JP2929831B2 - ラフト構造のアクティブ防振支持装置 - Google Patents
ラフト構造のアクティブ防振支持装置Info
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- JP2929831B2 JP2929831B2 JP6761692A JP6761692A JP2929831B2 JP 2929831 B2 JP2929831 B2 JP 2929831B2 JP 6761692 A JP6761692 A JP 6761692A JP 6761692 A JP6761692 A JP 6761692A JP 2929831 B2 JP2929831 B2 JP 2929831B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、舶用機関、発電機
等の被防振部すなわち振動源体から支持構造物への振動
の伝達を防止するラフト構造におけるアクティブ防振支
持装置に関するものである。
等の被防振部すなわち振動源体から支持構造物への振動
の伝達を防止するラフト構造におけるアクティブ防振支
持装置に関するものである。
【０００２】さらに特定すれば、本発明は上記のような
ラフト構造の防振支持装置において、ラフトを制振アク
チュエータによりアクティブ制御して高周波領域および
低周波領域の広い周波数領域で防振効果を発揮させるラ
フト構造のアクティブ防振支持装置を提供するものであ
る。
ラフト構造の防振支持装置において、ラフトを制振アク
チュエータによりアクティブ制御して高周波領域および
低周波領域の広い周波数領域で防振効果を発揮させるラ
フト構造のアクティブ防振支持装置を提供するものであ
る。
【０００３】
【従来の技術】従来から、たとえば船舶における舶用エ
ンジン等を防振支持する構造として、図５に示すような
ラフト構造の防振支持装置が知られている。このような
支持装置は、支持構造物である船体１に防振ゴム４等の
弾性部材を介してラフト３を変位自在に支持し、このラ
フト３上に防振ゴム４を介して被防振部であるエンジン
２を変位自在に支持したものである。
ンジン等を防振支持する構造として、図５に示すような
ラフト構造の防振支持装置が知られている。このような
支持装置は、支持構造物である船体１に防振ゴム４等の
弾性部材を介してラフト３を変位自在に支持し、このラ
フト３上に防振ゴム４を介して被防振部であるエンジン
２を変位自在に支持したものである。
【０００４】このようなラフト構造の防振支持装置は、
エンジンを防振ゴムを介して船体に支持した簡単な構造
のものと比較して高い防振効果が得られる。しかし、こ
のようなラフト構造のものは、比較的高い周波数領域で
は良好な防振効果が得られるが、上記のラフト３を含む
振動系の固有振動数が比較的低い周波数領域にあるた
め、図６に示すように、低周波領域で上記のラフト３を
含む振動系が共振を起こし、防振効果が損なわれる不具
合がある。
エンジンを防振ゴムを介して船体に支持した簡単な構造
のものと比較して高い防振効果が得られる。しかし、こ
のようなラフト構造のものは、比較的高い周波数領域で
は良好な防振効果が得られるが、上記のラフト３を含む
振動系の固有振動数が比較的低い周波数領域にあるた
め、図６に示すように、低周波領域で上記のラフト３を
含む振動系が共振を起こし、防振効果が損なわれる不具
合がある。
【０００５】このような不具合を防止するため、従来か
らこのラフト３を支持する防振ゴム４等のばね定数を高
く設定し、このラフト３を含む振動系の固有振動数を高
め、低周波領域での共振を防止していた。しかし、この
ようにすると、高周波領域での防振効果が損なわれると
いう新たな不具合を生じる。
らこのラフト３を支持する防振ゴム４等のばね定数を高
く設定し、このラフト３を含む振動系の固有振動数を高
め、低周波領域での共振を防止していた。しかし、この
ようにすると、高周波領域での防振効果が損なわれると
いう新たな不具合を生じる。
【０００６】また、このようなラフト構造の防振支持装
置では、船体１等の支持構造物に対するエンジン２等の
被防振部の変位が大きくなる傾向がある。従って、たと
えばこのような船舶では、エンジン２の回転軸芯の振れ
が大きくなり、このエンジン２の回転軸とプロペラ軸や
減速機等との継手部分の負担が大きくなる等の不具合が
ある。
置では、船体１等の支持構造物に対するエンジン２等の
被防振部の変位が大きくなる傾向がある。従って、たと
えばこのような船舶では、エンジン２の回転軸芯の振れ
が大きくなり、このエンジン２の回転軸とプロペラ軸や
減速機等との継手部分の負担が大きくなる等の不具合が
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、高周波領域から低周波領域ま
での広い周波数領域にわたって均一な防振特性を有し、
また被防振部であるエンジン等の回転軸芯の変位を少な
くすることができるラフト構造の防振支持装置を提供す
るものである。
基づいてなされたもので、高周波領域から低周波領域ま
での広い周波数領域にわたって均一な防振特性を有し、
また被防振部であるエンジン等の回転軸芯の変位を少な
くすることができるラフト構造の防振支持装置を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持構造物
と、この支持構造物に対して弾性部材を介して変位可能
に支持されたラフトと、このラフトに対して弾性部材を
介して変位可能に支持された被防振部とを備えたラフト
構造の防振支持装置において、上記のラフトに制振力を
与える制振アクチュエータと、上記の被防振部、ラフ
ト、または支持構造物の少なくともいずれかに設けられ
これらの加速度または変位を検出するセンサと、上記の
センサからの信号に基づいて上記のラフトの振動を打ち
消すように上記の制振アクチュエータの作動を制御する
コントローラとを備えたことを特徴とするものである。
と、この支持構造物に対して弾性部材を介して変位可能
に支持されたラフトと、このラフトに対して弾性部材を
介して変位可能に支持された被防振部とを備えたラフト
構造の防振支持装置において、上記のラフトに制振力を
与える制振アクチュエータと、上記の被防振部、ラフ
ト、または支持構造物の少なくともいずれかに設けられ
これらの加速度または変位を検出するセンサと、上記の
センサからの信号に基づいて上記のラフトの振動を打ち
消すように上記の制振アクチュエータの作動を制御する
コントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】したがって、このラフトは制振アクチュエ
ータおよびコントローラによりアクティブ制振制御さ
れ、その共振が防止される。よって、このラフトを含む
振動系は、低周波領域での共振を特に考慮することな
く、高周波領域で高い防振特性を発揮するように設計で
き、しかも低周波領域での共振は上述のようにアクティ
ブ制振されるので、広い周波数領域にわたって良好な防
振特性が得られる。
ータおよびコントローラによりアクティブ制振制御さ
れ、その共振が防止される。よって、このラフトを含む
振動系は、低周波領域での共振を特に考慮することな
く、高周波領域で高い防振特性を発揮するように設計で
き、しかも低周波領域での共振は上述のようにアクティ
ブ制振されるので、広い周波数領域にわたって良好な防
振特性が得られる。
【００１０】また、上記の制振アクチュエータやコント
ローラ等のアクティブ制振系は、低周波領域での制振作
用をなすだけで良いので、特別な制御アルゴリズム等を
必要とせず、既存の制振制御アルゴリズムで制御するこ
とができる。
ローラ等のアクティブ制振系は、低周波領域での制振作
用をなすだけで良いので、特別な制御アルゴリズム等を
必要とせず、既存の制振制御アルゴリズムで制御するこ
とができる。
【００１１】また、このようなアクティブ制振制御によ
り、ラフトおよびエンジン等の被防振部の変位を抑制す
ることができるので、このエンジンの回転軸芯の振れを
少なくし、この回転軸と被駆動側との継手部分の負担を
軽減することもできる。
り、ラフトおよびエンジン等の被防振部の変位を抑制す
ることができるので、このエンジンの回転軸芯の振れを
少なくし、この回転軸と被駆動側との継手部分の負担を
軽減することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１ないし図３を参照して
本発明の第１の実施形態を説明する。この実施形態は、
船舶のエンジンのラフト支持構造に本発明を適用したも
のである。
本発明の第１の実施形態を説明する。この実施形態は、
船舶のエンジンのラフト支持構造に本発明を適用したも
のである。
【００１３】図中の１は、支持構造物である船体を示
し、この船体１には両側腹部の内側にはそれぞれブラケ
ット１ａが取付けられている。そして、これらのブラケ
ット１ａの間には、防振ゴム４等の弾性部材を介して、
ラフト３が変位自在に弾性的に支持されている。
し、この船体１には両側腹部の内側にはそれぞれブラケ
ット１ａが取付けられている。そして、これらのブラケ
ット１ａの間には、防振ゴム４等の弾性部材を介して、
ラフト３が変位自在に弾性的に支持されている。
【００１４】そして、このラフト３の中央部には、防振
ゴム４等の弾性部材を介して被防振部であるエンジン２
が据え付けられている。
ゴム４等の弾性部材を介して被防振部であるエンジン２
が据え付けられている。
【００１５】なお、この実施形態では、上記のラフト３
は前記の船体１の一方の側腹部から他方の側腹部まで延
在し、その長さが長くなるように設計されており、この
ラフト３自身の撓みにより、振動の伝達をより減衰する
ように構成されている。
は前記の船体１の一方の側腹部から他方の側腹部まで延
在し、その長さが長くなるように設計されており、この
ラフト３自身の撓みにより、振動の伝達をより減衰する
ように構成されている。
【００１６】また、この実施形態では、このラフト３は
好ましくは制振合金等の制振材料で形成されており、エ
ンジン２からの振動がこのラフト３の中央部から両端部
まで伝達される際に、このラフト３の内部でも振動が減
衰されるように構成されている。
好ましくは制振合金等の制振材料で形成されており、エ
ンジン２からの振動がこのラフト３の中央部から両端部
まで伝達される際に、このラフト３の内部でも振動が減
衰されるように構成されている。
【００１７】そして、上記のラフト３上のたとえば両端
部には、それぞれ制振アクチュエータ５が取付けられて
いる。この実施形態の場合には、これらの制振アクチュ
エータ５は起振機等、このラフト３に慣性力を与える慣
性力型のアクチュエータが用いられている。
部には、それぞれ制振アクチュエータ５が取付けられて
いる。この実施形態の場合には、これらの制振アクチュ
エータ５は起振機等、このラフト３に慣性力を与える慣
性力型のアクチュエータが用いられている。
【００１８】また、上記のような振動系の振動の態様を
検出する各種のセンサが取付けられている。この実施形
態では、上記の船体１のブラケット１ａには、それぞれ
加速度センサ６が取付けられており、このブラケット１
ａの振動を検出する。また、上記の被防振部であるエン
ジン２には、加速度センサ７および回転パルス計９が取
付けられ、このエンジン２の各方向の振動を検出する。
さらに、このエンジン２と上記の支持構造物である船体
１との間には、これらの間の相対的な変位を検出する変
位センサ８が設けられている。
検出する各種のセンサが取付けられている。この実施形
態では、上記の船体１のブラケット１ａには、それぞれ
加速度センサ６が取付けられており、このブラケット１
ａの振動を検出する。また、上記の被防振部であるエン
ジン２には、加速度センサ７および回転パルス計９が取
付けられ、このエンジン２の各方向の振動を検出する。
さらに、このエンジン２と上記の支持構造物である船体
１との間には、これらの間の相対的な変位を検出する変
位センサ８が設けられている。
【００１９】また、上記の各センサ６，７，８，９から
の信号に基づいて上記の制振アクチュエータ５を駆動制
御するコントローラ１０が設けられている。このコント
ローラ１０は、上記の各センサ６，７，８，９からの信
号を受け、上記のラフト３やエンジン２等の振動の態様
を解析し、これに対応して上記の制振アクチュエータ５
に駆動制御信号を出力し、上記のラフト３やエンジン２
等の振動を打ち消すようにこれら制振アクチュエータ５
を作動させる。
の信号に基づいて上記の制振アクチュエータ５を駆動制
御するコントローラ１０が設けられている。このコント
ローラ１０は、上記の各センサ６，７，８，９からの信
号を受け、上記のラフト３やエンジン２等の振動の態様
を解析し、これに対応して上記の制振アクチュエータ５
に駆動制御信号を出力し、上記のラフト３やエンジン２
等の振動を打ち消すようにこれら制振アクチュエータ５
を作動させる。
【００２０】また、この実施形態では、上記のような各
部の振動が最小となるように制振制御するとともに、支
持構造体である船体１に対するエンジン２の回転軸芯の
変位が許容値内の最小値となるように制御される。これ
により、このエンジン２の回転軸と、被駆動側のプロペ
ラ軸や減速機等との継手部分の負担を軽減するように設
定されている。
部の振動が最小となるように制振制御するとともに、支
持構造体である船体１に対するエンジン２の回転軸芯の
変位が許容値内の最小値となるように制御される。これ
により、このエンジン２の回転軸と、被駆動側のプロペ
ラ軸や減速機等との継手部分の負担を軽減するように設
定されている。
【００２１】さらに、この実施形態では、上記のような
制振制御に加えて、上記の制振アクチュエータ５が制振
作動の際に消費するエネルギーが最小となるように制御
され、これによってエネルギーの節減をなすように構成
されている。
制振制御に加えて、上記の制振アクチュエータ５が制振
作動の際に消費するエネルギーが最小となるように制御
され、これによってエネルギーの節減をなすように構成
されている。
【００２２】なお、上記のような制振制御は、前述のよ
うに低周波領域での振動を制振するだけで良く、高周波
領域での振動減衰は、このようなラフト構造の支持機構
により、機械的に減衰される。従って、上記のような制
振制御のアルゴリズムは、特別なものは必ずしも必要で
はなく、たとえば以下に示すような一般的な制振制御ア
ルゴリズムを用いて上記のような制振制御をなすことが
できる。
うに低周波領域での振動を制振するだけで良く、高周波
領域での振動減衰は、このようなラフト構造の支持機構
により、機械的に減衰される。従って、上記のような制
振制御のアルゴリズムは、特別なものは必ずしも必要で
はなく、たとえば以下に示すような一般的な制振制御ア
ルゴリズムを用いて上記のような制振制御をなすことが
できる。
【００２３】
【数２】
【００２４】上記のような制御により、図３に示すよう
に、低周波領域でのラフトを含む振動系の共振が確実に
防止され、高周波領域、低周波領域の広い周波数領域に
わたって良好な防振特性が得られる。
に、低周波領域でのラフトを含む振動系の共振が確実に
防止され、高周波領域、低周波領域の広い周波数領域に
わたって良好な防振特性が得られる。
【００２５】なお、上記の各センサは、必ずしも上述し
たようなセンサを用いる必要はなく、このラフト構造そ
の他の構造に対応して、適宜の個所や部材の加速度、変
位等を検出するセンサ、または各部材の間の荷重、たと
えばラフト３とブラケット１ａとの間の荷重を検出する
ロードセルを用いても良い。
たようなセンサを用いる必要はなく、このラフト構造そ
の他の構造に対応して、適宜の個所や部材の加速度、変
位等を検出するセンサ、または各部材の間の荷重、たと
えばラフト３とブラケット１ａとの間の荷重を検出する
ロードセルを用いても良い。
【００２６】また、上記のような制振アクチュエータ
は、必ずしも上記のような慣性力型のアクチュエータに
は限定されず、他の形式のものでも良い。
は、必ずしも上記のような慣性力型のアクチュエータに
は限定されず、他の形式のものでも良い。
【００２７】たとえば、図４には、本発明の第２の実施
形態の場合の制振アクチュエータを示す。このものは、
ラフト３とブラケット１ａとの間にたとえば伸縮型のア
クチュエータ１１等の変位形のアクチュエータを配置
し、このアクチュエータ１１によりこのラフト３を変位
させ、このラフト３の変位すなわち振動を打ち消すよう
に制振作動する。
形態の場合の制振アクチュエータを示す。このものは、
ラフト３とブラケット１ａとの間にたとえば伸縮型のア
クチュエータ１１等の変位形のアクチュエータを配置
し、このアクチュエータ１１によりこのラフト３を変位
させ、このラフト３の変位すなわち振動を打ち消すよう
に制振作動する。
【００２８】なお、本発明は上記のような船舶のエンジ
ンの防振支持装置に限定されず、その他の各種の機器、
たとえば発電機などのラフト構造の防振支持装置一般に
適用可能であることはもちろんである。
ンの防振支持装置に限定されず、その他の各種の機器、
たとえば発電機などのラフト構造の防振支持装置一般に
適用可能であることはもちろんである。
【００２９】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、高周波
領域の振動はラフト構造の防振支持装置自体で機械的に
減衰され、低周波領域の振動は各センサ、制振アクチュ
エータ、コントローラ等によるアクティブ制御によって
減衰されるので、広い周波数領域にわたって良好な防振
特性が得られる。また、このようなアクティブ制御によ
り、たとえば被防振部が舶用エンジンのような場合に、
このエンジンの回転軸芯の変位を許容値以下の最小にす
ることができ、継手部分等の負担を軽減することができ
る等、その効果は大である。
領域の振動はラフト構造の防振支持装置自体で機械的に
減衰され、低周波領域の振動は各センサ、制振アクチュ
エータ、コントローラ等によるアクティブ制御によって
減衰されるので、広い周波数領域にわたって良好な防振
特性が得られる。また、このようなアクティブ制御によ
り、たとえば被防振部が舶用エンジンのような場合に、
このエンジンの回転軸芯の変位を許容値以下の最小にす
ることができ、継手部分等の負担を軽減することができ
る等、その効果は大である。
【図１】本発明の第１の実施形態の全体構成を示す概略
図。
図。
【図２】第１の実施形態の制御系統の概略図。
【図３】第１の実施形態の防振特性を従来のものと比較
して示す線図。
して示す線図。
【図４】本発明の第２の実施形態の要部の概略図。
【図５】従来のラフト構造の防振支持装置の概略図。
【図６】従来のラフト構造の防振支持装置の防振特性を
示す線図。
示す線図。
１ 支持構造物（船体） ２ 被防振部（エンジン） ３ ラフト ５ 制振アクチュエータ ６，７，８，９ センサ １０ コントローラ １１ 制振アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10K 11/16 G10K 11/178
Claims (6)
- 【請求項１】 支持構造物と、この支持構造物に対して
弾性部材を介して変位可能に支持されたラフトと、この
ラフトに対して弾性部材を介して変位可能に支持された
被防振部とを備え、 上記のラフトに制振力を与える制振アクチュエータと、 上記の被防振部、ラフト、または支持構造物の少なくと
もいずれかに設けられこれらの加速度または変位を検出
するセンサと、 上記のセンサからの信号に基づいて、上記のラフトの振
動を打ち消すように上記の制振アクチュエータの作動を
制御するコントローラとを備えたことを特徴とするラフ
ト構造のアクティブ防振支持装置。 - 【請求項２】 前記の制振アクチュエータは、慣性力に
より前記のラフトに制振力を与える慣性力型のアクチュ
エータであることを特徴とする請求項１のラフト構造の
アクティブ防振支持装置。 - 【請求項３】 前記の制振アクチュエータは、前記の支
持構造物に対して前記のラフトを変位させてこのラフト
に制振力を与える変位型のアクチュエータであることを
特徴とする請求項１のラフト構造のアクティブ防振支持
装置。 - 【請求項４】 前記の被防振部はエンジンであり、また
前記のコントローラは前記の支持構造物に対する上記の
エンジンの回転軸芯の変位を所定の許容範囲内に維持し
つつ前記のラフトの振動を打ち消すように前記の制振ア
クチュエータの作動を制御するものであることを特徴と
する請求項１のラフト構造のアクティブ防振支持装置。 - 【請求項５】 前記のラフトを構成する材料に制振材料
を使用したことを特徴とする請求項１のラフト構造のア
クティブ防振支持装置。 - 【請求項６】 前記のコントローラは下記に示す評価関
数を用いて前記の被防振部と支持構造物との相対変位、
前記の制振アクチュエータが消費するエネルギー、およ
び前記の支持構造物に伝達される振動を最小とするよう
に前記の制振アクチュエータの作動を制御するものであ
ることを特徴とする請求項１のラフト構造の防振支持装
置。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6761692A JP2929831B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | ラフト構造のアクティブ防振支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6761692A JP2929831B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | ラフト構造のアクティブ防振支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273989A JPH05273989A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2929831B2 true JP2929831B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=13350083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6761692A Expired - Fee Related JP2929831B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | ラフト構造のアクティブ防振支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929831B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2361757B (en) * | 2000-04-28 | 2003-12-03 | Bae Sys Electronics Ltd | Improvements in or relating to the damping of vibration |
| US6817226B2 (en) * | 2003-03-18 | 2004-11-16 | Delphi Technologies, Inc. | Sensing assembly and method of making same |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP6761692A patent/JP2929831B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273989A (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |