JP2001108014A - Damper device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は例えば配管等の振動
を、電磁力で受動的に吸収して減衰させるためのダンパ
装置に係り、特に共振回路を利用した振動吸収機構に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damper device for passively absorbing and attenuating, for example, vibration of a pipe or the like with an electromagnetic force, and more particularly to a vibration absorbing mechanism using a resonance circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】機械の高速化、小型軽量化が進むにつれ
て、低振動化への要請が高まってきている。このような
低振動化への要請に対して、特に外部からエネルギーを
供給する必要がない受動型のダンパ装置が最も広く実用
化されている。受動型のダンパ装置としては従来からの
粘性や摩擦を利用したもの以外に、振動エネルギーを電
気エネルギーに変換し、電気抵抗で熱エネルギーに変換
して振動を吸収して減衰させる方法が知られている。2. Description of the Related Art As the speed and size and weight of machines have been increased, there has been an increasing demand for lower vibration. In response to such a demand for low vibration, a passive damper device that does not particularly need to supply energy from the outside has been most widely used. As a passive damper device, besides the conventional one using viscosity or friction, there is also known a method of converting vibration energy into electric energy, converting it into heat energy with electric resistance to absorb and attenuate vibration. I have.
【０００３】又、機械的な振動エネルギーの吸収方法と
して、付加質量をバネ或いはバネ粘性体とで制振対象に
接続し、この付加質量系に振動エネルギーを吸収させる
動吸振器が知られている。しかしながら、この機械的な
振動エネルギーの吸収方法では、付加質量系のパラメー
タを調整することが困難であり、効率的な振動の抑制が
困難であるという問題があった。渦電流ダンパ装置は、
振動エネルギーを渦電流という電気エネルギーに変換
し、渦電流が流れた場所での抵抗損失によるジュール熱
を発生させ、熱エネルギーに変換して振動を吸収して減
衰させるものである。渦電流ダンパ装置は、振動によっ
て電気的導体が磁束を切断して導体に起電力が発生し、
その起電力により渦電流が生じるものである。しかしな
がら一般に渦電流ダンパ装置では、磁束の変化分を有効
に電磁気的なエネルギーに変換することが難しく、効率
が低いものであった。As a mechanical vibration energy absorbing method, there is known a dynamic vibration absorber in which an additional mass is connected to a vibration damping object with a spring or a spring viscous body, and the additional mass system absorbs the vibration energy. . However, this mechanical vibration energy absorbing method has a problem that it is difficult to adjust the parameters of the additional mass system, and it is difficult to efficiently suppress the vibration. The eddy current damper device
Vibration energy is converted into electric energy called eddy current, Joule heat is generated due to resistance loss at a place where the eddy current flows, and converted into heat energy to absorb and attenuate vibration. In an eddy current damper device, an electric conductor cuts off magnetic flux by vibration, and an electromotive force is generated in the conductor,
An eddy current is generated by the electromotive force. However, in the eddy current damper device, it is generally difficult to effectively convert a change in magnetic flux into electromagnetic energy, and the efficiency is low.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みてなされたもので、パラメータの調整が容易で、
且つ振動エネルギーを効率的に電磁気的なエネルギーに
変換して振動を減衰させることができるダンパ装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and makes it easy to adjust parameters.
It is another object of the present invention to provide a damper device that can efficiently convert vibration energy into electromagnetic energy to attenuate vibration.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
のダンパ装置は、少なくとも磁石の一方の極の磁極から
出る磁束を、二つ以上のヨーク入り口にそれらの数だけ
の、該磁極に面する空隙を介して分岐通過させ、該ヨー
ク出口からの磁束を再び該磁石の他極に戻す磁気回路を
形成すると共に、該磁気回路の磁束に鎖交するコイルを
周回し、該二つ以上のヨークはすべて剛に機械的に接続
され、振動の発生側に該磁極又は該ヨークの何れかを直
結し、他方を固定面に剛に接続し、該振動によって該空
隙長が分岐の方向によって差動的に変化することによっ
て該磁束の分岐に差動的な変化が生じるようにして、該
ヨークおよび又は磁極に周回された１個以上のコイルに
コンデンサあるいは直列に接続されたコンデンサと電気
抵抗を接続し電気共振回路を形成する磁気ダンパ装置に
おいて、制振対象自体の共振周波数ωnと電気回路の共
振周波数ωeの間にほぼAccording to a first aspect of the present invention, there is provided a damper device according to the present invention, in which at least two magnetic fluxes from the magnetic pole of one of the magnetic poles are supplied to two or more yoke entrances. A magnetic circuit that returns the magnetic flux from the yoke outlet to the other pole of the magnet again, and circulates a coil interlinking the magnetic flux of the magnetic circuit. All of the above yokes are rigidly mechanically connected, and either the magnetic pole or the yoke is directly connected to the vibration generating side, the other is rigidly connected to the fixed surface, and the vibration causes the gap length to change in the direction of the branch. In this manner, the magnetic flux is changed in a differential manner by causing a differential change in the branch of the magnetic flux, and is electrically connected to a capacitor or a capacitor connected in series with the yoke and / or one or more coils wound around the magnetic poles. Connect resistor and electricity A magnetic damper device forms a oscillation circuit, substantially between the resonance frequency ωe of the resonance frequency ωn and the electrical circuitry of the damping target itself
【数４】 の関係があることを特徴とする。(Equation 4) Is characterized by the following relationship.
【０００６】上述した本発明によれば、磁石の一方の極
の磁極からでる磁束を、二つ以上のヨーク入口に振り分
け、そのヨークを通過した磁束が再び磁石の他方の磁極
に戻るように構成したものであるので、磁石の一方の磁
極からでる磁束を二つ以上のヨーク入口に振動に対応し
て振り分けら、これにより磁束の変化分の全量を磁気回
路で利用することができる。従って、磁束の変化分を有
効にエネルギーに変換させることができる。According to the present invention described above, the magnetic flux from one magnetic pole of the magnet is distributed to two or more yoke inlets, and the magnetic flux passing through the yoke returns to the other magnetic pole of the magnet again. Therefore, the magnetic flux from one magnetic pole of the magnet is distributed to two or more yoke inlets in accordance with the vibration, whereby the entire amount of the change in the magnetic flux can be used in the magnetic circuit. Therefore, the change in the magnetic flux can be effectively converted into energy.
【０００７】制振対象自体の共振周波数ωnと電気回路
の共振周波数ωeとの間に上述した関係があることで、
伝達関数の周波数特性において、２つの定点が等しくな
るように電気回路の共振周波数を決めることができる。
従って、この関係を持たせることにより、伝達関数にお
いて共振時のピークを有さずに最適な減衰が与えられる
条件を求めることが可能となる。The above-described relationship between the resonance frequency ωn of the vibration suppression target itself and the resonance frequency ωe of the electric circuit,
In the frequency characteristic of the transfer function, the resonance frequency of the electric circuit can be determined so that the two fixed points are equal.
Accordingly, by providing this relationship, it is possible to obtain a condition under which the transfer function does not have a peak at the time of resonance and provides optimal attenuation.
【０００８】即ち、ダンパ装置に電気的な共振回路を併
用することにより、振動体の固有振動数における振動の
増幅の抑制が可能である。コイルの両端に抵抗を単に接
続した場合には、制振効果を大きくするためには、磁気
吸引力による不安定剛性を大きくする、つまり等価剛性
比βを大きくする必要がある。従って、この場合には不
安定になりやすくなるという問題があった。コイルの両
端にコンデンサと抵抗を接続し、コイルの有する自己イ
ンダクタンスと合わせて電気的な共振回路を形成するこ
とにより、不安定剛性が小さくても振動の抑制効果を十
分に大きくすることが可能である。That is, by using the electric resonance circuit in combination with the damper device, it is possible to suppress the amplification of the vibration at the natural frequency of the vibrating body. If a resistor is simply connected to both ends of the coil, it is necessary to increase the unstable rigidity due to the magnetic attraction, that is, to increase the equivalent rigidity ratio β in order to increase the vibration damping effect. Therefore, in this case, there has been a problem that it is likely to be unstable. By connecting a capacitor and a resistor to both ends of the coil and forming an electric resonance circuit together with the self-inductance of the coil, it is possible to sufficiently increase the vibration suppression effect even if the unstable rigidity is small. is there.
【０００９】又、請求項２に記載の発明は、該ヨークお
よび磁極に周回された２個以上のコイルにコンデンサを
単独で、或いはコンデンサと直列に接続した抵抗と共に
接続しそれぞれの電気回路の共振周波数を制振対象の別
々のモードの固有振動数に対してほぼAccording to a second aspect of the present invention, a capacitor is connected to two or more coils wrapped around the yoke and the magnetic poles singly or together with a resistor connected in series with the capacitor, and the resonance of each electric circuit is controlled. The frequency is approximately the same as the natural frequency of the
【数５】 但し、等価剛性比βは磁気吸引力による不安定剛性と制
振対象の元々の支持剛性との比である、が成り立つこと
を特徴とする。これにより、複数の制振対象の固有振動
数のモードが存在する場合に、それぞれのモードに対し
て振動を抑制することが可能となる。(Equation 5) However, the equivalent rigidity ratio β is a ratio between the unstable rigidity due to the magnetic attraction force and the original support rigidity of the vibration damping target. Thus, when there are a plurality of modes of the natural frequency to be damped, it is possible to suppress the vibration for each mode.
【００１０】又、請求項３に記載の発明は、コイルの内
部抵抗を含めた電気回路の抵抗値Ｒkとコイルのインダ
クタンスＬkとダンパ装置が設置されていないときの制
振対象自体の共振周波数ωnkで決まる減衰比 ζk＝Ｒk／（２Ｌkωnk） がほぼ、Further, according to the present invention, the resistance value Rk of the electric circuit including the internal resistance of the coil, the inductance Lk of the coil, and the resonance frequency ωnk of the vibration suppression target itself when no damper device is installed. The damping ratio ζk = Rk / (2Lkωnk) determined by
【数６】 を満たすことを特徴とする。これにより、振動体の変位
と加振力との間の周波数応答関数における２つの定点の
高さが等しくなるような関係を導き、且つその２つの定
点において周波数応答関数がほぼ極大値をとるように減
衰パラメータを設定することができる。従って、この減
衰パラメータにより、最適な減衰条件を導き出すことが
できる。(Equation 6) Is satisfied. This leads to a relationship between the displacement of the vibrating body and the excitation force such that the heights of the two fixed points in the frequency response function are equal, and the frequency response function has a substantially maximum value at the two fixed points. Can be set the attenuation parameter. Therefore, optimal attenuation conditions can be derived from these attenuation parameters.
【００１１】又、本発明のダンパ装置は、ヨーク及び又
は磁極に、積層した電極鋼板を用いることが好ましい。
これによりヨークに生じる渦電流損失を少なくし、ヨー
クに生じる磁束の変化を効率的にコイルにより取り出す
ことができる。Further, in the damper device of the present invention, it is preferable to use laminated electrode steel plates for the yoke and / or the magnetic pole.
Thereby, the eddy current loss generated in the yoke can be reduced, and the change in the magnetic flux generated in the yoke can be efficiently extracted by the coil.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図３を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１３】本発明の実施の形態のダンパ装置の概念図
を図１（ａ）（ｂ）に示す。（ａ）では、このダンパ装
置は２つのヨーク２，２から構成され、制振対象６に固
定される可動部と、永久磁石１と磁極３から構成され基
礎に固定される固定部８とからなり、これらが機械的な
バネ（金属バネ、空気バネ、ゴム等）７により接続され
ている。（ｂ）では、固定部と可動部が逆になってい
る。可動部と固定部はギャップを介し磁気的に接続して
おり、永久磁石からの磁束が２つのヨーク２，２に分岐
して流れる構造になっている。振動が発生すると、可動
部と固定部の間で相対変位が生じ、左右のギャップ長は
一方が大きくなれば一方が小さくなるというようにシー
ソー的に増減する。この時、左右の磁気ループの磁気抵
抗、磁束、吸引力も同様にシーソー的に増減する。これ
を磁気シーソー現象と呼んでいる。この現象の特徴とし
て、微小振動でも磁石からの磁束の振り分けに大きな変
化が生じ、ヨーク２，２において大きな磁束変動が得ら
れる。FIGS. 1A and 1B are conceptual views of a damper device according to an embodiment of the present invention. In (a), the damper device is composed of two yokes 2 and 2, a movable part fixed to a vibration damping target 6, and a fixed part 8 composed of a permanent magnet 1 and a magnetic pole 3 and fixed to a foundation. These are connected by a mechanical spring (metal spring, air spring, rubber, etc.) 7. In (b), the fixed part and the movable part are reversed. The movable part and the fixed part are magnetically connected via a gap, so that the magnetic flux from the permanent magnet is branched and flows to the two yokes 2 and 2. When the vibration occurs, a relative displacement occurs between the movable portion and the fixed portion, and the length of the left and right gaps increases and decreases like a seesaw such that one becomes larger when one becomes larger. At this time, the magnetic resistance, magnetic flux, and attractive force of the left and right magnetic loops also increase and decrease like a seesaw. This is called a magnetic seesaw phenomenon. As a feature of this phenomenon, a large change occurs in the distribution of the magnetic flux from the magnet even with a minute vibration, and a large magnetic flux variation is obtained in the yokes 2 and 2.
【００１４】このダンパ装置では、磁束変動によりヨー
ク２に巻いたコイル４に誘導起電力が発生し、このコイ
ルにコンデンサＣと抵抗Ｒを接続することで、コイルの
自己インダクタンスＬと合わせて電気的な共振回路を形
成し、その共振回路でエネルギーを吸収することにより
振動を抑制することができる。In this damper device, an induced electromotive force is generated in the coil 4 wound around the yoke 2 due to the change in magnetic flux. By connecting a capacitor C and a resistor R to this coil, the coil 4 is electrically connected with the self inductance L of the coil. A vibration can be suppressed by forming a simple resonance circuit and absorbing energy in the resonance circuit.
【００１５】以下に、図１（ａ）（ｂ）のようにバネと
質量からなる１自由度の機械系にこのダンパ装置を適用
した系の定式化を行う。ダンパ装置の可動部を含めた振
動体の質量をｍ、バネ定数をｋとして機械的な減衰は無
視する。振動体が静止しているときの磁路のギャップの
長さ、磁束密度をそれぞれｘ０、Ｂ０とし、ギャップの
断面積をＳｇとする。ダンパ装置の可動部の静止位置か
らの変位をｘとする。この例では、片側のヨーク２にの
みコイルが巻かれているとし、コイルの巻数をＮ１、自
己インダクタンスをＬ１、コイル両端に接続した抵抗の
抵抗値をＲ１、コンデンサの静電容量をＣ１、回路を流
れる電流をｉ１とする。又、渦電流は磁路で発生する一
枚一巻のシート電流ｉｅで近似し、それに関連した近似
集中定数をそれぞれＬｅ，Ｒｅとする。コイル巻数は１
であるが、一般性を持たせてＮｅとする。又、磁石の磁
気抵抗はギャップなどの磁気抵抗より遥かにに大きく、
更に振動時の変位は微小であると仮定する。Hereinafter, a system in which this damper device is applied to a mechanical system having one degree of freedom consisting of a spring and a mass as shown in FIGS. 1A and 1B will be formulated. Assuming that the mass of the vibrating body including the movable part of the damper device is m and the spring constant is k, mechanical damping is ignored. The length of the gap of the magnetic path when the vibrator is stationary, the magnetic flux density was respectively x 0, B 0, the cross-sectional area of the gap and S g. Let x be the displacement of the movable part of the damper device from the rest position. In this example, the coil only on one side of the yoke 2 is wound, the number of turns of the coil N 1, the self-inductance L 1, the resistance value of the resistor connected to the coil ends R 1, the electrostatic capacitance of the capacitor C 1 , and the current flowing through the circuit is i 1 . Further, the eddy current is approximated by the sheet current i e a piece one volume generated in the magnetic path, the approximate lumped constant associated therewith each L e, and R e. Number of coil turns is 1
Although, a N e made to have a generality. Also, the magnetic resistance of the magnet is much larger than the magnetic resistance of the gap, etc.
It is further assumed that the displacement during vibration is very small.
【００１６】ヨーク２，２の磁束Φ１，Φ２はそれぞれ
以下のようになる。The magnetic fluxes Φ 1 and Φ 2 of the yokes 2 and 2 are as follows.
【数７】 (Equation 7)
【数８】 但し、Ｂ１，Ｂ２はヨーク１，２の磁束密度である。(Equation 8) Here, B 1 and B 2 are the magnetic flux densities of the yokes 1 and 2.
【００１７】ヨーク２のコイル両側の起電力は、The electromotive force on both sides of the coil of the yoke 2 is
【数９】 となる。(Equation 9) Becomes
【００１８】コイル両端には抵抗とコンデンサが接続さ
れいるので、Since a resistor and a capacitor are connected to both ends of the coil,
【数１０】 となる。式（数９）、（数１０）から電気回路の方程式
は(Equation 10) Becomes From Equations (9) and (10), the equation of the electric circuit is
【数１１】 となる。[Equation 11] Becomes
【００１９】又、ギャップに作用する磁気的な吸引力ｆ
ｍａは以下のようになる。The magnetic attraction f acting on the gap f
ma is as follows.
【数１２】 但し、μ０は空気中の透磁率である。(Equation 12) However, μ 0 is the magnetic permeability in the air.
【００２０】この時、系の運動方程式は以下のようにな
る。At this time, the equation of motion of the system is as follows.
【数１３】 但し、ｆｍａは機械的な加振力である。(Equation 13) Here, f ma is a mechanical excitation force.
【００２１】次に式（数１１），（数１３）の初期値を
ゼロとしてラプラス変換を行う。ｘ，ｉ１，ｉｅ，ｆ
ｍｅのラプラス変換量をそれぞれＸ（ｓ），Ｉ
１（ｓ），Ｉｅ（ｓ），Ｆ（ｓ）とすると以下のように
なる。Next, Laplace transform is performed with the initial values of the equations (11) and (13) being zero. x, i 1 , ie , f
The Laplace transform amounts of me are X (s) and I, respectively.
1 (s), Ie (s) and F (s) are as follows.
【数１４】 [Equation 14]
【数１５】 (Equation 15)
【００２２】ヨークに電磁鋼板を用いる場合は渦電流損
失は少ないので、これを無視して変位と加振力の間の伝
達関数を求める。When an electromagnetic steel plate is used for the yoke, the eddy current loss is small, so that the transfer function between the displacement and the excitation force is determined by ignoring this.
【数１６】 ここで、ｋｕは磁気吸引力による不安定剛性で、βは等
価剛性比である。(Equation 16) Here, ku is the unstable rigidity due to the magnetic attraction, and β is the equivalent rigidity ratio.
【００２３】ｓ＝ｊωを代入すると無次元化された伝達
関数は、By substituting s = jω, the transfer function that has been made dimensionless is
【数１７】 となる。但し、ｇ＝ω／ωｎ，ｆ＝ω１／ωｎ，Ｘｓｔ
＝Ｆ（ω）／ｋ従って、伝達関数の振幅は以下のように
なる。[Equation 17] Becomes Where g = ω / ω n , f = ω 1 / ω n , X st
= F (ω) / k Therefore, the amplitude of the transfer function is as follows.
【数１８】 (Equation 18)
【００２４】ここで機械系の動吸振器の定点理論による
最適設計を試みる。まず式（数１８）で表される伝達関
数は減衰比に無関係に２つの定点を通ることが知られて
いる。式（数１８）を書き換えるとHere, the optimal design of the mechanical vibration absorber based on the fixed point theory will be attempted. First, it is known that the transfer function represented by the equation (Equation 18) passes through two fixed points regardless of the damping ratio. Rewriting the equation (Equation 18)
【数１９】 となる。上式において、 Ａ／Ｃ＝Ｂ／Ｄ であれば減衰比と無関係になる。このことを式で書くと ｇ４−（１＋ｆ２−β／２）ｇ２＋（１−β）ｆ２＝０ となり、上式の解ｇ１，ｇ２が２つの定点である。解と
係数の関係から ｇ１ ２＋ｇ２ ２＝１＋ｆ２−β／２ となる。２つの定点の高さが等しいと仮定すると、減衰
比を無限大としたときの式（数１８）から定点の座標
は、[Equation 19] Becomes In the above equation, if A / C = B / D, it becomes irrelevant to the attenuation ratio. When this is described by an equation, g 4 − (1 + f 2 −β / 2) g 2 + (1−β) f 2 = 0, and the solutions g 1 and g 2 of the above equation are two fixed points. The g 1 2 + g 2 2 = 1 + f 2 -β / 2 from the relationship between the solutions and coefficients. Assuming that the heights of the two fixed points are equal, from the equation (Equation 18) when the damping ratio is infinite, the coordinates of the fixed points are:
【数２０】 となり、この式を整理すると ｇ１ ２＋ｇ２ ２＝２β＋２(Equation 20) Next, and rearranging the equation g 1 2 + g 2 2 = 2β + 2
【００２５】これらの式から、振動数比ｆはFrom these equations, the frequency ratio f is
【数２１】 となる。この式から式（数１８）の２つの定点が等しく
なるように電気回路の共振周波数を決めることができ
る。この時定点の高さは(Equation 21) Becomes From this equation, the resonance frequency of the electric circuit can be determined so that the two fixed points of the equation (Equation 18) become equal. At this time, the height of the fixed point is
【数２２】 となる。(Equation 22) Becomes
【００２６】２つの定点で極値を持つ条件はそれぞれConditions having extreme values at two fixed points are respectively
【数２３】 である。(Equation 23) It is.
【００２７】この２つの平均値が式（数２１）で与えら
れる最適振動比の場合の最適減衰になる。 ζ２ ｏｐｔ＝３β／８The average value of these two is the optimum damping in the case of the optimum vibration ratio given by the equation (Equation 21). ζ 2 opt = 3β / 8
【００２８】図２及び図３にそれぞれ等価剛性比β＝
０．５，０．１の場合に、回路の減衰を変えたときの系
の伝達関数を示す。機械的な動吸振器と同様な特性を示
すことが分かる。コイル両端に抵抗のみを接続した場合
には、制振特性を良くするためには等価剛性比βを大き
くする必要があったが、その場合不安定になりやすいと
いう問題があった。コイル両端に抵抗とコンデンサを接
続し、共振回路を形成することにより定常振動は等価剛
性比βが小さくても抑制することが可能である。FIGS. 2 and 3 show the equivalent rigidity ratio β =
In the case of 0.5 and 0.1, the transfer function of the system when the attenuation of the circuit is changed is shown. It turns out that it shows the characteristic similar to a mechanical dynamic vibration absorber. When only a resistor is connected to both ends of the coil, it is necessary to increase the equivalent rigidity ratio β in order to improve the vibration damping characteristics, but in that case, there is a problem that the coil tends to be unstable. By connecting a resistor and a capacitor to both ends of the coil and forming a resonance circuit, steady vibration can be suppressed even if the equivalent rigidity ratio β is small.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
束振り分け効果を利用したダンパ装置で、磁気回路にコ
イルを配置し、このコイルに抵抗とコンデンサの直列回
路を接続し、且つこのパラメータを上述の関係に選択す
ることで、振動体の変位と加振力との間の周波数応答関
数における２つの定点の高さが等しくなるようにするこ
とができ、且つ周波数応答関数がほぼ極大値を取るよう
に選択することができる。従って、制振対象に合わせて
最適なパラメータの減衰回路を構成することが可能とな
り、これにより振動を最適に減衰させることができる。
このパラメータは、電気回路定数であるので、その値を
任意に選択することが可能である。As described above, according to the present invention, a coil is disposed in a magnetic circuit, a series circuit of a resistor and a capacitor is connected to this coil, and Is selected in the above relationship, the heights of the two fixed points in the frequency response function between the displacement of the vibrating body and the exciting force can be made equal, and the frequency response function has almost the maximum value. You can choose to take. Therefore, it is possible to configure a damping circuit with the optimal parameters according to the vibration damping target, thereby making it possible to optimally attenuate the vibration.
Since this parameter is an electric circuit constant, its value can be arbitrarily selected.
【図１】本発明の実施の形態のダンパ装置の概略構成を
示す図であり、（ａ）は水平方向の振動を減衰させる場
合であり、（ｂ）は鉛直方向の振動を減衰させる場合で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a damper device according to an embodiment of the present invention, wherein (a) shows a case where horizontal vibration is attenuated, and (b) shows a case where vertical vibration is attenuated. is there.
【図２】本発明の実施の形態の振動系の周波数応答特性
を示す図であり、等価剛性比β＝０．５の場合である。FIG. 2 is a diagram illustrating a frequency response characteristic of the vibration system according to the embodiment of the present invention, where the equivalent rigidity ratio β = 0.5.
【図３】本発明の実施の形態の振動系の周波数応答特性
を示す図であり、等価剛性比β＝０．１の場合である。FIG. 3 is a diagram illustrating a frequency response characteristic of the vibration system according to the embodiment of the present invention, where the equivalent rigidity ratio β = 0.1.
１ 永久磁石 ２ ヨーク ３ 磁極 ４ コイル ６ 制振対象（質量ｍ） ７ 機械的なバネ系（バネ定数ｋ） ８ 固定部 Reference Signs List 1 permanent magnet 2 yoke 3 magnetic pole 4 coil 6 damping target (mass m) 7 mechanical spring system (spring constant k) 8 fixed part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 嘉彦 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 佐藤 一樹 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 村上 力 東京都八王子市柚木３−３−３−1006 Ｆターム(参考） 3H023 AA05 AB07 AC46 3J048 AA02 BC01 BE08 CB24 EA29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshihiko Ando 4-2-1 Motofujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Inside Ebara Research Institute, Ltd. (72) Inventor Kazuki Sato 11-1, Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo No. Ebara Corporation (72) Inventor Tsuyoshi Murakami 3-3-3-1006 Yuzuki, Hachioji-shi, Tokyo F-term (reference) 3H023 AA05 AB07 AC46 3J048 AA02 BC01 BE08 CB24 EA29
Claims (4)
る磁束を、二つ以上のヨーク入り口にそれらの数だけ
の、該磁極に面する空隙を介して分岐通過させ、該ヨー
ク出口からの磁束を再び該磁石の他極に戻す磁気回路を
形成すると共に、該磁気回路の磁束に鎖交するコイルを
周回し、該二つ以上のヨークはすべて剛に機械的に接続
され、振動の発生側に該磁極又は該ヨークの何れかを直
結し、他方を固定面に剛に接続し、 該振動によって該空隙長が分岐の方向によって差動的に
変化することによって該磁束の分岐に差動的な変化が生
じるようにして、該ヨークおよび又は磁極に周回された
１個以上のコイルにコンデンサあるいは直列に接続され
たコンデンサと電気抵抗を接続して電気共振回路を形成
する磁気ダンパ装置において、制振対象自体の共振周波
数ωnと電気回路の共振周波数ωeの間にほぼ 【数１】 の関係があることを特徴とするダンパ装置。1. A magnetic flux from at least one magnetic pole of a magnet is branched and passed through two or more yoke inlets through a number of air gaps facing the magnetic poles, and a magnetic flux from the yoke outlet is provided. To the other pole of the magnet again, and around a coil linked to the magnetic flux of the magnetic circuit, the two or more yokes are all rigidly mechanically connected, and the vibration generating side One of the magnetic pole and the yoke is directly connected to the other, and the other is rigidly connected to a fixed surface, and the gap length is differentially changed by the vibration depending on the direction of the branch, whereby the magnetic flux is differentially connected to the branch. In a magnetic damper device which forms an electric resonance circuit by connecting a capacitor or a capacitor connected in series with an electric resistor to the yoke and / or one or more coils circling the magnetic poles so as to cause a significant change. Vibration target Approximately ## EQU1 ## between the resonance frequency ωe of the resonance frequency ωn and the electrical circuitry of the body A damper device characterized by the following relationship.
静電容量を持つコンデンサを単独で、或いはコンデンサ
と直列に接続した抵抗と共に接続し、それぞれの電気回
路の共振周波数を制振対象の別々のモードの固有振動数
に対してほぼ 【数２】 但し、等価剛性比βは磁気吸引力による不安定剛性と制
振対象の元々の支持剛性との比である、が成り立つこと
を特徴とするダンパ装置。2. The damper device according to claim 1, wherein the m coils wound around the yoke and the magnetic poles are individually connected to a capacitor having a different capacitance or together with a resistor connected in series with the capacitor. Then, the resonance frequency of each electric circuit is almost equal to the natural frequency of a different mode to be damped. However, the damper device is characterized in that the equivalent rigidity ratio β is a ratio between the unstable rigidity due to the magnetic attraction force and the original supporting rigidity of the vibration damping target.
いて、コイルの内部抵抗を含めた電気回路の抵抗値Ｒk
とコイルのインダクタンスＬkとダンパ装置が設置され
ていないときの制振対象自体の共振周波数ωnkで決まる
減衰比 ζk＝Ｒk／（２Ｌkωnk） がほぼ 【数３】 を満たすことを特徴とするダンパ装置。3. The damper device according to claim 1, wherein a resistance value Rk of an electric circuit including an internal resistance of the coil is included.
And the inductance Lk of the coil and the damping ratio ζk = Rk / (2Lkωnk) determined by the resonance frequency ωnk of the vibration damping object itself when the damper device is not installed are approximately given by: A damper device characterized by satisfying the following.
パ装置に関して、ヨーク及び又は磁極に、積層した電極
鋼板を用いたことを特徴とするダンパ装置。4. The damper device according to claim 1, wherein a laminated electrode steel plate is used for the yoke and / or the magnetic pole.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP28869099A JP2001108014A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Damper device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28869099A JP2001108014A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Damper device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108014A true JP2001108014A (en) | 2001-04-20 |
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ID=17733442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28869099A Pending JP2001108014A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Damper device |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001108014A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-10-08 JP JP28869099A patent/JP2001108014A/en active Pending
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