JPH0477174B2 - - Google Patents

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JPH0477174B2
JPH0477174B2 JP61106032A JP10603286A JPH0477174B2 JP H0477174 B2 JPH0477174 B2 JP H0477174B2 JP 61106032 A JP61106032 A JP 61106032A JP 10603286 A JP10603286 A JP 10603286A JP H0477174 B2 JPH0477174 B2 JP H0477174B2
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vibration
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hole
vibration absorber
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Motoyasu Nakanishi
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Suzuki Sogyo Co Ltd
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    • 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
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • 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
    • F16F13/002—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising at least one fluid spring
    • 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
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/0472—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by comprising a damping device
    • F16F9/0481—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by comprising a damping device provided in an opening to the exterior atmosphere

Description

【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞ 本発明はベローズを用いた振動吸収器に関する
ものである。 ＜従来の技術＞ 此種ベローズ型振動吸収器は、弾性材料を用い
て作つたベローズを振動発生源側と防振を必要と
する物体間に介在せしめて、ベローズの有するば
ね特性で振動を吸収する様に構成している。 この様な振動吸収器は、共振点をベローズの山
数や直径及び板厚によつて自由に変化せしめる事
が出来るから、各種防振装置中に組込まれて使用
されている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 一般に振動吸収器に要求される性能は共振周波
数が低い事と共振点における共振倍率が小さい事
の２点である。 従来使用されている各種振動吸収器中、ゴム系
のものは共振周波数が高い欠点があるが、スプリ
ング系及びエアクツシヨン系では共振周波数を低
周波側に移動出来る。 しかしながら、此等振動吸収器においては振動
印加に反発弾性が作用するから、共振倍率を低下
させる事が極めて困難であり、これはスプリング
系振動吸収器と原理的に同じ構成のベローズ型振
動吸収器においても同様である。 この共振点における共振倍率を如何にして低下
せしめるかが、此種ベローズ型振動吸収器におけ
る最大の課題と云える。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明振動吸収器においては、ベローズ１０の
内部に針入度50〜200程度のゲル状物質を材料と
した吸振柱体２０を設けてある。 この吸振柱体２０はベローズ１０の軸心に配置
されると共に、上下両端をベローズ１０の上下内
面に連接せしめられており、又ベローズにはベロ
ーズ内に通じる通孔１４が透設されている。 上記ベローズ１０内には上記吸振柱体２０の周
囲に形成される内室１５があり、この内室１５に
は空気や油等の流体が充填されている。 第２発明においては、上記ベローズ１０には副
ベローズ３０が連設されており、この副ベローズ
３０の内室３１と上記主たるベローズの内室とは
上記通孔を介して連通せしめられている。 第３発明においては上記通孔１４が流量調節手
段例えばニードルバルブで構成されており、これ
によりベローズ内からの流体流出量が調節され
る。 ＜作用＞ 本発明振動吸収器はこの様なものであるから、
ベローズ１０に軸方向への圧力が印加されると、
これによつてベローズ１０が縮小し、このベロー
ズ１０の縮小動作によつてベローズ内室１５の流
体が増圧分だけ通孔１４から排出されると共に、
ゲル状物質の吸振柱体２０が軸方向への長さを縮
小しつつ軸直角方向へは膨張して印加圧力を吸収
する。 この吸振柱体２０の吸振動作は、吸振柱体２０
がゲル状物質で作られているため、反発弾性が極
めて小さいと云う特性がある。 上記第２発明においては、ベローズ１０内の流
体が、ベローズ縮小動作時において、副ベローズ
３０内に流入し、以つて副ベローズ３０の内圧を
高くする。 従つて、副ベローズ３０はこれによつて伸長せ
しめられ、その時に生じる副ベローズ３０の反発
力が主たるベローズ１０側に、該ベローズの縮小
動作に対する抵抗力として作用する。 このため、主ベローズ１０の固有の共振周波数
や共振倍率が副ベローズの反発力で変化せしめら
れる事になる。 第３発明においては上記通孔１４が流量調節手
段であるため、ベローズの伸縮特性が流体流出量
で変化せしめられ、これによつて共振周波数が変
化せしめられる。 ＜実施例＞ 第１図、第２図に示す実施例において、ベロー
ズ１０はその本体１１の上下に夫々蓋体１２，１
３を取付けて密閉されると共に、ベローズ本体１
１内にはその軸線に沿つてゲル状物質の吸振柱体
２０が設けてあり、この吸振柱体２０の上下端２
１，２２は夫々上記蓋体１２，１３の内面中央に
連結されている。 上記吸振柱体２０は針入度50〜200程度のゲル
状物質、例えばシリコーン樹脂を材料として作ら
れており、この様なシリコーン樹脂としてはトー
レシリコーンCY52（トーレシリコーン株式会社製
造）が適している。 この様にしてシリコーン樹脂を材料とする場合
においてシリコーン樹脂中に微小中空球体例えば
マイクロスフエアー、マイクロバルーン、ホロー
バブル、シンセテイツクフオームと呼ばれる粒径
5μ〜300μの微粒子を混合すればシリコーン樹脂
の重量が軽減出来ると共に、価格を低減せしめる
事が出来る。 而してこの様に微小中空球体を混合した複合型
シリコーンゲル材は特願昭60−297677号の明細書
において詳述されている。 更に又上記吸振柱体２０は、その外面を、弾性
材等の伸縮性のある物質で作つた外層２３により
被覆する事が望ましく、かくすれば吸振柱体２０
をシリコーン樹脂で作つた場合において、吸振柱
体２０の外面を保護する事が出来る。 上記ベローズ１０には通孔１４が設けてあり、
この通孔１４はベローズ本体１１の外壁、又は上
記蓋体１２，１３に設けられて、ベローズ１０の
内室１５を外部に連通せしめている。 上記ベローズ１０のベローズ本体１１は、通常
燐青銅等の弾性金属材料で作られるが、場合によ
つては弾性を有する合成樹脂材料を用いても良
く、又いづれの場合においてもベローズ本体１１
を同心円的に重合せしめた複合型ベローズ構成を
採つても良い。 上記実施例において、上記ベローズ１０の下方
蓋体１３を振動発生側に接せしめると共に他方の
蓋体１２上に防振を要する物体Ａを載置すると、
振動波はベローズ１０と吸振柱体２０とにより吸
収され、これによつて物体Ａに伝導される振動エ
ネルギーが減衰せしめられる。 即ち、ベローズ１０に印加される振動波はベロ
ーズ１０の弾性変形によつて吸収されると同時
に、ゲル状物質で作られた吸振柱体２０の非弾性
変形によつて吸収されるから、この吸振柱体２０
の変形によりベローズ１０の反発弾性が抑止され
る。更に又、上記ベローズ１０には内室１５を外
部に連通させる通孔１４が設けてあるから、ベロ
ーズ１０の縮小時には内室１５の圧力上昇により
内部空気が通孔１４より排出され、又ベローズ１
０の伸長時には内室１５の減圧により外部空気が
通孔１４より流入する事になる。 従つてベローズ１０の伸縮動作は、通孔１４の
孔径により決定される空気の流通量で影響され、
孔径が小さければ縮小時の排気抵抗や伸長時の吸
気抵抗がベローズ１０の動作、特に共振周波数に
関連して作用する事になる。 この実施例に示される振動吸収器の実験結果を
下記に示す。 ベローズは、山部の直径50.5mm、高さ70mm山数
５箇、通孔の口径20mmの構成で、板厚0.2mmのベ
リリウム銅を材料としたものを使用した。第１の
実験では内部に吸振柱体を有しない従来型を用
い、第２の実験では、針入度150のシリコーン樹
脂で作られた直径30mmの吸振柱体をベローズ内部
に設けた。 尚この吸振柱体には微小中空球体として商品名
フイライト（日本フイライト株式会社販売）を35
重量％混入した。 第３の実験では、上記第２の実験で使用した吸
振柱体内包のベローズを上下２段に重ねて用い
た。いづれの実験においても、ベローズ下面を加
速度0.15Gの加振装置の加振板上に載せ、このベ
ローズ上面に載せた物体に伝達される振動G′を
加振板の振動Ｇで除し、G′／Ｇの関係で測定し
た。 第５図の図表において、0dbラインは伝達率Ｔ
が［１］のレベルを示し、伝達率Ｔ（db）＝20log
（G′／Ｇ）の計算式で求められている。 以下に上記実験の結果を第５図及び表１につい
て述べる。
【表】 尚上記実験において第３の実験は荷重のみ９Kg
とした。 上記の処から明らかな如く、本発明の振動吸収
器は従来のベローズ型振動吸収器に比較して共振
倍率が格段と小さくなる事が判明した。 上記共振周波数は、前述の如く、通孔１４の流
通量により調整出来るから、通孔１４を第２図の
如くニードルバルブ１４１で構成して、空気流通
量を調整出来る様にしておけば、物体Ａの重量に
合せて伝達率Ｔを減衰せしめる事が出来ると云う
利点がある。 以上の処において。上記吸振柱体２０はベロー
ズ１０の伸縮動作によつて変形する様にベローズ
と組合はされていれば良く、従つて吸振柱体２０
の上下端とベローズ１０の上下内面間に別個な連
結手段が介在していても良い。 上記実施例はいづれもベローズ１０の内室１５
を外部と直接連通せしめる構成であるから、ベロ
ーズ１０の共振周波数は通孔１４の流通量により
決定される事になる。 しかしながら、本発明振動吸収器は、水中や汚
染粒子の多い環境等の如く、ベローズ１０内へ外
部流体を吸排したくない場所で使用する事があ
る。第２発明はこの様な場合に使用して便利な振
動吸収器を提供するもので、この振動吸収器は、
第４図に示す実施例の如く、通孔１４を副ベロー
ズ３０の内室３１と連通せしめた構成を特徴とし
ている。 本実施例においては、副ベローズ３０は導管３
２を介して通孔１４に連結されており、通孔１４
は流量調整バルブ１４１を備えた構成に作られて
いる。 上記副ベローズ３０は、容積、材質、板圧、直
径、山数等の要素により主たるベローズ１０と異
なるバネ率数を有する様に作られており、場合に
よつては主たるベロース１０と同様にゲル状物質
の吸振柱体を包含している。 上記主たるベローズ１０と副ベローズ３０には
気体を充填しても良いが、この型式の場合におい
ては通常シリコーンオイル等の膨張系数が小さい
液体が充填されている。 従つて、第２発明に係る振動吸収器において
は、上記副ベローズ３０のバネ常数と上記通孔１
４からの流量とが主たるベローズ１０に作用して
このベローズの共振周波数を変化せしめるから、
荷重との関係において決定される共振周波数の調
整範囲も大巾に拡大する事が出来る。 続いて第３発明について説明すると、第３発明
は、上記実施例において説明した如く、ニードル
バルブ１４１等の流量調節手段と通孔１４に設け
た構成であり、これによつて物体Ａの荷重に対応
して共振周波数を変える事が出来る。 ＜発明の効果＞ 本発明振動吸収器は、上述の如く、共振周波数
を低周波数側に移せるベローズ型振動吸収器にお
いて、その共振倍率を従来に比較して大巾に減衰
せしめ得る効果がある。 そして又第２発明においては、副ベローズ３０
により、主たるベローズ１０の縮小動作時に、そ
の内室１５から排出される流体が収容されるた
め、主たるベローズ１０内に外部流体が侵入する
のを防止出来、従つて外部環境条件が悪くとも使
用出来ると云う効果がある。 更に又第３発明においては、荷重毎にベローズ
１０の共振周波数を変える事が出来るから、これ
によつて共振点の共振倍率を低下せしめる事が出
来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明振動吸収器の縦断面図、第２図
は〓平面図、第３図は〓上振動吸収器の他の実施
例を示す縦断面図、第４図は第２発明に係る振動
吸収器の縦断面図、第５図は本発明振動吸収器の
伝達率を示す図表である。 図中１０はベローズ、１４は通孔、１４１は流
量調節手段としてのニードルバルブ、２０は吸振
柱体、３０は副ベローズを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉されたベローズと、このベローズ内にそ
    の軸心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮
    動作を受けて変形する様にベローズと組合された
    吸振柱体と、上記ベローズの内室を外部と連通せ
    しめる通孔とを備え、上記吸振柱体は針入度50〜
    200程度のゲル状物質を材料として作られている
    事を特徴としたベローズ型振動吸収器。 ２ 密閉されたベローズと、このベローズ内にそ
    の軸心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮
    動作を受けて変形する様にベローズと組合された
    吸振柱体と、上記ベローズの内室を外部と連通せ
    しめる通孔とを備え、上記吸振柱体は針入度50〜
    200程度のゲル状物質を材料として作られている
    ベローズ型振動吸収器において、上記通孔に副ベ
    ローズを連結し、この副ベローズのバネ常数を上
    記主たるベローズのバネ常数と異なる様に設定し
    た事を特徴としたベローズ型振動吸収器。 ３ 密閉されたベローズと、このベローズ内にそ
    の軸心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮
    動作を受けて変形する様にベローズと組合された
    吸振柱体と、上記ベローズの内室を外部と連通せ
    しめる通孔とを備え、上記吸振柱体は針入度50〜
    200程度のゲル状物質を材料として作られている
    ベローズ型振動吸収器において、上記通孔を流量
    調節手段で構成した事を特徴とするベローズ型振
    動吸収器。 ４ 上記吸振柱体が微小中空球体を含有するゲル
    状物質で作られている事を特徴とした特許請求の
    範囲第１項又は第２項若しくは第３項記載のベロ
    ーズ型振動吸収器。 ５ 上記通孔が流量調整バルブで構成されている
    事を特徴とした特許請求の範囲第１項又は第２項
    若しくは第３項記載のベローズ型振動吸収器。
JP61106032A 1986-05-09 1986-05-09 ベロ−ズ型振動吸収器 Granted JPS62261728A (ja)

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