JP3227466B2 - Damping device - Google Patents
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】 本発明は制振装置に係り、特に付加質量の変位により
振動体の振動を減少するよう構成した制振装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device, and more particularly to a vibration damping device configured to reduce vibration of a vibrating body due to displacement of an additional mass.
【0002】[0002]
例えばビル等の構造物においては地震あるいは風圧等
により振動が発生した場合、振動を制振するための制振
装置がビル屋上等に設けられている。For example, in a structure such as a building, when vibration occurs due to an earthquake, wind pressure, or the like, a vibration damping device for damping the vibration is provided on a building roof or the like.
【0003】 この種の制振装置では、主にビルの質量に応じた所定
の重量を有する付加質量を、ビルの振動状態に応じて変
位させてビルで発生した振動を制振する構成が採用され
ている。[0003] This type of vibration damping device adopts a configuration in which an additional mass having a predetermined weight mainly corresponding to the mass of a building is displaced in accordance with the vibration state of the building to dampen vibration generated in the building. Have been.
【0004】 従来の制振装置としては例えば付加質量をリニアベア
リング等により摺動自在に支持するとともに、付加質量
に調合するボールネジ等の伝達機構をモータあるいは油
圧アクチュエータ等により駆動し、付加質量が水平方向
に往復動されるように構成された装置が考えられてい
る。As a conventional vibration damping device, for example, an additional mass is slidably supported by a linear bearing or the like, and a transmission mechanism such as a ball screw for adjusting to the additional mass is driven by a motor or a hydraulic actuator so that the additional mass is horizontal. Devices configured to be reciprocated in one direction are contemplated.
【0005】[0005]
上記制振装置においては常に付加質量がボールネジの
ストローク中心を基準点として往復動するように設定さ
れている。即ち、付加質量は何んら振動がないときはこ
の基準点に静止しており、振動発生時はこの基準点を中
心に水平方向に摺動し、振動が停止すると再び基準点に
戻るように構成されている。In the above vibration damping device, the additional mass is set so as to always reciprocate with the stroke center of the ball screw as a reference point. That is, the additional mass is stationary at this reference point when there is no vibration, slides horizontally around this reference point when vibration occurs, and returns to the reference point again when the vibration stops. It is configured.
【0006】 このような制御装置においては付加質量を加振制御す
る場合、長時間微少振動したり、長時間停止している状
態が継続されると、常に同じ個所に荷重がかかり、付加
質量を支持している軸受がフレッチングによる疲労破損
を起こしたり、あるいはボールネジが常に同じ個所で付
加質量に螺合し、その部分が摩耗しやすく制振装置の耐
久性、信頼性上問題となるといった課題がある。[0006] In such a control device, when the additional mass is subjected to the vibration control, if a minute vibration is performed for a long time or a state where the additional mass is stopped for a long time, a load is always applied to the same place, and the additional mass is reduced. The problem is that the bearings supported may cause fatigue damage due to fretting, or the ball screw is always screwed into the additional mass at the same location, which is likely to wear out, which may cause problems in the durability and reliability of the vibration damping device. is there.
【0007】 そこで、本発明は上記課題を解決した制振装置を提供
することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration damping device that solves the above-mentioned problems.
上記請求項1記載の発明は、所定重量を有し、変位可
能に設けられた付加質量と、 変位可能な範囲中の基準点を中心に該付加質量を往復
駆動させる駆動手段と、 該駆動手段を制御する制御手段とからなる制振装置に
おいて、 前記制御手段に前記基準点を長周期で移動させる基準
点移動手段を具備してなることを特徴とするものであ
る。According to the first aspect of the present invention, there is provided an additional mass having a predetermined weight and being displaceably provided, a driving unit for reciprocatingly driving the additional mass around a reference point in a displaceable range, and the driving unit. In the vibration damping device, the control means includes a reference point moving means for moving the reference point in a long cycle.
【0008】 また、請求項2記載の発明は、前記基準点移動手段
が、常時基準点を長周期で移動させることを特徴とする
ものである。Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the reference point moving means always moves the reference point in a long cycle.
【0009】[0009]
従って、請求項1記載の発明によれば、制御手段に基
準点を長周期で移動させる基準点移動手段を具備してな
るため、付加質量の荷重が作用する軸受のフレッチング
による疲労破損及び駆動機構の局部的な摩耗を防止でき
装置の耐久性、信頼性が向上する。Therefore, according to the first aspect of the present invention, since the control means is provided with the reference point moving means for moving the reference point in a long cycle, fatigue damage due to fretting of the bearing to which the load of the additional mass acts and the drive mechanism are provided. Can be prevented, and the durability and reliability of the device can be improved.
【0010】 また、請求項2記載の発明によれば、常時基準点を長
周期で移動させるため、地震等の起動時の摩擦抵抗が静
摩擦でなく動摩擦となり、摩擦による抵抗が小さくなっ
て付加質量の起動をスムーズに行え、振動発生時の応答
性を改善することができる。According to the second aspect of the present invention, since the reference point is always moved in a long cycle, the frictional resistance at the time of startup such as an earthquake becomes not a static friction but a dynamic friction, and the resistance due to the friction is reduced and the additional mass is reduced. Can be started smoothly, and responsiveness when vibration occurs can be improved.
【0011】[0011]
図1及び図2に本発明になる制振装置の一実施例を示
す。1 and 2 show an embodiment of a vibration damping device according to the present invention.
【0012】 両図中、制振装置1はビル2の屋上2aに設置されてい
る。このビル2は12階建てであり、正面の横幅に対して
側面の奥行きが小さいタワー構造の如く建設されてい
る。ビル2の例えば3,6,9,12階の各フロアには床面ある
いは柱等の振動の状態を検出する振動状態検知センサ3
(31,32,33…)が設けられており、ビル2の地下には地
震を検出する地震センサ4が埋設されている。又、ビル
2の屋上には風速風向計5が設置されている。In both figures, a vibration damping device 1 is installed on a roof 2 a of a building 2. This building 2 has 12 floors and is constructed like a tower structure in which the depth of the side is smaller than the width of the front. A vibration state detection sensor 3 for detecting the state of vibration of the floor surface, pillars, or the like is provided on each of the floors 3, 6, 9, 12 of the building 2, for example.
(3 1 , 3 2 , 3 3 ...) Are provided, and an earthquake sensor 4 for detecting an earthquake is buried under the building 2. An anemometer 5 is installed on the roof of the building 2.
【0013】 尚、振動状態検知センサ3は、ビル2が振動したとき
の変位を検知する変位センサでも良いし、あるいは振動
発生時の速度を検知する速度センサ,あるいは加速度を
検知する加速度センサ等が考えられる。The vibration state detection sensor 3 may be a displacement sensor that detects a displacement when the building 2 vibrates, or a speed sensor that detects a speed when the vibration occurs, an acceleration sensor that detects an acceleration, or the like. Conceivable.
【0014】 図1に示すビル2は例えば地震が発生した場合あるい
は風圧が作用した場合奥行の小さい幅狭方向(矢印X方
向)に振動が発生しやすい構造となっている。そのた
め、図2に示す制振装置1は矢印X方向に発生する振動
を制振するように設置されている。この制振装置1は概
略、付加質量6にボールねじ機構7を設け、ACサーボモ
ータ8の回転駆動力をボールねじ機構7に伝達して付加
質量6を矢印X方向に摺動させる構成となっている。The building 2 shown in FIG. 1 has a structure in which, for example, when an earthquake occurs or when wind pressure acts, vibration is likely to occur in a narrow direction (arrow X direction) with a small depth. For this reason, the vibration damping device 1 shown in FIG. 2 is installed to dampen vibration generated in the direction of the arrow X. The vibration damping device 1 has a configuration in which a ball screw mechanism 7 is provided on the additional mass 6 and the rotational driving force of the AC servomotor 8 is transmitted to the ball screw mechanism 7 to slide the additional mass 6 in the direction of the arrow X. ing.
【0015】 図1において、ビル2が地震発生により振動すると、
各振動状態検知センサ31〜34及び地震センサ4,風速風向
計5からの検出信号は加振制御装置9に入力され、加振
制御回路9はこれらの信号により振動状態を演算し、そ
の演算結果に基づいて付加質量6の変位方向、変位量、
変位速度、加速度等を算出する。In FIG. 1, when a building 2 vibrates due to an earthquake,
Each vibrating state detection sensor 3 1 to 3 4 and seismic sensors 4, the detection signal from the wind speed the wind direction meter 5 is inputted to the control unit 9 vibrated, vibration control circuit 9 calculates the vibration state by these signals, the Based on the calculation result, the displacement direction, displacement amount,
Calculate the displacement speed, acceleration, etc.
【0016】 制振装置の本体1aは図2及び図3に示す如く底部より
両側に突出する固定部1bが固定ボルト12により屋上2aに
固定されている。この本体1aの上面1cには付加質量6が
変位可能に挿入される凹部13が形成されている。付加質
量6は図3に示すようにT字状の断面形状とされてお
り、その下部6aが凹部13内に挿入されると共に両側の腕
部6b,6cは凹部13の周縁の上面1cに対向するように張り
出している。そして、付加質量6の腕部6b,6cと本体1
の上面1cとの間にはリニアベアリング14,15が設けられ
ている。As shown in FIGS. 2 and 3, the main body 1 a of the vibration damping device has a fixing portion 1 b protruding from both sides from the bottom portion, and is fixed to the roof 2 a by fixing bolts 12. A concave portion 13 into which the additional mass 6 is displaceably inserted is formed in the upper surface 1c of the main body 1a. The additional mass 6 has a T-shaped cross-sectional shape as shown in FIG. 3, and the lower portion 6a is inserted into the recess 13 and the arms 6b and 6c on both sides face the upper surface 1c of the peripheral edge of the recess 13. Overhanging. The arms 6b and 6c of the additional mass 6 and the main body 1
Linear bearings 14, 15 are provided between the upper surface 1c and the upper surface 1c.
【0017】 又、本体1の上面1cには前記ACサーボモータ8が固定
されており、その出力軸8aは図4に示す如くカップリン
グ16を介してボールねじ機構7に螺入するおねじ17に結
合されている。おねじ17は一端が上面1cに固定された第
1の軸受部18に軸承され、付加質量6を貫通して延在す
る他端が第2の軸受部19に軸承されている。The AC servomotor 8 is fixed to the upper surface 1c of the main body 1, and its output shaft 8a has a male screw 17 screwed into the ball screw mechanism 7 via the coupling 16 as shown in FIG. Is joined to. One end of the male screw 17 is supported by a first bearing portion 18 fixed to the upper surface 1c, and the other end extending through the additional mass 6 is supported by a second bearing portion 19.
【0018】 尚、付加質量6には通常おねじ17の中間装置を基準点
としており、この基準点を中心にX方向に往復動する。Note that the additional mass 6 has an intermediate device of a male screw 17 as a reference point, and reciprocates in the X direction around this reference point.
【0019】 図4に示す如く、第1の軸受部18は、本体1aの上面1c
に固定されたハウジング18aと、ハウジング18a内に嵌合
するアンギュラコンタクト玉軸受20,21と、アンギュラ
コンタクト玉軸受20,21を保持するストッパ18bとよりな
る。As shown in FIG. 4, the first bearing portion 18 is provided on the upper surface 1c of the main body 1a.
, Fixed to the housing 18a, angular contact ball bearings 20, 21 fitted in the housing 18a, and a stopper 18b for holding the angular contact ball bearings 20, 21.
【0020】 アンギュラコンタクト玉軸受20,21の内輪20a,21aはお
ねじ17の嵌合部17aに嵌合し、外輪20b,21bはハウジング
18aの孔18al内に嵌合している。尚、内輪20a,21aはおね
じ17の段部17bとワッシャ22との問で、おねじ17のねじ
部17cに蝶合するナット23の締付けによりおねじ17に固
定されている。The inner rings 20a, 21a of the angular contact ball bearings 20, 21 are fitted to the fitting portion 17a of the male screw 17, and the outer rings 20b, 21b are
It fitted in 18a of the holes 18 in the al. The inner races 20a and 21a are fixed to the male screw 17 by tightening a nut 23 which is fitted to the threaded portion 17c of the male screw 17 in relation to the step 17b of the male screw 17 and the washer 22.
【0021】 上記アンギュラコンタクト玉軸受20,21はラジアル方
向だけでなくスラスト方向(矢印X方向)の荷重に耐え
られる構造となっている。The angular contact ball bearings 20 and 21 have a structure capable of withstanding loads not only in the radial direction but also in the thrust direction (the direction of arrow X).
【0022】 図5に示す如く、付加質量6に設けられたボールねじ
機構7は、付加質量6の取付部6dに保持されためねじ部
7aと、めねじ部7aの螺旋溝7alとおねじ17の螺旋溝17dと
の空間に嵌入するボール7bとよりなる。ボールねじ機構
7はおねじ17の回転がボール7bのころがり摩擦を介して
めねじ部7aに伝達されるため、伝達効率が他の伝達手段
よりも高く、ACサーボモータ8の回転駆動力を伝達ロス
の少ない状態で付加質量6に伝達できる。As shown in FIG. 5, the ball screw mechanism 7 provided on the additional mass 6 is held by the mounting portion 6 d of
And 7a, the more the ball 7b is fitted into the space between the spiral groove 17d of the spiral groove 7 al Tooneji 17 of the female screw portion 7a. Since the rotation of the male screw 17 is transmitted to the female thread portion 7a via the rolling friction of the ball 7b, the transmission efficiency of the ball screw mechanism 7 is higher than that of other transmission means, and the rotational driving force of the AC servomotor 8 is transmitted to the ball screw mechanism 7 by a transmission loss. Can be transmitted to the additional mass 6 in a state where the weight is small.
【0023】 再び、図2に戻って説明する。ACサーボモータ8の出
力軸8aの他端は上面1cに固定された電磁ブレーキ機構24
内に挿入されている。この電磁ブレーキ機構24は地震発
生に伴なう停電時等により電源供給が無くなったとき、
自動的に出力軸8aを制動する構成になっている。電磁ブ
レーキ機構24の制動動作によりおねじ17は回転不可とな
る。そのため、付加質量6は停止し制御不能な状態で動
作することが阻止される。Returning to FIG. 2, the description will be continued. The other end of the output shaft 8a of the AC servomotor 8 has an electromagnetic brake mechanism 24 fixed to the upper surface 1c.
Is inserted inside. When the power supply is lost due to a power failure due to an earthquake, etc.
The output shaft 8a is automatically braked. The male screw 17 cannot rotate due to the braking operation of the electromagnetic brake mechanism 24. Therefore, the additional mass 6 is stopped and is prevented from operating in an uncontrollable state.
【0024】 30は付加質量6の移動位置を検出する位置検出機構
で、本実施例の場合作動トランス形変位計が用いられて
いる。この位置検出機構30はコイル30aと、コイル30a内
に挿入された鉄心30bとより構成されている。コイル30a
はブラケット31に支持されて第2の軸受部19上で水平方
向(X方向)に延在するように設けられている。Reference numeral 30 denotes a position detecting mechanism for detecting the moving position of the additional mass 6, and in this embodiment, a working transformer type displacement meter is used. The position detecting mechanism 30 includes a coil 30a and an iron core 30b inserted in the coil 30a. Coil 30a
Is provided so as to extend in the horizontal direction (X direction) on the second bearing portion 19 while being supported by the bracket 31.
【0025】 又、鉄心30bは一端がコイル30a内に挿入され、他端が
付加質量6より起立したブラケット32により支持されて
いる。従って、付加質量6がX方向に駆動されると、コ
イル30aと鉄心30bとの相対位置が変化し、これに応じて
コイル30aの出力電圧も変化する。The iron core 30 b has one end inserted into the coil 30 a and the other end supported by a bracket 32 erected from the additional mass 6. Therefore, when the additional mass 6 is driven in the X direction, the relative position between the coil 30a and the iron core 30b changes, and the output voltage of the coil 30a changes accordingly.
【0026】 加振制御装置9は図2に示すように、増幅器33,加算
回路34,A/D変換器35,演算装置36,サーボコントローラ3
7,A/D変換器38,波形発生器39よりなる。尚、波形発生器
39は基準点移動手段として機能するもので本発明の要部
を構成しており、後述するように極めて長い周期(例え
ば数時間〜数十時間程度)の正弦波信号を発生する。As shown in FIG. 2, the vibration control device 9 includes an amplifier 33, an adding circuit 34, an A / D converter 35, an arithmetic device 36, and a servo controller 3.
7, an A / D converter 38 and a waveform generator 39. The waveform generator
39 functions as a reference point moving means and constitutes a main part of the present invention, and generates a sine wave signal having an extremely long cycle (for example, about several hours to several tens of hours) as described later.
【0027】 ここで、上記構成になる制振装置1の動作について説
明する。Here, the operation of the vibration damping device 1 configured as described above will be described.
【0028】 例えば地震発生又は風圧の作用によりビル2が矢印X
方向に振動した場合、ビル2の各階では夫々異なる変位
量、加速度の振動が発生する。このような、ビル2の振
動は各振動状態検知センサ31〜34及び地震センサ4,風速
風圧計5により検出され、この検出信号はA/D変換器38
を介して演算装置36に入力される。そして、各センサか
らの信号に基づいて付加質量6の変位方向、変位量、速
度、加速度等が演算装置36により算出される。サーボコ
ントローラ37は演算装置36からの指令によりACサーボモ
ータ8に駆動電流を供給する。For example, due to the occurrence of an earthquake or the action of wind pressure, the building 2
When vibrating in the direction, vibrations of different displacement amounts and accelerations occur on each floor of the building 2. Such, the vibration state is the vibration of the building 2 detecting sensor 3 1 to 3 4 and seismic sensors 4, is detected by the wind wind pressure meter 5, the detection signal is A / D converter 38
Is input to the arithmetic unit 36 via the. Then, the displacement direction, displacement amount, speed, acceleration, and the like of the additional mass 6 are calculated by the arithmetic unit 36 based on the signal from each sensor. The servo controller 37 supplies a drive current to the AC servomotor 8 according to a command from the arithmetic unit 36.
【0029】 ACサーボモータ8には常時微弱電流が通電されてスタ
ンバイ状態にあるので、ACサーボモータ8は駆動電流の
供給と同時におねじ17を回転駆動する。おねじ17が回転
すると、その回転力はボールねじ機構7に伝達され、さ
らに前述の如く効率良く、付加質量6の変位に変換され
る。付加質量6はビル2の質量に応じた適当な質量を有
するものの、リニアベアリング14,15により支持されて
いるので始動時の負荷が軽減されている。Since the AC servomotor 8 is always in a standby state with a weak current applied thereto, the AC servomotor 8 rotates the male screw 17 simultaneously with the supply of the drive current. When the male screw 17 rotates, the rotational force is transmitted to the ball screw mechanism 7, and is converted to the displacement of the additional mass 6 efficiently as described above. Although the additional mass 6 has an appropriate mass according to the mass of the building 2, the load at the time of starting is reduced because it is supported by the linear bearings 14 and 15.
【0030】 従って、付加質量6はサーボコントローラ37からの駆
動電流供給に対して、応答性良く矢印X方向に摺動する
ことができる。これにより、ビル2で発生した振動は付
加質量6の変位により制振される。Therefore, the additional mass 6 can slide in the direction of the arrow X with good responsiveness to the supply of the drive current from the servo controller 37. Thereby, the vibration generated in the building 2 is damped by the displacement of the additional mass 6.
【0031】 尚、上記加振制御装置9においては、位置検出機構30
のコイル30aからフィードバックされた出力信号が増幅
器33で増幅されて加算回路34に入力される。加算回路34
では波形発生回路39からの長周期の変位成分と付加質量
6の基準点からの変位量とが加算され、加算回路34から
の出力信号はA/D変換器35を介して演算装置36へ入力さ
れる。そのため、演算装置36は長周期の変位成分にビル
2の振動を制振制御するため加振周波数成分をのせて付
加質量6を加信制御する。In the vibration control device 9, the position detection mechanism 30
The output signal fed back from the coil 30a is amplified by the amplifier 33 and input to the adding circuit. Adder circuit 34
Then, the long-period displacement component from the waveform generation circuit 39 and the displacement amount of the additional mass 6 from the reference point are added, and the output signal from the addition circuit 34 is input to the arithmetic unit 36 via the A / D converter 35. Is done. For this reason, the arithmetic unit 36 controls the additional mass 6 by applying an excitation frequency component to the vibration component of the building 2 to control the vibration of the building 2 on the displacement component having a long period.
【0032】 従来は図6(A)に示すように付加質量6が基準点を
中心としてX方向に往復動してビル2の振動を制振して
いた。そして、地震、風が無い時は、付加質量6は、基
準点位置に停止する。また微少の地震、風の時は基準点
付近を微動することになる。Conventionally, as shown in FIG. 6A, the additional mass 6 reciprocates in the X direction about the reference point to suppress the vibration of the building 2. Then, when there is no earthquake or wind, the additional mass 6 stops at the reference point position. In the case of a small earthquake or wind, it moves slightly near the reference point.
【0033】 そのため、ボールネジ機構7のボール7bがほとんどお
ねじ17の同じ位置に嵌合して摩耗しやすく、第1,第2の
軸受部18,19においてもほとんど同じ位置に荷重が作用
したままとなりフレッチング疲労が起こりやすかった。Therefore, the ball 7 b of the ball screw mechanism 7 is almost fitted to the same position of the male screw 17 and is easily worn, and the load is applied to almost the same position in the first and second bearing portions 18 and 19. Fretting fatigue was likely to occur.
【0034】 これに対し、本発明の制振装置1では図6(B)に示
すように各センサからの信号に基づく付加質量6の変位
信号aに波形発生器39からの長周期の正弦波信号bを加
算回路34で加算し、この合成された信号cが演算装置36
へ入力される。これにより、付加質量6はビル2の振動
を制振するようにX方向に摺動するとともに基準点位置
が正弦波信号bにより徐々に移動する。尚、この正弦波
信号bは前述したように長周期の信号であり、付加質量
6はビル2の振動を制振するための制振動作を妨げない
程度のゆっくりとした動きで移動する。On the other hand, in the vibration damping device 1 of the present invention, as shown in FIG. 6B, a long-period sine wave from the waveform generator 39 is added to the displacement signal a of the additional mass 6 based on the signal from each sensor. The signal b is added by the adding circuit 34, and the combined signal c is added to the arithmetic unit 36.
Is input to As a result, the additional mass 6 slides in the X direction so as to suppress the vibration of the building 2, and the reference point position is gradually moved by the sine wave signal b. The sine wave signal b is a long-period signal as described above, and the additional mass 6 moves with a slow motion that does not hinder the vibration damping operation for damping the vibration of the building 2.
【0035】 従って、ビル2が全く振動しないときでも、付加質量
6の基準点は上記正弦波信号bにより少しずつX方向に
移動する。Therefore, even when the building 2 does not vibrate at all, the reference point of the additional mass 6 is gradually moved in the X direction by the sine wave signal b.
【0036】 このように、付加質量6の基準点は常に少しずつ移動
しているため、ボールねじ機構7のボール7bとおねじ17
との螺合位置が少しずつずれることになりおねじ17の基
準点における螺合部分が局部的に摩耗してしまうことを
防止できる。又、第1,第2の軸受部18,19に設けられた
軸受20,21のフレッチング疲労による破損が防止され
る。As described above, since the reference point of the additional mass 6 always moves little by little, the ball 7 b of the ball screw mechanism 7 and the male screw 17
And the screwing position slightly shifts, so that the screwed portion of the male screw 17 at the reference point can be prevented from being locally worn. Also, the bearings 20, 21 provided in the first and second bearing portions 18, 19 are prevented from being damaged by fretting fatigue.
【0037】 又、付加質量6が上記の如く通常でも少しずつ移動し
てしるため、ビル2の振動を制振する際に付加質量6を
起動するとき、摩擦抵抗が静摩擦でなく動摩擦となって
小さくなり付加質量の起動がスムーズになり、制振動作
時の応答性が向上しうる。Further, since the additional mass 6 moves little by little even in the normal state as described above, when the additional mass 6 is activated when damping the vibration of the building 2, the frictional resistance becomes dynamic friction instead of static friction. As a result, the startup of the additional mass becomes smooth, and the response during the vibration control operation can be improved.
【0038】 尚、波形発生器39により生成される信号は正弦波信号
でなくても良いし、又連続的な信号でなく所定時間毎の
間欠的な信号であっても良い。要するに、付加質量6の
基準点を移動させる信号としては制振制御に影響を与え
ない程度の長周期の信号であれば良い。The signal generated by the waveform generator 39 may not be a sine wave signal, and may be an intermittent signal at predetermined time intervals instead of a continuous signal. In short, the signal for moving the reference point of the additional mass 6 may be a signal having a long period that does not affect the vibration suppression control.
【0039】 又、図2において波形発生器39を用いずに増幅器33の
基準点(0点)調整部のレベルを電気的に長周期で変動
するようにしても上記実施例と同様な効果が得られる。In FIG. 2, even if the level of the reference point (point 0) adjusting section of the amplifier 33 is electrically varied in a long cycle without using the waveform generator 39, the same effect as in the above embodiment can be obtained. can get.
【0040】 図7に本発明の変形例を示す。図7中ACサーボ伝達経
路にはモータ8の出力軸8aに直結された位置検出手段と
してのロータリエンコーダ(図7中破線で示す)41が設
けられている。FIG. 7 shows a modification of the present invention. In the AC servo transmission path in FIG. 7, a rotary encoder (shown by a broken line in FIG. 7) 41 is provided as position detection means directly connected to the output shaft 8a of the motor 8.
【0041】 このロータリエンコーダ41は出力軸8aと連結されたお
ねじ17の回転量を検出しており、検出された回転パルス
量により付加質量6の移動位置が求まる。 従って、ロータリエンコーダ41からの回転パルスは加
振制御装置9の加減算カウンタ42でカウントされる。The rotary encoder 41 detects the amount of rotation of the male screw 17 connected to the output shaft 8a, and the position of movement of the additional mass 6 can be obtained from the detected amount of rotation pulse. Therefore, the rotation pulse from the rotary encoder 41 is counted by the addition / subtraction counter 42 of the vibration control device 9.
【0042】 よって、加減算カウンタ42により付加質量6の出力信
号とデジタル波形発生器46からの長周期の正弦波信号と
が加算器43により加算され、この加算器43からの信号は
演算装置44に入力される。これにより前記実施例と同様
ACサーボ8がサーボコントローラ45により駆動制御さ
れ、付加質量6はX方向に移動して振動を制振する。同
時に、デジタル波形発生器46からの正弦波信号により付
加質量6の基準点が長周期で移動する。Therefore, the output signal of the added mass 6 and the long-period sine wave signal from the digital waveform generator 46 are added by the adder 43 by the addition / subtraction counter 42, and the signal from the adder 43 is sent to the arithmetic unit 44. Is entered. This is the same as in the previous embodiment
The AC servo 8 is driven and controlled by the servo controller 45, and the additional mass 6 moves in the X direction to suppress vibration. At the same time, the reference point of the additional mass 6 moves in a long cycle by the sine wave signal from the digital waveform generator 46.
【0043】 尚、上記実施例ではモータ8の回転駆動力がボールね
じ機構7を介して付加質量6に伝達する構成としたが、
ボールねじ機構7以外の他の伝達機構を有する制振装置
にも本発明が適用できるのは言うまでもない。In the above embodiment, the rotational driving force of the motor 8 is transmitted to the additional mass 6 via the ball screw mechanism 7.
It goes without saying that the present invention can be applied to a vibration damping device having a transmission mechanism other than the ball screw mechanism 7.
【0044】[0044]
上述の如く、請求項1記載の発明によれば、制御手段
に基準点を長周期で移動させる基準点移動手段を具備し
てなるため、付加質量の荷重が作用する駆動手段の軸受
がフレッチング疲労により破損することを防止できる。
また、駆動手段に用いられているボールネジ等の伝達機
構が局部的に摩耗することを防止できるので、装置の耐
久性の向上を図ることができ、且つ制振動作に対する信
頼性が高められる。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the control means is provided with the reference point moving means for moving the reference point in a long cycle, the bearing of the driving means to which the load of the additional mass acts is subjected to fretting fatigue. Damage can be prevented.
Further, since a transmission mechanism such as a ball screw used in the driving means can be prevented from being locally worn, the durability of the device can be improved, and the reliability of the vibration damping operation can be enhanced.
【0045】 また、請求項2記載の発明によれば、常時基準点を長
周期で移動させるため、地震発生等の起動等の摩擦抵抗
が静摩擦でなく動摩擦となり、摩擦による抵抗が小さく
なって付加質量の起動をスムーズに行なえ、振動発生時
の応答性を改善することができる。According to the second aspect of the present invention, since the reference point is always moved in a long cycle, the frictional resistance at the time of starting, such as when an earthquake occurs, becomes not dynamic friction but dynamic friction, and the resistance due to friction is reduced and added. The mass can be started smoothly, and the responsiveness at the time of vibration can be improved.
【図1】 本発明になる制振装置の一実施例がビルに設置された状
態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a state in which an embodiment of a vibration damping device according to the present invention is installed in a building.
【図2】 制振装置及び加振制御装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a vibration suppression device and a vibration control device.
【図3】 制振装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the vibration damping device.
【図4】 おねじを軸承する軸受部の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a bearing portion for bearing a male screw.
【図5】 付加質量に設けられたボールねじ機構の縦断面図であ
る。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a ball screw mechanism provided for an additional mass.
【図6】 (A)は従来の装置による演算装置への入力信号の波形
図、(B)は図2に示す本発明装置による演算装置への
入力信号の波形図である。6A is a waveform diagram of an input signal to an arithmetic device by a conventional device, and FIG. 6B is a waveform diagram of an input signal to an arithmetic device by the device of the present invention shown in FIG. 2;
【図7】 本発明の変形例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the present invention.
1……制振装置 3……振動状態検知センサ 4……地震センサ 5……風速風向計 6……付加質量 7……ボールねじ機構 8……ACサーボモータ 9……加振制御装置 14,15……リニアベアリング 17……おねじ 18……第1の軸受部 19……第2の軸受都 20,21……アンギュラコンタクト玉軸受 30……位置検出器 34……加算回路 36……演算装置 37……サーボコントローラ 39……波形発生器 41……ロータリエンコーダ 42……加減算カウンタ 46……デジタル波形発生器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration suppression device 3 ... Vibration state detection sensor 4 ... Earthquake sensor 5 ... Wind speed anemometer 6 ... Additional mass 7 ... Ball screw mechanism 8 ... AC servomotor 9 ... Vibration control device 14, 15 Linear bearings 17 Male screw 18 First bearing 19 Second bearing 20,21 Angular contact ball bearing 30 Position detector 34 Adder circuit 36 Calculation Equipment 37 Servo controller 39 Waveform generator 41 Rotary encoder 42 Addition / subtraction counter 46 Digital waveform generator.
Claims (2)
加質量と、 変位可能な範囲中の基準点を中心に該付加質量を往復駆
動させる駆動手段と、 該駆動手段を制御する制御手段とからなる制振装置にお
いて、 前記制御手段に前記基準点を長周期で移動させる基準点
移動手段を具備してなることを特徴とする制振装置。An additional mass having a predetermined weight and being displaceably provided; a driving means for reciprocatingly driving the additional mass around a reference point in a displaceable range; and a control for controlling the driving means. A damping device comprising: means for moving the reference point in a long cycle in the control means.
期で移動させることを特徴とする請求項1記載の制振装
置。2. The vibration damping device according to claim 1, wherein said reference point moving means always moves the reference point in a long cycle.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP03924390A JP3227466B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Damping device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP03924390A JP3227466B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Damping device |
Publications (2)
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Families Citing this family (2)
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| JP7080106B2 (en) * | 2018-06-04 | 2022-06-03 | 株式会社Nttファシリティーズ | Equipment, vibration control control system, waveform data generation method, vibration control control method and program |
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1990
- 1990-02-20 JP JP03924390A patent/JP3227466B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH03244846A (en) | 1991-10-31 |
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