JPH05280588A - 液体封入式動的吸振器 - Google Patents
液体封入式動的吸振器Info
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- JPH05280588A JPH05280588A JP10351092A JP10351092A JPH05280588A JP H05280588 A JPH05280588 A JP H05280588A JP 10351092 A JP10351092 A JP 10351092A JP 10351092 A JP10351092 A JP 10351092A JP H05280588 A JPH05280588 A JP H05280588A
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- vibration
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- vibration absorber
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- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/20—Type of damper
- B60G2202/25—Dynamic damper
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、振動体に生ずる複数の振動モー
ドに対し、各モードごとにその振動動作を減衰・吸収す
る液体封入式動的吸振器を提供する。 【構成】 この発明では、弾性支持機構(2)として液
体(L)を封入した2以上の液室を使用しており、動的
バネ定数(kD )やロスファクタ( tanδD )等の各特
性が動的に変化するのを利用して最適な共振周波数を、
振動体(1)に生ずる振動モードに応じて設定し、マス
(3)の質量を変えなくとも2種以上の周波数の減衰吸
収を行う。
ドに対し、各モードごとにその振動動作を減衰・吸収す
る液体封入式動的吸振器を提供する。 【構成】 この発明では、弾性支持機構(2)として液
体(L)を封入した2以上の液室を使用しており、動的
バネ定数(kD )やロスファクタ( tanδD )等の各特
性が動的に変化するのを利用して最適な共振周波数を、
振動体(1)に生ずる振動モードに応じて設定し、マス
(3)の質量を変えなくとも2種以上の周波数の減衰吸
収を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、吸振器を介して固定
部分に取付けられた振動体に付加する動的吸振器に係
り、特に振動体が異なる固有振動モードで振動するのを
効果的に減衰・吸振させることができる液体封入式動的
吸振器に関するものである。
部分に取付けられた振動体に付加する動的吸振器に係
り、特に振動体が異なる固有振動モードで振動するのを
効果的に減衰・吸振させることができる液体封入式動的
吸振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばエンジンルーム内のラジエータや
バッテリ等のようなある程度の質量を有する部材の質量
を積極的に利用して車両のボディ等の振動体の振動を吸
収させる吸振装置が各種提案されている。この吸振装置
には、例えば図11に示すように、振動体である車両の
ボディ100の振動を吸振させるため、ゴム等で形成さ
れ振動体100に取付けた吸振部材101を備えたもの
が知られている。即ち、この吸振装置は、吸振部材10
1とこの吸振部材101を介して振動体100に搭載さ
れるマス(質量体)102とによって動的吸振器(ダイ
ナミックダンパ)を構成しており、そのマス102とし
て比較的大きな質量のものを使用することによって振動
を減衰・吸収することができるようになっている。
バッテリ等のようなある程度の質量を有する部材の質量
を積極的に利用して車両のボディ等の振動体の振動を吸
収させる吸振装置が各種提案されている。この吸振装置
には、例えば図11に示すように、振動体である車両の
ボディ100の振動を吸振させるため、ゴム等で形成さ
れ振動体100に取付けた吸振部材101を備えたもの
が知られている。即ち、この吸振装置は、吸振部材10
1とこの吸振部材101を介して振動体100に搭載さ
れるマス(質量体)102とによって動的吸振器(ダイ
ナミックダンパ)を構成しており、そのマス102とし
て比較的大きな質量のものを使用することによって振動
を減衰・吸収することができるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の吸振装置では、マスや吸振部材を一旦取付けてし
まえば、その質量(m)や動的バネ定数(k)は変化す
ることがないので、この吸振装置自体の振動モードも一
定となり、次式で示すような一義的に決定された固有周
波数fD
構成の吸振装置では、マスや吸振部材を一旦取付けてし
まえば、その質量(m)や動的バネ定数(k)は変化す
ることがないので、この吸振装置自体の振動モードも一
定となり、次式で示すような一義的に決定された固有周
波数fD
【0004】
【数1】
【0005】での振動動作を行うこととなる。従って、
このような吸振装置では、振動体の振動動作に対し1種
類の振動モード、つまり1種類の周波数だけにしか吸振
作用が発揮できない。ところが、例えば自動車のエンジ
ン等はその回転数に応じて振動モードが随時変化するの
で、これに伴い、車両のボディも複数の振動モードを有
する。従って、従来の吸振装置では、各種振動に追従し
て最適な吸振作用を行うには不十分であり、エンジンの
回転数によっては吸振性能の大幅な低下を招くこともあ
る。そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、
振動体に生ずる複数種類の振動モード(振動数)での振
動動作に対し有効な吸振作用を発揮することができる液
体封入式動的吸振器を提供することを目的とするもので
ある。
このような吸振装置では、振動体の振動動作に対し1種
類の振動モード、つまり1種類の周波数だけにしか吸振
作用が発揮できない。ところが、例えば自動車のエンジ
ン等はその回転数に応じて振動モードが随時変化するの
で、これに伴い、車両のボディも複数の振動モードを有
する。従って、従来の吸振装置では、各種振動に追従し
て最適な吸振作用を行うには不十分であり、エンジンの
回転数によっては吸振性能の大幅な低下を招くこともあ
る。そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、
振動体に生ずる複数種類の振動モード(振動数)での振
動動作に対し有効な吸振作用を発揮することができる液
体封入式動的吸振器を提供することを目的とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は振動体
の振動を減衰・吸収する動的吸振器であって、液体が封
入された少なくとも2以上の液室を設け、これらの液室
間に少なくとも1箇所以上の制限通路を有すると共に前
記振動体に生ずる複数モードの振動をそれぞれ共振させ
るのに適した動的バネ定数とロスファクタとを有する弾
性支持機構を設け、この弾性支持機構を介して前記振動
体にマスを取付けたものである。
の振動を減衰・吸収する動的吸振器であって、液体が封
入された少なくとも2以上の液室を設け、これらの液室
間に少なくとも1箇所以上の制限通路を有すると共に前
記振動体に生ずる複数モードの振動をそれぞれ共振させ
るのに適した動的バネ定数とロスファクタとを有する弾
性支持機構を設け、この弾性支持機構を介して前記振動
体にマスを取付けたものである。
【0007】
【作用】この発明では、液体を封入し、少なくとも1箇
所以上形成されるオリフィスによって連通した少なくと
も2以上の液室を有する弾性支持機構における動特性が
外的振動の振動周波数によって変化することに注目し、
つまり振動体の振動動作の吸振をもたらすのに有効な共
振動作モードを決定する動的バネ弾性定数と減衰係数
(ひいてはロスファクタ)とが外的振動によって自由に
変化することに注目し、これを巧みに利用して各種周波
数で振動する振動体をそれぞれ減衰・吸収するのに最適
な共振周波数を与えることのできる動的バネ定数及びロ
スファクタを適宜選択・設定する。これによって質量一
定(不変)のマスを用いた吸振器であっても、振動体に
生ずる複数の振動モードでの振動動作に合せて適宜別種
モードの共振振動動作を発生して、振動体の振動動作を
減衰・吸収させることができる。
所以上形成されるオリフィスによって連通した少なくと
も2以上の液室を有する弾性支持機構における動特性が
外的振動の振動周波数によって変化することに注目し、
つまり振動体の振動動作の吸振をもたらすのに有効な共
振動作モードを決定する動的バネ弾性定数と減衰係数
(ひいてはロスファクタ)とが外的振動によって自由に
変化することに注目し、これを巧みに利用して各種周波
数で振動する振動体をそれぞれ減衰・吸収するのに最適
な共振周波数を与えることのできる動的バネ定数及びロ
スファクタを適宜選択・設定する。これによって質量一
定(不変)のマスを用いた吸振器であっても、振動体に
生ずる複数の振動モードでの振動動作に合せて適宜別種
モードの共振振動動作を発生して、振動体の振動動作を
減衰・吸収させることができる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図1はこの発明に係る液体封入
式動的吸振器を示すものであり、この液体封入式動的吸
振器は、振動体1に付加的に取付けられた動的吸振器を
構成し、液体Lを利用した弾性支持機構2とマス3とか
ら構成されている。なお、図中符号6はダイヤフラムを
示すものである。この実施例では、振動体1は、エンジ
ン等の振動源(図略)又は路面からの振動が伝播して励
振する車両のボディであり、またマス3としては質量m
のバッテリが使用されている。
参照しながら説明する。図1はこの発明に係る液体封入
式動的吸振器を示すものであり、この液体封入式動的吸
振器は、振動体1に付加的に取付けられた動的吸振器を
構成し、液体Lを利用した弾性支持機構2とマス3とか
ら構成されている。なお、図中符号6はダイヤフラムを
示すものである。この実施例では、振動体1は、エンジ
ン等の振動源(図略)又は路面からの振動が伝播して励
振する車両のボディであり、またマス3としては質量m
のバッテリが使用されている。
【0009】弾性支持機構2は、振動体1に固着した本
体4内に上下に配設された第1,第2の液室4A,4B
と、これらの液室4A,4Bを連通する制限通路4C
と、これらの液室4A,4Bに封入された液体Lと、ゴ
ム等で形成した吸振部材5とから構成されている。そし
て、この実施例に係る弾性支持機構2は、図2に示すよ
うに、例えば2種の周波数f1 ,f2 において、異なる
動的バネ定数kD1,kD2及びロスファクタ tanδD1, t
anδD2を有し、これら動的バネ定数kD1,kD2及びロス
ファクタ tanδD1, tanδD2の値は、振動体1に発生す
る各種周波数の強制振動のうち、前記周波数に相当する
2種の固有周波数f1 ,f2 を減衰・吸収するのに最適
な共振振動を与えることができるように設定・付与され
ている。なお、ここで、液体Lとしては、例えば、エチ
レングリコールが好ましい。マス3は、この実施例で
は、このマス3からピン3A等を突設させておき吸振部
材5に上方から着脱自在又は固定的に搭載させるように
なっており、一方、弾性支持機構2は振動体1に固定さ
れている。
体4内に上下に配設された第1,第2の液室4A,4B
と、これらの液室4A,4Bを連通する制限通路4C
と、これらの液室4A,4Bに封入された液体Lと、ゴ
ム等で形成した吸振部材5とから構成されている。そし
て、この実施例に係る弾性支持機構2は、図2に示すよ
うに、例えば2種の周波数f1 ,f2 において、異なる
動的バネ定数kD1,kD2及びロスファクタ tanδD1, t
anδD2を有し、これら動的バネ定数kD1,kD2及びロス
ファクタ tanδD1, tanδD2の値は、振動体1に発生す
る各種周波数の強制振動のうち、前記周波数に相当する
2種の固有周波数f1 ,f2 を減衰・吸収するのに最適
な共振振動を与えることができるように設定・付与され
ている。なお、ここで、液体Lとしては、例えば、エチ
レングリコールが好ましい。マス3は、この実施例で
は、このマス3からピン3A等を突設させておき吸振部
材5に上方から着脱自在又は固定的に搭載させるように
なっており、一方、弾性支持機構2は振動体1に固定さ
れている。
【0010】次に、この実施例の動的吸振器において設
定すべき動的バネ定数(kD )とロスファクタ( tanδ
D )について説明する。一般に、1自由度系のあるシス
テム(図3参照)における共振現象では、そのシステム
における振動体1′の等価なマスの質量M(又は慣性
I)と等価なバネ定数K(又はねじりバネ定数Kφ)と
によって周波数fが、次式のように、
定すべき動的バネ定数(kD )とロスファクタ( tanδ
D )について説明する。一般に、1自由度系のあるシス
テム(図3参照)における共振現象では、そのシステム
における振動体1′の等価なマスの質量M(又は慣性
I)と等価なバネ定数K(又はねじりバネ定数Kφ)と
によって周波数fが、次式のように、
【0011】
【数2】
【0012】一義的に決定される。このとき、動的吸振
器に用いられるマス3の質量がmなので、そのマス比μ
は
器に用いられるマス3の質量がmなので、そのマス比μ
は
【0013】
【数3】
【0014】となり、使用する動的吸振器の目標となる
設定すべき固有周波数fD は次のようになる。 fD =〔1/(1+μ)〕f =αf(ここで α≡1/(1+μ)とする。) ……(1) ただし、αとは周波数比とよばれるものである。これに
より、動的吸振器の目標となる設定すべき動的バネ定数
kD は、次のようになる。
設定すべき固有周波数fD は次のようになる。 fD =〔1/(1+μ)〕f =αf(ここで α≡1/(1+μ)とする。) ……(1) ただし、αとは周波数比とよばれるものである。これに
より、動的吸振器の目標となる設定すべき動的バネ定数
kD は、次のようになる。
【0015】
【数4】
【0016】一方、動的吸振器の特性を決定するのに必
要となる減衰係数CD と臨界減衰係数Cとの比をβとす
ると、設定すべき最適となる減衰比βの値は、
要となる減衰係数CD と臨界減衰係数Cとの比をβとす
ると、設定すべき最適となる減衰比βの値は、
【0017】
【数5】
【0018】となる。ここで、臨界減衰係数Cは、C=
2mωで与えられ、またその角振動数ωは
2mωで与えられ、またその角振動数ωは
【0019】
【数6】
【0020】となる。従って、(3)式より目標となる
設定すべき減衰係数CD は、 CD =β・C =2mβ・ω ……… (5) となる。また、ロスファクタ(力学的損失係数)tan δ
D は、 tan δD =ωCD /kD =2mβω2 /kD =2βω2 /〔kD /m〕 =2β〔f/fD 〕2 =2β(1/α)2 =2β(1+μ)2 (∵(1)より) ……(6) となる。
設定すべき減衰係数CD は、 CD =β・C =2mβ・ω ……… (5) となる。また、ロスファクタ(力学的損失係数)tan δ
D は、 tan δD =ωCD /kD =2mβω2 /kD =2βω2 /〔kD /m〕 =2β〔f/fD 〕2 =2β(1/α)2 =2β(1+μ)2 (∵(1)より) ……(6) となる。
【0021】従って、例えば並進運動と回転運動とが許
容された、つまり2自由度の共振系システムにおいて、
この発明に係る動的吸振器を使用する場合には、並進に
よる共振周波数をf1 ,回転による共振周波数をf2 と
すると、動的吸振器を構成する動的バネ定数kD 及びロ
スファクタ tanδD がそれぞれの振動周波数に対して以
下の値となるように調整すればよい。並進による振動の
吸収について: kD1=(2παf1 )2 ・m (∵(2)式より) tan δD1=2β/α2 (∵(6)式より) ただし、ここで
容された、つまり2自由度の共振系システムにおいて、
この発明に係る動的吸振器を使用する場合には、並進に
よる共振周波数をf1 ,回転による共振周波数をf2 と
すると、動的吸振器を構成する動的バネ定数kD 及びロ
スファクタ tanδD がそれぞれの振動周波数に対して以
下の値となるように調整すればよい。並進による振動の
吸収について: kD1=(2παf1 )2 ・m (∵(2)式より) tan δD1=2β/α2 (∵(6)式より) ただし、ここで
【0022】
【数7】
【0023】回転による振動の吸収について: kD2=(2πα′f2 )2 ・m tan δD2=2β′/α′2 ただし、ここで
【0024】
【数8】
【0025】従って、これらの特性を満すように、制限
通路の径や長さ及び/又は液体の粘度や質量等を調整し
た動的吸振器を振動体1にマウントすればよい。なお、
上記実施例では、振動体1を車両のボディとしそこに動
的吸振器を取付けた例を示したが、振動体1はこれに制
限されることなく、例えば、直接の振動源であるエンジ
ンを振動体1としてそのエンジンに直接動的吸振器を取
付けてもよい。また、マス3としてもバッテリではな
く、ラジエータや他の質量体を用いてもよい。
通路の径や長さ及び/又は液体の粘度や質量等を調整し
た動的吸振器を振動体1にマウントすればよい。なお、
上記実施例では、振動体1を車両のボディとしそこに動
的吸振器を取付けた例を示したが、振動体1はこれに制
限されることなく、例えば、直接の振動源であるエンジ
ンを振動体1としてそのエンジンに直接動的吸振器を取
付けてもよい。また、マス3としてもバッテリではな
く、ラジエータや他の質量体を用いてもよい。
【0026】また、この動的吸振器としては、図1に示
す如くマス3からピン3Aを出して弾性支持機構2の上
から搭載させる構成に限らず、各種のものが考えられ
る。例えば、図4に示すように弾性支持機構2Aの吸振
部材7Aにマス3を直接固着させたり、図5に示すよう
に図1に示す弾性支持機構2を上下逆さまにしたもの2
Bの上にマス3Aを挟着させてもよい。また、図6に示
すような弾性支持機構2Cを図7に示す如く1対設け、
この間にマス3Bを取付けてもよい。また、この動的吸
振器として図8に示すように、弾性支持機構2Dの吸振
部材7Bに圧縮タイプのものを用いたり、図9のように
弾性支持機構2Eの本体を丸型エンジンマウントタイプ
のものとし、その内筒8を振動体に取付けたり、また、
図10に示すように丸型エンジンマウントタイプであっ
て2液室4A1 と4B2 及び4A1 と4B2 をそれぞれ
径の異なる制限通路4C1 ,4C2 で連通するように構
成したもの等でも可能である。
す如くマス3からピン3Aを出して弾性支持機構2の上
から搭載させる構成に限らず、各種のものが考えられ
る。例えば、図4に示すように弾性支持機構2Aの吸振
部材7Aにマス3を直接固着させたり、図5に示すよう
に図1に示す弾性支持機構2を上下逆さまにしたもの2
Bの上にマス3Aを挟着させてもよい。また、図6に示
すような弾性支持機構2Cを図7に示す如く1対設け、
この間にマス3Bを取付けてもよい。また、この動的吸
振器として図8に示すように、弾性支持機構2Dの吸振
部材7Bに圧縮タイプのものを用いたり、図9のように
弾性支持機構2Eの本体を丸型エンジンマウントタイプ
のものとし、その内筒8を振動体に取付けたり、また、
図10に示すように丸型エンジンマウントタイプであっ
て2液室4A1 と4B2 及び4A1 と4B2 をそれぞれ
径の異なる制限通路4C1 ,4C2 で連通するように構
成したもの等でも可能である。
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
る液体封入式動的吸振器によれば、液体を封入した2以
上の液室を有する弾性支持機構を用いることによって動
的バネ定数とロスファクタが振動周波数に応じて変化す
ることを利用し、所望の吸収させたい振動モードに合せ
てこれら双方の定数が最適値となるように液体や弾性支
持機構の構成を選択し、最適な共振周波数を生ずるよう
になっているので、質量は一定としたまま複数の振動モ
ード、つまり2以上の固有振動数で励振する振動体の振
動を有効に減衰・吸収させることができる。
る液体封入式動的吸振器によれば、液体を封入した2以
上の液室を有する弾性支持機構を用いることによって動
的バネ定数とロスファクタが振動周波数に応じて変化す
ることを利用し、所望の吸収させたい振動モードに合せ
てこれら双方の定数が最適値となるように液体や弾性支
持機構の構成を選択し、最適な共振周波数を生ずるよう
になっているので、質量は一定としたまま複数の振動モ
ード、つまり2以上の固有振動数で励振する振動体の振
動を有効に減衰・吸収させることができる。
【図1】この発明に係る動的吸振器を振動体に取付けた
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
【図2】弾性支持機構の周波数と動的バネ定数及びロス
ファクタとの関係を示すグラフ。
ファクタとの関係を示すグラフ。
【図3】動的吸振器と、吸振させようとする1自由度系
の振動体とを接続させたときの全体のシステム系を示す
等価振動モデル図。
の振動体とを接続させたときの全体のシステム系を示す
等価振動モデル図。
【図4】この発明の変形例を示す断面図。
【図5】この発明の変形例を示す断面図。
【図6】この発明の弾性支持機構の変形例を示す断面
図。
図。
【図7】図6に示す一対の弾性支持機構と、これらで支
持されたマスとの組合せからなるこの発明の変形例を示
す斜視図。
持されたマスとの組合せからなるこの発明の変形例を示
す斜視図。
【図8】この発明の変形例を示す断面図。
【図9】この発明の変形例を示す断面図。
【図10】この発明の変形例を示す断面図。
【図11】従来の動的吸振器を振動体に取付けた状態を
示す概略構成図。
示す概略構成図。
1 振動体 2,2A〜2G 弾性支持機構 3,3A〜3E マス 4 本体 4A,4B 液室 4C 制限通路 5 吸振部材
Claims (1)
- 【請求項1】 振動体の振動を減衰・吸収する動的吸振
器であって、 液体が封入された少なくとも2以上の液室を設け、 これらの液室間に少なくとも1箇所以上の制限通路を有
すると共に前記振動体に生ずる複数モードの振動をそれ
ぞれ共振させるのに適した動的バネ定数とロスファクタ
とを有する弾性支持機構を設け、 この弾性支持機構を介して前記振動体にマスを取付けた
ことを特徴とする液体封入式動的吸振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351092A JPH05280588A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 液体封入式動的吸振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351092A JPH05280588A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 液体封入式動的吸振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280588A true JPH05280588A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=14355970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10351092A Pending JPH05280588A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 液体封入式動的吸振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05280588A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11167632B2 (en) | 2017-12-22 | 2021-11-09 | Sumitomo Riko Company Limited | Vibration-damping device |
| JPWO2023136239A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10351092A patent/JPH05280588A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11167632B2 (en) | 2017-12-22 | 2021-11-09 | Sumitomo Riko Company Limited | Vibration-damping device |
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| WO2023136239A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | Nok株式会社 | トーショナルダンパ |
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