JPS6230566A

JPS6230566A - 回転体用制振装置

Info

Publication number: JPS6230566A
Application number: JP16776285A
Authority: JP
Inventors: Fukuzo Shimizu; 清水　福三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-09

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】〔発明の技術分野〕本発明は、主として堅形回転体に用いられる割振装置の
改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

堅形回転体の振動を抑制する制振装置としては、従来、
種々のものが考えられているが、そのなかで液膜の剪断
抵抗をダンピング力として利用したものがある。この液
膜剪断形の制振装置は、液膜が強制的に剪断されるとき
の反力でダンピング作用を行わせるようにしたもので、
応答性に勝れている特徴を有している。

ところで、このような回転体用制振装置は、一般に第２
図に示すように構成される。回申１は上面を解放し、内
部に潤滑油Ｐを収容してなる油槽であり、この油槽１の
底壁内面で周縁部に位置する部分２はベースを兼用し得
るように高精度な平坦に形成されている。そして、油槽
１の底壁内面で中央部には凹部３が形成されている。

前記油槽１内には、この油槽１の底壁内面に対向して可
動体４が配置されている。この可動体４は、全体的に円
板状に形成され、その下面中央には前記凹部３内に進入
する凸部５が形成されており、その上面中央部には図示
しない整形回転体の下部軸６を支持するスラスト軸受７
が固定されている。そして、上記可動体４と凹部３の底
部内面との間には、上記可動体４と部分２との間に微小
間隙Ｑを設けた状態で上記可動体４に加わるスラスト荷
重を支持すると共に、上記可動体４を軸心線と直交する
方向に移動自在に支持するスラストころがり軸受追−が
設けられている。上記ころがり軸受りは、可動体４の下
面に固定された環状の第１のスペーサ９と、凹部３の底
部内面に固定された環状の第２のスペーサ１０と、これ
ら第１及び第２のスペーサ９．１０間に介在した複数の
球体１１と、これら球体１１０周方向の相対的な位置関
係を常に一定に保つリテーナ１２とで構成されている。

上記リテーナ１２は、環状板に前記球体１１が嵌入する
孔を設けて構成され、球体１１の転がりに伴って第２の
スペーサ１０の上面を摺動するように配置されている。

また、可動体４と油槽１との間には、可動体４を常に定
位置に自動復帰させる手段（図示せず）が設けられてい
る。

このように構成された割振装置は、次のようにして制振
機能を発揮している。即ち、竪形回転が危険速度を通過
しようとしたり、整形回転体に撮れ回り力が発生したり
すると、下部軸６の撮動が大きくなり、この結果、可動
体４も水平方向に振動しようとする。この場合、微小間
隙Ｑ内には油膜が形成されているので、上記のように可
動体４が振動すると、上記油膜が剪断され、この剪断時
にエネルギー消費によって振動エネルギを吸収して制振
機能を発揮するようにしている。なお、このとき可動体
４を自動復帰させる手段は、可動体４の回転を防止する
とともに可動体４に求心力を付与する。

ところで、上記のように構成された回転体用制振装置に
あっては、回転体のスラスト軸受７等で発生する機械的
損失による熱がｒＩＪｌＩＩ油Ｐに伝わり、潤滑油Ｐの
濃度上昇をもたらすことがある。ところが、一般に潤滑
油Ｐの粘度は、潤滑油Ｐの温度が高くなる程低下するの
で、このような潤滑油Ｐの粘度低下によって制振装置の
割振機能が大幅に低下することがあった。

そこで、この割振機能の低下を補うため、前記油膜とは
別個に、油槽１の側壁内面と可動体４の周面との間に環
状油膜を形成させ、この環状油膜によって所謂スクイズ
効果得るようにした装置が提案されている。この装置に
よれば、剪断ダンピング力に加え、スクイズ効果による
ダンピング力を得ることができるので、前述した！ｌＩ
ｌ清油Ｐの温度上昇による割振機能の低下を十分に補う
ことができる。

しかしながら、スクイズ効果を併用した制振装置におい
ては、可動体４の撮動時に油槽１の側壁内面と可動体４
の周面との間にキャビテーションが発生し、その際に生
じた気泡が前記微小間隙Ｑに入り込んで剪断ダンピング
力を極端に低下させてしまうという問題がある。

いずれにしても、潤滑油Ｐの温度上昇によってダンピン
グ能力は大幅に低下するため、回転体が固有振動数を越
えて回転している場合にあっては、上記固有振動数と同
一の＠動数で撮れ回る不安定振動を生じ、この不安定振
動により回転体が破損に至るという問題が考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、回転体が固有振動数を越えて高
速回転中にあっても、ダンピング能力の低下に起因する
固有振動数と同一振動数で振れ回る不安定振動を制振し
得る回転体用制振装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、バネと質屋とからなる吸振器を用い、
この吸振器により回転体の不安定撮動（特に軸方向の振
動）を吸収することにある。

即ち本発明は、潤滑油を収容した油槽と、この油槽内に
静止状態に設けられた水平方向に延びる第１のベースと
、前記油槽内に静止状態に設けられた垂直方向に延びる
第２のベースと、前記潤滑油中に没した状態で前記第１
及び第２のベースとそれぞれ微小厚さの油膜を介して対
向配置され且つ室形回転体支持用のスラスト軸受を支持
した可動体と、この可動体と前記油槽との間に設けられ
上記可動体を前記堅形回転体の軸心線と直交する方向に
移動自在に支持する可動体支持手段とを備えた回転体用
制振装置において、前記可動体に前記回転体の固有振動
数と略同一の固有振動数を有するバネ及び質量系からな
る吸振器を設けるようにしたものである。

〔発明の効果〕

回転体が高速回転を行うと、スラスト軸受にて発熱が生
じ、潤滑油の温度上昇に伴って粘度が低下するため、潤
滑油の粘性を利用した剪断ダンピング力は大幅に低下す
る。このような状態にあって問題となるのは、回転体が
固有振動数と同一の振動数で撮れ回る自助振動である。

この不安定振動はダンピング力の低下した状態では発散
する。

しかしながら、この発明によれば、剪断ダンピングが存
在しない状態においても可動体に具備した質量が振動エ
ネルギーを吸収し、質量自身が振動することによって、
撮動エネルギーを発散させるため、回転体の振動を効果
的に制振することができる。なお、回転体の固有振動数
は計算によっても、また、加振試験などによっても知る
ことができるので、本発明における質」とバネの選択は
容易に行うことができる。

従って本発明によれば、剪断ダンピングを利用したＩＩ
Ｉ振装置であって、潤滑油が温度上昇した場合でも、ま
た、強い励振力を包含した回転体を回転させる場合でも
、高い制振効果を発揮させることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる回転体用制振装置の
概略構成を示す縦断面図であり、第２図と同一部分は同
一符号で示しである。

この実施例が先に説明した第２図の装置と異なる点は、
可動体４の微小間隙Ｑを有しない部分（第１図では上面
）に質１１３とバネ１４とを付設したことにある。ここ
で、質量１３の重さくＷ）及びバネ１４のバネ剛性（Ｋ
）は、予め防振しようとする回転体の固有振動数（ω）
に合致する固有振動を有するように選択組合わせである
。即ち、の関係をみたしている。但し、９は重力の加速
度である。また、質１１１３はリング状に形成されたも
ので、可動体４の上部に潤滑油に没するように配置され
る。バネ１４は、上記ウェイト１３と可動体４とを接続
するものであり、例えば３箇所設けられている。

このような構成であれば、回転体の不安定振動、特に上
下方向の不競定振動は、可動体４の上部に設けられた質
量１３及びバネ１４からなる吸振器によって効果的に吸
収される。即ち、質１１４の振動によって可動体４及び
回転体の軸方向の振動を制振することができる。このた
め、割振機能の向上をはかり得、制振装置としてより有
効なものとなる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。前記実施例では、バネの作用方向が上下方向にある
ものを示したが、回転体の防振しようとする固有振動が
横撮動であれば、バネの作　　　□用方向を水平方向に
設定するなど、回転体の振動様式に合せて付設すればよ
い。また、質量はリン　　　□グ状のものに限るもので
はなく、複数個に分割したものであってもよい。ざらに
、バネの個数も３個に限らず、仕様に応じて適宜変更可
能である。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる回転体用制振装置の
概略構成を示す縦断面図、第２図は液膜の剪断を利用し
た従来の回転体用制振装置の概略構成を示すｔ！ｌ断面
図である。１・・・油槽、２・・・ベースとなる部分（第１のベー
ス）、３・・・凹部（第２のベース）、４・・・可動体
、５・・・凸部、６・・・下部軸、７・・・スラスト軸
受、８・・・スラストころがり軸受、Ｐ・・・潤滑油、
Ｑ・・・微小間隙、１３・・・ウェイト、１４・・・バ
ネ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潤滑油を収容した油槽と、この油槽内に静止状態
に設けられた水平方向に延びる第１のベースと、前記油
槽内に静止状態に設けられた垂直方向に延びる第２のベ
ースと、前記潤滑油中に没した状態で前記第１及び第２
のベースとそれぞれ微小厚さの油膜を介して対向配置さ
れ且つ堅形回転体支持用のスラスト軸受を支持した可動
体と、この可動体と前記油槽との間に設けられ上記可動
体を前記堅形回転体の軸心線と直交する方向に移動自在
に支持する可動体支持手段とを備えた回転体用制振装置
において、前記可動体に前記回転体の固有振動数と略同
一の固有振動数を有するバネ及び質量系からなる吸振器
を設けたことを特徴とする回転体用制振装置。
（２）前記吸振器は、前記可動体の上部にバネを介して
質量を接続したものであり、吸振器の上記質量は前記潤
滑油中に没していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の回転体用制振装置。