JPH03181637A - 緩衝装置 - 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】 〔概要〕 緩衝装置に関し、 ランダム振動下での機器の共振現象を簡易な方法により
回避することを目的とし、 あるばね定数（ａ）を有する第１の弾性体が取り付けら
れた電子機器に於いて、該電子機器に対して所定間隔離
れた位置にばね定数（ｂ）を有する第２の弾性体を配置
し、該電子機器に一定の振動が加わった時に、該電子機
器と第２の弾性体とを接続手段により接続し、該電子機
器に取り付けられた弾性体の総ばね定数を変化させるこ
とを特徴とする緩衝装置。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、緩衝装置に関し、特に振動下における電子機
器の保護装置に関する。

通常、振動が加わる環境下で使用れる電子機器において
は、振動による部品等の破損、性能の低下等を防止する
為に、緩衝装置を設けることが必要とされている。

〔従来の技術〕

第５図は従来の緩衝機構を示す図である。第５図に於い
て、上記のように振動が加わる環境下に電子機器７２を
設置する場合、電子機器７２と設直面７３の間に緩衝部
材７１を配置し、電子機器７２に直接振動が加わらない
ようにする。このように電子機器７２に加わる振動を緩
和することにより電子機器７２に悪影響が起きないよう
にしている。ここで使用される緩衝部材７１は、ゴムダ
ンパ、板ばね、コイルばね等があり、電子機器７２への
印加振動数が電子機器７２の固有振動数と一致したとき
に発生する共振現象を避けるように選ばれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで例えば、回転シャフトのように発生する振動数が
明確な位置に電子機器を設置する場合には、その振動数
に従って緩衝部材を選定できるが、車載電子機器等に於
いては道路条件、車両の固有振動数等の影響により、電
子装置等に印加される振動数が一様に定まらないランダ
ム振動となる場合がほとんどである。よって、従来の緩
衝装置では印加振動数と機器の固有振動数が一致した時
に発生する共振現象をマクロ的に防止する事はできるが
突発的な共振現象については何ら手の施しようがなかっ
た。

従って本発明ではランダム振動下での機器の共振現象を
簡易な方法により回避することを目的としている。

〔課題を解決する為の手段〕

第１図に本発明の原理図を示す。

第１図において、第１の設置面６１と電子機器２の間に
第１の緩衝装置１を配置し、該電子機器２に一定の振動
が加わった時、第２の設置面６２に接続された第２の緩
衝部材４を接続手段３によって該電子機器２に接続する
。尚、第２の緩衝部材４は第１の設置面６１へ接続する
方法をとる事も出来る。

〔作用〕

本発明では電子機器にダメージを与える共振現象に於い
ては振幅が増大することに着目する。

この共振現象は機器の固有振動数ｆにより決まるもので
ある。ここで、固有振動数ｆの式を以下に示す。

ｆ＝１／２・八ツｍ　　−−−（１） ｆ：固有振動数、 ｋ：緩衝装置のばね定数、 ｍ：装置質量、 上記に示した（１）式に示される通り、固有振動数をｆ
を変更する為には装置質量ｍ又は緩衝装置のばね定数ｋ
を変えることが考えられる。

よって、本発明では変更可能な緩衝装置のばね定数を変
える事により電子機器の固有振動数を変化させ共振状態
を脱することができる。

〔実施例〕

第２図乃至第４図に本発明の実施例を示す。

第１図の緩衝部材１は第２図の第１のコイルばね１１に
対応し、第１図の接続手段３は第２図の１磁石３１及び
鉄板３２に対応し、第１図の第２の緩衝部材４は第２の
コイルばね４１に対応している。

第２図を用いて第１の実施例を説明する。

まず、無振動時又は一定の振動（共振点ではない）が加
わっている場合には、従来と同様に電子機器２をばね定
数を有するコイルばね１１を介して第１の設置面６１（
例えば床）に取り付けることにより緩衝作用を行わせる
。ここで、電子機器２に加わる振動がランダム振動にな
った場合（例えば、電子機器を積んだ車が移動している
時等）、電子機器２に加わる振動は不規則となり電子機
器２の固有振動数と印加振動数が一致し共振現象が現れ
る。この共振現象が検出された時、一方が第２の設置面
６２（例えば機器上部）に接続され他方が鉄板３２に接
続されたばね定数を有する第２のコイルばね４１と、電
子機器２とを該電子機器２に設置（機器上面）された電
磁石をオンする事により第２のコイルばね４１の一方に
接続された鉄板３２と電磁石３１とを磁気的に接続する
。以上のようにして電子機器に接続される緩衝装置の総
ばね定数は以下の式に示される。

ｆ＝１／２πＦ＝Ｔ訂７ｍ　　−−−（２）ｆ：固有振
動数、 ａ：第１のコイルばねのばね定数、 ｂ：第２のコイルばねのばね定数、 ｍ：装置質量、 即ち、電子機器の総ばね定数を第１のコイルばねのばね
定数ａから第１のコイルばねのばね定数ａと第２のコイ
ルばねのばね定数すの和（ａ＋ｂ）とすることにより、
電子機器２の固有振動数を変え印加振動数と電子機器２
の固有振動数の一致に従って発生する共振現象で起こる
機器の破壊、異常発生をを防止する。ここで、例えば第
１のコイルばねと第２のコイルばねのばね定数が同じ場
合を簡単に説明する。

ばね定数には次式で表される。ｋ＝Ｗ／δ（Ｗ：重量、
δ：変位）ここで、電子機器２に接続されるコイルばね
２つにすることにより変位δが半分になるのでばね定数
には２倍となる。よって、固有振動数ｆは前記（１）式
に示すとおりコイルばねが１つの時とコイルばねが２つ
の時とを比較するとコイルばねが２つの時のほうがＭｆ
変化することになる。

次に第３図および第４図を用いて第２の実施例を説明す
る。

ここで説明する第２の実施例は基本構成は第１の実施例
と同じである。即ち、無振動又は一定の振動が加わって
いる位置で使用する場合には従来同様に電子機器２と第
１の設置面との間に第１の緩衝部材１１を配置し、電子
機器２に加わる振動を抑圧している。

ここで、電子機器にランダム振動が加わる場合に電子機
器加わる振動数が電子機器の固有振動数と一致し共振現
象を引き起こした時に、一方が第２の設置面に接続され
他方が鉄板に接続された第３のコイルばね４２を電子機
器２に設置されている第１の電磁石３３に電流を流する
ことにより第３のコイルばね４２の一方に接続された鉄
板３６とを磁気的に接続し電子機器２の、固有振動数を
変え、共振現象を回避する。しかし、共振現象を回避し
た状態（第３のコイルばね４２が接続された状態）で更
に振動が大きくなり、新たに共振現象が起こる可能性が
ある。このように順次振動が大きくなるときには、第３
のコイルばねと同様にして形成された第４及び第５のコ
イルばね４３，４４を順次第３のコイルばね４２と同様
に電子機器に接続する事により共振状態を回避する様に
する。

以上のような動作は第４図に示す様な共振検出スイッチ
５１，５２．５３を順次共振を検出する事により動作し
第１乃至第３の電磁石３３，３４゜３５に電流を流すこ
とにより磁気的に接続しコイルばねを電子機器に接続す
るように動作させる。

また、電子機器２の固有振動数を変えるための手段は、
以上に示したような機器に接続される緩衝装置の数を変
えるものだけに限定されるものではなく、機器の固有振
動と印加振動が一致した時に機器の固有振動を変える手
段を有するものであればよい。

〔発明の効果〕 以上に示されるように本発明によれば、電子機器の固有
振動数を任意に変更することが可能となり、電子機器の
固有振動数と印加振動数が一致する事によって起こる共
振現象を容易に回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の第１の実施例、 第３図は本発明の第２の実施例、 第４図は本発明の第２の実施例における動作説明図、 第５図は従来の緩衝機構を示す図である。 図において、 ｌ・・・第１の緩衝装置　　２・・・電子機器３・・・
接続手段　　　　　４・・・第２の緩衝装置１１・・・
第１のコイルばね　３１・・・電磁石３２・・・鉄板　
　　　　　　３３・・・第１の電磁石３４・・・第２の
電磁石　　　３５・・・第３の電磁石３６・・・第１の
鉄板　　　　３７・・・第２の鉄板３８・・・第３の鉄
板４１・・・第２のコイルばね４２・・・第３のコイル
ばね　４３・・・第４のコイルばね４５・・・第５のコ
イルばね ５１・・・第１の共振検出スイッチ ５２・・・第２の共振検出スイッチ ５３・・・第３の共振検出スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 あるばね定数（ａ）を有する第１の弾性体（１）が取り
   付けられた電子機器（２）に於いて、 該電子機器（２）に対して所定間隔離れた位置にばね定
   数（ｂ）を有する第２の弾性体（４）を配置し、該電子
   機器（２）に一定の振動が加わった時に、該電子機器（
   ２）と第２の弾性体（４）とを接続手段（３）により接
   続し、該電子機器（２）に取り付けられた弾性体の総ば
   ね定数を変化させることを特徴とする緩衝装置。