JP2584558B2 - アクティブ制振装置 - Google Patents
アクティブ制振装置Info
- Publication number
- JP2584558B2 JP2584558B2 JP3324666A JP32466691A JP2584558B2 JP 2584558 B2 JP2584558 B2 JP 2584558B2 JP 3324666 A JP3324666 A JP 3324666A JP 32466691 A JP32466691 A JP 32466691A JP 2584558 B2 JP2584558 B2 JP 2584558B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- pendulum
- gear
- driven gear
- pitch circle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造物の振動を抑制す
る装置に関するものである。
る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】構造物のアクティブ制振装置の代表的な
形式としてアクティブ・マス・ダンパ（以下、ＡＭＤと
略す）がある。これは図７に示すように、構造物８に固
定したアクチェータ９によって重錘２を駆動し、その際
に発生する反作用力によって構造物の振動を抑制しよう
とするものである。この場合、図８に示すように、構造
物８と重錘２との間に補助的なばね１０やダンパ１１を
取付けたものもある。
形式としてアクティブ・マス・ダンパ（以下、ＡＭＤと
略す）がある。これは図７に示すように、構造物８に固
定したアクチェータ９によって重錘２を駆動し、その際
に発生する反作用力によって構造物の振動を抑制しよう
とするものである。この場合、図８に示すように、構造
物８と重錘２との間に補助的なばね１０やダンパ１１を
取付けたものもある。
【０００３】ＡＭＤの駆動方式としては、図９に示すよ
うなモータ駆動のボールねじ１２（特開平２−３００４
７８）や、図１０に示すような油圧シリンダ１３（特開
昭６３−２１７０７５）などを用いて重錘２を直線運動
させる方式が知られているが、これら方式では、重錘自
重の支持と復元力の付与において、特に重錘重量が大き
くなった場合に問題を生ずる。
うなモータ駆動のボールねじ１２（特開平２−３００４
７８）や、図１０に示すような油圧シリンダ１３（特開
昭６３−２１７０７５）などを用いて重錘２を直線運動
させる方式が知られているが、これら方式では、重錘自
重の支持と復元力の付与において、特に重錘重量が大き
くなった場合に問題を生ずる。
【０００４】このため、ＡＭＤにおいて、重錘の自重を
支持すると共に適当な復元力を得ることを目的として、
重錘を支柱または索で吊り下げて振り子系を構成するこ
とが行われている。この際、重錘の運動軌跡は円弧とな
るため、上述のような直線駆動方式はそのまま採用でき
ず、駆動方式に何らかの工夫を必要とする。
支持すると共に適当な復元力を得ることを目的として、
重錘を支柱または索で吊り下げて振り子系を構成するこ
とが行われている。この際、重錘の運動軌跡は円弧とな
るため、上述のような直線駆動方式はそのまま採用でき
ず、駆動方式に何らかの工夫を必要とする。
【０００５】図１１は、重錘２下端をボールねじ１３に
連結して、モータ３で水平方向に駆動するものである
が、重錘２の円弧運動に伴う伴う上下動を吸収するため
に連結部にスライド機構１４を採用している（原田ほ
か；高層ビル用パワードパッシブ制振装置の開発、２４
４１、日本建築学会大会講演梗概集、１９９０−１
０）。図１２は、油圧シリンダ１３の両端にピン１５を
配して、回動自在にすることにより、伸縮するシリンダ
１３が重錘２の円弧軌跡に追随できるようにしている
（山本ほか；二方向アクティブマスダンパの開発、２４
３１、日本建築学会大会講演梗概集、１９９０−１
０）。
連結して、モータ３で水平方向に駆動するものである
が、重錘２の円弧運動に伴う伴う上下動を吸収するため
に連結部にスライド機構１４を採用している（原田ほ
か；高層ビル用パワードパッシブ制振装置の開発、２４
４１、日本建築学会大会講演梗概集、１９９０−１
０）。図１２は、油圧シリンダ１３の両端にピン１５を
配して、回動自在にすることにより、伸縮するシリンダ
１３が重錘２の円弧軌跡に追随できるようにしている
（山本ほか；二方向アクティブマスダンパの開発、２４
３１、日本建築学会大会講演梗概集、１９９０−１
０）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】振り子式ＡＭＤを駆動
するために考案された、上記図１１、１２に示す従来技
術では、いずれも動力伝達経路にスライド機構１４やピ
ン１５などの可動機構を有するため、駆動系に十分な剛
性を与えることができず、大きな制御力を伝達したり、
周波数の高い現象に追随することが困難となる。
するために考案された、上記図１１、１２に示す従来技
術では、いずれも動力伝達経路にスライド機構１４やピ
ン１５などの可動機構を有するため、駆動系に十分な剛
性を与えることができず、大きな制御力を伝達したり、
周波数の高い現象に追随することが困難となる。
【０００７】本発明は、振り子系で構成されるＡＭＤに
おいて、上記のような問題点を解決するために、動力伝
達経路から可動機構を排して、大きな制御力を高効率で
伝達すると共に、高い周波数応答性を確保できるように
したアクティブ制振装置を提供することを課題とするも
のである。
おいて、上記のような問題点を解決するために、動力伝
達経路から可動機構を排して、大きな制御力を高効率で
伝達すると共に、高い周波数応答性を確保できるように
したアクティブ制振装置を提供することを課題とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブ制振
装置は、一端が被制振構造物に枢着された、振り子長の
等しい支柱を、振動方向に少なくとも２本有し、これら
支柱の他端に振り子重錘を枢着し、この振り子重錘を駆
動するアクティブ制振装置において、上記振り子重錘に
被駆動歯車を取付けると共に、この被駆動歯車に噛合う
駆動歯車を設け、且つ上記被駆動歯車のピッチ円の中心
と上記駆動歯車のピッチ円の中心との中心間距離を上記
振り子長と等しくしたことを特徴とするものである。
装置は、一端が被制振構造物に枢着された、振り子長の
等しい支柱を、振動方向に少なくとも２本有し、これら
支柱の他端に振り子重錘を枢着し、この振り子重錘を駆
動するアクティブ制振装置において、上記振り子重錘に
被駆動歯車を取付けると共に、この被駆動歯車に噛合う
駆動歯車を設け、且つ上記被駆動歯車のピッチ円の中心
と上記駆動歯車のピッチ円の中心との中心間距離を上記
振り子長と等しくしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】上記振り子重錘に取付けられた被駆動歯車のピ
ッチ円の中心と駆動歯車のピッチ円の中心との中心間距
離を上記振り子長と等しくしたことにより、上記重錘が
円弧運動した際にも、駆動歯車の駆動力を確実に被駆動
歯車に伝達することができる。
ッチ円の中心と駆動歯車のピッチ円の中心との中心間距
離を上記振り子長と等しくしたことにより、上記重錘が
円弧運動した際にも、駆動歯車の駆動力を確実に被駆動
歯車に伝達することができる。
【００１０】
【実施例】本発明の第１実施例を図１、２により説明す
る。
る。
【００１１】被制振構造物８に、振動方向に設けられた
枢着点１ａ、１ａに、振り子長が等しい２本１組の支柱
１、１が２組枢着されている。これら支柱１、１の下端
の枢着点１ｂ、１ｂに振り子重錘２が枢着されている。
枢着点１ａ、１ａに、振り子長が等しい２本１組の支柱
１、１が２組枢着されている。これら支柱１、１の下端
の枢着点１ｂ、１ｂに振り子重錘２が枢着されている。
【００１２】振り子重錘２に、被駆動歯車４が取付けら
れている。モータ３により駆動される駆動歯車５を被駆
動歯車４に噛合せ、振り子重錘２を直接駆動するように
なっている。この場合、被駆動歯車４のピッチ円の中心
と駆動歯車５のピッチ円の中心との間の間隔が、上記支
柱１の振り子長と等しくなるようになっている。そし
て、被駆動歯車４と駆動歯車５は、振り子の中立位置に
おいて、それらのピッチ円中心が同一鉛直線上に位置す
るようにセットされている。
れている。モータ３により駆動される駆動歯車５を被駆
動歯車４に噛合せ、振り子重錘２を直接駆動するように
なっている。この場合、被駆動歯車４のピッチ円の中心
と駆動歯車５のピッチ円の中心との間の間隔が、上記支
柱１の振り子長と等しくなるようになっている。そし
て、被駆動歯車４と駆動歯車５は、振り子の中立位置に
おいて、それらのピッチ円中心が同一鉛直線上に位置す
るようにセットされている。
【００１３】なお、モータ３と駆動歯車５との連結は、
図に示すように、減速機６を介してもよいし、直接モー
タ軸に取付けてもよい。またベベルギア等を介すること
によってモータを取付ける向きを変えても差支えない。
図に示すように、減速機６を介してもよいし、直接モー
タ軸に取付けてもよい。またベベルギア等を介すること
によってモータを取付ける向きを変えても差支えない。
【００１４】本発明における両歯車のピッチ円半径と振
り子長との関係は、図に示すように、駆動歯車５を被駆
動歯車４の下に配置した場合、次式で表される。この場
合、被駆動歯車４は内歯車となる。 Ｌ＝Ｒ−ｒ （１） ここで、 Ｌ；振り子長及び被駆動歯車４と駆動歯車５とのピッチ
円中心間距離 Ｒ；被駆動歯車４のピッチ円半径 ｒ；駆動歯車５のピッチ円半径 次に、第２の実施例を図３、４に示す。図に示すよう
に、駆動歯車５を被駆動歯車４の上に配置した場合は、
次式で表される。この場合、被駆動歯車４は外歯車とな
る。 Ｌ＝Ｒ＋ｒ （２） 次に、第３の実施例を図５に示す。これは、倒立振子に
した場合である。
り子長との関係は、図に示すように、駆動歯車５を被駆
動歯車４の下に配置した場合、次式で表される。この場
合、被駆動歯車４は内歯車となる。 Ｌ＝Ｒ−ｒ （１） ここで、 Ｌ；振り子長及び被駆動歯車４と駆動歯車５とのピッチ
円中心間距離 Ｒ；被駆動歯車４のピッチ円半径 ｒ；駆動歯車５のピッチ円半径 次に、第２の実施例を図３、４に示す。図に示すよう
に、駆動歯車５を被駆動歯車４の上に配置した場合は、
次式で表される。この場合、被駆動歯車４は外歯車とな
る。 Ｌ＝Ｒ＋ｒ （２） 次に、第３の実施例を図５に示す。これは、倒立振子に
した場合である。
【００１５】この場合、被駆動歯車４と駆動歯車５の上
下と式（１）、（２）の関係は前記内容と逆になり、図
に示すように、駆動歯車５を被駆動歯車４の下に配置し
た場合は式（２）が対応し、駆動歯車５を被駆動歯車４
の上に配置した場合は式（１）が対応する。次に、本発
明の作用を図１の場合について、図６により説明する。
下と式（１）、（２）の関係は前記内容と逆になり、図
に示すように、駆動歯車５を被駆動歯車４の下に配置し
た場合は式（２）が対応し、駆動歯車５を被駆動歯車４
の上に配置した場合は式（１）が対応する。次に、本発
明の作用を図１の場合について、図６により説明する。
【００１６】座標系（ｘ、ｙ）をとって、振り子支柱１
が角度θだけ回動した状態を考えると、重錘２に取付け
た歯車４と歯車５の接触点座標（ｘｃ、ｙｃ）は次式で
与えられる。
が角度θだけ回動した状態を考えると、重錘２に取付け
た歯車４と歯車５の接触点座標（ｘｃ、ｙｃ）は次式で
与えられる。
【００１７】 ｘｃ＝−ｒ・sin θ、ｙｃ＝Ｌ＋ｒ・cos θ （３） 歯車４と５の噛合いが、重錘２の円弧状の運動軌跡に追
随して駆動力を伝達できることは、駆動歯車５のピッチ
円座標 ｘ2 ＋（ｙ−Ｌ）2 ＝ｒ2 （４） および被駆動歯車４の回動後のピッチ円座標
随して駆動力を伝達できることは、駆動歯車５のピッチ
円座標 ｘ2 ＋（ｙ−Ｌ）2 ＝ｒ2 （４） および被駆動歯車４の回動後のピッチ円座標
【００１８】 ｛ｘ−Ｌsin θ｝2 ＋｛ｙ−Ｌ（１−cos θ｝2 ＝Ｒ2 （５） が、接触点座標（ｘｃ、ｙｃ）を通り、かつ（ｘｃ、ｙ
ｃ）において接触勾配が一致することによって確認でき
る。
ｃ）において接触勾配が一致することによって確認でき
る。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、振り子
式ＡＭＤにおいて、動力伝達経路に可動機構を含む必要
がなく、大きな制動力を高効率で伝達すると共に、高い
周波数応答を確保できる。
式ＡＭＤにおいて、動力伝達経路に可動機構を含む必要
がなく、大きな制動力を高効率で伝達すると共に、高い
周波数応答を確保できる。
【図１】本発明の第１実施例の正面図。
【図２】本発明の第１実施例の側面図。
【図３】本発明の第２実施例の正面図。
【図４】本発明の第２実施例の側面図。
【図５】本発明の第３実施例の正面図。
【図６】本発明の第１実施例の作用説明図。
【図７】ＡＭＤの原理図。
【図８】ＡＭＤの原理図。
【図９】従来の駆動方式の説明図。
【図１０】従来の駆動方式の説明図。
【図１１】従来の駆動方式の説明図。
【図１２】従来の駆動方式の説明図。
１…支柱，２…重錘，４…被駆動歯車、５…駆動歯車、
８…被制振構造物。
８…被制振構造物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川畑 篤敬 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 水野 浩 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 君島 昭男 神奈川県川崎市川崎区白石町２番１号 日本鋳造株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−350274（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−28542（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 一端が被制振構造物に枢着された、振り
子長の等しい支柱を、振動方向に少なくとも２本有し、
これら支柱の他端に振り子重錘を枢着し、この振り子重
錘を駆動するアクティブ制振装置において、上記振り子
重錘に被駆動歯車を取付けると共に、この被駆動歯車に
噛合う駆動歯車を設け、且つ上記被駆動歯車のピッチ円
の中心と上記駆動歯車のピッチ円の中心との中心間距離
を上記振り子長と等しくしたことを特徴とするアクティ
ブ制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324666A JP2584558B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | アクティブ制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324666A JP2584558B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | アクティブ制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158557A JPH05158557A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2584558B2 true JP2584558B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=18168378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324666A Expired - Lifetime JP2584558B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | アクティブ制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584558B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3707298B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2005-10-19 | 株式会社大林組 | 制振装置 |
| JP5390287B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2014-01-15 | 株式会社竹中工務店 | 制振装置 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324666A patent/JP2584558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05158557A (ja) | 1993-06-25 |
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