JPH062736A - 能動制振装置 - Google Patents
能動制振装置Info
- Publication number
- JPH062736A JPH062736A JP16104592A JP16104592A JPH062736A JP H062736 A JPH062736 A JP H062736A JP 16104592 A JP16104592 A JP 16104592A JP 16104592 A JP16104592 A JP 16104592A JP H062736 A JPH062736 A JP H062736A
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- Japan
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- vibration
- damper
- damping device
- actuator
- dynamic vibration
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、動吸振器の振動子を大型化するこ
となく大きな制振効果が得られるハイブリッド型能動制
振装置を提供することを目的とする。 【構成】 振動子２，復元要素３および減衰要素４が動
吸振器１を構成する。動吸振器１は制振対象構造物５に
第２の復元要素１２によって支持された中間マス１１の
上に支持されている。動吸振器１にはアクチュエータ６
で起振力が与えられる。アクチュエータ６は、制振対象
構造物５と振動子２に取付けられた振動検出器８からの
信号をもとに演算・制御装置９で演算された値によって
出力するパワーアンプ１０で駆動される。動吸振器１
は、基部を第二復元要素１２で弾性支持されているので
その振動子２の振動変位が大きくなり制振効果を高めて
いる。
となく大きな制振効果が得られるハイブリッド型能動制
振装置を提供することを目的とする。 【構成】 振動子２，復元要素３および減衰要素４が動
吸振器１を構成する。動吸振器１は制振対象構造物５に
第２の復元要素１２によって支持された中間マス１１の
上に支持されている。動吸振器１にはアクチュエータ６
で起振力が与えられる。アクチュエータ６は、制振対象
構造物５と振動子２に取付けられた振動検出器８からの
信号をもとに演算・制御装置９で演算された値によって
出力するパワーアンプ１０で駆動される。動吸振器１
は、基部を第二復元要素１２で弾性支持されているので
その振動子２の振動変位が大きくなり制振効果を高めて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船舶等の乗物の居住区構
造の水平振動や上下振動の制振に適用されることはもと
より、橋梁や展望塔、建築物などの陸上構造物の制振に
も適用される制振装置に関する。
造の水平振動や上下振動の制振に適用されることはもと
より、橋梁や展望塔、建築物などの陸上構造物の制振に
も適用される制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のハイブリッド型能動制振装置は、
図６に模式的に示すように振動重錘などの振動子２とコ
イルばねや吊振り子などの復元要素３および粘性油減衰
器などの減衰要素４で構成される動吸振器１が、制振対
象構造物５に配設されている。
図６に模式的に示すように振動重錘などの振動子２とコ
イルばねや吊振り子などの復元要素３および粘性油減衰
器などの減衰要素４で構成される動吸振器１が、制振対
象構造物５に配設されている。
【０００３】ここで、この動吸振器１の固有振動数ω
は、制振対象構造物５の固有振動数ω 0 にチューニング
させるように振動子２の慣性パラメータや復元要素３の
復元力パラメータを設定している。
は、制振対象構造物５の固有振動数ω 0 にチューニング
させるように振動子２の慣性パラメータや復元要素３の
復元力パラメータを設定している。
【０００４】また、振動子２にはアクチュエータ６が接
続されている。アクチュエータ６は、油圧型や動電型な
どの駆動装置で、振動子２に対する起振装置である。そ
の一例として図６では油圧アクチュエータの例を示す。
続されている。アクチュエータ６は、油圧型や動電型な
どの駆動装置で、振動子２に対する起振装置である。そ
の一例として図６では油圧アクチュエータの例を示す。
【０００５】ピストン７は、制振対象構造物５と振動子
２に取付けられた２つの振動検出器８で得られた信号を
もとに演算・制御装置９で演算された値によってパワー
アンプ１０で駆動され、起振力を振動子２に作用させて
振動子２に振動を発生させ、その慣性反力により制振対
象構造物５の制振を図る。
２に取付けられた２つの振動検出器８で得られた信号を
もとに演算・制御装置９で演算された値によってパワー
アンプ１０で駆動され、起振力を振動子２に作用させて
振動子２に振動を発生させ、その慣性反力により制振対
象構造物５の制振を図る。
【０００６】前述した従来のハイブリッド型能動制振装
置では、制振効果を増すためには、動吸振器１の振動子
２の慣性パラメータ（例えば質量Ｍ）を大きく、またア
クチュエータ６の出力を大きくする必要がある。
置では、制振効果を増すためには、動吸振器１の振動子
２の慣性パラメータ（例えば質量Ｍ）を大きく、またア
クチュエータ６の出力を大きくする必要がある。
【０００７】また、前述した従来のハイブリッド型能動
制振装置では、制振効果を増すためには、動吸振器１の
振動子２の振動変位を大きくし、慣性反力を大きくする
必要がある。つまり、このようなハイブリッド型能動制
振装置に適用する駆動装置では、その可動ストロークを
大きくとる必要がある。
制振装置では、制振効果を増すためには、動吸振器１の
振動子２の振動変位を大きくし、慣性反力を大きくする
必要がある。つまり、このようなハイブリッド型能動制
振装置に適用する駆動装置では、その可動ストロークを
大きくとる必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のもの
にみられた前述したような欠点のないハイブリッド型能
動制振装置を提供することを課題としている。即ち、本
発明は、制振子を大型化したり、これに振動を与えるた
めのアクチュエータを大出力化することなく、大きな制
振効果が得られるハイブリッド型能動制振装置を提供す
ることを課題としている。
にみられた前述したような欠点のないハイブリッド型能
動制振装置を提供することを課題としている。即ち、本
発明は、制振子を大型化したり、これに振動を与えるた
めのアクチュエータを大出力化することなく、大きな制
振効果が得られるハイブリッド型能動制振装置を提供す
ることを課題としている。
【０００９】また、本発明は、アクチュエータとして大
出力・小ストローク型の駆動装置を適用可能なハイブリ
ッド型能動制振装置を提供することを課題としている。
出力・小ストローク型の駆動装置を適用可能なハイブリ
ッド型能動制振装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によるハイブリッ
ド型能動制振装置では、制振構造物に弾性支持した中間
マス上に動吸振器を支持し、この動吸振器に外部から起
振エネルギーを与える。
ド型能動制振装置では、制振構造物に弾性支持した中間
マス上に動吸振器を支持し、この動吸振器に外部から起
振エネルギーを与える。
【００１１】また、本発明によるハイブリッド型能動制
振装置では、制振対象構造物に弾性支持した中間マス上
に動吸振器を支持し、外部からの起振エネルギーをこの
中間マスを介して動吸振器に与える構成も採用する。
振装置では、制振対象構造物に弾性支持した中間マス上
に動吸振器を支持し、外部からの起振エネルギーをこの
中間マスを介して動吸振器に与える構成も採用する。
【００１２】
【作用】本発明によるハイブリッド型能動制振装置で
は、前記したように制振対象構造物に弾性支持した中間
マス上に動吸振器を支持しているので、動吸振器の振動
慣性反力による制振作用を拡大させることが出来て、制
振効果を高めることができる。
は、前記したように制振対象構造物に弾性支持した中間
マス上に動吸振器を支持しているので、動吸振器の振動
慣性反力による制振作用を拡大させることが出来て、制
振効果を高めることができる。
【００１３】また、本発明において、動吸振器を支持し
ているこの中間マスを介して動吸振器に起振力を与える
構成としたものでは、その駆動のためのアクチュエータ
のストロークを小さくでき、大出力・小ストローク型ア
クチュエータを適用して小型で高性能の制振装置をなし
うる。以上のように、本発明による装置は大振幅の振動
の制振を達成できる。
ているこの中間マスを介して動吸振器に起振力を与える
構成としたものでは、その駆動のためのアクチュエータ
のストロークを小さくでき、大出力・小ストローク型ア
クチュエータを適用して小型で高性能の制振装置をなし
うる。以上のように、本発明による装置は大振幅の振動
の制振を達成できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基いて具体
的に説明する。なお、図１から図５に示す実施例におい
て、図６に示す従来の装置と同様の部分には同じ符号を
付してあり、それらの説明は省略する。 （第１実施例）まず、図１について説明する。図１に示
された矢印方向は振動の方向を示している。同図におい
て、振動子２と復元要素３および減衰要素４で構成され
る動吸振器１の基部に中間マス１１が配設され、中間マ
ス１１と制振対象構造物５の間にはコイルばねや防振ゴ
ムなどの第２の復元要素１２が装備されている。
的に説明する。なお、図１から図５に示す実施例におい
て、図６に示す従来の装置と同様の部分には同じ符号を
付してあり、それらの説明は省略する。 （第１実施例）まず、図１について説明する。図１に示
された矢印方向は振動の方向を示している。同図におい
て、振動子２と復元要素３および減衰要素４で構成され
る動吸振器１の基部に中間マス１１が配設され、中間マ
ス１１と制振対象構造物５の間にはコイルばねや防振ゴ
ムなどの第２の復元要素１２が装備されている。
【００１５】また、振動子２には、アクチュエータ６が
接続されている。アクチュエータ６は、油圧型や動電型
アクチュエータが考えられるが、その一例として図１で
は、油圧アクチュエータの例を示している。アクチュエ
ータ６のピストン７は、制振対象構造物５と振動子２に
取付けられた２つの振動検出器８で得られた信号をもと
に演算・制御装置９で演算された値によってパワーアッ
プ１０で駆動され、振動子２を起振し、その振動慣性反
力が制振対象構造物５に制振力として作用する。
接続されている。アクチュエータ６は、油圧型や動電型
アクチュエータが考えられるが、その一例として図１で
は、油圧アクチュエータの例を示している。アクチュエ
ータ６のピストン７は、制振対象構造物５と振動子２に
取付けられた２つの振動検出器８で得られた信号をもと
に演算・制御装置９で演算された値によってパワーアッ
プ１０で駆動され、振動子２を起振し、その振動慣性反
力が制振対象構造物５に制振力として作用する。
【００１６】ここで、アクチュエータ６で発生する力ｕ
が成す仕事Ｕは（１）式で表わすことができる。
が成す仕事Ｕは（１）式で表わすことができる。
【００１７】 Ｕ＝ｕ・（ｘ2 −ｘ1 ）…………………………………………… （１） 但し、ｘ1 ：制振対象構造物５の振動変位 ｘ2 ：振動子２の振動変位 ｕ ：アクチュエータ６に発生する力 本発明の制振装置では、動吸振器１の基部を第２の復元
要素１２によって弾性支持しているので、（１）式にお
けるｘ2 は従来の制振装置より大きくなる。即ち、同一
の力ｕに対して、従来型制振装置より大きな仕事Ｕをこ
の振動系に与えることができ大きな制振効果を得ること
ができる。
要素１２によって弾性支持しているので、（１）式にお
けるｘ2 は従来の制振装置より大きくなる。即ち、同一
の力ｕに対して、従来型制振装置より大きな仕事Ｕをこ
の振動系に与えることができ大きな制振効果を得ること
ができる。
【００１８】即ち制振時の制振対象構造物５の振動変位
ｘ1 を無制振時の同構造５の振動変位ｘ0 で除した値を
Ｅとしこの値Ｅで制振効果を表わすとＥが小さいほど制
振効果が大きいと伝える。このとき、所要振動力ｕと制
振効果Ｅの関係を本発明によるハイブリッド型能動制振
装置と従来のハイブリッド型能動制振装置とで比較して
図３の（ａ）に示す。
ｘ1 を無制振時の同構造５の振動変位ｘ0 で除した値を
Ｅとしこの値Ｅで制振効果を表わすとＥが小さいほど制
振効果が大きいと伝える。このとき、所要振動力ｕと制
振効果Ｅの関係を本発明によるハイブリッド型能動制振
装置と従来のハイブリッド型能動制振装置とで比較して
図３の（ａ）に示す。
【００１９】また、図３の（ｂ）は、その場合の振動波
形の計算例を図示したものである。図３より本発明によ
る制振装置では、制振効果が高いことがわかる。従っ
て、また、同じ制振効果を得るための所要振動力ｕを小
さくできることがわかる。 （第２実施例）図２に第２実施例による装置が示されて
いる。図２に示す装置は、制振対象構造物５が矢印方向
に横に振動するのを制振する場合で、振動子２と中間マ
ス１１が、それぞれ、ころ１３によって横方向に振動可
能なように制振対象構造物５に支持されている点が図１
に示す第１実施例と異っている。しかし、その他の点は
第１実施例と同じで、その制振作用、効果も第１実施例
の場合と変わらないので、これ以上の説明は省略する。 （第３実施例）図４において、先の実施例の場合と同
様、矢印が振動方向を示している。同図において、振動
子２と復元要素３および減衰要素４で構成される動吸振
器１の基部に中間マス１１が配設され中間マス１１と制
振対象構造物５の間には、コイルばねや防振ゴムなどの
第２の復元要素１２が装備されている点は、先の実施例
と同様である。
形の計算例を図示したものである。図３より本発明によ
る制振装置では、制振効果が高いことがわかる。従っ
て、また、同じ制振効果を得るための所要振動力ｕを小
さくできることがわかる。 （第２実施例）図２に第２実施例による装置が示されて
いる。図２に示す装置は、制振対象構造物５が矢印方向
に横に振動するのを制振する場合で、振動子２と中間マ
ス１１が、それぞれ、ころ１３によって横方向に振動可
能なように制振対象構造物５に支持されている点が図１
に示す第１実施例と異っている。しかし、その他の点は
第１実施例と同じで、その制振作用、効果も第１実施例
の場合と変わらないので、これ以上の説明は省略する。 （第３実施例）図４において、先の実施例の場合と同
様、矢印が振動方向を示している。同図において、振動
子２と復元要素３および減衰要素４で構成される動吸振
器１の基部に中間マス１１が配設され中間マス１１と制
振対象構造物５の間には、コイルばねや防振ゴムなどの
第２の復元要素１２が装備されている点は、先の実施例
と同様である。
【００２０】また、中間マス１１には、アクチュエータ
６が接続されている。
６が接続されている。
【００２１】アクチュエータ６は、大出力・小ストロー
ク型アクチュエータであり、その一例として図４では圧
電素子の例を示す。アクチュエータ６は、振動検出器８
で得られた信号をもとに演算・制御装置９で演算された
値によってパワーアンプ１０で駆動され、中間マス１１
を起振し、その結果振動子２が大きく起振されてその振
動慣性反力が制振対象構造物５に制振力として作用す
る。
ク型アクチュエータであり、その一例として図４では圧
電素子の例を示す。アクチュエータ６は、振動検出器８
で得られた信号をもとに演算・制御装置９で演算された
値によってパワーアンプ１０で駆動され、中間マス１１
を起振し、その結果振動子２が大きく起振されてその振
動慣性反力が制振対象構造物５に制振力として作用す
る。
【００２２】本実施例の制振装置では、上述したように
中間マス１１がアクチュエータ６によって起振されるの
で、振動子２はその基部を励振される。ここで中間マス
１１の振動変位をｘ3 ，振動子２の振動変位をｘ2 とす
ると、ｘ 3 とｘ2 は次の関係にある。
中間マス１１がアクチュエータ６によって起振されるの
で、振動子２はその基部を励振される。ここで中間マス
１１の振動変位をｘ3 ，振動子２の振動変位をｘ2 とす
ると、ｘ 3 とｘ2 は次の関係にある。
【００２３】 ｘ2 ＝Ｑｘ3 ……………………………………………………… （２）式 但し、Ｑ：共振倍率 共振倍率Ｑは、減衰要素４の減衰定数に逆比例し、通常
の減衰要素４の場合、動吸振器１の固有振動数ωでのＱ
は１より十分大きくなる。
の減衰要素４の場合、動吸振器１の固有振動数ωでのＱ
は１より十分大きくなる。
【００２４】そこで、中間マス１１の振動変位ｘ3 は、
小さくても振動子２には大きな振動変位ｘ2 を発生させ
ることができ、振動子２に生ずる慣性力の反力が中間マ
ス１１を介して制振対象構造物５に制振力として作用す
る。
小さくても振動子２には大きな振動変位ｘ2 を発生させ
ることができ、振動子２に生ずる慣性力の反力が中間マ
ス１１を介して制振対象構造物５に制振力として作用す
る。
【００２５】従って本実施例の制振装置では、中間マス
１１を駆動するために、アクチュエータ６の駆動ストロ
ークは小さいながら、従来の制振装置と同様の制振効果
を得ることができる。
１１を駆動するために、アクチュエータ６の駆動ストロ
ークは小さいながら、従来の制振装置と同様の制振効果
を得ることができる。
【００２６】一般に、中間マス１１は、振動子２よりも
小さい。例えば、５００トンの制振対象構造物では振動
子は５トン程度なのに対し、中間マスは１トン位の値で
あり、中間マスを駆動する本実施例の効果は大きい。 （第４実施例）これは図５に示されているが、この実施
例では、アクチュエータ６が実施例３の場合と同様に圧
電素子で、かつ、このアクチュエータ６は中間マス１１
を起振している点を除いて図２に示した第２実施例と同
じである。その作用、効果は図４に示した第３実施例の
場合と同じなのでこれ以上の説明は省略する。
小さい。例えば、５００トンの制振対象構造物では振動
子は５トン程度なのに対し、中間マスは１トン位の値で
あり、中間マスを駆動する本実施例の効果は大きい。 （第４実施例）これは図５に示されているが、この実施
例では、アクチュエータ６が実施例３の場合と同様に圧
電素子で、かつ、このアクチュエータ６は中間マス１１
を起振している点を除いて図２に示した第２実施例と同
じである。その作用、効果は図４に示した第３実施例の
場合と同じなのでこれ以上の説明は省略する。
【００２７】以上、本発明による装置を図示した実施例
に基いて具体的に説明したが、これは単なる実施例にす
ぎず、装置の具体的構成、形状等は本発明の範囲内で種
々変更してよいことはいうまでもない。
に基いて具体的に説明したが、これは単なる実施例にす
ぎず、装置の具体的構成、形状等は本発明の範囲内で種
々変更してよいことはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるハイブ
リッド型能動制振装置では、動吸振器を制振対象構造物
に弾性支持した中間マス上に支持することによって、動
吸振装置の基部を弾性支持しているので動吸振器の振動
子の振動振幅が拡大し、従来のハイブリッド型能動制振
装置と比較して大きな制振効果を得ることができる。
リッド型能動制振装置では、動吸振器を制振対象構造物
に弾性支持した中間マス上に支持することによって、動
吸振装置の基部を弾性支持しているので動吸振器の振動
子の振動振幅が拡大し、従来のハイブリッド型能動制振
装置と比較して大きな制振効果を得ることができる。
【００２９】また、本発明によるハイブリッド型能動制
振装置において、動吸振装置の基部に中間マスを配設
し、この中間マスに起振力を与えるものにおいては、ア
クチュエータの所要ストロークを小さくすることができ
る。従って、大出力・小ストローク型アクチュエータを
ハイブリッド型能動制振装置に適用して、小型で高性能
の制振装置を実用化する事が出来る。また従来型の制振
装置では対抗不可能であった建築物制振における大きな
地震に必要な大振幅制振装置を実現することが出来る。
振装置において、動吸振装置の基部に中間マスを配設
し、この中間マスに起振力を与えるものにおいては、ア
クチュエータの所要ストロークを小さくすることができ
る。従って、大出力・小ストローク型アクチュエータを
ハイブリッド型能動制振装置に適用して、小型で高性能
の制振装置を実用化する事が出来る。また従来型の制振
装置では対抗不可能であった建築物制振における大きな
地震に必要な大振幅制振装置を実現することが出来る。
【図１】本発明の第１実施例に係る上下振動用制振装置
の構成図。
の構成図。
【図２】本発明の第２実施例に係る水平振動用制振装置
の構成図。
の構成図。
【図３】本発明による制振装置の制振効果を示すグラフ
で（ａ）は所要振動力ｕと制振効果Ｅの関係を表わし、
（ｂ）はその振動波形を表わす。
で（ａ）は所要振動力ｕと制振効果Ｅの関係を表わし、
（ｂ）はその振動波形を表わす。
【図４】本発明の第３実施例に係る上下振動用制振装置
の構成図。
の構成図。
【図５】本発明の第４実施例に係る水平振動用制振装置
の構成図
の構成図
【図６】従来の制振装置の構成図。
１ 動吸振器 ２ 振動子 ３ 復元要素 ４ 減衰要素 ５ 制振対象構造 ６ アクチュエータ ７ ピストン ８ 振動検出器 ９ 演算・制御装置 １０ パワーアンプ １１ 中間マス １２ 第２の復元要素 １３ ころ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (2)
- 【請求項１】 動吸振器と同動吸振器に外部から起振エ
ネルギーを供給する起振装置を組み合せた能動制振装置
において、前記動吸振器を制振対象構造物に弾性支持し
た中間マス上に支持したことを特徴とする能動制振装
置。 - 【請求項２】動吸振器と同動吸振器に外部から起振エネ
ルギーを供給する起振装置を組合せた能動制振装置にお
いて、前記動吸振器を制振対象構造物に弾性支持した中
間マス上に支持すると共に、前記起振装置の起振エネル
ギーを前記中間マスを介して前記動吸振器に供給するこ
とを特徴とする能動制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16104592A JPH062736A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 能動制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16104592A JPH062736A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 能動制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062736A true JPH062736A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15727555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16104592A Withdrawn JPH062736A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 能動制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08115086A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Nkk Corp | アクティブ防振方法及びその装置 |
| JP2017510494A (ja) * | 2014-03-20 | 2017-04-13 | マクレガー フィンランド オサケイティエＭａｃｇｒｅｇｏｒ Ｆｉｎｌａｎｄ Ｏｙ | 貨物船用ラッシングブリッジ |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16104592A patent/JPH062736A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08115086A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Nkk Corp | アクティブ防振方法及びその装置 |
| JP2017510494A (ja) * | 2014-03-20 | 2017-04-13 | マクレガー フィンランド オサケイティエＭａｃｇｒｅｇｏｒ Ｆｉｎｌａｎｄ Ｏｙ | 貨物船用ラッシングブリッジ |
| TWI633037B (zh) * | 2014-03-20 | 2018-08-21 | 麥奎格芬蘭公司 | 貨船之拉繫橋 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |