JP7128027B2 - ベローズ式ダンパ - Google Patents
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Description
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、振動減衰の対象部材との連結を簡単な構成で行うことができるベローズ式ダンパを提供することを目的とする。
本発明によれば、振動減衰の対象部材との連結を簡単な構成で行うことができるベローズ式ダンパを提供することができる。
本発明によれば、内部空洞内の流体は、オリフィスを介して、第一のベローズ内と第二のベローズ内とを行き来することができ、その際に、第一のベローズの伸縮長さと第二のベローズの伸縮長さとが異なるので、第一のエンドプレートと第二のエンドプレートの間で振動を減衰することができ、使い勝手の良いベローズ式ダンパを提供することができる。
本発明によれば、第一のエンドプレートと第二のエンドプレートとの間隔の伸縮の際に摺動摩擦が無いため、ヒステリシスが無い線形な特性を得ることができる。
本発明によれば、第一のベローズ及び第二のベローズ内を密閉するので、内部空洞に満たされた流体は、外気等との接触が無く、変質や漏れを回避することができる。
本発明によれば、第二のエンドプレートの開口から流体を充填した後に、開口をプラグで防ぐことにより、ベローズ式ダンパの内部空洞を密閉することができる。このことから、ベローズ式ダンパの内部空洞を容易に密閉することができ、内部空洞に満たされた流体は、外気等との接触が無く、変質や漏れを回避することができる。
本発明によれば、内部空洞が圧縮性流体で満たされている場合と比べて、振動による伸縮を小さくすることができ、振動をより減衰することができる。
本発明によれば、粘性流体がオリフィスを通過する際の粘性抵抗によって、振動をより減衰することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、本発明の実施例1に係るベローズ式ダンパを示す斜視図である。図2は、図1に示したベローズ式ダンパの中心軸Jに沿った面における断面図である。ベローズ式ダンパ1は、軸方向に伸縮自在なベローズ11及び12を有する。ベローズ11及び12のそれぞれは、軸方向に沿って伸縮自在な蛇腹構造であって内部空洞を有する円筒形状である。
図3は、ベローズ式ダンパ1の動作を説明する断面図であって、(a)はベローズ式ダンパ1が基本状態に対して軸方向に圧縮力を受けて、長さが基本状態よりも圧縮された状態を示す図であり、(b)はベローズ式ダンパ1が外力を受けていない基本状態を示す図であり、(c)はベローズ式ダンパ1が引張力を受けて基本状態よりも伸長された状態を示す図である。
図4は、図1に示したベローズ式ダンパ1の適用例を説明する図であって、1軸直線運動ステージを示す断面図である。本適用例の1軸直線運動ステージ100は、ベースフレーム22に収容されたステージ21を有して構成される。ステージ21は、エアベアリング25で案内されベースフレーム22に沿って移動可能である。ステージ21の一端(図4における右端)はボイスコイルモータ24に接しており、ステージ21は、ボイスコイルモータ24の駆動により、図4の左右方向に移動する。
(1)ベローズ式ダンパ1のエンドプレート16とエンドプレート15との間の長さの変位に際して摺動摩擦が無いため、減衰能を付与する対象にヒステリシスを与えることが無い。
(2)ベローズ式ダンパ1に充填される粘性流体は密閉状態にあり、外気との抵触が無いため、粘性流体の変質や漏れを回避することができ、メンテナンス性に優れる。
(3)有効断面積が異なる二つのベローズ11、12を同軸に連結するという簡単な構成であるのでベローズ式ダンパ1をコンパクトに構成できる。
(4)ベローズ式ダンパ1の両端で減衰能を得ることができるので、減衰能を付与すべき振動対象部材との連結が極めて容易である。
(5)ヒステリシスの無い減衰能を必要とする機械装置への転用として、ベローズ11、12のばね定数やオリフィス14の径の選定によっては、精密機械装置の特性にチューニングされた様々な仕様の除振台として用いることも可能である。
Claims (4)
- 内部空洞に流体が満たされ、軸方向に伸縮自在な第一のベローズと、
内部空洞に流体が満たされ、軸方向に伸縮自在な第二のベローズと、
前記第一のベローズの軸方向一端側に設けられ、前記第一のベローズの内部空洞の軸方向一端側の開口を閉じる第一のエンドプレートと、
オリフィスを有し、前記第一のベローズの軸方向他端側と前記第二のベローズの軸方向一端側との間に設けられ、前記第一のベローズと前記第二のベローズとを同軸で連結する中間プレートと、
前記第二のベローズの軸方向他端側に設けられ、前記第二のベローズの内部空洞の軸方向他端側の開口を閉じる第二のエンドプレートと、
を備え、
前記第一のベローズの内部空洞は、前記オリフィスによって前記第二のベローズの内部空洞と連通し、
前記第一のベローズ及び前記第二のベローズの内部空洞は密閉され、
前記第一のベローズの有効断面積は、前記第二のベローズの有効断面積と異なり、
軸方向一端側から軸方向他端側に向けて、前記第一のエンドプレート、前記第一のベローズ、前記中間プレート、前記第二のベローズ、前記第二のエンドプレートの順に配置され、
前記第一のエンドプレートと前記第二のエンドプレートとの間で減衰能を発揮する、
ことを特徴とするベローズ式ダンパ。 - 請求項1に記載のベローズ式ダンパであって、
前記第二のエンドプレートは、前記第二のベローズの内部空洞に連通する開口と該開口を塞ぐプラグとを有する、
ことを特徴とするベローズ式ダンパ。 - 請求項1又は2に記載のベローズ式ダンパであって、
前記第一のベローズ及び前記第二のベローズの内部空洞に満たされた流体は、非圧縮性流体である、
ことを特徴とするベローズ式ダンパ。 - 請求項1又は2に記載のベローズ式ダンパであって、
前記第一のベローズ及び前記第二のベローズの内部空洞に満たされた流体は、粘性流体である、
ことを特徴とするベローズ式ダンパ。
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