JP2659588B2 - Passive / active switching type vibration damping device - Google Patents

Passive / active switching type vibration damping device

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JP2659588B2
JP2659588B2 JP1142070A JP14207089A JP2659588B2 JP 2659588 B2 JP2659588 B2 JP 2659588B2 JP 1142070 A JP1142070 A JP 1142070A JP 14207089 A JP14207089 A JP 14207089A JP 2659588 B2 JP2659588 B2 JP 2659588B2
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俊夫 小見
宏 宮野
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高層建築物、橋りょう、鉄塔、煙突などの
構造物に設置し、この構造物に加えられる風などの外乱
により構造物に生ずる振動を減少させるための制振装置
に関するものである。
The present invention is applied to a structure such as a high-rise building, a bridge, a steel tower, a chimney, and the like, and a vibration generated in the structure due to a disturbance such as wind applied to the structure. The present invention relates to a vibration damping device for reducing the vibration.

従来の技術 従来、この種類の制振装置として、大きく分けて、受
動形と、能動形との2種類の形式のあることは、公知の
ところである。すなわち、これらの形式の特徴を簡単に
説明すると、次のようである。
2. Description of the Related Art It is well known that there are two types of vibration control devices of this type, a passive type and an active type. That is, the features of these formats are briefly described as follows.

1) 受動形 この形式は、従来の動吸振器に代表されるように、構
造物に受動的な減衰要素を取り付け、この減衰要素が構
造物の振動エネルギーを吸収することにより、振動の低
減を図るものである。
1) Passive type In this type, as represented by a conventional dynamic vibration absorber, a passive damping element is attached to a structure, and the damping element absorbs vibration energy of the structure, thereby reducing vibration. It is intended.

2) 能動形 この形式は、構造物に外部から制振エネルギーを供給
し、積極的に構造物の振動低減を図るものである。
2) Active type In this type, vibration damping energy is supplied to the structure from the outside to actively reduce the vibration of the structure.

しかしながら、これらの形式には、それぞれ、次のよ
うな問題点がある。
However, each of these formats has the following problems.

1) 受動形 a.付加質量の支持部などに摩擦があり、小さな外乱によ
っては付加質量が振動せず、従って、制振効果が無いこ
と b.大きな外乱によって付加質量が振動しても、その制振
効果には、制限があること などである。
1) Passive type a. There is friction in the supporting part of the additional mass, etc., and the additional mass does not vibrate due to a small disturbance, and therefore has no vibration suppression effect. B. Even if the additional mass vibrates due to a large disturbance, The damping effect is limited.

2) 能動形 a.建築物の制振装置の場合、付加質量が、数10t〜数100
tとなり、その変位も±1m程度が必要なこと b.全変位を油圧系統により能動的に行う場合には、油圧
系統が、非常に大掛かりなものとなり、実用的でないこ
と c.油圧系統の容量が不足の場合には、大きな外乱の時
に、付加質量の変位を抑制し、受動形よりも効果が低く
なること(現在、実用化あるいは研究されているのは、
数10kg〜数tである) d.停電時に他動しないこと などである。
2) Active type a. In the case of a building damping device, the additional mass is several tens tons to several hundreds.
t, and the displacement must be about ± 1 m.b.When all displacements are actively performed by the hydraulic system, the hydraulic system becomes very large and impractical.c. Capacity of the hydraulic system Is insufficient, the displacement of the added mass is suppressed during a large disturbance, and the effect is lower than that of the passive type.
(Several tens of kilograms to several tons) d.

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、これらの2形式における問題点を
解決し、しかも、これらの両形式を切り換え可能とした
制振装置を得ることを、その課題とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the problems in these two types and to obtain a vibration damping device capable of switching between these two types. .

課題を解決するための手段 本発明による受動・能動切り換え形制振装置は、付加
質量、ばね、減衰装置などにより構成された受動形制振
機構に、受動形と能動形との切り換え可能な電気・油圧
サーボ機構(C)を組合わせ、前記電気・油圧サーボ機
構(C)を介して、受動形あるいは能動形に制御するよ
うにした受動・能動切り換え形制振装置において、 前記受動形制振機構は、制振されるべき構造物(B)
の上に設置されるようにされたベースフレーム(2)
と、前記ベースフレーム(2)上にX軸方向に移動自在
に載置された中間フレーム(4)と、前記中間フレーム
(4)上にY軸方向に移動自在に載置された付加質量架
台(11)と、前記各フレーム(2,4)ないしは前記付加
質量架台(11)との間に設置されたX方向ばね(6)、
X方向減衰装置(7)、X方向油圧シリンダ(8)並び
にY方向ばね(13)、Y方向減衰装置(14)、Y方向油
圧シリンダ(15)とを有しており、これらのX方向油圧
シリンダ(8)及びY方向油圧シリンダ(15)を、前記
電気・油圧サーボ機構(C)を介して制御するようにし
たことを特徴とする受動・能動切り換え形制振装置。で
あり、さらに詳細には、 前記構造物(B)の速度、付加質量(M)の速度及び
変位を現す入力信号を受動・能動切り換え制御機構
(R)の制御装置(Ra)により処理し、前記制御装置
(Ra)の出力信号により制御される少なくともサーボ弁
(31)、電磁操作弁(32)を介して前記各油圧シリンダ
(8,15)に油圧源から圧油を供給あるいはバイパスする
ようにした構成である。
Means for Solving the Problems A passive-active switching type vibration damping device according to the present invention is a passive type vibration damping mechanism including an additional mass, a spring, a damping device, and the like. In a passive / active switching type vibration damping device in which a servo mechanism (C) is combined and controlled to a passive type or an active type via the electric / hydraulic servo mechanism (C), the passive type vibration damping mechanism comprises: Structure to be shaken (B)
Base frame (2) adapted to be installed on
An intermediate frame (4) mounted on the base frame (2) so as to be movable in the X-axis direction; and an additional mass mount mounted on the intermediate frame (4) so as to be movable in the Y-axis direction. (11) and an X-direction spring (6) installed between each of the frames (2, 4) or the additional mass base (11);
It has an X-direction damping device (7), an X-direction hydraulic cylinder (8), a Y-direction spring (13), a Y-direction damping device (14), and a Y-direction hydraulic cylinder (15). A passive / active switching type vibration damping device, wherein a cylinder (8) and a Y-direction hydraulic cylinder (15) are controlled via the electric / hydraulic servo mechanism (C). More specifically, an input signal representing the speed of the structure (B), the speed and displacement of the additional mass (M) is processed by a control device (Ra) of a passive / active switching control mechanism (R), The hydraulic oil is supplied or bypassed from a hydraulic source to each of the hydraulic cylinders (8, 15) via at least a servo valve (31) and an electromagnetically operated valve (32) controlled by an output signal of the control device (Ra). This is the configuration.

実 施 例 以下、本発明をその実施例を示す添付図面の第1〜7
図に基づいて、詳細に説明をする。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to the drawings.

まず、第1図には、本発明の全体の配置が、略図によ
り示してあるが、同図に示すように、地盤Gの上に、制
振すべき、例えば、構造物Bが設置してあり、構造物B
の床の上には、1方向の直線状に移動をする直線運動機
構Lが設けられており、その上には付加質量Mが置かれ
ており、また、構造物Bと、付加質量Mとの間には、構
造物Bが外乱を受けた場合に、付加質量Mを構造物Bと
共振させるために、ばねSと、減衰装置Dとしてオイル
ダンパ、粘性ダンパなどを並列に配置してあり、更に、
構造物Bには、直線運動機構Lを移動方向に油圧シリン
ダOを固定して配置されており、そのピストンPを付加
質量Mに連結してある外、この油圧シリンダOを受動形
及び能動形の作動に切り換えるための電気・油圧サーボ
系統Cが付属されている。また、この電気・油圧サーボ
機構Cを制御するために、受動・能動切り換え制御機構
Rが設けられており、この機構Rは、構造物Bの速度及
び付加質量Mの速度及び変位に対応する入力信号である
電気信号を受けるためのセンサーアンプR1、微分器R2、
このアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D
コンバータR3、これからの信号を処理するための制御装
置Ra(コンピュータ)、これからのデジタル信号をアナ
ログ信号に変換するためのD/AコンバータR4、そのアナ
ログ信号を付加質量Mの変位信号と比較するサーボアン
プR5から構成されており、このサーボアンプR5からの信
号が、油圧シリンダOに送られ、これを受動形及び能動
形に切り換えを行うように構成されている。
First, FIG. 1 schematically shows the overall arrangement of the present invention. As shown in FIG. 1, on a ground G, for example, a structure B to be damped is installed. Yes, structure B
A linear motion mechanism L that moves linearly in one direction is provided on the floor, and an additional mass M is placed on the linear motion mechanism L. The structure B and the additional mass M In order to resonate the additional mass M with the structure B when the structure B is disturbed, a spring S and an oil damper, a viscous damper or the like as a damping device D are arranged in parallel. And
In the structure B, a linear motion mechanism L is fixedly arranged with a hydraulic cylinder O in the moving direction. In addition to connecting the piston P to an additional mass M, the hydraulic cylinder O is connected to a passive type and an active type. And an electric / hydraulic servo system C for switching to the operation of. Further, in order to control the electric / hydraulic servo mechanism C, a passive / active switching control mechanism R is provided, and the mechanism R has an input corresponding to the speed of the structure B and the speed and displacement of the additional mass M. Sensor amplifier R1 to receive the electrical signal as a signal, differentiator R2,
A / D for converting this analog signal to digital signal
A converter R3, a control device Ra (computer) for processing a signal from here on, a D / A converter R4 for converting a digital signal from this to an analog signal, a servo for comparing the analog signal with a displacement signal of the additional mass M A signal from the servo amplifier R5 is sent to the hydraulic cylinder O, and the signal is switched between a passive type and an active type.

なお、以上の説明では、直線運動機構Lが、第1図で
見て、その左右方向に1方向にだけ移動するものとして
あるが、実際の装置においては、直線運動機構Lの上
に、同図の画面に対して、直角方向に移動自在な他の直
線運動機構が設けられており、付加質量Mはその上に載
置されるものであり、また、この直線運動機構と、前記
の直線運動機構Lとの間には、それと構造物Bとの間に
配置されたばねS、減衰装置D、油圧シリンダOに対応
する各機器が、配置されるようになっているものであ
る。
In the above description, the linear motion mechanism L moves in only one direction in the horizontal direction as viewed in FIG. 1, but in an actual apparatus, the linear motion mechanism L is placed on the linear motion mechanism L. Another linear motion mechanism that is movable in a direction perpendicular to the screen shown in the figure is provided, and the additional mass M is mounted on the linear motion mechanism. Each device corresponding to the spring S, the damping device D, and the hydraulic cylinder O arranged between the movement mechanism L and the structure B is arranged.

すなわち、第2、3及び4図には、このような直角な
2方向(X,Y方向)の2種類の直線運動機構を備えた本
発明による制振装置の1実施例が、示されている。
That is, FIGS. 2, 3 and 4 show one embodiment of the vibration damping device according to the present invention having two kinds of linear motion mechanisms in such two perpendicular directions (X and Y directions). I have.

この装置は、図に示すように、制振されるべき構造物
の床1の上に、平面輪郭がX方向及びY方向に各辺を有
する長方形状の、ある高さの中空箱上のベースフレーム
2を設置し、その上面に数本のX方向レール3を、ベー
スフレーム2のX方向の中心X−Xに対して対称的に水
平に設置し、これらのX方向レール3の上には、同様
に、平面輪郭が長方形状の、ある高さを有する中空箱状
の中間フレーム4がその下面に固着された数個のX方向
軸受5を介して、ベースフレーム2の上面との間に、あ
る空間をおいてX方向に自由に移動自在であるように載
置する。
As shown in the figure, a base is provided on a floor 1 of a rectangular box having a rectangular outline having sides in the X and Y directions on a floor 1 of a structure to be damped. The frame 2 is installed, and several X-direction rails 3 are installed horizontally on the upper surface symmetrically with respect to the center X-X of the base frame 2 in the X-direction. Similarly, a hollow box-shaped intermediate frame 4 having a rectangular contour and a certain height is fixed to the upper surface of the base frame 2 via several X-direction bearings 5 fixed to the lower surface thereof. Is placed so as to be freely movable in the X direction over a certain space.

そして、これらのベースフレーム2の上面と、中間フ
レーム4の下面との間の空間内には、それぞれ固着され
た適当なブラケットの間に、ベースフレーム2の中心0
に対して対称的に4組のX方向ばね6が、ベースフレー
ム2の中心線X−Xに対して平行に無応力状態に設置し
てある外、同様に、ベースフレーム2のX方向の平行な
対向する側壁の近くに、各1組のX方向減衰装置である
X方向オイルダンパ7を、X方向ばね6に対して平行に
設置してある。更に、ベースフレーム2と、中間フレー
ム4との間には、各X方向オイルダンパ7の外側に、そ
れぞれ、それに平行して各1組のX方向油圧シリンダ8
を設置してある。その外、中間フレーム4の下面には、
4個のX方向ストッパ9が、その中心0に対して対称的
に、X方向に固着されており、これらのX方向ストッパ
9は、ベースフレーム2に対応して設置されたストッパ
部材と協同して、ベースフレーム2と、中間フレーム4
との間のX方向の相対移動を抑制するようにしてある。
In the space between the upper surface of the base frame 2 and the lower surface of the intermediate frame 4, a center 0 of the base frame 2 is provided between appropriate fixed brackets.
Symmetrically, four sets of X-direction springs 6 are installed in a stress-free state in parallel to the center line XX of the base frame 2, and similarly, the X-direction springs of the base frame 2 An X-direction oil damper 7 as a set of X-direction damping devices is installed in parallel with the X-direction spring 6 near the opposing side walls. Further, between the base frame 2 and the intermediate frame 4, a pair of X-direction hydraulic cylinders 8 are provided outside each of the X-direction oil dampers 7, respectively, in parallel with each other.
Is installed. In addition, on the lower surface of the intermediate frame 4,
Four X-direction stoppers 9 are fixed in the X-direction symmetrically with respect to the center 0 thereof, and these X-direction stoppers 9 cooperate with stopper members installed corresponding to the base frame 2. And the base frame 2 and the intermediate frame 4
, The relative movement in the X direction is suppressed.

更に、中間フレーム4の上面には、その中心0を通っ
て1本と、それに対して対称的に各1本との合計3本の
Y方向レール10が、Y方向に設置してあり、これらの各
Y方向レール10の上には、中間フレーム4の上面との間
に、ある空間を置いて、平面輪郭が長方形状の中空箱状
の底部を有する。付加質量を載置するための付加質量架
台11が、その底部の下面に固着された、それぞれ、数組
のY方向軸受12を介して、Y方向に移動自在に載置され
ている。
Further, on the upper surface of the intermediate frame 4, a total of three Y-direction rails 10 are provided in the Y direction, one through the center 0 and one each symmetrically with respect to the center 0. Each Y-direction rail 10 has a hollow box-shaped bottom having a rectangular outline in a plane with a certain space between the Y-direction rail 10 and the upper surface of the intermediate frame 4. An additional mass mount 11 for mounting the additional mass is movably mounted in the Y direction via several sets of Y-direction bearings 12 fixed to the lower surface of the bottom thereof.

これらの中間フレーム4の上面と、付加質量架台11と
の間の空間内には、それぞれに取り付けられたブラケッ
トを介して、4組のY方向ばね13が、中間フレーム4の
中心0に対して対称的にY方向に設置してある外、中間
フレーム4のY方向の対向する側壁に近接して、Y方向
に、それぞれ、1組のY方向減衰装置であるY方向オイ
ルダンパ14及びその外側に、それぞれ、1組のY方向油
圧シリンダ15が、それに平行して設置してある。また、
中間フレーム4上面には、各隅の1組ずつのY方向スト
ッパ16がY方向に設置してあり、これらのY方向ストッ
パ16は、付加質量架台11に対応して設置されたストッパ
部材と協同し、中間フレーム4と、付加質量架台11との
間のY方向の相対移動を抑制するようになっている。
In the space between the upper surface of the intermediate frame 4 and the additional mass mount 11, four sets of Y-direction springs 13 are provided with respect to the center 0 of the intermediate frame 4 via brackets attached to the respective spaces. In addition to the symmetrically installed Y-direction oil dampers 14 as a set of Y-direction damping devices and the outside thereof, the symmetrically installed Y-direction damping devices are provided near the Y-direction opposing side walls of the intermediate frame 4. A pair of Y-direction hydraulic cylinders 15 are installed in parallel with each other. Also,
On the upper surface of the intermediate frame 4, a pair of Y-direction stoppers 16 at each corner are installed in the Y-direction, and these Y-direction stoppers 16 cooperate with stopper members installed corresponding to the additional mass mount 11. Then, relative movement in the Y direction between the intermediate frame 4 and the additional mass mount 11 is suppressed.

なお、付加質量架台11の上には、所定重量の付加質量
17が載置されるようになっている。
Note that a predetermined weight of additional mass
17 is placed.

このようにして、本発明による制振装置は、構造物床
1の上にベースフレーム2を設置し、その上面に設置さ
れたX方向レール3の上、X方向軸受5を介してX方向
に移動自在に中間フレーム4を載置し、更に、中間フレ
ーム4の上面に設置されたY方向レール10の上に、Y方
向軸受12を介してY方向に移動自在に付加質量架台11を
設置し、この付加質量架台11の上に所定重量の付加質量
17を載置するようにしたので、付加質量17は、構造物床
1に対して、X方向及びY方向に移動自在とされ、ま
た、それぞれの方向への移動の際には、それぞれ、X方
向ばね6及びY方向ばね13に応力を加え、中間フレーム
4ないしは付加質量架台11を加振させ、また、その振動
は、X方向オイルダンパ7ないしはY方向オイルダンパ
14により減衰されるようにする。
In this manner, the vibration damping device according to the present invention installs the base frame 2 on the structure floor 1, and on the X-direction rail 3 installed on the upper surface thereof, in the X-direction via the X-direction bearing 5. The intermediate frame 4 is movably mounted, and an additional mass mount 11 is movably mounted in the Y direction on a Y-direction rail 10 installed on the upper surface of the intermediate frame 4 via a Y-direction bearing 12. , A predetermined weight of additional mass on the additional mass
Since the additional mass 17 is placed, the additional mass 17 can be freely moved in the X direction and the Y direction with respect to the structure floor 1, and when moving in each direction, X A stress is applied to the directional spring 6 and the Y-directional spring 13 to vibrate the intermediate frame 4 or the additional mass base 11, and the vibration is caused by the X-directional oil damper 7 or the Y-directional oil damper.
To be attenuated by 14.

更に、これらのX方向及びY方向の振動に伴って、X
方向油圧シリンダ8ないしはY方向油圧シリンダ15も、
それぞれのピストンに対して、相対的振動を行う。この
場合、これらの油圧シリンダ8,15は、前記の電気・油圧
サーボ系統C(第1図参照)により、能動形と、受動形
とに切り換えられることができる。
Further, with these vibrations in the X and Y directions, X
Direction hydraulic cylinder 8 or Y direction hydraulic cylinder 15
A relative vibration is applied to each piston. In this case, these hydraulic cylinders 8, 15 can be switched between an active type and a passive type by the electric / hydraulic servo system C (see FIG. 1).

すなわち、第5及び6図は、油圧シリンダ8,15を、そ
れぞれ、能動形及び受動形として作動させるように油圧
回路を切り換えた状態を示すものである。
That is, FIGS. 5 and 6 show a state where the hydraulic circuits are switched so that the hydraulic cylinders 8, 15 are operated as an active type and a passive type, respectively.

この油圧回路は、主として、油圧源の油圧を給排する
ためのサーボ弁31及び電磁操作弁32から構成されてお
り、これらの弁31,32を介して油圧シリンダ8,15への油
圧の供給を制御するものであるが、これらの弁31,32の
切り換えは、受動・能動切り換え制御機構Rが、検出さ
れた構造物Bの速度と、付加質量17の速度及び変位とを
入力信号として受け取り、これらの信号をその制御装置
Raにより処理した後、その出力信号を電気・油圧サーボ
機構Cのサーボ弁31及び電磁操作弁32に与え、この電気
・油圧サーボ機構Cを介して、油圧シリンダ8,15の制御
を行うものである。
This hydraulic circuit mainly includes a servo valve 31 for supplying and discharging the hydraulic pressure of a hydraulic power source and an electromagnetically operated valve 32. The supply of hydraulic pressure to the hydraulic cylinders 8 and 15 via these valves 31 and 32 is performed. When the valves 31 and 32 are switched, the passive / active switching control mechanism R receives the detected speed of the structure B and the speed and displacement of the additional mass 17 as input signals. , These signals to its controller
After processing by Ra, the output signal is given to the servo valve 31 and the electromagnetically operated valve 32 of the electric / hydraulic servo mechanism C, and the hydraulic cylinders 8 and 15 are controlled through the electric / hydraulic servo mechanism C. is there.

ここで、各切り換え時における油圧シリンダ8,15への
油圧回路を示すと、それぞれ、第5及び6図に示すとお
りとなる。
Here, hydraulic circuits to the hydraulic cylinders 8 and 15 at the time of each switching are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.

1) 能動時(第5図) この時には、油圧は、油圧源からサーボ弁31を介して
で油圧シリンダ8,15へ流入し、で油圧源へ
流出する。従って、制振装置は、能動形として作動する
こととなる。
1) When active (Fig. 5) At this time, the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure source via the servo valve 31.
AC flows into the hydraulic cylinders 8 and 15, and DE flows to the hydraulic source. Therefore, the vibration damping device operates as an active type.

2) 受動時(第6図) この時は、油圧源からの油圧は、サーボ弁31によって
遮断され、油圧シリンダ8,15の両方のシリンダ室は、電
磁操作弁32の切り換えにより、D→F→E→Cのバイパ
ス回路となり、油圧シリンダ8,15は、付加質量17の移動
を抑制すること無く、付加質量17は、自由に動き得るこ
ととなり、制振装置は、受動形として作動することとな
る。
2) At the time of passive operation (FIG. 6) At this time, the hydraulic pressure from the hydraulic pressure source is shut off by the servo valve 31, and both cylinder chambers of the hydraulic cylinders 8 and 15 are switched to D → F → E → C bypass circuit, the hydraulic cylinders 8 and 15 can move freely without suppressing the movement of the additional mass 17, and the vibration damping device operates as a passive type Becomes

実 験 例 本発明装置は、上記のような構成を有しており、付加
質量、ばね、減衰装置から成る制振機構に、能動形及び
受動形に切り換え可能な電気・油圧サーボ機構と、油圧
シリンダ8,15を組み合わせた構成となっているが、ある
構造物に、この装置を設置して行われた一つの計算結果
を、第7図について説明する。
EXPERIMENTAL EXAMPLE The device of the present invention has the above-described configuration, and includes an electric / hydraulic servo mechanism capable of switching between an active type and a passive type, FIG. 7 shows a result of one calculation performed by installing this device on a certain structure, which has a configuration in which the cylinders 8 and 15 are combined.

図は、横軸に、時間(s)、縦軸に加速度(m/s2
を、それぞれ取って示す線図であるが、同図(a)は、
制振装置を設置しない場合の構造物の振動特性を示すも
のであり、(b)は、制振装置を受動形及び能動形に切
り換えた場合のその振動特性を示すものであり、同図
(c)は、同図(a)に示すような振動特性を有する構
造物に、同図(b)に示すような振動特性を有する振動
装置を設置した場合の、構造物の振動状態を示すもので
ある。
In the figure, the horizontal axis represents time (s), and the vertical axis represents acceleration (m / s 2 ).
Is a diagram showing each of them, and FIG.
FIG. 4B shows the vibration characteristics of the structure when no vibration damping device is installed, and FIG. 6B shows the vibration characteristics when the vibration damping device is switched between a passive type and an active type. c) shows the vibration state of the structure when a vibration device having the vibration characteristics shown in FIG. 2B is installed on the structure having the vibration characteristics shown in FIG. It is.

なお、同図(b)において は、加速度が規定値以上であり、受動制御から能動
制御に切り換えた場合 は、定格電流超過(油圧能力超過)で、能動制御か
ら受動制御に切り換えた場合 加速度が規定値以下であり、受動制御から能動制御
に切り換えた場合 加速度が規定値以下であり、能動制御から受動制御
に切り換えた場合 を、それぞれ示すものである。
In FIG. 4B, when the acceleration is equal to or higher than the specified value and the passive control is switched to the active control, the rated current is exceeded (the hydraulic capacity is exceeded), and when the active control is switched to the passive control, the acceleration is increased. When the acceleration is less than the specified value and the control is switched from the active control to the passive control.

同図の(a)と(c)とを比較することにより、本発
明による制振装置の効果が、それを受動形及び能動形に
適宜に切り換えることにより、優れた制振効果を発揮す
るものであることが、明らかである。
By comparing (a) and (c) in the same figure, the effect of the vibration damping device according to the present invention can be changed to a passive type and an active type, thereby exhibiting an excellent vibration damping effect. It is clear that

発明の効果 本発明装置は、上記のような構成及び作用を有してい
るので、次のような効果を発揮するものであることは、
明らかなところである。
Effects of the Invention Since the device of the present invention has the above-described configuration and operation, it can exhibit the following effects.
It is clear.

数10〜数100tの付加質量を有する制振装置が、比較
的小容量の油圧系統により、実現可能であること 小さな外乱の場合には、能動形として作動させるこ
とができるので、受動形よりも、制振効果が大きいこと 大きな外乱の場合には、受動形に切り換えるので、
ランニングコストで低廉であること 停電時は、受動形に自動的に切り換わり、受動形の
性能を確保することができること などである。
A vibration damping device with an additional mass of several tens to several hundred tons can be realized with a relatively small capacity hydraulic system.In the case of a small disturbance, it can be operated as an active type. In the case of a large disturbance, it switches to the passive type.
Inexpensive running costs In the event of a power outage, the system automatically switches to the passive type, which ensures the performance of the passive type.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明装置の全体の配置を示す略図、第2図
は、本発明装置の1実施例を示す平面図、第3図は、第
2図のIII−III線による断面図、第4図は、同じくIV−
IV線による断面図、第5及び6図は、その油圧シリンダ
を、それぞれ、能動形及び受動形に切り換えるための油
圧回路の例を示す略図、第7図のa,b,cは、本発明装置
の実施例を示す線図である。 1……構造物床、2……ベースフレーム、3……X方向
レール、4……中間フレーム、5……X方向軸受、6…
…X方向ばね、7……X方向オイルダンパ、8……X方
向油圧シリンダ、9……X方向ストッパ、10……Y方向
レール、11……付加質量架台、12……Y方向軸受、13…
…Y方向ばね、14……Y方向オイルダンパ、15……Y方
向油圧シリンダ、16……Y方向ストッパ、17……付加質
量、B……構造物、C……電気・油圧サーボ機構、D…
…減衰装置、G……地盤、O……油圧シリンダ、L……
直線運動機構、M……付加質量、P……ピストン、R…
…受動・能動切り換え制御機構。
1 is a schematic diagram showing the overall arrangement of the device of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing one embodiment of the device of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. Fig. 4 shows IV-
FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views taken along the line IV. FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams showing examples of hydraulic circuits for switching the hydraulic cylinder between an active type and a passive type, respectively. It is a diagram showing an example of an apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Structure floor, 2 ... Base frame, 3 ... X-direction rail, 4 ... Intermediate frame, 5 ... X-direction bearing, 6 ...
... X direction spring, 7 ... X direction oil damper, 8 ... X direction hydraulic cylinder, 9 ... X direction stopper, 10 ... Y direction rail, 11 ... Additional mass mount, 12 ... Y direction bearing, 13 …
... Y-direction spring, 14 ... Y-direction oil damper, 15 ... Y-direction hydraulic cylinder, 16 ... Y-direction stopper, 17 ... Additional mass, B ... Structure, C ... Electro-hydraulic servo mechanism, D …
... Damping device, G ... Ground, O ... Hydraulic cylinder, L ...
Linear motion mechanism, M ... additional mass, P ... piston, R ...
... Passive / active switching control mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮野 宏 東京都江東区東雲1丁目9番31号 三菱 製鋼株式会社東京製作所内 (72)発明者 藤田 隆史 千葉県流山市中野久木575―28 (56)参考文献 特開 平2−190579(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Miyano 1-9-131 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Mitsubishi Steel Corporation Tokyo Works (72) Inventor Takashi Fujita 575-28 Nakano Hisagi, Naganoyama-shi, Chiba (56 ) References JP-A-2-190579 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】付加質量、ばね、減衰装置などにより構成
された受動形制振機構に、受動形と能動形との切り換え
可能な電気・油圧サーボ機構(C)を組合わせ、前記電
気・油圧サーボ機構(C)を介して、受動形あるいは能
動形に制御するようにした受動・能動切り換え形制振装
置において、 前記受動形制振機構は、制振されるべき構造物(B)の
上に設置されるようにされたベースフレーム(2)と、
前記ベースフレーム(2)上にX軸方向に移動自在に載
置された中間フレーム(4)と、前記中間フレーム
(4)上にY軸方向に移動自在に載置された付加質量架
台(11)と、前記各フレーム(2,4)ないしは前記付加
質量架台(11)との間に設置されたX方向ばね(6)、
X方向減衰装置(7)、X方向油圧シリンダ(8)並び
にY方向ばね(13)、Y方向減衰装置(14)、Y方向油
圧シリンダ(15)とを有しており、これらのX方向油圧
シリンダ(8)及びY方向油圧シリンダ(15)を、前記
電気・油圧サーボ機構(C)を介して制御するようにし
たことを特徴とする受動・能動切り換え形制振装置。
An electric / hydraulic servo mechanism (C) capable of switching between a passive type and an active type is combined with a passive type vibration damping mechanism composed of an additional mass, a spring, a damping device and the like. In a passive / active switching type vibration damping device which is controlled to a passive type or an active type via a mechanism (C), the passive type vibration damping mechanism is installed on a structure (B) to be damped. A base frame (2) adapted to
An intermediate frame (4) mounted movably in the X-axis direction on the base frame (2); and an additional mass mount (11) mounted movably in the Y-axis direction on the intermediate frame (4). ) And an X-direction spring (6) installed between each of the frames (2, 4) or the additional mass mount (11);
It has an X-direction damping device (7), an X-direction hydraulic cylinder (8), a Y-direction spring (13), a Y-direction damping device (14), and a Y-direction hydraulic cylinder (15). A passive / active switching type vibration damping device, wherein a cylinder (8) and a Y-direction hydraulic cylinder (15) are controlled via the electric / hydraulic servo mechanism (C).
【請求項2】前記構造物(B)の速度、付加質量(M)
の速度及び変位を現す入力信号を受動・能動切り換え制
御機構(R)の制御装置(Ra)により処理し、前記制御
装置(Ra)の出力信号により制御される少なくともサー
ボ弁(31)、電磁操作弁(32)を介して前記各油圧シリ
ンダ(8,15)に油圧源から圧油を供給あるいはバイパス
するように構成したことを特徴とする請求項1記載の受
動・能動切り換え形制振装置。
2. The speed and the added mass (M) of said structure (B)
An input signal representing the speed and displacement of the motor is processed by a control device (Ra) of a passive / active switching control mechanism (R), and at least a servo valve (31) controlled by an output signal of the control device (Ra) includes an electromagnetic operation device. The passive / active switching type vibration damping device according to claim 1, wherein a pressure oil is supplied to or bypassed from each of the hydraulic cylinders (8, 15) from a hydraulic source via a valve (32).
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