JP2009052687A - Damping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、殆ど減衰性を有しない材料で構成された構造物の振動を抑制するために好適に採用される制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping device that is suitably employed to suppress vibration of a structure made of a material that has almost no damping property.
従来より、例えば木材やＦＲＰ、ガラス、鋼板など殆ど減衰性を有しない材料で構成された構造物は、一旦振動を開始するとその振動が収まるまでに長い時間が必要になることから、その構造物に発生した振動を抑制するために種々の制振装置が用いられている。 Conventionally, for example, a structure made of a material having almost no damping such as wood, FRP, glass, steel plate, etc., once a vibration is started, it takes a long time until the vibration is settled. Various vibration control devices are used to suppress vibration generated in the motor.
例えば、特許文献１には、板ばねの一端部に重錘を設け、制振対象となる構造物に対して、その板ばねの他端部を固定することにより取付けられて使用される板ばね式動吸振器が開示されている。この板ばね式動吸振器においては、互いに間隔をとって平行に配置される２枚以上の板ばねが用いられ、隣り合う２枚の板ばね同士を粘弾性体又は粘性体ダンパを介して固定することにより、板ばねに減衰性を持たせるようにしている。この板ばね式動吸振器は、構造がシンプルで、小型軽量化することができ、構造物への取付けが簡単であるなどの利点を有する。 For example, Patent Document 1 discloses a leaf spring that is attached and used by providing a weight at one end of a leaf spring and fixing the other end of the leaf spring to a structure to be controlled. A dynamic vibration absorber is disclosed. In this leaf spring type dynamic vibration absorber, two or more leaf springs arranged parallel to each other are used, and two adjacent leaf springs are fixed to each other via a viscoelastic body or a viscous body damper. By doing so, the leaf spring is given a damping property. This leaf spring type dynamic vibration absorber has advantages such as a simple structure, a reduction in size and weight, and easy attachment to a structure.
ところが、特許文献１の板ばね式動吸振器においては、隣り合う２枚の板ばね同士が粘弾性体又は粘性体ダンパを介して固定されていることから、各板ばねの一端部に設けられた重錘の動きは互いに同位相で振動するが、一方の板ばねに対して他方の板ばねがずれて変位し難くなり、多少のずれによって粘弾性体又は粘性体ダンパ内に剪断変形が生じるとしても、これによる減衰効果は期待できる程ではない。そのため、制振対象となる構造物の振動を早期に収束させることは困難となり、十分に満足な制振効果を得ることができない。 However, in the leaf spring type dynamic vibration absorber of Patent Document 1, two adjacent leaf springs are fixed to each other via a viscoelastic body or a viscous body damper, and thus are provided at one end of each leaf spring. The movements of the weights vibrate in the same phase, but the other leaf spring is displaced with respect to one leaf spring, making it difficult to displace, and a slight displacement causes shear deformation in the viscoelastic body or the viscous material damper. However, the attenuation effect by this is not expected. For this reason, it is difficult to quickly converge the vibration of the structure to be controlled, and a sufficiently satisfactory damping effect cannot be obtained.
また、特許文献２には、構造物に設けられて該構造物の揺れと異なる位相で揺動する可動質量体と、該可動質量体の振動エネルギを減衰させることのできる減衰手段との間に、てこが介在されている制振装置が開示されている。そして、この特許文献２には、てこの支点と減衰手段が取り付けられたてこの作用点との距離が、てこの支点と可動質量体が取り付けられたてこの力点との距離よりも短くされていることにより、構造物に振動が入力した際に、てこの原理によりダンパ（減衰手段）に対して大きな力が加えられるようにすることが開示されている。 Further, in Patent Document 2, a movable mass body provided on a structure and oscillating at a phase different from that of the structure and an attenuation means capable of attenuating vibration energy of the movable mass body are disclosed. A vibration damping device in which a lever is interposed is disclosed. In Patent Document 2, the distance between the lever fulcrum and the lever acting point on which the damping means is attached is made shorter than the distance between the lever fulcrum and the lever on which the movable mass body is attached. Therefore, it is disclosed that when a vibration is input to the structure, a large force is applied to the damper (damping means) by the lever principle.
この特許文献２の制振装置によれば、ダンパに減衰係数および摩擦抵抗の小さいものを用いる必要がなくなるため、従来市販されているものを適用することが可能となる。また、てこの原理を利用することにより、可動質量体を小さくできることから、制振装置を小型化することが可能となる。しかし、この制振装置においては、てこの原理を利用しているものの、制振効果の向上を図ることを目的とするものではない。
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、制振性能の向上を図ることにより、振動を早期に収束させることができ、より良好な制振効果が得られるようにした制振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and by improving the vibration damping performance, a vibration damping device that can converge vibration early and obtain a better vibration damping effect. Providing it is a problem to be solved.
上記課題を解決する本発明に係る制振装置は、振動体に設けられた支持部材と、長尺状の剛体よりなり、前記支持部材に枢支されて該枢支部を支点として前記振動体の主振動方向に沿う方向へ回転可能に設けられた梃子と、該梃子の作用点となる部位を弾性支持するばね部材と、前記梃子の力点となる部位に設けられた錘と、前記梃子の力点となる部位に固定されて前記梃子と前記振動体との間に配設された弾性体と、を備え、前記梃子の前記支点と前記力点との間の距離が、前記支点と前記作用点との間の距離よりも長く設定されていることを特徴としている。 A vibration damping device according to the present invention that solves the above-mentioned problems is composed of a support member provided on a vibrating body and a long rigid body, and is pivotally supported by the support member and using the pivotal support as a fulcrum. A lever provided rotatably in a direction along the main vibration direction, a spring member elastically supporting a portion serving as an action point of the lever, a weight provided at a portion serving as a force point of the lever, and a force point of the lever An elastic body fixed between the insulator and the vibrator, and a distance between the fulcrum and the force point of the insulator is the distance between the fulcrum and the action point. It is characterized by being set longer than the distance between.
本発明の制振装置では、振動体に振動が入力して振動体と共に支持部材が上へ振動すると、支持部材に枢支された梃子は、錘が設けられた部位が力点となって枢支部を支点として回転する。この時、錘が設けられた部位（力点）は、相対的に下に移動（静止しているので、見かけ上の現象）するので、振動体の振動方向と逆方向へ移動する。この時、錘が設けられた部位（力点）と振動体が互いに接近するように梃子が回転し、梃子の力点となる部位に固定されて梃子と振動体との間に配設された弾性体が、振動体に強く打ち付けられることによって減衰機能を発揮し、振動体の振動エネルギを効果的に吸収する。 In the vibration damping device of the present invention, when vibration is input to the vibrating body and the supporting member vibrates upward together with the vibrating body, the lever pivotally supported by the supporting member has the pivot portion as a force point. Rotate around At this time, the portion where the weight is provided (power point) moves relatively downward (because it is stationary, so an apparent phenomenon), and thus moves in the direction opposite to the vibration direction of the vibrating body. At this time, the insulator rotates so that the portion (power point) where the weight is provided and the vibrating body come close to each other, and is fixed to the portion serving as the power point of the lever and is disposed between the insulator and the vibrating body. However, when it is strongly struck to the vibrating body, it exhibits a damping function and effectively absorbs the vibration energy of the vibrating body.
このようにして、錘が設けられた部位（力点）と振動体が互いに接近するように梃子が回転した際には、梃子の作用点となる部位を弾性支持するばね部材に、梃子の回転に伴って次第に大きくなる弾性復帰力が蓄積される。これにより、弾性体が振動体に強く打ち付けられた後には、ばね部材の蓄積された弾性復帰力を介して、錘が設けられた部位（力点）と振動体が互いに遠ざかるように梃子が逆方向へ回転する。 In this way, when the lever is rotated so that the portion where the weight is provided (power point) and the vibrating body are close to each other, the spring member that elastically supports the portion serving as the point of action of the lever is used to rotate the lever. Along with this, an elastic restoring force that gradually increases is accumulated. As a result, after the elastic body is strongly struck to the vibrating body, the insulator is moved in the reverse direction so that the portion (force point) where the weight is provided and the vibrating body are separated from each other via the accumulated elastic restoring force of the spring member. Rotate to.
なお、梃子が逆方向へ回転した際にも、ばね部材には梃子の回転に伴って次第に大きくなる弾性復帰力が蓄積される。これにより、錘が設けられた部位（力点）が振動体から最も遠くへ離れた後、錘が設けられた部位（力点）と振動体が互いに接近するように梃子が回転する際にも、ばね部材の蓄積された弾性復帰力が働く。そのため、弾性体は、上記と同様に、振動体に強く打ち付けられることによって減衰機能を発揮し、振動体の振動エネルギを効果的に吸収する。 Even when the lever rotates in the reverse direction, the spring member accumulates an elastic restoring force that gradually increases as the lever rotates. As a result, after the part (power point) where the weight is provided is farthest away from the vibrating body, the spring is also rotated when the lever rotates so that the part (power point) provided with the weight and the vibrating body approach each other. The accumulated elastic restoring force of the member works. Therefore, similarly to the above, the elastic body exerts a damping function by being strongly struck to the vibration body, and effectively absorbs vibration energy of the vibration body.
即ち、本発明においては、梃子が枢支部を支点として正逆両方向への回転を交互に繰り返して揺動することにより、梃子の力点となる部位及び作用点となる部位が、振動体の主振動方向に沿って往復動する際に、弾性体が、振動体に繰り返し打ち付けられることにより減衰機能を発揮し、振動体の振動エネルギを効果的に吸収するようにされている。 That is, in the present invention, the lever is swung by alternately rotating in both the forward and reverse directions with the pivot portion as a fulcrum, so that the portion serving as the force point and the portion serving as the action point of the lever are the main vibrations of the vibrating body. When reciprocating along the direction, the elastic body exerts a damping function by repeatedly striking the vibration body, and effectively absorbs vibration energy of the vibration body.
なお、本発明においては、梃子の支点と力点との間の距離が、支点と作用点との間の距離よりも長く設定されていることにより、弾性体が固定された力点となる部位は、梃子の原理に基づく梃子比により、梃子の作用点となる部位よりも変位及び加速度が増幅されて大きくなる。そのため、振動体に対する弾性体の打撃力（衝突力）が大幅に高められ、それらの減衰機能が効率よく発揮される。その結果、振動体の振動を早期に収束させることができ、より良好な制振効果を得ることができる。また、梃子の力点となる部位に設けられる錘の質量を、梃子比に応じて小さくすることができるので、制振装置の軽量化及び小型化が可能となる。 In the present invention, since the distance between the fulcrum and the force point of the insulator is set longer than the distance between the fulcrum and the action point, the site that becomes the force point to which the elastic body is fixed, Due to the lever ratio based on the lever principle, the displacement and acceleration are amplified and larger than the portion serving as the point of action of the lever. Therefore, the impact force (collision force) of the elastic body against the vibrating body is greatly increased, and their damping function is efficiently exhibited. As a result, the vibration of the vibrating body can be converged at an early stage, and a better vibration damping effect can be obtained. Moreover, since the mass of the weight provided in the site | part used as a power point of an insulator can be made small according to an insulator ratio, the weight reduction and size reduction of a damping device are attained.
本発明において、梃子の力点となる部位に固定されて梃子と振動体との間に配設される弾性体は、振動体と接触した状態に又は振動体との間に所定の隙間を形成した状態に配設することができる。ここで、弾性体が振動体と接触した状態とは、弾性体に押圧力が全く作用していない状態で、振動体に接触している場合（ゼロタッチ）だけでなく、振動入力時の減衰機能に支障がない程度の押圧力が弾性体に加わった状態で接触している場合も含まれる。 In the present invention, the elastic body fixed between the insulator and the vibrating body, which is fixed at the position that serves as the power point of the insulator, forms a predetermined gap in contact with the vibrating body or between the vibrating body. Can be arranged in a state. Here, the state in which the elastic body is in contact with the vibrating body is a state in which no pressing force is applied to the elastic body, and not only when the elastic body is in contact with the vibrating body (zero touch), but also when the vibration is input. This includes the case where the elastic body is in contact with a pressing force that does not interfere with the elastic body.
一方、弾性体と振動体との間に形成される隙間は、振動入力時に、弾性体と振動体とが加速度を伴って当接することにより、弾性体による有効な減衰効果が発揮され得る範囲とされる。この隙間は、大きくなるほど振動体の微振動に対応し難くなるため、小振幅の振動に対する応答性を考慮すると、可能な限り小さくした方が好ましい。 On the other hand, the gap formed between the elastic body and the vibrating body is a range in which an effective damping effect by the elastic body can be exhibited by the elastic body and the vibrating body contacting with acceleration at the time of vibration input. Is done. As this gap becomes larger, it becomes more difficult to cope with the fine vibration of the vibrating body. Therefore, it is preferable to make it as small as possible in consideration of the response to vibration with a small amplitude.
本発明においては、弾性体として、液体封入ダンパ又は高減衰ゴムが好適に採用される。液体封入ダンパは、少なくとも一部に弾性変形可能な可撓部を有する容器部材と、該容器部材の内部に封入された液体とを備えたものが採用される。内部に封入される液体としては、例えば、水やアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコンオイルなど低粘度から高粘度の液体を採用することができるが、この中でもシリコンオイルが好適に採用される。この液体封入ダンパには、容器部材の内部に向かって突出し、振動入力時に容器部材に封入された液体を攪拌する攪拌部を設けることが好ましい。このような攪拌部を設けることにより、振動入力時に液体の流動を促進させることができるので、より良好な制振効果を得ることが可能となる。 In the present invention, a liquid-filled damper or a high damping rubber is suitably employed as the elastic body. As the liquid-filled damper, a liquid-filled damper that includes a container member having a flexible part that can be elastically deformed at least in part and a liquid sealed inside the container member is employed. As the liquid sealed inside, for example, a liquid having a low viscosity to a high viscosity such as water, alkylene glycol, polyalkylene glycol, or silicone oil can be used. Among these, silicone oil is preferably used. The liquid-filled damper is preferably provided with a stirring portion that protrudes toward the inside of the container member and stirs the liquid sealed in the container member when vibration is input. By providing such a stirring portion, the flow of the liquid can be promoted at the time of vibration input, so that a better vibration damping effect can be obtained.
また、高減衰ゴムが採用される場合には、高減衰ゴムは、ｔａｎδ（減衰係数）の値が０．１以上のものであることが好ましい。この高減衰ゴムは、例えばブチルゴムや塩素化ブチルゴム、ウレタンゴム等の高減衰性を有するゴム材料で形成したり、或いは例えば天然ゴムやＳＢＲ、ＮＢＲ等に樹脂等を添加して減衰性を高めたゴム材料で形成することができる。 When a high damping rubber is used, the high damping rubber preferably has a tan δ (damping coefficient) value of 0.1 or more. This high damping rubber is formed of a rubber material having high damping properties such as butyl rubber, chlorinated butyl rubber, urethane rubber or the like, or the damping properties are increased by adding a resin or the like to natural rubber, SBR, NBR or the like. It can be formed of a rubber material.
本発明の他の好適な態様として、梃子の作用点となる部位を弾性支持するばね部材は、振動体に連結されている。このようにすれば、質量体としての梃子及び錘とばね部材とによって構成されるダイナミックダンパが成立し、梃子及び錘の質量とばね部材のばね定数とに基づいてチューニングされる共振周波数（固有振動数）の振動を更に抑制することが可能となるので、制振効果を向上させることができる。 As another preferred aspect of the present invention, a spring member that elastically supports a portion serving as an action point of the insulator is connected to the vibrating body. In this way, a dynamic damper composed of the insulator and weight as the mass body and the spring member is established, and the resonance frequency (natural vibration) tuned based on the mass of the insulator and weight and the spring constant of the spring member is established. The vibration suppression effect can be improved.
また、梃子が支持部材に枢支される枢支部には、梃子が枢支部を支点にして回転する際の抵抗を軽減させるために、例えばベアリング等を設けるのが好ましい。このようにすれば、梃子の動きがより円滑になり、振動体に対する弾性体の打撃がより良好に行われるようになるので、より良好な制振効果を得ることが可能となる。 In addition, it is preferable to provide a bearing or the like, for example, in order to reduce resistance when the lever rotates with the pivot portion as a fulcrum at the pivot portion where the lever is pivotally supported by the support member. In this way, the movement of the insulator becomes smoother and the elastic body is struck more favorably with respect to the vibration body, so that a better vibration damping effect can be obtained.
本発明の制振装置は、振動入力時に、梃子の力点となる部位に固定されて梃子と振動体との間に配設された弾性体が、振動体に繰り返し打ち付けられることにより減衰機能を発揮し、振動体の振動エネルギを効果的に吸収するように構成されているため、制振性能の向上を図ることにより、振動を早期に収束させることができ、より良好な制振効果を得ることができる。また、梃子の力点となる部位に設けられる錘の質量を、梃子比に応じて小さくすることができることから、制振装置の軽量化及び小型化が可能となる。 The vibration damping device of the present invention exhibits a damping function by repeatedly striking the vibration body with an elastic body fixed between the lever and the vibration body when the vibration is input. Since the vibration energy of the vibrating body is effectively absorbed, the vibration can be converged at an early stage by improving the vibration damping performance, thereby obtaining a better vibration damping effect. Can do. Moreover, since the mass of the weight provided in the site | part used as a power point of a lever can be made small according to a lever ratio, the weight reduction and size reduction of a damping device are attained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係る制振装置を模式的に示す概略構成図であり、図２はその制振装置に用いられた液体封入ダンパの縦断面図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a vibration damping device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a liquid-filled damper used in the vibration damping device.
実施形態１の制振装置は、図１に示すように、殆ど減衰性を有しない材料で構成された構造物（振動体Ｓ）に設置されるものであって、支持部材１と、梃子２と、ばね部材３と、錘４と、弾性体としての液体封入ダンパ５と、から構成されている。 As shown in FIG. 1, the vibration damping device of the first embodiment is installed in a structure (vibrating body S) made of a material having almost no damping property, and includes a support member 1 and an insulator 2. And a spring member 3, a weight 4, and a liquid-filled damper 5 as an elastic body.
支持部材１は、振動体Ｓの上面の所定位置に固定されている。この支持部材１の上端部には、梃子２が枢支される枢支部が設けられている。 The support member 1 is fixed at a predetermined position on the upper surface of the vibrating body S. At the upper end portion of the support member 1, a pivotal support portion on which the insulator 2 is pivotally provided is provided.
梃子２は、例えば軽金属により棒状に形成されており、長手方向一端部（支点ａとなる部位）が支持部材１の上端に設けられた枢支部に枢支されている。これにより、梃子２は、枢支部を支点ａとして振動体Ｓの主振動方向（Ｘ方向）に沿う方向へ回転可能に設けられている。なお、梃子２が支持部材１に枢支される枢支部には、ベアリング（図示せず）が設けられており、梃子２の回転が円滑になるようにされている。 The insulator 2 is formed in a rod shape from, for example, a light metal, and one end portion in the longitudinal direction (portion serving as a fulcrum a) is pivotally supported by a pivot portion provided at the upper end of the support member 1. Thereby, the insulator 2 is provided so as to be rotatable in a direction along the main vibration direction (X direction) of the vibrating body S with the pivotal support portion as a fulcrum a. In addition, a bearing (not shown) is provided at a pivotal portion where the lever 2 is pivotally supported by the support member 1 so that the lever 2 can be smoothly rotated.
ばね部材３は、梃子２の長手方向中間部（作用点ｃとなる部位）の下面とこれに対向する振動体Ｓの上面とに連結固定されて、梃子２と振動体Ｓの間に配設されている。これにより、ばね部材３は、梃子２が振動体Ｓの上面と略平行になる位置で静止した状態で、梃子２の作用点ｃとなる部位を弾性支持するように設けられている。なお、このばね部材３は、錘４により上方から圧縮された状態で静止している。ばね部材３としては、コイルばね或いはゴム弾性体を用いることができる。 The spring member 3 is connected and fixed to the lower surface of the longitudinal intermediate portion of the lever 2 (the portion serving as the action point c) and the upper surface of the vibrating body S opposed thereto, and is disposed between the lever 2 and the vibrating body S. Has been. Thereby, the spring member 3 is provided so as to elastically support a portion to be the action point c of the lever 2 in a state where the lever 2 is stationary at a position substantially parallel to the upper surface of the vibrating body S. The spring member 3 is stationary while being compressed from above by the weight 4. As the spring member 3, a coil spring or a rubber elastic body can be used.
錘４は、鉄系金属等により所定の質量を有するようにしてブロック状に形成されたものである。この錘４は、梃子２の長手方向他端部（力点ｂとなる部位）の上面に固着されている。なお、実施形態１では、ばね部材３が振動体Ｓに連結固定されていることから、質量体としての梃子２及び錘４とばね部材３とによって構成されるダイナミックダンパが成立する。よって、錘４の質量は、梃子２の質量とばね部材３の圧縮方向のばね定数とを考慮して、適宜設定される。 The weight 4 is formed in a block shape so as to have a predetermined mass with an iron-based metal or the like. The weight 4 is fixed to the upper surface of the other end portion in the longitudinal direction of the insulator 2 (the portion to be the force point b). In the first embodiment, since the spring member 3 is connected and fixed to the vibrating body S, a dynamic damper constituted by the insulator 2 and the weight 4 as the mass body and the spring member 3 is established. Therefore, the mass of the weight 4 is appropriately set in consideration of the mass of the insulator 2 and the spring constant of the spring member 3 in the compression direction.
液体封入ダンパ５は、図２に示すように、容易に弾性変形可能な可撓部５１ｂを一部に有する有底円筒状の容器部材５１と、容器部材５１の開口を覆蓋する樹脂製の取付基板５２と、容器部材５１の内部に封入された液体（実施形態１ではシリコンオイル）５３とからなる。 As shown in FIG. 2, the liquid-filled damper 5 includes a bottomed cylindrical container member 51 having a flexible part 51 b that can be easily elastically deformed, and a resin attachment that covers the opening of the container member 51. It consists of a substrate 52 and a liquid (silicon oil in the first embodiment) 53 sealed inside the container member 51.
容器部材５１は、円筒状に形成された筒状部５１ａと、筒状部５１ａよりも薄肉に形成されて筒状部５１ａの一端側（底部側）の開口を閉塞する可撓部５１ｂと、可撓部５１ｂの中央部から内側へ向かって突設されて封入された液体５３を攪拌する中実円柱状の攪拌部５１ｃとを備え、ゴムにより一体に形成されている。可撓部５１ｂの中央部は、小径となって外方少し突出するように形成されており、その突出した円形の部分は、外部からの衝撃力や押圧力を受ける入力部５１ｅとなっている。この容器部材５１は、筒状部５１ａの開口端面に取付基板５２が固着されることにより密閉されている。 The container member 51 includes a cylindrical part 51a formed in a cylindrical shape, a flexible part 51b that is formed thinner than the cylindrical part 51a and closes an opening on one end side (bottom side) of the cylindrical part 51a, A solid columnar stirring unit 51c that stirs the sealed liquid 53 that protrudes inward from the center of the flexible portion 51b and is integrally formed of rubber. The central portion of the flexible portion 51b is formed to have a small diameter and slightly protrude outward, and the protruding circular portion serves as an input portion 51e that receives external impact force or pressing force. . The container member 51 is hermetically sealed by attaching a mounting substrate 52 to the opening end face of the cylindrical portion 51a.
この液体封入ダンパ５は、取付基板５２が梃子２の力点ｂとなる部位の下面に固定されることにより取り付けられており、容器部材５１底部の入力部５１ｅと振動体Ｓの上面との間に所定の隙間を形成した状態で、梃子２と振動体Ｓとの間に配設されている。なお、この液体封入ダンパ５に代えて、ｔａｎδ（減衰係数）の値が０．１以上の高減衰ゴムを採用してもよい。 The liquid-filled damper 5 is attached by fixing the mounting substrate 52 to the lower surface of the portion that is the force point b of the insulator 2, and between the input portion 51 e at the bottom of the container member 51 and the upper surface of the vibrating body S. It is disposed between the insulator 2 and the vibrating body S in a state where a predetermined gap is formed. Instead of the liquid-filled damper 5, a highly damped rubber having a tan δ (damping coefficient) value of 0.1 or more may be employed.
なお、実施形態１の制振装置においては、梃子２の支点ａ（枢支部）と力点ｂ（錘４及び液体封入ダンパ５が設けられた部位）との間の距離Ｄ１は、支点ａ（枢支部）と作用点ｃ（ばね部材３が設けられた部位）との間の距離Ｄ２よりも長くなるように設定されている。これにより、液体封入ダンパ５が固定された力点ｂとなる部位は、梃子の原理に基づく梃子比により、梃子２の作用点ｃとなる部位よりも変位及び加速度が増幅されて大きくなる。そのため、振動体Ｓに対する液体封入ダンパ５の打撃力（衝突力）が大幅に高められ、それらの減衰機能が効率よく発揮されるようにされている。 In the vibration damping device of the first embodiment, the distance D1 between the fulcrum a (the pivotal support part) of the lever 2 and the force point b (the part where the weight 4 and the liquid-filled damper 5 are provided) is the fulcrum a (the pivotal part). It is set to be longer than the distance D2 between the support portion) and the action point c (the portion where the spring member 3 is provided). Thereby, the part which becomes the force point b to which the liquid-filled damper 5 is fixed becomes larger by displacement and acceleration being amplified than the part which becomes the action point c of the insulator 2 by the lever ratio based on the lever principle. Therefore, the striking force (collision force) of the liquid-filled damper 5 with respect to the vibrating body S is greatly increased, and their damping function is efficiently exhibited.
以上のように構成された実施形態１の制振装置は、振動体Ｓに振動が入力して振動体Ｓと共に支持部材１が上に振動すると、支持部材１に枢支された梃子２は、錘４が設けられた部位が力点ｂとなって枢支部を支点ａとして回転する。この時、錘４が設けられた部位（力点ｂ）は、相対的に下に移動（静止しているので、見かけ上の現象）するので、振動体Ｓの振動方向と逆方向へ移動する。この時、錘４が設けられた部位（力点ｂ）と振動体Ｓが互いに接近するように梃子２が回転した際には、梃子２の力点ｂとなる部位に固定された液体封入ダンパ５が、振動体Ｓに強く打ち付けられる。これにより、液体封入ダンパ５の内部に封入された液体５３が流動することによって減衰機能を発揮し、振動体Ｓの振動エネルギを効果的に吸収する。 In the vibration damping device of the first embodiment configured as described above, when vibration is input to the vibrating body S and the support member 1 vibrates upward together with the vibrating body S, the insulator 2 pivotally supported by the support member 1 is The portion where the weight 4 is provided becomes a force point b and rotates with the pivot portion as a fulcrum a. At this time, the portion (force point b) where the weight 4 is provided moves downward (appears as it is stationary), and thus moves in a direction opposite to the vibration direction of the vibrating body S. At this time, when the insulator 2 is rotated so that the portion (force point b) where the weight 4 is provided and the vibrating body S approach each other, the liquid-filled damper 5 fixed to the portion where the force point b of the insulator 2 is provided is The vibration body S is strongly struck. As a result, the liquid 53 sealed in the liquid-filled damper 5 flows to exhibit a damping function and effectively absorb the vibration energy of the vibrating body S.
このようにして、錘４が設けられた部位（力点ｂ）と振動体Ｓが互いに接近するように梃子２が回転した際には、梃子２の作用点ｃとなる部位を弾性支持するばね部材３に、梃子２の回転に伴って次第に大きくなる弾性復帰力が蓄積される。これにより、液体封入ダンパ５が振動体Ｓに強く打ち付けられた後には、ばね部材３の蓄積された弾性復帰力を介して、錘４が設けられた部位（力点ｂ）と振動体Ｓが互いに遠ざかるように梃子２が逆方向へ回転する。 In this way, when the lever 2 is rotated so that the portion (force point b) where the weight 4 is provided and the vibrating body S approach each other, the spring member that elastically supports the portion serving as the operating point c of the lever 2. 3, the elastic restoring force that gradually increases with the rotation of the insulator 2 is accumulated. Thus, after the liquid-filled damper 5 is strongly struck to the vibrating body S, the portion (force point b) where the weight 4 is provided and the vibrating body S are mutually connected via the accumulated elastic restoring force of the spring member 3. The insulator 2 rotates in the opposite direction so as to move away.
なお、梃子２が逆方向へ回転した際にも、ばね部材３には梃子２の回転に伴って次第に大きくなる弾性復帰力が蓄積される。これにより、錘４が設けられた部位（力点ｂ）が振動体Ｓから最も遠くへ離れた後、錘４が設けられた部位（力点ｂ）と振動体Ｓが互いに接近するように梃子２が回転する際にも、ばね部材３の蓄積された弾性復帰力が働く。そのため、液体封入ダンパ５は、上記と同様に、振動体Ｓに強く打ち付けられることによって減衰機能を発揮し、振動体Ｓの振動エネルギを効果的に吸収する。 Even when the lever 2 rotates in the reverse direction, the spring member 3 accumulates an elastic return force that gradually increases as the lever 2 rotates. Thereby, after the part (force point b) provided with the weight 4 is farthest away from the vibrating body S, the insulator 2 is moved so that the part (force point b) provided with the weight 4 and the vibrator S approach each other. The accumulated elastic return force of the spring member 3 also works when rotating. Therefore, similarly to the above, the liquid-filled damper 5 exerts a damping function by being strongly struck against the vibrating body S and effectively absorbs the vibration energy of the vibrating body S.
このようにして、梃子２が枢支部を支点ａとして正逆両方向への回転を交互に繰り返して揺動することにより、梃子２の力点ｂとなる部位及び作用点ｃとなる部位が、振動体Ｓの主振動方向（Ｘ方向）に沿って往復動する際に、液体封入ダンパ５が、振動体Ｓに繰り返し打ち付けられることにより減衰機能を発揮し、振動体Ｓの振動エネルギを効果的に吸収するようにされている。 In this way, when the lever 2 swings by alternately repeating rotation in both the forward and reverse directions with the pivot portion as the fulcrum a, the portion to be the force point b and the portion to be the action point c of the lever 2 are the vibrating body. When reciprocating along the main vibration direction (X direction) of S, the liquid-filled damper 5 exhibits a damping function by being repeatedly struck against the vibration body S, and effectively absorbs vibration energy of the vibration body S. Have been to.
以上のように、実施形態１の制振装置は、振動入力時に、梃子２の力点ｂとなる部位に固定されて梃子２と振動体Ｓとの間に配設された液体封入ダンパ５が、振動体Ｓに繰り返し打ち付けられることにより減衰機能を発揮し、振動体Ｓの振動エネルギを効果的に吸収するように構成されているため、制振性能の向上を図ることにより、振動を早期に収束させることができ、より良好な制振効果を得ることができる。また、梃子２の力点となる部位に設けられる錘４の質量を、梃子比に応じて小さくすることができることから、制振装置の軽量化及び小型化が可能となる。 As described above, the vibration damping device of the first embodiment includes the liquid-filled damper 5 that is fixed between the lever 2 and the vibrating body S and is fixed to the portion that is the force point b of the lever 2 when vibration is input. Since it is configured to exhibit a damping function by being repeatedly struck to the vibrating body S and effectively absorb the vibration energy of the vibrating body S, the vibration is converged early by improving the damping performance. And a better damping effect can be obtained. Moreover, since the mass of the weight 4 provided in the site | part used as the power point of the insulator 2 can be made small according to an insulator ratio, the weight reduction and size reduction of a damping device are attained.
また、実施形態１の制振装置は、ばね部材３が振動体Ｓに直接的に連結固定されていることから、質量体としての梃子２及び錘４とばね部材３とによって構成されるダイナミックダンパが成立するため、ダイナミックダンパのチューニング周波数の振動を更に抑制することができるので、制振効果を向上させることができる。 Moreover, since the spring member 3 is directly connected and fixed to the vibrating body S, the vibration damping device of the first embodiment is a dynamic damper configured by the insulator 2 and the weight 4 as the mass body and the spring member 3. Therefore, the vibration at the tuning frequency of the dynamic damper can be further suppressed, so that the damping effect can be improved.
〔実施形態２〕
図３は実施形態２に係る制振装置を模式的に示す概略構成図である。実施形態２の制振装置は、図３に示すように、実施形態１のものと基本的構成要素が同じであるが、梃子２の長手方向中間部（支点ａとなる部位）が支持部材１に枢支されている点と、ばね部材３が梃子２の長手方向一端部（作用点ｃとなる部位）を弾性支持するように設けられている点でのみ、実施形態１の制振装置と異なる。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a vibration damping device according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, the vibration damping device of the second embodiment has the same basic components as those of the first embodiment, but the intermediate portion in the longitudinal direction of the insulator 2 (the portion serving as the fulcrum a) is the support member 1. And the vibration damping device of the first embodiment only in that the spring member 3 is provided so as to elastically support one end in the longitudinal direction of the lever 2 (the portion to be the action point c). Different.
即ち、実施形態２のばね部材３は、梃子２の長手方向一端部（作用点ｃとなる部位）の下面とこれに対向する振動体Ｓの上面とに連結固定されて、梃子２と振動体Ｓの間に配設されている。実施形態２のばね部材３は、梃子２の反対側端部に錘４が設けられていることにより、初期状態では上下方向に引っ張られた状態で静止している。 That is, the spring member 3 according to the second embodiment is connected and fixed to the lower surface of one end portion of the longitudinal direction of the lever 2 (the portion serving as the action point c) and the upper surface of the vibrating body S opposed thereto. S is arranged between S. In the initial state, the spring member 3 of the second embodiment is stationary in a state of being pulled in the vertical direction by providing the weight 4 at the opposite end of the insulator 2.
なお、実施形態２の制振装置の場合にも、梃子２の支点ａ（枢支部）と力点ｂ（錘４及び液体封入ダンパ５が設けられた部位）との間の距離Ｄ１が、支点ａ（枢支部）と作用点ｃ（ばね部材３が設けられた部位）との間の距離Ｄ２よりも長くなるように設定されている点は、実施形態１の場合と同じである。 Also in the case of the vibration damping device of the second embodiment, the distance D1 between the fulcrum a (the pivotal support) of the lever 2 and the force point b (the part where the weight 4 and the liquid-filled damper 5 are provided) is the fulcrum a. The point which is set to be longer than the distance D2 between the (pivot support part) and the action point c (the part where the spring member 3 is provided) is the same as in the first embodiment.
以上のように構成された実施形態２の制振装置は、実施形態１の場合と同様の作用及び効果を奏する。 The vibration damping device of the second embodiment configured as described above exhibits the same operations and effects as those of the first embodiment.
〔実施形態３〕
図４は実施形態３に係る制振装置を模式的に示す概略構成図である。実施形態３の制振装置は、図４に示すように、実施形態１のものと基本的構成要素が同じであるが、ばね部材３が上下方向に引っ張られた状態で、梃子２の長手方向中間部（作用点ｃとなる部位）を弾性支持するように設けられている点でのみ、実施形態１の制振装置と異なる。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a vibration damping device according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, the vibration damping device of the third embodiment has the same basic components as those of the first embodiment, but in the longitudinal direction of the lever 2 in a state where the spring member 3 is pulled up and down. It differs from the vibration damping device of the first embodiment only in that it is provided so as to elastically support the intermediate part (part to be the action point c).
即ち、実施形態３におけるばね部材３は、梃子２の長手方向中間部（作用点ｃとなる部位）の上面とこれに対向する構造物Ｓ２の下面とに連結固定されて、梃子２と構造物Ｓ２の間に配設されている。 That is, the spring member 3 according to the third embodiment is connected and fixed to the upper surface of the longitudinal intermediate portion (the portion serving as the action point c) of the insulator 2 and the lower surface of the structure S2 opposite to the insulator 2 and the structure. Arranged between S2.
ここで、ばね部材３が連結固定されている構造物Ｓ２が、振動体Ｓと一体に連結している場合と連結していない場合とで、質量体としての梃子２及び錘４とばね部材３とによって構成されるダイナミックダンパが成立するか否かが異なる。即ち、図５に示すように、構造物Ｓ２が振動体Ｓと一体に連結していない場合には、ダイナミックダンパは成立しないが、図６に示すように、構造物Ｓ２が振動体Ｓと一体に連結している場合には、ダイナミックダンパは成立する。 Here, the insulator 2 and the weight 4 as the mass body and the spring member 3 depending on whether the structure S2 to which the spring member 3 is connected and fixed is integrally connected to the vibrating body S or not. Whether or not a dynamic damper constituted by is established is different. That is, as shown in FIG. 5, when the structure S2 is not integrally connected to the vibrating body S, the dynamic damper is not established, but the structure S2 is integrated with the vibrating body S as shown in FIG. The dynamic damper is established when connected to.
したがって、図５に示すように設けられた制振装置の場合には、液体封入ダンパ５が振動体Ｓに打ち付けられることにより発揮される減衰機能に基づく制振効果のみしか得ることができないが、図６に示すように設けられた制振装置の場合には、実施形態１の場合と同様に、液体封入ダンパ５が振動体Ｓに打ち付けられることにより発揮される減衰機能に基づく制振効果と、ダイナミックダンパによる制振効果の両方を得ることができる。 Therefore, in the case of the vibration damping device provided as shown in FIG. 5, only the vibration damping effect based on the damping function exhibited by the liquid filled damper 5 being struck against the vibrating body S can be obtained. In the case of the vibration damping device provided as shown in FIG. 6, as in the case of the first embodiment, the vibration damping effect based on the damping function exhibited when the liquid-filled damper 5 is struck against the vibrating body S; In addition, it is possible to obtain both of the vibration control effect by the dynamic damper.
〔実施形態４〕
図７は実施形態４に係る制振装置を模式的に示す概略構成図である。実施形態４の制振装置は、図７に示すように、実施形態２のものと基本的構成要素が同じであるが、ばね部材３が上下方向に引っ張られた状態で、梃子２の長手方向中間部（作用点ｃとなる部位）を弾性支持するように設けられている点でのみ、実施形態２の制振装置と異なる。
[Embodiment 4]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a vibration damping device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, the vibration damping device of the fourth embodiment has the same basic components as those of the second embodiment, but the longitudinal direction of the lever 2 in a state where the spring member 3 is pulled up and down. It differs from the vibration damping device of the second embodiment only in that it is provided so as to elastically support the intermediate part (part to be the action point c).
即ち、実施形態４のばね部材３は、梃子２の長手方向一端部（作用点ｃとなる部位）の上面とこれに対向する構造物Ｓ２の下面とに連結固定されて、梃子２と構造物Ｓ２の間に配設されている。実施形態４のばね部材３は、初期状態では錘４により梃子２を介して下方から上方へ圧縮された状態で静止している。 That is, the spring member 3 according to the fourth embodiment is connected and fixed to the upper surface of one end portion (the portion serving as the action point c) of the insulator 2 in the longitudinal direction and the lower surface of the structure S2 facing the insulator 2 and the structure 2 Arranged between S2. In the initial state, the spring member 3 according to the fourth embodiment is stationary in a state where the spring member 3 is compressed from below to above via the insulator 2 by the weight 4.
なお、実施形態４の場合にも、実施形態３の場合と同様に、構造物Ｓ２が、振動体Ｓと一体に連結しているか否かによってダイナミックダンパが成立するか否かが異なる。即ち、図５に示すように、構造物Ｓ２が振動体Ｓと一体に連結していない場合には、ダイナミックダンパは成立しないので、液体封入ダンパ５による制振効果のみしか得られないが、図６に示すように、構造物Ｓ２が振動体Ｓと一体に連結している場合には、ダイナミックダンパが成立するので、液体封入ダンパ５による制振効果と、ダイナミックダンパによる制振効果の両方を得ることができる。 In the case of the fourth embodiment, as in the case of the third embodiment, whether or not the dynamic damper is established depends on whether or not the structure S2 is integrally connected to the vibrating body S. That is, as shown in FIG. 5, when the structure S2 is not integrally connected to the vibrating body S, the dynamic damper is not established, so that only the damping effect by the liquid-filled damper 5 can be obtained. As shown in FIG. 6, when the structure S2 is integrally connected to the vibrating body S, a dynamic damper is established. Therefore, both the vibration suppression effect by the liquid-filled damper 5 and the vibration suppression effect by the dynamic damper are achieved. Obtainable.
１…支持部材 ２…梃子 ３…ばね部材 ４…錘 ５…液体封入ダンパ（弾性体） Ｓ…振動体 ａ…支点 ｂ…力点 ｃ…作用点 Ｄ１…梃子の支点と力点との間の距離 Ｄ２…梃子の支点と作用点との間の距離 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Support member 2 ... Insulator 3 ... Spring member 4 ... Weight 5 ... Liquid enclosure damper (elastic body) S ... Vibrating body a ... Supporting point b ... Power point c ... Action point D1 ... Distance between the support point and the force point of the insulator D2 ... Distance between the fulcrum of the insulator and the point of action
Claims (6)
長尺状の剛体よりなり、前記支持部材に枢支されて該枢支部を支点として前記振動体の主振動方向に沿う方向へ回転可能に設けられた梃子と、
該梃子の作用点となる部位を弾性支持するばね部材と、
前記梃子の力点となる部位に設けられた錘と、
前記梃子の力点となる部位に固定されて前記梃子と前記振動体との間に配設された弾性体と、を備え、
前記梃子の前記支点と前記力点との間の距離が、前記支点と前記作用点との間の距離よりも長く設定されていることを特徴とする制振装置。 A support member provided on the vibrating body;
An insulator made of a long rigid body, pivotally supported by the support member and provided so as to be rotatable in a direction along the main vibration direction of the vibrator with the pivotal support as a fulcrum,
A spring member that elastically supports a portion serving as an action point of the lever;
A weight provided at a site serving as a power point of the insulator;
An elastic body that is fixed between the lever and the vibration body and is fixed to a portion that is a force point of the lever;
A vibration damping device, wherein a distance between the fulcrum of the lever and the force point is set longer than a distance between the fulcrum and the action point.
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