JPH07190137A

JPH07190137A - 振動部材用の支承装置

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Publication number: JPH07190137A
Application number: JP6283669A
Authority: JP
Inventors: Markus Leibach; ライバッハマルクス; Georg Feurer; フォイラーゲオルク
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1995-07-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: EP0655566A1; DE4340034C1; US5520375A; DE59401159D1; BR9403908A; JP2706051B2; ES2096377T3; EP0655566B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】発生する障害振動が全体的に最適に補償され
るように改善された支承装置を提供する。【構成】機械部材２４の上に支持される支持体２３
と、ばね体により支持体の上に支持される支承体と、駆
動装置により、作動により条件づけられて開始される振
動における方向と平行に往復運動する慣性質量体を備
え、該慣性質量体は弾性的に支承されていて励起する振
動とは反対方向へ可調整に運動され、かつばねにより支
持体２３と結合されている形式の、振動する部材１のた
めの支承装置において、慣性質量体と弾性体が流体によ
り接触されていない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械部材の上に支持さ
れる支持体と、ばね体により支持体の上に支持される支
承体と、駆動装置により、作動により条件づけられて開
始される振動における方向と平行に往復運動する慣性質
量体を備え、該慣性質量体は弾性的に支承されていて励
起する振動とは反対方向へ可調整に運動されかつばねに
より支持体と結合されている形式の、振動する部材のた
めの支承装置に関する。

【０００２】

【従来技術】前述の形式の支承装置はドイツ連邦共和国
特許第３４３３２５５号公報に示されている。振動減衰
用の支承装置が示されており、その減衰装置と補償壁が
能動的に制御される。プロセス計算器を含む制御ユニッ
トを介して操作素子が作動される。その目的は、振動体
の障害振動に起因する、減衰器流体中の圧力変動の補償
を達成するためである。プロセス計算器は、信号発信器
により検出される参照信号たとえばエンジン回転数なら
びに、振動体の状態を特徴づける少なくとも１つの別の
信号を入力される。さらにプロセス計算器はこの参照量
に依存して任意にプログラミング可能である。この種の
制御により、発生する振動体固有の障害振動を全体的に
良好に補償可能にするための、それ自体は良好な前提が
提供されている。しかし各々の適用事例のためにプロセ
ス計算器の、全般にわたる新たなプログラミングが必要
とされる。そのためたとえば、相異なる構造と装備を有
する車両に適用する場合は著しく高価になる。しかしこ
れによっては空気により伝えられる音成分の検出は行え
ない。しかし、実際の運転中に得られる実際に生ずる、
および生じ得る障害振動のスペクトルは、これによって
は不十分にしかカバーすることができない。多額の費用
により算出されて特性領域の中に格納された制御データ
の使用も、装置そのものにおける２次変化が生じない場
合しか、たとえば支持される質量体の重量の変化および
／またはゴム支持体中に含まれているゴム成分の弾性の
老化による変化を許容できない場合しか、用いられな
い。ドイツ連邦共和国特許第４１０４１６８号に液圧で
振動が減衰されるゴム支持体が示されている。この支持
体は、振動運動をする機械装置を支持体の上に支持のた
めに用いられる。この場合、流体の充填された動作室
に、電磁式駆動装置を有するアクチュエータが配属され
ている。この駆動装置は制御装置を有し、この制御装置
は機械装置の第１信号発信器から信号が導かれるよう
に、この発信器と接続されている。この制御装置は信号
発生器、特性領域制御装置と出力段としての電力増幅器
を含む。この中に含まれているアクチュエータは電磁式
駆動装置を有する。そのため、振動をゴム支承体の上部
へ導く際に流体の充填された動作室の中に惹起される圧
力変化を、機械部材への伝達が行なわれ得ないように、
打ち消すことができる。液圧式減衰支承体は調整装置も
含めて、エンジンに発生する振動と関連づけた時にだけ
使用され得る。そのため別の部材に発生した振動は検出
されない。支持体ならびに障害振動調整用の広範囲の回
路機構の複雑な構成がコストを上昇させる。

【０００３】ドイツ連邦特許出願公開公報第４１２３２
５４号に、能動的な支持体部材たとえば自動車における
駆動機構の支承装置の支承体部材用の制御装置が示され
ている。個々にまたはグループにまとめて配置された能
動的な支承体部材、たとえば自動車における駆動機構の
支持のための能動的な支持体部材のための制御装置が示
されている。この制御装置は障害振動と車両の固有の参
照量を検出するセンサを有する。これらの参照量はたと
えばエンジン回転数、係合投入されている変速段、絞り
弁位置等である。この制御装置は、センサからの信号を
処理するための制御装置と、制御回路の出力信号に依存
して支持体部材に影響を与えるアクチュエータを有す
る。この制御回路はメモリに記憶されている車両固有の
特性領域にも依存する。この特性領域は試行で設定さ
れ、これから、センサにより検出された値と関連づけ
て、制御回路を処理する信号が発生される。この特性領
域において、センサにより検出される空気伝達値と、高
い費用でのみ測定可能な別の量が考慮される。欠点は複
雑な回路装置にある。あまりにも多くの測定値が検出さ
れ、そのため著しく多くのメモリ容量を設ける必要があ
る。その結果、コストが上昇する。支承装置については
詳細に特別には示されていない。

【０００４】

【発明の解決すべき課題】本発明の課題は冒頭に述べた
形式の支承装置を、発生する障害振動が全体的に最適に
補償されるように改善することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
請求項１の特徴部分に示された構成により解決されてい
る。有利な構成が従属形式の請求項に示されている。

【０００６】

【発明の効果】本発明による支承装置は、慣性質量体と
ばねが流体により接触されない構成により特徴づけられ
る。支持体は簡単に構成されたゴム支持体および／また
は金属支持体から構成されるため、複雑な構成でかつ操
作が複雑な流体支承体を使用する必要のない利点を有す
る。流体支持体として構成された支持体は、車両のエン
ジンと常に結合されている。この場合、エンジンにおけ
る高い温度が流体支持体に不利に作用することもあり得
る。本発明による支承装置の使用の際は、即ち障害振動
補償用の可調整の振動減衰器と結合された支承装置は、
すべての振動体に使用できる。さらに振動する部材とし
てモータだけでなく、変速器、空調装置、発電機、また
はたとえば車両の車輪もあげられる。振動減衰器は所定
の個所だけに取付けできるだけでなく、たとえば補助フ
レーム、長い桁、エンジンまたは車体の任意の個所にも
取り付けることができる。振動減衰器において、慣性質
量体とばねから成る振動系の固有周波数は最高でも、往
復運動の周波数と同じ大きさに設定されている。慣性質
量体は、支持板に、これに対して運動せずに固定された
プランジャコイルにより、運動される。ばね素子はプラ
ンジャコイルにより変形可能である。慣性質量体は容器
状磁石により構成されている。この容器状磁石は、プラ
ンジャコイルを半径方向に内側と外側で少なくとも部分
的に同心的に囲みさらに案内部材によりプランジャコイ
ルの軸に平行に案内されている。その利点は、振動開始
の際に、互いに運動する部材と、運動方向に実質的に平
行に延在する磁界により貫通される空隙に対する平行な
案内により、常に一様な空隙の幅が維持され、これによ
り振動減衰器が直線的な作動特性を有する。磁界は空隙
中を半径方向に走行しそのためばね素子へ、設定された
運動方向へはスタティックなバイアス力を発生しない。
ばね素子がスタティックな磁力によりスタティックに負
荷を受けないため、使用時間が増加する場合も、ばね材
料の一様な設定は行わない。振動減衰器は、開始された
振動を能動的に低減できる。振動減衰器はさらに所期の
ように振動するように励振できる。その目的は、振動
を、隣り合う部材において、その周波数と強さに関して
所望のように変化させるためである。慣性質量体とばね
から成る振動減衰器は１つの別個のケーシング中に収容
されている。磁石ケーシングと磁石から成る容器状磁石
は、プランジャコイルの軸線に平行に運動可能な地震質
量を構成する。ケーシングは機械部材の、支承装置とは
反対側に取り付けられている。プランジャコイルへの交
流電流の案内の際に、容器状磁石と機械部分に取り付け
られている−これは一方では容器状磁石の慣性質量体
に、他方では機械部に支持されている−支持板との間に
力が発生される。この種の構成において著しく重要なこ
とは、プランジャコイルは、別個に取り付けられた保持
体によらずに機械部材に取り付けなければならないこと
である。長い使用期間中の良好な使用特性を得る目的
で、および能動的な可調整の振動減衰器を種々の組み込
み位置において使用可能にする目的で、プランジャコイ
ル支持体を形成する支持板と容器状磁石との間にばね素
子の形式の弾性懸架部材が設けられる。この懸架部材は
容器状磁石を所定のように空間的なゼロ位置において保
持する。案内部材は容器状磁石をプランジャコイルに関
係づけて、次のように案内する。即ち容器状磁石へ横方
向の力が作用する場合も、磁石とコイルとの間に許容さ
れない摩擦または力の作用が現われないように案内す
る。容器状磁石の慣性質量体の質量と振動する部材の質
量との比は１／１００〜１／１０００である。ばね素子
は弾性プラスティック材料から形成できる。振動減衰器
の構造を、部材を少なくして複雑化しないようにすると
有利である。容器状磁石の慣性質量と減衰されるべき振
動に依存してばね素子の弾性係数を、相応の材料選択に
より定めることができる。

【０００７】振動する部材により励振される、機械部材
に関連する音響的に障害となる振動からの著しく改善さ
れた遮断の目的で、振動減衰器は調整回路と結合でき
る。有利に第１信号発信器に信号発生器が後置接続され
ている。この信号発生器は２つの高調波の第１信号なら
びに第２信号を発生する。第１信号は互いに位相が異な
り振動する部材の振動に一致する周波数を有する。第２
信号はこの周波数を、この第２信号が特性直線素子−そ
の入力信号と出力信号との間の関数関係は任意に設定さ
れる−へ導かれるように、再生する。これらの特性曲線
素子の出力信号は正弦波発生器の第１信号に乗算され、
このようにして得られた第３の信号は対毎に加算され
る。このようにして得られた信号は次にそれぞれセンサ
の第４の信号−これは機械の相対運動の特性を表わす−
と乗算される。このようにして得られた第５の信号は、
任意に設定されるべき伝送素子へそれぞれ導かれる。−
この伝送素子は任意に設定可能な周波数の上側に低域通
過特性を有する。このようにして得られた第６の信号は
正弦波発生器の信号と乗算され、このようにして得られ
た第７の信号は第８の信号へ加算される。この信号は電
力増幅器において増幅されて振動減衰器の作動のために
用いられる。少なくとも１つのセンサにアナログディジ
タル変換器を後置接続し、さらに電力増幅器にアナログ
ディジタル変換器を前置接続すると有利であることが示
された。これにより達せられることは、振動減衰器の制
御を、ディジタル式制御ユニットの使用の下に、著しく
良好に実現できることである。この場合、任意にプログ
ラミング可能なユニットの使用は有利である。基本的に
正弦波発生器、加算素子、分岐点、乗算器、伝送素子お
よび電力増幅器を全部または部分的にディジタル式ユニ
ットで実現すると有利である。複数個の関数の実現は任
意に選定可能である。

【０００８】特性曲線素子のディジタルによる実現は著
しく有利である。この場合、振動する部材の振動の周波
数を特徴づける正弦波発生器の第２信号と、特性曲線素
子の出力信号との間の複雑な関数関係も実現できる。こ
の種の関係はその都度に定められる周波数領域のために
区間毎に一定値として設定され、テーブルの形式で記憶
できる。調整は融通性をもってこの種のディジタル形式
による実現のための種々の作動条件に適合化できる。Ａ
／Ｄ変換器にアナログ低域通過フィルタを前置接続する
ことが必要とされる時もある。その目的はエイリアス作
用を回避し、さらにＡ／Ｄ変換器にアナログの低域通過
フィルタを後置接続し、出力結合されるべき信号の階段
状の経過を平滑化し、このように平滑化された信号を電
力増幅器へ導くためである。この付加的なフィルタは、
特性曲線素子を用いて実現される関数においても考慮す
る必要がある。さらに達せられるべきことは、信号発生
器により発生される両方の第１信号の間の位相差も、信
号発生器により発生される、振動する部材の振動周波数
を特徴づける第２の信号に依存して定められる。このこ
とはたとえば不作動時間素子、アナログまたはディジタ
ルフィルタ、シフトレジスタ等の使用の下に達せられ
る。この回路により振動減衰器の調整が、著しく小数の
計算演算しか必要とされないように行われる。振動減衰
器の調整の実現の際に、必要とされる所要メモリはわず
かである。予備試行において求められた、制御において
特性曲線素子を用いて実現される関数関係は記憶する必
要がある。振動減衰器の調整は著しく大きい周波数範囲
に対して適しており、調整技術の点において著しく高い
堅牢性により特色づけられている。電力増幅器、振動減
衰器、機械部材およびセンサのダイナミック特性の変化
は広い範囲において許容できる。調整は、遮断されるべ
き振動の迅速な周波数変化へ応動する。たとえば振動部
材の回転数変化に起因する周波数変化へ応動する。

【０００９】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１０】

【実施例】振動する部材１のための支承装置は支承体２
３を含み、この支持体は機械部２４たとえば車体の上に
支持されている。支持体２３はばねにより振動減衰器２
５の慣性質量体と結合されている。慣性質量体３２とば
ね２８から構成されているこの振動系は、流体により接
触されない。

【００１１】支持体２３は簡単に構成されたゴム層およ
び／または金属層から成る。支持体２３と振動減衰器２
５との結合部材は、振動する各々の部材に発生する全部
の障害振動の振動補償のために用いられる。振動する部
材はたとえばモータ、変速器、空調コンプレッサ、発電
機であり、あるいは車両の車輪でもある。換言すれば本
発明による装置は車両の所定の個所だけにではなく、振
動する部材が存在するいかなる個所にも取り付けること
ができる。

【００１２】図２は使用される振動減衰器２５を示す。
往復運動する機械部材２４に取り付けられている能動的
振動減衰器２５が示されている。振動減衰器２５は、機
械部材２４と結合されている支持板２６を有する。ここ
に図示されている実施例において、機械部材２４と支持
板２６は互いに螺合されている。振動減衰器２５の慣性
質量体は容器状磁石３２により形成されている。この容
器状磁石３２は磁石３４と磁石ケーシング３３を含む。
慣性質量は磁石ケーシング３３の質量の変化により変化
できる。このことにより、および同じく可変に構成され
たばね素子２８により、振動減衰器２５の固有振動数は
所望の値へ設定できる。容器状磁石３２はプランジャコ
イル３５を半径方向に内側と外側に含む。プランジャコ
イル３５は支持板２６に非可動に取り付けられている。
プランジャコイル３５はそれぞれ図示されていない端子
を有し、給電ユニットにより交流電流が加えられる。プ
ランジャコイル３５は機械部材２４の運動に対して平行
に設けられている。容器状磁石３２はばね素子２８によ
り、支持板２６に振動可能に取り付けられている。プラ
ンジャコイル３５の制御により、機械部材２４の中へ導
かれた振動は低減されるか、または逆方向振動の導入に
より減衰できる。機械部材２４の振動に依存して交流電
流がプランジャコイル３５の中へ導かれる。その結果、
容器状磁石３２と支持板２６との間に力が発生する。支
持板は軸方向に、互いに隣り合う、振動可能に互いに懸
架された部分に支持される。容器状磁石３２は磁石ケー
シング３３と磁石３４から構成されている。磁石３４
は、半径方向に磁化されたリング磁石３１から構成され
ている。磁石ケーシング３３はその外周の領域において
圧力ばめ３０により、支持板２６の縁領域２９と結合さ
れている。支持板２６と縁領域２９は、弾性プラスチッ
ク材料から成るばね素子２８により互いに結合されてい
る。容器状磁石３２はその内周の領域において、軸線方
向の突出部３７により貫通される。この突出部はパイプ
状に構成されており、支持板２６に非可動的に取り付け
られている。突出部３７はその外周の領域において摩擦
低減用の表面コーティング３９が設けられている。その
目的は、交流電流の案内の際の振動減衰器の応動特性を
改善するためである。使用される振動減衰器２５によ
り、たとえばアンバランス励振された振動部材１から生
ずる高調波振動の遮断が可能となる。高調波のアンバラ
ンス振動の周波数は、振動部材１の回転数と一定の関係
があり、したがって測定可能である。そのため信号３．
８が発生され、その周波数は高調波のアンバランス励振
の周波数と一致する。この信号は大きさと位相に関し
て、この信号３．８が電力増幅器２２を介して振動減衰
器２５へ導かれる時に、所望の振動遮断が達せられるよ
うに、形成する必要がある。以後の考察のために、振動
部材１がたとえば４気筒エンジンが用いられることを前
提とする。この種のエンジンにおいては、たとえばその
周波数がエンジン回転数の２倍に相応する振動が発生す
る。

【００１３】信号発信器２は周期的な時間信号を供給す
る。その周期期間は、遮断されるべき振動の周期期間と
固定の比を有する。

【００１４】この種の信号発信器はたとえば振動部材１
の運動を評価できる。この場合、特に、障害となる信号
成分は除去する必要がある。別の構成は、回転する部材
の１回転毎に一定数のパルスを送出するセンサを使用す
る点にある。この一例はいわゆるＯＴセンサである。こ
のセンサは、ストロークピストン機械の所定のピストン
が上死点にある時を信号化する。これにより正確にクラ
ンク軸１回転毎の１つのパルスが得られる。

【００１５】信号発生器３は信号発信器２の時間信号を
入力されてこれから２つの、相異なる位相の高調波振動
を発生する。これらの両方の高調波振動の間の位相差は
周波数に依存して制御することもできる。これらの高調
波振動の周波数は、遮断されるべき振動の周波数と同一
である。

【００１６】正弦波発生器の出力信号は次の式で示す。

【００１７】ｕ₁（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ）ｕ₂（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ＋ｐｈｉ（ｗ））ただしｗは遮断されるべき振動の角周波数である。

【００１８】次の特別な場合がある：ｐｈｉ（ｗ）＝一定＝９０° そのため：ｕ₁（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ）ｕ₂（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ＋９０°）＝ｃｏｓ（ｗｔ）またはｕ₁（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ）ｕ₂（ｔ）＝ｓｉｎ（ｗｔ−ｗＴ）＝ｓｉｎ（ｗ（ｔ−
Ｔ））＝ｕ₁（ｔ−Ｔ）周波数に依存する位相角は、ｐｈｉ（ｗ）＝−ｗ＊Ｔにより形成される。ただしＴは適切な不作動時間であ
る。

【００１９】ｕ₁をＴだけ時間的に遅延されることによ
りｕ₂が得られる。このことはたとえばディジタル形式
で実現する場合に有利である。Ｔがサンプリング時間間
隔の整数倍を表わす時は、ｕ₁の時間的なシフトはシフ
トレジスタの使用の下に実現される。この可能な構成
は、機械の作動回転数領域が制限されている時に設ける
ことができる。

【００２０】振動減衰器２５の調整の実施のために必要
とされることは、ｐｈｉ(ｗ)が１８０°の整数倍であっ
てはならずかつ０とは異なることである。

【００２１】付加的に信号発生器から、アンバランスに
励振された機械のアンバランス周波数を特徴づける信号
が発生される。この種の信号はたとえば、相応の振動の
周波数または周期期間に比例する。

【００２２】この種の信号発生器の必要な所属の構成部
材は次の素子である。

【００２３】ＰＬＬ回路トラッキングフィルタディジタル発振器。

【００２４】信号発生器３の出力信号ｕ₁(ｔ)は、乗算
器１９の使用の下で、伝達素子１７の出力信号ｒ₁(ｔ)
により生成される；信号発生器３の出力信号ｕ₂(ｔ)
は、乗算器２０の使用の下で、伝達素子１８の出力信号
ｒ₂(ｔ)により生成される。

【００２５】次のようにして信号が得られる。

【００２６】ｖ₁（ｔ）＝ｒ₁（ｔ）・ｕ₁（ｔ）＝ｒ
₁（ｔ）・ｓｉｎ（ｗｔ）ｖ₂（ｔ）＝ｒ₂（ｔ）・ｕ₂（ｔ）＝ｒ₂（ｔ）・ｓｉｎ
(ｗｔ＋ｐｈｉ(ｗ)) 即ち直線的な振幅変調が実施される。ただしｗは機械部
材２４のアンバランス励振の角周波数ないし振動の周波
数を表わす。

【００２７】信号ｖ₁とｖ₂は加算器２１の使用の下に加
算されて電力増幅器２２へ導かれる。電力増幅器は振動
減衰器２５を制御して、機械部材２４の運動を生ぜさせ
る。振動減衰器２５により生ぜさせられたこの運動は、
振動する部材１のアンバランスにより生ぜさせられた運
動により重畳される。全体の運動は信号発信器１６によ
り検出される。

【００２８】次に前提とされることは、電力増幅器２
２、振動減衰器２５、機械部分２４および信号発信器２
が直線的な特性を有することである。以下ではこれらの
互いに結合されている素子を部分装置と称する。

【００２９】直線的なこの部分装置に対して、過渡振動
の終了した状態においては、電力増幅器２２の高調波の
入力信号はｘ(ｔ)＝ｒ₁（ｔ）ｓｉｎ（ｗｔ）＋ｒ₂（ｔ）ｓｉｎ
(ｗｔ＋ｐｈｉ(ｗ))、であり、センサ１６の出力側における高調波の出力信号
３．４はｇ(ｔ)＝ｒ₁(ｔ)ａｂｓ(Ｇ(ｊｗ))ｓｉｎ(ｗｔ＋ａｒｇ
(Ｇ(ｊｗ))＋ｒＴ２(ｔ)ａｂｓ(Ｇ(ｊｗ))ｓｉｎ(ｗｔ
＋ｐｈｉ(ｗ)＋ａｒｇ(ｇ(ｊｗ))) である。ただし変化された振幅ａｂｓ(Ｇ(ｊｗ))と位相
角(Ｇ(ｊｗ))で生成される。Ｇ(ｊｗ)は増幅器入力側２
２とセンサ出力側１６との間の調整伝達関数であり、ｒ
₁(ｔ)とｒＴ２(ｔ)は適切に設定されるべき振幅であ
る。

【００３０】さらに部材１の高調波運動は信号発信器１
６において高調波信号ｚ(ｔ)＝Ｚ(ｔ)ｓｉｎ(ｗｔ＋ｇａｍｍａ(ｗ)) を生成する。

【００３１】この信号の振幅Ｚ(ｔ)と位相ｇａｍｍａ
(ｗ)は振動する部材１のアンバランス力により、ならび
にダイナミック特性により影響される。

【００３２】簡単化のために以下では周期的な信号だけ
が発生すると前提する。そのためセンサ信号ｓ(ｔ）に
より特徴づけられる機械部材２４の運動は、電力増幅器
入力側ｘ(ｔ）における信号への作用を有すると共に、
次の式で与えられる。

【００３３】ｓ(ｔ)＝ｒ₁(ｔ)ａｂｓ(Ｇ(ｊｗ))ｓｉｎ
(ｗｔ＋ａｒｇ(Ｇ(ｊｗ)))＋ｒ₂(ｔ)ａｂｓ(Ｇ(ｊｗ))
ｓｉｎ(ｗｔ＋ｐｈｉ(ｗ)＋ａｒｇ(Ｇ(ｊｗ)))＋Ｚ(ｔ)
ｓｉｎ(ｗｔ＋ｇａｍｍａ(ｗ))。

【００３４】振幅ｒ₁(ｔ)とｒ₂(ｔ)の整合は、センサ信
号ｓ(ｔ)により特徴づけられる機械部２４の運動が短時
間で最小化されるように行うべきである。このことを達
成するために、ここに示された方法において、部分装置
の調整伝達関数を予備的な試行において求めることが必
要とされる。

【００３５】電力増幅器入力側２２とセンサ１６との間
で測定された伝達関数Ｇｍ（ｊｗ）は絶対値ａｂｓ(Ｇ
ｍ(ｊｗ))とａｒｇ(Ｇｍ(ｊｗ))に分けられ、そのため
次の特性が得られる。

【００３６】

【数１】

【００３７】ｗの値の範囲は、振動する部材１の遮断さ
れるべき振動の周波数範囲により設定される。

【００３８】特性曲線素子４，６，８，１０へ、機械振
動の周波数を特徴づける、信号発生器３の信号が導かれ
る。

【００３９】特性曲線素子４，６，８，１０の出力信号
はａ（ｗ），ｂ（ｗ），ｃ（ｗ），ｄ（ｗ）で示され
る。

【００４０】乗算素子５へ信号ｕ₁(ｔ)とａ（ｗ）が導
かれる。乗算素子７はｕ₂(ｔ)とｂ(ｗ）との積を形成す
る。このようにして得られた積は加算器１２の使用の下
に加算される。このようにして得られた信号ｔ₁(ｔ）は
次の式で表わされる。

【００４１】

【数２】

【００４２】同様にして信号ｔ₂(ｔ）が、特性曲線素子
８，１０、乗算器９，１１ならびに加算器１３の使用の
下に、次の式により形成される。

【００４３】

【数３】

【００４４】次に信号ｔ₁(ｔ）が乗算器１４の使用の下
に、信号発信器１６の出力信号ｓ(ｔ）と乗算される。
別の乗算器１５はｔ₂(ｔ）と信号発信器１６の出力信号
ｓ(ｔ）との積を形成する。

【００４５】次の式の考慮の下に、即ちｓｉｎ(ｘ)ｓｉｎ(ｙ)＝０.５ｃｏｓ(ｘ−ｙ)−ｃｏｓ
(ｘ＋ｙ)) Ｇ(ｊｗ)＝Ｇｍ(ｊｗ) の考慮の下に、以下の式が得られる。

【００４６】

【数４】

【００４７】信号ｓ(ｔ）・ｔ₁(ｔ）は伝送素子１７
へ、信号ｓ(ｔ）・ｔ₂(ｔ）は伝送素子１８へ導かれ
る。

【００４８】これらの伝送素子において振幅ｒ₁(ｔ)と
ｒ₂(ｔ)が算出される。重要なことは、周波数２ｗを有
する僅かな信号成分だけが伝達素子の出力信号の中に含
まれていることである。この目的で第１のステップにお
いてこの信号成分が低域通過フィルタを用いて十分に減
衰される。この種の低域通過濾波の後で、このようにし
て得られた信号に対して、公知の調整アルゴリズムが適
用できる。次のことも可能である、即ち最初にこの種の
調整アルゴリズムをｔ₁とｔ₂に適用し、続いて低域通過
濾波を実施するかまたは、所望の低域通過特性そのもの
を有する調整アルゴリズムを適用することもできる。後
者の条件は、積分成分だけを有する調整器により充足で
きる。

【００４９】以後の機能の手順において、まず最初に低
域通過濾波が実施され続いて適切な調整アルゴリズムが
適用される。

【００５０】低域通過フィルタの遮断（リミット）周波
数は、周波数が２ｗの高調波信号が十分に減衰されその
ため以後の考察においては無視できるように、設定され
る。しかしこの遮断周波数は、全体装置の良好なダイナ
ミック特性を維持するためにあまり低く設定すべきでは
ない。ｒ₁(ｔ)、ｒ₂(ｔ)、Ｚ(ｔ)は低域通過濾波により
ほとんど影響されない、何故ならばこれらは著しく緩慢
な信号を形成しているからである。低域通過濾波の影響
はダッシュ記号（′）により示される。

【００５１】信号ｓ(ｔ)ｔ₁(ｔ)、ｓ(ｔ)ｔ₂(ｔ)の低域
通過濾波の実施後に、次に信号が生成される。

【００５２】

【数５】

【００５３】これらの式は、調整器入力信号ｅ₁(ｔ)，
ｅ₂(ｔ)がそれぞれｒ₁′とｒ₂′に依存することを示
す。そのため、結合された調整回路と関係づける必要が
ある。この結合は、φ(ｗ)＝一定＝９０°の時は省略さ
れる。この結合は、ｃｏｓ(φ(ｗ))が大きい値をとる時
は、即ちφ(ｗ)が小さい（即ち１８０°の整数倍の近傍
にある）時は、最も強くなる。詳細な試験によりわかっ
たことは、この結合項により全体装置のダイナミック特
性は影響されるが、機能は保証されていることである。

【００５４】上述の式の導出は、測定された周波数特性
Ｇｍ(ｊｗ)と実際に与えられた周波数特性Ｇ(ｊｗ)が良
好な近似において一致するという前提の下に、なされ
た。この前提は相応の測定により達せられる。付加的
に、過渡振動過程が無視できることが前提とされた。こ
の前提は多くの場合、発生する大きさが連続的に変化さ
れることにより、即ち跳躍的な変化が実際に現われない
ことにより、充足される。

【００５５】前述の式を詳細な考察により、周波数が一
定の場合はｅ₁はｒ₁またはｒ₂に比例することがわか
る。ｅ₁とｒ₁またはｒ₂との関係は角度ｐｈｉ(ｗ)だけ
により影響を受ける。これに関連して、周波数特性Ｇ
(ｊｗ)への依存性は現われない。同じことがｃ₂とｒ₁ま
たはｒ₂との関係に対しても当てはまる。

【００５６】全体装置のダイナミック特性は実質的に低
域通過濾波、調整アルゴリズムならびに位相差ｐｈｉ
(ｗ)により定められる。全体装置のダイナミック特性に
対する周波数特性Ｇ(ｊｗ)の影響は無視できる。

【００５７】信号ｅ₁，ｅ₂と調整出力ｒ₁，ｒ₂との関係
は調整アルゴリズムにより設定される。実際の試験にお
いてＰＩ調整器は次の式にもとづいて動作する。

【００５８】

【数６】

【００５９】ただしｋｐは増幅係数、Ｔ_Iは調整器の積
分時定数である。

【００６０】振動減衰器２５、電力増幅器２２、信号発
生器２及び機械部分２４のダイナミック特性は、周囲の
状態により影響を受ける。この種の影響の考慮は、特性
曲線を特性曲面へ拡大することにより可能となる。この
場合、ダイナミック特性に影響を与える量は、特性曲面
を制御する付加的な入力量を形成する。これらの付加的
な入力量はセンサを用いて求められ、さらにこのように
して得られた付加的な入力信号は特性曲面へ導かれる。
たとえば機械部分２４においてこの種の信号が検出さ
れ、そのためこれらの構成素子のダイナミック特性に対
する作用が考慮される。伝達素子は、任意に設定される
べき遮断周波数の上側に低域通過特性を有する。この遮
断周波数は、部材１の抑圧されるべき振動の周波数に連
続的に追従制御される。これにより全体装置のダイナミ
ック特性がさらに改善される。

【００６１】部材１の振動を完全にまたは部分的に、２
つまたはそれより多くの高調波の振動により表わせる時
は、この回路は、全部の高調波振動が遮断されるように
拡張できる。この目的で信号発信器に付加的な信号発生
器が後置接続される。これらの信号発生器の各々は、互
いに位相の異なる２つの高調波の第１信号を発生する。
これらの周波数は機械の振動の振動成分の周波数と一致
する。付加的に各々の信号発生器は各１つの第２信号を
発生する。この第２信号は、その都度に発生される周波
数をその特性に応じて表わす。

【００６２】これらの信号発生器の各々に特性曲線素子
４，６，８，１０、乗算器５，７，９，１１，１４，１
５，１９，２０、伝送素子１７，１８ならびに加算器１
２，１３が後置接続される。

【００６３】これらの乗算器１４，１５の各々はセンサ
１６と、信号が導かれるように接続される。

【００６４】乗算器１９と２０の出力信号は信号が導か
れるように、付加的に挿入された、加算器２１の入力側
と接続されている。

【００６５】要するに、相異なる周波数の複数個の振動
成分の同時の遮断の下で、この回路は相応に多重に構成
される。この場合、センサ１６、加算器２１ならびに電
力増幅器２２は、このようにして構成される回路により
共通に利用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、調整回路を有する支承装置のブ
ロック図である。

【図２】能動的な振動減衰器の横断面である。

【符号の説明】

２３支持体、２４機械部材、２５振動減衰
器、２６支持板、２８ばね、３２容器状磁
石、３３ばね素子、３５プランジャコイル、
３７突出部、３９表面コーティング、ａｂｓ
絶対値、ａｒｇ偏角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械部材上に支持された支持体と、ばね
体により支持体上に支持された支承体と、駆動装置によ
り、作動状態に基づいて開始される振動における方向と
平行に往復運動する慣性質量体を備え、該慣性質量体は
弾性的に支承されていて励起振動とは反対方向へ可調整
に運動されかつばねにより支持体と結合されている形式
の、振動部材のための支承装置において、慣性質量体
（３２）と弾性体（２８）が流体により接触されていな
いことを特徴とする、振動部材用の支承装置。
【請求項２】慣性質量体（３２）の特性量と振動する
部材（１）の特性量との比が１／１００〜１／１０００
の値を有する、請求項１記載の支持体。
【請求項３】慣性質量体（３２）と弾性体（２８）が
１つの別個のケーシング（３３）の中に収容されてい
る、請求項１または２記載の支持体。
【請求項４】前記のケーシング（３３）が機械部材
（２４）の、支持体(２３）とは反対の側に取り付けら
れている、請求項３記載の支持体。
【請求項５】支持体（２３）がゴムから成る支持体で
ある、請求項１記載の支持体。