(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-20
(45)【発行日】2023-04-28
(54)【発明の名称】制振ダンパ
(51)【国際特許分類】
F16F 15/08 20060101AFI20230421BHJP
F16B 19/00 20060101ALI20230421BHJP
【FI】
F16F15/08 D
F16F15/08 E
F16B19/00 B
(21)【出願番号】P 2022108540
(22)【出願日】2022-07-05
(62)【分割の表示】P 2020000958の分割
【原出願日】2020-01-07
【審査請求日】2022-07-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000114710
【氏名又は名称】ヤマウチ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】服部 英一
【審査官】後藤 健志
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-19695(JP,A)
【文献】特開2011-158071(JP,A)
【文献】特開昭48-4863(JP,A)
【文献】米国特許第3412437(US,A)
【文献】米国特許第4262701(US,A)
【文献】米国特許第4823978(US,A)
【文献】英国特許出願公告第937220(GB,A)
【文献】実開平6-73419(JP,U)
【文献】特開2006-77827(JP,A)
【文献】特開平6-262710(JP,A)
【文献】特開2004-197549(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16F 15/08
F16B 5/06
F16B 19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴム製の制振ダンパであって、
前記制振ダンパの中心軸に沿う方向である軸方向に延在しており、前記軸方向において端面を有するダンパ本体と、
前記軸方向に沿って前記端面から前記制振ダンパの先端に向かって起立しているとともに、平面視において前記中心軸から前記軸方向に直交している径方向に沿って放射状に延在している複数の第1立壁とを備え、
前記第1立壁は、前記端面に接続されている第1部分と、前記軸方向において前記端面と反対側にある前記第1部分の端に接続されている第2部分と、前記軸方向において前記第1部分と反対側にある前記第2部分の端に接続されている第3部分とを有し、
前記第1部分の前記径方向における幅は、前記第2部分の前記径方向における幅よりも小さく、
前記第3部分の前記径方向における幅は、前記第2部分から離れるにしたがって小さくなっており、
前記第1立壁の厚さは、前記軸方向に沿って先端に近づくにしたがって小さくなっており、
前記ゴムのTanδは、0.25以上である、制振ダンパ。
【請求項2】
前記中心軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において隣り合っている2つの前記第1立壁と前記端面とに接続されている補強部をさらに備える、請求項1に記載の制振ダンパ。
【請求項3】
前記軸方向に沿って前記端面から前記先端に向かって起立しているとともに、平面視において前記中心軸から前記径方向に沿って放射状に延在している複数の第2立壁をさらに備え、
前記第2立壁は、前記中心軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において隣り合っている2つの前記第1立壁の間にあり、
前記第2立壁は、前記端面に接続されている第4部分と、前記軸方向において前記端面と反対側にある前記第4部分の端に接続されている第5部分と、前記軸方向において前記第4部分と反対側にある前記第5部分の端に接続されている第6部分とを有し、
前記第4部分の前記径方向における幅は、前記第5部分の前記径方向における幅よりも小さく、
前記第6部分の前記径方向における幅は、前記第5部分から離れるにしたがって小さくなっており、
前記先端からの前記軸方向に沿った距離が同一となる位置で、前記第6部分の前記径方向における幅は、前記第3部分における前記径方向における幅よりも小さい、請求項1に記載の制振ダンパ。
【請求項4】
前記周方向において隣り合っている前記第1立壁及び前記第2立壁と前記端面とに接続されている補強部をさらに備える、請求項3に記載の制振ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制振ダンパに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1(特開2004-19695号公報)には、支持部材が記載されている。特許文献1に記載されている支持部材は、ゴムにより形成されている。支持部材は、本体部と、頭部と、首部とを有している。
【0003】
本体部は、支持部材の軸方向に沿って延在している。本体部は、支持部材の軸方向において端面を有している。頭部は、支持部材の先端にある。頭部の外径は、支持部材の先端に近づくにつれて、小さくなっている。首部は、本体部の端面と頭部とを接続している。頭部は、振動源となる装置のハウジングに形成された貫通穴に挿通されている。これにより、支持部材は、振動源となる装置からの振動を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
支持部材の振動吸収能を高めようとする場合、支持部材をTanδの値が大きいゴムにより形成することが好ましい。しかしながら、Tanδの値が大きくなるほどゴムの変形速度が小さくなるため、頭部の外径に対する貫通穴の内径の比率が小さい場合に、頭部を貫通穴に挿通することが困難になる。
【0006】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、貫通穴への挿通性を確保しつつ、振動吸収能を高めることができる制振ダンパを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る制振ダンパは、ゴム製であり、ダンパ本体と、複数の第1立壁とを備えている。本体部は、制振ダンパの中心軸に沿う方向である軸方向に延在しており、軸方向において端面を有する。第1立壁は、軸方向に沿って端面から制振ダンパの先端に向かって起立しているとともに、平面視において中心軸から軸方向に直交している径方向に沿って放射状に延在している。第1立壁は、第1部分と、第2部分と、第3部分とを有する。第1部分は、端面に接続されている。第2部分は、軸方向において端面と反対側にある第1部分の端に接続されている。第3部分は、軸方向において第1部分と反対側にある第2部分の端に接続されている。第1部分の径方向における幅は、第2部分の径方向における幅よりも小さい。第3部分の径方向における幅は、第2部分から離れるにしたがって小さくなっている。ゴムのTanδは、0.25以上である。
【0008】
上記の制振ダンパは、補強部をさらに備えていてもよい。補強部は、中心軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において隣り合っている2つの第1立壁と端面とに接続されていてもよい。
【0009】
上記の制振ダンパは、複数の第2立壁を備えていてもよい。第2立壁は、軸方向に沿って端面から先端に向かって起立しているとともに、平面視において中心軸から径方向に沿って放射状に延在していてもよい。第2立壁は、中心軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において隣り合っている2つの第1立壁の間にあってもよい。第2立壁は、端面に接続されている第4部分と、軸方向において端面と反対側にある第4部分の端に接続されている第5部分と、軸方向において第4部分と反対側にある第5部分の端に接続されている第6部分とを有していてもよい。第4部分の径方向における幅は、第5部分の径方向における幅よりも小さくてもよい。第6部分の径方向における幅は、第5部分から離れるにしたがって小さくなっていてもよい。第6部分の径方向における幅は、先端からの軸方向に沿った距離が同一となる位置で、第3部分における径方向における幅よりも小さくてもよい。
【0010】
上記の制振ダンパは、補強部をさらに備えていてもよい。補強部は、周方向において隣り合っている第1立壁及び第2立壁と前端面とに接続されていてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様に係る制振ダンパによると、貫通穴への挿通性を確保しつつ、振動吸収能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図3】
図2のIII-IIIにおける断面図である。
【
図7】
図6のVII-VIIにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0014】
(第1実施形態)
第1実施形態に係る制振ダンパ(以下、「制振ダンパ10」とする)を説明する。
【0015】
<制振ダンパ10の構成>
制振ダンパ10は、ゴムにより形成されている(ゴム製である)。制振ダンパ10に用いられるゴムのTanδは、0.25以上である。制振ダンパ10に用いられるゴムのTanδは、0.3以上であることが好ましい。制振ダンパ10に用いられるゴムのTanδは、例えば、2.5以下である。ゴムのTanδは、JIS K 6394:2007に準拠する方法により測定される。より具体的には、動的粘弾性測定装置Rheogel-E4000(株式会社ユービーエム製)を用いて、以下の表1に記載された試験条件により、制振ダンパ10に用いられるゴムのTanδが測定される。
【0016】
【0017】
表1に示されるように、Tanδを測定する際の測定温度は、25℃である。Tanδを測定する際の測定周波数は、30Hzである。Tanδを測定する際の試験片形状は、長さ15mm×幅5mm×厚さ2mmの短冊状である。Tanδを測定する際の測定モードは、引張りモードとされる。Tanδを測定する際の初期歪みは、±0.013パーセントとされる。Tanδを測定する際、試験片は、13.0パーセントの初期歪みが加わるように伸長される。
【0018】
なお、ゴムのTanδが大きくなるほど、ゴムの力学的特性が粘性体に近くなる(ゴムのTanδが0に近づくほど、ゴムの力学的特性が弾性体に近くなる)。そのため、制振ダンパ10をTanδが大きいゴムで形成することにより、制振ダンパ10の振動吸収能が高くなる一方、貫通穴への挿通性が低下する。
【0019】
0.25以上のTanδを有するゴムの具体例としては、レギュラーブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムを含むブチル系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、フッ素ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム及び天然ゴムが挙げられる。0.3以上のTanδを有するゴムの具体例としては、レギュラーブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムを含むブチル系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、フッ素ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)が挙げられる。但し、制振ダンパ10に用いられるゴムは、これらに限られるものではない。
【0020】
図1は、制振ダンパ10の正面図である。
図2は、制振ダンパ10の平面図である。
図3は、
図2のIII-IIIにおける断面図である。
図1、
図2及び
図3に示されるように、制振ダンパ10は、中心軸Aを有している。制振ダンパ10は、中心軸Aに沿う方向(以下、「軸方向」とする)において、先端10aと、基端10bとを有している。基端10bは、軸方向における先端10aの反対側にある端である。制振ダンパ10は、ダンパ本体1と、複数の第1立壁2とを有している。なお、ダンパ本体1及び第1立壁2は、一体成形されている。
【0021】
ダンパ本体1は、軸方向に沿って延在している柱状の形状を有している。ダンパ本体1は、軸方向に直交している断面視において、例えば円形形状を有している。ダンパ本体1は、端面1aと、端面1bとを有している。端面1a及び端面1bは、軸方向におけるダンパ本体1の端面である。端面1bは、軸方向における端面1aの反対面である。端面1aは、軸方向において、端面1bよりも先端10aに近い位置にある。
【0022】
ダンパ本体1は、外周面1cを有している。外周面1cには、環状溝1dが形成されている。環状溝1dは、中心軸Aを中心とする円周に沿う方向(以下、「周方向」とする)に周回している。外周面1cは、環状溝1dにおいて中心軸A側に向かって窪んでいる。ダンパ本体1には、穴1eが形成されている。穴1eは、端面1bに形成されている。穴1eは、軸方向に沿って端面1bから端面1aに向かって延在している。穴1eは、軸方向に直交している断面視において,円形形状を有している。なお、穴1eは、ダンパ本体1を貫通していてもよい。
【0023】
第1立壁2は、軸方向に沿って端面1aから先端10aに向かって起立している。先端10a側から軸方向に沿って制振ダンパ10を見た場合に(以下、「平面視」という)、第1立壁2は、軸方向に直交している方向(以下、「径方向」という)に沿って放射状に延在している。
【0024】
図1~
図3に示される制振ダンパ10の例では、第1立壁2の数は4である。但し、第1立壁2の数は、2以上であればこれに限られない。
図1~
図3に示される制振ダンパ10の例では、周方向における第1立壁2の間隔が一定になっているが、当該間隔は、一定でなくてもよい。
【0025】
第1立壁2は、第1部分21と、第2部分22と、第3部分23とを有している。第1部分21の下端は、端面1aに接続されている。第2部分22の下端は第1部分21の上端に接続されており、第3部分23の下端は第2部分22に上端に接続されている。
【0026】
第1部分21の径方向における幅を、幅W1とする。幅W1は、第1部分21の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。第2部分22の径方向における幅を、幅W2とする。幅W2は、第2部分22の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。第3部分23の径方向における幅を、幅W3とする。幅W3は、第3部分23の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。
【0027】
幅W1は、幅W2よりも小さい。幅W1及び幅W2は、例えば、軸方向に沿って一定になっている。このことを別の観点から言えば、第1立壁2の径方向端には、第1部分21と第2部分22との境界において、段差が形成されている。幅W2は、第1立壁2が挿通される貫通穴の内径の1/2よりも大きい。
【0028】
幅W3は、第2部分22から離れるにつれて、小さくなっている。これにより、貫通穴への第1立壁2の挿通が、容易化されている。第3部分23の下端における幅W3は、幅W2に等しい。
【0029】
第1立壁2の厚さを、厚さTとする。厚さTは、位置に拠らず一定になっている。厚さTは、径方向に沿って中心軸Aから離れるにしたがって小さくなっていてもよい。この場合、挿通時の抵抗がさらに低減され、貫通穴への挿通性がさらに向上する。厚さTは、軸方向に沿って先端10aに近づくにしたがって小さくなっていてもよい。この場合、挿通を進めていくにつれて増加していく抵抗の変化をより顕著に感じることができるため、挿通完了を触感で判断しやすく、作業性が向上する。
【0030】
<制振ダンパ10の効果>
制振ダンパ10の効果を、比較例に係る制振ダンパ(以下、「制振ダンパ10A」とする)と対比しながら説明する。
【0031】
図4は、制振ダンパ10Aの正面図である。
図4に示されるように、制振ダンパ10Aの構成は、第1立壁2に代えて首部3及び頭部4が用いられている点を除き、制振ダンパ10の構成と同一である。
【0032】
首部3は、端面1aから先端10aに向かって軸方向に沿って延在している。中心軸Aに直交している断面視において、首部3は、円形形状を有している。首部3の半径を、半径R1とする。半径R1は、幅W1に等しい。首部3の軸方向における長さは、第1部分21の軸方向における長さに等しい。
【0033】
頭部4は、首部3の上端から先端10aに向かって軸方向に沿って延在している。頭部4は、第1部分41と、第2部分42とを有している。第1部分41は、首部3の上端に接続されている。第2部分42は、第1部分41の上端に接続されている。中心軸Aに直交している断面視において、第1部分41及び第2部分42は、円形形状を有している。
【0034】
第1部分41及び第2部分42の軸方向における長さは、それぞれ、第2部分22及び第3部分23の軸方向における長さに等しい。第1部分41における半径を、半径R2とする。第2部分42における半径を、半径R3とする。半径R2は、幅W2に等しい。半径R3は、幅W3に等しい。
【0035】
制振ダンパ10及び制振ダンパ10Aを用いて行った貫通穴への挿通試験を説明する。この挿通試験に用いられた制振ダンパ10及び制振ダンパ10Aは、レギュラーブチルゴムにより形成された。
【0036】
この挿通試験は、幅W2(半径R2)の2倍に対する貫通穴の内径の比率を変化させて第1立壁2(首部3及び頭部4)を貫通穴に挿通可能であるか否かを評価することにより行った。この結果は、表2に示されている。表2における「○」は、貫通穴に第1立壁2(首部3及び頭部4)を挿通可能であったことを示し、表2における「×」は、貫通穴に第1立壁2(首部3及び頭部4)を挿通できなかったことを示している。
【0037】
【0038】
表2に示されるように、制振ダンパ10Aにおいては、半径R2の2倍に対する貫通穴の内径の比率が98.3パーセント未満であるときに、首部3及び頭部4を貫通穴に挿通することができなかった。他方で、制振ダンパ10においては、幅W2の2倍に対する貫通穴の内径の比率が86.2パーセントであっても、第1立壁2を貫通穴に挿通することができた。
【0039】
このように、制振ダンパ10によると、Tanδが0.25以上のゴムを用いたとしても、貫通穴への挿通性を確保できる。また、制振ダンパ10は、Tanδが0.25以上のゴムを用いているため、振動吸収能を高めることが可能となる。
【0040】
(第2実施形態)
以下に、第2実施形態に係る制振ダンパ(以下、「制振ダンパ70」とする)を説明する。ここでは、制振ダンパ10と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0041】
制振ダンパ70は、中心軸Aと、先端10a及び基端10bとを有している。制振ダンパ70は、ダンパ本体1と、複数の第1立壁2とを有している。これらの点に関して、制振ダンパ70の構成は、制振ダンパ10の構成と共通している。
【0042】
図5は、制振ダンパ70の正面図である。
図6は、制振ダンパ70の平面図である。
図7は、
図6のVII-VIIにおける断面図である。
図5、
図6及び
図7に示されるように、制振ダンパ70は、少なくとも1つ以上の補強部5をさらに有している。この点に関して、制振ダンパ70の構成は、制振ダンパ10の構成と異なっている。
【0043】
補強部5の径方向における幅を、幅W4とする。幅W4は、補強部5の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。幅W4は、幅W1以下である。幅W4は、補強部5の下端側から補強部5の上端側に向かうにしたがって、小さくなっている。補強部5の数は、好ましくは、第1立壁2の数に等しい。補強部5は、周方向において隣り合う2つの第1立壁2と端面1aとに接続されている。
【0044】
第1立壁2が貫通穴に一旦挿通された後に第1立壁2を貫通穴から引き抜くような荷重が制振ダンパ10に作用した場合、貫通穴が形成されている部材を第2部分22が支持することにより、第1立壁2が貫通穴から抜けてしまうことが抑制されている。
【0045】
しかしながら、このような荷重が大きくなると、第1立壁2が変形して貫通穴が形成されている部材を第2部分22が支持できなくなる結果、第1立壁2が貫通穴から抜けてしまうおそれがある。
【0046】
他方で、制振ダンパ70においては、制振ダンパ70に第1立壁2を貫通穴から引き抜くような荷重が作用したとしても、第1立壁2の変形が補強部5により制限されるため、第1立壁2が貫通穴から抜けてしまうことをさらに抑制できる。
【0047】
(第3実施形態)
以下に、第3実施形態に係る制振ダンパ(以下、「制振ダンパ80」とする)を説明する。ここでは、制振ダンパ70と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0048】
制振ダンパ80は、中心軸Aと、先端10a及び基端10bとを有している。制振ダンパ80は、ダンパ本体1と、複数の第1立壁2と、補強部5を有している。これらの点に関して、制振ダンパ80の構成は、制振ダンパ70の構成と共通している。
【0049】
図8は、制振ダンパ80の正面図である。
図9は、制振ダンパ80の平面図である。
図10は、
図9のX-Xにおける断面図である。
図8、
図9及び
図10に示されるように、制振ダンパ80は、少なくとも1つ以上の第2立壁6をさらに有している。この点に関して、制振ダンパ80の構成は、制振ダンパ70の構成と異なっている。
【0050】
第2立壁6は、周方向において隣り合う2つの第1立壁2の間にある。第2立壁6の数は、第1立壁2の数に等しいことが好ましい。なお、補強部5は、周方向において隣り合う第1立壁2及び第2立壁6と端面1aとを接続している。
【0051】
第2立壁6は、第4部分61と、第5部分62と、第6部分63とを有している。第4部分61の下端は、端面1aに接続されている。第5部分62の下端は第4部分61の上端に接続されており、第6部分63の下端は第5部分62に上端に接続されている。
【0052】
第4部分61の径方向における幅を、幅W5とする。幅W5は、第4部分61の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。第5部分62の径方向における幅を、幅W6とする。幅W6は、第5部分62の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。第6部分63の径方向における幅を、幅W7とする。幅W7は、第6部分63の径方向端と中心軸Aとの間の距離である。
【0053】
幅W5は、幅W6よりも小さい。幅W5及び幅W6は、例えば、軸方向に沿って一定になっている。このことを別の観点から言えば、第2立壁6の径方向端には、第4部分61と第5部分62との境界において、段差が形成されている。幅W5は、幅W4以上幅W1以下である。幅W6は、例えば、幅W2に等しい。幅W7は、第5部分62から離れるにつれて、小さくなっている。第6部分63の下端における幅W7は、幅W6に等しい。幅W7は、先端10aからの軸方向における距離が同一となる位置で比較すると、幅W3よりも小さい。
【0054】
制振ダンパ80においては、制振ダンパ80に第1立壁2を貫通穴から引き抜くような荷重が作用した場合に、第2部分22のみならず第5部分62によっても貫通穴が形成されている部材を支持することができる。そのため、制振ダンパ80によると、第1立壁2が貫通穴から抜けてしまうことをさらに抑制できる。なお、制振ダンパ80では、先端10aからの軸方向における距離が同一となる位置で比較すると幅W7が幅W3よりも小さくなっているため、第2立壁6が追加的に設けられたことに伴う貫通穴への挿通性の低下は抑制されている。
【0055】
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0056】
上記の実施形態は、コンポーネントオーディオ、カーオーディオ、レコードプレーヤ、スピーカ等の音響機器や精密機器などの貫通穴に挿通して使用する制振ダンパに特に有利に適用される。
【符号の説明】
【0057】
1 ダンパ本体、1a,1b 端面、1c 外周面、1d 環状溝、1e 穴、2 第1立壁、21 第1部分、22 第2部分、23 第3部分、3 首部、4 頭部、41 第1部分、42 第2部分、5 補強部、6 第2立壁、61 第4部分、62 第5部分、63 第6部分、10 制振ダンパ、10a 先端、10b 基端、10A 制振ダンパ、70,80 制振ダンパ、A 中心軸、R1,R2,R3 半径、T 厚さ、W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7 幅。