JPH01321417A - 震動分離および減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、震動分離の分野に関するものであり、更に詳
しくいえば極めて低い震動仕様を持つ装置用の震動分離
および減梗装置に関するものである。

〔従来の技術〕

向き制御装置における反応輪の組立体は、望遠装置の重
要な要素である。しかし、それらの組立体は、動作中の
装置に対する震動成分として大きく寄与する。望遠鏡は
向きを厳しく定める必要がおるから、反応輪によりひき
起される震動を絶縁ないし分離する必要がある。震動の
大部分は、内側レースと外側レースにおける球の支持に
よる外力と、球自体の不完全さとによってひき起される
。

この間萌に対する従来の解決技術の１つ、ワイヤロープ
として知られている、は円形に巻かれて、一端がベース
ないし大地へ取付けられ、他端が分離すべき装置ないし
実効荷重（ペイロード）へ取付けられる何本かの編まれ
たワイヤを利用する。

そのワイヤの柔軟性によシ分離と相応性（コンプライア
ンス）が達成され、互いにこすれ合うワイヤによってク
ーロン減衰またはエネルギー吸収が行われる。この装置
には、減衰特性とスチフネス特性（これらは入力震動レ
ベルの大きさにより変化する）が小さいこと、環境の変
化による性能の変化、および最終的な構成に達するまで
に設計および試験を繰返えし行うことを必要とする数学
的な複雑さを含めていくつかの欠点がある。

従来の第２の解決技術は、分離要素として粘性を有する
弾性物質を利用する。それらの装置はほとんどの用途に
おいて震動を分離できるが、温度その他の環境条件の変
化に敏感である。

〔発明の概要〕

本発明に従って、ベローズと、コイルばねと、摩擦面を
なくしてクーロン力をなくす流体とで構成され、震動レ
ベルとは独立であるスチフネスを持たせる装置により震
動分離および減衰が行われる。軸線方向に整列させられ
、かつ端部片とペースによシ両端が流体シールされて内
側室を形成する第１のベローズと第２のベローズが位置
させられる。共通軸線に沿って延長する軸が端部片とベ
ースへ取付けられて、端部片とペースの間に固定された
分離間隔を維持する。軸線方向の孔と、実、動荷重へ結
合するためにそれから延長する７ランジとを有するピス
トンが、軸の周囲にその軸と同軸関係で位置させられて
、それと軸の間に流体間隙を形成する。その流体間隙は
、ピストンと、ベローズの内部壁と、ベローズの前もっ
てシールを解除された端部がシールされて流体を含ませ
るピストンからの７ランジ延長部との間に形成された第
１のベローズの流体室と第２のベローズの流体室を結合
する。乙の構造は純粋に粘性を有する流体のせん断力を
減衰させ、摩擦面を完全に避けることによりクーロン面
をなくす。流体は、２つの流体室と、ピストンと軸の間
に形成された間隙とにおいてシールされる。実効荷重が
動くにつれて一方の流体室の容積が増し、他方の流体室
の容積が減少する。第１のベローズの端部片と第２のベ
ローズのベース片との間隔が軸によ〕一定に保たれるか
ら、全体の容積は一定に保たれる。したがって、２つの
流体室と間隙の中に含まれている一定体積の流体が、荷
重の動きに従って流体室へ分配される。本発明における
減衰率は流体の粘度および間隙の半径方向の長さの関数
として変化し、粘度が高くな）、半径方向の長さが短く
なるにつれて犬さくなる。ベローズの周囲に巻かれてい
るばねが７ランジを支持し、震動分離装置にスチフネス
を持たせる。

第１のベローズと第２のベローズに対して同軸状に整列
させられた第３のベローズを設けることにより温度補償
が行われる。その第３のベローズの内部に流体室が設け
られる。その流体室は第１のベローズおよび第２のベロ
ーズの流体系へ結合されて、温度補償器と主震動分離器
の間で流体の交換を行う。その流体交換によυ、温度が
変化しても流体系において一定の流体圧が維持される。

温度補償ベローズの周囲に巻かれているばねがそのベロ
ーズに加えられる軸線方向の力を維持して、環境の圧力
とは独立に１対象とする温度範囲にわたって流体に正圧
を加える。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず第１図を参照して、震動分離および減衰器１０は上
側ベローズ１３を囲むカバー１７を含む。

そのベローズの一端に端部片１５が接合されて流体のシ
ールを行うとともに、構造的に補強する。

一端にベース片１９が接合されて流体シールと構造強度
を高くされた下側ベローズ１７が、上側ベローズと１７
１−＋線方向に整列した状態で位置させられる。各ベロ
ーズの壁の厚さは７５ミクロンとすることができ、かつ
電気めっきで弯る。上側および下側のベローズと同軸の
頑丈なＬａｔ１２１が端部片１５とベース片１９に接合
されて両者間に一定の距離を維持することによシ、ベロ
ーズ組立体内の容積を一定にする。軸線方向の孔とフラ
ンジ２５を有するピストン２３が軸２１の周囲に同軸状
に位置させられて、両者の間に半径方向の間隙２７を形
成する。上側ベローズ１３の端部片１５が接合されてい
る側とは反対の側の部分がピストンのフランジ延長部の
上面２９に接合され、下側ベローズ１７のベース片１９
が接合されている側と反対側の部分が７ランジ延長部の
下面３１に接合される。

上側流体溜３３と下側流体溜３５が、フランジ延長部と
上側ベローズの組合わせ、およびピストン壁の外面と下
側ベローズの組合わせによシそれぞれ形成される。ダワ
・コーニング（Ｄｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ）社の２００シ
リーズ・シリコンを使用できる流体は、流体溜３３．３
５と間隙２７を完全に充すように装置内に充填される。

この流体は、震動中に減衰間隙２７を通じて流体溜３３
と３５の間を動かされる。７ランジに取付けられている
実効荷重の動きに応じて流体溜３３と３５の容積が変化
することがあるが、端部片１５とペース片１９０間では
軸２１により一定距離が保たれるから、流体溜の全容積
は一定に保たれる。したがって、実効荷重と７ランジ２
５による動きは、流体溜３３と３５において等しいが、
逆向きの容積変化を生じなければならない。

上側ベローズ１３の外面の、フランジ延長部２５の上面
３９と、端部片１５ヘボルト止めされているばね保持器
との間の部分に、ステンレス鋼製の上側ばな３７が巻か
れる。下側ベローズ１７の外面の、７ランジ延長部の下
面４５と、ベース片１９かも延長しているスカート４９
に形成されているばね保持器表面４７との間に、ステン
レス鋼製の下側ばね４３が巻かれる。それらのばねは、
震動減衰および分離装置へ適切な半径方向スチフネスと
軸線方向スチフネスを与える。

次に第２図を参照する。この図には、端部片１５とベー
ス片１９が頑丈な軸２１によシ一定距離だけ隔てられて
いる様子が示されている。軸線方向の孔があけられてい
るピストン２３が軸２１の周囲に同軸状に位置させられ
る。荷重へ取付けるためのフランジ２５がピストンから
延長する。上側ベローズ１３が端部片１５とフランジ延
長部の上面２９へ接合され、下側ベローズ１７がベース
片１９とフランジ延長部の下面３１へ接合される。

端部片１５と、ベース片１９と、上側ベローズ１３と、
下側ベローズ１７との間に含まれる流体の全体積は一定
であることが第２図から明らかである。

ペース片１日に上向きの力が加えられると下側流体溜３
５の容積が減少するものと仮定する。そうすると上側流
体溜３３の８８７が増大させられて、流体が下側流体溜
３５から減衰間隙２７を通って上側流体溜３３へ流れ、
７ランジ延長部の上面と下面に加えられる力を等しくす
ることに上り、フランジを静止状態に保つ。

再び第１図を参照する。温度による流体の体積の変化の
補償が、温度補償ベローズ５１を逃し間隙５３と流４体
通路５５を介して上側ベローズ１３へ結合することによ
り行われる。温度補償ベローズ５１けキャップ５７とベ
ローズ５１の内部領域により流体シールされ、温度補償
逃し間隙５３と流体通路５５には流体が充されて装置内
の全ての空隙をなくす。温度補償ベローズ５１と上側ベ
ローズ１３の間の「０」リング５８により流体シールが
完結される。温度上昇によシ流体が膨張すると温度補償
ベローズ５１が膨張することにより、震動減衰および分
離装置の流体溜３３．３５と減衰間隙２７内の過大王状
憇が除去されて、装置内の圧力が一定に保たれゐ。

ステンレス鋼製の予荷重ばね５９によシ温度補償ベロー
ズ５１に軸線方向の力が常に加えられて、広い範囲の大
気圧条件にわたって内部流体に正圧を加える。キャップ
５Ｔに結合されて、ばね保持器４１ヘボルト止めされて
いる下側保持器６１と、この下側保持器の上方を所定距
離だけ延長して、ばね保持器４１ヘボルト止めされてい
る上側保持器６３とによシ、ばね５９は所定位置に保持
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度補償要津を含む本発明の震動減衰および分
離装置の切欠き斜視図、第２図は第１図に示す震動減衰
および分離装置の略図である。 １３．１７＠−・・ベローズ、１５・・・・端部片、１
９・・・・ベース片、２１・・・・軸、２３・・・・ピ
ストン、２５・・・・フランジ延長部、２Ｔ・・・・間
隙、３３．３５・・・・流体室、３７，４３．５９・・
・・ばね、６１．６３・・・・はね保持器。 特許出願人　　ハネワエル・インコーボレーテツド復代
理人　山川政情（ほか２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 端部片（１５）が流体シールを形成する第１の端部およ
   び第２の端部を有する第１のベローズ（１３）と、ベー
   ス片（１９）が流体シールを形成する第１の端部および
   第２の端部を有する第２のベローズ（１７）と、それら
   第１のベローズおよび第２のベローズ（１３、１７）と
   同軸状に位置させられ、前記端部（１５）と前記ベース
   片（１９）へ結合される所定の長さの軸（２１）とを備
   え、それによりそれらの間に固定された所定の間隙を維
   持する震動分離および減衰装置において、前記軸と同軸
   状に位置させられた軸線方向の孔および前記第１のベロ
   ーズ（１３）の前記第２の端部と前記第２のベローズ（
   １７）の前記第２の端部へ結合されて前記第１のベロー
   ズおよび前記第２のベローズとともに流体シールを行う
   ように、前記震動分離および減衰装置を実効荷重へ結合
   するフランジ手段を有する前記フランジ延長部（２５）
   を有し、前記第１のベローズ（１３）とともに第１の流
   体室を形成し、前記第２のベローズ（１７）とともに第
   ２の流体室（３５）を形成し、前記第１の流体室（３３
   ）と前記第２の流体室（３５）の間で流体結合させる半
   径方向間隙（２７）を前記軸（２１）とともに形成する
   ピストン（２３）と、前記第１の流体室（３３）と前記
   第２の流体室（３５）および前記半径方向間隙（２７）
   を充す流体と、半径方向のスチフネスと軸線方向のスチ
   フネスを持たせるために、前記フランジ延長部（２５）
   と前記端部片（１５）の間、および前記フランジ延長部
   （２５）と前記ベース片（１９）の間に位置させられ、
   前記第１のベローズ（１３）と前記第２のベローズ（１
   ７）の周囲に巻かれたばね手段（３７、４３）と、流体
   が充され、前記半径方向間隙（２７）と前記第２の流体
   室（３３）および前記第２の流体室（３５）へ流体結合
   される内部室を有する温度補償ベローズ（５１）と、こ
   の温度補償ベローズ（５１）へ結合されて、大気圧が変
   動する諸条件の下で前記流体に正圧を加える圧力手段（
   ５９、６１、６３）とを備え、前記温度補償ベローズ（
   ５１）は前記流体の膨張とともに膨張し、かつ、前記圧
   力手段（５９）と協働して一定の装置圧力を維持するこ
   とを特徴とする震動分離および減衰装置。