(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
前記フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、
前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
前記可撓性質量係合部材と前記可動ダンパ質量との間でかつ前記可撓性質量係合部材および前記可動ダンパ質量と接触して配置された少なくとも１つの係合機構であって、前記少なくとも１つの係合機構は、前記可動ダンパ質量の移動時に前記可撓性質量係合部材の撓曲に影響を与えるように構成されている、少なくとも１つの係合機構と、
荷重板に動作可能に結合され、かつ１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
を具備する同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材が、１つまたは複数の減衰材料で積層されている、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３】
前記１つまたは複数の減衰材料が、粘弾性ポリマーの少なくとも１つの内層または外層を含む、請求項２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材が、２つ以上の材料層から構成され、少なくとも１つの層が弾性ばね材料を含む、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項５】
材料層が、ばね金属を含む、請求項４に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項６】
少なくとも１つの材料層が、前記ダンパ質量の移動時に振動エネルギーを散逸させる、請求項４に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材が、第２面に対して平行な第１面を有する平板を含む、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項８】
前記平板が、０．０１インチから０．１インチの間の厚さを有する、請求項７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項９】
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動ダンパアセンブリの前記フレームが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１０】
前記フレームが、少なくとも１つのベースプレートおよび少なくとも１つのカバープレートに固定された少なくとも１つの側壁を含むハウジングを備えている、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１１】
前記ハウジングが、前記可動ダンパ質量を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバをさらに備えている、請求項１０に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに具備する、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの荷重機構の調整が、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１４】
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、請求項１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の係合部材支持体が勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記減衰材料との間の接触領域の変化を可能にする、請求項２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１６】
前記勾配面と前記減衰材料との間の前記接触領域の増大により、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の有効可撓性が低減し、前記係合部材支持体と前記可撓性質量係合部材との間の接触領域の増大が前記可撓性質量係合部材のより短い有効コンプライアント長をもたらすようにする、請求項１５に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１７】
少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
前記フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、
前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
前記可撓性質量係合部材と前記可動ダンパ質量との間でかつ前記可撓性質量係合部材および前記可動ダンパ質量と接触して配置された少なくとも１つの係合機構であって、前記少なくとも１つの係合機構は、前記ダンパ質量の移動時に前記可撓性質量係合部材の撓曲に影響を与えるように前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材と前記可動ダンパ質量との間の支点として機能するように構成されている、少なくとも１つの係合機構と、
荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
前記１つまたは複数の係合部材支持体と前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材との間に配置された高減衰要素と、
を具備する、同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１８】
前記高減衰要素が、粘弾性ポリマーの１つまたは複数の層から構成されている、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項１９】
前記可動ダンパ質量の移動により、前記高減衰要素にせん断変形がもたらされる、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２０】
前記高減衰要素のせん断変形が振動エネルギーを散逸させる、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材が、１つまたは複数のばね品質金属から構成されている、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材が、第２面に対して平行な第１面を有する平板を含む、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２３】
前記平板の厚さが０．０１インチから０．１インチの間である、請求項２２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２４】
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動ダンパアセンブリの前記フレームが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２５】
前記荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに備えている、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２６】
前記荷重機構の調整が、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の有効可撓性が、前記同調可能振動ダンパアセンブリが対象物に動作可能に結合される前、結合されている間、および結合された後のうちの少なくとも１つにおいて調整可能である、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２８】
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、請求項１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項２９】
前記１つまたは複数の係合部材支持体が勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記高減衰要素との間の接触領域の変化を可能にする、請求項１８に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３０】
前記勾配面と前記高減衰要素との間の前記接触領域の増大により、前記質量係合部材の有効可撓性が低減し、前記係合部材支持体と前記可撓性質量係合部材との間の接触領域の増大が前記可撓性質量係合部材のより短い有効コンプライアント長をもたらすようにする、請求項２９に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３１】
少なくとも１つの側壁、少なくとも１つのベースプレートおよび少なくとも１つのカバープレートを含むハウジングであって、ダンパ質量を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバをさらに備えているハウジングと、
前記少なくとも１つのチャンバ内に配置された前記ダンパ質量であって、上面および底面を含む矩形ボックス形状を有しているダンパ質量と、
前記ダンパ質量の前記上面に隣接して配置された第１質量係合部材、および前記ダンパ質量の前記底面に隣接して配置された第２質量係合部材であって、前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材が、第２面に平行な第１面を有し、前記第２面が前記ダンパ質量に面している平板から構成され、前記平板が、前記ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された弾性ばね材料を含む、第１質量係合部材および第２質量係合部材と、
前記第１質量係合部材と前記ダンパ質量の前記上面との間でかつ前記第１質量係合部材および前記ダンパ質量の前記上面と接触して配置された係合機構の第１対、および前記第２質量係合部材と前記ダンパ質量の前記底面との間でかつ前記第２質量係合部材と前記ダンパ質量の前記底面と接触して配置された係合機構の第２対であって、前記係合機構の第１対が、前記ダンパ質量の前記上面の長さに沿って延在し、かつ前記第１質量係合部材の前記第２面と係合する、一対の細長体を備え、前記係合機構の第２対が、前記ダンパ質量の前記底面の長さに沿って延在し、かつ前記第２質量係合部材の前記第２面と係合する、一対の細長体を備える、係合機構の第１対および係合機構の第２対と、
荷重板にねじ式に係合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重板が、前記カバープレートに対して平行かつ面している第１側部と、第２側部とを有する平板を備え、前記第２側部は、前記荷重板の前記第２側部の両側に沿って延在する係合部材支持体を含み、前記係合部材支持体のそれぞれが勾配面を有し、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
前記第１質量係合部材の前記第１面に固定された高減衰要素であって、前記第１質量係合部材の前記第１面の両側に沿って配置され、前記第１質量係合部材と前記係合部材支持体の前記勾配面との間、および、前記第２質量係合部材と前記係合部材支持体の隣接する勾配面との間に配置され、前記ダンパ質量の移動時にせん断変形を受けるように構成されている高減衰要素と、
を具備する、同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３２】
前記高減衰要素が、粘弾性ポリマーの１つまたは複数の層から構成されている、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３３】
前記ダンパ質量の移動により、前記高減衰要素にせん断変形がもたらされる、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３４】
前記第１および第２質量係合部材が、１つまたは複数のばね品質金属から構成されている、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３５】
前記第１および第２質量係合部材の前記平板の厚さが、０．０１インチから０．１インチの間である、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３６】
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動ダンパアセンブリの前記ハウジングが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３７】
前記荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに備えている、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３８】
前記荷重機構の調整が、前記第１および第２質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項３９】
前記第１および第２質量係合部材の有効可撓性が、前記同調可能振動ダンパアセンブリが対象物に動作可能に結合される前、結合されている間、および結合された後のうちの少なくとも１つにおいて調整可能である、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項４０】
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項４１】
前記係合部材支持体が前記勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記高減衰要素との間の接触領域の変化を可能にする、請求項３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項４２】
前記勾配面と前記高減衰要素との間の前記接触領域の増大により、前記第１質量係合部材の有効可撓性が低減し、前記係合部材支持体と前記第１質量係合部材との間の接触領域の増大が前記第１質量係合部材のより短い有効コンプライアント長をもたらすようにする、請求項４１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
【請求項４３】
対象物を制振する方法であって、
ａ．同調可能ダンパアセンブリを提供するステップであって、前記同調可能ダンパアセンブリが、
ｉ．少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
ｉｉ．前記フレーム内において前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に配置された可動ダンパ質量と、
ｉｉｉ．前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
ｉｖ．前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材と前記可動ダンパ質量との間に配置された少なくとも１つの係合機構と、
ｖ．荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記少なくとも１つの質量係合部材に付勢力を加え、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように構成される、少なくとも１つの荷重機構と、
ｖｉ．前記１つまたは複数の係合部材支持体と前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材との間の前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の上に配置された高減衰要素と、
を備える、ステップと、
ｂ．前記対象物の共鳴振動数を確定するステップと、
ｃ．前記同調可能ダンパアセンブリの共鳴振動数範囲と前記対象物の前記共鳴振動数とを整合させるように前記荷重機構を調整するステップと、
ｄ．前記対象物に前記同調可能ダンパアセンブリを固定するステップと、
を含む方法。
【請求項４４】
前記荷重機構を調整するステップが、前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材に対する前記付勢力を調整し、かつ前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、前記荷重機構のねじ切部材を適合させることを含む、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、Ｖｙａｃｈｅｓｌａｖ．Ｍ．Ｒｙａｂｏｙによって２０１０年１２月２９日に出願されたＴｕｎａｂｌｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｄａｍｐｅｒ  ｆｏｒ  ａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅと題する米国仮特許出願第６１／４２８，２１１号明細書からの優先権を主張し、この出願はまた、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
光学テーブルは、目下、多種多様の用途および環境で使用されている。一般に、光学テーブルという用語は、光学アセンブリ、生物実験および／または機器等、振動に弱い機器、または高精度半導体体製造システムを支持するあらゆるプラットフォームを指す。典型的な光学テーブルは、軽量ハニカムコアを囲む２つの面板を有する少なくとも１つのサンドイッチ構造からなる。重量対剛性比が低いため、これらのプラットフォームには、通常は柔軟な空気式振動絶縁（除振）装置とともに、光学的研究および高精度製造に広い用途がある。これらのシステムにおいて床振動からの優れた絶縁を達成することができるが、プラットフォームは、そのたわみ共鳴振動の固有振動数で理想的な剛体挙動から逸脱する。それらの共鳴振動を、さまざまなタイプのダンパまたは制振システムによって軽減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存の同調ダンパは、こうした用途においては有用であることが分かったが、複数の設計上の難題が残っている。たとえば、ダンパの移動質量としての役割を果たす物体は、光学テーブルの場合は法線（通常は垂直）方向である可能性がある主構造体のモード振動の方向に、線形にかつ一軸的に、対象振動数範囲内で移動する必要がある可能性がある。質量が、規定されたようには移動せず、むしろ対象振動数範囲で回転モードを示す場合、ダンパは効果がない可能性がある。さらに、これらの装置の製造は、ダンパ流体が適所にあり続けることを確実にするために気密シールが必要であることが多いため、時間がかかることが分かった。
【０００４】
さらに、目下入手可能な同調ダンパシステムの同調特性は、工場で確定され設定されることが多い。したがって、変化する作業環境または必要に対して補正する現場での調整は、不可能ではないとしても、困難である傾向がある。したがって、上述したことに鑑みて、信頼性が高く、製造が容易であり、調整または同調が容易であり、かつ／または可変温度下で安定している、種々の所望の光学テーブルアセンブリ等と使用される、同調可能振動ダンパシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
同調可能ダンパアセンブリのいくつかの実施形態は、少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームを備えている。同調可能ダンパアセンブリは、フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材とをさらに備えることができる。さらに、少なくとも１つの係合機構を、質量係合部材とダンパ質量との間に配置することができ、かつダンパ質量の移動時に質量係合部材の撓曲に影響を与えるように構成することができる。さらに、少なくとも１つの荷重機構を、荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合することができ、荷重機構、荷重板および係合部材支持体は、１つまたは複数の質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている。
【０００６】
いくつかの実施形態は、少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームを備える同調可能ダンパアセンブリに関する。同調可能ダンパアセンブリは、フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材とをさらに備えている。さらに、少なくとも１つの荷重機構を、質量係合部材とダンパ質量との間に配置することができ、かつダンパ質量の移動時に質量係合部材の撓曲に影響を与えるように構成することができる。さらに、少なくとも１つの荷重機構を、荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合することができ、荷重機構、荷重板および係合部材支持体は、１つまたは複数の質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている。同調可能ダンパアセンブリのいくつかの実施形態では、質量係合部材を高減衰要素と組み立てることができ、高減衰要素は、ダンパ質量の移動時に質量係合部材のたわみ運動中にせん断変形する。
【０００７】
同調可能振動ダンパアセンブリのいくつかの実施形態は、可動質量を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバを形成するように組み立てられている少なくとも１つの側壁、少なくとも１つのベースプレートおよび少なくとも１つのカバープレートを含むハウジングを備えることができる。同調可能ダンパアセンブリは、少なくとも１つのチャンバ内に配置された可動ダンパ質量をさらに備えることができ、ダンパ質量は、上面および下面を含む矩形ボックス形状を有している。第１質量係合部材を、ダンパ質量の上面に隣接して配置することができ、第２質量係合部材を、ダンパ質量の底面に隣接して配置することができる。場合によっては、第１質量係合部材および第２質量係合部材は、第２面に平行な第１面を有し、第２面がダンパ質量に面している平板構成を含むことができる。第１質量係合部材および第２質量係合部材の平板は、可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された弾性ばね材料を含むことができる。係合機構の第１対を、第１質量係合部材とダンパ質量の上面との間に配置することができる。係合機構の第２対を、第２質量係合部材とダンパ質量の底面との間に配置することができる。係合機構の第１対を、ダンパ質量の上面の長さに沿って延在し、かつ第１質量係合部材の第２面と係合する、一対の実質的に平行な押出成形された細長体として構成することができる。係合機構の第２対は、ダンパ質量の底面の長さに沿って延在し、かつ第２質量係合部材の第２面と係合する、一対の実質的に平行な押出し成形された細長体を含むことができる。少なくとも１つの荷重機構を、アセンブリの荷重板にねじ式に係合することができる。荷重板は、トッププレートに対して平行かつ面している第１側部を有する平板を含むことができる。荷重板はまた、第２側部も含むことができ、第２側部は、荷重板の第２側部の両側に沿って延在する係合部材支持体を有している。係合部材支持体は勾配面あるいは湾曲面または勾配外形あるいは湾曲外形を有することができ、荷重機構、荷重板および係合部材支持体は、第１質量係合部材および第２質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている。高減衰要素を、第１質量係合部材および第２質量係合部材それぞれの第１面に固定することができる。高減衰要素を、第１質量係合部材および第２質量係合部材の第１面の両側に沿って配置することができる。一組の高減衰要素を、第１係合部材と係合部材支持体の隣接する勾配面あるいは湾曲面または勾配外形あるいは湾曲外形との間に配置することも可能である。高減衰要素の別の組を、第２質量係合部材と係合部材支持体の隣接する勾配面あるいは湾曲面または勾配外形あるいは湾曲外形との間に配置することができる。場合によっては、高減衰要素は、ダンパ質量の振動エネルギーを散逸させるように、ダンパ質量の移動時にせん断変形を受けるように構成されている。
【０００８】
対象物を制振する方法のいくつかの実施形態は、少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームを有する同調可能ダンパアセンブリを提供するステップを含む。同調可能ダンパアセンブリはまた、フレーム内においてベースプレートとカバープレートとの間に配置された可動ダンパ質量と、可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材とを備えることができる。アセンブリはまた、質量係合部材とダンパ質量との間に配置された少なくとも１つの質量係合機構を備えることができる。少なくとも１つの荷重機構を、荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合することができ、それにより、荷重機構、荷重板および係合部材支持体は、少なくとも１つの質量係合部材に付勢力を加え、質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように構成される。高減衰要素を、係合部材支持体と質量係合部材との間の少なくとも１つの可撓性質量係合部材の上に配置することができる。その後、対象物の共鳴振動数を確定することができ、同調可能ダンパアセンブリの共鳴振動数範囲と対象物の共鳴振動数とを整合させるように荷重機構を調整することができる。その後、制振を可能にするように、対象物に同調可能ダンパアセンブリを固定するかまたは動作可能に結合することができる。
【０００９】
同調可能ダンパアセンブリを所望の共鳴振動数に同調させる方法のいくつかの実施形態は、加振機および同調可能ダンパアセンブリの適切なモデルから導出された公式を用いて、必要な同調共鳴振動数ｆｔｕｎｅｄに対する励振振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎを定義するステップを含む。次いで、同調可能ダンパアセンブリを加振機のプラットフォームに機械的に結合することができる。同調可能ダンパアセンブリハウジングにまたは加振機のプラットフォームに、振動センサを固定することができ、振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎで定振幅正弦力を提供するように加振機を駆動することができる。その後、同調可能ダンパアセンブリの少なくとも１つの質量係合部材への付勢力を調整することにより、かつセンサの出力を最小化するように質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、同調可能ダンパアセンブリの荷重機構を調整することができる。
【００１０】
対象物における振動を低減する方法のいくつかの実施形態は、１つまたは複数の振動センサを対象物に動作可能に結合するステップと、振動センサにより対象物の振動を測定し、測定された振動特性を出力するステップとを含む。場合によっては、測定された振動特性をディスプレイに出力することができる。その後、所望のまたは許容可能な測定された振動特性がディスプレイに表示されるまで、同調可能ダンパアセンブリの少なくとも１つの質量係合部材への付勢力を調整することにより、かつ質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、同調可能ダンパアセンブリの荷重機構を調整することができる。
【００１１】
いくつかの実施形態について以下の説明、例、特許請求の範囲および図面においてさらに述べる。実施形態のこれらの特徴は、添付の例示的な図面とともに以下の詳細な説明からより明らかとなろう。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
前記フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、
前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
前記質量係合部材と前記ダンパ質量との間に配置され、かつ前記ダンパ質量の移動時に前記質量係合部材の撓曲に影響を与えるように構成された少なくとも１つの係合機構と、
荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記１つまたは複数の質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
を具備する同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２）
前記質量係合部材が、１つまたは複数の減衰材料で積層されている、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３）
前記１つまたは複数の減衰材料が、粘弾性ポリマーの少なくとも１つの内層または外層を含む、項目２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目４）
前記質量係合部材が、２つ以上の材料層から構成され、少なくとも１つの層が弾性ばね材料を含む、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目５）
材料層が、ばね金属の少なくとも１つを含む、項目４に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目６）
少なくとも１つの材料層が、前記ダンパ質量の移動時に振動エネルギーを散逸させる、項目４に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目７）
前記質量係合部材が、第２面に対して平行な第１面を有する平板を含む、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目８）
前記平板が、厚さが０．０１インチから０．１インチの間である、項目７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目９）
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動アセンブリの前記フレームが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１０）
前記フレームが、少なくとも１つのベースプレートおよび少なくとも１つのカバープレートに固定された少なくとも１つの側壁を含むハウジングを備えている、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１１）
前記ハウジングが、少なくとも１つの可動ダンパ質量を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバをさらに備えている、項目１０に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１２）
前記荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに具備する、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１３）
前記荷重機構の調整が、前記質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１４）
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、項目１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１５）
１つまたは複数の係合部材支持体が勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記減衰材料との間の接触領域の変化を可能にする、項目２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１６）
前記勾配面と前記減衰材料との間の前記接触領域の増大により、前記質量係合部材の前記有効可撓性が低減する、項目１５に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１７）
少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
前記フレーム内に配置された可動ダンパ質量と、
前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
前記質量係合部材と前記ダンパ質量との間に配置され、かつ前記ダンパ質量の移動時に前記質量係合部材の撓曲に影響を与えるように構成された少なくとも１つの係合機構と、
荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記１つまたは複数の質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
係合部材支持体と質量係合部材との間に配置された高減衰要素と、
を具備する、同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１８）
前記高減衰要素が、粘弾性ポリマーの１つまたは複数の層から構成されている、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目１９）
前記ダンパ質量の移動により、前記高減衰要素にせん断変形がもたらされる、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２０）
前記高減衰要素のせん断変形が振動エネルギーを散逸させる、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２１）
前記質量係合部材が、１つまたは複数のばね品質金属から構成されている、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２２）
前記質量係合部材が、第２面に対して平行な第１面を有する平板を含む、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２３）
前記平板の厚さが０．０１インチから０．１インチの間である、項目２２に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２４）
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動アセンブリの前記フレームが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２５）
前記荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに備えている、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２６）
前記荷重機構の調整が、前記質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２７）
前記質量係合部材の前記有効可撓性が、前記同調可能振動ダンパアセンブリが対象物に動作可能に結合される前、結合されている間、および結合された後のうちの少なくとも１つにおいて調整可能である、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２８）
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、項目１７に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目２９）
前記１つまたは複数の係合部材支持体が勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記高減衰要素との間の接触領域の変化を可能にする、項目１８に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３０）
前記勾配面と前記高減衰要素との間の前記接触領域の増大により、前記質量係合部材の前記有効可撓性が低減する、項目２９に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３１）
少なくとも１つの側壁、少なくとも１つのベースプレートおよび少なくとも１つのカバープレートを含むハウジングであって、可動質量を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバをさらに備えているハウジングと、
前記少なくとも１つのチャンバ内に配置された可動ダンパ質量であって、上面および下面を含む矩形ボックス形状を有している可動ダンパ質量と、
前記ダンパ質量の前記上面に隣接して配置された第１質量係合部材、および前記ダンパ質量の前記底面に隣接して配置された第２質量係合部材であって、前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材が、第２面に平行な第１面を有し、前記第２面が前記ダンパ質量に面している平板から構成され、前記平板が、前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された弾性ばね材料を含む、第１質量係合部材および第２質量係合部材と、
前記第１質量係合部材と前記ダンパ質量の前記上面との間に配置された係合機構の第１対、および前記第２質量係合部材と前記ダンパ質量の前記底面との間に配置された係合機構の第２対であって、前記係合機構の第１対が、前記ダンパ質量の前記上面の長さに沿って延在し、かつ前記第１質量係合部材の前記第２面と係合する、一対の押出成形された細長体を備え、前記係合機構の第２対が、前記ダンパ質量の前記底面の長さに沿って延在し、かつ前記第２質量係合部材の前記第２面と係合する、一対の押出し成形された細長体を備える、係合機構の第１対および係合機構の第２対と、
荷重板にねじ式に係合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重板が、前記トッププレートに対して平行かつ面している第１側部と、第２側部であって、前記荷重板の前記第２側部の両側に沿って延在する係合部材支持体を含み、前記係合部材支持体が勾配面を有する、第２側部と有する平板を備え、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材に付勢力を加えるように構成されている、少なくとも１つの荷重機構と、
前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材の前記第１面に固定された高減衰要素であって、前記第１質量係合部材および前記第２質量係合部材の前記第１面の両側に沿って配置され、前記第１係合部材と前記係合部材支持体の隣接する勾配面との間と、前記第２質量係合部材と前記係合部材支持体の隣接する勾配面との間に配置され、前記ダンパ質量の移動時にせん断変形を受けるように構成されている高減衰要素と、
を具備する、同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３２）
前記高減衰要素が、粘弾性ポリマーの１つまたは複数の層から構成されている、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３３）
前記ダンパ質量の移動により、前記高減衰要素にせん断変形がもたらされる、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３４）
前記質量係合部材が、１つまたは複数のばね品質金属から構成されている、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３５）
前記質量係合部材の前記平板の厚さが、０．０１インチから０．１インチの間である、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３６）
光学テーブルをさらに具備し、前記同調可能振動アセンブリの前記フレームが前記光学テーブルに動作可能に結合されている、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３７）
前記荷重機構と連通しているアクセスポートをさらに備えている、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３８）
前記荷重機構の調整が、前記質量係合部材の有効可撓性に影響を与える、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目３９）
前記質量係合部材の前記有効可撓性が、前記同調可能振動ダンパアセンブリが対象物に動作可能に結合される前、結合されている間、および結合された後のうちの少なくとも１つにおいて調整可能である、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目４０）
前記荷重機構の不定期の外乱を防止する、前記荷重機構に動作可能に結合された係止構造物を備えている、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目４１）
前記１つまたは複数の係合部材支持体が勾配面を含み、前記勾配面が、前記付勢力の変化の結果として前記勾配面と前記高減衰支持体との間の接触領域の変化を可能にする、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目４２）
前記勾配面と前記高減衰要素との間の前記接触領域の増大により、前記質量係合部材の前記有効可撓性が低減する、項目３１に記載の同調可能振動ダンパアセンブリ。
（項目４３）
対象物を制振する方法であって、
ａ．同調可能ダンパアセンブリを提供するステップであって、前記同調可能ダンパアセンブリが、
ｉ．少なくとも１つのベースプレートと少なくとも１つのカバープレートとの間に構造的剛性を提供するフレームと、
ｉｉ．前記フレーム内において前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に配置された可動ダンパ質量と、
ｉｉｉ．前記可動ダンパ質量を弾性的に支持するように構成された少なくとも１つの可撓性質量係合部材と、
ｉｖ．前記質量係合部材と前記ダンパ質量との間に配置された少なくとも１つの質量係合機構と、
ｖ．荷重板および１つまたは複数の係合部材支持体に動作可能に結合された少なくとも１つの荷重機構であって、前記荷重機構、前記荷重板および前記係合部材支持体が、前記少なくとも１つの質量係合部材に付勢力を加え、前記質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように構成される、少なくとも１つの荷重機構と、
ｖｉ．係合部材支持体と前記質量係合部材との間の前記少なくとも１つの可撓性質量係合部材の上に配置された高減衰要素と、
を備える、ステップと、
ｂ．前記対象物の共鳴振動数を確定するステップと、
ｃ．前記同調可能ダンパアセンブリの共鳴振動数範囲と前記対象物の前記共鳴振動数とを整合させるように前記荷重機構を調整するステップと、
ｄ．前記対象物に前記同調可能ダンパアセンブリを固定するステップと、
を含む方法。
（項目４４）
前記荷重機構を調整するステップが、前記少なくとも１つの質量係合部材に対する前記付勢力を調整し、かつ前記質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、前記荷重機構のねじ切部材を適合させることを含む、項目４３に記載の方法。
（項目４５）
同調可能ダンパアセンブリを所望の共鳴振動数に同調させる方法であって、
加振機および同調可能ダンパアセンブリの適切なモデルから導出された公式を用いて、必要な同調共鳴振動数ｆｔｕｎｅｄに対する励振振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎを定義するステップと、
前記同調可能ダンパアセンブリを前記加振機のプラットフォームに機械的に結合するステップと、
前記同調可能ダンパアセンブリのハウジングにまたは前記加振機の前記プラットフォームに、振動センサを固定するステップと、
振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎで定振幅正弦力を提供するように前記加振機を駆動するステップと、
前記同調可能ダンパアセンブリの少なくとも１つの質量係合部材への付勢力を調整することにより、かつ前記センサの出力を最小化するように前記質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、前記同調可能ダンパアセンブリの荷重機構を調整するステップと、
を含む方法。
（項目４６）
対象物における振動を低減する方法であって、
１つまたは複数の振動センサを対象物に動作可能に結合するステップと、
前記振動センサにより前記対象物の振動を測定し、前記測定された振動特性をディスプレイに出力するステップと、
所望のまたは許容可能な測定された振動特性が前記ディスプレイに表示されるまで、前記同調可能ダンパアセンブリの少なくとも１つの質量係合部材への付勢力を調整することにより、かつ前記質量係合部材の機械的コンプライアンスを調整するように、前記同調可能ダンパアセンブリの荷重機構を調整するステップと、
を含む方法。
（項目４７）
前記対象物の振動を測定するステップが、前記同調可能ダンパアセンブリに結合された前記対象物の動的コンプライアンス試験を含む動的試験を行うことを含む、項目４６に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術による制振システム実施形態の実施形態例を示す。
【図１Ａ】同調可能ダンパの実施形態の斜視図を示す。
【図２】図１Ａの同調可能ダンパの断面図を示す。
【図２Ａ】図２の質量係合部材の部分断面における拡大図を示す。
【図２Ｂ】図２の同調可能ダンパの横断面である。
【図３】高減衰要素に動作可能に結合された質量係合部材を示す同調可能ダンパの実施形態の断面図を示す。
【図３Ａ】質量係合部材の実施形態の斜視図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの質量係合部材の断面図を示す。
【図３Ｃ】図３の同調可能ダンパの横断面である。
【図４Ａ】質量係合部材と係合部材支持体との間に支持された高減衰要素を示す、図３の同調可能ダンパ実施形態の部分図を示す。
【図４Ｂ】圧縮状態の高減衰要素を示す、図３の同調可能ダンパの部分図を示す。
【図５】質量係合部材の屈曲または撓曲時にせん断変形する高減衰要素を示す、図３の同調可能ダンパの部分図を示す。
【図６】図３の同調可能ダンパの組立分解図を示す。
【図７】図３の同調可能ダンパの正面立面図を示す。
【図８】一体的に形成された係合機構を含む質量係合部材を示す同調可能ダンパの実施形態の断面図での立面図を示す。
【図９】光学テーブル実施形態に組み付けられた図３の同調可能ダンパ実施形態を示す光学テーブル実施形態の１つの角の切取図である。
【図９Ａ】図９の光学テーブル実施形態の、上面、底面、それらの間のサンドイッチコアおよび支持脚を示す立面図である。
【図１０】ベースプレートから図３の同調可能ダンパのダンパ質量への、加速度、速度または変位に関する振動伝達率を表し、かつ共鳴ピークの高さにより減衰比を特定する、伝達率関数を示すグラフである。
【図１１】加振機のプラットフォームに設置された同調可能ダンパ実施形態の立面図である。
【図１２】荷重ねじ止め具の実施形態を示すためにダンパのカバープレートが除去された、同調可能ダンパの実施形態の上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面は、本技術の実施形態を示し、限定するものではない。例示を明確かつ容易にするために、図面を比例尺で描いていない場合があり、場合によっては、さまざまな態様を、特定の実施形態の理解を容易にするために誇張するかまたは拡大して示している可能性もある。
【００１４】
概略的に上述したように、適時にかつ費用効率よく容易に同調させかつ製造することができるダンパアセンブリが必要とされている。さらに、最終使用者が容易に同調させることができる同調可能ダンパが必要とされている。さらに、対象物に動作可能に結合される前に、結合されている間に、かつ／または結合された後に同調させることができる同調可能ダンパが必要とされている。
【００１５】
本明細書で説明する実施形態は、使用者が、同調可能ダンパが光学テーブル等の対象物の共鳴振動および非共鳴振動を減衰させることができるために、そうした対象物に結合される前に、結合されている間に、かつ／または結合された後に同調可能ダンパを同調させることができるようにすることができる、同調可能ダンパアセンブリを含む。本明細書に開示する同調可能ダンパの実施形態を使用して、対象物に存在する種々の共鳴振動数および非共鳴振動数での機械的振動の振幅を低減することができる。たとえば、いくつかの同調可能ダンパを、共鳴振動数および非共鳴振動数が低い（たとえば１００Ｈｚ未満である）対象物における振動を低減するのに最適であるように構成することができる。さらに、いくつかの同調可能ダンパを、共鳴振動数および非共鳴振動数が中間でありかつ／または共鳴振動数および非共鳴振動数が高い（すなわち、およそ１００Ｈｚを超える）対象物で使用されるのに最適であるように構成することができる。概して、本明細書に記載する同調可能ダンパを、多数の狭い範囲または広い範囲の共鳴振動数または他の非共鳴振動数にわたって減衰を達成するために、多数の方法で組み立てかつ／または同調可能とすることができる。
【００１６】
光学テーブルの構造において、さまざまな設計の受動（パッシブ）振動制御装置（ダンパ）が広く使用されている。「Ｓｈｏｃｋ  ａｎｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、ｅｄ．ｂｙ  Ｃ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ，４ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９６，ｃｈａｐｔｅｒ  ３７は、この分野における最新技術およびダンパの分類（制振システムおよび制振処理）の概説を提供する。例示的な制振システムとしては、基礎構造体のたわみ振動によって引き起こされる制振層（たとえば粘弾性材料）の伸び変形によって、エネルギーが散逸される、自由層制振処理と、抑制する層が、基礎構造体のたわみ振動に応じて粘弾性層に比較的大きいせん断変形を引き起こすのに役立ち、それにより、より有効なエネルギー散逸機構を提供する、抑制層制振処理と、構造アセンブリでの制振積層シートおよび／または制振接合部の使用を含む、一体型制振処理と、制振リンク、すなわち振動のプロセスにおいて大きい相対運動を受ける構造体の２つの部分を接合する粘弾性要素が挙げられる。
【００１７】
同調質量ダンパまたは動吸振器としても知られる同調ダンパは、本質的に、基礎構造体の共鳴振動数に整合した（同調した）共鳴を有する質量−ばね系である。同調ダンパの使用の応用は、基礎構造体の共鳴ピークを、通常、振幅が著しく低い２つのピークに置き換えることができ、したがって、過渡減衰を強化することができる。一般に、質量ダンパは、受動制振の既知の手段の間でもっとも有効であることが知られている。同調質量ダンパの設計、同調および応用の一般的な原理は、特に、以下のような多数のハンドブック、研究小論文および論文に提示されている。すなわち、Ｓｈｏｃｋ  ａｎｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ｅｄ．  ｂｙ  Ｃ．Ｍ．  Ｈａｒｒｉｓ，４ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９５，Ｃｈａｐｔｅｒ  ６、Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ａｂｓｏｒｂｅｒｓ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｂｙ  Ｂ．Ｇ．Ｋｏｒｅｎｅｖ，Ｌ．Ｍ．Ｒｅｚｎｉｋｏｖ，（ｉｎ  Ｒｕｓｓｉａｎ）：Ｍｏｓｃｏｗ，Ｎａｕｋａ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８８、Ｅｎｇｌｉｓｈ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ：Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，１９９３、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｄａｍｐｉｎｇ，ｂｙ  Ａ．Ｄ．Ｎａｓｈｉｆ，Ｄ．Ｉ．Ｇ．Ｊｏｈｎｓ，Ｊ．Ｐ．Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，１９８５、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｔｏ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒｓ  ａｔｔａｃｈｅｄ  ｔｏ  ｄａｍｐｅｄ  ｌｉｎｅａｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ，ｂｙ  Ｔ．  Ａｓａｍｉ，  Ｏ．Ｎｉｓｈｉｈａｒａ，Ａ．Ｍ．Ｂａｚ，  Ｔｒａｎｓ．  ＡＳＭＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，２００２，１２４，Ｎｏ．２，ｐ．２８４-２９５およびＳｍａｒｔ  Ｔｕｎｅｄ−Ｍａｓｓ  Ｄａｍｐｅｒｓ，ｂｙ  Ｋ．Ｅ．  Ｓｍｉｔｈ，Ｊ．Ｒ．  Ｍａｌｙ  ａｎｄ  Ｃ．Ｄ．Ｊｏｈｎｓｏｎ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＤＰＡ／ＡＩＡＡ／ＡＳＭＥ／ＳＰＩＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（ＡＭＡＳ）（ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｇａｒｅｔｈ  Ｋｎｏｗｌｅｓ），４−８  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １９９１，Ａｌｅｘａｎｄｒｉａ，  Ｖｉｒｇｉｎｉａであり、これらはすべて、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
同調ダンパは、制振処理および制振リンク受動ダンパに比較して性能が向上するが、複数の欠点が特定されてきた。たとえば、同調ダンパは、共鳴振動数への個々の同調および適切なレベルのエネルギー散逸が必要である。この同調プロセスは、正確な構造的変更を伴い、熟練した労働力および特別な測定機器が必要である複雑なプロセスであり得る。
【００１９】
さらに、同調ダンパのばね要素を構成する適切な材料を選択することは難題であることが分かった。粘弾性エラストマー材料が１つの明白な選択肢を与える。それにも関らず、粘弾性の理論によれば、これらの材料が必要な（最大に近い）レベルの制振を実証する振動数および温度の範囲では、それらはまた、温度による弾性係数の最大変動も示し、それによりダンパの同調が不安定になり、ばねの剛性が変化する可能性があり、ダンパが、温度の穏やかな変化の後であっても離調する。対照的に、金属は、実質的に温度とは無関係の弾性係数を有している。しかしながら、不都合なことに、金属は必要な制振を提供しない。
【００２０】
多くの場合、金属ばねとともに、制振流体または油が使用される。図１は、従来技術による制振システムの例を示す。図示するように、同調ダンパシステム１は、側壁５、ベースプレート７およびカバープレート９によって形成されたケーシングまたはハウジング３を備えている。ケーシング３内に、少なくとも１つのチャンバ１１が形成されている。さらに、１つまたは複数の弾性要素１５によって支持されるかまたはそれと連通している制振質量１３が、ケーシング３のチャンバ１１内に配置されている。図１に示すように、ケーシング３内には、１つまたは複数のダンパ流体１７もまた配置されている。
【００２１】
再び図１を参照すると、ダンパ流体１７の使用には、ダンパ流体１７を収容するために、側壁５、ベースプレート７およびカバープレート９の気密溶接が必要である可能性がある。したがって、ダンパの製造は、時間がかかるプロセスであり、複雑な同調手続きを必要とする。ダンパ１が有効に作用するために、粘性流体１７とダンパ質量１３を支持する弾性要素１５とに関連する損失係数が、最適値に近くなければならない。損失係数の最適値は、主構造体の有効質量に対するダンパの質量によって決まる可能性がある。損失係数は、一般に、いくつかの光学テーブル用途に対して０．２から０．４の間である可能性がある。制振に油が使用される場合、結果としての損失係数を、油の品質および量を変化させることによって調整することができる。したがって、油を組み込んでいるダンパを同調させるプロセスにおいて、加速度計または受振器等の複数のセンサが使用されることが多い。通常、１つのセンサが比較的剛性の基部に設置され、別のセンサがダンパの移動質量に設置される。制振特性に対する調整を、加速度計または受振器等の２つのセンサの結果を比較することによって行うことができる。
【００２２】
こうしたダンパを同調させる方法は、一般に、基準振動数を一定値に等しくなるように調整することに基づく。基準振動数ｆ０は、ダンパの移動質量ｍおよび剛性ｋによって定義される振動数である。
【数１】
0006014047.tif 000002
上に挙げた出典には、この値（同調振動数）を定義するさまざまな方法が記載されている。いくつかの手法によれば、この同調振動数を、主構造体の共鳴振動数に等しくすることができる。他のいくつかの手法によれば、同調振動数は、ダンパおよび主構造体の有効質量比に応じてこの共鳴振動数に対する一定の関係にあり続けることができる。同調を、移動質量の変位後に復元力を提供する要素の剛性か、またはダンパの移動質量のいずれかを変化させることによって行うことができる。いくつかの方法は、同調ダンパにおける減衰比の後続する最適化を含む。油は、本質的に振動数とは無関係の減衰係数ｃを提供することができるが、同調減衰は、本質的に一定の損失係数ηを必要とすることが多い。２つの量は、式
【数２】
0006014047.tif 000003
によって関連付けられる。したがって、ダンパは、一般に、油の量および品質がダンパ振動数に調整される時に有効であり得る。振動数が低いほど、一般に、必要な油が軽くなるかまたは量が少なくなり、振動数が高いほど、必要な油が多くなるかまたは重くなる。いくつかの既知のダンパ実施形態は、必要な振動数範囲をカバーするためにいくつかのタイプの油を使用し、したがって、油の量を調整することにより、減衰比の同調を達成することができる。減衰比を、こうした場合、２つの振動センサ（一方を、ダンパの移動質量に設置することができる）により振動伝達率を測定することによって監視することができる。
【００２３】
場合によっては、ダンパが、主構造体に設置する前に必要な基準振動数および内部減衰を有することを確実にするように、ダンパを試験することが必要である場合がある。これは、ダンパをテーブル構造体にエポキシ樹脂で接着することができ、設置後の分解が、著しい損傷をもたらすことなしには困難であるかまたは不可能である可能性がある、光学テーブルの場合に当てはまる可能性がある。製造および品質検査の両方に対して同調ダンパの固有振動数を測定するいくつかの最新技術による方法は、実験モード解析の標準的な方法によって制限される可能性がある。１つの方法は、基部からダンパの移動質量までの振動伝達率の最大値を特定することを含む場合がある。それには２つのセンサが必要である可能性があり、それらのうちの１つは、移動質量にアクセスすることができ、基準として使用される別のセンサを、基部またはハウジングおよびランダム振動源または掃引正弦振動源に配置することができる。別の方法は、衝撃励振を使用し、ダンパの移動質量の結果としての発振の振動数を測定するというものであり得る。この方法は、いくつかの制振構造体に対しては信頼性が低い可能性がある。製造手続きおよび同調手続きをより好都合なものに置き換え、特に、油および溶接を必要とする厄介かつ時間のかかる操作をなくし、測定ルーチンを簡略化することが望ましい場合がある。さらに、精度を向上させ、かつ、ダンパが場合によっては光学テーブル等の対象物に設置された後に、ダンパ設定に対する補正を可能にすることが望ましい。
【００２４】
図１Ａおよび図２は、同調可能ダンパアセンブリ２０の実施形態を示す。図２に示すように、同調可能ダンパアセンブリ２０はダンパハウジング２２を備えることができ、ダンパハウジング２２は、少なくとも１つのベースプレート２６および少なくとも１つのカバープレート２８と機械的に連通している少なくとも１つの側壁２４を含むことができる。図２に示すように、ハウジング２２は、複数の側壁２４を含むことができる。任意選択的に、ハウジング２２を、単一の側壁２４から形成することができる。さらに、ハウジング２２を、要求に応じて多数の形状（すなわち、円柱状、矩形状）および構成で形成することができる。同調可能ダンパアセンブリ２０のハウジングの側壁およびプレートが、概して、少なくとも１つのベースプレート２６と少なくとも１つのカバープレート２８との間に構造的剛性を提供するフレーム構造体を形成することができることが熟慮される。したがって、フレームまたはハウジング２２は、サイズおよび形状が異なり得ることが企図されている。さらに、フレーム２２を、シェル、プレート、ロッド、フレーム等の形態であり得る、鋼、鉄、銅、アルミニウム、チタンを含む多数の材料から製造することができる。
【００２５】
同調可能ダンパアセンブリ２０を、同調可能ダンパアセンブリ２０が減衰させるように構成されている対象物の少なくとも一部に、永久的にまたは取外し可能に結合することができる。たとえば、ハウジング２２（あるいはフレーム）または同調可能ダンパアセンブリ２０のあらゆる好適な構造物（ｆｅａｔｕｒｅ）を、対象物（すなわち、支持構造体、光学テーブル、ベンチ、プラットフォーム、ブレッドボード等）に対して、共鳴振動数での機械振動を減衰させ、かつ／または対象物に影響を与える非共鳴振動数での強制機械振動（たとえば、不平衡な回転機器によってもたらされる機械振動等）を抑制するために、永久的にまたは取外し可能に機械的に結合することができる。例として、図９および図９Ａは、光学テーブル１９５に組み付けられた同調可能ダンパアセンブリ５０の実施形態を示す。
【００２６】
図２に示すように、側壁２４、ベースプレート２６およびカバープレート２８は、別個の要素を含む。したがって、多数の技法を使用して、ベースプレート２６および／またはカバープレート２８を１つまたは複数の側壁２４に結合しまたは固定することができる。たとえば、ベースプレート２６を、１つまたは複数の側壁２４に溶接するかまたはろう付けすることができ、一方で、カバープレート２８を、１つまたは複数の締結具４８を用いて１つまたは複数の側壁２４に結合することができる。例示的な締結具としては、限定なしに、ねじ、ボルト、角部品、ロック部材、ピン等が挙げられる。任意選択的に、ベースプレート２６およびカバープレート２８を、１つまたは複数の締結具４８を用いて側壁２４に結合することができる。さらなる例として、ベースプレート２６およびカバープレート２８を、限定なしに、ろう付け、溶接、接着接合、圧縮嵌合等を含む多数の結合技法を用いて、１つまたは複数の側壁２４に結合することができる。任意選択的に、側壁２４、ベースプレート２６およびカバープレート２８のうちの少なくとも１つは、別個の要素から形成されるのではなく、単一装置を形成することができる。
【００２７】
いくつかの従来技術によるダンパ装置とは異なり、本明細書に開示する同調可能ダンパ２０の実施形態は、油等のダンパ流体を使用しないため、気密シールが不要である。したがって、本明細書に開示する同調可能ダンパアセンブリ２０の実施形態を、いくつかの従来技術によるシステムに比較して、製造および組立てがより安価でありかつより時間がかからないものとすることができる。さらに、本明細書に開示する同調可能ダンパ２０はまた、少なくとも部分的に同調可能ダンパ２０が流体に依存しないため、いくつかの従来技術によるシステムに比較して、同調および微同調が容易であるという利点を提供することも可能である。
【００２８】
再び図２を参照すると、ハウジング２２は、内部に少なくとも１つの可動ダンパ質量装置３２を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバまたは前室（ｖｅｓｔｉｂｕｌｅ）３０を含むことができる。任意選択的に、ハウジング２２内に多数のチャンバ３０を形成することができる。さらに、いずれのチャンバ３０も、少なくとも第１直線軸に沿ったダンパ質量装置の移動または発振を可能にするサイズおよび形状とすることができる。図２に示すように、チャンバ３０内には、単一のダンパ質量装置３２が配置されている。しかしながら、チャンバ３０内に、あらゆる好適な数のダンパ質量装置３２を配置することができる。ダンパ質量３２を、フレーム内に配置することも可能であり、チャンバ質量３２を、１つまたは複数の塊体から構成することができる。
【００２９】
同調可能ダンパ２０の実施形態では、ダンパ質量装置３２は、図２においてｄ１として例として示す、第１直線方向に沿って移動可能であり得る。方向ｄ１を、ダンパ質量３２の長手方向軸３２’に対して実質的に平行に向けることができる。さらに、方向ｄ１を、カバープレート２８に隣接する第１質量係合部材３４の中心からベースプレート２６に隣接する第２質量係合部材３４の中心までの線に対して実質的に平行に向けることができる。別法として、ダンパ質量３２は、図２においてｄ２として例として示す第２直線方向に沿って移動可能であり得る。方向ｄ２を、方向ｄ１に対しておよそ垂直に向けることができる。さらに、同調可能ダンパアセンブリ２０のいくつかの実施形態により、可動ダンパ質量３２が、ｄ１およびｄ２等、第１直線方向および第２直線方向に沿って、対角線の向きにおいて独立してかつ／または同時に移動するのを可能にすることができる。
【００３０】
図２に示すように、ダンパ質量３２は、上面および底面を含む矩形ボックス形状を有することができる。しかしながら、後により詳細に説明するように、ダンパ質量３２は、共鳴振動数での機械振動を減衰させ、かつ／または同調可能ダンパアセンブリ２０が固定される対象物に影響を与える、非共鳴振動数での強制機械振動（たとえば、不平衡な回転機器によってもたらされる機械振動等）を抑制するのに役立つことができる、多数のサイズおよび形状を有することができる。さらに、ダンパ質量装置３２を、多数の種々の材料から製造することができる。たとえば、ダンパ質量装置３２を、タングステンおよび／または鋼から作製することができる。さらに、かつ限定なしに、ダンパ質量装置３２を、アルミニウム、チタン、鋼、鉄、銅、さまざまな合金、鉛、流体、磁気反応性材料または流体、セラミックス、複合材料、シリカ、花崗岩等から作製することができる。
【００３１】
図２はまた、質量係合部材３４の実施形態も示す。質量係合部材３４は、少なくとも２つの外縁に支持される第２面に対して実質的に平行であり得る第１面を有する、実質的に平板の形状の弾性可撓性部材であり得る。質量係合部材３４は、質量装置３２の重量を支持するために十分な弾性を有するが、荷重装置４２からの圧力に応じて質量係合部材３４を歪めるのに十分な可撓性または機械的コンプライアンスを有することができる。質量係合部材３４を、少なくとも１つの可撓性かつ弾性材料から作製することができ、かつ、概して、ダンパ質量３２が発振し共鳴振動または非共鳴振動を減衰させるのに役立つことができるように、ダンパ質量３２に対して可撓性弾性支持を提供するように、構成することができる。たとえば、ダンパ質量３２を、１つまたは複数の質量係合部材３４の間に配置することができ、そこでは、少なくとも１つの質量係合部材３４により、ダンパ質量３２が、同調可能ダンパ２０が結合される対象物に存在する共鳴振動および非共鳴振動に対して移動することができる。たとえば、１つまたは複数の質量係合部材３４を、質量３２の変位の間またはその結果として撓曲するかまたは変形する時に、ダンパ質量３２がｄ１等の直線方向または軸に沿って移動するのを可能にするように、ダンパ質量３２に動作可能に結合することができる。
【００３２】
図２に示す実施形態では、ダンパ質量３２は、第１質量係合部材３４と第２質量係合部材３４’との間に配置され、かつそれらによって支持されている。さらに、ダンパ質量３２を、第１質量係合部材３４および第２質量係合部材３４’に固定する（たとえばねじ込む、接着する等）ことができる。組立て中、たとえば、ダンパ質量３２の長手方向軸３２’が、概して第１質量係合部材３４および第２質量係合部材３４’の中心に位置合せされるように、ダンパ質量３２を第１質量係合部材３４および第２質量係合部材３４’に固定することができる。概して、この構成により、概して、ダンパ質量３２が、質量係合部材３４の一方または両方の撓曲または変形時に、その長手方向軸３２’または第１直線方向ｄ１に沿って移動または発振することができる。特に、図２に示す実施形態の場合、ダンパ質量３２が基準位置または静止位置から上方にｄ１に沿って変位する際、上方の質量係合部材３４が大幅に湾曲するかまたは歪み、下方向に非復元力を発生させる。さらに、質量３２が基準位置または静止位置から上方に変位する際、下方のすなわち第２質量係合部材３４’は、質量３２に対して相上方向に相対的に小さい力を与えるように、平坦または静止形状および構成からそれほど変形しないことが可能である。
【００３３】
これにより、質量の上方変位が増大するに従い、質量３２に対する下方の復元力が正味増大する結果となる。最終的に、一方または両方の質量係合部材３４からのこの下方復元力により、質量３２がその上方移動を停止し、少なくとも上方の質量係合部材３４の復元力の下で、下方向に移動を開始する。そして、使用中に質量３２が２つの質量係合部材３４および３４’の間で発振するのを可能にするように、質量が質量３２の基準位置または静止位置から下方向に変位する際に、このプロセスの反転が繰り返される。さらに、ダンパ質量３２と第１質量係合部材３４および第２質量係合部材３４’とを、それらがハウジング２２のチャンバ３０内で概して中心合せされるように組み立てることができる。質量係合部材３４が撓曲または変形する能力に対して、質量係合部材３４と相互作用する構造物により、かつ／または質量係合部材３４の材料特性または構造特性のために、影響を与えることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、質量係合部材３４は、二組の対向する平行な側部を備えた略対称の全体的な形状であり、同様の弾性支持体を有する板ばねまたはプレート等の弾性部材を含むことができる。質量係合部材３４は、図２および図２Ａに示すように、１つまたは複数の内層３７を挟装する１つまたは複数の外層３５から形成された多層積層体機構を含むことができる。外層３５を形成するばね状特性を有する例示的な弾性材料としては、限定なしに、鋼、チタン、高強度ポリマー、ばね金属等を挙げることができる。内層実施形態３７を、ポリウレタン、ソルボセイン（ｓｏｒｂｏｔｈａｎｅ）、シリコンゴム、天然ゴム等の高減衰粘弾性エラストマーから形成することができる。さらに、内層実施形態３７は、約５５ショアＡ硬度から約７５ショアＡ硬度まで等、種々の硬度特性を有することができる。質量係合部材３４は、たとえばダンパ質量３２の移動時に、振動エネルギーを吸収し散逸させるのに役立つ材料を含むことができる。このエネルギーの吸収および散逸は、最終的に、ダンパ２０が取り付けられる対象物の共鳴モードのうちの少なくともいくつかを減衰させるのに役立つ。
【００３５】
場合によっては、少なくとも１つの係合機構３６を、質量係合部材３４の少なくとも１つの面とダンパ質量３２との間に、かつそれらと接触して配置することができる。少なくとも１つの係合機構３６は、質量係合部材３４の撓曲と、ダンパ質量３２が移動することができる有効距離とに影響を与えるように機能することができる。たとえば、係合機構３６は、少なくとも部分的に、質量係合部材３４の弾性部分に沿って支持を提供するように機能することができ、それにより、ダンパ質量３２が略方向ｄ１等において移動または発振する時に、質量係合部材３４が撓曲するか湾曲し、または他の方法で変形する。さらに、係合機構３６の特徴および位置決めが、質量係合部材３４の撓曲または湾曲に影響を与える可能性があり、それが最終的に、共鳴振動数の一定の範囲における振動を減衰させる同調可能ダンパ２０の能力に影響を与える可能性がある。図２に示す４つの係合機構３６は、ｄ１およびｄ２に対して実質的に垂直である方向において、ダンパ質量３２の端面を横切って延在する細長い隆起または細長体を含むが、他の構成も企図される。
【００３６】
場合によっては、係合機構３６は、質量係合部材３４の弾性材料の領域に対する係合機構３６の配置が、質量係合部材３４の機械的コンプライアンスに影響を与えることができるように、支点と同様に機能することができる。たとえば、概して質量係合部材３４の弾性材料の中心または中心線それぞれにまたはそれに沿って向けられた単一の係合機構３６により、質量係合部材３４を撓曲または変形させるために係合機構３６によって加えられる必要な最大の機械的コンプライアンスまたは最小の力をもたらすことができる。単一の係合機構３６に比較して、たとえばさらなる安定性を提供するために、２つ以上の係合機構３６が（図２に示すように）単一の質量係合部材３４に係合することができる。したがって、２つ以上の支点が単一の質量係合部材３４と相互作用することができ、それにより、１つまたは複数の係合機構３６の形状及び配置に応じて、質量係合部材３４の種々の機械的剛性およびコンプライアンスをもたらすことができる。
【００３７】
図２および図６に示す係合機構３６は、実質的に一定の横方向寸法である細長体を含む。細長体の長手方向軸は、上述したように、互いに実質的に平行に、かつ方向ｄ１およびｄ２に対して実質的に垂直に位置する。場合によっては、係合機構３６は、ダンパ質量３２の全幅を横切って延在することができ、約０．０５インチから約０．２０インチの横方向寸法を有することができる。概して、細長体等の係合部材３６は、概して、質量係合部材３４の中心線に対して対称的に配置される。図２に示す実施形態では、質量係合部材３４および３４’の中心線は、ダンパ質量３２の軸３２’と交差する。細長体の対が互いに対してより広い距離に配置されると、質量係合部材３４の弾性材料の有効長は減少し、それにより、質量係合部材３４を撓曲または湾曲させるために必要な力の量が増大するため、機械的コンプライアンスが低下する結果となる。同様に、場合によっては、細長体の対が質量係合部材３４の中心線のより近くに合わせてまたはそれに向かって配置されると、質量係合部材３４の弾性材料の有効長が増大し、それにより、質量係合部材３４を撓曲または湾曲させるために必要な力の量が低減するため、機械的コンプライアンスが増大する結果となる。
【００３８】
概して、概して質量係合部材３４のコンプライアンスが低下する結果となる係合機構３６の構成は、相対的に高い振動数範囲である、たとえば約１００Ｈｚを超える共鳴振動を減衰させるために使用される同調可能ダンパ２０で使用するのにより適している可能性がある。さらに、概して質量係合部材３４がより可撓性である（機械的コンプライアンスが増大する）結果となる係合機構３６の構成は、相対的に低い振動数範囲である、たとえば１００Ｈｚ未満の共鳴振動を減衰させるために使用される同調可能ダンパ２０で使用するのにより適している可能性がある。しかしながら、厚さの異なる板ばね等、幾分か可撓性である質量係合部材３４を、いくつかの例では、より高い共鳴振動およびより低い共鳴振動それぞれを減衰させるように構成された同調可能ダンパ２０で使用することができる。質量係合部材３４の材料特性および係合機構３６の表面特徴等のさらなる要素もまた、後により詳細に説明するように、質量３２の発振中に質量係合部材３４が撓曲または変形することができる程度に影響を与える役割を果たすことができる。さらに、係合機構３６は、同調可能ダンパアセンブリ２０の減衰機能に役立つ、多数の形状、サイズ及び表面特徴を有することができる。後述するように、同調可能ダンパ２０を使用して、共鳴振動および非共鳴振動を低減することができる。
【００３９】
少なくとも１つの係合部材支持体３８が、隣接する質量係合部材３４の少なくとも一部と係合しかつそれを支持するように構成されている。概して、係合部材支持体３８の１つまたは複数の特徴は、質量係合部材３４の両端の少なくとも一部に沿って支持を提供するように機能する。より詳細には、係合部材支持体３８は、隣接する質量係合部材３４に対して支持を提供しながら、依然として、質量係合部材３４が撓曲または変形するのを可能にする。さらに、係合部材支持体３８は、係合部材支持体３８から質量係合部材３４に加えられる力または予荷重の増大により、質量係合部材３４と係合部材支持体３８との間の接触表面積が増大する結果となり得るような外形または形を持った湾曲外形３９を含み得る。概して、係合部材支持体３８と質量係合部材３４との間の接触面が大きくなるほど、質量係合部材３４の有効剛性が増大し、質量３２の所与の力に応じて移動することができるダンパ質量３２の距離を小さくすることができる。
【００４０】
係合部材支持体３８、または、図３に示す支持体７０等、本明細書で説明する実施形態の他のあらゆる同様の構造体は、勾配面または湾曲外形３９を含むことができる。概して、係合部材支持体３８の多数の平滑な外形により、係合部材支持体３８と隣接する質量係合部材３４との間の接触面積を変化させることができる。係合部材支持体３８および７０の湾曲外形３９を、同調可能ダンパアセンブリの共鳴振動数を同調させるプロセスにおいて、荷重装置４２および７４（図３も参照）の移動または変位の結果として、質量係合部材３４および６４の有効剛性または機械的コンプライアンスの平滑な変化を確実にするように、一定の幾何学的制約内で選択することができる。弾性質量係合部材３４および６４として板ばねタイプのばねを使用する、図２および図３それぞれの同調可能ダンパ実施形態２０および５０等、いくつかの実施形態では、質量係合部材３４および６４プレートのサイズ、たとえば場合によっては約４インチから約５インチのサイズに対応する半径である実質的に円形の構成を有する、係合部材支持体３８の湾曲外形３９を採用することにより、優れた結果が達成された。概して、係合部材支持体３８の湾曲外形３９の形状を、本技術分野において既知である方法を使用して、荷重機構４２および７４によって加えられる荷重下で支持体によって抑制される係合部材支持体をモデル化することにより、確定することができる。円形以外の湾曲外形３９、たとえば直線状、放物線状等もまた、いくつかの実施形態に有用であることが分かった。
【００４１】
概して、係合部材支持体３８は、質量係合部材３４に対して必要な支持を提供するために実質的に剛性であり得る。別法として、係合部材支持体３８は、概してコンプライアントな材料を含むことができる。例として、係合部材支持体３８を、鋼、アルミニウム、プラスチック、ガラスまたはセラミックスから製造することができる。図示する係合部材支持体３８は、質量係合部材３４の両端に配置され、質量係合部材３４の全幅を横切って、その縁全体に沿って支持を提供するように延在している。
【００４２】
少なくとも１つの荷重板部材４０を、係合部材支持体３８に隣接して配置することができる。図示する実施形態では、荷重板部材４０は、概して、カバープレート２８と係合部材支持体３８との間に配置されている。任意選択的に、荷重板部材４０を、ベースプレート２６に近接して配置することができる。いくつかの実施形態では、荷重板部材４０を、ベースプレート２６およびカバープレート２８に近接して配置することができる。さらに、荷重板部材４０および係合部材支持体３８を結合して単一部品とすることができる。また、荷重板部材４０、カバープレート２８、ベースプレート２６および／または係合部材支持体３８のうちの２つ以上を結合して、単一部品を形成することができる。係合部材支持体３８に対して安定しているが調整可能な支持面を提供するように、荷重板４０をハウジングに対して変位可能とすることができる。場合によっては、荷重板４０の調整は、ｄ１に沿った荷重板４０の変位を含むことができる。荷重板部材４０は、限定なしに、アルミニウム、チタン、鋼、ポリマー、セラミック等を含むあらゆる種々の材料から製造することができる。
【００４３】
再び図２を参照すると、少なくとも１つの荷重機構４２を、荷重板部材４０に動作可能に結合することができ、カバープレート２８に対する荷重板部材４０への少なくとも１つの付勢力または荷重板部材４０の変位を制御可能に加えるように構成することができる。荷重機構４２は、六角形頭部４５から延在している細長いねじ切部材４３を有するねじ構成を含むことができる。ねじ切部材４３から延在しているねじ山は、概して荷重板４０の中心点において荷重板４０を通って延在しているねじ切貫通孔４７の埋込ねじ山と係合することができる。荷重機構４２のねじ切部材４３と荷重板４０のねじ切貫通孔４７との間のこのねじ式係合により、荷重板４０は、荷重機構４２の回転の結果として移動することができる。たとえば、荷重機構４２の第１方向における回転により、荷重板４０がダンパ質量３２の方向に移動する結果となり得る。概して、荷重板４０がダンパ質量３２の方向に移動する時、質量係合部材３４に対して荷重板４０によって発生する力が増大する可能性がある。その力を、外形が定められた（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）係合部材支持体３８を通って係合部材３４（減衰ばね）に伝達することができ、それにより、それらの部材の接触および支持面積が変化する。したがって、ダンパ質量３２の有効剛性および共鳴振動数に対して、外形が定められた係合部材支持体３８を通して伝達される力によっても影響が与えられ、それにより、所望の同調効果を達成することができる。
【００４４】
図示する実施形態では、荷重機構４２は、少なくとも１つのアクセスポート４６（図６および図７のアクセスポート例を参照）を介して、使用者によりアクセス可能かつ調整可能である。概して、荷重機構４２のねじ切部材４３は、荷重板４０のねじ切貫通孔４７のねじ切構造物と係合することができ、それにより、たとえば荷重機構４２のねじ切部材４３が荷重板４０に対して回転すると、荷重板４０によって方向ｄ１に沿って係合部材支持体３８に加えられる付勢力を、増大させるかまたは低減させることができる。図示する実施形態では、荷重機構４２は、方向ｄ１に沿った荷重板４０に対する力を増大させるかまたは低減させるように構成されている。
【００４５】
荷重板部材４０および荷重機構４２を、ベースプレート２６、カバープレート２８または両方に隣接して配置することができることが企図されている。したがって、ハウジング２２は、１つまたは複数のアクセスポート４６を含むことができる。いくつかの実施形態では、アクセスポート４６は、使用者が、荷重機構４２と相互作用することを可能にすることができる。たとえば、使用者は、荷重板４０に加えられる付勢力を調整するために、アクセスポート４６により、荷重機構４２にアクセスすることができる。別法として、荷重機構４２の調整を、調整の目的での荷重機構４２への直接の使用者のアクセスを不要とすることができるように、モータ（図示せず）によって電子的に行うことができる。さらに、荷重板４０に対して調整可能な付勢力を提供するように機能するさまざまな代替的な荷重機構実施形態を含む、多数の代替機構を使用することも可能である。
【００４６】
少なくとも１つの荷重インタフェース４４を、カバープレート２８、荷重板４０および／または荷重機構４２の間に配置することができ、荷重機構４２とカバープレート２８等のあらゆる周囲の構造物との間の摩擦を低減するように構成することができる。いくつかの実施形態では、荷重インタフェース４４は、（図３に示すように）ボールベアリングを含む。しかしながら、平座金等、多数の異なる装置を、荷重インタフェース４４として使用することができる。
【００４７】
図３〜図７は、同調可能ダンパアセンブリ５０の別の実施形態を示す。上述したダンパ実施形態のように、同調可能ダンパアセンブリ５０は、少なくとも１つのベースプレート５６および少なくとも１つのカバープレート５８に固定された少なくとも１つの側壁５４から形成されたダンパハウジング５２を備えている。さらに、同調可能ダンパアセンブリ５０は、ハウジング５２のチャンバ６０内に配置されたダンパ質量６２を備え、ダンパ質量６２の上面６１に隣接して第１質量係合部材６４が配置され、ダンパ質量６２の底面６３に隣接して第２質量係合部材６４’が配置されている。同調可能ダンパアセンブリ５０は、上記同調可能ダンパ２０において説明したものと同じかまたは同様の特徴、機能、寸法または材料のいくつかまたはすべてを有することができ、先の同調可能ダンパ２０実施形態のあらゆる好適な特徴または機能を、本明細書に開示するあらゆる同調可能ダンパ実施形態５０に組み込むことができる。
【００４８】
同調可能ダンパ５０は、１つまたは複数の高減衰要素または支持体６６によって少なくとも部分的に支持される質量係合部材６４を備えている。高減衰要素６６は、概して、ポリウレタン等の薄い粘弾性エラストマー、および／または質量係合部材６４の少なくとも１つの面に沿って配置されたシリコン材料の１つまたは複数を組み込むことができる。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、質量係合部材実施形態６４は、概して対向する平行な側部および対向する平行な面を有する弾性可撓性材料の１つまたは複数の平坦シートを含むことができる。１つまたは複数の高減衰要素６６を、質量係合部材６４の第１面の両側に固定することができる。高減衰要素６６は、シートまたはパッドの形態の粘弾性材料の薄い平坦な層を含むことができる。あらゆる種々の他の高減衰材料を使用して、ポリウレタン、シリコンゴム、天然ゴム等の高減衰要素６６を形成することができる。これらの材料は、約５５ショアＡ硬度から約７５ショアＡ硬度等、種々の硬度特性を有することができる。さらに、高減衰要素６６は、約０．０１インチから約０．１インチの厚さを有することができる。たとえば、高減衰要素６６は、いくつかの実施形態では、約０．０２インチから約０．０４インチの厚さを有することができる。さらなる例として、図３に示すように、質量係合部材６４を、質量係合部材６４の第１面の両側の少なくとも一部に沿って、高減衰要素６６に動作可能に結合することができる。さらに、高減衰要素６６を、係合部材支持体７０と質量係合部材６４との間に配置することができる。
【００４９】
高減衰要素６６が受ける圧縮力は、例として上述したように、少なくとも部分的に、荷重機構７４および荷重板７２によって加えられる、質量６２の長手方向軸６２’に対して平行な方向ｄ１に沿った付勢力による可能性がある。この力を、係合部材支持体７０の湾曲外形８９面を通って係合部材６４（減衰ばね）まで伝達することができ、それにより、それらの部材の接触および支持面積が変化する。したがって、係合部材６４の有効剛性、および部材６４の間のダンパ質量６２発振の共鳴振動数に対して、係合部材支持体７０の湾曲外形８９を通して伝達される力によっても影響が与えられ、それにより、所望の同調効果を達成することができる。この付勢力はまた、係合部材支持体３８の湾曲外形８９が、高減衰要素６６の第１接触領域６７（図４Ａ／図４Ｂおよび図５に例として示す）に対して付勢力を与えることを可能にすることができる。高減衰要素６６の第２接触領域６９は、概して、少なくとも係合機構６８によって支持され、かつ高減衰要素６６に対抗する圧縮力を与える、質量係合部材６４と接触することができる。
【００５０】
図示する実施形態では、荷重機構７４は、少なくとも１つのアクセスポート４６（図６および図７のアクセスポート例を参照）を介して、使用者がアクセス可能かつ調整可能である。概して、荷重機構７４のねじ切部材８３が、荷重板７２のねじ切貫通孔８７のねじ切構造物と係合することができ、それにより、たとえば、荷重機構７４のねじ切部材８３が荷重板７２に対して回転すると、荷重板７２により方向ｄ１に沿って係合部材支持体７０に加えられる付勢力を、増大させるかまたは低減させることができる。図示する実施形態では、荷重機構７４は、方向ｄ１に沿った荷重板７２に対する力を増大させるかまたは低減させるように構成されている。
【００５１】
図４Ａ〜図５はまた、第１の接触領域６７の増大により、いかに、ダンパ質量６２の移動に応じて撓曲または湾曲することができる質量係合部材６４の有効コンプライアント長が短くなる結果となり得るかを示す。概して、第１接触領域が増大すると６７、質量係合部材６４の有効コンプライアント長が低減し、それにより、質量係合部材６４が相対的に機械的にコンプライアントでなくなる。したがって、図４Ａは、最長の有効コンプライアント長９１での最小の第１接触領域６７を示す。図４Ｂにおける第１接触領域６７は、図４Ａにおける第１接触領域６７より大きく、また、コンプライアント長９１より短い有効コンプライアント長９１’を有している。図５は、撓曲または湾曲し、第１接触面積６７がさらに大きく、有効コンプライアント長９１’’がコンプライアント長９１’よりさらに短い、質量係合部材６４を示す。
【００５２】
いずれの減衰要素６６も、概して、質量係合部材６４等の面に対する高減衰要素６６の接合、接着または成形により、適所に固定することができる。例として、いずれの高減衰要素６６も、限定なしにウレタン接着剤、エポキシ樹脂等を使用して、面（すなわち、質量係合部材６４、係合部材支持体７０）に接合することができる。質量係合部材６４のいくつかの実施形態では、質量係合部材６４の少なくとも一部に、粘弾性材料を積層し、コーティングし、オーバモールドして、その上に高減衰要素６６を形成することができる。たとえば、質量係合部材６４に、粘弾性ポリマー、ポリウレタン、シリコンゴム、または高減衰要素６６を形成しかつ共鳴振動の減衰に役立つことができるあらゆる減衰材料を積層することができる。
【００５３】
高減衰要素６６は、概して、同調可能ダンパアセンブリ５０が動作可能に結合される対象物に存在する共鳴振動からもたらされるエネルギーを吸収し散逸させるように機能する。より詳細には、図示する実施形態では、ダンパ質量６２が、ハウジング内で移動するかまたは発振し、１つまたは複数の質量係合部材６４を撓曲または変形させる際に、図５において矢印Ｓ１およびＳ２によって示すように、高減衰要素６６をせん断変形させることができる。高減衰要素６６が受けるこのせん断変形は、少なくとも部分的に、第１接触領域６７および第２接触領域６９に沿って作用する接着力または摩擦力による可能性がある。これら接着力または摩擦力により、質量係合部材６４が変形または撓曲する時、高減衰要素６６の材料層の間に、概して対向する方向の移動またはせん断変形がもたらされる。高減衰支持体の材料のせん断変形により、共鳴振動からもたらされるエネルギーが、高減衰要素６６の材料本体に散逸することができ、それにより、同調可能ダンパ５０が動作可能に結合される対象物の共鳴振動を減衰させることができる。
【００５４】
図４Ａ〜図５は、係合部材支持体７０と質量係合部材６４との間で圧縮された高減衰要素６６を示す同調可能ダンパ５０の一部の概略図である。特に、図４Ａは、第１位置における質量係合部材６４を示す。質量係合部材６４は、この第一位置にある時、実質的に撓曲または変形しておらず、概して平坦構成にある。図５は、撓曲または湾曲位置にある質量係合部材６４を示す。ダンパ質量６２および／または係合部材支持体７０の互いに向かう移動により、概して、質量係合部材６４が撓曲位置または湾曲位置になる。
【００５５】
図４Ａに示す第１位置では、高減衰要素６６は、係合部材支持体７０と接触しているが、高減衰要素６６と係合部材支持体７０との間の接触領域６７は比較的小さい。しかしながら、質量係合部材６４が、図５に示すように撓曲位置にある時、高減衰要素６６と係合部材支持体７０との間の接触領域６７が著しくなり得る。
【００５６】
同調可能ダンパアセンブリ５０の使用中、場合によっては、ダンパ質量６２は、同調可能ダンパ５０が動作可能に結合される対象物に存在する振動に応じて、主に方向ｄ１に沿って、ハウジング内で振動または発振することができる。多くの場合、対象物における振動は、対象物から、ハウジング、支持体７０および部材６４を介して質量６２まで伝達される。ダンパ質量６２の移動により、概して、質量係合部材６４が屈曲または撓曲する。質量係合部材６４が撓曲位置にある時、高減衰要素６６は、撓曲した質量係合部材６４と表面接触することができる。ダンパ質量６２の発振運動、および質量係合部材６４の結果としてのたわみ変形中、第１接触面６７と第２接触面６９との間の材料の層は、第１接触面６７および第２接触面６９を概して反対方向（図５において方向Ｓ１およびＳ２として示す）に引っ張る接着力または摩擦力のために、動的変形する。
【００５７】
結果として、同調可能ダンパ５０は、経時的に、共鳴振動数での機械振動を概して減衰させ、かつ／または上述したプロセスにより同調可能ダンパ５０が固定される対象物に影響を与える非共鳴振動数での強制機械振動を抑制することができる。同調可能ダンパ５０のいくつかの実施形態では、同調可能ダンパ５０が有効に減衰させることができる振動の振動数範囲を、少なくとも部分的に、質量係合部材実施形態６４の機械的コンプライアンスまたは有効可撓性によって定義することができる。上述したように、複数の要素が、質量係合部材６４の有効可撓性またはコンプライアンスに影響を与える可能性がある。たとえば、質量係合部材６４のサイズ、形状および材料特性が、質量係合部材６４の有効可撓性に影響を与える可能性がある。さらに、質量係合部材６４およびダンパ質量６２に対する１つまたは複数の係合機構６８の特徴および配置が、質量係合部材６４の有効可撓性に影響を与える可能性がある。
【００５８】
例として、図８は、係合機構構造物１６８を有する質量係合部材１６４を備えた同調可能ダンパ１５０の別の実施形態を示す。この実施形態では、係合機構構造物１６８は、質量係合部材１６４の支持またはダンパ質量６２との接触点を提供することにより、上述した係合機構３６および６８と同じかまたは同様の機能を行うことができ、それはまた、ダンパ質量６２の移動時に質量係合部材１６４が撓曲または変形するのにも役立つ。同調可能ダンパアセンブリ１５０は、上記同調可能ダンパ２０および５０において説明したものと同じかまたは同様の特徴、機能、寸法または材料のうちのいくつかまたはすべてを有することができ、先の同調可能ダンパ実施形態２０および５０のあらゆる好適な特徴または機能を、本明細書に開示するあらゆる同調可能ダンパ実施形態１５０に組み込むことができる。
【００５９】
図８に示すように、係合機構構造物１６８は、質量係合部材１６４材料内に一体化した屈曲部または折目を含むことができ、それは、質量係合機構１６４の長さに沿って互いに実質的に平行に延在し、かつ質量係合機構１６４の基準面からダンパ質量６２まで突出する、一対の細長い隆起を形成している。しかしながら、質量係合部材１６４に対して支持を提供し、質量係合部材１６４が撓曲または変形することができるのに役立つ、多数の構造物を、質量係合部材１６４に組み込むことができる。質量係合部材１６４は、質量係合部材１６４と、同調可能ダンパ１５０が取り付けられる対象物内に存在する共鳴振動および／または機械振動を減衰させるのに役立つ１つまたは複数の係合部材支持体７０との間に配置される、粘弾性材料を含むことができる。別法として、粘弾性材料は、質量係合部材１６４のすべてまたは一部を包囲する積層体、または係合部材３４に関して図２に示すように質量係合部材１６４の積層構造体の一部であり得る。
【００６０】
質量係合部材のサイズ、形状および材料特性もまた、その有効コンプライアンスまたは可撓性に影響を与える可能性がある。図６は、質量係合部材６４の別の図を示す、同調可能ダンパ５０の組立分解図を示す。図示する質量係合部材実施形態６４は、略対称形状（すなわち正方形状）を有する略弾性材料の薄い切片または板であり得る。質量係合部材６４の材料および厚さは、質量係合部材６４の可撓性に影響を与える可能性がある。たとえば、質量係合部材６４を、鋼、ベリリウム銅、チタンまたは他の弾性材料から作製することができる。さらなる例として、光学テーブル用に意図されたダンパにおける質量係合部材６４の略可撓性材料は、約０．０１インチから約０．１インチの厚さ範囲と、約１インチから約２０インチの長さおよび幅とを有することができる。たとえば、場合によっては、質量係合部材６４は、約０．０２インチから約０．０６インチの厚さ範囲を有することができる。しかしながら、質量係合部材６４の材料、形状および寸法は、本明細書に開示する例には限定されず、多数の材料、形状および寸法が質量係合部材６４を定義することができる。
【００６１】
他の要素もまた、質量係合部材６４の機械的コンプライアンスまたは有効可撓性に影響を与える可能性がある。荷重機構７４および荷重板部材７２によって質量係合部材６４に加えられる付勢力または予荷重力の大きさが、質量係合部材６４の可撓性に影響を与える可能性がある。ダンパの固有振動数をシフトさせるかまたは調整し、同調可能ダンパ５０を、それが固定される対象物の共鳴振動数または他の非共鳴振動数の１つまたは複数の範囲における振動を有効に減衰させるように構成するために、同調可能ダンパ５０の同調時に予荷重力を設定することができる。たとえば、荷重機構７４および荷重板部材７２によって加えられる予荷重力または付勢力により、係合部材支持体７０は、質量係合部材６４の両端に沿って力を加えることができ、それにより、質量係合部材６４の可撓性に影響を与えることができる。さらに、質量係合部材６４の有効可撓性は、同調可能ダンパ５０が減衰させることができる可能性がある共鳴振動の１つまたは複数の振動数範囲を定義するのに役立つ。
【００６２】
図６はまた、質量係合部材６４および６４’の両側に概して沿う切欠きまたは構造物の第１対６５、および係合部材支持体７０の両側に概して沿う切欠きまたは構造物の第２対７７も示す。切欠きまたは構造物の第１対６５および切欠きまたは構造物の第２対７７は、同調可能ダンパ５０内に質量係合部材６４を位置合せするのに役立つことができる。たとえば、（図３に示すような）ピン７３が、質量係合部材６４の切欠きの第１対６５をピン７３と嵌合させることにより、隣接する質量係合部材６４を位置合せするために、質量係合部材６４および６４’の切欠きの第１対６５と機械的に相互作用または係合する、一対の構造物または支持体を表すことができる。この配置により、質量係合部材６４を、隣接する係合部材支持体７０に対して実質的に側方に固定した向きに固定することができる。さらに、組み立てられた状態で、ピン７３と係合した切欠きの第１対６５により、質量係合部材６４と、ダンパ質量６２等、質量係合部材６４に固定された関連する要素とが、たとえばハウジング５２に対して固定の向きを概して維持することができる。概して、係合部材支持体７０およびハウジング５２に対する質量係合部材６４の固定の向きを維持することにより、質量係合部材６４とハウジング等の包囲する構造体との間の機械的干渉を防止することによって、同調可能ダンパ５０の適切な機能を確実にすることができる。切欠きの第１対６５および切欠きの第２対７７は幾何学的な切取部として示されているが、質量係合部材６４を少なくとも係合部材支持体７０と位置合せするのに役立つために、多数の構造物または要素を使用することができる。さらに、切欠きの第１対６５、切欠きの第２対７７およびピンを、本明細書に開示する同調可能ダンパ実施形態２０、５０、１５０のいずれかに組み込むことができる。
【００６３】
図６にはまた、隣接する質量係合部材６４’に概して面していることが可能なベースプレート５６の側部に沿って設けられた逃げ孔（ｒｅｌｉｅｆ  ｈｏｌｅ）７１も示されている。１つまたは複数の逃げ孔７１が、図３に示すように、締結具７９（たとえばねじ、リベット等）用の追加の空間を提供することができ、締結具７９を使用して、質量係合部材６４をダンパ質量６２に、方向ｄ１に沿ったこれらの構成要素の間の相対移動を依然として可能にする摺動関係で部分的に固定することができる。すなわち、締結具７９のシャフトを、質量係合部材６４の対応する孔を通して摺動するようなサイズとすることができる。ダンパ質量６２が共鳴振動に応じて移動する際、締結具７９がベースプレート５６等の隣接する要素に対して突き当たるのを防止するために、追加の隙間空間が必要な場合もある。別法として、トッププレート５８または荷重板部材７２等、同調可能ダンパ５０内のいずれかの部分に沿って、逃げ孔を配置することができ、そこでは、逃げ孔７１は、上述した締結具７９等、構造物に対する隙間を提供するために必要である。したがって、隣接する質量係合部材６４に面している荷重板部材７２の側部は、１つまたは複数の逃げ孔７１を含むことができる。
【００６４】
図７はまた、荷重機構７４を所望の位置に調整した後に荷重機構７４を適所に係止するのに役立つことができる、止めねじ７５も示す。しかしながら、同調可能ダンパ５０を所望の同調構成で概して係止するために、多数の係止構造物を使用することができる。たとえば、図１２に、係止機構の別の実施形態を示す。図１２は、荷重構造物のいずれもが、同調によって設定された位置からずれるのを概して防止するように機能することができ、かつあらゆる同調可能実施形態に組み込むことができる、荷重止め具１７４の実施形態例を示す。たとえば、図１２に例として示すように、荷重止め具１７４を、荷重機構７４に動作可能に結合することができる。さらに、荷重止め具１７４はまた止め構造物１７５と、止め構造物１７５が、荷重止め具１７４の回転を制限することによって荷重機構７４の回転を制限するように相互作用することも可能である。さらに、止め構造物は、荷重止め具１７４の所望の位置における位置決めを確保することができるねじ等のタイプの締結具であり得る。たとえば、荷重止め具１７４の切取溝１７６が、止め構造物１７５と相互作用して、荷重止め具１７４および荷重機構７４が回転することができる回転範囲を画定することができる。さらなる例として、荷重止め具１７４が所望位置になると、止め構造物１７５で、荷重止め具１７４がそれ以上回転しないように固定することができる。概して、荷重止め具１７４は、使用者が、所与の同調可能ダンパ５０に対して許容可能な範囲内で同調可能ダンパを同調させるのに役立つことができる。本明細書に開示するあらゆる特徴または機能と同様に、同調可能ダンパ２０、５０および１５０の少なくとも１つの実施形態に対して説明したあらゆる特徴または機能を、本明細書に開示する同調可能ダンパ実施形態のうちのいずれに組み込むことも可能である。
【００６５】
同調可能ダンパ実施形態の荷重または予荷重を、電子的に制御し監視することができることも企図されてきた。たとえば、ボタンタイプのロードセル等の１つまたは複数の力センサを同調可能ダンパアセンブリ５０に組み込んで、１つまたは複数の荷重板部材７２によって質量係合部材６４上に加えられている力の量を検知することができる。こうしたセンサを、荷重インタフェース４４に代わって、たとえば、図３に示す実施形態の荷重機構７４とトッププレート５８との間、または図２に示す実施形態の荷重機構４２とトッププレート２８との間に配置することができる。さらにまたは別法として、たとえば図３において項目８２によって示すように、ハウジングの内部に近接センサを配置して、荷重板７２の位置を監視することができる。電子的な読出しにより、使用者に、１つまたは複数のセンサによって得られた読取値に関連する情報を提供することができる。さらに、使用者は、センサ読取値を使用して、１つまたは複数の荷重板部材７２によって適切な量の力が加えられていることを確実にすることができる。さらに、電子コンポーネントを、荷重板部材７２が所定範囲内の力しか加えることしかできないようにプログラムすることも可能である。したがって、場合によっては、同調可能ダンパの予荷重および同調を、１つまたは複数の電子コンポーネントおよび機械的コンポーネントによって電子的に調整し制御することができる。
【００６６】
同調可能ダンパ５０の同調によって、使用者が、共鳴振動数の１つまたは複数の範囲での振動を概して減衰させることができるように、同調可能ダンパ５０を調整するのを可能にすることができる。さらに、同調可能ダンパ５０を、同調可能ダンパ５０を光学テーブル等の対象物に動作可能に結合する前に、結合している間に、かつ／または結合した後に、同調または微同調させることができる。同調可能ダンパ５０を、複数の同調方法および同調装置を使用して同調させることができる。たとえば、図１１の例によって示すように、加速度計、受振器またはレーザ干渉計等、少なくとも１つの検知装置１０８を、ハウジングまたはダンパ質量に結合するかまたは他の方法で連通させることができる。いくつかの実施形態では、検知装置１０８は、加速度計を含む。任意選択的に、あらゆる種々の好適な検知装置８２を、本明細書に記載するシステム実施形態で使用することができる。図１１に示すように、たとえば電圧計１１０および表示画面１１２等、検知装置１０８に追加の構成要素を直列にまたは並列に接続することができる。
【００６７】
上述したように、同調可能ダンパを同調させるいくつかの方法は、その固有振動数を一定値に調整することに基づくことができる。固有振動数ｆ０は、同調可能ダンパのダンパ質量と質量係合部材の有効剛性とによって定義される振動数である。図３を参照すると、これらの値は、ダンパのダンパ質量６２と、支持アセンブリ、主に高減衰要素６６とともに質量係合部材６４の剛性とによって定義される。
【００６８】
同調を、質量係合部材６４を予荷重する手段によって有効剛性を変化させることによって実施することができる。たとえば、上述したように剛性を調整することによってカバーされる周波数範囲は、およそ約１００Ｈｚ以上等、著しい可能性がある。さらなる例として、減衰比または損失係数ηは、同調可能周波数範囲において比較的一定である可能性があり、いくつかの光学テーブル用途ではおよそ０．２から０．４である望ましい範囲に概して留まる可能性がある。固有振動数および損失係数をともに、振動伝達曲線を解析することによって推定することができる。
【００６９】
図１０は、ベースプレート５６から、図３に示す同調可能ダンパ５０実施形態等の同調可能ダンパ実施形態のダンパ質量６２への振動伝達率関数を示す。これらの関数を、２つの加速度計および信号分析器を使用して実験的に取得した。振動伝達率関数は、ベース５６の振動振幅に対する移動質量６２の振動振幅の比を表す。これらの曲線の共鳴最大値は、概して、固有同調振動数を示す。さまざまな曲線が、荷重機構の、最大値が約８０Ｈｚである実線によって表される最も弛緩した位置から、最大値が約３１０Ｈｚである破線によって表される最も緊張した位置までの変化する位置に対応している。損失係数ηを、共鳴振幅Ｑに対する逆数値によって測定することができる。より正確には、以下の通りである。
【数３】
0006014047.tif 000004
【００７０】
したがって、図１０のデータは、損失係数が、荷重機構７４の動作を介してダンパ５０を同調させることによって達成される共鳴振動数の範囲（８０Ｈｚから３１０Ｈｚ等）で比較的一定でありかつ推奨される最適値に近いままであり得ることを示し、それにより、ダンパの必要な範囲および性能を示す。ダンパを所与のまたは所望の振動数に同調させる従来の方法は、少なくとも、本明細書に記載しかつ少なくとも図２および図３に例として示す同調可能ダンパ実施形態の実施形態に適用することができる。同調可能ダンパを所与の周波数に同調させる任意選択的なさらなる方法もまた本明細書に提示し、図１１に示す。図示するように、同調可能ダンパ１００を、加振機１０４のプラットフォーム１０２に設置することができる。同調可能ダンパ１００は、ダンパ２０、５０、１５０の特徴、寸法および材料のうちのいずれかまたはすべてを有することができ、同様に同調させることが可能である。場合によっては、加振機１０４は電磁加振機を含むことができるが、本開示の範囲から逸脱することなく、あらゆる種々の加振機を使用することができる。加振機１０４を、少なくとも１つの電源（図示せず）に結合された相互接続１０６を介して励振することができる。少なくとも１つの加速度計または他の振動センサ１０８を、同調可能ダンパ１００またはプラットフォーム１０２に設置するかまたは他の方法で連通させることができる。いくつかの実施形態では、プラットフォーム１０２を、固定振動数および振幅の調和力によって励振することができる。
【００７１】
同調可能ダンパ１００のハウジングの結果としての動きは、ダンパの固有振動数によって決まる可能性がある。同調可能ダンパ１００の１つまたは複数の質量係合部材６４の有効ばね剛性または可撓性を変化させることにより、使用者は、ダンパ１００の共鳴振動数を同調させることができる。結果として、ハウジング加速度の最小値を達成することが可能であり得る。さらに、この最小値は、励振振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎがｆｔｕｎｅｄと一定の関係がある場合、所望の固有振動数ｆ０＝ｆｔｕｎｅｄに対応することができる。この関係を以下の式によって与えることができる。
【数４】
0006014047.tif 000005
式中、ｍｄは、同調可能ダンパのダンパ質量６２の質量を表し、ｍｃは、同調可能ダンパ１００のハウジングの質量を表し、ｍａは、加振機１０４のプラットフォームおよび移動電機子の質量を表す。ηの値を、上述したように振動数とは比較的無関係とすることができ、図１０に示すもののような実験データから求めることができる。ａの計算に対し、ｍａの値を、加振機の技術文書から、または予備較正試験から求めることができる。上記公式を、同調可能ダンパのハウジングとともに加振機の可動質量と、剛体として、同調可能ダンパのダンパ質量とを考慮する数学的モデルから導出した。本技術分野において既知である技法を使用して解析的に、数値的に、または実験的に取得される、加振機および同調可能ダンパアセンブリ実施形態の他の適切なモデルから導出することができる、ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎとｆｔｕｎｅｄとの間の他の関係を使用することができる。例えば、２つの振動数は一致し得る。
【００７２】
例として、同調可能ダンパ１００を同調させる方法は以下のステップを含むことができる。まず、上に示した公式、または加振機およびダンパアセンブリの他の適切な数学モデルを使用して、必要な同調振動数に対して励振振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎを定義する。次いで、図１１において例として示すように、ダンパを、加振機のプラットフォームに設置する。次いで、ダンパのハウジングに、または加振機の荷重板に、加速度計を取り付けることができる。加速度計からの信号を、マルチメータＡｇｉｌｅｎｔ  ３４４０１Ａまたは他のモデル等の処理装置に提供する。次いで、上述したように、振動数ｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎで、定振幅ＡＣ電流によって加振機を駆動することができる。次いで、予荷重ねじを、加速度計からの信号の振幅を示す電圧計からの最小読取値を提供する位置に、操作しまたは調整することができる。最小電圧計読取値が達成されると、ダンパを、必要な固有振動数ｆ０＝ｆｔｕｎｅｄに同調させることができる。
【００７３】
上述したように、同調可能ダンパ装置実施形態は、使用者が、対象物に動作可能に結合する前、結合している間、かつ／または結合した後等、必要に応じて同調可能ダンパの減衰特性を調整するのを可能にすることができる。少なくともいくつかの実験的試験により、減衰ばね実施形態によって提供される損失係数が、高振動数範囲において約０．２から約０．４までのいくつかの推奨限界内に留まることが分かった（図１０を参照）。さらに、質量係合部材６４の対称設計およびダンパ質量６２の周囲の対称的なそれらの配置により、ダンパ質量６２の回転移動を防止することができ、それにより、定義された方向における振動抑制および減衰の最大効果に対して、その慣性の完全な利用が確実になる。
【００７４】
さらに、本明細書に提示する同調可能ダンパ装置を、油を使用することなく温度に無関係な剛性および弾性要素の高い減衰を提供するように構成することができる。いくつかの実施形態では、たとえば、質量係合部材６４は、実質的に安定した温度調整可能な剛性に対する金属板ばねと、必要な減衰を提供するようにせん断で作用しかつこれらのばねと一体化される薄い層またはパッドの形態の粘弾性エラストマー材料とを備えている。結果として、本同調可能ダンパシステムは、ばねまたは質量係合部材６４の有効剛性を変化させることにより、同調可能ダンパを同調させる単純かつ信頼性の高い方法および機構を提供することができる。上述したように、これを、荷重機構７４等の機構を使用して質量係合部材６４を予荷重することによって達成することができる。予荷重のプロセスにおいて、質量係合部材６４および係合部材支持体７０の接触領域が変化し、それにより、剛性を定義する質量係合部材６４の有効スパンおよびばね定数が変化する。
【００７５】
さらに、本明細書に記載する同調可能ダンパ実施形態を、既存のテーブルまたは他の構造体に対する拡張装置として使用することができ、それら実施形態は、現場で同調可能ダンパを同調させるための好都合な手段を提供することができる。さらに、同調可能ダンパ実施形態を同調させるために複数の振動励起および測定が必要である代りに、本明細書に開示する同調可能ダンパ実施形態は、ダンパケーシングまたは隣接する構造体に対して行われる、１つの振動センサのみによる固定調和励起下での１つのタイプの測定のみを含む、単純な同調手続きのみが必要であり得る。
【００７６】
図９および図９Ａは、取外し可能であるように光学テーブル１９５に組み付けられた同調可能ダンパ５０の例を示す。例として、図９に示すように、光沢テーブル１９５の上面シート１９９に、一連の締結具１９７によりインタフェースプレート２０１を取り付けることができる。次いで、同調可能ダンパ５０の上面を、エポキシ樹脂または他の接着剤によって覆うことができる。次いで、同調可能ダンパを、光学テーブル１９５のコアの対応するキャビティに挿入することができ、同調可能ダンパ５０の底面を、締結具１９７と同様の別の一連の締結具等により、光学テーブル１９５の底面シート２０３に固定することができる。同調可能ダンパ５０が光学テーブル１９５に挿入されると、上面シート１９９に対してその平坦さを危うくする可能性がある著しい応力を加えることがないように、エポキシ樹脂を硬化させることができる。別法として、同調可能ダンパ５０を光学テーブルに、テーブルのコア１９６の対応するキャビティ内にエポキシ樹脂で接着することにより、テーブルから容易に取り外すことができないように、一体化することができる。図９は、垂直振動を減衰させる垂直位置における同調可能ダンパ５０を示す。垂直振動は、水平テーブルのたわみ振動の重要な成分であり得る。別法として、同調可能ダンパを、あらゆる所望の方向に向けることができる。光学テーブル１９５はまた、図９Ａに示す一組の支持脚または除振装置１９８も含むことができる。
【００７７】
同調可能ダンパを、光学テーブル１９５等の対象物に組み付けることができ、それにより、図９において例として示すように、少なくとも１つのアクセスポート４６が使用者によってアクセス可能となる。図７は、アクセスポート４６を示す同調可能ダンパ５０の正面図を示す。アクセスポート４６により、使用者が、同調可能チャンバ５０がテーブルに設置されている間に、必要に応じて、荷重機構７４にアクセスし同調可能チャンバ５０を同調させることができるのを可能にする。たとえば、光学テーブルに重量を追加するかまたは光学テーブルを合わせて接合する等の状況により、同調可能ダンパ５０が動作可能に結合される光学テーブルの共鳴振動数を変化させることができる。同調可能チャンバ５０を、同調可能チャンバ５０が光学テーブルに動作可能に結合されている間に、少なくとも、荷重機構７４にアクセスしそれを調整すること等により、使用者が同調可能ダンパ５０を同調させるのを可能にするという利点を提供するように構成することができる。別法として、同調可能ダンパ５０を、同調のために光学テーブルから分離し、その後、光学テーブル１９５に再度動作可能に結合することができる。
【００７８】
上述した説明に関して、そこで使用した同様の参照数字は、同じかまたは同様の寸法、材料および構成を有する可能性がある同様の要素を指す。実施形態の特定の形態について図示し説明したが、本発明の実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなくさまざまな変更を行うことができることが明らかとなろう。したがって、本発明が上述した説明によって限定されることは意図されていない。さらに、同調可能ダンパ２０、５０および１５０の少なくとも１つの実施形態に対して説明したいかなる特徴または機能も、本明細書で開示した同調可能ダンパ実施形態２０、５０および１５０のうちの少なくともいずれか１つに組み込むことができる。
【図１】
0006014047.tif 000006
【図１Ａ】
0006014047.tif 000007
【図２】
0006014047.tif 000008
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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