JP2002372097A - 気体ばね式除振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジンバルピストンを有する気体ばねにより被
支持体の荷重を支持するようにした気体ばね式除振装置
において、ロードディスク２２を支持するサポートロッ
ド２３の下端部とこれを枢支するウエルスラグ２０との
間の位置ずれを防止して、そのことによる水平方向の微
小な位置ずれを実質的に解消する。 【課題手段】 ロードディスク２２を支持するサポート
ロッド２３の下端部に鋼球２４を配設する一方、ピスト
ン本体１３から下方に延びるピストンウエル１８の底部
にウエルスラグ２０を配設し、これによりサポートロッ
ド２３の鋼球２４を転動自在に当接支持する。サポート
ロッド２３の下端側からウエルスラグ２０に亘って、鋼
球２４を覆うようにゴム弾性体からなる保持部材２５を
形成して、加硫接着する。保持部材２５の外周に水平方
向全周の溝部２５ａを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造装置
や精密計測装置等を床振動から略絶縁した状態で設置す
るために、それらの荷重を気体ばねを介して支持するよ
うにした除振装置に関し、特に、気体ばねのピストンに
ジンバル機構を組み込んだもの（以下、ジンバルピスト
ンともいう）において空気圧の低下時等に発生する水平
方向の微小な位置ずれの対策に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の除振装置として、例
えば特公昭６２−７４０９号公報に開示されるように、
ダイヤフラム形の空気ばねを使用した除振装置のピスト
ンにジンバル機構を組み込んで、被支持体と床との間の
水平方向変位をピストンの揺動に変換することにより、
水平方向のばね特性を非常に柔らかな特性としたものが
知られている。このような除振装置では、図８に概略構
成を示すように、空気ばねのピストンａを円盤状のロー
ドディスクｂ（荷重受部材）とその下方に位置する円筒
状のピストン本体ｃとに分割し、このピストン本体ｃの
外周をゴムのダイヤフラムｄ（可撓性部材）により保持
するとともに、そのピストン本体ｃの底部に下方に延出
する延出部ｃ１を設けて、前記ロードディスクｂから下
方に垂下するサポートロッドｅ（支持柱）をダイヤフラ
ムｄよりも下方に位置するピストン本体ｃの延出部ｃ１
の底部においてピボット支持している。

【０００３】この構造により、前記除振装置では、ロー
ドディスクｂ、サポートロッドｅ及びピストン本体ｃが
一体的に空気ばねにより支持されて、上下方向振動の固
有振動数（系に固有の共振周波数）が例えば約１Ｈｚく
らいと極めて低くなることから、広い周波数領域に亘っ
て優れた除振効果が得られるとともに（図４参照）、水
平方向の振動に対しては、ピストン本体ｃを保持するダ
イヤフラムｄが該ピストン本体ｃを挟んでそれぞれ上下
にうねるように撓むことで、同図に矢印で示すようにピ
ストン本体ｃが揺動し、これにより振動の吸収がなされ
ることになる。この際、前記したように、サポートロッ
ドｅを介してのロードディスクｂの支持点がピストン本
体ｃのダイヤフラムｄによる保持位置よりもずっと低い
位置にあることで、ロードディスクｂの水平方向変位に
対するダイヤフラムｄのばね特性は非常に柔らかなもの
となり、その固有振動数が上下方向と同様に十分に低く
なって、優れた除振効果が得られるものである（図５参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般的に、
前記従来例のようなジンバルピストンを用いた気体ばね
では、図９(a)にも示すように、サポートロッドｅの下
端部に埋設した鋼球ｆをピストン本体ｃの延出部ｃ１の
底部において転動自在に支承するという構造なので、該
サポートロッドｅの下端側に位置決めのためのゴム弾性
リングｇを取り付けていても、それだけでは微小な位置
ずれの発生を防止し得ないという不具合がある。

【０００５】すなわち、例えば装置のメンテナンス時等
に空気ばねの空気を抜いたときや、或いは何らかの事情
で空気ばねの圧力が低下したときに、同図(b)に示すよ
うにピストン本体ｃが降下すると、サポートロッドｅの
下端の鋼球ｆはピストン延出部ｃ１の底部から離間する
ことになり、こうなると、その後に空気圧が回復してピ
ストン本体ｃが上昇し、再び同図(a)に示す状態に復帰
したとしても、鋼球ｆの位置は厳密には元に戻ることは
なく、極く僅かな（例えば１００μｍくらい）位置ずれ
が発生する。そして、その結果としてロードディスクｂ
の位置が極く僅かにずれることが、例えばサブミクロン
の精度を要求する半導体製造設備等を搭載する場合に問
題となる虞れがある。

【０００６】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、気体ばね式除振装置
においてジンバルピストンを用いる場合に、該ピストン
の荷重受部材の支持柱をピストン本体部材に対して支持
する部分の構造に工夫を凝らし、その荷重受部材の微小
な位置ずれを実質的に解消することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の解決手段では、ピストンの荷重受部材の支
持柱をピストン本体部材の下方延出部の底部に枢支する
構造において、両者のいずれか一方に球面状の突出部
を、また、他方に当接受部をそれぞれ設けて、該突出部
及び当接受部を互いにゴム弾性体により連結するものと
した。

【０００８】具体的に、請求項１の発明では、被支持体
の荷重を支持するピストンをケース部材上面の開口部に
内挿して、該ピストンの下端面をケース部材の内部の気
体室に臨ませるとともに、該ピストンの外周から前記開
口部の周縁まで環状の可撓性部材により閉塞して、前記
被支持体の荷重を弾性的に支持する気体ばねを構成した
気体ばね式除振装置を対象とする。そして、前記ピスト
ンを、被支持体の荷重を受ける荷重受部材と、この荷重
受部材の下方に離間して前記可撓性部材が連結された筒
状のピストン本体部材とからなるものとし、そのうちの
荷重受部材には、その下部から前記ピストン本体部材の
中心孔を貫通するように略鉛直下方に向かって延びる支
持柱を設ける一方、ピストン本体部材には、その下端面
の内周側から前記支持柱を囲むように略鉛直下方に向か
って延びる有底筒状の下方延出部を設けて、この下方延
出部の底部において前記支持柱の下端部を枢支させる。
そして、前記支持柱の下端部又は前記下方延出部の底部
のいずれかに球面をなす突出部を設ける一方、他方には
該突出部が転動自在に当接する当接受部を設け、かつ該
突出部及び当接受部を互いにゴム弾性体により連結して
なるものとする。

【０００９】前記の構成により、本発明に係る気体ばね
式除振装置では、まず、従来例のものと同様に、ピスト
ンが気体ばねにより支持されていることで、上下方向の
振動に対して広い周波数領域に亘る優れた除振効果が得
られるとともに、水平方向の振動に対しても、ピストン
本体部材の揺動によってばね特性が非常に柔らかなもの
となることで、上下方向と同様の優れた除振効果が得ら
れる。

【００１０】また、前記したピストン本体部材の揺動の
際に、荷重受部材を支持する支持柱の下端部とこれを枢
支するピストン本体部材の下方延出部の底部との間で、
球面状の突出部と当接受部とによるスムーズな転動運動
が行われることになり、これにより、前記の水平方向の
除振効果を十分に得ることができる。

【００１１】さらに、前記突出部と当接受部とが互いに
ゴム弾性体により連結されているため、何らかの理由で
気体室の圧力が低下して、ピストン本体部材が降下した
としても、前記突出部と当接受部とが離間することがな
くなり、従って、両者の位置ずれに起因する荷重受部材
の位置ずれを実質的に解消することができる。尚、その
ように突出部と当接受部とをゴム弾性体により連結して
も、そのことが前記したピストン本体部材の揺動に大き
な悪影響を及ぼすことはない。

【００１２】請求項２の発明では、突出部を支持柱の下
端部に設ける一方、当接受部はピストン本体部材の下方
延出部の底部上面に設け、さらに、ゴム弾性体を前記支
持柱の下端側から当接受部に亘って、前記突出部を覆う
ように形成するものとする。このことで、突出部を覆う
ように支持柱の下端側から当接受部に亘って形成された
ゴム弾性体によって、該突出部及び当接受部の位置ずれ
が確実に防止されて、請求項１の発明の作用効果が十分
に得られる。

【００１３】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
けるゴム弾性体の外周に、水平方向の全周に亘って溝部
を形成するものとする。こうすることで、ゴム弾性体
は、突出部全体を覆うように形成されていても、極めて
容易に撓んで水平方向の全方向に曲がり変形するように
なるから、ゴム弾性体がピストン本体部材の揺動運動に
及ぼす影響をさらに軽減できる。

【００１４】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
けるゴム弾性体を、支持柱の下端側、突出部及び当接受
部に加硫接着するものとする。こうすることで、ゴム弾
性体の形成が容易に行えるようになり、製造コストも低
減できる。

【００１５】請求項５の発明では、請求項４の発明にお
いて、突出部の下端縁部と当接受部との間の所定範囲
を、非接着部とするものとする。こうすれば、突出部と
当接受部との間の転動運動が一層、スムーズに行えるよ
うになり、ゴム弾性体がピストン本体部材の揺動運動に
及ぼす影響を極小化できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る気体ばね式除振装置
を使用した精密除振台Ａの一例を示し、この精密除振台
Ａは、例えば、図示しない半導体検査装置や電子顕微
鏡、光学式計測装置等の精密機器を搭載して、それらの
機器を床からの振動と略絶縁した状態で設置するための
ものである。すなわち、前記精密除振台Ａの概略構成
は、図示の如く、床面に設置される下側構造部１と、そ
の下側構造部１の上面の４隅にそれぞれ配設された空気
ばね式のアイソレータ２，２，…（除振装置）と、該４
つのアイソレータ２，２，…の上部に搭載された搭載盤
３とからなる。

【００１８】前記下側構造部１は、鋼製角パイプの構造
部材を概ね直方体形状となるように櫓組みしたものであ
り、それぞれ上下方向に延びる４本の脚部４，４，…
と、その隣接する２本の脚部４，４同士を下端側で連結
するように水平方向に延びる下梁部５，５，…と、それ
ら４本の脚部４，４，…の上端側外周を囲んで平面視で
略矩形の枠状となるように配置され、それぞれ内側面が
脚部４，４，…の外側面に接合されるとともに、上面が
該脚部４，４，…の上端面と同一平面上に位置付けられ
た上梁部６，６，…とからなる。そして、前記各脚部４
の上端面からその外側を囲む上梁部６，６の上面に亘っ
て、水平板７，７，…が配設されていて、この各水平板
７上にそれぞれアイソレータ２が配設されている。ま
た、下側構造部１の長手方向に延びる２つの下梁部５，
５の下面には、移動用のキャスター８，８，…が２つず
つ配設されるとともに、各脚部４の下端面にはそれぞれ
高さ調整用のレベラー９，９，…が配設されている。

【００１９】（アイソレータの構成）前記アイソレータ
２は、図２に詳細を示すように、基本的には従来例（特
公昭６２−７４０９号公報）のものと同様の構成を有
し、ダイヤフラム形空気ばねのピストンにジンバル機構
を組み込んで、水平方向のばね特性を非常に柔らかな特
性としたものである。詳しくは、アイソレータ２のケー
シング１１（ケース部材）は、高さ寸法が横幅よりも大
きい四角柱状とされ、鋼製厚板からなる周壁部１１ａの
下端に同じく鋼製の底板１１ｂが接合される一方、同様
に周壁部１１ａの上端に接合された鋼製天板１１ｃの略
中央部には、鉛直方向の軸線Ｚと略直交する円形の開口
部１２が形成されている。

【００２０】また、前記ケーシング１１の上面の開口部
１２には、ドーナツ状のピストン本体１３が内挿されて
いる。このピストン本体１３はアルミニウム合金製であ
り、断面円形の中心孔１３ａが軸線Ｚに沿って上下方向
に貫通する一方、外周の下側約半分には下端側に向かっ
て僅かに縮径するテーパ面１３ｂが形成されている。そ
して、該ピストン本体１３の下端面１３ｃから外周側の
テーパ面１３ｂを覆ってさらに外周側に延び、そこから
開口部１２の周縁までを閉塞するように、環状のダイヤ
フラム１４が配設されている。すなわち、前記ダイヤフ
ラム１４及びピストン本体１３によりケーシング１１の
上端開口部１２が閉塞されて、空気室１５が区画されて
おり、該ピストン本体１３の下端面１３ｃが該空気室１
５に臨んでその空気圧を受けることで、主に上下方向の
荷重を支持するように空気ばねが構成されている。

【００２１】前記ダイヤフラム１４は、ポリエステル繊
維の織物を補強材として埋設したゴム弾性膜からなり、
図３に仮想線で示すように一旦、中心部分に丸穴が空い
たハット状に形成した後に、そのハットの周壁部分を途
中で湾曲させて下方に折り返すようにして、同図に実線
で示す深皿形状としたものである。すなわち、ダイヤフ
ラム１４は、ハットの鍔の部分に相当する外周フランジ
部１４ａの内周端縁に連続して、上方に凸に湾曲する環
状ロール部１４ｂが形成され、このロール部１４ｂの内
周端縁部が前記外周フランジ部１４ａよりも下方まで延
びていて、そこからさらに内周側に向かって、前記の丸
穴を囲むように内周フランジ部１４ｃが形成されてい
る。

【００２２】そして、同図に示すように、前記ダイヤフ
ラム１４の内周フランジ部１４ｃがピストン本体１３の
下端面１３ｃに接着されて、その下方からワッシャ１６
によりピストン本体１３に対して強固に圧着されてい
る。一方、ダイヤフラム１４の外周フランジ部１４ａ
は、ケーシング１１の天板１１ｃの上面に接着されてい
て、その上部に配設された締付けリング１７が図示しな
いボルトにより天板１１ｃに締結されることで、該締付
けリング１７と天板１１ｃとにより強固に挟持されてい
る。

【００２３】そうして、そのように配設されたダイヤフ
ラム１４は、環状ロール部１４ｂがピストン本体１３と
締付けリング１７との間で上下にうねるように大きく撓
むことにより、ピストン本体１３の上下方向の変位に対
して大きな可撓性を有し、また、ピストン本体１３を挟
む左右両側のロール部１４ｂがそれぞれ上下方向の反対
の向きに撓むことによって、ピストン本体１３が水平方
向の軸の周りに容易に揺動するようになっている（図６
参照）。一方、ダイヤフラム１４はピストン本体１３の
水平方向の変位に対しては可撓性が極めて小さいため、
該ピストン１３は水平方向には殆ど変位しないことにな
る。

【００２４】前記ピストン本体１３の下端面１３ｃに
は、その内周側から略鉛直下方に延びるように円筒状の
ピストンウエル１８が取付けられている。このピストン
ウエル１８は、ピストン本体１３と同じアルミ合金製又
は銅製であり、その上端部がやや縮径されて、ピストン
本体１３の中心孔１３ａに螺入される縮径部１８ａとさ
れている。そして、この縮径部１８ａの外周に螺設され
た雄ネジが中心孔１３ｂの内周に螺設された雌ねじと螺
合することにより、ピストンウエル１８の上端側がワッ
シャ１６と共にピストン本体１３に対して締結されてい
る。また、前記ピストンウエル１８の中空部１８ｂの上
端はピストン本体１３の中心孔１３ａに連通し、一方、
該中空部１８ｂの下端は円盤状のキャップ１９により閉
止されている。

【００２５】言い換えると、前記ピストンウエル１８及
びキャップ９によって、ピストン本体１３の下端面の内
周側から下方に向かって延びる有底円筒状の下方延出部
が構成されている。そして、前記キャップ１９の上面に
は、それよりもやや小径で厚肉の円盤形状を有する鋼製
のウエルスラグ２０が接合されて、ボルト２１，２１に
よりキャップ１９に締結されており、このキャップ１９
及びウエルスラグ２０がピストンウエル１８の底部とな
っている。尚、前記ウエルスラグ２０の上面は、表面硬
度を高めるための焼き入れ処理が施されている。

【００２６】一方、前記ピストン本体１３の上方には、
被支持体である搭載盤３及び搭載機器の荷重を上方から
受けるように、円盤状のロードディスク２２がピストン
本体１３から離間して配置されている。このロードディ
スク２２の直径はピストン本体１３の外径よりも大き
く、締付けリング１７の外径と略同じとされており、前
記図２に示すように空気室１５に適度の空気圧が供給さ
れている状態では、ロードディスク２２の下面外周側
は、下方の締付けリング１７と離間しかつこの締付けリ
ング１７の上面と対向した状態になる。

【００２７】前記ロードディスク２２の下面略中央部に
は、上下方向に延びるサポートロッド２３（支持柱）の
上端部が結合され、このサポートロッド２３がピストン
本体１３の中心孔１３ａ及びピストンウエル１８の中空
部１８ｂを貫通して略鉛直下方に延びていて、その下端
部がピストンウエル１８の底部に枢支されている。すな
わち、サポートロッド２３の下端部には相対的に小径の
縮径部２３ａが形成され、この縮径部２３ａ先端面（サ
ポートロッド２３の下端面）に開口する凹部に鋼球２４
が収容されていて、その鋼球２４の下側部分（球面状の
突出部）がサポートロッド２３の下端から突出して、前
記ウエルスラグ２０の上面に転動自在に当接している。

【００２８】つまり、前記ロードディスク２２は、サポ
ートロッド２３を介してピストンウエル１８の底部、即
ちピストン本体１３に対して、水平方向の任意の軸の周
りに回動自在に支持されている。

【００２９】この実施形態のアイソレータ２では、本発
明の特徴部分として、前記サポートロッド２３の縮径部
２３ａの外周からウエルスラグ２０の外周までを覆うよ
うに、ゴム弾性体からなる保持部材２５を配設してい
る。この保持部材２５は、例えばフッ素ゴムを主成分と
するもので、前記サポートロッド２３の縮径部２３ａの
外周から鋼球２４を覆い、さらにウエルスラグ２０の上
面から外周面全体を覆うように、それら縮径部２３ａ外
周、鋼球２４及びウエルスラグ２０に一体に加硫接着さ
れて、それらを連結している。

【００３０】また、前記保持部材２５の外周側は、前記
縮径部２３ａ上端から下方に向かって徐々に拡径し、ピ
ストンウエル１８の中空部１８ａの内周に全周で密着し
ながら下方に延びる略円柱状とされている。さらに、該
保持部材２５の外周には、水平方向から見て、サポート
ロッド２３の縮径部２３ａの下端部に重なるように、即
ちサポートロッド２３の縮径部２３ａの下端部に相当す
る上下方向位置において水平方向全周に亘る環状の溝部
２５ａが形成されている。この溝部２５ａが形成されて
いることで、保持部材２５は極めて容易に撓んで、水平
方向の全方向に曲がり変形するようになる（図６参
照）。

【００３１】尚、前記図２に示す符号２６は、ピストン
ウエル１８の外周から略水平に拡がるように設けられた
鍔状の部材であり、また、符号２７は、前記鍔状の部材
２６の所定距離上方に離間するようにケーシング１１の
周壁部１１ａ内側に固定された規制部材である。この規
制部材２７の下面と鍔状の部材２６の上面とが当接する
ことによって、ピストンの過度の上下動が規制される。

【００３２】また、符号２８は、空気室１５への空気の
給排通路であって、図示しないが、空気パイプにより空
気のリザーバタンクに接続されていて、このリザーバタ
ンクと空気室１５との間で空気の給排をするものであ
る。該空気パイプの途中には、空気の流通抵抗によって
空気圧の変動を減衰させるオリフィスや、空気室１５か
ら大気中へ空気を排出するためのバルブ等が配設されて
いる。

【００３３】上述した構成により、前記アイソレータ２
は、ロードディスク２２やピストン本体１３等からなる
ジンバルピストンが空気ばねにより支持されていて、そ
の非常に柔らかな上下方向のばね特性によって搭載盤３
上の機器に対する床からの上下方向振動を略絶縁するこ
とができる。すなわち、このアイソレータ２における上
下方向の振動伝達率は、例えば図４に示すようなものと
なり、空気ばねの特性として固有振動数が略０．７〜
１．５Ｈｚと極めて低い周波数域に現れるとともに、そ
れ以上の広い周波数域に亘って優れた除振性能の得られ
ることが分かる。

【００３４】また、水平方向の振動に対しては、図６に
ジンバルピストンの動作を示すように、ロードディスク
２２及びサポートロッド２３が水平方向に変位すると、
ピストン本体１３がダイヤフラム１４により保持されつ
つ、水平方向の任意の軸（図例では紙面に垂直な軸）の
周りに揺動し、これにより振動が吸収されることにな
る。この際、ピストン本体１３のダイヤフラム１４によ
る保持位置よりも、サポートロッド２３の下端部がウエ
ルスラグ２０に支持されている位置の方がずっと低い位
置にあることで、ダイヤフラム１４のばね特性が非常に
柔らかなものとなり、このことで、水平方向の除振性能
も例えば図５に示すように、上下方向と同様の優れたも
のとなる。

【００３５】一方、例えば除振台Ａのメンテナンスのた
めに空気室１５から空気を抜いたときや、或いは何らか
の事情で空気室１５の圧力が低下したときには、図７に
示すようにピストン本体１３が降下し、ロードディスク
２２の下面外周側が締付けリング１７の上面に当接し
て、該締付けリング１７を介してケーシング１１に支持
される状態になる。このとき、ピストン本体１３やピス
トンウエル１８は直接には支持されない状態になるが、
サポートロッド２３の下端側とピストンウエル１８の底
部のウエルスラグ２０とが保持部材２５により連結され
ているから、該サポートロッド２３下端の鋼球２４がウ
エルスラグ２０から離間することはない。このため、そ
の後、空気室１５の圧力が回復してピストン本体１３が
上昇し、再び前記図２に示す状態に復帰したとき、鋼球
２４のウエルスラグ２０に対する相対位置は厳密に元に
戻ることになり、両者の間には位置ずれは生じない。

【００３６】したがって、この実施形態に係る精密除振
台Ａによれば、まず、従来例（特公昭６２−７４０９号
公報）のものと同様に、空気ばねにジンバルピストンを
用いたことで、上下及び水平方向の振動について広い周
波数領域に亘る優れた除振効果が得られるようになる。

【００３７】また、そのジンバルピストンにおいて、ロ
ードディスク２２を支持するサポートロッド２３の下端
部を、保持部材２５によってウエルスラグ２０に連結す
る構造としたので、空気圧の低下時等にピストンが降下
しても、サポートロッド２３とピストンウエル１８、即
ちピストン本体１３との間で位置ずれが発生することを
防止することができ、前記従来例のようなロードディス
ク２２の微小な位置ずれを実質的に解消することができ
る。

【００３８】しかも、前記保持部材２５をゴム弾性体に
より形成しかつ外周に溝部２５ａを設けたので、この保
持部材２５は極めて容易に撓んで水平方向の全方向に曲
がり変形できるようになり、従って、この保持部材２５
を設けたことはピストン本体１３の揺動運動に殆ど悪い
影響を及ぼさない。

【００３９】さらに、前記保持部材２５をサポートロッ
ド２３の下端部から鋼球２４及びウエルスラグ２０にか
けて加硫接着するようにしているので、これらの部材を
一体として先に加硫接着した上で、ピストンウエル１８
に組み付けるようにすれば、その組み付け作業も容易に
行えて、製造コストも低減できる。

【００４０】（他の実施形態）尚、本発明の構成は、前
記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の
構成を包含するものである。すなわち、前記実施形態の
アイソレータ２では、サポートロッド２３の下端部に鋼
球２４を配設し、これをウエルスラグ２０により転動自
在に当接支持するようにしているが、これに限らず、ピ
ストンウエル１８の底部に球面をなす突出部を設けて、
これをサポートロッド２３の下端面と当接させるように
してもよい。

【００４１】また、前記実施形態では、サポートロッド
２３下端の鋼球２４とウエルスラグ２０とを連結するた
めに、それら全部にゴム弾性体の保持部材２５を加硫接
着しているが、必ずしも全部を接着する必要はなく。例
えば鋼球２４の下端部とウエルスラグ２０との間の所定
範囲を非接着状態とすることも可能である。このように
すれば、鋼球２４とウエルスラグ２０との間の転動運動
が一層、スムーズなものとなり、保持部材２５がピスト
ン本体１３の揺動運動に及ぼす影響を極小化できる。

【００４２】さらに、アイソレータ２の構造も前記実施
形態のものに限定されず、例えば、上下方向の空気ばね
以外に水平方向の空気ばねを備えるものであってもよ
い。また、空気ばねの代わりに、例えば窒素ガス等を充
填した気体ばねを用いることも可能である。

【００４３】また、前記実施形態では、４個のアイソレ
ータ２を用いて除振台Ａを構成するようにしているが、
このような除振台に限らず、例えば、半導体製造装置等
の防振支持のために、それらの装置に合わせて専用に設
計した搭載盤を３〜４本のアイソレータ（除振装置）に
より支持する構成としたり、或いは、クリーンルームの
グレーチング床へ埋め込む可動床を同様にアイソレータ
により支持する構成とすることもできる。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
に係る空気ばね式除振装置によると、ジンバルピストン
を介して気体ばねにより被支持体の荷重を支持するよう
にした気体ばね式除振装置において、該ピストンの荷重
受部材を支持する支持柱と、ピストン本体部材の下方延
出部の底部とのいずれかに球面状の突出部を、他方に当
接受部をそれぞれ設けて、該突出部及び当接受部を互い
にゴム弾性体により連結する構造とすることで、ピスト
ンの揺動運動に大きな影響を及ぼすことなく、気体圧の
低下時等にも前記突出部と当接受部との間の位置ずれを
防止して、このときのピストンの荷重受部材と本体部材
との間の微小な位置ずれを実質的に解消することができ
る。

【００４５】請求項２の発明によると、ゴム弾性体を、
支持柱の下端側から当接受部に亘って突出部を覆うよう
に形成することで、突出部及び当接受部の位置ずれを確
実に防止して、請求項１の発明の効果を十分に得ること
ができる。

【００４６】請求項３の発明によると、ゴム弾性体を水
平方向の溝部によって極めて容易に撓ませて曲がり変形
させることができ、これにより、ピストン本体部材の揺
動運動に及ぼす影響をさらに軽減して、水平方向の除振
性能を向上できる。

【００４７】請求項４の発明によると、ゴム弾性体を支
持柱の下端側、突出部及び当接受部に加硫接着すること
で、その形成が容易に行えて製造コストも低減できる。

【００４８】請求項５の発明によると、突出部の下端縁
部と当接受部との間の所定範囲を非接着状態とすること
で、ゴム弾性体がピストン本体部材の揺動運動に及ぼす
影響を極小化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る精密除振台Ａの全体構
成を示す斜視図である。

【図２】アイソレータ（除振装置）の縦断面図である。

【図３】ピストン本体及びダイヤフラムのケーシングに
対する取付け構造を示す分解斜視図である。

【図４】アイソレータによる上下方向の除振性能の一例
を示すグラフ図である。

【図５】アイソレータによる水平方向の除振性能の一例
を示すグラフ図である。

【図６】ロードディスクが水平方向に変位した状態の図
２相当である。

【図７】空気圧の低下によりピストンが降下した状態の
図２相当図である。

【図８】ジンバルピストンを有する従来例のアイソレー
タの模式図である。

【図９】空気圧が適正な状態(a)と空気圧が低下した状
態(b)とを対比して示す図８相当図である。

【符号の説明】 Ａ 精密除振台 Ｚ 鉛直方向軸線 ２ アイソレータ（除振装置） ３ 搭載盤（被支持体） １１ ケーシング（ケース部材） １２ 開口部 １３ ピストン本体（ピストン本体部材） １４ ダイヤフラム（可撓性部材） １５ 空気室 １８ ピストンウエル（下方延出部） １９ キャップ（下方延出部の底部） ２０ ウエルスラグ（下方延出部の底部） ２２ ロードディスク（荷重受部材） ２３ サポートロッド（支持柱） ２４ 鋼球（突出部） ２５ 保持部材（ゴム弾性体） ２５ａ 溝部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被支持体の荷重を支持するピストンをケ
   ース部材上面の開口部に内挿して、該ピストンの下端面
   をケース部材の内部の気体室に臨ませるとともに、該ピ
   ストンの外周から前記開口部の周縁まで環状の可撓性部
   材により閉塞して、前記被支持体の荷重を弾性的に支持
   する気体ばねを構成した気体ばね式除振装置であって、 前記ピストンは、被支持体の荷重を受ける荷重受部材
   と、この荷重受部材の下方に離間して前記可撓性部材が
   連結された筒状のピストン本体部材とからなり、 前記荷重受部材には、その下部から前記ピストン本体部
   材の中心孔を貫通するように略鉛直下方に向かって延び
   る支持柱が設けられている一方、 前記ピストン本体部材には、その下端面の内周側から前
   記支持柱を囲むように略鉛直下方に向かって延びる有底
   筒状の下方延出部が設けられていて、該下方延出部の底
   部において前記支持柱の下端部が枢支されており、 前記支持柱の下端部又は前記下方延出部の底部のいずれ
   かに球面をなす突出部が設けられる一方、他方には該突
   出部が転動自在に当接する当接受部が設けられ、かつ該
   突出部及び当接受部が互いにゴム弾性体により連結され
   てなることを特徴とする気体ばね式除振装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 突出部が支持柱の下端部に設けられる一方、当接受部
   は、ピストン本体部材の下方延出部の底部に設けられ、 ゴム弾性体は、前記支持柱の下端側から当接受部に亘っ
   て、前記突出部を覆うように形成されていることを特徴
   とする気体ばね式除振装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 ゴム弾性体の外周には、水平方向の全周に亘って溝部が
   形成されていることを特徴とする気体ばね式除振装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、 ゴム弾性体は、支持柱の下端側、突出部及び当接受部に
   加硫接着されていることを特徴とする気体ばね式除振装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 突出部の下端縁部と当接受部との間の所定範囲が非接着
   状態とされていることを特徴とする気体ばね式除振装
   置。