(57)【要約】【課題】制振対象物である機械構造物の設置場所、設置条件あるいは設置構造などの設置状況の変化に応じて、振動減衰装置の固有振動数の調節を容易とし、同調作業を短時間に効率よく行えるようにする。【解決手段】制振材料で形成された任意断面形状のバネ部材９を取付部材８により機械構造物５のケーシング７に取り付け、このバネ部材９に移動可能に取り付けられ、ある質量を有する錘１０のバネ部材９に対する取付位置を調整するか、あるいは錘１０の質量を調整することによりバネ部材９と錘１０とからなる付加系の固有振動数を調節する。【選択図】図２
2006291996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物である機械構造物に取り付けられる取付部材と、この取付部材に一端が取り付けられ、制振材料で形成されたバネ部材と、前記バネ部材の他端にその取付位置が調整可能なように取り付けられ、ある質量を有する錘とからなることを特徴とする機械構造物の振動減衰装置。
【請求項２】
機械構造物にバネ部材と錘とを複数個取り付けたことを特徴とする請求項１記載の機械構造物の振動減衰装置。
【請求項３】
機械構造物の設置状況の変化に応じてバネ部材に対する錘の取付位置を調整するようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の機械構造物の振動減衰装置。
【請求項４】
機械構造物の設置状況の変化に応じてバネ部材に取り付けた錘の回転慣性を調整するようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の機械構造物の振動減衰装置。
【請求項５】
筒形を成し、筒形の内部に内側に向けて突起を形成した板バネを取り付けた錘と、前記筒形の錘と嵌め合わされ、外周面に前記板バネの突起に対向してノッチを形成したバネ部材と、前記板バネに締め付け力を作用し、板バネの突起とノッチとを固定させる固定ねじとを有することを特徴とするる請求項１または２のいずれかに記載の機械構造物の振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータあるいはポンプ、エンジンなどの回転機械のような機械構造物の振動減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータあるいはポンプ、エンジンなどの回転機械は、負荷変動時などに共振現象が発生し、大きな振動を発生させるような場合がある。
このような大きな振動が発生すると、機械性能の低下を招くばかりでなく、信頼性や安全性をも低下させる。
さらには、騒音発生の原因となって周囲の環境に振動、騒音公害などの悪影響を及ぼす恐れもある。
【０００３】
このような回転機械の共振現象の発生を防止するため、回転機械の内部に動吸振器などの振動減衰装置を設置して、回転機械の振動を抑制するようにしたものが考えられている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
動吸振器は、小さな質量の錘と、それを支持するバネ、ダンパとからなり、この付加系の固有振動数を制振対象物の固有振動数と一致させることで制振対象物の振動を減衰させる装置である。
【特許文献１】特開平４−２２８８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回転機械自体は駆動中にさほど振動が起こらなくても、これらを支える支持構造物などと一体となって共振し、大きな振動を発生させる場合がある。
このように、同じ回転機械であっても、設置場所、設置条件、あるいは設置構造によって共振周波数の値が異なり、個々の回転機械の設置状況に応じて個々の回転機械に対して最適な振動減衰装置を設計、製作したりする必要があり、製作が面倒で、また、固有振動数を調整する際に複雑な同調を必要とし、その同調手段が難しいという課題があった。
【０００６】
また、回転機械の回転振動数の変化に応じて共振する振動モードや、振動数が変化するためこれらに対応するために回転振動数の変化による振動数の変化に追従して振動減衰装置を同調させる必要がありその対応が難しかった。
【０００７】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、機械構造物の設置状況に応じて容易に振動減衰装置の固有振動数を調節することによって、同調作業が短時間に効率的に行える機械構造物の振動減衰装置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】
以上の目的を達成するために本発明の機械構造物の振動減衰装置は、制振対象物である機械構造物に取り付けられる取付部材と、この取付部材に一端が取り付けられ、制振材料で形成されるバネ部材と、前記バネ部材の他端にその取付位置が調整可能なように取り付けられ、ある質量を有する錘とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の機械構造物の振動減衰装置によれば、回転機械の設置状況に応じて容易に振動減衰装置の固有振動数を調節することによって、同調作業が短時間に効率的に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図で、符号１はモータで、図示しない回転軸がシャフト２を介してポンプ３に接続され、架台４上に据え付けられて回転機械５を構成している。
【００１１】
符号６はモータ１のケーシング７の上面に取り付けられた動吸振器のような振動減衰装置である。
【００１２】
前記振動減衰装置６は図２に示すように、ケーシング７への取付部材８と、この取付部材８にほぼ水平に取り付けられ、両側に伸びるバネ部材９（図２においては片側の一個のバネ部材み示している）と、このバネ部材９の端部にその軸方向に沿って移動可能に取り付けられた振動数位置調整機構付の錘１０とから構成されている。
【００１３】
前記バネ部材９は、断面が円形状に形成され、例えばＭｇやＭｎ−Ｃｕ等の制振合金や、ノビナイト鋳鉄などの高減衰能鋳鉄や、制振鋼板などの複合材や、ナイロン６や高減衰ポリマーなどの樹脂系制振材料で形成されている。
また、このバネ部材９は制振材料として、一般的な機械構造物の設計減衰比：１％以上の減衰能を有することが望ましい。
【００１４】
図３は、前記振動数位置調整機構付の錘１０を示す図で、錘１０は円筒形を成し、錘１０の内部には内側に向けて突起１１を形成した一対の板バネ１２が取り付けられている。
錘１０は、前記バネ部材９と嵌め合わされ、バネ部材９の外周面には板バネ１２の突起１１に対向してほぼ等間隔に複数の溝を形成したノッチ１３が形成されている。
【００１５】
符号１４は、前記錘１０の円筒壁を貫通して板バネ１２の背面に締め付け力を作用させる固定ねじである。
前記円筒形の錘１０は、バネ部材９の軸方向に沿って、突起１１とノッチ１３との噛み合わせを順次変えながら移動させ、バネ部材９に対する位置を調整することとができ、適当なところで固定ねじ１４を締め付けることによりノッチ１３と突起１１の噛み合わせを固定し、その位置に固定される。
【００１６】
次に本発明の第１の実施の形態の作用について説明する。
まず、錘１０の固定ねじ１４を緩めた状態で、板バネ１２の突起１１とノッチ１３との噛み合わせを順次変えながらバネ部材９に対する錘１０の位置を調整し、バネ部材９と錘１０とからなる付加系の固有振動数とモータ１、ポンプ３、両者をつなぐシャフト２とからなる回転機械５の固有振動数とが一致するような位置で固定ねじ１４を締め付けて錘１０を固定する。
【００１７】
このような状態で、いま、架台４上に組み立てられた回転機械５が共振を生じたとすると、取付部材８が振動し、その振動がバネ部材９を介して錘１０に伝達される。
バネ部材９は動吸振器のバネ機能とダンパ機能とを発揮して回転機械５の振動を吸収し、減衰させる。
【００１８】
バネ部材９は、断面が円形状に形成されているためあらゆる方向に振動することが可能であり、回転機械５の振動方向を選ばずに水平面内の振動も、上下方向の振動も抑制してあらゆる振動モードに対して振動減衰機能を発揮することができる。
従って、取付部材８を回転機械５のケーシング７に取り付ける際にその方向性を決める必要がなく、取付が容易に行える。
【００１９】
制振対象物である回転機械５の多様な寸法、あるいは設置場所、設置構造などの設置状況の変化に対しては、バネ部材９に取り付ける錘１０の質量を適切な値となるように選択したり、あるいは錘１０のバネ部材９に対する取付位置をノッチ１３と突起１１の噛み合わせ位置を変えて調整することによって付加系の固有振動数を変化させることにより容易に対応することができる。
【００２０】
また、バネ部材９と錘１０とは取付部材８によって回転機械５に取り付けるようにしているので取付が容易に行え、例えば既設の回転機械などに対しても容易に取り付けを行うことができる。
前記第１の実施の形態においては、バネ部材９の断面形状を円形状としているが、図４に示すように断面形状を矩形としたバネ部材９ａとすることもできる。
【００２１】
バネ部材９ａの断面形状を矩形とすることで、バネ部材９ａの鉛直面内の振動は２方向に限定され、辺の長さＬ１、Ｌ２をそれぞれ異なった長さにすることにより２つの振動モードｆ１Ｈｚ、ｆ２Ｈｚに対応することが可能である。
あるいは、バネ部材９の断面形状をｎ角形とし、ｎ個の振動モードに対応できるようにしても良い。
【００２２】
また、図１に示すように、バネ部材９を水平方向に２個設けているが、これを１個、あるいは任意の数としても良く、また、錘１０に取り付けた板バネ１２も２個でなく任意の数設けるようにしても良い。
さらに、振動減衰装置６をモータ１に取り付けているが、ポンプ３あるいは架台４に取り付けても良く、または全ての構成部分に取り付けても良い。
【００２３】
以上のように本実施の形態による機械構造物の振動減衰装置によれば、バネ部材９に取り付ける錘１０の質量を適切な値となるように選択したり、あるいは錘１０のバネ部材９に対して取り付ける位置をノッチ１３と突起１１の噛み合わせ位置を変えて調整したりすることによって、バネ部材９と錘１０とからなる付加系の固有振動数を容易に変化させることができ、回転機械の設置状況に応じて確実に振動減衰機能を発揮することができる。
【００２４】
次に本発明の第２の実施の形態について図５乃至図７を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２５】
本実施の形態においては、図５に示すように、取付部材８に４個のバネ部材９−１〜９−４を十字状になるように取り付け、このバネ部材を取付部材８を介してモータ１のケーシング７の側面に取り付けている。
【００２６】
各バネ部材９−１〜９−４には前記第１の実施の形態と同様に錘１０−１〜１０−４が取り付けられている。
このような構成とすることにより、回転機械５に上下左右だけでなく、ねじり方向の共振が発生した場合、そのねじり振動が４個のバネ部材９−１〜９−４および４個の錘１０−１〜１０−４に伝わる。
【００２７】
４個のバネ部材９−１〜９−４は図６に示すように周方向に振動してその振動を吸収できるので回転機械５のねじり振動を減衰することができる。
この場合、図７に示すように、４個の錘１０−１〜１０−４の質量ｍ１〜ｍ４やバネ部材９−１〜９−４に取り付ける位置Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ調整して異ならせることによりそれぞれ異なる複数の振動モードｆ１Ｈｚ〜ｆ４Ｈｚに対応することができる。
【００２８】
また、バネ部材９−１〜９−４の長さや、断面形状をそれぞれ異ならせることによっても同様に複数の振動モードに対応することができる。
さらに、バネ部材９は４個ではなく、任意の数組み合わせても良いし、モータの側面と上面の両方に取り付けるようにしても良く、任意の個数を任意の個所に取り付けるようにしても良い。
【００２９】
次に本発明の第３の実施の形態について図８および図９を参照して説明する。本実施の形態においては、取付部材８とバネ部材９と錘１０とからなる振動減衰装置６が回転機械５のケーシング７内に取り付けられている。
【００３０】
図では回転機械５の図示しない回転軸を中心として等間隔に４個の振動減衰装置６を取り付けている場合を示している。
このような構成とすることにより、ケーシング７の外側に振動減衰装置６が出っ張らないので余計な設置空間を必要としない。
【００３１】
しかし、バネ部材９に取り付けられた錘１０の質量を適切な値となるように選択したり、あるいは錘１０のバネ部材９に対する取付位置をノッチ１３と突起１１の噛み合わせ位置を変えて調整したりする場合は、ケーシング７を外して作業を行う必要がある。
【００３２】
なお前記実施の形態の説明において、制振対象物として回転機械の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の機械構造物に対しても実施し得るものである。
またバネ部材９は断面形状が円形状あるいは矩形状の棒状部材で形成した場合を説明したが、これに限らずコイルスプリング状やその他複雑な任意の形状とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置を示す正面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置を拡大して示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置の錘を拡大して示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は水平断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置のバネ部材の変形例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はバネ部材のみを示す側面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置の作用を説明するための正面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置の作用を説明するための正面図。
【図８】本発明の第３の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置を示す正面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態による機械構造物の振動減衰装置の要部を拡大して示す斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１…モータ、２…シャフト、３…ポンプ、４…架台、５…回転機械、６…振動減衰装置、７…ケーシング、８…取付部材、９、９ａ、９−１〜９−４…バネ部材、１０、１０−１〜１０−４…錘、１１…突起、１２…板バネ、１３…ノッチ、１４…固定ねじ。
【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】
2006291996.tif 000008
【図７】
2006291996.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006291996.tif 000011