JP2006162024A - 制振装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる制振装置を提供する。
【解決手段】 制振装置は、主系質量に接続される動吸振器を備えている。動吸振器は、補助質量と、主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサと、センサの検出結果に基づいて駆動する第１リニアアクチュエータとを備えている。第１リニアアクチュエータは、コイルを有する第１部材と、移動可能に設けられた第２部材と、第１部材の第１領域に、第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように第１の方向に並んで設けられた第１の一対の永久磁石と、第１部材の第２領域に、第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように第１の方向に並んで設けられた第２の一対の永久磁石とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、動吸振器を備えた制振装置及びその制御方法に関するものである。

制振装置として、補助質量を用いた動吸振器が知られている。動吸振器は、補助質量の慣性力を反力として、制振対象である主系質量に付与することにより、主系質量の振動を抑えるものである。動吸振器には、機械的なばね要素及び減衰要素（ダンパ）を備えたパッシブ型のものと、アクチュエータの駆動力を使って動吸振器のばね特性や減衰特性を能動的に制御することで制振するアクティブ型のものとがある。一般に、アクティブ動吸振器は、補助質量、アクチュエータ、主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態（変位、速度、加速度など）を検出するセンサ等で構成され、センサの検出信号に基づいて、動吸振器が最適なばね特性や減衰特性を有するようにアクチュエータを駆動することで、主系質量の振動を抑制する。下記特許文献には、動吸振器に関する技術の一例が開示されている。

アクティブ動吸振器は、アクチュエータに入力する動力源の相違によって、油圧力方式と電磁力方式とに大別される。また、補助質量の駆動方式は、リニア駆動方式とモータ駆動方式とに大別される。リニア駆動方式は補助質量を直動する方式であり、モータ駆動方式はサーボモータによってボールネジを回転することによって間接的に補助質量を直動する方式である。アクチュエータにリニアアクチュエータを用いる場合、リニアアクチュエータは、補助質量を振動（往復動）することによって主系質量を制振する。この場合、リニアアクチュエータのストロークの中心（例えば固定子の中心）に対して、可動子の振動中心がずれる場合があるが、これを防ぐために、従来より、機械的なばね要素により可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）を保持し、可動子の振動中心とリニアアクチュエータのストロークの中心とをほぼ一致させていた。また、別の方法として、可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）と固定子との相対的な位置制御を能動的に行っていた。

また、上述のような機械的なばね要素により可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）を保持する場合、可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）を動吸振器として良好に機能させるためには、最適なばね定数（あるいはこれに近いばね定数）を有するばね要素を用いる必要がある。また、可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）と固定子との相対的な位置制御を能動的に行う場合、可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）を動吸振器として機能させるためには、動吸振器が最適なばね特性や減衰特性を有するように制御する必要がある。
特許第３３９８６３４号公報 特開２００３−１８４９４５号公報

ところが、機械的なばね要素により可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）を保持する構成では、動吸振器全体の構造が複雑になる。また、可動子を大きな振幅で振動させたい場合、その大きな振幅に対応できるばね要素を実現することが困難である。また、可動子（又はこれに接続する付加質量などの要素）と固定子との相対的な位置制御を能動的に行う構成では、位置制御のためにリニアアクチュエータの可動子と固定子との相対位置あるいは相対速度を検出するセンサが必要となるが、そのようなセンサは一般に高価であり、制振装置全体のコスト上昇を招く。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる制振装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の制振装置は、主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置において、前記動吸振器は、補助質量と、前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて駆動する第１リニアアクチュエータとを備え、前記第１リニアアクチュエータは、コイルを有する第１部材と、前記第１部材に対して第１の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第２部材と、前記第１部材のうち前記第２部材と対向する第１領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第１の一対の永久磁石と、前記第１部材のうち前記第１領域以外の前記第２部材と対向する第２領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第２の一対の永久磁石とを備え、前記第１の一対の永久磁石及び第２の一対の永久磁石のそれぞれは、前記第１の方向に直交する第２の方向に磁極が並んでおり、前記第１の一対の永久磁石と前記第２の一対の永久磁石とは前記第１の方向に関して位置合わせされており、前記第１の一対の永久磁石及び前記第２の一対の永久磁石のうち、前記第１の方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっていることを特徴とする。

本発明によれば、第１部材に設けられたコイルの一方向に電流を流したとき、例えば、第１部材、第１の一対の永久磁石の一方の永久磁石、第２部材、第２の一対の永久磁石のうち第１の方向において第１の一対の永久磁石の一方の永久磁石と位置が合う一方の永久磁石、及び第１部材によって構成されるループで磁束が形成される。一方、第１部材に設けられたコイルの逆方向に電流を流したとき、第１部材、第２の一対の永久磁石の他方の永久磁石、第２部材、第１の一対の永久磁石の他方の永久磁石、及び第１部材によって構成されるループで磁束が形成される。すなわち、第１部材に設けられたコイルに流す電流の方向を交互に切り替えることで、第２部材を第１の方向に関して往復方向に移動させるような磁束が形成されるため、第２部材を第１部材に対して第１の方向に関して相対的に往復動（振動）させることができる。このように、コイルに流す電流の方向を切り替えるだけで第２部材を第１部材に対して往復動（振動）させることができるため、この第１リニアアクチュエータを備えた動吸振器によって、良好な制振効果を簡易な構成で得ることができる。また、第１部材と第２部材との間には、第１の一対の永久磁石及び第２の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束（磁気力）に基づくばね特性が付与されるので、この磁気力に基づくばね特性を動吸振器のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により第２部材を保持したり、あるいは第１部材と第２部材との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、第１部材と第２部材との位置関係を維持することができる。また、機械的なばね要素が必要な場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分である。また、能動的な位置制御が必要な場合であっても、弱い制御力で十分である。したがって、第２部材を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。

本発明の制振装置において、前記第１の一対の永久磁石によって形成される第１の磁束と、前記第２の一対の永久磁石によって形成される第２の磁束とによって、前記第１部材と前記第２部材とが所定の位置関係に保持される構成を採用することができる。

本発明によれば、第１の一対の永久磁石によって形成される第１の磁束と、第２の一対の永久磁石によって形成される第２の磁束とによって、第１部材と第２部材との間にはばね特性が付与されるので、例えばコイルに電流を流していないときであっても、第１部材と第２部材とを所定の位置関係に保持することができ、機械的なばね要素を用いたり、能動的な位置制御を行うこと無く、第１部材と第２部材との位置関係を維持することができる。

本発明の制振装置において、前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が第１リニアアクチュエータの固定子であり、他方が可動子である構成を採用することができる。

本発明によれば、第１部材及び第２部材のうち一方を固定子として用い、他方を可動子として用いることができ、フレキシブルな運用を実現できる。

本発明の制振装置において、前記第１部材及び前記第２部材のいずれか一方が付加質量に接続される構成を採用することができる。

本発明によれば、第１部材及び第２部材のいずれか一方を付加質量に接続して全体として補助質量とし、他方を主系質量に接続することで、付加質量に接続された第１部材又は第２部材を動吸振器として機能させることができる。そして、最適な質量を有する付加質量を第１部材又は第２部材に接続することで、全体として最適な補助質量とすることができ、良好な制振効果を得ることができる。

本発明の制振装置において、前記第１部材及び前記第２部材のうち質量の大きいほうを前記補助質量として用いる構成を採用することができる。

動吸振器においては、一般に、補助質量の質量が大きいほうが良好な制振効果を得ることができる。本発明によれば、第１部材及び第２部材のうち質量の大きいほうを補助質量として用いることにより、良好な制振効果を得ることができる。

本発明の制振装置において、前記第１部材は筒状部材であり、前記第２部材は前記第１部材の内側に配置された軸状部材であり、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材の内側面に設定されている構成を採用することができる。この場合において、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材の内側面において前記第２部材を挟んで対向する位置に設定されている構成を採用することができる。

本発明によれば、第２部材を第１部材の内側で軸方向に往復動（振動）させることができる。

本発明の制振装置において、前記第１部材は第１面を有し、前記第２部材は前記第１面に対向する第２面を有し、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、２次元方向に並ぶように前記第１部材の第１面に設定されている構成を採用することができる。

本発明によれば、第２部材を第１部材に対して２次元方向（平面方向）に移動することができ、平面リニアアクチュエータを備えた制振装置を提供できる。

この場合において、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材に複数設定されている構成を採用することができる。

これにより、第２部材を第１部材に対して異なる複数の平面方向（具体的にはＸ方向及びＹ方向）に移動可能な平面リニアアクチュエータを備えた制振装置を提供できる。

本発明の制振装置において、前記第１リニアアクチュエータとは別の第２リニアアクチュエータを備えた構成を採用することができる。

本発明によれば、第２リニアアクチュエータを使って、種々の動作（処理）を実現できる。例えば、前記第１リニアアクチュエータ及び前記第２リニアアクチュエータを用いて異なる振動モードをそれぞれ制振することができる。あるいは、前記第２リニアアクチュエータを前記センサとして用いることができる。

第２リニアアクチュエータをセンサとして用いる場合、前記第２リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、前記状態を検出することができる。具体的には、前記第２リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することができる。また、求めた速度情報を、微分処理又は積分処理など所定の演算処理を行うことで、加速度情報や位置情報（変位量情報）を求めることもできる。

本発明の制振装置の制御方法は、主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置の制御方法において、前記動吸振器は、補助質量と、前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて駆動する第１リニアアクチュエータとを備え、前記第１リニアアクチュエータは、コイルを有する第１部材と、前記第１部材に対して第１の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第２部材と、前記第１部材のうち前記第２部材と対向する第１領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第１の一対の永久磁石と、前記第１部材のうち前記第１領域以外の前記第２部材と対向する第２領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第２の一対の永久磁石とを備え、前記第１の一対の永久磁石及び前記第２の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との間に、当該第１部材と第２部材とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性を付与し、前記ばね特性を、前記動吸振器のばね特性として用いることを特徴とする。

本発明によれば、第１部材と第２部材との間には、第１の一対の永久磁石及び第２の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束（磁気力）に基づくばね特性が付与されるので、この磁気力に基づくばね特性を動吸振器のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により第２部材を保持したり、あるいは第１部材と第２部材との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、第１部材と第２部材との位置関係を維持することができる。したがって、第２部材を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。

本発明の制御方法において、前記第１リニアアクチュエータの前記磁束に基づくばね特性、及び誘導起電力により生じる抵抗力を利用した動吸振器を用いる構成を採用することができる。

本発明によれば、磁束に基づくばね特性に加えて、誘導起電力により生じる抵抗力を、動吸振器の減衰特性として利用することができる。

本発明の制御方法において、前記第１リニアアクチュエータとは別の第２リニアアクチュエータを設け、前記第２リニアアクチュエータを前記センサとして用いる構成を採用することができる。

本発明によれば、第２リニアアクチュエータをセンサとして用いることができ、例えば、第２リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することができる。

本発明によれば、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る制振装置１を示す図である。図１において、制振装置１は、制御対象である主系質量２に接続される動吸振器３を備えている。

以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ説明する。また本実施形態においては、動吸振器３は、主系質量２のＸ軸方向に発生する振動を制御（制振）するものとする。すなわち、本実施形態の制振装置１は、１自由度振動系制振装置である。

本実施形態における動吸振器３は、所謂アクティブ動吸振器であって、付加質量４と、主系質量２及び付加質量（補助質量）４のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサ５と、センサ５の検出結果に基づいて駆動するリニアアクチュエータ１１Ａとを備えている。動吸振器３は、リニアアクチュエータ１１Ａの駆動力を使って、付加質量（補助質量）４をＸ軸方向に駆動し、付加質量４を含む補助質量の慣性力を反力として、主系質量２に付与することにより、主系質量２の振動を抑える。

図１に示すセンサ５は付加質量４に接続されており、例えば付加質量４の絶対加速度を検出する。センサ５の検出結果は制御器６に出力される。制御器６は、センサ５で検出された状態量（加速度）に基づいて、動吸振器３が主系質量２を制振するために最適なばね特性及び減衰特性を得られるように、リニアアクチュエータ１１Ａの最適な駆動量（制御量）を導出し、導出した結果を指令信号としてパワーアンプ７を介してリニアアクチュエータ１１Ａに出力する。なおパワーアンプ７には、電源回路８より電力が供給されている。リニアアクチュエータ１１Ａは、制御器６の指令信号に基づいて、付加質量４をＸ軸方向に駆動（振動）することで、主系質量２を制振する。

なおここでは、センサ５は付加質量４の状態量を検出しているが、主系質量２及び付加質量４のそれぞれの状態量を検出するようにしてもよい。例えば、センサ５を変位センサによって構成し、その変位センサを使って主系質量２及び付加質量４のそれぞれの変位を検出してもよい。変位センサによって検出された主系質量２及び付加質量４のそれぞれの変位情報（位置情報）は制御器６に出力される。制御器６は、それら変位センサの検出結果に基づいて、主系質量２と付加質量４との相対的な変位（相対状態）を求め、その相対的な変位に基づいて、リニアアクチュエータ１１Ａの最適な駆動量を導出し、付加質量４を駆動するようにしてもよい。あるいは、センサ５を速度センサによって構成し、制御器６は、その速度情報（主系質量２と付加質量４との相対的な速度）に基づいて、リニアアクチュエータ１１Ａの最適な駆動量を導出し、付加質量４を駆動するようにしてもよい。

なお、上述のセンサ（変位センサ）としては、渦電流式センサなどを用いることができる。また、ひずみゲージ、圧電素子、圧電フィルムなどを板ばねと併用することで、主系質量２及び付加質量４の状態量を検出することもできる。

次に、リニアアクチュエータ１１Ａについて図２〜図７を参照しながら説明する。リニアアクチュエータ１１Ａは、コイル１８を有するヨーク（第１部材、固定子）１２と、ヨーク２に対してＸ軸方向に相対的に移動可能に設けられた可動子（第２部材）１３と、ヨーク１２に設けられた一対の永久磁石（第１の一対の永久磁石)１４、１５と、ヨーク１２に設けられた一対の永久磁石（第２の一対の永久磁石)１６、１７とを備えている。コイル１８はヨーク１２に２つ設けられている。ヨーク（固定子）１２は、主系質量２に固定されている。また、図３に示すように、付加質量４は、連結部材４Ａを介して可動子１３に接続されている。連結部材４Ａは、非磁性体（例えばエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂）によって構成されている。

動吸振器３の補助質量は、可動子１３、連結部材４Ａ、及び付加質量４を含むようにして構成されている。以下の説明においては、ヨーク１２に対して移動可能な可動子１３、連結部材４Ａ、及び付加質量４などの可動部を総称して適宜、「補助質量９」と称する。

本実施形態におけるヨーク１２は筒状部材であり、その中央部には貫通穴２１が形成されている。一方、可動子１３はヨーク１２の貫通穴２１の内側に配置された軸状部材であり、可動子１３の断面視における外周面はほぼ円形状となっている。また、可動子１３はその中央部に貫通穴３１を有している。そして、可動子１３は、ヨーク１２の貫通穴２１の内側において、ヨーク１２に対してＸ軸方向に往復動可能に設けられている。ここで、可動子１３のＸ軸方向（軸線方向）における長さは、ヨーク１２よりも短くなっている。

ヨーク１２（貫通穴２１）の内側面２０は、可動子１３の外周面に沿うように断面視円弧状に形成され、可動子１３を挟んで対向する位置に設けられた第１、第２円筒面部２２Ａ、２２Ｂと、第１、第２円筒面部２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの両端部に接続し、円筒面部２２の外側においてＸＺ平面とほぼ平行に設けられた平面部２３と、各平面部２３のそれぞれの端部に接続し、平面部２３の外側においてＸＹ平面とほぼ平行に設けられた平面部２４と、互いに対向する平面部２４どうしを接続するように、ＸＺ平面とほぼ平行に設けられた内面部２５とを有している。第１内筒面部（第１領域）２２Ａは、可動子１３に対して＋Ｚ側に設けられ、第２円筒面部（第２領域）２２Ｂは、可動子１３に対して−Ｚ側に設けられている。ここで、第１、第２円筒面部２２Ａ、２２Ｂは、同径同長同幅であって同軸に配置されている。また、第１、第２円筒面部２２Ａ、２２ＢのＹ軸方向両側のそれぞれには、平面部２３、平面部２４、及び内面部２５によって凹部３０が形成されている。

また、ヨーク１２は、コイル１８が巻かれるコイル巻回部２８を備えている。コイル巻回部２８は、ヨーク１２のうち、内面部２５とその内面部２５に平行な外面部２６との間の部分であって、互いにほぼ平行に設けられている。コイル１８はコイル巻回部２８に内面部２５の全幅にわたってリング状に巻き付けられ、ヨーク１２に固定される。

永久磁石１４、１５は、ヨーク１２の内側面２０のうち、可動子１３と対向する第１内筒面部２２Ａに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。永久磁石１４、１５は、第１内筒面部２２Ａに沿うように、断面視円弧状に形成され、Ｘ軸まわり方向の位置を一致させた状態で、第１円筒面部２２Ａに接合固定されている。永久磁石１４、１５は、同径同長同幅のフェライト磁石からなるもので、互いに同軸に設けられている。永久磁石１４、１５は、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向に磁極を並べたラジアル異方性のもので、互いの磁極の並びを逆にしている。具体的には、−Ｘ側の永久磁石１４は、Ｎ極１４ａが外径側に、Ｓ極１４ｂが内径側に配置されており、＋Ｘ側の永久磁石１５は、Ｎ極１５ａが内径側に、Ｓ極１５ｂが外径側に配置されている。なお、永久磁石１４、１５のＹ軸方向両側に、ヨーク１２の凹部３０が配置されている。

永久磁石１６、１７は、ヨーク１２の内側面２０のうち、可動子１３と対向する第２内筒面部２２Ｂに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。永久磁石１６、１７は、第２内筒面部２２Ｂに沿うように、断面視円弧状に形成され、Ｘ軸まわり方向の位置を一致させた状態で、第２円筒面部２２Ｂに接合固定されている。永久磁石１６、１７は、同径同長同幅のフェライト磁石からなるもので、互いに同軸に設けられている。永久磁石１６、１７は、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向に磁極を並べたラジアル異方性のもので、互いの磁極の並びを逆にしている。具体的には、−Ｘ側の永久磁石１６は、Ｎ極１６ａが内径側に、Ｓ極１６ｂが外径側に配置されており、＋Ｘ側の永久磁石１７は、Ｎ極１７ａが外径側に、Ｓ極１７ｂが内径側に配置されている。なお、永久磁石１６、１７のＹ軸方向両側に、ヨーク１２の凹部３０が配置されている。

また、可動子１３の外径は、永久磁石１４〜１７の内径よりも若干小さくなっており、可動子１３と永久磁石１４〜１７との間には隙間が形成されている。

このように、第１の一対の永久磁石１４、１５は、ヨーク１２のうち可動子１３と対向する第１内筒面部２２Ａに、可動子１３に対向する磁極（１４ｂ、１５ａ）が互いに逆になるようにＸ軸方向に並んで設けられ、第２の一対の永久磁石１６、１７は、ヨーク１２のうち第１内筒面部２２Ａ以外の可動子１３と対向する第２内筒面部２２Ｂに、可動子１３に対向する磁極（１６ａ、１７ｂ）が互いに逆になるようにＸ軸方向に並んで設けられている。

また、第１の一対の永久磁石１４、１５、及び第２の一対の永久磁石１６、１７のそれぞれは、Ｙ軸方向に磁極が並んでいる。また、第１の一対の永久磁石１４、１５と第２の一対の永久磁石１６、１７とはＸ軸方向に関して位置合わせされており、第１の一対の永久磁石１４、１５及び第２の一対の永久磁石１６、１７のうち、Ｘ軸方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっている。すなわち、Ｘ軸方向に関して位置が合う永久磁石１４及び永久磁石１６は互いに内径側の磁極（１４ｂ、１６ａ）を逆にしており、Ｘ軸方向に関して位置が合う永久磁石１５及び永久磁石１７も互いに内径側の磁極（１５ａ、１７ｂ）を逆にしている。

なおヨーク１２は、２つの円筒面部２２と４つの平面部２３と４つの平面部２４と２つの内面部２５とを有する形状に薄板状の鋼板をプレスで打ち抜いて基部材２７を形成し、この基部材２７をＸ軸方向に位置を合わせながら複数積層しつつ接合させた積層鋼板によって構成されている。また、ヨーク１２には、可動子１３の内側に延出する形状のバックヨークは設けられていない。

また、可動子１３は、薄板状の鋼板をプレスで打ち抜いて内側に貫通穴３１を有する円環状の基部材３２を形成し、この基部材３２をＸ軸方向に位置を合わせながら複数積層しつつ接合させた積層鋼板からなっている。すなわち、可動子１３は鉄部材を含む磁性体を有した構成となっている。

上述のリニアアクチュエータ１１Ａにおいては、両側のコイル１８に交流電流（正弦波電流、矩形波電流）を同期して流す。ここで、両側のコイル１８には、それぞれのコイル巻回部２８よりも可動子１３側の部分に、貫通穴２１の貫通方向に沿って逆向きの電流を流すことになる。

なお、両側のコイル１８に電流を流していない状態では、一対の永久磁石１４、１５によって、図３に二点鎖線で示すように、ヨーク１２、永久磁石１５、可動子１３、永久磁石１４、及びヨーク１２をこの順に結ぶループで第１の磁束が形成されるとともに、一対の永久磁石１６、１７によって、ヨーク１２、永久磁石１６、可動子１３、永久磁石１７、及びヨーク１２をこの順に結ぶループで第２の磁束が形成される。このとき、可動子１３は停止状態とされる。すなわち、コイル１８に電流を流していないとき、第１の一対の永久磁石１４、１５によって形成される第１の磁束と、第２の一対の永久磁石１６、１７によって形成される第２の磁束とによって、ヨーク１２のＸ軸方向における中心位置と、可動子１３のＸ軸方向における中心位置とがほぼ一致するように、ヨーク１２と可動子１３との位置関係が保持される。

また、第１の一対の永久磁石１４、１５及び第２の一対の永久磁石１６、１７のそれぞれによって形成される第１、第２の磁束に基づいて、ヨーク１２と可動子１３との間に、ヨーク１２と可動子１３とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性が付与される。具体的には、ヨーク１２のＸ軸方向における中心位置と、可動子１３のＸ軸方向における中心位置とをほぼ一致させるような付勢力（ばね特性）が付与される。すなわち、例えば可動子１３をヨーク１２に対して−Ｘ方向に移動した場合には、可動子１３には＋Ｘ方向への付勢力が発生し、可動子１３をヨーク１２に対して＋Ｘ方向に移動した場合には、可動子１３には−Ｘ方向への付勢力が発生する。このように、ヨーク１２と可動子１３との間には、第１の一対の永久磁石１４、１５及び第２の一対の永久磁石１６、１７のそれぞれによって形成される第１、第２の磁束（磁気力）に基づくばね特性が付与されるので、コイル１８に電流を流していないときであっても、ヨーク１２と可動子１３とを所定の位置関係に保持することができ、機械的なばね要素を用いたり、能動的な位置制御を行うこと無く、ヨーク１２と可動子１３（補助質量９）との位置関係を維持することができる。

ここで、以下の説明において、上述の第１、第２の磁束（磁気力）に基づくばね特性を適宜、「磁気ばね特性」と称する。

そして、この磁気ばね特性を動吸振器３のばね特性として利用することができる。したがって、機械的なばね要素により可動子１３やそれに接続される付加質量４（すなわち補助質量９）を保持したり、あるいはヨーク１２と可動子１３との相対的な位置制御を能動的に行うこと無く、ヨーク１２と可動子１３との位置関係を維持することができる。また、機械的なばね要素が必要な場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分である。また、能動的な位置制御が必要な場合であっても、弱い制御力で十分である。したがって、可動子１３を大きな振幅で振動させることにも対応でき、簡易な構成で良好な制振効果を得ることができる。

なお、動吸振器３の最適なばね定数に対して、磁気ばね特性のばね定数が不足、あるいは過剰である場合には、定常成分も含めた変位のフィードバック、あるいは振動変位のフィードバックにより最適なばね定数となるように調整してもよい。また、板ばねなどの機械的なばね要素を追加する場合であっても、小さいばね定数のものを用いれば十分であり、ボイルコイルモータなどを使用する場合に比べて、弱いばねで支持するだけでよく、大きな振幅も得やすい。

そして、例えば、図４に示すように、図４中、＋Ｙ側のコイル１８に、その可動子１３側に−Ｘ方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部２８に−Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この＋Ｙ側のコイル１８には、図４及び図５に二点鎖線で示すように、ヨーク１２、一対の永久磁石１４、１５のうち一方の永久磁石１５、可動子１３、一対の永久磁石１６、１７のうちＸ軸方向において永久磁石１５と位置が合う一方の永久磁石１７、及びヨーク１２を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、−Ｙ側のコイル１８に、その可動子１３側に＋Ｘ方向に流れるように電流を流すと、コイル巻回部２８に−Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、図４に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この−Ｙ側のコイル１８にも、ヨーク１２、一対の永久磁石１４、１５の一方の永久磁石１５、可動子１３、一対の永久磁石１６、１７のうちＸ軸方向において永久磁石１５と位置が合う一方の永久磁石１７、及びヨーク１２をこの順に結ぶループで磁束が形成されることになる。

以上によって、可動子１３（補助質量９）が＋Ｘ方向に移動する。

次に、図６及び図７に示すように、＋Ｙ側のコイル１８に、その可動子１３側に＋Ｘ方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部２８に＋Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、図６及び図７に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この＋Ｙ側のコイル１８には、ヨーク１２、一対の永久磁石１４、１５のうち他方の永久磁石１４、可動子１３、一対の永久磁石１６、１７のうちＸ軸方向において永久磁石１４と位置が合う他方の永久磁石１６、及びヨーク１２を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、−Ｙ側のコイル１８に、その可動子１３側に−Ｘ方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部２８に＋Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、図６に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この−Ｙ側のコイル１８には、ヨーク１２、一対の永久磁石１４、１５のうち他方の永久磁石１４、可動子１３、一対の永久磁石１６、１７のうちＸ軸方向おいて永久磁石１４と位置が合う他方の永久磁石１６、及びヨーク１２を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。

以上によって、可動子１３（補助質量９）が−Ｘ方向に移動する。

そして、交流電流によって両コイル１８を流れる電流の方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り返して、可動子１３（補助質量９）はヨーク１２に対してＸ軸方向に所定のストロークで往復動することになる。

また、上述の第１、第２の磁束（磁気力）に基づく磁気ばね特性を、動吸振器３のばね特性として利用することに加えて、コイル１８には、ヨーク１２に対する可動子１３の相対速度に応じた誘導起電力が発生するので、その誘導起電力により生じる抵抗力を、動吸振器３の減衰特性として利用することもできる。

以上説明したように、ヨーク１２に設けられたコイル１８に流す電流の方向を交互に切り替えることで、可動子１３（補助質量９）をヨーク１２に対してＸ軸方向に関して相対的に往復動（振動）させることができ、このリニアアクチュエータ１１Ａを備えた動吸振器３によって、良好な制振効果を簡易な構成で得ることができる。

また、コイル１８は可動子１３ではなくヨーク１２に設けられるため、可動子１３側に給電する必要がなくなって、移動する可動子１３がコイル１８への給電線に断線を生じさせてしまうことがなくなる。したがって、連続運転等に対する信頼性を向上させることができる。

また、永久磁石１４〜１７も可動子１３ではなくヨーク１２に設けられるため、性能向上を図るために高い磁束密度を得ようとした場合に永久磁石１４〜１７やコイル１８の重量が増大しても、可動子１３の重量が増加することがない。したがって、性能向上（推カアップ）を容易に図ることができる。

また、可動子１３に永久磁石がないことから、可動子１３への着磁が作業が不要となり、また、可動子１３の製造時に可動子１３には吸引力が働かないため、可動子１３の製造が容易となる。したがって、製造が容易となってコストダウンを図ることができる。

また、上述したようなループの磁束で可動子１３を移動させることから、可動子１３の永久磁石１４〜１７に対して反対側、すなわち内径側にヨーク１２の一部をバックヨークとして配置しない構成にできる。したがって、可動子１３の永久磁石１４〜１７に対して反対側、すなわち貫通穴３１側の空間を有効利用できる。例えば、付加質量４と可動子１３とを連結する連結部材４Ａの一部を貫通穴３１に配置したり、付加質量４の一部を貫通穴３１に配置することができる。なお、連結部材４Ａを貫通穴３１に配置せずに、連結部材４Ａと可動子１３のＸ軸方向に関する端部とが接続された構成であってもよい。

なお、永久磁石１４〜１７としては、上記したフェライト磁石以外にも、ネオジウム、サマリウムコバルト等の希土類系のものを用いたり、プラスチック磁石を用いることも可能であるが、フェライト磁石を用いるのがコスト低減の観点からより好ましい。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について図８及び図９を参照しながら説明する。ここで、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

上述の第１の実施形態におけるリニアアクチュエータ１１Ａは、筒状部材（ヨーク）を固定子とし、軸状部材を可動子としているが、筒状部材を可動子とし、軸状部材を固定子としてもよい。例えば、図８及び図９に示すリニアアクチュエータ１１Ｂにおいて、コイル１８を含む軸状部材からなるヨーク１２の外径側に永久磁石１４、１５、及び永久磁石１６、１７を配置し、永久磁石１４、１５、及び永久磁石１６、１７の外径側に、筒状部材からなる可動子１３を設ける構成であってもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、図１０を参照しながら第３の実施形態について説明する。上述の第１、第２の実施形態においては、コイル及び磁石を有する第１部材（ヨーク）１２を固定子としているが、コイル及び磁石を有する第１部材１２を可動子として用いることもできる。図１０に示すリニアアクチュエータ１１Ｃにおいて、コイル及び磁石を有さない第２部材１３は、支持部材１３Ｂ及び脚部材１３Ｄを介して主系質量２に固定されている。なお、支持部材１３Ｂは第２部材１３を支持しており、脚部材１３Ｄは、支持部材１３Ｂを主系質量２上で支持している。すなわち、本実施形態においては、コイル及び磁石を有さない第２部材１３が、リニアアクチュエータ１１Ｃの固定子となっている。一方、コイル及び磁石を有する第１部材１２は、第２部材１３に対してＸ軸方向に移動可能に設けられており、リニアアクチュエータ１１Ｃの可動子となっているとともに、動吸振器３の補助質量９となっている。

動吸振器においては、一般に、付加質量及び可動子を含む補助質量が大きいほうが良好な制振効果を得ることができる。コイルに通電することで発生させた磁束を効率良くリニアアクチュエータの推力に変換するためには、コイル等を含む磁気回路に十分な磁路面積を確保し、磁束飽和を起こさせないようにする必要がある。このため、可動子（補助質量）は、体積・質量ともにある程度の大きさが必要となる。本実施形態においては、コイル１８を有する第１部材１２のほうが、コイルを有さない第２部材１３よりも質量が大きいため、図１０に示すように、コイル１８を有する第１部材１２を可動子（補助質量９）として用いることで、付加質量を別途設けることなく、最適値あるいは最適値に近い補助質量９を実現することができ、動吸振器３全体の大型化を防止することができる。

また、コイル１８を有する第１部材１２を可動子（補助質量９）として用いる場合、この第１部材１２に付加質量を付加（接続）するようにしてもよい。付加質量４を設ける場合であっても、その付加質量の質量は小さくてよいので、動吸振器３全体の大型化を防止することができる。

また、補助質量の振動加速度をフィードバックすることで、見かけの質量を大きくすることが可能であり、更に制振効果を大きくすることができる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について図１１を参照しながら説明する。図１１に示す制振装置１は、リニアアクチュエータ１１Ｄ、補助質量９、センサ５、制御器６、パワーアンプ７、電源回路８などを一体化してユニット化したものである。本実施形態においても、コイルを有する第１部材１２が可動子であり、コイルを有さない第２部材１３が固定子となっている。第１部材１２及び第２部材１３を含むリニアアクチュエータ１１Ｄ全体は、ハウジング５０に収容されている。第２部材１３は、支持部材１３Ｂによって支持されており、支持部材１３Ｂはハウジング５０の内壁に固定されている。制御器６、パワーアンプ７、電源回路８は、ユニット化されて、ハウジング５０に接続されたボックス１０に収容されている。また、第１部材１２は、連結部材１２Ｂを介してスライダ１２Ｓに接続されている。スライダ１２Ｓは、支持部材１３Ｂ上をＸ軸方向に移動可能に設けられており、そのスライダ１２Ｓに連結部材１２Ｂを介して連結されている第１部材１２は、支持部材１３Ｂに支持されている第２部材１３に対してＸ軸方向に移動可能となっている。本実施形態においては、コイル及び磁石を有する第１部材１２及び連結部材１２Ｂを含んで、動吸振器３の補助質量９が構成されている。また、図１１に示すセンサ５Ａは、主系質量２と第１部材１２（補助質量）との相対的な変位又は速度を検出可能なものであり、センサ５Ｂは、絶対加速度を検出可能なものである。

このように、制振装置１をユニット化することで、ハンドリングを容易にすることができる。

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第２部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第１部材を固定子としてもよい。

＜第５の実施形態＞
次に、図１２及び図１３を参照しながら第５の実施形態について説明する。ここで、本実施形態における第１、第２部材１２、１３のそれぞれは略板状部材であり、図１２（Ａ）は、第１部材１２を上方から見た平面図、図１２（Ｂ）は、第１部材１２及びその第１部材１２上に配置された第２部材１３を上方から見た平面図である。また、図１３（Ａ）は、図１２（Ｂ）のＡ−Ａ断面矢視図、図１３（Ｂ）は、コイル１８に電流が流れた状態を示す図である。

図１２及び図１３において、リニアアクチュエータ１１Ｅは、コイル１８を有する第１部材（固定子）１２と、第１部材１２に対して移動可能に設けられた第２部材（可動子）１３とを備えている。第１部材１２は、上面（第１面）１２Ｊを有し、第２部材１３は、第１部材１２の上面１２Ｊに対向する下面（第２面）１３Ｋを有している。第１部材１２の上面１２Ｊには、第１の一対の永久磁石１４、１５を設けるための第１領域２２Ａ、及び第２の一対の永久磁石１６、１７を設けるための第２領域２２Ｂのそれぞれが、ＸＹ平面方向（２次元方向）に並ぶように複数設定されている。本実施形態においては、第１の一対の第１、第２領域２２Ａ、２２ＢがＸ軸方向に並んで設定されているとともに、第２の一対の第１、第２領域２２Ａ、２２ＢがＹ軸方向に並んで設定されている。

また、第１部材１２と第２部材１３との間には、不図示のスライド機構（例えばボールベアリングを含むスライド軸受）が設けられており、第２部材１３は第１部材に対してＸＹ方向に移動可能に設けられている。なお、第１部材１２と第２部材１３との間にエアベアリング（エアパッド）を介在させ、エアの力によって第１部材１２に対して第２部材１３を非接触支持することで、第２部材１３を第１部材１２に対してＸＹ方向に移動可能に設けてもよい。

図１３（Ｂ）において、Ｘ軸方向に並んだ２つのコイルのうち、−Ｘ側のコイル１８に、その第１部材１２の中央側に−Ｙ方向に流れるように電流を流すと、その内側のコイル巻回部２８に−Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この−Ｘ側のコイル１８には、図１３（Ｂ）に二点鎖線で示すように、ヨーク１２、一対の永久磁石１６、１７のうち一方の永久磁石１６、第２部材１３、一対の永久磁石１４、１５のうちＸ軸方向において永久磁石１５と位置が合う一方の永久磁石１４、及び第１部材１２を、この順に結ぶループで磁束が形成されることになる。これと同時に、＋Ｘ側のコイル１８に、その第１部材１２の中央部側に−Ｙ方向に流れるように電流を流すと、コイル巻回部２８に＋Ｚ方向に起磁力が生じる。すると、図１３（Ｂ）に二点鎖線で示すように、一対の永久磁石１４、１５、及び一対の永久磁石１６、１７によって、この＋Ｘ側のコイル１８にも、第１部材１２、一対の永久磁石１６、１７の一方の永久磁石１６、第２部材１３、一対の永久磁石１４、１５のうちＸ軸方向において永久磁石１６と位置が合う一方の永久磁石１４、及び第１部材１２をこの順に結ぶループで磁束が形成されることになる。

以上によって、第２部材１３が−Ｘ方向に移動する。また、コイル１８に逆方向の電流を流すことにより、第２部材１３を＋Ｘ方向に移動することができる。そして、交流電流によって両コイル１８を流れる電流の方向を交互に切り替えることにより、第２部材１３を第１部材１２に対してＸ軸方向に往復動することができる。

同様に、Ｙ軸方向に並んで設けられた第２の一対の第１、第２領域２２Ａ、２２Ｂに対応して設けられたコイル１８に電流を流し、電流が流れる方向を交互に切り替えることにより、第２部材１３を第１部材１２に対してＹ軸方向に往復動することができる。

このように、第１、第２領域２２Ａ、２２Ｂを２次元方向に並ぶように設定することで、第２部材１３を第１部材１２に対してＸＹ方向（平面方向）に移動することができ、平面リニアアクチュエータ１１Ｅを備えた制振装置１を提供できる。そして、このような平面リニアアクチュエータ１１Ｅにより、２自由度振動系を制振することができる。また、２自由度振動系を制振する場合、例えば第１の実施形態で説明したような構成のリニアアクチュエータを２つ設けることで制振可能であるが、この場合、付加質量４は２つ必要となる。本実施形態の平面リニアアクチュエータ１１Ｅによれば、補助質量９（付加質量４、可動子１３）が１つで２自由度の制振が可能となり、複数の動吸振器を用いるよりも制振装置１全体の大型化を抑えることができる。

なおここでは、第２部材１３はＸ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれに移動可能であるが、第１、第２領域２２Ａ、２２Ｂを設定する位置及び数を適宜調整することで、第２部材１３を例えばＸＹ平面内で、Ｘ軸方向に対して傾斜方向に移動することもできる。また、２自由度の動吸振器を２台使って、３自由度又は４自由度の振動を抑えるなどの組み合わせも可能である。

＜第６の実施形態＞
次に、図１４を参照しながら第６の実施形態について説明する。本実施形態においては、制振装置１は、第１リニアアクチュエータ１１Ｆと、第１リニアアクチュエータ１１Ｆとは別の第２リニアアクチュエータ１１Ｇを備えている。ここで、第１リニアアクチュエータ１１Ｆ及び第２リニアアクチュエータ１１Ｇのそれぞれは、図１１を参照して説明したようなリニアアクチュエータ１１Ｄとほぼ同等の構成を有している。すなわち、第１リニアアクチュエータ１１Ｆ及び第２リニアアクチュエータ１１Ｇのそれぞれにおいては、コイル及び磁石を有する第１部材１２が可動子であり、コイル及び磁石を有さない第２部材１３が固定子となっている。第１リニアアクチュエータ１１Ｆの第２部材１３は支持部材１３Ｂに支持され、第２リニアアクチュエータ１１Ｇの第２部材１３も支持部材１３Ｂに支持されている。支持部材１３Ｂは脚部材１３Ｄを介して主系質量に支持されている。また、第１、第２リニアアクチュエータ１１Ｆ、１１Ｇのそれぞれの第１部材１２は、連結部材１２Ｂを介してスライダ１２Ｓに連結されており、支持部材１３Ｂに支持された第２部材１３に対してＸ軸方向に移動可能となっている。第１リニアアクチュエータ１１Ｆの第１部材１２と、第２リニアアクチュエータ１１Ｇの第１部材１２とは、異なる連結部材１２Ｂに連結されており、支持部材１３Ｂ上で互いに独立して移動可能である。

第１リニアアクチュエータ１１Ｆと第２リニアアクチュエータ１１Ｇとはほぼ同等の構成を有しているものの、第１部材１２及び連結部材１２Ｂを含む補助質量９、磁気ばね特性などが互いに異なっており、互いに異なる共振周波数を有している。制御器６は、これら第１リニアアクチュエータ１１Ｆ及び第２リニアアクチュエータ１１Ｇのそれぞれを用いて、主系質量２の異なる振動モードのそれぞれを制振することができる。

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第２部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第１部材を固定子としてもよい。

＜第７の実施形態＞
次に、図１５を参照しながら第７の実施形態について説明する。本実施形態においても、制振装置１は、第１リニアアクチュエータ１１Ｈと、第１リニアアクチュエータ１１Ｈとは別の第２リニアアクチュエータ１１Ｊを備えているが、本実施形態における第２リニアアクチュエータ１１Ｊは、主系質量２及び補助質量９のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサ５として用いられる。第１リニアアクチュエータ１１Ｈ及び第２リニアアクチュエータ１１Ｊのそれぞれは、図１１を参照して説明したようなリニアアクチュエータ１１Ｄとほぼ同等の構成を有している。すなわち、第１リニアアクチュエータ１１Ｈ及び第２リニアアクチュエータ１１Ｊのそれぞれにおいては、コイル及び磁石を有する第１部材１２が可動子であり、コイル及び磁石を有さない第２部材１３が固定子となっている。第１リニアアクチュエータ１１Ｈの第２部材１３は支持部材１３Ｂに支持され、第２リニアアクチュエータ１１Ｊの第２部材１３も支持部材１３Ｂに支持されている。支持部材１３Ｂは脚部材１３Ｄを介して主系質量２に支持されている。また、第１、第２リニアアクチュエータ１１Ｈ、１１Ｊのそれぞれの第１部材１２は、連結部材１２Ｂを介してスライダ１２Ｓに連結されており、支持部材１３Ｂに支持された第２部材１３に対してＸ軸方向に移動可能となっている。第１リニアアクチュエータ１１Ｈの第１部材１２と第２リニアアクチュエータ１１Ｊの第１部材１２とは同じ連結部材１２Ｂに連結されており、支持部材１３Ｂ上で連動するようになっている。本実施形態においては、第１、第２リニアアクチュエータ１１Ｈ、１１Ｊの第１部材１２、連結部材１２Ｂを含んで、補助質量９が構成されている。

第２リニアアクチュエータ１１Ｊをセンサとして用いる場合、第２リニアアクチュエータ１１Ｊのコイル１８には、第１、第２リニアアクチュエータ１１Ｈ、１１Ｊの第１部材１２が動く速度に応じた誘導起電力が発生するので、そのコイル１８から発生した誘導起電力に基づいて、補助質量９の状態、具体的には速度情報を検出することができる。また、求めた速度情報を、微分処理又は積分処理など所定の演算処理を行うことで、加速度情報や位置情報（変位量情報）を求めることもできる。

なお本実施形態において、コイル及び磁石を有さない第２部材を可動子とし、コイル及び磁石を有する第１部材を固定子としてもよい。

＜その他の実施形態＞
磁気ばね特性を利用した場合（あるいは機械的なばね要素を設けた場合）、可動子（補助質量）の定常的な位置制御は不要となる。このときには、振動変位又は振動速度が検出できれば、動吸振器の最適ばね定数、最適減衰係数の制御が可能となる。リニアアクチュエータを駆動した場合、リニアアクチュエータは速度に比例した誘導起電力を発生する。この誘導起電力を検出することで、速度信号を得ることができる。また、これを積分処理することにより振動変位信号、微分処理することにより振動加速度を得ることも可能となる。例えば、図１６において、端子電圧Ｖと電流ｉとを検出し、増幅回路と微分回路とを通じて誘起電圧Ｅとして出力する。この場合、巻線抵抗Ｒ、巻線インダクタンスＬに相当するゲインＫ１、Ｋ２を設定する必要がある。設定は、リニアアクチュエータの可動部（可動子、補助質量）を拘束した状態で所定の周波数の電流を流し、出力がゼロになるように調整する。誘起電圧Ｅにおいては、Ｅ＝Ｖ−Ｒ・ｉ−Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）の関係が成立するため、端子電圧Ｖと電流ｉとを検出することにより、誘起電圧Ｅを求めることができる。

磁気ばね特性、あるいは機械的なばね要素により、動吸振器に関して最適値に近いばね定数が得られる場合、リニアアクチュエータの誘導起電力により発生する減衰力を調整することで、制振のためのエネルギーを供給することなく、高い振動減衰効果を得ることができる。減衰力は、リニアアクチュエータのコイルの両端に負荷抵抗を接続し、この負荷抵抗の大きさを変えることで調整できる。

なお、上述の実施形態の動吸振器は、自動車や飛行機、電車などのシートやハンドルの制振、草刈機、削岩機、振動ローラなど振動を発生する機械の人間とのインターフェース部分の制振、送電線や航空機の翼、橋梁、半導体製造装置や電子顕微鏡などの振動抑制などに使用することができる。また、顕微鏡下での微細作業や医療作業時の人の手の震えの抑制などにも適用することができる。

第１の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。 第１の実施形態に係る制振装置の要部を拡大した正面図である。 図２の側断面図である。 発生した磁束を説明するための正面図である。 発生した磁束を説明するための側断面図である。 発生した磁束を説明するための正面図である。 発生した磁束を説明するための側断面図である。 第２の実施形態に係る制振装置の要部を拡大した正面図である。 図８の側断面図である。 第３の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。 第４の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。 第５の実施形態に係る制振装置を模式的に示す平面図である。 図１２のＡ−Ａ線断面矢視図である。 第６の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。 第７の実施形態に係る制振装置を示す概略構成図である。 リニアアクチュエータを使った速度検出の原理を説明するための図である。

符号の説明

１…制振装置、２…主系質量、３…動吸振器、４…付加質量、５…センサ、９…補助質量、１１Ａ〜１１Ｈ、１１Ｊ…リニアアクチュエータ、１２…第１部材、１２Ｊ…上面（第１面）、１３…第２部材、１３Ｋ…下面（第２面）、１４、１５…第１の一対の永久磁石、１６、１７…第２の一対の永久磁石、１８…コイル、２２Ａ…第１内筒面部（第１領域）、２２Ｂ…第２円筒面部（第２領域）

Claims (17)

1. 主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置において、
   前記動吸振器は、
   補助質量と、
   前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態、又は相対状態を検出するセンサと、
   前記センサの検出結果に基づいて駆動する第１リニアアクチュエータとを備え、
   前記第１リニアアクチュエータは、
   コイルを有する第１部材と、
   前記第１部材に対して第１の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第２部材と、
   前記第１部材のうち前記第２部材と対向する第１領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第１の一対の永久磁石と、
   前記第１部材のうち前記第１領域以外の前記第２部材と対向する第２領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第２の一対の永久磁石とを備え、
   前記第１の一対の永久磁石及び第２の一対の永久磁石のそれぞれは、前記第１の方向に直交する第２の方向に磁極が並んでおり、
   前記第１の一対の永久磁石と前記第２の一対の永久磁石とは前記第１の方向に関して位置合わせされており、
   前記第１の一対の永久磁石及び前記第２の一対の永久磁石のうち、前記第１の方向に関して位置が合う永久磁石どうしの磁極が逆になっていることを特徴とする制振装置。
2. 前記第１の一対の永久磁石によって形成される第１の磁束と、
   前記第２の一対の永久磁石によって形成される第２の磁束とによって、
   前記第１部材と前記第２部材とが所定の位置関係に保持されることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
3. 前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が第１リニアアクチュエータの固定子であり、他方が可動子であることを特徴とする請求項１又は２記載の制振装置。
4. 前記第１部材及び前記第２部材のいずれか一方が付加質量に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の制振装置。
5. 前記第１部材及び前記第２部材のうち質量の大きいほうを前記補助質量として用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の制振装置。
6. 前記第１部材は筒状部材であり、前記第２部材は前記第１部材の内側に配置された軸状部材であり、
   前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材の内側面に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の制振装置。
7. 前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材の内側面において前記第２部材を挟んで対向する位置に設定されていることを特徴とする請求項６記載の制振装置。
8. 前記第１部材は第１面を有し、前記第２部材は前記第１面に対向する第２面を有し、
   前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、２次元方向に並ぶように前記第１部材の第１面に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の制振装置。
9. 前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記第１部材に複数設定されていることを特徴とする請求項８記載の制振装置。
10. 前記第１リニアアクチュエータとは別の第２リニアアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の制振装置。
11. 前記第１リニアアクチュエータ及び前記第２リニアアクチュエータを用いて異なる振動モードをそれぞれ制振することを特徴とする請求項１０記載の制振装置。
12. 前記第２リニアアクチュエータを前記センサとして用いることを特徴とする請求項１０記載の制振装置。
13. 前記第２リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、前記状態を検出することを特徴とする請求項１２記載の制振装置。
14. 前記第２リニアアクチュエータのコイルから発生した誘導起電力に基づいて、速度情報を検出することを特徴とする請求項１３記載の制振装置。
15. 主系質量に接続される動吸振器を備えた制振装置の制御方法において、
    前記動吸振器は、
    補助質量と、
    前記主系質量及び補助質量のうち少なくとも一方の状態を検出するセンサと、
    前記センサの検出結果に基づいて駆動する第１リニアアクチュエータとを備え、
    前記第１リニアアクチュエータは、
    コイルを有する第１部材と、
    前記第１部材に対して第１の方向に相対的に移動可能に設けられた磁性体を含む第２部材と、
    前記第１部材のうち前記第２部材と対向する第１領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第１の一対の永久磁石と、
    前記第１部材のうち前記第１領域以外の前記第２部材と対向する第２領域に、前記第２部材に対向する磁極が互いに逆になるように前記第１の方向に並んで設けられた第２の一対の永久磁石とを備え、
    前記第１の一対の永久磁石及び前記第２の一対の永久磁石のそれぞれによって形成される磁束に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との間に、当該第１部材と第２部材とを所定の位置関係に維持するような付勢力を発生するばね特性を付与し、
    前記ばね特性を、前記動吸振器のばね特性として用いることを特徴とする制御方法。
16. 前記第１リニアアクチュエータの前記磁束に基づくばね特性、及び誘導起電力により生じる抵抗力を利用した動吸振器を用いることを特徴とする請求項１５記載の制御方法。
17. 前記第１リニアアクチュエータとは別の第２リニアアクチュエータを設け、
    前記第２リニアアクチュエータを前記センサとして用いることを特徴とする請求項１５又は１６記載の制御方法。
    

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