JPS58144221A - 振動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この覚明は、高架道路等の振動物体に生ずる低向波＠ｅ
Ｊを制御する撮動〃」脚装置に関するものである。

一般に高架道路は、第１図に示すように地中深く埋設さ
れた基礎（図示せず）上に梁部（２）と脚部＋３１とか
ら成る慟脚１１）が固定されており、またこの橋脚（１
１はその梁部（２）上に、主桁（４）を介して橋梁（５
１ヲ支持している。ところで従来、このような構成の高
架道路において、自動車等が高梁（５）上を走行すると
、慟脚（１１および橋梁（５；に。

第１図の点線で示すような振動が生じていた。

この撮動は低周波振動であるため地面を通し。

周辺の建造物に共恨を与える。いわゆる低周波公害とし
て大きな社会問題となっている。従来。

その対策として高架道路に補強が施されていたが、蚕勧
糸が多少変わるだけで根本的な対策とはなっ１いなかっ
た。

そこでその改善策として第２図に示すテンドン方式の振
動制御装置が提案されている。第２図は、いわゆるテン
ドン方式會梁に利用した例を示す機動制御装置を示す構
成図で１図中（６１は梁でその両端を支持台（７１で支
持されている。采（６１の両端付近には一対のアーム（
８１が取り付けられ、アーム（８１の先端に加えられる
梁（６１の長手方向の力により梁（６１にモーメントを
発生させることができるようになっている。（９１は一
対のテンドン、（１１は油圧アクチュエータ、　Ｃｕ１
ｌはセンサー。

（１２＋はフィルター、　（１３１は制御装置、Ｕ勾は
油圧駆動の装置である。

今、梁１６１　ＶＣ−ｆ’ｒｉ動が生じ、采（６１が第
２図において下方にス寧動じようとしているとすると、
梁（６１のほぼ中央ＩＫ＠Ｆ）付けられたセンサー（１
１１は、この動きを慣知しその信号をフィルター０２Ｊ
に送り。

必要な信号に変換した後、制ｍ装置Ｉｅｕ３１に送りこ
む。制御装置日は油圧アクチュエータααを駆動する油
圧ｍｖＪ装置Ｉに必要な指令を出し、結局油圧゛ｒクチ
ュエータｔｌＧｔｌ第２図に示した矢印方間の振動量に
応じた引張力向の制御力Ｐを発生する。この制御力ｐｉ
ｎｔ次式で与えられる。

Ｐ（ｔ）＝　−ＧＸ（ｔ）　　　　　　　　１１１第ｉ
ｌ１式中Ｘ　（ｔ）は梁の振動状態を表わす状態ベクト
ルで、Ｇはセンサーやアクチュエータの取付位置等から
適当に定められたフィートノ（ツクゲインマトリックス
である。発生した副−力ｐｋ′ｉ。

テンドン（９１ヲ介して前記アーム（８１に加えられ第
２図中１Ｍなるモーメントを発生する。このようにして
、梁（６１に生じた振動は梁（６１が下方に運動しよう
とする時に、この動きを止めようとするモーメン）Ｍ″
″Ｃ″Ｃ制御。梁（６１が上方に運動しようとする瞬間
においても全く同じ原理で。

この場合は反対向きのモーメン）−Ｍにより制御される
。

従って、この原理を実際の橋梁に用いる場合には、＠２
図中、叫で示した油圧アクチュエータのような直線状の
運動をするアクチュエータが必要であり、特に電気力管
用いた制御をしようとする場合、設計がし易く安価な回
転機を用いることは困難であった。

この発明は、このような欠点を除くもので。

高架道路等の振動制御装置において、微小変動用トシテ
ビニオン・ラッ・り慎構を用いて回転機より制御力を得
る撮動制御装置を提供するものである。

以ト−この発明の一実施例を図面により詳述する。

第３図はこの発明の一実施例を示す図で、第３図におい
てｉ６＋、　ｔ７１．　（８＋、　（９１，（Ｉｌｌ、
σ２．αＪは第２図に示した本のと同様であるが、纂２
図のものと異なるところは油圧アクチュエータαｅの代
わりに回転４ｆｉ　ｆｌｌｌＵを、また油圧駆動装置圓
の代わりｉｌ［力増幅装置ｆｌｓが設けられている。さ
らに一対のアーム（８１の曲にはギアｆ１７１とラック
ギア化より成り、かつ上記ラックギア（１＆が軸方向に
移動するよう案内部材（１９ｊｌ−持った一対のピニオ
ン・ラック城＆山が設けられている。このビニ、ｔン・
ラック潰横山のラックギア（１ｇ＋の一端は回転機（１
６１の軸に取り付けられたギア［１７］と噛み合うよう
に取り付けられ、またその他端はそれぞれ一対のテンド
ン（９）の−趨に連結されている。

躬４図はこの発明によるピニオン・ラック機構の動作原
理を示す図である。振動を制御する刀Ｐの大きさは、高
架道路等の構造や規模によっても異なるが１通常の高架
道路で第１図に示した橋脚（１１と橋脚（１１間の距離
が数十票、主桁（４）と橋梁＋５１を合わせた重量が数
百トン程朋の本のでは、数十トン程度の力となる。しか
し、テンドン（９１０ストロ一ク自体は、数日程度の範
・川であり、第４図に示したピニオン・ラック磯構山で
のストロークδでカバーし得る範囲である。

従って上記ストローク範囲δにおいて四転力Ｔは、ギア
の効率や摩擦を無視し、ラックギア（Ｉｌｌと噛み合っ
ているギア口ηの歯数を”Ｉｓ有効半径をｒとし１回転
機（１Ｇ＋の軸に取り付けられたギア（１にの歯数をｎ
。とすると。

Ｔ＝ｐｒ　　　　　　　　　　　ｆ２１Ｔ＝Ｉ１ｇ〒’
　　　　　　　　　　＋３１町 なる関係で、＠線方向の力Ｐに変換される。

なお、この実施例ではテンドン（９）として引張り圧継
に耐える棒を用いた例を示したが１代わねにワイヤを用
いて常時張力金持たせておき。

張力の変化によね撮動を制御しても艮〈、この場合にも
ピニオン・ラックう幾構を用いて回転力を直線方向の制
御力に変換することができることはいうまでもない。

また、第５図、第６図、第７図、第８図は他の実施例を
示した本ので、いずれによっても回転機によるトルクＴ
ヶ直線方向の力Ｐに変換することができる。

＃ＩＪ５図は、ラックギア止と噛み合うギアＵηと。

回ｋ　ｆＡｔ１６＋の軸に取り付けられたギアＧηの間
に複数のギア（］７）が噛み合わされた一実施例を示し
。

第６図はテンドン（９１のストロークが小さいためにラ
ックギアＧ８１と噛み合うギアｑηの歯の一部を省略し
た一実施例を示し、また第７図は回転機（１１２台用い
た一実施例を示す。さらに第８図は１回転ｗｔｔｔｉの
軸に取り付けられたギアα７）が直接、ラックギア（１
８１と噛み合う一実施例を示したものである。

このように高架道路等の感動を制御しようとする場合テ
ンドン（９）に加えなければならない力は大負いがスト
ロークは小さいため、この発明の振動制御篩装置を用い
れば、＠４図中のどニオン・ラック機構■により１回転
機により発生するトルクＴから、制御力Ｐｉ得ることが
でき。

制御に電気力を用いた場合には設計がし易く安価な回転
機を使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高架道路の斜視図、＠２図はテンドン方式を梁
に利用した公知例を示す図、第３図はこの発明の一実施
例を示す図、第４図は実施例における動作原理管示す図
、第５図〜第８図はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。図中（１；は橋脚、（２）は梁部、（３１は脚部、
（４）は主桁、（５１は橋梁、（６）は梁、　（７１に
′ｉ支持台、（８１はアーム、（９１はテンドン、　（
１０１は油圧アクチュエータ、　０１１はセンサー、　
ａａＦｉフィルター、口Ｊは制御装置、　（ＩＩは油圧
駆動装置、　ｆ１５１は電力増幅装置、　（１６１は回
転機。 （１７＋はギア、０８１はラックギア、ａｌは案内部刊
、山はピニオン奢ラック機構である。 なお図中同一あるいは相当部分には四−符号を付して示
しである。 代理人　葛　野　信　− 〜　　　　　　　ｈ　　　　　　　％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 振動物体に生ずる撮動ｔを検出する検出手段と、上記検
   出手段によって検出された蚕動量に対応する制御１１力
   を発生する回転憬と、上記回転庫により発生する回転方
   向の制御力を直線方向の制御］１４ｉ力に変換する一対
   のピニオン・ラック機構と、上記ビニオン・ラック機構
   と上記振動物体とを結合してなる一対の結合部材とを備
   え。 上記回転憬、ビニオン・ラック機構および結合部拐によ
   って上記振動物体に生ずる振動の変位。 迷電に対して反対方向に作用する力を上記振動物体に与
   えるように構成したことを特娠とする振動利１卸装置。