制振装置
【課題】センサや電子制御装置等の電子部品を使用することがなく、したがって、故障のおそれが少ない機械的な構成で地震時の建物の振動や走行時の乗り物の車体の振動を低減する。
【解決手段】油圧を発生させる油圧源Ａと、油圧源Ａから供給された油圧を、第１慣性体Ｍ１の一方向と他方向の振動に対応して油路ｐ２と第２油路ｐ２とに切り換えて出力する切り換え装置１０と、第１慣性体Ｍ１に連結されたベース部Ｂと、ベース部Ｂに対して一方向と他方向とに移動可能な第２慣性体Ｍ２とを有するアクチュエータ２０とを備え、アクチュエータ２０は、油路ｐ２から供給される油圧により、第２慣性体Ｍ２を一方向に付勢して第１慣性体Ｍ１に他方向の反作用を作用させ、油路ｐ３から供給される油圧により、第２慣性体Ｍ２を他方向に付勢して第１慣性体Ｍ１に一方向の反作用を作用させる。
【解決手段】油圧を発生させる油圧源Ａと、油圧源Ａから供給された油圧を、第１慣性体Ｍ１の一方向と他方向の振動に対応して油路ｐ２と第２油路ｐ２とに切り換えて出力する切り換え装置１０と、第１慣性体Ｍ１に連結されたベース部Ｂと、ベース部Ｂに対して一方向と他方向とに移動可能な第２慣性体Ｍ２とを有するアクチュエータ２０とを備え、アクチュエータ２０は、油路ｐ２から供給される油圧により、第２慣性体Ｍ２を一方向に付勢して第１慣性体Ｍ１に他方向の反作用を作用させ、油路ｐ３から供給される油圧により、第２慣性体Ｍ２を他方向に付勢して第１慣性体Ｍ１に一方向の反作用を作用させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時の建物の振動や、走行中の乗り物の振動を抑制する制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制振装置は、地震時の建物の振動や走行中の自動車の車体の振動等の外乱入力をセンサによって電気的に計測（検出）し、その検出データをコンピュータ、電気演算回路等の電子制御装置にて演算処理し、アクチュエータ等の制振駆動装置に目標信号を与えて制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の制振装置において、計測及び演算処理は、電子制御部品を使用した微小な電気信号処理であり、複雑でかつ精密であるため、些細なことが原因となって故障するおそれがあり、この場合には、制振装置全体が所望の機能を発揮できなくなる。
【０００５】
例えば、アクティブ制振装置を構築した場合であっても、仮に制振装置に故障が発生すると、無制御状態となって制振装置が暴走し、建物等を損壊させるおそれもある。
【０００６】
このため、ほとんどのアクティブ制振装置は、制御装置の電源を切り、純粋に機械的従動的振動（パッシブ）に仕様を落として使用している。
【０００７】
すなわち、理論的には理想的なものが実現可能ではあるものの、実用的には、安全を優先させるため、効果は低減されるが従動的（パッシブ）制御で使用しているものが大半を占めている。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、センサや電子制御装置等の電子部品を使用することがなく、したがって、故障のおそれが少ない機械的な構成で地震時の建物の振動や走行時の乗り物の車体の振動を抑制することができる制振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、振動源からの振動の伝達により一方向と他方向に交互に振動する第１慣性体の振動を抑制する制振装置において、油圧を発生させる油圧源と、前記油圧源から供給された油圧を、前記第１慣性体の前記一方向と前記他方向の振動に対応して第１油路と第２油路とに切り換えて出力する切り換え装置と、前記第１慣性体と前記振動源とのうちの一方に連結されたベース部と、前記ベース部に対して前記一方向と前記他方向とに移動可能な第２慣性体とを有するアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータは、前記第１油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢して前記第１慣性体に前記他方向の反作用を作用させ、前記第２油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢して前記第１慣性体に前記一方向の反作用を作用させる、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る制振装置において、前記アクチュエータは、前記第１慣性体と前記第２慣性体とのうちの一方に連結されたシリンダと、他方に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る制振装置において、前記切り換え装置は、バルブ本体と、前記バルブ本体に対して相対移動して前記油圧源から供給された油圧を前記第１油路と前記第２油路とに切り換えるスプールとを有し、前記シリンダは、前記ピストンを挟んで一方側に、前記第１油路に接続された第１油室を有し、他方側に前記第２油路に接続された第２油室を有し、前記第１油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢し、前記第２油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記切り換え装置は、前記振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい第３慣性体を有し、前記バルブ本体が前記第３慣性体と一体的に構成されるとともに、前記スプールが前記振動源と一体的に構成されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記切り換え装置は、前記振動源及び前記スプールに連結されて、前記バルブ本体に対して前記スプールを相対移動させるリンク機構を有する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記アクチュエータは、前記第１慣性体に連結されたシリンダと、前記第２慣性体に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有し、前記第２慣性体は、前記ピストンが別体に構成されるとともに、前記ピストンの移動により前記ピストンと同方向に付勢される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、油圧源から発生された油圧を、切り換え装置によって第１油路と第２油路とに切り換えて出力することで、第１慣性体から独立している第２慣性体を第１慣性体の振動方向（一方向及び他方向）と同方向に付勢し、その反作用として第１慣性体に振動方向と逆方向の反作用を作用させることができ、これにより、第１慣性体の振動を抑制することができる。すなわち、第１慣性体の振動を検出する電気的なセンサや、センサの出力に基づいて制振を制御する電子制御部品等を使用することなく、機械的な構成で第１慣性体の振動を抑制することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、アクチュエータは、第２慣性体とシリンダとピストンとを有し、第１慣性体と第２慣性体とのうちの一方にシリンダが連結され、他方にピストンが連結されているので、シリンダに対するピストンの相対移動により、第１慣性体に対して第２慣性体を相対移動させることができ、これにより、第１慣性体に振動方向とは逆向きの反作用を作用させることができる。すなわち、シリンダとピストンとを使用した簡単で信頼性の高い機械的な構成により、第１慣性体の振動を抑制することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、切り換え装置は、バルブ本体とスプールとによって第１油路と第２油路とを切り換えることができる。また、アクチュエータは、第１油路を介して第１油室に供給された油圧によりピストンをシリンダに対して相対移動させて第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第２慣性体からの反作用により、第１慣性体の一方向の振動を抑制することができる。同様に、アクチュエータは、第２油路を介して第２油室に供給された油圧によりピストンをシリンダに対して相対移動させて第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第２慣性体からの反作用により、第１慣性体の他方向の振動を抑制することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、切り換え装置は、振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい、つまり慣性が比較的大きくて移動しにくい第３慣性体と一体的に構成されたバルブ本体（バルブボディ）と、振動源と一体的に構成されて振動源の振動が直接的に伝達されるスプールとを有しているので、振動源の振動を、バルブ本体に対するスプールの相対移動として取り出し、これにより、第１油路と第２油路とを切り換えることができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、リンク機構により、振動源の振動を増幅してスプールに伝達し、スプールをバルブ本体に対して相対移動させ、これにより、第１油路と第２油路とを切り換えることができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、シリンダに対するピストンの相対移動により、ピストンに連結された第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第１慣性体にその振動方向と逆方向の反作用を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１の制振装置１を説明する模式図である。
【００２２】
【図２】実施形態２の制振装置２を説明する模式図である。
【００２３】
【図３】実施形態２の制振装置２の変形例１である制振装置２Ａを説明する模式図である。
【００２４】
【図４】実施形態２の制振装置２の変形例２である制振装置２Ｂを説明する模式図である。
【００２５】
【図５】実施形態３の制振装置３を説明する模式図である。
【００２６】
【図６】実施形態３の制振装置３の変形例である制振装置３Ａを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同一又は類似の構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。
＜実施形態１＞
【００２８】
図１を参照して本発明を適用した実施形態１に係る制振装置１について説明する。なお、同図は、実施形態１の制振装置１の構成及び動作を模式的に説明する図である。
【００２９】
図１に示すように、制振装置１は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００３０】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図１中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００３１】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００３２】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第３慣性体Ｍ３（第２慣性体Ｍ２は後述）と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３及びダンパＣ３（ばねＫ２、ダンパＣ２は後述）を介して第１慣性体Ｍ１に連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。
【００３３】
ここで、原理的には、動きにくいとは、後述するスプール１１と比較して動きにくければ十分である。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸１３とを有しており、スプール軸１３が振動源Ａに直接、連結されている。本実施形態では、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されて動きにくいバルブ本体１２に対して、スプール１１には、振動源Ａの振動が直接、伝達される。この結果、振動源Ａが振動すると、スプール１１は、この振動と同方向に、バルブ本体１２に対して相対的に移動することになる。なお、第３慣性体Ｍ３は、理想的には、振動源Ａが振動した場合であっても、その振動によって移動しないように構成することが好ましい。
【００３４】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成し、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、上述の第３慣性体Ｍ３と同様に動きにくい第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、ばねＫ２及びダンパを介して、第２慣性体Ｍ２及びピストン２１は、ｘ２だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００３５】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００３６】
上述構成の制振装置１は、以下のように作用する。
【００３７】
振動源Ａが一方向（図１の右方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がスプール軸１３を介して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００３８】
また、振動源Ａが他方向（図１の左方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がスプール軸１３を介して他方向に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して他方向に移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００３９】
このように、本実施形態の制振装置１によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置１は有効に動作し、かつ、制振装置１に万一故障が発生した場合でも、制振装置１は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
さらに、制振装置１によれば、第３慣性体Ｍ３の位置は絶対座標上で静止点の近似点としているため、制振の目的とする第１慣性体Ｍ１の目標位置として安定した動作を確保することができる。
＜実施形態２＞
【００４０】
図２を参照して本発明を適用した実施形態２に係る制振装置２について説明する。なお、同図は、実施形態２の制振装置２の構成及び動作を模式的に説明する図である。
図２に示すように、制振装置２は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００４１】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図２中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００４２】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００４３】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。なお、後述するアクチュエータ２０のピストン２１も、第２慣性体Ｍ２と一体に構成されている。つまり、本実施形態では、切り換え装置１０のバルブ本体１２と、アクチュエータのピストン２１、第２慣性体Ｍ２とが一体的に構成されている。ここで、第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して振動源Ａに連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。ここで、原理的には、動きにくいとは、スプール１１と比較して動きにくければ十分である。
【００４４】
スプール１１は、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸（リンク）４３とを有している。リンク機構４０は、リンク４１，４２，４３，４４を有している。リンク４１は、端部４０ａが振動源Ａに揺動自在に連結され、端部４０ｂがリンク４２の中央に揺動自在に連結されている。リンク４３は、端部４０ｃがリンク４２の上部に揺動自在に連結されている。リンク４４は、端部４０ｄがリンク４２の下部に揺動自在に連結され、端部４０ｅが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結されている。
【００４５】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成するとし、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、ばねＫ２及びダンパを介して、第２慣性体Ｍ２及びピストン２１は、ｘ２だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００４６】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００４７】
上述構成の制振装置１は、以下のように作用する。
【００４８】
振動源Ａが一方向（図２の右方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構４０を介して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００４９】
また、振動源Ａが他方向（図２の左方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構４０を介して他方向に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して他方向に移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２は有効に動作し、かつ、制振装置２に万一故障が発生した場合でも、制振装置２は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００５１】
本実施形態の制振装置２は、必要最小限の機構で目的を達成することができるシステムを構築することができる。振動源Ａ（変位Ｚ）と第１慣性体Ｍ１（変位ｘ１）の動きに俊敏に対応してスプール１１、シリンダ２２が相対的に動作する。振動源Ａの動きはフィードフォワード、第１慣性体Ｍ１の動きはフィードバックとして動作する。
【００５２】
次に、図３を参照して、上述の制振装置２の変形例１である制振装置２Ａについて説明する。制振装置２Ａは、第１慣性体Ｍ１としての建物の底部（下部）と、振動源Ａとしての地面との間に介装するものであり、制振装置２よりも、より具体的な構成となっている。
【００５３】
図３に示すように、制振装置２Ａは、振動源（地面）Ａと第１慣性体（建物）Ｍ１との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００５４】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図３中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００５５】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク（不図示）と、タンクに貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ（不図示）とを有している。
【００５６】
切り換え装置１０は、第２慣性体Ｍ２によって左右方向移動可能に支持されたバルブ本体１２と、このバルブ本体１２の内部を左右方向に移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。リンク機構４０は、上下方向に延びるリンク４１ａと、このリンク４１ａの上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク４１ｂと、このリンク４１ｂの右端に揺動可能に連結されて上下に延びるリンク４２と、このリンク４２の下端に揺動可能に連結されるとともに右方に延びて上述のスプールと一体に構成されたリンク４３と、リンク４２の上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク４４ａと、このリンク４４ａの右端に揺動可能に連結されるとともに上方に延びて第１慣性体Ｍ１に連結されたリンク４４ｂとを有している。
【００５７】
アクチュエータ２０は、振動源Ａに固定された取付部材５１と一体の、左右方向に延びるシリンダ２２と、このシリンダ２２内を左右方向に移動するピストン２１とを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成し、取付部材５１を介して、振動源Ａに連結されている。ピストン２１は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されており、第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２，ダンパＣ２を介して、第１慣性体Ｍ１の一部に連結されている。制振装置２Ａでは、上述の制振装置２とは逆で、シリンダ２２が振動源Ａ側に固定され、ピストン２１がばねＫ２及びダンパＣ２を介して第１慣性体Ｍ１側に連結されている。
【００５８】
油圧源３０は、油路ｐ１、油路ｐ４，ｐ５，ｐ６によって切り換え装置１０に連結され、切り換え装置１０とアクチュエータ２０とは、油路（第１油路）ｐ２，油路（第２油路）ｐ３によって連結されている。
上述構成の制振装置２Ａは、以下のように作用する。
【００５９】
振動源Ａが一方向（図３の右方）に移動すると、リンク機構４０を介して、スプールが切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプールの一方向への相対移動により、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンクに排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２が、シリンダ２２に対して他方向（図３中の左方）に付勢される。この第２慣性体Ｍ２の他方向への付勢により、ばねＫ２、ダンパＣ２を介して、第１慣性体Ｍ１が他方向、つまり、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１の移動方向とは逆方向に付勢されて、振動が抑制される。
【００６０】
なお、振動源Ａが他方向（図３中の左方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００６１】
このように、変形例１の制振装置２Ａによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２Ａは有効に動作し、かつ、制振装置２Ａに万一故障が発生した場合でも、制振装置２Ａは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００６２】
さらに、変形例１の制振装置２Ａによれば、大きな構造体であっても少ないエネルギーで効果の大きな制振を確実に行うことができる。それは、構造物である第１慣性体Ｍ１を支えているばねＫ１は弱いばね（ばね定数の小さいばね）で構成することができ、したがって、振動源Ａの振動によりエネルギー（例えば、地震のエネルギー）のうち、ばねＫ１を介して構造物に印加されるエネルギーは小さなものとなり、その小さなエネルギーを除去するシリンダ２２の仕事も小さなもので良いことになる。
【００６３】
次に、図4を参照して、上述の制振装置２の変形例２である制振装置２Ｂについて説明する。制振装置２Ｂは、第１慣性体Ｍ１としての車両の車体と、振動源Ａとしての車軸との間に介装するものであり、制振装置２よりも、より具体的な構成となっている。振動源Ａは、支点Ａ３を揺動中心として略上下方向に揺動する車軸Ａ１と、車軸Ａ１によって回転自在に支持された車輪Ａ２とを備えている。
【００６４】
図4に示すように、制振装置２Ｂは、振動源Ａと第１慣性体（車体）Ｍ１との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００６５】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図4中の上方（一方向：正方向）及び下方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆ（不図示）が作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００６６】
油圧源３０は、第１慣性体Ｍ１に搭載されていて、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００６７】
切り換え装置１０は、第２慣性体Ｍ２に固定されて上下方向に延びるバルブ本体１２と、バルブ本体１２の内側を上下方向にスライド移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。リンク機構４０は、下端が振動源Ａに揺動可能に連結されて上方に延びるリンク４１と、このリンク４１の上端に揺動自在に連結されたリンク４２と、このリンク４２の一方の端部に揺動可能に連結されるとともに上述のスプールと一体のリンク４３と、リンク４２の他方の端部に揺動可能に連結されるとともに上方に延びて第１慣性体Ｍ１に揺動可能に連結されたリンク４４とを有している。
【００６８】
アクチュエータ２０は、上端が第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結されて下方に延びるシリンダ２２と、シリンダ２２内を上下にスライド移動するピストン（不図示）とを有している。ピストンは、第２慣性体Ｍ２と一体に構成されていて、この第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。
【００６９】
油圧源３０は、油路ｐ１、油路ｐ４，ｐ５，ｐ６によって切り換え装置１０に連結され、切り換え装置１０とアクチュエータ２０とは、油路（第１油路）ｐ２，油路（第２油路）ｐ３
によって連結されている。
【００７０】
上述構成の制振装置２Ｂは、以下のように作用する。
【００７１】
振動源Ａが一方向（図４の上方）に移動すると、リンク機構４０を介して、スプールが切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して上方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプールの一方向への相対移動により、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストンと一体的な第２慣性体Ｍ２が、シリンダ２２に対して一方向（図４中の上方）に付勢される。この第２慣性体Ｍ２の一方向の付勢の反作用により、シリンダ２２及びこれと一体の第１慣性体Ｍ１が振動方向ｘ１と逆の、他方向に付勢されて振動が抑制される。
【００７２】
なお、振動源Ａが他方向（図４中の下方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００７３】
このように、変形例２の制振装置２Ｂによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２Ｂは有効に動作し、かつ、制振装置２Ｂに万一故障が発生した場合でも、制振装置２Ｂは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００７４】
さらに、変形例２の制振装置２Ｂによれば、例えば、自動車に搭載する制振装置として小さな部品のみでシステムを構築することができる。油圧は小型、軽量で大出力、高応答という特徴がある。いくら性能が良くても自重が重く、スペースを大きく必要とするものは実用化には適さない。スプールとシリンダ２２は小型、軽量なので問題なくサスペンションスペースに収まり、また、軽量なシステムを構築することができる。さらに、高価な計測、制御装置が不要であるので、大量生産に向いている。
＜実施形態３＞
【００７５】
図５を参照して本発明を適用した実施形態３に係る制振装置３について説明する。なお、同図は、実施形態３の制振装置３の構成及び動作を模式的に説明する図である。
【００７６】
図５に示すように、制振装置３は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００７７】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図５中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００７８】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００７９】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。なお、後述するアクチュエータ２０のピストン２１も、第３慣性体Ｍ３と一体に構成されている。つまり、本実施形態では、切り換え装置１０のバルブ本体１２と、アクチュエータのピストン２１、第３慣性体Ｍ３とが一体的に構成されている。ここで、第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３を介して、後述するリンク機構６０のリンク６２に連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。ここで、原理的には、動きにくいとは、スプール１１と比較して動きにくければ十分である。
【００８０】
スプール１１は、リンク機構７０を介して、第１慣性体Ｍ１及び第２慣性体Ｍ２に連結されている。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸（リンク）７３とを有している。リンク機構７０は、リンク７１，７２，７３，７４を有している。リンク７１は、端部７０ａが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結され、端部７０ｂがリンク７２の中央に揺動自在に連結されている。リンク７３は、端部７０ｃがリンク４２の上部に揺動自在に連結されている。リンク７４は、端部７０ｄがリンク７２の下部に揺動自在に連結され、端部７０ｅが第２慣性体Ｍ２に揺動自在に連結されている。
【００８１】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成するとともに、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３を介して、リンク６２の中央に連結されている。リンク機構６０は、リンク６１，６２，６３を有している。リンク６１は、端部６０ａが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結され、端部６０ｂがリンク６２の上部に揺動自在に連結されている。リンク６３は、端部６０ｄがリンク６２の下部に揺動自在に連結され、端部６０ｅが第２慣性体Ｍ２に揺動自在に連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、リンク機構６０及びばねＫ３を介して、第３慣性体Ｍ３、ピストン２１、バルブ本体１２は、ｘ３だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００８２】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００８３】
上述構成の制振装置３は、以下のように作用する。
【００８４】
振動源Ａが一方向（図５の右方）に移動して、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して第１慣性体Ｍ１が一方向に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構７０を介して一方向位に相対移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第３慣性体Ｍ３は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク機構６０を介して、第２慣性体Ｍ２が一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、リンク機構６０を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００８５】
また、振動源Ａが他方向（図５の左方）に移動して、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１が他方向に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構７０を介して他方向に相対移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク機構６０を介して、第２慣性体Ｍ２が他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、リンク機構６０を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００８６】
このように、本実施形態の制振装置３によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置３は有効に動作し、かつ、制振装置３に万一故障が発生した場合でも、制振装置３は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００８７】
本実施形態の制振装置３の制振目的は第１慣性体Ｍ１である。したがって、第２慣性体Ｍ２はいくら振動してもよいので、特段な制約を受けることなく大きく動作させることができる。
【００８８】
次に、図６を参照して、上述の制振装置３の変形例である制振装置３Ａについて説明する。
【００８９】
図６に示すように、制振装置３Ａは、第１慣性体Ｍ１としての建物の屋上に設けられていて、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００９０】
本変形例では、第１慣性体Ｍ１自体が、ばねＫ１及びダンパＣ１として作用する。振動源Ａが図６中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００９１】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク（不図示）と、タンクに貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ（不図示）とを有している。
【００９２】
切り換え装置１０は、後述する第３慣性体Ｍ３によって左右方向移動可能に支持されたバルブ本体１２と、このバルブ本体１２の内部を左右方向に移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構７０を介して、第１慣性体Ｍ１と第２慣性体Ｍ２とに連結されている。リンク機構７０は、上下方向に延びる取付部材（第１慣性体Ｍ１の一部）Ｍｂと、この取付部材Ｍｂの上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク７１と、このリンク７１の右端に揺動可能に連結されて上下に延びるリンク７２と、このリンク７２の上端に揺動可能に連結されるとともに左方に延びて上述のスプールと一体に構成されたリンク７３と、リンク７２の下端に揺動可能に連結されて右方に延びて第２慣性体Ｍ２に揺動可能に連結されるリンク７４とを有している。
【００９３】
さらに、第１慣性体Ｍ１と第２慣性体Ｍ２との間には、リンク機構６０が介装されている。リンク機構６０は、左端が、上述の取付部材Ｍｂに揺動可能に連結されて右方に延びるリンク６１と、このリンク６１に揺動可能に連結されて下方に延びるリンク６２と、このリンク６２の下端に揺動可能に連結されて右方の延びて第２慣性体Ｍ２に揺動可能に連結されたリンク６３とを有している。また、リンク６２の上下方向の中央には、第３慣性体Ｍ３との間にばねＫ３が介装されている。また、上述の第２慣性体Ｍ２は、第１慣性体Ｍ１との間に、ころＭａ等が介装されていて、第１慣性体Ｍ１に対して左右方向に容易に相対移動できるようになっている。
【００９４】
アクチュエータ２０は、取付部材５１を介して第１慣性体Ｍ１の上部（建物の屋上）に固定されて、左右方向に延びるシリンダ２２と、シリンダ２２に沿って左右方向に移動するピストン２１とを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成している。ピストン２１は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３の右端は、ばねＫ３を介して、リンク６２に連結されている。
【００９５】
上述構成の制振装置３Ａは、以下のように作用する。
【００９６】
振動源Ａが一方向（図６の右方）に移動すると、第１慣性体Ｍ１が同方向（右方）に移動し、これと一体の取付部材Ｍｂが同方向に移動する。これにより、リンク機構７０のリンク７１，７２，７３を介して、切り換え装置１０のスプールがバルブ本体１２に対して右方に相対移動する。これにより、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路（第１油路）ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路（第２油路）ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンクに排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第３慣性体Ｍ３が、シリンダ２２に対して一方向（図６中の右方）に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク６２，６３を介して、第２慣性体Ｍ２が一方向（右方）に付勢される。そして、その反作用により、リンク６３，６２，６１、取付部材Ｍｂを介して、第１慣性体Ｍ１が他方向（図６中の左方）に付勢され、矢印ｘ１方向の振動を抑制するが抑制される。
【００９７】
なお、振動源Ａが他方向（図６中の左方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００９８】
このように、本変形例の制振装置３Ａによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例の制振装置３Ａによれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置３Ａは有効に動作し、かつ、制振装置３Ａに万一故障が発生した場合でも、制振装置３Ａは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００９９】
さらに、本変形例の制振装置３Ａは、第１慣性体Ｍ１の質量が大きい場合に適用することができ、その効果としては、多少なりとも第１慣性体Ｍ１の振動を軽減するといった使い勝手なる。また、第１慣性体Ｍ１に強風が当たって揺れるような場合でも、同様に制振することが可能である。制振装置３Ａは、例えば、アキュームレータに畜圧しておけば、災害時に停電が発生した場合であっても、圧力が残っている間は動作させることが可能である。通常は小さな動力の油圧源Ａで畜圧しておけばよいので省エネ運転することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 実施形態１の制振装置
２ 実施形態２の制振装置
２Ａ 実施形態２の制振装置３の変形例の制振装置
２Ｂ 実施形態２の制振装置３の他の変形例の制振装置
３ 実施形態３の制振装置
３Ａ 実施形態３の制振装置３の変形例の制振装置
１０ 切り換え装置
１１ スプール
１２ バルブ本体
２０ アクチュエータ
２１ ピストン
２２ シリンダ
３０ 油圧源
４０ リンク機構
６０ リンク機構
７０ リンク機構
Ａ 振動源
Ｂ ベース部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ ダンパ
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ ばね
Ｍ１ 第１慣性体
Ｍ２ 第２慣性体
Ｍ３ 第３慣性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時の建物の振動や、走行中の乗り物の振動を抑制する制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制振装置は、地震時の建物の振動や走行中の自動車の車体の振動等の外乱入力をセンサによって電気的に計測（検出）し、その検出データをコンピュータ、電気演算回路等の電子制御装置にて演算処理し、アクチュエータ等の制振駆動装置に目標信号を与えて制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の制振装置において、計測及び演算処理は、電子制御部品を使用した微小な電気信号処理であり、複雑でかつ精密であるため、些細なことが原因となって故障するおそれがあり、この場合には、制振装置全体が所望の機能を発揮できなくなる。
【０００５】
例えば、アクティブ制振装置を構築した場合であっても、仮に制振装置に故障が発生すると、無制御状態となって制振装置が暴走し、建物等を損壊させるおそれもある。
【０００６】
このため、ほとんどのアクティブ制振装置は、制御装置の電源を切り、純粋に機械的従動的振動（パッシブ）に仕様を落として使用している。
【０００７】
すなわち、理論的には理想的なものが実現可能ではあるものの、実用的には、安全を優先させるため、効果は低減されるが従動的（パッシブ）制御で使用しているものが大半を占めている。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、センサや電子制御装置等の電子部品を使用することがなく、したがって、故障のおそれが少ない機械的な構成で地震時の建物の振動や走行時の乗り物の車体の振動を抑制することができる制振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、振動源からの振動の伝達により一方向と他方向に交互に振動する第１慣性体の振動を抑制する制振装置において、油圧を発生させる油圧源と、前記油圧源から供給された油圧を、前記第１慣性体の前記一方向と前記他方向の振動に対応して第１油路と第２油路とに切り換えて出力する切り換え装置と、前記第１慣性体と前記振動源とのうちの一方に連結されたベース部と、前記ベース部に対して前記一方向と前記他方向とに移動可能な第２慣性体とを有するアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータは、前記第１油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢して前記第１慣性体に前記他方向の反作用を作用させ、前記第２油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢して前記第１慣性体に前記一方向の反作用を作用させる、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る制振装置において、前記アクチュエータは、前記第１慣性体と前記第２慣性体とのうちの一方に連結されたシリンダと、他方に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る制振装置において、前記切り換え装置は、バルブ本体と、前記バルブ本体に対して相対移動して前記油圧源から供給された油圧を前記第１油路と前記第２油路とに切り換えるスプールとを有し、前記シリンダは、前記ピストンを挟んで一方側に、前記第１油路に接続された第１油室を有し、他方側に前記第２油路に接続された第２油室を有し、前記第１油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢し、前記第２油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記切り換え装置は、前記振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい第３慣性体を有し、前記バルブ本体が前記第３慣性体と一体的に構成されるとともに、前記スプールが前記振動源と一体的に構成されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記切り換え装置は、前記振動源及び前記スプールに連結されて、前記バルブ本体に対して前記スプールを相対移動させるリンク機構を有する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項３に係る制振装置において、前記アクチュエータは、前記第１慣性体に連結されたシリンダと、前記第２慣性体に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有し、前記第２慣性体は、前記ピストンが別体に構成されるとともに、前記ピストンの移動により前記ピストンと同方向に付勢される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、油圧源から発生された油圧を、切り換え装置によって第１油路と第２油路とに切り換えて出力することで、第１慣性体から独立している第２慣性体を第１慣性体の振動方向（一方向及び他方向）と同方向に付勢し、その反作用として第１慣性体に振動方向と逆方向の反作用を作用させることができ、これにより、第１慣性体の振動を抑制することができる。すなわち、第１慣性体の振動を検出する電気的なセンサや、センサの出力に基づいて制振を制御する電子制御部品等を使用することなく、機械的な構成で第１慣性体の振動を抑制することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、アクチュエータは、第２慣性体とシリンダとピストンとを有し、第１慣性体と第２慣性体とのうちの一方にシリンダが連結され、他方にピストンが連結されているので、シリンダに対するピストンの相対移動により、第１慣性体に対して第２慣性体を相対移動させることができ、これにより、第１慣性体に振動方向とは逆向きの反作用を作用させることができる。すなわち、シリンダとピストンとを使用した簡単で信頼性の高い機械的な構成により、第１慣性体の振動を抑制することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、切り換え装置は、バルブ本体とスプールとによって第１油路と第２油路とを切り換えることができる。また、アクチュエータは、第１油路を介して第１油室に供給された油圧によりピストンをシリンダに対して相対移動させて第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第２慣性体からの反作用により、第１慣性体の一方向の振動を抑制することができる。同様に、アクチュエータは、第２油路を介して第２油室に供給された油圧によりピストンをシリンダに対して相対移動させて第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第２慣性体からの反作用により、第１慣性体の他方向の振動を抑制することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、切り換え装置は、振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい、つまり慣性が比較的大きくて移動しにくい第３慣性体と一体的に構成されたバルブ本体（バルブボディ）と、振動源と一体的に構成されて振動源の振動が直接的に伝達されるスプールとを有しているので、振動源の振動を、バルブ本体に対するスプールの相対移動として取り出し、これにより、第１油路と第２油路とを切り換えることができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、リンク機構により、振動源の振動を増幅してスプールに伝達し、スプールをバルブ本体に対して相対移動させ、これにより、第１油路と第２油路とを切り換えることができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、シリンダに対するピストンの相対移動により、ピストンに連結された第２慣性体を第１慣性体に対して相対移動させ、これにより、第１慣性体にその振動方向と逆方向の反作用を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１の制振装置１を説明する模式図である。
【００２２】
【図２】実施形態２の制振装置２を説明する模式図である。
【００２３】
【図３】実施形態２の制振装置２の変形例１である制振装置２Ａを説明する模式図である。
【００２４】
【図４】実施形態２の制振装置２の変形例２である制振装置２Ｂを説明する模式図である。
【００２５】
【図５】実施形態３の制振装置３を説明する模式図である。
【００２６】
【図６】実施形態３の制振装置３の変形例である制振装置３Ａを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同一又は類似の構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。
＜実施形態１＞
【００２８】
図１を参照して本発明を適用した実施形態１に係る制振装置１について説明する。なお、同図は、実施形態１の制振装置１の構成及び動作を模式的に説明する図である。
【００２９】
図１に示すように、制振装置１は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００３０】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図１中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００３１】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００３２】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第３慣性体Ｍ３（第２慣性体Ｍ２は後述）と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３及びダンパＣ３（ばねＫ２、ダンパＣ２は後述）を介して第１慣性体Ｍ１に連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。
【００３３】
ここで、原理的には、動きにくいとは、後述するスプール１１と比較して動きにくければ十分である。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸１３とを有しており、スプール軸１３が振動源Ａに直接、連結されている。本実施形態では、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されて動きにくいバルブ本体１２に対して、スプール１１には、振動源Ａの振動が直接、伝達される。この結果、振動源Ａが振動すると、スプール１１は、この振動と同方向に、バルブ本体１２に対して相対的に移動することになる。なお、第３慣性体Ｍ３は、理想的には、振動源Ａが振動した場合であっても、その振動によって移動しないように構成することが好ましい。
【００３４】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成し、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、上述の第３慣性体Ｍ３と同様に動きにくい第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、ばねＫ２及びダンパを介して、第２慣性体Ｍ２及びピストン２１は、ｘ２だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００３５】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００３６】
上述構成の制振装置１は、以下のように作用する。
【００３７】
振動源Ａが一方向（図１の右方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がスプール軸１３を介して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００３８】
また、振動源Ａが他方向（図１の左方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がスプール軸１３を介して他方向に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して他方向に移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００３９】
このように、本実施形態の制振装置１によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置１は有効に動作し、かつ、制振装置１に万一故障が発生した場合でも、制振装置１は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
さらに、制振装置１によれば、第３慣性体Ｍ３の位置は絶対座標上で静止点の近似点としているため、制振の目的とする第１慣性体Ｍ１の目標位置として安定した動作を確保することができる。
＜実施形態２＞
【００４０】
図２を参照して本発明を適用した実施形態２に係る制振装置２について説明する。なお、同図は、実施形態２の制振装置２の構成及び動作を模式的に説明する図である。
図２に示すように、制振装置２は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００４１】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図２中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００４２】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００４３】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。なお、後述するアクチュエータ２０のピストン２１も、第２慣性体Ｍ２と一体に構成されている。つまり、本実施形態では、切り換え装置１０のバルブ本体１２と、アクチュエータのピストン２１、第２慣性体Ｍ２とが一体的に構成されている。ここで、第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して振動源Ａに連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。ここで、原理的には、動きにくいとは、スプール１１と比較して動きにくければ十分である。
【００４４】
スプール１１は、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸（リンク）４３とを有している。リンク機構４０は、リンク４１，４２，４３，４４を有している。リンク４１は、端部４０ａが振動源Ａに揺動自在に連結され、端部４０ｂがリンク４２の中央に揺動自在に連結されている。リンク４３は、端部４０ｃがリンク４２の上部に揺動自在に連結されている。リンク４４は、端部４０ｄがリンク４２の下部に揺動自在に連結され、端部４０ｅが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結されている。
【００４５】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成するとし、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されている。第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、ばねＫ２及びダンパを介して、第２慣性体Ｍ２及びピストン２１は、ｘ２だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００４６】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００４７】
上述構成の制振装置１は、以下のように作用する。
【００４８】
振動源Ａが一方向（図２の右方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構４０を介して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００４９】
また、振動源Ａが他方向（図２の左方）に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構４０を介して他方向に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して他方向に移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、シリンダ２２、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２は有効に動作し、かつ、制振装置２に万一故障が発生した場合でも、制振装置２は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００５１】
本実施形態の制振装置２は、必要最小限の機構で目的を達成することができるシステムを構築することができる。振動源Ａ（変位Ｚ）と第１慣性体Ｍ１（変位ｘ１）の動きに俊敏に対応してスプール１１、シリンダ２２が相対的に動作する。振動源Ａの動きはフィードフォワード、第１慣性体Ｍ１の動きはフィードバックとして動作する。
【００５２】
次に、図３を参照して、上述の制振装置２の変形例１である制振装置２Ａについて説明する。制振装置２Ａは、第１慣性体Ｍ１としての建物の底部（下部）と、振動源Ａとしての地面との間に介装するものであり、制振装置２よりも、より具体的な構成となっている。
【００５３】
図３に示すように、制振装置２Ａは、振動源（地面）Ａと第１慣性体（建物）Ｍ１との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００５４】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図３中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００５５】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク（不図示）と、タンクに貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ（不図示）とを有している。
【００５６】
切り換え装置１０は、第２慣性体Ｍ２によって左右方向移動可能に支持されたバルブ本体１２と、このバルブ本体１２の内部を左右方向に移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。リンク機構４０は、上下方向に延びるリンク４１ａと、このリンク４１ａの上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク４１ｂと、このリンク４１ｂの右端に揺動可能に連結されて上下に延びるリンク４２と、このリンク４２の下端に揺動可能に連結されるとともに右方に延びて上述のスプールと一体に構成されたリンク４３と、リンク４２の上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク４４ａと、このリンク４４ａの右端に揺動可能に連結されるとともに上方に延びて第１慣性体Ｍ１に連結されたリンク４４ｂとを有している。
【００５７】
アクチュエータ２０は、振動源Ａに固定された取付部材５１と一体の、左右方向に延びるシリンダ２２と、このシリンダ２２内を左右方向に移動するピストン２１とを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成し、取付部材５１を介して、振動源Ａに連結されている。ピストン２１は、第２慣性体Ｍ２と一体的に構成されており、第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２，ダンパＣ２を介して、第１慣性体Ｍ１の一部に連結されている。制振装置２Ａでは、上述の制振装置２とは逆で、シリンダ２２が振動源Ａ側に固定され、ピストン２１がばねＫ２及びダンパＣ２を介して第１慣性体Ｍ１側に連結されている。
【００５８】
油圧源３０は、油路ｐ１、油路ｐ４，ｐ５，ｐ６によって切り換え装置１０に連結され、切り換え装置１０とアクチュエータ２０とは、油路（第１油路）ｐ２，油路（第２油路）ｐ３によって連結されている。
上述構成の制振装置２Ａは、以下のように作用する。
【００５９】
振動源Ａが一方向（図３の右方）に移動すると、リンク機構４０を介して、スプールが切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して右方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプールの一方向への相対移動により、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンクに排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２が、シリンダ２２に対して他方向（図３中の左方）に付勢される。この第２慣性体Ｍ２の他方向への付勢により、ばねＫ２、ダンパＣ２を介して、第１慣性体Ｍ１が他方向、つまり、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１の移動方向とは逆方向に付勢されて、振動が抑制される。
【００６０】
なお、振動源Ａが他方向（図３中の左方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００６１】
このように、変形例１の制振装置２Ａによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２Ａは有効に動作し、かつ、制振装置２Ａに万一故障が発生した場合でも、制振装置２Ａは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００６２】
さらに、変形例１の制振装置２Ａによれば、大きな構造体であっても少ないエネルギーで効果の大きな制振を確実に行うことができる。それは、構造物である第１慣性体Ｍ１を支えているばねＫ１は弱いばね（ばね定数の小さいばね）で構成することができ、したがって、振動源Ａの振動によりエネルギー（例えば、地震のエネルギー）のうち、ばねＫ１を介して構造物に印加されるエネルギーは小さなものとなり、その小さなエネルギーを除去するシリンダ２２の仕事も小さなもので良いことになる。
【００６３】
次に、図4を参照して、上述の制振装置２の変形例２である制振装置２Ｂについて説明する。制振装置２Ｂは、第１慣性体Ｍ１としての車両の車体と、振動源Ａとしての車軸との間に介装するものであり、制振装置２よりも、より具体的な構成となっている。振動源Ａは、支点Ａ３を揺動中心として略上下方向に揺動する車軸Ａ１と、車軸Ａ１によって回転自在に支持された車輪Ａ２とを備えている。
【００６４】
図4に示すように、制振装置２Ｂは、振動源Ａと第１慣性体（車体）Ｍ１との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００６５】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図4中の上方（一方向：正方向）及び下方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力Ｆ（不図示）が作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００６６】
油圧源３０は、第１慣性体Ｍ１に搭載されていて、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００６７】
切り換え装置１０は、第２慣性体Ｍ２に固定されて上下方向に延びるバルブ本体１２と、バルブ本体１２の内側を上下方向にスライド移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構４０を介して、振動源Ａ及び第１慣性体Ｍ１に連結されている。リンク機構４０は、下端が振動源Ａに揺動可能に連結されて上方に延びるリンク４１と、このリンク４１の上端に揺動自在に連結されたリンク４２と、このリンク４２の一方の端部に揺動可能に連結されるとともに上述のスプールと一体のリンク４３と、リンク４２の他方の端部に揺動可能に連結されるとともに上方に延びて第１慣性体Ｍ１に揺動可能に連結されたリンク４４とを有している。
【００６８】
アクチュエータ２０は、上端が第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結されて下方に延びるシリンダ２２と、シリンダ２２内を上下にスライド移動するピストン（不図示）とを有している。ピストンは、第２慣性体Ｍ２と一体に構成されていて、この第２慣性体Ｍ２は、ばねＫ２及びダンパＣ２を介して、振動源Ａに連結されている。
【００６９】
油圧源３０は、油路ｐ１、油路ｐ４，ｐ５，ｐ６によって切り換え装置１０に連結され、切り換え装置１０とアクチュエータ２０とは、油路（第１油路）ｐ２，油路（第２油路）ｐ３
によって連結されている。
【００７０】
上述構成の制振装置２Ｂは、以下のように作用する。
【００７１】
振動源Ａが一方向（図４の上方）に移動すると、リンク機構４０を介して、スプールが切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して上方に相対移動し、また、第１慣性体Ｍ１がばねＫ１及びダンパＣ１を介して一方向に移動する。スプールの一方向への相対移動により、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストンと一体的な第２慣性体Ｍ２が、シリンダ２２に対して一方向（図４中の上方）に付勢される。この第２慣性体Ｍ２の一方向の付勢の反作用により、シリンダ２２及びこれと一体の第１慣性体Ｍ１が振動方向ｘ１と逆の、他方向に付勢されて振動が抑制される。
【００７２】
なお、振動源Ａが他方向（図４中の下方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００７３】
このように、変形例２の制振装置２Ｂによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置２Ｂは有効に動作し、かつ、制振装置２Ｂに万一故障が発生した場合でも、制振装置２Ｂは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００７４】
さらに、変形例２の制振装置２Ｂによれば、例えば、自動車に搭載する制振装置として小さな部品のみでシステムを構築することができる。油圧は小型、軽量で大出力、高応答という特徴がある。いくら性能が良くても自重が重く、スペースを大きく必要とするものは実用化には適さない。スプールとシリンダ２２は小型、軽量なので問題なくサスペンションスペースに収まり、また、軽量なシステムを構築することができる。さらに、高価な計測、制御装置が不要であるので、大量生産に向いている。
＜実施形態３＞
【００７５】
図５を参照して本発明を適用した実施形態３に係る制振装置３について説明する。なお、同図は、実施形態３の制振装置３の構成及び動作を模式的に説明する図である。
【００７６】
図５に示すように、制振装置３は、振動源Ａと第１慣性体Ｍ１（例えば、建物）との間に介装されており、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００７７】
振動源Ａと第１慣性体Ｍ１との間には、ばねＫ１及びダンパＣ１が介装されている。振動源Ａが図５中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１には、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して力ｆが作用し、その結果、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００７８】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク３２と、タンク３２に貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ３１とを有している。
【００７９】
切り換え装置１０は、バルブ本体（バルブボディ）１２と、スプール１１とを有している。バルブ本体１２は、円筒形に形成されていて、油圧が出入りするポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。バルブ本体１２は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。なお、後述するアクチュエータ２０のピストン２１も、第３慣性体Ｍ３と一体に構成されている。つまり、本実施形態では、切り換え装置１０のバルブ本体１２と、アクチュエータのピストン２１、第３慣性体Ｍ３とが一体的に構成されている。ここで、第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３を介して、後述するリンク機構６０のリンク６２に連結されていて、全体として振動が伝達されない又は伝達されにくい構成、つまり、慣性力が適度に大きくて動きにくい構成となっている。ここで、原理的には、動きにくいとは、スプール１１と比較して動きにくければ十分である。
【００８０】
スプール１１は、リンク機構７０を介して、第１慣性体Ｍ１及び第２慣性体Ｍ２に連結されている。スプール１１は、複数のランド部１４とスプール軸（リンク）７３とを有している。リンク機構７０は、リンク７１，７２，７３，７４を有している。リンク７１は、端部７０ａが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結され、端部７０ｂがリンク７２の中央に揺動自在に連結されている。リンク７３は、端部７０ｃがリンク４２の上部に揺動自在に連結されている。リンク７４は、端部７０ｄがリンク７２の下部に揺動自在に連結され、端部７０ｅが第２慣性体Ｍ２に揺動自在に連結されている。
【００８１】
アクチュエータ２０は、シリンダ２２とピストン２１とを有している。シリンダ２２は、円筒状に形成されるとともに、ポートｆ及びポートｇを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成するとともに、取付部材５１を介して、第１慣性体Ｍ１に連結されている。ピストン２１は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３は、ばねＫ３を介して、リンク６２の中央に連結されている。リンク機構６０は、リンク６１，６２，６３を有している。リンク６１は、端部６０ａが第１慣性体Ｍ１に揺動自在に連結され、端部６０ｂがリンク６２の上部に揺動自在に連結されている。リンク６３は、端部６０ｄがリンク６２の下部に揺動自在に連結され、端部６０ｅが第２慣性体Ｍ２に揺動自在に連結されている。振動源Ａの変位がｚとなると、リンク機構６０及びばねＫ３を介して、第３慣性体Ｍ３、ピストン２１、バルブ本体１２は、ｘ３だけ変位する。シリンダ２２の内側は、ピストン２１によって、ポートｆを有する第１油室Ｒ１と、ポートｇを有する第２油室Ｒ２とに区画されている。
【００８２】
以上説明した油圧源３０と切り換え装置１０との間、及び切り換え装置１０とアクチュエータ２０との間には、複数の油路が設けられている。油圧源３０のポンプ３１からは、油路ｐ１が延びて切り換え装置１０のバルブ本体１２のポートｂに接続されている。シリンダ１２のポートｅからは、油路（第１油路）ｐ２が延びてシリンダ２２のポートｆに接続されている。また、バルブ本体１２のポートｄからは油路（第２油路）ｐ３が延びて、シリンダ２２のポートｇに接続されている。また、バルブ本体１２のポートａからは油路ｐ５が延び、ポートｃからは油路ｐ４が延び、これら油路ｐ５，ｐ４は、合流して、油路ｐ６となって、油圧源３０のタンク３２に至る。
【００８３】
上述構成の制振装置３は、以下のように作用する。
【００８４】
振動源Ａが一方向（図５の右方）に移動して、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して第１慣性体Ｍ１が一方向に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構７０を介して一方向位に相対移動する。スプール１１の一方向への相対移動により、ポートｃが閉鎖され、残りのポートａ，ｂ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｅが連通され、ポートａ，ｄが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｅ、油路ｐ２、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｆを介して、第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、ポートｇ、油路ｐ３、ポートｄ，ａ、油路ｐ５，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第３慣性体Ｍ３は、シリンダ２２に対して一方向に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク機構６０を介して、第２慣性体Ｍ２が一方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、リンク機構６０を介して、第１慣性体Ｍ１が、他方向、つまり、振動源Ａの振動方向である一方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００８５】
また、振動源Ａが他方向（図５の左方）に移動して、ばねＫ１及びダンパＣ１を介して、第１慣性体Ｍ１が他方向に移動すると、切り換え装置１０のバルブ本体１２に対して、スプール１１がリンク機構７０を介して他方向に相対移動する。スプール１１の他方向への相対移動により、ポートａが閉鎖され、残りのポートｂ，ｃ，ｄ，ｅが開放されて、ポートｂ，ｄが連通され、ポートｃ，ｅが連通される。これにより、油圧源３０のポンプ３１で発生された油圧は、油路ｐ１、ポートｂ，ｄ、油路ｐ３、アクチュエータ２０のシリンダ２２のポートｇを介して、第２油室Ｒ２に供給される。また、第１油室Ｒ１の油圧が、ポートｆ、油路ｐ２、ポートｅ，ｃ、油路ｐ４，ｐ６を介して、タンク３２に排出される。これら、第２油室Ｒ２に対する油圧の供給、及び第１油室Ｒ１からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第２慣性体Ｍ２は、シリンダ２２に対して他方向に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク機構６０を介して、第２慣性体Ｍ２が他方向に付勢される。そして、その反力（反作用）により、リンク機構６０を介して、第１慣性体Ｍ１が、一方向、つまり、振動源Ａの振動方向である他方向とは逆の方向に付勢されて、振動が抑制されることになる。
【００８６】
このように、本実施形態の制振装置３によれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置３は有効に動作し、かつ、制振装置３に万一故障が発生した場合でも、制振装置３は、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００８７】
本実施形態の制振装置３の制振目的は第１慣性体Ｍ１である。したがって、第２慣性体Ｍ２はいくら振動してもよいので、特段な制約を受けることなく大きく動作させることができる。
【００８８】
次に、図６を参照して、上述の制振装置３の変形例である制振装置３Ａについて説明する。
【００８９】
図６に示すように、制振装置３Ａは、第１慣性体Ｍ１としての建物の屋上に設けられていて、油圧源３０と切り換え装置１０とアクチュエータ２０とを備えて構成されている。
【００９０】
本変形例では、第１慣性体Ｍ１自体が、ばねＫ１及びダンパＣ１として作用する。振動源Ａが図６中の右方（一方向：正方向）及び左方（他方向：負方向）に振動すると、その振動は、第１慣性体Ｍ１に伝達される。振動源Ａの変位ｚに対応して、第１慣性体Ｍ１は、変位がｘ１となる。
【００９１】
油圧源３０は、作動油を蓄えるタンク（不図示）と、タンクに貯留された作動油を切り換え装置１０に供給するポンプ（不図示）とを有している。
【００９２】
切り換え装置１０は、後述する第３慣性体Ｍ３によって左右方向移動可能に支持されたバルブ本体１２と、このバルブ本体１２の内部を左右方向に移動するスプール（不図示）とを有している。スプールは、リンク機構７０を介して、第１慣性体Ｍ１と第２慣性体Ｍ２とに連結されている。リンク機構７０は、上下方向に延びる取付部材（第１慣性体Ｍ１の一部）Ｍｂと、この取付部材Ｍｂの上端に揺動可能に連結されて右方に延びるリンク７１と、このリンク７１の右端に揺動可能に連結されて上下に延びるリンク７２と、このリンク７２の上端に揺動可能に連結されるとともに左方に延びて上述のスプールと一体に構成されたリンク７３と、リンク７２の下端に揺動可能に連結されて右方に延びて第２慣性体Ｍ２に揺動可能に連結されるリンク７４とを有している。
【００９３】
さらに、第１慣性体Ｍ１と第２慣性体Ｍ２との間には、リンク機構６０が介装されている。リンク機構６０は、左端が、上述の取付部材Ｍｂに揺動可能に連結されて右方に延びるリンク６１と、このリンク６１に揺動可能に連結されて下方に延びるリンク６２と、このリンク６２の下端に揺動可能に連結されて右方の延びて第２慣性体Ｍ２に揺動可能に連結されたリンク６３とを有している。また、リンク６２の上下方向の中央には、第３慣性体Ｍ３との間にばねＫ３が介装されている。また、上述の第２慣性体Ｍ２は、第１慣性体Ｍ１との間に、ころＭａ等が介装されていて、第１慣性体Ｍ１に対して左右方向に容易に相対移動できるようになっている。
【００９４】
アクチュエータ２０は、取付部材５１を介して第１慣性体Ｍ１の上部（建物の屋上）に固定されて、左右方向に延びるシリンダ２２と、シリンダ２２に沿って左右方向に移動するピストン２１とを有している。シリンダ２２は、取付部材５１とともにベース部Ｂを構成している。ピストン２１は、第３慣性体Ｍ３と一体的に構成されている。第３慣性体Ｍ３の右端は、ばねＫ３を介して、リンク６２に連結されている。
【００９５】
上述構成の制振装置３Ａは、以下のように作用する。
【００９６】
振動源Ａが一方向（図６の右方）に移動すると、第１慣性体Ｍ１が同方向（右方）に移動し、これと一体の取付部材Ｍｂが同方向に移動する。これにより、リンク機構７０のリンク７１，７２，７３を介して、切り換え装置１０のスプールがバルブ本体１２に対して右方に相対移動する。これにより、油圧源３０からの油圧は、油路ｐ１、切り換え装置１０、油路（第１油路）ｐ２を介して、シリンダ２２の第１油室Ｒ１に供給される。また、第２油室Ｒ２の油圧が、油路（第２油路）ｐ３、切り換え装置１０、油路ｐ５，ｐ６を介して、油圧源３０のタンクに排出される。これら、第１油室Ｒ１に対する油圧の供給、及び第２油室Ｒ２からの油圧の排出により、ピストン２１と一体的な第３慣性体Ｍ３が、シリンダ２２に対して一方向（図６中の右方）に付勢される。これにより、ばねＫ３、リンク６２，６３を介して、第２慣性体Ｍ２が一方向（右方）に付勢される。そして、その反作用により、リンク６３，６２，６１、取付部材Ｍｂを介して、第１慣性体Ｍ１が他方向（図６中の左方）に付勢され、矢印ｘ１方向の振動を抑制するが抑制される。
【００９７】
なお、振動源Ａが他方向（図６中の左方）に移動した場合には、上述と同様のメカニズムで、第１慣性体Ｍ１の他方向への振動が抑制される。
【００９８】
このように、本変形例の制振装置３Ａによれば、振動源Ａの振動を電気的に検出するセンサや、その検出結果に基づいて、制振を行う電子制御装置等の精密で脆弱なデバイスを使用することなく、機械的な構成により、第１慣性体Ｍ１の振動を抑制することができる。さらに、本変形例の制振装置３Ａによれば、停電等により電力が供給されない場合であっても、制振装置３Ａは有効に動作し、かつ、制振装置３Ａに万一故障が発生した場合でも、制振装置３Ａは、暴走することなく、いわゆる、フェイルセーフを実現することができる。
【００９９】
さらに、本変形例の制振装置３Ａは、第１慣性体Ｍ１の質量が大きい場合に適用することができ、その効果としては、多少なりとも第１慣性体Ｍ１の振動を軽減するといった使い勝手なる。また、第１慣性体Ｍ１に強風が当たって揺れるような場合でも、同様に制振することが可能である。制振装置３Ａは、例えば、アキュームレータに畜圧しておけば、災害時に停電が発生した場合であっても、圧力が残っている間は動作させることが可能である。通常は小さな動力の油圧源Ａで畜圧しておけばよいので省エネ運転することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 実施形態１の制振装置
２ 実施形態２の制振装置
２Ａ 実施形態２の制振装置３の変形例の制振装置
２Ｂ 実施形態２の制振装置３の他の変形例の制振装置
３ 実施形態３の制振装置
３Ａ 実施形態３の制振装置３の変形例の制振装置
１０ 切り換え装置
１１ スプール
１２ バルブ本体
２０ アクチュエータ
２１ ピストン
２２ シリンダ
３０ 油圧源
４０ リンク機構
６０ リンク機構
７０ リンク機構
Ａ 振動源
Ｂ ベース部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ ダンパ
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ ばね
Ｍ１ 第１慣性体
Ｍ２ 第２慣性体
Ｍ３ 第３慣性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源からの振動の伝達により一方向と他方向に交互に振動する第１慣性体の振動を抑制する制振装置において、
油圧を発生させる油圧源と、
前記油圧源から供給された油圧を、前記第１慣性体の前記一方向と前記他方向の振動に対応して第１油路と第２油路とに切り換えて出力する切り換え装置と、
前記第１慣性体と前記振動源とのうちの一方に連結されたベース部と、前記ベース部に対して前記一方向と前記他方向とに移動可能な第２慣性体とを有するアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記第１油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢して前記第１慣性体に前記他方向の反作用を作用させ、前記第２油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢して前記第１慣性体に前記一方向の反作用を作用させる、
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記第１慣性体と前記第２慣性体とのうちの一方に連結されたシリンダと、他方に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記切り換え装置は、バルブ本体と、前記バルブ本体に対して相対移動して前記油圧源から供給された油圧を前記第１油路と前記第２油路とに切り換えるスプールとを有し、
前記シリンダは、前記ピストンを挟んで一方側に、前記第１油路に接続された第１油室を有し、他方側に前記第２油路に接続された第２油室を有し、前記第１油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢し、前記第２油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢する、
ことを特徴とする請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記切り換え装置は、前記振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい第３慣性体を有し、
前記バルブ本体が前記第３慣性体と一体的に構成されるとともに、前記スプールが前記振動源と一体的に構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【請求項５】
前記切り換え装置は、前記振動源及び前記スプールに連結されて、前記バルブ本体に対して前記スプールを相対移動させるリンク機構を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記第１慣性体に連結されたシリンダと、前記第２慣性体に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有し、
前記第２慣性体は、前記ピストンが別体に構成されるとともに、前記ピストンの移動により前記ピストンと同方向に付勢される、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【請求項１】
振動源からの振動の伝達により一方向と他方向に交互に振動する第１慣性体の振動を抑制する制振装置において、
油圧を発生させる油圧源と、
前記油圧源から供給された油圧を、前記第１慣性体の前記一方向と前記他方向の振動に対応して第１油路と第２油路とに切り換えて出力する切り換え装置と、
前記第１慣性体と前記振動源とのうちの一方に連結されたベース部と、前記ベース部に対して前記一方向と前記他方向とに移動可能な第２慣性体とを有するアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記第１油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢して前記第１慣性体に前記他方向の反作用を作用させ、前記第２油路から供給される油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢して前記第１慣性体に前記一方向の反作用を作用させる、
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記第１慣性体と前記第２慣性体とのうちの一方に連結されたシリンダと、他方に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記切り換え装置は、バルブ本体と、前記バルブ本体に対して相対移動して前記油圧源から供給された油圧を前記第１油路と前記第２油路とに切り換えるスプールとを有し、
前記シリンダは、前記ピストンを挟んで一方側に、前記第１油路に接続された第１油室を有し、他方側に前記第２油路に接続された第２油室を有し、前記第１油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記一方向に付勢し、前記第２油路に供給された油圧により、前記第２慣性体を前記他方向に付勢する、
ことを特徴とする請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記切り換え装置は、前記振動源の振動が伝達されない又は伝達されにくい第３慣性体を有し、
前記バルブ本体が前記第３慣性体と一体的に構成されるとともに、前記スプールが前記振動源と一体的に構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【請求項５】
前記切り換え装置は、前記振動源及び前記スプールに連結されて、前記バルブ本体に対して前記スプールを相対移動させるリンク機構を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記第１慣性体に連結されたシリンダと、前記第２慣性体に連結されて前記シリンダ内を移動するピストンとを有し、
前記第２慣性体は、前記ピストンが別体に構成されるとともに、前記ピストンの移動により前記ピストンと同方向に付勢される、
ことを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７４２３（Ｐ２０１３−７４２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９８７９（Ｐ２０１１−１３９８７９）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５０７３５０５１０）ソルーション株式会社 (2)
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【出願人】（５０１１３８２３１）独立行政法人防災科学技術研究所 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５０７３５０５１０）ソルーション株式会社 (2)
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【出願人】（５０１１３８２３１）独立行政法人防災科学技術研究所 (29)
【Ｆターム（参考）】
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