JPS5825169B2 - 磁気ダンピングを利用した動的吸振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ダンパーを利用して被減衰体の自由端部側
でその振動を無接触無摩擦で抑制するように構成した吸
振器に関し、とりわけ、固定面から片持梁状に張り出し
た構造物の自由端部側に生ずる一方向性の振動の除去や
、例えば土木工事用のバンドブレーカ−のような手持式
振動機械の把手の握りの長手方向に対して略直角の単一
方向に生ずる振動の除去などに好適な吸振器に関する。

固定面から突出した構造物の自由端部に生ずる振動を、
固定面を基準にせず自由端部側でその振動を抑制する機
器として動的吸振器が知られているが、その実用化に当
って解決すべき多くの問題点があって、まだ一般的に実
用化されていない。

問題の１として、構造物はそれ自体特殊な固有振動数を
もっていて、動的吸振器の固有振動数をそれにほぼ一致
させないと減衰効果があがらないことが判っていても、
従来、動的吸振器の固有振動数を可変にし微調整自在に
したものが存在しなかった。

問題の２として、減衰効果を最大にするにはダンパーの
減衰係数を最適に調整して設定することを要するが、手
軽かつ精密に上記を調整し得るダンパーが存在しなかっ
た。

問題の３として、使用する環境温度に対して安定した振
動減衰特性をもつことが実用上要請されるが、従来のオ
イルダンパーの場合には常温下において１０°Ｃの変化
があると動粘性抵抗が約２倍に変化し甚だ不安定であっ
た。

問題の４として、被減衰体に対する吸振器の取付取扱の
難易度について、理想的には無接触、無摩擦であること
が望まれるが、従来のオイルダンパーの場合にはオイル
シールの洩れ防止と機械的接触によって生ずる摩擦とが
相関関係にあり大変取扱い難い憂いがあった。

本発明の目的は、上記の欠陥を改善して、構造物の有す
る特殊の固有振動数に動的吸振器の固有振動数を簡単に
一致させることができると共に、減衰係数を手軽かつ精
密に調整することができることによって著しく顕著な減
衰効果を奏するばかりでなく、使用する環境温度に対し
て安定した振動減衰特性を有し、無接触、無摩擦の状態
で容易に取付取扱うことができる構造簡易かつコスト低
置な動的吸振器を創作して提供するにある。

本発明の構想を要約すれば、固定面から突出した片持梁
形構造物の自由端部に一方向性の振動が生ずるものにお
いて、該構造物の自由端部から平板状の導体を突出させ
、該導体を間に入れた一対の永久磁石を固定面から突出
させて対設した点にあり、或は、把手の握りの長手方向
に対して略直角の単一方向に振動が発生する装置におい
て、該把手の空洞にした握り部分中心部を固定端として
その左右に一対の片持梁をそれぞれ突出させ、該各片持
梁の自由端部に平板状の導体をそれぞれ固定し、前記把
手の空洞内に該各導体を間に入れた各一対の永久磁石を
対設した点に存する。

本発明の構成を具体的一実施例により図によって以下に
詳述する。

第１図乃至第４図は固定面８から突出した片持梁形構造
物９の自由端部１０に生ずる一方向性の振動１１を除去
する手段を示す。

この場合、片持梁形構造物９自体が第４図に示すはねｋ
ｄとなり、該ばねｋｄに対し以下に示す磁気ダンパーｃ
ｄが並列に配置される。

先ず、該構造物の長手方向に変位可能な環体１２を該構
造物の自由端附近に嵌合し、該環体１２から振動１１の
方向に沿って平板状の導体１３を突出させる。

他方において、別の固定面１４に一対のブラケット１５
及び１６を突設し、該各ブラケットにそれぞれ永久磁石
１７及び１８を対設して、その間に磁場を形成させ、該
磁場の中に前記導体１３が介在するようにし、該磁場に
生ずる磁束の方向に対して導体１３の面が略直角となる
ように配置する。

尚、一対の永久磁石１７及び１８に対する導体１３の間
隔は等距離であることを要し、更に、磁束密度を増減さ
せて減衰係数を最適値に調整し得るように、一対の磁石
１７及び１８の間隙を可変にすることが望ましい。

第１図の実施例は上記構造の磁気ダンパーｃｄを構造物
９の片側に１個設置したものを示し、第２図の実施例は
その両側に設置したものを示す。

第５図乃至第７図は把手１９の握り部分２０の長手方向
に対して略直角の単一方向に振動１１が発生する装置の
把手１９から振動を除去する手段を示す。

該振動発生装置に対する把手１９の取付部分が第５図実
線で示すように左右２個所にある場合にはその２つの取
付部分に同じ強さのコイルスプリング１／２に１及び１
／２に２を介装し、上記取付部分が第５図２点鎖線で示
すように中心に１個所ある場合にはそこに単一のコイル
スプリングｋを介装する。

把手１９の握り部分２０の内部を空洞２１にし、該把手
の握りの中心部を固定端としてその左右の空洞内に一対
の片持梁２３及び２４をそれぞれ突出させ、該一対の片
持梁の各自由端部端面に平板状の導体２５及び２６をそ
れぞれ振動１１の方向に平行になるように取り付ける。

他方において、該各導体２５及び２６に対しそれぞれ一
対の永久磁石２７．２８及び２９．３０（ただし、２９
は図示せず）を前記把手の空洞内に対設して、導体の面
に対して略直角方向の磁束が生ずるようにする。

本発明の作用は、第１図乃至第４図においては、片持梁
形構造物９の自由端側１０に生ずる一方向１性の振動１
１が一対の永久磁石１７及び１８間に介在させた導体１
３を揺動させようとすると、永久磁石１７及び１８で作
られた磁場の磁束を導体１３が直角に横切る状態となる
ので、フレミングの法則により導体１３内に渦電流が発
生し、導体１１３には導体の動く速度に比例して動く方
向の反力が生じ、その反力によって振動１１が打ち消さ
れる。

第５図乃至第７図においては、振巾の大きな振動１１が
先ず把手１９の取付部分に介装したコイゴルスプリング
ｋまたは１／２ ｋｌ、 １／２ ｋ２によって大部分
が除去され、該スプリングを通過した僅かな振巾が把手
１９の空洞２１内中心部に固定端２２をもつ左右一対の
片持梁２３及び２４に伝達される。

すると、該各部と一体の導体２５及びシ２６が各永久磁
石２７．２８及び２９．３０（ただし２９は図示せず）
で作られた磁場の磁束を直角に横切る状態となるので、
フレミングの法則により導体２６及び２８内にそれぞれ
渦電流が発生し、各導体には導体の動く速度に比例して
動く方Ｊ向の反力が生じ、その反力によって振動１１が
完全に打ち消される。

本発明は、振動除去の手段として磁気ダンパーを応用し
たので、片持梁９，２３及び２４に対する導体１３．２
５及び２６の取付位置を可変にするだけではね定数を変
えることができ、それによって構造物に特種な固有振動
数に一致するようにその固有振動数を自在に調整するこ
とができ、かつ、対設した永久磁石１７，１８，２７，
２８゜２９．３０間の各間隙を広狭可変にするだけで減
衰係数を任意に調整することができるばかりでなく、無
接触無摩擦の状態であり、使用する環境温度に対しても
安定した振動減衰特性を有するので、きわめて精密確実
に所要の振動の除去を達成することができ、更に、その
ような高性能の吸振器を全くオイルや電源なしで安全か
つ取扱容易に、しかも、簡素低床な設備で達成させ得た
ので、各部に生ずる一方向性の振動除去に顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１における第１の実施例を示す側面図
、第２図は本発明の１における第２の実施例を示す側面
図、第３図は第１図３−３線に沿った縦断面図、第４図
は第３図の原理説明図、第５図は本発明の２における実
施例を示す縦断面図、第６図は第５図６−６線に沿った
縦断面図、第７図は第５図の原理説明図である。 ８・・・・・・固定面、９・・・・・・片持梁形構造物
、１０・・・・・山田端部、１１・・・・・・一方向性
の振動、１２・・・・・・環体、１３・・・・・・導体
、１４・・・・・・固定面、１７゜１８・・・・・・永
久磁石、１９・・・・・・把手、２０・・・・・・握り
部分、２１・・・・・・空洞、２２・・・・・・固定端
、２３゜２４・・・・・・一対の片持梁、２５，２６・
パ・パ導体、２７．２８．２９．３０（２９は図示せず
）・・・・・・永久磁石、ｋｄ 、ｋ 、１／２に１，
１／２に２・・・・・・ばね、ｃｄ・・・・・・磁気ダ
ンパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定面から突出した片持梁形構造物の自由端部に一
   方向性の振動が生ずるものにおいて、該構造物の自由端
   部から前記振動方向に沿って平板状の導体を突出させ、
   突出した該導体の面に対して略直角方向の磁束が生ずる
   ように一対の永久磁石を固定面から突出させて対設して
   、前記片持梁形構造物の自由端側に生ずる振動が渦電流
   によって無接触無摩擦で抑制されるように構成したこと
   を特徴とする磁気ダンピングを利用した動的吸振器。 ２ 上記平板状の導体を上記片持梁形構造物に対し長手
   方向変位調整可能に取り付けて吸振器の固有振動数を被
   減衰体のもつ固有振動数に一致させられるようにした特
   許請求の範囲第１項記載の磁気ダンピングを利用した動
   的吸振器。 ３ 磁場を形成する上記一対の永久磁石がその間隔を調
   整可能にして磁束密度を可変にしダンパーの減衰係数を
   最適に調整し得るように構成された特許請求の範囲第１
   項記載の磁気ダンピングを利用した動的吸振器。 ４ 把手の握りの長手方向に対して略直交する方向に振
   動が発生する装置において、該振動発生装置と把手との
   取付部分にばねを介装し、前記把手の握り部分を空洞に
   し、かつ、該空洞内に上記握りの長手方向に沿って片持
   梁を突出させ、該片持梁の各自由端部に、上記振動方向
   に互いに相対運動し得る導体と磁石とからなる渦電流型
   の磁気ダンパーの一方を設けると共に、他方を前記把手
   の空洞内に対設して、前記ばねの作用により減衰した振
   動が把手内に対設した片持梁の自由端部で更に渦電流に
   より無接触無摩擦で抑制されるように構成したことを特
   徴とする磁気ダンピングを利用した動的吸振器。 ５ 上記導体が上記片持梁に対し長手方向変位調整可能
   に取り付けられ、該片持梁と導体からなる吸振器の固有
   振動数を被減衰体たる把手のもつ固有振動数に一致させ
   られるようにした特許請求の範囲第４項記載の磁気ダン
   ピングを利用した動的吸振器。 ６ 上記導体と磁石との間隔が磁束密度を可変すべく調
   整可能上され、上記磁気ダンパーの減衰係数を最適に調
   整し得るように構成した特許請求の範囲第４項記載の磁
   気ダンピングを利用した動的吸振器。 ７ 振動発生装置と把手との取付部分を把手の両側にそ
   れぞれ設け、該一対の取付部分にそれぞれ同じ強さのコ
   イルスプリングを介装した特許請求の範囲第４項記載の
   磁気ダンピングを利用した動的吸振器。