JPH03140651A - 防振機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、自動車等の座席・建造物・内燃機関・回転
機関・工作機械・精密機械・測定機械等で使用する防振
機構に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来、乗用車・トラック・電車・建設機械等の運転席等
φ座席では、主としてコイルばねを基本とした防振機構
を用いていた。

一般建造物・原子力施設・タンク・プラント施設等の各
種建造物では、防振ゴト・オイルダンパー等を利用した
防振機構を用いていた。

内燃機関・回転機械・工作機械・精密機械・測定機械等
でも、各種ばね・防振ゴム・オイルダンパー等を利用し
た防振機構を用いていた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 従来の自動４１等の座虎に用いていた防振機構では、十
分な防振効果を上げることはできなかった。

このため、例えば大きな振動が絶えず発生するトラック
・建設機械等の運転席に座っている運転手に大きな振動
が伝わり、運転手に不快感を与えがちであった。ひどい
ときには、運転手に腰痛等を起こさせることさえあった
。更に、自動車等が急停−中をしたり事故を起こしたり
したときには、座席に座っＣいる人に大きな衝撃を与え
たり危害を加えたりした。

従来の建造物に使用している防振機構にしても、防振効
果を上げることは十分にはできなかった。

例えば地震が起きたりしたときに建造物が損傷を受＋ま
たりした。高度情報化社会になって建物内にはたくさん
のコンピュータ・ＯＡ機器・通信施設等が収納されてい
る。もし大地震によってそれらの機能が破壊・停止等を
してしまったら、社会的にも大きな問題となってしまう
。また、原子力施設・燃料タンク等で事故が起きたりし
たら、大事件になってしまいかねない。

そのほか、内燃機関・回転機関・工作機械・精密機械・
測定器械等で使用している防振機構も、十分な防振効果
を上げることはできなかった。このため、振動が工作精
度・測定精度等に悪影響を与えたり、騒音等の公害を引
き起こしたりした。

この発明が解決しようとする課題は、極めて高度の防振
効果を上げることができる防振機構を提供する点にある
。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明に係る防振機構は、以上のような課題を解決す
るものであって、次のようなものである。

すなわち、基板１と、互いを連結したピストン１８及び
ロッド１９をシリンダー１７内に収容したオイルダンパ
ー１６とを、両者が相対的に直線的な往復動をするよう
にガイドするガイド機構を介して連結し、また前記ロッ
ド１９に対し取付棒２１を直交状態にしてその一端を取
り付け、取付棒２１の他端側をシリンダー１７外へ出し
た防振機構である。なお、オイルダンパー１６が基板１
に対し平行な方向の相対的往復動をするように、オイル
ダンパー１６やガイド機構を基板１に対し平行に配置す
るのが普通である。

基板１は水平状態にして使用してもよいし、垂直状態・
傾斜状態にして使用してもよい。ガイド機構としては、
後で紹介する二つの実施例のようにしてもよいし、その
他のものとしてもよい。とにかく基板ｌとオイルダンパ
ー１６とが相対的に直線的な往復動をするように両者を
ガイドするガイド機構としているなら、どのようなもの
でもよい。そして、取付棒２１のシリンダー１７外へ出
した部分に、防振をしたい側の部材又は振動を発生する
側の部材を連結して使用する。

この防振機構は、自動車等の乗り物・建設機械等の運転
席等の座席、一般建造物・原子力施設・タンク・プラン
ト施設等の各種建造物、内燃機関・回転機械・工作機械
・精密機械・測定機械等の各種機械等に使用することが
できる。

運転席等の座席に使用する場合は、次のようにして使用
するのが普通である。すなわち、基板１を下位に置いて
水平に配置し、その基板１上にオイルダンパー１６やガ
イド機構を配置する。そして、取付棒２１を垂直上方へ
向けて設け、その取付棒２１の上端に上の基板３０を取
り付ける。その基板３０上に座席を取り付けて使用する
のである。また、建造物・各種機械等に使用する場合も
、基板３０上に建造物等を配置して使用することになる
。なお、基板１と基板３０とを上下逆にすることもでき
る。すなわち、下位の基板１を上位にして上位の基板３
０を下位にし、同様にして使用することもできる。

また、後で紹介する実施例のように、オイルダンパー１
６とガイド機構とを、基板１又は基板３０に対して回転
できるように取り付けてもよい。

その回転機構としては、実施例のようなものにしてもよ
いし、そのほかの回転機構を採用することもできる。

この防振機構は、振動が１方向的に発生する場所では、
オイルダンパー１６の長手方向を振動方向に合わせた状
態にして使用する。この防振機構は一つだけ使用しても
よいし、二つ以上を平行に配置して使用してもよい。ま
た、振動が２方向以上の多方向的に発生する場所で使用
する場合は、オイルダンパー１６の方向を違えた状態に
して二つ以上を組み合わせて使用するとよい。

（ホ）作用 この発明に係る防振機構は、次のようにして防振作用を
する。すなわち、この防振機構において、基板１に振動
が加わった場合は、オイルダンパー１６を残したままオ
イルダンパー１６と基板１との間にあるガイド機構にガ
イドされ、基板１が往復動することで、オイルダンパー
１６への振動の伝達がカットされてしまう。このとき、
オイルダンパー１６に大きな荷重が掛かってガイド機構
との間に大きな摩擦力が発生したりしていて、このため
基板１がスムースには往復動をしないことがある。スム
ースに往復動をしないときは、その分オイルダンパー１
６自身の振動吸収機構が働いて振動を吸収してしまう。

すなわち、オイルダンパー１６を残したまま基板１が往
復動じようとする現象とオイルダンパー１６の振動吸収
作用との相乗作用によって、効果的に振動を吸収してし
まうのである。

なお、振動は、基板１に対しオイルダンパー１６の斜め
の方向に加わることがある。斜め方向の振動の場合は、
振動の分力に応じた距離だけ基板１が往復動をしたり、
オイルダンパー１６がその分力に応じた振動吸収作用を
したりすることになる。

基板１を下位に置いて水平に配置し、オイルダンパー１
６とガイド機構とを基板１上に配置し、しかも取付棒２
１を垂直上方へ向けて設け、その取付棒２１の上端に上
位の基板３０を取り付けたものとした場合は、その基板
３０上に自動車等の座席・建造物・各種機械等を乗せて
使用するのが普通である。このようにした場合、もし振
動が基板１に加わるのであれば、同じく前述のとおりの
振動吸収作用をして、基板１に加わる振動が基板３０上
のものへ伝わらないようにする。なお、振動発生源を基
板３０上に配置した場合に、基板１側への振動伝達がカ
ットされる作用は、以上の説明から明らかであろう。

この防振機構の使用場所・使用状況によっては、オイル
ダンパー１６から見て基板１又は基板３０に斜め方向の
振動が加わることがある。オイルダンパー１６とガイド
機構とを、基板１又は基板３０に対して回転できるよう
に取り付けたものとしておいたら、斜め方向の振動があ
った場合は、オイルダンパー１６やガイド機構を残した
まま、それらに対し基板１や基板３０だけが回転しよう
とする。このため、防振機構によじれの力が加わらない
。したがって、防振機構に損傷を与えたり防振作用に悪
影響を及ぼしたりしない。

（へ）実施例 実施例１ 第１図、第２図、第３図及び第４図は、この発明の実施
例１を示している。第１図は分解斜視図、第２図は第１
図のものを組み立てた状態を示す斜視図、第３図は第２
図のものの縦断面図、第４図は実施例１のものの１使用
例を示す斜視図である。

１は基板を示している。基板１には細長い貫通穴２をあ
けている。

別体の細長いレール３を用意している。レール３は細長
い直方体状のものとしていて、長手方向の両側面に■溝
４をそれぞれ切っている。レール３の中央には上下方向
のボルト穴５をあけ、ボルト穴５の下方部分に円形のく
ぼみ６を設けている。

そのくぼみ６にベアリング７をはめ、ボルト８を上方か
らボルト穴５へ通してその下方部分を基板１の貫通穴２
に通した後に、その下端にナツト９をねじ込んで、レー
ル３を基板１に取り付けている。このとき、ボルト８が
基板ｌの貫通穴２内を前後動できることで、レール３は
前後動できるほか、くぼみ６にはめたベアリング７のた
めにボルト８を中心にして水平方向の回転もできるよう
になっている。

別体のガイド１０を二つ用意している。ガイド１０は方
形のものとして、下面には二つのガイド片１１を下方へ
向は対向させて平行に設けている。

各ガイド片ＩＩの内面には、レール３の左右の■溝４に
ちょうどはまる形状とした突条を対向させてそれぞれ設
けている。それらの突条を■溝４にはめた状態にして、
二つのガイド１０をレール３上に取り付けている。なお
、ガイド１０の内面にはベアリングをはめ、ガイド１０
の滑りがよ（なるようにしている。そして、ガイド１０
の左右には、上方へ向けて２本ずつのボルト１２をそれ
ぞれ取り付けている。

別体の支持板１３を用意している。支持板１３は方形の
ものとして、左右前後の８か所にボルト穴１４をそれぞ
れあけている。それらのボルト穴１４に、ガイド１０に
取り付けたボルト１２を下方からそれぞれ通した状態に
し、それらの上端にナツト１５をそれぞれねじ込んで、
支持板１３の下面の前後に二つのガイド１０をそれぞれ
取り付けている。

支持板１３の上面中央には、長手方向にオイルダンパー
１６を一体に取り付けている。オイルダンパー１６は、
シリンダー１７の内部左右にピストン１８を配置し、左
右のピストンＩ８をロッド１９で連結した構造のものと
している。シリンダー１７の中央上部には、上方へ向け
て短いパイプ２０をねじ込んで取り付けている。ロッド
１９の中央に、その下端を取り付けて垂直に配置した取
付棒２１の、その上方部分をパイプ２０から上方へ突出
させている。

別体の保持板２２を用意している。保持板２２の中央に
は、オイルダンパー１６に取り付けたパイプ２０がちょ
うどはまる穴２３をあけている。

穴２３の上方部分に、円形のくぼみ２４を形成している
。そして、保持板２２の上面の左右には、上方へ向は立
てた状態にして支持棒２５を取り付けている。支持棒２
５の上端に、磁石２６をそれぞれ取り付けている。保持
板２２の穴２３にパイプ２０を通した状態にして、くぼ
み２４内にベアリング２７をはめる。ベアリング２７上
においてパイプ２０の上端にキャップ２８をねじ込み、
ベアリング２７を押さえると同時に、オイルダンパー１
６に対し保持板２２を取り付けている。そして、取付棒
２１の上方部分にナツト２９をねじ込んでいる。

広い平板状とした上の基板３ｏに穴３Ｉをあけ、穴３１
の下方にくぼみを設けている。その（ぼみにベアリング
３２をはめ、取付棒２１の上方部分をベアリング３２内
に通して穴３１から上方へ出した状態にする。そして、
基板３０の上からワッンヤ−３３をはめ、ワッシャー３
３の上からナツト３４をねじ込んで、取付棒２１の上端
に基板３０を取り付けている。また、保持板２２の左右
の磁石２６の各上方位置において、基板３０にそれぞれ
穴３５をあけている。そして、それらの穴３５に下方か
ら支持棒３６をそれぞれ通して、ナツト３７で締め付け
ている。支持棒３６の下端にはそれぞれ磁石３８を取り
付け、それらの磁石３８と保持板２２の磁石２６とをそ
れぞれ吸着させている。

以上のようにして組み立てたものにおいては、第３図か
ら明らかなように、下の基板１と上の基板３０との間に
一定の間隔がおいている。そして、以上に示した機構の
左右に、上の基板３０に掛かる荷重を支える支柱３９を
それぞれ取り付けている。支柱３９の各下端を下の基板
Ｉに取り付けている。支柱３９の上方部分は円筒４０に
形成し、円ｒ８４０の内部にゴム４１をはめている。支
柱３９の上端に球４２を取り付け、球４２を上の基板３
０の下面に接触させて、基板３０を支持させている。

以上に示した防振機構は、建造物・各種機械等に広く使
用できるが、自動車・建設機械等の座席に使用した例を
第４図により説明する。第４図に示したものにおいては
、下の基板）と上の基板３０との間に第２図〜第３図に
示したものの４組を方形に配置している。第４図のもの
、の防振作用について説明する。なお、上の基板３０自
身のＩｎ量及び基板３０に掛かる重量は、主として各支
柱３つで支えさせている。そして、上下方向の振動は支
柱３９のゴム４１で吸収させるようにしている。

まず、基板１に前後方向の振動が加わった場合を考える
。基板１に前後方向の振動が伝わると、平行状態にある
左右２組の防振機構においては、オイルダンパー１６等
を残したまま、二つのガイド１０の中をレール３が前後
に滑る。すなわち、基１１！ｉ２１自身が前後に滑るこ
とで、ガイド１０より上方へ振動を伝えないようにする
。ただし、レール３にかなりのｆｆＱが掛かっていてガ
イド１０とレール３との間に摩擦力が発生している。こ
のため、レール３の振動がその摩擦力を介してガイド１
０へ伝わって、ガイド１０・シリンダー１７等を同時に
振動させがちとなる。しかし、シリンダー１７がガイド
１０と共に長手方向に振動しようとしても、オイルダン
パー１６の振動吸収機構が働いて振動をほとんど吸収し
、それより上方へ伝えないようにする。すなわち、オイ
ルダンパー１６を残したまま基板１だけが前後動じがち
になることと、オイルダンパー１６の振動吸収作用が働
くこととの相乗作用によって、極めて効果的に振動をカ
ットし、上の基板３０へ伝えないようにするのである。

なお、この振動は、左右の防振機構と直交する状態にあ
る前後２組においては、直交する方向の振動となる。し
かし、前述のとおり、その振動は、左右２組の防振機構
がほとんど吸収してしまってごく小さいものとなってい
る。そして、前後２絹の防振機構においては、ボルト８
が基板１の貫通穴２にはまった状態で基板１だけがご（
僅かの距離だけ前後に動くことで、その小さい振動をレ
ール３より上方へ伝えないようにする。

基板１に前後方向の振動が加わった場合の防振作用は、
以上のとおりである。左右方向に加わった場合の防振作
用は、以上の説明から明らかであろう。

ところで、振動は基板１の前後方向・左右方向にだけ加
わるとは限らず、斜め方向に加わることもある。斜め方
向に加わった場合は、前後左右４組の防振機構に振動の
各分力が伝わる。各防振機構は、伝わってきた各分力を
、前述の防振作用によってそれぞれ吸収してしまう。し
たがって、同じようにして、振動は上の基板３０にほと
んど伝わらない。

しかも、以上のものにおいては、レール３・オイルダン
パー１６等が一体となって基板１に対し回転できるよう
になっている。また、レール３・オイルダンパー１６等
は、保持板２２や上の基板３０に対しても回転できるよ
うになっている。斜め方向の振動が基板１に加わった場
合は、レール３・オイルダンパー１６等を残したまま基
板１が回転し、防振機構によじれの力を及ぼさないよう
にする。たとえ僅かでもよじれ力が及んだ場合でも、今
度は防振機構自身が回転して、１−の基板３０へよじれ
力を及ぼさないようにする。このため、装置の安全性が
保てる上、効果的な防振作用をすることができる。

オイルダンパー１６上に保持板２２を乗せ、保持板２２
上の左右位置において、支持棒２５・磁石２６・磁石３
８・支持棒３６で上の基板３０との間を支持させるよう
にしたのは、次の理由による。取付棒２１だけで支持す
るようにした場合は、取付棒２１に集中的に大きな荷重
が掛かり、取付棒２トロッド１９等が変形したりするお
それがある。それらが変形したりすれば、オイルダンパ
ー１６が正常に作動しなくなるからである。

磁石２６・磁石３８を使用し、基板３０と保持板２２と
を磁石の吸着力で連結するようにしたのは、次の理由に
よる。基板３０には大きな荷重が掛かって、保持板２２
とオイルダンパー１６との間に大きな摩擦力が発生して
いる場合、斜め方向の振動が加わったときに、両者の間
が滑らずに一体となって回転してしまうことが考えられ
る。その振動が磁石２６と磁石３８との吸着力に打ち勝
つような大きなものであった場合は、磁石２６と磁石３
８との間が滑って相対的に回転するようにしているので
ある。すなわち１、極めて過大な衝撃が掛かった際の安
全弁とするための機構である。

なお、基板３０と保持板２２との間を磁石の吸着力で連
結するようなことはせずに、両者をボルト等で一体に連
結するようにしてもよい。

次に、第４図に示したもので行った防振効果についての
検査の結果を、第１表として示す。一つの検査器の検査
針先端を基板１へ密着させた状態にした。そして、別の
検査器の検査針先端を基板３０へ密着させた場合、基板
３０から０．５ｍｍ離した場合及び１胴離した場合の三
つのケースについて、基板１へ衝撃力を加えたときに基
板３０側の検査器へ伝わった力の大きさを測定した。な
お、表示した力の数値は概数である。

第１表 第１表から次のことが分かる。すなわち、基板１へ加え
られた衝撃力のうち基板３０へ伝わったのは、わずか１
パーセント以下である。しかも、基板１へ大きな衝撃が
加わっても、防振機構がほとんど吸収してしまい、基板
３０へはわずか１ミリメートル以下の振幅の振動しか伝
わらない。

実施例２ 第５図及び第６図はこの発明の実施例２を示している。

第５図は実施例２の要部を示す分解斜視図、第６図は第
５図に示したものを組み立てた状態を示す縦断面図であ
る。実施例２のものは、実施例１のものと比べ、ガイド
機構が異なりしかも保持板２２を省略した点が異なって
いる。

レール３は単なる直方体の細長いものとし、実施例１と
同じようにボルト８で基板１に取り付けている。そして
、ガイド１０としては一つだけを使用してレール３上に
乗せ、左右のガイド片１１でガイド１０の左右側面を押
さえさせている。しかも、ガイド１０の中央には上方か
ら雌ねじ穴４３をあけ、雌ねじ穴４３の上方部分を円形
のくぼみ４４としている。その（ぼみ４４にベアリング
４５をはめるようにしている。

ガイド１０の中央には、水平方向に円形の貫通穴４６を
あけ、貫通穴４６に細長い円形のロッド４７を通してい
る。そして、ロッド４７の両端とレール３の両端とを連
結板４８でそれぞれ連結して固定している。

ガイド１０のくぼみ４４にベアリング４５をはめた後、
支持板１３の中央に下方へ向けてボルト４９を挿入し、
ボルト４９の下方部分をベアリング４５に通しガイド１
ｏの雌ねじ穴４３にねじ込む。このようにして、ガイド
１ｏに対して支持板１３を回転できるように取り付けて
いる。それから、支持板１３の上にオイルダンパー１６
を固定している。

保持板２２は使用せずに、オイルダンパー１６の左右上
方に支持棒２５をそれぞれ取り付け、支持棒２５の上端
に磁石２６をそれぞれ取り付けている。なお、オイルダ
ンパー１６の中央には、パイプ２０を取り付けていない
。

その他の構成は実施例１と同じ・である。そして、実施
例２のものが奏する作用は、実施例１のものとノミ本釣
には同じである。

ただし、実施例２のものにおいては、レール３が基板Ｉ
に対しボルト８を中心にして回転できるようになってい
るほか、支持板１３・オイルダンパー１６もボルト４９
を中心にしてレール３・ガイド１０に対し回転できるよ
うになっている。このため、振動発生源を基板１側に配
置し”ｃしがも基板ｌに斜め方向の振動が加わった場合
には、ガイド１０・レール３等を残したまま基板１が回
転しながら、更には支持板１３・オイルダンパー１６等
を残したままガイド１０・レール３等が回転しな・がら
、よじれの力を上方へ伝えないようにする。なお、振動
発生源を基板３０側へ配置してしかも基板３０に斜め方
向の振動が加わった場合の振動吸収作用は、以上の説明
から明らかであろう。

また、機構的にはガイド１０より下の部分と支持板１３
より上の部分とが別々になっている。したがって、どち
らかの部分が故障したり損傷を受けたりした場合には、
故障したりした方だけを取り替えれば済むことになる。

（ト）発明の効果 この発明に係る防振機構においては、「（ホ）作用」の
欄で説明したような振動吸収作用をして、極めて効率的
に振動を吸収してしまう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例１を示す分解斜視図、第２図
は第１図のものを組み立てた状態を示す斜視図、第３図
は第２図のものの縦断面図、第４図は実施例１の１使用
例を示す斜視図、第５図は実施例２を示す分解斜視図、
第６図は第５図のものを組み立てた状態を示す斜視図で
ある。 １・・・基板　　　　　３・・・レール１０・・・ガイ
ド　　　１６・・・オイルダンパー１７・・・シリンダ
ー　１８・・・ピストン１９・・・ロッド　　　２１・
・・取付棒３０・・・基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板（１）と、互いを連結したピストン（１８）及
   びロッド（１９）をシリンダー（１７）内に収容したオ
   イルダンパー（１６）とを、両者が相対的に直線的な往
   復動をするようにガイドするガイド機構を介して連結し
   、また前記ロッド（１９）に対し取付棒（２１）を直交
   状態にしてその一端を取り付け、取付棒（２１）の他端
   側をシリンダー（１７）外へ出した防振機構。 ２、前記基板（１）を下位に置いて水平に配置し、前記
   オイルダンパー（１６）と前記ガイド機構とを基板（１
   ）上に配置し、しかも前記取付棒（２１）を垂直上方へ
   向けて設け、取付棒（２１）の上端に上の基板（３０）
   を取り付けたものとした、請求項１記載の防振機構。 ３、前記の上の基板（３０）を下位にして前記の下位の
   基板（１）が上位になるように、基板（１）と基板（３
   ０）とを上下逆にしたものとした、請求項２記載の防振
   機構。 ４、前記オイルダンパー（１６）と前記ガイド機構とを
   、前記基板（１）に対して回転できるように取り付けた
   ものとした、請求項１、２又は３記載の防振機構。 ５、前記オイルダンパー（１６）と前記ガイド機構とを
   、前記基板（３０）に対して回転できるように取り付け
   たものとした、請求項２又は３記載の防振機構。