JP4259641B2 - 2次元パッシブ制振装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は2次元パッシブ制振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パッシブ型の制振装置は、重りと、水平方向の変位を許容しつつ重りを支持する支持手段、重りの水平方向の運動を減衰する減衰手段、重りを元の位置に復帰させる復元力発生手段などを備えている。
そして、支持手段として、従来、(1)XYレール機構を用いる方式、(2)重りを吊り下げる方式、(3)積層ゴムで支える方式が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記(1)乃至(3)の方式では以下の問題点がある。
(1)の方式
重りの変位時の摩擦抵抗を小さくすることができない。また、復元力特性を与えるためのばね機構を別に必要とする。
(2)の方式
重りを吊る構造が、重りが巨大になるほど巨大化する。長周期化るには吊り長さを大きくする以外になく、工夫が必要となる。
(3)の方式
重りの水平方向の変位量が小さい。多段にすると変位量を増大できるが、安定性に劣るようになり、周期調整の微調整もし難くなる。
本発明はこのような事情に鑑み、上記(3)の積層ゴムで重りを支える方式を改良すべく案出されたものであって、本発明の目的は、摩擦抵抗が限りなく小さく、固有周期の微調整も精密に行なえ、安定性を高めることができる2次元パッシブ制振装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る2次元パッシブ制振装置は、基台と、前記基台上に配置された多段積層ゴムと、前記多段積層ゴムにより水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向との両方向に変位可能に支持された重りと、前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられX軸方向に延在する一対のX軸方向ガイドレールと、前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられY軸方向に延在する一対のY軸方向ガイドレールと、前記一対のX軸方向ガイドレールの夫々に案内されてX軸方向にのみ変位可能な一対のX軸方向移動体と、前記一対のY軸方向ガイドレールの夫々に案内されてY軸方向にのみ変位可能な一対のY軸方向移動体と、前記重りのX軸方向の変位に対応して前記一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構と、前記重りのY軸方向の変位に対応して前記一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構と、前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向減衰力発生手段と、前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向減衰力発生手段と、前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向復元力発生手段と、前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向復元力発生手段と、前記重りのX軸方向およびY軸方向の変位の最大量を制限する緩衝装置とを備え、前記一対のX軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のX軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでおり、前記一対のY軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のY軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでいることを特徴とする。
また、本発明は、前記多段積層ゴムが水平方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の多段積層ゴムは、上下方向に間隔をおいた複数の箇所において、水平方向に延在する安定板により相互に連結されていることを特徴とする。
た、本発明は、前記X軸方向減衰力発生手段が、X軸方向に延在するように配置されたオイルダンパーで構成され、該オイルダンパーが、シリンダ本体とこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ両端が前記基台に取着されたピストンロッドとから構成されており、前記Y軸方向減衰力発生手段が、Y軸方向に延在するように配置されたオイルダンパーで構成され、該オイルダンパーが、シリンダ本体とこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ両端が前記基台に取着されたピストンロッドとから構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記X軸方向減衰力発生手段を構成している前記オイルダンパーの前記シリンダ本体が前記X軸方向移動体を構成しており、前記Y軸方向減衰力発生手段を構成している前記オイルダンパーの前記シリンダ本体が前記Y軸方向移動体を構成していることを特徴とする。
また、本発明は、前記X軸方向復元力発生手段および前記Y軸方向復元力発生手段がそれぞれコイルスプリングで構成されていることを特徴とする。
【0005】
本発明によれば重りの変位を大きく取れると共に摩擦抵抗も小さく、減衰手段や復元力発生手段はX軸方向またはY軸方向のうちの1方向のみに作用するように構成されているので、線形で扱うことができ、周期調整を簡単にかつ精密に行なえる。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
まず、第1の実施の形態に基づき本発明の概略構成を説明する。
図1は第1の実施の形態に係る2次元パッシブ制振装置の正面図、図2は同平面図、図3は多段積層ゴムを示した断面平面図、図4は重りが水平方向に変位した状態の2次元パッシブ制振装置の正面図、図5(A)、(B)は重り、多段積層ゴム、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態であり、図6(A)、(B)は重り、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した平面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態であり、図7(A)、(B)は重りおよび緩衝装置を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
2次元パッシブ制振装置12は、基台14と、基台14置された多段積層ゴム16と、多段積層ゴム16により水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向との両方向に変位可能に支持された重り18と、基台14上の重り18の両側に1本ずつ設けられX軸方向に延在する一対のX軸方向ガイドレールと、基台14上の重り18の両側に 1本ずつ設けられY軸方向に延在する一対のY軸方向ガイドレールと、一対のX軸方向ガイドレールの夫々に案内されてX軸方向にのみ変位可能な一対のX軸方向移動体と、一対のY軸方向ガイドレールの夫々に案内されてY軸方向にのみ変位可能な一対のY軸方向移動体と、重り18のX軸方向の変位に対応して一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、重り18と一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構20Aと、重り18のY軸方向の変位に対応して一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、重り18と一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構20Bとを備えており、更に、減衰手段22、復元力発生手段24、緩衝装置26などを備えて構成されている。
【0007】
前記基台14は、平面視矩形(正方形)の底板部1402を備え、底板部1402の4辺の各中央部から支持壁部1404が立設され、各支持壁部1404上に緩衝装置(バッファ)26が取着されている。
前記多段積層ゴム16はゴム層と金属板を交互に重ね合わせて円柱状に形成され、多段積層ゴム16は、底板部1402上において矩形の頂点に位置するように4つ配設されている。
さらに、本実施の形態では、図3に示すように、各多段積層ゴム16の上下に等間隔をおいた複数箇所に、各多段積層ゴム16を相互に連結するように鋼板製の安定板1602が配設され、安定板1602にはリブ部1604が形成され面外剛性が高められている。
【0008】
前記重り18は直方体状を呈し4つの多段積層ゴム16の上端にその下面が取着されている。なお、図2に示すように、水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向にそれぞれ各辺を沿わせて基台14および重り18が配置されている。
前記一対のX軸方向移動体は、X軸方向に沿って延在する重り18の辺に対応する箇所にそれぞれ設けられており、それらX軸方向移動体は、重り18の動きを水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向に分解した場合に、分解された重り18のX軸方向の動きに連動して基台14上でX軸方向にのみ移動するものである。また、前記一対のY軸方向移動体は、Y軸方向に沿って延在する重り18の辺に対応する箇所にそれぞれ設けられており、それらY軸方向移動体は、重り18の動きを水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向に分解した場合に、分解された重り18のY軸方向の動きに連動して基台14上でY軸方向にのみ移動するものである
【0009】
詳細に説明すると、前記一対のX軸方向移動体連結機構20Aの各々は、図5に示すように、X軸方向に沿った重り18の各辺から突設された連結片2002、この連結片2002に上端がピン2004により揺動可能に連結された略々上下方向に延在する揺動リンクアーム2006、この揺動リンクアーム2006の下端が連結された第1リニアガイド2008、第1リニアガイド2008をX軸方向に移動可能に支持する第2リニアガイド2010などで構成されている。
【0010】
各第1リニアガイド2008は、上下に延在して互いに対向するガイドレール2008Aと、この各ガイドレール2008Aに滑動可能に結合されたガイド2008Bから構成され、前記揺動リンクアーム2006の下端は両ガイド2008Bの間に挿入されピン2012によりこれらガイド2008Bに回転可能に結合されている。
前記第2リニアガイド2010は、基台14上でX軸方向に延設されたX軸方向ガイドレール2010Aと、第1リニアガイド2008のガイドレール2008Aの下部に取着され前記ガイドレール2010Aに滑動可能に結合するガイド2010Bから構成されている。
【0011】
図1に示すように、前記基台14の各4辺の両側にはL字状のブロック2018が取着され、前記第2リニアガイド2010のガイドレール2010Aは両ブロック2018間に配設されている。
前記一対のY軸方向移動体連結機構20Bの各々は、Y軸方向に沿った重り18の各辺から突設された連結片2002、この連結片2002に上端がピン2004により揺動可能に連結された略々上下方向に延在する揺動リンクアーム2006、この揺動リンクアーム2006の下端が連結された第1リニアガイド2008、第1リニアガイド2008をY軸方向に移動可能に支持する第2リニアガイド2010などで構成され、その構成は、X軸方向移動体連結機構20Aの構成と同である。
そして、本実施の形態では、X軸方向ガイドレールによって案内されるガイド2010Bにより前記X軸方向移動体が構成されており、Y軸方向ガイドレールによって案内されるガイド2010Bにより前記Y軸方向移動体が構成されている。
従って、この2次元パッシブ制振装置12は、重り18のX軸方向の変位に対応して一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、重り18と一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構20Aを備えており、それら一対のX軸方向移動体連結機構20Aは、略々上下方向に延在してその上端が重り18に揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して一対のX軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアーム2006を含んでいる。
また同様に、2次元パッシブ制振装置12は、重り18のY軸方向の変位に対応して一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、重り18と一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構20Bを備えており、それら一対のY軸方向移動体連結機構20Bは、略々上下方向に延在してその上端が重り18に揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して一対のY軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアーム2006を含んでいる。
【0012】
前記減衰手段22は重り18の水平方向の運動を減衰するもので、図2に示すように、2つの第1減衰手段22Aと2つの第2減衰手段22Bから構成されている。
第1減衰手段22Aは、重り18の動きをX軸方向とY軸方向に分解した場合に、重り18のX軸方向の動きの成分に対してのみ減衰力を発生するように構成され、第2減衰手段22Bは、重り18のY軸方向の動きの成分に対してのみ減衰力を発生するように構成されている。
第1減衰手段22Aと第2減衰手段22Bは、それぞれオイルダンパー2202により構成されている。
第1減衰手段22Aを構成するオイルダンパー2202は、第1連結機構20Aの第1リニアガイド2008のガイドレール2008Aの背面と、この背面に対向するブロック2018との間にそれぞれ配設され、第2減衰手段22Bを構成するオイルダンパー2202は、第2連結機構20Bの第1リニアガイド2008のガイドレール2008Aの背面と、この背面に対向するブロック2018との間にそれぞれ配設されている。
例えば、オイルダンパー2202はピストンロッド2202Aとシリンダ本体2202Bからなり、ピストンロッド2202Aの先端またはシリンダ本体2202Bの基端の一方が第1リニアガイド2008のガイドレール2008Aの背面に他方がブロック2018に連結され、ガイドレール2008Aとブロック2018との間の距離が変化する時に減衰力が発生するように構成されている。
従って、第1減衰手段22Aは、前記一対のX軸方向移動体の各々と基台14との間に設けられたX軸方向減衰力発生手段であり、このX軸方向減衰力発生手段は、X軸方向に延在するように配置されたオイルダンパー2202で構成され、このオイルダンパー2202は、シリンダ本体2202Bとこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ両端が基台14に取着されたピストンロッド2202Aとから構成されている。
また同様に、第2減衰手段22Bは、前記一対のY軸方向移動体の各々と基台14との間に設けられたY軸方向減衰力発生手段であり、このY軸方向減衰力発生手段は、Y軸方向に延在するように配置されたオイルダンパー2202で構成され、このオイルダンパー2202は、シリンダ本体2202Bとこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ 両端が基台14に取着されたピストンロッド2202Aとから構成されている。
【0013】
前記復元力発生手段24は重り18が水平方向に変位した時に当初に位置に復帰させるためのもので、図2に示すように、2つの第1復元力発生手段24Aと2つの第2復元力発生手段24Bから構成されている。
第1復元力発生手段24Aは、重り18の変位をX軸方向とY軸方向に分解した場合に、X軸方向の変位に対して重り18を復帰させるように構成され、第2復元力発生手段24Bは、Y軸方向の変位に対して重り18を復帰させるように構成されている。
第1復元力発生手段24Aと第2復元力発生手段24Bはコイルスプリング2402から構成され、コイルスプリング2402は、オイルダンパー2202と同様に、第1リニアガイド2008のガイドレール2008Aの背面と、この背面に対向するブロック2018との間にそれぞれ配設されている。そして、図2から明らかなように、第1復元力発生手段24Aは、一対のX軸方向移動体の各々と基台14との間に設けられたコイルスプリング2402から成るX軸方向復元力発生手段であり、第2復元力発生手段24Bは、一対のY軸方向移動体の各々と基台14との間に設けられたコイルスプリング2402から成るY軸方向復元力発生手段である。
【0014】
本実施の形態にかかる制振装置12は前記のように構成されているので、例えば、図6(A)に矢印イで示すように、−X方向に力が作用した場合を考えると、重り18のY軸方向に沿った辺に取着された連結片2006が、図4、図5(B)、図6(B)、図7(B)に示すように揺動し、この連結片2006の揺動に伴いガイド2008Bがガイドレール2008A上を上方に移動する。
しかしながら、重り18はY軸方向に移動しないので、Y軸方向に沿って配設されたオイルダンパー2202やコイルスプリング2402では減衰力や復元力が何ら発揮されることはなく、すなわち、第2減衰手段22Bおよび第2復元力発生手段24Bでは減衰力や復元力が発揮されない。
一方、重り18のX軸方向に沿った辺に取着された連結片2006は図5(A)に示すように揺動せず、図6(B)に示すように、単に連結片2006は重り18と共に−X方向に移動するのみで、この連結片2006の移動によりオイルダンパー2202では減衰力が発生し、また、コイルスプリング2402の復元力が発揮される。すなわち、第1減衰手段22Aおよび第1復元力発生手段24Aでは減衰力や復元力が発揮される。そして、重り18のX軸方向に沿った運動の許容限界は、図7(B)で示すように、重り18が緩衝装置24に衝突することで規制される。
【0015】
同様に、重り18にY軸方向に力が作用した場合を考えると、重り18のX軸方向に沿った辺に取着された連結片2006が図5(B)に示すように揺動し、この連結片2006の揺動に伴いガイド2008Bがガイドレール2008A上を上方に移動する。しかしながら、重り18はX軸方向に移動しないので、X軸方向に沿って配設されたオイルダンパー2202やコイルスプリング2402は減衰力や復元力が何ら発揮されることはなく、第1減衰手段22Aおよび第1復元力発生手段24Aでは減衰力や復元力が発揮されない。
一方、重り18のY軸方向に沿った辺に取着された連結片2006は図5(A)に示すように揺動せず、単に連結片2006は重り18と共にY軸方向に移動するのみで、この連結片2006の移動によりオイルダンパー2202の減衰力が発生し、また、コイルスプリング2402の復元力が発揮される。すなわち、第2減衰手段22Bおよび第2復元力発生手段24Bでは減衰力や復元力が発揮される。
そして、重り18のY軸方向に沿った運動の許容限界は、図7(B)で示すように、重り18が緩衝装置24に衝突することで規制される。
【0016】
そして上記では説明を簡略化するため、重り18にX軸方向とY軸方向の力が別々に作用した場合について動きの原理を説明したが、重り18にX軸方向およびY軸方向の双方向に対して交叉する方向の力が作用した場合にも前記交叉する方向に重り18は変位し、X軸方向とY軸方向の力に分解することで上記の原理が適用される。
したがって、実施の形態に係る制振装置12によれば、水平面内の何れの方向に力が作用してもこの力の方向に重り18が変位し、しかも、減衰手段22の減衰力と復元力発生手段24の復元力は、X軸方向とY軸方向とに別々に作用することで重り18の振動エネルギを緩和し、重り18を当初の位置に復帰させる。
したがって、実施の形態にかかる制振装置、以下の利点を有する。
(1)重り18が変位する際の摩擦抵抗が小さい。
(2)支持手段を多段積層ゴム16で構成したので重り18の変位を大きく取れ、長周期に対応できる。また、水平方向に延在する安定板1602により複数の多段積層ゴム16を相互に連結し、さらに、重り18の動きの最大量を規制する緩衝装置26を設けたので安定性にも優れる。
(3)減衰手段22を構成するオイルダンパー2202や復元力発生手段24を構成するコイルスプリング2402を、X軸方向またはY軸方向のうちの1方向のみに作用するように構成したので、オイルダンパー2202やコイルスプリング2402の非線形性などを考慮する必要がなく、線形で扱うことができ、周期調整を簡単にかつ精密に行なえる。
【0017】
次に、第2の実施の形態について説明する。
図8は第2の実施の形態に係る2次元パッシブ制振装置の正面図、図9は2次元パッシブ制振装置のリンク機構部分の正面図、図10は同平面図、図11は重り、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態であり、図12は重りおよび多段積層ゴムを示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
前記第1の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明すると、2次元パッシブ制振装置120は、基台14と、基台14置された多段積層ゴム16と、多段積層ゴム16により水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向との両方向に変位可能に支持された重り18と、基台14上の重り18の両側に1本ずつ設けられX軸方向に延在する一対のX軸方向ガイドレールと、基台14上の重り18の両側に1本ずつ設けられY軸方向に延在する一対のY軸方向ガイドレールと、一対のX軸方向ガイドレールの夫々に案内されてX軸方向にのみ変位可能な一対のX軸方向移動体と、一対のY軸方向ガイドレールの夫々に案内されてY軸方向にのみ変位可能な一対のY軸方向移動体と、重り18のX軸方向の変位に対応して一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、重り18と一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構20Aと、重り18のY軸方向の変位に対応して一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、重り18と一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構20Bとを備えており、更に、減衰手段22、復元力発生手段24、緩衝装置26などを備えて構成されている。
【0018】
前記基台14は、平面視ほぼ正方形の底板部1412と、底板部1412の周囲から立設された複数のI型鋼1414と、複数のI型鋼1414の上端を連結する平面視ほぼ正方形の枠状の上板部1416を備えている。
前記多段積層ゴム16はゴム層と金属板を交互に重ね合わせて円柱状に形成され、多段積層ゴム16は、前記第1の実施の形態と同様に底板部1412上において矩形の頂点に位置するように4つ配設され、図12に示すように、各多段積層ゴム16の上下に等間隔をおいた複数箇所に、各多段積層ゴム16を相互に連結するように鋼板製の安定板1602が配設されている。
【0019】
前記重り18は直方体状を呈し4つの多段積層ゴム16の上端に取り付け板1820を介して取着され、水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向にそれぞれ各辺を沿わせて基台14の底板部1412と上板部1416および重り18が配置されている。
また、取り付け板1820の下面の各辺の中央から支持部材1822が垂設され、この支持部材1822に外方に向けて複数の緩衝装置(バッファ)26が取着され、緩衝装置26は重り18が水平方向に変位した時に対向する上板部1416に当接可能に配設されている。
前記一対のX軸方向移動体は、X軸方向に沿って延在する重り18の辺に対応する箇所にそれぞれ設けられており、それらX軸方向移動体は、重り18の動きを水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向に分解した場合に、分解された重り18のX軸方向の動きに連動して基台14上でX軸方向にのみ移動するものである。また、前記一対のY軸方向移動体は、Y軸方向に沿って延在する重り18の辺に対応する箇所にそれぞれ設けられており、それらY軸方向移動体は、重り18の動きを水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向に分解した場合に、分解された重り18のY軸方向の動きに連動して基台14上でY軸方向にのみ移動するものである
【0020】
前記一対のX軸方向移動体連結機構20Aの各々は、図11に示すように、取り付け板1820の下面でX軸方向に沿った取り付け板1820の各辺の中央の両側からそれぞれ下方に突設された2つの連結片2002それら連結片2002に上端がピン2004によりそれぞれ揺動可能に連結された2本の揺動ビームメンバー2006C、2006Dと、図9に示すように、各揺動ビームメンバー2006C、2006Dの下端それぞれ連結された2つの第1リニアガイド2008、各第1リニアガイド2008をX軸方向に移動可能に支持する第2リニアガイド2010などで構成されている。
前記2本の揺動ビームメンバー2006C、2006Dは、正面視した場合に、それらの上部間が下部間よりも広くなるように斜めに延在し、図11に示すように、それら揺動ビームメンバー2006C、200Dの上部間と下部間は連結メンバー2006A、2006Bにより連結されており、それらによって、略々上下方向に延在する揺動リンクアーム2006が構成されいる。
【0021】
前記第1リニアガイド2008は、図では省略されているが第1の実施の形態と同様に、上下に延在するガイドレールと、このガイドレールに滑動可能に結合されたガイドから構成され、前記揺動ビームメンバー2006C、2006Dの下端は前記ガイドに回転可能に結合されている。
前記第2リニアガイド2010は、図では省略されているが基台14上でX軸方向に延設されたX軸方向ガイドレールと、このガイドレールに滑動可能に結合され前記2つの第1リニアガイド2008のガイドレールの下部に取着されたガイドから構成されている。
【0022】
図10に示すように、前記基台14の底板部1412の各4辺の内側で各辺の両端に対応する箇所にブロック2018、2019が取着され、前記第2リニアガイド2010のガイドレールは両ブロック2018、2019間に配設されている。
前記一対のY軸方向移動体連結機構20Bの各々は、図11に示すように、取り付け板1820の下面でY軸方向に沿った取り付け板1820の各辺の中央の両側からそれぞれ下方に突設された2つの連結片2002それら連結片2002に上端がピン2004によりそれぞれ揺動可能に連結された2本の揺動ビームメンバー2006C、2006Dと、各揺動ビームメンバー2006C、2006Dの下端が連結された2つの第1リニアガイド2008、各第1リニアガイド2008をY軸方向に移動可能に支持する第2リニアガイド2010などで構成され、その構成は、X軸方向移動体連結機構20Aの構成と同である。
従って、第1の実施の形態と同様に、この第2の実施の形態の2次元パッシブ制振装置120も、重り18のX軸方向の変位に対応して一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、重り18と一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構20Aを備えており、それら一対のX軸方向移動体連結機構20Aは、略々上下方 向に延在してその上端が重り18に揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して一対のX軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアーム2006を含んでいる。
また同様に、2次元パッシブ制振装置120も、重り18のY軸方向の変位に対応して一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、重り18と一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構20Bを備えており、それら一対のY軸方向移動体連結機構20Bは、略々上下方向に延在してその上端が重り18に揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して一対のY軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアーム2006を含んでいる。
【0023】
前記減衰手段22は重り18の水平方向の運動を減衰するもので、図10に示すように、2つの第1減衰手段22Aと2つの第2減衰手段22Bから構成されている。
第1減衰手段22Aは、重り18の動きをX軸方向とY軸方向に分解した場合に、重り18のX軸方向の動きの成分に対してのみ減衰力を発生するように構成され、第2減衰手段22Bは、重り18のY軸方向の動きの成分に対してのみ減衰力を発生するように構成されている。
第1減衰手段22Aと第2減衰手段22Bは、それぞれオイルダンパー2202により構成されている。
第1減衰手段22Aを構成するオイルダンパー2202はX軸方向に延在するピストンロッド2202Aとシリンダ本体2202Bからなり、ピストンロッド2202Aは、X軸方向に間隔をおいて配置された2つのブロック2018間に掛け渡されて配置され、シリンダ本体2202Bは第1連結機構20Aを構成する第2リニアガイド2010のガイドに保持されて配置されている。
また、第2減衰手段22Bを構成するオイルダンパー2202はY軸方向に延在するピストンロッド2202Aとシリンダ本体2202Bからなり、ピストンロッド2202Aは、Y軸方向に間隔をおいて配置された2つのブロック2018間に掛け渡されて配置され、シリンダ本体2202Bは第2連結機構20Bを構成する第2リニアガイド2010のガイドに保持されて配置されている。
そして、本実施の形態では、X軸方向ガイドレールによって案内される第2リニアガイド2010のガイドにより、または、X軸方向に延在するオイルダンパー2202のシリンダ本体2202Bにより前記X軸方向移動体が構成されている。また、Y軸方向ガイドレールによって案内される第2リニアガイド2010のガイドにより、または、Y軸方向に延在するオイルダンパー2202のシリンダ本体2202Bにより、前記Y軸方向移動体が構成されている。
【0024】
前記復元力発生手段24は重り18が水平方向に変位した時に当初に位置に復帰させるためのもので、図10に示すように、2つの第1復元力発生手段24Aと2つの第2復元力発生手段24Bから構成されている。
第1復元力発生手段24Aは、重り18の変位をX軸方向とY軸方向に分解した場合に、X軸方向の変位に対して重り18を復帰させるように構成され、第2復元力発生手段24Bは、Y軸方向の変位に対して重り18を復帰させるように構成されている。
第1復元力発生手段24AはX軸方向に延在するコイルスプリング2402から構成され、また、第2復元力発生手段24BはY軸方向に延在するコイルスプリング2402から構成され、こらのコイルスプリング2402は、図10に示すように、オイルダンパー2202のシリンダ本体2202Bの両端のブラケット2208と、このブラケット2208に対向するブロック2019との間にそれぞれ配設されている。
【0025】
このような第2の実施の形態にかかる制振装置120によっても、水平面内の何れの方向に力が作用してもこの力の方向に重り18が変位し、しかも、減衰手段22の減衰力と復元力発生手段24の復元力は、X軸方向とY軸方向とに別々に作用することで重り18の振動エネルギを緩和し、重り18を当初の位置に復帰させるので、前記第1の実施の形態と同様な作用、効果が発揮される。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明に係る2次元パッシブ制振装置は、基台と、前記基台上に配置された多段積層ゴムと、前記多段積層ゴムにより水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向との両方向に変位可能に支持された重りと、前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられX軸方向に延在する一対のX軸方向ガイドレールと、前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられY軸方向に延在する一対のY軸方向ガイドレールと、前記一対のX軸方向ガイドレールの夫々に案内されてX軸方向にのみ変位可能な一対のX軸方向移動体と、前記一対のY軸方向ガイドレールの夫々に案内されてY軸方向にのみ変位可能な一対のY軸方向移動体と、前記重りのX軸方向の変位に対応して前記一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構と、前記重りのY軸方向の変位に対応して前記一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構と、前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向減衰力発生手段と、前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向減衰力発生手段と、前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向復元力発生手段と、前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向復元力発生手段と、前記重りのX軸方向およびY軸方向の変位の最大量を制限する緩衝装置とを備え、前記一対のX軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のX軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでおり、前記一対のY軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のY軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでいる。
そのため、摩擦抵抗が限りなく小さく、固有周期の微調整も精密に行なえ、安定性を高めることができる2次元パッシブ制振装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態に係る2次元パッシブ制振装置の正面図である。
【図2】 第1の実施の形態に係る2次元パッシブ制振装置の平面図である。
【図3】 多段積層ゴムを示した断面平面図である。
【図4】 重りが水平方向に変位した状態の2次元パッシブ制振装置の正面図である。
【図5】 (A)、(B)は重り、多段積層ゴム、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
【図6】 (A)、(B)は重り、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した平面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
【図7】 (A)、(B)は重りおよび緩衝装置を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
【図8】 第2の実施の形態に係る2次元パッシブ制振装置の正面図である。
【図9】 図8の2次元パッシブ制振装置のリンク機構部分の正面図である。
【図10】 図8の2次元パッシブ制振装置のリンク機構部分の平面図である。
【図11】 図8の2次元パッシブ制振装置の重り、X軸方向移動体、およびY軸方向移動体を示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
【図12】 図8の2次元パッシブ制振装置の重りおよび多段積層ゴムを示した正面図で、(A)は静止している状態、(B)は重りが変位した状態である。
【符号の説明】
12、120 2次元パッシブ制振装置
14 基台
16 多段積層ゴム
1602 安定板
18 重り
20A X軸方向移動体連結機構
20B Y軸方向移動体連結機構
2006 揺動リンクアーム
2008 第1リニアガイド
2010 第2リニアガイド
22 減衰手段
2202 オイルダンパー
24 復元力発生手段
2402 コイルスプリング
26 緩衝装置

Claims (6)

  1. 基台と、
    前記基台上に配置された多段積層ゴムと、
    前記多段積層ゴムにより水平面内において互いに直交するX軸方向とY軸方向との両方向に変位可能に支持された重りと、
    前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられX軸方向に延在する一対のX軸方向ガイドレールと、
    前記基台上の前記重りの両側に1本ずつ設けられY軸方向に延在する一対のY軸方向ガイドレールと、
    前記一対のX軸方向ガイドレールの夫々に案内されてX軸方向にのみ変位可能な一対のX軸方向移動体と、
    前記一対のY軸方向ガイドレールの夫々に案内されてY軸方向にのみ変位可能な一対のY軸方向移動体と、
    前記重りのX軸方向の変位に対応して前記一対のX軸方向移動体がX軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のX軸方向移動体とを連結している一対のX軸方向移動体連結機構と、
    前記重りのY軸方向の変位に対応して前記一対のY軸方向移動体がY軸方向に変位するように、前記重りと前記一対のY軸方向移動体とを連結している一対のY軸方向移動体連結機構と、
    前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向減衰力発生手段と、
    前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向減衰力発生手段と、
    前記一対のX軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたX軸方向復元力発生手段と、
    前記一対のY軸方向移動体の各々と前記基台との間に設けられたY軸方向復元力発生手段と、
    前記重りのX軸方向およびY軸方向の変位の最大量を制限する緩衝装置と、
    を備え、
    前記一対のX軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のX軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでおり、
    前記一対のY軸方向移動体連結機構は、略々上下方向に延在してその上端が前記重りに揺動可能に連結され、その下端がリニアガイドを介して前記一対のY軸方向移動体の各々に連結された一対の揺動リンクアームを含んでいる、
    ことを特徴とする2次元パッシブ制振装置。
  2. 前記多段積層ゴムは水平方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項1記載の2次元パッシブ制振装置。
  3. 前記複数の多段積層ゴムは、上下方向に間隔をおいた複数の箇所において、水平方向に延在する安定板により相互に連結されていることを特徴とする請求項2記載の2次元パッシブ制振装置。
  4. 前記X軸方向減衰力発生手段は、X軸方向に延在するように配置されたオイルダンパーで構成され、該オイルダンパーは、シリンダ本体とこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ両端が前記基台に取着されたピストンロッドとから構成されており、
    前記Y軸方向減衰力発生手段は、Y軸方向に延在するように配置されたオイルダンパーで構成され、該オイルダンパーは、シリンダ本体とこのシリンダ本体の長手方向に貫通して設けられ両端が前記基台に取着されたピストンロッドとから構成されている、
    ことを特徴とする請求項1記載の2次元パッシブ制振装置。
  5. 前記X軸方向減衰力発生手段を構成している前記オイルダンパーの前記シリンダ本体が前記X軸方向移動体を構成しており、
    前記Y軸方向減衰力発生手段を構成している前記オイルダンパーの前記シリンダ本体が前記Y軸方向移動体を構成している、
    ことを特徴とする請求項記載の2次元パッシブ制振装置。
  6. 前記X軸方向復元力発生手段および前記Y軸方向復元力発生手段はそれぞれコイルスプリングで構成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項記載の2次元パッシブ制振装置。
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