(57)【要約】  アイソレータ・デバイスは、衝撃及び／又は振動エネルギの影響を受ける入力構造に結合可能な第１マウントと、隔離する物体（例えば、電子デバイス）に結合可能な第２マウントとを備える。フレクシャ構造は、第１及び第２マウントの間に結合され、複数の並列フレクシャと、一連のフレクシャと、複数の遷移部分とを含み、それらは全て第１及び第２マウントの間で隔離経路を規定する。並列フレクシャは、垂直軸に対してある軸方向で衝撃及び／又は振動エネルギを減衰させるように共振周波数にチューニングされる。一連の放射状フレクシャは、垂直軸に対する双方の半径方向で衝撃及び／又は振動エネルギを減衰させるように共振周波数にチューニングされる。アイソレータ・デバイスは金属材料の単一片であるとすることが可能である。弾性減衰材料は、アイソレータの共振周波数において応答を減衰させるようにフレクシャ構造によって規定される開口の中に配置されることが可能である。関連するシステム及び方法も提供される。
2021518898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイソレータ・デバイスであって：
衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方の影響を受ける入力構造に結合可能な第１マウント；
隔離されるべき物体に結合可能な第２マウントであって、前記第１及び第２マウントは前記アイソレータ・デバイスの垂直軸を規定する、第２マウント；及び
前記第１及び第２マウントの間に結合されたフレクシャ構造であって、前記フレクシャ構造は、前記第１及び第２マウントの間で隔離経路を規定する少なくとも１つの放射状フレクシャを含み、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは複数の遷移部分を含み、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは所定の半径方向共振周波数にチューニングされている、フレクシャ構造；
を備え、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、前記垂直軸に対する少なくとも１つの半径方向において前記入力構造から伝わる前記衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、アイソレータ・デバイス。
【請求項２】
前記フレクシャ構造は、遷移部分により互いに結合された一連の放射状フレクシャを更に含み、前記一連の放射状フレクシャは前記隔離経路を少なくとも部分的に規定している、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項３】
前記アイソレータ・デバイスは、前記垂直軸に直交する少なくとも１つの軸に沿って対称的である、請求項２に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項４】
各々の遷移部分は、前記少なくとも１つの放射状フレクシャの湾曲する表面から垂直に延びている、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項５】
前記放射状フレクシャは、前記垂直軸に平行な平面に沿って広がる湾曲する表面を含む、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、非湾曲表面の幅より大きな幅を有する湾曲する表面を含む、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項７】
前記フレクシャ構造は金属材料により構成されている、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項８】
前記フレクシャ構造は、前記第１マウントと前記少なくとも１つの放射状フレクシャとの間に結合された複数の並行フレクシャを更に含み、前記複数の並行フレクシャは、前記垂直軸に平行な方向において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項９】
前記複数の並行フレクシャは、前記第２マウントの少なくとも１つの側方に位置する第１ペアの並行フレクシャと、前記第２マウントの反対側の側方に位置する第２ペアの並行フレクシャとを含む、請求項８に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１０】
前記複数の並行フレクシャの各々は、前記垂直軸に直交する平面内に広がる湾曲する表面を含む、請求項８に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１１】
各々の遷移部分は、湾曲した輪郭部分を含む、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、異なる方向に延びる少なくとも１つのフレクシャ部分を含む、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、互いに或る曲げ角で形成されるフレクシャ部分を含む、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャは前記第２マウントの周囲を囲み、前記第１マウントは前記少なくとも１つの放射状フレクシャを囲み、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、前記垂直軸に対する２つ半径方向において前記入力構造から伝わる前記衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャは、前記第１及び第２マウントの間に位置する複数の開口を少なくとも部分的に規定している、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１６】
前記複数の開口の中に配置される弾性減衰材料を更に備え、前記弾性減衰材料は、前記アイソレータ・デバイスの共振周波数における応答を更に減衰させるように動作することが可能である、請求項１５に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１７】
前記弾性減衰材料は、前記少なくとも１つの放射状フレクシャの湾曲する表面に沿って配置されている、請求項１６に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１８】
前記所定の半径方向共振周波数は、弾性減衰材料及び前記フレクシャ構造の構成により決定される、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項１９】
前記アイソレータ・デバイスは、金属材料の単一片として全体的に形成されている、請求項１に記載のアイソレータ・デバイス。
【請求項２０】
デバイスを支持構造から隔離するシステムであって：
衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方の影響を受ける入力構造；
前記入力構造からの前記衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方から隔離されるべき物体；
前記デバイスを前記入力構造から隔離するアイソレータ・デバイス；
を備え、前記アイソレータ・デバイスは：
前記入力構造に結合された第１マウント；
前記物体に結合された第２マウントであって、前記第１及び第２マウントは前記アイソレータ・デバイスの垂直軸を規定する、第２マウント；及び
前記第１及び第２マウントの間に結合されたフレクシャ構造であって、前記フレクシャ構造は、前記第１及び第２マウントの間で隔離経路を規定する少なくとも１つの放射状フレクシャを含み、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは複数の遷移部分を含み、前記少なくとも１つの放射状フレクシャは所定の半径方向共振周波数にチューニングされている、フレクシャ構造；
を備え、前記放射状フレクシャは、前記垂直軸に対する少なくとも１つの半径方向において前記入力構造から伝わる前記衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、システム。
【請求項２１】
前記フレクシャ構造は、遷移部分により互いに結合された一連の放射状フレクシャを更に含み、前記一連の放射状フレクシャは前記隔離経路を規定しており、各々の遷移部分は、前記放射状フレクシャ各々の湾曲する表面から垂直に延びており、各々の放射状フレクシャは、前記垂直軸に平行な平面に沿って広がる湾曲する表面を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記フレクシャ構造は、前記第１マウントと前記一連の放射状フレクシャとの間に結合される複数の並行フレクシャを更に含み、前記複数の並行フレクシャは、前記垂直軸に平行な方向において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記複数の並行フレクシャと前記一連の放射状フレクシャとは、前記垂直軸に対する３軸において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように共同して動作することが可能である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの放射状フレクシャによって少なくとも部分的に規定される複数の開口の中に配置される弾性減衰材料を更に備え、前記弾性減衰材料は、前記アイソレータ・デバイスの共振周波数における応答を更に減衰させるように動作することが可能である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
物体を入力構造から隔離するために所定の共振周波数にチューニングされたアイソレータ・デバイスを製造する方法であって：
入力構造からの衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方からアイソレータ・デバイスにより隔離されるべき物体に関連する共振周波数を決定するステップ；
決定された前記共振周波数に基づいて、前記アイソレータ・デバイスを形成する金属材料を選択するステップ；
前記入力構造に結合可能な第１マウントを形成し、前記物体に結合可能な第２マウントを形成するステップであって、前記第１及び第２マウントは前記アイソレータ・デバイスの一部を規定する、ステップ；及び
前記アイソレータ・デバイスを形成するために前記第１及び第２マウントの間に前記アイソレータ・デバイスのフレクシャ構造のうちの少なくとも１つの放射状フレクシャを形成するステップであって、前記放射状フレクシャは、前記入力構造から伝わる前記衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である、ステップ；
を含む方法。
【請求項２６】
決定された前記共振周波数に基づいて、弾性減衰材料の容積及びタイプを選択し、選択された前記弾性減衰材料を、前記少なくとも１つの放射状フレクシャによって規定される複数の開口の周りに配置するステップ；
を更に含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
複数の遷移部分を有する一連の放射状フレクシャを形成し、前記複数の放射状フレクシャと前記第１マウントとの間に複数の並列フレクシャを形成することにより、前記フレクシャ構造を形成するステップであって、前記一連の放射状フレクシャと前記複数の並行フレクシャとは、前記アイソレータ・デバイスの垂直軸に対する３軸において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように共同して動作することが可能である、ステップ；
を更に含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
金属材料の単一片から前記アイソレータ・デバイス全体を形成するように機械加工ツールを操作するステップを更に含む請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
多くの用途において、衝撃及び/又は振動エネルギを示すか又は発生する構造と、そのような衝撃及び/又は振動エネルギから隔離されるべき物体又は装置との間で、衝撃及び/又は振動エネルギ力を隔離することは不可欠である。センシティブな電子機器の用途において、衝撃及び/又は振動エネルギが適切に減衰させられない場合、センシティブな電子機器は、センサーの読み取りにダメージを受けたり故障したりする傾向が生じる。
【０００２】
例えば、ミサイル探知器の用途においてミサイルの端部に取り付けられたセンサーは、典型的には、１つ以上の動的に調整されたジャイロスコープ（例えば、２軸ジャイロ）によって安定化させられる。しかしながら、高振幅の衝撃又は振動が入ると、そのようなジャイロスコープはジャイロスコープの機械的ローター・サスペンションの壊滅的な故障を起こしやすくなり、これはミサイル探知器のセンサーに対する損傷又は読み取り不良を引き起こし、それによってミサイル探知器システムを故障させてしまう。
【０００３】
衝撃及び／又は振動エネルギを減衰させるために使用される典型的なデバイスは、アイソレータである。アイソレータは一般にセンシティブな電子機器を振動入力源（例えば、ミサイル本体）から隔離する弾性材料（例えば、ゴム・シート又はリング）で構成される。アイソレータとして使用される弾性材料に付随する１つの問題は、それらの機械的特性（即ち、弾性、復元性、クリープなど）が使用中に経時的に変化する傾向があることであり、これは衝撃及び／又は振動エネルギ・アイソレーションの不整合及び無効化を引き起こしてしまう可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の特徴及び利点は、添付図面に関連して行われる以下の詳細な説明から明らかになり、添付図面は共に一例として本発明の特徴を示している。
【０００５】
【図１】本開示の例によるアイソレータ・デバイスの等角図である。
【０００６】
【図２】図１のアイソレータ・デバイスの平面視による図である。
【０００７】
【図３】線３−３に沿って描かれた図１のアイソレータ・デバイスの断面図である。
【０００８】
【図４】入力構造及び隔離されるべき物体に結合された図１のアイソレータ・デバイスの左側面図である。
【０００９】
【図５】本開示の例によるアイソレータ・デバイスの平面視による図である。
【００１０】
【図６Ａ】本開示の例によるアイソレータ・デバイスの一部の平面視による図である。
【００１１】
【図６Ｂ】本開示の例によるアイソレータ・デバイスの一部の平面視による図である。
【００１２】
【図７Ａ】本開示の例によるアイソレータ・デバイスについての測定された軸方向共振周波数（ｘ軸）に対応するアイソレータ・デバイスの減衰パフォーマンス結果を示すグラフである。
【００１３】
【図７Ｂ】本開示の例によるアイソレータ・デバイスについての測定された軸方向共振周波数（ｙ及びｚ軸）に対応するアイソレータ・デバイスの減衰パフォーマンス結果を示すグラフである。
【００１４】
次に、説明される例示的な実施形態が参照されるが、これを記述するために特定の言葉が本願で使用されるであろう。それにもかかわらず、本発明の範囲の範囲の限定は意図されていないことが理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本願で使用される場合、「実質的に」という用語は、作用、特徴、特性、状態、構造、項目、又は結果についての完全な又はほぼ完全な範囲又は程度を指す。例えば、「実質的に」囲まれた物体は、その物体が完全に囲まれているか、又はほぼ完全に囲まれていることを意味することになる。絶対的完全性からの逸脱の厳密に許容可能な程度は、場合によっては、特定の状況に依存する可能性がある。しかしながら、一般的には、完全に近いことは、あたかも絶対的かつ全体的な完全性が得られた場合と同じ全体的な結果をもたらすようなものである。「実質的に」という使い方は、作用、特徴、特性、状態、構造、項目、又は結果についての完全な又はほぼ完全な欠如を指すために、否定的な意味で使用される場合にも等しく適用可能である。
【００１６】
本願で使用される場合、「隣接」とは、２つの構造又は要素の近接を意味する。特に、「隣接している」として同定される要素は、隣接するか又は接続されていてもよい。このような要素はまた、必ずしも互いに接触することなく互いに近接又は接近していてもよい。近接の厳密な程度は、場合によっては、特定の状況に依存する可能性がある。
【００１７】
発明概念の手始めの概要が以下に提供され、その後、特定の例が後に更に詳細に説明される。この最初の要約は、読者が実施例をより迅速に理解するのを支援するために意図されているが、実施例の主要な特徴又は本質的な特徴を特定するようには意図されておらず、また、保護が請求される対象事項の範囲を限定するようにも意図されていない。
【００１８】
本開示はアイソレータ・デバイスを提示しており、アイソレータ・デバイスは、衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方の影響を受ける入力構造に結合可能な第１マウントと、隔離されるべき物体に結合可能な第２マウントとを備える。第１及び第２マウントはアイソレータ・デバイスの垂直軸（ｘ軸）を規定する。フレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）構造は、第１及び第２マウントの間に結合され、第１及び第２マウントの間で隔離経路を規定する少なくとも１つの放射状フレクシャ（ｒａｄｉａｌ  ｆｌｅｘｕｒｅ）を備える。少なくとも１つの放射状フレクシャは、複数の遷移部分を含み、少なくとも１つの放射状フレクシャは、所定の半径方向共振周波数にチューニングされている。少なくとも１つの放射状フレクシャ構造は、垂直軸に対する少なくとも１つの半径方向（垂直軸に直交する方向）において入力構造から伝わる衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である。
【００１９】
一部の実施例では、フレクシャ構造は、遷移部分により互いに結合された一連の放射状フレクシャを更に含み、一連の放射状フレクシャは隔離経路を少なくとも部分的に規定することが可能である。
【００２０】
一部の実施例では、フレクシャ構造は金属材料により構成されており、金属材料の単一片から形成されることが可能である。
【００２１】
一部の実施例では、フレクシャ構造は、第１マウントと少なくとも１つの放射状フレクシャとの間に結合される複数の並行フレクシャを更に含み、垂直軸に平行な方向において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように動作することが可能である。
【００２２】
一部の実施例では、少なくとも１つの放射状フレクシャは、第１及び第２マウントの間に位置する複数の開口を少なくとも部分的に規定している。
【００２３】
一部の実施例では、アイソレータ・デバイスは、複数の開口の中に配置される弾性減衰材料を更に備え、アイソレータの共振周波数における応答を更に減衰させる等の振動及び衝撃エネルギの少なくとも１つを更に減衰させることが可能である。
【００２４】
本開示はデバイスを支持構造から隔離するシステムも提示しており、システムは、衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方の影響を受ける入力構造と、入力構造からの衝撃又は振動エネルギから隔離される物体とを備える。システムは、物体を入力構造から隔離するアイソレータ・デバイスを備える。アイソレータ・デバイスは、入力構造に結合された第１マウントと、オブジェクトに結合された第２マウントとを備えることが可能である（第１及び第２マウントはアイソレータ・デバイスの垂直軸を規定する）。アイソレータ・デバイスは、第１及び第２マウントの間に結合されたフレクシャ構造を備えることが可能であり、フレクシャ構造は、第１及び第２マウントの間で隔離経路を規定する少なくとも１つの放射状フレクシャを含む。少なくとも１つの放射状フレクシャは複数の遷移部分を含み、所定の半径方向共振周波数にチューニングされている。放射状フレクシャ構造は、垂直軸に対する少なくとも１つの半径方向において入力構造から伝わる衝撃又は振動エネルギを減衰させるように動作することが可能である。
【００２５】
本開示は物体を入力構造から隔離するために所定の共振周波数にチューニングされたアイソレータ・デバイスを製造する方法も提示する。方法は、入力構造からの衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方からアイソレータ・デバイスにより隔離される物体に関連する共振周波数を決定するステップを含む。方法は、決定された共振周波数に基づいて、アイソレータ・デバイスを形成する金属材料を選択するステップを含む。方法は、入力構造に結合可能な第１マウントを形成し、物体に結合可能な第２マウントを形成するステップであって、第１及び第２マウントはアイソレータ・デバイスの一部を規定する、ステップを含む。方法は、アイソレータ・デバイスを形成するために第１及び第２マウントの間にアイソレータ・デバイスのフレクシャ構造のうちの少なくとも１つの放射状フレクシャを形成するステップを含む。放射状フレクシャは、入力構造から伝わる衝撃又は振動エネルギを減衰させるように動作することが可能である。
【００２６】
一部の実施例では、方法は、決定された共振周波数に基づいて、弾性減衰材料の容積及びタイプを選択し、選択された弾性減衰材料を、少なくとも１つの放射状フレクシャによって規定される複数の開口、スロット、又はチャネルの周り又は中に配置するステップを含む。
【００２７】
一部の実施例では、方法は、複数の遷移部分を有する複数の放射状フレクシャを形成し、複数の放射状フレクシャと第１マウントとの間に複数の並列フレクシャを形成することにより、フレクシャ構造を形成するステップを含み、これにより、複数の放射状フレクシャと複数の並行フレクシャとは、垂直軸に対する３軸において衝撃又は振動エネルギの少なくとも一方を減衰させるように共同して動作することが可能である。
【００２８】
既知であるように、衝撃及び／又は振動エネルギの減衰は、その伝搬する距離に比例する（伝搬距離が長いほど、衝撃振幅は小さくなる）。また、その伝搬経路が先行する方向から（例えば直線から）逸脱する場合も（例えば、先行する方向とは異なる経路方向を伝搬する何らかのタイプの遷移部分を経由するように湾曲又は屈曲している場合も）、衝撃及び／又は振動エネルギは減衰する。本願で議論される実施例は、回路の隔離経路を規定する遷移部分及び半径方向フレクシャを有するアイソレータ・デバイスのこれらの２つの原理を適用する。これらの放射状フレクシャ及び遷移部分は、伝搬距離を長くし、また衝撃及び／又は振動エネルギ伝搬経路を変化させる（例えば、曲げる）。一部の実施例ではこれは９０度の角度又は屈曲を複数個利用して行われる。
【００２９】
本技術を更に説明するために、ここで図面を参照して実施例を提供する。
【００３０】
図１〜図４は、入力構造１０２から物体１０４（例えば、図４参照）に伝わることが可能な衝撃及び／又は振動エネルギの減衰のためのアイソレータ・デバイス１００の様々な様子及び態様を示す。初めに、入力構造１０２は、ミサイル本体のような衝撃及び／又は振動エネルギを発生させたり、伝達したり、それを示したり、あるいは受けたりすることが可能な任意の構造、車両、本体、又はその他の装置であるとすることが可能である。隔離されるべき物体１０４は、衝撃及び／又は振動エネルギから隔離される任意の装置、部品、又は物体であるとすることが可能であり、例えば、ミサイル本体によって支持されるセンシティブな電子デバイスを保つジャイロスコープのようなものである。これは限定を意味するものではなく、なぜなら本開示から認められるように、本願で例示されるアイソレータ・デバイスは、同調したアイソレータ・デバイスから恩恵を享受することが可能な他の種々の用途において使用されることが可能だからである。例えば、アイソレータ・デバイスは、サーベイランス・カメラ、ＭＥＭＳセンサー、発振器、アビオニック・センサー、及び当業者により認識されるコンポーネントその他のものにおける衝撃及び／又は振動エネルギから隔離するために使用されることが可能である。
【００３１】
以下で更に詳述されるように、アイソレータ・デバイス１００は、異なる振動プロファイル、即ち、軸方向（ｘ軸）、第１半径方向（ｙ軸）、及び第２半径方向（ｚ軸）に適合するように、３つの主軸のそれぞれにおける特定の共振周波数に対して設計及びチューニングされることが可能である。
【００３２】
一実施例では、アイソレータ・デバイス１００は、第１マウント１０６と、第２マウント１０８と、第１マウント１０６及び第２マウント１０８の間にそれぞれ結合されるフレクシャ構造１１０とを備え、フレクシャ構造１１０の少なくとも一部は、第１マウント１０６及び第２マウント１０８のそれぞれに結合される。第１マウント１０６は、種々の方法を用いて種々の方法で入力構造１０２（図４）に結合されることが可能である。図示の例では、第１マウント１０６は、第１マウント１０６（図１）を貫通して形成される４つの周辺開口１１４を介して配置された４つのファスナ１１２により入力構造１０２に結合される。第１マウント１０６のプロファイルに関し、第１マウント１０６の外側側面によって規定される外周は、以下に更に詳述するように、対称的なアイソレータ・デバイス１００を収容するために、概ね正方形の形状であるとすることが可能である。しかしながら、これは如何なる方法においても限定であるようには意図されておらず、なぜなら他の形状又は形態が想定されているからである。更に、図示されるように、周辺開口１１４は、フレクシャ構造１１０の周辺の入力構造１０２からの衝撃及び／又は振動エネルギのより均一な減衰に対処するために、互いから等距離に形成されることが可能である。しかしながら、第１マウント１０６は、他の形態を採用することが可能であり、他のプロファイルを含むことが可能であり、他の種々の適切な手段により入力構造に取り付けられることが可能である。
【００３３】
第２マウント１０８は、１つ以上の固定又は結合部材を使用して、物体１０４のマウント・プレート１１５（図４）に結合されることが可能である。図示の例では、締結部材は、第２マウント１０８の個々のコーナーを貫通して形成された４つの周囲開口１１８（図１）を通じて配置される４つのファスナ１１６を備えることが可能であり、第２マウント１０８は、４つのファスナ１１６を介してマウント・プレート１１５に結合されることが可能である。第２マウント１０８は、一部の実施例では、物体１０４の対応する円筒形部分（例えば、２軸ジャイロスコープ）を受け入れるために、ほぼ円筒形であるとすることが可能な中央開口１２０を含むことができる。第２マウント１０８の中央開口１２０は、第１マウント１０６の中心軸と実質的に同一線上にあるとすることが可能な中心の垂直軸Ｘを規定することが可能である。一部の実施例では、中央開口１２０は、以下の説明及び図面から理解されるように、フレクシャ構造１１０の特定の部分及び第１マウント１０６と同心円状であるとすることが可能である。しかしながら、中央開口１２０は同心状である必要はなく、代わりに、所望の減衰又は減衰効果を達成しつつ、中心からずれていてもよい。
【００３４】
アイソレータ・デバイス１００は、入力構造１０２との直接的な接触から物体１０４を隔離するように構成され、その結果、入力構造１０２内の如何なる衝撃及び／又は振動の荷重も、物体１０４に到達する前に、アイソレータ・デバイス１００を経由して（及び、フレクシャ構造１１０を経由して）伝搬し、アイソレータ・デバイス１００は、衝撃及び／又は振動の荷重エネルギを低減及び消散するように機能する。従って、フレクシャ構造１１０は、衝撃及び／又は振動エネルギが第１マウント１０６と第２マウント１０８との間を移動するための隔離経路（又はパス）を提供する。以下で更に詳細に説明するように、（フレクシャ構造１１０によって規定されるような）この隔離経路は、複数の遷移部分（例えば、遷移部分１２６ａ、１２６ｂ、１４４ａ、１４４ｂ、１４６ａ、及び１４６ｂであり、各々が以下に説明するように９０度の屈曲を規定している）を含む又は規定する一連の並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄ及び一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈを含むことが可能である。フレクシャ構造１１０のパターニング及び設計に起因して、第１マウント１０６及び第２マウント１０８の間の隔離経路は、それらの間の直線距離よりもはるかに長い。従って、フレクシャ構造１１０の特定の構成によって提供される蛇行する細長い経路と複数の遷移部分とに起因して、衝撃及び／又は振動エネルギは減衰させられる。
【００３５】
より具体的には、フレクシャ構造１１０は、並行フレクシャ１２２ａ及び１２２ｂの第１ペアと、並行フレクシャ１２２ｃ及び１２２ｄの第２ペアとを含むことが可能である。並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｂ及び１２２ｃ〜１２２ｄの第１及び第２ペアは、垂直軸Ｘに概ね平行である軸方向Ｘ１における衝撃及び／又は振動を減衰させるように、形成され又は調整され、方向付けられ及び支持される。より詳細には、第１マウント１０６は、実質的に互いに同一であり、ｚ軸に沿って及びｙ軸に沿っても対称的であるように形成することが可能な対向する第１マウント・ボディ１２８ａ及び第２マウント・ボディ１２８ｂを含むことが可能である（図２）。この構成又は配置において、第１ペアの並行フレクシャ１２２ａ及び１２２ｂは、アイソレータ・デバイス１００の一方の側において第１マウント・ボディ１２８ａの第２マウント・ボディ１２８ｂへの接続を促すことが可能であり、第２ペアの並行フレクシャ１２２ｃ及び１２２ｄは、アイソレータ・デバイス１００の他方の側において第１マウント・ボディ１２８ａの第２マウント・ボディ１２８ｂへの接続を促すことが可能である。従って、アイソレータ・デバイス１００は、並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄ、第１マウント・ボディ１２８ａ、第２マウント・ボディ１２８ｂの構成について、ｚ軸に関して概ね対称であるとすることが可能である。そのような対称的な構成は、軸方向における垂直軸Ｘの周りで衝撃及び／又は振動エネルギの均一な減衰を提供する。
【００３６】
図２に最も良く示されているように、並行フレクシャ１２２ａ及び１２２ｃは、それぞれ、第１マウント・ボディ１２８ａの端部からｚ軸に沿って内方に延びている。並行フレクシャ１２２ａ及び１２２ｃは、それぞれ、フレクシャ構造１１０の第１フレクシャ・マウント部１３０ａ及び第２フレクシャ・マウント部１３０ｂに移行する。第１フレクシャ・マウント部１３０ａ及び第２フレクシャ・マウント部１３０ｂは、アイソレータ・デバイス１００の何れの側にも配置されることが可能であり、ｙ軸に沿って交わる部分を有することが可能である。同様に、並行フレクシャ１２２ｂ及び１２２ｄは、それぞれ、第２マウント・ボディ１２８ｂの端部からｚ軸に沿って内方に延びている。並行フレクシャ１２２ｂ及び１２２ｄはまた、それぞれ、第１フレクシャ・マウント部１３０ａ及び第２フレクシャ・マウント部１３０ｂに（他方の側で）移行し、そこでは、並行フレクシャ１２２ａ及び１２２ｃが第１及び第２フレクシャ・マウント部１３０ａ及び１３０ｂに移行する。
【００３７】
並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄの各々は、垂直軸Ｘに沿う軸方向において衝撃及び／又は振動エネルギの均一な減衰を確実にするために、実質的に互いに同じ形状であるように形成されることが可能である。各々の並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄは、垂直軸Ｘにほぼ直交するように配向された湾曲する表面（ａ  ｆｌｅｘｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備えることが可能である。従って、図１〜図３に示す例として、並行フレクシャ１２２ａは、略平面である湾曲する表面１３２であって、垂直軸Ｘに直交する軸Ｚ１に沿う平面内に延在するものを含むことが可能である。湾曲する表面１３２は、並行フレクシャ１２２ａの厚さＴ１（図３）より大きな幅Ｗ１（図２）を有することが可能である。従って、並行フレクシャ１２２ａは比較的薄くて平坦な減衰部材であるとすることが可能であり、その表面１３２は垂直軸Ｘに垂直に広がる。このように、並行フレクシャ１２２ａ（及び他の並行フレクシャ１２２ｂ〜ｄ）は、上述した形状及び断面積、並びに特に垂直軸Ｘに直交して形成される並行フレクシャ各々の取り付け方向に起因して、垂直軸Ｘに沿って軸方向に僅かに屈曲したり振動したりすることで、垂直軸Ｘに関する軸方向の衝撃及び／又は振動を減衰させることが可能である。
【００３８】
第１及び第２ペアの並行フレクシャ１２２ａ−ｂ及び１２２ｃ−ｄは、第２マウント１０８の何れかの側に位置するので、並行フレクシャ１２２ａ−ｄは、第２マウント１０８の周囲で空間的に軸方向における衝撃及び／又は振動エネルギを均一に減衰させるように協働して動作する。換言すれば、１対の並行フレクシャのみが、第２マウント１０８の片側のみに設けられた場合、アイソレータ・デバイス１００の軸方向の共振周波数はバランスがとれず、それによって、物体１０４の損傷又は故障のリスクが生じる。
【００３９】
一部の実施例では、各々の並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄは、それぞれの側で及びそれぞれの端部で形成される湾曲した又は丸みを帯びた遷移部分１３３（図１）を有することが可能であり、遷移部分は個々の並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄのそれぞれの湾曲する表面から遠ざかるように延びる。例えば、並行フレクシャ１２２ｂは、各端部付近に２つで合計４つの湾曲した遷移部分を備えるように示されている（例えば、湾曲した遷移部分１３３は、その湾曲する表面から上方に延びている）。これらの湾曲した又は丸みを帯びた遷移部分（例えば、１３３）は、それぞれのマウント・ボティ１２８ａ及び１２８ｂの間、並びに個々の第１及び第２フレクシャ・マウント部１３０ａ及び１３０ｂの間に形成される（図２も参照されたい）。これらの湾曲した又は丸みを帯びた遷移部分は、（四角形又は垂直な遷移部分を有する場合とは異なり）アイソレータ・デバイス１００の構造的な一体性を最大化するのに役立つ可能性がある一方、第１マウント１０６から並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄを介して第１及び第２フレクシャ・マウント部１３０ａ、１３０ｂに至る衝撃及び／又は振動エネルギの滑らかな遷移経路を確保することもできる。
【００４０】
隔離経路は、複数の並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｄを経由し、次いで一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈを経由して延び、その結果、並行フレクシャは、一連の放射状フレクシャと直列的に形成される。一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、第１及び第２フレクシャ・マウント部１３０ａ及び１３０ｂのそれぞれから内方に向かう位置で（垂直軸Ｘの方に向かって）始まり、次いで一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈ（及び遷移部分）は、第２マウント１０８の周囲を横断して、隔離経路を更に規定する。隔離経路は、本質的に第２マウント１０８で終わり、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、第２マウント１０８に移行し、第２マウント１０８に結合される。
【００４１】
より具体的には、プライマリ遷移部分１２６ａは、第１フレクシャ・マウント部１３０ａから、内方に延び、且つ対向して湾曲した遷移部分１３４ａ及び１３４ｂ（図２）を含み、遷移部分１３４ａ及び１３４ｂは個々の放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｂへほぼ１８０度（図２に示されるように、左側及び右側へ）移行する。放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｂは、それぞれの輪郭（湾曲）部分１４０ａ及び１４０ｂに移行するそれぞれの直線部分１３８ａ及び１３８ｂを含むことが可能であり、輪郭（湾曲）部分１４０ａ及び１４０ｂはそれぞれ各自の直線部分１３８ｃ及び１３８ｄに移行する。放射状フレクシャ１２４ａを例にとると、放射状フレクシャ１２４ａの直線部分１３８ａは、直線部分１３８ｃとは異なる方向に延びており（即ち、１３８ａはｚ軸に沿って延びており）、なぜなら直線部分１３８ａ及び１３８ｃは、２つの直線部分１３８ａ及び１３８ｃの間で放射状フレクシャ１２４ａの経路方向を変化させる輪郭部分１４０ａによって分離されているからである。一部の実施例では、輪郭部分１４０ａは曲線形状を有し、隣接する直線部分１３８ａと１３８ｃとの間に延在するように所与の半径を有する。従って、各々の放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｂは、概して、（他の放射状フレクシャでの場合も同様に）それぞれの輪郭部分１４０ａ及び１４０ｂの周りで、垂直軸Ｘに対して約９０度曲がって向きを変えている。各々の放射状フレクシャ（１２４ａ〜１２４ｈ）のこの湾曲した又は輪郭を有するプロファイル部分（例えば、１４０ａ）は、一連の湾曲に関して以下で更に説明するように、その湾曲した及び関連する方向の変化、及び放射状フレクシャを通る隔離経路に沿った伝搬長に起因する衝撃及び／又はエネルギの更なる減衰を提供する。
【００４２】
特に、各々の放射状フレクシャは、垂直軸Ｘに平行な平面に沿って延在する湾曲する表面を備えることが可能である。例えば、放射状フレクシャ１２４ａは、垂直軸Ｘに平行な平面Ｘ１に沿って延在する湾曲する表面１４２を含むことが可能である。従って、放射状フレクシャ１２４ａは、湾曲する表面１４２に沿って規定された高さＨ１を有することが可能であり、高さＨ１よりも小さな厚さＴ２を有することが可能である。従って、放射状フレクシャ１２４ａの断面は、概ね矩形であるとすることが可能であり、並行フレクシャと同様に、放射状フレクシャ１２４ａは、比較的薄いストリップ又はパネル又はビーム（梁）材料であるとすることが可能であり、これは本願で例示されるように、放射状フレクシャ１２４ａの特定の形状及び配向に起因して、垂直軸Ｘに対して外方に半径方向に共振する。後述するように、他の放射状フレクシャについても、同じことが当てはまり、即ち、各々の放射状フレクシャは、同一又は類似の断面積を有する。
【００４３】
同様に、第２フレクシャ・マウント部１３０ｂは、内方に延び、且つ対向して湾曲した遷移部分１３４ｃ及び１３４ｄを含むプライマリ遷移部分１２６ｂを含み、遷移部分１３４ｃ及び１３４ｄは個々の放射状フレクシャ１２４ｃ及び１２４ｄへほぼ１８０度（図２に示されるように、左側及び右側へ放射状フレクシャ１２４ｃ及び１２４ｄの方へ）移行する。放射状フレクシャ１２４ｃ及び１２４ｄはそれぞれ直線部分１３８ｅ及び１３８ｆを含み、直線部分１３８ｅ及び１３８ｆはそれぞれ輪郭部分１４０ｃ及び１４０ｄに移行し、輪郭部分１４０ｃ及び１４０ｄはそれぞれ直線部分１３８ｇ及び１３８ｈに移行する。従って、各々の放射状フレクシャ１２４ｃ及び１２４ｄは、概して、放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｂと同様に、それぞれの輪郭形成部分１４０ｃ及び１４０ｄに起因して、垂直軸Ｘに対して約９０度曲がって向きを変えている。
【００４４】
放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｃは、プライマリ遷移部分１２６ａ及び１２６ｂから等距離に形成され、かつｚ軸と交差する部分を有するように形成される中間遷移部分１４４ａに遷移し（又はそこで遭遇し）、中間遷移部分１４４ａは、換言すれば、マウント・ボディ１２８ａの中間点に位置する。従って、直線部分１３８ｃ及び１３８ｇは、中間遷移部分１４４ａに遷移する。中間遷移部分１４４ａは、中間遷移部分１４４ａから反対方向に延びる個々の放射状フレクシャ１２４ｅ及び１２４ｆに移行する湾曲部分（ラベルは付されていないが、湾曲部分１３４ａ及び１３４ｂに類似している）を含む。中間遷移部分１４４ａは、更に、（何れかの方向において）９０度の屈曲を規定し、従って、隔離経路を更に折り曲げる。
【００４５】
同様に、フレクシャ構造１１０のうちの中間遷移部分１４４ａ（マウント・ボティ１２８ｂの中間点）とは反対側において、放射状フレクシャ１２４ｂ及び１２４ｄは、プライマリ遷移部分１２６ａ及び１２６ｂから等距離に形成される中間遷移部１４４ｂに移行する（又はそこで遭遇する）。従って、直線部分１３８ｄ及び１３８ｈは中間遷移部分１４４ｂへ遷移し、中間遷移部分１４４ｂは、中間遷移部分１４４ｂから反対方向に延びる放射状フレクシャ１２４ｇ及び１２４ｈに遷移する（ラベル付けされていない）湾曲部分を含むことが可能である。特に、中間遷移部１４４ｂは、隔離経路において２つの９０度屈曲部を含み、隔離経路の方向の変化を更に規定し、隔離経路の周りの衝撃及び／又は振動エネルギを更に減衰させる。従って、中間遷移部分１４４ａ及び１４４ｂは、概して、ｙ軸に関して互いに対称的であり、ｘ軸及びｙ軸の両方において衝撃及び／又はエネルギの半径方向における一様な減衰に寄与する。
【００４６】
放射状フレクシャ１２４ｅ−ｈは、各々、同一又は類似の構成又はプロファイル（即ち、高さ、厚さ、直線部分、輪郭（湾曲）部分）を有することが可能であり、上述した放射状フレクシャ１２４ａ及び１２４ｃと同様に配向させることが可能であり、その結果、それらはＸ軸に対して半径方向に湾曲する。更に、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、概して、垂直軸Ｘに対して互いに平行であるように配向され得ることが理解されるであろう。
【００４７】
中間遷移部分１４４ａ及び１４４ｂから第２マウント１０８に向かう隔離経路に続いて、放射状フレクシャ１２４ｅ及び１２４ｇが第２遷移部分１４６ａに移行し、第２遷移部分１４６ａは第２マウント１０８の第１の側（上側）１４８ａに移行する。第２マウント１０８の反対側において、放射状フレクシャ１２４ｆ及び１２４ｈは、反対側の第２遷移部分１４６ｂに移行し、第２遷移部分１４６ｂは第２マウント１０８の第２の側（下側）１４８ｂに遷移する。セカンダリ遷移部分１４６ａ及び１４６ｂの各々は、各自の放射状フレクシャの直線部分の間に延在する湾曲した又は丸みを帯びた部分を有し、次いで、第２マウント１０８のそれぞれの第１及び第２の側１４８ａ及び１４８ｂの方に湾曲する（そして、他の遷移部分と同様に形成される）。従って、図２に示されるように、一連の放射状フレクシャ１２４ｅ〜ｈ、及びセカンダリ遷移部分１４６ａ及び１４６ｂは、ｚ軸に関して対称的であり、これは、ｙ軸及びｚ軸の両方に関して半径方向に衝撃及び／又は振動の隔離特性の均一な減衰を促進する。
【００４８】
従って、垂直軸Ｘに対して２つの半径方向（ｙ，ｚ）における衝撃及び／又は振動のより広義の減衰において、隔離経路は、フレクシャ構造１１０を介して多数の異なる方向に延びて曲がることが可能である。一実施例において、図２に最もよく示されているように、隔離経路は、プライマリ遷移部分１２６ａ及び１２６ｂを介して等しく且つ一様に延びることが可能であり、次いで、それぞれの放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｄの方に約９０度横向きに屈曲又は方向転換することが可能であり、その経路は、それぞれの輪郭形成部分１４０ａ〜１４０ｄを経て再びほぼ９０度屈曲又は方向転換する。次いで、隔離経路は、それぞれの中間遷移部分１４４ａ及び１４４ｂの方に約９０°屈曲又は方向転換し、次いで、それぞれの放射状フレクシャ１２４ｅ−ｈの方にほぼ９０度屈曲又は方向転換することが可能であり、その経路は、それぞれの輪郭形成部分（輪郭形成部分１４０ａ−ｄと同様）を介して約９０°屈曲又は方向転換する。最後に、隔離経路は、（第２マウント１０８の反対側に結合される）それぞれのセカンダリ遷移部分１４６ａ及び１４６ｂの方に、約９０度屈曲又は方向転換することが可能である。従って、隔離装置１００全体は、第１マウント１０６と第２マウント１０８との間で、垂直軸Ｘに対して半径方向に直列的な又は複数の方向変化（図示の例では、少なくとも１２回の９０度屈曲）を含むことが可能な隔離経路を規定することが可能である。異なるアイソレーション・デバイスは、異なる構成、従って、隔離経路における異なる数の異なる方向変化を含み得ることが考えられる。このように、説明された実施例は限定であることを意味してはおらず、なぜなら、特定のアイソレーション・デバイスは１２より多い又はより少ない方向変化又は屈曲を有する可能性があり、それでも垂直軸Ｘに対して両方の半径方向（ｙ，ｚ）で減衰を達成することが可能だからだである。
【００４９】
特に、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの各々のプロファイルは、それぞれ隣接する遷移部分の間で規定されるように、形状及びサイズに関して実質的に類似していてもよい。そして、横方向に隣接する放射状フレクシャの各々は、一連のギャップ又は開口を規定するために、任意の他の放射状フレクシャから隔てられることが可能である。異なる放射状フレクシャ間の定義されたギャップの幅は、同じであってもよいし、あるいは異なっていてもよい。図示の例では、放射状フレクシャ間のギャップの幅は同じである。寸法のこのような類似性は、垂直軸Ｘに対する双方の半径方向（ｙ，ｚ）において衝撃及び／又は振動エネルギの隔離の一様性を促進又は提供することが可能であり、その結果、アイソレータ・デバイス１００は、物体１０４を、入力構造１０２によって伝達されるエネルギから隔離することができる。
【００５０】
従って、使用中又は動作中に、並行フレクシャ１２２ａ〜１２２ｃは、垂直軸Ｘを中心とする軸方向（ｘ軸）に対する衝撃及び／又は振動エネルギを減衰させるように動作する一方、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、垂直軸Ｘを中心とする第１半径方向（ｙ軸）及び第２半径方向（ｚ軸）に対する衝撃及び／又は振動エネルギを減衰させるように動作し、従って、３つの主軸全てに対して衝撃及び／又は振動を減衰させる。上述のように、これは、フレクシャ構造１１０の特定の構成、即ち、並行フレクシャの形状及び方向、並びに放射状フレクシャ及び遷移部分の形状及び方向に起因する。
【００５１】
更に、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの各々は、第１マウント１０６の境界又は周囲により少なくとも部分的に囲まれるか、又は包囲される一方で、第２マウント１０８の一部を概ね囲むか、又は包囲するように協働する。一部の実施例では、アイソレーション・デバイス１００全体は、ｙ軸に沿って、及びｚ軸に沿って対称的であり、これは、上述したように、３つの主軸全てにおいて衝撃及び／又は振動エネルギの均一な減衰を促すことを支援する。補助する。
【００５２】
図１及び図２の例示では、第２マウント１０８の外周部１５０は、正方形と円形の間にある数学的形状である「スクワクル（ｓｑｕｉｒｃｌｅ）」のプロフィールを有することが可能であり、これは丸みを帯びた正方形としばしば言及されることがある。従って、第２マウント１０８の周りの一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの隔離経路もまた、丸みを帯びた正方形のプロファイル（例えば、第２マウント１０８の全体を廻る放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｄの経路）を規定する又は有することが可能である。同様に、第１及び第２マウント・ボディ１２８ａ及び１２８ｂの内面１５２ａ及び１５２ｂは、少なくとも部分的に、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈ及び第２マウント・ボディ１０８の丸みを帯びた正方形プロファイルを包囲する丸みを帯びた正方形を少なくとも部分的にまとめて規定することが可能である。別の方法では、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、第１マウント１０６と第２マウント１０８との内側又は間に（ｙ軸及びｚ軸に沿って）横方向に入れ子状にすることができる
【００５３】
一部の実施例では、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈは、第１マウント１０６と第２マウント１０８との間に位置する、配置される、又は形成される複数のスロット又は開口１５４ａ〜１５４ｆを少なくとも部分的に規定する。より具体的には、開口１５４ａ〜１５４ｆは、第１マウント１０６から第２マウント１０８まで規定されるように、互いに平行的に及び直列的に形成される。開口１５４ａ〜１５４ｆは、垂直軸Ｘに対してほぼ同じ横幅又はプロファイルを有するように規定される。従って、第１マウント１０６のプロファイル（即ち、内面１５５ａ及び１５５ｂ）は、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｄのプロファイルに概ね一致し、また対応することが可能であり、その結果、第１マウント１０６と一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｄとの間のそれぞれの開口１５４ａ及び１５４ｂは実質的に類似する。従って、開口１５４ａ及び１５４ｂは、図２に最も良く示されているように、ｙ軸に関して互いにほぼ対称的であるとすることが可能である。同様に、開口１５４ａ、１５４ｂから内方に向かって、隣接する開口１５４ｃ、１５４ｄは、それぞれの放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｄと放射状フレクシャ１２４ｅ〜１２４ｈとの間に規定される。このような開口１５４ｃ及び１５４ｄは、実質的に類似する可能性があり、ｚ軸に関して互いに対称的であるとすることが可能である。最後に、開口１５４ｃ及び１５４ｄから内方に向かって、隣接する開口１５４ｅ及び１５４ｆは、それぞれの放射状フレクシャ１２４ｅ−ｈと第２マウント１０８の周囲表面１５０との間に規定される。このような開口１５４ｅ及び１５４ｆは、実質的に類似する可能性があり、従ってｙ軸に関して互いに対称的であるとすることが可能である。従って、開口の各セット（即ち、セットは、開口１５４ａ及び１５４ｂ等のような、同じ２つの構造の間にあるそれらの開口である）は、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの周りで互いに等しく離間されている。そのような等間隔は、垂線面Ｘに対する両方の半径方向（ｙ，ｚ）についての衝撃及び／又は振動エネルギの均一な減衰を保証することを支援する。
【００５４】
一部の実施例では、弾性減衰材料１５６が複数の開口１５４ａ−ｆの中に配置又は堆積されて、（フレクシャ構造１１０の形状及び構成とともに）衝撃及び／又は振動エネルギを更に低減又は減衰させることが可能である。従って、少なくとも幾つかの弾性減衰材料１５６は、一連の放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの種々の湾曲する表面（例えば１４２）に沿って配置されることが可能である。一部の実施例において、弾性減衰材料１５６は、シリコン・ゴム材料を含むことが可能であるが、他の弾性材料を使用することも可能である。弾性減衰材料１５６を含めることは、アイソレータ・デバイス１００の最終的な共振周波数を更に増加させることができる一方、その共振周波数におけるアイソレータ・デバイス１００の動的な応答を（３つの主軸のそれぞれにおいて）低減させることができる。これは、一般に弾性材料の自然減衰特性によるものであり、弾性減衰材料は、放射状フレクシャのうちの任意の１つを、隣接して配置された放射状フレクシャに、又は第１、第２マウント１０６、１０８のうちの何れか１つに直接的に結合するからである（例えば、放射状フレクシャ１２４ａは、放射状フレクシャ１２４ｆに及び第１マウント・ボディ１２８ａに、それらの間に堆積された弾性減衰材料１５４ａを介して、直接的に横方向に結合される）。
【００５５】
各々の開口１５４ａ−ｆの横幅は、衝撃及び／又は振動エネルギの低減又は減衰を多少とも達成するために変えることが可能であり、なぜなら開口内に配置される弾性減衰材料が多ければ多いほど、弾性減衰材料による減衰効果が大きくなるからである。このように、これは、アイソレータ・デバイス１００のチューニングを更に促進することが可能である。一旦、弾性減衰材料の種類及び容積が、アイソレータ・デバイス１００の所望の共振周波数に基づいて決定されると（以下で説明される）、弾性減衰材料は、液体の形態で複数の開口１５４ａ〜１５４ｆの中に流し込まれ又は蓄えられ、次いで、一実施例では室温で硬化させることが可能である。他の適切な堆積及び硬化手段を使用することが可能である。
【００５６】
注目すべきことに、アイソレータ・デバイス１００は、金属材料の一体又は単一片として、又はそれから完全に形成されることが可能である。例えば、鋼又はアルミニウムのブロックを提供することが可能であり、金属材料の単一片又はブロックからアイソレータ・デバイス１００を機械加工するために、ＣＮＣマシンがプログラムされて作動させられることが可能である。代替的に、ウォータージェット機械加工技術を利用することが可能である。あるいは、特定のアイソレータ・デバイスの設計された構成を複製する形態に、溶融金属が注入されてもよい。金属材料の一片から特定のアイソレータ・デバイスを形成すること（又は、１つの材料となるようにそれをモールド成形すること）は、デバイスの構造的完全性を確実にしたり、又は最大化したりことが可能であり、なぜならそれは、ファスナ又は複数の構成要素のパーツを欠いており、そのような一片から形成していなかったならば互いに締結（ファスナ）又は結合されるからである。更に、金属材料の単一片は、アイソレータ・デバイス１００の種々の部分を通る振動エネルギの均一な伝達を示すか、又は促進する傾向があり、なぜなら、そのようなエネルギは、均一な方法で部分の間を移動することが可能であり、そのような部分がファスナ又は他の結合装置により共に締結された場合には、そのような結合部分を通過する際にエネルギが失われたりバランスが崩れたりするので、そのような伝搬の均一性は生じない。それにもかかわらず、本願では、一緒に締結されるか又は他の方法で結合される複数の構成要素パーツを備えるアイソレータ・デバイスも想定されている。従って、単一の材料片から形成されたアイソレータ・デバイス１００は、いかなる方法においても限定するようには意図されていない。
【００５７】
アイソレータ・デバイス１００の共振周波数は、フレクシャ構造の構成によって、また、弾性減衰材料の種類及び体積によって（そのような材料が使用される例では）、チューニング又は決定されることが可能である。より具体的には、特定のアイソレータ・デバイスが共振する特定の共振周波数が望まれる場合、様々な要因又は変数を考慮に入れて操作して、特定のアイソレータ・デバイスの構成、形態及び構造を決定し、アイソレータ・デバイスの共振周波数に到達又は近接させ、３つの主軸全てにおいて、衝撃及び／又は振動エネルギを適切に減衰させることが可能である。例えば、１つの変数はフレクシャ構造１１０に沿った隔離経路の長さであり、他の変数はフレクシャ構造１１０によって形成され規定される９０度屈曲の回数である。他の変数は、（例えば、１２２ａ〜１２２ｄのような）並行フレクシャ各々の長さ、幅、及び厚さを含み、フレクシャ構造１１０に組み込まれるべき並行フレクシャの数（例えば、２つ、４つ、６つなど）さえも含む。
【００５８】
特定の共振周波数に到達するために考慮される他の変数は、放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈの形状、配向、及び構成を含む。例えば、これは、放射状フレクシャ各々の特定の幅、長さ、高さ、及び厚さを含む（一部の実施例では、放射状フレクシャ各々に対して異なる可能性がある）。更に、放射状フレクシャの数は、特定の共振周波数に到達するための計算を実行する際に選択される別の変数であり、これは、隔離経路に関する屈曲又は方向転換の回数にも依存する。例えば、図１及び図２の例は、合計８つの放射状フレクシャ１２４ａ〜１２４ｈを含むが、８より多い又は少ないものが組み込まれてもよい。
【００５９】
例えば、図５は、第１及び第２マウント２０６及び２０８を有し、４つの放射状フレクシャ２２４ａ〜２２４ｄのみを含み、複数の並行フレクシャ２２２ａ〜２２２ｄ及び複数の遷移部分２２６ａ〜２２６ｄを有するアイソレータ・デバイス２００（アイソレータ・デバイス１００に類似している）を示す。もちろん、より少ない放射状フレクシャを使用することは、特定の隔離経路に関する隔離経路方向変化（例えば、９０度の方向転換）及び遷移部分の数を減少させる可能性があり、そのような変数は、所望の共振周波数で動作するアイソレーション・デバイスの特定の構成を決定する場合に考慮に入れることができる。図５のアイソレータ・デバイスは、図１〜４の例に関して上述したものと同一又は類似の特徴を有することが可能であることに留意されたい。
【００６０】
また、金属材料の種類は、特定の共振周波数に到達するための計算を実行する際の変数で構成される可能性があり、なぜなら異なる金属及び金属合金は、厳密に同じ形状を有する場合でも異なる周波数で共振するからである。例えば、本願で例示されるアイソレータ・デバイスは、延性のあるステンレス鋼から形成されることが可能であり、そのステンレス鋼は、アイソレータ・デバイスが反復的な衝撃及び／又は振動の荷重を受ける場合に「たわみ」によって生じる何らかの応力に耐えるために、比較的高い疲労強度を有する。チタン、アルミニウム、ベリリウム、銅のような他の金属も選択することが可能であり、これらは全て、アイソレータ・デバイスを特定の共振周波数に同調させるように選択することが可能な異なる弾性率を有する。複合材料のような他の材料も、本開示から逸脱することなく使用されてよい。しかしながら一般に金属は従来技術の弾性アイソレータよりも経時的に安定している。金属（及び複合材料のような他の材料）は、典型的には、時間の経過と共に変化しない機械的特性を有し、従って、金属又は複合アイソレータ・デバイスの整合性及び他の動的な特性は、それが形成された時点からシステムで実際に使用される時点まで、及びその後の多くの使用の際に、弾性アイソレータのような劣化又は故障のリスクなしに、同じまま留まるべきである。
【００６１】
一実施例では、ＣＡＤソフトウェアが、特定のアイソレータ・デバイスの共振周波数を予測又は推定するために、有限要素分析を実行する反復プロセスにおいて利用されることが可能である。例えば、特定の共振周波数が最適化又は達成されるまで、並びに放射状フレクシャの長さ及び数が最適化又は達成されるまで、放射状フレクシャの断面積はこのようなソフトウェア・プログラムで修正されることが可能である。同じことは、特定の軸方向共振周波数を決定する際に、並行フレクシャにも当てはまる。従って、フレクシャ構造（例えば、１１０）は、衝撃及び／又は振動減衰の異なる軸（ｘ，ｙ，ｚ）に対して特定かつ固有の周波数を達成するように調整されることが可能である。
【００６２】
図６Ａは、図１〜図４に示すフレクシャ構造１１０における何れの放射状フレクシャとも異なるプロファイルを有する放射状フレクシャ３２４の一例を示す。例えば、放射状フレクシャ３２４は、第１遷移部分３２６ａと第２遷移部分３２６ｂとの間に延在し、第１直線部分３３６ａと、異なる方向に延びる第２直線部分３３６ｂとを含む。第１及び第２直線部分３３６ａ及び３３６ｂは、互いに直交し、コーナー３４０で交わり、ほぼ９０度の直角を規定する。このような放射状フレクシャ３２４は、正方形の形状の第２マウントを取り囲む一連のフレクシャの一部分であるとすることが可能であり、一連のフレクシャは、正方形の形状の第１マウントによって包囲される（上述の及び図１〜４に示される第１マウント１０６及び第２マウント１０８と同様であるが、丸みを帯びた正方形の形態ではなく正方形の形態である）。
【００６３】
図６Ｂは、第１遷移部分４２６ａと第２遷移部分４２６ｂとの間に延在し、それらの間で曲線状プロファイルを有する含む放射状フレクシャ４２４の別の例を示し、第１遷移部分４２６ａと第２遷移部分４２６ｂとの間で概ね９０度の遷移又は方向の変化を規定する。従って、そのような放射状フレクシャ４２４は、円形又は実質的に円形の第２マウントを取り囲む一連のフレクシャの一部であるとすることが可能であり、一連のフレクシャは、円形又は実質的に円形の第１マウントによって囲まれる（上述の及び図１〜４に示される第１マウント１０６及び第２マウント１０８と同様に、丸みを帯びた正方形の形態の代わりに、円形又は実質的に円形の形態である）。
【００６４】
図６Ａ及び図６Ｂのプロファイルの組み合わせは、特定の放射状フレクシャ、又は他の形状と構成の組み合わせ、即ち、直線部分、湾曲部分、直角部分、起伏のある部分、及び／又はそれらの任意の組み合わせを有する放射状フレクシャを形成するために使用することが可能である。この場合において、特定の放射状フレクシャ（及び並行フレクシャ）の厚みは、変化する断面積を持たせることが可能であり、そのようなエリアの一部は、例えばより柔らかい又はより硬い金属材料で構成することが可能である。疑義を回避するために、「放射状（ｒａｄｉａｌ）」フレクシャという用語は、必ずしも半径方向部分を有することを意味するわけではなく、むしろそれは垂直面Ｘに対する減衰についての「半径」方向に関連する。
【００６５】
非限定的な例として、図７Ａ及び７Ｂを参照すると、ターゲット軸・共振周波数（ｘ軸に関するもの）は４００Ｈｚである一方、ターゲットの半径方向・共振周波数（ｙ軸及びｚ軸の両方）は４８０Ｈｚであると仮定している。引き続き図１〜４の例示的なアイソレータ・デバイス１００に関し、測定された軸・共振周波数は４１５Ｈｚ（４００Ｈｚというターゲットと比較される）、半径方向・共振周波数は４７０及び５００Ｈｚ（４８０Ｈｚというターゲットと比較される）であるとすることが可能である。特に、両方の半径方向・共振周波数は、ほぼ同じであり、これは、上記で詳述したようにアイソレータ・デバイス１００の部分の対称的な設計に起因する。これらの結果は、アイソレータ・デバイス１００が、関心対象のアイソレーション・バンドでの振動を少なくとも２０ｄＢも（即ち、軸方向では２２ｄＢ、半径方向では約２４ｄＢも）顕著に減衰させることを示す。
【００６６】
特に、特定の軸方向の共振周波数が望まれる場合、並行フレクシャはそれに応じて修正又は整形することが可能であり、放射状フレクシャによって示される半径方向の共振周波数とは無関係である。同じことは、放射状フレクシャ、即ち、ｙ軸方向に沿って延在する幾つかの放射状フレクシャについての当てはまり、例えば、ｚ軸の半径方向共振周波数よりもかなり大きな特定のｙ軸半径方向共振周波数を達成するために、例えば（ｚ軸の部分）よりも厚く又はそれとは異なる材料で形成されることが可能である。従って、本願で例示されるアイソレータ・デバイスは、測定される共振周波数の異なる方向で独立にチューニングされることが可能であり、これは、（即ち、バランスがとれていない形式で）様々な方向で振動又は衝撃を様々に示す入力構造（複数）に対して望ましい。
【００６７】
振動入力のこの低減は、対象物がミサイル探知器を吊るすジャイロであり、入力構造がミサイルのハウジングである例において、ジャイロ・サスペンション不具合を排除するように期待される。しかしながら、このような例は限定であることを意味するものではなく、なぜなら本願で説明されるアイソレータ・デバイスは、様々な用途における多くの様々な入力構造から多くの様々な物体を隔離することができるからである。例えば、光学カメラ・プラットフォームの振動及び／又は衝撃を遮断し、人工衛星内のセンシティブな航空電子機器、部品、及びセンサーを発射衝撃から保護する。
【００６８】
図面に例示されている実施例を参照し、これを記述するために本願では特定の言葉が使用されている。それにもかかわらず、本技術の範囲の限定は意図されていないことが理解されるであろう。本願で示される特徴の変更及び更なる修正、並びに本願で示されるような実施例の追加的な応用は、本説明の範囲内にあると考えられるべきである。
【００６９】
本開示は、本願で説明される幾つかの実施形態又は特徴が、本願で説明される他の実施形態又は特徴と組み合わせられてもよいことを明示的には開示していないかもしれないが、本開示は、当業者によって実施可能であると思われる任意のそのような組み合わせを説明しているように読まれるべきである。本開示における「又は」の使用は、本願で別段の指示がない限り、非・排他的を意味するように、又は即ち「及び／又は」を意味するように理解されるべきである。
【００７０】
更に、説明された特性、構造、又は特徴は、１つ以上の実施例において、任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。先の説明では、説明される技術例の完全な理解をもたらすために、様々な構成例のような多数の具体的な詳細が提供されていた。しかしながら、当該技術は、特定の詳細のうちの１つ以上を伴わずに、又は他の方法、構成要素、装置などと共に実施されてもよいことが認識されるであろう。他の例では、周知の構造又は動作は、技術的側面を曖昧にしてしまうことを回避するために、詳細には示されてないか、又は説明されていない。
【００７１】
対象事項は、構造的特徴及び／又は動作に特有の言葉で説明されてきたが、添付の請求項で規定される対象事項は、必ずしも上述の特定の特徴及び動作に限定されるものではないことが理解されるべきである。むしろ、上述の特定の特徴及び動作は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。説明された技術の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の修正及び代替の構成が案出される可能性がある。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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