JPH01247840A - 吸振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野〉 本発明は振動発生源となる例えば原動機等から他への振
動伝達を阻止したり、振動を嫌う精密測定器等への振動
伝達を阻止したりする吸振装置に係るものである。

〈発明の背景） 種々の原動機、機械装置、測定器等と、それらのマウン
ト部材との間の防振構造としては一般に金属バネ、ゴム
、エアークンジョン、等がそれぞれ用いられていて、こ
れらにより制振作用がなされている。しかしながら、こ
のような割振作用の場合には制振体たる金属バネ、ゴム
、エアークツションそれ自体にも弾性復元力が作用する
ため、完全に振動が停止するまでには時間がかかってし
まう。よってこのような制振体にあっては振動が早期に
停止するようにするため、オイルダンパ等を併用してい
る。しかしこのような措置をとっても低周波振動の場合
にしか効力を発揮しない。そこで本出願人は内部摩擦が
大きく、振動の減衰効果の極めて高いゲル状物質を前記
割振体に組み合わせ用いることにより、あるいはゲル状
物質それ自体を割振体として用いることにより、吸振装
置用としての必要振動数範囲を充分カバーし得る割振作
用の優れた各種の吸振装置を開発し、出願に及んでいる
（特開昭６１−１０５３１８号、特開昭６２−２６１７
２８号、特願昭６３−４０３６号等）。

しかしながら従来この種のゲル状物質の作用手法は、殆
ど圧縮状態で要求される吸振機能を果たしていたもので
あり、引っ張り状態にあっても吸振機能を果たし得る装
置の開発は未だなされていなかった。更に具体的には第
８図で示す応カー撓み線図により明らかなようにゲル状
物質の圧縮による応カー撓み曲線（図中実線）は、途中
までは応力と撓みは比例関係にあり、図中直線部分ａを
構成しているが、変曲点すを墳にして急激に上方に立ち
上がった形態をとる。

このた、め従来の圧縮状態での使用に際しては、−船釣
に要求される制振作用が得られなかったり、使用範囲に
も限界があった。

〈開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって、
吸振作用を直接担うゲル状物質への荷重方向を引っ張り
方向に設定することにより、第８図に示すゲル状物質の
引っ張りによる応カー撓み曲線（図中破線）の直線性を
利用し、共振倍率を充分低く設定できる吸振作用の優れ
た吸振装置の開発を試みたものである。

（発明の構成） （目的達成の手段） 即ち本発明たる吸振装置は、主荷重方向に相対的に移動
する基体と、可動受体とを具え、両者がゲル状物質を介
して吸振的に接続されて成る装置において、前記ゲル状
物質は吸振作用時に少なくとも引っ張り方向に荷重がか
かるように構成されていることを特徴として成るもので
あり、もって前記目的を達成しようとするものである。

く作　用〉 金属バネ等の割振体は、その弾性で吸振装置の基礎的抵
抗力を設定し、対象物の静圧の多（を受け、ゲル状物質
への負担を軽減する。また基台、受台の相対運動は前記
割振体の変形と同時にゲル状物質の変形を生ずる。ゲル
状物質の変形は主に引っ張り方向のものであって、第８
図破線で示すゲル状物質の応カー撓み曲線の直線性によ
って共振点即ち固有振動数を低く設定できるとともに、
ゲル状物質の変形は内部摩擦を生じて振動エネルギーを
消費、吸収してしまうから、共振倍率も小さく設定でき
る。

（実施例〉 以下本発明たる吸振装置について詳しく説明する。まず
第１〜３図に示す実施例について説明すると、符号１で
示すものは吸振装置であって、例えば振動発生源となる
モータ２を直接支持するマウントサブフレーム４と、そ
の下方に位Ｗし、この両者を支持するマウントフレーム
３との間に設置して用いる。尚これ以外の使用法として
は、例えば流体管路５の経路内の振動（例えば液体のウ
ォーターハンマや脈動）ヲ吸収する必要がある場合にも
第７図に示すように流体管路５の側傍に配設するような
使用形態により用いることができる。そしてこの吸振装
置１は、＠勤発生源となるモータ２！！をマウントサブ
フレーム４を介し可動自在に支持する可動受体１１とマ
ウントフレーム３に固定される基体１０と、この両者の
間に介在され、吸振作用を担うゲル状物質１２及び制振
体たるバネ部材１３より構成されている。基体１０は上
部に開口部を有する筐体状の部材であり、基板１０ａ、
側＠１０ｂ及び上面板１０Ｃを形成して成り、一方、可
動受体１１はマウントサブフレーム４を直接支持する上
部受座１１ａと連接部１１ｂを介して基体１０内部に収
納される下部受座１１ｃとを形成して成る。そしてゲル
状物質１２と割振体たるバネ部材１３を基体１０におけ
る上面板１０ｃの下面と可動受体１１における下部受座
ｌｉｅの上面との間に張設している。このような構造を
とることにより振動発生源たるモータ２より可動受体１
１に伝えられた振動はゲル状物質１２及びバネ部材１３
により吸収され、基体１０に伝える振動を減少するよう
に作用する。尚この場合はゲル状物質１２及びバネ部材
１３には引っ張り方向に力が作用する。また図示を省略
するが、基体１０の一部に基体１０の空気を抜くための
小孔を設ける。しかし後述する実施例のように基体１０
内部の空気を空気バネとして用いる場合には小孔を設け
る必要はない。ここで吸振作用を担っているゲル状物質
１２は針大度５０〜２００、望ましくは１００〜２００
程度のものを選ぶのがよく、本実施例では物質の安定性
やその防振特性からシリコーンゲル、具体的には商品名
トーレシリコーンＣＦ３０２７（トーレシリコーン株式
会社製造）や商品名ＫＥ−１０５１（信越化学株式会社
製造）を用いている。更に商品名フィライト　（日本フ
ィライト株式会社製造）や商品名エクスパンセル（日本
フィライト株式会社販売）という微小中空球体を混合し
て複合化したシリコーンゲルを用いることも可能である
。

そしてこのような技術手法は他の構造を有する吸振装置
１にも応用できるものであり、次のような実施例をとり
得る。第４図（ａ）に示す実施例は前述した第１〜３図
で示す実施例とほぼ同様の構成をとるものであり、ゲル
状物質１２を前記実施例のものに比べ厚肉のものを採用
し、ゲル状物質１２における基体１０の上面板１０ｃと
の接合側は一部のみ接合し、引っ張り方向のみならず剪
断方向にも力が複合的に作用するように構成されている
。また第４図（ｂ）、（ｃ）で示す実施例は基本的には
第１〜３図に示す実施例と同様の構成をとるものであり
、割振体たるバネ部材１３の取付位置を変えたものであ
る。第４図（ｂ）で示す実施例ではバネ部材１３を基体
ＩＯにおける上面板１０ｃの上面と可動受体１１におけ
る上部受座１１ａの下面との間に張設することにより成
るものであり、第４図（ｃ）で示す実施例ではバネ部材
１３を基体１０における基板１０ａの上面と可動受体１
１における下部受座１１Ｃの下面との間に張設すること
により成っている。尚この場合はゲル状物質１２は引っ
張り方向に、バネ部材１３は圧縮方向に力が作用する。

更に第４図（ｄ）で示す実施例は第１〜３図に示す実施
例と基本的には同様の構成をとるものであり、割振体た
るバネ部材１３としてゴムボール状のものを通用して成
る。この場合も第４図（ｂ）、（Ｃ）の実施例と同じく
、ゲル状物質１２は引っ張り方向にバネ部材１３は圧縮
方向にカが作用する。また第４図（ｅ）で示す実施例は
第１〜３図までに示す実施例において、その構成要素た
るバネ部材１３を取り除くとともに、ゲル状物質１２を
厚肉状に形成し、このゲル状物質１２のみにおいて吸振
作用を行おうとするものであり、この場合ゲル状物質１
２は引っ張り方向に力が作用し、比較的負荷の少ない場
合の使用に適する。

そして第４図（ｌで示す実施例では基体１ｏは、第１〜
３図までに示す実施例のものとほぼ同様の形状とするが
、可動受体１１にあっては下部受座１１ｃを取り除いた
ような形状とする。またバネ部材１３はゴムポール状の
部材を真中で二つに割って成る半球状の部材を用いる。

そしてゲル状物質１２を基体１０における内部空間をほ
ぼ埋め尽くすまで充填して成る。尚、バネ部材１３の抵
抗力を高め、更に大きな負荷にも耐え得るようにバネ部
材１３の内部の気圧を高め、これにより生ずる空気バネ
の力を利用するように構成したり、バネ部材１３自体を
充実体としてもよい、またこの場合のバネ部材１３にお
ける力の作用方向は圧縮方向となり、ゲル状物質１２に
おける力の作用方向は引っ張り方向になる。しかし主に
連接部１１ｂに隣接した部分に作用する。尚ゲル状物質
１２を更に充填し連接部１１ｂにも接合した場合には引
っ張り方向のみならず剪断方向にも力は作用するように
なる。また前記第４図（ａ）〜（ｅ）の実施例において
は、予め所定の型にゲル状物質１２を充填して硬化させ
、硬化した状態のものを組立段階で取り付けるという構
成をとるわけであるが、この実施例の場合は組み立てが
完了した後でも上面板１０ｃに設けられた開口部から充
填できる。

次に基体１０及び可動受体１１ａの形状を変えた実施例
について説明する。第５図に示す実施例は基体１０の内
部に上面板１０ｃとほぼ同形状の接続板１０ｄを側板１
０ｂより水平方向に延長するように複数枚設けるととも
に、これに対向するように可動受体１１の連接部１１ｂ
には、下部受部１１Ｃとほぼ同一形状を有する接続板ｌ
ｉｄを複数枚設けて成る。そして対向する上面板１０ｃ
と接続板１１ｄ、接続板１０ｄと接続板１１ｄ、接続１
１０ｄと下部受座１１ｃの各々の間にゲル状物質１２を
介在させて、負荷に対する抵抗力を高めるように構成し
たものである。勿論、バネ部材１３を併用する構成をと
ることも可能である。更に第６図（ａ）、（ｂ）に示す
実施例は基本的には第１〜３図に示す実施例と同じ構成
をとるものであり、基体ｌＯにおける上面板１０Ｃの開
口部及び基体１０のαり板１０ｂと可動受体１１の下部
受座１１ｃとの間の隙間を閉鎖し、基体ｌＯ内部の空気
が外部に流出しないようにベローズ１５を設けるととも
に、基体ｌＯ内の空気の圧力調整を第６図（ａ）に示す
実施例では基板１０ａの上面と下部受座１１Ｃの下面と
の間の空気圧を高めることにより行い、第６図（ｂ）に
示す実施例では上面板１０ｃの下面と下部受座１１ｃの
上面とにより区画される空間の空気圧を下げることによ
り行っている。

即ちこのような基体１０内の空気の圧力調整により生ず
る空気バネとゲル状物質１２とにより吸振作用を行うよ
うに構成されている。尚この実施例の場合には基体１０
内の気密を保つためにベローズ１５を用いたが、基体１
０と可動受体１１の工作精度が極めて高い場合は必要が
ない。

（発明の効果） 本発明に係る吸振装置１は以上のような構成より成るも
のであり、第８図破線で示す引っ張りによる応カー撓み
曲線が第８図実線で示す圧縮による応カー撓み曲線にお
ける変曲点すを過ぎてもなお直線性を有するというゲル
状物質の性質に着眼し、主に引っ張り方向に力が作用す
るようにゲル状物質１２を配置したことにより、従来通
用できなかった大きさの応力が作用する場合にも使用で
き、これに伴い共振点、即ち固有振動数を低く設定でき
、共振倍率も小さく設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸振装置の使用状態を示す斜視図、第
２図は吸振装置を拡大して示す分解斜視図、第３図は同
上縦断面図、第４図は同上種々の他の実施例を示す縦断
面図、第５図は同上他の実施例を示す縦断面図、第６図
は同上更に他の二つの実施例を示す縦断面図、第７図は
吸振装置の他の使用例を示す説明図、第８図はゲル状物
質の圧縮及び引っ張りによる応カー撓み線図である。 １；吸振装置 ２；モータ ３；マウントフレーム ４；マウントサブフレーム ５；流体管路 １０；基体 １０ａ；基板 １０ｂ；側板 １０ｃ；上面板 １０ｄ；接続板 １１；可動受体 １１ａ；上部受座 １１ｂ；連接部 １１ｃ；下部受座 ｌｉｄ；接続板 １２；ゲル状物質 １３；バネ部材 １５；ベローズ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主荷重方向に相対的に移動する基体と、可動受体とを具
   え、両者がゲル状物質を介して吸振的に接続されて成る
   装置において、前記ゲル状物質は吸振作用時に少なくと
   も引っ張り方向に荷重がかかるように構成されているこ
   とを特徴とする吸振装置。