JPS6217439A - 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム - Google Patents
積層型防振ゴム併用空気ばねシステムInfo
- Publication number
- JPS6217439A JPS6217439A JP15510885A JP15510885A JPS6217439A JP S6217439 A JPS6217439 A JP S6217439A JP 15510885 A JP15510885 A JP 15510885A JP 15510885 A JP15510885 A JP 15510885A JP S6217439 A JPS6217439 A JP S6217439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air spring
- vibration
- rubber
- bellows
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 29
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N virginiamycin-S1 Natural products CC1OC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)NC(=O)C2CC(=O)CCN2C(=O)C(CC=2C=CC=CC=2)N(C)C(=O)C2CCCN2C(=O)C(CC)NC(=O)C1NC(=O)C1=NC=CC=C1O FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
、 1
本発明は、ホログラフィセット、電子顕微鏡等のような
各種精密測定機器又は製造機械を設置した床から該精密
機器等に伝わる微細振動を遮断又は低減し機器等の精度
を維持するための空気ばねシステムに関するものである
。
各種精密測定機器又は製造機械を設置した床から該精密
機器等に伝わる微細振動を遮断又は低減し機器等の精度
を維持するための空気ばねシステムに関するものである
。
従」ヒΩ」L術
従来1周囲からの、特に床からの振動を防ぎ。
精密機器の測定精度又は製造機械の加工精度を維持又は
向上せしめるために空気ばねシステムが利用されている
。
向上せしめるために空気ばねシステムが利用されている
。
従来の空気ばねシステムは2概略第5図に図示する構成
が一般的である。つまり、空気ばねシステム1は精密機
器2を担持する防振架台(定m)4を有し、該防振架台
4が複数個の空気ばね6によって床8上に支持される。
が一般的である。つまり、空気ばねシステム1は精密機
器2を担持する防振架台(定m)4を有し、該防振架台
4が複数個の空気ばね6によって床8上に支持される。
空気ばね6は、防振架台4に取付けられた下金具10と
、該下金具lOにベローズ固定金具12にて取付けられ
上空気室14を形成するベローズ16と、該ベローズ1
6に固着され内部に上空気室18を画成し床8上に設置
される下金具20とを有する。前記上空気室14と上空
気室18は、下金具20の上面に形成した第1段オリフ
ィス22によって連通される。
、該下金具lOにベローズ固定金具12にて取付けられ
上空気室14を形成するベローズ16と、該ベローズ1
6に固着され内部に上空気室18を画成し床8上に設置
される下金具20とを有する。前記上空気室14と上空
気室18は、下金具20の上面に形成した第1段オリフ
ィス22によって連通される。
前記上空気室18は下金具20に設けられた第2段オリ
フィス24を介して自動圧力調整弁26と連通され、圧
縮空気の供給、排気がなされる。
フィス24を介して自動圧力調整弁26と連通され、圧
縮空気の供給、排気がなされる。
該自動圧力調整弁26は種々のものが使用されているが
、いずれにしても自動圧力調整弁26のON・OFF作
用により、防振架台4上の機器2の水平精度(レベリン
グ精度)が正確に維持される0例えば自動圧力調整弁2
6の位匠での高さ寸法を±50〜±100gmに調整可
能とし、又支持間隔すを1000mmとすると(0,1
〜0゜2)/1000の水平度が達成される。
、いずれにしても自動圧力調整弁26のON・OFF作
用により、防振架台4上の機器2の水平精度(レベリン
グ精度)が正確に維持される0例えば自動圧力調整弁2
6の位匠での高さ寸法を±50〜±100gmに調整可
能とし、又支持間隔すを1000mmとすると(0,1
〜0゜2)/1000の水平度が達成される。
上記構成の空気ばねシステムlにおいて、空気ばね6に
水平方向成分の振動が作用するとベローズ16に剪断力
Fが加わり、該ベローズ16は第6図の状態から第7図
の状態へと変形される。従来、上空気室14を形成する
ベローズ16は薄い補強布にゴムをコーティングした概
略厚さが0゜5〜1mmの柔軟性に富む材料で作製され
ており、成る大きさの繊維の弾性にもとづく剪断ばね定
数Kbzを有している。Kbzは第7図の断面において
は顕著ではないが、この断面と90度直交する断面にお
いては、ベローズの剪断変形が生じて、変位εに対して
大きい反力が発生し、Kb2をもたらす、一般に空気ば
ねの剪断ばね定数Kb(kg/cm)は次式にて表わさ
れる。
水平方向成分の振動が作用するとベローズ16に剪断力
Fが加わり、該ベローズ16は第6図の状態から第7図
の状態へと変形される。従来、上空気室14を形成する
ベローズ16は薄い補強布にゴムをコーティングした概
略厚さが0゜5〜1mmの柔軟性に富む材料で作製され
ており、成る大きさの繊維の弾性にもとづく剪断ばね定
数Kbzを有している。Kbzは第7図の断面において
は顕著ではないが、この断面と90度直交する断面にお
いては、ベローズの剪断変形が生じて、変位εに対して
大きい反力が発生し、Kb2をもたらす、一般に空気ば
ねの剪断ばね定数Kb(kg/cm)は次式にて表わさ
れる。
Kb=Kb++Kbz
ここで、K b +は剪断力Fに基づく、つまり第7図
に図示されるベローズの変位εによる左右のベローズ接
触長さの差に起因する空気力学的ばね定数であり、次式
で表わされる。
に図示されるベローズの変位εによる左右のベローズ接
触長さの差に起因する空気力学的ばね定数であり、次式
で表わされる。
Kb、=F/ε=(π2/8)・PDPここで、P:空
気ばね内圧(kg/ば)Dp:ベローズの直径(cm) このように、上記式で表わされる空気ばねの剪断ばね定
数Kbの値はKb、の存在のためにある限度以下にはな
らず、該剪断ばね定aKbを希望する値まで小さくする
ことができない。
気ばね内圧(kg/ば)Dp:ベローズの直径(cm) このように、上記式で表わされる空気ばねの剪断ばね定
数Kbの値はKb、の存在のためにある限度以下にはな
らず、該剪断ばね定aKbを希望する値まで小さくする
ことができない。
従って、次式から理解されるように、空気ばね防振シス
テムの水平方向の固有振動数fnhが小さくならない。
テムの水平方向の固有振動数fnhが小さくならない。
fnh= (1/2π) −F−[π−「711丁
ここで、Mはばね上質量である。
ここで、Mはばね上質量である。
従来、空気ばね防振システムの防振効果を評価するファ
クタとして、次の式で表わされる振動伝達率Trが採用
されている。
クタとして、次の式で表わされる振動伝達率Trが採用
されている。
Tr= I l/ (l −(f/f nh) 2)1
ここで、fは防振対象の機械設置床の振動数で。
ここで、fは防振対象の機械設置床の振動数で。
fnhは上記した空気ばね防振システムの固有振動数で
ある。
ある。
該振動伝達率Trは小さいことが好ましいが、上述から
分るように、従来の空気ばね防振システムではfnhを
小とすることができず、水平方向の防振性能が向上しな
いという欠点があった。
分るように、従来の空気ばね防振システムではfnhを
小とすることができず、水平方向の防振性能が向上しな
いという欠点があった。
例えば有効受圧面積Ae=66cm″(第6図参照)、
ベローズ直径Dp=8.4cmとした場合のベローズの
水平方向ばね定数の実測値が第8図に示される。又、第
9図には第8図に示す実測値から上記式を用いて計算に
より求めた水平方向の固有振動数fnhが図示される。
ベローズ直径Dp=8.4cmとした場合のベローズの
水平方向ばね定数の実測値が第8図に示される。又、第
9図には第8図に示す実測値から上記式を用いて計算に
より求めた水平方向の固有振動数fnhが図示される。
この時、fnh= (1/2π) b/Mにおけ
るばね上質量Mは空気ばねl支点にかかる質量であり、
Pd = (1/ 980 ) −A e Pとして計
算した。つまり、有効受圧面積Aeに圧力Pを乗じたも
のが1支点荷重となり、AePを重力加速度で除したも
のが1支点当りの質量となる。
るばね上質量Mは空気ばねl支点にかかる質量であり、
Pd = (1/ 980 ) −A e Pとして計
算した。つまり、有効受圧面積Aeに圧力Pを乗じたも
のが1支点荷重となり、AePを重力加速度で除したも
のが1支点当りの質量となる。
このように、第9図にはベローズのみを使用した空気ば
ねの水平方向の固有振動数が示され、該:59図より明
らかなように水平方向の固有振動数fnhは本例におい
ては3Hz以下とはならない。
ねの水平方向の固有振動数が示され、該:59図より明
らかなように水平方向の固有振動数fnhは本例におい
ては3Hz以下とはならない。
従って、振動伝達率Trの式から、f / f n h
≧二丁、すなわちf≧こT×3となり、ベローズのみを
使用した本例の空気ばねによると床振動は振動数4.2
Hz以上のものしか除振できないことが理解されるであ
ろう。
≧二丁、すなわちf≧こT×3となり、ベローズのみを
使用した本例の空気ばねによると床振動は振動数4.2
Hz以上のものしか除振できないことが理解されるであ
ろう。
1が しよ− る口
前記のように薄いベローズを使用した空気ばねは、゛水
平方向のばね作用が固く、水平方向の固有振動数fnh
が3Hz近辺、ベローズ直径Dpが200mm以上の大
口径のベローズでも、水平方向固有振動数fnhは2H
z以下とはならなかった、木発明者等は、これを解決す
る方法として第1O図に示すように、空気ばねと防振ゴ
ムを併用し水平方向のばね定数を小さくして水平方向の
固有振動数を小さくする空気ばねシステムlaを提案し
た。
平方向のばね作用が固く、水平方向の固有振動数fnh
が3Hz近辺、ベローズ直径Dpが200mm以上の大
口径のベローズでも、水平方向固有振動数fnhは2H
z以下とはならなかった、木発明者等は、これを解決す
る方法として第1O図に示すように、空気ばねと防振ゴ
ムを併用し水平方向のばね定数を小さくして水平方向の
固有振動数を小さくする空気ばねシステムlaを提案し
た。
該空気ばねシステムlaは、第1O図に1図示されるよ
うに、防振架台(定盤)4と床8との間に空気ばね30
と、防振ゴム手段50とを具備する。
うに、防振架台(定盤)4と床8との間に空気ばね30
と、防振ゴム手段50とを具備する。
空気ばね30は内部に空所を有し上端が開口した空気ば
ね下金具32と、前記空気下金具32の上部開口端に配
置され該空気ばね下金具32と協働して空気室34を画
成するベローズ36と、該ベローズ36を空気ばね下金
具32の上端に固定するベローズ押え金具38とを有す
る。該空気室34内は圧縮空気が充填され圧力Pに保持
されている。前記ベローズ36には空気ばね下金具40
が固着され、防振ゴム手段50が連結される。
ね下金具32と、前記空気下金具32の上部開口端に配
置され該空気ばね下金具32と協働して空気室34を画
成するベローズ36と、該ベローズ36を空気ばね下金
具32の上端に固定するベローズ押え金具38とを有す
る。該空気室34内は圧縮空気が充填され圧力Pに保持
されている。前記ベローズ36には空気ばね下金具40
が固着され、防振ゴム手段50が連結される。
防振ゴム手段50は、防振ゴム52を平板状の防振ゴム
下金具54及び防振上金具56で挟持して構成され、防
振ゴム下金A54は連結軸58にて上記空気ばね下金具
40に固定的に連結され、又防振ゴム1金A56は直接
定s14に取付けられる。
下金具54及び防振上金具56で挟持して構成され、防
振ゴム下金A54は連結軸58にて上記空気ばね下金具
40に固定的に連結され、又防振ゴム1金A56は直接
定s14に取付けられる。
しかしながら、この空気ばねシステムlaによると連結
軸レバーの長さ文が長くなるか、又はばねへの荷重W(
=AeP)が太きくなると、第12図に図示するように
、ベローズ36及び下金具40が押え金具38に接触し
空気ばねとしての働きをなさない、所謂、座屈現象が発
生する。
軸レバーの長さ文が長くなるか、又はばねへの荷重W(
=AeP)が太きくなると、第12図に図示するように
、ベローズ36及び下金具40が押え金具38に接触し
空気ばねとしての働きをなさない、所謂、座屈現象が発
生する。
更に詳しく説明すると、第10図に図示するような空気
ばね30と防振ゴム手段50を併用した空気ばねシステ
ムlaにおいては、水平方向総合ばね定数Kt(kg/
cm)は下記式で表わされる。
ばね30と防振ゴム手段50を併用した空気ばねシステ
ムlaにおいては、水平方向総合ばね定数Kt(kg/
cm)は下記式で表わされる。
K t = 1 / (1/ K b +
1 / K r + 1 / K a )ここで、 Kb:ベローズ単体の水平方向ばね定数Kr:防振ゴム
単体の水平方向ばね定数Ka:ミニ防振ゴムじりばね定
数にθ及び作用荷重のモーメントに由来するばね定 数(Ka=KO−AePJL) /12(1+ (Ae
P)/ (Kri)’tここでKO=併用防振ゴムのね
じりばね定数立ニレバーの長さく c m ) Ae:空気ばね有効受圧面積(crn’)P:空気ばね
内のゲージ圧力(k g / c m″)である。
1 / K r + 1 / K a )ここで、 Kb:ベローズ単体の水平方向ばね定数Kr:防振ゴム
単体の水平方向ばね定数Ka:ミニ防振ゴムじりばね定
数にθ及び作用荷重のモーメントに由来するばね定 数(Ka=KO−AePJL) /12(1+ (Ae
P)/ (Kri)’tここでKO=併用防振ゴムのね
じりばね定数立ニレバーの長さく c m ) Ae:空気ばね有効受圧面積(crn’)P:空気ばね
内のゲージ圧力(k g / c m″)である。
従って、上記定数Ktは、
K t = 1 / [(1/ K b ) + (1
/ K r )+12 (1+ (AeP)/ (Kr
u))/ CKO−AePl)] となる。
/ K r )+12 (1+ (AeP)/ (Kr
u))/ CKO−AePl)] となる。
このように、空気ばねシステムlaの総合ばね定数Kt
はベローズ単体使用のばね定数Kbよりも小さい値とな
り、従って斯る空気ばねシステムlaにおいては座屈現
象が起り易い。
はベローズ単体使用のばね定数Kbよりも小さい値とな
り、従って斯る空気ばねシステムlaにおいては座屈現
象が起り易い。
第13図に、丸形防振ゴム併用例における総合ばね定f
iKtの計算値と実測値とが図示される。
iKtの計算値と実測値とが図示される。
この例から丸形防振ゴム併用空気ばねシステムには下記
の問題点があることが分る。
の問題点があることが分る。
(1)第13図のKtの計算値、実測値とも使用圧力の
増大(=使用荷重の増大)に伴ないその値が低下する。
増大(=使用荷重の増大)に伴ないその値が低下する。
この右下りの特性は一般に防振設計上好ましい傾向では
ない、何故なら、fnh−(1/ 2 π) K t
/ M カ、M(7)jll大トK t ノX少の相
乗効果によりfnhの値が急速に低下するからである。
ない、何故なら、fnh−(1/ 2 π) K t
/ M カ、M(7)jll大トK t ノX少の相
乗効果によりfnhの値が急速に低下するからである。
従って、空気ばねシステムにおいては圧力の増大に伴な
いKtは略一定値か、あるいは右上りの傾向をもつこと
が望ましい。
いKtは略一定値か、あるいは右上りの傾向をもつこと
が望ましい。
(2)本例によると、第12図に示される座屈現象が発
生する可使性を有し1本例のような丸形防振ゴム併用空
気ばねシステムにおいてはその固有振動数fnhを、本
発明者等の経験によれば第14図に示される如く、実用
限界である1、7〜2.0Hz以下にすることが困難で
ある。
生する可使性を有し1本例のような丸形防振ゴム併用空
気ばねシステムにおいてはその固有振動数fnhを、本
発明者等の経験によれば第14図に示される如く、実用
限界である1、7〜2.0Hz以下にすることが困難で
ある。
今、併用防振ゴムを丸形とした場合のねじりばね定数K
O(kg*cm/rad)は、KO= (1/16)
・Kcd2 ここで、KC:丸形防振ゴムの圧縮ばね定数(kg/c
m) d:丸形防振ゴムの直径(am) であり、又第11図にて、 W:空気ばね支持荷重(W=AePkg)θ:防振ゴム
のねじれ角度(rad) δe:空気ばね除振台の加工誤差による防振ゴムと空気
ばねベローズとのずれ δr:防振ゴムの変位(=F/Kr) であるとすれば、座屈が発生しない条件は。
O(kg*cm/rad)は、KO= (1/16)
・Kcd2 ここで、KC:丸形防振ゴムの圧縮ばね定数(kg/c
m) d:丸形防振ゴムの直径(am) であり、又第11図にて、 W:空気ばね支持荷重(W=AePkg)θ:防振ゴム
のねじれ角度(rad) δe:空気ばね除振台の加工誤差による防振ゴムと空気
ばねベローズとのずれ δr:防振ゴムの変位(=F/Kr) であるとすれば、座屈が発生しない条件は。
KO・θ>W (41s i nθ+δr+δe)+F
lcosθ ただし、0は大略0にて、sinθはθ、cosはl、
又δr = F / K rであり、ここで精密機器の
除振においては水平力下は存在しないためにF冨0、即
ち、δr=oとする。
lcosθ ただし、0は大略0にて、sinθはθ、cosはl、
又δr = F / K rであり、ここで精密機器の
除振においては水平力下は存在しないためにF冨0、即
ち、δr=oとする。
上記各値の具体例を示すと、
KO: 2800kg−Cm/rad
見:4cm
W (P : 5kg/crn”): 330kgδe
:o、2cm 0二防振ゴムのねじり変位が0.2cmをもって座屈と
すればθ=0.27 4=0.05radである。
:o、2cm 0二防振ゴムのねじり変位が0.2cmをもって座屈と
すればθ=0.27 4=0.05radである。
上式に上記値を代入すると
KO・0〉W(見θ+δe)
KO>w (fL+δe / 0 )
=330 (4+0.210.05)
=2640
従ッテ、KO=2800>2640と、e4J、本例に
おいては座屈は発生しないが実際の空気ばね除振台にお
いては防振ゴムのばね定数のバラツキ、機械重心の偏心
による空気ばね上荷重のバラツキを考慮すると、第14
図に図示するように、実用上の限界が存在する。
おいては座屈は発生しないが実際の空気ばね除振台にお
いては防振ゴムのばね定数のバラツキ、機械重心の偏心
による空気ばね上荷重のバラツキを考慮すると、第14
図に図示するように、実用上の限界が存在する。
(3)防振ゴムの許容荷重は当然のことながら空気ばね
の許容荷重W=AeP (P=5kg/cm″が一般)
以上でなければならず防振ゴムの許容荷重に余裕を持つ
とKrとにθが大きくなり防振ゴム併用効果が小さくな
る。換言すれば、空気ばねのW = A e Pに合致
させてキメ細く防振ゴムを選足しなければならない。
の許容荷重W=AeP (P=5kg/cm″が一般)
以上でなければならず防振ゴムの許容荷重に余裕を持つ
とKrとにθが大きくなり防振ゴム併用効果が小さくな
る。換言すれば、空気ばねのW = A e Pに合致
させてキメ細く防振ゴムを選足しなければならない。
11立11
従って、本発明の目的は、上述の如き従来の空気ばねシ
ステムの欠点に鑑みて、特に水平方向のばね定数を大幅
に低下せしめ、即ち、水平方向のばね作用を軟らかくし
それにより固有振動数を小さくし特に水平方向の防振性
能を著しく向上せしめ、しかも座屈現象を生ぜしめない
空気ばねシステムを提供することである。
ステムの欠点に鑑みて、特に水平方向のばね定数を大幅
に低下せしめ、即ち、水平方向のばね作用を軟らかくし
それにより固有振動数を小さくし特に水平方向の防振性
能を著しく向上せしめ、しかも座屈現象を生ぜしめない
空気ばねシステムを提供することである。
− し −
る上記目的は本発明に係る空気ばねシステムにより達成
される。要約すれば本発明は、所定圧力に保持された空
気室を有する空気ばねと、該空気ばねに対し直列態様で
該空気ばねに連結された防振ゴム手段とを具備し、該防
振ゴム手段は複数層に積層されたゴム層から成ることを
特徴とする空気ばねシステムである。
る上記目的は本発明に係る空気ばねシステムにより達成
される。要約すれば本発明は、所定圧力に保持された空
気室を有する空気ばねと、該空気ばねに対し直列態様で
該空気ばねに連結された防振ゴム手段とを具備し、該防
振ゴム手段は複数層に積層されたゴム層から成ることを
特徴とする空気ばねシステムである。
次に図面を参照して本発明に係る空気ばねシステム10
0について更に詳しく説明する。
0について更に詳しく説明する。
s1図を参照すると1本発明に係る空気ばねシステム1
00は、防振架台(定盤)4と床8との間に′空気ばね
106と、積層防振ゴム手段lO8とを具備する。
00は、防振架台(定盤)4と床8との間に′空気ばね
106と、積層防振ゴム手段lO8とを具備する。
空気ばね106は、従来の空気ばねと同様の構造とする
ことができ、内部に空所を有し上端が開口した空気ばね
下金具110と、前記空気下金具110の上部開口端に
配置され、該空気ばね下金具110と協働して空気室1
12を画成するベローズ114と、#ベローズ114を
空気ばね下金具110の上端に固定するベローズ押え金
X116とを有する。該空気室34内は空気孔118を
介して圧縮空気が充填又は排出され、所定の圧力Pに保
持されている。前記ベローズ114には空気ばね下金具
120が止め手段122にて固着され、且つ該止め手段
122にて積層防振ゴム手段108が連結される。
ことができ、内部に空所を有し上端が開口した空気ばね
下金具110と、前記空気下金具110の上部開口端に
配置され、該空気ばね下金具110と協働して空気室1
12を画成するベローズ114と、#ベローズ114を
空気ばね下金具110の上端に固定するベローズ押え金
X116とを有する。該空気室34内は空気孔118を
介して圧縮空気が充填又は排出され、所定の圧力Pに保
持されている。前記ベローズ114には空気ばね下金具
120が止め手段122にて固着され、且つ該止め手段
122にて積層防振ゴム手段108が連結される。
積層防振ゴム手段108は、第2図に拡大して図示され
るように、防振ゴム層108aと、平板状の中間金具1
08bとを交互に積層することによって構成される。各
防振ゴム層108aと中間金具108bとは適当な接着
剤にて接合される。
るように、防振ゴム層108aと、平板状の中間金具1
08bとを交互に積層することによって構成される。各
防振ゴム層108aと中間金具108bとは適当な接着
剤にて接合される。
防JtlAゴムR1o s aの厚さ及び大きさ、つま
り面積(又は直径)、更には該ゴム層108aと中間金
A108bから成る精層体の段数は、該空気ばねが支持
すべき荷重及び所要水平方向固有振動数によって種々に
変更し得るが、積層段数は通常8〜12段とされる。又
、精密機器の防振において、積層防振ゴムの特長が顕著
に認められる荷重範囲は、おおむねl支点荷重が5kg
W〜100100Oであり、この荷重範囲にてゴム厚さ
は0.3〜5mm8度とされる。
り面積(又は直径)、更には該ゴム層108aと中間金
A108bから成る精層体の段数は、該空気ばねが支持
すべき荷重及び所要水平方向固有振動数によって種々に
変更し得るが、積層段数は通常8〜12段とされる。又
、精密機器の防振において、積層防振ゴムの特長が顕著
に認められる荷重範囲は、おおむねl支点荷重が5kg
W〜100100Oであり、この荷重範囲にてゴム厚さ
は0.3〜5mm8度とされる。
又、第1図及び第2図に例示される本実施例では、防振
ゴム手段108は、中心に貫通孔108Cを有した円筒
形状とされるが、本発明に係る防振ゴム手段108は斯
る形状に限定されるものではなく、中心孔108cを有
しない円柱形状であってもよく、又円形以外の形状、例
えば多角形状の柱体とすることもできる。
ゴム手段108は、中心に貫通孔108Cを有した円筒
形状とされるが、本発明に係る防振ゴム手段108は斯
る形状に限定されるものではなく、中心孔108cを有
しない円柱形状であってもよく、又円形以外の形状、例
えば多角形状の柱体とすることもできる。
上記構成の積層防振ゴム手段108はその下端及び上端
にそれぞれ防振ゴム下金具124及び防振ゴム上金具1
26が取付けられ、該防振ゴム下金具124及び防振ゴ
ム上金具126を介して空気ばね下金具120、及び定
盤4に固定された防振取付は金具128に取付けられる
。
にそれぞれ防振ゴム下金具124及び防振ゴム上金具1
26が取付けられ、該防振ゴム下金具124及び防振ゴ
ム上金具126を介して空気ばね下金具120、及び定
盤4に固定された防振取付は金具128に取付けられる
。
第3図には、本発明に係る空気ばねシステムの他の実施
例が例示される0本実施例の空気ばねシステム100a
においては、ベローズ114の形をベロフラムの形状と
して積層防振ゴム手段108は、空気室112内へと突
入する形態に構成される0本構成によると、防振ゴム併
用の空気ばね装置の全高が小さくなり、床から定盤まで
の高さに制限がある場合に有利となる。
例が例示される0本実施例の空気ばねシステム100a
においては、ベローズ114の形をベロフラムの形状と
して積層防振ゴム手段108は、空気室112内へと突
入する形態に構成される0本構成によると、防振ゴム併
用の空気ばね装置の全高が小さくなり、床から定盤まで
の高さに制限がある場合に有利となる。
又、第4図に例示されるように、本発明に従った積層防
振ゴム手段108は、前記実施例のように、防振ゴム7
9108 aと中間金具108bとを個個の部材にて形
成し、接着剤等で相互に接合するのではなく1通常ゴム
製品の製造時に利用されている同時埋込成形加工により
、各中間金具108bを防振ゴム層108aの成形加工
時に該防振ゴム層間に成形時の加硫接着により接着し、
埋設することも回部である。
振ゴム手段108は、前記実施例のように、防振ゴム7
9108 aと中間金具108bとを個個の部材にて形
成し、接着剤等で相互に接合するのではなく1通常ゴム
製品の製造時に利用されている同時埋込成形加工により
、各中間金具108bを防振ゴム層108aの成形加工
時に該防振ゴム層間に成形時の加硫接着により接着し、
埋設することも回部である。
上述の如くに構成される空気ばねシステム100に床振
動が加わったとすると、該空気ばねシステム100は第
11図に図示すると同様の変形をなすが、本発明におい
ては、上述の如き特徴あるa層防振ゴム手段108の構
成により、従来の防振ゴム併用空気ばねシステムlaに
利用されている防振ゴム52の防振ゴム厚に比較しゴム
厚が小さくなり、従って形状係数が大となり、更に防振
ゴム圧縮ばね定数が、従来の防振ゴム併用空気ばねシス
テム1aに比較し相当に大となる。そのために本発明の
空気ばねシステム100では、第12図に図示するよう
な、従来の空気ばねシステムに生じた座屈現象が起こり
難い0次に、この点について更に詳しく説明する。今、
円形の防振ゴムを使用し。
動が加わったとすると、該空気ばねシステム100は第
11図に図示すると同様の変形をなすが、本発明におい
ては、上述の如き特徴あるa層防振ゴム手段108の構
成により、従来の防振ゴム併用空気ばねシステムlaに
利用されている防振ゴム52の防振ゴム厚に比較しゴム
厚が小さくなり、従って形状係数が大となり、更に防振
ゴム圧縮ばね定数が、従来の防振ゴム併用空気ばねシス
テム1aに比較し相当に大となる。そのために本発明の
空気ばねシステム100では、第12図に図示するよう
な、従来の空気ばねシステムに生じた座屈現象が起こり
難い0次に、この点について更に詳しく説明する。今、
円形の防振ゴムを使用し。
K”c:積層防振ゴム一層当りの圧縮ばね定数に′r:
積層防振ゴム一層当りの水平方向ばね定数 Eap :ゴムのみかけ上のヤング率 Gap:ゴムのみかけ上の横弾性係数 E:ゴム自体のヤング率 G:ゴム自体の横弾性係数 A:防振ゴム面積 h:防振ゴム一層当たりの高さ S:防振ゴム形状係数 とすれば、 K ′c=E a pX (A/h) Eap=G (3+4.93532) S=d/(4h) K ” r=Ga pX (A/h) Gap=G (1+ (4/9) −h2/d2戸が成
立する。
積層防振ゴム一層当りの水平方向ばね定数 Eap :ゴムのみかけ上のヤング率 Gap:ゴムのみかけ上の横弾性係数 E:ゴム自体のヤング率 G:ゴム自体の横弾性係数 A:防振ゴム面積 h:防振ゴム一層当たりの高さ S:防振ゴム形状係数 とすれば、 K ′c=E a pX (A/h) Eap=G (3+4.93532) S=d/(4h) K ” r=Ga pX (A/h) Gap=G (1+ (4/9) −h2/d2戸が成
立する。
上記の式より直径dに対してゴム厚さを小さくすると圧
縮ばね定数に’cは形状係数Sの影響により大きくなる
が、水平方向のばね定数に’rは寸法比により大きな変
化が無いことがわかる。
縮ばね定数に’cは形状係数Sの影響により大きくなる
が、水平方向のばね定数に’rは寸法比により大きな変
化が無いことがわかる。
第1図に例示したように10段の積層防振ゴム手段10
gの場合は防振ゴム108aの垂直及び水平ばね定数K
c、Krは各々 Kc= (1/ 1 0)K ’ cKr=
(1/10)K” r となる。
gの場合は防振ゴム108aの垂直及び水平ばね定数K
c、Krは各々 Kc= (1/ 1 0)K ’ cKr=
(1/10)K” r となる。
上述のように本発明によると、水平方向ばね定数Kcが
得られる結果、ねじりばね定数にθが大きくなり防振ゴ
ムの座屈現象が発生しにくくなる。すなわち、 Kθ=(Kc−d2)/16 K t = 1/ [(1/K b)+ (1/K
r)+12 (1+AeP/ (Kr −JL))
/(Kc−AePl)] ニオイテ、Kc>>A e Piであり、又本発明にお
いては、第10図に図示される従来の空気ばねシステム
1aのレバーの長さ見に相当する部分をを小さくするこ
とにより、5L2 [1+AeP/(Kr11!L)]
の項を、(1/Kb)又は(1/Kr)の値に比較し、
十分に小さくすることが可能となる。この結果、総合ば
ね定数Ktは大略1/ ((1/K b)+ (1/K
r))となり、上述のように従来の第10図に図示さ
れる防振ゴム併用の空気ばねシステムより大となる。
得られる結果、ねじりばね定数にθが大きくなり防振ゴ
ムの座屈現象が発生しにくくなる。すなわち、 Kθ=(Kc−d2)/16 K t = 1/ [(1/K b)+ (1/K
r)+12 (1+AeP/ (Kr −JL))
/(Kc−AePl)] ニオイテ、Kc>>A e Piであり、又本発明にお
いては、第10図に図示される従来の空気ばねシステム
1aのレバーの長さ見に相当する部分をを小さくするこ
とにより、5L2 [1+AeP/(Kr11!L)]
の項を、(1/Kb)又は(1/Kr)の値に比較し、
十分に小さくすることが可能となる。この結果、総合ば
ね定数Ktは大略1/ ((1/K b)+ (1/K
r))となり、上述のように従来の第10図に図示さ
れる防振ゴム併用の空気ばねシステムより大となる。
更に、本発明においては、a層防振ゴム手段108の各
防振ゴム108aのゴム厚さを小さくすることにより防
振ゴムが支持できる許容荷重が大きくなり、防振設計が
許容荷重に制約されることが少なく、従って本発明に係
る空気ばねシステム・l OOの適用範囲が拡大し設計
の自由度が拡大する。
防振ゴム108aのゴム厚さを小さくすることにより防
振ゴムが支持できる許容荷重が大きくなり、防振設計が
許容荷重に制約されることが少なく、従って本発明に係
る空気ばねシステム・l OOの適用範囲が拡大し設計
の自由度が拡大する。
第15図に本発明に係る積層型空気ばねシステム100
の総合ばね定数Ktの実測例を示す。
の総合ばね定数Ktの実測例を示す。
又、該第15図の値にもとづく水平方向固有振動数fn
hの計算値を第16図に示す、該第15図及び第16図
から1本発明に係る空気ばねシステム100が従来の空
気ばね1及び防振ゴム併用空気ばねシステムlaより優
れていることが理解されるであろう。
hの計算値を第16図に示す、該第15図及び第16図
から1本発明に係る空気ばねシステム100が従来の空
気ばね1及び防振ゴム併用空気ばねシステムlaより優
れていることが理解されるであろう。
第1表には、第10図に図示する丸型防振ゴム併用空気
ばねシステムlaと1本発明に係る積層型防振ゴム空気
ばねシステム100との特性を例示する。線表より、本
発明によると、水平ばね定数を小さくし得るにも拘らず
、圧縮ばね定数及びねじりばね定数は大となることが理
解されるであろう。
ばねシステムlaと1本発明に係る積層型防振ゴム空気
ばねシステム100との特性を例示する。線表より、本
発明によると、水平ばね定数を小さくし得るにも拘らず
、圧縮ばね定数及びねじりばね定数は大となることが理
解されるであろう。
第1表
但し、Ae=66cゴ、P=5Kg/ctn’上記第1
表によれば、大型防振ゴムにおいてねじりばね定数Ka
の総合ばね定数Ktに対する比重は54%であるが、積
層防振ゴムにおいてはねじりばね定数Kaの総合ばね定
数Ktに対する比重は11%であり、積層防振ゴムにお
いてはねじりばね定数Kaの総合ばね定数Ktに対する
影響゛が小さく、K t = 1 / (1/ K b
+ l / K r )とし得ることが理解されるで
あろう。
表によれば、大型防振ゴムにおいてねじりばね定数Ka
の総合ばね定数Ktに対する比重は54%であるが、積
層防振ゴムにおいてはねじりばね定数Kaの総合ばね定
数Ktに対する比重は11%であり、積層防振ゴムにお
いてはねじりばね定数Kaの総合ばね定数Ktに対する
影響゛が小さく、K t = 1 / (1/ K b
+ l / K r )とし得ることが理解されるで
あろう。
l見立A」
本発明に係るtIi層型防振ゴム併用空気ばねシステム
は、上述のように構成されるので、特に水平方向のばね
定数を大幅に低下せしめ、即ち、水平方向のばね作用を
軟らかくしそれにより固有振動数を小さくシ、特に水平
方向の防振性能を著しく向上せしめ、しかも圧縮ばね定
数及びねじりばね定数を大とすることができ、それによ
って座屈現象を生ぜしめ難いという効果を有する。
は、上述のように構成されるので、特に水平方向のばね
定数を大幅に低下せしめ、即ち、水平方向のばね作用を
軟らかくしそれにより固有振動数を小さくシ、特に水平
方向の防振性能を著しく向上せしめ、しかも圧縮ばね定
数及びねじりばね定数を大とすることができ、それによ
って座屈現象を生ぜしめ難いという効果を有する。
第1図は、本発明に係るm層型防振ゴム併用空気ばねシ
ステムの一実施例の断面図である。 第2図は、積層防振ゴム手段の部分斜視図である。 第3図及び第4図は、本発明に係る積層型防振ゴム併用
空気ばねシステムの他の実施例の断面図である。 第5図は、従来の空気ばねシステムの断面図である。 第6図及び第7図は、第5図の空気ばねシステムにおけ
る空気ばねの作S態様を説明する図である。 第8図は、第5図の空気ばねシステムにおけるベローズ
の水平方向ばね定数を示す図である。 第9図は、第5図の空気ばねシステムの水平方向固有振
動数を示す図である。 第10図は、従来の防振ゴム併用空気ばねシステムの断
面図である。 第11図及び第12図は、第10図の作動態様を説明す
る断面図である。 第13図は、第1O図の空気ばねシステムにおける大型
防振ゴムの総合水平方向ばね定数を示す図である。 第14図は、第1θ図の空気ばねシステムの水平方向固
有板gjaを示す図である。 第15図及び第16図は、本発明に係る空気ばねシステ
ム総合水平ばね定数及び水平方向固有振動数を示す図で
ある。 106:空気ばね 108 :@層防振ゴム手段 108a:防振ゴム層 108b:中間金具 已、“I−−ラ 第3図 ル 第4図 第5図 第6図 Q 第7図 ε 第8図 第11図 第12図 第13図 −を凡1!’/J)f−力 第14図 モ 第15図
ステムの一実施例の断面図である。 第2図は、積層防振ゴム手段の部分斜視図である。 第3図及び第4図は、本発明に係る積層型防振ゴム併用
空気ばねシステムの他の実施例の断面図である。 第5図は、従来の空気ばねシステムの断面図である。 第6図及び第7図は、第5図の空気ばねシステムにおけ
る空気ばねの作S態様を説明する図である。 第8図は、第5図の空気ばねシステムにおけるベローズ
の水平方向ばね定数を示す図である。 第9図は、第5図の空気ばねシステムの水平方向固有振
動数を示す図である。 第10図は、従来の防振ゴム併用空気ばねシステムの断
面図である。 第11図及び第12図は、第10図の作動態様を説明す
る断面図である。 第13図は、第1O図の空気ばねシステムにおける大型
防振ゴムの総合水平方向ばね定数を示す図である。 第14図は、第1θ図の空気ばねシステムの水平方向固
有板gjaを示す図である。 第15図及び第16図は、本発明に係る空気ばねシステ
ム総合水平ばね定数及び水平方向固有振動数を示す図で
ある。 106:空気ばね 108 :@層防振ゴム手段 108a:防振ゴム層 108b:中間金具 已、“I−−ラ 第3図 ル 第4図 第5図 第6図 Q 第7図 ε 第8図 第11図 第12図 第13図 −を凡1!’/J)f−力 第14図 モ 第15図
Claims (1)
- 1)上面がベローズにより封止され、所定圧力に保持さ
れた空気室を有する空気ばねと、複数のゴム層及び中間
金具を交互に積層したものを、前記空気ばねのベローズ
上に直列態様で連結して成る防振ゴム手段とを具備する
ことを特徴とする積層型防振ゴム併用空気ばねシステム
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15510885A JPS6217439A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15510885A JPS6217439A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6217439A true JPS6217439A (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=15598778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15510885A Pending JPS6217439A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6217439A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5386894A (en) * | 1990-07-12 | 1995-02-07 | Barca; Didier | Vibration damping device |
JP2007145278A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シートスライド装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS531765A (en) * | 1976-06-26 | 1978-01-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Rolling stock pneumatic spring |
JPS608540B2 (ja) * | 1975-05-06 | 1985-03-04 | バスフ アクチエンゲゼルシヤフト | 磁気テ−プ送りの際テ−プに張力を与える装置 |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP15510885A patent/JPS6217439A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS608540B2 (ja) * | 1975-05-06 | 1985-03-04 | バスフ アクチエンゲゼルシヤフト | 磁気テ−プ送りの際テ−プに張力を与える装置 |
JPS531765A (en) * | 1976-06-26 | 1978-01-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Rolling stock pneumatic spring |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5386894A (en) * | 1990-07-12 | 1995-02-07 | Barca; Didier | Vibration damping device |
JP2007145278A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シートスライド装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3614755B2 (ja) | 全方向振動絶縁システム | |
US5310157A (en) | Vibration isolation system | |
US4856626A (en) | Bellows type shock absorber | |
JPH0223739B2 (ja) | ||
ITRM960550A1 (it) | Dispositivo di isolamento delle vibrazioni | |
US8382080B2 (en) | Cord reinforced resilient membrane | |
JPS63199938A (ja) | 除振支持装置 | |
JPH0429636A (ja) | 流体封入型防振装置 | |
JPH0532605B2 (ja) | ||
JPS6217439A (ja) | 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム | |
JP3797891B2 (ja) | 気体ばね式除振装置 | |
JPS61274128A (ja) | 積層型防振ゴム併用空気ばねシステム | |
JPS6145124A (ja) | 防振装置 | |
JPH085657A (ja) | センサ・プレートのたわみが低減された半導体加速度計 | |
JPS61252928A (ja) | 防振ゴム併用空気ばねシステム | |
JP2002372096A (ja) | 気体ばね式除振装置 | |
WO1997021046A1 (fr) | Appareil amortissant les vibrations | |
US20030001067A1 (en) | Pneumatic vibration isolator utilizing an elastomeric element for isolation and attenuation of horizontal vibration | |
JPH10132016A (ja) | 液体封入式防振マウント | |
JPH0489979A (ja) | 軽量建造物用免震装置 | |
JPH08303054A (ja) | 建築物の免震構造 | |
JP2620264B2 (ja) | 免震・除振装置 | |
JP3910023B2 (ja) | 気体ばね式除振装置 | |
JP2732254B2 (ja) | ダンパー装置 | |
CN117703995A (zh) | 多段式隔振装置 |