CN101294611A - 减振部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减振部件，所述减振部件具备在相同的设置位置可以使多个频率的振动同时减小的小型的动态吸振器，以使与来自振动机器的多个频率对应的动态吸振器互不干扰。振动部件(1)具备：具有折回的形状，且以线对称的方式形成的板状的第一振动体(2)；以及在与所述线对称的方向正交的方向，以与第一振动体(2)相对向的方式，相对于第一振动体(2)对称形成的板状的第二振动体(3)；且由第一振动体(2)和第二振动体(3)形成一对动态吸振器。

Description

减振部件

技术领域

本发明涉及减振部件，其可减小来自振动机器的多个频率区域的振动。

背景技术

在AV(Audio Visual)机器及复印机等振动机器中，使用了电动机、齿轮等高速旋转的部件。伴随这些部件的高速旋转产生的振动的增大，需要研究有关噪音问题及读取精度的恶化的振动噪音的减小对策。伴随高速旋转的零件的振动主要起因是电动机的间歇式旋转(因施加于电动机的脉冲信号及磁铁的排列的影响)、及齿轮的齿彼此的冲击。因此，励振的周期是一定的。设该周期为T(s)，周期T的倒数(＝1/T)为基频率f(Hz)。

目前，作为减小上述振动的技术，提出有一种通过使由质量和弹簧构成的动态吸振器的共振频率与基频率f一致，从而减小振动的动态吸振器(例如：参照专利文献1)。该专利文献1所记载的动态吸振器将使用弹性部件的动态吸振器安装在电动机的旋转轴上。另一方面，来自AV机器及复印机等振动机器的振动不仅发生基频率f下的励振力，而且同时也发生频率为基频率的整数倍的频率(2f(Hz)、3f(Hz)、…、nf(Hz)的高次谐波振动)的励振力。但是，专利文献1所记载的动态吸振器，其能够减小振动的频率的调整限定在基频率f等单一的频率。因而，为了大致完全制止振动，需要不仅能够对应基频率而且也可以同时对应高次谐波振动的技术。作为可以同时对应高次谐波振动的技术，例如，已提出如下的技术。

目前，提出有使用了动态吸振器的船舶主发动机控制装置(例如：参照专利文献2)。该专利文献2所记载的船舶主发动机控制装置是将固定有形成质量-弹簧系统的多个附加配重以及振动板的动态吸振器安装在设置于船体发动机室的柴油发动机上的装置。另外，还提出了具有多个弹性体及配重的小型动态吸振器(例如：参照专利文献3)。该专利文献3所记载的小型动态吸振器是将多个弹性体的一端固定在动态吸振器主体上、同时将配重以位置可调整的方式设置在这些多个弹性体的另一端而形成的动态吸振器。另外，还提出了将多个不同的吸振部插入位于托架主体的局部的切口而形成的减振托架(例如：参照专利文献4)。该专利文献4所记载的减振托架是在托架主体的一部分形成有使振动的部分的固有振动频率相互不同的多个吸振部的托架。

专利文献1：日本特开2002-266940号公报

专利文献2：日本特开平2-256593号公报

专利文献3：日本特开平4-151043号公报

专利文献4：日本特开2006-258286号公报

但是，用于减小专利文献2至专利文献4所记载的振动的技术，都是相对于多个频率的振动而设置与各个频率对应的个别的动态吸振器的技术。可是，实际上，在对例如板状体等具有振动分布的连续体的振动减小进行研究的情况下，随着振动频率的增大，在连续体上产生的弯曲变形被传递的弯曲波的波长(波腹彼此的间隔)变短。另外，在研究同时减小基次f、高次谐波(2f、3f…、nf)的频率的振动的情况下，由于频率越高弯曲波的波长就越短，因此，需要多个被调整为高频率的动态吸振器。因此，具有不同的共振频率的动态吸振器彼此的间隔将变狭，在分别设置对应于各频率的动态吸振器的情况下，彼此的动态吸振器势必会干扰而产生不能设置的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述实情而提出的，其目的在于提供一种减振部件，其具备小型的动态吸振器，该动态吸振器在相同的设置位置可以使多个频率的振动同时减小，以使与来自振动机器的多个频率对应的动态吸振器彼此互不干扰。

本发明的减振部件涉及能够减小来自振动机器的多个频率区域下的振动的减振部件。而且，本发明的减振部件为了实现上述目的，具有如下的几个特征。即，本发明的减振部件单独具备以下的特征或具备将这些特征适当组合的特征。

用于实现上述目的的本发明的减振部件的第一特征为，包括：具有折回的形状、且形成为线对称的第一振动体；以及在与所述线对称的方向正交的方向，与所述第一振动体相对向且与所述第一振动体对称地形成的第二振动体，由所述第一振动体和所述第二振动体形成一对动态吸振器。

根据该结构，通过形成具有折回的形状的动态吸振器，与不具有折回的形状的现有的动态吸振器相比，可以使构成动态吸振器的振动体(本发明中的第一振动体及第二振动体)的刚性下降。由此，在设计对应于特定的振动频率的动态吸振器时，本发明的动态吸振器与现有的动态吸振器相比，可使尺寸缩小(将动态吸振器作成小型)。

另外，通过形成具有折回的形状的动态吸振器，在第一振动体(及第二振动体)中，不仅第一振动体(及第二振动体)整体发生以同相位进行振动的一次波型的振动，而且从第一振动体(及第二振动体)的折回部到前面的部分也发生主要进行振动的其他振动波型(二次波型、三次波型、…)。由此，本发明的减振部件能够以多个振动频率进行振动，可以减小来自振动机器的多个频率区域的振动。

进而，由于第一振动体(及第二振动体)以线对称的方式形成，且，第一振动体和第二振动体以彼此相对向的方式对称形成，因此在第一振动体(及第二振动体)的线对称中心部、第一振动体和第二振动体的连结部，难以产生扭矩，不受配设减振部件的减振对象物的形状及尺寸的影响。因此，只根据吸振部(第一振动体和第二振动体)的尺寸、形状，就能够设定吸振部的共振频率。

即，本发明的减振部件为具备小型的动态吸振器的减振部件，所述小型的动态吸振器在相同的设置位置可以使多个频率的振动同时减小，以使与来自振动机器的多个频率对应的动态吸振器彼此互不干扰。

另外，本发明的减振部件的第二特征是，所述第一振动体及所述第二振动体作为一对切口部形成在所述板状体上，其中该一对切口部以使连接设置在所述板状体上的半岛形状的切口部和所述板状体的连结部彼此相对向的方式形成。

根据该构成，设置在板状体上的一对切口部形成动态吸振器。因此，不需要在板状体上安装另外的减振部件。由此，可使板状体轻量化，同时，由于在板状体的表面不存在凸状物，因此方便使用且可以节省空间。

附图说明

图1是表示现有技术的减振部件及本发明的一实施方式的减振部件的概略图；

图2是表示相对于图1所示的各减振部件的各频率的响应的图；

图3是表示图1(b)所示的减振部件的第一变形例的概略图；

图4是表示图1(b)所示的减振部件的第二、第三变形例的概略图；

图5是表示图1(b)所示的减振部件的第四、第五变形例的概略图；

图6是表示图5(a)所示的减振部件的配置例的概略图；

图7是表示图1(b)所示的减振部件的第六、第七变形例的概略图；

图8是表示图1(b)所示的减振部件的第八变形例的概略图；

图9是表示图1(b)所示的减振部件的第九、十变形例的概略图；

图10是表示图1(b)所示的减振部件的第十一、十二变形例的概略图；

图11是表示图1(b)所示的减振部件的第十三、十四变形例的概略图；

图12是表示图1(b)所示的减振部件的第十五、十六变形例的概略图；

图13是表示图1(b)所示的减振部件的第十七、十八变形例的概略图；

图14是将多个图4(b)所示的减振部件21配置于板状体10的配置图；

图15是表示图1(b)所示的减振部件的其他变形例的概略图。

符号说明

1减振部件

2第一振动体

3第二振动体

10板状体

16、17切口部

18一对切口部

具体实施方式

下面，参照附图对用于实施本发明的最佳的方式进行说明。还有，本发明的减振部件是配设在与例如使用于AV(Audio Visual)机器或复印机等振动机器中的电动机、齿轮等高速旋转的零件即振动源直接接触的板状体等连续体上；或是配设在通过空气介质而承受来自这些振动源的振动的(承受来自振动源的噪音)板状体等连续体上的部件。更详细而言，本发明的减振部件是配设在支承例如AV(Audio Visual)机器或复印机等的罩或电动机、齿轮等高速旋转的零件的托架及架台等支承部件上的减振部件。

图1是表示现有技术的减振部件100及本发明的一实施方式的减振部件1的概略图。图1(a)表示现有技术的减振部件100；图1(b)表示本发明的一实施方式的减振部件1。

如图1(b)所示，本实施方式的减振部件1具备：具有一次折回R1的形状，相对于中心线S1以线对称的方式形成的板状的第一振动体2；在与所述线对称方向正交的方向以与第一振动体2对向的方式，相对于第一振动体2对称形成的板状的第二振动体3，由第一振动体2和第二振动体3形成一对动态吸振器。第一振动体2和第二振动体3相对于与中心线S1正交的减振部件1的中心线S2以线对称的方式形成。另一方面，如图1(a)所示，具备动态吸振器的现有技术的减振部件100是不具有特别折回的形状的减振部件。

在此，减振部件1的中心部为通过焊接、螺栓、销等而安装在支承减振对象即AV(Audio Visual)机器或复印机等的罩或电动机、齿轮等高速旋转的部件的托架及架台等上的部分，记述为支承部A。第一振动体2(或第二振动体3)由从支承部A向一方延伸的板状部4和从板状部4的前端约180°折回而向支承部A一侧延伸的板状部5构成，板状部4及板状部5通过在矩形的板状部件上形成切口而彼此邻接地形成。而且，通过将第一振动体2及第二振动体3的基部彼此设计为一体或进行连结，形成有一对动态吸振器。作为第一振动体2(或第二振动体3)的材料，可列举钢板、不锈钢板、铝板、铜板等金属板或工程塑料等。

下面，图2是表示相对于图1所示的各减振部件(100、1)的各频率的响应的图。作为解析条件，减振部件100及减振部件1的长度L0都设定为70mm，宽度H1都设定为40mm。图2中的点线为现有技术的减振部件100的解析结果，实线为本实施方式的减振部件1的解析结果。

如图2所示，通过使减振部件100及减振部件1在各频率下进行励振，对于减振部件100而言，只出现了一个波峰P1′(对减小振动有效的频率)，但是，对于减振部件1而言，出现了两个波峰P1、P2(对减小振动有效的频率)。减振部件1的第一个波峰P1(一次波型)为图1(b)所示的减振部件1的板状部4和板状部5以同相位进行振动的振动模式下的波峰，第二个波峰P2(二次波型)为图1(b)所示的减振部件1的板状部4和板状部5以相反相位进行振动的振动模式下的波峰。也就是说，对于现有技术的减振部件100而言，只能对应来自振动机器的特定的频率，对于本实施方式的减振部件1而言，可以对应来自振动机器的两个频率使振动减小。

还有，在上述一次波型中，由板状部4和板状部5构成的网线部D1形成由弹簧兼质量构成的动态吸振器，在上述二次波型中，由板状部5构成的网线部D2形成由弹簧兼质量构成的动态吸振器。也就是说，一次波型的频率依存于长度L1及宽度H1；二次波型的频率依存于长度L2及宽度H2。

另外，减振部件1的波峰P1为比减振部件100的波峰P1′更低的频率。如上所述，减振部件1是通过以具有折回形状的方式在板状部件上设置切口而形成的部件，由于设有切口，因而减振部件1的刚性比减振部件100的刚性低。因此，减振部件1的振动部(第一振动体2、第二振动体3)的固有振动频率比减振部件100的振动部的固有振动频率低，且减振部件1的波峰P1为比减振部件100的波峰P1′低的频率。因此，在设计与特定的(某一个的)振动频率对应的动态吸振器时，如现有的设计手法那样，即使加长长度L1或加宽前端的宽度H1等而不加大动态吸振器，也能制作固有频率低的动态吸振器。也就是说，在设计与特定的振动频率对应的动态吸振器时，本实施方式的减振部件1与现有技术的减振部件100相比，可使尺寸缩小(将动态吸振器设计为小型)。

再有，由于第一振动体2(及第二振动体3)以线对称的方式形成，且第一振动体2和第二振动体3以彼此对向的方式对称形成，因此，在第一振动体2(及第二振动体3)的线对称中心部、第一振动体2和第二振动体3的连结部难以产生扭矩，不受配设减振部件1的减振对象物的形状及尺寸的影响。因此，只根据吸振部(第一振动体2及第二振动体3)的尺寸、形状，就能设定吸振部的共振频率。

(第一变形例)

图3是表示图1(b)所示的减振部件1的第一变形例的概略图。图3所示的减振部件1的第一变形例即减振部件11和图1(b)所示的减振部件1的主要区别在于：本变形例的减振部件11是通过直接将切口(切口部16、17)设在支承减振对象即AV(Audio Visual)机器或复印机等的罩或电动机、齿轮等高速旋转的部件的托架或架台等上而形成。

如图3所示，本变形例的减振部件11的第一振动体12及第二振动体13作为一对切口部18形成在板状体10上，所述一对切口部18形成为连结部B彼此对向，所述连结部B连结在减振对象即板状体10上设置的半岛形状的切口部(16、17)和板状体10。由此，在板状体10上设置的一对切口部18形成动态吸振器。因此，不需要在板状体10上安装另外的减振部件。也就是说，通过在减振对象即板状体10自身上形成动态吸振器，使板状体10轻量化，同时由于在板状体10的表面没有凸状物，因此便于使用且可以节省空间。还有，在以下所示的变形例中，如本第一变形例所示，表示通过将切口部设置在板状体10上而形成的减振部件，但是也可以如图1(b)所示的减振部件1那样，在板状部件上形成下面所示的变形例的减振部件，并通过焊接、螺栓、销等安装在支承减振对象即AV(AudioVisual)机器或复印机等的罩或电动机、齿轮等高速旋转的部件的托架或架台等上。

另外，在图1(b)所示的减振部件1、本变形例的减振部件11、及下面所示的变形例中，表示全由板材构成的减振部件，但是也可以用线材形成这些减振部件。在使用板材形成减振部件时，通过板状体10的冲裁加工或冲裁后的板状部件形成减振部件。另一方面，在使用线材形成减振部件时，利用通过铸造或将金属丝弯曲制作而成的线状部件形成减振部件，通过焊接、螺栓、销等将该减振部件安装在减振对象上。在此，板材适合一次折回等简单的形状，但是在设计三维等复杂的形状的情况下，有时线材也可以通过铸造简单地形成减振部件。

还有，虽然用板材或线材的任一材料形成减振部件都能抑制振动源(减振对象)的振动，但反而减振部件振动。由于和板材相比线材对声音的放射效率低，因此由线材构成的减振部件具有即使减振部件自身振动也难以放射声音的特征。

(第二变形例)

图4是表示图1(b)所示的减振部件1的第二、第三变形例的概略图。图4(a)表示第二变形例；图4(b)表示第三变形例。

首先，对减振部件1的第二变形例进行说明。如图4(a)所示，本变形例的减振部件21的第一振动体22及第二振动体23，通过以如下方式在板状体10上设置切口而形成，即：使远离支承部A的一侧即板状部4的前端成为约90°螺旋状折回三次那样的形状。

这样，通过设计为具有三次折回的形状的第一振动体22及第二振动体23，能够使减振部件21的二次波型的刚性降低，其结果是能够将二次波型的振动频率调低。例如，若在图3所示的减振部件11的宽度H2及长度L2和本变形例的减振部件21的宽度H2及长度L2相等的条件下进行解析，则相对于减振部件11的二次波型的振动频率为389Hz，减振部件21的二次波型的振动频率为320Hz。另外，利用设计为具有三次折回的形状的第一振动体22及第二振动体23，在减振部件21上还容易引起三次波型以上的固有振动。另外，通过将折回的次数进一步增加，更容易出现高次波型。

(第三变形例)

下面，对第三变形例进行说明。如图4(b)所示，本变形例的减振部件31的第一振动体32及第二振动体33，通过以如下方式在板状体10上设置切口而形成，即：使远离支承部A的一侧即板状部4的前端成为两次向外侧约180°长方形状折回的形状。根据该形状，与图4(a)所示的减振部件21相比，由于折回前端部C被配置在外侧，因此，易改变长度L2及L3，其结果是易调整各波型的振动频率。另外，本变形例的减振部件31的长度L3比减振部件21的长度L3长，具有易出现三次波型等优点。还有，不需要使长度L2和L3相等。另一方面，图4(a)所示的减振部件21和本变形例的减振部件31相比，虽然一次波型的振动频率没有大差别，但是二次波型的振动频率大大下降。也就是说，在使振动减小的两个振动频率相近时，减振部件21的设计较容易。

(第四变形例)

图5是表示图1(b)所示的减振部件1的第四、第五变形例的概略图。图5(a)表示第四变形例；图5(b)表示第五变形例。图6是表示图5(a)所示的减振部件41的配置例的概略图。

首先，对减振部件1的第四变形例进行说明。如图5(a)所示，本变形例的减振部件41的第一振动体42及第二振动体43，通过以如下方式，在板状体10上设置切口而形成，即：使远离支承部A的一侧即板状部4的前端成为约90°一次、约180°一次的顺序共计两次折回且使端部E与相对于中心线S1线对称的一侧的端部F邻接的形状。本变形例是在使宽度H2在空间上能够取宽时有效的例子，例如，如图6所示，若使用本变形例的减振部件41，则交替替换减振部件41的方向等，就能够配置多个减振部件41。

(第五变形例)

下面，对第五变形例进行说明。如图5(b)所示，本变形例的减振部件51是将图5(a)所示的减振部件41的端部E和端部F连接起来的部件。通过将端部E和端部F连接起来，可以消除端部E和端部F的相反相位的波型振动，从而能够获得稳定的梁的振动。

(第六变形例)

图7是表示图1(b)所示的减振部件1的第六、第七变形例的概略图。图7(a)表示第六变形例；图7(b)表示第七变形例。

首先，对减振部件1的第六变形例进行说明。如图7(a)所示，本变形例的减振部件61是将图5(a)所示的减振部件41上的第一振动体42及第二振动体43的远离支承部A的一侧再折回而形成的减振部件。和减振部件41同样，是在使宽度H2在空间上能够取宽时的有效例子。另外，由于其比减振部件41折回更多，因此是易引起高次波型振动，且对应于多个频率的减振部件61。

(第七变形例)

下面，对第七变形例进行说明。如图7(b)所示，本变形例的减振部件71的板状部4的长度L1比图7(a)所示的减振部件61的板状部4的长度L1长。由此，能够使减振部件71的一次波型的振动频率比减振部件61的一次波型的振动频率低。

(第八变形例)

图8是表示图1(b)所示的减振部件1的第八变形例的概略图。如图8所示，本变形例的减振部件81的第一振动体82及第二振动体83为三角形的切口部。也就是说，用于形成第一振动体及第二振动体的切口不只局限于如以上进行了说明的各变形例的那种直角的切口(矩形的切口部)。根据本变形例的减振部件81，与所述各变形例相比，使减振部件81上的的第一振动体82及第二振动体83的长度L2在空间上能够取长，易引起二次波型的振动。

(第九变形例)

图9是表示图1(b)所示的减振部件1的第九、第十变形例的概略图。图9(a)表示第九变形例；图9(b)表示第十变形例。

首先，对减振部件1的第九变形例进行说明。如图9(a)所示，本变形例的减振部件91上的第一振动体92及第二振动体93通过以如下方式在板状体10上设置切口而形成，即：使板状部4上的远离支承部A的一侧即前端成为多次向支承部A侧约180°且呈长方形状地折回的形状。根据该形状，易向折回之后的各长方形状部分传递振动。因此，本变形例的减振部件91更易引起三次波型以上的高次波型的振动，可实现在多个频率下的减振。

(第十变形例)

下面，对第十变形例进行说明。如图9(b)所示，本变形例的减振部件91′上的第一振动体92′及第二振动体93′的形状是：使图9(a)所示的减振部件91上的远离第一振动体92及第二振动体93的支承部A的一侧的端部凹陷(在板状体10上设置由相对于中心线S1正交的方向的圆弧面构成的直线状的凹部99)的形状。由此，远离第一振动体92′及第二振动体93′的支承部A的一侧的端部的刚性增高。由于刚性增高，因此，易向折回之后的各长方形状部分传递振动。其结果是本变形例的减振部件91′可实现更多频率下的减振。

(第十一～十八变形例)

图10～图13是表示图1(b)所示的减振部件1的第十一～第十八变形例的概略图。图10(a)表示第十一变形例；图10(b)表示第十二变形例；图11(a)表示第十三变形例；图11(b)表示第十四变形例；图12(a)表示第十五变形例；图12(b)表示第十六变形例；图13(a)表示第十七变形例及图13(b)表示第十八变形例。

图10(a)所示的第十一变形例即减振部件11′是在图3(b)所示的第一变形例的减振部件11中，将从减振部件1的中心部即支承部A向一方延伸的板状部4以相对于中心线S1线对称的方式，在第一振动体12′及第二振动体13′分别设置两个(板状部4′)。减振部件11′的另一形状和图3(b)所示的减振部件11同样。还有，图10(b)～图13所示的第十二～第十八变形例为按顺序将图4～图8所示的第二～第八变形例、第一变形例的减振部件11分别和第十一变形例的减振部件11′所进行的变形同样地进行变形而成的减振部件，其说明省略。

(减振部件的配置例)

下面，对将多个图4(b)所示的减振部件21配置在板状体10上，形成隔音板的例子进行说明。图14为将多个图4(b)所示的减振部件21配置在板状体10上的配置图。

图14所示的减振部件α是与来自振动机器的噪音的基频率f、基本次的2倍的频率2f及基本次的3倍的频率3f对应来决定图4(b)所示的减振部件21的各尺寸的减振部件。另外，减振部件β为与基本次的2倍的频率2f及基本次的3倍的频率3f对应来决定减振部件21的各尺寸的减振部件。另外，减振部件γ为与特定频率对应的现有减振部件，与基本次的3倍的频率对应来决定各尺寸。而且，通过在板状体10上设置切口形成多个减振部件α、减振部件β、及减振部件γ(配置在板状体10上)。通过将减振部件α、减振部件β、及减振部件γ配置在板状体10上，板状体10成为遮挡来自振动机器的噪音的隔音板。

在此，如图14所示，减振部件α在相对板状体10倾斜的方向上，以传递在板状体10上产生的弯曲变形的基本次的弯曲波的波长λ的1/4波长间隔进行配置。并且，在以1/4波长间隔进行配置的减振部件α之间，配置有对应于高次谐波振动的减振部件β、及减振部件γ。以减振部件α的一次波型防止基本次的噪音，以减振部件α的二次波型和减振部件β的一次波型防止二次(2f)的噪音，以减振部件α的三次波型和减振部件β的二次波型和减振部件γ的一次波型防止三次(3f)的噪音。在本配置例中，将减振部件α以1/4波长间隔配置在倾斜方向，但是减振部件α的配置方向无论纵方向还是横方向哪个方向都可以。还有，为了防止减振部件α彼此的干扰，恰当的是干扰少的倾斜方向的配置。另外，在本配置例中，将减振部件α配置成在板状体10上产生的基本次的弯曲波的1/4波长间隔，但是减振部件α的配置间隔不局限于该间隔。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明不局限于上述的实施方式，在记载于权利要求的范围的限度内，可进行各种变更并实施。

例如：图15是表示图1(b)所示的减振部件1的其他变形例的概略图。图15(a)所示的减振部件21″为图4(a)所示的第二变形例的减振部件21的再变形，图15(b)所示的减振部件31″为图4(b)所示的第三变形例的减振部件31的再变形。如图15(a)及(b)所示，通过进一步增加折回的次数，不仅能够使对减振有效的二次、三次波型，而且能够使对减振有效的四次以上的高次波型的振动更大地发生。

Claims (2)

1、一种减振部件，其特征在于，

包括：具有折回的形状、且形成为线对称的第一振动体；以及在与所述线对称的方向正交的方向，与所述第一振动体相对向且与所述第一振动体对称地形成的第二振动体；

由所述第一振动体和所述第二振动体形成一对动态吸振器。

2、如权利要求1所述的减振部件，其特征在于，

所述第一振动体及所述第二振动体作为一对切口部形成在所述板状体上，其中该一对切口部以使连接设置在所述板状体上的半岛形状的切口部和所述板状体的连结部彼此相对向的方式形成。

Images