JP2009056875A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート等の搭乗部、特に移動体等に設置されるシート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 riding section such as a seat, particularly a riding section such as a seat installed in a moving body.
従来、振動加速度に応じて シート下の直動型電動アクチュエータを動作制御してシートに加わる振動を抑制するシート用振動制御装置がある(特許文献1参照)。
しかしながら、図10(a)に示すように、シート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10(b)に示すように、シートSの支持をアクチュエータ121とスプリング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、シートSの振動を制御する場合、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. 10A, when the sheet S is supported only by the
本発明は、上記課題を解決するものであって、振動制御部の出力を低減することが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 an object thereof is to provide an efficient vibration control device capable of reducing the output of the vibration control unit.
そのために本発明は、設置部と、荷重を支持する荷重支持部と、前記荷重支持部上の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、前記荷重支持部と減速機構を介して連結され、前記荷重支持部を前記設置部に対して弾性的に支持するトーションバーを備え、前記トーションバーは、前記カウンタバランス部に連結され、前記荷重支持部上の荷重と釣り合う負荷を与えられることを特徴とする。 Therefore, the present invention provides an installation unit, a load support unit that supports a load, a counter balance unit that provides a load that balances the load on the load support unit, and a vibration that controls vibration of the load support unit with respect to the installation unit. A vibration control device including a control unit, and a torsion bar coupled to the load support unit via a speed reduction mechanism and elastically supporting the load support unit with respect to the installation unit. The counter balance unit is connected to the counter balance unit, and a load balanced with the load on the load support unit is applied.
また、前記トーションバーは、前記設置部に回動可能に支持され、一端側で前記減速機構と連結され、他端側で前記カウンタバランス部と連結されることを特徴とする。 Further, the torsion bar is rotatably supported by the installation part, and is connected to the speed reduction mechanism at one end side and is connected to the counter balance part at the other end side.
また、前記減速機構は、前記トーションバーと同期して回動する有歯部材と、前記荷重支持部と同期して回動する歯車と、を有することを特徴とする。 Further, the speed reduction mechanism includes a toothed member that rotates in synchronization with the torsion bar, and a gear that rotates in synchronization with the load support portion.
また、前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部上の荷重と釣り合う負荷を設定する負荷設定部と、前記負荷設定部により設定された負荷を前記トーションバーに与えるリンク部と、を有することを特徴とする。 The counter balance unit includes a load setting unit that sets a load that balances the load on the load support unit, and a link unit that applies the load set by the load setting unit to the torsion bar. And
請求項1記載の発明によれば、設置部と、荷重を支持する荷重支持部と、前記荷重支持部上の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、前記荷重支持部と減速機構を介して連結され、前記荷重支持部を前記設置部に対して弾性的に支持するトーションバーを備え、前記トーションバーは、前記カウンタバランス部に連結され、前記荷重支持部上の荷重と釣り合う負荷を与えられるので、振動制御部の出力及び重量を低減した振動制御装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the installation portion, the load support portion that supports the load, the counter balance portion that applies a load that balances the load on the load support portion, and the vibration of the load support portion with respect to the installation portion. A vibration control unit for controlling the load control unit, including a torsion bar coupled to the load support unit via a speed reduction mechanism and elastically supporting the load support unit with respect to the installation unit, Since the torsion bar is connected to the counter balance part and is given a load that balances the load on the load support part, it is possible to provide a vibration control device that reduces the output and weight of the vibration control part.
請求項2記載の発明によれば、前記トーションバーは、前記設置部に回動可能に支持され、一端側で前記減速機構と連結され、他端側で前記カウンタバランス部と連結されるので、小型で効率的、且つ、低コストな振動制御装置を提供することができる。 According to the invention of claim 2, the torsion bar is rotatably supported by the installation portion, is connected to the speed reduction mechanism at one end side, and is connected to the counter balance portion at the other end side. A small, efficient, and low-cost vibration control device can be provided.
請求項3記載の発明によれば、前記減速機構は、前記トーションバーと同期して回動する有歯部材と、前記荷重支持部と同期して回動する歯車と、を有するので、荷重支持部の変動を効率的にトーションバーに伝えることができる。 According to a third aspect of the present invention, the speed reduction mechanism has a toothed member that rotates in synchronization with the torsion bar and a gear that rotates in synchronization with the load support portion. The change of the part can be efficiently transmitted to the torsion bar.
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、前記荷重支持部上の荷重と釣り合う負荷を設定する負荷設定部と、前記負荷設定部により設定された負荷を前記トーションバーに与えるリンク部と、を有するので、負荷を正確且つ効率的にトーションバーに伝えることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the counter balance unit includes a load setting unit that sets a load that balances the load on the load support unit, and a link that applies the load set by the load setting unit to the torsion bar. The load can be accurately and efficiently transmitted to the torsion bar.
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、本発明の実施形態における振動制御装置1の斜視図、図2は、図1の側面図、図3は、平面図を示す。図中、1は振動制御装置、10は荷重支持部、11は荷重支持部材、12はレバー、13は歯車支持軸、20は振動制御部、21は制振手段の一例としての制振用アクチュエータ、30はカウンタバランス部、31はリンク部、32は負荷設定部、40は減速機構、41は歯車、42は有歯部材、51はトーションバー、Fは設置部である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of a vibration control device 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view. In the figure, 1 is a vibration control device, 10 is a load support portion, 11 is a load support member, 12 is a lever, 13 is a gear support shaft, 20 is a vibration control portion, and 21 is a vibration control actuator as an example of vibration control means. , 30 is a counter balance unit, 31 is a link unit, 32 is a load setting unit, 40 is a speed reduction mechanism, 41 is a gear, 42 is a toothed member, 51 is a torsion bar, and F is an installation unit.
振動制御装置1は、床等の設置部Fに設置され、制振用アクチュエータ21で振動制御装置1上のシートS等を載置した荷重支持部材11の振動をアクティブに制御するものである。
The vibration control device 1 is installed in an installation part F such as a floor, and actively controls the vibration of the
荷重支持部10は、荷重支持部材11、レバー12及び歯車支持軸13等を有する。荷重支持部材11は、シートS等を上に載置し支持する部材である。レバー12は、一端側で荷重支持部材11に連結され、他端側で歯車支持軸13を挿通し係止されている。歯車支持軸13は、設置部Fに回動可能に支持されている。
The
振動制御部20は、制振用アクチュエータ21及び後述する加速度センサや荷重センサ等を有する。ボイスコイルモータ等の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11に当接され、図示しない加速度センサや荷重センサ等の荷重支持部材11上の状態を検知するセンサからの信号により、上下動可能に制御される。なお、加速度センサの代わりに、速度センサや変位センサ等の荷重支持部材11上の状態を検知するものを適用してもよい。
The vibration control unit 20 includes a
減速機構40は、有歯部材41及び歯車42を有する。歯車42は歯車支持軸13に同期して回動するように係止される。有歯部材41は、後述するトーションバー51に同期して回動するように係止される。有歯部材41と歯車42とは、それぞれ歯部41aと歯部42aとで噛み合うように構成されている。
The
トーションバー51は設置部Fに回動可能に支持され、一端側でトーションバー51と共に回動する減速機構40の有歯部材41を係止し、他端側でカウンタバランス部30のリンク部31と連結されている。
The
図4は、カウンタバランス部30の拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged perspective view of the
カウンタバランス部30は、リンク部31及び負荷設定部32を有する。リンク部31は、一方側でトーションバー51に係止される第1リンク部31aと、一方側が第1リンク部31aの他方側と連結された第2リンク部31bと、第1リンク部31aと第2リンク部31bとを連結する第1連結部31abと、一方側が第2リンク部31bの他方側と連結された第3リンク部31cと、第2リンク部31bと第3リンク部31cとを連結する第2連結部31bcと、一方側で第3リンク部31cの他方側と係止されるリンク軸31dと、リンク軸31dの他方側で負荷設定部32と連結される第4リンク部31eと、第4リンク部31eと負荷設定部32とを連結する第3連結部31efを有する。
The
負荷設定部32は、移動部材32a及び案内部材32bを有する。移動部材32aは、案内部材32bに案内され、移動可能な部材であり、また、第4リンク31eと第3連結部31efで連結されている。
The
図5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。荷重センサ22や加速度センサ23等の入力手段からの入力信号を制御手段としてのECU60に入力し、制振用アクチュエータ21又はトーションバー51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. 5 shows a block diagram of the vibration control apparatus 1 having such a structure. Input signals from the input means such as the load sensor 22 and the
次に、プリロード調整制御について説明する。図6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ECU60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負荷設定部32を作動制御する(ST4)。
Next, preload adjustment control will be described. FIG. 6 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 60 (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 operation of the
次に、カウンタバランス部30の作動について図7を参照して説明する。図7は、カウンタバランス部30の拡大側面図である。カウンタバランス部30によるプリロード調整は、図6のフローチャートに示したように、荷重センサ22の荷重値に応じて負荷設定部32の移動部材32aを移動させ、リンク部31を経てトーションバー51を回動させることにより実行する。移動部材32aの移動は、移動部材32aをセンサ値により案内部材32bに沿って移動させる。また、移動部材32aと案内部材32bとの当接部に螺子を設け、案内部材32bを回転させることで移動部材32aを移動させてもよい。
Next, the operation of the
移動部材32aが移動することにより、第3連結部31efが移動し、第4リンク31eがリンク軸31dを中心に回動する。第4リンク31eの回動により、リンク軸31dが軸を中心に回動する。リンク軸31dの回動により、第3リンク部31cがリンク軸31dを中心に回動する。第3リンク部31cの回動により、第2連結部31bcが第3リンク部31cに引っ張られ、第2リンク部31bが移動する。第2リンク部31bの移動により、第1連結部31abが第2リンク部31bに引っ張られ、第1リンク部31aがトーションバー51を中心に回動する。第1リンク部31aの回動により、トーションバー51は軸を中心に回動する。
As the moving
トーションバー51の回動により、トーションバーに51に負荷がかかり、荷重とトーションバー51による負荷とを釣り合わせる。
By the rotation of the
図7(a)は通常状態の図を示す。また、図7(b)は、移動部材32aを紙面に向かって右側に移動させた状態を示す。この状態では、トーションバーに51は、時計回りに回動する。図7(c)は、移動部材32aを紙面に向かって左側に移動させた状態を示す。この状態では、トーションバーに51は、反時計回りに回動する。
FIG. 7A shows a diagram in a normal state. FIG. 7B shows a state in which the moving
このように、トーションバー51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
次に、本実施形態の振動制御について説明する。図8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. 8 shows a flowchart of vibration control. First, in
図9は、振動制御の状態を示すもので、図9(a)は制振用アクチュエータ21を収縮した状態、図9(b)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。
FIG. 9 shows a state of vibration control. FIG. 9A shows a state in which the damping
図9(a)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、シート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、レバー12が歯車支持軸13を中心に、図9(a)の紙面に向かって反時計回りに回動する。レバー12の回動により、歯車支持軸13及び歯車42が回動する。
FIG. 9A shows a case where the thrust instruction obtained from the acceleration corresponding to step 13 is the contraction of the damping
歯車42の回動により、減速機構40が作動し、歯車42の歯部42aと歯部41aで噛み合っている有歯部材41がトーションバー51を中心に回動する。これにより、トーションバー51が回動するが、あらかじめプリロード調整を実行しているので、トーションバー51の反力は小さいものとなり、制振用アクチュエータ21の出力も小さく抑えることができる。
The
図9(b)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の伸張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、シート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、レバー12が歯車支持軸13を中心に、図9(b)の紙面に向かって時計回りに回動する。レバー12の回動により、歯車支持軸13及び歯車42が回動する。
FIG. 9B shows a case where the thrust instruction obtained from the acceleration corresponding to step 13 is extension of the
歯車42の回動により、減速機構40が作動し、歯車42の歯部42aと歯部41aで噛み合っている有歯部材41がトーションバー51を中心に回動する。これにより、トーションバー51が回動するが、あらかじめプリロード調整を実行しているので、トーションバー51の反力は小さいものとなり、制振用アクチュエータ21の出力も小さく抑えることができる。
The
このように、設置部Fと、荷重を支持する荷重支持部10と、荷重支持部10上の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1において、荷重支持部10と減速機構40を介して連結され、荷重支持部10を設置部Fに対して弾性的に支持するトーションバー51を備え、トーションバー51は、カウンタバランス部30に連結され、荷重支持部10上の荷重と釣り合う負荷を与えられるので、振動制御部20の出力及び重量を低減した振動制御装置1を提供することができる。
In this way, the installation portion F, the
また、トーションバー51は、設置部Fに回動可能に支持され、一端側で減速機構40と連結され、他端側でカウンタバランス部30と連結されるので、小型で効率的、且つ、低コストな振動制御装置1を提供することができる。
In addition, the
また、減速機構40は、トーションバー51と同期して回動する有歯部材41と、荷重支持部10と同期して回動する歯車42と、を有するので、荷重支持部10の変動を効率的にトーションバー51に伝えることができる。
Further, since the
また、カウンタバランス部30は、荷重支持部10上の荷重と釣り合う負荷を設定する負荷設定部32と、負荷設定部32により設定された負荷をトーションバー51に与えるリンク部31と、を有するので、負荷を正確且つ効率的にトーションバー51に伝えることができる。
In addition, the
1…振動制御装置、10…荷重支持部、11…荷重支持部材、12……レバー、13…歯車支持軸、20…振動制御部、21…制振用アクチュエータ(制振手段)、22…荷重センサ(入力手段)、23…加速度センサ(入力手段)、30…カウンタバランス部、31…リンク部、32…負荷設定部、40…減速機構、41…歯車、42…有歯部材、51…トーションバー、F…設置部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration control apparatus, 10 ... Load support part, 11 ... Load support member, 12 ... Lever, 13 ... Gear support shaft, 20 ... Vibration control part, 21 ... Vibration control actuator (vibration control means), 22 ... Load Sensor (input means), 23 ... Acceleration sensor (input means), 30 ... Counter balance part, 31 ... Link part, 32 ... Load setting part, 40 ... Reduction mechanism, 41 ... Gear, 42 ... Toothed member, 51 ... Torsion Bar, F ... installation section
Claims (4)
前記荷重支持部と減速機構を介して連結され、前記荷重支持部を前記設置部に対して弾性的に支持するトーションバーを備え、
前記トーションバーは、前記カウンタバランス部に連結され、前記荷重支持部上の荷重と釣り合う負荷を与えられる
ことを特徴とする振動制御装置。 An installation unit; a load support unit that supports a load; a counter balance unit that applies a load that balances the load on the load support unit; and a vibration control unit that controls vibration of the load support unit with respect to the installation unit. In the vibration control device
A torsion bar connected to the load support portion via a speed reduction mechanism, and elastically supporting the load support portion with respect to the installation portion;
The vibration control device, wherein the torsion bar is connected to the counter balance unit and is given a load that balances a load on the load support unit.
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JP2003320884A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-11 | Delta Tooling Co Ltd | Balancing point adjusting device for seat suspension |
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