(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
力を変換する機械における回転軸（１）のねじり振動を除去するための減衰システム（１１）であって、その機械がハウジングを有する減衰システム（１１）において、
ねじり振動（ｄＭA）を検出するためのトルクセンサ（５）が設けられ、
機械的な逆振動（ｄＭD）を発生させるための少なくとも２つの磁歪式アクチュエータ装置、即ち、第１のアクチュエータ装置（３）と第２のアクチュエータ装置（４）とが設けられ、
トルクセンサ（５）の測定信号を時間的に分解して検出し、逆振動（ｄＭD）のための移相された信号を発生し、且つ前記アクチュエータ装置（３，４）を駆動する制御手段が設けられ、
前記第１および第２のアクチュエータ装置（３，４）の作用方向が回転軸（１）の表面領域におけるねじり応力の方向にできるだけ良好に一致するように、それぞれ、アクチュエータ装置（３，４）の作用方向が相補的に形成されるように回転軸（１）の回転軸線に対して予め定められた傾斜角（α，β）にて配置され、
第１のアクチュエータ装置（３）の作用方向の傾斜角（α）を、前記回転軸（１）の軸線に対して反時計方向に３０度から６０度までの間とし、第２のアクチュエータ装置（４）の作用方向の傾斜角（β）を時計方向に３０度から６０度までの間とすることを特徴とする減衰システム。
【請求項２】
前記少なくとも２つのアクチュエータ装置が、それぞれ、ホルダ装置（２）上に配置された電磁コイルを有することを特徴とする請求項１記載の減衰システム。
【請求項３】
ホルダ装置（２）が、機械のハウジングに固定されているか、又はこの機械のハウジングに対して、予め調整された間隙距離が回転軸（１）の回転中に常に維持されたままであるように、不均衡又は共心不正確さ又は軸受公差又はねじりによって引き起こされる回転軸（１）の曲がり運動に連動して追従するホルダ装置（２）として構成されていることを特徴とする請求項２記載の減衰システム。
【請求項４】
前記少なくとも２つのアクチュエータ装置（３，４）が回転軸（１）を取り囲むホルダ装置（２）として構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の減衰システム。
【請求項５】
前記トルクセンサ（５）および前記電磁コイルが、回転軸（１）を取り囲む１つの共通な又はそれぞれ個別のホルダ装置（２）内に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の減衰システム。
【請求項６】
何倍も増幅される逆振動を発生させるべく、回転軸（１）を取り囲む複数のホルダ装置（２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の減衰システム。
【請求項７】
回転軸（１）が中空回転軸であることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の減衰システム。
【請求項８】
前記制御手段が或る制御アルゴリズムを有することを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の減衰システム。
【請求項９】
前記少なくとも２つのアクチュエータ装置（３，４）が、回転軸（１）の表面から予め与えられた間隙だけ隔てられて配置されていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の減衰システム。
【請求項１０】
複数のアクチュエータ装置（３，４）が互いに妨害的影響を及ぼさないように、隣接するアクチュエータ装置（３，４）から予め与えられた距離だけ隔てられていることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の減衰システム。
【請求項１１】
前記第１および第２のアクチュエータ装置（３，４）が、回転軸（１）の相反する両回転方向の第１および第２の電磁コイルを有し、第１および第２の電磁コイルの作用方向が互いに垂直に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の減衰システム。
【請求項１２】
互いに相補的に作用するアクチュエータ装置（３，４）の第１および第２の電磁コイルが交差させられて上下に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の減衰システム。
【請求項１３】
トルクセンサ（５）が磁気弾性原理に基づいて構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の減衰システム。
【請求項１４】
回転軸におけるねじり振動による騒音発生又は振動を低減するための請求項１乃至１３の１つに記載の減衰システムの使用方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３の１つに記載の減衰システムを用いて機械における回転軸（１）のねじり振動を除去するための方法において、
回転軸（１）のトルク（ＭA）のねじり振動（ｄＭA）を時間分解して検出し、
逆振動（ｄＭD）のための移相された信号を発生させ、
機械的な逆振動（ｄＭD）を少なくとも２つの磁歪式アクチュエータ装置（３，４）により発生させることを特徴とする方法。
【請求項１６】
第１のアクチュエータ装置（３）がトルク（ＭA）のねじり振動（ｄＭA）の振動最大（ｄＭAmax）の期間に通電され、第２のアクチュエータ装置（４）がトルク（ＭA）のねじり振動（ｄＭA）の振動最小（ｄＭAmin）の期間に通電されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ独立の請求項の前文に記載された特徴を有する、ねじり振動を除去するための減衰システム、その減衰システムの使用およびねじり振動を除去するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸に力を変換する機械は、固有振動数および共振効果によって好ましくないねじり振動を発生することがあり、これらのねじり振動は、うなり騒音、又は摩耗、又は最悪の場合には振動技術的にその回転軸に結合されている部品又は部品群の故障を引き起こす。従来は回転軸上に設けた二重質量システムを用いて、そのシステムの固有振動数を変化させることによって、ねじり振動を減衰させるか又は回避していた。同様に、ベルトを用いてベルト車およびバランス質量を有する補助装置を介してねじり振動を減衰させるシステムが存在する。これらの方法の場合には、ねじり振動が機械的作用を介して減衰させられ、それらの付加的な質量および機構が機械の重量および機械の複雑性を高める。回転機械系において部分機構の投入又は遮断によってその機械系の固有振動数を変化させる場合には、結合されている機械的な減衰システムもこの変化に適合させなければならず、それによってそのシステムの複雑性が更に増す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、ねじり振動ならびにねじり振動によって引き起こされる障害作用、特に騒音発生および／又は振動を除去するための手段および方法を提供することにある。更に、簡単な手段により、変化させられた振動条件への適合化を行なうことも可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
先んじて磁気歪みおよび磁気弾性という公知の互いに逆の物理的作用を説明しておく。というのは、それらは本発明において利用される作用であるからである。
【０００５】
磁気歪みは、物理的には、印加された磁界による強磁性体の変形である。その際に物体は、例えば一定の体積のもとに弾性的な長さ変化を受ける。強磁性体に外部磁界が印加されると、いわゆるワイスの磁区が同じ向きに整列する。双極子の回転によって棒長が約１０〜３０μｍ／ｍ（高磁気歪み材料では、２ｍｍ／ｍまで）の範囲内において変化する。強磁性体は交番磁界によって機械的振動を励起させられる。
【０００６】
磁気弾性効果の場合には、磁気歪みに対して逆のやり方にて、強磁性材料への機械的な力作用によってワイスの磁区の整列が起こり、それに基づいて、これらの磁区が外側に向けて変化させられた透磁率を生じさせ、この透磁率が、例えばコイルとの磁気結合によって測定可能である。
【０００７】
特に、本発明の第１の装置技術上の観点に基づいて、力を変換する機械における回転軸のねじり振動を減衰させるための減衰システムにおいて、本発明の課題を解決すべく、次の手段を備えることを提案する。即ち、
ねじり振動を検出するためのトルクセンサと、
機械的な逆振動を発生させるための少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置と、
トルクセンサの測定信号を時間的に分解して検出し、逆振動のための移相された信号を発生し、且つそのアクチュエータ装置を駆動し得る制御手段と、
を備えることを提案する。
【０００８】
磁歪式アクチュエータ装置が、とりわけ回転軸を取り囲むホルダ装置上に配置された少なくとも１つの第１の電磁コイルを有するとよい。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様によれば、このホルダ装置は機械のハウジングに固定されている。しかし、それによって、アクチュエータ装置と回転軸の間の間隙距離ならびにトルクセンサと回転軸との間の間隙距離が過大に変動することがないようにするために、回転軸の同心性の正確さに対して、より高い要求が課せられる。
【００１０】
従って、更に発展させられた実施態様においては、ホルダ装置が、機械のハウジングに対して、予め調整された間隙距離が回転軸の回転中に常に維持されたままであるように、不均衡および／又は回転不正確さおよび／又は軸受公差および／又はねじりによって引き起こされる回転軸の曲がり運動に連動して追従するホルダ装置として構成されている。これによってホルダ装置は回転軸の曲がり運動に追従する。
【００１１】
少なくとも１つのアクチュエータ装置の作用方向が、当該アクチュエータ装置の作用方向が回転軸の表面領域におけるねじり応力の方向にできるだけ良好に一致するように、回転軸の回転軸線に対して予め定められた傾斜角にて配置されているならば有利である。
【００１２】
回転軸の回転軸線に対して、第１のアクチュエータ装置の作用方向の傾斜角が、反時計方向に３０度から６０度までの間、好ましくは４０度から５０度までの間、更に好ましくは４３度から４７度までの間、なおも更に好ましくは４５度にあり、第２のアクチュエータ装置の作用方向の傾斜角が、前記第１のアクチュエータ装置の作用方向に対して相補的に、回転軸の回転軸線に対して時計方向に３０度から６０度までの間、好ましくは４０度から５０度までの間、更に好ましくは４３度から４７度までの間、なおも更に好ましくは４５度にあるとよい。
【００１３】
少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置が回転軸を取り囲むホルダ装置内に配置されている電磁コイルとして構成されているとよい。更に、好ましくは複数の磁歪式アクチュエータ装置がそれぞれ多数の電磁コイルを有し、これらの電磁コイルが周りを一周するように配置されているとよい。
【００１４】
本発明の他の好ましい実施態様においては、トルクセンサおよび少なくとも１つの電磁コイルが、回転軸を取り囲む１つの共通な又はそれぞれ個別のホルダ装置内に配置されている。これによって用途に応じた要求に対してより大きな柔軟性が可能にされている。
【００１５】
その柔軟性は、何倍も増幅されて調整される逆振動を発生させるべく回転軸を取り囲む多数のホルダ装置を設けるならば、更に向上させることができる。
【００１６】
磁気歪み効果は大きな作用深さを持たないことから、回転軸が用途上の制約により中空回転軸として実施されている場合には、本発明による減衰システムを使用することが格別に有利である。
【００１７】
更に、制御手段が、開ループ又は閉ループの制御回路にて、振動を除去する減衰を調整して発生させる制御アルゴリズムを有するとよい。
【００１８】
少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置が、回転軸の表面から予め与えられた間隙だけ隔てられて配置されている。それによって、本発明による減衰は非接触にて、従って摩擦による摩耗なしに実施することができる。
【００１９】
更に、他の好ましい実施態様においては、複数のアクチュエータ装置が互いに妨害的影響を及ぼさないように、少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置が、隣接するアクチュエータ装置から予め与えられた距離だけ隔てられている。
【００２０】
少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置が、回転軸の相反する両回転方向もしくは両振動方向のそれぞれ１つのために設けられている少なくとも１つの第１および第２の電磁コイルを有し、第１および第２の電磁コイルの作用方向が互いにほぼ垂直に形成されているとよい。
【００２１】
本発明の更に別の実施態様においては、互いに相補的に作用するアクチュエータ装置の第１および第２の電磁コイルが交差させられて上下に配置されている。
【００２２】
この場合に、トルクセンサは、磁気歪み効果とは逆の効果である磁気弾性原理に基づいて構成されているとよい。しかし他の公知の構造様式により構成されていてもよい。
【００２３】
更に別の観点によれば、本発明の課題は、回転軸におけるねじり振動による騒音発生および／又は振動を低減するための先行する請求項に記載の減衰システムの使用によって解決される。
【００２４】
更に別の観点に従って、ここでは方法技術的な観点に従って、本発明の課題は、前述の実施態様による減衰システムを用いて機械における回転軸のねじり振動を除去するための方法により解決される。
【００２５】
このために、次の方法ステップが実行される。即ち、
回転軸のトルクのねじり振動を時間分解して検出し、
逆振動のための移相された信号を発生させ、
機械的な逆振動を少なくとも１つの磁歪式アクチュエータ装置により発生させる。
【００２６】
格別に効果的な減衰は、第１のアクチュエータ装置がトルクのねじり振動の振動最大の期間に通電され、第２のアクチュエータ装置がトルクのねじり振動の振動最小の期間に通電されるによって達成される。それによって、発生させられた減衰作用をする逆振動は、その都度、方向をねじり振動ごとに１回変化するねじり応力の方向に適合させられる。
【００２７】
本発明による方法により、ねじり振動を大幅に打ち消すことができるので、例えば障害となる騒音発生又は障害となる振動を除去することができる。更に、停止状態にある回転軸系においても発生するねじり振動もしくは振動を本発明に従って減衰させることができる。
【００２８】
以下、添付図面に基づく実施例において本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
図１は本発明による減衰システムの第１の好ましい実施態様を示す。
【００３０】
図２は減衰システムの断面図を示す。
【００３１】
図３は本発明による減衰システムの第２の好ましい実施態様を示す。
【００３２】
図４は本発明による減衰システムの第３の好ましい実施態様を示す。
【００３３】
図５は信号およびトルクの経過ダイアグラムを示す。
【００３４】
図６は減衰システムの本発明による配置の概略図を示す。
【００３５】
図７はねじり振動が重畳している間におけるねじり応力の経過図を示す。
【００３６】
図８はねじり振動が重畳している間におけるねじり応力の経過図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は本発明による減衰システム１１の好ましい実施態様を示す。
【００３８】
軸受６（図６参照）において回転可能に支持された力変換機械の回転軸１は、特に表面領域において顕著に現れるねじり振動の影響下にある。このねじり振動の周波数は、その機械系の固有周波数からもたらされる。
【００３９】
本発明によれば、回転軸１を取り囲むホルダ装置２が特にリング状に形成されている。この実施態様では、回転軸表面に向けられたホルダ装置２の内面に、１つのトルクセンサ５と、多数の磁歪式の第１および第２のアクチュエータ装置３，４とが、回転軸の周りを環状に取り囲むように配置されている。
【００４０】
第１のアクチュエータ装置３は、それらの電磁的に発生させられる力作用がねじり時に回転軸１の回転軸線に対して４５度で生じるねじり応力にほぼ一致するように、回転軸１の回転軸線に対して反時計方向に傾斜角αにて配置されている。それゆえ、第１の傾斜角αは最も好ましくは４５度であるが、しかし３０度と６０度との間にあってもよい。
【００４１】
第２のアクチュエータ装置４は、回転軸１の異なる回転方向用もしくは振動方向用に設けられていて、従って第１の傾斜角に対して相補的に形成された第２の傾斜角βにて配置されている。この第２の傾斜角βは、最も好ましくは回転軸１の回転軸線に対して時計方向に４５度であるが、３０度と６０度との間にあってもよい。
【００４２】
トルクセンサは、同じホルダ装置２内において内面側に配置されていてもよく、回転軸１の表面に非接触にて電磁的に結合されている。このトルクセンサが、磁気歪み原理とは逆の磁気弾性原理に基づいて構成されているならば、格別に有利である。
【００４３】
トルクセンサ５によって時間的に分解されて検出されるねじり振動の測定信号が、（図示されていない）制御装置によって、逆振動ｄＭDを発生させるべく１８０度移相された制御信号を発生させるために使用される。移相された制御信号は、その制御装置によって増幅されて、回転軸１のねじり振動方向に応じて第１又は第２のアクチュエータ装置３又は４を制御すべく出力される。
【００４４】
逆振動のより大きな力作用を発生させるために、１つの回転軸１上に、磁歪式アクチュエータ装置を備えた多数の本発明によるホルダ装置２，２’を配置してもよい。
【００４５】
他の（図示されていない）実施態様においては、アクチュエータ装置３，４およびトルクセンサ５が別々のホルダ装置上に配置されている。更に他の実施態様においては、１つのホルダ装置２上に、多数の第１のアクチュエータ装置３のみが配置されている。後者の場合には、アクチュエータ装置３を備えた構造の等しいホルダ装置２を逆向きにして回転軸１上に配置することができるので、回転軸１の上に一方のホルダ装置を左回りに、他方の同じホルダ装置を右回りに取り付けることによって、唯一の構造形態によって回転軸１の両ねじり振動方向をカバーすることができる。
【００４６】
ホルダ装置２が、一実施態様においては、機械のハウジング（図示されていない）に固定接続されていて、回転軸１の表面から予め調整された間隙距離だけ隔てられて配置されている。しかし、更に有利であるのは、他の発展させられた実施態様において、ホルダ装置２が回転軸の同心性の不正確さ、軸受遊び、たわみ又はねじりに起因する回転軸１のあらゆる曲がり運動に容易に耐えるように、ホルダ装置２を機械のハウジング８に対して「浮動的」もしくは柔軟に固定することである。この場合には、トルクセンサ５の予め調整された間隙距離も磁歪式アクチュエータ装置３，４の予め調整された間隙距離も常に維持されたままであり、従ってねじり振動の測定および制御された減衰がより正確で且つより効率的である。
【００４７】
ホルダ装置２は、分離可能なねじ結合によってホルダ装置の組立ておよび分解を可能にする２つの軸受殻（図示されていない）から構成されているとよい。
【００４８】
図２には、図１の減衰システムの横断面図が示されている。特に、磁歪式アクチュエータ装置３，４がホルダ装置２の内面に回転軸１の周りを環状に囲むように配置されていて、接触が生じないように、従って摩擦および摩耗が生じないように、回転軸表面から予め与えられた間隙距離をもって隔てられていることが分かる。
【００４９】
磁歪式アクチュエータ装置３および４は、互いに障害的影響を及ぼさないようにそれぞれ十分に隔てられている。
【００５０】
活性化させられたアクチュエータ装置３又は４はそれぞれ交番磁界を発生し、この交番磁界は予め与えられた距離間隙を介して回転軸１の表面近くの領域に侵入し、ワイスの磁区の双極子を整列させる。一方向に整列させられたワイスの磁区は、回転軸の表面近くの領域の長さ変化を、当該領域の両方向に生じさせる。従って、発生させられた逆振動ｄＭDが傾斜角α又はβに沿って回転軸１の周りにねじり振動として伝わり、そのねじり振動は、ねじり応力によって発生させられたねじり振動とは逆に向けられ、１８０度移相されている。
【００５１】
逆振動ｄＭDの振幅および周波数は、開ループ又は閉ループの制御回路における１つ又は複数のアクチュエータ装置３および／又は４の調節によって、或る制御アルゴリズムに従って検出ねじり振動ｄＭAに対して比例的に調節可能又は制御可能であるので、この減衰システムおよびこの方法により、ねじり振動の良好な除去効率が達成可能である。
【００５２】
更に、トルクセンサ５は、アクチュエータ装置３，４の作用によってトルクセンサ５が誤った信号を検出しないように、アクチュエータ装置３，４が回転軸１に影響を及ぼさない回転軸領域の上方に配置されているとよい。
【００５３】
図３には本発明による減衰システムの第２の好ましい実施態様が示されている。
【００５４】
図１における実施態様とは違って、反対作用をする複数のアクチュエータ装置３および４が、ここでは上下に交差配置されている。それぞれのこれらのアクチュエータ装置３および４は互いに妨害しない。なぜならば、決してそれらが同時に作動させられることはなく、各グループ種類が回転軸１のそれぞれ専用のねじり振動回転方向に対して作動させられるからである。同類に属するアクチュエータ装置３および４は、従来どおり互いに十分に隔てられ、従って隣接するアクチュエータ装置３又は４の作用に対して妨害的な影響を及ぼさない。
【００５５】
アクチュエータ装置３および４におけるこの交差させられた、もしくは部分的に重ねられた配置によって、とりわけ長さにおいてホルダ装置２のよりコンパクトな構造様式が達成され、この構造様式は幾つかの用途にとってスペース不足のゆえに有利である。
【００５６】
図４は本発明による減衰システムの第３の好ましい実施態様を示す。
【００５７】
この実施態様においては、同様にホルダ装置２の長さに関してよりコンパクトな構造様式が達成されるが、しかしこの場合には相補的に作用するアクチュエータ装置３および４が上下にではなくて周囲線に沿って隣り合わせに配置されている。
【００５８】
図５は、時間的に分解された信号およびトルクの経過ダイアグラムを示す。
【００５９】
一定であると仮定される駆動トルクＭAに、ねじり振動ｄＭAが重畳されている。本発明により正確に移相されて発生させられた逆振動ｄＭDが更に重畳されるので、理想的な場合には、ねじり振動ｄＭAが逆振動ｄＭDによって消去される。ねじり振動の検出は、時間分解のほかに、逆振動の振幅も制御可能であるように振幅においても行なわれ、適合化された大きさでもって実行される。
【００６０】
ねじり振動ｄＭAは正弦波状振動によって表されており、この振動は一定と仮定される駆動トルクＭAの上側の振動最大値ｄＭAmaxを持つ半波と、駆動トルクＭAの下側の振動最小値ｄＭAminを持つ半波とを有する。
【００６１】
ねじり応力は、振動最大ｄＭAmaxおよび振動最小ｄＭAminの期間中に、その都度回転軸線に対して傾斜した異なる方向において、図１に示されているようにそれぞれ傾斜角αおよびβでもって経過する。ねじり応力の回転方向反転が起こる。それゆえ、本発明によれば、ねじり振動の振動最大値ｄＭAmaxの期間中には、第１の磁歪式アクチュエータ装置３のコイルのみが通電され、振動最小値ｄＭAminの期間中には、第２の磁歪式アクチュエータ装置４のコイルのみが通電される。
【００６２】
従って、逆振動ｄＭDの信号は第１および第２のアクチュエータ装置３および４に分配される。この信号分配は、対称的に、即ち正弦振動の零通過時に行なわれるべきである。
【００６３】
従って、第１および第２の互いに相補的に配列されたアクチュエータ装置３および４を備えた好ましい装置は、両アクチュエータ装置のうち一方のみしか持たない装置よりも二倍効率的である。
【００６４】
図６は、減衰システム１１の本発明による配置の概略図を示す。
【００６５】
回転軸１は２つの軸受６，６において回転可能に支持されている。これらの軸受はすべり軸受、玉軸受又はころ軸受等として実施することができる。回転軸１には駆動装置トルクＭAが回転方向に作用し、駆動装置トルクＭAに反作用トルクとして出力トルクＭRが反対に作用するので、回転軸１はねじり応力にさらされている。機械的な回転軸システムの固有振動数によってねじり振動が生じ、このねじり振動は、特に回転軸１の表面近くの領域において強められて形成され、ねじり応力を引き起こす。
【００６６】
回転軸の強磁性材料、例えば合金鋼が、ねじり応力によって引き起こされる材料圧縮に基づいて、透磁率の磁歪変化を発生する。回転軸表面材料の透磁率の時間分解された変化が、磁気弾性作用をするトルクセンサ５によって検出され、（図示されていない）制御装置に引き渡される。制御装置は、ホルダ装置２の外側に配置されていてもよいし、ホルダ装置２の内側に配置されていてもよい。
【００６７】
制御装置は、検出信号に対して移相された減衰信号を発生し、この減衰信号は増幅されて、回転軸１の回転方向に応じて磁歪式アクチュエータ装置３又は４を制御するために使用される。
【００６８】
フレキシブルケーブル１２は十分な長さを有するので、このケーブルを介してアクチュエータ装置３，４と、トルクセンサ５と、場合によっては制御装置とに電流を供給することができ、且つ信号交換をすることができる。
【００６９】
この実施態様では、アクチュエータ装置３，４を備えた本発明によるホルダ装置２は機械のハウジング８に固定して取付けられてはおらず、柔軟に吊持されている。
【００７０】
伝達要素１０が２つのヒンジ７，７のところでホルダ装置２と固定装置９とに旋回可能に接続されている。それによって、ホルダ装置２は、回転軸１の回転軸線に対して垂直な平面内において少なくとも２つの運動自由度を有する。
【００７１】
従って、伝達要素１０は、回転軸１の回転方向に応じて引張力も圧縮力もホルダ装置２に伝達することができ、ホルダ装置２を回転軸１と一緒に回転しないように固定保持することができる。本発明の減衰システムのこのような柔軟な吊持によって、ねじり振動の検出とアクチュエータ装置による反対方向の移相された逆振動の発生とに対する回転軸１の過大な曲がりによる妨害的影響が排除もしくは強く低減される。
【００７２】
図７および図８は、一定のトルクＭAにねじり振動が重畳されている間におけるねじり応力１３，１４の経過図を示す。
【００７３】
ねじり振動を明らかにするために、回転軸１は停止しているものと仮定する。ここで、回転軸１が或る部分長にわたって、例えば軸に結合されている質量によって、回転振動もしくはねじり振動の状態に置かれたならば、回転軸１の両端は互いに相手方に対して逆に回転し、回転軸１の弾性によって行ったり来たり振動する。
【００７４】
ねじり振動によって引き起こされて、ねじり振動の回転方向が変化し、その回転方向にともなって図７におけるねじり応力１３と図８におけるねじり応力１４とが相補的に変化する。
【００７５】
回転軸１が一定のトルクＭAにより矢印にて示された回転方向に回転する際には、ねじり振動がトルクＭAに重畳される。この場合に、前もって説明したねじり振動の方向反転は維持されたままである。
【００７６】
その都度相補的な向きにされるねじり振動が、図７では、図５に示されたねじり振動の振動最大ｄＭAmaxに相当し、図８では、図５に示されたねじり振動の振動最小ｄＭAminに相当する。
【００７７】
本発明による減衰システムおよび方法により、騒音を発生するねじり振動が除去されるばかりでなく、トルク振動ピークも弱められ、それによってシステム寿命が延長され、従ってコストの低減が可能である。
【００７８】
更に、本発明によるねじり振動除去は、例えば機械系の固有振動数が部分機構の投入又は遮断によって変化する場合に、変化した振動条件に自動的に適応する。課題解決手段として、本発明による減衰システムは、機械系のねじり固有振動数に影響を全く又は殆ど及ぼさず、僅かな重量によって傑出している。
【符号の説明】
【００７９】
１          回転軸
２          ホルダ装置
３          第１のアクチュエータ装置
４          第２のアクチュエータ装置
５          トルクセンサ
６          軸受
７          ヒンジ
８          ハウジング
９          固定装置
１０        伝達要素
１１        減衰システム
１２        フレキシブルケーブル
１３        ねじり応力
１４        ねじり応力
α          傾斜角
β          傾斜角
ＭA        駆動装置トルク
ＭR        出力トルク
ｄＭA      ねじり振動
ｄＭD      逆振動
ｄＭAmax  振動最大
ｄＭDmin  振動最小
【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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