JP2936238B2 - Air isolation device - Google Patents

Air isolation device

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JP2936238B2
JP2936238B2 JP1380791A JP1380791A JP2936238B2 JP 2936238 B2 JP2936238 B2 JP 2936238B2 JP 1380791 A JP1380791 A JP 1380791A JP 1380791 A JP1380791 A JP 1380791A JP 2936238 B2 JP2936238 B2 JP 2936238B2
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JP
Japan
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piston
air
working piston
pressure barrier
compliance chamber
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JP1380791A
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JPH0552231A (en
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リチャード、ピー、エディ
ウォーシントン、ボウイー、ヒュートン、ジュニア
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NYUUHOOTO CORP
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NYUUHOOTO CORP
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/0209Telescopic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/0232Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means with at least one gas spring

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】本発明の分野 本発明は、負荷および他の物体の除振に、そして空気除
振装置に関する。
[0001] The present invention relates to the isolation of loads and other objects and to an air isolation device.

【0002】情報開示申告 近代的空気除振装置がニューポートカタログ(ニューポ
ート、コーポレーション、1989)A−2ないしA−
33頁に記載されている。例えば該ニューポートカタロ
グのA−4およびA−22頁に見られるように、そのよ
うな技術状態空気除振装置は、振動しているピストンが
それに関して変位するスプリングタンクと、そして該ス
プリングタンクに対して外部のダンピングタンクを有し
ている。
2. Information Disclosure Declaration A modern air isolator is a newport catalog (Newport, Corporation, 1989) A-2 to A-.
It is described on page 33. Such a state of the art air isolator, as seen, for example, on pages A-4 and A-22 of the Newport catalog, comprises a spring tank in which a oscillating piston displaces, and It has an external damping tank.

【0003】コンプライアンスチャンバとしても知られ
るこのスプリングタンクは、例えばA−4頁の式および
A−22頁のスプリングタンクについての解説から見ら
れるように、固有除振周波数によってあらかじめ決めら
れた容積の圧縮ガス、典型的には空気を収容している。
前記解説はまた、“流れを制限しそして共振時の振幅を
抑えるために必要なダンピングを提供するオリフィスま
たは他の器具によってスプリングチャンバへ接続された
2番目のチャンバ”のように、ダンピングタンクの重要
性を強調している。
[0003] This spring tank, also known as a compliance chamber, provides a compression of a predetermined volume by a specific vibration isolation frequency, as can be seen, for example, from the equation on page A-4 and the description of the spring tank on page A-22. It contains gas, typically air.
The above comments also point out the importance of a damping tank, such as "a second chamber connected to a spring chamber by an orifice or other device that provides the necessary damping to limit flow and reduce amplitude at resonance". Emphasizes gender.

【0004】そのような目的のための最良の装置は、Da
niel B. DeBra 教授により、CIRP第34回総会19
84年8月において提出された“ダンピング空気除振装
置のための層流流れ制限器の設計”と題し、その第5図
にコンプライアンスチャンバに加えてダンピングチャン
バも図示している報文から見られるように、層流流れ制
限器である。
The best equipment for such purposes is Da
The 34th CIRP General Assembly 19 by Prof. niel B. DeBra
The design of a laminar flow restrictor for a damping air damper, filed in August 1984, can be seen from the report in FIG. 5 which shows a damping chamber in addition to the compliance chamber. Thus, a laminar flow restrictor.

【0005】そのようなダンピングチャンバもしくはタ
ンクはかなりの空間を占め、CIRP報文の第5図にコ
ンプライアンスチャンバよりも大きく示され、そしてニ
ューポートカタログのA−4およびA−22頁にはスプ
リングタンクと同じ程大きく示されている。これは装置
へかさ高さを加えるばかりでなく、他の制限を課す。こ
れまで述べた先行技術図面を見るとき、スプリングタン
クまたはコンプライアンスチャンバ内の振動しているピ
ストンによって課せられる圧力変動は、振動しているピ
ストンの断面積に関して該タンクまたはチャンバへ大き
い容積を与えたにもかかわらず非常に小さいことを認識
すべきである。これによって生ずるコンプライアンスチ
ャンバとダンピングチャンバ間の圧力差は層流または他
の流れ制限器を通る最小のガス流と、そして非効率的な
ダンピングをもたらす。このことは、設計者に層流また
は他の流れ制限器およびダンピングタンクもしくはチャ
ンバに関し工夫する余地を少ししか与えない。
Such damping chambers or tanks occupy considerable space, are shown larger than the compliance chambers in FIG. 5 of the CIRP bulletin, and include a spring tank in the Newport catalog on pages A-4 and A-22. It is shown as large as. This not only adds bulk to the device, but also imposes other limitations. When looking at the prior art drawings described so far, the pressure fluctuations imposed by the oscillating piston in a spring tank or compliance chamber may have given the tank or chamber a large volume with respect to the cross-sectional area of the oscillating piston. Nevertheless, it should be recognized that it is very small. The resulting pressure difference between the compliance chamber and the damping chamber results in minimal gas flow through laminar or other flow restrictors, and inefficient damping. This gives the designer little room to devise laminar or other flow restrictors and damping tanks or chambers.

【0006】この点に関し、“水平除振システム”と題
する1947年1月8日発行のJohnW. Matthews博士に
よる米国特許第3,784,146号が参照される。こ
の特許は水平除振装置を開示し、そして各空気除振装置
に対し作動するピストンアセンブリが振動によって相対
的に変位する大きい空気ハウジングを設けている。
In this regard, reference is made to US Pat. No. 3,784,146 by Dr. John W. Matthews, issued Jan. 8, 1947, entitled "Horizontal Isolation System". This patent discloses a horizontal vibration isolator and provides a large air housing in which a piston assembly operating for each air vibration isolator is relatively displaced by vibration.

【0007】本発明の概要 本発明の一般的目的は、前記「情報開示申告」または本
明細書の他の部分に明示または暗示されている欠点を克
服し、要求を満たすことである。
[0007] General Overview The purpose of the present invention of the present invention is to overcome the drawbacks that are expressed or implied to another portion of the "Disclosure Declaration" or the specification is to satisfy the request.

【0008】本発明の関連した一目的は、負荷または他
の物体の改良された除振を提供することである。
It is a related object of the present invention to provide an improved isolation of a load or other object.

【0009】本発明の関連した一目的は、改良された空
気除振装置を提供することである。
It is a related object of the present invention to provide an improved air isolation device.

【0010】本発明の一目的は、改良された空気除振方
法および装置を提供することである。本発明の他の目的
は、以後の本開示の途中で明らかになる。
It is an object of the present invention to provide an improved air isolation method and apparatus. Other objects of the present invention will become clear later in the present disclosure.

【0011】本発明は、作動ピストンが固有除振周波数
によってあらかじめ決められた容積の圧縮ガスを収容し
ているコンプライアンスチャンバに関して振動によって
変位する空気除振方法および装置に存する。その一面か
ら、本発明は、作動ピストンをコンプライアンスチャン
バ内の透過性圧力障壁に近接して取付け、そして作動ピ
ストンによってガスを前記コンプライアンスチャンバ内
の前記圧力障壁を通って移動させることによりダンピン
グを実行することにより、外部のダンピングチャンバの
必要性をなくす改良に存する。
The present invention resides in a method and apparatus for air vibration isolation wherein a working piston is displaced by vibration with respect to a compliance chamber containing a volume of compressed gas predetermined by a natural vibration isolation frequency. In one aspect, the present invention performs damping by mounting a working piston proximate a permeable pressure barrier in a compliance chamber and moving gas through the pressure barrier in the compliance chamber by the working piston. Thus, there is an improvement that eliminates the need for an external damping chamber.

【0012】その関連する面から、本発明は、作動ピス
トンによって移動させられるガスに対して透過性のコン
プライアンスチャンバ内の圧力障壁と、そして前記作動
ピストンを近接して取付けることの結合よりなる、外部
ダンピングチャンバの必要性をなくす改良に存する。好
ましくは、そのような圧力障壁は作動ピストンの動程に
よって許容される限り作動ピストンに近接している。
In its related aspects, the present invention is directed to an external device comprising a pressure barrier in a compliance chamber permeable to gas moved by a working piston, and a coupling of mounting the working piston in close proximity. An improvement resides in eliminating the need for a damping chamber. Preferably, such a pressure barrier is as close to the working piston as allowed by the working piston travel.

【0013】除振装置の効率および有効性は、好ましく
は作動ピストンによってコンプライアンスチャンバ内の
圧力障壁を通って移動するガスへ層流を与えることによ
ってさらに改良される。
[0013] The efficiency and effectiveness of the vibration isolator is further improved by providing laminar flow to the gas, which is preferably moved by the working piston through the pressure barrier in the compliance chamber.

【0014】本発明の他の目的は、以後の本開示の途中
で明らかになるであろうが、この「本発明の概要」によ
って限定を意図するものではない。
[0014] Other objects of the present invention will become apparent during the course of this disclosure, but are not intended to be limited by this Summary of the Invention.

【0015】図面の簡単な説明 本発明およびその種々の面および目的は、例示のため添
付図面に図示したその好ましい具体例の以下の詳細な説
明から一層明らかになるであろう。図面において、類似
の参照番号は類似または均等パーツを指定する。
[0015] BRIEF DESCRIPTION invention and various aspects and objects thereof drawings, will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments thereof illustrated in the accompanying drawings for purposes of illustration. In the drawings, like reference numbers designate similar or equivalent parts.

【0016】第1図は、本発明の好ましい具体例による
空気除振装置の垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an air vibration isolator according to a preferred embodiment of the present invention.

【0017】第2図は、本発明の具体例による、二つの
さらなる特徴を図示する第1図に類似の図である。
FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 illustrating two additional features, according to an embodiment of the present invention.

【0018】好ましい具体例の説明 図面は、例えば負荷、質量、機械またはテーブル12を
床13の振動から除振するために、または床を機械の振
動から除振するために使用することができる空気除振装
置10および100を図示する。テーブルは、典型的に
はこの目的のための脚として3個以上のそのような除振
装置を持つであろう。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The drawings illustrate air that can be used, for example, to isolate a load, mass, machine or table 12 from vibrations of a floor 13 or to isolate a floor from vibrations of a machine. The anti-vibration devices 10 and 100 are illustrated. The table will typically have three or more such anti-vibration devices as legs for this purpose.

【0019】除振装置10および100は、作動ピスト
ン15が、固有除振周波数によってあらかじめ決められ
た容積の圧縮ガス17を収容しているコンプライアンス
チャンバ16に関して、振動によって変位するタイプの
ものである。適正なガス容積の決定については、前述し
たCIRP報文の2頁の式(1)およびその解説と、そ
してニューポートカタログのA−4頁等の指導を参照し
得る。
The anti-vibration devices 10 and 100 are of the type in which the working piston 15 is displaced by vibration with respect to a compliance chamber 16 containing a volume of compressed gas 17 which is predetermined by a specific anti-vibration frequency. For the determination of the appropriate gas volume, reference can be made to Equation (1) on page 2 of the CIRP bulletin and its description, and the guidance on page A-4 of the Newport Catalog.

【0020】しかしながら、それら先行技術と異なっ
て、本発明は、作動ピストン15をコンプライアンスチ
ャンバ16内の透過性圧力障壁18へ近接して取付け、
そして作動ピストン15により、ガス20をコンプライ
アンスチャンバ内の圧力障壁を通って移動させ、積分さ
れたダンピング制御を提供することにより、外部ダンピ
ングチャンバまたは外部ダンピングチャンバボリューム
の必要性をなくす。
However, unlike those prior art, the present invention mounts the working piston 15 in close proximity to a permeable pressure barrier 18 in a compliance chamber 16,
Actuating piston 15 then moves gas 20 through the pressure barrier in the compliance chamber, providing integrated damping control, thereby eliminating the need for an external damping chamber or volume.

【0021】本発明の好ましい具体例によれば、作動ピ
ストン15によって移動させられるガス20に対して層
流19が与えられる。この目的のため層流ダンピングオ
リフィスまたは制限器21を使用することができ、そし
てダンピングチャンバへの振動誘発空気流について前述
のCIRP報文中に開示され、そして例えばシーリング
グロメットによって固着された好ましくは焼結金属製の
タイプのものでよい。しかしながら前記CIRP報文お
よび他の先行技術とは反対に、本発明はそのようなダン
ピングチャンバもしくはタンクを排除する。むしろ、コ
ンプライアンスチャンバ16内の容積の全部のガス17
は、作動ピストン15による移動によってコンプライア
ンスチャンバ16から離れることを阻止される。換言す
れば、コンプライアンスチャンバ16は、29でも示す
ように、作動ピストン15によるそのようなガスの移動
によりコンプライアンスチャンバ16を離れるガス17
に対してシールされている。
According to a preferred embodiment of the invention, a laminar flow 19 is provided for the gas 20 moved by the working piston 15. A laminar damping orifice or restrictor 21 can be used for this purpose, and is disclosed in the aforementioned CIRP bulletin on vibration-induced airflow to the damping chamber, and is preferably sintered, for example, secured by a sealing grommet. A metal type may be used. However, contrary to the CIRP statement and other prior art, the present invention eliminates such a damping chamber or tank. Rather, the volume of all gases 17 in the compliance chamber 16
Are prevented from leaving the compliance chamber 16 by movement by the working piston 15. In other words, the compliance chamber 16 has a gas 17 leaving the compliance chamber 16 due to the movement of such gas by the working piston 15, as also indicated at 29.
Sealed against.

【0022】23で示すように、ガスはポート24を通
ってコンプライアンスチャンバへ入ることができ、そし
て点線で示した矢印25によって示すように、レベリン
グ目的のためそのようなチャンバから除去することがで
きる。ポート24にマフラー(図示せず)を付属させて
もよい。
As shown at 23, gas may enter the compliance chamber through port 24 and may be removed from such chamber for leveling purposes, as indicated by the dashed arrow 25. . A muffler (not shown) may be attached to the port 24.

【0023】音響ダンピングはコンプライアンスチャン
バ16内側で実現することができる。この態様で低レベ
ル音波の伝播からの質量12の除振を達成することがで
きる。コンプライアンスチャンバは、音響ダンピング材
料26で内張りすることができる。音響ダンピングはそ
の目的のため音響ダンピング材料28によって内張りし
得る圧力障壁18の内側へ実現することができる。
Acoustic damping can be achieved inside the compliance chamber 16. In this manner, the isolation of the mass 12 from the propagation of low-level sound waves can be achieved. The compliance chamber can be lined with acoustic damping material 26. Acoustic damping can be realized inside the pressure barrier 18 which can be lined with an acoustic damping material 28 for that purpose.

【0024】圧力障壁18を実際上ピストン15へなる
べく近く取付けることにより、本発明は、除振装置の最
大の効率および有効性のため各ピストン運動に対し最大
量のガス20がオリフィス21を通過することを確実に
する。圧力障壁18は作動ピストンの動程によって許容
される限りピストン15へ近接して取付けられる。
By mounting the pressure barrier 18 virtually as close as possible to the piston 15, the present invention allows the maximum amount of gas 20 to pass through the orifice 21 for each piston movement for maximum efficiency and effectiveness of the vibration isolator. Make sure that. The pressure barrier 18 is mounted as close to the piston 15 as permitted by the travel of the working piston.

【0025】技術状態の設備におけるように、ピストン
15はダイアフラムシール31によってコンプライアン
ス室16に対してシールし得る。本発明において、圧力
障壁18は該ダイアフラムシールの作動および作動ピス
トンの動程によって許容される限りピストンに近接して
取付けられる。
As in the state-of-the-art equipment, the piston 15 can be sealed to the compliance chamber 16 by a diaphragm seal 31. In the present invention, the pressure barrier 18 is mounted as close to the piston as is permitted by the operation of the diaphragm seal and the travel of the operating piston.

【0026】ピストンの垂直運動を制限するため、1個
以上のクッションつき機械的ストップ32を負荷支持プ
レート35とピストンの頂部の間に配置することができ
る。図示した好ましい具体例によれば、該ストップは、
作動ピストン15の垂直および水平運動を制限するため
の円錐形中心決めガイド46とピストン15の頂部の間
のストッププレート33の内縁をまわって延びる機械的
ストップリング32の形にある。
To limit the vertical movement of the piston, one or more cushioned mechanical stops 32 can be located between the load support plate 35 and the top of the piston. According to the illustrated preferred embodiment, the stop is
It is in the form of a mechanical stop ring 32 extending around the inner edge of the stop plate 33 between the conical centering guide 46 for limiting the vertical and horizontal movement of the working piston 15 and the top of the piston 15.

【0027】ピストン15は、有利には振動の水平成分
を除振するため振子除振システムへ取付けられる。その
ような振子除振システム36は、前記した米国特許第
3,784,146号およびニューポートカタログA−
5およびA−22頁に示されているタイプのものでよ
く、そして頂部ピストンプレート44、ロッド74つき
内部プレート62、および懸垂ケーブル84を示してい
る。ピストン15は少なくともプレート62のまわりに
ダンピングオイル37を備えることができる。
The piston 15 is preferably mounted on a pendulum isolation system for isolating the horizontal component of the oscillation. Such a pendulum isolation system 36 is disclosed in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,784,146 and Newport Catalog A-.
5 and A-22, and shows the top piston plate 44, the inner plate 62 with rods 74, and the suspension cable 84. The piston 15 can be provided with damping oil 37 at least around the plate 62.

【0028】もし36のような水平除振システムが用い
られるならば、圧力障壁はそのような水平除振および必
要な作動ピストン動程によって許される限り、ピストン
15へ近接して取付けられる。
If a horizontal vibration isolation system such as 36 is used, the pressure barrier is mounted as close to the piston 15 as permitted by such horizontal vibration isolation and the required working piston travel.

【0029】図示した好ましい具体例において、ピスト
ンは振動の水平成分を除振するため振子除振システム3
6へ取付けられ、そして前記ピストン15は巻回するダ
イアフラムシール31によってコンプライアンスチャン
バ16に対してシールされる。圧力障壁18は、巻回す
るダイアフラムシールの作動、水平除振、そして他の必
要な作動ピストン動程によって許容される限り、ピスト
ン15へ近接して取付けられる。
In the preferred embodiment shown, the piston has a pendulum isolation system 3 for isolating the horizontal component of the oscillation.
6 and said piston 15 is sealed against the compliance chamber 16 by a rolling diaphragm seal 31. The pressure barrier 18 is mounted as close to the piston 15 as permitted by the actuation of the rolling diaphragm seal, horizontal vibration isolation, and other necessary operating piston travel.

【0030】第1図および第2図の上部に図示されてい
るように、本発明は、圧縮ガス17によるコンプライア
ンスチャンバの膨張前、またはコンプライアンスチャン
バのポート24を通じてのような収縮の間、作動ピスト
ンを自動的に中心決めする。そのような自動中心決めの
ための手段は、作動ピストン15上のまたはその頂部プ
レート44上の図示した輪郭ある中心決めガイド46を
含むことができる。輪郭ある中心決めガイドは、圧縮ガ
ス17を例えば点線矢印25で示したように、ポート2
4を通ってコンプライアンスチャンバから流出させるこ
とによって除振装置10または100が収縮または減圧
されるにつれてピストン15が下降するとき、ストップ
32と接触する傾斜した円錐形区域48を有する。この
傾斜区域48の部分は、下降するピストン15が圧力障
壁18および巻回するダイアフラム31もしくは他のシ
ールの側方輪郭内に中心決めされるまで、ストップ32
の上方コーナーに沿ってスライドする。
As shown at the top of FIGS. 1 and 2, the present invention provides for the actuation piston to operate prior to expansion of the compliance chamber by compressed gas 17 or during deflation, such as through port 24 of the compliance chamber. Is automatically centered. Means for such self-centering may include the illustrated contoured centering guide 46 on the working piston 15 or on its top plate 44. The contoured centering guide provides the compressed gas 17 at port 2 as indicated, for example, by the dotted arrow 25.
It has an inclined conical section 48 that contacts the stop 32 when the piston 15 descends as the isolator 10 or 100 is contracted or depressurized by draining from the compliance chamber through 4. This portion of the ramp section 48 is stopped 32 until the descending piston 15 is centered within the lateral contour of the pressure barrier 18 and the rolling diaphragm 31 or other seal.
Slide along the upper corner of the.

【0031】従って、もし除振装置10もしくは100
またはコンプライアンスチャンバが、例えば矢印23に
よって示すように、ポート24を通る圧縮ガス17によ
って再膨張すれば、ピストン15は既に中心決めされた
状態にあり、これは誤作動、特にテーブルまたは他の質
量12の脚として3個以上の除振装置10または100
が含まれる場合のそれを防止する。
Therefore, if the vibration isolator 10 or 100
Or, if the compliance chamber is re-expanded by the compressed gas 17 through the port 24, as indicated, for example, by an arrow 23, the piston 15 is already in a centered state, which may result in a malfunction, in particular a table or other mass 12 Three or more anti-vibration devices 10 or 100
To prevent it when included.

【0032】本発明による輪郭ある中心決めガイド46
または他の自動的中心決めのため、圧力障壁18は、コ
ンプライアンスチャンバが再膨張もしくは再加圧される
時、自動的中心決めはピストン15が傾きその他によっ
て圧力障壁の側壁と接触することを防止するから、ピス
トン15およびシール31へ一層近接して設置すること
ができる。
A contoured centering guide 46 according to the present invention.
Or for other self-centering, the pressure barrier 18 prevents the piston 15 from tilting or otherwise contacting the side wall of the pressure barrier when the compliance chamber is re-inflated or re-pressurized. Therefore, it can be installed closer to the piston 15 and the seal 31.

【0033】本発明の輪郭ある中心決めガイド46また
は他の自動的中心決めは、水平除振サスペンジョン36
の有用性を高める。これはそのようなサスペンジョン
は、コンプライアンスチャンバ16が再膨張または再加
圧される時、常にその作動を中心決めされた状態からス
タートするからである。
The contoured centering guide 46 or other automatic centering of the present invention is performed by the horizontal vibration isolation suspension 36.
Enhance the usefulness of the. This is because such a suspension always starts from a centered state when its compliance chamber 16 is re-inflated or re-pressurized.

【0034】本発明の現在議論した面内において、ピス
トン15は32および48において示したデザインの反
対を構成するデザインにある先細のストップ中へ取付け
ることによって中心決めすることができる。この範囲内
の中心決めガイドは除振装置本体へ固定することがで
き、その時下降位置はそれ自体を固定した中心決めガイ
ドへ中心決めする。
In the presently discussed aspect of the present invention, the piston 15 can be centered by mounting it in a tapered stop in a design that is the opposite of the design shown at 32 and 48. A centering guide within this range can be fixed to the vibration isolator body, at which time the lowered position centers itself on the fixed centering guide.

【0035】輪郭ある中心決めガイドまたは他の自動的
中心決めシステムは、圧力障壁18から離れても有用性
を有する。実際に、そのような中心決め自体水平除振サ
スペンジョン36をこえて有用性を有する。何故なら
ば、そのような自動的中心決めは、外部ダンピングチャ
ンバが、例えば前述したニューポートカタログおよび前
述したCIRP報文に示されているように、オリフィス
を通ってスプリングもしくはコンプライアンスチャンバ
へ接続されていた先行技術空気除振システムの作動に対
しても有益であるからである。
A contoured centering guide or other automatic centering system has utility even away from the pressure barrier 18. In fact, such centering itself has utility beyond the horizontal isolation suspension 36. This is because such automatic centering is such that the external damping chamber is connected to a spring or compliance chamber through an orifice, for example, as indicated in the Newport catalog and CIRP bulletin described above. This is also advantageous for the operation of the prior art air isolation system.

【0036】同じことは、圧力障壁18および水平除振
サスペンジョン36の両方の環境において示されている
けれども、第2図に示した追加の特徴についてもあては
まる。
Although the same is shown in the environment of both the pressure barrier 18 and the horizontal isolation suspension 36, the same is true for the additional features shown in FIG.

【0037】特に、第2図に51として示されている追
加の特徴は、圧力障壁18に対するピストン15の距離
を感知し、そして圧縮ガス17の圧力を調節することに
よってそのような距離を調節する。
In particular, an additional feature, shown as 51 in FIG. 2, senses the distance of piston 15 to pressure barrier 18 and adjusts such distance by adjusting the pressure of compressed gas 17. .

【0038】特に第2図は、圧縮ガス17の圧力を調節
するためのポート24を通って、圧縮ガスライン53に
よりコンプライアンス室へ連結された弁52を図示す
る。第2図はまた、ピストン15から弁52まで作動ピ
ストンの動程方向に延びるリンク55を含んでいる弁5
2のためのアクチュエータ54を図示する。第2図にお
いて、そのようなピストン動程方向は図示のように垂直
である。しかしながら他の配置も本発明の範囲内であ
る。
FIG. 2 in particular illustrates a valve 52 connected to a compliance chamber by a compressed gas line 53 through a port 24 for regulating the pressure of the compressed gas 17. FIG. 2 also shows a valve 5 which includes a link 55 extending in the travel direction of the working piston from the piston 15 to the valve 52.
2 illustrates an actuator 54 for the second. In FIG. 2, such a piston travel direction is vertical as shown. However, other arrangements are within the scope of the invention.

【0039】第2図に図示した具体例によれば、ロッド
もしくはリンク55はボールジョイントもしくは回り接
続56によってピストン15の底へ接続される。このロ
ッドの下端は、やはりコンプライアンスチャンバ16へ
巻回するダイアフラムシール58によってシールされ
た、しかし第1もしくは一次ピストン15より断面その
他においてずっと小さい第2もしくは二次ピストン57
へ接続される。前記リンクも二次ピストン57に関連し
た第2のボールジョイントもしくは回り接続59を含ん
でいる。
According to the embodiment shown in FIG. 2, the rod or link 55 is connected to the bottom of the piston 15 by a ball joint or swivel connection 56. The lower end of this rod is sealed by a diaphragm seal 58 which also wraps around the compliance chamber 16, but is much smaller in cross-section and otherwise than the first or primary piston 15
Connected to The link also includes a second ball joint or swivel connection 59 associated with a secondary piston 57.

【0040】障壁チューブ61は、圧力障壁18と二次
ピストン57の間の連結ロッド55を包囲し、そしてコ
ンプライアンスチャンバ16の頂部と底の間でコンプラ
イアンスチャンバ空間17をシールする。
A barrier tube 61 surrounds the connecting rod 55 between the pressure barrier 18 and the secondary piston 57 and seals the compliance chamber space 17 between the top and bottom of the compliance chamber 16.

【0041】このためリンク55または二次ピストン5
7は弁アクチュエータ54に、そしてそれによって弁5
2に作用する。例示として、弁52はコンプライアンス
チャンバポート24を、象徴的な実線64で示すよう
に、ガス排出ライン63へ、および象徴的な点線66で
示すように、ガス供給ライン65へ交替に接続するスプ
ールタイプの弁でよい。スプールタイプの弁およびそれ
らの構造はそれ自体良く知られている。もしリンク55
および二次ピストン57が与えられた用途に対してピス
トン15が高すぎることを指示すれば、弁52はガス1
7を第2図の矢印67によって示すようにコンプライア
ンスチャンバ16から逃がす。
For this reason, the link 55 or the secondary piston 5
7 to the valve actuator 54 and thereby the valve 5
Acts on 2. By way of example, a valve 52 is a spool type that alternately connects the compliance chamber port 24 to a gas exhaust line 63, as shown by a symbolic solid line 64, and to a gas supply line 65, as shown by a symbolic dotted line 66. The valve is good. Spool type valves and their construction are well known per se. If link 55
If the secondary piston 57 indicates that the piston 15 is too high for a given application, the valve 52
7 is released from the compliance chamber 16 as indicated by the arrow 67 in FIG.

【0042】反対に、もしそのようなリンクおよび二次
ピストンが一次ピストン15が低すぎるかまたは圧力障
壁18へ近すぎることを指示すれば、弁52は矢印68
で示すように、圧縮ガスをポート24を通ってコンプラ
イアンスチャンバ16へ受け入れ、それによって作動ピ
ストン15は第2図に示すように上方へ調節される。一
次ピストン15または除振システム100の高さの調節
は、第2図の二重矢印69によって示すように、弁52
中の弁ポートに対するスプールの相対的位置を調節する
ことによって達成される。弁52のハウジングはその目
的のため垂直に調節自在とすることができる。
Conversely, if such a link and the secondary piston indicate that the primary piston 15 is too low or too close to the pressure barrier 18, the valve 52 will have an arrow 68.
2, the compressed gas is received into the compliance chamber 16 through the port 24, whereby the working piston 15 is adjusted upward as shown in FIG. Adjustment of the height of the primary piston 15 or the vibration isolation system 100 can be performed by adjusting the valve 52 as shown by the double arrow 69 in FIG.
This is achieved by adjusting the position of the spool relative to the middle valve port. The housing of valve 52 may be vertically adjustable for that purpose.

【0043】ピストン15の運動と一直線にある弁52
の位置は、弁52およびその調節69によって加えられ
るレベリング制御のフィードバックにおける最小のクロ
ストークを確実にする。
Valve 52 in line with movement of piston 15
Position ensures minimal crosstalk in the leveling control feedback added by valve 52 and its adjustment 69.

【0044】この広い開示は、当業者に本発明およびそ
の均等物の精神および範囲内において種々の修飾および
変更を自明にし、または示唆するであろう。
This broad disclosure will make apparent to or suggest to those skilled in the art various modifications and variations within the spirit and scope of the invention and its equivalents.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい具体例による空気除振装置の
垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an air isolator according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】本発明の具体例による別の特徴を示す第1図に
類似の図である。
FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 showing another feature according to an embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,100 空気除振装置 15 作動ピストン 16 コンプライアンスチャンバ 18 圧力障壁 20 ガス 19 層流 10,100 air isolator 15 working piston 16 compliance chamber 18 pressure barrier 20 gas 19 laminar flow

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−55207(JP,A) 実開 昭62−204051(JP,U) 実開 昭59−88541(JP,U) 実開 昭61−122435(JP,U) 米国特許3784146(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16F 9/02 F16F 9/06 F16F 15/02 F16F 15/04 Continuation of the front page (56) References JP-A-62-55207 (JP, A) JP-A-62-24051 (JP, U) JP-A-59-88541 (JP, U) JP-A-61-122435 (JP) U.S. Pat. No. 3,784,146 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F16F 9/02 F16F 9/06 F16F 15/02 F16F 15/04

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作動ピストンが固有振動周波数によってあ
らかじめ決められた容積の圧縮ガスを収容しているコン
プライアンスチャンバに関し振動によって変位する空気
除振装置であって、 該作動ピストンによって移動するガスに対して透過性で
あり、かつ外部ダンピングチャンバの必要性をなくすた
め前記動作ピストンに近接してかぶさる、前記コンプラ
イアンスチャンバ内の圧力障壁を備え、該圧力障壁は前
記ガスによって満たされかつ前記作動ピストンを外周か
らそして軸方向から近接して取り囲む狭いスペースを区
切っていることを特徴とする前記空気除振装置。
1. An air damper wherein a working piston is displaced by vibration with respect to a compliance chamber containing a volume of compressed gas predetermined by a natural vibration frequency, wherein the air is displaced by a gas moved by the working piston. A pressure barrier in the compliance chamber that is permeable and overlays the working piston to eliminate the need for an external damping chamber, wherein the pressure barrier is
The working piston is filled with the gas
And a narrow space surrounding it in close proximity from the axial direction.
The air vibration isolator is cut off .
【請求項2】前記コンプライアンスチャンバを前記作動
ピストンによる移動により前記コンプライアンスチャン
バを離れる前記容積のガスに対してシールするための手
段を含んでいる請求項1の空気除振装置。
2. The air damper of claim 1 including means for sealing said compliance chamber against said volume of gas leaving said compliance chamber by movement of said working piston.
【請求項3】作動ピストンによりコンプライアンスチャ
ンバ内の圧力障壁を通って移動するガスに対して層流を
与えるための手段を含んでいる請求項1または2の空気
除振装置。
3. The air isolator according to claim 1, further comprising means for providing a laminar flow to the gas moving through the pressure barrier in the compliance chamber by the working piston.
【請求項4】コンプライアンスチャンバの内側に音響ダ
ンピング材料を含んでいる請求項1または2または3の
空気除振装置。
4. The air vibration isolator according to claim 1, further comprising an acoustic damping material inside the compliance chamber.
【請求項5】圧力障壁の内側に音響ダンピング材料を含
んでいる請求項1ないし4のいずれかの空気除振装置。
5. The air damper according to claim 1, further comprising an acoustic damping material inside the pressure barrier.
【請求項6】前記圧力障壁は作動ピストンの動程によっ
て許容される限りピストンへ近接している請求項1ない
し5のいずれかの空気除振装置。
6. The air isolator according to claim 1, wherein the pressure barrier is as close to the piston as possible by the travel of the working piston.
【請求項7】前記ピストンへ連結された振動の水平成分
を除振するための手段を含み、前記圧力障壁は除振の水
平成分および作動ピストン動程によって許容される限り
ピストンへ近接している請求項6の空気除振装置。
7. Means for isolating a horizontal component of vibration coupled to said piston, said pressure barrier being as close to said piston as permitted by the horizontal component of vibration isolation and working piston travel. The air vibration isolator according to claim 6.
【請求項8】前記ピストンはダイアフラムシールを有
し、前記圧力障壁はダイアフラムシールの作動および作
動ピストン動程によって許容される限りピストンへ近接
している請求項6または7の空気除振装置。
8. The air isolator according to claim 6, wherein said piston has a diaphragm seal, and said pressure barrier is as close to said piston as is permitted by operation of said diaphragm seal and operating piston travel.
【請求項9】圧縮ガスによるコンプライアンスチャンバ
の毎回の膨張前に作動ピストンの自動中心決めのための
手段を含んでいる請求項1ないし8のいずれかの空気除
振装置。
9. An air isolator according to claim 1, including means for automatic centering of the working piston prior to each expansion of the compliance chamber by the compressed gas.
【請求項10】作動ピストン上の輪郭ある中心決めガイ
ドを含んでいる請求項9の空気除振装置。
10. The air isolator of claim 9 including a contoured centering guide on the working piston.
【請求項11】圧力障壁に対する作動ピストンの距離を
感知するための手段と、これら感知手段へ連結された、
圧縮ガスの圧力を調節するための弁手段を含んでいる請
求項1ないし10のいずれかの空気除振装置。
11. A means for sensing the distance of the working piston relative to the pressure barrier, and coupled to the sensing means.
The air isolator according to any one of claims 1 to 10, further comprising valve means for adjusting the pressure of the compressed gas.
【請求項12】ピストンから前記弁手段まで作動ピスト
ン動程の方向に延びるリンクを含む、前記弁手段のため
のアクチュエータを含んでいる請求項11の空気除振装
置。
12. The air damper of claim 11 including an actuator for said valve means including a link extending in the direction of the working piston travel from said piston to said valve means.
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GB2241043B (en) 1994-06-08
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