(57)【要約】【課題】構造物へ伝達する特定の周波数の振動を抑制すること。【解決手段】この振動伝達抑制装置１は、構造物１３に取り付けられて前記構造物１３を支持する。振動伝達抑制装置１は、シリンダ２と、シリンダ２内に配置されるピストン３とを備える。ピストン３とシリンダ２とで囲まれる空間は、流体室２Ｉであり、内部に空気が充填されている。ピストン３は、この空気が発生する圧力により、構造物１３を支持する。流体室２Ｉには、流体室２Ｉを外部と連通する流体通路７が接続されている。また、流体通路７には、開閉弁８Ｖが設けられている。開閉弁８Ｖは、構造物１３へ伝達したくない振動の周波数で開閉され、流体室２Ｉ内の空気を外部へ放出する。【選択図】        図１
2008082382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に取り付けられて前記構造物を支持するものであって、
内部に流体が充填され、かつ振動源と、前記構造物との間に設けられる流体室と、
前記流体室の内部と前記流体室の外部との間を連通する流体経路に設けられ、かつ特定の周波数に対応した所定の周波数で、前記流体経路を開閉する流体経路開閉手段と、
を含むことを特徴とする振動伝達抑制装置。
【請求項２】
流体が充填される流体室と、
前記流体室に対して相対的に往復運動することにより、振動源からの振動を前記流体室へ入力する振動入力手段を備え、
流体経路開閉手段は、前記入力手段が前記流体室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、前記流体経路を開閉することを特徴とする請求項１に記載の振動伝達抑制装置。
【請求項３】
前記流体室は、第１流体室と第２流体室とで構成されるとともに、前記入力手段は前記第１流体室と前記第２流体室との間に配置され、かつ、前記流体経路は前記第１流体室と前記第２流体室とを接続する通路であることを特徴とする請求項２に記載の振動伝達抑制装置。
【請求項４】
前記構造物に、前記構造物の振動を検出する周波数検出手段を取り付け、
前記流体経路開閉手段は、前記周波数検出手段で検出された前記構造物の振動に基づいて決定した所定の周波数で、前記流体経路を開閉することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動伝達抑制装置。
【請求項５】
前記流体は、気体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動伝達抑制装置。
【請求項６】
前記流体は、液体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動伝達抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物へ伝達される特定の周波数の振動を抑制する振動伝達抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動や衝撃を伝えたくない構造物（例えば、工作機械や精密印刷機、あるいは建築物等）や、構造物からの振動を他に伝えたくない場合には、ゴムのような防振手段を介して構造物を支持する。例えば、特許文献１、２には、免震装置に用いるゴムを積層させて構成したゴム支承が開示されている。また、特許文献３には、精密機器を支持する空気ばねを用いた除振装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２００１５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２００１５９号公報
【特許文献３】特開２００４−３４７１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ゴムや空気ばねによる防振は、特定の周波数の振動を選択的に遮断することが難しいため、伝達させたくない振動も構造物等に伝えてしまうおそれがあり、振動の伝達抑制という点では改善の余地がある。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、支持対象の構造物に対する特定周波数の振動伝達、あるいは前記構造物が発生する特定周波数の振動伝達を抑制できる振動伝達抑制装置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】
【０００５】
上述の目的を達成するために、この発明に係る振動伝達抑制装置は、構造物に取り付けられて前記構造物を支持するものであって、内部に流体が充填され、かつ振動源と、前記構造物との間に設けられる流体室と、前記流体室の内部と前記流体室の外部との間を連通する流体経路に設けられ、かつ特定の周波数に対応した所定の周波数で、前記流体経路を開閉する流体経路開閉手段と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この振動伝達抑制装置は、内部に流体が充填され、かつ振動源と、振動を伝達したくない構造物との間に設けられる流体室と、前記流体室の内部と前記流体室の外部との間を連通する流体経路に、特定の周波数に対応した所定の周波数で前記流体経路を開閉する流体経路開閉手段を設ける。そして、流体室へ振動が入力されたときに、流体経路開閉手段が作動して、流体経路を所定の周波数で開閉する。これにより、流体室の流体は、前記所定の周波数で、断続的に流体室の外部へ放出される。
【０００７】
このような構成により、この振動伝達抑制装置は、前記所定の周波数に対するゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインがおよそ１．０に近い周波数フィルタとして機能する。すなわち、前記所定の周波数の振動は、振動伝達抑制装置によって遮断され、この振動伝達抑制装置によって支持される構造物に対してはほとんど伝達されない。これによって、支持対象の構造物に対する特定周波数の振動伝達、あるいは前記構造物が発生する特定周波数の振動伝達を抑制できる。
【０００８】
次の本発明に係る振動伝達抑制装置のように、前記振動伝達抑制装置において、流体が充填される流体室と、前記流体室に対して相対的に往復運動することにより、振動源からの振動を前記流体室へ入力する振動入力手段を備え、流体経路開閉手段は、前記入力手段が前記流体室に対して相対的に往復運動する際の周波数に応じた所定の周波数で、前記流体経路を開閉してもよい。
【０００９】
次の本発明に係る振動伝達抑制装置のように、前記振動伝達抑制装置において、前記流体室は、第１流体室と第２流体室とで構成されるとともに、前記入力手段は前記第１流体室と前記第２流体室との間に配置され、かつ、前記流体経路は前記第１流体室と前記第２流体室とを接続する通路としてもよい。
【００１０】
次の本発明に係る振動伝達抑制装置のように、前記振動伝達抑制装置において、前記構造物に、前記構造物の振動を検出する周波数検出手段を取り付け、前記流体経路開閉手段は、前記周波数検出手段で検出された前記構造物の振動に基づいて決定した所定の周波数で、前記流体経路を開閉するようにしてもよい。
【００１１】
次の本発明に係る振動伝達抑制装置のように、前記振動伝達抑制装置において、前記流体は、気体とすることが好ましい。
【００１２】
次の本発明に係る振動伝達抑制装置のように、前記振動伝達抑制装置において、前記流体は、水や油等の液体とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る振動伝達抑制装置は、支持対象の構造物に対する特定周波数の振動伝達、あるいは前記構造物が発生する特定周波数の振動伝達を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。本発明の効果は、流体に気体を用いても、液体を用いても同様に得られるが、大気中へ放出できる点で流体に気体を用いることが好ましい。
【００１５】
この実施形態は、内部に流体が充填され、かつ振動源と、振動を伝達したくない構造物との間に設けられる流体室と、前記流体室の内部と前記流体室の外部との間を連通する流体経路に、所定の周波数で前記流体経路を開閉する流体経路開閉手段を設ける点に特徴がある。すなわち、この実施形態は、空気や窒素、あるいは水や油等の流体が充填されて荷重を支持するための流体室に接続される流体経路を周期的に開閉して、前記流体室内に充填し流体の一部を外部（大気中）、又は別の流体室に解放する。これによって、前記気体経路を開閉する周波数と同じ周期の外力に対して、前記流体室のばね剛性が低下する特性を利用することにより、固有振動数が変化した場合でも、支持対象構造物に対する、あるいは支持対象構造物からの振動伝達の抑制効果を発揮させる点に特徴がある。ここで、「解放」とは、流体室が単一である場合には、流体室内の気体が流体室外へ放出されることをいい、２流体室である場合には、入力手段（例えばピストン）で区分けされた高圧側の流体室の気体が低圧側の流体室へ移動することをいう。
【００１６】
図１は、この実施形態に係る振動伝達抑制装置の考え方を示す概念図である。この実施形態に係る振動伝達抑制装置１は、シリンダ２と、シリンダ２の内部を往復運動可能なようにシリンダ２へ取り付けられるピストン３と、ピストン３とシリンダ２とで仕切られる空間と外部とを連通する流体経路（流体出口２Ｈ及び流体通路７）と、前記流体経路を所定の周波数で開閉する流体経路開閉手段８とを備える。ピストン３とシリンダ２とで仕切られる空間は、流体室２Ｉとなり、流体（圧縮性の流体である気体や非圧縮性の流体である液体、あるいは気体と液体とを混合した流体）Ｆｌが充填される。この実施形態では、流体室２Ｉ内には、流体Ｆｌとして空気が充填されている。この空気は、所定の圧力に加圧されている。また、シリンダ２とピストン３との間には、流体室２Ｉの気密を保持するために、シール部材が設けられる。なお、流体室２Ｉを、例えばゴムのような弾性体で構成してもよい。
【００１７】
この実施形態において、シリンダ２は、振動伝達抑制装置１の支持部（例えば床）Ｂに配置される。すなわち、シリンダ２は振動入力手段であって、流体室２Ｉに対して相対的に往復運動することにより、振動源からの振動を流体室２Ｉへ入力する。なお、振動源からの振動を流体室２Ｉへ入力する振動入力手段は、ピストン３であってもよい。このように、この実施形態に係る振動伝達抑制装置１においては、振動入力手段は相対的なものである。
【００１８】
ピストン３には、連結部材１２を介して、構造物１３を支持する構造物支持部材１１が取り付けられる。これによって、構造物１３は、流体室２Ｉ内に充填された流体Ｆｌにより支持される。この実施形態において、流体室２Ｉ内に充填される流体Ｆｌは空気であるため、この実施形態に係る振動伝達抑制装置１は、気体ばねとして機能する。
【００１９】
なお、シリンダ２内（すなわち流体室２Ｉ内）においてピストン３と対向する部分には、衝撃吸収部材１０が設けられる。衝撃吸収部材１０は、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌが抜け切った場合に、ピストン３がシリンダ２に衝突する際の衝撃を和らげる。衝撃吸収部材１０は、例えば、ゴムやエラストマ等の弾性体により構成される。
【００２０】
シリンダ２には、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌを流体室２Ｉの外部へ放出するための流体出口２Ｈが設けられる。流体出口２Ｈには、流体通路７が接続されており、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌは、流体出口２Ｈ及び流体通路７で構成される流体経路を通って、流体室２Ｉの外部へ放出されることになる。流体通路７には、流体通路開閉手段８が設けられており、特定の条件を満たす場合には、流体通路７、すなわち流体経路を所定の周波数で開閉する。これによって、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌは、所定の周波数で流体室２Ｉの外部へ放出される。
【００２１】
流体通路開閉手段８は、開閉弁８Ｖと、開閉弁８Ｖを開閉するアクチュエータ（例えば、ソレノイドや圧電素子や超音波モータ）８Ａとを含んで構成される。アクチュエータ８Ａによって開閉弁８Ｖが閉じられると、流体通路７は閉じられて、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌは、流体室２Ｉ内に閉じ込められる。一方、アクチュエータ８Ａによって開閉弁８Ｖが開くと、流体通路７、すなわち流体経路が連通し、流体室２Ｉ内の流体は、流体経路を通って流体室２Ｉの外部へ放出される。
【００２２】
振動伝達抑制装置１に支持される構造物１３への、支持部Ｂからの振動を抑制するためには、伝達を抑制したい振動の周波数（あるいは当該周波数の整数倍又は整数分の１倍した周波数）ｆ0で、開閉弁８Ｖを開閉する。これによって、伝達を抑制したい振動に対する振動伝達抑制装置１のばね剛性は、それ以外の振動に対するばね剛性よりも小さくなる。その結果、この実施形態に係る振動伝達抑制装置１は、伝達を抑制したい振動の周波数ｆ0における伝達率が小さくなるので、支持部Ｂから入力される、構造物１３に対する伝達を抑制したい振動の伝達を抑えることができる。そして、振動伝達抑制装置１は、伝達を抑制したい振動の周波数ｆ0以外の振動が、伝達を抑制したい振動の周波数ｆ0に比べると大きい伝達率のままで、構造物１３の荷重を支持することになる。これは、静止荷重（振動周波数が０に相当する）の支持には極めて重要な特性である。
【００２３】
上記説明においては、支持部Ｂから構造物１３への振動伝達を抑制したが、構造物１３から支持部Ｂへの振動伝達を抑制することもできる。例えば、構造物１３が電動機を備えており、この電動機の偏心に起因する一定の周波数の振動が常に発生するような場合には、前記電動機の偏心に起因する振動の周波数で、振動伝達抑制装置１の開閉弁８Ｖを開閉する。これによって、振動伝達抑制装置１は、支持部Ｂへ伝達される構造物１３の振動を抑制できる。
【００２４】
（第１変形例）
図２は、この実施形態の第１変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。この変形例に係る振動伝達抑制装置１ａは、この実施形態に係る振動伝達抑制装置１（図１）とほぼ同様の構成であるが、流体室２Ｉに充填する流体Ｆｌを、非圧縮性の流体（例えば油）とした点が異なる。この振動伝達抑制装置１ａでは、流体室２Ｉに非圧縮性の流体（以下単に流体という）Ｆｌが充填されているので、構造物１３をより確実に支持することができる。
【００２５】
ただし、構造物１３に対する振動の伝達、あるいは構造物１３からの振動の伝達を抑制するために開閉弁８Ｖを開閉すると、開閉弁８Ｖを閉じたときに、流体経路（流体出口２Ｈ及び流体通路７）及び流体室２Ｉ内部に充填されている流体Ｆｌの圧力が急激に上昇して、装置を破壊したりピストン３を介して構造物１３へ衝撃を与えたりするおそれがある。これを抑制するため、流体室２Ｉに設けられる連通孔２Ｃとバッファータンク１５とを連結管１４で接続し、バッファータンク内の気体Ｇによって、開閉弁８Ｖの開閉時に発生する流体Ｆｌの圧力変化を吸収する。これによって、構造物１３に対する振動の伝達、あるいは構造物１３からの振動の伝達を抑制しつつ、流体Ｆｌの圧力上昇に起因する衝撃の発生を抑制できる。
【００２６】
（第２変形例）
図３は、この実施形態の第２変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｂは、この実施形態に係る振動伝達抑制装置１（図１）とほぼ同様の構成であるが、流体室２Ｉから流出した流体Ｆｌを補う流体補充手段を備える点が異なる。この振動伝達抑制装置１ｂでは、開閉弁８Ｖを開閉した際に流体室２Ｉから外部へ放出された流体Ｆｌを補充するので、流体室２Ｉに充填される流体Ｆｌの量を維持することができるので、安定して振動伝達の抑制作用を発揮することができる。また、この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｂは、流体室２Ｉから外部へ放出された流体Ｆｌを補充するので、上記振動伝達抑制装置１（図１）と比較して、動作時間を長くできる。
【００２７】
この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｂの流体補充手段は、流体タンク１７、流体供給管１６、流体供給弁１８、流体供給制御装置４０から構成される。図３に示すように、流体室２Ｉに設けられる連通孔２Ｃと流体タンク１７とが流体供給管１６で接続される。また、流体供給管１６（すなわち、流体タンク１７と流体室２Ｉとの間）には、流体供給弁１８が取り付けられる。流体供給弁１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）やメモリ等によって構成される流体供給制御装置４０により開閉が制御される。なお、流体供給弁１８は、通常は閉じている。
【００２８】
流体供給制御装置４０は、振動伝達抑制装置１ｂの構造物支持部材１１の位置を検出する位置センサ５０から構造物支持部材１１の位置を取得する。そして、流体室２Ｉ内の流体Ｆｌが減少して構造物支持部材１１の位置が規定の位置よりも低下した場合には、流体供給制御装置４０が流体供給弁１８を開き、流体タンク１７から流体室２Ｉへ流体を補充する。
【００２９】
この変形例では、開閉弁８Ｖを開閉することにより流体室２Ｉから外部へ流体Ｆｌを放出するが、外部へ放出する代わりに、流体Ｆｌを流体タンク１７へ戻してもよい。このようにすれば、流体タンク１７内に充填されている流体Ｆｌの減少はほぼ抑えられるので、流体タンク１７内への流体Ｆｌの補充手段が不要になり、また、流体タンク１７内へ流体Ｆｌを補充する手間も低減できる。なお、第２変形例で開示した、流体補充手段は、上記第１変形例に係る振動伝達抑制装置１ａに対しても適用できる。
【００３０】
（第３変形例）
図４は、この実施形態の第３変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｃは、この実施形態の第２変形例に係る振動伝達抑制装置１ｂ（図３）とほぼ同様の構成であるが、振動検出手段により検出した振動に基づき、流体経路開閉手段８の開閉弁８Ｖを開閉する点が異なる。なお、流体タンク１７、流体供給管１６、流体供給弁１８、流体供給制御装置４０から構成される流体補充手段は備えていなくてもよい。
【００３１】
この変形例に係る振動抑制装置１ｃは、構造物支持部材１１に振動検出センサ（例えば加速度計）５１を取り付けて、構造物支持部材１１の振動を検出する。そして、ＣＰＵやメモリ等によって構成される振動伝達抑制制御装置４１は、振動抑制装置１ｃで伝達を抑制する振動の周波数を、振動検出センサ５１から取得した構造物支持部材１１の振動に基づいて決定する。
【００３２】
例えば、構造物支持部材１１の振動成分のうち、最も振動エネルギの大きい振動成分の周波数を、振動抑制装置１ｃで伝達を抑制する振動の周波数とする。この変形例に係る振動抑制装置１ｃによれば、構造物支持部材１１で支持する構造物１３の種類や、構造物１３が発生する振動の周波数が変化した場合等でも、それに応じて振動抑制装置１ｃで振動の伝達を抑制することができる。なお、第３変形例で開示した流体補充手段は、上記第１変形例に係る振動伝達抑制装置１ａに対しても適用できる。
【００３３】
（第４変形例）
図５は、この実施形態の第４変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄは、シリンダ２内の流体室２Ｉを、ピストン３で仕切られる第１流体室２ＩＡ、第２流体室２ＩＢで構成し、第１流体室２ＩＡと第２流体室２ＩＢとを、流体通路７で接続するとともに、流体通路７に流体経路開閉手段８を備える。また、シリンダ２と構造物支持部材１１との間には、構造物支持部材１１を支持する支持手段として、気体ばね６が設けられる。なお、この実施形態において、第１流体室２ＩＡ及び第２流体室２ＩＢに充填される流体は、気体（空気）であり、気体ばね６に充填される気体（空気）と同一である。なお、第１流体室２ＩＡ及び第２流体室２ＩＢを、例えばゴムのような弾性体で構成してもよい。
【００３４】
ピストン３とシリンダ２との間には、第１流体室２ＩＡと第２流体室２ＩＢとの気密を保持するため、シール９Ａが取り付けられる。また、ピストン３と構造物支持部材１１とを連結する連結部材１２は、シリンダ２の構造物支持部材１１側を貫通するため、連結部材１２とシリンダ２との間には、第１流体室２ＩＡの気密を保持するためのシール９Ｂが取り付けられる。
【００３５】
この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄは、第１流体室２ＩＡと第２流体室２ＩＢとで気体ばねを構成する。この気体ばねは、伝達を抑制したい振動の周波数で開閉弁８Ｖを開閉することにより、振動伝達抑制装置１ｄが、前記周波数の振動の伝達を抑制するという機能を発揮させる。そして、この振動伝達抑制装置１ｄは、気体ばね６内の圧力と、第２流体室２ＩＢ内の圧力とによる荷重支持力から、第１流体室２ＩＡ内の圧力による力を差し引いた力で、構造物１３や構造物支持部材１１の質量を支持している。この力学的な構成を時間的に変化させることにより、振動伝達抑制装置１ｄに周波数選択性を与えることが可能になる。
【００３６】
この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄにより、振動伝達を抑制する場合は、上述したように、伝達を抑制したい振動の周波数で開閉弁８Ｖを開閉する。このとき、第１流体室２ＩＡと第２流体室２ＩＢとの間で流体Ｆｌが出入りするので、第１流体室２ＩＡ及び第２流体室２ＩＢ内に充填された流体は外部に放出されることはない。これにより、第１流体室２ＩＡ及び第２流体室２ＩＢ内へ流体を補充する必要はないので、流体の減少によって、振動伝達抑制装置１ｄの動作時間が制限されることはない。
【００３７】
なお、この振動伝達抑制装置１ｄでは、気体ばね６及び流体室２Ｉ（第２流体室２ＩＢ）へ流体（空気）Ｆｌを供給する、流体補充手段を備える。これによって、振動伝達抑制装置１ｄや気体ばね６の支持荷重を変更したり、シール９Ａ、９Ｂの間から漏れた流体Ｆｌを補充したりすることができる。ここで、流体補充手段は、流体タンク１７、流体供給管１６、流体供給弁１８、１９、流体供給制御装置４０から構成される。
【００３８】
なお、この変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄは、第３変形例に係る振動伝達抑制装置１ｃが備える振動検出センサ５１、振動伝達抑制制御装置４１を備えるが、これらを必ずしも備える必要はない。次に、振動検出センサ５１、振動伝達抑制制御装置４１を用いる場合における振動伝達抑制制御の一例を説明する。次においては、第４変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄを用いて振動伝達抑制制御を実行する例を説明するが、第３変形例に係る振動伝達抑制装置１ｃ（図４参照）でも同様である。
【００３９】
図６〜図９は、この実施形態に係る振動伝達抑制の一例の説明図である。次の説明においては、上記第４変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄの制御において、振動伝達抑制装置１ｄが支持する構造物１３の振動が、支持部Ｂへ伝達されることを抑制する例を説明する。このときには、例えば、構造物１３の振動成分のうち、振幅が所定の閾値ａｓを超える周波数の振動成分を抑制する例を説明する。なお、振幅が最大の周波数を卓越周波数と呼ぶが、閾値ａｓを超える周波数が複数ある場合を考慮して、閾値ａｓを超える周波数を突出周波数と呼ぶことにする。
【００４０】
振動伝達抑制制御装置４１は、振動伝達抑制装置１ｄによって伝達を遮断する振動の周波数（突出周波数）を設定する。この実施形態において、振動伝達抑制制御装置４１は、振動検出センサ５１から取得した構造物支持部材１１の加速度に基づいて、構造物支持部材１１が支持する構造物１３の振動成分を取得する。取得した構造物１３の振動成分は、例えば、図６に示すようになる。
【００４１】
次に、振動伝達抑制制御装置４１は、得られた振動成分をフーリエ解析する。図７は、フーリエ解析の結果を示す。振動伝達抑制制御装置４１は、フーリエ解析の結果から、突出周波数を決定する。この実施形態において、突出周波数は、振幅が所定の閾値ａｓを超える周波数であり、図７に示す例ではｆ1である。
【００４２】
突出周波数を設定したら、振動伝達抑制制御装置４１は、突出周波数自身又はその整数倍又はその整数分の１倍の周波数を、流体通路開閉手段８の開閉周波数ｆｏとして設定する。図８には、開弁指令パルスの一例を示す。図８に示すように開弁指令パルスの周期はｔａであり、突出周波数自身を使う場合には、ｆｏ＝ｆ1＝（１／ｔａ）である。また、振動伝達抑制制御装置４１は、突出周波数での振動の振幅の大きさに応じて、又は振動伝達抑制装置１ｄの支持荷重に基づいて、開弁指令パルスの幅ｔｂを設定することができる（図８参照）。開弁指令パルスの幅ｔｂは、開閉弁８Ｖの開弁時間であり、流体通路７の連通時間を示す。以下開弁時間という。開弁時間ｔｂは、振動伝達抑制装置１の支持荷重が大きくなるにしたがって小さくすることが望ましい。
【００４３】
振動伝達抑制制御装置４１は、設定した開閉周波数ｆｏ＝１／ｔａ、及び開弁時間ｔｂを開弁指令パルス幅として、流体通路開閉手段８のアクチュエータ８Ａへ、開弁指令パルスを出力する。これによって、図９に示すように、振動伝達抑制装置１ｄは、突出周波数ｆ1におけるゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインがおよそ１．０に近い周波数フィルタとして機能する。すなわち、突出周波数ｆ1の振動は、振動伝達抑制装置１ｄによって遮断され、支持部Ｂに対してはほとんど伝達されない。これによって支持部Ｂへ伝達される突出周波数ｆ1の振動を抑制できる。
【００４４】
図１０〜図１３は、この実施形態に係る振動伝達抑制制御における他の制御例の説明図である。次の説明においては、第４変形例に係る振動伝達抑制装置１ｄの制御において、例えば、車体１００Ｂの振動成分のうち、複数（この例では２個）の突出周波数の振動成分を抑制する例を説明する。
【００４５】
振動伝達抑制制御装置４１は、支持部Ｂへの伝達を抑制する振動の周波数（突出周波数）を設定する。振動伝達抑制制御装置４１は、取得した構造物１３の振動をフーリエ解析する。図１０は、フーリエ解析の結果を示す。振動伝達抑制制御装置４１は、フーリエ解析の結果から、突出周波数を決定する。この実施形態において、突出周波数は、振幅が所定の閾値ａｓを超える周波数であり、図１０に示す例ではｆ1、ｆ2である。
【００４６】
突出周波数を設定したら、振動伝達抑制制御装置４１は、流体通路開閉手段８の開弁指令パルスを設定する。図１１には、開弁指令パルスの一例を示しており、上段が突出周波数ｆ1に対する開弁指令パルスであり、下段が突出周波数ｆ2に対する開弁指令パルスである。図１１に示すように、また、突出周波数ｆ1に対する開弁指令パルスの周期はｔ1であり、ｆ1＝（１／ｔ1）である。突出周波数ｆ2に対する開弁指令パルスの周期はｔ2であり、ｆ2＝（１／ｔ2）である。
【００４７】
複数の突出周波数の振動成分を抑制する場合、図１２に示すように、振動伝達抑制制御装置４１は、突出周波数ｆ1に対する開弁指令パルスと、突出周波数ｆ2に対する開弁指令パルスとを重ね合わせたものを、開弁指令パルス列とする。ここで、図１２の実線が突出周波数ｆ1に対する開弁指令パルスであり、一点鎖線が突出周波数ｆ2に対する開弁指令パルスである。
【００４８】
振動伝達抑制制御装置４１は、設定された開閉指令パルス列、及び開弁時間ｔｂ（図８参照）を開弁指令パルス幅として、流体通路開閉手段８のアクチュエータ８Ａへ、開弁指令パルスを出力する。これによって、図１３に示すように、振動伝達抑制装置１ｄは、突出周波数ｆ1、ｆ2におけるゲインが０で、それ以外の周波数におけるゲインが１．０に近い周波数フィルタとして機能する。すなわち、突出周波数ｆ1、ｆ2の振動は、振動伝達抑制装置１によって遮断され、支持部Ｂに対してはほとんど伝達されない。これによって、伝達される突出周波数ｆ1、ｆ2の振動を抑制できる。このように、振動伝達抑制装置１ｄでは、突出周波数を複数設定することで、複数の振動を遮断することができる。これによって、広い周波数帯域において、支持部Ｂに伝達される振動を抑制することができる。
【００４９】
図１４は、この実施形態に係る振動伝達抑制装置の応用例を示す説明図である。図１４には、この実施形態の第３変形例に係る振動伝達抑制装置１ｃを、水平方向の卓越周波数がｆ1、鉛直方向の卓越周波数がｆ2の振動源を含む装置を設置する場合の例を示してある。装置２０の土台２１は、堀込２２内に配置される振動伝達抑制装置１ｃ＿ｖ、１ｃ＿ｈを介して、堀込２２内に支持される。土台２１は、鉛直方向（重力の作用方向）と平行な方向の振動の伝達を抑制するための振動伝達抑制装置１ｃ＿ｖと、水平方向（鉛直方向と直交する方向）の振動の伝達を抑制するための振動伝達抑制装置１ｃ＿ｈとで支持される。
【００５０】
振動伝達抑制装置１ｃ＿ｖ、１ｃ＿ｈは、装置２０及び土台２１を含めた構造体が発生する振動を周囲の環境に伝達しないように設定される。従来大きな振動を発生する装置や機械は、岩盤まで穴を掘り、岩盤に打った杭で荷重支持をして、周囲に振動が伝達しないようにしていた。この実施形態に係る振動伝達抑制装置１ｃ＿ｖ、１ｃ＿ｈにより、岩盤支持に対する工事が省略できるので、コストダウンが実現できる。
【００５１】
この実施形態及びその変形例に係る振動伝達抑制装置１〜１ｄの適用対象は、上述した応用例に限られるものではない。例えば、自転車、二輪車、トラック、バス等を含む車両一般の懸架装置類、列車や機関車等の鉄道車両一般の懸架装置類やヨーダンパー等、航空機の脚に用いる緩衝装置等、写真機やＶＴＲ、あるいは光ディスク装置等の制振装置や吸振装置、機器の制振装置や免震装置等に、この実施形態及びその変形例に係る振動伝達抑制装置１〜１ｄを適用できる。
【００５２】
以上、この実施形態及びその変形例では、内部に流体が充填され、かつ振動源と、振動を伝達したくない構造物との間に設けられる流体室と、前記流体室の内部と前記流体室の外部との間を連通する流体経路に、所定の周波数で前記流体経路を開閉する流体経路開閉手段を設ける。これによって、支持対象の構造物に対する特定周波数の振動伝達、あるいは前記構造物が発生する特定周波数の振動伝達を抑制できる。なお、この実施形態で開示した構成と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係る振動伝達抑制装置は、構造物の支持や懸架に有用であり、特に、支持対象の構造物に対する特定周波数の振動伝達、あるいは前記構造物が発生する特定周波数の振動伝達を抑制することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この実施形態に係る振動伝達抑制装置の考え方を示す概念図である。
【図２】この実施形態の第１変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。
【図３】この実施形態の第２変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。
【図４】この実施形態の第３変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。
【図５】この実施形態の第４変形例に係る振動伝達抑制装置を示す説明図である。
【図６】この実施形態に係る振動伝達抑制の一例の説明図である。
【図７】この実施形態に係る振動伝達抑制の一例の説明図である。
【図８】この実施形態に係る振動伝達抑制の一例の説明図である。
【図９】この実施形態に係る振動伝達抑制の一例の説明図である。
【図１０】この実施形態に係る振動伝達抑制制御における他の制御例の説明図である。
【図１１】この実施形態に係る振動伝達抑制制御における他の制御例の説明図である。
【図１２】この実施形態に係る振動伝達抑制制御における他の制御例の説明図である。
【図１３】この実施形態に係る振動伝達抑制制御における他の制御例の説明図である。
【図１４】この実施形態に係る振動伝達抑制装置の応用例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｃ＿ｈ、１ｃ＿ｖ  振動伝達抑制装置
２  シリンダ
２Ｉ  流体室
２ＩＡ  第１流体室
２ＩＢ  第２流体室
２Ｃ  連通孔
２Ｈ  流体出口
３  ピストン
６  気体ばね
７  気体通路
８  流体通路開閉手段
８Ａ  アクチュエータ
８Ｖ  開閉弁
１０  衝撃吸収部材
１１  構造物支持部材
１２  連結部材
１３  構造物
１４  連結管
１５  バッファータンク
１６  流体供給管
１７  流体タンク
１８  流体供給弁
２０  装置
２１  土台
２２  堀込
２５  懸架装置
４０  流体供給制御装置
４１  振動伝達抑制制御装置
５０  位置センサ
５１  振動検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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