JPH0732994Y2 - 振動体制振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主として船舶の機関の制振に用いられる装置
に関する。なお、本考案は、陸上で稼動する機関の制振
や、陸用、舶用を問わず振動が問題となる構築物の振動
対策にも適用しうるものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来の舶用機関の防振対策の概要を例示する。
機関１は船底２に据え付けられているが、機関１の上方
部分が左右方向に振動しやすいために、機関１の上方部
分と船体構造物３との間に鋼製丸棒などの連結棒４を取
付けて機関１の振動の低減を行なっている。

また、機関１の上部に動吸振器を装着したものなども提
案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

最近、舶用機関の高馬力化のために、機関の起振力が増
大する傾向にある。したがって、第３図に示すような従
来の単なる連結棒４による防振対策では、機関１の振動
が抑制されず、その上、連結棒４を介して船体構造物３
に機関１の振動が伝達され、船体上部構造などの居住区
を加振するという問題が発生している。また、機関１の
上部に動吸振器を装着すると、動吸振器の支持のために
多くの補強構造が必要になり、重量の増加を招くという
不具合がある。

本考案は、上述の諸問題の解決をはかろうとするもの
で、機関のごとき基盤上に設置された振動体の振動を抑
制する振動抑制手段をそなえるとともに、同手段が上記
基盤上の他の構造物を加振しないようにした、振動体制
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〕

上述の目的を達成するため、請求項（１）に記載の振動
体制振装置は、基盤上に設置された振動体の近傍で、上
記基盤上の構造物に支持されながら同構造物に対して自
由に移動しうる中間台をそなえ、同中間台が上記振動体
の上方部分に連結棒を介して連結されるとともに、同中
間台上に支持されて動吸振器が搭載されたことを特徴と
している。

また、請求項（２）に記載の振動体制振装置は、請求項
（１）に記載の振動体制振装置において、上記動吸振器
に加振装置が接続されたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の振動体制振装置では、中間台に搭載され
た動吸振器の発生する制振力が、同中間台と連結棒を介
して機関のごとき振動体の制振作用を行なう。その際、
中間台は、同中間台を支持する構造物に対して自由に移
動可能であるから、同構造物を加振しない。また動吸振
器の支持は、基盤上に移動可能に支持された中間台によ
って、機関のごとき振動体自体に負担をかけることな
く、適切に行なわれるようになる。

さらに、上記動吸振器に加振装置が接続されている場合
は、同加振装置が上記動吸振器の動きと共同して振動体
の制振力を増強する作用を行なう。そしてこの場合、加
振装置が発生する加振力すなわち消振力は拡大されて振
動体に作用することになり、小さな加振力で大きな消振
力（振動体の振動を止める逆位相の力）が得られる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明すると、
第１図はその第１実施例としての振動体制振装置を示す
模式図、第２図はその第２実施例としての振動体制振装
置の要部を示す模式図である。

まず、第１実施例について説明すると、第１図に示すよ
うに振動体としての機関１が基盤としての船底２に据え
付けられている。そして、船底２上の船体構造物３が、
中間台５を例えばコロ６などで自由に移動可能に支えて
おり、中間台５と機関１の上方部分とは、剛性の連結棒
４で連結されている。

このようにして、中間台５には、動吸振器７が搭載され
る。動吸振器７は、振動子7aと同振動子7aを本体枠に支
えるばね7bとから構成され、振動子7aの振動方向は、矢
印で示すように機関１の振動方向と一致するようになっ
ている。

動吸振器７の固有振動数fdは、振動子7aの質量mdとばね
7bのばね定数kdとによって、次式で決定される。

ここで常用域で共振している場合の機関１の振動数feに
対して、動吸振器７の振動数fdをfe≒fdとなるように質
量mdとばね定数kdとを選ぶと、機関１の共振曲線は、第
４図のＡのようになり、本考案の制振装置が無い場合Ｂ
に比較して、常用域の振動応答を小さくすることができ
る。これは動吸振器７が機関起振力に共振して、動吸振
器７の振動応答が極めて大きくなり、その振動子7aへの
振動慣性力が、ばね7b、中間台５および連結棒４を介し
機関１に作用して、feやfdを含む機関常用域では機関の
振動応答を小さくするという作用による。

第２図に示す第２実施例は、さらに加振装置８を動吸振
器７に接続した場合を示しており、加振装置８は、加振
部8aと制御部8bとから構成されている。そして、加振部
8aは、動吸振器７の振動子7aに接続される。

ここで振動系に外部から作用する力の効果について説明
する。

いま、第５図に示すように、機関１の振動応答の大きさ
の分布（以下、振幅分布と呼ぶ）を、第５図のＣ曲線で
表すと、この機関１の振動を起振する場合にしろ、制振
する場合にしろ、外部からの力を機関１に作用させる作
用点として第５図のＤ点またはＥ点を選べば、振動系に
作用する力の効果（起振効果または制振効果）は、力の
大きさと作用点の振幅との積に比例するので、力の大き
さが同じであれば、Ｄ点を作用点にする場合よりもＥ点
を作用点にする場合の方が力の効果を大きくすることが
できる。

次に、第１図に示す動吸振器付き制振装置を装備された
機関１の振幅分布を考えると、前述したように動吸振器
７の振動子7aの振幅は、機関１自体の振幅に比較して非
常に大きくなる。したがってこの場合に外部からの力を
振動子7aに作用させると、その力の効果は機関１自体に
直接作用させる場合（Ｄ点やＥ点などに作用させる場
合）に比較して極めて大きな効果を得ることができる。

すなわち、加振装置の加振部8aを動吸振器７の振動子7a
に接続して、加振装置８により機関内部に発生している
起振力と逆位相の力（消振力）を作用させることによ
り、効果的な制振作用を得ることがてきる。

なお、機関１の内部に発生している起振力の大きさおよ
び位相は、機関１の主要目や着火順序などの機関仕様に
応じて、予め計算により推定することが可能であるか
ら、これによって加振部8aの制振力の最適位相を計算す
ることができる。また、機関起振力と上記制振力との位
相の同期は、機関回転軸や吸排気弁駆動軸などの回転を
基準にして行なえばよい。

〔考案の効果〕 以上詳述したように、本考案の振動体制振装置によれ
ば、次のような効果ないし利点が得られる。

（１）基盤上に設置された振動体の上方部分が、連結棒
を介して、基盤上の構造物に自由に移動しうるように支
持されるとともに動吸振器を搭載された中間台に連結さ
れているので、振動体の振動を抑制する効果と、振動体
の振動が中間台を介して基盤上の構造物に伝達されるの
を防止する効果とが同時に満足されるようになる。

（２）動吸振器が中間台に搭載されているので、従来の
動吸振器が振動体自身に支持されているのと比べて、動
吸振器の大型化が可能となり、重量の大きな舶用機関等
の振動体の防振が実用化されるようになる。

（３）動吸振器に加振装置を接続した場合、加振装置と
動吸振器との共同作用によって、一層効果的な制振が実
現されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本考案の実施例を示すもので、第１図はその
第１実施例としての振動体制振装置を示す模式図、第２
図はその第２実施例としての振動体制振装置の要部を示
す模式図であり、第３図は従来の振動体制振装置を示す
模式図であり、第４図は本考案による場合の共振曲線を
従来の場合と比較して示すグラフであり、第５図は振動
体の振動パターンの説明図である。 １…振動体としての機関、２…基盤としての船底、３…
基盤上の構造物としての船体構造、４…連結棒、５…中
間台、６…コロ、７…動吸振器、８…加振装置。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基盤上に設置された振動体の近傍で、上記
   基盤上の構造物に支持されながら同構造物に対して自由
   に移動しうる中間台をそなえ、同中間台が上記振動体の
   上方部分に連結棒を介して連結されるとともに、同中間
   台上に支持されて動吸振器が搭載されたことを特徴とす
   る、振動体制振装置。
2. 【請求項２】上記動吸振器に加振装置が接続された、請
   求項（１）に記載の振動体制振装置。