JPS62261728A - ベロ−ズ型振動吸収器 - Google Patents
ベロ−ズ型振動吸収器Info
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- JPS62261728A JPS62261728A JP61106032A JP10603286A JPS62261728A JP S62261728 A JPS62261728 A JP S62261728A JP 61106032 A JP61106032 A JP 61106032A JP 10603286 A JP10603286 A JP 10603286A JP S62261728 A JPS62261728 A JP S62261728A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/002—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising at least one fluid spring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
- F16F9/0472—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by comprising a damping device
- F16F9/0481—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by comprising a damping device provided in an opening to the exterior atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明はベローズを用いた振動吸収器に関するものであ
る。
る。
〈従来の技術〉
此種ベローズ型振動吸収器は、弾性材料を用いて作った
ベローズを振動発生源側と防振を必要とする物体間に介
在せしめて、ベローズの有するばね特性で振動を吸収す
る様に構成している。
ベローズを振動発生源側と防振を必要とする物体間に介
在せしめて、ベローズの有するばね特性で振動を吸収す
る様に構成している。
この様な振動吸収器は、共振点をベローズの山数や直径
及び板厚によって自由に変化せしめる事が出来るから、
各種防振装置中に組込まれて使用されている。
及び板厚によって自由に変化せしめる事が出来るから、
各種防振装置中に組込まれて使用されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
一般に振動吸収器に要求される性能は共振周波数が低い
事と共振点における共振倍率が小さい事の2点である。
事と共振点における共振倍率が小さい事の2点である。
従来使用されている各種振動吸収器中、ゴム系のものは
共振周波数が高い欠点があるが、スプリング系及びエア
クッション系では共振周波数を低周波側に移動出来る。
共振周波数が高い欠点があるが、スプリング系及びエア
クッション系では共振周波数を低周波側に移動出来る。
しかしながら、此等振動吸収器においては振動印加に反
発弾性が作用するから、共振倍率を低下させる事が極め
て困難であり、これはスプリング系振動吸収器と原理的
に同じ構成のベローズ型振動吸収器においても同様であ
る。
発弾性が作用するから、共振倍率を低下させる事が極め
て困難であり、これはスプリング系振動吸収器と原理的
に同じ構成のベローズ型振動吸収器においても同様であ
る。
この共振点における共振倍率を如何にして低下せしめる
かが、此種ベローズ型振動吸収器における最大の課題と
云える。
かが、此種ベローズ型振動吸収器における最大の課題と
云える。
く問題点を解決するための手段〉
本発明振動吸収器においては、ベローズioの内部に針
入度50〜200程度のゲル状物質を材料とした吸振柱
体20を設けである。
入度50〜200程度のゲル状物質を材料とした吸振柱
体20を設けである。
この吸振柱体20はベローズ10の軸心に配置されると
共に、上下両端をベローズ1oの上下内面に連接せしめ
られており、又ベローズにはベローズ内に通じる通孔1
4が透設されている。
共に、上下両端をベローズ1oの上下内面に連接せしめ
られており、又ベローズにはベローズ内に通じる通孔1
4が透設されている。
上記ベローズ10内には上記吸振柱体20の周囲に形成
される内室15があり、この内室15には空気や油等の
流体が充填されている。
される内室15があり、この内室15には空気や油等の
流体が充填されている。
第2発明においては、上記ベローズlOには副ベローズ
30が連設されており、この副ベローズ30の内室31
と上記主たるベローズの内室とは上記通孔を介して連通
せしめられている。
30が連設されており、この副ベローズ30の内室31
と上記主たるベローズの内室とは上記通孔を介して連通
せしめられている。
第3発明においては上記通孔14が流量調節手段例えば
ニードルバルブで構成されており、これによりベローズ
内からの流体流出量が調節される。
ニードルバルブで構成されており、これによりベローズ
内からの流体流出量が調節される。
く作 用〉
本発明振動吸収器はこの様なものであるから、ベローズ
10に軸方向への圧力が印加されると、これによってベ
ローズ10が縮小し、このベローズ10の縮小動作によ
ってベローズ内室15の流体が増圧分だけ通孔14から
排出されると共に、ゲル状物質の吸振柱体20が軸方向
への長さを縮小しつつ軸直角方向へは膨張して印加圧力
を吸収する。
10に軸方向への圧力が印加されると、これによってベ
ローズ10が縮小し、このベローズ10の縮小動作によ
ってベローズ内室15の流体が増圧分だけ通孔14から
排出されると共に、ゲル状物質の吸振柱体20が軸方向
への長さを縮小しつつ軸直角方向へは膨張して印加圧力
を吸収する。
この吸振柱体20の吸振動作は、吸振柱体20がゲル状
物質で作られているため、反発弾性が極めて小さいと云
う特性がある。
物質で作られているため、反発弾性が極めて小さいと云
う特性がある。
上記第2発明においては、ベローズ10内の流体が、ベ
ローズ縮小動作時において、副ベローズ30内に流入し
、以って副ベローズ30の内圧を高くする。
ローズ縮小動作時において、副ベローズ30内に流入し
、以って副ベローズ30の内圧を高くする。
従って、副ベローズ3oはこれによって伸長せしめられ
、その時に生じる副へ、ローズ30の反発力が主たるベ
ローズ10内に、該ベローズの縮小動作に対する抵抗力
として作用する。
、その時に生じる副へ、ローズ30の反発力が主たるベ
ローズ10内に、該ベローズの縮小動作に対する抵抗力
として作用する。
このため、主ベローズ10の固有の共振周波数や共振倍
率が副ベローズの反発力で変化せしめられる事になる。
率が副ベローズの反発力で変化せしめられる事になる。
第3発明においては上記通孔14が流量調節手段である
ため、ベローズの伸縮特性が流体流出量で変化せしめら
れ、これによって共振周波数が変化せしめられる。
ため、ベローズの伸縮特性が流体流出量で変化せしめら
れ、これによって共振周波数が変化せしめられる。
く実 施 例〉
第1図、第2図に示す実施例において、ベローズ10は
その本体11の上下に夫々蓋体12,13を取付けて密
閉されると共に、ベローズ本体ll内にはその軸線に沿
ってゲル状物質の吸振柱体20が設けてあり、この吸振
柱体20の上下端21.22は夫々上記蓋体12,13
の内面中央に連結されている。
その本体11の上下に夫々蓋体12,13を取付けて密
閉されると共に、ベローズ本体ll内にはその軸線に沿
ってゲル状物質の吸振柱体20が設けてあり、この吸振
柱体20の上下端21.22は夫々上記蓋体12,13
の内面中央に連結されている。
上記吸振柱体20は針入度50〜200程度のゲル状物
質、例えばシリコーン樹脂を材料として作られており、
この様なシリコーン樹脂としてはトーレシリコーンCY
52 ()−レシリコーン株式会社製造)が適している
。
質、例えばシリコーン樹脂を材料として作られており、
この様なシリコーン樹脂としてはトーレシリコーンCY
52 ()−レシリコーン株式会社製造)が適している
。
この様にしてシリコーン樹脂を材料とする場合において
シリコーン樹脂中に微小中空球体例えばマイクロスフェ
ア−、マイクロバルーン、ホローバブル、シンセテイッ
クフォームと呼ばれる粒径5終〜300ILの微粒子を
混合すればシリコーン樹脂の重量が軽減出来ると共に、
価格を低減せしめる事が出来る。
シリコーン樹脂中に微小中空球体例えばマイクロスフェ
ア−、マイクロバルーン、ホローバブル、シンセテイッ
クフォームと呼ばれる粒径5終〜300ILの微粒子を
混合すればシリコーン樹脂の重量が軽減出来ると共に、
価格を低減せしめる事が出来る。
而してこの様に微小中空球体を混合した複合型シリコー
ンゲル材は特願昭60−297677号の明細書におい
て詳述されている。
ンゲル材は特願昭60−297677号の明細書におい
て詳述されている。
更に又上記吸振柱体20は、その外面を、弾性材等の伸
縮性のある物質で作った外層23により被覆する事が望
ましく、かくすれば吸振柱体20をシリコーン樹脂で作
った場合において、吸振柱体20の外面を保護する事が
出来る。
縮性のある物質で作った外層23により被覆する事が望
ましく、かくすれば吸振柱体20をシリコーン樹脂で作
った場合において、吸振柱体20の外面を保護する事が
出来る。
上記ベローズlOには通孔14が設けてあり、この通孔
14はベローズ本体11の外壁、又は上記蓋体12,1
3に設けられて、ベローズlOの内室15を外部に連通
せしめている。
14はベローズ本体11の外壁、又は上記蓋体12,1
3に設けられて、ベローズlOの内室15を外部に連通
せしめている。
上記ベローズlOのベローズ本体11は、通常燐青銅等
の弾性金属材料で作られるが、場合によっては弾性を有
する合成樹脂材料を用いても良く、又いづれの場合にお
いてもベローズ本体11を同心円的に重合せしめた複合
型ベローズ構成を採っても良い。
の弾性金属材料で作られるが、場合によっては弾性を有
する合成樹脂材料を用いても良く、又いづれの場合にお
いてもベローズ本体11を同心円的に重合せしめた複合
型ベローズ構成を採っても良い。
上記実施例において、上記ベローズ10の下方蓋体13
を振動発生側に接せしめると共に他方の蓋体12上に防
振を要する物体Aを載置すると、振動波はベローズlO
と吸振柱体20とにより吸収され、これによって物体A
に伝導される振動エネルギーが減衰せしめられる。
を振動発生側に接せしめると共に他方の蓋体12上に防
振を要する物体Aを載置すると、振動波はベローズlO
と吸振柱体20とにより吸収され、これによって物体A
に伝導される振動エネルギーが減衰せしめられる。
即ち、ベローズ10に印加される振動波はへローズ10
の弾性変形によって吸収されると同時に、ゲル状物質で
作られた吸振柱体20の非弾性変形によって吸収される
から、この吸振柱体20の変形によりベローズ10の反
発弾性が抑止される。
の弾性変形によって吸収されると同時に、ゲル状物質で
作られた吸振柱体20の非弾性変形によって吸収される
から、この吸振柱体20の変形によりベローズ10の反
発弾性が抑止される。
更に又、上記ベローズlOには内室15を外部に連通さ
せる通孔14が設けであるから、ベローズ10の縮小時
には内室15の圧力上昇により内部空気が通孔14より
排出され、又ベローズ10の伸長時には内室15の減圧
により外部空気が通孔14より流入する事になる。
せる通孔14が設けであるから、ベローズ10の縮小時
には内室15の圧力上昇により内部空気が通孔14より
排出され、又ベローズ10の伸長時には内室15の減圧
により外部空気が通孔14より流入する事になる。
従ってベローズ10の伸縮動作は、通孔14の孔径によ
り決定される空気の流通量で影響され、孔径が小さけれ
ば縮小時の排気抵抗や伸長時の吸気抵抗がベローズlO
の動作、特に共振周波数に関連して作用する事になる。
り決定される空気の流通量で影響され、孔径が小さけれ
ば縮小時の排気抵抗や伸長時の吸気抵抗がベローズlO
の動作、特に共振周波数に関連して作用する事になる。
この実施例に示される振動吸収器の実験結果を下記に示
す。
す。
ベローズは、山部の直径50.5諺鵬、高さ70膳■山
数5箇、通孔の口径2mmの構成で、板厚0.2鵬層の
ベリリウム銅を材料としたものを使用した。
数5箇、通孔の口径2mmの構成で、板厚0.2鵬層の
ベリリウム銅を材料としたものを使用した。
第1の実験では内部に吸振柱体を有しない従来型を用い
、第2の実験では、針入度150のシリコーン樹脂で作
られた直径30s+mの吸振柱体をベローズ内部に設け
た。
、第2の実験では、針入度150のシリコーン樹脂で作
られた直径30s+mの吸振柱体をベローズ内部に設け
た。
尚この吸振柱体には微小中空球体として商品名フィライ
ト(日本フィライト株式会社販売)を35重量%混入し
た。
ト(日本フィライト株式会社販売)を35重量%混入し
た。
第3の実験では、上記第2の実験で使用した吸振柱体内
包のベローズを上下2段に重ねて用いた。
包のベローズを上下2段に重ねて用いた。
いづれの実験においても、ベローズ下面を加速度0.1
5Gの加振装置の加振板上に載せ、このベローズ上面に
載せた物体に伝達される振動G′を加振板の振動Gで除
し、G′/Gの関係で測定した。
5Gの加振装置の加振板上に載せ、このベローズ上面に
載せた物体に伝達される振動G′を加振板の振動Gで除
し、G′/Gの関係で測定した。
第5図の図表において、Odbラインは伝達率Tが[1
1のレベルを示し、伝達率T(db)=20l o g
(G ’/G)の計算式で求められている。
1のレベルを示し、伝達率T(db)=20l o g
(G ’/G)の計算式で求められている。
以下に上記実験の結果を第5図及び表1について述べる
。
。
表 1
実験番号 共振点(Hz)共振倍率(倍)荷重(K9
)1 8 16〜18 162
13 2.24 163 9 2
.1 9尚上記実験において第3の実験は荷重
のみ9Kgとした。
)1 8 16〜18 162
13 2.24 163 9 2
.1 9尚上記実験において第3の実験は荷重
のみ9Kgとした。
上記の処から明らかな如く、本発明の振動吸収器は従来
のベローズ型振動吸収器に比較して共振倍率が格段と小
さくなる事が判明した。
のベローズ型振動吸収器に比較して共振倍率が格段と小
さくなる事が判明した。
上記共振周波数は、前述の如く、通孔14の流通量によ
り調整出来るから、通孔14を第2図の如くニードルバ
ルブ141で構成して、空気流通量を調整出来る様にし
ておけば、物体Aの重量に合せて伝達率Tを減衰せしめ
る車が出来ると云う利点がある。
り調整出来るから、通孔14を第2図の如くニードルバ
ルブ141で構成して、空気流通量を調整出来る様にし
ておけば、物体Aの重量に合せて伝達率Tを減衰せしめ
る車が出来ると云う利点がある。
以上の処において、上記吸振柱体20はベローズ10の
伸縮動作によって変形する様にベローズと組合はされて
いれば良く、従って吸振柱体20の上下端とベローズl
Oの1−下向面間に別個な連結手段が介在していても良
い。
伸縮動作によって変形する様にベローズと組合はされて
いれば良く、従って吸振柱体20の上下端とベローズl
Oの1−下向面間に別個な連結手段が介在していても良
い。
上記実施例はいづれもベローズlOの内室15を外部と
直接連通せしめる構成であるから、ベローズ10の共振
周波数は通孔14の流通量により決定される事になる。
直接連通せしめる構成であるから、ベローズ10の共振
周波数は通孔14の流通量により決定される事になる。
しかしながら、本発明振動吸収器は、水中や汚染粒子の
多い環境等の如く、ベローズ10内へ外部流体を吸排し
たくない場所で使用する事がある。
多い環境等の如く、ベローズ10内へ外部流体を吸排し
たくない場所で使用する事がある。
第2発明はこの様な場合に使用して便利な振動吸収器を
提供するもので、この振動吸収器は、第4図に示す実施
例の如く、通孔14を副ベローズ30の内室31と連通
せしめた構成を特徴としている。
提供するもので、この振動吸収器は、第4図に示す実施
例の如く、通孔14を副ベローズ30の内室31と連通
せしめた構成を特徴としている。
本実施例においては、副ベローズ30は導管32を介し
て通孔14に連結されており、通孔14は流量調整バル
ブ141を備えた構成に作られている。
て通孔14に連結されており、通孔14は流量調整バル
ブ141を備えた構成に作られている。
上記副ベローズ30は、容積、材質、板圧、直径、山数
等の要素により主たるベローズlOと異なるバネ車数を
有する様に作られており、場合によっては主たるベロー
ズlOと同様にゲル状物質の吸振柱体を包合している。
等の要素により主たるベローズlOと異なるバネ車数を
有する様に作られており、場合によっては主たるベロー
ズlOと同様にゲル状物質の吸振柱体を包合している。
上記主たるベローズ10と副ベローズ30には気体を充
填しても良いが、この型式の場合においては通常シリコ
ーンオイル等の膨張系数が小さい液体が充填されている
。
填しても良いが、この型式の場合においては通常シリコ
ーンオイル等の膨張系数が小さい液体が充填されている
。
従って、第2発明に係る振動吸収器においては、上記副
ベローズ30のバネ常数と上記通孔14からの流量とが
主たるベローズlOに作用してこのベローズの共振周波
数を変化せしめるから、荷重との関係において決定され
る共振周波数の調整範囲も大巾に拡大する事が出来る。
ベローズ30のバネ常数と上記通孔14からの流量とが
主たるベローズlOに作用してこのベローズの共振周波
数を変化せしめるから、荷重との関係において決定され
る共振周波数の調整範囲も大巾に拡大する事が出来る。
続いて第3発明について説明すると、第3発明は、上記
実施例において説明した如く、ニードルバルブ141等
の流量調節手段を通孔14に設けた構成であり、これに
よって物体Aの荷重に対応して共振周波数を変える事が
出来る。
実施例において説明した如く、ニードルバルブ141等
の流量調節手段を通孔14に設けた構成であり、これに
よって物体Aの荷重に対応して共振周波数を変える事が
出来る。
〈発明の効果〉
本発明振動吸収器は、上述の如く、共振周波数を低周波
数側に移せるベローズ型振動吸収器において、その共振
倍率を従来に比較して大巾に減衰せしめ得る効果がある
。
数側に移せるベローズ型振動吸収器において、その共振
倍率を従来に比較して大巾に減衰せしめ得る効果がある
。
モして又第2発明においては、副ベローズ30により、
主たるベローズlOの縮小動作時に、その内室15から
排出される流体が収容されるため、主たるベローズ10
内に外部流体が侵入するのを防止出来、従って外部環境
条件が悪くとも使用出来ると云う効果がある。
主たるベローズlOの縮小動作時に、その内室15から
排出される流体が収容されるため、主たるベローズ10
内に外部流体が侵入するのを防止出来、従って外部環境
条件が悪くとも使用出来ると云う効果がある。
更に又第3発明においては、荷重毎にベローズlOの共
振周波数を変える事が出来るから、これによって共振点
の共振倍率を低下せしめる事が出来る。
振周波数を変える事が出来るから、これによって共振点
の共振倍率を低下せしめる事が出来る。
第1図は本発明振動吸収器の縦断面図、第2図は仝平面
図、第3図は仝主振動吸収器の他の実施例を示す縦断面
図、第4図は第2発明に係る振動吸収器の縦断面図、第
5図は本発明振動吸収器の伝達率を示す図表である。 図中10はベローズ、14は通孔、141は流量調節手
段としてのニードルバルブ、20は吸振柱体、30は副
ベローズを示す。 特許出願人 株式会社キュービックエンジニアリン
ク第1図
図、第3図は仝主振動吸収器の他の実施例を示す縦断面
図、第4図は第2発明に係る振動吸収器の縦断面図、第
5図は本発明振動吸収器の伝達率を示す図表である。 図中10はベローズ、14は通孔、141は流量調節手
段としてのニードルバルブ、20は吸振柱体、30は副
ベローズを示す。 特許出願人 株式会社キュービックエンジニアリン
ク第1図
Claims (5)
- (1)密閉されたベローズと、このベローズ内にその軸
心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮動作を受け
て変形する様にベローズと組合された吸振柱体と、上記
ベローズの内室を外部と連通せしめる通孔とを備え、上
記吸振柱体は針入度50〜200程度のゲル状物質を材
料として作られている事を特徴としたベローズ型振動吸
収器。 - (2)密閉されたベローズと、このベローズ内にその軸
心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮動作を受け
て変形する様にベローズと組合された吸振柱体と、上記
ベローズの内室を外部と連通せしめる通孔とを備え、上
記吸振柱体は針入度50〜200程度のゲル状物質を材
料として作られているベローズ型振動吸収器において、
上記通孔に副ベローズを連結し、この副ベローズのバネ
常数を上記主たるベローズのバネ常数と異なる様に設定
した事を特徴としたベローズ型振動吸収器。 - (3)密閉されたベローズと、このベローズ内にその軸
心に沿つて設けられると共にベローズの伸縮動作を受け
て変形する様にベローズと組合された吸振柱体と、上記
ベローズの内室を外部と連通せしめる通孔とを備え、上
記吸振柱体は針入度50〜200程度のゲル状物質を材
料として作られているベローズ型振動吸収器において、
上記通孔を流量調節手段で構成した事を特徴とするベロ
ーズ型振動吸収器。 - (4)上記吸振柱体が微小中空球体を含有するゲル状物
質で作られている事を特徴とした特許請求の範囲第1項
又は第2項若しくは第3項記載のベローズ型振動吸収器
。 - (5)上記通孔が流量調整バルブで構成されている事を
特徴とした特許請求の範囲第1項又は第2項若しくは第
3項記載のベローズ型振動吸収器
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JP61106032A JPS62261728A (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | ベロ−ズ型振動吸収器 |
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