JPH05215180A - 振動ダンパ - Google Patents

振動ダンパ

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JPH05215180A
JPH05215180A JP4311705A JP31170592A JPH05215180A JP H05215180 A JPH05215180 A JP H05215180A JP 4311705 A JP4311705 A JP 4311705A JP 31170592 A JP31170592 A JP 31170592A JP H05215180 A JPH05215180 A JP H05215180A
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JP
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magnet
vibration damper
plate
electromagnet
spring member
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JP4311705A
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English (en)
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Uwe Weltin
ウーヴェ・ヴェルティン
Hermann Schilling
ハーマン・シリング
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
    • F16F7/108—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on plastics springs
    • 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
    • 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
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    • 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
    • F16F15/03—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 magnetic or electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の少ない簡単な構造の、かつ高周波
振動の減衰を効果的に果たすことのできる振動ダンパを
提供すること。 【構成】 本振動ダンパは、弾性可撓材料から成るばね
部材の上に配設され、該ばね部材を介して磁化可能材料
から成る板に固定された慣性質量ｍの磁石を具備し、磁
化可能材料の板が妨害周波数ω1 を有し、磁石の弾性特
性ｃ1 とばね部材の弾性特性ｃ2 が互いに補完し合い、
上記の板が磁石の磁気帰路をなすことが保証され、あら
ゆる使用状態で磁石が上記の板に対して相対運動可能で
ある振動ダンパにおいて、生じる共振周波数ω0 と板の
妨害周波数ω1 が一致するように、式 【数１】 （ここにＣn はばね弾性の総和、ｍは慣性質量を表す）
に基づき磁石（１）の慣性質量ｍと磁石（１）の弾性特
性ｃ1 及びばね部材（２）の弾性特性ｃ2 を同調させた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【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】従来のゴム受座の一例として、ドイツ特
許第３９１８７５３号に開示されるものがある。先公知
のゴム受座は、液体入り作用室の区域に配設されてばね
に支えられた磁化可能材料の板を用いて、発生する振動
を液圧により減衰する。磁化可能な板は板ばねの上に支
えられ、電磁石と永久磁石から成る磁石系により所定の
パラメータに応じて往復変位させられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】先公知のゴム受座は、
音響効果領域の高周波振動の有効な絶縁を見事に行うこ
とができるが、受座が多数の組立部品から成り、従って
経済的にあまり十分でなく、十分な取り付け場所がある
場合に主として使用されることを留意しなければならな
い。
【０００４】本発明は、部品が少ない遙かに簡素化され
た構造と、大きな経済性及び著しく減少した必要場所が
得られる振動ダンパを提供することを目的とするもので
ある。それによって音響効果振動の効果的な減衰が阻害
されてはならない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明に基
づき、弾性可撓材料から成るばね部材の上に配設され、
該ばね部材を介して磁化可能材料から成る板に固定され
た慣性質量ｍの磁石を具備し、磁化可能材料の板が妨害
周波数ω1 を有し、磁石の弾性特性ｃ1 とばね部材の弾
性特性ｃ2 が互いに補完し合い、上記の板が磁石の磁気
帰路をなすことが保証され、あらゆる使用状態で磁石が
上記の板に対して相対運動可能である振動ダンパにおい
て、生じる共振周波数ω0 と板の妨害周波数ω1 が一致
するように、式
【０００６】
【数２】
【０００７】（ここにＣn はばね弾性の総和、ｍは慣性
質量を表す）に基づき磁石の慣性質量ｍと磁石の弾性特
性ｃ1 及びばね部材の弾性特性ｃ2 を同調させたことを
特徴とする振動ダンパにより達成される。従属請求項は
有利な実施例に関するものである。
【０００８】本発明に基づく振動ダンパにおいては生じ
る共振周波数ω0 と板の妨害周波数ω1 が一致するよう
に、式
【０００９】
【数３】
【００１０】に基づいて磁石の慣性質量ｍと磁石の弾性
特性ｃ1 及びばね部材の弾性特性ｃ2を同調させた。こ
の場合、振動ダンパが実質的に磁石及び磁石を支えるば
ね部材から成る２個の部品だけで構成されていることが
有利である。特に振動減衰が主として金属構造で行わ
れ、振動ダンパが部材の力伝達経路になく、その質量と
固有周波数により消振ブロックとして働く場合に、上記
の振動ダンパの有利な用途が与えられる。上記の金属構
造は異なる固有周波数の多数の振動波形を有し、この波
形は交番力によって励起され、妨害振動及び／又は騒音
をもたらす。本発明に基づく振動ダンパは広い周波数範
囲の振動減衰を可能にする。
【００１１】磁石は少なくとも１個の電磁石コイルと軟
鉄製のコイルホルダーから成る電磁石として構成され、
電磁石コイルはコイルホルダーの板側に開放した溝に配
設されている。静ばね力が磁力に対して逆向きであり、
釣合い点で系の動剛性が次のような値を取るように電磁
石とばねを組み合わせる。即ち系の動剛性が磁石の質量
及び場合によって使用される補助質量に関連して、被減
衰妨害周波数の範囲内の固有周波数を形成するのであ
る。電流の強さ及び磁力を変化することにより消振周波
数を制御することができる。それによって広い周波数範
囲で振動減衰が得られる。有利な実施例によれば被減衰
部材が同時に継鉄をなし、この継鉄によって磁力線が閉
じる。それ故電磁石の帰路として別個の終端板は不要で
ある。磁力は磁石と帰路板の間のギャップに左右され
る。
【００１２】別の実施例によれば、電磁石コイルに永久
磁石を配属することができる。その場合、電磁石コイル
と永久磁石は互いに相対運動不能に形成され、コイルホ
ルダーに固定して配属される。この実施例ではばねが永
久磁石によって予圧され、板は僅かな間隔を置いて永久
磁石に近接する。電磁石コイル、コイルホルダー及び永
久磁石から成る磁石は音響効果振動の減衰のために往復
相対運動させられる。作動のために磁石は接続端子を具
備し、これに交流電圧を印加することができる。
【００１３】目的のために使用する時に永久磁石は静磁
束を発生し、この静磁束はコイル本体と板の間のギャッ
プを渡り、板によって閉じられる。ギャップの境界面に
機械的予圧が生じ、ばね部材と磁石の弾性収縮をもたら
す。コイルによって静磁束に可変磁束が重ね合わされる
から、ギャップに力の交番分が発生する。この力によっ
て磁石は当初あった釣合い位置から偏らされ、駆動され
る。このために必要な交流電圧が電源部から電磁石コイ
ルへ送られる。電源部は例えばセンサにより被減衰振動
に応じて制御される。
【００１４】別の有利な実施例によれば、磁石は、軟磁
性コイルホルダーに互いに同心に配設されて互いに独立
に駆動される２個の電磁石コイルを具備する。この場合
は一方の電磁石コイルを静的力の発生のために設けるこ
とができ、第２の電磁石コイルが動的力を発生するとい
う利点がある。
【００１５】それによって用途のそれぞれの条件に応じ
た振動ダンパの極めて良好な調整が可能になる。静的力
の発生のために電磁石コイルを使用することによって特
にばね部材の万一生じる弛緩現象に影響を及ぼすことが
できるから、材料剛性が低下したときは加える静的力を
僅かに減少すればよく、大きな改造対策は不要になる。
【００１６】一層簡素化された構造と使用部品数の減少
及び大きな経済性を特徴とする別の有利な実施例によれ
ば、磁石を永久磁石として形成することができ、この永
久磁石が同時に消振質量をなし、被減衰部材に粘着して
固定される。この系でも磁力とばねの同じ方向に湾曲し
た特性曲線により極めて低い固有周波数をセットするこ
とができる。但しその場合、このように形成された振動
ダンパは用途のそれぞれの条件に同調させることができ
るが、しかし使用時の可変振幅の振動の減衰のために可
変周波数は不可能であることを留意しなければならな
い。
【００１７】減衰すべき振動に応じて永久磁石に補助質
量を配属することができる。
【００１８】本発明の範囲内で磁石は次のような慣性質
量を持たなければならない。即ち、この慣性質量は適用
される磁力及びばね部材（これらが全ばねを構成する）
の全剛性で補完されて１つの振動系を成すのである。系
の基本周波数は被減衰振動の
【００１９】
【外２】
【００２０】に基づき周波数の増加と共に僅かしか移動
せず、振動ダンパの励振力の値と位相を大きな周波数範
囲で被制振部材の振動減少のために使用することができ
る。
【００２１】一般に相互に隣接し、板の相対する側にそ
れぞれ振動可能に支承された２個の磁石の間に板が配設
されるように、本発明振動ダンパを形成することもでき
る。
【００２２】ばね部材は実質的に圧縮力が負荷されたエ
ラストマーばね、例えばＯリングから成る。この場合は
Ｏリングが多種多様な寸法で市販された低廉な部品であ
るという利点がある。ばね部材としてＯリングを使用す
ることは、本発明振動ダンパの経済性を促進する。
【００２３】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の主題を詳述す
る。
【００２４】電磁石コイル６、電磁石コイル６の一部を
取り囲む軟鉄製コイルホルダー４及び永久磁石７から成
る電磁石１．１を具備する磁気弾性消振ブロックを図１
に示す。ばね部材２は弾性可撓材料から成り、本例では
補助質量５と板３（帰路板）の間に配設されている。補
助質量５と電磁石１．１は相互に固定して配属されてい
る。ばね部材２は永久磁石７により予圧され、板３を永
久磁石７に僅かな間隔を置いて近接させる。電磁石コイ
ル６に交流電圧が印加される。交流電圧は図示しない電
源部によって供給され、永久磁石が形成する静磁束が重
ね合わされ、可変である。
【００２５】磁石が電磁石１．１として形成され、コイ
ルホルダー４に配設された振動ダンパを図２に示す。こ
のような構造では用途のそれぞれの条件に応じて広帯域
の振動減衰が得られるという利点がある。板３の両側に
配設された２個の電磁石１．１は例えば別個の電源部に
より異なる周波数の交流電流を印加することができる。
【００２６】互いに同心に取り囲む２個の電磁石コイル
６．１，６．２を具備し、これらの電磁石コイルが互い
に独立に駆動され、共にコイルホルダー４に配設されて
いる振動ダンパを図３に示す。一方の電磁石コイル６．
１は静予圧力の発生のため、他方の電磁石コイル６．２
は動的力の発生のために設けられている。
【００２７】図４ないし６では磁石が永久磁石７として
構成され、振動減衰のために必要な消振質量をなす。永
久磁石７は被減衰部材３に粘着して固定されている。こ
の実施例は特に簡単な構造が特徴である。図５ではばね
部材２としてＯリングが設けられ、補助質量５と板３の
間に配設されている。補助質量５は永久磁石７を収容
し、永久磁石７に固定して配属されている。図６ではば
ね部材が複数個の半球形ゴム突子から成る。
【００２８】
【発明の効果】本振動ダンパは、実質的に磁石とばね部
材からなり、被減衰部材（板）の振動と共振するように
磁石の慣性質量と磁石及びばね部材の弾性特性を定めた
ので、部品点数の少ない簡素化された構造と安価で場所
をとらない、かつ高周波振動の効果的な減衰が果たせる
振動ダンパが実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電磁石と永久磁石を使用した本発明振動ダン
パの実施例の断面図である。
【図２】 ２個の対称な半分体に分かれた２個の電磁石
を有する振動ダンパの断面図である。
【図３】 ２個のコイル体を有する電磁石を具備し、一
方のコイル体が静的力の発生のため、他方のコイル体が
動的力の発生のために設けられた振動ダンパの断面図で
ある。
【図４】 永久磁石を使用した本発明振動ダンパの実施
例の断面図である。
【図５】 同振動ダンパの別の実施例の断面図である。
【図６】 同振動ダンパの更に別の実施例の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 磁石 ２ ばね部材 ３ 板 Ｃ1 磁石の弾性特性 Ｃ2 ばね部材の弾性特性 Ｃn ばね弾性の総和 ω0 共振周波数 ω1 妨害周波数

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弾性可撓材料から成るばね部材の上に配
    設され、該ばね部材を介して磁化可能材料から成る板に
    固定された慣性質量ｍの磁石を具備し、磁化可能材料の
    板が妨害周波数ω1 を有し、磁石の弾性特性ｃ1 とばね
    部材の弾性特性ｃ2 が互いに補完し合い、上記の板が磁
    石の磁気帰路をなすことが保証され、あらゆる使用状態
    で磁石が上記の板に対して相対運動可能である振動ダン
    パにおいて、生じる共振周波数ω0 と板の妨害周波数ω
    1 が一致するように、式 【数１】 （ここにＣn はばね弾性の総和、ｍは慣性質量を表す）
    に基づき磁石（１）の慣性質量ｍと磁石（１）の弾性特
    性ｃ1 及びばね部材（２）の弾性特性ｃ2 を同調させた
    ことを特徴とする振動ダンパ。
  2. 【請求項２】 磁石（１）が少なくとも１個の電磁石コ
    イル（６）と軟鉄製のコイルホルダー（４）から成る電
    磁石（１．１）として形成され、電磁石コイル（６）が
    コイルホルダー（４）の板（３）側に開放した溝に配設
    されていることを特徴とする請求項１に記載の振動ダン
    パ。
  3. 【請求項３】 電磁石コイル（６）に永久磁石（７）が
    配属され、電磁石コイル（６）と永久磁石（７）が互い
    に相対運動不能に形成され、コイルホルダー（４）に固
    定して配属されていることを特徴とする請求項２に記載
    の振動ダンパ。
  4. 【請求項４】 磁石（１）が２個の電磁石コイル（６．
    １，６．２）を具備し、これらの電磁石コイルがコイル
    ホルダー（４）に互いに同心に配列され、互いに独立に
    駆動することができることを特徴とする請求項２又は３
    に記載の振動ダンパ。
  5. 【請求項５】 磁石（１）が永久磁石（７）として形成
    され、永久磁石（７）が消振質量を有し、減衰すべき板
    （３）に粘着して固定されていることを特徴とする請求
    項１に記載の振動ダンパ。
  6. 【請求項６】 減衰すべき振動に応じて永久磁石（７）
    に補助質量が配属されていることを特徴とする請求項５
    に記載の振動ダンパ。
  7. 【請求項７】 磁石（１）とばね部材（２）が全剛性率
    を有する振動系を構 【外１】 ことを特徴とする請求項５又は６に記載の振動ダンパ。
  8. 【請求項８】 ばね部材（２）が実質的に圧縮力を負荷
    されたエラストマーばねから成ることを特徴とする請求
    項１ないし７のいずれか１項に記載の振動ダンパ。
  9. 【請求項９】 エラストマーばねがＯリングから成るこ
    とを特徴とする請求項８に記載の振動ダンパ。
JP4311705A 1991-11-22 1992-11-20 振動ダンパ Pending JPH05215180A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4138405.9 1991-11-22
DE4138405A DE4138405C1 (ja) 1991-11-22 1991-11-22

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JP4311705A Pending JPH05215180A (ja) 1991-11-22 1992-11-20 振動ダンパ

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US (1) US5236186A (ja)
EP (1) EP0543083B1 (ja)
JP (1) JPH05215180A (ja)
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DE (2) DE4138405C1 (ja)
ES (1) ES2080993T3 (ja)

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