JP2009008226A - Vibration control device - Google Patents

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JP2009008226A JP2007172266A JP2007172266A JP2009008226A JP 2009008226 A JP2009008226 A JP 2009008226A JP 2007172266 A JP2007172266 A JP 2007172266A JP 2007172266 A JP2007172266 A JP 2007172266A JP 2009008226 A JP2009008226 A JP 2009008226A
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Fumihiko Sakakibara
文彦 榊原
Sosuke Takahashi
宗祐 高橋
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Equos Research Co Ltd
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Equos Research Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient vibration control device capable of reducing an output of a vibration control means and obtained by a small vibration control means. <P>SOLUTION: In the vibration control device 1 provided with a load support part 10, a counter balance 30, and a vibration control part 20, the load support part 10 is arranged between an installation part FV and the load support part 10 and includes first movement guide means 11, 21 each regulating the movement of the load support part 10 in a vertical direction, the counter balance 30 is provided with second movement guide means 11, 12 relatively moving the counter balance 30 and the load support part 10 and connected to an energizing means 35 of which one end 33a is rotatably supported by an installation part F, and of which the other end 33b is connected to the energizing means 35 generating an energizing force in accordance with a load, and a connection part 33c between one end 33a and the other end 33b is rotatably connected to the second movement guide means 31, 32. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、座席、荷物等の搭載部、特に移動体等に設置される座席等の搭乗部に加わる振動を抑制、又は低減する振動制御装置に関する。   The present invention relates to a vibration control device that suppresses or reduces vibration applied to a seating part such as a seat and luggage, and particularly to a riding part such as a seat installed in a moving body.

従来、振動加速度に応じて 座席下の直動型電動アクチュエータを動作制御して座席に加わる振動を抑制する座席用振動制御装置がある(特許文献1参照)。
特開平11−180202号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a seat vibration control device that suppresses vibration applied to a seat by controlling the operation of a direct-acting electric actuator under the seat according to vibration acceleration (see Patent Document 1).
JP-A-11-180202

しかしながら、図13(a)に示すように、座席Sの支持をアクチュエータ121のみでする場合、停止状態を含め常にアクチュエータ121の出力が必要となる。また、図13(b)に示すように、座席Sの支持をアクチュエータ121とトーションスプリング122でする場合、停止状態ではアクチュエータ121の出力を0とすることができるが、座席Sの振動を制御する場合、トーションスプリング122のバネ力が反力となってしまい、振動制御分の出力の他にバネの反力分の出力がアクチュエータ121に必要となり、大きな出力が要求されていた。   However, as shown in FIG. 13 (a), when the seat S is supported only by the actuator 121, the output of the actuator 121 is always required including the stop state. As shown in FIG. 13B, when the seat S is supported by the actuator 121 and the torsion spring 122, the output of the actuator 121 can be set to 0 in the stop state, but the vibration of the seat S is controlled. In this case, the spring force of the torsion spring 122 becomes a reaction force, and in addition to the output for vibration control, the output for the reaction force of the spring is required for the actuator 121, and a large output is required.

本発明は、上記課題を解決するものであって、座席、荷物等の搭載部、特に、例えば、車両、船や飛行機などの移動体等に設置される座席等の搭乗部に加わる振動を抑制、又は低減する振動制御装置に対して、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できる効率的な振動制御装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and suppresses vibrations applied to a seating part such as a seat, a luggage, etc., particularly a seating part such as a seat installed in a moving body such as a vehicle, a ship or an airplane. Another object of the present invention is to provide an efficient vibration control device that can reduce the output of the vibration control means with respect to the vibration control device to be reduced and can be realized by a small vibration control means.

そのために本発明は、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御部とを備えた振動制御装置において、前記荷重支持部は、前記設置部と前記荷重支持部の間に配設され、前記荷重支持部の移動を鉛直方向に規制する第1移動案内手段を有し、前記カウンタバランス部は、前記カウンタバランス部と前記荷重支持部を相対移動させる第2移動案内手段を備え、一端を前記設置部に回動可能に支持され、他端を前記負荷に応じた付勢力を付勢する付勢手段に連結され、一端と他端の間の結合部を前記第2移動案内手段に回動可能に結合されたことを特徴とする。   To this end, the present invention provides a load support unit installed in an installation unit, a counter balance unit connected to the load support unit and providing a load that balances the load, and a vibration control that controls vibration of the load support unit with respect to the installation unit. In the vibration control apparatus, the load support unit is provided between the installation unit and the load support unit, and has first movement guide means for restricting the movement of the load support unit in a vertical direction. The counter balance portion includes second movement guide means for relatively moving the counter balance portion and the load support portion, one end of which is rotatably supported by the installation portion, and the other end corresponding to the load. It is connected to a biasing means for biasing a biasing force, and a coupling portion between one end and the other end is rotatably coupled to the second movement guide means.

また、前記結合部は、前記カウンタバランス部の一端と他端を通る直線に対して前記付勢手段の反対側に配置されることを特徴とする。   The coupling portion may be disposed on the opposite side of the urging means with respect to a straight line passing through one end and the other end of the counter balance portion.

また、前記付勢手段を複数備えたことを特徴とする。   Further, a plurality of urging means are provided.

また、前記カウンタバランス部は、前記結合部と前記他端の間に伸縮可能な調整手段を備え、前記調整手段の伸縮により前記付勢力を調節することを特徴とする。   Further, the counter balance unit includes an adjusting unit that can be expanded and contracted between the coupling unit and the other end, and adjusts the urging force by expansion and contraction of the adjusting unit.

また、前記荷重支持部上の荷重又は加速度を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたことを特徴とする。   In addition, a detection unit that detects a load or acceleration on the load support unit is provided, and a control unit that operates the adjustment unit according to a state detected by the detection unit is provided.

請求項1記載の発明によれば、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御部とを備えた振動制御装置において、前記荷重支持部は、前記設置部と前記荷重支持部の間に配設され、前記荷重支持部の移動を鉛直方向に規制する第1移動案内手段を有し、前記カウンタバランス部は、前記カウンタバランス部と前記荷重支持部を相対移動させる第2移動案内手段を備え、一端を前記設置部に回動可能に支持され、他端を前記負荷に応じた付勢力を付勢する付勢手段に連結され、一端と他端の間の結合部を前記第2移動案内手段に回動可能に結合されたので、振動制御手段の出力を低減することができると共に、天秤部の全長を短くでき、重量を低減し、小型の振動制御手段で実現できる効率的で低コストな振動制御装置を提供することができる。また、結合部は設置部へ直接設置されるため、支柱が不要となり部品点数、重量を低減できる。   According to the first aspect of the present invention, the load support unit installed in the installation unit, the counter balance unit connected to the load support unit and providing a load that balances the load, and the vibration of the load support unit with respect to the installation unit. In the vibration control device including the vibration control unit to be controlled, the load support unit is disposed between the installation unit and the load support unit, and a first movement that regulates movement of the load support unit in a vertical direction. The counter balance portion includes second movement guide means for relatively moving the counter balance portion and the load support portion, one end of which is rotatably supported by the installation portion, and the other end of the counter balance portion. Since it is connected to the biasing means for biasing the biasing force according to the load, and the coupling portion between one end and the other end is rotatably coupled to the second movement guide means, the output of the vibration control means is reduced. As well as Can reduce the overall length of the scale unit, and reduce the weight, you are possible to provide an efficient, low-cost vibration control device which can be realized with a small vibration control means. Further, since the coupling part is directly installed on the installation part, no support is required, and the number of parts and the weight can be reduced.

請求項2記載の発明によれば、前記結合部は、前記カウンタバランス部の一端と他端を通る直線に対して前記付勢手段の反対側に配置されるので、高さを低くすることができ、小さいスペースに配置することができる。   According to a second aspect of the present invention, the coupling portion is disposed on the opposite side of the biasing means with respect to a straight line passing through one end and the other end of the counter balance portion, so that the height can be lowered. Can be arranged in a small space.

請求項3記載の発明によれば、前記付勢手段を複数備えたので、付勢手段によるモーメントを様々な特性で設定することができ、設計の自由度が大きくなる
請求項4記載の発明によれば、前記カウンタバランス部は、前記結合部と前記他端の間に伸縮可能な調整手段を備え、前記調整手段の伸縮により前記付勢力を調節するので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
According to the invention described in claim 3, since a plurality of the urging means are provided, the moment by the urging means can be set with various characteristics, and the degree of freedom in design is increased. According to the present invention, the counter balance portion includes an adjusting means that can be expanded and contracted between the coupling portion and the other end, and adjusts the urging force by the expansion and contraction of the adjusting means. There is no need.

請求項5記載の発明によれば、前記荷重支持部上の荷重又は加速度を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。   According to the invention of claim 5, since it comprises a detecting means for detecting a load or acceleration on the load support portion, and a control means for operating the adjusting means according to the state detected by the detecting means, It is possible to appropriately respond to changes in the initial load.

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態における振動制御装置1を示す。図中、1は振動制御装置、10は荷重支持部、11は第1案内手段の一例としての第1スライダレール、12は第1移動手段の一例としての第1スライダ、13は荷重支持部材、20は振動制御部、21は振動制御手段の一例としての制振用アクチュエータ、22は検知手段の一例としての荷重センサ、23は検知手段の一例としての加速度センサ、30はカウンタバランス部、31は第2案内手段の一例としての第2スライダレール、32は第2移動手段の一例としての第2スライダ、33は第2移動手段支持部の一例としての第2スライダ支持部、34は調整手段の一例としてのプリロード調整用アクチュエータ、35は付勢手段の一例としてのスプリング、Fは設置部の一例としての移動体のキャビン、Sは搭載部の一例としての座席である。本発明では、本発明では、付勢手段として弾性部材であるスプリングを用い、スプリングによる弾性力を付勢手段の付勢力として用いているが、この実施例に制限されるものではない。本発明においては、第1案内手段としての第1スライダレール11と第1移動手段としての第1スライダ12をまとめて第1移動案内手段とする。同様に、第2案内手段としての第2スライダレール31と第2移動手段としての第2スライダ32もまとめて第2移動案内手段とする。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vibration control device 1 according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a vibration control device, 10 is a load support section, 11 is a first slider rail as an example of first guide means, 12 is a first slider as an example of first movement means, 13 is a load support member, 20 is a vibration control unit, 21 is a vibration control actuator as an example of vibration control means, 22 is a load sensor as an example of detection means, 23 is an acceleration sensor as an example of detection means, 30 is a counter balance unit, and 31 is The second slider rail as an example of the second guide means, 32 is the second slider as an example of the second moving means, 33 is the second slider support part as an example of the second moving means support part, and 34 is the adjusting means. An actuator for preload adjustment as an example, 35 is a spring as an example of an urging means, F is a cabin of a moving body as an example of an installation part, and S is a seat as an example of a mounting part A. In the present invention, in the present invention, a spring, which is an elastic member, is used as the biasing means, and the elastic force generated by the spring is used as the biasing force of the biasing means. However, the present invention is not limited to this embodiment. In the present invention, the first slider rail 11 as the first guiding means and the first slider 12 as the first moving means are collectively referred to as the first movement guiding means. Similarly, the second slider rail 31 as the second guiding means and the second slider 32 as the second moving means are collectively referred to as the second movement guiding means.

振動制御装置1は、荷重支持部10により床等の設置部Fに設置され、振動制御部20で振動制御装置1上の座席S等の荷重の振動をアクティブに制御すると共に、カウンタバランス部30で荷重に対する力の釣り合いを設定するものである。   The vibration control device 1 is installed on the installation unit F such as a floor by the load support unit 10, and the vibration control unit 20 actively controls the vibration of the load such as the seat S on the vibration control device 1 and the counter balance unit 30. The balance of force against the load is set.

荷重支持部10は、設置部Fに設置された第1スライダレール11、荷重支持部材13に設けた第1スライダ12及び座席Sを支持する荷重支持部材13等を有する。第1スライダレール11は、設置部Fに設置され、第1スライダ12及び荷重支持部材13を上下(鉛直)方向に案内(規制)する。第1スライダ12は、荷重支持部材13に設けられ、第1スライダレール11により上下(鉛直)方向に案内(規制)される。荷重支持部材13は、座席Sの下方に設置され、第1スライダレール11により上下方向に案内される第1スライダ12を有し、振動制御部20及びカウンタバランス部30に載置されている。   The load support unit 10 includes a first slider rail 11 installed in the installation unit F, a first slider 12 provided in the load support member 13, a load support member 13 that supports the seat S, and the like. The 1st slider rail 11 is installed in the installation part F, and guides (regulates) the 1st slider 12 and the load support member 13 to an up-down (vertical) direction. The first slider 12 is provided on the load support member 13 and is guided (restricted) in the vertical (vertical) direction by the first slider rail 11. The load support member 13 is disposed below the seat S, has a first slider 12 guided in the vertical direction by the first slider rail 11, and is placed on the vibration control unit 20 and the counter balance unit 30.

振動制御部20は、ボイスコイルモータ等の制振用アクチュエータ21、ロードセル等の荷重センサ22、加速度センサ23等を有する。制振用アクチュエータ21は、下部を設置部Fに設置、上部を荷重支持部材13に当接され、荷重センサ22や加速度センサ23等からの荷重信号により、上下動可能に制御される。荷重センサ22は、特に座席Sと荷重支持部材13の間に備えるとよい。   The vibration control unit 20 includes a vibration control actuator 21 such as a voice coil motor, a load sensor 22 such as a load cell, an acceleration sensor 23, and the like. The vibration control actuator 21 is installed such that the lower part is installed in the installation part F and the upper part is brought into contact with the load support member 13, and is controlled to move up and down by load signals from the load sensor 22 and the acceleration sensor 23. In particular, the load sensor 22 may be provided between the seat S and the load support member 13.

カウンタバランス部30は、第2スライダレール31、第2スライダ32、天秤部33、プリロード調整用アクチュエータ34、スプリング35等を有する。第2スライダレール31は、荷重支持部材13に設置され、第2スライダ32を移動可能に案内する。第2スライダ32は、天秤部33の一端に結合されると共に、第2スライダレール31に案内され、荷重支持部材13に対して移動可能なものである。すなわち、荷重支持部13は、カウンタバランス部30と第2移動案内手段としての第2スライダと第2スライダレールを介して荷重支持部13とカウンタバランス部30は、相対移動可能に連結される。   The counter balance unit 30 includes a second slider rail 31, a second slider 32, a balance unit 33, a preload adjusting actuator 34, a spring 35, and the like. The 2nd slider rail 31 is installed in the load support member 13, and guides the 2nd slider 32 so that a movement is possible. The second slider 32 is coupled to one end of the balance portion 33, guided by the second slider rail 31, and movable relative to the load support member 13. That is, the load support unit 13 is connected to the counter balance unit 30 through the second slider as the second movement guide unit and the second slider rail so that the load support unit 13 and the counter balance unit 30 are relatively movable.

天秤部33は、一端33aを支点として、設置部Fに対して回動するように結合され、他端33bを力点として、スプリング35の他端に回動可能に結合され、一端33aと他端33bの間の結合部33cを作用点として、第2スライダ32に回動可能に結合される。また、他端33b側にプリロード調整用アクチュエータ34を有する。   The balance portion 33 is coupled to rotate with respect to the installation portion F with one end 33a as a fulcrum, and is pivotally coupled to the other end of the spring 35 with the other end 33b as a power point. The second slider 32 is pivotably coupled to the second slider 32 with the coupling portion 33c between the first and second couplings 33b as an action point. Further, a preload adjusting actuator 34 is provided on the other end 33b side.

プリロード調整用アクチュエータ34は、長さを変更することができるもの、すなわち、伸縮可能である。そして、プリロード調整用アクチュエータ34は、連結部33cとスプリング35の他端33bの間に備えられ、天秤部33に含まれる。そして、プリロード調整用アクチュエータ34により連結部33cとスプリング35の他端間の長さを変更することによって、付勢手段としてのスプリング35の付勢力を調節する。スプリング35は、一端を設置部Fに結合され、他端を天秤部33の他端33bに結合されている。   The preload adjusting actuator 34 can be changed in length, that is, can be expanded and contracted. The preload adjusting actuator 34 is provided between the connecting portion 33 c and the other end 33 b of the spring 35 and is included in the balance portion 33. Then, the biasing force of the spring 35 as the biasing means is adjusted by changing the length between the connecting portion 33 c and the other end of the spring 35 by the preload adjusting actuator 34. The spring 35 has one end coupled to the installation portion F and the other end coupled to the other end 33 b of the balance portion 33.

このように、支点を天秤部33の一端33aに配置することにより、支点から作用点までの距離と支点から力点までの距離が重なり、天秤部33の全長を短くすることができる。   Thus, by arranging the fulcrum at the one end 33a of the balance part 33, the distance from the fulcrum to the action point and the distance from the fulcrum to the force point overlap, and the overall length of the balance part 33 can be shortened.

図2は、このような構造の振動制御装置1のブロック図を示す。加速度センサ23及び荷重センサ22からの入力信号を制御手段としてのECU40に入力し、制振用アクチュエータ21及びプリロード調整用アクチュエータ34を制御することで、荷重にあわせてアクティブに振動を制御する。   FIG. 2 shows a block diagram of the vibration control apparatus 1 having such a structure. Input signals from the acceleration sensor 23 and the load sensor 22 are input to the ECU 40 as control means, and the vibration control actuator 21 and the preload adjustment actuator 34 are controlled to actively control vibration according to the load.

次に、プリロード調整制御について説明する。図3は、プリロード調整制御のフローチャートを示す。まず、ステップ1で、振動のない停止時における荷重を荷重センサ22により検出する(ST1)。次に、ステップ2で、検出した荷重値の一定時間分をECU40に読み込む(ST2)。続いて、ステップ3で、一定時間分の荷重値から例えば平均値を計算して基準荷重値を算出する(ST3)。次に、ステップ4で、算出した基準荷重値にあわせてプリロード調整用アクチュエータ34を作動制御する(ST4)。   Next, preload adjustment control will be described. FIG. 3 shows a flowchart of the preload adjustment control. First, in step 1, the load at the time of stopping without vibration is detected by the load sensor 22 (ST1). Next, in step 2, the detected load value for a certain time is read into the ECU 40 (ST2). Subsequently, in step 3, for example, an average value is calculated from the load values for a certain period of time to calculate a reference load value (ST3). Next, in step 4, the preload adjustment actuator 34 is controlled to operate in accordance with the calculated reference load value (ST4).

図4は、プリロード調整制御後の振動制御装置1の状態を示すものである。図1に示すプリロード調整制御前の状態から、例えば乗員Pが座席Sに座り、初期荷重に乗員Pの荷重が足されると、カウンタバランス部30の天秤部33が時計方向に回転し、スプリング35に負荷がかかる。そこで、図4に示すように、プリロード調整用アクチュエータ34を作動させ、天秤部33の長さを変えることにより、荷重とスプリング35による負荷とを釣り合わせる。   FIG. 4 shows the state of the vibration control device 1 after the preload adjustment control. From the state before the preload adjustment control shown in FIG. 1, for example, when the occupant P sits on the seat S and the load of the occupant P is added to the initial load, the balance portion 33 of the counter balance portion 30 rotates clockwise, and the spring 35 is loaded. Therefore, as shown in FIG. 4, the preload adjusting actuator 34 is operated to change the length of the balance portion 33, thereby balancing the load and the load by the spring 35.

このように、プリロード調整用アクチュエータ34を作動させることにより、荷重がキャンセルされ、その状態から振動制御をすることができるようになる。   Thus, by operating the preload adjusting actuator 34, the load is canceled, and vibration control can be performed from that state.

次に、本実施形態の振動制御について説明する。図5は、振動制御のフローチャートを示す。まず、ステップ11で、振動時の加速度を加速度センサ23により検出する(ST11)。次に、ステップ12で、ECU40において制振用アクチュエータ21の推力を計算する(ST12)。推力計算は、例えば、加速度×フリクション×ゲイン×(−1)等の計算式やあらかじめ加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−1は向きの反転を表す。続いて、ステップ13で、ステップ12において計算した推力を制振用アクチュエータ21に指示する。   Next, the vibration control of this embodiment will be described. FIG. 5 shows a flowchart of vibration control. First, in step 11, the acceleration during vibration is detected by the acceleration sensor 23 (ST11). Next, at step 12, the ECU 40 calculates the thrust of the vibration damping actuator 21 (ST12). The thrust calculation is executed, for example, by storing a calculation formula such as acceleration × friction × gain × (−1) or a thrust value corresponding to the acceleration in advance. Here, the gain in the calculation formula represents the control delay, and -1 represents the reversal of the direction. Subsequently, in step 13, the thrust calculated in step 12 is instructed to the vibration control actuator 21.

なお、図6は、他の振動制御のフローチャートを示す。まず、ステップ21で、振動時の荷重を荷重センサ22により検出する(ST21)。次に、ステップ22で、検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値と同じか比較する(ST22)。同じ場合、制振用アクチュエータ21を作動せず、振動制御を終了する。同じでない場合、ステップ23で、検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きいか判断する(ST23)。検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合、ステップ24で、制振用アクチュエータ21を縮ませる(ST24)。検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合、ステップ25で、制振用アクチュエータ21を伸ばす(ST25)。   FIG. 6 shows another flowchart of vibration control. First, in step 21, the load during vibration is detected by the load sensor 22 (ST21). Next, in step 22, it is compared whether the detected load value is the same as the reference load value obtained by the preload adjustment control (ST22). In the same case, the vibration control actuator 21 is not operated and the vibration control is terminated. If not, it is determined in step 23 whether the detected load value is larger than the reference load value obtained by the preload adjustment control (ST23). If the detected load value is larger than the reference load value obtained by the preload adjustment control, in step 24, the damping actuator 21 is contracted (ST24). If the detected load value is smaller than the reference load value obtained by the preload adjustment control, in step 25, the vibration control actuator 21 is extended (ST25).

図7及び図8は、振動制御の状態を示すもので、図7は制振用アクチュエータ21を収縮した状態、図8は制振用アクチュエータ21を伸張した状態を示すものである。   7 and 8 show the state of vibration control. FIG. 7 shows a state in which the damping actuator 21 is contracted, and FIG. 8 shows a state in which the damping actuator 21 is extended.

図7は、ステップ13に対応する加速度から求めた推力指示が制振用アクチュエータ21の収縮の場合又はステップ24に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合であり、座席S上の振動を0にするため制振用アクチュエータ21を収縮すると、第2スライダ32が前方に移動すると共に、カウンタバランス部30の天秤部33が時計方向に回転する。この時、スプリング35は収縮するが、その傾斜角度が変更されるため、スプリング35の収縮による反力の鉛直成分はほぼキャンセルされ、荷重とスプリング35による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保持することができる。   FIG. 7 shows the case where the thrust instruction obtained from the acceleration corresponding to step 13 is the contraction of the vibration damping actuator 21 or the detected load value corresponding to step 24 is larger than the reference load value obtained by the preload adjustment control. When the vibration control actuator 21 is contracted to reduce the vibration on the seat S to 0, the second slider 32 moves forward, and the balance portion 33 of the counter balance portion 30 rotates clockwise. At this time, although the spring 35 contracts, the inclination angle thereof is changed, so that the vertical component of the reaction force due to the contraction of the spring 35 is almost canceled, and the load and the load by the spring 35 can be kept in a substantially balanced state. it can.

図8は、ステップ13に対応する加速度から求めた推力指示が制振用アクチュエータ21の収縮の場合又はステップ25に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合であり、座席S上の振動を0にするため制振用アクチュエータ21を伸張すると、スライダ32が後方に移動すると共に、カウンタバランス部30の天秤部33が反時計方向に回転する。この時、スプリング35は伸張するが、その傾斜角度が変更されるため、スプリング35の伸張による反力の鉛直成分はほぼキャンセルされ、荷重とスプリング35による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保持することができる。   FIG. 8 shows the case where the thrust instruction obtained from the acceleration corresponding to step 13 is the contraction of the vibration control actuator 21 or the detected load value corresponding to step 25 is smaller than the reference load value obtained by the preload adjustment control. When the vibration control actuator 21 is extended to reduce the vibration on the seat S to 0, the slider 32 moves rearward and the balance portion 33 of the counter balance portion 30 rotates counterclockwise. At this time, although the spring 35 is extended, the inclination angle thereof is changed, so that the vertical component of the reaction force due to the extension of the spring 35 is almost canceled, and the load and the load by the spring 35 can be kept in a substantially balanced state. it can.

このように、荷重とスプリング35による負荷は、常にほぼ釣り合い状態を保持することができるので、制振用アクチュエータ21の出力を小さくすることができる。   Thus, the load and the load by the spring 35 can always maintain a substantially balanced state, so that the output of the vibration control actuator 21 can be reduced.

図9は、本実施形態の振動制御装置1を用いた場合と、図11に示す従来技術の場合とをシミュレーションで比較した結果を示す。シミュレーションは、振幅25mm周期750mmの波状路を速度70km/hで走行する条件で、荷重の振動を0にするために必要な制振用アクチュエータを求めた。   FIG. 9 shows the result of comparing the case of using the vibration control device 1 of the present embodiment and the case of the prior art shown in FIG. 11 by simulation. In the simulation, an actuator for vibration suppression necessary for reducing the vibration of the load to 0 under the condition of traveling on a wavy path with an amplitude of 25 mm and a period of 750 mm at a speed of 70 km / h was obtained.

図9(a)は、図13(a)に示すように、座席の支持をアクチュエータのみでする場合、図9(b)は、図13(b)に示すように、座席の支持をアクチュエータとスプリングでする場合、図9(c)は、本実施形態の場合である。   9A shows a case where the seat is supported only by an actuator as shown in FIG. 13A, and FIG. 9B shows a case where the seat is supported by an actuator as shown in FIG. 13B. In the case of using a spring, FIG. 9C shows the case of this embodiment.

このように、本実施形態の振動制御装置1は、アクチュエータの出力を低減することができ、小型のアクチュエータで実現できる効率的なものである。   As described above, the vibration control device 1 of the present embodiment can reduce the output of the actuator, and is efficient that can be realized with a small actuator.

図10は、第2実施形態における振動制御装置1を示す。本実施形態では、第1実施形態における天秤部33を第2スライダ32との結合部33cで折り曲げる構造としたものである。   FIG. 10 shows the vibration control device 1 according to the second embodiment. In the present embodiment, the balance portion 33 in the first embodiment is bent at a coupling portion 33c with the second slider 32.

天秤部33は、天秤部33の一端33aと他端33bを通る直線に対して、結合部33cがスプリング35の反対側に配置されるように、一端33a側に対して他端33b側を結合部33cで屈曲させている。これによって、天秤部33を配置するためのスペースが小さくなる。なお、天秤部33の形状は、結合部33cでの屈曲に限らず、他の部分で屈曲させたり、湾曲形状としてもよい。   The balance part 33 is coupled with the other end 33b side with respect to the one end 33a side so that the coupling part 33c is arranged on the opposite side of the spring 35 with respect to a straight line passing through the one end 33a and the other end 33b of the balance part 33. It is bent at the portion 33c. Thereby, the space for arranging the balance portion 33 is reduced. The shape of the balance portion 33 is not limited to the bending at the coupling portion 33c, and may be bent at another portion or may be a curved shape.

また、図11は、第3実施形態における振動制御装置1を示す。本実施形態では、第1実施形態におけるスプリング35を複数用いる構造としたものである。   FIG. 11 shows a vibration control device 1 according to the third embodiment. In the present embodiment, a structure using a plurality of springs 35 in the first embodiment is used.

スプリング35は、第1スプリング35a及び第2スプリング35bを有し、第1スプリング35a及び第2スプリング35bは、一端を設置部Fに結合され、他端を天秤部33の他端33bに結合されている。第1スプリング35aと第2スプリング35bとは、バネ定数や取付位置等の特性が異なるものを使用するのが好ましい。   The spring 35 includes a first spring 35a and a second spring 35b. The first spring 35a and the second spring 35b have one end coupled to the installation portion F and the other end coupled to the other end 33b of the balance portion 33. ing. It is preferable to use the first spring 35a and the second spring 35b having different characteristics such as a spring constant and a mounting position.

ここで、本実施形態の第1スプリング35a及び第2スプリング35bの特性について説明する。図12は本実施形態の第1スプリング35a及び第2スプリング35bの特性を示すグラフである。グラフ内の実線は天秤部33の支点33aを中心とした制御対象となる荷重によるモーメントを示し、点線は第1スプリング35a及び第2スプリング35bをあわせたものによるモーメントを示す。また、一点鎖線は第1スプリング35aによるモーメントを示し、一点鎖線は第2スプリング35bによるモーメントを示す。そして、横軸は釣り合い位置からのシート変位、縦軸はモーメント量を示す。   Here, the characteristics of the first spring 35a and the second spring 35b of the present embodiment will be described. FIG. 12 is a graph showing characteristics of the first spring 35a and the second spring 35b of the present embodiment. The solid line in the graph indicates the moment due to the load to be controlled around the fulcrum 33a of the balance 33, and the dotted line indicates the moment due to the combination of the first spring 35a and the second spring 35b. The alternate long and short dash line indicates the moment by the first spring 35a, and the alternate long and short dash line indicates the moment by the second spring 35b. The horizontal axis indicates the seat displacement from the balance position, and the vertical axis indicates the moment amount.

本実施形態では、図3に示したプリロード調整制御によって求めた荷重によるモーメントと第1スプリング35a及び第2スプリング35bによるモーメントとの釣り合い位置を横軸の0とした場合、荷重によるモーメントと、第1スプリング35a及び第2スプリング35bによるモーメントとの釣り合いの状態から荷重支持部材11が変位しても、第1スプリング35a及び第2スプリング35bによるモーメントと荷重によるモーメントがほぼ同一になるように、第1スプリング35a及び第2スプリング35bの特性を設定する。   In the present embodiment, when the balance position of the moment by the load obtained by the preload adjustment control shown in FIG. 3 and the moment by the first spring 35a and the second spring 35b is 0 on the horizontal axis, Even if the load support member 11 is displaced from the state of balance with the moments of the first spring 35a and the second spring 35b, the moments of the first spring 35a and the second spring 35b and the moment of the load are substantially the same. The characteristics of the first spring 35a and the second spring 35b are set.

したがって、荷重支持部材11が変位しても、第1スプリング35a及び第2スプリング35bによるモーメントと荷重によるモーメントがほぼ同一になるように、第1スプリング35a及び第2スプリング35bの特性を設定するので、振動時の制振用アクチュエータ21をほぼ釣り合いの状態から動作させることができ、釣り合い位置付近での制振用アクチュエータ21の推力を小さいものとすることができる。   Therefore, even if the load support member 11 is displaced, the characteristics of the first spring 35a and the second spring 35b are set so that the moment by the first spring 35a and the second spring 35b and the moment by the load are substantially the same. The vibration control actuator 21 during vibration can be operated from a substantially balanced state, and the thrust of the vibration control actuator 21 in the vicinity of the balance position can be reduced.

このように、本実施形態の振動制御装置1は、設置部Fに設置された荷重支持部10と、荷重支持部10と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部30と、荷重支持部10の設置部Fに対する振動を制御する振動制御部20とを備えた振動制御装置において、荷重支持部10は、設置部Fと荷重支持部10の間に配設され、荷重支持部10の移動を鉛直方向に規制する第1移動案内手段11,12を有し、カウンタバランス部30は、カウンタバランス部30と荷重支持部10を相対移動させる第2移動案内手段31,32を備え、一端33aを設置部Fに回動可能に支持され、他端33bを前記負荷に応じた付勢力を付勢する付勢手段35に連結され、一端33aと他端33bの間の結合部33cを第2移動案内手段31,32に回動可能に結合されたので、制振用アクチュエータ21の出力を低減することができると共に、天秤部33の全長を短くでき、重量を低減し、小型の制振用アクチュエータ21で実現できる効率的で低コストな振動制御装置1を提供することができる。また、結合部33cは設置部Fへ直接設置されるため、支柱が不要となり部品点数、重量を低減できる。   As described above, the vibration control apparatus 1 according to the present embodiment includes the load support unit 10 installed in the installation unit F, the counter balance unit 30 connected to the load support unit 10 and providing a load that balances the load, and the load support unit 10. In the vibration control apparatus including the vibration control unit 20 that controls the vibration with respect to the installation unit F, the load support unit 10 is disposed between the installation unit F and the load support unit 10 to move the load support unit 10. The counter balance unit 30 includes second movement guide units 31 and 32 for moving the counter balance unit 30 and the load support unit 10 relative to each other, and has one end 33a. The other end 33b is connected to the urging means 35 that urges the urging force according to the load, and is pivotally supported by the installation portion F, and the second movement of the coupling portion 33c between the one end 33a and the other end 33b. Guide means 31 Since the output of the vibration control actuator 21 can be reduced, the overall length of the balance portion 33 can be shortened, the weight can be reduced, and the small vibration control actuator 21 can be realized. An efficient and low-cost vibration control device 1 can be provided. Further, since the coupling portion 33c is directly installed on the installation portion F, no support is required, and the number of parts and weight can be reduced.

また、結合部33cは、カウンタバランス部30の一端33aと他端33bを通る直線に対してスプリング35の反対側に配置されるので、高さを低くすることができ、小さいスペースに配置することができる。   Moreover, since the coupling | bond part 33c is arrange | positioned on the opposite side of the spring 35 with respect to the straight line which passes along the one end 33a and the other end 33b of the counter balance part 30, height can be made low and it arrange | positions in a small space. Can do.

また、スプリング35を複数備えたので、スプリング35によるモーメントを様々な特性で設定することができ、設計の自由度が大きくなる
また、カウンタバランス部30は、結合部33cと他端33bの間に伸縮可能なプリロード調整用アクチュエータ34を備え、プリロード調整用アクチュエータ34の伸縮により付勢力を調節するので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
In addition, since a plurality of springs 35 are provided, the moments caused by the springs 35 can be set with various characteristics, and the degree of freedom in design is increased. The counter balance unit 30 is provided between the coupling portion 33c and the other end 33b. Since the preload adjusting actuator 34 that can be expanded and contracted is provided and the urging force is adjusted by the expansion and contraction of the preload adjusting actuator 34, it is not necessary to apply a heavy object such as a counterweight.

また、荷重支持部材11上の荷重又は加速度を検知する荷重センサ22又は加速度センサ23等を備え、荷重センサ22又は加速度センサ23等で検知した状態に応じてプリロード調整用アクチュエータ34を作動するECU40を備えたので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。   The ECU 40 includes a load sensor 22 or an acceleration sensor 23 that detects a load or acceleration on the load support member 11, and operates the preload adjustment actuator 34 according to the state detected by the load sensor 22 or the acceleration sensor 23. Since it was provided, it can respond appropriately to the change of the initial load.

第1実施形態の振動制御装置を示す図である。It is a figure which shows the vibration control apparatus of 1st Embodiment. 振動制御装置のシステム構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the system configuration | structure of the vibration control apparatus. プリロード調整制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of preload adjustment control. プリロード調整制御時の振動制御装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vibration control apparatus at the time of preload adjustment control. 振動制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of vibration control. 他の振動制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of another vibration control. 振動制御時の振動制御装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vibration control apparatus at the time of vibration control. 振動制御時の振動制御装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vibration control apparatus at the time of vibration control. 本実施形態の振動制御装置と従来の技術とを比較したシミュレーションを示す図である。It is a figure which shows the simulation which compared the vibration control apparatus of this embodiment, and the prior art. 第2実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment. 第3実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment. 第3実施形態のスプリングの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the spring of 3rd Embodiment. 従来の技術を示す図である。It is a figure which shows the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1…振動制御装置、10…荷重支持部、11…ガイド(第1案内手段)、11…第1スライダレール(第1案内手段)、12… 第1スライダ(第1移動手段)、13…荷重支持部材、20…振動制御部、21…制振用アクチュエータ(振動制御手段)、22…荷重センサ(検知手段)、23…加速度センサ(検知手段)、30…カウンタバランス部、31…第2スライダレール(第2案内手段)、32…第2スライダ(第2移動手段)、33…天秤部、34…プリロード調整用アクチュエータ(調整手段)、35…スプリング(付勢手段)、40…ECU(制御手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration control apparatus, 10 ... Load support part, 11 ... Guide (1st guide means), 11 ... 1st slider rail (1st guide means), 12 ... 1st slider (1st movement means), 13 ... Load Support member, 20 ... vibration control unit, 21 ... vibration control actuator (vibration control unit), 22 ... load sensor (detection unit), 23 ... acceleration sensor (detection unit), 30 ... counter balance unit, 31 ... second slider Rail (second guide means) 32 ... second slider (second moving means) 33 ... balance unit 34 ... preload adjusting actuator (adjusting means) 35 ... spring (biasing means) 40 ... ECU (control) means)

Claims (5)

設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御部とを備えた振動制御装置において、
前記荷重支持部は、前記設置部と前記荷重支持部の間に配設され、前記荷重支持部の移動を鉛直方向に規制する第1移動案内手段を有し、
前記カウンタバランス部は、前記カウンタバランス部と前記荷重支持部を相対移動させる第2移動案内手段を備え、一端を前記設置部に回動可能に支持され、他端を前記負荷に応じた付勢力を付勢する付勢手段に連結され、一端と他端の間の結合部を前記第2移動案内手段に回動可能に結合されたことを特徴とする振動制御装置。
Vibration provided with a load support unit installed in the installation unit, a counter balance unit that is connected to the load support unit and applies a load that balances the load, and a vibration control unit that controls vibration of the load support unit with respect to the installation unit In the control device,
The load support portion is provided between the installation portion and the load support portion, and has first movement guide means for restricting movement of the load support portion in a vertical direction,
The counter balance unit includes second movement guide means for relatively moving the counter balance unit and the load support unit, one end of the counter balance unit is rotatably supported by the installation unit, and the other end is biased according to the load. A vibration control device, wherein the vibration control device is coupled to a biasing means that biases the first movement guide member, and a coupling portion between one end and the other end is rotatably coupled to the second movement guide unit.
前記結合部は、前記カウンタバランス部の一端と他端を通る直線に対して前記付勢手段の反対側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の振動制御装置。   2. The vibration control device according to claim 1, wherein the coupling portion is disposed on a side opposite to the urging unit with respect to a straight line passing through one end and the other end of the counter balance portion. 前記付勢手段を複数備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の振動制御装置。   The vibration control apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the urging units are provided. 前記カウンタバランス部は、前記結合部と前記他端の間に伸縮可能な調整手段を備え、前記調整手段の伸縮により前記付勢力を調節することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の振動制御装置。   4. The counter balance unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the counter balance unit includes an adjusting unit that can expand and contract between the coupling unit and the other end, and adjusts the urging force by expansion and contraction of the adjusting unit. The vibration control device according to claim 1. 前記荷重支持部上の荷重又は加速度を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたことを特徴とする請求項4に記載の振動制御装置。


5. The vibration according to claim 4, further comprising a detection unit that detects a load or acceleration on the load support portion, and a control unit that operates the adjustment unit according to a state detected by the detection unit. Control device.


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