振動低減装置
【課題】ダンパ部の寸法を大きくすることなく、より効果的に減衰機能を発揮し、圧延機等の機械に容易に付設することを可能ならしめる振動抑制装置を提供する。
【解決手段】振動抑制装置１を、振動を発生する機械に付設される固定治具２と、この固定治具２に立設された複数のねじロッド４と、これらねじロッド４で貫通支持される重錘６と、これらねじロッド４に嵌着され、前記重錘６の上部および下部を弾性支持する弾性体５，５と、前記重錘６の全体の四方を囲む壁部材３と、前記固定治具２と前記壁部材３とで形成される空間８に充填される粘弾性体または粘性体９とから構成する。
【解決手段】振動抑制装置１を、振動を発生する機械に付設される固定治具２と、この固定治具２に立設された複数のねじロッド４と、これらねじロッド４で貫通支持される重錘６と、これらねじロッド４に嵌着され、前記重錘６の上部および下部を弾性支持する弾性体５，５と、前記重錘６の全体の四方を囲む壁部材３と、前記固定治具２と前記壁部材３とで形成される空間８に充填される粘弾性体または粘性体９とから構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動低減装置の改善に係り、より詳しくは、機械に付設され、この機械が発生する振動の振幅を減衰させる振動低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動を発生する機械、例えば圧延機では、周知のとおり、一対のワークロールの間に被圧延材を挟圧して通過させることによって圧延が行われている。これら一対のワークロールに対しては、各ワークロールの背後に設けられたバックアップロールを介して大きな圧下力が加えられる。このような構成になる圧延機において、被圧延材の圧延速度がある程度速くなると、チャタリングと称される数１０〜数１００Ｈｚの異常振動が発生し、被圧延材に板厚不良が生じることがある。そこで、チャタリングが生じた場合、圧延速度を低下させることなく振動を抑制するために、圧延機に振動低減装置を付設することにより振動を低減させるようにしている。圧延機の振動を低減させる振動低減装置としては、例えば後述するような２つの典型例がある。
【０００３】
先ず、第１従来例に係る圧延機の振動を低減させる振動低減装置は、下記のような構成になるものである。即ち、圧延機のハウジングに縦振動の振動周波数領域に合致させたばね定数を有する振動低減装置を配置することによって、圧延機のハウジングの縦振動を低減させる。このハウジングの振動低減によってワークロールの縦振動も低減され、被圧延材を高速で圧延しても圧延不良を起こすようなことがなくなる。なお、前記振動低減装置は、縦振動の振動周波数に合致させたばね定数を有するばねと、このばねの上端に固着された錘とから構成されている。また、ダンパを併用した構成のものも開示されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
次に、第２従来例に係る圧延機の振動を低減させる振動低減装置は、下記のような構成になるものである。即ち、振動低減装置は、錘が圧延機のバックアップロールの２つのチョックの間または２つの圧力台の間に設けられ、粘性流体を利用したダンパにより減衰を付与する構造、または梁の間に高減衰ゴムが積層されてなる構造の梁状のばねを用いる構造、またはバックアップロールの圧力台の周囲に設けられた錘で構成された構造になっており、圧延機の振動をコンパクトな錘（付加質量）により、効果的に低減し得る効果を期待することができる(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開平５−１０４１１７号公報
【特許文献２】特開平９−２６７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例１，２に係る振動低減装置は、何れも圧延機の振動を低減することができるので、それなりに有用であると考えられる。しかしながら、従来例に係るこれら振動低減装置は、それぞれ下記のような問題点を持っている。
【０００６】
先ず、上記従来例１（特許文献１）に係る振動低減装置の場合には、振動吸収装置を圧延機のハウジングに設置する構成になっており、圧延ロールの振動を抑制しなければならないにもかかわらず、圧延機のハウジングを介して、圧延ロールの振動を抑制する構成となっている。従って、錘を重くしなければ十分な振動低減効果が得られないという問題がある。また、圧延機の圧下荷重等が変化した場合に、十分な振動低減効果が得られないという問題もある。
【０００７】
次に、上記従来例２（特許文献２）の、錘が圧延機のバックアップロールのチョックの間または圧力台の間に設けられ、粘性流体を利用したダンパにより減衰を付与する構造の振動低減装置の場合には、バックアップロールとハウジングとの間の空間が狭いため、既存の圧延機に付設することが困難である。また、粘性流体を利用したダンパの場合、大きな減衰を得るためには、ダンパ部の寸法を大きくしなければならず、同様に既存の圧延機に付設することが困難である。さらに、梁の間に高減衰ゴムが積層された構造の梁状のばねを用いる構造の振動低減装置の場合には、梁状のばねの間に積層された高減衰ゴムは粘性流体を利用したダンパに比較して小さな減衰しか得ることができないため、振動を効果的に減衰させることが困難である。また、バックアップロールの圧力台の周囲に設けられた錘により構成された構造の振動低減装置の場合には、振動を効果的に減衰させることが困難である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、重錘とばねとダンパで構成すると共に、ダンパ部の寸法を大きくすることなく、より効果的に減衰機能を発揮し、圧延機等の機械に容易に付設することを可能ならしめる振動低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る振動低減装置が採用した手段は、振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１に記載の振動低減装置において、前記重錘は、複数の平板状の重錘片を積層したものであることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記重錘の下面側に孔を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記孔は、前記重錘の最下面側から最上面側に貫通する貫通孔であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項３に記載の振動低減装置において、前記孔の上端開口部は、前記粘弾性体または粘性体の上面より高い位置にあることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至５のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体は、液体であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至６のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体の温度を調節する温度調節手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項８に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項７に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体の温度を検出する温度検出センサを設け、この温度検出センサにより検出される前記粘弾性体または粘性体の温度が所定の温度範囲になるよう、前記温度調節手段を制御するコントローラを設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項９に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至８のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記重錘の側面に相対する前記壁部材の内面または前記壁部材の内面に相対する前記重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に前記重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、前記重錘と前記壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材を突設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１乃至９に係る振動低減装置では、振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなる構成になっている。
【００１９】
従って、本発明の請求項１乃至９に係る振動低減装置によれば、粘弾性体または粘性体のばね特性により減衰作用を発揮させることができる。加えて、重錘の振動により固定治具と壁部材と重錘との間の空間が収縮し、そして粘弾性体または粘性体が固定治具と壁部材と重錘との間に流出入する際に圧力損失が発生するため、さらなる減衰作用を発揮させることができる。さらに、粘弾性体または粘性体のずり変形により減衰作用を発揮させることができる。上記のような複数の減衰作用によって大きな減衰効果が得られ、従来例に係る振動低減装置で用いられているようなダンパを用いる必要がないから、振動低減装置をコンパクトな構造にすることができる。
【００２０】
本発明の請求項２に係る振動低減装置では、重錘は、複数の平板状の重錘片が積層されている。従って、本発明の請求項２に係る振動低減装置によれば、重錘片の積層枚数を調整することにより、振動低減装置の吸収し得る振動の周波数を機械が発生する振動の周波数に合わせることができる。
【００２１】
本発明の請求項３乃至６に係る振動低減装置では、重錘に、粘弾性体または粘性体が介在し得る孔が設けられている。従って、本発明の請求項３乃至６に係る振動低減装置によれば、重錘の振動により固定治具と壁部材と重錘との間の空間が収縮する際に、粘弾性体または粘性体が流入する空間の容積が多く、流入時における圧力損失が増大するから、より優れた減衰能力を発揮することができる。
【００２２】
本発明の請求項７または８に係る振動低減装置では、温度変化により粘弾性体または粘性体の動的特性（剪断弾性率や損失係数）が変化しても、加熱器に供給する電力を制御することにより、粘弾性体または粘性体の温度を一定に保持することができる。従って、本発明の請求項７または８に係る振動低減装置によれば、振動低減装置の減衰性能の安定化を図ることができる。
【００２３】
本発明の請求項９に係る振動低減装置では、重錘の側面に相対する壁部材の内面または壁部材の内面に相対する重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、重錘と壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材が突設されている。従って、本発明の請求項９に係る振動低減装置によれば、振動低減装置に衝撃等の外乱が作用しても、間隔保持部材により重錘と壁部材との間の間隔が保持されるので、間隔の変化に起因する粘弾性体または粘性体の動的特性の変動を回避することができる。また、間隔保持部材の先端に低摩擦部材が付設されているため、通常時に摺動抵抗が大きくなる等の支障が生じるようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態１乃至４に係る振動低減装置を、添付図面の図１乃至１２を順次参照しながら、振動低減装置を圧延機に適用した場合を例として説明する。
【００２５】
先ず、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を、添付図面の図１乃至３を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の模式的側面構成説明図、図２は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の平面図、図３は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【００２６】
先ず、図１は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の概要を、図１を参照しながら説明する。図に示す符号２０は圧延機であって、この圧延機１０は幅方向の両側の開口部にロールの端部を支えるチョックが設けられたハウジング２１を備えている。このハウジング２１の内側には、上側から順に上部バックアップロール２２、上部圧延ロール２３、この上部圧延ロール２３との間で被圧延材Ｗを圧延する下部圧延ロール２４、および下部バックアップロール２５が設けられている。前記各ロール２２，２３，２４，２５それぞれの端部は、何れもハウジング２１の幅方向の両側の開口部２１ａに設けられたチョックにより支持されている。また、前記下部バックアップロール２５の下部に、下部バックアップロール２５を介して前記下部圧延ロール２４に上向きの力を付与する圧下装置２６が設けられている。
【００２７】
そして、このような構成の圧延機２０の上部バックアップロール２２の端部を回転可能に支持するバックアップロール用チョック２２ａの上に、後述する構成になる振動低減装置１が配設されている。この実施の形態１の場合にあっては、振動低減装置１が上部バックアップロール用チョック２２ａの上に配設されている。しかしながら、配設位置はこれに限らず、例えば上部圧延ロール用チョック２３ａ、下部圧延ロール用チョック２４ａ、下部バックアップロール用チョック２５ａの上であってもよく、またハウジング２１や圧下装置２６の何れの上に配設されていてもよいものである。
【００２８】
前記振動低減装置１は、振動低減装置１を図示しない取付けボルトにより上部バックアップロール用チョック２２ａの上に取付けるためのベース盤である、平面視矩形状の固定治具（図３参照）２を備えている。この固定治具２の４個所のコーナ付近に、支持部材であるねじロッド４がねじ部を上側に向けて立設されている。これらねじロッド４は、ブロック状の重錘６に設けられたロッド挿通孔６ｈに挿通されており、そしてこの重錘６の上面と下面とがこれらねじロッド４に嵌着された、弾性体であるばね５，５より挟圧されて固定治具２に弾性支持されている。ところで、この実施の形態１においては、ねじロッド４を用いているが、このねじロッド４を周知の構成になる植込みボルトに置換することができる。
【００２９】
前記重錘６に対する挟圧力は、ねじロッド４の上端の雄ねじに螺着されてなるナット７のねじ込み力がワッシャ７ａを介して上部のばね５に伝達されることにより確保されるように構成されている。そして、前記重錘６と、この重錘６の底面６ｂと固定治具２の間、およびこの重錘６の外側面６ａと固定治具２の４端面に固着されて立設され、この重錘６を四方から囲む壁部材３の内側との間の空間８内には、重錘６の上面よりも低位の液面を有する粘弾性体または粘性体９、より具体的には、シリコンオイル（液体）が入れられている。ところで、本実施の形態１においては、粘弾性体または粘性体９として、上記のとおり、シリコンオイル（液体）を用いた。しかしながら、これ以外に、例えば油、水ガラス、電気粘性流体、磁気粘性流体等も用いることができるから、特にシリコンオイルに限定されるものではなく、固液混合体でよいので、特に液体と限定されるものでもない。
【００３０】
前記ばね５，５は、図３に示すように、細径部と、この細径部の基端部に連なり、前記細径部の外径よりも大径の平面円板部と、この平面円板部の端縁に連なって反細径部側に伸びる円環部とから構成されている。つまり、これらばね５，５は、何れも平面円板部の弾性変形によって重錘６に対する挟圧力が発生するように構成されている。なお、これらばね５，５を、例えば周知の構成になる皿ばねに置換することができる。
【００３１】
以下、上記構成になる本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１の作用態様について説明する。即ち、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１によれば、粘弾性体または粘性体９のばね特性により振動の振幅を減衰させる減衰作用を発揮させることができる。
これに加えて、重錘６の振動により空間８が収縮し、そして粘弾性体または粘性体９が固定治具２と壁部材３と重錘６との間に流出入する際に圧力損失が発生するため、さらなる減衰作用を発揮させることができる。さらに、粘弾性体または粘性体９のずり変形により減衰作用を発揮させることができる。本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１によれば、上記のような複数の減衰作用によって大きな減衰効果が得られ、そして従来例に係る振動低減装置で用いられているようなダンパを用いる必要がないから、振動低減装置１をコンパクトな構造にすることができる。
【００３２】
ところで、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１の場合においては、上記のとおり、前記重錘６と前記壁部材３との間の空間８に、粘弾性体または粘性体９が介在しているだけの構成になっている。しかしながら、本発明の実施の形態１′に係る、その平面図の図４、およびその一部断面視側面図の図５において示すように、重錘６の側面に相対する壁部材３の内面に、先端に重錘６の側面に摺接する低摩擦部材が付設され、これら重錘６と壁部材３との間の空間８の間隔を保持する複数の間隔保持部材９′を突設することができる。なお、低摩擦部材としては、例えばテフロン（商品名）と呼ばれる四フッ化エチレン樹脂を採用することができる。
【００３３】
このように、壁部材３の内面に、複数の間隔保持部材９′を突設することにより、後述するとおりの効果を得ることができる。即ち、振動低減装置１に対して衝撃等の外乱が作用したとしても、これら複数の間隔保持部材９′により重錘６と壁部材３との間の間隔が保持されるので、間隔の変化に起因する粘弾性体または粘性体９の動的特性の変動を回避することができる。また、これら間隔保持部材９′の先端に低摩擦部材が付設され手いるため、通常時に摺動抵抗が大きくなる等の支障が生じるようなことがない。ところで、本実施の形態１′の場合には、間隔保持部材９′は壁部材６の内面に突設されているが、重錘６の側面に突設しても同等の効果を得ることができる。
【００３４】
本発明の実施の形態２に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の平面図であり、図７は本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の重錘の側面図である。なお、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、重錘の構成の相違にあり、重錘の構成以外は上記実施の形態１と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００３５】
即ち、本発明の実施の形態２に係る振動低減装置１の重錘６は、複数の平板状の重錘片６′が積層されている。そして、これら積層された重錘片６′は、最下部の重錘片６′に設けられたねじ穴に下端が螺着されてなる締結用ねじロッド１０と、この締結用ねじロッド１０の先端のねじに螺着されるナット１１とからなる機械的締結手段によって一体的に締結されている。なお、この実施の形態２の場合にあっては、重錘６は、厚さが相違する２種類の重錘片６′から構成されている。しかしながら、このような構成に限らず、例えば重錘６は、厚さがすべて同一の重錘片６′から構成されていても良く、また厚さが相違する３種類以上の重錘片６′から構成されていてもよい。さらに、重錘６は部分的に積層構造になっていてもよいものである。
【００３６】
上記実施の形態２に係る振動低減装置１によれば、積層された複数の重錘片６′が機械的締結手段により一体的に締結されているだけであるから、上記実施の形態１に係る振動低減装置１と同等の効果を得ることができる。そして、この効果に加えて、重錘片６′の積層枚数を調整することにより、この振動低減装置１の吸収し得る振動の周波数を、圧延機が発生する振動の周波数に容易に合わせることができる。
【００３７】
従って、上記実施の形態２に係る振動低減装置１によれば、振動を発生する機械によって別々の振動低減装置を設計、製造するような必要がない。つまり、重錘片６′の枚数を増したり、厚さが相違する重錘片６′を用意したりするだけで、同構成の振動低減装置１により多くの機種の振動低減に対応することができる点において、上記実施の形態１に係る振動低減装置１よりも優れており、極めて経済的である。なお、締結用ねじロッド１０の先端のねじに、図７に示すように、吊持用アイナット１２を採用すると、重錘６を容易に移動させることができ、振動低減装置１の組立が容易になるから、振動低減装置１の製造コストの低減に寄与することができる。
【００３８】
本発明の実施の形態３に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図８は本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の平面図であり、図９は本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。なお、本発明の実施の形態３が上記実施の形態１と相違するところは、重錘の構成の相違にあり、重錘の構成以外は上記形態１と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００３９】
即ち、本発明の実施の形態３に係る振動低減装置１の場合においては、重錘６の上面側から下面側に連通し、前記粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３を複数設けたものである。ところで、本実施の形態３に係る振動低減装置１の場合は、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３は、重錘６の上面側から下面側に連通している。しかしながら、この構成に限らず、本発明の実施の形態３′に係る振動低減装置の一部断面視側面図の図１０に示すように、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３は、重錘６の下面側から空けられ、上面側に貫通していない構成であっても同等の効果を得ることができ、特に孔１３の上端の空間部分（上端開口部）が粘弾性体または粘性体９の上面より高い位置にあることが好ましい。なお、重錘６の底面の総面積に対する複数の粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の下部開口総面積の割合（開口率）は４．２５％である。また、孔１３の直径は必ずしも一定でなくても良く、孔１３の下端から上端の間に直径が小さい部分および／または大きい部分があってもよい。
【００４０】
本発明の実施の形態３に係る振動低減装置１によれば、重錘６の振動により空間８が収縮する際に、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の存在により粘弾性体または粘性体９が流入する空間が多いので、粘弾性体または粘性体９の流入時における圧力損失が増大する。従って、上記実施の形態１に係る振動低減装置１よりも優れた減衰能力を発揮することができる。
【００４１】
本発明の実施の形態４に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図１１は本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の平面図であり、図１２は本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。なお、本発明の実施の形態４が上記形態２と相違するところは、重錘の構成が相違すると共に、粘弾性体または粘性体の温度を一定に保持し得るように構成した点にあり、これ以外の構成については、上記実施の形態３と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００４２】
即ち、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１では、上記実施の形態３の場合と同様、複数の重錘片６′からなる重錘６の上面側から下面側に連通し、前記粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３が設けられている。また、これら粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の一つに粘弾性体または粘性体９の温度を検出する温度検出センサ１４を遊嵌状態に嵌挿されると共に、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の列の左右方向の一個所ずつの締結用ねじロッド１０の嵌挿穴に、温度調節手段である加熱器１５が嵌入されている。そして、前記温度検出センサ１４により検出される粘弾性体または粘性体９の温度が予め設定した所定の温度範囲になるように、前記加熱器１５に電力を供給する電力供給装置１６を制御するコントローラ１７が設けられてなるものである。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１においては、締結用ねじロッド１０の嵌挿穴に加熱器１５を嵌入したが、重錘６の粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の列の左右方向の一個所ずつに、別途加熱器挿入穴を設けてもよい。また、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の１つに温度検出センサ１４を遊嵌状態に嵌挿したが、重錘６に温度検出センサ１４を嵌挿するセンサ嵌挿穴を別途設けてもよい。
【００４４】
本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１では、温度変化により動的特性（剪断弾性率や損失係数）が変化する粘弾性体または粘性体９であっても、温度検出センサ１４で検出される温度が所定の温度になるように、コントローラ１７により加熱器１５に電力を供給する電力供給装置１６が制御される。従って、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１によれば、加熱器１５に供給される電力を制御することにより、粘弾性体または粘性体９の温度を一定に保持することができるから、この振動低減装置１の減衰性能の安定化を図ることができるという優れた効果を得ることができる。なお、温度調節手段としては加熱器に限らず、粘弾性体または粘性体９を直接、または間接的に加熱／冷却するものであればよい。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の上記実施の形態１に係る振動低減装置１による実施例を、添付図面を参照しながら説明する。図１３は本発明の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の振動説明図であり、また図１４は振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図である。なお、これら図１３、１４における縦軸は上部バックアップロール用チョックの振動（単位；ｍ／ｓ２）であり、また横軸は時間(単位；ｓ)である。
【００４６】
本実施例においては、下記の仕様の振動低減装置を、図１に示す構成になる圧延機の上部バックアップロールを支持する上部バックアップロール用チョックに付設してその減衰効果を調査した。その調査結果は、図１３に示すとおりである。
（１）重錘の重量 ；２６７Ｋｇ
（２）ばねの合計ばね定数 ；５．０×１０７Ｎ／ｍ
（３）シリコンオイルの粘度；１００万ｃｓｔ
図１３によれば、振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図の図１４との比較において良く理解されるように、本実施例においては、異常振動がなくなっており、振動が抑制されていることが分かる。
【００４７】
ところで、上記実施の形態２乃至４に係る振動低減装置１においては、何れも重錘６と壁部材３との間の空間８に粘弾性体または粘性体９が介在しているだけの場合を例として説明した。しかしながら、上記実施の形態１′に係る振動低減装置１の場合と同様、上記実施の形態２乃至４に係る振動低減装置１の重錘６の側面または壁部材３の内面のうちの何れか一方に、間隔保持部材９′を突設することができる。また、上記実施の形態１乃至４に係る振動低減装置１は、何れも本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、上記実施の形態１乃至４に係る振動低減装置１の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る振動低減装置１によれば、コンパクトな構成であるにもかかわらず、大きな減衰能力があるので、圧延機の他に、例えば工作機械、破砕機等の産業用機械、自動車や鉄道等の車両、建設機械等のように振動を発生する多品種の機械に対して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の模式的側面構成説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１′に係る振動低減装置の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１′に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の重錘の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３′に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１３】本発明の実施例に係り、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の振動説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…振動低減装置，２…固定治具，３…壁部材，４…ねじロッド，５…ばね，６…重錘，６ａ…外側面，６ｂ…底面，６ｈ…ロッド挿通孔，６′…重錘片，７…ナット，７ａ…ワッシャ，８…空間，９…粘弾性体または粘性体，９′…間隔保持部材，１０…締結用ねじロッド，１１…ナット，１２…吊持用アイナット，１３…粘弾性体または粘性体が介在する孔，１４…温度検出センサ，１５…加熱器，１６…電力供給装置，１７…コントローラ
２０…圧延機，２１…ハウジング，２１ａ…開口部，２２…上部バックアップロール，２２ａ…上部バックアップロール用チョック，２３…上部圧延ロール，２３ａ…上部圧延ロール用チョック，２４…下部圧延ロール，２４ａ…下部圧延ロール用チョック，２５…下部バックアップロール，２５ａ…下部バックアップロール用チョック，２６…圧下装置
Ｗ…被圧延材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動低減装置の改善に係り、より詳しくは、機械に付設され、この機械が発生する振動の振幅を減衰させる振動低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動を発生する機械、例えば圧延機では、周知のとおり、一対のワークロールの間に被圧延材を挟圧して通過させることによって圧延が行われている。これら一対のワークロールに対しては、各ワークロールの背後に設けられたバックアップロールを介して大きな圧下力が加えられる。このような構成になる圧延機において、被圧延材の圧延速度がある程度速くなると、チャタリングと称される数１０〜数１００Ｈｚの異常振動が発生し、被圧延材に板厚不良が生じることがある。そこで、チャタリングが生じた場合、圧延速度を低下させることなく振動を抑制するために、圧延機に振動低減装置を付設することにより振動を低減させるようにしている。圧延機の振動を低減させる振動低減装置としては、例えば後述するような２つの典型例がある。
【０００３】
先ず、第１従来例に係る圧延機の振動を低減させる振動低減装置は、下記のような構成になるものである。即ち、圧延機のハウジングに縦振動の振動周波数領域に合致させたばね定数を有する振動低減装置を配置することによって、圧延機のハウジングの縦振動を低減させる。このハウジングの振動低減によってワークロールの縦振動も低減され、被圧延材を高速で圧延しても圧延不良を起こすようなことがなくなる。なお、前記振動低減装置は、縦振動の振動周波数に合致させたばね定数を有するばねと、このばねの上端に固着された錘とから構成されている。また、ダンパを併用した構成のものも開示されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
次に、第２従来例に係る圧延機の振動を低減させる振動低減装置は、下記のような構成になるものである。即ち、振動低減装置は、錘が圧延機のバックアップロールの２つのチョックの間または２つの圧力台の間に設けられ、粘性流体を利用したダンパにより減衰を付与する構造、または梁の間に高減衰ゴムが積層されてなる構造の梁状のばねを用いる構造、またはバックアップロールの圧力台の周囲に設けられた錘で構成された構造になっており、圧延機の振動をコンパクトな錘（付加質量）により、効果的に低減し得る効果を期待することができる(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開平５−１０４１１７号公報
【特許文献２】特開平９−２６７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例１，２に係る振動低減装置は、何れも圧延機の振動を低減することができるので、それなりに有用であると考えられる。しかしながら、従来例に係るこれら振動低減装置は、それぞれ下記のような問題点を持っている。
【０００６】
先ず、上記従来例１（特許文献１）に係る振動低減装置の場合には、振動吸収装置を圧延機のハウジングに設置する構成になっており、圧延ロールの振動を抑制しなければならないにもかかわらず、圧延機のハウジングを介して、圧延ロールの振動を抑制する構成となっている。従って、錘を重くしなければ十分な振動低減効果が得られないという問題がある。また、圧延機の圧下荷重等が変化した場合に、十分な振動低減効果が得られないという問題もある。
【０００７】
次に、上記従来例２（特許文献２）の、錘が圧延機のバックアップロールのチョックの間または圧力台の間に設けられ、粘性流体を利用したダンパにより減衰を付与する構造の振動低減装置の場合には、バックアップロールとハウジングとの間の空間が狭いため、既存の圧延機に付設することが困難である。また、粘性流体を利用したダンパの場合、大きな減衰を得るためには、ダンパ部の寸法を大きくしなければならず、同様に既存の圧延機に付設することが困難である。さらに、梁の間に高減衰ゴムが積層された構造の梁状のばねを用いる構造の振動低減装置の場合には、梁状のばねの間に積層された高減衰ゴムは粘性流体を利用したダンパに比較して小さな減衰しか得ることができないため、振動を効果的に減衰させることが困難である。また、バックアップロールの圧力台の周囲に設けられた錘により構成された構造の振動低減装置の場合には、振動を効果的に減衰させることが困難である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、重錘とばねとダンパで構成すると共に、ダンパ部の寸法を大きくすることなく、より効果的に減衰機能を発揮し、圧延機等の機械に容易に付設することを可能ならしめる振動低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る振動低減装置が採用した手段は、振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１に記載の振動低減装置において、前記重錘は、複数の平板状の重錘片を積層したものであることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記重錘の下面側に孔を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記孔は、前記重錘の最下面側から最上面側に貫通する貫通孔であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項３に記載の振動低減装置において、前記孔の上端開口部は、前記粘弾性体または粘性体の上面より高い位置にあることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至５のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体は、液体であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至６のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体の温度を調節する温度調節手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項８に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項７に記載の振動低減装置において、前記粘弾性体または粘性体の温度を検出する温度検出センサを設け、この温度検出センサにより検出される前記粘弾性体または粘性体の温度が所定の温度範囲になるよう、前記温度調節手段を制御するコントローラを設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項９に係る振動低減装置が採用した手段は、請求項１乃至８のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置において、前記重錘の側面に相対する前記壁部材の内面または前記壁部材の内面に相対する前記重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に前記重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、前記重錘と前記壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材を突設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１乃至９に係る振動低減装置では、振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなる構成になっている。
【００１９】
従って、本発明の請求項１乃至９に係る振動低減装置によれば、粘弾性体または粘性体のばね特性により減衰作用を発揮させることができる。加えて、重錘の振動により固定治具と壁部材と重錘との間の空間が収縮し、そして粘弾性体または粘性体が固定治具と壁部材と重錘との間に流出入する際に圧力損失が発生するため、さらなる減衰作用を発揮させることができる。さらに、粘弾性体または粘性体のずり変形により減衰作用を発揮させることができる。上記のような複数の減衰作用によって大きな減衰効果が得られ、従来例に係る振動低減装置で用いられているようなダンパを用いる必要がないから、振動低減装置をコンパクトな構造にすることができる。
【００２０】
本発明の請求項２に係る振動低減装置では、重錘は、複数の平板状の重錘片が積層されている。従って、本発明の請求項２に係る振動低減装置によれば、重錘片の積層枚数を調整することにより、振動低減装置の吸収し得る振動の周波数を機械が発生する振動の周波数に合わせることができる。
【００２１】
本発明の請求項３乃至６に係る振動低減装置では、重錘に、粘弾性体または粘性体が介在し得る孔が設けられている。従って、本発明の請求項３乃至６に係る振動低減装置によれば、重錘の振動により固定治具と壁部材と重錘との間の空間が収縮する際に、粘弾性体または粘性体が流入する空間の容積が多く、流入時における圧力損失が増大するから、より優れた減衰能力を発揮することができる。
【００２２】
本発明の請求項７または８に係る振動低減装置では、温度変化により粘弾性体または粘性体の動的特性（剪断弾性率や損失係数）が変化しても、加熱器に供給する電力を制御することにより、粘弾性体または粘性体の温度を一定に保持することができる。従って、本発明の請求項７または８に係る振動低減装置によれば、振動低減装置の減衰性能の安定化を図ることができる。
【００２３】
本発明の請求項９に係る振動低減装置では、重錘の側面に相対する壁部材の内面または壁部材の内面に相対する重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、重錘と壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材が突設されている。従って、本発明の請求項９に係る振動低減装置によれば、振動低減装置に衝撃等の外乱が作用しても、間隔保持部材により重錘と壁部材との間の間隔が保持されるので、間隔の変化に起因する粘弾性体または粘性体の動的特性の変動を回避することができる。また、間隔保持部材の先端に低摩擦部材が付設されているため、通常時に摺動抵抗が大きくなる等の支障が生じるようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態１乃至４に係る振動低減装置を、添付図面の図１乃至１２を順次参照しながら、振動低減装置を圧延機に適用した場合を例として説明する。
【００２５】
先ず、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を、添付図面の図１乃至３を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の模式的側面構成説明図、図２は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の平面図、図３は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【００２６】
先ず、図１は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の概要を、図１を参照しながら説明する。図に示す符号２０は圧延機であって、この圧延機１０は幅方向の両側の開口部にロールの端部を支えるチョックが設けられたハウジング２１を備えている。このハウジング２１の内側には、上側から順に上部バックアップロール２２、上部圧延ロール２３、この上部圧延ロール２３との間で被圧延材Ｗを圧延する下部圧延ロール２４、および下部バックアップロール２５が設けられている。前記各ロール２２，２３，２４，２５それぞれの端部は、何れもハウジング２１の幅方向の両側の開口部２１ａに設けられたチョックにより支持されている。また、前記下部バックアップロール２５の下部に、下部バックアップロール２５を介して前記下部圧延ロール２４に上向きの力を付与する圧下装置２６が設けられている。
【００２７】
そして、このような構成の圧延機２０の上部バックアップロール２２の端部を回転可能に支持するバックアップロール用チョック２２ａの上に、後述する構成になる振動低減装置１が配設されている。この実施の形態１の場合にあっては、振動低減装置１が上部バックアップロール用チョック２２ａの上に配設されている。しかしながら、配設位置はこれに限らず、例えば上部圧延ロール用チョック２３ａ、下部圧延ロール用チョック２４ａ、下部バックアップロール用チョック２５ａの上であってもよく、またハウジング２１や圧下装置２６の何れの上に配設されていてもよいものである。
【００２８】
前記振動低減装置１は、振動低減装置１を図示しない取付けボルトにより上部バックアップロール用チョック２２ａの上に取付けるためのベース盤である、平面視矩形状の固定治具（図３参照）２を備えている。この固定治具２の４個所のコーナ付近に、支持部材であるねじロッド４がねじ部を上側に向けて立設されている。これらねじロッド４は、ブロック状の重錘６に設けられたロッド挿通孔６ｈに挿通されており、そしてこの重錘６の上面と下面とがこれらねじロッド４に嵌着された、弾性体であるばね５，５より挟圧されて固定治具２に弾性支持されている。ところで、この実施の形態１においては、ねじロッド４を用いているが、このねじロッド４を周知の構成になる植込みボルトに置換することができる。
【００２９】
前記重錘６に対する挟圧力は、ねじロッド４の上端の雄ねじに螺着されてなるナット７のねじ込み力がワッシャ７ａを介して上部のばね５に伝達されることにより確保されるように構成されている。そして、前記重錘６と、この重錘６の底面６ｂと固定治具２の間、およびこの重錘６の外側面６ａと固定治具２の４端面に固着されて立設され、この重錘６を四方から囲む壁部材３の内側との間の空間８内には、重錘６の上面よりも低位の液面を有する粘弾性体または粘性体９、より具体的には、シリコンオイル（液体）が入れられている。ところで、本実施の形態１においては、粘弾性体または粘性体９として、上記のとおり、シリコンオイル（液体）を用いた。しかしながら、これ以外に、例えば油、水ガラス、電気粘性流体、磁気粘性流体等も用いることができるから、特にシリコンオイルに限定されるものではなく、固液混合体でよいので、特に液体と限定されるものでもない。
【００３０】
前記ばね５，５は、図３に示すように、細径部と、この細径部の基端部に連なり、前記細径部の外径よりも大径の平面円板部と、この平面円板部の端縁に連なって反細径部側に伸びる円環部とから構成されている。つまり、これらばね５，５は、何れも平面円板部の弾性変形によって重錘６に対する挟圧力が発生するように構成されている。なお、これらばね５，５を、例えば周知の構成になる皿ばねに置換することができる。
【００３１】
以下、上記構成になる本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１の作用態様について説明する。即ち、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１によれば、粘弾性体または粘性体９のばね特性により振動の振幅を減衰させる減衰作用を発揮させることができる。
これに加えて、重錘６の振動により空間８が収縮し、そして粘弾性体または粘性体９が固定治具２と壁部材３と重錘６との間に流出入する際に圧力損失が発生するため、さらなる減衰作用を発揮させることができる。さらに、粘弾性体または粘性体９のずり変形により減衰作用を発揮させることができる。本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１によれば、上記のような複数の減衰作用によって大きな減衰効果が得られ、そして従来例に係る振動低減装置で用いられているようなダンパを用いる必要がないから、振動低減装置１をコンパクトな構造にすることができる。
【００３２】
ところで、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置１の場合においては、上記のとおり、前記重錘６と前記壁部材３との間の空間８に、粘弾性体または粘性体９が介在しているだけの構成になっている。しかしながら、本発明の実施の形態１′に係る、その平面図の図４、およびその一部断面視側面図の図５において示すように、重錘６の側面に相対する壁部材３の内面に、先端に重錘６の側面に摺接する低摩擦部材が付設され、これら重錘６と壁部材３との間の空間８の間隔を保持する複数の間隔保持部材９′を突設することができる。なお、低摩擦部材としては、例えばテフロン（商品名）と呼ばれる四フッ化エチレン樹脂を採用することができる。
【００３３】
このように、壁部材３の内面に、複数の間隔保持部材９′を突設することにより、後述するとおりの効果を得ることができる。即ち、振動低減装置１に対して衝撃等の外乱が作用したとしても、これら複数の間隔保持部材９′により重錘６と壁部材３との間の間隔が保持されるので、間隔の変化に起因する粘弾性体または粘性体９の動的特性の変動を回避することができる。また、これら間隔保持部材９′の先端に低摩擦部材が付設され手いるため、通常時に摺動抵抗が大きくなる等の支障が生じるようなことがない。ところで、本実施の形態１′の場合には、間隔保持部材９′は壁部材６の内面に突設されているが、重錘６の側面に突設しても同等の効果を得ることができる。
【００３４】
本発明の実施の形態２に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の平面図であり、図７は本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の重錘の側面図である。なお、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、重錘の構成の相違にあり、重錘の構成以外は上記実施の形態１と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００３５】
即ち、本発明の実施の形態２に係る振動低減装置１の重錘６は、複数の平板状の重錘片６′が積層されている。そして、これら積層された重錘片６′は、最下部の重錘片６′に設けられたねじ穴に下端が螺着されてなる締結用ねじロッド１０と、この締結用ねじロッド１０の先端のねじに螺着されるナット１１とからなる機械的締結手段によって一体的に締結されている。なお、この実施の形態２の場合にあっては、重錘６は、厚さが相違する２種類の重錘片６′から構成されている。しかしながら、このような構成に限らず、例えば重錘６は、厚さがすべて同一の重錘片６′から構成されていても良く、また厚さが相違する３種類以上の重錘片６′から構成されていてもよい。さらに、重錘６は部分的に積層構造になっていてもよいものである。
【００３６】
上記実施の形態２に係る振動低減装置１によれば、積層された複数の重錘片６′が機械的締結手段により一体的に締結されているだけであるから、上記実施の形態１に係る振動低減装置１と同等の効果を得ることができる。そして、この効果に加えて、重錘片６′の積層枚数を調整することにより、この振動低減装置１の吸収し得る振動の周波数を、圧延機が発生する振動の周波数に容易に合わせることができる。
【００３７】
従って、上記実施の形態２に係る振動低減装置１によれば、振動を発生する機械によって別々の振動低減装置を設計、製造するような必要がない。つまり、重錘片６′の枚数を増したり、厚さが相違する重錘片６′を用意したりするだけで、同構成の振動低減装置１により多くの機種の振動低減に対応することができる点において、上記実施の形態１に係る振動低減装置１よりも優れており、極めて経済的である。なお、締結用ねじロッド１０の先端のねじに、図７に示すように、吊持用アイナット１２を採用すると、重錘６を容易に移動させることができ、振動低減装置１の組立が容易になるから、振動低減装置１の製造コストの低減に寄与することができる。
【００３８】
本発明の実施の形態３に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図８は本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の平面図であり、図９は本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。なお、本発明の実施の形態３が上記実施の形態１と相違するところは、重錘の構成の相違にあり、重錘の構成以外は上記形態１と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００３９】
即ち、本発明の実施の形態３に係る振動低減装置１の場合においては、重錘６の上面側から下面側に連通し、前記粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３を複数設けたものである。ところで、本実施の形態３に係る振動低減装置１の場合は、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３は、重錘６の上面側から下面側に連通している。しかしながら、この構成に限らず、本発明の実施の形態３′に係る振動低減装置の一部断面視側面図の図１０に示すように、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３は、重錘６の下面側から空けられ、上面側に貫通していない構成であっても同等の効果を得ることができ、特に孔１３の上端の空間部分（上端開口部）が粘弾性体または粘性体９の上面より高い位置にあることが好ましい。なお、重錘６の底面の総面積に対する複数の粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の下部開口総面積の割合（開口率）は４．２５％である。また、孔１３の直径は必ずしも一定でなくても良く、孔１３の下端から上端の間に直径が小さい部分および／または大きい部分があってもよい。
【００４０】
本発明の実施の形態３に係る振動低減装置１によれば、重錘６の振動により空間８が収縮する際に、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の存在により粘弾性体または粘性体９が流入する空間が多いので、粘弾性体または粘性体９の流入時における圧力損失が増大する。従って、上記実施の形態１に係る振動低減装置１よりも優れた減衰能力を発揮することができる。
【００４１】
本発明の実施の形態４に係る振動低減装置を、図面を参照しながら説明する。図１１は本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の平面図であり、図１２は本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。なお、本発明の実施の形態４が上記形態２と相違するところは、重錘の構成が相違すると共に、粘弾性体または粘性体の温度を一定に保持し得るように構成した点にあり、これ以外の構成については、上記実施の形態３と全く同構成であるから、同一のものには同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。
【００４２】
即ち、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１では、上記実施の形態３の場合と同様、複数の重錘片６′からなる重錘６の上面側から下面側に連通し、前記粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３が設けられている。また、これら粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の一つに粘弾性体または粘性体９の温度を検出する温度検出センサ１４を遊嵌状態に嵌挿されると共に、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の列の左右方向の一個所ずつの締結用ねじロッド１０の嵌挿穴に、温度調節手段である加熱器１５が嵌入されている。そして、前記温度検出センサ１４により検出される粘弾性体または粘性体９の温度が予め設定した所定の温度範囲になるように、前記加熱器１５に電力を供給する電力供給装置１６を制御するコントローラ１７が設けられてなるものである。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１においては、締結用ねじロッド１０の嵌挿穴に加熱器１５を嵌入したが、重錘６の粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の列の左右方向の一個所ずつに、別途加熱器挿入穴を設けてもよい。また、粘弾性体または粘性体９が介在する孔１３の１つに温度検出センサ１４を遊嵌状態に嵌挿したが、重錘６に温度検出センサ１４を嵌挿するセンサ嵌挿穴を別途設けてもよい。
【００４４】
本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１では、温度変化により動的特性（剪断弾性率や損失係数）が変化する粘弾性体または粘性体９であっても、温度検出センサ１４で検出される温度が所定の温度になるように、コントローラ１７により加熱器１５に電力を供給する電力供給装置１６が制御される。従って、本発明の実施の形態４に係る振動低減装置１によれば、加熱器１５に供給される電力を制御することにより、粘弾性体または粘性体９の温度を一定に保持することができるから、この振動低減装置１の減衰性能の安定化を図ることができるという優れた効果を得ることができる。なお、温度調節手段としては加熱器に限らず、粘弾性体または粘性体９を直接、または間接的に加熱／冷却するものであればよい。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の上記実施の形態１に係る振動低減装置１による実施例を、添付図面を参照しながら説明する。図１３は本発明の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の振動説明図であり、また図１４は振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図である。なお、これら図１３、１４における縦軸は上部バックアップロール用チョックの振動（単位；ｍ／ｓ２）であり、また横軸は時間(単位；ｓ)である。
【００４６】
本実施例においては、下記の仕様の振動低減装置を、図１に示す構成になる圧延機の上部バックアップロールを支持する上部バックアップロール用チョックに付設してその減衰効果を調査した。その調査結果は、図１３に示すとおりである。
（１）重錘の重量 ；２６７Ｋｇ
（２）ばねの合計ばね定数 ；５．０×１０７Ｎ／ｍ
（３）シリコンオイルの粘度；１００万ｃｓｔ
図１３によれば、振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図の図１４との比較において良く理解されるように、本実施例においては、異常振動がなくなっており、振動が抑制されていることが分かる。
【００４７】
ところで、上記実施の形態２乃至４に係る振動低減装置１においては、何れも重錘６と壁部材３との間の空間８に粘弾性体または粘性体９が介在しているだけの場合を例として説明した。しかしながら、上記実施の形態１′に係る振動低減装置１の場合と同様、上記実施の形態２乃至４に係る振動低減装置１の重錘６の側面または壁部材３の内面のうちの何れか一方に、間隔保持部材９′を突設することができる。また、上記実施の形態１乃至４に係る振動低減装置１は、何れも本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、上記実施の形態１乃至４に係る振動低減装置１の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る振動低減装置１によれば、コンパクトな構成であるにもかかわらず、大きな減衰能力があるので、圧延機の他に、例えば工作機械、破砕機等の産業用機械、自動車や鉄道等の車両、建設機械等のように振動を発生する多品種の機械に対して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の模式的側面構成説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１′に係る振動低減装置の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１′に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の重錘の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３′に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る振動低減装置の一部断面視側面図である。
【図１３】本発明の実施例に係り、本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を付設した圧延機の振動説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る振動低減装置が付設されていない圧延機の振動説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…振動低減装置，２…固定治具，３…壁部材，４…ねじロッド，５…ばね，６…重錘，６ａ…外側面，６ｂ…底面，６ｈ…ロッド挿通孔，６′…重錘片，７…ナット，７ａ…ワッシャ，８…空間，９…粘弾性体または粘性体，９′…間隔保持部材，１０…締結用ねじロッド，１１…ナット，１２…吊持用アイナット，１３…粘弾性体または粘性体が介在する孔，１４…温度検出センサ，１５…加熱器，１６…電力供給装置，１７…コントローラ
２０…圧延機，２１…ハウジング，２１ａ…開口部，２２…上部バックアップロール，２２ａ…上部バックアップロール用チョック，２３…上部圧延ロール，２３ａ…上部圧延ロール用チョック，２４…下部圧延ロール，２４ａ…下部圧延ロール用チョック，２５…下部バックアップロール，２５ａ…下部バックアップロール用チョック，２６…圧下装置
Ｗ…被圧延材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項２】
前記重錘は、複数の平板状の重錘片を積層したものであることを特徴とする請求項１に記載の振動低減装置。
【請求項３】
前記重錘の下面側に孔を設けたことを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項４】
前記孔は、前記重錘の最下面側から最上面側に貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項５】
前記孔の上端開口部は、前記粘弾性体または粘性体の上面より高い位置にあることを特徴とする請求項３に記載の振動低減装置。
【請求項６】
前記粘弾性体または粘性体は、液体であることを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項７】
前記粘弾性体または粘性体の温度を調節する温度調節手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項８】
前記粘弾性体または粘性体の温度を検出する温度検出センサを設け、この温度検出センサにより検出される前記粘弾性体または粘性体の温度が所定の温度範囲になるよう、前記温度調節手段を制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項７に記載の振動低減装置。
【請求項９】
前記重錘の側面に相対する前記壁部材の内面または前記壁部材の内面に相対する前記重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に前記重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、前記重錘と前記壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材を突設したことを特徴とする請求項１乃至８のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項１】
振動する機械に付設される固定治具と、この固定治具に立設された支持部材と、この支持部材で貫通支持される重錘と、この支持部材に嵌着され、前記重錘の上部および下部を弾性支持する弾性体と、前記重錘の一部または全体の四方を囲む壁部材と、前記固定治具と前記壁部材とで形成される空間に充填される粘弾性体または粘性体とからなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項２】
前記重錘は、複数の平板状の重錘片を積層したものであることを特徴とする請求項１に記載の振動低減装置。
【請求項３】
前記重錘の下面側に孔を設けたことを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項４】
前記孔は、前記重錘の最下面側から最上面側に貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項５】
前記孔の上端開口部は、前記粘弾性体または粘性体の上面より高い位置にあることを特徴とする請求項３に記載の振動低減装置。
【請求項６】
前記粘弾性体または粘性体は、液体であることを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項７】
前記粘弾性体または粘性体の温度を調節する温度調節手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【請求項８】
前記粘弾性体または粘性体の温度を検出する温度検出センサを設け、この温度検出センサにより検出される前記粘弾性体または粘性体の温度が所定の温度範囲になるよう、前記温度調節手段を制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項７に記載の振動低減装置。
【請求項９】
前記重錘の側面に相対する前記壁部材の内面または前記壁部材の内面に相対する前記重錘の側面のうちの何れか一方に、先端に前記重錘の側面または壁部材の内面のうちのいずれか一方に摺接する低摩擦部材が付設され、前記重錘と前記壁部材との間の間隔を保持する間隔保持部材を突設したことを特徴とする請求項１乃至８のうちの何れか一つの項に記載の振動低減装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１２０７５６（Ｐ２００７−１２０７５６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０９５４（Ｐ２００６−２６０９５４）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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