(57)【要約】【課題】制振材料により構成される制振ばねのばね剛性を向上した簡易型動吸振器を提供する。【解決手段】複数の制振ばねとおもり３と複数の制振ばねの一端が固定された台座２を有する簡易型動吸振器において、おもり３は、複数の制振ばねが貫通し、台座２に固定された支持部材に支持されている。おもり８は、おもり８と台座２の間にある制振ばねの変形部の長さが調整可能となるように支持されている。複数の制振ばねは、板状または棒状であり、数が変更自在である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねが貫通し、前記台座に固定された支持部材に支持されていることを特徴とする簡易型動吸振器。
【請求項２】
複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねが貫通し、前記複数の制振ばねの自由端に載置された支持部材に支持されていることを特徴とする簡易型動吸振器。
【請求項３】
複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねを挟む複数の間隔部材からなり、前記複数の間隔部材は締め付け部材により前記複数の制振ばねに支持されていることを特徴とする簡易型動吸振器。
【請求項４】
前記制振ばねは、板状または棒状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の簡易型動吸振器。
【請求項５】
前記おもりは、前記おもりと前記台座の間にある前記制振ばねの変形部の長さが調整可能となるように支持されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の簡易型動吸振器。
【請求項６】
前記複数の制振ばねは、数が変更自在であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の簡易型動吸振器。
【請求項７】
前記おもりに設けられた前記複数の制振ばねが貫通する貫通孔の少なくとも１個は、前記制振ばねの振動方向に任意の間隙を有することを特徴とする請求項１または２に記載の簡易型動吸振器。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の簡易型動吸振器を用いる制振方法であって、前記おもりと前記制振ばねにより制振対象物と共振させることにより振動を減衰させることを特徴とする制振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おもりと制振ばねにより振動を減衰させる簡易型動吸振器及び制振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に機械または構造物に対する制振装置としてよく知られている動吸振器は、コイルばねとオイルダンパとおもりから構成されている。これに対して、減衰能の高い材料である制振材料を用いて簡易な構造の動吸振器を構成したものがある。ミシンに適用された制振装置として、動吸振器のおもりを制振材料で支持することにより、制振材料の持つ弾性特性及び材料減衰によるダンパ効果により簡易型動吸振器としての働きを持たせたものである（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１１は、特許文献１に開示される従来の動吸振器の概要説明図である。  
ミシンの前カバー２１には取付け部２１ａを介して、重錘２２ａと弾性梁２２ｂによって構成される動吸振器２２が取り付けられる。弾性梁２２ｂは、２枚の鋼板の間に粘弾性樹脂を挟んだ制振鋼板で作られている。
【０００４】
また、建物の頂部などに設けた同様の構成の動吸振器であって、おもりと横架材により振動を抑制したものが知られている（例えば、特許文献２）。  
また、複数の動吸振器を円盤状として重ねて多重化したものや、複数の動吸振器を放射状に対向するように構成しものがある（例えば、特許文献３または特許文献４）。
【０００５】
更に、動吸振器において、断面任意形状のばね部材に対しておもりの取り付け位置を調整自在とし、固有振動数を調節したものがある（例えば、特許文献５）。
【特許文献１】特開平８−１３１６８３号公報
【特許文献２】特許第３２６２６２９号公報
【特許文献３】特許第３５５５０３５号公報
【特許文献４】実開昭６２−４２６５４号公報
【特許文献５】特開２００６−２９１９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の制振材料の持つ弾性特性及び材料減衰によるダンパ効果により簡易型動吸振器を構成した場合、使用される制振材料は減衰能が極めて高い制振鋼板を使用するものがほとんどである。制振鋼板は薄板の鋼板を貼り合わせたもので、鋼板間の粘弾性体を挟み込むことで減衰能を得ている。しかし、薄板のため、剛性が低く大きなばね力が得られない問題がある。また、他の制振材料を用いた場合でも、熱処理などの製造上の問題やコストの関係で大きな剛性を有する制振材料を使用することは困難となっている。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、制振材料により構成される制振ばねのばね剛性を向上した簡易型動吸振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の簡易型動吸振器は、複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねが貫通し、前記台座に固定された支持部材に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の簡易型動吸振器は、複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねが貫通し、前記複数の制振ばねの自由端に設置された支持部材に支持されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の簡易型動吸振器は、複数の制振ばねとおもりと前記複数の制振ばねの一端が固定された台座を有する簡易型動吸振器において、前記おもりは、前記複数の制振ばねを挟む複数の間隔部材からなり、前記複数の間隔部材は締め付け部材により前記複数の制振ばねに支持されていることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の制振方法は、上記簡易型動吸振器を用いる制振方法であって、前記おもりと前記制振板ばねにより制振対象物と共振させることにより振動を減衰させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、複数の制振ばねを用い、おもりは複数の制振ばねに対して位置を保つことができるので、ばね剛性を向上した簡便な構造の簡易型動吸振器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る簡易型動吸振器の実施形態について、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
本発明に係る簡易型動吸振器の第１の実施形態を、図１から図３を用いて説明する。  
図１は、本実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図であり、図２は、同じく簡易型動吸振器を示す側面断面図であり、図３は、同じく簡易型動吸振器の他の使用状態を示す側面断面図である。
【００１４】
本実施形態は、制振ばねである制振鋼板１は、複数枚分離して横に並べて下方の一端が台座２に固定される。おもり３は、制振鋼板１の上部において台座２に固定された支持部材に支持される。すなわち、おもり３には制振鋼板１が貫通するように貫通孔４を設けられており、またおもり３は、その周辺の数箇所（例えば４箇所）に立設され台座２に固定されたねじ棒５に支持されている。このねじ棒５には支持ナット６と締付ナット７が取り付けられており、このナット６，７によっておもり３の制振鋼板１に対する位置である高さの調整が可能となっている。なお、ねじ棒５の好適な例としては、ＳＵＳまたは炭素鋼のような一般構造材料で作られたものが考えられる。この場合、振動方向に対しては柔、すなわちそのばね剛性は制振鋼板１のばね剛性より十分に小さいが、軸方向に対しては剛であるよう構成することが望ましい。
【００１５】
この簡易型動吸振器は台座２によって図示しない制振対象物に設置され、制振対象物の振動を抑制することができる。  
このように構成したことにより、動吸振器の同調性が十分でない場合には、おもり３に貫通孔４を設けているため、おもり３の高さ調整を行うことにより制振鋼板１のばね長さを調節することで同調性を改善することができる。
【００１６】
また、本実施形態によれば、熱処理などの製造上の問題やコストの関係で単品では大きなばね剛性が得られない場合でも、複数のばねを組み合わせてばね剛性を大きく構成することができる。
【００１７】
また、本実施形態では、上述したように材料の剛性や減衰能を動吸振器のばねとダンパに利用しているため、従来の動吸振器に比べて低コストで、設計、施工が容易で幅広い機器、構造物への設置が容易である。
【００１８】
そして、制振鋼板１は、下部の一端を台座２に設けた溝に差し込んで固定されており、図３に示すように一部の貫通孔４の制振鋼板１を引き抜くなど、制振鋼板１の枚数を変更することにより、動吸振器のばね剛性を自由に変えることができ、また、おもり３の高さ調整により精度良く動吸振器の固有振動数（共振振動数）を変化させ制振対象物の振動に同調させることができる。
【００１９】
また、本実施形態における好適な構成の一例として、複数の制御鋼板１を以下のように構成することも考えられる。  
まず、制振鋼板１は温度により減衰特性が大きく変化するため、その原因となるガラス遷移温度の異なる制振鋼板１を組み合わせ、複数の制御鋼板１のうち少なくとも１枚が他の制御鋼板と異なる温度依存性の減衰能を有するように構成することで、従来不可能であった広い温度領域で制振効果を得ることができる。
【００２０】
次に、減衰能の異なる制振材料を組み合わせたり、減衰能の低い一般の構造材料と組み合わせたりすることで、複数の制御鋼板１のうち少なくとも１枚が他の制御鋼板と異なる剛性または減衰能を有するように構成することで、動吸振器としての減衰を調整することができ、最適減衰への調整も可能となる。
【００２１】
また、貫通孔４の制振鋼板１との接触部に摩擦部材または減衰部材を設け、減衰能を調整してもよい。  
また、制振鋼板１は、減衰定数１％以上の制振材料の制振ばねとしてもよい。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る簡易型動吸振器の第２の実施形態を、図４を用いて説明する。  
図４は、本実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
本実施形態は、第１の実施形態の制振鋼板１を、制振材料、例えばＭｎ−Ｃｕ系の制振合金棒８に置き換えたものである。図４において、制振合金棒８を、例えば２列に配置している。制振合金棒８は、丸棒以外の角棒でもよい。
【００２４】
このように構成したことにより、制振合金棒８は、第１の実施形態の制振鋼板１と同様に動吸振器のばね及びダンパとして作用し、おもり３の高さ調整により制振対象物の振動に同調させることができる。
【００２５】
本実施形態によれば、熱処理などの製造上の問題やコストの関係で単品では大きなばね剛性が得られない場合でも、複数のばねを組み合わせてばね剛性を大きく構成することができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る簡易型動吸振器の第３の実施形態を、図５、図６を用いて説明する。  
図５は、本実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図であり、図６は、同じく簡易型動吸振器を示す側面断面図である。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２７】
本実施形態は、第１の実施形態のおもり３に設けられた貫通孔４の代わりに制振鋼板１の間におもりを構成する複数の間隔部材９を挟み込み、制振鋼板１を周りから取囲むように締付板としての長ボルト１０と締付ナット７により締付けて支持する構成となっている。おもり３の制振鋼板１に対する高さ方向の支持位置は任意である。なお、おもりの重量としては、長ボルト１０と締付ナット７も含めるものとする。  
このように構成したことにより、制振鋼板１は長ボルト１０と締付ナット７によって強く固定されるために、より安定した状態で振動することができる。
【００２８】
本実施形態によれば、制振鋼板１と貫通孔４の間に滑りが生じないために、第１の実施形態のおけるおもり３を任意の高さに調整するための高さ調整用のねじ棒５などが不要となり、よりコンパクトな構成とすることができる。また、動吸振器のばね剛性に影響を与えるねじ棒５がないため、おもり３の支持構造による減衰能の低下が生じない。更に、第１の実施形態と同様に制振鋼板１の枚数を変更することにより、動吸振器のばね剛性を自由に変えることができる。
【００２９】
（第４の実施形態）
次に、本発明に係る簡易型動吸振器の第４の実施形態を図７、図８を用いて説明する。
図７は、本実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図であり、図８は、同じく簡易型動吸振器の動作説明のための側面断面図である。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
本実施形態では、おもり３は、おもり３を貫通した制振鋼板１の上部で制振鋼板１の自由端（上端）に載置された支持部材に支持される。すなわち、制振鋼板１の自由端に支持板１１を載置し、高さ調整ボルト１２を設けるとともに支持ナット６でおもり３を支持する構成となっている。なお、支持板１１に対するおもり３の上下方向の位置を強固に規制し一体化するため、支持板１１とおもり３の間の高さ調整ボルト１２にナットを配置してもよい。  
このように構成したことにより、左右に振動すると、図８に示すようにおもり３より下側の制振鋼板１のみが変形して振動する。
【００３１】
本実施形態によれば、おもり３より下部の制振鋼板１のみがばねとして作用するため、おもり３の高さ調整を行うことにより動吸振器の固有振動数を自由に調整することができるとともに、第１の実施形態のようにおもり３を支持しているねじ棒５が動吸振器のばね剛性に影響を与えることがなく、おもり３の支持構造による減衰能の低下がないような構成とすることができる。また、第１の実施形態と同様に制振鋼板１の枚数を変更することにより、動吸振器のばね剛性を自由に変えることできる。
【００３２】
（第５の実施形態）
次に、本発明に係る簡易型動吸振器の第５の実施形態を図９、図１０を用いて説明する。  
図９は、本実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図である。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３３】
ある種の制振材料で作られた制振鋼板１は、図１０に示すように無視できないほど顕著な振幅依存性を持っている。同図において、振幅依存性を有する（非線形特性を有する）制振材料で作られた制振鋼板１のばね剛性（ばね定数）１４と減衰能（減衰定数）１６を示している。振幅に依存してばね剛性１４が変化し、低振幅ばね剛性１５が上昇する特性がある。
【００３４】
本実施形態は、図９に示すように、振幅依存性を有する制振鋼板１を用いた動吸振器において、おもり３に設けた複数の貫通孔４のうち少なくとも一部を、貫通幅を拡大して形成される間隙孔１３とする。そして、複数の制振鋼板１の少なくとも一部をこの間隙孔１３に貫通設置し、制振鋼板１と間隙孔１３が任意のギャップ幅を持って支持されるよう構成している。
【００３５】
このように構成したことにより、左右に振動すると、おもり３はある振幅までは間隙孔１３の中にある制振鋼板１と接触せずばね力が作用しないが、大きな振動になるとおもり３は間隙孔１３の中にある制振鋼板１と接触し始める。
【００３６】
その結果、複数の制振鋼板１を用いる動吸振器の全体のばね剛性は、低振幅では、各々の制振鋼板１のばね剛性自体は大きいが、制振鋼板１の一部が接触していないために小さくなることと相殺し、振幅に依存しないほぼ平らな特性となる。これにより、例えば、大振幅で制振対象物の固有振動数と動吸振器の固有振動数を同調させると、低振幅では同調性が低下するということがなく、動吸振器の設定固有振動数を振幅によって変動しにくくすることができる。
【００３７】
間隙孔１３における制振鋼板１とのギャップ量や間隙孔１３の数や、上下に複数箇所配置するなど調整位置を詳細化させれば、より精度の高い高度な設定が可能となる。このように制振ばねの剛性の振幅依存性により動吸振器の制振性能に影響することがないようにすることができる。なお、本実施形態は、第１の実施形態に適用した場合を示したが、例えば第４の実施形態に適用してもよい。
【００３８】
以上本発明の実施形態について図を参照して説明してきたが、複数の実施形態に説明した特徴を任意に組み合わせた構成とすることも可能である。また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものでなく、当業者にあっては、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る簡易型動吸振器の他の使用状態を示す側面断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す上面図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る簡易型動吸振器の動作説明のための側面図。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る簡易型動吸振器を示す側面断面図。
【図１０】振幅依存性を持つ制振鋼板の特性図。
【図１１】従来の動吸振器の概要説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１…制振鋼板、２…台座、３…おもり、４…貫通孔、５…ねじ棒、６…支持ナット、７…締付けナット、８…制振合金棒、９…間隔部材、１０…長ボルト、１１…支持板、１２…高さ調整ボルト、１３…間隙孔、１４…ばね剛性、１５…低振幅ばね剛性、１６…減衰能。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010084833.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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