JPH0893846A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
グを上キャップと下部収納ケースとの間に配設する事に
より、上キャップの上下方向の移動特性を同一且つ円滑
に行わせる事により、圧縮コイルバネのばね特性を損な
う事なく粘弾性リングの粘性抵抗を活用してダンパ効果
を発揮させる事ができるようにする事にある。 【構成】 荷重担持用の圧縮コイルバネ
(1)と、前記圧縮コイルバネ(1)を収納する上面開口の下
部収縮ケース(9)と、前記下部収縮ケース(9)の外径より
大きく、下部収縮ケース(9)の側面との間で間隙(K)を設
けて上から嵌め込まれる上キャップ(3)と、上キャップ
(3)と下部収縮ケース(9)の側面全周に接触し、上キャッ
プ(3)と下部収縮ケース(9)の挿入方向の相対的移動にあ
わせて転動するように前記間隙(K)に配設された粘弾性
リング(24)とで構成された事を特徴とする。
Description
ップと下部収納ケースとの間に配設する事により、圧縮
コイルバネのばね特性を損なう事なく粘弾性リングの粘
性抵抗を活用してダンパ効果を発揮させる事ができる新
規な防振装置に関する。
に配設され、上部架台上の機械装置の荷重を支えると共
に機械装置より発生する振動並びに衝撃を吸収するもの
である。しかしながら、圧縮コイルバネだけの場合で
は、共振の問題があり、広域にわたる効果的な防振を行
うことは不十分であった。
1')上に設置される上方開口の下部収納ケース(9')内に
負荷を担持する圧縮コイルバネ(1')を挿入し、更に下方
開口の上キャップ(3')を上から外嵌し、この下部収納ケ
ース(9')の開口縁に弾性体(26')を取着し、弾性体(26')
の外周から上キャップ(3')の下面開口縁方向に向かって
下り傾斜に弾性鍔(26a')を全周にわたって突設し、上キ
ャップ(3')の内周に弾性鍔(26a')を弾接するようにして
いた。
(3')の内周全周にわたって弾接するために防振装置(B')
の内部がある程度気密状態となり、防振装置(B')に衝撃
荷重が加わった場合防振装置(B')内部が一瞬にして高気
圧となってこの衝撃に耐え、ばね体(4')が大きく撓むの
を防ぎ、振幅増加を防ぐようにしていた。下部収納ケー
ス(9')に形成されている小透孔(9a')はオリフィスの役
目を果たし、前記ダッシュポット効果を加減するための
ものである。又、負荷の加わり方によって上キャップ
(3')が傾斜したり一方にずれたりして下部収納ケース
(9')に上キャップ(3')が接触し、圧縮コイルバネ(1')の
ばね特性を阻害する事があるが、前記弾性鍔(26a')は、
これを防止する効果も有する。
シュポット効果や接触防止効果を奏するものの以下のよ
うに欠点も有する。即ち、上キャップ(3')が圧縮コイル
バネ(1')の弾発力に抗して下方に沈み込む方向に移動す
る場合には、移動方向が弾性鍔(26a')の順方向(弾性鍔
(26a')を伸ばす方向')であるために発生する力は弾性鍔
(26a')と上キャップ(3')との接触抵抗だけであり、且つ
上キャップ(3')の下降とともに内容積が減少して内部の
圧力が高まり、弾性鍔(26a')の間から空気が流出して弾
性鍔(26a')の上キャップ(3')との接触圧を減少させるよ
うになり、その結果上キャップ(3')は前述のダッシュポ
ット効果を奏しつつ比較的円滑に移動する事になるので
あるが、逆に圧縮コイルバネ(1')の弾発力により上キャ
ップ(3')が上方に移動しようとする場合には弾性鍔(26
a')に対して逆方向[弾性鍔(26a')を圧縮する方向]に
移動する事になり、接触抵抗が増大すると同時に内容積
が増加するために内部が減圧状態となって外気との間に
気圧が生じ、その圧力差が弾性鍔(26a')を上キャップ
(3')の内周面に強く押圧する方向に働くことになり、上
キャップ(3')の上方への移動は下降時に比べてその動き
は緩慢なものになっている。
差があるため、ダッシュポット効果を奏するものの迅速
な応答が困難となるばかりか、摩擦抵抗も大きいため圧
縮コイルバネ(1')のばね特性も損なわれ、設計通りの防
振効果を得る事ができなかった。此の点は図7〜9に従
って本発明との比較において更に詳述する。
性リングを上キャップと下部収納ケースとの間に配設す
る事により、上キャップの上下方向の移動特性を同一且
つ円滑に行わせる事により、圧縮コイルバネのばね特性
を損なう事なく粘弾性リングの粘性抵抗による内部減衰
を活用し、且つ粘弾性リングを用いて上キャップと下部
収納ケースとで構成される空間の密閉性を持たせること
により、上キャップの昇降移動時にエアダンパ効果を発
揮させ、圧縮コイルバネの共振点での振幅の増幅を抑制
出来るようにする事にある。
置(A)は『荷重担持用の圧縮コイルバネ(1)と、前記圧縮
コイルバネ(1)を収納する上面開口の下部収縮ケース(9)
と、前記下部収縮ケース(9)の外径より大きく、下部収
縮ケース(9)の側面との間で間隙(K)を設けて上から嵌め
込まれる上キャップ(3)と、上キャップ(3)と下部収縮ケ
ース(9)の側面全周に接触し、上キャップ(3)と下部収縮
ケース(9)の挿入方向の相対的移動にあわせて転動する
ように前記間隙(K)に配設された粘弾性リング(24)とで
構成された』事を特徴とする。
上キャップ(3)の挿入方向の相対的移動(本実施例では
上キャップ(3)の昇降)にあわせて従来のような摩擦抵
抗が発生しないで、応答性よく粘弾性リング(24)が転動
するので、大きな抵抗力を生じる事なく上キャップ(3)
は円滑に上下移動してその上下方向の動きに差が生じ
ず、圧縮コイルバネ(1)のばね特性をほとんど損なう事
なく粘弾性リング(24)の粘性抵抗による内部減衰を効果
的に利用する事ができ、且つ下部収縮ケース(9)と上キ
ャップ(3)との間に粘弾性リング(24)を配設する事によ
り、下部収縮ケース(9)と上キャップ(3)とで構成される
空間の密閉性を利用してエアダンパ効果を発揮させ、共
振点における振幅の増幅を抑制する事ができる。
(1)と、前記圧縮コイルバネ(1)を収納する上面開口の下
部収縮ケース(9)と、前記下部収縮ケース(9)の外径より
大きく、下部収縮ケース(9)の側面との間で間隙(K)を設
けて上から嵌め込まれる上キャップ(3)と、上キャップ
(3)と下部収縮ケース(9)の側面全周に接触し、上キャッ
プ(3)と下部収縮ケース(9)の挿入方向の相対的移動にあ
わせて転動するように前記間隙(K)に配設された粘弾性
リング(24)と、上キャップ(3)又は下部収縮ケース(9)の
少なくともいずれか一方に設けられたオリフィス(25)と
で構成された』事を特徴とする。
ケース(9)と上キャップ(3)とで構成される密閉空間を利
用したエアダンパ機能がオリフィスにより調節可能とな
り、より幅の広い防振制御が可能となる。なお、オリフ
ィスは絞り弁を使用する事により可変としてもよく、絞
り弁の調整によりエアダンパ効果を最適条件に設定して
圧縮コイルバネ(1)のバネ特性をほとんど損なう事なく
共振点での振幅低減を達成する事が出来る。
る。図1は本発明に係る防振装置(A)の1実施例の断面
図で、上面開口の下部収納ケース(9)に下面開口の上キ
ャップ(3)が被せてあり、内部に圧縮コイルバネ(1)が収
納されている。下部収納ケース(9)の中心部には内筒支
持筒部(10)が突設されており、内筒支持筒部(10)の上部
内周に係合内鍔部(11)が形成されている。下部収納ケー
ス(9)の外カップ部(12)の内周には一定間隔で縦方向に
下部位置決め突条(9a)が突設されており、圧縮コイルバ
ネ(1)の下部外周がほぼ下部位置決め突条(9a)内に嵌ま
り込むようになっている。
ては必ずしも必要でないが、仮想線で示すように設置し
てもよい。サージング防止部材(2)に付いて簡単に説明
すると、円筒状の筒部(2a)と、筒部(2a)の下端に外周方
向に突設された係合鍔部(2b)および筒部(2a)の外周面に
縦方向に突設された複数のに粘弾性片(2c)とで構成され
ている。粘弾性片(2c)の突設枚数は図3の実施例では、
90°間隔で4枚となっているが、勿論これに限られ
ず、3枚でも良いし4枚以上であってもよい。
性部材(衝撃振動吸収性、内部減衰に優れた高減衰制振
ゴムで、外力を受けてもほとんど反発せず、エネルギー
を吸収する性質を持つ特殊ゴム。)で形成されている
が、サージング部材(2)の筒部(2a)のみ又は筒部(2a)と
係合鍔部(2b)を鉄や真鍮のような金属部材とし、筒部(2
a)からばね定数の小さいの粘弾性片(2c)を一体的に突設
しても良い。係合鍔部(2b)を粘弾性部材で構成すれば、
下部収納ケース(9)と圧縮コイルバネ(1)とを絶縁するこ
とも可能でありより好ましい。なお、粘弾性部材は、前
述のような部材に限られるものでなく、低反発ゴム(弾
力性は小さいが、変形しても元の形状に復帰する復元力
はもっている素材)のようなものでもよい事は言うまで
もない。
ルバネ(1)が圧縮された時の最小寸法よりも小さく形成
されており、筒部(2a)に内筒支持筒部(10)が挿入されて
いる。サージング防止部材(2)の係合鍔部(2b)は筒部(2
a)の下端外周から突設されており、圧縮コイルバネ(1)
の下端に係合している。
ら被嵌されており、上キャップ(3)の天井面に圧縮コイ
ルバネ(1)が弾接している。上キャップ(3)の中央には複
数の弾性フックアーム(4)が下方に向かって突設されて
おり、その内周側下端には係合フック部(5)が突設され
ている。
頭部(17)及び下端係合鍔部(18)とで構成されており、柱
状部(19)の上端に円錐状頭部(17)が形成されており、下
端に下端係合鍔部(18)が形成されている。円錐状頭部(1
7)は弾性フックアーム(4)にて構成された上キャップ(3)
の中心に位置する凹所(3a)に挿入され、円錐状頭部(17)
が係合フック部(5)に係合して弾性フックアーム(4)によ
って吊り下げられるようになっている。円錐状頭部(17)
は上キャップ(3)を介して負荷がかかり、圧縮コイルバ
ネ(1)が撓んだ状態では、係合内鍔部(11)の下方に下端
係合鍔部(18)が位置する事になる。
され、上パッド(6)の下端から突設された上部挿入凸部
(7)が弾性フックアーム(4)によって形成された前記凹所
(3a)に嵌まり込むようになっている。上部挿入凸部(7)
の先端は円錐状頭部(17)のエッジ部分に接触しておら
ず、円錐状頭部(17)が係合フック部(5)に係合した状態
で自由に首振りできるようになっている。また、上パッ
ド(6)の上面(上部架台(20)との接触面)には凹凸(8)が
形成されている。
に配設されて使用されるもので、下部収納ケース(9)の
内筒支持筒部(10)内に下パッド(13)の中央部分から突出
した下部挿入凸部(15)が嵌まり込むようになっている。
又、下パッド(13)の両側から垂下片(14)が垂設されてお
り、図1に示すように下部架台(21)を両側から挟み込む
ようになっている。
い高粘度素材(=高粘度シリコン樹脂、軟質ゴム、低反
発ゴム)のようなもので形成されており、上キャップ
(3)と下部収納ケース(9)との間に挿入され、上キャップ
(3)の内周面と下部収納ケース(9)の外周面に接触して使
用されるようになっている。粘弾性リング(24)は図1の
場合は中実体であるが、これに限られず中空体でもよ
い。また、粘弾性リング(24)の表面は、摩擦係数が非常
に高く、中心軸を中心にして転動するようになってい
る。
続されており、本実施例では絞り弁にて開口率を可変で
きるようになっている。勿論、絞り弁を設けず開口率は
固定であってもよい。オリフィス(25)の設置場所は、上
キャップ(3)のみに限られず、下部収納ケース(9)に設け
てもよい。
鍔(26)が設置されており、粘弾性リング(24)の脱落を防
止するようになっている。
する。必要があれば、下部収納ケース(9)の内筒支持筒
部(10)にサージング防止部材(2)の筒部(2a)を先ず挿入
し、次に圧縮コイルバネ(1)を下部収納ケース(9)に挿入
し、下部位置決め突条(9a)にて圧縮コイルバネ(1)の位
置決めを行う。これにより圧縮コイルバネ(1)の外周が
下部位置決め突条(9a)に近接するために(非接触)圧縮
コイルバネ(1)は正確に下部収納ケース(9)の中心に立設
される事になる。この時、サージング防止部材(2)が設
置されている場合には、粘弾性片(2c)が圧縮コイルバネ
(1)の内周に接触して撓められる事になる。収納された
圧縮コイルバネ(1)の下端は係合鍔部(2b)を下部収納ケ
ース(9)の底面に押圧する事になり、係合鍔部(2b)は圧
縮コイルバネ(1)の下端によって係合固定される事にな
る。
材(16)を挿入し、脱落防止部材(16)の円錐状頭部(17)が
係合内鍔部(11)から突出するようにし、然る後、下部収
納ケース(9)の下面に下パッド(13)を配設し、下部挿入
凸部(15)を内筒支持筒部(10)内に挿入して下部収納ケー
ス(9)の下面に下パッド(13)を固定する。
リング(24)を嵌着し、下部収納ケース(9)の上から上キ
ャップ(3)を嵌め込み、圧縮コイルバネ(1)を圧縮して撓
めつつ図4に示すように弾性フックアーム(4)のセンタ
ーの凹所(3a)に脱落防止部材(16)の円錐状頭部(17)を合
わせて押し込み、弾性フックアーム(4)を外方に撓めつ
つ挿入し、円錐状頭部(17)を係合する。弾性フックアー
ム(4)は弾力性を有するために円錐状頭部(17)が係合フ
ック部(5)を通過すると、自然に元に戻り、図4の仮想
線で示すように円錐状頭部(17)と係合フック部(5)とが
係合する事になる。この状態で手を離すと圧縮コイルバ
ネ(1)が伸長し、下端係合鍔部(18)が係合内鍔部(11)に
係合した状態となり、且つ上キャップ(3)の側面と下部
収納ケース(9)の側面との間に粘弾性リング(24)が入り
込んで両者の間隙(K)を閉塞する。
は、上キャップ(3)の移動と共に転動するが、その移動
量は上キャップ(3)の半分となる。また、粘弾性リング
(24)の表面の摩擦係数は非常に高いので、上キャップ
(3)の移動時に滑りを生じるような事がなく、正確に上
キャップ(3)の移動に合わせて上キャップ(3)と下部収納
ケース(9)の側面に沿って転動する事になる。
に配設し、上部挿入凸部(7)を弾性フックアーム(4)で構
成された凹所(3a)に挿入し、上パッド(6)を上キャップ
(3)上面に固定する。このようにして本発明に係る防振
装置(A)を組み上げる。
発明に係る防振装置(A)は図1、2に示すように上部架
台(20)と下部架台(21)との間に配設されて使用されるも
ので、下部架台(21)上に下パッド(13)が載置され、垂下
片(14)が両側から下部架台(21)を挟み込むようになって
いる。上パッド(6)は上部架台(20)の下面に当接し上部
架台(20)に加わる負荷を担持する事になる。
定寸法だけ撓み、図1のように脱落防止部材(16)の下端
係合鍔部(18)が係合内鍔部(11)の下方に離間した状態と
なる。上部架台(20)上の機械装置が作動して振動が伝達
されたり、床からの外乱振動が下部架台(21)を通して伝
達されると、この振動に合わせて圧縮コイルバネ(1)が
伸縮し、振動を吸収する事になる。
グラフによって説明する。この場合はいずれもサージン
グ防止部材(2)は装着されていない。図7は本発明の防
振装置(A)の第1実施例であるオリフィス制御のない場
合[=(イ)で示す。]とその比較のために記載した圧縮
コイルバネ(1)だけを用いた場合の防振特性曲線[=(ニ)
で示す。]であり、図8は本発明の防振装置(A)の第2
実施例であるオリフィス制御を行った場合[(ロ)で示
す。]とその比較のために記載した圧縮コイルバネ(1)
だけを用いた場合[=(ニ)で示す。]の防振特性曲線で
あり、図9は図6に示す従来の防振装置(B')の場合[=
(ハ)で示す。]とその比較のために記載した圧縮コイル
バネ(1)だけを用いた場合の防振特性曲線[=(ニ)で示
す。]である。図7〜9において、横軸は周波数(H
z)であり、縦軸が伝達関数(dB)である。
[換言すれば、上キャップ(3)と下部収納ケース(9)と、
その間隙(K)に装着されている粘弾性リング(24)とで構
成される閉空間が密閉されている場合で、この場合は圧
縮コイルバネ(1)の共振周波数(5Hz程度の所)での
伝達関数(dB)が若干下落して粘弾性リング(24)の減
衰効果が見られるものの、前記閉空間内の空気圧が上昇
して空気バネ定数高くなり、これが圧縮コイルバネ(1)
のバネ定数に加算されて特性曲線は全体として曲線(ニ)
で示す圧縮コイルバネ(1)だけの場合に比べて谷が浅
く、共振周波数以上での周波数領域での防振特性の改善
は若干損なわれる。勿論、後述する従来例よりは格段に
改善されている。
た場合で、オリフィス(25)の口径を調節する事で共振周
波数での改善効果は著しく、且つ防振特性曲線全体も圧
縮コイルバネ(1)だけの場合にかなり接近しており、エ
アダンパ効果と粘弾性リング(24)による内部減衰効果が
顕著に働いている事が分かる。換言すれば、バネ特性を
ほとんど損なう事なく共振現象の抑制がなされている。
は22Hzと高周波数側に移動し且つ共振周波数以上の
高周波側での谷も非常に浅く、バネ特性が圧縮コイルバ
ネ(1)だけの場合に比べて著しく劣化している。以上か
ら、粘弾性リング(24)の効果は従来例に比べて顕著であ
り、これに加えてオリフィス制御を行うことにより更な
る改善がなされる事が分かる。なお、サージング防止部
材(2)を使用すれば、高周波領域で現れているサージン
グを軽減する事が出来る。
明における防振装置(A)の圧縮コイルバネ(1)の振幅の収
束状態を示すグラフであり、図11は圧縮コイルバネ
(1)だけを用いた場合の振幅の収束状態を示すグラフで
ある。横軸が時間で縦軸が圧縮コイルバネ(1)の振幅で
ある。これによれば、粘弾性リング(24)の内部減衰効果
とエアダンパ効果とが発揮されて急速にその振幅が収束
している事が分かる。
ケースの間に両者の側面全周に接触し、上キャップと下
部収縮ケースの挿入方向の相対的移動にあわせて転動す
る粘弾性リングが配設されているので、圧縮コイルバネ
のばね特性をさほど損なう事なく粘弾性リングの粘性抵
抗による内部減衰を効果的に利用する事ができ、共振点
における圧縮コイルバネの振幅を抑制する事ができて効
果的なダンパ機能を発揮させる事ができ、更に共振周波
数以上でもバネ特性をさほど損なうことがなく優れた防
振特性を発揮する。また、上キャップ又は下部収縮ケー
スの少なくともいずれか一方にオリフィスを設けてある
ので、前記ダンパ効果を調節する事ができ、これにより
共振抑制とバネ特性の劣化防止とが更に効果的に行われ
る。
ムに弾接係合させる場合の状態説明断面図。
図。
ス制御のない場合とその比較のために記載した圧縮コイ
ルバネだけを用いた場合の防振特性曲線。
ス制御を行った場合とその比較のために記載した圧縮コ
イルバネだけを用いた場合の防振特性曲線。
ために記載した圧縮コイルバネだけを用いた場合の防振
特性曲線。
装置の圧縮コイルバネの振幅の収束状態を示すグラフ。
束状態を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】 荷重担持用の圧縮コイルバネと、
前記圧縮コイルバネを収納する上面開口の下部収縮ケー
スと、前記下部収縮ケースの外径より大きく、下部収縮
ケースの側面との間で間隙を設けて上から嵌め込まれる
上キャップと、上キャップと下部収縮ケースの側面全周
に接触し、上キャップと下部収縮ケースの挿入方向の相
対的移動にあわせて転動するように前記間隙に配設され
た粘弾性リングとで構成された事を特徴とする防振装
置。 - 【請求項2】 荷重担持用の圧縮コイルバネと、
前記圧縮コイルバネを収納する上面開口の下部収縮ケー
スと、前記下部収縮ケースの外径より大きく、下部収縮
ケースの側面との間で間隙を設けて上から嵌め込まれる
上キャップと、上キャップと下部収縮ケースの側面全周
に接触し、上キャップと下部収縮ケースの挿入方向の相
対的移動にあわせて転動するように前記間隙に配設され
た粘弾性リングと、上キャップ又は下部収縮ケースの少
なくともいずれか一方に設けられたオリフィスとで構成
された事を特徴とする防振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25929194A JP3625872B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25929194A JP3625872B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 防振装置 |
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| JPH0893846A true JPH0893846A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3625872B2 JP3625872B2 (ja) | 2005-03-02 |
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ID=17332047
Family Applications (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250179A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Bridgestone Corp | 防振装置 |
| JP2008018921A (ja) * | 2006-06-16 | 2008-01-31 | Central Japan Railway Co | 防振浮き床構造 |
| KR100865347B1 (ko) * | 2008-04-14 | 2008-10-24 | 주식회사 에네스코 | 완충기 |
| CN103723287A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-16 | 东南大学 | 一种航天飞行器在轨及发射阶段减振装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS582456U (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-08 | カヤバ工業株式会社 | 伸縮ロツク装置における開閉弁シ−ル装置 |
| JPS5970946U (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-14 | 特許機器株式会社 | 吸振体 |
| JPS63158638U (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-18 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP25929194A patent/JP3625872B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN103723287A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-16 | 东南大学 | 一种航天飞行器在轨及发射阶段减振装置 |
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| JP3625872B2 (ja) | 2005-03-02 |
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