JPH0379829A - 振動減衰材 - Google Patents
振動減衰材Info
- Publication number
- JPH0379829A JPH0379829A JP21628189A JP21628189A JPH0379829A JP H0379829 A JPH0379829 A JP H0379829A JP 21628189 A JP21628189 A JP 21628189A JP 21628189 A JP21628189 A JP 21628189A JP H0379829 A JPH0379829 A JP H0379829A
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- solid particles
- gel substance
- solidified
- gel
- substance
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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】
【産業上の利用分野】
本発明は１機械構造物の減衰能向上に効果を発揮する振
動減衰材に関するものである。 ［発明の概要］ 本発明は、固化する前は流動性を持ち、ひとたび固化し
てしまうと流動性は失うが弾性を示すようになる性質を
持ったゲル状物質ｌと、前記ゲル状物質ｌには溶解しな
い材質からなる固体粒２との混合物を、ゲル状物質ｌが
固化する前に機械構造物の内部の空隙に適当量だけ封入
し、その後この混合物を固化させ２弾性体（ゲル状物質
ｌ）と質量（固体粒２）ならびに減衰要素（ゲル状物質
１）よりなるダイナミック・ダンパーを構成することに
より。 機械構造物で発生する振動を、効果的に吸収することを
可能としたものである。 〔従来の技術１ 従来、振動を減衰させるためには、オイルダンパやエア
ダンパを減衰要素として使っていた。オイルダンパやエ
アダンパは、第２図の従来の実施例に示すように２例え
ば外観はピストン型をしており、シリンダ１６内には粘
性油やガスが封入されている。この原理は、ピストン１
２とシリンダ１６が相対的に動くとき、プランジャ１５
にあけられた小穴１４を通ってシリンダ内の流体が出入
りする際に、ピストン１２とシリンダ１６の双方に発生
する抵抗力を制振力として＋１１用するものである。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のようにオイルダンパやエアダンパ
を減衰要素として用いた場合、外形寸法が比較的大きく
なってしまい、取り付は場所が制限される。という欠点
があった。さらに、減衰要素自体に機械的な可動部があ
るために、摩耗等が原因で、特性の安定維持が難しいと
いう欠点も有していた。 １課題を解決するための手段１ そこで上記課題を解決するために、本発明においては、
固化すると流動性は失うが弾性を提示する性質を持った
ゲル状物質と、前記ゲル状物質には溶解しない材質でで
きた固体粒との混合物を。 機械構造物の内部の空隙に予め封入し、その後このゲル
状物質を固化させることにより前記課題を解決した。 ［作用］ 上記のような構成にすれば、固化したゲル状物質の示す
弾性ならびに減衰性と、固体粒の持つ質量により１機械
構造物の内部にダイナミック・ダンパーが１箇所あるい
は？！数箇所構成され、固化したゲル状物質内部で振動
エネルギーが熱エネルギーに変換され、振動エネルギー
を散逸させることが可能になる。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は、本発明による振動減衰材をロボットの駆動腕
の内部に到大した一実施例を示す斜視図である。また、
第３図は本発明による振動減衰材の第１図における内封
状態を示す断面図である。 第１図において、第１軸駆動腕１はｉ軸２の回りに回転
可能な機構になっており、前記ｉ軸２は同時に前段の第
（ｉ−１）軸駆動腕（図示せず）にし接続している６前
記第ｉ軸駆動腕ｌの他端には（ｉ＋１）軸３が通ってお
り、前記第１軸駆動腕ｌとこれに続く後段の第（ｉ＋１
）軸駆動腕（図示せず）とが前記（ｉ＋１）軸３の回り
に相互に回転できるように接続されている。そして前記
第１軸駆動＠ｌの内部には振動減衰材４が内封されてい
る。この振動減衰材４は、第３図に示すようにシリコー
ンゴム（例えば、信越シリコーンＲＴＶゴム）などの弾
性体６と、鋼玉（例えば、玉軸受用の高炭素クロム鋼球
）などの固体粒７の混合物とからなる。一般的には前記
弾性体６としては、未硬化状態では液状またはグリース
状をしており、ある条件で硬化させるとゴム弾性体とし
ての性質を提示するものを用いる。また、混合する固体
粒は、前記弾性体６に溶解しない材質のちのを用いる。 次にその動作原理を説明する。 第５図（ａ）は、前記第１軸駆動腕１の一部を示したも
のである。見やすくするために、前記固体粒７は３個だ
け混合された場合を考える。リブ５と前記固体粒７に挟
まれた１ｉｉｉ記弥性体６は、バネとダッシュポットの
２つの要素からなるものと考えると、第５図（ｂ）のよ
うにモデル化できる。第５図（ｂ）のモデルは、第６図
に示すように、被割振体ｍ、に対し、補助質量ｍａ、ダ
ッシュボットＣ、バネに２の組合せよりなるダイナミッ
ク・ダンパーを付加した系が分布して存在していると考
えられる。このダイナミック・タンパ−は、すでに確立
されている設計法に基づいてＨａ同調と最適減衰を与え
れば、他の受動型制振崇（、−比較して非常に優れた制
振効果を発揮できるちので、これは例えば、岩浪、背戸
４機械学会論文集４７−４１５．Ｃ１（昭５６）、２８
３にその設計法とともにその効果が報告されている。し
たがって、前記固体粒７の個数、重さ、形、大きさなど
を変えたり、前記弾性体６をいろいろと選択して１弾性
の度合や減衰の度合を変えることで、最適同調ならびに
最適減衰に近い状態に調整し、ホ１１賑させたい振動モ
ードの最大振幅が和じる点に。 硬化前の前記混合物を内刺し、その後、硬化させれば非
常に大きな制振効果を得ることが可能と々る。 第４図は本発明を、モーターを取り付ける機構部材に適
用した第２の実施例である。モーター８の外測面とリブ
５とのすきまに本発明による振動減衰材を封入し硬化さ
せたもので、本振動減衰材は、硬化前は流動性を持って
いるために、硬化面であれば比較的狭い空間に封入する
ことも可能になる。 なお、本実施例においては、固体粒として、玉軸受用の
高炭素クロム鋼球を考えたが、例えば、樹脂でできた立
方体状の固体粒など１本実施例とは異なる形、大きさ、
材質の固体粒ち当然使用可能である。また１弾性体とし
ては、シリコーンゴムに限定されることなく、同様の性
質を提示するちのであれば使用可能である。 ［発明の効果１ 以上のように本発明によれば、 固体粒の個数、重さ、形、大きさなどを変えたり、弾性
体の弾性の度合や減衰の度合を変えることができるので
、ダイナミック・ダンパーとじての特性調整範囲を広く
採れ 弾性体は未硬化状態では液状またはグリース状をしてい
るので、封入場所があまり限定されないため、 はぼ理想的なダイナミック・ダンパーをほぼ理想的な場
所に付加することが可能となる。 という効果がある。
動減衰材に関するものである。 ［発明の概要］ 本発明は、固化する前は流動性を持ち、ひとたび固化し
てしまうと流動性は失うが弾性を示すようになる性質を
持ったゲル状物質ｌと、前記ゲル状物質ｌには溶解しな
い材質からなる固体粒２との混合物を、ゲル状物質ｌが
固化する前に機械構造物の内部の空隙に適当量だけ封入
し、その後この混合物を固化させ２弾性体（ゲル状物質
ｌ）と質量（固体粒２）ならびに減衰要素（ゲル状物質
１）よりなるダイナミック・ダンパーを構成することに
より。 機械構造物で発生する振動を、効果的に吸収することを
可能としたものである。 〔従来の技術１ 従来、振動を減衰させるためには、オイルダンパやエア
ダンパを減衰要素として使っていた。オイルダンパやエ
アダンパは、第２図の従来の実施例に示すように２例え
ば外観はピストン型をしており、シリンダ１６内には粘
性油やガスが封入されている。この原理は、ピストン１
２とシリンダ１６が相対的に動くとき、プランジャ１５
にあけられた小穴１４を通ってシリンダ内の流体が出入
りする際に、ピストン１２とシリンダ１６の双方に発生
する抵抗力を制振力として＋１１用するものである。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のようにオイルダンパやエアダンパ
を減衰要素として用いた場合、外形寸法が比較的大きく
なってしまい、取り付は場所が制限される。という欠点
があった。さらに、減衰要素自体に機械的な可動部があ
るために、摩耗等が原因で、特性の安定維持が難しいと
いう欠点も有していた。 １課題を解決するための手段１ そこで上記課題を解決するために、本発明においては、
固化すると流動性は失うが弾性を提示する性質を持った
ゲル状物質と、前記ゲル状物質には溶解しない材質でで
きた固体粒との混合物を。 機械構造物の内部の空隙に予め封入し、その後このゲル
状物質を固化させることにより前記課題を解決した。 ［作用］ 上記のような構成にすれば、固化したゲル状物質の示す
弾性ならびに減衰性と、固体粒の持つ質量により１機械
構造物の内部にダイナミック・ダンパーが１箇所あるい
は？！数箇所構成され、固化したゲル状物質内部で振動
エネルギーが熱エネルギーに変換され、振動エネルギー
を散逸させることが可能になる。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は、本発明による振動減衰材をロボットの駆動腕
の内部に到大した一実施例を示す斜視図である。また、
第３図は本発明による振動減衰材の第１図における内封
状態を示す断面図である。 第１図において、第１軸駆動腕１はｉ軸２の回りに回転
可能な機構になっており、前記ｉ軸２は同時に前段の第
（ｉ−１）軸駆動腕（図示せず）にし接続している６前
記第ｉ軸駆動腕ｌの他端には（ｉ＋１）軸３が通ってお
り、前記第１軸駆動腕ｌとこれに続く後段の第（ｉ＋１
）軸駆動腕（図示せず）とが前記（ｉ＋１）軸３の回り
に相互に回転できるように接続されている。そして前記
第１軸駆動＠ｌの内部には振動減衰材４が内封されてい
る。この振動減衰材４は、第３図に示すようにシリコー
ンゴム（例えば、信越シリコーンＲＴＶゴム）などの弾
性体６と、鋼玉（例えば、玉軸受用の高炭素クロム鋼球
）などの固体粒７の混合物とからなる。一般的には前記
弾性体６としては、未硬化状態では液状またはグリース
状をしており、ある条件で硬化させるとゴム弾性体とし
ての性質を提示するものを用いる。また、混合する固体
粒は、前記弾性体６に溶解しない材質のちのを用いる。 次にその動作原理を説明する。 第５図（ａ）は、前記第１軸駆動腕１の一部を示したも
のである。見やすくするために、前記固体粒７は３個だ
け混合された場合を考える。リブ５と前記固体粒７に挟
まれた１ｉｉｉ記弥性体６は、バネとダッシュポットの
２つの要素からなるものと考えると、第５図（ｂ）のよ
うにモデル化できる。第５図（ｂ）のモデルは、第６図
に示すように、被割振体ｍ、に対し、補助質量ｍａ、ダ
ッシュボットＣ、バネに２の組合せよりなるダイナミッ
ク・ダンパーを付加した系が分布して存在していると考
えられる。このダイナミック・タンパ−は、すでに確立
されている設計法に基づいてＨａ同調と最適減衰を与え
れば、他の受動型制振崇（、−比較して非常に優れた制
振効果を発揮できるちので、これは例えば、岩浪、背戸
４機械学会論文集４７−４１５．Ｃ１（昭５６）、２８
３にその設計法とともにその効果が報告されている。し
たがって、前記固体粒７の個数、重さ、形、大きさなど
を変えたり、前記弾性体６をいろいろと選択して１弾性
の度合や減衰の度合を変えることで、最適同調ならびに
最適減衰に近い状態に調整し、ホ１１賑させたい振動モ
ードの最大振幅が和じる点に。 硬化前の前記混合物を内刺し、その後、硬化させれば非
常に大きな制振効果を得ることが可能と々る。 第４図は本発明を、モーターを取り付ける機構部材に適
用した第２の実施例である。モーター８の外測面とリブ
５とのすきまに本発明による振動減衰材を封入し硬化さ
せたもので、本振動減衰材は、硬化前は流動性を持って
いるために、硬化面であれば比較的狭い空間に封入する
ことも可能になる。 なお、本実施例においては、固体粒として、玉軸受用の
高炭素クロム鋼球を考えたが、例えば、樹脂でできた立
方体状の固体粒など１本実施例とは異なる形、大きさ、
材質の固体粒ち当然使用可能である。また１弾性体とし
ては、シリコーンゴムに限定されることなく、同様の性
質を提示するちのであれば使用可能である。 ［発明の効果１ 以上のように本発明によれば、 固体粒の個数、重さ、形、大きさなどを変えたり、弾性
体の弾性の度合や減衰の度合を変えることができるので
、ダイナミック・ダンパーとじての特性調整範囲を広く
採れ 弾性体は未硬化状態では液状またはグリース状をしてい
るので、封入場所があまり限定されないため、 はぼ理想的なダイナミック・ダンパーをほぼ理想的な場
所に付加することが可能となる。 という効果がある。
第１図は本発明による振動減衰材をロボットアームへ適
用した一実施例を示す斜視図、第２図は従来の減衰要素
の実施例を示す断面図、第３図（ま本発明による振動減
衰材の構成とその内封方法の一実施例を示す断面図、第
４図は本発明による振動減衰材の内封方法の他の実施例
を示す断面図第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に
おける振動減衰材の動作原理を説明するための構造１！
Ｊ−＋面図およびモデル模式図、第６図は本発明におＬ
Ｊる振動減衰材の動作原理を示すモデル図である。 ｌ・・・第ｉ軸駆動腕 ２・・・ｌ軸 ３・・・ｉ＋１軸 ４・・・振動減衰材 ５・・ ・リブ ６・・・固化後のゲル状物質 ７・・・固体粒 ８・・・モーター １０・・・ダッシュポット １１・・・バネ １２・・・ピストン １３・・・粘性油またはガス １４・・・小穴 １５・・・プランジャ １６・・・シリンダ
用した一実施例を示す斜視図、第２図は従来の減衰要素
の実施例を示す断面図、第３図（ま本発明による振動減
衰材の構成とその内封方法の一実施例を示す断面図、第
４図は本発明による振動減衰材の内封方法の他の実施例
を示す断面図第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に
おける振動減衰材の動作原理を説明するための構造１！
Ｊ−＋面図およびモデル模式図、第６図は本発明におＬ
Ｊる振動減衰材の動作原理を示すモデル図である。 ｌ・・・第ｉ軸駆動腕 ２・・・ｌ軸 ３・・・ｉ＋１軸 ４・・・振動減衰材 ５・・ ・リブ ６・・・固化後のゲル状物質 ７・・・固体粒 ８・・・モーター １０・・・ダッシュポット １１・・・バネ １２・・・ピストン １３・・・粘性油またはガス １４・・・小穴 １５・・・プランジャ １６・・・シリンダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 固化する前は流動性を持ち、ひとたび固化すると流動性
は失うが弾性を示すようになるゲル状物質と、 前記ゲル状物質には溶解しない材質からなる固体粒とを
用い、 固化する前の前記ゲル状物質と、１個あるいは２個以上
の前記固体粒とを混合して機械構造物の内部に封入した
後、前記ゲル状物質と前記固体粒との混合物を固化させ
たことを特徴とする振動減衰材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628189A JPH0379829A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 振動減衰材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628189A JPH0379829A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 振動減衰材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379829A true JPH0379829A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16686078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21628189A Pending JPH0379829A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 振動減衰材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0379829A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007049444A1 (de) * | 2007-10-16 | 2009-04-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Schwingungsdämpfer |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP21628189A patent/JPH0379829A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007049444A1 (de) * | 2007-10-16 | 2009-04-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Schwingungsdämpfer |
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