JPH09256674A - Vibration control device - Google Patents

Vibration control device

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Publication number
JPH09256674A
JPH09256674A JP9345396A JP9345396A JPH09256674A JP H09256674 A JPH09256674 A JP H09256674A JP 9345396 A JP9345396 A JP 9345396A JP 9345396 A JP9345396 A JP 9345396A JP H09256674 A JPH09256674 A JP H09256674A
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JP
Japan
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movable mass
base
vibration
moving direction
damper
Prior art date
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Pending
Application number
JP9345396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Tanaka
清 田中
Hidemi Oyama
秀美 大山
Kazuya Murakoshi
一也 村越
Yoshiya Nakamura
佳也 中村
Masaru Ishii
勝 石井
Takashi Fujita
隆史 藤田
Hiroshi Miyano
宏 宮野
Koichi Hora
宏一 洞
Hiroshi Kurabayashi
浩 倉林
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.)
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Fujita Corp
Original Assignee
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Fujita Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd, Fujita Corp filed Critical Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority to JP9345396A priority Critical patent/JPH09256674A/en
Publication of JPH09256674A publication Critical patent/JPH09256674A/en
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a favorable damping device for indoor installation as being capable of easily doing maintenance work for a driving system and reducing its height. SOLUTION: A vibration control device 1 has a base 3 fixed to a structure, a movable mass 5 arranged on the base 3 in a movable manner, a driving system 7 to drive the movable mass 5, a control system 9 to control the driving system 7, a coil spring 11 provided between the base 3 and the movable mass 5 and an oil damper 13 provided between the base 3 and the movable mass 5. The driving system 7 consists of a columnar rotor 3102 arranged to be extended to the moving direction of the movable mass 5 and a stator 3101 working together with the columnar rotor 3102 in the state of non-contacting the columnar rotor 3102. The stator 3101 is fitted into a recess 501 on the upper face of the movable mass 5 and the columnar rotor 3102 has one end connected to the base 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建物等の構造物の
振動を抑制する制振装置に関し、より詳しくは、可動質
量を運動させて制振作用を得るようにしたマス・ダンパ
と呼ばれる制振装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device for suppressing the vibration of a structure such as a building, and more specifically, a damping device called a mass damper for moving a movable mass to obtain a vibration damping action. Regarding the shaking device.

【0002】[0002]

【従来の技術】地震や風圧力等の外力によって建物等の
構造物に発生する振動を抑制するため、可動質量の運動
を利用して制振作用を得るようにしたマス・ダンパと呼
ばれる制振装置が知られている。マス・ダンパは、一般
に、建物の最上部付近に設置され、建物の主たる振動方
向が水平方向であるため、マス・ダンパの可動質量は水
平方向に移動可能に支持されている。このようなマス・
ダンパには、アクティブ・マス・ダンパ、パッシブ・マ
ス・ダンパ、それにハイブリッド・マス・ダンパ等の種
類がある。
2. Description of the Related Art A vibration damper called a mass damper that obtains a vibration damping effect by using the motion of a movable mass in order to suppress the vibration generated in a structure such as a building due to an external force such as an earthquake or wind pressure. The device is known. The mass damper is generally installed near the top of the building, and the main vibration direction of the building is horizontal. Therefore, the movable mass of the mass damper is supported so as to be movable in the horizontal direction. Such a trout
There are various types of dampers such as an active mass damper, a passive mass damper, and a hybrid mass damper.

【0003】前記アクティブ・マス・ダンパは、可動質
量を水平方向に駆動する駆動系と、駆動系を制御する制
御系とを備えており、アクティブ・マス・ダンパでは、
制御系で駆動系を制御し、可動質量を建物に対して相対
的に適切に運動させることによって、建物自体の振動が
抑制される。
The active mass damper includes a drive system for driving the movable mass in the horizontal direction and a control system for controlling the drive system.
Vibration of the building itself is suppressed by controlling the drive system by the control system and appropriately moving the movable mass with respect to the building.

【0004】また、前記パッシブ・マス・ダンパは、可
動質量と建物との間に介設されたスプリングと減衰装置
を備えており、可動質量とスプリングと減衰装置で構成
される振動系の固有振動周期と減衰比が、適切な周期
(建物の一次固有周期に近い周期)と減衰比に設定され
ている。そして、パッシブ・マス・ダンパでは、可動質
量が建物の振動を受けて振動し、このときの可動質量の
変位に応じた大きさの力がスプリングを介して、また、
可動質量の速度に応じた大きさの力が減衰装置を介し
て、建物に作用することによって、建物自体の振動が抑
制される。
Further, the passive mass damper is provided with a spring and a damping device interposed between the movable mass and the building, and the natural vibration of the vibration system constituted by the movable mass, the spring and the damping device. The period and the damping ratio are set to an appropriate period (a period close to the primary natural period of the building) and the damping ratio. Then, in the passive mass damper, the movable mass vibrates in response to the vibration of the building, and a force having a magnitude corresponding to the displacement of the movable mass at this time is generated via the spring,
A force having a magnitude corresponding to the speed of the movable mass acts on the building through the damping device, and thus vibration of the building itself is suppressed.

【0005】また、前記ハイブリッド・マス・ダンパ
は、パッシブ・マス・ダンパに、更に、駆動系と制御系
とを付加したものであるが、ただし、別の見方として、
アクティブ・マス・ダンパに更に、スプリングと、必要
に応じてダンパとを付加したものと考えることもでき
る。そのため、ハイブリッド・マス・ダンパの作用は、
パッシブ・マス・ダンパの作用を駆動系によって補助、
修正、ないし強化して、より効果的な制振作用が得られ
るようにしたものであるということもでき、或いは、ア
クティブ・マス・ダンパにパッシブ・マス・ダンパの作
用を付加することによって、駆動系の動力源の負荷を軽
減するようにしたものであるということもできる。
Further, the hybrid mass damper is a passive mass damper to which a drive system and a control system are further added. However, as another viewpoint,
It can be considered that an active mass damper is further provided with a spring and, if necessary, a damper. Therefore, the action of the hybrid mass damper is
The drive system assists the action of the passive mass damper,
It can be said that it is modified or strengthened so that more effective vibration damping action can be obtained, or it can be driven by adding the action of the passive mass damper to the active mass damper. It can also be said that the load on the power source of the system is reduced.

【0006】従って、アクティブ・マス・ダンパないし
ハイブリッド・マス・ダンパには、可動質量を駆動する
ための駆動系が、可動質量と建物との間に介設され備え
られている。従来のこの種の駆動系の例としては、特公
平5−56414号に開示されているアクティブ・マス
・ダンパに備えられているもののように、可動質量の内
側空間にモータ及び歯車機構を配設した構成の駆動系が
知られている。
Therefore, the active mass damper or the hybrid mass damper is provided with a drive system for driving the movable mass interposed between the movable mass and the building. As an example of a conventional drive system of this type, a motor and a gear mechanism are arranged in an inner space of a movable mass, such as one provided in an active mass damper disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-56414. A drive system having such a configuration is known.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のマス・ダンパ用の駆動系では、モータないし
歯車機構の点検や交換、調整等をはじめとする、定期な
いし臨時の保守作業の作業性が悪いという不具合があ
り、また、制振装置の高さがかなり大きくなるため、制
振装置を建物の屋内に設置した場合には、まるまる1階
分のフロアがその制振装置に占領されてしまうという不
都合があった。また、モータの回転運動を、例えばラッ
ク・ピニオン機構やボールねじ等の機械的機構で直線運
動に変換する場合、制御系や建物内の居住性に悪影響を
およぼす危惧が生じる。本発明は前記事情に鑑み案出さ
れたものであって、本発明の目的は、モータ等の駆動系
の保守作業を容易に行なえ、また、精度よく制御を行
え、更には、高さを低くでき屋内に配設する場合に有利
な制振装置を提供することにある。
However, in such a conventional drive system for a mass damper, workability of regular or temporary maintenance work such as inspection, replacement, adjustment, etc. of a motor or gear mechanism is required. However, if the vibration damping device is installed indoors, the entire floor of the floor will be occupied by the vibration damping device. There was an inconvenience that it would end up. Further, when the rotational motion of the motor is converted into a linear motion by a mechanical mechanism such as a rack and pinion mechanism or a ball screw, there is a fear that the habitability in the control system and the building is adversely affected. The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily perform maintenance work on a drive system such as a motor and to perform accurate control, and further to reduce the height. Another object of the present invention is to provide a vibration damping device which is advantageous when it is installed indoors.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置であっ
て、構造物に固定される基台と、前記基台上に移動可能
に支持された可動質量と、前記可動質量を駆動させる駆
動系と、前記駆動系を制御する制御系と、前記基台と可
動質量間に配設され、可動質量の移動に伴って減衰力を
発生するダンパと、前記基台と可動質量間に配設され、
可動質量と共に振動系を形成するスプリングとを備え、
前記駆動系は、前記可動質量の移動方向に延在するよう
に配設されるカラム形ロータと、このカラム形ロータに
対して非接触状態でこのカラム形ロータと協働するステ
ータとから成るリニアモータで構成され、前記制御系
は、振動を検出する振動センサと、前記振動センサの検
出出力に基づいて前記リニアモータを制御する制御器で
構成され、前記リニアモータの、カラム形ロータとステ
ータとの一方が基台に連結され、他方が前記可動質量に
連結されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a vibration damping device for suppressing the vibration of a structure, the base being fixed to the structure, and the structure being movable onto the base. A movable mass that is movably supported, a drive system that drives the movable mass, a control system that controls the drive system, and a damping force that is disposed between the base and the movable mass and that moves with the movement of the movable mass. A damper for generating, and disposed between the base and the movable mass,
A movable mass and a spring forming a vibration system,
The drive system includes a column-shaped rotor arranged so as to extend in the moving direction of the movable mass, and a stator that cooperates with the column-shaped rotor in a non-contact state with the column-shaped rotor. The control system includes a motor, and the control system includes a vibration sensor that detects vibration and a controller that controls the linear motor based on a detection output of the vibration sensor. The linear motor includes a column-shaped rotor and a stator. One is connected to the base and the other is connected to the movable mass.

【0009】また、本発明は、前記可動質量の上面に
は、該可動質量の移動方向に延在する凹部が形成され、
前記リニアモータのステータあるいはカラムはこの凹部
内に取着されていることを特徴とする。また、本発明
は、前記ダンパがオイルダンパで、そのシリンダ本体が
前記可動質量の上面で該可動質量の移動方向と平行する
方向に取着されていることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a recess extending in the moving direction of the movable mass is formed on the upper surface of the movable mass,
The stator or column of the linear motor is mounted in the recess. Further, the present invention is characterized in that the damper is an oil damper, and a cylinder body thereof is attached on an upper surface of the movable mass in a direction parallel to a moving direction of the movable mass.

【0010】また、本発明は、前記可動質量の上面に
は、該可動質量の移動方向に延在する凹部が形成され、
前記オイルダンパは前記凹部内に配設されていることを
特徴とする。また、本発明は、前記可動質量が平面視矩
形を呈し、前記スプリングは、前記可動質量の移動方向
に位置する各側面と、この各側面に対向する基台箇所と
にわたり、可動質量の移動方向と直交する方向に間隔を
おき可動質量の移動方向に平行して、移動範囲を越える
初期撓わみを有して多数配設されていることを特徴とす
る。また、本発明は、前記可動質量の移動方向と直交す
る方向における可動質量の中央に前記リニアモータが配
設され、前記可動質量の移動方向と直交する方向におけ
る前記可動質量の両側部にそれぞれダンパが配設されて
いることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a recess extending in the moving direction of the movable mass is formed on the upper surface of the movable mass,
The oil damper is disposed in the recess. Further, in the present invention, the movable mass has a rectangular shape in a plan view, and the spring extends in the moving direction of the movable mass over each side surface located in the moving direction of the movable mass and a base portion facing each side surface. It is characterized in that a large number of them are arranged in parallel with the moving direction of the movable mass with an interval in a direction orthogonal to, and having an initial deflection exceeding the moving range. Further, according to the present invention, the linear motor is arranged in the center of the movable mass in a direction orthogonal to the moving direction of the movable mass, and dampers are provided on both sides of the movable mass in a direction orthogonal to the moving direction of the movable mass. Is provided.

【0011】本発明によれば、基台上において可動質量
と駆動系が一体となって制振装置が構成され、駆動系が
基台と可動質量にわたって設置されているので、駆動系
の保守作業を簡単に行なえ、また、リニアモータやダン
パは平面的に並べることができ、従って、制振装置の高
さを低く抑える上で有利で、更に、制御系や建物内の居
住性に悪影響をおよぼす危惧もなく可動質量を円滑にし
かも高精度で運動させることができる。
According to the present invention, the movable mass and the drive system are integrated on the base to form a vibration damping device, and the drive system is installed over the base and the movable mass. In addition, the linear motors and dampers can be arranged in a plane, which is advantageous for keeping the height of the vibration control device low, and also has an adverse effect on the control system and habitability in the building. The movable mass can be moved smoothly and with high accuracy without fear.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に従って説明する。図1は本発明に係る制振装置の平面
図、図2(A)は図1のAA矢視図、図2(B)は図1
のBB矢視図を示す。1は制振装置で、制振装置1は構
造物に固定される基台3と、基台3上に移動可能に配設
された可動質量5と、可動質量5を駆動させる駆動系7
と、駆動系7を制御する制御系9と、基台3と可動質量
5との間に設けられたコイルスプリング11と、基台3
と可動質量5との間に設けられたオイルダンパ13等を
備える。基台3は細長状の部材の組み合わせにより平面
視長方形の枠状に形成され、基台3の両短辺3Aの可動
質量5に面する箇所に、夫々スプリング掛止部材15が
短辺3Aに沿って配設され、また、基台3の両長辺3C
上には、長辺3Cに沿ってガイドレール17が取り付け
られている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view of a vibration damping device according to the present invention, FIG. 2 (A) is a view taken along the arrow AA of FIG. 1, and FIG.
FIG. Reference numeral 1 denotes a vibration damping device. The vibration damping device 1 includes a base 3 fixed to a structure, a movable mass 5 movably arranged on the base 3, and a drive system 7 for driving the movable mass 5.
A control system 9 for controlling the drive system 7, a coil spring 11 provided between the base 3 and the movable mass 5, and a base 3
And an oil damper 13 and the like provided between the movable mass 5 and the movable mass 5. The base 3 is formed in a rectangular frame shape in a plan view by a combination of elongated members, and spring locking members 15 are respectively provided on the short sides 3A of the base 3 at positions facing the movable mass 5 on both short sides 3A. 3C on both long sides of the base 3
A guide rail 17 is attached on the upper side along the long side 3C.

【0013】前記可動質量5は扁平の直方体状に形成さ
れ、その長辺5C方向を基台3の短辺3Aに平行させて
配設されている。前記可動質量5は、その長辺5C方向
の両側下端に取着されたベアリング19が前記ガイドレ
ール17に係合して該ガイドレール17上を直線移動で
きるように配設されている。これらベアリング19やガ
イドレール17により、基台3上において可動質量5を
移動可能に支持する支持系20が構成され、この支持系
20は、可動質量5を、その中立位置からの可動範囲内
で振動させるように支持している。前記可動質量5の上
面で長辺5C方向の中央部には短辺5Aに平行した凹部
501が形成され、また、両端部にも凹部502が形成
されている。また、前記スプリング掛止部材15に対向
するスプリング掛止部材21が可動質量5の長辺5Cに
沿って配設されている。
The movable mass 5 is formed in the shape of a flat rectangular parallelepiped, and is arranged with its long side 5C direction parallel to the short side 3A of the base 3. The movable mass 5 is arranged so that the bearings 19 attached to the lower ends on both sides in the direction of the long side 5C of the movable mass 5 engage with the guide rail 17 and can move linearly on the guide rail 17. These bearings 19 and guide rails 17 constitute a support system 20 that movably supports the movable mass 5 on the base 3. The support system 20 supports the movable mass 5 within a movable range from its neutral position. Supports to vibrate. On the upper surface of the movable mass 5, a concave portion 501 parallel to the short side 5A is formed at the central portion in the long side 5C direction, and concave portions 502 are formed at both ends. A spring retaining member 21 facing the spring retaining member 15 is arranged along the long side 5C of the movable mass 5.

【0014】前記コイルスプリング11は、前記スプリ
ング掛止部材21と、これに対応するスプリング掛止部
材15との間に配設されている。前記コイルスプリング
11は、基台3の長辺3Cと平行し短辺3A方向に間隔
をおいて配設され、レベル2地震時に生じる可動範囲内
の最大変形に対し、残留歪が生じない引っ張りばねで構
成され、ばね定数は、可動質量とコイルばねからなる固
有振動数が構造物の固有振動数と一致するように設定さ
れており、可動質量5の移動範囲を越える初期撓わみを
有し配設されている。前記オイルダンパ13はシリンダ
本体1301と、このシリンダ本体1301に組み込ま
れたピストンと、このピストンに連結されたピストンロ
ッド1303により構成され、前記シリンダ本体130
1は、前記可動質量5の上面の両端の凹部502に取着
され、前記ピストンロッド1303は該シリンダ本体1
301の両側から突出し、各端部は基台3側に連結され
ている。
The coil spring 11 is arranged between the spring retaining member 21 and the spring retaining member 15 corresponding thereto. The coil springs 11 are arranged in parallel with the long sides 3C of the base 3 at intervals in the direction of the short sides 3A, and are tension springs that do not cause residual strain with respect to the maximum deformation within the movable range that occurs during a level 2 earthquake. The spring constant is set so that the natural frequency of the movable mass and the coil spring matches the natural frequency of the structure, and has an initial deflection that exceeds the movable range of the movable mass 5. It is arranged. The oil damper 13 includes a cylinder body 1301, a piston incorporated in the cylinder body 1301, and a piston rod 1303 connected to the piston.
1 is attached to the recesses 502 at both ends of the upper surface of the movable mass 5, and the piston rod 1303 is attached to the cylinder body 1
It projects from both sides of 301, and each end is connected to the base 3 side.

【0015】駆動系7は、円筒型リニアモータ7で構成
されており、この円筒型リニアモータ7は、可動質量5
に形成した前述の中央の凹部501内に配設されてい
る。円筒型リニアモータ7は、細長い円筒形、即ちカラ
ム形に形成したロータ3102と、このカラム形ロータ
3102を軸方向に駆動する電磁気力を発生するステー
タ3101とで構成されている。カラム形ロータ310
2はその一端が基台3に連結されており、ステータ31
01は可動質量5に連結されている。ステータ3101
は、カラム形ロータ3102を囲繞する形状に構成され
ており、カラム形ロータ3102を挿通する円筒孔を有
する。ステータ3101とカラム形ロータ3102と
は、ステータ3101の円筒孔とカラム形ロータ310
2とが同心関係になるように配設され、これによってカ
ラム形ロータ3102とステータ3101とは互いに非
接触状態に保たれる。
The drive system 7 is composed of a cylindrical linear motor 7, and the cylindrical linear motor 7 has a movable mass 5
It is disposed in the above-mentioned central recess 501 formed in the above. The cylindrical linear motor 7 is composed of a rotor 3102 formed in an elongated cylindrical shape, that is, a column shape, and a stator 3101 for generating an electromagnetic force that drives the column rotor 3102 in the axial direction. Column type rotor 310
One end of the stator 2 is connected to the base 3, and the stator 31
01 is connected to the movable mass 5. Stator 3101
Is configured to surround the column-shaped rotor 3102, and has a cylindrical hole through which the column-shaped rotor 3102 is inserted. The stator 3101 and the column type rotor 3102 are the cylindrical hole of the stator 3101 and the column type rotor 310.
2 are arranged so as to be concentric with each other, whereby the column-shaped rotor 3102 and the stator 3101 are kept in non-contact with each other.

【0016】前記制御系9は、建物等の構造物の振動を
検出する振動センサ901と、前記振動センサ901の
検出出力に基づいて前記リニアモータ31の速度あるい
は力を適切に制御する制御量を計算する制御器903及
び前記モータ31を制御するモータドライバ905等で
構成されている。これら振動センサ901及び制御器9
03には、従来公知のアクティブ・マス・ダンパやハイ
ブリッド・マス・ダンパに使用されているものを利用で
きる。又、モータドライバ905は、モータ31に付随
するものである。尚、図2(A)において33は、基台
3の短辺3Aに配設さたオイルバッファを示し、レベル
2以上の予想しない地震時に、可動質量5が可動範囲を
越えて振動しようとする時、可動質量5が基台の短辺3
Aに衝突する際の衝撃を緩衝するためのものである。
The control system 9 controls a vibration sensor 901 for detecting the vibration of a structure such as a building, and a control amount for appropriately controlling the speed or force of the linear motor 31 based on the detection output of the vibration sensor 901. It is composed of a controller 903 for calculation and a motor driver 905 for controlling the motor 31. These vibration sensor 901 and controller 9
As 03, those used in the conventionally known active mass damper and hybrid mass damper can be used. The motor driver 905 is attached to the motor 31. In FIG. 2 (A), numeral 33 indicates an oil buffer arranged on the short side 3A of the base 3, and the movable mass 5 tries to vibrate beyond the movable range in the event of an unexpected earthquake of level 2 or higher. At this time, the movable mass 5 is the short side 3 of the base.
It is for cushioning the impact when the vehicle collides with A.

【0017】上記構成からなる制振装置1は、任意の設
定地震入力値でアクティブに稼働できるように設定して
あり、振動センサ901からの検出出力に基づいて制御
器903により制御指令が計算し、その指令がモータド
ライバ905に入力してモータ31が制御され、可動質
量5が駆動され、可動質量5を基台3に対して相対的に
適切に運動させることにより、制振効果が奏される。こ
のとき可動質量5は、可動質量5とスプリング11とか
らなる振動系の固有振動周期で振動しようとするが、そ
の振動を駆動系7によって補助、補正、ないし強化する
ことによって、効果的な制振作用が得られる。
The vibration damping device 1 having the above-described structure is set so that it can be actively operated with an arbitrary set earthquake input value, and a control command is calculated by the controller 903 based on the detection output from the vibration sensor 901. The command is input to the motor driver 905, the motor 31 is controlled, the movable mass 5 is driven, and the movable mass 5 is appropriately moved relative to the base 3, so that a vibration damping effect is achieved. It At this time, the movable mass 5 tries to vibrate at the natural vibration period of the vibration system including the movable mass 5 and the spring 11. However, the vibration is assisted, corrected, or strengthened by the drive system 7 to effectively control the vibration. A vibrating action is obtained.

【0018】本実施例によれば、基台3上において、可
動質量5と駆動系7が一体となって制振装置1が構成さ
れ、駆動系7が基台3と可動質量5にわたって設置され
ているので、駆動系7の点検や交換、調整等をはじめと
する保守作業を簡単に行なうことが可能となり、また、
リニアモータ7やオイルダンパ13を平面的に並べら
れ、制振装置1の高さを低く抑える上で有利となる。ま
た、円筒型リニアモータ7では、ロータ3102及びス
テータ3101の、電磁気力が作用する部分の構造を軸
対称形にすることができるため、駆動力の方向を略々完
全に軸方向にし、横方向(径方向)の駆動力成分を実質
的にゼロにすることができる。また、ロータ3102と
ステータ3101とが非接触であるため、それらの間に
摩擦力が全く作用しない。これらの理由から、実施例に
係る制振装置1では精密な駆動力制御が可能であり、制
御系や建物内の居住性に悪影響をおよぼす危惧もなく可
動質量5を円滑にしかも高精度で運動させることができ
る。また、非接触型の円筒型リニアモータ31を用いて
駆動系7を構成したので、ステータ3101への電力供
給が遮断されれば、駆動系7の作用は完全に消滅するた
め、このハイブリッド・マス・ダンパを非常時にパッシ
ブ・マス・ダンパの動作モードへ切り替えたときに、駆
動系7が存在することによってパッシブ・マス・ダンパ
としての動作性能が損なわれるということがなく、非常
に有利である。
According to this embodiment, the movable mass 5 and the drive system 7 are integrated on the base 3 to form the vibration damping device 1, and the drive system 7 is installed over the base 3 and the movable mass 5. Therefore, it becomes possible to easily perform maintenance work such as inspection, replacement, adjustment, etc. of the drive system 7.
The linear motor 7 and the oil damper 13 are arranged in a plane, which is advantageous in suppressing the height of the vibration damping device 1 to be low. Further, in the cylindrical linear motor 7, since the structure of the portions of the rotor 3102 and the stator 3101 on which the electromagnetic force acts can be made axially symmetrical, the direction of the driving force is almost completely in the axial direction, The driving force component in the (radial direction) can be made substantially zero. Further, since the rotor 3102 and the stator 3101 are not in contact with each other, no frictional force acts between them. For these reasons, the vibration damping device 1 according to the embodiment can perform precise driving force control, and the movable mass 5 can be smoothly and accurately moved without fear of adversely affecting the habitability in the control system or the building. Can be made. Further, since the drive system 7 is configured by using the non-contact type cylindrical linear motor 31, if the power supply to the stator 3101 is cut off, the action of the drive system 7 is completely lost. -When the damper is switched to the passive mass damper operation mode in an emergency, the presence of the drive system 7 does not impair the operation performance as the passive mass damper, which is very advantageous.

【0019】また、駆動系7を構成するステータ310
1を可動質量5の上面の凹部501に配設すると共に、
カラム3102の一端を基台3に連結するようにしたの
で、保守作業を簡単に行なえる他に、制振装置1の高さ
を低く抑える上でより一層有利となり、制振装置1を屋
内に配設する場合に極めて有利となる。また、実施例で
は、扁平な可動質量5上において、オイルダンパ13と
コイルスプリング11を平面的に並べたので、制振装置
1の高さを低く抑える上でより一層有利となる。
In addition, the stator 310 which constitutes the drive system 7
1 is disposed in the concave portion 501 on the upper surface of the movable mass 5, and
Since one end of the column 3102 is connected to the base 3, the maintenance work can be performed easily, and it is even more advantageous in keeping the height of the vibration damping device 1 low, and the vibration damping device 1 can be installed indoors. This is extremely advantageous when it is installed. Further, in the embodiment, the oil damper 13 and the coil spring 11 are arranged side by side on the flat movable mass 5, which is even more advantageous in suppressing the height of the vibration damping device 1 to be low.

【0020】尚、実施例では、リニアモータ31のステ
ータ3101を可動質量5に取着し、カラム3102を
基台3に連結した場合について説明したが、それらとは
逆に、ステータ3101を基台3に連結し、カラム31
02を可動質量5に取着することも可能である。
In the embodiment, the case where the stator 3101 of the linear motor 31 is attached to the movable mass 5 and the column 3102 is connected to the base 3 has been described. However, conversely, the stator 3101 is used as the base. Connected to column 3, column 31
It is also possible to attach 02 to the movable mass 5.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
構造物の振動を抑制する制振装置であって、構造物に固
定される基台と、前記基台上に移動可能に支持された可
動質量と、前記可動質量を駆動させる駆動系と、前記駆
動系を制御する制御系と、前記基台と可動質量間に配設
され、可動質量の移動に伴って減衰力を発生するダンパ
と、前記基台と可動質量間に配設され、可動質量と共に
振動系を形成するスプリングとを備え、前記駆動系は、
前記可動質量の移動方向に延在するように配設されるカ
ラム形ロータと、このカラム形ロータに対して非接触状
態でこのカラム形ロータと協働するステータとから成る
リニアモータで構成され、前記制御系は、振動を検出す
る振動センサと、前記振動センサの検出出力に基づいて
前記リニアモータを制御する制御器で構成され、前記リ
ニアモータのカラム形ロータとステータとの一方が基台
に連結され、他方が前記可動質量に連結されている。そ
のため、高さを抑えると共に駆動系の保守作業を容易に
行なえ、更には、制御系や建物内の居住性に悪影響をお
よぼす危惧がなく、高精度で作動する制振装置を得るこ
とができる。
As is clear from the above description, the present invention
A vibration damping device for suppressing vibration of a structure, comprising a base fixed to the structure, a movable mass movably supported on the base, a drive system for driving the movable mass, A control system that controls a drive system, a damper that is disposed between the base and the movable mass and that generates a damping force with the movement of the movable mass, and a damper that is disposed between the base and the movable mass. And a spring forming a vibration system together with the drive system,
A columnar rotor arranged so as to extend in the moving direction of the movable mass, and a linear motor comprising a stator that cooperates with the column-shaped rotor in a non-contact state with the column-shaped rotor, The control system includes a vibration sensor that detects vibration and a controller that controls the linear motor based on a detection output of the vibration sensor, and one of a column-shaped rotor and a stator of the linear motor is a base. And the other is connected to the movable mass. Therefore, it is possible to obtain a vibration damping device that can be operated with high accuracy, while suppressing the height and easily performing the maintenance work of the drive system, without fear of adversely affecting the habitability in the control system and the building.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る制振装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a vibration damping device according to the present invention.

【図2】(A)は図1のAA矢視図、(B)は図1のB
B矢視図である。
2A is a view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a view in FIG.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振装置 3 基台 5 可動質量 7 駆動系 9 制御系 11 コイルスプリング 13 オイルダンパ 31 リニアモータ 3101 ステータ 3102 カラム 901 振動センサ 903 制御器 1 Vibration Control Device 3 Base 5 Movable Mass 7 Drive System 9 Control System 11 Coil Spring 13 Oil Damper 31 Linear Motor 3101 Stator 3102 Column 901 Vibration Sensor 903 Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 秀美 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 村越 一也 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 中村 佳也 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 石井 勝 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 藤田 隆史 千葉県流山市中野久木575−28 (72)発明者 宮野 宏 東京都江東区東雲1−9−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 洞 宏一 東京都江東区東雲1−9−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 倉林 浩 東京都江東区東雲1−9−31 三菱製鋼株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hidemi Oyama, 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Fujita Co., Ltd. (72) Inventor, Kazuya Murakoshi 4-6-15-1 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the company Fujita (72) Yoshiya Nakamura, inventor Yoshiya Nakamura 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Shares inside the company Fujita (72) Masaru Ishii, 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Shares Fujita (72) Inventor Takashi Fujita 575-28, Nakano Hisagi, Nagareyama City, Chiba Prefecture (72) Inventor Hiroshi Miyano 1-9-31 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Mitsubishi Steel Manufacturing Company (72) Inventor Koichi Dou Tokyo, Koto 1-9-31 Shinonome Ward, Mitsubishi Steel Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kurabayashi 1-9-31 Shinonome, Koto Ward, Tokyo Mitsubishi Steel Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造物の振動を抑制する制振装置であっ
て、 構造物に固定される基台と、 前記基台上に移動可能に支持された可動質量と、 前記可動質量を駆動させる駆動系と、 前記駆動系を制御する制御系と、 前記基台と可動質量間に配設され、可動質量の移動に伴
って減衰力を発生するダンパと、 前記基台と可動質量間に配設され、可動質量と共に振動
系を形成するスプリングとを備え、 前記駆動系は、前記可動質量の移動方向に延在するよう
に配設されるカラム形ロータと、このカラム形ロータに
対して非接触状態でこのカラム形ロータと協働するステ
ータとから成るリニアモータで構成され、 前記制御系は、振動を検出する振動センサと、前記振動
センサの検出出力に基づいて前記リニアモータを制御す
る制御器で構成され、 前記リニアモータの、カラム形ロータとステータとの一
方が基台に連結され、他方が前記可動質量に連結されて
いる、 ことを特徴とする制振装置。
1. A vibration damping device for suppressing vibration of a structure, comprising: a base fixed to the structure; a movable mass movably supported on the base; and a movable mass driven by the movable mass. A drive system; a control system for controlling the drive system; a damper arranged between the base and the movable mass to generate a damping force with the movement of the movable mass; and a damper arranged between the base and the movable mass. A column-shaped rotor that is provided so as to extend in the moving direction of the movable mass, and a spring that forms a vibration system together with the movable mass. The control system is composed of a linear motor composed of a stator that cooperates with the column-shaped rotor in a contact state, and the control system controls the linear motor based on a detection output of the vibration sensor and a detection output of the vibration sensor. Is composed of One of a column-shaped rotor and a stator of a linear motor is connected to a base, and the other is connected to the movable mass.
【請求項2】 前記可動質量の上面には、該可動質量の
移動方向に延在する凹部が形成され、前記リニアモータ
のステータあるいはカラムはこの凹部内に取着されてい
る請求項1記載の制振装置。
2. A concave portion extending in the moving direction of the movable mass is formed on an upper surface of the movable mass, and a stator or a column of the linear motor is attached in the concave portion. Vibration control device.
【請求項3】 前記ダンパはオイルダンパで、そのシリ
ンダ本体が前記可動質量の上面で該可動質量の移動方向
と平行する方向に取着されている請求項1または2記載
の制振装置。
3. The vibration damping device according to claim 1, wherein the damper is an oil damper, and a cylinder body of the damper is attached to an upper surface of the movable mass in a direction parallel to a moving direction of the movable mass.
【請求項4】 前記可動質量の上面には、該可動質量の
移動方向に延在する凹部が形成され、前記オイルダンパ
は前記凹部内に配設されている請求項1、2または3記
載の制振装置。
4. The recessed portion extending in the moving direction of the movable mass is formed on the upper surface of the movable mass, and the oil damper is arranged in the recessed portion. Vibration control device.
【請求項5】 前記可動質量は平面視矩形を呈し、前記
スプリングは、前記可動質量の移動方向に位置する各側
面と、この各側面に対向する基台箇所とにわたり、可動
質量の移動方向と直交する方向に間隔をおき可動質量の
移動方向に平行して、移動範囲を越える初期撓わみを有
して多数配設されている請求項1、2、3または4記載
の制振装置。
5. The movable mass has a rectangular shape in a plan view, and the spring extends in the moving direction of the movable mass over each side surface located in the moving direction of the movable mass and a base portion facing each side surface. 5. The vibration damping device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a large number of vibration damping devices are arranged in parallel with the moving direction of the movable mass at intervals in a direction orthogonal to each other with an initial deflection exceeding the moving range.
【請求項6】 前記可動質量の移動方向と直交する方向
における可動質量の中央に前記リニアモータが配設さ
れ、前記可動質量の移動方向と直交する方向における前
記可動質量の両側部にそれぞれダンパが配設されている
請求項1、2、3、4または5記載の制振装置。
6. The linear motor is disposed in the center of the movable mass in a direction orthogonal to the moving direction of the movable mass, and dampers are provided on both sides of the movable mass in a direction orthogonal to the moving direction of the movable mass. The vibration damping device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, which is provided.
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