JPH094672A - ダンパ - Google Patents
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- JPH094672A JPH094672A JP15617095A JP15617095A JPH094672A JP H094672 A JPH094672 A JP H094672A JP 15617095 A JP15617095 A JP 15617095A JP 15617095 A JP15617095 A JP 15617095A JP H094672 A JPH094672 A JP H094672A
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Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気粘性流体を用いたダンパにおいて、振動
の伝達及び電気粘性流体の流出を防止しつつ減衰力を広
範囲に調整可能とする。 【構成】 電気粘性流体24が貯留されているシリンダ
ー12にピストン本体14Aを所定間隔をおいて配置す
る。ピストン部14は、両端の張出部14Dをラウンド
形状とし、下端を曲率半径の大きなラウンド形状として
張出部14Dと滑らかにつなげる。ピストンロッド14
Cの中間部分は円弧状に窪ませ、ピストン部14の張出
部14Dと滑らかにつなげる。ピストン本体14Aが移
動する際の抵抗が小さくなるため、電気粘性流体24に
電圧を印加しない時の減衰力を低く抑えることができ、
減衰力の大小の差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を
広くできる。また、ピストンロッド14Cをピストン本
体14Aよりも細く形成したので、ピストン本体14A
の移動時の液面変化を少なくできる。
の伝達及び電気粘性流体の流出を防止しつつ減衰力を広
範囲に調整可能とする。 【構成】 電気粘性流体24が貯留されているシリンダ
ー12にピストン本体14Aを所定間隔をおいて配置す
る。ピストン部14は、両端の張出部14Dをラウンド
形状とし、下端を曲率半径の大きなラウンド形状として
張出部14Dと滑らかにつなげる。ピストンロッド14
Cの中間部分は円弧状に窪ませ、ピストン部14の張出
部14Dと滑らかにつなげる。ピストン本体14Aが移
動する際の抵抗が小さくなるため、電気粘性流体24に
電圧を印加しない時の減衰力を低く抑えることができ、
減衰力の大小の差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を
広くできる。また、ピストンロッド14Cをピストン本
体14Aよりも細く形成したので、ピストン本体14A
の移動時の液面変化を少なくできる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子顕微鏡、精密天秤、
微小寸法・形状・真円度測定器、表面粗さ計、微小硬度
計等の精密機器や精密加工機器等を搭載し、精密機器の
駆動により発生する振動や、床等から受ける振動を除振
する除振台等に使用されるダンパに関する。
微小寸法・形状・真円度測定器、表面粗さ計、微小硬度
計等の精密機器や精密加工機器等を搭載し、精密機器の
駆動により発生する振動や、床等から受ける振動を除振
する除振台等に使用されるダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】精密機器や精密加工器を搭載する除振台
において、剛性が極端に小さく(固有振動数で0.5〜
5Hz 程度)なっている空気ばねや多段積層ゴム等を支
持材に用い、ダッシュポット等のダンパを備え、デシ、
ミクロンオーダと非常に小さい振動に対して除振効果が
得られるパッシブ除振装置や、小さい振動のみでなく振
幅の大きい振動に対応して除振できるように除振機構の
ばね特性を変化させるセミアクティブ除振装置や、定盤
に振動センサを設け、センサからの信号によりフィード
バック制御して、振動と逆位相の力を定盤に付加して振
動を除去するVCM(ボイス・コイル・モータ)、空気
ばね等のアクチュエーターを設け、振動の振幅に応じて
除振できるアクアティブ除振装置があった。
において、剛性が極端に小さく(固有振動数で0.5〜
5Hz 程度)なっている空気ばねや多段積層ゴム等を支
持材に用い、ダッシュポット等のダンパを備え、デシ、
ミクロンオーダと非常に小さい振動に対して除振効果が
得られるパッシブ除振装置や、小さい振動のみでなく振
幅の大きい振動に対応して除振できるように除振機構の
ばね特性を変化させるセミアクティブ除振装置や、定盤
に振動センサを設け、センサからの信号によりフィード
バック制御して、振動と逆位相の力を定盤に付加して振
動を除去するVCM(ボイス・コイル・モータ)、空気
ばね等のアクチュエーターを設け、振動の振幅に応じて
除振できるアクアティブ除振装置があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】パッシブ除振装置は、
床面から受ける振動を絶縁するため、空気ばね等の剛性
が極端に小さく、除振効果が得られる振動振幅もおよそ
デシ・ミクロンオーダであり、搭載機器自身の駆動によ
り発生する振動等の大きい振動等の大きい振動振幅に対
しては殆ど減衰効果が無く、一度発生した大きい振動が
デシ・ミクロンオーダの振幅に収束して除振効果が得ら
れるまでには長時間を要し、作業効率は非常に悪いもの
であった。このため、大きい振動を短時間に減衰しよう
としてダンパの減衰常数を大きくすると、振動の高周波
成分が効果的に減衰しなくなり、総合的に除振性能が悪
化するという欠点があった。
床面から受ける振動を絶縁するため、空気ばね等の剛性
が極端に小さく、除振効果が得られる振動振幅もおよそ
デシ・ミクロンオーダであり、搭載機器自身の駆動によ
り発生する振動等の大きい振動等の大きい振動振幅に対
しては殆ど減衰効果が無く、一度発生した大きい振動が
デシ・ミクロンオーダの振幅に収束して除振効果が得ら
れるまでには長時間を要し、作業効率は非常に悪いもの
であった。このため、大きい振動を短時間に減衰しよう
としてダンパの減衰常数を大きくすると、振動の高周波
成分が効果的に減衰しなくなり、総合的に除振性能が悪
化するという欠点があった。
【0004】また、セミアクティブ除振装置は、振動の
振幅に対応して除振を行うものとして満足のいくものが
得られておらず、さらに、アクティブ除振装置において
は、振幅に対応して短時間で振動を収束することが出来
るが、各空気ばねに応じてエアータンクを設ける必要が
あるため、その設置スペースが非常に大きくなり、高価
であり、また、VCMを用いたアクチュエータは応答性
は優れたものであるが、重量物を載置した定盤を支持す
る為には大きなVCMが必要であり、装置も複雑であ
り、非常に高価になってしまった。
振幅に対応して除振を行うものとして満足のいくものが
得られておらず、さらに、アクティブ除振装置において
は、振幅に対応して短時間で振動を収束することが出来
るが、各空気ばねに応じてエアータンクを設ける必要が
あるため、その設置スペースが非常に大きくなり、高価
であり、また、VCMを用いたアクチュエータは応答性
は優れたものであるが、重量物を載置した定盤を支持す
る為には大きなVCMが必要であり、装置も複雑であ
り、非常に高価になってしまった。
【0005】一方、近年では、電圧を印加することによ
り粘度が瞬時に変化する電気粘性流体を用いた流体機器
が提案されている。
り粘度が瞬時に変化する電気粘性流体を用いた流体機器
が提案されている。
【0006】例えば、実開平1−98938号公報に
は、電気粘性流体を用いたロック装置が開示されてい
る。
は、電気粘性流体を用いたロック装置が開示されてい
る。
【0007】このロック装置は、防振・除振・免震装置
に用いられており、精密機器が載置され空気ばねにより
弾性支持される被支持部をロック可能となっている。
に用いられており、精密機器が載置され空気ばねにより
弾性支持される被支持部をロック可能となっている。
【0008】しかし、実開平1−98938号公報のロ
ック装置で第2図に示すシール環を設けた構造のもの
は、シール環を介して水平方向の振動が伝達する虞れが
ある。
ック装置で第2図に示すシール環を設けた構造のもの
は、シール環を介して水平方向の振動が伝達する虞れが
ある。
【0009】一方、シール環を設けていない第3図及び
第4図に示す開放系のロック装置では、振動が伝達する
虞れは無い。しかしながら、第3図及び第4図に示すロ
ック装置では、以下の問題がある。
第4図に示す開放系のロック装置では、振動が伝達する
虞れは無い。しかしながら、第3図及び第4図に示すロ
ック装置では、以下の問題がある。
【0010】即ち、第3図に示すロック装置では、電気
的粘性流体20に浸漬される摺動体15の外側壁15a
及び内側壁15bの軸直角断面積が一定である。このた
め、摺動体15が上下すると、外側壁15a及び内側壁
15bの軸直角断面積に摺動体15の上下変位寸法を掛
けた体積に応じて電気的粘性流体20の液面が大きく変
動するため、大変位時に電気的粘性流体20が溢れる可
能性がある。
的粘性流体20に浸漬される摺動体15の外側壁15a
及び内側壁15bの軸直角断面積が一定である。このた
め、摺動体15が上下すると、外側壁15a及び内側壁
15bの軸直角断面積に摺動体15の上下変位寸法を掛
けた体積に応じて電気的粘性流体20の液面が大きく変
動するため、大変位時に電気的粘性流体20が溢れる可
能性がある。
【0011】一方、第4図に示すロック装置では、細径
のピストンロッドの断面積に摺動体15の上下変位寸法
を掛けた体積に応じて電気的粘性流体20の液面が変動
することになり、第3図のロック装置に比較すると電気
的粘性流体20の液面の変動量は小さくできる。しか
し、第4図に示すロック装置では、円柱状の摺動体15
が電気的粘性流体20の中を動くので抵抗が大きく、一
定断面積で凹凸の無い真っ直ぐな外側壁15a及び内側
壁15bを有する第3図に示すロック装置に比較して減
衰力を低くすることが出来ない。減衰力の調整範囲が狭
くなるという問題がある。
のピストンロッドの断面積に摺動体15の上下変位寸法
を掛けた体積に応じて電気的粘性流体20の液面が変動
することになり、第3図のロック装置に比較すると電気
的粘性流体20の液面の変動量は小さくできる。しか
し、第4図に示すロック装置では、円柱状の摺動体15
が電気的粘性流体20の中を動くので抵抗が大きく、一
定断面積で凹凸の無い真っ直ぐな外側壁15a及び内側
壁15bを有する第3図に示すロック装置に比較して減
衰力を低くすることが出来ない。減衰力の調整範囲が狭
くなるという問題がある。
【0012】本発明は、上記事実を考慮し、振動を伝達
する虞れがなく、大変位時においても電気粘性流体が溢
れるようなことが無く、また、減衰力を広範囲に調整可
能なダンパを提供することが目的である。
する虞れがなく、大変位時においても電気粘性流体が溢
れるようなことが無く、また、減衰力を広範囲に調整可
能なダンパを提供することが目的である。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、振動発生部及び振動受部の何れか一方に連結され電
圧を印加することにより粘度が変化する電気粘性流体を
収納するシリンダーと、外径が前記シリンダーの内径よ
りも所定寸法小さく設定され、前記粘性流体中を前記シ
リンダーの長手方向に沿って移動可能なピストンと、振
動発生部及び振動受部の何れか他方と前記ピストンとを
連結するピストンロッドと、前記シリンダーに設けられ
前記電気粘性流体に電圧を印加する第1の電極と、前記
ピストンに設けられ前記第1の電極と対向して前記電気
粘性流体に電圧を印加する第2の電極と、を備え、前記
ピストンは、両端部が軸方向外側へ向かって径が減少す
る抵抗低減部を有することを特徴としている。
は、振動発生部及び振動受部の何れか一方に連結され電
圧を印加することにより粘度が変化する電気粘性流体を
収納するシリンダーと、外径が前記シリンダーの内径よ
りも所定寸法小さく設定され、前記粘性流体中を前記シ
リンダーの長手方向に沿って移動可能なピストンと、振
動発生部及び振動受部の何れか他方と前記ピストンとを
連結するピストンロッドと、前記シリンダーに設けられ
前記電気粘性流体に電圧を印加する第1の電極と、前記
ピストンに設けられ前記第1の電極と対向して前記電気
粘性流体に電圧を印加する第2の電極と、を備え、前記
ピストンは、両端部が軸方向外側へ向かって径が減少す
る抵抗低減部を有することを特徴としている。
【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記ピストンの角部分を円弧状に形成
したことを特徴としている。
の発明において、前記ピストンの角部分を円弧状に形成
したことを特徴としている。
【0015】
【作用】請求項1に記載のダンパは、シリンダー及びピ
ストンロッドの何れか一方を例えば除振台の定盤等の制
振すべき振動対象物に連結し、他方を床等の振動受部に
連結する。第1の電極と第2の電極との間に所望の電圧
を印加し、電気粘性流体の粘度を所望の値とすることに
より、振幅に対応してダンパの減衰定数を瞬時に変化さ
せることができ、振幅に応じて短時間で制振を行うこと
ができる。例えば、振動の振幅が大きい時には電気粘性
流体に電圧を印加して粘度を増し、その後振動の振幅が
小さくなった際には、電圧を下げて(又は電圧の印加を
停止して)電気粘性流体の粘度を低くして制振を行うこ
とで、短時間で制振を行うことができる。
ストンロッドの何れか一方を例えば除振台の定盤等の制
振すべき振動対象物に連結し、他方を床等の振動受部に
連結する。第1の電極と第2の電極との間に所望の電圧
を印加し、電気粘性流体の粘度を所望の値とすることに
より、振幅に対応してダンパの減衰定数を瞬時に変化さ
せることができ、振幅に応じて短時間で制振を行うこと
ができる。例えば、振動の振幅が大きい時には電気粘性
流体に電圧を印加して粘度を増し、その後振動の振幅が
小さくなった際には、電圧を下げて(又は電圧の印加を
停止して)電気粘性流体の粘度を低くして制振を行うこ
とで、短時間で制振を行うことができる。
【0016】また、ピストンは、両端部に抵抗低減部が
設けられているので、抵抗低減部を設けていないピスト
ンに比較して電気粘性流体中を軸方向の動く際の抵抗を
減少させ、電気粘性流体に電圧を印加しない時のダンパ
の減衰力を低く抑えることができる。即ち、減衰力の調
整範囲を広くとることができる。
設けられているので、抵抗低減部を設けていないピスト
ンに比較して電気粘性流体中を軸方向の動く際の抵抗を
減少させ、電気粘性流体に電圧を印加しない時のダンパ
の減衰力を低く抑えることができる。即ち、減衰力の調
整範囲を広くとることができる。
【0017】請求項2に記載のダンパは、ピストンの角
部分を円弧状に形成したことにより電気粘性流体中を軸
方向の動く際の抵抗をさらに減少させることができる。
部分を円弧状に形成したことにより電気粘性流体中を軸
方向の動く際の抵抗をさらに減少させることができる。
【0018】
[第1実施例]本発明の第1実施例を図1乃至図5にし
たがって説明する。
たがって説明する。
【0019】図1に示すように、ダンパ10は、合成樹
脂等の絶縁材料で形成されたシリンダー12と、同じく
合成樹脂等の絶縁材料で形成されたピストン部14を備
えている。
脂等の絶縁材料で形成されたシリンダー12と、同じく
合成樹脂等の絶縁材料で形成されたピストン部14を備
えている。
【0020】シリンダー12は、円筒部12A、円筒部
12Aの下部を閉塞する底部12Bを備えている。
12Aの下部を閉塞する底部12Bを備えている。
【0021】シリンダー12には、上面に環状溝16が
形成されており、この環状溝16にはゴム等の弾性体か
らなるシール部材としてのオーリング18が嵌め込まれ
ている。なお、オーリング18は、一部がシリンダー1
2の上面よりも突出している。
形成されており、この環状溝16にはゴム等の弾性体か
らなるシール部材としてのオーリング18が嵌め込まれ
ている。なお、オーリング18は、一部がシリンダー1
2の上面よりも突出している。
【0022】シリンダー12の内壁面には、円筒部12
Aの高さ方向中間部分にリング状に形成された薄肉の金
属板からなる電極板20が設けられている。なお、電極
20の内周面は、円筒部12Aの内周面と面一にされて
いる。
Aの高さ方向中間部分にリング状に形成された薄肉の金
属板からなる電極板20が設けられている。なお、電極
20の内周面は、円筒部12Aの内周面と面一にされて
いる。
【0023】シリンダー12には、電気粘性流体24が
貯留されている。電気粘性流体24は、疎水性の微粒子
を電気絶縁油に分散・懸濁させたもので、電圧を印加す
ると電圧に応じて極めて速やかに粘度が上昇し、且つ、
可逆的に粘度が下降するものである。粘度を変化させる
には直流のみでなく、交流によっても変化させることが
でき、少ない消費電力で液体からほぼ固体状態近くまで
変化させることができるものである。電気粘性流体24
に電圧を印加すると、粒子中の電荷が電圧により移動
し、粒子が分極することにより粒子同士に引力が生じ、
電極間に粒子が数珠状に繋がるために粘度が上昇するこ
とになる。このような粘度変化は、電場の強さに応じて
ミリ秒単位で変化し、センサからの検出信号に応答良く
粘度が変化し、温度変化に対しても粘度の変化は一定で
あり、−50°〜+150°の温度に対して用いること
ができる。
貯留されている。電気粘性流体24は、疎水性の微粒子
を電気絶縁油に分散・懸濁させたもので、電圧を印加す
ると電圧に応じて極めて速やかに粘度が上昇し、且つ、
可逆的に粘度が下降するものである。粘度を変化させる
には直流のみでなく、交流によっても変化させることが
でき、少ない消費電力で液体からほぼ固体状態近くまで
変化させることができるものである。電気粘性流体24
に電圧を印加すると、粒子中の電荷が電圧により移動
し、粒子が分極することにより粒子同士に引力が生じ、
電極間に粒子が数珠状に繋がるために粘度が上昇するこ
とになる。このような粘度変化は、電場の強さに応じて
ミリ秒単位で変化し、センサからの検出信号に応答良く
粘度が変化し、温度変化に対しても粘度の変化は一定で
あり、−50°〜+150°の温度に対して用いること
ができる。
【0024】本実施例のピストン部14は、電気粘性流
体24の中に沈められる円柱状のピストン本体14Aと
円板状のフランジ14Bとがピストン本体14Aよりも
細径のピストンロッド14Cで連結されている。
体24の中に沈められる円柱状のピストン本体14Aと
円板状のフランジ14Bとがピストン本体14Aよりも
細径のピストンロッド14Cで連結されている。
【0025】ピストン本体14Aの外周面には、リング
状に形成された薄肉の金属板からなる電極板22が設け
られている。また、ピストン本体14Aには、電極板2
2の軸方向両端部に接するように環状の張出部14Dが
一体的に形成されている。この張出部14Dは、電極2
0と電極22との接触を防止し、かつ所定寸法以下に近
接させないための径方向のストロークストッパの役目を
している。
状に形成された薄肉の金属板からなる電極板22が設け
られている。また、ピストン本体14Aには、電極板2
2の軸方向両端部に接するように環状の張出部14Dが
一体的に形成されている。この張出部14Dは、電極2
0と電極22との接触を防止し、かつ所定寸法以下に近
接させないための径方向のストロークストッパの役目を
している。
【0026】なお、ピストン部14に設けた環状の張出
部14Dは滑らかなラウンド形状とされている。また、
ピストン部14は、下端が曲率半径の大きなラウンド形
状とされ張出部14Dと滑らかにつながっている。
部14Dは滑らかなラウンド形状とされている。また、
ピストン部14は、下端が曲率半径の大きなラウンド形
状とされ張出部14Dと滑らかにつながっている。
【0027】一方、ピストンロッド14Cの中間部分
(動作状態における電気粘性流体24の液面付近)が円
弧状に窪んでおり、ピストン部14の張出部14Dと滑
らかにつながっている。
(動作状態における電気粘性流体24の液面付近)が円
弧状に窪んでおり、ピストン部14の張出部14Dと滑
らかにつながっている。
【0028】図1及び図2に示すように、ピストン部1
4のフランジ14Bには、ねじ穴26及びねじ穴28が
形成されている。ねじ穴26は定盤等との接続に用いら
れ、ねじ穴28は後述するスライダ部60との接続に用
いられる。
4のフランジ14Bには、ねじ穴26及びねじ穴28が
形成されている。ねじ穴26は定盤等との接続に用いら
れ、ねじ穴28は後述するスライダ部60との接続に用
いられる。
【0029】図1に示すように、シリンダー12の外周
には、フランジ60Aを備えた円筒状のスライダ部60
がスライド可能に外装されている。スライダ部60のフ
ランジ60Aには、ピストン部14のねじ穴28に対応
する位置に丸孔29が穿孔されている。
には、フランジ60Aを備えた円筒状のスライダ部60
がスライド可能に外装されている。スライダ部60のフ
ランジ60Aには、ピストン部14のねじ穴28に対応
する位置に丸孔29が穿孔されている。
【0030】スライダ部60の筒状本体部分には、上面
から所定寸法下の位置に外周方向に沿って複数の丸孔5
4が穿孔されている。
から所定寸法下の位置に外周方向に沿って複数の丸孔5
4が穿孔されている。
【0031】一方、シリンダー12には、図1に示すよ
うにスライダ部60の上面とシリンダー12の上面とを
面一にした際にスライダ部60の丸孔54に対応する位
置にねじ穴56が形成され、図3に示すようにスライダ
部60のフランジ60Aをピストン部14のフランジ1
4Bにビス50で固定して電極20と電極22とが軸方
向中心部を対向させた際にスライダ部60の丸孔54に
対応する位置にねじ穴58が形成されている。
うにスライダ部60の上面とシリンダー12の上面とを
面一にした際にスライダ部60の丸孔54に対応する位
置にねじ穴56が形成され、図3に示すようにスライダ
部60のフランジ60Aをピストン部14のフランジ1
4Bにビス50で固定して電極20と電極22とが軸方
向中心部を対向させた際にスライダ部60の丸孔54に
対応する位置にねじ穴58が形成されている。
【0032】ところで、このダンパ10は、例えば、除
振台に用いることができる。図4に示すように、除振台
30は精密機器32を搭載する定盤34を備え、定盤3
4は床38に設置されるフレーム39に取り付けられた
空気ばね36によって支持されている。
振台に用いることができる。図4に示すように、除振台
30は精密機器32を搭載する定盤34を備え、定盤3
4は床38に設置されるフレーム39に取り付けられた
空気ばね36によって支持されている。
【0033】空気ばね36は、ベローズタイプ型、ダイ
ヤフラムタイプ型等の何れであても良い。図4では、空
気ばね36は1箇所のみ示してあるが、適宜所望の個
数、例えば定盤34の4隅に各々対応するように設けて
も良い。空気ばね36は振幅の小さい振動、例えば振動
数0.5〜5Hz 程度の振動を性能良く除振することが
できるようなばね定数を有するものであり、精密機器3
2を搭載する定盤34が床38から受ける振動を短時間
で収束するものである。
ヤフラムタイプ型等の何れであても良い。図4では、空
気ばね36は1箇所のみ示してあるが、適宜所望の個
数、例えば定盤34の4隅に各々対応するように設けて
も良い。空気ばね36は振幅の小さい振動、例えば振動
数0.5〜5Hz 程度の振動を性能良く除振することが
できるようなばね定数を有するものであり、精密機器3
2を搭載する定盤34が床38から受ける振動を短時間
で収束するものである。
【0034】定盤34には、定盤34の振動または変位
を検出するセンサ40が取り付けられている。センサ4
0は、変位センサ或いは加速度センサや速度センサ等の
振動センサ等何れであっても良い。なお、センサ40
は、定盤34に設置せずに精密機器32自体に搭載する
ようにしてもよい。センサ40は、図4では1箇所のみ
を示してあるが、センサの数はこれに限定されない。
を検出するセンサ40が取り付けられている。センサ4
0は、変位センサ或いは加速度センサや速度センサ等の
振動センサ等何れであっても良い。なお、センサ40
は、定盤34に設置せずに精密機器32自体に搭載する
ようにしてもよい。センサ40は、図4では1箇所のみ
を示してあるが、センサの数はこれに限定されない。
【0035】センサ40及びダンパ10の電極20,2
2は、図示しない配線を介して駆動部42に接続されて
いる。駆動部42にはセンサ40からの検出信号を入力
しパルスを整形するオン・オフ回路44、オン・オフ回
路44からの出力信号を増幅する増幅回路46、増幅回
路46で増幅されたパルスを入力してダンパ10の電極
20及び電極22に駆動信号を送出するドライバ48が
設けられている。なお、本実施例では、電極22が陽極
とされ、電極20が陰極とされている。
2は、図示しない配線を介して駆動部42に接続されて
いる。駆動部42にはセンサ40からの検出信号を入力
しパルスを整形するオン・オフ回路44、オン・オフ回
路44からの出力信号を増幅する増幅回路46、増幅回
路46で増幅されたパルスを入力してダンパ10の電極
20及び電極22に駆動信号を送出するドライバ48が
設けられている。なお、本実施例では、電極22が陽極
とされ、電極20が陰極とされている。
【0036】センサ40で検出された定盤34の振動ま
たは変位は適宜処理され、検出された値が一定値以上の
場合に検出信号を出力する。なお、センサ40が速度セ
ンサの場合に、検出値を微分して加速度を得ることもで
き、センサ40が加速度センサの場合に、検出値を積分
して速度を得ることもできる。
たは変位は適宜処理され、検出された値が一定値以上の
場合に検出信号を出力する。なお、センサ40が速度セ
ンサの場合に、検出値を微分して加速度を得ることもで
き、センサ40が加速度センサの場合に、検出値を積分
して速度を得ることもできる。
【0037】ダンパ10はセンサ40にそれぞれ対応し
て設けられても、また、2個のセンサに対して1つ設け
られる等、複数のセンサから送出される検出信号を入力
するものであっても良い。また、1個のセンサにて複数
個のダンパ10をコントロールしても良い。
て設けられても、また、2個のセンサに対して1つ設け
られる等、複数のセンサから送出される検出信号を入力
するものであっても良い。また、1個のセンサにて複数
個のダンパ10をコントロールしても良い。
【0038】次に、ダンパ10を保管又は輸送する際の
状態を説明する。このような場合には、図5に示すよう
に、スライダ部60をビス50でピストン部14のフラ
ンジ14Bに固定し、ねじ穴56にビス59を螺合させ
てスライダ部60をシリンダー12に固定する。これに
より、オーリング18が所定量潰されて内部が完全密閉
され、輸送時等に電気粘性流体24の流出を防止するこ
とができ、保管時に塵や埃等の異物が電気粘性流体24
へ進入することを防止することができる。
状態を説明する。このような場合には、図5に示すよう
に、スライダ部60をビス50でピストン部14のフラ
ンジ14Bに固定し、ねじ穴56にビス59を螺合させ
てスライダ部60をシリンダー12に固定する。これに
より、オーリング18が所定量潰されて内部が完全密閉
され、輸送時等に電気粘性流体24の流出を防止するこ
とができ、保管時に塵や埃等の異物が電気粘性流体24
へ進入することを防止することができる。
【0039】次に、ダンパ10の取り付け手順を説明す
る。ダンパ10を除振台30に組付ける際には、先ず、
ビス59を一旦外し、スライダ部60を持ち上げて、ス
ライダ部60の丸孔54とシリンダー12のねじ穴58
とを合わせ、ねじ穴58にビス59を螺合させて図3に
示すような状態とする。これにより、電極20の軸方向
中心と電極22の軸方向中心とが対向する。
る。ダンパ10を除振台30に組付ける際には、先ず、
ビス59を一旦外し、スライダ部60を持ち上げて、ス
ライダ部60の丸孔54とシリンダー12のねじ穴58
とを合わせ、ねじ穴58にビス59を螺合させて図3に
示すような状態とする。これにより、電極20の軸方向
中心と電極22の軸方向中心とが対向する。
【0040】次に、精密機器32を搭載した定盤34の
高さを調整して定盤34とフレーム39との間に図3に
示す状態のダンパ10が挿入できるようにし、図1に示
すように、ピストン部14のフランジ14Bをボルト4
1で定盤34の下面に取り付け、シリンダー12を図示
しないボルト等でフレーム39に取り付ける。なお、ダ
ンパ10の使用時には、図1に示すようにスライダ部6
0を下げておく。
高さを調整して定盤34とフレーム39との間に図3に
示す状態のダンパ10が挿入できるようにし、図1に示
すように、ピストン部14のフランジ14Bをボルト4
1で定盤34の下面に取り付け、シリンダー12を図示
しないボルト等でフレーム39に取り付ける。なお、ダ
ンパ10の使用時には、図1に示すようにスライダ部6
0を下げておく。
【0041】このように、スライダ部60を取り付け用
の治具として用いることにより、容易な方法で電極20
の軸方向中心と電極22の軸方向中心とを正しく対向さ
せてダンパ10を取り付けることができ、ダンパ10を
適正な状態で作動させることができる。
の治具として用いることにより、容易な方法で電極20
の軸方向中心と電極22の軸方向中心とを正しく対向さ
せてダンパ10を取り付けることができ、ダンパ10を
適正な状態で作動させることができる。
【0042】次に、本実施例の作用を説明する。定盤3
4が床38等の設置面あるいは搭載する精密機器32自
体から生じる振動により振動すると、センサ40により
定盤34の振動あるいは変位が検知され、一定値以上の
振動あるいは変位が検出されると、センサ40から駆動
部42へ検出信号が送出される。
4が床38等の設置面あるいは搭載する精密機器32自
体から生じる振動により振動すると、センサ40により
定盤34の振動あるいは変位が検知され、一定値以上の
振動あるいは変位が検出されると、センサ40から駆動
部42へ検出信号が送出される。
【0043】検出信号はオン・オフ回路44によりパル
スに整形され増幅回路46で増幅されてドライバ48か
ら駆動信号が出力され、ドライバ48によりダンパ10
の電極20及び電極22に所望の電圧が印加される。
スに整形され増幅回路46で増幅されてドライバ48か
ら駆動信号が出力され、ドライバ48によりダンパ10
の電極20及び電極22に所望の電圧が印加される。
【0044】これによりシリンダー12内の電圧の印加
された電気粘性流体24の粘度が増し、ダンパ10の減
衰定数が大きくなる。このため、振幅の大きい振動は短
時間で制振され、効率的に制振される。
された電気粘性流体24の粘度が増し、ダンパ10の減
衰定数が大きくなる。このため、振幅の大きい振動は短
時間で制振され、効率的に制振される。
【0045】また、センサ40で検出される振動または
変位が一定値以下になると、検出信号の送出が停止さ
れ、ダンパ10の電極20及び電極22に電圧が印加さ
れなくなる。そして振幅が小さくなった振動は、電圧の
印加されない電気粘性流体24の減衰定数におけるダン
パ10及び空気ばね36で減衰される。このため、振幅
の小さい振動も短時間で減衰することができる。
変位が一定値以下になると、検出信号の送出が停止さ
れ、ダンパ10の電極20及び電極22に電圧が印加さ
れなくなる。そして振幅が小さくなった振動は、電圧の
印加されない電気粘性流体24の減衰定数におけるダン
パ10及び空気ばね36で減衰される。このため、振幅
の小さい振動も短時間で減衰することができる。
【0046】本実施例のピストン本体14Aは、軸方向
外側へ向かって径が減少するように形成されているた
め、単なる円柱状に形成したものに比較して電気粘性流
体24中を軸方向に動く際の抵抗が小さくなる。したが
って、電気粘性流体24に電圧を印加しない時のダンパ
10の減衰力を低く抑えることができ、減衰力の大小の
差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を広くとることが
できる。
外側へ向かって径が減少するように形成されているた
め、単なる円柱状に形成したものに比較して電気粘性流
体24中を軸方向に動く際の抵抗が小さくなる。したが
って、電気粘性流体24に電圧を印加しない時のダンパ
10の減衰力を低く抑えることができ、減衰力の大小の
差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を広くとることが
できる。
【0047】また、本実施例のダンパ10は、動作状態
においてシリンダー12とピストン部14とが電気粘性
流体24以外のものを介して連結されていないため、床
38等の設置面の振動を定盤34へ伝達させることがな
い。
においてシリンダー12とピストン部14とが電気粘性
流体24以外のものを介して連結されていないため、床
38等の設置面の振動を定盤34へ伝達させることがな
い。
【0048】なお、センサ40で検知される検知信号を
一定値以上になった場合に電圧を印加させるのみなら
ず、センサ40で検知される振動の振幅を2段階あるい
は3段階等の所定値として分割し各所定値になったと
き、駆動部42へ検知信号を出力し、電極20及び電極
22に印加する電圧を変化させ、電気粘性流体24を印
加電圧に応じて所望の粘度に変化せることにより減衰を
可変させて効率良く減衰を行うようにしても良い。
一定値以上になった場合に電圧を印加させるのみなら
ず、センサ40で検知される振動の振幅を2段階あるい
は3段階等の所定値として分割し各所定値になったと
き、駆動部42へ検知信号を出力し、電極20及び電極
22に印加する電圧を変化させ、電気粘性流体24を印
加電圧に応じて所望の粘度に変化せることにより減衰を
可変させて効率良く減衰を行うようにしても良い。
【0049】本実施例のダンパ10では、張出部14D
が電極20と電極22とが所定寸法以下に接近しないよ
うに作用するため、シリンダー12とピストン部14と
が径方向に相対変位した際(例えば、定盤34が水平方
向に大きく動いた時等)の電極間の放電及びショートを
防止することができる。
が電極20と電極22とが所定寸法以下に接近しないよ
うに作用するため、シリンダー12とピストン部14と
が径方向に相対変位した際(例えば、定盤34が水平方
向に大きく動いた時等)の電極間の放電及びショートを
防止することができる。
【0050】なお、放電は、エッジ部分から生じ易いた
め、本実施例のように電極22の端部に絶縁体の突起を
設けることが有効である。なお、電極22の端部を張出
部14Dで覆うようにしても良い。
め、本実施例のように電極22の端部に絶縁体の突起を
設けることが有効である。なお、電極22の端部を張出
部14Dで覆うようにしても良い。
【0051】また、図1に示すような動作状態では、電
気粘性流体24の液面はシリンダー12の上面よりも所
定寸法下側に位置しており、シリンダー12とピストン
ロッド14Cとの間には、大容量の液溜部64が設けら
れている。この液溜部64を設けることにより、ピスト
ン部14が上下に大きく変位したとき等に、電気粘性流
体24がシリンダー12の外へこぼれることを防止する
ことができる。
気粘性流体24の液面はシリンダー12の上面よりも所
定寸法下側に位置しており、シリンダー12とピストン
ロッド14Cとの間には、大容量の液溜部64が設けら
れている。この液溜部64を設けることにより、ピスト
ン部14が上下に大きく変位したとき等に、電気粘性流
体24がシリンダー12の外へこぼれることを防止する
ことができる。
【0052】なお、シリンダー12を透明な樹脂で形成
し、電気粘性流体24が見えるようにてもよい。 [第2実施例]本発明の第2実施例を図6及び図7にし
たがって説明する。なお、前述した実施例と同一構成に
関しては同一符号を付し、その説明は省略する。
し、電気粘性流体24が見えるようにてもよい。 [第2実施例]本発明の第2実施例を図6及び図7にし
たがって説明する。なお、前述した実施例と同一構成に
関しては同一符号を付し、その説明は省略する。
【0053】図6に示すように、本実施例のピストン部
14は、底部及びピストン本体14Aとピストンロッド
14Cとの接続部分がテーパー状に形成されている。
14は、底部及びピストン本体14Aとピストンロッド
14Cとの接続部分がテーパー状に形成されている。
【0054】また、ピストン部14の上面には、取付用
のねじ穴90の形成されたフランジ板92が固着されて
いる。
のねじ穴90の形成されたフランジ板92が固着されて
いる。
【0055】シリンダー12の外周には、円筒状のスラ
イダ部94がスライド可能に設けられている。スライダ
部94には、外周方向に沿って等間隔で穿孔された4個
の丸孔96が軸方向に4列設けられている。
イダ部94がスライド可能に設けられている。スライダ
部94には、外周方向に沿って等間隔で穿孔された4個
の丸孔96が軸方向に4列設けられている。
【0056】本実施例のダンパ10は、保管時や輸送時
に、図7に示すように、フランジ14Bがシリンダー1
2の上面に密着され、一番上の列の丸孔96に挿通され
たビス100がピストン部14のフランジ14Bに形成
されたねじ穴98にねじ込まれることでスライダ部94
がフランジ14Bに固定され、上から2列目の丸孔96
にビス102が挿通され、このビス102が円筒部12
Aのねじ穴104にねじ込まれることでスライダ部94
がシリンダー12に固定される。
に、図7に示すように、フランジ14Bがシリンダー1
2の上面に密着され、一番上の列の丸孔96に挿通され
たビス100がピストン部14のフランジ14Bに形成
されたねじ穴98にねじ込まれることでスライダ部94
がフランジ14Bに固定され、上から2列目の丸孔96
にビス102が挿通され、このビス102が円筒部12
Aのねじ穴104にねじ込まれることでスライダ部94
がシリンダー12に固定される。
【0057】一方、ダンパ10を除振台30に取り付け
る際には、図6に示すように、上から3列目(或いは4
列目)の丸孔96にビス102を挿通し、このビス10
2を円筒部12Aのねじ穴104にねじ込んで、ピスト
ン部14を固定する。本実施例では、このときに電極2
0と電極22とが対向するようになっている。
る際には、図6に示すように、上から3列目(或いは4
列目)の丸孔96にビス102を挿通し、このビス10
2を円筒部12Aのねじ穴104にねじ込んで、ピスト
ン部14を固定する。本実施例では、このときに電極2
0と電極22とが対向するようになっている。
【0058】また、動作時には、ビス100,102を
取り除き、図6の想像線(2点鎖線)で示すようにスラ
イダ部94を下に降ろしておくことにより、床38等の
設置面の振動が定盤34へ伝達することはない。
取り除き、図6の想像線(2点鎖線)で示すようにスラ
イダ部94を下に降ろしておくことにより、床38等の
設置面の振動が定盤34へ伝達することはない。
【0059】本実施例のピストン本体14Aも、軸方向
外側へ向かって径が減少するように形成されているた
め、単なる円柱状に形成したものに比較して電気粘性流
体24中を軸方向に動く際の抵抗が小さくなる。したが
って、電気粘性流体24に電圧を印加しない時のダンパ
10の減衰力を低く抑えることができ、減衰力の大小の
差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を広くとることが
できる。
外側へ向かって径が減少するように形成されているた
め、単なる円柱状に形成したものに比較して電気粘性流
体24中を軸方向に動く際の抵抗が小さくなる。したが
って、電気粘性流体24に電圧を印加しない時のダンパ
10の減衰力を低く抑えることができ、減衰力の大小の
差を大きく、即ち、減衰力の調整範囲を広くとることが
できる。
【0060】なお、その他のダンパ10の作用・効果に
関しては、第1実施例と同様である。
関しては、第1実施例と同様である。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のダンパは
上記の構成としたので、以下の(1)乃至(3)の効果
が得られる。 (1) 電気粘性流体を用いたことにより、応答性良く
振動を短時間で減衰可能である。また、ダンパの小型化
を図ることができ、大がかりな装置を必要としない。 (2) ピストンの大変位時の電気粘性流体の液面変化
を抑制することができ、電気粘性流体の流出を防止する
ことができる。 (3) ダンパの減衰力の調整範囲を広くすることがで
きる。
上記の構成としたので、以下の(1)乃至(3)の効果
が得られる。 (1) 電気粘性流体を用いたことにより、応答性良く
振動を短時間で減衰可能である。また、ダンパの小型化
を図ることができ、大がかりな装置を必要としない。 (2) ピストンの大変位時の電気粘性流体の液面変化
を抑制することができ、電気粘性流体の流出を防止する
ことができる。 (3) ダンパの減衰力の調整範囲を広くすることがで
きる。
【0062】請求項2に記載のダンパは、ピストンの角
部分を円弧状に形成したことにより電気粘性流体中を軸
方向の動く際の抵抗がさらに減少させることができ、こ
れによってダンパの減衰力の調整範囲をさらに広くする
ことができる。
部分を円弧状に形成したことにより電気粘性流体中を軸
方向の動く際の抵抗がさらに減少させることができ、こ
れによってダンパの減衰力の調整範囲をさらに広くする
ことができる。
【図1】除振台に取り付けた第1実施例に係るダンパの
断面図である。
断面図である。
【図2】ピストン部のフランジの平面図である。
【図3】除振台に取り付ける前の第1実施例に係るダン
パの断面図である。
パの断面図である。
【図4】除振台の構成図である。
【図5】密閉した第1実施例に係るダンパの断面図であ
る。
る。
【図6】除振台に取り付けた第2実施例に係るダンパの
断面図である。
断面図である。
【図7】密閉した第2実施例に係るダンパの断面図であ
る。
る。
10 ダンパ 12 シリンダー 14A ピストン本体 20 電極(第1の電極) 22 電極(第2の電極) 24 電気粘性流体 14C ピストンロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 公夫 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 山家 弘行 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン東京工場内 (72)発明者 川真田 智 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン東京工場内 (72)発明者 石野 裕一 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン東京工場内
Claims (2)
- 【請求項1】 振動発生部及び振動受部の何れか一方に
連結され電圧を印加することにより粘度が変化する電気
粘性流体を収納するシリンダーと、 外径が前記シリンダーの内径よりも所定寸法小さく設定
され、前記粘性流体中を前記シリンダーの長手方向に沿
って移動可能なピストンと、 振動発生部及び振動受部の何れか他方と前記ピストンと
を連結するピストンロッドと、 前記シリンダーに設けられ前記電気粘性流体に電圧を印
加する第1の電極と、 前記ピストンに設けられ前記第1の電極と対向して前記
電気粘性流体に電圧を印加する第2の電極と、 を備え、 前記ピストンは、両端部が軸方向外側へ向かって径が減
少する抵抗低減部を有することを特徴とするダンパ。 - 【請求項2】 前記ピストンの角部分を円弧状に形成し
たことを特徴とする請求項1に記載のダンパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15617095A JPH094672A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ダンパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15617095A JPH094672A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ダンパ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094672A true JPH094672A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15621886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15617095A Pending JPH094672A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ダンパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094672A (ja) |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15617095A patent/JPH094672A/ja active Pending
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