JP2002070941A

JP2002070941A - 除振装置

Info

Publication number: JP2002070941A
Application number: JP2000254851A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tamaoki; 恵司玉置; Tomomasa Fujita; 知正藤田
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】除振性能が優れることはもとより、さらなる
装置のコンパクト化が図れる除振装置を提供する。【解決手段】本発明の除振装置は、除振対象物に直接
または間接的に敷設され、除振対象物の除振を行う除振
装置であって、該除振装置は、除振対象物に直接または
間接的に接する天井板と、その天井板の略周縁から垂下
する垂下板と、これらの天井板と垂下板に被せられる基
台部とを備え、前記天井板の内側面と基台部との間には
布入りのゴム製ベローズが介在され、前記垂下板の内側
面と基台部から立設された立設板との間には、略半円タ
イプの布入りのゴム製ダイヤフラムが介在されているよ
うに構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除振装置に関し、
特に、除振対象物に直接または間接的に敷設され、除振
対象物の除振を行う除振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造装置においてメモ
リ、ＩＣを作る場合、ウエハ基板の上に回路を写真技術
を応用した焼き付け装置を備えるステッパーが用いられ
る。実際のステッパーの使用に際しては、生産効率を上
げるためにウエハ基板や焼き付け装置を所定位置に俊敏
かつ精度よく動かして位置決めする必要がある。しかし
ながら、俊敏な移動および停止を行なおうとすればする
程、ステッパーには振動の発生という問題が必然的に生
じる。

【０００３】特に、ＩＣの高い集積度が求められている
今日の仕様では、たとえ微振動であっても、これを完全
に除去しないと、回路の線が二重になったりショートし
たりする（回路のダブリの発生）という問題が生じる。

【０００４】このような問題を解決するために従来より
ステッパーの微振動を除去する除振装置の提案が種々な
されている。その一例として、例えば、図５に示される
ような除振装置１００が挙げられる。除振装置１００
は、シリンダ部１１０と、この中に収納されたピストン
１１５と、シリンダ部１１０とピストン１１５との間に
介在された膜状のダイヤフラム１１７を備えており、ピ
ストン１１５の上面１１５ａで除振対象物を直接または
間接的に支える構造をとっている（符号１１８は軸であ
り、符号１１９は軸受けを示す）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の提案の除振装置１００は、簡易な構造で鉛直方向の
バネ定数が小さく除振応答性は優れるものの、水平方向
の振動に対しては応答性が極めて悪いという欠点があ
る。図５に示される基本構造に、さらに水平方向の除振
機能を付加して改善しようとすれば、装置構造が極めて
複雑になってしまうという問題が生じる。この一方で、
他の従来の除振装置として、金属板とゴム板を交互に多
層に積層したいわゆる免震用積層ゴムがある。しかしな
がらこのものは、鉛直方向のバネ定数が大きく除振性能
が悪いといった問題がある。さらに、バネ定数の計算が
困難であり、しかも装置の小型化には向かないといった
問題がある。

【０００６】このような問題を解決するために本願出願
人は、すでに、特開平１０−２０５５７８号公報、特開
平１１−１３２２８５号公報、特開平１１−１３２２８
６号公報で特定される発明として、簡易な構造で、固有
振動数が小さく、鉛直方向および水平方向のいずれにも
極めて優れた除振性能を備えた種々の除振装置を提案し
ている。

【０００７】しかしながら、装置の性能向上およびコン
パクト化に対する要望には際限がなく、除振性能が優れ
ることはもとより、さらなる装置のコンパクト化が図れ
る除振装置の提供が望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、除振対象物に直接または間接的に敷設
され、除振対象物の除振を行う除振装置であって、該除
振装置は、除振対象物に直接または間接的に接する天井
板と、その天井板の略周縁から垂下する垂下板と、これ
らの天井板と垂下板に被せられる基台部とを備え、前記
天井板の内側面と基台部との間には布入りのゴム製ベロ
ーズが介在され、前記垂下板の内側面と基台部から立設
された立設板との間には、略半円タイプの布入りのゴム
製ダイヤフラムが介在されているように構成される。

【０００９】また、本発明において、前記天井板の内側
面と基台部との間に介在される布入りのゴム製ベローズ
は、主として鉛直方向の荷重を支えるように配置され、
前記垂下板の内側面と基台部の立設板との間に介在され
る布入りのゴム製ダイヤフラムは、主として水平方向の
荷重を支えるように配置されて構成される。

【００１０】また、本発明において、前記天井板と前記
垂下板は一体化され浮遊部としての機能を有し、前記基
台部は固定部としての機能を有してなるように構成され
る。

【００１１】また、本発明において、前記布入りのゴム
製ベローズは、中心部に１つ立設した状態で配置され、
前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラムは、複
数個、周方向に均等角度割りされた状態でかつ、ダイヤ
フラムの略半円頂部が前記垂下板の内側面と接触する状
態で配置されてなるように構成される。

【００１２】また、本発明において、前記布入りのゴム
製ベローズの内部空間およびゴム製ダイヤフラムの内部
空間は、それぞれ、所望の圧縮空気が導入されるための
空気孔と連通されるとともに所定の圧力に制御されてな
るように構成される。

【００１３】また、本発明において、前記天井板の略周
縁から垂下する垂下板は円筒形状に形成されており、前
記布入りのゴム製ベローズの外周面と円筒形状の垂下板
との間に、基台部から立設する複数の板状の立設板が配
置され、当該立設板に前記略半円タイプの布入りのゴム
製ダイヤフラムが固定されてなるように構成される。

【００１４】また、本発明において、前記天井板の略周
縁から垂下する垂下板は四角筒形状に形成されており、
前記布入りのゴム製ベローズの外周面と四角筒形状の垂
下板との間に、基台部から立設する複数の板状の立設板
が配置され、当該立設板に前記略半円タイプの布入りの
ゴム製ダイヤフラムが固定されてなるように構成され
る。

【００１５】また、本発明において、前記天井板の略周
縁から垂下する垂下板は四角筒形状に形成されており、
前記布入りのゴム製ベローズの外周面と四角筒形状の垂
下板との間に、基台部から立設する四角筒形状の立設板
が形成され、当該立設板の平面に前記略半円タイプの布
入りのゴム製ダイヤフラムが固定されてなるように構成
される。

【００１６】また、本発明において、前記天井板の略周
縁から垂下する垂下板は円筒形状に形成されており、前
記布入りのゴム製ベローズの外周面と円筒形状の垂下板
との間に、基台部から立設する四角筒形状の立設板が形
成され、当該立設板の平面に前記略半円タイプの布入り
のゴム製ダイヤフラムが固定されてなるように構成され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の除振装置１の好適例を説明
するための図面が図１〜図３に示される。図１は、本発
明の除振装置１の正面断面図である。図２は、図１の平
面図であって、かつ図面の下側半片が断面の状態を示し
た図である。図３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、本発
明の除振装置１の使用状況の一例を示す正面図および平
面図である。

【００１８】本発明の除振装置１は、図３（ａ），
（ｂ）に示されるように除振対象物である例えば、ステ
ッパー３が載置された板状のステッパー支持台４の下に
直接または間接的に敷設され、ステッパー３（除振対象
物）により発生された振動を除去するように、また、床
からの振動をステッパー３に伝えないように用いられ
る。

【００１９】除振装置１は、通常、載置の安定性を考慮
して３つ以上用いられ、好適な位置に適宜、配置され
る。

【００２０】除振装置１は、図１および図２に示される
ように除振対象物に直接または間接的に接する円板状の
天井板１０と、その天井板１０の周縁から垂下する円筒
形状の垂下板２０と、これらの天井板１０と垂下板２０
の組み合わせ体が被せられる基台部３０とを備えてい
る。

【００２１】天井板１０と垂下板２０は固定一体化され
ており、除振装置１の中で浮遊状態で使用されるいわゆ
る振動除去のための『浮遊部』としての機能を果たして
いる。この一方で、基台部３０は除振装置１の中で固定
状態で使用されるいわゆる『固定部』としての機能を果
たしている。

【００２２】本発明における除振装置１は、図１に示さ
れるように天井板１０の内側面と基台部３０との間に
は、３段の布入りのゴム製ベローズ７０（山部が３つ存
在する：以下、単に『ベローズ７０』と称す）が介在さ
れており、このベローズ７０は、主として鉛直方向の荷
重を支えるように配置されている。ベローズ７０は３段
に限定されることなく、２段あるいは４段以上であって
もよい。ただし、２段では、除振性能が３段に比べて劣
る傾向にあり、４段以上ではいわゆる座屈が生じ易くな
る傾向がある。

【００２３】本発明で用いるベローズ７０は、例えば、
半加硫のゴム成形体にポリエステルなどで形成された布
（好ましくは所定形状にプレフォーミングされた布）を
ゴム成形体表面に押圧・埋設し、その後、加硫すること
によって製造することができる。

【００２４】本発明で用いられる３段ベローズ７０の一
実施形態が図４に示される。この図に示されるように、
３段ベローズ７０は、相対向する１組のリング状のゴム
製の対向面部２Ａ，２Ｂと、対向面部２Ａ，２Ｂの各外
周縁部を相互に連接するように設けられたゴム製の蛇腹
状壁面部３とを備えている。対向面部２Ａ，２Ｂは、そ
れぞれリング状の平板形状をなし、中心部に開口部４を
備えるとともに、内周縁部の内側ないし外側にはフラン
ジ部（図示していない）が形成されている。蛇腹状壁面
部３は３つの山部３ａと、山部３ａの間に位置する２つ
の谷部３ｂを有している。そして、このべローズ７０
は、対向面部２Ａ，２Ｂおよび蛇腹状壁面部３に連続し
た布が埋め込まれている。なお、３段ベローズ７０の形
態を簡易に維持させるため、２つの谷部３ｂにはそれぞ
れ周方向に沿ってぐるりと、補強リング７７（図１）な
どを巻つけておくことが望ましい。

【００２５】このようなベローズ７０の肉厚は、０．１
０〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．４〜１．５ｍｍ程
度とされる。

【００２６】このような３段ベローズ７０を上述のごと
く（図１に示される）天井板１０の内側面と基台部３０
との間に介在させることによって、鉛直方向の荷重をう
けることができ、主として鉛直方向の除振効果を発現さ
せることができる。また、ベローズ７０を用いることに
よって、装置全体の小型化を図ることができる。

【００２７】なお、略円盤形状のベローズ７０は、図１
に示されるように、ベローズ上部がリング状の固定部材
７１によって、天井板１０の内側面に固定されており、
ベローズ下部がリング状の固定部材７５によって、基台
部３０に固定されている。

【００２８】さらに図１に示される実施の態様におい
て、当該ベローズ７０の内部には、ストッパ部材８０が
内装されている。ストッパ部材８０はいわゆる異常振動
が生じた場合における安全装置に類する部材であって、
例えば、ベローズ７０の内部の空気圧が異常に高くなっ
た時にベローズが上方に伸びきったりするのを防いだ
り、設計範囲外の過度の横揺れが生じた時にベローズ７
０の座屈が生じないように作用する。ストッパ部材８０
は、ストッパ筒体８１と、遊嵌ネジ部８５を有して構成
され、ストッパ筒体８１の下部は基台部３０に固定され
ている。この一方で、ストッパ筒体８１の上部は、図示
のごとく一定の隙間（遊び）を上下および左右方向に持
たせた状態で遊嵌ネジ部８５によって天井板１０の内側
面に間接的に固定されている。つまり、遊嵌ネジ部８５
は、遊嵌プラグ８５ａとこれを固定するためのネジ本体
８５ｂから構成される。

【００２９】このようなベローズ７０の内部空間は、所
望の圧縮空気が導入されるための空気孔７９（図２）と
連通され、内部空間は所定の圧力に制御されるようにな
っている。

【００３０】本発明における略四角形状の基台部３０
は、当該基台部３０から立設された立設板３５を備え、
前記垂下板２０の内側面と立設板３５との間には、略半
円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラム４０（以下、単
に、『ダイヤフラム４０』と称す）が介在され、ダイヤ
フラム４０は、その周囲のフランジ部がリング状の押圧
板４５によって立設板３５の上に固定されている。すな
わち、図１に示される態様では、前記ダイヤフラム４０
は、複数個、周方向に均等角度割りされた状態（図示の
例では、４個が９０度の角度で均等割り配置されてい
る）でかつ、ダイヤフラム４０の半円頂部４０ａが前記
垂下板２０の内側面と接触する状態で配置されている。
ダイヤフラム４０は、水平方向の荷重をうけることがで
き、主として水平方向の除振効果を発現させることがで
きるとともに、簡易な構造であるため装置全体の小型化
に大きく寄与することができる。

【００３１】使用するダイヤフラム４０の数は、特に制
限はないが、互いに対向配置させるすることが望まし
い。対向配置させることによって、水平方向の左右の振
動に対して、対向するダイヤフラム４０の受圧面積（垂
下板２０の内側面と接触する面積）が交互に変動すると
ともに漸減していき、常に『浮遊部』に対してセンタリ
ングする力（中心に戻そうとする力）が働くからであ
る。

【００３２】このようなダイヤフラム４０は、一般に、
柔軟性に富み、高強度の基布を薄肉のゴム弾性体で被覆
して製造される。基布は強度を、ゴムは気密を受け持つ
役目をしている。そして、各ダイヤフラム４０の内部空
間は、図１に示されるように所望の圧縮空気が導入され
るための空気孔４９ａ，４９ｂと連通されるとともに所
定の圧力に制御されるようになっている。

【００３３】また、図１および図２に示される実施形態
の第１変形例として、天井板１０を四角板形状に形成
し、この天井板１０の略周縁から垂下する垂下板２０を
四角筒形状とし、前記布入りのゴム製ベローズ７０の外
周面と四角筒形状の垂下板との間に、基台部３０から立
設する複数の板状の立設板３５を配置し、当該立設板３
５に前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラム４
０を固定するようにしてもよい。この場合には、垂下板
が四角筒形状となるために図１および図２に示される実
施形態よりもわずかに角が張って装置が大きくなるが、
ダイヤフラム４０の半円頂部４０ａが前記垂下板２０の
平面と接触するために（図１の例では、曲面接触）、水
平方向の除振効果を高める精度がさらに向上する傾向に
ある。ただし、この変形例では、図１の実施形態のごと
く、基台部３０の四隅に固定ボルト３３（図２）を配置
するという仕様にすることがやや困難になってしまう。

【００３４】さらなる図１に示される実施形態の第２変
形例として、天井板１０を四角板形状に形成し、この天
井板１０の略周縁から垂下する垂下板２０を四角筒形状
とし、前記布入りのゴム製ベローズ７０の外周面と四角
筒形状の垂下板との間に、基台部３０から四角筒状に一
体化された立設板を配置し、当該立設板の平面に略半円
タイプの布入りのゴム製ダイヤフラム４０を固定するよ
うにしてもよい。この場合には、立設板が一体化された
四角筒状に形成されているために立設板の立設強度が増
し、より一層の操作の安定化が図られる。

【００３５】第３変形例として、前記第２変形例の天井
板１０を円板形状に形成し、この天井板１０の略周縁か
ら垂下する垂下板２０を円筒形状としてもよい。

【００３６】また、上記の四角形は多角形に変形するこ
とも勿論可能であるがコスト的デメリットの方がやや大
きくなる傾向にある。

【００３７】なお、除振対象物に直接または間接的に敷
設される除振装置１の個数および配置の仕方によって
は、すべての除振装置１にそれぞれ側面のダイヤフラム
４０を４つ備える必要はなく、例えば対向する位置に２
個のみ配置するようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述してきたように本発明は、除
振対象物に直接または間接的に敷設され、除振対象物の
除振を行う除振装置であって、該除振装置は、除振対象
物に直接または間接的に接する天井板と、その天井板の
略周縁から垂下する垂下板と、これらの天井板と垂下板
に被せられる基台部とを備え、前記天井板の内側面と基
台部との間には布入りのゴム製ベローズが介在され、前
記垂下板の内側面と基台部から立設された立設板との間
には、略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラムが介
在されているように構成されているので、従来の装置と
比べて除振性能が優れることはもとより、さらなる装置
のコンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の除振装置１の正面断面図である。

【図２】図１の平面図であって、かつ図面の下側半片が
断面の状態を示した図である。

【図３】（ａ）は、除振対象物であるステッパーが載置
された板状のステッパー支持台の下に、直接または間接
的に除振装置が敷設された状態を示す正面図であり、
（ｂ）は（ａ）の平面図である。

【図４】本発明で用いられる３段ベローズの一実施形態
を示す図面である。

【図５】従来の除振装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…除振装置１０…天井板２０…垂下板３０…基台部３５…立設板４０…布入りのゴム製ダイヤフラム７０…布入りのゴム製ベローズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】除振対象物に直接または間接的に敷設さ
れ、除振対象物の除振を行う除振装置であって、該除振装置は、除振対象物に直接または間接的に接する
天井板と、その天井板の略周縁から垂下する垂下板と、
これらの天井板と垂下板に被せられる基台部とを備え、前記天井板の内側面と基台部との間には布入りのゴム製
ベローズが介在され、前記垂下板の内側面と基台部から
立設された立設板との間には、略半円タイプの布入りの
ゴム製ダイヤフラムが介在されていることを特徴とする
除振装置。
【請求項２】前記天井板の内側面と基台部との間に介
在される布入りのゴム製ベローズは、主として鉛直方向
の荷重を支えるように配置され、前記垂下板の内側面と基台部の立設板との間に介在され
る布入りのゴム製ダイヤフラムは、主として水平方向の
荷重を支えるように配置されてなる請求項１記載の除振
装置。
【請求項３】前記天井板と前記垂下板は一体化され浮
遊部としての機能を有し、前記基台部は固定部としての
機能を有してなる請求項１または請求項２記載の除振装
置。
【請求項４】前記布入りのゴム製ベローズは、中心部
に１つ立設した状態で配置され、前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラムは、複
数個、周方向に均等角度割りされた状態でかつ、ダイヤ
フラムの略半円頂部が前記垂下板の内側面と接触する状
態で配置されてなる請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の除振装置。
【請求項５】前記布入りのゴム製ベローズの内部空間
およびゴム製ダイヤフラムの内部空間は、それぞれ、所
望の圧縮空気が導入されるための空気孔と連通されると
ともに所定の圧力に制御されてなる請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載の除振装置。
【請求項６】前記天井板の略周縁から垂下する垂下板
は円筒形状に形成されており、前記布入りのゴム製ベロ
ーズの外周面と円筒形状の垂下板との間に、基台部から
立設する複数の板状の立設板が配置され、当該立設板に
前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラムが固定
されてなる請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の
除振装置。
【請求項７】前記天井板の略周縁から垂下する垂下板
は四角筒形状に形成されており、前記布入りのゴム製ベ
ローズの外周面と四角筒形状の垂下板との間に、基台部
から立設する複数の板状の立設板が配置され、当該立設
板に前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラムが
固定されてなる請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の除振装置。
【請求項８】前記天井板の略周縁から垂下する垂下板
は四角筒形状に形成されており、前記布入りのゴム製ベ
ローズの外周面と四角筒形状の垂下板との間に、基台部
から立設する四角筒形状の立設板が形成され、当該立設
板の平面に前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフ
ラムが固定されてなる請求項１ないし請求項５のいずれ
かに記載の除振装置。
【請求項９】前記天井板の略周縁から垂下する垂下板
は円筒形状に形成されており、前記布入りのゴム製ベロ
ーズの外周面と円筒形状の垂下板との間に、基台部から
立設する四角筒形状の立設板が形成され、当該立設板の
平面に前記略半円タイプの布入りのゴム製ダイヤフラム
が固定されてなる請求項１ないし請求項５のいずれかに
記載の除振装置。