JPH04282038A - 振動ダンパ組立体 - Google Patents
振動ダンパ組立体Info
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- JPH04282038A JPH04282038A JP31003291A JP31003291A JPH04282038A JP H04282038 A JPH04282038 A JP H04282038A JP 31003291 A JP31003291 A JP 31003291A JP 31003291 A JP31003291 A JP 31003291A JP H04282038 A JPH04282038 A JP H04282038A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/103—Devices with one or more members moving linearly to and fro in chambers, any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は振動ダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、種々の技術的な設計開発
において、機械構成部の構造的振動、すなわち通常ノイ
ズと呼ばれるものを除去するかまたは最少にするために
かなりの努力が実際に払われてきた。このような開発は
、例えばガスタービンエンジンにおける回転機械構成部
から高感度電子部品にまで及んでいる。このような振動
問題は、しばしば、注意深く設置した個別振動ダンパを
用いて解決される。
において、機械構成部の構造的振動、すなわち通常ノイ
ズと呼ばれるものを除去するかまたは最少にするために
かなりの努力が実際に払われてきた。このような開発は
、例えばガスタービンエンジンにおける回転機械構成部
から高感度電子部品にまで及んでいる。このような振動
問題は、しばしば、注意深く設置した個別振動ダンパを
用いて解決される。
【0003】普通クラスの個別振動ダンパは振動の運動
エネルギーを熱エネルギーに変換することにより振動エ
ネルギーを散逸させるように作用し、こうして生じた熱
エネルギーは周辺に害をなすことなく消散する。幾種か
のこのような装置は、高粘性流体のせん断作用を利用し
てノイズの伝達を減らす。粘性流体によるダンパの設計
では、圧力差によりダンパ流体が押圧されて粘性せん断
発生箇所(例えばオリフィス)を通流する。こうした設
計は比較的大きな振幅の振動を減衰させるには有効であ
るが、極めて低い振動レベル、例えば、厳重な振動仕様
と関連する振動レベルには効果が少なく、しばしば全く
無効である。振幅が小さい場合、このような既存設計は
所要内部圧力差を発生できないので、減衰用流体は内部
エネルギー散逸路を通ることができない。この種の個別
ダンパはしばしば、ダンパ取付具内に流体を封じ込める
ための幾つかの粘弾性シールを必要とする。その結果、
極めて小さな振動の場合、粘弾性シールは、粘性せん断
作用の開始に充分な内部圧力が発生し得る前に降伏して
しまう。
エネルギーを熱エネルギーに変換することにより振動エ
ネルギーを散逸させるように作用し、こうして生じた熱
エネルギーは周辺に害をなすことなく消散する。幾種か
のこのような装置は、高粘性流体のせん断作用を利用し
てノイズの伝達を減らす。粘性流体によるダンパの設計
では、圧力差によりダンパ流体が押圧されて粘性せん断
発生箇所(例えばオリフィス)を通流する。こうした設
計は比較的大きな振幅の振動を減衰させるには有効であ
るが、極めて低い振動レベル、例えば、厳重な振動仕様
と関連する振動レベルには効果が少なく、しばしば全く
無効である。振幅が小さい場合、このような既存設計は
所要内部圧力差を発生できないので、減衰用流体は内部
エネルギー散逸路を通ることができない。この種の個別
ダンパはしばしば、ダンパ取付具内に流体を封じ込める
ための幾つかの粘弾性シールを必要とする。その結果、
極めて小さな振動の場合、粘弾性シールは、粘性せん断
作用の開始に充分な内部圧力が発生し得る前に降伏して
しまう。
【0004】適切な減衰技術の選択において対処すべき
他の要件がある。その一つは、ダンパにより連結される
2つの構造体または構成部の間に長期の相対的クリープ
が発生する場合、ダンパが好適に作用し得ることである
。この場合、ダンパに本質的に必要なことは、両構成部
または構造体間の相対距離の長期(数か月そして多分数
年)の変動中、ダンパの内部減衰機構を変位させ得るこ
とである。
他の要件がある。その一つは、ダンパにより連結される
2つの構造体または構成部の間に長期の相対的クリープ
が発生する場合、ダンパが好適に作用し得ることである
。この場合、ダンパに本質的に必要なことは、両構成部
または構造体間の相対距離の長期(数か月そして多分数
年)の変動中、ダンパの内部減衰機構を変位させ得るこ
とである。
【0005】第2の要件は、ダンパ取付具が、振動減衰
レベルと振動数に関する様々な振動仕様に応じて調整さ
れ得るように回転自在であることである。さらに正確に
言えば、ダンパは低振動数の振動エネルギーを散逸させ
得るとともに両構造体間に高振動数エネルギー用の「シ
ョート」を生成しないことが望ましい。
レベルと振動数に関する様々な振動仕様に応じて調整さ
れ得るように回転自在であることである。さらに正確に
言えば、ダンパは低振動数の振動エネルギーを散逸させ
得るとともに両構造体間に高振動数エネルギー用の「シ
ョート」を生成しないことが望ましい。
【0006】第3の要件は、ダンパが、動的衝撃、例え
ば、艦載装置で起こるような動的衝撃の発生中に構造的
健全性を保ち得ることである。このような衝撃の場合、
ダンパに過大な衝撃力がかかるおそれがある。既存のダ
ンパ設計は、低レベル振動を十分に散逸させることがで
きないばかりでなく、動的衝撃の特徴である大きな衝撃
力に対して耐久性がない。
ば、艦載装置で起こるような動的衝撃の発生中に構造的
健全性を保ち得ることである。このような衝撃の場合、
ダンパに過大な衝撃力がかかるおそれがある。既存のダ
ンパ設計は、低レベル振動を十分に散逸させることがで
きないばかりでなく、動的衝撃の特徴である大きな衝撃
力に対して耐久性がない。
【0007】
【発明の概要】本発明は上記の全要件に適合するダンパ
組立体を提供する。特に、本発明のダンパ組立体は回転
自在設計のもので、極めて低いレベルの振動を減衰させ
得るとともに、長期クリープまたは動的衝撃の発生中変
位することができる。
組立体を提供する。特に、本発明のダンパ組立体は回転
自在設計のもので、極めて低いレベルの振動を減衰させ
得るとともに、長期クリープまたは動的衝撃の発生中変
位することができる。
【0008】本発明の一実施態様において、本発明のダ
ンパ組立体は3つの構成部、すなわち、(1)調整した
粘弾性スペーサと、(2)密封したピストン・シリンダ
組立体と、(3)粘性振動減衰機構とからなる。
ンパ組立体は3つの構成部、すなわち、(1)調整した
粘弾性スペーサと、(2)密封したピストン・シリンダ
組立体と、(3)粘性振動減衰機構とからなる。
【0009】さらに詳述すると、本発明による振動減衰
機構は、振動減衰を要する構造体に本減衰機構を固定す
るための第1取付け要素またはブラケットを含む。この
要素またはブラケットに、粘弾性スペーサとして作用す
るブロックまたは部材の一端が固定され、この粘弾性ス
ペーサの他端はピストン・シリンダ組立体のシリンダに
固定される。ピストンがシリンダ内に滑動自在にはめ込
まれ、ピストンの外周面とシリンダ壁との間に所定の間
隙を画成する。流体管路がピストン上下のシリンダ室を
連通させるようにシリンダから延在する。またこの流体
管路には逆止め弁を後述の目的で設ける。ピストンとシ
リンダの他端から突出したピストン棒が粘性振動減衰装
置のハウジング内に挿通され、ピストン棒には所定間隔
で複数の円板が装着される。ハウジングの内壁にも、ハ
ウジングの半径方向中心に向かって延在する複数の円板
状表面が設けられ、ピストン棒を受入れる整合開口を有
する。
機構は、振動減衰を要する構造体に本減衰機構を固定す
るための第1取付け要素またはブラケットを含む。この
要素またはブラケットに、粘弾性スペーサとして作用す
るブロックまたは部材の一端が固定され、この粘弾性ス
ペーサの他端はピストン・シリンダ組立体のシリンダに
固定される。ピストンがシリンダ内に滑動自在にはめ込
まれ、ピストンの外周面とシリンダ壁との間に所定の間
隙を画成する。流体管路がピストン上下のシリンダ室を
連通させるようにシリンダから延在する。またこの流体
管路には逆止め弁を後述の目的で設ける。ピストンとシ
リンダの他端から突出したピストン棒が粘性振動減衰装
置のハウジング内に挿通され、ピストン棒には所定間隔
で複数の円板が装着される。ハウジングの内壁にも、ハ
ウジングの半径方向中心に向かって延在する複数の円板
状表面が設けられ、ピストン棒を受入れる整合開口を有
する。
【0010】粘性ダンパハウジングの他端または遠隔端
は第2取付け要素またはブラケットに固定され、これに
より、本ダンパを(振動構造体に対して)静止した支持
表面または基体に固定する。
は第2取付け要素またはブラケットに固定され、これに
より、本ダンパを(振動構造体に対して)静止した支持
表面または基体に固定する。
【0011】ピストン棒の円板とハウジングの円板は、
それぞれの円板群の交互配列により、隣合うピストン円
板とハウジング円板との間に狭い軸方向間隙が存在する
ように配置される。これは公知の粘性ダンパ設計であり
、時々「クリスマスツリー」ダンパと呼ばれる。両群の
円板相互の相対的な軸方向移動により粘性流体が円板間
で圧縮または「スキッシュ」される結果、流体の粘性せ
ん断が起こり、従って熱が発生してエネルギー散逸が起
こる。
それぞれの円板群の交互配列により、隣合うピストン円
板とハウジング円板との間に狭い軸方向間隙が存在する
ように配置される。これは公知の粘性ダンパ設計であり
、時々「クリスマスツリー」ダンパと呼ばれる。両群の
円板相互の相対的な軸方向移動により粘性流体が円板間
で圧縮または「スキッシュ」される結果、流体の粘性せ
ん断が起こり、従って熱が発生してエネルギー散逸が起
こる。
【0012】従って、ダンパの前述の諸要素または構成
部は直列に連結され、後述のようにエネルギーを散逸さ
せる。長期クリープと、極めて低い振動数の運動の発生
時には、ピストンとシリンダが互いに移動し、ダンパ構
造体の下部、すなわち、粘性減衰機構に最小限の力が伝
達される。すなわち、ピストン・シリンダ組立体の上下
両室内の流体間に事実上均衡が保たれる。なぜなら、ピ
ストンに対するシリンダの緩慢な相対運動が、ピストン
とシリンダ側壁との間の所定間隙により許されるからで
ある。粘性減衰機構の上下に配置したばねも、ダンパを
元の均衡位置に戻すように作用して一貫性のある振動減
衰性能を保証する。
部は直列に連結され、後述のようにエネルギーを散逸さ
せる。長期クリープと、極めて低い振動数の運動の発生
時には、ピストンとシリンダが互いに移動し、ダンパ構
造体の下部、すなわち、粘性減衰機構に最小限の力が伝
達される。すなわち、ピストン・シリンダ組立体の上下
両室内の流体間に事実上均衡が保たれる。なぜなら、ピ
ストンに対するシリンダの緩慢な相対運動が、ピストン
とシリンダ側壁との間の所定間隙により許されるからで
ある。粘性減衰機構の上下に配置したばねも、ダンパを
元の均衡位置に戻すように作用して一貫性のある振動減
衰性能を保証する。
【0013】中・高振動数の振動に対して、ピストンと
シリンダ側壁との間隙は、このような比較的高い振動数
の振動によって生じる流量増加を制限するのに充分小さ
い。従って、シリンダの上下両室内に高圧と低圧が交互
に発生することにより、ピストンとその周囲のシリンダ
との間に力の伝達が生じるので、ピストンとシリンダは
実質的に剛性の単体として作用する。この力の伝達は結
局ピストン棒の軸方向移動を引起こし、その結果ピスト
ン・シリンダ組立体の下方の粘性減衰機構内に流体せん
断作用が生じて振動の運動エネルギーを散逸させる。
シリンダ側壁との間隙は、このような比較的高い振動数
の振動によって生じる流量増加を制限するのに充分小さ
い。従って、シリンダの上下両室内に高圧と低圧が交互
に発生することにより、ピストンとその周囲のシリンダ
との間に力の伝達が生じるので、ピストンとシリンダは
実質的に剛性の単体として作用する。この力の伝達は結
局ピストン棒の軸方向移動を引起こし、その結果ピスト
ン・シリンダ組立体の下方の粘性減衰機構内に流体せん
断作用が生じて振動の運動エネルギーを散逸させる。
【0014】回転自在な粘弾性スペーサを利用すること
により、振動減衰装置内に高振動数ショートが生じるお
それがなくなる。特に、ダンパの固有振動数がダンパ用
途の振動数要件を補足するように調整したスペーサを選
択し得る。
により、振動減衰装置内に高振動数ショートが生じるお
それがなくなる。特に、ダンパの固有振動数がダンパ用
途の振動数要件を補足するように調整したスペーサを選
択し得る。
【0015】ダンパの動的衝撃要件は、ピストンの両側
のシリンダ壁部に配設した流体管路にリリーフ弁を組込
むことにより対処される。苛酷な衝撃の場合、高い圧力
がピストン室内に発生する。シリンダの側部に設けた弁
と管路が所定圧力で開くように調整されるので、ピスト
ン・シリンダ組立体の上下両室間に急速な流体流が発生
し得る。これにより、振動減衰機構に悪影響を及ぼすお
それのある力は発生しなくなる。
のシリンダ壁部に配設した流体管路にリリーフ弁を組込
むことにより対処される。苛酷な衝撃の場合、高い圧力
がピストン室内に発生する。シリンダの側部に設けた弁
と管路が所定圧力で開くように調整されるので、ピスト
ン・シリンダ組立体の上下両室間に急速な流体流が発生
し得る。これにより、振動減衰機構に悪影響を及ぼすお
それのある力は発生しなくなる。
【0016】従って、本発明の一実施態様によれば、(
a)粘弾性スペーサと、(b)一端がピストンに取付
けられ、そしてシリンダの一端から突出した自由端部を
有するピストン棒を含み、シリンダの他端に前記粘弾性
スペーサが取付けられているようなピストン・シリンダ
組立体と、(c)ピストン棒の自由端部に取付けられて
作用する粘性振動減衰部とからなる回転自在振動ダンパ
組立体が提供される。
a)粘弾性スペーサと、(b)一端がピストンに取付
けられ、そしてシリンダの一端から突出した自由端部を
有するピストン棒を含み、シリンダの他端に前記粘弾性
スペーサが取付けられているようなピストン・シリンダ
組立体と、(c)ピストン棒の自由端部に取付けられて
作用する粘性振動減衰部とからなる回転自在振動ダンパ
組立体が提供される。
【0017】他の態様において、本発明は、比較的小さ
な振幅と比較的大きな振幅の振動から運動エネルギーを
散逸させる振動ダンパ組立体において、弾性スペーサの
一端が振動減衰を要する構造体に結合されそして弾性ス
ペーサの他端がピストン・シリンダ組立体のシリンダに
結合され、このシリンダ内に閉じ込められたピストンが
その上下においてシリンダ内に可変容積室を画成し、前
記ピストンから延在するピストン棒が前記シリンダを貫
通して粘性ダンパハウジングに入っており、前記ピスト
ン棒と前記粘性ダンパハウジングの内面とに交互配列減
衰手段が設けられているような振動ダンパ組立体を提供
する。
な振幅と比較的大きな振幅の振動から運動エネルギーを
散逸させる振動ダンパ組立体において、弾性スペーサの
一端が振動減衰を要する構造体に結合されそして弾性ス
ペーサの他端がピストン・シリンダ組立体のシリンダに
結合され、このシリンダ内に閉じ込められたピストンが
その上下においてシリンダ内に可変容積室を画成し、前
記ピストンから延在するピストン棒が前記シリンダを貫
通して粘性ダンパハウジングに入っており、前記ピスト
ン棒と前記粘性ダンパハウジングの内面とに交互配列減
衰手段が設けられているような振動ダンパ組立体を提供
する。
【0018】他の態様において、本発明は、粘性ダンパ
組立体の振動減衰特性を微調整する第1手段と、小振幅
の振動を減衰させる第2手段と、大振幅の振動を減衰さ
せる第3手段とからなり、第2手段は第1および第2要
素を含み、第1手段は両要素の一方に連結されそして第
3手段は両要素の他方に連結されているような粘性ダン
パ組立体を提供する。
組立体の振動減衰特性を微調整する第1手段と、小振幅
の振動を減衰させる第2手段と、大振幅の振動を減衰さ
せる第3手段とからなり、第2手段は第1および第2要
素を含み、第1手段は両要素の一方に連結されそして第
3手段は両要素の他方に連結されているような粘性ダン
パ組立体を提供する。
【0019】本発明の他の目的と利点は以下の詳述から
明らかとなろう。
明らかとなろう。
【0020】
【実施例の記載】図1において、回転自在振動ダンパ組
立体10は2つの取付けブラケットまたは機構12、1
4の間に存在する。上側ブラケットまたは取付け点12
は、通常、振動減衰を要する第1構造体または構成部に
固定される。下側取付けブラケット14は第2構造体、
例えば、第1構造体に対して通常静止している支持基体
または支持表面(図示せず)に固定されるように設計さ
れる。いずれの場合も、取付け部は符号16、18で示
すように枢着式のものでよい。この構成は、片方または
両方の構造体または構成部の角移動を許容するが、もち
ろん、このような運動の線形成分だけが振動ダンパ組立
体により減衰する。
立体10は2つの取付けブラケットまたは機構12、1
4の間に存在する。上側ブラケットまたは取付け点12
は、通常、振動減衰を要する第1構造体または構成部に
固定される。下側取付けブラケット14は第2構造体、
例えば、第1構造体に対して通常静止している支持基体
または支持表面(図示せず)に固定されるように設計さ
れる。いずれの場合も、取付け部は符号16、18で示
すように枢着式のものでよい。この構成は、片方または
両方の構造体または構成部の角移動を許容するが、もち
ろん、このような運動の線形成分だけが振動ダンパ組立
体により減衰する。
【0021】回転自在粘弾性スペーサ部材20が任意の
適当な手段によって上側取付けブラケット12に連結さ
れている。スペーサ自体は粘弾性ゴムまたは他の適当な
材料で製造得るものであり、その形状と寸法はダンパ組
立体の特定用途によって決まる。換言すると、粘弾性ス
ペーサ20はばねのように作用するので、その特性であ
る「スプリング・レート」は、寸法と形状と構成の関数
として所望に応じて変えることができる。粘弾性スペー
サ20の下端は、ピストン24を囲むシリンダ22に固
定されている。
適当な手段によって上側取付けブラケット12に連結さ
れている。スペーサ自体は粘弾性ゴムまたは他の適当な
材料で製造得るものであり、その形状と寸法はダンパ組
立体の特定用途によって決まる。換言すると、粘弾性ス
ペーサ20はばねのように作用するので、その特性であ
る「スプリング・レート」は、寸法と形状と構成の関数
として所望に応じて変えることができる。粘弾性スペー
サ20の下端は、ピストン24を囲むシリンダ22に固
定されている。
【0022】シリンダ22は1対の端壁26、28と周
側壁30とを有し、粘性流体で満たされている。ピスト
ン24とシリンダ22は相互に対して移動し得るので、
可変容積室32、34がそれぞれピストン24の上下に
形成される。流体導管36が側壁50から延在して両室
32、34を連通させる。逆止め弁38が導管36に設
けられ、そして後に詳述のように所定流体圧力値で開く
ように較正される。
側壁30とを有し、粘性流体で満たされている。ピスト
ン24とシリンダ22は相互に対して移動し得るので、
可変容積室32、34がそれぞれピストン24の上下に
形成される。流体導管36が側壁50から延在して両室
32、34を連通させる。逆止め弁38が導管36に設
けられ、そして後に詳述のように所定流体圧力値で開く
ように較正される。
【0023】ピストン棒40がピストンの下端から突出
しシリンダの下壁を貫いて減衰機構42に突入している
。この機構には外側ハウジング44が含まれ、上下両壁
46、48と側壁50とを有する。減衰機構42は「ク
リスマスツリー」型減衰装置であり、これには、ピスト
ン棒40に固定した複数の円板52が含まれ、垂直離間
関係にある。同時に、ハウジング44に複数の円板54
が設けられ、円板52と交互に配列されており、従って
、隣合う円板52、54間に小さな間隙が存在する。ハ
ウジング44は、ギヤオイルのような高粘度流体または
他の適当な流体、例えばけい素流体で実質的に満たされ
る。前述のように、円板52、54の相対的な軸方向移
動により流体の粘性せん断が生じ、その結果、当業者に
明らかなようにエネルギーが散逸する。
しシリンダの下壁を貫いて減衰機構42に突入している
。この機構には外側ハウジング44が含まれ、上下両壁
46、48と側壁50とを有する。減衰機構42は「ク
リスマスツリー」型減衰装置であり、これには、ピスト
ン棒40に固定した複数の円板52が含まれ、垂直離間
関係にある。同時に、ハウジング44に複数の円板54
が設けられ、円板52と交互に配列されており、従って
、隣合う円板52、54間に小さな間隙が存在する。ハ
ウジング44は、ギヤオイルのような高粘度流体または
他の適当な流体、例えばけい素流体で実質的に満たされ
る。前述のように、円板52、54の相対的な軸方向移
動により流体の粘性せん断が生じ、その結果、当業者に
明らかなようにエネルギーが散逸する。
【0024】ピストン棒40はシール56、58により
ハウジング44に対して密封される。変位用ばね60、
62がそれぞれシール56、58と、それらに最も近い
円板52との間に配置されている。これらのばねは円板
52を円板54に対して安定した中央位置に保つように
作用する。第3シール64が、ピストン棒40がシリン
ダ22から突出する箇所でシリンダ22からの漏れを防
止する。
ハウジング44に対して密封される。変位用ばね60、
62がそれぞれシール56、58と、それらに最も近い
円板52との間に配置されている。これらのばねは円板
52を円板54に対して安定した中央位置に保つように
作用する。第3シール64が、ピストン棒40がシリン
ダ22から突出する箇所でシリンダ22からの漏れを防
止する。
【0025】次に図2Aと図2Bも参照して、様々な作
用条件のもとでの振動ダンパ組立体10の作用を説明す
る。長期クリープまたは極めて低い振動数の振動に対処
するために、シリンダ22はピストン24に対して移動
し、ピストン24は事実上静止したままである。換言す
ると、図2Aの力学線図に示すように、粘弾性スペーサ
20’とシリンダ22’は事実上ピストン24’とダン
パ42’から切り離される。これは、長期クリープまた
は低振動数振動の場合、ピストン24とシリンダ22の
側壁30との間の間隙がピストンの両側の室32、34
間の流体の流れを許容するに充分だからである。同時に
、ばね60、62も(ピストン棒40を介して)ピスト
ン24を均衡状態に保つように作用するので、振動ダン
パ組立体10は元の位置に留まるか戻される傾向を示す
。
用条件のもとでの振動ダンパ組立体10の作用を説明す
る。長期クリープまたは極めて低い振動数の振動に対処
するために、シリンダ22はピストン24に対して移動
し、ピストン24は事実上静止したままである。換言す
ると、図2Aの力学線図に示すように、粘弾性スペーサ
20’とシリンダ22’は事実上ピストン24’とダン
パ42’から切り離される。これは、長期クリープまた
は低振動数振動の場合、ピストン24とシリンダ22の
側壁30との間の間隙がピストンの両側の室32、34
間の流体の流れを許容するに充分だからである。同時に
、ばね60、62も(ピストン棒40を介して)ピスト
ン24を均衡状態に保つように作用するので、振動ダン
パ組立体10は元の位置に留まるか戻される傾向を示す
。
【0026】振幅が比較的大きな振動状態では、ピスト
ンとシリンダ側壁との間隙66は増大した振幅により発
生する流れの増加に対応するには不充分である。その結
果、上下両室32、34内に高圧と低圧が交互に発生す
ることにより、ピストン・シリンダ組立体は振動ダンパ
ハウジング44に対して単体として動く。図2Bを参照
するに、スペーサ20’とピストン24’とピストン棒
40’は事実上剛性単体として連結される。その結果、
円板52は円板54に対して軸方向に移動し、そしてハ
ウジング44内の粘性流体がせん断されるので、熱が発
生して大振幅振動エネルギーが散逸する。
ンとシリンダ側壁との間隙66は増大した振幅により発
生する流れの増加に対応するには不充分である。その結
果、上下両室32、34内に高圧と低圧が交互に発生す
ることにより、ピストン・シリンダ組立体は振動ダンパ
ハウジング44に対して単体として動く。図2Bを参照
するに、スペーサ20’とピストン24’とピストン棒
40’は事実上剛性単体として連結される。その結果、
円板52は円板54に対して軸方向に移動し、そしてハ
ウジング44内の粘性流体がせん断されるので、熱が発
生して大振幅振動エネルギーが散逸する。
【0027】動的衝撃の場合、高圧が上室32内に発生
し、そして所定圧力値でリリーフ弁38が開くので、上
室32と下室34との間に流体の急速な流れが生じる。 この構成により、減衰機構42に悪影響を及ぼすおそれ
のある大きな力は発生しなくなる。
し、そして所定圧力値でリリーフ弁38が開くので、上
室32と下室34との間に流体の急速な流れが生じる。 この構成により、減衰機構42に悪影響を及ぼすおそれ
のある大きな力は発生しなくなる。
【0028】最後に、本システム自体における共振は、
調整した粘弾性スペーサ20によりある程度まで制御さ
れ得る。特に、スペーサ要素20を形状、寸法、共振お
よび(または)構成に関して適切に選択することにより
、システム内の共振を特定要件に適合するように微調整
できる。換言すれば、振動数を、ダンパ組立体10に対
して設定した所要仕様内のある振幅に合わすことができ
る。
調整した粘弾性スペーサ20によりある程度まで制御さ
れ得る。特に、スペーサ要素20を形状、寸法、共振お
よび(または)構成に関して適切に選択することにより
、システム内の共振を特定要件に適合するように微調整
できる。換言すれば、振動数を、ダンパ組立体10に対
して設定した所要仕様内のある振幅に合わすことができ
る。
【0029】上述の振動ダンパ組立体は特に軍艦の主推
進装置とタービン発電装置に適用し得るものであるが、
本組立体は一般に、厳しい振動仕様に適合すべき任意の
構造体または構成部に適用可能であることを理解された
い。
進装置とタービン発電装置に適用し得るものであるが、
本組立体は一般に、厳しい振動仕様に適合すべき任意の
構造体または構成部に適用可能であることを理解された
い。
【0030】以上、本発明の最適実施例と考えられるも
のを開示したが、これに対し本発明の範囲内で様々な改
変と等価構成が可能であることを理解されたい。
のを開示したが、これに対し本発明の範囲内で様々な改
変と等価構成が可能であることを理解されたい。
【図1】本発明による回転自在ダンパ組立体の概略側面
図である。
図である。
【図2】図2Aは低振動数振動時のダンパ組立体の応答
を示すシステム力学線図である。図2Bは中・高振動数
振動時のダンパ組立体の応答を示すシステム力学線図で
ある。
を示すシステム力学線図である。図2Bは中・高振動数
振動時のダンパ組立体の応答を示すシステム力学線図で
ある。
10 振動ダンパ組立体
12 上側取付けブラケット
14 下側取付けブラケット
20 粘弾性スペーサ
22 シリンダ
24 ピストン
32、34 可変容積室
36 流体導管
38 逆止め弁
40 ピストン棒
42 減衰機構(粘性ダンパ)
44 ハウジング
52、54 円板
56、58 シール
60、62 ばね
64 シール
Claims (21)
- 【請求項1】 (a)粘弾性スペーサと、(b)一端
を前記粘弾性スペーサに取付けたシリンダと、ピストン
と、一端がこのピストンに取付けられ、そして前記シリ
ンダの他端から突出した自由端部を有するピストン棒と
を含むピストン・シリンダ組立体と、(c)前記ピスト
ン棒の前記自由端部に取付けられて作用する粘性振動減
衰装置とからなる振動ダンパ組立体。 - 【請求項2】 前記ピストン・シリンダ組立体に、前
記ピストンの両側における前記シリンダの両端部を連通
させるリリーフ管路を設けた請求項1記載の組立体。 - 【請求項3】 前記リリーフ管路に圧力により操作さ
れるリリーフ弁を設けた請求項1記載の組立体。 - 【請求項4】 前記ピストンと前記シリンダとの間に
設けた充分な間隙により所定の小振幅振動状態において
流体が両者間を通り得る請求項1記載の組立体。 - 【請求項5】 前記粘性減衰装置部は、それぞれが中
央開口を有する第1群の垂直方向に相隔たる環状円板を
備えたハウジングと、前記第1群の円板と交互に配列さ
れそして前記ピストン棒に固定された第2群の円板とを
含む、請求項1記載の組立体。 - 【請求項6】 前記ピストン棒は前記ハウジングと、
前記第1群の円板の前記中央開口とを貫通している、請
求項5記載の組立体。 - 【請求項7】 前記ピストン棒は前記ハウジングの対
向端壁を貫通しており、さらに、シールが前記ピストン
棒と前記対向端壁との間に配設されている、請求項7記
載の組立体。 - 【請求項8】 偏圧手段を前記シールと前記第1群の
円板のうちの隣接円板との間に配置した請求項7記載の
組立体。 - 【請求項9】 第1取付け要素を前記粘弾性スペーサ
に固定し、そして第2取付け要素を前記ハウジングに固
定した請求項1記載の組立体。 - 【請求項10】 前記ハウジングを粘性流体で実質的
に満たした請求項1記載の組立体。 - 【請求項11】 比較的小さな振幅と比較的大きな振
幅の振動から運動エネルギーを散逸させる振動ダンパ組
立体において、弾性スペーサの一端が振動減衰を要する
構造体に結合されそして前記弾性スペーサの他端がピス
トン・シリンダ組立体のシリンダに結合され、このシリ
ンダ内に閉じ込められたピストンがその上下において前
記シリンダ内に可変容積室を画成し、前記ピストンから
延在するピストン棒が前記シリンダを貫通して粘性ダン
パハウジングに入っており、前記ピストン棒と前記粘性
ダンパハウジングの内面とに交互配列減衰手段が設けら
れているような振動ダンパ組立体。 - 【請求項12】 前記ピストンと前記シリンダの側壁
との間に設けた充分な間隙により流体が比較的小さな振
幅の振動状態に起因する低圧のもとで前記室間を流れ得
るようにして、前記減衰手段とは事実上無関係に振動エ
ネルギーを散逸させる請求項11記載のダンパ組立体。 - 【請求項13】 前記間隙は比較的大きな振幅の振動
状態に起因する高圧のもとで流れを通すには不充分であ
り、従って、前記ピストン棒は前記粘性ダンパハウジン
グ内を軸方向に動かされ前記減衰手段を介して振動エネ
ルギーを散逸させる、請求項12記載のダンパ組立体。 - 【請求項14】 流体導管が両可変容積室を連通させ
、そしリリーフ弁が前記流体導管に設けられ、前記リリ
ーフ弁は所定圧力値で開くように較正されることにより
前記所定圧力値を超える圧力値で両室間の流体の流れを
許容する、請求項13記載のダンパ組立体。 - 【請求項15】 前記交互配列減衰手段は、前記ピス
トン棒に取付けた第1群の円板と、前記粘性ダンパハウ
ジングに取付けた第2群の円板とからなる請求項11記
載のダンパ組立体。 - 【請求項16】 粘性ダンパ組立体の振動減衰特性を
微調整する第1手段と、比較的小さな振幅の振動を減衰
させる第2手段と、比較的大きな振幅の振動を減衰させ
る第3手段とからなり、前記第2手段は第1および第2
要素を含み、前記第1手段は両要素の一方に連結されそ
して前記第3手段は両要素の他方に連結されているよう
な粘性ダンパ組立体。 - 【請求項17】 前記第1および第2要素はそれぞれ
シリンダとピストンからなる、請求項16記載のダンパ
組立体。 - 【請求項18】 前記第1手段は粘弾性部材からなる
、請求項16記載のダンパ組立体。 - 【請求項19】 前記第3手段は粘性ダンパからなる
、請求項16記載のダンパ組立体。 - 【請求項20】 前記第1手段は、振動を受ける第1
構造体に固定されるようになっている第1取付け手段を
含み、そして前記第3手段は、前記第1構造体に対して
通常実質的に静止している第2構造体に固定されるよう
になっている第2取付け手段を含む、請求項16記載の
ダンパ組立体。 - 【請求項21】 リリーフ管路およびそれと関連する
リリーフ弁が前記シリンダ内の前記ピストンの両側にお
ける室間の連通をなすように作用し、前記リリーフ弁は
流体圧力の所定値で開くように較正されることにより前
記ダンパ組立体を動的衝撃による破損から保護する、請
求項17記載のダンパ組立体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61179590A | 1990-11-13 | 1990-11-13 | |
US611,795 | 1990-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04282038A true JPH04282038A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=24450441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31003291A Withdrawn JPH04282038A (ja) | 1990-11-13 | 1991-10-30 | 振動ダンパ組立体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0486227A1 (ja) |
JP (1) | JPH04282038A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2754579B1 (fr) * | 1996-10-15 | 1998-12-11 | Hutchinson | Amortisseur de vibrations, notamment pour rotor d'helicoptere |
FR2866402B1 (fr) * | 2004-02-13 | 2008-01-25 | Bosch Gmbh Robert | Amortisseur de vibrations pour freins a disques. |
CN109654152A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-19 | 江苏容大减震科技股份有限公司 | 一种大行程结构紧凑型双层粘滞阻尼器 |
CN110253328A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-20 | 柴树林 | 一种具有减震效果的数控机床 |
CN111794093A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-10-20 | 衡水骏泰路桥工程有限公司 | 固体粘滞阻尼器及其在梳齿板式伸缩装置中的应用 |
CN112267592B (zh) * | 2020-11-20 | 2024-07-02 | 大连理工大学 | 一种包含可摆动伞状叶片的粘滞阻尼器 |
CN114110070A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 江苏工邦振控科技有限公司 | 一种大阻尼准零刚度隔振器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE661297C (de) * | 1936-05-16 | 1938-06-15 | Fichtel & Sachs Akt Ges | Fluessigkeitsstossdaempfer |
NL92577C (ja) * | 1953-06-17 | |||
FR1164033A (fr) * | 1956-12-27 | 1958-10-06 | Renault | Raidisseur de suspension autorégulateur à flexiblilité variable |
DE1286821B (de) * | 1967-09-21 | 1969-01-09 | Bundesbahn Bundesbahn Zentrala | Schwingungsdaempfersystem |
GB1445373A (en) * | 1973-09-11 | 1976-08-11 | Arfina Anstalt Finanz | Frequency adapter particularly for a helicopter with rigid blades |
DE3046419A1 (de) * | 1980-12-10 | 1982-07-29 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "daempfendes lager, insbesondere fuer eine fahrzeug-brennkraftmaschine" |
DE8136124U1 (de) * | 1981-12-11 | 1983-05-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Stabilisator |
DE3913819A1 (de) * | 1989-04-26 | 1990-10-31 | Daimler Benz Ag | Motorlager fuer kraftfahrzeuge |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP31003291A patent/JPH04282038A/ja not_active Withdrawn
- 1991-11-08 EP EP91310345A patent/EP0486227A1/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0486227A1 (en) | 1992-05-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |