JPS62155347A - アクテイブ防振支持装置 - Google Patents
アクテイブ防振支持装置Info
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- JPS62155347A JPS62155347A JP29577185A JP29577185A JPS62155347A JP S62155347 A JPS62155347 A JP S62155347A JP 29577185 A JP29577185 A JP 29577185A JP 29577185 A JP29577185 A JP 29577185A JP S62155347 A JPS62155347 A JP S62155347A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- piezoelectric actuators
- load
- casing
- outer cylinder
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- Pending
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-
- 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
- F16F15/005—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion using electro- or magnetostrictive actuation means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業の利用分野〕
本発明は、起振源を支持する支持装置に、起振源からの
振動が伝播しないように抑制したアクティブ防振支持装
置に係り、特に圧電アクチュエータを用いたアクティブ
防振支持装置に関する。
振動が伝播しないように抑制したアクティブ防振支持装
置に係り、特に圧電アクチュエータを用いたアクティブ
防振支持装置に関する。
構造部材の機械的振動は、起振源からの振動の伝播によ
って生ずるもので、起振源を支持する支持装置に振動が
伝播しないように抑制する方法としては、起振源の支持
端に防振ゴムを挿入する受動的な方法が一般に用いられ
てきた。防振ゴムは。
って生ずるもので、起振源を支持する支持装置に振動が
伝播しないように抑制する方法としては、起振源の支持
端に防振ゴムを挿入する受動的な方法が一般に用いられ
てきた。防振ゴムは。
広い周波数帯域にわたって抑制効果をもつが、周期的で
大きな振動の伝播には抑制効果が不十分であることが知
られている。
大きな振動の伝播には抑制効果が不十分であることが知
られている。
このため、能動的な防振、いわゆるアクティブ防振が考
えられるようになってきた。これは、起振源から得た信
号をもとに振動を積極的に打ち消そうとする方法である
。その第1は、従来より多数提案されている油圧アクチ
ュエータを用いたアクティブ防振支持装置であるが、こ
の装置では防振制御できる周波数がO〜l、0OOHz
程度までで、高周波数の防振制御は不可能であるという
問題があった。そして第二は、圧電アクチュエータを用
いたアクティブ防振支持装置であり、この装置ではO〜
6,0OOHz程度までの高周波数の防振が可能である
が、圧電アクチュエータを構成する複数の圧電素子ディ
スクは、引張り力、曲げカおよび捩り力に対しては弱く
、圧縮力のみしか発生できない。また起振源の振動が低
周波数で防振支持装置に大荷重が負荷されたときには、
圧電アクチュエータに大荷重が負荷され、圧電アクチュ
エータが変位を拘束されて破損するという問題があった
。
えられるようになってきた。これは、起振源から得た信
号をもとに振動を積極的に打ち消そうとする方法である
。その第1は、従来より多数提案されている油圧アクチ
ュエータを用いたアクティブ防振支持装置であるが、こ
の装置では防振制御できる周波数がO〜l、0OOHz
程度までで、高周波数の防振制御は不可能であるという
問題があった。そして第二は、圧電アクチュエータを用
いたアクティブ防振支持装置であり、この装置ではO〜
6,0OOHz程度までの高周波数の防振が可能である
が、圧電アクチュエータを構成する複数の圧電素子ディ
スクは、引張り力、曲げカおよび捩り力に対しては弱く
、圧縮力のみしか発生できない。また起振源の振動が低
周波数で防振支持装置に大荷重が負荷されたときには、
圧電アクチュエータに大荷重が負荷され、圧電アクチュ
エータが変位を拘束されて破損するという問題があった
。
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、起振源の機械的な振動に応じて圧電ア
クチュエータの伸び量を制御して支持装置への振動の伝
播自体を抑制し、かつ起振源の振動が低周波数のときに
は、圧電アクチュエータに荷重が負荷されないようにし
たアクティブ防振支持装置を提供することである。
で、その目的は、起振源の機械的な振動に応じて圧電ア
クチュエータの伸び量を制御して支持装置への振動の伝
播自体を抑制し、かつ起振源の振動が低周波数のときに
は、圧電アクチュエータに荷重が負荷されないようにし
たアクティブ防振支持装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明(特定発明)は、支
持台に固定された外筒と、該外筒の内面に取付けられた
筒状のケーシングと、前記支持台に弾性体を介して取付
けられた中間部材に固定された切り部により2分され、
かつ前記ケーシングに摺動自在に嵌挿された取付はロッ
ドと、該取付はロッドの仕切り部と前記ケーシングの空
間部とに形成される第1および第2の収納部に一定の間
隔をもって前記取付はロッドに挿入され、起振源がらの
振動に基いて制御される一対の圧電アクチュエータとを
設けたものである。また本発明(第二発明)は、支持台
に固定された外筒と、該外筒の内面に取付けられた筒状
のケーシングと、前記支持台に弾性体を介して取付けら
れた中間部材に固定された仕切り部により2分され、か
つ前記ケーシングの摺動自在に嵌挿された取付はロッド
と。
持台に固定された外筒と、該外筒の内面に取付けられた
筒状のケーシングと、前記支持台に弾性体を介して取付
けられた中間部材に固定された切り部により2分され、
かつ前記ケーシングに摺動自在に嵌挿された取付はロッ
ドと、該取付はロッドの仕切り部と前記ケーシングの空
間部とに形成される第1および第2の収納部に一定の間
隔をもって前記取付はロッドに挿入され、起振源がらの
振動に基いて制御される一対の圧電アクチュエータとを
設けたものである。また本発明(第二発明)は、支持台
に固定された外筒と、該外筒の内面に取付けられた筒状
のケーシングと、前記支持台に弾性体を介して取付けら
れた中間部材に固定された仕切り部により2分され、か
つ前記ケーシングの摺動自在に嵌挿された取付はロッド
と。
該取付はロッドの仕切り部と前記ケーシングの空間部と
により形成された第1および第2の収納部に一定の間隔
をもって前記取付はロッドに挿入され起振源からの振動
に基いて制御される一対の圧電アクチュエータとを設け
るとともに、前記外筒とケーシングとをダンパ機構によ
り連結したものである。
により形成された第1および第2の収納部に一定の間隔
をもって前記取付はロッドに挿入され起振源からの振動
に基いて制御される一対の圧電アクチュエータとを設け
るとともに、前記外筒とケーシングとをダンパ機構によ
り連結したものである。
上記の構成によると、起振源の振動系に組み込まれた一
対の圧電アクチュエータを振動の振幅および周波数に応
じて電圧制御することによって応答性がよく、かつ高精
度の防振支持が行なわれる。
対の圧電アクチュエータを振動の振幅および周波数に応
じて電圧制御することによって応答性がよく、かつ高精
度の防振支持が行なわれる。
また起振源の振動が低周波数のときは、ダンパ機構が作
用して一対の圧電アクチュエータを収容したケーシング
が変位しないので、圧電アクチュエータには荷重が負荷
されない。
用して一対の圧電アクチュエータを収容したケーシング
が変位しないので、圧電アクチュエータには荷重が負荷
されない。
以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
本発明のアクティブ防振支持装置は第4図に示すように
、起振源1の、支持部2と据付は台4の間に挿入する。
、起振源1の、支持部2と据付は台4の間に挿入する。
支持部2と一定の間隔Qをもって対向して配置された据
付は台4には、荷重検出器5が固定されており、該荷重
検出器5上部に固定された固定部材6上面と支持部2下
面との間には、順次下方から上方に向って第1の弾性体
8、中間部材9および第2の弾性体10が積層して配置
されている。荷重検出器5は、ひずみのゲージ、圧電体
による荷重センサによって構成されており。
付は台4には、荷重検出器5が固定されており、該荷重
検出器5上部に固定された固定部材6上面と支持部2下
面との間には、順次下方から上方に向って第1の弾性体
8、中間部材9および第2の弾性体10が積層して配置
されている。荷重検出器5は、ひずみのゲージ、圧電体
による荷重センサによって構成されており。
第1、第2の弾性体8,10は、弾性材の一例たる防振
ゴムからなっている。
ゴムからなっている。
支持部2上面には、荷重検出器5と同一軸心Y−Y上に
中空円筒状の外筒11が固定されており、該外筒11の
頂面には、中空室11a内に延出するピストン12が軸
心Y−Y上に配設されている。
中空円筒状の外筒11が固定されており、該外筒11の
頂面には、中空室11a内に延出するピストン12が軸
心Y−Y上に配設されている。
外筒11の中空室11a内には、ケーシング14が収容
されており、該ケーシング14上部に形成された中空状
の油室16に、ピストン12が上下方向に所定の隙間を
もって嵌挿されている。またケーシング14上部には、
油室16の上面および下面に連通する流路18,20が
形成されており、この流路18,20は流量調整絞り2
1を介して流路22により連通している。即ち、ピスト
ン12、油室16.流路18,20.22および流量調
整絞り21によりダンパ機構23を構成している。また
ケーシング14下部には空間部24が形成されている。
されており、該ケーシング14上部に形成された中空状
の油室16に、ピストン12が上下方向に所定の隙間を
もって嵌挿されている。またケーシング14上部には、
油室16の上面および下面に連通する流路18,20が
形成されており、この流路18,20は流量調整絞り2
1を介して流路22により連通している。即ち、ピスト
ン12、油室16.流路18,20.22および流量調
整絞り21によりダンパ機構23を構成している。また
ケーシング14下部には空間部24が形成されている。
中間部材9の上面には、直交して軸線Y−Y上に配設さ
れた取付はロッド25がナツト26により固定されてお
り、該取付はロッド25は、ケーシング14の空間部2
4の上端および下端にそれぞれ連通する連通孔28,3
0に嵌挿されている。
れた取付はロッド25がナツト26により固定されてお
り、該取付はロッド25は、ケーシング14の空間部2
4の上端および下端にそれぞれ連通する連通孔28,3
0に嵌挿されている。
連通孔28の上端には、取付はロッド25上端に空間部
31が形成されている。また取付ロッド25は、中間部
に形成された仕切り部の一例たるフランジ部25aによ
り上下に2分されており、取付ロッド25の一半部であ
る上部取付ロッド25bには、上部圧電アクチュエータ
32が、取付はロッド25の他生部である下部取付はロ
ッド25cには、下部圧電アクチュエータ33が、フラ
ンジ部25aとケーシング14の空間部24とにより形
成された第1および第2の収納部24A。
31が形成されている。また取付ロッド25は、中間部
に形成された仕切り部の一例たるフランジ部25aによ
り上下に2分されており、取付ロッド25の一半部であ
る上部取付ロッド25bには、上部圧電アクチュエータ
32が、取付はロッド25の他生部である下部取付はロ
ッド25cには、下部圧電アクチュエータ33が、フラ
ンジ部25aとケーシング14の空間部24とにより形
成された第1および第2の収納部24A。
24Bにそれぞれ一定の間隔ΔQ/2をもって挿入され
ている。
ている。
圧電アクチュエータ32.33は、ジルコン、チタン酸
鉛等の圧電セラミックによって作成された複数の圧電素
子ディスク35で形成されている。
鉛等の圧電セラミックによって作成された複数の圧電素
子ディスク35で形成されている。
第2図および第3図は、圧電素子ディスク35の断面形
状の一例を示したもので、第2図は円筒形断面の圧電素
子ディスク35を示し、第3図は角柱形断面の複数、例
えば4個の圧電素子アイスフ35を配置した場合を示す
。
状の一例を示したもので、第2図は円筒形断面の圧電素
子ディスク35を示し、第3図は角柱形断面の複数、例
えば4個の圧電素子アイスフ35を配置した場合を示す
。
演算部38は、荷重検出器5により検出される起振源1
による変動荷重に応じて圧電アクチュエータ32.33
の伸び量を求め、この伸び量を発生するために必要な圧
電アクチュエータ32゜33への印加電圧制御量を演算
する。増幅部4゜は、演算部38からの出力電圧を圧電
アクチュエータ32.33の印加電圧に増幅する。
による変動荷重に応じて圧電アクチュエータ32.33
の伸び量を求め、この伸び量を発生するために必要な圧
電アクチュエータ32゜33への印加電圧制御量を演算
する。増幅部4゜は、演算部38からの出力電圧を圧電
アクチュエータ32.33の印加電圧に増幅する。
つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。
まず防振支持装置3と作動させるに際して上部および下
部の圧電アクチュエータ32.33に初期電圧v0を印
加し、各圧電アクチュエータ32゜33を伸長させる。
部の圧電アクチュエータ32.33に初期電圧v0を印
加し、各圧電アクチュエータ32゜33を伸長させる。
そして各圧電アクチュエータ32.33とケーシング1
4の中空室24との隙間ΔQ/2をなくす。
4の中空室24との隙間ΔQ/2をなくす。
この状態で起振源1の支持部2が矢印A−Bの方向に振
動すると、防振支持装置3には変動荷重が作用する。こ
の変動荷重は荷重検出器5により検出され、荷重信号V
fとして演算部38に入力される。該演算部38の演算
処理によって起振源1からの振動の伝播を制御する圧電
アクチュエータ32.33の伸び量に対応した電圧信号
v1゜v2が求められる。この電圧信号V1.V、は増
幅部40によって圧電アクチュエータ32.33の印加
電圧Va、、 Va、に増幅される。
動すると、防振支持装置3には変動荷重が作用する。こ
の変動荷重は荷重検出器5により検出され、荷重信号V
fとして演算部38に入力される。該演算部38の演算
処理によって起振源1からの振動の伝播を制御する圧電
アクチュエータ32.33の伸び量に対応した電圧信号
v1゜v2が求められる。この電圧信号V1.V、は増
幅部40によって圧電アクチュエータ32.33の印加
電圧Va、、 Va、に増幅される。
そして起振源1の支持部2の変位方向1例えば第1図の
矢印Aの変位方向に対しては、上部の圧電アクチュエー
タ32に電圧Vat=V、+ΔVが、下部の圧電アクチ
ュエータ33に電圧Va、=V、−ΔVがそれぞれ印加
され、上部の圧電アクチュエータ32が伸長し、逆に下
部の圧電アクチュエータ33が縮小する。この結果、取
付ロッド25は中間部材9とともに下方に移動する。逆
の場合。
矢印Aの変位方向に対しては、上部の圧電アクチュエー
タ32に電圧Vat=V、+ΔVが、下部の圧電アクチ
ュエータ33に電圧Va、=V、−ΔVがそれぞれ印加
され、上部の圧電アクチュエータ32が伸長し、逆に下
部の圧電アクチュエータ33が縮小する。この結果、取
付ロッド25は中間部材9とともに下方に移動する。逆
の場合。
即ち起振源1の支持部2の矢印Bの変位方向(下向きの
方向)に対しては、上部の圧電アクチュエータ32に電
圧Va1=V、−ΔVが、下部の圧電アクチュエータ3
3に電圧Va2=V、+ΔVがそれぞれ印加され、上部
の圧電アクチュエータ32が縮小し、逆に下部の圧電ア
クチュエータ33が伸長する。この結果、取付はロッド
25は中間部材9とともに上方に移動する。このように
して起振源1の支持部2の振動による据付は台4への力
の伝播が抑止され、据付は台4の振動が防止される。
方向)に対しては、上部の圧電アクチュエータ32に電
圧Va1=V、−ΔVが、下部の圧電アクチュエータ3
3に電圧Va2=V、+ΔVがそれぞれ印加され、上部
の圧電アクチュエータ32が縮小し、逆に下部の圧電ア
クチュエータ33が伸長する。この結果、取付はロッド
25は中間部材9とともに上方に移動する。このように
して起振源1の支持部2の振動による据付は台4への力
の伝播が抑止され、据付は台4の振動が防止される。
この場合、圧電アクチュエータ32.33の発生する高
周波数の変位に対しては、流路22が流量調整絞り21
により絞られているので、油室16内における油の移動
はなく、ピストン12は動かない。従って外筒11とケ
ーシング14とピストン12とは、一体的な剛体とみな
すことができ、アクティブ防振のための力が取付はロッ
ド25より中間部材9に伝達され、荷重検出器5の変動
力を零としてアクティブ防振効果を発生させることにな
る。
周波数の変位に対しては、流路22が流量調整絞り21
により絞られているので、油室16内における油の移動
はなく、ピストン12は動かない。従って外筒11とケ
ーシング14とピストン12とは、一体的な剛体とみな
すことができ、アクティブ防振のための力が取付はロッ
ド25より中間部材9に伝達され、荷重検出器5の変動
力を零としてアクティブ防振効果を発生させることにな
る。
圧電アクチュエータ32.33が追従できないような高
周波数の振動の場合においては、第1の弾性体8によっ
て受動的に防振する。また圧電アクチュエータ32.3
3不作動時には、第1、第2の弾性体8,10により起
振源1を支持する。
周波数の振動の場合においては、第1の弾性体8によっ
て受動的に防振する。また圧電アクチュエータ32.3
3不作動時には、第1、第2の弾性体8,10により起
振源1を支持する。
また支持部2と据付は台4との間隔Qが、例えば船の場
合のように船体の動揺により変化した場合、即ち低周波
数の振動により間隔Ωが変化した場合、流路22を通っ
て油が流路18,20のいずれか一方に流れることによ
ってピストン12が移動し、従って取付はロッド25、
即ち圧電アクチュエータ32.33には荷重はかからな
い、このように電層波数の振動に対しては、ダンパ機構
23により圧電アクチュエータ32.33に荷重がかか
らないので、圧電アクチュエータ32゜33が破損する
おそれはない。
合のように船体の動揺により変化した場合、即ち低周波
数の振動により間隔Ωが変化した場合、流路22を通っ
て油が流路18,20のいずれか一方に流れることによ
ってピストン12が移動し、従って取付はロッド25、
即ち圧電アクチュエータ32.33には荷重はかからな
い、このように電層波数の振動に対しては、ダンパ機構
23により圧電アクチュエータ32.33に荷重がかか
らないので、圧電アクチュエータ32゜33が破損する
おそれはない。
上述のとおり、本発明によれば、起振源の振動に応じて
上部および下部の圧電アクチュエータを伸縮させて支持
台の変位を吸収させるようにしたので、アクティブ防振
効果を十分発生させることができる。また低周波数の振
動に対しては、ダンパ機構によって圧電アクチュエータ
に荷重が加わることがないので、圧電アクチュエータが
破損するおそれはない。
上部および下部の圧電アクチュエータを伸縮させて支持
台の変位を吸収させるようにしたので、アクティブ防振
効果を十分発生させることができる。また低周波数の振
動に対しては、ダンパ機構によって圧電アクチュエータ
に荷重が加わることがないので、圧電アクチュエータが
破損するおそれはない。
図面は本発明の実施例に係り、第1図はアクティブ防振
支持装置の構成図、第2図は円筒形圧電素子ディスクの
横断面図、第3図は角柱形圧電素子ディスクの横断面図
、第4図はアクティブ防振支持装置の取付状況図である
。 1・・起振源、 2・・・支持部、3・・・防
振支持装置、 8.10・・・弾性体、9・・・中間
部材、 11・・・外筒、14・・・ケーシング
、 23・・・ダンパ機構。 24・・・空間部、 24A・・・第1の収納
部、24B・・・第2の収納部、 25・・・取付は
ロッド、25a・・・仕切り部の一例たるフランジ部、
32.33・・・圧電アクチュエータ。
支持装置の構成図、第2図は円筒形圧電素子ディスクの
横断面図、第3図は角柱形圧電素子ディスクの横断面図
、第4図はアクティブ防振支持装置の取付状況図である
。 1・・起振源、 2・・・支持部、3・・・防
振支持装置、 8.10・・・弾性体、9・・・中間
部材、 11・・・外筒、14・・・ケーシング
、 23・・・ダンパ機構。 24・・・空間部、 24A・・・第1の収納
部、24B・・・第2の収納部、 25・・・取付は
ロッド、25a・・・仕切り部の一例たるフランジ部、
32.33・・・圧電アクチュエータ。
Claims (2)
- (1)支持台に固定された外筒と、該外筒の内面に取付
けられた筒状のケーシングと、前記支持台に弾性体を介
して取付けられた中間部材に固定され仕切り部により2
分され、かつ前記ケーシングに摺動自在に嵌挿された取
付けロッドと、該取付けロッドの仕切り部と前記ケーシ
ングの空間部とにより形成される第1および第2の収納
部に一定の間隔をもって前記取付けロッドに挿入され起
振源からの振動に基いて制御される一対の圧電アクチュ
エータとを設けたことを特徴とするアクティブ防振支持
装置。 - (2)支持台に固定された外筒と、該外筒の内面に取付
けられた筒状のケーシングと、前記支持台に弾性体を介
して取付けられた中間部材に固定され仕切り部により2
分され、かつ前記ケーシングに摺動自在に嵌挿された取
付けロッドと、該取付けロッドの仕切り部と前記ケーシ
ングの空間部とにより形成される第1および第2の収納
部に一定の間隔をもって前記取付けロッドに挿入され起
振源からの振動に基いて制御される一対の圧電アクチュ
エータとを設けるとともに、前記外筒とケーシングとを
ダンパ機構により連結したことを特徴とするアクティブ
防振支持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29577185A JPS62155347A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | アクテイブ防振支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29577185A JPS62155347A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | アクテイブ防振支持装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62155347A true JPS62155347A (ja) | 1987-07-10 |
Family
ID=17824953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29577185A Pending JPS62155347A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | アクテイブ防振支持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62155347A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2642493A1 (fr) * | 1989-01-28 | 1990-08-03 | Continental Ag | Support elastique, notamment support pour moteur de vehicule automobile |
FR2642492A1 (fr) * | 1989-01-28 | 1990-08-03 | Continental Ag | Support elastique, notamment support pour moteur de vehicule automobile |
FR2642489A1 (fr) * | 1989-01-28 | 1990-08-03 | Continental Ag | Support elastique, notamment support pour moteur de vehicule automobile |
EP0585400A1 (en) * | 1991-05-20 | 1994-03-09 | University Of Kentucky Research Foundation | Active vibration control device |
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