JP2007333164A

JP2007333164A - 動吸振器

Info

Publication number: JP2007333164A
Application number: JP2006168068A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Hara; 一敬原; Shinji Yoshida; 真司吉田; Shinichiro Tsukahara; 真一郎塚原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】本発明は小型化及び薄型化に対応することを課題とする。
【解決手段】動吸振器１０は、下面側が制振対象物２０に固定された固定部材３０と、外周側の一端が固定部材３０の周縁部３２に固定され、内周側の他端が固定部材３０の中央に延在形成された板ばね部材４０と、固定部材３０の中央に位置するように、板ばね部材４０の他端に支持された錘５０とを有する。固定部材３０及び板ばね部材４０は、高減衰金属材料により形成されるため、入力された振動をより効果的に減衰させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は動吸振器に係り、特に制振対象物の振動を吸収するように構成された動吸振器に関する。

振動を発生する制振対象物を有する装置や構造物を制振する手段として、振動を吸収する動吸振器がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の動吸振器は、所定の質量を有する錘を油圧シリンダで駆動する能動式の構成であり、錘を油圧シリンダで駆動するように構成されている。
特開平７−９１４８６号公報

上記特許文献１に記載された動吸振器では、錘を油圧シリンダで駆動する構成であるので、油圧シリンダを制御するための制御回路や作動油を供給または排出するための弁を設けることになり、複雑な構成であり、且つより大きな設置スペースが必要であるので、搭載される装置が所定以上の大きさを有することが条件となってしまい、小型化された装置に取り付けることが難しいという問題がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した動吸振器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

本発明は、制振対象物に固定される固定部材と、前記固定部材から延在されたばね部材と、前記ばね部材に支持された錘と、を備え、前記ばね部材と前記固定部材は、高減衰金属材料により形成されていることにより、上記課題を解決するものである。

前記ばね部材は、長方形状に形成されており、前記固定部材の周縁部の任意の複数個所に配置されることが望ましい。

前記ばね部材は、円盤形状に形成されており、外周が前記固定部材の周縁部に固定され、中央部分に前記錘が固着されることが望ましい。

前記ばね部材は、前記錘の下面に結合される第１の板ばね部材と、前記錘の上面に結合される第２の板ばね部材と、を有することが望ましい。

前記ばね部材と前記固定部材は、高減衰金属材料からなる同一素材を加工することにより一体形成されていることが望ましい。

本発明によれば、制振対象物に固定される固定部材と、前記固定部材から延在されたばね部材と、前記ばね部材に支持された錘と、を備え、前記ばね部材と前記固定部材は、高減衰金属材料により形成されているため、部品点数の少ないシンプルな構成とすることができると共に、小型化及び薄型化も可能であるので、比較的小型の装置にも設置することができ、且つ故障なども生じにくいのでメンテナンスも容易に行うことができる。

また、ばね部材及び固定部材が高減衰金属材料により形成されるため、入力された振動に対する制振効果をより高めることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明による動吸振器の実施例１を示す縦断面図である。図２は図１に示す動吸振器の平面図である。図１及び図２に示されるように、動吸振器１０は、下面側が制振対象物２０に固定された固定部材３０と、外周側の一端が固定部材３０の周縁部３２に固定され、内周側の他端が固定部材３０の中央に延在形成された板ばね部材４０と、固定部材３０の中央に位置するように、板ばね部材４０の他端に支持された錘５０とを有する。

また、固定部材３０と板ばね部材４０は、高減衰金属材料により形成されている。すなわち、固定部材３０及び板ばね部材４０は、高減衰金属材料により形成されるため、入力された振動をより効果的に減衰させることができる。尚、高減衰金属材料とは、内部摩擦が非常に高くて振動エネルギを効率よく吸収する性質を有する金属材料のことを意味する。また、上記制振合金としては、例えば、片状黒鉛鋳鉄（Fe-C-Al）、T.D.ニッケル（Fe-Ni）、サイレンタロイ（Fe-Cr-Al）、NIVCO-10(Co-Ni)、KIXI合金（Mg-Zr）、ソノストン（Mn-Cu）、インクラミュート（Mn-Cu）などがある。

固定部材３０は、上面側の中央に凹部３４が形成されて環状に形成されている。また、固定部材３０には、制振対象物２０に固定するためのボルト挿通孔（図２中隠れて見えない）が設けられ、固定部材３０はボルト挿通孔に挿通された複数のボルト６０により制振対象物２０に固定される。尚、凹部３４は、上下方向に貫通する貫通孔でも良いし、あるいは有底凹部でも良い。

板ばね部材４０は、長方形状に形成されており、固定部材３０の周縁部３２の任意の複数個所（本実施例では、周方向に９０度間隔で４箇所）に配置されている。錘５０は、比較的比重の大きい金属材により円柱形状に形成された質量体であり、片持ち梁状態の４本の板ばね部材４０によって上下方向に変位可能に支持されている。尚、板ばね部材４０の端部は、溶接などの固着手段により固定部材３０、錘５０に固着されている。

そのため、上下方向の振動が制振対象物２０より固定部材３０に入力されると、固定部材３０が弾性変形することで振動を減衰すると共に、錘５０を支持する板ばね部材４０の端部が上下方向に弾性変形することで内部摩擦に変換されて振動エネルギを吸収する。そのため、上下動する錘５０は、振幅が徐々に小さくなるように変化して制振対象物２０の振動が制振される。

従って、動吸振器１０は、固定部材３０と、板ばね部材４０と、錘５０とを積重させた構成であるので、部品手数が少なく、小型化及び薄型化が図られており、取付スペースも小さくて済むので、小型化された装置の制振対象物にも容易に取り付けることができる。

図３は実施例２の動吸振器を示す縦断面図である。図４は実施例２の動吸振器を示す平面図である。尚、図３及び図４において、上記実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図３及び図４に示されるように、動吸振器７０は、錘５０の下面を上下方向に変位可能に支持する第１の板ばね部材４０と、錘５０の上面を上下方向に変位可能に支持する第２の板ばね部材４２とを有する。さらに、動吸振器７０は、下段の固定部材３０と、固定部材３０に積重された上段の固定部材３６とを有する。第２の板ばね部材４２は、第１の板ばね部材４０と同様に、長方形状に形成されており、固定部材３６の周縁部３２の任意の複数個所（本実施例では、周方向に９０度間隔で４箇所）に配置されている。

また、上記第２の板ばね部材４２及び固定部材３６は、第１の板ばね部材４０及び固定部材３０と同様に、高減衰金属材料により形成されるため、入力された振動をより効果的に減衰させることができる。

第２の板ばね部材４２は、外周側の一端が上段の固定部材３６の周縁部３２に固定され、内周側の他端が固定部材３６の中央に延在形成された片持ち状態に取り付けられている。また、第２の板ばね部材４２の端部は、上記板ばね部材４０と同様に、溶接などの固着手段により固定部材３２、錘５０に固着されている。

そのため、上下方向の振動が制振対象物２０より入力されると、固定部材３０が弾性変形することで振動を減衰すると共に、錘５０を支持する板ばね部材４０，４２の端部が上下方向に弾性変形することで振動を減衰する。そのため、上下動する錘５０の入力された振動の加速度が大きい場合でも、固定部材３０及び板ばね部材４０，４２の弾性変形によって内部摩擦に変換されるため、入力された振動エネルギが効果的に吸収されて制振対象物２０の振動が制振される。

図５は実施例３の動吸振器を示す縦断面図である。図６は実施例３の動吸振器を示す平面図である。尚、図５及び図６において、上記実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図５及び図６に示されるように、動吸振器８０では、固定部８２と板ばね部８４とが同一素材を加工することにより一体的に形成された支持台８５を有する。また、固定部８２及び板ばね部８４は高減衰金属材料により形成されている。この動吸振器８０の支持台８５は、円柱状の高減衰金属材料からなる素材を切削加工することにより固定部８２と板ばね部８４とが形成される。

そして、板ばね部８４の厚さは、切削加工により任意の寸法にできるので、板ばね部８４のばね定数を入力される振動の大きさに応じて適宜変更することが可能である。

また、板ばね部８４は、ダイヤフラムのように円盤形状に形成されており、中央には上下方向に貫通する貫通孔８６が設けられ、固定部８２の内周に形成された凹部８８を覆うように水平方向に延在形成されている。従って、本実施例の動吸振器８０は、板ばね部８４が固定部８２と同一素材から加工されているので、上記実施例１のものよりも部品点数が減少しており、その分組み立て工数を減らすことが可能になる。

そのため、上下方向の振動が制振対象物２０より入力されると、錘５０を支持する板ばね部８４の中央部が上下方向に弾性変形することで振動を減衰する。そのため、固定部８２が弾性変形することで振動を減衰すると共に、板ばね部８４の弾性変形によって内部摩擦に変換されるため、入力された振動エネルギが効果的に吸収されて制振対象物２０の振動が制振される。

図７は実施例４の動吸振器を示す縦断面図である。図８は実施例４の動吸振器を示す平面図である。尚、図７及び図８において、上記実施例３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図７及び図８に示されるように、動吸振器９０の支持台８５は、上記実施例３と同様に円柱状の高減衰金属材料からなる素材を切削加工することにより固定部８２と板ばね部８４とが形成される。さらに、動吸振器９０では、板ばね部８４に複数の孔９２が周方向に等間隔で設けられている。この複数の孔９２を設けることにより板ばね部８４は、各孔９２間の接続部９４によって支持されることになる。そのため、板ばね部８４のばね定数は、接続部９４の数及び幅によって調整することが可能になる。

すなわち、本実施例では、１２個の孔９２が一定の間隔で設けられているが、孔９２の孔径及び設置数を変更することで板ばね部８４のばね定数を任意の値に設定すること可能である。

そのため、上下方向の振動が制振対象物２０より入力されると、固定部８２が弾性変形することで振動を減衰すると共に、錘５０を支持する板ばね部８４及び接続部９４が上下方向に弾性変形することで振動を減衰する。そのため、板ばね部８４及び接続部９４の弾性変形によって内部摩擦に変換されるため、入力された振動エネルギが効果的に吸収されて制振対象物２０の振動が制振される。

図９は実施例５の動吸振器を示す縦断面図である。図１０は実施例５の動吸振器を示す平面図である。尚、図９及び図１０において、上記実施例３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図９及び図１０に示されるように、動吸振器１００では、固定部８２Ａ，８２Ｂと板ばね部８４Ａ，８４Ｂとが一体的に形成された支持台８５Ａ，８５Ｂが２段に積重されている。また、固定部８２Ａ，８２Ｂと板ばね部８４Ａ，８４Ｂは、高減衰金属材料により形成されている。動吸振器１００の支持台８５Ａ，８５Ｂは、上記実施例３、４と同様に円柱状の高減衰金属材料からなる素材を切削加工することにより固定部８２Ａ，８２Ｂと板ばね部８４Ａ，８４Ｂとが形成される。さらに、錘５０の下面には、支持台８５Ａの第１の板ばね部８４Ａがボルト１０２により固定され、錘５０の上面には支持台８５Ｂの第２の板ばね部８４Ｂがボルト１０４により固定されている。

そのため、上下方向の振動が制振対象物２０より入力されると、固定部８２Ａ，８２Ｂが弾性変形することで振動を減衰すると共に、錘５０を支持する板ばね部８４Ａ，８４Ｂの中央部が上下方向に弾性変形することで振動を減衰する。そのため、上下動する錘５０の入力された振動の加速度が大きい場合でも、板ばね部８４Ａ，８４Ｂの弾性変形によって内部摩擦に変換されるため、入力された振動エネルギが効果的に吸収されて制振対象物２０の振動が制振される。

上記各実施例では、錘５０の形状及び大きさが同じであるが、これに限らず、錘５０は入力される振動エネルギの大きさに応じて適宜異なる大きさのものと交換できるようにすることも可能である。また、錘５０の構成を円盤状に形成された金属板を複数枚積重する構成とし、その枚数を変更するようにして制振効果を高めることもできる。

また、上記実施例の動吸振器は、小型化及び薄型化されているので、装置の振動の発生形態に応じて複数個所に設けることも可能であり、特に形状及び構成が複雑なものでも複数の動吸振器を取り付けることで、制振性能をより高めることが可能になり、振動による騒音(振動音)を低下させて静音性（静粛性）の向上も図ることが可能になる。

本発明による動吸振器の実施例１を示す縦断面図である。図１に示す動吸振器の平面図である。実施例２の動吸振器を示す縦断面図である。実施例２の動吸振器を示す平面図である。実施例３の動吸振器を示す縦断面図である。実施例３の動吸振器を示す平面図である。実施例４の動吸振器を示す縦断面図である。実施例４の動吸振器を示す平面図である。実施例５の動吸振器を示す縦断面図である。実施例５の動吸振器を示す平面図である。

符号の説明

１０,７０，８０，９０，１００動吸振器
２０制振対象物
３０，３６固定部材
４０，４２板ばね部材
５０錘
８２固定部
８４板ばね部
８４Ａ第１の板ばね部
８４Ｂ第２の板ばね部
８５，８５Ａ，８５Ｂ支持台
９２孔
９４接続部

Claims

制振対象物に固定される固定部材と、
前記固定部材から延在されたばね部材と、
前記ばね部材に支持された錘と、を備え、
前記ばね部材と前記固定部材は、高減衰金属材料により形成されていることを特徴とする動吸振器。
前記ばね部材は、長方形状に形成されており、前記固定部材の周縁部の任意の複数個所に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の動吸振器。
前記ばね部材は、円盤形状に形成されており、外周が前記固定部材の周縁部に固定され、中央部分に前記錘が固着されたことを特徴とする請求項１に記載の動吸振器。
前記ばね部材は、前記錘の下面に結合される第１の板ばね部材と、前記錘の上面に結合される第２の板ばね部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の動吸振器。
前記ばね部材と前記固定部材は、高減衰金属材料からなる同一素材を加工することにより一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の動吸振器。