JP6830251B2 - 制振装置 - Google Patents
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Description
図4は、本実施例に係る制振装置51の固有振動数調整時におけるステージの回転角度と固有周波数との関係をシミュレーションおよび実測により得られた値について表した図である。0°から70°までステージを回転させることにより、制振装置51の固有振動数を5.7Hzから3.7Hzまで調整できることがわかった。
なお、本実施例では、X回転ステージとY回転ステージの組合せによりX方向及びY方向の双方に対して制振効果を持たせたが、どちらか一方の回転ステージを設置することにより、制振効果がより大きい方向のみに制振装置を働かせることも可能であり、これにより、装置を薄型化することができる。
1a 補助フレーム
2 可動マス
2a 底部板
2b 上部板
3 吊り下げ具
4 減衰器(ダンパ)
5 ストッパ
6 X直動ステージ
7 Xリニアガイド
8 Xシャフト
9 Xベアリング
10 Xコイルばね
11 X回転ステージ
12 Y直動ステージ
13 Yリニアガイド
14 Yシャフト
15 Yベアリング
16 Yコイルばね
17 Y回転ステージ
18 接続部材
19 ばね定数調整機構
20 リングギア
21 ピニオンギア
22 ステッピング・モーター
22a 原動ギア
23 コントローラー
24 エンコーダー
25 ラッチ機構
26 制振対象物
27 地盤
28 共振周波数測定用の加速度センサ
29 固有振動数測定用の加速度センサ
30 アンプ
31 AD変換器
32 演算回路
33 DA変換器
34 駆動回路
51 制振装置
Claims (5)
- 建築構造物に設置されたフレームと、
前記フレームに吊り下げ具を介して設置された可動マスと、
前記フレームと前記可動マスとの間に配置した減衰器と、
前記フレームの中央に設置された第1の直動機構を備える第1の直動ステージと、
前記第1の直動機構により支持された第1のシャフトと、
前記フレーム上で前記第1のシャフトの周りに設置された第1の回転ステージと、
前記第1のシャフトに一端が連結され、他端をばね定数調整機構を介して前記第1の回転ステージに連動させる第1の復元力発生要素と、
前記第1のシャフトの上端に設置された前記第1の直動機構と直交配置の第2の直動機構を備える第2の直動ステージと、
前記第2の直動機構により支持された第2のシャフトと、
第1の回転ステージの上方で前記第2のシャフトの周りに設置された第2の回転ステージと、
前記第2のシャフトに一端が連結され、他端をばね定数調整機構を介して前記第2の回転ステージに連動させる第2の復元力発生要素と、
前記可動マスの中央に設置され前記可動マスの中央と前記第2のシャフトとを接続する弾性を有する接続部材と、
前記第1の回転ステージ、第2の回転ステージを回転させることにより、前記可動マスの振動と前記第1の復元力発生要素及び第2の復元力発生要素の伸縮を調整し固有振動数を制御する制御手段と、
を有し、
対象となる制振対象物の振動を最大限に抑制するように構成したことを特徴とする制振装置。 - 建築構造物に設置されたフレームと、
前記フレームに吊り下げ具を介して設置された可動マスと、
前記フレームと前記可動マスとの間に配置したダンパと、
前記フレームの中央に設置されたX直動機構を備えるX直動ステージと、
前記X直動機構により支持されたXシャフトと、
前記フレーム上で前記Xシャフトの周りに設置されたX回転ステージと、
前記Xシャフトに一端が連結され、他端をばね定数調整機構を介して前記X回転ステージに連動させる復元力発生要素であるXコイルばねと、
前記Xシャフトの上端に設置された前記X直動機構と直交配置のY直動機構を備えるY直動ステージと、
前記Y直動機構により支持されたYシャフトと、
X回転ステージの上方で前記Yシャフトの周りに設置されたY回転ステージと、
前記Yシャフトに一端が連結され、他端をばね定数調整機構を介して前記Y回転ステージに連動させる復元力発生要素であるYコイルばねと、
前記可動マスの中央に設置され前記可動マスの中央と前記Yシャフトとを接続する弾性を有する接続部材と、
前記X回転ステージ、Y回転ステージを回転させることにより、前記可動マスの振動と前記Xコイルばね、Yコイルばねの伸縮を調整し固有振動数を制御する制御手段と、
を有し、
対象となる制振対象物の振動を最大限に抑制するように構成したことを特徴とする制振装置。 - 前記対象となる制振対象物若しくは前記フレームに設置され、前記制振対象物における共振周波数を測定する第1のセンサと、
前記可動マスに設置され、前記可動マスと前記吊り下げ具及び前記第1の復元力発生要素及び第2の復元力発生要素による固有振動数を測定する第2のセンサと、
前記第1及び第2のセンサからの信号を基に固有振動数を制御する固有振動数調整制御手段であって、前記第1及び第2のセンサからの信号を読み取るための読み出し回路と、
前記読み出し回路より得られた信号から前記第1の回転ステージ及び第2の回転ステージを制御するための信号を生成する演算回路を含む制御手段と、前記第1の回転ステージ及び第2の回転ステージを駆動するための回転駆動機構と、
を有し、
前記可動マスの振動と前記第1の復元力発生要素及び第2の復元力発生要素の伸縮に応じた固有振動数を自動調整することを特徴とする請求項1に記載の制振装置。 - 前記演算回路において、
前記第1のセンサ及び第2のセンサから得られた加速度信号の値をデジタル化する手段と、
デジタル化されたセンサ信号を離散フーリエ変換し、平滑化することで2つの離散スペクトルを求める手段と、
前記2つの離散スペクトルを比較し、誤差信号を取得する手段と、
前記誤差信号を最小とするようにフィードバックする手段と、
を設けたことを特徴とする請求項3に記載の制振装置。 - 前記演算回路において、
前記第1のセンサ及び第2のセンサから得られた加速度信号の値をデジタル化する手段と、
デジタル化されたセンサ信号を離散フーリエ変換して、得られた2つの信号の位相差を求める手段と、
前記位相差を90°へ近づけるようフィードバックする手段と、
を設けたことを特徴とする請求項3に記載の制振装置。
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