(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に密に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記容器の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、かつ、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【請求項２】
必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記容器の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、かつ、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【請求項３】
必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の所定の基準位置にある電磁石にのみ電流を供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記基準位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【請求項４】
必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、隣接する複数個で該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の所定の基準位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石にのみ電流を供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該隣接する複数個の電磁石にのみ吸引させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記基準位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該隣接する複数個の電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【請求項５】
前記振動変位が収束して、前記砂鉄の全量が、前記中心位置または前記基準位置にあるひとつの電磁石に吸引された後、あるいは前記基準位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石に吸引された後、該ひとつの電磁石あるいは該隣接する複数個の電磁石に供給されている電流が自動的に切れることを特徴とする請求項１乃至４の何れか記載の、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【請求項６】
前記電磁石が円形断面であって、該電磁石の中心を該電磁石の外径を一辺に持つ三角形の各頂点に一致させて前記電磁石群を形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか記載の、砂鉄磁気アクティブ振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物のアクティブ振動制御装置、とくに、砂鉄と電磁石を利用した砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
従来、構造物などに発生した振動をアクティブに制御する装置は、重錘、重錘の位置を制御する機構、制御する機構に対して制御信号を与える機構、そしてその制御信号の構成に必要な振動の状況を計測する機構で構成される。すなわち、構造物の振動に伴う振動変位とは反対の方向に重錘を移動させること、たとえば振り子運動をさせることにより、振動変位を抑制する力を得ている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、重錘の動きを機械的に駆動しているため、駆動部が多く、その駆動機構が複雑になっている。しかも、構造物の振動に略同期して重錘の動きを変化させるために、また、動いている重錘をオーバーシュートなく停止させるために、大きな力を必要とし、駆動機構が大型になっている。
【０００３】
発明は、かかる問題点に配慮し、重錘を機械的に動かすための駆動部を廃して、機構を簡素化し、さらに、重錘の動きを機械的な機構に頼らず、動いている重錘をオーバーシュートさせることなく止めることのできるアクティブ振動制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に密に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記容器の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、かつ、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記容器の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、かつ、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の中心位置に前記砂鉄の中心位置を合致させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、ひとつで該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の所定の基準位置にある電磁石にのみ電流を供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記基準位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、必要面積の平坦な底面を有す、磁気を妨げない材質でできた容器と、該容器に入れられた必要量の砂鉄と、隣接する複数個で該砂鉄の全量を吸引できる能力を有す電磁石が、水平方向に２次元的に複数個配置されて前記必要面積を満たすと共に、該配置された複数個の電磁石の上面が水平面を形成する電磁石群と、を有す砂鉄磁気アクティブ振動制御装置であって、前記電磁石群を振動制御対象に固定し、前記電磁石群の前記水平面に前記容器を載せると共に、前記電磁石群の所定の基準位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石にのみ電流を供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該隣接する複数個の電磁石にのみ吸引させ、さらに、該振動制御対象に振動変位が生じた場合には、前記振動制御対象の振動変位の変位方向と前記基準位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石にのみ電流を順次供給し、前記容器中の前記砂鉄の全量を該隣接する複数個の電磁石にのみ吸引して、前記砂鉄に前記振動変位と略相似で逆位相の移動をさせることにより前記振動変位を抑制する力を生じさせることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、請求項１乃至４の何れか記載の前記振動変位が収束して、前記砂鉄の全量が、前記中心位置または前記基準位置にあるひとつの電磁石に吸引された後、あるいは前記基準位置の近傍にある隣接する複数個の電磁石に吸引された後、該ひとつの電磁石あるいは該隣接する複数個の電磁石に供給されている電流が自動的に切れることを特徴とする
さらに、本発明の請求項６に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置は、請求項１乃至５の何れか記載の前記電磁石が円形断面であって、該電磁石の中心を該電磁石の外径を一辺に持つ三角形の各頂点に一致させて前記電磁石群を形成したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置の一実施の形態を示す構成図である。図１において、振動制御対象１の振動を制御したい位置２に、複数個の電磁石３を水平方向に２次元的に密に配置した電磁石群が固定されている。該電磁石群の上面は水平面を形成し、該水平面上に容器４が載置され、該容器４の中には砂鉄５が入れられている。
【０００６】
また、前記振動を制御したい位置２には、振動変位を測定するセンサ６が設置されている。さらに、該センサ６で検出した検出信号は制御装置７に送られ、制御装置７は、該検出信号に基づいて前記電磁石群の中から電流を供給する電磁石を選び出し、電源８からの電流をその選び出された電磁石に供給している。
【０００７】
容器４は、振動制御対象１の振動を制御するために必要な面積を具備する平坦な底面を有し、磁気を妨げない材質でできている。該必要な面積は、制御しようとする振動制御対象１の振動の周期と、後記する砂鉄が移動する際の加速度から設定される値である。
【０００８】
砂鉄５の量は、振動制御対象１の振動を制御するために必要な量であって、前記容器４の必要な面積と対になって設定される値である。
【０００９】
また、電磁石３は、ひとつで、前記必要な量の砂鉄５（容器４に入れられた全砂鉄の量に同じ）を吸引することができる能力を有している。
【００１０】
図２は、本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群の配置の一例を示す平面図である。図２において、中央に位置した円形断面の電磁石３ａの周りに、電磁石の外径を一辺に持つ正三角形の各頂点に中心を一致させて電磁石３を配置し、略六角柱状の電磁石群を形成している。
【００１１】
また、該電磁石群は、前記振動制御対象１の振動を制御するために必要な必要面積に渡って、前記振動制御対象１の振動を制御するために必要な量の砂鉄５を、移動可能にする範囲に配置されている。すなわち、電磁石が配置され必要面積を満たすとは、配置された電磁石により、前記必要な量の砂鉄が前記必要面積の全域（電磁石同士の間隙を除く）に移動可能であることを意味する。したがって、該電磁石群の上面の面積は、前記必要な面積に略等しいものの、電磁石が強力で砂鉄の量が多い場合には、該電磁石群の上面の面積が前記必要な面積よりも小さい場合があり、反対に、電磁石が弱く砂鉄の量が少ない場合には、該電磁石群の上面の面積が前記必要な面積よりも大きい場合がある。
【００１２】
なお、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位方向が、事前に分かっている場合には、その方向にだけ電磁石を集中配置することができるから、略楕円柱状ないし四角柱状の電磁石群を形成してもよい。
【００１３】
次に、振動を制御する要領を説明する。
【００１４】
図３は、本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象１に振動変位が発生する前の、砂鉄５の様子を示す縦断面図である。図３において、砂鉄５は、電磁石群の中央に位置する電磁石３ａの直上に自然にまとまった形状になっていて、すべての電磁石には電流は供給されていない。
【００１５】
この際、容器４の中心位置に砂鉄５を配置し、該容器４の中心位置と前記電磁石３ａの位置を合致させてもよいし、容器４に任意に入れられた砂鉄５を、前記電磁石３ａにのみ電流を供給して、電磁石３ａに吸引した後、電流の供給を停止してもよい。
【００１６】
なお、電磁石群の中心位置とは、電磁石群が形成する平面図形の図芯の位置にある電磁石（電磁石群の中央に位置する電磁石３ａに同じ）の中心軸とした。また、電磁石の中心軸とは、電磁石のＳ極とＮ極を結ぶ中心軸とした。さらに、砂鉄の中心位置とは、砂鉄を静置した際の重心の水平面への投影位置とした。
【００１７】
図４は、本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象１に振動変位が発生した後の、砂鉄５の様子を示す縦断面図である。図４は、振動制御対象１に図中右方向の振動変位が発生した場合であって、図中左方向の振動変位の抑制力を付与させる様子を示している。
【００１８】
すなわち、中央に位置する電磁石３ａに対して振動変位方向（図中右方向）とは反対方向（図中左方向）に隣接する電磁石３ｂにだけ電流が供給されて、砂鉄５の全量が該電磁石３ｂに吸引されている。
【００１９】
したがって、該電磁石３ｂへの電流の供給を停止して、電磁石３ａに対して振動変位方向とは反対方向（図中左方向）で該電磁石３ｂに隣接する電磁石３ｃにだけ電流を供給すれば、砂鉄５は該電磁石３ｃに吸引される。さらに、同様に、該電磁石３ｃへの電流の供給を停止して、電磁石３ａに対して振動変位方向とは反対方向（図柱左方向）で該電磁石３ｃに隣接する電磁石３ｄにだけ電流を供給すれば、砂鉄５は該電磁石３ｄに吸引される。つまり、電流が供給される電磁石の位置に砂鉄５の全量が移動するから、隣接する電磁石に順次電流を供給すれば、該供給に対応して、砂鉄５が移動することになる。
【００２０】
たとえば、隣接する複数個の電磁石に対し、右の電磁石から左の電磁石に順次電流を供給した後、これとは逆に左の電磁石から右の電磁石に順次電流を供給すれば、砂鉄は、左方向に移動した後、右方向に移動方向を反転することになる。
【００２１】
すなわち、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位の方向と大きさに対応して、前記振動制御対象１の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に相当する電磁石、すなわち、前記振動変位と略相似で逆位相の位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給すれば、前記容器４中の前記砂鉄５は、該電磁石にのみ順次吸引され、前記振動と略相似で逆位相の移動をすることになる。
【００２２】
したがって、該移動に伴って、前記振動変位を抑制する力が生じることになる。また、砂鉄５の全量の質量、砂鉄５が移動する加速度の大きさ（隣接する電磁石同士の中心軸間の距離および順次電流を供給するタイミング）を制御することにより、振動変位を抑制するための所望の抑制力を得ることが可能である。
【００２３】
このとき、砂鉄５は数多くの小さな砂鉄粒子から成り立っていて、その個々の砂鉄粒子が電磁石が作り出す磁力線の位置に並んで留まるため、砂鉄５が移動状態から静止する際には、大きな固体からなる同じ質量の重錘を機械的に静止させる際に見られるオーバーシュートはほとんど発生しない。したがって、砂鉄５の移動方向の反転を、円滑に、時間遅れをほとんど生じることなく行うことが可能になる。
【００２４】
なお、砂鉄５は天然の砂鉄に限定するものではなく、人工の鉄粉でもよく、破砕粉末やアトマイズ粉末等その製法は何れであってもよい。
【００２５】
なお、電磁石３を密に配置しているから、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位の方向と大きさに対応して、前記振動制御対象１の振動変位の変位方向と前記中心位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置から変位した位置に、該当する電磁石が存在する確率が高くなるため、容易で、無駄のないアクティブ振動制御が可能になる。なお、該位置に該当する電磁石が無い場合には、該位置に近いひとつ乃至２または３個の電磁石に電流を供給すればよい。
【００２６】
また、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位を検出するセンサ６は、加速度センサ、速度センサ、変位センサなど、種類・構造は問わない。
【００２７】
また、本発明のアクティブ振動制御装置を、振動を制御したい面に複数個配置してもよい。この場合、お互いの配置位置の間に相対変位が無い場合には、センサ６や制御装置７、電源８を共通にして、該１組のセンサ６や制御装置７、電源８が、複数個の電磁石群を制御し、複数のアクティブ振動制御装置の動作を同調させてもよい。
【００２８】
［実施の形態２］
図５は、本発明の請求項２に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群の配置の一例を示す平面図である。図５は、前記図２における電磁石３の外径がより小さく、電磁石３相互の間に間隙があるものであって、その他の構成は、前記図１および図２に同じである。すなわち、前記実施の形態１における電磁石３は密に配置されていたのに対し、実施の形態２における電磁石３は疎に配置されていると言える。
【００２９】
すなわち、電磁石３は、前記実施の形態１と同様に、ひとつで、前記必要な量の砂鉄５（容器４に入れられた全砂鉄の量に同じ）を吸引することができる能力を有し、かつ、所定の距離だけ離れた位置にある該砂鉄５を吸引可能なものとした。したがって、これらを疎に配置することにより、配置する電磁石の数を減らし、電磁石群の軽量化を図ることができる。
【００３０】
なお、電磁石３を疎に配置することにより、振動制御対象１に振動変位が生じた場合には、該振動制御対象１の振動変位の変位方向と前記中心位置３ａに対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記中心位置３ａから変位した位置に、該当する電磁石３が無い確率が、前記実施の形態１に比べて高くなる。該位置に該当する電磁石３が無い場合には、該位置に至近のひとつの電磁石３にのみ電流を供給してもよいし、あるいは該位置に近い２乃至３個の電磁石３に電流を供給してもよい。至近の電磁石３を順次選択する要領、あるいは該位置に近い２乃至３個の電磁石３のそれぞれに供給する電流を配分する要領等は、設計事項である。
【００３１】
したがって、実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、アクティブ振動制御が可能である。
【００３２】
なお、電磁石３の断面形状（平面形状）は円形に限定するものではなく、楕円状または矩形状であってもよい。さらに、電磁石３の側面形状（正面形状）は柱状に限定するものではなく、樽状、略円錐状、略多角錐状または凹凸を有すものであってもよい。
【００３３】
［実施の形態３］
つぎに、本発明の請求項３に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置の一実施の形態を説明する。装置構成は、前記実施の形態１に略同じであるため、図１乃至５を流用して説明する。
【００３４】
すなわち、振動制御対象１に振動変位が発生する前、砂鉄５は、電磁石群の所定の基準位置にある電磁石の直上に自然にまとまった形状になっていて、すべての電磁石には電流は供給されていない。つまり、容器４に任意に入れられた砂鉄５を、前記基準位置にある電磁石にのみ電流を供給して、該基準位置の電磁石に吸引した後、電流の供給を停止した状態である。
【００３５】
つぎに、振動制御対象１に振動変位が発生した後は、前記実施の形態１における中心位置を基準位置と読み替えて同様の振動制御をすることができる。すなわち、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位の方向と大きさに対応して、前記振動制御対象１の振動変位の変位方向と前記基準位置に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置に相当する電磁石、すなわち、前記振動変位と略相似で逆位相の位置に相当する電磁石にのみ電流を順次供給すれば、前記容器４中の前記砂鉄５は、該電磁石にのみ順次吸引され、前記振動と略相似で逆位相の移動をすることになる。
【００３６】
したがって、該移動に伴って、前記振動変位を抑制する力が生じることになる。また、砂鉄５の全量の質量、砂鉄５が移動する加速度の大きさ（隣接する電磁石同士の中心軸間の距離および順次電流を供給するタイミング）を制御することにより、振動変位を抑制するための所望の抑制力を得ることが可能である。
【００３７】
本発明は、基準位置を任意に設定できるから、振動制御対象の振動特性に応じた迅速な対応が可能になる。また、電磁石を所定の間隙を設けて配置してもよい。また、複数種類（たとえば外形が異なる）の電磁石を、ひとつの電磁石群中に混在させてもよい。さらに、電磁石群の形状は正六角形状や略円形に限定するものではなく、扁平六角形、四角形等何れであってもよい。
【００３８】
［実施の形態４］
図６は、本発明の請求項４に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象１に振動変位が発生した後の、砂鉄５の様子を示す縦断面図である。図６において、振動制御対象１に図中右方向の振動変位が発生した場合であって、図中左方向の振動変位の抑制力を付与させる様子を示している。
【００３９】
図６において、振動制御対象１の振動を制御したい位置２に、複数個の電磁石を水平方向に２次元的に配置した電磁石群が固定されている。該電磁石群の上面は水平面を形成し、該水平面上に容器４が載置され、該容器４の中には砂鉄５が入れられている。
【００４０】
図６中の破線は、振動制御対象１に振動変位が発生する前の、砂鉄５の様子を示すもので、砂鉄５は、電磁石群の基準位置にある電磁石３ｂの直上に自然にまとまった形状になっていて、すべての電磁石には電流が供給されていない。つまり、容器４に任意に入れられた必要量の砂鉄５は、前記基準位置にある電磁石３ｂとこれに隣接する電磁石３ａと電磁石３ｃの３個の電磁石によりその全量が吸引され、該吸引の後、電流の供給を停止したものである。
【００４１】
なお、それぞれの電磁石は、ひとつでは容器４内の砂鉄５の全量を吸引することができず、隣接する３個の電磁石に電気を供給して、初めてその全量が吸引可能である。すなわち、前記実施の形態１乃至２における、ひとつの電磁石が３個の電磁石に分割され、分割されたそれぞれの電磁石に電気が供給されるものと、読み替えることができる。
【００４２】
図６中の実線は、振動制御対象１に振動変位が発生した後の、砂鉄５の様子を示すもので、砂鉄５は、基準位置に対して振動変位方向（図中右方向）とは反対方向（図中左方向）にある電磁石３ｄと電磁石３ｅと電磁石３ｆの３個の電磁石にのみ電流が供給されて、砂鉄５の全量が該３個の電磁石に吸引されている。
【００４３】
すなわち、ひとつの電磁石だけでは、必要量の砂鉄５の全量を吸引することができないから、図６における前記破線から前記実線に至る間に、同時に電気が供給される電磁石の組み合わせは、（３ｂ、３ｃ、３ｄ）、（３ｃ、３ｄ、３ｅ）、（３ｄ、３ｅ、３ｆ）、と順次変更され、それぞれの組み合わせにおいて、それぞれ３個の電磁石の合計により必要量の砂鉄５の全量が、吸引されるため、該必要量の砂鉄５の全量が、移動することになる。
【００４４】
すなわち、前記実施の形態３と同様に、振動制御対象１の振動を制御したい位置２の振動変位の方向と大きさに対応して、前記振動制御対象１の振動変位の変位方向と前記基準位置（電磁石３ｂに合致）に対して反対方向で、かつ、該振動変位の変位量に比例した距離だけ前記基準位置から変位した位置の近傍にある所定の個数（３個に限定しない）の電磁石にのみ電流を順次供給すれば、前記容器中の前記砂鉄は、該所定の個数の電磁石にのみ順次吸引され、前記振動と略相似で逆位相の移動をすることになる。
【００４５】
したがって、該移動に伴って、前記振動変位を抑制する力が生じることになる。また、砂鉄５の全量の質量、砂鉄５が移動する加速度の大きさ（隣接する電磁石同士の中心軸間の距離および順次電流を供給するタイミング）を制御することにより、振動変位を抑制するための所望の抑制力を得ることが可能である。
【００４６】
なお、本発明は、所定の個数の電磁石により、必要量の砂鉄の全量を吸引可能としているから、ひとつの電磁石の能力に制約されることなく、多量の砂鉄を容器に入れることが可能になる。また、電磁石を小型にして、より密に配置することが可能になる。
【００４７】
なお、所定の個数とは３に限定するものではなく、何れの数であってもよい。また、前記基準位置として、電磁石群の中心位置を選定してもよい。
【００４８】
［実施の形態５］
つぎに、本発明の請求項５に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置の一実施の形態を説明する。装置構成は、前記実施の形態１乃至４に同じであるため、図１乃至６を流用して説明する。
【００４９】
すなわち、振動制御対象１の振動変位が収束して、容器４に入れられていた必要量の砂鉄５の全量が、電磁石群の中心位置または基準位置にあるひとつの電磁石、または前記基準位置の近傍にある所定の個数の電磁石に吸引された後、該ひとつの電磁石あるいは該所定の個数の電磁石に供給されている電流が自動的に切れるものである。したがって、次の振動変位の発生に対する準備が、自動的にできる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、砂鉄を重錘とし、電磁石を重錘の動きを制御するための機構としているから、重錘を動かすための機械的な駆動部が全く不要となり、機構を簡素にできる。
また、砂鉄は小さな砂鉄粒子の集合体のため、電磁石が作り出す磁気による移動・静止の際に、集合体としての慣性が少ないから、大きな固体からなる同質量の重錘の動きを機械的に制御する際に見られるようなオーバーシュートがほとんど発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群の配置の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象に振動変位が発生する前の、砂鉄の様子を示す縦断面図である。
【図４】本発明の請求項１に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象に振動変位が発生した後の、砂鉄の様子を示す縦断面図である。
【図５】本発明の請求項２に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群の配置の一例を示す平面図である。
【図６】本発明の請求項４に記載の砂鉄磁気アクティブ振動制御装置に係る電磁石群における、振動制御対象に振動変位が発生した後の、砂鉄の様子を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    振動制御対象
２    振動を制御したい位置
３    電磁石
３ａ  中央に位置する電磁石
３ｂ  電磁石３ａに隣接する電磁石
３ｃ  電磁石３ｂに隣接する電磁石
３ｄ  電磁石３ｃに隣接する電磁石
３ｅ  電磁石３ｄに隣接する電磁石
３ｆ  電磁石３ｅに隣接する電磁石
４    容器
５    砂鉄
６    センサ
７    制御装置
８    電源
【図１】
0003762863.tif 000002
【図２】
0003762863.tif 000003
【図３】
0003762863.tif 000004
【図４】
0003762863.tif 000005
【図５】
0003762863.tif 000006
【図６】
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