JPS6110139A - 防振装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、被支持物に外部から伝達される振動の絶縁を
目的にした防振装置に係り、特に自律的に走行する移動
車などに塔載した角速度センサなどの計測装置の振動絶
縁１で好適な防振装置に関する。

〔発明の背景〕

一般に、防振や振動縁に当って、防振ゴムやダンパなど
の減衰作用のある緩ＩＥ器、またはばねなどを介して、
被支持物を支持したり、それらを複数個使用して構成し
た台に、被支持体を載せて、行うことは周知である。し
かし、それらは、一般に、直交する３軸方向の運動が連
成し合うことが大部分であり、被支持体に、角運動が誘
起され、被支持体が計測装置などの場合、それが計測誤
差の原因になる問題があっ７’ｃ、　　（特開昭５５−
９４０４４号公報、特開昭５８−３３１？５３号公報）
〔発明の目的Ｊ 不発゛明の目的は、移動車などにおりで、移動車に、自
身の座標と方位を計測し認識させるために塔載した角速
度センサ（一般にジャイロなど）などの計測装置へ、ノ
イズとなる外部振動の伝達を絶縁し、計測精度を高める
ことＫあシ、そのための防振装置を提供することＫある
。

〔発明の概要〕

以下、上記した防振装置の概要について、−例として、
平面内を自律的に走行する移動車をもとにして、説明す
る。

一般忙、自律的に走行する移動車は、車輪を駆動するた
めのモータ、自身の座標と方位を計測しｌＷＩ！するた
めの、角速度センサなどの計測装置などを塔載し、構成
されている。

したがって、上記した移動車の走行中に、上記した計測
装置への、車輪駆動用モータなどから発生する振動の伝
達は、避けれなり０そのために、一般忙、計測装置を、
防振ゴムなどで防振支持して、取付け、ノイズとなるモ
ータなどからの振動伝達の低減を計っている。しかし、
モりなどから生じる振動は、一方向のみの振動だけでは
なく、移動車における前後方向と左右方向および上下方
向などの振動が合成された形のものでアシ、単に前記し
た防振ゴムなどで防振支持するだけでは、振動絶縁とし
ては不十分な場合が多ｈ０また、前記した防振ゴムや緩
衝材などに載せて、防振支持した場合に、多方向に振動
が誘起され、移動車と角速度センサなどの計測装置との
間釦、相対的な角変位が生じ、それが、計測誤差の生じ
る原因圧なることもある。

本発明は、上記した移動車とそれに塔載する計測装置と
の関に１相対的な角変位を喚起することなく、上記した
前後、左右、上下の方向の合成された振動を絶縁する防
振装置についてのものである。その構成は、一方向のみ
に運動が可能である後述する緩衝器を、複数個用いて、
第１図および第２図に示すように、角速度センサなどの
計測装置（被支持物）を固設する取付は台を、一方向（
Ｙ軸方向）のみに運動が可能なように、前記した緩衝器
を介して、第１のフレームで支持し、そのＮ１のフレー
ムを、前記取付は台の運動可能な方向と直交する方向Ｃ
Ｘ軸方向）のみに運動可能なように、前記した緩衝器を
介して、第２のフレームで支持する。さらに、前記した
第２のフレームを、前記した取付は台と第１の７レーム
の、おのおのの運動可能な方向に直交する方向ｃＺｚ軸
方向のみに運動可能なよう釦、前記した緩衝器を介して
、移動車などへの固定する台で支持してなる。

以上説明したように、本発明の防振装置によれば、第１
図および第２図に示すｘ、ｙ、ｚ軸方向につき、おのお
の独立な振動系が構成でき、互に干渉し合うこと（達成
）がないため、前述した移動車とそれに本発明の防振装
置を用いて塔載した被支持物との間に、防振支持による
相対的な角変位を喚起することなく、外部から伝達され
るあらゆる方向の振動を絶縁できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を一実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例にある防振装置の平面図、
第２図は、第１図に示すＸ軸で断面した側断面図である
。

図において、１は、本実施例の防振装置である。

２は、外部からの振動の絶縁を要するためく、前記防振
装置１に取り付けられた被支持物である計測装置（たと
えば、角速度センサや傾斜計、加速度計など）である。

３け、前記計測装置２が締結される取付は台である。４
は、前記の取付は台３を、図示したＹ軸方向のみに運動
できるように、後述する構造の緩衝器５を介して支持す
る第１のフレームである。６は、前記の第１のフレーム
４を、Ｙ軸に直交する図示のＸ軸方向のみに運動できる
よう釦、後述する構造の緩衝器７を介して支持する第２
のフレームである。８は、第２のフレーム６を、図示の
、ＸＹ平面に直交するｚ軸方向のみに運動可能なように
１後述する構造の緩衝器９を介して支持し、かつ、対象
物へ本防撮装置１を塔載し、固設する台になる固定台で
あり、８ａは、その取シ付は穴である。

第３図は、前述した緩衝器５，７．９の構造を示す断面
図である。第３図において、１０は、有底円筒状のシリ
ンダであシ、１０８は、その円筒部、１０ｂは、底部で
ある。１０ｃは、前記底部１０ｂの中心部に、取付は台
３、第１のフレーム４、第２の７レーム６などに固設す
るために設けられたネジ部であシ、１０ｄは、後記する
減衰力を得るために、穿設された小穴である。１１は、
前記のシリンダ１０の円筒部１０ａ内に、往復運動を行
うのに必要な最小隙間を有して、嵌入されたピストンで
あシ、１１ａは、その円筒部、１１ｂは、底部で、１１
ｏは、第１の７レーム４、第２のフレーム６、固定台８
などに固設するために設けられたネジ部である。１２は
、シリンダ１０とピストン１１との円筒部空間１３に、
収納された圧縮コイルばねである。

以上、説明した緩衝器５，７．９Ｆｉ、構造上、ピスト
ン１１が、シリンダ１０の円筒部１０ａ内での往復運動
のみが可能であシ、両者に偏シが生じることはない。ま
た機能上、ピストン１１が、シリンダ１０に対して、相
対的な往復運動などを行う場合、圧縮コイルばね１２な
どによる緩衝作用と、円筒部空間１３の容積変化にとも
なう小穴１０ｄでの空気の出入りによる抵抗、すなわち
前述した減衰力が生じることによる減衰作用とを、有す
る。

以上説明した構造により、本発明の防振装置１け構成さ
れるが、取付台３．第１のフレーム４゜第２のフレーム
６と含めた被支持物の質量が、Ｘ、ｙ、ｚ軸方向で異な
ることから、緩衝器５，７．９における、シリンダ１０
の小穴１０ｄの大きさおよび、圧縮コイルばね１２のば
ね定数などを、それぞれの軸方向の撮動絶縁に適した値
に選定している。

以下、本発明の防振装置１による振動絶縁について説明
する。

第１図および第２図に示す構成の本発明の防振装置１に
おいて、取付は台３は、Ｙ軸方向のみに、第１のフレー
ム４は、Ｘ軸方向のみに、第２のフレーム６は、Ｚ軸方
向のみに、それぞれ運動が可能であり、それによシ各軸
まわりの角運動が制止されて、それぞれが干渉し合う（
達成）ことがなく、したがって取付は台３、第１のフレ
ーム４、第２のフレーム６とも、固定台８に対する角変
位（ｘ　、　ｙ　、　ｚ＠まわシの角変位）を生じるこ
とがないため、ｘ、ｙ、ｚ軸方向に、おのおの独立な振
動系（防振系）が構成でき、それによル、本発明の防振
装置１は、被支持物の計測装置２などに、固定台８との
間に相対的な角変位を喚起することなく、振動絶縁がで
きる。

次に、第４図をもとにして、本発明の防振装置１が、構
成上、大きな振動絶縁効果を発揮できる点につｂて、説
明する。

第４図は理論的に算出された、防振支持された被支持物
における外部振動に対する振動絶縁特性を示す図である
。横軸に、外部から伝達される振動の円振動数ωと振動
系（防振系）の固有振動数ω。との比（ω／ＧＪ、、）
をとり、縦軸に１防振支持されたものの振幅と外部から
の振動系に入力（伝達）される振動の振幅との比（以下
伝達率と力う）を示し、ａ＠線は、減衰係数比γが０．
３．ｂｌｌｆｌｌ線は、γが０．５の場合の特性曲線で
ある。前記したｒは、本発明の防振装置１をもとに説明
すると、防振支持されたもの（計測装置２など）の質量
と、緩衝器５，７．９のシリンダ１０の小穴１０ｄの大
きさと、圧縮コイルばね１２のばね定数で決まる値であ
る。

第４図から、明らかなように、振動絶縁、すなわち伝達
率を小さい値にする一つの寸法として、入力される外部
からの円振動数ωに対して、固有円振動数町を小さい値
に選定することが有効である。

以上説明した、固有円振動数ω。を小さい値に選定する
に当って、本発明の防振装置１において、緩衝器５，７
．９の圧縮コイルばね１２のばね定数を小さい値に選定
することによ）、実現でき、圧縮コイルばね１２のばね
定数を小さい値にすることによる、構成上の問題もない
。したがって、本発明の防振装置１は、圧縮コイルばね
１２のばね定数を適宜小さい値に選定することにより、
広い範囲の円振動数ω（ただしω〉ωｎ）の振動を絶縁
できる。例として、ω／６）　”　２０　、γ＝０．３
の場合忙ついてみると、伝達率が約０．０３となる。

以上、説明した本実施例によれば、あらめる方向から伝
達される振動を、第１図および第２図に示すＸ、Ｙ、Ｚ
軸方向に分解し、それぞれ独立に振動絶縁ができ、また
互に干渉し合うことがないために、本発明の防振装置で
防振された計測装置などに、角運動を喚起することもな
く、さらに本発明の防振装置において、緩衝器内に収納
した圧縮コイルばねなとのばね定数を、小さい値に選定
しても、構造上、なんら支障がなりため、前記圧縮コイ
ルばねのばね定数を小さく選定することで、大幅な振動
絶縁ができる。

〔発明の効果ｊ 以上、詳細に説明したよう釦、本発明によれば、外部か
ら伝達される振動を、防振支持した被支持物に、角運動
を喚起することなく絶縁でき、またあらゆる方向からの
振動を絶縁できるので、被支持物が、計測装置などであ
る場合には、その計測装置の計測精度を高めることがで
きるなどの効果がある。特に、角速度センサ、傾斜計や
加速度計などの小形で軽量な計測器などの振動絶縁に、
本発明の防振装置は効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の防振装置の構造を示す平面図、第２
図は、第１図に示すＸ軸で断面した側断面図、第３図は
、本発明の防振装置に用いる緩衝器の構造を示す断面図
、第４図は、外部振動に対する振動絶縁特性を示す図、
である。 符号の説明 １：防振装置、３：取付は台、４：第１のフレーム、５
：緩衝器、６　第２のフレーム、７゛緩衝器、８：固定
台、９：緩衝器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外部から伝達される振動を絶縁する防振装置におい
   て、一方向のみに往復運動が可能である緩衝器を用いて
   、振動絶縁する被支持物を固設する取付け台を、一方向
   のみに往復運動が可能であるように、前記緩衝器を介し
   て第１のフレームで支持し、その第１のフレームを、前
   記取付け台の運動方向と直交する方向のみに、往復運動
   が可能であるように、前記緩衝器を介して、第２のフレ
   ームで支持し、さらに、その第２のフレームを、前記の
   取付け台と第１のフレームの、おのおのの運動方向に直
   交する方向のみに往復運動が可能であるように、前記緩
   衝器を介して、固定台で支持して、３軸方向につき、そ
   れぞれ独立した振動系を構成してなることを特徴とする
   防振装置。