JPH0681891A - 吸振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気機器の振動を抑制する構成の簡単な能動
的な吸振器を提供することを目的とする。 【構成】 重り３を有するコイル１と、磁石４と、コイ
ル１と磁石４を径方向に支持し軸方向には動けるように
した板バネ５とを有し、コイル１に電流を流すことによ
り重り３を振動させ、その振動の反力により磁石４を重
り３の振動とは逆位相で振動させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気機器の振動を抑制す
るための電気的な吸振器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器の振動を抑制するための電気的
な吸振器は、古くから使用されている。受動的に行う例
としては、対象とする振動体にバネと質量からなる振動
系を取付け、固有振動数を適当に調整して、相手の振動
を打ち消すといった方法がある。この方法は、固有振動
数の調整が難しく、安定しない欠点がある。また、受動
的であるため完全に振動をゼロにする事はできず、その
ため効果が不十分な場合が多い。また、能動的に行う場
合についても各種の提案がなされているが、構成が複雑
であり、コストも高くなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したように受動型
吸振器は、その調整が難しく、また固有振動数を長期に
わたって安定した状態に保つのが難しく、効果も安定し
ない。能動型吸振器的は、構成が複雑でありコストも高
くなり一般的な電化製品には応用しにくい。

【０００４】本発明は、簡単な構成の能動型の吸振器を
提供することを第一の目的としている。また、前記第一
の目的を一層簡単な構成で達成することが出来る手段を
提供することを第二の目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、コイルと磁石を有した駆動
部と、基準となる信号を検出し電気信号に変換するセン
サと、移相調整用またはゲイン調整用のボリュームを有
し、前記センサからの電気信号の位相を変える移相器、
大きさを変える増幅器とを有し、これらを経た出力が前
記コイルに接続された吸振器とするものである。

【０００６】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、磁石が発生する磁束を切るように配置され、
磁石に対し相対的に動く事ができるコイルと、基準とな
る信号を検出し電気信号に変換するセンサと、この電気
信号を任意の値に増幅する増幅器と、基準信号に対し増
幅器出力の移相を変える移相器と、磁石とコイルの相対
振動によって生じる電気信号の大きさと、基準信号に対
する移相を検出し、コイルに加わる電気信号を前記移相
器及び増幅器を制御し、振動を打ち消すように調整する
演算部を有した吸振器とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の第一の手段は、コイルに加える信号の
大きさと位相を手動で調整することによって、簡単に振
動を打ち消す、あるいは振動モードを変えることができ
るよう作用する吸振器とするものである。

【０００８】本発明の第二の手段は、複数の吸振器を取
り付け、この状態でコイルに生じる機器の振動と相関性
のある電気信号を検出して、この振動を打ち消すための
最適な振動を演算部で算出して前記コイルに加えること
によって、効果的な吸振を行うよう作用するものであ
る。

【０００９】

【実施例】以下本発明の第一の手段の実施例を図１に基
づいて説明する。１は円筒状のコイルであり、複数の貫
通穴２を有した重り３を有し駆動部を構成している。ま
た４は円筒状の磁石であり、中心部にＮ極、その周囲に
Ｓ極が配置されている。５は板バネであり、コイル１と
磁石４を径方向に支持し、軸方向には動けるように構成
している。

【００１０】以上の構成で、本実施例の吸振器は以下の
ように作用する。コイル１に電流を流すと、重り３が流
した電流の周波数で振動する。この振動の反力が磁石４
に生じ、磁石４が前記重り３の振動とは逆位相で振動す
ることになる。つまり、この吸振器を機器に取り付ける
ことによって、機器に逆位相の振動を与えることが出来
るものである。なお重り３に開けた貫通穴２は、重り３
の振動によって生じる騒音をできるだけ小さくするする
ためのものである。

【００１１】本実施例の吸振器を電気洗濯機に用いた例
を図２に示す。６は洗濯脱水槽、７は水受け槽、８は本
体外板を示す。洗濯脱水槽６及びパルセータ９の回転軸
は、それぞれ減速器１０に連結されており、この減速器
１０の他方の軸はプーリベルト１１を介して誘導電動機
１２に連結されている。１３はサスペンションであり、
洗濯脱水槽６を本体外板８に防振支持している。１４は
図１で示した吸振器であり、水受け槽７の底部に固着さ
れている。１５は誘導電動機１２の振動を基準となる信
号として検出し電気信号に変換するセンサである。１６
は電気回路部であり、基準信号として利用する誘導電動
機１２の振動を増幅し位相を変える増幅部及び位相部を
備えている。また、位相部・増幅部にはそれぞれ手動調
整用のボリューム１７を設けている。４５は信号線を示
している。

【００１２】図３は信号の流れを示し、センサ１５が出
力した信号は、フィルタ１８を通って増幅器１９・電気
信号の位相を変える移相器２０を経てコイル１に入力さ
れる。この増幅器１９・移相器２０には、移相調整用ま
たはゲイン調整用のボリューム１７ａ・１７ｂを有して
いる。

【００１３】以下本実施例の動作について説明する。洗
濯機を脱水運転すると、誘導電動機１２の脈動トルクに
よる振動のため、水受け槽７には底部に図４ａで示すよ
うな振動モードの振動が発生する。またこの振動のため
大きな騒音を発生する。この騒音を低減するために、吸
振器１４を作用させるものである。即ち、誘導電動機１
２に取り付けたセンサ１５は、誘導電動機１２が発生す
る振動を検出する。この振動を基準信号として利用し、
手動で騒音が小さくなるようにボリューム１７ａ・１７
ｂを調整する。この結果、水受け槽７の振動は、図４ｂ
に示すようになり、吸振器１４からの加振力が加わった
ときに騒音が小さくなるものである。

【００１４】以上のように本実施例によれば、騒音を実
際にモニタしながら増幅器と移相器を手動で騒音が小さ
くなるように調整できるものである。また基準になる信
号は振動源と相関のある振動であるため、加えられる振
動力は安定しており、効果が持続する。また、振動源の
大きさが変化してもその周波数が大きく変化しなけれ
ば、移相条件の変化はなく、基準信号の大きさに比例し
た大きさの加振力が加わるため、吸振器の効果が変わる
こともない。よって構造が比較的簡単なしかも動作の安
定した吸振器を実現できるものである。

【００１５】次に本発明の第二の手段の実施例について
図５を用いて説明する。４７は円筒形のコイルであり、
円盤状の重り２１が固着されている。２２は円筒状の磁
石であり、コイル４７の周囲に配置されている。コイル
４７は、磁石２２が発生する磁束を切るように配置さ
れ、磁石２２に対し軸方向に相対的に動く事ができるよ
うに板バネ２３で支持されている。

【００１６】以上の構成で、この吸振器２４を機器に取
り付けコイルに電流を流すと、コイル４７が振動し、電
流を適当に調整すれば相手の振動を打ち消すように作用
するものである。電流を印加しない場合は、磁石２２と
コイル４７の相対振動によって、コイル４７には振動速
度に比例した電圧が誘起される。

【００１７】この電気信号を任意の値に増幅する増幅器
と、基準信号に対し増幅器出力の移相を変える移相器
と、磁石とコイルの相対振動によって生じる電気信号の
大きさと、基準信号に対する移相を検出し、コイルに加
わる電気信号を前記移相器及び増幅器を制御し、振動を
打ち消すように調整する演算部を有した吸振器とするも
のである。

【００１８】掃除機用の電動送風機２５にこの吸振器２
４を使用した例を図６に示している。２５は電動送風機
であり、ファン部２６と電動機部２７を備えている。本
実施例では、吸振器２４は３個使用している。２個はフ
ァン部２６の外周に、１個は電動機部の外周に設置して
いる。２８は基準となる信号を検出し電気信号に変換す
るセンサで、本実施例では電動機部２７の後部、回転軸
に対じした位置に取り付けられており、電動機の回転子
の回転を検出する光電式のセンサとしている。３１は演
算部、３２は電気信号を任意の値に増幅する増幅器、３
３は基準信号に対し増幅器出力の移相を変える移相器で
ある。

【００１９】信号の流れを図７に示し、演算部３１は、
磁石２２とコイル４７の相対振動によって生じる電気信
号の大きさと、基準信号に対する移相を検出し、コイル
４７に加わる電気信号を、移相器３３及び増幅器３２を
制御し振動を打ち消すように調整する。コイル４７が振
動すると、振動に比例した正弦波の電圧が発生する。ス
イッチ３０を演算部３１側に倒し、この電圧の大きさ
と、回転位置を検出をするセンサ２８から入力される基
準信号との移相差を演算部３１で検出する。次にスイッ
チ３０を、増幅器３２・移相器３３側に倒す。センサ２
８が検出した回転数と同一の周波数を持った信号は、フ
ィルタ３４で正弦波になり増幅器３２・移相器３３を通
ってコイル４７に印加される。このときの増幅器３２・
移相器３３の調整は、演算部３１から出た信号によって
される。即ち測定した振動の逆の移相で同じ大きさの振
動力を加えるように演算された信号で調整され、電動送
風機２５の振動が打ち消され振動が低減される。電動送
風機の振動は回転不釣り合いによる振動であり、回転位
置と相関がある。また、振動モードは剛体モードであ
り、この振動を打ち消すには最低３個の吸振器が必要に
なる。

【００２０】図８は別の実施例を示している。加振用の
コイル４０と振動検出用のコイル４１を同軸上に別個に
設置しており、検出した振動を打ち消すための信号を演
算部４２で発生させる構成となっている。４３はセンサ
で、４４は増幅器である。

【００２１】以上のように本実施例によれば、機器の振
動を、吸振器のコイルに発生する振動を利用して検出
し、この振動を打ち消すように吸振器に発生させる振動
力と移相を調整して、精度良く機器に発生した振動を低
減できるものである。また移相を決めるための基準信号
は、振動と直接相関のある信号である回転位置検出信号
を利用しているため、安定した振動を吸振器が発生でき
る。経時的に回転数等が変化しても、その都度対象物の
振動を検出すれば最適な吸振条件が維持できる。よって
構成が比較的簡単で、動作の安定し、自動的に調整が可
能な吸振器が実現できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の第一の手段は、コイルと磁石を
有した駆動部と、基準となる信号を検出し電気信号に変
換するセンサと、移相調整用またはゲイン調整用のボリ
ュームを有し、前記センサからの電気信号の位相を変え
る移相器、大きさを変える増幅器とを有し、これらを経
た出力が前記コイルに接続された構成として、構造が比
較的簡単でしかも動作の安定した吸振器を提供できるも
のである。

【００２３】本発明の第二の手段は、磁石が発生する磁
束を切るように配置され、磁石に対し相対的に動く事が
できるコイルと、基準となる信号を検出し電気信号に変
換するセンサと、この電気信号を任意の値に増幅する増
幅器と、基準信号に対し、増幅器出力の移相を変える移
相器と、磁石とコイルの相対振動によって生じる電気信
号の大きさと、基準信号に対する移相を検出し、コイル
に加わる電気信号を前記移相器及び増幅器を制御し、振
動を打ち消すように調整する演算部を有した構成とし
て、構成が比較的簡単で、動作が安定し、自動的に調整
が可能な吸振器を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第一の手段の実施例である吸
振器の平面図 （ｂ）は同側断面図

【図２】同洗濯機に使用した例を示す断面図

【図３】同信号の流れを示すブロック図

【図４】同使用例における水受け槽の振動モードを示す
図

【図５】（ａ）は本発明の第二の手段の実施例である吸
振器の平面図 （ｂ）は同側断面図

【図６】（ａ）は同電動送風機に使用した例を示す正面
図 （ｂ）は同下面図

【図７】同信号の流れを示すブロック図

【図８】本発明の第二の手段の他の実施例を示すブロッ
ク図

【符号の簡単な説明】

１・４７ コイル ３ 重り ４・２２ 磁石 １４・２４ 吸振器 １７ ボリューム １５・２８ センサ １９・３２ 増幅器 ２０・３３ 移相器 ３１ 演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 春夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルと磁石を有した駆動部と、基準と
   なる信号を検出し電気信号に変換するセンサと、移相調
   整用またはゲイン調整用のボリュームを有し、前記セン
   サからの電気信号の位相を変える移相器、大きさを変え
   る増幅器とを有し、これらを経た出力が前記コイルに接
   続された吸振器。
2. 【請求項２】 磁石が発生する磁束を切るように配置さ
   れ、磁石に対し相対的に動く事ができるコイルと、基準
   となる信号を検出し電気信号に変換するセンサと、この
   電気信号を任意の値に増幅する増幅器と、基準信号に対
   し、増幅器出力の移相を変える移相器と、磁石とコイル
   の相対振動によって生じる電気信号の大きさと、基準信
   号に対する移相を検出し、コイルに加わる電気信号を前
   記移相器及び増幅器を制御し、振動を打ち消すように調
   整する演算部を有した吸振器。