振動の基礎知識～回転軸の振動を抑制できる特許技術～

振動が起きる原因は、物体に何らかの力が働いていることです。ただし、単純に力が加わっただけでは、振動が起きることはありません。単純な力が働くだけでは、基本的に移動するだけです。

振動が起きるのは、物体に対して働いている力が、力の方向を繰り返し変えているときのみに限定されます。前述した振り子やブランコの例で言えば、支点を中心として重力が交互に向きを変えて働いているからです。

回転体の場合は軸受の剛性が圧縮と引張という交互の逆方向の弾性力を生み出すからです。剛性がなければ「振動」にはなりません。

前に行く力のみが働いている場合や、逆に後ろに行く力のみが働いている場合は、その方向に動くだけなのです。ロケットの推力は重力に反して一方向だけに働きます。

振動は、有用な技術として活用されることも多い現象ですが、一方で回転機械の振動は故障、騒音、エネルギーロス、機械加工品質劣化など問題を起こします。

振動問題回避には二つの手段があります。一つは振動自体を弱める手段です。そしてもう一つは、防音壁など振動の伝わりづらい素材や構造を使う技術です。

振動を弱める技術は振動方程式から考察すると4つあります。振れを戻す方向の弾性力により「剛性」、振れの速度に抵抗する「粘性（ダンパー）」、質量や慣性モーメントを大きくする「慣性」、そして振動の大元の「回転抵抗摩擦力緩和」の4つです。剛性、粘性はベアリングの技術であり、慣性はフライホイール（ジャイロ）技術です。

ISDI今岡システムダイナミックス研究所の開発した回転軸ブレ防止特許技術は振動する回転体とは別の物体「慣性球」によって「回転抵抗摩擦力を緩和」する技術です。この技術は、簡単に言えば振動の元になる「動かす力」を「慣性球」が「留まる力」として抑えることで低減させ、振動を抑制する技術です。

軸ブレを抑制することによって、モーター・工業製品をはじめ、様々な製品を高パフォーマンスで運用することが期待できます。