JP4729915B2 - Damping device and control method thereof - Google Patents

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JP4729915B2 JP2004358198A JP2004358198A JP4729915B2 JP 4729915 B2 JP4729915 B2 JP 4729915B2 JP 2004358198 A JP2004358198 A JP 2004358198A JP 2004358198 A JP2004358198 A JP 2004358198A JP 4729915 B2 JP4729915 B2 JP 4729915B2
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Description

本発明は、動吸振器を備えた制振装置及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a vibration damping device including a dynamic vibration absorber and a control method thereof.

制振装置として、補助質量を用いた動吸振器が知られている。動吸振器は、補助質量の慣性力を反力として、制振対象である主系質量に付与することにより、主系質量の振動を抑えるものである。動吸振器には、機械的なばね要素及び減衰要素(ダンパ)を備えたパッシブ型のものと、アクチュエータの駆動力を使って動吸振器のばね特性や減衰特性を能動的に制御することで制振するアクティブ型のものとがある。一般に、アクティブ動吸振器は、補助質量、アクチュエータ、主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態(変位、速度、加速度など)を検出するセンサ等で構成され、センサの検出信号に基づいて、動吸振器が最適なばね特性や減衰特性を有するようにアクチュエータを駆動することで、主系質量の振動を抑制する。下記特許文献には、動吸振器に関する技術の一例が開示されている。   As a vibration damping device, a dynamic vibration absorber using an auxiliary mass is known. The dynamic vibration absorber suppresses the vibration of the main system mass by applying the inertial force of the auxiliary mass to the main system mass that is the object of vibration suppression as a reaction force. The dynamic vibration absorber is a passive type equipped with a mechanical spring element and a damping element (damper), and actively controlling the spring characteristics and damping characteristics of the dynamic vibration absorber using the driving force of the actuator. There is an active type that controls vibration. In general, an active dynamic vibration absorber is composed of a sensor that detects at least one state (displacement, speed, acceleration, etc.) of an auxiliary mass, an actuator, a main mass, and an auxiliary mass, and based on a detection signal of the sensor, The vibration of the main mass is suppressed by driving the actuator so that the dynamic vibration absorber has optimum spring characteristics and damping characteristics. The following patent document discloses an example of a technique related to a dynamic vibration absorber.

アクティブ動吸振器は、アクチュエータに入力する動力源の相違によって、油圧力方式と電磁力方式とに大別される。また、補助質量の駆動方式は、リニア駆動方式とモータ駆動方式とに大別される。リニア駆動方式は補助質量を直動する方式であり、モータ駆動方式はサーボモータによってボールネジを回転することによって間接的に補助質量を直動する方式である。アクチュエータにリニアアクチュエータを用いる場合、リニアアクチュエータは、補助質量を振動(往復動)することによって主系質量を制振する。この場合、リニアアクチュエータのストロークの中心(例えば固定子の中心)に対して、可動子の振動中心がずれる場合があるが、これを防ぐために、従来より、機械的なばね要素により可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)を保持し、可動子の振動中心とリニアアクチュエータのストロークの中心とをほぼ一致させていた。また、別の方法として、可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)と固定子との相対的な位置制御を能動的に行っていた。   Active dynamic vibration absorbers are roughly classified into an oil pressure method and an electromagnetic force method depending on the difference in power source input to the actuator. The auxiliary mass driving method is roughly divided into a linear driving method and a motor driving method. The linear drive system is a system that linearly moves the auxiliary mass, and the motor drive system is a system that indirectly moves the auxiliary mass indirectly by rotating a ball screw by a servo motor. When a linear actuator is used as the actuator, the linear actuator dampens the main mass by vibrating (reciprocating) the auxiliary mass. In this case, the center of vibration of the mover may deviate from the center of the stroke of the linear actuator (for example, the center of the stator). In order to prevent this, conventionally, the mover (or by a mechanical spring element) Elements such as additional mass connected to this) are held, and the vibration center of the mover and the stroke center of the linear actuator are substantially matched. As another method, relative position control between the movable element (or an element such as an additional mass connected thereto) and the stator is actively performed.

また、上述のような機械的なばね要素により可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)を保持する場合、可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)を動吸振器として良好に機能させるためには、最適なばね定数(あるいはこれに近いばね定数)を有するばね要素を用いる必要がある。また、可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)と固定子との相対的な位置制御を能動的に行う場合、可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)を動吸振器として機能させるためには、動吸振器が最適なばね特性や減衰特性を有するように制御する必要がある。
特許第3398634号公報 特開2003−184945号公報
In addition, when the mover (or an element such as an additional mass connected thereto) is held by the mechanical spring element as described above, the mover (or an element such as an additional mass connected thereto) is used as a dynamic vibration absorber. In order to function well, it is necessary to use a spring element having an optimal spring constant (or a spring constant close to this). Further, when the relative position control between the mover (or an element such as an additional mass connected thereto) and the stator is actively performed, the movable element (or the element such as an additional mass connected thereto) is subjected to dynamic vibration absorption. In order to function as a vibration absorber, it is necessary to control the dynamic vibration absorber so as to have optimum spring characteristics and damping characteristics.
Japanese Patent No. 3398634 JP 2003-184945 A

ところが、機械的なばね要素により可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)を保持する構成では、動吸振器全体の構造が複雑になる。また、可動子を大きな振幅で振動させたい場合、その大きな振幅に対応できるばね要素を実現することが困難である。また、可動子(又はこれに接続する付加質量などの要素)と固定子との相対的な位置制御を能動的に行う構成では、位置制御のためにリニアアクチュエータの可動子と固定子との相対位置あるいは相対速度を検出するセンサが必要となるが、そのようなセンサは一般に高価であり、制振装置全体のコスト上昇を招く。   However, in the configuration in which the movable element (or an element such as an additional mass connected to the movable element) is held by the mechanical spring element, the structure of the entire dynamic vibration absorber becomes complicated. Further, when it is desired to vibrate the mover with a large amplitude, it is difficult to realize a spring element that can handle the large amplitude. Further, in a configuration in which relative position control between the mover (or an element such as an additional mass connected thereto) and the stator is actively performed, the relative movement between the mover and the stator of the linear actuator is used for position control. Although a sensor for detecting the position or relative speed is required, such a sensor is generally expensive and causes an increase in the cost of the entire vibration damping device.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる制振装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vibration damping device and a control method thereof that can obtain a good vibration damping effect with a simple configuration.

上述の課題を解決するため、本発明の制振装置は、主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置において、前記動吸振器は、補助質量と、前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて駆動する第1リニアアクチュエータとを備え、前記第1リニアアクチュエータは、コイルを有する第1部材と、前記第1部材に対して第1の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第2部材と、前記第1部材のうち前記第2部材と対向する第1領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第1の一対の永久磁石と、前記第1部材のうち前記第1領域以外の前記第2部材と対向する第2領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第2の一対の永久磁石とを備え、前記第1の一対の永久磁石及び第2の一対の永久磁石のそれぞれは、前記第1の方向に直交する第2の方向に磁極が並んでおり、前記第1の一対の永久磁石と前記第2の一対の永久磁石とは前記第1の方向に関して位置合わせされており、前記第1の一対の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のうち、前記第1の方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a vibration damping device according to the present invention includes a dynamic vibration absorber connected to a main mass, wherein the dynamic vibration absorber includes an auxiliary mass, the main mass, and an auxiliary mass. A sensor that detects at least one state of mass or a relative state; and a first linear actuator that is driven based on a detection result of the sensor, wherein the first linear actuator includes a first member having a coil; A second member including a magnetic body provided so as to be movable relative to the first member in a first direction; and a first region of the first member that faces the second member. A first pair of permanent magnets arranged side by side in the first direction so that the magnetic poles facing the two members are opposite to each other, and the second member of the first member other than the first region, In the second region facing the second member And a second pair of permanent magnets arranged side by side in the first direction so that the magnetic poles facing each other are opposite to each other, each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets The magnetic poles are arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets are aligned with respect to the first direction. In the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets, the magnetic poles of the permanent magnets that are aligned with respect to the first direction are reversed.

本発明によれば、第1部材に設けられたコイルの一方向に電流を流したとき、例えば、第1部材、第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石、第2部材、第2の一対の永久磁石のうち第1の方向において第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石と位置が合う一方の永久磁石、及び第1部材によって構成されるループで磁束が形成される。一方、第1部材に設けられたコイルの逆方向に電流を流したとき、第1部材、第2の一対の永久磁石の他方の永久磁石、第2部材、第1の一対の永久磁石の他方の永久磁石、及び第1部材によって構成されるループで磁束が形成される。すなわち、第1部材に設けられたコイルに流す電流の方向を交互に切り替えることで、第2部材を第1の方向に関して往復方向に移動させるような磁束が形成されるため、第2部材を第1部材に対して第1の方向に関して相対的に往復動(振動)させることができる。このように、コイルに流す電流の方向を切り替えるだけで第2部材を第1部材に対して往復動(振動)させることができるため、この第1リニアアクチュエータを備えた動吸振器によって、良好な制振効果を簡易な構成で得ることができる。また、第1部材と第2部材との間には、第1の一対の永久磁石及び第2の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束(磁気力)に基づくばね特性が付与されるので、この磁気力に基づくばね特性を動吸振器のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により第2部材を保持したり、あるいは第1部材と第2部材との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、第1部材と第2部材との位置関係を維持することができる。また、機械的なばね要素が必要な場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分である。また、能動的な位置制御が必要な場合であっても、弱い制御力で十分である。したがって、第2部材を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。   According to the present invention, when a current is passed in one direction of the coil provided in the first member, for example, the first member, one permanent magnet of the first pair of permanent magnets, the second member, the second member Of the pair of permanent magnets, a magnetic flux is formed by a loop composed of one permanent magnet that is aligned with one permanent magnet of the first pair of permanent magnets in the first direction, and the first member. On the other hand, when a current is passed in the reverse direction of the coil provided on the first member, the other of the first member, the other permanent magnet of the second pair of permanent magnets, the second member, and the first pair of permanent magnets. A magnetic flux is formed by a loop composed of the permanent magnet and the first member. That is, by alternately switching the direction of the current flowing through the coil provided in the first member, a magnetic flux that moves the second member in the reciprocating direction with respect to the first direction is formed. A single member can be reciprocated (vibrated) relative to the first direction. As described above, the second member can be reciprocated (vibrated) with respect to the first member simply by switching the direction of the current flowing through the coil. The vibration control effect can be obtained with a simple configuration. Moreover, since the spring characteristic based on the magnetic flux (magnetic force) formed by each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets is provided between the first member and the second member. The spring characteristic based on this magnetic force can be used as the spring characteristic of the dynamic vibration absorber. Therefore, the positional relationship between the first member and the second member without holding the second member by a mechanical spring element or actively performing relative position control between the first member and the second member. Can be maintained. Further, even when a mechanical spring element is required, it is sufficient to use one having a small spring constant. Even when active position control is required, a weak control force is sufficient. Therefore, it is possible to cope with vibrating the second member with a large amplitude, and a good vibration damping effect can be obtained with a simple configuration.

本発明の制振装置において、前記第1の一対の永久磁石によって形成される第1の磁束と、前記第2の一対の永久磁石によって形成される第2の磁束とによって、前記第1部材と前記第2部材とが所定の位置関係に保持される構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, the first member is formed by the first magnetic flux formed by the first pair of permanent magnets and the second magnetic flux formed by the second pair of permanent magnets. A configuration in which the second member is held in a predetermined positional relationship can be employed.

本発明によれば、第1の一対の永久磁石によって形成される第1の磁束と、第2の一対の永久磁石によって形成される第2の磁束とによって、第1部材と第2部材との間にはばね特性が付与されるので、例えばコイルに電流を流していないときであっても、第1部材と第2部材とを所定の位置関係に保持することができ、機械的なばね要素を用いたり、能動的な位置制御を行うこと無く、第1部材と第2部材との位置関係を維持することができる。   According to the present invention, the first member and the second member are formed by the first magnetic flux formed by the first pair of permanent magnets and the second magnetic flux formed by the second pair of permanent magnets. Since a spring characteristic is imparted between them, the first member and the second member can be held in a predetermined positional relationship even when no current flows through the coil, for example. The positional relationship between the first member and the second member can be maintained without using or performing active position control.

本発明の制振装置において、前記第1部材及び前記第2部材のうち一方が第1リニアアクチュエータの固定子であり、他方が可動子である構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, it is possible to employ a configuration in which one of the first member and the second member is a stator of the first linear actuator and the other is a mover.

本発明によれば、第1部材及び第2部材のうち一方を固定子として用い、他方を可動子として用いることができ、フレキシブルな運用を実現できる。   According to the present invention, one of the first member and the second member can be used as a stator and the other can be used as a mover, thereby realizing flexible operation.

本発明の制振装置において、前記第1部材及び前記第2部材のいずれか一方が付加質量に接続される構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, a configuration in which one of the first member and the second member is connected to an additional mass can be employed.

本発明によれば、第1部材及び第2部材のいずれか一方を付加質量に接続して全体として補助質量とし、他方を主系質量に接続することで、付加質量に接続された第1部材又は第2部材を動吸振器として機能させることができる。そして、最適な質量を有する付加質量を第1部材又は第2部材に接続することで、全体として最適な補助質量とすることができ、良好な制振効果を得ることができる。   According to the present invention, the first member connected to the additional mass by connecting either the first member or the second member to the additional mass to form the auxiliary mass as a whole and connecting the other to the main mass. Alternatively, the second member can function as a dynamic vibration absorber. By connecting the additional mass having the optimum mass to the first member or the second member, the optimum auxiliary mass can be obtained as a whole, and a good vibration damping effect can be obtained.

本発明の制振装置において、前記第1部材及び前記第2部材のうち質量の大きいほうを前記補助質量として用いる構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, it is possible to employ a configuration in which the larger one of the first member and the second member is used as the auxiliary mass.

動吸振器においては、一般に、補助質量の質量が大きいほうが良好な制振効果を得ることができる。本発明によれば、第1部材及び第2部材のうち質量の大きいほうを補助質量として用いることにより、良好な制振効果を得ることができる。   In a dynamic vibration absorber, in general, a better damping effect can be obtained when the mass of the auxiliary mass is larger. According to the present invention, it is possible to obtain a good vibration damping effect by using the larger one of the first member and the second member as the auxiliary mass.

本発明の制振装置において、前記第1部材は筒状部材であり、前記第2部材は前記第1部材の内側に配置された軸状部材であり、前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材の内側面に設定されている構成を採用することができる。この場合において、前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材の内側面において前記第2部材を挟んで対向する位置に設定されている構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, the first member is a cylindrical member, the second member is a shaft-like member disposed inside the first member, and the first region and the second region Each can adopt a configuration set on the inner surface of the first member. In this case, each of the first region and the second region may employ a configuration that is set at a position facing the second member on the inner surface of the first member.

本発明によれば、第2部材を第1部材の内側で軸方向に往復動(振動)させることができる。   According to the present invention, the second member can be reciprocated (vibrated) in the axial direction inside the first member.

本発明の制振装置において、前記第1部材は第1面を有し、前記第2部材は前記第1面に対向する第2面を有し、前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、2次元方向に並ぶように前記第1部材の第1面に設定されている構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, the first member has a first surface, the second member has a second surface opposite to the first surface, and each of the first region and the second region. May adopt a configuration set on the first surface of the first member so as to be arranged in a two-dimensional direction.

本発明によれば、第2部材を第1部材に対して2次元方向(平面方向)に移動することができ、平面リニアアクチュエータを備えた制振装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a 2nd member can be moved to a two-dimensional direction (plane direction) with respect to a 1st member, and the damping device provided with the plane linear actuator can be provided.

この場合において、前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材に複数設定されている構成を採用することができる。   In this case, each of the first region and the second region can adopt a configuration in which a plurality of the first members are set.

これにより、第2部材を第1部材に対して異なる複数の平面方向(具体的にはX方向及びY方向)に移動可能な平面リニアアクチュエータを備えた制振装置を提供できる。   Accordingly, it is possible to provide a vibration damping device including a planar linear actuator that can move the second member in a plurality of different planar directions (specifically, the X direction and the Y direction) with respect to the first member.

本発明の制振装置において、前記第1リニアアクチュエータとは別の第2リニアアクチュエータを備えた構成を採用することができる。   In the vibration damping device of the present invention, a configuration including a second linear actuator different from the first linear actuator can be employed.

本発明によれば、第2リニアアクチュエータを使って、種々の動作(処理)を実現できる。例えば、前記第1リニアアクチュエータ及び前記第2リニアアクチュエータを用いて異なる振動モードをそれぞれ制振することができる。あるいは、前記第2リニアアクチュエータを前記センサとして用いることができる。   According to the present invention, various operations (processing) can be realized using the second linear actuator. For example, different vibration modes can be controlled using the first linear actuator and the second linear actuator, respectively. Alternatively, the second linear actuator can be used as the sensor.

第2リニアアクチュエータをセンサとして用いる場合、前記第2リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、前記状態を検出することができる。具体的には、前記第2リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することができる。また、求めた速度情報を、微分処理又は積分処理など所定の演算処理を行うことで、加速度情報や位置情報(変位量情報)を求めることもできる。   When the second linear actuator is used as a sensor, the state can be detected based on the induced electromotive force generated from the coil of the second linear actuator. Specifically, speed information can be detected based on the induced electromotive force generated from the coil of the second linear actuator. Further, acceleration information and position information (displacement amount information) can be obtained by performing predetermined calculation processing such as differentiation processing or integration processing on the obtained speed information.

本発明の制振装置の制御方法は、主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置の制御方法において、前記動吸振器は、補助質量と、前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて駆動する第1リニアアクチュエータとを備え、前記第1リニアアクチュエータは、コイルを有する第1部材と、前記第1部材に対して第1の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第2部材と、前記第1部材のうち前記第2部材と対向する第1領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第1の一対の永久磁石と、前記第1部材のうち前記第1領域以外の前記第2部材と対向する第2領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第2の一対の永久磁石とを備え、前記第1の一対の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束に基づいて、前記第1部材と前記第2部材との間に、当該第1部材と第2部材とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性を付与し、前記ばね特性を、前記動吸振器のばね特性として用いることを特徴とする。   The vibration damping device control method of the present invention is a vibration damping device control method including a dynamic vibration absorber connected to a main mass, wherein the dynamic vibration absorber includes an auxiliary mass, the main mass and the auxiliary mass. A sensor that detects at least one of the states, and a first linear actuator that is driven based on a detection result of the sensor, wherein the first linear actuator includes a first member having a coil and the first member. And a magnetic pole facing the second member in a first region facing the second member of the first member, and a second member including a magnetic body provided to be relatively movable in the first direction. A first pair of permanent magnets arranged side by side in the first direction so as to be opposite to each other, and a second region facing the second member other than the first region of the first member , The magnetic poles facing the second member are mutually Magnetic flux formed by each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets, and a second pair of permanent magnets arranged side by side in the first direction A spring characteristic that generates a biasing force that maintains the first member and the second member in a predetermined positional relationship is provided between the first member and the second member. The characteristic is used as a spring characteristic of the dynamic vibration absorber.

本発明によれば、第1部材と第2部材との間には、第1の一対の永久磁石及び第2の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束(磁気力)に基づくばね特性が付与されるので、この磁気力に基づくばね特性を動吸振器のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により第2部材を保持したり、あるいは第1部材と第2部材との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、第1部材と第2部材との位置関係を維持することができる。したがって、第2部材を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。   According to the present invention, between the first member and the second member, there is a spring characteristic based on magnetic flux (magnetic force) formed by each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets. Therefore, the spring characteristic based on this magnetic force can be used as the spring characteristic of the dynamic vibration absorber. Therefore, the positional relationship between the first member and the second member without holding the second member by a mechanical spring element or actively performing relative position control between the first member and the second member. Can be maintained. Therefore, it is possible to cope with vibrating the second member with a large amplitude, and a good vibration damping effect can be obtained with a simple configuration.

本発明の制御方法において、前記第1リニアアクチュエータの前記磁束に基づくばね特性、及び誘導起電力により生じる抵抗力を利用した動吸振器を用いる構成を採用することができる。   In the control method of the present invention, a configuration using a dynamic vibration absorber utilizing a spring characteristic based on the magnetic flux of the first linear actuator and a resistance force generated by an induced electromotive force can be employed.

本発明によれば、磁束に基づくばね特性に加えて、誘導起電力により生じる抵抗力を、動吸振器の減衰特性として利用することができる。   According to the present invention, in addition to the spring characteristic based on the magnetic flux, the resistance force generated by the induced electromotive force can be used as the damping characteristic of the dynamic vibration absorber.

本発明の制御方法において、前記第1リニアアクチュエータとは別の第2リニアアクチュエータを設け、前記第2リニアアクチュエータを前記センサとして用いる構成を採用することができる。   In the control method of the present invention, it is possible to employ a configuration in which a second linear actuator different from the first linear actuator is provided and the second linear actuator is used as the sensor.

本発明によれば、第2リニアアクチュエータをセンサとして用いることができ、例えば、第2リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することができる。   According to the present invention, the second linear actuator can be used as a sensor. For example, speed information can be detected based on the induced electromotive force generated from the coil of the second linear actuator.

本発明によれば、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a good vibration damping effect with a simple configuration.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る制振装置1を示す図である。図1において、制振装置1は、制御対象である主系質量2に接続される動吸振器3を備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a vibration damping device 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, a vibration damping device 1 includes a dynamic vibration absorber 3 connected to a main mass 2 that is a control target.

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ説明する。また本実施形態においては、動吸振器3は、主系質量2のX軸方向に発生する振動を制御(制振)するものとする。すなわち、本実施形態の制振装置1は、1自由度振動系制振装置である。   In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and description will be made with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. In the present embodiment, the dynamic vibration absorber 3 controls (vibrates) the vibration generated in the X-axis direction of the main mass 2. That is, the vibration damping device 1 of the present embodiment is a one-degree-of-freedom vibration vibration damping device.

本実施形態における動吸振器3は、所謂アクティブ動吸振器であって、付加質量4と、主系質量2及び付加質量(補助質量)4のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサ5と、センサ5の検出結果に基づいて駆動するリニアアクチュエータ11Aとを備えている。動吸振器3は、リニアアクチュエータ11Aの駆動力を使って、付加質量(補助質量)4をX軸方向に駆動し、付加質量4を含む補助質量の慣性力を反力として、主系質量2に付与することにより、主系質量2の振動を抑える。   The dynamic vibration absorber 3 in the present embodiment is a so-called active dynamic vibration absorber, and is a sensor that detects an additional mass 4 and / or a relative state of at least one of the main mass 2 and the additional mass (auxiliary mass) 4. 5 and a linear actuator 11 </ b> A that is driven based on the detection result of the sensor 5. The dynamic vibration absorber 3 drives the additional mass (auxiliary mass) 4 in the X-axis direction using the driving force of the linear actuator 11A, and uses the inertial force of the auxiliary mass including the additional mass 4 as a reaction force. To suppress vibration of the main mass 2.

図1に示すセンサ5は付加質量4に接続されており、例えば付加質量4の絶対加速度を検出する。センサ5の検出結果は制御器6に出力される。制御器6は、センサ5で検出された状態量(加速度)に基づいて、動吸振器3が主系質量2を制振するために最適なばね特性及び減衰特性を得られるように、リニアアクチュエータ11Aの最適な駆動量(制御量)を導出し、導出した結果を指令信号としてパワーアンプ7を介してリニアアクチュエータ11Aに出力する。なおパワーアンプ7には、電源回路8より電力が供給されている。リニアアクチュエータ11Aは、制御器6の指令信号に基づいて、付加質量4をX軸方向に駆動(振動)することで、主系質量2を制振する。   The sensor 5 shown in FIG. 1 is connected to the additional mass 4 and detects, for example, the absolute acceleration of the additional mass 4. The detection result of the sensor 5 is output to the controller 6. Based on the state quantity (acceleration) detected by the sensor 5, the controller 6 is a linear actuator so that the dynamic vibration absorber 3 can obtain optimum spring characteristics and damping characteristics for damping the main mass 2. The optimum driving amount (control amount) of 11A is derived, and the derived result is output as a command signal to the linear actuator 11A via the power amplifier 7. The power amplifier 7 is supplied with power from the power supply circuit 8. The linear actuator 11 </ b> A controls the main mass 2 by driving (vibrating) the additional mass 4 in the X-axis direction based on a command signal from the controller 6.

なおここでは、センサ5は付加質量4の状態量を検出しているが、主系質量2及び付加質量4のそれぞれの状態量を検出するようにしてもよい。例えば、センサ5を変位センサによって構成し、その変位センサを使って主系質量2及び付加質量4のそれぞれの変位を検出してもよい。変位センサによって検出された主系質量2及び付加質量4のそれぞれの変位情報(位置情報)は制御器6に出力される。制御器6は、それら変位センサの検出結果に基づいて、主系質量2と付加質量4との相対的な変位(相対状態)を求め、その相対的な変位に基づいて、リニアアクチュエータ11Aの最適な駆動量を導出し、付加質量4を駆動するようにしてもよい。あるいは、センサ5を速度センサによって構成し、制御器6は、その速度情報(主系質量2と付加質量4との相対的な速度)に基づいて、リニアアクチュエータ11Aの最適な駆動量を導出し、付加質量4を駆動するようにしてもよい。   Although the sensor 5 detects the state quantity of the additional mass 4 here, the sensor 5 may detect the state quantities of the main mass 2 and the additional mass 4. For example, the sensor 5 may be constituted by a displacement sensor, and each displacement of the main mass 2 and the additional mass 4 may be detected using the displacement sensor. The displacement information (position information) of the main mass 2 and the additional mass 4 detected by the displacement sensor is output to the controller 6. The controller 6 obtains the relative displacement (relative state) between the main mass 2 and the additional mass 4 based on the detection results of the displacement sensors, and based on the relative displacement, the optimum of the linear actuator 11A is obtained. A suitable driving amount may be derived to drive the additional mass 4. Alternatively, the sensor 5 is constituted by a speed sensor, and the controller 6 derives the optimum driving amount of the linear actuator 11A based on the speed information (relative speed between the main mass 2 and the additional mass 4). The additional mass 4 may be driven.

なお、上述のセンサ(変位センサ)としては、渦電流式センサなどを用いることができる。また、ひずみゲージ、圧電素子、圧電フィルムなどを板ばねと併用することで、主系質量2及び付加質量4の状態量を検出することもできる。   An eddy current sensor or the like can be used as the above-described sensor (displacement sensor). Moreover, the state quantity of the main mass 2 and the additional mass 4 can also be detected by using a strain gauge, a piezoelectric element, a piezoelectric film or the like together with a leaf spring.

次に、リニアアクチュエータ11Aについて図2〜図7を参照しながら説明する。リニアアクチュエータ11Aは、コイル18を有するヨーク(第1部材、固定子)12と、ヨーク2に対してX軸方向に相対的に移動可能に設けられた可動子(第2部材)13と、ヨーク12に設けられた一対の永久磁石(第1の一対の永久磁石)14、15と、ヨーク12に設けられた一対の永久磁石(第2の一対の永久磁石)16、17とを備えている。コイル18はヨーク12に2つ設けられている。ヨーク(固定子)12は、主系質量2に固定されている。また、図3に示すように、付加質量4は、連結部材4Aを介して可動子13に接続されている。連結部材4Aは、非磁性体(例えばエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂)によって構成されている。   Next, the linear actuator 11A will be described with reference to FIGS. The linear actuator 11A includes a yoke (first member, stator) 12 having a coil 18, a mover (second member) 13 provided so as to be relatively movable in the X-axis direction with respect to the yoke 2, and a yoke. 12 includes a pair of permanent magnets (first pair of permanent magnets) 14 and 15, and a pair of permanent magnets (second pair of permanent magnets) 16 and 17 provided on the yoke 12. . Two coils 18 are provided on the yoke 12. The yoke (stator) 12 is fixed to the main mass 2. Moreover, as shown in FIG. 3, the additional mass 4 is connected to the mover 13 via a connecting member 4A. The connecting member 4A is made of a non-magnetic material (for example, a synthetic resin such as engineering plastic).

動吸振器3の補助質量は、可動子13、連結部材4A、及び付加質量4を含むようにして構成されている。以下の説明においては、ヨーク12に対して移動可能な可動子13、連結部材4A、及び付加質量4などの可動部を総称して適宜、「補助質量9」と称する。   The auxiliary mass of the dynamic vibration absorber 3 is configured to include the mover 13, the connecting member 4 </ b> A, and the additional mass 4. In the following description, movable parts such as the movable element 13, the connecting member 4 </ b> A, and the additional mass 4 that are movable with respect to the yoke 12 are collectively referred to as “auxiliary mass 9” as appropriate.

本実施形態におけるヨーク12は筒状部材であり、その中央部には貫通穴21が形成されている。一方、可動子13はヨーク12の貫通穴21の内側に配置された軸状部材であり、可動子13の断面視における外周面はほぼ円形状となっている。また、可動子13はその中央部に貫通穴31を有している。そして、可動子13は、ヨーク12の貫通穴21の内側において、ヨーク12に対してX軸方向に往復動可能に設けられている。ここで、可動子13のX軸方向(軸線方向)における長さは、ヨーク12よりも短くなっている。   The yoke 12 in this embodiment is a cylindrical member, and a through hole 21 is formed at the center thereof. On the other hand, the mover 13 is a shaft-like member disposed inside the through hole 21 of the yoke 12, and the outer peripheral surface of the mover 13 in a sectional view is substantially circular. Further, the movable element 13 has a through hole 31 at the center thereof. The mover 13 is provided inside the through hole 21 of the yoke 12 so as to reciprocate in the X-axis direction with respect to the yoke 12. Here, the length of the mover 13 in the X-axis direction (axial direction) is shorter than that of the yoke 12.

ヨーク12(貫通穴21)の内側面20は、可動子13の外周面に沿うように断面視円弧状に形成され、可動子13を挟んで対向する位置に設けられた第1、第2円筒面部22A、22Bと、第1、第2円筒面部22A、22Bのそれぞれの両端部に接続し、円筒面部22の外側においてXZ平面とほぼ平行に設けられた平面部23と、各平面部23のそれぞれの端部に接続し、平面部23の外側においてXY平面とほぼ平行に設けられた平面部24と、互いに対向する平面部24どうしを接続するように、XZ平面とほぼ平行に設けられた内面部25とを有している。第1内筒面部(第1領域)22Aは、可動子13に対して+Z側に設けられ、第2円筒面部(第2領域)22Bは、可動子13に対して−Z側に設けられている。ここで、第1、第2円筒面部22A、22Bは、同径同長同幅であって同軸に配置されている。また、第1、第2円筒面部22A、22BのY軸方向両側のそれぞれには、平面部23、平面部24、及び内面部25によって凹部30が形成されている。   The inner surface 20 of the yoke 12 (through hole 21) is formed in an arc shape in cross section along the outer peripheral surface of the mover 13, and the first and second cylinders are provided at positions facing each other with the mover 13 in between. The plane portions 22A, 22B and the first and second cylindrical surface portions 22A, 22B are connected to both end portions, and the plane portion 23 provided substantially parallel to the XZ plane outside the cylindrical surface portion 22; Connected to the respective end portions, the flat portion 24 provided substantially parallel to the XY plane outside the flat portion 23 and the flat portion 24 opposed to each other were connected substantially parallel to the XZ plane. And an inner surface portion 25. The first inner cylindrical surface portion (first region) 22A is provided on the + Z side with respect to the mover 13, and the second cylindrical surface portion (second region) 22B is provided on the −Z side with respect to the mover 13. Yes. Here, the first and second cylindrical surface portions 22A and 22B have the same diameter, the same length, and the same width, and are arranged coaxially. Further, a concave portion 30 is formed by the flat surface portion 23, the flat surface portion 24, and the inner surface portion 25 on both sides of the first and second cylindrical surface portions 22A, 22B in the Y-axis direction.

また、ヨーク12は、コイル18が巻かれるコイル巻回部28を備えている。コイル巻回部28は、ヨーク12のうち、内面部25とその内面部25に平行な外面部26との間の部分であって、互いにほぼ平行に設けられている。コイル18はコイル巻回部28に内面部25の全幅にわたってリング状に巻き付けられ、ヨーク12に固定される。   The yoke 12 includes a coil winding portion 28 around which the coil 18 is wound. The coil winding portion 28 is a portion of the yoke 12 between the inner surface portion 25 and the outer surface portion 26 parallel to the inner surface portion 25, and is provided substantially parallel to each other. The coil 18 is wound around the coil winding portion 28 in a ring shape over the entire width of the inner surface portion 25, and is fixed to the yoke 12.

永久磁石14、15は、ヨーク12の内側面20のうち、可動子13と対向する第1内筒面部22Aに、X軸方向に並んで設けられている。永久磁石14、15は、第1内筒面部22Aに沿うように、断面視円弧状に形成され、X軸まわり方向の位置を一致させた状態で、第1円筒面部22Aに接合固定されている。永久磁石14、15は、同径同長同幅のフェライト磁石からなるもので、互いに同軸に設けられている。永久磁石14、15は、X軸方向に直交するZ軸方向に磁極を並べたラジアル異方性のもので、互いの磁極の並びを逆にしている。具体的には、−X側の永久磁石14は、N極14aが外径側に、S極14bが内径側に配置されており、+X側の永久磁石15は、N極15aが内径側に、S極15bが外径側に配置されている。なお、永久磁石14、15のY軸方向両側に、ヨーク12の凹部30が配置されている。   Permanent magnets 14 and 15 are provided side by side in the X-axis direction on the first inner cylindrical surface portion 22A of the inner surface 20 of the yoke 12 that faces the mover 13. The permanent magnets 14 and 15 are formed in an arc shape in cross section so as to follow the first inner cylindrical surface portion 22A, and are bonded and fixed to the first cylindrical surface portion 22A in a state where the positions around the X axis coincide with each other. . The permanent magnets 14 and 15 are made of ferrite magnets having the same diameter, the same length, and the same width, and are provided coaxially with each other. The permanent magnets 14 and 15 are of radial anisotropy in which magnetic poles are arranged in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and the arrangement of the magnetic poles is reversed. Specifically, the -X side permanent magnet 14 has the N pole 14a on the outer diameter side and the S pole 14b on the inner diameter side, and the + X side permanent magnet 15 has the N pole 15a on the inner diameter side. The S pole 15b is disposed on the outer diameter side. The concave portions 30 of the yoke 12 are arranged on both sides of the permanent magnets 14 and 15 in the Y-axis direction.

永久磁石16、17は、ヨーク12の内側面20のうち、可動子13と対向する第2内筒面部22Bに、X軸方向に並んで設けられている。永久磁石16、17は、第2内筒面部22Bに沿うように、断面視円弧状に形成され、X軸まわり方向の位置を一致させた状態で、第2円筒面部22Bに接合固定されている。永久磁石16、17は、同径同長同幅のフェライト磁石からなるもので、互いに同軸に設けられている。永久磁石16、17は、X軸方向に直交するZ軸方向に磁極を並べたラジアル異方性のもので、互いの磁極の並びを逆にしている。具体的には、−X側の永久磁石16は、N極16aが内径側に、S極16bが外径側に配置されており、+X側の永久磁石17は、N極17aが外径側に、S極17bが内径側に配置されている。なお、永久磁石16、17のY軸方向両側に、ヨーク12の凹部30が配置されている。   Permanent magnets 16 and 17 are provided side by side in the X-axis direction on the second inner cylindrical surface portion 22B of the inner surface 20 of the yoke 12 facing the mover 13. The permanent magnets 16 and 17 are formed in an arc shape in cross section along the second inner cylindrical surface portion 22B, and are bonded and fixed to the second cylindrical surface portion 22B in a state in which the positions around the X axis are aligned. . The permanent magnets 16 and 17 are made of ferrite magnets having the same diameter, the same length, and the same width, and are provided coaxially with each other. The permanent magnets 16 and 17 have radial anisotropy in which magnetic poles are arranged in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and the arrangement of the magnetic poles is reversed. Specifically, the -X side permanent magnet 16 has an N pole 16a on the inner diameter side and an S pole 16b on the outer diameter side, and the + X side permanent magnet 17 has an N pole 17a on the outer diameter side. In addition, the S pole 17b is arranged on the inner diameter side. The concave portions 30 of the yoke 12 are disposed on both sides of the permanent magnets 16 and 17 in the Y-axis direction.

また、可動子13の外径は、永久磁石14〜17の内径よりも若干小さくなっており、可動子13と永久磁石14〜17との間には隙間が形成されている。   The outer diameter of the mover 13 is slightly smaller than the inner diameter of the permanent magnets 14 to 17, and a gap is formed between the mover 13 and the permanent magnets 14 to 17.

このように、第1の一対の永久磁石14、15は、ヨーク12のうち可動子13と対向する第1内筒面部22Aに、可動子13に対向する磁極(14b、15a)が互いに逆になるようにX軸方向に並んで設けられ、第2の一対の永久磁石16、17は、ヨーク12のうち第1内筒面部22A以外の可動子13と対向する第2内筒面部22Bに、可動子13に対向する磁極(16a、17b)が互いに逆になるようにX軸方向に並んで設けられている。   As described above, the first pair of permanent magnets 14 and 15 are arranged such that the magnetic poles (14b and 15a) facing the mover 13 are opposite to the first inner cylindrical surface portion 22A facing the mover 13 of the yoke 12. The second pair of permanent magnets 16 and 17 are arranged side by side in the X-axis direction so that the second inner cylindrical surface portion 22B of the yoke 12 that faces the movable element 13 other than the first inner cylindrical surface portion 22A, The magnetic poles (16a, 17b) facing the mover 13 are provided side by side in the X-axis direction so as to be opposite to each other.

また、第1の一対の永久磁石14、15、及び第2の一対の永久磁石16、17のそれぞれは、Y軸方向に磁極が並んでいる。また、第1の一対の永久磁石14、15と第2の一対の永久磁石16、17とはX軸方向に関して位置合わせされており、第1の一対の永久磁石14、15及び第2の一対の永久磁石16、17のうち、X軸方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっている。すなわち、X軸方向に関して位置が合う永久磁石14及び永久磁石16は互いに内径側の磁極(14b、16a)を逆にしており、X軸方向に関して位置が合う永久磁石15及び永久磁石17も互いに内径側の磁極(15a、17b)を逆にしている。   Further, each of the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second pair of permanent magnets 16 and 17 has magnetic poles arranged in the Y-axis direction. In addition, the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second pair of permanent magnets 16 and 17 are aligned with respect to the X-axis direction, and the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second pair of permanent magnets 16 and 17 are aligned. Among the permanent magnets 16 and 17, the magnetic poles of the permanent magnets that are aligned in the X-axis direction are reversed. That is, the permanent magnet 14 and the permanent magnet 16 that are aligned with respect to the X-axis direction have the magnetic poles (14b, 16a) on the inner diameter side opposite to each other, and the permanent magnet 15 and the permanent magnet 17 that are aligned with respect to the X-axis direction are also equal to each other. The side magnetic poles (15a, 17b) are reversed.

なおヨーク12は、2つの円筒面部22と4つの平面部23と4つの平面部24と2つの内面部25とを有する形状に薄板状の鋼板をプレスで打ち抜いて基部材27を形成し、この基部材27をX軸方向に位置を合わせながら複数積層しつつ接合させた積層鋼板によって構成されている。また、ヨーク12には、可動子13の内側に延出する形状のバックヨークは設けられていない。   The yoke 12 forms a base member 27 by punching a thin steel plate into a shape having two cylindrical surface portions 22, four flat surface portions 23, four flat surface portions 24, and two inner surface portions 25 with a press. The base member 27 is constituted by a laminated steel plate in which a plurality of base members 27 are joined while being aligned in the X-axis direction. Further, the yoke 12 is not provided with a back yoke having a shape extending inside the movable element 13.

また、可動子13は、薄板状の鋼板をプレスで打ち抜いて内側に貫通穴31を有する円環状の基部材32を形成し、この基部材32をX軸方向に位置を合わせながら複数積層しつつ接合させた積層鋼板からなっている。すなわち、可動子13は鉄部材を含む磁性体を有した構成となっている。   The mover 13 is formed by punching a thin steel plate with a press to form an annular base member 32 having a through hole 31 on the inside, and laminating a plurality of the base members 32 while aligning the positions in the X-axis direction. It consists of joined laminated steel sheets. That is, the mover 13 has a configuration including a magnetic body including an iron member.

上述のリニアアクチュエータ11Aにおいては、両側のコイル18に交流電流(正弦波電流、矩形波電流)を同期して流す。ここで、両側のコイル18には、それぞれのコイル巻回部28よりも可動子13側の部分に、貫通穴21の貫通方向に沿って逆向きの電流を流すことになる。   In the linear actuator 11A described above, an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coils 18 on both sides in synchronization. Here, in the coils 18 on both sides, currents in opposite directions are caused to flow along the penetrating direction of the through hole 21 in the portions closer to the mover 13 than the respective coil winding portions 28.

なお、両側のコイル18に電流を流していない状態では、一対の永久磁石14、15によって、図3に二点鎖線で示すように、ヨーク12、永久磁石15、可動子13、永久磁石14、及びヨーク12をこの順に結ぶループで第1の磁束が形成されるとともに、一対の永久磁石16、17によって、ヨーク12、永久磁石16、可動子13、永久磁石17、及びヨーク12をこの順に結ぶループで第2の磁束が形成される。このとき、可動子13は停止状態とされる。すなわち、コイル18に電流を流していないとき、第1の一対の永久磁石14、15によって形成される第1の磁束と、第2の一対の永久磁石16、17によって形成される第2の磁束とによって、ヨーク12のX軸方向における中心位置と、可動子13のX軸方向における中心位置とがほぼ一致するように、ヨーク12と可動子13との位置関係が保持される。   In a state where no current flows through the coils 18 on both sides, the yoke 12, the permanent magnet 15, the mover 13, the permanent magnet 14, and the permanent magnets 14 and 15 as shown by a two-dot chain line in FIG. The first magnetic flux is formed in a loop connecting the yoke 12 and the yoke 12 in this order, and the yoke 12, the permanent magnet 16, the movable element 13, the permanent magnet 17, and the yoke 12 are connected in this order by the pair of permanent magnets 16 and 17. A second magnetic flux is formed in the loop. At this time, the movable element 13 is stopped. That is, when no current is passed through the coil 18, the first magnetic flux formed by the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second magnetic flux formed by the second pair of permanent magnets 16 and 17. Thus, the positional relationship between the yoke 12 and the mover 13 is maintained so that the center position of the yoke 12 in the X-axis direction and the center position of the mover 13 in the X-axis direction substantially coincide with each other.

また、第1の一対の永久磁石14、15及び第2の一対の永久磁石16、17のそれぞれによって形成される第1、第2の磁束に基づいて、ヨーク12と可動子13との間に、ヨーク12と可動子13とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性が付与される。具体的には、ヨーク12のX軸方向における中心位置と、可動子13のX軸方向における中心位置とをほぼ一致させるような付勢力(ばね特性)が付与される。すなわち、例えば可動子13をヨーク12に対して−X方向に移動した場合には、可動子13には+X方向への付勢力が発生し、可動子13をヨーク12に対して+X方向に移動した場合には、可動子13には−X方向への付勢力が発生する。このように、ヨーク12と可動子13との間には、第1の一対の永久磁石14、15及び第2の一対の永久磁石16、17のそれぞれによって形成される第1、第2の磁束(磁気力)に基づくばね特性が付与されるので、コイル18に電流を流していないときであっても、ヨーク12と可動子13とを所定の位置関係に保持することができ、機械的なばね要素を用いたり、能動的な位置制御を行うこと無く、ヨーク12と可動子13(補助質量9)との位置関係を維持することができる。   Further, based on the first and second magnetic fluxes formed by the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second pair of permanent magnets 16 and 17, respectively, between the yoke 12 and the mover 13. A spring characteristic is generated that generates a biasing force that maintains the yoke 12 and the mover 13 in a predetermined positional relationship. Specifically, an urging force (spring characteristic) is applied so that the center position of the yoke 12 in the X-axis direction and the center position of the mover 13 in the X-axis direction are substantially matched. That is, for example, when the mover 13 is moved in the −X direction with respect to the yoke 12, a biasing force in the + X direction is generated in the mover 13, and the mover 13 is moved in the + X direction with respect to the yoke 12. In this case, a biasing force in the −X direction is generated in the mover 13. As described above, the first and second magnetic fluxes formed by the first pair of permanent magnets 14 and 15 and the second pair of permanent magnets 16 and 17, respectively, between the yoke 12 and the mover 13. Since a spring characteristic based on (magnetic force) is given, the yoke 12 and the mover 13 can be held in a predetermined positional relationship even when no current is passed through the coil 18, and mechanically. The positional relationship between the yoke 12 and the mover 13 (auxiliary mass 9) can be maintained without using a spring element or performing active position control.

ここで、以下の説明において、上述の第1、第2の磁束(磁気力)に基づくばね特性を適宜、「磁気ばね特性」と称する。   Here, in the following description, the spring characteristics based on the first and second magnetic fluxes (magnetic forces) are appropriately referred to as “magnetic spring characteristics”.

そして、この磁気ばね特性を動吸振器3のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により可動子13やそれに接続される付加質量4(すなわち補助質量9)を保持したり、あるいはヨーク12と可動子13との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、ヨーク12と可動子13との位置関係を維持することができる。また、機械的なばね要素が必要な場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分である。また、能動的な位置制御が必要な場合であっても、弱い制御力で十分である。したがって、可動子13を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。   This magnetic spring characteristic can be used as the spring characteristic of the dynamic vibration absorber 3. Accordingly, the movable element 13 and the additional mass 4 (that is, the auxiliary mass 9) connected thereto are held by the mechanical spring element, or the relative position control between the yoke 12 and the movable element 13 is actively performed. In addition, the positional relationship between the yoke 12 and the mover 13 can be maintained. Further, even when a mechanical spring element is required, it is sufficient to use one having a small spring constant. Even when active position control is required, a weak control force is sufficient. Therefore, it is possible to cope with the vibration of the movable element 13 with a large amplitude, and a good vibration damping effect can be obtained with a simple configuration.

なお、動吸振器3の最適なばね定数に対して、磁気ばね特性のばね定数が不足、あるいは過剰である場合には、定常成分も含めた変位のフィードバック、あるいは振動変位のフィードバックにより最適なばね定数となるように調整してもよい。また、板ばねなどの機械的なばね要素を追加する場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分であり、ボイルコイルモータなどを使用する場合に比べて、弱いばねで支持するだけでよく、大きな振幅も得やすい。   When the spring constant of the magnetic spring characteristic is insufficient or excessive with respect to the optimum spring constant of the dynamic vibration absorber 3, the optimum spring is obtained by feedback of displacement including steady components or feedback of vibration displacement. You may adjust so that it may become a constant. Also, even when adding mechanical spring elements such as leaf springs, it is sufficient to use one with a small spring constant, and it is only supported by a weaker spring than when using a boil coil motor or the like. It is easy to obtain a large amplitude.

そして、例えば、図4に示すように、図4中、+Y側のコイル18に、その可動子13側に−X方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部28に−Z方向に起磁力が生じる。すると、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この+Y側のコイル18には、図4及び図5に二点鎖線で示すように、ヨーク12、一対の永久磁石14、15のうち一方の永久磁石15、可動子13、一対の永久磁石16、17のうちX軸方向において永久磁石15と位置が合う一方の永久磁石17、及びヨーク12を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、−Y側のコイル18に、その可動子13側に+X方向に流れるように電流を流すと、コイル巻回部28に−Z方向に起磁力が生じる。すると、図4に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この−Y側のコイル18にも、ヨーク12、一対の永久磁石14、15の一方の永久磁石15、可動子13、一対の永久磁石16、17のうちX軸方向において永久磁石15と位置が合う一方の永久磁石17、及びヨーク12をこの順に結ぶループで磁束が形成されることになる。   For example, as shown in FIG. 4, when a current is passed through the coil 18 on the + Y side in FIG. 4 so as to flow in the −X direction toward the mover 13, − Magnetomotive force is generated in the Z direction. Then, by the pair of permanent magnets 14 and 15 and the pair of permanent magnets 16 and 17, the coil 18 on the + Y side is provided with the yoke 12 and the pair of permanent magnets as shown by a two-dot chain line in FIGS. 4 and 5. 14, 15 of one permanent magnet 15, the mover 13, of the pair of permanent magnets 16, 17, one of the permanent magnets 17 aligned with the permanent magnet 15 in the X-axis direction, and the yoke 12 are connected in this order. Thus, a magnetic flux is formed. At the same time, when a current is applied to the −Y side coil 18 so as to flow toward the mover 13 in the + X direction, a magnetomotive force is generated in the coil winding portion 28 in the −Z direction. Then, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, the yoke 12, the pair of permanent magnets 14, the pair of permanent magnets 14, 15 and the pair of permanent magnets 16, 17 are also connected to the −Y side coil 18. Magnetic flux is formed by a loop connecting the one permanent magnet 15, the mover 13, one of the pair of permanent magnets 16 and 17, one permanent magnet 17 that is aligned with the permanent magnet 15 in the X-axis direction, and the yoke 12 in this order. Will be.

以上によって、可動子13(補助質量9)が+X方向に移動する。   Thus, the mover 13 (auxiliary mass 9) moves in the + X direction.

次に、図6及び図7に示すように、+Y側のコイル18に、その可動子13側に+X方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部28に+Z方向に起磁力が生じる。すると、図6及び図7に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この+Y側のコイル18には、ヨーク12、一対の永久磁石14、15のうち他方の永久磁石14、可動子13、一対の永久磁石16、17のうちX軸方向において永久磁石14と位置が合う他方の永久磁石16、及びヨーク12を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、−Y側のコイル18に、その可動子13側に−X方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部28に+Z方向に起磁力が生じる。すると、図6に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この−Y側のコイル18には、ヨーク12、一対の永久磁石14、15のうち他方の永久磁石14、可動子13、一対の永久磁石16、17のうちX軸方向おいて永久磁石14と位置が合う他方の永久磁石16、及びヨーク12を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。   Next, as shown in FIGS. 6 and 7, when a current is applied to the coil 18 on the + Y side so as to flow in the + X direction on the mover 13 side, the coil winding portion 28 on the inner side thereof is caused in the + Z direction. Magnetic force is generated. Then, as shown by a two-dot chain line in FIGS. 6 and 7, a pair of permanent magnets 14 and 15 and a pair of permanent magnets 16 and 17 cause a coil 18 on the + Y side to have a yoke 12 and a pair of permanent magnets. 14 and 15, the other permanent magnet 14, the mover 13, the pair of permanent magnets 16 and 17, the other permanent magnet 16 that is aligned with the permanent magnet 14 in the X-axis direction, and the loop that connects the yoke 12 in this order. Thus, a magnetic flux is formed. At the same time, when a current is passed through the coil 18 on the -Y side so as to flow in the -X direction toward the movable element 13, a magnetomotive force is generated in the + Z direction at the coil winding portion 28 on the inner side. Then, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6, the pair of permanent magnets 14, 15 and the pair of permanent magnets 16, 17 cause the coil 18 on the −Y side to have a yoke 12, a pair of permanent magnets 14, 15 is a loop connecting the other permanent magnet 14, the mover 13, the other permanent magnet 16, of the pair 15, the other permanent magnet 16 that is aligned with the permanent magnet 14 in the X-axis direction, and the yoke 12 in this order. Magnetic flux is formed.

以上によって、可動子13(補助質量9)が−X方向に移動する。   Thus, the mover 13 (auxiliary mass 9) moves in the −X direction.

そして、交流電流によって両コイル18を流れる電流の方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り返して、可動子13(補助質量9)はヨーク12に対してX軸方向に所定のストロークで往復動することになる。   Then, the direction of the current flowing through both the coils 18 is alternately changed by the alternating current, so that the above operation is repeated, so that the movable element 13 (auxiliary mass 9) has a predetermined stroke with respect to the yoke 12 in the X-axis direction. It will reciprocate.

また、上述の第1、第2の磁束(磁気力)に基づく磁気ばね特性を、動吸振器3のばね特性として利用することに加えて、コイル18には、ヨーク12に対する可動子13の相対速度に応じた誘導起電力が発生するので、その誘導起電力により生じる抵抗力を、動吸振器3の減衰特性として利用することもできる。   Further, in addition to using the magnetic spring characteristics based on the first and second magnetic fluxes (magnetic forces) as the spring characteristics of the dynamic vibration absorber 3, the coil 18 has a relative movement of the movable element 13 with respect to the yoke 12. Since an induced electromotive force corresponding to the speed is generated, the resistance force generated by the induced electromotive force can be used as the damping characteristic of the dynamic vibration absorber 3.

以上説明したように、ヨーク12に設けられたコイル18に流す電流の方向を交互に切り替えることで、可動子13(補助質量9)をヨーク12に対してX軸方向に関して相対的に往復動(振動)させることができ、このリニアアクチュエータ11Aを備えた動吸振器3によって、良好な制振効果を簡易な構成で得ることができる。   As described above, the movable element 13 (auxiliary mass 9) reciprocates relative to the yoke 12 relative to the X-axis direction by alternately switching the direction of the current flowing through the coil 18 provided in the yoke 12 ( The dynamic vibration absorber 3 having the linear actuator 11A can provide a good vibration damping effect with a simple configuration.

また、コイル18は可動子13ではなくヨーク12に設けられるため、可動子13側に給電する必要がなくなって、移動する可動子13がコイル18への給電線に断線を生じさせてしまうことがなくなる。したがって、連続運転等に対する信頼性を向上させることができる。   Further, since the coil 18 is provided not on the mover 13 but on the yoke 12, there is no need to supply power to the mover 13, and the moving mover 13 may cause a break in the power supply line to the coil 18. Disappear. Therefore, the reliability with respect to continuous operation etc. can be improved.

また、永久磁石14〜17も可動子13ではなくヨーク12に設けられるため、性能向上を図るために高い磁束密度を得ようとした場合に永久磁石14〜17やコイル18の重量が増大しても、可動子13の重量が増加することがない。したがって、性能向上(推カアップ)を容易に図ることができる。   Further, since the permanent magnets 14 to 17 are provided not on the mover 13 but on the yoke 12, the weights of the permanent magnets 14 to 17 and the coil 18 increase when a high magnetic flux density is to be obtained in order to improve the performance. However, the weight of the mover 13 does not increase. Therefore, it is possible to easily improve performance (push-up).

また、可動子13に永久磁石がないことから、可動子13への着磁が作業が不要となり、また、可動子13の製造時に可動子13には吸引力が働かないため、可動子13の製造が容易となる。したがって、製造が容易となってコストダウンを図ることができる。   Further, since there is no permanent magnet in the mover 13, it is not necessary to magnetize the mover 13, and no attractive force acts on the mover 13 when the mover 13 is manufactured. Manufacturing is easy. Therefore, manufacture becomes easy and cost reduction can be achieved.

また、上述したようなループの磁束で可動子13を移動させることから、可動子13の永久磁石14〜17に対して反対側、すなわち内径側にヨーク12の一部をバックヨークとして配置しない構成にできる。したがって、可動子13の永久磁石14〜17に対して反対側、すなわち貫通穴31側の空間を有効利用できる。例えば、付加質量4と可動子13とを連結する連結部材4Aの一部を貫通穴31に配置したり、付加質量4の一部を貫通穴31に配置することができる。なお、連結部材4Aを貫通穴31に配置せずに、連結部材4Aと可動子13のX軸方向に関する端部とが接続された構成であってもよい。   In addition, since the movable element 13 is moved by the magnetic flux of the loop as described above, a part of the yoke 12 is not arranged as a back yoke on the opposite side to the permanent magnets 14 to 17 of the movable element 13, that is, on the inner diameter side. Can be. Therefore, the space on the opposite side to the permanent magnets 14 to 17 of the mover 13, that is, the space on the through hole 31 side can be effectively used. For example, a part of the connecting member 4 </ b> A that connects the additional mass 4 and the mover 13 can be arranged in the through hole 31, or a part of the additional mass 4 can be arranged in the through hole 31. The connecting member 4A may be connected to the end of the mover 13 in the X-axis direction without arranging the connecting member 4A in the through hole 31.

なお、永久磁石14〜17としては、上記したフェライト磁石以外にも、ネオジウム、サマリウムコバルト等の希土類系のものを用いたり、プラスチック磁石を用いることも可能であるが、フェライト磁石を用いるのがコスト低減の観点からより好ましい。   As the permanent magnets 14 to 17, it is possible to use rare earths such as neodymium and samarium cobalt, or plastic magnets in addition to the above-mentioned ferrite magnets, but it is costly to use ferrite magnets. More preferable from the viewpoint of reduction.

<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について図8及び図9を参照しながら説明する。ここで、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, in the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

上述の第1の実施形態におけるリニアアクチュエータ11Aは、筒状部材(ヨーク)を固定子とし、軸状部材を可動子としているが、筒状部材を可動子とし、軸状部材を固定子としてもよい。例えば、図8及び図9に示すリニアアクチュエータ11Bにおいて、コイル18を含む軸状部材からなるヨーク12の外径側に永久磁石14、15、及び永久磁石16、17を配置し、永久磁石14、15、及び永久磁石16、17の外径側に、筒状部材からなる可動子13を設ける構成であってもよい。   The linear actuator 11A in the first embodiment described above uses a cylindrical member (yoke) as a stator and a shaft member as a mover. However, the cylindrical member may be a mover and the shaft member as a stator. Good. For example, in the linear actuator 11B shown in FIGS. 8 and 9, the permanent magnets 14 and 15 and the permanent magnets 16 and 17 are arranged on the outer diameter side of the yoke 12 made of the shaft-shaped member including the coil 18. 15 and the movable element 13 made of a cylindrical member may be provided on the outer diameter side of the permanent magnets 16 and 17.

<第3の実施形態>
次に、図10を参照しながら第3の実施形態について説明する。上述の第1、第2の実施形態においては、コイル及び磁石を有する第1部材(ヨーク)12を固定子としているが、コイル及び磁石を有する第1部材12を可動子として用いることもできる。図10に示すリニアアクチュエータ11Cにおいて、コイル及び磁石を有さない第2部材13は、支持部材13B及び脚部材13Dを介して主系質量2に固定されている。なお、支持部材13Bは第2部材13を支持しており、脚部材13Dは、支持部材13Bを主系質量2上で支持している。すなわち、本実施形態においては、コイル及び磁石を有さない第2部材13が、リニアアクチュエータ11Cの固定子となっている。一方、コイル及び磁石を有する第1部材12は、第2部材13に対してX軸方向に移動可能に設けられており、リニアアクチュエータ11Cの可動子となっているとともに、動吸振器3の補助質量9となっている。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments described above, the first member (yoke) 12 having a coil and a magnet is used as a stator, but the first member 12 having a coil and a magnet can also be used as a mover. In the linear actuator 11C shown in FIG. 10, the second member 13 that does not have a coil and a magnet is fixed to the main mass 2 via a support member 13B and a leg member 13D. The support member 13B supports the second member 13, and the leg member 13D supports the support member 13B on the main mass 2. That is, in this embodiment, the 2nd member 13 which does not have a coil and a magnet is a stator of 11 C of linear actuators. On the other hand, the first member 12 having a coil and a magnet is provided so as to be movable in the X-axis direction with respect to the second member 13, serves as a mover of the linear actuator 11C, and assists the dynamic vibration absorber 3. The mass is 9.

動吸振器においては、一般に、付加質量及び可動子を含む補助質量が大きいほうが良好な制振効果を得ることができる。コイルに通電することで発生させた磁束を効率良くリニアアクチュエータの推力に変換するためには、コイル等を含む磁気回路に十分な磁路面積を確保し、磁束飽和を起こさせないようにする必要がある。このため、可動子(補助質量)は、体積・質量ともにある程度の大きさが必要となる。本実施形態においては、コイル18を有する第1部材12のほうが、コイルを有さない第2部材13よりも質量が大きいため、図10に示すように、コイル18を有する第1部材12を可動子(補助質量9)として用いることで、付加質量を別途設けることなく、最適値あるいは最適値に近い補助質量9を実現することができ、動吸振器3全体の大型化を防止することができる。   In a dynamic vibration absorber, in general, a better damping effect can be obtained when the auxiliary mass including the additional mass and the mover is larger. In order to efficiently convert the magnetic flux generated by energizing the coil into the thrust of the linear actuator, it is necessary to ensure a sufficient magnetic path area in the magnetic circuit including the coil and the like so as not to cause magnetic flux saturation. is there. For this reason, the mover (auxiliary mass) needs to have a certain size both in volume and mass. In the present embodiment, since the first member 12 having the coil 18 has a larger mass than the second member 13 having no coil, the first member 12 having the coil 18 is movable as shown in FIG. By using it as a child (auxiliary mass 9), the auxiliary mass 9 close to the optimum value or close to the optimum value can be realized without providing additional mass separately, and an increase in the size of the dynamic vibration absorber 3 can be prevented. .

また、コイル18を有する第1部材12を可動子(補助質量9)として用いる場合、この第1部材12に付加質量を付加(接続)するようにしてもよい。付加質量4を設ける場合であっても、その付加質量の質量は小さくてよいので、動吸振器3全体の大型化を防止することができる。   Moreover, when using the 1st member 12 which has the coil 18 as a needle | mover (auxiliary mass 9), you may make it add an additional mass to this 1st member 12 (connection). Even when the additional mass 4 is provided, the mass of the additional mass may be small, so that the size of the entire dynamic vibration absorber 3 can be prevented.

また、補助質量の振動加速度をフィードバックすることで、見かけの質量を大きくすることが可能であり、更に制振効果を大きくすることができる。   Further, by feeding back the vibration acceleration of the auxiliary mass, the apparent mass can be increased and the vibration damping effect can be further increased.

<第4の実施形態>
第4の実施形態について図11を参照しながら説明する。図11に示す制振装置1は、リニアアクチュエータ11D、補助質量9、センサ5、制御器6、パワーアンプ7、電源回路8などを一体化してユニット化したものである。本実施形態においても、コイルを有する第1部材12が可動子であり、コイルを有さない第2部材13が固定子となっている。第1部材12及び第2部材13を含むリニアアクチュエータ11D全体は、ハウジング50に収容されている。第2部材13は、支持部材13Bによって支持されており、支持部材13Bはハウジング50の内壁に固定されている。制御器6、パワーアンプ7、電源回路8は、ユニット化されて、ハウジング50に接続されたボックス10に収容されている。また、第1部材12は、連結部材12Bを介してスライダ12Sに接続されている。スライダ12Sは、支持部材13B上をX軸方向に移動可能に設けられており、そのスライダ12Sに連結部材12Bを介して連結されている第1部材12は、支持部材13Bに支持されている第2部材13に対してX軸方向に移動可能となっている。本実施形態においては、コイル及び磁石を有する第1部材12及び連結部材12Bを含んで、動吸振器3の補助質量9が構成されている。また、図11に示すセンサ5Aは、主系質量2と第1部材12(補助質量)との相対的な変位又は速度を検出可能なものであり、センサ5Bは、絶対加速度を検出可能なものである。
<Fourth Embodiment>
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. A vibration damping device 1 shown in FIG. 11 is a unit in which a linear actuator 11D, an auxiliary mass 9, a sensor 5, a controller 6, a power amplifier 7, a power circuit 8, and the like are integrated. Also in this embodiment, the 1st member 12 which has a coil is a needle | mover, and the 2nd member 13 which does not have a coil is a stator. The entire linear actuator 11 </ b> D including the first member 12 and the second member 13 is accommodated in the housing 50. The second member 13 is supported by a support member 13 </ b> B, and the support member 13 </ b> B is fixed to the inner wall of the housing 50. The controller 6, power amplifier 7, and power supply circuit 8 are unitized and accommodated in a box 10 connected to the housing 50. The first member 12 is connected to the slider 12S via the connecting member 12B. The slider 12S is provided so as to be movable in the X-axis direction on the support member 13B. The first member 12 connected to the slider 12S via the connection member 12B is supported by the support member 13B. The two members 13 can move in the X-axis direction. In this embodiment, the auxiliary | assistant mass 9 of the dynamic vibration damper 3 is comprised including the 1st member 12 and the connection member 12B which have a coil and a magnet. Further, the sensor 5A shown in FIG. 11 can detect relative displacement or speed between the main mass 2 and the first member 12 (auxiliary mass), and the sensor 5B can detect absolute acceleration. It is.

このように、制振装置1をユニット化することで、ハンドリングを容易にすることができる。   Thus, handling can be facilitated by unitizing the vibration damping device 1.

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第2部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第1部材を固定子としてもよい。   In the present embodiment, the second member that does not have a coil and a magnet may be a mover, and the first member that has a coil and a magnet may be a stator.

<第5の実施形態>
次に、図12及び図13を参照しながら第5の実施形態について説明する。ここで、本実施形態における第1、第2部材12、13のそれぞれは略板状部材であり、図12(A)は、第1部材12を上方から見た平面図、図12(B)は、第1部材12及びその第1部材12上に配置された第2部材13を上方から見た平面図である。また、図13(A)は、図12(B)のA−A断面矢視図、図13(B)は、コイル18に電流が流れた状態を示す図である。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. Here, each of the 1st, 2nd members 12 and 13 in this embodiment is a substantially plate-shaped member, FIG. 12 (A) is the top view which looked at the 1st member 12 from upper direction, FIG.12 (B). These are the top views which looked at the 1st member 12 and the 2nd member 13 arrange | positioned on the 1st member 12 from upper direction. 13A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 12B, and FIG. 13B is a diagram illustrating a state in which a current flows through the coil 18.

図12及び図13において、リニアアクチュエータ11Eは、コイル18を有する第1部材(固定子)12と、第1部材12に対して移動可能に設けられた第2部材(可動子)13とを備えている。第1部材12は、上面(第1面)12Jを有し、第2部材13は、第1部材12の上面12Jに対向する下面(第2面)13Kを有している。第1部材12の上面12Jには、第1の一対の永久磁石14、15を設けるための第1領域22A、及び第2の一対の永久磁石16、17を設けるための第2領域22Bのそれぞれが、XY平面方向(2次元方向)に並ぶように複数設定されている。本実施形態においては、第1の一対の第1、第2領域22A、22BがX軸方向に並んで設定されているとともに、第2の一対の第1、第2領域22A、22BがY軸方向に並んで設定されている。   12 and 13, the linear actuator 11 </ b> E includes a first member (stator) 12 having a coil 18 and a second member (movable element) 13 provided to be movable with respect to the first member 12. ing. The first member 12 has an upper surface (first surface) 12J, and the second member 13 has a lower surface (second surface) 13K facing the upper surface 12J of the first member 12. The upper surface 12J of the first member 12 includes a first region 22A for providing the first pair of permanent magnets 14 and 15, and a second region 22B for providing the second pair of permanent magnets 16 and 17, respectively. Are set to be arranged in the XY plane direction (two-dimensional direction). In the present embodiment, the first pair of first and second regions 22A and 22B is set side by side in the X-axis direction, and the second pair of first and second regions 22A and 22B is the Y-axis. Set side by side.

また、第1部材12と第2部材13との間には、不図示のスライド機構(例えばボールベアリングを含むスライド軸受)が設けられており、第2部材13は第1部材に対してXY方向に移動可能に設けられている。なお、第1部材12と第2部材13との間にエアベアリング(エアパッド)を介在させ、エアの力によって第1部材12に対して第2部材13を非接触支持することで、第2部材13を第1部材12に対してXY方向に移動可能に設けてもよい。   In addition, a slide mechanism (not shown) (for example, a slide bearing including a ball bearing) is provided between the first member 12 and the second member 13, and the second member 13 is in the XY direction with respect to the first member. It is provided to be movable. An air bearing (air pad) is interposed between the first member 12 and the second member 13, and the second member 13 is supported in a non-contact manner with respect to the first member 12 by the force of air. 13 may be provided so as to be movable in the XY direction with respect to the first member 12.

図13(B)において、X軸方向に並んだ2つのコイルのうち、−X側のコイル18に、その第1部材12の中央側に−Y方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部28に−Z方向に起磁力が生じる。すると、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この−X側のコイル18には、図13(B)に二点鎖線で示すように、ヨーク12、一対の永久磁石16、17のうち一方の永久磁石16、第2部材13、一対の永久磁石14、15のうちX軸方向において永久磁石15と位置が合う一方の永久磁石14、及び第1部材12を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、+X側のコイル18に、その第1部材12の中央部側に−Y方向に流れるように電流を流すと、コイル巻回部28に+Z方向に起磁力が生じる。すると、図13(B)に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石14、15、及び一対の永久磁石16、17によって、この+X側のコイル18にも、第1部材12、一対の永久磁石16、17の一方の永久磁石16、第2部材13、一対の永久磁石14、15のうちX軸方向において永久磁石16と位置が合う一方の永久磁石14、及び第1部材12をこの順に結ぶループで磁束が形成されることになる。   In FIG. 13B, when a current is passed through the coil 18 on the −X side of the two coils arranged in the X-axis direction so as to flow in the −Y direction toward the center side of the first member 12, A magnetomotive force is generated in the −Z direction at the coil winding portion 28. Then, the pair of permanent magnets 14 and 15 and the pair of permanent magnets 16 and 17 cause the coil 18 on the −X side to have a yoke 12 and a pair of permanent magnets as shown by a two-dot chain line in FIG. One permanent magnet 16 of the magnets 16, 17, the second member 13, one of the pair of permanent magnets 14, 15, one permanent magnet 14 that is aligned with the permanent magnet 15 in the X-axis direction, and the first member 12, A magnetic flux is formed by a loop connecting in this order. At the same time, when a current is passed through the coil 18 on the + X side so as to flow in the −Y direction toward the center of the first member 12, a magnetomotive force is generated in the coil winding portion 28 in the + Z direction. Then, as shown by a two-dot chain line in FIG. 13B, the pair of permanent magnets 14 and 15 and the pair of permanent magnets 16 and 17 also cause the first member 12 and the pair of pairs One permanent magnet 16 of the permanent magnets 16, 17, the second member 13, of the pair of permanent magnets 14, 15, one permanent magnet 14 that is aligned with the permanent magnet 16 in the X-axis direction, and the first member 12 are A magnetic flux is formed by a loop connecting in order.

以上によって、第2部材13が−X方向に移動する。また、コイル18に逆方向の電流を流すことにより、第2部材13を+X方向に移動することができる。そして、交流電流によって両コイル18を流れる電流の方向を交互に切り替えることにより、第2部材13を第1部材12に対してX軸方向に往復動することができる。   Thus, the second member 13 moves in the −X direction. Further, the second member 13 can be moved in the + X direction by passing a current in the reverse direction through the coil 18. The second member 13 can be reciprocated in the X-axis direction with respect to the first member 12 by alternately switching the direction of the current flowing through both the coils 18 by the alternating current.

同様に、Y軸方向に並んで設けられた第2の一対の第1、第2領域22A、22Bに対応して設けられたコイル18に電流を流し、電流が流れる方向を交互に切り替えることにより、第2部材13を第1部材12に対してY軸方向に往復動することができる。   Similarly, by passing a current through the coil 18 provided corresponding to the second pair of first and second regions 22A and 22B provided side by side in the Y-axis direction, and alternately switching the direction in which the current flows The second member 13 can reciprocate with respect to the first member 12 in the Y-axis direction.

このように、第1、第2領域22A、22Bを2次元方向に並ぶように設定することで、第2部材13を第1部材12に対してXY方向(平面方向)に移動することができ、平面リニアアクチュエータ11Eを備えた制振装置1を提供できる。そして、このような平面リニアアクチュエータ11Eにより、2自由度振動系を制振することができる。また、2自由度振動系を制振する場合、例えば第1の実施形態で説明したような構成のリニアアクチュエータを2つ設けることで制振可能であるが、この場合、付加質量4は2つ必要となる。本実施形態の平面リニアアクチュエータ11Eによれば、補助質量9(付加質量4、可動子13)が1つで2自由度の制振が可能となり、複数の動吸振器を用いるよりも制振装置1全体の大型化を抑えることができる。   Thus, by setting the first and second regions 22A and 22B to be aligned in the two-dimensional direction, the second member 13 can be moved in the XY direction (plane direction) with respect to the first member 12. The vibration damping device 1 including the planar linear actuator 11E can be provided. And the two-degree-of-freedom vibration system can be damped by such a planar linear actuator 11E. In addition, when damping a two-degree-of-freedom vibration system, vibration can be controlled by providing, for example, two linear actuators configured as described in the first embodiment. In this case, two additional masses 4 are provided. Necessary. According to the planar linear actuator 11E of the present embodiment, a single auxiliary mass 9 (additional mass 4, movable element 13) can be used for vibration control with two degrees of freedom, and a vibration control device is used rather than using a plurality of dynamic vibration absorbers. The enlargement of 1 whole can be suppressed.

なおここでは、第2部材13はX軸方向とY軸方向とのそれぞれに移動可能であるが、第1、第2領域22A、22Bを設定する位置及び数を適宜調整することで、第2部材13を例えばXY平面内で、X軸方向に対して傾斜方向に移動することもできる。また、2自由度の動吸振器を2台使って、3自由度又は4自由度の振動を抑えるなどの組み合わせも可能である。   Here, the second member 13 is movable in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, but the second member 13 can be adjusted by appropriately adjusting the position and number of the first and second regions 22A and 22B. For example, the member 13 can be moved in an inclined direction with respect to the X-axis direction in the XY plane. Also, a combination of using two 2-degree-of-freedom dynamic vibration absorbers to suppress vibrations of 3 or 4 degrees of freedom is possible.

<第6の実施形態>
次に、図14を参照しながら第6の実施形態について説明する。本実施形態においては、制振装置1は、第1リニアアクチュエータ11Fと、第1リニアアクチュエータ11Fとは別の第2リニアアクチュエータ11Gを備えている。ここで、第1リニアアクチュエータ11F及び第2リニアアクチュエータ11Gのそれぞれは、図11を参照して説明したようなリニアアクチュエータ11Dとほぼ同等の構成を有している。すなわち、第1リニアアクチュエータ11F及び第2リニアアクチュエータ11Gのそれぞれにおいては、コイル及び磁石を有する第1部材12が可動子であり、コイル及び磁石を有さない第2部材13が固定子となっている。第1リニアアクチュエータ11Fの第2部材13は支持部材13Bに支持され、第2リニアアクチュエータ11Gの第2部材13も支持部材13Bに支持されている。支持部材13Bは脚部材13Dを介して主系質量に支持されている。また、第1、第2リニアアクチュエータ11F、11Gのそれぞれの第1部材12は、連結部材12Bを介してスライダ12Sに連結されており、支持部材13Bに支持された第2部材13に対してX軸方向に移動可能となっている。第1リニアアクチュエータ11Fの第1部材12と、第2リニアアクチュエータ11Gの第1部材12とは、異なる連結部材12Bに連結されており、支持部材13B上で互いに独立して移動可能である。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the vibration damping device 1 includes a first linear actuator 11F and a second linear actuator 11G that is different from the first linear actuator 11F. Here, each of the first linear actuator 11F and the second linear actuator 11G has substantially the same configuration as the linear actuator 11D described with reference to FIG. That is, in each of the first linear actuator 11F and the second linear actuator 11G, the first member 12 having a coil and a magnet is a mover, and the second member 13 having no coil and a magnet is a stator. Yes. The second member 13 of the first linear actuator 11F is supported by the support member 13B, and the second member 13 of the second linear actuator 11G is also supported by the support member 13B. The support member 13B is supported by the main mass via the leg member 13D. Further, the first members 12 of the first and second linear actuators 11F and 11G are connected to the slider 12S via the connecting member 12B, and the second member 13 supported by the support member 13B is X It can move in the axial direction. The first member 12 of the first linear actuator 11F and the first member 12 of the second linear actuator 11G are connected to different connecting members 12B and can move independently of each other on the support member 13B.

第1リニアアクチュエータ11Fと第2リニアアクチュエータ11Gとはほぼ同等の構成を有しているものの、第1部材12及び連結部材12Bを含む補助質量9、磁気ばね特性などが互いに異なっており、互いに異なる共振周波数を有している。制御器6は、これら第1リニアアクチュエータ11F及び第2リニアアクチュエータ11Gのそれぞれを用いて、主系質量2の異なる振動モードのそれぞれを制振することができる。   Although the first linear actuator 11F and the second linear actuator 11G have substantially the same configuration, the auxiliary mass 9 including the first member 12 and the connecting member 12B, the magnetic spring characteristics, and the like are different from each other, and are different from each other. It has a resonance frequency. The controller 6 can use the first linear actuator 11F and the second linear actuator 11G to control each vibration mode having a different main mass 2.

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第2部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第1部材を固定子としてもよい。   In the present embodiment, the second member that does not have a coil and a magnet may be a mover, and the first member that has a coil and a magnet may be a stator.

<第7の実施形態>
次に、図15を参照しながら第7の実施形態について説明する。本実施形態においても、制振装置1は、第1リニアアクチュエータ11Hと、第1リニアアクチュエータ11Hとは別の第2リニアアクチュエータ11Jを備えているが、本実施形態における第2リニアアクチュエータ11Jは、主系質量2及び補助質量9のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサ5として用いられる。第1リニアアクチュエータ11H及び第2リニアアクチュエータ11Jのそれぞれは、図11を参照して説明したようなリニアアクチュエータ11Dとほぼ同等の構成を有している。すなわち、第1リニアアクチュエータ11H及び第2リニアアクチュエータ11Jのそれぞれにおいては、コイル及び磁石を有する第1部材12が可動子であり、コイル及び磁石を有さない第2部材13が固定子となっている。第1リニアアクチュエータ11Hの第2部材13は支持部材13Bに支持され、第2リニアアクチュエータ11Jの第2部材13も支持部材13Bに支持されている。支持部材13Bは脚部材13Dを介して主系質量2に支持されている。また、第1、第2リニアアクチュエータ11H、11Jのそれぞれの第1部材12は、連結部材12Bを介してスライダ12Sに連結されており、支持部材13Bに支持された第2部材13に対してX軸方向に移動可能となっている。第1リニアアクチュエータ11Hの第1部材12と第2リニアアクチュエータ11Jの第1部材12とは同じ連結部材12Bに連結されており、支持部材13B上で連動するようになっている。本実施形態においては、第1、第2リニアアクチュエータ11H、11Jの第1部材12、連結部材12Bを含んで、補助質量9が構成されている。
<Seventh Embodiment>
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. Also in the present embodiment, the vibration damping device 1 includes the first linear actuator 11H and the second linear actuator 11J different from the first linear actuator 11H. However, the second linear actuator 11J in the present embodiment includes: It is used as a sensor 5 that detects at least one of the main mass 2 and the auxiliary mass 9. Each of the first linear actuator 11H and the second linear actuator 11J has substantially the same configuration as the linear actuator 11D described with reference to FIG. That is, in each of the first linear actuator 11H and the second linear actuator 11J, the first member 12 having a coil and a magnet is a mover, and the second member 13 having no coil and a magnet is a stator. Yes. The second member 13 of the first linear actuator 11H is supported by the support member 13B, and the second member 13 of the second linear actuator 11J is also supported by the support member 13B. The support member 13B is supported by the main mass 2 via the leg member 13D. Further, the first members 12 of the first and second linear actuators 11H and 11J are connected to the slider 12S via the connecting member 12B, and the second member 13 supported by the support member 13B is X It can move in the axial direction. The first member 12 of the first linear actuator 11H and the first member 12 of the second linear actuator 11J are connected to the same connecting member 12B and are interlocked on the support member 13B. In the present embodiment, the auxiliary mass 9 is configured including the first member 12 and the connecting member 12B of the first and second linear actuators 11H and 11J.

第2リニアアクチュエータ11Jをセンサとして用いる場合、第2リニアアクチュエータ11Jのコイル18には、第1、第2リニアアクチュエータ11H、11Jの第1部材12が動く速度に応じた誘導起電力が発生するので、そのコイル18から発生した誘導起電力に基づいて、補助質量9の状態、具体的には速度情報を検出することができる。また、求めた速度情報を、微分処理又は積分処理など所定の演算処理を行うことで、加速度情報や位置情報(変位量情報)を求めることもできる。   When the second linear actuator 11J is used as a sensor, an induced electromotive force is generated in the coil 18 of the second linear actuator 11J according to the moving speed of the first member 12 of the first and second linear actuators 11H and 11J. Based on the induced electromotive force generated from the coil 18, the state of the auxiliary mass 9, specifically, speed information can be detected. Further, acceleration information and position information (displacement amount information) can be obtained by performing predetermined calculation processing such as differentiation processing or integration processing on the obtained speed information.

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第2部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第1部材を固定子としてもよい。   In the present embodiment, the second member that does not have a coil and a magnet may be a mover, and the first member that has a coil and a magnet may be a stator.

<その他の実施形態>
磁気ばね特性を利用した場合(あるいは機械的なばね要素を設けた場合)、可動子(補助質量)の定常的な位置制御は不要となる。このときには、振動変位又は振動速度が検出できれば、動吸振器の最適ばね定数、最適減衰係数の制御が可能となる。リニアアクチュエータを駆動した場合、リニアアクチュエータは速度に比例した誘導起電力を発生する。この誘導起電力を検出することで、速度信号を得ることができる。また、これを積分処理することにより振動変位信号、微分処理することにより振動加速度を得ることも可能となる。例えば、図16において、端子電圧Vと電流iとを検出し、増幅回路と微分回路とを通じて誘起電圧Eとして出力する。この場合、巻線抵抗R、巻線インダクタンスLに相当するゲインK1、K2を設定する必要がある。設定は、リニアアクチュエータの可動部(可動子、補助質量)を拘束した状態で所定の周波数の電流を流し、出力がゼロになるように調整する。誘起電圧Eにおいては、E=V−R・i−L(di/dt)の関係が成立するため、端子電圧Vと電流iとを検出することにより、誘起電圧Eを求めることができる。
<Other embodiments>
When the magnetic spring characteristic is used (or when a mechanical spring element is provided), steady position control of the mover (auxiliary mass) becomes unnecessary. At this time, if the vibration displacement or vibration speed can be detected, the optimum spring constant and optimum damping coefficient of the dynamic vibration absorber can be controlled. When the linear actuator is driven, the linear actuator generates an induced electromotive force proportional to the speed. A speed signal can be obtained by detecting the induced electromotive force. It is also possible to obtain vibration acceleration by performing vibration processing on the differential signal of the vibration by integrating this. For example, in FIG. 16, a terminal voltage V and a current i are detected and output as an induced voltage E through an amplifier circuit and a differentiation circuit. In this case, it is necessary to set gains K1 and K2 corresponding to the winding resistance R and the winding inductance L. The setting is adjusted so that a current of a predetermined frequency is supplied while the movable part (movable element, auxiliary mass) of the linear actuator is constrained, and the output becomes zero. In the induced voltage E, since the relationship of E = VR · i−L (di / dt) is established, the induced voltage E can be obtained by detecting the terminal voltage V and the current i.

磁気ばね特性、あるいは機械的なばね要素により、動吸振器に関して最適値に近いばね定数が得られる場合、リニアアクチュエータの誘導起電力により発生する減衰力を調整することで、制振のためのエネルギーを供給することなく、高い振動減衰効果を得ることができる。減衰力は、リニアアクチュエータのコイルの両端に負荷抵抗を接続し、この負荷抵抗の大きさを変えることで調整できる。   When a spring constant close to the optimum value is obtained for the dynamic vibration absorber due to magnetic spring characteristics or mechanical spring elements, energy for damping is adjusted by adjusting the damping force generated by the induced electromotive force of the linear actuator. A high vibration damping effect can be obtained without supplying. The damping force can be adjusted by connecting a load resistance to both ends of the coil of the linear actuator and changing the magnitude of the load resistance.

なお、上述の実施形態の動吸振器は、自動車や飛行機、電車などのシートやハンドルの制振、草刈機、削岩機、振動ローラなど振動を発生する機械の人間とのインターフェース部分の制振、送電線や航空機の翼、橋梁、半導体製造装置や電子顕微鏡などの振動抑制などに使用することができる。また、顕微鏡下での微細作業や医療作業時の人の手の震えの抑制などにも適用することができる。   Note that the dynamic vibration absorber of the above-described embodiment is used for vibration suppression of seats and handles of automobiles, airplanes, trains, etc., and vibration suppression of human interface parts of machines that generate vibration such as mowers, rock drills, and vibration rollers. It can be used for vibration suppression of power transmission lines, aircraft wings, bridges, semiconductor manufacturing equipment and electron microscopes. Further, it can be applied to fine work under a microscope and suppression of shaking of a human hand during medical work.

第1の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a vibration damping device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る制振装置の要部を拡大した正面図である。It is the front view which expanded the principal part of the damping device which concerns on 1st Embodiment. 図2の側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 2. 発生した磁束を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the generated magnetic flux. 発生した磁束を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the produced magnetic flux. 発生した磁束を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the generated magnetic flux. 発生した磁束を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the produced magnetic flux. 第2の実施形態に係る制振装置の要部を拡大した正面図である。It is the front view which expanded the principal part of the damping device which concerns on 2nd Embodiment. 図8の側断面図である。It is a sectional side view of FIG. 第3の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the damping device which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the damping device which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る制振装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the damping device which concerns on 5th Embodiment. 図12のA−A線断面矢視図である。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 12. 第6の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the damping device which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the damping device which concerns on 7th Embodiment. リニアアクチュエータを使った速度検出の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the speed detection using a linear actuator.

符号の説明Explanation of symbols

1…制振装置、2…主系質量、3…動吸振器、4…付加質量、5…センサ、9…補助質量、11A〜11H、11J…リニアアクチュエータ、12…第1部材、12J…上面(第1面)、13…第2部材、13K…下面(第2面)、14、15…第1の一対の永久磁石、16、17…第2の一対の永久磁石、18…コイル、22A…第1内筒面部(第1領域)、22B…第2円筒面部(第2領域)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Damping device, 2 ... Main system mass, 3 ... Dynamic vibration absorber, 4 ... Additional mass, 5 ... Sensor, 9 ... Auxiliary mass, 11A-11H, 11J ... Linear actuator, 12 ... 1st member, 12J ... Upper surface (First surface), 13 ... second member, 13K ... lower surface (second surface), 14, 15 ... first pair of permanent magnets, 16, 17 ... second pair of permanent magnets, 18 ... coil, 22A ... 1st inner cylinder surface part (1st field), 22B ... 2nd cylindrical surface part (2nd field)

Claims (17)

主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置において、
前記動吸振器は、
補助質量と、
前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて駆動する第1リニアアクチュエータとを備え、
前記第1リニアアクチュエータは、
コイルを有する第1部材と、
前記第1部材に対して第1の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第2部材と、
前記第1部材のうち前記第2部材と対向する第1領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第1の一対の永久磁石と、
前記第1部材のうち前記第1領域以外の前記第2部材と対向する第2領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第2の一対の永久磁石とを備え、
前記第1の一対の永久磁石及び第2の一対の永久磁石のそれぞれは、前記第1の方向に直交する第2の方向に磁極が並んでおり、
前記第1の一対の永久磁石と前記第2の一対の永久磁石とは前記第1の方向に関して位置合わせされており、
前記第1の一対の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のうち、前記第1の方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっており、
前記コイルに流す電流の方向に応じて、前記第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のうち前記第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石と前記位置が合う一方の永久磁石を含むループで形成される磁束と、前記第1の一対の永久磁石の他方の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石の他方の永久磁石を含むループで形成される磁束とが切り替わることを特徴とする制振装置。
In a vibration damping device with a dynamic vibration absorber connected to the main mass,
The dynamic vibration absorber is
Auxiliary mass,
A sensor for detecting at least one of the main mass and the auxiliary mass, or a relative state;
A first linear actuator that is driven based on a detection result of the sensor,
The first linear actuator is
A first member having a coil;
A second member including a magnetic body provided to be movable relative to the first member in a first direction;
A first pair of permanent members arranged in the first direction in the first region of the first member facing the second member so that the magnetic poles facing the second member are opposite to each other. Magnets,
Of the first member, provided in a second region facing the second member other than the first region, side by side in the first direction so that the magnetic poles facing the second member are opposite to each other. A second pair of permanent magnets;
Each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets has magnetic poles arranged in a second direction orthogonal to the first direction,
The first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets are aligned with respect to the first direction;
Of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets, the magnetic poles of the permanent magnets aligned with respect to the first direction are reversed ,
One permanent magnet of the first pair of permanent magnets of the first pair of permanent magnets and the one of the first pair of permanent magnets according to the direction of the current flowing through the coil A magnetic flux formed by a loop including one permanent magnet in alignment, and a loop including the other permanent magnet of the first pair of permanent magnets and the other permanent magnet of the second pair of permanent magnets. The vibration control device is characterized in that the magnetic flux is switched .
前記第1の一対の永久磁石によって形成される第1の磁束と、
前記第2の一対の永久磁石によって形成される第2の磁束とによって、
前記第1部材と前記第2部材とが所定の位置関係に保持されることを特徴とする請求項1記載の制振装置。
A first magnetic flux formed by the first pair of permanent magnets;
By the second magnetic flux formed by the second pair of permanent magnets,
The vibration damping device according to claim 1, wherein the first member and the second member are held in a predetermined positional relationship.
前記第1部材及び前記第2部材のうち一方が第1リニアアクチュエータの固定子であり、他方が可動子であることを特徴とする請求項1又は2記載の制振装置。   3. The vibration damping device according to claim 1, wherein one of the first member and the second member is a stator of a first linear actuator, and the other is a mover. 4. 前記第1部材及び前記第2部材のいずれか一方が付加質量に接続されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の制振装置。   4. The vibration damping device according to claim 1, wherein one of the first member and the second member is connected to an additional mass. 5. 前記第1部材及び前記第2部材のうち質量の大きいほうを前記補助質量として用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の制振装置。   The damping device according to any one of claims 1 to 4, wherein a larger one of the first member and the second member is used as the auxiliary mass. 前記第1部材は筒状部材であり、前記第2部材は前記第1部材の内側に配置された軸状部材であり、
前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材の内側面に設定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の制振装置。
The first member is a cylindrical member, and the second member is a shaft-like member disposed inside the first member;
Each of the said 1st area | region and the said 2nd area | region is set to the inner surface of the said 1st member, The damping device as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材の内側面において前記第2部材を挟んで対向する位置に設定されていることを特徴とする請求項6記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 6, wherein each of the first region and the second region is set at a position facing the second member on the inner surface of the first member. 前記第1部材は第1面を有し、前記第2部材は前記第1面に対向する第2面を有し、
前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、2次元方向に並ぶように前記第1部材の第1面に設定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の制振装置。
The first member has a first surface; the second member has a second surface opposite the first surface;
Each of the said 1st area | region and the said 2nd area | region is set to the 1st surface of the said 1st member so that it may rank in a two-dimensional direction, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Damping device.
前記第1領域及び前記第2領域のそれぞれは、前記第1部材に複数設定されていることを特徴とする請求項8記載の制振装置。   9. The vibration damping device according to claim 8, wherein a plurality of each of the first region and the second region is set in the first member. 前記第1リニアアクチュエータとは別の第2リニアアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の制振装置。   The vibration damping device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a second linear actuator different from the first linear actuator. 前記第1リニアアクチュエータ及び前記第2リニアアクチュエータを用いて異なる振動モードをそれぞれ制振することを特徴とする請求項10記載の制振装置。   The vibration control device according to claim 10, wherein different vibration modes are respectively controlled by using the first linear actuator and the second linear actuator. 前記第2リニアアクチュエータを前記センサとして用いることを特徴とする請求項10記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 10, wherein the second linear actuator is used as the sensor. 前記第2リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、前記状態を検出することを特徴とする請求項12記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 12, wherein the state is detected based on an induced electromotive force generated from a coil of the second linear actuator. 前記第2リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することを特徴とする請求項13記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 13, wherein speed information is detected based on an induced electromotive force generated from a coil of the second linear actuator. 主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置の制御方法において、
前記動吸振器は、
補助質量と、
前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて駆動する第1リニアアクチュエータとを備え、
前記第1リニアアクチュエータは、
コイルを有する第1部材と、
前記第1部材に対して第1の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第2部材と、
前記第1部材のうち前記第2部材と対向する第1領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第1の一対の永久磁石と、
前記第1部材のうち前記第1領域以外の前記第2部材と対向する第2領域に、前記第2部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第1の方向に並んで設けられた第2の一対の永久磁石とを備え、
前記第1の一対の永久磁石及び第2の一対の永久磁石のそれぞれは、前記第1の方向に直交する第2の方向に磁極が並んでおり、
前記第1の一対の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のうち、前記第1の方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっており、
前記第1の一対の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束に基づいて、前記第1部材と前記第2部材との間に、当該第1部材と第2部材とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性を付与し、
前記ばね特性を、前記動吸振器のばね特性として用い
前記コイルに流す電流の方向を切り替えて、前記第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石のうち前記第1の一対の永久磁石の一方の永久磁石と前記位置が合う一方の永久磁石を含むループ、及び前記第1の一対の永久磁石の他方の永久磁石及び前記第2の一対の永久磁石の他方の永久磁石を含むループのそれぞれで磁束を形成することを特徴とする制御方法。
In the control method of the vibration damping device including the dynamic vibration absorber connected to the main mass,
The dynamic vibration absorber is
Auxiliary mass,
A sensor for detecting at least one of the main mass and the auxiliary mass;
A first linear actuator that is driven based on a detection result of the sensor,
The first linear actuator is
A first member having a coil;
A second member including a magnetic body provided to be movable relative to the first member in a first direction;
A first pair of permanent members arranged in the first direction in the first region of the first member facing the second member so that the magnetic poles facing the second member are opposite to each other. Magnets,
Of the first member, provided in a second region facing the second member other than the first region, side by side in the first direction so that the magnetic poles facing the second member are opposite to each other. A second pair of permanent magnets;
Each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets has magnetic poles arranged in a second direction orthogonal to the first direction,
Of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets, the magnetic poles of the permanent magnets aligned with respect to the first direction are reversed,
Based on the magnetic flux formed by each of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets, the first member and the second member are interposed between the first member and the second member. And a spring characteristic that generates an urging force to maintain a predetermined positional relationship,
Using the spring characteristics as the spring characteristics of the dynamic vibration absorber ,
The direction of the current flowing through the coil is switched, and one permanent magnet of the first pair of permanent magnets and one permanent magnet of the first pair of permanent magnets and the second pair of permanent magnets Magnetic flux is formed in each of a loop including one permanent magnet in alignment, and a loop including the other permanent magnet of the first pair of permanent magnets and the other permanent magnet of the second pair of permanent magnets. A control method characterized by the above.
前記第1リニアアクチュエータの前記磁束に基づくばね特性、及び誘導起電力により生じる抵抗力を利用した動吸振器を用いることを特徴とする請求項15記載の制御方法。   The control method according to claim 15, wherein a dynamic vibration absorber using a spring characteristic based on the magnetic flux of the first linear actuator and a resistance force generated by an induced electromotive force is used. 前記第1リニアアクチュエータとは別の第2リニアアクチュエータを設け、
前記第2リニアアクチュエータを前記センサとして用いることを特徴とする請求項15又は16記載の制御方法。
A second linear actuator different from the first linear actuator is provided;
The control method according to claim 15 or 16, wherein the second linear actuator is used as the sensor.
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