JPS6039900B2 - 振動絶縁装置 - Google Patents

振動絶縁装置

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JPS6039900B2
JPS6039900B2 JP52049799A JP4979977A JPS6039900B2 JP S6039900 B2 JPS6039900 B2 JP S6039900B2 JP 52049799 A JP52049799 A JP 52049799A JP 4979977 A JP4979977 A JP 4979977A JP S6039900 B2 JPS6039900 B2 JP S6039900B2
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lid member
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動する都材（本体）からの振動をそれに取り
付けられるカバーから絶縁する装置、特に所定の弾性率
を有する環（餅ｏｍｍｅｔ）とガスケットにより当該カ
バーを絶縁する装置に関するものである。
従釆、ほとんどの振動絶縁装置はカバーと振動する本体
との間に異なる材料を加えて試行錯誤を通して適当な絶
縁を得るという方法を行っていた。
ボルトのヘッドとカバーとの間のワツシヤーにガスケッ
トと同じ弾性部村を使用することによってボルトに伝達
される振動を減少させる試みが行なわれていた。これは
効果的ではあったが、絶縁を最大にさせた装置とはなら
ず、ワッシャーが絶縁を充分に行わなくなる点まで圧縮
して漏出を密封させねばならない。本発明は以上の点に
鑑み、蓋とそれが取り付けられる本体との間の密封性を
最良の状態にしながら蓋に伝達される振動を最大限に絶
縁するようにした振動絶縁装置を提供することを目的と
している。
すなわち、本発明に係る振動絶縁装置は、本体と該本体
に取り付けられる蓋部材と、蓋部材の外周綾部を通して
本体に締め付けられて蓋部材を本体に締着するための、
ヘッドを有する定着部材と、緒着部材のまわりでヘッド
と蓋部材との間に配置された所定のバネ定数の弾性振動
絶縁部材（以下に述べる実施例においては該部材として
環を配置したものを示すが、弾性で振動絶縁を行うもの
であれば必ずしも環でなくともよい）と、蓋部材の外周
縁部とほぼ並行に延伸して弾性振動部材の全体のバネ定
数の総計と同じ又は２倍以下の所定のバネ定数を有して
外周緑部と本体との間に配置される弾性振動絶縁密封部
材（実施例においては、該部材としてガスケットを配置
するものを示すが、弾性を有し振動絶縁と密封との両機
能を奏するものであれば、必ずしも通常ガスケットと呼
ばれるものでなくともよい）とから成る。
次に本発明の好適な実施例を添附図面に基づき詳細に説
明する。第１図は符号１川こよって定めた複数の振動絶
縁装置の１つの縦断面図を示してある。
更に第１図には従来の車鋼動力装置（図示せず）のエン
ジンとしての振動する本体１２と、例えば油皿、揺動ア
ーム蓋又は空気入れ蓋等としての蓋１４とを示してある
。本体１２は通路１６を備えており、該通路１６を囲む
周綾部分には多数のネジ山付き透孔１８（１個だけを示
す）が間隔を置いて多数設けられており、通路１６の上
記周綾部分に対応する形状とされる蓋１４の外周緑部に
は、ネジ山付き透孔１８の配列と合致する多数の透孔２
０（１個だけを示す）が設けられている。
蓋１４は透孔２０を通過してネジ山付き透孔１８中に螺
入された細長ボルト２２（１個だけを示す）によって取
付け面２１に向けて締め付けられて本体１２に固定され
ている。細長ボルト２２は一端にヘッド２４と、池端ネ
ジ山２８と、所定の長さの鞠部２６とを有している。
軸部２６は従来の○リング３２を収容するため中間に環
状溝３０を備えている。ワツシヤ−３４はゴムのような
弾性材料から成る弾性絶縁環３６に対して均等負荷面を
与えるためヘッド２４と接触して鼠部２６の周りに配設
されている。環３６は第２図に示したように円筒状をな
し、そして透孔２０と合致する外側テーパー４０を有す
る中心孔３８を備えている。ワッシャー３４と環３６と
を通された細長ボルト２２は蓋１４の透孔２０中に挿入
され、その後ニトリル又はシリコンゴムのような弾性材
料から成る弾性振動絶縁密封ガスケット４２に貫通させ
る。
第１図及び第３図に関して示した通り、ガスケット４２
は上記通路１６を囲む取付け面２１の上記周縁部分に沿
って設けられ、該取付け面と垂直な方向においてほぼ長
方形断面とされている。第３図に示してある通り、ガス
ケット４２は本体１２中のネジ山付き透孔１８の配列と
合致するような間隔を有する多数の貫通孔４３を備えて
いる。第１図に示してある通り、取付けられた際に、細
長ボルト２２の鞠部分２６の予定の長さは環３６とガス
ケット４２とを圧縮させるために、無圧縮状態の環３６
とガスケット４２とワッシャー３４と蓋１４との厚さを
加えたものより多少短い。
更に０リング３２は細長ボルト２２と蓋１４との間に金
属と金属の接触を防止するために蓋１４の貫通孔２０内
の中心に位置している。環３６とガスケット４２の最適
な幾何学的及び物理学的特性を決定させるため、励起及
び又は応答振動機スペクトルが本体１２及び又は蓋１４
に対して測定される。
当業者によって明らかな用り、蓋１４の好適な固有振動
数は振動機スペクトルにおいて出来る限り低くなるよう
に選定する一方、主要な共振振動数の間となるようにす
る。本体１２が車銅用エンジンである場合に、好適な固
有振動数は５０乃至３５０ヘルツの範囲内になり、理想
の等価の静止装置（すなわち、著しい動的負荷の加わら
ない複数の振動絶縁装置１０の全体から構成されるシス
テム）のバネ定数は次の式から導き出される通り、大体
、蓋１４の（質量×３２，８００）／秒２乃至（質量×
１，６１３，０００）／秒２にさせる。ナｎ＝券無 「ｎは固有振動数 ａは動的システムのバネ定数係数（ａは経験的に定めら
れる数値であり、例えば、鋼鉄製バネについては１、柔
軟材料については３である。
）Ｋは環３６とガスケット４２のバネ定数の合計と同等
の等価静止装置のバネ定数ｍは蓋１４の質量好適な実施
例において、好適な固有振動数は約１００ヘルツになる
ように定められ、従って等価静止装置のバネ定数は上記
の式から（蓋１４の質量×１３２，０００）*** であ
る。
理想的状態において、振動の優先通路（振動エネルギー
の散逸が少なくて振動を良く伝達する経路。
本体１２から蓋１４に至る。）をなるべく長くするため
に（すなわち、本体′１２と蓋１４との間で振動をなる
べく減衰させるため）、環３６の静的バネ定数はガスケ
ット４２のものと同等にさせなければならない。即ち蓋
１４の両側を同じバネ定数にさせねばならない（それは
、若しこれらのバネ定数が等しくなければ、環３６及び
ガスケット４２のうち大きなバネ定数を有する方が他方
を強く圧縮させ、その結果、この強く圧縮された都材の
振動通路長さを減少させるからである）。従って、理想
的な静的バネ定数は等価静止装置のバネ定数の半分すな
わち（蓋１４の質量×１６，４５０／秒２ ）乃至（蓋
の質量×８０６，５００／秒２ ）の範囲にされ、そし
て大体、（蓋１４の質量×６６，０００／塾〆 ）が好
適である。まず最初に長方形横断面のガスケット４２が
理想的静的バネ定数を有するものとすると、ガスケット
４２の有効寸法と圧縮（縦）弾性率は次の式から導き出
される。Ｋ＝寧 Ｋはガスケット４２のバネ定数 Ｐは有効周辺長 Ｗは中 Ｅは縦弾性率 Ｔは肉厚 好適な実施例において、Ｐはボルトの配置のパターンに
よって、Ｗは蓋の外周緑部のサイズによってＥは出来る
限り振動数を低くするため出来る限り柔軟な材料を用い
るのが望ましいという条件によって、Ｔは利用可能なデ
ューロメータ硬さ及び所望の肉厚によってそれぞれ束縛
される。
特にＴに関して付言するに、ガスケット４２を１０％圧
縮して得られるシールは材料の硬さにかかわらず、油の
ような液体の漏れを防止することが実験的に確かめられ
ている。ガスケット４２のこのような設計基準に基き、
新たにガスケットのバネ定数が計算され、そのバネ定数
に基づいて円筒状環３６の幾何学的及び物理的特性を次
の式によって導き出す。
Ｋ＝■２一も）汀Ｅ′Ｎ ４ｔ Ｋ′は環３６のバネ定数 Ｄは外側直径の平均値 ｄは内側直径の平均値 Ｅ′は圧縮（縦）弾性率 Ｎは環の数 ｔは肉厚 環３６のバネ定数は、これらのパラメータＤ，ｄ，８、
及びｔで決定される。
そして、Ｄはワッシャーの直径により拘束され、ｄはボ
ルト２２の直径によって拘束され、Ｅ′は出来る限り柔
軟な材料を用いることが望ましいという条件により拘束
され、ｔは環３６の圧縮量とガスケット４２の圧縮量と
が等しいことが望ましい条件により拘束される。当業者
にとって明らかな通り、形状とデューロメータ硬さに塞
いて計算を反復することによってガスケット４２のバネ
定数と環３６のバネ定数とをほとんど等しくすることが
出来る。好適な実施例において、ガスケツト４２の４０
デューロメータ硬さと環３６の７０デューロメータ硬さ
が、最も柔らかな実際的な硬さでほとんど同じバネ定数
を与えることが判った。上述の記載は好適な実施例では
あるが、与えられた材料のための伝導率対振動数比率を
プロットしたものを示し且つ好適な実施例からの許容偏
差を画定する第４図を参照しなけれ‘まならない。
当業者にとって公知の用り、伝導率（ＴＲ）は加えられ
る力と伝達される力との比率として決定され、振動数率
ｒは加えられる力の振動数と固有振動数との比率として
形成され、この図は好適な実施例において約０．１であ
る減衰比率を有する材料のものである。第４図を考案す
るに、振動数比１以上の反曲点は約１．２において生じ
ることが判明する。これは振動数が実際の固有振動数か
ら２０％異なるとき（すなわち、加えられる力の振動数
が固有振動数の１．２倍であるとき）、当該装置が好ま
しい装置に近い伝導率を有するようになることを示して
いる。最初に記載した式を利用してバネ定数を解く際に
、振動数の２０％の偏差は本装置の絶縁能力に実質的影
響を及ぼすことなくガスケット４２又は環３６のいずれ
かのバネ定数を１．４４倍（すなわち約１．５川音）に
させることができることが当業者に明らかとなる。更に
第４図を孝察するに、伝導率は約１．４において１以下
になることが判明する。
これは、それ以上になると本装置の所望の絶縁能力が失
なわれるであろう振動絶数と実際の固有振動数との偏差
を示す。最初に記載した式を利用してバネ定数を解く際
に、振動数の４０％の偏差は、所望の絶縁効果が失われ
るであろう以前にガスケツト４２又は環３６のいずれか
のバネ定数を他方の約２倍にさせることができることが
当業者には明らかとなる。（圧縮）弾性率と垂直な方向
のせん断弾性率の効果は取付け面２１と平行な固有振動
数が当業者にとって明らかな方法で取付け面２１と垂直
な固有振動数よりも大きくならないことを保証するよう
にさせなければならない。もし大きい場合には、取付面
と平行な振動に関して適当な設計に到達するため上述の
計算を行ない、そしてその設計変更によって取付面２１
と垂直な固有振動数よりも大きくならないことを保証す
るようにさせなければならない。もし大きい場合には、
取付面と平行な振動に関して適当な設計に到達するため
上述の計算を行ない、そしてその設計変更によって敬付
面２１と垂直な固有振動数が増大していないことを確か
めなければならない。第５図に関し、第５図には蓋１４
と本体１２との間に配設されたガスケット４４の変形実
施例を示し、前述した実施例に使用された符号が同じ部
材を示すために使用されている。
第５図及び第６図から明らかな通り、ガスケット４４は
一般にＨ形の形状を有している。ガスケット４４と環３
６に対して同じ硬度の材料を利用することが望まれてい
るような場合において、ガスケット又は環の横断面形状
を変えることによってほぼ同じバネ定数を得ることがで
きる。
ＫとＫ′が当業者にとって明らかな通り本体１２の表と
垂直なガスケット又は環の横断面に依存する式によって
定められることを除き、上述した式と同じ式が適用され
る。ガスケツト４４は環３６とほぼ同じバネ定数を備え
、双方とも７碗更度（ｄｕｒｏｍｅにｒ）である。第７
図に関し、第７図には蓋１２とワッシャー３４との間に
配設した金属バネ４６を有する更に別の変形実施例を示
してあり、前述の実施例に使用された同じ符号が同じ部
材を示すために使用されている。
当業者にとって明らかな通り、金属バネ４６は実質的に
同じバネ定数を備えるため環と同じ作用をなす。本発明
は特定の実施例に関して記載したけれど、上述の記載か
ら各種の修正、変更及び変形を行うことができる。
従って本発明の範囲内においてそのような修正、変更及
び変形を採用させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の好適な実施例による振動絶縁装置の断
面図、第２図は本発明による環の斜視図、第３図は本発
明によるガスケットの平面図、第４図は伝達区分の説明
図、第５図は本発明の変形実施例による振動絶縁装置の
断面図、第６図は本発明の変形実施例によるガスケット
の平面図、第７図は更に別の変形実施例による振動絶縁
装置の断面図である。 １０・・・・・・振動絶縁体、１２・・…・本体、１４
・・…・蓋、１６・・・・・・通路、１８……ネジ山付
き透孔、２０・…・・透孔、２１・・・・・・取付け面
、２２・・・・・・細長ボルト、２４・・・・・・ヘッ
ド、２６・・・・・・軸部、２８・・・・・・ネジ山、
３０・・・・・・環状溝、３２・・…・０リング、３４
……ワッシャー、３６……環、３８……中心孔、４０…
…ナーバー、４２……ガスケツト、４３……貫通孔、４
４・・・・・・ガスケット、４５・・…・貫通孔、４６
・・・・・・金属バネ。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ。 ３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．６ ＦＩＧ．マ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 本体と；該本体に取付ける蓋部材と；蓋部材の外周
    縁部を通して本体に締め付けられて、蓋部材を本体に定
    着するための、ヘツドを有する定着部材と；定着部材の
    まわりでヘツドと蓋部材との間に配置させた所定のバネ
    定数を有する複数の弾性振動絶縁部材と；蓋部材の外周
    縁部とほぼ並行に延伸して前記複数の弾性振動絶縁部材
    の全体のバネ定数の総数と同じ又は２倍以下の所定のバ
    ネ定を有して蓋部材の外周縁部と本体との間に配設させ
    た弾性振動絶縁部材と；から成る振動絶縁装置。 ２ 前記弾性振動絶縁密封部材は前記蓋部材と本体との
    間でその厚さの所定の割合だけ圧縮されて、当該密封部
    材と本体若しくは蓋部材との間の密封を行う如くされた
    特許請求の範囲第１項に記載の振動絶縁装置。 ３ 前記弾性振動絶縁部材及び弾性振動絶縁密封部材に
    おける蓋部材の外周縁部に直角方向のそれぞれの断面が
    ほぼ同じであり、また、弾性振動絶縁部材の縦弾性係数
    が弾性振動絶縁密封部材のそれと実質的に異なるように
    した特許請求の範囲第１項に記載の振動絶縁装置。 ４ 前記弾性振動絶縁部材及び弾性振動絶縁密封部材に
    おける蓋部材の外周縁部に直角方向のそれぞれの断面が
    実質的に異なり、また、弾性振動絶縁部材の縦弾性係数
    が弾性振動絶縁密封部材のそれとほぼ同一である特許請
    求の範囲第１項に記載の振動絶縁装置。
JP52049799A 1976-05-12 1977-04-28 振動絶縁装置 Expired JPS6039900B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/685,455 US4066058A (en) 1976-05-12 1976-05-12 Vibration isolation system
US685455 1976-05-12

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JPS52137577A JPS52137577A (en) 1977-11-17
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JP (1) JPS6039900B2 (ja)
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AU (1) AU499954B2 (ja)
CA (1) CA1056412A (ja)
DE (1) DE2719468C2 (ja)
ES (1) ES458706A1 (ja)
FR (1) FR2351319A1 (ja)
GB (1) GB1582147A (ja)
IT (1) IT1078104B (ja)
MX (1) MX144267A (ja)

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