(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを収納し、被取付物の振動を抑制する制振ユニットであって、
複数の前記弾性部材を、一端を前記マスの外面に固着し他端をユニットハウジング内面に固着するとともに、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置するとともに、夫々の部分位置での弾性部材の配置数を異ならせて配置したことを特徴とする制振ユニット。
【請求項２】
前記ユニットハウジング内に前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の制振ユニット。
【請求項３】
被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを有し、被取付物の振動を抑制する制振装置において、
複数の前記弾性部材を、一端を前記マスの外面に固着し他端を前記被取付物側に固着して、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置するとともに、夫々の部分位置での弾性部材の配置数を異ならせて配置したことを特徴とする制振装置。
【請求項４】
前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置したことを特徴とする請求項３記載の制振装置。
【請求項５】
被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを有し、被取付物の振動を抑制する制振装置において、
前記マスと、一端を前記マスの外面に固着し他端をユニットハウジング内面に固着するとともに、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように前記マスの外面に対して同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置した複数の前記弾性部材とをユニットハウジング内に収納した制振ユニットを備え、
該制振ユニットを前記物体に着脱自在に構成したことを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とをハウジング内に収納し、該ハウジングを被取付物に取付けて該取付物の振動を抑制する制振ユニット及び制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、配管、塔、橋梁等の建造物に空気を含む流体が衝突して共振崩壊を防止する制振装置や、空調ダクト等による共振を抑制して騒音を防止するために、制振装置が種々の分野で用いられている。
図８に示す制振装置もその一つである。前記建造物１２に取付架台９を取付けて、該取付架台９にピン１０を介して先端にマス３を設けた振り子棹１１を垂下させ、該振り子棹１１の振動方向にばね７とダンパ８とを相対して配置して制振装置１３を構成したものである。
【０００３】
該制振装置１３は、建造物１２の振動によりピン１０が左右動することによって、ばね７及びダンパ８の弾性力によってマス３の振動が遅れて発生し、該マス３が振れる方向に対して建造物１２が引き戻そうとする方向に振れることにより制振する。
そして、これは図９に示すように制振装置なしの場合の振動モード２０に対して制振装置１３を付設した場合は、振動モード２１のごとく振動数を抑制することができる。
【０００４】
しかしながら、この制振装置１３は、マス３、ばね７、ダンパ８からなる１自由度系であり、単一の振動数に対してのみ効果があり、単一の振動数が問題となる構造物にのみ適用されていた。
よって、内部を空気を含んだ流体が流通するダクトのような複数の振動数、振動モードが励起される構造物については、前記マス３、ばね７、ダンパ８等が異なる複数の前記制振装置１３を複数付設する必要があり、構成が複雑となるという問題があった。
【０００５】
また、ダクト内の流体の振動を吸収する構成として、ダクトの中間にダクトよりかなり大きい箱型装置を設け内部に消音器を設けたり、ダクト内に消音器を設ける構成が知られている。
この、ダクトの中間もしくは内部に消音器を設ける場合は、消音器内に吸音材を設けたり、流体の反射及び／または拡散により吸音するものであり、構成が複雑となるとともに、流体の圧力損失を招くという問題があるとともに、消音器がダクトまたは箱型装置の内部にあり、流体圧の変動により消音器の交換が困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構成で複数の振動数、振動モードを抑制可能な制振ユニット及び制振装置の提供を目的とする。
また、本発明の他の目的は、構造物の外部から交換が容易に行える制振ユニット及び制振装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、制振ユニット及び制振装置に係り、これらの何れかを特定発明とした場合に、いずれもその特定発明と産業上の利用分野及び解決しようとする課題が同一である発明である。
そして、本第１発明は、被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを収納し、被取付物の振動を抑制する制振ユニットであって、
複数の前記弾性部材を、一端を前記マスの外面に固着し他端をユニットハウジング内面に固着するとともに、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置するとともに、夫々の部分位置での弾性部材の配置数を異ならせて配置したことを特徴とする。
【０００８】
本第１発明によると、一端を前記マスの外面に固着し、他端をユニットハウジングに固着した前記弾性部材を複数設けているので、前記マスに対する弾性係数を部分的に異なるように前記弾性部材を配置することができ、前記物体の複数の振動モードに対応して振動を抑制可能な制振ユニットを提供することができる。
【０００９】
また、前記ユニットハウジング内に前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置したことことも本第１発明の有効な手段である。
かかる技術手段によると、弾性係数が異なる弾性部材を複数の種類用意しなくても、前記弾性部材を同一材質で、略同一形状に形成して用意すれば、それらを適宜組み合わせることによって複数の振動モードに適合する制振ユニットを構成することができ、部品管理が容易である。
【００１０】
また、前記ハウジング内に前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置して構成することも本第１発明の有効な手段である。
かかる技術手段によると、１個のマスに比べて多い振動モードに対応することができる。
【００１１】
また、前記弾性部材は少なくともゴム部材を含むように構成することも本第１発明の有効な手段である。
かかる技術手段によると、前記弾性部材をゴム部材により構成したり、コイルバネや板ばね等とゴム部材と併用、すなわち、コイルバネや板ばね等をゴム内にインサートして弾性部材を形成したり、コイルバネや板ばね等とゴム部材とを並設して弾性部材を形成すると、ゴム質の粘性によって、より振動を減衰させることができる。
【００１２】
また、本第２発明は、被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを有し、被取付物の振動を抑制する制振装置において、
複数の前記弾性部材を、一端を前記マスの外面に固着し他端を前記被取付物側に固着して、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置するとともに、夫々の部分位置での弾性部材の配置数を異ならせて配置したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置構成することも本第２発明の有効な手段である。
【００１４】
本第２発明によると、一端を前記マスの外面に固着し、他端を前記被取付物側に固着した前記弾性部材を複数設けているので、前記マスに対する弾性係数を部分的に異なるように前記弾性部材を配置することができ、前記物体の複数の振動モードに対応して振動を抑制することができる。
また、前記マスの外面に対して部分的に前記弾性部材の配置数を異ならせることによって、弾性係数が異なる弾性部材を複数の種類用意しなくても、前記弾性部材を同一材質で、略同一形状に形成して用意して、それらを適宜組み合わせて用いることができ、部品管理が容易である。
また、前記マスを複数配置し、該複数のマス間に前記弾性部材を配置することで、１個のマスに比べて多い振動モードに対応することができる。
【００１５】
また、本第３発明は、被取付物の振動により応振するマスと、該マスの応振を抑制する弾性部材とを有し、被取付物の振動を抑制する制振装置において、
前記マスと、一端を前記マスの外面に固着し他端をユニットハウジング内面に固着するとともに、前記マスの応振方向に対する弾性係数を部分的に異なるように前記マスの外面に対して同一材質で、略同一形状に形成してなる前記弾性部材を複数の部分位置に配置した複数の前記弾性部材とをユニットハウジング内に収納した制振ユニットを備え、
該制振ユニットを前記物体に着脱自在に構成したことを特徴とする。
【００１６】
本第３発明によると、前記制振ユニットを前記物体に着脱自在に構成しているので、例えば、ダクト内を流れる流体の圧力が変化しても、その圧力に対応する制振ユニットを取り替えて用いることができ、ダクトを大改造することもなくダクトの振動もしくは騒音対策を施すことができる。
【００１７】
また、前記第１発明において詳述したと同じように、前記弾性部材を、少なくともゴム部材を含むように構成することも本第２、及び３発明の有効な手段であり、ゴム部材を含むことによって、振動をよく減衰させることができ、また、前記弾性部材をゴム部材のみで構成することにより、弾性部材がコンパクトになり、より多くの振動数に対応することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
図１は、本発明にかかる実施の形態であるダクトに制振ユニットを取り付けた状態を示す外観図、図２は、本発明にかかる制振ユニットの第１実施の形態を示す概要図、図３は、本発明にかかる制振ユニットの第２実施の形態を示す概要図、図４は、制振ユニットの振動モードを説明する説明図、図５は、制振ユニットの有無によるダクト振動数特性を示す図、図６は、ダクト内を流れる圧力流体によりダクトが応答する振動特性を説明する説明図、図７は、第１実施の形態及び第２実施の形態におけるマスの振動特性を説明する説明図である。
【００２０】
図１に示すように、制振ユニット２が後述するような方法でダクト１の外面１５に取付られている。該制振ユニット２はダクト連結縁１６より中央側の振動振幅が大きい部分に溶接にて取付られる。
【００２１】
次に、制振ユニットの第１実施の形態にかかる制振ユニット２Ａを説明する。
図２（ａ）に示すように、制振ユニット２Ａは鉄板で形成された正方形のハウジング５Ａとして構成され、図２（ｂ）に示すように６面を壁面で囲まれている。また、該ハウジング５Ａ内には鉄で円盤形に形成されたマス３Ａの上下面にそれぞれゴム製の弾性部材４Ａで保持されている。よって、弾性部材４Ａ及びハウジング内部の空気の粘性によってマスの振動を吸収して減衰させることができる。
【００２２】
この弾性部材４Ａは上下とも、マス３Ａ表面の鉛直方向に対して同心となるようにマス３Ａの表面に一方側端面が固着され、他方側端面はそれぞれハウジング５Ａの内面に固着されている。
よって、ダクト１の振動によってマス３Ａは図２（ｂ）において上下左右方向に揺動してもハウジング５Ａの内面に衝突することはない。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、弾性部材４Ａは部分的に１個、２個、３個と異なった数でマス３Ａを保持している。
よって、図４に示すように、やわらかい低周波振動においては１個の弾性部材４Ａに対応するマス３Ａ部分がモード１に示す振動数ｆ１で振動し、振動数が上がるに連れて、複数の弾性部材に対応する部分が振動し、振動数ｆ２〜ｆ４と各振動モードでマス３Ａは振動する。そして、弾性部材４Ａは、配設された位置によって、マス３Ａの部分的に異なった弾発程度、振動減衰程度を有しているので、マス３Ａは上下振動のみでなく、図２（ｂ）において左右方向への揺動状態も発生し、図７（ａ）に示すような複数の異なったマス３Ａは振動することとなる。
【００２４】
次に、図３を用いて第２実施の形態を説明する。本第２実施の形態は、第１実施の形態で用いたマス３Ａに、該マス３Ａより薄くして軽量化したマス３Ｂを重ねて、両者の間に弾性部材４Ｂを介在させたユニット体を弾性部材４Ａを介してハウジング５Ｂ内に配置したものである。
そして、このハウジング５Ｂはダクト１に対してビス１４で脱着可能に構成している。
【００２５】
本第２実施の形態に係るハウジング５Ｂは、このように構成されているので、図７（ｂ）に示すように、第１実施の形態の場合より、多くの振動数ｆに対応することができる。
そして、ダクト１に脱着可能であるために、ダクト内を流れる流体の圧力が変化しても、その圧力に対応する制振ユニットを取り替えて用いることができ、ダクトを大改造することもなくダクトの振動もしくは騒音対策を施すことができる。
【００２６】
第１及び第２実施の形態ともに、制振ユニットのマスは複数の振動数に対応して振動することができるので、図５に示すように複数の振動を抑制することができる。
すなわち、図６（ａ）に示す制振ユニット無しの場合のダクトの応答振動に対して、（ｃ）に示すように制振ユニットは振動し、その振動によりダクトの振動を押さえるので、（ｂ）に示すようにダクトの振動の振幅を小さく押さえることができる。
【００２７】
以上詳述したように、本実施の形態は、弾性部材をゴム部材で説明しているが、
ゴム部材としては、弾発性とともに振動吸収性が必要であり、天然ゴム、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）系ゴムを用いることができる。
そして、コイルバネや板ばね等とゴム部材と並設したり、コイルバネや板ばね等をゴム内にインサートして弾性部材を形成してもよい。
【００２８】
また、本第１実施の形態においては、制振ユニットをダクト外面に溶接により固着しているが、第２実施の形態のように脱着可能に構成してもよいことは勿論である。そして、第２実施の形態においては単にビスによってダクトに固着しているが、ボルトとナットでもよく、その際には振動によって緩まないように適宜逆転防止をするロック手段を付設することが望ましい。
【００２９】
また、本実施の形態によると、前記制振ユニットを前記ダクトに着脱自在に構成しているので、例えば、ダクト内を流れる流体の圧力が変化しても、その圧力に対応する制振ユニットを取り替えて用いることができ、ダクトを大改造することもなくダクトの振動もしくは騒音対策を施すことができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、簡単な構成で複数の振動数に対応する制振ユニット及び制振装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる実施の形態であるダクトに制振ユニットを取り付けた状態を示す外観図である。
【図２】  本発明にかかる制振ユニットの第１実施の形態を示す概要図である。
【図３】  本発明にかかる制振ユニットの第２実施の形態を示す概要図である。
【図４】  制振ユニットの振動モードを説明する説明図である。
【図５】  制振ユニットの有無によるダクト振動数特性を示す図である。
【図６】  ダクト内を流れる圧力流体によりダクトが応答する振動特性を説明する説明図である。
【図７】  第１実施の形態及び第２実施の形態におけるマスの振動特性を説明する説明図である。
【図８】  従来の制振装置の概略図である。
【図９】  従来の制振ユニットの有無による振動数特性を示す図である。
【符号の説明】
１        ダクト（被取付物）
２        制振ユニット（２Ａ、２Ｂ）
４        弾性部材（４Ａ、４Ｂ）
【図１】
0003999433.tif 000002
【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】
0003999433.tif 000008
【図８】
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【図９】
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