JPS6329135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 本装置は、駆動部２の振動を、緩衝リング５と
ロール体７とを介して振動消去器４に伝達するた
めの連結手段としてハウジング１を備える。振動
消去器４は溝部６を備えて、そこに各１個のロー
ル体７を挿入する。振動消去器４は幅広い振動帯
の振動を処理することができる。何故なら、緩衝
リングは対数的経過を有する力−経路曲線を示す
からである。したがつて、手動工具および駆動機
の振動を充分に消去することができる。

本発明は、２つの同軸配置された本体とこれら
両本体の間に連結手段とを備えた運動エネルギー
の吸収装置に関するものである。

この種の装置は、衝撃緩衝、エネルギー吸収、
振動緩衝または振動消去のため多種多様の用途に
使用することができる。極く一般的には、第一の
部分を衝撃の発生器と結合させそして第二の部分
をエネルギー消去体として作用させ、第一の部分
から第二の部分へエネルギーを伝達させるために
媒体を介在させる。

スイス特許第495515号によれば、媒体は緩衝体
をハウジングに支持するための積層シートからな
り、そこに粘性流体を存在させ、この粘性流体は
緩衝体と積層シートとを完全に包囲するよう充分
に充填される。

スイス特許第534825号においては、２つの可動
な運動方向のうち一方の運動のみ自由運動が許さ
れ、運動の第二方向では緩衝力が働らくような緩
衝器が記載されている。緩衝力は、エラストマー
の性質を有する材料からなつて、材料中に圧縮性
球体を有するハブによつて得られる。その際、エ
ラストマー合成樹脂の圧縮性が利用され、したが
つて容積がほぼ不変に保たれかつ一方向に圧縮が
起こると、他方向には拡大が生ずる。運動がエネ
ルギーにおける方向で吸収されると球体は円錐状
壁部により半径方向内方に押圧され、その結果エ
ラストマー材料においては半径方向で圧縮されか
つ長手方向で伸長された領域が生ずる。この変形
の際にエネルギーが吸収される。

スイス特許第411471号による衝撃緩衝器は、流
動性であるが固形凝集状態で存在する物質を含む
室からなり、この室中にピストンを備える。力は
ピストン棒に作用する。物質としては、特に、シ
リコンゴムが提案されている。エネルギー吸収
は、摩擦力への変換によつて一部行なわれまた一
部は剪断応力への変換によつて行なわれ、これら
力は前記物質によつて処理することができる。

本発明の目的は、振動を緩衝するだけでなく直
接に消去し、しかもこれを振動数に左右されずに
充分行なえるようなエネルギーを吸収する装置を
提供することである。この目的は、本発明によれ
ば、長手軸線に対し平行な方向に振動する部材か
ら生じた運動エネルギーの吸収装置において、 (a) 前記部材を案内するハウジングを備え、この
ハウジングの対向する内側端壁部と内側横壁部
とによりチヤンバを形成し、前記内側端壁部を
前記軸線に対しほぼ横方向に設けると共に前記
内側横壁部を前記軸線に対しほぼ平行に設け、 (b) 前記内側壁部から離間して前記チヤンバ内に
振動消去体を位置せしめ、この消去体はその対
向端面をそれぞれ前記内側端壁部の方向へ指向
させると共に横面を前記内側横壁部の方向へ指
向させ、 (c) 弾力変形しうる衝撃部材を前記消去体の各端
面と前記ハウジングの各内側端壁部との間に配
置し、 (d) 前記内側横壁部および前記横面の一方には少
なくとも１つの外周溝部を設けて、この溝部の
円筒状基部により前記横面と前記内側横壁部と
に対しそれぞれ空隙部を形成し、前記基部は前
記軸線に対しほぼ平行な幅を有し、かつ (e) 前記溝部には断面直径を有する圧縮性の密実
ローリング体を収容して、このローリング体を
前記溝部および前記内側横壁部もしくは前記横
面の前記基部に対し周方向に係合させてなり、 さらに前記空隙部を前記断面直径よりも小さく
することにより前記ローリング体を断面圧縮状態
となし、かつ前記基部の幅を前記軸線に対し平行
に測定して圧縮ローリング体の断面寸法よりも大
きくすることにより、前記ハウジングと前記消去
体との相対向軸方向変位が前記軸線に対し平行な
前記溝部内にてこの溝部に対し相対的に前記ロー
リング体のローリング変位を生ぜしめるよう構成
したことを特徴とする装置により達成される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につ
き説明する。

第１図による断面図は手動工具を示し、これは
ハウジング１とたとえば空気式または電磁式振動
駆動機のような駆動装置としてのピストン２と振
動消去器４とを示している。振動消去器４は、外
周を巡る２つの溝部６と、これら溝部中に配置さ
れたロールリング７とを備える円筒状本体から構
成される。前面側において、振動消去器４は各１
つの緩衝リング５上に静置される。ピストン２
は、２つの滑動軸受けによりハウジング内に支持
されたピストン棒８を介して、振動工具３、やす
り、鋸、研磨機などと案内支持具９において結合
される。第２図は、振動消去器４における挿入ロ
ールリング７を備えた溝部６を示し、ロールリン
グはハウジング１と溝底部との間で変形し、大き
く拡大した尺度で示されている。この図には本質
的でない細部を示さないよう、製作および振動消
去器４との組立てを可能にするハウジング１内の
接合面を図示しない。

振動消去器４のこの配置は次のように作用す
る：駆動ピストン２により、約30〜200Hzの振動
数範囲の振動がハウジング１に伝達される。この
振動はロールリング７により受け取られて振動消
去器４に放出される。これはハウジング振動に対
し180゜の位相差にて運動し、ロールリング７は振
動に応じて一方ではハウジング１の壁部上を、ま
た他方では溝６中をあちこち転動する。ロールリ
ングが静止位置にて既に変形している場合、この
変形は転動の際保持され、ロールリング７を変形
させるのに必要な力がエネルギーの一部を消費す
る。ロールリング用としてエラストマー材料を使
用すれば、それぞれ変形力によつて生ずる種々異
なる種類の緩衝をもたらすことができる。したが
つて、ロールリングのロール摩擦により摩擦緩衝
が生ずると共に、変形によつて粘性緩衝が起こ
り、さらに対数的速度緩衝も得られる。ハウジン
グ１から振動消去器４へのエネルギー伝達は、緩
衝リング５を介して対数的速度緩衝力により生ず
る。

幅広い振動数スペクトルに対する振動様式の適
合は、振動消去器４の駆動が緩衝リング５を介し
てロールリング７による影響下で起こる結果生ず
る。緩衝リング５は力−経路曲線が対数的経過を
示すような構成を有し、したがつてハウジング１
と振動消去器４と緩衝リング５との間の振動数の
同調は、上限振動数が下限振動数よりも５倍高い
ような幅広い範囲内の振動数に対して自動的に調
整される。ロールリング７がまだ付加的な運動力
をハウジング１から振動消去器４へ伝達しかつま
たその逆に伝達する場合、振動様式の自己共鳴比
（Eigenresonanz−verba¨ltnisse）がさらに補正さ
せる。

第３ａおよび３ｂ図は、運転の際の２つの姿勢
における振動様式を示しており、しかも第３ａ図
は中間状態を示しそして第３ｂ図は振動消去器４
が図中において完全に右方に偏倚した場合の最終
位置を示している。

振動消去器４は、ハウジング１により緩衝リン
グ５およびロールリング７を介して付勢される。
ピストン棒８が周期的に矢印Ａの方向および矢印
Ｂの方向に運動すると、運動力の一部がハウジン
グ１に伝達される。緩衝リング５はこの運動を受
け入れて振動消去器４を振動させ、それにより緩
衝リング５は第３ｂ図に示すように変形する。

かくして、振動消去器４はハウジングに対し
180゜の位相差で振動する。この拮抗運動はロール
リング７によりハウジングに逆伝達され、したが
つて運動はほぼ完全に相殺される。

第４図は、さらに３種の異なる緩衝リング形態
の断面図を示し、これらはそれぞれ特定の力−経
路曲線を示し、消去すべき振動の大きさに応じか
つ予期すべき振動が起こる振動数範囲に応じて選
択することができる。

試験工具の場合、振動消去器を第１図に従つて
組立て、これは次の測定値を与えた： エネルギー吸収器を備えないハウジング行程
：0.68mm 第１図による消去器を備えるが、ロールリング
７を備えないハウジング行程 ：0.15mm 第１図による完全な消去器を備えるハウジング
行程 ：0.03mm これらの数値は、振動の有効な消去を達成する
には、拮抗的振動様式だけではまだ充分でなく、
ロールリング７を介する戻し連結をさらに必要と
することを明瞭に示している。幅広い振動数範囲
を通じ、始動時における振動も著しく減少され
る。

円筒形状の内部本体４の代りに、これらは有
角、たとえば断面四角形とすることもでき、この
場合複数の刻設された線状横溝に各１本の線状片
のロール体を収容させ、これらロール体を外部本
体１の平面内壁部に当接させる。しかしながら、
この実施態様は、加工費が高くつくので稀にのみ
利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は振動工具用の手動具の断面図であつて
駆動部のみを示し、第２図は第１図における参照
符号１１で示した個所の部分拡大図であり、第３
ａおよび３ｂ図は中間位置および最大偏倚におけ
る本発明の装置の断面図であり、第４ａ乃至４ｃ
図は緩衝リングの３つの形態を示す説明図であ
る。 １……ハウジング、２……ピストン、３……振
動工具、４……振動消去器、５……緩衝リング、
６……溝部、７……ロールリング、８……ピスト
ン棒、９……案内支持具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手軸線に対し平行な方向に振動する部材か
   ら生じた運動エネルギーの吸収装置において、 (a) 前記部材を案内するハウジングを備え、この
   ハウジングの対向する内側端壁部と内側横壁部
   とによりチヤンバを形成し、前記内側端壁部を
   前記軸線に対しほぼ横方向に設けると共に前記
   内側横壁部を前記軸線に対しほぼ平行に設け、 (b) 前記内側壁部から離間して前記チヤンバ内に
   振動消去体を位置せしめ、この消去体はその対
   向端面をそれぞれ前記内側端壁部の方向へ指向
   させると共に横面を前記内側横壁部の方向へ指
   向させ、 (c) 弾力変形しうる衝撃部材を前記消去体の各端
   面と前記ハウジングの各内側端壁部との間に配
   置し、 (d) 前記内側横壁部および前記横面の一方には少
   なくとも１つの外周溝部を設けて、この溝部の
   円筒状基部により前記横面と前記内側横壁部と
   に対しそれぞれ空隙部を形成し、前記基部は前
   記軸線に対しほぼ平行な幅を有し、かつ (e) 前記溝部には断面直径を有する圧縮性の密実
   ローリング体を収容して、このローリング体を
   前記溝部および前記内側横壁部もしくは前記横
   面の前記基部に対し周方向に係合させてなり、 さらに前記空隙部を前記断面直径よりも小さく
   することにより前記ローリング体を断面圧縮状態
   となし、かつ前記基部の幅を前記軸線に対し平行
   に測定して圧縮ローリング体の断面寸法よりも大
   きくすることにより、前記ハウジングと前記消去
   体との相対向軸方向変位が前記軸線に対し平行な
   前記溝部内にてこの溝部に対し相対的に前記ロー
   リング体のローリング変位を生ぜしめるよう構成
   したことを特徴とする運動エネルギーの吸収装
   置。 ２ 外部本体の内壁部と内部本体の外壁部とを円
   筒状に形成し、ロール体がロールリングであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ３ 内部本体に２つの溝部を配設し、その幅をロ
   ールリングの回転面の直径の数倍にすることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 溝部の幅がロールリングの直径の1.5倍であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   装置。 ５ ロールリングの断面が円形面であることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 ６ 弾性部材が環状体であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ７ 弾性部材の断面が円形面であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 弾性部材の断面が四角面であり、そのうち二
   角を本体に関し半径方向に配置しかつ二角を軸線
   方向に配置することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ９ 弾性部材の断面が肥厚部を有する矩形面であ
   り、矩形面の長手側を本体に対し半径方向に配置
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 １０ 弾性部材がポリブタジエンからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第８項のい
   ずれかに記載の装置。 １１ 外部本体が振動駆動部を有する装置の把持
   部であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 １２ 圧縮性固体物質が弾性材料であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 １３ 弾性材料がエラストマーであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１２項記載の装置。