特定周波数の振動は、弾性体４の少なくとも一部に設けられていて前記特定周波数で減衰効果を発現するポリマー減衰材４Ａ（ここでは弾性体４に相当する）によって減衰することになる。
【００２３】
すなわち、本実施の形態の防振装置１Ａでは、多数ある共振振動を１つにまとめることができ、その特定周波数における共振振動をポリマー減衰材４Ａで減衰するだけで、多数の共振振動をほぼすべて減衰吸収することが可能となり、２つの取付け部材２、３間で共振現象を利用した減衰効果を得ることが可能となる。
【００２４】
上述のように本実施の形態による防振装置１Ａでは、多数ある共振振動を１つにまとめることで、ほぼ全ての振動を減衰吸収することが可能となり、減衰効果を高めることができる。
【００２５】
次に、本発明の防振装置による他の実施形態について、図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３に示すように、本第２の実施の形態による防振装置１Ｂは、振動発生部１１に固定された内取付け部材６（第１取付け部材）と、振動受け部１２に固定される円筒形状の外取付け部材７（第２取付け部材）と、内取付け部材６および外取付け部材７を連結するゴム材料等からなる環状の弾性体４と、この弾性体４に配設され、弾性体４よりも高い剛性の筒状体５と、弾性体４の一部が筒状体５の内周面５ａ（図４参照）の全域にわたって接着され、弾性体４の少なくとも一部に設けられる、特定周波数で減衰効果を発現する減衰デバイス８（減衰材料）と、を備えている。
【００２７】
内取付け部材６は、下方に向かうに従って漸次縮径する本体部６１があり、その上部には軸心Ｏに沿って延びる連結部６２が形成されている。この連結部６２は、その中心部にねじ孔６ａが穿設されている。このねじ孔６ａに振動発生部１１から下向きに突出する図示しないボルトが捻じ込まれて振動発生部１１が固定される。
【００２８】
弾性体４は、軸心Ｏ回りに全周にわたって設けられる外周面４ｂが外取付け部材７に加硫接着されるとともに、内周面４ｃが内取付け部材６の本体部６１の外周側に加硫接着されている。これにより、内取付け部材６と外取付け部材７とは弾性的に連結される。そして、弾性体４の、外取付け部材７と内取付け部材６との間には、弾性体４の周方向に沿って所定間隔をあけて複数(図３では２つ記載)の筒状体５が埋設されている（図４参照）。
【００２９】
図４に示すように、筒状体５は、弾性体４の厚さ寸法とほぼ同じ外径寸法により形成され、内部に弾性体４が充密な状態で充填されており、その充填されている部分の弾性体４が筒状体５の内周面５ａに全域にわたって接着されている。なお、筒状体５の硬さについては、上述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３０】
減衰デバイス８は、複数の筒状体５のそれぞれに対応して設けられ、筒状体５それぞれの振動の入力方向の後側に連なって隣接する部分において弾性体４に埋設されている（図５参照）。減衰デバイス８としては、特定周波数で減衰効果を発現する部材、すなわち筒状体５によって生じる共振振動に対応する所定の特定周波数にチューニングされたダイナミックダンパやメンブラン等の減衰材が用いられる。なお、この減衰デバイス８がメンブランの場合、例えばリング状でゴム等の弾性材料により撓み変形可能に構成することができる。
【００３１】
本第２の実施の形態による防振装置１Ｂは、図３に示すように、振動発生部１１から防振装置１Ｂに振動が入力されると、弾性体４を経由して筒状体５内の弾性体４に振動が入力され、筒状体５の開口方向に沿う特定周波数で共振が発生し、この特定周波数の振動は、弾性体４に埋設されている前記特定周波数で減衰効果を発現する減衰デバイス８によって減衰することになる。
【００３２】
したがって、上述した第１の実施の形態と同様に、多数ある共振振動を１つにまとめることができ、その特定周波数における共振振動を減衰デバイス８で減衰するだけで、多数の共振振動をほぼすべて減衰吸収することが可能となり、２つの取付け部材６、７間で共振現象を利用した減衰効果を得ることが可能となる。
【００３３】
なお、上記第２の実施の形態では、筒状体５が弾性体４と略同径であり、筒状体５の一部が露出しているが、図６に示す変形例のように、筒状体５を弾性体４の内側に完全に埋設させた構成としてもよい。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７に示すように、本第３の実施の形態による防振装置１Ｃは、複数の筒状体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを並列および直列に配置したものである。具体的には、弾性体４において第１筒状体５Ａの外周側（外取付け部材７側）に第２筒状体５Ｂと第３筒状体５Ｃを直列に埋設したものであり、第２筒状体５Ｂと第３筒状体５Ｃとは並列（径方向で同位置）に設けられている。そして、筒状体５Ａ、５Ｂ、５Ｃには、それぞれ対応する筒状体５の特定周波数に合わせた周波数特性を有する減衰デバイス８Ａ、８Ｂ、８Ｃが各筒状体５における振動の入力方向の後側に連なって隣接して弾性体４に設けられている。
【００３５】
本第３の実施の形態のように直列に筒状体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを配置することで、振動発生部１１側に設けられる一方の第１筒状体５Ａによって十分に減衰させることができない振動を、その第１筒状体５Ａよりも振動受け部１２側に配置される他方の第２筒状体５Ｂおよび第３筒状体５Ｃでさらに別の特定周波数の共振振動を抽出し、この他方の筒状体５Ｂ、５Ｃに対応する前記別の特定周波数で減衰効果を発現する別の減衰デバイス８Ｂ、８Ｃによって減衰させることができる。すなわち、直列に配置される複数の筒状体５Ａ、５Ｂ、５Ｃによって段階的に減衰させることができる。
【００３６】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【００３７】
例えば、本第１の実施の形態では、減衰材料としてポリマー減衰材４Ａを用い、弾性体４の全体をポリマー減衰材４Ａにより形成した構成としているが、このような形態であることに制限されることはない。例えば、弾性体４の一部のみをポリマー減衰材４Ａで置き換えた部材を採用することも可能である。
【００３８】
また、筒状体５の形状、大きさ、長さ寸法、配置方向、材質、数量なども適宜変更することが可能である。例えば、本実施の形態では円筒状の筒状体５としているが、断面が楕円形や矩形の筒状体であっても良いし、本実施の形態では筒状体の開口を振動発生部１１側および振動受け部１２側に向けて配置しているが、その方向に対して斜めに配置してもよい。
【００３９】
さらに、上述した第２の実施の形態では、減衰デバイス８を筒状体５に隣接させて配置しているが、隣接位置であることに限定されず、筒状体５から離れた位置に減衰デバイス８を設けるようにしても良い。また、筒状体５の振動の入力方向の後側に連なって隣接するのではなく、前側に隣接させても良い。要は、筒状体５と同一の弾性体４の一部に減衰材料が設けられていればよいのである。
【００４０】
さらにまた、本実施の形態では、筒状体５内の弾性体４を充密な状態で充填しているが、充填状態は必ずしも充密であることに制限されることはなく、例えば円柱形状の弾性体４は中心部に円孔が空いた略筒状であってもよい。
【００４１】
また、上述した第１の実施の形態では、筒状体５が下取付け部材３に固定されているが、これに限定されることはなく、円柱形状の弾性体４の上下方向の中間部に配置され、下取付け部材３に固定されていない構成であってもかまわない。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、弾性体４が筒状体５の内周面５ａの全域にわたって接着されているが、必ずしも全域であることに制限されるものではなく、部分的な領域に固着させるようにしてもよい。なお、接着剤は、塗布してもしなくてもよい。また、弾性体４と筒状体５とは、接着剤を用いずに、他の固着手段により固着することも可能である。
【００４３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  防振装置
２  上取付け部材（第１取付け部材）
３  下取付け部材（第２取付け部材）
４  弾性体
４Ａ  ポリマー減衰材（減衰材料）
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  筒状体
５ａ  内周面
６  内取付け部材（第１取付け部材）
７  外取付け部材（第２取付け部材）
８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ  減衰デバイス（減衰材料）
１１  振動発生部
１２  振動受け部
Ｏ  軸心
【図１】
2016065576.tif 000003
【図２】
2016065576.tif 000004
【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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