JPH1172138A - 航空機用振動吸収装置 - Google Patents
航空機用振動吸収装置Info
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- JPH1172138A JPH1172138A JP10107825A JP10782598A JPH1172138A JP H1172138 A JPH1172138 A JP H1172138A JP 10107825 A JP10107825 A JP 10107825A JP 10782598 A JP10782598 A JP 10782598A JP H1172138 A JPH1172138 A JP H1172138A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】構造部材の時間周期振動のエネルギーを吸収す
ることが可能なシステムを提供し、更に特に２つのエン
ジン・スプールの回転速度を検知する機構を提供し、動
的に振動吸収器を調整する速度指示信号を生成する。 【解決手段】航空エンジンは、２つの直交軸に沿った振
動を示す信号を生成する第１及び第２センサを備えた振
動吸収システムを有するマウント構造によって機体に取
り付けられている。加速度計などの第３センサがエンジ
ンの振動を検知するためにマウント構造に結合される。
第３センサに接続された回転計回路はエンジン内の回転
する２つのスプールの速度を示す第１及び第２速度信号
を生成する。４つの振動吸収器がエンジンマウント構造
に取り付けられる。２つの振動信号のうちの１つ及び２
つの速度信号のうちの１つの一意的な組み合せに応じて
各振動吸収器の共振周波数を動的に調整する制御装置が
設けられる。
ることが可能なシステムを提供し、更に特に２つのエン
ジン・スプールの回転速度を検知する機構を提供し、動
的に振動吸収器を調整する速度指示信号を生成する。 【解決手段】航空エンジンは、２つの直交軸に沿った振
動を示す信号を生成する第１及び第２センサを備えた振
動吸収システムを有するマウント構造によって機体に取
り付けられている。加速度計などの第３センサがエンジ
ンの振動を検知するためにマウント構造に結合される。
第３センサに接続された回転計回路はエンジン内の回転
する２つのスプールの速度を示す第１及び第２速度信号
を生成する。４つの振動吸収器がエンジンマウント構造
に取り付けられる。２つの振動信号のうちの１つ及び２
つの速度信号のうちの１つの一意的な組み合せに応じて
各振動吸収器の共振周波数を動的に調整する制御装置が
設けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は航空機の機体などの
構造部材の振動を打ち消す装置に関し、特に、振動周波
数の変化に適応するよう動的な調節が可能な装置に関す
る。
構造部材の振動を打ち消す装置に関し、特に、振動周波
数の変化に適応するよう動的な調節が可能な装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】航空エンジンは機体へ重要な振動を引起
す。プロペラ動力の航空機では、プロペラによって外表
面を打つ空気圧パルスが生じ、例えば約１００ヘルツ
（Ｈｚ）の構造体の時間周期的振動を引起し、その振動
は機体の他の構造部材に伝達される。又、ジェットエン
ジンも支持部材に振動を引起す。もし抑制されなけれ
ば、引起された振動は航空機キャビン内に好ましくない
騒音を生じ、又機体に重大な疲労を生じさせる場合があ
る。
す。プロペラ動力の航空機では、プロペラによって外表
面を打つ空気圧パルスが生じ、例えば約１００ヘルツ
（Ｈｚ）の構造体の時間周期的振動を引起し、その振動
は機体の他の構造部材に伝達される。又、ジェットエン
ジンも支持部材に振動を引起す。もし抑制されなけれ
ば、引起された振動は航空機キャビン内に好ましくない
騒音を生じ、又機体に重大な疲労を生じさせる場合があ
る。
【０００３】結果的に、振動吸収器は航空機の至る所で
構造部材に取り付けられている。これらの装置は通常、
弾性部材によって機体に取り付けられた質量の振動を許
すばねとして動作する単純な質量／スプリング系（spri
ng-mass system）である。エラストマのパッド及び金属
のカンチレバがスプリングとして用いられてきた。質量
スプリング系は、機体の吸収器が取り付けられた構造部
材の共通振動周波数に共鳴するように固定的に調整さ
れ、その調整周波数で最適に振動エネルギーを吸収す
る。吸収器は、共振周波数で大きなＱファクタによる大
きな機械的インピーダンスを有しており、他の周波数で
の吸収（機械的インピーダンス）は、共振周波数からの
偏差の関数として減少する。
構造部材に取り付けられている。これらの装置は通常、
弾性部材によって機体に取り付けられた質量の振動を許
すばねとして動作する単純な質量／スプリング系（spri
ng-mass system）である。エラストマのパッド及び金属
のカンチレバがスプリングとして用いられてきた。質量
スプリング系は、機体の吸収器が取り付けられた構造部
材の共通振動周波数に共鳴するように固定的に調整さ
れ、その調整周波数で最適に振動エネルギーを吸収す
る。吸収器は、共振周波数で大きなＱファクタによる大
きな機械的インピーダンスを有しており、他の周波数で
の吸収（機械的インピーダンス）は、共振周波数からの
偏差の関数として減少する。
【０００４】米国特許第３，４９０，５５６号は、図１
に示すようなダグラスＤＣ９−Ｖシリーズ航空機上の胴
体１４の後部にジェットエンジンが接続したパイロン１
２に取り付けられた受動的な振動吸収器１０を開示して
いる。４つの質量体１６は、スプリングの役割をする個
別のカンチレバ支持されたビーム１９によって各ジェッ
トエンジン支持ヨーク１８によって保持される。これら
の吸収器１０は、エンジンの名目上の巡航推力設定で生
じる２つのエンジンロータＮ１及びＮ２によって生成さ
れた振動周波数に調整される。
に示すようなダグラスＤＣ９−Ｖシリーズ航空機上の胴
体１４の後部にジェットエンジンが接続したパイロン１
２に取り付けられた受動的な振動吸収器１０を開示して
いる。４つの質量体１６は、スプリングの役割をする個
別のカンチレバ支持されたビーム１９によって各ジェッ
トエンジン支持ヨーク１８によって保持される。これら
の吸収器１０は、エンジンの名目上の巡航推力設定で生
じる２つのエンジンロータＮ１及びＮ２によって生成さ
れた振動周波数に調整される。
【０００５】固定して調整された吸収器の欠点は、特に
ジェットエンジンの航空機においてエンジン回転速度に
応じて機体振動の周波数が変るということである。吸収
器は、航空機の名目上の巡航速度で生じる振動周波数に
合せられるかもしれないが、その他の速度での振動吸収
は最適とはならない。更に、エラストマ型吸収器の調整
は弾性材料の古さとともに変化し、エラストマ及び金属
型吸収器の調整は温度ともに変化することである。
ジェットエンジンの航空機においてエンジン回転速度に
応じて機体振動の周波数が変るということである。吸収
器は、航空機の名目上の巡航速度で生じる振動周波数に
合せられるかもしれないが、その他の速度での振動吸収
は最適とはならない。更に、エラストマ型吸収器の調整
は弾性材料の古さとともに変化し、エラストマ及び金属
型吸収器の調整は温度ともに変化することである。
【０００６】従って、振動周波数及び他の要因の変化に
動的に適応することが可能な吸収システムを提供するこ
とが望ましい。
動的に適応することが可能な吸収システムを提供するこ
とが望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異な
る振動周波数に自主的に適合させることができる、構造
部材の時間周期振動のエネルギーを吸収することが可能
なシステムを提供することである。他の目的は間接的に
エンジンの、更に特に２つのエンジン・スプールの回転
速度を検知する機構を提供することであり、動的に振動
吸収器を調整する速度指示信号を生成することである。
る振動周波数に自主的に適合させることができる、構造
部材の時間周期振動のエネルギーを吸収することが可能
なシステムを提供することである。他の目的は間接的に
エンジンの、更に特に２つのエンジン・スプールの回転
速度を検知する機構を提供することであり、動的に振動
吸収器を調整する速度指示信号を生成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の目的は、構造部材
に取り付けるベースを有する振動吸収器によって達成さ
れる。質量体が、好ましい実施例では１つあるいは複数
の帯あるいはロッドのスプリングによってベースに結合
される。機構は、制御信号に応じてスプリングのスティ
フネスを調節する。特に、機構は、ロッドに作用する張
力又は圧縮力を変化させる。好ましい実施例では、質量
体が、２組のそのようなロッド間のマウントベースから
つるされ、各組はたわみ体型スプリング・アセンブリを
構成する。チューニング機構は、これらのロッド中の張
力及び圧縮の調節によりスプリングのスティフネス、従
って振動吸収器の共振周波数を変更する。
に取り付けるベースを有する振動吸収器によって達成さ
れる。質量体が、好ましい実施例では１つあるいは複数
の帯あるいはロッドのスプリングによってベースに結合
される。機構は、制御信号に応じてスプリングのスティ
フネスを調節する。特に、機構は、ロッドに作用する張
力又は圧縮力を変化させる。好ましい実施例では、質量
体が、２組のそのようなロッド間のマウントベースから
つるされ、各組はたわみ体型スプリング・アセンブリを
構成する。チューニング機構は、これらのロッド中の張
力及び圧縮の調節によりスプリングのスティフネス、従
って振動吸収器の共振周波数を変更する。
【０００９】チューニング機構は、振動吸収の効果を判
別することができる信号を生成する振動センサを有して
いる。コントロール回路は、振動センサからの信号及び
エンジン回転速度を表す他の信号を受取る。コントロー
ル回路はこれらの信号に対し、スプリング・スティフネ
スを調整し、スプリング及び質量体が構造部材の振動を
最適に吸収するように共振する制御信号を生成する。
別することができる信号を生成する振動センサを有して
いる。コントロール回路は、振動センサからの信号及び
エンジン回転速度を表す他の信号を受取る。コントロー
ル回路はこれらの信号に対し、スプリング・スティフネ
スを調整し、スプリング及び質量体が構造部材の振動を
最適に吸収するように共振する制御信号を生成する。
【００１０】コントロール回路は間接的にエンジン回転
速度を検知するための斬新なサブシステムを有してお
り、直接の速度検知が用いる場合の規制当局のエンジン
回転計の証明更新を回避できる。サブシステムは、エン
ジンに結合された加速度計を有している。このセンサは
関連するエンジンによって支配され、回転速度計論理は
ほぼ同一の周波数で動作する他のエンジンによって混乱
させられることはない。
速度を検知するための斬新なサブシステムを有してお
り、直接の速度検知が用いる場合の規制当局のエンジン
回転計の証明更新を回避できる。サブシステムは、エン
ジンに結合された加速度計を有している。このセンサは
関連するエンジンによって支配され、回転速度計論理は
ほぼ同一の周波数で動作する他のエンジンによって混乱
させられることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】最初に図２を参照すると、エンジ
ンマウント構造２０は前述の航空エンジン・マウントに
同様である。特に、マウント構造２０は航空機胴体から
伸びたパイロン２４の外部端に固定された支持ヨーク２
５によって形成されている。ダグラス航空機会社（Doug
las Aircraft Company）のＤＣ−９シリーズ航空機で
は、支持ヨーク２５が支持ヨークから外へ伸びる両端の
ある１対のボルト（見えない）によってパイロン２４に
固定される鍛造物である。支持ヨーク２５の両端は、エ
ンジンを付けるためのボルトが通り抜ける弾性マウント
を収容する環状カップ２３を有している。他の航空機で
は、エンジン支持ヨークは異なった構成をしている。個
々の振動吸収器２６、２７、２８あるいは２９は、ヨー
ク交差ロッド２２の露出した両端に接続され、振動吸収
器２６及び２７は支持ヨーク２５の前方側に、振動吸収
器２８及び２９は支持ヨーク２５の後方側にある。
ンマウント構造２０は前述の航空エンジン・マウントに
同様である。特に、マウント構造２０は航空機胴体から
伸びたパイロン２４の外部端に固定された支持ヨーク２
５によって形成されている。ダグラス航空機会社（Doug
las Aircraft Company）のＤＣ−９シリーズ航空機で
は、支持ヨーク２５が支持ヨークから外へ伸びる両端の
ある１対のボルト（見えない）によってパイロン２４に
固定される鍛造物である。支持ヨーク２５の両端は、エ
ンジンを付けるためのボルトが通り抜ける弾性マウント
を収容する環状カップ２３を有している。他の航空機で
は、エンジン支持ヨークは異なった構成をしている。個
々の振動吸収器２６、２７、２８あるいは２９は、ヨー
ク交差ロッド２２の露出した両端に接続され、振動吸収
器２６及び２７は支持ヨーク２５の前方側に、振動吸収
器２８及び２９は支持ヨーク２５の後方側にある。
【００１２】図３及び４に、振動吸収器２６の詳細を示
す。この振動吸収器２６は、エンジンマウント構造２０
の交差ロッド２２の両端に接続する埋め込みボルト３３
を有し、一端が閉じた端部の円形のカップ状外部ハウジ
ング３１を有している。振動吸収器２６は、振動吸収器
の縦軸３５に垂直方向の飛行機内の直交する２つの軸に
沿って生じる振動を打ち消す。
す。この振動吸収器２６は、エンジンマウント構造２０
の交差ロッド２２の両端に接続する埋め込みボルト３３
を有し、一端が閉じた端部の円形のカップ状外部ハウジ
ング３１を有している。振動吸収器２６は、振動吸収器
の縦軸３５に垂直方向の飛行機内の直交する２つの軸に
沿って生じる振動を打ち消す。
【００１３】円筒状かつ管状の耐久質量体（proof-mas
s）３２は、外部ハウジング３１の空胴３４内に位置
し、第１のたわみ体アセンブリ３６によってハウジング
の閉じた端部から一定間隔で配置される。第１のたわみ
体アセンブリ３６は、その間に伸びる複数のロッド４０
を有し、互いに平行な円形の２つのリング３７、３８を
有する。この構成によってロッド４０はスプリングとし
て作用したわむことができる。環状レバー４２は、第１
のたわみ体アセンブリ３６から離れた耐久質量体３２の
側方に接する。傾斜したスラストベアリング４４は、環
状レバー４２の反対側の中央部分と噛み合い、２つのレ
ース４６及び４７を有する。
s）３２は、外部ハウジング３１の空胴３４内に位置
し、第１のたわみ体アセンブリ３６によってハウジング
の閉じた端部から一定間隔で配置される。第１のたわみ
体アセンブリ３６は、その間に伸びる複数のロッド４０
を有し、互いに平行な円形の２つのリング３７、３８を
有する。この構成によってロッド４０はスプリングとし
て作用したわむことができる。環状レバー４２は、第１
のたわみ体アセンブリ３６から離れた耐久質量体３２の
側方に接する。傾斜したスラストベアリング４４は、環
状レバー４２の反対側の中央部分と噛み合い、２つのレ
ース４６及び４７を有する。
【００１４】モータ・アセンブリ５０は、スラストベア
リング４４を囲み、環状レバー４２の外部の周辺領域と
接触する管状部４８を有している。モータ・アセンブリ
５０には双方向ＤＣステップモータ５２、例えば米国カ
リフォルニア州サンタクララのリン・エンジニアリング
（LIN Engineering）社によって製造されたモデル４２
１８１７−０１−ＨＴ１等が固定され、印加電気信号に
よって回転方向が確定される。又その代わりにＤＣモー
タを用いてもよい。モータは、傾斜したスラストベアリ
ング４４の上部レース４７を回転駆動する１００：１調
和駆動（harmonic drive）ギアボックス５３に接続され
た出力軸５４を有している。スラストベアリングの下部
レース４６は外径部に溝（スプライン）を有し、モータ
・アセンブリ５０の管状部４８と連結し、それによりハ
ウジング４８内の縦軸に沿って動くが、一方回転しない
ようになっている。
リング４４を囲み、環状レバー４２の外部の周辺領域と
接触する管状部４８を有している。モータ・アセンブリ
５０には双方向ＤＣステップモータ５２、例えば米国カ
リフォルニア州サンタクララのリン・エンジニアリング
（LIN Engineering）社によって製造されたモデル４２
１８１７−０１−ＨＴ１等が固定され、印加電気信号に
よって回転方向が確定される。又その代わりにＤＣモー
タを用いてもよい。モータは、傾斜したスラストベアリ
ング４４の上部レース４７を回転駆動する１００：１調
和駆動（harmonic drive）ギアボックス５３に接続され
た出力軸５４を有している。スラストベアリングの下部
レース４６は外径部に溝（スプライン）を有し、モータ
・アセンブリ５０の管状部４８と連結し、それによりハ
ウジング４８内の縦軸に沿って動くが、一方回転しない
ようになっている。
【００１５】第２のたわみ体５５はモータ・アセンブリ
５０の管状体４８から外側に伸びるフランジ５６の所で
止まるが、ハウジング３０の内部表面とはまだ間隔が空
いている。第２のたわみ体５５は第１のたわみ体３６と
同様に、複数の柔軟な円形断面ロッド５９と平行な円形
リング５７及び５８によって形成されている。ロッド５
９は又柔軟であり、スプリングの役割をする。リングナ
ット５１は、ハウジング３１の開いた端部に入り、第２
のたわみ体５５のリング５８に接している。リングナッ
ト５１は第１及び第２たわみ体アセンブリ３６，５５に
予め圧縮力を与える。
５０の管状体４８から外側に伸びるフランジ５６の所で
止まるが、ハウジング３０の内部表面とはまだ間隔が空
いている。第２のたわみ体５５は第１のたわみ体３６と
同様に、複数の柔軟な円形断面ロッド５９と平行な円形
リング５７及び５８によって形成されている。ロッド５
９は又柔軟であり、スプリングの役割をする。リングナ
ット５１は、ハウジング３１の開いた端部に入り、第２
のたわみ体５５のリング５８に接している。リングナッ
ト５１は第１及び第２たわみ体アセンブリ３６，５５に
予め圧縮力を与える。
【００１６】耐久質量体３２とモータ・アセンブリ５０
の結合質量は、第１と第２のたわみ体アセンブリ３６及
び５５によってハウジング３１内に自由に保持される。
第１と第２のたわみ体アセンブリ３６及び５５は、この
結合体が振動吸収器２６の縦軸３５に垂直な、飛行機内
の２つの直交軸Ｘ及びＹ方向に振動できるように作用す
るスプリングの役割をする。スプリングと質量体の結合
は、第１及び第２のたわみ体アセンブリ３６，５５によ
って形成される結合質量及びスプリングのスティフネス
の関数である共振周波数を有している。この共振周波数
がエンジンのマウント構造２０の振動周波数と一致した
とき、その振動エネルギーは、耐久質量体３２の振動に
より最適に吸収される。
の結合質量は、第１と第２のたわみ体アセンブリ３６及
び５５によってハウジング３１内に自由に保持される。
第１と第２のたわみ体アセンブリ３６及び５５は、この
結合体が振動吸収器２６の縦軸３５に垂直な、飛行機内
の２つの直交軸Ｘ及びＹ方向に振動できるように作用す
るスプリングの役割をする。スプリングと質量体の結合
は、第１及び第２のたわみ体アセンブリ３６，５５によ
って形成される結合質量及びスプリングのスティフネス
の関数である共振周波数を有している。この共振周波数
がエンジンのマウント構造２０の振動周波数と一致した
とき、その振動エネルギーは、耐久質量体３２の振動に
より最適に吸収される。
【００１７】たわみ体アセンブリのロッド４０及び５９
に作用する圧縮力を変更することによってスプリングの
スティフネスを変え、共振周波数を変化させることがで
き、振動吸収器２６の最適な調整を維持することができ
る。モータ・アセンブリ５０の起動は、スラストベアリ
ング４４の上部レース４７を下部レース４６に関して回
転させるモータ出力軸５４の回転を生じる。その回転方
向によって、振動吸収器２６の縦軸３５に沿った方向
に、より大きい又はより小さい力が環状レバー４２に印
加される。この力の変化は環状レバー４２を、耐久質量
体３２とモータ・アセンブリ５０の管状部４８との間で
たわませ、それらの間の間隔を変化させる。この間隔の
変化は、第１及び第２のたわみ体アセンブリ３６，５５
のロッド４０及び５９の圧縮力をそれぞれ変化させ、従
って振動吸収器２６のスティフネスを変化させる。
に作用する圧縮力を変更することによってスプリングの
スティフネスを変え、共振周波数を変化させることがで
き、振動吸収器２６の最適な調整を維持することができ
る。モータ・アセンブリ５０の起動は、スラストベアリ
ング４４の上部レース４７を下部レース４６に関して回
転させるモータ出力軸５４の回転を生じる。その回転方
向によって、振動吸収器２６の縦軸３５に沿った方向
に、より大きい又はより小さい力が環状レバー４２に印
加される。この力の変化は環状レバー４２を、耐久質量
体３２とモータ・アセンブリ５０の管状部４８との間で
たわませ、それらの間の間隔を変化させる。この間隔の
変化は、第１及び第２のたわみ体アセンブリ３６，５５
のロッド４０及び５９の圧縮力をそれぞれ変化させ、従
って振動吸収器２６のスティフネスを変化させる。
【００１８】モータ・アセンブリ５０は、加速度計によ
って検知される構造振動の変化に応じて各振動吸収器２
６乃至２９のスプリングのスティフネスを変化するよう
に制御装置６０によって駆動される。図２を再び参照す
ると、構造振動はパイロン２４に取り付けられた２つの
機体加速度計６１及び６２によって検知される。機体加
速度計６１及び６２は、各吸収器２６乃至２９の中の耐
久質量体３２が振動できる軸と平行な直交軸に沿った振
動を検知するように正しく置かれる。第１の機体加速度
計６１は垂直方向の加速度を検知し、エンジンマウント
構造２０上の２つの前方振動吸収器２６及び２７を制御
するために用いられ、第２の機体加速度計６２は水平方
向の加速度を検知し、後部にマウントされた２つの振動
吸収器２８及び２９を制御するために用いられる。
って検知される構造振動の変化に応じて各振動吸収器２
６乃至２９のスプリングのスティフネスを変化するよう
に制御装置６０によって駆動される。図２を再び参照す
ると、構造振動はパイロン２４に取り付けられた２つの
機体加速度計６１及び６２によって検知される。機体加
速度計６１及び６２は、各吸収器２６乃至２９の中の耐
久質量体３２が振動できる軸と平行な直交軸に沿った振
動を検知するように正しく置かれる。第１の機体加速度
計６１は垂直方向の加速度を検知し、エンジンマウント
構造２０上の２つの前方振動吸収器２６及び２７を制御
するために用いられ、第２の機体加速度計６２は水平方
向の加速度を検知し、後部にマウントされた２つの振動
吸収器２８及び２９を制御するために用いられる。
【００１９】図４に示すように、各振動吸収器２６乃至
２９はモータ・アセンブリ５０に固定された加速度計６
３を有し、縦軸３５に垂直な軸に沿った耐久質量体の振
動を示す信号を提供する。この所定の振動吸収器２６、
２７、２８又は２９の耐久質量体加速度計６３は、所定
の振動吸収器に連結された機体加速度計６１又は６２の
検知軸と平行な軸に沿った動きを検知するような方向に
配置される。例えば、振動吸収器２６の耐久質量体加速
度計６３、及び関連する機体加速度計６１は両方とも垂
直方向の振動を検知する。
２９はモータ・アセンブリ５０に固定された加速度計６
３を有し、縦軸３５に垂直な軸に沿った耐久質量体の振
動を示す信号を提供する。この所定の振動吸収器２６、
２７、２８又は２９の耐久質量体加速度計６３は、所定
の振動吸収器に連結された機体加速度計６１又は６２の
検知軸と平行な軸に沿った動きを検知するような方向に
配置される。例えば、振動吸収器２６の耐久質量体加速
度計６３、及び関連する機体加速度計６１は両方とも垂
直方向の振動を検知する。
【００２０】図２を参照すると、他の加速度計６４はエ
ンジン回転速度を検知するために支持ヨーク２５の上方
環状カップ２３内のエンジンマウント支持に取り付けら
れ、エンジンケースに堅固に固定されている。通常、使
用されるジェットエンジンはＮ１及びＮ２で示す、異な
る速度で回転する２つのスプールを有している。スプー
ルＮ１及びＮ２の速度は、後述するように、速度加速度
計６４によって生成された信号から得られる。
ンジン回転速度を検知するために支持ヨーク２５の上方
環状カップ２３内のエンジンマウント支持に取り付けら
れ、エンジンケースに堅固に固定されている。通常、使
用されるジェットエンジンはＮ１及びＮ２で示す、異な
る速度で回転する２つのスプールを有している。スプー
ルＮ１及びＮ２の速度は、後述するように、速度加速度
計６４によって生成された信号から得られる。
【００２１】図５に示すように、４つの振動吸収器２６
乃至２９の各々は適切な機体加速度計６１又は６２が接
続された個々の制御装置６０を有する場合がある。ある
いは、１つのデジタル信号プロセサが制御装置６０と同
様に加速度計の信号を処理するソフトウェア・プログラ
ムを実行して、１台のエンジンに関連した４つの振動吸
収器２６乃至２９の１つ又は全部を制御することができ
る。制御装置を多重して用いる場合では、垂直方向の加
速を検知する機体加速度計６１は、エンジンマウント構
造２０上の２つの前方振動吸収器２６及び２７の制御装
置６０に接続され、水平方向の加速を検知する他の機体
加速度計６２は、２つの後部にマウントされた振動吸収
器２８及び２９の制御装置６０に接続される。
乃至２９の各々は適切な機体加速度計６１又は６２が接
続された個々の制御装置６０を有する場合がある。ある
いは、１つのデジタル信号プロセサが制御装置６０と同
様に加速度計の信号を処理するソフトウェア・プログラ
ムを実行して、１台のエンジンに関連した４つの振動吸
収器２６乃至２９の１つ又は全部を制御することができ
る。制御装置を多重して用いる場合では、垂直方向の加
速を検知する機体加速度計６１は、エンジンマウント構
造２０上の２つの前方振動吸収器２６及び２７の制御装
置６０に接続され、水平方向の加速を検知する他の機体
加速度計６２は、２つの後部にマウントされた振動吸収
器２８及び２９の制御装置６０に接続される。
【００２２】記述を容易にするために、前部振動吸収器
２６の制御装置６０について述べる。他の機体加速度計
又は他のスプール速度信号から信号を受取るその他の振
動吸収器２７、２８及び２９の制御装置についても同一
の機能が当てはまることは理解されるであろう。図５の
回路ブロック図の詳細は図６に示されている。関連する
機体加速度計６１からの信号Ａ１は前置増幅器及びフィ
ルタ回路６５に接続され、対応する振動吸収器２６の耐
久質量体加速度計６３からの信号Ａ２は他の前置増幅器
及びフィルタ回路６６に接続される。前置増幅器及びフ
ィルタ回路６５及び６６は同じ方法で加速度計信号Ａ１
及びＡ２を処理する。２つの加速度計信号Ａ１及びＡ２
は、個々の信号調整段１００及び１０１に印加され、そ
の出力は異なるカスケード接続の３段フィルタ１０２又
は１０４にそれぞれ供給され、加速度計信号から外来の
周波数成分を積極的に除去し、フィルタリングした信号
ＦＡｌ及びＦＡ２を出力する。
２６の制御装置６０について述べる。他の機体加速度計
又は他のスプール速度信号から信号を受取るその他の振
動吸収器２７、２８及び２９の制御装置についても同一
の機能が当てはまることは理解されるであろう。図５の
回路ブロック図の詳細は図６に示されている。関連する
機体加速度計６１からの信号Ａ１は前置増幅器及びフィ
ルタ回路６５に接続され、対応する振動吸収器２６の耐
久質量体加速度計６３からの信号Ａ２は他の前置増幅器
及びフィルタ回路６６に接続される。前置増幅器及びフ
ィルタ回路６５及び６６は同じ方法で加速度計信号Ａ１
及びＡ２を処理する。２つの加速度計信号Ａ１及びＡ２
は、個々の信号調整段１００及び１０１に印加され、そ
の出力は異なるカスケード接続の３段フィルタ１０２又
は１０４にそれぞれ供給され、加速度計信号から外来の
周波数成分を積極的に除去し、フィルタリングした信号
ＦＡｌ及びＦＡ２を出力する。
【００２３】このような積極的なフィルタリングが要求
される理由の１つは、エンジン・スプール回転数に追随
するためにフィルタは互いに緊密に一致し、調節される
必要があるということである。フィルタ段１０４乃至１
０７は、エンジン・スプールＮ１あるいはＮ２のうちの
１つの速度に電気的に合せられる。これらのフィルタ段
１０２及び１０４は、選択されたエンジン・スプールの
１つの速度に合せられた中心周波数を有するバンドパス
型である。アナログの実施例では、フィルタ段は好まし
くは、中心バンドパス周波数が１つのエンジン・スプー
ル（Ｎ１ＥＳＴ又はＮ２ＥＳＴ）の速度に対応するクロ
ック（ＣＬＯＣＫ）信号の周波数によってセットされ
た、例えばリニア・テクノロジー社（Linear Technolog
y Corporation）によって製造されたＬＴＣ１０６０集
積回路などのスイッチド・キャパシタ・フィルタ・ネッ
トワークを用いて実施される。頂部の振動吸収器２６及
び２８の制御装置はＮ１スプールの速度を示す信号Ｎ１
ＥＳＴを受信し、一方底部の振動吸収器２７及び２９の
制御装置はＮ２スプールの速度を示す信号Ｎ２ＥＳＴを
受信する。
される理由の１つは、エンジン・スプール回転数に追随
するためにフィルタは互いに緊密に一致し、調節される
必要があるということである。フィルタ段１０４乃至１
０７は、エンジン・スプールＮ１あるいはＮ２のうちの
１つの速度に電気的に合せられる。これらのフィルタ段
１０２及び１０４は、選択されたエンジン・スプールの
１つの速度に合せられた中心周波数を有するバンドパス
型である。アナログの実施例では、フィルタ段は好まし
くは、中心バンドパス周波数が１つのエンジン・スプー
ル（Ｎ１ＥＳＴ又はＮ２ＥＳＴ）の速度に対応するクロ
ック（ＣＬＯＣＫ）信号の周波数によってセットされ
た、例えばリニア・テクノロジー社（Linear Technolog
y Corporation）によって製造されたＬＴＣ１０６０集
積回路などのスイッチド・キャパシタ・フィルタ・ネッ
トワークを用いて実施される。頂部の振動吸収器２６及
び２８の制御装置はＮ１スプールの速度を示す信号Ｎ１
ＥＳＴを受信し、一方底部の振動吸収器２７及び２９の
制御装置はＮ２スプールの速度を示す信号Ｎ２ＥＳＴを
受信する。
【００２４】２つのスプール速度信号Ｎ１ＥＳＴ及びＮ
２ＥＳＴは、同じエンジンマウント構造２０に結合され
た、４つの振動吸収器２６全てのための共通の回転計回
路６７から得られる。回転計回路６７は図７の中で示さ
れる入力において速度加速度計６４からの出力信号Ｓを
受信する。この信号Ｓは、エンジン・スプールＮ１又は
Ｎ２のうちの１つから生じることがない８０乃至２００
Ｈｚの周波数帯の外側の周波数成分を減ずるためにアナ
ログ・バンドパス・フィルタ２００に印加される。デジ
タル信号の場合では、フィルタリングされた信号は４ｋ
Ｈｚで動作する１２ビットのアナログ・デジタル変換器
（ＡＤＣ）２０２によってデジタル化される。
２ＥＳＴは、同じエンジンマウント構造２０に結合され
た、４つの振動吸収器２６全てのための共通の回転計回
路６７から得られる。回転計回路６７は図７の中で示さ
れる入力において速度加速度計６４からの出力信号Ｓを
受信する。この信号Ｓは、エンジン・スプールＮ１又は
Ｎ２のうちの１つから生じることがない８０乃至２００
Ｈｚの周波数帯の外側の周波数成分を減ずるためにアナ
ログ・バンドパス・フィルタ２００に印加される。デジ
タル信号の場合では、フィルタリングされた信号は４ｋ
Ｈｚで動作する１２ビットのアナログ・デジタル変換器
（ＡＤＣ）２０２によってデジタル化される。
【００２５】デジタル化された信号は、各エンジン・ス
プールＮ１又はＮ２の速度を表す周波数を分離する分岐
を有するエンジン・センサ信号調整論理回路２０４に供
給される。これらの分岐は同一のフィルタ・チェーンを
有しているが、それぞれのエンジン・スプールの周波数
を選択するように異なって調整されており、例えば、図
６の上部及び下部の分岐がＮ１及びＮ２スプール速度の
ためにそれぞれ構成される。後述するように、各分岐は
回転計回路６７で得られた調整信号Ｎ１ＥＳＴあるいは
Ｎ２ＥＳＴによって設定される中心バンドを備えた２極
デジタル・バンドパスフィルタ２０６を有している。次
に、加速度計信号は、そのエンジンの他方のスプールの
信号Ｎ２ＥＳＴあるいはＮ１ＥＳＴによって調整される
ノッチを有する２極ノッチフィルタ２０８によって処理
され、所定のスプールの分岐中の信号から他方のスプー
ル周波数を取除く。得られた信号は、所定のスプールの
調整信号Ｎ１ＥＳＴあるいはＮ２ＥＳＴによってセット
された周波数でピーク利得を有する２極の第１のローパ
スフィルタ２１０を通って送られる。第１のローパスフ
ィルタ２１０の出力はそれぞれ対応するエンジン・スプ
ールＮ１あるいはＮ２の速度の周波数を有する正弦波
（sinusoid）のＥＮＧＮ１あるいはＮＧＮ２で示される
信号である。ノッチフィルタ２０８及び第１のローパス
フィルタ２１０からの出力信号は各分岐の装置２１２で
乗算されその積の符号が確定される。これらの動作は、
関連するスプール速度の２倍の周波数を有する可変デュ
ーティサイクルのパルス列であるＰＴＮ１あるいはＰＴ
Ｎ２で示される出力信号を生成する。
プールＮ１又はＮ２の速度を表す周波数を分離する分岐
を有するエンジン・センサ信号調整論理回路２０４に供
給される。これらの分岐は同一のフィルタ・チェーンを
有しているが、それぞれのエンジン・スプールの周波数
を選択するように異なって調整されており、例えば、図
６の上部及び下部の分岐がＮ１及びＮ２スプール速度の
ためにそれぞれ構成される。後述するように、各分岐は
回転計回路６７で得られた調整信号Ｎ１ＥＳＴあるいは
Ｎ２ＥＳＴによって設定される中心バンドを備えた２極
デジタル・バンドパスフィルタ２０６を有している。次
に、加速度計信号は、そのエンジンの他方のスプールの
信号Ｎ２ＥＳＴあるいはＮ１ＥＳＴによって調整される
ノッチを有する２極ノッチフィルタ２０８によって処理
され、所定のスプールの分岐中の信号から他方のスプー
ル周波数を取除く。得られた信号は、所定のスプールの
調整信号Ｎ１ＥＳＴあるいはＮ２ＥＳＴによってセット
された周波数でピーク利得を有する２極の第１のローパ
スフィルタ２１０を通って送られる。第１のローパスフ
ィルタ２１０の出力はそれぞれ対応するエンジン・スプ
ールＮ１あるいはＮ２の速度の周波数を有する正弦波
（sinusoid）のＥＮＧＮ１あるいはＮＧＮ２で示される
信号である。ノッチフィルタ２０８及び第１のローパス
フィルタ２１０からの出力信号は各分岐の装置２１２で
乗算されその積の符号が確定される。これらの動作は、
関連するスプール速度の２倍の周波数を有する可変デュ
ーティサイクルのパルス列であるＰＴＮ１あるいはＰＴ
Ｎ２で示される出力信号を生成する。
【００２６】それぞれのスプール信号はエンジン・セン
サ信号調整論理回路２０４から供給され、Ｎ１チャネル
２１４あるいはＮ２チャネル２１６によって、更に処理
される。２つのチャネル２１４及び２１６の装置の構成
は同一であり、図７にＮ１チャネル２１４の機能につい
て示しており、以下に詳細に説明する。ＰＴＮ１信号は
利得が１で、およそ０．１Ｈｚの遮断周波数を有するロ
ーパス・フィルタ２１８に印加され、入力信号のデュー
ティサイクルの表示（indicative）、すなわちエンジン
・センサ信号調整論理回路２０４のフィルタを調整する
平均出力を生成する。第１のローパス・フィルタ２１０
が適切に合せられた場合、入出力の信号間の位相差は９
０度である。従って、信号ＰＴＮ１のデューティサイク
ルは５０％であり、第２のローパス・フィルタ２１８の
出力はＰＴＮ１信号のピーク値の５０％である。第２の
ローパス・フィルタ２１８の出力は、フィルタされたＰ
ＴＮ１信号がフィルタのチューニング調整可能な所定の
範囲内にあるかを示すバイナリ出力を生成するコンパレ
ータに印加される。バイナリ論理レベルが高いことは不
適当なチューニングであることを示す。コンパレータ２
２０の出力は調整インジケータ２２２によって反転さ
れ、高いバイナリ論理レベルが適切なフィルタ・チュー
ニングを示すＬＯＣＫＮ１と及びば呼ばれる信号を生成
する。
サ信号調整論理回路２０４から供給され、Ｎ１チャネル
２１４あるいはＮ２チャネル２１６によって、更に処理
される。２つのチャネル２１４及び２１６の装置の構成
は同一であり、図７にＮ１チャネル２１４の機能につい
て示しており、以下に詳細に説明する。ＰＴＮ１信号は
利得が１で、およそ０．１Ｈｚの遮断周波数を有するロ
ーパス・フィルタ２１８に印加され、入力信号のデュー
ティサイクルの表示（indicative）、すなわちエンジン
・センサ信号調整論理回路２０４のフィルタを調整する
平均出力を生成する。第１のローパス・フィルタ２１０
が適切に合せられた場合、入出力の信号間の位相差は９
０度である。従って、信号ＰＴＮ１のデューティサイク
ルは５０％であり、第２のローパス・フィルタ２１８の
出力はＰＴＮ１信号のピーク値の５０％である。第２の
ローパス・フィルタ２１８の出力は、フィルタされたＰ
ＴＮ１信号がフィルタのチューニング調整可能な所定の
範囲内にあるかを示すバイナリ出力を生成するコンパレ
ータに印加される。バイナリ論理レベルが高いことは不
適当なチューニングであることを示す。コンパレータ２
２０の出力は調整インジケータ２２２によって反転さ
れ、高いバイナリ論理レベルが適切なフィルタ・チュー
ニングを示すＬＯＣＫＮ１と及びば呼ばれる信号を生成
する。
【００２７】コンパレータ２２０の出力は、積分器２３
４への入力を制御するスイッチ２３３を動作させる。適
応性フィルタ２１０が適切に合せられない場合、スイッ
チ２３３は積分器２３４にＰＴＮ１信号を与え、結果は
レンジリミッタ２３６の入力に印加される。後者の装置
２３６は、積分器出力が予め定められた最小値及び最大
値を超えるのを防ぎ、その場合、積分器出力は対応する
最小値又は最大値にクランプされる。得られた制限され
た信号は、フィルタ・チューニング信号Ｎ１ＥＳＴとし
て用いられ、エンジン・センサ信号調整論理回路２０４
中のフィルタのチューニング入力に接続される。この接
続により、エンジン・スプールの速度に合ったフィルタ
２０６乃至２１０を維持する周波数ロックド・ループ回
路が構成される。
４への入力を制御するスイッチ２３３を動作させる。適
応性フィルタ２１０が適切に合せられない場合、スイッ
チ２３３は積分器２３４にＰＴＮ１信号を与え、結果は
レンジリミッタ２３６の入力に印加される。後者の装置
２３６は、積分器出力が予め定められた最小値及び最大
値を超えるのを防ぎ、その場合、積分器出力は対応する
最小値又は最大値にクランプされる。得られた制限され
た信号は、フィルタ・チューニング信号Ｎ１ＥＳＴとし
て用いられ、エンジン・センサ信号調整論理回路２０４
中のフィルタのチューニング入力に接続される。この接
続により、エンジン・スプールの速度に合ったフィルタ
２０６乃至２１０を維持する周波数ロックド・ループ回
路が構成される。
【００２８】図７をなお参照すると、調整インジケータ
２２２からのＬＯＣＫＮ１信号は強度推定回路２２４に
印加され、ブロック２２６がＬＯＣＫＮ１及びＥＮＧＮ
１信号の積の絶対値を計算する。その結果はおよそ１０
Ｈｚの遮断周波数を有する第３のローパス・フィルタ２
２８に印加される。第３のローパス・フィルタ２２８か
らのフィルタリングされた信号はコンパレータ２３０に
供給され、速度加速度計６４からの信号強度は小さす
ぎ、制御装置内のフィルタの信頼できる調整ができない
か判別する。コンパレータ２３０は受理可能な強度であ
ることを示すＡＮＰＮ１で示されるバイナリ出力信号を
有する。強度信号ＡＭＰＮ１は、ＬＯＣＫＮ１信号が印
加される入力を有するアンド（ＡＮＤ）ゲート２３２の
他の入力に印加される。ＡＮＤゲート２３２は、回転計
回路６７によって生成されるエンジン・スプールＮ１の
速度指示が有効な場合に高い論理レベルを有する出力信
号ＶＡＬＩＤＮ１を生成する。
２２２からのＬＯＣＫＮ１信号は強度推定回路２２４に
印加され、ブロック２２６がＬＯＣＫＮ１及びＥＮＧＮ
１信号の積の絶対値を計算する。その結果はおよそ１０
Ｈｚの遮断周波数を有する第３のローパス・フィルタ２
２８に印加される。第３のローパス・フィルタ２２８か
らのフィルタリングされた信号はコンパレータ２３０に
供給され、速度加速度計６４からの信号強度は小さす
ぎ、制御装置内のフィルタの信頼できる調整ができない
か判別する。コンパレータ２３０は受理可能な強度であ
ることを示すＡＮＰＮ１で示されるバイナリ出力信号を
有する。強度信号ＡＭＰＮ１は、ＬＯＣＫＮ１信号が印
加される入力を有するアンド（ＡＮＤ）ゲート２３２の
他の入力に印加される。ＡＮＤゲート２３２は、回転計
回路６７によって生成されるエンジン・スプールＮ１の
速度指示が有効な場合に高い論理レベルを有する出力信
号ＶＡＬＩＤＮ１を生成する。
【００２９】回転計回路６７によって生成された信号
は、振動吸収器２６乃至２９の制御装置６０に印加され
る。特に、Ｎ１エンジン・スプール速度信号Ｎ１ＥＳ
Ｔ、及びＶＡＬＩＤＮ１信号は、図５に示すように振動
吸収器２６の制御装置６０に印加される。図６はそのよ
うな制御装置のアナログ信号での実行について示してい
るが、デジタル・プロセッサ上でのソフトウェアの実現
も可能である。エンジン・スプール速度信号Ｎ１ＥＳＴ
は質量体と機体の加速度計信号フィルタ１０２及び１０
３のカスケード段を調整するために用いられる。
は、振動吸収器２６乃至２９の制御装置６０に印加され
る。特に、Ｎ１エンジン・スプール速度信号Ｎ１ＥＳ
Ｔ、及びＶＡＬＩＤＮ１信号は、図５に示すように振動
吸収器２６の制御装置６０に印加される。図６はそのよ
うな制御装置のアナログ信号での実行について示してい
るが、デジタル・プロセッサ上でのソフトウェアの実現
も可能である。エンジン・スプール速度信号Ｎ１ＥＳＴ
は質量体と機体の加速度計信号フィルタ１０２及び１０
３のカスケード段を調整するために用いられる。
【００３０】図６を参照すると、前置増幅器及びフィル
タ回路６５、６６によりフィルタされた加速度計信号Ｆ
Ａ１及びＦＡ２は位相測定回路６８に印加される。これ
らの信号は、フィルタ出力がクランプされた正弦波成分
をもたない方形波信号に確実に変換されるように、各々
が直列に接続された１対のコンパレータからなる、個別
の精密コンパレータ段１５０又は１５２を通り抜ける。
得られた方形波信号は、モデル４５８３集積回路などの
入力にシュミット（Schmitt）トリガを備えた排他的論
理和（ＸＯＲ）ゲート１５４の入力に印加される。ＸＯ
Ｒゲート１５４は、２つの処理された加速度計信号間の
位相差の関数である可変デューティサイクルを有する、
ＰＨＡＳＥと示されたパルス信号を供給する。９０度の
位相差ではデューティサイクルは５０％である。ＸＯＲ
ゲート１５４の出力でのＰＨＡＳＥ信号の周波数は振動
周波数の２倍である。ＰＨＡＳＥ信号は、調整可能な利
得を備えた非反転増幅段１５６によって増幅される。増
幅段１５６内のコンデンサ１５５はパルスＰＨＡＳＥ信
号を、パルスのデューティサイクルに対応する平均電圧
レベルの信号に積分する。その信号はコンデンサ・ネッ
トワークのＲＣ時定数に依存するリップルの大きさと平
均レベルとの間で振動する。従って、振動吸収器２６が
適切に調整できる場合でさえ、増幅段１５６の出力の電
圧レベルはわずかに変動する場合がある。
タ回路６５、６６によりフィルタされた加速度計信号Ｆ
Ａ１及びＦＡ２は位相測定回路６８に印加される。これ
らの信号は、フィルタ出力がクランプされた正弦波成分
をもたない方形波信号に確実に変換されるように、各々
が直列に接続された１対のコンパレータからなる、個別
の精密コンパレータ段１５０又は１５２を通り抜ける。
得られた方形波信号は、モデル４５８３集積回路などの
入力にシュミット（Schmitt）トリガを備えた排他的論
理和（ＸＯＲ）ゲート１５４の入力に印加される。ＸＯ
Ｒゲート１５４は、２つの処理された加速度計信号間の
位相差の関数である可変デューティサイクルを有する、
ＰＨＡＳＥと示されたパルス信号を供給する。９０度の
位相差ではデューティサイクルは５０％である。ＸＯＲ
ゲート１５４の出力でのＰＨＡＳＥ信号の周波数は振動
周波数の２倍である。ＰＨＡＳＥ信号は、調整可能な利
得を備えた非反転増幅段１５６によって増幅される。増
幅段１５６内のコンデンサ１５５はパルスＰＨＡＳＥ信
号を、パルスのデューティサイクルに対応する平均電圧
レベルの信号に積分する。その信号はコンデンサ・ネッ
トワークのＲＣ時定数に依存するリップルの大きさと平
均レベルとの間で振動する。従って、振動吸収器２６が
適切に調整できる場合でさえ、増幅段１５６の出力の電
圧レベルはわずかに変動する場合がある。
【００３１】振動吸収器２６の共振周波数が加速度計６
１の軸に沿う機体内の振動周波数に一致する場合、フィ
ルタされた２つの加速度計信号ＦＡ１及びＦＡ２は直角
位相、つまり９０度の位相ずれにある。その場合、位相
測定回路６８は直角位相関係のＶ90表示（indicative）
と示された出力電圧レベルを生成する。例えば、Ｖ90の
名目上のレベルは位相測定回路６８への供給電圧の２分
の１であり得る。上記したように、それがパルス列信号
の積分に対応するので実際の電圧は変動する。
１の軸に沿う機体内の振動周波数に一致する場合、フィ
ルタされた２つの加速度計信号ＦＡ１及びＦＡ２は直角
位相、つまり９０度の位相ずれにある。その場合、位相
測定回路６８は直角位相関係のＶ90表示（indicative）
と示された出力電圧レベルを生成する。例えば、Ｖ90の
名目上のレベルは位相測定回路６８への供給電圧の２分
の１であり得る。上記したように、それがパルス列信号
の積分に対応するので実際の電圧は変動する。
【００３２】フィルタリングされた２つの加速度計信号
ＦＡ１及びＦＡ２の直角位相からの位相偏差は、位相測
定回路６８からの出力電圧を変化させ、それによって出
力電圧と直角位相電圧レベルＶ90との差の大きさが直角
位相からの位相差の大きさを示し、電圧差の方向は加速
度計信号Ａ１及びＡ２間の位相シフトの方向を示してい
る。
ＦＡ１及びＦＡ２の直角位相からの位相偏差は、位相測
定回路６８からの出力電圧を変化させ、それによって出
力電圧と直角位相電圧レベルＶ90との差の大きさが直角
位相からの位相差の大きさを示し、電圧差の方向は加速
度計信号Ａ１及びＡ２間の位相シフトの方向を示してい
る。
【００３３】位相測定回路６８の出力は、その結合動作
が直角位相電圧レベルＶ90を中心とした電圧範囲を画定
する１対のシュミット・トリガ１６０及び１６２に接続
された入力を有する制御論理回路７０に印加される。例
えば、１つのシュミット・トリガ１６０は直角位相電圧
レベルＶ90の１ボルト上にセットされた正のヒステリシ
スを与え、他のシュミット・トリガ１６２は直角位相電
圧レベルＶ90の１ボルト下にセットされた負のヒステリ
シスを与える場合がある。抵抗器網１６４及び１６６は
この電圧範囲を画定する。
が直角位相電圧レベルＶ90を中心とした電圧範囲を画定
する１対のシュミット・トリガ１６０及び１６２に接続
された入力を有する制御論理回路７０に印加される。例
えば、１つのシュミット・トリガ１６０は直角位相電圧
レベルＶ90の１ボルト上にセットされた正のヒステリシ
スを与え、他のシュミット・トリガ１６２は直角位相電
圧レベルＶ90の１ボルト下にセットされた負のヒステリ
シスを与える場合がある。抵抗器網１６４及び１６６は
この電圧範囲を画定する。
【００３４】２つのシュミット・トリガ１６０及び１６
２からの出力信号はオア（ＯＲ）ゲート１５９の入力に
印加される。位相測定回路の出力電圧が直角位相電圧レ
ベルＶ90中心の２ボルトの範囲外にある場合、ＯＲゲー
ト１５９は制御論理回路７０の出力ゲート１６９に低い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成させ、範囲内の場合は高いＤ
ＩＳＡＢＬＥ信号が生成される。後述するように、高い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号はモータ・アセンブリ５０の動作を
禁止し、従って振動吸収器のスプリング・スティフネス
の変更を禁止する。従って、加速度計６１及び６３から
の信号間に位相差が生じた場合、位相測定出力信号ＰＨ
ＡＳＥは、モータ・アセンブリ５０を起動させるＯＲゲ
ート１５９の不感帯範囲の外にある。回路セクション１
５８は、直角位相電圧レベルＶ９０に関する位相測定出
力信号中の正常なリップルが、振動吸収器２６のチュー
ニングを変更するのを妨げる。
２からの出力信号はオア（ＯＲ）ゲート１５９の入力に
印加される。位相測定回路の出力電圧が直角位相電圧レ
ベルＶ90中心の２ボルトの範囲外にある場合、ＯＲゲー
ト１５９は制御論理回路７０の出力ゲート１６９に低い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成させ、範囲内の場合は高いＤ
ＩＳＡＢＬＥ信号が生成される。後述するように、高い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号はモータ・アセンブリ５０の動作を
禁止し、従って振動吸収器のスプリング・スティフネス
の変更を禁止する。従って、加速度計６１及び６３から
の信号間に位相差が生じた場合、位相測定出力信号ＰＨ
ＡＳＥは、モータ・アセンブリ５０を起動させるＯＲゲ
ート１５９の不感帯範囲の外にある。回路セクション１
５８は、直角位相電圧レベルＶ９０に関する位相測定出
力信号中の正常なリップルが、振動吸収器２６のチュー
ニングを変更するのを妨げる。
【００３５】回路セクション１５８内のシュミット・ト
リガ１６０のうちの１つからの出力は、振動吸収器の共
振周波数を調整するためにモータ・アセンブリ５０が動
く方向を示すＤＩＲＥＣＴＩＯＮ信号として用いられ
る。制御論理回路７０は、更に機体加速度計の前置増幅
器及びフィルタ回路６５によって生成された信号ＦＡ１
を受信する強度モニタ７４からの信号に応じて高いＤＩ
ＳＡＢＬＥ信号を生成する。ＦＡ１信号は、正の信号レ
ベルに正の利得を印加し、負の信号レベルにゼロの利得
を印加するバッファ段１７０及び増幅段１７２を通過す
る。コンデンサ１７３は増幅段１７２の出力信号を積分
する。積分された信号は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成す
るためにＯＲゲート１６９に印加されるＡＭＰＬＩＴＵ
ＤＥ ＡＢＯＲＴ信号を生成するコンパレータ段１７４
に供給される。従って、機体加速度計の信号Ａ１強度が
あまりに小さく振動吸収装置２６を高い信頼度でチュー
ニングすることができない場合、強度モニタ７４からの
ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ ＡＢＯＲＴ信号によって制御論理
回路７０には高いＤＩＳＡＢＬＥ信号が生成される。こ
の動作によって、このような条件の下で振動吸収器のチ
ューニングを変更することは禁じられる。
リガ１６０のうちの１つからの出力は、振動吸収器の共
振周波数を調整するためにモータ・アセンブリ５０が動
く方向を示すＤＩＲＥＣＴＩＯＮ信号として用いられ
る。制御論理回路７０は、更に機体加速度計の前置増幅
器及びフィルタ回路６５によって生成された信号ＦＡ１
を受信する強度モニタ７４からの信号に応じて高いＤＩ
ＳＡＢＬＥ信号を生成する。ＦＡ１信号は、正の信号レ
ベルに正の利得を印加し、負の信号レベルにゼロの利得
を印加するバッファ段１７０及び増幅段１７２を通過す
る。コンデンサ１７３は増幅段１７２の出力信号を積分
する。積分された信号は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成す
るためにＯＲゲート１６９に印加されるＡＭＰＬＩＴＵ
ＤＥ ＡＢＯＲＴ信号を生成するコンパレータ段１７４
に供給される。従って、機体加速度計の信号Ａ１強度が
あまりに小さく振動吸収装置２６を高い信頼度でチュー
ニングすることができない場合、強度モニタ７４からの
ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ ＡＢＯＲＴ信号によって制御論理
回路７０には高いＤＩＳＡＢＬＥ信号が生成される。こ
の動作によって、このような条件の下で振動吸収器のチ
ューニングを変更することは禁じられる。
【００３６】図５を再び参照すると、ＤＩＳＡＢＬＥ信
号及びＤＩＲＥＣＴＩＯＮ信号をは従来のステップモー
タ駆動回路７６に供給される。モータ駆動回路７６は、
ステップモータ５２を動作させる電力信号を生成するこ
とによってこれらの信号に応答し、振動吸収器２６の共
振周波数を変更する。振動吸収器２６が機体振動の周波
数に適切に合せられる場合、加速度計６１及び６３から
の信号Ａ１およびＡ２は直角位相の関係にある。この信
号状態によって、制御装置６０はモータ駆動回路７６が
モータ・アセンブリ５０を動作させないようにする高い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成する。振動吸収器２６が適切
に合せられなかった場合、機体及び耐久質量体加速度計
６１及び６３からの信号Ａ１およびＡ２は直角位相から
外れる。この条件は、位相測定回路の出力信号を制御論
理回路７０のシュミット・トリガ１６０及び１６２によ
ってセットされた不感帯範囲外にする。結果として、制
御論理７０はモータ駆動回路７６がモータ・アセンブリ
５０内のステップ・モータの駆動信号を生成することが
可能な低いＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成する。その駆動信
号はステップ・モータを制御論理回路７０からのＤＩＲ
ＥＣＴＩＯＮ信号によって指定された方向へ動くように
させる。
号及びＤＩＲＥＣＴＩＯＮ信号をは従来のステップモー
タ駆動回路７６に供給される。モータ駆動回路７６は、
ステップモータ５２を動作させる電力信号を生成するこ
とによってこれらの信号に応答し、振動吸収器２６の共
振周波数を変更する。振動吸収器２６が機体振動の周波
数に適切に合せられる場合、加速度計６１及び６３から
の信号Ａ１およびＡ２は直角位相の関係にある。この信
号状態によって、制御装置６０はモータ駆動回路７６が
モータ・アセンブリ５０を動作させないようにする高い
ＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成する。振動吸収器２６が適切
に合せられなかった場合、機体及び耐久質量体加速度計
６１及び６３からの信号Ａ１およびＡ２は直角位相から
外れる。この条件は、位相測定回路の出力信号を制御論
理回路７０のシュミット・トリガ１６０及び１６２によ
ってセットされた不感帯範囲外にする。結果として、制
御論理７０はモータ駆動回路７６がモータ・アセンブリ
５０内のステップ・モータの駆動信号を生成することが
可能な低いＤＩＳＡＢＬＥ信号を生成する。その駆動信
号はステップ・モータを制御論理回路７０からのＤＩＲ
ＥＣＴＩＯＮ信号によって指定された方向へ動くように
させる。
【００３７】モータ・アセンブリ５０は、スラストベア
リング４４を駆動する出力シャフト５４を回転させ、図
４に示す耐久質量体３２とモータ・アセンブリ５０の管
状部４８との間の間隔を変化させる。この動きは、たわ
み体ロッド４０及び５９の圧縮を変えて、そのために、
振動吸収器２６の中のスプリングのスティフネスを変更
する。スプリング・スティフネスのこの変化は、エンジ
ン・スプールＮ１による機体パイロン２４の垂直方向の
振動周波数と一致するまで、振動吸収器２６の共振周波
数を変更する。その一致が生じた場合、２つの加速度計
６１及び６３からの信号は、制御装置６０にモータ・ア
センブリ５０の動作を終了させる高いＤＩＳＡＢＬＥ信
号を生成させる直角位相内にある。他の振動吸収器２７
乃至２９にも振動変化を調整する、同様なチューニング
が生じる。
リング４４を駆動する出力シャフト５４を回転させ、図
４に示す耐久質量体３２とモータ・アセンブリ５０の管
状部４８との間の間隔を変化させる。この動きは、たわ
み体ロッド４０及び５９の圧縮を変えて、そのために、
振動吸収器２６の中のスプリングのスティフネスを変更
する。スプリング・スティフネスのこの変化は、エンジ
ン・スプールＮ１による機体パイロン２４の垂直方向の
振動周波数と一致するまで、振動吸収器２６の共振周波
数を変更する。その一致が生じた場合、２つの加速度計
６１及び６３からの信号は、制御装置６０にモータ・ア
センブリ５０の動作を終了させる高いＤＩＳＡＢＬＥ信
号を生成させる直角位相内にある。他の振動吸収器２７
乃至２９にも振動変化を調整する、同様なチューニング
が生じる。
【００３８】このようにして、制御装置６０は、振動吸
収器２６の共振周波数を動的に調整するようモータ・ア
センブリ５０を動作させ、航空機のエンジン速度の変化
に起因する振動周波数の変化に追随する。それに加えて
このシステムは、温度又は材料の経年変化に起因する共
振周波数の変化を補償する。この適応性のあるチューニ
ングによって、振動吸収器２６の質量スプリング系は正
確な外乱周波数での高性能な共振を提供する。
収器２６の共振周波数を動的に調整するようモータ・ア
センブリ５０を動作させ、航空機のエンジン速度の変化
に起因する振動周波数の変化に追随する。それに加えて
このシステムは、温度又は材料の経年変化に起因する共
振周波数の変化を補償する。この適応性のあるチューニ
ングによって、振動吸収器２６の質量スプリング系は正
確な外乱周波数での高性能な共振を提供する。
【００３９】コントロール回路６７はフィルタ、積分器
及びコンパレータなどのディスクリート回路要素により
説明したが、熟練した当業者であればそのような回路要
素によって実行されている信号処理機能はデジタル信号
プロセサのソフトウェアによって実行することができる
ことがわかるであろう。
及びコンパレータなどのディスクリート回路要素により
説明したが、熟練した当業者であればそのような回路要
素によって実行されている信号処理機能はデジタル信号
プロセサのソフトウェアによって実行することができる
ことがわかるであろう。
【図１】従来技術による振動吸収器をエンジンマウント
に取り付けた飛行機胴体の破断図である。
に取り付けた飛行機胴体の破断図である。
【図２】本発明による振動吸収器システムを備えたエン
ジンマウント構造の斜視図である。
ジンマウント構造の斜視図である。
【図３】図２の振動吸収器のうちの１つの分解組立図で
ある。
ある。
【図４】組立てられた振動吸収器の断面図である。
【図５】振動吸収器の動的チューニングのための制御回
路のブロック図である。
路のブロック図である。
【図６】図５に示す制御回路の一部の実行を説明する図
である。
である。
【図７】エンジンマウントに取り付けられた加速度計か
らエンジン速度を得るための回路の機能ブロック図であ
る。
らエンジン速度を得るための回路の機能ブロック図であ
る。
２０ マウント構造 ２４ パイロン ２５ 支持ヨーク ２６，２７，２８，２９ 振動吸収器 ３１ ハウジング ３２ 耐久質量体 ３６，５５ たわみ体アセンブリ ３７，３８，５７，５８ 円形リング ４０，５９ ロッド ４２ 環状レバー ４４ スラストベアリング ４６，４７ 傾斜レース ４８ 管状体 ５０ モータ・アセンブリ ６１，６２ 機体加速度計 ６３ 耐久質量体加速度計 ６４ 速度加速度計 ６５，６６ 前置増幅器及びフィルタ回路 ６７ 回転計回路 ６８ 位相測定回路 ７０ 制御論理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マシュー マーカダル アメリカ合衆国 オレゴン州 97031 フ ードリバー マークハムロード 1751 (72)発明者 ケルビン ビー． スクリブナー アメリカ合衆国 オレゴン州 97058 ザ ダレス ロウェナリバーロード 6213 (72)発明者 ティモシー ミクソン アメリカ合衆国 オレゴン州 97031 フ ードリバー エイティーンスストリート 1308 (72)発明者 コリドン ローセラー アメリカ合衆国 オレゴン州 97031 フ ードリバー テイラーストリート 1407
Claims (10)
- 【請求項１】 マウント構造によってフレームに取り付
けたエンジンを有する乗物の振動吸収装置であって、 前記乗物に取り付けるマウント部材と、 質量体と、 前記マウント部材と質量体の間で接続され、前記質量体
が振動する共振周波数を画定するスティフネスを有する
スプリングと、 前記スプリングのスティフネスを調節して前記共振周波
数を変更する機構と、 前記フレームの振動を示す第１信号を生成する第１セン
サと、 前記質量体の振動を示す第２信号を生成する第２センサ
と、 前記エンジンの振動を検知するため前記マウント構造に
作動的に結合され、エンジン振動を表示する第３信号を
生成する第３センサと、 前記第３センサに接続され、前記第３信号に応答して、
前記エンジンの速度を表す速度信号を生成する回転計回
路と、 前記第１、第２及び第３センサに接続され、前記第１信
号、前記第２信号及び前記速度信号に応答して、前記ス
プリング及び前記質量体が前記フレームの振動を吸収す
るように前記共振周波数の調節機構を動作させるコント
ローラと、からなることを特徴とする振動吸収装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の振動吸収装置であって、 前記第１センサが前記フレームに結合されていることを
特徴とする振動吸収装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の振動吸収装置であって、 前記コントローラは、前記第１信号及び前記第２信号を
処理し前記速度信号に応じて調整された調整可能なフィ
ルタを有することを特徴とする振動吸収装置。 - 【請求項４】 マウント構造によってエンジンを取り付
けた機体を有する航空機の振動吸収システムであって、 第１軸に沿った前記機体の振動を示す第１信号を生成す
る第１センサと、 第２軸に沿った前記機体の振動を示す第２信号を生成す
る第２センサと、 各々が前記マウント構造に取り付けられたマウント部材
と、振動する際の共振周波数を画定するスティフネスを
有するスプリングにより結合された質量体とを有する第
１及び第２振動吸収器と、 前記エンジンの振動を検知するため前記マウント構造に
結合され、エンジン振動を表示する第３信号を生成する
第３センサと、 前記第３センサに接続され、前記第３信号に応答して、
前記エンジンの速度を表す速度信号を生成する回転計回
路と、 前記第１センサに接続され、前記第１信号を処理する第
１適応性（adaptive）フィルタを備えた第１コントロー
ラと、 前記第２センサに接続され、前記第２信号を処理する第
２適応性フィルタを備えた第２コントローラと、からな
り、 前記第１及び第２振動吸収器の各々は、前記スプリング
のスティフネスを調節し前記共振周波数を変更する機構
を有し、 前記第１適応性フィルタは前記速度信号に応答して調整
され、第１コントローラは前記第１信号に応答して前記
第１振動吸収器を動作させ、 前記第２適応性フィルタは前記速度信号に応答して調整
され、第２コントローラは前記第２信号に応答して前記
第２振動吸収器を動作させる、ことを特徴とする振動吸
収システム。 - 【請求項５】 請求項４記載の振動吸収システムであっ
て、 前記第１軸が前記第２軸に直交していることを特徴とす
る振動吸収システム。 - 【請求項６】 マウント構造によってエンジンを取り付
けた機体を有し、前記エンジンが第１速度で動く第１装
置及び第２速度で動く第２装置を有する航空機の振動吸
収システムであって、 第１軸に沿った前記機体の振動を示す第１信号を生成す
る第１センサと、 第２軸に沿った前記機体の振動を示す第２信号を生成す
る第２センサと、 各々が制御信号により変えられる共振周波数を有する第
１、第２、第３及び第４振動吸収器と、 前記エンジンの振動を検知するため前記マウント構造に
結合され、エンジン振動を表示する第３信号を生成する
第３センサと、 前記第３センサに接続され、前記第３信号に応答して、
第１速度を示す第１速度信号及び第２速度を示す第２速
度信号を生成する回転計回路と、 前記第１信号及び前記第１速度信号に応答して、前記第
１軸に沿った前記第１装置からの振動に前記第１振動吸
収器の前記共振周波数を適合させる第１制御信号を生成
する第１コントローラと、 前記第１信号及び前記第２速度信号に応答して、前記第
１軸に沿った前記第２装置からの振動に前記第２振動吸
収器の前記共振周波数を適合させる第２制御信号を生成
する第２コントローラと、 前記第２信号及び前記第１速度信号に応答して、前記第
２軸に沿った前記第１装置からの振動に前記第３振動吸
収器の前記共振周波数を適合させる第３制御信号を生成
する第３コントローラと、 前記第２信号及び前記第２速度信号に応答して、前記第
２軸に沿った前記第２装置からの振動に前記第４振動吸
収器の前記共振周波数を適合させる第４制御信号を生成
する第４コントローラと、からなることを特徴とする振
動吸収システム。 - 【請求項７】 請求項６記載の振動吸収システムであっ
て、 前記第１、第２、第３及び第４振動吸収器の各々が前記
第１及び第２信号のうちの１つを処理し、前記第１、第
２、第３及び第４制御信号によってそれぞれ調整される
ことを特徴とする振動吸収システム。 - 【請求項８】 請求項６記載の振動吸収システムであっ
て、 前記第１、第２、第３及び第４振動吸収器の各々が、 前記マウント構造に取り付けられたマウント部材と、 前記共振周波数を画定するスティフネスを有するスプリ
ングによってマウント部材に結合された質量体と、 前記第１、第２、第３及び第４制御信号の１つに応答し
て前記スプリングのスティフネスを調整して前記共振周
波数に変更する機構と、を有することを特徴とする振動
吸収システム。 - 【請求項９】 請求項６記載の振動吸収システムであっ
て、 前記回転計回路が、 前記第３信号を印加する入力及び第１出力を備え、前記
第１速度信号に応じて周波数帯を調整できる第１バンド
パス・フィルタと、 前記第１出力に接続された入力及び第２出力を備え、前
記第２速度信号に応じて調整される第１チューナブル・
ノッチフィルタと、 前記第２出力に接続された入力及び前記第１速度信号が
生成される出力を備え、前記第１速度信号に応じて変え
られる遮断周波数を有する第１ローパス・フィルタと、
を有することを特徴とする振動吸収システム。 - 【請求項１０】 請求項９記載の振動吸収システムであ
って、 前記回転計回路が更に、 前記第３信号を印加する入力及び第４出力を備え、前記
第２速度信号に応じて周波数帯を調整できる第２バンド
パス・フィルタと、 前記第４出力に接続された入力及び第５出力を備え、前
記第１速度信号に応じて調整される第２チューナブル・
ノッチフィルタと、 前記第５出力に接続された入力及び前記第２速度信号が
生成される第６出力を備え、前記第２速度信号に応じて
変えられる遮断周波数を有する第２ローパス・フィルタ
と、を有することを特徴とする振動吸収システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/839275 | 1997-04-17 | ||
| US08/839,275 US5873559A (en) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Adaptively tuned vibration absorber for reduction of aircraft cabin noise |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172138A true JPH1172138A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=25279302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10107825A Pending JPH1172138A (ja) | 1997-04-17 | 1998-04-17 | 航空機用振動吸収装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5873559A (ja) |
| EP (1) | EP0872662B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1172138A (ja) |
| BR (1) | BR9801093A (ja) |
| CA (1) | CA2233495C (ja) |
| DE (1) | DE69821818T2 (ja) |
| ES (1) | ES2231944T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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