JP4907204B2 - 物体振動を伝達する構成要素を固定するための固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の上位概念に記載されるように、物体振動、即ち、構造（物体）に起因するノイズ振動（Koerperschall, structure(solid)-borne noise：「物体振動ノイズ」とも称する）を伝達する構成要素を固定するための固定装置に関するものである。

構成部品の、特にその性質のため空気振動や物体振動によりノイズ振動を伝達したり生成したりする構成部品を無振動で保持するための固定は、様々な仕様を満足しなければならない。物体振動の伝達の際には、例えば大きな物体あるいはケーシングに振動を励起し、望まれない騒音を生ずるに至る音響上の（振動）増幅もまた発生する。

一方でこの固定は騒音を伝達しないもしくは騒音を抑えるべきであり、他方で構成部品は確実に長期間に亘って保持されるべきである。振動のあるいは物体振動の伝達は、振動源ないし振動生成体とケーシングとの間が金属的に連結されるとき、常に増幅して発生する。

確実な保持のために、構成要素に費用のかかる防止策やゴム据付けを施し、騒音の拡大を低減するという解決策が周知である。しかしそのためには膨大なスペースの確保が必要となる。

しかし、このスペースが得られず、かつ例えば電気モータが狭いスペースで確実に無振動であるいは物体振動を緩和して保持されねばならないとすれば、公知の解決策は利用できない。

手術用顕微鏡の分野では、とりわけＸ−Ｙフォーカス駆動機構を操作するために、多数の小型電気モータが顕微鏡脚台あるいは顕微鏡に組み込まれる。このフォーカス駆動機構は、手術用顕微鏡に、オペレータ用の接眼レンズの近くに位置する場所に組み込まれるが、これが近過ぎるため、微小な振動や騒音さえオペレータ（術者）に感知される。そして何時間もかかる手術の場合、オペレータに集中力低下の障害を引き起こすこととなるという問題がある。

したがって、本発明は、物体振動を伝達する構成部品を確実にそして無振動にないしは物体振動を緩和して固定することを課題とする。

上述の課題は、本発明によれば特許請求項１の特徴部に記載された特徴事項により解決される。即ち、本発明により、振動を伝達する構成要素を固定するための固定装置であって、構成要素にブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを有する物体振動ダンパが付設されることを特徴とする固定装置、が提供される。
より詳しくは、第一の視点において、振動を伝達する構成要素；該構成要素を受容固定するケース；及び該ケースと該構成要素との間に配設された物体振動ノイズダンパを有する固定装置が提供され、前記物体振動ノイズダンパはブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを備え、前記ケースは連結フランジを備えると共に、前記物体振動ノイズダンパは該連結フランジの互いに対向する側に配され、かつ該連結フランジに加圧結合される一対のスペーサを備えること、さらに、前記加圧結合は、前記一対のスペーサ及び前記連結フランジ並びに前記構成要素の整列した孔を貫通して延在する少なくとも一つのネジを介して生成されることを特徴とする。
さらに第二の視点において、振動を伝達する構成要素；該構成要素を受容固定するケース；及び該ケースと該構成要素との間に配設された物体振動ノイズダンパを有する固定装置が提供され、前記物体振動ノイズダンパはブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを備え、前記ケースは連結フランジを備えると共に、前記物体振動ノイズダンパは該連結フランジの互いに対向する側に配され、かつ該連結フランジに加圧結合される一対のスペーサを備えること、前記加圧結合は、前記一対のスペーサ及び前記連結フランジ並びに前記構成要素の整列した孔を貫通して延在する少なくとも一つのネジを介して生成されること、さらに、前記連結フランジは前記構成要素の部分を受容する円錐状着座部を備え、該円錐状着座部の内壁と前記構成要素の外壁の間にＯリングが介在することにより、前記構成要素は前記連結フランジに対し連結されること、を特徴とする。
発明の好ましい更なる構成は、従属請求項に記載される。なお、本願の特許請求の範囲の各請求項に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

発明は、物体振動を伝達する構成要素にブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを有する物体振動ダンパ（振動減衰部材）が付設されることにより特徴付けられる。このスペーサは、例えば自動車分野でも利用されるような、商業上流通しているブレーキライニング用材料から成る。本発明者は、この材料が振動のない保持のために非常に有効であり、高い物体振動ダンピングを保証するということを認識した。

これは、これが高い圧力負荷容量を維持することでも特徴付けられる。かくて、場合により使用される固定用ネジが高い回転モーメントで締付けられることもできる。更にこのブレーキライニングは高い形状安定性を保証することでも特徴付けられる。高い形状安定性及び高い圧力負荷（維持）容量によって確実なネジ結合が達成される。

発明の更なる展開形態として、構成要素はブレーキライニング材製のスペーサを介してケースに固定される。この場合、構成要素とケースとの間で金属的な接触が生じないようにされ、かくてケースないしケーシングへ音響や振動が伝達されない、ということが保証される。

発明の実施形態で、構成要素は電気式駆動体として、特に小型電気モータとして構成される。この種の駆動体は場所をとらないように取付けられるが、電気モータによって発生する振動及び／又は騒音を回避して保持することを必要とする。

発明の更なる展開形態では、ケースは脚台（ないし台架（Stativ））の一部分として構成され、この場合脚台は手術用顕微鏡を支持する。本発明の固定装置を手術用顕微鏡（内）にも配設することは、当然発明の範囲に属する。

発明の更なる展開形態では、二個の互いに対向して配設されたブレーキライニング材製のスペーサが構成要素１に付設され、両スペーサはケースの連結フランジ７に摩擦力ないし押圧力により（kraftschluessig）加圧結合される。

発明の更なる展開形態では、摩擦力による加圧結合は少なくとも一個のネジを備え、この場合ネジは二個のスペーサ及び連結フランジをフランジと直接当接することなく貫通し（径大の孔に空隙を介して挿通配設され）、構成要素と連結される。この配設によってケースの連結フランジと構成要素との間にはネジを介しての直接の金属的連結（結合接触）は生じないので、構成要素から生成された物体振動がケースへ伝達されることはない。

発明の更なる展開形態では、ネジとホルダとの間に少なくとも一個のＯリングが振動遮断のために配設される。それでもって、一個の又は複数のネジとホルダもしくはケースとの間で金属的連結が生じないことも保証される。

発明の更なる展開形態では、スペーサは所定直径の（例えば直径３２ｍｍ又はそれ以下）のブレーキライニング材製のスペースリングとして構成される。スペーサもしくはスペースリングについては例えば、スイスの「フルカ ライプベレーゲ アーゲー」（Furka Reibbelege AG）社の商品番号「Ｆ１０４５」のブレーキライニング材を取り上げることができる。このブレーキライニング材は車輌のブレーキ、クラッチや摺動機構等のライニングとして市販されている。

発明の更なる展開形態では、スペーサないしスペースリングは少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは１ｍｍの厚さを有し、それで僅かな構成形体で十分な物体振動ダンピングが保証される。

発明の更なる展開形態では、スペーサ付きの、もしくはブレーキライニング材製のスペースリング付きの装備は小型電気モータと一緒に手術用顕微鏡の脚台に及び／又は顕微鏡に利用される。

発明の更なる展開形態では、上述の装置は騒音を低減するべき特質を有するあらゆる機器に利用される。この装置は、電気モータが高い回転数に達する箇所で、もしくは電気モータが直接ケースと連結され、振動あるいは物体振動がケースへ伝達されそこで更に増幅される箇所で、広く有意義に利用されることができる。

以下、概略図を用い二つの実施態様について詳細に説明する。

図１は、ここではブレーキライニング材製のスペースリングとして構成された二個のスペーサ３を備えた連結フランジ７についての断面図を示す。連結フランジ７はケース４に配設され、中央の開口部１８を貫通して延びる駆動軸１２を有する電気式駆動体５としてもしくは小型電気モータ６として変速機１３と共に構成される構成要素１を支える。ここにおいて、変速機１３は可撓性クラッチとすることもできる。

小型電気モータ６はシリンダ状に構成され、ネジ付きリング１４及びＯリング１１を介して連結フランジ７の円状の開口部へ同心状に嵌め込まれる。そのために連結フランジ７の内面にはＯリング１１の領域で円錐状に先細りに構成された肩部ないし着座部１５を有する。

円錐状肩部へＯリング１１が設置され、小型電気モータ６が嵌め込まれる。ネジ付きリング１４の締め込みによってＯリング１１は連結フランジ７の着座部（中ぐり座）１５へ（加圧変形しつつ）押し込まれ、そこで小型電気モータ６の端部の外周面に当接して保持される。（この際Ｏリング１１の内周面はモータ６の外周面と加圧下に摩擦力による力結合（kraftschluessig）を構成する。）その際、ネジ付きリング１４の内径は小型電気モータ６の外径よりも大きく設計されるので、ネジ付きリング１４と小型電気モータ６との間に空隙１６の介在が保証される。Ｏリング１１による小型電気モータ６の側面での「ゴム状可撓性据付け」（Gummilagerung）によって、物体振動（即ち、構造に起因するノイズ振動）を生成する、ここでは小型電気モータ６である構成要素１と、ここでは連結フランジ７であるケースとの間で金属的な接触が生じない、ということが保証される。

物体振動ダンパ２は、ネジ８が貫通して小型電気モータ６と連結される孔９を有する、二個の互いに対向して配設されたブレーキライニング材製のスペースリング３ａ、３ｂを備える。孔９は更に連結フランジ７を貫通して延在するので、ネジ８の締付けにより両スペースリング３ａ、３ｂは連結フランジ７を両面（軸方向の両側端面）で挟持し、小型電気モータ６を連結フランジ７に固定する。その際孔９は、ネジ８と連結フランジ７もしくはスペースリング３との間でＯリングを受入れられるような内径に設計される。なお、フランジ７の内・外両面には、両スペースリング３ａ、３ｂが着座する着座面が軸方向に切込み形成されて肩部を成している。

確実な固定のために、スペースリング３ｂとネジ８の頭との間に、ベースプレートとしてももちろん構成され得る金属製の固定リング１７が配設される。ネジ８を連結フランジ７から確実に隔離するために、もしくは接触を回避するために、連結フランジ７の各孔９に夫々二個のＯリング１０が配設されるので、ここでは金属同士の連結は有効に回避される。

図１において、電気式駆動体５は（図中）二個のネジ８によって連結フランジ７ともしくはケース４と連結される。確実な固定のために、もちろん多数のネジ連結を備えることができる。

図２はブレーキライニング材製のスペースリング３の平面図である。スペースリング３は四個の孔９と一個の開口部１８を備える。ブレーキライニング材については、ドラムブレーキで使用されるような、商業上流通しているアスベストを含有しないライニング材が取り上げられる。その他ライニング材と同様な特性を有する材料は、ここでいう「ブレーキライニング材」として用いることができる。

図３はブレーキライニング材製の二個のスペースリング３ａ、３ｂを備える連結フランジ７の断面を示す。連結フランジ７はケース４の一部であり、駆動軸１２及びその上に配設された歯車１９を装備する小型電気モータ６を支持する。

この実施態様においては、小型電気モータ６はネジ付きリング１４とは同心上になく、ケース４にもしくは連結フランジ７に直接備えられた円錐状肩部と同心上にあり、この場合Ｏリング１１は円錐状肩部に形成された着座部１５へ嵌め込まれる。ネジ８の締付けによってＯリング１１は連結フランジ７の円錐状の着座部１５へ押し込まれ、小型電気モータ６の前端部外周面に圧接して据置かれる。この際Ｏリング１１による小型電気モータ６のゴム据付けにより小型電気モータ６とケース４との間で金属的な接触が生じないよう間隙をもって配される。

この実施態様においても、ブレーキライニング材製の二個の対向して配設されたスペースリング３ａ、３ｂが構成され、これは、ネジ８が貫通して小型電気モータ６と連結する孔９を備える。

孔９は連結フランジ７に備えられるので、ネジ８の締付けの際両スペースリング３は連結フランジ７を両側で挟持し、小型電気モータ６を連結フランジ７もしくはケース４に固定する。

小型電気モータ６と連結フランジ７もしくはケース４との間で直接の金属的な接触が生じないので、障害となる物体振動（ノイズ）の伝達は回避される。

スペースリングとネジ付きリングを有する電気モータとを備える連結フランジの断面図。 ブレーキライニング材製のスペースリングの正面図。 スペースリングとネジ付きリングを有しない電気モータとを備える連結フランジの断面図。

符号の説明

１ 構成要素
２ 物体振動ノイズダンパ
３（３ａ、３ｂ） スペーサ、ブレーキライニング材製のスペースリング
４ ケース
５ 電気駆動体
６ 小型電気モータ
７ 連結フランジ
８ ネジ
９ 孔
１０ Ｏリング
１１ Ｏリング
１２ 駆動軸
１３ 変速機、可撓性クラッチ
１４ ネジ付きリング
１５ 連結フランジ内の円錐状着座部（中ぐり座）
１６ 空隙
１７ 金属製固定リング
１８ 開口部
１９ 歯車

Claims (9)

1. 振動を伝達する構成要素；
   該構成要素を受容固定するケース；及び
   該ケースと該構成要素との間に配設された物体振動ノイズダンパを有する固定装置であって、
   前記物体振動ノイズダンパはブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを備え、
   前記ケースは連結フランジを備えると共に、前記物体振動ノイズダンパは該連結フランジの互いに対向する側に配され、かつ該連結フランジに加圧結合される一対のスペーサを備えること、さらに、
   前記加圧結合は、前記一対のスペーサ及び前記連結フランジ並びに前記構成要素の整列した孔を貫通して延在する少なくとも一つのネジを介して生成されることを特徴とする固定装置。
2. さらに、前記ネジ及び前記連結フランジの間に配設され、前記ネジの振動遮断・減衰を行う少なくとも一個のＯリングを有することを特徴とする請求項１記載の固定装置。
3. 前記少なくとも一個のスペーサは、３２ｍｍ以下の直径を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の固定装置。
4. 前記少なくとも一個のスペーサは、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の固定装置。
5. 前記少なくとも一個のスペーサは、１ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の固定装置。
6. 前記構成要素は電気式駆動体として構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載の固定装置。
7. 前記電気式駆動体は小型電気モータとして構成されることを特徴とする請求項６記載の固定装置。
8. 前記構成要素はベアリング、変速機、軸又はスピンドルとして構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載の固定装置。
9. 振動を伝達する構成要素；
   該構成要素を受容固定するケース；及び
   該ケースと該構成要素との間に配設された物体振動ノイズダンパを有する固定装置であって、
   前記物体振動ノイズダンパはブレーキライニング材製の少なくとも一個のスペーサを備え、
   前記ケースは連結フランジを備えると共に、前記物体振動ノイズダンパは該連結フランジの互いに対向する側に配され、かつ該連結フランジに加圧結合される一対のスペーサを備えること、
   前記加圧結合は、前記一対のスペーサ及び前記連結フランジ並びに前記構成要素の整列した孔を貫通して延在する少なくとも一つのネジを介して生成されること、さらに、
   前記連結フランジは前記構成要素の部分を受容する円錐状着座部を備え、該円錐状着座部の内壁と前記構成要素の外壁の間にＯリングが介在することにより、前記構成要素は前記連結フランジに対し連結されること、
   を特徴とする固定装置。

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