(57)【要約】【課題】幅広い周波数帯による振動を減衰する振動減衰装置及び電動アクチュエータを提供する。【解決手段】第１支持部４２と第１支持部４２に対向して設けられる第２支持部４４との間に設けられ、電気によって伸縮する振動吸収部３６と、第２支持部４４の振動を計測する計測部３８と、計測部３８により計測された第２支持部４４の振動を打ち消すように、振動吸収部３６を電気制御する制御部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持部と前記第１支持部に対向して設けられる第２支持部との間に設けられ、電気によって伸縮する振動吸収部と、
前記第２支持部の振動を計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記第２支持部の振動を打ち消すように、前記振動吸収部を電気制御する制御部と、を備えることを特徴とする振動減衰装置。
【請求項２】
前記振動吸収部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接続する磁歪部材と、
前記第１支持部と前記第２支持部とが対向する方向を軸方向とする前記磁歪部材の外周に設けられる少なくとも１つのコイルと、を含み、
前記制御部は、前記コイルに流す電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の振動減衰装置。
【請求項３】
前記コイルは、前記軸方向に複数並べて設けられることを特徴とする請求項２に記載の振動減衰装置。
【請求項４】
前記振動吸収部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接続する電歪部材を含み、
前記制御部は、前記電歪部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の振動減衰装置。
【請求項５】
前記電歪部材は、前記第１支持部と前記第２支持部とが対向する方向に複数の電歪部材を積層した積層体であることを特徴とする請求項４に記載の振動減衰装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の振動減衰装置と、
電気により動作する電動部と、を備え、
前記電動部は、
固定側となるハウジングと、
前記ハウジングに対して、固定側の反対側となる可動側に向かう方向である軸方向に移動可能であるシャフトと、
前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記ハウジングに対して前記シャフトを駆動させる駆動部と、を含むことを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項７】
前記駆動部は、
前記ハウジングに接続され、軸周りに回転するネジ軸と、
前記ネジ軸に取り付けられるナットと、
前記ネジ軸の回転を駆動する駆動源と、を含み、
前記シャフトは、前記ナットに固定して設けられ、前記ネジ軸の回転により前記ナットを介して前記軸方向に直線運動することを特徴とする請求項６に記載の電動アクチュエータ。
【請求項８】
前記シャフトは、第１シャフトと、前記第１シャフトに対して軸方向に移動可能な第２シャフトと、を含み、
前記第１支持部は、前記第１シャフトを含み、
前記第２支持部は、前記第２シャフトを含み、
前記振動吸収部は、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の電動アクチュエータ。
【請求項９】
前記シャフトは、第１シャフトと、前記第１シャフトに対して軸方向に移動可能な第２シャフトと、を含み、
前記第１支持部は、前記駆動部を含み、
前記第２支持部は、前記第２シャフトを含み、
前記振動吸収部は、前記駆動部と前記第２シャフトとの間に設けられた、前記第１シャフトを含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の電動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１支持部は、前記ハウジングを含み、
前記第２支持部は、前記駆動部を含み、
前記振動吸収部は、前記ハウジングと前記駆動部との間に設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動減衰装置及び電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータを搭載する装置及び機器の運転及び変形等に伴う振動を減衰することが求められている。特許文献１には、トルクを受けて回転する回転体のトルク変動及びねじり振動を減衰する振動減衰装置の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９２１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の油圧アクチュエータは、駆動源に油圧を使用するため、作動油が振動を減衰させる機能を有している。これに対し、電動アクチュエータは振動減衰装置を持たない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、幅広い周波数帯による振動を減衰する振動減衰装置及び電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の振動減衰装置は、第１支持部と前記第１支持部に対向して設けられる第２支持部との間に設けられ、電気によって伸縮する振動吸収部と、前記第２支持部の振動を計測する計測部と、前記計測部により計測された前記第２支持部の振動を打ち消すように、前記振動吸収部を電気制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、振動吸収部を電気制御することによって、振動吸収部の伸縮の周波数を可変にできるので、幅広い周波数帯による振動を減衰することが可能である。また、リアルタイムで計測した第２支持部の振動の周波数に基づいて、振動吸収部の伸縮の周波数を電気制御するので、より好適に振動を減衰することが可能である。
【０００８】
また、前記振動吸収部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接続する磁歪部材と、前記第１支持部と前記第２支持部とが対向する方向を軸方向とする前記磁歪部材の外周に設けられる少なくとも１つのコイルと、を含み、前記制御部は、前記コイルに流す電流を制御することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、コイルに電流を流し、磁歪部材に磁界を発生させることによって、磁歪部材を伸縮させることができるので、リアルタイムで計測した第２支持部の振動の周波数に基づいて、磁歪部材を伸縮させることができる。これによって、振動を減衰することが可能である。また、磁歪部材は、応答性が高く、対応周波数の範囲が広いため、より幅広い周波数帯による振動を減衰することが可能である。
【００１０】
また、前記コイルは、前記軸方向に複数並べて設けられることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、異なる周波数帯による複合した振動を減衰することが可能である。
【００１２】
また、前記振動吸収部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接続する電歪部材を含み、前記制御部は、前記電歪部材に印加する電圧を制御することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、電歪部材に直接電圧を印加することによって、電歪部材を伸縮させることができるので、リアルタイムで計測した第２支持部の振動の周波数に基づいて、電歪部材に電圧を印加して伸縮させることができる。これによって、振動を減衰することが可能である。また、電歪部材に直接電圧を印加することによって、振動吸収部の伸縮をより好適に制御することができる。
【００１４】
また、前記電歪部材は、前記第１支持部と前記第２支持部とが対向する方向に複数の電歪部材を積層した積層体であることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、電歪部材の伸縮量を拡大することが可能である。
【００１６】
また、本発明の電動アクチュエータは、前記振動減衰装置と、電気により動作する電動部と、を備え、前記電動部は、固定側となるハウジングと、前記ハウジングに対して、固定側の反対側となる可動側に向かう方向である軸方向に移動可能であるシャフトと、前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記ハウジングに対して前記シャフトを駆動させる駆動部と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、振動吸収部を電気制御することによって、振動吸収部の伸縮の周波数を可変にできるので、幅広い周波数帯による電動アクチュエータの振動を減衰することが可能である。また、リアルタイムで計測した第２支持部の振動の周波数に基づいて、振動吸収部の伸縮の周波数を電気制御するので、より好適に電動アクチュエータの振動を減衰することが可能である。
【００１８】
また、前記駆動部は、前記ハウジングに接続され、軸周りに回転するネジ軸と、前記ネジ軸に取り付けられるナットと、前記ネジ軸の回転を駆動する駆動源と、を含み、前記シャフトは、前記ナットに固定して設けられ、前記ネジ軸の回転により前記ナットを介して前記軸方向に直線運動することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、簡素な構成によって、電動アクチュエータの振動を減衰することが可能である。
【００２０】
また、前記シャフトは、第１シャフトと、前記第１シャフトに対して軸方向に移動可能な第２シャフトと、を含み、前記第１支持部は、前記第１シャフトを含み、前記第２支持部は、前記第２シャフトを含み、前記振動吸収部は、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、電動アクチュエータにおいて可動側となるシャフトにおいて振動を減衰できるので、固定側への振動の伝達をより抑制することができる。
【００２２】
また、前記シャフトは、第１シャフトと、前記第１シャフトに対して軸方向に移動可能な第２シャフトと、を含み、前記第１支持部は、前記駆動部を含み、前記第２支持部は、前記第２シャフトを含み、前記振動吸収部は、前記駆動部と前記第２シャフトとの間に設けられた、前記第１シャフトを含むことが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、電動アクチュエータの構造をより単純にすることができる。
【００２４】
また、前記第１支持部は、前記ハウジングを含み、前記第２支持部は、前記駆動部を含み、前記振動吸収部は、前記ハウジングと前記駆動部との間に設けられていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、電動アクチュエータの構造をより単純にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、第１実施形態の振動減衰装置を備える電動アクチュエータを示す模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態の振動減衰装置による加振波形の一例を示すグラフである。
【図３】図３は、第２実施形態の振動減衰装置を備える電動アクチュエータを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る振動減衰装置及び電動アクチュエータの実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、以下の実施形態の説明において、同一構成には同一符号を付し、異なる構成には異なる符号を付すものとする。
【００２８】
以下の各実施形態に示す電動アクチュエータ１、２は、動力に電気を用いたアクチュエータである。電動アクチュエータ１、２は、以下の実施形態において、航空機の機体Ｂと舵面Ｒとの間に設けられる。電動アクチュエータ１、２は、固定側が機体Ｂ側となり、可動側が舵面Ｒ側となる。電動アクチュエータ１、２は、例えば電気モータの回転力を可動側の直線運動に変換することによって伸縮する。以下の実施形態に示す振動減衰装置１０、６０は、電動アクチュエータ１、２にかかる航空機の舵面Ｒのフラッタ及びバズ等の振動を吸収する。
【００２９】
［第１実施形態］
図１及び図２を用いて第１実施形態の電動アクチュエータ１及び振動減衰装置１０を説明する。図１は、第１実施形態の振動減衰装置を備える電動アクチュエータを示す模式図である。図１に示すように、電動アクチュエータ１は、振動減衰装置１０と、電動部１２と、を備える。まず、電動部１２の構成について説明する。電動部１２は、電気により動作する。電動部１２は、駆動部１４と、ハウジング１６と、シャフト１８と、を含む。
【００３０】
駆動部１４は、本実施形態において、駆動源２０と、ネジ軸２２と、ナット２４と、を含む。駆動源２０は、例えば電気モータである。駆動源２０の駆動軸２０ａは、本実施形態において、軸継手２６を介してネジ軸２２の一端に接続される。駆動源２０は、本実施形態において、ハウジング１６の機体Ｂ側に設けられる。ネジ軸２２は、ハウジング１６の内部において、軸方向ＡＤに沿って設けられる。ネジ軸２２は、径方向に設けられた転がり軸受２８を介してハウジング１６と接続される。ネジ軸２２の一端は、本実施形態において、軸継手２６を介して駆動源２０の駆動軸２０ａに接続される。ネジ軸２２は、駆動源２０によって軸周りに回転する。ナット２４は、ネジ軸２２に取り付けられる。ナット２４は、ネジ軸２２の回転により軸方向ＡＤに直線運動する。
【００３１】
ハウジング１６は、電動アクチュエータ１において、固定側（機体Ｂ側）の部材となる。ハウジング１６は、機体Ｂに接続する。ハウジング１６は、駆動源２０と、ネジ軸２２と、ナット２４と、シャフト１８の一部と、を収容する筒形状を含む。
【００３２】
シャフト１８は、電動アクチュエータ１において、可動側（舵面Ｒ側）の部材となる。シャフト１８は、本実施形態において、第１シャフト３２と、第２シャフト３４と、を含む。第１シャフト３２は、第１筒状部３２ａと、第２筒状部３２ｂと、仕切り３２ｃと、を有する。第１筒状部３２ａは、機体Ｂ側の端部から軸方向ＡＤに延びる。第２筒状部３２ｂは、舵面Ｒ側の端部から軸方向ＡＤに延びる。仕切り３２ｃは、第１筒状部３２ａと第２筒状部３２ｂとを軸方向ＡＤに仕切る壁である。ネジ軸２２におけるナット２４より舵面Ｒ側の一部は、第１筒状部３２ａの内部に設けられる。第１シャフト３２の機体Ｂ側の端部は、ナット２４に固定される。第１シャフト３２は、ネジ軸２２の回転によりナット２４を介して軸方向ＡＤに直線運動する。すなわち、第１シャフト３２は、駆動部１４を介してハウジング１６に対して直線運動する。ネジ軸２２は、先端に設けられるストッパ２２ａを有する。ストッパ２２ａは、第１シャフト３２のハウジング１６に対する最大移動量を制限する。具体的には、ストッパ２２ａが仕切り３２ｃに当接することよって、第１シャフト３２は、機体Ｂ側への移動を規制される。ハウジング１６の舵面Ｒ側の端部と第１シャフト３２の周面とは、シール３０によって閉塞される。シール３０は、ハウジング１６内への塵埃等の侵入を抑制する往復動用のシールである。シール３０は、例えばダストシールである。第２シャフト３４は、第１シャフト３２の舵面Ｒ側に設けられる。第２シャフト３４は、第２筒状部３２ｂの内部に設けられる柱形状を含む。第２シャフト３４は、第１シャフト３２に対して軸方向ＡＤに移動可能である。第２シャフト３４は、舵面Ｒに接続される。
【００３３】
次に、振動減衰装置１０について説明する。振動減衰装置１０は、振動吸収部３６と、計測部３８と、制御部４０と、を含む。
【００３４】
振動吸収部３６は、第１支持部４２と第２支持部４４との間に設けられる。第２支持部４４は、第１支持部４２に対向して設けられる。第１支持部４２は、本実施形態において、第１シャフト３２を含む。第２支持部４４は、本実施形態において、第２シャフト３４を含む。振動吸収部３６は、本実施形態において、第１シャフト３２と第２シャフト３４との間に設けられる。振動吸収部３６は、電気によって伸縮する。
【００３５】
振動吸収部３６は、本実施形態において、磁歪部材４６と、３つのコイル４８と、を含む。磁歪部材４６は、第１支持部４２と第２支持部４４と軸方向ＡＤに接続する。第１支持部４２と第２支持部４４とは、軸方向ＡＤに対向する。磁歪部材４６は、磁性材料によって設けられる柱形状の部材である。磁性材料は、例えば鉄である。磁歪部材４６は、磁性を持って磁化することによって、軸方向ＡＤに伸縮する。磁歪部材４６の軸方向ＡＤの変位量は、例えば長さの１％程度である。磁歪部材４６の応答性は、１０〜１００ｋＨｚオーダーである。磁歪部材４６は、本実施形態において、第１シャフト３２の第２筒状部３２ｂの内部に設けられる。磁歪部材４６は、本実施形態において、機体Ｂ側の端部で第１シャフト３２の仕切り３２ｃに接続される。磁歪部材４６は、本実施形態において、舵面Ｒ側の端部において、第２シャフト３４の機体Ｂ側の端部に接続される。磁歪部材４６は、第１シャフト３２及び第２シャフト３４と、例えば溶接によって接合される。コイル４８は、磁歪部材４６の径方向に対向して設けられる。コイル４８は、本実施形態において、第１シャフト３２の第２筒状部３２ｂの外周に設けられる。コイル４８は、本実施形態において、３つ設けられるが、少なくとも１つ設けられれば良く、好ましくは２つ以上設けられる。複数のコイル４８は、軸方向ＡＤに並べて設けられる。振動吸収部３６は、コイル４８に電流が流れることによって、コイル４８の内側において、軸方向ＡＤに平行な磁界が発生する。磁歪部材４６は、コイル４８によって発生した軸方向ＡＤに平行な磁界によって磁化して軸方向ＡＤに伸縮する。
【００３６】
計測部３８は、第２支持部４４の振動を計測する。計測部３８は、本実施形態において、第２シャフト３４の振動を計測する。計測部３８は、センサ５０と、計測装置５２と、を含む。センサ５０は、本実施形態において、歪みゲージである。センサ５０は、第２シャフト３４の周面に設けられる。センサ５０は、第２シャフト３４の歪みによって得られる信号を、計測装置５２に出力する。計測装置５２は、センサ５０から入力される信号に基づいて、第２シャフト３４の歪みの変化を計測する。計測装置５２は、第２シャフト３４の歪みの変化によって、第２シャフト３４の振動を計測する。計測装置５２は、電動アクチュエータ１の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。本実施形態において、センサ５０は、歪みゲージであるが、第２シャフト３４の振動を計測するものであれば、どのようなものであってもよく、例えば、変位及び荷重を計測してもよい。
【００３７】
制御部４０は、解析部５４と、加振部５６と、を含む。制御部４０は、電動アクチュエータ１の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。例えば、解析部５４を、制御部４０とは別の制御装置に設けてもよい。制御部４０は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の集積回路を含む。解析部５４は、計測部３８により計測された第２シャフト３４の振動のデータを取得する。制御部４０は、解析部５４に、第２シャフト３４の振動のデータから周波数をリアルタイムで解析させ、第２シャフト３４の振動を打ち消す加振周波数を算出させる。制御部４０は、コイル４８に流す電流を制御する。制御部４０は、加振部５６に、解析部５４が算出した加振周波数の電流をコイル４８に流させる。コイル４８の内側の磁界が周波数に合わせて変化することによって、磁歪部材４６は、周波数に合わせて軸方向ＡＤに伸縮を繰り返し、第２シャフト３４の振動を打ち消す。すなわち、制御部４０は、計測部３８により計測された第２シャフト３４の振動を打ち消すように、振動吸収部３６を電気制御する。これにより、振動減衰装置１０は、電動アクチュエータ１の舵面Ｒ側にかかる振動を減衰する。
【００３８】
本実施形態において、制御部４０は、加振部５６に、３つのコイル４８に対してそれぞれ異なる周波数の電流を流させることができる。図２は、第１実施形態の振動減衰装置による加振波形の一例を示すグラフである。図２に示すように、例えばコイル１つに所定の周波数及び振幅の電流を流す場合、振動の波形は正弦波となる。コイル２つのそれぞれ異なる周波数及び振幅の電流を流す場合、振動の波形は合成波となる。振動減衰装置１０は、コイル４８を複数設けることによって、周波数及び振幅の異なる波形が合成された波形による加振を磁歪部材４６に対して行うことができる。すなわち、磁歪部材４６は、周波数及び振幅の異なる波形が合成された波形による変位量によって、軸方向ＡＤに伸縮する。これにより、振動減衰装置１０は、異なる周波数帯による複合した振動を減衰することが可能である。
【００３９】
以上のように、第１実施形態の振動減衰装置１０及び電動アクチュエータ１によれば、振動吸収部３６を電気制御することによって、振動吸収部３６の伸縮の周波数を可変にできるので、幅広い周波数帯による振動を減衰することが可能である。また、リアルタイムで計測した第２シャフト３４（第２支持部４４）の振動の周波数に基づいて、振動吸収部３６の伸縮の周波数を電気制御するので、より好適に振動を減衰することが可能である。
【００４０】
また、第１実施形態の振動減衰装置１０及び電動アクチュエータ１は、振動吸収部３６が、第１シャフト３２（第１支持部４２）と第２シャフト３４（第２支持部４４）とを接続する磁歪部材４６と、第１シャフト３２と第２シャフト３４とが対向する方向を軸方向ＡＤとする磁歪部材４６の外周に設けられる少なくとも１つのコイル４８と、を含み、制御部４０が、コイル４８に流す電流を制御する。コイル４８に電流を流し、磁歪部材４６に磁界を発生させることによって、磁歪部材４６を伸縮させることができるので、リアルタイムで計測した第２シャフト３４の振動の周波数に基づいて、磁歪部材４６を伸縮させることができる。これによって、振動を減衰することが可能である。また、磁歪部材４６は、応答性が高く、対応周波数の範囲が広いため、より幅広い周波数帯による振動を減衰することが可能である。
【００４１】
また、コイル４８が、軸方向ＡＤに複数並べて設けられることによって、異なる周波数帯による複合した振動を減衰することが可能である。
【００４２】
また、駆動部１４が、ハウジング１６に接続され、軸周りに回転するネジ軸２２と、ネジ軸２２に取り付けられるナット２４と、ネジ軸２２の回転を駆動する駆動源２０と、を含み、シャフト１８が、ナット２４に固定して設けられ、ネジ軸２２の回転によりナット２４を介して軸方向ＡＤに直線運動するので、簡素な構成によって、電動アクチュエータ１の振動を減衰することが可能である。
【００４３】
また、シャフト１８が、第１シャフト３２と、第１シャフト３２に対して軸方向ＡＤに移動可能な第２シャフト３４と、を含み、第１支持部４２が、第１シャフト３２を含み、第２支持部４４が、第２シャフト３４を含み、振動吸収部３６が、第１シャフト３２と第２シャフト３４との間に設けられるので、電動アクチュエータ１において可動側となるシャフト１８において振動を減衰できる。これにより、固定側への振動の伝達をより抑制することができる。
【００４４】
本実施形態において、振動吸収部３６は、第１シャフト３２と第２シャフト３４との間に設けられるが、振動吸収部３６は第１シャフト３２を含んでもよい。すなわち、第１シャフト３２の少なくとも一部を磁性材料によって設け、第１シャフト３２の径方向に対向するようにハウジング１６の外周にコイル４８を設けてもよい。第１シャフト３２を振動吸収部３６とする場合、第１支持部４２は、駆動部１４を含み、第２支持部４４は、第２シャフト３４を含む。第１シャフト３２は、本実施形態と同様に、駆動部１４と第２シャフト３４との間に設けられる。
【００４５】
第１支持部４２が、駆動部１４を含み、第２支持部４４が、第２シャフト３４を含み、振動吸収部３６が、駆動部１４と第２シャフト３４との間に設けられた、第１シャフト３２を含むことによって、電動アクチュエータ１の構造をより単純にすることができる。
【００４６】
振動吸収部３６は、ハウジング１６と駆動部１４との間に設けられてもよい。振動吸収部３６がハウジング１６と駆動部１４との間に設けられる場合、第１支持部４２は、ハウジング１６を含み、第２支持部４４は、駆動部１４を含む。
【００４７】
第１支持部４２が、ハウジング１６を含み、第２支持部４４は、駆動部１４を含み、振動吸収部３６が、ハウジング１６と駆動部１４との間に設けられていることによって、電動アクチュエータ１の構造をより単純にすることができる。
【００４８】
振動吸収部３６は、複数設けられてもよい。また、１つの振動吸収部３６において、磁歪部材４６は、複数設けられてもよい。磁歪部材４６を複数設ける場合、全ての磁歪部材４６は、軸方向ＡＤに直列に配置される。
【００４９】
［第２実施形態］
図３を用いて第２実施形態の電動アクチュエータ２及び振動減衰装置６０を説明する。
電動アクチュエータ２は、第１実施形態の電動アクチュエータ１と比較して、シャフト１８の構成と、振動減衰装置１０の代わりに振動減衰装置６０を備える点とにおいて異なり、その他の構成は第１実施形態と同様である。第２実施形態の電動アクチュエータ２において、第１実施形態の電動アクチュエータ１と同一の構成については同一の参照符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００５０】
第２実施形態の電動アクチュエータ２において、シャフト１８は、第１シャフト３２及び第２シャフト３４の代わりに第１シャフト６２及び第２シャフト６４を含む。第１シャフト６２は、第１筒状部６２ａと、第２筒状部６２ｂと、仕切り６２ｃと、を有する。第１筒状部６２ａは、機体Ｂ側の端部から軸方向ＡＤに延びる。第２筒状部６２ｂは、第１筒状部６２ａの舵面Ｒ側に設けられる。仕切り６２ｃは、第１筒状部６２ａと第２筒状部６２ｂとを軸方向ＡＤに仕切る壁である。ネジ軸２２におけるナット２４より舵面Ｒ側の一部は、第１筒状部６２ａの内部に設けられる。第１シャフト６２の機体Ｂ側の端部は、ナット２４に固定される。ネジ軸２２の先端に設けられるストッパ２２ａは、第１シャフト６２のハウジング１６に対する最大移動量を制限する。具体的には、ストッパ２２ａが仕切り６２ｃに当接することよって、第１シャフト６２は、機体Ｂ側への移動を規制される。ハウジング１６の舵面Ｒ側の端部と第１シャフト６２の周面とは、シール３０によって閉塞される。第２シャフト６４は、第１シャフト６２の舵面Ｒ側に設けられる。第２シャフト６４は、第２筒状部６２ｂの内部に設けられる柱形状と、フランジ部６４ａと、を含む。フランジ部６４ａは、第２筒状部６２ｂの内部を機体Ｂ側と舵面Ｒ側とに分割する。第２シャフト３４は、第１シャフト３２に対して軸方向ＡＤに移動可能である。第２シャフト３４は、舵面Ｒに接続される。
【００５１】
振動減衰装置６０は、第１実施形態の振動吸収部３６の代わりに振動吸収部６６を含む。振動吸収部６６は、第１支持部４２と第２支持部４４との間に設けられる。第１支持部４２は、本実施形態において、第１シャフト６２を含む。第２支持部４４は、本実施形態において、第２シャフト６４を含む。振動吸収部６６は、本実施形態において、第１シャフト６２と第２シャフト６４との間に設けられる。振動吸収部３６は、電気によって伸縮する。
【００５２】
振動吸収部６６は、本実施形態において、電歪部材６８を含む。電歪部材６８は、第１支持部４２と第２支持部４４とを接続する。電歪部材６８は、圧電素子によって設けられる環形状の部材である。圧電素子は、例えばセラミックである。電歪部材６８は、電界を印加することによって、軸方向ＡＤに伸縮する。電歪部材６８は、本実施形態において、軸方向ＡＤに複数の電歪部材６８を積層した第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂを含む。第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂは、第１シャフト６２の第２筒状部６２ｂの内側に設けられる。第１積層体６８ａは、機体Ｂ側の端部で第１シャフト６２に接続される。第１積層体６８ａは、舵面Ｒ側の端部で第２シャフト６４のフランジ部６４ａに接続される。第２積層体６８ｂは、機体Ｂ側の端部で第２シャフト６４のフランジ部６４ａに接続される。第２積層体６８ｂは、舵面Ｒ側の端部で第１シャフト６２に接続される。第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂと、第１シャフト６２及び第２シャフト６４とは、例えば接着剤によって接合される。
【００５３】
このような振動減衰装置６０において、制御部４０は、電歪部材６８に印加する電圧を制御する。制御部４０は、計測部３８が計測した第２シャフト６４の振動に基づいて、解析部５４が算出した加振周波数の電圧を、加振部５６によって電歪部材６８に印加させる。制御部４０は、加振部５６に、第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂに対してそれぞれ異なる周波数の電圧を印加させることができる。電歪部材６８の電界が周波数に合わせて変化することによって、電歪部材６８は、周波数に合わせて軸方向ＡＤに伸縮を繰り返す。この際、制御部４０は、第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂのそれぞれの軸方向ＡＤの変位が正負対称になるよう制御する。これにより、第２シャフト６４のフランジ部６４ａが軸方向ＡＤに移動を繰り返し、第２シャフト６４の振動を打ち消す。すなわち、制御部４０は、計測部３８により計測された第２シャフト６４の振動を打ち消すように、振動吸収部６６を電気制御する。これにより、振動減衰装置６０は、電動アクチュエータ２の舵面Ｒ側にかかる振動を減衰する。
【００５４】
以上のように、第２実施形態の振動減衰装置６０及び電動アクチュエータ２は、振動吸収部６６が、第１シャフト６２（第１支持部４２）と第２シャフト６４（第２支持部４４）とを接続する電歪部材６８を含み、制御部４０が、電歪部材６８に印加する電圧を制御する。電歪部材６８に直接電圧を印加することによって、電歪部材６８を伸縮させることができるので、リアルタイムで計測した第２シャフト６４の振動の周波数に基づいて、電歪部材６８に電圧を印加して伸縮させることができる。これによって、振動を減衰することが可能である。また、電歪部材６８に直接電圧を印加することによって、振動吸収部６６の伸縮をより好適に制御することができる。
【００５５】
また、電歪部材６８が、第１シャフト６２（第１支持部４２）と第２シャフト６４（第２支持部４４）とが対向する方向（軸方向ＡＤ）に複数の電歪部材６８を積層した積層体（第１積層体６８ａ及び第２積層体６８ｂ）であることによって、電歪部材６８の伸縮量を拡大することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２  電動アクチュエータ
１０、６０  振動減衰装置
１２  電動部
１４  駆動部
１６  ハウジング
１８  シャフト
２０  駆動源
２０ａ  駆動軸
２２  ネジ軸
２２ａ  ストッパ
２４  ナット
２６  軸継手
２８  転がり軸受
３０  シール
３２、６２  第１シャフト
３２ａ、６２ａ  第１筒状部
３２ｂ、６２ｂ  第２筒状部
３２ｃ、６２ｃ  仕切り
３４、６４  第２シャフト
６４ａ  フランジ部
３６、６６  振動吸収部
３８  計測部
４０  制御部
４２  第１支持部
４４  第２支持部
４６  磁歪部材
４８  コイル
５０  センサ
５２  計測装置
５４  解析部
５６  加振部
６８  電歪部材
６８ａ  第１積層体
６８ｂ  第２積層体
Ｂ  機体
Ｒ  舵面
ＡＤ  軸方向
【図１】
2020045929.tif 000003
【図２】
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【図３】
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