(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物に取り付けられる支持部材と、その支持部材からスライド自在に延出され、上記制振対象物の振動方向に撓むように支持部材に設けられた複数のバネ部材と、これらバネ部材の先端にそれぞれ設けられた重りと、上記支持部材にスライド自在に設けられると共に対応するバネ部材に沿って延出されたステー部材と、該ステー部材に設けられると共に、上記重りの振動方向に沿ってその重りと所定の押し付け力をもって接触する減衰部材と、各バネ部材とそのバネ部材に沿ったステー部材とを、各バネ部材がそれぞれ同一の移動量となるよう、かつ上記重りに対する上記減衰部材の所定の押し付け力を維持するよう移動させる連動手段とを備えたことを特徴とする可変式動吸振器。
【請求項２】
上記連動手段が、上記支持部材に回転自在に取り付けられたピニオンギヤと、それぞれの上記バネ部材に設けられて上記ピニオンギヤに噛合されるラックとからなり、上記ステー部材が、上記ピニオンギヤに噛合されるラックを有する請求項１記載の可変式動吸振器。
【請求項３】
上記バネ部材が、中間部に穴を有する板バネである請求項１または２記載の可変式動吸振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁、鉄橋、船舶、ビル、自動車等乗り物、各種産業機械などに構造部材としてさまざまな材料で構成される各種構造物の振動及び騒音防止を目的とした可変式動吸振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は以前、制振対象のパラメータ変動に影響を受けず、常に安定した制振効果を発揮することができる動吸振器を提案した（特願平7-280648号）。これは端的にいえば、単一動吸振器の重りを分割し、それらを最適に設計すると、単一重りの場合と比べ、制振対象物のパラメータ変化に強い、すなわち制振効果の期待できる周波数帯がより広い、動吸振器ができ、これを、多重（マルチ）動吸振器と呼んでいる。具体的にはこの多重動吸振器は、共通の支持部材から複数のバネ部材を延出し、これらバネ部材の先端に重りを取り付けてこれら重りを揺動自在に片持ち支持すると共に、これら重りの揺動を減衰させるための減衰部材を取り付けたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先願の多重（マルチ）動吸振器は、単一動吸振器と比べ、前述したような利点があるが、制振対象物が変わった場合等のように、パラメータが大きく変動する場合には対応できない。そこで、先願では重りの位置を可変として制振特性を調節できるものを示した。具体的には、バネ部材に長穴を設け、この長穴とボルトを用いて重りを固定することにより、重りの位置を調節可能としている。次に、調節した重りに位置を合わせて減衰部材の位置等の再調整を行うものである。
【０００４】
しかしながら、これでは複数の重りや減衰部材に対し個々に位置調節を行わなければならず、しかも重りの数に比例してボルトの弛め・締結作業を伴うこと、全ての重りを正確に位置決めする必要があることなどから、重りや減衰部材の位置調節は非常に面倒で、その調節を設置場所等において短時間で行うことができない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る可変式動吸振器は、制振対象物に取り付けられる支持部材と、その支持部材からスライド自在に延出され、上記制振対象物の振動方向に撓むように支持部材に設けられた複数のバネ部材と、これらバネ部材の先端にそれぞれ設けられた重りと、上記支持部材にスライド自在に設けられると共に対応するバネ部材に沿って延出されたステー部材と、該ステー部材に設けられると共に、上記重りの振動方向に沿ってその重りと所定の押し付け力をもって接触する減衰部材と、各バネ部材とそのバネ部材に沿ったステー部材とを、各バネ部材がそれぞれ同一の移動量となるよう、かつ上記重りに対する上記減衰部材の所定の押し付け力を維持するよう移動させる連動手段とを備えたものである。
【０００６】
これによれば、連動手段により複数のバネ部材を連動して進退移動させるため、全ての重りを同時に位置変更でき、重りの位置調節を大変容易に極めて短時間で行えるようになる。
【０００９】
ここで上記連動手段が、上記支持部材に回転自在に取り付けられたピニオンギヤと、それぞれの上記バネ部材に設けられて上記ピニオンギヤに噛合されるラックとからなり、上記ステー部材が、上記ピニオンギヤに噛合されるラックを有するのが好ましい。
【００１０】
また上記バネ部材は、中間部に穴を有する板バネであってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１及び図２は、本発明に係る可変式動吸振器を示す平面図及び部分正面図である。図示するように、かかる可変式動吸振器１にあっては、ケーシング２内の中心部に支持部材３が配設されている。支持部材３は上下３分割の構成とされ、上段ブラケット４、中段ブラケット５及び下段ブラケット６からなる。これらブラケット４，５，６は一対のボルト（キャップスクリュ）３ａで互いに締結され、ボルト３ａは各ブラケット４，５，６のボルト穴を下方から挿通され、その頭部３ｂが下段ブラケット６内に収容されている。ここで中段ブラケット５及び下段ブラケット６のボルト穴には雌ねじが設けられず、雌ねじが設けられるのは上段ブラケット４のボルト穴４ａのみである。これらボルト３ａは、支持部材３の前後方向（図１の下方が前、上方が後とする）中間位置に、左右に離間してそれぞれ配設されている。
【００１３】
上段ブラケット４と中段ブラケット５との間には、ここでは一対のバネ部材７の基端部がスライド自在に挟持されている。これらバネ部材７は、細長い長方形状に形成された金属製の板バネであり、それぞれ前後方向に離間して設けられると共に、前方のものが左側、後方のものが右側にそれぞれ延出されている。ここで上段ブラケット４と中段ブラケット５との間にはバネ部材７より若干厚いスペーサ（図示せず）が介設され、これによりバネ部材７の挿入スペースが確保され、バネ部材７がその延出方向或いは長手方向に沿ってスライド移動できるようになっている。このようにして、バネ部材７は、支持部材３から進退自在に延出されるようになる。
【００１４】
バネ部材７の先端には重り８が設けられる。重り８は上下二分割の構成とされ、上部ブロック９と下部ブロック１０とからなる。これらブロック９，１０はバネ部材７を挟持し、前後に離間された一対のボルト（キャップスクリュ）１１で互いに締結される。これらブロック９，１０は金属製で、前後に長い直方体状に形成されている。
【００１５】
また、中段ブラケット５と下段ブラケット６との間においても、一対のステー部材１２の基端部がスライド自在に挟持されている。これらステー部材１２は、バネ部材７より厚く構造的には剛な金属板からなり、バネ部材７の下方にてバネ部材７と並行してそれぞれ左右に延出されている。そしてバネ部材７と同様、中段ブラケット５と下段ブラケット６との間に介設されたスペーサ（図示せず）により、ステー部材１２は左右にスライド移動できるようになっている。このようにして、ステー部材１２も支持部材３から進退自在に延出されるようになる。
【００１６】
ステー部材１２は、先端側に至るにつれ、その中間部が斜め下方に折曲されると共に、その折曲部から先端側が三角形状に前後に拡大され、さらにその先端の一対の延出部１３がバネ部材７の前後にて上方に折曲されている。そしてこれら延出部１３にはそれぞれ減衰部材１４が一体的に貼設されている。
【００１７】
減衰部材１４は、シリコンゲル等の高分子材料等による粘弾性体からなり、縦に長い直方体状に形成されている。そしてその一側が延出部１３に接着剤等で貼着されると共に、他側は重り８の幅方向内側の側面に所定の押し付け力をもって接触されている。これによって減衰部材１４は重り８の振動を減衰するようになる。
【００１８】
ところで、これらバネ部材７とステー部材１２とは、以下の構成によって互いに連動して進退移動されるようになっている。
【００１９】
即ち、支持部材３の中心部には、上下に延出するシャフト１５が挿通状態で回転自在に支持され、シャフト１５の下端部にはピニオンギヤ１６が一体的に設けられている。他方、バネ部材７とステー部材１２との基端部には同一（同規格）のラック１７，１８が一体的に設けられ、これらピニオンギヤ１６とラック１７，１８とは互いに噛合されている。特に、ピニオンギヤ１６は、前後のバネ部材７及びステー部材１２の間に配置され、前後のいずれのラック１７，１８にも噛合して、全てのバネ部材７及びステー部材１２を一括して連動させるようになっている。これにより、図１の状態でピニオンギヤ１６が時計回りに回転すれば、前後のバネ部材７及びステー部材１２が幅方向外側（伸長方向）に移動し、ピニオンギヤ１６が反時計回りに回転すれば、前後のバネ部材７及びステー部材１２が幅方向内側（収縮方向）に移動するようになる。
【００２０】
このように、シャフト１５のピニオンギヤ１６とバネ部材７のラック１７とは、前後のバネ部材７を連動して進退移動させるための連動手段を形成する。また、この連動手段によって、ステー部材１２もバネ部材７と連動して進退移動されるようになる。
【００２１】
ところで、シャフト１５はその上端部が支持部材３及びケーシング２から突出され、その上端部には、シャフト１５（ピニオンギヤ１６）を手動で回転させるためのツマミ１９がストッパネジ（イモネジ）２０で固定されている。なお、ツマミ１９とシャフト１５との間には、ツマミ１９の位置を安定させるべく筒状カラー２１及びリング状カラー２２が介設される。
【００２２】
一方、バネ部材７にはその中間部に穴２３が設けられている。穴２３はバネ部材７の延出方向に沿って伸長された長穴であり、ここでは幅方向外側に至るにつれ前後幅が順次縮小される細長い三角形状に形成されている。
【００２３】
また、下段ブラケット６には、下方から一対のスタッドボルト２４がステー部材１２に突き当たるまで螺合され、スタッドボルト２４はケーシング２の底面部の穴を貫通してケーシング２の下方に突出されている。これらスタッドボルト２４を用いて、かかる可変式動吸振器１は制振対象物に取り付けられることになる。
【００２４】
さて、かかる構成にあっては、後方のバネ部材７の方が前方のバネ部材７より長く延出され、後方の重り８の方が前方の重り８より支持部材３に対し遠方に位置されている（Ｌ1 ＜Ｌ2 ）。即ち、バネ部材７、重り８、ステー部材１２及び一対の減衰部材１４は１単位ないし１ユニットの動吸振器を構成するが、ここではそのユニットが前後に二つ配され、つまりこの可変式動吸振器１は二重動吸振器とされている。もっとも、可変式動吸振器１は既に知られている二重動吸振器の最適設計法を使って最適設計されたものでも単一動吸振器を２ユニットを合わせたものでも良い。
【００２５】
そして可変式動吸振器１が制振対象物に設置されたとき、各重り８が制振対象物からの問題とされる振動に同調して上下に振動するようになり、この振動と重りの慣性力、減衰部材１４の作用で制振対象物の振動を抑える事が可能となる。
【００２６】
特に、かかる可変式動吸振器１にあっては、上述の如き連動手段を設けたため、ツマミ１９を回転させるだけで両方の重り８の位置調節を同時に実行でき、これにより実際の制振対象物に合わせて、一般ユーザーが振動の抑制状況を確認しながら設置現場で極めて容易且つ短時間で最適な同調を探すことができるようになり、動吸振器の汎用性も格段に向上したといえる。
【００２７】
ここで、前後のバネ部材７のラック１７が同一であるので、ツマミ１９の回転に対するバネ部材７及び重り８の移動量は同一となる。そしてこの点はステー部材１２のラック１８についても同様であるので、ステー部材１２もバネ部材７に追従して同方向に等距離だけ移動することになる。
【００２８】
従って、バネ部材７とステー部材１２との相対位置は常に一定に保持され、これにより重り８の位置調節に際して減衰部材１４の位置調節を同時に行えるようになると共に、減衰部材１４による重り８の押し付け状態を、重り８の位置とは無関係に常に一定に保持することができる。
【００２９】
また、かかる可変式動吸振器１にあっては、バネ部材７に前述の如き穴２３を設けたため、バネ部材７の長さ変化に対して非線形なバネ定数も得ることができる。この穴２３の形状や大きさ、長さ等は自由に設計することができ、その設計自体も市販のF.E.M.ソフトウェアを用いて容易に行うことができる。
【００３０】
さらに、かかる可変式動吸振器１にあっては、ツマミ１９に目盛り板がストッパで固定されるようになっており、この目盛り板には制振対象となる固有振動周波数が表示されている。これにより、目盛りを見ながらツマミ１９を回転させるだけで重り８を最適な位置に移動し、最適同調を取れるようになる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されず、他の様々な実施の形態を採ることが可能である。例えば、連動手段について、上記の如きラック＆ピニオン機構の他リンク機構等も採用できるし、二つのバネ部材７の移動量をツマミ１９の回転量に対し異なるようにすることもできる。また、減衰部材１４は重り８に貼着するようにしても構わない。さらに、動吸振器ユニットの数を増やし、４重、８重動吸振器等とすることもできる。これらユニットを上下多段に配設することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３３】
（１）  重りの位置調節を極めて容易化でき、短時間で調節可能となる。
【００３４】
（２）  減衰部材の重りに対する押し付け状態を、重りの位置とは無関係に常に一定に保持できる。
【００３５】
（３）  バネ部材の長さに即した最適なバネ定数を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変式動吸振器を示す平面図である。
【図２】本発明に係る可変式動吸振器を示す部分正面図である。
【符号の説明】
１  可変式動吸振器
３  支持部材
７  バネ部材
８  重り
１２  ステー部材
１６  ピニオンギヤ
１７，１８  ラック
２３  穴
【図１】
0003733187.tif 000002
【図２】
0003733187.tif 000003