(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持体を気体ばねにより弾性的に支持するとともに、その気体ばねの気体室に臨んで開口する第１の給排通路に機械式のレベリングバルブを介設し、被支持体の高さの変化に応じて前記気体室に直接、気体を給排するようにした気体ばね式除振装置であって、
前記第１給排通路には、レベリングバルブと気体室との間で気体の流れを絞る絞り部が設けられ、
前記絞り部を介さずに前記気体室への気体の給排が可能な第２の給排通路が設けられ、
前記第２給排通路には、前記絞り部の上流側であるレベリングバルブ側及びその反対側の下流側からそれぞれパイロット圧を受けて、その上流側パイロット圧が下流側よりも所定以上、高いときに気体室に気体を供給する一方、下流側パイロット圧が上流側よりも所定以上、高いときには気体室から排気するように、制御弁が介設されている
ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
【請求項２】
第１給排通路の絞り部は、絞り量が変更可能な可変絞りからなることを特徴とする請求項１に記載の気体ばね式除振装置。
【請求項３】
第１給排通路の絞り部は、気体の流通する断面積が他の部位の通路断面積の５〜５５％とされていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の気体ばね式除振装置。
【請求項４】
第２給排通路が第１給排通路にその絞り部よりも下流側で連通し、
前記第２給排通路の制御弁は、前記第１給排通路に連通する下流側の気体圧が、前記絞り部の上流側からのパイロット圧に応じて調整される減圧弁からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の気体ばね式除振装置。
【請求項５】
請求項１に記載の気体ばね式除振装置を調整する調整方法であって、
まず、第１給排通路の絞り部として絞り量が変更可能な可変絞りを用い、
被支持体である機器を作動させて、その高さ位置の変化を計測し、
その計測結果に基づいて前記可変絞りの絞り量を調整した後に、
前記可変絞りを絞り量が変更不能な固定絞りに交換する
ことを特徴とする気体ばね式除振装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶関連の製造装置等、種々の精密機器を気体ばねを介して弾性支持するようにした気体ばね式の除振装置に関し、特に、機械式のレベリングバルブを介して気体ばねの気体室に直接、気体を給排するようにしたものに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の除振装置としては例えば特許文献１に記載の如く、複数の空気ばねにより織機を支持するようにした防振架台が知られている。このものでは、架台を水平に保つための調整（レベリング調整）を、個々の空気ばねへの加圧空気の供給及び排気等により行っており、例えば織機の作動に伴い、いずれかの空気ばねの分担荷重が増大して、その支持高さが低くなれば、レベリングバルブのレバーが押し下げられて、加圧空気が直接、空気室に供給されるようになっている。
【０００３】
そうしてレベリングバルブのレバーが基準高さになるまでの間、空気室に加圧空気が供給されると、この加圧空気の供給量は必要以上に多くなってしまい、結果、空気ばねの支持高さは一旦、基準高さよりも高くなり（オーバーシュート）、これによりレベリングバルブのレバーが持ち上がって、空気室の空気が排出される。こうして空気室への空気の給排が数回、繰り返された後に、空気ばねの支持高さは基準高さに収束し、架台が水平に保たれるようになる。
【０００４】
その際、前記のように空気室に過剰に供給される加圧空気の量が多ければ、多いほど、空気ばねの支持高さのオーバーシュート量も大きくなるから、基準高さへの収束に時間がかかるようになり、さらに、オーバーシュートによって防振架台が急激に変位すると、機器の誤作動を生じる虞れもあった。
【０００５】
そこで、前記従来例のものでは、空気ばねへ加圧空気を供給するための通路に流量制御弁を配設して、流通する空気の流れを少量に絞ることにより、空気室への過剰な空気供給を減らして、オーバーシュートを抑制するようにしている。これにより基準高さへの収束が早まるとともに、オーバーシュートによって防振架台が急激に変位することを防止できる。
【０００６】
しかしながら、そうして空気ばねへの加圧空気の流量を少量に絞ってしまえば、必然的に空気の供給遅れは大きくなるから、空気ばねの基準高さへの復帰が遅くなって、防振架台の傾きが大きくなり、干渉の問題を生じる虞れがある。また、架台が傾いている時間も長くなり、例えば液晶パネル製造装置等の精密機器を搭載した場合は、それが傾いている間は機器を作動させることができない場合があるから、タクトタイムの徒な延長を招き、好ましくない。
【０００７】
この点につき、例えば特許文献２に記載のレベリングバルブ（自動水平調整装置）は、２つの弁体を内蔵し、空気ばねの支持高さの変化（架台の傾き）が大きくて、レバーの作動量が大きいときには両方の弁体から空気ばねへ空気を供給する一方、支持高さの変化が小さくて、レバーの作動量が小さいときには、一方の弁体を閉じて、他方の弁体のみから空気を供給するようになっている。
【０００８】
このようなレベリングバルブを用いれば、空気ばねによる被支持体の支持高さの変化が大きいときには、２つの弁体を介して空気ばねへ比較的大流量で空気を供給することができるので、空気ばねを比較的早く基準高さに復帰させることができるとともに、基準高さに近づけば一方の弁体が閉じられ、空気供給量が絞られるので、オーバーシュートも抑制することができる。
【特許文献１】実開平５−３０１８０号公報
【特許文献２】特許第２８１４０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記後者の従来例では、レベリングバルブに２つの弁体を内蔵しているため、その構造が複雑になる上に、レバーの作動量によって一律に２つの弁体の開閉タイミングが決まり、これにより大流量から小流量への切換えのタイミングが決まってしまうから、必ずしも空気の供給過剰を解消して、オーバーシュートを充分に抑制しつつ、基準高さへの復帰時間も十分に短縮できるものとは言えない。
【００１０】
すなわち、空気ばねへの空気の過剰な供給を抑えるためには、その供給状態に応じて、例えば空気の流量が多いときにはその分、早いタイミングで一方の弁体を閉じる必要があるが、前記のようにレバーの作動量のみによってタイミングが決まってしまうとすれば、これが適切なタイミングよりも遅すぎて供給過剰気味になったり、反対に適切なタイミングよりも早すぎて供給遅れが大きくなったりするのである。
【００１１】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、気体室へ直接、気体を給排するようにした気体ばね式の除振装置において、気体を給排するための構成に工夫を凝らし、気体室への気体の給排状態に対応する適切なタイミングで供給流量を切換えることにより、オーバーシュートを十分に抑制しながら、高さの復帰時間も十分に短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明では、気体室にレベリングバルブを介して気体を給排する第１の給排通路には絞り部を設ける一方、それとは別に気体室への気体の給排が可能な第２の給排通路を設けて、この第２給排通路に介設した制御弁を、前記絞り部の上下差圧に応じて作動させるようにした。
【００１３】
具体的に請求項１の発明では、被支持体を気体ばねにより弾性的に支持するとともに、該気体ばねの気体室に臨んで開口する第１の給排通路に機械式のレベリングバルブを介設し、被支持体の高さの変化に応じて気体室に直接、気体を給排するようにした気体ばね式の除振装置を対象とする。
【００１４】
そして、前記第１給排通路にはレベリングバルブと気体室との間で気体の流れを絞る絞り部を設けるとともに、この絞り部を介さずに前記気体室との気体の給排が可能な第２の給排通路を設け、当該第２給排通路には、前記絞り部の上流側（レベリングバルブ側）及び反対側の下流側からそれぞれパイロット圧を受けて、その上流側パイロット圧が下流側よりも所定以上、高いときに気体室に気体を供給する一方、下流側パイロット圧が上流側よりも所定以上、高いときには気体室から排気するように制御弁を介設したものである。
【００１５】
前記の構成により、例えば被支持体である機器の作動に伴い、これを支持する気体ばねへの荷重が増大して、その支持高さが低くなると、レベリングバルブが作動して、気体が第１給排通路から直接、気体室に供給されるようになる。このとき、第１給排通路の絞り部において上流側の気体圧が下流側よりも高くなり、それらの差圧が所定以上であれば、制御弁が作動して、第２給排通路からも気体室に気体が供給される。
【００１６】
そうして第１及び第２の両方の給排通路によって大流量で気体が供給されることで、気体ばねの内圧は速やかに上昇し、その支持高さも高くなるが、それが基準高さに到達する前に、第１給排通路の絞り部下流側の気体圧も高くなって上流側との差圧が減少し、第２給排通路の制御弁の作動が停止する。そして、その後は第１給排通路のみから、即ち絞り部によって絞られて、小流量で気体が供給されるようになる。
【００１７】
つまり、レベリングバルブのレバーの作動量ではなく、気体ばねの内圧の上昇に応じて、言い換えると、その気体室への気体の供給状態に対応した適切なタイミングでもって、気体の供給流量を大流量から小流量に切換ることができるので、気体室への供給遅れを可及的に減らして、基準高さへの復帰時間を十分に短縮できるとともに、気体の供給過剰を解消して、オーバーシュートを十分に抑制することができる。
【００１８】
そのような流量切換えの適切なタイミングは、例えば、気体ばねの容積、その減衰特性、第１及び第２給排通路の断面積や長さ、或いは気体圧源の供給圧力等によって変化し、さらには被支持体である機器の重量や重心の高さ、その作動による荷重の変化等によっても変化する。
【００１９】
そこで、好ましいのは、前記のように第１給排通路に設ける絞り部を、絞り量が変更可能な可変絞りとすることである（請求項２の発明）。こうすれば、絞り量の変更によってその上下の差圧を変更することで、第２給排通路の制御弁が作動するタイミングを容易に変更できる。よって、実際に搭載した機器を作動させ、これにより気体ばねの支持高さが変化する様子に応じて、可変絞りの絞り量を調整すれば、前記のように数多くの要因によって変化する適切なタイミングに、絞り量の調整だけで設定することができる。
【００２０】
より具体的に、前記絞り部の断面積は、第１給排通路の他の部位の通路断面積の５〜５５％の範囲に設定するのが好ましい（請求項３の発明）。すなわち、５％以下では絞りが強すぎて、差圧が大きくなりすぎるため、なかなか小流量に切換わらず、供給過剰気味になって気体室の圧力変動（オーバーシュート）が大きくなってしまう一方、５５％以上では絞りが緩すぎて差圧が生じ難いことから、なかなか制御弁が作動しない上に、一旦、作動しても直ぐに停止して、小流量へと切換わってしまい、気体の供給遅れが大きくなるからである。
【００２１】
また、好ましいのは、前記第２給排通路を第１給排通路にその絞り部よりも下流側で連通させることであり、こうすれば、その第２給排通路のためだけに気体ばねに貫通路を設ける必要がなく、構造の簡略化が図られる。
【００２２】
そうした場合、第２給排通路から第１給排通路の絞り部下流側に気体が供給されるときに、この下流側の気体圧が上昇して上流側との差圧が急減する虞れがあるが、前記第２給排通路の制御弁を、前記第１給排通路に連通する下流側の気体圧が、前記絞り部の上流側からのパイロット圧に応じて調整される減圧弁によって構成すれば（請求項４の発明）、その下流側の気体圧があまり高くならないように設定できるから、第２給排通路からの気体の供給によって絞り部の上下差圧が急減することはなく、よって、差圧に応動する減圧弁の作動の安定性が担保される。
【００２３】
本発明は、また、前記請求項１に記載の気体ばね式除振装置を調整する調整方法であって、まず、前記第１給排通路の絞り部として絞り量が変更可能な可変絞りを用い、被支持体である機器を作動させて、その高さ位置の変化を計測し、この計測結果に基づいて前記可変絞りの絞り量を調整した後に、これを絞り量の変更不能な固定絞りに交換する、というものである。
【００２４】
この方法によると、気体ばね式除振装置の絞り部としては安価な固定絞りを採用して、コストの低減を図りつつ、その調整の際には可変絞りを用いることで、前記請求項２の発明と同様の作用が得られる。つまり、除振装置において気体ばねへの供給流量を切換えるタイミングに影響を与える要因が数多く存在する場合でも、可変絞りの絞り量の調整だけで、容易に適切なタイミングに設定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上より、本発明に係る気体ばね式除振装置によれば、気体室へ直接、気体を給排するようにした気体ばね式の除振装置において、レベリングバルブの介在された第１給排通路には絞り部を設ける一方、それとは別の第２給排通路に制御弁を設けて、これを前記絞り部の上下差圧に応じて作動させるようにしたので、気体ばねへの気体の供給流量を、その給排状態に対応する適切なタイミングで大流量から小流量に切換えることができるようになり、これにより、オーバーシュートを十分に抑制しながら、高さの復帰時間も十分に短縮できる。
【００２６】
特に、前記第１給排通路の絞り部として可変絞りを用い、実際に搭載した機器を作動させ、これにより気体ばねの支持高さが変化する様子に応じて、絞り量を所定範囲内で調整するようにすれば、気体ばねへの供給流量を切換えるタイミングに影響を与える要因が多いシステムにおいても、適切なタイミングに容易に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２８】
図１及び２は、本発明の実施形態に係る除振装置Ａの概略構成を示す。この除振装置Ａは、図３に一例を示すように、液晶関連製造装置等の機器Ｄが搭載される搭載盤１を通常は複数の（図の例では３個であるが、４個以上であってもよい）空気ばね２（気体ばね）により弾性的に支持するようにした空気ばね式のものであり、被支持体である搭載機器Ｄ及び搭載盤１の高さが概略一定に保たれるように、空気ばね２の空気室Ｓ（気体室）に直接、空気を供給又は排気する空気圧回路３を備えている。尚、図２では空気圧回路３の要素をシンボルで表している。
【００２９】
前記空気ばね２は、図の例ではベローズ型のものであり、床上等に配置されるベース板２０と、その上方に離間して配置され、上面に搭載盤１の下面が当接する天板２１と、それらの中間に介設されて、内側に空気室Ｓを区画する提灯形の１段ベローズ２２と、を備えている。天板２１には、その下面において空気室Ｓに臨んで開口するように給排ポート２３が形成され、天板２１の側面に開口する給排ポート２３の他端にはコネクタ２４が嵌入されていて、これが空気圧回路３の第１給排管路３０の下流端に接続されている。
【００３０】
尚、図の例では、空気ばね２の空気室Ｓ内に減衰機構２５が配設されている。これは、ケース２５ａ内のシリコンオイルに浸漬したダンピングプレート２５ｂをシャフト２５ｃにより空気ばね２の天板２１に連結して、天板２１の変位に対しシリコンオイルの粘性による抵抗を付与するようにしたものである。
【００３１】
前記空気圧回路３は、前記空気ばね２の空気室Ｓに対して図外の空気圧源から加圧空気を直接、供給するための第１給排管路３０を備え、この第１給排管路３０には、搭載盤１の上下動に応じて加圧空気を空気ばね２に供給するか、又は空気ばね２から排気するレベリングバルブ３１が介設されている。また、第１給排管路３０には、レベリングバルブ３１から空気ばね２に向かって順に、第１分岐部３２、スロットルバルブ３３、第２分岐部３４が設けられている。
【００３２】
前記レベリングバルブ３１は、この例では、外力によって位置が切り換わる機械式の３ポート比例切換弁であり、上下方向に回動可能に設けられ、搭載盤１の下面に先端部を接触させてその位置を検出するレバー３１ａと、空気ばね２との間で空気の給排を行う給排口３１ｂ（Ａポート）と、図外の空気圧源から加圧空気の供給を受ける供給口３１ｃ（Ｐポート）と、図示しない排気口（Ｒポート）とを備えている。
【００３３】
すなわち、前記供給口３１ｃには、図外の空気ポンプやリザーバタンク等の空気圧源から圧縮空気を供給する配管３０ａの下流端が接続されており、一方、前記給排口３１ｂには、空気ばね２との間で空気を給排するための配管３０ｂの上流端が接続されていて、この配管３０ｂの下流端が第１分岐部３２に接続されている。
【００３４】
そして、搭載盤１の高さが予め設定されている高さ（基準高さ）よりも低くなり、レバー３１ａが下方に回動すると、レベリングバルブ３１は図２に示す給気位置に切換わって、供給口３１ｃ（Ｐポート）と給排口３１ｂ（Ａポート）とが連通され、空気圧源から空気ばね２の空気室Ｓに加圧空気を供給するようになる。
【００３５】
一方、搭載盤１が前記基準高さよりも高くなってレバー３１ａが上方に回動すれば、図示しないが、レベリングバルブ３１は排気位置に切換わって給排口３１ｂ（Ａポート）と排気口（Ｒポート）とが連通され、空気ばね２の空気室Ｓから大気中に空気を排出させるようになる。尚、搭載盤１が略基準高さにあってレバー３１ａが上下いずれにも回動されていないときには、レベリングバルブ３１は給気も排気も行わないようになっている。
【００３６】
前記第１分岐部３２には、前記のように上流側の配管３０ｂの下流端が接続されるとともに、スロットルバルブ３３に至る配管３０ｃの上流端が接続され、さらに、後述する空気圧制御弁３７にパイロット圧を供給するためのパイロット管路３５が接続されている。スロットルバルブ３３は、図の例では、調節ねじ３３ａによりニードルの位置を調整して、絞り量を変更可能な可変絞り弁であり、前記配管３０ｃの下流端が接続されるとともに、第２分岐部３４との間の配管３０ｄの上流端が接続されている。
【００３７】
また、第２分岐部３４には、前記配管３０ｄの下流端が接続されるとともに、空気ばね２のコネクタ２４に至る配管３０ｅの上流端が接続され、さらに、前記レベリングバルブ３１やスロットルバルブ３３を介さずに、空気ばね２の空気室Ｓに空気を給排するための第２給排管路３６の下流端が接続されている。つまり、第２給排管路３６は、スロットルバルブ３３よりも下流側の第１給排管路３０の配管３０ｅと給排ポート２３とを介して、空気ばね２の空気室Ｓに接続されている。
【００３８】
前記第２給排管路３６には、前記レベリングバルブ３１と連動し、前記スロットルバルブ３３の上下差圧に応じて空気ばね２に空気を給排する空気圧制御弁３７が介設されている。この例では空気圧制御弁３７は減圧弁からなり、配管３６ａにより前記第２分岐部３４に接続され、空気ばね２との間で空気の給排を行う給排口３７ａ（Ａポート）と、配管３６ｂを介して図外の空気圧源から加圧空気の供給を受ける供給口３７ｂ（Ｐポート）と、排気口３７ｃ（Ｒポート）と、パイロット管路３５の接続されるパイロットポート３７ｄ（ｐ１ポート）と、を備えている。
【００３９】
そして、前記空気圧制御弁３７は、パイロット管路３５を介してスロットルバルブ３３の上流側からパイロット圧を受ける一方、配管３６ａを介してスロットルバルブ３３下流側からもパイロット圧を受けており、両者の差圧（スロットルバルブ３３の上下差圧）に応動して、給排口３７ａから加圧空気を供給するか或いは排気口３７ｃから排気するかのいずれかの作動を行い、これにより給排口３７ａ（Ａポート）側の空気圧をスロットル上流側からのパイロット圧に応じて調整するようになっている。
【００４０】
すなわち、前記第１給排管路３０のレベリングバルブ３１が給気位置にあって、これにより第１給排管路３０を介して空気ばね２に加圧空気が供給されるときには、スロットルバルブ３３上流側の気体圧が下流側よりも高くなるが、この上下差圧が所定値以上であれば、制御弁３７の給排口３７ａと供給口３７ｂとが連通されて、第２給排管路３６によっても空気ばね２への加圧空気の供給が行われるようになる。
【００４１】
一方、前記レベリングバルブ３１が排気位置にあって、これによりり第１給排管路３０を介して空気ばね２から排気されるときには、スロットルバルブ３３の上流側は概略、大気圧になるので、該スロットルバルブ３３下流側の気体圧との差圧が所定値以上になり、制御弁３７の給排口３７ａと排気口３７ｃとが連通されて、第２給排管路３６によっても排気が行われるようになる。
【００４２】
また、レベリングバルブ３１が前記給気位置及び排気位置のいずれにあっても、スロットルバルブ３３の上下差圧の大きさが所定未満であれば、空気圧制御弁３７は作動せず、給気も排気も行わない。勿論、レバー３１ａが概ね基準位置にあってレベリングバルブ３１が給気も排気も行わないときには、スロットルバルブ３３の上下差圧が零になるので、空気圧制御弁３７も作動しない。
【００４３】
尚、前記制御弁３７は、レベリングバルブ３１よりも最大流量の多い大容量のものを、空気ばね２の空気室Ｓの容量に応じて選定するのが好ましい。また、第１給排管路３０及び第２給排管路３６の空気圧源は共通にしてもよいが、第２給排管路３６の空気圧源は、搭載機器Ｄの要求によって決まる最大空気圧、即ち、搭載機器Ｄの作動によって、いずれかの空気ばね２の分担荷重が最大になったときの、その最大の分担荷重に対応する空気圧を供給するように構成することが好ましい。
【００４４】
次に、搭載盤１上の機器Ｄが作動して、その重心位置が水平方向に移動する場合のように、個々の空気ばね２の分担荷重が大きく変化するときの除振装置Ａの作動について、説明する。
【００４５】
例えば図３に模式的に示すように、搭載機器Ｄ上の移動体ｄ１が水平方向に移動して、いずれかの空気ばね２の分担荷重が増大し、その支持高さが基準高さよりも低くなると、レベリングバルブ３１は給気位置に切り換わって、第１給排管路３０により加圧空気が空気ばね２の空気室Ｓに直接、供給されるようになる。この際、前記空気ばね２の支持高さの変化が或る程度以上、大きければ、これに応じて供給圧が高くなり、第１給排管路３０においてスロットルバルブ３３上流側の空気圧が下流側よりも所定以上、高くなるので、制御弁３７が作動して、第２給排管路３６からも空気ばね２へ加圧空気が供給されるようになる。
【００４６】
そうして第１及び第２の両方の給排管路３０，３６によって大流量で加圧空気が供給されることで、空気ばね２の内圧は速やかに上昇し、やや遅れてその支持高さも高くなるが、それが基準高さに近づくに連れてレベリングバルブ３１の開度が小さくなり、スロットルバルブ３３の上流側へ供給される空気圧が徐々に低下するとともに、空気ばね２の内圧上昇に伴いスロットル下流側の空気圧は上昇する。
【００４７】
そうしてスロットルバルブ３３の上下差圧が所定値未満になれば、制御弁３７の作動が停止して、第２給排管路３６による加圧空気の供給が停止され、その後、レベリングバルブ３１のレバー３１ａが持ち上がり、空気ばね２の支持高さが概ね基準高さになるまでは、第１給排管路３０のみから、即ちスロットルバルブ３３によって絞られた小流量の加圧空気のみが空気ばね２に供給されるようになる。
【００４８】
このように、空気ばね２の支持高さの変化及びその内圧の上昇に応じて、即ち空気ばね２の空気室Ｓへの加圧空気の供給状態に対応した適切なタイミングでもって、加圧空気の供給状態が２つの給排管路３０，３６による大流量の供給状態から第１給排管路３０のみによる小流量の供給状態へと切換えられるため、空気室Ｓへの加圧空気の供給遅れを招くことなく、その供給過剰を解消して、オーバーシュートを十分に抑制することができる。
【００４９】
図４は、前記のように空気ばね２の分担荷重が増大したときの支持高さの変化を、この実施形態のように第１、第２の２つの給排管路３０，３６を切換えるようにしたものと、第１給排管路３０のみによって空気ばね２に加圧空気を供給するものとで、比較して示す試験結果のグラフ図である。図(a)に示すように、この実施形態のものでは、分担荷重の変化による支持高さの最大変位量が２ｍｍくらいになっており、図(b)に示す比較例（約５ｍｍ）に比べて大幅に小さくなることが分かる。しかも、この実施形態のものでは、オーバーシュートもなく、３秒足らずで変位量が０．５ｍｍ以下になっており、収束時間も非常に短いことが分かる。
【００５０】
一方、いずれかの空気ばね２の分担荷重が減少し、その支持高さが基準高さよりも高くなると、レベリングバルブ３１が排気位置に切り換わって空気ばね２から排気するとともに、これにより第１給排管路３０においてスロットルバルブ３３上流側が大気圧に近くなるので、その下流側との差圧が所定値以上になり、制御弁３７が作動して第２給排管路３６からも排気が行われるようになる。
【００５１】
そうして第１及び第２の両方の給排管路３０，３６によって大流量で排気が行われて、空気ばね２の内圧が急減し、スロットルバルブ３３の上下差圧が所定未満になれば、第２給排管路３６による排気が終了して、その後は、第１給排管路３０のみにより、即ちスロットルバルブ３３で少流量に絞られて排気が行われるるようになる。こうして前記した空気供給時と同様に適切なタイミングで排気流量の切換が行われる結果、空気ばね２からの排気の遅れを招くことなく、オーバーシュートを十分に抑制することができる。
【００５２】
ここで、前記のように空気ばね２への空気の給排流量を切換える適切なタイミングは、例えば、空気室Ｓの容積、減衰機構２５の特性、第１及び第２給排管路３０，３６のそれぞれの通路断面積や長さ、或いは空気圧源の圧力等によって変化し、さらには搭載機器Ｄの重量や重心の高さ、その作動に伴う空気ばね２の分担荷重の変化等によっても変化することになる。
【００５３】
この点につき、この実施形態では、第１給排管路３０に絞り量の変更可能なスロットルバルブ３３を配設しており、その調節ねじ３３ａによって絞り量を調整し、スロットルバルブ３３の上下差圧を変更することによって、制御弁３７の作動タイミングを極めて容易に変更することができる。
【００５４】
よって、実際に機器Ｄを搭載した状態でそれを作動させ、その高さ位置の変化を計測し、例えば変位のピークや収束時間等に基づいてスロットルバルブ３３の絞り量を調整すれば、前記のように数多くの要因によって適切なタイミングが変化するにも拘わらず、スロットルバルブ３３の絞り量の調整だけで適切なタイミングに設定することができる。
【００５５】
図５には、前記図４と同様にこの実施形態のものを比較例と比較して、空気ばね２の分担荷重が減少したときの支持高さの変化を示す。図(a)は比較例であり、図(b)、(c)は、この実施形態のものであるが、図(b)はスロットルバルブ３３の絞り量が相対的に小さい（通路断面積が大きい）状態であり、図(c)は絞り量が相対的に大きい（通路断面積が小さい）状態である。
【００５６】
図(a)に示す比較例に比べて、図(b)、(c)にそれぞれ示す実施形態のものではいずれも支持高さの最大変位量が低くなり（約９ｍｍ→２〜５ｍｍ）、変位量が０．５ｍｍ以下になるまでの時間も大幅に短縮されている（約１０秒→約４秒）。一方、図(b)、(c)の実施形態同士で比較すると、図(b)に示すように相対的に絞り量の小さい方が、最大変位量が大きくなっているが、これは、絞り量が小さいときにはスロットルバルブ３３の上下差圧が発生し難いため、なかなか制御弁３７が作動せず、第２給排管路３６による排気の開始が遅くなる上に、一旦、作動した制御弁３７が直ぐに停止して、第２給排管路３６による排気が行われなくなる（排気が小流量へと切換わってしまう）結果、空気ばね２からの排気遅れが大きくなることによると考えられる。
【００５７】
また、図(b)、(c)の実施形態同士で比較して、支持高さの変位量が０．５ｍｍ以下になるまでの時間は、両方共に４秒くらいとなっているが、さらに変位量が０．２５ｍｍ以下になるまでの時間では、図(b)に示す絞り量の小さい方が５秒程度で、図(c)の８秒程度に比べて短くなっている。これは、絞り量が大きくて上下差圧の発生しやすい方（図(c)）が、排気流量の小流量への切換えタイミングが遅くなる結果、空気が供給過剰気味になり、図示の如く大きなオーバーシュートが生じたことによると考えられる。
【００５８】
尚、そうしてスロットルバルブ３３の絞り量を調整する際には、その流路の断面積が、第１給排管路３０の配管３０ｃ，３０ｄ等の通路断面積の５〜５５％の範囲になるようにすることが好ましい。これは、５％以下では絞りが強すぎて、空気の供給流量の切換えタイミングが遅くなり、供給過剰気味になってしまう一方、５５％を越えると絞りが緩すぎて、上下差圧が生じ難いため、なかなか制御弁が作動しない上に、一旦、作動しても直ぐに停止して、直ぐに小流量へと切換わってしまうからである。
【００５９】
したがって、この実施形態に係る除振装置Ａによると、レベリングバルブ３１の作動によって空気ばね２の気体室Ｓへ直接、空気を給排する第１給排管路３０にはスロットルバルブ３３を設けて、これにより空気の給排量を絞る一方、第２給排管路３６には制御弁３７を設けて、これを前記スロットルバルブ３３の上下差圧に応じて作動させることにより、必要に応じて空気ばね２へ大流量で空気を給排できるとともに、その給排状態に対応する適切なタイミングで小流量へと切換えることができるようになり、これにより、オーバーシュートを十分に抑制しながら、基準高さへの復帰時間を短縮することができる。
【００６０】
また、前記のように第１給排管路３０において差圧を発生させるスロットルバルブ３３は、調節ねじ３３ａによって絞り量を調整可能なものであり、これによりスロットルバルブ３３の上下差圧を変更して、制御弁３７による流量の切換えタイミングを極めて容易に変更することができるので、最適なタイミングがシステムの種々の要因によって変化しても、それに応じてスロットルバルブ３３の絞り量を調整するだけで、容易に適切なタイミングに設定することができる。
【００６１】
さらに、この実施形態では、前記第２給排管路３６の下流端を前記スロットルバルブ３３下流側の第２分岐部３４で第１給排管路３０に接続し、それよりも下流側の配管３０ｅ及び給排ポート２３によって空気ばね２の空気室Ｓに連通させるようにしており、このことで、第２給排管路３６のためだけに空気ばね２に新たに貫通路等を設ける必要がなく、構造の簡略化によって装置コストの低減が図られる。
【００６２】
しかも、そうしてスロットルバルブ３３の下流側に第２給排管路３６を接続すると、ここに大流量で加圧空気が供給されるときに、このことによってスロットル下流側の気体圧が上昇し、上流側との差圧が減少して制御弁３７が停止してしまうことがあり、この制御弁３７の作動が不安定になる虞れがあるが、この実施形態では制御弁３７を減圧弁により構成し、その下流側の気体圧を抑えるようにしているので、制御弁３７の作動の安定性を担保することができる。
【００６３】
尚、本発明は、前記の実施形態に限定されることなく、その他の種々の実施形態を包含する。すなわち、前記実施形態では、空気圧制御弁３７として減圧弁を用いているが、これは、例えば方向制御弁等、他の空気圧制御弁とすることも可能である。
【００６４】
また、例えば図６、７に示すようにスロットルバルブ３３を空気圧制御弁３７と一体的に設ければ、配管の一部を省略することができる。この場合は、図６において破線で示す絞り部等が空気圧制御弁３７に内蔵された一体の複合弁３８を用いてもよいし、或いは破線で示す部分を、絞り部を内蔵したマニホルドとして別に設け、これを空気圧制御弁３７に組み付けて一体化するようにしてもよい。
【００６５】
また、気体ばねとして空気ばね２を用いているが、例えば窒素ガスを充填するなどした他の気体ばねを用いてもよい。また、減衰機構２５としては種々の構成のものを採用できるし、減衰機構２５を設けないこともできる。
【００６６】
さらに、前記の実施形態では、第１給排管路３０の絞り部をスロットルバルブ３３により構成しているが、これに限らず、例えば絞り量の変更ができない固定絞りによって構成してもよいし、或いは、第１給排管路３０の配管３０ｃ，３０ｄを互いに直径の異なる複数の管とすることで、絞り部を構成することもできる。
【００６７】
そうする場合、最初は絞り部をスロットルバルブ３３のような可変絞りにより構成し、実際に搭載した機器Ｄを作動させてその高さ位置の変化する様子を計測し、この計測結果に基づいて、上述したようにスロットルバルブ３３の絞り量を調整した後に、こうして調整した絞り量の固定絞りか、或いは前記配管の組合せに交換すればよい。こうすれば、スロットルバルブ３３が要らない分、装置コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る除振装置の概略構成を示す図である。
【図２】空気圧回路の要素をシンボルで表した図１相当図である。
【図３】機器等を搭載した状態を示す上面図及び正面図である。
【図４】空気ばねの分担荷重が増大したときの支持高さの変化を示すグラフ図であり、(a)は実施形態について、また、(b)は比較例について示す。
【図５】分担荷重が減少したときについての図４相当図であり、(a)は比較例について示し、(b)、(c)は実施形態について示す。
【図６】絞り部を空気圧制御弁と一体化した他の実施形態に係る図１相当図である。
【図７】同図２相当図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ        除振装置（気体ばね式除振装置）
Ｓ        空気室（気体室）
１        搭載盤
２        空気ばね
３        空気圧回路
３０      第１給排管路（第１給排通路）
３１      レベリングバルブ
３３      スロットルバルブ（可変絞り）
３５      パイロット管路（パイロット通路）
３６      第２給排管路（第２給排通路）
３７      制御弁（空気圧制御弁）
【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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