(57)【要約】【課題】配線を伝わる振動を減衰させる制振装置を提供する。【解決手段】第１の結合部材１０１と第２の結合部材１０２とを、制振材料として機能する所定の弾性を有する８本の配線部材１０５で連結する。配線部材１０５は、折り曲げた際に反発し元に戻ろうとする性質を有する導電材料である。第１の結合部材１０１と第２の結合部材１０２との間に伝わる振動は、８本の配線部材１０５によって吸収され制振される。また、配線部材１０５によって、第１の結合部材１０１から第２の結合部材１０２への導電経路が確保される。【選択図】  図１
2004166387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の弾性を有した単一または複数の配線部材と、
前記配線部材の一端に接続された第１結合部材と、
前記配線部材の他端に接続された第２結合部材と、
前記第１結合部材に設けられた第１配線接続手段と、
前記第２結合部材に設けられた第２配線接続手段と、
を含む制振装置。
【請求項２】
前記配線部材は、同軸ケーブルであり、
前記第１結合部材または前記第２結合部材は、導電性材料で構成され、前記同軸ケーブルのシールド線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
前記配線部材に曲げ応力が働いていることを特徴とする請求項１または２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記複数の配線部材は、湾曲の方向が異なる、複数の配線部材を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項５】
全体が球形状を有し、
前記第１結合部材が前記球形状の一方の極に位置し、
前記第２結合部材が前記球形状の他方の極に位置し、
前記球形状に沿って前記複数の配線部材が位置していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項６】
前記配線部材は、屈曲形状または螺旋形状を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項７】
単一または複数の長手状弾性部材と、
前記長手状弾性部材の一端に接続された第１結合部材と、
前記長手状弾性部材の他端に接続された第２結合部材と、
前記第１結合部材に一端が接続され、前記第２結合部材に他端が接続された配線と、
前記第１結合部材に設けられた第１配線接続手段と、
前記第２結合部材に設けられた第２配線接続手段と、
を含む制振装置。
【請求項８】
前記配線は、同軸ケーブルであり、
前記第１結合部材または前記第２結合部材は、導電性材料で構成され、前記同軸ケーブルのシールド線に接続されていることを特徴とする請求項７記載の制振装置。
【請求項９】
前記長手状弾性部材に曲げ応力が働いていることを特徴とする請求項７または８に記載の制振装置。
【請求項１０】
前記複数の長手状弾性部材は、湾曲の方向が異なる、複数の長手状弾性部材を含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項１１】
全体が球形状を有し、
前記第１結合部材が前記球形状の一方の極に位置し、
前記第２結合部材が前記球形状の他方の極に位置し、
前記球形状に沿って前記複数の長手状弾性部材が位置していることを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項１２】
前記長手状弾性部材は、屈曲形状または螺旋形状を有することを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の制振装置。
【請求項１３】
第１結合部材と、
第２結合部材と、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とに接続され、前記第１結合部材と前記第２結合部材との間における流体の輸送および振動の吸収を行う、弾性を有する単一または複数の配管部材と、
を含む制振装置。
【請求項１４】
前記複数の配管部材には、湾曲し、前記湾曲の方向が互いに異なる複数の配管部材が含まれることを特徴とする請求項１３記載の制振装置。
【請求項１５】
単一または複数の長手状弾性部材と、
前記長手状弾性部材の一端に接続された第１結合部材と、
前記長手状弾性部材の他端に接続された第２結合部材と、
前記第１結合部材に一端が接続され、前記第２結合部材に他端が接続された配管と、
前記第１結合部材に設けられた第１配管接続手段と、
前記第２結合部材に設けられた第２配管接続手段と、
を含む制振装置。
【請求項１６】
第１の構造体に第２の構造体を固定するために使用されることを特徴とする請求項１〜１５何れか一項に記載に制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線や配管に伝わる振動を減衰させる制振装置に関する。また、本発明は、構造体を支えるあるいは固定する目的に利用可能な制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０〜１２に従来技術における受動型の制振ジョイントの例を示す。図１０は、シリコーンゴム等の制振材料２０１の両端に円板２０２と円板２０３を接着した構造を有する制振ジョイントである。円板２０２には雄ネジ２０４が固定され、円板２０３には雄ネジ２０５が固定されている。構造体同士の固定は、雄ネジ２０４と２０５にそれぞれ構造体を結合させて行う。図１０の制振ジョイントは、制振材料を直接結合部材として用いた構造である。
【０００３】
図１１は、構造体２１０と構造体２１１とを連結させる構造であって、制振材料２１４、２１５および２１６をボルト２１２とナット２１３で挟み込んで締結した構造を有する制振ジョイントである。
【０００４】
図１２は、２２３および２２４でなる２分割されたシリンダー型のケーシングの中にピストン型の結合部材２２１と２２２をＯリング形状または球形状の制振材料２２６によって保持した構造を有する制振ジョイントである。図１２の制振ジョイントでは、結合部材２２１と２２２のそれぞれに、連結しようとする構造体を固定することで構造体同士の連結を行う。
【０００５】
図１３は、従来技術における機器の床等への固定構造を示す図である。図１３には、振動を受けては好ましくない機器（例えば計測機器等）２３１が、適当な制振材料（例えば制振ゴム）２３２を介して床２３３に固定された状態が示されている。この場合、床２３３を介して機器２３１に伝わる振動が制振材料２３３で制振され、機器２３１が床２３３から伝わる振動によって正常な動作が妨げられる不都合が防止される。なお、機器２３１として、振動を発生する機器を用いる場合も同様な構造となる。この場合は、機器２３１から床２３３へ伝わる振動を制振材料２３２で制振させ、それにより床２３３へ伝わる振動を小さくする、あるいは床２３３へ伝わる振動を遮断する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した制振ジョイントは、機器を筐体に固定する部分に利用され、筐体から機器に伝わる振動、あるいは機器から筐体に伝わる振動を遮断あるいは低減する役割を有する。
【０００７】
振動の伝播経路としては、電力や制御信号等を伝える配線が挙げられる。今日、多くの機器は電子制御に関連した機器であり、制御信号の入出力配線や電源の配線が接続されている。この配線を介しての振動の伝播も機器の故障やシステムの信頼性を低下させる要因となる。このような配線を介しての振動の伝播を防止する目的には、図１０〜１２に例示した制振ジョイントは利用できない。また、燃料や冷却水、あるいは油圧を伝えるための配管においても配線の場合と同様な振動の伝播の問題が指摘できる。
【０００８】
さらに、図１０〜１２に示す制振ジョイントは、以下に説明するような改善すべき事項がある。図１０の構造は、制振材料２０１の温度特性がジョイントの剛性に直接影響を与え、それゆえ制振ジョイントで連結した部分の振動特性が環境の温度によって不安定になる。これは、制振材料として使用されるシリコーンゴム等のゴム質の弾性を有する材料の弾性率が温度によって大きく変化するためである。
【０００９】
また、図１１の構造は、締結具の締付け状態によって剛性特性が変化し易く、取り付け作業の仕方によって、制振性能にばらつきが生じ易い。よって、安定した性能を得る点で不安がある。また、図１１の構造においても図１０の構造と同様に、制振材料の温度特性がジョイント部の剛性に直接影響を与え、環境の温度によって制振ジョイントで連結した部分の振動特性が不安定となる点が指摘できる。
【００１０】
図１２の構造においても制振材料２２６の制振効果が温度によって変化し、それにより、図１２に示す制振ジョイントで連結した部分の振動特性が不安定になる点が指摘できる。
【００１１】
温度によって制振特性が変化する現象は、燃焼機関や航空宇宙分野のような温度変化の激しい環境において特に顕在化する。
【００１２】
また、図１０および１１に示す制振ジョイントは、圧縮が繰り返し加わるような振動に対して制振効果を発揮するが、繰り返しの捻りに対する制振効果は比較的小さい。また、図１２に示す制振ジョイントは、矢印２２７で示される軸方向の変位にしか制振効果を発揮しない。つまり、図１０〜１２に示す制振ジョイントは、振動の方向によっては制振作用を十分に発揮できない。
【００１３】
一方、他の技術的な課題として、以下に述べる事項がある。図１３に示すように機器２３１を床２３３等に制振材料２３２を介して固定する場合において、器機２３１が振動を嫌う精密器機である場合、機器２３１に加わる振動の強さや状態を予め予想し、必要な制振設計が行われる。つまり、許容されるレベルにまで伝わる振動を低減させるために、制振材料２３２の材質や構造を決定する必要がある。
【００１４】
他方、一般に機器２３１へは、配線２３４等が接続される。配線２３４は、例えば、他の機器に接続される。配線２３４等が機器２３１に接続されると、配線２３４を伝わる振動も存在するので、上述した制振材料２３２の設計条件が想定したものと異なってしまい、制振材料２３２が想定した通りに制振効果を発揮できない問題が発生する。この結果、機器２３１に予期しない複雑な振動が伝わり、信頼性の低下、誤動作の発生、あるいは動作不良といった問題が発生する。
【００１５】
この問題を解決するには、配線２３４等を伝わる振動を考慮に入れて制振材料２３２を設計すれば良い。しかし、配線２３４に伝わる振動をも含めた振動解析は、解析が複雑になり、設計コストの増大を考えると好ましくない。また、対処も簡単ではなくなる。この問題は、配線以外に燃料や冷却水等を供給するための配管を配置する場合でも同様に指摘できる。この問題は、機器２３１が振動を発生し、その振動が他に伝わる場合にも同様に指摘できる。
【００１６】
本発明の目的は、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置の提供にある。本発明の他の目的は、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置において、制振特性の温度依存性が小さい制振装置の提供にある。本発明の他の目的は、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置において、振動の変位の方向に制振性能が制限されない制振装置の提供にある。本発明の他の目的は、第１の構造体を第２の構造体に固定した状態において、配線や配管を伝わる振動によって一方の構造体から他方の構造体へと複雑な振動が伝わる問題を解決する制振装置の提供にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明その他を説明する。第１の発明は、所定の弾性を有した単一または複数の配線部材と、前記配線部材の一端に接続された第１結合部材と、前記配線部材の他端に接続された第２結合部材と、前記第１結合部材に設けられた第１配線接続手段と、前記第２結合部材に設けられた第２配線接続手段と、を含む制振装置である。
【００１８】
所定の弾性とは、折り曲げることが可能で、折り曲げた後に加えた力を除くと反発して元に戻る物理的な性質をいう。所定の弾性を有する配線部材には、自身がその性質を備える配線材料、およびその性質を備えていないが、他の部材と組み合わせることで、その性質が付与された状態の配線材料が含まれる。
【００１９】
所定の弾性を有した配線部材としては、例えば、鋼、燐青銅、弾性のある合金等が挙げられる。また、所定の弾性を有した配線部材としては、銅線や同軸ケーブル等の配線材に弾性部材を沿わして配置し、配線材に長手状弾性部材としての物性を付与した構造の配線部材が挙げられる。このような配線部材としては、弾性を有するパイプ、例えばガラスファイバーでなるパイプやカーボンファイバーでなるパイプの中に配線を挿入した構造が挙げられる。配線には、単線ケーブル、多芯ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバー、その他電力や電気信号を伝えるための配線が含まれる。
【００２０】
第１および第２の結合部材は、配線部材の一端および他端にそれぞれ接続される。接続の方法は、適当なコネクタ構造による方法、ネジ構造による方法、嵌め込みによる方法、圧着による方法、接着剤による方法、ロウ付け（代表的には半田付け）による方法等がある。導電性の確保と結合強度の確保は、同時に行ってもよいし、別に行ってもよい。
【００２１】
第１配線接続手段と第２配線接続手段は、制振装置への外部からの配線接続手段である。つまり、本発明の制振装置は、振動の伝播を低減させたい配線の一部に挿入されるのであるが、その制振対象となる配線との接続手段が第１配線接続手段と第２配線接続手段である。配線接続手段としては、適当なコネクタ構造による方法、ネジ構造による方法、嵌め込みによる方法、圧着による方法、接着剤による方法、ロウ付け（代表的には半田付け）による方法等が挙げられる。また、第１配線接続手段と第２配線接続手段は、第１の発明の制振装置を用いた構造体同士の接続を行う場合に、それぞれ第１の構造体と制振装置との連結手段、および第２の構造体と制振装置との連結手段となり得る。なお、第１配線接続手段と第２配線接続手段とを、構造体との連結手段に用いず、他に連結手段を用意してもよい。なお、ここで、構造体とは、装置の筐体、装置を構成する部材の一部、床や壁、その他所定の構造を有する部材を総称した概念である。例えば、ある装置の内部に計測装置を配置する場合、前者および後者の装置を構成する筐体は共に構造体である。
【００２２】
第１の発明によれば、第１結合部材と第２結合部材との間に伝わる振動が配線部材の弾性によって吸収あるいは緩和される。これにより、配線を伝わる振動を制振できる。また、第１の発明を利用した制振装置を用いることで、構造体同士を連結、あるいは一方の構造体に他方の構造体を固定すると共に、電力の供給や通信を両構造体間で確保できる。この構造では、構造体同士を物理的につなぐ部分と配線や配管が同一部材で構成されるので、配線や配管を別途伝わる振動が存在せず、構造体間で予期しない、あるいは予期し難い複雑な振動が伝わる事態を防止できる。これにより、システムの振動設計（振動を考慮に入れた構造その他の設計）を容易にできる。
【００２３】
第２の発明は、第１の発明において、配線部材は、同軸ケーブルであり、第１結合部材または第２結合部材は、導電性材料で構成され、同軸ケーブルのシールド線に接続されていることを特徴とする。第２の発明によれば、一方または両方の結合部材をシールドとして用いたシールド構造が実現される。第２の発明は、高周波信号を扱う場合に適している。
【００２４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、配線部材に曲げ応力が働いていることを特徴とする。曲げ応力とは、配線部材に力が加わり、配線部材が曲がる（湾曲する）際に、配線部材の内部に発生する応力（内力）をいう。第３の発明によれば、配線部材が元の形状に戻ろうとする反発力を維持した状態となるので、張りのある構造を有する制振装置が得られる。第３の発明は、本発明の制振装置を用いて器機を固定する場合等に特に有用となる。この場合、常に配線部材の反発力が働くことで、制振装置の剛性あるいは強度が確保され、それにより器機の重量を支える部材として好ましい性質が得られる。
【００２５】
第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか一つにおいて、複数の配線部材は、湾曲の方向が異なる、複数の配線部材を含むことを特徴とする。
【００２６】
湾曲とは、直線でない曲がった形状をいう。普通、配線部材の両端に力を加えて湾曲させた場合、その形状は円や楕円の一部で近似される曲線に沿った形状となる。湾曲した配線部材には、湾曲の状態を維持した形状のものを用いる場合と、強制的に変形させ、反発力を有した状態で用いる場合の２通りがある。
【００２７】
湾曲の方向とは、円や楕円の一部で近似される湾曲形状の湾曲中心（近似する円や楕円の中心）から配線部材の中心へ向かう方向として定義される。なお、湾曲が円や楕円の一部で近似される単純な形状でない場合、一つの配線部材において、湾曲した向きは複数存在する。
【００２８】
第４の発明によれば、複数の配線部材において、湾曲の方向が異なっているので、第１の結合部材と第２の結合部材との間で伝わる多様な振動の方向に対する制振効果が得られる。つまり、複数の配線部材において湾曲の方向が同一でないので、振動を受けた際に第１の結合部材と第２の結合部材との間で生じる多様な方向の変位に対して、制振に適した変位を受ける配線部材が存在し、それにより多様な振動方向に対して効果的な制振効果が得られる。
【００２９】
第５の発明は、第１〜第４の発明の何れか一つにおいて、全体が球形状（または球形状に概略近似できる形状）を有し、第１結合部材が球形状の一方の極に位置し、第２結合部材が球形状の他方の極に位置し、球形状に沿って複数の配線部材が位置していることを特徴とする。なお、形状は完全な球でなく、球形状を変形させた形状でもよい。
【００３０】
第５の発明によれば、第１結合部材と第２結合部材との間に伝わる振動を複数の配線部材に効果的に分散させることができる。また、複数の配線部材のそれぞれにおいて湾曲の方向を異ならせることができるので、多様な振動に対する制振効果を得られる。
【００３１】
第６の発明は、第１〜第４の発明の何れかにおいて、配線部材は、屈曲形状または螺旋形状を有することを特徴とする。屈曲形状とは、折り曲げられた形状をいう。折り曲げる回数は、１回に限定されない。螺旋形状は、螺旋の径が一定でないものを含む。第６の発明によれば、配線部材が屈曲形状または螺旋形状を有するので、振動に起因して配線部材に加わる力を緩和あるいは吸収する作用が得られる。
【００３２】
以上の発明は、配線に制振効果を持たせている。他の発明として、配線とは別に制振を担当する長手弾性部材によって、第１結合部材と第２結合部材とを連結する構成がある。長手状弾性部材についても上述の所定の弾性を有した配線部材と同様の構成を適用できる。長手状弾性部材を用いた場合には、第１結合部材と第２結合部材との間に適当な配線が配置され、電気的な接触経路が確保される。
【００３３】
ここで、長手状弾性部材とは、長く伸びた細長い形状を有し、折り曲げることが可能で、折り曲げた後に加えた力を除くと反発して元に戻る弾性を有する部材をいう。長手状弾性部材の材料としては、上述した力学的物性を有する導電性材料または非導電性材料が利用できる。このような材料としては、例えば、鋼、燐青銅、弾性のある合金、カーボンファイバー（炭素繊維）を用いた部材、ガラスファイバー（ガラス繊維）を用いた部材等が挙げられる。
【００３４】
上述した各発明において、配線の代わりに流体の輸送を行うための配管を採用することもできる。この場合、配線接続手段は、配管接続手段となる。つまり上述した各発明は、電気信号や電流を伝える配線の代わりに、流体を輸送する配管に適用することもできる。この場合、配線の場合と同様に配管を伝わる振動を制振する効果が得られる。なお、流体としては、気体、液体、粉体等、配管の中を流れるものであればその種類は限定されない。また、油圧を伝えるための配管のように、流体の輸送距離が短い場合であってもよい。
【００３５】
他の発明は、第１結合部材と、第２結合部材と、前記第１結合部材と前記第２結合部材とに接続され、前記第１結合部材と前記第２結合部材との間における流体の輸送および振動の吸収を行う、弾性を有する単一または複数の配管部材と、を含む制振装置である。
【００３６】
上記発明において、配管は、制振装置全体の形状を保つ程度の剛性を有することが必要である。弾性は、振動を制振させる程度の弾性が必要である。折り曲げた際に反発力が生じる程度の弾性が好ましい。上記発明によれば、配管部材によって、第１結合部材と第２結合部材との間に伝わる振動を制振すると共に、流体の輸送が行われる。上記発明の制振装置を流体の輸送が行われる配管の一部に挿入して配置することで、配管を伝わる振動を制振できる。この発明においても湾曲の向きが異なる複数の配管を配置し、多様な振動方向に対応できるようにすることが好ましい。また所定の弾性を有する配管を強制的に湾曲させ、曲げ応力が働いている状態（反発力を有している状態）で使用してもよい。さらに、全体を球形状に構成し、第１結合部材を一方の極に配置させ、第２結合部材を他方の極に位置させ、前記球形状に沿って複数の配管部材を位置させてもよい。また、配管部材を屈曲形状または螺旋形状としてもよい。また、配管の代わりに信号や電力の伝導を行う配線を採用してもよい。
【００３７】
さらに他の発明は、単一または複数の長手状弾性部材と、前記長手状弾性部材の一端に接続された第１結合部材と、前記長手状弾性部材の他端に接続された第２結合部材と、前記第１結合部材に一端が接続され、前記第２結合部材に他端が接続された配管と、前記第１結合部材に設けられた第１配管接続手段と、前記第２結合部材に設けられた第２配管接続手段と、を含む制振装置である。この発明によれば、制振装置全体の形状の維持と制振を長手状弾性部材が担い、配管は流体の輸送を行えるものであればよい。
【００３８】
上記発明において、湾曲した長手状弾性部材を複数配置し、さらに湾曲の方向を互いに異ならせるのは好ましい。こうすることで、多様な振動の方向に対応した制振を行える。また、長手状弾性部材に曲げ応力を働かせてもよい。さらに、全体を球形状に構成し、第１結合部材を一方の極に配置させ、第２結合部材を他方の極に位置させ、前記球形状に沿って複数の長手状弾性部材を位置させてもよい。また、長手状弾性部材を屈曲形状または螺旋形状としてもよい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。なお、全体を通して同じ要素には同じ番号を付するものとする。
【００４０】
図１は、本発明を利用した制振装置の一例を示す図である。図１には、制振ジョイント１００が示されている。制振ジョイント１００は、第１結合部材１０１、第２結合部材１０２、レセプタル１０３、レセプタル１０４、金属棒で構成され所定の弾性を有する配線部材１０５、接続端子１０６、接続端子１０８、ビス１０７、ビス１０９を含んでいる。
【００４１】
図１に例示する制振ジョイントは、全体が球形状を有し、第１結合部材１０１が球形状の一方の極に位置し、第２結合部材１０２が球形状の他方の極に位置し、球形状の表面に沿って８本の配線部材１０５が位置されている。
【００４２】
第１結合部材１０１および第２結合部材１０２は同一の構造であって、片面の縁がテーパー形状に加工された円盤形状を有している。第１結合部材１０１と第２結合部材１０２とは、８本の配線部材１０５によって互いに連結されている。より詳細に説明すると、配線部材１０５は、一方の端に接続端子１０６が取り付けられ、他方の端に接続端子１０８が取り付けられている。そして、接続端子１０６はビス１０７によって第１結合部材１０１に固定され、接続端子１０８はビス１０９によって第２結合部材１０２に固定されている。こうして、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２とは、８本の配線部材１０５を介して連結されている。またこの構造により、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間の電気伝導経路が確保されている。
【００４３】
第１結合部材１０１にはレセプタル１０３が配置され、第２結合部材１０２にはレセプタル１０４が配置されている。レセプタル１０３にはプラグ１１０が接合される。また、レセプタル１０４にはプラグ１１２が接合される。プラグ１１０には配線１１１が接続され、プラグ１１２には配線１１３が接続されている。レセプタル１０３および１０４の外周にはネジ山が形成されている。プラグ１１０および１１２は、円筒形状で内面にレセプタルのネジ山に対応するネジ山が形成されている。プラグ１１０は、レセプタル１０３へねじ込まれて、両者は結合される。また、プラグ１１２は、レセプタル１０４へねじ込まれて、両者は結合される。なお、配線１１１および１１３は、例えば銅で構成される配線である。
【００４４】
以下、図１に例示する制振ジョイント１００を構成する材質について、一例を説明する。第１結合部材１０１および第２結合部材１０２は、導電性材料で構成される。例えばステンレス、銅、鉄、アルミニウム、各種の合金等で構成される。結合部材は、剛性を有する材料で構成するのが好ましい。レセプタル１０３および１０４、接続端子１０６および１０８、ビス１０７および１０９の材質は、結合部材の場合と同様である。配線部材１０５は、曲げた際に反発し、元に戻るような性質を有する導電性材料が用いられる。例えば、ステンレス、鋼、燐青銅の丸棒が用いられる。
【００４５】
配線部材１０５には、２つの使用形態がある。その一つは、図１に図示する形状に湾曲させた配線部材１０５を用意し、それを使用する形態である。この場合、何も力が加わっていない状態において、配線部材１０５は、図１に示す湾曲した形状を有する。もう一つの使用形態は、図示するような湾曲した形状でない状態（例えば直線状あるいは他の湾曲形状）のもの用意し、それを強制的に曲げて図示するような形状とし、曲げ応力が働き、反発力を持たせた状態で使用する方法である。いずれの場合も配線部材の両端間に力を加え、配線部材の形状を変化させた場合にそれ対する反発力が生じする。なお、後者の反発力を持たせた状態で使用する方法は、制振ジョイントの構造に緩みがなく、張りのある構造とできる。
【００４６】
次に制振ジョイントの機能について説明する。図１に例示する制振ジョイント１００は、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間に加わる力を複数の配線部材１０５によって吸収あるいは緩和する。第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間に力が加わると、その力によって配線部材１０５が変形する。この変形によって、第１結合部材１０１から第２結合部材１０２に伝わる振動、あるいは第２結合部材１０２から第１結合部材１０１に伝わる振動が吸収され、制振が行われる。こうして、配線１１１から１１３に伝わる振動、あるいは配線１１３から配線１１１に伝わる振動が遮断あるいは弱められる。
【００４７】
上述の制振効果は、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間に加わる振動の振幅の方向に制限されない。つまり、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間に加わる振動の振幅の方向がどのような方向であっても制振効果が得られる。これは、８本の配線部材のそれぞれが異なる湾曲の方向を有しているので、第１結合部材１０１と第２結合部材１０２との間で発生するどのような相対変位に対しても効果的な制振効果を発揮する配線部材の変位が発生するからである。
【００４８】
次に図１に例示する制振ジョイントの使用例を説明する。図２は、制振ジョイントの使用例を示す図である。図２には、配線１２１と配線１２２との間に制振ジョイント１００を配置した例が示されている。図２の例では、制振ジョイント１００を介して配線１２１と配線１２２とが接続されている。図２の例では、配線１２１から配線１２２に伝わる振動、あるいは配線１２２から配線１２１に伝わる振動が、制振ジョイント１００によって遮断あるいは減衰される。
【００４９】
図１に例示する制振ジョイントは、弾性率等の力学的性質の温度依存性が大きいゴム材料等を用いないので、結合された構造体の振動特性の温度依存性を小さくできる。また、振動に従う変位の方向に関係なく、制振作用が得られる。
【００５０】
図１に示す例では、配線部材１０５が外側に湾曲した状態で固定されている。しかし配線部材１０５の湾曲状態は、図１の状態に限定されない。ただし、直線状とするのは好ましくない。これは、力のかかり具合によっては配線部材１０５の変位が安定して引き起こされないからである。
【００５１】
次に本発明の他の例を説明する。図３は、本発明の他の例を示す図である。図４は、図３に示す構造の一部の拡大図である。図３に例示されるのは、配線部材として、市販の同軸ケーブルを利用した場合の例である。この例では、同軸ケーブルに弾性部材を巻きつけることで、同軸ケーブルに所定の弾性を付与し、所定の弾性を有した配線部材とする。
【００５２】
図３の例では、第１結合部材１３１と第２結合部材１３２とが、同軸ケーブル１３５によって連結されている。同軸ケーブル１３５は、曲げに対する反発力を有する構造を付与されている。同軸ケーブル１３５は、コネクタによって第１結合部材１３１および第２結合部材１３２に接続されている。同軸ケーブル１３５の両端には、コネクタを構成するプラグ１３６と１３７が取り付けられている。
【００５３】
同軸ケーブル１３５には、帯状の金属板１４４がらせん状に巻きつけられている。帯状の金属板１４４は、ステンレス、鋼、燐青銅、適当な合金等で構成され、らせん状になった状態で、形状の変化に対して反発し、元に戻ろうとする性質を有する。
【００５４】
通常、市販の同軸ケーブル１３５は、所定の弾性を備えていないが、帯状の金属板１４４を巻きつけることで、長手状弾性部材としての物性が付与される。
【００５５】
コネクタの構造の詳細な一例を図４に示す。ここでは第１結合部材１３１の一部分を例に挙げて説明を加える。第１結合部材１３１には、レセプタル１４０および１４２が配置されている。レセプタル１４０と１４２との間は同軸ケーブル１４１（図４（Ａ）の場合）または単線１４３（図４（Ｂ）の場合）で接続されている。同軸ケーブル１４１は通常の同軸ケーブルである。レセプタル１４０にはプラグ１３６が結合する。プラグ１３６は、同軸ケーブル１３５の一端に取り付けられている。レセプタル１４２にはプラグ１３９が結合する。プラグ１３９は、同軸ケーブル１３８の一端に取り付けられている。同軸ケーブル１３８は、第１結合部材１３１から、図示しない電子機器や回路基板等へ配線を接続するためのケーブルである。
【００５６】
レセプタル１４０は金属円筒部材の内部に適当な絶縁材料が充填され、さらにその中心に、同軸ケーブル１３５の芯線との電気的な接続を行うための穴が形成された構造を有している。またこの穴の内面には接続用の電極が配置されている。また、レセプタルの側面にはネジ山が形成されている。レセプタル１４０の相手となるプラグ１３６は、内面にネジ山を切った回転可能な金属円筒部材と、その内部の中心に前述のレセプラルの中心穴に挿入される図示しない棒状の電極を有している。この棒状の電極は同軸ケーブル１３５の芯線と電気的に接触している。プラグ１３６のレセプタル１４０への接続は、プラグ１３６の内側のネジ山とレセプタル１４０の外側のネジ山とを噛み合わせることで行われる。プラグ１３９およびレセプタル１４２の構造についても、プラグ１３６およびレセプタル１４０の場合と同様である。なお、レセプタルとプラグの組で構成される結合部材をコネクタと称する。コネクタの構造は、ここで例示した構造のものに限定されず、数々の種類にものを利用可能である。
【００５７】
図４（Ｂ）の例では、結合部材１３１内の配線は、同軸ケーブル１３５の芯線と同軸ケーブル１３８の芯線とを接続する単線（より線でもよい）１４３のみとし、シールドは結合部材１３１の筐体を利用している。この構造では、同軸ケーブル１３５および１３８のシールド（外側導体）は、結合部材１３１の筐体に電気的に接続され導通が確保されている。図４（Ｂ）の例は、結合部材１３１の筐体をシールドに利用するので、扱う周波数が高い場合、インピーダンスの乱れが大きくなる。その場合は、適当な損失の定インピーダンスアッテネータを結合部材１３１の内部または外部に配置し、インピーダンスの不整合に起因する反射波の発生を抑制すればよい。図４（Ｂ）の構造は、簡単な構造で高周波信号を扱える構成が実現できる優位性がある。
【００５８】
図３には、同軸ケーブルに弾性を有する帯状の部材を螺旋巻きに沿えることで、同軸ケーブルに所定の弾性を付与している。同様な効果を同軸ケーブルに帯状の弾性部材を直線状に密着して固定させて得てもよい。図５は、同軸ケーブルに弾性を付与する構造の一例を示す図である。図５には、プラグ１５２が両端に取り付けられた同軸ケーブル１５１に帯状の弾性部材１５３を沿わせた例である。この例では、弾性部材１５３によって同軸ケーブル１５１に弾性が付与される。図５の例では、留め具１５４によって複数箇所において、同軸ケーブル１５１に弾性部材１５３が固定されている。弾性部材１５３には、鋼等の金属、樹脂材料、ガラスファイバー材料、カーボンファイバー材料が利用できる。弾性部材１５３も、外力を加えると変形し、元の形状に戻ろうとする反発力を生じる力学的な物性を有する必要がある。
【００５９】
同軸ケーブルを所定の弾性を有する配線部材として利用する方法としてはさらに別の方法もある。例えば、所定の弾性を有するパイプの中に同軸ケーブルを挿入したものを用いる方法がある。このようなパイプとしては、例えば曲げた場合に反発力を生じるような材質を有する樹脂材料で構成したパイプ、ガラスファイバー製のパイプ、カーボンファイバー製のパイプが挙げられる。
【００６０】
また、利用できる同軸ケーブルの種類は限定されない。さらにここでは、同軸ケーブルを用いる例を示したが、ケーブルの種類としてはそれに限定されない。例えば単芯の配線ケーブル、平行２線ケーブル、多芯ケーブルを利用できる。また、絶縁被覆のない裸線を利用してもよい。
【００６１】
図３に例示する制振ジョイントは、図１に例示する制振ジョイントと同様の作用効果を有する。さらに加えて、図３に例示する制振ジョイントは、市販の同軸ケーブルや配線を利用できる優位性がある。
【００６２】
本発明の他の態様として、第１および第２の結合部材間の間における配線の接続と、弾性材料による物理的な接続と、を分けて構成する例が挙げられる。以下この例について説明する。図６は、本発明の他の一例を示す図である。図６には、第１結合部材１３１と第２結合部材１３２とを長手状弾性部材６０２で連結し、配線の接続は同軸ケーブル６０１で行っている例が示されている。この例の場合、同軸ケーブル６０１には、弾性や強度は必要とされず、電気的な接続を行う役割を有していればよい。長手弾性部材６０２は、必要な弾性を有していればよく、導体であっても非導体でもってもよい。図６には、同軸ケーブルの例を例示するが、配線の種類は同軸ケーブルに限定されるものではない。
【００６３】
制振装置の構造としては、図７に例示するような構造もある。図７は、本発明の他の例を示す図である。図７（Ａ）に例示するのは、所定の角度に折り曲げ、屈曲させた配線部材７０３で、第１結合部材７０１と第２結合部材７０２とを接続した構造である。配線部材７０３は、８本あり、長手状弾性部材としての物性を有する。配線部材７０３は、配線として機能しない長手状弾性部材に置き換えることができる。この場合、配線は別に用意する。なお、配線部材および結合部材の構造は、前述した実施の形態と同様の構造を採用できる。図７（Ａ）に例示する構造では、配線部材７０３によって、蛇腹構造が形成されている。
【００６４】
図７（Ｂ）に例示するのは、らせん状の配線部材７０６によって、第１結合部材７０４と第２結合部材７０５とを連結した構造である。配線部材７０６は、２本あり、長手状弾性部材としての物性を有する。配線部材７０６は、配線として機能しない長手状弾性部材に置き換えることができる。この場合、配線は別に用意する。なお、配線部材および結合部材については、前述した実施の形態と同様の構造を採用できる。
【００６５】
本発明を利用した他の実施の形態として、配線の代わりに配管を用いた例が挙げられる。以下、本発明を流体が流れる配管に適用した例を説明する。例えば、図３に例示する構造において、同軸ケーブル１３５を配管に変更した例を挙げられる。この場合、他の同軸ケーブルも配管に変更する。またコネクタ部分を配管の継ぎ手（連結部）に変更する。図３の構造で同軸ケーブル１３５を配管に変更した場合、長手状弾性部材としての物性は帯状の金属板１４４で与えられるので、配管の材質は柔軟性を有する樹脂材料等を利用できる。また、帯状の金属板１４４を用いずに配管自身をカーボンファイバーやガラスファイバーでなる弾性を有するパイプ状の部材で構成してもよい。この場合、配管自身が長手状弾性部材として機能する。
【００６６】
さらに、図６に示す構造を利用して配管に適用した制振装置を得ることもできる。つまり、図６に例示する構造において、同軸ケーブル６０１および他の同軸ケーブルを配管に変更してもよい。この場合、配管の材質は、長手状弾性部材６０２の機能を損なわない程度の柔軟性を有する材質とする。
【００６７】
本発明を配管に適用することで、配管を介した振動の伝播を防ぐことができる。例えば、燃焼機関へは、燃料や冷却水の供給用の配管が接続されるが、この配管を介して伝わる振動を抑えたい場合がある。このような場合に上述した制振構造を配管の途中に介在させることで、配管を介した振動の伝わりを抑えることができる。また例えば、上記構成を利用することで、電子顕微鏡のような減圧状態を必要とする精密機器に接続された排気ポンプから排気配管を介して精密機器へ伝わる振動を防止できる。
【００６８】
図８に配管を伝わる振動を制振する構造の一例を示す。図８には、発電設備１６１に接続された燃料配管１６７、冷却水供給配管１６８および冷却水排水配管１６９の一部に本発明の制振装置１７０〜１７２を挿入配置した例が示されている。図８（Ａ）は、全体の概要であり、図８（Ｂ）は制振装置１７０の一部分を拡大した図である。
【００６９】
図８（Ａ）には、発電設備１６１、ディーゼルエンジン１６２、発電機１６３、台座１６４、制振支持部材１６５、床（または土台）１６６、燃料配管１６７、冷却水供給配管１６８、冷却水排水配管１６９、制振装置１７０、制振装置１７１、制振装置１７２が示されている。図８（Ｂ）には、第１結合部材１７３、第２結合部材１７４、第１配管接続手段１７５、第２配管接続手段１７６、配管１７７、長手状弾性部材１７８、配管接続部１７９、配管接続部１８０が示されている。
【００７０】
発電機１６３は、ディーゼルエンジン１６２が発生する回転エネルギーを電力に変換する。ディーゼルエンジン１６２と発電機１６３は、台座１６４の上に固定されている。台座１６４は、制振ゴムでなる制振支持部材１６５を介して床（または土台）１６６上に固定されている。燃料供給配管１６７の一部には制振装置１７１が挿入されている。同様に、冷却水供給配管１６８と冷却水排水配管１６９の一部には、それぞれ制振装置１７１と制振装置１７２が挿入されている。
【００７１】
第１結合部材１７３は、燃料配管１６７が第１配管接続手段１７５を介して接続され、他方で配管１７７が配管接続部１７９を介して接続されている。第１結合部材１７３は適当な金属材料で構成されている。第１結合部材の内部には流体が流れる経路となる空間が形成されており、第１配管接続手段１７５と配管接続部１７９とが内部でつながるようになっている。第１配管接続手段１７５および配管接続部１７９は、一般的に使用されている配管の接続構造を利用できる。第２結合部材１７４も第１結合部材１７３と同様の構造を有する。第２配管接続手段１７６は、第１配管接続手段１７５と同様の構造を有し、配管接続部１８０は、配管接続部１７９と同様の構造を有する。なお、制振装置１７１および制振装置１７２も上述の制振装置１７０と同様の構造を有する。
【００７２】
配管１７７は、長手状弾性部材１７８の機能を損なわない程度の柔軟性を有するパイプであり、内部を流れる燃料に腐食されない材質で構成されている。配管１７７は、例えばフレキシブル金属パイプが利用できる。長手状弾性部材１７８は、鋼やカーボンファイバーでなる弾性を有する棒状の部材である。なお、配管１７７にある程度の弾性を有する材質を採用し、長手状弾性部材１７８と共同して制振作用を発揮するようにしてもよい。
【００７３】
燃料配管１６７を流れる燃料は、第２配管接続手段１７６から第２結合部材１７４内を流れ込み、配管接続部１８０から配管１７７を通って配管接続部１７９に至り、さらに第１結合部材１７３内を通って第１配管接続手段１７５から流れ出る。第１結合部材１７３と第２結合部材１７４とは、長手状弾性部材１７８によって連結され、配管１７７によって両者間の流体の流れが確保されている。第１結合部材１７３と第２結合部材１７４との間に加わる力は、長手状弾性部材１７８によって吸収され、それにより制振効果が得られる。
【００７４】
図８に例示した構成によれば、ディーゼルエンジン１６２で発生する振動が燃料配管１６７、冷却水供給配管１６８および冷却水排水配管１６９を介して、発電設備から外部に伝わることを防止できる。
【００７５】
次に本発明の制振装置を用いて、精密機器を適当な筐体に固定する場合の例を説明する。以下の例は、例えばボイラー施設、発電施設、あるいは輸送器機（船舶や航空機等）等において、振動を嫌う精密器機を設置する場合に適用できる。精密器機としては、コンピュータ器機、計測機器、通信器機、ハードディスク装置のような振動が加わるのが好ましくない器機を挙げることができる。
【００７６】
図９は、本発明の制振装置を利用した他の例を示す図である。図９には、精密器機１９１、制振装置１９２、構造体１９３、信号配線１９４、電源配線１９５が示されている。精密器機１９１は、制振装置１９２を介して、構造体１９３に固定されている。精密器機１９１は、例えば温度等を計測する計測装置である。精密器機１９１には、信号配線１９４と電源配線１９５が接続されている。
【００７７】
制振装置１９２は、例えば図１に例示する構造を採用できる。図９に例示する構造では、制振装置１９１は３つの役割を有する。第１の役割は、精密器機１９１を構造体１９３に固定し、精密器機１９１を支える機能である。第２の役割は、構造体１９３から伝わる振動を制振する機能である。第３の役割は、信号配線１９４と電力配線１９５の精密器機１９１へのコネクタ（接続部材）としての機能である。
【００７８】
図９に例示する構造では、構造体１９３から精密器機１９１に伝わる振動は、制振装置１９２で遮断あるいは減衰される。この構造では、配線を介した振動も制振装置１９２によって制振されるので、予期しない振動が精密器機に伝わる事態を防止できる。また、システムの設計時に振動設計を行いやすい。
【００７９】
制振装置１０２は、図９に例示するように重量を受ける状態で使用される以外に、器機を吊るす、あるいは横から支える状態で使用してもよい。ここでは、配線の例を説明したが、配管にも適用できる。図９の例は、振動を発生する機器の近くに振動を嫌う器機を配置する場合にも適用できる。図９には、振動を嫌う器機を配置する場合を例示したが、逆に発電機やポンプのような振動を発生する機器を配置してもよい。この場合、器機１９１で発生する振動が構造体１９３へ伝わるのを防止あるいは低減する効果が得られる。この場合においても、制振装置が配線や配管を兼ねることで、配線や配管を介した振動の伝播を防止できることは、図９に例示した場合と同じである。
【００８０】
以上の例示では、適当な器機への振動あるいは器機からの振動を制振する例を説明したが、適当な構造体から他の構造体へ伝わる振動の制振に本発明は適用できる。以上本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である
【００８１】
【発明の効果】
本願で開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果は、以下の通りである。すなわち、本発明により、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置が提供される。また本発明により、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置において、制振特性の温度依存性が小さい制振装置が提供される。また本発明により、配線や配管を伝わる振動を減衰させる制振装置において、振動の変位の方向に制振性能が制限されない制振装置が提供される。また本発明により、第１の構造体を制振装置により第２の構造体に固定した状態において、配線や配管を伝わる振動によって第１の構造体から第２の構造体に複雑な振動が伝わる問題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用した制振装置の一例を示す図である。
【図２】制振装置の使用例を示す図である。
【図３】制振装置の他の例を示す図である。
【図４】図３に示す構造の一部の拡大図である。
【図５】配線部材の一例を示す図である。
【図６】制振装置の他の例を示す図である。
【図７】制振装置の他の例を示す図である。
【図８】配管を伝わる振動を制振する構造の一例を示す図である。
【図９】本発明の他の適用例を示す図である。
【図１０】従来技術における受動型の制振ジョイントの例を示す図である。
【図１１】従来技術における受動型の制振ジョイントの例を示す図である。
【図１２】従来技術における受動型の制振ジョイントの例を示す図である。
【図１３】従来技術における制振装置の適用例を示す図である。
【符号の説明】
１００…制振ジョイント、１０１…第１結合部材、１０２…第２結合部材、１０３…レセプタル、１０４…レセプタル、１０５…配線部材、１０６…接続端子、１０７…ビス、１０８…接続端子、１０９…ビス、１２１…同軸ケーブル、１２２…同軸ケーブル、１３１…第１結合部材、１３２…第２結合部材、１３５…同軸ケーブル、１３６…コネクタ、１３７…コネクタ、１３８…同軸ケーブル、１３９…プラグ、１４０…レセプタル、１４１…同軸ケーブル、１４２…レセプタル、１４３…単線、１４４…帯状の金属板、１５１…同軸ケーブル、１５２…プラグ、１５３…弾性部材、１５４…留め具、１６１…同軸ケーブル、１６２…長手状弾性部材、１６１…発電設備、１６２…ディーゼルエンジン、１６３…発電機、１６４…台座、１６５…制振支持部材、１６６…床（または土台）、１６７…燃料配管、１６８…冷却水供給配管、１６９…冷却水排水配管、１７０…制振装置、１７１…制振装置、１７２…制振装置、１７３…第１結合部材、１７４…第２結合部材、１７５…第１配管接続手段、１７６…第２配管接続手段、１７７…配管、１７８…長手状弾性部材、１７９…配管接続部、１８０…配管接続部、１９１…精密器機、１９２…制振装置、１９３…構造体、１９４…信号配線、１９５…電源配線、２０１…制振材料、２０２…円板、２０３…円板、２０４…雄ネジ、２０５…雄ネジ、２１０…構造体、２１１…構造体、２１２…ボルト、２１３…ナット、２１４…制振材料、２２１…結合部材、２２３…ケーシング、２２４…ケーシング、２２６…制振材料、２２７…矢印、２３１…器機、２３２…制振材料、２３３…床、７０１…第１結合部材、７０２…第２結合部材、７０３…配線部材、７０４…第１結合部材、７０５…第２結合部材、７０６…配線部材。
【図１】
2004166387.tif 000003
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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