除振台
【課題】振動対策が必要となる種々の計量・計測機器に対して、機器それぞれに最適な除振特性を持たせることができ、粘弾性項の設計自由度を向上させ、同時にユーザレベルでも設定を自由に変更可能とした、汎用性を持たせた除振台を提供する。
【解決手段】除振台１は、計量・計測機器が載置される定盤１０を支持する除振機構２０のダイヤフラム４０を、定盤１０の支持方向に並列に複数個配置可能であるとともに、除振機構２０から装着脱可能に構成した。ダイヤフラム４０の使用個数を１個から複数個の間で変更することで、個数に比例して、除振機構２０の粘弾性を自由に変化させることができるので、種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。また、ダイヤフラム４０の個数の増減だけで除振台１の粘弾性項を調節できるので、除振性能の設計がユーザレベルでも簡単自由に行うことができる。
【解決手段】除振台１は、計量・計測機器が載置される定盤１０を支持する除振機構２０のダイヤフラム４０を、定盤１０の支持方向に並列に複数個配置可能であるとともに、除振機構２０から装着脱可能に構成した。ダイヤフラム４０の使用個数を１個から複数個の間で変更することで、個数に比例して、除振機構２０の粘弾性を自由に変化させることができるので、種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。また、ダイヤフラム４０の個数の増減だけで除振台１の粘弾性項を調節できるので、除振性能の設計がユーザレベルでも簡単自由に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動対策が必要となる計量・計測機器と、その支持体である基台，床等との間の振動の伝達を抑制する、受動型の除振台に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定技術の向上に伴い、計量・計測機器の測定精度は格段に上がってきている。近年みられる、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．１ｍｇ以下の分析用電子天秤、さらには１μｇ（０．００１ｍｇ）以下の超高精度のマイクロ電子天秤では、設置環境の外乱による計量誤差が計量値に及ぼす影響は非常に大きい。なかでも、振動が及ぼす影響については、地震をはじめ、低気圧や台風の通過による風圧での建屋の揺れ、重量車両の通過による地盤の揺れ等も原因となることが確認されている。計量・計測機器の測定精度が保障されるには、機器へ伝達される振動を除去しなければ、その機器そのものが持つ測定精度が阻害されてしまう。
【０００３】
そこで、被支持体である計量・計測機器と、その支持体である基台，床等との間の振動の伝達を抑制するために、受動的な振動対策として除振台が利用されている。この種の除振台は、一般的に、天びんの設置台となるストーンテーブル相当の剛性と重さのある定盤と、定盤底面の四隅等に配置されたダンパーユニット（除振機構）と、から構成されている。ダンパーユニットには、振動を減衰させる粘性項の要素としてゲル状材料等が、重量を支持する弾性項の要素として金属製バネ等が、粘性項，弾性項を兼任する要素としてゴムや粘弾性を持つプラスチック等によるダイヤフラム等が使用されており、従来の除振台には、複数の防振ゴムを積層一体化させたダンパーユニット（特許文献１）や、板バネ材の間に粘弾性樹脂を張り合わせたものを複数積層し、これらを相互に固着一体化したダンパーユニット（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６４−４１７３８（図１、第１頁左欄、右欄）
【特許文献２】特開２００７−２５５６９０（図３、段落００２０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、除振台に要求される特性は、種々の計量・計測機器ごとに異なる。例えば、汎用の天秤では数ｋｇの秤量が必要であるのに対し分析天秤に求められる秤量は数ｇであり、また、汎用天秤の天秤本体の質量は約４ｋｇであるのに対し分析天秤の質量は約１０ｋｇである。これらを同一の除振台に載置すると、汎用天秤では、秤量が大きいことによる定盤の傾斜により計量値に誤差が発生するので、大きなバネ定数で安定支持する除振台が望まれるのに対し、分析天秤では、除振台の性能が不十分であることにより計量値が不安定になることから、小さなバネ定数で相対的に粘性項の大きな除振台が望まれる。
【０００６】
これに対し、前述した従来の除振台では、特許文献１、２のいずれにおいても、その除振性能を決定する粘弾性項を担う要素が不可分一体のダンパーユニットとして構成されているため、構成に採用されたダイヤフラムに対応した所定の除振性能が得られるだけであり、除振特性要求がそれぞれに異なる計量・計測機器に対して、最適な粘弾性項を自由に設計することはできなかった。言い換えると、種々の計量・計測機器に対して、それぞれに最適な除振性能を与えることができる構成となっていないという問題があった。よってユーザは、複数の計量・計測機器を所有していた場合、それぞれに最適な除振台を用いようとすれば、その機器ごとに合った除振台を複数台用意しなければならないという負担があった。
【０００７】
本発明は、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器に対して、機器それぞれに最適な除振特性を持たせることができ、ダイヤフラムを１個から複数個使用することで、粘弾性項の設計自由度を向上させ、同時にユーザレベルでも設定を自由に変更可能とした、汎用性を持たせた除振台を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に係る除振台においては、被支持体である計量・計測機器と該計量・計測機器の支持体との間に介在され、該計量・計測機器が載置される定盤と、前記定盤を支持する粘弾性を有する除振機構と、を備えた除振台において、前記除振機構は、粘弾性部材であるダイヤフラムを備え、前記ダイヤフラムは、前記定盤を垂直に支持する方向に複数個積層可能であるとともに、該除振機構から装着脱可能に構成されたことを特徴とする。
【０００９】
（作用）粘弾性素材で形成されたダイヤフラムを、定盤を垂直に支持する方向（上下方向）に積層配置可能にし、かつ、ダイヤフラム１個１個は自由に分離・追加できるように構成したので、ダイヤフラムの使用個数を１個から複数個に変更することで、ダイヤフラムの組み合わせ（積層）により除振機構の粘弾性を自由に変化させることが可能となる。
【００１０】
請求項２においては、請求項１に記載の除振台において、前記ダイヤフラムは、その中心軸と外周部に金属性リングを備え、前記中心軸リングと前記外周部リングとの間を粘弾性を有する材料で繋ぎ、ダイヤフラム全体形状が皿型形状に構成されており、該ダイヤフラムの組み合わせで得られる剛性は、前記定盤支持方向に並列に機能することを特徴とする。
【００１１】
（作用）本願のダイヤフラムは、全体皿型形状で、その外周部と中心部を金属、その間を粘弾性材で形成したため、該ダイヤフラムを組み合わせると（各ダイヤフラムを同じ向きで積層すると）粘弾性項を有する部分により得られる剛性が定盤支持方向に並列となる。即ち、本願のダイヤフラムは、除振機構の構造としては定盤支持方向に直列に、除振機構の剛性としては定盤支持方向に並列となるように積層配置可能であるとともに、各ダイヤフラムは該除振機構から装着脱可能に構成されている。
【００１２】
請求項３においては、請求項２に記載の除振台において、前記定盤底面の前記除振機構の上方位置には、定盤内に窪む凹部が設けられ、前記ダイヤフラム外周部には、前記定盤底面凹部の外周縁部から下方に伸びる複数本の積層用ボルトネジ部が挿通可能な挿通孔が設けられ、該ダイヤフラムを上方に開口する向きで前記積層用ボルトネジ部に固定し、該ダイヤフラム中心軸を中央固定用ボルトで固定して該ダイヤフラムを装着すると、前記ダイヤフラム外周部が固定部、該ダイヤフラム外周部以外の部分が可動部となり、前記定盤底面凹部と前記ダイヤフラム可動部で画成される空間が密閉状態となることを特徴とする。
【００１３】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の除振台において、前記ダイヤフラムのそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラムごとに異なることを特徴とする。
【００１４】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の除振台において、前記定盤底面凹部には、緩衝材が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上より、請求項１に係る発明によれば、ダイヤフラムの使用個数の増減に比例して、除振機構の弾性項（バネ定数）、粘性項（ダンパー係数）を自由に変化させることができるので、除振機構の粘弾性項の設計自由度が向上し、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。また、ダイヤフラムの個数を増減させるだけで除振台の粘弾性項を調節することができるので、除振性能の設計が、製造段階でも、またユーザレベルでも自由に行うことができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、（効果）請求項２によれば、本願発明では、該ダイヤフラムを組み合わせる（積層する）と得られる剛性が並列となるように設計されているため、得られる剛性が直列となる設計に比して、弾性項を大きく設計可能であり、被支持体となる計量・計測機器ごとの重量や広範囲のひょう量に対応可能とし、除振性能を向上させることができる。また、定盤支持方向に積層させるダイヤフラムは全て、面手側となる固定部材への取付け形状が略同一形状であり、即ち単一の部品の使用個数を変更したり、異なる材料のダイヤフラムを組み合わせるだけで除振性能の設計ができるので、部品の共通化を図ることができ、製造段階における生産性も向上する。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、定盤底面に形成した凹部の外周縁部からボルトネジ部を下方に突出させておき、ダイヤフラム外周部の挿通孔に該ボルトネジ部を挿通させて両者を係合させ、ボルトネジ部をナット等で締結すると、複数のダイヤフラムを上下方向に積層させた状態で固定（装着）することができる。ダイヤフラムを分離したいときにはボルトネジ部からダイヤフラムを抜き取り、ダイヤフラムを除振機構に追加したいときにはボルトネジ部にダイヤフラムを嵌めれば良い。即ち、除振機構へのダイヤフラムの装着脱が容易であるので、除振性能の変更が、製造段階でも、またユーザレベルでも簡単に行うことができる。また、皿型形状のダイヤフラムを積層し、ダイヤフラム外周部を固定部とする設計としたことで（以下、外周固定機構）、ダイヤフラムを装着すると、定盤底面凹部の外周縁面とダイヤフラム外周部の表面とが当接して、定盤底面凹部とダイヤフラム可動部で画成される空間（空気層）が密閉状態となる。よって、伝達振動があると該空間が圧縮されて、該空間がエアダンパーとして機能するため、さらに除振性能が向上する。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、ダイヤフラムに、バネ定数の大きいものやダンパー係数の大きいもの等、様々な種類を用意しておき、それらを組み合わせて積層することで、除振台の除振性能をさらに微調整することが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、除振台上に設計値よりも重い質量が載せらると(過荷重となると)、定盤底面と除振機構とが接触して除振機構が破損する恐れがあるが、定盤底面のうち除振機構と接触する可能性のある位置は、一段内に窪み空洞部が設けられていて、かつ緩衝材がストッパーとなって、定盤が一定以上沈み込まないよう規制されているので、除振機構には影響が及ばない。よって、予想外の荷重に対しても、緩衝材が作用して、除振機構及び計量・計測機器の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る除振台の使用状態を示す正面図
【図２】同除振台を、汎用天秤用に設定した場合の縦断面拡大図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）
【図３】同除振台の要部であるダイヤフラムの平面図
【図４】同ダイヤフラムの正面図
【図５】同ダイヤフラムの縦断面図（図３示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）
【図６】同除振台を、分析天秤用に設定した場合の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図６は、本発明の最良の実施の形態を示し、図１は本発明に係る除振台の使用状態を示す正面図、図２は同除振台を汎用天秤用に設定した場合の縦断面拡大図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同除振台の要部であるダイヤフラムの平面図、図４は同ダイヤフラムの正面図、図５は同ダイヤフラムの縦断面図（図３示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）、図６は同除振台を分析天秤用に設定した場合の縦断面図、である。
【００２２】
これらの図において、符号１は、本実施例に係る除振台であり、横３７０ｍｍ、縦４５５ｍｍ、厚さ８．５ｍｍの一枚岩からなる定盤１０と、定盤１０の底面１０ａの四隅に配置されたダンパーユニット（除振機構）２０と、から構成されている。定盤１０には、計量・計測機器３が載置され、除振台１は、被支持体である計量・計測機器３と床や机等の支持体２との間に介在される。
【００２３】
定盤１０の底面１０ａの四隅箇所には、除振台の全高を抑える目的と、ダンパーユニット２０がある程度定盤１０で囲われるよう、円柱状に窪む収容部１４が設けられている。係る収容部１４の低部中心部には、収容部１４と同一円心状に、さらに定盤１０の内に円柱状に窪む凹部（定盤底面凹部１６）が設けられている。収容部１４からさらに一段内に窪んだ定盤底面凹部１６には、衝撃吸収材からなる緩衝材６０が、定盤底面凹部１６の底面に接合固定されている。なお、緩衝材６０は上記材質に限るものではなく、ある程度の緩衝性を持つものであれば、他にゴムや弾性プラスチックで構成しても良い。
【００２４】
除振機構であるダンパーユニット２０について、まず、ダンパーユニット２０を構成する部材について説明する。ダンパーユニット２０は、主として、ベースプレート３０、ダイヤフラム４０、ダンパー足５０で構成されている。
【００２５】
ベースプレート３０は、後述のダイヤフラム４０の外径と略同程度の直径を有する金属製リング３１に、周方向等間隔三箇所にボルト孔３２を設け、係るボルト孔３２に低頭ネジ３３をベースプレート３０上方から挿通した上で低頭ネジ３３頭部を金属製リング３１上面に固着させたものである。そして、係るベースプレート３０の上面を、定盤底面凹部１６の外周縁部（収容部１４の底面）に接着剤８０を介して固定することで、ベースプレート３０から低頭ネジ３３のボルトネジ部３３ａが下方に突出する。即ち、定盤底面凹部１６の外周縁部から三本の積層用ボルトネジ部３３ａが下方に突出する構成となっている。
【００２６】
ダイヤフラム４０は、金属製の中心軸リング４１と外周部リング４２とを、所定硬度を有するゴム部４３で繋いで構成したゴム製ダイヤフラムである。詳細には、図３〜５に示すように、ダイヤフラム４０は、中心軸リング４１の外周と外周部リング４２の内周が均一厚のゴム部４３で繋がれて、かつ、外周部リング４２の上面及び下面がゴム部４３で均一厚に覆われて、正面視略円錐台形状に形成されるように、ゴム部４３の成形時に、中心軸リング４１と外周部リング４２をゴム部４３にインサート成形して形成したものである。
【００２７】
言い換えると、ダイヤフラム４０は、その中心軸４０ｃと外周部４０ｄに金属製リング（中心軸リング４１、外周部リング４２）を備え、ダイヤフラム中心軸４０ｃは中心軸リング４１により円孔を有し、ダイヤフラム外周部４０ｄは外周部リング４２により水平フランジ部を有し、その間を繋ぐゴム部４３の形状は八の字状に屈曲していて、その全体形状が、ダイヤフラム外周部４０ｄが水平方向に延出した円形薄皿型形状に形成された、粘弾性部材である。一例として、中心軸リング４１は外形１２ｍｍ、内径８．５ｍｍ、５ｍｍ厚の金属性リング、外周部リング４２は外形６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、３ｍｍ厚の金属性リング、ゴム部４３は、硬度７０度程度のエチレン−プロピレン−ジエンゴムを採用し、中心軸リング４１の外周と外周部リング４２の内周を繋ぐ部分は均一５ｍｍ厚、外周部リング４２の上面及び下面を挟持する部分は均一１ｍｍ厚に形成した。
【００２８】
ダイヤフラム４０は、静圧時は、全体基本形状は上記のとおり皿型形状を維持して定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や、地震をはじめ、低気圧や台風の通過による風圧での建屋の揺れ、重量車両の通過による地盤の揺れ等の振動が生じた場合には、せん断荷重を受けることで、ゴム部４３が伸縮変形して、重量を支持する弾性項，振動を減衰させる粘性項としての機能を持ち、伝達される振動を除振減衰する。
【００２９】
さらに、ダイヤフラム外周部４０ｄの周方向等間隔三箇所には、定盤底面凹部１６の外周縁部に固定されたベースプレート３０から伸びる積層用ボルトネジ部３３ａが挿通可能な挿通孔４０ａが設けられている。
【００３０】
ダンパー足５０は、銅部５０ａが下方に開口する椀形状で、その開口周縁部が水平方向に延出してフランジ部５０ｂが形成された金属製の支持材であって、フランジ部５０ｂの下面には、周方向等間隔四箇所（四隅）にゴム足５１が接着されている。銅部５０ａには、その中央部に、後述する中央固定用ボルト２１が挿通可能な中央挿通孔５２が設けられるとともに、銅部５０ａの周方向等間隔三箇所には、上述の積層用ボルトネジ部３３ａが銅部５０ａ上面と接触しないよう、長孔５３が設けられている。
【００３１】
次に、図２に示すように、除振台１の除振性能を、計量・計測機器３として、本体質量約４ｋｇ、ひょう量３０００ｇ、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．０１ｇの汎用天秤を載置することを想定し、ダンパーユニット２０を汎用天秤用に設定した構成を説明する。ダンパーユニット２０は、上述のダイヤフラム４０が、三つ、定盤１０を垂直支持する方向に、上方に開口する向きで積層配置されている。詳細には、ダイヤフラム４０を、ダイヤフラム中心軸４０ｃの円孔（中心軸リング４１）に開口側から中央固定用ボルト２１を挿通して、ダイヤフラム４０を中央で係止しつつ、ダイヤフラム外周部４０ｄに設けた挿通孔４０ａに積層用ボルトネジ部３３ａを挿通して、ダイヤフラム４０を周方向にも係止させる。これを、積層させたいダイヤフラム４０の個数分行ったのちに、積層用ボルトネジ部３３ａをナット７０で締結し、ダンパー足５０の銅部５０ａを介して中央固定用ボルト２１もナット７０で締結することで、ベースプレート３０（積層用ボルトネジ部３３ａ）に、三個の同形状のダイヤフラム４０が積層して、ダイヤフラム外周部４０ｄが固定部、ダイヤフラム外周部４０ｄ以外の部分が可動部となるように装着されて、ダンパーユニット２０が構成されている。また、ダイヤフラム４０を全て同じ向きで積層しているので、ダンパーユニット２０の剛性は定盤支持方向に並列に機能する設計となっている。さらに、ダイヤフラム４０を装着すると、定盤底面凹部１６の外周縁部（の面）とダイヤフラム外周部４０ｄ（の表面）はベースプレート３０を介して当接している。このとき、定盤底面凹部１６の外周縁面とベースプレート３０の上面間は接着剤８０の存在により気密であり、ベースプレート３０の下面とダイヤフラム外周部４０ｄの表面の間とはゴム部４３が押圧されて気密であり、ダイヤフラム中心軸４０ｃは中央固定用ボルト２１で密封されているので、定盤底面凹部１６とダイヤフラム４０の可動部(ゴム部４３)とで、密閉状態の空間（空気層）Ｓが画成されている。
【００３２】
汎用天秤用でのダンパーユニット２０は、静圧時、即ち除振台１及び計量・計測機器３の質量の負荷のみがかかっている状態では、各ダイヤフラム４０が基本形状の皿型形状を維持し、定盤１０を、ダイヤフラム４０の厚み三個分の高さ浮かせた状態で定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や支持体２から伝達振動があった場合には、せん断荷重を受けることで、各ダイヤフラム４０の基本形状が変形して、ゴム部４３の屈曲がなくなる形状に（平らな形状に）伸縮し、各ダイヤフラム４０特有の弾性項（バネ定数）と粘性項（ダンパー係数）で応答し、全体として、ダイヤフラム４０三個分の粘弾性項で除振減衰するダンパーユニット２０として機能する。この際、ダンパーユニット２０は、ダイヤフラム４０を組み合わせ（積層）により得られる剛性が並列となるように設計されているため、得られる剛性が直列となる設計に比して、弾性項（バネ定数）を大きく設定したり、異なるダイヤフラムの利用により弾性項や粘性項の微調整が可能となり、同時に組み立て後のダイヤフラムの全高を低くおさえることができる。さらに、空間Ｓが圧縮されて、空間Ｓがエアダンパーとして機能する。
【００３３】
次に、図６に示すように、除振台１の除振性能を、計量・計測機器３として、本体質量約１０ｋｇ、ひょう量２２ｇ、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．００１ｍｇのマイクロ天秤用天秤を載置することを想定し、ダンパーユニット２０を分析天秤用に設定した構成を説明する。マイクロ天秤用には、上述のダイヤフラム４０が、定盤１０の支持方向に一つ配置されている。この設定には、上述の汎用天秤用の設定から、容易に変更することができる。詳細には、上述とは逆の手順で、三個のダイヤフラム４０を中央で固定する中央固定用ボルト２１のナット７０を外してダンパー足５０をダンパーユニット２０から外し、積層用ボルトネジ部３３ａのナット７０を外して、積層用ボルトネジ部３３ａからダイヤフラム４０を二つ抜き取り、ダイヤフラム４０が一つ残った状態で、再び積層用ボルトネジ部３３ａのナット７０を締め、ダンパー足５０の銅部５０ａを介して中央固定用ボルト２１をナット７０で締結する。これにより、分析天秤用でのダンパーユニット２０は、除振台１及び計量・計測機器３の質量の負荷のみがかかっている状態では、ダイヤフラム４０が基本形状とおりの皿型形状を維持し、定盤１０を、ダイヤフラム４０の厚み一個分の高さ浮かせた状態で定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や支持体２から伝達振動があった場合には、ダイヤフラム４０の基本形状が変形して、ダイヤフラム４０一個分の粘弾性項で振動を除振減衰する。
【００３４】
本実施例の除振台１によれば、同形状のダイヤフラム４０を、定盤１０を支承する方向（上下方向）に、除振機構の構造としては直列に、除振機構の剛性としては並列となるように、一個から複数個積層配置可能であり、かつ、ダイヤフラム４０は、ダンパーユニット２０に対して１個１個自由に分離・追加できる構成となっているので、ダイヤフラム４０の使用個数を増減させるだけで、ダンパーユニット２０の粘弾性を自由に変化させることができる。
【００３５】
本実施例の除振台１に対し、従来の除振台では、その除振性能を決定する粘弾性項を担う要素が不可分一体のダンパーユニットとして構成されているため、構成に採用されたダイヤフラムに対応した所定の除振性能（一定の粘弾性項）が得られるだけであり、種々の計量・計測機器に対して、それぞれに最適な除振性能を与えることができる構成となっていなかったため、ユーザは、除振特性要求がそれぞれに異なる計量・計測機器に対して、最適な粘弾性項を自由に設計することができず、それぞれに最適な除振台を用いようとすれば、その機器ごとに合った除振台を複数台用意しなければならなかった。
【００３６】
これに対し、本実施例では、ダイヤフラム４０の使用個数を増減させることができるように構成されているので、ダイヤフラム４０の使用個数に比例して、ダンパーユニット２０の弾性項（バネ定数）、粘性項（ダンパー係数）を自由に変化させることができる。このため、除振台１の粘弾性項の設計自由度は高く、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。
【００３７】
即ち、計量・計測機器３として汎用天秤を載置する場合には、除振台１には、秤量が大きいことによる定盤１０の傾斜により計量値に誤差が生じるのを防ぐために、ダイヤフラム４０を複数個用いて、大きなバネ定数で安定支持する除振台に設計する。一方、計量・計測機器３として分析天秤を載置する場合には、除振台１には、除振台の性能が不十分であることにより計量値が不安定になるのを防ぐために、汎用天秤用の設定よりもダイヤフラム４０を減らして、小さなバネ定数で相対的に粘性項の大きな除振台に設計する、ということが自由にできる。
【００３８】
さらに、上述の除振特性の設計変更は、ダンパーユニット２０からダイヤフラム４０を分離したいときには、定盤底面１０ａから下方に延びる積層用ボルトネジ部３３ａから不要なダイヤフラム４０を抜き取れば良く、逆にダイヤフラム４０をダンパーユニット２０に追加したいときには、積層用ボルトネジ部３３ａにダイヤフラム４０を嵌めるだけで良い。即ち、ダンパーユニット２０へのダイヤフラム４０の装着脱が容易であるので、除振性能の設計（粘弾性項の調節作業）が簡単に行うことができる。
【００３９】
よって、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器３に対して、粘弾性項の設計自由度を向上させ、同時に製造段階でも、ユーザレベルでも設定を自由に変更可能とした、汎用性を持たせた除振台１を提供することができる。
【００４０】
また、積層するダイヤフラム４０はいずれも同形状であり、即ち単一の部品の使用個数を変更するだけで除振性能の設計ができるので、部品の共通化を図ることができ、製造段階における生産性も向上する。
【００４１】
また、一般に、除振機構のダイヤフラムにゴムを用いた除振台であれば、ゴム部が経年劣化して、除振機構を修理する必要があるが、本実施例の除振台１は、上述のとおりゴム製ダイヤフラム４０の装着脱が簡単に行える構成となっているので、ユーザレベルでもダイヤフラムを簡単に交換でき、メンテナンスも容易である。
【００４２】
また、計量・計測機器３には、規定ひょう量よりも重い質量が載せられる（過荷重が作用する）場合が想定される。仮に、除振台１に定盤底面凹部１６や緩衝材６０が設けられていない構成であれば、過荷重作用時にはダイヤフラム４０が平坦となって、定盤１０が沈み込み、ダイヤフラム中心軸４０ｃから突出する中央固定用ボルト２１の頭部と収容部１４の底部とが接触して、ダンパーユニット２０が破損する恐れがあるが、本実施例の除振台１では、中央固定用ボルト２１頭部と接触する可能性のある位置であるダンパーユニット２０の上方位置は、収容部１４の底部からさらに一段内に窪む定盤底面凹部１６により空洞部となっていて、さらに定盤底面凹部１６に設けられた緩衝材６０がストッパーとして機能するので、定盤１０が一定以上沈み込まないよう規制され、過荷重が作用しても、ダンパーユニット２０、ひいては計量・計測機器３の破損は防止される。
【００４３】
なお、上記実施例では、ダイヤフラム４０のゴム部４３の硬度を７０度程度とし、これと同一の粘弾性を有するダイヤフラム４０を１個から複数個積層させているが、ダイヤフラム４０のそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラム４０ごとに異なっていても良い。即ち、例えばゴム部４３の硬度が９０度程度の相対的に弾性項（バネ定数）の大きいダイヤフラム４０１や、硬度が５０度程度の相対的に粘性項（ダンパー係数）の大きいダイヤフラム４０２を用意しておき、除振台１を、秤量５２００ｇ程度の汎用天秤用に設定する際には、バネ定数がより大きくなるように、ダイヤフラム４０１を積層、或いはダイヤフラム４０１をダイヤフラム４０に混ぜて積層して除振性能設計したり、除振台１を、計量・計測機器３として音叉式粘度計用に設定する際には、音叉式粘度計では、計量容器の容量相当（最大でも４０ｍｌ（約４０ｇ）程度）の質量負荷で済むので、傾斜誤差の影響が少ないことから、相対的にダンパー係数が大きくなるように、ダイヤフラム４０２を使用、或いはダイヤフラム４０２をダイヤフラム４０に混ぜて積層して除振性能設計する等して、除振台１の除振性能をさらに微調整することができる。また、ダイヤフラム４０、４０１、４０２の表面を波状にすることで（波打たせることで）、粘性項（ダンパー係数）をより向上させることができるので、これによっても、上記微調整に有用なダイヤフラムを用意できる。
【００４４】
なお、皿型形状のダイヤフラム４０は下方に開口する向きで積層させても良い。即ち、定盤底面凹部１６から１本の積層用ボルトネジ部３３ａを下方に延ばし、これをダイヤフラム中心軸４０ｃに挿通させて固定し、ダイヤフラム中心軸４０ｃを固定部、その他を可動部として設計する除振機構（内周固定機構）としても、ダイヤフラム４０（及びその組み合わせ）で得られる除振性能は、エアダンパー効果分は望めないが、上記実施例の外周固定機構と同等である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 除振台
２ 支持体
３ 計量・計測機器
１０ 定盤
１０ａ 定盤底面
１６ 定盤底面凹部
２０ 除振機構であるダンパーユニット
３３ａ 積層用ボルトネジ部
４０ ダイヤフラム
４０ａ ダイヤフラム挿通孔
４０ｃ ダイヤフラム中心軸
４０ｄ ダイヤフラム外周部
４１ 中心軸リング
４２ 外周部リング
４３ ゴム部
６０ 緩衝材
Ｓ 密閉空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動対策が必要となる計量・計測機器と、その支持体である基台，床等との間の振動の伝達を抑制する、受動型の除振台に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定技術の向上に伴い、計量・計測機器の測定精度は格段に上がってきている。近年みられる、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．１ｍｇ以下の分析用電子天秤、さらには１μｇ（０．００１ｍｇ）以下の超高精度のマイクロ電子天秤では、設置環境の外乱による計量誤差が計量値に及ぼす影響は非常に大きい。なかでも、振動が及ぼす影響については、地震をはじめ、低気圧や台風の通過による風圧での建屋の揺れ、重量車両の通過による地盤の揺れ等も原因となることが確認されている。計量・計測機器の測定精度が保障されるには、機器へ伝達される振動を除去しなければ、その機器そのものが持つ測定精度が阻害されてしまう。
【０００３】
そこで、被支持体である計量・計測機器と、その支持体である基台，床等との間の振動の伝達を抑制するために、受動的な振動対策として除振台が利用されている。この種の除振台は、一般的に、天びんの設置台となるストーンテーブル相当の剛性と重さのある定盤と、定盤底面の四隅等に配置されたダンパーユニット（除振機構）と、から構成されている。ダンパーユニットには、振動を減衰させる粘性項の要素としてゲル状材料等が、重量を支持する弾性項の要素として金属製バネ等が、粘性項，弾性項を兼任する要素としてゴムや粘弾性を持つプラスチック等によるダイヤフラム等が使用されており、従来の除振台には、複数の防振ゴムを積層一体化させたダンパーユニット（特許文献１）や、板バネ材の間に粘弾性樹脂を張り合わせたものを複数積層し、これらを相互に固着一体化したダンパーユニット（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６４−４１７３８（図１、第１頁左欄、右欄）
【特許文献２】特開２００７−２５５６９０（図３、段落００２０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、除振台に要求される特性は、種々の計量・計測機器ごとに異なる。例えば、汎用の天秤では数ｋｇの秤量が必要であるのに対し分析天秤に求められる秤量は数ｇであり、また、汎用天秤の天秤本体の質量は約４ｋｇであるのに対し分析天秤の質量は約１０ｋｇである。これらを同一の除振台に載置すると、汎用天秤では、秤量が大きいことによる定盤の傾斜により計量値に誤差が発生するので、大きなバネ定数で安定支持する除振台が望まれるのに対し、分析天秤では、除振台の性能が不十分であることにより計量値が不安定になることから、小さなバネ定数で相対的に粘性項の大きな除振台が望まれる。
【０００６】
これに対し、前述した従来の除振台では、特許文献１、２のいずれにおいても、その除振性能を決定する粘弾性項を担う要素が不可分一体のダンパーユニットとして構成されているため、構成に採用されたダイヤフラムに対応した所定の除振性能が得られるだけであり、除振特性要求がそれぞれに異なる計量・計測機器に対して、最適な粘弾性項を自由に設計することはできなかった。言い換えると、種々の計量・計測機器に対して、それぞれに最適な除振性能を与えることができる構成となっていないという問題があった。よってユーザは、複数の計量・計測機器を所有していた場合、それぞれに最適な除振台を用いようとすれば、その機器ごとに合った除振台を複数台用意しなければならないという負担があった。
【０００７】
本発明は、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器に対して、機器それぞれに最適な除振特性を持たせることができ、ダイヤフラムを１個から複数個使用することで、粘弾性項の設計自由度を向上させ、同時にユーザレベルでも設定を自由に変更可能とした、汎用性を持たせた除振台を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に係る除振台においては、被支持体である計量・計測機器と該計量・計測機器の支持体との間に介在され、該計量・計測機器が載置される定盤と、前記定盤を支持する粘弾性を有する除振機構と、を備えた除振台において、前記除振機構は、粘弾性部材であるダイヤフラムを備え、前記ダイヤフラムは、前記定盤を垂直に支持する方向に複数個積層可能であるとともに、該除振機構から装着脱可能に構成されたことを特徴とする。
【０００９】
（作用）粘弾性素材で形成されたダイヤフラムを、定盤を垂直に支持する方向（上下方向）に積層配置可能にし、かつ、ダイヤフラム１個１個は自由に分離・追加できるように構成したので、ダイヤフラムの使用個数を１個から複数個に変更することで、ダイヤフラムの組み合わせ（積層）により除振機構の粘弾性を自由に変化させることが可能となる。
【００１０】
請求項２においては、請求項１に記載の除振台において、前記ダイヤフラムは、その中心軸と外周部に金属性リングを備え、前記中心軸リングと前記外周部リングとの間を粘弾性を有する材料で繋ぎ、ダイヤフラム全体形状が皿型形状に構成されており、該ダイヤフラムの組み合わせで得られる剛性は、前記定盤支持方向に並列に機能することを特徴とする。
【００１１】
（作用）本願のダイヤフラムは、全体皿型形状で、その外周部と中心部を金属、その間を粘弾性材で形成したため、該ダイヤフラムを組み合わせると（各ダイヤフラムを同じ向きで積層すると）粘弾性項を有する部分により得られる剛性が定盤支持方向に並列となる。即ち、本願のダイヤフラムは、除振機構の構造としては定盤支持方向に直列に、除振機構の剛性としては定盤支持方向に並列となるように積層配置可能であるとともに、各ダイヤフラムは該除振機構から装着脱可能に構成されている。
【００１２】
請求項３においては、請求項２に記載の除振台において、前記定盤底面の前記除振機構の上方位置には、定盤内に窪む凹部が設けられ、前記ダイヤフラム外周部には、前記定盤底面凹部の外周縁部から下方に伸びる複数本の積層用ボルトネジ部が挿通可能な挿通孔が設けられ、該ダイヤフラムを上方に開口する向きで前記積層用ボルトネジ部に固定し、該ダイヤフラム中心軸を中央固定用ボルトで固定して該ダイヤフラムを装着すると、前記ダイヤフラム外周部が固定部、該ダイヤフラム外周部以外の部分が可動部となり、前記定盤底面凹部と前記ダイヤフラム可動部で画成される空間が密閉状態となることを特徴とする。
【００１３】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の除振台において、前記ダイヤフラムのそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラムごとに異なることを特徴とする。
【００１４】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の除振台において、前記定盤底面凹部には、緩衝材が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上より、請求項１に係る発明によれば、ダイヤフラムの使用個数の増減に比例して、除振機構の弾性項（バネ定数）、粘性項（ダンパー係数）を自由に変化させることができるので、除振機構の粘弾性項の設計自由度が向上し、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。また、ダイヤフラムの個数を増減させるだけで除振台の粘弾性項を調節することができるので、除振性能の設計が、製造段階でも、またユーザレベルでも自由に行うことができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、（効果）請求項２によれば、本願発明では、該ダイヤフラムを組み合わせる（積層する）と得られる剛性が並列となるように設計されているため、得られる剛性が直列となる設計に比して、弾性項を大きく設計可能であり、被支持体となる計量・計測機器ごとの重量や広範囲のひょう量に対応可能とし、除振性能を向上させることができる。また、定盤支持方向に積層させるダイヤフラムは全て、面手側となる固定部材への取付け形状が略同一形状であり、即ち単一の部品の使用個数を変更したり、異なる材料のダイヤフラムを組み合わせるだけで除振性能の設計ができるので、部品の共通化を図ることができ、製造段階における生産性も向上する。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、定盤底面に形成した凹部の外周縁部からボルトネジ部を下方に突出させておき、ダイヤフラム外周部の挿通孔に該ボルトネジ部を挿通させて両者を係合させ、ボルトネジ部をナット等で締結すると、複数のダイヤフラムを上下方向に積層させた状態で固定（装着）することができる。ダイヤフラムを分離したいときにはボルトネジ部からダイヤフラムを抜き取り、ダイヤフラムを除振機構に追加したいときにはボルトネジ部にダイヤフラムを嵌めれば良い。即ち、除振機構へのダイヤフラムの装着脱が容易であるので、除振性能の変更が、製造段階でも、またユーザレベルでも簡単に行うことができる。また、皿型形状のダイヤフラムを積層し、ダイヤフラム外周部を固定部とする設計としたことで（以下、外周固定機構）、ダイヤフラムを装着すると、定盤底面凹部の外周縁面とダイヤフラム外周部の表面とが当接して、定盤底面凹部とダイヤフラム可動部で画成される空間（空気層）が密閉状態となる。よって、伝達振動があると該空間が圧縮されて、該空間がエアダンパーとして機能するため、さらに除振性能が向上する。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、ダイヤフラムに、バネ定数の大きいものやダンパー係数の大きいもの等、様々な種類を用意しておき、それらを組み合わせて積層することで、除振台の除振性能をさらに微調整することが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、除振台上に設計値よりも重い質量が載せらると(過荷重となると)、定盤底面と除振機構とが接触して除振機構が破損する恐れがあるが、定盤底面のうち除振機構と接触する可能性のある位置は、一段内に窪み空洞部が設けられていて、かつ緩衝材がストッパーとなって、定盤が一定以上沈み込まないよう規制されているので、除振機構には影響が及ばない。よって、予想外の荷重に対しても、緩衝材が作用して、除振機構及び計量・計測機器の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る除振台の使用状態を示す正面図
【図２】同除振台を、汎用天秤用に設定した場合の縦断面拡大図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）
【図３】同除振台の要部であるダイヤフラムの平面図
【図４】同ダイヤフラムの正面図
【図５】同ダイヤフラムの縦断面図（図３示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）
【図６】同除振台を、分析天秤用に設定した場合の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図６は、本発明の最良の実施の形態を示し、図１は本発明に係る除振台の使用状態を示す正面図、図２は同除振台を汎用天秤用に設定した場合の縦断面拡大図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同除振台の要部であるダイヤフラムの平面図、図４は同ダイヤフラムの正面図、図５は同ダイヤフラムの縦断面図（図３示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）、図６は同除振台を分析天秤用に設定した場合の縦断面図、である。
【００２２】
これらの図において、符号１は、本実施例に係る除振台であり、横３７０ｍｍ、縦４５５ｍｍ、厚さ８．５ｍｍの一枚岩からなる定盤１０と、定盤１０の底面１０ａの四隅に配置されたダンパーユニット（除振機構）２０と、から構成されている。定盤１０には、計量・計測機器３が載置され、除振台１は、被支持体である計量・計測機器３と床や机等の支持体２との間に介在される。
【００２３】
定盤１０の底面１０ａの四隅箇所には、除振台の全高を抑える目的と、ダンパーユニット２０がある程度定盤１０で囲われるよう、円柱状に窪む収容部１４が設けられている。係る収容部１４の低部中心部には、収容部１４と同一円心状に、さらに定盤１０の内に円柱状に窪む凹部（定盤底面凹部１６）が設けられている。収容部１４からさらに一段内に窪んだ定盤底面凹部１６には、衝撃吸収材からなる緩衝材６０が、定盤底面凹部１６の底面に接合固定されている。なお、緩衝材６０は上記材質に限るものではなく、ある程度の緩衝性を持つものであれば、他にゴムや弾性プラスチックで構成しても良い。
【００２４】
除振機構であるダンパーユニット２０について、まず、ダンパーユニット２０を構成する部材について説明する。ダンパーユニット２０は、主として、ベースプレート３０、ダイヤフラム４０、ダンパー足５０で構成されている。
【００２５】
ベースプレート３０は、後述のダイヤフラム４０の外径と略同程度の直径を有する金属製リング３１に、周方向等間隔三箇所にボルト孔３２を設け、係るボルト孔３２に低頭ネジ３３をベースプレート３０上方から挿通した上で低頭ネジ３３頭部を金属製リング３１上面に固着させたものである。そして、係るベースプレート３０の上面を、定盤底面凹部１６の外周縁部（収容部１４の底面）に接着剤８０を介して固定することで、ベースプレート３０から低頭ネジ３３のボルトネジ部３３ａが下方に突出する。即ち、定盤底面凹部１６の外周縁部から三本の積層用ボルトネジ部３３ａが下方に突出する構成となっている。
【００２６】
ダイヤフラム４０は、金属製の中心軸リング４１と外周部リング４２とを、所定硬度を有するゴム部４３で繋いで構成したゴム製ダイヤフラムである。詳細には、図３〜５に示すように、ダイヤフラム４０は、中心軸リング４１の外周と外周部リング４２の内周が均一厚のゴム部４３で繋がれて、かつ、外周部リング４２の上面及び下面がゴム部４３で均一厚に覆われて、正面視略円錐台形状に形成されるように、ゴム部４３の成形時に、中心軸リング４１と外周部リング４２をゴム部４３にインサート成形して形成したものである。
【００２７】
言い換えると、ダイヤフラム４０は、その中心軸４０ｃと外周部４０ｄに金属製リング（中心軸リング４１、外周部リング４２）を備え、ダイヤフラム中心軸４０ｃは中心軸リング４１により円孔を有し、ダイヤフラム外周部４０ｄは外周部リング４２により水平フランジ部を有し、その間を繋ぐゴム部４３の形状は八の字状に屈曲していて、その全体形状が、ダイヤフラム外周部４０ｄが水平方向に延出した円形薄皿型形状に形成された、粘弾性部材である。一例として、中心軸リング４１は外形１２ｍｍ、内径８．５ｍｍ、５ｍｍ厚の金属性リング、外周部リング４２は外形６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、３ｍｍ厚の金属性リング、ゴム部４３は、硬度７０度程度のエチレン−プロピレン−ジエンゴムを採用し、中心軸リング４１の外周と外周部リング４２の内周を繋ぐ部分は均一５ｍｍ厚、外周部リング４２の上面及び下面を挟持する部分は均一１ｍｍ厚に形成した。
【００２８】
ダイヤフラム４０は、静圧時は、全体基本形状は上記のとおり皿型形状を維持して定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や、地震をはじめ、低気圧や台風の通過による風圧での建屋の揺れ、重量車両の通過による地盤の揺れ等の振動が生じた場合には、せん断荷重を受けることで、ゴム部４３が伸縮変形して、重量を支持する弾性項，振動を減衰させる粘性項としての機能を持ち、伝達される振動を除振減衰する。
【００２９】
さらに、ダイヤフラム外周部４０ｄの周方向等間隔三箇所には、定盤底面凹部１６の外周縁部に固定されたベースプレート３０から伸びる積層用ボルトネジ部３３ａが挿通可能な挿通孔４０ａが設けられている。
【００３０】
ダンパー足５０は、銅部５０ａが下方に開口する椀形状で、その開口周縁部が水平方向に延出してフランジ部５０ｂが形成された金属製の支持材であって、フランジ部５０ｂの下面には、周方向等間隔四箇所（四隅）にゴム足５１が接着されている。銅部５０ａには、その中央部に、後述する中央固定用ボルト２１が挿通可能な中央挿通孔５２が設けられるとともに、銅部５０ａの周方向等間隔三箇所には、上述の積層用ボルトネジ部３３ａが銅部５０ａ上面と接触しないよう、長孔５３が設けられている。
【００３１】
次に、図２に示すように、除振台１の除振性能を、計量・計測機器３として、本体質量約４ｋｇ、ひょう量３０００ｇ、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．０１ｇの汎用天秤を載置することを想定し、ダンパーユニット２０を汎用天秤用に設定した構成を説明する。ダンパーユニット２０は、上述のダイヤフラム４０が、三つ、定盤１０を垂直支持する方向に、上方に開口する向きで積層配置されている。詳細には、ダイヤフラム４０を、ダイヤフラム中心軸４０ｃの円孔（中心軸リング４１）に開口側から中央固定用ボルト２１を挿通して、ダイヤフラム４０を中央で係止しつつ、ダイヤフラム外周部４０ｄに設けた挿通孔４０ａに積層用ボルトネジ部３３ａを挿通して、ダイヤフラム４０を周方向にも係止させる。これを、積層させたいダイヤフラム４０の個数分行ったのちに、積層用ボルトネジ部３３ａをナット７０で締結し、ダンパー足５０の銅部５０ａを介して中央固定用ボルト２１もナット７０で締結することで、ベースプレート３０（積層用ボルトネジ部３３ａ）に、三個の同形状のダイヤフラム４０が積層して、ダイヤフラム外周部４０ｄが固定部、ダイヤフラム外周部４０ｄ以外の部分が可動部となるように装着されて、ダンパーユニット２０が構成されている。また、ダイヤフラム４０を全て同じ向きで積層しているので、ダンパーユニット２０の剛性は定盤支持方向に並列に機能する設計となっている。さらに、ダイヤフラム４０を装着すると、定盤底面凹部１６の外周縁部（の面）とダイヤフラム外周部４０ｄ（の表面）はベースプレート３０を介して当接している。このとき、定盤底面凹部１６の外周縁面とベースプレート３０の上面間は接着剤８０の存在により気密であり、ベースプレート３０の下面とダイヤフラム外周部４０ｄの表面の間とはゴム部４３が押圧されて気密であり、ダイヤフラム中心軸４０ｃは中央固定用ボルト２１で密封されているので、定盤底面凹部１６とダイヤフラム４０の可動部(ゴム部４３)とで、密閉状態の空間（空気層）Ｓが画成されている。
【００３２】
汎用天秤用でのダンパーユニット２０は、静圧時、即ち除振台１及び計量・計測機器３の質量の負荷のみがかかっている状態では、各ダイヤフラム４０が基本形状の皿型形状を維持し、定盤１０を、ダイヤフラム４０の厚み三個分の高さ浮かせた状態で定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や支持体２から伝達振動があった場合には、せん断荷重を受けることで、各ダイヤフラム４０の基本形状が変形して、ゴム部４３の屈曲がなくなる形状に（平らな形状に）伸縮し、各ダイヤフラム４０特有の弾性項（バネ定数）と粘性項（ダンパー係数）で応答し、全体として、ダイヤフラム４０三個分の粘弾性項で除振減衰するダンパーユニット２０として機能する。この際、ダンパーユニット２０は、ダイヤフラム４０を組み合わせ（積層）により得られる剛性が並列となるように設計されているため、得られる剛性が直列となる設計に比して、弾性項（バネ定数）を大きく設定したり、異なるダイヤフラムの利用により弾性項や粘性項の微調整が可能となり、同時に組み立て後のダイヤフラムの全高を低くおさえることができる。さらに、空間Ｓが圧縮されて、空間Ｓがエアダンパーとして機能する。
【００３３】
次に、図６に示すように、除振台１の除振性能を、計量・計測機器３として、本体質量約１０ｋｇ、ひょう量２２ｇ、計量値の読み取り精度（最小表示）が０．００１ｍｇのマイクロ天秤用天秤を載置することを想定し、ダンパーユニット２０を分析天秤用に設定した構成を説明する。マイクロ天秤用には、上述のダイヤフラム４０が、定盤１０の支持方向に一つ配置されている。この設定には、上述の汎用天秤用の設定から、容易に変更することができる。詳細には、上述とは逆の手順で、三個のダイヤフラム４０を中央で固定する中央固定用ボルト２１のナット７０を外してダンパー足５０をダンパーユニット２０から外し、積層用ボルトネジ部３３ａのナット７０を外して、積層用ボルトネジ部３３ａからダイヤフラム４０を二つ抜き取り、ダイヤフラム４０が一つ残った状態で、再び積層用ボルトネジ部３３ａのナット７０を締め、ダンパー足５０の銅部５０ａを介して中央固定用ボルト２１をナット７０で締結する。これにより、分析天秤用でのダンパーユニット２０は、除振台１及び計量・計測機器３の質量の負荷のみがかかっている状態では、ダイヤフラム４０が基本形状とおりの皿型形状を維持し、定盤１０を、ダイヤフラム４０の厚み一個分の高さ浮かせた状態で定盤１０を支承しているが、計量・計測機器３に負荷があった場合や支持体２から伝達振動があった場合には、ダイヤフラム４０の基本形状が変形して、ダイヤフラム４０一個分の粘弾性項で振動を除振減衰する。
【００３４】
本実施例の除振台１によれば、同形状のダイヤフラム４０を、定盤１０を支承する方向（上下方向）に、除振機構の構造としては直列に、除振機構の剛性としては並列となるように、一個から複数個積層配置可能であり、かつ、ダイヤフラム４０は、ダンパーユニット２０に対して１個１個自由に分離・追加できる構成となっているので、ダイヤフラム４０の使用個数を増減させるだけで、ダンパーユニット２０の粘弾性を自由に変化させることができる。
【００３５】
本実施例の除振台１に対し、従来の除振台では、その除振性能を決定する粘弾性項を担う要素が不可分一体のダンパーユニットとして構成されているため、構成に採用されたダイヤフラムに対応した所定の除振性能（一定の粘弾性項）が得られるだけであり、種々の計量・計測機器に対して、それぞれに最適な除振性能を与えることができる構成となっていなかったため、ユーザは、除振特性要求がそれぞれに異なる計量・計測機器に対して、最適な粘弾性項を自由に設計することができず、それぞれに最適な除振台を用いようとすれば、その機器ごとに合った除振台を複数台用意しなければならなかった。
【００３６】
これに対し、本実施例では、ダイヤフラム４０の使用個数を増減させることができるように構成されているので、ダイヤフラム４０の使用個数に比例して、ダンパーユニット２０の弾性項（バネ定数）、粘性項（ダンパー係数）を自由に変化させることができる。このため、除振台１の粘弾性項の設計自由度は高く、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器それぞれに対して最適な除振特性を設計することができる。
【００３７】
即ち、計量・計測機器３として汎用天秤を載置する場合には、除振台１には、秤量が大きいことによる定盤１０の傾斜により計量値に誤差が生じるのを防ぐために、ダイヤフラム４０を複数個用いて、大きなバネ定数で安定支持する除振台に設計する。一方、計量・計測機器３として分析天秤を載置する場合には、除振台１には、除振台の性能が不十分であることにより計量値が不安定になるのを防ぐために、汎用天秤用の設定よりもダイヤフラム４０を減らして、小さなバネ定数で相対的に粘性項の大きな除振台に設計する、ということが自由にできる。
【００３８】
さらに、上述の除振特性の設計変更は、ダンパーユニット２０からダイヤフラム４０を分離したいときには、定盤底面１０ａから下方に延びる積層用ボルトネジ部３３ａから不要なダイヤフラム４０を抜き取れば良く、逆にダイヤフラム４０をダンパーユニット２０に追加したいときには、積層用ボルトネジ部３３ａにダイヤフラム４０を嵌めるだけで良い。即ち、ダンパーユニット２０へのダイヤフラム４０の装着脱が容易であるので、除振性能の設計（粘弾性項の調節作業）が簡単に行うことができる。
【００３９】
よって、振動対策が必要となる種々の計量・計測機器３に対して、粘弾性項の設計自由度を向上させ、同時に製造段階でも、ユーザレベルでも設定を自由に変更可能とした、汎用性を持たせた除振台１を提供することができる。
【００４０】
また、積層するダイヤフラム４０はいずれも同形状であり、即ち単一の部品の使用個数を変更するだけで除振性能の設計ができるので、部品の共通化を図ることができ、製造段階における生産性も向上する。
【００４１】
また、一般に、除振機構のダイヤフラムにゴムを用いた除振台であれば、ゴム部が経年劣化して、除振機構を修理する必要があるが、本実施例の除振台１は、上述のとおりゴム製ダイヤフラム４０の装着脱が簡単に行える構成となっているので、ユーザレベルでもダイヤフラムを簡単に交換でき、メンテナンスも容易である。
【００４２】
また、計量・計測機器３には、規定ひょう量よりも重い質量が載せられる（過荷重が作用する）場合が想定される。仮に、除振台１に定盤底面凹部１６や緩衝材６０が設けられていない構成であれば、過荷重作用時にはダイヤフラム４０が平坦となって、定盤１０が沈み込み、ダイヤフラム中心軸４０ｃから突出する中央固定用ボルト２１の頭部と収容部１４の底部とが接触して、ダンパーユニット２０が破損する恐れがあるが、本実施例の除振台１では、中央固定用ボルト２１頭部と接触する可能性のある位置であるダンパーユニット２０の上方位置は、収容部１４の底部からさらに一段内に窪む定盤底面凹部１６により空洞部となっていて、さらに定盤底面凹部１６に設けられた緩衝材６０がストッパーとして機能するので、定盤１０が一定以上沈み込まないよう規制され、過荷重が作用しても、ダンパーユニット２０、ひいては計量・計測機器３の破損は防止される。
【００４３】
なお、上記実施例では、ダイヤフラム４０のゴム部４３の硬度を７０度程度とし、これと同一の粘弾性を有するダイヤフラム４０を１個から複数個積層させているが、ダイヤフラム４０のそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラム４０ごとに異なっていても良い。即ち、例えばゴム部４３の硬度が９０度程度の相対的に弾性項（バネ定数）の大きいダイヤフラム４０１や、硬度が５０度程度の相対的に粘性項（ダンパー係数）の大きいダイヤフラム４０２を用意しておき、除振台１を、秤量５２００ｇ程度の汎用天秤用に設定する際には、バネ定数がより大きくなるように、ダイヤフラム４０１を積層、或いはダイヤフラム４０１をダイヤフラム４０に混ぜて積層して除振性能設計したり、除振台１を、計量・計測機器３として音叉式粘度計用に設定する際には、音叉式粘度計では、計量容器の容量相当（最大でも４０ｍｌ（約４０ｇ）程度）の質量負荷で済むので、傾斜誤差の影響が少ないことから、相対的にダンパー係数が大きくなるように、ダイヤフラム４０２を使用、或いはダイヤフラム４０２をダイヤフラム４０に混ぜて積層して除振性能設計する等して、除振台１の除振性能をさらに微調整することができる。また、ダイヤフラム４０、４０１、４０２の表面を波状にすることで（波打たせることで）、粘性項（ダンパー係数）をより向上させることができるので、これによっても、上記微調整に有用なダイヤフラムを用意できる。
【００４４】
なお、皿型形状のダイヤフラム４０は下方に開口する向きで積層させても良い。即ち、定盤底面凹部１６から１本の積層用ボルトネジ部３３ａを下方に延ばし、これをダイヤフラム中心軸４０ｃに挿通させて固定し、ダイヤフラム中心軸４０ｃを固定部、その他を可動部として設計する除振機構（内周固定機構）としても、ダイヤフラム４０（及びその組み合わせ）で得られる除振性能は、エアダンパー効果分は望めないが、上記実施例の外周固定機構と同等である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 除振台
２ 支持体
３ 計量・計測機器
１０ 定盤
１０ａ 定盤底面
１６ 定盤底面凹部
２０ 除振機構であるダンパーユニット
３３ａ 積層用ボルトネジ部
４０ ダイヤフラム
４０ａ ダイヤフラム挿通孔
４０ｃ ダイヤフラム中心軸
４０ｄ ダイヤフラム外周部
４１ 中心軸リング
４２ 外周部リング
４３ ゴム部
６０ 緩衝材
Ｓ 密閉空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持体である計量・計測機器と該計量・計測機器の支持体との間に介在され、該計量・計測機器が載置される定盤と、前記定盤を支持する粘弾性を有する除振機構と、を備えた除振台において、
前記除振機構は、粘弾性部材であるダイヤフラムを備え、前記ダイヤフラムは、前記定盤を垂直に支持する方向に複数個積層可能であるとともに、該除振機構から装着脱可能に構成されたことを特徴とする除振台。
【請求項２】
前記ダイヤフラムは、その中心軸と外周部に金属性リングを備え、前記中心軸リングと前記外周部リングとの間を粘弾性を有する材料で繋ぎ、ダイヤフラム全体形状が皿型形状に構成されており、該ダイヤフラムの組み合わせで得られる剛性は、前記定盤支持方向に並列に機能することを特徴とする請求項１に記載の除振台。
【請求項３】
前記定盤底面の前記除振機構の上方位置には、定盤内に窪む凹部が設けられ、前記ダイヤフラム外周部には、前記定盤底面凹部の外周縁部から下方に伸びる複数本の積層用ボルトネジ部が挿通可能な挿通孔が設けられ、該ダイヤフラムを上方に開口する向きで前記積層用ボルトネジ部に固定し、該ダイヤフラム中心軸を中央固定用ボルトで固定して該ダイヤフラムを装着すると、前記ダイヤフラム外周部が固定部、該ダイヤフラム外周部以外の部分が可動部となり、前記定盤底面凹部と前記ダイヤフラム可動部で画成される空間が密閉状態となることを特徴とする請求項２に記載の除振台。
【請求項４】
前記ダイヤフラムのそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラムごとに異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の除振台。
【請求項５】
前記定盤底面凹部には、緩衝材が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の除振台。
【請求項１】
被支持体である計量・計測機器と該計量・計測機器の支持体との間に介在され、該計量・計測機器が載置される定盤と、前記定盤を支持する粘弾性を有する除振機構と、を備えた除振台において、
前記除振機構は、粘弾性部材であるダイヤフラムを備え、前記ダイヤフラムは、前記定盤を垂直に支持する方向に複数個積層可能であるとともに、該除振機構から装着脱可能に構成されたことを特徴とする除振台。
【請求項２】
前記ダイヤフラムは、その中心軸と外周部に金属性リングを備え、前記中心軸リングと前記外周部リングとの間を粘弾性を有する材料で繋ぎ、ダイヤフラム全体形状が皿型形状に構成されており、該ダイヤフラムの組み合わせで得られる剛性は、前記定盤支持方向に並列に機能することを特徴とする請求項１に記載の除振台。
【請求項３】
前記定盤底面の前記除振機構の上方位置には、定盤内に窪む凹部が設けられ、前記ダイヤフラム外周部には、前記定盤底面凹部の外周縁部から下方に伸びる複数本の積層用ボルトネジ部が挿通可能な挿通孔が設けられ、該ダイヤフラムを上方に開口する向きで前記積層用ボルトネジ部に固定し、該ダイヤフラム中心軸を中央固定用ボルトで固定して該ダイヤフラムを装着すると、前記ダイヤフラム外周部が固定部、該ダイヤフラム外周部以外の部分が可動部となり、前記定盤底面凹部と前記ダイヤフラム可動部で画成される空間が密閉状態となることを特徴とする請求項２に記載の除振台。
【請求項４】
前記ダイヤフラムのそれぞれの粘弾性値は、各ダイヤフラムごとに異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の除振台。
【請求項５】
前記定盤底面凹部には、緩衝材が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の除振台。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７９６９３（Ｐ２０１３−７９６９３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０６６７（Ｐ２０１１−２２０６６７）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００１２７５７０）株式会社エー・アンド・デイ (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００１２７５７０）株式会社エー・アンド・デイ (136)
【Ｆターム（参考）】
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