(57)【要約】【課題】ボルト結合された境界面の係合する表面が相対的に移動したときに、湾曲するがスライドはしないように十分にフレキシブルなエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントを提供する。【解決手段】弾性機構を有する部材が設けられており、弾性機構が、弾性機構が前記実質的に平らな面に接触した場合にエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントと実質的に平らな面との間のせん断力を管理する。【選択図】図１
2006268047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平らな面に取り付けるためのエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントにおいて、該エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントが、前記平らな面と、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントとの間の寸法安定性を向上させるためのものであり、
弾性機構を有する部材が設けられており、前記弾性機構が、前記弾性機構が前記実質的に平らな面に接触した場合にエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントと実質的に平らな面との間のせん断力を管理することを特徴とする、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項２】
前記弾性機構が、複数のフレクシャである、請求項１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項３】
前記複数のフレクシャが前記部材に沿って延びており、前記部材が、前記実質的に平らな面に直接に接触しておらず、前記複数のフレクシャが、前記実質的に平らな面に直接に接触している、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項４】
前記複数のフレクシャが、前記せん断力を、反転可能な弾性機構を通って伝達し、前記せん断力が、前記部材と前記実質的に平らな面との間の摩擦力に依存し、前記摩擦力が部分的に寸法安定性を生じる、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項５】
前記弾性機構が、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントと実質的に平らな面との間の前記せん断力を低減する、請求項１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項６】
前記複数のフレクシャがそれぞれ所定の高さと、所定の幅と、所定の弾性とを有している、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項７】
前記複数のフレクシャが、前記部材の長さに沿って延びており、前記複数のフレクシャのそれぞれが互いに対して平行である、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項８】
前記複数のフレクシャが、前記部材の第１の接触面を完全に横切っている、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項９】
前記フレクシャのそれぞれが、約０．１〜約１インチの高さを有する、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１０】
前記複数のフレクシャがそれぞれ、約０．０５〜約０．２５インチの幅を有する、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１１】
前記部材が、前記実質的に平らな面から取外し可能である、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１２】
取付け装置が設けられている、請求項１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１３】
前記複数のフレクシャがそれぞれ、１０〜２０ｍｍの高さを有する、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１４】
前記部材が、非弾性の弾性の材料であり、前記複数のフレクシャがそれぞれ弾性の材料である、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１５】
前記部材が、非弾性の弾性の材料であり、前記複数のフレクシャがそれぞれ、弾性材料である部分を有する、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１６】
前記部材が、前記複数のフレクシャとは反対の側を有し、該側が、精密機器を取り付けるのに適したジオメトリを有する、請求項２記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１７】
前記精密機器が、望遠鏡である、請求項１６記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１８】
前記弾性機構が複数の突起であり、該複数の突起のそれぞれが、概して直交形状を有しておりかつ、前記実質的に平らな面と接触するのに適しており、前記部材が、前記複数の突起とは反対の側を有しており、該側が、精密機器を取り付けるのに適したジオメトリを有している、請求項１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項１９】
前記弾性機構が複数のフレクシャであり、前記弾性機構が、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントと実質的に平らな面との間の前記せん断力を変調することによって寸法安定性を向上させ、前記せん断力が、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントと実質的に平らな面との間の摩擦に依存する、請求項１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項２０】
前記エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントを実質的に包囲する弾性機構を遂行することによって精密マウントのための境界面摩擦の効果を低減するためのエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントにおいて、
第１の向きを有する複数の第１の溝を備えた第１の表面を有する第１のコンポーネントが設けられており、
前記第１のコンポーネントと接触した第２の平らな表面を有する第２のコンポーネントが設けられており、前記接触が境界面を規定しており、前記複数の第１の溝が少なくとも１つのフレクシャを規定しており、該少なくとも１つのフレクシャが所定の柔軟性を有しており、該所定の柔軟性が、前記境界面を横切った摩擦から伝達される力を低減し、前記複数の第１の溝のそれぞれが深さを有しており、該深さが約１０〜２０ｍｍであることを特徴とする、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項２１】
前記第２のコンポーネントに複数のエッチングされた第２の溝が設けられており、該複数のエッチングされた第２の溝が少なくとも１つの第２のフレクシャを形成しており、前記少なくとも１つの第２のフレクシャが、前記境界面において前記少なくとも１つのフレクシャと接触している、請求項２０記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【請求項２２】
前記複数のエッチングされた第２の溝がそれぞれ、約１０〜２０ｍｍの深さを有しており、前記複数のエッチングされた第２の溝が、前記複数の第１の溝に対して相補的な向きを有している、請求項２１記載のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００２年１２月１８日出願された米国特許出願連続番号第１０／３２３４６０号明細書の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、精密光学機器のボルト結合された境界面において使用される、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００３】
望遠鏡等の精密構造のために、機械的ヒステリシスの原因を理解することは重要である。このヒステリシスは、材料のひずみが、瞬間的な応力値のみならず、応力の前の履歴にも依存することと定義される。２つの構造エレメントがボルト結合された場合にはいつでも、ボルト結合された境界面に摩擦が存在する。ボルト結合された境界面は、減衰及び不安定性の原因である。摩擦は、２つの表面が相対的にスライドする時のエネルギ散逸の原因であるとともに、２つの係合する面をスライドさせて相対的に新たな位置において停止させる。現在では、境界面設計者は、摩擦によって境界面に沿って作用する力の百分率を明白に制御することはできない。現在は、精密光学器械のための多くの光学マウントが光学ベンチに直接にボルト結合される。振動の大きな環境では、光学マウントは外力に反応して移動する傾向があり、これにより、光学器械が変位する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ボルト結合された境界面の係合する表面が相対的に移動したときに、湾曲するがスライドはしないように十分にフレキシブルなエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ボルトフランジの表面に沿って平行な溝が設けられている。１つのボルトフランジ表面は垂直方向に延びた溝を有しているのに対し、第２のボルトフランジ表面は、水平方向に延びた溝を有しており、これらは、第１のボルトフランジ係合面の溝に対して垂直である。溝の目的は、フレクシャを有する表面を形成することである。これらのフレクシャは、ボルト結合された境界面において２つの効果を生ぜしめる。第１に、与えられた締付力の場合に、境界面における接触面積がより小さいので結果的な表面圧力がより大きくなり、このこと自体は摩擦力を増大させる。第２に、フレクシャは、２つの境界面が相対的に移動する時に湾曲するがスライドしないように十分に柔軟である。フレクシャ先端は、種々異なる構成、すなわち正方形、円形、三角形又はその他の幾何学的形状を有してよい。設計者は、境界面における摩擦を介した構造力の伝達が最少限になるように、計算されたフレクシャ曲げ剛性を満足するフレクシャ構成のタイプと、境界面が満足することができる容積とを選択することができる。表面に溝を形成することにより、光学器械の設計者は、結果的なフレクシャの剛性を決定することができ、弾性曲げと比較して、摩擦を介して境界面に沿って伝達される力の百分率を制御することができる。
【０００６】
フレクシャを有する境界面により、設計者は荷重経路マネージメントデザインルールを呼び出すことができる。要するに、荷重経路マネージメントは、それによって設計者が、摩擦機構に影響することによってではなく、摩擦エレメントを包囲する弾性剛性を変化させることによって摩擦の効果を制御することができるプロセスである。境界面係合面に溝又は二次元フレクシャを配置することにより、設計者は、境界面剛性を一連の湾曲長手方向ビームとしてモデル化することができ、これにより、設計者は、荷重経路マネージメントデザインルールを介して摩擦を介して作用する力の百分率を明白にモデル化することができる。フレクシャの物理的設計とエンジニアリング方式との関係は、引用したことによりその全体が本明細書に記載されたことになる２０００年３月のNational Aeronautics and Space Administration Paper No.: TM-2000-210089, “Design of Mechanisms for Deployable, Optical Instruments:Guidelines for Reducing Hysteresis”に見られることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図面、特に図１を参照すると、前面１０５を有するボルトフランジ１０が提供されている。ボルトフランジ１０には、前面１０５を横切る平行な溝１１０が設けられている。図１に示したように、溝１１０は前面１０５を垂直方向に横切る。図３に示したように、第２のボルトフランジの前面１０５は、前面１０５を水平方向に横切る溝を有しており、第１及び第２のボルトフランジがボルト結合されて境界面を形成すると、水平方向に横切る溝は、第１のボルトフランジの前面１０５の溝１１０に対して垂直になる。
【０００８】
溝１１０の目的はフレクシャ１１５を形成することである。フレクシャ１１５は、ボルト結合された境界面において２つの効果を生ぜしめる。第１に、与えられた締付力の場合に、結果的な表面圧力は、境界面におけるより小さな接触面積によりさらに大きくなり、このこと自体はクーロン摩擦力を増大する。第２に、フレクシャ１１５は付加的な柔軟性を提供し、境界面を横切って伝達される力の割合が低減される。フレクシャ１１５の幅及び高さは、フレクシャ曲げ剛性、フレクシャ軸方向剛性、フレクシャねじり剛性、フレクシャ座屈限界、及び荷重通路マネージメントデザインルールによって決定される。
【０００９】
図２は択一的な実施形態であり、この場合、溝１１０は前面１０５を垂直方向及び水平方向に横切っており、直交平行線状の外観を形成している。図４に示したように、この実施形態は、ボルトフランジが平滑面と当接されるときに用いられる。別の択一的な実施形態において、フレクシャ先端は、種々異なる形態、すなわち正方形、円形、三角形又はその他の幾何学的形状を有していてよい。
【００１０】
荷重経路マネージメント理論によれば、摩擦エレメントを包囲する弾性機構に影響することによって境界面摩擦の効果を低減又は調整することが可能である。ヒステリシスが境界面における剛性の相対的大きさに依存することにより、荷重経路マネージメントによれば、摩擦機構に影響することによってではなく、係合境界面における剛性の相対的大きさを変化させることによって、境界面における摩擦による散逸を低減することが可能である。２つの係合する物体間のあらゆる境界面において、観察されたことは、マネージされる少なくとも３つの剛性、すなわち、接触方向での圧縮剛性である通常の接触剛性と、接触方向に対して垂直方向の接触せん断剛性と、相互接触する弾性体両方の全体剛性とがあるということである。これは、内部弾性機構を通じて伝達される荷重の百分率を増大するために、せん断剛性に対する接触通常剛性の比と、せん断剛性に対する全体剛性の比とを変化させることによって境界面の設計を変化させることによって達成されることができる。
【００１１】
力が物理的境界面を横切って伝達されると、境界面において垂直応力及び接線応力及び局所変形が生じる。荷重伝達が境界面における垂直応力によって生じる場合、荷重経路は弾性的、すなわち保存的である。荷重伝達が境界面におけるせん断応力によって生じる場合、摩擦が存在しなければならず、ひいては滑りが生じるおそれがある。荷重伝達が摩擦境界面を横切って生じる場合、非保存的と考えられる。この力伝達は図５の境界面モデルに示されている。このモデルは、２つの別個のセグメントから成り、境界面に存在してよい保存的荷重経路及び非保存的荷重経路を示している。モデルの保存的セグメントは、荷重経路における（材料ヒステリシス以外の）弾性機構のみがある境界面設計を表している。モデルの非保存的セグメントは、非保存的荷重経路に存在する弾性機構及び摩擦機構の組み合わせを表している。境界面のヒステリシス機構は、クーロン摩擦機構によって表され、このクーロン摩擦機構は、線形ばねエレメント（Ｋｐ）と平行でありかつ別の線形ばねエレメント（Ｋｓ）と連続している。クーロン摩擦機構は、境界面に存在するヒステリシス機構を表しているので、選択された。非保存的荷重経路と平行な線形の弾性機構（ｋｅ）は境界面における保存的荷重経路を表している。図４の分析モデルはこのような境界面を表している。この境界面モデルは、外部から加えられた荷重（Ｆａ）がどのように、境界面を横切る荷重伝達のための弾性（すなわち垂直）荷重経路と非弾性（すなわち接線方向）荷重経路とに分割されるかを示している。モデルのｋｅ弾性エレメントは、外部荷重の提供から境界面における垂直応力までの物体の弾性動作を表している。モデルのｋｓ弾性機構は、外部荷重の提供から境界面におけるせん断応力までの物体の弾性動作を表している。境界面を横切る荷重伝達は、摩擦機構ΦＮと平行な弾性機構（ｋｐ）によって表されている。弾性機構ｋｐは、境界面を横切って弾性的に伝達されるせん断荷重の部分、すなわちスリップが生じない接触領域内の領域を表している。摩擦機構は、境界面を横切って非弾性的に伝達されるせん断荷重の部分、すなわちスリップが生じる接触領域内の領域を表している。
【００１２】
損失係数分析を使用して、次のことが示される。すなわち、図６に示されたモデルに変位依存摩擦が存在するならば、内部剛性の相対的な大きさを変化させることによって、摩擦効果を低減することが可能であり、これにより、力の増大する百分率が内部弾性機構、すなわち荷重経路マネージメントを通って伝達される。本発明のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントは、外部荷重の提供から境界面におけるせん断応力までの物体の弾性動作に関連した弾性ばね定数ｋｓの値を変化させることを伴う。ばね剛性ｋｓを低減することは、弾性機構を介して作用する力の百分率を低減する。構造エレメントの係合面の間の局所境界面のこの変化は、係合面が元の位置に戻ることを可能にする。なぜならば、フレクシャ先端部は曲がるが、相対的にスライドしないからである。
【００１３】
ボルトフランジの表面に沿って平行な溝が設けられている。１つのボルトフランジ表面は、垂直方向に延びる溝を有するのに対し、第２のボルトフランジ表面は、水平方向に延びる溝を有し、これらの溝は、第１のボルトフランジの係合面の溝に対して垂直である。溝の目的は、フレクシャから成る表面を形成することである。これらのフレクシャは、ボルト結合された境界面において２つの効果を生ぜしめる。第１に、与えられた締付力の場合、結果的な表面はより大きくなる。なぜならば、境界面における接触面積がより小さいからである。このこと自体は摩擦力を増大する。第２に、２つの境界面が相対的に移動する時に曲がるがスライドしないように、フレクシャは十分にフレキシブルである。フレクシャの先端は種々異なる構成、すなわち正方形、円形、三角形又はその他の幾何学的形状を有していてよい。表面に溝を設けることにより、光学機器の設計者は、結果的なフレクシャの剛性を決定することができ、弾性曲げと比較して摩擦によって境界面を横切って伝達される力の百分率を制御することができる。フレクシャ状の境界面により、設計者は、荷重経路マネージメントデザインルールを呼び出すことができる。要するに、荷重経路マネージメントは、それによって設計者が、摩擦機構に影響することなく、摩擦エレメントを包囲する弾性剛性を変化させることによって摩擦の効果を制御することができるプロセスである。境界面の係合面に溝を配置することにより、設計者は、境界面剛性を一連の曲げビームとしてモデル化することができ、これにより、設計者は、摩擦を介して作用する力の百分率を明白にモデル化することができる。
【００１４】
図７を参照すると、平らな表面と接触するための第１のコンポーネント１２０の別の第２の典型的な実施形態が示されている。最も有利には、それぞれの表面がフレクシャを有しているような示された実施形態が好適である。なぜならば、それぞれの表面の境界面剛性を調整する機会があるからである。択一的に、図７に示された実施形態は、好適にはレトロフィット又は高強度用途のためのものである。第１のコンポーネント１２０は、第１の側１２４に配置された弾性コンポーネント１２２を有している。弾性コンポーネント１２２は、好適には多数のフレクシャ１２６である。最も好適には、フレクシャ１２６、ノッチ又は溝のそれぞれは、別のコンポーネントに配置された時の第１のコンポーネント１２０の寸法安定性を向上させるとともに、第１のコンポーネントにマウントされた、又は当接された、又は結合された、又は取り付けられた高精度装置の寸法安定性を向上させる。
【００１５】
最も有利には、第１のコンポーネント１２は、極めて予期せぬ利点を有する。なぜならば、弾性コンポーネント１２２を有する第１のコンポーネントが、第１のコンポーネントが別のコンポーネントに載置又は接触された時に摩擦機構を介して作用するせん断力をマネージするからである。
【００１６】
従来技術において、１つの従来技術のコンポーネントから別のコンポーネントへ寸法安定性又は位置を向上させることは、第１の従来のコンポーネントと第２の従来のコンポーネントとの間の締付力を増大させることである。従来技術は、締付力の増大が２つのコンポーネントの間の寸法安定性を向上させるということを誤って信じている。
【００１７】
しかしながら、本発明の発明者は、第１の従来のコンポーネントと第２の従来のコンポーネントとの間の締付力の増大は、摩擦機構を介して作用するせん断力を低減、さもなければ管理するのに役立たないということに気づいている。摩擦機構を介して作用するせん断力は２つの接触するコンポーネントの間の不安定を生じることが観察された。本発明者は、従来技術とは対照的に、引用したことによりその全体が本明細書に記載されたことになる２０００年３月のLake他によるNational Aeronautics and Space Administration Paper No.: TM-2000-210089, Langley Research Center, Hampton Virginia, “Design of Mechanisms for Deployable, Optical Instruments:Guidelines for Reducing Hysteresis”において論じられているように、２つのコンポーネントの間の寸法安定性又は相対位置を向上させるために、摩擦機構を介して作用するせん断力を管理することが必要であることが認識及び発見した。したがって、本発明の第１のコンポーネント１２０は好適には、摩擦機構を介して作用するせん断力の少なくとも百分率を管理することによって、位置安定性を維持する。
【００１８】
この好適な実施形態において、第１のコンポーネント１２０の多数のフレクシャ１２６は好適には、第２のコンポーネントに接触する第１のコンポーネントの部分の剛性によって、局所的せん断を変化又は変調させる。境界面における剛性のこの変調又は変化は、荷重の伝達を助ける。この荷重は、第１のコンポーネント１２０における内部弾性機構を使用して伝達される。したがって、多数のフレクシャ１２６により、第１のコンポーネント１２０は、従来技術の教えとは対照的に極めて有利な形式で別のコンポーネントに対する安定性を維持することができる。
【００１９】
この第１のコンポーネント１２０は、技術において予期せぬ利点を有する。ほとんどのソリューションはこのソリューションとは異なるか又は単に締付力を増大し、２つのコンポーネントをより緊密に保持することを教えている。多数のフレクシャ１２６は好適には、弾性かつ反転可能な機構を提供することによりヒステリシスを低減する。フレクシャ１２６により、第１のコンポーネント１２０は、第２の又は平らな接触するコンポーネントに対して安定している又は所定の位置に位置する。この好適な実施形態において、第２のコンポーネントは、平らな表面又は第２の平らなコンポーネントである。
【００２０】
図７を参照すると、第１のコンポーネント１２０の斜視図が示されている。第１のコンポーネント１２０のための好適な材料タイプはない。再び、多数のフレクシャが、境界面を横切って伝達される荷重／力に依存する。この好適な実施形態において、第１のコンポーネント１２０のフレクシャ１２６はそれぞれ寸法を有する。寸法は好適には、コンポーネント１２０の用途及び寸法、コンポーネント上の精密機器又は用途に応じて技術においてあらゆる寸法である。しかしながら、１つの好適な実施形態において、多数のフレクシャ１２６はそれぞれ、１０〜２０ｍｍの寸法を有する。本発明の別の好適な実施形態において、典型的な用途は、約２ｃｍの高さである。さらに別のより好適でない用途において、フレクシャの寸法又は高さは、２ｃｍの高さよりも大きくてもよい。当業者は、多数のフレクシャ１２６が弾性材料から成っているか、又は２つ以上の材料から成っていて、この２つ以上の材料のうちの一方が弾性的である。第１のコンポーネント１２０に配置されたそれぞれのフレクシャ１２６はさらに個々に同じ材料又は異なる材料であってよいが、認識不能なレベル又は微視的レベルにおいて摩擦に帰因するせん断力を吸収するように極めて僅かに移動するのに適しているべきである。係合面の不安定性は、ミクロン、約１×１０ｅ−９メートルを含む範囲におけるナノメートルにおけるような例えば１×１０ｅ−６メートル以下の寸法に関して規定されることができる。
【００２１】
付加的に、第１のコンポーネント１２０は、あらゆるアパーチャ１２８又はあらゆるボルト結合されたフランジ１３０が形成されていてもよい。図７に示されたアパーチャ１２８及びあらゆるボルト結合されたフランジ１３０は、請求項に記載の発明の一部を構成しない。第１のコンポーネントは、アパーチャ１２８又はボルトフランジ１３０を備えることなく製造されるか、又は技術上よく知られたその他の固定装置を備えて製造されてもよい。
【００２２】
１つの非制限的実施形態における第１のコンポーネント１２０は好適には、図示したように直交形状部材に形成されている。しかしながら、第１のコンポーネント１２０は、高精度光学機器と共に、又は、２つのコンポーネントの間の位置安定性を要求するその他の機器と共に使用するために、技術上知られたあらゆる形状を有するように形成されてよい。
【００２３】
多数のフレクシャ１２６を備えた第１の側２４とは反対側の第１のコンポーネント１２０の側１３２は、平らに示されている。この平らな側１３２は好適には、この平らな側に安定かつ簡単な形式で結合又は固定された高精度装置（図示せず）を助けるためのものであるが、第１のコンポーネントはこの配列に限定されない。側１３２は、技術上知られたあらゆる適切なジオメトリを有していてよい。
【００２４】
第１のコンポーネント１２０は好適には、第１のコンポーネントの構造的一体性を維持するために、及び繰返し使用するために第１のコンポーネントに弾性を付加するために、技術上知られたあらゆる厚さを有する。厚さは、１つの好適な実施形態においてフレクシャをもはや互いに接触させなくする操作力の与えられたセットのために、支持構造の曲げを阻止するために、あらゆる適切な厚さである。
【００２５】
第１のコンポーネント１２０のフレクシャ１２６の幾つか又は全ては弾性的である。第１のコンポーネント１２０のフレクシャ１２６は好適には、第１のコンポーネントと第２の平らなコンポーネントとの間の摩擦に帰因するせん断力を管理するために所定の弾性又は柔軟性を有する。所定の柔軟性は、第１のコンポーネント１２０が第２のコンポーネントに接触した時に境界面を横切って摩擦から伝達される力を低減する。
【００２６】
本発明の１つの実施形態において、フレクシャ１２６は第２の平らなコンポーネントから容易に分離可能である。第１のコンポーネント１２及び第２の接触するコンポーネントのそれぞれの全体剛性特性は変化しない。
【００２７】
図８を参照すると、フレクシャ１２６がそれぞれ第１の平らなコンポーネントに接触するように第２の平らなコンポーネント１３４に接触するように反転された第１のコンポーネント１２０が示されている。フレクシャ１２６は第２の平らなコンポーネントに接触しているのに対し、第１のコンポーネント１２０の残りの部分は接触していない。次いで、精密機器が側１３２に配置され、第１のコンポーネント１２０のアパーチャ１２８を介してボルトフランジ１３０によって選択的に結合される。フレクシャ１２６は、第１のコンポーネント１２０の表面又は第１の側１２４に沿って長手方向又は横方向に配置された１つ又は２つ以上の溝として形成されていてよい。択一的に、第１のコンポーネント１２０は好適には、コンポーネントの長手方向又は横方向の多数の溝であることができ、フレクシャは、図９に示したように直交形状の多数の突起１３６であるか、水平方向又は垂直方向のフレクシャの列であってよい。好適には、突起１３６は約１０〜２０ｍｍである。典型的な用途では、約２ｃｍの高さが考えられる。荷重経路マネージメント及び座屈ビーム理論は、２ｃｍよりも大きな高さのフレクシャを要求するが、これはあまり好ましくない。
【００２８】
本発明の別の典型的な実施形態において、図７に示された第１のコンポーネント１２０は、光学ベンチに結合されていてよい。この実施形態において、第１のコンポーネント１２０は、平らな光学ベンチに直接に取り付けられている。しかしながら、択一的に本発明の別の実施形態において、使用者は、実質的に平らな光学ベンチ表面を変化させてよい。使用者は、第１のコンポーネント１２０と光学ベンチとの間の境界面に、多数の第２のフレクシャを形成してよい。ぞれぞれの第２のフレクシャは、第２の向きを有しており、光学ベンチをレトロフィットするために光学ベンチに直接に形成されている。曲げビーム及び座屈ビーム理論が使用される限り、これらのエッチングされたフレクシャは、他の実施形態のものと同じ又は異なる剛性及び弾性特性を有することができる。別の実施形態において、多数の第２のフレクシャが形成され、光学ベンチに直接に結合されてよい。
【００２９】
この実施形態は特に、境界面における安定性を高めるために、ボルト結合された境界面をレトロフィットするのに適している。この好適な実施形態において、既存の光学ベンチにおいて、位置は選択される。好適には、位置は、用途に応じて平坦な、溝が設けられていない表面である。次いで、光学マウントの予め選択された表面に溝が設けられることができる。溝は、位置安定性を高めるために、第１のコンポーネント１２０と相補的なあらゆる向きで形成されてよい。好適には、光学ベンチ又は平らな表面に形成された第２の溝の深さは約１０〜２０ｍｍである。第２の溝は、第１のコンポーネント１２０のフレクシャ１２６の向きに対して垂直又は平行であるか、又は択一的に図３に示されたように１つ又は２つ以上の突起として形成されてよい。
【００３０】
好適な態様を具体的に引用して本発明を説明したが、請求項に定義された発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされてよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントの斜視図である。
【図２】図１のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントの択一的な実施形態の斜視図である。
【図３】図１に示された実施形態を利用した、フレクシャを有するアセンブリの分解図である。
【図４】図２に示された択一的な実施形態を利用した、フレクシャを有するアセンブリの分解図である。
【図５】フレクシャを有するアセンブリの境界面に存在する保存的荷重経路及び非保存的荷重経路における力の伝達を示すモデルである。
【図６】フレクシャを有するアセンブリの境界面に沿って存在する荷重経路の図である。
【図７】平らな表面に取り付けるための、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントの第１の斜視図である。
【図８】平らな表面に取り付けるために反転された、図７のエンジニアード・フレクシャ・コンポーネントの斜視図である。
【図９】平らな表面に取り付けるための、エンジニアード・フレクシャ・コンポーネントの別の典型的な実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ボルトフランジ、  １０５  前面、  １１０  溝、  １１５  フレクシャ、  １２０  第１のコンポーネント、  １２２  弾性コンポーネント、  １２４  第１の側、  １２６  フレクシャ、  １２８  アパーチャ、  １３０  フランジ、  １３２  平らな側、  １３４  第２の平らなコンポーネント、  １２８  アパーチャ、  １３０  ボルトフランジ、  １３２  側、  １３６  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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