TWI700446B - 液體阻尼系統 - Google Patents

液體阻尼系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI700446B
TWI700446B TW105132430A TW105132430A TWI700446B TW I700446 B TWI700446 B TW I700446B TW 105132430 A TW105132430 A TW 105132430A TW 105132430 A TW105132430 A TW 105132430A TW I700446 B TWI700446 B TW I700446B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
damping system
liquid damper
rotating body
damper
Prior art date
Application number
TW105132430A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201713872A (zh
Inventor
加賀田翔
小島匠吾
石田幸男
Original Assignee
日商Ｔｍｔ機械股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Ｔｍｔ機械股份有限公司 filed Critical 日商Ｔｍｔ機械股份有限公司
Publication of TW201713872A publication Critical patent/TW201713872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI700446B publication Critical patent/TWI700446B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
    • F16D63/002—Brakes with direct electrical or electro-magnetic actuation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/24—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a vertical axis
    • D06F37/245—Damping vibrations by displacing, supplying or ejecting a material, e.g. liquid, into or from counterbalancing pockets
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/002—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material
    • F16F15/162—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material with forced fluid circulation
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/18—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using electric, magnetic or electromagnetic means
    • 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
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12—Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • 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
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12—Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • F16F9/125—Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only characterised by adjustment means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D06F37/225—Damping vibrations by displacing, supplying or ejecting a material, e.g. liquid, into or from counterbalancing pockets
    • 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
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/06—Magnetic or electromagnetic
    • 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
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/12—Fluid damping
    • 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
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/06—Fluid filling or discharging
    • 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
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/18—Control arrangements
    • F16F2230/183—Control arrangements fluid actuated
    • 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
    • F16F2232/00—Nature of movement
    • F16F2232/02—Rotary

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Abstract

一種抑制旋轉體所產生的振動之液體阻尼系統，其係在旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，亦能夠有效抑制旋轉體的振動。
一種抑制旋轉體(100)所產生的振動之液體阻尼系統(1)，係具備：液體阻尼器(10)，係能夠與前述旋轉體(100)以同軸旋轉，並設置有在封入了液體的殼體(11)內於液體在周方向移動時能夠碰撞的碰撞部(14)；以及相對旋轉手段(21)，係使液體阻尼器(10)對於旋轉體(100)進行相對旋轉。

Description

液體阻尼系統
本發明係關於抑制旋轉體所產生的振動之液體阻尼系統。
例如於專利文獻1的洗衣機，為了抑制洗衣槽的振動，係於洗衣槽安裝有液體平衡器。該液體平衡器，係於圓環狀的容器封入有液體，並於容器的內部設置有複數個障礙部。並且，因振動發生時液體與障礙部碰撞，使液體的動能之部分轉換為熱能以進行能量的發散，而能夠抑制振動。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-143287號公報
一般而言，若旋轉體的轉數與旋轉體的固有頻率一致，則會產生非常大的振動(主共振)。對於在旋轉體一邊加減速一邊通過引起主共振的轉數時，或在旋轉體以引起主共振以外的轉數進行恆定旋轉時所產生之振動，如專利文獻1之液體平衡器般的液體阻尼器亦有振動之抑制效果。然而，當旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，因旋轉體的渦動(whirling)所致之公轉與旋轉體之自轉一致，故旋轉體與液體阻尼器內的液體呈一體旋轉。若是如此，則液體會因離心力附著於液體阻尼器的內壁面而無法移動，無法進行液體的碰撞所致之能量的發散，故無法有效地抑制振動。
有鑑於以上的問題，本發明之目的，係在抑制旋轉體所產生的振動之液體阻尼系統中，在旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，亦能夠有效地抑制旋轉體的振動。
本發明係一種抑制旋轉體所產生的振動之液體阻尼系統，其特徵為具備：液體阻尼器，係能夠與前述旋轉體同軸旋轉，並於封入有液體的殼體內設置有當前述液體在周方向移動時能夠碰撞的碰撞部；以及相對旋轉手段，係使前述液體阻尼器對於前述旋轉體進行相對旋轉。
本發明之液體阻尼系統，係藉由相對旋轉手段而能夠使液體阻尼器對於旋轉體以同方向或反方向進行 相對旋轉。因此，在旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，因旋轉體的渦動所致之旋轉體的公轉與液體阻尼器的自轉不一致，故旋轉體與液體阻尼器內的液體不致呈一體旋轉，而能夠防止液體因離心力附著於液體阻尼器的內壁面無法移動之情事。因此，藉由液體恆與碰撞部碰撞，使液體的部分動能轉換為熱能以進行能量的發散，故在旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，亦能夠有效地抑制旋轉體的振動。
在此，作為前述相對旋轉手段，係設置有使前述液體阻尼器進行旋轉時的空氣阻力增大的空氣阻力賦予部為佳。
藉由設置如此之空氣阻力賦予部，在液體阻尼器旋轉時旋轉阻力係作用於液體阻尼器，液體阻尼器的轉速變得比旋轉體更慢。因此，能夠使液體阻尼器對於旋轉體進行相對旋轉。
進而，前述空氣阻力賦予部係具有與前述液體阻尼器的旋轉方向交叉之面的板狀構件為佳。
藉由使如此般之具有與液體阻尼器的旋轉方向交叉的面之板狀構件為空氣阻力賦予部，而能夠使空氣阻力賦予部的構成為簡易者。
進而，前述板狀構件係設置於前述液體阻尼器的外周面為佳。
藉由將板狀構件設置於液體阻尼器的外周面，空氣阻力的作用位置與液體阻尼器的旋轉中心距離變 大，故作用於液體阻尼器的旋轉阻力轉矩增加。因此，能夠有效率地使液體阻尼器的轉速變慢，並能夠更確實的使液體阻尼器對於旋轉體進行相對旋轉。
另外，前述板狀構件係設置於前述液體阻尼器的軸方向之端面亦可。
如此，則能夠抑制液體阻尼系統於徑方向大型化，並能夠使液體阻尼系統為小型者。
進而，前述板狀構件係具有隨著越離開前述液體阻尼器的旋轉中心越朝向前述旋轉方向下游側的形狀為佳。
若板狀構件為上述形狀，則於液體阻尼器旋轉時，能夠抑制空氣沿著板狀構件朝離心方向外側脫離，並使更強的空氣阻力作用於板狀構件。
進而，進一步具備以使流體壓力作用在對於前述板狀構件為前述旋轉方向之相反方向的方式噴出流體的流體噴出手段為佳。
藉由設置如此之流體噴出手段，能夠使作用於板狀構件之旋轉阻力增加，故能夠更為確實地使殼體對於旋轉體進行相對旋轉。
另外，作為前述相對旋轉手段，係設置制動機構為佳；該制動機構，係具有設置於前述液體阻尼器並承受電磁作用的被電磁作用部、以及使電磁作用達到前述被電磁作用部的電磁作用部。
如此，若使相對旋轉手段為電磁式的制動機 構，則當液體阻尼器旋轉時使制動器作用於液體阻尼器，藉此能夠使液體阻尼器的轉速比旋轉體更慢。因此，能夠使液體阻尼器對於旋轉體進行相對旋轉。又，針對電磁作用部及被電磁作用部的具體構成，係於之後詳述。
另外，作為前述相對旋轉手段，係設置有齒輪機構亦可；該齒輪機構，係具有形成於前述液體阻尼器的外周面的齒輪部、卡合於前述齒輪部的齒輪、以及藉由使前述齒輪旋轉而使前述液體阻尼器產生旋轉轉矩的驅動部。
如此，藉由驅動齒輪使液體阻尼器產生旋轉轉矩，而能夠使液體阻尼器對於旋轉體進行相對旋轉。
在此，前述驅動部係能夠變更輸出軸的轉速的變速馬達為佳。
如此，則能夠使齒輪的轉速變化，並能夠使液體阻尼器的轉速變化。因此，能夠對應於旋轉體的振動型態調整液體阻尼器的轉速，並能夠使振動抑制效果更為提高。
於本發明之液體阻尼系統中，因設置有使液體阻尼器對於旋轉體進行相對旋轉的相對旋轉手段，因此能夠防止旋轉體與液體阻尼器內的液體呈一體旋轉，並在旋轉體以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，亦能夠有效地抑制旋轉體的振動。
1‧‧‧液體阻尼系統
10‧‧‧液體阻尼器
11‧‧‧殼體
11d‧‧‧齒輪部
12‧‧‧內部空間
13‧‧‧液體
14‧‧‧碰撞部
21~23‧‧‧板狀構件(相對旋轉手段、空氣阻力賦予部)
24‧‧‧流體噴出手段
30‧‧‧制動機構(相對旋轉手段)
31‧‧‧導體(被電磁作用部)
32‧‧‧線圈(電磁作用部)
33‧‧‧電流控制部
40‧‧‧齒輪機構(相對旋轉手段)
41‧‧‧齒輪
43‧‧‧馬達(驅動部)
100‧‧‧旋轉體
[第1圖]係表示第1實施方式之液體阻尼系統的剖面圖。
[第2圖]係第1圖之II-II剖面的剖面圖。
[第3圖]係表示驗證實驗之結果的圖表。
[第4圖]係表示第1實施方式之變形例1的俯視圖。
[第5圖]係表示第1實施方式之變形例2的俯視圖。
[第6圖]係表示第2實施方式之液體阻尼系統的俯視圖。
[第7圖]係表示第3實施方式之液體阻尼系統的俯視圖。
[第8圖]係其他實施方式之液體阻尼系統的立體圖。
[第1實施方式]
針對本發明之液體阻尼系統的實施方式進行說明。第1圖係表示第1實施方式之液體阻尼系統的剖面圖，並表示沿旋轉體100之軸方向的剖面。第2圖係第1圖之II-II 剖面的剖面圖。於本實施方式，係以旋轉體100之軸方向為與上下方向一致者進行說明，然旋轉體100之軸方向為上下方向以外的方向亦可。
液體阻尼系統1，係具有液體阻尼器10之阻尼系統。液體阻尼器10，係構成為在形成於殼體11的內部空間12封入有液體13，且以能夠與旋轉體100同軸旋轉的方式安裝於旋轉體100。在此，於本實施方式雖係使用水作為液體13，然液體13的種類並不限於水。
在詳細說明液體阻尼器10之前，首先針對用以將液體阻尼器10安裝於旋轉體100的安裝機構進行說明。於旋轉體100的外周面，係固定有圓筒狀的輪轂101，且進而於輪轂101的外周面，固定有上下2個軸承102。於本實施方式，雖使用滾珠軸承作為軸承102，然亦能夠使用滾珠軸承之外者。
於輪轂101的外周面之上部，係形成有段部101a。上方側的軸承102，係以抵接於該段部101a的狀態外嵌在輪轂101。在上方側的軸承102的下方，於輪轂101係依序外嵌有：第1間隔件103、下方側的軸承102、第2間隔件104、以及卡止構件105。卡止構件105，係例如為C形環，並嵌入於形成在輪轂101的外周面之環狀溝101b。
於第2間隔件104與卡止構件105之間，係設置有盤簧或波型墊圈等所成之推彈構件106。藉由該推彈構件106將2個軸承102朝段部101a側推彈，使軸承 102被賦予適當的預壓。於各軸承102的徑方向內側，係配設有O形環107。
軸承102的內輪102a係固定於輪轂101，外輪102b係固定於液體阻尼器10的殼體11。液體阻尼器10，係藉由軸承102的摩擦與旋轉體100一起旋轉。然而於本發明中，係如之後所述般，構成為使液體阻尼器10能夠主動地對於旋轉體100進行相對旋轉，藉此追求振動抑制效果的提升。
接著，針對液體阻尼器10的構成進行說明。液體阻尼器10，係具有在形成於殼體11的內部空間12封入有液體13的基本構成。殼體11係主要由殼體本體11a及蓋構件11b所成。殼體本體11a，係於中心形成有用以使旋轉體100插通的貫穿孔之圓筒狀，且形成有圓環狀的內部空間12。內部空間12的上部為開口，為了封閉該開口，蓋構件11b係以螺栓等固定於殼體本體11a的上表面。
如第2圖所示，於殼體11的離心方向外側(徑方向外側)的內壁面11c，係設置有從該內壁面11c朝向內部空間12突出，並當液體於周方向移動時能夠碰撞的板狀的碰撞部14。碰撞部14，係於周方向以45度的等間隔配置，並共計設置有8個。又，碰撞部14的數目或配置並不受此所限，而能夠適當變更。
於液體阻尼器10(殼體11)的外周面，係設置有朝向離心方向外側突出，並具有與液體阻尼器10的 旋轉方向交叉之面的板狀構件21。板狀構件21，係於周方向以45度的等間隔配置，並共計設置有8個。又，板狀構件21的數目或配置並不受此所限，而能夠適當變更。
針對如以上般構成之液體阻尼系統1的動作進行說明。若旋轉體100藉由未圖示之驅動裝置進行旋轉驅動，則液體阻尼器10藉由軸承102的摩擦而連動旋轉。當液體阻尼器10旋轉，空氣阻力係作用於板狀構件21，並對於液體阻尼器10產生旋轉阻力。隨著液體阻尼器10的轉速越快旋轉阻力也越大，當旋轉阻力的大小變得比軸承102的摩擦力更大，則液體阻尼器10的轉速對於旋轉體100開始變慢。因此，殼體11係對於旋轉體100進行相對旋轉。
(效果)
於本實施方式之液體阻尼系統1，係藉由以板狀構件21所成的相對旋轉手段，能夠使液體阻尼器10對於旋轉體進行相對旋轉。因此，在旋轉體100以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，旋轉體100與液體阻尼器10內的液體13亦不致呈一體旋轉，而能夠防止液體13因離心力附著於液體阻尼器10的內壁面11c無法移動之情事。因此，藉由液體13恆與碰撞部14碰撞，使液體13的部分動能轉換為熱能以進行能量的發散，故在旋轉體100以引起主共振的轉數進行恆定旋轉時，亦能夠有效地抑制旋轉 體100的振動。
在此，進行用以驗證液體阻尼系統1所致之旋轉體100的振動抑制效果的實驗。驗證實驗，係針對在旋轉體100不安裝液體阻尼器10時、在旋轉體100安裝液體阻尼器10並使液體阻尼器10的轉數與旋轉體100相同時(使同步時)、以及在旋轉體100安裝液體阻尼器10並使液體阻尼器10的轉數與旋轉體100不同時(使不同步時)的3個情事來進行。於各情事中，旋轉體100的轉數以預定間隔逐漸增加，測量以各轉數達到恆定旋轉狀態時的旋轉體100的振動值。順帶一提，在設置有液體阻尼器10時，以不安裝板狀構件21使液體阻尼器10與旋轉體100同步，以安裝板狀構件21使液體阻尼器10與旋轉體100不同步。
第3圖，係表示驗證實驗的結果之圖表。在不使用液體阻尼器10的情形下，於旋轉體100的轉數為1350rpm時產生了大幅的主共振。對此，於旋轉體100安裝液體阻尼器10(無板狀構件21)，並使液體阻尼器10與旋轉體100同步時，主共振非但沒有降低，反而比安裝液體阻尼器10之前更為增加。此係可能因為當液體阻尼器10的轉數與旋轉體100相同時，旋轉體100及液體阻尼器10內的液體13呈一體旋轉，液體13不與碰撞部14發生碰撞而使能量無法發散。另一方面，將板狀構件21與液體阻尼器10一起安裝，並使液體阻尼器10與旋轉體100不同步時，主共振變得幾乎無法察覺，並顯示能夠在 較大的轉數範圍抑制旋轉體100的振動。又，於該實驗中，作為液體13的水佔內部空間12的容積比例為約17%，可知即使液體13為少量，亦能夠得到非常大的振動抑制效果。推測此係因離心力導致液體13的虛表重量(apparent weight)增加，而使碰撞的能量變大之故。
順帶一提，當液體阻尼器10進行旋轉，離心力係作用於液體阻尼器10內的液體13，而液體13附著於離心方向外側的內壁面11c。然而，如本實施方式般，藉由設置從該內壁面11c朝向內部空間12突出的碰撞部14，能夠防止附著於內壁面11c的液體13聚成一團地旋轉，並在恆定狀態亦能夠產生液體13的碰撞而發散能量。
另外，於本實施方式，作為相對旋轉手段係設置有使液體阻尼器10進行旋轉時的空氣阻力增大的空氣阻力賦予部(板狀構件21)，故在液體阻尼器10進行旋轉時旋轉阻力作用於液體阻尼器10，液體阻尼器10的轉速變得比旋轉體100更慢。因此，能夠使液體阻尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉。
另外，本實施方式之空氣阻力賦予部，係具有與液體阻尼器10的旋轉方向交叉之面的板狀構件21，故能夠使空氣阻力賦予部的構成為簡易者。
另外，於本實施方式，板狀構件21係設置於液體阻尼器10的外周面，故空氣阻力的作用位置與液體阻尼器10的旋轉中心之距離變大，而使作用於液體阻尼 器10的旋轉阻力轉矩增大。因此，能夠有效率地減慢液體阻尼器10的轉速，並能夠更為確實地使液體阻尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉。
(變形例1)
第4圖係表示第1實施方式之變形例1的俯視圖。於本變形例，板狀構件22係並非沿徑方向的形狀，而是隨著越遠離液體阻尼器10(殼體11)的旋轉中心越朝向液體阻尼器10的旋轉方向下游側的形狀。依據如此之板狀構件22，於液體阻尼器10旋轉時係抑制空氣沿板狀構件22朝徑方向外側脫離，並如第4圖中方塊箭頭所示，更容易將空氣接收至板狀構件22與液體阻尼器10之間的空間，故能夠使更強的空氣阻力作用於板狀構件22。
(變形例2)
第5圖，係表示第1實施方式之變形例2的俯視圖。於本變形例，板狀構件23的形狀等雖係與第2圖所示者相同，然在設置有流體噴出手段24的方面為不同。流體噴出手段24，係於液體阻尼器10的周圍複數配置，並從噴出口24a噴出空氣等流體。噴出口24a係配置為大致朝向液體阻尼器10的旋轉方向的相反方向，藉此流體噴出手段24係能夠對於板狀構件23使流體壓力作用於液體阻尼器10的旋轉方向的相反方向。因此，能夠使作用於板狀構件23的旋轉阻力增大，並能夠更為確實地使液體阻 尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉。又，流體噴出手段24的個數或配置係不限於第5圖所示者，而能夠適當變更。
[第2實施方式]
第6圖，係表示第2實施方式之液體阻尼系統的俯視圖。於本實施方式的液體阻尼系統1中，作為使液體阻尼器10對於旋轉體100相對旋轉的相對旋轉手段，係設置有電磁式的制動機構30。該制動機構30，係具有設置於液體阻尼器10(殼體11)的外周面的導體31(被電磁作用部)、自液體阻尼器10的外周面分離而設置的線圈32(電磁作用部)、以及控制供給至線圈32之電流的電流控制部33。又，導體31及線圈32的個數或配置係不限於第6圖所示者，而能夠適當變更。例如，將線圈32沿周方向以等間隔複數設置亦可。
當藉由電流控制部33供給電流至線圈32，在因電磁感應產生於線圈32的周圍的磁束、與因設置於液體阻尼器10的導體31產生的渦電流所致的磁束之間作用的磁力，係作為制動力發揮作用。換言之，當液體阻尼器10進行旋轉時，藉由制動機構30使制動器作用於液體阻尼器10，能夠使液體阻尼器10的轉速變得比旋轉體100更慢。因此，能夠使液體阻尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉。
依據本實施方式，使藉由電流控制部33供給 至線圈32的電流變化，能夠使線圈32所產生的磁場強度變化，並能夠使作用於導體31與線圈32之間的制動力變化。因此，能夠因應於旋轉體100的振動型態，調整液體阻尼器10的轉速，並能夠使振動抑制效果更為提升。
進而，若將導體31以磁性體構成，因能夠產生更大的渦電流，故能夠獲得更大的制動力。
又，於本實施方式中，將電磁作用部32以永久磁石取代線圈亦可。藉此，能夠省略電流控制部33並能夠相對容易地構成相對旋轉手段。
進而，作為本實施方式之變形例，使設置於液體阻尼器10的外周面的被電磁作用部31為永久磁石亦可。依據該變形例，藉由連接於線圈32的電流控制部33適當控制供給至線圈32的交流電流的頻率，藉此能夠產生較大的制動轉矩。
[第3實施方式]
第7圖，係表示第3實施方式之液體阻尼系統的俯視圖。於本實施方式之液體阻尼系統1中，作為使液體阻尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉的相對旋轉手段，係設置有齒輪機構40。該齒輪機構40，係具有形成於液體阻尼器10(殼體11)的外周面的齒輪部11d、卡合於齒輪部11d的齒輪41、連結至齒輪41並大致平行於旋轉體100的旋轉軸42、以及於旋轉軸42連結有未圖示的輸出軸並將旋轉軸42旋轉驅動的馬達43(驅動部)。馬達43 的殼體(圖示省略)，係例如透過摩擦幾乎為零的軸承安裝於旋轉體100，並配置為在旋轉體100或液體阻尼器10進行旋轉時馬達43不致改變位置。
當液體阻尼器10進行旋轉時，齒輪41亦朝第7圖所示方向進行旋轉。此時，若使馬達43以比與液體阻尼器10的旋轉同步之齒輪41的旋轉頻率更低的頻率進行驅動，則馬達43作為制動器發揮作用。因此，在欲與旋轉體100連動旋轉的液體阻尼器10係作用有旋轉阻力，使液體阻尼器10的轉速變得比旋轉體100更慢。因此，能夠使液體阻尼器10對於旋轉體100進行相對旋轉。
又，於本實施方式中，馬達43係能夠變更輸出軸的轉速的變速馬達為佳。藉此，能夠使齒輪41的轉速變化，並能夠使液體阻尼器10的轉速變化。因此，能夠因應於旋轉體100的振動型態調整液體阻尼器10的轉速，並能夠使振動抑制效果更為提升。
[其他實施方式]
以上，雖針對本發明之實施方式進行說明，然能夠運用本發明的型態係不限於前述實施方式，而如以下所例示般，能夠在不脫離本發明之要旨的範圍內進行適當變更。
例如，於前述實施方式，碰撞部14係從殼體11的離心方向外側的內壁面11c朝向內部空間12突出者。然而，使碰撞部14為從殼體11的離心方向內側的內 壁面朝向內部空間12突出亦可，從殼體11的頂面或底面朝向內部空間12突出亦可。另外，亦能夠使碰撞部14為涵蓋從離心方向內側的內壁面與離心方向外側的內壁面之間所有區域地設置，並具有貫穿周方向的開口或切缺部之板狀的構件。進而，碰撞部14係不限於板狀者，為柱狀者或塊狀者亦可，亦能夠以形成於殼體11的側面或底面的凹凸部或波狀部為碰撞部14。
另外，於前述實施方式，使殼體11的內部空間12為僅由1室所成者。然而。沿內部空間12的周方向設置分隔壁，將內部空間12於徑方向複數分割亦可。此時，於所分割的各空間設置碰撞部14。
另外，於第1實施方式，雖將板狀構件21~23設置於液體阻尼器10(殼體11)的外周面，然取代外周面或額外地將板狀構件21~23設置於液體阻尼器10(殼體11)的軸方向之端面(上表面或下表面)亦可。作為一例，於第8圖所示之變形例，雖係將板狀構件25設置於液體阻尼器10(殼體11)的上表面11e，然取代上表面11e或額外地將板狀構件25設置於下表面亦可。藉此，能夠抑制液體阻尼系統1在徑方向大型化，並能夠使液體阻尼系統1為小型者。
另外，於第2實施方式，雖係於液體阻尼器10設置導體31作為被電磁作用部，並於液體阻尼器10的周圍設置線圈32作為電磁作用部，然亦能夠於液體阻尼器10設置線圈作為被電磁作用部，並於液體阻尼器10 的周圍設置永久磁石作為電磁作用部。此時，使永久磁石移動並使永久磁石與液體阻尼器10的分離距離變化，藉此能夠調整液體阻尼器10的轉速。
另外，於第1~3實施方式，雖針對使液體阻尼器10的轉速比旋轉體100更慢的情形進行說明，然使液體阻尼器10的轉速比旋轉體100更快，藉此產生相對速度亦可。例如，變更第1實施方式之變形例2(參照5圖)的流體噴出手段24的方向，使流體壓作用於液體阻尼器10的旋轉方向亦可。或者，於第3實施方式(參照第7圖)中，藉由馬達43使液體阻尼器10的轉速變得比旋轉體100更快亦可。
進而，使液體阻尼器10的旋轉方向與旋轉體100的旋轉方向為反方向亦可。例如，藉由使從第1實施方式之變形例2(參照5圖)的流體噴出手段24的流體噴出速度變快，而使液體阻尼器10與旋轉體100為反向旋轉亦可。或者，於第3實施方式(參照第7圖)中，藉由馬達43使液體阻尼器10與旋轉體100為反向旋轉亦可。
1‧‧‧液體阻尼系統
10‧‧‧液體阻尼器
11‧‧‧殼體
11c‧‧‧內壁面
12‧‧‧內部空間
14‧‧‧碰撞部
21‧‧‧板狀構件
100‧‧‧旋轉體
101‧‧‧輪轂
102‧‧‧軸承
102a‧‧‧軸承
102b‧‧‧軸承
107‧‧‧O形環

Claims (18)

  1. 一種液體阻尼系統，係抑制旋轉體所產生的振動之液體阻尼系統，其特徵為具備：液體阻尼器，係能夠與前述旋轉體以同軸旋轉，並於封入了液體的殼體內設置有當前述液體在周方向移動時能夠碰撞的碰撞部；以及相對旋轉手段，係使前述液體阻尼器對於前述旋轉體進行相對旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液體阻尼系統，其中，作為前述相對旋轉手段，係設置使前述液體阻尼器進行旋轉時的空氣阻力增大的空氣阻力賦予部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液體阻尼系統，其中，前述空氣阻力賦予部，係具有與前述液體阻尼器的旋轉方向交叉之面的板狀構件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液體阻尼系統，其中，前述板狀構件，係設置於前述液體阻尼器的外周面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之液體阻尼系統，其中，前述板狀構件，係設置於前述液體阻尼器的軸方向之端面。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之液體阻尼系統，其 中，前述板狀構件，係具有隨著越偏離前述液體阻尼器的旋轉中心越朝向前述旋轉方向的下游側的形狀。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液體阻尼系統，其中，前述板狀構件，係具有隨著越偏離前述液體阻尼器的旋轉中心越朝向前述旋轉方向的下游側的形狀。
  8. 如申請專利範圍第3項至第7項中任一項所述之液體阻尼系統，其中，進一步具備流體噴出手段，該流體噴出手段係以對於前述板狀構件在前述旋轉方向的相反方向使流體壓作用的方式將流體噴出。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之液體阻尼系統，其中，前述相對旋轉手段，係制動機構，其具有：被電磁作用部，係設置於前述液體阻尼器，並承受電磁作用；以及電磁作用部，係使電磁作用達到前述被電磁作用部。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液體阻尼系統，其中，前述被電磁作用部係導體，且前述電磁作用部係永久磁石。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之液體阻尼系統，其中， 前述被電磁作用部係導體，且前述電磁作用部係線圈。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之液體阻尼系統，其中，前述被電磁作用部係磁性體。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之液體阻尼系統，其中，前述被電磁作用部係永久磁石，前述電磁作用部係線圈。
  14. 如申請專利範圍第11項或第13項所述之液體阻尼系統，其中，進一步具備能夠控制供給至前述線圈的電流之電流控制部。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之液體阻尼系統，其中，前述相對旋轉手段，係齒輪機構，其具有：齒輪部，係形成於前述液體阻尼器的外周面；齒輪，係卡合於前述齒輪部；以及驅動部，係藉由使前述齒輪旋轉而使前述液體阻尼器產生旋轉轉矩。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之液體阻尼系統，其中，前述驅動部，係能夠變更輸出軸的轉速的變速馬達。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之液體阻尼系統，其 中，前述旋轉體是藉由驅動裝置來旋轉驅動。
  18. 如申請專利範圍第1項或第17項所述之液體阻尼系統，其中，前述旋轉體是恆定旋轉。
TW105132430A 2015-10-07 2016-10-06 液體阻尼系統 TWI700446B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015199097 2015-10-07
JP2015-199097 2015-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201713872A TW201713872A (zh) 2017-04-16
TWI700446B true TWI700446B (zh) 2020-08-01

Family

ID=58487429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105132430A TWI700446B (zh) 2015-10-07 2016-10-06 液體阻尼系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10883564B2 (zh)
EP (1) EP3361120A4 (zh)
JP (1) JP6539745B2 (zh)
KR (1) KR102027267B1 (zh)
CN (1) CN108138887B (zh)
TW (1) TWI700446B (zh)
WO (1) WO2017061147A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3604854B1 (en) * 2017-03-31 2024-01-10 TMT Machinery, Inc. Vibration damping device and bobbin holder system
JP6770019B2 (ja) * 2018-05-10 2020-10-14 ファナック株式会社 複数のモータが１つの動作軸を駆動する駆動装置、及び駆動装置を備えるロボット
CN109505908A (zh) * 2018-12-28 2019-03-22 江阴凯迈机械有限公司 销杆粘滞滑动轴承式阻尼器
CN113833777B (zh) * 2021-11-25 2022-03-22 东营昱辰技术有限公司 一种油田用具有缓冲功能的梁式抽油机辅助刹车装置
CN114623199A (zh) * 2022-03-31 2022-06-14 安徽江淮汽车集团股份有限公司 扭转减振器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112515A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Atom Livin Tech Co Ltd ロータリダンパ回転制御装置
JP2013185649A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nifco Inc 回転ダンパ
WO2014104313A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 株式会社構造計画研究所 減衰装置、及び構造物の制振装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0381437U (zh) 1989-12-12 1991-08-20
GB9801780D0 (en) * 1998-01-29 1998-03-25 Rover Group A roll damper arrangement
KR100640866B1 (ko) 2004-09-08 2006-11-02 엘지전자 주식회사 세탁기의 밸런서
JP4254696B2 (ja) 2004-11-22 2009-04-15 ソニー株式会社 自動平衡装置、回転駆動装置及びディスク駆動装置
ITTO20070412A1 (it) 2007-06-11 2008-12-12 Antonino Cultraro Smorzatore rotativo con innesto unidirezionale.
CN201265619Y (zh) 2008-09-27 2009-07-01 翟羽倬 一种单向旋转缓冲器
JP5469102B2 (ja) 2011-01-07 2014-04-09 シャープ株式会社 洗濯機
CN102927188A (zh) 2011-08-12 2013-02-13 北京中金社文化有限公司 一种阻尼机构
US9362812B2 (en) 2012-09-18 2016-06-07 Honeywell International Inc. Shaft coupling apparatus, rotary fluid damper, and deployable device with magnetic coupling mechanism
JP6031351B2 (ja) * 2012-12-27 2016-11-24 株式会社東海理化電機製作所 車両用ミラー装置
US20150159722A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 GM Global Technology Operations LLC Torsional keyed sleeve fluid damper
CN106660077B (zh) * 2014-07-14 2020-06-26 石器时代股份公司 用于旋转喷嘴的隔离轴承粘性减速装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112515A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Atom Livin Tech Co Ltd ロータリダンパ回転制御装置
JP2013185649A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nifco Inc 回転ダンパ
WO2014104313A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 株式会社構造計画研究所 減衰装置、及び構造物の制振装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180049027A (ko) 2018-05-10
US10883564B2 (en) 2021-01-05
JPWO2017061147A1 (ja) 2018-07-26
CN108138887A (zh) 2018-06-08
TW201713872A (zh) 2017-04-16
KR102027267B1 (ko) 2019-10-01
CN108138887B (zh) 2019-11-22
EP3361120A1 (en) 2018-08-15
EP3361120A4 (en) 2019-06-26
US20180298981A1 (en) 2018-10-18
WO2017061147A1 (ja) 2017-04-13
JP6539745B2 (ja) 2019-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI700446B (zh) 液體阻尼系統
TWI729276B (zh) 制振裝置、緩衝系統、筒管支架系統、及旋轉體系統
JP5750280B2 (ja) 構造物の制振装置
US20060275155A1 (en) Rotational apparatus
JP6423865B2 (ja) ポンプ装置およびポンプ装置用閉込シェルを製造するための方法
JP2015113981A (ja) 回転システム
EP3230515B1 (en) Balancing ring for use in washing machine and washing machine
KR20140084414A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터
TW202147745A (zh) 動平衡裝置及維持動平衡且兼具減少振動之方法
US7932654B2 (en) Motor
JP5500558B2 (ja) スクリュ圧縮機
US11821471B2 (en) Programmable magnetorheological fluid clutch apparatus
JP7177113B2 (ja) フランジ要素
US8912703B2 (en) Stator core and spindle motor including the same
US11221010B2 (en) Apparatus for a counterbalance for an eccentric motor
JP7098141B2 (ja) Ｍｒ流体装置
JP6059970B2 (ja) 電動機
WO2016207080A1 (en) Washing machine and balance ring for washing machine
JP2013062912A (ja) 回転電機の冷却構造
JP5496239B2 (ja) 滑り軸受装置およびポンプ装置