KR100887455B1

KR100887455B1 - 진동 저감 브래킷

Info

Publication number: KR100887455B1
Application number: KR1020077018784A
Authority: KR
Inventors: 아끼오 스기모또; 젠조오 야마구찌
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2009-03-10
Also published as: JP2006258286A; TW200632879A; WO2006087972A1; CN100578039C; CN101120184A; KR20070095417A; HK1116533A1; EP1852630A4; US20090267276A1; JP4377384B2; EP1852630A1

Abstract

본 발명의 과제는 진동 기기의 강제 가진력이 원인이 되는 경우에 있어서, 브래킷 등의 진동 소음을 저감시키고, 또한 제조할 때의 수고를 줄여 제조 시간을 단축하는 것이다.

회전 모터(6)를 고정하는 프레임체(1)와, 프레임체(1)의 일부에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성된 동흡진기(2ㆍ3)를 구비한다. 그리고, 동흡진기(2ㆍ3)의 진동부(2aㆍ3a)가 회전 모터(6)에 의해 진동하는 프레임체(1)의 진동 방향으로 진동하도록 형성한다.

회전 모터, 동흡진기, 진동부, 기어, 브래킷

Description

진동 저감 브래킷{VIBRATION REDUCING BRACKET}

본 발명은, 진동 기기를 고정하는 브래킷의 진동을 감쇠시켜 소음 등을 저감시키는 진동 저감 브래킷에 관한 것이다.

DVD(Digital Versatile Disc)나 프린터 등의 AV, OA 기기에는 모터나 기어, HDD(Hard Disk Drive) 등의 고속 회전하는 부품이 이용되고 있다. 최근, 이들 모터나 기어의 회전을 보다 고속으로 함으로써, AV, OA 기기의 고속화ㆍ고기능화가 실현되고 있지만, 이에 수반하는 진동의 증대는 DVD의 판독 정밀도의 악화나 기기로부터 발생하는 소음의 증대로 이어지고 있다. 이로 인해, 고속으로 회전하는 모터 등에 의해 생기는 진동 소음을 저감시키는 것이 요구되고 있다. 이와 같은 진동을 저감시키는 동흡진기로서, 추와 점탄성체를 일체 성형하여 모터의 회전축에 설치하는 것이 있다.

상기 진동 소음의 원인이, 모터 등의 진동 기기로부터 발생하는 힘에 의한, 진동 기기가 고정되는 브래킷이나 프레임, 외장 패널 등의 각 부위의 공진인 경우에는, 상기한 바와 같은 점탄성체를 이용한 동흡진기(감쇠가 있는 동흡진기를 말함)를 각 부위의 공진 진동수에 튜닝하여 장착함으로써, 진동 소음을 저감시키는 것이 가능하다. 그런데, 진동 소음의 원인이 진동 기기의 진동에 의한 강제 가진 인 경우에는, 동흡진기의 고유 진동수를 가진 주파수로 튜닝해도 점탄성체에 생기는 변위와 힘의 위상이 어긋나기 때문에, 동흡진기로부터 발생하는 힘은 가진력과 완전히 역위상으로는 되지 않으므로, 동흡진기 설치점의 변위는 제로가 되지 않아, 진동 소음 저감 효과가 떨어지게 된다.

그래서, 본 발명의 목적은, 진동 기기의 강제 가진력이 원인이 되는 경우에 있어서, 브래킷이나 프레임, 외장 패널 등의 진동 소음을 저감시키는 것을 목적으로 하여, 제조할 때의 수고를 줄이고, 제조 시간을 단축할 수 있는 간이한 구조의 동흡진기를 구비한 진동 저감 브래킷을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 진동 저감 브래킷은, 브래킷 구성 부재에 의해 구성되는 진동 저감 브래킷이며, 상기 브래킷 구성 부재의 일부에 절입이 들어감으로써, 진동 기기가 고정되는 브래킷 본체와, 이 브래킷 본체의 진동을 저감시키기 위한 흡진부가 형성되고, 상기 흡진부는, 상기 브래킷 본체와 일체로 연결되는 부분과, 상기 절입에 의해 상기 브래킷 본체로부터 분리되어 이 브래킷 본체에 대해 상대적으로 진동하는 부분을 갖고 있고, 상기 흡진부의 진동하는 부분이 상기 진동 기기의 구동에 의해 진동하는 상기 브래킷 본체의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하도록 상기 흡진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 그 구체적인 태양으로서는, 상기 브래킷 구성 부재는 판재이고, 이 브래킷 구성 부재에 절입을 넣음으로써 형성되는 상기 흡진부가 그 판 두께 방향으로 휨 변형하여 진동하는 부분을 갖도록 구성해도 좋다.

또한, 다른 구체적인 양태로서, 상기 브래킷 구성 부재 중 그 판 두께 방향이 상기 브래킷 본체의 진동 방향과 동일한 방향인 부분에 상기 절입이 들어감으로써 상기 흡진부가 형성되어 있어도 좋다.

또 다른 구체적인 양태로서, 상기 흡진부는 이 흡진부가 상기 브래킷 구성 부재의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하는 부분을 갖는 배향이 되도록, 상기 브래킷 구성 부재에 절입을 넣고 그 내측 부분을 절곡 기립함으로써 형성되어 있어도 좋다.

이들 구성에 따르면, 흡진부는 진동 기기의 구동에 의해 진동하는 브래킷 본체의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하도록 브래킷 구성 부재의 일부에 절입을 넣거나, 혹은 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성되어 있다. 이에 의해, 흡진부에 생기는 변위와 힘은 동위상으로 진동하므로, 진동 기기의 진동에 의한 강제 가진력과 역위상의 힘이 발생하게 된다. 따라서, 흡진부와 브래킷 본체와의 연결부에 있어서의 변위를 항상 제로로 할 수 있고, 결과적으로 브래킷 본체의 진동을 저감시킬 수 있다. 또한, 브래킷 구성 부재의 일부에 절입을 넣거나, 혹은 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 상기 흡진부가 형성되어 있으므로, 브래킷 본체와 흡진부를 같은 제조 공정에서 제조할 수 있어 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한, 예를 들어 흡진부가 브래킷 구성 부재와 별도 부재로 구성되어 있는 경우, 브래킷 본체에 진동 기기와 흡진부와의 고정 장소나 고정 순서를 고려할 필요가 있지만, 브래킷 구성 부재의 일부에 절입을 넣거나, 혹은 절입을 넣고 절곡 기립하는 것에 의해 흡진부를 형성함으로써 진동 기기만을 고정하면 돼, 그와 같은 수고를 줄일 수 있다. 또한, 브래킷 구성 부재의 일부에 절입을 넣거나, 혹은 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 흡진부를 형성하므로, 흡진부를 제조하기 위한 재료 등을 필요로 하지 않아 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 흡진부를 설치하는 공간을 작게 할 수 있어, 그에 의해 흡진부를 별도 제작하여 설치하는 경우에 비해 브래킷과 흡진부가 점유하는 공간이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 흡진부가 추 부재를 갖은 구성이라도 좋다. 이 구성에 따르면, 진동 기기의 진동수가 낮은 경우에, 흡진부의 치수를 크게 하거나, 혹은 판 두께를 얇게 하여 공진 진동수를 낮게 설정할 필요가 있어도, 브래킷의 치수나 판 두께의 제약으로부터 흡진부의 고유 진동수를 충분히 낮게 설정할 수 없는 경우에는, 흡진부에 추 부재를 설치함으로써 흡진부의 고유 진동수를 낮게 설정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 흡진부의 진동하는 부분은 대략 직사각형의 형상을 갖고 있고, 상기 브래킷 본체로 이어지는 부분은, 상기 진동하는 부분을 좌우 대칭으로 지지하도록 형성되어 있어도 좋다. 이 구성에 따르면, 흡진부가 대략 직사각형의 진동하는 부분을 좌우 대칭으로 지지하도록 형성되어 있으므로, 흡진부는 진동하는 부분의 대략 중심을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 만일, 흡진부의 형상이 지지점에 관하여 좌우 대칭이 아닌 경우, 접속부를 통해 흡진부와 브래킷 본체가 연성하여 진동하므로, 브래킷 본체의 형상 치수가 바뀌면, 흡진부의 공진 진동수도 변화되어 버려, 흡진부의 형상 치수만으로 공진 진동수를 설정할 수 없게 된다. 이로 인해, 흡진부의 형상을 지지점에 관하여 좌우 대칭으로 함으로써, 흡진부의 진동에 수반하여 브래킷 본체와 흡진부와의 접속부에 비틀림이 없어지고, 흡진부의 치수 형상에 의해서만, 브래킷 본체의 치수 형상의 영향을 받지 않고, 흡진부의 공진 진동수를 설정할 수 있게 된다.

또한, 상기 흡진부가 2개 형성되어 있고, 상기 2개의 흡진부는 동일 형상으로 형성되어 있는 동시에, 서로 선 대칭이 되는 위치에 형성되어 있는 구성이라도 좋다. 이 구성에 따르면, 동일 형상이고, 서로 선 대칭이 되는 위치에 2개의 흡진부가 형성되어 있다. 예를 들어, 진동의 기점이 흡진부 사이에 개재하도록 2개의 흡진부를 형성한 경우, 흡진부는 2개의 흡진부의 대략 중심을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 만일, 흡진부의 형상이 지지점에 관하여 좌우 대칭이 아닌 경우, 접속부를 통해 흡진부와 브래킷 본체가 연성하여 진동하므로, 브래킷 본체의 형상 치수가 바뀌면, 흡진부의 공진 진동수도 변화되어 버려, 흡진부의 형상 치수만으로 공진 진동수를 설정할 수 없게 된다. 이로 인해, 흡진부의 형상을 지지점에 관하여 좌우 대칭으로 함으로써, 흡진부의 진동에 수반하여 브래킷 본체와 흡진부와의 접속부에 비틀림이 없어지고, 흡진부의 치수 형상에 의해서만, 브래킷 본체의 치수 형상의 영향을 받지 않고, 흡진부의 공진 진동수를 설정할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 2개의 흡진부는 진동의 기점이 이들 사이에 개재하도록 형성되어 있고, 상기 2개의 흡진부 사이의 중앙에는 오목부 또는 볼록부가 형성되어 있어도 좋다. 이 구성에 따르면, 진동의 기점이 흡진부 사이에 개재하도록 2개의 흡진부가 선 대칭으로 형성되므로, 흡진부는 2개의 흡진부의 대략 중심을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 따라서, 2개의 흡진부 사이의 중심에 진동에 의한 가진력이 가해지게 된다. 이로 인해, 그 2개의 흡진부 사이의 중앙에 오목부 또는 볼록부를 형성함으로써, 2개의 흡진부의 중앙의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 예를 들어 크기가 다른 흡진부가 인접하여 설치된 경우에 있어서, 인접하는 흡진부 사이의 상호 간섭을 억제하여, 2개의 흡진부 사이의 피로 강도의 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 흡진부가 복수 구비되어 있고, 상기 흡진부에 있어서의 진동하는 부분의 크기는 서로 다르게 형성되어 있어도 좋다. 이 구성에 따르면, 크기가 다른 흡진부를 복수 설치하도록 되어 있으므로, 설계시에 상정한 진동수와 다른 진동이 발생한 경우에도 진동을 저감시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 조금씩 진동수가 다른 흡진부를 복수 설치해 둠으로써, 상정한 진동수와 실제 진동수가 상이한 경우에도 복수의 흡진부 중 어느 하나의 흡진부에 의해 진동이 저감되게 된다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷의 사시도.

도2는 본 발명의 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷의 상면도.

도3은 본 발명의 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷의 배면도.

도4는 본 발명의 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷을 이용하여 진동의 저감 효과를 확인하기 위해 행한 실험의 결과를 나타내는 그래프도.

도5는 본 발명의 제2 실시 형태의 진동 저감 브래킷의 사시도.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시 형태)

본 실시 형태에 관한 진동 저감 브래킷(10)(이하, 브래킷이라 함)은, 예를 들어 OA(Office Automation) 기기나 AV(Audio Visual) 기기 등에 사용되는 회전 모터(6)(진동 기기)나 기어(7)를 고정하기 위해 적합하게 사용된다. 이 회전 모터(6)는 회전축(6a)과, 회전축(6a)의 선단부에 배치된 기어(6b)를 갖고 있다. 또한, 기어(7)는 회전 모터(6)의 기어(6b)와 맞물리도록 설치되어 있고, 기어(6b)가 회전함으로써 회전하고 도시하지 않은 다른 장치 등에 회전 모터(6)의 구동력을 전달한다.

브래킷(10)은 예를 들어 1매의 강판(브래킷 구성 부재)에 의해 구성되어 있고, 프레임체(1)(브래킷 본체)와 동흡진기(2ㆍ3)(흡진부)를 갖고 있다. 프레임체(1)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 상기 강판을 역ㄷ자 형상이 되도록 절곡함으로써 형성되어 있고, 대략 직사각형의 배면(1a)과 대략 사다리꼴의 측면(1bㆍ1b)을 갖고 있다. 브래킷(1)의 배면(1a)에는, 도3에 도시한 바와 같이 회전 모터(6)의 회전축(6a)이나 기어(7)의 회전축(7a)을 회전 가능하게 삽입 설치하는 구멍(8aㆍ8b)이 형성되어 있다. 또한, 도1에 있어서의 파선 부분은 브래킷(1)의 내측에 위치하고 있으므로 눈으로 확인할 수 없는 부품[기어(6b), 기어(7)]을 나타내고 있다. 또한, 도2 및 도3에 있어서는, 도1에 있어서의 회전 모터(6) 및 기어(7)는 생략하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 브래킷(10)은 OA 기기 등에 사용되는 회전 모 터(6)를 고정하는 것으로서 설명하지만, 다른 기기를 고정하기 위해 사용해도 좋다. 또한, 프레임체(1)의 형상은 상기한 이외의 형상이라도 좋다.

동흡진기(2)는, 고정하는 회전 모터(6)가 구동함으로써 연직 방향으로 진동하는 프레임체(1)의 진동을 저감시키기 위한 것으로, 프레임체(1)의 배면(1a)의 상부를 구성하는 강판에 절입을 넣어, 이 절입의 내측 부분을 배면(1a)에 대해 대략 수직이 되도록 프레임체(1)의 내측 방향으로 절곡하여 형성되어 있다. 즉, 동흡진기(2)는 프레임체(1)를 형성하는 강판과 같은 강판에 의해 형성되어 있다. 따라서, 동흡진기(2)를 제조하기 위한 재료 등을 필요로 하지 않으므로 제조 비용을 경감시킬 수 있다. 또한, 동흡진기(2)는 프레임체(1)를 형성하는 강판에 절입을 넣어 절곡함으로써 형성되므로, 프레임체와 동흡진기(2)를 같은 제조 공정에서 제조할 수 있어 제조 시간을 단축할 수 있다.

동흡진기(2)는, 구체적으로는 직사각형의 진동부(2a)와, 진동부(2a)보다 작은 직사각 형상이고 진동부(2a)의 대략 중심부에 위치하여 상기 진동부(2a)를 프레임체(1)와 일체로 연결하는 지지부(2b)로 이루어지는 T자 형상을 갖고 있다. 그리고, 프레임체(1)의 배면(1a)의 상부를 형성하는 강판에, 지지부(2b)를 지지점으로 절곡할 수 있도록 상기의 T자 형상으로 본뜬 절입을 넣고, 도2에 도시한 바와 같이 진동부(2a)가 배면(1a)에 대해 대략 수직이 되도록 강판을 프레임체(1)의 내측 방향으로 절곡함으로써 형성되어 있다. 이에 의해, 동흡진기(2)의 진동부(2a)는, 프레임체(1)가 연직 방향으로 진동하는 데 수반하여, 지지부(2b)를 기점으로 하여 연직 방향으로 진동하도록 되어 있다. 즉, 동흡진기(2)는 진동부(2a)가 프레임체(1) 의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하도록 강판에 절입을 넣어 그 내측 부분을 절곡 기립함으로써 형성된다. 따라서, 이 진동부(2a)는 그 판 두께 방향[프레임체(1)의 진동 방향]으로 휨 변형하여 진동하도록 되어 있다. 그리고, 상세하게는 후술하지만, 동흡진기(2)를 진동부(2a)의 진동수가 회전 모터(6) 또는 기어(6bㆍ7)에 의해 프레임체(1)에 가해지는 가진력의 진동수(이하, 가진 주파수)와 일치하도록 형성함으로써, 프레임체(1)의 연직 방향에 있어서의 진동을 최소한으로 억제할 수 있도록 되어 있다.

또한, 동흡진기(2)는 추 부재(4ㆍ4)를 갖고 있다. 추 부재(4ㆍ4)는 진동부(2a)의 진동수가 가진 주파수와 일치하도록 중량이 결정되고, 진동부(2a)의 양단부에 배치되어 있다. 동흡진기(2)가 추 부재(4ㆍ4)를 가짐으로써, 프레임체(1)의 진동을 보다 한층 쉽게 저감시킬 수 있다. 구체적으로는, 동흡진기(2)의 진동수를 낮은 가진 주파수와 일치시키고 싶지만, 동흡진기(2)의 크기를 변경할 수 없는 경우, 추 부재(4ㆍ4)에 의해 동흡진기(2)의 진동수를 낮게 설정할 수 있게 된다.

동흡진기(2)는, 진동부(2a)의 진동수가 가진 주파수와 일치하는 경우에 프레임체(1)의 진동을 최소한으로 억제할 수 있도록 되어 있지만, 상기한 바와 같이 동흡진기(2)는 이들 진동수가 일치하도록 동흡진기(2)의 진동부(2a)의 크기(구체적으로는, 길이 방향의 길이)나 추 부재(4)의 중량이 결정되어, 형성되어 있다.

구체적으로는, 프레임체(1)의 진동은 회전 모터(6)의 회전이나 기어(6bㆍ7)의 맞물림에 의해 발생하므로, 프레임체(1)의 진동수(Ω)는 회전 모터(6)의 회전이 나 기어(6bㆍ7)의 맞물림에 의해 발생하는 가진력의 진동수(Ω₀)와 동일하다. 즉, Ω = Ω₀이 되고, 회전 모터(6)의 회전이나 기어(6bㆍ7)의 맞물림에 의해 발생하는 가진력의 진동수(Ω₀)는 이미 알고 있으므로, 프레임체(1)의 진동수(Ω)도 미리 알게 된다. 또한, 진동하는 진동부(2a)를 판 스프링이라 가정하고, 그 스프링 정수를 k라 하고, 진동부(2a) 및 추 부재(4ㆍ4)의 질량을 m, 진동부(2a)의 고유 진동수 ω라 하면, k = mω²(식1)의 관계를 갖는다. 또한, 상술한 바와 같이, ω = Ω(식2)을 만족하면, 프레임체(1)의 진동을 최소한으로 억제할 수 있다. 그렇게 하면, 상기의 (식1)과 (식2)의 양 식을 만족하도록 진동부(2a)의 크기(길이 방향의 길이)나 진동부(2a) 및 추 부재(4)의 질량을 결정하고, 동흡진기(2)를 형성함으로써 프레임체(1)의 연직 방향의 진동을 최소한으로 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태의 동흡진기(2)는 T자 형상을 갖고 있으므로, 상기한 바와 같이 진동부(2a)의 길이나 동흡진기(2) 및 추 부재(4)의 중량에 의해 동흡진기(2)의 고유 진동수가 결정되도록 되어 있다. 구체적으로는, 지지부(2b)가 진동부(2a)를 좌우 대칭으로 지지하고 있으므로, 지지부(2b)에 작용하는 회전 모멘트가 한없이 제로가 되고, 지지부(2b)에는 전단력만이 작용하도록 되어 있다. 따라서, 진동부(2a)의 크기나 동흡진기(2) 및 추 부재(4)의 중량을 변경함으로써, 동흡진기(2)의 진동수를 설정할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같이, 동흡진기(2)가 프레임체(1)를 형성하는 강판에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성되어 있으므로, 동흡진기(2)의 진동의 감쇠를 제로로 할 수 있다. 구체적으로는, 브래킷(10)의 재료 내부의 마찰이나 공기 마찰에 의해 진동이 열에너지로 변환됨으로써 감쇠가 발생하지만, 프레임체(1)와 동흡진기(2)가 일체화됨으로써 진동하는 동흡진기(2)에 있어서의 접촉 마찰이 없어지고, 재료 내부의 마찰이나 공기 마찰만으로 되므로, 감쇠를 한없이 제로에 가깝게 할 수 있다. 이에 의해, 동흡진기(2)에 생기는 변위와 힘은 동위상으로 진동하므로, 회전 모터(6)의 진동에 의한 강제 가진력과 역위상의 힘이 발생하게 된다. 따라서, 동흡진기(2)와 프레임체(1)와의 연결부에 있어서의 변위를 항상 제로로 할 수 있어, 진동을 저감시킬 수 있다.

또한, 이 진동하는 동흡진기(2)의 감쇠 특성으로서는, 동흡진기(2)에 생기는 변위와 힘의 위상을 δ라 하면, tanδ = 0.05 이하가 되는 것이 바람직하고, 프레임체(1)를 형성하는 브래킷 구성 부재의 재료는, 상술한 강판, 스테인레스판, 알루미늄판, 동판 등의 금속이나 엔지니어링 플라스틱 등의 감쇠를 적게 하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

동흡진기(3)는 수평 방향으로 진동하는 프레임체(1)의 진동을 저감시키는 것이며, 프레임체(1)의 측면(1bㆍ1b)을 형성하는 강판에 절입을 넣어 프레임체(1)의 외측 방향으로 절곡하여 형성되어 있다. 또한, 여기서 말하는 수평 방향이라 함은, 프레임체(1)의 측면(1bㆍ1b)에 대해 수직인 방향을 말한다. 동흡진기(3)는 동흡진기(2)와 마찬가지로, 프레임체(1)를 형성하는 강판에 의해 형성되어 있으므로, 동흡진기(3)를 제조하기 위한 재료 등을 필요로 하지 않고 제조 비용을 경감시킬 수 있다. 또한, 프레임체(1)를 형성하는 강판에 절입을 넣어 절곡함으로써 형성되 므로, 프레임체와 동흡진기(3)를 같은 제조 공정에서 제조할 수 있어, 제조 시간을 단축할 수 있다.

동흡진기(3)는, 구체적으로는 프레임체(1)의 측면(1b)을 형성하는 강판에 역ㄷ자 형으로 절입을 넣고, 절입 부분을 측면(1b)에 대해 대략 수직이 되도록 프레임체(1)의 외측 방향으로 절곡하여 돌기시키고, 그 돌기 부분을 또한 대략 90도로 절곡함으로써 형성되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 상기 돌기 부분에 있어서, 90도로 절곡한 부분을 진동부(3a), 그 밖의 부분을 지지부(3b)라 한다. 즉, 동흡진기(3)는 진동부(3a)가 프레임체(1)의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하도록 강판에 절입을 넣어 그 내측 부분을 절곡 기립함으로써 형성된다. 환언하면, 동흡진기(3)는 진동부(3a)가 측면(1b)과 대략 평행해지고, 지지부(3b)가 측면(1b)에 대해 대략 수직이 되도록 형성되어 있다. 이에 의해, 동흡진기(2)와 동일하게 동흡진기(3)의 진동부(3a)는 프레임체(1)가 수평 방향으로 진동하는 데 수반하여, 지지부(3b)를 지지점으로 하여 수평 방향[진동부(3a)의 판 두께 방향]으로 진동하도록 되어 있다. 또한, 프레임체(1)의 측면(1b)에는, 도1 및 도3에 도시한 바와 같이, 상기한 바와 같이 형성되는 동흡진기(3)가 서로 선 대칭이 되도록 한 쌍으로 되어 형성되어 있다. 구체적으로는, 2개의 동흡진기(3)는 서로의 지지부(3b)가 평행을 이루고, 서로 대향하도록 미러 대칭으로 형성되어 있다.

또한, 동흡진기(3)는 추 부재(5ㆍ5)를 갖고 있다. 그리고, 동흡진기(2)에 있어서 설명한 바와 같이, 2개의 동흡진기(3) 및 추 부재(5ㆍ5)의 크기나 중량을 진동부(3a)의 진동수와 프레임체(1)의 수평 방향에 있어서의 진동수가 일치하도록 결정하고, 동흡진기(3)를 형성함으로써 프레임체(1)의 수평 방향에 있어서의 진동수를 최소한으로 억제할 수 있도록 되어 있다. 또한, 동흡진기(2)와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 상기한 형상을 갖는 2개의 동흡진기(3)를 진동의 기점을 사이에 개재시켜 선 대칭이 되도록 형성함으로써, 2개의 동흡진기(3ㆍ3)는 2개의 대략 한가운데를 기점으로 하여 진동하므로, 동흡진기(2)의 경우와 마찬가지로, 동흡진기(3)의 크기나 동흡진기(3) 및 추 부재(5ㆍ5)의 중량을 변경함으로써, 동흡진기(3)의 진동수를 프레임체(1)의 진동수와 일치하도록 설정할 수 있다.

상기한 바와 같이, 동흡진기(2ㆍ3)를, 프레임체(1)를 형성하는 강판에 절입을 넣고 절곡하여 형성함으로써, 브래킷(10)의 크기가 커지지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 진동을 저감시키기 위한 동흡진기를 별도로 제조하고, 설치하는 경우, 동흡진기나 고정 부재 등을 설치하는 공간 등을 브래킷에 확보해야만 해, 그 결과, 브래킷이 커지게 되지만, 본 실시 형태의 브래킷(10)에서는 이러한 문제점을 해소할 수 있다.

(실험)

다음에, 진동의 저감 효과를 확인하기 위해 본 실시 형태의 브래킷(10)을 이용하여 실험을 행하였다. 구체적으로는, 프레임체(1)에 동흡진기(2)를 설치한 경우와, 설치하지 않은 경우에 있어서의 동흡진기 설치 위치의 이동도(Mobility)를 측정하였다. 이동도라 함은, 단진동을 하는 기계계의 1점 또는 동일 속도, 동일 위상에서 진동하는 하나의 면에 가해지는 진동 방향의 힘(가진력)과, 그 점 또는 그 면의 속도와의 비를 말한다. 도4에 도시한 바와 같이, 프레임체의 진동 주파수(진동수)가 740 ㎐인 경우, 동흡진기를 설치한 경우의 이동도는 약 -93[㏈]에 대해, 동흡진기를 설치하지 않은 경우의 이동도는 약 -62[dB]가 되었다. 즉, 회전 모터나 기어에 의해 발생하는 740 ㎐의 가진력이 작용해도, 동흡진기의 작용에 의해 진동은 약 31[㏈] 저감되는 것이 판독된다. 이것은, -31 = 20 log(V'/V)로부터, 진폭이 1/35까지 작아진 것을 의미한다. 또한, V'는 동흡진기를 형성한 프레임체의 진동 속도 진폭이며, V는 동흡진기를 형성하고 있지 않은 프레임체의 진동 속도 진폭이다.

(본 실시 형태의 개요)

이상과 같이, 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷(10)은 회전 모터(6)가 고정되는 프레임체(1)와, 프레임체(1)를 구성하는 강판의 일부에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성된 동흡진기(2ㆍ3)를 구비하고 있고, 동흡진기(2ㆍ3)의 적어도 일부가 회전 모터(6)에 의해 진동하는 프레임체(1)의 진동 방향으로 진동하도록 형성된 구성으로 되어 있다.

이 구성에 따르면, 회전 모터(6)에 의해 진동하는 프레임체(1)와 함께 진동하도록 동흡진기(2ㆍ3)가 프레임체(1)를 구성하는 강판에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성되어 있으므로, 동흡진기(2ㆍ3)의 진동의 감쇠를 한없이 제로에 가까이할 수 있다. 이에 의해, 동흡진기(2ㆍ3)에 생기는 변위와 힘은 동위상으로 진동하므로, 회전 모터(6)의 진동에 의한 강제 가진력과 역위상의 힘이 발생하게 된다. 따라서, 동흡진기(2ㆍ3)와 프레임체(1)와의 연결부에 있어서의 변위를 항상 제로로 할 수 있어, 결과적으로 프레임체(1)의 진동을 저감시킬 수 있다. 또한, 그 동흡진기(2ㆍ3)가 프레임체(1)를 구성하는 강판의 일부에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성되어 있으므로, 프레임체(1)와 동흡진기(2ㆍ3)를 같은 제조 공정에서 제조할 수 있어 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한, 예를 들어 동흡진기(2ㆍ3)가 프레임체(1)를 구성하는 강판과 별도로 구성되어 있는 경우, 프레임체(1)에 회전 모터(6)와 동흡진기(2ㆍ3)와의 고정 장소나 고정 순서를 고려할 필요가 있지만, 프레임체(1)의 일부를 돌기시켜 동흡진기(2ㆍ3)를 형성함으로써 회전 모터(6)만을 고정하면 되므로, 그와 같은 수고를 줄일 수 있다. 또한, 프레임체(1)를 구성하는 강판의 일부를 돌기시켜 동흡진기(2ㆍ3)를 형성하므로, 동흡진기(2ㆍ3)를 제조하기 위한 재료 등을 필요로 하지 않게 되어 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 동흡진기(2ㆍ3)를 설치하는 공간을 작게 할 수 있으므로, 동흡진기(2ㆍ3)를 별도 제작하여 설치하는 경우에 비해, 프레임체(1)와 동흡진기(2ㆍ3)에 의해 점유하는 공간이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 동흡진기(2ㆍ3)는 추 부재(4ㆍ5)를 갖고 구성되어 있다. 이 구성에 따르면, 회전 모터(6)의 진동수가 낮은 경우에, 동흡진기(2ㆍ3)의 치수를 크게 하거나, 혹은 판 두께를 얇게 하여 공진 진동수를 낮게 설정할 필요가 있음에도 불구하고, 브래킷(10)의 치수나 판 두께의 제약으로부터 동흡진기(2ㆍ3)의 고유 진동수를 충분히 낮게 설정할 수 없는 경우에는, 동흡진기(2ㆍ3)에 추 부재(4ㆍ5)를 설치함으로써, 동흡진기(2ㆍ3)의 고유 진동수를 낮게 설정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 동흡진기(2)는 진동하는 부분이 대략 직사각형의 형상이고, 진동하는 부분을 좌우 대칭으로 지지하도록 형성되어 있다. 이 구성에 따르면, 동흡진기(2)가 대략 직사각형의 진동부(2a)를 좌우 대칭으로 지지하도록 형성되어 있으므로, 동흡진기(2)는 진동부(2a)의 대략 중심을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 만일, 동흡진기(2)의 형상이 지지점에 관하여 좌우 대칭이 아닌 경우, 접속부를 통해 동흡진기(2)와 프레임체(1)가 연성(連成)하여 진동하므로, 프레임체(1)의 형상 치수가 변하면, 동흡진기(2)의 공진 진동수도 변화되어 버려, 동흡진기(2)의 형상 치수만으로 공진 진동수를 설정할 수 없게 된다. 이로 인해, 동흡진기(2)의 형상을 지지점에 관하여 좌우 대칭으로 함으로써, 동흡진기(2)의 진동에 수반하여 프레임체(1)와 동흡진기(2)와의 접속부에 비틀림이 없어지므로, 동흡진기(2)의 치수 형상에 의해서만, 프레임체(1)의 치수 형상의 영향을 받지 않고, 동흡진기(2)의 공진 진동수를 설정할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태는, 동흡진기를 2개 구비하고 있고, 2개의 동흡진기가 동일 형상이고, 선 대칭이 되도록 형성되어 있는 구성이다. 이 구성에 따르면, 동일 형상이고, 선 대칭이 되도록 2개의 동흡진기가 형성되어 있다. 예를 들어, 본 실시 형태와 같이, 진동의 기점이 사이에 개재하도록 2개의 동흡진기를 형성한 경우, 동흡진기는 2개의 진동부의 대략 중심을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 만일, 동흡진기(3)의 형상이 지지점에 관하여 좌우 대칭이 아닌 경우, 접속부를 통해 동흡진기(3)와 프레임체(1)가 연성하여 진동하므로, 프레임체(1)의 형상 치수가 바뀌면, 동흡진기(3)의 공진 진동수도 변화되어 버려, 동흡진기(3)의 형상 치수만으로 공진 진동수를 설정할 수 없게 된다. 이로 인해, 동흡진기(3)의 형상을 지지점에 관하여 좌우 대칭으로 함으로써, 동흡진기(3)의 진동에 수반하여 프레임체(1)와 동흡진기(2)와의 접속부에 비틀림이 없어지므로, 동흡진기(3)의 치수 형상에 의해서만, 프레임체(1)의 치수 형상의 영향을 받지 않고, 동흡진기(3)의 공진 진동수를 설정할 수 있게 된다.

(본 실시 형태의 변형예)

또한, 진동을 저감시키는 동흡진기의 형상은, 상기한 형상으로 한정되지 않는다. 구체적으로는, 프레임체(1)에 절입을 넣어 절곡하도록 형성한 것이면 무엇이든 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 동흡진기는 프레임체(1)의 연직 방향과 수평 방향의 진동을 억제하도록 형성되어 있지만, 형성하는 동흡진기는 프레임체의 형상이나 진동 방향에 따라서 변경할 수 있다. 예를 들어, 프레임체가 경사 방향으로 진동하는 경우에는, 그 방향에 맞추어 동흡진기를 형성하도록 해도 좋고, 회전축(6a)의 축 방향의 진동을 저감시키기 위해 배면(1a)에 동흡진기를 설치하도록 해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 동흡진기(2ㆍ3)는 추 부재(4ㆍ5)를 갖고 있지만, 추 부재(4ㆍ5)를 갖고 있지 않은 것이라도 좋다. 예를 들어, 동흡진기(2ㆍ3)의 중량만으로 상술한 실시 형태에서 설명한 식을 충족시키는 경우이면, 추 부재(4ㆍ5)를 설치할 필요는 없다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 프레임체(1)에는 1쌍의 동흡진기(3)를 측면(1bㆍ1b)에 각각 1세트씩 형성하고 있지만, 1쌍의 동흡진기(3)의 수는 한정되지 않고, 프레임체(1)의 진동에 수반하여 수를 변경하도록 해도 좋 다. 또한, 진동 소음 대책의 대상이 되는 가진 주파수가 복수개 있는 경우에는, 대응하는 복수개의 공진 주파수에 튜닝한 동흡진기를 형성할 수 있다.

또한, 복수의 동흡진기를 설치하는 경우, 진동부(3a)의 크기는 각각 다른 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 진동부의 크기는 회전 모터(6) 또는 기어(6bㆍ7)에 의해 프레임체(1)에 가해지는 가진 주파수와 일치하도록 형성되어 있다. 이 진동부의 크기를 각각 서로 다르게 함으로써, 상정한 가진 주파수와 실제 가진 주파수가 서로 다른 경우에도, 어느 하나의 동흡진기가 그 가진 주파수에 대응하면, 발생하는 진동을 저감시킬 수 있게 된다.

(제2 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 제1 실시 형태의 진동 저감 브래킷(10)의 동흡진기(2ㆍ3)는 프레임체(1)에 절입을 넣고 절곡 기립함으로써 형성되어 있지만, 본 실시 형태의 진동 저감 브래킷(30)의 동흡진기는 도5에 도시한 바와 같이 프레임체(20)에 절입을 넣음으로써 형성되어 있다. 또한, 도5에 있어서, 배면(20a)에 설치되는 회전 모터(6) 등은 생략하고 있다.

프레임체(20)는, 1매의 강판이 절곡되고, 배면(20a)과, 배면(20a)에 수직인 측면(20b) 및 상면(20c)으로 구성되어 있다. 배면(20a)에는 배면(20a)에 대해 수직 방향으로 발생하는 진동을 저감시키기 위한 동흡진기(21ㆍ21)가 설치되어 있다. 즉, 강판 중 그 판 두께 방향이 프레임체(20)의 진동 방향과 동일한 방향인 부분에 절입이 들어감으로써 동흡진기(21)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 동흡진기(21)는 배면(20a)에 역ㄷ자 형으로 절입을 넣음으로써 형성되는 판 형상의 진동부(21a) 를 갖고 있다. 진동부(21a)는 대략 직사각 형상이고, 일단부가 프레임체(20)와 연결되어 있고, 그 연결 부분을 기점으로 하여 진동하도록 되어 있다. 즉, 진동부(21a)는 그 판 두께 방향으로 휨 변형하여 진동하도록 되어 있다. 그리고, 동흡진기(21ㆍ21)는 진동의 기점이 되는 연결 부분을 사이에 개재하고, 서로 선 대칭이 되도록 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 진동부(21a)가 진동함으로써 2개의 동흡진기(21)에 의해 배면(20a)에 대해 수직 방향으로 발생하는 진동을 저감시키도록 되어 있다. 또한, 진동부(21a)의 길이 등은 제1 실시 형태와 같이 발생하는 진동수 등에 따라서 설정된다.

또한, 측면(20b) 및 상면(20c)에도 동흡진기(21)와 같은 동흡진기(22ㆍ22), 동흡진기(23ㆍ23)가 설치되어 있고, 수평 방향이나 연직 방향으로 발생하는 진동을 저감시키도록 되어 있다.

또한, 측면(20b)에는 동흡진기(22ㆍ22)에 인접하도록, 다른 동흡진기와 마찬가지로 선 대칭으로 형성된 동흡진기(24ㆍ24)가 설치되어 있다. 동흡진기(24)는 크기가 다른 3개의 진동부(24aㆍ24bㆍ24c)를 갖고 있다. 1개의 동흡진기가 3개의 진동부를 가짐으로써, 설계시에 상정한 진동수와 다른 진동이 발생한 경우에도 진동을 저감시킬 수 있게 된다. 구체적으로는, 3개의 진동부(24aㆍ24bㆍ24c)를, 상정한 진동수와 그 근방치에 대응하여 형성시켜 둠으로써, 상정한 진동수와 실제의 진동수가 상이한 경우에도, 복수의 흡진부 중 어느 하나의 흡진부에 의해 진동을 저감시킬 수 있게 된다. 즉, 1개의 동흡진기에서, 크기가 다른 진동부를 갖는 복수의 동흡진기를 설치한 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 동흡진기(24ㆍ24) 사이에는, 프레임체(20) 외측에 반원 형상으로 돌출된 볼록부(25)가 형성되어 있다. 동흡진기(24ㆍ24)의 사이에 볼록부(25)를 마련함으로써, 동흡진기(24ㆍ24) 사이의 강도를 향상시킬 수 있게 된다. 구체적으로는, 진동의 기점이 사이에 개재하도록 2개의 동흡진기(24ㆍ24)가 형성되므로, 동흡진기(24ㆍ24)는 동흡진기(24ㆍ24)의 중심 근방을 기점으로 진동하도록 되어 있다. 따라서, 동흡진기(24ㆍ24)의 중심 근방에 가진력이 가해지게 된다. 이로 인해, 그 동흡진기(24ㆍ24)의 중앙에 볼록부(25)를 마련함으로써, 동흡진기(24ㆍ24)의 중앙의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태와 같이, 동흡진기(24ㆍ24)에는, 크기가 다른 동흡진기(22)가 인접하여 설치되어 있는 경우에도, 인접하는 동흡진기 사이의 상호 간섭을 억제하여, 2개의 동흡진기 사이의 피로 강도의 향상을 도모할 수 있게 된다. 또한, 동흡진기(24ㆍ24) 사이에 프레임체(20)의 내측으로 돌출되는 오목부를 마련하도록 해도 좋다.

(본 실시 형태의 개요)

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시 형태의 진동 저감 브래킷(30)은 회전 모터(6)를 고정하는 프레임체(20)와, 프레임체(20)를 구성하는 강판의 일부에 절입을 넣음으로써 형성된 동흡진기(21ㆍ22ㆍ23ㆍ24)를 구비하고 있고, 동흡진기(21ㆍ22ㆍ23ㆍ24) 중 적어도 일부가 회전 모터(6)에 의해 진동하는 프레임체(20)의 진동 방향으로 진동하도록 형성된 구성으로 되어 있다.

이에 의해, 제1 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형 태와 같이, 프레임체(20)를 구성하는 강판에 절입을 넣어 동흡진기를 형성함으로써, 예를 들어 펀칭 가공 등에 의해 형성할 수 있으므로, 제1 실시 형태의 절곡하여 형성한 동흡진기와의 대비에 있어서, 제조 공정을 단축할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태는, 진동의 기점이 사이에 개재하도록 2개의 동흡진기(24ㆍ24)가 형성되고, 2개의 동흡진기(24ㆍ24)의 중앙에 볼록부(25)(또는 오목부)가 형성되어 있는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 따르면, 진동의 기점이 사이에 개재하도록 2개의 동흡진기(24ㆍ24)가 선 대칭으로 형성되므로, 동흡진기(24ㆍ24)는 2개의 흡진부의 대략 중심을 기점으로 진동하게 되어 있다. 따라서, 2개의 동흡진기(24ㆍ24)의 중심에 진동에 의한 가진력이 가해지게 된다. 이로 인해, 그 2개의 동흡진기(24ㆍ24)의 중앙에 볼록부(25)(또는 오목부)를 마련함으로써, 2개의 동흡진기(24ㆍ24)의 중앙의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

(본 실시 형태의 변형예)

또한, 본 실시 형태의 동흡진기(24ㆍ24)는 3개의 진동부를 갖고 있지만, 진동부의 수는 이에 한정되지 않고, 2개라도 좋고, 3개 이상이라도 좋다. 발생하는 진동에 따라서 적절하게 변경 가능하다. 또한, 각 동흡진기의 진동부에 제1 실시 형태와 마찬가지로 추를 설치하도록 해도 좋다. 또한, 동흡진기의 수는 하나 이상이라도 좋고, 2개의 동흡진기를 선 대칭으로 설치하지 않아도 좋다.

본 발명은, 상기한 바람직한 실시 형태에 기재되어 있지만, 본 발명은 그것으로만 제한되지 않는다. 본 발명의 취지와 범위에서 일탈하지 않고 다양한 실시 형태가 다르게 이루어지는 것은 이해받고자 한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 본 발명의 구성에 의한 작용 및 효과를 서술하고 있지만, 이들 작용 및 효과는 일례이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 진동 저감 브래킷은, DVD(Digital Versatile Disc)나 프린터 등의 AV, OA 기기 등에 이용되는 모터나 기어, HDD(Hard Disk Drive) 등의 진동 기기에 있어서의 강제 가진력이 원인이 되는 진동의 저감이 요구되는 분야에 있어서 적합하다.

Claims

브래킷 구성 부재에 의해 구성되는 진동 저감 브래킷이며,

상기 브래킷 구성 부재의 일부에 절입이 들어감으로써, 진동 기기가 고정되는 브래킷 본체와, 이 브래킷 본체의 진동을 저감시키기 위한 흡진부가 형성되고,

상기 흡진부는, 상기 브래킷 본체와 일체로 연결되는 부분과, 상기 절입에 의해 상기 브래킷 본체로부터 분리되어 이 브래킷 본체에 대해 상대적으로 진동하는 부분을 갖고 있고,

상기 흡진부의 진동하는 부분이 상기 진동 기기의 구동에 의해 진동하는 상기 브래킷 본체의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하도록 상기 흡진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제1항에 있어서, 상기 브래킷 구성 부재는 판재이고, 이 브래킷 구성 부재에 절입을 넣음으로써 형성되는 상기 흡진부가 그 판 두께 방향으로 휨 변형하여 진동하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제2항에 있어서, 상기 브래킷 구성 부재 중 그 판 두께 방향이 상기 브래킷 본체의 진동 방향과 동일한 방향인 부분에 상기 절입이 들어감으로써 상기 흡진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제2항에 있어서, 상기 흡진부는, 이 흡진부가 상기 브래킷 구성 부재의 진동 방향과 동일한 방향으로 진동하는 부분을 갖는 배향이 되도록, 상기 브래킷 구성 부재에 절입을 넣어 그 내측 부분을 절곡 기립함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡진부는 추 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡진부의 진동하는 부분은 대략 직사각형의 형상을 갖고 있고, 상기 브래킷 본체로 이어지는 부분은 상기 진동하는 부분을 좌우 대칭으로 지지하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡진부가 2개 형성되어 있고,

상기 2개의 흡진부는 동일 형상으로 형성되어 있는 동시에, 서로 선 대칭이 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제7항에 있어서, 상기 2개의 흡진부는 진동의 기점이 이들 사이에 개재하도록 형성되어 있고,

상기 2개의 흡진부 사이의 중앙에는 오목부 또는 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡진부가 복수 구비되어 있고,

상기 흡진부에 있어서의 진동하는 부분의 크기는 서로 다르게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 저감 브래킷.