JPH10196698A - Truss spring - Google Patents
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- JPH10196698A JPH10196698A JP9005464A JP546497A JPH10196698A JP H10196698 A JPH10196698 A JP H10196698A JP 9005464 A JP9005464 A JP 9005464A JP 546497 A JP546497 A JP 546497A JP H10196698 A JPH10196698 A JP H10196698A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動発生源となる
機器の有害な振動や衝撃を緩衝するトラススプリングに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a truss spring for damping harmful vibrations and shocks of a device that is a vibration source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】機器の発する振動や衝撃を緩衝する緩衝
材や制振材の基本的な構成材料は、弾性材である。弾性
材は歪と応力との組合せによる緩衝機能を基調とし、そ
の緩衝機能は、弾性材料の質と体積とによって決定され
る。2. Description of the Related Art An elastic material is a basic constituent material of a cushioning material or a vibration damping material for damping vibrations and shocks generated by equipment. Elastic materials are based on a buffering function based on a combination of strain and stress, and the buffering function is determined by the quality and volume of the elastic material.
【０００３】弾性体にはゴム系のものと金属系のものと
がある。体積量に依存するゴム系弾性体の振動緩衝は、
ばね定数を小さく（柔かく）しようとすると、比例的に
素材量が増し、重量が大きくなる。一方、金属系弾性体
に関してコイルばねは、横弾性係数Ｇの「ねじり応力」
弾性によるものであり、ばね定数は、縦弾性係数Ｅの
「曲げ応力」弾性による板ばねの「曲げ弾性」の６０％
程度である。The elastic body includes a rubber type and a metal type. The vibration damping of the rubber-based elastic body depending on the volume is
To reduce (soften) the spring constant, the amount of material increases proportionately and the weight increases. On the other hand, with respect to the metal-based elastic body, the coil spring has a "torsion stress" of the transverse elastic coefficient G.
The spring constant is 60% of the "bending elasticity" of the leaf spring due to the "bending stress" elasticity of the longitudinal elasticity coefficient E.
It is about.
【０００４】このため、コイルばねによる緩衝機構は、
板ばねによるものに比べて重量は４０％重くなるが、逆
に疲労限度は、板ばねの５０％程度である。図１４に、
コイルばねと、防振ゴムとの有効緩衝周波数帯の比較を
示す（養賢堂 振動工学ハンドブック ｐ９４８）。For this reason, a cushioning mechanism using a coil spring is
The weight is 40% heavier than that of the leaf spring, but the fatigue limit is about 50% of that of the leaf spring. In FIG.
A comparison of the effective buffer frequency band between the coil spring and the rubber is shown (Yokendo Vibration Engineering Handbook p948).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図１４に明らかなとお
り、振動の緩衝系として有効な固有振動数（Ｈｚ）５Ｈ
ｚ以下のエリアでは「コイルばね」しかないが、コイル
ばねは、２Ｈｚ以下では有効ではない。逆に高周波側で
は、コイルばねは、高周波振動の絶縁性が悪く、減衰性
はなく、サージングも起こりやすい。また、静撓みが大
きく、座屈防止用のガイドが必要のため、緩衝系として
の機能は単次元緩衝に留まる。As is apparent from FIG. 14, a natural frequency (Hz) 5H effective as a vibration damping system is used.
There is only a “coil spring” in the area below z, but the coil spring is not effective below 2 Hz. Conversely, on the high frequency side, the coil spring has poor insulation of high frequency vibration, has no damping property, and is liable to be surging. In addition, since the static deflection is large and a guide for preventing buckling is required, the function as a buffer system is limited to a one-dimensional buffer.
【０００６】一方、防振ゴムは、三次元防振と減衰とを
有し、付加装置を必要としないが、ばね定数を微小化
し、５Ｈｚ以下の低周波を防振するには断面積比に対し
て数倍の高さを必要とし、設置のスペースが大きくなる
ばかりではなく、高さが高くなって座屈が生じやすくな
る。On the other hand, anti-vibration rubber has three-dimensional anti-vibration and damping, and does not require an additional device. However, in order to reduce the spring constant and to vibrate low frequencies of 5 Hz or less, the cross-sectional area ratio needs to be reduced. On the other hand, it requires several times the height, which not only increases the installation space, but also increases the height, which tends to cause buckling.
【０００７】ところで、コイルばねは、点支持によって
機器や構造物を支えるものが殆どである。したがって、
衝撃を吸収する目的，振動源と絶縁する場合，振動源を
制振をする場合に、機器や構造物の支持には複数個のコ
イルばねの組が必要となる。By the way, most coil springs support devices and structures by point support. Therefore,
For the purpose of absorbing shock, insulating from a vibration source, and controlling the vibration source, a set of a plurality of coil springs is required to support equipment and structures.
【０００８】ところが、スプリングによって支えるべき
機器，構造物の重量が部分的に異なるときに、一組のコ
イルばねに同じ弾性係数のコイルばねを用いたのでは、
振動に偏りが生じ、これを防止するには、必要以上に大
きな弾性係数のコイルばねを用いなければならず、これ
が緩衝効率の低下、または緩衝不能の原因になる。[0008] However, when the weights of the devices and structures to be supported by the springs are partially different, if a coil spring having the same elastic coefficient is used for a pair of coil springs,
In order to prevent the occurrence of bias in vibration, a coil spring having an elastic coefficient larger than necessary must be used, which causes a reduction in buffer efficiency or a failure in buffering.
【０００９】一方、流体を輸送する配管あるいは回転シ
ャフトは、放射方向の振れが生じ、その防振支持に点支
持のコイルばねを用いたのでは、如何に多数本のコイル
ばねを放射状に配列しても、円周方向に隙間なく配列す
ることができない。このため、通例は防振ゴムが用いら
れるが、防振ゴムは、限られた周波数帯を防振するにす
ぎない。On the other hand, pipes or rotary shafts for transporting fluids oscillate in the radial direction, and if a point-supported coil spring is used to support the vibration, any number of coil springs may be arranged radially. However, they cannot be arranged without any gap in the circumferential direction. For this reason, an anti-vibration rubber is generally used, but the anti-vibration rubber only damps a limited frequency band.
【００１０】本発明の目的は、機器又は構造物を面上で
支え、振動や衝撃により発生した振動エネルギー同士を
干渉させてこれを相殺緩衝させるトラススプリングを提
供することにある。[0010] It is an object of the present invention to provide a truss spring which supports equipment or a structure on a surface, and causes vibration energy generated by vibration or impact to interfere with each other and to buffer the energy.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるトラススプリングにおいては、受振部
と、基礎部と、トラス撓み帯とを有するトラススプリン
グであって、受振部、基礎部、トラス撓み帯は、弾性体
からなり、可撓性を有し、屈伸可能であり、受振部は、
衝撃，振動を受ける部分であり、基礎部は、固定側とな
る部分であり、トラス撓み帯は、角度をなし、受振部
と、基礎部とを直線又は曲線でつないでトラス構造体を
形成し、受振部側から加振されて長さ方向にフック弾性
による撓み変形を生ずるものである。In order to achieve the above object, a truss spring according to the present invention is a truss spring having a vibration receiving portion, a base portion, and a truss bending band. The truss flexure band is made of an elastic body, has flexibility, and can be bent and stretched.
The part that receives shock and vibration, the base part is the part on the fixed side, and the truss bending zone forms an angle, and forms a truss structure by connecting the vibration receiving part and the base part with a straight line or a curve. The vibrator is vibrated from the side of the vibration receiving portion to cause bending deformation in the length direction due to hook elasticity.
【００１２】また、緩衝帯を有し、緩衝帯は、受振部と
基礎部との間に直線又は曲線状に介在され、トラス撓み
帯は、受振側トラス撓み帯と、基礎側トラス撓み帯とか
らなり、受振側トラス撓み帯は、受振部と緩衝帯とをつ
ないでトラス構造体を形成し、基礎側トラス撓み帯は、
基礎部と緩衝帯とをつないでトラス構造体を形成し、緩
衝帯の受振側トラス撓み帯の支持部分と、基礎側トラス
撓み帯の支持部分との位置を互いに異ならせものであ
る。[0012] Further, a buffer band is provided between the vibration receiving portion and the base portion in a straight line or a curved shape, and the truss bending band includes a vibration receiving truss bending band and a base side truss bending band. The receiving-side truss bending band forms a truss structure by connecting the vibration receiving portion and the buffer band, and the foundation-side truss bending band is
The truss structure is formed by connecting the base portion and the buffer band, and the positions of the support portion of the vibration-receiving truss bending band of the buffer band and the support portion of the base-side truss bending band are different from each other.
【００１３】また、緩衝制御部を有し、緩衝制御部は、
トラス撓み帯と受振部，基礎部又は緩衝帯とをつなぐ部
位に形成された曲面であり、トラス撓み帯の座屈変形を
制御するものである。[0013] In addition, a buffer control unit is provided.
A curved surface formed at a portion connecting the truss flex band to the vibration receiving portion, the base portion or the buffer band, and controls buckling deformation of the truss flex band.
【００１４】また、トラス撓み帯は、変振段を有し、変
振段は、トラス撓み帯の長さ方向の一部に形成され、加
振に対して振幅を変える段部である。Further, the truss bending band has a vibration changing step, and the vibration changing step is a step portion which is formed in a part of the length of the truss bending band in the longitudinal direction and changes the amplitude with respect to the excitation.
【００１５】また、トラス撓み帯に形成された変振段の
長さ方向の位置は、隣接相互の各トラス撓み帯について
互いに異なるものである。[0015] The longitudinal position of the vibration changing step formed on the truss bending zone is different from each other for each adjacent truss bending zone.
【００１６】また、緩衝帯は、受振部又は基礎部に対
し、平行又は角度をなして配置されたものである。The buffer band is arranged parallel or at an angle to the vibration receiving portion or the base portion.
【００１７】また、受振部と、基礎部との間に２以上の
緩衝帯を有し、受振部と緩衝帯との間、緩衝帯と基礎部
との間及び相互の緩衝帯間はいずれもトラス撓み帯によ
ってつながれているものである。[0017] Further, two or more buffer bands are provided between the vibration receiving unit and the base unit, and between the vibration receiving unit and the buffer band, between the buffer band and the base unit, and between the mutual buffer bands. They are connected by a truss bending band.
【００１８】また、緩衝帯の面は、受振部又は基礎部に
対して角度をなして配置され、緩衝帯につながれるトラ
ス撓み帯の支持部分は、緩衝帯の角度をなす面に沿って
傾斜状に形成されたものである。The surface of the buffer band is arranged at an angle with respect to the vibration receiving portion or the base portion, and the supporting portion of the truss bending band connected to the buffer band is inclined along the angled surface of the buffer band. It is formed in a shape.
【００１９】また、受振部と、基礎部とは互いに直交す
る位置に配置されたものである。The vibration receiving section and the base section are arranged at positions orthogonal to each other.
【００２０】また、受振部と基礎部とは同一面上に配置
されたものであり、受振側トラス撓み帯と、基礎側トラ
ス撓み帯とは並列に配置されたものである。Further, the receiving portion and the base portion are arranged on the same plane, and the receiving-side truss bending zone and the base-side truss bending zone are arranged in parallel.
【００２１】また、受振側トラス撓み帯は、圧縮形トラ
ス構造体をなすものであり、基礎側トラス撓み帯は、引
張り形トラス構造体をなしているものである。Further, the vibration-receiving-side truss bending zone forms a compression-type truss structure, and the foundation-side truss bending zone forms a tension-type truss structure.
【００２２】また、トラス撓み帯は、受振部が受けた衝
撃，振動を分力し、さらに合力させて干渉減衰するもの
である。Further, the truss flexure band is a component that separates the shock and vibration received by the vibration receiving portion and further combines them to attenuate interference.
【００２３】また、トラス構造体の間隙内に充填剤が充
填され、充填剤は、流体であり、トラス構造体に摩擦抵
抗を与えるものである。Further, a filler is filled in the gap of the truss structure, and the filler is a fluid and gives frictional resistance to the truss structure.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２５】本発明において、トラススプリングは、フ
ック弾性にしたがう弾性体を骨組みとして構成されたト
ラス構造体をなしている。トラス構造体は、一般にトラ
スと呼ばれる構造体である。一般的意味のトラスとは、
部材が三角形を構成するように組まれた骨組構造で、力
学上、部材はその両端（節点）で回転の拘束がないよう
に連結された構造、外力は節点にのみ作用するとみなす
ので部材には軸力のみが作用するものをいう（科学大辞
典 丸善株式会社 ｐ１００１ 左欄 昭６０参照）。
図１にトラスの簡単な例を示す。In the present invention, the truss spring has a truss structure formed by using an elastic body according to hook elasticity as a framework. The truss structure is a structure generally called a truss. A truss in a general sense is
Member is a framed structure that is assembled to form a triangle. In terms of mechanics, the member is connected at both ends (nodes) so that there is no rotation constraint. It refers to the one in which only axial force acts (see Science University Dictionary, Maruzen Co., Ltd., p1001, left column, Showa 60).
FIG. 1 shows a simple example of a truss.
【００２６】もっとも、一般の意味のトラスでは、部材
は剛体からなるために荷重や反力はすべて節点に集中す
ることになっているが、本発明では部材が弾性体であ
り、荷重や反力をすべて両端の節点に集中させるわけで
はない。However, in a truss in a general sense, since the members are made of a rigid body, all the loads and reaction forces are concentrated at the nodes, but in the present invention, the members are elastic and the loads and the reaction forces are Are not all concentrated at the nodes at both ends.
【００２７】図１（ａ）のトラス構造を本発明の構成に
あてはめたときに、上下の梁に相当する部材がそれぞれ
受振部１，基礎部２であり、上下の梁を斜め方向につな
いで三角形の骨組みを構成する部材がトラス撓み帯３で
ある。トラス撓み帯３は、上下端のつながりがそれぞれ
角度をなして隣接する他のトラス撓み帯３との延長線上
に交点を有し、上端側の支持部分に分岐点４ａ，下端側
の支持部分に合流点４ｂを形成している。したがって、
受振部１に加えられた力Ｐ0は、各分岐点４ａで分力さ
れ、それぞれのトラス撓み帯３に力Ｐ1が伝えられ、合
流点４ｂで合力される。When the truss structure shown in FIG. 1A is applied to the structure of the present invention, the members corresponding to the upper and lower beams are the vibration receiving portion 1 and the base portion 2, respectively, and the upper and lower beams are connected diagonally. The member constituting the triangular skeleton is the truss bending band 3. The truss flex band 3 has an intersection on the extension line with another adjacent truss flex band 3 in which the connection of the upper and lower ends forms an angle, and the upper end support portion has a branch point 4a, and the lower end support portion has an intersection. A junction 4b is formed. Therefore,
The force P 0 applied to the vibration receiving unit 1 is divided at each branch point 4 a, the force P 1 is transmitted to the respective truss flexure bands 3, and is combined at the junction 4 b.
【００２８】トラス撓み帯３は、図１（ｂ）に示すよう
に力Ｐ1を受けてＳ形に屈曲又は圧縮変形して力Ｐ1の一
部を吸収し、合流点４ｂでは、他のトラス撓み帯３に伝
えられた力Ｐ1と合力して干渉減衰し、共振が回避され
る。図２（ａ）は、受振部１と基礎部２との間に緩衝帯
５を平行に介在させ、受振部１と緩衝帯５間および緩衝
帯５と基礎部２間をそれぞれトラス撓み帯でつないでト
ラス構造体Ｔ1，Ｔ2を、上下２段に形成した例である。
受振部１と緩衝帯５間をつなぐトラス撓み帯が受振側ト
ラス撓み帯３ａであり、緩衝帯５と基礎部２間をつなぐ
トラス撓み帯が基礎側トラス撓み帯３ｂである。The truss flexure zone 3, bent or compressed deformed S-shaped to absorb some of the force P 1 receives a force P 1 as shown in FIG. 1 (b), the meeting point 4b, the other and force with force P 1 conveyed in the truss deflection zone 3 interfere damping, resonance is avoided. FIG. 2A shows that a buffer band 5 is interposed between the vibration receiving unit 1 and the base unit 2 in parallel, and the truss bending band is used between the vibration receiving unit 1 and the buffer band 5 and between the buffer band 5 and the base unit 2 respectively. This is an example in which truss structures T 1 and T 2 are connected in two upper and lower stages.
The truss bending band connecting the vibration receiving portion 1 and the buffer band 5 is a vibration receiving truss bending band 3a, and the truss bending band connecting the buffer band 5 and the base portion 2 is the base truss bending band 3b.
【００２９】受振側トラス撓み帯３ａ及び基礎側トラス
撓み帯３ｂの支持部分、すなわち、緩衝帯５に２本の受
振側トラス撓み帯３ａが交って形成する合流点４１ｂ
と、２本の基礎側トラス撓み帯３ｂが交って形成する分
岐点４２ａとは、互いに位置が異なり、受振側トラス撓
み帯３ａの合流点４１ｂ，４１ｂ間の中央に基礎側トラ
ス撓み帯３ｂの分岐点４２ａが来るように関係位置が設
定されている。A support point for the receiving-side truss bending band 3a and the foundation-side truss bending band 3b, that is, a junction 41b formed by the two receiving-side truss bending bands 3a intersecting with the buffer band 5.
And a branch point 42a formed by intersecting the two foundation-side truss flex bands 3b at different positions from each other, and the base-side truss flex band 3b is located at the center between the converging points 41b, 41b of the receiving-side truss flex band 3a. Is set so that the branch point 42a of the above comes.
【００３０】受振部１に加えられた外力は、固定側であ
る基礎部２に伝えられ、基礎部２からはその反力が受振
部１側に戻されて吸収される。基礎部２の反力吸収メカ
ニズムは、受振部１に加えられる外力の吸収メカニズム
と同様である。The external force applied to the vibration receiving part 1 is transmitted to the fixed base part 2, and the reaction force is returned to the vibration receiving part 1 side and absorbed from the base part 2. The mechanism for absorbing the reaction force of the base part 2 is the same as the mechanism for absorbing the external force applied to the vibration receiving part 1.
【００３１】この構造によれば、受振部１に加えられた
力Ｐが各分岐点４１ａで受振側トラス撓み帯３ａに力Ｐ
1として分力し、合流点４１ｂで合力し、さらに緩衝帯
５を経て基礎側トラス撓み帯３ｂの各分岐点４２ａで力
Ｐ2に分岐し、さらに合流点４２ｂで合力して干渉作用
を繰返すとともに緩衝帯５の伸び縮みによる衝撃吸収作
用により受振部１に加えられた力Ｐは有効に吸収され
る。According to this structure, the force P applied to the vibration receiving portion 1 is applied to the vibration receiving side truss bending band 3a at each branch point 41a.
And the force component as 1, and the resultant force at the merging point 41b, further through a buffer zone 5 branches to the force P 2 at the branch point 42a of the basic side truss deflection zone 3b, repeated interference effect and force further confluence 42b At the same time, the force P applied to the vibration receiving portion 1 by the shock absorbing action due to the expansion and contraction of the buffer band 5 is effectively absorbed.
【００３２】図２（ａ）は、２段のトラス構造体の積層
例であるが、図２（ｂ）のように３段以上にトラス構造
体Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3を積層することもでき、いずれも緩衝
帯５につながれるトラス構造体の受振側の合流点と基礎
側の分岐点とは位置を異ならせている。３段以上の場合
であっても受振部１に加えられた振動は、各段のトラス
構造体Ｔ1，Ｔ2，…Ｔｎのトラス撓み帯３ａ，３ｂ，
…，並びに緩衝帯５ａ，５ｂ，…において、合力ベクト
ルの相互干渉により制振される。トラスの多段構造は、
衝撃緩衝や共振が発生するおそれのない低回数振動や地
震の防振に有効である。FIG. 2 (a) shows an example of a two-tiered truss structure stack. As shown in FIG. 2 (b), three or more truss structures T 1 , T 2 and T 3 are stacked. In any case, the junction point on the vibration receiving side of the truss structure connected to the buffer zone 5 and the branch point on the foundation side are different in position. Even in the case of three or more stages, the vibration applied to the vibration receiving unit 1 causes the truss structures T 1 , T 2 ,.
, And the buffer bands 5a, 5b,... Are damped by mutual interference of resultant force vectors. The multi-stage structure of the truss is
It is effective for vibration damping of low frequency vibrations and earthquakes without shock buffering or resonance.
【００３３】以上図１，図２の例では、受信部，基礎部
および緩衝帯は図上直線状に表わしているが、必ずしも
直線に限らず曲線で表わされる形態がある。受信部，基
礎部、又は緩衝帯が直線で表わされたものは、直帯又は
平面を意味し、曲線で表わされたときには曲帯又は曲面
を意味する。曲線には例えば円形が含まれる。図３に円
形のトラス構造体を示す。この例では、受信部１と、基
礎部２と緩衝帯５とが同心状に組合されている。また、
受信部１と緩衝帯５間に受信側トラス撓み帯３ａ，基礎
部２と緩衝帯５との間に基礎側トラス撓み帯３ｂがそれ
ぞれ放射状に形成される。受信部１と基礎部とはいずれ
が内周側であってもよい。In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the receiving section, the base section, and the buffer band are shown as straight lines in the drawing, but they are not necessarily shown as straight lines but may be shown as curves. When the receiving part, the base part, or the buffer band is represented by a straight line, it means a straight band or a plane, and when represented by a curve, it means a curved band or a curved surface. The curve includes, for example, a circle. FIG. 3 shows a circular truss structure. In this example, the receiving unit 1, the base unit 2, and the buffer band 5 are combined concentrically. Also,
A receiving-side truss bending band 3a is formed radially between the receiving unit 1 and the buffer band 5, and a base-side truss bending band 3b is formed radially between the base unit 2 and the buffer band 5. Either the receiving section 1 or the base section may be on the inner peripheral side.
【００３４】以下の実施形態においても受信部および基
礎部を直線で図示したものは、曲線であってもそのまま
あてはまるものである。図４は、図２（ａ）における緩
衝帯５を受振部１と基礎部２との間に角度をなして介在
させた例である。すなわち、緩衝帯５は、その一方が受
振部１側に、他方が基礎部２側に交叉する角度を保たせ
て介在させている。Also in the following embodiments, the linear representation of the receiving unit and the basic unit is applicable to a curved line as it is. FIG. 4 shows an example in which the buffer band 5 in FIG. 2A is interposed between the vibration receiving unit 1 and the base unit 2 at an angle. That is, the buffer band 5 is interposed while maintaining an angle at which one crosses the vibration receiving unit 1 side and the other crosses the base unit 2 side.
【００３５】緩衝帯５を一定角度傾斜させることによっ
て、受振側トラス撓み帯３ａ及び基礎側トラス撓み帯３
ｂの各分岐点４ａ，４ａ又は合流点４ｂ，４ｂ間の距離
を一定のピッチに設定したときにいずれのトラス撓み帯
もその長さ及び傾斜角が自ずから互いに異なることにな
り、緩衝帯５上の分岐点４ａから基礎部２上の合流点４
ｂにそれぞれ２方向から加わる力は、その撓み角度の合
力によって互いに干渉し、受振部１から加えられた力の
一部は、緩衝帯５にそって逃がされ、また、各合流点，
分岐点に加えられる力の位相のずれにより相互干渉して
相殺減衰される。By tilting the buffer band 5 at a fixed angle, the vibration-receiving truss bending band 3a and the base-side truss bending band 3
When the distance between the branch points 4a, 4a or the merging points 4b, 4b is set to a constant pitch, the lengths and the inclination angles of any of the truss bending zones are naturally different from each other. Junction 4a on the foundation 2 from the branch point 4a of
b from two directions interfere with each other due to the resultant force of the bending angles, and a part of the force applied from the vibration receiving unit 1 is released along the buffer band 5.
Due to the phase shift of the force applied to the bifurcation, the forces interfere with each other and are offset and attenuated.
【００３６】図４の構造によれば、共振の回避とともに
共振減衰機構が複合され、例え共振が生じようとしても
他の固有振動数が揃わない緩衝帯と連動している多数の
撓み帯に干渉されて共振が減衰する。According to the structure shown in FIG. 4, the resonance damping mechanism is combined with the avoidance of the resonance, and even if the resonance is to occur, it interferes with a number of bending bands which are linked to the other buffer bands whose natural frequencies are not uniform. And the resonance is attenuated.
【００３７】トラス撓み帯３と、受振部１，基礎部２又
は緩衝帯５との接続部分は、図５のように曲面をなし、
この曲面は緩衝制御部９を形成するものである。緩衝制
御部９は、トラス撓み帯３の座屈変形を制御する機能を
有し、トラス撓み帯３は、座屈の加速が回避され、スム
ースに撓み変形する。図５（ａ）は線形に、図５（ｂ）
は非線形に制御する例である。The connecting portion between the truss bending band 3 and the vibration receiving portion 1, the base portion 2 or the buffer band 5 forms a curved surface as shown in FIG.
This curved surface forms the buffer control unit 9. The buffer control unit 9 has a function of controlling the buckling deformation of the truss bending band 3, and the truss bending band 3 is prevented from accelerating the buckling and smoothly deforms. FIG. 5 (a) is linear and FIG. 5 (b)
Is an example of nonlinear control.
【００３８】本発明において、トラス撓み帯３には、図
６（ａ）のようにその長さ方向の途中に変振段６を設け
ることができる。変振段６は、トラス撓み帯３の長さ方
向の一部に形成された段部であり、トラス撓み帯３に振
動が加えられたときにその振動がこの変振段６の部分で
軸心のずれまたはベクトル変移のいずれかが生じ、図６
（ｂ）のように変振段６の部分をはさんで撓みの向きが
互いに逆方向になってトラス撓み帯３を容易にＳ形に変
形させて制振できる。In the present invention, the truss bending zone 3 can be provided with a vibration changing step 6 in the middle of the length direction as shown in FIG. The vibration changing step 6 is a step formed in a part of the length of the truss bending band 3 in the longitudinal direction. Either misalignment or vector shift occurs, and FIG.
As shown in (b), the directions of the bending are opposite to each other with the portion of the vibration changing step 6 interposed therebetween, so that the truss bending band 3 can be easily deformed into the S shape to control the vibration.
【００３９】この変振段６の形成位置を、隣接相互の各
トラス撓み帯３，３の組について互いに異ならせること
により、または、図７のようにトラス撓み帯３の厚みを
部分的に異ならせることにより、あるいは図８のように
隣接するトラス撓み帯３のピッチを互いに異ならせるこ
とによっても、共振回避を図ることができる。The position of forming the vibration changing step 6 may be different for each pair of adjacent truss flex bands 3, or if the thickness of the truss flex band 3 is partially different as shown in FIG. By changing the pitch of the adjacent truss bending bands 3 as shown in FIG. 8, resonance can also be avoided.
【００４０】本発明によれば、トラス構造体の受振部１
と、基礎部３との関係について種々の実施形態が可能で
ある。図９は、受振部１と基礎部２とが平行に配置さ
れ、両者間に介在させた緩衝帯５は受振部１及び基礎部
２の奥行の方向に上傾している。緩衝帯５につながれた
受振側トラス撓み帯３ａ及び基礎側トラス撓み帯３ｂ
は、その奥行方向に傾斜して、トラス構造体を傾斜状に
形成している。この構造によれば、図９（ｂ）に明らか
なように、受振部１と、基礎部２とは相対的に横ずれを
して振動を吸収する。According to the present invention, the vibration receiving section 1 of the truss structure
Various embodiments are possible with respect to the relationship with the base 3. In FIG. 9, the vibration receiving unit 1 and the base unit 2 are arranged in parallel, and the buffer band 5 interposed therebetween is inclined upward in the depth direction of the vibration receiving unit 1 and the base unit 2. Vibration-receiving truss bending band 3a and foundation-side truss bending band 3b connected to buffer band 5
Are inclined in the depth direction to form the truss structure in an inclined shape. According to this structure, as apparent from FIG. 9B, the vibration receiving unit 1 and the base unit 2 relatively laterally shift to absorb vibration.
【００４１】図１０は、受振部１と、基礎部２とが互い
に直交する位置に配置され、受振部１と緩衝帯５は受振
側トラス撓み帯３ａでつながれ、基礎部２と緩衝帯５と
は基礎側トラス撓み帯３ｂでつながれ、両緩衝帯３ａ，
３ｂは、緩衝帯５の同じ面に取付けられている。図１０
の例では、受振部１の水平面に加えられた外力は、基礎
部２の垂直面に支持されるが、この関係は逆であっても
よい。FIG. 10 shows that the vibration receiving portion 1 and the base portion 2 are arranged at positions orthogonal to each other, the vibration receiving portion 1 and the buffer band 5 are connected by a vibration receiving truss bending band 3a, and the base portion 2 and the buffer band 5 are connected to each other. Are connected by a base-side truss bending zone 3b, and both buffer zones 3a,
3b is attached to the same surface of the buffer band 5. FIG.
In the example, the external force applied to the horizontal surface of the vibration receiving unit 1 is supported by the vertical surface of the base unit 2, but this relationship may be reversed.
【００４２】図１１は、緩衝帯５の同じ面側に受振側ト
ラス撓み帯３ａと、基礎側トラス撓み帯３ｂとを並列に
設けて受振部１と基礎部２とを互いに隣接して配置した
例である。例えばトラス構造体の受振部１及び基礎部２
を円形として内外同心状に配置する構造に適用して、加
振力を同一平面で受ける構造体として好適である。FIG. 11 shows that the vibration-receiving truss bending band 3a and the foundation-side truss bending band 3b are provided in parallel on the same side of the buffer band 5, and the vibration receiving unit 1 and the base unit 2 are arranged adjacent to each other. It is an example. For example, the vibration receiving part 1 and the base part 2 of the truss structure
Is applied to a structure in which a circle is concentrically arranged inside and outside, and is suitable as a structure that receives an exciting force on the same plane.
【００４３】図１１のトラス構造体は、図１２に示すよ
うに、受振部１と基礎部２とを並設してそれぞれのトラ
ス撓み帯３ａ，３ｂを緩衝帯５の同一面に取付けられ、
受振側トラス撓み帯３ａは圧縮形のトラス構造を形成し
ているのに対し、基礎側トラス撓み帯３ｂは、引っ張り
形のトラス構造をなし、図１２（ａ）のように受振側ト
ラス撓み帯３ａと基礎側トラス撓み帯３ｂは並列に組合
されるが、基礎側トラス撓み帯３ｂは図１２（ｂ）のよ
うに反転形状となり、受振時には図１２（ｃ）のように
変形する。この構造によれば、受振部１に加えられた加
振力のストロークを増幅し、限られたスペース内でばね
定数を低くして、制振効率を高めることができ、緩衝帯
５および基礎部２でフェルマー現象が働き、衝撃や振動
波動の撓み角干渉で振動を減衰させることができる。In the truss structure shown in FIG. 11, as shown in FIG. 12, the vibration receiving portion 1 and the base portion 2 are arranged side by side, and the respective truss bending bands 3a and 3b are attached to the same surface of the buffer band 5.
The receiving-side truss bending zone 3a forms a compression-type truss structure, while the foundation-side truss bending zone 3b forms a tension-type truss structure, and as shown in FIG. Although the base side truss bending band 3b is combined in parallel with the base side truss bending band 3b, the base side truss bending band 3b has an inverted shape as shown in FIG. 12B and is deformed as shown in FIG. According to this structure, the stroke of the excitation force applied to the vibration receiving unit 1 can be amplified, the spring constant can be reduced in a limited space, and the vibration damping efficiency can be increased. 2, the Fermat phenomenon works, and the vibration can be attenuated by the interference of the shock and the deflection angle of the vibration wave.
【００４４】なお、トラス撓み帯３の厚み，硬さを異な
らせ、あるいは撓みやすく弯曲させることによって前記
の機能がより容易に発現できる場合がある。さらに、ト
ラス構造体の中空内に図１３（ａ），（ｂ）のように充
填剤７を充填したときには、その充填剤７の流体として
の性質（例えば弾性，形状，大きさ）と表面の摩擦と摺
動性の界面特性が緩衝機能を発現して減衰効果が高ま
る。これをヘテロバッファー減衰機能という。充填剤７
としては、粒体，球，ケルビン１４面体，鱗片，ウイス
カなどの固体を流体として使用するほか、液体を使用で
きる。液体には粘性液体８を用い、図１３（ｂ）のよう
に密閉空間の一部に充填する。In some cases, the above-mentioned function can be more easily realized by varying the thickness and hardness of the truss bending band 3 or by bending it easily. Further, when the filler 7 is filled in the hollow of the truss structure as shown in FIGS. 13A and 13B, the properties (for example, elasticity, shape, size) of the filler 7 as a fluid and the surface of the filler 7 are determined. The interface characteristics between friction and slidability exhibit a buffering function, and the damping effect is enhanced. This is called a hetero buffer attenuation function. Filler 7
As the fluid, solids such as granules, spheres, Kelvin tetrahedrons, scales, and whiskers can be used as a fluid, and liquids can be used. As the liquid, a viscous liquid 8 is used and is filled in a part of the closed space as shown in FIG.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明によるトラススプ
リングは、ベクトル系の静荷重または動荷重をトラス頂
点で分力・合力させ、トラス辺で撓みエネルギーに変換
させるプロセスをスカラー系の時間：距離・媒質・密度
の場で防振，制振の機能を実現させるものである。した
がって本発明によるときには、弾性体にゴム系，金属系
の弾性体を用い、トラス構造体の部材を弾性体で構成す
ることによって、トラス構造体の有する特性と弾性体の
撓み，伸縮変形による機能とその組合せによる分力，合
力の複合作用をもって受振部上に支えた加振源の振動あ
るいは衝撃を有効に制振することができる。特に、加振
源を支える受振部と、固定側の基礎部間に緩衝帯を介装
し、また、緩衝帯を傾けて介装させ、受振部と、緩衝帯
間及び緩衝帯と基礎部間をそれぞれトラス撓み帯でつな
いで多数のトラス構造体に構成することにより、加振源
から加えられる振動の一部を緩衝帯に逃がしつつ、共振
点を有効に回避することが可能となり、回転機械の防振
支持に用いて始動時の共振点通過の危険を回避すること
ができる。As described above, the truss spring according to the present invention performs the process of converting the static load or the dynamic load of the vector system into a component force and a resultant force at the truss vertex and converting it into bending energy at the truss side. It realizes the function of vibration control and vibration control in the place of distance, medium and density. Therefore, according to the present invention, by using a rubber-based or metal-based elastic body for the elastic body and configuring the members of the truss structure with the elastic body, the characteristics of the truss structure and the function of the elastic body due to its bending and expansion / contraction deformation By virtue of the combined action of the component force and the resultant force of the combination of the vibration source and the combination thereof, the vibration or impact of the vibration source supported on the vibration receiving portion can be effectively damped. In particular, a buffer band is interposed between the vibration receiving portion supporting the excitation source and the fixed-side base portion, and the buffer band is tilted and interposed between the vibration receiving portion, the buffer band, and between the buffer band and the base portion. Are connected to each other by a truss flexure band to form a large number of truss structures. It is possible to avoid the danger of passing through the resonance point at the time of starting by using the anti-vibration support.
【００４６】本発明によれば、トラス撓み帯の角度，硬
さ，厚み，形状の設定によって自由に制振設計を行うこ
とが可能であり、機器，構造物をトラス構造体の面上に
支えて、振動源から多次元の方向に発する振動の制振，
荷重応力要素による複素振動の制振，固有振動数による
共振の制振を実現でき、地震の免振，自動車・車輛のサ
スペンション，ブレーキパッド，マフラー，チェンソ
ー，削岩機，エアハンマーなどの緩衝、家電製品の消
音，制振、回転体やピストンシャフトの制振，緩衝、流
体配管の制振，軸受の類の制振，緩衝、テニスのラケッ
ト，ゴルフクラブのグリップの緩衝などに適用して優れ
た効果が得られる。According to the present invention, the vibration control design can be freely performed by setting the angle, hardness, thickness, and shape of the truss bending zone, and the devices and structures are supported on the surface of the truss structure. To suppress vibrations emitted from the vibration source in multidimensional directions,
Complex vibration suppression by load stress element, resonance suppression by natural frequency can be realized, seismic isolation, car / vehicle suspension, brake pads, muffler, chain saw, rock drill, air hammer, etc. Excellent for silencing and damping of home appliances, damping and damping of rotating bodies and piston shafts, damping of fluid piping, damping of bearings, damping, cushioning of tennis rackets, golf club grips, etc. The effect is obtained.
【図１】（ａ）は簡単なトラスの形状を示す図である。
（ｂ）はトラス撓み帯の変形を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing a simple truss shape.
(B) is a figure which shows deformation | transformation of a truss bending zone.
【図２】（ａ）は緩衝帯を平行に有する２段のトラス構
造体を示す図、（ｂ）は３段のトラス構造体を示す図で
ある。2A is a diagram illustrating a two-stage truss structure having buffer zones in parallel, and FIG. 2B is a diagram illustrating a three-stage truss structure.
【図３】円形のトラス構造体を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circular truss structure.
【図４】緩衝帯を傾けたトラス構造体を示す図である。FIG. 4 is a view showing a truss structure in which a buffer band is inclined.
【図５】（ａ），（ｂ）は緩衝制御部を示す図である。FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a buffer control unit.
【図６】（ａ）は変振段、（ｂ）はその変形を示す図で
ある。FIG. 6A is a diagram illustrating a vibration change stage, and FIG. 6B is a diagram illustrating a deformation thereof.
【図７】トラス撓み帯の応用例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an application example of a truss bending band.
【図８】トラス撓み帯の他の応用例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another application example of the truss bending band.
【図９】トラス構造体の受振部と基礎部との関係につい
ての応用例の第１例を示すもので、（ａ）は正面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。9A and 9B show a first example of an application example of a relationship between a vibration receiving section and a foundation section of a truss structure, wherein FIG. 9A is a front view,
(B) is a sectional view taken along line bb of (a).
【図１０】受振部と基礎部との関係についての応用例の
第２例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線断面図である。FIGS. 10A and 10B show a second example of an application example of the relationship between the vibration receiving unit and the base unit, where FIG. 10A is a plan view and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line bb of FIG.
【図１１】受振部と基礎部との関係についての応用例の
第３例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線断面図である。11A and 11B show a third example of an application example of a relationship between a vibration receiving unit and a base unit, where FIG. 11A is a plan view and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line bb of FIG.
【図１２】図１１のトラス構造体の受振部と基礎部との
関係を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は展開図、
（ｃ）は受振時の状態を示す図である。12A and 12B show a relationship between a vibration receiving portion and a foundation portion of the truss structure of FIG. 11, wherein FIG. 12A is a side view, FIG.
(C) is a diagram showing a state at the time of vibration reception.
【図１３】（ａ），（ｂ）はトラス構造体の中空内に充
填剤を充填した例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing an example in which a filler is filled in the hollow of the truss structure.
【図１４】コイルばね及び防振ゴムの有効緩衝周波数帯
の比較を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a comparison between effective buffer frequency bands of a coil spring and vibration-proof rubber.
１，１ａ，１ｂ 受振部 ２，２ａ，２ｂ 基礎部 ３ トラス撓み帯 ３ａ 受振側トラス撓み帯 ３ｂ 基礎側トラス撓み帯 ４ａ，４１ａ，４２ａ 分岐点 ４ｂ，４１ｂ，４２ｂ 合流点 ５，５ａ，５ｂ 緩衝帯 ６ 変振段 ７ 充填剤 ８ 粘性液体 1, 1a, 1b Vibration receiving part 2, 2a, 2b Base part 3 Truss bending band 3a Vibration receiving truss bending band 3b Foundation side truss bending band 4a, 41a, 42a Branch point 4b, 41b, 42b Junction point 5, 5a, 5b Buffer Obi 6 Transformation stage 7 Filler 8 Viscous liquid
Claims (13)
有するトラススプリングであって、 受振部、基礎部、トラス撓み帯は、弾性体からなり、可
撓性を有し、屈伸可能であり、 受振部は、衝撃，振動を受ける部分であり、 基礎部は、固定側となる部分であり、 トラス撓み帯は、角度をなし、受振部と、基礎部とを直
線又は曲線でつないでトラス構造体を形成し、受振部側
から加振されて長さ方向にフック弾性による撓み変形を
生ずるものであることを特徴とするトラススプリング。1. A truss spring having a vibration receiving portion, a base portion, and a truss bending band, wherein the vibration receiving portion, the base portion, and the truss bending band are made of an elastic body, have flexibility, and can be bent and stretched. The receiving part is a part that receives impact and vibration, the base part is a part on the fixed side, the truss bending band forms an angle, and connects the receiving part and the base part with a straight line or a curve. A truss spring characterized in that a truss structure is formed of the truss structure, and the truss spring is vibrated from the vibration receiving portion side to cause bending deformation due to hook elasticity in the length direction.
在され、 トラス撓み帯は、受振側トラス撓み帯と、基礎側トラス
撓み帯とからなり、 受振側トラス撓み帯は、受振部と緩衝帯とをつないでト
ラス構造体を形成し、 基礎側トラス撓み帯は、基礎部と緩衝帯とをつないでト
ラス構造体を形成し、緩衝帯の受振側トラス撓み帯の支
持部分と、基礎側トラス撓み帯の支持部分との位置を互
いに異ならせたことを特徴とする請求項１に記載のトラ
ススプリング。2. A buffer band, wherein the buffer band is linearly or curvedly interposed between the vibration receiving portion and the base portion, and the truss bending band includes a vibration receiving side truss bending band, a base side truss bending band. The receiving-side truss bending band forms a truss structure by connecting the vibration-receiving portion and the buffer band, and the foundation-side truss bending band forms a truss structure by connecting the base portion and the buffer band. 2. The truss spring according to claim 1, wherein the positions of the support portion of the receiving truss bending band of the belt and the support portion of the base truss bending band are different from each other.
帯とをつなぐ部位に形成された曲面であり、トラス撓み
帯の座屈変形を制御するものであることを特徴とする請
求項１又は２に記載のトラススプリング。3. A buffer control section, wherein the buffer control section is a curved surface formed at a portion connecting the truss flex band and the vibration receiving section, the base section or the buffer band, and controls buckling deformation of the truss flex band. The truss spring according to claim 1, wherein the truss spring is used.
加振に対して振幅を変える段部であることを特徴とする
請求項１，２又は３に記載のトラススプリング。4. The truss flex band has a transformation step, and the transformation step is formed on a part of the length of the truss flex band in a length direction,
The truss spring according to claim 1, wherein the truss spring is a step portion that changes an amplitude in response to vibration.
方向の位置は、隣接相互の各トラス撓み帯について互い
に異なるものであることを特徴とする請求項４に記載の
トラススプリング。5. The truss spring according to claim 4, wherein the longitudinal position of the vibration change step formed on the truss flex band is different from each other for each adjacent truss flex band.
行又は角度をなして配置されたものであることを特徴と
する請求項２に記載のトラススプリング。6. The truss spring according to claim 2, wherein the buffer band is disposed parallel or at an angle to the vibration receiving portion or the base portion.
帯を有し、受振部と緩衝帯との間、緩衝帯と基礎部との
間及び相互の緩衝帯間はいずれもトラス撓み帯によって
つながれているものであることを特徴とする請求項２又
は６に記載のトラススプリング。7. There are two or more buffer bands between the vibration receiving unit and the base unit, and any one of between the vibration receiving unit and the buffer band, between the buffer band and the base unit, and between the mutual buffer bands. The truss spring according to claim 2 or 6, wherein the truss springs are connected by a truss bending band.
て角度をなして配置され、 緩衝帯につながれるトラス撓み帯の支持部分は、緩衝帯
の角度をなす面に沿って傾斜状に形成されたものである
ことを特徴とする請求項２，６又は７に記載のトラスス
プリング。8. The surface of the shock absorber band is disposed at an angle to the vibration receiving portion or the base portion, and the supporting portion of the truss bending band connected to the shock absorber band is inclined along the angled surface of the shock absorber band. The truss spring according to claim 2, 6 or 7, wherein the truss spring is formed in a shape.
置に配置されたものであることを特徴とする請求項２又
は８に記載のトラススプリング。9. The truss spring according to claim 2, wherein the vibration receiving portion and the base portion are arranged at positions orthogonal to each other.
れたものであり、 受振側トラス撓み帯と、基礎側トラス撓み帯とは並列に
配置されたものであることを特徴とする請求項２に記載
のトラススプリング。10. The vibration receiving portion and the foundation portion are arranged on the same plane, and the vibration receiving side truss bending band and the foundation side truss bending band are arranged in parallel. The truss spring according to claim 2.
構造体をなすものであり、 基礎側トラス撓み帯は、引張り形トラス構造体をなして
いるものであることを特徴とする請求項１０に記載のト
ラススプリング。11. The truss flexure band on the receiving side forms a compression type truss structure, and the flexure band on the foundation side truss forms a tension type truss structure. The truss spring described in.
撃，振動を分力し、さらに合力させて干渉減衰するもの
であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，
７，８，１０又は１１に記載のトラススプリング。12. The truss flexure band is a component that separates the shock and vibration received by the vibration receiving unit, and further combines and attenuates the interference to attenuate the interference.
A truss spring according to 7, 8, 10 or 11.
され、 充填剤は、流体であり、トラス構造体に摩擦抵抗を与え
るものであることを特徴とする請求項１，２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１又は１２に記載のトラ
ススプリング。13. The truss structure is filled with a filler in a space between the truss structure, wherein the filler is a fluid and gives frictional resistance to the truss structure. 4,
The truss spring according to 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9005464A JPH10196698A (en) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Truss spring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9005464A JPH10196698A (en) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Truss spring |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196698A true JPH10196698A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=11611966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9005464A Pending JPH10196698A (en) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Truss spring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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