JP3849436B2 - Rubber laminated mount - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、戸建住宅等において交通振動等により発生する振動を抑制するために設置されるダイナミックダンパの構成部材として好適に採用されるゴム積層型マウントに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、都市部を中心に2階建や3階建の高層鉄骨住宅が増加する傾向にあり、これに伴って、それらの住宅に近い幹線道路や高架タイプの高速道路等からの交通振動により住宅が共振し、その共振が不快音や不快震動等の原因となることから問題となっている。問題となる住宅の共振周波数域は主に10Hz以下の低周波数域であり、特に、卓越共振周波数である一次曲げモードは2〜6Hz付近に存在している。
【0003】
このように住宅等に発生する振動を抑制する制振装置として、住宅等の建築構造物にばね部材を介して負荷質量(マス部材)を取付けて副ばね系を連成させ、建築構造物からなる主ばね系と前記副ばね系とで固有振動数(振動周期)が略同じになるように設定することにより、建築構造物の揺れを打ち消す振動を発生させて吸振効果を実現するダイナミックダンパが知られている。なお、ダイナミックダンパの固有振動数は、ばね部材のばね定数と負荷質量とによって基本的に決定される。
【0004】
また、このダイナミックダンパのばねとしての機能を発揮する装置としては、例えば特開平5−141463号公報や特開平8−338467号公報に開示されているようなゴム積層型マウントが知られている。このゴム積層型マウントは、ゴム等の弾性体と金属板とを交互に積層した構造の積層弾性体の横方向(剪断方向)の弾性をばねとして利用するものである。なお、特開平8−338467号公報のゴム積層型マウントは、金属板が水平方向に対して傾斜面を有することにより、積層弾性体の水平方向の剛性に異方性が付与されるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のゴム積層型マウントは、ばねとしてゴム弾性体が用いられていることから、長期使用によるへたり(経時劣化)や環境温度の変化によって初期のばね定数が変化し易いため、ダイナミックダンパによる有効な制振効果を長期にわたって安定して得ることができないという問題がある。
【0006】
本発明は上記問題に鑑み案出されたものであり、長期使用後のばね定数変化率を小さくし得るゴム積層型マウントを提供することを解決すべき課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
本発明者等は、複数の中間支持板の間にそれぞれゴム弾性体が配置されることにより構成されるゴム積層体の構造に着目して鋭意研究を重ねた結果、ゴム積層体の厚みと幅との関係が長期使用後におけるばね定数の変化率に影響を及ぼしていることを見い出し、本発明を完成した。
【0008】
即ち、上記課題を解決する請求項1記載の発明に係るゴム積層型マウントは、建築構造物に対して、マス部材を弾性支持し該マス部材とともに副ばね系を構成するゴム積層型マウントであって、前記建築構造物及び前記マス部材のいずれか一方に取付けられる第1取付部材と、該第1取付部材と距離を隔てて対向配置され、前記建築構造物及び前記マス部材のいずれか他方に取付けられる第2取付部材と、前記第1取付部材と前記第2取付部材との間に互いに距離を隔てて積層配置され、そのX方向の両端に同じ側に傾斜する傾斜部を有する複数の中間支持板と、前記第1取付部材と前記第1取付部材の隣りに位置する前記中間支持板の前記傾斜部との間に配置された一対の第1ゴム弾性体、隣り合う前記中間支持板の前記傾斜部どうしの間にそれぞれ配置された複数対の第2ゴム弾性体、及び前記第2取付部材と前記第2取付部材の隣りに位置する前記中間支持板の前記傾斜部との間に配置された一対の第3ゴム弾性体よりなるゴム積層体と、から構成され、前記ゴム積層体自体の厚みをAとし、前記ゴム積層体のY方向の幅をBとし、一対の前記第1ゴム弾性体のX方向の配置間隔をCとし、一対の前記第3ゴム弾性体のX方向の配置間隔をDとしたときに、B/Aの値が0.5以上、かつ(C+D)/2/Aの値が0.5以上となるように設定されているという手段を採用している。
【0009】
なお、本発明において、ゴム積層体の第1〜第3ゴム弾性体のY方向の幅は、通常、同じ幅に形成されることから、ゴム積層体のY方向の幅(B)として規定される。一方、ゴム積層体のX方向の幅は、それぞれ対をなして配置される第1〜第3ゴム弾性体のX方向の配置間隔が異なる場合があることから、一対の第1ゴム弾性体のX方向の配置間隔(C)と一対の第3ゴム弾性体のX方向の配置間隔(D)との平均値により規定される。
【0010】
また、それぞれ対をなして配置される第1〜第3ゴム弾性体のX方向の配置間隔、及び第1〜第3ゴム弾性体のY方向の幅は、第1〜第3ゴム弾性体の外側面が傾斜面であったり曲面であるときには、最小幅となる部分で規定される。
【0011】
本発明のゴム積層型マウントは、ゴム積層体のY方向の幅及びX方向の平均幅がゴム積層体自体の厚みに対して所定の割合(0.5倍)以上となるように設定されているものである。即ち、ゴム積層体自体の厚みが所定以上に大きくならないようにされ、かつゴム積層体のY方向の幅及びX方向の平均幅が所定以上に小さくならないようにされている。このようにゴム積層体が構成されていることにより、本発明のゴム積層型マウントは長期使用後のばね定数変化率を小さくすることができる。この本発明の優れた効果は、後述の試験により確認されている。したがって、本発明のゴム積層型マウントをダイナミックダンパ等の制振装置に用いれば、その振動低減効果を長期間にわたって安定して維持することが可能となる。
【0012】
なお、本発明のゴム積層型マウントにあっては、中間支持板のX方向の両端には同じ側に傾斜する傾斜部が設けられていることから、中間支持板の傾斜部の部分に配置される第1〜第3ゴム弾性体がX方向においてハの字状となるように配置されている。そのため、X方向において座屈し難い形状となり、ばね定数のばらつき(固有値のばらつき)が安定し、長期使用後のばね定数の変化率も小さくなる。傾斜部の傾斜角度は、5°〜40°の範囲で設定することができ、好ましくは10°〜20°の範囲である。
【0013】
また、ゴム積層体を形成するゴム材料としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)等のジエン系で硫黄(S)量が1phr 以下のもの、或いはシリコーンゴム等を好適に採用することができる。これらを採用すれば、ばね定数変化率を更に小さく抑制するために有利となる。
【0014】
そして、請求項2記載の発明に係るゴム積層型マウントは、請求項1記載の発明において、前記第1ゴム弾性体の厚みをA1とし、前記第2ゴム弾性体の厚みをA2とし、前記第3ゴム弾性体の厚みをA3としたときに、B/A1、B/A2、B/A3の値が2以上、かつ(C+D)/2/A1、(C+D)/2/A2、(C+D)/2/A3の値が2以上となるように設定されているという手段を採用している。
【0015】
本発明のゴム積層型マウントは、ゴム積層体のY方向の幅及びX方向の平均幅が第1〜第3の各ゴム弾性体の厚みに対して所定の割合(2倍)以上となるように設定されるものである。即ち、本発明では、第1〜第3の各ゴム弾性体の厚みが所定以上に大きくならないように規定されるとともに、請求項1記載の発明における所定の割合(0.5倍)との関係から、ゴム積層体は第1〜第3ゴム弾性体の総数が4以上の多層構造となるように規定される。これにより、ゴム積層体自体の厚みが所定以上に大きくならないように確実に規制され、かつゴム積層体のY方向及びX方向の幅が所定以上に小さくならないように確実に規制されるため、長期使用後のばね定数変化率をより確実に小さくすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を実施例により具体的に説明する。
【0017】
〔実施例1〕
図1は本実施例に係るゴム積層型マウントの正面図であり、図2はそのゴム積層型マウントの平面図である。
【0018】
本実施例のゴム積層型マウントは、図1及び図2に示すように、第1取付部材1と、第2取付部材2と、第1取付部材1と第2取付部材2との間に積層配置された7枚の中間支持板3、…、3と、一対の第1ゴム弾性体41、41、六対の第2ゴム弾性体42、…、42及び一対の第3ゴム弾性体43、43よりなるゴム積層体4と、を主要素として構成されている。
【0019】
第1取付部材1は、長方形の金属板により形成された基板11と、基板11の中央部に固着された取付ボルト12とからなる。基板11は、その中央部に取付座部11aを有し、その取付座部11aの長手方向(X方向)の両側には、約15°の角度で同じ側(図1において上方側)に傾斜する一対の傾斜部11b、11bを有する。取付ボルト12は、取付座部11aの中央に設けられた挿通孔(図示せず)に軸部が挿通されて図1において下方側に突出する状態で固着されている。この第1取付部材1の表面には、取付ボルト12突出側の面の中央部を除く略全域に薄いゴム層15が被覆されている。
【0020】
第2取付部材2は、長方形の金属板により形成された基板21と、長方形の金属板により形成され、平坦な中央部22aとその中央部22aの両側に設けられた一対の傾斜部22b、22bとからなる傾斜基板22と、基板21の中央部に固着された取付ボルト23とから構成されている。
【0021】
傾斜基板22は、中央部22aが基板21と平行となるように距離を隔てて重合され、両傾斜部22b、22bの端縁部が基板21の長手方向の両端縁部に接合固定されている。両傾斜部22b、22bの傾斜角度は、第1取付部材1の傾斜部11b、11bの傾斜角度(約15°)と略同じである。そして、取付ボルト23は、基板21の中央に設けられた挿通孔(図示せず)に軸部が挿通されて基板21の傾斜基板22と反対側の面から突出する状態で固着されている。この第2取付部材2の表面には、基板21の取付ボルト23突出側の面を除く略全域に薄いゴム層25が被覆されている。
【0022】
この第2取付部材2は、傾斜基板22の両傾斜部22b、22bが第1取付部材1の両傾斜部11b、11bと距離を隔てて対向する状態に配置されている。
【0023】
中間支持板3、…、3は、第1取付部材1及び第2取付部材2と略同じ大きさの長方形の金属板により形成されており、平坦な中央部31、…、31と、その中央部31、…、31の両側に設けられた一対の傾斜部32、…、32とからなる。傾斜部32、…、32は、第1取付部材1の傾斜部11b、11b及び第2取付部材2の傾斜部22b、22bの傾斜角度(約15°)と略同じになるように形成されている。この中間支持板3、…、3は、第1取付部材1と第2取付部材2との間に7枚のものが互いに距離を隔てて積層配置されている。なお、各中間支持板3、…、3の表面には、略全域に薄いゴム層35が被覆されている。
【0024】
ゴム積層体4は、一対の第1ゴム弾性体41、41と、六対の第2ゴム弾性体42、…、42と、一対の第3ゴム弾性体43、43とが積層されることにより構成されている。第1ゴム弾性体41、41は、ジエン系で硫黄(S)量が1phr以下のゴム材料により長方形の薄板状に形成されている。この第1ゴム弾性体41、41は、第1取付部材1の両傾斜部11b、11bと第1取付部材1の隣りに位置する中間支持板3の両傾斜部32、32との間にそれぞれ加硫接着されて配置されている。
【0025】
第2ゴム弾性体42、…、42は、第1ゴム弾性体41、41と同じゴム材料により同じ大きさに形成されている。この第2ゴム弾性体42、…、42は、隣り合う各中間支持板3、…、3の傾斜部32、32どうしの間にそれぞれ加硫接着されて配置されている。第3ゴム弾性体43、43は、第1ゴム弾性体41、41と同じゴム材料により同じ大きさに形成されている。この第3ゴム弾性体43、43は、第2取付部材2の両傾斜部22b、22bと第2取付部材2の隣りに位置する中間支持板3の両傾斜部32、32との間にそれぞれ加硫接着されて配置されている。
【0026】
このゴム積層体4は、厚みと幅が所定の割合の大きさになるように設定されている。即ち、ゴム積層体4自体の厚み(第1〜第3ゴム弾性体のみを合計した厚み)をAとし、ゴム積層体4のY方向の幅をBとし、一対の第1ゴム弾性体41、41のX方向の配置間隔をCとし、一対の第3ゴム弾性体43、43のX方向の配置間隔をDとしたときに、B/Aの値が0.5以上、かつ(C+D)/2/Aの値が0.5以上となるように設定されている。具体的には、A=46mm、B=48mm、C=95mm、D=95mm、B/A=1.04、(C+D)/2/A=2.07である。これにより、ゴム積層体4の厚みが所定以上に大きくならないようにされ、かつゴム積層体4のY方向の幅及びX方向の平均幅が所定以上に小さくならないようにされている。なお、本実施例においては、それぞれ対をなして配置される第1〜第3ゴム弾性体41、42、43のX方向の配置間隔は同じである。
【0027】
また、第1ゴム弾性体41の厚みをA1とし、第2ゴム弾性体42の厚みをA2とし、第3ゴム弾性体43の厚みをA3としたときに、B/A1、B/A2、B/A3の値が2以上、かつ(C+D)/2/A1、(C+D)/2/A2、(C+D)/2/A3の値が2以上となるように設定されている。本実施例の場合には、A1=A2=A3=5.75mmとなっている。これにより、ゴム積層体4の第1〜第3ゴム弾性体41、42、43の厚みが所定以上に大きくならないようにされている。
【0028】
以上のように構成された本実施例のゴム積層型マウントは、例えば戸建住宅等において交通振動等により発生する振動を抑制するために設置されるダイナミックダンパの構成部材として好適に採用される。
【0029】
この場合、ダイナミックダンパは、一つのマス部材を複数のゴム積層型マウントで弾性支持するようにして構成されており、ゴム積層型マウントは、第1取付部材1の取付ボルト12が住宅の梁や桁に締結されるとともに、第2取付部材2上に載置されるマス部材に第2取付ボルト23が締結されることにより取付けられる。このとき、各ゴム積層型マウントは、そのX方向とY方向がそれぞれ水平方向において一致するようにして取付けられる。
【0030】
また、ダイナミックダンパの固有振動数(制振周波数)は、マス部材の質量とゴム積層型マウントのX方向及びY方向におけるそれぞれのばね定数とによって適宜設定される。本実施例では、ゴム積層型マウントのX方向及びY方向のそれぞれのばね定数は、目標とする使用期間(例えば10年)の使用後におけるばね定数変化を予測し、初期ばね定数と使用後のばね定数の平均値を用いて設定されている。これにより、ダイナミックダンパによる振動低減効果の持続期間の長期化が図られている。
【0031】
なお、本実施例のゴム積層型マウントは、マス部材を載置したときのゴム積層体4の厚み方向の歪みが所定よりも小さくなるように設定されている。即ち、(マス部材負荷時におけるゴム積層体4の撓み量)/(ゴム積層体4自体の厚み)の値が0.1以下となるように設定されている。
【0032】
以上のようにしてダイナミックダンパが設置されている戸建住宅等に交通振動等が入力し、その戸建住宅等が水平方向に振動すると、ゴム積層型マウントのゴム積層体4のばね作用を介してマス部材が共振することにより、その戸建住宅等の振動が効果的に抑制される。この場合、本実施例のゴム積層型マウントは、ゴム積層体4のY方向の幅及びX方向の平均幅がゴム積層体4自体の厚みに対して所定の割合(0.5倍)以上となるように設定されているため、長期間使用後においてもばね定数の変化率が小さい。そのため、ダイナミックダンパの良好な振動低減効果が長期にわたって安定して維持される。
【0033】
以上のように、本実施例のゴム積層型マウントは、ゴム積層体4のY方向の幅及びX方向の平均幅がゴム積層体4自体の厚みに対して所定の割合(0.5倍)以上となるように設定されていることから、長期使用後のばね定数の変化率を小さくすることができる。この優れた効果は、後述の試験により確認されている。
【0034】
また、ゴム積層体4のY方向の幅及びX方向の平均幅が第1〜第3ゴム弾性体41、42、43の各厚みに対して所定の割合(2倍)以上となるように設定されていることから、長期使用後のばね定数変化率をより確実に小さくすることができる。
【0035】
なお、本実施例のゴム積層型マウントは、7枚の中間支持板3、…、3の間に六対の第2ゴム弾性体42、…、42が積層されている構成のものであるが、中間支持板3、…、3及び第2ゴム弾性体42、…、42の数を適宜増減することによりゴム積層体4自体の厚みを種々変更することも可能である。この場合、請求項2記載の条件を満足させるために、第2ゴム弾性体42の数は二対以上とするのが好ましい。
【0036】
また、本実施例のゴム積層型マウントにおいては、中間支持板3、…、3の傾斜部32の傾斜角を適宜変更して、ゴム積層体4のX方向のばね定数を変更することも可能である。或いは、第2取付部材2のX方向の幅を第1取付部材1よりも小さくするとともに、中間支持板3、…、3のX方向の幅を第2取付部材2に近いものほど小さくなるようにして、ゴム積層体4のX方向のばね定数を高めるようにすることも可能である。
【0037】
〔実施例2〕
図3は本実施例に係るゴム積層型マウントの正面図であり、図4はそのゴム積層型マウントの平面図である。
【0038】
本実施例のゴム積層型マウントは、図3及び図4に示すように、第1取付部材5と、第2取付部材6と、第1取付部材5と第2取付部材6との間に積層配置された7枚の中間支持板7、…、7と、一対の第1ゴム弾性体81、81、六対の第2ゴム弾性体82、…、82及び一対の第3ゴム弾性体83、83よりなるゴム積層体8と、を主要素として構成されている。
【0039】
本実施例のゴム積層型マウントは、上記実施例1のものと基本的構成が同じものであり、ゴム積層体8のY方向の幅及びX方向の平均幅等が主として異なるようにして構成されたものである。よって、共通する部材等の詳しい説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【0040】
本実施例の第1取付部材5及び第2取付部材6は、Y方向の幅が実施例1のものより小さくなるように形成されている点で異なる。
【0041】
また、本実施例の中間支持板7、…、7は、Y方向の幅が実施例1のものより小さくなるように形成されており、かつ傾斜部72、…、72の傾斜角が約10°で緩やかになっている。
【0042】
本実施例のゴム積層体8は、第1〜第3ゴム弾性体81、82、83のそれぞれ一方側のものの大きさにおいて、Y方向の幅が実施例1のものの約1/2に小さくされ、X方向の幅が実施例1のものの約2倍に大きくされている。但し、各第1〜第3ゴム弾性体81、82、83の厚みは、実施例1のものと同じであることから、ゴム積層体8自体の厚みも同じである。
【0043】
そして、ゴム積層体8自体の厚みをAとし、ゴム積層体8のY方向の幅をBとし、一対の第1ゴム弾性体81、81のX方向の配置間隔をCとし、一対の第3ゴム弾性体83、83のX方向の配置間隔をDとしたときに、実施例1の場合と同様に、B/Aの値が0.5以上、かつ(C+D)/2/Aの値が0.5以上となるように設定されている。具体的には、A=46mm、B=24mm、C=100mm、D=100mm、B/A=0.52、(C+D)/2/A=2.17である。
【0044】
また、第1ゴム弾性体81の厚みをA1とし、第2ゴム弾性体82の厚みをA2とし、第3ゴム弾性体83の厚みをA3としたときに、B/A1、B/A2、B/A3の値が2以上、かつ(C+D)/2/A1、(C+D)/2/A2、(C+D)/2/A3の値が2以上となるように設定されていることも実施例1の場合と同じである。
【0045】
以上のように構成された本実施例のゴム積層型マウントは、ゴム積層体8のY方向の幅及びX方向の平均幅がゴム積層体8自体の厚みに対して所定の割合(0.5倍)以上となるように設定されているため、実施例1の場合と同様に、長期使用後のばね定数の変化率を小さくすることができる。この優れた効果は、後述の試験により確認されている。
【0046】
また、ゴム積層体8のY方向の幅及びX方向の平均幅が第1〜第3ゴム弾性体81、82、83の各厚みに対して所定の割合(2倍)以上となるように設定されているため、実施例1の場合と同様に、長期使用後のばね定数変化率をより確実に小さくすることができる。
【0047】
〔試験〕
上記実施例1、2のゴム積層型マウントの優れた効果を確認するため、ばね定数の温度依存性と熱老化によるばね定数の変化率とを調べる試験を行った。ばね定数の温度依存性は、環境温度を10〜50℃の範囲で変化させたときのばね定数の変化率を調べるものであり、その結果を表に示した。また、熱老化によるばね定数の変化率は、294Nの荷重を加えた状態で80℃×48時間後におけるばね定数の変化率を調べるものであり、その結果を表に示した。ここでの80℃×48時間の熱負荷量は、30℃×10年の熱負荷量に相当し、30℃×10年後のばね定数変化率を80℃×48時間での加速試験により推定可能である。
【0048】
なお、表には、実施例1、2のゴム積層体の厚み(A)やX方向及びY方向の幅(B、C、D)の寸法等に関する値も示した。
【0049】
また、比較例として、図5及び図6に示すゴム積層型マウントを準備し、この比較例についても実施例1、2と同様の試験を行った。比較例のゴム積層型マウントは、第1取付部材101と、第2取付部材102と、第1取付部材101と第2取付部材102との間に積層配置された3枚の中間支持板103、…、103と、一対の第1ゴム弾性体141、141、二対の第2ゴム弾性体142、…、142及び一対の第3ゴム弾性体143、143よりなるゴム積層体104とから構成されている。比較例のゴム積層体104は、表に示すように、その厚み(A)やX方向及びY方向の幅(B、C、D)の寸法が実施例1、2のゴム積層体4、8と異なるように構成されており、ゴム積層体104におけるB/Aの値は0.43であることから0.5以下となっている。この比較例の試験結果も表に示した。
【0050】
【表】
【0051】
表からも明らかなように、ばね定数の温度依存性は、比較例が±19%であるのに対して、実施例1が±14%、実施例2が±17%であった。これにより、ばね定数の温度依存性は、実施例1、2のいずれもが比較例よりも小さいことがわかる。特に、実施例1の場合には、比較例の3/4程度であり、大幅に小さくなっていることがわかる。
【0052】
また、表からも明らかなように、熱老化後のばね定数変化率は、比較例が+32%であるのに対して、実施例1が+6%、実施例2が+15%であった。これにより、実施例1、2のいずれもが比較例よりも大幅に小さいことがわかる。即ち、実施例2の場合には、比較例の1/2以下にまで大幅に小さくなっており、また、実施例1の場合には、比較例の1/5以下にまで大幅に小さくなっていることがわかる。
【0053】
以上のことから、ゴム積層体は、B/Aの値が0.5以上、かつ(C+D)/2/Aの値が0.5以上となるように構成されていることにより、長期使用後のばね定数変化率を大幅に小さくし得ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るゴム積層型マウントの正面図である。
【図2】本発明の実施例1に係るゴム積層型マウントの平面図である。
【図3】本発明の実施例2に係るゴム積層型マウントの正面図である。
【図4】本発明の実施例2に係るゴム積層型マウントの平面図である。
【図5】比較例に係るゴム積層型マウントの正面図である。
【図6】比較例に係るゴム積層型マウントの平面図である。
【符号の説明】
1、5、101…第1取付部材 2、6、102…第2取付部材
3、7、103…中間支持板 4、8、104…ゴム積層体
11…基板 11a…取付座部 11b…傾斜部
12…取付ボルト 15…ゴム層 21…基板
22…傾斜基板 22a…中央部 22b…傾斜部
23…取付ボルト 25…ゴム層 31…中央部
32、72…傾斜部 35…ゴム層
41、81…第1ゴム弾性体 42、82…第2ゴム弾性体
43、83…第3ゴム弾性体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber laminated mount that is suitably employed as a structural member of a dynamic damper that is installed to suppress vibration generated by traffic vibration or the like in a detached house, for example.
[0002]
[Prior art]
In recent years, two-story and three-story high-rise steel-framed housing tends to increase mainly in urban areas. Along with this, there is a housing due to traffic vibration from main roads and elevated expressways close to those houses. This causes a problem because the resonance causes unpleasant noise and unpleasant vibration. The resonance frequency range of the house in question is mainly a low frequency range of 10 Hz or less, and in particular, the primary bending mode, which is the dominant resonance frequency, exists in the vicinity of 2 to 6 Hz.
[0003]
In this way, as a vibration control device that suppresses vibration generated in a house, etc., a load mass (mass member) is attached to a building structure such as a house via a spring member, and a secondary spring system is coupled. A dynamic damper that realizes a vibration absorption effect by generating vibration that cancels the shaking of the building structure by setting the natural frequency (vibration period) of the main spring system and the secondary spring system to be substantially the same. Are known. The natural frequency of the dynamic damper is basically determined by the spring constant of the spring member and the load mass.
[0004]
Further, as a device that exhibits the function of the dynamic damper as a spring, a rubber laminated mount as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-141463 and 8-338467 is known. This rubber laminated mount uses the elasticity in the lateral direction (shear direction) of a laminated elastic body having a structure in which elastic bodies such as rubber and metal plates are alternately laminated as a spring. The rubber laminated mount disclosed in JP-A-8-338467 is configured such that anisotropy is imparted to the rigidity in the horizontal direction of the laminated elastic body when the metal plate has an inclined surface with respect to the horizontal direction. Has been.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the rubber laminated mount described above uses a rubber elastic body as a spring, the initial spring constant is likely to change due to sag due to long-term use (aging over time) or changes in environmental temperature. There is a problem that the effective vibration control effect by cannot be obtained stably over a long period of time.
[0006]
The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rubber laminated mount that can reduce the rate of change in spring constant after long-term use.
[0007]
[Means for solving the problems, actions and effects of the invention]
As a result of intensive studies focusing on the structure of a rubber laminate formed by arranging rubber elastic bodies between a plurality of intermediate support plates, the present inventors have determined the thickness and width of the rubber laminate. The present invention was completed by finding that the relationship affects the rate of change of the spring constant after long-term use.
[0008]
That is, the rubber laminated mount according to the first aspect of the present invention that solves the above problem is a rubber laminated mount that elastically supports a mass member and constitutes a secondary spring system together with the mass member with respect to a building structure. A first mounting member that is mounted on either the building structure or the mass member, and is disposed opposite to the first mounting member at a distance from the building structure or the mass member. A plurality of intermediate members having a second attachment member to be attached, and a plurality of intermediate portions that are disposed at a distance from each other between the first attachment member and the second attachment member, and that incline toward the same side at both ends in the X direction. A pair of first rubber elastic bodies disposed between a support plate, the first mounting member and the inclined portion of the intermediate support plate located adjacent to the first mounting member; Between the inclined parts A plurality of pairs of second rubber elastic bodies respectively disposed, and a pair of third rubbers disposed between the second mounting member and the inclined portion of the intermediate support plate located adjacent to the second mounting member. A rubber laminate made of an elastic body, the thickness of the rubber laminate itself is A, the width of the rubber laminate in the Y direction is B, and the arrangement of the pair of first rubber elastic bodies in the X direction When the interval is C and the arrangement interval of the pair of third rubber elastic bodies in the X direction is D, the value of B / A is 0.5 or more and the value of (C + D) / 2 / A is 0. The means that it is set to be 5 or more is adopted.
[0009]
In the present invention, the width in the Y direction of the first to third rubber elastic bodies of the rubber laminate is normally defined as the same width, and thus is defined as the width (B) of the rubber laminate in the Y direction. The On the other hand, the width in the X direction of the rubber laminate, since there is a case where the arrangement interval in the X direction of the first to third elastic body which are arranged in pairs, each different, the pair of first rubber elastic body It is defined by the average value of the arrangement interval (C) in the X direction and the arrangement interval (D) in the X direction of the pair of third rubber elastic bodies.
[0010]
Further, the arrangement interval in the X direction of the first to third rubber elastic bodies arranged in pairs and the width in the Y direction of the first to third rubber elastic bodies are the same as those of the first to third rubber elastic bodies. When the outer surface is an inclined surface or a curved surface, it is defined by a portion having the minimum width.
[0011]
The rubber laminated mount of the present invention is set so that the width in the Y direction and the average width in the X direction of the rubber laminated body are a predetermined ratio (0.5 times) or more with respect to the thickness of the rubber laminated body itself. It is what. That is, the thickness of the rubber laminate itself is prevented from becoming larger than a predetermined value, and the width in the Y direction and the average width in the X direction of the rubber laminated material are prevented from becoming smaller than a predetermined value. By configuring the rubber laminate in this way, the rubber laminate mount of the present invention can reduce the rate of change in spring constant after long-term use. This excellent effect of the present invention has been confirmed by the test described below. Therefore, if the rubber laminated mount of the present invention is used for a vibration damping device such as a dynamic damper, the vibration reduction effect can be stably maintained over a long period of time.
[0012]
In the rubber laminated mount of the present invention, the intermediate support plate is disposed on the inclined portion of the intermediate support plate because the intermediate support plate is provided with inclined portions inclined to the same side at both ends in the X direction. The first to third rubber elastic bodies are arranged so as to have a square shape in the X direction. Therefore, the shape is difficult to buckle in the X direction, the variation in spring constant (variation in eigenvalue) is stabilized, and the rate of change in spring constant after long-term use is also reduced. The inclination angle of the inclined portion can be set in the range of 5 ° to 40 °, and preferably in the range of 10 ° to 20 °.
[0013]
The rubber material forming the rubber laminate is, for example, a diene type such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), and the amount of sulfur (S). Is preferably 1 phr or less, or silicone rubber or the like. If these are employed, it is advantageous to further reduce the rate of change of the spring constant.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the rubber laminated mount according to the first aspect, wherein the thickness of the first rubber elastic body is A1, the thickness of the second rubber elastic body is A2, and the first 3 When the thickness of the rubber elastic body is A3, the values of B / A1, B / A2, B / A3 are 2 or more, and (C + D) / 2 / A1, (C + D) / 2 / A2, (C + D) A method is employed in which the value of / 2 / A3 is set to be 2 or more.
[0015]
In the rubber laminated mount of the present invention, the width in the Y direction and the average width in the X direction of the rubber laminated body are not less than a predetermined ratio (twice) with respect to the thickness of each of the first to third rubber elastic bodies. Is set to That is, in the present invention, the thickness of each of the first to third rubber elastic bodies is defined not to be larger than a predetermined value, and the relationship with the predetermined ratio (0.5 times) in the invention according to claim 1. Therefore, the rubber laminate is defined to have a multilayer structure in which the total number of first to third rubber elastic bodies is 4 or more. As a result, the thickness of the rubber laminate itself is reliably regulated so as not to become larger than a predetermined value, and the width of the rubber laminated body in the Y direction and the X direction is reliably regulated so as not to become smaller than a predetermined value. The rate of change of the spring constant after use can be reduced more reliably.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described by way of examples.
[0017]
[Example 1]
FIG. 1 is a front view of a rubber laminated mount according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the rubber laminated mount.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the rubber laminated mount of this embodiment is laminated between the first mounting member 1, the second mounting
[0019]
The first mounting member 1 includes a
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
This
[0023]
[0024]
The rubber laminate 4 is formed by laminating a pair of first rubber
[0025]
The second rubber
[0026]
The rubber laminate 4 is set so that the thickness and width are a predetermined ratio. That is, the thickness of the rubber laminate 4 itself (the total thickness of only the first to third rubber elastic bodies) is A, the width of the rubber laminate 4 in the Y direction is B, and the pair of first rubber
[0027]
Further, when the thickness of the first rubber
[0028]
The rubber laminated mount of the present embodiment configured as described above is suitably employed as a component member of a dynamic damper that is installed to suppress vibration generated by traffic vibration or the like in a detached house, for example.
[0029]
In this case, the dynamic damper is configured such that one mass member is elastically supported by a plurality of rubber laminated mounts. In the rubber laminated mount, the mounting
[0030]
Further, the natural frequency (damping frequency) of the dynamic damper is appropriately set according to the mass of the mass member and the respective spring constants in the X and Y directions of the rubber laminated mount. In this embodiment, the respective spring constants in the X direction and Y direction of the rubber laminated mount predict the change in the spring constant after use for a target use period (for example, 10 years). It is set using the average value of the spring constant. Thereby, the duration of the vibration reduction effect by the dynamic damper is prolonged.
[0031]
In addition, the rubber | gum laminated mount of a present Example is set so that the distortion of the thickness direction of the rubber laminated body 4 when a mass member is mounted may become smaller than predetermined. That is, the value of (the amount of deflection of the rubber laminate 4 when the mass member is loaded) / (the thickness of the rubber laminate 4 itself) is set to be 0.1 or less.
[0032]
As described above, when traffic vibration or the like is input to a detached house or the like where the dynamic damper is installed and the detached house or the like vibrates in the horizontal direction, the spring action of the rubber laminated body 4 of the rubber laminated mount is used. As the mass member resonates, vibration of the detached house is effectively suppressed. In this case, in the rubber laminated mount of this example, the width in the Y direction and the average width in the X direction of the rubber laminated body 4 are not less than a predetermined ratio (0.5 times) with respect to the thickness of the rubber laminated body 4 itself. Therefore, the rate of change of the spring constant is small even after long-term use. Therefore, the good vibration reduction effect of the dynamic damper is stably maintained over a long period.
[0033]
As described above, in the rubber laminated mount of this example, the Y-direction width and the X-direction average width of the rubber laminated body 4 are a predetermined ratio (0.5 times) with respect to the thickness of the rubber laminated body 4 itself. Since it is set to be the above, the rate of change of the spring constant after long-term use can be reduced. This excellent effect has been confirmed by the test described later.
[0034]
The width of the rubber laminate 4 in the Y direction and the average width in the X direction are set to be a predetermined ratio (twice) or more with respect to each thickness of the first to third rubber
[0035]
Incidentally, rubber laminated mount of the present embodiment, seven of the
[0036]
In the rubber laminated mount of this embodiment, the intermediate supporting
[0037]
[Example 2]
FIG. 3 is a front view of the rubber laminated mount according to the present embodiment, and FIG. 4 is a plan view of the rubber laminated mount.
[0038]
As shown in FIGS. 3 and 4, the rubber laminated mount of this embodiment is laminated between the first mounting
[0039]
The rubber laminated mount of the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, and is configured so that the width in the Y direction and the average width in the X direction of the rubber laminated
[0040]
The first mounting
[0041]
The
[0042]
In the rubber laminated
[0043]
Then, the thickness of the
[0044]
Further, when the thickness of the first rubber
[0045]
In the rubber laminated mount of the present embodiment configured as described above, the width of the
[0046]
Further, the width of the
[0047]
〔test〕
In order to confirm the excellent effects of the rubber laminated mounts of Examples 1 and 2, a test was conducted to examine the temperature dependence of the spring constant and the rate of change of the spring constant due to thermal aging. The temperature dependence of the spring constant is obtained by examining the rate of change of the spring constant when the environmental temperature is changed in the range of 10 to 50 ° C. The results are shown in the table. The rate of change of the spring constant due to heat aging was determined by examining the rate of change of the spring constant after 80 hours at 48 ° C. with a load of 294 N applied, and the results are shown in the table. The heat load of 80 ° C. × 48 hours here corresponds to the heat load of 30 ° C. × 10 years, and the rate of change of the spring constant after 30 ° C. × 10 years is estimated by an acceleration test at 80 ° C. × 48 hours. Is possible.
[0048]
The table also shows values relating to the thickness (A) of the rubber laminates of Examples 1 and 2 and the dimensions of the widths (B, C, D) in the X direction and the Y direction.
[0049]
In addition, as a comparative example, a rubber laminated mount shown in FIGS. 5 and 6 was prepared, and the same test as in Examples 1 and 2 was performed on this comparative example. The rubber laminated mount of the comparative example includes a first mounting
[0050]
【table】
[0051]
As is apparent from the table, the temperature dependence of the spring constant was ± 19% in the comparative example, whereas ± 14% in the example 1 and ± 17% in the example 2. Thereby, it turns out that the temperature dependence of a spring constant is smaller in both Examples 1 and 2 than in the comparative example. In particular, in the case of Example 1, it is about 3/4 of the comparative example, and it can be seen that it is significantly reduced.
[0052]
Further, as is apparent from the table, the rate of change in the spring constant after heat aging was + 6% in Example 1 and + 15% in Example 2 compared to + 32% in the comparative example. Thereby, it turns out that both of Examples 1 and 2 are significantly smaller than a comparative example. That is, in the case of Example 2, it is significantly smaller than 1/2 of the comparative example, and in the case of Example 1, it is significantly smaller than 1/5 of the comparative example. I understand that.
[0053]
From the above, the rubber laminate is configured such that the value of B / A is 0.5 or more and the value of (C + D) / 2 / A is 0.5 or more. It can be seen that the rate of change in spring constant can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a rubber laminated mount according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a rubber laminated mount according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a rubber laminated mount according to
FIG. 4 is a plan view of a rubber laminated mount according to
FIG. 5 is a front view of a rubber laminated mount according to a comparative example.
FIG. 6 is a plan view of a rubber laminated mount according to a comparative example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記建築構造物及び前記マス部材のいずれか一方に取付けられる第1取付部材と、
該第1取付部材と距離を隔てて対向配置され、前記建築構造物及び前記マス部材のいずれか他方に取付けられる第2取付部材と、
前記第1取付部材と前記第2取付部材との間に互いに距離を隔てて積層配置され、そのX方向の両端に同じ側に傾斜する傾斜部を有する複数の中間支持板と、
前記第1取付部材と前記第1取付部材の隣りに位置する前記中間支持板の前記傾斜部との間に配置された一対の第1ゴム弾性体、隣り合う前記中間支持板の前記傾斜部どうしの間にそれぞれ配置された複数対の第2ゴム弾性体、及び前記第2取付部材と前記第2取付部材の隣りに位置する前記中間支持板の前記傾斜部との間に配置された一対の第3ゴム弾性体よりなるゴム積層体と、から構成され、
前記ゴム積層体自体の厚みをAとし、前記ゴム積層体のY方向の幅をBとし、一対の前記第1ゴム弾性体のX方向の配置間隔をCとし、一対の前記第3ゴム弾性体のX方向の配置間隔をDとしたときに、B/Aの値が0.5以上、かつ(C+D)/2/Aの値が0.5以上となるように設定されていることを特徴とするゴム積層型マウント。A rubber laminated mount that elastically supports a mass member and constitutes a secondary spring system together with the mass member for a building structure,
A first attachment member attached to any one of the building structure and the mass member;
A second mounting member that is disposed opposite to the first mounting member at a distance and is mounted on the other of the building structure and the mass member;
A plurality of intermediate support plates that are disposed between the first mounting member and the second mounting member at a distance from each other and have inclined portions that are inclined on the same side at both ends in the X direction;
A pair of first rubber elastic bodies disposed between the first attachment member and the inclined portion of the intermediate support plate located adjacent to the first attachment member, and the inclined portions of the adjacent intermediate support plates A plurality of pairs of second rubber elastic bodies respectively disposed between the second mounting member and a pair of the second mounting member and the inclined portion of the intermediate support plate positioned adjacent to the second mounting member. A rubber laminate comprising a third rubber elastic body,
The thickness of the rubber laminate itself is A, the width in the Y direction of the rubber laminate is B, the arrangement interval of the pair of first rubber elastic bodies in the X direction is C, and the pair of third rubber elastic bodies. When the arrangement interval in the X direction is D, the value of B / A is set to 0.5 or more and the value of (C + D) / 2 / A is set to 0.5 or more. Rubber laminated mount.
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