JP2024012065A - 防振ユニット及び精密機械用防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い振動吸収性及び振動減衰性を有し、小型、軽量、安価であって、精密機械等の被支持体を支持するのに好適な防振ユニット及び精密機械用防振装置を提供する。【解決手段】基台と精密機械との間に介在して精密機械を支持するとともに、基台または精密機械に印加された振動を吸収する防振ユニット10であって、板状のばね部材をＵ字型に形成したばね部11と、基台に接続される第１接続部12と、ばね部11の一端部と第１接続部12との間に設けられた第1延長部16と、精密機械に接続される第２接続部13と、ばね部11の他端部と第２接続部13との間に設けられた第２延長部17とを有する板ばね部材14と、板ばね部材14の振動を吸収する防振部材15と、を備え、防振部材15は、ばね部11の内側面に固着され、当該ばね部11の振動を減衰させる振動減衰部20を有する。また、この防振ユニット10を４個用いて精密機械用防振装置を構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、被防振体を支持するとともに振動を吸収する防振ユニット及び精密機械用防振装置に関する。

自動車や鉄道等の車両、ロケットを含む航空機、油圧ショベル等の各種作業機器等に搭載される各種センサ、コントロールユニット、精密動作するアクチュエータユニット等の精密機械には、振動が印加されることを抑制するために防振装置が使用されている。防振装置の多くは、精密機械と当該精密機械を支持する基台との間に介装されている。また、エンジン等の振動を発生する機械と基台との間にも、基台への振動の伝達を抑制するために、防振装置が広く使用されている。

例えば、特許文献１には、船舶用エンジンと基台との間に備えられる防振装置（防振ユニット）が開示されている。特許文献１の防振装置は、Ｕ字型に形成した板ばねを使用しており、基台とエンジン等の被支持体との間に備えられ、当該防振装置によって被支持体を基台から上方に浮かすように支持している。また、強い振動によって基台と被支持体とが近づいて衝突した場合に衝撃を低下させるために、被支持体から下方に突出するロッド体を設け、このロッド体の頭部に対向するようにバンプクッションたる弾性部材が配設されている。

また、特許文献２には、車両にコンパクトディスクプレーヤ―等の精密機械を搭載するための防振装置(防振ユニット)が開示されている。特許文献２の防振装置は、コンパクトディスクプレーヤ―等の被支持体と基台との間にオーム字状に形成したばね部材を備え、複数の防振装置によって被支持体を支持している。

特開平５－８７９３号公報 実開昭６１－３４６９６号公報

近年では、車両や航空機、作業機械等にセンサ、コントロールユニット、アクチュエータユニット等の精密機械が多数搭載されるようになってきており、この精密機械の支持部には、高い振動吸収性及び振動減衰性を有するとともに、小型、軽量、安価な防振装置が要求されている。

しかしながら、特許文献１に記載された防振装置は、板ばねによって振動を吸収することは可能であったとしても、減衰機構を別に有していないため、板ばねの内部減衰だけでは吸収した振動エネルギーを十分に減衰し消散することができない。すなわち、速やかな振動収束は期待できない。また、印加された振動が高周波振動の場合には、板ばね自体の固有値と一致した際、共振（サージング）が生じるおそれがある。

特許文献１に記載された防振装置のロッド体及び弾性部材は、基台に対する被支持体の上下方向の過大変位を制限するとともに破損を抑制するためのストッパとして機能するものであるが、ロッド体や弾性部材を別に用意して取り付けする必要があり、構造が複雑化し、小型、軽量、安価な防振装置とすることが困難である。

一方、特許文献２に記載された防振装置では、オーム字状バネ体が２枚の板ばね材で粘弾性体を挟んで形成した構造であるので、高周波微振動に対しては板ばね材で挟持された粘弾性体により良好な振動減衰性を有するが、比較的大きい振幅の振動に対しては十分な減衰性を得ることが困難である。また、ばね部材の構造が複雑であるので高価になるといった問題点がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、高い振動吸収性及び振動減衰性を有し、小型、軽量、安価であって、精密機械等の被支持体を支持するのに好適な防振ユニットと、当該防振ユニットを用いた精密機械用防振装置を提供することを目的とする。

本発明の防振ユニットは、基台と被防振体との間に介在して前記被防振体を支持するとともに、前記基台または前記被防振体に印加された振動を吸収する防振ユニットであって、板状のばね部材をＵ字型に形成したばね部と、前記基台に接続される第１接続部と、前記ばね部の一端部と前記第１接続部との間に設けられた第１延長部と、前記被防振体に接続される第２接続部と、前記ばね部の他端部と前記第２接続部との間に設けられた第２延長部とを有する板ばね部材と、前記板ばね部材の振動を吸収する防振部材と、を備え、前記防振部材は、前記ばね部の少なくとも内側面に固着され、当該ばね部の振動を減衰させる振動減衰部を有する。

また、本発明の防振ユニットは、基台と被防振体との間に介在して前記被防振体を支持するとともに、前記基台または前記被防振体に印加された振動を吸収する防振ユニットであって、前記基台に接続される第１接続部と、板状のばね部材をＵ字型に形成した第１のばね部と、前記第１のばね部の一端部と前記第１接続部との間に設けられた第１延長部と、前記被防振体に接続される第２接続部と、板状のばね部材をＵ字型に形成し前記第１のばね部の開口における対向方向に開口するよう配置された第２のばね部と、前記第２のばね部の他端部と前記第２接続部との間に設けられた第２延長部と、前記第１のばね部の他端部と前記第２のばね部の一端部とを接続する中間延長部と、を有する板ばね部材と、前記板ばね部材の振動を吸収する防振部材と、を備え、前記防振部材は、前記第１のばね部及び前記第２のばね部の少なくとも内側面に固着され、当該第１のばね部及び第２のばね部の振動を減衰させる振動減衰部を有する。

また、本発明の精密機械用防振装置は、基台と精密機械との間に介在して精密機械を支持するとともに、基台または精密機械に印加された振動を吸収し減衰する上記の防振ユニットを複数備える。

本発明の防振ユニットによれば、板ばね部材によって基台または精密機械に印加される振動を吸収し、振動減衰部によって吸収された振動エネルギーを減衰消散する。

振動減衰部がＵ字型に形成されたばね部の内側面に固着されているので、ばね部の変形に追従し基台と精密機械とのあらゆる方向の相対移動に対して高い振動減衰効果を得ることができる。特に、ばね部が圧縮方向（基台と被防振体が接近する方向）に変形する場合、振動減衰部がＵ字型に形成されたばね部で挟み込まれて圧縮されることになるので、振動減衰部の変形による減衰を奏するとともに、圧縮により生じる反発力がばね部のバネ定数に重畳される。これにより、上下方向に強いばね定数を持つつとともに強い振動減衰性を有し、また、その他の方向変位に対しては、柔らかい防振ユニットとすることができる。

これにより、高い振動吸収性及び振動減衰性を有し、小型、軽量、安価であって、精密機械等の被支持体を支持するのに好適な防振ユニット、及びこれを用いた精密機械用防振装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態の精密機械用防振装置の正面図である。 第１実施形態の精密機械用防振装置の底面図である。 本発明の第１実施形態の防振ユニットの正面図である。 第１実施形態の防振ユニットの上面図である。 第１実施形態の防振ユニットの右側面図である。 本発明の第２実施形態の防振ユニットの正面図である。 本発明の第３実施形態の防振ユニットの正面図である。 第３実施形態の防振ユニットの上面図である。 第３実施形態の防振ユニットにおける第２ストッパの機能を示す説明図である。 第３実施形態の防振ユニットにおける第１ストッパ及び第２ストッパの機能を示す説明図である。 第３実施形態における板ばね部材の形成方法を示す説明図である。 本発明の第４実施形態の防振ユニットの上面図である。 本発明の第５実施形態の防振ユニットの上面図である。 本発明の第６実施形態の防振ユニットの正面図である。 本発明の第７実施形態の防振ユニットの正面図である。 本発明の第８実施形態の防振ユニットの正面図である。 第８実施形態の防振ユニットの右側面図である。 第８実施形態の防振ユニットを使用した本発明の第２実施形態の精密機械用防振装置の側面図である。 本発明の第９実施形態の防振ユニットの正面図である。 圧縮荷重を受けたときの状態を示す第９実施形態の防振ユニットの正面図である。 本発明の第３実施形態の精密機械用防振装置の底面図である。 本発明の第４実施形態の精密機械用防振装置の底面図である。 本発明の第５実施形態の精密機械用防振装置の底面図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態の精密機械用防振装置の構成＞
図１、２は、本発明の第１実施形態の精密機械用防振装置４０の外形図であり、図１は正面図、図２は底面図である。

図１、２に示すように、本発明の第１実施形態の精密機械用防振装置４０は、基台１と精密機械２（被防振体）との間に介在し、基台１に対して上方に間隔をおいて配置した精密機械２を支持する装置である。精密機械２は、例えば車両に搭載されたコントロールユニットやセンサのように、振動を受け易い環境下に設置される場合がある。

精密機械２は、例えば略矩形箱状である。以下、水平方向に延びる精密機械２の底面２ａの長手方向を左右方向、短手方向を前後方向として説明する。

本実施形態の精密機械用防振装置４０は、防振ユニット１０を４個備えて構成されている。４個の防振ユニット１０は、精密機械２の下部を支持するが、矩形状である精密機械２の底面２ａの四隅付近に配置されている。４個の防振ユニット１０は、夫々個々に精密機械２を支持する構造となっている。なお、例えば精密機械２を載置する台座に４個の防振ユニット１０を備え、台座と４個の防振ユニット１０を一体的に構成して精密機械用防振装置４０としてもよい。

防振ユニット１０の下部は、ボルト４１によって基台１に固定され、防振ユニット１０の上部は、ボルト４２によって精密機械２の下部に固定されている。

図２に示すように、本実施形態の精密機械用防振装置４０では、精密機械２の底面２ａの四隅の位置に配置された防振ユニット１０のうち、対角位置の一組の防振ユニット１０の幅方向の中心線を結ぶ線Ｌｃが、精密機械２の重心位置Ｃの前後左右位置を夫々通過するように、詳しくは防振ユニット１０の中心線を結ぶ線Ｌｃが、重心位置Ｃを通る鉛直線上で交差するように、防振ユニット１０の後述するＵ字状のばね部１１の開口側の向きが設定されている。

また、防振ユニット１０における基台１との取り付け部及び精密機械２との取り付け部は、基台１と精密機械２との間に位置しているが、防振ユニット１０の上下方向中間部が精密機械２よりも側方に突出して配置されている。

＜第１実施形態の防振ユニットの構造＞
図３～５に示すように、本発明の第１実施形態の防振ユニット１０は、精密機械２と基台１との間に配置された板ばね部材１４と、板ばね部材１４の振動を減衰する防振部材１５と、を備えている。なお、以下の各実施形態の防振ユニットにおいては、精密機械用防振装置において配置された状態での上下方向を使用して説明する。

板ばね部材１４は、例えば金属の矩形板状の弾性材をＵ字型に屈曲して形成されている。板ばね部材１４の一端部及び他端部は向かい合って互いに平行に延びている。板ばね部材１４は、Ｕ字状に屈曲した部位であるばね部１１と、一端部である第１接続部１２と、他端部である第２接続部１３と、第１接続部１２とばね部１１との間の部位である第１延長部１６と、第２接続部１３とばね部１１との間の部位である第２延長部１７と、を有している。第１接続部１２及び第２接続部１３には、夫々ボルト穴１８が設けられている。第１接続部１２は、下方側に配置され基台１に接続される。第２接続部１３は上方側に配置され、精密機械２に接続される。第１延長部１６及び第２延長部１７は、それぞれ第１接続部１２とばね部１１の一端を接続し、第２接続部１３とばね部１１の他端を接続する部位を指し、一体且つ境目無しに備えられることが好ましい。本実施形態において、ばね部１１は、板ばね部材１４のうち屈曲している部位であり、第１接続部１２と第１延長部１６、及び第２接続部１３と第２延長部１７は、夫々直線状に延びた部位である。

防振部材１５は、例えばゴムあるいは樹脂エラストマー等の弾性を有する部材によって構成され、ばね部１１の内側面に接着材や加硫接着等によって固着されており、ばね部１１の振動、ひいては板ばね部材１４の振動を減衰させる機能を有する。

防振部材１５は、ばね部１１から第１延長部１６及び第２延長部１７まで夫々延びている。防振部材１５の第１延長部１６側（即ち第１接続部１２側）の端部には、第２延長部１７側に向かって延びる第１突出部２３が備えられている。また、防振部材１５の第２延長部１７側（即ち第２接続部１３側）の端部には、第１延長部１６側に向かって延びる第２突出部２４が備えられている。第１突出部２３と第２突出部２４とは、上下方向に離間した位置に配置され、その突出方向先端部は互いに向かい合う対向面を有している。なお、第１突出部２３及び第２突出部２４が、本発明の第１ストッパ２２に該当する。

精密機械２を４個の防振ユニット１０によって支持した場合に、第１突出部２３の先端部の対向面と第２突出部２４の先端部の対向面とが所定距離離間するように、板ばね部材１４のばね定数、第１突出部２３及び第２突出部２４の突出長さが設定されている。

以上のように、精密機械２は４個の防振ユニット１０によって支持され、精密機械２と基台１とが離間して配置されている。したがって、例えば車両の移動に伴う基台１の振動が精密機械２に直接に伝わらず、防振ユニット１０に伝達される。防振ユニット１０は、板状のばね部材をＵ字状に屈曲して形成したばね部１１を有しているので、基台１の振動がばね部１１に伝達して撓むことで振動が吸収され、精密機械２側に振動が印可されることを抑制することができる。

さらに、ばね部１１の内側面に防振部材１５が固着されているので、Ｕ字型に形成された板ばね部材１４の振動により内側面に挟持された防振部材１５が強制的に変形され防振部材１５の内部減衰により振動エネルギーが熱として、減衰、消散され、速やかに振動が収束される。したがって、板ばね部材のみの防振ユニットと比較して高い振動減衰効果を得ることができる。

また、板ばね部材１４が圧縮方向（基台１と被防振体（精密機械２）が接近する方向）に変形する場合、防振部材１５がＵ字型に形成されたばね部１１で挟み込まれて圧縮されることになるので、防振部材１５の圧縮により生じる反発力がばね部１１のバネ定数に重畳され、被防振体を支承する機能を備えた防振装置に適する。

また、防振ユニット１０に印加された高周波振動が板ばね部材の固有値と一致した場合でも、ばね部１１に固着された防振部材１５（振動減衰部２０）によって減衰されるため共振（サージング）が抑えられる。

このように、ばね部１１及び振動減衰部２０を有する防振ユニット１０によって、精密機械２の保護を図ることができる。

また、基台１と精密機械２とが相対的に大きく振動して、板ばね部材１４及び防振部材１５の弾性力に抗して第１接続部１２と第２接続部１３とが近づいたとしても、弾性を有する第１突出部２３と第２突出部２４とが接触し、精密機械２と基台１との衝撃的接触を防止することができる。

また、振動減衰部２０と第１突出部２３と第２突出部２４とが防振部材１５として一体的に形成されており、この防振部材１５と板ばね部材１４の２個の部品によって防振ユニット１０を構成することができるので、防振ユニット１０を簡単な構成にし、小型、軽量、かつ安価に製造することができる。

また、防振ユニット１０を、夫々、Ｕ字型に形成されたばね部１１の開口側が精密機械２の重心位置Ｃを通る鉛直線に向かうようにＸ字状に配置することで、精密機械２の左右前後及び斜めのいずれの移動方向にも対応しバランスよく振動を吸収し減衰することができる。

＜他の実施形態の防振ユニットの構造＞
以下、他の実施形態の防振ユニットについて説明する。

図６は、本発明の第２実施形態の防振ユニット５０の正面図である。

図６に示すように、第２実施形態の防振ユニット５０は、第１実施形態の防振ユニット１０に対して、ばね部１１に固着した振動減衰部２０の厚さが大きくなっている。詳しくは、ばね部１１の内側面に固着された部位の振動減衰部２０の厚さａは、ばね部１１の縁部の内周面に固着された部位の振動減衰部２０の厚さｂよりも厚く形成されている。

このように、ばね部１１に固着した防振部材１５の振動減衰部２０が厚くなっていることで、振動減衰部２０のゴムばねが付加されるとともに、より強い振動減衰効果を得ることができる。詳しくは、防振ユニット５０において、Ｕ字状に形成されたばね部１１の内側面の振動減衰部２０の中央がより厚く形成されているため、第１接続部１２と第２接続部１３とが近づく方向に移動した場合に、ばね部１１の内側の振動減衰部２０が圧縮されてより大きなゴムばねが重畳されるとともに振動振幅量（変位量）に応じた減衰性がより大きくなる。すなわち、より非線形性の強い振動吸収性及び減衰効果を得ることができる。

図７、８は、本発明の第３実施形態の防振ユニット６０の構造を示し、図７は正面図、図８は上面図である。図９は、第３実施形態の防振ユニット６０における第２ストッパの機能を示す説明図である。図１０は、第３実施形態の防振ユニット６０における第１ストッパ及び第２ストッパの機能を示す説明図である。図１１は、第３実施形態の防振ユニット６０の板ばね部材６１の製造方法を示す説明図である。

図７～１０に示すように、第３実施形態の防振ユニット６０は、第１接続部１２と第２接続部１３とがばね部１１の中央部を支点として互いに離間するとき、つまりＵ字型に形成されたばね部１１の端部が弧を描くように開くとき、その過大変位を規制し（図９）、また、第１接続部１２と第２接続部１３とが直線的に接近するとき、つまり第１接続部１２の下面と第２接続部１３の上面が平行状態で接近するとき、その過大変位を第１ストッパ２２と協働して規制する（図１０）第２ストッパ３０を更に備えている。第２ストッパ３０は、ばね部１１の外側に備えられ、第１接続部１２側から第２接続部１３側に向かって突出する外側突出部３１と、第２接続部１３側から第１接続部１２側に向かって突出する外側突出部３２により構成されている。これにより、基台１に対する精密機械２の上下方向の過大変位を効果的に抑制することができる。

板ばね部材６１には、第２ストッパ３０を支持する第２ストッパ支持部３３、３４が備えられている。第２ストッパ支持部３３、３４は、第１実施形態の板ばね部材１４の一部をばね部１１の外側に突出して形成されている。第２ストッパ支持部３３は第１接続部１２側の第１延長部１６から直線的に外方に延び、外側突出部３１を支持する。第２ストッパ支持部３４は第２接続部１３側の第２延長部１７から直線的に外方に延び、外側突出部３２を支持する。

図１１に示すように板ばね部材６１の製造方法は、プレス等により、矩形平板状のばね部材の左右両端部近傍にボルト穴１８を夫々設けるとともに、中間部にコの字状の切り込みを左右対称に設けてから、左右の端部を近づけるようにＵ字状に折り曲げる。これにより、切り込まれた内側の部位が折り曲げられずに、屈曲した部位であるばね部１１の外側に直線状に残るように突出して第２ストッパ支持部３３、３４が形成され、Ｕ字状の板ばね部材６１が形成される。そして、板ばね部材６１の内側面に第１実施形態と同様に振動減衰部２０を形成するとともに、ばね部１１の外側面に振動減衰部２０と同様の弾性材を第２ストッパ支持部３３、３４を内蔵するように形成して、外側突出部３１、３２を形成する。この場合、第２ストッパ支持部３３、３４がばね部材で形成されることになるため、第２ストッパ３０は、第２ストッパ支持部３３、３４により弾性的に支持される。

以上のように、第３実施形態の防振ユニット６０は、簡単な構成で、第１接続部１２と第２接続部１３とが互いに接近する方向と離間する方向への夫々の移動を適切に規制することができる。これにより、例えば基台１等の急な移動によって上下方向に大きな加速度を受けた場合でも、基台１と精密機械２との相対移動を抑制し、第１接続部１２と第２接続部１３との衝撃的な接触を回避して、精密機械２の保護を図ることができる。なお、本実施例における第２ストッパ支持部３３、３４は、板ばね部材６１の一部から形成して設けたが、これに限定するものではなく、別途、支持片を用意して板ばね部材６１に溶接などを用いて結合することとしてもよい。

図１２は、本発明の第４実施形態の防振ユニット７０の構造を示す上面図である。図１３は、本発明の第５実施形態の防振ユニット８０の構造を示す上面図である。

図１２、１３に示すように、第４実施形態の防振ユニット７０及び第５実施形態の防振ユニット８０は、第１実施形態の防振ユニット１０に対して板ばね部材１４の形状が異なっている。

第４実施形態の防振ユニット７０の板ばね部材１４と、第５実施形態の防振ユニット８０の板ばね部材１４は、ばね部１１の中間部３５の幅が、第１接続部１２側及び第２接続部１３側の幅よりも小さく形成されている。第１延長部１６及び第２延長部１７は、第１接続部１２及び第２接続部１３と幅が同一である。

図１２に示すように、第４実施形態の防振ユニット７０においては、第１延長部１６及び第２延長部１７に対してばね部１１の幅は一定としている。したがって、第１延長部１６とばね部１１との境界、及び第２延長部１７とばね部１１との境界において段差を有するように、板ばね部材１４の幅が変化している。

一方、図１３に示すように、第５実施形態の防振ユニット８０においては、第１延長部１６及び第２延長部１７に対してばね部１１の幅が小さくなっているが、ばね部１１の幅は一定でなく、第１延長部１６及び第２延長部１７からばね部１１の延長方向中間位置である中間部３５に向かって徐々に減少するように構成している。

このように、ばね部１１の中間部３５の幅が両端部より小さくする（第４実施形態）ことで、ばね部１１における弾性力を小さく、すなわち、上下方向はもちろん前後及び左右方向、加えて、ばね部１１における捩れ方向を柔らかくすることができる。そして、ばね部１１の中間部３５の幅が両端部より中間部３５に向けて徐々に減少するようにする（第５実施形態）ことで、上下方向、前後及び左右方向のバネ定数の低下を抑えながらばね部１１における捩れ方向を柔らかくすることができる。このようにばね部１１の形状を変更することで、ばね部１１の弾性力を任意に変更することができ、防振ユニット７０、８０における振動吸収性能を容易に変更した設定にすることができる。但し、この防振ユニット７０、８０における前後及び左右方向の弾性力、防振ユニット７０、８０の捻じれについては、防振ユニット７０、８０の設置個数や配置、後述するボルト４１、４２による連結部が回転可能であるか否かによって影響を受ける。連結部を回転可能に連結することによって、回転可能な範囲で防振ユニット７０、８０が取り得る最適な位置に回転する。この最適な位置とは、受荷した荷重に対してばね部１１が最も緩和可能な位置である。

図１４は、本発明の第６実施形態の防振ユニット９０の正面図である。

図１４に示すように、第６実施形態の防振ユニット９０は、板ばね部材１４のばね部１１と第１延長部１６及び第２延長部１７との夫々の間に、一方の対向面から他方の対向面に向かって突出するように、言い換えると第１延長部１６から第２延長部１７に向かって、及び第２延長部１７から第１延長部１６に向かって夫々突出するように、屈曲して形成された屈曲部３６を備えている。

ばね部１１と第１延長部１６との間に設けられた屈曲部３６は、第１接続部１２側から第２接続部１３側に向かって突出するように屈曲している。ばね部１１と第２延長部１７との間に設けられた屈曲部３６は、第２接続部１３側から第１接続部１２側に向かって突出するように屈曲している。

このように屈曲部３６を備えることで、当該屈曲部３６が板ばね部材１４の変形端部になり、板ばね部材１４の変形が第１接続部１２、第２接続部１３に伝播することが防止される。すなわち、板ばね部材１４が印加された振動により、繰り返し圧縮、伸長、捻じれ変形するとき、第１接続部１２、第２接続部１３側に伝播される応力を、板ばね部材１４の幅方向に横断し帯状に形成された屈曲部３６で受けることになる。これにより、第１接続部１２、第２接続部１３、特にボルト穴１８の端部に応力が集中して破断することを抑制できる。これにより、防振ユニット９０の耐久性を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１突出部２３及び第２突出部２４内に夫々屈曲部３６が位置する。これにより、第１突出部２３及び第２突出部２４の夫々において、その厚みを調整することができる。すなわち、弾性体からなる第１ストッパ２２の緩衝性を調整することができる。

図１５は、本発明の第７実施形態の防振ユニット１００の正面図である。図１５に示すように、第７実施形態の防振ユニット１００は、第６実施形態の防振ユニット９０に対してばね部１１の屈曲半径が小さく、第１延長部１６及び第２延長部１７が第１接続部１２側及び第２接続部１３側の一方から他方に向かって傾斜して延びている。

屈曲部３６は、第１延長部１６と第１接続部１２との間、及び第２延長部１７と第２接続部１３との間に夫々備えられている。

このように、第１延長部１６及び第２延長部１７の長さを長くすることで、板ばね部材１４が上下方向により撓みやすくなり、より細かい(小さい)振動を吸収するのに好適なものにすることができる。

図１６は、本発明の第８実施形態の防振ユニット１１０の正面図である。図１７は、第８実施形態の防振ユニット１１０の右側面図である。図１８は、第８実施形態の防振ユニット１１０を使用した第２実施形態の精密機械用防振装置１９０の側面図である。

図１６、図１７に示すように、第８実施形態の防振ユニット１１０は、第１実施形態の防振ユニット１０に対し、ばね部１１の位置が異なる。

ばね部１１は、第２接続部１３よりも第１接続部１２側とは反対側の上方に位置しており、第１接続部１２側に向かって開口するように配置されている。これに伴い、第１接続部１２とばね部１１との間の第１延長部１６は、ばね部１１から第１接続部１２に向かって下方に傾斜して延伸されるとともに、第２接続部１３とばね部１１との間の第２延長部１７は、ばね部１１から第２接続部１３に向かって下方に傾斜している。

第１延長部１６及び第２延長部１７の長さをより長く確保し、傾斜して配置しているので、上下方向変位においてはばね部１１が回転するように変形し、左右方向においてはばね部１１のＵ字状端部が開閉するように変形する。つまり、上述した他の防振ユニットとは変形モードが異なる。特に、上下方向変位においてばね部１１の内面側に配置された振動減衰部２０が挟み込まれないため、上下方向変位におけるバネ定数を低くすることができる。すなわち、より柔らかい防振ユニットとすることができる。防振ユニット１１０およびその他の防振ユニットを印加される振動に応じて適宜組み合わせてもよい。

なお、図１８に示すように、第８実施形態の防振ユニット１１０を使用した第２実施形態の精密機械用防振装置１９０では、防振ユニット１１０のばね部１１が精密機械２の底面２ａより上方に位置し、精密機械２の側面より外方に位置することになる。この場合、ばね部１１が精密機械２の側面より外方によけることができるので精密機械２と基台１との隙間を小さくすることができる。また、ばね部１１の大きさが精密機械２と基台１との隙間の制約をうけない。なお、第１延長部１６及び第２延長部１７が斜めに傾斜していることで、第１延長部１６及び第２延長部１７の長さを確保しつつも、精密機械２の側面からの突出を抑制してコンパクトに構成することができる。

図１９は、本発明の第９実施形態の防振ユニット１２０の正面図である。図２０は、圧縮荷重を受けたときの状態を示す第９実施形態の精密機械用防振装置１２０の正面図である。

図１９、図２０に示すように、第９実施形態の防振ユニット１２０は、第１実施形態の防振ユニット１０に対し、板バネ部材の形状が異なる。

本実施形態の板バネ部材１２１は、Ｓ字状に屈曲して形成されている。詳しくは、板バネ部材１２１は、第１実施形態におけるばね部１１と同様に形成された２個のＵ字状のばね部１２２Ａ、１２２Ｂが、それぞれ開口方向が互いに逆方向を向き上下方向にオフセットして配置され、下側に位置する第１のばね部１２２Ａの上端部（他端部）と上側に位置する第２のばね部１２２Ｂの下端部（一端部）とが中間延長部１２３を介して接続した形状になっている。夫々のＵ字状のばね部１２２Ａ、１２２Ｂには、第１実施形態と同様に内側に振動減衰部２０を有する防振部材１５が備えられている。なお、本実施形態の防振ユニット１２０では、第１実施形態の防振ユニット１０における第１突出部２３及び第２突出部２４が設けられていないが、各防振部材１５に夫々設けてもよい。

２個のばね部１２２Ａ、１２２Ｂは、左右方向（図１９の左右方向）にオフセットして配置されている。防振ユニット１２０に荷重が加えられていない場合、または振動が加えられていない静止状態において、中間延長部１２３は、第１接続部１２及び第２接続部１３と略平行に伸びるように配置されていることが好ましいが、これに限定されない。

図２０に示すように、防振ユニット１２０が例えば圧縮荷重を受けて、第１接続部１２と第２接続部１３とが互いに近づく方向に移動した際に、板バネ部材１２１とともに２個の振動減衰部２０で振動を吸収する。

第１接続部１２と第２接続部１３とが互いに近づく方向に移動した際に、第１のばね部１２２Ａと第２のばね部１２２Ｂとが左右にオフセットされているため、それぞれの変形を阻害しない。また、このとき、中間延長部１２３の第１接続部１２側の端部が第２接続部１３側の端部よりも第１接続部１２側（図２０での下方）に近くなるように傾斜する。

これにより、防振ユニット１２０は、第１接続部１２と第２接続部１３とが互いに近づく方向に移動するとき、第１のばね部１２２Ａ及び第２のばね部１２２Ｂそれぞれの一端部と他端部が、第１のばね部１２２Ａ及び第２のばね部１２２ＢのＵ字状部位を中心として円弧状に変位し近接する。また、防振ユニット１２０は、第１接続部１２と第２接続部１３とが互いに遠ざかる方向に移動するとき、第１のばね部１２２Ａ及び第２のばね部１２２Ｂそれぞれの一端部と他端部が、第１のばね部１２２Ａ及び第２のばね部１２２ＢのＵ字状部位を中心として円弧状に変位し離間する。つまり、夫々のばね部のＵ字状部位を中心に一端部及び他端部が円弧状に開閉する変形となるので、Ｕ字状部位全体の変形となり1点に応力が集中しづらく、柔らかくできる。さらにＵ字部位の曲率が大きく変化しないので、板バネ部材１２１が左右方向に大きく変形せず、防振ユニット１２０の周囲に移動（変形）用のスペースが確保できない場合に適した防振ユニット１２０にすることができる。

また、ばね部（１２２Ａ、１２２Ｂ）及び防振部材１５をそれぞれ２個有し、それぞれの変形を互いに阻害しないので、ばね部（１２２Ａ，１２２Ｂ）の変形がそれぞれに振り分けられ、防振ユニット１２０全体としてのばね定数を低減させて、振動吸収性を向上させることができる。また、ばね部１２２Ａ、１２２Ｂでの変形が抑制されることで、ばね部１２２Ａ、１２２Ｂの耐久性を向上させることができる。

また、上述のとおり、本実施形態においては、夫々のばね部１２２Ａ、１２２ＢのＵ字状部位を中心に一端部及び他端部が円弧状に開閉する変形となるが、第１接続部１２及び第２接続部１３が、それぞれ基台１と精密機械２の底面２ａに接続固定されている場合は、実体として第１のばね部１２２Ａの一端部、第２のばね部１２２Ｂの他端部が大きく変位することになる。このとき、第１接続部１２及び第２接続部１３に第１延長部１６及び第２延長部１７、これらを介して接続される第１のばね部１２２Ａの一端部及び第２のばね部１２２Ｂの他端部は変形が抑制されるので、第１接続部１２と基台１との接続部、及び第２接続部１３と精密機械２の底面２ａとの接続部（固定部）における応力集中を低減させ、当該接続部における耐久性を向上させることができる。

以上の実施形態のように、板ばね部材１４及び防振部材１５の形状を適宜変更することで、振動吸収性および振動減衰性を適宜変更、組み合わせして設定し、要求仕様に適した制振性能を有する防振ユニットを提供することができる。

＜他の実施形態の精密機械用防振装置の構成＞
以下、他の実施形態の精密機械用防振装置について説明する。

図２１は、本発明の第３実施形態の精密機械用防振装置２００の底面図である。図２２は、本発明の第４実施形態の精密機械用防振装置２１０の底面図である。図２３は、本発明の第５実施形態の精密機械用防振装置２２０の底面図である。

上記の第１実施形態の精密機械用防振装置４０では、防振ユニット１０が水平面で精密機械２の重心位置Ｃに向くように配置されているが、精密機械２に対する防振ユニット１０の取り付け位置や取り付け向きを適宜変更してもよい。

例えば、例えば図２１に示すように、第３実施形態の精密機械用防振装置２００では、防振ユニット１０におけるＵ字状のばね部１１の開口側が精密機械２の長手方向である左右方向に向き、防振ユニット１０が精密機械２の左右端面から左右方向に突出するように配置されている。

また、図２２に示すように、第４実施形態の精密機械用防振装置２１０では、ばね部１１の開口側が精密機械２の短手方向である前後方向に向くように防振ユニット１０を配置し、防振ユニット１０が精密機械２の前後端面から前後方向に突出するように配置されている。防振ユニット１０の取り付け向きについては、精密機械２の周辺のスペースや防振を必要とする方向、実際に振動が大きい方向に対応して設定するとよい。例えば精密機械２を車両に搭載した場合には、車両の加減速によって車両前後方向に精密機械２が移動したときの振動を吸収し減衰し易いように、ばね部１１の開口側が車両前後方向に向くように防振ユニット１０の向きを1設定すればよい。

また、精密機械２の取り付け位置の周囲のスペースが少ない場合では、図２３に示す第５実施形態の精密機械用防振装置２２０のように、防振ユニット１０が精密機械２の前後左右端面から側方に突出しないように配置してもよい。

なお、他の形状の防振ユニット５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０についても、上記のように精密機械２に対する取り付け位置や取り付け向きを適宜変更してもよい。

＜その他の実施形態＞
また、本発明は上記実施形態に限定するものではない。例えば、上記実施形態では、防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０は、ボルト４１、４２によって基台１及び精密機械２の下部に固定されているが、防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０と基台１、防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０と精密機械２のいずれか、あるいは両方について回転可能に支持するように構成してもよい。但し、防振ユニット１１０のように、ばね部１１が精密機械２の底面２ａより上方に位置する場合には、防振ユニット１１０と精密機械２とが相対的に回転した際に、精密機械２の側面と防振ユニット１１０の第２延長部１７とが当接しないように、例えばストッパを設けて対応することが望ましい。

また、上記実施形態のように精密機械２の底面２ａの四隅である角部が直角である場合には、精密機械２と防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０との間に角形のワッシャやブラケットを挟むようにするとよい。これにより、基台１と精密機械２とが相対的に振動した際に、精密機械２の底面２ａの角部が防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０の上面に当接して応力が集中することを抑制し、防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０の保護を図ることができる。

また。上記の実施形態において、各防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０を上下方向に対して斜めにあるいは横方向に傾斜して配置してもよい。

また、上記実施形態では、４個の防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０を使用しているが、４個以外の個数で精密機械２を支持するようにしてもよい。

また、防振ユニット１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０等によって精密機械以外の機器等を支持してもよい。

１ 基台
２ 精密機械（被防振体）
１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０ 防振ユニット
１１ ばね部
１２ 第１接続部
１３ 第２接続部
１４、６１、１２１ 板ばね部材
１５ 防振部材
１６ 第１延長部
１７ 第２延長部
２０ 振動減衰部
２２ 第１ストッパ（ストッパ）
２３ 第１突出部
２４ 第２突出部
３０ 第２ストッパ（外側突出部）
３３、３４ 第２ストッパ支持部
３５ 中間部
４０、１９０、２００、２１０、２２０ 精密機械用防振装置
１２２Ａ 第１のばね部
１２２Ｂ 第２のばね部

Claims (16)

1. 基台と被防振体との間に介在して前記被防振体を支持するとともに、前記基台または前記被防振体に印加された振動を吸収する防振ユニットであって、
   板状のばね部材をＵ字型に形成したばね部と、前記基台に接続される第１接続部と、前記ばね部の一端部と前記第１接続部との間に設けられた第１延長部と、前記被防振体に接続される第２接続部と、前記ばね部の他端部と前記第２接続部との間に設けられた第２延長部とを有する板ばね部材と、
   前記板ばね部材の振動を吸収する防振部材と、を備え、
   前記防振部材は、
   前記ばね部の少なくとも内側面に固着され、当該ばね部の振動を減衰させる振動減衰部を有する
   ことを特徴とする防振ユニット。
2. 基台と被防振体との間に介在して前記被防振体を支持するとともに、前記基台または前記被防振体に印加された振動を吸収する防振ユニットであって、
   板状のばね部材をＵ字型に形成したばね部と、前記基台に接続される第１接続部と、前記ばね部の一端部と前記第１接続部との間に設けられた第１延長部と、前記被防振体に接続される第２接続部と、前記ばね部の他端部と前記第２接続部との間に設けられた第２延長部とを有する板ばね部材と、
   前記板ばね部材の振動を吸収する防振部材と、を備え、
   前記防振部材は、
   前記ばね部の少なくとも内側面に固着され、当該ばね部の振動を減衰させる振動減衰部を有し、
   前記ばね部は、Ｕ字型に形成された開口部が第１接続部側へ開口して配置され、
   前記第１延長部は、前記ばね部の一端部から第１接続部へ傾斜して延伸して設けられ、
   前記第２延長部は、前記ばね部の他端部から第２接続部へ延伸して設けられた
   ことを特徴とする防振ユニット。
3. 前記防振部材は、
   前記振動減衰部に加え、前記第１延長部と前記第２延長部の対向面に、少なくとも一方の対向面から他方の対向面に向かって突出する突出部を有し、前記第１接続部と前記第２接続部とが所定距離以上近づいた場合に前記突出部が当接して、前記第１接続部と前記第２接続部とが互いに近づく方向への移動を規制するストッパを備え、
   前記振動減衰部と前記ストッパとが一体的に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の防振ユニット。
4. 前記ばね部の内側面に固着された部位の前記振動減衰部は、前記ばね部の縁部の内側面に固着された部位の前記振動減衰部よりも厚い
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の防振ユニット。
5. 前記ばね部の内側面に固着された部位の前記振動減衰部は、前記ばね部の縁部の内側面に固着された部位の前記振動減衰部よりも厚い
   ことを特徴とする請求項３に記載の防振ユニット。
6. 前記板ばね部材の前記ばね部の前記振動減衰部とは反対側である外側に備えられ、前記第１接続部側及び前記第２接続部側の少なくとも一方から他方に向かって突出する外側突出部を有し、前記第１接続部と前記第２接続部とが所定距離以上離間した場合に前記外側突出部が当接して、第１接続部と前記第２接続部とが互いに離間する方向へ移動して前記ばね部が開くような変形を規制する第２ストッパを備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の防振ユニット。
7. 前記ばね部の一部を前記ばね部の前記振動減衰部とは反対側である外側に突出し、前記第２ストッパに内蔵されて当該第２ストッパを支持する第２ストッパ支持部を備えた
   ことを特徴とする請求項６に記載の防振ユニット。
8. 前記ばね部の前記第１接続部と前記第２接続部との間の延長方向中間位置である中間部の幅は、前記第１接続部側及び前記第２接続部側の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の防振ユニット。
9. 前記ばね部は、前記第１接続部と前記第２接続部の少なくとも一方から前記中間部に向かって幅が減少していることを特徴とする請求項８に記載の防振ユニット。
10. 前記板ばね部材は、
    前記第１延長部及び／又は前記第２延長部に、一方の対向面から他方の対向面に向かって突出するように屈曲して形成された屈曲部を備えた
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の防振ユニット。
11. 前記板ばね部材は、
    前記第１延長部及び／又は前記第２延長部に、一方の対向面から他方の対向面に向かって突出するように屈曲して形成された屈曲部を備えた
    ことを特徴とする請求項３に記載の防振ユニット。
12. 前記板ばね部材は、
    前記第１延長部及び／又は前記第２延長部に、一方の対向面から他方の対向面に向かって突出するように屈曲して形成された屈曲部を備えた
    ことを特徴とする請求項５に記載の防振ユニット。
13. 前記板ばね部材は、
    前記第１延長部及び／又は前記第２延長部に、一方の対向面から他方の対向面に向かって突出するように屈曲して形成された屈曲部を備えた
    ことを特徴とする請求項８に記載の防振ユニット。
14. 精密機械を基台に支持する精密機械用防振装置であって、
    前記基台と前記精密機械との間に介在して前記精密機械を支持するとともに、前記基台または前記精密機械に印加された振動を吸収する請求項１または２の防振ユニットを複数備えたことを特徴とする精密機械用防振装置。
15. 基台と被防振体との間に介在して前記被防振体を支持するとともに、前記基台または前記被防振体に印加された振動を吸収する防振ユニットであって、
    前記基台に接続される第１接続部と、板状のばね部材をＵ字型に形成した第１のばね部と、前記第１のばね部の一端部と前記第１接続部との間に設けられた第１延長部と、
    前記被防振体に接続される第２接続部と、板状のばね部材をＵ字型に形成し前記第１のばね部の開口における対向方向に開口するよう配置された第２のばね部と、前記第２のばね部の他端部と前記第２接続部との間に設けられた第２延長部と、
    前記第１のばね部の他端部と前記第２のばね部の一端部とを接続する中間延長部と、
    を有する板ばね部材と、
    前記板ばね部材の振動を吸収する防振部材と、を備え、
    前記防振部材は、
    前記第１のばね部及び前記第２のばね部の少なくとも内側面に固着され、当該第１のばね部及び第２のばね部の振動を減衰させる振動減衰部を有する
    ことを特徴とする防振ユニット。
16. 精密機械を基台に支持する精密機械用防振装置であって、
    前記基台と前記精密機械との間に介在して前記精密機械を支持するとともに、前記基台または前記精密機械に印加された振動を吸収する請求項１５の防振ユニットを複数備えたことを特徴とする精密機械用防振装置。

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