WO2017061147A1 - 液体ダンパーシステム - Google Patents

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liquid
rotating body
damper system
plate
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翔 加賀田
匠吾 小島
石田　幸男
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Ｔｍｔマシナリー株式会社
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    • F16F2232/02—Rotary

Definitions

  • the present invention relates to a liquid damper system that suppresses vibration generated in a rotating body.
  • a liquid balancer is attached to the washing tub in order to suppress vibration of the washing tub.
  • a liquid is sealed in an annular container, and a plurality of obstacles are provided inside the container.
  • production of a vibration a part of kinetic energy of a liquid is converted into a thermal energy, energy is diffused, and a vibration can be suppressed.
  • the present invention effectively suppresses vibration of the rotating body even when the rotating body is rotating at a rotational speed that causes main resonance.
  • the purpose is to suppress.
  • the present invention is a liquid damper system that suppresses vibration generated in a rotating body, and is rotatable coaxially with the rotating body.
  • the liquid damper system collides when the liquid moves in a circumferential direction in a case in which the liquid is sealed. It is characterized by comprising a liquid damper provided with a collision part to be obtained, and a relative rotation means for rotating the liquid damper relative to the rotating body.
  • the liquid damper can be rotated relative to the rotating body in the same direction or in the opposite direction by the relative rotation means. For this reason, even when the rotating body is rotating at a rotational speed that causes main resonance, the revolution of the rotating body due to the swing of the rotating body does not coincide with the rotation of the liquid damper.
  • the liquid does not rotate as a unit, and the liquid can be prevented from sticking to the inner wall surface of the liquid damper due to centrifugal force and not moving. Therefore, since the liquid always collides with the collision part, a part of the kinetic energy of the liquid is converted into thermal energy and energy is diffused. Therefore, the rotating body rotates at a rotation speed that causes main resonance. Even when the rotating body is present, vibration of the rotating body can be effectively suppressed.
  • an air resistance imparting unit that increases air resistance when the liquid damper rotates is provided as the relative rotation means.
  • the air resistance imparting portion is a plate-like member having a surface that intersects with the rotation direction of the liquid damper.
  • the plate-like member is provided on the outer peripheral surface of the liquid damper.
  • the plate-like member By providing the plate-like member on the outer peripheral surface of the liquid damper, the distance between the air resistance acting position and the rotation center of the liquid damper is increased, so that the rotational resistance torque acting on the liquid damper is increased. Accordingly, the rotational speed of the liquid damper can be effectively slowed down, and the liquid damper can be relatively rotated relative to the rotating body.
  • the plate-like member may be provided on an end face in the axial direction of the liquid damper.
  • the liquid damper system can be prevented from being enlarged in the radial direction, and the liquid damper system can be made compact.
  • the plate-like member has a shape that goes to the downstream side in the rotation direction as the distance from the rotation center of the liquid damper increases.
  • the plate-shaped member has the above-described shape, it is possible to suppress the escape of air to the outside in the centrifugal direction along the plate-shaped member when the liquid damper rotates, and to exert a stronger air resistance on the plate-shaped member. it can.
  • fluid blowing means for blowing out fluid so that fluid pressure acts on the plate-like member in a direction opposite to the rotation direction.
  • a brake mechanism provided in the liquid damper which has an electromagnetic action part that receives an electromagnetic action and an electromagnetic action part that exerts an electromagnetic action on the electromagnetic action part, is provided. Good. *
  • the relative rotation means is an electromagnetic brake mechanism
  • the rotational speed of the liquid damper can be made slower than that of the rotating body by applying the brake to the liquid damper when the liquid damper rotates.
  • the liquid damper can be rotated relative to the rotating body.
  • a gear part formed on the outer peripheral surface of the liquid damper a gear engaged with the gear part, and a drive part for generating a rotational torque in the liquid damper by rotating the gear.
  • a gear mechanism having the following may be provided. *
  • the liquid damper can be rotated relative to the rotating body.
  • the drive unit is a variable speed motor capable of changing the rotation speed of the output shaft.
  • the rotational speed of the gear can be changed, and consequently the rotational speed of the liquid damper can be changed. Therefore, the rotational speed of the liquid damper can be adjusted according to the mode of vibration of the rotating body, and the vibration suppression effect can be further improved.
  • the relative rotation means for rotating the liquid damper relative to the rotating body since the relative rotation means for rotating the liquid damper relative to the rotating body is provided, the rotating body and the liquid in the liquid damper can be prevented from rotating together. In addition, even when the rotating body is steadily rotating at the number of rotations causing the main resonance, the vibration of the rotating body can be effectively suppressed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line II-II in FIG. It is a graph which shows the result of verification experiment. It is a top view which shows the modification 1 of 1st Embodiment. It is a top view which shows the modification 2 of 1st Embodiment. It is a top view which shows the liquid damper system of 2nd Embodiment. It is a top view which shows the liquid damper system of 3rd Embodiment. It is a perspective view of the liquid damper system concerning other embodiments.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the liquid damper system of the first embodiment, and shows a cross section along the axial direction of the rotating body 100.
  • 2 is a cross-sectional view taken along a line II-II in FIG.
  • description is made assuming that the axial direction of the rotating body 100 coincides with the vertical direction, but the axial direction of the rotating body 100 may be a direction other than the vertical direction.
  • the liquid damper system 1 is a damper system having a liquid damper 10.
  • the liquid damper 10 is configured by sealing a liquid 13 in an internal space 12 formed in the case 11, and is attached to the rotating body 100 so as to be rotatable coaxially with the rotating body 100.
  • water is used as the liquid 13, but the type of the liquid 13 is not limited to water.
  • a cylindrical boss 101 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating body 100, and two bearings 102 are fixed to the upper and lower surfaces of the boss 101.
  • a ball bearing is used as the bearing 102.
  • a stepped portion 101 a is formed at the upper part of the outer peripheral surface of the boss 101.
  • the upper bearing 102 is externally fitted to the boss 101 in contact with the step 101a.
  • a first spacer 103, a lower bearing 102, a second spacer 104, and a locking member 105 are externally fitted to the boss 101 in order.
  • the locking member 105 is, for example, a C ring, and is fitted in an annular groove 101 b formed on the outer peripheral surface of the boss 101.
  • an urging member 106 made of a disc spring, a wave washer or the like is provided between the second spacer 104 and the locking member 105.
  • the urging member 106 urges the two bearings 102 toward the stepped portion 101a, so that an appropriate preload is applied to the bearing 102.
  • An O-ring 107 is disposed on the radially inner side of each bearing 102.
  • the inner ring 102 a of the bearing 102 is fixed to the boss 101, and the outer ring 102 b is fixed to the case 11 of the liquid damper 10.
  • the liquid damper 10 rotates together with the rotating body 100 due to the friction of the bearing 102.
  • the vibration suppression effect is improved by configuring the liquid damper 10 so as to be able to actively rotate relative to the rotating body 100 as described later.
  • the liquid damper 10 has a basic configuration in which a liquid 13 is sealed in an internal space 12 formed in the case 11.
  • the case 11 mainly includes a case main body 11a and a lid member 11b.
  • the case main body 11a has a cylindrical shape in which a through hole for inserting the rotating body 100 is formed in the center, and an annular internal space 12 is formed.
  • the upper portion of the internal space 12 is an opening, and the lid member 11b is fixed to the upper surface of the case body 11a with a bolt or the like so as to close the opening.
  • the inner wall surface 11c on the outer side in the centrifugal direction (radially outer side) of the case 11 protrudes from the inner wall surface 11c toward the inner space 12, and can collide when the liquid moves in the circumferential direction.
  • a plate-like collision portion 14 is provided.
  • the collision parts 14 are arranged at equal intervals of 45 degrees in the circumferential direction, and a total of eight collision parts are provided.
  • positioning of the collision part 14 are not limited to this, It can change suitably.
  • a plate-like member 21 is provided on the outer peripheral surface of the liquid damper 10 (case 11).
  • the plate-like member 21 has a surface that protrudes outward in the centrifugal direction and intersects the rotation direction of the liquid damper 10.
  • the plate-like members 21 are arranged at equal intervals of 45 degrees in the circumferential direction, and a total of eight plate members 21 are provided. The number and arrangement of the plate-like members 21 are not limited to this, and can be changed as appropriate. *
  • the liquid damper 10 can be relatively rotated with respect to the rotating body by the relative rotation means including the plate-like member 21. For this reason, even when the rotating body 100 is rotating at a rotational speed that causes main resonance, the rotating body 100 and the liquid 13 in the liquid damper 10 do not rotate together, and the liquid 13 is subjected to centrifugal force. Thus, it is possible to prevent the liquid damper 10 from sticking to the inner wall surface 11c and not moving. Therefore, since the liquid 13 always collides with the collision part 14, a part of the kinetic energy of the liquid 13 is converted into thermal energy and energy is diffused, so that the rotating body 100 is rotated at the rotational speed causing the main resonance. Even in the case of steady rotation, vibration of the rotating body 100 can be effectively suppressed.
  • the liquid damper 10 and the rotating body 100 are synchronized by not attaching the plate-like member 21, and the liquid damper 10 and the rotating body 100 are made asynchronous by attaching the plate-like member 21. . *
  • FIG. 3 is a graph showing the results of the verification experiment.
  • the liquid damper 10 is not used, a large main resonance occurs when the rotational speed of the rotating body 100 is 1350 rpm.
  • the main resonance is not reduced, but rather before the liquid damper 10 is attached. Also increased. This is because when the rotational speed of the liquid damper 10 is the same as that of the rotating body 100, the rotating body 100 and the liquid 13 in the liquid damper 10 rotate together, and the liquid 13 does not collide with the collision portion 14. This is probably because energy is no longer emitted.
  • the air resistance provision part (plate-shaped member 21) which increases the air resistance at the time of the liquid damper 10 rotating is provided as a relative rotation means, when the liquid damper 10 rotates. A rotational resistance acts on the liquid damper 10, and the rotational speed of the liquid damper 10 is slower than that of the rotating body 100. As a result, the liquid damper 10 can be rotated relative to the rotating body 100.
  • the air resistance imparting portion of the present embodiment is a plate-like member 21 having a surface that intersects the rotation direction of the liquid damper 10, the configuration of the air resistance imparting portion can be simplified.
  • the plate-like member 21 is provided on the outer peripheral surface of the liquid damper 10, the distance between the action position of the air resistance and the rotation center of the liquid damper 10 increases and acts on the liquid damper 10. Rotational resistance torque increases. Therefore, the rotational speed of the liquid damper 10 can be effectively slowed down, and the liquid damper 10 can be rotated relative to the rotating body 100 more reliably.
  • FIG. 4 is a top view showing a first modification of the first embodiment.
  • the plate-like member 22 is not shaped along the radial direction, but shaped toward the downstream side in the rotational direction of the liquid damper 10 as it moves away from the rotational center of the liquid damper 10 (case 11). According to such a plate-like member 22, when the liquid damper 10 rotates, air is prevented from escaping radially outward along the plate-like member 22, and as shown by a block arrow in FIG. Can be easily taken into the space between the plate-like member 22 and the liquid damper 10, so that a stronger air resistance can be applied to the plate-like member 22.
  • FIG. 5 is a top view showing a second modification of the first embodiment.
  • the shape and the like of the plate-like member 23 are the same as those shown in FIG. 2 except that the fluid blowing means 24 is provided.
  • a plurality of fluid blowing means 24 are arranged around the liquid damper 10 and blow out fluid such as air from the outlet 24a. By disposing the air outlet 24 a so as to face the direction substantially opposite to the rotation direction of the liquid damper 10, the fluid blowing means 24 has a fluid pressure in the direction opposite to the rotation direction of the liquid damper 10 with respect to the plate member 23. Can act.
  • the number and arrangement of the fluid blowing means 24 are not limited to those shown in FIG. 5 and can be changed as appropriate.
  • FIG. 6 is a top view showing the liquid damper system of the second embodiment.
  • an electromagnetic brake mechanism 30 is provided as a relative rotation unit that rotates the liquid damper 10 relative to the rotating body 100.
  • the brake mechanism 30 includes a conductor 31 (electromagnetically acted portion) provided on the outer peripheral surface of the liquid damper 10 (case 11) and a coil 32 (electromagnetically acting portion) provided apart from the outer peripheral surface of the liquid damper 10. ) And a current control unit 33 for controlling the current supplied to the coil 32.
  • the number and arrangement of the conductors 31 and the coils 32 are not limited to those shown in FIG. 6 and can be changed as appropriate.
  • a plurality of coils 32 may be provided at equal intervals along the circumferential direction.
  • the strength of the magnetic field generated in the coil 32 can be changed.
  • the braking force acting during the period can be changed. Therefore, the rotational speed of the liquid damper 10 can be adjusted according to the mode of vibration of the rotating body 100, and the vibration suppression effect can be further improved.
  • the conductor 31 is made of a magnetic material, a larger eddy current can be generated, so that a larger braking force can be obtained.
  • the electromagnetic action part 32 is good also as a permanent magnet instead of a coil.
  • the current control unit 33 can be omitted, and the relative rotation means can be configured relatively easily.
  • the electromagnetically actuated portion 31 provided on the outer peripheral surface of the liquid damper 10 may be a permanent magnet. According to this modification, it is possible to generate a large brake torque by appropriately controlling the frequency of the alternating current supplied to the coil 32 by the current control unit 33 connected to the coil 32.
  • FIG. 7 is a top view showing the liquid damper system of the third embodiment.
  • a gear mechanism 40 is provided as a relative rotation unit that rotates the liquid damper 10 relative to the rotating body 100.
  • the gear mechanism 40 is connected to the gear portion 11 d formed on the outer peripheral surface of the liquid damper 10 (case 11), the gear 41 engaged with the gear portion 11 d, and the gear 41, and is rotated substantially parallel to the rotating body 100.
  • An output shaft (not shown) is connected to the shaft 42 and the rotation shaft 42, and includes a motor 43 (drive unit) that rotationally drives the rotation shaft 42.
  • the housing (not shown) of the motor 43 is attached to the rotating body 100 via, for example, a bearing with almost zero friction, and the motor 43 does not change its position when the rotating body 100 or the liquid damper 10 rotates. It is arranged like this.
  • the gear 41 When the liquid damper 10 rotates, the gear 41 also rotates in the direction shown in FIG. At this time, when the motor 43 is driven at a frequency lower than the rotation frequency of the gear 41 synchronized with the rotation of the liquid damper 10, the motor 43 acts as a brake. For this reason, a rotational resistance acts on the liquid damper 10 that tries to rotate with the rotating body 100, and the rotational speed of the liquid damper 10 is slower than that of the rotating body 100. As a result, the liquid damper 10 can be rotated relative to the rotating body 100.
  • the motor 43 is preferably a variable speed motor capable of changing the rotation speed of the output shaft.
  • the rotational speed of the gear 41 can be changed, and as a result, the rotational speed of the liquid damper 10 can be changed. Therefore, the rotational speed of the liquid damper 10 can be adjusted according to the mode of vibration of the rotating body 100, and the vibration suppression effect can be further improved.
  • the collision portion 14 protrudes from the inner wall surface 11 c on the outer side in the centrifugal direction of the case 11 toward the inner space 12.
  • the collision portion 14 may protrude from the inner wall surface of the case 11 in the centrifugal direction toward the internal space 12, or may protrude from the ceiling surface or bottom surface of the case 11 toward the internal space 12.
  • a plate-like member that is provided over the entire area between the inner wall surface on the inner side in the centrifugal direction and the inner wall surface on the outer side in the centrifugal direction and that has an opening or notch that penetrates in the circumferential direction can be used as the collision portion 14. .
  • the collision portion 14 is not limited to a plate-like shape, and may be a columnar shape or a block shape, and an uneven portion or a corrugated portion formed on the side surface or bottom surface of the case 11 can be used as the collision portion 14. It is. *
  • the internal space 12 of the case 11 is composed of only one room.
  • a partition wall may be provided along the circumferential direction of the internal space 12, and the internal space 12 may be divided into a plurality of portions in the radial direction.
  • the collision part 14 is provided in each divided space.
  • the plate-like members 21 to 23 are provided on the outer peripheral surface of the liquid damper 10 (case 11).
  • the plate-like members 21 to 23 are provided with the liquid damper.
  • 10 (case 11) may be provided on an end surface (upper surface or lower surface) in the axial direction.
  • the plate-like member 25 is provided on the upper surface 11e of the liquid damper 10 (case 11).
  • the plate-like member 25 is provided on the lower surface. Also good.
  • the conductor 31 was provided in the liquid damper 10 as an electromagnetically acting part and the coil 32 was provided around the liquid damper 10 as an electromagnetically acting part
  • the liquid damper 10 was used as the electromagnetically acting part. It is also possible to provide a permanent magnet around the liquid damper 10 as an electromagnetic action part. In this case, the rotational speed of the liquid damper 10 can be adjusted by moving the permanent magnet and changing the separation distance from the liquid damper 10.
  • the rotation direction of the liquid damper 10 and the rotation direction of the rotating body 100 may be reversed.
  • the liquid damper 10 may be rotated in the direction opposite to the rotating body 100 by increasing the fluid blowing speed from the fluid blowing means 24 of Modification 2 (see FIG. 5) of the first embodiment. Good.
  • the liquid damper 10 may be rotated in the direction opposite to the rotating body 100 by the motor 42.
  • Liquid damper system 10 Liquid damper 11: Case 11d: Gear part 12: Interior space 13: Liquid 14: Collision 21 to 23: Plate-like members (relative rotation means, air resistance applying portion) 24: Fluid blowing means 30: Brake mechanism (relative rotation means) 31: Conductor (electromagnetic acting part) 32: Coil (electromagnetic action part) 33: Current control unit 40: Gear mechanism (relative rotation means) 41: Gear 43: Motor (drive unit) 100: Rotating body

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Abstract

回転体に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステムにおいて、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合にも、回転体の振動を効果的に抑制する。 回転体１００に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステム１であって、回転体１００と同軸で回転可能であり、液体が封入されたケース１１内に液体が周方向に移動する際に衝突し得る衝突部１４が設けられた液体ダンパー１０と、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させる相対回転手段２１と、を備える。

Description

液体ダンパーシステム
　本発明は、回転体に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステムに関する。
　例えば特許文献１の洗濯機には、洗濯槽の振動を抑えるため、洗濯槽に液体バランサが取り付けられている。この液体バランサは、円環形状の容器に液体が封入されており、容器の内部に複数の障害部が設けられている。そして、振動の発生時に液体が障害部に衝突することによって、液体の運動エネルギーの一部が熱エネルギーへと変換されてエネルギーの発散が行われ、振動を抑制することができる。
特開２０１２－１４３２８７号公報
　一般的に、回転体の回転数が回転体の固有振動数に一致すると非常に大きな振動（主共振）が生じる。回転体が加減速しながら主共振を起こす回転数を通過する場合や、主共振を起こす回転数以外で定常回転している場合に生じる振動に対しては、特許文献１の液体バランサのような液体ダンパーでも振動の抑制効果がある。しかしながら、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合には、回転体の振れ回りによる公転と回転体の自転とが一致するため、回転体と液体ダンパー内の液体が一体となって回転する。そうすると、液体が遠心力で液体ダンパーの内壁面に張り付いて動かなくなり、液体の衝突によるエネルギーの発散が行なわれないために、振動を効果的に抑制できない。　
　以上の課題に鑑みて、本発明は、回転体に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステムにおいて、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合にも、回転体の振動を効果的に抑制することを目的とする。
　本発明は、回転体に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステムであって、前記回転体と同軸で回転可能であり、液体が封入されたケース内に前記液体が周方向に移動する際に衝突し得る衝突部が設けられた液体ダンパーと、前記液体ダンパーを前記回転体に対して相対回転させる相対回転手段と、を備えることを特徴とする。　
　本発明にかかる液体ダンパーシステムでは、相対回転手段によって、液体ダンパーを回転体に対して同方向或いは逆方向に相対回転させることができる。このため、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合にも、回転体の振れ回りによる回転体の公転と液体ダンパーの自転とが一致しないため、回転体と液体ダンパー内の液体が一体となって回転することがなく、液体が遠心力で液体ダンパーの内壁面に張り付いて動かなくなることを防止できる。したがって、常に液体が衝突部に衝突することによって、液体の運動エネルギーの一部が熱エネルギーへと変換されてエネルギーの発散が行われるので、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合にも、回転体の振動を効果的に抑制することが可能となる。　
　ここで、前記相対回転手段として、前記液体ダンパーが回転する際の空気抵抗を増大させる空気抵抗付与部が設けられていると好適である。　
　このような空気抵抗付与部を設けることで、液体ダンパーが回転する際に液体ダンパーに回転抵抗が作用し、液体ダンパーの回転速度が回転体よりも遅くなる。その結果、液体ダンパーを回転体に対して相対回転させることができる。　
　さらに、前記空気抵抗付与部は、前記液体ダンパーの回転方向と交差する面を有する板状部材であると好適である。　
　このように液体ダンパーの回転方向と交差する面を有する板状部材を空気抵抗付与部とすることで、空気抵抗付与部の構成を簡易なものとすることができる。　
　さらに、前記板状部材は、前記液体ダンパーの外周面に設けられていると好適である。　
　板状部材を液体ダンパーの外周面に設けることによって、空気抵抗の作用位置と液体ダンパーの回転中心との距離が大きくなるので、液体ダンパーに作用する回転抵抗トルクが増大する。したがって、液体ダンパーの回転速度を効率的に遅くすることができ、より確実に液体ダンパーを回転体に対して相対回転させることができる。　
　また、前記板状部材は、前記液体ダンパーの軸方向における端面に設けられていてもよい。　
　こうすることで、液体ダンパーシステムが径方向に大型化することを抑制でき、液体ダンパーシステムをコンパクトなものにすることができる。　
　さらに、前記板状部材は、前記液体ダンパーの回転中心から離れるにつれて前記回転方向の下流側へと向かう形状を有すると好適である。　
　板状部材が上述の形状であれば、液体ダンパーの回転時に、空気が板状部材に沿って遠心方向外側に逃げてしまうことを抑制し、より強い空気抵抗を板状部材に作用させることができる。　
　さらに、前記板状部材に対して前記回転方向の反対方向に流体圧を作用させるように流体を吹き出す流体吹出手段をさらに備えると好適である。　
　このような流体吹出手段を設けることで、板状部材に作用する回転抵抗を増大させることができるので、より確実にケースを回転体に対して相対回転させることができる。　
　また、前記相対回転手段として、前記液体ダンパーに設けられた、電磁作用を受ける被電磁作用部と、前記被電磁作用部に電磁作用を及ぼす電磁作用部とを有するブレーキ機構が設けられていてもよい。　
　このように、相対回転手段を電磁式のブレーキ機構とすれば、液体ダンパーが回転する際に液体ダンパーにブレーキを作用させることにより、液体ダンパーの回転速度を回転体よりも遅くすることができる。その結果、液体ダンパーを回転体に対して相対回転させることができる。なお、電磁作用部および被電磁作用部の具体的構成については、後で詳細に説明する。　
　また、前記相対回転手段として、前記液体ダンパーの外周面に形成されたギア部と、前記ギア部に係合するギアと、前記ギアを回転させることで前記液体ダンパーに回転トルクを発生させる駆動部とを有するギア機構が設けられていてもよい。　
　このように、ギアを駆動させることによって液体ダンパーに回転トルクを発生させることで、液体ダンパーを回転体に対して相対回転させることができる。　
　ここで、前記駆動部は、出力軸の回転速度が変更可能な可変速モーターであると好適である。　
　こうすることで、ギアの回転速度を変化させることができ、ひいては、液体ダンパーの回転速度を変化させることができる。したがって、回転体の振動の態様に応じて、液体ダンパーの回転速度を調整することができ、振動抑制効果をより向上させることができる。
　本発明にかかる液体ダンパーシステムにおいては、液体ダンパーを回転体に対して相対回転させる相対回転手段が設けられているため、回転体と液体ダンパー内の液体が一体となって回転することを防止でき、主共振を起こす回転数で回転体が定常回転している場合にも、回転体の振動を効果的に抑制することが可能となる。
第１実施形態の液体ダンパーシステムを示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面における断面図である。 検証実験の結果を示すグラフである。 第１実施形態の変形例１を示す上面図である。 第１実施形態の変形例２を示す上面図である。 第２実施形態の液体ダンパーシステムを示す上面図である。 第３実施形態の液体ダンパーシステムを示す上面図である。 他の実施形態に係る液体ダンパーシステムの斜視図である。
［第１実施形態］
　本発明にかかる液体ダンパーシステムの実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の液体ダンパーシステムを示す断面図であり、回転体１００の軸方向に沿った断面を示す。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面における断面図である。本実施形態では、回転体１００の軸方向が上下方向に一致するものとして説明を行うが、回転体１００の軸方向は上下方向以外の方向であってもよい。　
　液体ダンパーシステム１は、液体ダンパー１０を有するダンパーシステムである。液体ダンパー１０は、ケース１１に形成された内部空間１２に液体１３が封入されて構成されており、回転体１００と同軸で回転可能に、回転体１００に取り付けられている。ここで、本実施形態では、液体１３として水を用いているが、液体１３の種類は水に限定されない。　
　液体ダンパー１０の詳細を説明する前に、まず、液体ダンパー１０を回転体１００に取り付けるための取付機構について説明する。回転体１００の外周面には、円筒状のボス１０１が固定されており、さらにボス１０１の外周面には、上下に２つの軸受１０２が固定されている。本実施形態では、軸受１０２としてボールベアリングを用いているが、ボールベアリング以外のものを用いることも可能である。　
　ボス１０１の外周面の上部には、段部１０１ａが形成されている。上側の軸受１０２は、この段部１０１ａに当接した状態で、ボス１０１に外嵌されている。上側の軸受１０２の下方には、順番に、第１スペーサ１０３、下側の軸受１０２、第２スペーサ１０４および係止部材１０５が、ボス１０１に外嵌されている。係止部材１０５は、例えばＣリングであり、ボス１０１の外周面に形成された環状溝１０１ｂに嵌め込まれている。　
　第２スペーサ１０４と係止部材１０５との間には、皿ばねや波型ワッシャー等からなる付勢部材１０６が設けられている。この付勢部材１０６によって、２つの軸受１０２が段部１０１ａ側に付勢されることで、軸受１０２に適切な予圧が付与される。各軸受１０２の径方向内側には、Ｏリング１０７が配設されている。　
　軸受１０２の内輪１０２ａはボス１０１に固定され、外輪１０２ｂは液体ダンパー１０のケース１１に固定される。液体ダンパー１０は、軸受１０２の摩擦によって、回転体１００とともに回転する。しかしながら、本発明においては、後述するように、液体ダンパー１０を回転体１００に対して積極的に相対回転できるように構成することで、振動抑制効果の向上を図っている。　
　次に、液体ダンパー１０の構成について説明する。液体ダンパー１０は、ケース１１に形成された内部空間１２に液体１３が封入された基本構成を有する。ケース１１は、主に、ケース本体１１ａと蓋部材１１ｂとからなる。ケース本体１１ａは、回転体１００を挿通させるための貫通孔が中心に形成された円筒形状であり、円環状の内部空間１２が形成されている。内部空間１２の上部は開口となっており、この開口を塞ぐように、蓋部材１１ｂがケース本体１１ａの上面にボルト等で固定されている。　
　図２に示すように、ケース１１の遠心方向外側（径方向外側）の内壁面１１ｃには、この内壁面１１ｃから内部空間１２に向かって突出し、液体が周方向に移動する際に衝突し得る板状の衝突部１４が設けられている。衝突部１４は、周方向に４５度の等間隔で配置されており、計８つ設けられている。なお、衝突部１４の数や配置はこれに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。　
　液体ダンパー１０（ケース１１）の外周面には、遠心方向外側に向かって突出し、液体ダンパー１０の回転方向と交差する面を有する板状部材２１が設けられている。板状部材２１は、周方向に４５度の等間隔で配置されており、計８つ設けられている。なお、板状部材２１の数や配置はこれに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。　
　以上のように構成された液体ダンパーシステム１の動作について説明する。回転体１００が不図示の駆動装置により回転駆動されると、液体ダンパー１０は、軸受１０２の摩擦により連れ回りする。液体ダンパー１０が回転すると、板状部材２１には空気抵抗が作用し、液体ダンパー１０に対して回転抵抗が発生する。液体ダンパー１０の回転速度が速くなるにしたがって回転抵抗も大きくなり、回転抵抗の大きさが軸受１０２の摩擦力よりも大きくなると、液体ダンパー１０の回転速度は回転体１００に対して遅れ始める。その結果、ケース１１は回転体１００に対して相対回転することになる。　
（効果）
　本実施形態の液体ダンパーシステム１では、板状部材２１からなる相対回転手段によって、液体ダンパー１０を回転体に対して相対回転させることができる。このため、主共振を起こす回転数で回転体１００が定常回転している場合にも、回転体１００と液体ダンパー１０内の液体１３が一体となって回転することがなく、液体１３が遠心力で液体ダンパー１０の内壁面１１ｃに張り付いて動かなくなることを防止できる。したがって、常に液体１３が衝突部１４に衝突することによって、液体１３の運動エネルギーの一部が熱エネルギーへと変換されてエネルギーの発散が行われるので、主共振を起こす回転数で回転体１００が定常回転している場合にも、回転体１００の振動を効果的に抑制することが可能となる。　
　ここで、液体ダンパーシステム１による回転体１００の振動抑制効果を検証するための実験を行った。検証実験は、回転体１００に液体ダンパー１０を取り付けない場合と、回転体１００に液体ダンパー１０を取り付けたうえで、液体ダンパー１０の回転数を回転体１００と同じにした場合（同期させた場合）と、回転体１００に液体ダンパー１０を取り付けたうえで、液体ダンパー１０の回転数を回転体１００と異ならせた場合（非同期とした場合）との３ケースについて行った。各ケースにおいて、回転体１００の回転数を所定間隔で大きくしていき、各回転数で定常回転状態に達したときの回転体１００の振動値を測定した。ちなみに、液体ダンパー１０を設ける場合、板状部材２１を取り付けないことで液体ダンパー１０と回転体１００とを同期させ、板状部材２１を取り付けることで液体ダンパー１０と回転体１００とを非同期とした。　
　図３は、検証実験の結果を示すグラフである。液体ダンパー１０を用いない場合には、回転体１００の回転数が１３５０ｒｐｍのときに大きな主共振が発生している。これに対し、回転体１００に液体ダンパー１０を取り付けて（板状部材２１はなし）、液体ダンパー１０を回転体１００と同期させた場合、主共振は低減するどころか、むしろ液体ダンパー１０を取り付ける前よりも増大した。これは、液体ダンパー１０の回転数が回転体１００と同じときには、回転体１００および液体ダンパー１０内の液体１３が一体となって回転し、液体１３の衝突部１４への衝突が生じなくなることでエネルギーが発散されなくなるためと考えられる。一方、液体ダンパー１０とともに板状部材２１を取り付けて、液体ダンパー１０を回転体１００と非同期とした場合、主共振はほとんど目立たないものとなり、広い回転数域にて回転体１００の振動を抑制できることが示された。なお、この実験では、液体１３としての水が内部空間１２の容積に占める割合は約１７％であり、液体１３が少量であっても、非常に大きな振動抑制効果が得られることが分かった。これは、遠心力によって液体１３の見かけの重量が増し、衝突のエネルギーが大きくなるためと推定される。　
　ところで、液体ダンパー１０が回転すると、液体ダンパー１０内の液体１３には遠心力が作用し、遠心方向外側の内壁面１１ｃに液体１３が張り付くようになる。しかしながら、本実施形態のように、この内壁面１１ｃから内部空間１２に向かって突出する衝突部１４を設けることで、内壁面１１ｃに張り付いた液体１３がひとかたまりとなって回転することを防止し、定常状態でも液体１３の衝突が生じることでエネルギーを発散させることができる。　
　また、本実施形態では、相対回転手段として、液体ダンパー１０が回転する際の空気抵抗を増大させる空気抵抗付与部（板状部材２１）が設けられているので、液体ダンパー１０が回転する際に液体ダンパー１０に回転抵抗が作用し、液体ダンパー１０の回転速度が回転体１００よりも遅くなる。その結果、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させることができる。　
　また、本実施形態の空気抵抗付与部は、液体ダンパー１０の回転方向と交差する面を有する板状部材２１であるので、空気抵抗付与部の構成を簡易なものとすることができる。　
　また、本実施形態では、板状部材２１は、液体ダンパー１０の外周面に設けられているため、空気抵抗の作用位置と液体ダンパー１０の回転中心との距離が大きくなり、液体ダンパー１０に作用する回転抵抗トルクが増大する。したがって、液体ダンパー１０の回転速度を効率的に遅くすることができ、より確実に液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させることができる。　
（変形例１）
　図４は、第１実施形態の変形例１を示す上面図である。本変形例では、板状部材２２を、径方向に沿った形状ではなく、液体ダンパー１０（ケース１１）の回転中心から離れるにつれて液体ダンパー１０の回転方向の下流側へと向かう形状としている。このような板状部材２２によれば、液体ダンパー１０の回転時に、空気が板状部材２２に沿って径方向外側に逃げてしまうことを抑制し、図４においてブロック矢印で示すように、空気を板状部材２２と液体ダンパー１０との間の空間に取り込みやすくなるので、より強い空気抵抗を板状部材２２に作用させることができる。　
（変形例２）
　図５は、第１実施形態の変形例２を示す上面図である。本変形例では、板状部材２３の形状等は図２に示したものと同じであるが、流体吹出手段２４が設けられている点が異なる。流体吹出手段２４は、液体ダンパー１０の周囲に複数配置されており、吹出口２４ａから空気等の流体を吹き出す。吹出口２４ａが液体ダンパー１０の回転方向の概ね反対方向を向くように配置されることで、流体吹出手段２４は、板状部材２３に対して、液体ダンパー１０の回転方向の反対方向に流体圧を作用させることができる。このため、板状部材２３に作用する回転抵抗を増大させることができ、より確実に液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させることができる。なお、流体吹出手段２４の個数や配置は、図５に示したものに限定されず、適宜変更が可能である。　
［第２実施形態］
　図６は、第２実施形態の液体ダンパーシステムを示す上面図である。本実施形態の液体ダンパーシステム１においては、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させる相対回転手段として、電磁式のブレーキ機構３０が設けられている。このブレーキ機構３０は、液体ダンパー１０（ケース１１）の外周面に設けられた導電体３１（被電磁作用部）と、液体ダンパー１０の外周面から離間して設けられたコイル３２（電磁作用部）と、コイル３２に供給される電流を制御する電流制御部３３を有する。なお、導電体３１およびコイル３２の個数や配置は、図６に示したものに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、コイル３２を周方向に沿って等間隔に複数設けてもよい。　
　電流制御部３３より電流がコイル３２に供給されると、電磁誘導によってコイル３２の周りに生じる磁束と、液体ダンパー１０に設けられた導電体３１に発生する渦電流による磁束との間に作用する磁力が、ブレーキ力として作用する。換言すると、液体ダンパー１０が回転する際に、ブレーキ機構３０によって液体ダンパー１０にブレーキを作用させることにより、液体ダンパー１０の回転速度を回転体１００よりも遅くすることができる。その結果、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させることができる。
　本実施形態によれば、電流制御部３３によりコイル３２に供給される電流を変化させることで、コイル３２に発生する磁界の強さを変化させることができ、ひいては、導電体３１とコイル３２との間に作用するブレーキ力を変化させることができる。したがって、回転体１００の振動の態様に応じて、液体ダンパー１０の回転速度を調整することができ、振動抑制効果をより向上させることができる。　
　さらに、導電体３１を磁性体で構成すれば、より大きな渦電流を生じさせることが可能となるため、より大きなブレーキ力を得ることができる。　
　なお、本実施形態において、電磁作用部３２をコイルの代わりに永久磁石としてもよい。こうすることで、電流制御部３３を省略することができ、相対回転手段を比較的容易に構成することができる。　
　さらに、本実施形態の変形例として、液体ダンパー１０の外周面に設けられる被電磁作用部３１を永久磁石としてもよい。この変形例によれば、コイル３２に接続された電流制御部３３により、コイル３２に供給される交流電流の周波数を適当に制御することで、大きなブレーキトルクを生じせしめることが可能である。　
［第３実施形態］
　図７は、第３実施形態の液体ダンパーシステムを示す上面図である。本実施形態の液体ダンパーシステム１においては、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させる相対回転手段として、ギア機構４０が設けられている。このギア機構４０は、液体ダンパー１０（ケース１１）の外周面に形成されたギア部１１ｄと、ギア部１１ｄに係合するギア４１と、ギア４１に連結され、回転体１００に略平行な回転軸４２と、回転軸４２に不図示の出力軸が連結され、回転軸４２を回転駆動するモーター４３（駆動部）とを有する。モーター４３のハウジング（図示省略）は、例えば、摩擦がほとんどゼロであるベアリングを介して回転体１００に取り付けられており、回転体１００や液体ダンパー１０の回転時にモーター４３が位置を変えることのないように配設されている。　
　液体ダンパー１０が回転すると、ギア４１も図７に示す方向に回転する。このとき、モーター４３を、液体ダンパー１０の回転に同期するギア４１の回転周波数よりも低い周波数で駆動させると、モーター４３がブレーキとして作用する。このため、回転体１００に連れ回りしようとする液体ダンパー１０には、回転抵抗が作用することになり、液体ダンパー１０の回転速度が回転体１００よりも遅くなる。その結果、液体ダンパー１０を回転体１００に対して相対回転させることができる。　
　なお、本実施形態において、モーター４３は、出力軸の回転速度が変更可能な可変速モーターであると好適である。こうすることで、ギア４１の回転速度を変化させることができ、ひいては、液体ダンパー１０の回転速度を変化させることができる。したがって、回転体１００の振動の態様に応じて、液体ダンパー１０の回転速度を調整することができ、振動抑制効果をより向上させることができる。　
［他の実施形態］
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上記実施形態に限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。　
　例えば、上記実施形態では、衝突部１４がケース１１の遠心方向外側の内壁面１１ｃから内部空間１２に向かって突出するものとした。しかしながら、衝突部１４を、ケース１１の遠心方向内側の内壁面から内部空間１２に向かって突出させてもよいし、ケース１１の天井面や底面から内部空間１２に向かって突出させてもよい。また、遠心方向内側の内壁面から遠心方向外側の内壁面との間の全域にわたって設けられ、周方向に貫通する開口や切欠部を有する板状の部材を衝突部１４とすることも可能である。さらには、衝突部１４は板状のものに限らず、柱状のものやブロック状のものでもよいし、ケース１１の側面や底面に形成した凹凸部や波状部を衝突部１４とすることも可能である。　
　また、上記実施形態では、ケース１１の内部空間１２が１室のみからなるものとした。しかしながら、内部空間１２の周方向に沿って仕切壁を設け、内部空間１２を径方向に複数に分割してもよい。この場合には、分割された各空間に衝突部１４が設けられる。　
　また、第１実施形態では、板状部材２１～２３を液体ダンパー１０（ケース１１）の外周面に設けるものとしたが、外周面に代わってあるいは加えて、板状部材２１～２３を液体ダンパー１０（ケース１１）の軸方向における端面（上面や下面）に設けてもよい。一例として、図８に示す変形例では、板状部材２５を液体ダンパー１０（ケース１１）の上面１１ｅに設けてあるが、上面１１ｅに代わってあるいは加えて、板状部材２５を下面に設けてもよい。こうすることで、液体ダンパーシステム１が径方向に大型化することを抑制でき、液体ダンパーシステム１をコンパクトなものにすることができる。　
　また、第２実施形態では、被電磁作用部として液体ダンパー１０に導電体３１を設け、電磁作用部として液体ダンパー１０の周りにコイル３２を設けるものとしたが、被電磁作用部として液体ダンパー１０にコイルを設け、電磁作用部として液体ダンパー１０の周りに永久磁石を設けることも可能である。この場合には、永久磁石を移動させて、液体ダンパー１０との離間距離を変化させることで、液体ダンパー１０の回転速度を調整することが可能である。　
　また、第１～３実施形態では、液体ダンパー１０の回転速度を回転体１００よりも遅くする場合について説明したが、液体ダンパー１０の回転速度を回転体１００よりも速くすることで、相対速度が生じるようにしてもよい。例えば、第１実施形態の変形例２（図５参照）の流体吹出手段２４の向きを変更し、液体ダンパー１０の回転方向に流体圧を作用させるようにしてもよい。あるいは、第３実施形態（図７参照）において、モーター４３により液体ダンパー１０の回転速度を回転体１００よりも速くするようにしてもよい。
　さらには、液体ダンパー１０の回転方向と回転体１００の回転方向とが逆向きになるようにしてもよい。例えば、第１実施形態の変形例２（図５参照）の流体吹出手段２４からの流体の吹出速度を速くすることで、液体ダンパー１０を回転体１００とは逆向きに回転させるようにしてもよい。あるいは、第３実施形態（図７参照）において、モーター４２により液体ダンパー１０を回転体１００とは逆向きに回転させるようにしてもよい。
１：液体ダンパーシステム
１０：液体ダンパー
１１：ケース　
１１ｄ：ギア部　
１２：内部空間　
１３：液体　
１４：衝突部　
２１～２３：板状部材（相対回転手段、空気抵抗付与部）　
２４：流体吹出手段　
３０：ブレーキ機構（相対回転手段）　
３１：導電体（被電磁作用部）　
３２：コイル（電磁作用部）　
３３：電流制御部　
４０：ギア機構（相対回転手段）　
４１：ギア　
４３：モーター（駆動部）　
１００：回転体

Claims (15)

  1. 　回転体に生じる振動を抑制する液体ダンパーシステムであって、
    　前記回転体と同軸で回転可能であり、液体が封入されたケース内に前記液体が周方向に移動する際に衝突し得る衝突部が設けられた液体ダンパーと、
    　前記液体ダンパーを前記回転体に対して相対回転させる相対回転手段と、
    　を備えることを特徴とする液体ダンパーシステム。
  2. 　前記相対回転手段として、前記液体ダンパーが回転する際の空気抵抗を増大させる空気抵抗付与部が設けられている請求項１に記載の液体ダンパーシステム。
  3. 　前記空気抵抗付与部は、前記液体ダンパーの回転方向と交差する面を有する板状部材である請求項２に記載の液体ダンパーシステム。
  4. 　前記板状部材は、前記液体ダンパーの外周面に設けられている請求項３に記載の液体ダンパーシステム。
  5. 　前記板状部材は、前記液体ダンパーの軸方向における端面に設けられている請求項３に記載の液体ダンパーシステム。
  6. 　前記板状部材は、前記液体ダンパーの回転中心から離れるにつれて前記回転方向の下流側へと向かう形状を有する請求項４または５に記載の液体ダンパーシステム。
  7. 　前記板状部材に対して前記回転方向の反対方向に流体圧を作用させるように流体を吹き出す流体吹出手段をさらに備える請求項３ないし６のいずれか１項に記載の液体ダンパーシステム。
  8. 　前記相対回転手段として、
    　前記液体ダンパーに設けられた、電磁作用を受ける被電磁作用部と、
    　前記被電磁作用部に電磁作用を及ぼす電磁作用部と、
    　を有するブレーキ機構が設けられている請求項１に記載の液体ダンパーシステム。
  9. 　前記被電磁作用部は導電体であり、前記電磁作用部は永久磁石である請求項８に記載の液体ダンパーシステム。
  10. 　前記被電磁作用部は導電体であり、前記電磁作用部はコイルである請求項８に記載の液体ダンパーシステム。
  11. 　前記被電磁作用部が磁性体である請求項９または１０に記載の液体ダンパーシステム。
  12. 　前記被電磁作用部は永久磁石であり、前記電磁作用部はコイルである請求項８に記載の液体ダンパーシステム。
  13. 　前記コイルに供給される電流を制御可能な電流制御部をさらに備える請求項１０または１２に記載の液体ダンパーシステム。
  14. 　前記相対回転手段として、
    　前記液体ダンパーの外周面に形成されたギア部と、
    　前記ギア部に係合するギアと、
    　前記ギアを回転させることで前記液体ダンパーに回転トルクを発生させる駆動部と、
    　を有するギア機構が設けられている請求項１に記載の液体ダンパーシステム。
  15. 　前記駆動部は、出力軸の回転速度が変更可能な可変速モーターである請求項１４に記載の液体ダンパーシステム。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179720B1 (ko) * 2017-03-31 2020-11-17 티엠티 머시너리 가부시키가이샤 제진 장치 및 보빈 홀더 시스템
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0381437U (ja) * 1989-12-12 1991-08-20
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 (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
EP3169454B1 (en) * 2014-07-14 2018-04-18 Stoneage, Inc. Isolated bearing viscous speed retarding device for rotary nozzles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0381437U (ja) * 1989-12-12 1991-08-20
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

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