JP2001271867A - バネ定数可変型粘性流体封入式ダンパー - Google Patents

バネ定数可変型粘性流体封入式ダンパー

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JP2001271867A
JP2001271867A JP2000086476A JP2000086476A JP2001271867A JP 2001271867 A JP2001271867 A JP 2001271867A JP 2000086476 A JP2000086476 A JP 2000086476A JP 2000086476 A JP2000086476 A JP 2000086476A JP 2001271867 A JP2001271867 A JP 2001271867A
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Masatsugu Kato
正嗣 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】可撓部が破れず、可撓部と筒状部との固着強度
の大きい高信頼性のバネ定数可変型粘性流体封入式ダン
パーを提供する 【解決手段】ダンパーの可撓部の攪拌部または筒状部と
の接続周辺の肉厚でなく、可撓部の中央部の肉厚に変化
をつけることで、バネ定数を振幅に依存させる構成にし

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等を用
いる音響機器や情報機器等において外部からの振動を減
衰する粘性流体封入式ダンパーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】粘性流体封入式ダンパーは図8に例示さ
れるように、ゴム状弾性体からなる可撓部9を有する筒
状容器1の内部に充填された粘性流体2中を、被支持体
10に取り付けられるシャフト4を受け入れる攪拌部3
が揺動することで生じる粘性流動抵抗により、外部から
被支持体10に伝わる振動を減衰している。
【0003】光ディスク等を用いる音響機器や情報機器
等に対しての外部からの振動には、振動数や加速度の小
さいものから大きいものまで様々であり、また衝撃も加
わることがある。このような様々な振動や衝撃に対し
て、被支持体の重量やバランスも考慮に入れて、ダンパ
ー内の粘性流体の粘度や、ゴム状弾性体からなる可撓部
のゴム硬度を変えることで防振効果を調整している。
【0004】防振効果を粘性流体の粘度で調整する場
合、高粘度の粘性流体を封入すれば、見かけ上の動的バ
ネ定数が高くなり、高い共振周波数と高減衰力により振
幅を小さくできる。しかし、これは100Hz以上の高
い周波数の振動に対しては、共振周波数および減衰力が
高いことにより振動伝達率を下げる効果が低く、つまり
防振効果が低下してしまっていた。
【0005】逆に、低粘度の粘性流体を封入すると、被
支持体の共振周波数付近(特に10〜20Hzの低い周
波数付近)では、被支持体の共振倍率が高くなるため、
被支持体の振幅が大きくなり、攪拌部と容器あるいは蓋
との衝突による衝撃、または被支持体とディスクを支持
するシャーシとの衝突による衝撃により、この周波数付
近ではディスクの音飛び、誤動作等が発生しやすく、粘
性流体の粘度調整では、低周波数域から高周波数域まで
広い周波数域で大きい減衰効果を持ち、かつ被支持体の
共振周波数での共振倍率を抑える粘性流体封入式ダンパ
ーを得ることは困難であった。また、ゴム状弾性体から
なる可撓部のゴム硬度を変えることで防振効果を調整す
る方式は、その微調整が大変難しく、そして材料の流動
性も変わるためウエルド等の成形不良が発生するという
問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これらの課題を回避す
るために、ゴム状弾性体からなる可撓部の肉厚の構成
を、攪拌部または筒状部との接続周辺を薄肉に形成して
弾性率を調整して防振効果を上げようとするダンパーが
開発されている。しかしながら、可撓部の肉厚の構成
を、攪拌部または筒状部との接続周辺を薄肉に形成した
従来の構成のダンパーは、攪拌部との接続周辺が実使用
において被支持体と接触するため、可撓部が破け易くな
り、また、筒状部との接続周辺の肉厚を薄肉に形成した
ものは、可撓部と筒状部との固着面積が小さくなるため
固着強度が低く固着の界面が剥がれ易いという問題があ
った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、ダンパーの可撓部の攪拌部または
筒状部との接続周辺の肉厚でなく、可撓部の中央部の肉
厚に変化をつけることで、バネ定数を振幅に依存させる
構成にし、さらに実使用において可撓部が破れず、可撓
部と筒状部との固着強度の大きい高信頼性のバネ定数可
変型粘性流体封入式ダンパーを提供するものである。
【0008】このように可撓部の中央部の肉厚に変化を
つけたものは、比較的振幅の小さいときには薄肉部が主
に可動し、薄肉部の弾性率のみがダンパー全体の弾性率
に影響を及ぼす。そして比較的振幅の大きいときには厚
肉部も可動するため、厚肉部の弾性率がダンパー全体の
弾性率に影響を及ぼす。したがって、振幅の小さい高周
波数域では弾性率が小さいため振動伝達率が低く抑えら
れ、振幅の大きい低周波数域では弾性率が大きくなり共
振倍率が低く抑えられることができる。
【0009】すなわち、攪拌部と、筒状部と、該攪拌部
と該筒状部を繋ぐゴム状弾性体からなる可撓部とにより
構成される容器と、蓋とにより粘性流体が封入され、外
部からの振動に対し該攪拌部が該粘性流体中を移動する
ことで生じる粘性抵抗により振動減衰をおこなうダンパ
ーにおいて、可撓部の肉厚を、攪拌部および筒状部との
接続周辺の肉厚と、その間の中央部の肉厚とを連続して
あるいは段階的に異なる肉厚で形成したものである。
【0010】さらに、可撓部の肉厚を、攪拌部および筒
状部との接続周辺から中央部に向けて薄肉に、また連続
してあるいは段階的に変化するように形成した。。さら
に、可撓部の肉厚を、攪拌部および筒状部との接続周辺
を同等の肉厚で形成した。さらに、可撓部の薄肉部と厚
肉部の肉厚の比を、1.0:1.1から1.0:5.0とし
た。また、可撓部の肉厚を、攪拌部から筒状部に向けて
円周方向に交互に放射状に薄肉部および厚肉部となるよ
うに形成した。さらに、放射状に薄肉部および厚肉部を
形成したものにあって、可撓部の薄肉部と厚肉部の肉厚
の比を、1.0:1.1から1.0:5.0とした。
【0011】本発明の可撓部は、可撓部全体のうち一部
が薄肉、または一部が厚肉に形成されており、薄肉部は
肉厚が薄いため弾性率が小さく、また厚肉部は肉厚が厚
いため弾性率が大きいことになる。本発明の可撓部の肉
厚の変化は、連続的にあるいは段階的に変わるもので
も、または境界を有して厚さが切り替わるものでもどち
らでも構わない。
【0012】
【発明の実施の態様】本発明は、容器1が、攪拌部3
と、筒状部8と、該両部を繋ぐゴム状弾性体からなる可
撓部9とにより構成され、さらに可撓部9は、薄肉部6
と厚肉部7とから構成され、粘性流体2を容器に充填し
て蓋5で密閉したバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーであり、被支持体10から突起したシャフト4が、容
器1の攪拌部3に挿入され、外部振動が発生した時に可
撓部9が変形し、攪拌部3が粘性流体2を攪拌動作をす
ることで粘性抵抗を受け、被支持体に防振効果を与える
ものである。蓋5の構造は、図では単体構造であるが、
硬度の異なる素材を部分的に設けた複合構造でもかまわ
ない。
【0013】以下に、図を示しながら本発明のバネ定数
可変型粘性流体封入式ダンパーの構成について説明す
る。図1〜図6は、それぞれ本発明のバネ定数可変型粘
性流体封入式ダンパーの実施態様の縦断面図である。図
1の実施態様は、可撓部9において、攪拌部3と筒状部
8との接続周辺に厚肉部7が形成され、その中間部に薄
肉部6が形成されている。図1の構成は、振動耐久性に
最も影響を及ぼす攪拌部3との接続周辺の肉厚を厚くす
ることで、防振特性の低下を抑えながら振動耐久性を向
上させることが可能である。
【0014】図2の実施態様は、可撓部9において、厚
肉部7と薄肉部6が円周方向に交互に放射状に形成され
ている。この円周方向に交互に放射状に厚肉部7と薄肉
部6が形成された図2中のAA断面形状を図7(a)〜
(c)に示す。AA断面形状は図7の形状に限られるこ
とはなく、また厚肉と薄肉の変化する間隔や繰り返し数
も特に限定するものではない。
【0015】図3の実施態様は、攪拌部3との接続周辺
にのみ厚肉部7と薄肉部6が円周方向に交互に放射状に
形成されている。図4の実施態様は、攪拌部3との接続
周辺に薄肉部6が形成され、筒状部8に向かい厚肉部7
と薄肉部6が円周方向に交互に放射状に形成されてい
る。図5の実施態様は、攪拌部3との接続周辺にのみ厚
肉部7と薄肉部6が円周方向に交互に放射状に形成され
ている。図5において、薄肉部6の肉厚は連続的に変化
しているが、段階的に変化してもかまわない。図6の実
施態様は、攪拌部3と筒状部8との接続周辺に厚肉部7
が形成され、その中間に薄肉部6と厚肉部7が円周方向
に交互に放射状に形成されている。図2〜図6の構成で
は、放射状の厚肉部7と薄肉部6の厚さの比を修正して
いくことで、一様な肉厚を極僅かずつ調整するよりも、
容易に所望のバネ定数を有する可撓部を得ることができ
る。
【0016】本発明の各部材に用いられる素材について
説明する。本発明の筒状部8は、剛性のある素材が好ま
しく、硬質樹脂、金属等が挙げられる。本発明の可撓部
9は、ゴム状弾性体が好ましく、公知の合成ゴム、熱可
塑性エラストマーから適宜選択される。例えば、合成ゴ
ムはスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロ
プレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エ
チレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、アクリルゴム等が挙げられ、熱可塑性
エラストマーはスチレン系、オレフィン系、ウレタン
系、エステル系、塩化ビニル系等が挙げられる。
【0017】筒状部8に熱可塑性硬質樹脂を用いて可撓
部9に熱可塑性エラストマーを用いた場合は、熱融着に
よる2色成形が可能となる。本発明の蓋5は、剛性のあ
る素材またはゴム状弾性体の単体材料でも、両者の組合
せによる複合材料でもかまわない。
【0018】実施例1から3を図1に示す縦断面図にて
説明する。
【実施例1】硬度30(JIS K6253、タイプ
A)のスチレン系熱可塑性エラストマーで、ゴム状弾性
体からなる可撓部9および攪拌部3を形成し、熱可塑性
硬質樹脂で筒状部8を形成した構成の容器1内に、粘性
流体2を充填し、熱可塑性硬質樹脂からなる蓋5によっ
て密封してバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパーを得
た。粘性流体2には、回転粘度1.2m/sのシリコ
ーングリスを用いた。ここで、可撓部9を構成する薄肉
部6の肉厚は0.2mm、厚肉部7の肉厚は0.4mmで
あり、攪拌部3および筒状部8との接続周辺に厚肉部7
が設けられ、その中間に薄肉部6が設けられている。
【0019】
【実施例2】厚肉部7の肉厚は0.6mmで、他は実施
例1と同じ構成とした。
【実施例3】厚肉部7の肉厚は0.8mmで、他は実施
例1と同じ構成である。次に実施例4〜6を図3に示す
縦断面図にて説明する。
【0020】
【実施例4】粘性流体2には、回転粘度1.2m/s
のシリコーングリスを用いた。ここで、可撓部9を構成
する薄肉部6の肉厚は0.2mm、厚肉部7の肉厚は0.
4mmであり、攪拌部3との接続周辺に厚肉部7と薄肉
部6が円周方向に交互に放射状に設けられ、更にそこか
ら筒状部8まで厚肉部7が設けられている。その他の構
成は実施例12と同じである。
【0021】
【実施例5】厚肉部7の肉厚は0.6mmで、他は実施
例4と同じ構成とした。
【実施例6】厚肉部7の肉厚は0.8mmで、他は実施
例4と同じ構成とした。
【0022】
【比較例1】本比較例の縦断面図を図8に示す。可撓部
9の肉厚は0.3mmに一定にした。他の構成は実施例
1と同じとし比較例1の粘性流体封入式ダンパーを得
た。
【0023】以上の実施例1〜6および比較例1のバネ
定数可変型粘性流体封入式ダンパーの防振効果を次の試
験方法で評価し、その結果を表1に示す。図9に示すよ
うに、被支持体10から4本の剛体のシャフト4が突起
していて、このシャフト4を4個の粘性流体封入式ダン
パー11に挿入し下面から被支持体を支持し、また4本
の引張りコイルスプリング12でフレーム13から吊る
して被支持体を支持している。この粘性流体封入式ダン
パー11およびフレーム13は加振テーブル14上に固
定されている。
【0024】加振テーブル14を上下方向に一定加速度
で周波数8〜200Hzの範囲で振動させ、被支持体1
0への振動伝達率を測定することによって防振効果を評
価した。共振倍率は共振周波数において加振テーブルか
らの振動入力加速度aに対し被支持体からの振動出力
加速度aを測定し、20Log(a/a)の関係式で
換算して求め、また100Hzの振動伝達率も同様に求
めた。
【0025】
【表1】
【0026】比較例1の可撓部9の肉厚が一定のものに
対して実施例1〜6は、振幅の大きい共振点付近におい
て厚肉部7も可動したことによるバネ定数上昇の影響を
受け、共振倍率の低下が確認された。また防振領域であ
る高周波数域(100Hz付近)において、薄肉部6が
主に可動したことによって比較例1に対して同等の振動
伝達率を保っており、以上から実施例1〜6は優れた振
動減衰効果が認められた。
【0027】
【発明の効果】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式
ダンパーは、可撓部の肉厚に変化を持たせることで、低
周波数域から高周波数域まで広い周波数域で大きい減衰
効果を持ち、且つ被支持体の共振周波数での共振倍率を
抑えることができた。また、可撓部に放射状に形成され
た厚肉部と薄肉部の厚さの比を修正しながら、弾性率の
調整をすることができるため、従来の可撓部の一様な肉
厚を極僅かずつ修正する場合と比較して、弾性率の微調
整が容易となる。
【0028】更に、振動耐久性に最も影響を及ぼす攪拌
部周辺の肉厚を厚肉にすることで防振特性の低下を抑え
ながら振動耐久性を向上させることが可能であり、可撓
部と筒状部とを固着している構成のダンパーの場合にお
いても可撓部と筒状部との固着強度の大きい高信頼性の
構成となり、振動耐久性の高いバネ定数可変型粘性流体
封入式ダンパーとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図2】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図3】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図4】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図5】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図6】本発明のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
ーの縦断面図
【図7】図2AA断面の例
【図8】従来の粘性流体封入式ダンパーの縦断面図
【図9】振動伝達試験装置を示す模式図
【符号の説明】
1 容器 2 粘性流体 3 攪拌部 4 シャフト 5 蓋 6 薄肉部 7 厚肉部 8 筒状部 9 可撓部 10 被支持体 11 粘性流体封入式ダンパー 12 コイルスプリング 13 フレーム 14 加振テーブル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】攪拌部と、筒状部と、該攪拌部と該筒状部
    を繋ぐゴム状弾性体からなる可撓部とにより構成される
    容器と、蓋とにより粘性流体が封入され、外部からの振
    動に対し該攪拌部が該粘性流体中を移動することで生じ
    る粘性抵抗により振動減衰をおこなうダンパーにおい
    て、可撓部の肉厚を、攪拌部および筒状部との接続周辺
    の肉厚と、それらの間の中央部の肉厚とを異なる肉厚で
    形成したことを特徴とするバネ定数可変型粘性流体封入
    式ダンパー。
  2. 【請求項2】可撓部の肉厚を、攪拌部および筒状部との
    接続周辺から、その間の中央部に向けて薄肉に、また連
    続して、あるいは段階的に変化するように形成したこと
    を特徴とする請求項1に記載のバネ定数可変型粘性流体
    封入式ダンパー。
  3. 【請求項3】可撓部の肉厚を、攪拌部と筒状部との接続
    周辺を同等の肉厚で形成したことを特徴とする請求項1
    あるいは2に記載のバネ定数可変型粘性流体封入式ダン
    パー。
  4. 【請求項4】可撓部の薄肉部と厚肉部の肉厚の比が、
    1.0:1.1から1.0:5.0であることを特徴とする
    請求項1、2あるいは3に記載のバネ定数可変型粘性流
    体封入式ダンパー。
  5. 【請求項5】攪拌部と、筒状部と、該攪拌部と該筒状部
    を繋ぐゴム状弾性体からなる可撓部とにより構成される
    容器と、蓋とにより粘性流体が封入され、外部からの振
    動に対し該攪拌部が該粘性流体中を移動することで生じ
    る粘性抵抗により振動減衰をおこなうダンパーにおい
    て、可撓部の肉厚が、攪拌部より筒状部に向けて円周方
    向に交互に放射状に薄肉部および厚肉部が形成されてい
    ることを特徴とするバネ定数可変型粘性流体封入式ダン
    パー。
  6. 【請求項6】可撓部の薄肉部と厚肉部の肉厚の比が、
    1.0:1.1から1.0:5.0であることを特徴とする
    請求項5に記載のバネ定数可変型粘性流体封入式ダンパ
    ー。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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