TW466812B - Synchronous vibration control apparatus - Google Patents

Description

466812 五、發明說明（1) [發明之技術領域] :發明係關：：種用來抑制構造物 所產生雜音之同步型制振裝置。 切A由構造物 [習知技術] 振動在ΐ::振：之兩倍頻率產生 之噪音。例如，電源頻率：60ΗΖ:Κ:而產生所謂雜音 運轉除了會產生120ΗΖ的雜音，還會#產&生%其=於比變壓器的 240Hz、3 6 0Hz等之雜音。 曰 〃、问-人豳波之 一妒變Ϊ器等構造物的振動以及因此所產生的雜音很難以 之*振裝置有效地抑制，需合併使用除振裝置以及栘 «m^MDCTuned Mass Damper) . ^ ^ ^ 物的振nr量體的振動頻率調整至與產生雜音之構造 使與其逆相位共振之質量體ΐ 生之雜音。振動因此，可減低構造物之振動以及所產 用ΤΜΠ習/使用f量平衡型（MaSS BalanCe TyPe)作為使 /振裝置。質量平衡型之制振裝置在水平支摔軸 :端***兩個相同之質量體’藉由調整兩個 位置來調節其振動頻率。 Λ里體之 [發明欲解決之問題] 度方ϋ整量平衡型之制振裝置中’必須以極高精 此種調整方制振質量體距離支樓軸中心之位置。 a非常難以手動方式進行高精度調整，且相當

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五、發明說明（2) 耗時。 動頻提供可簡單調整制振質量體之振 [解決問題之手段] 體；i二彈性：件的俜：C裝置包含：制振質量 動’並具有非線性特質量體朝-方向振 ☆較前述第一彈性構件+，：朝著丄其彈性係數實質 二方向彈性變形方式配：第1第-彈性構件 當前述制振質量體朝一方向振動以：：性J件同時支 量:彈性構件於前述制振質量體之振“向又之;Πί述 於可同之由方於第二彈性構輪^ 整手段使第二彈性構件產生長度改：產生，性變形：以調 件之長度。因&，藉由變而凋整第-彈性構 係數，㈣制振質量以：；第二性2 性構件之長度改變來徐緩改體二彈 化率。亦π，可利用實 量體之振動頻率的變 度來微調制振質量體之振動頻長度改變幅 整制振質量體之振動頻率。 而在短時間内精確地調

00P0080.ptd 第5頁 46 6 8 1 2 五、發明說明（3) 尚且，在此所謂之「實質上小於」是指 構件具有非線性特性，第二彈性構件之彈***一彈性 彈性構件在實用之改變範圍内之彈性係數值’。、丨、於第一 彈性構件可具有線性特性，亦可具有非線性特性且，第二 申請專利範圍第2項之制振裝置還包含相 °_、 振質量體並與前述第一彈性構件並列連接，以用；則述制 述制振質量體之振動的衰減手段。 用來农減前 根據申晴專利範圍第2項，由於包含相 a :i f與前述第-彈性構件並列連接，以用來振、 且传x用=體之振動的衰減手段，故可獲得作為最‘同=述 置。用於制振對象處於共振狀態時之適宜同步型制振^型 整手第3項之制振裝置還具價可驅動前述調 段之專項二具：可驅動前述調整手 的場合，，亦j::在制振對象的振動頻率會產生變： 亦可自動地減低其振動。 无化 申請專利範圍第4及5項之制 互相f立並以可振動方式複數制振質-體係 立並31:及5項’因制振質量體係互相獨 T率分別同步於；振對：之置的同* 小設置面積下τ1^侬動的基頻與间相波，而在較 互可減低制振對象之基頻，亦可減低高諧 00P0080.ptd 第6頁 466812

波。 [實施例] 參f圖式說明本發明較佳實施例如下。 面圖圖：為本發明同步型制振裝置之第-實施Μ的概略平 Κ施：：為沿著圖一之Π'Π線之斷面圖。峨示， f詈^同步型制振裝置10具有略環型（donut)之制振 刀別嵌裝於制振質量體1 2之凹部，且一端連接 於制振質量體12之四組碟形彈簧14a〜14d。碟形彈簧 14a 14 d為、朝著垂直方向、即圖二之上下方向彈性變形之 非線性彈簧。制振質量體12之内側下端部12a朝内側突 出=該内側下端部1 2 a支撐具有線形特性之線圈彈簧2 8 的一端。且在圖一中，制振質量體12存在於虛線u與。所 界定之區域。 碟形彈簧14a~14d之另一端支撐於在相對於碟形彈簧 14a〜14d之處分別具有開口部之圓盤狀基盤16。基盤16的 中央垂直設置了形成雄螺釘之支柱丨8。支柱丨8從下方分別 螺合彈簧推壓構件2 0與螺母22。彈簧推壓構件2〇在其外側 緣部之數個處所利用螺釘27與蓋部24及上板26螺合連接。 ^部24與制振質量體12的表面間隔預定距離，形成具有沿 著上面與側面覆蓋之形狀。 彈簧推壓構件20與制振質量體12的内側下端部i2a之 間存在著***於支柱1 8且朝垂直方向彈性變形之線圈彈菁 28 ’該線圈彈簧28朝上方作用彈簧推壓構件2〇。因此，利 用轉動螺母22可上下移動彈簀推壓構件2〇，藉此，不但可

00P0Q80.ptd 第7頁 4 6 6 8 12 五 '發明說明（5) 控制線圈彈簧2 8的長度或改變量（從自然長度的改變長 度）’且可控制經由線圈彈簧28及制振質量體12，從彈簧 推壓構件20的力量作用之碟形彈簧丨4a〜i4d的長度或改變 量〇: 藉此’制振質量體1 2在挾持於四組碟形彈簣1 4 a〜1 4 d 與線圈彈簧28的狀態下’可朝著垂直方向（即圖二之上下 方向）振動。因此，其振動頻率係由碟形彈簧14a~14d的改 變量決定。亦即，改變非線性之碟形彈簧丨4a〜丨4d的改變 量，可改變其彈性係數。 圖三為碟形彈簧14a〜14d(將四組彈簧合成 … ，，一叫六 w叫 組〈場 合）以及線圈彈簧28之改變量與彈性力之關係的曲線圖。 圖三中，曲線A表示碟形彈簧14a〜14d的彈性特性，而 B表示線圈彈簧2 8的彈性特性。相對於改變量變化之沾· 力變化比例（曲線斜率）的彈性係數雖然在曲線人增加 量時搜慢變小，但在圖示之範圍内仍然比曲線β變 變 亦即’在圖示之範圍内，曲線Α之斜率較曲線8之大。 (，圈彈*28的彈性係數比碟料簧14卜14(1的彈^二 本貝施例中，因為線圈彈簧28的彈性係數比埋 14a〜14d的彈性係數小，即使大角度 螺母碟形彈簧 簧28大幅改變長度，碟形彈、 使線圈彈 因此，因為螺母2_動角 緩，亦於將制振質量體12之振動頻率碉整至預=影響徐 可於短時間内進行高精度 \ 疋的頻率， 门整。因此，根據本實施例之制

4 6 6 8 1 五、發明說明（6) 振裝置1 0可更確實 ' 音。 降低構造物之振動以及由+ π由此5丨起的雜 (加速而度 1的以\量體12之振動中，在固定之制㈣ 古士 e 4 件下，制振質量體1 2之妲制振力 ，若制振質量體2 2之菥叙4S :田與振動頻率之平 2之振幅即會變小、;率變* ’制振質量體 質=合使用於高振U = 中，制 有非線性彈性特性亦可有線性彈性特性，但具 2 f率係由線圈彈簧28的彈性“：雄制振質量體1 2之振 彈性係數雙方同時控制。係數與碟形彈簧1 4a〜Ud的 線性件雖: = 作為具有非 之其他非線性特 f錐形螺旋板彈簧等 構件。 黃或具有非線性特性之公知彈性 /、久’說明本發明之笫二本加 同步型制振裝置的斷面圖。二:匕圖四為本實施例之 ;置於蓋部體 構件本石夕膠42不僅作為具有非線性特性之彈性 此，制Π 衰減制振質量體12之振動的衰減手段。因 、裝置40形成不但具有衰減且為降低振動之最佳同 _080.ptd

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發明說明（7) 步型’最適合使用於與制 ~ 實施例之制振裂置1〇實、盔象，、振之狀態。並且，第一 型。 “上為不具有衰減手段之***振 的機構作為：；：以二:42 J制振質量體12之推麼力 控制具有之彈性係數與衰減〜藉此方式，矽膠42可同時 量體12之振動的彈性係^'°例如，實現關於制振質 合時，首先控制石夕膠42的(推"壓振力動來^i =及衰減定數的場 定石夕膠42部份的彈性係 =1來决疋农減定數’同時決 114a~ 1 4d ^ ^ ^ ^ 2 ^ ^ ^ ^ 來決定碟形彈簧14a〜14d的彈=的：式，轉動螺母22 預定之振動頻率振動。弹Η糸數’使制振質量體12以 本實施例中雖使用具有 42，亦可使用完全叙 =^件或哀減手段之石夕膝 減手段之♦ :，，、作為彈性構件之性質僅實質上作為衰 其次f：^Sl士llCQn 0⑴等較小彈性之材料。 同步型制振裳置的^明之第三實施例。圖五為本實施例之 重2斷面圖。圖五所示之制振裝置12係上下 置1 〇a、1 Ob。® μ圖一所说明之第一實施例相同的制振裝 51互相連接。g 兩組制振裝置1〇3、1(^藉由連接構件 l〇b之支柱18 P，連接構件51之中央凹部螺合於制振裝置 而連接於制振裝置105，且設置於凹部外‘#丨 之突出部與制振襄置10a之基盤16連接。 π外側 根據此構成，兩組制振裝置1 〇a、1 〇b之制振質量體i 2 可互相獨立振動。，因為經由下側制振裝置m之基體^

00P0080.ptd 第10頁 五 發明說明（8) 16、支柱18以及連接構件51將外部制振 上側制振裝置l〇a，不但下側制振裝置⑽：二振動傳達至 可配合外部制振對象之振動頻率而產生振制振質量體12 =之制振質量體12亦可配合外部制振對象，上側制振裝 而產生振動。 之振動頻率 因此，先分別調整制振裝置10b之同步 象之振動基頻（或二次諧波頻率），以及 '至制振對 之同步頻率至制振對象之振動二次譜波 制振裝置1〇a 用單一之制振裝置Ua、1()b的設置面積不但可或基頻），利 象之基頻，亦可減低其高次諧波頻率。 /低制振對 _所引起的雜音，可以配置一個 率：了 :制因 制振裝置，以及-個振動頻率為_2之制振^為之 疊三組以上之制振裝置，並分別同步調整至二、 二人3自波。而且，作為最適當之同步型場合時，與2 = 例相同，在各制振裝置1〇3、1〇b之蓋部24與制振 之間亦可配置矽膠42等衰減手段。 負ΐ體1 2 其次，說明本發明之第四實施例。圖六為本實施例包 含同步型制振裝置之制振系統的概略模式圖。圖六所示之 制振裝置50，除了具備第一實施例之制振裝置丨〇，還具備 致動機構（actuator)52。雖省略致動機構52之詳細說明， 但其女裝於制振裝置1〇之螺母22，並可轉動該螺母22。‘ 致動機構52連接於控制裝置54，且該控制裝置54連接 於振動感測器5 6、5 7。振動感測器5 6可檢知圖未示之制振 對象或配置於其附近制振對象的振動，而振動感測器5 7可

00P0080.ptd 第11頁 4 6 6 81 2 一1,1 — 五、發明說明（9) 檢知制振質量 振動感測器5 6 振動傳給控制 指令，使制振 關函數為零。 預定位置。 藉此，本 5 6、5 7以及控 構5 2，即使對 追蹤該改變並 頻率。因此， 低其振動。 在本實施 機構5 2。而且 場合亦可適用 制振裝置之螺 [發明效果] 根據以上 整手段大幅改 彈性構件之長 緩改變制振質 長度調整幅度 較短時間内精 合使用於控制

體1 2或配置 所檢知的制 裝置54。控 對象以及制 致動機構5 2 實施例之制 制裝置54， 於制振對象 轉動螺母2 2 即使制振對 例中，可使 ，如第三實 本實施例， 母轉動量， 於其附近制振質量體的振動

振對象以及制挤曰 U 制振質量體12的檢出 '^ 送出驅動致動機構5 2之 t質量，2的檢出振動之互相相 11到該心令後’即轉動螺母2 2至 振裝置50因連接於振動感測器 備可轉動螺母22之致動機 的振動頻率會改變的場合，亦會 务5 f變更制振質量體1 2的振動 象的振動頻率改變，亦可自動減 :fI Ϊ馬達或壓電素子作為致動 歹中上下重疊兩組制振裝置之 此時，控制裝置54分別計算上 並分別予以轉動。 說明’依申請專利範圍第i項，即使利 變第二：性構件之長度’亦僅稍微改變第一 度，對應於第二彈性構件之長度變化量可徐 量體之振動頻率。，亦即，因為可對於實際: 微小地控制制振質量體之振動頻率，故可在 確地調整制振質量體之振動頻率。因此，、商 雜音。 ^

00P0080.ptd 第12胃 466812 五、發明說明（10) 且申冑專利範圍第2工員，可獲得作為最佳同步型 ί使用於制振對象處於共振狀態時之適宜同步型制振裝 置。 妒二：：申请專利靶園第3項，因可追蹤制振質量體之 ^頻率並調整I彈性構件之長度，故即使在制振質量 體之振動頻率會產生變化之場合，亦可自動減低其振動。 i根ί申請專利範園第4及5項，藉由較小之設置面積，不 僅可減低制振質量體之基頻，還可減低高次諧波。 [圖式之簡單說明] 面圖圖-為本纟明同步型制振裝置t第一實施W的概略平 圖=為沿著圖一之I I-Ι I線之斷面圖。 圖三為本發明同步型制振裝置之第一實施 :黃以及線圈彈簧之長度改變量與彈性力之關係的曲：形 圖。圖四為本發明同步型制振裝置之第二實施例的斷面 圖。圖五為本發明同步型制振裝置之第三實施例的斷面 圖:、為本發明第四實施例’係為包含同步型制 之制振系統的概略模式圖。 裝·置 [符號說明] 10 _―制振裝置 12 一—制振質量體

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第13頁 46 6 8 1 2 五、發明說明（11) 14a~14d碟形彈簧 16 18 20 22 24 28 基盤 支柱 彈簣推壓構件 螺母 蓋部 線圈彈簧

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Claims (1)

1. 4 6 6 81 2 六、申請專利範圍 1 一種同步型 動 制振裝置，勺人 制振質量體； 匕3 第一彈 並具有 第二彈 且 構件 方式 量體朝一方 調整手 之振動 請專利 於前述 以用來 請專利 來驅動 請專利·_ 其中前 上下重 請專利 振質量 量體 2. 如申 相對 接， 3. 如申 含用 4·如申 置， 數段 5.如申 述制 疊。 配置 性構件，係#於< 非線性特性；I則述制振質量體朝一方向振 性構件，装 朝著可與前：Ϊ!;實質上較前述第-彈性 並與前述第ί ΐ Γ 構件同方向彈性變步 向振動； 弹性構件同時支撐前述制振質 彡、調楚前述第二 f向之長度改變量。稱仵於别述制振質 範圍第Ί ts 制振質量：述之同+步型制振裝置’還包含 衰減^量體並與前述第一彈性構件並列連 範圍3 1迷制振質量體之振動的衰減手段。 $ it 1 項所述之同步型制振裝置’還包 引达調整手段之麟動手段。 範®I笛1 述制第1〜2項任〆頊所述之同步型制振裝 ^]振質量體係彡相獨立並以可振動方式複 ^，第3項所述之同步型制振裝置，其中前 '、互相獨立ϋ以可振動方式複數段上下重