WO2024057649A1 - 制振構造体、及び制振構造体を組み込んだ装置 - Google Patents

制振構造体、及び制振構造体を組み込んだ装置 Download PDF

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WO2024057649A1
WO2024057649A1 PCT/JP2023/022627 JP2023022627W WO2024057649A1 WO 2024057649 A1 WO2024057649 A1 WO 2024057649A1 JP 2023022627 W JP2023022627 W JP 2023022627W WO 2024057649 A1 WO2024057649 A1 WO 2024057649A1
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WO
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hinge
vibration
damping
vibration damping
damping structure
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Application number
PCT/JP2023/022627
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝一 水上
岳人 千賀
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
国立大学法人愛媛大学
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

Definitions

  • the present invention relates to a vibration damping structure that can be applied to damping vibrations, and a device incorporating the vibration damping structure.
  • vibrations occur very close to us, such as from vehicles such as trains and cars, vibrating tools such as chainsaws and lawn mowers, and music equipment such as radios and musical instruments.
  • vibrations may be transmitted directly from vehicles, vibrating tools, etc., or may be transmitted by sound waves.
  • the frequency of vibrations transmitted to solid objects is said to be in the range of 20 to 1000 Hz, and causes vibrations (physical effects) on buildings, furniture, etc., for example.
  • vibrations often cause problems such as equipment being damaged by strong shaking, or misalignment occurring when performing detailed work such as printing or processing.
  • Vibrations often have a direct mental and physical impact (physiological impact) not only on objects and work, but also on humans. For example, depending on the time of day when vibrations occur, it can affect your sleep, and if you are exposed to those vibrations for a long period of time, the psychological impact can be significant. As described above, vibration is a major factor in the environment of human life, and suppressing vibration is extremely important in creating a comfortable and trouble-free environment.
  • damping methods for damping vibrations include a method using a damping mechanism (damping structure) such as a damper using a spring, and a method using a damping material such as sponge or rubber.
  • a damping mechanism such as a damper using a spring
  • a damping material such as sponge or rubber
  • metamaterials which are members composed of fine periodic structures on a scale that can be directly controlled.
  • the fine peripheral structure makes it possible to exhibit properties that cannot be expressed only by the inherent properties of the material.
  • metamaterial structures can be used to control propagating sound waves and vibrations, and are also called acoustic metamaterials. By changing the minute periodic structure, it becomes possible to absorb specific frequencies and attenuate propagating sound waves and vibrations.
  • Patent Document 1 discloses a vibration damping structure equipped with a dynamic vibration absorber.
  • the dynamic vibration absorber is characterized by having a fine periodic structure having a rod-shaped support part extending from the skeleton at one end, and a vibrating part extending from the other end of the support part and extending further than the support part.
  • Patent Document 2 discloses a sound insulating material made of an acoustic metamaterial that can be placed on a parting wall and can be integrally molded.
  • the sound insulation material has a plurality of resonance parts including a weight part, and the vibrations are attenuated because the resonance parts generate vibrations different from vibrations transmitted to the sound insulation material.
  • an object of the present invention is to provide a vibration damping structure capable of exhibiting a high vibration damping function, and a device incorporating the vibration damping structure.
  • a vibration damping structure includes a first support member, a second support member, and one or more vibration damping units.
  • the second support member is arranged to face the first support member along the first direction.
  • the one or more vibration damping units are connected between the first support member and the second support member, and act in the first direction on the first support member and the second support member. to suppress vibrations.
  • Each of the one or more damping units includes a first damping core unit and a second damping core unit.
  • the first vibration damping core unit is a first rotating member connected to the first support member via a first hinge; a second rotating member connected to the first support member via a second hinge; a third rotating member connected to the first rotating member via a third hinge located at a different position from the first hinge when viewed from the first direction; and a fourth rotating member connected to the second rotating member via a fourth hinge located at a different position from the second hinge when viewed from the first direction. .
  • the second damping core unit is a fifth rotating member connected to the second support member via a fifth hinge; a sixth rotating member connected to the second support member via a sixth hinge; a seventh rotating member connected to the fifth rotating member via a seventh hinge located at a position different from the fifth hinge when viewed from the first direction; an eighth rotating member connected to the sixth rotating member via an eighth hinge located at a different position from the sixth hinge when viewed from the first direction. .
  • the first vibration damping core unit and the second vibration damping core unit are: a ninth hinge arranged at a different position from the third hinge when viewed from the first direction and connected to the third rotating member; a tenth hinge arranged at a different position from the fourth hinge when viewed from the first direction and connected to the fourth rotating member; an eleventh hinge arranged at a different position from the seventh hinge when viewed from the first direction and connected to the seventh rotating member; and a twelfth hinge arranged at a different position from the eighth hinge when viewed from the first direction and connected to the eighth rotating member.
  • one or more vibration damping units are connected between the first support member and the second support member.
  • Each of the one or more damping units includes a first damping core unit and a second damping core unit.
  • the first damping core unit is connected to the first support member via the first and second hinges
  • the second damping core unit is connected to the second support member via the fifth and sixth hinges. connected to the member.
  • the first damping core unit and the second damping core unit are connected to each other via ninth to twelfth hinges.
  • the first damping core unit has first to fourth rotating members. Of these, the first rotating member and the third rotating member are connected to each other via a third hinge. Further, the second rotating member and the fourth rotating member are connected to each other via a fourth hinge.
  • the second damping core unit has fifth to eighth rotating members. Of these, the fifth rotating member and the seventh rotating member are connected to each other via a seventh hinge. Further, the sixth rotating member and the eighth rotating member are connected to each other via an eighth hinge. As described above, the positions of the first to twelfth hinges are set appropriately when viewed from the first direction. When vibration in the first direction acts on the first support member and the second support member, each rotating member rotates about the hinge. A connecting portion between the first vibration damping core unit and the second vibration damping core unit is displaced in a direction that cancels vibrations in the first direction acting on the first support member and the second support member. This makes it possible to suppress vibrations acting on the first support member and the second support member. As a result, it becomes possible to exhibit a high vibration damping function.
  • Each of the one or more vibration damping units is connected to the third rotation member via the ninth hinge, connected to the fourth rotation member via the tenth hinge, and connected to the eleventh rotation member.
  • the vibration damping drive member may be connected to the seventh rotating member via the hinge, and connected to the eighth rotating member via the twelfth hinge.
  • the displacement of the first support member and the second support member in a first direction in the first direction, which is caused by the action of vibration in the first direction, is referred to as a first vibration displacement;
  • the first vibration damping The core unit is configured to be elastically deformed in the first direction in response to the first vibrational displacement, and to be compressively deformed along the first direction in response to the second vibrational displacement. may be configured.
  • the second damping core unit is configured to be compressively deformed along the first direction in response to the first vibration displacement, and to be compressively deformed in response to the second vibration displacement. It may be configured to be stretched and deformed along the direction.
  • the vibration damping drive member may be configured to be displaced in the second direction in response to the first vibration displacement, and to be displaced in the first direction in response to the second vibration displacement.
  • Each of the one or more vibration damping units may have a resonant frequency set with reference to the frequency of vibration in the first direction to be damped.
  • the frequency of the vibration in the first direction to be damped may be in the range of 20 Hz or more and 1000 Hz or less.
  • Each of the one or more vibration damping units has a first connection reference position set on the first support member and a first connection reference position set on the second support member when viewed from the first direction.
  • the connection may be made between the first support member and the second support member with reference to a second connection reference position that is the same as the connection reference position.
  • Each of the one or more vibration damping units may be configured symmetrically with respect to a reference line extending in the first direction connecting the first connection reference position and the second connection reference position. .
  • the first rotating member, the second rotating member, the third rotating member, and the fourth rotating member are connected to each other in the first vibration damping core unit. They may be arranged symmetrically about the center. In this case, the fifth rotating member, the sixth rotating member, the seventh rotating member, and the eighth rotating member are arranged symmetrically with respect to the center of the second damping core unit. You can.
  • the first hinge, the fifth hinge, the ninth hinge, and the eleventh hinge may be arranged at the same position.
  • the second hinge, the sixth hinge, the tenth hinge, and the twelfth hinge may be arranged at the same position when viewed from the first direction.
  • the third hinge and the seventh hinge may be arranged at the same position.
  • the fourth hinge and the eighth hinge may be arranged at the same position.
  • Each of the 9th hinge, the 10th hinge, the 11th hinge, and the 12th hinge extends in the first direction, and has a relative cross-sectional size perpendicular to the first direction. It may also be constructed from a small thin member.
  • Each of the 9th hinge, the 10th hinge, the 11th hinge, and the 12th hinge is configured to move in the first direction based on the frequency of vibration in the first direction to be damped.
  • the size of orthogonal cross sections may be set.
  • At least one of the 9th hinge, the 10th hinge, the 11th hinge, and the 12th hinge may have an R-chamfered portion at a connection portion with another member.
  • the radius of the R chamfered portion may be 1 mm or more.
  • One or more weights may be arranged in each of the one or more vibration damping units.
  • the one or more weights include a first weight placed on the first rotating member of the first damping core unit, a second weight placed on the second rotating member, and a third weight placed on the second rotating member. a third weight placed on the rotating member; a fourth weight placed on the fourth rotating member; and a fifth weight placed on the fifth rotating member of the second damping core unit. a weight, a sixth weight placed on the sixth rotating member, a seventh weight placed on the seventh rotating member, and an eighth weight placed on the eighth rotating member. But that's fine.
  • the first weight, the second weight, the third weight, and the fourth weight may be arranged symmetrically with respect to the center of the first damping core unit.
  • the fourth weight, the fifth weight, the sixth weight, and the seventh weight may be arranged symmetrically with respect to the center of the second damping core unit.
  • At least one of the number, weight, shape, and arrangement position of the one or more weights may be set based on the frequency of vibration in the first direction to be damped.
  • the vibration damping structure further includes reinforcement that is connected between the first support member and the second support member so as to surround the one or more vibration damping units, and that reinforces the rigidity of the vibration damping structure. It may have a member.
  • a gap of at least 1 mm or more may be provided between each of the one or more vibration damping units and the reinforcing member.
  • the reinforcing member is connected to either the first support member or the second support member, and extends in a diagonal direction with respect to the first direction so as to be symmetrical with respect to the reference line. It may include a pair of two extending diagonal frame members.
  • the reinforcing member may have a truss structure.
  • the reinforcing member may be configured by topology optimization.
  • the reinforcing member may be a plate-shaped member disposed in a region around the one or more vibration damping units between the first support member and the second support member.
  • the reinforcing member includes a plurality of frame members including a bracing member extending diagonally with respect to the first direction, and includes a connecting portion between the first support member and the plurality of frame members, and a connecting portion between the first support member and the plurality of frame members, and An R-chamfered portion may be formed in at least one of the connecting portion between the support member No. 2 and the plurality of frame members, and the connecting portion between the frame members included in the plurality of frame members.
  • the R-chamfered portion may be configured at a connecting portion between the bracing members.
  • the reinforcing member is configured at a connecting portion between the first supporting member and the plate-like member, a connecting portion between the second supporting member and the plate-like member, and an end surface of the plate-like member.
  • An R-chamfered portion may be formed on at least one of the corner portions.
  • the rounded chamfer may be formed at a corner formed on a facing surface facing each of the one or more vibration damping units.
  • the radius of the R chamfered portion may be 2 mm or more.
  • the first damping core unit includes a first internal reinforcing member that connects the first rotating member and the second rotating member to each other, and the third rotating member and the fourth rotating member. and a second internal reinforcing member that connects each other.
  • the second damping core unit includes a third internal reinforcing member that connects the fifth rotating member and the sixth rotating member, and a third internal reinforcing member that connects the seventh rotating member and the eighth rotating member.
  • the rotating member may have at least one side with a fourth internal reinforcing member that connects the rotating member with the fourth internal reinforcing member.
  • a vibration input point may be set at a predetermined position on the first support member.
  • a vibration output point may be set at a position spaced apart from the vibration input point of the first support member.
  • the one or more vibration damping units may be a plurality of vibration damping units arranged in a line along a second direction orthogonal to the first direction.
  • the vibration input point may be set at one end of the first support member in the second direction.
  • the vibration input point may be set at a central position of the first support member in the second direction.
  • the damping structure may be configured such that the first direction is along a vertical direction and the first support member is located above the second support member.
  • the damping structure may be configured as a metamaterial structure.
  • a device incorporating a damping structure according to one embodiment of the present invention includes one or more damping structures connected between a first member and a second member.
  • Each of the one or more vibration damping structures is the vibration damping structure according to claim 1, and the first vibration damping structure is arranged such that a predetermined position of the first support member becomes a first vibration application point. and is connected to the second member such that a position of the first support member that is spaced apart from the first vibration application point becomes a second vibration application point.
  • the device incorporating the damping structure may further include a first connection mechanism and a second connection mechanism.
  • the first connection mechanism is configured such that when vibration in the first direction is generated from the first member, the vibration generated from the first member is input to the first vibration application point.
  • the first member and each of the one or more damping structures are connected to each other.
  • the second connection mechanism is configured such that when vibration in the first direction is generated from the second member, the vibration generated from the second member is input to the second vibration application point.
  • the second member and each of the one or more damping structures are connected to each other.
  • Each of the one or more damping structures includes a plurality of damping units arranged in line along a second direction orthogonal to the first direction, as the one or more damping units. Good too.
  • each of the one or more vibration damping structures is arranged such that the position of one end of the first support member in the second direction becomes the first vibration application point. It may be connected to the member. Further, each of the one or more vibration damping structures is arranged so that the other end of the first support member in the second direction is located at the second vibration application point. may be connected to.
  • the one or more damping structures are arranged along a third direction perpendicular to each of the first direction and the second direction, and when viewed from the third direction, A plurality of damping structures may be arranged so that the positions of the two ends in the second direction are aligned.
  • the plurality of vibration damping structures are attached to the first member such that the position of the end on the first side becomes the first vibration application point when viewed from the third direction.
  • a first vibration damping structure connected to the second member such that the end of the second side opposite to the first side becomes the second vibration application point; and is connected to the first member such that the position of the end of the second side becomes the point of action of the first vibration, and the position of the end of the first side becomes the point of action of the second vibration.
  • second vibration damping structures connected to the second member so as to form points may be alternately arranged along the third direction.
  • Each of the one or more damping structures includes a plurality of damping units arranged in line along a second direction orthogonal to the first direction, as the one or more damping units. Good too.
  • each of the one or more vibration damping structures is connected to the first member such that the center position of the first support member in the second direction becomes the first vibration application point. may be done.
  • each of the one or more vibration damping structures is configured to support the second support so that the position of at least one end of the first member in the second direction becomes the second vibration application point. It may be connected to the member.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vibration damping structure according to an embodiment of the present invention as viewed along the depth direction (Y direction).
  • 2 is a diagram illustrating a part of the vibration damping structure shown in FIG. 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the vibration damping unit located at the farthest left side among the three vibration damping units.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an operation in which vibrations in the vertical direction (Z direction) are attenuated by the vibration damping structure (first vibration displacement).
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation in which vertical direction (Z direction) vibration is attenuated by the vibration damping unit (second vibration displacement).
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an operation in which vibrations in the vertical direction (Z direction) are attenuated by the vibration damping structure (first vibration displacement).
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an operation in which vibration in the vertical direction (Z direction) is attenuated by the vibration unit (second vibration displacement).
  • It is a schematic diagram which shows the example of arrangement
  • It is a schematic diagram which shows the example of arrangement
  • 11 is a graph showing vibration damping versus vibration frequency in the vertical direction (Z direction) when using the vibration damping units shown in FIGS. 8 to 10.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of arrangement of weights with respect to a vibration damping unit.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of arrangement of weights with respect to a vibration damping unit.
  • 13A and 13B are schematic diagrams showing other examples of the arrangement of weights relative to the vibration damping unit.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of arrangement of weights with respect to a vibration damping unit.
  • 7 is a graph showing vibration attenuation with respect to frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) when the size of the first to twelfth hinges in the left and right direction (X direction) is changed. It is a schematic diagram which shows the other example of a structure of a reinforcing member.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram (perspective view) which shows the other example of a structure of a vibration damping device. It is a schematic diagram (front view) which shows the other example of a structure of a vibration damping device.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing an enlarged portion of the third hinge.
  • damping structure The configuration of a vibration damping structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the damping structure can also be called a damping mechanism.
  • the horizontal direction, depth direction, and vertical direction will be conveniently defined with respect to the vibration damping structure 1.
  • the X direction in the figure is the left-right direction (the positive side of the do.
  • the Z direction in the figure is defined as an up-down direction (the positive side of the Z-axis is the upper side, and the negative side is the lower side).
  • the application of the present technology is not limited to the direction in which the damping structure 1 is arranged. Furthermore, there is no limitation as to which part of the vibration damping structure 1 is the front side part and which part is the side part.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the vibration damping structure 1 viewed from the depth direction (Y direction).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating only a predetermined portion of the vibration damping structure 1 shown in FIG. Specifically, in FIG. 2, among the parts included in the vibration damping structure 1, the first support member 2, the second support member 3, and three vibration damping units 4 (4a to 4c) are illustrated. ing.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the vibration damping unit 4a located at the farthest end on the left among the three vibration damping units 4.
  • the up-down direction (Z direction) corresponds to one embodiment of the first direction according to the present technology.
  • the left-right direction (X direction) corresponds to one embodiment of the second direction orthogonal to the first direction.
  • the depth direction (Y direction) corresponds to one embodiment of the third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction.
  • the three damping units 4a to 4c correspond to one embodiment of one or more damping units according to the present technology.
  • the damping structure 1 includes a first support member 2, a second support member 3, three damping units 4a to 4c, a reinforcing member 5, and an upper skin. It has a member 6 and a lower skin member 7.
  • the first support member 2 is a plate-shaped member extending in the X direction.
  • the second support member 3 is a plate-shaped member extending in the X direction with the same length as the first support member 2, and is arranged opposite to the first support member 2 along the Z direction. be done.
  • the first support member 2 and the second support member 3 have the same shape.
  • the first support member 2 and the second support member 3 have a configuration in which mutually equal plate-shaped members are arranged so as to face each other along the Z direction and to be parallel to each other along the X direction. Become.
  • the size (thickness) of the first support member 2 and the second support member 3 in the depth direction (Y direction) is not limited and can be designed arbitrarily.
  • the damping structure 1 is configured to have a thickness of about 1/8 of the size in the vertical direction (Z direction) of the damping structure 1 shown in FIG. Therefore, the approximate outer shape of the vibration damping structure 1 is a plate-like member.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to design the thickness of the damping structure 1 (size in the Y direction) to be approximately the same as the size of the damping structure 1 in the vertical direction (Z direction).
  • the approximate outer shape of the damping structure 1 is a rectangular parallelepiped shape (block shape).
  • the three vibration damping units 4a to 4c are arranged between the first support member 2 and the second support member 3, and act on the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction). For example, assume that the first support member 2 and the second support member 3 vibrate at a predetermined frequency (frequency) along the vertical direction (Z direction) due to an external force or the like.
  • the three vibration damping units 4a to 4c deform in response to vibrations in the vertical direction (Z direction) of the first support member 2 and the second support member 3, and damp the vibrations in the vertical direction (Z direction). Is possible.
  • the thickness (size in the Y direction) of the three vibration damping units 4a to 4c is designed to be the same as that of the first support member 2 and the second support member 3.
  • the thickness of the vibration damping unit 4 may be designed to be different from the thicknesses of the first support member 2 and the second support member 3.
  • the reinforcing member 5 is connected between the first supporting member 2 and the second supporting member 3 so as to surround the three damping units 4a to 4c, and reinforces the rigidity of the damping structure 1.
  • the reinforcing member 5 can also be called an outer wall.
  • the reinforcing member 5 has a truss structure. Note that the truss structure is a type of structure based on structural mechanics, and is a structure that reduces stress caused by external forces by forming a triangular structure.
  • the thickness (size in the Y direction) of the reinforcing member 5 is designed to be the same as that of the first support member 2 and the second support member 3.
  • the thickness of the reinforcing member 5 may be designed to be different from the thicknesses of the first support member 2 and the second support member 3.
  • the upper skin member 6 is made of a plate-like member and is connected to the upper side of the first support member 2 .
  • the lower skin member 7 is made of a plate-shaped member and is connected to the lower side of the second support member 3.
  • First support member 2 and second support member 3 As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the position of the left end 2a of the first support member 2 and the position of the left end 3a of the second support member 3 in the left-right direction (X direction) are arranged. Further, in the X direction, the position of the right end portion 2b of the first support member 2 and the position of the right end portion 3b of the second support member 3 are aligned.
  • the damping structure 1 When the damping structure 1 is viewed from the vertical direction (Z direction), the left end 2a of the first support member 2 and the left end 3a of the second support member 3 are at the same position. Furthermore, when viewed from the vertical direction (Z direction), the right end portion 2b of the first support member 2 and the right end portion 3b of the second support member 3 are at the same position.
  • first connection reference positions 9 are set on the first support member 2, which serve as references when connecting the three vibration damping units 4a to 4c.
  • the first connection reference positions 9a to 9c are set at equal intervals from the left end 2a of the first support member 2.
  • the first connection reference position 9a located at the farthest end on the left side becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4a located at the farthest end on the left side.
  • the first connection reference position 9b located at the center becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4b located at the center.
  • the first connection reference position 9c located at the rightmost end becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4c located at the rightmost end.
  • connection between members in the present disclosure is not limited to the case where members are directly connected to the members to be connected, but includes the case where they are connected via another physical member.
  • the connection between member A and member B includes a form in which member A and member B are connected via another member such as a hinge. That is, a connection form in which another member such as a hinge is interposed between member A and member B is also included.
  • connection refers not only to the form in which parts are fixed to each other via adhesive or screws, but also to contact between parts, such as when another part is placed on top of the part. It also includes contact.
  • Three second connection reference positions 10 (10a to 10c) are set on the second support member 3, which serve as references when connecting the three vibration damping units 4a to 4c.
  • the second connection reference positions 10a to 10c are set at equal intervals from the left end 3a of the second support member 3.
  • the second connection reference position 10a located at the extreme left side becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4a located at the extreme left side.
  • the second connection reference position 10b located at the center becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4b located at the center.
  • the first connection reference position 10c located at the rightmost end becomes a reference position for connecting the vibration damping unit 4c located at the rightmost end.
  • the first connection reference position 9a and the second connection reference position 10a are at the same position in the left-right direction (X direction). Further, in the left-right direction (X direction), the first connection reference position 9b and the second connection reference position 10b are at the same position. In the left-right direction (X direction), the first connection reference position 9c and the second connection reference position 10c are at the same position.
  • first connection reference position 9a, second connection reference position 10a), (first connection reference position 9b, second connection reference position 10b), (first connection reference position 9c and second connection reference position 10c) are referred to as reference lines RLa to RLc.
  • Each of the reference lines RLa to RLc is a line extending in the vertical direction (Z direction).
  • the three vibration damping units 4a to 4c are arranged side by side in the left and right direction (X direction) orthogonal to the up and down direction (Z direction).
  • the three vibration damping units 4a to 4c have the same shape.
  • the vibration damping unit 4a located at the farthest end on the left side will be described.
  • the description of the damping unit 4a described below also applies to each of the three damping units 4a to 4c.
  • the vibration damping unit 4a is configured to be symmetrical with respect to the reference line RLa. That is, the damping unit 4a is configured to be line symmetrical with respect to the reference line RLa.
  • the vibration damping unit 4a includes a first vibration damping core unit 12, a second vibration damping core unit 13, and a vibration damping drive member 14.
  • the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 have the same shape.
  • the vibration damping drive member 14 is arranged between the first vibration damping core unit 12 and the second vibration damping core unit 13, and is arranged between the first vibration damping core unit 12 and the second vibration damping core unit 13. connected to each. As shown in FIGS. 1 to 3, the vibration damping drive member 14 is arranged at the center position (the virtual center line CL position) of the vibration damping structure 1 in the vertical direction (Z direction).
  • the first damping core unit 12 has an approximate external shape when viewed from the depth direction (Y direction), with the vertical direction (Z direction) as the long axis direction and the horizontal direction (X direction) as the long axis direction. It is configured in a diamond shape with the short axis direction. Further, the first damping core unit 12 is composed of four rotating members 15 (first to fourth rotating members 15a to 15d). The first to fourth rotating members 15a to 15d are arranged symmetrically with respect to the center CP1 of the first damping core unit 12.
  • each of the first to fourth rotating members 15a to 15d has an approximate outer shape of a trapezoid close to a triangle when viewed from the depth direction (Y direction).
  • Each of the first to fourth rotating members 15a to 15d has the same shape, has vertical and horizontal directions set as appropriate, and is arranged symmetrically with respect to the center CP1.
  • the first rotating member 15a is arranged at the upper right position when viewed from the depth direction (Y direction).
  • the first rotating member 15a has a first side portion 16a-1 that extends in the left-right direction (X direction), and a first side portion 16a-1 that also extends in the left-right direction (X direction). It has second side portions 16b-1 facing each other along the direction (Z direction). Note that the first side portion 16a-1 becomes the upper side portion of the first damping core unit 12.
  • the first side portion 16a-1 and the second side portion 16b-1 are both arranged such that their left ends are at the same position in the left-right direction (X direction).
  • the right end of the second side 16b-1 is located to the right of the right end of the first side 16a-1.
  • first rotating member 15a extends along the vertical direction (Z direction) and connects the left end of the first side 16a-1 and the left end of the second side 16b-1. It has a third side portion 16c-1. The first rotating member 15a also connects the right end of the first side 16a-1 and the right end of the second side 16b-1, and has a fourth rotating member extending diagonally to the lower right side. It has a side portion 16d-1.
  • the first side 16a-1 corresponds to the upper side of the trapezoid
  • the second side 16b-1 corresponds to the lower side.
  • the third side 16c-1 corresponds to the left side of the trapezoid
  • the fourth side 16d-1 corresponds to the right side.
  • the second rotating member 15b has a configuration similar to that of the first rotating member 15a when the left and right sides are reversed and the first rotating member 15a is moved in parallel to the left.
  • the first side 16a-2 of the second rotating member 15b extends in the left-right direction (X direction) and is located in the same straight line as the first side 16a-1 of the first rotating member 15a. . Therefore, the first side portion 16a-2 of the second rotating member 15b also becomes the upper side portion of the first damping core unit 12.
  • the second side 16b-2 of the second rotating member 15b extends in the left-right direction (X direction) and is located in the same straight line as the second side 16b-1 of the first rotating member 15a. .
  • the third side 16c-2 of the second rotating member 15b extends in the up-down direction (Z direction), and is in the left-right direction ( They are arranged at opposing positions with a predetermined distance (clearance) along the X direction.
  • the third side portion 16c-2 is arranged at a position symmetrical to the third side portion 16c-1 with respect to the reference line Rla. Therefore, in the left-right direction (X direction), the distance from the third side 16c-1 to the reference line RLa and the distance from the third side 16c-2 to the reference line RLa are equal to each other.
  • the fourth side 16d-2 of the second rotating member 15b connects the left end of the first side 16a-2 and the left end of the second side 16b-2, and extends toward the lower left side. extend diagonally.
  • the first side 16a-2 corresponds to the upper side of the trapezoid
  • the second side 16b-2 corresponds to the lower side.
  • the third side 16c-2 corresponds to the right side of the trapezoid
  • the fourth side 16d-2 corresponds to the left side.
  • the third rotating member 15c has a configuration similar to that of the first rotating member 15a when the first rotating member 15a is turned upside down and moved downward in parallel.
  • the first side 16a-3 of the third rotating member 15c extends in the left-right direction (X direction) and becomes the lower side of the first damping core unit 12.
  • the second side 16b-3 of the third rotating member 15c extends in the left-right direction (X direction), and is vertically ( Z direction), they are arranged at opposing positions with a predetermined distance between them.
  • the second side portion 16b-3 has a second side portion 16b-3 based on a virtual line (not shown) extending in the left-right direction (X direction) through the center CP1 of the first damping core unit 12. Arranged at a position line-symmetrical to the side portion 16b-1
  • the third side 16c-3 of the third rotating member 15c extends in the vertical direction (Z direction) and is located in the same straight line as the third side 16c-1 of the first rotating member 15a. .
  • the fourth side 16d-3 of the third rotating member 15c connects the right end of the first side 16a-3 and the right end of the second side 16b-3, and extends toward the upper right side. extend diagonally.
  • the first side 16a-3 corresponds to the lower side of the trapezoid
  • the second side 16b-3 corresponds to the upper side.
  • the third side 16c-3 corresponds to the left side of the trapezoid
  • the fourth side 16d-3 corresponds to the right side.
  • the fourth rotating member 15d has a configuration similar to that of the third rotating member 15c when the left and right sides are reversed and the third rotating member 15c is moved in parallel to the left.
  • the first side 16a-4 of the fourth rotating member 15d extends in the left-right direction (X direction) and is located in the same straight line as the first side 16a-3 of the third rotating member 15c. .
  • the first side portion 16a-1 of the fourth rotating member 15d also becomes the lower side portion of the first damping core unit 12.
  • the second side 16b-4 of the fourth rotating member 15d extends in the left-right direction (X direction) and is located on the same straight line as the second side 16b-3 of the third rotating member 15c. . Further, the second side portion 16b-4 of the fourth rotating member 15d is spaced apart from the second side portion 16b-2 of the second rotating member 15b along the up-down direction (Z direction). placed in opposing positions. The distance between the second side 16b-4 of the fourth rotating member 15d and the second side 16b-2 of the second rotating member 15b is equal to the second side of the first rotating member 15a. It is equal to the distance between the portion 16b-1 and the second side portion 16b-3 of the third rotating member 15c.
  • the third side 16c-4 of the fourth rotating member 15d extends in the up-down direction (Z direction), and is in the left-right direction ( are placed at opposing positions at intervals along the X direction). Further, the third side portion 16c-4 of the fourth rotating member 15d is located on the same straight line as the third side portion 16c-2 of the second rotating member 15b. The distance between the third side 16c-4 of the fourth rotating member 15d and the third side 16c-2 of the third rotating member 15c is the third side of the first rotating member 15a. It is equal to the distance between the portion 16c-1 and the second side portion 16b-2 of the second rotating member 15b.
  • the fourth side 16d-4 of the fourth rotating member 15d connects the left end of the first side 16a-4 and the left end of the second side 16b-4, and extends toward the upper left side. extend diagonally.
  • the first side 16a-4 corresponds to the lower side of the trapezoid
  • the second side 16b-4 corresponds to the upper side.
  • the third side 16c-4 corresponds to the right side of the trapezoid
  • the fourth side 16d-4 corresponds to the left side.
  • the second damping core unit 13 has the same shape as the first damping core unit 12, and is composed of four rotating members 17 (fifth to eighth rotating members 17a to 17d). be done.
  • the fifth to eighth rotating members 17a to 17d are arranged symmetrically with respect to the center CP2 of the second damping core unit 13.
  • the second damping core unit 13 has the same configuration as the first damping core unit 12 when it is translated downward.
  • the third rotating member 15c of the first damping core unit 12 corresponds to the fifth rotating member 17a of the second damping core unit 13.
  • the fourth rotating member 15d of the first damping core unit 12 corresponds to the sixth rotating member 17b of the second damping core unit 13.
  • the first side 18a-7 of the seventh rotating member 17c and the first side 18a-8 of the eighth rotating member 17d become the upper side of the second damping core unit 13.
  • the first side 18a-5 of the fifth rotating member 17a and the first side 18a-6 of the sixth rotating member 17b become the lower side of the second damping core unit 13.
  • the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 are located at the center position (the virtual center line CL position) of the damping structure 1 in the vertical direction (Z direction). placed in symmetrical positions. Therefore, the lower sides of the first damping core unit 12 (first sides 16a-3 and 16a-4) and the upper sides of the second damping core unit 13 (first sides 18a-7 and 18a) -8), the vibration damping drive member 14 is arranged. In other words, the distance between the lower side of the first vibration damping core unit 12 (first sides 16a-3 and 16a-4) and the vibration damping drive member 14, and the upper side of the second vibration damping core unit 13. The distances between (the first sides 18a-7 and 18a-8) and the vibration damping drive member 14 are equal to each other.
  • the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 are connected to other members via a hinge mechanism. That is, the first vibration damping core unit 12 is connected between the first support member 2 and the vibration damping drive member 14 via the hinge mechanism.
  • the second vibration damping core unit 13 is also connected between the second support member 3 and the vibration damping drive member 14 via a hinge mechanism.
  • the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 are connected to each other via the damping drive member 14 and the hinge mechanism. It has the following configuration.
  • the hinge mechanism is composed of twelve hinges 20 (first to twelfth hinges 20a to 20l).
  • the first hinge 20a, the second hinge 20b, the third hinge 20c, the fourth hinge 20d, the fifth hinge 20e, the sixth hinge 20f, the seventh hinge 20g, and the Each of the eighth hinge 20h, the ninth hinge 20i, the tenth hinge 20j, the eleventh hinge 20k, and the twelfth hinge 20l extends in the vertical direction (Z direction), and extends in the vertical direction (Z direction). It is constituted by a thin member whose cross section (cross section when cut along the XY plane) perpendicular to is relatively small.
  • the first rotating member 15a of the first damping core unit 12 is connected to the first support member 2 via the first hinge 20a. Further, the second rotation member 15b is connected to the first support member 2 via a second hinge 20b.
  • the first hinge 20a and the second hinge 20b are connected at positions close to each other with respect to the first connection reference position 9a. Specifically, the first hinge 20a and the second hinge 20b are connected near the first connection reference position 9a such that the first connection reference position 9a (the position of the reference line RLa) is in the middle. be done.
  • a first hinge 20a is connected to the right side of the first connection reference position 9a, and a second hinge 20b is connected to the left side of the first connection reference position 9b.
  • the first hinge 20a and the second hinge 20b are connected at positions that are symmetrical to each other with respect to the first connection reference position 9a.
  • connection member 21a is constructed below the first connection reference position 9a of the first support member 2. Therefore, it can be said that the first hinge 20a and the second hinge 20b are connected to the first support member 2 via the connection member 21a.
  • connection member 21a it is also possible to consider the connection member 21a as a component included in the first support member 2.
  • the first hinge 20a is connected to the left end of the first side 16a-1 of the first rotating member 15a.
  • the second hinge 20b is connected to the right end of the first side 16a-2 of the second rotating member 15b.
  • the third rotating member 15c is connected to the first rotating member 15a via a third hinge 20c that is arranged at a different position from the first hinge 20a when viewed from the vertical direction (Z direction). be done.
  • the third hinge 20c is located near the right end of the second side 16b-1 of the first rotating member 15a, and near the right end of the second side 16b-3 of the third rotating member 15c. connected between the two positions.
  • first hinge 20a and the third hinge 20c are arranged so that their positions in the left-right direction (X direction) are different from each other.
  • the third hinge 20c is arranged on the right side of the first hinge 20a.
  • the fourth rotating member 15d is connected to the second rotating member 15b via a fourth hinge 20d that is arranged at a different position from the second hinge 20b when viewed from the vertical direction (Z direction). be done.
  • the fourth hinge 20d is located near the left end of the second side 16b-2 of the second rotating member 15b and at the left end of the second side 16b-4 of the fourth rotating member 15d. connected to nearby locations.
  • the second hinge 20b and the fourth hinge 20d are arranged at different positions in the left-right direction (X direction). Specifically, the fourth hinge 20d is arranged at a position to the left of the second hinge 20b. Further, the third hinge 20c and the fourth hinge 20d are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the first connection reference position 9a (the position of the reference line CLa).
  • the third rotating member 15c is connected to the vibration damping drive member 14 via the ninth hinge 20i.
  • the ninth hinge 20i is connected to the left end of the first side 16a-3 of the third rotating member 15c. That is, the ninth hinge 20i is arranged at a different position from the third hinge 20c in the left-right direction (X direction). On the other hand, the ninth hinge 20i is arranged at the same position as the first hinge 20a in the left-right direction (X direction). That is, the ninth hinge 20i is arranged at the same position as the first hinge 20a when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • a tenth hinge 20j arranged at a different position from the fourth hinge 20c when viewed from the vertical direction (Z direction) is connected to the fourth rotating member 15d.
  • the fourth rotating member 15d is connected to the vibration damping drive member 14 via the tenth hinge 20j.
  • the tenth hinge 20j is connected to the right end of the first side 16a-4 of the fourth rotating member 15d. That is, the tenth hinge 20j is arranged at a different position from the fourth hinge 20c in the left-right direction (X direction). On the other hand, the tenth hinge 20j is arranged at the same position as the second hinge 20b in the left-right direction (X direction). That is, the tenth hinge 20j is arranged at the same position as the second hinge 20b when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • the ninth hinge 20i and the tenth hinge 20j are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the first connection reference position 9a (the position of the reference line CLa).
  • the fifth rotating member 17a of the second damping core unit 13 is connected to the second support member 3 via the fifth hinge 20e. Further, the sixth rotating member 17b is connected to the second support member 3 via a sixth hinge 20f.
  • the fifth hinge 20e and the sixth hinge 20f are connected to positions close to each other with respect to the second connection reference position 10a (the position of the reference line CLa). Specifically, the fifth hinge 20e and the sixth hinge 20f are connected near the second connection reference position 10a such that the second connection reference position 10a (the position of the reference line CL) is in the middle. be done.
  • a fifth hinge 20e is connected to the right side of the second connection reference position 10a, and a sixth hinge 20f is connected to the left side of the second connection reference position.
  • the fifth hinge 20e and the sixth hinge 20f are connected at positions symmetrical to each other with respect to the second connection reference position 10a.
  • the fifth hinge 20e is arranged at the same position as the first hinge 20a and the ninth hinge 20i when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • the sixth hinge 20f is arranged at the same position as the second hinge 20b and the tenth hinge 20j when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • connection member 21b is constructed above the second connection reference position 10a of the second support member 3. Therefore, it can be said that the fifth hinge 20e and the sixth hinge 20f are connected to the second support member 3 via the connection member 21b.
  • connection member 21b it is also possible to consider the connection member 21b as a component included in the second support member 3.
  • the fifth hinge 20e is connected to the left end of the first side 18a-5 of the fifth rotating member 17a.
  • the sixth hinge 20f is connected to the right end of the first side 18a-6 of the sixth rotating member 17b.
  • the seventh rotating member 17c is connected to the fifth rotating member 17a via a seventh hinge 20g that is arranged at a different position from the fifth hinge 20e when viewed from the vertical direction (Z direction). be done.
  • the seventh hinge 20g is located near the right end of the second side 18b-5 of the fifth rotating member 17a and at the right end of the second side 18b-7 of the seventh rotating member 17c. connected to nearby locations.
  • the fifth hinge 20e and the seventh hinge 20g are arranged so that their positions in the left-right direction (X direction) are different from each other. Specifically, the seventh hinge 20g is arranged on the right side of the fifth hinge 20e. Further, the seventh hinge 20g is arranged at the same position as the third hinge 20c when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • the eighth rotating member 17d is connected to the sixth rotating member 17b via an eighth hinge 20h that is arranged at a different position from the sixth hinge 20f when viewed from the vertical direction (Z direction). be done.
  • the eighth hinge 20h is located near the left end of the second side 18b-6 of the sixth rotating member 17b and at the left end of the second side 18b-8 of the eighth rotating member 17d. connected to nearby locations.
  • the sixth hinge 20f and the eighth hinge 20h are arranged so that their positions in the left-right direction (X direction) are different from each other. Specifically, the eighth hinge 20h is arranged at a position to the left of the sixth hinge 20f. Further, the eighth hinge 20h is arranged at the same position as the fourth hinge 20c when viewed from the up-down direction (Z direction).
  • the seventh hinge 20g and the eighth hinge 20h are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the second connection reference position 10a (the position of the reference line CLa).
  • An eleventh hinge 20k which is disposed at a different position from the seventh hinge 20g when viewed from the vertical direction (Z direction), is connected to the seventh rotating member 17c.
  • the seventh rotating member 17c is connected to the vibration damping drive member 14 via the eleventh hinge 20k.
  • the eleventh hinge 20k is connected to the left end of the first side 18a-7 of the seventh rotating member 17c. That is, the eleventh hinge 20k is arranged at a different position from the seventh hinge 20g in the left-right direction (X direction). On the other hand, the eleventh hinge 20k is arranged at the same position as the fifth hinge 20e in the left-right direction (X direction). That is, the eleventh hinge 20k is arranged at the same position as the fifth hinge 20e when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • a twelfth hinge 20l which is disposed at a different position from the eighth hinge 20h when viewed from the vertical direction (Z direction), is connected to the eighth rotating member 17d.
  • the eighth rotating member 17d is connected to the vibration damping drive member 14 via the twelfth hinge 20l.
  • the twelfth hinge 20l is connected to the right end of the first side 18a-8 of the eighth rotating member 17d. That is, the twelfth hinge 20l is arranged at a different position from the eighth hinge 20h in the left-right direction (X direction). On the other hand, the twelfth hinge 20l is arranged at the same position as the sixth hinge 20f in the left-right direction (X direction). That is, the twelfth hinge 20l is arranged at the same position as the sixth hinge 20f when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • the eleventh hinge 20k and the twelfth hinge 20j are arranged at positions that are symmetrical to each other with respect to the second connection reference position 10a (the position of the reference line CLa).
  • the vibration damping drive member 14 is a plate-shaped member extending in the left-right direction (X direction), and the first connection reference position 9a and the second connection reference position 10a (the position of the reference line CLa) are at the center position. It is arranged so that
  • a ninth hinge 20i is connected to the upper side of the right end of the vibration damping drive member 14, and an eleventh hinge 20k is connected to the lower side of the right end.
  • a tenth hinge 20j is connected to the upper side of the left end of the vibration damping drive member 14, and a twelfth hinge 20l is connected to the lower side of the left end.
  • the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 include the ninth and tenth hinges 20i and 20j, the damping drive member 14, and the eleventh and twelfth hinges 20k and 20l. They will be connected to each other through.
  • an opening (cavity) 22a extending in the left-right direction (X direction). is configured.
  • an opening 22b extending in the vertical direction (Z direction) is provided between the first connection reference position 9a (connection member 21a) and the vibration damping drive member 14. configured.
  • the openings 22a and 22b intersect at right angles at the center CP1 of the first damping core unit 12. Therefore, a cross-shaped opening is formed in the inner region of the first damping core unit 12.
  • an opening 23a extending in the left-right direction (X direction) is formed between the seventh hinge 20g and the eighth hinge 20h of the second damping core unit 13. .
  • an opening 23b extending in the vertical direction (Z direction) is provided between the second connection reference position 10a (connection member 21b) and the vibration damping drive member 14. configured.
  • the openings 23a and 23b intersect at right angles at the center CP2 of the second damping core unit 13. Therefore, a cross-shaped opening is formed in the inner region of the second damping core unit 13.
  • the damping unit 4a is configured symmetrically with respect to a reference line CLa extending in the vertical direction (Z direction). Furthermore, when viewed from the vertical direction (Z direction), the first hinge 20a, the fifth hinge 20e, the ninth hinge 20i, and the eleventh hinge 20k are arranged at the same position. Further, when viewed from the vertical direction (Z direction), the second hinge 20b, the sixth hinge 20f, the tenth hinge 20j, and the twelfth hinge 20l are arranged at the same position. Furthermore, when viewed from the vertical direction (Z direction), the third hinge 20c and the seventh hinge 20g are arranged at the same position. Furthermore, when viewed in the vertical direction (Z direction), the fourth hinge 20d and the eighth hinge 20h are arranged at the same position.
  • the reinforcing member 5 is connected between the first supporting member 2 and the second supporting member 3 so as to surround the three damping units 4a to 4c, and reinforces the rigidity of the damping structure 1. As shown in FIGS. 1 and 3, in this embodiment, the reinforcing member 5 has a truss structure.
  • the reinforcing member 5 has a triangular truss structure, including a vertical frame member 25 extending in the vertical direction (Z direction) and a horizontal frame member 26 extending in the horizontal direction (Z direction).
  • diagonal frame member (bracing member) 27 is a triangular truss structure, including a vertical frame member 25 extending in the vertical direction (Z direction) and a horizontal frame member 26 extending in the horizontal direction (Z direction).
  • the vertical frame member 25 includes a left side frame member 25a that connects the left end 2a of the first support member 2 and the left end 3a of the second support member 3, and a right end 2b of the first support member 2. It has a right side frame member 25b that connects to the right end portion 3b of the second support member 3.
  • the vertical frame member 25 has intermediate frame members 25c and 25d arranged between the vibration damping units 4 arranged along the left-right direction (X direction). Intermediate frame member 25c is arranged between vibration damping units 4a and 4b. The intermediate frame member 25d is arranged between the vibration damping units 4b and 4c.
  • a reference point RP1 for constructing a triangle of the truss structure is located at the center position of the four vertical frame members 25 and at a position approximately 1/4 the length in the vertical direction (Z direction). is set.
  • a truss structure is installed at a central position in the vertical direction (Z direction) (the position of the virtual center line CL) and at a predetermined distance from the left and right sides of the vibration damping drive member 14 of each vibration damping unit 4.
  • a reference point RP2 for configuring the triangle is set.
  • reference points RP3 are set on the first support member 2 and the second support member 3 at positions on the left and right of the first connection reference position 9 (second connection reference position 10).
  • reference points RP2 set on the left and right sides of the vibration damping drive member 14 and standards set on the left and right sides of the first connection reference position 9 (second connection reference position 10)
  • the point RP3 is at the same position.
  • the horizontal frame member 26 and the diagonal frame member 27 are arranged and connected to the vertical frame member 25 so that these reference points RP1 to RP3 are the vertices of the triangle of the truss structure.
  • the reinforcing members 5 (truss structure) configured in the left and right regions of one vibration damping unit 4 are aligned with the reference line CL passing through the center of the vibration damping unit 4 in the left and right direction (X direction).
  • the reinforcing member 5 is configured to be symmetrical.
  • Examples of materials for the first support member 2, second support member 3, vibration damping unit 4, hinge 20, and reinforcing member 5 include epoxy resin (EP), acrylic resin (PMMA), urethane resin, and polycarbonate ( Resins such as PC), nylon resin, polyetheretherketone (PEEK), ABS resin, polytetrafluoroethylene (PTFE), phenolic resin (PF), polypropylene (PP), polystyrene, glass fiber composite, carbon fiber composite, etc. It is possible to use materials.
  • the first support member 2, second support member 3, vibration damping unit 4, hinge 20, and reinforcing member 5 may be created by resin molding such as injection molding or extrusion molding. It is possible. Each of these elements may be made of different materials and in separate steps. Alternatively, they may be made integrally in one process using the same material. It is also possible to create the first support member 2, second support member 3, vibration damping unit 4, hinge 20, and reinforcing member 5 using a 3D printer. The present invention is not limited to these, and other materials and other manufacturing methods may be used.
  • the upper skin member 6 and the lower skin member 7 shown in FIG. 1 are made of materials that can exhibit high rigidity.
  • materials that can exhibit high rigidity.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the material is not limited to this, and any other material may be used.
  • damping structure 1 In the example shown in FIG. 1, a configuration in which three vibration damping units 4a to 4c are arranged is illustrated.
  • the number of damping units 4 arranged in the damping structure 1 is not limited, and more damping units 4 may be arranged.
  • the damping structure according to the present technology can be used as a metamaterial structure. It is also possible to configure the body 1.
  • the damping structure 1 including three damping units 4a to 4c as shown in FIG. 1 may also be included in the metamaterial structure.
  • vibration damping mechanism The vibration damping mechanism by the vibration damping structure 1 will be explained.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) acting on the first support member 2 and the second support member 3 are suppressed by the vibration damping units 4a to 4c. It is possible to suppress it.
  • vibration in the vertical direction (Z direction) is input to the first support member 2 and the second support member 3 at any position in the left-right direction (X direction) of the vibration damping structure 1 shown in FIG.
  • X direction left-right direction
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are input to the first support member 2 and the second support member 3.
  • a vibration source is connected to the first support member 2, and vibrations in the vertical direction (Z direction) are input from the connected portion.
  • the first support member 2 and the second support member 3 vibrate in the vertical direction (Z direction).
  • a vibration source is connected to the second support member 3, and vibrations in the vertical direction (Z direction) are input from the connected portion.
  • the first support member 2 and the second support member 3 vibrate in the vertical direction (Z direction).
  • a vibration source is connected to both the first support member 2 and the second support member 3, and vibrations in the vertical direction (Z direction) are input to the first support member 2 and the second support member 3. There may be cases.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are input to the left end portion of the vibration damping structure 1 shown in FIG.
  • a vibration source is connected to any position of the left frame member 25a (including the left end portions 2a and 3a), and the vibration source is connected to the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction). vibration is input.
  • a vibration source may be connected to the entire left frame member 25a.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) may be input to the right end portion of the vibration damping structure 1 shown in FIG. 1 .
  • a vibration source is connected to any position of the right frame member 25b (including the right end portions 2b and 3b), and the vibration source is connected to the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction). vibration is input.
  • a vibration source may be connected to the entire right frame member 25b.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) may be input to the first support member 2 and the second support member 3 via sound waves (vibrations of air, etc.). Even in this case, it is possible to exhibit a vibration damping function against vibrations of the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction).
  • vibration input point VI the position where vibrations in the vertical direction (Z direction) are input to the first support member 2 and the second support member 3
  • the vibration input point VI can also be said to be the position where the vibration energy of vibration in the vertical direction (Z direction) is maximum.
  • the vibration input points VI are parameters set at the same position in the vertical direction (Z direction) of the first support member 2 and the second support member 3. In the following, the vibration input point VI will be explained as a position defined with respect to the first support member 2.
  • setting the vibration input point VI at a predetermined position on the first support member 2 means setting the vibration input point VI on the second support member 3, and setting the vibration input point VI at a predetermined position on the first support member 2. This is equivalent to setting the vibration input point VI on both the support member 2 and the second support member 3.
  • the set vibration input points VI are at the same position in the vertical direction (Z direction).
  • FIGS. 4 to 7 are schematic diagrams showing the operation of damping vibrations in the vertical direction (Z direction) by the vibration damping structure 1.
  • the position of the left end of the vibration damping structure 1 that is, the position of the left end 2a of the first support member 2
  • the vibration input point VI where vertical direction (Z direction) vibration is input.
  • FIGS. 4 to 7 illustrations of the upper skin member 6 and the lower skin member 7 are omitted.
  • the shading from white to black represents the amount of displacement at each position (each part) of the vibration damping structure 1. The closer the color is from white to black, the more the area has been displaced. That is, the greater the amount of displacement, the darker the black color of that portion becomes.
  • first vibration damping core unit 12 (second vibration damping core unit 13) included in each vibration damping unit 4 includes many dark black parts
  • the vibration in the vertical direction (Z direction) may This means that the first damping core unit 12 (second damping core unit 13) has been significantly deformed. Note that the displacement amounts shown in FIGS. 4 to 7 are calculated by computer simulation.
  • the vibration damping unit 4a located at the position closest to the vibration input point VI, that is, the farthest position on the left side.
  • the first vibration damping core unit 12 of the vibration damping unit 4a Depending on the displacement, it is expanded and deformed along the up and down direction (Z direction) and compressed and deformed along the left and right direction (X direction).
  • the first damping core unit 12 has such a mode of deformation in response to the first vibration displacement.
  • the first rotating member 15a of the first vibration damping core unit 12 is based on the first hinge 20a and the third hinge 20c. , rotate clockwise.
  • the second rotating member 15b rotates counterclockwise with respect to the second hinge 20b and the fourth hinge 20d.
  • the third rotating member 15c rotates counterclockwise with respect to the third hinge 20c and the ninth hinge 20i.
  • the fourth rotating member 15d rotates clockwise with respect to the fourth hinge 20d and the tenth hinge 20j.
  • the opening 22a of the first damping core unit 12 extending in the left-right direction (X direction) is deformed so as to be expanded along the up-down direction (Z-direction).
  • the opening 22b of the first damping core unit 12 extending in the vertical direction (Z direction) is deformed so as to be narrowed along the left and right direction (X direction). That is, the opening 22a deforms to open, and the opening 22b deforms to close.
  • the second vibration damping core unit 13 of the vibration damping unit 4a It is compressively deformed along the up and down direction (Z direction) and expanded and deformed along the left and right direction (X direction) in accordance with the .
  • the second damping core unit 13 has such a mode of deformation in response to the first vibration displacement.
  • the fifth rotating member 17a of the second vibration damping core unit 13 is based on the fifth hinge 20e and the seventh hinge 20g. , rotate clockwise.
  • the sixth rotating member 17b rotates counterclockwise with respect to the sixth hinge 20f and the eighth hinge 20h.
  • the seventh rotating member 17c rotates counterclockwise with respect to the seventh hinge 20g and the eleventh hinge 20k.
  • the eighth rotating member 17d rotates clockwise with respect to the eighth hinge 20h and the twelfth hinge 20l.
  • the opening 23a of the second damping core unit 13 extending in the left-right direction (X direction) is deformed so as to be narrowed along the up-down direction (Z-direction).
  • the opening 23b of the second vibration damping core unit 13 extending in the vertical direction (Z direction) is deformed so as to be expanded along the left and right direction (X direction). That is, the opening 23a is deformed to close, and the opening 23b is deformed to open.
  • the vibration damping drive member 14 is displaced downward in the vertical direction (Z direction) in response to the first vibration displacement. That is, when the first support member 2 and the second support member 3 are displaced upward, the vibration damping drive member 14 is displaced downward so as to cancel the upward direction. .
  • the first vibration damping core unit 12 of the vibration damping unit 4a According to the displacement, it is compressively deformed along the up-down direction (Z direction) and expanded and deformed along the left-right direction (X direction).
  • the first damping core unit 12 has such a mode of deformation in response to the second vibration displacement.
  • the first rotating member 15a of the first vibration damping core unit 12 is based on the first hinge 20a and the third hinge 20c. , rotate counterclockwise.
  • the second rotating member 15b rotates clockwise with respect to the second hinge 20b and the fourth hinge 20d.
  • the third rotating member 15c rotates clockwise with respect to the third hinge 20c and the ninth hinge 20i.
  • the fourth rotating member 15d rotates counterclockwise with respect to the fourth hinge 20d and the tenth hinge 20j.
  • the opening 22a of the first damping core unit 12 extending in the left-right direction (X direction) is deformed so as to be narrowed along the up-down direction (Z-direction).
  • the opening 22b of the first damping core unit 12 that extends in the vertical direction (Z direction) is deformed so as to be expanded along the left and right direction (X direction). That is, the opening 22a is deformed to close, and the opening 22b is deformed to open.
  • the second vibration damping core unit 13 of the vibration damping unit 4a when a second vibration displacement occurs due to vibration in the vertical direction (Z direction), the second vibration damping core unit 13 of the vibration damping unit 4a generates a second vibration displacement. Accordingly, it is stretched and deformed along the up and down direction (Z direction) and compressed and deformed along the left and right direction (X direction).
  • the second damping core unit 13 has such a mode of deformation in response to the second vibration displacement.
  • the fifth rotating member 17a of the second damping core unit 13 is based on the fifth hinge 20e and the seventh hinge 20g. , rotate counterclockwise.
  • the sixth rotating member 17b rotates clockwise with respect to the sixth hinge 20f and the eighth hinge 20h.
  • the seventh rotating member 17c rotates clockwise with respect to the seventh hinge 20g and the eleventh hinge 20k.
  • the eighth rotating member 17d rotates counterclockwise with respect to the eighth hinge 20h and the twelfth hinge 20l.
  • the opening 23a of the second damping core unit 13 extending in the left-right direction (X direction) is deformed so as to be widened along the up-down direction (Z-direction).
  • the opening 23b of the second vibration damping core unit 13 extending in the vertical direction (Z direction) is deformed so as to be narrowed along the left and right direction (X direction). That is, the opening 23a is deformed to open, and the opening 23b is deformed to close.
  • the vibration damping drive member 14 is displaced upward in the vertical direction (Z direction) in response to the second vibration displacement. That is, when the first support member 2 and the second support member 3 are displaced downward, the vibration damping drive member 14 is displaced upward so as to cancel out the downward direction. .
  • the vibration damping structure 1 when the first support member 2 and the second support member 3 vibrate in the vertical direction (Z direction), the first vibration damping core unit 12 and the second support member 3 vibrate in the vertical direction (Z direction). , and the second damping core unit 13 undergo mutually complementary deformation.
  • each of the first vibration damping core unit 12 and the second vibration damping core unit 13 responds to vibrations in the vertical direction (Z direction) of the first support member 2 and the second support member 3. repeats stretching deformation and compression deformation along the vertical direction (Z direction).
  • the second damping core unit 13 When the first damping core unit 12 is deformed by extension along the up-down direction (Z direction), the second damping core unit 13 is compressed and deformed along the up-down direction (Z direction). When the first damping core unit 12 is compressively deformed along the up-down direction (Z direction), the second damping core unit 13 is expanded and deformed along the up-down direction (Z direction).
  • the expansion and compression deformation of the first damping core unit 12 is realized by the rotation of the first to fourth rotating members 15a to 15d.
  • the expansion and compression deformation of the second damping core unit 13 is realized by the rotation of the fifth to eighth rotating members 17a to 17d.
  • vibration damping drive member 14 disposed between the first vibration damping core unit 12 and the second damping core unit 13 is arranged in the vertical direction of the first support member 2 and the second support member 3 ( Z direction) is displaced in a direction that cancels out the vibration.
  • vibration damping units 4 When vertical vibration (Z direction) is applied to the first support member 2 and the second support member 3, vibration damping units 4 (first vibration damping core unit 12, second vibration damping core unit 13, and The vibration damping drive member 14) locally resonates in a specific frequency band.
  • energy the energy of excitation is used for resonance, and in terms of force, locally resonating cores generate forces that cancel out the displacement of adjacent cores.
  • the deformation of the vibration damping unit 4 for damping vibrations in the vertical direction (Z direction) may be referred to as a vibration damping operation.
  • the vibration damping operation can be regarded as vibration of the vibration damping unit 4 corresponding to the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction).
  • the vibration damping unit 4b located at the center and the vibration damping unit 4d located at the farthest end on the right side are also connected to the first support member 2 and the second support member 3.
  • the vibration damping operation shown in FIGS. 6 and 7 is performed according to the vibration displacement and the second vibration displacement.
  • the amount of displacement of each part of the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 of the damping unit 4b located in the center is It is smaller than the vibration unit 4a. Furthermore, in the vibration damping unit 4c at the right end, the amount of displacement of each part is further reduced.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) input to the left end of the vibration damping structure 1 are attenuated from the left side to the right side by the vibration damping operations of the three vibration damping units 4a to 4c.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are sufficiently suppressed.
  • the vibration damping unit 4a closest to the vibration input point VI supports the first support member 2 and the second support member 3, which are generated by the action of vibration in the vertical direction (Z direction).
  • the largest deformation occurs depending on the displacement in the vertical direction (Z direction).
  • the further away from the vibration input point VI along the left-right direction (X direction) the more the vibration in the vertical direction (Z direction) is attenuated. Therefore, the further away the vibration damping unit 4 is located from the vibration input point VI along the left-right direction (X direction), the smaller the amount of deformation.
  • the vibration input point VI is set at an arbitrary position in the left-right direction (X direction). As shown in FIG. 3 and the like, the vibration input point VI may be set at one end of the first support member 3 in the left-right direction (X direction). The present invention is not limited to this, and the vibration input point VI may be set at the center position of the first support member 3 in the left-right direction (X direction).
  • the vibration damping operation is performed so that the vibration damping unit 4 closest to the set vibration input point VI deforms the most. The further away from the vibration input point VI in the left-right direction (X direction), the more it becomes possible to attenuate vibrations in the vertical direction (Z direction).
  • the vibration input point VI is set at a predetermined position on the first support member 2.
  • a vibration output point is set at a position spaced apart from the vibration input point VI of the first support member 2.
  • the position of the right end portion 2b of the first support member 2 is set as the vibration output point VO.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are sufficiently damped.
  • setting the vibration output point VO on the first support member 2 means setting the vibration output point VO on the second support member 3, and setting the vibration output point VO on the first support member 2 and the second support member This is synonymous with setting the vibration output point VO at both of 3.
  • the set vibration output points VO are at the same position in the vertical direction (Z direction).
  • the vibration damping operation shown in FIGS. 4 to 7 is performed when the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) acting on the first support member 2 and the second support member 3 reaches a predetermined value. , the amount of deformation of the first vibration damping core unit 12 and the second vibration damping core unit 13 is the largest, and the vibration damping effect reaches its peak.
  • the frequency (frequency) of the vibration in the vertical direction (Z direction) that occurs with the amount of deformation where the vibration damping operation is the largest is defined as the resonance frequency of the vibration damping unit 4.
  • the resonance frequency of the vibration damping unit is set based on the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped. Thereby, it becomes possible to sufficiently suppress vibrations in the vertical direction (Z direction) that are to be damped.
  • the resonant frequency of each of the plurality of vibration damping units 4 shown in FIG. 1 etc. is made to match the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped. Thereby, it becomes possible to sufficiently suppress vibrations in the vertical direction (Z direction) that are to be damped.
  • any method based on the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped may be adopted.
  • the resonance frequency of the vibration damping unit 4 can be set low, and the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped can be lowered. becomes possible.
  • weight is required to function as a weight, it is preferable to use a metal with a heavy specific gravity, but it is possible to use a metal material that has a relatively heavy specific gravity and is easily available, such as iron or tungsten.
  • the material is not limited to these metal materials, and it is also possible to use a relatively light metal such as aluminum depending on the desired resonance frequency.
  • a weight made of any other material may be used.
  • first to eighth weights 29a to 29h are arranged as one or more weights 29.
  • the first to fourth weights 29a to 29d are arranged in the first damping core unit 12. Specifically, they are arranged as follows.
  • the first weight 29a is arranged on the first rotating member 15a.
  • the second weight 29b is arranged on the second rotating member 15b.
  • the third weight 29c is arranged on the third rotating member 15c.
  • the fourth weight 29d is arranged on the fourth rotating member 15d.
  • the fifth to eighth weights 29e to 29h are arranged in the second damping core unit 13. Specifically, they are arranged as follows.
  • the fifth weight 29e is arranged on the fifth rotating member 17a.
  • the sixth weight 29f is arranged on the sixth rotating member 17b.
  • the seventh weight 29g is arranged on the seventh rotating member 17c.
  • the eighth weight 29h is arranged on the eighth rotating member 17d.
  • first to eighth weights 29a to 29h members made of the same material and having the same shape are used as the first to eighth weights 29a to 29h.
  • the first to eighth weights 29a to 29h have a circular shape when viewed from the depth direction (Y direction).
  • the resonance frequency is set low and the frequency to be damped is desired to be low, it is advantageous to increase the total weight of the weights 29 present in the vibration damping unit 4. Therefore, it is effective to arrange a plurality of weights 29 as shown in FIGS. 8 to 10.
  • the first weight 29a, the second weight 29b, the third weight 29c, and the fourth weight 29d are relative to the center CP1 of the first damping core unit 12. arranged symmetrically. Further, the fourth weight 29e, the fifth weight 29f, the sixth weight 29g, and the seventh weight 29h are arranged symmetrically with respect to the center CP2 of the second damping core unit 13.
  • the first to fourth weights 29a to 29d are arranged near the center CP1 of the first damping core unit 12. That is, the first to fourth rotary members 15a to 15d are located near the vertices between the second side 16b (see FIG. 3) and the third side 16c (see FIG. 3). Each of the first to fourth weights 29a to 29d is arranged.
  • the fifth to eighth weights 29e to 29h are arranged near the center CP2 of the second damping core unit 13. That is, the fifth to eighth rotary members 17a to 17d are located near the vertices between the second side 18b (see FIG. 3) and the third side 18c (see FIG. 3). Each of the fifth to eighth weights 29e to 29h is arranged.
  • the first to fourth weights 29a to 29d are arranged on the left and right end sides of the first damping core unit 12. That is, the first to fourth rotary members 15a to 15d are located near the vertices between the second side 16b (see FIG. 3) and the fourth side 16d (see FIG. 3). Each of the first to fourth weights 29a to 29d is arranged.
  • the fifth to eighth weights 29e to 29h are arranged on the left and right end sides of the second damping core unit 13. That is, the fifth to eighth rotary members 17a to 17d are located near the vertices between the second side 18b (see FIG. 3) and the fourth side 18d (see FIG. 3). Each of the fifth to eighth weights 29e to 29h is arranged.
  • the first to fourth weights 29a to 29d are arranged at the upper and lower ends of the first damping core unit 12. That is, the first to fourth rotary members 15a to 15d are located near the vertices between the first side 16a (see FIG. 3) and the third side 16c (see FIG. 3). Each of the first to fourth weights 29a to 29d is arranged.
  • the fifth to eighth weights 29e to 29h are arranged at the upper and lower ends of the second damping core unit 13. That is, the fifth to eighth rotary members 17a to 17d are located near the vertices between the first side 18a (see FIG. 3) and the third side 18c (see FIG. 3). Each of the fifth to eighth weights 29e to 29h is arranged.
  • FIG. 11 is a graph showing vibration damping versus frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) when the vibration damping unit 4 shown in FIGS. 8 to 10 is used.
  • the solid line labeled "centering” in the figure is a graph when the damping unit 4 shown in FIG. 8 is used.
  • the wavy line labeled "left-right alignment” in the figure is a graph when the vibration damping unit shown in FIG. 9 is used.
  • the wavy line labeled "vertical alignment” in the figure is a graph when the damping unit shown in FIG. 10 is arranged.
  • the "centered" configuration shown in FIG. 8 allows the resonance frequency to be set to the lowest.
  • the resonant frequency can be set higher than in the "center alignment” configuration.
  • the "upper and lower” configuration shown in FIG. 10 allows the resonance frequency to be set even higher.
  • each rotating member 15 (17) increases as the weight 29 is separated from the hinge 20, which serves as a reference for rotation of each rotating member 15 (17). Therefore, by arranging the weight 29 at a position away from the hinge 20, it is possible to lower the resonance frequency of the vibration damping unit 4. Of course, if it is desired to increase the frequency of damped vibrations, it is also possible to design the weight 29 closer to the hinge 20.
  • 12 to 15 are schematic diagrams showing other examples of arrangement of the weight 29 with respect to the vibration damping unit 4.
  • a set of three circular weights 31 having a small area when viewed from the depth direction (Y direction) is arranged on each rotating member 15 (17).
  • a set of three weights 31 is arranged on the left and right end sides of the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13. It is also possible to regard the set of three weights 31 as the first to eighth weights.
  • a weight 29 having an oval shape when viewed from the depth direction (Y direction) is arranged on each rotating member 15 (17).
  • the fourth side portion 16d (18d) (see Fig. 3).
  • Each weight 29 is arranged so that the long axis of its long side is located on the imaginary line L.
  • the weight 29, which has a regular hexagonal shape when viewed from the depth direction (Y direction), is arranged at the center of each rotating member 15 (17).
  • a weight 29 having a star shape is arranged at the center of each rotating member 15 (17).
  • the number, weight, shape, arrangement position, etc. of one or more weights 29 arranged with respect to the vibration damping unit 4 are not limited and may be set arbitrarily. For example, it is possible to set the number, weight, shape, arrangement position, etc. of one or more weights 29 based on the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped. Only one of these parameters may be set.
  • a weight 29 may be disposed on any one of the first to fourth rotating members 15a to 15d of the first damping core unit 12.
  • a weight 29 may be disposed on any one of the fifth to eighth rotating members 17a to 17d of the second damping core unit 12.
  • a plurality of weights 29 having different shapes or a plurality of weights 29 made of different materials may be arranged. Further, the weight 29 may be arranged at a position that is not symmetrical with respect to the center CP1 (CP2) of the first damping core unit 12 (second damping core unit 13).
  • a weight 29 that is larger in size (thickness) than each rotating member 15 (17) may be arranged in the depth direction (Y direction).
  • a through hole may be formed in each rotating member 15 (17), and the weight 29 may be inserted into the through hole.
  • both ends of the weight 29 in the depth direction (Y direction) are designed to be larger in size than the through hole. This makes it possible to realize a configuration in which the weight 29 does not easily come off from the through hole. Furthermore, since it is possible to increase the total weight of the weight 29, it is easily possible to lower the frequency of vibrations to be damped.
  • the vibration damping unit 4 is designed so that the resonance frequencies of the rotating members 15 (17) are the same. Further, typically, the damping unit 4 is designed so that the resonance frequencies of the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 are the same. On the other hand, the present invention is not limited to this, and the vibration damping unit 4 may be designed so that the resonance frequencies of the rotating members 15 (17) are different. The damping unit 4 may be designed such that the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 have different resonance frequencies.
  • each hinge 20 (thin member) By adjusting the thickness of the first to twelfth hinges 20a to 20l made of thin-walled members, it is possible to adjust the resonance frequency of the damping unit 4.
  • first hinge 20a, second hinge 20b, third hinge 20c, fourth hinge 20d, fifth hinge 20e, sixth hinge 20f, seventh hinge 20g, and eighth hinge shown in FIG.
  • the ninth hinge 20i, the tenth hinge 20j, the eleventh hinge 20k, and the twelfth hinge 20l based on the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped, it is possible to set the size of a cross section (a cross section cut along the XY plane) perpendicular to the vertical direction (Z direction).
  • FIG. 16 shows the vertical direction (Z direction) when the sizes of the first to twelfth hinges 20a to 20l in the left and right direction (X direction) are 1.1 mm, 1.3 mm, 1.4 mm, and 1.5 mm. ) is a graph showing vibration damping versus frequency of vibration.
  • the frequency in the region where vibration damping is less than -40 dB can be changed from about 44 Hz to about 64 Hz. Ta.
  • the configuration of the hinge 20 is not limited, and a hinge using a torsion spring or the like may be used. Even in this case, the resonance frequency of the vibration damping unit 4 can be adjusted by adjusting the spring constant of the torsion spring.
  • the resonance frequency of the vibration damping unit 4 can also be adjusted by adjusting the material, shape, size, etc. of the reinforcing member constructed around the vibration damping unit 4.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing another example of the structure of the reinforcing member 5. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 17, the area around the three vibration damping units 4a to 4c between the first support member 2 and the second support member 3 is composed of a plate-shaped member 33. The plate-shaped member 33 is used as the reinforcing member 5.
  • first support member 2, the second support member 3, and the plate-shaped member 33 are integrally constructed.
  • first support member 2, the second support member 3, and the plate-shaped reinforcing member 5 (33) may be individually created and connected.
  • a rectangular plate member whose short side is in the vertical direction (Z direction) and whose long side is in the horizontal direction (X direction) is prepared.
  • First connection reference positions 9a to 9c are set on the first long side 35a of the plate member, and second connection reference positions 10a to 10c are set on the second long side 35b of the plate member.
  • first long side portion 35a functions as the first support member 2
  • second long side portion 35b functions as the second support member 3.
  • Openings 36 (36a to 36c) for arranging the vibration damping unit 4 are provided in an area between the first connection reference position 9 and the second connection reference position 10 that face each other in the vertical direction (Z direction). create.
  • the damping unit 4 is arranged inside the opening 36, and the hinge mechanisms (first hinge 20a, second hinge 20b, connection via a fifth hinge 20e and a sixth hinge 20f).
  • a left opening 37a is formed on the left side of each damping unit 4, which serves as a clearance (gap) between the vibration damping unit 4 and the reinforcing member 5.
  • a right side opening 37b is formed on the right side of each damping unit 4 to provide a clearance between the damping unit 4 and the reinforcing member 5.
  • the left opening 37a and the right opening 37b are formed symmetrically with respect to the reference line CL.
  • the left opening 37a, the right opening 37b, the openings 22a and 22b of the first damping core unit 12, and the openings 23a and 23b of the second damping core unit 13 are cut out of a rectangular plate member. . Thereby, it is possible to create the damping structure 1 integrally from a plate-shaped member.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing another example of the structure of the reinforcing member 5. In FIG. 18, illustration of the vibration damping unit 4 is omitted.
  • the shape of the reinforcing member 5 is calculated by topology optimization.
  • the aim is to suppress an increase in the mass of the vibration damping structure 1 and to improve the rigidity by appropriately reinforcing the empty areas between adjacent vibration damping units 4.
  • topology optimization that can be applied to the vibration damping structure 1.
  • two conditions were to be satisfied: an opening in which the vibration damping unit 4 is arranged is required, and from the viewpoint of vibration damping performance, the optimal solution for the structure of the reinforcing member 5 is a periodic structure. Optimized.
  • topology optimization it is possible to realize a reinforcing member 5 that is advantageous in terms of weight reduction and rigidity. Note that the optimization algorithm is not limited, and any optimization algorithm can be employed.
  • each of the one or more vibration damping units 4 In order for the one or more vibration damping units 4 to appropriately perform vibration damping operations in accordance with the vertical vibrations of the first support member 2 and the second support member 3, each of the one or more vibration damping units 4 A gap (clearance) is provided between the reinforcing member 5 and the reinforcing member 5. In this embodiment, a gap of at least 1 mm or more is provided between each of the one or more damping units 4 and the reinforcing member 5.
  • the size of the gap between each of the one or more damping units 4 and the position where the reinforcing member 5 is closest is designed to be at least 1 mm or more.
  • the gap between the fourth side 16d (18d) of the rotating member 15 (17) and the diagonal frame member 27 is designed to be at least 1 mm or more.
  • the gap between the fourth side 16d (18d) (see FIG. 3) of the rotating member 15 (17) and the end surface of the plate-shaped member 33 facing it is is designed to be at least 1 mm or more.
  • the vibration damping operation is appropriately performed by one or more vibration damping units 4, and it becomes possible to appropriately suppress vibrations in the vertical direction (Z direction).
  • a gap of 2 mm or more is provided between each of the one or more damping units 4 and the reinforcing member 5. Thereby, it becomes possible to further prevent contact between one or more damping units 4 and the reinforcing member 5. As a result, it becomes possible to fully exhibit the vibration damping function by the vibration damping operation of one or more vibration damping units 4.
  • the reinforcing member 5 shown in FIGS. 1 and 18 is connected to either the first support member 2 or the second support member 3, and is oriented in the vertical direction so as to be symmetrical with respect to the reference line RL. It includes a pair of two diagonal frame members extending diagonally with respect to the (Z direction).
  • a pair of diagonal frame members 27 are configured. Similarly, for each of the first connection reference positions 9b and 9c, a pair of two diagonal frame members 27 extending diagonally downward so as to be symmetrical to each other with respect to the reference lines RLb and RLcc are respectively provided. It is configured.
  • two diagonal frame members 27 extend diagonally upward from the left and right positions of the second connection reference position 10a so as to be symmetrical to each other with respect to the reference line RLa. It consists of a pair of Similarly, for each of the second connection reference positions 10b and 10c, a pair of two diagonal frame members 27 that extend diagonally upward so as to be symmetrical to each other with respect to the reference lines RLb and RLc are provided. It is configured.
  • the reinforcing member 5 configured by topology optimization shown in FIG. 18 includes a left frame member 25a, a right frame member 25b, and three intermediate frame members 25c to 25e.
  • reinforcing members 5 are constructed so as to be symmetrical with respect to each of the reference lines RLa to RLd.
  • the upper and lower parts are symmetrical with respect to the reference line RL. It can be seen that there are two pairs of diagonal frame members extending diagonally to the direction (Z direction).
  • a portion of the reinforcing member 5 within the region 44a and a portion within the region 44b are configured to be symmetrical with respect to the reference line RLa. Therefore, with respect to the frame members included in the region 44a, there are frame members in the region 44b that are symmetrical to each other with respect to the reference line RLa.
  • a pair of these frame members is connected to either the first support member 2 or the second support member 3, and is symmetrically arranged with respect to the vertical direction (Z direction) with respect to the reference line RL. This corresponds to a pair of two diagonal frame members extending diagonally.
  • the truss structure may be realized with a configuration different from that shown in FIG. 1. Furthermore, a configuration different from that shown in FIG. 18 may be calculated by topology optimization. In either case, the first support member 2 or the second support member 3 is connected to one of the first support member 2 and the second support member 3 in an oblique direction with respect to the up-down direction (Z direction) so as to be symmetrical with respect to the reference line RL. If there is at least one pair of two diagonal frame members extending in the opposite direction, it can be said that the reinforcing member 5 has one characteristic according to the invention. Of course, this feature is just one feature, and is not an essential component for constructing the reinforcing member 5 according to the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing another example of the structure of the vibration damping unit 4.
  • an internal reinforcing member 39 is arranged for each of the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13.
  • the internal reinforcing member 39 is a member that connects adjacent rotating members 15 (17).
  • the first damping core unit 12 includes a first internal reinforcing member 39a that connects the first rotating member 15a and the second rotating member 15b, and a third rotating member 15c.
  • a second internal reinforcing member 39b that connects the and fourth rotating member 15d to each other is disposed.
  • the second damping core unit 13 includes a third internal reinforcing member 39c that connects the fifth rotating member 17 and the sixth rotating member 17b, and a seventh rotating member.
  • a fourth internal reinforcing member 39d is arranged to connect the rotary member 17c and the eighth rotating member 17d to each other.
  • each of the first to fourth internal reinforcing members 39a to 39d has a crank shape.
  • the first internal reinforcing member 39a includes a first base portion 40a extending along the left-right direction (X direction) from the lower end of the third side portion 16c-1 of the first rotating member 15a; A second base portion 40b extends along the left-right direction (X direction) from the upper end of the third side portion 16c-2 of the second rotating member 15b, and a second base portion 40b extends along the vertical direction (Z direction). It has a connecting part 40c that extends and connects the first base part 40a and the second base part 40b.
  • a fourth internal reinforcing member 39d disposed between the seventh rotating member 17c and the eighth rotating member 17d of the second damping core unit 13 has the same configuration as the first internal reinforcing member 39a. It has a first base portion 40a, a second base portion 40b, and a connecting portion 40c.
  • the second internal reinforcing member 39b includes a third base portion 40d extending along the left-right direction (X direction) from the upper end of the third side portion 16c-3 of the third rotating member 15c; A fourth base portion 40e extends along the left-right direction (X direction) from the lower end of the third side portion 16c-4 of the fourth rotating member 15d, and a fourth base portion 40e extends along the vertical direction (Z direction). It has a connecting part 40f that extends and connects the third base part 40d and the fourth base part 40e.
  • the third internal reinforcing member 39c disposed between the fifth rotating member 17a and the sixth rotating member 17b of the second damping core unit 13 has the same configuration as the second internal reinforcing member 39b. It has a third base portion 40d, a fourth base portion 40e, and a connecting portion f.
  • crank-shaped internal reinforcing member 39 By arranging the crank-shaped internal reinforcing member 39 in this way, it is possible to improve the rigidity of the vibration damping structure 1. In particular, it is possible to improve the rigidity of the first damping core unit 12 and the third damping core unit 13.
  • the configuration shown in FIG. 19 has an opening 22b extending in the vertical direction (Z direction) of the first damping core unit 12 and an opening 22b extending in the vertical direction (Z direction) of the second damping core unit 13.
  • This can also be said to be a configuration in which a reinforcing member is disposed within the opening 23b.
  • the vibration damping structure 1 may be used in a situation where a load acts on the lower side in the vertical direction (Z direction).
  • the damping structure 1 may be used as a beam under the floor or on the ceiling, and may be arranged to support a load in the vertical direction (Z direction).
  • a crank-shaped internal reinforcing member 39 as illustrated in FIG. 19 is constructed within the openings 22b and 23b.
  • crank-shaped internal reinforcing member 39 has an advantageous configuration for improving the rigidity of the vibration damping unit 4 without affecting the vibration mechanism caused by the vibration damping operation of the vibration damping unit 4.
  • the internal reinforcing member 39 may have a shape other than the crank shape.
  • an internal reinforcing member may be configured in the opening 22a extending in the left-right direction (X direction) of the first damping core unit 12 and the opening 23a extending in the left-right direction (X direction) of the second damping core unit 13. This makes it possible to improve the rigidity in the left-right direction (X direction).
  • R chamfering (fillet processing) 20 and 21 are schematic diagrams showing other structural examples of the reinforcing member 5.
  • R-chamfered portions (fillet portions) 46 are provided at the connecting portions between the first support member 2 and the second support member 3 and the reinforcing member 5, and within the reinforcing member 5. configured.
  • the R-chamfered portion 46 is formed by R-chamfering (fillet processing).
  • the reinforcing member 5 has a truss structure. That is, the reinforcing member 5 includes a plurality of frame members including a diagonal frame member 27 (bracing member) extending diagonally with respect to the up-down direction (Z direction). Specifically, the plurality of frame members include a vertical frame member 25 (left side frame member 25a, intermediate frame member 25c) extending in the up-down direction (Z direction), and a horizontal frame member extending in the left-right direction (X direction). 26 (26a, 26b), and diagonal frame members 27 (27a to 27h) are arranged.
  • the R-chamfered portion 46 is provided at a connection portion between the first support member 2 and a plurality of frame members, a connection portion between the second support member 3 and a plurality of frame members, and a connection portion between frame members included in a plurality of frame members. Constructed in the connecting part.
  • R-chamfered portions 46a are formed at the connection portion between the first support member 2 and the diagonal frame member 27 (27a and 27b). Further, two R-chamfered portions 46b are formed at the connection portion between the first support member 2 and the vertical frame member 25 (the left frame member 25a, the intermediate frame member 25c).
  • R-chamfered portions 46c are formed at the connection portion between the second support member 3 and the diagonal frame member 27 (27g and 27h). Furthermore, two R-chamfered portions 46d are formed at the connection portion between the second support member 3 and the vertical frame member 25 (left frame member 25a, intermediate frame member 25c).
  • R-chamfered portions 46e are formed at the connection portion between the left frame member 25a and the diagonal frame member 27 (27a, 27c, 27e, 27g). Furthermore, four R-chamfered portions 46f are formed at the connecting portions between the intermediate frame member 25c and the diagonal frame members 27 (27b, 27d, 27f, 27h).
  • R-chamfered portions 46g are formed at the connection portion between the horizontal frame member 26 (26a and 26b) and the vertical frame member 25 (left side frame member 25a, intermediate frame member 25c). Furthermore, four rounded chamfers 46h are formed at the connecting portions between the horizontal frame members 26 (26a and 26b) and the diagonal frame members 27 (27c to 27f).
  • R-chamfered portions 46i are provided at the connecting portions of the diagonal frame members 27 (the connecting portions between 27a and 27c, the connecting portions between 27b and 27d, the connecting portions between 27e and 27g, and the connecting portions between 27f and 27h). configured.
  • the reinforcing member 5 is composed of a plate-shaped member 33.
  • the R-chamfered portion 46 is formed at a connecting portion between the first support member 2 and the plate-like member 33, a connecting portion between the second support member 3 and the plate-like member 33, and an end surface (side surface) of the plate-like member 33. ) in at least one of the corners.
  • two R-chamfered portions 46j are formed at the connection portion between the first support member 2 and the plate-shaped member 33. Furthermore, two rounded chamfers 46k are formed at the connection portion between the second support member 3 and the plate-shaped member 33.
  • R-chamfered portions 46l are formed at the corners of the opposing surfaces 47a and 47b, which are the end surfaces of the plate-shaped member 33 and which face the damping unit 4.
  • All of the R-chamfered portions 46 shown in FIGS. 20 and 21 may be configured, or only some of the R-chamfered portions 46 may be configured. For example, it is also possible to configure the R-chamfered portion 46 at only one location.
  • the area around one or more vibration damping units 4 between the first support member 2 and the second support member 3, that is, the area constituting the reinforcing member 5 The area where , is defined as the area to be reinforced.
  • a larger stress is generated along the vertical direction (Z direction) in a portion where the size of a cross section (cross section when cut along the XY plane) of the region to be reinforced perpendicular to the vertical direction (Z direction) changes significantly.
  • the position is the same as the center CP1 (CP2) of the first damping core unit 12 (second damping core unit 13) in the vertical direction (Z direction) of the reinforcing member 5.
  • the portion is a portion where the size of the cross section perpendicular to the vertical direction (Z direction) changes greatly, and a large stress is generated. Therefore, by configuring the R-chamfered portion 46i shown in FIG. 20 and the R-chamfered portion 46l shown in FIG. 21, it is advantageous to prevent damage due to stress concentration.
  • the radius of the R chamfered portion 46 is designed to be 2 mm or more. This makes it possible to sufficiently suppress stress concentration. Note that the radius is not limited to this value, and the R chamfered portion 46 may be configured so that the radius is smaller than 2 mm.
  • one or more damping units 4 are connected between the first support member 2 and the second support member 3.
  • Each of the one or more damping units 4 includes a first damping core unit 12 and a second damping core unit 13.
  • the first damping core unit 12 is connected to the first support member 2 via the first and second hinges 20a and 20b, and the second damping core unit 13 is connected to the fifth and sixth hinges 20e. and 20f to the second support member 3. Furthermore, the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13 are connected to each other via the ninth to twelfth hinges 20i to 20l.
  • the first damping core unit 12 has first to fourth rotating members 15a to 15d.
  • the first rotating member 15a and the third rotating member 15c are connected to each other via a third hinge 20c.
  • the second rotating member 15b and the fourth rotating member 15d are connected to each other via a fourth hinge 20d.
  • the second damping core unit 13 has fifth to eighth rotating members 17a to 17d.
  • the fifth rotating member 17a and the seventh rotating member 17c are connected to each other via a seventh hinge 20g.
  • the sixth rotating member 17b and the eighth rotating member 17d are connected to each other via an eighth hinge 20h.
  • the positions of the first to twelfth hinges 20a to 20l are set appropriately when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • each rotating member 15 (17) rotates about the hinge 20.
  • the connecting portion between the first vibration damping core unit 12 and the second vibration damping core unit 13 is arranged in a direction that cancels vibrations in the vertical direction (Z direction) acting on the first support member 2 and the second support member 3. Displace. Thereby, it becomes possible to suppress vibrations acting on the first support member 2 and the second support member 3. As a result, it becomes possible to exhibit a high vibration damping function.
  • damping method for damping vibrations we will consider cases where a method using a damping mechanism such as a damper, a method using a damping material such as a sponge, etc. are adopted. For example, adding a damping mechanism increases the mass of the object, which often makes the object itself heavier.
  • damping materials are porous or have a structure in which the molecules that make up the material are not sufficiently bonded to each other and the molecular chains are simply entangled, so the strength of the parts where damping materials are used is reduced. There is also the problem. In other words, it can be said that achieving both weight reduction and high strength while providing a vibration damping function is a difficult problem to solve.
  • Patent Document 1 the technology described in Patent Document 1 mentioned above is based on a cantilever structure, and the vibrating beam is supported only on one side, and the dynamic vibration absorber itself is fragile, and the beam floats in the air. Because of the structure, it does not contribute to the rigidity of the member.
  • Patent Document 2 has a structure in which the resonant part with the weight is suspended in the air from the member, so it does not contribute to the rigidity of the member. Furthermore, since the resonant portion that does not contribute to rigidity occupies more than half of the volume of the member, the rigidity of the sound insulating material becomes low.
  • the vibration damping structure 1 In the vibration damping structure 1 according to the present technology, a vibration damping unit 4 that performs a vibration suspension operation is arranged between the first support member 2 and the second support member 3. Therefore, the vibration damping structure 1 has a high rigidity because both sides of the vibration damping unit 4 are supported instead of a so-called one-handed structure.
  • the reinforcing member 5 By constructing the reinforcing member 5 with a truss structure or by optimizing the topology, it is possible to realize a reinforcing member 5 that is advantageous in terms of weight reduction and rigidity of the vibration damping structure 1.
  • vibration damping structure 1 it is possible to easily adjust the resonance frequency of the vibration damping unit 4, so it is possible to easily control the frequency that can be damped. For example, it is possible to easily realize a vibration damping structure 1 that can damp low frequency vibrations of 100 Hz or less.
  • vibration damping device A vibration damping device having a vibration damping structure 1 according to the present invention will be described below.
  • the vibration damping device corresponds to one embodiment of a device incorporating a vibration damping structure according to the present invention.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a vibration damping device 50 according to an embodiment of the present invention.
  • the damping unit 4 first damping core unit 12, second damping core unit 13, hinge 20
  • first damping core unit 12 second damping core unit 13, hinge 20
  • the vibration damping device 50 includes one or more damping structures 1 and is connected between a first member 51 and a second member 52.
  • the first member 51 and the second member 52 are connected to each of the one or more damping structures 1 directly or indirectly via another member.
  • Each of the one or more damping structures 1 is connected to the first member 51 such that a predetermined position of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1, and It is connected to the second member 52 so that a position spaced apart from the first vibration application point VA1 becomes a second vibration application point VA2.
  • the first vibration application point VA1 is a position where, when vibration in the vertical direction (Z direction) is generated from the first member 51, the vibration in the vertical direction (Z direction) is input. That is, the position that becomes the vibration input point VI (see FIG. 4, etc.) when the first member 51 vibrates in the vertical direction (Z direction) becomes the first vibration application point VA1.
  • the predetermined position of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1, that is, when vibration in the vertical direction (Z direction) is generated from the first member 51, that position becomes the vibration input point VI.
  • the first member 51 is connected to the vibration damping structure 1 so that.
  • the second vibration application point VA2 is a position to which vibration in the vertical direction (Z direction) is input when vibration in the vertical direction (Z direction) is generated from the second member 52. That is, the position that becomes the vibration input point VI (see FIG. 4, etc.) when the second member 52 vibrates in the vertical direction (Z direction) becomes the second vibration application point VA2.
  • the vibration damping device 50 is further provided with a first connection mechanism 53 and a second connection mechanism 54.
  • the first connection mechanism 53 is configured such that when vertical vibration (Z direction) occurs from the first member 51, the vibration generated from the first member 51 is input to the first vibration application point VA1. Then, the first member 51 and each of the one or more damping structures 1 are connected.
  • the second connection mechanism 54 is configured such that when vertical vibration (Z direction) occurs from the second member 52, the vibration generated from the second member 52 is input to the second vibration application point VA2. Then, the second member 52 and each of the one or more damping structures 1 are connected.
  • the specific configurations of the first connection mechanism 53 and the second connection mechanism 54 are not limited, and any configuration may be adopted.
  • the damping structure 1 and the first member 51 are connected so that the left end 2a of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1. Further, the vibration damping structure 1 and the second member 52 are connected so that the right end portion 2b of the first support member 2 becomes the second vibration application point VA2.
  • setting the first vibration application point VA1 and the second vibration application point VA2 for the first support member 2 means that the first vibration application point VA1 and the second vibration application point VA2 are set for the second support member 3.
  • setting a vibration application point VA2 for both the first support member 2 and the second support member 3 and setting a first vibration application point VA1 and a second vibration application point VA2 for both the first support member 2 and the second support member 3 be synonymous.
  • the vibration in the vertical direction (Z direction) is input to the first vibration application point VA1.
  • the four vibration damping units 4 perform a vibration damping operation.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are attenuated, and at the second vibration application point VA2, vibrations in the vertical direction (Z direction) are sufficiently suppressed.
  • the second vibration application point VA2 is also possible to regard the second vibration application point VA2 as the vibration output point VO (see FIG. 4, etc.).
  • the vibration in the vertical direction (Z direction) is input to the second vibration application point VA2.
  • the four vibration damping units 4 perform a vibration damping operation.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) are attenuated, and at the first vibration application point VA1, vibrations in the vertical direction (Z direction) are sufficiently suppressed.
  • the first vibration application point VA1 as the vibration output point VO (see FIG. 4, etc.).
  • the vibration damping device 50 By arranging the vibration damping device 50 in this way, it is possible to sufficiently suppress transmission of vibrations in the vertical direction (Z direction) between the first member 51 and the second member 52, Demonstrates high vibration damping function.
  • a method of using the vibration damping device 50 for example, there is a method of arranging the vibration damping device 50 between a member that is a vibration source and a member to which vibrations generated by the vibration source are not to be transmitted. The method is not limited to this, and there is also a method of arranging the vibration damping device 50 between two members, each of which can be a source of vibration, so that vibrations generated by each member are not transmitted.
  • the vibration damping device 50 is not limited to the case where the vibration damping device 50 is arranged between two members, but it is also possible to arrange the vibration damping device 50 with respect to three or more members. In this case, for at least two of the three or more members, each of the members is adjusted so that the mutually separated positions of the first support member 2 become the first vibration application point VA1 and the second vibration application point VA2. It is sufficient if the damping structure 1 is connected.
  • Such a method of connecting the damping structure 1 to the first member 51 and the second member 52 can also be said to be a connecting method according to the present technology.
  • the connection method according to the present technology may be implemented for any two of the three or more members.
  • FIG. 23 to 25 are schematic diagrams showing other configuration examples of the vibration damping device 50.
  • FIG. 23 is a perspective view of the vibration damping device 50 when viewed obliquely from the upper right side on the near side.
  • FIG. 24 is a diagram of the vibration damping device 50 viewed from the depth direction (Y direction).
  • FIG. 25 is a side view of the vibration damping device 50 when viewed from the left side (negative side of the X-axis).
  • the vibration damping device 50 includes four damping structures 1, an upper surface member 55, a lower surface member 56, an upper side column member 57 (57a to 57d), a lower side column member 58 (58a to 58d), and a supporting member.
  • leg members 59 are four damping structures 1, an upper surface member 55, a lower surface member 56, an upper side column member 57 (57a to 57d), a lower side column member 58 (58a to 58d), and a supporting member.
  • the upper surface member 55 is a plate-shaped member having a rectangular shape when viewed from the up-down direction (Z direction), and is arranged perpendicular to the up-down direction (Z direction).
  • the lower surface member 56 is a plate-shaped member having substantially the same shape as the upper surface member 55, and is arranged at a position facing the upper surface member 55 along the up-down direction (Z direction).
  • the upper surface member 55 and the upper surface member 55 are arranged in a positional relationship in which they overlap with each other.
  • the support leg members 59 are arranged at the four lower corners of the lower surface member 56 and support the vibration damping device 50 by coming into contact with the installation surface.
  • a first object is connected onto the top member 55. Therefore, the upper surface member 55 functions as a part of the first connection mechanism 53. More specifically, the first connection mechanism 53 is constituted by the upper surface member 55, the upper side column member 57, and the connection member 60 connected to the upper side column member 57.
  • the installation surface that comes into contact with the support leg member 59 corresponds to the second object. Therefore, the lower surface member 56 and the support leg members 59 function as part of the second connection mechanism 54. More specifically, the second connection mechanism 54 is constituted by the lower surface member 56, the lower side column member 58, and the connection member 60 connected to the lower side column member 58. Note that another object different from the installation surface may be connected to the lower surface member 56 as the second object.
  • the vibration damping device 50 makes it possible to sufficiently suppress the transmission of vibrations in the vertical direction (Z direction) between the object placed on the top member 55 and the installation surface. There is.
  • the four damping structures 1 are arranged in a space between the upper surface member 55 and the lower surface member 56 so as to overlap each other along the depth direction (Y direction).
  • the left frame members 25a of each vibration damping structure 1 are mutually located on the left side of the space between the upper surface member 55 and the lower surface member 56. are arranged so that they overlap.
  • the right frame members 25b of each vibration damping structure 1 are arranged on the right side of the space between the upper surface member 55 and the lower surface member 56 so as to overlap each other.
  • the first support member 2, second support member 3, and each vibration damping unit 4 of each damping structure 1 are also arranged so as to overlap each other. .
  • the upper side column member 57 is a plate-shaped member whose long side extends in the up-down direction (Z direction), and its upper end portion is connected to the upper surface member 55. As shown in FIG. 25, the lower end portion of the upper side column member 57 is not connected to the lower surface member 56, and a gap is formed between the upper side column member 57 and the lower surface member 56.
  • the lower side column member 58 is a plate-shaped member having approximately the same shape as the upper side column member 57, and its lower end portion is connected to the lower surface member 56. As shown in FIG. 25, the upper end portion of the lower side column member 58 is not connected to the upper surface member 55, and a gap is formed between the lower side column member 58 and the upper surface member 55.
  • each of the four damping structures 1 is connected to the left frame member 25a and to either the upper side column member 57 or the lower side column member 58.
  • the other of the upper side column member 57 and the lower side column member 58 is connected to the right frame member 25b. That is, each of the four damping structures 1 is connected to be sandwiched from the left and right by a pair (upper side column member 57, lower side column member 58).
  • the upper side column member 57 and the lower side column member 58 are connected to the damping structure 1 via the connection member 60.
  • the four damping structures 1 are referred to as damping structures 1a to 1d in order from the front side.
  • the upper side column member 57a is connected to the left frame member 25a of the vibration damping structure 1a, which is disposed at the frontmost side in the depth direction (Y direction) (on the negative side of the Y axis).
  • a lower side column member 58a is connected to the right frame member 25b.
  • the vibration damping structure 1a has an upper side column member 57a attached to the upper surface member 55 such that the left end portion 2a of the first support member 2 is located at the first vibration application point VA1. connected via. Further, the vibration damping structure 1a is connected to the lower surface member 56 via the lower side column member 58a so that the position of the right end portion 2b of the first support member 2 becomes the second vibration application point VA2. .
  • a lower side column member 58b is connected to the left frame member 25a of the vibration damping structure 1b, which is placed second from the front side in the depth direction (Y direction).
  • An upper side column member 57b is connected to the right frame member 25b.
  • the vibration damping structure 1b is connected to the lower surface member 56 via the lower side column member 58b so that the position of the left end portion 2a of the first support member 2 becomes the second vibration application point VA2. . Further, the vibration damping structure 1b is connected to the upper surface member 55 via the upper side column member 57b such that the position of the right end portion 2b of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1. .
  • An upper side column member 57c is connected to the left frame member 25a of the vibration damping structure 1c, which is placed third from the front side in the depth direction (Y direction).
  • a lower side column member 58c is connected to the right frame member 25b.
  • the vibration damping structure 1c is connected to the upper surface member 55 via the upper side column member 57c so that the position of the left end portion 2a of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1. . Further, the vibration damping structure 1c is connected to the lower surface member 56 via the lower side column member 58c so that the position of the right end portion 2b of the first support member 2 becomes the second vibration application point VA2. .
  • a lower side column member 58d is connected to the left frame member 25a of the vibration damping structure 1d, which is disposed at the innermost side in the depth direction (Y direction).
  • An upper side column member 57d is connected to the right frame member 25b.
  • the vibration damping structure 1d is connected to the lower surface member 56 via the lower side column member 58d such that the position of the left end portion 2a of the first support member 2 becomes the second vibration application point VA1. . Further, the vibration damping structure 1d is connected to the upper surface member 55 via the upper side column member 57d such that the position of the right end portion 2b of the first support member 2 becomes the first vibration application point VA1. .
  • the left end portion 2a of the first support member 2 when viewed from the depth direction (Y direction), the left end portion 2a of the first support member 2 is connected to the upper surface member 55 such that the position is the first vibration application point VA1.
  • the member 2 is connected to the upper surface member 55 so that the position of the right end 2b becomes the first vibration application point VA1, and the member 2 is connected to the lower surface member 56 so that the position of the left end 2a becomes the second vibration application point VA2.
  • the vibration damping structures 1 (1b and 1d) are arranged alternately along the depth direction (Y direction).
  • upper side column members 57 and lower side column members 58 are arranged alternately from the front side, with the upper side column member 57a at the top.
  • lower side column members 58 and upper side column members 57 are arranged alternately from the front side, with the lower side column member 58a at the top. .
  • vibration in the vertical direction (Z direction) generated from the first member acts on the upper surface member 55, the left frame member 25a of the vibration damping structure 1a closest to you and the right frame member of the second vibration damping structure 1b 25b, vibration in the vertical direction (Z direction) is applied to the left frame member 25a of the third vibration damping structure 1c and the right frame member 25b of the innermost vibration damping structure 1d through the upper side column member 57a. is input.
  • the three vibration damping units 4 of each vibration damping structure 1 perform a vibration damping operation, thereby damping vibrations in the vertical direction (Z direction). Therefore, the right frame member 25b of the frontmost damping structure 1a, the left frame member 25a of the second damping structure 1b, the right frame member 25b of the third damping structure 1c, and the backmost one In the left frame member 25a of the vibration damping structure 1d, vibrations in the vertical direction (Z direction) can be sufficiently suppressed.
  • the right frame member 25b of the frontmost damping structure 1a, the left frame member 25a of the second damping structure 1b, the right frame member 25b of the third damping structure 1c, and the backmost one Vibration in the vertical direction (Z direction) acting on the lower surface member 56 connected to the left frame member 25a of the vibration damping structure 1d via the lower side column member 58 is sufficiently suppressed.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) acting on the installation surface that is in contact with the four support leg members 59 connected below the lower surface member 56 can be sufficiently suppressed.
  • the present vibration damping device 50 makes it possible to sufficiently suppress transmission of vibrations in the vertical direction (Z direction) acting on the upper surface member 55 to the lower surface member 56, and exhibits a high vibration damping function. As a result, the vibration in the vertical direction (Z direction) generated from the vibration source connected to the upper surface member 55 is sufficiently suppressed from being transmitted to the installation surface that abuts the support leg member 59 on which the lower surface member 56 is installed. becomes possible.
  • the vibration damping structure 1 to which vibrations are input from the left side and the vibration damping structure 1 to which vibrations are input from the right side are moved in the depth direction (Y direction). Since they are arranged alternately along the direction (direction), it is possible to damp vibrations in a well-balanced and stable manner.
  • the three vibration damping units 4 included in each of the four vibration damping structures 1 are arranged along the left and right direction (X direction) orthogonal to the up and down direction (Z direction). This corresponds to an embodiment of a plurality of vibration damping units arranged side by side.
  • the four damping structures 1 are arranged along the depth direction (Y direction) perpendicular to the vertical direction (Z direction) and the left and right direction (X direction), and when viewed from the depth direction (Y direction). In this case, this corresponds to an embodiment of a plurality of damping structures arranged so that the positions of the two end portions (left end portion 2a and right end portion 2b) in the left-right direction (X direction) are aligned.
  • the damping structures 1a and 1c are attached to the upper surface member 55 so that the position of one end (left end 2a) of the first support member 2 in the left-right direction (X direction) is the first vibration application point VA1.
  • the left end portion 2a corresponds to an embodiment of “the end portion on the first side”
  • the right end portion 2b corresponds to an embodiment of “the second end portion on the opposite side to the first side”. do.
  • the damping structures 1b and 1d are attached to the upper surface member 55 so that the position of one end (right end 2b) of the first support member 2 in the left-right direction (X direction) is the first vibration application point VA1.
  • the left end portion 2a corresponds to an embodiment of “the end portion on the first side”
  • the right end portion 2b corresponds to an embodiment of “the second end portion on the opposite side to the first side”. do.
  • FIG. 26 and 27 are schematic diagrams showing other configuration examples of the vibration damping device 50.
  • FIG. 26 is a diagram of the vibration damping device 50 viewed from the depth direction (Y direction).
  • FIG. 27 is a schematic diagram showing an installation example of a plurality of vibration damping devices 50.
  • the vibration damping device 50 includes a vibration damping structure 1, an upper support member 62, a connection member 63, and a support leg member 64.
  • the vibration damping structure 1 is configured in a block shape with a large size in the depth direction (Y direction). Therefore, when viewed from the vertical direction (Z direction), the first support member 2 and the second support member 3 are rectangular plate-shaped members. Moreover, in the vibration damping structure 1, eight vibration damping units 4 are arranged in line between the first support member 2 and the second support member 3 along the left-right direction (X direction).
  • connection member 63 is made of an elongated plate-like member extending along the depth direction (Y direction), and is in the left-right direction (X direction) on the upper surface side of the first support member 2. placed in a central position.
  • the upper support member 62 is a plate-shaped member having a rectangular shape when viewed from the up-down direction (Z direction), and is connected above the connection member 63. When viewed from the up-down direction (Z direction), the positions of the centers of the first support member 2, the connection member 63, and the upper support member 62 in the left-right direction (X direction) coincide with each other.
  • vibration damping devices 50 are arranged at regular intervals along each of the left-right direction (X direction) and the depth direction (Y direction). In this embodiment, a total of 36 vibration damping devices 50 are arranged, six along the left-right direction (X direction) and six along the depth direction (Y direction). Of course, the number of vibration damping devices 50 arranged is not limited.
  • the 36 vibration damping devices 50 are arranged inside a double floor structure, and a floor member 66 is arranged on the upper support member 62.
  • the floor member 66 corresponds to the first member in each vibration damping device 50. Therefore, the connection member 63 and the upper support member 62 function as the first connection mechanism 54.
  • the support leg members 64 are arranged at the four lower corners of the second support member 3 and support the vibration damping device 50 by coming into contact with the base member of the double floor structure.
  • the base member that comes into contact with the support leg member 64 corresponds to the second object.
  • the support leg member 64 thus functions as part of the second connection mechanism 54.
  • the vibration damping structure 1 includes a first connection mechanism such that the center position of the first support member 2 in the left-right direction (X direction) is the first vibration application point VA1. 53, it is connected to the floor member 66. Further, the vibration damping structure 1 is arranged such that the positions of both ends (the left end 2a and the right end 2b) of the first support member 2 in the left-right direction (X direction) are the second vibration application points VA2. It is connected to the base member through the connection mechanism 54 of No. 2. Note that the damping structure 1 and the base member may be connected such that at least one of the left end portion 2a and the right end portion 2b serves as the second vibration application point VA2.
  • the vibration in the vertical direction (Z direction) is input to the first vibration application point VA1 of the vibration damping structure 1. Due to the vibration suppression operation by the four vibration damping units 4 on the left side of the vibration damping structure 1, the vibration in the vertical direction (Z direction) acting on the position of the second vibration application point VA2 at the left end of the vibration damping structure 1 is sufficiently suppressed. is suppressed. In addition, due to the vibration suppression operation by the four vibration damping units 4 on the right side of the vibration damping structure 1, vertical direction (Z direction) vibrations acting on the position of the second vibration application point VA2 on the right end of the vibration damping structure 1 are is also sufficiently suppressed.
  • vibrations in the vertical direction (Z direction) that act on the base member that is in contact with the four support leg members 64 connected to the left and right ends of the second support member 3 of the vibration damping structure 1 are sufficiently suppressed. It can be suppressed.
  • the present vibration damping device 50 in a double floor structure, it is possible to sufficiently suppress vertical direction (Z direction) vibrations generated from the upper floor member 66 from being transmitted to the lower base member. , a high vibration damping function is exhibited. In addition, even when vibrations in the vertical direction (Z direction) occur from the base member on the lower side, it is possible to exhibit a high vibration damping function. ) can sufficiently suppress the transmission of vibrations.
  • vibration damping device 50 is very advantageous in suppressing low frequency vibrations.
  • FIG. 28 to 30 are schematic diagrams showing other configuration examples of the vibration damping structure 1.
  • FIG. 28 to 30, the first support member 2 is illustrated when viewed from above in the vertical direction (Z direction).
  • a vibration damping unit 4 is configured in an area FA divided using the wavy lines in the figure, toward the back of the page.
  • the second support member 3 is designed to have the same shape as the first support member 2.
  • the first support member 2 is connected to six linear members 70 (70a to 70f) extending radially from the center CP3 with the same length when viewed from the vertical direction (Z direction). configured.
  • the six straight members 70 are connected to each other at the center CP3.
  • the linear members 70a and 70d extend in opposite directions from the center CP3 along the depth direction (Y direction).
  • the straight members 70b and 70e extend in opposite directions from the center CP3 along a direction intersecting the depth direction (Y direction) at an angle of 60 degrees counterclockwise.
  • the straight members 70c and 70f extend in opposite directions from the center CP3 along a direction intersecting the depth direction (Y direction) clockwise at an angle of 60 degrees. Therefore, the six linear members 70 are arranged at equal intervals at an angle of 60 degrees around the center CP3. This shape can also be referred to as an asterisk shape.
  • the first support member 3 is constituted by a circular member 71 having a substantially circular shape when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • twelve damping units 4 are arranged along the vertical direction (Z direction).
  • the first support member 3 extends in a direction intersecting the left and right direction (X direction) at an angle of 45 degrees to the back side when viewed from the up and down direction (Z direction).
  • Linear members 72a extending in the direction intersecting the left-right direction (X-direction) and straight-line members 72b extending in a direction intersecting the front side at an angle of 45 degrees with respect to the left-right direction (X direction) are alternately connected along the left-right direction (X direction). It has a shape.
  • the shape of the first support member 2 viewed from the vertical direction (Z direction) can also be called a V-shaped uneven shape.
  • One vibration damping unit 4 is arranged along the vertical direction (Z direction) with respect to one of the linear members 72a and 72b. Therefore, in the damping structure 1 shown in FIG. 30, a total of eight damping units 4 are arranged.
  • the first member 51 and the second member 51 are arranged such that the first vibration application point VA1 and the second vibration application point VA2 are at positions spaced apart from each other. Member 52 is connected. Thereby, it becomes possible to sufficiently suppress transmission of vibrations in the vertical direction (Z direction) between the first member 51 and the second member 52.
  • the first member 51 is connected from above so that the position of the center CP3 becomes the first vibration application point V1.
  • the second object is connected from below so that the positions of the tips of the six linear members become the second vibration application point VA2. It is possible to adopt such a configuration. Further, six second objects may be connected such that the positions of the tips of the six straight members become the second vibration application point VA2.
  • the resonance frequency of the vibration damping unit 4 when adjusting the resonance frequency of the vibration damping unit 4 based on the frequency of vibration in the vertical direction (Z direction) to be damped, it is possible to increase the number of vibration damping units 4 or to adjust the frequency of each vibration damping unit 4. In some cases, it may be advantageous to increase the size of . Further, it may be advantageous to increase the length (total length) of the first support member 3 when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • the design of the damping structure 1 may be subject to restrictions.
  • the damping structure 1 according to the present technology can adopt various shapes, as illustrated in FIGS. 28 to 29. Therefore, it is possible to flexibly respond to design constraints.
  • the vibration damping structure 1 it is possible to adopt various shapes, so the first member (there may be more than one member) and the second member (there may be more than one member). It is also possible to flexibly respond to various arrangement relationships with (obtained).
  • FIG. 31 is an enlarged view showing a portion of the third hinge 20c.
  • the third hinge 20c has an R-chamfered portion 74 at a connection portion with another member.
  • the R-chamfered portion 74 is formed at the connection portion of the third hinge 20c with the first rotation member 15a and the connection portion of the third hinge 20c with the third rotation member 15c.
  • first hinge 20a For example, a first hinge 20a, a second hinge 20b, a third hinge 20c, a fourth hinge 20d, a fifth hinge 20e, a sixth hinge 20f, a seventh hinge 20g, as shown in FIG.
  • an R-chamfered portion 74 is formed at the connection portion with other members. Good too. That is, all the hinges may have R chamfered portions 74 at the connection portions with other members.
  • the R-chamfered portion 74 may be formed only on a hinge arbitrarily selected from the first to twelfth hinges 20a to 20l.
  • the R chamfer 74 may be formed only on one hinge. That is, the R chamfer 74 may be formed on at least one of the first to twelfth hinges 20a to 20l.
  • R chamfered portions 74 may be formed on all of the connecting portions with other members (for example, both ends in the vertical direction (Z direction), etc.). The present invention is not limited to this, and the R-chamfered portion 74 may be formed at a portion (only one location, etc.) of the connection portion with another member.
  • the R-chamfered portion 74 may be formed on a hinge to which the rotating member 15 (17) is connected at both ends. Specifically, the connecting portion of the third hinge 20c with the first rotating member 15a, the connecting portion of the third hinge 20c with the third rotating member 15c, and the second rotating member of the fourth hinge 20d. 15b, the connection portion of the fourth hinge 20d with the fourth rotation member 15d, the connection portion of the seventh hinge 20g with the fifth rotation member 17a, and the seventh rotation of the seventh hinge 20g. R-chamfered portions 74 are formed at the connecting portion with the member 17c, the connecting portion between the eighth hinge 20h and the sixth rotating member 17b, and the connecting portion between the eighth hinge 20h and the eighth rotating member 17d. You can.
  • the R chamfer 74 may be formed on the first hinge 20a and the second hinge 20b connected to the first support member 2. That is, the connection portion of the first hinge 20a with the first support member 2 (connection member 21a), the connection portion of the first hinge 20a with the first rotating member 15a, and the first connection portion of the second hinge 20b.
  • An R-chamfered portion 74 may be formed at the connection portion of the support member 2 (connection member 21a) and the connection portion of the second hinge 20b with the second rotating member 15b.
  • the R-chamfered portion 74 may be formed on the fifth hinge 20e and the sixth hinge 20f that are connected to the second support member 2. That is, the connecting portion of the fifth hinge 20e with the second support member 3 (connecting member 21b), the connecting portion of the fifth hinge 20e with the fifth rotating member 17a, and the second connecting portion of the sixth hinge 20f.
  • An R-chamfered portion 74 may be formed at the connection portion of the sixth hinge 20f with the support member 3 (connection member 21b) and the connection portion of the sixth hinge 20f with the sixth rotating member 17b.
  • each hinge By configuring each hinge with an R-chamfered portion 74 at the connection portion with another member, stress concentration can be suppressed, and damage to the hinge can be prevented. Therefore, it becomes possible to improve the rigidity of the vibration damping structure 1.
  • the radius of the R chamfered portion 74 is designed to be 1 mm or more. This makes it possible to sufficiently suppress stress concentration. Note that the radius is not limited to this value, and the R chamfered portion 74 may be configured so that the radius is smaller than 1 mm.
  • the vibration damping drive member 14 is arranged as the vibration damping unit 4 .
  • the damping drive member 14 is not arranged, the ninth hinge 20i and the eleventh hinge 20k are directly connected, and the tenth hinge 20j and the twelfth hinge 20l are directly connected. You can. Even in this case, it is possible to exhibit a vibration damping function through a vibration damping operation in response to vibrations of the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction).
  • the configuration of the vibration damping unit 4 may be designed arbitrarily, so long as it is possible to perform vibration damping operation in response to the vibration of the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction).
  • each rotating member 15 (17) can perform a rotating operation to exert a vibration damping function in response to the vibration of the first support member 2 and the second support member 3 in the vertical direction (Z direction)
  • the shape of each rotating member 15 (18) may be designed arbitrarily.
  • the shapes of each rotating member 15 (17) may all be different.
  • each hinge 20 when viewed from the vertical direction (Z direction) can also be arbitrarily designed.
  • a configuration in which the hinges 20 are arranged at different positions in the left-right direction (X direction) is explained as a form in which the hinges 20 are arranged at different positions when viewed from the up and down direction (Z direction).
  • the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which the hinges 20 are arranged at different positions in the depth direction (Y direction). That is, any configuration may be adopted in which the two hinges connected to each rotating member 15 (17) are at different positions when viewed from the vertical direction (Z direction).
  • one damping unit 4 includes, in addition to the first damping core unit 12 and the second damping core unit 13, a third damping core unit, a fourth damping core unit,... - May be placed.
  • the first damping core unit 12 may be connected to the first support member 2 via another damping core unit
  • the second damping core unit 13 may be connected to another damping core unit. It may also be connected to the second support member 3 via a unit.
  • the vibration damping structure 1 is configured such that the vertical direction corresponding to the "first direction" is along the vertical direction, and the first support member 2 is aligned with the second support member 2. It is configured to be located above the support member 3.
  • the damping structure 1 is not limited to this, and the vibration damping structure 1 may be arranged along an arbitrary direction in the vertical direction corresponding to the "first direction".
  • the vibration damping structure 1 may be arranged laterally so that the vertical direction is along the horizontal direction.
  • four damping structures 1 arranged laterally may be connected from four directions perpendicular to each other along the horizontal direction to the pillars of a vibration isolation table arranged along the vertical direction. This makes it possible to suppress vibrations along the horizontal direction from being transmitted to the vibration isolating table, making it possible to perform delicate work or observation using a microscope with extremely high precision without deviation. It becomes possible.
  • vibration mechanism first support member, second support member, vibration damping unit, first and second vibration damping core units, rotating member, hinge, reinforcing member, vibration damping device, etc. explained with reference to each drawing.
  • Each configuration is just one embodiment, and can be arbitrarily modified without departing from the spirit of the present technology. That is, any other configuration for implementing the present technology may be adopted.
  • “perfectly centered”, “perfectly centered”, “perfectly uniform”, “perfectly equal”, “perfectly identical”, “perfectly orthogonal”, “perfectly parallel”, “perfectly symmetrical”, “perfectly extended”, “perfectly” also includes states that fall within a predetermined range (e.g. ⁇ 10% range) based on the following criteria: axial direction, completely cylindrical, completely cylindrical, completely ring-shaped, completely annular, etc. It will be done. Therefore, even when words such as “approximately,””approximately,” and “approximately” are not added, concepts that can be expressed by adding so-called “approximately,””approximately,” and “approximately” may be included. On the other hand, when a state is expressed by adding words such as “approximately”, “approximately”, “approximately”, etc., a complete state is not always excluded.
  • expressions using "more than” such as “greater than A” and “less than A” encompass both concepts that include the case of being equivalent to A and concepts that do not include the case of being equivalent to A. It is an expression that includes For example, “greater than A” is not limited to not including “equivalent to A”, but also includes “more than A”. Moreover, “less than A” is not limited to “less than A”, but also includes “less than A”. When implementing the present technology, specific settings etc. may be appropriately adopted from the concepts included in “greater than A” and “less than A” so that the effects described above are exhibited.

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Abstract

本制振構造体は、第1の支持部材と第2の支持部材と1以上の制振ユニットとを具備する。1以上の制振ユニットは、第1の支持部材及び第2の支持部材との間に接続され第1の支持部材及び第2の支持部材に作用する第1の方向の振動を抑制する。1以上の制振ユニットの各々は、ヒンジを介して第1の支持部に接続される第1の制振コアユニットと、ヒンジを介して第2の支持部材に接続される第2の制振コアユニットとを含む。第1及び第2の制振コアユニットもヒンジを介して接続される。また第1及び第2の制振コアユニットの各々は4つの回転部材を有し、各回転部材は第1の方向から見た場合の位置が適宜規定されたヒンジを介して他の部材と接続される。ヒンジの位置は、第1の方向の振動が作用した際に各回転部材が回転可能となるように適宜規定されている。

Description

制振構造体、及び制振構造体を組み込んだ装置
 本発明は、振動の減衰に適用可能な制振構造体、及び制振構造体を組み込んだ装置に関する。
 日常生活において、振動はごく身近に発生し、例えば電車や車等の乗り物、チェーンソーや草刈り機等の振動工具、ラジオや楽器等の音楽機器等から発生する。例えば、乗り物や振動工具等から直接的に振動が伝わる場合や、音波により振動が伝わる場合もある。
 一般的に固体に伝わる振動の振動数(周波数)は、20~1000Hzの範囲と言われており、例えば建物や家具等に対して振動(物的影響)を発生させる。このような振動により、機器が強い揺れを受けて壊れてしまったり、印刷や加工等の細かな作業を行う上でズレが発生してしまったりといった問題が生じることも多い。
 振動は、物や作業に対してだけではなく、人間に対して直接的な心身への影響(生理的な影響)を及ぼす場合も多い。例えば、振動が発生する時間帯によっては、睡眠へ影響を及ぼし、長期間それらの振動にさらされていると心理的な影響も大きくなる。このように振動は、人間生活における環境を構成する大きな要因となり、快適でトラブルの少ない環境づくりを行う上で、振動を抑えることは非常に重要となる。
 振動を減衰させる制振方法として、例えば、ばねを用いるダンパ等の減衰機構(制振構造体)を用いる方法や、スポンジやゴム等の減衰材料を利用する方法等が挙げられる。
 また、近年では、メタマテリアルという直接的に制御可能なスケールで微細な周期構造が構成された部材の研究が盛んに行われている。このようなメタマテリアル構造体では、微細な周機構造により、材料の本来持っている特性だけでは発現し得ない特性を発現させることが可能となる。
 このようなメタマテリアル構造体を利用して伝搬する音波や振動を制御することも考えられており、音響メタマテリアルとも呼ばれている。微細な周期構造を変えることで、特定の周波数を吸収したり、伝搬する音波や振動を減衰したりすることが可能となる。
 特許文献1には、動吸振器を備えた制振構造体について開示されている。当該動吸振器は、一端側が骨格から延在する棒状の支持部と、支持部の他端側に連なり支持部よりも拡張している振動部を有する微細な周期構造を持っていることを特徴としており、制振させたい対象の共振周波数が分散され、振動エネルギーが抑えられる。
 特許文献2には、界壁に配置可能であり、一体成形可能な音響メタマテリアルから構成される遮音材について開示されている。当該遮音材は、錘部を含む複数の共振部を有しており、遮音材に伝わる振動と異なる振動を共振部が発生するため振動が減衰される。
特開2020-3059号公報 特開2021-152584号公報
 このように高い制振機能を発揮することが可能な制振構造体が求められている。
 以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高い制振機能を発揮することが可能な制振構造体、及び制振構造体を組み込んだ装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る制振構造体は、第1の支持部材と、第2の支持部材と、1以上の制振ユニットとを具備する。
 前記第2の支持部材は、前記第1の支持部材に対して第1の方向に沿って対向して配置される。
 前記1以上の制振ユニットは、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材との間に接続され、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材に作用する前記第1の方向の振動を抑制する。
 また、前記1以上の制振ユニットの各々は、第1の制振コアユニットと、第2の制振コアユニットとを含む。
 前記第1の制振コアユニットは、
  第1のヒンジを介して前記第1の支持部材に接続される第1の回転部材と、
  第2のヒンジを介して前記第1の支持部材に接続される第2の回転部材と、
  前記第1の方向から見た場合に、前記第1のヒンジとは異なる位置に配置される第3のヒンジを介して、前記第1の回転部材に接続される第3の回転部材と、
  前記第1の方向から見た場合に、前記第2のヒンジとは異なる位置に配置される第4のヒンジを介して、前記第2の回転部材に接続される第4の回転部材と
 を有する。
 前記第2の制振コアユニットは、
  第5のヒンジを介して前記第2の支持部材に接続される第5の回転部材と、
  第6のヒンジを介して前記第2の支持部材に接続される第6の回転部材と、
  前記第1の方向から見た場合に、前記第5のヒンジとは異なる位置に配置される第7のヒンジを介して、前記第5の回転部材に接続される第7の回転部材と、
  前記第1の方向から見た場合に、前記第6のヒンジとは異なる位置に配置される第8のヒンジを介して、前記第6の回転部材に接続される第8の回転部材と
 を有する。
 前記第1の制振コアユニットと、前記第2の制振コアユニットとは、
  前記第1の方向から見た場合に前記第3のヒンジとは異なる位置に配置され前記第3の回転部材に接続される第9のヒンジと、
  前記第1の方向から見た場合に前記第4のヒンジとは異なる位置に配置され前記第4の回転部材に接続される第10のヒンジと、
  前記第1の方向から見た場合に前記第7のヒンジとは異なる位置に配置され前記第7の回転部材に接続される第11のヒンジと、
  前記第1の方向から見た場合に前記第8のヒンジとは異なる位置に配置され前記第8の回転部材に接続される第12のヒンジと
 を介して、互いに接続される。
 この制振構造体では、第1の支持部材と第2の支持部材との間に1以上の制振ユニットが接続される。1以上の制振ユニットの各々は、第1の制振コアユニットと、第2の制振コアユニットとを含む。
 第1の制振コアユニットは、第1及び第2のヒンジを介して第1の支持部材に接続され、第2の制振コアユニットは第5及び第6のヒンジを介して第2の支持部材に接続される。また、第1の制振コアユニットと、第2の制振コアユニットとは、第9~第12のヒンジを介して、互いに接続される。
 第1の制振コアユニットは、第1~第4の回転部材を有する。このうち、第1の回転部材と第3の回転部材とは、第3のヒンジを介して互いに接続されている。また第2の回転部材と第4の回転部材とは、第4のヒンジを介して互いに接続されている。
 第2の制振コアユニットは、第5~第8の回転部材を有する。このうち、第5の回転部材と第7の回転部材とは、第7のヒンジを介して互いに接続されている。また第6の回転部材と第8の回転部材とは、第8のヒンジを介して互いに接続されている。
 第1~第12のヒンジは、上記のように第1の方向から見た場合の位置が適宜設定されている。
 第1の支持部材及び第2の支持部材に第1の方向の振動が作用すると、各回転部材がヒンジを基点に回転する。第1の制振コアユニットと第2制振コアユニットとの接続部分は、第1の支持部材及び第2の支持部材に作用する第1の方向の振動を打ち消す向きに変位する。これにより、第1の支持部材及び第2の支持部材に作用する振動を抑制することが可能となる。この結果、高い制振機能を発揮することが可能となる。
 前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第9のヒンジを介して前記第3の回転部材に接続され、前記第10のヒンジを介して前記第4の回転部材に接続され、前記第11のヒンジを介して前記第7の回転部材に接続され、前記第12のヒンジを介して前記第8の回転部材に接続される制振駆動部材を含んでもよい。
 前記第1の方向の振動の作用により発生する、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の前記第1の方向における第1の向きへの変位を第1の振動変位とし、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の前記第1の方向における前記第1の向きとは反対側の第2の向きへの変位を第2の振動変位とすると、前記第1の制振コアユニットは、前記第1の振動変位に応じて前記第1の方向において伸張変形されるように、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って圧縮変形されるように構成されてもよい。この場合、前記第2の制振コアユニットは、前記第1の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って圧縮変形されるように、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って伸張変形されるように構成されてもよい。
 前記制振駆動部材は、前記第1の振動変位に応じて前記第2の向きに変位し、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の向きに変位するように構成されてもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、共振周波数が設定されていてもよい。
 制振対象となる前記1の方向の振動の周波数は、20Hz以上1000Hz以下の範囲に含まれてもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第1の支持部材に設定される第1の接続基準位置と、前記第2の支持部材に設定され前記第1の方向から見て前記第1の接続基準位置と同じ位置となる第2の接続基準位置を基準として、前記第1の支持部材及び第2の支持部材との間に接続されてもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第1の接続基準位置と前記第2の接続基準位置とを結ぶ前記第1の方向に延在する基準線に対して対称に構成されてもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々において、前記第1の回転部材、前記第2の回転部材、前記第3の回転部材、及び前記第4の回転部材は、前記第1の制振コアユニットの中心に対して対称に配置されてもよい。この場合、前記第5の回転部材、前記第6の回転部材、前記第7の回転部材、及び前記第8の回転部材は、前記第2の制振コアユニットの中心に対して対称に配置されてもよい。
 前記第1の方向から見た場合に、前記第1のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第9のヒンジ、及び前記第11のヒンジは、同じ位置に配置されてもよい。この場合、前記第1の方向から見た場合に、前記第2のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第10のヒンジ、及び前記第12のヒンジは、同じ位置に配置されてもよい。また、前記第1の方向から見た場合に、前記第3のヒンジ、及び前記第7のヒンジは、同じ位置に配置されてもよい。また、前記第1の方向から見た場合に、前記第4のヒンジ、及び前記第8のヒンジは、同じ位置に配置されてもよい。
 前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの各々は、前記第1の方向に延在し、前記第1の方向に直交する断面のサイズが相対的に小さい薄肉部材により構成されてもよい。
 前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの各々は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、前記第1の方向に直交する断面のサイズが設定されてもよい。
 前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの少なくとも1つは、他の部材との接続部分にR面取り部が構成されてもよい。
 前記R面取り部の半径は、1mm以上であってもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々には、1以上の錘が配置されてもよい。
 前記1以上の錘は、前記第1の制振コアユニットの前記第1の回転部材に配置される第1の錘、前記第2の回転部材に配置される第2の錘、前記第3の回転部材に配置される第3の錘、及び前記第4の回転部材に配置される第4の錘と、前記第2の制振コアユニットの前記第5の回転部材に配置される第5の錘、前記第6の回転部材に配置される第6の錘、前記第7の回転部材に配置される第7の錘、及び前記第8の回転部材に配置される第8の錘とを含んでもよい。
 前記第1の錘、前記第2の錘、前記第3の錘、及び前記第4の錘は、前記第1の制振コアユニットの中心に対して対称に配置されてもよい。この場合、前記第4の錘、前記第5の錘、前記第6の錘、及び前記第7の錘は、前記第2の制振コアユニットの中心に対して対称に配置されてもよい。
 前記1以上の錘は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、数、重量、形状、及び配置位置の少なくとも1つが設定されてもよい。
 前記制振構造体は、さらに、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の間に前記1以上の制振ユニットを囲むように接続され、前記制振構造体の剛性を補強する補強部材を有してもよい。
 前記1以上の制振ユニットの各々と、前記補強部材との間には、少なくとも1mm以上の間隙が設けられてもよい。
 前記補強部材は、前記第1の支持部材、及び前記第2の支持部材のいずれか一方に接続され、前記基準線に対して互いに対称となるように前記第1の方向に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアを含んでもよい。
 前記補強部材は、トラス構造により構成されてもよい。
 前記補強部材は、トポロジー最適化により構成されてもよい。
 前記補強部材は、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の間の前記1以上の制振ユニットの周囲の領域に配置される板状の部材により構成されてもよい。
 前記補強部材は、前記第1の方向に対して斜め方向に延在する筋交い部材を含む複数のフレーム部材を有し、前記第1の支持部材と前記複数のフレーム部材との接続部分、前記第2の支持部材と前記複数のフレーム部材との接続部分、及び前記複数のフレーム部材に含まれるフレーム部材同士の接続部分の少なくとも1つに、R面取り部が構成されてもよい。
 前記補強部材は、前記筋交い部材同士の接続部分に、前記R面取り部が構成されてもよい。
 前記補強部材は、前記第1の支持部材と前記板状の部材との接続部分、前記第2の支持部材と前記板状の部材との接続部分、及び前記板状の部材の端面に構成される隅部の少なくとも1つに、R面取り部が構成されてもよい。
 前記補強部材は、前記1以上の制振ユニットの各々に対向する対向面に構成される隅部に、前記R面取り部が構成されてもよい。
 前記R面取り部の半径は、2mm以上であってもよい。
 前記第1の制振コアユニットは、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材とを互いに接続する第1の内部補強部材と、前記第3の回転部材と前記第4の回転部材とを互いに接続する第2の内部補強部材との少なくとも一方を有してもよい。この場合、前記第2の制振コアユニットは、前記第5の回転部材と前記第6の回転部材とを互いに接続する第3の内部補強部材と、前記第7の回転部材と前記第8の回転部材とを互いに接続する第4の内部補強部材との少なくとも一方を有してもよい。
 前記第1の支持部材の所定の位置に振動入力点が設定されてもよい。
 前記第1の支持部材の前記振動入力点から離間した位置に、振動出力点が設定されてもよい。
 前記1以上の制振ユニットは、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットであってもよい。
 前記振動入力点は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における一方の端部の位置に設定されてもよい。
 前記振動入力点は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における中央の位置に設定されてもよい。
 前記制振構造体は、前記第1の方向が鉛直方向に沿うように、かつ前記第1の支持部材が前記第2の支持部材よりも上方側に位置するように構成されてもよい。
 前記制振構造体は、メタマテリアル構造体として構成されてもよい。
 本発明の一形態に係る制振構造体を組み込んだ装置は、1以上の制振構造体を具備し、第1の部材と、第2の部材との間に接続される。
 前記1以上の制振構造体の各々は、請求項1に記載の制振構造体であり、前記第1の支持部材の所定の位置が第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の支持部材の前記第1の振動作用点から離間した位置が第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される。
 前記制振構造体を組み込んだ装置は、さらに、第1の接続用機構と、第2の接続用機構とを具備してもよい。
 前記第1の接続用機構は、前記第1の部材から前記第1の方向の振動が発生した場合に、前記第1の振動作用点に前記第1の部材から発生した前記振動が入力するように、前記第1の部材と前記1以上の制振構造体の各々とを接続する。
 前記第2の接続用機構は、前記第2の部材から前記第1の方向の振動が発生した場合に、前記第2の振動作用点に前記第2の部材から発生した前記振動が入力するように、前記第2の部材と前記1以上の制振構造体の各々とを接続する。
 前記1以上の制振構造体の各々は、前記1以上の制振ユニットとして、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットを有してもよい。この場合、前記1以上の制振構造体の各々は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における一方の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続されてもよい。また、前記1以上の制振構造体の各々は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における他方の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続されてもよい。
 前記1以上の制振構造体は、前記第1の方向及び前記第2の方向の各々に直交する第3の方向に沿って並ぶように、かつ前記第3の方向から見た場合に、前記第2の方向における2つの端部の位置がそろうように配置される複数の制振構造体であってもよい。この場合、前記複数の制振構造体は、前記第3の方向から見た場合に、第1の側の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の側とは反対側の第2の側の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される第1の制振構造体と、前記第2の側の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の側の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される第2の制振構造体とが、前記第3の方向に沿って交互に配置されてもよい。
 前記1以上の制振構造体の各々は、前記1以上の制振ユニットとして、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットを有してもよい。この場合、前記1以上の制振構造体の各々は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における中央の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続されてもよい。また、前記1以上の制振構造体の各々は、前記第1の部材の前記第2の方向における少なくとも一方の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の支持部材に接続されてもよい。
 以上のように、本発明によれば、高い制振機能を発揮することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本発明の一実施形態に係る制振構造体を奥行方向(Y方向)に沿って見た場合の模式図である。 図1に示す制振構造体の一部の部位を図示した図である。 3つの制振ユニットのうち、左側の最端に位置する制振ユニットを示す模式図である。 制振構造体により、上下方向(Z方向)の振動が減衰される動作を示す模式図である(第1の振動変位)。 制振ユニットにより、上下方向(Z方向)の振動が減衰される動作を示す模式図である(第2の振動変位)。 制振構造体により、上下方向(Z方向)の振動が減衰される動作を示す模式図である(第1の振動変位)。 振動ユニットにより、上下方向(Z方向)の振動が減衰される動作を示す模式図である(第2の振動変位)。 制振ユニットに対する錘の配置例を示す模式図である。 制振ユニットに対する錘の配置例を示す模式図である。 制振ユニットに対する錘の配置例を示す模式図である。 図8~図10に示す制振ユニットを用いた場合の、上下方向(Z方向)の振動の周波数に対する、振動減衰を示すグラフである。 制振ユニットに対する錘の他の配置例を示す模式図である。 制振ユニットに対する錘の他の配置例を示す模式図である。 制振ユニットに対する錘の他の配置例を示す模式図である。 制振ユニットに対する錘の他の配置例を示す模式図である。 第1~第12のヒンジの、左右方向(X方向)におけるサイズを変更した場合の、上下方向(Z方向)の振動の周波数に対する、振動減衰を示すグラフである。 補強部材の他の構成例を示す模式図である。 補強部材の他の構成例を示す模式図である。 制振ユニットの他の構成例を示す模式図である。 補強部材の他の構成例を示す模式図である。 補強部材の他の構成例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る振動減衰装置の概略的な構成例を示す模式図である。 振動減衰装置の他の構成例を示す模式図である(斜視図)。 振動減衰装置の他の構成例を示す模式図である(正面図)。 振動減衰装置の他の構成例を示す模式図である(側面図)。 振動減衰装置の他の構成例を示す模式図である(正面図)。 複数の振動減衰装置の設置例を示す模式図である。 制振構造体の他の構成例を示す模式図である。 制振構造体の他の構成例を示す模式図である。 制振構造体の他の構成例を示す模式図である。 第3のヒンジの部分を拡大して示す拡大図である。
 以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
 [制振構造体の構成]
 図1~図3を参照して、本発明の一実施形態に係る制振構造体の構成について説明する。制振構造体を、制振機構と呼ぶことも可能である。
 以下、説明の理解を容易とするために、制振構造体1に対して、左右方向、奥行方向、上下方向を便宜的に規定する。具体的には、図中のX方向を左右方向(X軸の正側が右側、負側が左側)とし、図中のY方向を奥行方向(Y軸の正側が奥側、負側が手前側)とする。また図中のZ方向を、上下方向(Z軸の正側が上方側、負側が下方側)とする。
 もちろん、本技術の適用について、制振構造体1が配置される向き等が限定される訳ではない。また制振構造体1に対して、どの部位を正面側の部位として、どの部位を側面側の部位とするかといった点についても限定される訳ではない。
 図1は、制振構造体1を奥行方向(Y方向)から見た場合の模式図である。
 図2は、図1に示す制振構造体1のうち、所定の部位だけを図示した図である。具体的には、図2には、制振構造体1が有する部位のうち、第1の支持部材2、第2の支持部材3、及び3つの制振ユニット4(4a~4c)が図示されている。
 図3は、3つの制振ユニット4のうち、左側の最端に位置する制振ユニット4aを示す模式図である。
 本実施形態において、上下方向(Z方向)は、本技術に係る第1の方向の一実施形態に相当する。左右方向(X方向)は、第1の方向に直交する第2の方向の一実施形態に相当する。奥行方向(Y方向)は、第1の方向及び第2の方向の各々に直交する第3の方向の一実施形態に相当する。
 3つの制振ユニット4a~4cは、本技術に係る1以上の制振ユニットの一実施形態に相当する。
 図1及び図2に示すように、制振構造体1は、第1の支持部材2と、第2の支持部材3と、3つの制振ユニット4a~4cと、補強部材5と、上方スキン部材6と、下方スキン部材7とを有する。
 第1の支持部材2は、X方向に延在する板状の部材である。
 第2の支持部材3は、第1の支持部材2と等しい長さでX方向に延在する板状の部材であり、第1の支持部材2に対してZ方向に沿って対向して配置される。第1の支持部材2と第2の支持部材3とは、互いに等しい形状を有する。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3は、互いに等しい板状の部材が、Z方向に沿って対向するように、またX方向に沿って互いに平行となるように配置された構成となる。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3の奥行方向(Y方向)におけるサイズ(厚み)は限定されず、任意に設計することが可能である。本実施形態では、図1に示す制振構造体1の上下方向(Z方向)のサイズの1/8程度の厚みで、制振構造体1が構成されている。従って、制振構造体1のおおよその外形は、板状の部材となる。
 これに限定されず、制振構造体1の厚み(Y方向におけるサイズ)を、制振構造体1の上下方向(Z方向)のサイズと同程度に設計することも可能である。この場合、制振構造体1のおおよその外形は、直方体形状(ブロック形状)となる。
 3つの制振ユニット4a~4cは、第1の支持部材2及び第2の支持部材3との間に配置され、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する上下方向(Z方向)の振動を抑制する。
 例えば、外力等により、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が、上下方向(Z方向)に沿って、所定の振動数(周波数)で振動するとする。3つの制振ユニット4a~4cは、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて変形し、当該上下方向(Z方向)の振動を減衰することが可能である。
 本実施形態では、3つの制振ユニット4a~4cの厚み(Y方向におけるサイズ)は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3と同じ厚みで設計される。もちろん、制振ユニット4の厚みを、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の厚みと異なるように設計してもよい。
 補強部材5は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の間に、3つの制振ユニット4a~4cを囲むように接続され、制振構造体1の剛性を補強する。補強部材5を、外壁部と呼ぶことも可能である。
 図1及び図3に示すように、本実施形態では、補強部材5は、トラス構造により構成される。なお、トラス構造とは、構造力学に基づいた構造形式の一種であり、構造で三角形を形成することで、外力による応力を軽減させる構造のことである。
 本実施形態では、補強部材5の厚み(Y方向におけるサイズ)は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3と同じ厚みで設計される。もちろん、補強部材5の厚みを、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の厚みと異なるように設計してもよい。
 例えば、第1の支持部材2、第2の支持部材3、制振ユニット4、及び補強部材5の各々の厚みが、全て異なるように設計することも可能である。
 上方スキン部材6は、板状の部材からなり、第1の支持部材2の上方側に接続される。
 下方スキン部材7は、板状の部材からなり、第2の支持部材3の下方側に接続される。
 上方スキン部材6及び下方スキン部材7を、制振構造体1の上下に張り付けることで、制振構造体1の剛性を補強することが可能である。
 [第1の支持部材2及び第2の支持部材3]
 図1及び図2に示すように、本実施形態では、左右方向(X方向)において、第1の支持部材2の左端部2aの位置と、第2の支持部材3の左端部3aの位置とがそろえられる。またX方向において、第1の支持部材2の右端部2bの位置と、第2の支持部材3の右端部3bの位置とがそろえられる。
 制振構造体1を上下方向(Z方向)から見た場合に、第1の支持部材2の左端部2aと、第2の支持部材3の左端部3aとが、互いに同じ位置となる。また上下方向(Z方向)から見た場合に、第1の支持部材2の右端部2bと、第2の支持部材3の右端部3bとが、互いに同じ位置となる。
 第1の支持部材2には、3つの制振ユニット4a~4cを接続する際に基準となる3つの第1の接続基準位置9(9a~9c)が設定される。本実施形態では、第1の接続基準位置9a~9cは、第1の支持部材2の左端部2aから等間隔になるように設定される。
 左側の最端に位置する第1の接続基準位置9aは、左側の最端に位置する制振ユニット4aを接続するための基準位置となる。中央に位置する第1の接続基準位置9bは、中央に位置する制振ユニット4bを接続するための基準位置となる。右側の最端に位置する第1の接続基準位置9cは、右側の最端に位置する制振ユニット4cを接続するための基準位置となる。
 なお本開示における部材同士の「接続」は、接続対象となる部材に対して直接的に接続する場合に限定されず、物理的な他の部材を介して接続する場合を含むものとする。例えば、部材Aと部材Bとの接続は、ヒンジ等の他の部材を介して部材Aと部材Bとを接続する形態も含まれる。すなわち、部材Aと部材Bとの間にヒンジ等の他の部材が介在する接続形態も含まれる。また、「接続」は、接着剤やビス等を介して部材同士が固定される形態のみならず、部材の上に他の部材が載置されているような状況等の、部材同士の接触や当接も含むものとする。
 第2の支持部材3には、3つの制振ユニット4a~4cを接続する際に基準となる3つの第2の接続基準位置10(10a~10c)が設定される。本実施形態では、第2の接続基準位置10a~10cは、第2の支持部材3の左端部3aから等間隔になるように設定される。
 左側の最端に位置する第2の接続基準位置10aは、左側の最端に位置する制振ユニット4aを接続するための基準位置となる。中央に位置する第2の接続基準位置10bは、中央に位置する制振ユニット4bを接続するための基準位置となる。右側の最端に位置する第1の接続基準位置10cは、右側の最端に位置する制振ユニット4cを接続するための基準位置となる。
 図1~図3に示すように、左右方向(X方向)において、第1の接続基準位置9aと、第2の接続基準位置10aとが同じ位置となる。また、左右方向(X方向)において、第1の接続基準位置9bと、第2の接続基準位置10bとが同じ位置となる。左右方向(X方向)において、第1の接続基準位置9cと、第2の接続基準位置10cとが同じ位置となる。
 制振構造体1を上下方向(Z方向)から見た場合に、(第1接続基準位置9a、第2の接続基準位置10a)、(第1接続基準位置9b、第2の接続基準位置10b)、(第1接続基準位置9c、第2の接続基準位置10c)の各ペアは、互いに同じ位置となる。
 図1~図3に示すように、(第1接続基準位置9a、第2の接続基準位置10a)、(第1接続基準位置9b、第2の接続基準位置10b)、(第1接続基準位置9c、第2の接続基準位置10c)の各ペアを結ぶ仮想的な線を、基準線RLa~RLcとする。基準線RLa~RLcの各々は、上下方向(Z方向)に延在する線となる。
 [3つの制振ユニット4a~4c]
 図1及び図2に示すように、3つの制振ユニット4a~4cは、上下方向(Z方向)に直交する左右方向(X方向)に並んで配置される。本実施形態では、3つの制振ユニット4a~4cは、互いに同じ形状を有する。以下、3つの制振ユニット4a~4cを代表して、左側の最端に位置する制振ユニット4aについて説明する。
 以下に記載する制振ユニット4aの説明は、3つの制振ユニット4a~4cの各々に対しても適用される。
 図2及び図3に示すように、本実施形態では、制振ユニット4aは、基準線RLaに対して対称となるように構成される。すなわち、制振ユニット4aは、基準線RLaを基準として線対称となるように構成される。
 図2及び図3に示すように、制振ユニット4aは、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13と、制振駆動部材14とを有する。
 第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とは、互いに等しい形状を有する。制振駆動部材14は、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13との間に配置され、第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の各々に接続される。
 図1~図3に示すように、制振駆動部材14は、制振構造体1の上下方向(Z方向)における中央の位置(仮想的な中央線CLの位置)に配置される。
 [第1の制振コアユニット12]
 図3に示すように、第1の制振コアユニット12は、奥行方向(Y方向)から見たおおよその外形が、上下方向(Z方向)を長軸方向とし、左右方向(X方向)を短軸方向とするひし形に構成される。また、第1の制振コアユニット12は、4つの回転部材15(第1~第4の回転部材15a~15d)から構成される。第1~第4の回転部材15a~15dは、第1の制振コアユニット12の中心CP1に対して、対称となるように配置される。
 図3に示すように、第1~第4の回転部材15a~15dの各々は、奥行方向(Y方向)から見たおおよその外形が、三角形に近い台形となる。第1~第4の回転部材15a~15dの各々は、互いに等しい形状を有し、上下左右の向きが適宜設定されて、中心CP1に対して対称となるように配置される。
 図3に示すように、第1の回転部材15aは、奥行方向(Y方向)から見て右上の位置に配置される。第1の回転部材15aは、左右方向(X方向)に延在する第1の辺部16a-1と、同じく左右方向(X方向)に延在し、第1の辺部16a-1と上下方向(Z方向)に沿って対向する第2の辺部16b-1とを有する。なお、第1の辺部16a-1は、第1の制振コアユニット12の上辺部となる。
 第1の辺部16a-1及び第2の辺部16b-1は、ともに左端部が左右方向(X方向)において同じ位置になるように配置される。そして、第2の辺部16b-1の右端部が、第1の辺部16a-1の右端部よりも右側に位置している。
 また第1の回転部材15aは、上下方向(Z方向)に沿って延在し、第1の辺部16a-1の左端部と、第2の辺部16b-1の左端部とを接続する第3の辺部16c-1とを有する。また第1の回転部材15aは、第1の辺部16a-1の右端部と、第2の辺部16b-1の右端部とを接続し、右下方側に斜めに延在する第4の辺部16d-1とを有する。
 第1の回転部材15aを奥行方向(Y方向)に沿って見た場合、第1の辺部16a-1が台形の上辺部に相当し、第2の辺部16b-1が下辺部に相当する。また第3の辺部16c-1が台形の左辺部に相当し、第4の辺部16d-1が右辺部に相当する。
 第2の回転部材15bは、第1の回転部材15aの左右を反転させて、左側に平行移動させた場合と同様の構成を有する。
 第2の回転部材15bの第1の辺部16a-2は、左右方向(X方向)に延在し、第1の回転部材15aの第1の辺部16a-1と同一直線状に位置する。従って、第2の回転部材15bの第1の辺部16a-2も、第1の制振コアユニット12の上辺部となる。
 第2の回転部材15bの第2の辺部16b-2は、左右方向(X方向)に延在し、第1の回転部材15aの第2の辺部16b-1と同一直線状に位置する。
 第2の回転部材15bの第3の辺部16c-2は、上下方向(Z方向)に延在し、第1の回転部材15の第3の辺部16c-1に対して、左右方向(X方向)に沿って所定の距離の間隔(クリアランス)をあけて対向する位置に配置される。
 第3の辺部16c-2は、基準線Rlaを基準として、第3の辺部16c-1と線対称となる位置に配置される。従って、左右方向(X方向)において、第3の辺部16c-1から基準線RLaまでの距離と、第3の辺部16c-2から基準線RLaまでの距離とは、互いに等しくなる。
 第2の回転部材15bの第4の辺部16d-2は、第1の辺部16a-2の左端部と、第2の辺部16b-2の左端部とを接続し、左下方側に斜めに延在する。
 第2の回転部材15bを奥行方向(Y方向)に沿って見た場合、第1の辺部16a-2が台形の上辺部に相当し、第2の辺部16b-2が下辺部に相当する。また第3の辺部16c-2が台形の右辺部に相当し、第4の辺部16d-2が左辺部に相当する。
 第3の回転部材15cは、第1の回転部材15aの上下を反転させて、下方側に平行移動させた場合と同様の構成を有する。
 第3の回転部材15cの第1の辺部16a-3は、左右方向(X方向)に延在し、第1の制振コアユニット12の下辺部となる。
 第3の回転部材15cの第2の辺部16b-3は、左右方向(X方向)に延在し、第1の回転部材15aの第2の辺部16b-1に対して、上下方向(Z方向)に沿って所定の距離の間隔をあけて対向する位置に配置される。
 第2の辺部16b-3は、第1の制振コアユニット12の中心CP1を通って左右方向(X方向)に延在する仮想的な線(図示は省略)を基準として、第2の辺部16b-1と線対称となる位置に配置される
 第3の回転部材15cの第3の辺部16c-3は、上下方向(Z方向)に延在し、第1の回転部材15aの第3の辺部16c-1と同一直線状に位置する。第3の回転部材15cの第4の辺部16d-3は、第1の辺部16a-3の右端部と、第2の辺部16b-3の右端部とを接続し、右上方側に斜めに延在する。
 第3の回転部材15cを奥行方向(Y方向)に沿って見た場合、第1の辺部16a-3が台形の下辺部に相当し、第2の辺部16b-3が上辺部に相当する。また第3の辺部16c-3が台形の左辺部に相当し、第4の辺部16d-3が右辺部に相当する。
 第4の回転部材15dは、第3の回転部材15cの左右を反転させて、左側に平行移動させた場合と同様の構成を有する。
 第4の回転部材15dの第1の辺部16a-4は、左右方向(X方向)に延在し、第3の回転部材15cの第1の辺部16a-3と同一直線状に位置する。第4の回転部材15dの第1の辺部16a-1も、第1の制振コアユニット12の下辺部となる。
 第4の回転部材15dの第2の辺部16b-4は、左右方向(X方向)に延在し、第3の回転部材15cの第2の辺部16b-3と同一直線状に位置する。また第4の回転部材15dの第2の辺部16b-4は、第2の回転部材15bの第2の辺部16b-2に対して、上下方向(Z方向)に沿って間隔をあけて対向する位置に配置される。
 第4の回転部材15dの第2の辺部16b-4と、第2の回転部材15bの第2の辺部16b-2との間の距離は、第1の回転部材15aの第2の辺部16b-1と、第3の回転部材15cの第2の辺部16b-3との間の距離と等しい。
 第4の回転部材15dの第3の辺部16c-4は、上下方向(Z方向)に延在し、第3の回転部材15cの第3の辺部16c-3に対して、左右方向(X方向)に沿って間隔をあけて対向する位置に配置される。また第4の回転部材15dの第3の辺部16c-4は、第2の回転部材15bの第3の辺部16c-2と同一直線状に位置する。
 第4の回転部材15dの第3の辺部16c-4と、第3の回転部材15cの第3の辺部16c-2との間の距離は、第1の回転部材15aの第3の辺部16c-1と、第2の回転部材15bの第2の辺部16b-2との間の距離と等しい。
 第4の回転部材15dの第4の辺部16d-4は、第1の辺部16a-4の左端部と、第2の辺部16b-4の左端部とを接続し、左上方側に斜めに延在する。
 第4の回転部材15dを奥行方向(Y方向)に沿って見た場合、第1の辺部16a-4が台形の下辺部に相当し、第2の辺部16b-4が上辺部に相当する。また第3の辺部16c-4が台形の右辺部に相当し、第4の辺部16d-4が左辺部に相当する。
 [第2の制振コアユニット13]
 本実施形態に係る第2の制振コアユニット13は、第1の制振コアユニット12と等しい形状を有し、4つの回転部材17(第5~第8の回転部材17a~17d)から構成される。第5~第8の回転部材17a~17dは、第2の制振コアユニット13の中心CP2に対して、対称となるように配置される。
 第2の制振コアユニット13は、第1の制振コアユニット12を、下方に平行移動させた場合と同様の構成を有する。
 図3に示すように、第1の制振コアユニット12を下方に平行移動したと想定した場合、第1の制振コアユニット12の第1の回転部材15aと、第2の制振コアユニット13の第7の回転部材17cとが対応する。第1の制振コアユニット1の第2の回転部材15bと、第2の制振コアユニット13の第8の回転部材17dとが対応する。
 また第1の制振コアユニット12の第3の回転部材15cと、第2の制振コアユニット13の第5の回転部材17aとが対応する。第1の制振コアユニット12の第4の回転部材15dと、第2の制振コアユニット13の第6の回転部材17bとが対応する。
 第7の回転部材17cの第1の辺部18a-7と、第8の回転部材17dの第1の辺部18a-8とが、第2の制振コアユニット13の上辺部となる。第5の回転部材17aの第1の辺部18a-5と、第6の回転部材17bの第1の辺部18a-6とが、第2の制振コアユニット13の下辺部となる。
 第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13は、制振構造体1の上下方向(Z方向)における中央の位置(仮想的な中央線CLの位置)に対して、対称となる位置に配置される。
 従って第1の制振コアユニット12の下辺部(第1の辺部16a-3及び16a-4)と、第2の制振コアユニット13の上辺部(第1の辺部18a-7及び18a-8)との中間の位置に、制振駆動部材14が配置される。
 言い換えると、第1の制振コアユニット12の下辺部(第1の辺部16a-3及び16a-4)と制振駆動部材14との距離と、第2の制振コアユニット13の上辺部(第1の辺部18a-7及び18a-8)と制振駆動部材14との距離とが、互いに等しくなる。
 [ヒンジ機構]
 図3に示すように、第1の制振コアユニット12、及び第2の制振コアユニット13は、ヒンジ機構を介して、他の部材と接続される。すなわち、第1の制振コアユニット12は、ヒンジ機構を介して、第1の支持部材2と制振駆動部材14との間に接続される。第2の制振コアユニット13も、ヒンジ機構を介して、第2の支持部材3と制振駆動部材14との間に接続される。
 従って、図3に示す制振構造体1は、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とが、制振駆動部材14と、ヒンジ機構とを介して、互いに接続されている構成を有している。
 本実施形態では、ヒンジ機構は、12個のヒンジ20(第1~第12のヒンジ20a~20l)により構成される。
 図3に示すように、第1のヒンジ20a、第2のヒンジ20b、第3のヒンジ20c、第4のヒンジ20d、第5のヒンジ20e、第6のヒンジ20f、第7のヒンジ20g、第8のヒンジ20h、第9のヒンジ20i、第10のヒンジ20j、第11のヒンジ20k、及び第12のヒンジ20lの各々は、上下方向(Z方向)に延在し、上下方向(Z方向)に直交する断面(XY平面で切断した場合の断面)のサイズが相対的に小さい薄肉部材により構成される。
 図3に示すように、第1の制振コアユニット12の第1の回転部材15aは、第1のヒンジ20aを介して、第1の支持部材2と接続される。また第2の回転部材15bは、第2のヒンジ20bを介して、第1の支持部材2と接続される。
 第1のヒンジ20a及び第2のヒンジ20bは、第1の接続基準位置9aを基準として、互いに近傍となる位置にそれぞれ接続される。具体的には、第1の接続基準位置9a(基準線RLaの位置)が中間となるように、第1の接続基準位置9aの近傍に、第1のヒンジ20a及び第2のヒンジ20bが接続される。
 第1の接続基準位置9aの右側に第1のヒンジ20aが接続され、第1の接続基準位置9bの左側に第2のヒンジ20bが接続される。第1のヒンジ20a及び第2のヒンジ20bは、第1の接続基準位置9aに対して、互いに対称となる位置に接続される。
 なお本実施形態では、第1の支持部材2の第1の接続基準位置9aの下方側に、接続用部材21aが構築されている。従って、第1のヒンジ20a及び第2のヒンジ20bは、接続用部材21aを介して第1の支持部材2に接続されるともいえる。もちろん、接続用部材21aを、第1の支持部材2に含まれる構成要素と見做すことも可能である。
 第1のヒンジ20aは、第1の回転部材15aの第1の辺部16a-1の左端部に接続される。第2のヒンジ20bは、第2の回転部材15bの第1の辺部16a-2の右端部に接続される。
 第3の回転部材15cは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第1のヒンジ20aとは異なる位置に配置される第3のヒンジ20cを介して、第1の回転部材15aに接続される。第3のヒンジ20cは、第1の回転部材15aの第2の辺部16b-1の右端部の近傍の位置、及び第3の回転部材15c第2の辺部16b-3の右端部の近傍の位置との間に接続される。
 本実施形態では、第1のヒンジ20a及び第3のヒンジ20cは、左右方向(X方向)における位置が互いに異なるように配置される。具体的には、第1のヒンジ20aよりも右側の位置に、第3のヒンジ20cが配置される。
 第4の回転部材15dは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第2のヒンジ20bとは異なる位置に配置される第4のヒンジ20dを介して、第2の回転部材15bに接続される。第4のヒンジ20dは、第2の回転部材15bの第2の辺部16b-2の左端部の近傍の位置、及び第4の回転部材15dの第2の辺部16b-4の左端部の近傍の位置との間に接続される。
 本実施形態では、第2のヒンジ20b及び第4のヒンジ20dは、左右方向(X方向)における位置が互いに異なるように配置される。具体的には、第2のヒンジ20bよりも左側の位置に、第4のヒンジ20dが配置される。
 また第3のヒンジ20c及び第4のヒンジ20dは、第1の接続基準位置9a(基準線CLaの位置)に対して、互いに対称となる位置に配置される。
 第3の回転部材15cには、上下方向(Z方向)から見た場合に第3のヒンジ20cとは異なる位置に配置される第9のヒンジ20iが接続される。第3の回転部材15cは、第9のヒンジ20iを介して、制振駆動部材14に接続される。
 図3に示すように、第9のヒンジ20iは、第3の回転部材15cの第1の辺部16a-3の左端部に接続される。すなわち、第9のヒンジ20iは、左右方向(X方向)において、第3のヒンジ20cと異なる位置に配置される。
 一方で、第9のヒンジ20iは、左右方向(X方向)において、第1のヒンジ20aと同じ位置に配置される。すなわち、第9のヒンジ20iは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第1のヒンジ20aと同じ位置に配置される。
 第4の回転部材15dには、上下方向(Z方向)から見た場合に第4のヒンジ20cとは異なる位置に配置される第10のヒンジ20jが接続される。第4の回転部材15dは、第10のヒンジ20jを介して、制振駆動部材14に接続される。
 図3に示すように、第10のヒンジ20jは、第4の回転部材15dの第1の辺部16a-4の右端部に接続される。すなわち、第10のヒンジ20jは、左右方向(X方向)において、第4のヒンジ20cと異なる位置に配置される。
 一方で、第10のヒンジ20jは、左右方向(X方向)において、第2のヒンジ20bと同じ位置に配置される。すなわち、第10のヒンジ20jは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第2のヒンジ20bと同じ位置に配置される。
 従って、第9のヒンジ20i及び第10のヒンジ20jは、第1の接続基準位置9a(基準線CLaの位置)に対して、互いに対称となる位置に配置される。
 図3に示すように、第2の制振コアユニット13の第5の回転部材17aは、第5のヒンジ20eを介して、第2の支持部材3と接続される。また第6の回転部材17bは、第6のヒンジ20fを介して、第2の支持部材3と接続される。
 第5のヒンジ20e及び第6のヒンジ20fは、第2の接続基準位置10a(基準線CLaの位置)を基準として、互いに近傍となる位置にそれぞれ接続される。具体的には、第2の接続基準位置10a(基準線CLの位置)が中間となるように、第2の接続基準位置10aの近傍に、第5のヒンジ20e及び第6のヒンジ20fが接続される。
 第2の接続基準位置10aの右側に第5のヒンジ20eが接続され、第2の接続基準位置の左側に第6のヒンジ20fが接続される。第5のヒンジ20e及び第6のヒンジ20fは、第2の接続基準位置10aに対して、互いに対称となる位置に接続される。
 また第5のヒンジ20eは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第1のヒンジ20a及び第9のヒンジ20iと同じ位置に配置される。
 また第6のヒンジ20fは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第2のヒンジ20b及び第10のヒンジ20jと同じ位置に配置される。
 なお本実施形態では、第2の支持部材3の第2の接続基準位置10aの上方側に、接続用部材21bが構築されている。従って、第5のヒンジ20e及び第6のヒンジ20fは、接続用部材21bを介して第2の支持部材3に接続されるともいえる。もちろん、接続用部材21bを、第2の支持部材3に含まれる構成要素と見做すことも可能である。
 第5のヒンジ20eは、第5の回転部材17aの第1の辺部18a-5の左端部に接続される。第6のヒンジ20fは、第6の回転部材17bの第1の辺部18a-6の右端部に接続される。
 第7の回転部材17cは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第5のヒンジ20eとは異なる位置に配置される第7のヒンジ20gを介して、第5の回転部材17aに接続される。第7のヒンジ20gは、第5の回転部材17aの第2の辺部18b-5の右端部の近傍の位置、及び第7の回転部材17cの第2の辺部18b-7の右端部の近傍の位置との間に接続される。
 本実施形態では、第5のヒンジ20e及び第7のヒンジ20gは、左右方向(X方向)における位置が互いに異なるように配置される。具体的には、第5のヒンジ20eよりも右側の位置に、第7のヒンジ20gが配置される。また第7のヒンジ20gは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第3のヒンジ20cと同じ位置に配置される。
 第8の回転部材17dは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第6のヒンジ20fとは異なる位置に配置される第8のヒンジ20hを介して、第6の回転部材17bに接続される。第8のヒンジ20hは、第6の回転部材17bの第2の辺部18b-6の左端部の近傍の位置、及び第8の回転部材17dの第2の辺部18b-8の左端部の近傍の位置との間に接続される。
 本実施形態では、第6のヒンジ20f及び第8のヒンジ20hは、左右方向(X方向)における位置が互いに異なるように配置される。具体的には、第6のヒンジ20fよりも左側の位置に、第8のヒンジ20hが配置される。また第8のヒンジ20hは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第4のヒンジ20cと同じ位置に配置される。
 また第7のヒンジ20g及び第8のヒンジ20hは、第2の接続基準位置10a(基準線CLaの位置)に対して、互いに対称となる位置に配置される。
 第7の回転部材17cには、上下方向(Z方向)から見た場合に第7のヒンジ20gとは異なる位置に配置される第11のヒンジ20kが接続される。第7の回転部材17cは、第11のヒンジ20kを介して、制振駆動部材14に接続される。
 図3に示すように、第11のヒンジ20kは、第7の回転部材17cの第1の辺部18a-7の左端部に接続される。すなわち、第11のヒンジ20kは、左右方向(X方向)において、第7のヒンジ20gと異なる位置に配置される。
 一方で、第11のヒンジ20kは、左右方向(X方向)において、第5のヒンジ20eと同じ位置に配置される。すなわち、第11のヒンジ20kは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第5のヒンジ20eと同じ位置に配置される。
 第8の回転部材17dには、上下方向(Z方向)から見た場合に第8のヒンジ20hとは異なる位置に配置される第12のヒンジ20lが接続される。第8の回転部材17dは、第12のヒンジ20lを介して、制振駆動部材14に接続される。
 図3に示すように、第12のヒンジ20lは、第8の回転部材17dの第1の辺部18a-8の右端部に接続される。すなわち、第12のヒンジ20lは、左右方向(X方向)において、第8のヒンジ20hと異なる位置に配置される。
 一方で、第12のヒンジ20lは、左右方向(X方向)において、第6のヒンジ20fと同じ位置に配置される。すなわち、第12のヒンジ20lは、上下方向(Z方向)から見た場合に、第6のヒンジ20fと同じ位置に配置される。
 従って、第11のヒンジ20k及び第12のヒンジ20jは、第2の接続基準位置10a(基準線CLaの位置)に対して、互いに対称となる位置に配置される。
 制振駆動部材14は、左右方向(X方向)に延在する板状の部材であり、第1の接続基準位置9a及び第2の接続基準位置10a(基準線CLaの位置)が、中心位置となるように配置される。
 制振駆動部材14の右端部の上方側に第9のヒンジ20iが接続され、右端部の下方側に第11のヒンジ20kが接続される。
 制振駆動部材14の左端部の上方側に第10のヒンジ20jが接続され、左端部の下方側に第12のヒンジ20lが接続される。
 第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とは、第9及び第10のヒンジ20i及び20j、制振駆動部材14、及び第11及び第12のヒンジ20k及び20lを介して、互いに接続されることになる。
 図3に示すように、第1の制振コアユニット12の第3のヒンジ20cと第4のヒンジ20dとの間には、左右方向(X方向)に延在する開口部(空洞部)22aが構成される。また第1の制振コアユニット12において、第1の接続基準位置9a(接続用部材21a)から制振駆動部材14までの間には、上下方向(Z方向)に延在する開口部22bが構成される。
 開口部22a及び22bは、第1の制振コアユニット12の中心CP1にて直角に交差する。従って、第1の制振コアユニット12の内側の領域には、十字形状の開口が構成される。
 図3に示すように、第2の制振コアユニット13の第7のヒンジ20gと第8のヒンジ20hとの間には、左右方向(X方向)に延在する開口部23aが構成される。また第2の制振コアユニット13において、第2の接続基準位置10a(接続用部材21b)から制振駆動部材14までの間には、上下方向(Z方向)に延在する開口部23bが構成される。
 開口部23a及び23bは、第2の制振コアユニット13の中心CP2にて直角に交差する。従って、第2の制振コアユニット13の内側の領域には、十字形状の開口が構成される。
 本実施形態では、制振ユニット4aは、上下方向(Z方向)に延在する基準線CLaに対して対称に構成される。
 また、上下方向(Z方向)から見た場合に、第1のヒンジ20a、第5のヒンジ20e、第9のヒンジ20i、及び第11のヒンジ20kは、同じ位置に配置される。
 また、上下方向(Z方向)から見た場合に、第2のヒンジ20b、第6のヒンジ20f、第10のヒンジ20j、及び第12のヒンジ20lは、同じ位置に配置される。
 また、上下方向(Z方向)から見た場合に、第3のヒンジ20c、及び第7のヒンジ20gは、同じ位置に配置される。
 また、上下方向(Z方向)にから見た場合に、第4のヒンジ20d、及び第8のヒンジ20hは、同じ位置に配置される。
 このように、制振ユニット4aを、中心となる基準線CLaに対して、線対称となるように構成することで、構造の簡素化を図ることが可能となり、容易に制振ユニット4aを作成することが可能となる。
 [補強部材]
 補強部材5は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の間に、3つの制振ユニット4a~4cを囲むように接続され、制振構造体1の剛性を補強する。図1及び図3に示すように、本実施形態では、補強部材5は、トラス構造により構成される。
 本実施形態では、補強部材5は、上下方向(Z方向)に延在する縦フレーム部材25と、左右方向(Z方向)に延在する横フレーム部材26と、トラス構造の三角形を構成するための斜めフレーム部材(筋交い部材)27とを含む。
 縦フレーム部材25は、第1の支持部材2の左端部2aと、第2の支持部材3の左端部3aとを接続する左側フレーム部材25aと、第1の支持部材2の右端部2bと、第2の支持部材3の右端部3bとを接続する右側フレーム部材25bとを有する。
 また縦フレーム部材25は、左右方向(X方向)沿って並ぶ制振ユニット4の間の位置に配置される中間フレーム部材25c及び25dを有する。中間フレーム部材25cは、制振ユニット4a及び4bの間に配置される。中間フレーム部材25dは、制振ユニット4b及び4cの間に配置される。
 図1に示すように、上下方向(Z方向)において、4つの縦フレーム部材25の中央の位置と、略1/4の長さの位置に、トラス構造の三角形を構成するための基準点RP1が設定される。
 また上下方向(Z方向)における中央の位置(仮想的な中央線CLの位置)上であって、各制振ユニット4の制振駆動部材14の左右から所定の距離離れた位置に、トラス構造の三角形を構成するための基準点RP2が設定される。
 さらに、第1の支持部材2及び第2の支持部材3上であって、第1の接続基準位置9(第2の接続基準位置10)の左右の位置に、基準点RP3が設定される。上下方向(Z方向)から見た場合、制振駆動部材14の左右に設定される基準点RP2と、第1の接続基準位置9(第2の接続基準位置10)の左右に設定される基準点RP3とは、互いに同じ位置となる。
 これら基準点RP1~RP3がトラス構造の三角形の頂点となるように、横フレーム部材26と、斜めフレーム部材27が配置され、縦フレーム部材25に接続される。
 図3に示すように、1つの制振ユニット4の左右の領域に構成される補強部材5(トラス構造)は、左右方向(X方向)において、制振ユニット4の中央を通る基準線CLに対して、対称となるように構成される。
 補強部材5を、トラス構造により構成することで、制振構造体1の剛性を維持しつつ、軽量化を実現することが可能である。
 第1の支持部材2、第2の支持部材3、制振ユニット4、ヒンジ20、及び補強部材5の材料としては、例えば、エポキシ樹脂(EP)、アクリル樹脂(PMMA)、ウレタン樹脂、ポリカーボネート(PC)、ナイロン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ABS樹脂、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、フェノール樹脂(PF)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ガラス繊維複合体、炭素繊維複合体等の樹脂材料を用いることが可能である。
 これらの樹脂材料を用いて、射出成形や押出成形等の樹脂成形により、第1の支持部材2、第2の支持部材3、制振ユニット4、ヒンジ20、及び補強部材5を作成することも可能である。これらの各要素が別材料により別工程で作成されてもよい。あるいは同じ材料で、一度の工程で一体的に作成されてもよい。
 また、3Dプリンタを用いて、第1の支持部材2、第2の支持部材3、制振ユニット4、ヒンジ20、及び補強部材5を作成することも可能である。
 これらに限定されず、他の材料や、他の作成方法が採用されてもよい。
 図1に示す上方スキン部材6、及び下方スキン部材7の材料としては、高い剛性を発揮することが可能な材料が用いられる。例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFPR)等を用いることが可能である。もちろんこれに限定されず、他の任意の材料が用いられてもよい。
 図1に示す例では、3つの制振ユニット4a~4cが配置される構成が図示されている。制振構造体1に配置される制振ユニット4の数は限定されず、より多くの制振ユニット4が配置されてもよい。
 複数の制振ユニット4(第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13)により微細な周機構造を構成することで、メタマテリアル構造体として、本技術に係る制振構造体1を構成することも可能である。もちろん、図1に示すような3つの制振ユニット4a~4cを含む制振構造体1も、メタマテリアル構造体に含まれ得る。
 [制振メカニズム]
 制振構造体1による制振メカニズムについて説明する。
 上記したように、本実施形態に係る制振構造体1では、制振ユニット4a~4cにより、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する上下方向(Z方向)の振動を抑制することが可能である。
 例えば、図1に示す制振構造体1の左右方向(X方向)における任意の位置にて、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が入力されたとする。上下方向(Z方向)の振動が入力された位置が、制振構造体1の左右方向(X方向)においていずれの位置であっても、制振構造体を発揮することが可能である。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3に対して上下方向(Z方向)の振動が入力される形態としては、様々な形態が考えられる。例えば、第1の支持部材2に振動源が接続され、接続部分から上下方向(Z方向)の振動が入力される。これにより、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上下方向(Z方向)に振動する。
 または、第2の支持部材3に振動源が接続され、接続部分から上下方向(Z方向)の振動が入力される。これにより、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上下方向(Z方向)に振動する。
 または、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の両方に振動源が接続され、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が入力される場合もあり得る。
 また、図1に示す制振構造体1の左端部に上下方向(Z方向)の振動が入力される場合もあり得る。この場合、例えば左側フレーム部材25aのいずれかの位置(左端部2a及び3aを含む)に振動源が接続されて、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が入力される。もちろん、左側フレーム部材25aの全体に振動源が接続される場合もあり得る。
 また、図1に示す制振構造体1の右端部に上下方向(Z方向)の振動が入力される場合もあり得る。この場合、例えば右側フレーム部材25bのいずれかの位置(右端部2b及び3bを含む)に振動源が接続されて、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が入力される。もちろん、右側フレーム部材25bの全体に振動源が接続される場合もあり得る。
 また、音波(空気等の振動)を介して、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に対して上下方向(Z方向)の振動が入力される場合もあり得る。この場合でも、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に対して、制振機能を発揮することが可能である。
 以下、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に対して、上下方向(Z方向)の振動が入力される位置を、振動入力点VIと記載する。例えば、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する上下方向(Z方向)の振動の変位(振幅)が最大となる位置を振動入力点VIとして規定することが可能である。振動入力点VIは、上下方向(Z方向)の振動の振動エネルギーが最大となる位置ともいえる。
 振動入力点VIは、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)において互いに同じ位置に設定されるパラメータとなる。以下では、振動入力点VIは、第1の支持部材2に対して規定される位置として説明を行う。
 もちろん、以下の説明は、振動入力点VIを、第2の支持部材3に対して規定される位置としても同様に成り立つ。また以下の説明は、振動入力点VIを、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)における同じ位置の両方に規定される場合にも同様に成り立つ。
 従って、以下の説明では、第1の支持部材2の所定の位置に振動入力点VIを設定することは、第2の支持部材3に対して振動入力点VIを設定すること、及び第1の支持部材2及び第2の支持部材3の両方に振動入力点VIを設定することと同義となる。もちろん、設定される振動入力点VIは、上下方向(Z方向)において同じ位置となる。
 図4~図7は、制振構造体1により、上下方向(Z方向)の振動が減衰される動作を示す模式図である。ここでは、制振構造体1の左端部の位置、すなわち第1の支持部材2の左端部2aの位置が、上下方向(Z方向)の振動が入力される振動入力点VIとして設定されている。
 また、図4~図7では、上方スキン部材6、及び下方スキン部材7の図示は省略している。
 図4及び図6は、上下方向(Z方向)の振動が作用することで、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上下方向(Z方向)における上方側の向きに変位した場合の図である。このような、上下方向(Z方向)の振動の作用により発生する、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)における上方側の向きへの変位を第1の振動変位とする。
 図5及び図7は、上下方向(Z方向)の振動が作用することで、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上下方向(Z方向)における下方側の向きに変位した場合の図である。このような、上下方向(Z方向)の振動の作用により発生する、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)における下方側の向きへの変位を第2の振動変位とする。
 また図4~図7において、白色から黒色までの濃淡は、制振構造体1の各位置(各部位)における変位量を表す。白色から黒色に近づくほど、その部分は大きく変位していることになる。すなわち、変位量が大きくなるほど、その部分は黒色が濃くなるように図示されている。
 各制振ユニット4に含まれる第1の制振コアユニット12(第2の制振コアユニット13)において、黒色が濃い部分を多く含む場合には、上下方向(Z方向)の振動により、当該第1の制振コアユニット12(第2の制振コアユニット13)が大きく変形していることになる。なお、図4~図7に示す変位量は、コンピュータシミュレーションにより算出されている。
 振動入力点VIに最も近い位置、すなわち左側の最端に位置する制振ユニット4aに着目する。図4及び図6に示すように、上下方向(Z方向)の振動により第1の振動変位が発生した場合には、制振ユニット4aの第1の制振コアユニット12は、第1の振動変位に応じて上下方向(Z方向)に沿って伸張変形され、左右方向(X方向)に沿って圧縮変形される。第1の制振コアユニット12は、第1の振動変位に応じて、このような変形のモードを持っている。
 図6に示すように、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第1の制振コアユニット12の第1の回転部材15aは、第1のヒンジ20a及び第3のヒンジ20cを基準として、右回りに回転する。第2の回転部材15bは、第2のヒンジ20b及び第4のヒンジ20dを基準として、左回りに回転する。第3の回転部材15cは、第3のヒンジ20c及び第9のヒンジ20iを基準として、左回りに回転する。第4の回転部材15dは、第4のヒンジ20d及び第10のヒンジ20jを基準として、右回りに回転する。
 第1の回転部材15a及び第2の回転部材15bの回転量(変位量)と、第3の回転部材15c及び第4の回転部材15dの回転量とを比較すると、制振駆動部材14に近い側の第3の回転部材15c及び第4の回転部材15dの回転量の方が大きくなる。
 第1の制振コアユニット12の左右方向(X方向)に延在する開口部22aは、上下方向(Z方向)に沿って広げられるように変形する。第1の制振コアユニット12の上下方向(Z方向)に延在する開口部22bは、左右方向(X方向)に沿って狭められるように変形する。すなわち、開口部22aは開くように変形し、開口部22bは閉じるように変形する。
 図4及び図6に示すように、上下方向(Z方向)の振動により第1の振動変位が発生した場合に、制振ユニット4aの第2の制振コアユニット13は、第1の振動変位に応じて上下方向(Z方向)に沿って圧縮変形され、左右方向(X方向)に沿って伸張変形される。第2の制振コアユニット13は、第1の振動変位に応じて、このような変形のモードを持っている。
 図6に示すように、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第2の制振コアユニット13の第5の回転部材17aは、第5のヒンジ20e及び第7のヒンジ20gを基準として、右回りに回転する。第6の回転部材17bは、第6のヒンジ20f及び第8のヒンジ20hを基準として、左回りに回転する。第7の回転部材17cは、第7のヒンジ20g及び第11のヒンジ20kを基準として、左回りに回転する。第8の回転部材17dは、第8のヒンジ20h及び第12のヒンジ20lを基準として、右回りに回転する。
 第5の回転部材17a及び第6の回転部材17bの回転量(変位量)と、第7の回転部材17c及び第8の回転部材17dの回転量とを比較すると、制振駆動部材14に近い側の第7の回転部材17c及び第8の回転部材17dの回転量の方が大きくなる。
 第2の制振コアユニット13の左右方向(X方向)に延在する開口部23aは、上下方向(Z方向)に沿って狭められるように変形する。第2の制振コアユニット13の上下方向(Z方向)に延在する開口部23bは、左右方向(X方向)に沿って広げられるように変形する。すなわち、開口部23aは閉じるように変形し、開口部23bは開くように変形する。
 図4及び図6に示すように、制振駆動部材14は、第1の振動変位に応じて、上下方向(Z方向)における下方側の向きに変位する。すなわち、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上方側の向きに変位した場合に、制振駆動部材14は、当該上方側の向きを打ち消すように、下方側の向きに変位する。
 図5及び図7に示すように、上下方向(Z方向)の振動により第2の振動変位が発生した場合には、制振ユニット4aの第1の制振コアユニット12は、第2の振動変位に応じて上下方向(Z方向)に沿って圧縮変形され、左右方向(X方向)に沿って伸張変形される。第1の制振コアユニット12は、第2の振動変位に応じて、このような変形のモードを持っている。
 図7に示すように、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第1の制振コアユニット12の第1の回転部材15aは、第1のヒンジ20a及び第3のヒンジ20cを基準として、左回りに回転する。第2の回転部材15bは、第2のヒンジ20b及び第4のヒンジ20dを基準として、右回りに回転する。第3の回転部材15cは、第3のヒンジ20c及び第9のヒンジ20iを基準として、右回りに回転する。第4の回転部材15dは、第4のヒンジ20d及び第10のヒンジ20jを基準として、左回りに回転する。
 第1の回転部材15a及び第2の回転部材15bの回転量(変位量)と、第3の回転部材15c及び第4の回転部材15dの回転量とを比較すると、制振駆動部材14に近い側の第3の回転部材15c及び第4の回転部材15dの回転量の方が大きくなる。
 第1の制振コアユニット12の左右方向(X方向)に延在する開口部22aは、上下方向(Z方向)に沿って狭められるように変形する。第1の制振コアユニット12の上下方向(Z方向)に延在する開口部22bは、左右方向(X方向)に沿って広げられるように変形する。すなわち、開口部22aは閉じるように変形し、開口部22bは開くように変形する。
 図5及び図7に示すように、上下方向(Z方向)の振動により第2の振動変位が発生した場合に、制振ユニット4aの第2の制振コアユニット13は、第2の振動変位に応じて上下方向(Z方向)に沿って伸張変形され、左右方向(X方向)に沿って圧縮変形される。第2の制振コアユニット13は、第2の振動変位に応じて、このような変形のモードを持っている。
 図7に示すように、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第2の制振コアユニット13の第5の回転部材17aは、第5のヒンジ20e及び第7のヒンジ20gを基準として、左回りに回転する。第6の回転部材17bは、第6のヒンジ20f及び第8のヒンジ20hを基準として、右回りに回転する。第7の回転部材17cは、第7のヒンジ20g及び第11のヒンジ20kを基準として、右回りに回転する。第8の回転部材17dは、第8のヒンジ20h及び第12のヒンジ20lを基準として、左回りに回転する。
 第5の回転部材17a及び第6の回転部材17bの回転量(変位量)と、第7の回転部材17c及び第8の回転部材17dの回転量とを比較すると、制振駆動部材14に近い側の第7の回転部材17c及び第8の回転部材17dの回転量の方が大きくなる。
 第2の制振コアユニット13の左右方向(X方向)に延在する開口部23aは、上下方向(Z方向)に沿って広げられるように変形する。第2の制振コアユニット13の上下方向(Z方向)に延在する開口部23bは、左右方向(X方向)に沿って狭められるように変形する。すなわち、開口部23aは開くように変形し、開口部23bは閉じるように変形する。
 図5及び図7に示すように、制振駆動部材14は、第2の振動変位に応じて、上下方向(Z方向)における上方側の向きに変位する。すなわち、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が下方側の向きに変位した場合に、制振駆動部材14は、当該下方側の向きを打ち消すように、上方側の向きに変位する。
 このように本実施形態に係る制振構造体1では、第1の支持部材2及び第2の支持部材3が上下方向(Z方向)で振動した場合に、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とが、互いに相補的な変形をする。
 具体的には、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて、第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の各々は、上下方向(Z方向)に沿った伸張変形と圧縮変形とを繰り返す。
 第1の制振コアユニット12が上下方向(Z方向)に沿って伸張変形した場合には、第2制振コアユニット13は、上下方向(Z方向)に沿って圧縮変形する。第1の制振コアユニット12が上下方向(Z方向)に沿って圧縮変形した場合には、第2制振コアユニット13は、上下方向(Z方向)に沿って伸張変形する。
 また、第1の制振コアユニット12の伸張変形及び圧縮変形は、第1~第4の回転部材15a~15dの回転により実現される。第2の制振コアユニット13の伸張変形及び圧縮変形は、第5~第8の回転部材17a~17dの回転により実現される。
 また、第1の制振コアユニット12、及び第2の制振コアユニット13の間に配置される制振駆動部材14は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動を打ち消す向きに変位する。
 これら、第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の相補的な変形、各回転部材(第1~第8の回転部材15a~15及び17a~17dの回転)、及び制振駆動部材14の変位により、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する振動を効率的に抑制することが可能となる。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が加わると、制振ユニット4(第1の制振コアユニット12、第2の制振コアユニット13、及び制振駆動部材14)が、特定の周波数帯で局部的に共振する。エネルギーの観点では加振のエネルギーがその共振に使われ、力の観点では局所共振しているコアが隣接するコアの変位を打ち消すように力を発生する。
 以下、上下方向(Z方向)の振動を減衰するための制振ユニット4の変形を、振動減衰動作と記載する場合がある。振動減衰動作は、上下方向(Z方向)の振動の振動数(周波数)に対応する、制振ユニット4の振動と見做すことが可能である。
 図4及び図5に示すように、中央に位置する制振ユニット4b、及び右側の最端に位置する制振ユニット4dも、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の第1の振動変位及び第2の振動変位に応じて、図6及び図7に示す制振減衰動作を行う。
 一方で、図4及び図5に示すように、中央に位置する制振ユニット4bの第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の各部位の変位量は、左端の制振ユニット4aと比べて小さくなっている。また、右端の制振ユニット4cでは、さらに各部位の変位量は少なくなっている。
 これにより、制振構造体1の左端部に入力される上下方向(Z方向)の振動は、3つの制振ユニット4a~4cの振動減衰動作により左側から右側にかけて減衰される。そして、制振構造体1の右端部、すなわち右側フレーム部材25bの部分では、上下方向(Z方向)の振動は、十分に抑制されている。
 図4及び図5に示すように、振動入力点VIに最も近い制振ユニット4aが、上下方向(Z方向)の振動の作用により発生する、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)における変位に応じて、最も大きく変形する。そして、左右方向(X方向)に沿って振動入力点VIから離れるほど、上下方向(Z方向)の振動は減衰される。従って、左右方向(X方向)に沿って振動入力点VIから離れる位置に配置される制振ユニット4ほど、変形量は少なくなる。
 例えば、左右方向(X方向)における任意の位置に振動入力点VIを設定する。図3等の示すように、第1の支持部材3の左右方向(X方向)における一方の端部の位置に振動入力点VIが設定されてもよい。これに限定されず、第1の支持部材3の左右方向(X方向)における中央の位置に振動入力点VIが設定されてもよい。
 設定された振動入力点VIに最も近い制振ユニット4が最も大きく変形するように振動減衰動作を行う。振動入力点VIから左右方向(X方向)に沿って離れるほど、上下方向(Z方向)の振動を減衰することが可能となる。
 例えば、第1の支持部材2の所定の位置に振動入力点VIを設定する。第1の支持部材2の振動入力点VIから離間した位置に、振動出力点を設定する。例えば、図4及び図5に示す例では、第1の支持部材2の右端部2bの位置が、振動出力点VOとして設定される。当該振動出力点VOでは、上下方向(Z方向)の振動は十分に減衰されている。
 なお、第1の支持部材2に振動出力点VOを設定することは、第2の支持部材3に対して振動出力点VOを設定すること、及び第1の支持部材2及び第2の支持部材3の両方に振動出力点VOを設定することと同義となる。もちろん、設定される振動出力点VOは、上下方向(Z方向)において同じ位置となる。
 [共振周波数の調整]
 図4~図7に示す振動減衰動作は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する上下方向(Z方向)の振動の振動数(周波数)が所定の値となる場合に、第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の変形量が最も大きくなるように発生し、振動の減衰効果がピークを示す。
 当該、振動減衰動作が最も大きい変形量で発生する上下方向(Z方向)の振動の振動数(周波数)を、制振ユニット4の共振周波数とする。制振ユニット4の共振周波数を調整することで、制振対象(制振のターゲット)となる上下方向(Z方向)の振動を適宜変更することが可能となる。
 例えば、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準として、制振ユニットの共振周波数を設定する。これにより、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動を、十分に抑制することが可能となる。
 例えば、図1等に示す複数の制振ユニット4の各々の共振周波数を、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数と一致させる。これにより、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動を、十分に抑制することが可能となる。
 あるいは、複数の制振ユニット4の各々の共振周波数を、あえて微妙にずらして設計するといったことも可能である。これにより、制振可能となる上下方向(Z方向)の振動の幅を大きくすることが可能となる。すなわち、制振可能となる上下方向(Z方向)の振動の周波数帯域を広げることが可能となる。
 その他、制振ユニット4の共振周波数の設定方法として、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準とした任意の方法が採用されてよい。
 例えば、制振ユニット4の慣性モーメントを高くすれば、制振ユニット4の共振周波数を低く設定することが可能となり、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の振動数を低くすることが可能となる。
 例えば、周波数が20Hz以上1000Hz以下の範囲に含まれる上下方向(Z方向)の振動を、制振対象として、制振ユニット4を構成することも可能である。すなわち、本技術を適用することで、低周波とされる100Hz以下の周波数の振動に対して、十分な制振効果を発揮することが可能となる。
 制振ユニット4の共振周波数を調整する方法として、様々な方法が採用されてよい。
 [錘(マス)の設置]
 制振構造体1に配置される1以上の制振ユニット4の各々に、1以上の錘を配置することで、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能である。
 錘として機能させるためには重量が必要であるため、比重が重い金属を用いることが好ましいが、例えば鉄やタングステンなど比較的比重が重く、入手しやすい金属材料を用いることが可能である。これらの金属材料に限定されず、所望する共振周波数によってはアルミニウム等の比較的軽い金属を用いることも可能である。その他、任意の材料からなる錘が用いられてもよい。
 図8~図10は、制振ユニット4に対する錘29の配置例を示す模式図である。
 図8~図10に示す例では、1以上の錘29として、第1~第8の錘29a~29hが配置される。
 第1~第4の錘29a~29dは、第1の制振コアユニット12に配置される。具体的には、以下のように配置される。
 第1の錘29aは、第1の回転部材15aに配置される。
 第2の錘29bは、第2の回転部材15bに配置される。
 第3の錘29cは、第3の回転部材15cに配置される。
 第4の錘29dは、第4の回転部材15dに配置される。
 第5~第8の錘29e~29hは、第2の制振コアユニット13に配置される。具体的には、以下のように配置される。
 第5の錘29eは、第5の回転部材17aに配置される。
 第6の錘29fは、第6の回転部材17bに配置される。
 第7の錘29gは、第7の回転部材17cに配置される。
 第8の錘29hは、第8の回転部材17dに配置される。
 図8~図10に示す例では、第1~第8の錘29a~29hとして、同じ材料であり同じ形状からなる部材が用いられる。具体的には、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第1~第8の錘29a~29hは、円形状を有する。
 共振周波数を低く設定し、減衰する周波数を低くしたい場合には、制振ユニット4内に存在する錘29の総重量を重くすることが有利となる。従って、図8~図10に示すように、複数の錘29を配置することが有効である。
 図8~図10に示す例では、第1の錘29a、第2の錘29b、第3の錘29c、及び第4の錘29dは、第1の制振コアユニット12の中心CP1に対して対称に配置される。また第4の錘29e、第5の錘29f、第6の錘29g、及び第7の錘29hは、第2の制振コアユニット13の中心CP2に対して対称に配置される。
 図8に示す例では、第1~第4の錘29a~29dは、第1の制振コアユニット12の中心CP1に近い位置に配置される。すなわち、第1~第4の回転部材15a~15dの、第2の辺部16b(図3参照)と第3の辺部16c(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第1~第4の錘29a~29dの各々が配置される。
 また図8に示す例では、第5~第8の錘29e~29hは、第2の制振コアユニット13の中心CP2に近い位置に配置される。すなわち、第5~第8の回転部材17a~17dの、第2の辺部18b(図3参照)と第3の辺部18c(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第5~第8の錘29e~29hの各々が配置される。
 図9に示す例では、第1~第4の錘29a~29dは、第1の制振コアユニット12の左右の端部側に配置される。すなわち、第1~第4の回転部材15a~15dの、第2の辺部16b(図3参照)と第4の辺部16d(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第1~第4の錘29a~29dの各々が配置される。
 また図9に示す例では、第5~第8の錘29e~29hは、第2の制振コアユニット13の左右の端部側に配置される。すなわち、第5~第8の回転部材17a~17dの、第2の辺部18b(図3参照)と第4の辺部18d(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第5~第8の錘29e~29hの各々が配置される。
 図10に示す例では、第1~第4の錘29a~29dは、第1の制振コアユニット12の上下の端部側に配置される。すなわち、第1~第4の回転部材15a~15dの、第1の辺部16a(図3参照)と第3の辺部16c(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第1~第4の錘29a~29dの各々が配置される。
 また図10に示す例では、第5~第8の錘29e~29hは、第2の制振コアユニット13の上下の端部側に配置される。すなわち、第5~第8の回転部材17a~17dの、第1の辺部18a(図3参照)と第3の辺部18c(図3参照)との間の頂点の近傍の位置に、第5~第8の錘29e~29hの各々が配置される。
 図11は、図8~図10に示す制振ユニット4を用いた場合の、上下方向(Z方向)の振動の周波数に対する、振動減衰を示すグラフである。
 図中の「中央寄せ」と記載された実線は、図8に示す制振ユニット4を用いた場合のグラフである。
 図中の「左右寄せ」と記載された波線は、図9に示す制振ユニットを用いた場合のグラフである。
 図中の「上下寄せ」と記載された波線は、図10に示す制振ユニットを配置した場合のグラフである。
 図11に示すように、第1~第8の錘29a~29hの配置位置に応じて、最も減衰することが可能な周波数を異ならせることが可能となる。すなわち、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能となる。
 図8に示す「中央寄せ」の構成が、共振周波数を最も低く設定することが可能である。図9に示す「左右寄せ」の構成は、「中央寄せ」の構成よりも共振周波数を高く設定することが可能である。図10に示す「上下寄せ」の構成は、さらに共振周波数を高く設定することが可能である。
 このように、錘29の位置を調整することで、制振ユニット4の共振周波数を容易に調整することが可能である。上記したように、共振周波数と慣性モーメントとは相関関係があると考えられる。例えば、各ヒンジ20と錘29との距離に着目して、慣性モーメントの調整、すなわち共振周波数の調整を行うことが可能である。
 各回転部材15(17)が回転する基準となるヒンジ20から錘29を離すほど、回転部材15(17)の慣性モーメントは大きくなる。従って、ヒンジ20から離れた位置に錘29を配置することで、制振ユニット4の共振周波数を低くすることが可能となる。もちろん、制振した振動の周波数を高めたい場合には、錘29をヒンジ20に近づけて設計するといったことも可能である。
 なお、図11に示すように、上下方向(Z方向)の振動に対して、減衰効果が低下する周波数も存在する。この点からみても分かるように、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準として、制振ユニット4の共振周波数を適切に設定することが重要である。
 図12~図15は、制振ユニット4に対する錘29の他の配置例を示す模式図である。
 図12に示す例では、奥行方向(Y方向)から見た場合に、面積が小さい円形状の錘31が3つを1セットとして、各回転部材15(17)に配置される。3つの錘31からなるセットが、第1の制振コアユニット12、及び第2の制振コアユニット13の、左右の端部側に配置される。3つの錘31のセットを、第1~第8の錘と見做すことも可能である。
 図13に示す例では、奥行方向(Y方向)から見た場合に、長円の形状を有する錘29が、各回転部材15(17)に配置される。各回転部材15(17)の、中心CP1(CP2)に最も近い位置の頂点から上下方向(Z方向)に対して45度の角度で交差する方向で、第4の辺部16d(18d)(図3参照)に向けて仮想的な線Lを引く。各錘29は、長辺の長軸が当該仮想線L上に位置するように配置される。
 図14に示す例では、奥行方向(Y方向)から見た場合に、正六角形の形状を有する錘29が、各回転部材15(17)の中央の位置に配置される。
 図15に示す例では、奥行方向(Y方向)から見た場合に、星形の形状を有する錘29が、各回転部材15(17)の中央の位置に配置される。
 制振ユニット4に対して配置される1以上の錘29の、数、重量、形状、及び配置位置等は限定されず、任意に設定されてよい。例えば、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準として、1以上の錘29の数、重量、形状、及び配置位置等を設定することが可能である。これらのパラメータのうち1つのみが設定されてもよい。
 奥行方向(Y方向)から見た場合の錘29の形状として、高い自由度で様々な形状を採用することが可能である。例えば、量産性に向いた円、矩形、星型等を採用することが可能である。また、長辺部を持つ矩形、長軸を持つ楕円形、円弧状の形状、様々な角度の扇型等の形状を採用可能である。
 第1の制振コアユニット12の第1~第4の回転部材15a~15dのいずれか1つに錘29が配置されてもよい。第2の制振コアユニット12の第5~第8の回転部材17a~17dのいずれか1つに錘29が配置されてもよい。
 奥行方向(Y方向)から見た場合に、形状の異なる複数の錘29や、材料の異なる複数の錘29が配置されてもよい。また、第1の制振コアユニット12(第2の制振コアユニット13)の中心CP1(CP2)に対して、対称とならない位置に錘29が配置されてもよい。
 奥行方向(Y方向)において、各回転部材15(17)よりもサイズ(厚み)が大きい錘29が配置されてもよい。例えば、各回転部材15(17)に貫通孔を形成し、当該貫通孔に錘29が挿入されてもよい。この場合、奥行方向(Y方向)における錘29の両端部を、貫通孔よりもサイズが大きくなるように設計する。これにより、錘29が貫通孔から簡単に外れない構成を実現することが可能となる。また錘29の総重量を大きくすることが可能となるので、制振対象となる振動の周波数を低くすることが容易に実現される。
 なお、典型的には、各回転部材15(17)の各々の共振周波数がそろうように制振ユニット4が設計される。また典型的には、また第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の各々の共振周波数がそろうように制振ユニット4が設計される。
 一方で、これに限定されず、各回転部材15(17)の各々の共振周波数を異ならせて制振ユニット4が設計されてもよい。第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13の各々の共振周波数を異ならせて制振ユニット4が設計されてもよい。
 [各ヒンジ20(薄肉部材)のサイズの調整]
 薄肉部材からなる第1~第12のヒンジ20a~20lの太さを調整することで、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能である。
 例えば、図3に示す第1のヒンジ20a、第2のヒンジ20b、第3のヒンジ20c、第4のヒンジ20d、第5のヒンジ20e、第6のヒンジ20f、第7のヒンジ20g、第8のヒンジ20h、第9のヒンジ20i、第10のヒンジ20j、第11のヒンジ20k、及び第12のヒンジ20lの各々について、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準として、上下方向(Z方向)に直交する断面(XY平面で切断した場合の断面)のサイズを設定することが可能である。
 図16は、第1~第12のヒンジ20a~20lの、左右方向(X方向)におけるサイズを1.1mm、1.3mm、1.4mm、1.5mmとした場合の、上下方向(Z方向)の振動の周波数に対する、振動減衰を示すグラフである。
 図16に示すように、第1~第12のヒンジ20a~20lの断面積が小さいほど、共振周波数を低く設定することが可能となり、減衰可能な上下方向(Z方向)の振動の周波数を低くすることが可能となる。本例では、左右方向(X方向)におけるサイズを1.1mm~1.5mmまで変化させることで、振動減衰が-40dBを下回る領域の周波数を、約44Hzから約64Hz程度まで変化させることができた。
 これは、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて、各ヒンジ20から第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13に作用するばね力の違いによるものと考えられる。
 このようにヒンジ20の断面積を調整することで、制振ユニット4の共振周波数を容易に調整することが可能である。
 なお、ヒンジ20の構成は限定されず、ねじりばねを用いた蝶番等が用いられてもよい。この場合でも、ねじりばねのばね定数等を調整することで、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能である。
 その他、制振ユニット4の材料、形状、サイズ等を調整することで、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能である。また制振ユニット4の周囲に構成される補強部材の材料、形状、サイズ等を調整することでも、制振ユニット4の共振周波数を調整することが可能である。
 [補強部材のバリエーション]
 図17は、補強部材5の他の構成例を示す模式図である。
 図17に示す例では、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の間の、3つの制振ユニット4a~4cの周囲の領域が、板状の部材33で構成される。当該板状の部材33が、補強部材5として用いられる。
 図17に示す例では、第1の支持部材2及び第2の支持部材3と、板状の部材33とが一体的に構成されている。もちろん、第1の支持部材2及び第2の支持部材3と、板状の補強部材5(33)とが個別に作成され、接続されてもよい。
 図17に示す制振構造体1の作成方法として、上下方向(Z方向)を短辺方向とし、左右方向(X方向)を長辺方向とする矩形状の板部材を準備する。板部材の第1の長辺部35aに第1の接続基準位置9a~9cを設定し、第2の長辺部35bに第2の接続基準位置10a~10cを設定する。
 なお、第1の長辺部35aが第1の支持部材2として機能し、第2の長辺部35bが第2の支持部材3として機能する。
 上下方向(Z方向)において互いに対向する第1の接続基準位置9と第2の接続基準位置10との間の領域に、制振ユニット4を配置するための開口部36(36a~36c)を作成する。開口部36の内部に、制振ユニット4を配置して、第1の接続基準位置9及び第2の接続基準位置10に対して、ヒンジ機構(第1のヒンジ20a、第2のヒンジ20b、第5のヒンジ20e、第6のヒンジ20f)を介して接続する。
 図17に示す制振構造体1では、各制振ユニット4の左側に、補強部材5との間のクリアランス(間隙)となる左側開口部37aが形成される。また各制振ユニット4の右側に、補強部材5との間のクリアランスとなる右側開口部37bが形成される。左側開口部37aと、右側開口部37bは、基準線CLに対して対称となるように形成される。
 例えば、矩形状の板部材から、左側開口部37a、右側開口部37b、第1の制振コアユニット12の開口部22a及び22b、第2の制振コアユニット13の開口部23a及び23bを切りぬく。これにより、板状の部材から一体的に制振構造体1を作成することが可能である。
 図18は、補強部材5の他の構成例を示す模式図である。図18では、制振ユニット4の図示は省略されている。
 図18に示す例では、トポロジー最適化により、補強部材5の形状が算出されている。
 制振構造体1の質量増加を抑えつつ、隣り合う制振ユニット4の間の空いた領域に適切な補強を入れることによって剛性を向上させることを目標とする。そして、限られた体積の材料で剛性を最大化するという要求に対し、制振構造体1に適用できるトポロジー最適化を行った。なお、制振ユニット4が配置される開口部が必要であること、また振動減衰性能の観点から、補強部材5の構成の最適解が周期構造になること、という2つの条件を満足するように最適化を行った。
 トポロジー最適化により、軽量化及び剛性に有利な補強部材5を実現することが可能である。なお、最適化のアルゴリズムは限定されず、任意の最適化アルゴリズムを採用することが可能である。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向の振動に応じて、1以上の制振ユニット4により適切に振動減衰動作が行われるために、1以上の制振ユニット4の各々と補強部材5との間には、間隙(クリアランス)が設けられる。本実施形態では、1以上の制振ユニット4の各々と、補強部材5との間には、少なくとも1mm以上の間隙が設けられる。
 すなわち、1以上の制振ユニット4の各々と、補強部材5とが最も近接する位置との間の間隙のサイズは、少なくとも1mm以上に設計される。図1~図3に示す例では、回転部材15(17)の第4の辺部16d(18d)と、斜めフレーム部材27との間の間隙が、少なくとも1mm以上に設計される。
 図17に示す例においても同様に、回転部材15(17)の第4の辺部16d(18d)(図3参照)と、これに対向する板状の部材33の端面との間の間隙が、少なくとも1mm以上に設計される。これにより、1以上の制振ユニット4により適切に振動減衰動作が行われ、上下方向(Z方向)の振動を適切に抑制することが可能となる。
 1以上の制振ユニット4の各々と、補強部材5との間に、2mm以上の間隙を設ける。これにより、1以上の制振ユニット4と補強部材5との接触をさらに防止することが可能となる。この結果、1以上の制振ユニット4の振動減衰動作による制振機能を十分に発揮させることが可能となる。
 図1に示すトラス構造により構成される補強部材5や、図18に示すトポロジー最適化により構成される補強部材5の特徴として、以下の点を挙げることが可能である。
 すなわち、図1や図18に示す補強部材5は、第1の支持部材2、及び第2の支持部材3のいずれか一方に接続され、基準線RLに対して互いに対称となるように上下方向(Z方向)に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアを含む。
 図1に示すトラス構造により構成される補強部材5では、第1の接続基準位置9aの左右の位置から、基準線RLaに対して互いに対称となるように下方側に斜めに延在する2つの斜めフレーム部材27のペアが構成されている。第1の接続基準位置9b及び9cの各々に対しても同様に、基準線RLb及びRLccに対して互いに対称となるように下方側に斜めに延在する2つの斜めフレーム部材27のペアがそれぞれ構成されている。
 また、図1に示す補強部材5では、第2の接続基準位置10aの左右の位置から、基準線RLaに対して互いに対称となるように上方側に斜めに延在する2つの斜めフレーム部材27のペアが構成されている。第2の接続基準位置10b及び10cの各々に対しても同様に、基準線RLb及びRLcに対して互いに対称となるように上方側に斜めに延在する2つの斜めフレーム部材27のペアがそれぞれ構成されている。
 図18に示すトポロジー最適化により構成される補強部材5では、左側フレーム部材25a、右側フレーム部材25b、及び3つの中間フレーム部材25c~25eが構成される。
 左側フレーム部材25aから左側の中間フレーム部材25cまでの間の領域、左側の中間フレーム部材25cから中央の中間フレーム部材25dまでの間の領域、中央の中間フレーム部材25dから右側の中間フレーム部材25eまでの間の領域、右側の中間フレーム部材25eから右側フレーム部材25bまでの間の領域には、基準線RLa~RLdの各々に対して対称となるように補強部材5が構成されている。
 当該各領域にて構成される補強部材5のうち、第1の支持部材2及び第3の支持部材3に接続されている部分に着目すると、基準線RLに対して互いに対称となるように上下方向(Z方向)に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアが存在することが分かる。
 例えば、図18中の〇で囲った領域44a及び44bに着目する。補強部材5の領域44a内の部分と、領域44b内の部分とは、基準線RLaに対して互いに対称となるように構成されている。従って、領域44aに含まれるフレーム部材に対して、領域44b内に基準線RLaに対して互いに対称となるフレーム部材が存在する。これらのフレーム部材のペアが、第1の支持部材2、及び第2の支持部材3のいずれか一方に接続され、基準線RLに対して互いに対称となるように上下方向(Z方向)に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアに相当する。
 図1に示す構成とは異なる構成で、トラス構造が実現される場合もあり得る。またトポロジー最適化により、図18とは異なる構成が算出される場合もあり得る。いずれの場合でも、第1の支持部材2、及び第2の支持部材3のいずれか一方に接続され、基準線RLに対して互いに対称となるように上下方向(Z方向)に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアが少なくとも1つ存在する場合は、本発明に係る1つの特徴を有する補強部材5であるということができる。もちろん、当該特徴はあくまで1つの特徴であり、本発明に係る補強部材5を構成する上で必須の構成要素というわけではない。
 [内部補強部材]
 図19は、制振ユニット4の他の構成例を示す模式図である。
 図19に示す制振ユニット4では、第1の制振コアユニット12、及び第2の制振コアユニット13の各々に対して、内部補強部材39が配置されている。内部補強部材39は、隣接する回転部材15(17)同士を接続する部材である。
 図19に示す例では、第1の制振コアユニット12に、第1の回転部材15aと第2の回転部材15bとを互いに接続する第1の内部補強部材39aと、第3の回転部材15cと第4の回転部材15dとを互いに接続する第2の内部補強部材39bとが配置される。
 また図19に示す例では、第2の制振コアユニット13に、第5の回転部材17と第6の回転部材17bとを互いに接続する第3の内部補強部材39cと、第7の回転部材17cと第8の回転部材17dとを互いに接続する第4の内部補強部材39dが配置される。
 奥行方向(Y方向)から見た場合に、第1~第4の内部補強部材39a~39dの各々は、クランク形状を有する。
 第1の内部補強部材39aは、第1の回転部材15aの第3の辺部16c-1の下端部の位置から左右方向(X方向)に沿って延在する第1の基体部40aと、第2の回転部材15bの第3の辺部16c-2の上端部の位置から左右方向(X方向)に沿って延在する第2の基体部40bと、上下方向(Z方向)に沿って延在し、第1の基体部40aと第2の基体部40bとを接続する接続部40cとを有する。
 第2の制振コアユニット13の第7の回転部材17c及び第8の回転部材17dとの間に配置される第4の内部補強部材39dは、第1の内部補強部材39aと同様の構成を有し、第1の基体部40aと、第2の基体部40bと、接続部40cとを有する。
 第2の内部補強部材39bは、第3の回転部材15cの第3の辺部16c-3の上端部の位置から左右方向(X方向)に沿って延在する第3の基体部40dと、第4の回転部材15dの第3の辺部16c-4の下端部の位置から左右方向(X方向)に沿って延在する第4の基体部40eと、上下方向(Z方向)に沿って延在し、第3の基体部40dと第4の基体部40eとを接続する接続部40fとを有する。
 第2の制振コアユニット13の第5の回転部材17a及び第6の回転部材17bとの間に配置される第3の内部補強部材39cは、第2の内部補強部材39bと同様の構成を有し、第3の基体部40dと、第4の基体部40eと、接続部fとを有する。
 このようにクランク形状の内部補強部材39を配置することで、制振構造体1の剛性を向上させることが可能となる。特に、第1の制振コアユニット12及び第3の制振コアユニット13の剛性を向上させることが可能である。
 図19に示す構成は、第1の制振コアユニット12の上下方向(Z方向)に延在する開口部22b、及び第2の制振コアユニット13の上下方向(Z方向)に延在する開口部23b内に、補強部材を配置する構成ともいえる。
 これにより、制振構造体1の上下方向(Z方向)における剛性を向上される。例えば、上下方向(Z方向)の下方側に荷重が作用するような状況で、制振構造体1が用いられる場合もあり得る。例えば、床下や天井等において、制振構造体1が梁として用いられ、上下方向(Z方向)にて荷重を支えるように配置される場合もあり得る。
 このような場合に、図19に例示するようなクランク形状の内部補強部材39を、開口部22b及び23b内に構成する。これにより、上方からの荷重により制振構造体1が撓んでしまったり曲がってしまったりすることを十分に抑制することが可能となる。この結果、梁としての機能を十分に果たすことが可能となる。
 また、クランク形状の内部補強部材39は、制振ユニット4の振動減衰動作による振動メカニズムへ影響を及ぼすことなく、制振ユニット4の剛性を向上させるのに有利な構成である。もちろん、内部補強部材39の形状として、クランク形状以外の形状が採用されてもよい。
 もちろん、第1の制振コアユニット12の左右方向(X方向)に延在する開口部22a、及び第2の制振コアユニット13の左右方向(X方向)に延在する開口部23a内に、内部補強部材が構成されてもよい。これにより、左右方向(X方向)における剛性を向上させることが可能となる。
 [R面取り加工(フィレット加工)]
 図20及び図21は、補強部材5の他の構成例を示す模式図である。
 図20及び図21に示す制振ユニット4では、第1の支持部材2及び第2の支持部材3と補強部材5との接続部分や、補強部材5内にR面取り部(フィレット部)46が構成される。R面取り部46は、R面取り加工(フィレット加工)が行われることで構成される。
 図20に示す例では、補強部材5は、トラス構造により構成される。すなわち、補強部材5は、上下方向(Z方向)に対して斜め方向に延在する斜めフレーム部材27(筋交い部材)を含む複数のフレーム部材を有する。具体的には、複数のフレーム部材として、上下方向(Z方向)に延在する縦フレーム部材25(左側フレーム部材25a、中間フレーム部材25c)、左右方向(X方向)に延在する横フレーム部材26(26a、26b)、及び斜めフレーム部材27(27a~27h)が配置される。
 R面取り部46は、第1の支持部材2と複数のフレーム部材との接続部分、第2の支持部材3と複数のフレーム部材との接続部分、及び複数のフレーム部材に含まれるフレーム部材同士の接続部分に構成される。
 図20に示す例では、第1の支持部材2と斜めフレーム部材27(27a及び27b)との接続部分に4つのR面取り部46aが構成される。また第1の支持部材2と縦フレーム部材25(左側フレーム部材25a、中間フレーム部材25c)との接続部分に2つのR面取り部46bが構成される。
 第2の支持部材3と斜めフレーム部材27(27g及び27h)との接続部分に4つのR面取り部46cが構成される。また第2の支持部材3と縦フレーム部材25(左側フレーム部材25a、中間フレーム部材25c)との接続部分に2つのR面取り部46dが構成される。
 左側フレーム部材25aと、斜めフレーム部材27(27a、27c、27e、27g)との接続部分に、4つのR面取り部46eが構成される。また、中間フレーム部材25cと、斜めフレーム部材27(27b、27d、27f、27h)との接続部分に、4つのR面取り部46fが構成される。
 横フレーム部材26(26a及び26b)と、縦フレーム部材25(左側フレーム部材25a、中間フレーム部材25c)との接続部分に4つのR面取り部46gが構成される。また、横フレーム部材26(26a及び26b)と、斜めフレーム部材27(27c~27f)との接続部分に4つのR面取り部46hが構成される。
 斜めフレーム部材27同士の接続部分(27aと27cとの接続部分、27bと27dとの接続部分、27eと27gとの接続部分、27fと27hとの接続部分)に、4つのR面取り部46iが構成される。
 図21に示す例では、補強部材5は、板状の部材33により構成される。
 R面取り部46は、第1の支持部材2と板状の部材33との接続部分、第2の支持部材3と板状の部材33との接続部分、及び板状の部材33の端面(側面)に構成される隅部の少なくとも1つに構成される。
 図21に示す例では、第1の支持部材2と板状の部材33との接続部分に2つのR面取り部46jが構成される。また第2の支持部材3と板状の部材33との接続部分に2つのR面取り部46kが構成される。
 板状の部材33の端面であり、制振ユニット4に対向する対向面47a及び47bに構成される隅部に、4つのR面取り部46lが構成される。
 図20及び図21に例示するように、各部材の接続部分や、板状の部材の端面の隅部にR面取り部46を構成することで、応力集中を抑制することが可能となり、部材の破損等を防止することが可能となる。従って、制振構造体1の剛性を向上させることが可能となる。
 図20及び図21に示すR面取り部46の全てが構成されてもよいし、一部の箇所の面取り部46が構成されてもよい。例えば、1箇所のみにR面取り部46を構成するといったことも可能である。
 図1、図17、図20及び図21等において、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の間の1以上の制振ユニット4の周囲の領域、すなわち補強部材5を構成する対象となる領域を補強対象領域とする。上下方向(Z方向)に沿って、補強対象領域の上下方向(Z方向)に直交する断面(XY平面で切断した場合の断面)のサイズの変化が大きい部分に、より大きい応力が発生する。
 図20及び図21に示す例では、補強部材5の上下方向(Z方向)において第1の制振コアユニット12(第2の制振コアユニット13)の中心CP1(CP2)と同じ位置となる部分が、上下方向(Z方向)に直交する断面のサイズの変化が大きい部分となり、大きい応力が発生する。従って、図20に示すR面取り部46i、図21に示すR面取り部46lを構成することで、応力集中による破損等を防止することに有利となる。
 本実施形態では、R面取り部46の半径は、2mm以上となるように設計されている。これにより、応力集中を十分に抑制することが可能である。なお、この値に限定されず、半径が2mmよりも小さくなるように、R面取り部46が構成されてもよい。
 以上、本実施形態に係る制振構造体1では、第1の支持部材2と第2の支持部材3との間に1以上の制振ユニット4が接続される。1以上の制振ユニット4の各々は、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とを含む。
 第1の制振コアユニット12は、第1及び第2のヒンジ20a及び20bを介して第1の支持部材2に接続され、第2の制振コアユニット13は第5及び第6のヒンジ20e及び20fを介して第2の支持部材3に接続される。また、第1の制振コアユニット12と、第2の制振コアユニット13とは、第9~第12のヒンジ20i~20lを介して、互いに接続される。
 第1の制振コアユニット12は、第1~第4の回転部材15a~15dを有する。このうち、第1の回転部材15aと第3の回転部材15cとは、第3のヒンジ20cを介して互いに接続されている。また第2の回転部材15bと第4の回転部材15dとは、第4のヒンジ20dを介して互いに接続されている。
 第2の制振コアユニット13は、第5~第8の回転部材17a~17dを有する。このうち、第5の回転部材17aと第7の回転部材17cとは、第7のヒンジ20gを介して互いに接続されている。また第6の回転部材17bと第8の回転部材17dとは、第8のヒンジ20hを介して互いに接続されている。
 第1~第12のヒンジ20a~20lは、上記のように上下方向(Z方向)から見た場合の位置が適宜設定されている。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3に上下方向(Z方向)の振動が作用すると、各回転部材15(17)がヒンジ20を基点に回転する。第1の制振コアユニット12と第2制振コアユニット13との接続部分は、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する上下方向(Z方向)の振動を打ち消す向きに変位する。これにより、第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用する振動を抑制することが可能となる。この結果、高い制振機能を発揮することが可能となる。
 振動を減衰させる制振方法として、ダンパ等の減衰機構を用いる方法や、スポンジ等の減衰材料を利用する方法等が採用される場合について考察する。例えば、減衰機構を追加すると質量の増加を招き、除震したい物体自身が重くなる場合も多い。また減衰材料は多孔性、あるいは、材料を構成する分子同士が十分に結合しておらず分子鎖が絡まっているだけの構造であるため、減衰材料を使用している部分は、強度が低下するという問題もある。すなわち、振動を減衰する機能を持たせつつ、軽量化と高い強度とを両立することは、解決が難しい課題であるといえる。
 例えば、上記した特許文献1に記載の技術では、片持ち梁の構造を基本としており、振動する梁が支持されているのは片側だけで動吸振器自身がもろく、かつ当該梁は中空に浮いた構造のため、部材の剛性に寄与しない。
 特許文献2に記載の技術は、錘がある共振部が部材からは中空に浮いた構造であるため、部材の剛性に寄与しない。また剛性に寄与しない共振部は部材の半分以上の体積を占めていることから、当該遮音材の剛性は低くなってしまう。
 本技術に係る制振構造体1では、第1の支持部材2と第2の支持部材3との間に、振動懸垂動作を行う制振ユニット4が配置される。従って、いわゆる片手持ちの構造ではなく、制振ユニット4の両側が支持されるので、制振構造体1の剛性は高いものとなっている。
 補強部材5をトラス構造により構成することや、トポロジー最適化により構成することで、制振構造体1の軽量化及び剛性に有利な補強部材5を実現することが可能である。
 また、本制振構造体1では、制振ユニット4の共振周波数を容易に調整することが可能であるので、減衰可能な周波数を容易に制御することが可能である。例えば、100Hz以下の低周波振動を制振できる制振構造体1を容易に実現することが可能である。
 [振動減衰装置]
 本発明に係る制振構造体1を有する振動減衰装置について説明する。振動減衰装置は、本発明に係る、制振構造体を組み込んだ装置の一実施形態に相当する。
 図22は、本発明の一実施形態に係る振動減衰装置50の概略的な構成例を示す模式図である。図22では、制振構造体1の内部の構成に関して、制振ユニット4(第1の制振コアユニット12、第2の制振コアユニット13、ヒンジ20)が簡略化して図示されている。
 振動減衰装置50は、1以上の制振構造体1を具備し、第1の部材51と、第2の部材52との間に接続される。第1の部材51及び第2の部材52は、1以上の制振構造体1の各々に対して直接的、あるいは他の部材を介して間接的に接続される。
 1以上の制振構造体1の各々は、第1の支持部材2の所定の位置が第1の振動作用点VA1となるように第1の部材51に接続され、第1の支持部材2の当該第1の振動作用点VA1から離間した位置が第2の振動作用点VA2となるように第2の部材52に接続される。
 第1の振動作用点VA1は、第1の部材51から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合に、当該上下方向(Z方向)の振動が入力する位置である。すなわち、第1の部材51が上下方向(Z方向)に振動した場合に振動入力点VI(図4等参照)となる位置が、第1の振動作用点VA1となる。
 第1の支持部材2の所定の位置が第1の振動作用点VA1となるように、すなわち第1の部材51から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合にその位置が振動入力点VIとなるように、制振構造体1に対して第1の部材51が接続される。
 第2の振動作用点VA2は、第2の部材52から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合に、当該上下方向(Z方向)の振動が入力する位置である。すなわち、第2の部材52が上下方向(Z方向)に振動した場合に振動入力点VI(図4等参照)となる位置が、第2の振動作用点VA2となる。
 第1の支持部材2の第1の振動作用点VA1から離間した位置が第2の振動作用点VA2となるように、すなわち第2の部材52から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合に第1の振動作用点VA1から離間した位置が振動入力点VIとなるように、制振構造体1に対して第2の部材52が接続される。
 図22に示す例では、振動減衰装置50に、さらに、第1の接続用機構53と、第2の接続用機構54とが設けられる。
 第1の接続用機構53は、第1の部材51から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合に、第1の振動作用点VA1に第1の部材51から発生した振動が入力するように、第1の部材51と1以上の制振構造体1の各々とを接続する。
 第2の接続用機構54は、第2の部材52から上下方向(Z方向)の振動が発生した場合に、第2の振動作用点VA2に第2の部材52から発生した振動が入力するように、第2の部材52と1以上の制振構造体1の各々とを接続する。
 第1の接続用機構53、及び第2の接続用機構54の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
 図22に示す例では、第1の支持部材2の左端部2aが第1の振動作用点VA1となるように、制振構造体1と第1の部材51とが接続される。また第1の支持部材2の右端部2bが第2の振動作用点VA2となるように、制振構造体1と第2の部材52とが接続される。
 なお、第1の支持部材2に対して第1の振動作用点VA1及び第2の振動作用点VA2を設定することは、第2の支持部材3に対して第1の振動作用点VA1及び第2の振動作用点VA2を設定すること、及び第1の支持部材2及び第2の支持部材3の両方に対して第1の振動作用点VA1及び第2の振動作用点VA2を設定することと同義となる。
 図22に示すように、第1の部材51が振動源となり上下方向(Z方向)に振動した場合、第1の振動作用点VA1に上下方向(Z方向)の振動が入力される。入力された振動が第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用するのに応じて、4つの制振ユニット4により振動減衰動作が行われる。これにより、上下方向(Z方向)の振動は減衰され、第2の振動作用点VA2では、上下方向(Z方向)の振動は十分に抑制される。この結果、第1の部材51で発生した上下方向(Z方向)の振動が、第2の部材52に伝達することを十分に抑制することが可能となる。なお、この場合、第2の振動作用点VA2を、振動出力点VO(図4等参照)と見做すことも可能である。
 第2の部材52が振動源となり上下方向(Z方向)に振動した場合、第2の振動作用点VA2に上下方向(Z方向)の振動が入力される。入力された振動が第1の支持部材2及び第2の支持部材3に作用するのに応じて、4つの制振ユニット4により振動減衰動作が行われる。これにより、上下方向(Z方向)の振動は減衰され、第1の振動作用点VA1では、上下方向(Z方向)の振動は十分に抑制される。この結果、第2の部材52で発生した上下方向(Z方向)の振動が、第1の部材52に伝達することを十分に抑制することが可能となる。なお、この場合、第1の振動作用点VA1を、振動出力点VO(図4等参照)と見做すことも可能である。
 このように振動減衰装置50を配置することで、第1の部材51及び第2の部材52の間で、上下方向(Z方向)の振動が伝達することを十分に抑制することが可能となり、高い制振機能が発揮される。振動減衰装置50の利用方法として、例えば、振動源となる部材と、当該振動源で発生する振動を伝達させたくない部材との間に振動減衰装置50を配置する方法が挙げられる。これに限定されず、各々が振動源となり得る2つの部材の間に、各々で発生する振動が伝達しないように、振動減衰装置50を配置する方法も挙げられる。
 なお、2つの部材の間に振動減衰装置50を配置する場合に限定されず、3以上の部材に対して振動減衰装置50を配置することも可能である。この場合、3以上の部材のうち少なくとも2つの部材に対して、第1の支持部材2の互いに離間した位置が第1の振動作用点VA1及び第2の振動作用点VA2となるように、各制振構造体1が接続されればよい。このような第1の部材51及び第2の部材52に対する制振構造体1の接続方法は、本技術に係る接続方法ともいえる。もちろん、3以上の部材の任意の2つの部材に対して、本技術に係る接続方法が実現されてもよい。
 図23~図25は、振動減衰装置50の他の構成例を示す模式図である。
 図23は、振動減衰装置50を、手前側の右上方から斜めに見た場合の斜視図である。
 図24は、振動減衰装置50を、奥行方向(Y方向)から見た場合の図である。
 図25は、振動減衰装置50を、左側(X軸の負側)から見た場合の側面図である。
 振動減衰装置50は、4つの制振構造体1と、上面部材55と、下面部材56と、上方側柱部材57(57a~57d)と、下方側柱部材58(58a~58d)と、支持脚部材59とを含む。
 上面部材55は、上下方向(Z方向)から見た場合に矩形状を有する板状の部材であり、上下方向(Z方向)に垂直となるように配置される。
 下面部材56は、上面部材55と略等しい形状を有する板状の部材の部材であり、上下方向(Z方向)に沿って上面部材55と対向する位置に配置される。上下方向(Z方向)から見た場合に、上面部材55と上面部材55とは、互いに重なり合う位置関係で配置される。
 支持脚部材59は、下面部材56の下方側の4隅に配置され、設置面に当接して振動減衰装置50を支持する。
 本実施形態では、上面部材55上に、第1の物体が接続される。従って、上面部材55は、第1の接続用機構53の一部として機能する。さらにいえば、上面部材55と、上方側柱部材57と、上方側柱部材57に接続される接続用部材60とにより、第1の接続用機構53が構成される。
 また本実施形態では、支持脚部材59と当接する設置面が、第2の物体に相当する。従って、下面部材56及び支持脚部材59は、第2の接続用機構54の一部として機能する。さらにいえば、下面部材56と、下方側柱部材58と、下方側柱部材58に接続される接続用部材60とにより、第2の接続用機構54が構成される。なお、設置面とは異なる他の物体が、第2の物体として下面部材56に接続されてもよい。
 本実施形態に係る振動減衰装置50により、上面部材55上に配置される物体と、設置面との間で、上下方向(Z方向)の振動の伝達を十分に抑制することが可能となっている。
 4つの制振構造体1は、上面部材55と下面部材56との間の空間に、奥行方向(Y方向)に沿って重なり合う位置関係で並ぶように配置される。
 図24に示すように、奥行方向(Y方向)から見た場合に、各制振構造体1の左側フレーム部材25aは、上面部材55と下面部材56との間の空間の左側の位置に互いに重なり合うように配置される。各制振構造体1の右側フレーム部材25bは、上面部材55と下面部材56との間の空間の右側の位置に互いに重なり合うように配置される。
 もちろん、奥行方向(Y方向)から見た場合に、各制振構造体1の第1の支持部材2、第2の支持部材3、及び各制振ユニット4も、互いに重なり合うように配置される。
 上方側柱部材57は、上下方向(Z方向)を長辺方向とする板状の部材であり、上端部が上面部材55に接続される。図25に示すように、上方側柱部材57の下端部は、下面部材56とは接続されず、上方側柱部材57と下面部材56との間には間隙が形成される。
 下方側柱部材58は、上方側柱部材57と略等しい形状を有する板状の部材であり、下端部が下面部材56に接続される。図25に示すように、下方側柱部材58の上端部は、上面部材55とは接続されず、下方側柱部材58と上面部材55との間には間隙が形成される。
 図23~図25に示すように、4つの制振構造体1の各々は、左側フレーム部材25aに、上方側柱部材57及び下方側柱部材58のいずれか一方に接続される。そして、右側フレーム部材25bには、上方側柱部材57及び下方側柱部材58の他方が接続される。すなわち、4つの制振構造体1の各々は、(上方側柱部材57、下方側柱部材58)のペアにより、左右から挟まれるように接続される。
 なお、本実施形態では、上方側柱部材57及び下方側柱部材58は、接続用部材60を介して、制振構造体1に接続される。
 4つの制振構造体1を、手前側から順番に、制振構造体1a~1dと記載する。本実施形態では、奥行方向(Y方向)の最も手前側(Y軸の負側)に配置される制振構造体1aの左側フレーム部材25aに、上方側柱部材57aが接続される。右側フレーム部材25bには、下方側柱部材58aが接続される。
 従って図24に示すように、制振構造体1aは、第1の支持部材2の左端部2aの位置が第1の振動作用点VA1となるように、上面部材55に、上方側柱部材57aを介して接続される。また、制振構造体1aは、第1の支持部材2の右端部2bの位置が第2の振動作用点VA2となるように、下面部材56に、下方側柱部材58aを介して接続される。
 奥行方向(Y方向)の手前側から2番目に配置される制振構造体1bの左側フレーム部材25aには、下方側柱部材58bが接続される。右側フレーム部材25bには、上方側柱部材57bが接続される。
 従って、制振構造体1bは、第1の支持部材2の左端部2aの位置が第2の振動作用点VA2となるように、下面部材56に、下方側柱部材58bを介して接続される。また、制振構造体1bは、第1の支持部材2の右端部2bの位置が第1の振動作用点VA1となるように、上面部材55に、上方側柱部材57bを介して接続される。
 奥行方向(Y方向)の手前側から3番目に配置される制振構造体1cの左側フレーム部材25aには、上方側柱部材57cが接続される。右側フレーム部材25bには、下方側柱部材58cが接続される。
 従って、制振構造体1cは、第1の支持部材2の左端部2aの位置が第1の振動作用点VA1となるように、上面部材55に、上方側柱部材57cを介して接続される。また、制振構造体1cは、第1の支持部材2の右端部2bの位置が第2の振動作用点VA2となるように、下面部材56に、下方側柱部材58cを介して接続される。
 奥行方向(Y方向)の最も奥側に配置される制振構造体1dの左側フレーム部材25aには、下方側柱部材58dが接続される。右側フレーム部材25bには、上方側柱部材57dが接続される。
 従って、制振構造体1dは、第1の支持部材2の左端部2aの位置が第2の振動作用点VA1となるように、下面部材56に、下方側柱部材58dを介して接続される。また、制振構造体1dは、第1の支持部材2の右端部2bの位置が第1の振動作用点VA1となるように、上面部材55に、上方側柱部材57dを介して接続される。
 従って、本振動減衰装置50では、奥行方向(Y方向)から見た場合に、第1の支持部材2の左端部2aの位置が第1の振動作用点VA1となるように上面部材55に接続され、左端部2aとは反対側の右端部2bの位置が第2の振動作用点VA2となるように下面部材56に接続される制振構造体1(1a及び1c)と、第1の支持部材2の右端部2bの位置が第1の振動作用点VA1となるように上面部材55に接続され、左端部2aの位置が第2の振動作用点VA2となるように下面部材56に接続される制振構造体1(1b及び1d)とが、奥行方向(Y方向)に沿って交互に配置される。
 図25に示すように、振動減衰装置50の左側面には、手前側から上方側柱部材57aを先頭に、上方側柱部材57と下方側柱部材58とが交互に並ぶように配置される。図23に示すように、振動減衰装置50の右側面には、手前側から下方側柱部材58aを先頭に、下方側柱部材58と上方側柱部材57とが交互に並ぶように配置される。
 第1の部材から発生する上下方向(Z方向)の振動が上面部材55に作用すると、最も手前側の制振構造体1aの左側フレーム部材25a、2番目の制振構造体1bの右側フレーム部材25b、3番目の制振構造体1cの左側フレーム部材25a、及び最も奥側の制振構造体1dの右側フレーム部材25bに、上方側柱部材57aを介して上下方向(Z方向)の振動が入力される。
 各制振構造体1の3つの制振ユニット4が振動減衰動作を行うことにより、上下方向(Z方向)の振動が減衰される。従って、最も手前側の制振構造体1aの右側フレーム部材25b、2番目の制振構造体1bの左側フレーム部材25a、3番目の制振構造体1cの右側フレーム部材25b、及び最も奥側の制振構造体1dの左側フレーム部材25aでは、上下方向(Z方向)の振動は十分に抑えられる。
 従って、最も手前側の制振構造体1aの右側フレーム部材25b、2番目の制振構造体1bの左側フレーム部材25a、3番目の制振構造体1cの右側フレーム部材25b、及び最も奥側の制振構造体1dの左側フレーム部材25aに対して、下方側柱部材58を介して接続される下面部材56に作用する上下方向(Z方向)の振動は十分に抑えられる。この結果、下面部材56の下方に接続される4つの支持脚部材59に当接している設置面に作用する上下方向(Z方向)の振動は十分に抑えられる。
 本振動減衰装置50により、上面部材55に作用する上下方向(Z方向)の振動が下面部材56に伝達することを十分に抑制することが可能となり、高い制振機能が発揮される。この結果、上面部材55に接続される振動源から発生する上下方向(Z方向)の振動が、下面部材56の設置された支持脚部材59に当接する設置面に伝達することを十分に抑制することが可能となる。
 なお、設置面から発生する上下方向(Z方向)の振動が支持脚部材59を介して下面部材56に作用した場合にも、高い制振機能を発揮することが可能であり、上面部材55に接続された物体に上下方向(Z方向)の振動が伝達することを十分に抑制することが可能である。
 上面部材55又は下面部材56が上下方向(Z方向)に振動した場合、左側から振動が入力する制振構造体1と、右側から振動が入力する制振構造体1とが、奥行方向(Y方向)に沿って交互に並ぶように配置されているので、バランスよく安定して振動を減衰することが可能となる。
 図23~図25に示す振動減衰装置50において、4つの制振構造体1の各々が有する3つの制振ユニット4は、上下方向(Z方向)に直交する左右方向(X方向)に沿って並んで配置される複数の制振ユニットの一実施形態に相当する。
 4つの制振構造体1は、上下方向(Z方向)に及び左右方向(X方向)の各々に直交する奥行方向(Y方向)に沿って並ぶように、かつ奥行方向(Y方向)から見た場合に、左右方向(X方向)における2つの端部(左端部2a及び右端部2b)の位置がそろうように配置される複数の制振構造体の一実施形態に相当する。
 制振構造体1a及び1cは、第1の支持部材2の左右方向(X方向)における一方の端部(左端部2a)の位置が第1の振動作用点VA1となるように上面部材55に接続され、第1の支持部材2の左右方向(X方向)における他方の端部(右端部2b)の位置が第2の振動作用点VA2となるように下面部材56に接続される制振構造体であり、「第1の制振構造体」の一実施形態に相当する。なお、左端部2aは「第1の側の端部」の一実施形態に相当し、右端部2bは、「第1の側とは反対側の第2の端部」の一実施形態に相当する。
 制振構造体1b及び1dは、第1の支持部材2の左右方向(X方向)における一方の端部(右端部2b)の位置が第1の振動作用点VA1となるように上面部材55に接続され、第1の支持部材2の左右方向(X方向)における他方の端部(左端部2a)の位置が第2の振動作用点VA2となるように下面部材56に接続される制振構造体であり、「第2の制振構造体」の一実施形態に相当する。なお、左端部2aは「第1の側の端部」の一実施形態に相当し、右端部2bは、「第1の側とは反対側の第2の端部」の一実施形態に相当する。
 図26及び図27は、振動減衰装置50の他の構成例を示す模式図である。
 図26は、振動減衰装置50を、奥行方向(Y方向)から見た場合の図である。
 図27は、複数の振動減衰装置50の設置例を示す模式図である。
 図26に示すように、本実施形態に係る振動減衰装置50は、制振構造体1と、上方側支持部材62と、接続用部材63と、支持脚部材64とを有する。
 図27に示すように、制振構造体1は、奥行方向(Y方向)のサイズが大きいブロック形状で構成される。従って、上下方向(Z方向)から見た場合に、第1の支持部材2及び第2の支持部材3は、矩形状からなる板状の部材となる。また制振構造体1には、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の間に、左右方向(X方向)に沿って8個の制振ユニット4が並んで配置される。
 図27に示すように、接続用部材63は、奥行方向(Y方向)に沿って延在する細長い板状の部材からなり、第1の支持部材2の上面側の左右方向(X方向)における中央の位置に配置される。上方側支持部材62は、上下方向(Z方向)から見た場合に矩形状からなる板状の部材からなり、接続用部材63の上方に接続される。上下方向(Z方向)から見た場合に、第1の支持部材2、接続用部材63、及び上方側支持部材62の、左右方向(X方向)における中心の位置は、互いに一致している。
 図27に示すように、左右方向(X方向)及び奥行方向(Y方向)の各々に沿って、振動減衰装置50が一定の間隔で配置される。本実施形態では、左右方向(X方向)に沿って6個、奥行方向(Y方向)に沿って6個、合計36個の振動減衰装置50が配置される。もちろん、配置される振動減衰装置50の数は限定されない。
 36個の振動減衰装置50は、二重床構造の内部に配置され、上方側支持部材62に床部材66が配置される。当該床部材66が、各振動減衰装置50において、第1の部材に相当する。従って、接続用部材63及び上方側支持部材62は、第1の接続用機構54として機能する。
 支持脚部材64は、第2の支持部材3の下方側の4隅に配置され、二重床構造の基体部材に当接して振動減衰装置50を支持する。本実施形態では、支持脚部材64と当接する基体部材が、第2の物体に相当する。従って、支持脚部材64は、第2の接続用機構54の一部として機能する。
 図26に示すように、制振構造体1は、第1の支持部材2の左右方向(X方向)における中央の位置が第1の振動作用点VA1となるように、第1の接続用機構53により、床部材66に接続される。また、制振構造体1は、第1の支持部材2の左右方向(X方向)に両端部(左端部2a及び右端部2b)の位置が第2の振動作用点VA2となるように、第2の接続用機構54を介して、基体部材に接続される。
 なお、左端部2a及び右端部2bの少なくとも一方の端部が第2の振動作用点VA2となるように、制振構造体1と基体部材とが接続されてもよい。
 床部材66が上下方向(Z方向)に振動すると、制振構造体1の第1の振動作用点VA1に、上下方向(Z方向)の振動が入力される。制振構造体1の左側の4つの制振ユニット4による振動抑制動作により、制振構造体1の左端の第2の振動作用点VA2の位置に作用する上下方向(Z方向)の振動は十分に抑制される。また、制振構造体1の右側の4つの制振ユニット4による振動抑制動作により、制振構造体1の右端の第2の振動作用点VA2の位置に作用する上下方向(Z方向)の振動も十分に抑制される。
 従って、制振構造体1の第2の支持部材3の左右の端部に接続された4つの支持脚部材64に当接している基体部材に作用する上下方向(Z方向)の振動は十分に抑えられる。
 本振動減衰装置50により、二重床構造において、上方側の床部材66から発生する上下方向(Z方向)の振動が、下方側の基体部材に伝達することを十分に抑制することが可能となり、高い制振機能が発揮される。なお、下方側の基体部材から発生する上下方向(Z方向)の振動が発生した場合にも、高い制振機能を発揮することが可能であり、上方側の床部材66に上下方向(Z方向)の振動が伝達することを十分に抑制することが可能である。
 例えば、マンション等の集合住宅において、上階から発生する振動(音)に関して、60Hz等の低周波数の振動が問題となることが多い。本振動減衰装置50を適用することで、低周波数の振動の抑制に非常に有利となる。
 <その他の実施形態>
 本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
 図28~図30は、制振構造体1の他の構成例を示す模式図である。
 図28~図30では、上下方向(Z方向)の上方側から見た場合の、第1の支持部材2が図示されている。図中の波線を用いて区画した領域FAに、紙面奥側に向かって、制振ユニット4が構成されている。なお、第2の支持部材3は、第1の支持部材2と同じ形状で設計されている。
 図28に示す例では、第1の支持部材2は、上下方向(Z方向)から見た場合に、中心CP3から放射状に同じ長さで延在する6つの直線部材70(70a~70f)から構成される。6つの直線部材70は、中心CP3で、互いに接続されている。
 直線部材70a及び70dは、奥行方向(Y方向)に沿って、中心CP3から互いに反対向きに延在する。直線部材70b及び70eは、奥行方向(Y方向)に対して左回りに60度の角度で交差する方向に沿って、中心CP3から互いに反対向きに延在する。直線部材70c及び70fは、奥行方向(Y方向)に対して右回りに60度の角度で交差する方向に沿って、中心CP3から互いに反対向きに延在する。従って、6つの直線部材70は、中心CP3を中心に、60度の角度で等間隔に配置される。当該形状を、アスタリスク形状と呼ぶことも可能である。
 各直線部材70に対して、上下方向(Z方向)に沿って3個の制振ユニット4が配置される。従って、図28に示す制振構造体1では、合計18個の制振ユニット4が配置される。
 図29に示す例では、第1の支持部材3は、上下方向(Z方向)から見た場合に、略円形状を有する円形部材71により構成される。図29に示す制振構造体1では、上下方向(Z方向)に沿って12個の制振ユニット4が配置される。
 図30に示す例では、第1の支持部材3は、上下方向(Z方向)から見た場合に、左右方向(X方向)に対して奥側に45度の角度で交差する方向に延在する直線部材72aと、左右方向(X方向)に対して手前側に45度の角度で交差する方向に延在する直線部材72bとが、左右方向(X方向)に沿って交互に連結された形状を有する。上下方向(Z方向)から見た第1の支持部材2の形状を、V字形状からなる凹凸形状と呼ぶことも可能である。
 直線部材72a及び72bの1つに対して、上下方向(Z方向)に沿って1つの制振ユニット4が配置される。従って、図30に示す制振構造体1では、合計8個の制振ユニット4が配置される。
 図28~図30に示す制振構造体1に対して、互いに離間した位置が第1の振動作用点VA1及び第2の振動作用点VA2となるように、第1の部材51及び第2の部材52が接続される。これにより、第1の部材51及び第2の部材52の間で、上下方向(Z方向)の振動が伝達することを十分に抑制することが可能となる。
 例えば、図28に示す構成において、中心CP3の位置が第1の振動作用点V1となるように、上方側から第1の部材51が接続される。そして、6個の直線部材の先端部の位置が第2の振動作用点VA2となるように、下方側から第2の物体が接続される。このような構成を採用することが可能である。また、6個の直線部材の先端部の位置が第2の振動作用点VA2となるように、6個の第2の物体が接続されてもよい。
 また、制振対象となる上下方向(Z方向)の振動の周波数を基準として、制振ユニット4の共振周波数を調整する上で、制振ユニット4の数を増やすことや、各制振ユニット4のサイズを大きくすることが有利となる場合もあり得る。また第1の支持部材3の上下方向(Z方向)から見た場合の長さ(全長)を大きくすることが有利となる場合もあり得る。
 一方で、制振構造体1を配置するスペースの大きさ等が制限されている場合等において、制振構造体1の設計に制約がかかってしまう場合もあり得る。本技術に係る制振構造体1では、図28~図29に例示するように、様々な形状を採用することが可能である。従って、設計の制約に対しても柔軟に対応することが可能となる。
 また、本技術に係る制振構造体1では、様々な形状を採用することが可能であるので、第1の部材(複数の場合もあり得る)と、第2の部材(複数の場合もあり得る)との様々な配置関係等に対しても、柔軟に対応することが可能である。
 図31は、第3のヒンジ20cの部分を拡大して示す拡大図である。
 図31に示す例では、第3のヒンジ20cは、他の部材との接続部分にR面取り部74が構成される。具体的には、第3のヒンジ20cの第1の回転部材15aとの接続部分、及び第3のヒンジ20cの第3の回転部材15cとの接続部分に、R面取り部74が構成される。
 これにより、第3のヒンジ20cと他の部材(第1の回転部材15a、第3の回転部材15c)との接続部分において、応力集中を抑制することが可能となり、破損等を防止することが可能となる。従って、制振構造体1の剛性を向上させることが可能となる。
 例えば、図3等に示す、第1のヒンジ20a、第2のヒンジ20b、第3のヒンジ20c、第4のヒンジ20d、第5のヒンジ20e、第6のヒンジ20f、第7のヒンジ20g、第8のヒンジ20h、第9のヒンジ20i、第10のヒンジ20j、第11のヒンジ20k、及び第12のヒンジ20lの各々について、他の部材との接続部分にR面取り部74が構成されてもよい。すなわち、全てのヒンジに対して、他の部材との接続部分にR面取り部74が構成されてもよい。
 第1~第12のヒンジ20a~20lから任意に選択されたヒンジのみに、R面取り部74が構成されてもよい。もちろん1つのヒンジのみにR面取り部74が構成されてもよい。すなわち、第1~第12のヒンジ20a~20lの少なくとも1つにR面取り部74が構成されてもよい。
 また、各ヒンジにおいて、他の部材との接続部分の全て(例えば上下方向(Z方向)における両端部等)にR面取り部74が構成されてもよい。これに限定されず、他の部材との接続部分の一部(1箇所のみ等)に、R面取り部74が構成されてもよい。
 例えば、両端部に回転部材15(17)が接続されるヒンジに対して、R面取り部74が構成されてもよい。
 具体的には、第3のヒンジ20cの第1の回転部材15aとの接続部分、第3のヒンジ20cの第3の回転部材15cとの接続部分、第4のヒンジ20dの第2の回転部材15bとの接続部分、第4のヒンジ20dの第4の回転部材15dとの接続部分、第7のヒンジ20gの第5の回転部材17aとの接続部分、第7のヒンジ20gの第7の回転部材17cとの接続部分、第8のヒンジ20hの第6の回転部材17bとの接続部分、及び第8のヒンジ20hの第8の回転部材17dとの接続部分に、R面取り部74が構成されてもよい。
 もちろん、第1の支持部材2に接続される第1のヒンジ20a及び第2のヒンジ20bに対して、R面取り部74が構成されてもよい。
 すなわち、第1のヒンジ20aの第1の支持部材2(接続用部材21a)との接続部分、第1のヒンジ20aの第1の回転部材15aとの接続部分、第2のヒンジ20bの第1の支持部材2(接続用部材21a)との接続部分、及び第2のヒンジ20bの第2の回転部材15bとの接続部分に、R面取り部74が構成されてもよい。
 また、第2の支持部材2に接続される第5のヒンジ20e及び第6のヒンジ20fに対して、R面取り部74が構成されてもよい。
 すなわち、第5のヒンジ20eの第2の支持部材3(接続用部材21b)との接続部分、第5のヒンジ20eの第5の回転部材17aとの接続部分、第6のヒンジ20fの第2の支持部材3(接続用部材21b)との接続部分、及び第6のヒンジ20fの第6の回転部材17bとの接続部分に、R面取り部74が構成されてもよい。
 各ヒンジに対して、他の部材との接続部分にR面取り部74を構成することで、応力集中を抑制することが可能となり、ヒンジの破損等を防止することが可能となる。従って、制振構造体1の剛性を向上させることが可能となる。
 本実施形態では、R面取り部74の半径は、1mm以上となるように設計されている。これにより、応力集中を十分に抑制することが可能である。なお、この値に限定されず、半径が1mmよりも小さくなるように、R面取り部74が構成されてもよい。
 上記では、図3等に示すように、制振ユニット4として、制振駆動部材14が配置される構成を説明した。一方で、制振駆動部材14が配置されず、第9のヒンジ20iと第11のヒンジ20kとが直接的に接続され、第10のヒンジ20jと第12のヒンジ20lとが直接的に接続されてもよい。この場合でも、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて、振動減衰動作による制振機能を発揮することが可能である。
 第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて、振動減衰動作を行うことが可能であるのならば、制振ユニット4の構成は任意に設計されてよい。すなわち、第1の支持部材2及び第2の支持部材3の上下方向(Z方向)の振動に応じて、各回転部材15(17)が回転動作を行って制振機能を発揮可能であるのならば、各回転部材15(18)の形状は任意に設計されてよい。例えば、各回転部材15(17)の形状が全て異なっていてもよい。
 また、各ヒンジ20の上下方向(Z方向)から見た場合の位置も、任意に設計可能である。図3に示す例では、ヒンジ20同士を上下方向(Z方向)から見た場合に異なる位置に配置する形態として、ヒンジ20同士を左右方向(X方向)において異なる位置に配置する構成を説明した。これに限定されず、ヒンジ20同士を奥行方向(Y方向)において異なる位置に配置する構成が採用されてもよい。すなわち、各回転部材15(17)に接続される2つのヒンジが、上下方向(Z方向)から見た場合に互いに異なる位置となる任意の構成を採用し得る。
 図2に示すような、補強部材5が設けられない構成でも制振機能を発揮させることも可能である。
 第1の支持部材2と第3の支持部材とが連結している構成もあり得る。例えば、円形状のフレームの上方側の半円部分が第1の支持部材2として機能させ、下方側の半円部分が第2の支持部材3として機能させる場合もあり得る。
 1つの制振ユニット4に、3以上の制振コアユニットが配置されてもよい。すなわち、1つの制振ユニット4に、第1の制振コアユニット12及び第2の制振コアユニット13に加えて、第3の制振コアユニット、第4の制振コアユニット、・・・・配置されてもよい。この場合、第1の制振コアユニット12が、他の制振コアユニットを介して第1の支持部材2に接続される場合や、第2の制振コアユニット13が、他の制振コアユニットを介して第2の支持部材3に接続される場合もあり得る。
 図22~図27に示す振動減衰装置50では、制振構造体1は、「第1の方向」に相当する上下方向が鉛直方向に沿うように、かつ第1の支持部材2が第2の支持部材3よりも上方側に位置するように構成されている。これに限定されず、「第1の方向」に相当する上下方向を、任意の方向に沿うように、制振構造体1が配置されてもよい。
 例えば、上下方向が水平方向に沿うように横向きに制振構造体1が配置されてもよい。例えば、鉛直方向に沿って配置された除震台の支柱に対して、水平方向に沿って互いに直交する4方向から、横向きに配置された4つの制振構造体1が接続されてもよい。これにより、水平方向に沿った振動が除振台に伝達することを抑制することが可能となり、微細な作業や顕微鏡を用いた観察等を、ずれが無い状態で非常に高精度に行うことが可能となる。
 各図面を参照して説明した振動機構、第1の支持部材、第2の支持部材、制振ユニット、第1及び第2の制振コアユニット、回転部材、ヒンジ、補強部材、振動減衰装置等の各構成はあくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成が採用されてよい。
 本開示において、説明の理解を容易とするために、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が適宜使用されている。一方で、これら「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言を使用する場合と使用しない場合とで、明確な差異が規定されるわけではない。
 すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」等を含む概念とする。
 例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」等を基準とした所定の範囲(例えば±10%の範囲)に含まれる状態も含まれる。
 従って、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現され得る概念が含まれ得る。反対に、「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現された状態について、完全な状態が必ず排除されるというわけではない。
 本開示において、「Aより大きい」「Aより小さい」といった「より」を使った表現は、Aと同等である場合を含む概念と、Aと同等である場合を含なまい概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Aより大きい」は、Aと同等は含まない場合に限定されず、「A以上」も含む。また「Aより小さい」は、「A未満」に限定されず、「A以下」も含む。
 本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Aより大きい」及び「Aより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
 以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
 CL1…第1の制振コアユニットの中心
 CL2…第2の制振コアユニットの中心
 RL…基準線
 VA1…第1の振動作用点
 VA2…第1の振動作用点
 VI…振動入力点
 VO…振動出力点
 2…第1の支持部材
 3…第2の支持部材
 4…制振ユニット
 5…補強部材
 9…第1の接続基準位置
 10…第2の接続基準位置
 12…第1の制振コアユニット
 13…第2の制振コアユニット
 14…制振駆動部材
 15a~15d…第1~第4の回転部材
 17a~17d…第5~第8の回転部材
 20a~20l…第1~第12のヒンジ
 27…斜めフレーム部材(筋交い部材)
 29…錘(マス)
 33…板状の部材
 39…内部補強部材
 46、74…R面取り部
 47a、47b…板状の部材の対向面
 50…振動減衰装置
 51…第1の部材
 52…第2の部材
 53…第1の接続用機構
 54…第2の接続用機構

Claims (42)

  1.  第1の支持部材と、
     前記第1の支持部材に対して第1の方向に沿って対向して配置される第2の支持部材と、
     前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材との間に接続され、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材に作用する前記第1の方向の振動を抑制する1以上の制振ユニットと
     を具備し、
     前記1以上の制振ユニットの各々は、
      第1のヒンジを介して前記第1の支持部材に接続される第1の回転部材と、
      第2のヒンジを介して前記第1の支持部材に接続される第2の回転部材と、
      前記第1の方向から見た場合に、前記第1のヒンジとは異なる位置に配置される第3のヒンジを介して、前記第1の回転部材に接続される第3の回転部材と、
      前記第1の方向から見た場合に、前記第2のヒンジとは異なる位置に配置される第4のヒンジを介して、前記第2の回転部材に接続される第4の回転部材と
     を有する第1の制振コアユニットと、
      第5のヒンジを介して前記第2の支持部材に接続される第5の回転部材と、
      第6のヒンジを介して前記第2の支持部材に接続される第6の回転部材と、
      前記第1の方向から見た場合に、前記第5のヒンジとは異なる位置に配置される第7のヒンジを介して、前記第5の回転部材に接続される第7の回転部材と、
      前記第1の方向から見た場合に、前記第6のヒンジとは異なる位置に配置される第8のヒンジを介して、前記第6の回転部材に接続される第8の回転部材と
     を有する第2の制振コアユニットと
     を含み、
     前記第1の制振コアユニットと、前記第2の制振コアユニットとは、
      前記第1の方向から見た場合に前記第3のヒンジとは異なる位置に配置され前記第3の回転部材に接続される第9のヒンジと、
      前記第1の方向から見た場合に前記第4のヒンジとは異なる位置に配置され前記第4の回転部材に接続される第10のヒンジと、
      前記第1の方向から見た場合に前記第7のヒンジとは異なる位置に配置され前記第7の回転部材に接続される第11のヒンジと、
      前記第1の方向から見た場合に前記第8のヒンジとは異なる位置に配置され前記第8の回転部材に接続される第12のヒンジと
     を介して、互いに接続される
     制振構造体。
  2.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第9のヒンジを介して前記第3の回転部材に接続され、前記第10のヒンジを介して前記第4の回転部材に接続され、前記第11のヒンジを介して前記第7の回転部材に接続され、前記第12のヒンジを介して前記第8の回転部材に接続される制振駆動部材を含む
     制振構造体。
  3.  請求項2に記載の制振構造体であって、
     前記第1の方向の振動の作用により発生する、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の前記第1の方向における第1の向きへの変位を第1の振動変位とし、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の前記第1の方向における前記第1の向きとは反対側の第2の向きへの変位を第2の振動変位とすると、
     前記第1の制振コアユニットは、前記第1の振動変位に応じて前記第1の方向において伸張変形されるように、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って圧縮変形されるように構成され、
     前記第2の制振コアユニットは、前記第1の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って圧縮変形されるように、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の方向に沿って伸張変形されるように構成される
     制振構造体。
  4.  請求項3に記載の制振構造体であって、
     前記制振駆動部材は、前記第1の振動変位に応じて前記第2の向きに変位し、かつ前記第2の振動変位に応じて前記第1の向きに変位するように構成される
     制振構造体。
  5.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、共振周波数が設定されている
     制振構造体。
  6.  請求項5に記載の制振構造体であって、
     制振対象となる前記1の方向の振動の周波数は、20Hz以上1000Hz以下の範囲に含まれる
     制振構造体。
  7.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第1の支持部材に設定される第1の接続基準位置と、前記第2の支持部材に設定され前記第1の方向から見て前記第1の接続基準位置と同じ位置となる第2の接続基準位置を基準として、前記第1の支持部材及び第2の支持部材との間に接続される
     制振構造体。
  8.  請求項7に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々は、前記第1の接続基準位置と前記第2の接続基準位置とを結ぶ前記第1の方向に延在する基準線に対して対称に構成される
     制振構造体。
  9.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々において、
     前記第1の回転部材、前記第2の回転部材、前記第3の回転部材、及び前記第4の回転部材は、前記第1の制振コアユニットの中心に対して対称に配置され、
     前記第5の回転部材、前記第6の回転部材、前記第7の回転部材、及び前記第8の回転部材は、前記第2の制振コアユニットの中心に対して対称に配置される
     制振構造体。
  10.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記第1の方向から見た場合に、前記第1のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第9のヒンジ、及び前記第11のヒンジは、同じ位置に配置され、
     前記第1の方向から見た場合に、前記第2のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第10のヒンジ、及び前記第12のヒンジは、同じ位置に配置され、
     前記第1の方向から見た場合に、前記第3のヒンジ、及び前記第7のヒンジは、同じ位置に配置され、
     前記第1の方向から見た場合に、前記第4のヒンジ、及び前記第8のヒンジは、同じ位置に配置される
     制振構造体。
  11.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの各々は、前記第1の方向に延在し、前記第1の方向に直交する断面のサイズが相対的に小さい薄肉部材により構成される
     制振構造体。
  12.  請求項11に記載の制振構造体であって、
     前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの各々は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、前記第1の方向に直交する断面のサイズが設定される
     制振構造体。
  13.  請求項11に記載の制振構造体であって、
     前記第1のヒンジ、前記第2のヒンジ、前記第3のヒンジ、前記第4のヒンジ、前記第5のヒンジ、前記第6のヒンジ、前記第7のヒンジ、前記第8のヒンジ、前記第9のヒンジ、前記第10のヒンジ、前記第11のヒンジ、及び前記第12のヒンジの少なくとも1つは、他の部材との接続部分にR面取り部が構成される
     制振構造体。
  14.  請求項13に記載の制振構造体であって、
     前記R面取り部の半径は、1mm以上である
     制振構造体。
  15.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々には、1以上の錘が配置される
     制振構造体。
  16.  請求項15に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の錘は、
      前記第1の制振コアユニットの前記第1の回転部材に配置される第1の錘、前記第2の回転部材に配置される第2の錘、前記第3の回転部材に配置される第3の錘、及び前記第4の回転部材に配置される第4の錘と、
      前記第2の制振コアユニットの前記第5の回転部材に配置される第5の錘、前記第6の回転部材に配置される第6の錘、前記第7の回転部材に配置される第7の錘、及び前記第8の回転部材に配置される第8の錘と
     を含む
     制振構造体。
  17.  請求項16に記載の制振構造体であって、
     前記第1の錘、前記第2の錘、前記第3の錘、及び前記第4の錘は、前記第1の制振コアユニットの中心に対して対称に配置され、
     前記第4の錘、前記第5の錘、前記第6の錘、及び前記第7の錘は、前記第2の制振コアユニットの中心に対して対称に配置される
     制振構造体。
  18.  請求項15に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の錘は、制振対象となる前記第1の方向の振動の周波数を基準として、数、重量、形状、及び配置位置の少なくとも1つが設定される
     制振構造体。
  19.  請求項1に記載の制振構造体であって、さらに、
     前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の間に前記1以上の制振ユニットを囲むように接続され、前記制振構造体の剛性を補強する補強部材を有する
     制振構造体。
  20.  請求項19に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットの各々と、前記補強部材との間には、少なくとも1mm以上の間隙が設けられている
     制振構造体。
  21.  請求項19に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記第1の支持部材、及び前記第2の支持部材のいずれか一方に接続され、前記基準線に対して互いに対称となるように前記第1の方向に対して斜め方向に延在する2つの斜めフレーム部材のペアを含む
     制振構造体。
  22.  請求項19に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、トラス構造により構成される
     制振構造体。
  23.  請求項19に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、トポロジー最適化により構成される
     制振構造体。
  24.  請求項19に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の間の前記1以上の制振ユニットの周囲の領域に配置される板状の部材により構成される
     制振構造体。
  25.  請求項22に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記第1の方向に対して斜め方向に延在する筋交い部材を含む複数のフレーム部材を有し、前記第1の支持部材と前記複数のフレーム部材との接続部分、前記第2の支持部材と前記複数のフレーム部材との接続部分、及び前記複数のフレーム部材に含まれるフレーム部材同士の接続部分の少なくとも1つに、R面取り部が構成される
     制振構造体。
  26.  請求項25に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記筋交い部材同士の接続部分に、前記R面取り部が構成される
     制振構造体。
  27.  請求項24に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記第1の支持部材と前記板状の部材との接続部分、前記第2の支持部材と前記板状の部材との接続部分、及び前記板状の部材の端面に構成される隅部の少なくとも1つに、R面取り部が構成される
     制振構造体。
  28.  請求項27に記載の制振構造体であって、
     前記補強部材は、前記1以上の制振ユニットの各々に対向する対向面に構成される隅部に、前記R面取り部が構成される
     制振構造体。
  29.  請求項25に記載の制振構造体であって、
     前記R面取り部の半径は、2mm以上である
     制振構造体。
  30.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記第1の制振コアユニットは、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材とを互いに接続する第1の内部補強部材と、前記第3の回転部材と前記第4の回転部材とを互いに接続する第2の内部補強部材との少なくとも一方を有し、
     前記第2の制振コアユニットは、前記第5の回転部材と前記第6の回転部材とを互いに接続する第3の内部補強部材と、前記第7の回転部材と前記第8の回転部材とを互いに接続する第4の内部補強部材との少なくとも一方を有する
     制振構造体。
  31.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記第1の支持部材の所定の位置に振動入力点が設定される
     制振構造体。
  32.  請求項32に記載の制振構造体であって、
     前記第1の支持部材の前記振動入力点から離間した位置に、振動出力点が設定される
     制振構造体。
  33.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記1以上の制振ユニットは、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットである
     制振構造体。
  34.  請求項32に記載の制振構造体であって、
     前記振動入力点は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における一方の端部の位置に設定される
     制振構造体。
  35.  請求項32に記載の制振構造体であって、
     前記振動入力点は、前記第1の支持部材の前記第2の方向における中央の位置に設定される
     制振構造体。
  36.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     前記第1の方向が鉛直方向に沿うように、かつ前記第1の支持部材が前記第2の支持部材よりも上方側に位置するように構成される
     制振構造体。
  37.  請求項1に記載の制振構造体であって、
     メタマテリアル構造体として構成される
     制振構造体。
  38.  1以上の制振構造体を具備し、第1の部材と、第2の部材との間に接続される制振構造体を組み込んだ装置であって、
     前記1以上の制振構造体の各々は、請求項1に記載の制振構造体であり、前記第1の支持部材の所定の位置が第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の支持部材の前記第1の振動作用点から離間した位置が第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される
     制振構造体を組み込んだ装置。
  39.  請求項36に記載の制振構造体を組み込んだ装置であって、さらに、
     前記第1の部材から前記第1の方向の振動が発生した場合に、前記第1の振動作用点に前記第1の部材から発生した前記振動が入力するように、前記第1の部材と前記1以上の制振構造体の各々とを接続する第1の接続用機構と、
     前記第2の部材から前記第1の方向の振動が発生した場合に、前記第2の振動作用点に前記第2の部材から発生した前記振動が入力するように、前記第2の部材と前記1以上の制振構造体の各々とを接続する第2の接続用機構と
     を具備する制振構造体を組み込んだ装置。
  40.  請求項36に記載の制振構造体を組み込んだ装置であって、
     前記1以上の制振構造体の各々は、
      前記1以上の制振ユニットとして、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットを有し、
      前記第1の支持部材の前記第2の方向における一方の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、
      前記第1の支持部材の前記第2の方向における他方の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される
     制振構造体を組み込んだ装置。
  41.  請求項38に記載の制振構造体を組み込んだ装置であって、
     前記1以上の制振構造体は、前記第1の方向及び前記第2の方向の各々に直交する第3の方向に沿って並ぶように、かつ前記第3の方向から見た場合に、前記第2の方向における2つの端部の位置がそろうように配置される複数の制振構造体であり、
     前記複数の制振構造体は、前記第3の方向から見た場合に、第1の側の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の側とは反対側の第2の側の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される第1の制振構造体と、前記第2の側の端部の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、前記第1の側の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の部材に接続される第2の制振構造体とが、前記第3の方向に沿って交互に配置される
     制振構造体を組み込んだ装置。
  42.  請求項36に記載の制振構造体を組み込んだ装置であって、
     前記1以上の制振構造体の各々は、
      前記1以上の制振ユニットとして、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って並んで配置される複数の制振ユニットを有し、
      前記第1の支持部材の前記第2の方向における中央の位置が前記第1の振動作用点となるように前記第1の部材に接続され、
      前記第1の部材の前記第2の方向における少なくとも一方の端部の位置が前記第2の振動作用点となるように前記第2の支持部材に接続される
     制振構造体を組み込んだ装置。
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