JPH06280932A - Vibration isolation device - Google Patents
Vibration isolation deviceInfo
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- JPH06280932A JPH06280932A JP6973293A JP6973293A JPH06280932A JP H06280932 A JPH06280932 A JP H06280932A JP 6973293 A JP6973293 A JP 6973293A JP 6973293 A JP6973293 A JP 6973293A JP H06280932 A JPH06280932 A JP H06280932A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、支持体に搭載される機
器が発生する振動が支持体に加わるのを絶ち、支持体の
振動が機器に加わるのを絶つ振動アイソレーション装置
に関し、特に、支持体が人工衛星・宇宙機等の本体であ
り、機器が人工衛星・宇宙機に搭載される、光学系カメ
ラ、ポインティング機器、無重力試験装置等の精密機器
である振動アイソレーション装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration isolation device for preventing vibration generated by a device mounted on a support from being applied to the support, and vibration of the support from being applied to the device. The present invention relates to a vibration isolation device, which is a precision device such as an optical camera, a pointing device, and a weightless test device, in which a support body is a main body of an artificial satellite / spacecraft and a device is mounted on the artificial satellite / spacecraft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】人工衛星・宇宙機に搭載する精密機器
（光学系カメラ、ポインティング機器、無重力試験装
置）に、衛星本体や宇宙機本体から加わる擾乱をアイソ
レーションし、また、精密機器の駆動部が発生する擾乱
が衛星本体や宇宙機本体に加わるのをアイソレーション
するために、従来の技術は、精密機器に対する擾乱低減
のために材料の減衰特性を利用した材料で精密機器を支
持したり、擾乱の発生源そのものを抑える設計である。
前者は粘弾性のラバー等の減衰の大きい材料のワッシャ
を搭載する精密機器の取付面に挿入する方法であり、後
者は擾乱の発生源である、精密機器の往復運動／回転運
動をなるべく小さくしたり、駆動部の軽量化／偏心量の
最小化などの受動的な方法がある。2. Description of the Related Art Isolation of disturbances applied from satellites and spacecraft to precision equipment (optical cameras, pointing equipment, weightlessness test equipment) mounted on artificial satellites and spacecraft, and drive parts of precision equipment. In order to isolate the disturbance that occurs from being added to the satellite body or spacecraft body, conventional technology supports precision equipment with materials that utilize the damping characteristics of materials to reduce disturbance to precision equipment, It is designed to suppress the source of disturbance itself.
The former is a method of inserting a washer made of a material with large damping such as viscoelastic rubber into the mounting surface of a precision instrument, and the latter is a source of disturbance, which minimizes the reciprocating / rotating motion of the precision instrument. Alternatively, there are passive methods such as reducing the weight of the drive unit / minimizing the amount of eccentricity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
於いて、材料の減衰を用いた振動のアイソレーション
は、受動的なものであり、高精度化する精密機器の要求
を満足するには限界がある。かつ、精密機器の駆動部の
発生する擾乱（ピストン運動による並進力や回転運動に
よるトルク）の衛星本体への入力を抑制するのには限界
があるという問題があった。However, in the prior art, the isolation of vibration using the damping of the material is passive, and it is not possible to satisfy the requirements of precision equipment for higher precision. There is a limit. In addition, there is a problem that there is a limit in suppressing the disturbance (translational force due to piston movement or torque due to rotational movement) generated by the drive unit of the precision instrument to the satellite body.
【０００４】また擾乱の発生源そのものを低減する方法
は、搭載する精密機器が大型化し、駆動部（例えば光学
系カメラの回転ミラー、カメラのポインティング装置、
熱制御に用いる冷却ポンプのピストン、または無重力試
験装置の駆動部、ジンバルアンテナの駆動部）の重量／
慣性モーメントが大きくなるにつれて発生する並進力や
トルクは大きくなるため、限界があった。かつ、こうい
った大型の精密機器は大きさに反比例して精度を要求さ
れるため、擾乱の発生量そのものも大きくなるため、発
生源の擾乱低減は困難になることが予測される。A method of reducing the source of disturbance itself is to increase the size of precision equipment to be mounted, and to drive a driving unit (for example, a rotating mirror of an optical camera, a pointing device of a camera,
The weight of the piston of the cooling pump used for thermal control, or the drive unit of the weightless test apparatus, the drive unit of the gimbal antenna)
There is a limit because the translational force and torque generated as the moment of inertia increases. Moreover, since precision is required in inverse proportion to the size of such a large precision instrument, the amount of disturbance itself increases, and it is expected that it will be difficult to reduce the disturbance of the source.
【０００５】特開昭６３−２４０５００号公報には、人
工衛星の姿勢センサで取得するデータから太陽電池等の
柔軟付属物の振動情報を算出し、人工衛星のアクチュエ
ータを利用してその振動を抑圧するように人工衛星の姿
勢を制御する、人工衛星の柔軟付属物の姿勢制御方式が
開示されているが、振動をアイソレーションするための
具体的な構造は開示されていない。In Japanese Patent Laid-Open No. 63-240500, vibration information of a flexible accessory such as a solar cell is calculated from data acquired by an attitude sensor of an artificial satellite, and the vibration is suppressed by using an actuator of the artificial satellite. Although the attitude control method of the flexible appendage of the artificial satellite for controlling the attitude of the artificial satellite as described above is disclosed, the specific structure for isolating the vibration is not disclosed.
【０００６】又、特開平３−１６４３９９号公報には、
ドッキング時に生じる振動や衝撃を、圧電性セラミック
スを用いて電気エネルギーに変換し、抵抗から熱として
放射することで除去することにより、安定なドッキング
を可能にしたドッキング装置が開示されているが、これ
も振動をアイソレーションするための具体的な構造は開
示されていない。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-164399 discloses that
A docking device has been disclosed that enables stable docking by converting vibrations and shocks generated during docking into electrical energy using piezoelectric ceramics and removing it by radiating it as heat from a resistor. No specific structure for isolating vibration is disclosed.
【０００７】本発明の課題は、振動の伝達を高精度で絶
つことができる振動アイソレーション装置を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a vibration isolation device which can cut off vibration transmission with high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、支持体
に搭載される機器が発生する振動が前記支持体に加わる
のを絶ち、前記支持体の振動が前記機器に加わるのを絶
つ振動アイソレーション装置において、前記支持体に固
定され、ステータシリンダを有するステータハウジング
（１）と；前記ステータハウジングの前記ステータシリ
ンダ内に嵌め込まれ、前記機器を支持するロータハウジ
ング（５）と；一端が前記ステータハウジングに接触
し、他端が前記ロータハウジングに接触した状態に、前
記ステータシリンダ内に置かれた圧電素子からなる圧電
素子ドライバ（３）と；前記ロータハウジングに固定さ
れ、前記ロータハウジングの前記ステータハウジングに
対する変位を測定し、測定信号を出力する変位センサ
（７）と；を備え、前記測定信号の測定変位が零になる
ように前記圧電素子ドライバを駆動することを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。According to the present invention, vibration generated by a device mounted on a support is prevented from being applied to the support, and vibration of the support is prevented from being applied to the device. In an isolation device, a stator housing (1) fixed to the support and having a stator cylinder; a rotor housing (5) fitted in the stator cylinder of the stator housing and supporting the device; A piezoelectric element driver (3) made of a piezoelectric element placed in the stator cylinder in a state where the rotor housing is in contact with the stator housing and the other end is in contact with the rotor housing; A displacement sensor (7) for measuring the displacement with respect to the stator housing and outputting a measurement signal; Vibration isolation device is obtained, wherein a measuring displacement of the measuring signal drives the piezoelectric element driver so as to zero.
【０００９】更に本発明によれば、前記ロータハウジン
グと前記ステータハウジングとの間に設けられ、前記圧
電素子ドライバーに初期圧縮力を与えるプリロード部材
（４）を、更に有することを特徴とする振動アイソレー
ション装置が得られる。Further, according to the present invention, the vibration isolator further comprises a preload member (4) which is provided between the rotor housing and the stator housing and applies an initial compression force to the piezoelectric element driver. A ration device is obtained.
【００１０】又、本発明によれば、前記支持体が人工衛
星・宇宙機等の本体であり、前記機器が前記人工衛星・
宇宙機に搭載される、光学系カメラ、ポインティング機
器、無重力試験装置等の精密機器であることを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。According to the present invention, the support is a main body of an artificial satellite / spacecraft, and the device is the artificial satellite / spacecraft.
A vibration isolation device characterized by being a precision device such as an optical camera, a pointing device, and a weightless test device mounted on a spacecraft can be obtained.
【００１１】[0011]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【００１２】図１は、本発明の一実施例による振動アイ
ソレーション装置の断面図である。ステータハウジング
１は装置駆動部の円筒形状（又は角筒形状）のステータ
シリンダとステータハウジング固定用ホール２を有する
一体構造である。装置の軸方向のリニア駆動は円筒形状
の圧電素子ドライバ３によってなされる。圧電素子ドラ
イバー３は中央のプリロードボルト４によって初期圧縮
力を加えられており、打ち上げ時の振動から圧電素子ド
ライバー３を保護するとともに、圧電素子ドライバー３
が引っ張り制御力だけでなく、圧縮制御力を発生できる
ような構造となっている。ロータハウジング５はステー
タハウジング１とわずかな隙間のあるすきまばめ構造と
なり、ロータハウジング５は圧電素子ドライバー３の駆
動によって上下にリニア駆動され、精密機器固定用ホー
ル６に固定された精密機器を振動制御する。また、ステ
ータハウジング１とロータハウジング５の間の摺動部分
は潤滑処理されている。FIG. 1 is a sectional view of a vibration isolation device according to an embodiment of the present invention. The stator housing 1 is an integral structure having a cylindrical (or square tubular) stator cylinder of the device driving portion and a stator housing fixing hole 2. The linear drive in the axial direction of the device is performed by the cylindrical piezoelectric element driver 3. The piezoelectric element driver 3 is applied with an initial compressive force by a preload bolt 4 in the center, which protects the piezoelectric element driver 3 from vibration at the time of launching, and
Has a structure that can generate not only the tension control force but also the compression control force. The rotor housing 5 has a clearance fit structure with a slight gap with the stator housing 1, and the rotor housing 5 is linearly driven up and down by the drive of the piezoelectric element driver 3 to vibrate the precision equipment fixed in the precision equipment fixing hole 6. Control. The sliding portion between the stator housing 1 and the rotor housing 5 is lubricated.
【００１３】制御は、ロータハウジング５に固定された
非接触式センサ７によって、ステータハウジング１に固
定されたターゲット８との相対距離、つまりロータハウ
ジング５とステータハウジング１の変位量を測定し、そ
の測定信号によって圧電素子ドライバ３を、測定変位が
零になるように駆動する。ドライバ／センサ用ハーネス
９は、センサ７からの測定信号線や圧電素子ドライバ３
への駆動信号線を収容している。The control is performed by measuring the relative distance between the target 8 fixed to the stator housing 1 by the non-contact type sensor 7 fixed to the rotor housing 5, that is, the displacement amount of the rotor housing 5 and the stator housing 1. The piezoelectric element driver 3 is driven by the measurement signal so that the measured displacement becomes zero. The driver / sensor harness 9 includes a measurement signal line from the sensor 7 and the piezoelectric element driver 3
It accommodates the drive signal line to.
【００１４】図２を参照して、実際には、衛生・宇宙機
本体または地上試験治具に固定された複数個の図１の振
動アイソレーション装置１３及び１４で、衛星に搭載す
る搭載用精密機器１１を載せるインタフェースプレート
１２を支持することにより、搭載用精密機器１１に伝達
する振動／擾乱をアイソレーションする。インタフェー
スプレート１２を直接振動制御することにより、従来の
技術で述べた受動的な方法では達成できないレベルで、
インタフェースプレート１２に搭載した精密機器１１に
伝わる振動または発生する振動をアイソレーションす
る。With reference to FIG. 2, in practice, a plurality of vibration isolation devices 13 and 14 of FIG. By supporting the interface plate 12 on which the device 11 is mounted, the vibration / disturbance transmitted to the mounting precision device 11 is isolated. By directly controlling the vibration of the interface plate 12, a level that cannot be achieved by the passive method described in the related art,
The vibration transmitted to or generated by the precision device 11 mounted on the interface plate 12 is isolated.
【００１５】このように本アイソレーション装置を複数
個組合わせることによって、衛星または宇宙機に搭載す
る精密機器１１に加わる擾乱を、衛星本体からアイソレ
ーションし、かつ反対に精密機器１１の駆動部が発生す
る並進力／回転力等の擾乱が衛星に有害な影響を与える
場合は、それが衛星本体に伝達するのをアイソレーショ
ンする。By thus combining a plurality of the present isolation devices, the disturbance applied to the precision equipment 11 mounted on the satellite or the spacecraft is isolated from the satellite body, and conversely, the drive part of the precision equipment 11 is isolated. When the generated disturbance such as translational force / rotational force adversely affects the satellite, it is isolated from transmitting to the satellite body.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動の伝達を高精度で絶つことができる振動アイソレーシ
ョン装置を得ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a vibration isolation device capable of cutting off vibration transmission with high accuracy.
【図１】本発明の一実施例による振動アイソレーション
装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a vibration isolation device according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図２】図１の振動アイソレーション装置の実際の使用
例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an actual usage example of the vibration isolation device of FIG.
１ ステータハウジング ２ ステータハウジング固定用ホール ３ 圧電素子ドライバ ４ プリロードボルト ５ ロータハウジング ６ 精密機器固定用ホール ７ 変位センサ ８ ターゲット ９ ドライバ／センサ用ハーネス １１ 搭載用精密機器 １２ インタフェースプレート １３ 振動アイソレーション装置 １４ 振動アイソレーション装置 １５ 衛星・宇宙機本体また地上試験治具 1 Stator Housing 2 Hall for Fixing Stator Housing 3 Piezoelectric Element Driver 4 Preload Bolt 5 Rotor Housing 6 Hole for Fixing Precision Equipment 7 Displacement Sensor 8 Target 9 Driver / Sensor Harness 11 Precision Equipment for Installation 12 Interface Plate 13 Vibration Isolation Device 14 Vibration isolation device 15 Satellite / spacecraft body or ground test jig
Claims (3)
が前記支持体に加わるのを絶ち、前記支持体の振動が前
記機器に加わるのを絶つ振動アイソレーション装置にお
いて、前記支持体に固定され、ステータシリンダを有す
るステータハウジングと；前記ステータハウジングの前
記ステータシリンダ内に嵌め込まれ、前記機器を支持す
るロータハウジングと；一端が前記ステータハウジング
に接触し、他端が前記ロータハウジングに接触した状態
に、前記ステータシリンダ内に置かれた圧電素子からな
る圧電素子ドライバと；前記ロータハウジングに固定さ
れ、前記ロータハウジングの前記ステータハウジングに
対する変位を測定し、測定信号を出力する変位センサ
と；を備え、前記測定信号の測定変位が零になるように
前記圧電素子ドライバを駆動することを特徴とする振動
アイソレーション装置。1. A vibration isolation device for preventing vibration generated by a device mounted on a support from being applied to the support and fixing vibration of the support to the device, wherein the device is fixed to the support. A stator housing having a stator cylinder; a rotor housing fitted in the stator cylinder of the stator housing and supporting the device; a state in which one end is in contact with the stator housing and the other end is in contact with the rotor housing A piezoelectric element driver including a piezoelectric element placed in the stator cylinder; a displacement sensor fixed to the rotor housing, measuring a displacement of the rotor housing with respect to the stator housing, and outputting a measurement signal. , The piezoelectric element driver so that the measurement displacement of the measurement signal becomes zero. A vibration isolation device characterized by driving a.
ウジングとの間に設けられ、前記圧電素子ドライバーに
初期圧縮力を与えるプリロードボルトを、更に有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の振動アイソレーション
装置。2. The vibration isolation device according to claim 1, further comprising a preload bolt that is provided between the rotor housing and the stator housing and applies an initial compression force to the piezoelectric element driver. .
であり、前記機器が前記人工衛星・宇宙機に搭載され
る、光学系カメラ、ポインティング機器、無重力試験装
置等の精密機器であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の振動アイソレーション装置。3. The support is a main body of an artificial satellite / spacecraft, and the device is a precision device such as an optical camera, a pointing device, a weightless test device, etc. mounted on the artificial satellite / spacecraft. Claim 1 or 2 characterized by the above.
The vibration isolation device according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069732A JP2576691B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Vibration isolation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069732A JP2576691B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Vibration isolation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280932A true JPH06280932A (en) | 1994-10-07 |
| JP2576691B2 JP2576691B2 (en) | 1997-01-29 |
Family
ID=13411298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5069732A Expired - Lifetime JP2576691B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Vibration isolation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576691B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026198A1 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-18 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Arrangement of a shock absorber fitting of a device to be protected against at least certain vibrations |
| JP2008094327A (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Active vibration control device |
| JP2011131737A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Alighting device, aircraft and sensing system |
| WO2012030974A3 (en) * | 2010-08-31 | 2012-06-07 | Discovery Technology International, Inc. | Electric motors and generators with opposing non-contact piezoelectric bearing supports |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101414778B (en) * | 2008-09-27 | 2010-12-01 | 北京航空航天大学 | Large amplitude vibration active isolation lever |
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| JPS61206145U (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-26 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5069732A patent/JP2576691B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2576691B2 (en) | 1997-01-29 |
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