磁気シーソー原理に基づく磁気ダンパの開発設計に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555065
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 鈴木 浩平 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (40087185)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉置 元 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (60315752) ; 吉村 卓也 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (50220736)
• Keywords: 磁気ダンパ / 制振装置 / 磁気シーソー原理 / パーミアンス / ダンピング

Research Abstract

本研究は、「磁気シーソー現象」という「微小変位で永久磁石から分岐磁路における振り分けに差動的な大変位が生じる現象」に基づいて、微振動から地震などの大変位にまで対応できる新しいリニア型の磁気制振ダンパを開発しようとする研究であり、平成11年度から開始し本年度をもって成功裡に終了した。
得られた実績と成果は以下のようになる。
1.「磁気シーソー原理」に基づき、導体全体が磁気変動の影響を受け易いような形状・材質を選択し、単一磁極を有する「基本型ダンパ」と、異なるギャップ幅を有し、より高い制振効果の望める3種類の「応用型ダンパ」を設計・試作した。
2.試作したダンパを用いて、正弦波加振実験を行ない、顕著な磁束変化が得られるようなヨークの積層数、ヨークと磁極の相対的位置及びギャップ幅による制振効果の特徴を詳細に調べ、実用化のための設計条件を提示した。
3.永久磁石の設計法に使われる「パーミアンス」の概念を導入して物理学的モデルを構築し、ダンパ減衰量の周波数特性を明確にし、理論的にもこの磁気ダンパの設計条件の最適化が可能であることを示した。
4.今後の課題としては、本ダンパを実用化した場合、リニアガイドの歯幅の精度、スライド運動時に生じる摩擦、ガタなどの非線形効果、摺動運動の制御性などを検討する必要がある。
5.本研究の成果をまとめて、日本機械学会及びアメリカ機械学会に論文として提出する予定である。

Research Products

• [Publications] 鈴木浩平, 塩野目恒二: "スライド型磁気ダンパの設計法に関する基礎的研究"日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会論文集. 02-9. CD526-1-CD526-4 (2002)
• [Publications] 鈴木浩平, 村上 力: "簡易型磁気シーソーダンパの基礎実験"日本機械学会・第7回「運動と新藤の制御」シンポ論文集. No.206. 198-199 (2001)
• [Publications] 鈴木浩平, 砂子田勝昭 ほか: "スライド型磁気シーソーダンパの実験装置"第13回「電磁力のダイナミクス」シンポジウム講演論文集. NO.104. 37-40 (2001)
• [Publications] 鈴木浩平, 砂子田勝昭 ほか: "スライド型磁気シーソーダンパの実験"日本機械学会、Dynamics & Design Conf.講演論文集. No.642(CD-ROM). 202 (2001)