(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造であって、
脚部と基礎の間に設けられ、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、
を備え、
前記慣性マスの上部が脚部に直接に連結され、
質点系で表したときに機械装置の質量と前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが直接に直列接続され、
質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数より小さく、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に、選択されたものである、
ことを特徴とする機械装置支持構造。
【請求項２】
質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数の１/４未満であり、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に、選択されたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の機械装置支持構造。
【請求項３】
前記支持ばねが前記慣性マスにガイドされて基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する、
ことを特徴とする請求項２に記載の機械装置支持構造。
【請求項４】
脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、
前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、
を備え、
前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長尺部材の回転に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とを有し、
脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転を拘束する様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結し、
基礎側連結部材が前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎とを連結する、
ことを特徴とする請求項３に記載の機械装置支持構造。
【請求項５】
前記脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結する、
ことを特徴とする請求項４に記載の機械装置支持構造。
【請求項６】
脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、
前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、を備え、
前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材と前記ナット部材の回転に対応して回転する回転部材とを有し、
脚部側連結部材が脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様に脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方とを連結し、
基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を拘束する様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する、
ことを特徴とする請求項３に記載の機械装置支持構造。
【請求項７】
基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する、
ことを特徴とする請求項６に記載の機械装置支持構造。
【請求項８】
前記慣性マスが前記長尺部材と前記ナット部材と前記ナット部材を囲い内部に潤滑油を溜める潤滑油カバーとを有する、
ことを特徴とする請求項４または請求項６のうちの一つの請求項に記載の機械装置支持構造。
【請求項９】
前記慣性マスが前記長尺部材と円筒状の外側面をもつ前記ナット部材とを有し、
前記支持ばねが前記ナット部材の前記外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される、
ことを特徴とする請求項４または請求項６のうちの一つの請求項に記載の機械装置支持構造。
【請求項１０】
基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造であって、
脚部と基礎の間に設けられ、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、
を備え、
質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数より小さく、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に選択されたものである、
ことを特徴とする機械装置支持構造。
【請求項１１】
質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数の１/４未満であり、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に、選択されたものである、
ことを特徴とする請求項１０に記載の機械装置支持構造。
【請求項１２】
基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造であって、
脚部と基礎の間に設けられ、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、
を備え、
前記支持ばねが前記慣性マスにガイドされて基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する、
ことを特徴とする機械装置支持構造。
【請求項１３】
基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造であって、
脚部と基礎の間に設けられ、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、
脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、
前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、
を備え、
前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長尺部材の回転に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とを持ち、
脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転を拘束する様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結し、
基礎側連結部材が前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎とを連結する、
ことを特徴とする機械装置支持構造。
【請求項１４】
脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の機械装置支持構造。
【請求項１５】
基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造であって、
脚部と基礎の間に設けられ、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、
基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、
脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、
前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、
を備え、
前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材と前記ナット部材の回転に対応して回転する回転部材とを有し
脚部側連結部材が脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様に脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方とを連結し、
基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りに回転を拘束する様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する、
ことを特徴とする機械装置支持構造。
【請求項１６】
基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の機械装置支持構造。
【請求項１７】
前記慣性マスが前記長尺部材と前記ナット部材と前記ナット部材を囲い内部に潤滑油を溜める潤滑油カバーとを有する、
ことを特徴とする請求項１３または請求項１５のうちの一つの請求項に記載の機械装置支持構造。
【請求項１８】
前記慣性マスが前記長尺部材と円筒状の外側面をもつ前記ナット部材とを有し、
前記支持ばねが前記ナット部材の前記外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される、
ことを特徴とする請求項１３または請求項１５のうちの一つの請求項に記載の機械装置支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械装置を支持する機械装置支持構造に係る。特に、周期的な加振力を発生する機械装置を支持する構造に特徴のある機械装置支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業において機械装置が用いられる。
例えば、加工対象物を加工するのに高速プレス装置が用いられる。
高速プレス装置は、基礎に据え付けられ、高速プレス機と支持機構とで構成される。
高速プレス機は、高速プレス本体と脚部とで構成される。
高速プレス本体は、駆動部と加工部とを有する。
駆動部は、油圧駆動または電気駆動により加工部を駆動する。
加工部は、加工対象物を加工する部分である。
脚部は、高速プレス本体を据え付けるための据付面を持つ部分である。
【０００３】
機械装置支持構造は、機械装置を支持する構造である。
例えば、機械装置支持構造は、高速プレス機を支持する機構である。
一般に、機械装置支持構造は、架台６０と支持ばねと減衰要素とで構成される。
図１３、図１４は、従来構造の機械装置支持構造を示す。
例えば、架台６０は、高速プレス機を乗せる台構造であり、振動を抑制できるに必要な質量をもつ。
例えば、高速プレス機の脚部が架台６０の上面に据え付けられる。
支持ばねと減衰要素とが、架台６０と基礎５０との間に設けられる。
例えば、支持ばねと減衰要素とは鉛直に重ねられたさらバネで実現される。
【０００４】
機械装置支持構造で支持される高速プレス装置の固有振動数は、高速プレス機の質量と架台の質量との合計質量と支持ばねのばね定数とで決まる。
駆動部が加工部を駆動すると、駆動部の加振振動数と加振力とで高速プレス装置が加振される。
架台と支持ばねと減衰要素とを適正に選択することにより、高速プレス装置の鉛直方向の鉛直応答変位を小さくすることができる。
一般的に、架台の質量が大きくなると、高速プレス装置の鉛直方向の鉛直応答変位を小さくできる。
【０００５】
しかし、架台の質量が大きくなると、機械装置支持構造の設計が難しくなる傾向がある。
特に、架台の質量が大きくなると、支持ばねの静たわみが大きくなり、支持ばねの選択が難しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構造により機械装置を支持し所望の防振性能を発揮できる機械装置支持構造を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明を、基礎に設けられ周期的な加振力を発生する駆動部を持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する機械装置を支持する機械装置支持構造を、脚部と基礎の間に設けられ、基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する慣性マスと、基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する支持ばねと、を備えるものとした。
【０００８】
上記本発明の構成により、機械装置は、周期的な加振力を発生する駆動部と加工部とを持つ機械装置本体と機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部とを有する。脚部と基礎の間に設けられる、慣性マスが、基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する。支持ばねが、基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する。
その結果、回転体と支持ばねの物理諸元を適切に選択することで、機械装置と慣性マスと支持ばねとでできる振動系の振動を抑制できる。
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、前記慣性マスの上部が脚部に直接に連結される、
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記慣性マスの上部が脚部に直接に連結される。
その結果、前記慣性マスが鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換することにより回転体の回転慣性力に起因して発生する鉛直方向の反力が機械装置に直接に伝わる。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、質点系で表したときに機械装置の質量と前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが直接に直列接続される。
上記本発明に係る実施形態の構成により、質点系で表したときに機械装置の質量と前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが直接に直列接続される。
その結果、機械装置の質量と前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが一体として鉛直方向に相対移動する。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数より十分に小さく、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に選択されたものである。
上記実施形態の構成により、質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数より十分に小さく、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に、選択されたものである。
その結果、無理なく機械装置本体の鉛直方向の振動を抑制できる。
【００１３】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、前記支持ばねが前記慣性マスにガイドされて基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する。
上記実施形態の構成により、前記支持ばねが前記慣性マスにガイドされて基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する。
その結果、前記慣性マスの発生する鉛直方向の反力と前記支持ばねの発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置に無用な偶力が発生しにくい。
【００１４】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、を備え、前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長軸部材の回転に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とを有し、脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転を拘束する様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結し、基礎側連結部材が前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎とを連結する。
上記実施形態の構成により、前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長軸部材の回転に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とを有する。脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転を拘束する様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結する。基礎側連結部材が前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎とを連結する。
その結果、脚部と基礎との鉛直方向の相対変位が生ずると、前記ナット部材及び前記長尺部材の他方が回転する。
【００１５】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、前記脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結する。
上記実施形態の構成により、
前記脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様に脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方とを連結する。
その結果、機械装置に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で前記ナット部材及び前記長尺部材の一方に水平力が生じない。
【００１６】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、脚部と前記慣性マスとを連結する脚部側連結部材と、前記慣性マスと基礎とを連結する基礎側連結部材と、を備え、前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材と前記ナット部材の回転に対応して回転する回転部材とを有し、脚部側連結部材が脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様に脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方とを連結し、基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を拘束する様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する。
上記実施形態の構成により、前記慣性マスが外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる長尺部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材と前記ナット部材の回転に対応して回転する回転部材とを有する。脚部側連結部材が脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様に脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方とを連結する。基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を拘束する様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する。
その結果、脚部と基礎との鉛直方向の相対変位が生ずると、前記長尺部材及び前記ナット部材の一方が回転する。
【００１７】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する。
上記実施形態の構成により、基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様に前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎と連結する。
その結果、機械装置に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で前記ナット部材及び前記長尺部材の一方に水平力が生じない。
【００１８】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、前記慣性マスが前記長尺部材と前記ナット部材と前記ナット部材を囲い内部に潤滑油を溜める潤滑油用カバーとを有する。
上記実施形態の構成により、前記慣性マスが前記長尺部材と前記ナット部材と前記ナット部材を囲い内部に潤滑油を溜める潤滑油用カバーとを有する。
その結果、ナット部材が長尺部材の螺旋溝に倣って安定して案内される。
【００１９】
また、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造は、前記慣性マスが前記長尺部材と円筒状の外側面をもつ前記ナット部材とを有し、前記支持ばねが前記ナット部材の前記外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される。
上記実施形態の構成により、前記慣性マスが前記長尺部材と円筒状の外側面をもつ前記ナット部材とを有する。前記支持ばねが前記ナット部材の前記外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される。
その結果、前記慣性マスの発生する鉛直方向の反力と前記支持ばねの発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置に無用な偶力が発生しにくい。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明に係る機械装置支持構造は、その構成により、以下の効果を有する。
周期的な加振力を発生する駆動部と加工部とをもつ機械装置本体を据え付けるための据付面を持つ脚部と基礎との間に慣性マスと支持ばねとを設け、前記慣性マスが鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換し、前記支持ばねが鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向に採用する弾性反力を発生する様にしたので、回転体と支持ばねの物理諸元を適切に選択することで、機械装置と慣性マスと支持ばねとでできる振動系の振動を抑制できる。
また、前記慣性マスの上部が脚部に直接に連結される様にしたので、前記慣性マスが鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換することにより回転体の回転慣性力に起因して発生する鉛直方向の反力が機械装置に直接に伝わる。
また、質点系で表したときに機械装置の質量と前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが直接に直列接続される様にしたので、機械装置の質量と前記慣性マスによち前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが一体として鉛直方向に相対移動する。
また、質点系で表されたときに前記慣性マスにより前記回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と前記支持ばねのばね定数とが選択され、前記質点系の固有振動数が前記駆動部の加振振動数より十分に小さく、かつ機械装置本体の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様にしたので、無理なく機械装置本体の鉛直方向の振動を抑制できる。
また、前記支持ばねが前記慣性マスにガイドされて基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する様にしたので、前記慣性マスの発生する鉛直方向の反力と前記支持ばねの発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置に無用な偶力が発生しにくい。
また、前記螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長尺部材に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とで構成される前記慣性マスを用い、脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転とを拘束する様にし、基礎側連結部材が前記ナット部材及び前記長尺部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様にしたので、脚部と基礎との鉛直方向の相対変位が生ずると、前記ナット部材及び前記長尺部材の他方が回転する。
また、前記脚部側連結部材が脚部と前記ナット部材及び前記長尺部材の一方との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で前記ナット部材及び前記長尺部材の一方に水平力が生じない。
また、前記螺旋溝を設けられる長尺部材と前記長尺部材に対応して回転する回転部材と前記螺旋溝に倣って案内されるナット部材とで構成される前記慣性マスを用い、脚部側連結部材が脚部と前記長尺部材及び前記ナット部材の一方との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様にし、基礎側連結部材が前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りに回転を拘束する様にしたので、脚部と基礎との鉛直方向の相対変位が生ずると、前記長尺部材及び前記ナット部材の一方が回転する。
また、前記基礎側連結部材が、前記長尺部材及び前記ナット部材の他方と基礎との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で前記ナット部材及び前記長尺部材の一方に水平力が生じない。
また、潤滑油用カバーが前記ナット部材を囲い内部に潤滑油を溜める様にしたので、ナット部材が長尺部材の螺旋溝に倣って安定して案内される。
また、前記支持ばねが前記慣性マスの前記長尺部材に案内される前記ナット部材の前記外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される様にしたので、前記慣性マスの発生する鉛直方向の反力と前記支持ばねの発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置に無用な偶力が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る機械装置の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る機械装置と機械装置支持構造の正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る機械装置と機械装置支持構造の平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る慣性マスの各種タイプの概念図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る支持ばねの正面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
【図８】本発明の第三の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
【図１０】本発明の第五の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る機械装置支持構造の検討モデルである。
【図１２】本発明の実施形態に係る慣性マスの概略寸法である。
【図１３】従来の機械装置と機械装置支持構造の正面図である。
【図１４】従来の機械装置と機械装置支持構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
最初に、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造を、図を基に、説明する
本発明の実施形態に係る機械装置の概念図である。本発明の実施形態に係る機械装置支持構造の正面図である。本発明の実施形態に係る機械装置支持構造の平面図である。本発明の実施形態に係る慣性マスの各種タイプの概念図である。
【００２４】
機械装置支持構造は、基礎５０に設けられ、機械装置を支持する構造である。
機械装置は、機械装置本体１１０と脚部１２０とで構成する。
機械装置本体１１０は、駆動部１１１で構成される。
機械装置本体１１０は、駆動部１１１と加工部１１２とで構成されてもよい。
機械装置本体１１０は、駆動部１１１と加工部１１２と材料投入口１１３と制御盤１１４とで構成されてもよい。
駆動部１１１は、周期的な加振力を発生する部分である。
例えば、駆動部１１１は、周期的な鉛直方向の加速度成分が卓越する加振力を発生する。
加工部１１２は、材料を加工する部分である。
材料投入口１１３は，加工される材料を投入する部分である。
制御盤１１４は、機械装置本体１１０を制御する盤である。
脚部１２０は、機械装置本体を据え付けるための据付面Ｓを持つ部分である。
脚部１２０は、機械装置本体１１０の下部に固定される。
例えば、一対の脚部１２０が、機械装置本体１１０の下部に固定される。
【００２５】
以下に、本発明の実施形態にかかる機械装置支持構造を、説明する。
機械装置支持構造は、基礎５０に設けられる。
機械装置支持構造は、脚部１２０と基礎５０との間に設けられる。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００とで構成される。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０とで構成される。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０とで構成されてもよい。
脚部側連結部材４１０が脚部側バネ連結部材５１０を兼ねても良い。
基礎側連結部材４２０が基礎側バネ連結部材５２０を兼ねても良い。
慣性マス２００と支持ばね３００とは、別個に並んで設置されてもよい。
慣性マス２００と支持ばね３００とは、一体になっていてもよい。
【００２６】
慣性マス２００は、基礎５０と脚部１２０との間の鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する機械要素である。
支持ばね３００は、基礎と脚部との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する機械要素である。
【００２７】
慣性マス２００は、脚部１２０に直接に連結されてもよい。
慣性マス２００の上部が、脚部１２０に直接に連結されてもよい。
例えば、慣性マス２００の上部が、脚部側連結部材４１０により脚部１２０に直接に連結される。
慣性マス２００の下部が、基礎５０に直接に連結されてもよい。
例えば、慣性マス２００の下部が、基礎側連結部材４２０により基礎５０に直接に接続される。
【００２８】
支持ばね３００は、脚部１２０に直接に連結されてもよい。
支持ばね３００の上部が、脚部１２０に直接に連結されてもよい。
例えば、支持ばね３００の上部が、脚部側バネ連結部材５１０により脚部１２０に直接に連結される。
支持ばね３００の下部が、基礎５０に直接に連結されてもよい。
例えば、支持ばね３００の下部が、基礎側バネ連結部材５２０により基礎４０に直接に連結される。
【００２９】
慣性マス２００は、鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換する要素である。
鉛直方向の相対変位が慣性マスに発生すると、慣性マスが慣性力を発生する。  鉛直方向の慣性力は鉛直方向の相対変位の加速度に比例する。その結果、慣性マス２００は見かけの質量ｍｄをもつ。
【００３０】
支持ばね３００は、水平方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって作用する弾性反力を発生する要素である。その結果、支持ばねは、ばね定数ｋをもつ。
弾性反力は、鉛直方向の相対変位に比例する。
【００３１】
支持ばね３００が、慣性マス２００にガイドされて基礎５０と脚部１２０との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮してもよい。
【００３２】
減衰要素は、水平方向の相対速度に対応して水平方向にそって作用する減衰力を発生する要素である。減衰要素は、粘性係数Ｃをもつ。
減衰力は、鉛直方向の相対変位の速度に比例する。
【００３３】
機械装置１００と機械装置支持構造とで構成されるシステムを質点モデルとして表したときに、慣性マス２００と支持ばね３００と減衰要素Ｃとが質量ｍを持つ機械装置と基礎５０との間に設けられる。
機械装置１００と機械装置支持構造とで構成されるシステムを質点モデルとして表したときに、慣性マス２００と支持ばね３００と減衰要素Ｃとが質量ｍを持つ機械装置と基礎５０との間に設けられて、機械装置と基礎５０とに連結される。
【００３４】
質点系で表したときに機械装置の質量ｍと慣性マス２００により回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量ｍｄとが直列接続される。
質点系で表したときに機械装置の質量ｍと慣性マス２００により回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量ｍｄとが直接に直列接続される。
質点系で表したときに機械装置の質量ｍと慣性マス２００により回転体の回転慣性力に起因して鉛直方向の相対加速度に対応する様に生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量ｍｄとが直接に直列接続される。
【００３５】
質点系で表されたときに、慣性マス２００により回転体の回転慣性力に起因して鉛直方向の相対加速度に比例する様に生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量と支持ばね３００のばね定数ｋとが、質点系の固有振動数が駆動部１１１の加振振動数より十分に小さく、かつ機械装置本体１１０の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様に、選択されたものである。
【００３６】
慣性マス２００は、長尺部材２１０と回転部材２２０とナット部材２３０とで構成されてもよい。
長尺部材２１０は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる部材である。
ナット部材２３０は、螺旋溝に倣って案内される部材である。
ナット部材２３０は、螺旋溝に沿って転動する複数のボール球を保持してもよい。
長尺部材２１０とナット部材２３０とが鉛直方向に相対変位すると、複数のボール球がナット部材２３０の内部で循環する。
回転部材２２０は、長尺部材２１０の回転に対応して回転する部材であってもよい。
回転部材２２０は、ナット部材２３０の回転に対応して回転する部材であってもよい。
【００３７】
慣性マス２００が、長尺部材２１０とナット部材２３０と潤滑油カバー２４０とで構成されてもよい。
潤滑油カバー２４０は、ナット部材２３０を囲い内部に潤滑油を溜める部材である。
【００３８】
支持ばね３００がナット部材２３０の外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内されてもよい。
支持ばね３００が潤滑油カバー２４０の外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内されてもよい。
【００３９】
以下に、上記の慣性マスの構成を、図を基に、説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る機械装置支持構造に用いられる慣性マスの各種のタイプを説明する。
図中、シンボル「○−○」で表されるものは自在機構である。シンボル「○｜  ｜○」で表されるのは回転軸受である。
【００４０】
タイプＡ
回転部材２２０は、長尺部材２１０の回転に対応して回転する部材である。
例えば、回転部材２２０は、長尺部材２１０に固定され、一体に回転する
脚部側連結部材４１０が、脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向および水平方向の相対変位と鉛直軸周りの相対回転を拘束する様に様に脚部１２０とナット部材２３０とを連結する。
基礎側連結部材４２０が、長尺部材２１０と基礎５０との鉛直方向および水平方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に、長尺部材２１０と基礎５０とを連結する。
機械装置が上下振動すると、脚部１２０と基礎との鉛直方向の相対変位に対応して長尺部材２１０と回転部材２２０とが回転して、回転慣性力に起因して脚部側連結部材４１０に鉛直方向の反力が生ずる。
【００４１】
タイプＢ
回転部材２２０は、長尺部材２１０の回転に対応して回転する部材である。
例えば、回転部材２２０は、長尺部材２１０に固定され、一体に回転する。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向および水平方向の相対変位を拘束し鉛直軸周りの回転を自在にする様に、脚部１２０と長尺部材２１０とを連結する。
基礎側連結部材４２０は、ナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向および水平方向の相対移動と鉛直軸周りの回転を拘束する様に、ナット部材２３０と基礎５０とを連結する。
機械装置が上下振動すると、脚部１２０と基礎との鉛直方向の相対変位に対応して長尺部材２１０と回転部材２２０とが回転して、回転慣性力に起因して脚部側連結部材４１０に鉛直方向の反力が生ずる。
【００４２】
タイプＣ
回転部材２２０は、ナット部材２３０の回転に対応して回転する。
例えば、回転部材２２０は、ナット部材２３０に固定され、一体に回転する。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向および水平方向の相対変位と鉛直軸の回りの回転を拘束する様に、脚部１２０と長尺部材２１０とを連結する。
基礎側連結部材４２０は、ナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向および水平方向の相対移動を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様に、ナット部材２３０と基礎５０とおを連結する。
機械装置が上下振動すると、脚部１２０と基礎との鉛直方向の相対変位に対応してナット部材２３０と回転部材２２０とが回転して、回転慣性力に起因して脚部側連結部材４１０に鉛直方向の反力が生ずる。
【００４３】
タイプＤ
回転部材２２０は、ナット部材２３０の回転に対応して回転する。
例えば、回転部材２２０は、ナット部材２３０に固定され、一体に回転する。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向および水平方向の相対移動を拘束し鉛直軸周りの回転を自在にする様に、脚部１２０とナット部材２３０とを連結する。
基礎側連結部材４２０は、長尺部材２１０と基礎５０との鉛直方向および水平方向の相対移動と鉛直軸の周りの回転を拘束する様に、長尺部材２１０と基礎５０とを連結する。
機械装置が上下振動すると、脚部１２０と基礎との鉛直方向の相対変位に対応してナット部材２３０と回転部材２２０とが回転して、回転慣性力に起因して脚部側連結部材４１０に鉛直方向の反力が生ずる。
【００４４】
タイプＥ
タイプＥの構造は、脚部側連結部材４１０の構造を除き、タイプＡの構造と同じである。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向の相対変位を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にし、鉛直軸周りの回転を拘束にする様に、脚部１２０とナット部材２３０とを連結する。
【００４５】
タイプＦ
タイプＦの構造は、基礎側連結部材４２０の構造を除き、タイプＢの構造と同じである。
基礎側連結部材４２０は、ナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にし鉛直軸の周りの回転を拘束する様に、ナット部材２３０と基礎５０とを連結する。
【００４６】
タイプＧ
タイプＧの構造は、脚部側連結部材４１０の構造を除き、タイプＣの構造と同じである。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の周りの回転を拘束する様に、脚部１２０と長尺部材２１０とを連結する。
【００４７】
タイプＨ
タイプＨの構造は、基礎側連結部材４２０の構造を除き、タイプＤの構造と同じである。
基礎側連結部材４１０は、長尺部材２１０と基礎５０の鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の周りの回転を拘束する様に、長尺部材２１０と基礎５０とを連結する。
【００４８】
タイプＩ
タイプＩの構造は、基礎側連結部材４２０の構造を除き、タイプＡの構造と同じである。
基礎側連結部材４２０は、長尺部材２１０と基礎５０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の周りの回転を自由にする様に、長尺部材２１０と基礎５０とを連結する。
【００４９】
タイプＪ
タイプＪの構造は、脚部側連結部材４１０の構造を除き、タイプＢの構造と同じである。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の周りの回転を自由にする様に、脚部１２０と長尺部材２１０とを連結する。
【００５０】
タイプＫ
タイプＫの構造は、基礎側連結部材４２０の構造を除き、タイプＣの構造と同じである。
基礎側連結部材４２０は、ナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の回りの回転を自由にする様に、ナット部材２３０と基礎５０とを連結する。
【００５１】
タイプＬ
タイプＬの構造は、脚部側連結部材４１０の構造を除き、タイプＤの構造と同じである。
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の回りに回転を自由にする様に、脚部１２０とナット部材２３０とを連結する。
【００５２】
次に、本発明の第一実施形態に係る機械装置支持構造の一例を、図を基に、詳述する。
図５は、本発明の第一の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
図６は、本発明の第一の実施形態に係る支持ばねの正面図である。
第一の実施形態にかかる機械装置支持構造に用いられる慣性マスは、タイプＡに相当する。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０とで構成される。
図３は、４つの慣性マス２００と４つの支持ばね３００とが、上からみて脚部１２０の隅に各々に配される様子を示す。
【００５３】
慣性マス２００は、長尺部材２１０と回転部材２２０とナット部材２３０とで構成される。
長尺部材２１０は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる部材である。
長尺部材２１０は、長手方向を鉛直軸に沿わす。
回転部材２２０は、長尺部材２１０の回転に対応して回転する部材である。
回転部材２２０は、長尺部材２１０の下部に固定され、一体となっている。
ナット部材２３０は、螺旋溝に倣って案内される部材である。
ナット部材２３０は、螺旋溝に沿って転動する複数のボール球をもつ。
ナット部材２３０と長尺部材２１０とが鉛直方向に相対移動すると複数のボール球がナット部材２３０の中を循環する。
【００５４】
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０に固定され、ナット部材２３０を鉛直方向および水平方向に相対移動を拘束し鉛直軸の回りの回転を拘束する様にナット部材２３０を固定する。
【００５５】
基礎側連結部材４２０は、基礎５０に固定され、長尺部材２１０を鉛直方向および水平方向の相対移動を拘束し鉛直軸の回りに回転を自由にする様に長尺部材２１０を固定する。
【００５６】
支持ばね３００は、複数のさらバネ３１０とガイド棒３２０とで構成される。
重なる複数のさらバネ３１０が、鉛直方向に伸縮することにより、鉛直方向に弾性反力を発生する。
重なる複数のさらバネ３１０が、鉛直方向に伸縮することにより、複数のさらバネの摩擦に起因して鉛直方向に減衰力が発生する。
ガイド棒が複数のさらバネを鉛直方向に伸縮自在にガイドする。
脚部側バネ連結部材５１０は、脚部１２０に固定され、ガイド棒を鉛直方向及び水平方向に相対移動を拘束し、鉛直軸の回りの回転を拘束する。
基礎側バネ連結部材５２０は、基礎５０に固定され、ガイド棒を鉛直方向の相対移動を自在にし水平方向の相対移動を拘束する。
【００５７】
以下に、第一の実施形態にかかる機械装置支持構造の作用を説明する。
加振力が機械装置に発生すると、機械装置が振動し、脚部１２０と基礎５０との間に相対変位が生ずる。
脚部１２０と基礎５０と間の鉛直方向の相対変位により、慣性マス２００は、長尺部材２１０と回転部材２２０の鉛直軸の回りの回転により回転慣性能率に起因する鉛直方向の反力を発生する。発生する鉛直方向の反力は、鉛直方向の相対変位の加速度に比例する。
ここで、反力は、加速度の向きの反対方向に作用する力である。
脚部１２０と基礎５０と間の鉛直方向の相対変位により、支持ばね３００は、重なった複数のさらバネの伸縮により、弾性力と減衰力とを発生する。弾性力は、鉛直方向の相対変位に比例する。減衰力は、鉛直方向の速度に比例する。
ガイド棒３２０が基礎側バネ連結部材５２０に設けられた穴に案内されるので、脚部１２０と基礎５０と間の水平方向の相対変位が抑制される。
【００５８】
次に、本発明の第二の実施形態にかかる機械装置支持構造を、図を基に、説明する。
図７は、本発明の第二の実施形態に係る機械装置支持構造に用いる慣性マスの正面図である。
第二の実施形態のかかる機械装置支持構造に用いる慣性マスは、タイプＥに相当する。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０で構成される。
図３は、４つの慣性マス２００と４つの支持ばね３００とが、上からみて脚部１２０の隅に各々に配される様子を示す。
【００５９】
慣性マス２００と支持ばね３００と基礎側連結部材４２０と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０の構造は、第一の実施形態にかかる機械装置支持構造に用いるものと同じなので、説明を省略する。
【００６０】
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０に固定され、ナット部材２３０を鉛直方向の相対移動を拘束し水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自由にし鉛直軸の回りの回転を拘束する様に、ナット部材２３０を固定する。
例えば、脚部側連結部材４１０は、脚部側連結部材本体４１１と自在機構４１２とで構成される。
例えば、自在機構４１２は、一端を脚部１２０に球面ブッシュで揺動自在に固定され、他端を脚部側連結部材本体４１１に球面ブッシュで揺動自在に固定されるリンクである。
【００６１】
第二の実施形態にかかる機械装置支持構造の作用は、第一の実施形態にかかるものと実質的に同じなので、説明を省略する。
【００６２】
次に、本発明の第三の実施形態に係る機械装置支持機構を、図を基に、説明する。
図８は、本発明の第三の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
第三の実施形態に係る機械装置支持機構に用いる慣性マスは、タイプＡに相当するものと支持ばねを一体にしたものである。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０とで構成される。
脚部側連結部材４１０は、脚部側バネ連結部材５１０を兼ねる
基礎側連結部材４２０は、基礎側バネ連結部材５２０を兼ねる。
【００６３】
慣性マス２００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０の構造は、第一の実施形態にかかるものと同じなので、説明を省略する。
【００６４】
支持ばね３００は、複数のさらバネで構成される。
重なった複数のさらばね３１０が、ナット部材２３０の円筒状の外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される。
【００６５】
第二の実施形態にかかる機械装置支持構造の作用は、第一の実施形態にかかるものと実質的に同じなので、説明を省略する。
【００６６】
次に、本発明の第四の実施形態にかかる機械装置支持構造を、図を基に、説明する。
図９は、本発明の第四の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
第四の実施形態にかかる機械装置支持構造に用いる慣性マスは、タイプＢに相当する。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０で構成される。
図３は、４つの慣性マス２００と４つの支持ばね３００とが、上からみて脚部１２０の隅に各々に配される様子を示す。
【００６７】
支持ばね３００と脚部側バネ連結部材５１０と基礎側バネ連結部材５２０の構成は、第一の実施形態にかかるものと同じなので、説明を省略する。
【００６８】
慣性マス２００は、長尺部材２１０と回転部材２２０とナット部材２３０と潤滑油カバー２４０とで構成される。
長尺部材２１０は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられる部材である。
長尺部材２１０は、長手方向を鉛直軸に沿わす。
回転部材２２０は、長尺部材２１０の回転に対応して回転する部材である。
回転部材２２０は、長尺部材２１０の下部に固定され、一体となっている。
ナット部材２３０は、螺旋溝に倣って案内される部材である。
ナット部材２３０は、螺旋溝に沿って転動するボールをもつ。
ナット部材２３０と長尺部材２１０とが鉛直方向に相対移動すると複数のボール球がナット部材２３０の中を循環する。
潤滑油カバー２４０は、ナット部材２３０を囲い内部に潤滑油を溜める部材である。
【００６９】
脚部側連結部材４１０は、脚部１２０に固定され、長尺部材２１０を鉛直方向および水平方向に相対移動を拘束し鉛直軸の回りの回転を自由にする様に長尺部材２１０を固定する。
【００７０】
基礎側連結部材４２０は、基礎５０に固定され、ナット部材２３０を鉛直方向および水平方向の相対移動を拘束し鉛直軸の回りに回転を拘束にする様に長尺部材２１０を固定する。
【００７１】
以下に、第四の実施形態にかかる機械装置支持構造の作用を説明する。
加振力が機械装置に発生すると、機械装置が振動し、脚部１２０と基礎５０との間に相対変位が生ずる。
脚部１２０と基礎５０と間の鉛直方向の相対変位により、慣性マス２００は、長尺部材２１０と回転部材２２０の鉛直軸の回りの回転により回転慣性能率に起因する鉛直方向の反力を発生する。発生した鉛直方向の反力は、鉛直方向の相対変位の加速度に比例する。
ここで、反力は加速度の向きの反対方向に作用する力である。
潤滑油が潤滑油カバーの内部で循環し、長尺部材２１０とナット部材２３０との相対摩擦を軽減する。
脚部１２０と基礎５０と間の鉛直方向の相対変位により、支持ばね３００は、重なった複数のさらバネの伸縮により、弾性力と減衰力とを発生する。弾性力は、鉛直方向の相対変位に比例する。減衰力は、鉛直方向の速度に比例する。
ガイド棒３２０が基礎側連結部材４２０に設けられた穴に案内されるので、脚部１２０と基礎５０と間の水平方向の相対変位が抑制される。
【００７２】
次に、本発明の第五の実施形態にかかる機械装置支持構造を、図を基に、説明する。
図１０は、本発明の第五の実施形態に係る慣性マスの正面図である。
第五の実施形態にかかる機械装置支持構造に用いる慣性マスは、タイプＤに相当する。
機械装置支持構造は、慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０とで構成される。
脚部側連結部材４１０が、脚部側バネ連結部材５１０を兼ねる。
基礎側連結部材４２０が、基礎側バネ連結部材４２０を兼ねる。
図３は、４つの慣性マス２００と４つの支持ばね３００とが、上からみて脚部１２０の隅に配される様子を示す。
【００７３】
慣性マス２００と支持ばね３００と脚部側連結部材４１０と基礎側連結部材４２０の構成は、第四の実施形態にかかるものと同じなので、説明を省略する。
【００７４】
支持ばね３００が、ナット部材２３０を囲う潤滑油カバー２４０の外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される。
【００７５】
以下に、第四の実施形態にかかる機械装置支持構造の作用は、第四の実施形態にかかるものと実質的に同じなので、説明を省略する。
【００７６】
以下に、本発明の実施形態にかかる機械装置支持構造の諸元とその振動抑制の関係を式と図をもちいて、説明する。
説明の便宜上、機械装置は高速プレス機であるとして、以下説明する。
【００７７】
１、はじめに
慣性マスによる高速プレス機の鉛直変位抑制効果の検討を行った。慣性マスの設定にあたっては、次の２つの条件を満たすものとする。（１）慣性マス設置後の振動系の固有振動数と減衰係数が等しくなるようにすること、（２）与えられた加振条件に対して、鉛直応答変位は１ｍｍ以下になるようにすること。
【００７８】
２、機械装置本体と機械装置支持構造の諸元
機械装置本体と機械装置支持構造の諸元は表１に、質点系で表したときの検討モデルを図１１に示す。検討モデルは、機械装置本体の下に減衰要素をもつ支持ばねと並列に慣性ますを設置したものとした。加振条件は、振動数１０Ｈｚ、６ｔｏｎｆの加振力を機械装置本体の質点に与えるものとした。
【表１】
0006539168.tif 000002
【００７９】
３、慣性マス設置後の機械装置支持構造のバネ剛性ｋと減衰係数ｃ’を設定する方法を以下に示す。慣性マスｍｄ設置後の固有周期、固有振動数および減衰係数は式（１）・（１）’、式（２）・（２）’、式（３）・（３）’で表される。
0006539168.tif 000003
ここで、慣性マス設置後の固有振動数と減衰係数が等しいという条件（ｆ−ｆ’、ｈ＝ｈ’）より、慣性マス設置後の機械装置支持構造のバネ剛性ｋと減衰係数ｃ’は式（４
、式（５）で表される。
0006539168.tif 000004
一方、図１１において、慣性マス設置後の振動方程式は式（６）で表される。ここで、ωは加振固有円振動数、Ｆ０は加振力を表す。
0006539168.tif 000005
ここで、定常応答解をｘ＝Ａｅｉωｔとおくと、
0006539168.tif 000006
よって、応答変位と機械装置支持構造の反力Ｆｄは、それぞれ式（７）、式（８）で表される。
0006539168.tif 000007
表１に示す加振条件において、応答変位が、
0006539168.tif 000008
以下いう条件を満たす慣性マスｍｄを式（４）、式（５）に代入すると、慣性マス設置後の機械装置支持構造のバネ剛性Ｋ’と減衰係数ｃ’が求まる。
【００８０】
４、検討結果
機械の鉛直応答変位ｘを１ｍｍ以下に抑制するための慣性マス、機械装置支持構造のバネ剛性および減衰係数を３で算出した式により求める。検討結果を表２に示す。鉛直応答変位ｘを１ｍｍ以下に抑制するための慣性マスは１３ｔｏｎ（４隅に設置する場合、１基当たり３．２５ｔｏｎ）、慣性マス設置後の機械装置支持構造のバネ剛性は４１９５ｋＮ／ｍ（４隅に設置する場合、１基当たり１０４９ｋＮ／ｍ）、減衰係数は８０．１Ｎｓ／ｍ（一基当たり２０．０Ｎｓ／ｍ）であった。また、加振振動数を１０Ｈｚとして、加振力を４０ｋＮ、６０ｋＮ、１００ｋＮと変化させたときの慣性マスと鉛直応答変位との関係を表３に示す。
0006539168.tif 000009
0006539168.tif 000010
【００８１】
５、慣性マスの概略検討
４の検討で得られた等価質量３．２５ｔｏｎの慣性マスの概略寸法を検討する。ここで、慣性マスは仮にボールねじ式とし、等価質量は式（９）で求めた。
0006539168.tif 000011
検討結果を表４に示す。ボールねじのリードを１６ｍｍ、付加錘の外径を１８０ｍｍ、内径を１５０ｍｍ、長さを５０ｍｍとすると、等価質量３ｔｏｎ程度のダンパーとなる。
0006539168.tif 000012
【００８２】
以上説明したように、本発明に係る機械装置支持構造は、その構成により、以下の効果を有する。
周期的な加振力を発生する駆動部１１１と加工部１１２とをもつ機械装置本体１１０を据え付けるための据付面Ｓを持つ脚部１２０と基礎５０との間に慣性マス２００と支持ばね３００とを設け、慣性マス２００が鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換し、支持ばね３００が鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向に採用する弾性反力を発生する様にしたので、回転体と支持ばねの物理諸元を適切に選択することで、機械装置１００と慣性マス２００と支持ばね３００とでできる振動系の振動を抑制できる。
また、慣性マス２００の上部が脚部１２０に直接に連結される様にしたので、慣性マス２００が鉛直方向の相対変位を回転体の回転量に変換することにより回転体の回転慣性力に起因して発生する鉛直方向の反力が機械装置に直接に伝わる。
また、質点系で表したときに機械装置の質量と慣性マスにより回転体の回転慣性力に起因して鉛直方向の相対加速度に比例する様に生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが直接に直列接続される様にしたので、機械装置１００の質量と慣性マス２００による回転体の回転慣性力に起因して生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量とが一体として鉛直方向に相対移動する。
また、質点系で表されたときに慣性マス２００により回転体の回転慣性力に起因して鉛直方向の相対加速度に比例する様に生ずる鉛直方向の反力に対応する鉛直方向の見かけの質量ｍｄと支持ばね３００のばね定数ｋとが選択され、質点系の固有振動数が駆動部１１１の加振振動数より十分に小さく、かつ機械装置本体１１０の鉛直方向の鉛直応答変位が所定の鉛直変位値より小さくなる様にしたので、無理なく機械装置本体１１０の鉛直方向の振動を抑制できる。
また、支持ばね３００が慣性マス２００にガイドされて基礎５０と脚部１２０との間の鉛直方向の相対変位に対応して鉛直方向にそって伸縮する様にしたので、慣性マス２００の発生する鉛直方向の反力と支持ばね３００の発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置に無用な偶力が発生しにくい。
また、螺旋溝を設けられる長尺部材２１０と長尺部材２１０に対応して回転する回転部材２２０と螺旋溝に倣って案内されるナット部材２３０とで構成される慣性マス２００を用い、脚部側連結部材４１０が脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転とを拘束する様にし、基礎側連結部材４２０が長尺部材２１０と基礎５０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様にしたので、脚部１２０と基礎５０との鉛直方向の相対変位が生ずると、長尺部材２１０が回転する。
また、脚部側連結部材４１０が脚部１２０とナット部材２３０との水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置１００に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内でナット部材に水平力が生じない。
また、螺旋溝を設けられる長尺部材２１０と長尺部材２１０に対応して回転する回転部材２２０と螺旋溝に倣って案内されるナット部材２３０とで構成される慣性マス２００を用い、脚部側連結部材４１０が脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向の相対変位と鉛直軸の回りの相対回転とを拘束する様にし、基礎側連結部材４２０がナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの回転を自在にする様にしたので、脚部１２０と基礎５０との鉛直方向の相対変位が生ずると、ナット部材２３０が回転する。
また、脚部側連結部材４１０が脚部１２０と長尺部材２１０の水平方向の相対移動を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置１００に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で長尺部材２１０に水平力が生じない。
また、螺旋溝を設けられる長尺部材２１０と長尺部材２１０に対応して回転する回転部材２２０と螺旋溝に倣って案内されるナット部材２３０とで構成される慣性マス２００を用い、脚部側連結部材４１０が脚部１２０と長尺部材２１０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様にし、基礎側連結部材４２０がナット部材２３０と基礎５０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りに回転を拘束する様にしたので、脚部１２０と基礎５０との鉛直方向の相対変位が生ずると、長尺部材２１０が回転する。
また、基礎側連結部材４１０が、ナット部材２３０と基礎５０との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置１００に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内でナット部材２３０に水平力が生じない。
また、螺旋溝を設けられる長尺部材２１０と長尺部材２１０に対応して回転する回転部材２２０と螺旋溝に倣って案内されるナット部材２３０とで構成される慣性マス２００を用い、脚部側連結部材４１０が脚部１２０とナット部材２３０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りの相対回転を自由にする様にし、基礎側連結部材４２０が長尺部材２１０と基礎５０との鉛直方向の相対変位を拘束し鉛直軸の回りに回転を拘束する様にしたので、脚部１２０と基礎５０との鉛直方向の相対変位が生ずると、ナット部材２３０が回転する。
また、基礎側連結部材４２０が、ナット部材２３０と基礎５０との水平方向の相対変位を所定のストロークの範囲内で自在にする様にしたので、機械装置１００に水平方向の相対変位が生じても所定のストロークの範囲内で長尺部材２１０に水平力が生じない。
また、潤滑油用カバー２４０がナット部材２３０を囲い内部に潤滑油を溜める様にしたので、ナット部材２３０が長尺部材２１０の螺旋溝に倣って安定して案内される。
また、支持ばね３００が慣性マス２００の長尺部材２１０に案内されるナット部材２３０の外側面により鉛直方向に伸縮自在に案内される様にしたので、慣性マス２００の発生する鉛直方向の反力と支持ばねの発生する弾性反力とが同軸上に作用し、機械装置１００に無用な偶力が発生しにくい。
その結果、従来構造と比較して架台を必要としない機械装置支持構造を提供できる。
【００８３】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
さらバネにより減衰力を発生させる例で説明したが、これに限定されない。例えば、粘性体を利用して減衰力を発生させてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
S  据付面
５０  基礎
６０  架台
１００  機械装置
１１０  機械装置本体
１１１  駆動部
１１２  加工部
１１３  材料投入口
１１４  制御盤
１２０  脚部
２００  慣性マス
２１０  長尺部材
２２０  回転部材
２３０  ナット部材
２４０  潤滑油カバー
３００  支持ばね
３１０  さらバネ
３２０  ガイド棒
４１０  脚部側連結部材
４１１  脚部側連結部材本体
４１２  自在機構
４２０  基礎側連結部材
５１０  脚部側バネ連結部材
５２０  基礎側バネ連結部材      
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００７−７１３０９号
【特許文献２】特開平９−８９０２８号
【非特許文献３】日本機械学会大会学術講演集  （東海）、昭和６０年１０月、動的吸振装置を用いた大型高速プレスの防振対策、橋本嘉之、櫛田裕、広松猛、阿部隆之、斎藤裕一
【図１】
0006539168.tif 000013
【図２】
0006539168.tif 000014
【図３】
0006539168.tif 000015
【図４】
0006539168.tif 000016
【図５】
0006539168.tif 000017
【図６】
0006539168.tif 000018
【図７】
0006539168.tif 000019
【図８】
0006539168.tif 000020
【図９】
0006539168.tif 000021
【図１０】
0006539168.tif 000022
【図１１】
0006539168.tif 000023
【図１２】
0006539168.tif 000024
【図１３】
0006539168.tif 000025
【図１４】
0006539168.tif 000026