JPH0337608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、大容量の加振力を伴なう機械、例
えば大型のプレス、鍛造機などを据付ける工場な
どで実施される大型機械基礎の防振装置に係り、
さらにいえば、マスダンパーを利用した防振（減
振）装置に関する。

（従来の技術とその問題点など） 大容量の加振力を伴なう大型のプレス機械など
を据付けた工場などにおいては、その機械の稼動
に伴ない建物全体が振動する問題が生じている。

即ち、この振動は、他の精密機器や人体等に悪
影響を及ぼすことは勿論、近隣住民に対する公害
源となる問題もあるので、今日さまざまな防振対
策がとられている。

従来一般の防振装置は、機械と機械基礎との間
にのみ防振ばねを設置し、振動の伝達を防ぐ構成
であつた。

しかし、この方法だと機械基礎への振動伝播は
小さくできるが、逆に機械そのものの振動が増幅
する。従つて、プレス機械などの要求加工精度が
向上しつつある現今、製品精度に悪影響を及ぼす
事例が増えている。

ところで、従来機械基礎などの減振又は除振の
対策として、附加質量による方法が原理的に知ら
れ、かつ、理論的にその有効性が解析され理解さ
れている。しかし、コスト、構造仕様の面で具体
的にならず、実用に供されていないのが実情であ
る。

（発明の目的） そこで、この発明の目的は、加振源体の振動が
基礎に伝達するのを防止すると同時に、加振源体
の振動そのものもマスダンパーによるエネルギー
吸収効果によつて吸収せしめ減振ないし除振する
こと、及び加振源体の加振力の大きさ又はその変
化に応じて据付け施工後においても減振ないし除
振効果を調整すること（メンテナンス）が容易に
できる構成に改良した大型機械基礎などの防振装
置を提供することにある。

（発明の構成） 上記の目的を達成するために、この発明に係る
大型機械基礎など（但し、機械の基礎に限るもの
ではなく、大容量の加振力を伴なう物＝加振源体
の基礎一般を包含する。）の防振装置は、基本的
には基礎の上に防振ばねを介して架台を載置し、
この架台上に大容量の加振力を伴なう機械その他
の加振源体を設置して成り、特には前記架台上
に、ばねを介して質量可変型（調整可能）のマス
ダンパーを設置したことを特徴とする構成とされ
ている。

（実施例） 次に、図示した実施例により詳細に説明する。

第１図と第２図は、この発明に係る大型機械基
礎の防振装置を模式図的に示している。

図中１は機械基礎、２は前記機械基礎１の上に
防振ばね３，３を介して載置された架台、４は架
台３上に設置された大容量の加振力を伴なう機械
の一例として大型プレス機械をイメージして成る
加振源体、５，５…は架台２上にばね６，６…を
介して設置した質量可変型構造のマスダンパーで
ある。

コンクリート製の機械基礎１は、支持杭７，７
…にて支持され、床コンクリート８とは目地部材
９，９により縁が切られている（第２図）。

マスダンパー５は、架台２上に、質量バランス
が良く機械（加振源体１）の稼動に支障とならな
い配置で４個（但し、４個の限りではなく、１個
ないし複数個）設置されている。

各マスダンパー５の構造詳細は、第３図と第４
図に示したとおりである。これは総量が５トンの
重量をもつ場合の例であり、ばね６，６上にＨ形
鋼による横架材１０，１０を取り付け、該横架材
１０，１０上に上面開放の箱形をなすハウジング
１１が設置されている。ハウジング１１の平面形
状は、たて×よこが700×1200mm位の長方形（第
４図）であり、架台２の上面からハウジング１１
上端縁までの高さは1200mm位の大きさである。ハ
ウジング１１内には、その底板中央に３本（但
し、本数はこの限りではない。）のガイドロツド
１２…が等配して垂直に立てられ、各ガイドロツ
ド１２に沿つて質量部材としてのカウンタウエイ
ト１３…と砂袋１４…が加除自在に設置されてい
る。

ちなみに、カウンタウエイト１３は、外径
φ500、厚さ３mm、重さ45Kg位のドーナツ板状の
ものであり、これが所要数ガイドロツド１２に沿
つて積み重ねられている。砂袋１４も同じくドー
ナツ形状をなすものであり、１個当たり重量は30
Kg位とされている。よつて、人力による調整が可
能である。即ち、通常はこの砂袋１４を加除して
質量が調整される。

ちなみにこのマスダンパー５は、ハウジング１
１の重量が約１トン、カウンタウエイト１３の総
量が約2.5トン、砂袋１４の総量が約1.5トンで合
計５トンの重さとされている。

砂袋１４の上面には押えプレート１５を当てが
い、その上からガイドロツド１２へねじ込んだス
トツパー（ナツト）１６により各質量部材を固定
し、もつて加振源体４が振動で飛び跳ねたり共振
することのない構成とされている。

上記構成の防振装置における除振ないし減振の
作用は、次のように説明できる。

まず、従来の如くマスダンパー５が無いときの
振動系（質点系）は、第５図のモデルで表わすこ
とができ、機械基礎１の固有振動数f₀は、f₀＝1/
２π√（但し、ｋはばね定数、ｍは質量）
で表わされ、同機械基礎１の加振外力による共振
曲線は第６図の点線曲線ａのようになる。ｋ，ｍ
は不変の定数であり、よつて施工後のメンテナン
スはできない。

これに対して、この発明に係る上記実施例の防
振装置の場合、その振動系（質点系）は、第７図
のモデルで表わすことができる。この場合、加振
力が例えば10Hzの振動数に対して、マスダンパー
５の固有振動数を10Hzとすると、加振エネルギー
のほとんどをマスダンパー５で吸収することにな
る。それは例えば機械基礎１の質量をM_sとし、
マスダンパー５の質量をM_nとして、両者の比
M_n／M_sが1.0，0.5，0.1の場合の共振曲線は、第
６図中の実線と１点鎖線及び、２点鎖線の各曲線
ｂ，ｃ，ｄのようになる。

従つて、加振固有振動数f₀が卓越する条件下で
は、振動（振幅）がｄ曲線の条件で半減状態とな
り、ｂ，ｃ曲線の条件では極端に小さくなつて減
振ないし除振の効果が顕著にあらわれる。

また、上記したｂ，ｃ，ｄ曲線の条件対照によ
れば、マスダンパー５の質量を適正に調整するこ
とによつて減振、除振の効果が著るしいこと明ら
かである。しかも、機械基礎１の固有振動数f₀に
応じてマスダンパー５の質量を選択、調整するメ
ンテナンスも有効的である。

（作用効果） 以上に実施例と併せて詳細に説明したとおりで
あつて、この発明に係る大型機械基礎などの防振
装置によれば、大容量の加振力を伴なうプレス機
械などの加振源体４が発生する振動そのものを、
マスダンパー５によるエネルギー吸収効果によつ
て吸収せしめ、優れた減振ないし除振の効果を得
ることができる。

従つて、基礎１へ伝達される振動はさらに小さ
くなり、よつて工場などにおいて他の精密機器や
人体等に悪影響を及ぼす懸念が少ない。勿論、振
動公害のおそれもない。

しかも、マスダンパー５の質量の調整により、
機械など加振源体１の据付け施工後においても、
必要に応じて減振、除振の効果、程度を調整する
ことが可能であり、即ちメンテナンスが容易であ
り、融通性に富むのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る防振装置を模式図的に
簡単化して示した斜視図、第２図は同立面図、第
３図はマスダンパーの垂直断面図、第４図は同平
面図、第５図は従来の振動系のモデル図、第６図
は振動系の加振外力による共振曲線図、第７図は
この発明に係る防振装置の振動系モデル図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基礎１の上に防振ばね３を介して架台２を載
   置し、この架台２上に加振源体４を設置して成る
   防振装置において、 前記架台２上のばね６を介して質量可変型のマ
   スダンパー５を設置したことを特徴とする大型機
   械基礎などの防振装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載した質量可変型
   のマスダンパー５は、ばね６上に載置したハウジ
   ング１１内にガイドロツド１２を立て、このガイ
   ドロツド１２に沿つて加除自在な質量部材１３，
   １４を設置し、これら質量部材１３，１４はガイ
   ドロツド１２に設けた押えプレート１５及びスト
   ツパー１６にて固定されている、大型機械基礎な
   どの防振装置。