防振継手およびその製造方法
【課題】剛性を高く保ちつつも振動伝播を抑制することができる構造を備えた防振継手を提供すること。
【解決手段】積層された６つの部材１１（１１ａ〜１１ｆ）と、積層されて隣り合う部材１１同士を連結するボルト１２と、を備える取付ブラケット１（防振継手）である。隣り合う部材１１同士がボルト１２により相互にポイントで連結されている。隣り合う部材１１同士の間には、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３が挟み込まれている。ここに、「ポイント」とは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材１１同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部で連結されているため、高い剛性を保つことができる。
【解決手段】積層された６つの部材１１（１１ａ〜１１ｆ）と、積層されて隣り合う部材１１同士を連結するボルト１２と、を備える取付ブラケット１（防振継手）である。隣り合う部材１１同士がボルト１２により相互にポイントで連結されている。隣り合う部材１１同士の間には、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３が挟み込まれている。ここに、「ポイント」とは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材１１同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部で連結されているため、高い剛性を保つことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振継手に関し、例えば、自動車用試験装置に用いられる継手として好適な防振継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用試験装置とは、ＥＶ（Electric Vehicle）用モータ、トランスミッションなどの自動車部品を被試験体としてその試験を行うための装置のことをいう。自動車部品の例えば耐久性、特性を把握するための試験を自動車用試験装置により行う。自動車用試験装置としては、例えば特許文献１に記載されたような装置がある。
【０００３】
ここで、上記被試験体は、継手を介してモータなどと接続される。被試験体に作用するモータなどからの振動はノイズとなるので、極力低減させる必要がある。一方、自動車用試験装置においては、モータなどと被試験体との間を接続する継手の剛性は、高く保つ必要がある。よって、従来、継手はムク材（一体もの）からなるものが多かった。ムク材からなる継手の固有振動数をコントロールするなどしてモータ側から被試験体側への振動伝播を防いでいた。
【０００４】
一方、振動を発生する機械類の制振構造に関する技術としては、例えば特許文献２に記載されたようなものがある。特許文献２には、被制振部材と拘束板とをウレタン系接着剤で張り合わせた制振構造が記載されている。この構造によると、硬化したウレタン系接着剤からなる接着層が弾性を有し、振動を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７４６１１号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された上記制振構造を継手に応用した場合、その接着層の存在により、継手の剛性を高く保つことはできない。なお、特許文献２には、シリカなどの硬質な粉末を接着剤に混合させておくことで接着層の硬度を調整することができる、と記載されている。しかしながら、接着剤への硬質粉末の混合割合が低いと、継手の剛性は低下する。一方、接着剤への硬質粉末の混合割合が高いと、継手の剛性を高く保てるが、継手全体として一体ものに近づいていき、制振性は低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、剛性を高く保ちつつも振動伝播を抑制することができる構造を備えた防振継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、剛性を高く保てる材料からなる少なくとも３つの部材を積層させ、積層されて隣り合う部材同士を相互にポイントで連結することにより、前記課題を解決できることを見出し、この知見に基づき本発明が完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明は、積層された少なくとも３つの部材と、積層されて隣り合う前記部材同士を連結する前記部材と同一の材料からなる連結手段と、を備え、少なくとも３つの隣り合う前記部材同士が前記連結手段により相互にポイントで連結されている防振継手である。
【００１０】
本発明において、ポイントとは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部で連結されているのである。
【００１１】
また、本発明において、「積層された」とは、所定の厚みを有する前記した少なくとも３つの部材同士が、直接または間接的に重ね合わせられた状態（すきまなく重ね合わせられた状態）のことをいう。当該３つの部材同士が間接的に重ね合わせられた状態とは、例えば挟み込まれるなどして当該３つの部材同士の間に他の部材が配置されている状態のことをいう。
【００１２】
さらに、本発明において用いられる材料としては、金属材料およびセラミックといった剛性を高く保てる材料が挙げられる。なお、本願において、剛性を高く保てる材料とは、ヤング率が２００ＧＰａ以上の材料のことをいう。また、金属材料としては、炭素鋼、ステンレス鋼などが挙げられる。
【００１３】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。振動源からの振動エネルギーは、この中央側の部材の微少変形により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。しかも、本発明の防振継手は、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、その剛性を高く保つことが可能である。
【００１４】
また本発明において、少なくとも３つの前記部材のうち、中央側部材がずれせん断変形することによる摩擦で防振されることが好ましい。
【００１５】
この構成によると、振動が本発明の防振継手に伝わると、中央側部材がずれせん断変形し、その結果、中央側部材とその両側に位置する部材との間で摩擦が生じる。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて減衰し、振動伝播は抑制される。
【００１６】
さらに本発明において、軸方向において隣り合う前記ポイントが、周方向において相互にずらされていることが好ましい。
【００１７】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材のうち中央側の部材は、より微少変形しやすくなる。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００１８】
さらに本発明において、隣り合う前記部材同士の間に挟持された粘弾性部材を備えていることが好ましい。
【００１９】
この構成によると、粘弾性部材に振動エネルギーが吸収されて振動は減衰する。これにより、振動伝播をより抑制することができる。なお、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が相互に連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、剛性は高く保たれる。
【００２０】
さらに本発明において、隣り合う前記部材同士の間であって且つ前記ポイントに、前記部材と同じ材料からなる環状のスペーサ部材が配置されていることが好ましい。
【００２１】
この構成によると、粘弾性部材の変形（つぶれてしまうことなど）を防止することができる。その結果、防振継手の剛性を維持することができるとともに、粘弾性部材による振動抑制効果を維持することができる。
【００２２】
さらに本発明において、前記連結手段はボルトであり、前記スペーサ部材の孔に対して前記ボルトが挿入された状態で、隣り合う前記部材同士の間に当該スペーサ部材が挟持されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によると、連結手段が溶接などの場合に比して、防振継手の分解が容易となる。そのため、例えば、防振継手の長さの変更に対応しやすい。
【００２４】
さらに本発明において、隣り合う前記部材の材質が相互に異なることが好ましい。
【００２５】
この構成によると、伝播してきた振動（入射振動）の一部は部材の境界面で反射する（向きが１８０°変わる）。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００２６】
また本発明は、その第２の態様によれば、少なくとも３つの部材を積層させて隣り合わせ、隣り合う当該部材同士を前記部材と同じ材料からなる連結手段によりポイントで連結する連結工程と、前記連結工程により組み立てられた防振継手の端面を加工する加工工程と、を備える防振継手の製造方法である。
【００２７】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士を相互にポイントで連結させることにより、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。振動源からの振動エネルギーは、この中央側の部材の微少変形により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。しかも、製造された防振継手は、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が相互に連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、その剛性を高く保つことができている。
【００２８】
また、防振継手を組み立てた後、その端面を加工することで、組み立て前の部品段階で端面を加工する場合に比して、防振継手の軸心を出し易く、かつ、その精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。これにより、振動源からの振動伝播を抑制することができる。しかも、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備える構造のため、剛性を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車用試験装置を示す概略の側面図である。
【図２】図１に示す取付ブラケットの概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る取付ブラケットの概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る取付ブラケットおよびその他変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、本発明に係る防振継手を自動車用試験装置に適用した例を示すが、本発明に係る防振継手を自動車用試験装置以外の各種試験装置、ならびにその他用途の継手にも適用してもよい。本発明に係る防振継手は、剛性を高く保ちつつ軸方向の振動伝播を防止する必要のある場合に好適な継手である。
【００３２】
（自動車用試験装置）
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車用試験装置１００を示す概略の側面図である。図１に示すように、自動車用試験装置１００は、モータＭ（例えば、ダイナモ）、トルクメータ３、および中間軸受４を備える。モータＭとトルクメータ３とは回転フランジ２で連結されている。中間軸受４の一端には取付ブラケット１が取り付けられている。モータＭと回転フランジ２、回転フランジ２とトルクメータ３、および中間軸受４と取付ブラケット１は、それぞれ、例えばボルト・ナットにより連結される。
【００３３】
このような構成の自動車用試験装置１００の取付ブラケット１の一端に被試験体Ｄが取り付けられる。被試験体Ｄとしては、ＥＶ（Electric Vehicle）用モータ、トランスミッションなどの自動車部品が挙げられる。
【００３４】
本実施形態では、取付ブラケット１に対して本発明に係る防振継手（構造）を適用した例を示すが、本発明に係る防振継手（構造）を例えば自動車用試験装置１００の回転フランジ２に適用してもよい。すなわち、取付ブラケット１が本発明に係る防振継手の一実施形態であり、回転フランジとして本発明に係る防振継手を利用することもできる。取付ブラケットと回転フランジとは、２つのものを連結する継手であることで共通する。取付ブラケットは動かない（回転などしない）継手であるのに対し、回転フランジは軸回りに回転する継手である。
【００３５】
（防振継手の構成）
（第１実施形態）
ここで、図２（ａ）は、図１に示す取付ブラケット１の正面図であり、図２（ｂ）は、取付ブラケット１の側断面図である。
【００３６】
（積層された部材）
図２に示すように、第１実施形態に係る取付ブラケット１は、中空の継手であり、その一端側から他端側へ向かって、順に第１部材１１ａ、第２部材１１ｂ、第３部材１１ｃ、第４部材１１ｄ、第５部材１１ｅ、および第６部材１１ｆを有する。これら６つの部材１１が、本発明の積層された少なくとも３つの部材に相当する。部材１１の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などの剛性を高く保てる金属材料である。部材１１の材質は、金属材料同様に剛性を高く保てる材料であるセラミックであってもよい。なお、剛性を高く保てる材料とは、ヤング率が２００ＧＰａ以上の材料のことをいう。６つの部材１１の材質は統一されてもよいし、異なる材質としてもよい。異なる材質とする場合は、例えば、第１部材１１ａ、第３部材１１ｃ、および第５部材１１ｅの材質を同じ材質とする。これに対して、第２部材１１ｂ、第４部材１１ｄ、および第６部材１１ｆの材質を同じ材質とする。しかしながら、第１部材１１ａ、第３部材１１ｃ、および第５部材１１ｅの材質と、第２部材１１ｂ、第４部材１１ｄ、および第６部材１１ｆの材質とは相違させる。
【００３７】
第１部材１１ａは、中心に孔１６が設けられた円板状の部材であり、軸方向Ｚに所定の厚みを有する。第１部材１１ａの軸方向Ｚに対して直交する端面は平坦である。第１部材１１ａの孔１６の周囲には等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１８が設けられている。孔１８には後述するボルト１２が入れられる。孔１８の内側面には、雌ねじが形成されていてもよいし形成されていなくてもよい。また、３つの孔１８のさらに外側には等間隔（等位相差、４５°の位相差）で８つの孔１５が設けられている。取付ブラケット１と中間軸受４とは孔１５にボルトが挿入されて連結される。なお、孔１８および孔１５の数は、本実施形態の個数に限られるものではない。第６部材１１ｆの形状、寸法は、第１部材１１ａと同様である。
【００３８】
第２部材１１ｂは、軸方向Ｚに所定の厚みを有する筒状の部材であり、その内径は、第１部材１１ａの孔１６の径と同じである。一方、第２部材１１ｂの外径は第１部材１１ａの外径よりも小さい。第２部材１１ｂの軸方向Ｚに対して直交する端面は平坦である。第２部材１１ｂには、軸方向Ｚからみた端面に等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１９が設けられている。孔１９には後述するボルト１２が入れられる。孔１９の内側面には、雌ねじが形成されていてもよいし形成されていなくてもよい。また、軸方向Ｚからみた端面に等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの穴２０（有底の穴）が設けられている。孔２０には後述するボルト１２が捻じ込まれる。孔２０の内側面には、雌ねじが形成されている。孔１９と穴２０との位相差は６０°である。なお、孔１９および穴２０の数は、本実施形態の個数に限られるものではない。第３部材１１ｃ、第４部材１１ｄ、および第５部材１１ｅの形状、寸法は、第２部材１１ｂと同様である。
【００３９】
第１部材１１ａと第２部材１１ｂとは直接、重ね合わせられている（積層されている）。第５部材１１ｅおよび第６部材１１ｆも同様に相互に直接、重ね合わせられている（積層されている）。
【００４０】
第２部材１１ｂと第３部材１１ｃとの間、第３部材１１ｃと第４部材１１ｄとの間、第４部材１１ｄと第５部材１１ｅとの間には、それぞれ、粘弾性部材１４が挟み込まれている。すなわち、部材（１１ｂ〜１１ｅ）同士は、粘弾性部材１４を介して（間接的に）重ね合わせられている（積層されている）。
【００４１】
このように、本発明において「積層された」とは、所定の厚みを有する少なくとも３つの部材同士（部材１１同士）が、直接または間接的に重ね合わせられた状態（すきまなく重ね合わせられた状態）のことをいう。部材同士が間接的に重ね合わせられた状態とは、例えば挟み込まれるなどして部材（部材１１ｂ〜１１ｅ）同士の間に他の部材（例えば粘弾性部材１４）が配置されている状態のことをいう。
【００４２】
部材１１（１１ｂ〜１１ｅ）は、いずれも、軸方向Ｚにおいて対向するその両端面が、軸方向Ｚに対して直交する円板状とされている。しかしながら、軸方向Ｚにおいて対向するその両端面のうちの少なくともいずれかの端面を、軸方向Ｚに対して９０未満の角度で傾けた円板状の部材としてもよい。
【００４３】
（粘弾性部材）
粘弾性部材１４の形態は、リング状の例えば所定の厚みを有するシート状部材であり、その内径は部材１１の内径とほぼ等しい。また、その外径は部材（１１ｂ〜１１ｅ）の外径とほぼ等しい。粘弾性部材１４の厚みは、部材１１の厚みよりも小さい。シート状かつリング状の粘弾性部材１４には、等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１４ａが設けられている。
【００４４】
粘弾性部材１４の材料としては、ウレタン樹脂、アスファルト、プラスチックなどを挙げることができる。
【００４５】
（連結手段）
積層されて隣り合う部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士は、ボルト１２で相互に連結されている。部材１１の端面に形成された穴２０にボルト１２が捻じ込まれることで相互に連結されている。ここで、部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士は、相互に３つのポイント（ボルト１２部分）でそれぞれ連結されている。本発明において、「ポイント」とは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材１１同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部でボルト１２により連結されているのである。ボルト１２の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などの金属材料である。なお、ボルト１２の材質はセラミックであってもよい。すなわち、ボルト１２は剛性を高く保つことのできる材料からなる連結手段である。なお、ボルト１２以外の連結手段としては、溶接を挙げることができる。すなわち、部材１１同士が、溶接により相互にポイントで連結されていてもよい。また、本実施形態では、隣り合う部材１１同士がそれぞれ３箇所で連結されているが、必ずしも３箇所で連結されている必要はなく、２箇所で連結されていてもよいし、４箇所以上で連結されていてもよい。さらには、１箇所のみで相互に連結されていてもよい。
【００４６】
軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）は、取付ブラケット１の周方向において相互にずらされている（ちどり配置されている）。具体的には、例えば軸方向Ｚにおいて隣り合うボルト１２ａとボルト１２ｂとが、取付ブラケット１の周方向において６０°の位相差で相互にずらされている。なお、本実施形態では、隣り合う連結箇所（ポイント）が６０°の位相差でずらされている例を示したが、６０°以外の位相差で相互にずらされていてもよい。
【００４７】
さらには、軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）が、軸方向Ｚに沿って一直線上に位置していてもよい。すなわち、隣り合う部材１１同士が連結手段（例えばボルト）により相互にポイントで連結されていることが重要なのである。具体的には、例えばボルト１２ａとボルト１２ｂとが、軸方向Ｚに沿って一直線上に位置していてもよい。ボルト１２ｂを、例えばボルト頭のない総ネジボルトにし、且つ２本のボルト（１２ａおよび１２ｂ）が少し間隔を開けて一直線上に配置できるように第２部材１１ｂの厚みを決定することで、ボルト１２ａとボルト１２ｂとを軸方向Ｚに沿って一直線上に位置させることができる。
【００４８】
（スペーサ部材）
隣り合う部材１１同士の間であって且つその連結部には、環状のスペーサ部材１３が配置されている。スペーサ部材１３の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮などの剛性を高く保つことのできる金属材料である。なお、スペーサ部材１３の材質は、金属材料同様に剛性を高く保てる材料であるセラミックであってもよい。本実施形態では、スペーサ部材１３の孔に対してボルト１２が挿入された状態で、隣り合う部材１１同士の間にスペーサ部材１３が挟持されている。この形態によると、連結手段が溶接などの場合に比して取付ブラケット１の分解が容易となる。これにより、取付ブラケット１の長さの変更などに対応しやすい。
【００４９】
スペーサ部材１３としては、例えば、平座金、バネ座金を挙げることができる。スペーサ部材１３としてバネ座金を用いると、部材１１同士の連結力が高まり、その結果、複数の部材１１からなる取付ブラケット１の剛性をより高く保つことができる。
【００５０】
部材１１同士の間に、必ずしもスペーサ部材１３を挟みこむ必要はない。例えば孔１８の内側面および穴２０の内側面のいずれにも雌ねじを形成しておけば、スペーサ部材１３がなくても、ボルト１２のねじ部分のみで隣り合う部材１１同士を圧縮方向にも引張方向にも固定することができるからである。しかしながら、取付ブラケット１全体として剛性を高く保つ観点からも、スペーサ部材１３を挟みこんでおくことが好ましい。
【００５１】
本実施形態の取付ブラケット１によると、高剛性材料からなり積層されて隣り合う６つの部材１１同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材１１のうち中央側の部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、それぞれ微少量だけ変形可能となる。より具体的には、６つの部材１１同士が相互にポイントで連結されていることにより、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、図２（ｃ）に示したようにずれせん断変形可能となる。なお、図２（ｃ）は、第３部材１１ｃのずれせん断変形を模式的に示した図である。ずれせん断変形とは、軸方向Ｚに対して直交する方向に、部材が波打つように変形することである。なお、変形量は微少である。
【００５２】
振動源である中間軸受４からの振動エネルギーは、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）の微少変形（ずれせん断変形）により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。振動エネルギーが取付ブラケット１に伝わると、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）がずれせん断変形し、その結果、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）とその両側に位置する部材（本実施形態では粘弾性部材１４や部材（１１ａ、１１ｆ））との間で摩擦が生じる。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて減衰する。すなわち、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）のずれせん断変形により取付ブラケット１に生じる曲げ波を減衰させることができ、中間軸受４から被試験体Ｄへの振動伝播を抑制することができる。なお、取付ブラケット１は、高剛性材料からなるボルト１２で、高剛性材料からなる部材１１同士が連結されているという構造のため、その剛性を高く保つことができている。
【００５３】
また、軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）が、取付ブラケット１の周方向において相互にずらされていることにより、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、より微少変形しやすくなる。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００５４】
さらに、中間軸受４からの振動エネルギーは、粘弾性部材１４に吸収されることによっても減衰する。これにより、振動伝播をより抑制することができる。なお、高剛性材料からなるボルト１２で、高剛性材料からなる部材１１同士が相互に連結されているという構造のため、取付ブラケット１の剛性は高く保たれる。
【００５５】
また、隣り合う部材１１同士の間の連結部には、高剛性材料からなる環状のスペーサ部材１３が配置されているため、粘弾性部材１４の変形（つぶれてしまうことなど）を防止することができる。その結果、取付ブラケット１の剛性を維持することができるとともに、粘弾性部材１４による振動抑制効果を維持することができる。
【００５６】
（防振継手の製造方法）
次に、取付ブラケット１の製造方法について説明する。
【００５７】
（連結工程）
前記した剛性を高く保てる材料からなる６つの部材１１（１１ａ〜１１ｆ）を相互の中心を合わせて軸方向Ｚに積層させる。このとき、部材１１（１１ｂ〜１１ｅ）同士の間に、それぞれ、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３を挟みこむ。また、隣り合う部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士をそれぞれボルト１２によりポイントで連結する。
【００５８】
より具体的には、例えば、第５部材１１ｅと第６部材１１ｆとを重ね合わせた後、３本のボルト１２で相互に連結する。次に、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３を挟みこみながら、第４部材１１ｄを第５部材１１ｅに重ね合わせて３本のボルト１２で相互に連結する。これを繰り返して取付ブラケット１を組み立てる。
【００５９】
（加工工程）
次に、組み立てた取付ブラケット１の端面１７を旋盤などで加工する。本実施形態の取付ブラケット１では、第１部材１１ａの端面１７ａおよび第６部材１１ｆの端面１７ｂが、軸方向Ｚに対して直交するように平坦に加工する。なお、端面１７ａおよび端面１７ｂのうちのいずれか一方は、取付ブラケット１の組み立て前の部品段階で加工しておいてもよい。
【００６０】
取付ブラケット１を組み立てた後、その端面１７を加工することで、組み立て前の部品段階で端面を加工する場合に比して、取付ブラケット１の軸心を出し易く、かつ、その精度を向上させることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る取付ブラケット２０１の概略図である。図３（ａ）は取付ブラケット２０１の側断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部拡大図である。本実施形態の説明においては、第１実施形態の取付ブラケット１との相違について主に説明する。なお、第１実施形態の取付ブラケット１と同一の部材については、同一の符号を付している。
【００６２】
本実施形態の取付ブラケット２０１では、第１実施形態の取付ブラケット１を構成する粘弾性部材１４を用いていない。粘弾性部材１４を用いないことにより、スペーサ部材１３も用いていない。
【００６３】
一方、本実施形態の取付ブラケット２０１では、隣り合う部材２１の材質が相互に異なる。換言すれば、隣り合う部材２１の固有インピーダンスＺ（[ｋｇ／ｓｍ２]）が相互に異なる。第１部材２１ａ、第３部材２１ｃ、および第５部材２１ｅの材質は同じである。これに対して、第２部材２１ｂ、第４部材２１ｄ、および第６部材２１ｆの材質は同じである。しかしながら、第１部材２１ａ、第３部材２１ｃ、および第５部材２１ｅの材質と、第２部材２１ｂ、第４部材２１ｄ、および第６部材２１ｆの材質とは相違する。
【００６４】
図３（ｂ）に示したように、第２部材２１ｂ内から第３部材２１ｃ内へ入る振動を入射振動Ｕｉとする。第２部材２１ｂ内から第３部材２１ｃ内へ入った振動を透過振動Ｕｔとする。また、第２部材２１ｂと第３部材２１ｃとの境界で反射した振動を反射振動Ｕｒとする。ここで、第２部材２１ｂ内および第３部材２１ｃ内の振動速度[ｍ／ｓ]を、それぞれ、Ｕ１、Ｕ２とすると、縦波の伝播特性は次式で表される。
【００６５】
τｕ ＝ Ｕ２／Ｕ１ ＝ ２Ｚ１／（Ｚ１＋Ｚ２）
τ２ ＝ Ｕｔ２・Ｚ２／（Ｕｉ２・Ｚ１） ＝ ４Ｚ１Ｚ２／（Ｚ１＋Ｚ２）２
τｕ：振動速度の透過率
τ２：振動の強さの透過率（エネルギー的）
Ｚ１：第２部材２１ｂの固有インピーダンス（＝ρ１ｃ１）
Ｚ２：第３部材２１ｃの固有インピーダンス（＝ρ２ｃ２）
ρ１、ρ２：第２部材２１ｂおよび第３部材２１ｃのそれぞれの密度[ｋｇ／ｍ３]
ｃ１、ｃ２：第２部材２１ｂおよび第３部材２１ｃのそれぞれの縦波伝播速度[ｍ／ｓ]
【００６６】
上記した式より、Ｚ１（＝ρ１ｃ１）とＺ２（＝ρ２ｃ２）との差の絶対値が大きいほど振動エネルギーが減衰することがわかる。すなわち、透過振動Ｕｔが小さくなり、反射振動Ｕｒが大きくなる。
【００６７】
したがって、本実施形態の取付ブラケット２０１によると、伝播してきた振動（入射振動Ｕｉ）の一部は部材の境界面で反射する（向きが１８０°変わる）。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００６８】
なお、第１実施形態の取付ブラケット１において、第１部材１１ａおよび第２部材１１ｂの材質の材質を相互に相違させ、且つ、第５部材１１ｅおよび第６部材１１ｆの材質も相互に相違させることがより好ましい。第１部材１１ａと第２部材１１ｂ、第５部材１１ｅと第６部材１１ｆとは、いずれも面で直接接触する部材同士であるので、前記した原理により、その面（境界面）でも振動伝播を抑制することができる。
【００６９】
相互に異なる材質の組み合わせとしては、コンクリート、岩石、石膏、木材などがといった材料がある。
【００７０】
（第３実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る取付ブラケット３０１の概略の側断面図である。本実施形態の説明においては、第２実施形態の取付ブラケット２０１との相違について主に説明する。なお、第２実施形態の取付ブラケット２０１と同一の部材については、同一の符号を付している。
【００７１】
第２実施形態の取付ブラケット２０１との主な相違は、本実施形態の取付ブラケット３０１においては、高剛性からなり積層させる部材３１の厚みを統一していないことである。このように、積層させる部材３１の厚みが相互に異なるようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態の部材３１は、いずれも中実の部材である。このように、取付ブラケット２０１の内側に軸・ケーブルなどを通す必要がない場合は、中実の取付ブラケット３０１としてもよい。
【００７３】
（その他の変形例）
図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ、取付ブラケット３０１の変形例を示す概略の側面図である。前記した、取付ブラケット１、２０１、３０１は、いずれも被試験体Ｄなどとボルトで連結できる鍔（例えば、図２に示した第１部材１１ａ、第６部材１１ｆなど）を有する継手であるが、このような鍔は必ずしも必要でない。図４（ｂ）および図４（ｃ）に示した取付ブラケット４０１、５０１のように鍔を設けなくてもよい。この場合、取付ブラケット４０１のように中空円筒状の継手としてもよいし、取付ブラケット５０１のように中実円筒状の継手としてもよい。取付ブラケット４０１は、円筒状の複数の部材４１が積層されてなる継手であり、取付ブラケット５０１は、中実の複数の部材５１が積層されてなる継手である。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【００７５】
例えば、図２に示した取付ブラケット１の部材１１（１１ａ〜１１ｆ）は、いずれも円形であるが、これらの部材を四角形などとしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１：取付ブラケット（防振継手）
１１：部材
１２：ボルト（連結手段）
１３：スペーサ部材
１４：粘弾性部材
１００：自動車用試験装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振継手に関し、例えば、自動車用試験装置に用いられる継手として好適な防振継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用試験装置とは、ＥＶ（Electric Vehicle）用モータ、トランスミッションなどの自動車部品を被試験体としてその試験を行うための装置のことをいう。自動車部品の例えば耐久性、特性を把握するための試験を自動車用試験装置により行う。自動車用試験装置としては、例えば特許文献１に記載されたような装置がある。
【０００３】
ここで、上記被試験体は、継手を介してモータなどと接続される。被試験体に作用するモータなどからの振動はノイズとなるので、極力低減させる必要がある。一方、自動車用試験装置においては、モータなどと被試験体との間を接続する継手の剛性は、高く保つ必要がある。よって、従来、継手はムク材（一体もの）からなるものが多かった。ムク材からなる継手の固有振動数をコントロールするなどしてモータ側から被試験体側への振動伝播を防いでいた。
【０００４】
一方、振動を発生する機械類の制振構造に関する技術としては、例えば特許文献２に記載されたようなものがある。特許文献２には、被制振部材と拘束板とをウレタン系接着剤で張り合わせた制振構造が記載されている。この構造によると、硬化したウレタン系接着剤からなる接着層が弾性を有し、振動を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７４６１１号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された上記制振構造を継手に応用した場合、その接着層の存在により、継手の剛性を高く保つことはできない。なお、特許文献２には、シリカなどの硬質な粉末を接着剤に混合させておくことで接着層の硬度を調整することができる、と記載されている。しかしながら、接着剤への硬質粉末の混合割合が低いと、継手の剛性は低下する。一方、接着剤への硬質粉末の混合割合が高いと、継手の剛性を高く保てるが、継手全体として一体ものに近づいていき、制振性は低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、剛性を高く保ちつつも振動伝播を抑制することができる構造を備えた防振継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、剛性を高く保てる材料からなる少なくとも３つの部材を積層させ、積層されて隣り合う部材同士を相互にポイントで連結することにより、前記課題を解決できることを見出し、この知見に基づき本発明が完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明は、積層された少なくとも３つの部材と、積層されて隣り合う前記部材同士を連結する前記部材と同一の材料からなる連結手段と、を備え、少なくとも３つの隣り合う前記部材同士が前記連結手段により相互にポイントで連結されている防振継手である。
【００１０】
本発明において、ポイントとは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部で連結されているのである。
【００１１】
また、本発明において、「積層された」とは、所定の厚みを有する前記した少なくとも３つの部材同士が、直接または間接的に重ね合わせられた状態（すきまなく重ね合わせられた状態）のことをいう。当該３つの部材同士が間接的に重ね合わせられた状態とは、例えば挟み込まれるなどして当該３つの部材同士の間に他の部材が配置されている状態のことをいう。
【００１２】
さらに、本発明において用いられる材料としては、金属材料およびセラミックといった剛性を高く保てる材料が挙げられる。なお、本願において、剛性を高く保てる材料とは、ヤング率が２００ＧＰａ以上の材料のことをいう。また、金属材料としては、炭素鋼、ステンレス鋼などが挙げられる。
【００１３】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。振動源からの振動エネルギーは、この中央側の部材の微少変形により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。しかも、本発明の防振継手は、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、その剛性を高く保つことが可能である。
【００１４】
また本発明において、少なくとも３つの前記部材のうち、中央側部材がずれせん断変形することによる摩擦で防振されることが好ましい。
【００１５】
この構成によると、振動が本発明の防振継手に伝わると、中央側部材がずれせん断変形し、その結果、中央側部材とその両側に位置する部材との間で摩擦が生じる。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて減衰し、振動伝播は抑制される。
【００１６】
さらに本発明において、軸方向において隣り合う前記ポイントが、周方向において相互にずらされていることが好ましい。
【００１７】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材のうち中央側の部材は、より微少変形しやすくなる。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００１８】
さらに本発明において、隣り合う前記部材同士の間に挟持された粘弾性部材を備えていることが好ましい。
【００１９】
この構成によると、粘弾性部材に振動エネルギーが吸収されて振動は減衰する。これにより、振動伝播をより抑制することができる。なお、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が相互に連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、剛性は高く保たれる。
【００２０】
さらに本発明において、隣り合う前記部材同士の間であって且つ前記ポイントに、前記部材と同じ材料からなる環状のスペーサ部材が配置されていることが好ましい。
【００２１】
この構成によると、粘弾性部材の変形（つぶれてしまうことなど）を防止することができる。その結果、防振継手の剛性を維持することができるとともに、粘弾性部材による振動抑制効果を維持することができる。
【００２２】
さらに本発明において、前記連結手段はボルトであり、前記スペーサ部材の孔に対して前記ボルトが挿入された状態で、隣り合う前記部材同士の間に当該スペーサ部材が挟持されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によると、連結手段が溶接などの場合に比して、防振継手の分解が容易となる。そのため、例えば、防振継手の長さの変更に対応しやすい。
【００２４】
さらに本発明において、隣り合う前記部材の材質が相互に異なることが好ましい。
【００２５】
この構成によると、伝播してきた振動（入射振動）の一部は部材の境界面で反射する（向きが１８０°変わる）。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００２６】
また本発明は、その第２の態様によれば、少なくとも３つの部材を積層させて隣り合わせ、隣り合う当該部材同士を前記部材と同じ材料からなる連結手段によりポイントで連結する連結工程と、前記連結工程により組み立てられた防振継手の端面を加工する加工工程と、を備える防振継手の製造方法である。
【００２７】
この構成によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士を相互にポイントで連結させることにより、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。振動源からの振動エネルギーは、この中央側の部材の微少変形により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。しかも、製造された防振継手は、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が相互に連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備えているという構造のため、その剛性を高く保つことができている。
【００２８】
また、防振継手を組み立てた後、その端面を加工することで、組み立て前の部品段階で端面を加工する場合に比して、防振継手の軸心を出し易く、かつ、その精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、少なくとも３つの積層された隣り合う部材同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材のうち中央側の部材は、微少量だけ変形可能となる。これにより、振動源からの振動伝播を抑制することができる。しかも、剛性を高く保てる材料からなる部材同士が連結され、さらに部材と同じ材料による連結手段を備える構造のため、剛性を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車用試験装置を示す概略の側面図である。
【図２】図１に示す取付ブラケットの概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る取付ブラケットの概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る取付ブラケットおよびその他変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、本発明に係る防振継手を自動車用試験装置に適用した例を示すが、本発明に係る防振継手を自動車用試験装置以外の各種試験装置、ならびにその他用途の継手にも適用してもよい。本発明に係る防振継手は、剛性を高く保ちつつ軸方向の振動伝播を防止する必要のある場合に好適な継手である。
【００３２】
（自動車用試験装置）
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車用試験装置１００を示す概略の側面図である。図１に示すように、自動車用試験装置１００は、モータＭ（例えば、ダイナモ）、トルクメータ３、および中間軸受４を備える。モータＭとトルクメータ３とは回転フランジ２で連結されている。中間軸受４の一端には取付ブラケット１が取り付けられている。モータＭと回転フランジ２、回転フランジ２とトルクメータ３、および中間軸受４と取付ブラケット１は、それぞれ、例えばボルト・ナットにより連結される。
【００３３】
このような構成の自動車用試験装置１００の取付ブラケット１の一端に被試験体Ｄが取り付けられる。被試験体Ｄとしては、ＥＶ（Electric Vehicle）用モータ、トランスミッションなどの自動車部品が挙げられる。
【００３４】
本実施形態では、取付ブラケット１に対して本発明に係る防振継手（構造）を適用した例を示すが、本発明に係る防振継手（構造）を例えば自動車用試験装置１００の回転フランジ２に適用してもよい。すなわち、取付ブラケット１が本発明に係る防振継手の一実施形態であり、回転フランジとして本発明に係る防振継手を利用することもできる。取付ブラケットと回転フランジとは、２つのものを連結する継手であることで共通する。取付ブラケットは動かない（回転などしない）継手であるのに対し、回転フランジは軸回りに回転する継手である。
【００３５】
（防振継手の構成）
（第１実施形態）
ここで、図２（ａ）は、図１に示す取付ブラケット１の正面図であり、図２（ｂ）は、取付ブラケット１の側断面図である。
【００３６】
（積層された部材）
図２に示すように、第１実施形態に係る取付ブラケット１は、中空の継手であり、その一端側から他端側へ向かって、順に第１部材１１ａ、第２部材１１ｂ、第３部材１１ｃ、第４部材１１ｄ、第５部材１１ｅ、および第６部材１１ｆを有する。これら６つの部材１１が、本発明の積層された少なくとも３つの部材に相当する。部材１１の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などの剛性を高く保てる金属材料である。部材１１の材質は、金属材料同様に剛性を高く保てる材料であるセラミックであってもよい。なお、剛性を高く保てる材料とは、ヤング率が２００ＧＰａ以上の材料のことをいう。６つの部材１１の材質は統一されてもよいし、異なる材質としてもよい。異なる材質とする場合は、例えば、第１部材１１ａ、第３部材１１ｃ、および第５部材１１ｅの材質を同じ材質とする。これに対して、第２部材１１ｂ、第４部材１１ｄ、および第６部材１１ｆの材質を同じ材質とする。しかしながら、第１部材１１ａ、第３部材１１ｃ、および第５部材１１ｅの材質と、第２部材１１ｂ、第４部材１１ｄ、および第６部材１１ｆの材質とは相違させる。
【００３７】
第１部材１１ａは、中心に孔１６が設けられた円板状の部材であり、軸方向Ｚに所定の厚みを有する。第１部材１１ａの軸方向Ｚに対して直交する端面は平坦である。第１部材１１ａの孔１６の周囲には等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１８が設けられている。孔１８には後述するボルト１２が入れられる。孔１８の内側面には、雌ねじが形成されていてもよいし形成されていなくてもよい。また、３つの孔１８のさらに外側には等間隔（等位相差、４５°の位相差）で８つの孔１５が設けられている。取付ブラケット１と中間軸受４とは孔１５にボルトが挿入されて連結される。なお、孔１８および孔１５の数は、本実施形態の個数に限られるものではない。第６部材１１ｆの形状、寸法は、第１部材１１ａと同様である。
【００３８】
第２部材１１ｂは、軸方向Ｚに所定の厚みを有する筒状の部材であり、その内径は、第１部材１１ａの孔１６の径と同じである。一方、第２部材１１ｂの外径は第１部材１１ａの外径よりも小さい。第２部材１１ｂの軸方向Ｚに対して直交する端面は平坦である。第２部材１１ｂには、軸方向Ｚからみた端面に等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１９が設けられている。孔１９には後述するボルト１２が入れられる。孔１９の内側面には、雌ねじが形成されていてもよいし形成されていなくてもよい。また、軸方向Ｚからみた端面に等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの穴２０（有底の穴）が設けられている。孔２０には後述するボルト１２が捻じ込まれる。孔２０の内側面には、雌ねじが形成されている。孔１９と穴２０との位相差は６０°である。なお、孔１９および穴２０の数は、本実施形態の個数に限られるものではない。第３部材１１ｃ、第４部材１１ｄ、および第５部材１１ｅの形状、寸法は、第２部材１１ｂと同様である。
【００３９】
第１部材１１ａと第２部材１１ｂとは直接、重ね合わせられている（積層されている）。第５部材１１ｅおよび第６部材１１ｆも同様に相互に直接、重ね合わせられている（積層されている）。
【００４０】
第２部材１１ｂと第３部材１１ｃとの間、第３部材１１ｃと第４部材１１ｄとの間、第４部材１１ｄと第５部材１１ｅとの間には、それぞれ、粘弾性部材１４が挟み込まれている。すなわち、部材（１１ｂ〜１１ｅ）同士は、粘弾性部材１４を介して（間接的に）重ね合わせられている（積層されている）。
【００４１】
このように、本発明において「積層された」とは、所定の厚みを有する少なくとも３つの部材同士（部材１１同士）が、直接または間接的に重ね合わせられた状態（すきまなく重ね合わせられた状態）のことをいう。部材同士が間接的に重ね合わせられた状態とは、例えば挟み込まれるなどして部材（部材１１ｂ〜１１ｅ）同士の間に他の部材（例えば粘弾性部材１４）が配置されている状態のことをいう。
【００４２】
部材１１（１１ｂ〜１１ｅ）は、いずれも、軸方向Ｚにおいて対向するその両端面が、軸方向Ｚに対して直交する円板状とされている。しかしながら、軸方向Ｚにおいて対向するその両端面のうちの少なくともいずれかの端面を、軸方向Ｚに対して９０未満の角度で傾けた円板状の部材としてもよい。
【００４３】
（粘弾性部材）
粘弾性部材１４の形態は、リング状の例えば所定の厚みを有するシート状部材であり、その内径は部材１１の内径とほぼ等しい。また、その外径は部材（１１ｂ〜１１ｅ）の外径とほぼ等しい。粘弾性部材１４の厚みは、部材１１の厚みよりも小さい。シート状かつリング状の粘弾性部材１４には、等間隔（等位相差、１２０°の位相差）で３つの孔１４ａが設けられている。
【００４４】
粘弾性部材１４の材料としては、ウレタン樹脂、アスファルト、プラスチックなどを挙げることができる。
【００４５】
（連結手段）
積層されて隣り合う部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士は、ボルト１２で相互に連結されている。部材１１の端面に形成された穴２０にボルト１２が捻じ込まれることで相互に連結されている。ここで、部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士は、相互に３つのポイント（ボルト１２部分）でそれぞれ連結されている。本発明において、「ポイント」とは、箇所のことをいう。換言すれば、点、および点を含むその点近傍の所定範囲のことを本発明においてポイントという。隣り合う部材１１同士がその対向面全体（全面）にわたって接合されているのではなく、その対向面の一部でボルト１２により連結されているのである。ボルト１２の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などの金属材料である。なお、ボルト１２の材質はセラミックであってもよい。すなわち、ボルト１２は剛性を高く保つことのできる材料からなる連結手段である。なお、ボルト１２以外の連結手段としては、溶接を挙げることができる。すなわち、部材１１同士が、溶接により相互にポイントで連結されていてもよい。また、本実施形態では、隣り合う部材１１同士がそれぞれ３箇所で連結されているが、必ずしも３箇所で連結されている必要はなく、２箇所で連結されていてもよいし、４箇所以上で連結されていてもよい。さらには、１箇所のみで相互に連結されていてもよい。
【００４６】
軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）は、取付ブラケット１の周方向において相互にずらされている（ちどり配置されている）。具体的には、例えば軸方向Ｚにおいて隣り合うボルト１２ａとボルト１２ｂとが、取付ブラケット１の周方向において６０°の位相差で相互にずらされている。なお、本実施形態では、隣り合う連結箇所（ポイント）が６０°の位相差でずらされている例を示したが、６０°以外の位相差で相互にずらされていてもよい。
【００４７】
さらには、軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）が、軸方向Ｚに沿って一直線上に位置していてもよい。すなわち、隣り合う部材１１同士が連結手段（例えばボルト）により相互にポイントで連結されていることが重要なのである。具体的には、例えばボルト１２ａとボルト１２ｂとが、軸方向Ｚに沿って一直線上に位置していてもよい。ボルト１２ｂを、例えばボルト頭のない総ネジボルトにし、且つ２本のボルト（１２ａおよび１２ｂ）が少し間隔を開けて一直線上に配置できるように第２部材１１ｂの厚みを決定することで、ボルト１２ａとボルト１２ｂとを軸方向Ｚに沿って一直線上に位置させることができる。
【００４８】
（スペーサ部材）
隣り合う部材１１同士の間であって且つその連結部には、環状のスペーサ部材１３が配置されている。スペーサ部材１３の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮などの剛性を高く保つことのできる金属材料である。なお、スペーサ部材１３の材質は、金属材料同様に剛性を高く保てる材料であるセラミックであってもよい。本実施形態では、スペーサ部材１３の孔に対してボルト１２が挿入された状態で、隣り合う部材１１同士の間にスペーサ部材１３が挟持されている。この形態によると、連結手段が溶接などの場合に比して取付ブラケット１の分解が容易となる。これにより、取付ブラケット１の長さの変更などに対応しやすい。
【００４９】
スペーサ部材１３としては、例えば、平座金、バネ座金を挙げることができる。スペーサ部材１３としてバネ座金を用いると、部材１１同士の連結力が高まり、その結果、複数の部材１１からなる取付ブラケット１の剛性をより高く保つことができる。
【００５０】
部材１１同士の間に、必ずしもスペーサ部材１３を挟みこむ必要はない。例えば孔１８の内側面および穴２０の内側面のいずれにも雌ねじを形成しておけば、スペーサ部材１３がなくても、ボルト１２のねじ部分のみで隣り合う部材１１同士を圧縮方向にも引張方向にも固定することができるからである。しかしながら、取付ブラケット１全体として剛性を高く保つ観点からも、スペーサ部材１３を挟みこんでおくことが好ましい。
【００５１】
本実施形態の取付ブラケット１によると、高剛性材料からなり積層されて隣り合う６つの部材１１同士が相互にポイントで連結されているため、これら部材１１のうち中央側の部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、それぞれ微少量だけ変形可能となる。より具体的には、６つの部材１１同士が相互にポイントで連結されていることにより、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、図２（ｃ）に示したようにずれせん断変形可能となる。なお、図２（ｃ）は、第３部材１１ｃのずれせん断変形を模式的に示した図である。ずれせん断変形とは、軸方向Ｚに対して直交する方向に、部材が波打つように変形することである。なお、変形量は微少である。
【００５２】
振動源である中間軸受４からの振動エネルギーは、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）の微少変形（ずれせん断変形）により熱エネルギーに変換されて減衰し、その結果、振動伝播は抑制される。振動エネルギーが取付ブラケット１に伝わると、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）がずれせん断変形し、その結果、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）とその両側に位置する部材（本実施形態では粘弾性部材１４や部材（１１ａ、１１ｆ））との間で摩擦が生じる。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて減衰する。すなわち、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）のずれせん断変形により取付ブラケット１に生じる曲げ波を減衰させることができ、中間軸受４から被試験体Ｄへの振動伝播を抑制することができる。なお、取付ブラケット１は、高剛性材料からなるボルト１２で、高剛性材料からなる部材１１同士が連結されているという構造のため、その剛性を高く保つことができている。
【００５３】
また、軸方向Ｚにおいて隣り合う連結箇所（ポイント）が、取付ブラケット１の周方向において相互にずらされていることにより、中央側部材（１１ｂ〜１１ｅ）は、より微少変形しやすくなる。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００５４】
さらに、中間軸受４からの振動エネルギーは、粘弾性部材１４に吸収されることによっても減衰する。これにより、振動伝播をより抑制することができる。なお、高剛性材料からなるボルト１２で、高剛性材料からなる部材１１同士が相互に連結されているという構造のため、取付ブラケット１の剛性は高く保たれる。
【００５５】
また、隣り合う部材１１同士の間の連結部には、高剛性材料からなる環状のスペーサ部材１３が配置されているため、粘弾性部材１４の変形（つぶれてしまうことなど）を防止することができる。その結果、取付ブラケット１の剛性を維持することができるとともに、粘弾性部材１４による振動抑制効果を維持することができる。
【００５６】
（防振継手の製造方法）
次に、取付ブラケット１の製造方法について説明する。
【００５７】
（連結工程）
前記した剛性を高く保てる材料からなる６つの部材１１（１１ａ〜１１ｆ）を相互の中心を合わせて軸方向Ｚに積層させる。このとき、部材１１（１１ｂ〜１１ｅ）同士の間に、それぞれ、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３を挟みこむ。また、隣り合う部材１１（１１ａ〜１１ｆ）同士をそれぞれボルト１２によりポイントで連結する。
【００５８】
より具体的には、例えば、第５部材１１ｅと第６部材１１ｆとを重ね合わせた後、３本のボルト１２で相互に連結する。次に、粘弾性部材１４およびスペーサ部材１３を挟みこみながら、第４部材１１ｄを第５部材１１ｅに重ね合わせて３本のボルト１２で相互に連結する。これを繰り返して取付ブラケット１を組み立てる。
【００５９】
（加工工程）
次に、組み立てた取付ブラケット１の端面１７を旋盤などで加工する。本実施形態の取付ブラケット１では、第１部材１１ａの端面１７ａおよび第６部材１１ｆの端面１７ｂが、軸方向Ｚに対して直交するように平坦に加工する。なお、端面１７ａおよび端面１７ｂのうちのいずれか一方は、取付ブラケット１の組み立て前の部品段階で加工しておいてもよい。
【００６０】
取付ブラケット１を組み立てた後、その端面１７を加工することで、組み立て前の部品段階で端面を加工する場合に比して、取付ブラケット１の軸心を出し易く、かつ、その精度を向上させることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る取付ブラケット２０１の概略図である。図３（ａ）は取付ブラケット２０１の側断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部拡大図である。本実施形態の説明においては、第１実施形態の取付ブラケット１との相違について主に説明する。なお、第１実施形態の取付ブラケット１と同一の部材については、同一の符号を付している。
【００６２】
本実施形態の取付ブラケット２０１では、第１実施形態の取付ブラケット１を構成する粘弾性部材１４を用いていない。粘弾性部材１４を用いないことにより、スペーサ部材１３も用いていない。
【００６３】
一方、本実施形態の取付ブラケット２０１では、隣り合う部材２１の材質が相互に異なる。換言すれば、隣り合う部材２１の固有インピーダンスＺ（[ｋｇ／ｓｍ２]）が相互に異なる。第１部材２１ａ、第３部材２１ｃ、および第５部材２１ｅの材質は同じである。これに対して、第２部材２１ｂ、第４部材２１ｄ、および第６部材２１ｆの材質は同じである。しかしながら、第１部材２１ａ、第３部材２１ｃ、および第５部材２１ｅの材質と、第２部材２１ｂ、第４部材２１ｄ、および第６部材２１ｆの材質とは相違する。
【００６４】
図３（ｂ）に示したように、第２部材２１ｂ内から第３部材２１ｃ内へ入る振動を入射振動Ｕｉとする。第２部材２１ｂ内から第３部材２１ｃ内へ入った振動を透過振動Ｕｔとする。また、第２部材２１ｂと第３部材２１ｃとの境界で反射した振動を反射振動Ｕｒとする。ここで、第２部材２１ｂ内および第３部材２１ｃ内の振動速度[ｍ／ｓ]を、それぞれ、Ｕ１、Ｕ２とすると、縦波の伝播特性は次式で表される。
【００６５】
τｕ ＝ Ｕ２／Ｕ１ ＝ ２Ｚ１／（Ｚ１＋Ｚ２）
τ２ ＝ Ｕｔ２・Ｚ２／（Ｕｉ２・Ｚ１） ＝ ４Ｚ１Ｚ２／（Ｚ１＋Ｚ２）２
τｕ：振動速度の透過率
τ２：振動の強さの透過率（エネルギー的）
Ｚ１：第２部材２１ｂの固有インピーダンス（＝ρ１ｃ１）
Ｚ２：第３部材２１ｃの固有インピーダンス（＝ρ２ｃ２）
ρ１、ρ２：第２部材２１ｂおよび第３部材２１ｃのそれぞれの密度[ｋｇ／ｍ３]
ｃ１、ｃ２：第２部材２１ｂおよび第３部材２１ｃのそれぞれの縦波伝播速度[ｍ／ｓ]
【００６６】
上記した式より、Ｚ１（＝ρ１ｃ１）とＺ２（＝ρ２ｃ２）との差の絶対値が大きいほど振動エネルギーが減衰することがわかる。すなわち、透過振動Ｕｔが小さくなり、反射振動Ｕｒが大きくなる。
【００６７】
したがって、本実施形態の取付ブラケット２０１によると、伝播してきた振動（入射振動Ｕｉ）の一部は部材の境界面で反射する（向きが１８０°変わる）。その結果、振動伝播をより抑制することができる。
【００６８】
なお、第１実施形態の取付ブラケット１において、第１部材１１ａおよび第２部材１１ｂの材質の材質を相互に相違させ、且つ、第５部材１１ｅおよび第６部材１１ｆの材質も相互に相違させることがより好ましい。第１部材１１ａと第２部材１１ｂ、第５部材１１ｅと第６部材１１ｆとは、いずれも面で直接接触する部材同士であるので、前記した原理により、その面（境界面）でも振動伝播を抑制することができる。
【００６９】
相互に異なる材質の組み合わせとしては、コンクリート、岩石、石膏、木材などがといった材料がある。
【００７０】
（第３実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る取付ブラケット３０１の概略の側断面図である。本実施形態の説明においては、第２実施形態の取付ブラケット２０１との相違について主に説明する。なお、第２実施形態の取付ブラケット２０１と同一の部材については、同一の符号を付している。
【００７１】
第２実施形態の取付ブラケット２０１との主な相違は、本実施形態の取付ブラケット３０１においては、高剛性からなり積層させる部材３１の厚みを統一していないことである。このように、積層させる部材３１の厚みが相互に異なるようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態の部材３１は、いずれも中実の部材である。このように、取付ブラケット２０１の内側に軸・ケーブルなどを通す必要がない場合は、中実の取付ブラケット３０１としてもよい。
【００７３】
（その他の変形例）
図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ、取付ブラケット３０１の変形例を示す概略の側面図である。前記した、取付ブラケット１、２０１、３０１は、いずれも被試験体Ｄなどとボルトで連結できる鍔（例えば、図２に示した第１部材１１ａ、第６部材１１ｆなど）を有する継手であるが、このような鍔は必ずしも必要でない。図４（ｂ）および図４（ｃ）に示した取付ブラケット４０１、５０１のように鍔を設けなくてもよい。この場合、取付ブラケット４０１のように中空円筒状の継手としてもよいし、取付ブラケット５０１のように中実円筒状の継手としてもよい。取付ブラケット４０１は、円筒状の複数の部材４１が積層されてなる継手であり、取付ブラケット５０１は、中実の複数の部材５１が積層されてなる継手である。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【００７５】
例えば、図２に示した取付ブラケット１の部材１１（１１ａ〜１１ｆ）は、いずれも円形であるが、これらの部材を四角形などとしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１：取付ブラケット（防振継手）
１１：部材
１２：ボルト（連結手段）
１３：スペーサ部材
１４：粘弾性部材
１００：自動車用試験装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された少なくとも３つの部材と、
積層されて隣り合う前記部材同士を連結する前記部材と同一の材料からなる連結手段と、
を備え、
少なくとも３つの隣り合う前記部材同士が前記連結手段により相互にポイントで連結されている、防振継手。
【請求項２】
請求項１に記載の防振継手において、
少なくとも３つの前記部材のうち、中央側部材がずれせん断変形することによる摩擦で防振されることを特徴とする、防振継手。
【請求項３】
請求項１または２に記載の防振継手において、
隣り合う前記部材同士の間に挟持された粘弾性部材を備えていることを特徴とする、防振継手。
【請求項４】
請求項３に記載の防振継手において、
隣り合う前記部材同士の間であって且つ前記ポイントに、前記部材と同一の材料からなる環状のスペーサ部材が配置されていることを特徴とする、防振継手。
【請求項５】
少なくとも３つの部材を積層させて隣り合わせ、隣り合う当該部材同士を前記部材と同一の材料からなる連結手段によりポイントで連結する連結工程と、
前記連結工程により組み立てられた防振継手の端面を加工する加工工程と、
を備える、防振継手の製造方法。
【請求項１】
積層された少なくとも３つの部材と、
積層されて隣り合う前記部材同士を連結する前記部材と同一の材料からなる連結手段と、
を備え、
少なくとも３つの隣り合う前記部材同士が前記連結手段により相互にポイントで連結されている、防振継手。
【請求項２】
請求項１に記載の防振継手において、
少なくとも３つの前記部材のうち、中央側部材がずれせん断変形することによる摩擦で防振されることを特徴とする、防振継手。
【請求項３】
請求項１または２に記載の防振継手において、
隣り合う前記部材同士の間に挟持された粘弾性部材を備えていることを特徴とする、防振継手。
【請求項４】
請求項３に記載の防振継手において、
隣り合う前記部材同士の間であって且つ前記ポイントに、前記部材と同一の材料からなる環状のスペーサ部材が配置されていることを特徴とする、防振継手。
【請求項５】
少なくとも３つの部材を積層させて隣り合わせ、隣り合う当該部材同士を前記部材と同一の材料からなる連結手段によりポイントで連結する連結工程と、
前記連結工程により組み立てられた防振継手の端面を加工する加工工程と、
を備える、防振継手の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２１４６７０（Ｐ２０１１−２１４６７０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３６３６（Ｐ２０１０−８３６３６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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