JPH0614098Y2 - 空気ばね式防振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、床からの振動の伝達を低減し、各種計測機器
等のような精密機器を支持するための空気ばね式防振装
置に関するものである。

（従来の技術及び問題点） 従来、周囲からの、特に床からの振動を防ぎ、精密機器
の測定精度を維持又は向上せしめるために空気ばね式の
防振装置が利用されている。

該空気ばね式防振装置は、第３図に図示するように、精
密機器を担持する定盤１を任意の箇所にて支持するべく
設けられており、その構造は、定盤１を担持した上金具
２と、該上金具２にその中央部が取付けられたベローズ
３と、該ベローズ３の外周囲が取付けられ該ベローズ３
と協働して空気室４を形成する下金具５とを具備する。

斯る構成の空気ばね式防振装置の固有振動数ｆｎは、供
給圧力をＰ，空気室の高さをｈとしたとき、 にて表わされ、一般に除振（防振）性能を向上せしめる
には固有振動数ｆｎを小さくすることにより達成される
ことが分かっている。上記式から明らかなように、固有
振動数ｆｎを小さくするにはベローズ３の有効直径ｄに
対する重量Ｗの割合を一定として空気圧Ｐを一定とすれ
ば、空気室の高さ、つまり下金具の高さｈを大きくすれ
ばよい。しかしながら、空気室（下金具）の高さｈを大
きくすればわずかな外方にて空気ばね式防振装置自体が
大きく変位してしまい、防振装置の安定性及び作業性が
悪化するという問題があった。

その解決策として、従来第４図に図示されるように、空
気室に適度の粘性を有した例えばシリコンオイル又は磁
性流体等のダンピング流体６を貯溜し、該流体中にダン
ピングプレート７を浸漬し、該ダンピングプレート７と
上金具２とを吊シャフト８で連結する構成がとられた。
該方法は、防振装置に適切な減衰機能を付加し、防振装
置の安定性及び作業性を改善することはできたが、空気
室８、つまり下金具内にダンピング流体を貯溜する必要
があるために、空気室高さｈを大きくした場合には、吊
シャフト８の長さが長くなり、構造上無駄な設計となる
ことが多い。

また空気室のための空気配管はダンピング流体６の液面
より上位に設けなければならないことから、防振装置の
設置環境等の条件により定盤１の下方に充分な空間を設
けることができない場合は、空気配管を設けるのにスペ
ースが限定されるなど多大な制約を受けることとなる。

なお空気室高さの代りに空気室の直径を大きくした場合
にはダンピング流体を必要以上に空気室内に充填しなけ
ればならず無駄であった。

（考案の目的） 従って、本考案の目的は、ダンピングプレートと上金具
とを連結する吊シャフトの長さを短縮し得、かつ空気室
のための空気配管の設置の自由度を高くなし得る空気ば
ね式防振装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は本考案に係る空気ばね式防振装置にて達成さ
れる。要約すれば本考案は、荷重を支持する上金具と、
該上金具の下面に中央部が取付けられたベローズと、該
ベローズの外周囲を挟持するベローズ取付け手段と、該
ベローズ取付け手段が上端開口部に取付けられ、前記ベ
ローズと協働して主空気室を形成する下金具とを具備し
た空気ばね式防振装置において、前記空気室内の上方に
はダンピング流体を貯溜したダンピング槽を配設し、該
ダンピング槽内のダンピング流体液面と前記ベローズと
の間にはダンピング槽空気室を形成し、該ダンピング槽
空気室と前記主空気室とはダンピング槽の壁に穿設され
た複数個の通気孔にて連通され、更に、前記ダンピング
流体中には前記上金具に取付けられたダンピングプレー
トが浸漬されることを特徴とする空気ばね式防振装置で
ある。

（実施例） 次に、本考案に係る空気ばね式防振装置を図面に即して
更に詳しく説明する。

第１図を参照すると、本考案に係る空気ばね式防振装置
は、精密機器を担持する定盤１に取付けられた上金具
と、該上金具１２の下面に中央部が取付けられたベロー
ズ１３と、該ベローズ１３の外周囲を挟持する上及び下
フランジ１４ａ、１４ｂから成るベローズ取付け手段１
４と、該ベローズ取付け手段１４が上端開口部に取付け
られた下金具１５とを具備する。前記下金具１５とベロ
ーズ１３とは協働して主空気室１６を形成する。

本考案に従えば、主空気室１６内に、特に主空気室の上
方にダンピング槽１７が配設される。ダンピング槽１７
は任意の形状とし得るが、本実施例では上方が開口した
円筒状の容器とされ、その開口上端部が前記ベローズ取
付け手段１４に固定される。該ダンピング槽１７内に
は、適度の粘性を有した例えばシリコンオイル又は磁性
流体等のダンピング流体１８が貯溜される。又、ダンピ
ング槽１７内のダンピング流体液面とベローズとの間に
はダンピング槽空気室１９が形成され、該ダンピング槽
空気室１９と主空気室１６とはダンピング槽１７の壁に
穿設された複数個の通気孔２０にて連通される。更に、
ダンピング流体中にダンピングプレート２１が浸漬さ
れ、該ダンピングプレート２１と上金具１２とは吊シャ
フト２２で連結される。ダンピングプレート２１は本実
施例では箱状とし、その底板部分２１ａに吊シャフト２
２が連結される形状とされているが、箱状とする代りに
該底板から垂直に突出する複数個の羽根様垂直部材２１
ｂを該底板部分２１ａに固着して形成することも可能で
ある。

斯る構成にて、床が振動し下金具１５と上金具１２との
間に相対運動が生じた場合には、先ずダンピング槽空気
室１９と主空気室１６との作用により、主防振作用が達
成され、更にダンピング槽１７内のダンピング流体１８
と上金具１２に連結されたダンピングプレート２１との
作用により水平方向及び垂直方向の防振作用が付加され
る。これにより、発生した床からの振動は本装置の良好
な防振性能により急激に減衰される。

更に本装置によると、第１図に図示されるように、主空
気室１６の空気配管口２３が下金具１５の下方に好適に
配設することができる。つまり、例えば定盤１が大きな
ものであり下方に充分な空間が設けることができない場
合にも空気配管の設置及びその他の作業を下金具１５の
下方部にて行なうことができ作業性が極めて優れてい
る。

第２図には、本考案に係る空気ばね式防振装置の他の実
施例が図示される。本実施例によると、第１図の実施例
に示した装置と実質的に同じであるが、ダンピングプレ
ート２１が直接上金具１２に連結され、従って先の実施
例にて上金具とダンピングプレートとを連結した吊シャ
フト２２が存在しない点で相違している。又、限定され
るものではないが、本実施例ではダンピングプレート２
１は上金具１２を囲包する態様で底板から上方へと延在
し、その上端はダンピング流体液面より上方へと突出し
て構成されている。更には、ダンピングプレートを別部
品として設けることなく、ダンピング流体中に突入した
上金具及びベローズ部分をダンピングプレートとして利
用することも可能である。

該実施例の防振装置も先の実施例の装置と同様に作用す
る。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案に係る空気ばね式防振装置
は、ダンピング槽を下金具の上方に設置し、ダンピング
作用を行なわせる構成としたので、ダンピングプレート
と上金具とを連結する吊シャフトの長さを短縮すること
ができ、また空気室のための空気配管を、空気室を構成
する下金具のほぼ任意の高さに設置することが可能であ
り空気配管の設置の自由度が高いという利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る空気ばね式防振装置の一実施例
の断面図である。 第２図は、本考案に係る空気ばね式防振装置の他の実施
例の断面図である。 第３図は、従来の空気ばね式防振装置の断面図である。 第４図は、従来の他の空気ばね式防振装置の断面図であ
る。 １２：上金具 １３：ベローズ １４：ベローズ取付け手段 １６：主空気室 １８：ダンピング流体 １９：ダンピング槽空気室 ２０：通気孔 ２１：ダンピングプレート ２２：吊シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−159429（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−16683（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−8539（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−21049（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−54532（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】荷重を支持する上金具と、該上金具の下面
   に中央部が取付けられたベローズと、該ベローズの外周
   囲を挟持するベローズ取付け手段と、該ベローズ取付け
   手段が上端開口部に取付けられ、前記ベローズと協働し
   て主空気室を形成する下金具とを具備した空気ばね式防
   振装置において、前記空気室内の上方にはダンピング流
   体を貯溜したダンピング槽を配設し、該ダンピング槽内
   のダンピング流体液面と前記ベローズとの間にはダンピ
   ング槽空気室を形成し、該ダンピング槽空気室と前記主
   空気室とはダンピング槽の壁に穿設された複数個の通気
   孔にて連通され、更に、前記ダンピング流体中には前記
   上金具に取付けられたダンピングプレートが浸漬される
   ことを特徴とする空気ばね式防振装置。
2. 【請求項２】ダンピングプレートは底板部分及び該底板
   部分から垂直方向へと突出した垂直部分から成り、該底
   板部分と上金具とは吊シャフトにて連結される実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の空気ばね式防振装置。
3. 【請求項３】ダンピングプレートは上金具に一体的に形
   成されて成る実用新案登録請求の範囲第１項記載の空気
   ばね式防振装置。