JPH09264379A - Vibration damping device - Google Patents

Vibration damping device

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Publication number
JPH09264379A
JPH09264379A JP7397096A JP7397096A JPH09264379A JP H09264379 A JPH09264379 A JP H09264379A JP 7397096 A JP7397096 A JP 7397096A JP 7397096 A JP7397096 A JP 7397096A JP H09264379 A JPH09264379 A JP H09264379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide member
weight
arc
vibration damping
shaped guide
Prior art date
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Pending
Application number
JP7397096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Yoshida
和夫 吉田
Koji Tanida
宏次 谷田
Yuji Koike
裕二 小池
Katsuo Mutaguchi
勝生 牟田口
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP7397096A priority Critical patent/JPH09264379A/en
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve various kinds of problems by oscillating a guide member having an arc-shaped guide surface which is projected downward in a sea-saw manner. SOLUTION: When a structure 17 is oscillated, a weight 22 starts the pendulum motion with the phase delay along an arc-shaped guide surface of a guide member 16 so that the structure 17 is damped by the effect of the inertia reaction and the gravity. To greatly improve the control performance, an active damping mechanism 21 such as a cylinder which is interposed between each end part of the guide member 16 and the structure 17 and expandable approximately in the vertical direction is expanded/contracted to oscillate the guide member 16 around a shaft 20 to pivotably support its center part, and the energy of the pendulum motion of the arc-shaped weight 22 is replenished to perform the effective damping with small energy to be charged.

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、制振装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device.

【0002】[0002]

【従来の技術】地震や風力などの揺れから建物や橋梁な
どの構造物を守るために、制振装置が開発されている。
2. Description of the Related Art Vibration control devices have been developed to protect structures such as buildings and bridges from shaking such as earthquakes and wind forces.

【0003】以下、上記制振装置の開発の経緯につい
て、簡単に説明する。
The background of the development of the vibration damping device will be briefly described below.

【0004】初期においては、図7に示すように、構造
物1の固有周期と等しいか又は近い固有周期を有する重
り2を設けると共に、該重り2を、構造物1に設けられ
た、構造物1の揺れの方向へ向けて延びる水平なガイド
3に沿って往復移動自在に配置し、構造物1と重り2と
の間を上記方向へ延びるコイルバネなどのバネ4で接続
した構造の制振装置が検討された。
In the initial stage, as shown in FIG. 7, a weight 2 having a natural period equal to or close to the natural period of the structure 1 is provided, and the weight 2 is provided on the structure 1. A vibration damping device having a structure in which the structure 1 and the weight 2 are arranged so as to be capable of reciprocating along a horizontal guide 3 extending in the direction of swaying, and a spring 4 such as a coil spring extending in the direction is connected between the structure 1 and the weight 2. Was considered.

【0005】上記制振装置では、地震などが発生して構
造物1が揺れた時に、重り2は慣性によってその場にと
どまろうとするが、構造物1と重り2との間がバネ4で
接続されているため、動力学的なバランスにより重り2
は構造物1に対し位相遅れをもって振動を開始する。そ
の結果、重り2の振動の慣性反力が構造物1に作用さ
れ、構造物1の揺れのエネルギーが減衰されて、構造物
1の制振が行われる。
In the above vibration control device, when the structure 1 shakes due to an earthquake or the like, the weight 2 tries to stay in place due to inertia, but the structure 1 and the weight 2 are connected by the spring 4. Because of the dynamic balance, the weight is 2 due to the dynamic balance.
Starts oscillating with a phase delay with respect to the structure 1. As a result, the inertial reaction force of the vibration of the weight 2 acts on the structure 1, the energy of the swing of the structure 1 is attenuated, and the structure 1 is damped.

【0006】ところが、地震や風力による構造物1の揺
れに対し、重り2の固有周期が最適となるように設定す
るためには、非常に長く且つ柔らかいバネ4が必要とな
るので、バネ4の製作などが困難であることがわかり、
図8に示すように、やぐら状にフレーム5を組み、フレ
ーム5の頂部からアーム6を用いて重り2を振り子式に
吊るし、バネ4の代りに重力を利用して重り2が振り子
運動するような構造とすることにより、構造物1の揺れ
のエネルギーを減衰させるようにすることが検討され
た。
However, in order to set the natural period of the weight 2 to be optimal with respect to the sway of the structure 1 due to an earthquake or wind force, a very long and soft spring 4 is required. I found it difficult to make,
As shown in FIG. 8, the frame 5 is assembled in the shape of a tower, the weight 2 is pendulum-type suspended from the top of the frame 5 by using the arm 6, and gravity 2 is used instead of the spring 4 so that the weight 2 performs a pendulum motion. It was examined that the energy of the swing of the structure 1 is attenuated by adopting such a structure.

【0007】しかし、このようにした場合でも、地震や
風力による構造物1の揺れに対し、重り2の固有周期が
最適となような設定とするためには、アーム6に10〜
20mもの長さが必要となるので実用的ではなく、図9
に示すように、所要曲率半径を有する下方へ凸の円弧状
をした重り7を形成し、円弧状の重り7の下面をローラ
8で支持させることにより、アーム6を用いずに円弧状
の重り7をそれ自身で振り子運動させ得るようなものへ
と改良され、小型化が図られた。
However, even in such a case, in order to set the natural period of the weight 2 to be optimal with respect to the sway of the structure 1 caused by an earthquake or wind force, the arm 6 is set to 10 to 10.
Since it requires a length of 20 m, it is not practical.
As shown in FIG. 3, a downwardly convex arcuate weight 7 having a required radius of curvature is formed, and the lower surface of the arcuate weight 7 is supported by a roller 8 so that the arcuate weight is not used. 7 has been improved to be able to move the pendulum by itself, and has been downsized.

【0008】上記円弧状の重り7を用いた制振装置は、
実機として製作されて良好な結果を納めることができ
た。又、小型化により、建物や橋梁などの大型の構造物
1に限らず、クレーンや船舶などの比較的小型の構造物
1に搭載することが可能となった。
The vibration damping device using the arcuate weight 7 is
It was manufactured as an actual machine and was able to deliver good results. Further, due to the miniaturization, it can be mounted not only on a large structure 1 such as a building or a bridge but also on a relatively small structure 1 such as a crane or a ship.

【0009】尚、上記円弧状の重り7を用いた制振装置
の性能向上を図るため、実機では、円弧状の重り7に円
弧状のラック9を取付け、これにピニオン10を介して
図示しないモータを接続し、モータによってエネルギー
を補充させることにより、軽い重り7と少ない投入エネ
ルギーで効果的に制振を行わせるようにすることなども
行われている。
In order to improve the performance of the vibration damping device using the arcuate weight 7, in an actual machine, an arcuate rack 9 is attached to the arcuate weight 7, and the rack 9 is not shown via the pinion 10. By connecting a motor and replenishing the energy by the motor, it is possible to effectively suppress vibrations with a light weight 7 and a small amount of input energy.

【0010】しかし、円弧状の重り7は曲線によって構
成されているため製作が困難であり、又、振り子運動を
行う円弧状の重り7に対してローラ8やピニオン10な
どの軸中心を適正な位置へ配置するのに構造が複雑とな
るなどの問題があった。又、円弧状の重り7に円弧状の
ラック9を取付ける場合には、円弧状のラック9を一体
的なものとして精度良く製作することが困難であるため
このようなものを作ろうとするとコスト高となるという
問題があり、実際には小片状のラック9を多数作って繋
ぎ合わせるようにしているが、このようにした場合、ラ
ック9とピニオン10との間のガタなどが大きくなって
制御性能が低下すると共に騒音を生じ易くなるという問
題もあった。
However, since the arcuate weight 7 is formed by a curved line, it is difficult to manufacture, and the axial center of the roller 8 or the pinion 10 is properly adjusted with respect to the arcuate weight 7 that performs the pendulum motion. There was a problem that the structure was complicated when it was placed in a position. In addition, when the arcuate rack 9 is attached to the arcuate weight 7, it is difficult to manufacture the arcuate rack 9 as an integral unit with high accuracy, and it is costly to make such a rack. However, in practice, many small piece-shaped racks 9 are made and connected together. However, in this case, the play between the rack 9 and the pinion 10 becomes large and control is performed. There is also a problem that the performance is lowered and noise is easily generated.

【0011】そこで、円弧状であった重り7の形状をV
字状とすることにより、全体を直線化して製作を容易化
するなどの改良が行われ、現在に至っている。或いは、
図10に示すように、所要曲率半径を有する下方へ凸の
円弧状をしたガイド11を作成し、円弧状のガイド11
の上に構造物1の固有周期と等しいか又は近い固有周期
を有する重り12を設け、円弧状のガイド11に沿って
重り12を振り子運動させるようなものへと改良されて
いる。
Therefore, the shape of the weight 7 which was arcuate is changed to V
By making the shape like a letter, improvements such as making the whole straight and facilitating the manufacture have been made, and it has reached the present. Or,
As shown in FIG. 10, a downwardly convex arcuate guide 11 having a required radius of curvature is created, and the arcuate guide 11 is formed.
A weight 12 having a natural period equal to or close to the natural period of the structure 1 is provided on the above, and the weight 12 is pendulum-moved along an arc-shaped guide 11.

【0012】尚、13は円弧状のガイド11の両端に取
付けられた重り12の可動範囲を規制し、且つ、重り1
2の衝突の力を緩衝させるためのバッファ、14は重り
12へ取付けた図示しないモータへ電力を供給するため
のケーブルベアである。
Reference numeral 13 restricts the movable range of the weight 12 attached to both ends of the arc-shaped guide 11, and the weight 1
A buffer for buffering the collision force of 2 and a cable bear 14 for supplying electric power to a motor (not shown) attached to the weight 12.

【0013】このように、円弧状のガイド11上で重り
12を振り子運動させ、且つ、モータによりエネルギー
を補充させ得るようにすることにより、簡単な構造で、
円弧状の重り7を使用した図9のものと同等の機能を得
ることができるようになる。
As described above, the weight 12 is pendulum-moved on the arc-shaped guide 11 and the energy can be replenished by the motor.
It becomes possible to obtain the same function as that of FIG. 9 using the arcuate weight 7.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記円
弧状のガイド11を用いた制振装置には、以下のような
問題があった。
However, the vibration damping device using the arc-shaped guide 11 has the following problems.

【0015】即ち、エネルギーを補充させるために重り
12に組込まれた図示しないモータへ制御用の電力を供
給するにはケーブルベア14などが必要となる。このこ
とは、上記制振装置を建物や橋梁などの構造物1に取付
けて地震や風などによる揺れを制振させるようにする場
合にはそれほど頻繁に作動されないので特に問題とはな
らないが、上記制振装置を船舶などに搭載して波による
船体の揺れを制振させるようにした場合には、波は四六
時中起こっているため制振装置が頻繁に作動されること
となるので、ケーブルベア14に繰返し使用に対する高
い耐久性が要求されるという問題がある。
That is, in order to supply electric power for control to a motor (not shown) incorporated in the weight 12 for supplementing energy, a cable bear 14 or the like is required. This is not a problem because it is not operated very often when the vibration damping device is attached to a structure 1 such as a building or a bridge to suppress vibrations caused by an earthquake or wind. When the vibration control device is mounted on a ship or the like to suppress the vibration of the hull due to waves, the vibration control device is frequently activated because the waves are generated all the time. There is a problem that the cable carrier 14 is required to have high durability against repeated use.

【0016】又、図9の場合と同様、円弧状のラック9
を一体的なものとして精度良く製作することが困難であ
るためこのようなものを作ろうとするとコスト高となる
という問題があり、実際には小片状のラック9を多数作
って繋ぎ合わせるようにしているが、このようにした場
合には、ラック9とピニオン10とのガタなどが大きく
なって制御性能が低下すると共に騒音を生じ易くなると
いう問題がある。
Further, as in the case of FIG. 9, the arc-shaped rack 9 is used.
Since it is difficult to manufacture these as an integrated unit with high precision, there is a problem that the cost will be high if it is attempted to make such a product. Actually, a large number of small piece racks 9 are made and connected together. However, in such a case, there is a problem that rattling between the rack 9 and the pinion 10 becomes large, control performance is deteriorated, and noise is easily generated.

【0017】又、大きな波によって過大な船体動揺が生
じた場合などに、重り12は図示しないモータの制御力
を振切り、円弧状のガイド11によるストロークエンド
を越えようとしてバッファ13に衝突することとなるた
め、衝突に備えて大掛かりなバッファ13を設けなけれ
ばならず、或いは、衝突を発生しにくくするため重り1
2のストロークが十分確保されるように円弧状のガイド
11を長くしなければならない。
Further, when an excessive hull motion occurs due to a large wave, the weight 12 cuts off the control force of a motor (not shown) and collides with the buffer 13 in an attempt to go beyond the stroke end by the arc-shaped guide 11. Therefore, a large-scale buffer 13 must be provided in preparation for a collision, or the weight 1 is used to prevent a collision from occurring.
The arc-shaped guide 11 must be lengthened so that the stroke 2 can be sufficiently secured.

【0018】更に、船体が旋回する際に船体が傾くた
め、重り12が自重で勝手に船体の傾きの方向へ移動し
てしまわないようにするために、重り12に組込まれた
図示しないモータの制御力を利用して重り12を中立点
にて強制的に停止させるようにしているが、そのために
モータには制振に必要なトルクに比べかなりトルクが要
求されてしまう。
Further, since the hull leans when the hull turns, a weight (not shown) of a motor (not shown) incorporated in the weight 12 prevents the weight 12 from moving in the tilt direction of the hull by its own weight. Although the weight 12 is forcibly stopped at the neutral point by utilizing the control force, the motor is required to have a considerably higher torque than that required for damping.

【0019】本発明は、上述の実情に鑑み、円弧状のガ
イドの傾きを可変とすることにより上記各問題点を解消
し得るようにした制振装置を提供することを目的とする
ものである。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a vibration damping device which can solve the above problems by making the inclination of the arc-shaped guide variable. .

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、下方に凸の円
弧状をしたガイド面を有するガイド部材を、その中央部
でシーソー式に揺動自在となるよう構造物に取付けると
共に、ガイド部材の端部と構造物との間に、バネとダン
パを並列に接続して成るほぼ上下方向へ伸縮動自在なパ
ッシブ制振機構を介装し、ガイド部材に、構造物の固有
周期と等しいか又は近い固有周期を有する重りを、円弧
状をしたガイド面に沿って移動自在に設置したことを特
徴とする制振装置にかかるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a guide member having a downwardly convex arcuate guide surface is attached to a structure so that the central portion of the guide member can swing in a seesaw manner, and the guide member is also provided. Between the end of the structure and the structure, a passive damping mechanism, which is composed of a spring and a damper connected in parallel and is capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction, is interposed. Alternatively, the present invention relates to a vibration damping device characterized in that a weight having a close natural period is movably installed along an arcuate guide surface.

【0021】又、本発明は、下方に凸の円弧状をしたガ
イド面を有するガイド部材を、その中央部でシーソー式
に揺動自在となるよう構造物に取付けると共に、ガイド
部材の端部と構造物との間に、ほぼ上下方向へ伸縮駆動
可能なアクティブ制振機構を介装し、ガイド部材に、構
造物の固有周期と等しいか又は近い固有周期を有する重
りを、円弧状をしたガイド面に沿って移動自在に設置し
たことを特徴とする制振装置にかかるものである。
Further, according to the present invention, a guide member having a downwardly convex arcuate guide surface is attached to a structure so that the central portion of the guide member can swing in a seesaw manner, and an end portion of the guide member is provided. An active damping mechanism capable of extending and contracting in a substantially vertical direction is interposed between the structure and the guide member, and an arc-shaped guide having a weight having a natural period equal to or close to the natural period of the structure is attached to the guide member. The present invention relates to a vibration damping device characterized by being installed movably along a surface.

【0022】更に、本発明は、下方に凸の円弧状をした
ガイド面を有するガイド部材を、その中央部でシーソー
式に揺動自在となるよう構造物に取付けると共に、ガイ
ド部材の端部と構造物との間に、バネとダンパを並列に
接続して成るほぼ上下方向へ伸縮動自在なパッシブ制振
機構と、ほぼ上下方向へ伸縮駆動可能なアクティブ制振
機構とを同時に介装し、ガイド部材に、構造物の固有周
期と等しいか又は近い固有周期を有する重りを、円弧状
をしたガイド面に沿って移動自在に設置したことを特徴
とする制振装置にかかるものである。
Further, according to the present invention, a guide member having a downwardly convex arcuate guide surface is attached to a structure so that the central portion of the guide member can swing in a seesaw manner, and an end portion of the guide member is provided. Between the structure and the structure, a passive damping mechanism that is elastically movable in the up-and-down direction by connecting a spring and a damper in parallel, and an active damping mechanism that can be driven to extend and retract in the up-and-down direction are installed at the same time. The present invention relates to a vibration damping device, wherein a weight having a natural period equal to or close to a natural period of a structure is installed on a guide member so as to be movable along an arcuate guide surface.

【0023】この場合において、ガイド部材に、構造物
の固有周期と等しいか又は近い固有周期を持たせるよう
にしても良い。
In this case, the guide member may have a natural period equal to or close to the natural period of the structure.

【0024】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
According to the above means, the following effects can be obtained.

【0025】構造物が揺れると、重りは慣性によってそ
の場にとどまろうとするが、重りはガイド部材の下方へ
凸の円弧状をしたガイド面に沿って移動自在に設置され
ているので、動力学的なバランスにより、重りは構造物
に対し位相遅れをもって円弧状ガイド部材の円弧状をし
たガイド面に沿う振り子運動を開始する。その結果、重
りの振り子運動の慣性反力と重心移動により重力が構造
物に作用され、構造物の制振が行われる。
When the structure shakes, the weight tries to stay in place due to inertia. However, since the weight is movably installed below the guide member along the convex arcuate guide surface, the dynamics Due to the physical balance, the weight starts the pendulum movement along the arc-shaped guide surface of the arc-shaped guide member with a phase delay with respect to the structure. As a result, gravity acts on the structure due to the inertial reaction force of the pendulum motion of the weight and the movement of the center of gravity, and the structure is damped.

【0026】更に、構造物の揺れにより、ガイド部材の
両端部と構造物との間に介装された、バネとダンパを並
列に接続して成るほぼ上下方向へ伸縮動自在なパッシブ
制振機構が伸縮駆動されることにより、ガイド部材がそ
の中央部を中心としてシーソー式に揺動され、重りの揺
動が増幅されることにより、より効果的に制振が行われ
る。
Further, a passive vibration damping mechanism, which is interposed between both ends of the guide member and the structure due to the vibration of the structure, is composed of a spring and a damper connected in parallel and is capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction. Is driven to expand and contract, the guide member is oscillated in a seesaw manner around the center portion thereof, and the oscillation of the weight is amplified, so that the vibration is effectively suppressed.

【0027】或いは、ガイド部材の両端部と構造物との
間に介装された、ほぼ上下方向へ伸縮駆動可能なシリン
ダなどのアクティブ制振機構を伸縮駆動させて、ガイド
部材をその中央部を中心としてシーソー式に揺動させ、
エネルギーを補充させることにより、少ない投入エネル
ギーで効果的に制振を行わせるようにする。
Alternatively, an active damping mechanism such as a cylinder, which is interposed between both ends of the guide member and the structure and is capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction, is driven to expand and contract to move the guide member to the central part. It swings like a seesaw as the center,
By replenishing energy, it is possible to effectively suppress vibration with a small amount of input energy.

【0028】又は、パッシブ制振機構とアクティブ制振
機構の相乗作用により、更に効果的に減揺を行わせるよ
うにする。
Alternatively, the vibration damping can be performed more effectively by the synergistic action of the passive vibration damping mechanism and the active vibration damping mechanism.

【0029】このように、本発明によれば、ガイド部材
の下方へ凸の円弧状をしたガイド面に沿って重りを振り
子運動させるようにすることにより、簡単且つ小型な構
造で、効果的に制振を行わせることができる。
As described above, according to the present invention, the weight is pendulum-moved along the guide surface having a downwardly convex arcuate shape of the guide member, so that a simple and compact structure can be achieved effectively. Vibration can be suppressed.

【0030】しかも、エネルギーを補充させるためにガ
イド部材の側をパッシブ制振機構やアクティブ制振機構
によってシーソー式に揺動させるようにしているので、
重りにケーブルベアなどを取付ける必要がなくなり、繰
返し使用に対するケーブルベアなどの耐久性の問題が解
消される。尚、ケーブルベアの代りにアクティブ制振機
構などには配管系が必要となるが、アクティブ制振機構
はほとんど左右に振れないので、繰返し使用に対する耐
久性の問題はほとんど生じない。
Moreover, in order to replenish the energy, the guide member side is oscillated in a seesaw type by a passive vibration damping mechanism or an active vibration damping mechanism.
Since it is not necessary to attach a cable bear or the like to the weight, the durability problem of the cable bear or the like against repeated use is solved. A pipe system is required for the active vibration damping mechanism or the like instead of the cable bear, but since the active vibration damping mechanism hardly swings to the left or right, the durability problem with repeated use hardly occurs.

【0031】且つ、エネルギーを補充させるためにガイ
ド部材の側をパッシブ制振機構やアクティブ制振機構に
よってシーソー式に揺動させるようにしているので、ガ
イド部材に円弧状のラックを取付ける必要がなくなり、
円弧状のラックの製作の問題や、製作誤差によるピニオ
ンとの間のガタつきを原因とする騒音の問題などが解消
される。
In order to replenish the energy, the guide member side is oscillated in a seesaw type by a passive vibration damping mechanism or an active vibration damping mechanism, so that it is not necessary to attach an arcuate rack to the guide member. ,
Problems of manufacturing an arcuate rack and noise caused by rattling with a pinion due to manufacturing error are solved.

【0032】しかも、アクティブ制振機構を用いた場
合、構造物に過大な動揺が生じた場合などでも、これに
応じてガイド部材の傾きを一時的に大きくすることによ
り、重りがガイド部材のストロークエンドを越えること
を簡単に阻止することや、或いは、重りがガイド部材の
ストロークエンドを越えようとする力を抑えることがで
きるようになり、重りの衝突に備えて大掛かりなバッフ
ァを設ける必要をなくすことができて、小型のバッファ
で済ませることが可能となる。或いは、衝突を発生しに
くくするため重りのストロークが十分確保されるように
ガイド部材を長くする必要がなくなり、短いガイド部材
でも十分な制御性を確保することができる。
Further, when the active vibration damping mechanism is used, even if the structure is excessively shaken, the weight of the guide member is increased by temporarily increasing the inclination of the guide member accordingly. It becomes possible to easily prevent the weight from going over the end, or to suppress the force that the weight tries to pass over the stroke end of the guide member, eliminating the need to provide a large buffer in case of a weight collision. It is possible to do so with a small buffer. Alternatively, it is not necessary to elongate the guide member so as to secure a sufficient stroke of the weight in order to make the collision less likely to occur, and sufficient controllability can be secured even with a short guide member.

【0033】更に、構造物が船舶である場合、船体が旋
回する際に、アクティブ制振機構によってガイド部材を
水平に保持することにより、簡単に、重りが自重で勝手
に船体の傾きの方向へ移動してしまわないようにするこ
とができる。
Further, in the case where the structure is a ship, when the hull is turned, the guide member is held horizontally by the active vibration damping mechanism, so that the weight can easily and freely move in the direction of inclination of the hull. You can prevent it from moving.

【0034】以上により、船舶への適用に向いた制振装
置を得ることができる。
As described above, the vibration damping device suitable for application to a ship can be obtained.

【0035】加えて、エネルギーを補充させるためにガ
イド部材をシーソー式に揺動させるようにしているの
で、アクティブ制振機構の僅かな伸縮駆動のみによって
重りの振り子運動の制御を行わせることが可能となり、
円弧状のラックに沿った重りの振り子運動を直接制御さ
せる場合に比べて制御量を大幅に減らすことができる。
これによって、アクティブ制振機構を小容量化するこ
と、及び、制御の応答性を向上することが可能となる。
In addition, since the guide member is oscillated in a seesaw manner to replenish the energy, it is possible to control the pendulum motion of the weight only by slightly expanding and contracting the active vibration damping mechanism. Next to
The control amount can be significantly reduced compared to the case where the pendulum movement of the weight along the arcuate rack is directly controlled.
This makes it possible to reduce the capacity of the active vibration damping mechanism and improve the control response.

【0036】更に、ガイド部材を揺動させこれを制御し
ているので、ガイド部材に、適当な固有周期を持たせれ
ば、重りによる制振効果に加えて、ガイド部材による制
振効果も得られる。
Further, since the guide member is swung to control it, if the guide member has a proper natural period, in addition to the damping effect of the weight, the damping effect of the guide member can be obtained. .

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0038】図1・図2は、本発明の第一の実施の形態
であり、船舶に対して適用する場合について説明する。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention, which will be described as applied to a ship.

【0039】図1に示すように、所要曲率半径の下方に
凸の円弧状をしたガイド面15を有するガイド部材16
(以下、円弧状ガイド部材16という)を設け、該円弧
状ガイド部材16を船舶などの構造物17(以下、船舶
17という)の左右方向18(揺れの発生する方向)へ
向けて配置し、円弧状ガイド部材16の左右方向18の
中央部を、船舶17に取付けた支持柱19の上端部に、
船舶17の前後方向へ延びる軸20を中心として左右へ
シーソー式に揺動自在に枢支する。
As shown in FIG. 1, a guide member 16 having a guide surface 15 in the shape of a convex arc downward of the required radius of curvature.
(Hereinafter, referred to as an arc-shaped guide member 16) is provided, and the arc-shaped guide member 16 is arranged in the left-right direction 18 (direction in which shaking occurs) of a structure 17 such as a ship (hereinafter referred to as a ship 17), The center portion of the arc-shaped guide member 16 in the left-right direction 18 is attached to the upper end portion of the support column 19 attached to the ship 17.
A seesaw type swingably pivots left and right around a shaft 20 extending in the front-rear direction of the ship 17.

【0040】そして、円弧状ガイド部材16の少くとも
一方の端部と船舶17との間に、空気バネやコイルバネ
などのバネ45とオイルダンパなどのダンパ46を並列
に接続して成るほぼ上下方向へ伸縮動自在なパッシブ制
振機構47、及び、ほぼ上下方向へ伸縮駆動可能なシリ
ンダなどのアクティブ制振機構21のうちのどちらか一
方又は両方を介装する。
A spring 45, such as an air spring or a coil spring, and a damper 46, such as an oil damper, are connected in parallel between at least one end of the arc-shaped guide member 16 and the ship 17, and are arranged in a substantially vertical direction. One or both of the passive vibration damping mechanism 47 that can freely expand and contract, and the active vibration damping mechanism 21 such as a cylinder that can be expanded and contracted substantially vertically can be interposed.

【0041】尚、円弧状ガイド部材16は、構造物17
の固有周期と等しいか又は近い固有周期を持たせるよう
にする。
The arc-shaped guide member 16 is used for the structure 17
A natural period equal to or close to the natural period of

【0042】そして、円弧状ガイド部材16の上に構造
物17の固有周期と等しいか又は近い固有周期を有する
重り22を、円弧状ガイド部材16の円弧状をしたガイ
ド面15に沿って移動自在に設置する。
A weight 22 having a natural period equal to or close to the natural period of the structure 17 is movable on the arc-shaped guide member 16 along the arc-shaped guide surface 15 of the arc-shaped guide member 16. To install.

【0043】尚、23は円弧状ガイド部材16の両端に
取付けられた重り22の可動範囲を規制し、且つ、重り
22の衝突の力を緩衝させるためのバッファである。
Reference numeral 23 is a buffer for restricting the movable range of the weight 22 attached to both ends of the arc-shaped guide member 16 and buffering the collision force of the weight 22.

【0044】そして、図2に示すように、船舶17に角
速度計24などの揺れセンサを取付け、シリンダなどの
アクティブ制振機構21と重り22にそれぞれ変位計2
5,41などの作動検出センサを取付けて、角速度計2
4からの角速度信号26と、これを積分器27で積分し
た角変位信号28と、変位計25,41からの変位信号
29,42と、これを微分器30,43で微分した速度
信号31,44とを入力して、これらと予め求められて
いる制御ゲインを元に演算部35で所定の演算を行い、
アクティブ制振機構21の油圧サーボ系などの制御系統
32へ制御信号33を送る演算制御装置34を設ける。
As shown in FIG. 2, a sway sensor such as an angular velocity meter 24 is attached to the ship 17, and a displacement sensor 2 is attached to each of the active vibration damping mechanism 21 such as a cylinder and the weight 22.
With an operation detection sensor such as 5, 41, the angular velocity meter 2
4, the angular velocity signal 26 from 4, the angular displacement signal 28 obtained by integrating the angular velocity signal 26 by the integrator 27, the displacement signals 29 and 42 from the displacement gauges 25 and 41, and the velocity signal 31 obtained by differentiating them from the differentiators 30 and 43. 44, and based on these and the previously determined control gain, the calculation unit 35 performs a predetermined calculation,
An arithmetic and control unit 34 for sending a control signal 33 to a control system 32 such as a hydraulic servo system of the active vibration damping mechanism 21 is provided.

【0045】次に、作動について説明する。Next, the operation will be described.

【0046】波によって船舶17が揺れると、重り22
は慣性によってその場にとどまろうとするが、重り22
は円弧状ガイド部材16の円弧状をしたガイド面15に
沿って移動自在に設置されているので、動力学的なバラ
ンスにより、重り22は船舶17に対し位相遅れをもっ
て円弧状ガイド部材16の円弧状をしたガイド面15に
沿う振り子運動を開始する。その結果、重り22の振り
子運動の慣性反力と重り22の重心移動による重力が船
舶17に作用され、船舶17の減揺が行われる。
When the ship 17 is shaken by the waves, the weight 22
Tries to stay in place due to inertia, but the weight 22
Is movably installed along the arc-shaped guide surface 15 of the arc-shaped guide member 16, so that the weight 22 has a phase lag with respect to the vessel 17 due to the dynamic balance, and thus the weight 22 has a circle. The pendulum movement along the arc-shaped guide surface 15 is started. As a result, the inertial reaction force of the pendulum motion of the weight 22 and the gravity due to the movement of the center of gravity of the weight 22 act on the ship 17, and the ship 17 is shaken.

【0047】更に、船体の揺れにより、円弧状ガイド部
材16の両端部と船舶17との間に介装された、空気バ
ネやコイルバネなどのバネ45とオイルダンパなどのダ
ンパ46を並列に接続して成るほぼ上下方向へ伸縮動自
在なパッシブ制振機構47が伸縮動されることにより、
円弧状ガイド部材16がその中央部を枢支する軸20を
中心として上下動され、重り22の左右への揺動が増幅
されることにより、より効果的に減揺が行われる。
Further, due to the shaking of the hull, a spring 45 such as an air spring or a coil spring and a damper 46 such as an oil damper, which are interposed between both ends of the arc-shaped guide member 16 and the ship 17, are connected in parallel. By expanding and contracting the passive damping mechanism 47, which is substantially vertically movable by
The arcuate guide member 16 is moved up and down around the shaft 20 pivotally supporting the central portion of the guide member 16, and the swinging of the weight 22 to the left and right is amplified, so that the swinging is performed more effectively.

【0048】或いは、円弧状ガイド部材16の両端部と
船舶17との間に介装された、ほぼ上下方向へ伸縮駆動
可能なシリンダなどのアクティブ制振機構21を伸縮駆
動させて、エネルギーを補充し、円弧状ガイド部材16
をその中央部を枢支する軸20を中心として上下動さ
せ、重り22を左右へ揺動させることにより、少ない投
入エネルギーでより効果的に減揺を行わせるようにす
る。
Alternatively, the active vibration damping mechanism 21 such as a cylinder, which is interposed between the both ends of the arc-shaped guide member 16 and the ship 17 and is capable of expanding and contracting substantially vertically, is expanded and contracted to replenish the energy. The arc-shaped guide member 16
Is moved up and down around the shaft 20 that pivotally supports the central portion thereof, and the weight 22 is swung left and right, so that the swing can be performed more effectively with less input energy.

【0049】又は、パッシブ制振機構47とアクティブ
制振機構21の相乗作用により、更に効果的に減揺を行
わせるようにする。
Alternatively, the passive damping mechanism 47 and the active damping mechanism 21 are synergistically adapted to further effectively reduce the vibration.

【0050】アクティブ制振機構21を作動させる際に
は、図2に示すように、船舶17に取付けた角速度計2
4などの揺れセンサが船舶17の揺れを検知して角速度
信号26を発生すると共に、アクティブ制振機構21及
び重り22に取付けた変位計25,41などの作動検出
センサがアクティブ制振機構21の伸縮量及び重り22
の位置を検知して変位信号29,42を発生し、角速度
信号26と変位信号29,42とが演算制御装置34へ
入力されて、演算制御装置34内で積分器27により角
速度信号26を積分して角変位信号28が求められると
共に、微分器30,43により変位信号29,42を微
分して速度信号31,44とが求められ、且つ、これら
と予め求められている制御ゲインとから演算部35で所
定の演算が行われ、制御信号33が求められて、アクテ
ィブ制振機構21の油圧サーボ系などの制御系統32へ
制御信号33が送られ、アクティブ制振機構21が制御
される。
When the active vibration control mechanism 21 is operated, as shown in FIG. 2, the angular velocity meter 2 attached to the ship 17 is used.
A vibration sensor such as No. 4 detects the vibration of the ship 17 and generates an angular velocity signal 26, and at the same time, the active vibration control mechanism 21 and the operation detection sensors such as the displacement gauges 25 and 41 attached to the weight 22 act as the active vibration control mechanism 21. Expansion and contraction amount and weight 22
The position signals of the positions are detected to generate displacement signals 29 and 42, the angular velocity signal 26 and the displacement signals 29 and 42 are input to the arithmetic and control unit 34, and the angular velocity signal 26 is integrated by the integrator 27 in the arithmetic and control unit 34. And the angular displacement signal 28 is obtained, the displacement signals 29 and 42 are differentiated by the differentiators 30 and 43 to obtain velocity signals 31 and 44, and these are calculated in advance and the control gain obtained in advance. A predetermined calculation is performed in the unit 35, a control signal 33 is obtained, the control signal 33 is sent to a control system 32 such as a hydraulic servo system of the active vibration damping mechanism 21, and the active vibration damping mechanism 21 is controlled.

【0051】このように、本実施の形態によれば、円弧
状ガイド部材16のガイド面15に沿って重り22を振
り子運動させるようにすることにより、簡単且つ小型な
構造で、効果的に制振を行わせることができる。
As described above, according to the present embodiment, the weight 22 is pendulum-moved along the guide surface 15 of the arcuate guide member 16, so that the weight 22 is effectively controlled with a simple and compact structure. It can be shaken.

【0052】しかも、エネルギーを補充させるために円
弧状ガイド部材16の側をパッシブ制振機構47やアク
ティブ制振機構21によって左右へ揺動させるようにし
ているので、重り22に図10に示すようなケーブルベ
ア14などを取付ける必要がなくなり、繰返し使用に対
するケーブルベアなどの耐久性の問題が解消される。
尚、ケーブルベアの代りにアクティブ制振機構21など
には配管系が必要となるが、アクティブ制振機構21は
ほとんど左右に振れないので、繰返し使用に対する耐久
性の問題はほとんど生じない。
Moreover, since the side of the arc-shaped guide member 16 is swung to the left and right by the passive damping mechanism 47 and the active damping mechanism 21 in order to replenish the energy, the weight 22 is shown in FIG. It is not necessary to attach a special cable bear 14 or the like, and the problem of durability of the cable bear or the like against repeated use is solved.
A pipe system is required for the active vibration control mechanism 21 and the like instead of the cable bear, but since the active vibration control mechanism 21 hardly swings to the left or right, the durability problem with repeated use hardly occurs.

【0053】且つ、エネルギーを補充させるために円弧
状ガイド部材16の側をパッシブ制振機構47やアクテ
ィブ制振機構21により左右へ揺動させるようにしてい
るので、円弧状ガイド部材16に図10に示すような円
弧状のラック9を取付ける必要がなくなり、円弧状のラ
ックの製作の問題や、製作誤差によるピニオンとの間の
ガタつきを原因とする制御性能の低下や騒音の問題など
が解消される。
In order to replenish the energy, the side of the arc-shaped guide member 16 is swung left and right by the passive vibration damping mechanism 47 and the active vibration damping mechanism 21. It is no longer necessary to mount the arc-shaped rack 9 as shown in FIG. 1, and the problems of manufacturing the arc-shaped rack and the problems of control performance deterioration and noise due to rattling with the pinion due to manufacturing error are solved. To be done.

【0054】しかも、アクティブ制振機構21を用いた
場合、大きな波によって過大な船体動揺が生じた場合な
どでも、これに応じて円弧状ガイド部材16の傾きを一
時的に大きくすることにより、重り22が円弧状ガイド
部材16のストロークエンドを越えることを簡単に阻止
することや、或いは、重り22が円弧状ガイド部材16
のストロークエンドを越えようとする力を抑えることが
できるようになり、重り22の衝突に備えて大掛かりな
バッファ23を設ける必要をなくすことができて、小型
のバッファ23で済ませることが可能となる。或いは、
衝突を発生しにくくするため重り22のストロークが十
分確保されるように円弧状ガイド部材16を長くする必
要がなくなり、短い円弧状ガイド部材16でも十分な制
御性能を確保することができる。
In addition, when the active vibration damping mechanism 21 is used, even if an excessive hull motion occurs due to a large wave, the inclination of the arc-shaped guide member 16 is temporarily increased in response to this, whereby the weight is reduced. It is possible to easily prevent 22 from exceeding the stroke end of the arc-shaped guide member 16, or alternatively, the weight 22 is arranged so that the weight 22 is in the arc-shaped guide member 16.
It becomes possible to suppress the force of going over the stroke end of the above, and it is possible to eliminate the need to provide a large buffer 23 in preparation for a collision of the weight 22, and it is possible to use a small buffer 23. . Or,
It is not necessary to elongate the arc-shaped guide member 16 so that the stroke of the weight 22 is sufficiently secured in order to make the collision less likely to occur, and sufficient control performance can be secured even with the short arc-shaped guide member 16.

【0055】更に、アクティブ制振機構21によれば、
船体が旋回する際にも、円弧状ガイド部材16を船体の
傾きとは反対側へ傾けるようにすることにより、簡単
に、重り22が自重で勝手に船体の傾きの方向へ移動し
てしまわないようにすることができる。
Further, according to the active vibration damping mechanism 21,
Even when the hull turns, by tilting the arc-shaped guide member 16 to the side opposite to the tilt of the hull, the weight 22 does not easily move in the direction of the hull tilt by its own weight. You can

【0056】以上により、船舶17への適用に向いた制
振装置を得ることができる。
As described above, a vibration damping device suitable for application to the ship 17 can be obtained.

【0057】加えて、エネルギーを補充させるために円
弧状ガイド部材16を左右へ揺動させるようにしている
ので、アクティブ制振機構21の僅かな伸縮駆動のみに
よって重り22の振り子運動の制御を行わせることが可
能となり、図10のように、円弧状のラック9に沿った
重り22の振り子運動を直接制御させる場合に比べて制
御量を大幅に減らすことができる。これによって、アク
ティブ制振機構21を小容量化すること、及び、制御の
応答性を向上することが可能となる。
In addition, since the arcuate guide member 16 is swung to the left and right in order to replenish the energy, the pendulum motion of the weight 22 is controlled only by slightly expanding and contracting the active vibration damping mechanism 21. This makes it possible to significantly reduce the control amount as compared with the case where the pendulum movement of the weight 22 along the arcuate rack 9 is directly controlled as shown in FIG. This makes it possible to reduce the capacity of the active vibration control mechanism 21 and improve the control response.

【0058】更に、円弧状ガイド部材16を揺動させこ
れを制御しているので、円弧状ガイド部材16に、構造
物17の固有周期と等しいか又は近い固有周期を持たせ
れば、重り22による制振効果に加えて、円弧状ガイド
部材16による制振効果も得られる。
Further, since the arcuate guide member 16 is swung to control it, if the arcuate guide member 16 has a natural period equal to or close to the natural period of the structure 17, the weight 22 is used. In addition to the vibration damping effect, the vibration damping effect of the arc-shaped guide member 16 can be obtained.

【0059】尚、仮に円弧状ガイド部材16に代えて直
線状ガイド部材を用いたとすると、重り22に図7に示
すようなバネ4を取付けるか(但し、このようなバネは
製作が困難なため実現可能性がほとんどないのは図7の
場合と同じである)、或いは、アクティブ制振機構21
を伸縮駆動させて直線状ガイド部材の揺動を積極的に駆
動させるなどしない限り、重り22に振動を行わせて制
振効果を発揮させることができない。従って、ガイド部
材を揺動させなくとも、揺れにより重り12が自然に振
り子運動を開始して制振効果が発揮されるようにするに
は、円弧状ガイド部材16を用いることが不可欠とな
る。
If a linear guide member is used instead of the arc-shaped guide member 16, the spring 22 as shown in FIG. 7 should be attached to the weight 22 (however, since such a spring is difficult to manufacture). It is the same as the case of FIG. 7 that has almost no possibility of realization), or the active vibration damping mechanism
It is not possible to cause the weight 22 to vibrate and to exert the vibration damping effect unless the linear guide member is positively driven by expanding and contracting. Therefore, even if the guide member is not rocked, it is essential to use the arc-shaped guide member 16 so that the weight 12 naturally starts the pendulum motion due to the rocking and the vibration damping effect is exhibited.

【0060】図3は、本発明の第二の実施の形態であ
り、円弧状ガイド部材16を揺動させるために、シリン
ダを用いる代りに、駆動軸にボールスクリュウ36を備
えた電動モータ37と、軸20と平行なピン38を介し
て円弧状ガイド部材16に回動自在に枢支されたナット
39から成るアクティブ制振機構40を用いるようにし
たものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In order to swing the arc-shaped guide member 16, instead of using a cylinder, an electric motor 37 having a ball screw 36 on its drive shaft is shown. The active vibration damping mechanism 40 is composed of a nut 39 pivotally supported by the arc-shaped guide member 16 via a pin 38 parallel to the shaft 20.

【0061】本実施の形態によれば、電動モータ37を
駆動すると、ボールスクリュウ36が回転し、ボールス
クリュウ36とナット39との螺合位置が変化されるこ
とにより、円弧状ガイド部材16を揺動させることがで
きるようになっている。
According to the present embodiment, when the electric motor 37 is driven, the ball screw 36 rotates and the screwing position of the ball screw 36 and the nut 39 is changed, so that the arc-shaped guide member 16 is swung. It can be moved.

【0062】上記以外については、前記実施の形態と同
様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることが
できる。
Except for the above, it has the same configuration as that of the above-described embodiment, and the same operation and effect can be obtained.

【0063】図4・図5は、本発明の第三の実施の形態
であり、ガイド部材16と重り22との間に減衰機構4
8を設けたものである。
4 and 5 show a third embodiment of the present invention, in which the damping mechanism 4 is provided between the guide member 16 and the weight 22.
8 is provided.

【0064】減衰機構48としては、例えば、図4・図
5に示すように、ガイド面15の側に銅やアルミなどの
導電体製のガイド壁49を設け、重り22の側に、ガイ
ド壁49の両側面を僅少な間隔を有して異なる磁極で挾
持する永久磁石から成る減衰体50を設けた磁気ダンパ
構造とする。
As the damping mechanism 48, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, a guide wall 49 made of a conductor such as copper or aluminum is provided on the guide surface 15 side, and a guide wall is provided on the weight 22 side. A magnetic damper structure is provided in which both side surfaces of 49 are provided with an attenuating body 50 made of a permanent magnet having a small gap and sandwiched by different magnetic poles.

【0065】上記減衰機構48では、重り22が動くこ
とにより、永久磁石による磁界の作用でガイド壁49に
渦電流が生じ、該渦電流と永久磁石の磁界によって重り
22の動きとは反対方向の力が発生され、減衰が行われ
るようになっている。
In the damping mechanism 48, when the weight 22 moves, an eddy current is generated in the guide wall 49 by the action of the magnetic field of the permanent magnet, and the eddy current and the magnetic field of the permanent magnet cause the eddy current to move in the opposite direction. Force is generated and damping is performed.

【0066】尚、ガイド部材16と重り22との間に
は、通常、摩擦力が作用するが、該摩擦力が大きくなる
よう、ガイド部材16のガイド面15の表面を粗くする
ことにより、上記磁気ダンパ構造の減衰機構48と同等
の減衰機構(摩擦ダンパ)とすることもできる。
A frictional force normally acts between the guide member 16 and the weight 22, but the surface of the guide surface 15 of the guide member 16 is roughened so that the frictional force becomes large. It is also possible to use a damping mechanism (friction damper) equivalent to the damping mechanism 48 of the magnetic damper structure.

【0067】上記以外については、前記各実施の形態と
同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ること
ができる。
Except for the above, the configuration is the same as that of each of the above-described embodiments, and the same operation / effect can be obtained.

【0068】[0068]

【実施例】図6は、本発明の効果を調べた実験の結果を
グラフにまとめたものであり、縦軸がアクチュエータパ
ワーで、横軸が強制振動数比(=波振動数/船体固有振
動数)を示している。
EXAMPLE FIG. 6 is a graph summarizing the results of an experiment investigating the effect of the present invention, in which the vertical axis represents the actuator power and the horizontal axis represents the forced frequency ratio (= wave frequency / ship natural vibration). Number).

【0069】実験では、構造物17として、排水量が約
2tonで固有周期が約2秒の船舶を用い、重さ40k
gの重り22を使用して、アクティブ制振機構21とパ
ッシブ制振機構47を併用した本発明の装置(線イ)
と、図9の装置(線ロ)とを比較した。
In the experiment, a ship having a drainage of about 2 tons and a natural period of about 2 seconds was used as the structure 17, and the weight was 40 k.
The device of the present invention (line a) in which the active damping mechanism 21 and the passive damping mechanism 47 are used together by using the weight 22 of g.
And the device (line B) in FIG. 9 were compared.

【0070】図6によると、本発明では、アクティブ制
振機構21のアクチュエータパワーを大幅に低減できる
ことが実際に確認された。
According to FIG. 6, it was actually confirmed that the present invention can significantly reduce the actuator power of the active vibration damping mechanism 21.

【0071】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、船舶17に限らず、建物や橋梁
やクレーンその他の構造物に取付けても良いこと、図面
及び説明の便宜上、重り22を台車状とし、円弧状ガイ
ド部材16の上面に形成された円弧状のガイド面15に
沿って移動させるようにしているが、必ずしもこのよう
な構造に限るものではなく、一対の円弧状ガイド部材1
6の内面に相対向する円弧溝状のガイド面15を形成す
ると共に重り22に円弧溝状のガイド面15へ嵌合して
摺動する摺動突起を突設させるようにしたりするなど、
任意の構造とし得ること、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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but is not limited to the ship 17, and may be attached to a building, a bridge, a crane or other structures, for convenience of drawings and description. The weight 22 has a dolly shape and is moved along the arcuate guide surface 15 formed on the upper surface of the arcuate guide member 16, but the present invention is not limited to such a structure, and a pair of circles is used. Arc-shaped guide member 1
6, the guide surfaces 15 in the shape of arc grooves facing each other are formed on the inner surface of 6, and the weight 22 is fitted with the guide surfaces 15 in the shape of arc grooves so that sliding projections are projected.
It goes without saying that the structure can be any structure and that various changes can be made without departing from the scope of the invention.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制振装置
によれば、以下のような優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the vibration damping device of the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0073】(1)エネルギーを補充させるためにガイ
ド部材の側をパッシブ制振機構やアクティブ制振機構に
よってシーソー式に揺動させるようにしているので、重
りにケーブルベアなどを取付ける必要がなくなり、繰返
し使用に対するケーブルベアなどの耐久性の問題が解消
される。
(1) Since the guide member side is made to oscillate in a seesaw manner by a passive vibration damping mechanism or an active vibration damping mechanism in order to supplement energy, it is not necessary to attach a cable bear or the like to the weight. Durability problems such as cable bears for repeated use are solved.

【0074】(2)エネルギーを補充させるためにガイ
ド部材の側をアクティブ制振機構によってシーソー式に
揺動させるようにしているので、ガイド部材に円弧状の
ラックを取付ける必要がなくなり、円弧状のラックの製
作の問題や、製作誤差によるピニオンとの間のガタつき
を原因とする制御性能の低下や騒音の問題などが解消さ
れる。
(2) Since the guide member side is oscillated in a seesaw manner by the active vibration damping mechanism in order to replenish the energy, it is not necessary to attach an arcuate rack to the guide member, and the arcuate rack is eliminated. Problems of manufacturing the rack, deterioration of control performance and noise due to rattling with the pinion due to manufacturing error are solved.

【0075】(3)アクティブ制振機構を備えた場合、
構造物に過大な動揺が生じた時などでも、これに応じて
ガイド部材の傾きを一時的に大きくすることにより、重
りがガイド部材のストロークエンドを越えることを簡単
に阻止することや、或いは、重りがガイド部材のストロ
ークエンドを越えようとする力を抑えることができるよ
うになり、重りの衝突に備えて大掛かりなバッファを設
ける必要をなくすことができて、小型のバッファで済ま
せることが可能となる。或いは、衝突を発生しにくくす
るため重りのストロークが十分確保されるようにガイド
部材を長くする必要がなくなり、短いガイド部材でも十
分な制御性能を確保することができる。
(3) When an active vibration damping mechanism is provided,
Even when the structure is excessively shaken, the inclination of the guide member is temporarily increased in response to this, thereby easily preventing the weight from exceeding the stroke end of the guide member, or It is possible to suppress the force that the weight tries to pass over the stroke end of the guide member, it is possible to eliminate the need to provide a large buffer in preparation for a collision of the weight, and it is possible to use a small buffer. Become. Alternatively, it is not necessary to elongate the guide member so as to secure a sufficient stroke of the weight in order to make the collision less likely to occur, and sufficient control performance can be secured even with a short guide member.

【0076】(4)構造物が船舶である場合、船体が旋
回する際に船体が傾くので、アクティブ制振機構を用い
てガイド部材を水平に保持することにより、簡単に、重
りが自重で勝手に船体の傾きの方向へ移動してしまわな
いようにすることができる。
(4) When the structure is a ship, the hull inclines when the hull turns. Therefore, by holding the guide member horizontally using an active vibration control mechanism, the weight can be easily adjusted by its own weight. Therefore, it is possible to prevent the hull from moving in the direction of inclination.

【0077】(5)エネルギーを補充させるためにガイ
ド部材をシーソー式に揺動させるようにしているので、
アクティブ制振機構の僅かな伸縮駆動のみによって重り
の振り子運動の制御を行わせることが可能となり、円弧
状のラックに沿った重りの振り子運動を直接制御させる
場合に比べて制御量を大幅に減らすことができる。これ
によって、アクティブ制振機構を小容量化すること、及
び、制御の応答性を向上することが可能となる。
(5) Since the guide member is oscillated in a seesaw manner to replenish the energy,
It is possible to control the pendulum motion of the weight by only slightly expanding and contracting the active vibration control mechanism, and the control amount is greatly reduced compared to the case where the pendulum motion of the weight along the arc-shaped rack is directly controlled. be able to. This makes it possible to reduce the capacity of the active vibration damping mechanism and improve the control response.

【0078】(6)ガイド部材をシーソー式に揺動させ
これを制御しているので、ガイド部材を、構造物の固有
周期と等しいか又は近い固有周期を持たせれば、重りに
よる制振効果に加えて、ガイド部材による制振効果も得
られる。
(6) Since the guide member is oscillated in a seesaw manner to control it, if the guide member has a natural period equal to or close to the natural period of the structure, the damping effect by the weight will be obtained. In addition, the damping effect of the guide member is also obtained.

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

【図1】本発明の第一の実施の形態の全体概略側面図で
ある。
FIG. 1 is an overall schematic side view of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の制御系統図である。FIG. 2 is a control system diagram of FIG.

【図3】本発明の第二の実施の形態の部分拡大側面図で
ある。
FIG. 3 is a partially enlarged side view of the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第三の実施の形態の全体概略側面図で
ある。
FIG. 4 is an overall schematic side view of a third embodiment of the present invention.

【図5】図4のV−V矢視図である。FIG. 5 is a view taken in the direction of arrows VV in FIG. 4;

【図6】本発明の効果を調べるために行った実験の結果
をまとめた、アクチュエータパワーと強制振動数比との
関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between actuator power and forced frequency ratio, which summarizes the results of experiments conducted to investigate the effects of the present invention.

【図7】初期に考えられていたバネ式の制振装置の全体
概略側面図である。
FIG. 7 is an overall schematic side view of a spring-type vibration damping device that was initially considered.

【図8】振り子式の制振装置の全体概略側面図である。FIG. 8 is an overall schematic side view of a pendulum type vibration damping device.

【図9】円弧状の重りを使用した従来の制振装置の全体
概略側面図である。
FIG. 9 is an overall schematic side view of a conventional vibration damping device using an arcuate weight.

【図10】円弧状のガイドを使用した従来の制振装置の
全体概略側面図である。
FIG. 10 is an overall schematic side view of a conventional vibration damping device using an arc-shaped guide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 ガイド面 16 ガイド部材 17 構造物 21,40 アクティブ制振機構 22 重り 45 バネ 46 ダンパ 47 パッシブ制振機構 15 Guide Surface 16 Guide Member 17 Structure 21, 40 Active Vibration Control Mechanism 22 Weight 45 Spring 46 Damper 47 Passive Vibration Control Mechanism

フロントページの続き (72)発明者 牟田口 勝生 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Continuation of the front page (72) Inventor Katsuo Mutaguchi 3-15-1, Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toni Technical Center

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下方に凸の円弧状をしたガイド面を有す
るガイド部材を、その中央部でシーソー式に揺動自在と
なるよう構造物に取付けると共に、ガイド部材の端部と
構造物との間に、バネとダンパを並列に接続して成るほ
ぼ上下方向へ伸縮動自在なパッシブ制振機構を介装し、
ガイド部材に、構造物の固有周期と等しいか又は近い固
有周期を有する重りを、円弧状をしたガイド面に沿って
移動自在に設置したことを特徴とする制振装置。
1. A guide member having a downwardly convex arc-shaped guide surface is attached to a structure such that the central portion thereof can swing in a seesaw manner, and the end portion of the guide member and the structure are In between, a passive damping mechanism, which is composed of a spring and a damper connected in parallel and is capable of expanding and contracting almost vertically, is interposed.
A vibration damping device, wherein a weight having a natural period equal to or close to a natural period of a structure is movably installed on a guide member along an arc-shaped guide surface.
【請求項2】 下方に凸の円弧状をしたガイド面を有す
るガイド部材を、その中央部でシーソー式に揺動自在と
なるよう構造物に取付けると共に、ガイド部材の端部と
構造物との間に、ほぼ上下方向へ伸縮駆動可能なアクテ
ィブ制振機構を介装し、ガイド部材に、構造物の固有周
期と等しいか又は近い固有周期を有する重りを、円弧状
をしたガイド面に沿って移動自在に設置したことを特徴
とする制振装置。
2. A guide member having a downwardly convex arc-shaped guide surface is attached to a structure such that the central portion thereof can swing in a seesaw manner, and the end portion of the guide member and the structure. In between, an active damping mechanism capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction is interposed, and a weight having a natural period equal to or close to the natural period of the structure is attached to the guide member along the arc-shaped guide surface. A vibration damping device that is installed so that it can move freely.
【請求項3】 下方に凸の円弧状をしたガイド面を有す
るガイド部材を、その中央部でシーソー式に揺動自在と
なるよう構造物に取付けると共に、ガイド部材の端部と
構造物との間に、バネとダンパを並列に接続して成るほ
ぼ上下方向へ伸縮動自在なパッシブ制振機構と、ほぼ上
下方向へ伸縮駆動可能なアクティブ制振機構とを同時に
介装し、ガイド部材に、構造物の固有周期と等しいか又
は近い固有周期を有する重りを、円弧状をしたガイド面
に沿って移動自在に設置したことを特徴とする制振装
置。
3. A guide member having a downwardly convex arc-shaped guide surface is attached to a structure such that the central portion thereof can swing in a seesaw manner, and the end portion of the guide member and the structure. In the meantime, a passive vibration damping mechanism that is capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction, which is formed by connecting a spring and a damper in parallel, and an active vibration suppressing mechanism that is capable of expanding and contracting in a substantially vertical direction are installed at the same time. A vibration damping device, wherein a weight having a natural period equal to or close to a natural period of a structure is movably installed along an arc-shaped guide surface.
【請求項4】 ガイド部材に、構造物の固有周期と等し
いか又は近い固有周期を持たせた請求項1乃至3いずれ
か記載の制振装置。
4. The vibration damping device according to claim 1, wherein the guide member has a natural period equal to or close to the natural period of the structure.
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