JPH02286933A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、振動制御装置に関し、特に、構造物等の振
動体の振動を可動質量の運動によって制御する振動制御
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の振動制御装置を、第４図〜第６図につい
て説明する。第５図は、例えば実開昭５８−１９０７１
８号公報に示された従来の振動制御装置のモデル図、第
６図は従来の振動制御装置の構成図である。

第４図に示すような構造物等の振動体（１〉は、振動対
策の一つとして第５図に示すマスダンパの原理を用いた
防振装置が近年用いられつつある。

このマスダンパは、振動体（１）に取付けられたばね（
２）およびアクチュエータ（３）を介して、振動体（１
）に可動質量（４）を結合したものである。

第６図の振動制御装置では、振動体（１）に取付けられ
た加速度計（５）の出力が、制御器（６）を介してアク
チュエータ（３）に加えられるようになっている。

次に動作について説明する。振動体（１）の振動量に対
応した制御力をアクチュエータ（３）がら可動質量（４
）に与え、可動質ｆｆ１（４）を往復運動させ、その反
力を用いて振動体（１）の振動を減衰させるもので、次
のような運動方程式でその動作が表わされる。

Ｍ、ｘ、＋Ｃ，ｘ−＋に、ｘ、＋に、（ｘ−−ｘ−）□
Ｆ、、−Ｆ−（１）Ｍｄｘ−＋に＝（ｘ、−ｘ−）・Ｆ
Ｃ（２）なお上式中Ｍｓは振動体（１）の質量、Ｘ８は
振動体（１）の変位、ＣＩＩは振動体（１）の減衰定数
、Ｋ、は振動体（１）のばね定数、Ｋ４はばね（２）の
ばね定数、Ｍ、は可動質量（４）の質量、Ｘ、は可動質
量（４）の変位、Ｆ、。は外力、ＦＣは制御力である。

本式において、振動体（１）の振動速度ＸＩｌに比例し
た制御力Ｆ。−Ｃ，・ｘｉ（ここでＣ１はゲイン定数）
をアクチュエータ（３）に発生させれば、可動質量（４
）を振動体（１）の振動を止める向きに運動させ制振さ
せることができる。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 従来の振動制御装置は以上のように構成されているので
、地震等の異常振動時、制御装置で制振できないレベル
の外力が構造物に負荷された場合、可動質量が外力によ
り加振され、アクチュエータのブレーキ等の能力以上の
外力の場合は可動質量が構造物に損傷を与える可能性が
あった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、異常時は構造物に損傷を与えないように、可
動π量を短時間でゆるやかに停止させることのできる振
動制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る振動制御装置は、可動質量の両側にスト
ッパ台車を設置し、このストッパ台車にＭｗｒ器の一端
を回転自在に取付け、緩衝器の他端は固定部に設けた凹
凸部に係合されている。

［作　用］ この発明においては、異常時にはストッパ台車を可動質
量方向へ軽く移動させ、可動質量と反対方向へは大きな
抵抗力を持つようにして可動π量をゆるやかに停止させ
る。

［実施ｒＩＡ］ 以下、この発明の一実施例を第１図、第２図について説
明する。第１図において、すでに説明したように、振動
体く図示せず）の振動に対応して往復動作する可動質量
（４）の動作方向両側にストッパ台車（１０）が配置さ
れており、緩衝器（１１）の一端がストッパ台車（１０
）に回転自在に連結されている。ＮＩｉ器（１１）の他
端は、固定部に設けられた凹凸部（１２）に係合してい
る。ストッパ台車（１０）には移動装置（１３）が結合
されている。

ストッパ台車（１０）は、可動π量（４）側へ移動する
ときはなめらかに動き、可動質量（４）側と反対方向へ
移動するときは大きな抵抗力を発揮するようになってい
る。

次に動作について説明する。振動体（図示せず）に取付
けられた加速度計（図示せず）により加速度を検出し、
信号を制御器（図示せず）に送る。

制御器は信号を演算解析し、可動質ｊｌ（４）と振動体
の間に振動速度に比例した制（１力を発生させるように
アクチュエータ（図示せず）に指令を与え、可動質量（
４）は振動体をその振動を止める向きに振動させ、制御
を行う。

加速度計が異常時を検出すると、移動装Ｗ（１３）がス
トッパ台車（１０）を可動質量（４）の方向へ移動させ
る。このとき、緩衝器（１１）は固定部の凹凸部（１２
）に係合するが、ストッパ台車（１０）の移動を妨げな
い、第２図は移動完了後を示す。移動後あるいは移動途
中、加速度雪量（４）がストッパ台車（１０）に大きな
力を加えても、ストッパ台車（１０）は、ｊ４１器（１
１）が固定部の凹凸部（１２）に係合し、可動π量（４
）を徐々に減速させながら停止させる。

なお、上記実施例では、ｖＩＭ器（１１）を固定部の凹
凸部（１２）に係合させていたが、これは第３図に示す
ようにビン（１４）を凹凸部（１２）に喰いこませ、Ｍ
Ｋｒ器（ｌｌａ）を可動π量（４）側に取付けてもよい
。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、異常時、ストッパ台
車を可動質量に近付けて、可動質量を停止させるように
したので、装置の安全性が向上し、構造物にショックを
与えない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部側面図、第２図は第
１図のものの動作説明のための側面図、第３図は他の実
施例の一部側面図、第４図は従来の構造物の振動を示す
模式図、第５図、第６図はそれぞれ従来の振動制御装置
の模式図および側面図である。 （１）・・振動体、（２）・・ばね（制御手段）〈３）
・・アクチュエータ、（４）・・可動買置、（５）・・
加速度計（振動検出手段）　、　（６）・制御器、（ｌ
Ｏ）　　　ストッパ台車、（１１）・・緩衝器、（１２
）　　　凹凸部、（１３）・・移動装置。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　曾　　我　　道　　照ん４図 兜６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外力を受けて振動する振動体の振動検出手段と、検出さ
   れた振動量に応じ制御手段およびアクチュエータを介し
   て往復道する可動質量とを備えた振動制御装置において
   、 前記可動質量の動作方向両側にそれぞれ配置されたスト
   ッパ台車と、一端が前記ストッパ台車に回転自在に取付
   けられ他端は固定部に設けられた凹凸部に係合する緩衝
   器とを備えてなることを特徴とする振動制御装置。