JP3637119B2

JP3637119B2 - Linear damper type vibration reduction device

Info

Publication number: JP3637119B2
Application number: JP30604395A
Authority: JP
Inventors: 克哉梅村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: JPH09144806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶（遊漁船、レジャーボート、漁船、測量船、灯台（ブイ）見回り船等）、ゴンドラ、ロープウェイ等に利用される減揺装置に関する。
本発明は、吊下物、パワーショベル、クレーン等の回転揺れの減揺装置にも利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコントロール・モーメント・ジャイロ（以下ＣＭＧという）を有する減揺装置を図１０に示す。
従来のＣＭＧを有する減揺装置は、ジンバル・ブレーキにロータリ・ダンパ４を使用していた。
そのロータリ・ダンパの種類には、オイル式、ディスク・ブレーキ式、パウダブレーキ式、電動ブレーキ式等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常のロータリ・ダンパには、図１１（Ａ）に示すように、構造上、回転角度に制限（±９０〜±１００°）があり、母機（ボート等）の揺れ（外乱）が過大なものになると、回転角度が制限に達してしまう事がある。このため、図１０に示すようなメカニカル・ストッパ９を設置する必要があった。
【０００４】
また、特別なロータリ・ダンパには、図１１（Ｂ）に示すように構造上回転角度制限のないものもあるが、コスト高になるので、実用性は低い。
そして、従来のＣＭＧを有する減揺装置では、ジンバル・ブレーキとして、ロータリ・ダンパ４を使用しているため、揺れ（外乱）が大きくなるとロータリ・ダンパの吸収すべき熱量が大きくなる。吸収すべき熱量が大きいロータリ・ダンパは構造上大型になる。
本発明はこれらの問題を解決することができる装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るコントロール・モーメント・ジャイロを有するリニア・ダンパ型減揺装置によると、
前記コントロール・モーメント・ジャイロのフライホイールは、スピンモータにより回転駆動されるとともに、スピン軸受を介してジンバルで支持され、
前記ジンバルはジンバル軸を有するとともに、このジンバル軸がジンバル軸受を介してサポートで支持され、
前記ジンバル軸の一端に、前記ジンバル軸の回転運動を直線運動に変換するアームを取り付け、このアームと母機との間に、アキュームレータ機能を有するとともに前記ジンバル軸の動揺を減らすためのリニア・ダンパを設け、前記リニア・ダンパの有効トルクＴ 1 は、前記アームが水平の時を０度とする前記ジンバルの回転角度をθ、前記リニア・ダンパの出力トルクをＴとする時、
Ｔ 1= Ｔ cos θ
で与えられるとともに、前記ジンバル軸の他端には、前記スピンモータへの電力供給をなすワイヤが接続されるスリップリングが取り付けられ、前記リニア・ダンパと前記スリップリングとが前記ジンバル軸の軸方向に振り分けて配置されていることを特徴としている。
【０００６】
従って次のように作用する。
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図１のように定めたとき、
(1)フライホイールを回転させ、Ｚ軸まわりの角運動量を確保しているときに、外乱によりＸ軸まわりにロール揺れが発生すると、
(2)ジャイロ効果によりジンバル軸がＹ軸まわりに揺動し、
(3)リニア・ダンパでジンバル軸の揺動にブレーキをかけ、Ｙ軸まわりのジンバルの揺動を制御する。
(4)そして、ジャイロ効果でコントロール・モーメント・ジャイロの出力トルクを、Ｘ軸まわりに外乱に対するカウンタトルクとして発生させる。
(5)そのため、母機のロール揺れを減少させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１〜図６、及び図８に示す。
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示す。
【０００８】
図１に示すように、本発明装置は、高速で回転するフライホイール１と、フライホイール１用のスピン軸受６と、フライホイール１を回すスピンモータ５と、これを支えるジンバル２と、ジンバル２を支持するジンバル軸受７と、サポート８と、リニア・ダンパ１０６を有する。
【０００９】
そして、母機１０７にはサポート８で固定され、本発明装置の出力するジャイロトルクで母機の横揺れを減揺させる。
本装置全体をコントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）１００という。
【００１０】
図２は本発明装置をボートに適用した場合の搭載図を示す。
ボートへの設置については、ボートの進行方向に対してジンバル軸３が直角になる様に配置する。
【００１１】
図２では、本発明装置を２機搭載した例を示しているが、船の大きさ、重さにより、１機、２機、３機、４機…と、搭載台数を変えることができる。
図３は本発明装置の内部構成例を示す。
【００１２】
高速で回転するフライホイール１をジンバル２で支持し、このジンバル２をサポート８で支持する。
フライホイール１は、スピンモータ５により回転する。
【００１３】
スピンモータ５は、コンパクト化のためパンケーキ型（偏平型）を使用している。
フライホイール１の回転数は制御せず、損失と釣り合った点を定常回転数としているため、余分なコントローラを必要としない。
【００１４】
図４は、本発明装置のリニア・ダンパ１０６の断面図を示す。
リニア・ダンパ１０６は、ピストンロッドＡ１とシリンダＡ２で構成され、ピストンヘッドの両側のコントロール・ポートＡ６にシリコンオイル等を満たし、ピストンのオリフィスＡ４で両コントロール・ポートＡ６を接続する。
【００１５】
シリコンオイル等の漏れは、シ−ルＡ５で防止している。
シリンダＡ２が外力でリニア運動をする時、両コントロール・ポールＡ６のオイルが、オリフィスＡ４で絞られるため、ダンピング反力を与えることができる。
【００１６】
リニア・ダンパ１０６はトラニオンＡ３で母機１０７に支持されている。
（リニア・ダンパの種類）
図４のリニア・ダンパ１０６は最も基本的なものであり、実際にはアキュムレータ機能を持たせたものである。
【００１７】
アキュムレータ機能とは、両ポートＡ６のオイルが、外部へ漏れた時には補給し、またオイル温度が上昇した時には膨張したオイルを吸収する機能を有することをいう。
【００１８】
図５はリニア・ダンパ１０６の取付例を示す。
リニア・ダンパ１０６はアーム１１０と取付けボルト／ナット１１１を使用してジンバル２のジンバル軸３の一端に取付けられる。
【００１９】
ジンバル軸３は、ジンバル軸受７でサポート８に支持されている。
また、コントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）１００には、トラニオンＡ３で接続され、ジンバル軸３の回転運動とリニア・ダンパ１０６の直線運動を可能にしている。
この構成で、ジンバル２の回転運動をリニア・ダンパ１０６の直線運動に変換し、ブレーキを働かせている。
【００２０】
従って、ジンバル２の回転角度に制限がなくなる。
そして、リニア・ダンパ１０６の外周に放熱フィン１１２を設置することにより、熱伝達が増し、熱吸収量の大きなダンパ（ジンバル・ブレーキ）になる。
【００２１】
図６は、本発明装置におけるヨー軸方向の分力を打ち消す方法を示す。
図６に示すように、本発明装置を１セットにつき２機（２機／１set）ボートに搭載し、フライホイール１の回転方向を互いに逆向きとすることにより、ヨー軸方向の分力を打ち消すことができる。
【００２２】
ヨー軸方向分力とは、ジンバル軸３及びジンバル２が動揺してロール方向に制振トルクを発生する時、ジンバル軸３が傾きを持ったために発生するヨー軸方向のトルク分力である。
【００２３】
また、複数台を船艇に設置する場合、ＣＭＧの各々に電気的、機械的な接続が不要なため、船艇の限られた空間内で自由に配置することができる。
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を、図７に基づいて説明する。
【００２４】
第２の実施の形態の基本構造は、第１の実施の形態と同じであるが、第２の実施の形態は、下記の点で第１の実施の形態と相違する。
（１）ジンバル軸３の一端にリニア・ダンパ１０６を取付け、他端にスリップリング１１３を取付ける。
【００２５】
その理由は、リニア・ダンパ１０６の採用により、ジンバル２の回転角度制限が無くなるため、スピンモータ５への電力供給をするワイヤがねじれない様にするためである。（ワイヤがねじれるとワイヤの破損をまねき故障する。）
（２）リニア・ダンパ１０６の放熱フィン１１２の熱伝達を促進するために、ファン１１４を設置し、送風により通風穴１１６を通じて強制的に熱を逃がす様にしている。
【００２６】
そのため、リニア・ダンパ１０６の吸収熱量を増加することができる。
ファン１１４は、図７に示すように、ＣＭＧ全体を覆うＣＭＧカバー１１５等に設置し、リニア・ダンパ１０６の放熱フィン１１２に風が当たるように設置する。
【００２７】
また、風がＣＭＧカバー１１５から出ていくように、適当な場所に通風穴１１６を設置する。
風の流れは、図７のように外から内へ流れるようにする。
【００２８】
ファン１１４の作動は、ＣＭＧと同時にオン・オフさせる。
ファン作動電力はスピンモータ電源から取る。
リニア・ダンパ１０６の放熱フィン１１２の採用（リニア・ダンパ１０６の軸方向のフィン）により自然対流、又は強制対流及び熱伝達を増加できる。そのため、小型で熱吸収量大のものを実現できる。
【００２９】
図８は本発明装置の減揺効果の計算結果を示す。
リニア・ダンパの出力トルクをＴとすると、図９に示すように、リニア・ダンパの有効トルクＴ₁はＴcos θ（θはジンバルの回転角度、水平を０deg とする。）で与えられる。
【００３０】
一方、ＣＭＧの出力（ロール方向減揺出力）は、ＨをＣＭＧの角運動量とし、θ′を角速度とするとき、Ｈθ′cos θで与えられる。
θが大きくなると（９０deg に近づくと）ＣＭＧ出力（Ｈ cos θ）は小さくなるため、ダンパの出力トルクがＴcos θで小さくなっても、ほとんど影響はない。
【００３１】
非線形要素を含んでいるが、シミュレーションによる確認では、同様の結果が得られている。
リニア・ダンパ方式は、ロータリ・ダンパ方式に比べて、効率がcos θ（θは回転角度）で変化するが、母機を船として、外乱として正弦波及びランダム波を入力した場合の船の揺れ角度φと、角速度φ´を計算し、両方式を比較した結果、図８に示すように両方式の効果に差はない事を確認した。
また、過大な入力を与えてジンバル軸３を９０°以上回転させた時も、問題が無い事を確認した。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、前述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
(1) 請求項１によれば、ジンバル・ブレーキにリニア・ダンパを使用しているため、ジンバルの回転角度に制限を無くすことができる。そのため、ロータリタイプと同等の減揺性能等を維持しつつ、ロータリ・ダンパに必要なメカニカル・ストッパを不要とすることができ、コストを低減できる。
さらに、ジンバルの回転角度に制限を無くした構成でありながら、スピンモータへ電力を供給するワイヤの捩じれを防止でき、このワイヤの破損を回避することができる。
(2) 請求項２によれば、リニア・ダンパの放熱面積を大きくすることができ、熱吸収量の大きい小型の高性能な減揺装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図。
【図２】図１の装置をボートに適用した場合の搭載図。
【図３】図１の装置の内部構成例を示す図。
【図４】図１の装置のリニア・ダンパの断面図。
【図５】図１の装置のリニア・ダンパの取付例を示す図。
【図６】図１の装置におけるヨー軸方向の分力を打ち消す方法を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図。
【図８】本発明装置の減揺効果の計算結果を示す図。
【図９】本発明装置のリニア・ダンパの出力トルクの説明図。
【図１０】従来装置の説明図。
【図１１】従来のロータリ・ダンパの説明図。
【符号の説明】
１…フライホィール、
２…ジンバル、
３…ジンバル軸、
４…ロータリ・ダンパ（ジンバル・ブレーキ）、
５…スピンモータ、
６…スピン軸受、
７…ジンバル軸受、
８…サポート、
９…メカニカル・ストッパ、
１００…コントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）、
１０６…リニア・ダンパ（ジンバル・ブレーキ）、
１０７…母機（ボート、ゴンドラ等）、
１１０…アーム、
１１１…取付ボルト／ナット、
１１２…放熱フィン、
１１３…スリップリング、
１１４…ファン、
１１５…ＣＭＧカバー、
１１６…通風穴
Ａ１…ピストンロッド、
Ａ２…シリンダ、
Ａ３…トラニオン、
Ａ４…オリフィス、
Ａ５…シール、
Ａ６…コントロール・ポート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an anti-vibration device used for ships (recreational fishing boats, leisure boats, fishing boats, survey boats, lighthouse (buoy) patrol boats, etc.), gondola, ropeway and the like.
The present invention can also be used for a vibration reduction device such as a suspended object, a power shovel, or a crane.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows a vibration reduction device having a conventional control moment gyro (hereinafter referred to as CMG).
A conventional vibration reduction device having a CMG uses a rotary damper 4 for a gimbal brake.
The types of the rotary damper include an oil type, a disc brake type, a powder brake type, and an electric brake type.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in Fig. 11 (A), a normal rotary damper has a limited rotation angle (± 90 to ± 100 °) due to its structure, and the base machine (boat, etc.) has excessive shaking (disturbance) Then, the rotation angle may reach the limit. For this reason, it is necessary to install a mechanical stopper 9 as shown in FIG .
[0004]
In addition, some special rotary dampers are not structurally limited in the rotation angle as shown in FIG. 11B, but the cost is high, so the practicality is low.
In the conventional vibration reduction device having the CMG, the rotary damper 4 is used as the gimbal brake. Therefore, when the vibration (disturbance) increases, the amount of heat to be absorbed by the rotary damper increases. A rotary damper that absorbs a large amount of heat is structurally large.
An object of the present invention is to provide an apparatus that can solve these problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to a linear damper type down rocking device with a control moment gyro according to one embodiment of the present invention,
The flywheel of the control moment gyro is rotationally driven by a spin motor and supported by a gimbal via a spin bearing,
The gimbal has a gimbal shaft, and the gimbal shaft is supported by a support via a gimbal bearing.
An arm that converts the rotational motion of the gimbal shaft into a linear motion is attached to one end of the gimbal shaft, and a linear damper that has an accumulator function and reduces the fluctuation of the gimbal shaft is provided between the arm and the mother machine. The effective torque T 1 of the linear damper is defined as θ when the rotation angle of the gimbal is 0 degrees when the arm is horizontal and T is the output torque of the linear damper.
T 1 = T cos θ
And a slip ring to which a wire for supplying power to the spin motor is connected is attached to the other end of the gimbal shaft, and the linear damper and the slip ring are connected in the axial direction of the gimbal shaft. It is characterized by being arranged according to .
[0006]
Therefore, it operates as follows.
When the X axis, Y axis, and Z axis are determined as shown in FIG.
(1) When the flywheel is rotated and the angular momentum around the Z-axis is secured, if a roll shake occurs around the X-axis due to disturbance,
(2) The gimbal effect causes the gimbal axis to swing around the Y axis,
(3) Use a linear damper to brake the swing of the gimbal shaft and control the swing of the gimbal around the Y axis.
(4) Then, the output torque of the control moment gyro is generated as a counter torque against disturbance around the X axis by the gyro effect.
(5) As a result, the roll swing of the mother machine can be reduced.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 to FIG. 6 and FIG.
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment of the present invention.
[0008]
As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention, the flywheel 1 rotates at high speed, the spin bearings 6 for the flywheel 1, the spin motor 5 to turn the flywheel 1, the gimbal 2, which support this, gimbal 2 Are provided with a gimbal bearing 7, a support 8, and a linear damper 106.
[0009]
The mother machine 107 is fixed with a support 8 and the rolling of the mother machine is reduced by the gyro torque output from the device of the present invention.
The entire apparatus is called a control moment gyro (CMG) 100.
[0010]
FIG. 2 shows a mounting diagram when the device of the present invention is applied to a boat.
As for the installation on the boat, the gimbal shaft 3 is arranged so as to be perpendicular to the traveling direction of the boat.
[0011]
Although FIG. 2 shows an example in which two devices of the present invention are mounted, the number of mounted devices can be changed to one, two, three, four, etc. depending on the size and weight of the ship.
FIG. 3 shows an internal configuration example of the apparatus of the present invention.
[0012]
A flywheel 1 that rotates at high speed is supported by a gimbal 2 , and this gimbal 2 is supported by a support 8.
The flywheel 1 is rotated by a spin motor 5.
[0013]
The spin motor 5 uses a pancake type (flat type) for compactness.
Since the rotational speed of the flywheel 1 is not controlled and the point balanced with the loss is set as the steady rotational speed, no extra controller is required.
[0014]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the linear damper 106 of the apparatus of the present invention.
The linear damper 106 is composed of a piston rod A1 and a cylinder A2. The control port A6 on both sides of the piston head is filled with silicon oil or the like, and both control ports A6 are connected by the orifice A4 of the piston.
[0015]
The leakage of silicon oil or the like is prevented by seal A5.
When the cylinder A2 moves linearly with an external force, the oil in both control poles A6 is squeezed by the orifice A4, so that a damping reaction force can be applied.
[0016]
The linear damper 106 is supported by the mother machine 107 with a trunnion A3.
(Linear damper type)
The linear damper 106 shown in FIG. 4 is the most basic one and actually has an accumulator function.
[0017]
The accumulator function means that the oil in both ports A6 has a function of replenishing when it leaks to the outside and absorbing the expanded oil when the oil temperature rises.
[0018]
FIG. 5 shows an example of attachment of the linear damper 106.
The linear damper 106 is attached to one end of the gimbal shaft 3 of the gimbal 2 using an arm 110 and a mounting bolt / nut 111.
[0019]
The gimbal shaft 3 is supported on a support 8 by a gimbal bearing 7.
The control moment gyroscope (CMG) 100 is connected by a trunnion A3 to enable the rotational motion of the gimbal shaft 3 and the linear motion of the linear damper 106.
With this configuration, the rotational motion of the gimbal 2 is converted into the linear motion of the linear damper 106, and the brake is applied.
[0020]
Therefore, the rotation angle of the gimbal 2 is not limited.
Further, by installing the radiation fins 112 on the outer periphery of the linear damper 106, heat transfer is increased and a damper (gimbal brake) having a large heat absorption amount is obtained.
[0021]
FIG. 6 shows a method of canceling the component force in the yaw axis direction in the apparatus of the present invention .
As shown in FIG. 6, the apparatus of the present invention is mounted on two boats per set (2 aircraft / 1 set), and the rotational force of the flywheel 1 is reversed to cancel each other in the yaw axis direction. be able to.
[0022]
The yaw-axis direction component force is a torque component force in the yaw axis direction that is generated when the gimbal shaft 3 has an inclination when the gimbal shaft 3 and the gimbal 2 are shaken to generate a damping torque in the roll direction.
[0023]
Further, when a plurality of units are installed on a boat, since no electrical or mechanical connection is required for each CMG, the CMGs can be freely arranged in a limited space of the boat.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on FIG.
[0024]
The basic structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the second embodiment is different from the first embodiment in the following points.
(1) A linear damper 106 is attached to one end of the gimbal shaft 3, and a slip ring 113 is attached to the other end.
[0025]
The reason is that the use of the linear damper 106 eliminates the limitation on the rotation angle of the gimbal 2 so that the wire for supplying power to the spin motor 5 is not twisted. (If the wire is twisted, it breaks the wire and breaks down.)
(2) In order to promote heat transfer of the radiation fins 112 of the linear damper 106, a fan 114 is installed so that heat is forcibly released through the ventilation holes 116 by blowing air.
[0026]
Therefore, the amount of heat absorbed by the linear damper 106 can be increased.
As shown in FIG. 7, the fan 114 is installed on a CMG cover 115 or the like that covers the entire CMG , and is installed so that wind hits the radiation fins 112 of the linear damper 106.
[0027]
Further, a ventilation hole 116 is installed at an appropriate place so that the wind comes out of the CMG cover 115.
The flow of the wind is made to flow from outside to inside as shown in FIG.
[0028]
The operation of the fan 114 is turned on / off simultaneously with CMG.
Fan operating power is taken from the spin motor power supply.
Adoption of the heat radiation fins 112 of the linear damper 106 (the axial direction of the fins of the linear damper 106) can increase the natural convection, or forced convection and heat transfer. Therefore , a small size and a large heat absorption amount can be realized.
[0029]
FIG. 8 shows the calculation result of the vibration reduction effect of the device of the present invention.
Assuming that the output torque of the linear damper is T, as shown in FIG. 9, the effective torque T ₁ of the linear damper is given by T cos θ (θ is the rotation angle of the gimbal and the horizontal is 0 deg).
[0030]
On the other hand, the output of the CMG (roll direction reduction output) is given by Hθ′cos θ, where H is the angular momentum of the CMG and θ ′ is the angular velocity.
Since the CMG output (H cos θ) decreases as θ increases (closer to 90 deg), there is almost no effect even if the output torque of the damper decreases with T cos θ.
[0031]
Although non-linear elements are included, similar results are obtained by confirmation by simulation.
The efficiency of the linear damper system varies with cos θ (θ is the rotation angle) compared to the rotary damper system, but the ship's sway angle when a sine wave and a random wave are input as a disturbance with the mother machine as the ship As a result of calculating φ and angular velocity φ ′ and comparing both formulas, it was confirmed that there is no difference in the effects of both formulas as shown in FIG.
It was also confirmed that there was no problem when the gimbal shaft 3 was rotated 90 ° or more with an excessive input.
[0032]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) According to claim 1, since the linear damper is used for the gimbal brake, the restriction on the rotation angle of the gimbal can be eliminated. Therefore, the mechanical stopper necessary for the rotary damper can be eliminated while maintaining the same vibration reduction performance as the rotary type, and the cost can be reduced.
Furthermore, although the configuration is such that there is no restriction on the rotation angle of the gimbal, twisting of the wire that supplies power to the spin motor can be prevented, and breakage of the wire can be avoided.
(2) According to claim 2, the heat radiation area of the linear damper can be increased, and a small and high performance anti-vibration apparatus having a large heat absorption amount can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a mounting diagram when the apparatus of FIG. 1 is applied to a boat.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal configuration of the apparatus shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of the linear damper of the apparatus of FIG.
FIG. 5 is a view showing an example of mounting a linear damper of the apparatus of FIG. 1;
6 is a diagram showing a method of canceling a component force in the yaw axis direction in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a calculation result of a vibration reduction effect of the device of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of output torque of the linear damper of the device of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional apparatus.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional rotary damper.
[Explanation of symbols]
1 ... flywheel,
2 ... Gimbal,
3 ... Gimbal axis,
4 ... Rotary damper (gimbal brake),
5 ... Spin motor,
6 ... Spin bearing,
7 ... Gimbal bearing,
8 ... support,
9: Mechanical stopper,
100: Control moment gyro (CMG),
106 ... Linear damper (gimbal brake),
107 ... Mother machine (boat, gondola, etc.)
110 ... arm,
111 ... Mounting bolt / nut,
112 ... radiating fins,
113 ... slip ring,
114 ... Fan,
115 ... CMG cover,
116 ... vent hole A1 ... piston rod,
A2 ... Cylinder,
A3 ... Trunnion,
A4: Orifice,
A5 ... Seal,
A6: Control port.

Claims

コントロール・モーメント・ジャイロを有する減揺装置において、
前記コントロール・モーメント・ジャイロのフライホイールは、スピンモータにより回転駆動されるとともに、スピン軸受を介してジンバルで支持され、
前記ジンバルはジンバル軸を有するとともに、このジンバル軸がジンバル軸受を介してサポートで支持され、
前記ジンバル軸の一端に、前記ジンバル軸の回転運動を直線運動に変換するアームを取り付け、このアームと母機との間に、アキュームレータ機能を有するとともに前記ジンバル軸の動揺を減らすためのリニア・ダンパを設け、前記リニア・ダンパの有効トルクＴ 1 は、前記アームが水平の時を０度とする前記ジンバルの回転角度をθ、前記リニア・ダンパの出力トルクをＴとする時、
Ｔ 1= Ｔ cos θ
で与えられるとともに、前記ジンバル軸の他端には、前記スピンモータへの電力供給をなすワイヤが接続されるスリップリングが取り付けられ、前記リニア・ダンパと前記スリップリングとが前記ジンバル軸の軸方向に振り分けて配置されていることを特徴とするリニア・ダンパ型減揺装置。In the vibration reduction device with control moment gyro,
The flywheel of the control moment gyro is rotationally driven by a spin motor and supported by a gimbal via a spin bearing,
The gimbal has a gimbal shaft, and the gimbal shaft is supported by a support via a gimbal bearing.
An arm that converts the rotational motion of the gimbal shaft into a linear motion is attached to one end of the gimbal shaft, and a linear damper that has an accumulator function and reduces the fluctuation of the gimbal shaft is provided between the arm and the mother machine. The effective torque T 1 of the linear damper is defined as θ when the rotation angle of the gimbal is 0 degrees when the arm is horizontal and T is the output torque of the linear damper.
T 1 = T cos θ
And a slip ring to which a wire for supplying power to the spin motor is connected is attached to the other end of the gimbal shaft, and the linear damper and the slip ring are connected in the axial direction of the gimbal shaft. A linear damper type vibration reduction device characterized by being arranged in a separate manner .

請求項１の記載において、前記リニア・ダンパは放熱フィンを有し、前記リニア・ダンパおよび前記コントロール・モーメント・ジャイロは、カバーにより覆われるとともに、前記カバーに前記リニア・ダンパを冷却するためのファンが設置されていることを特徴とするリニア・ダンパ型減揺装置。 2. The fan according to claim 1, wherein the linear damper has a radiating fin, the linear damper and the control moment gyro are covered by a cover, and the linear damper is cooled by the cover. Is a linear damper type vibration reduction device.