JPH0734720A - チユーンドアクテイブ型制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置が構造物の頂面部を専有せず、かつアク
チユエータが小型で固定フレームの内側に収まる、した
がって構造物の経済設計及び装置の小型化に優れたチユ
ーンドアクテイブ型制振装置を図る。 【構成】 構造物上に設置された大径筒状の固定フレー
ムと、上記固定フレームの内側に同軸的に内挿されそれ
ぞれ順次複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持された
複数重の中径，小径筒状の移動フレームと、上記各移動
フレームの最内側のものに複数本の吊材を介し水平移動
自在に吊持された振動体と、上記振動体の制御装置部と
を有するチユーンドアクテイブ型制振装置において、固
定フレーム２，各移動フレーム４，６及び振動体８を互
いに同心配置した状態のもとで、水平面内の前後方向，
左右方向に沿って、それぞれ平行的に対向し合う固定フ
レーム２，各移動フレーム４，６又は振動体８の間に自
在継手を介し伸縮中立長さで接続して設けた一定ストロ
ーク長さの複数の水平アクチユエータ１０を具えたこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチユーンドアクテイブ型
制振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チユーンドアクテイブ型制振装置として
は、従来、例えば、図４(A) 縦断面図に示すようなもの
が、知られている。すなわち、図４(A) において、０１
は制振すべき構造物０２上に固定した比較的大径の正方
形筒状の外側固定フレーム、０３は固定フレーム０１の
内側に吊材０４を介し水平移動自在に支持した比較的小
径の正方形筒状移動フレーム、０５は移動フレーム０３
の内側に吊材０４を介し吊持した重錘式の振動体、０６
は固定フレーム０１、移動フレーム０３及び振動体０５
の間にＸ軸，Ｙ軸方向に接続した振動減衰用のオイルダ
ンパ、０７は移動フレーム０３及び振動体０５下部の構
造物０２床面に設置した振動体０５駆動用のアクチユエ
ータである。アクチユエータ０７は、振動体０５の下部
に係合するサドル０８と、これと摺動係合しＸ軸，Ｙ軸
方向にレール０９，０１０上を移動するビーム０１１、
０１２と、これらを移動させる駆動軸０１３及びモータ
０１４からなり、図示省略のセンサで構造物の振動を検
知し、その情報を基にモータ０１４を制御し、振動体０
５を最適方向へ最適量移動させて構造物０２の制振を行
なう。

【０００３】オイルダンパ０６は、図４(B) 部分拡大水
平断面図で示すように、一般にシリンダ０１５と、ピス
トン０１６を備え、シリンダ０１５内に封入したオイル
がピストン０１６の細孔０１７又は外部の管０１８を通
ってヘッド側とロッド側へ流動する抵抗等の大きさを調
節して使用している。

【０００４】しかしながら、このような装置では、下記
のような欠点がある。 (1) 装置が構造物０２の頂面部に専有的に配設されるの
で、構造物０２の設計が制約され、したがってその経済
性の向上が難しい。 (2) 構造物０２が大型化し、振動体０５が大きくなると
アクチユエータ０７も大型化するので、これを構造物０
２の頂面部内に配設するのが困難になる。 (3) 特に、装置のアクチユエータ０７は平面配置的にそ
の両端部が、それぞれ固定フレーム０１より外側へはみ
出すほど大きいので、これを構造物０２の頂面部内に配
設するのが困難になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、装置が構造物の頂面部
を専有せず、かつアクチユエータが小型で固定フレーム
の内側に収まる、したがって構造物の経済設計及び装置
の小型化に優れたチユーンドアクテイブ型制振装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は構
造物上に設置された大径筒状の固定フレームと、上記固
定フレームの内側に同軸的に内挿されそれぞれ順次複数
本の吊材を介し水平移動自在に吊持された複数重の中
径，小径筒状の移動フレームと、上記各移動フレームの
最内側のものに複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持
された振動体と、上記振動体の制御装置部とを有するチ
ユーンドアクテイブ型制振装置において、上記固定フレ
ーム，上記各移動フレーム及び上記振動体を互いに同心
配置した状態のもとで、水平面内の前後方向，左右方向
に沿って、それぞれ平行的に対向し合う上記固定フレー
ム，上記各移動フレーム又は上記振動体の間に自在継手
を介し伸縮中立長さで接続して設けた一定ストローク長
さの複数の水平アクチユエータを具えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】このような構成によれば、構造物上に設置され
た大径筒状の固定フレームと、上記固定フレームの内側
に順次複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持された複
数段の中径，小径筒状の移動フレームと、上記各移動フ
レームの最内側のものに複数本の吊材を介し水平移動自
在に吊持された振動体と、上記振動体の制御装置部とを
有するチユーンドアクテイブ型制振装置において、上記
固定フレーム，上記各移動フレーム及び上記振動体を互
いに同心配置した状態のもとで、水平面内の直角２方向
に沿って、それぞれ対向し合う上記固定フレーム，上記
各移動フレーム又は上記振動体の間に自在継手を介し伸
縮中立長さで接続して設けた一定ストローク長さの複数
の水平アクチユエータを設けているので、下記の作用が
行われる。 (1) 装置は構造物の頂面部を専有することがなくなる。 (2) アクチユエータは固定フレーム，第１段移動フレー
ム，第２段移動フレーム及び振動体に直接取付けた複数
の小型アクチユエータで済むとともに、それらが固定フ
レームから外側へはみ出すことがなくなる。

【０００８】

【実施例】本発明を図４(A) に示した構造物０２に適用
した一実施例を図面について説明すると、図４と同一の
符号はそれぞれ同図と同一の部材を示し、まず、図１
(A)縦断面図及び同図(B) 平面図において、制振装置
は、制振すべき構造物０２上に設置した比較的大径の正
方形筒状の固定フレーム２と、この内側に４本の吊材３
を介し水平移動自在に吊持した比較的中径の正方形筒状
の第１段移動フレーム４と、この内側に４本の吊材５を
介し水平移動自在に吊持した比較的小径の正方形筒状の
第２段移動フレーム６と、これに4 本の吊材７を介し水
平移動自在に吊持した重錘式の振動体８と、固定フレー
ム２、第１段移動フレーム４、第２段移動フレーム６及
び振動体８を同心に配置した状態のもとで水平面内の直
角２方向に沿ってそれぞれ対向し合う固定フレーム２、
第１段移動フレーム４、第２段移動フレーム６、又は振
動体８の間を自在継手９を介し伸縮中立長さで接続して
設けた一定ストローク長さのアクチユエータ１０と、ア
クチユエータ１０のための制御装置部１１により構成す
る。なお、図１(B) において、各アクチユエータ１０は
実線で伸縮中立長さ状態を、また、鎖線で最大伸ばし長
さ状態と最小縮め長さ状態を示している。

【０００９】次に、図１(C) 部分拡大縦断面図は、アク
チユエータ１０の構造を示し、油圧シリンダーを使用し
た例を示す。アクチユエータ１０は、ピストン部１２を
シリンダー部１３の中間位置へ移動した伸縮中立長さ状
態で、シリンダー部１３とロッド部１４を含む長さの中
間部１５を固定フレーム２の中央に一致させ、両端を固
定フレーム２、第１段移動フレーム４、第２段移動フレ
ーム６及び振動体８の下面に設けた軸受ブラケット１６
にそれぞれ球面継手等の自在継手９を介し接続して取り
つける。

【００１０】このような装置において、アクチユエータ
１０は、この状態で伸縮駆動されると、例えばアクチユ
エータ１０の両端がそれぞれ固定フレーム２と第１段移
動フレーム４とに接続されているときには、第１段移動
フレーム４側の接続端部が伸び側又は縮み側に同じ長さ
移動し、それによって第１段移動フレーム４が固定フレ
ーム２の長さ方向へ移動される。第１段移動フレーム４
と第２段移動フレーム６及び振動体８の間においても各
アクチユエータ１０は、上記と同様に作用し内部側の第
２段移動フレーム６又は振動体８を相対移動させる。

【００１１】このような制振装置に必要とする振動体８
の最大振動距離は一般に±１〜１．５ｍ程度であるが、
この最大振動距離を±１．５ｍとした場合、上記の３段
振子形固定フレーム２、第１段移動フレーム４、第２段
移動フレーム６の間にそれぞれ設けた各アクチユエータ
１０の最大必要ストロークは±０．５ｍでよくなり、小
型のアクチユエータ１０の使用で済むようになる。

【００１２】構造物０２に発生する振動は、センサ等で
検知され、制御装置部１１に内蔵するコンピユータによ
り、上記検知されたデータを基に振動体８を移動させる
べき固定フレーム２内の座標位置及び各アクチユエータ
１０の駆動量が計算され、各アクチユエータ１０の一斉
同期駆動で振動体８が直線状に座標位置へ移動され座標
原点を通る振子状に往復移動制御され、その移動方向と
移動量が上記センサ等で検知されたデータに応じ修正さ
れることにより振動体８の最適の制振が行われる。この
制御自体は、公知の図４に示した装置で既に実用に供し
ているものと同等であり、ここでは説明を省略する。

【００１３】次に、図２は、上述した各アクチユエータ
１０の一斉同期駆動で行う振動体８の２つの振動状態を
示す。すなわち、図２(A) は、Ｘ軸方向と平行な構造物
の振動に際して振動体８を最大振幅に振動させた場合の
各アクチユエータ１０の作動状態であり、図２(B) は、
Ｘ軸、Ｙ軸に対し４５°の角度で振動体８を振動させた
場合の各アクチユエータ１０の作動状態を示している。
各アクチユエータ１０は固定フレーム２の4 つの辺に設
けたグループごとに伸び駆動又は縮み駆動し、その駆動
量を段階的に与え同期駆動することにより全方向へ自由
に必要量、振動体８を振動することが可能である。

【００１４】また、図３縦断面図は、アクチユエータ１
０の変形例であり、直流形リニアモータを使用した例を
示す。すなわち、アクチユエータ１７は筒状コイルに構
成された直流リニアモータ部２２の内部にリアクション
ボス部２３を持つ伸縮ロッド部２４を摺動ガイド２５、
２６により移動可能に支持し、両端部を図１の場合と同
様に各固定フレーム２、第１段移動フレーム4 、第２段
移動フレーム６及び振動体８の軸受ブラケット１６に自
在継手９を介し接続して取り付けたものであり、図１の
場合と同様に作動させることが可能である。

【００１５】また、上記装置の振子形フレームの構成、
使用するアクチユエータの構成は上記実施例により限定
されることなく、自由に設計を変更することが可能であ
る。

【００１６】これら、実施例，変形例の装置によれば、
構造物上に設置された大径筒状の固定フレームと、上記
固定フレームの内側に同軸的に内挿されそれぞれ順次複
数本の吊材を介し水平移動自在に吊持された複数重の中
径，小径筒状の移動フレームと、上記各移動フレームの
最内側のものに複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持
された振動体と、上記振動体の制御装置部とを有するチ
ユーンドアクテイブ型制振装置において、上記固定フレ
ーム，上記各移動フレーム及び上記振動体を互いに同心
配置した状態のもとで、水平面内の前後方向，左右方向
に沿って、それぞれ平行的に対向し合う上記固定フレー
ム，上記各移動フレーム又は上記振動体の間に自在継手
を介し伸縮中立長さで接続して設けた一定ストローク長
さの複数の水平アクチユエータを設けているので、下記
効果が奏せられる。 (1) 装置は構造物の頂面部を専有することがなく、した
がって構造物の経済設計が向上する。 (2) アクチユエータは固定フレーム，第１段移動フレー
ム，第２段移動フレーム及び振動体に直接取付けた複数
の小型アクチユエータで済むとともに、それらが固定フ
レームから外側へはみ出すことがなく、したがって装置
の小型化が可能となる。

【００１７】

【発明の効果】要するに本発明によれば、構造物上に設
置された大径筒状の固定フレームと、上記固定フレーム
の内側に順次複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持さ
れた複数段の中径，小径筒状の移動フレームと、上記各
移動フレームの最内側のものに複数本の吊材を介し水平
移動自在に吊持された振動体と、上記振動体の制御装置
部とを有するチユーンドアクテイブ型制振装置におい
て、上記固定フレーム，上記各移動フレーム及び上記振
動体を互いに同心配置した状態のもとで、水平面内の直
角２方向に沿って、それぞれ対向し合う上記固定フレー
ム，上記各移動フレーム又は上記振動体の間に自在継手
を介し伸縮中立長さで接続して設けた一定ストローク長
さの複数の水平アクチユエータを具えたことにより、装
置が構造物の頂面部を専有せず、かつアクチユエータが
小型で固定フレームの内側に収まる、したがって構造物
の経済設計及び装置の小型化に優れたチユーンドアクテ
イブ型制振装置を得るから、本発明は産業上極めて有益
なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を図４に示す構造物０２に適用した一実
施例を示し、(A) ，(B) ，(C)はそれぞれ縦断面図，平
面図，部分拡大縦断面図である。

【図２】図１のアクチユエータ１０の一斉同期駆動で行
う振動体８のＸ軸方向，４５°方向への振動状態を示
し、(A) ，(B) はそれぞれ平面図である。

【図３】図１(C) のアクチユエータ１０の変形例を示
す、同じく部分拡大縦断面図である。

【図４】公知のチユーンドアクテイブ型制振装置を示
し、(A) ，(B) はそれぞれ縦断面図，部分拡大平面図で
ある。

【符号の説明】

２ 固定フレーム ３ 吊具 ４ 第１段移動フレーム ５ 吊具 ６ 第２段移動フレーム ７ 吊具 ８ 振動体 ９ 自在継手 １０ アクチユエータ １１ 制御装置部 １２ ピストン部 １３ シリンダー部 １４ ロッド部 １５ 中間部 １６ 軸受ブラケット １７ アクチユエータ ２２ 直流形リニアモータ部 ２３ リアクシヨンボス部 ２４ 伸縮ロッド部 ２５ 摺動ガイド ２６ 摺動ガイド ０２ 構造物

フロントページの続き (72)発明者 今田 健二 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 尾木 靖夫 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物上に設置された大径筒状の固定フ
   レームと、上記固定フレームの内側に同軸的に内挿され
   それぞれ順次複数本の吊材を介し水平移動自在に吊持さ
   れた複数重の中径，小径筒状の移動フレームと、上記各
   移動フレームの最内側のものに複数本の吊材を介し水平
   移動自在に吊持された振動体と、上記振動体の制御装置
   部とを有するチユーンドアクテイブ型制振装置におい
   て、上記固定フレーム，上記各移動フレーム及び上記振
   動体を互いに同心配置した状態のもとで、水平面内の前
   後方向，左右方向に沿って、それぞれ平行的に対向し合
   う上記固定フレーム，上記各移動フレーム又は上記振動
   体の間に自在継手を介し伸縮中立長さで接続して設けた
   一定ストローク長さの複数の水平アクチユエータを具え
   たことを特徴とするチユーンドアクテイブ型制振装置。