JPH0315871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、柔軟な構造物や配管系などで生ず
る振動の低減をはかる動的吸振器に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

機械構造物や配管系などの振動問題は、その信
頼性や機能を確保する上で極めて重要な技術課題
である。状況によつては過大な振動によつて機能
の低下を招くばかりか、破損すれば重大な災害を
引き起す場合もある。

機械構造物や配管系などの振動問題の多くは、
構造物等が保有する構造減衰が小さいことに起因
し、特に、構造物等に作用する外乱の周波数と構
造物等の固有振動数とが一致する共振（共鳴）で
振動は著しく増大する。

第７図及び第８図は例えば特開昭55−47032号
公報に示された従来の立型旋盤におけるラムに適
用された動的吸振器を示す断面図で、コラム１で
支えられてラム２、すなわち片持ちはり形構造物
は上下する。ラム２の自由端にはツールボツクス
３が取り付けられ、その一端に片持はり形吸振器
ばねすなわち板ばね４の一端が固定され立てられ
ている。吸振器ばね４上には吸振器質量すなわち
重錘５が装着される。ラム２の側面には永久磁石
６がラム２の側面との間に作られた空隙９内で一
定の磁場を作るようマグネツトホルダ７によつて
１対取り付けられている。一方、吸振器質量５に
は平板状導体８が空隙９で機械的接触なく前記磁
場内の磁束を切るように取り付けられている。

次に動作について説明する。片持ちはり形構造
物の自由端部付近に軸方向と直角をなす方向の振
動に対して、その構造物と平行に突出した片持ち
はり形吸振器ばね４と、吸振器ばね４上に装着し
た吸振器質量５を備え、片持ちはり形吸振器ばね
４と吸振器質量５から定まる動的吸振器の固有振
動数を制振対象とする構造物の固有振動数と同調
するように設定する。吸振器質量５には平板状導
体８が空隙９内で機械的接触なく、永久磁石６が
形成する磁場内の磁束を切るように取り付けられ
ている。このような構成によつて、構造物の振動
によつて吸振器質量５も動く。この時導体８には
磁場によつてうず電流損が発生し、このうず電流
損は構造物に対して振動を速やかに整定するダン
ピング力として作用する。すなわち、動的吸振器
は、制振対象とする構造物の振動特性と適合する
ように調整された時に大きい制振効果を発揮する
ので、動的吸振器の固有振動数とダンピング係数
を最適に調整することが必要となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の動的吸振器は以上のように構成されてお
り、動的吸振器に最大の制振効果を発揮させるに
は、動的吸振器の吸振器質量と吸振器ばねの特性
から定まる固有振動数を調整する必要がある。し
かしながら従来の１枚の片持ばり形の吸振器ばね
で支持する構造では、吸振器質量の挙動は上下の
並進運動と回転運動が連成する。後者の回転運動
は回転慣性効果と呼ばれる作用を引きおこし、こ
の回転慣性効果によつて吸振器質量は見掛け上大
きくなり、その結果、吸振器の固有振動数は低下
する。この影響は吸振器質量が大きくなる程著し
くなる。そのため、吸振器の設計にあたつては、
この吸振器質量の回転慣性効果が固有振動数に及
ぼす影響を十分把握することが必要で、また実用
にあたつては、この回転慣性効果のため固有振動
数が所期の設定値とならず、そのため、試行錯誤
的に探索しなければならない等の問題点があつ
た。

この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、吸振器質量すなわち重錘の回
転慣性効果を抑制し、固有振動数の設定が容易な
動的吸振器を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る動的吸振器は、一端が固定さ
れ、並行配置された２枚の板ばね、これら板ばね
の自由端部間に保持され、上記板ばねと共に振動
可能な導電性重錘、およびこの導電性重錘と間隙
を設けて対向配置され、上記振動方向と交わる方
向に磁界を発生する一対の磁石を備えたものであ
る。

〔作用〕

この考案における吸振器質量である導電性重錘
は、２枚の板ばねの自由端間に保持されているの
で、回転慣性効果が抑制され、吸振器の固有振動
数の設定が容易となる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図をもとに説明す
る。第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、
第２図は第１図の−線断面図、第８図は第１
図の−線断面図である。図において、４ａ，
４ｂは一端を支持台１０に固定され、並行配置さ
れた２板の板ばねすなわち片持はり形の吸振器ば
ね、５は吸振器ばね４ａ，４ｂの自由端間に保持
され、吸振器ばね４ａ，４ｂと共に振動可能な導
電性重錘すなわち導電性材料で作られた角形の吸
振器質量、６は吸振器質量５と間隙９を設けて対
向配置され、吸振器質量５の振動方向と交わる方
向に磁界を発生する一対の磁石すなわちこの例で
は永久磁石、１１はケーシング、１２は動的吸振
器を制振対象とする構造物等に取り付けるための
取付具である。なお、図から明らかなように、こ
の考案の一実施例による動的吸振器では、２板の
板ばね４ａ，４ｂ、導電性重錘５、および一対の
磁石６を備えたものを左右対称に２個具備する。

第４図は第１図〜第３図に示すこの考案の一実
施例による動的吸振器を配管に取り付けた状態を
示す平面図であり、図中矢印は配管１３の振動方
向を示す。第５図はこの考案の一実施例による動
的吸振器の特徴を明らかにするために示されたも
ので、第１図において２枚の吸振器ばね４ａ，４
ｂを従来例と同様に一枚の吸振器ばね４に置き換
えた場合を示す断面図である。すなわちこの例で
は、吸振器質量５は１枚の吸振器ばね４の自由端
に支持されている。

次に動作について説明する。以上のような構成
によつて、例えば第４図に示すように、制振対象
となる構造物１３に取り付けられた動的吸振器で
は、構造物１３の振動に伴つて吸振器質量５も振
動し、この時、吸振器質量５は永久磁石６の磁束
を鎖交するため、導電性材料で作られた吸振器質
量５内にはうず電流が励起され、うず電流損が発
生する。このうず電流損によつて構造物の振動エ
ネルギが吸収され、振動を速やかに整定するダン
ピング力として作用する。動的吸振器の制振効果
を最大限に引き出すには、吸振器質量５と吸振器
ばね４ａ，４ｂから定まる固有振動数を最適に調
整する必要がある。

第６図ａ，ｂはそれぞれ第５図に示す比較例お
よび第１図に示すこの考案の一実施例における吸
振器質量の振動変位を示す説明図である。

第６図ａに示す比較例では、吸振器質量５の変
位は並進方向の変位ｘと回転方向の角変位θが同
時に生じ、後者の角変位θが回転慣性効果として
作用し、吸振器質量５の見掛け上の質量を増大さ
せる。一方、第６図ｂで示すこの考案の一実施例
では、並行する２枚の吸振器ばね４ａ，４ｂによ
つて吸振器質量５の回転運動が拘束され、その変
形は並進方向の変位ｘのみとなり、回転慣性効果
は排除できる。すなわち、吸振器の固有振動数を
律する見掛け上の吸振器質量５の質量変化は生じ
ない。よつて、動的吸振器の固有振動数の設定が
容易となる。

また、第７図、第８図に示す従来の動的吸振器
においては、吸振器の固有振動数やダンピング係
数が最適値からわずかにずれても制振効果が大き
く損われるという点が実用上の障害になつていた
が、上記この考案による一実施例のように２個の
動的吸振器を複合するならば、各吸振器の固有振
動数やダンピング係数を従来例程神経質にならず
に適当に定めてやることによつて極めて制振効果
が安定することになり、実用性が著しく向上す
る。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、一端が固定
され、並行配置された２枚の板ばね、これら板ば
ねの自由端部間に保持され、上記板ばねと共に振
動可能な導電性重錘、およびこの導電性重錘と間
隙を設けて対向配置され、上記振動方向と交わる
方向に磁界を発生する一対の磁石を備えたので、
上記導電性重錘の回転慣性効果を抑制でき、その
結果、固有振動数の設定が容易な動的吸振器が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、第
２図は第１図の−線断面図、第３図は第１図
の−線断面図、第４図は第１図に示すこの考
案の一実施例による動的吸振器の取付け状態を示
す平面図、第５図は第１図の比較例を示す断面
図、第６図ａ，ｂはそれぞれ第１図および第５図
に示す導電性重錘の振動変位を示す説明図、第７
図は従来の動的吸振器を示す断面正面図、第８図
は第７図の側面図である。 図において、４，４ａ，４ｂは板ばね、５は重
錘、６は磁石、８は平板状導体、９は空隙、１２
は取付具、１３は配管である。なお、各図中同一
符号は同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一端が固定され、並行配置された２枚の板ば
   ね、これら板ばねの自由端部間に保持され、上
   記板ばねと共に振動可能な導電性重錘、および
   この導電性重錘と間隙を設けて対向配置され、
   上記振動方向と交わる方向に磁界を発生する一
   対の磁石を備えた動的吸振器。 (2) ２枚の板ばね、導電性重錘、および一対の磁
   石を備えたものを複数個具備する実用新案登録
   請求の範囲第(1)項記載の動的吸振器。