JPH0914343A - 制振装置 - Google Patents

制振装置

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Publication number
JPH0914343A
JPH0914343A JP7183252A JP18325295A JPH0914343A JP H0914343 A JPH0914343 A JP H0914343A JP 7183252 A JP7183252 A JP 7183252A JP 18325295 A JP18325295 A JP 18325295A JP H0914343 A JPH0914343 A JP H0914343A
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JP
Japan
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reaction plate
electromagnetic coil
vibration damping
plate
bottom plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7183252A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Uematsu
和夫 上松
Takeisa Otsuka
健功 大塚
Koji Tanida
宏次 谷田
Aiichiro Saeki
愛一郎 佐伯
Nobuhito Takeuchi
暢人 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ship & Ocean Zaidan
IHI Corp
Original Assignee
Ship & Ocean Zaidan
IHI Corp
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Publication date
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Priority to JP7183252A priority Critical patent/JPH0914343A/ja
Publication of JPH0914343A publication Critical patent/JPH0914343A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
    • F16F7/1011Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass by electromagnetic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Foundations (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造の簡略化、メンテナンスの容易化、応答
性の向上、低騒音化を図る。 【構成】 中央部が下方へ膨らむように湾曲形成した弓
形の底板3を、支持架台2を介して構造物上に設置す
る。底板3上に底板3の長手方向に沿って移動できるよ
うに制振体5を載置する。底板3上に、平板状の金属製
の反動板13を長手方向に沿うように立設し、反動板1
3を挟む位置に電磁コイル14を配置してリニアモータ
を構成する。電磁コイル14を制振体5に固定し、電磁
コイル14の励磁により、電磁コイル14と一体に制振
体5が移動できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は船舶やバージ等の海洋構
造物、あるいは、吊り橋のタワー、超高層ビルディン
グ、鉄塔、ゴンドラ等の構造物上に設置してこれら構造
物の振動(揺れ)を早期に減衰させるために用いる制振
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種制振装置としては、構造物に与え
られた揺れエネルギーを錘りの運動エネルギーに変え、
それを効率よく減衰することにより構造物の振動を少な
くすることができるようにしたものが従来より知られて
いる(特開平2−102945号)。これは、単振子を
発展させたもので、図7に概要を示す如く、錘りaを、
所要半径の円弧をなすように中央部が下方へ膨らむよう
に湾曲形成してなる構成として、構造物b上に設置した
左右の支持ローラc上に載置し、該支持ローラc上を錘
りaが左右方向へ単弦振動を行えるようにし、且つ該錘
りaの上面に振動方向に沿ってラックdを設け、更に、
該ラックdと噛合するピニオンgを出力軸eに取り付け
たモータfを構造物b上に設置し、該モータfの駆動に
より出力軸eを介しピニオンgを回転させることにより
ラックdと共に錘りaが所要の周期で移動させられるよ
うにした構成としてある。
【0003】上記制振装置によれば、構造物bに揺れが
発生したときに、モータfの駆動で構造物bの揺れに対
して90°遅れた形で錘りaに単弦振動を行う運動エネ
ルギーを与え、そのエネルギーが構造物bに対して最適
な状態で与えられることにより、構造物bの揺れを素早
く抑えることができるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記円弧状
の錘りaを利用した単弦振動方式の制振装置の場合、支
持ローラcやピニオンgをそれぞれ別の軸系の部材とし
て組み立てなければならないので、構造が複雑でメンテ
ナンスが大変であり、又、ピニオンgとラックdとの間
にバックラッシがあるため、応答性が劣ると共に大きな
騒音を発する問題があり、更に、大型になると、錘りa
を円弧状に成形することが大変となる、等の問題があ
る。
【0005】そこで、本発明は、構造を簡略化してメン
テナンスの容易化を図り、且つ応答性を向上させると共
に低騒音化を図り、更に、大型化を容易に行うことがで
きるようにしようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、構造物上に、中央部が下方へ膨らむよう
に湾曲形成して弓形とした底板を設置し、該底板上に、
制振体を底板の長手方向に沿い移動自在に載置し、且つ
リニアモータを構成する平板状の金属製反動板と電磁コ
イルのうち、反動板を、上記底板上に長手方向に沿わせ
て立てて取り付けると共に、電磁コイルを、上記反動板
を挟む位置に配置して上記制振体に固定した構成とす
る。
【0007】又、反動板を底板上に複数列平行に取り付
け、且つ電磁コイルを各反動板を挟むように複数組備え
て制振体に固定した構成とする。
【0008】
【作用】電磁コイルを励磁すると、制振体は電磁コイル
と一体に反動板に沿い移動させられる。したがって、構
造物の揺れに対応させて制振体を90°遅れの位相で反
復移動させると、構造物の揺れが速かに抑えられる。
【0009】又、反動板を複数取り付けて電磁コイルを
複数組用いるようにすると、容易に大型化できることに
なる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0011】図1乃至図4は本発明の一実施例を示すも
ので、構造物上に設置するベース1上に、中央部が下方
へ膨らむように円弧状に湾曲形成して弓形とした底板3
を左右方向に配して、ベース1上に固定した左右の支持
架台2を介して設置し、該底板3上に、底板3の長手方
向となる左右方向(矢印X方向)に沿わせて円弧状とし
た2本のガイドレール4を前後に間隔をあけて平行に敷
設し、該ガイドレール4上に、断面形状が門型となるよ
うにした錘りとしての制振体5を、門型の脚部下端に取
り付けた車輪6を介して左右方向へ移動自在に載置する
と共に、上記ガイドレール4の側面に接して転動するサ
イドローラ7を制振体5に設けて、制振体5がガイドレ
ール4上を外れることなく移動できるようにする。又、
上記底板3上には、長手方向の両端部に端面板9を立設
して、該両端面板9の内面に制振体5の揺れ止め用のス
トッパ8を取り付けると共に、底板3の前後両側部にそ
れぞれ側板10を立設し、これら前後の側板10と上記
両端面板9の上面を上面板11で塞ぐようにして、内部
に左右方向へ湾曲する空間部を形成したケーシング12
を構成し、該ケーシング12内部の空間部を制振体5が
移動できるようにする。
【0012】更に、上記制振体5をダイレクトドライブ
できるようにするために、誘導型リニアモータを用いる
ようにする。すなわち、誘導型リニアモータを構成する
平板状の金属製の反動板13と複数の電磁コイル14の
うち、反動板13を、底板3上の中央部に、円弧面に沿
わせて長手方向に平行となるよう立てて取り付けると共
に、電磁コイル14を、上記反動板13を挟むような位
置に、該反動板13の長手方向に所要の位相差が形成さ
れるように配置して、櫛状のヨーク15に支持させ、且
つ該各電磁コイル14を、図3の如く、制振体5の門型
空間部に収納させるようにして上記ヨーク15を介して
制振体5の門型脚部に固定し、上記電磁コイル14を励
磁することにより、制振体5が車輪6及びサイドローラ
7を介してガイドレール4にガイドされながら電磁コイ
ル14と一体に非接触で反動板13に沿い移動させられ
るようにする。
【0013】又、上記制振体5の移動を制御する制御装
置は、図4に示す如く、構造物の揺れを検知する揺れ検
知センサ16と、該揺れ検知センサ16で検知した信号
を基に電磁コイル14を励磁、消磁するドライブユニッ
ト18へ構造物の揺れに対して90°の遅れ位相で制振
体5を変位させる指令を発するようにした制御器17
と、制振体5の一側面部に設置されて制振体5の移動を
検出しその信号を制御器17へフィードバックさせるよ
うにした位置センサ19とからなる。本実施例では、揺
れ検知センサ16として加速度センサを使用し、制御器
17では加速度を2回積分して変位信号を作るようにし
てあるが、1回積分して速度信号を作り、その速度信号
を反転信号として制振体5の変位信号としてもよい。
【0014】なお、図2及び図3において、20は電磁
コイル14への給電用コネクタ、21は給電用コネクタ
20に接続したケーブル、22はケーブルベア、23は
位置センサ19の感知用磁気テープを示す。
【0015】上記構成とした本発明の制振装置を、一例
として船舶の揺れを軽減させるために用いる場合につい
て説明すると、図5に一例を示す如く、制振対象構造物
である船舶24の操舵室25に揺れ検知センサ16と制
御器17を設置し、本体部分(図ではケーシング12を
示す)を機関室26内に搭載させるようにする。
【0016】今、船舶24に横揺れが発生し、その揺れ
が操舵室25に設置されている揺れ検知センサ16によ
り検知されると、その検知信号が制御器17で演算さ
れ、制御器17から電磁コイル14のドライブユニット
18に制御指令が送られることにより、電磁コイル14
が励磁、消磁されながら極性切り換えされるため、制振
体5は電磁コイル14が反動板13に沿い移動させられ
ることにより左右方向へ反復移動させられる。この場
合、制振体5を船舶24の揺れに対して90°位相をず
らして船舶24の揺れに見合う量だけ移動させるように
制御することによって、船舶24の揺れを効果的に減衰
させることができる。
【0017】上記において、制振体5の移動は反動板1
3と電磁コイル14とからなるリニアモータのダイレク
トドライブによって行われるため、バックラッシがなく
て応答性がよく、制御性能に優れており、且つ力の伝達
が非接触であるので低騒音であり、しかもリニアモータ
特有の性質により、電磁コイル14の移動方向に対し直
交する方向の力が反動板13を挟んで相殺されるため、
安定した作動を得ることができる。又、反動板13を挟
む位置に配置した電磁コイル14を、制御用可動マスで
ある制振体5に一体に固定してあることから、構造が簡
略化されコンパクト設計となり、メンテナンスの面でも
極めて有利となる。
【0018】次に、図6は本発明の他の実施例を示すも
ので、上記実施例と同様な構成において、底板3上に反
動板13を複数列(本実施例では2列)並列させて設け
ると共に、該反動板13の列数に対応させて電磁コイル
14を複数組備えて制振体5に固定し、且つ制振体5の
幅を広く設定して、装置全体を大型化したものである。
【0019】図6に示す如く、装置全体を大型化する場
合に、反動板13の列数(枚数)と電磁コイル14の数
を底板3の幅方向に増加させ且つ制振体5を広幅に加工
することによって達成できるので、従来のように錘りを
円弧状に加工する方式に比して極めて有利である。
【0020】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、たとえば、制振体5の移動用空間はケ
ーシング12によって形成することなく、端面板9及び
側板10、上面板11を不要として底板3のみとしても
よいこと、又、底板3の長さが充分に長い場合はストッ
パ8を不要としてもよいこと、更に、制振体5は必ずし
も門型断面とする必要はなく、電磁コイル14は任意の
位置に固定できること、又、実施例では船舶へ採用した
場合を一例として示したが、他のあらゆる構造物にも採
用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の制振装置によ
れば、次の如き種々の優れた効果を発揮する。 (1) 円弧状の底板上に反動板を設けて、反動板を挟むよ
うに配置した電磁コイルを制振体に一体に固定したの
で、全体をコンパクトにまとめることができ、構造が簡
単であるためメンテナンスも楽である。 (2) リニアモータをダイレクトドライブするようにして
あるため、応答性がよく且つ制御性能に優れ、安定した
作動で優れた制振効果が得られる。 (3) 力の伝達が非接触であることから低騒音である。 (4) 大型化に際し、反動板と電磁コイルの数を増やすこ
とで容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制振装置の一実施例の概要を示す一部
切断正面図である。
【図2】図1の一部切断平面図である。
【図3】図2のIII −III 拡大矢視図である。
【図4】制御装置を示すブロック図である。
【図5】船舶への採用例を示す概略図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す一部切断平面図であ
る。
【図7】従来の制振装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
2 支持架台 3 底板 5 制振体 13 反動板 14 電磁コイル 24 船舶(構造物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷田 宏次 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 佐伯 愛一郎 東京都江東区豊洲二丁目1番1号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 竹内 暢人 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物上に、中央部が下方へ膨らむよう
    に湾曲形成して弓形とした底板を設置し、該底板上に、
    制振体を底板の長手方向に沿い移動自在に載置し、且つ
    リニアモータを構成する平板状の金属製反動板と電磁コ
    イルのうち、反動板を、上記底板上に長手方向に沿わせ
    て立てて取り付けると共に、電磁コイルを、上記反動板
    を挟む位置に配置して上記制振体に固定した構成を有す
    ることを特徴とする制振装置。
  2. 【請求項2】 反動板を底板上に複数列平行に取り付
    け、且つ電磁コイルを各反動板を挟むように複数組備え
    て制振体に固定した請求項1記載の制振装置。
JP7183252A 1995-06-28 1995-06-28 制振装置 Pending JPH0914343A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7183252A JPH0914343A (ja) 1995-06-28 1995-06-28 制振装置

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JPH0914343A true JPH0914343A (ja) 1997-01-14

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JP7183252A Pending JPH0914343A (ja) 1995-06-28 1995-06-28 制振装置

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JP (1) JPH0914343A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0960337A (ja) * 1995-08-23 1997-03-04 Minoru Tomizawa 建物の吸振装置
CN107458544A (zh) * 2017-08-10 2017-12-12 黄雪怡 多线圈制导模拟重力智能防眩晕床

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0960337A (ja) * 1995-08-23 1997-03-04 Minoru Tomizawa 建物の吸振装置
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