JPS62261728A - ベロ−ズ型振動吸収器 - Google Patents

ベロ−ズ型振動吸収器

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JPS62261728A
JPS62261728A JP61106032A JP10603286A JPS62261728A JP S62261728 A JPS62261728 A JP S62261728A JP 61106032 A JP61106032 A JP 61106032A JP 10603286 A JP10603286 A JP 10603286A JP S62261728 A JPS62261728 A JP S62261728A
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vibration
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vibration absorber
gel
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    • 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
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • 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
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    • 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 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った
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
及び板厚によっ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
クッショ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。
く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ｉｏ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を設けである。
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１ｏ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１
４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ｌＯ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。
く作　　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、これによってベ
ローズ１０が縮小し、このベローズ１０の縮小動作によ
ってベローズ内室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
、以って副ベローズ３０の内圧を高くする。
従って、副ベローズ３ｏはこれによって伸長せしめられ
、その時に生じる副へ、ローズ３０の反発力が主たるベ
ローズ１０内に、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、これによって共振周波数が変化せしめられる。
く実　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１２，１３を取付けて密
閉されると共に、ベローズ本体ｌｌ内にはその軸線に沿
っ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２１．２２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ＣＹ
５２　（）−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ェ
ア−、マイクロバルーン、ホローバブル、シンセテイッ
クフォームと呼ばれる粒径５終〜３００ＩＬ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った外層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
った場合において、吸振柱体２０の外面を保護する事が
出来る。
上記ベローズｌＯ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１２，１
３に設けられて、ベローズｌＯの内室１５を外部に連通
せしめている。
上記ベローズｌＯ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、場合によっては弾性を有
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っても良い。
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ｌＯ
と吸振柱体２０とにより吸収され、これによって物体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へローズ１０
の弾性変形によっ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の非弾性変形によって吸収される
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ｌＯには内室１５を外部に連通さ
せる通孔１４が設けであるから、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１０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。
従ってベローズ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ｌＯ
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５０．５諺鵬、高さ７０膳■山
数５箇、通孔の口径２ｍｍの構成で、板厚０．２鵬層の
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３０ｓ＋ｍ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ィライ
ト（日本フィ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０．１
５Ｇ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、Ｏｄｂラインは伝達率Ｔが［１
１のレベルを示し、伝達率Ｔ（ｄｂ）＝２０ｌ　ｏ　ｇ
　（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　　　　１ 実験番号　　共振点（Ｈｚ）共振倍率（倍）荷重（Ｋ９
）１　　　　　８　　　１６〜１８　　１６２　　　　
１３　　　２．２４　　　１６３　　　　　９　　　２
．１　　　　　９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
る車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
伸縮動作によって変形する様にベローズと組合はされて
いれば良く、従って吸振柱体２０の上下端とベローズｌ
Ｏの１−下向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ｌＯ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３２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ｌＯと異なるバネ車数を
有する様に作られており、場合によっては主たるベロー
ズｌＯと同様にゲル状物質の吸振柱体を包合している。
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
。
従って、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１４からの流量とが
主たるベローズｌＯ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
の流量調節手段を通孔１４に設けた構成であり、これに
よって物体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
。
モして又第２発明においては、副ベローズ３０により、
主たるベローズｌＯ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、従って外部環境
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ｌＯの共
振周波数を変える事が出来るから、これによって共振点
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図は仝平面
図、第３図は仝主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。 特許出願人　　　株式会社キュービックエンジニアリン
ク第１図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （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. （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. （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. （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. （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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