JPH07139583A - Rack and pinion mechanism in damping device - Google Patents
Rack and pinion mechanism in damping deviceInfo
- Publication number
- JPH07139583A JPH07139583A JP31450493A JP31450493A JPH07139583A JP H07139583 A JPH07139583 A JP H07139583A JP 31450493 A JP31450493 A JP 31450493A JP 31450493 A JP31450493 A JP 31450493A JP H07139583 A JPH07139583 A JP H07139583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pinion
- rack
- movable mass
- meshes
- drive system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はラックピニオン機構を用
いた制振装置に関し、更に詳細には、モータによりピニ
オンを正逆転させ、可動質量の運動方向を反転させる
際、騒音や振動を減少させるようにした制振装置におけ
るラックピニオン機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device using a rack and pinion mechanism, and more particularly, it reduces noise and vibration when a pinion is normally and reversely rotated by a motor to reverse the moving direction of a movable mass. The present invention relates to a rack and pinion mechanism in a vibration damping device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】可動質量の運動を利用して制振作用を得
るようにした制振装置の多くは、構造物に固定される基
台と、前記基台上に移動可能に支持された可動質量と、
前記可動質量を駆動させる駆動系と、前記駆動系を制御
する制御系とを備える。そして、前記駆動系を、前記可
動質量側に連結されたラックと、前記ラックに噛合する
ピニオンと、前記ピニオンを回転させるモータで構成し
たものでは、モータの動力によりピニオンを正逆転させ
てラックを往復移動させ、可動質量を往復運動させるこ
とで、構造物に発生する振動を抑制するようにしてい
る。2. Description of the Related Art Most of the vibration damping devices that obtain a vibration damping effect by using the motion of a movable mass have a base fixed to a structure and a movable support movably supported on the base. Mass and
A drive system for driving the movable mass and a control system for controlling the drive system are provided. Then, in the drive system configured by a rack connected to the movable mass side, a pinion that meshes with the rack, and a motor that rotates the pinion, the pinion is normally and reversely rotated by the power of the motor to form a rack. By reciprocating and reciprocating the movable mass, the vibration generated in the structure is suppressed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制振装置では、駆動系のピニオン及びラックを単に平歯
車で構成しているため、上記のように、ピニオンを正逆
転させて可動質量の運動方向を反転させる際、バックラ
ッシに起因し、騒音や振動が生じる。このため、従来の
制振装置は、居住性能に悪影響を及ぼし、また、歯部の
振動は制振装置全体や建物躯体にも伝達されるため、制
振装置や建物躯体にも悪影響を及ぼす問題があった。本
発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明
の目的は、居住性能や、制振装置全体、建物躯体に悪影
響を及ぼすことなく制振効果が得られる制振装置におけ
るラックピニオン機構を提供することにある。However, in the conventional vibration damping device, since the pinion and the rack of the drive system are simply composed of spur gears, as described above, the pinion is normally and reversely rotated to move the movable mass. When reversing the direction, noise and vibration occur due to backlash. Therefore, the conventional vibration damping device adversely affects the living performance, and the vibration of the teeth is transmitted to the entire vibration damping device and the building structure, which also adversely affects the vibration damping device and the building structure. was there. The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rack in a vibration damping device that can obtain a vibration damping effect without adversely affecting living performance, the entire vibration damping device, and the building frame. It is to provide a pinion mechanism.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、構造物に移動可能に支持された可動質量
と、前記可動質量を駆動させる駆動系と、前記駆動系を
制御する制御系とを備え、前記駆動系は、前記構造物或
は可動質量の一方に連結されたラックと、前記ラックに
噛合するピニオンと、前記構造物或は可動質量の他方で
支持され前記ピニオンを回転させるモータで構成され、
前記制御系は、前記構造物の振動を検出する振動センサ
と、前記振動センサの検出出力に基づいて前記モータを
制御する制御器で構成された制振装置において、前記ピ
ニオンは、互いに逆向きのはす歯により並設された第１
ピニオン部と第２ピニオン部により構成され、前記ラッ
クは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラック部と、
前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部により構成
され、前記第１ピニオン部と第２ピニオン部の一方を構
成するはす歯は、ピニオンの軸方向に或は回転方向にず
らして形成されていることを特徴とする。また、本発明
は、前記制振装置において、前記ピニオンは、平歯によ
り並設された第１ピニオン部と第２ピニオン部により構
成され、前記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する
第１ラック部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラ
ック部により構成され、前記第１ピニオン部と第２ピニ
オン部の一方を構成する平歯は、ピニオンの回転方向に
ずらして形成されていることを特徴とする。To achieve the above object, the present invention provides a movable mass movably supported by a structure, a drive system for driving the movable mass, and a control for controlling the drive system. The drive system includes a rack connected to one of the structure or the movable mass, a pinion engaged with the rack, and a pinion supported by the other of the structure or the movable mass to rotate the pinion. Consists of a motor to
The control system is a vibration damping device configured by a vibration sensor that detects vibration of the structure, and a controller that controls the motor based on a detection output of the vibration sensor, wherein the pinions have opposite directions. First side by side with helical teeth
The rack includes a pinion portion and a second pinion portion, and the rack includes a first rack portion that meshes with the first pinion portion,
The helical gear, which is formed by a second rack portion that meshes with the second pinion portion, and which constitutes one of the first pinion portion and the second pinion portion, is formed by shifting in the axial direction or the rotational direction of the pinion. It is characterized by Further, in the present invention, in the vibration damping device, the pinion includes a first pinion portion and a second pinion portion that are arranged in parallel by spur teeth, and the rack is a first pinion portion that meshes with the first pinion portion. A spur tooth, which is composed of a rack portion and a second rack portion that meshes with the second pinion portion, and which constitutes one of the first pinion portion and the second pinion portion, is formed to be displaced in the rotation direction of the pinion. It is characterized by
【０００５】また、本発明は、前記制振装置において、
前記ピニオンは、互いに逆向きのはす歯により並設され
た第１ピニオン部と第２ピニオン部により構成され、前
記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラック
部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部とに
より構成され、前記第１ラック部と第２ラック部の一方
を構成する歯部は、ラックの移動方向或は該移動方向と
直交する方向にずらして形成されていることを特徴とす
る。また、本発明は、前記制振装置において、前記ピニ
オンは、平歯により並設された第１ピニオン部と第２ピ
ニオン部により構成され、前記ラックは、前記第１ピニ
オン部に噛合する第１ラック部と、前記第２ピニオン部
に噛合する第２ラック部により構成され、前記第１ラッ
ク部と第２ラック部の一方を構成する歯部は、ラックの
移動方向にずらして形成されていることを特徴とする。Further, the present invention provides the vibration damping device as described above,
The pinion is composed of a first pinion part and a second pinion part, which are arranged in parallel by helical teeth opposite to each other, and the rack is a first rack part meshing with the first pinion part, and the second pinion part. The tooth portion, which is constituted by a second rack portion that meshes with the pinion portion, and which constitutes one of the first rack portion and the second rack portion, is formed by shifting in the moving direction of the rack or in a direction orthogonal to the moving direction. It is characterized by being. Further, in the present invention, in the vibration damping device, the pinion includes a first pinion portion and a second pinion portion that are arranged in parallel by spur teeth, and the rack is a first pinion portion that meshes with the first pinion portion. A rack portion and a second rack portion that meshes with the second pinion portion, and a tooth portion that forms one of the first rack portion and the second rack portion is formed to be displaced in the rack movement direction. It is characterized by
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は制振装置の平面図、図２は同正面図を示
す。１は制振装置で、制振装置１は構造物に固定される
基台３と、基台３上に移動可能に配設された可動質量５
と、可動質量５を駆動させる駆動系７と、駆動系７を制
御する制御系９と、基台３と可動質量５との間に設けら
れたコイルスプリング１１と、基台３と可動質量５との
間に設けられたオイルダンパ１３等を備える。基台３は
平面視長方形の枠状に形成され、基台３の一方の短辺３
Ａと、他方の短辺３Ｂ寄りに位置する箇所に、夫々スプ
リング掛止部材１５が短辺３Ａ，３Ｂに平行して配設さ
れ、また、基台３の両長辺３Ｃ上で前記スプリング掛止
部材１５の間には、長辺３Ｃに沿ってガイドレール１７
が取り付けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view of the vibration damping device, and FIG. 2 is a front view of the same. Reference numeral 1 denotes a vibration damping device. The vibration damping device 1 includes a base 3 fixed to a structure, and a movable mass 5 movably arranged on the base 3.
A drive system 7 for driving the movable mass 5, a control system 9 for controlling the drive system 7, a coil spring 11 provided between the base 3 and the movable mass 5, a base 3 and the movable mass 5 An oil damper 13 and the like provided between and. The base 3 is formed in a rectangular frame shape in a plan view, and one short side 3 of the base 3 is formed.
A and a spring locking member 15 are arranged in parallel with the short sides 3A and 3B, respectively, at a position closer to A and the short side 3B on the other side. The guide rails 17 are provided between the stopper members 15 along the long side 3C.
Is attached.
【０００７】前記可動質量５は扁平の直方体状に形成さ
れ、その長辺５Ｃ方向を基台３の短辺３Ａ，３Ｂに平行
させて前記スプリング掛止部材１５，１５の間に配設さ
れ、実施例では鋼製でその質量が２ｔｏｎに設定されて
いる。前記可動質量５は、その両側下端に取着されたベ
アリング１９が前記ガイドレール１７に係合して該ガイ
ドレール１７上を直線移動できるように配設されてい
る。これらベアリング１９やガイドレール１７により、
基台３上において可動質量５を移動可能に支持する支持
系２０が構成され、この支持系２０は、可動質量５を、
その中立位置からの可動範囲が±３０ｃｍとなるように
支持している。前記可動質量５の長辺５Ｃ方向の中央部
には短辺５Ａに平行した凹部５０１が形成され、この凹
部５０１を除く可動質量５の上面には、可動質量５の短
辺５Ａの中央を延在し前記スプリング掛止部材１５に対
向するスプリング掛止部材２１が立設され、また、前記
可動質量５の長辺５Ｃ方向中央部で駆動系７側に臨む側
面箇所には継手２３を介してビーム２５が連結されてい
る。前記ビーム２５は可動質量５と直交する方向に延在
し、ビーム２５の先端はスプリング掛止部材１５から突
出して駆動系７側に臨み、ビーム２５は、基台３に取着
されたベアリング２７を介してその長手方向に移動可能
に支持され、ビーム２５の上面にはラック２９が取着さ
れている。The movable mass 5 is formed in the shape of a flat rectangular parallelepiped, and is arranged between the spring hooking members 15 and 15 with its long side 5C direction parallel to the short sides 3A and 3B of the base 3. In the embodiment, it is made of steel and its mass is set to 2 tons. The movable mass 5 is arranged such that the bearings 19 attached to the lower ends of both sides of the movable mass 5 engage with the guide rails 17 and can move linearly on the guide rails 17. With these bearings 19 and guide rails 17,
A support system 20 that movably supports the movable mass 5 on the base 3 is configured, and the support system 20 supports the movable mass 5 by
It is supported so that the movable range from the neutral position is ± 30 cm. A concave portion 501 parallel to the short side 5A is formed at the center of the movable mass 5 in the direction of the long side 5C, and the center of the short side 5A of the movable mass 5 extends on the upper surface of the movable mass 5 excluding the concave portion 501. A spring retaining member 21 that is present and faces the spring retaining member 15 is erected, and a side portion facing the drive system 7 side at the central portion of the movable mass 5 in the direction of the long side 5C is connected via a joint 23. The beam 25 is connected. The beam 25 extends in a direction orthogonal to the movable mass 5, the tip of the beam 25 projects from the spring retaining member 15 and faces the drive system 7, and the beam 25 is a bearing 27 attached to the base 3. A rack 29 is attached to the upper surface of the beam 25 so as to be movably supported in the longitudinal direction via the rack.
【０００８】前記コイルスプリング１１は、前記スプリ
ング掛止部材２１の両側と、これに対応するスプリング
掛止部材１５との間に配設されている。前記コイルスプ
リング１１は、基台３の長辺３Ｃと平行し短辺３Ａ，３
Ｂ方向に間隔をおいて合計２０本配設され、実施例で
は、それら２０本のコイルスプリング１１の全てを合わ
せた全体としては、レベル２地震時に生じる±３０ｃｍ
の変形に対し、残留歪が生じない引っ張りばねで構成さ
れ、ばね定数が１１７Ｋｇｆ／ｃｍに設定されており、
可動質量５の移動範囲を越える初期撓わみを有して配設
されている。そして、可動質量５の質量が記述の如く２
ｔｏｎに設定されているため、可動質量５とコイルスプ
リング１１とで構成される振動系の固有振動周期は０．
８２９秒となっている。前記オイルダンパ１３はシリン
ダ本体１３０１と、このシリンダ本体１３０１に組み込
まれたピストンと、このピストンに連結されたピストン
ロッド１３０３により構成され、前記シリンダ本体１３
０１は、前記可動質量５の上面の凹部５０１に取着さ
れ、前記ピストンロッド１３０３は該シリンダ本体１３
０１の両側から突出し、一方の端部は基台３側に連結さ
れている。実施例では、オイルダンパ１３として速度２
乗型で、最大速度が１７０ｃｍ／ｓ、最大減衰力が２．
８５ｔｏｎｆのものが用いられている。The coil springs 11 are arranged between both sides of the spring retaining member 21 and the corresponding spring retaining member 15. The coil spring 11 is parallel to the long side 3C of the base 3 and short sides 3A, 3
A total of 20 coils are arranged at intervals in the B direction, and in the embodiment, the total of all 20 coil springs 11 is ± 30 cm generated during a level 2 earthquake.
It is composed of a tension spring that does not cause residual strain with respect to the deformation of, and the spring constant is set to 117 Kgf / cm.
It is arranged with an initial deflection that exceeds the range of movement of the movable mass 5. Then, the mass of the movable mass 5 is 2 as described.
Since it is set to ton, the natural vibration period of the vibration system constituted by the movable mass 5 and the coil spring 11 is 0.
It is 829 seconds. The oil damper 13 includes a cylinder body 1301, a piston incorporated in the cylinder body 1301, and a piston rod 1303 connected to the piston.
01 is attached to the concave portion 501 on the upper surface of the movable mass 5, and the piston rod 1303 is attached to the cylinder body 13.
01 is projected from both sides, and one end is connected to the base 3 side. In the embodiment, the speed of the oil damper 13 is 2
Riding type, maximum speed is 170 cm / s, maximum damping force is 2.
The one of 85 tonf is used.
【０００９】前記駆動系７は基台３の他方の短片３Ｂ
と、この短片３Ｂ寄りのスプリング掛止部材１５との間
に配設されている。前記駆動系７は、ＡＣサーボモータ
３１と、このモータ３１の動力を受けその回転速度を減
速する減速機３３と、減速機３３の出力の伝達、遮断を
行なうクラッチ３５により構成され、クラッチ３５の出
力軸にはピニオン３７が取着され、このピニオン３７は
前記ラック２９に噛合している。The drive system 7 is the other short piece 3B of the base 3.
And the spring hooking member 15 near the short piece 3B. The drive system 7 includes an AC servomotor 31, a speed reducer 33 that receives the power of the motor 31 to reduce the rotation speed thereof, and a clutch 35 that transmits and cuts off the output of the speed reducer 33. A pinion 37 is attached to the output shaft, and the pinion 37 meshes with the rack 29.
【００１０】図３に平面図で、図４に正面図で示すよう
に、前記ピニオン３７は、互いに逆向きのはす歯３７０
１，３７０３により並設された第１ピニオン部３７Ａと
第２ピニオン部３７Ｂにより構成されている。前記ラッ
ク２９は、第１ピニオン部３７Ａに噛合する第１ラック
部２９Ａと、第２ピニオン部３７Ｂに噛合する第２ラッ
ク部２９Ｂにより構成され、第１ラック部２９Ａと第２
ラック部２９Ｂは夫々はす歯２９０１，２９０３により
構成されている。As shown in a plan view of FIG. 3 and a front view of FIG. 4, the pinion 37 has helical teeth 370 in opposite directions.
The first pinion part 37A and the second pinion part 37B are arranged side by side by 1,3703. The rack 29 includes a first rack portion 29A that meshes with the first pinion portion 37A and a second rack portion 29B that meshes with the second pinion portion 37B.
The rack portion 29B is composed of bevel teeth 2901 and 2903, respectively.
【００１１】そして、図５にピニオンとラックの噛合状
態の説明図で示すように、本実施例では第１ラック部２
９Ａのはす歯２９０１が、第２ラック部２９Ｂのはす歯
２９０３に対してラック２９の移動方向Ｘにずらして形
成されている。この結果、ピニオン３７とラック２９が
噛合する際には、例えば、第１ピニオン部３７Ａを構成
するはす歯３７０１の回転方向後方に臨む歯面３７０１
Ｂが、第１ラック部２９Ａのはす歯２９０１の移動方向
前方に臨む歯面２９０１Ａに係合され、且つ、第２ピニ
オン部３７Ｂを構成するはす歯３７０３の回転方向前方
に臨む歯面３７０３Ａが、第２ラック部２９Ｂのはす歯
２９０３の移動方向後方に臨む歯面２９０３Ｂに係合さ
れる。Then, as shown in the explanatory view of the meshing state of the pinion and the rack in FIG. 5, the first rack portion 2 is used in this embodiment.
The helical teeth 2901 of 9A are formed to be displaced in the moving direction X of the rack 29 with respect to the helical teeth 2903 of the second rack portion 29B. As a result, when the pinion 37 and the rack 29 are meshed with each other, for example, the tooth surface 3701 facing the rotation direction rear side of the helical tooth 3701 forming the first pinion portion 37A.
B is engaged with a tooth surface 2901A of the first rack portion 29A that faces the front in the moving direction of the helical tooth 2901, and a tooth surface 3703A that faces the front of the helical tooth 3703 of the second pinion portion 37B in the rotational direction. However, it is engaged with the tooth surface 2903B that faces the rear side in the moving direction of the helical tooth 2903 of the second rack portion 29B.
【００１２】前記制御系９は、建物等の構造物の振動を
検出する振動センサ９０１と、前記振動センサ９０１の
検出出力に基づいて前記モータ３１の回転速度を適切に
制御する制御器９０３等で構成されている。これら振動
センサ９０１及び制御器９０３には、従来公知のアクテ
ィブ・マス・ダンパやハイブリッド・マス・ダンパに使
用されているものを利用できる。The control system 9 includes a vibration sensor 901 for detecting the vibration of a structure such as a building, and a controller 903 for appropriately controlling the rotation speed of the motor 31 based on the detection output of the vibration sensor 901. It is configured. As the vibration sensor 901 and the controller 903, those used in conventionally known active mass dampers and hybrid mass dampers can be used.
【００１３】制振装置１は、地震入力３ｃｍ／ｓでアク
ティブに稼働できるように設定してあり、振動センサ９
０１からの検出出力に基づいて制御器９０３によりモー
タ３１が制御され、減速器３３、クラッチ３５、ピニオ
ン３７、ラック２９、ビーム２５を介して可動質量５が
駆動され、可動質量５を基台３に対して相対的に適切に
運動させることにより、制振効果が奏される。このとき
可動質量５は、可動質量５とスプリング１１とからなる
振動系の固有振動周期で振動しようとするが、その振動
を駆動系７によって補助、補正、ないし強化することに
よって、効果的な制振作用が得られる。The vibration damping device 1 is set so that it can be actively operated at an earthquake input of 3 cm / s.
The motor 31 is controlled by the controller 903 based on the detection output from 01, the movable mass 5 is driven via the speed reducer 33, the clutch 35, the pinion 37, the rack 29, and the beam 25, and the movable mass 5 is moved to the base 3 A vibration-damping effect is achieved by appropriately performing the exercise. At this time, the movable mass 5 tries to vibrate at the natural vibration period of the vibration system including the movable mass 5 and the spring 11. However, the vibration is assisted, corrected, or strengthened by the drive system 7 to effectively control the vibration. A vibrating action is obtained.
【００１４】以上において、ピニオン３７はモータ３１
により正逆転され、ラック２９は往復移動されるが、図
５に示すように、第１ピニオン部３７Ａを構成するはす
歯３７０１の回転方向後方に臨む歯面３７０１Ｂが、第
１ラック部２９Ａのはす歯２９０１の移動方向前方に臨
む歯面２９０１Ａに係合され、且つ、第２ピニオン部３
７Ｂを構成するはす歯３７０３の回転方向前方に臨む歯
面３７０３Ａが、第２ラック部２９Ｂのはす歯２９０３
の移動方向後方に臨む歯面２９０３Ｂに係合され、ピニ
オン３７とラック２９は、あたかもバックラッシが存在
していない状態で噛合するので、ピニオン３７が正逆転
して運動方向が反転する際、従来のようなバックラッシ
に起因した騒音や振動が抑制され、従って、制振装置が
居住性能や、制振装置全体、建物躯体に悪影響を及ぼす
問題を解消できる。In the above, the pinion 37 is the motor 31.
Although the rack 29 is reciprocally moved by reciprocal rotation by the, the tooth surface 3701B facing the rotation direction rear side of the helical tooth 3701 that constitutes the first pinion portion 37A has a tooth surface 3701B of the first rack portion 29A as shown in FIG. The second pinion portion 3 is engaged with the tooth surface 2901A facing the front in the moving direction of the helical tooth 2901, and
7B has a tooth surface 3703A facing the front in the rotation direction of the helical tooth 3703, the helical surface 2903A of the second rack portion 29B.
The pinion 37 and the rack 29 are engaged with each other by engaging with the tooth surface 2903B which faces the rear in the moving direction of the pinion 37. Therefore, when the pinion 37 is normally and reversely rotated to reverse the movement direction, Noise and vibration due to such backlash are suppressed, and therefore, it is possible to solve the problem that the vibration damping device adversely affects the living performance, the vibration damping device as a whole, and the building frame.
【００１５】尚、実施例では、第１ラック部２９Ａのは
す歯２９０１を、第２ラック部２９Ｂのはす歯２９０３
に対してラック２９の移動方向Ｘにずらして形成した場
合について説明したが、はす歯２９０１をずらす方向
は、移動方向と直交する方向でもよい。また、実施例で
は、ラック部のはす歯をずらした場合について説明した
が、第１ピニオン部３７Ａと第２ピニオン部３７Ｂの一
方を構成するはす歯を、ピニオン３７の軸方向に或は回
転方向にずらして形成しても、実施例と同様に、あたか
もバックラッシが存在していない状態でピニオン３７と
ラック２９を噛合でき、バックラッシに起因した騒音や
振動を抑制できる。In the embodiment, the helical teeth 2901 of the first rack portion 29A and the helical teeth 2903 of the second rack portion 29B are used.
On the other hand, the case where the rack 29 is formed so as to be displaced in the moving direction X of the rack 29 has been described, but the direction in which the helical teeth 2901 are displaced may be a direction orthogonal to the moving direction. Further, in the embodiment, the case where the helical teeth of the rack portion are shifted has been described. However, the helical teeth constituting one of the first pinion portion 37A and the second pinion portion 37B may be arranged in the axial direction of the pinion 37 or Even if they are formed so as to be displaced in the rotational direction, the pinion 37 and the rack 29 can be engaged with each other as if the backlash does not exist, and noise and vibration caused by the backlash can be suppressed, as in the embodiment.
【００１６】更に、実施例では、第１ピニオン部３７
Ａ，第２ピニオン部３７Ｂ，第１ラック部２９Ａ，第２
ラック部２９Ｂを夫々はす歯で形成した場合について説
明したが、これら第１ピニオン部３７Ａ，第２ピニオン
部３７Ｂ，第１ラック部２９Ａ，第２ラック部２９Ｂを
平歯で形成した場合には、第１ピニオン部３７Ａと第２
ピニオン部３７Ｂの一方を構成する平歯をピニオンの回
転方向にずらして形成したり、また、第１ラック部２９
Ａと第２ラック部２９Ｂの一方を構成する歯部をラック
の移動方向にずらして形成することでも、前記と同様
に、あたかもバックラッシが存在していない状態でピニ
オン３７とラック２９を噛合でき、バックラッシに起因
した騒音や振動を抑制できる。Further, in the embodiment, the first pinion portion 37
A, second pinion portion 37B, first rack portion 29A, second
The case where the rack portion 29B is formed with helical teeth has been described, but when the first pinion portion 37A, the second pinion portion 37B, the first rack portion 29A, and the second rack portion 29B are formed with flat teeth, , The first pinion portion 37A and the second
The spur teeth forming one side of the pinion portion 37B are formed to be displaced in the rotational direction of the pinion, or the first rack portion 29
By forming the tooth portion forming one of A and the second rack portion 29B by shifting in the moving direction of the rack, the pinion 37 and the rack 29 can be engaged with each other as if the backlash does not exist in the same manner as described above. Noise and vibration caused by backlash can be suppressed.
【００１７】更に、実施例では、構造物に基台３を固定
し、この上に可動質量５や、駆動系７等を配設した場合
について説明したが、例えば、モータ３１を可動質量５
に固定し、ラック２９を構造物側に固定する等、可動質
量５や駆動系７の配設構造は種々提案されており、それ
らの配設構造の如何に拘らず本発明は適用される。Further, in the embodiment, the case where the base 3 is fixed to the structure and the movable mass 5, the drive system 7 and the like are arranged on the base 3 has been described.
Various arrangements of the movable mass 5 and the drive system 7, such as fixing the rack 29 to the structure side, have been proposed, and the present invention is applied regardless of the arrangements.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るラックピニオン機構を用いた制振装置によれば、可
動質量の運動方向を反転させる際、バックラッシに起因
した騒音や振動が生ぜず、居住性能や、制振装置全体、
建物躯体に悪影響を及ぼすことなく制振効果が得られ
る。As is apparent from the above description, the vibration damping device using the rack and pinion mechanism according to the present invention produces noise and vibration due to backlash when the moving direction of the movable mass is reversed. First, the living performance, the entire vibration control device,
The damping effect can be obtained without adversely affecting the building structure.
【図１】本発明に係る制振装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a vibration damping device according to the present invention.
【図２】本発明に係る制振装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the vibration damping device according to the present invention.
【図３】ピニオンとラック部分の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a pinion and a rack portion.
【図４】ピニオンとラック部分の正面図である。FIG. 4 is a front view of a pinion and a rack portion.
【図５】ピニオンとラックの噛合状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a meshed state of a pinion and a rack.
１ 制振装置 ３ 基台 ５ 可動質量 ７ 駆動系 ９ 制御系 １１ コイルスプリング １３ オイルダンパ ２５ ビーム ２９ ラック ３１ モータ ３３ 減速機 ３５ クラッチ ３７ ピニオン ２９Ａ 第１ラック部 ２９Ｂ 第２ラック部 ３７Ａ 第１ピニオン部 ３７Ｂ 第２ピニオン部 ２９０１，２９０３，３７０１，３７０３ はす歯 1 Damping Device 3 Base 5 Movable Mass 7 Drive System 9 Control System 11 Coil Spring 13 Oil Damper 25 Beam 29 Rack 31 Motor 33 Reducer 35 Clutch 37 Pinion 29A 1st Rack Part 29B 2nd Rack Part 37A 1st Pinion Part 37B 2nd pinion part 2901, 2903, 3701, 3703 helical teeth
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 秀美 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 中村 佳也 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 村越 一也 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 荒井 信行 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 石井 勝 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 宮野 宏 東京都江東区東雲１−９−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 洞 宏一 東京都江東区東雲１−９−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 倉林 浩 東京都江東区東雲１−９−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 小見 俊夫 東京都江東区東雲１−９−31 三菱製鋼株 式会社内 (72)発明者 藤田 隆史 千葉県流山市中野久木575−28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hidemi Oyama, 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Fujita Co., Ltd. (72) Yoshiya Nakamura 4-6-15-1 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Incorporated company Fujita (72) Inventor Kazuya Murakoshi 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Stock company Fujita (72) Inventor Nobuyuki Arai 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Incorporated Fujita (72) Inventor Masaru Ishii 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Fujita Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Miyano 1-9-31 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Mitsubishi Steel Co., Ltd. (72) Inventor Koichi 1-9-31 Shinonome, Koto-ku, Tokyo, Mitsubishi Steel Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kurabayashi 1-9-31 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Mitsubishi Steel Co., Ltd. (72) Akito Toshio Omi 1-9-31 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Mitsubishi Steel Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Fujita 575-28 Nakano Hisagi, Nagareyama City, Chiba Prefecture
Claims (4)
と、 前記可動質量を駆動させる駆動系と、 前記駆動系を制御する制御系とを備え、 前記駆動系は、前記構造物或は可動質量の一方に連結さ
れたラックと、前記ラックに噛合するピニオンと、前記
構造物或は可動質量の他方で支持され前記ピニオンを回
転させるモータで構成され、 前記制御系は、前記構造物の振動を検出する振動センサ
と、前記振動センサの検出出力に基づいて前記モータを
制御する制御器で構成された制振装置において、 前記ピニオンは、互いに逆向きのはす歯により並設され
た第１ピニオン部と第２ピニオン部により構成され、 前記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラッ
ク部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部に
より構成され、 前記第１ピニオン部と第２ピニオン部の一方を構成する
はす歯は、ピニオンの軸方向に或は回転方向にずらして
形成されている、 ことを特徴とする制振装置におけるラックピニオン機
構。1. A movable mass movably supported by a structure, a drive system for driving the movable mass, and a control system for controlling the drive system, wherein the drive system is the structure or the structure. A rack connected to one of the movable masses, a pinion that meshes with the rack, and a motor that rotates the pinion supported by the other of the structure or the movable mass, and the control system comprises the structure. In a vibration damping device configured by a vibration sensor that detects vibration, and a controller that controls the motor based on the detection output of the vibration sensor, the pinion is arranged in parallel with helical teeth opposite to each other. A first rack portion that meshes with the first pinion portion and a second rack portion that meshes with the second pinion portion; Pinion unit and helical teeth constituting one of the second pinion portion is formed by shifting in the axial direction or the rotational direction of the pinion, the rack-pinion mechanism in the vibration damping device, characterized in that.
と、 前記可動質量を駆動させる駆動系と、 前記駆動系を制御する制御系とを備え、 前記駆動系は、前記構造物或は可動質量の一方に連結さ
れたラックと、前記ラックに噛合するピニオンと、前記
構造物或は可動質量の他方で支持され前記ピニオンを回
転させるモータで構成され、 前記制御系は、前記構造物の振動を検出する振動センサ
と、前記振動センサの検出出力に基づいて前記モータを
制御する制御器で構成された制振装置において、 前記ピニオンは、平歯により並設された第１ピニオン部
と第２ピニオン部により構成され、 前記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラッ
ク部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部に
より構成され、 前記第１ピニオン部と第２ピニオン部の一方を構成する
平歯は、ピニオンの回転方向にずらして形成されてい
る、 ことを特徴とする制振装置におけるラックピニオン機
構。2. A movable mass movably supported by a structure, a drive system for driving the movable mass, and a control system for controlling the drive system, wherein the drive system is the structure or the structure. A rack connected to one of the movable masses, a pinion that meshes with the rack, and a motor that rotates the pinion supported by the other of the structure or the movable mass, and the control system comprises the structure. In a vibration damping device including a vibration sensor that detects vibration and a controller that controls the motor based on a detection output of the vibration sensor, the pinion includes a first pinion portion and a first pinion portion that are arranged side by side with spur teeth. And a first rack portion that meshes with the first pinion portion, and a second rack portion that meshes with the second pinion portion. Spur constituting one of the pinion unit is formed by shifting in the direction of rotation of the pinion, the rack-pinion mechanism in the vibration damping device, characterized in that.
と、 前記可動質量を駆動させる駆動系と、 前記駆動系を制御する制御系とを備え、 前記駆動系は、前記構造物或は可動質量の一方に連結さ
れたラックと、前記ラックに噛合するピニオンと、前記
構造物或は可動質量の他方で支持され前記ピニオンを回
転させるモータで構成され、 前記制御系は、前記構造物の振動を検出する振動センサ
と、前記振動センサの検出出力に基づいて前記モータを
制御する制御器で構成された制振装置において、 前記ピニオンは、互いに逆向きのはす歯により並設され
た第１ピニオン部と第２ピニオン部により構成され、 前記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラッ
ク部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部に
より構成され、 前記第１ラック部と第２ラック部の一方を構成する歯部
は、ラックの移動方向或は該移動方向と直交する方向に
ずらして形成されている、 ことを特徴とする制振装置におけるラックピニオン機
構。3. A movable mass movably supported by a structure, a drive system for driving the movable mass, and a control system for controlling the drive system, wherein the drive system is the structure or the structure. A rack connected to one of the movable masses, a pinion that meshes with the rack, and a motor that rotates the pinion supported by the other of the structure or the movable mass, and the control system comprises the structure. In a vibration damping device configured by a vibration sensor that detects vibration, and a controller that controls the motor based on the detection output of the vibration sensor, the pinion is arranged in parallel with helical teeth opposite to each other. A first rack portion that meshes with the first pinion portion and a second rack portion that meshes with the second pinion portion; Rack portion and the tooth portion constituting one of the second rack portion, the rack moving direction or is formed by shifting in a direction orthogonal to the moving direction of the rack-pinion mechanism in the vibration damping device, characterized in that.
と、 前記可動質量を駆動させる駆動系と、 前記駆動系を制御する制御系とを備え、 前記駆動系は、前記構造物或は可動質量の一方に連結さ
れたラックと、前記ラックに噛合するピニオンと、前記
構造物或は可動質量の他方で支持され前記ピニオンを回
転させるモータで構成され、 前記制御系は、前記構造物の振動を検出する振動センサ
と、前記振動センサの検出出力に基づいて前記モータを
制御する制御器で構成された制振装置において、 前記ピニオンは、平歯により並設された第１ピニオン部
と第２ピニオン部により構成され、 前記ラックは、前記第１ピニオン部に噛合する第１ラッ
ク部と、前記第２ピニオン部に噛合する第２ラック部に
より構成され、 前記第１ラック部と第２ラック部の一方を構成する歯部
は、ラックの移動方向にずらして形成されている、 ことを特徴とする制振装置におけるラックピニオン機
構。4. A movable mass movably supported by a structure, a drive system for driving the movable mass, and a control system for controlling the drive system, wherein the drive system is the structure or the structure. A rack connected to one of the movable masses, a pinion that meshes with the rack, and a motor that rotates the pinion supported by the other of the structure or the movable mass, and the control system comprises the structure. In a vibration damping device including a vibration sensor that detects vibration and a controller that controls the motor based on a detection output of the vibration sensor, the pinion includes a first pinion portion and a first pinion portion that are arranged side by side with spur teeth. The first rack portion includes a first rack portion that meshes with the first pinion portion, and the second rack portion that meshes with the second pinion portion. Tsu teeth constituting one of the click portion is shifted in the direction of movement of the rack is formed, a rack-pinion mechanism in the vibration damping device, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31450493A JPH07139583A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Rack and pinion mechanism in damping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31450493A JPH07139583A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Rack and pinion mechanism in damping device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139583A true JPH07139583A (en) | 1995-05-30 |
Family
ID=18054089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31450493A Pending JPH07139583A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Rack and pinion mechanism in damping device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07139583A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106151427A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 比亚迪股份有限公司 | Projector and focal length setting mechanism thereof |
| CN115182958A (en) * | 2022-03-22 | 2022-10-14 | 上海索迪龙自动化股份有限公司 | Photoelectric sensor with protective structure |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP31450493A patent/JPH07139583A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106151427A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 比亚迪股份有限公司 | Projector and focal length setting mechanism thereof |
| CN115182958A (en) * | 2022-03-22 | 2022-10-14 | 上海索迪龙自动化股份有限公司 | Photoelectric sensor with protective structure |
| CN115182958B (en) * | 2022-03-22 | 2023-04-25 | 上海索迪龙自动化股份有限公司 | Photoelectric sensor with protective structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100856637B1 (en) | Balance training apparatus | |
| US5168967A (en) | Dynamic damper and method for detecting malfunction of dynamic damper | |
| DE69328036T2 (en) | VIBRATION DAMPING DEVICE FOR ELEVATORS | |
| JPH07139583A (en) | Rack and pinion mechanism in damping device | |
| EP3666244A1 (en) | Translational-rotary machine | |
| JP2006265959A (en) | Electric switching machine | |
| JP2005059036A (en) | Punch press | |
| US3899933A (en) | Transmission with antibacklash means | |
| WO2009128361A1 (en) | Relaxation device | |
| JP3205419B2 (en) | Structure damping device | |
| JPH06288117A (en) | Vibration control device for structure | |
| JP3473859B2 (en) | Damping device | |
| Low | Initial experiments on a leg mechanism with a flexible geared joint and footpad | |
| AU666634B2 (en) | Flexible gear coupling | |
| JP3166992B2 (en) | Structure damping device | |
| JP2006096243A (en) | Rack and pinion type steering device | |
| JP2697386B2 (en) | Damping device | |
| JP3082408B2 (en) | Damping device | |
| JP2001151123A (en) | Motor-driven power steering device for vehicle | |
| JP3161559B2 (en) | Mass damper | |
| JP2000202793A (en) | Articulated device, machinery, driving method therefor and robot device | |
| JP2742505B2 (en) | Bed for blood circulation promotion | |
| JPH06144246A (en) | Motor-driven power steering | |
| KR102050074B1 (en) | Damping actuating apparatus and rehabitlitation training apparatus using same it | |
| JP2595870B2 (en) | Vibration control device for structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031209 |