JPH0431A - 回転型制振装置 - Google Patents

回転型制振装置

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JPH0431A
JPH0431A JP9899590A JP9899590A JPH0431A JP H0431 A JPH0431 A JP H0431A JP 9899590 A JP9899590 A JP 9899590A JP 9899590 A JP9899590 A JP 9899590A JP H0431 A JPH0431 A JP H0431A
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JP
Japan
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fixed
housing
hollow cylindrical
cylindrical shape
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP9899590A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Okada
岡田 三郎
Teruo Umehara
梅原 輝雄
Yoshihiro Kida
義弘 来田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Proterial Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Hitachi Metals Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Hitachi Metals Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP9899590A priority Critical patent/JPH0431A/ja
Publication of JPH0431A publication Critical patent/JPH0431A/ja
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子計算機、精密機械装置等若しくは建物等に
加わる振動を緩和し、前記機器、建物等を地震その他の
外乱振動から保護する制振装置に関するものであり、特
にうず電流および磁気ヒステリシスにより制動力を利用
した回転型の制振装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来機械装置、建物等の制振装置としては、防振ばね若
しくは防振ゴム等を使用するものがありこれらの装置は
機械装置や建物の床等の可動側と。
機械装置若しくは建物の基礎等の固定側との間に配設し
、交通振動、建設工事に起因する振動、地震、風震等の
外乱振動を周期の長い緩やかな動きに変換するものであ
る。
このような装置としては、構造物の底部に例えばボール
ベアリングやローラを組み込んだり、ゴムや空気ばね等
を使用するものがある。しかし前者においては摩擦係数
が大であるため、免震若しくは制振作用が必ずしも充分
でなく、一方後者においては重量と弾性係数によって一
定の固有振動を有するため、地震波と共振しないという
保証がない。
またオイルダンパや鉄板ダンパ等を使用する制振装置も
提案されているが、前者においては油洩れその他の不都
合発生を防止するための日常のメンテナンスが煩雑であ
ると共に、寒暖の温度差により、油の粘性が変化し、制
振作用が不安定になるという欠点がある。一方後者にお
いては、メンテナンスが容易であると共に、温度による
変化がないという利点はあるものの、往復のヒステリシ
スが存在し、リニアリティを欠如するという欠点がある
上記のような欠点を解消するメカニカルな制振装置とし
て、磁気減衰器付ボールねし式防振器の提案がある(日
本機械学会論文集(Cm)51巻471号(昭6O−1
1)参照)。この装置はボールねじの先端に銅若しくは
アルミニウムのような導電材料からなる平板を設け、こ
の平板が磁界中において回転した場合に平板内に発生す
るうず電流による制動力を利用するものである。
また上記同様にうず電流を利用するものとして回転球体
と円錐または円弧状の凹面受は皿との組み合わせによる
防振、免震装置に、m性体とこの磁性体の磁力により制
動される導体板とからなるダンパを組み合わせたことを
要旨とする提案も開示されている(特開昭63−223
244号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような導体板と磁性体との組み合わせになるダン
パを使用することにより、定期的な点検作業が不必要と
なり、性能の安定性が保証されるという利点がある。し
かしながら上記制振装置においては、磁界中を移動する
際に導体板に発生するうず電流のみによって制動力を得
る方式であるため1機械装置、建物等のような大重量の
可動体を制動するに足る制動力を得るためには、制振装
置全体が大型化せざるを得ないという問題点がある。ま
たうず電流を発生させるべき導体板が何れも平板状であ
るため1発生するうず電流の値を大にすることができず
、また漏洩磁束も大であり充分な制動力を効率よく得る
ことができないという問題点も併存する。
本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、小型
化が可能であると共に、優れた制振作用を有する回転型
制振装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、まず第1の発明においては
、中空円筒状に形成したハウジングの一方の端部内面に
1強磁性材料により中空円筒状に形成しかつ一方の端面
に開口するリング状の溝を設けてなるヨークを固着し、
前記溝の各円周面にアーク状若しくはリング状に形成し
た永久磁石を。
空隙を介しかつ異極を対向させて固着し、前記ハウジン
グの他方の端部内面にボールナツトを非回転かつ軸方向
移動自在に嵌挿し、ボールナツトに螺合させたボールね
しの端部に半硬質磁性材料により中空円筒状に形成した
ロータを固着し、このロータを前記空隙内に回転自在に
配設する。という技術的手段を採用した。
次に第2の発明においては、中空円筒状に形成したハウ
ジングの中間部内面に1強磁性材料により中空円筒状に
形成しかつ両端面に開口するリング状の溝を設けてなる
ヨークを固着し、前記溝の夫々の円周面にアーク状若し
くはリング状に形成した永久磁石を、空隙を介しかつ異
極を対向させて固着し、前記ハウジングの両端部内面に
各々ボールナツトを非回転かつ軸方向移動自在に嵌挿し
ボールナットに螺合させたボールねじの端部に半硬質磁
性材料により中空円筒状に形成したロータを固着し、こ
れらのロータを前記空隙内に回転自在に配設する。とい
う技術的手段を採用した。
本発明において使用し得る半硬質磁性材料としては、焼
入鋼(′M1石鋼より稍低目のC量を有する炭素鋼、C
r鋼、Co@を400〜500°Cで焼戻し)、a/r
変態型合金(Fe−Cr−V (Cr)系合金、Fe−
Mn系合金(Co + N i+ T i+ Crを添
加したものを含む)、Fe−Ni系合金)、アルニコ系
合金(Fe−Ni−AffiあるいはFe−Co−N1
−A l系合金のうち高い保磁力を有する組成を外れた
もの)、析出型合金(高Co−Fe系合金、  Fe−
Cu系合金、Fe−Mo−Co系合金)等を使用するこ
とができる。上記半硬質磁性材料のうち、  Fe−C
rCo系合金(例えば特公昭53−35536号、同5
530052号公報参照)が好ましい。
また永久磁石としては、うず電流によるm磁界に対抗す
るため、保磁力の大なるものが望ましく。
例えば希土類永久磁石を使用することが好ましい。
〔作 用〕
上記の構成により、ロータ内に発生するうず電流による
制動力を得ることができ、制振作用を発揮できるのみな
らず、ロータには半硬質磁性材料に固有の磁気ヒステリ
シスのために、永久磁石による磁化よりも遅れて進む磁
束を生じ、この遅れによってロータに制動トルクを発生
する。この制動トルクは半硬質磁性材料に固有の磁気ヒ
ステリシスループの面積に略比例する。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図および
第3図は各々第1図におけるA−A線断面図およびB−
B線断面拡大図である。これらの図において、1はハウ
ジングであり1例えば軟鋼により中空円筒状に形成する
。2はヨークであり。
軟鋼等の強磁性材料により中空円筒状に形成し。
かつ左方の端面に開口するリング状の溝3を設け。
前記ハウジング1の右端部内面に固着する。次に4は永
久磁石であり9例えばNd−Fe−B系磁石(日立金属
製H3−27CV)によりアーク状に形成し、空隙5を
介しかつ異極を対向させて、エポキシ系接着剤を介して
前記溝3の内外周面に固着する。なお永久磁石4は例え
ば8対を円周方向等間隔に配設し、かつ隣接する極性が
相互に異なる磁極が表面に現れるように配設する。6は
ステーパイプであり1例えば軟鋼により中空円筒状に形
成し、ハウジング1の左端面に同軸的に固着する。次に
7はアーム、8はシャフト、9は回り止め、10はボー
ルナットであり、夫々同軸的に組み合わせ、滑り軸受1
1およびスラスト軸受12を介して前記ハウジング1お
よびステーバイブロ内に同軸的に挿入する。すなわちア
ーム7、回り止め9およびボールナンド10は一体に固
着すると共に、シャフト8の中間部から左端に亘ってボ
ールねじ8aを刻設し、このボールねじ8aとボールナ
ット10とを螺合させる。従ってボールナット10は非
回転状態でステーバイブロ内を軸方向移動可能であり、
ボールナット10の軸方向移動により、シャフト8が回
転するように形成されている。次に13は保持部材であ
り、外周を円筒面に形成してシャフト8の右端に固着し
、この保持部材13の外周に中空円筒状に形成したロー
タ14を固着する。なおロータ14は例えば重量比でC
r 17〜45%、003〜35%、Si、Ti。
Aj2.Nb 、Moを5%以下、残部FeからなるF
e−Cr−Co系合金によって形成し、前記永久磁石4
,4間に形成される空隙5内において回転可能なように
形成する。15は金具であり、各々アーム7およびヨー
ク2とピン16を介して回転自在に接続する。
上記構成により、1対の金具15.15を各々可動側お
よび固定側の構成部材に接続し、第1図においてアーム
7とステーバイブロとの間に左右方向の振動若しくは相
対移動を付与すると、ボールナンド10とボールねし8
aとの螺合により、シナツト8が回転する。従ってシャ
フト8に固着した保持部材13も回転し、ロータ14は
永久磁石4.4間に形成された空隙5内において回転す
る。
ロータ14を形成するFe−Cr−Co系合金は導電性
材料であるため、上記回転によりロータ14内にはうず
電流が発生する。そしてこのうず電流によって誘起され
る磁界は、前記永久磁石4による磁界と逆方向に作用す
るから、ロータ14に制動作用が発生する。一方上記ロ
ータ14の回転により9円周方向においてN、S交番磁
界が印加されるから、ロータ14には磁気ヒステリシス
が生じ磁気ヒステリシスループの面積に相当するヒステ
リシス損がロータ14の制動力として作用する。
すなわちアーム7の水平方向の移動をうず電流積に加え
てヒステリシス損を重畳させて制動することができ、ダ
ンパとして機能させ得るのである。
第4図は本発明の他の実施例におけるハウジングを示す
要部縦断面図であり、同一部分は前記第1図および第3
図と同一の参照符号で示す。第4図において、ヨーク2
は中空円筒状に形成すると共に9両端面に開口する溝3
を設け、ハウジング1の中間部に固着する。なお溝3内
には前記実施例におけると同様に永久磁石4を固着する
。そして上記永久磁石4によって形成される空隙5内に
は前記実施例と同一構成のロータを初めとする構成部材
を左右1対配設する。
上記構成により前記実施例と同様な制動作用を期待でき
るが2本実施例におけるようにロータを初めとする可動
部材を左右1対設けることにより可動部材と静止部材と
の相対速度を2とすることができ、より大荷重を印加で
き、および/または装置全体を小型化することが可能で
ある。
本実施例においては、永久磁石を円周方向に8対設けた
例を示したが、制動トルクその他を勘案して任意の設置
個数を選定できる。また永久磁石の形状はアーク状のみ
ならず、リング状とすることもできる。
〔発明の効果〕
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
従来のうず電流による制動力に加えて。
磁気ヒステリシスによる制動力を重畳させることができ
、装置全体を小型化することができると共に優れた制動
機能若しくは制振機能を発揮させ得るという効果がある
不  1  図
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図および
第3図は各々第1図におけるA−A線断面図およびB−
B線断面拡大図、第4図は本発明の他の実施例における
ハウジングを示す要部縦断面図である。 1:ハウジング、2:ヨーク、4:永久磁石。 8a:ボールねし、10:ボールナット14:ロータ。 第 3 m

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中空円筒状に形成したハウジングの一方の端部内
    面に、強磁性材料により中空円筒状に形成しかつ一方の
    端面に開口するリング状の溝を設けてなるヨークを固着
    し、前記溝の各円周面にアーク状若しくはリング状に形
    成した永久磁石を、空隙を介しかつ異極を対向させて固
    着し、前記ハウジングの他方の端部内面にボールナット
    を非回転かつ軸方向移動自在に嵌挿し、ボールナットに
    螺合させたボールねじの端部に半硬質磁性材料により中
    空円筒状に形成したロータを固着し、このロータを前記
    空隙内に回転自在に配設したことを特徴とする回転型制
    振装置。
  2. (2)中空円筒状に形成したハウジングの中間部内面に
    、強磁性材料により中空円筒状に形成しかつ両端面に開
    口するリング状の溝を設けてなるヨークを固着し、前記
    溝の夫々の円周面にアーク状若しくはリング状に形成し
    た永久磁石を、空隙を介しかつ異極を対向させて固着し
    、前記ハウジングの両端部内面に各々ボールナットを非
    回転かつ軸方向移動自在に嵌挿し、ボールナットに螺合
    させたボールねじの端部に半硬質磁性材料により中空円
    筒状に形成したロータを固着し、これらのロータを前記
    空隙内に回転自在に配設したことを特徴とする回転型制
    振装置。
JP9899590A 1990-04-13 1990-04-13 回転型制振装置 Pending JPH0431A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101724534B1 (ko) * 2015-11-27 2017-04-07 인천대학교 산학협력단 에너지 소산형 엘라스토머 마찰 댐퍼
JP2019100364A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 日本製鉄株式会社 渦電流式ダンパ
JP2020020461A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本製鉄株式会社 渦電流式ダンパ
CN111305631A (zh) * 2020-02-14 2020-06-19 同济大学 一种惯容和橡胶支座组合的三维隔振装置

Cited By (5)

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CN111305631B (zh) * 2020-02-14 2021-11-16 同济大学 一种惯容和橡胶支座组合的三维隔振装置

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