JP2576691B2 - 振動アイソレーション装置 - Google Patents
振動アイソレーション装置Info
- Publication number
- JP2576691B2 JP2576691B2 JP5069732A JP6973293A JP2576691B2 JP 2576691 B2 JP2576691 B2 JP 2576691B2 JP 5069732 A JP5069732 A JP 5069732A JP 6973293 A JP6973293 A JP 6973293A JP 2576691 B2 JP2576691 B2 JP 2576691B2
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- Japan
- Prior art keywords
- housing
- vibration
- stator
- piezoelectric element
- vibration isolation
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、支持体に搭載される機
器が発生する振動が支持体に加わるのを絶ち、支持体の
振動が機器に加わるのを絶つ振動アイソレーション装置
に関し、特に、支持体が人工衛星・宇宙機等の本体であ
り、機器が人工衛星・宇宙機に搭載される、光学系カメ
ラ、ポインティング機器、無重力試験装置等の精密機器
である振動アイソレーション装置に関する。
器が発生する振動が支持体に加わるのを絶ち、支持体の
振動が機器に加わるのを絶つ振動アイソレーション装置
に関し、特に、支持体が人工衛星・宇宙機等の本体であ
り、機器が人工衛星・宇宙機に搭載される、光学系カメ
ラ、ポインティング機器、無重力試験装置等の精密機器
である振動アイソレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工衛星・宇宙機に搭載する精密機器
（光学系カメラ、ポインティング機器、無重力試験装
置）に、衛星本体や宇宙機本体から加わる擾乱をアイソ
レーションし、また、精密機器の駆動部が発生する擾乱
が衛星本体や宇宙機本体に加わるのをアイソレーション
するために、従来の技術は、精密機器に対する擾乱低減
のために材料の減衰特性を利用した材料で精密機器を支
持したり、擾乱の発生源そのものを抑える設計である。
前者は粘弾性のラバー等の減衰の大きい材料のワッシャ
を搭載する精密機器の取付面に挿入する方法であり、後
者は擾乱の発生源である、精密機器の往復運動／回転運
動をなるべく小さくしたり、駆動部の軽量化／偏心量の
最小化などの受動的な方法がある。
（光学系カメラ、ポインティング機器、無重力試験装
置）に、衛星本体や宇宙機本体から加わる擾乱をアイソ
レーションし、また、精密機器の駆動部が発生する擾乱
が衛星本体や宇宙機本体に加わるのをアイソレーション
するために、従来の技術は、精密機器に対する擾乱低減
のために材料の減衰特性を利用した材料で精密機器を支
持したり、擾乱の発生源そのものを抑える設計である。
前者は粘弾性のラバー等の減衰の大きい材料のワッシャ
を搭載する精密機器の取付面に挿入する方法であり、後
者は擾乱の発生源である、精密機器の往復運動／回転運
動をなるべく小さくしたり、駆動部の軽量化／偏心量の
最小化などの受動的な方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
於いて、材料の減衰を用いた振動のアイソレーション
は、受動的なものであり、高精度化する精密機器の要求
を満足するには限界がある。かつ、精密機器の駆動部の
発生する擾乱（ピストン運動による並進力や回転運動に
よるトルク）の衛星本体への入力を抑制するのには限界
があるという問題があった。
於いて、材料の減衰を用いた振動のアイソレーション
は、受動的なものであり、高精度化する精密機器の要求
を満足するには限界がある。かつ、精密機器の駆動部の
発生する擾乱（ピストン運動による並進力や回転運動に
よるトルク）の衛星本体への入力を抑制するのには限界
があるという問題があった。
【０００４】また擾乱の発生源そのものを低減する方法
は、搭載する精密機器が大型化し、駆動部（例えば光学
系カメラの回転ミラー、カメラのポインティング装置、
熱制御に用いる冷却ポンプのピストン、または無重力試
験装置の駆動部、ジンバルアンテナの駆動部）の重量／
慣性モーメントが大きくなるにつれて発生する並進力や
トルクは大きくなるため、限界があった。かつ、こうい
った大型の精密機器は大きさに反比例して精度を要求さ
れるため、擾乱の発生量そのものも大きくなるため、発
生源の擾乱低減は困難になることが予測される。
は、搭載する精密機器が大型化し、駆動部（例えば光学
系カメラの回転ミラー、カメラのポインティング装置、
熱制御に用いる冷却ポンプのピストン、または無重力試
験装置の駆動部、ジンバルアンテナの駆動部）の重量／
慣性モーメントが大きくなるにつれて発生する並進力や
トルクは大きくなるため、限界があった。かつ、こうい
った大型の精密機器は大きさに反比例して精度を要求さ
れるため、擾乱の発生量そのものも大きくなるため、発
生源の擾乱低減は困難になることが予測される。
【０００５】特開昭６３−２４０５００号公報には、人
工衛星の姿勢センサで取得するデータから太陽電池等の
柔軟付属物の振動情報を算出し、人工衛星のアクチュエ
ータを利用してその振動を抑圧するように人工衛星の姿
勢を制御する、人工衛星の柔軟付属物の姿勢制御方式が
開示されているが、振動をアイソレーションするための
具体的な構造は開示されていない。
工衛星の姿勢センサで取得するデータから太陽電池等の
柔軟付属物の振動情報を算出し、人工衛星のアクチュエ
ータを利用してその振動を抑圧するように人工衛星の姿
勢を制御する、人工衛星の柔軟付属物の姿勢制御方式が
開示されているが、振動をアイソレーションするための
具体的な構造は開示されていない。
【０００６】又、特開平３−１６４３９９号公報には、
ドッキング時に生じる振動や衝撃を、圧電性セラミック
スを用いて電気エネルギーに変換し、抵抗から熱として
放射することで除去することにより、安定なドッキング
を可能にしたドッキング装置が開示されているが、これ
も振動をアイソレーションするための具体的な構造は開
示されていない。
ドッキング時に生じる振動や衝撃を、圧電性セラミック
スを用いて電気エネルギーに変換し、抵抗から熱として
放射することで除去することにより、安定なドッキング
を可能にしたドッキング装置が開示されているが、これ
も振動をアイソレーションするための具体的な構造は開
示されていない。
【０００７】本発明の課題は、振動の伝達を高精度で絶
つことができる振動アイソレーション装置を提供するこ
とにある。
つことができる振動アイソレーション装置を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、支持体
に搭載される機器が発生する振動が前記支持体に加わる
のを絶ち、前記支持体の振動が前記機器に加わるのを絶
つ振動アイソレーション装置において、前記支持体に固
定され、ステータシリンダを有するステータハウジング
（１）と；前記ステータハウジングの前記ステータシリ
ンダ内に嵌め込まれ、前記機器を支持するロータハウジ
ング（５）と；一端が前記ステータハウジングに接触
し、他端が前記ロータハウジングに接触した状態に、前
記ステータシリンダ内に置かれた圧電素子からなる圧電
素子ドライバ（３）と；前記ロータハウジングに固定さ
れ、前記ロータハウジングの前記ステータハウジングに
対する変位を測定し、測定信号を出力する変位センサ
（７）と；を備え、前記測定信号の測定変位が零になる
ように前記圧電素子ドライバを駆動することを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。
に搭載される機器が発生する振動が前記支持体に加わる
のを絶ち、前記支持体の振動が前記機器に加わるのを絶
つ振動アイソレーション装置において、前記支持体に固
定され、ステータシリンダを有するステータハウジング
（１）と；前記ステータハウジングの前記ステータシリ
ンダ内に嵌め込まれ、前記機器を支持するロータハウジ
ング（５）と；一端が前記ステータハウジングに接触
し、他端が前記ロータハウジングに接触した状態に、前
記ステータシリンダ内に置かれた圧電素子からなる圧電
素子ドライバ（３）と；前記ロータハウジングに固定さ
れ、前記ロータハウジングの前記ステータハウジングに
対する変位を測定し、測定信号を出力する変位センサ
（７）と；を備え、前記測定信号の測定変位が零になる
ように前記圧電素子ドライバを駆動することを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。
【０００９】更に本発明によれば、前記ロータハウジン
グと前記ステータハウジングとの間に設けられ、前記圧
電素子ドライバーに初期圧縮力を与えるプリロード部材
（４）を、更に有することを特徴とする振動アイソレー
ション装置が得られる。
グと前記ステータハウジングとの間に設けられ、前記圧
電素子ドライバーに初期圧縮力を与えるプリロード部材
（４）を、更に有することを特徴とする振動アイソレー
ション装置が得られる。
【００１０】又、本発明によれば、前記支持体が人工衛
星・宇宙機等の本体であり、前記機器が前記人工衛星・
宇宙機に搭載される、光学系カメラ、ポインティング機
器、無重力試験装置等の精密機器であることを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。
星・宇宙機等の本体であり、前記機器が前記人工衛星・
宇宙機に搭載される、光学系カメラ、ポインティング機
器、無重力試験装置等の精密機器であることを特徴とす
る振動アイソレーション装置が得られる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１は、本発明の一実施例による振動アイ
ソレーション装置の断面図である。ステータハウジング
１は装置駆動部の円筒形状（又は角筒形状）のステータ
シリンダとステータハウジング固定用ホール２を有する
一体構造である。装置の軸方向のリニア駆動は円筒形状
の圧電素子ドライバ３によってなされる。圧電素子ドラ
イバー３は中央のプリロードボルト４によって初期圧縮
力を加えられており、打ち上げ時の振動から圧電素子ド
ライバー３を保護するとともに、圧電素子ドライバー３
が引っ張り制御力だけでなく、圧縮制御力を発生できる
ような構造となっている。ロータハウジング５はステー
タハウジング１とわずかな隙間のあるすきまばめ構造と
なり、ロータハウジング５は圧電素子ドライバー３の駆
動によって上下にリニア駆動され、精密機器固定用ホー
ル６に固定された精密機器を振動制御する。また、ステ
ータハウジング１とロータハウジング５の間の摺動部分
は潤滑処理されている。
ソレーション装置の断面図である。ステータハウジング
１は装置駆動部の円筒形状（又は角筒形状）のステータ
シリンダとステータハウジング固定用ホール２を有する
一体構造である。装置の軸方向のリニア駆動は円筒形状
の圧電素子ドライバ３によってなされる。圧電素子ドラ
イバー３は中央のプリロードボルト４によって初期圧縮
力を加えられており、打ち上げ時の振動から圧電素子ド
ライバー３を保護するとともに、圧電素子ドライバー３
が引っ張り制御力だけでなく、圧縮制御力を発生できる
ような構造となっている。ロータハウジング５はステー
タハウジング１とわずかな隙間のあるすきまばめ構造と
なり、ロータハウジング５は圧電素子ドライバー３の駆
動によって上下にリニア駆動され、精密機器固定用ホー
ル６に固定された精密機器を振動制御する。また、ステ
ータハウジング１とロータハウジング５の間の摺動部分
は潤滑処理されている。
【００１３】制御は、ロータハウジング５に固定された
非接触式センサ７によって、ステータハウジング１に固
定されたターゲット８との相対距離、つまりロータハウ
ジング５とステータハウジング１の変位量を測定し、そ
の測定信号によって圧電素子ドライバ３を、測定変位が
零になるように駆動する。ドライバ／センサ用ハーネス
９は、センサ７からの測定信号線や圧電素子ドライバ３
への駆動信号線を収容している。
非接触式センサ７によって、ステータハウジング１に固
定されたターゲット８との相対距離、つまりロータハウ
ジング５とステータハウジング１の変位量を測定し、そ
の測定信号によって圧電素子ドライバ３を、測定変位が
零になるように駆動する。ドライバ／センサ用ハーネス
９は、センサ７からの測定信号線や圧電素子ドライバ３
への駆動信号線を収容している。
【００１４】図２を参照して、実際には、衛生・宇宙機
本体または地上試験治具に固定された複数個の図１の振
動アイソレーション装置１３及び１４で、衛星に搭載す
る搭載用精密機器１１を載せるインタフェースプレート
１２を支持することにより、搭載用精密機器１１に伝達
する振動／擾乱をアイソレーションする。インタフェー
スプレート１２を直接振動制御することにより、従来の
技術で述べた受動的な方法では達成できないレベルで、
インタフェースプレート１２に搭載した精密機器１１に
伝わる振動または発生する振動をアイソレーションす
る。
本体または地上試験治具に固定された複数個の図１の振
動アイソレーション装置１３及び１４で、衛星に搭載す
る搭載用精密機器１１を載せるインタフェースプレート
１２を支持することにより、搭載用精密機器１１に伝達
する振動／擾乱をアイソレーションする。インタフェー
スプレート１２を直接振動制御することにより、従来の
技術で述べた受動的な方法では達成できないレベルで、
インタフェースプレート１２に搭載した精密機器１１に
伝わる振動または発生する振動をアイソレーションす
る。
【００１５】このように本アイソレーション装置を複数
個組合わせることによって、衛星または宇宙機に搭載す
る精密機器１１に加わる擾乱を、衛星本体からアイソレ
ーションし、かつ反対に精密機器１１の駆動部が発生す
る並進力／回転力等の擾乱が衛星に有害な影響を与える
場合は、それが衛星本体に伝達するのをアイソレーショ
ンする。
個組合わせることによって、衛星または宇宙機に搭載す
る精密機器１１に加わる擾乱を、衛星本体からアイソレ
ーションし、かつ反対に精密機器１１の駆動部が発生す
る並進力／回転力等の擾乱が衛星に有害な影響を与える
場合は、それが衛星本体に伝達するのをアイソレーショ
ンする。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動の伝達を高精度で絶つことができる振動アイソレーシ
ョン装置を得ることができる。
動の伝達を高精度で絶つことができる振動アイソレーシ
ョン装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例による振動アイソレーション
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】図１の振動アイソレーション装置の実際の使用
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
１ ステータハウジング ２ ステータハウジング固定用ホール ３ 圧電素子ドライバ ４ プリロードボルト ５ ロータハウジング ６ 精密機器固定用ホール ７ 変位センサ ８ ターゲット ９ ドライバ／センサ用ハーネス １１ 搭載用精密機器 １２ インタフェースプレート １３ 振動アイソレーション装置 １４ 振動アイソレーション装置 １５ 衛星・宇宙機本体また地上試験治具
Claims (1)
- 【請求項１】 支持体に搭載される機器が発生する振動
が前記支持体に加わるのを絶ち、前記支持体の振動が前
記機器に加わるのを絶つ振動アイソレーション装置にお
いて、前記支持体に固定され、ステータシリンダを有す
るステータハウジングと；前記ステータハウジングの前
記ステータシリンダ内に嵌め込まれ、前記機器を支持す
るロータハウジングと；一端が前記ステータハウジング
に接触し、他端が前記ロータハウジングに接触した状態
に、前記ステータシリンダ内に置かれた圧電素子からな
る圧電素子ドライバと；前記ロータハウジングに固定さ
れ、前記ロータハウジングの前記ステータハウジングに
対する変位を測定し、測定信号を出力する変位センサ
と；前記ロータハウジングと前記ステータシリンダとの
間に設けられ、前記圧電素子ドライバに初期圧縮力を与
えるプリロードボルトと；を備え、前記測定信号の測定
変位が零になるように前記圧電素子ドライバを駆動する
ことを特徴とする振動アイソレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069732A JP2576691B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 振動アイソレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069732A JP2576691B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 振動アイソレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280932A JPH06280932A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2576691B2 true JP2576691B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=13411298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5069732A Expired - Lifetime JP2576691B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 振動アイソレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101414778B (zh) * | 2008-09-27 | 2010-12-01 | 北京航空航天大学 | 大振幅振动主动隔离杆 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2757238B1 (fr) * | 1996-12-12 | 1999-01-08 | Alsthom Cge Alcatel | Agencement de fixation amortisseur pour dispositif a proteger d'au moins certaines vibrations |
| JP4986569B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2012-07-25 | 日本車輌製造株式会社 | アクティブ制振装置 |
| JP5491164B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2014-05-14 | 住友精密工業株式会社 | 降着装置及び航空機 |
| WO2012030974A2 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | Discovery Technology International, Inc. | Electric motors and generators with opposing non-contact piezoelectric bearing supports |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61206145U (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-26 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5069732A patent/JP2576691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101414778B (zh) * | 2008-09-27 | 2010-12-01 | 北京航空航天大学 | 大振幅振动主动隔离杆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06280932A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960312 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960917 |