JPH08145116A - Vibration resistant device - Google Patents
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- JPH08145116A JPH08145116A JP28228894A JP28228894A JPH08145116A JP H08145116 A JPH08145116 A JP H08145116A JP 28228894 A JP28228894 A JP 28228894A JP 28228894 A JP28228894 A JP 28228894A JP H08145116 A JPH08145116 A JP H08145116A
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Abstract
Description
【０００１】[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除振装置に関する。The present invention relates to an electron microscope, a precision balance,
Equipped with precision equipment such as minute size / shape / roundness measuring instrument, surface roughness meter, and micro hardness meter, precision machining equipment, etc. to eliminate vibration generated by driving precision equipment and vibration received from the floor etc. The present invention relates to a vibration isolation device used for a vibration isolation table and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、電子顕微鏡、精密天秤、微小
寸法・形状・真円度測定器、表面あらさ計、微小硬度計
等の精密機器や精密加工機器等は定盤に載置されてお
り、床等の設置面から受ける振動を除去するため、定盤
を支持する支持部材に多段積層ゴム等を用いて固有振動
数を低くしたり、空気ばねを用いて支持している。2. Description of the Related Art Conventionally, precision instruments such as an electron microscope, a precision balance, a minute size / shape / roundness measuring instrument, a surface roughness meter, and a micro hardness meter and precision machining equipment have been placed on a surface plate. In order to eliminate the vibrations received from the installation surface such as the floor, the natural frequency is lowered by using a multi-layer laminated rubber or the like for the supporting member for supporting the surface plate, or the supporting member is supported by using an air spring.
【０００３】空気ばねにより定盤を支持する方法では、
空気ばねの中の空気がレベリングバルブによって吸・排
気され、これによって定盤の位置（高さ）が制御されて
いる。In the method of supporting the surface plate by the air spring,
The air in the air spring is sucked and exhausted by the leveling valve, which controls the position (height) of the surface plate.
【０００４】レベリングバルブは、定盤が目標に対して
低い状態であると吸気動作となり、また、定盤が目標に
対して高い状態であると排気動作となるようなものであ
る。このようなレベリングバルブとしては、機械的なバ
ルブが一般的に使用されている。The leveling valve is such that when the platen is low with respect to the target, intake operation is performed, and when the platen is high with respect to the target, exhaust operation is performed. A mechanical valve is generally used as such a leveling valve.
【０００５】この様なレベリングバルブを用いる場合、
定盤の位置決めの安定化が必要であり、そのため、
（１）レベリングバルブに不感帯を設ける（多少の変位
では吸気・排気を行わない）。（２）レベリングバルブ
の空気流量を制限する（吸気・排気時の空気流量を少な
くし、行き過ぎを防ぐ）が有効な手段として用いられて
いる。When using such a leveling valve,
It is necessary to stabilize the positioning of the surface plate, and therefore
(1) A dead zone is provided in the leveling valve (intake and exhaust are not performed with a slight displacement). (2) Limiting the air flow rate of the leveling valve (reducing the air flow rate during intake / exhaust to prevent overshooting) is used as an effective means.
【０００６】しかし、床振動の伝達を抑えるため空気バ
ネのバネ定数を低くしているため、定盤上に設置された
機器（例えば、３次元測定器等）の動作に伴って定盤に
加振力や荷重変化（台上外乱）が加えられた場合、定盤
が大きく変位し、また振動の減衰が遅くなる場合（減衰
不足）がある。However, since the spring constant of the air spring is made low in order to suppress the transmission of floor vibration, it is added to the surface plate as the equipment (for example, three-dimensional measuring instrument) installed on the surface plate operates. When a vibrating force or a load change (disturbance on the table) is applied, the surface plate may be largely displaced, and the damping of the vibration may be delayed (insufficient damping).
【０００７】このため、定盤の変位抑制、発生する振動
の減衰のため空気流路の絞りやオイルの流動抵抗を利用
したダンパを設置する必要があった。Therefore, in order to suppress displacement of the surface plate and attenuate the generated vibration, it is necessary to install a throttle in the air flow path and a damper utilizing the flow resistance of oil.
【０００８】しかし、レベリングバルブに不感帯を設け
ると、位置決めの精度が悪化する等の問題が生ずる。ま
た、レベリングバルブの空気流量を制限したりダンパを
用いると、定盤の復元時間が長くなる、床振動の伝達が
大きくなる等の問題が生ずる。However, when the dead zone is provided in the leveling valve, there arises a problem that the positioning accuracy is deteriorated. Further, if the air flow rate of the leveling valve is limited or a damper is used, problems such as a longer platen restoration time and a larger floor vibration transmission occur.
【０００９】即ち、台の位置決め安定化及び変位、振動
抑制のため、復元速度及び位置決め精度、また場合によ
っては防振特性が犠牲になっていた。That is, in order to stabilize the positioning of the base, suppress displacement, and suppress vibration, the restoration speed, the positioning accuracy, and, in some cases, the vibration isolation characteristic are sacrificed.
【００１０】定盤上の測定作業等では、装置動作、停
止、復元し振動が無くなった後に測定、といったサイク
ルを繰り返すため、復元時間が長いと各サイクル時間が
長くなり作業能率が低下する。また、定盤の位置決め精
度が悪いと、定盤が傾くことにつながり、測定が適切に
行われなくなる場合がある。In measuring work on the surface plate, a cycle of repeating the operation of the device, stopping, restoring, and measuring after vibration is eliminated is repeated. Therefore, if the restoring time is long, each cycle time becomes long and the work efficiency decreases. In addition, if the positioning accuracy of the surface plate is poor, the surface plate may be tilted and the measurement may not be performed properly.
【００１１】また、床面から受ける振動を絶縁するため
に空気ばね等の剛性、即ちばね定数を小さく設定すると
（固有振動数で０．５〜５Ｈz 程度となるようなばね定
数）、振幅がデシ、ミクロンオーダーの振動に対してま
では除振効果を得られるが、搭載機器自身の移動・駆動
により発生する振動や、人の手による加重等、いわゆる
外乱による振幅の大きい振動に対しては、振幅がデシ、
ミクロンオーダーに収束するまでに時間を要し、作業効
率が悪化してしまう。If the rigidity of the air spring or the like, that is, the spring constant is set to be small in order to insulate the vibration received from the floor surface (the spring constant such that the natural frequency is about 0.5 to 5 Hz), the amplitude becomes smaller. , It is possible to obtain the vibration isolation effect up to the micron order vibration, but for the vibration generated by the movement and drive of the on-board equipment itself, and the vibration with large amplitude due to so-called disturbance such as weight by human hands, Amplitude is
It takes time to converge to the micron order, and work efficiency deteriorates.
【００１２】これに対処するために、空気ばね等のばね
定数を大きく設定し、定盤の受ける大きい振幅の振動を
短時間で減衰する減衰性能にすると、振幅の大きい振動
は短時間で収束されて定盤の復元時間は短縮されるが、
振幅の小さい振動に対しては除振効果が得られず除振効
果が悪化してしまう。In order to cope with this, when the spring constant of the air spring or the like is set to a large value so that the vibration having a large amplitude received by the surface plate is damped in a short time, the vibration having a large amplitude is converged in a short time. Although the platen restoration time is shortened,
The vibration isolation effect is not obtained for vibrations with small amplitude, and the vibration isolation effect deteriorates.
【００１３】このように、除振性能と減衰性能とは相互
に拮抗するために、床面から受ける振動及び外乱による
振動双方を除振するには、ばね定数を、床面または外乱
双方の振動に対して中庸を図って調整されていた。As described above, since the vibration isolation performance and the damping performance counteract each other, in order to eliminate both the vibration received from the floor surface and the vibration due to the disturbance, the spring constant is set to the vibration of both the floor surface and the disturbance. Was moderately adjusted against.
【００１４】一方、床面から受ける振動と外乱による振
動との双方の振動を的確に除振するため、定盤に振動セ
ンサを設け、振動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するＶＣＭ
（ボイスコイルモーター）や、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反力を加えて除振す
るアクティブ除振装置がある。このアクティブ除振装置
においては、何れの振動に対しても応答性が良く、しか
も短時間で振動を収束させることができるが、機構が複
雑で設備が大掛かりになり、大きなスペースを要すると
共にコスト高となる問題がある。On the other hand, in order to accurately eliminate both the vibration received from the floor surface and the vibration due to the disturbance, a vibration sensor is provided on the surface plate, and feedback control is performed by a signal from the vibration sensor to obtain a phase opposite to the vibration. VCM that adds the power of
There is an active vibration isolation device that is provided with an actuator such as a (voice coil motor) or an air spring and applies a reaction force according to the amplitude of vibration to perform vibration isolation. This active vibration isolator has good responsiveness to any vibrations and can converge the vibrations in a short time, but the mechanism is complicated and the equipment becomes large in size, requiring a large space and high cost. There is a problem that becomes.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮し、除振性能と減衰性能とを両立し、しかも従来の
アクティブ型のように機構が複雑にならない除振装置を
提供することが目的である。SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of the above facts, the present invention provides an anti-vibration device which achieves both anti-vibration performance and damping performance, and does not have a complicated mechanism unlike the conventional active type. Is the purpose.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の除振装
置は、被除振体を支持する空気ばねと、電圧が印加され
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
リンダー部及び前記電気粘性流体中に配置され前記被除
振体に固定されるピストン部を有する電気粘性流体ダン
パと、電圧を前記電気粘性流体に印加する電圧印加手段
と、前記被除振体の変位に関係する物理量を検出する検
出手段と、を備え、前記電圧印加手段は、前記検出手段
の出力値に応じた電圧を前記電気粘性流体に印加するこ
とを特徴としている。A vibration isolator according to a first aspect of the present invention is a cylinder portion for accommodating an air spring for supporting a vibration-isolated body and an electrorheological fluid whose viscosity changes when a voltage is applied. And an electro-rheological fluid damper having a piston portion arranged in the electro-rheological fluid and fixed to the vibration-isolated body, voltage applying means for applying a voltage to the electro-rheological fluid, and displacement of the vibration-isolated body. Detecting means for detecting a related physical quantity, and the voltage applying means applies a voltage according to an output value of the detecting means to the electrorheological fluid.
【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の除振装置において、前記検出手段は、変位センサ、速
度センサ、加速度センサのいずれかであることを特徴と
している。According to a second aspect of the invention, in the vibration isolator according to the first aspect, the detecting means is any one of a displacement sensor, a velocity sensor and an acceleration sensor.
【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の除振装置において、前記検出手段は、前記被除振体上
に搭載された荷重移動機器への供給信号または、前記荷
重移動機器からの出力信号であることを特徴としてい
る。According to a third aspect of the present invention, in the vibration isolator according to the first aspect, the detection means supplies a signal to a load moving device mounted on the vibration-isolated body or the load movement. The feature is that it is an output signal from the device.
【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の除振装置において、前記電圧印加手段
は、前記検出手段からの信号が一定レベル値以上のとき
に電圧を印加することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration isolator according to the first or second aspect, the voltage applying means applies a voltage when the signal from the detecting means is a certain level value or more. It is characterized by doing.
【００２０】[0020]
【作用】請求項１に記載の除振装置では、被除振体が変
位をすると、検出手段が変位に関係する物理量を検出
し、電圧印加手段が検出手段の出力値に応じた電圧を電
気粘性流体ダンパの電気粘性流体に印加することができ
る。この物理量としては、変位量、速度、加速度があ
る。In the vibration isolator according to the first aspect, when the vibration-isolated body is displaced, the detection means detects a physical quantity related to the displacement, and the voltage application means electrically generates a voltage corresponding to the output value of the detection means. It can be applied to the electrorheological fluid of the viscous fluid damper. The physical quantity includes a displacement quantity, a velocity, and an acceleration.
【００２１】例えば、被除振体に外乱が加わった速度の
速い時（又は加速度の大きい時、又は変位量の大きい
時）には電気粘性流体ダンパの減衰を比較的大きくして
変位を抑え、その後比較的速度が遅くなった時（又は加
速度が小さくなった時、又は変位量が小さくなった時）
には減衰を比較的小さくして被除振体の復元速度が速く
なるように電圧印加手段は印加電圧をコントロールする
ことができる。For example, when the vibration is applied to the vibration-isolated body at a high speed (or when the acceleration is large or when the displacement is large), the damping of the electrorheological fluid damper is made relatively large to suppress the displacement. After that, when the speed becomes relatively slow (or when the acceleration becomes small or when the displacement becomes small)
In particular, the voltage application means can control the applied voltage so that the damping is relatively small and the restoration speed of the vibration-isolated body is high.
【００２２】その後、定常位置に復元した被除振体は、
空気ばねによって効果的に除振される。After that, the vibration-isolated body restored to the normal position is
Effectively isolated by air spring.
【００２３】請求項２に記載の除振装置では、被除振体
の変位に関係する物理量を検出する検出手段が、変位セ
ンサ、速度センサ、加速度センサのいずれかである。検
出手段が変位センサである場合には被除振体の変位量を
検出することができ、検出手段が速度センサである場合
には被除振体が変位するときの速度を検出することがで
き、検出手段が加速度センサである場合には被除振体が
変位するときの加速度を検出することができる。In the vibration isolator according to claim 2, the detecting means for detecting the physical quantity related to the displacement of the vibration-isolated body is any one of a displacement sensor, a speed sensor and an acceleration sensor. When the detection means is a displacement sensor, the amount of displacement of the vibration-isolated body can be detected, and when the detection means is a speed sensor, the speed at which the vibration-isolated body is displaced can be detected. When the detection means is an acceleration sensor, the acceleration when the vibration-isolated body is displaced can be detected.
【００２４】請求項３に記載の除振装置では、検出手段
が被除振体上に搭載された荷重移動機器への供給信号ま
たは、前記荷重移動機器からの出力信号である。In the vibration isolator according to claim 3, the detection means is a supply signal to the load moving device mounted on the body to be isolated or an output signal from the load moving device.
【００２５】荷重移動機器、例えばモーター等の駆動源
によって荷重が移動するような精密加工機器等では、モ
ーター等への供給電流が供給信号に相当することにな
る。電圧印加手段は、モーター等への供給電流を検出し
た際に電気粘性流体に電圧を印加してモーター等の作動
による被除振体の変位を抑えることができる。In a load moving device, for example, a precision processing device in which a load is moved by a driving source such as a motor, the current supplied to the motor or the like corresponds to the supply signal. The voltage application means can apply a voltage to the electrorheological fluid when detecting the current supplied to the motor or the like, and suppress the displacement of the vibration-isolated body due to the operation of the motor or the like.
【００２６】荷重移動機器が作動することによって生成
される信号を出力信号とした場合、電圧印加手段は、そ
の出力信号を検出した際に電気粘性流体に電圧を印加し
てモーター等の作動による被除振体の変位を抑えること
ができる。When the signal generated by the operation of the load moving device is used as the output signal, the voltage applying means applies the voltage to the electrorheological fluid when the output signal is detected, and the voltage applying means applies the voltage to the electrorheological fluid. The displacement of the vibration isolator can be suppressed.
【００２７】請求項４に記載の除振装置では、電圧印加
手段は、検出手段からの信号が一定レベル値以上のとき
に電気粘性流体に電圧を印加する。これによって、電気
粘性流体ダンパの減衰力が大きくなる。なお、一定レベ
ル値未満のときには電気粘性流体に電圧を印加しないで
電気粘性流体ダンパの減衰力を小さくする。In the vibration isolator according to the fourth aspect, the voltage applying means applies a voltage to the electrorheological fluid when the signal from the detecting means is equal to or higher than a certain level value. This increases the damping force of the electrorheological fluid damper. When the value is less than a certain level, the damping force of the electrorheological fluid damper is reduced without applying a voltage to the electrorheological fluid.
【００２８】例えば、被除振体への外乱が大きい場合に
は、検出手段からの信号が一定レベル値以上となるの
で、減衰力を大きくすることにより変位を抑えることが
できる。For example, when the disturbance to the vibration-isolated body is large, the signal from the detecting means becomes a certain level value or more, so the displacement can be suppressed by increasing the damping force.
【００２９】一方、被除振体への外乱が小さい場合に
は、検出手段からの信号が一定レベル値未満となるの
で、減衰力を最小限にすることにより電気粘性流体ダン
パから伝達する力を最小限に抑えて除振効果を高めるこ
とができる。On the other hand, when the disturbance to the vibration-isolated body is small, the signal from the detecting means becomes less than a certain level value. Therefore, the force transmitted from the electrorheological fluid damper is minimized by minimizing the damping force. It can be minimized to enhance the vibration isolation effect.
【００３０】[0030]
［第１実施例］本発明の除振装置を、移動機構を備えた
精密機器等を搭載する定盤に適用した実施例を図面を参
照して説明する。[First Embodiment] An embodiment in which the vibration isolator of the present invention is applied to a surface plate on which precision equipment having a moving mechanism is mounted will be described with reference to the drawings.
【００３１】図１に示すように、被除振体である定盤１
に設置され定盤１の除振を行なう除振装置Ｓは、定盤１
を支持する電気粘性流体ダンパ２及び空気バネ３を備え
ている。As shown in FIG. 1, a surface plate 1 which is a vibration-isolated body
The vibration isolation device S installed in the
An electrorheological fluid damper 2 and an air spring 3 for supporting
【００３２】図２に示すように、電気粘性流体ダンパ２
は、電気粘性流体５を収納する絶縁部材で形成された円
筒形のシリンダー部６及び電気粘性流体５に配置される
ピストン部７を備えている。As shown in FIG. 2, the electrorheological fluid damper 2
Is provided with a cylindrical cylinder portion 6 formed of an insulating member for containing the electrorheological fluid 5 and a piston portion 7 arranged in the electrorheological fluid 5.
【００３３】シリンダー部６の上部にはピストン部７を
挿入するための開口部８が形成されており、開口部８の
内周にはゴム等の弾性体からなる停止部材１１が装着さ
れている。ピストン部７には、連結ロッド７ａの一端が
固定されている。連結ロッド７ａは、停止部材１１に形
成された孔１１ａから突出し、他端が定盤１に固定され
ている。なお、停止部材１１は、ピストン部７が定盤１
の振動を受けて接触した場合の衝撃を緩和し、シリンダ
ー部６を保護すると共に、ピストン部７の損傷を防止し
ている。An opening 8 for inserting the piston portion 7 is formed in the upper portion of the cylinder portion 6, and a stop member 11 made of an elastic material such as rubber is attached to the inner periphery of the opening portion 8. . One end of a connecting rod 7a is fixed to the piston portion 7. The connecting rod 7 a projects from a hole 11 a formed in the stop member 11, and the other end is fixed to the surface plate 1. In addition, in the stop member 11, the piston portion 7 has a surface plate 1
The shock when contacted due to the vibration is protected, the cylinder portion 6 is protected, and the piston portion 7 is prevented from being damaged.
【００３４】このようなシリンダー部６に収納される電
気粘性流体５は、疎水性の微粒子を電気絶縁油に分散・
懇濁させたもので、電圧が印加され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。粘度変化は、電場の強さに応じてミリ
秒単位で変化し、応答よく粘度を変化させることができ
る。The electrorheological fluid 5 housed in the cylinder portion 6 has hydrophobic fine particles dispersed in an electric insulating oil.
It is turbid, and when a voltage is applied, the viscosity rises very quickly and the viscosity reversibly falls according to the voltage. The change in viscosity changes in millisecond units according to the strength of the electric field, and the viscosity can be changed with good response.
【００３５】電気粘性流体５には、電気粘性流体５内に
配置されるピストン部７の底面及び側面及びシリンダー
部６の内壁全面にそれぞれ対向して設けられる電極部９
及び電極１０から電圧が印加され得るようになってい
る。The electrorheological fluid 5 has electrode portions 9 provided so as to face the bottom surface and side surfaces of the piston portion 7 and the entire inner wall of the cylinder portion 6 which are disposed in the electrorheological fluid 5.
Also, a voltage can be applied from the electrode 10.
【００３６】これら電極部９及び電極１０は高圧電源３
６に接続されている。高圧電源３６から電極部９及び１
０に常時一定の電圧が供給され、電気粘性流体５に一定
電圧が印加されると、電気粘性流体５は常時所定の高粘
性となり、電気粘性流体ダンパ２は所定の高減衰定数を
有するようになる。全方向に亘って電圧が印加され、電
気粘性流体５が所定の高粘性とされると、ピストン部７
の移動が全方向に亘って抑制され、ピストン部７の水平
方向、垂直方向、ローリングの振動が減衰され、ピスト
ン部７に連結した定盤１を好適に除振することができ
る。The electrode portion 9 and the electrode 10 are the high voltage power source 3
6 is connected. From the high voltage power supply 36 to the electrodes 9 and 1
When a constant voltage is constantly supplied to 0 and a constant voltage is applied to the electrorheological fluid 5, the electrorheological fluid 5 always has a predetermined high viscosity, and the electrorheological fluid damper 2 has a predetermined high damping constant. Become. When a voltage is applied in all directions and the electrorheological fluid 5 has a predetermined high viscosity, the piston portion 7
Is suppressed in all directions, vibrations of the piston portion 7 in the horizontal and vertical directions and rolling are damped, and the surface plate 1 connected to the piston portion 7 can be suitably isolated.
【００３７】なお、図１では、電気粘性流体ダンパ２は
１箇所のみ示してあるが、適宜所望の個数、例えば定盤
１の４隅に１個づつ設けてもよい。Although only one electrorheological fluid damper 2 is shown in FIG. 1, a desired number of dampers 2 may be provided, for example, one at each of the four corners of the surface plate 1.
【００３８】また、電気粘性流体ダンパ２と共に定盤１
を支持する空気ばね３は、ベローズ型、ダイヤフラム型
何れのものであってよく、図では空気ばね３は１箇所の
み示してあるが、適宜所望の個数、例えば定盤１の４隅
に１個づつ設けてもよい。A platen 1 together with an electrorheological fluid damper 2
The air spring 3 for supporting the air spring 3 may be of a bellows type or a diaphragm type. Although the air spring 3 is shown only at one location in the figure, a desired number, for example, one at each of the four corners of the surface plate 1 may be provided. You may provide one each.
【００３９】本実施例の空気ばね３は０．５〜２Ｈｚ程
度の共振周波数を有し、定盤１が設置面から振幅の極く
小さい振動を受けた場合、性能よく除振できるようにな
っている。The air spring 3 of the present embodiment has a resonance frequency of about 0.5 to 2 Hz, and is capable of performing good vibration isolation when the surface plate 1 receives a vibration having a very small amplitude from the installation surface. ing.
【００４０】図１に示すように、空気タンク１６には、
定盤１の変位速度を検出するセンサ１２が取り付けられ
ている。本実施例のセンサ１２は、定盤１の移動速度を
検出する速度センサであり、センサ１２の出力信号は、
高圧電源３６を制御する制御装置１３に入力するように
なっている。なお、本実施例のセンサ１２は、定盤１の
上下方向の速度を検出するように取り付けられている。As shown in FIG. 1, the air tank 16 includes
A sensor 12 for detecting the displacement speed of the surface plate 1 is attached. The sensor 12 of this embodiment is a speed sensor that detects the moving speed of the surface plate 1, and the output signal of the sensor 12 is
Input is made to the control device 13 that controls the high-voltage power supply 36. The sensor 12 of this embodiment is attached so as to detect the speed of the surface plate 1 in the vertical direction.
【００４１】図３に示すように、制御装置１３には、入
力したセンサ１２の出力信号からノイズを除去するフィ
ルタ回路３０、出力信号の絶対値を得る絶対値検出回路
３２（一例として図４の回路図を参照。なお、マイコン
等を使用して演算しても良い。）、不感帯を得るための
設定電圧除去回路３４（一例として図５の回路図を参
照。なお、マイコン等を使用して演算しても良い。）、
高圧電源３６を駆動する信号を生成する増幅回路４０を
備えている。As shown in FIG. 3, the control device 13 includes a filter circuit 30 for removing noise from the input output signal of the sensor 12, and an absolute value detection circuit 32 for obtaining an absolute value of the output signal (as an example in FIG. Refer to the circuit diagram. It should be noted that the calculation may be performed using a microcomputer, etc.) and the set voltage removal circuit 34 for obtaining the dead zone (see the circuit diagram of FIG. 5 as an example. It may be calculated.),
An amplifier circuit 40 for generating a signal for driving the high voltage power supply 36 is provided.
【００４２】設定電圧除去回路３４は、入力信号が予め
定めた一定レベル以上になった場合に増幅回路４０へ出
力信号を出力する。定盤１の速度と出力信号の電圧との
関係を示すと、図６に示すような関係となる。The set voltage removing circuit 34 outputs an output signal to the amplifier circuit 40 when the input signal exceeds a predetermined level. The relationship between the speed of the surface plate 1 and the voltage of the output signal is as shown in FIG.
【００４３】本実施例では、電極部９、電極１０、高圧
電源３６及び制御装置１３によって電圧印加手段が構成
されている。In this embodiment, the electrode section 9, the electrode 10, the high voltage power source 36 and the controller 13 constitute a voltage applying means.
【００４４】図７に示すように、除振装置Ｓには圧力調
整器１５が設けられている。圧力調整器１５は、空気ば
ね３の空気タンク１６とコンプレッサー等のエア供給装
置（図示せず）との間に設けられ、空気バネ３の空気タ
ンク１６にエアを供給、排気して圧力を調整し、定盤１
のレベルを一定に保つ役目をするものである。As shown in FIG. 7, the vibration isolator S is provided with a pressure adjuster 15. The pressure adjuster 15 is provided between the air tank 16 of the air spring 3 and an air supply device (not shown) such as a compressor, and supplies air to the air tank 16 of the air spring 3 to exhaust the air to adjust the pressure. And surface plate 1
It keeps the level of.
【００４５】圧力調整器１５は、箱体１７を備えてい
る。箱体１７には穴２１が形成されており、穴２１の底
部には固定部材１８が固定されている。また穴２１に
は、固定部材１８の上側に可動部材１９が上下に摺動可
能に配置されている。The pressure regulator 15 has a box body 17. A hole 21 is formed in the box body 17, and a fixing member 18 is fixed to the bottom of the hole 21. A movable member 19 is arranged above the fixed member 18 in the hole 21 so as to be vertically slidable.
【００４６】固定部材１８には、孔１８ａが上下方向に
形成されている。この孔１８ａは、、上側が一定径とさ
れた細孔であり、下側が下方に行くに従って拡がるテー
パ孔となっている。孔１８ａのテーパ孔部分には弁部２
０ａが配置されている。この弁部２０ａの径は、細孔部
分の径よりも若干大きくされているため、弁部２０ａを
細孔部分側に移動させて、孔１８ａを閉じることができ
る。A hole 18a is formed in the fixing member 18 in the vertical direction. The holes 18a are pores whose upper side has a constant diameter and whose lower side is a tapered hole which widens downward. The valve portion 2 is provided in the tapered hole portion of the hole 18a.
0a is arranged. Since the diameter of the valve portion 20a is slightly larger than the diameter of the fine hole portion, the valve portion 20a can be moved to the fine hole portion side to close the hole 18a.
【００４７】固定部材１８の孔１８ａは、下側がエア供
給装置に接続された吸気路２２に接続されている。箱体
１７には、固定部材１８の上側に、穴２１の内部と空気
ばね３の空気タンク１６とを連通する供給路２３が形成
されている。The hole 18a of the fixing member 18 is connected to the intake passage 22 whose lower side is connected to the air supply device. A supply path 23 that connects the inside of the hole 21 and the air tank 16 of the air spring 3 is formed in the box body 17 above the fixing member 18.
【００４８】一方、可動部材１９には、前記孔１８ａと
同軸的に孔１９ａが形成されている。この孔１９ａ
は、、上側が一定径とされた細孔であり、下側が下方に
行くに従って拡がるテーパ孔となっている。孔１９ａの
テーパ孔部分には弁部２０ｂが配置されている。この弁
部２０ｂの径は、細孔部分の径よりも若干大きくされて
いるため、弁部２０ｂを細孔部分側に移動させて、孔１
８ｂを閉じることができる。On the other hand, a hole 19a is formed in the movable member 19 coaxially with the hole 18a. This hole 19a
Is a pore having a constant diameter on the upper side, and is a taper hole expanding on the lower side as it goes downward. A valve portion 20b is arranged in the tapered hole portion of the hole 19a. Since the diameter of the valve portion 20b is made slightly larger than the diameter of the small hole portion, the valve portion 20b is moved to the small hole portion side and the hole 1
8b can be closed.
【００４９】また、可動部材１９には、孔１９ａに連通
する排気孔２４が上部の側部に形成されている。また、
可動部材１９の上面には定盤１に固定されたロッド２５
が固定されており、定盤１の振動に伴い可動部材１９が
上下動されるようになっている。Further, the movable member 19 is formed with an exhaust hole 24 communicating with the hole 19a at the upper side portion. Also,
A rod 25 fixed to the surface plate 1 is provided on the upper surface of the movable member 19.
Are fixed, and the movable member 19 is moved up and down with the vibration of the surface plate 1.
【００５０】弁部２０ａと弁部２０ｂとは弁棒２０で連
結されている。穴２１の底部にはばね２６が配置されて
おり、弁部２０ａはばね２６により上方に付勢されてい
る。The valve portion 20a and the valve portion 20b are connected by the valve rod 20. A spring 26 is arranged at the bottom of the hole 21, and the valve portion 20 a is biased upward by the spring 26.
【００５１】定盤１が定常位置にあるとき（図７に示す
状態である。以後、定常時という。）には、弁部２０ａ
が孔１８ａに密着して吸気路２２と供給路２３とを遮断
し、弁部２０ｂが孔１９ａに密着して供給路２３と排気
口２４とを遮断している。When the surface plate 1 is in the steady position (the state shown in FIG. 7; hereinafter referred to as the steady state), the valve portion 20a.
Close to the hole 18a to block the intake passage 22 and the supply passage 23, and the valve portion 20b close to the hole 19a to shut off the supply passage 23 and the exhaust port 24.
【００５２】ここで、定盤１の振動によって定盤１が上
方に変位すると、可動部材１９が上昇する。この状態で
は、付勢された弁部２０ａが孔１８ａに密着して吸気路
２２からの空気の流入を遮断しているが、その一方で、
弁部２０ｂと孔１９ａのテーパー孔部分との間に大きな
間隙が生じる。即ち、排気口２４と供給路２３とが繁が
るので、空気タンク１６中のエアが供給路２３、穴２１
を通って排気口２４から排気されて、空気ばね３が定盤
１を瞬時に引き下げる。When the surface plate 1 is displaced upward due to the vibration of the surface plate 1, the movable member 19 rises. In this state, the urged valve portion 20a is in close contact with the hole 18a to block the inflow of air from the intake passage 22, but on the other hand,
A large gap is created between the valve portion 20b and the tapered hole portion of the hole 19a. That is, since the exhaust port 24 and the supply path 23 are prosperous, the air in the air tank 16 is supplied to the supply path 23 and the holes 21
Air is exhausted from the exhaust port 24 through the air spring 3, and the air spring 3 instantly pulls down the surface plate 1.
【００５３】一方、定盤１の振動によって定盤１が下方
に変位すると、下降する可動部材１９によって弁棒２０
の弁部２０ｂがばね２６の力に抗して押し下げられる。
これによって、孔１８ａのテーパー孔の細径部分に密着
していた弁部２０ａがテーパー孔の大径側に移動して弁
部２０ａと孔１８ａとの間に大きな間隙が生じる。即
ち、吸気路２２と供給路２３とが繁がるので、吸気路２
２からエアが空気タンク１６に供給され、空気ばね３が
定盤１を瞬時に押し上げる。On the other hand, when the surface plate 1 is displaced downward due to the vibration of the surface plate 1, the valve member 20 is moved downward by the movable member 19.
The valve portion 20b of the above is pushed down against the force of the spring 26.
As a result, the valve portion 20a that is in close contact with the small diameter portion of the tapered hole of the hole 18a moves to the large diameter side of the tapered hole, and a large gap is created between the valve portion 20a and the hole 18a. That is, since the intake passage 22 and the supply passage 23 are prosperous, the intake passage 2
Air is supplied from 2 to the air tank 16, and the air spring 3 instantly pushes up the surface plate 1.
【００５４】このような構成の圧力調整器１５は、エア
の単位時間当りの吸排気量を大きくしたものが用いられ
る。圧力調整器１５の吸排気量を大きくするには、弁部
２０の弁部２０ａ、２０ｂの径を大きくし、それに伴い
エアの吸気路２２、供給路２３、孔１８ａ、１９ａ、排
気口２４の径を大きくすればよい。As the pressure regulator 15 having such a structure, one having a large intake / exhaust amount of air per unit time is used. In order to increase the intake / exhaust amount of the pressure regulator 15, the diameters of the valve portions 20a and 20b of the valve portion 20 are increased, and accordingly, the air intake passage 22, the supply passage 23, the holes 18a and 19a, and the exhaust outlet 24 are increased. The diameter should be increased.
【００５５】また、この圧力調整器１５は、定盤１が受
ける振動に対して応答時間が１秒以内に設定される。な
お、振動に対する応答時間が１秒以上であると、電気粘
性流体ダンパ２の電気粘性流体５に電圧を印加して減衰
定数を上昇させても、充分な応答性が得られない。Further, the response time of the pressure adjuster 15 with respect to the vibration received by the surface plate 1 is set within 1 second. If the response time to vibration is 1 second or longer, sufficient response cannot be obtained even if a voltage is applied to the electrorheological fluid 5 of the electrorheological fluid damper 2 to increase the damping constant.
【００５６】なお、このような応答時間に調整された圧
力調整器１５に対して空気ばね３の共振周波数は前述し
たように０．５〜２Ｈz とされているが、空気ばね３の
共振周波数が０．５Ｈz 以下であると空気ばねの製作が
きわめて困難であり、実際には存在しない。また、２Ｈ
z 以上であると除振性能が悪くなり、ダンパが作動した
場合に応答時間が長くなって減衰性能が低下してしま
う。Although the resonance frequency of the air spring 3 is 0.5 to 2 Hz with respect to the pressure regulator 15 adjusted to such a response time as described above, the resonance frequency of the air spring 3 is If it is less than 0.5 Hz, it is extremely difficult to manufacture an air spring, and it does not actually exist. 2H
If it is z or more, the vibration isolation performance deteriorates, and when the damper operates, the response time becomes long and the damping performance deteriorates.
【００５７】次に、本実施例の除振装置Ｓの作用を説明
する。本実施例の除振装置Ｓでは、空気ばね３の共振周
波数が１．５〜２Ｈz であり、また、圧力調整器１５の
振動に対する応答時間が１秒以内であるため、床等の設
置面から受ける振動の小さい振動を高性能で除振するこ
とができる。Next, the operation of the vibration isolator S of this embodiment will be described. In the vibration isolator S of this embodiment, the resonance frequency of the air spring 3 is 1.5 to 2 Hz, and the response time to the vibration of the pressure regulator 15 is within 1 second. Highly effective vibration isolation can be achieved for small vibrations.
【００５８】ところで、定盤１あるいは定盤１に搭載さ
れた精密機器２８自体が外乱を受けたり、精密機器２８
に荷重移動が生じると定盤１が振動する。ここで、セン
サ１２の出力信号が一定値以上となった場合には、制御
装置１３から高圧電源３６に駆動信号が送出され、電気
粘性流体ダンパ２の電極９及び電極１０に電圧が印加さ
れる。By the way, the surface plate 1 or the precision equipment 28 mounted on the surface plate 1 itself is subject to disturbance, or the precision equipment 28 is
When a load is moved to the surface plate 1, the surface plate 1 vibrates. Here, when the output signal of the sensor 12 exceeds a certain value, a drive signal is sent from the control device 13 to the high voltage power supply 36, and a voltage is applied to the electrodes 9 and 10 of the electrorheological fluid damper 2. .
【００５９】電極９及び電極１０に電圧が印加される
と、シリンダー部６中の電気粘性流体５は全方向に亘っ
て粘度が増加して電気粘性流体ダンパ２の減衰定数が大
きくなり、振幅の大きい振動に対して定盤１は応答性よ
く短時間で制振する。When a voltage is applied to the electrodes 9 and 10, the viscosity of the electrorheological fluid 5 in the cylinder portion 6 increases in all directions, the damping constant of the electrorheological fluid damper 2 increases, and the amplitude changes. The surface plate 1 responds well to large vibrations in a short time and suppresses vibrations.
【００６０】なお、電気粘性流体５は全方向に亘って粘
度が増加するので、水平方向、垂直方向あるいはローリ
ング等何れの方向の振動であっても確実に減衰すること
ができる。Since the viscosity of the electrorheological fluid 5 increases in all directions, vibrations in any direction such as horizontal direction, vertical direction or rolling can be reliably damped.
【００６１】その後、外乱等が無くなりセンサ１２の出
力信号が一定値未満となった場合には、即ち、振動の振
幅が一定値以下になり定盤１が復元すると、制御装置１
３は駆動信号の送出を停止して高圧電源３６は電極部９
及び電極部１０への電圧の印加を停止する。これによっ
て、電気粘性流体ダンパ２の減衰力は最小となり、床等
の設置面から受ける振動の小さい振動を高性能で除振す
ることができる。After that, when the disturbance or the like disappears and the output signal of the sensor 12 becomes less than a certain value, that is, when the amplitude of the vibration becomes less than a certain value and the surface plate 1 is restored, the controller 1
3 stops the output of the drive signal and the high voltage power supply 36 turns the electrode unit 9
Also, the application of the voltage to the electrode unit 10 is stopped. As a result, the damping force of the electrorheological fluid damper 2 is minimized, and it is possible to highly effectively eliminate vibrations that are small in vibration received from the installation surface such as the floor.
【００６２】なお、前述したような共振周波数を備えた
空気ばね３のみでは、定盤１が外乱、即ち搭載機器の荷
重移動あるいは人による荷重等を受けた場合、振動が直
ちに収束されないような、むしろ発振してしもうものと
なる。空気ばね３を４隅に設け定盤１を支持した場合の
定盤１の変位・時間特性は図８示すようになる。即ち、
振幅の大きい振動に対しては除振に要する時間が長くな
り、むしろ減衰性能が低下する状態となる。It should be noted that with only the air spring 3 having the resonance frequency as described above, when the surface plate 1 is subjected to a disturbance, that is, a load movement of the mounted equipment or a load by a person, the vibration is not immediately converged. Rather, it oscillates and becomes something else. The displacement / time characteristics of the surface plate 1 when the air springs 3 are provided at the four corners to support the surface plate 1 are as shown in FIG. That is,
For vibration with a large amplitude, the time required for vibration isolation becomes longer, and rather the damping performance deteriorates.
【００６３】本実施例の構成として空気ばね３で支持さ
れた定盤１の除振を行なう場合、電気粘性流体ダンパ２
の電気粘性流体５に所定レベルの電圧を印加して定盤１
を支持させると、定盤１の変位・時間特性は、図９に示
すようになり、振幅の大きい振動に対しては、振幅がデ
シ、ミクロンオーダに収束されるまでに要する時間が短
時間となり、減衰特性が向上する。In the case of performing the vibration isolation of the surface plate 1 supported by the air spring 3 as the configuration of this embodiment, the electrorheological fluid damper 2 is used.
Apply a voltage of a predetermined level to the electro-rheological fluid 5 of the surface plate 1
When the platen is supported, the displacement / time characteristics of the surface plate 1 are as shown in FIG. 9, and for vibration with a large amplitude, the time required for the amplitude to decimate and converge to the micron order becomes short. , The damping characteristics are improved.
【００６４】なお、空気ばね３の共振周波数が０．５Ｈ
ｚ以下であると空気ばねの製作がきわめて困難であり、
実際に存在しない。また、２Ｈｚ以上であると、除振性
能が悪くなり、電気粘性流体ダンパ２と共に振動を制振
した場合、応答時間が長くなってしまう。The resonance frequency of the air spring 3 is 0.5H.
If it is z or less, it is extremely difficult to manufacture an air spring,
It doesn't really exist. Further, if it is 2 Hz or more, the vibration isolation performance deteriorates, and if the vibration is damped together with the electrorheological fluid damper 2, the response time becomes long.
【００６５】例えば、同様な重量の定盤１を共振周波数
が２Ｈｚ以上の空気ばねにより支持し、同様な電圧を電
気粘性流体ダンパ２に印加した際の定盤１の変位・時間
特性は、図１０に示すようになり、除振に対して応答時
間が長くなり、減衰性能は望ましいものではなくなる。 ［第２実施例］次に、本発明の第２実施例を図１１乃至
図１３にしたがって説明する。なお、第１実施例と同一
構成に関して同一符号を付し、その説明は省略する。For example, the displacement / time characteristics of the surface plate 1 when a surface plate 1 having a similar weight is supported by an air spring having a resonance frequency of 2 Hz or more and a similar voltage is applied to the electrorheological fluid damper 2 is shown in the figure. As shown in FIG. 10, the response time for vibration isolation becomes long, and the damping performance is not desirable. [Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００６６】本実施例のセンサ１２は、定盤１の変位を
検出する変位センサである。図１１に示すように、本実
施例のセンサ１２は、定盤１の上下方向の変位を検出で
きるように空気タンク１６に取り付けられている。The sensor 12 of this embodiment is a displacement sensor for detecting the displacement of the surface plate 1. As shown in FIG. 11, the sensor 12 of the present embodiment is attached to the air tank 16 so that the vertical displacement of the surface plate 1 can be detected.
【００６７】図１２に示すように、本実施例の制御装置
１３には、フィルタ回路３０と絶対値検出回路３２との
間に微分回路４２（一例として図１３の回路図を参照。
なお、マイコン等を使用して演算しても良い。）が設け
られており、微分回路４２で速度を得てから第１実施例
と同様の制御を行っている。なお、その他の構成及び作
用は第１実施例と同様である。 ［第３実施例］次に、本発明の第３実施例を図１４乃至
図１６にしたがって説明する。なお、第１実施例と同一
構成に関して同一符号を付し、その説明は省略する。As shown in FIG. 12, in the control device 13 of this embodiment, a differentiating circuit 42 (see the circuit diagram of FIG. 13 as an example) between the filter circuit 30 and the absolute value detecting circuit 32.
The calculation may be performed using a microcomputer or the like. ) Is provided, and the same control as in the first embodiment is performed after the speed is obtained by the differentiating circuit 42. The rest of the configuration and operation are similar to those of the first embodiment. [Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００６８】図１４に示すように、本実施例のセンサ１
２は、加速度センサであり、センサ１２は定盤１の加速
度を検出するために定盤１に取り付けられている。この
センサ１２は、上下方向の加速度を検出するように取り
付けられている。なお、センサ１２は定盤１ではなく、
定盤１上に搭載される精密機器２８（図示せず）に取り
付けても良い。As shown in FIG. 14, the sensor 1 of this embodiment
Reference numeral 2 denotes an acceleration sensor, and the sensor 12 is attached to the surface plate 1 to detect the acceleration of the surface plate 1. The sensor 12 is attached so as to detect vertical acceleration. The sensor 12 is not the surface plate 1,
It may be attached to a precision instrument 28 (not shown) mounted on the surface plate 1.
【００６９】図１５に示すように、本実施例の制御装置
１３には、フィルタ回路３０と絶対値検出回路３２との
間に積分回路４４（一例として図１６の回路図を参照。
なお、マイコン等を使用して演算しても良い。）が設け
られており、積分回路４４で速度を得てから第１実施例
と同様の制御を行っている。なお、その他の構成及び作
用は第１実施例と同様である。As shown in FIG. 15, in the control device 13 of the present embodiment, an integrating circuit 44 is provided between the filter circuit 30 and the absolute value detecting circuit 32 (see the circuit diagram of FIG. 16 as an example).
The calculation may be performed using a microcomputer or the like. ) Is provided, and the same control as in the first embodiment is performed after the speed is obtained by the integrating circuit 44. The rest of the configuration and operation are similar to those of the first embodiment.
【００７０】なお、前記第１実施例乃至第３実施例で
は、設定電圧除去回路３４の出力信号を、増幅回路４０
で増幅してから高圧電源３６に送出したが、図１７乃至
図１９に示すように、設定電圧除去回路３４と増幅回路
４０との間に関数生成回路４６を設けても良い。なお、
関数の例としては、設定電圧除去回路３４の出力電圧を
２乗したもの、設定電圧除去回路３４の出力電圧の平方
根を取ったもの、設定電圧除去回路３４の出力電圧を折
れ線（一例として、図２０参照）にしたもの等を上げる
ことができるが、これら以外であっても良い。 ［第４実施例］次に、本発明の第４実施例を図２１乃至
図２４にしたがって説明する。なお、第１実施例と同一
構成に関して同一符号を付し、その説明は省略する。In the first to third embodiments, the output signal of the set voltage removing circuit 34 is supplied to the amplifier circuit 40.
However, the function generating circuit 46 may be provided between the set voltage removing circuit 34 and the amplifying circuit 40 as shown in FIGS. 17 to 19. In addition,
As an example of the function, the output voltage of the set voltage removal circuit 34 is squared, the square root of the output voltage of the set voltage removal circuit 34 is taken, and the output voltage of the set voltage removal circuit 34 is a polygonal line (as an example, 20), but other than these may be used. [Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００７１】本実施例では、センサ１２の出力信号が一
定値以上となった時に、所定のパターン電圧を電気粘性
流体５に印加するようになっている。In this embodiment, a predetermined pattern voltage is applied to the electrorheological fluid 5 when the output signal of the sensor 12 exceeds a certain value.
【００７２】本実施例では、センサ１２は、変位セン
サ、速度センサ、加速度センサの何れであっても良い。In this embodiment, the sensor 12 may be any of a displacement sensor, a speed sensor and an acceleration sensor.
【００７３】図２１に示すように、本実施例の制御装置
１３には、設定電圧除去回路３４、トリガ検出回路（一
例として、図２３参照）４８、パターン発生回路５０
（一例として、図２４参照）が設けられている。As shown in FIG. 21, in the control device 13 of this embodiment, the set voltage removal circuit 34, the trigger detection circuit (see FIG. 23 as an example) 48, and the pattern generation circuit 50.
(See FIG. 24 as an example).
【００７４】トリガ検出回路４８は、設定電圧除去回路
３４から所定レベル（不感帯を越えるレベル）以上の出
力信号が出力されたときにパターン発生回路５０に信号
を送る。その信号がパターン発生回路５０に入力される
と、パターン発生回路５０は、予め設定されたパターン
信号を高圧電源３６に送出し、高圧電源３６は図２２に
示すようなパターンの電圧を電気粘性流体５に印加す
る。The trigger detection circuit 48 sends a signal to the pattern generation circuit 50 when an output signal of a predetermined level (a level exceeding the dead zone) or more is output from the set voltage removal circuit 34. When the signal is input to the pattern generation circuit 50, the pattern generation circuit 50 sends a preset pattern signal to the high voltage power supply 36, and the high voltage power supply 36 outputs a voltage having a pattern as shown in FIG. 22 to the electrorheological fluid. 5 is applied.
【００７５】これにより、外乱発生直後は、電気粘性流
体５に印加する電圧を急激に上昇させて定盤１の変位を
抑え、その後、除々に電圧を低下させて復元を安定に行
うことができる。As a result, immediately after the occurrence of the disturbance, the voltage applied to the electrorheological fluid 5 is sharply increased to suppress the displacement of the surface plate 1, and then the voltage is gradually reduced to enable the stable restoration. .
【００７６】なお、トリガレベルは、常時存在する微振
動よりも高く設定することにより、外乱無い状態で、電
気粘性流体５に電圧が印加されることがないようにす
る。The trigger level is set to be higher than the microvibration that is always present so that no voltage is applied to the electrorheological fluid 5 in the absence of disturbance.
【００７７】また、図２５に示すように、定盤１上の精
密機器２８への供給信号（例えば、精密機器２８に備え
られたモーターへの供給電圧）または、精密機器２８か
らの出力信号（精密機器２８の作動によって精密機器２
８より生成される各種電圧や精密機器２８の作動を検出
センサより生成される電圧等）をトリガ信号とすること
もでき、この場合にはセンサ１２を設ける事無しに制御
を行うことができる。この場合、供給信号または出力信
号を用いて、精密機器２８の移動によって定盤１が受け
る振動を予め検知することができる。Further, as shown in FIG. 25, a supply signal to the precision device 28 on the surface plate 1 (for example, a supply voltage to a motor provided in the precision device 28) or an output signal from the precision device 28 ( By operating the precision instrument 28, the precision instrument 2
8 may be used as a trigger signal, and in this case, control may be performed without providing the sensor 12. In this case, the supply signal or the output signal can be used to detect in advance the vibration received by the surface plate 1 by the movement of the precision instrument 28.
【００７８】なお、制御装置１３は、センサ１２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１２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
定値に至ったとき、高圧電源３６へ駆動信号を出力し、
電極９、１０に電圧を印加するようにしてもよい。The control device 13 not only applies the voltage when the detection signal detected by the sensor 12 exceeds a certain value, but also sets the amplitude of the vibration detected by the sensor 12 in two steps or three steps. And the like, and when each predetermined value is reached, a drive signal is output to the high-voltage power supply 36,
A voltage may be applied to the electrodes 9 and 10.
【００７９】また、前記実施例では、定盤１の速度を規
準にして制御を行ったが、定盤１の加速度を検出して、
加速度が一定レベル以上であった際に電気粘性流体５に
電圧を印加しても良く、定盤１の変位を検出して、変位
が一定レベル以上であった際に電気粘性流体５に電圧を
印加しても良い。Further, in the above-mentioned embodiment, the control is performed with the speed of the surface plate 1 as a standard, but the acceleration of the surface plate 1 is detected,
A voltage may be applied to the electrorheological fluid 5 when the acceleration is above a certain level, the displacement of the surface plate 1 is detected, and a voltage is applied to the electrorheological fluid 5 when the displacement is above a certain level. You may apply.
【００８０】また、前記実施例では、上下方向の振動を
検出するようにセンサ１２を取り付けたが、センサ１２
を３個用いて、３次元（上下、左右、前後）の振動を検
出して制御することもできる。In the above embodiment, the sensor 12 is attached so as to detect the vibration in the vertical direction.
It is also possible to detect and control three-dimensional (up, down, left, right, front and rear) vibrations by using three.
【００８１】以上の説明は本発明の一実施例の説明であ
って、本発明は上述の実施例に限定されず、圧力調整器
は空気ばねと併用されず、単独で使用されるものであっ
ても同様な効果を得ることができる。更に、本発明の除
振装置は定盤に適用されるものに限らず、何れのものに
も適用することができる。The above description is of one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and the pressure regulator is not used together with the air spring but is used alone. However, the same effect can be obtained. Furthermore, the vibration isolator of the present invention is not limited to being applied to a surface plate, but can be applied to any one.
【００８２】[0082]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
除振装置では、被除振体に外乱が加わった速度の速い時
（又は加速度の大きい時、又は変位量の大きい時）には
電気粘性流体ダンパの減衰が比較的大きくなって変位が
抑えられ、その後比較的速度が遅くなった時（又は加速
度が小さくなった時、又は変位量が小さくなった時）に
は減衰が比較的小さくなって被除振体の復元速度が速く
なるので、除振性能と減衰性能とが両立する。また、Ｖ
ＣＭ（ボイスコイルモーター）や、空気ばね等のアクチ
ュエーターの代わりに構造が簡単で、小型化の図れる電
気粘性流体ダンパを設けて制御するので、部品点数の低
減、設備の簡略化、小スペース化、低コスト化を図るこ
とができる。As described above, in the vibration isolator according to the first aspect, when the vibration is applied to the vibration-isolated body at a high speed (or when the acceleration is large or when the displacement is large). Indicates that the damping of the electrorheological fluid damper is relatively large and the displacement is suppressed, and then the damping is compared when the speed becomes relatively slow (or when the acceleration becomes small or when the displacement becomes small). Since it becomes smaller, the restoring speed of the vibration-isolated body becomes faster, so that both vibration isolation performance and damping performance are compatible. Also, V
Instead of an actuator such as a CM (voice coil motor) or an air spring, an electrorheological fluid damper, which has a simple structure and can be downsized, is provided for control, which reduces the number of parts, simplifies the equipment, and saves space. Cost reduction can be achieved.
【００８３】請求項２に記載の除振装置では、検出手段
が変位センサである場合には被除振体の変位を容易に検
出することができ、変位に基づいて制御を行う場合には
制御装置の構成が簡単になる。また、検出手段が速度セ
ンサである場合には被除振体の変位速度を容易に検出す
ることができ、変位速度に基づいて制御を行う場合には
制御装置の構成が簡単になる。さらに、検出手段が加速
度センサである場合には被除振体の変位加速度を容易に
検出することができ、加速度に基づいて制御を行う場合
には制御装置の構成が簡単になる。In the vibration isolator according to claim 2, the displacement of the vibration-isolated body can be easily detected when the detection means is a displacement sensor, and the control is performed when the control is performed based on the displacement. The configuration of the device becomes simple. Further, when the detecting means is a speed sensor, the displacement speed of the vibration-isolated body can be easily detected, and when the control is performed based on the displacement speed, the configuration of the control device becomes simple. Furthermore, when the detection means is an acceleration sensor, the displacement acceleration of the vibration-isolated body can be easily detected, and when the control is performed based on the acceleration, the configuration of the control device becomes simple.
【００８４】請求項３に記載の除振装置では、検出手段
が被除振体上に搭載された荷重移動機器への供給信号ま
たは、荷重移動機器からの出力信号としたので、被除振
体の変位に関係する物理量を検出する検出手段を設ける
必要がなく、構成が簡単になる。また、供給信号または
出力信号を用いることにより、荷重移動機器の移動によ
って被除振体が受ける振動を予め検知することができ、
迅速に制御を行うことができる。In the vibration isolator according to the third aspect, since the detection means is the supply signal to the load moving equipment mounted on the vibration isolated body or the output signal from the load moving equipment, the vibration isolated body Since it is not necessary to provide a detection means for detecting a physical quantity related to the displacement of, the configuration becomes simple. Further, by using the supply signal or the output signal, it is possible to detect in advance the vibration received by the vibration-isolated body due to the movement of the load moving device,
Control can be performed quickly.
【００８５】また、請求項４に記載の除振装置では、検
出手段からの信号が一定レベル値以上のときに電気粘性
流体に電圧を印加し、一定レベル値未満のときに電圧を
印加しないようにしたので、制御装置の構成を簡単にす
ることができる。Further, in the vibration isolator according to the fourth aspect, the voltage is applied to the electrorheological fluid when the signal from the detecting means is equal to or higher than a certain level value, and the voltage is not applied when the signal is less than the certain level value. Therefore, the configuration of the control device can be simplified.
【図１】本発明の第１実施例に係る除振装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration isolation device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】電気粘性流体ダンパの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an electrorheological fluid damper.
【図３】制御装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a control device.
【図４】絶対値検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of an absolute value detection circuit.
【図５】設定電圧除去回路の一例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a set voltage removal circuit.
【図６】変位速度と電圧の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between displacement speed and voltage.
【図７】圧力調整器１５の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the pressure regulator 15.
【図８】空気ばねのみで支持した定盤の変位・時間特性
を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing displacement / time characteristics of a surface plate supported only by air springs.
【図９】空気ばねと、電気粘性流体に所定レベルの電圧
を印加した電気粘性流体ダンパとで支持した定盤の変位
・時間特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing displacement / time characteristics of a surface plate supported by an air spring and an electrorheological fluid damper in which a voltage of a predetermined level is applied to the electrorheological fluid.
【図１０】共振周波数が２Ｈｚ以上の空気ばねと、電気
粘性流体に所定レベルの電圧を印加した電気粘性流体ダ
ンパとで支持した定盤の変位・時間特性を示すグラフで
ある。FIG. 10 is a graph showing displacement / time characteristics of a surface plate supported by an air spring having a resonance frequency of 2 Hz or more and an electrorheological fluid damper in which a voltage of a predetermined level is applied to the electrorheological fluid.
【図１１】本発明の第２実施例に係る除振装置の構成図
である。FIG. 11 is a configuration diagram of a vibration isolation device according to a second embodiment of the present invention.
【図１２】第２実施例の制御装置の内部構成を示すブロ
ック図である。FIG. 12 is a block diagram showing an internal configuration of a control device of a second embodiment.
【図１３】微分回路の一例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a differentiating circuit.
【図１４】本発明の第３実施例に係る除振装置の構成図
である。FIG. 14 is a configuration diagram of a vibration isolation device according to a third embodiment of the present invention.
【図１５】第３実施例の制御装置の内部構成を示すブロ
ック図である。FIG. 15 is a block diagram showing an internal configuration of a control device of a third embodiment.
【図１６】積分回路の一例を示す回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of an integrating circuit.
【図１７】他の実施例に係る制御装置の内部構成を示す
ブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing an internal configuration of a control device according to another embodiment.
【図１８】更に他の実施例に係る制御装置の内部構成を
示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing an internal configuration of a control device according to still another embodiment.
【図１９】更に他の実施例に係る制御装置の内部構成を
示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing an internal configuration of a control device according to still another embodiment.
【図２０】関数の一例である。FIG. 20 is an example of a function.
【図２１】第４実施例の制御装置の内部構成を示すブロ
ック図である。FIG. 21 is a block diagram showing an internal configuration of a control device according to a fourth embodiment.
【図２２】変位加速度とパターン電圧との関係を示すグ
ラフである。FIG. 22 is a graph showing the relationship between displacement acceleration and pattern voltage.
【図２３】トリガ検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing an example of a trigger detection circuit.
【図２４】パターン発生回路の一例を示す回路図であ
る。FIG. 24 is a circuit diagram showing an example of a pattern generation circuit.
【図２５】更に他の実施例に係る制御装置の内部構成を
示すブロック図である。FIG. 25 is a block diagram showing an internal configuration of a control device according to still another embodiment.
１ 定盤（被除振体） ２ 電気粘性流体ダンパ ３ 空気ばね ５ 電気粘性流体 ６ シリンダー部 ７ ピストン部 ９ 電極部（電圧印加手段） １０ 電極（電圧印加手段） １２ センサ（検出手段） １３ 制御装置（電圧印加手段） ２８ 精密機器（荷重移動機器） ３６ 高圧電源（電圧印加手段） 1 surface plate (vibrated body) 2 electrorheological fluid damper 3 air spring 5 electrorheological fluid 6 cylinder part 7 piston part 9 electrode part (voltage applying means) 10 electrode (voltage applying means) 12 sensor (detecting means) 13 control Device (voltage applying means) 28 Precision equipment (load moving equipment) 36 High-voltage power supply (voltage applying means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石野 裕一 東京都府中市住吉町２−30−73−812 (72)発明者 内田 公夫 神奈川県川崎市川崎区小田栄２−１−１ 昭和電線電▲覧▼株式会社内 (72)発明者 岩本 康人 神奈川県川崎市川崎区小田栄２−１−１ 昭和電線電▲覧▼株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuichi Ishino 2-30-73-812 Sumiyoshi-cho, Fuchu-shi, Tokyo (72) Inventor Kimio Uchida 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture Showa Denden ▲ List ▼ Co., Ltd. (72) Inventor Yasuto Iwamoto 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture
Claims (4)
体を収納するシリンダー部及び前記電気粘性流体中に配
置され前記被除振体に固定されるピストン部を有する電
気粘性流体ダンパと電圧を前記電気粘性流体に印加する
電圧印加手段と、 前記被除振体の変位に関係する物理量を検出する検出手
段と、 を備え、 前記電圧印加手段は、前記検出手段の出力値に応じた電
圧を前記電気粘性流体に印加することを特徴とする除振
装置。1. An air spring for supporting a vibration-isolated body, a cylinder portion for accommodating an electrorheological fluid whose viscosity changes when a voltage is applied, and a vibration-disposed body disposed in the electrorheological fluid. An electrorheological fluid damper having a fixed piston portion; a voltage applying means for applying a voltage to the electrorheological fluid; and a detecting means for detecting a physical quantity related to the displacement of the vibration-isolated body. A means for applying a voltage according to the output value of the detection means to the electrorheological fluid, the vibration isolator.
サ、加速度センサのいずれかであることを特徴とする請
求項１に記載の除振装置。2. The vibration isolator according to claim 1, wherein the detection means is any one of a displacement sensor, a speed sensor, and an acceleration sensor.
された荷重移動機器への供給信号または、前記荷重移動
機器からの出力信号であることを特徴とする請求項１に
記載の除振装置。3. The load detecting device according to claim 1, wherein the detecting means is a supply signal to a load moving device mounted on the vibration isolation body or an output signal from the load moving device. Vibration isolation device.
の信号が一定レベル値以上のときに電圧を印加すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の除振装置。4. The vibration isolator according to claim 1, wherein the voltage applying means applies a voltage when the signal from the detecting means is equal to or higher than a certain level value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28228894A JPH08145116A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | Vibration resistant device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28228894A JPH08145116A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | Vibration resistant device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145116A true JPH08145116A (en) | 1996-06-04 |
Family
ID=17650481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28228894A Pending JPH08145116A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | Vibration resistant device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145116A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271878A (en) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Fujikura Rubber Ltd | Positioning device for vibration control base |
| KR101362204B1 (en) * | 2011-06-03 | 2014-02-11 | 한라비스테온공조 주식회사 | Air blower for fuel cell vehicle |
-
1994
- 1994-11-16 JP JP28228894A patent/JPH08145116A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271878A (en) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Fujikura Rubber Ltd | Positioning device for vibration control base |
| KR101362204B1 (en) * | 2011-06-03 | 2014-02-11 | 한라비스테온공조 주식회사 | Air blower for fuel cell vehicle |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040830 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041116 |