JP2005337497A - Active damper - Google Patents

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Masaaki Hamada
真彰 濱田
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Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active damper capable of developing an effective active damping effect on the vibration of a plurality of or wide frequency ranges by a small supply energy. <P>SOLUTION: This damper forms a vibration system with at least two degrees of freedom by elastically connecting a first block member 14 to a mounting member 12 fitted to an object 10 to be damped and elastically supporting an additional block member 16 on the first block member 14. On the other hand, an excitation means 22 imparting an excitation force between the mounting member 12 and the first block member 14 is installed to directly impart the excitation force to the first block member 14 and indirectly impart the excitation force to the added block member 16 through the first block member 14. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、制振対象に装着されて制振対象における振動を低減する制振器に係り、特に、加振手段を備え、積極的乃至は相殺的に振動を低減することの出来る能動型制振器に関するものである。   The present invention relates to a vibration damper that is mounted on a vibration suppression object and reduces vibrations in the vibration suppression object, and more particularly, an active type vibration suppression device that includes an oscillating means and can reduce vibrations in a positive or destructive manner. It is related to a vibrator.

従来から、自動車の排気管やボデー等のように振動が問題となる部材において、その振動を低減する手段の一つとして、動的吸振器(ダイナミックダンパ)が知られている。また、近年では、より高度な制振効果を得るために、特開昭61−220925号公報や特開平3−292219号公報等に記載されているように、加振手段による加振力を利用することにより、制振対象における振動を積極的乃至は相殺的に低減せしめる能動型の制振器が提案されている。ところが、能動型制振器によって有効な制振効果を得るためには、防振すべき振動に見合うだけの加振力を制振対象に及ぼす必要があることから、特に自動車ボデーのように大型で振動エネルギが大きい場合には、加振手段が大型化したり、加振のための消費エネルギが大きくなることが避けられないこととなり、十分な加振力が得られ難いために満足できる制振効果を得ることが出来ない場合もあった。   2. Description of the Related Art Conventionally, a dynamic vibration absorber (dynamic damper) is known as one of means for reducing vibration in a member where vibration is a problem, such as an exhaust pipe or a body of an automobile. In recent years, in order to obtain a higher level of damping effect, as described in JP-A-61-220925, JP-A-3-292219, etc., the excitation force by the excitation means is used. By doing so, there has been proposed an active vibration damper that can reduce vibrations in a vibration-damping object positively or offsetly. However, in order to obtain an effective damping effect with an active vibration damper, it is necessary to apply an excitation force that is commensurate with the vibration to be damped to the object to be damped. If the vibration energy is large, it is inevitable that the vibration means will be enlarged or the energy consumption for vibration will be large, and it will be difficult to obtain sufficient vibration force. In some cases, the effect could not be obtained.

そこで、このような問題に対処するために、特開平6−235438号公報や特開平7−190139号公報等には、制振対象に取り付けられる取付部材に対してマス部材を弾性支持せしめて一つの振動系を構成すると共に、このマス部材に加振力を及ぼすことにより、振動系における共振作用を利用して、消費エネルギを抑えつつ、制振対象に大きな加振力を及ぼすようにしたものが提案されている。   In order to deal with such a problem, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-235438 and 7-190139 disclose a mass member that is elastically supported by a mounting member that is attached to a vibration suppression target. By constructing two vibration systems and applying an excitation force to this mass member, the resonance action in the vibration system is used to reduce the energy consumption and to exert a large excitation force on the object to be controlled. Has been proposed.

しかしながら、このような共振作用を利用した従来の能動型制振装置では、制振対象に対して有効な加振力を及ぼすことの出来るのが、単一の振動系における固有振動周波数域に限られてしまい、それ以外の周波数域では、必ずしも有効な加振力を及ぼすことが出来ないという問題があったのであり、特に、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して防振効果が要求される自動車のボデー等においては、未だ、要求される防振性能を満足することが難しかったのである。   However, in the conventional active vibration control device using such a resonance action, an effective excitation force can be exerted on the object to be controlled only in the natural frequency range of a single vibration system. In other frequency ranges, there was a problem that it was not always possible to exert an effective excitation force. In particular, a vibration isolation effect was required for vibrations in a plurality of frequency bands or a wide frequency range. However, it is still difficult to satisfy the required anti-vibration performance in automobile bodies and the like.

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、消費エネルギを抑えつつ、大きな加振力を生ぜしめて有効な能動的制振効果を得ることが可能であり、しかも、複数のまたは広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を発揮せしめ得る、新規な構造の能動型制振器を提供することにある。
Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is an effective active damping effect that generates a large excitation force while suppressing energy consumption. It is another object of the present invention to provide an active vibration damper having a novel structure that can exhibit an effective vibration damping effect against a plurality of vibrations in a wide frequency range.

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することのできる発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, each aspect described below can be employed in any combination as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or invented by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.

すなわち、本発明は、制振対象に取り付けられる取付部材に対して、第一のマス部材を振動入力方向で相対変位可能に配設せしめて、それら取付部材と第一のマス部材を弾性的に連結すると共に、該第一のマス部材に対して、少なくとも一つの追加マス部材を振動入力方向で相対変位可能に配設せしめて、該追加マス部材を該第一のマス部材に対して弾性的に支持せしめることにより、複数の固有振動数を持つ振動系を構成する一方、前記取付部材と前記第一のマス部材の間に振動入力方向での相対的な加振力を及ぼす加振手段を設けた能動型制振器を、特徴とする。   That is, according to the present invention, the first mass member is disposed so as to be relatively displaceable in the vibration input direction with respect to the attachment member attached to the vibration suppression target, and the attachment member and the first mass member are elastically arranged. And at least one additional mass member is disposed relative to the first mass member so as to be relatively displaceable in the vibration input direction, so that the additional mass member is elastic with respect to the first mass member. The vibration means having a plurality of natural frequencies is configured by supporting the vibration member, and vibration means for exerting a relative vibration force in the vibration input direction between the mounting member and the first mass member is provided. An active vibration damper is provided.

このような本発明に従う構造とされた能動型制振器においては、制振対象に対して第一のマス部材と追加マス部材が連成的に弾性連結されて支持せしめられることによって、少なくとも2自由度の多自由度振動系が構成される。そして、加振手段によって第一のマス部材に及ぼされる加振力が、かかる多自由度振動系に伝達されて加振されることにより、多自由度の振動系を介して、取付部材ひいては制振対象に及ぼされることとなる。   In such an active vibration damper having a structure according to the present invention, the first mass member and the additional mass member are coupled and elastically coupled to and supported by the object to be damped. A multi-degree-of-freedom vibration system with a degree of freedom is configured. Then, the excitation force exerted on the first mass member by the vibration means is transmitted to the multi-degree-of-freedom vibration system and vibrated, so that the mounting member and the control member are controlled via the multi-degree-of-freedom vibration system. It will be affected by the shake target.

それ故、多自由度振動系における複数の固有振動数を適当にチューニングすることにより、それら各固有振動数の周波数域において、振動系の共振作用に基づき、加振手段による加振力が増幅されて取付部材に及ぼされることとなる。それ故、各固有振動数を制振すべき振動に応じて適当にチューニングすることにより、加振手段への供給エネルギに対して、大きな加振力を制振対象に及ぼすことが出来るのであり、小型で消費エネルギの小さい加振手段によって有効な制振効果を得ることが可能となるのである。なお、本発明において、好適には、取付部材に対して第一のマス部材を介して追加マス部材が弾性的に連結されることにより全体として複数の固有振動数を持つ振動系が構成されるのであり、そこにおいて、加振手段により第一のマス部材に対して直接的に加振力が及ぼされると共に、追加マス部材に対して該第一のマス部材を介して間接的に加振力が及ぼされるようにされる。   Therefore, by appropriately tuning multiple natural frequencies in a multi-degree-of-freedom vibration system, the excitation force by the excitation means is amplified in the frequency range of each natural frequency based on the resonance action of the vibration system. Will be exerted on the mounting member. Therefore, by appropriately tuning each natural frequency according to the vibration to be damped, a large oscillating force can be exerted on the object to be damped with respect to the energy supplied to the oscillating means. An effective vibration damping effect can be obtained by a small-sized vibration means with low energy consumption. In the present invention, preferably, the additional mass member is elastically connected to the mounting member via the first mass member, whereby a vibration system having a plurality of natural frequencies as a whole is configured. In this case, an excitation force is directly applied to the first mass member by the excitation means, and an excitation force is indirectly applied to the additional mass member via the first mass member. Will be affected.

なお、本発明において、複数の固有振動数のチューニングに際しては、例えば、各固有振動数を、それぞれ防振すべき異なる振動の各周波数にチューニングすることが有効であり、それによって、特に、防振すべき各振動の周波数が略一定で且つ比較的狭い場合には、効率的な制振効果が実現され得る。また、例えば、かかる複数の振動系における固有振動数の二つを、防振すべき一つの振動に対して低周波側と高周波側にずらせてチューニングすることも可能であり、それによって、特に、防振すべき一つの振動の周波数範囲が広い場合や、防振すべき振動の周波数が変動する場合に、効率的な制振効果を安定して得ることが可能となる。なお、防振すべき振動に対して低周波側と高周波側にずらせる固有振動数の範囲は、防振すべき振動特性等に応じて適宜に設定されるものであって特に限定されるものでないが、広い範囲で特に有効な制振効果を得るためには、二つの固有振動数を、低減目的の振動周波数中央値に対して、±20%以内で両側にそれぞれ振って設定することが望ましい。   In the present invention, when tuning a plurality of natural frequencies, for example, it is effective to tune each natural frequency to each frequency of a different vibration to be vibration-proofed. When the frequency of each vibration to be performed is substantially constant and relatively narrow, an efficient vibration damping effect can be realized. In addition, for example, it is possible to tune two of the natural frequencies in such a plurality of vibration systems by shifting them to the low frequency side and the high frequency side with respect to one vibration to be damped. When the frequency range of one vibration to be damped is wide or the frequency of the vibration to be damped fluctuates, it is possible to stably obtain an effective vibration damping effect. The range of the natural frequency to be shifted to the low frequency side and the high frequency side with respect to the vibration to be damped is appropriately set according to the vibration characteristics to be damped and is particularly limited. However, in order to obtain a particularly effective damping effect over a wide range, the two natural frequencies should be set to both sides within ± 20% of the vibration frequency median for the purpose of reduction. desirable.

また、本発明における加振手段としては、第一のマス部材に対して及ぼす加振力の周波数を調節することのできる、公知の各種のものが採用可能であるが、好適には、例えば、かかる加振手段として、取付部材と第一のマス部材の対向面間において、それら取付部材と第一のマス部材を弾性連結する弾性部材によって壁部の一部が構成された作用空気室と、該作用空気室に圧力変化を及ぼす圧力制御手段を含んで構成された空気圧式の加振手段が採用される。このような空気圧式の加振手段においては、作用空気室に及ぼす空気圧変化の周波数を調節することによって発生加振力の周波数を調節することが出来るのであり、制振器本体に特別な加振装置を組み込む必要がない等という利点がある。なお、作用空気室への空気圧変動の伝達は、例えば、電磁切換弁等を用いて、作用空気室を負圧源と大気中とに交互に切換接続すること等によって、有利に実現され得る。ここにおいて、好適には、圧力制御手段による圧力変化が、取付部材に設けられた通路を通じて作用空気室に及ぼされるようにされる。これにより、空気圧変動を及ぼす管路等が、加振による第一のマス部材や追加マス部材の変位に際して変形や変位することを回避できる。   Further, as the vibration means in the present invention, various known ones that can adjust the frequency of the vibration force exerted on the first mass member can be adopted. As such vibration means, between the opposing surfaces of the mounting member and the first mass member, a working air chamber in which a part of the wall portion is configured by an elastic member that elastically connects the mounting member and the first mass member; Pneumatic excitation means configured to include pressure control means for exerting a pressure change on the working air chamber is employed. In such a pneumatic vibration means, the frequency of the generated vibration force can be adjusted by adjusting the frequency of the change in air pressure exerted on the working air chamber. There is an advantage that it is not necessary to incorporate a device. Note that the transmission of the air pressure fluctuation to the working air chamber can be advantageously realized, for example, by alternately switching the working air chamber between the negative pressure source and the atmosphere using an electromagnetic switching valve or the like. Here, the pressure change by the pressure control means is preferably exerted on the working air chamber through a passage provided in the mounting member. Thereby, it is possible to avoid deformation or displacement of a pipe line or the like that causes air pressure fluctuation when the first mass member or the additional mass member is displaced by vibration.

或いはまた、本発明における加振手段としては、例えば、取付部材側に固設されたコイル部材と、第一のマス部材側に固設された磁石部材を含む電磁駆動手段によって構成されたものも、有利に採用され得る。このような電磁式の加振手段においては、コイル部材への通電を電気回路で制御することにより、発生加振力を高精度に制御することが出来るという利点がある。特に、コイル部材を取付部材側に固設したことにより、マス部材の変位に際しても給電用のリード線等が屈曲することがなく、優れた耐久性も確保され得るのである。   Alternatively, as the vibration means in the present invention, for example, one constituted by an electromagnetic driving means including a coil member fixed on the mounting member side and a magnet member fixed on the first mass member side is also available. Can be advantageously employed. Such an electromagnetic excitation means has an advantage that the generated excitation force can be controlled with high accuracy by controlling the energization of the coil member with an electric circuit. In particular, by fixing the coil member to the mounting member side, the lead wire for power feeding and the like is not bent even when the mass member is displaced, and excellent durability can be ensured.

また、本発明において、第一のマス部材と追加マス部材の相対的な配設構造は、制振器の設置スペースや要求される制振特性等に応じて適宜に設計されるものであるが、例えば、取付部材と第一のマス部材を、振動入力方向で離間して対向配置せしめると共に、追加マス部材の一つを環状として、該環状の追加マス部材を、第一のマス部材に対して振動入力方向に直交する方向で外周側に離間して配設した構造が、有利に採用される。このようなマス部材の配設構造においては、第一のマス部材と環状の追加マス部材を、質量を有利に確保しつつ、優れたスペース効率で配設することが可能となる。また、このような環状の追加マス部材を採用すれば、例えば、第一のマス部材と追加マス部材の径方向対向面間にゴム弾性体を介在せしめることにより、それら第一のマス部材と追加マス部材を連結する弾性部材を、振動入力時における主たる変形が剪断で生ぜしめられるゴム弾性体で構成することも可能となるのであり、それによって、固有振動数の低周波側へのチューニング自由度も有利に確保される。   In the present invention, the relative arrangement structure of the first mass member and the additional mass member is appropriately designed according to the installation space of the vibration damper, the required vibration damping characteristics, and the like. For example, the mounting member and the first mass member are spaced apart from each other in the vibration input direction, and one of the additional mass members is annular, and the annular additional mass member is disposed with respect to the first mass member. Thus, a structure that is arranged on the outer peripheral side in a direction orthogonal to the vibration input direction is advantageously employed. In such a mass member arrangement structure, the first mass member and the annular additional mass member can be arranged with excellent space efficiency while advantageously securing the mass. Further, if such an annular additional mass member is employed, for example, a rubber elastic body is interposed between the first mass member and the radially opposing surface of the additional mass member, whereby the first mass member and the additional mass member are added. It is also possible to configure the elastic member that connects the mass members with a rubber elastic body in which the main deformation at the time of vibration input is generated by shearing, and thereby the degree of freedom of tuning the natural frequency to the low frequency side Is also advantageously secured.

なお、本発明において、追加マス部材は、少なくとも一つあれば良く、例えば、複数ある場合には、本体マスに対して、各マス部材をそれぞれ独立して本体マス部材に弾性支持せしめることにより、それら複数のマス部材を本体マス部材に対して並列的に弾性支持せしめることも可能であり、或いは、本体マス部材に対して弾性支持せしめたマス部材に対して、更に他のマス部材を弾性連結することにより、複数のマス部材を本体マス部材に対して直列的に弾性支持せしめることも可能である。   In the present invention, it is sufficient that there is at least one additional mass member. For example, when there are a plurality of mass members, each mass member is independently elastically supported by the main mass member with respect to the main mass. It is also possible to elastically support these mass members in parallel to the main body mass member, or to connect the other mass members to the mass member elastically supported to the main body mass member. By doing so, it is also possible to elastically support a plurality of mass members in series with the main mass member.

また、本発明において、複数の固有振動数は、従来から公知の2自由度や多自由度の振動系における運動方程式を解くことによって求めることが出来ることから、かかる式に基づいてチューニングすることが可能である。   Further, in the present invention, a plurality of natural frequencies can be obtained by solving a motion equation in a known two-degree-of-freedom or multi-degree-of-freedom vibration system. Is possible.

本発明に従う構造とされた能動型制振器においては、少なくとも2自由度の振動系が構成されることから、かかる振動系の共振作用に基づいて、複数のまたは広い周波数域の振動に対しても、能動的な制振効果を有効に且つ効率的に得ることが出来る。   In the active vibration damper having the structure according to the present invention, a vibration system having at least two degrees of freedom is configured. Therefore, based on the resonance action of the vibration system, a plurality of vibrations in a wide frequency range can be detected. However, the active vibration damping effect can be obtained effectively and efficiently.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明の第一の実施形態としての能動型制振器8の全体概略構成が示されている。かかる制振器8は、自動車のボデー等の制振対象10に取り付けられる取付部材としての取付金具12に対して、第一のマス部材としての第一のマス金具14と、追加マス部材としての第二のマス金具16が、第一のゴム部材18と第二のゴム部材20によって弾性連結されており、全体として2自由度の振動系が構成されている。そして、取付金具12と第一のマス金具14の間に組み込まれた加振手段としての電磁式アクチュエータ22により、取付金具12と第一のマス金具14が相互に接近/離隔方向に相対変位せしめられて、制振対象10に加振力が伝達されることにより、制振対象10における振動を相殺的乃至は干渉的に抑制するようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図1中の上下方向を言うものとする。   First, FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an active vibration damper 8 as a first embodiment of the present invention. The vibration damper 8 includes a first mass member 14 as a first mass member and an additional mass member as an attachment member 12 as an attachment member attached to a vibration suppression target 10 such as an automobile body. The second mass metal fitting 16 is elastically connected by the first rubber member 18 and the second rubber member 20, and a vibration system having two degrees of freedom is configured as a whole. The mounting bracket 12 and the first mass bracket 14 are relatively displaced in the approaching / separating direction from each other by the electromagnetic actuator 22 as a vibration means incorporated between the mounting bracket 12 and the first mass bracket 14. Thus, by transmitting the excitation force to the vibration suppression target 10, vibrations in the vibration suppression target 10 are counterbalanced or interfered. In the following explanation, the vertical direction means the vertical direction in FIG. 1 in principle.

より詳細には、取付金具12は、それぞれ円板形状を有する第一の板金具24と第二の板金具26が重ね合わされて、固定ボルト27で相互に固定されることによって形成されている。また、第二の板金具26の中央部分には、第一の板金具24との重ね合わせ面に開口する収容凹所30が形成されており、この収容凹所30に頭部が収容されて軸方向下方に向かって脚部が突出せしめられた支持ボルト32によって、ガイドロッド34が固定されている。このガイドロッド34は、金属等の硬質材で形成されて、略一定断面形状で直線的に延びており、取付金具12の中心軸上で軸方向下方に向かって突設されていると共に、その突出先端部には、軸直角方向に広がるストッパ部36が一体形成されている。   More specifically, the mounting bracket 12 is formed by superimposing a first plate fitting 24 and a second plate fitting 26 each having a disk shape and fixing them together with fixing bolts 27. In addition, an accommodation recess 30 is formed in the central portion of the second metal plate 26 so as to open to a surface overlapped with the first metal plate 24, and the head is accommodated in the accommodation recess 30. A guide rod 34 is fixed by a support bolt 32 having a leg protruding downward in the axial direction. The guide rod 34 is formed of a hard material such as a metal and extends linearly with a substantially constant cross-sectional shape. The guide rod 34 protrudes downward in the axial direction on the central axis of the mounting bracket 12. A stopper 36 that extends in the direction perpendicular to the axis is formed integrally with the protruding tip.

また、第二の板金具26の下面中央には、軸方向外方に向かってスカート状に広がるボビン38が重ね合わされており、支持ボルト32で固定されたガイドロッド34によって、第二の板金具26に固定されている。そして、このボビン38は、合成樹脂等の電気絶縁材で形成されており、軸方向の突出先端部に設けられた円筒状部には、コイル40が巻回固着されている。   In addition, a bobbin 38 spreading in a skirt shape in the axially outward direction is overlapped at the center of the lower surface of the second metal plate 26, and the second metal plate is fixed by a guide rod 34 fixed by a support bolt 32. 26 is fixed. The bobbin 38 is made of an electrically insulating material such as a synthetic resin, and a coil 40 is wound around and fixed to a cylindrical portion provided at a protruding tip portion in the axial direction.

さらに、取付金具12を構成する第一の板金具24には、中央部分を軸方向に延びるボルト孔42が形成されており、このボルト孔42に螺着される取付ボルト28によって、取付金具12が制振対象10に対して固定的に取り付けられるようになっている。   Furthermore, a bolt hole 42 that extends in the axial direction is formed in the first plate member 24 that constitutes the attachment member 12, and the attachment member 12 is attached by the attachment bolt 28 that is screwed into the bolt hole 42. Is fixedly attached to the object 10 to be controlled.

一方、第一のマス金具14は、連結金具44とマスブロック46および永久磁石48を含んで構成されている。連結金具44は、円環ブロック形状を有しており、取付金具12に対して、径方向外方に離間して同軸上で且つ軸方向下方に所定量だけ偏倚して配設されている。そして、取付金具12を構成する第二の板金具26と連結金具44が、第一のゴム部材18で相互に連結されている。かかる第一のゴム部材18は、全体として略円環板形状乃至はテーパ付円筒形状を有しており、その小径側端部の内周面に対して取付金具12(第二の板金具26)の外周面が加硫接着されていると共に、その大径側端部の外周面に対して連結金具44の内周面が加硫接着されている。なお、第一のゴム部材18によって連結された第二の板金具26と連結金具44の対向面は、互いに斜め軸方向(第一のゴム部材18による連結方向)で対向する傾斜面とされている。   On the other hand, the first mass bracket 14 includes a coupling bracket 44, a mass block 46, and a permanent magnet 48. The connecting metal fitting 44 has an annular block shape, and is arranged with a predetermined amount biased coaxially and axially downwardly away from the attachment metal fitting 12 in the radial direction. Then, the second plate metal member 26 and the connecting metal member 44 constituting the attachment metal member 12 are connected to each other by the first rubber member 18. The first rubber member 18 as a whole has a substantially annular plate shape or a tapered cylindrical shape, and is attached to the inner peripheral surface of the end portion on the small diameter side (second plate member 26). ) Is vulcanized and bonded, and the inner peripheral surface of the connecting fitting 44 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the end portion on the large diameter side. The opposing surfaces of the second metal plate 26 and the connecting metal member 44 connected by the first rubber member 18 are inclined surfaces that face each other in the oblique axis direction (the connecting direction by the first rubber member 18). Yes.

また、マスブロック46は、鉄等の強磁性材で且つ高比重材からなる材質により、大径の円形ブロック形状をもって形成されており、中心軸上には、軸方向に貫通するガイド孔50が形成されていると共に、このガイド孔50には、摺動ブッシュ52が組み込まれている。更にまた、マスブロック46には、径方向の中間部分を周方向に連続して延びて軸方向一方の側(図1中の上側)に開口する環状凹溝54が形成されており、この環状凹溝54に永久磁石48が挿入配置されて、環状凹溝54の外周側壁部の内面に固着されている。なお、永久磁石48は、周方向に全周に亘って連続していても、また、不連続であっても良い。そして、この永久磁石48には、内周面側と外周面側とに両磁極が設定されており、それによって、マスブロック46において、全体としてドーナツ形状の磁路が形成されていると共に、この磁路上に環状凹溝54が位置せしめられて全体として円筒形状の磁気ギャップが形成されている。   The mass block 46 is formed of a ferromagnetic material such as iron and made of a material having a high specific gravity and has a large-diameter circular block shape. A guide hole 50 penetrating in the axial direction is formed on the central axis. A sliding bush 52 is incorporated in the guide hole 50. Further, the mass block 46 is formed with an annular concave groove 54 that continuously extends in the circumferential direction in the radial direction and opens on one axial side (the upper side in FIG. 1). A permanent magnet 48 is inserted into the groove 54 and fixed to the inner surface of the outer peripheral side wall of the annular groove 54. The permanent magnet 48 may be continuous over the entire circumference in the circumferential direction or may be discontinuous. In the permanent magnet 48, both magnetic poles are set on the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side, whereby a donut-shaped magnetic path is formed as a whole in the mass block 46. An annular groove 54 is positioned on the magnetic path to form a cylindrical magnetic gap as a whole.

そして、かかるマスブロック46は、取付金具12に対して同一中心軸上で軸方向下方に離間して対向配置されており、該マスブロック46の対向面が、連結金具44に重ね合わされて連結ボルト58で固定されることにより、第一のゴム部材18を介して、マスブロック46が取付金具12に弾性連結されている。   The mass block 46 is opposed to the mounting bracket 12 so as to be spaced downward in the axial direction on the same central axis, and the facing surface of the mass block 46 is overlapped with the coupling bracket 44 to connect the coupling bolt. By being fixed at 58, the mass block 46 is elastically connected to the mounting bracket 12 via the first rubber member 18.

なお、マスブロック46には、ガイド孔50の上端開口部の周りにおいて、取付金具12側に突出する円環形状の緩衝ゴム60が固設されており、この緩衝ゴム60を介して、マスブロック46が取付金具12側(ボビン38の底壁部)に当接することにより、取付金具12と第一のマス金具14の軸方向での接近方向の相対変位量が緩衝的に制限されるようになっている。また、マスブロック46におけるガイド孔50の下端開口端部には、大径凹所62が形成されており、この大径凹所62内に、ガイドロッド34のストッパ部36が収容配置されている。そして、取付金具12に対して第一のマス金具14が離隔方向に大きく相対変位せしめられた際、ガイドロッド34のストッパ部36がマスブロック46の大径凹所62の底面に当接することによって、それら両金具12,14の相対変位量が制限されるようになっている。なお、大径凹所62の底面には、緩衝ゴム64が配されており、ガイドロッド34のストッパ部36が緩衝的に当接されるようになっている。   The mass block 46 is fixedly provided with an annular buffer rubber 60 protruding toward the mounting bracket 12 around the upper end opening of the guide hole 50, and the mass block is interposed via the buffer rubber 60. 46 abuts on the mounting bracket 12 side (the bottom wall portion of the bobbin 38), so that the relative displacement amount in the axial direction of the mounting bracket 12 and the first mass bracket 14 is limited in a buffering manner. It has become. A large-diameter recess 62 is formed at the lower end opening end of the guide hole 50 in the mass block 46, and the stopper portion 36 of the guide rod 34 is accommodated in the large-diameter recess 62. . When the first mass fitting 14 is greatly displaced in the separation direction with respect to the mounting fitting 12, the stopper portion 36 of the guide rod 34 comes into contact with the bottom surface of the large-diameter recess 62 of the mass block 46. The relative displacement amount of both the metal parts 12 and 14 is limited. A buffer rubber 64 is disposed on the bottom surface of the large-diameter recess 62 so that the stopper portion 36 of the guide rod 34 abuts on the buffer.

さらに、マスブロック46の外周側には、第二のマス金具16が配設されている。この第二のマス金具16は、全体として略厚肉の円筒形状を有しており、マスブロック46の径方向外方に離間して、マスブロック46と同一中心軸上に配設されている。なお、特に本実施形態では、第一のマス金具14と第二のマス金具16の質量が、互いに略同じになるように設定されている。また、マスブロック46の外周面と第二のマス金具16の内周面との径方向対向面間には、第二のゴム部材20が介装されている。この第二のゴム部材20は、厚肉の円筒形状を有しており、その内周面にマスブロック46の外周面が加硫接着されていると共に、その外周面に第二のマス金具16の内周面が加硫接着されている。これにより、第二のマス金具16が、マスブロック46に対して、第二のゴム部材20を介して、弾性的に連結支持せしめられている。なお、本実施形態では、第二のゴム部材20が、マスブロック46と第二のマス金具16を備えた一体加硫成形品として形成されている。   Further, the second mass metal fitting 16 is disposed on the outer peripheral side of the mass block 46. The second mass metal fitting 16 has a substantially thick cylindrical shape as a whole, and is disposed on the same central axis as the mass block 46 so as to be spaced radially outward of the mass block 46. . In particular, in the present embodiment, the masses of the first mass bracket 14 and the second mass bracket 16 are set to be substantially the same. A second rubber member 20 is interposed between the radially opposing surfaces of the outer peripheral surface of the mass block 46 and the inner peripheral surface of the second mass metal fitting 16. The second rubber member 20 has a thick cylindrical shape, and the outer peripheral surface of the mass block 46 is vulcanized and bonded to the inner peripheral surface thereof, and the second mass fitting 16 is attached to the outer peripheral surface thereof. The inner peripheral surface is vulcanized and bonded. As a result, the second mass bracket 16 is elastically connected and supported to the mass block 46 via the second rubber member 20. In the present embodiment, the second rubber member 20 is formed as an integrally vulcanized molded product including the mass block 46 and the second mass metal fitting 16.

要するに、本実施形態では、取付金具12に対して、第一のマス金具14と第二のマス金具16が、第一のゴム部材18と第二のゴム部材20を介して、順次、直列的に弾性連結されているのであり、それによって、2自由度の振動系が構成されているのである。   In short, in the present embodiment, the first mass bracket 14 and the second mass bracket 16 are sequentially arranged in series with respect to the mounting bracket 12 via the first rubber member 18 and the second rubber member 20. Accordingly, a vibration system having two degrees of freedom is configured.

また一方、マスブロック46の環状凹溝54には、取付金具12によって支持されたコイル40が挿入配置されており、環状凹溝54の内周側壁面と、永久磁石48で構成された環状凹溝54の外周側壁面との径方向対向面間で、軸方向に変位可能に配設されている。また、このコイル40には、図示しない給電用リード線を通じて、外部の制御装置から駆動電流が給電されるようになっており、コイル40に駆動電流が通電されることにより、コイル40とマスブロック46の間に電磁力が生ぜしめられ、以て、取付金具12と第一のマス金具14の間に対して、中心軸上での接近/離間方向の相対変位力が及ぼされるようになっている。特に、コイル40に通電する電流の方向を逆向きとすることによって、取付金具12と第一のマス金具14の間に及ぼされる相対変位力を逆向きとすることが出来るのであり、コイル40に交番電流を通電することによって、取付金具12と第一のマス金具14に対して軸方向の相対的な加振力が及ぼされるようになっている。要するに、本実施形態では、ボビン38に巻回されたコイル40と、マスブロック46に磁路を形成する永久磁石を含んで、第一のマス金具14に加振力を及ぼす電磁式アクチュエータ22が構成されているのである。   On the other hand, the coil 40 supported by the mounting bracket 12 is inserted and disposed in the annular groove 54 of the mass block 46, and the annular groove formed by the inner peripheral side wall surface of the annular groove 54 and the permanent magnet 48. Between the outer peripheral side wall surface of the groove | channel 54 and the radial direction opposing surface, it arrange | positions so that a displacement in an axial direction is possible. The coil 40 is supplied with a drive current from an external control device through a power supply lead wire (not shown). When the drive current is supplied to the coil 40, the coil 40 and the mass block are supplied. 46, an electromagnetic force is generated, so that a relative displacement force in the approach / separation direction on the central axis is exerted between the mounting bracket 12 and the first mass bracket 14. Yes. In particular, by making the direction of the current flowing through the coil 40 reverse, the relative displacement force exerted between the mounting bracket 12 and the first mass bracket 14 can be reversed, By applying an alternating current, an axial relative excitation force is exerted on the mounting bracket 12 and the first mass bracket 14. In short, in this embodiment, the electromagnetic actuator 22 that includes the coil 40 wound around the bobbin 38 and the permanent magnet that forms a magnetic path in the mass block 46 and exerts an excitation force on the first mass fitting 14 is provided. It is composed.

そして、このような構造とされた能動型制振器8は、前述の如く取付金具12を制振対象10に対して固定ボルト28で固定すること等によって、第一、第二のマス金具14,16の弾性変位方向(中心軸の方向)が、制振対象10における防振すべき振動方向(図1中の上下方向)に略一致する状態で装着される。   In the active vibration damper 8 having such a structure, the first and second mass brackets 14 are fixed by fixing the mounting bracket 12 to the damping object 10 with the fixing bolt 28 as described above. , 16 are mounted in a state where the elastic displacement direction (the direction of the central axis) substantially coincides with the vibration direction (vertical direction in FIG. 1) of the object to be damped.

上述の如き構造とされた制振器10にあっては、コイル40に通電すると、コイル40と永久磁石48の磁界との間に生ぜしめられる電磁力に基づく軸方向の加振力が、第一のマス金具14に対して直接的に及ぼされると共に、第二のゴム部材20を介して第二のマス金具16に対して間接的に及ぼされることとなり、以て、第一及び第二のマス金具14,16と第一及び第二のゴム部材18,20からなる2自由度の振動系が強制加振されることとなる。ここにおいて、かかる振動系は、第一及び第二のマス金具14,16の各質量と、第一及び第二のゴム部材18,20における各ばね定数とから振動数方程式によって求められる2つの固有振動数を有していることから、それら各固有振動数に対応した周波数域で振動系を加振すると、振動系の共振作用によりマス金具14,16が大きく変位せしめられて大きな加振力が制振対象10に及ぼされるのであり、それ故、かかる振動系の固有振動数を制振対象10において制振すべき振動数域にチューニングすることにより、それらの固有振動数域では、小さな消費電力によって、制振対象10に対して有効な能動的制振効果を得ることが出来るのである。   In the vibration damper 10 having the above-described structure, when the coil 40 is energized, the axial excitation force based on the electromagnetic force generated between the coil 40 and the magnetic field of the permanent magnet 48 is the first. It is applied directly to the one mass bracket 14 and indirectly to the second mass bracket 16 via the second rubber member 20, so that the first and second A two-degree-of-freedom vibration system composed of the mass fittings 14 and 16 and the first and second rubber members 18 and 20 is forcibly excited. Here, the vibration system has two inherent characteristics obtained from the respective masses of the first and second mass fittings 14 and 16 and the respective spring constants of the first and second rubber members 18 and 20 by a frequency equation. Since the vibration system has a vibration frequency, when the vibration system is vibrated in the frequency range corresponding to each natural frequency, the mass brackets 14 and 16 are largely displaced by the resonance action of the vibration system, and a large vibration force is generated. Therefore, by tuning the natural frequency of such a vibration system to the frequency range to be controlled in the vibration control target 10, small power consumption is achieved in those natural frequency ranges. Thus, an effective active vibration suppression effect can be obtained for the vibration suppression target 10.

特に、かかる制振器8においては、2自由度の振動系が構成されていることから、制振すべき振動に対するチューニングの自由度が大きく確保されて、有効な制振効果が容易に達成されることとなる。具体的には、例えば、二つの固有振動数を比較的近づけて設定すると、それら二つの固有振動数の間を含む広い周波数域において共振作用に基づく能動的制振効果の向上が実現され得るのであり、また、二つの固有振動数を比較的離して設定すると、離れた二つの周波数域においてそれぞれ共振作用に基づく能動的制振効果の向上が実現され得るのである。そこにおいて、前者の場合には、二つの固有振動数間での能動的制振効果の落ち込みを回避しつつ、出来るだけ広い周波数域で有効な制振効果を得るために、二つの固有振動数間を、低減目的の振動周波数中央値に対して、±20%以内で両側にそれぞれ振って設定することが望ましい。   In particular, since the vibration damper 8 has a vibration system with two degrees of freedom, a large degree of freedom in tuning with respect to vibration to be damped is ensured, and an effective vibration damping effect is easily achieved. The Rukoto. Specifically, for example, if the two natural frequencies are set relatively close to each other, the active vibration suppression effect based on the resonance action can be improved in a wide frequency range including the two natural frequencies. In addition, when the two natural frequencies are set relatively far apart, it is possible to improve the active vibration suppression effect based on the resonance action in two separate frequency ranges. Therefore, in the former case, in order to obtain an effective damping effect in as wide a frequency range as possible while avoiding a drop in the active damping effect between the two natural frequencies, the two natural frequencies are used. It is desirable to set a gap between the two sides within ± 20% of the median vibration frequency for reduction.

なお、コイル40への通電を制御して電磁式アクチュエータ22を加振制御する制御装置としては、制振対象10の振動状態を検出する加速度センサ等の振動センサの検出信号に基づいて、その振動に対して有効な制振効果を発揮し得るように、検出信号に対応した駆動電流をコイル40に出力するものが採用される。例えば、予め設定されたデータに基づいて、検出信号の大きさに対応した大きさの駆動電流を、検出信号に対して所定の位相差で給電することによりフィードフォワード的に制御するものや、或いは、検出信号に含まれる制振対象10の振動値を可及的に零にするように駆動電流の大きさ等をフィードバック制御するもの等が好適に採用され得る。   In addition, as a control device that controls the excitation of the electromagnetic actuator 22 by controlling the energization of the coil 40, the vibration is based on the detection signal of a vibration sensor such as an acceleration sensor that detects the vibration state of the vibration suppression target 10. In order to exhibit an effective vibration damping effect, a device that outputs a drive current corresponding to the detection signal to the coil 40 is employed. For example, on the basis of preset data, a drive current having a magnitude corresponding to the magnitude of the detection signal is controlled in a feed-forward manner by feeding the detection signal with a predetermined phase difference, or A device that feedback-controls the magnitude of the drive current or the like so as to make the vibration value of the vibration suppression target 10 included in the detection signal as zero as possible can be suitably employed.

因みに、本実施形態に従う構造とされた能動型制振器8について、正弦波外力による強制振動の加速度応答(変位応答乃至は共振倍率と同義)の周波数特性を測定した結果を、図2に示す。図中、実施例1は、二つの固有振動数を略35Hzと略105Hzに離してチューニングした場合であり、実施例2は、二つの固有振動数を相互に近づけて略30Hzと略40Hzにチューニングした場合である。また、比較例として、第一のマス金具14と第二のマス金具16を相互に剛結して相対変位不能とした単一マス構造の制振器について同様な試験を行なった結果を併せ示す。   Incidentally, FIG. 2 shows the result of measuring the frequency characteristics of the acceleration response (displacement response or synonymous with resonance magnification) of the forced vibration caused by the sinusoidal external force for the active vibration damper 8 having the structure according to the present embodiment. . In the figure, Example 1 is a case where two natural frequencies are tuned to about 35 Hz and about 105 Hz, and Example 2 is tuned to about 30 Hz and about 40 Hz by bringing the two natural frequencies close to each other. This is the case. In addition, as a comparative example, the results of a similar test performed on a damper having a single mass structure in which the first mass metal fitting 14 and the second mass metal fitting 16 are rigidly connected to each other and cannot be displaced relative to each other are also shown. .

かかる図2に示された結果からも明らかなように、本実施形態に従う構造とされた能動型制振器8においては、2自由度の振動系による共振作用が顕著に発現されるのであり、それ故、各固有振動数域での共振作用を利用することによって、広い周波数域や異なる周波数域の振動に対しても、能動的制振効果を効果的に得ることの出来ることが容易に理解されるところである。   As is clear from the results shown in FIG. 2, in the active vibration damper 8 having the structure according to the present embodiment, the resonance action by the vibration system with two degrees of freedom is remarkably expressed. Therefore, it is easy to understand that by using the resonance action in each natural frequency range, an active damping effect can be effectively obtained even for vibrations in a wide frequency range or different frequency ranges. It is where it is done.

また、本実施形態の制振器8においては、電磁式アクチュエータ22を構成するコイル40が、取付取付12に対して固設されており、制振対象10に対して相対変位不能に取り付けられていることから、振動系の加振に際してのコイル40への給電用リード線の変形が回避されるのであり、給電用リード線の繰り返し変形に起因する断線トラブルが防止されて、耐久性の向上も図られ得る。   Further, in the vibration damper 8 of the present embodiment, the coil 40 constituting the electromagnetic actuator 22 is fixed to the mounting attachment 12 and is attached to the vibration suppression target 10 so as not to be relatively displaceable. Therefore, deformation of the power supply lead wire to the coil 40 during vibration system vibration is avoided, disconnection trouble due to repeated deformation of the power supply lead wire is prevented, and durability is improved. Can be illustrated.

次に、図3には、本発明の第二の実施形態としての能動型制振器70の全体概略構成が示されている。   Next, FIG. 3 shows an overall schematic configuration of an active vibration damper 70 as a second embodiment of the present invention.

本実施形態の制振器70は、第一の実施形態と同様、制振対象10に取り付けられる取付金具72に対して、第一のマス部材としての第一のマス金具74と、追加マス部材としての第二のマス金具76が、第一のゴム部材78と第二のゴム部材80によって弾性連結されており、全体として2自由度系の振動系が構成されている。そして、加振手段としての空気圧式アクチュエータ68によって、取付金具72と第一のマス金具74の間に、それらを相互に接近/離隔せしめる方向の相対変位力(加振力)が及ぼされることにより、制振対象10における振動を相殺的乃至は干渉的に抑制するようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図3中の上下方向を言うものとする。   As in the first embodiment, the vibration damper 70 of the present embodiment is provided with a first mass member 74 as a first mass member and an additional mass member with respect to the mounting member 72 attached to the vibration suppression target 10. The second mass metal fitting 76 is elastically connected by the first rubber member 78 and the second rubber member 80, and a two-degree-of-freedom vibration system is formed as a whole. A relative displacement force (excitation force) is applied between the mounting bracket 72 and the first mass bracket 74 by the pneumatic actuator 68 serving as the excitation means in a direction in which they are approached / separated from each other. The vibration in the vibration control target 10 is suppressed or canceled in an interference manner. In the following description, the vertical direction means the vertical direction in FIG. 3 in principle.

より詳細には、取付金具72は、薄肉の平板形状を有しており、外周縁部には、周方向に離間して複数個の取付孔82が形成されている。そして、この取付金具72は、制振対象10に重ね合わされて、取付孔82に挿通される固定ボルト84により、制振対象10に対して固定的に取り付けられるようになっている。また、取付金具72の中央には、貫通孔86が形成されており、この貫通孔86に対して円筒形状の給排ポート88が流体密に溶着固定されている。   More specifically, the mounting bracket 72 has a thin flat plate shape, and a plurality of mounting holes 82 are formed in the outer peripheral edge portion so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. The mounting bracket 72 is fixedly attached to the damping target 10 by a fixing bolt 84 that is superimposed on the damping target 10 and inserted through the mounting hole 82. A through hole 86 is formed at the center of the mounting bracket 72, and a cylindrical supply / discharge port 88 is welded and fixed to the through hole 86 in a fluid-tight manner.

また、第一のマス金具74は、金属等の高比重な剛性材によって中実のブロック形状をもって形成されており、特に、本実施形態では、厚肉円板形のブロック形状とされている。そして、この第一のマス金具74は、取付金具72の上方に離間して対向配置されている。   Further, the first mass metal fitting 74 is formed with a solid block shape by a high specific gravity rigid material such as metal, and in particular, in this embodiment, it is a thick disk-shaped block shape. And this 1st mass metal fitting 74 is spaced apart above the attachment metal fitting 72, and is opposingly arranged.

更にまた、これら取付金具72と第一のマス金具74の対向面間に第一のゴム部材78が配設されている。この第一のゴム部材78は、円環形状乃至は円筒形状を有しており、軸方向下端面が取付金具72に加硫接着されていると共に、軸方向上端面には、かしめ固定金具90が加硫接着されている。かかるかしめ固定金具90は、第一のゴム部材78の上端面に加硫接着された円環板形状の接着部92を有しており、また、接着部92の外周縁部には、軸方向上方に向かって延び出す円筒状部94が一体形成されている。そして、円筒状部94が第一のマス金具74に外挿されて、軸方向上端を径方向内方にかしめ加工されることにより、かしめ固定金具90が第一のマス金具74の外周縁部にかしめ固定されているのであり、これにより、第一のマス金具74の外周縁部と取付金具72の対向面間が第一のゴム部材78で連結されて、第一のマス金具74が取付金具72によって弾性支持せしめられている。   Furthermore, a first rubber member 78 is disposed between the opposing surfaces of the mounting bracket 72 and the first mass bracket 74. The first rubber member 78 has an annular shape or a cylindrical shape. The lower end surface in the axial direction is vulcanized and bonded to the mounting bracket 72, and the caulking fixing bracket 90 is attached to the upper end surface in the axial direction. Is vulcanized and bonded. The caulking fixing metal fitting 90 has an annular plate-shaped adhesive portion 92 vulcanized and bonded to the upper end surface of the first rubber member 78, and the outer peripheral edge portion of the adhesive portion 92 has an axial direction. A cylindrical portion 94 extending upward is integrally formed. The cylindrical portion 94 is extrapolated to the first mass fitting 74 and the upper end in the axial direction is caulked inward in the radial direction, whereby the caulking fixing fitting 90 is the outer peripheral edge portion of the first mass fitting 74. Thus, the outer peripheral edge portion of the first mass fitting 74 and the opposing surface of the attachment fitting 72 are connected by the first rubber member 78 so that the first mass fitting 74 is attached. The metal member 72 is elastically supported.

また、かしめ固定金具90は、第一のマス金具74に対して流体密に組み付けられており、以て、取付金具72と第一のマス金具74の対向面間には、外周壁部が第一のゴム部材78で構成されて、外部空間に対して密閉された作用空気室96が画成されている。そして、この作用空気室96には、給排ポート88を通じて外部エア管路98が接続されるようになっており、外部エア管路98上に配設された電磁式の切換弁100の切換作動に基づいて、作用空気室96が、負圧源と大気中とに交互に切換接続されるようになっている。而して、切換弁100の切換作動により作用空気室96に負圧と大気圧が交互に及ぼされて空気圧変動が生ぜしめられることにより、作用空気室96の壁部の一部を構成する第一のマス金具74に対して、取付金具72への接近/離隔方向の加振力が及ぼされて、第一のゴム部材78の弾性変形に基づいて、かかる第一のマス金具74が軸方向(図3中の上下方向)に加振変位せしめられるようになっているのである。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、作用空気室96と、該作用空気室96に空気圧変化を及ぼすための切換弁100等を含んで、空気圧式アクチュエータ68が構成されている。   Further, the caulking fixing metal fitting 90 is assembled fluid-tightly with respect to the first mass metal fitting 74, so that the outer peripheral wall portion is between the opposing surfaces of the attachment metal fitting 72 and the first mass metal fitting 74. A working air chamber 96 which is composed of one rubber member 78 and is sealed with respect to the external space is defined. An external air line 98 is connected to the working air chamber 96 through a supply / exhaust port 88, and the switching operation of an electromagnetic switching valve 100 disposed on the external air line 98 is performed. Based on the above, the working air chamber 96 is alternately switched between the negative pressure source and the atmosphere. Thus, negative pressure and atmospheric pressure are alternately exerted on the working air chamber 96 by the switching operation of the switching valve 100 to generate air pressure fluctuations, thereby forming a part of the wall portion of the working air chamber 96. An excitation force in the approach / separation direction to the mounting bracket 72 is exerted on one mass bracket 74, and the first mass bracket 74 is axially moved based on the elastic deformation of the first rubber member 78. It is designed to be displaced by excitation (vertical direction in FIG. 3). As is clear from this, in the present embodiment, the pneumatic actuator 68 is configured to include the working air chamber 96 and the switching valve 100 for exerting a change in air pressure on the working air chamber 96. .

さらに、第一のマス金具74の上方には、所定距離を隔てて第二のマス金具76が配設されている。この第二のマス金具76は、第一のマス金具74と同様に、金属等の高比重な剛性材によって中実のブロック形状をもって形成されており、特に、本実施形態では、第一のマス金具74よりも一回り小さな厚肉円板形のブロック形状とされている。そして、この第二のマス金具76は、第一のマス金具74の中心軸上で上方に離間して、対向配置されている。   Further, a second mass fitting 76 is disposed above the first mass fitting 74 at a predetermined distance. Like the first mass fitting 74, the second mass fitting 76 is formed in a solid block shape from a high specific gravity rigid material such as metal. In particular, in the present embodiment, the first mass fitting 76 is formed. It is a thick disk-shaped block shape that is slightly smaller than the metal fitting 74. The second mass bracket 76 is disposed opposite to the upper side of the first mass bracket 74 so as to be spaced apart upward.

また、これら第一のマス金具74と第二のマス金具76の対向面間には、第二のゴム部材80が配設されている。この第二のゴム部材80は、ブロック形状を有しており、軸方向下端面が第一のマス金具74の上面中央に加硫接着されていると共に、軸方向上端面が、第二のマス金具76の下面中央に加硫接着されている。これにより、第一のマス金具74の上端面と第二のマス金具76の下端面との対向面間が、第二のゴム部材80で連結されて、第一のマス金具74と第二のマス金具76が弾性連結されている。   A second rubber member 80 is disposed between the opposing surfaces of the first mass fitting 74 and the second mass fitting 76. The second rubber member 80 has a block shape, the lower end surface in the axial direction is vulcanized and bonded to the center of the upper surface of the first mass fitting 74, and the upper end surface in the axial direction is the second mass. Vulcanized and bonded to the center of the lower surface of the metal fitting 76. As a result, the opposing surfaces of the upper end surface of the first mass fitting 74 and the lower end surface of the second mass fitting 76 are connected by the second rubber member 80, and the first mass fitting 74 and the second mass fitting 74 are connected to each other. Mass fittings 76 are elastically connected.

要するに、上述の如き構造とされた能動型制振器70においては、取付金具72に対して、第一のマス金具74と第二のマス金具76が、第一のゴム部材78と第二のゴム部材80を介して、順次、直列的に弾性連結されているのであり、それによって、2自由度の振動系が構成されているのである。   In short, in the active vibration damper 70 having the above-described structure, the first mass metal fitting 74 and the second mass metal fitting 76 with respect to the attachment metal fitting 72 are replaced with the first rubber member 78 and the second rubber fitting 78. The rubber members 80 are sequentially elastically connected in series via the rubber member 80, thereby forming a vibration system with two degrees of freedom.

そして、このような構造とされた能動型制振器70は、前述の如く取付金具72を制振対象10に対して固定ボルト84で固定すること等によって、第一、第二のマス金具74,76の弾性変位方向(中心軸の方向)が、制振対象10における制振すべき振動方向(図3中の上下方向)に略一致する状態で装着される。   In the active vibration damper 70 having such a structure, the first and second mass brackets 74 are fixed by fixing the mounting bracket 72 to the damping object 10 with the fixing bolt 84 as described above. , 76 are mounted in a state where the elastic displacement direction (the direction of the central axis) substantially coincides with the vibration direction (vertical direction in FIG. 3) to be damped in the object to be damped.

従って、上述の如き構造とされた能動型制振器70においては、電磁切換弁100を、制振対象10において制振すべき振動に対応した周波数や位相で切換制御することにより、2自由度の振動系を強制加振することが出来るのであり、それによって、前記第一の実施形態と同様な効果が発揮されて、制振対象10に対して有効な能動的防振効果を得ることが出来るのである。   Therefore, in the active vibration damper 70 having the above-described structure, the electromagnetic switching valve 100 is controlled to be switched at a frequency or phase corresponding to the vibration to be damped in the vibration damped object 10, thereby having two degrees of freedom. Thus, the same vibration effect as that of the first embodiment can be exerted, and an effective active vibration isolation effect can be obtained for the vibration suppression target 10. It can be done.

特に、本実施形態の能動型制振器70においては、空気圧の作用で第一,第二のマス金具74,76を加振することが出来ることから、特別な駆動力発生部材を制振器内部に組み込む必要がないのであり、能動型制振器70の構造の簡略化と製作性の向上が達成されるという利点がある。   In particular, in the active vibration damper 70 of the present embodiment, the first and second mass fittings 74 and 76 can be vibrated by the action of air pressure. There is no need to incorporate it inside, and there is an advantage that simplification of the structure of the active vibration damper 70 and improvement in manufacturability are achieved.

なお、実施形態において、電磁式切換弁100の切換制御に際しては、第一の実施形態と同様、制振対象10において制振すべき振動に相関性のある信号や、制振対象10における振動の検出信号に基づいて、制振対象10の振動が可及的に低減されるように、従来から公知の各種のフィードバックやフィードフォワードの手法を用い、作用空気室96に及ぼされる空気圧変動に対して、制振対象10における制振すべき振動に対応した周波数や位相、更に必要に応じて大きさも与えるように調節される。   In the embodiment, when the switching control of the electromagnetic switching valve 100 is performed, as in the first embodiment, a signal having a correlation with the vibration to be controlled in the vibration suppression target 10 or the vibration in the vibration suppression target 10 is obtained. Based on the detection signal, various known feedback and feedforward techniques are used to reduce the vibration of the vibration suppression target 10 as much as possible. The frequency and phase corresponding to the vibration to be damped in the damping object 10 are adjusted so that the magnitude is given as necessary.

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、これらの実施形態における具体的記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, these are illustration to the last, Comprising: This invention is not interpreted limited at all by the specific description in these embodiment.

例えば、前記実施形態では、何れも、第一のマス部材(14,74)に対して、一つの追加マス部材(16,76)が弾性連結されていたが、二つ以上の追加マス部材を第一のマス部材に弾性連結することも、勿論可能である。また、二つ以上の追加マス部材を採用する場合には、第一のマス部材に対して、それぞれ、別の弾性部材を介して独立的に弾性連結することにより、複数の追加マス部材によって並列的な複数の振動系を形成することも可能であり、或いは、第一のマス部材に対して弾性連結された追加マス部材に対して別の追加マス部材を弾性連結することにより、複数の追加マス部材によって直列的な複数の振動系を形成しても良い。   For example, in the above-described embodiments, one additional mass member (16, 76) is elastically connected to the first mass member (14, 74). Of course, it is also possible to elastically connect to the first mass member. In addition, when two or more additional mass members are employed, the first mass member is elastically connected to each other via another elastic member, thereby being paralleled by a plurality of additional mass members. It is possible to form a plurality of vibration systems, or to add a plurality of additional mass members by elastically connecting another additional mass member to the additional mass member elastically connected to the first mass member. A plurality of series vibration systems may be formed by mass members.

また、第一のマス部材に対する追加マス部材の弾性連結位置や弾性連結構造は、何等限定されるものでなく、例えば、前記第二の実施形態に示された制振器70において、大径の円環形状乃至は円筒形状の第二のマス金具を採用し、該第二のマス金具を、第一のマス金具74の外周側に離間して外挿配置すると共に、それら第一のマス金具と第二のマス金具を、両マス金具の径方向対向面間に配設されたゴム弾性体によって弾性連結することも可能である。   In addition, the elastic connection position and the elastic connection structure of the additional mass member with respect to the first mass member are not limited in any way. For example, in the vibration damper 70 shown in the second embodiment, the large-diameter An annular or cylindrical second mass metal fitting is adopted, and the second mass metal fitting is arranged on the outer peripheral side of the first mass metal fitting 74 so as to be extrapolated. It is also possible to elastically connect the second mass fitting and the second mass fitting by a rubber elastic body disposed between the radially opposing surfaces of the two mass fittings.

更にまた、複数個のマス部材におけるそれぞれの質量は、全てのマス部材の平均質量の50〜150%の範囲内に設定することが望ましく、それにより、各固有振動数域において共振作用に基づく加振力の増大効果をより有効に得ることが出来、各固有振動数域で、何れも一層有効な防振効果を得ることが可能となる。   Furthermore, it is desirable that each mass of the plurality of mass members is set within a range of 50 to 150% of the average mass of all the mass members. The effect of increasing the vibration force can be obtained more effectively, and a more effective vibration isolation effect can be obtained in each natural frequency range.

加えて、本発明は、自動車のボデー用の制振器の他、自動車の各種部材用の制振器等、或いは自動車以外の各種装置における能動型制振器として、何れも適用可能であることは、言うまでもない。   In addition, the present invention is applicable not only to a body vibration damper for automobiles, but also to a vibration damper for various parts of automobiles, or an active vibration damper in various devices other than automobiles. Needless to say.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第一の実施形態としての制振器を示す縦断面説明図である。It is longitudinal cross-sectional explanatory drawing which shows the vibration damper as 1st embodiment of this invention. 図1に示された制振器における受動的な共振倍率の周波数特性を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the frequency characteristic of the passive resonance magnification in the vibration damper shown in FIG. 本発明の第二の実施形態としての制振器を示す縦断面説明図である。It is a longitudinal cross-sectional explanatory drawing which shows the vibration damper as 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

8,70 制振器
10 制振対象
12,72 取付金具
14,74 第一のマス金具
16,76 第二のマス金具
18,78 第一のゴム部材
20,80 第二のゴム部材
22 電磁式アクチュエータ
68 空気圧式アクチュエータ

8, 70 Damping device 10 Damping object 12, 72 Mounting bracket 14, 74 First mass bracket 16, 76 Second mass bracket 18, 78 First rubber member 20, 80 Second rubber member 22 Electromagnetic Actuator 68 Pneumatic actuator

Claims (8)

制振対象に取り付けられる取付部材に対して、第一のマス部材を振動入力方向で相対変位可能に配設せしめて、それら取付部材と第一のマス部材を弾性的に連結すると共に、該第一のマス部材に対して、少なくとも一つの追加マス部材を振動入力方向で相対変位可能に配設せしめて、該追加マス部材を該第一のマス部材に対して弾性的に支持せしめることにより、複数の固有振動数を持つ振動系を構成する一方、前記取付部材と前記第一のマス部材の間に振動入力方向での相対的な加振力を及ぼす加振手段を設けたことを特徴とする能動型制振器。   The first mass member is disposed so as to be relatively displaceable in the vibration input direction with respect to the attachment member attached to the vibration suppression target, and the attachment member and the first mass member are elastically connected, and the first mass member By disposing at least one additional mass member relative to one mass member so as to be relatively displaceable in the vibration input direction, and elastically supporting the additional mass member with respect to the first mass member, While constituting a vibration system having a plurality of natural frequencies, a vibration means for applying a relative vibration force in a vibration input direction is provided between the mounting member and the first mass member. Active vibration damper. 前記取付部材に対して前記第一のマス部材を介して追加マス部材を弾性的に連結せしめて全体として複数の固有振動数を持つ振動系を構成する一方、前記加振手段により該第一のマス部材に対して直接的に加振力が及ぼされると共に、該追加マス部材に対して該第一のマス部材を介して間接的に加振力が及ぼされるようにした請求項1に記載の能動型制振器。   An additional mass member is elastically connected to the mounting member via the first mass member to constitute a vibration system having a plurality of natural frequencies as a whole, while the vibration means is used to The excitation force is directly exerted on the mass member, and the excitation force is indirectly exerted on the additional mass member via the first mass member. Active vibration damper. 前記加振手段が、前記取付部材と前記第一のマス部材の対向面間において、それら取付部材と第一のマス部材を弾性連結する弾性部材によって壁部の一部が構成された作用空気室と、該作用空気室に圧力変化を及ぼす圧力制御手段を含んで構成されている請求項1又は2に記載の能動型制振器。   A working air chamber in which a part of the wall is configured by an elastic member that elastically connects the mounting member and the first mass member between the mounting member and the first mass member between the opposing surfaces of the vibration means. And an active vibration damper according to claim 1, comprising pressure control means for exerting a pressure change on the working air chamber. 前記圧力制御手段による圧力変化が、前記取付部材に設けられた通路を通じて前記作用空気室に及ぼされるようになっている請求項3に記載の能動型制振器。   4. The active vibration damper according to claim 3, wherein a pressure change by the pressure control means is exerted on the working air chamber through a passage provided in the mounting member. 前記加振手段が、前記取付部材側に固設されたコイル部材と、前記第一のマス部材側に固設された磁石部材を含む電磁駆動手段によって構成されている請求項1又は2に記載の能動型制振器。   The said vibration means is comprised by the electromagnetic drive means containing the coil member fixed by the said attachment member side, and the magnet member fixed by the said 1st mass member side. Active vibration damper. 前記取付部材と前記第一のマス部材を、振動入力方向で離間して対向配置せしめると共に、前記追加マス部材の一つを環状として、該環状の追加マス部材を、該第一のマス部材に対して振動入力方向に直交する方向で外周側に離間して配設した請求項1乃至5の何れかに記載の能動型制振器。   The mounting member and the first mass member are spaced apart from each other in the vibration input direction, and one of the additional mass members is annular, and the annular additional mass member is used as the first mass member. The active vibration damper according to any one of claims 1 to 5, wherein the active vibration damper is disposed apart from the outer peripheral side in a direction orthogonal to the vibration input direction. 前記複数の固有振動数の二つを、防振すべき一つの振動に対して低周波側と高周波側にずらせてチューニングした請求項1乃至6の何れかに記載の能動型制振器。   The active vibration damper according to any one of claims 1 to 6, wherein two of the plurality of natural frequencies are tuned by shifting them to a low frequency side and a high frequency side with respect to one vibration to be damped. 前記複数の固有振動数を、それぞれ防振すべき異なる振動の各周波数にチューニングした請求項1乃至6の何れかに記載の能動型制振器。   The active vibration damper according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of natural frequencies are tuned to respective frequencies of different vibrations to be damped.
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