JP2003056640A - 除振装置 - Google Patents
除振装置Info
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- JP2003056640A JP2003056640A JP2001245335A JP2001245335A JP2003056640A JP 2003056640 A JP2003056640 A JP 2003056640A JP 2001245335 A JP2001245335 A JP 2001245335A JP 2001245335 A JP2001245335 A JP 2001245335A JP 2003056640 A JP2003056640 A JP 2003056640A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に水平方向の固有振動数を低下させること
のできる除振装置を得る。 【構成】 固定台上に、垂直方向に拡縮可能な垂直方向
圧力室を介して中間可動台を支持し、この中間可動台上
に、揺動変位可能にして除振可動台を支持し、この除振
可動台と固定台との間に、水平方向に拡縮可能な対をな
す水平方向圧力室を形成した除振装置。
のできる除振装置を得る。 【構成】 固定台上に、垂直方向に拡縮可能な垂直方向
圧力室を介して中間可動台を支持し、この中間可動台上
に、揺動変位可能にして除振可動台を支持し、この除振
可動台と固定台との間に、水平方向に拡縮可能な対をな
す水平方向圧力室を形成した除振装置。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、固定台から除振可動台への振動
の伝播を防止する除振装置に関する。
の伝播を防止する除振装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】このような除振装置の一種
として従来、固定台と可動台との間に可撓性気密部材を
介して圧力室を形成し、この圧力室内の加圧空気を吸排
制御することにより、可動台を浮動状態に保ち、振動の
伝播を防ぐという原理の除振装置が知られている。この
除振装置では、垂直方向に拡縮可能な垂直方向圧力室
と、水平方向に拡縮可能な対をなす水平方向圧力室とを
設けるのが一般的である。
として従来、固定台と可動台との間に可撓性気密部材を
介して圧力室を形成し、この圧力室内の加圧空気を吸排
制御することにより、可動台を浮動状態に保ち、振動の
伝播を防ぐという原理の除振装置が知られている。この
除振装置では、垂直方向に拡縮可能な垂直方向圧力室
と、水平方向に拡縮可能な対をなす水平方向圧力室とを
設けるのが一般的である。
【０００３】このような除振装置では、除振性能を高め
るため、除振装置自体の固有振動数を低くすることが求
められている。固有振動数は、圧力室の内容積を大きく
する、圧力室を構成するベローズの有効受圧径を小さく
する、ベローズの作動膜部のＲを大きくする等の手段で
下げることが可能であるが、いずれも限界がある。特に
垂直方向圧力室を構成するベローズの作動膜部のＲを大
きくすると、挫屈が生じやすくなり、安定した作動が得
られない。
るため、除振装置自体の固有振動数を低くすることが求
められている。固有振動数は、圧力室の内容積を大きく
する、圧力室を構成するベローズの有効受圧径を小さく
する、ベローズの作動膜部のＲを大きくする等の手段で
下げることが可能であるが、いずれも限界がある。特に
垂直方向圧力室を構成するベローズの作動膜部のＲを大
きくすると、挫屈が生じやすくなり、安定した作動が得
られない。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、圧力室のベローズ形状等によ
ることなく、特に水平方向の固有振動数を低下させるこ
とのできる除振装置を得ることを目的とする。
ることなく、特に水平方向の固有振動数を低下させるこ
とのできる除振装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】本発明による除振装置は、固定台と；こ
の固定台上に、垂直方向に拡縮可能な垂直方向圧力室を
介して支持された中間可動台と；この中間可動台上に、
揺動変位可能に支持された除振可動台と；この除振可動
台と固定台との間に形成された、水平方向に拡縮可能な
対をなす水平方向圧力室と；を有することを特徴として
いる。除振の最終目的物である除振可動台をこのように
中間可動台上で揺動可能とすると、特に水平方向の固有
振動数を低下させることができることが確認された。
の固定台上に、垂直方向に拡縮可能な垂直方向圧力室を
介して支持された中間可動台と；この中間可動台上に、
揺動変位可能に支持された除振可動台と；この除振可動
台と固定台との間に形成された、水平方向に拡縮可能な
対をなす水平方向圧力室と；を有することを特徴として
いる。除振の最終目的物である除振可動台をこのように
中間可動台上で揺動可能とすると、特に水平方向の固有
振動数を低下させることができることが確認された。
【０００６】除振可動台を中間可動台上で揺動可能とす
る態様は、例えば、中間可動台に、垂直方向圧力室の中
心部に延びる有底筒状部を設け、除振可動台には、この
有底筒状部内に延びるサポートロッドを設け、このサポ
ートロッドの先端部と有底筒状部側とを球面を介して係
合させることで可能である。この態様によると、サポー
トロッドの長さが長い程、水平方向の固有振動数を低下
させることができる。
る態様は、例えば、中間可動台に、垂直方向圧力室の中
心部に延びる有底筒状部を設け、除振可動台には、この
有底筒状部内に延びるサポートロッドを設け、このサポ
ートロッドの先端部と有底筒状部側とを球面を介して係
合させることで可能である。この態様によると、サポー
トロッドの長さが長い程、水平方向の固有振動数を低下
させることができる。
【０００７】あるいは、より簡易には、中間可動台と除
振可動台との間に、垂直方向圧力室の中心部に位置する
単一のボールを介在させる態様でもよい。さらに、中間
可動台と除振可動台との間には、多数のボールを介在さ
せる態様も可能である。
振可動台との間に、垂直方向圧力室の中心部に位置する
単一のボールを介在させる態様でもよい。さらに、中間
可動台と除振可動台との間には、多数のボールを介在さ
せる態様も可能である。
【０００８】
【発明の実施形態】図１ないし図４は、本発明による除
振装置の第一の実施形態を示している。基礎１０上に固
定される直方体状の固定台３０の上には、垂直方向に拡
縮可能な大ベローズ４１によって形成された垂直方向圧
力室４２を介して中間可動台（水平可動基板）４０が支
持されている。すなわち、大ベローズ４１の下端部は固
定台３０に固定され、上端部は中間可動台４０に固定さ
れている。
振装置の第一の実施形態を示している。基礎１０上に固
定される直方体状の固定台３０の上には、垂直方向に拡
縮可能な大ベローズ４１によって形成された垂直方向圧
力室４２を介して中間可動台（水平可動基板）４０が支
持されている。すなわち、大ベローズ４１の下端部は固
定台３０に固定され、上端部は中間可動台４０に固定さ
れている。
【０００９】中間可動台４０及び固定台３０の外周に
は、除振可動台５０が位置している。この除振可動台５
０は、中間可動台４０に対向する水平基板（被除振物載
置面）５０ａと、直方体状の固定台３０の各垂直面に対
向する四枚の垂直基板５０ｂを有する、下面の開放され
た箱状をなしている。
は、除振可動台５０が位置している。この除振可動台５
０は、中間可動台４０に対向する水平基板（被除振物載
置面）５０ａと、直方体状の固定台３０の各垂直面に対
向する四枚の垂直基板５０ｂを有する、下面の開放され
た箱状をなしている。
【００１０】中間可動台４０には、その中心部に、大ベ
ローズ４１（垂直方向圧力室４２）の中心部に延びる有
底筒状部（筒状体）４３が設けられており、除振可動台
５０の水平基板５０ａには、この有底筒状部４３内に延
びるサポートロッド５１が固定されている。このサポー
トロッド５１の先端部（下端部）には、その軸線上に位
置させて円錐状凹部５１ａ（図２）が形成されている。
一方、有底筒状部４３内には、円錐状凹部５１ａと対を
なす円錐状の凹部４４ａを有する軸受板４４が固定され
ており、この円錐状凹部５１ａと４４ａとの間に、スチ
ールボール４５が挿入されている。この構成によると、
除振可動台５０はスチールボール４５の球面を介して中
間可動台４０と係合し、揺動可能に支持されることとな
る。
ローズ４１（垂直方向圧力室４２）の中心部に延びる有
底筒状部（筒状体）４３が設けられており、除振可動台
５０の水平基板５０ａには、この有底筒状部４３内に延
びるサポートロッド５１が固定されている。このサポー
トロッド５１の先端部（下端部）には、その軸線上に位
置させて円錐状凹部５１ａ（図２）が形成されている。
一方、有底筒状部４３内には、円錐状凹部５１ａと対を
なす円錐状の凹部４４ａを有する軸受板４４が固定され
ており、この円錐状凹部５１ａと４４ａとの間に、スチ
ールボール４５が挿入されている。この構成によると、
除振可動台５０はスチールボール４５の球面を介して中
間可動台４０と係合し、揺動可能に支持されることとな
る。
【００１１】固定台３０と除振可動台５０との間にはそ
れぞれ、平面的に見て直交する位置関係で位置する合計
４個の小ベローズ３１により、対をなす水平方向圧力室
３２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が形成されている。すなわち、
各小ベローズ３１は、固定台３０の四垂直壁と除振可動
台５０の四垂直基板５０ｂとの間に位置し、その内側端
部が固定台３０に固定され、外側端部が垂直基板５０ｂ
に固定されて、水平方向圧力室３２を形成している。ベ
ローズ３１、４１は、全体として円筒状をなし少なくと
も一つの断面半円状部（作動膜部）を有する弾性部材で
ある。
れぞれ、平面的に見て直交する位置関係で位置する合計
４個の小ベローズ３１により、対をなす水平方向圧力室
３２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が形成されている。すなわち、
各小ベローズ３１は、固定台３０の四垂直壁と除振可動
台５０の四垂直基板５０ｂとの間に位置し、その内側端
部が固定台３０に固定され、外側端部が垂直基板５０ｂ
に固定されて、水平方向圧力室３２を形成している。ベ
ローズ３１、４１は、全体として円筒状をなし少なくと
も一つの断面半円状部（作動膜部）を有する弾性部材で
ある。
【００１２】以上の４つの水平方向圧力室３２（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）と１つの垂直方向圧力室４２は、図４に示
すように、第一ないし第四の水平圧力制御系３３（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、垂直圧力制御系５４に接続されてお
り、これらの制御系はそれぞれ、共通のマニホルド５５
を介して、圧縮空気源５６に接続されている。
Ｂ、Ｃ、Ｄ）と１つの垂直方向圧力室４２は、図４に示
すように、第一ないし第四の水平圧力制御系３３（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、垂直圧力制御系５４に接続されてお
り、これらの制御系はそれぞれ、共通のマニホルド５５
を介して、圧縮空気源５６に接続されている。
【００１３】上記構成の本除振装置は、中間可動台４
０、除振可動台５０及び除振可動台５０上の被除振装置
の重量に応じ、圧縮空気源５６の加圧空気をマニホルド
５５及び第一ないし第四の水平圧力制御系３３（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）を介して水平方向圧力室３２（Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ）に導入し、同時に垂直圧力制御系５４を介して
垂直方向圧力室４２に導入することにより、中間可動台
４０、除振可動台５０及び除振可動台５０上の被除振装
置を浮上状態に保持することができ、基礎１０（固定台
３０）に加わる振動が被除振装置に伝達されるのを防ぐ
ことができる。
０、除振可動台５０及び除振可動台５０上の被除振装置
の重量に応じ、圧縮空気源５６の加圧空気をマニホルド
５５及び第一ないし第四の水平圧力制御系３３（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）を介して水平方向圧力室３２（Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ）に導入し、同時に垂直圧力制御系５４を介して
垂直方向圧力室４２に導入することにより、中間可動台
４０、除振可動台５０及び除振可動台５０上の被除振装
置を浮上状態に保持することができ、基礎１０（固定台
３０）に加わる振動が被除振装置に伝達されるのを防ぐ
ことができる。
【００１４】加えて、除振可動台５０は、中間可動台４
０上にあって、スチールボール４５の球面を介して、揺
動可能に支えられている。このように、除振可動台５０
が中間可動台４０上に揺動可能に支えられていると、水
平方向の固有振動数が低下することが確かめられた。ま
た、固有振動数は、サポートロッド５１の長さが長い程
（揺動支点が下方にある程）低下する。揺動支点を下方
に下げるということは、有底筒状部４３の長さが長くな
ることを意味し、その結果、有底筒状部４３の垂直方向
圧力室４２内の体積が増えて垂直方向圧力室４２の内容
積が減る。垂直方向圧力室４２の内容積は、大きいほど
垂直方向の固有振動数の低下には好ましいが、揺動支点
を下げることによる固有振動数低下の効果は、垂直方向
圧力室４２の内容積の減少による垂直方向の固有振動数
上昇の効果を上回る。一方、圧力室４２の内容積が減少
（変化）しても、水平方向の固有振動数には影響を与え
ない。
０上にあって、スチールボール４５の球面を介して、揺
動可能に支えられている。このように、除振可動台５０
が中間可動台４０上に揺動可能に支えられていると、水
平方向の固有振動数が低下することが確かめられた。ま
た、固有振動数は、サポートロッド５１の長さが長い程
（揺動支点が下方にある程）低下する。揺動支点を下方
に下げるということは、有底筒状部４３の長さが長くな
ることを意味し、その結果、有底筒状部４３の垂直方向
圧力室４２内の体積が増えて垂直方向圧力室４２の内容
積が減る。垂直方向圧力室４２の内容積は、大きいほど
垂直方向の固有振動数の低下には好ましいが、揺動支点
を下げることによる固有振動数低下の効果は、垂直方向
圧力室４２の内容積の減少による垂直方向の固有振動数
上昇の効果を上回る。一方、圧力室４２の内容積が減少
（変化）しても、水平方向の固有振動数には影響を与え
ない。
【００１５】ちなみに、従来の除振装置では、中間可動
台４０が最終的な除振目的物であり、この中間可動台４
０上に被除振装置（例えば描画装置）が載置されてい
た。本実施形態は、除振装置の固有振動数、特に水平方
向の固有振動数を低下させるために、この中間可動台４
０を最終的な除振目的物とせず、さらに、中間可動台４
０上に揺動可能に除振可動台５０を支持させたのであ
る。
台４０が最終的な除振目的物であり、この中間可動台４
０上に被除振装置（例えば描画装置）が載置されてい
た。本実施形態は、除振装置の固有振動数、特に水平方
向の固有振動数を低下させるために、この中間可動台４
０を最終的な除振目的物とせず、さらに、中間可動台４
０上に揺動可能に除振可動台５０を支持させたのであ
る。
【００１６】図５、図６は、本発明の第二の実施形態を
示している。この実施形態では、市販のボールジョイン
ト６０を利用して、除振可動台５０を中間可動台４０上
に揺動可能に支持している。ボールジョイント６０は、
スチールボール６１を先端に有する第一軸６２と、スチ
ールボール６１を回転自在に支持する球面座６３を有す
る第二軸６４を有するもので、第一軸６２がサポートロ
ッド５１に固定され、第二軸６４が有底筒状部４３の底
部に固定されている。
示している。この実施形態では、市販のボールジョイン
ト６０を利用して、除振可動台５０を中間可動台４０上
に揺動可能に支持している。ボールジョイント６０は、
スチールボール６１を先端に有する第一軸６２と、スチ
ールボール６１を回転自在に支持する球面座６３を有す
る第二軸６４を有するもので、第一軸６２がサポートロ
ッド５１に固定され、第二軸６４が有底筒状部４３の底
部に固定されている。
【００１７】図７は、本発明の第三の実施形態を示すも
ので、より簡易に、サポートロッド５１の下端部（先端
部）に半球状突起５１ｂを一体に形成し、有底筒状部４
３にこの半球状突起５１ｂを揺動自在に受け入れる円錐
状凹部４３ａを直接形成することで、除振可動台５０を
中間可動台４０上で揺動可能に支持している。
ので、より簡易に、サポートロッド５１の下端部（先端
部）に半球状突起５１ｂを一体に形成し、有底筒状部４
３にこの半球状突起５１ｂを揺動自在に受け入れる円錐
状凹部４３ａを直接形成することで、除振可動台５０を
中間可動台４０上で揺動可能に支持している。
【００１８】図８、図９は、サポートロッド５１と有底
筒状部４３を用いることなく、除振可動台５０を中間可
動台４０上に揺動可能に支持した実施形態である。図８
では、平面状をなす中間可動台４０と除振可動台５０の
対向面にそれぞれ、大ベローズ４１（垂直方向圧力室４
２）の中心部に位置させて、円錐状凹部４０ａと５０ｃ
を形成し、この円錐状凹部４０ａと５０ｃの間にスチー
ルボール４７を介在させている。また図９では、平面状
をなす中間可動台４０と除振可動台５０の対向面に、ボ
ール支持プレート４０ｂ、５０ｄを固定し、このボール
支持プレート４０ｂと５０ｂの間に、多数のボール４８
を介在させている。図９の例では、中間可動台４０（大
ベローズ４１）に対して、除振可動台５０の大きい揺動
作用を得ることができる。
筒状部４３を用いることなく、除振可動台５０を中間可
動台４０上に揺動可能に支持した実施形態である。図８
では、平面状をなす中間可動台４０と除振可動台５０の
対向面にそれぞれ、大ベローズ４１（垂直方向圧力室４
２）の中心部に位置させて、円錐状凹部４０ａと５０ｃ
を形成し、この円錐状凹部４０ａと５０ｃの間にスチー
ルボール４７を介在させている。また図９では、平面状
をなす中間可動台４０と除振可動台５０の対向面に、ボ
ール支持プレート４０ｂ、５０ｄを固定し、このボール
支持プレート４０ｂと５０ｂの間に、多数のボール４８
を介在させている。図９の例では、中間可動台４０（大
ベローズ４１）に対して、除振可動台５０の大きい揺動
作用を得ることができる。
【００１９】以上の実施形態では、水平方向の水平方向
圧力室３２を直交二方向に各一対設けたが、一対のみを
設ける態様も可能である。
圧力室３２を直交二方向に各一対設けたが、一対のみを
設ける態様も可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、特に水平方向の固有振
動数を低下させることのできる除振装置を得ることがで
きる。
動数を低下させることのできる除振装置を得ることがで
きる。
【図１】本発明による除振装置の一実施形態を示す分解
状態の斜視図である。
状態の斜視図である。
【図２】同組立状態の縦断面図である。
【図３】図２のIII‐III線に沿う断面図である。
【図４】図１ないし図３の除振装置の制御系を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】本発明による除振装置の別の実施形態を示す要
部の断面図である。
部の断面図である。
【図６】図５のボールジョイント部分の拡大断面図であ
る。
る。
【図７】本発明による除振装置のさらに別の実施形態を
示す要部の断面図である。
示す要部の断面図である。
【図８】本発明による除振装置のさらに別の実施形態を
示す要部の断面図である。
示す要部の断面図である。
【図９】本発明による除振装置のさらに別の実施形態を
示す要部の断面図である。
示す要部の断面図である。
１０ 基礎
３０ 固定台
３１ 小ベローズ
３２ 水平方向圧力室
４０ 中間可動台
４０ａ 円錐状凹部
４０ｂ ボール支持プレート
４１ 大ベローズ
４２ 垂直方向圧力室
４３ 有底筒状部
４４ 軸受板
４４ａ 円錐状凹部
４５ ４７ スチールボール
５０ 除振可動台
５０ａ 水平基板
５０ｂ 垂直基板
５１ サポートロッド
５１ａ 円錐状凹部
６０ ボールジョイント
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 玉置 恵司
埼玉県大宮市三橋町１−840 藤倉ゴム工
業株式会社大宮工場内
(72)発明者 藤田 知正
埼玉県大宮市三橋町１−840 藤倉ゴム工
業株式会社大宮工場内
(72)発明者 珍田 寛
埼玉県大宮市三橋町１−840 藤倉ゴム工
業株式会社大宮工場内
Ｆターム(参考） 3J048 AD01 BE02 BE13 DA01 DA04
EA13
Claims (4)
- 【請求項１】 固定台と；この固定台上に、垂直方向に
拡縮可能な垂直方向圧力室を介して支持された中間可動
台と；この中間可動台上に、揺動変位可能に支持された
除振可動台と；この除振可動台と上記固定台との間に形
成された、水平方向に拡縮可能な対をなす水平方向圧力
室と；を有することを特徴とする除振装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の除振装置において、中間
可動台は、垂直方向圧力室の中心部に延びる有底筒状部
を有し、除振可動台は、この有底筒状部内に延びるサポ
ートロッドを有し、このサポートロッドの先端部と有底
筒状部側とが球面を介して係合している除振装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の除振装置において、中間
可動台と除振可動台との間には、垂直方向圧力室の中心
部に位置する単一のボールが介在している除振装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の除振装置において、中間
可動台と除振可動台との間には、多数のボールが介在し
ている除振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245335A JP2003056640A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245335A JP2003056640A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 除振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056640A true JP2003056640A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19075108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001245335A Pending JP2003056640A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003056640A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935603B2 (en) | 2002-11-28 | 2005-08-30 | Fujikura Rubber Ltd. | Vibration isolation table |
| WO2006030798A1 (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-23 | Fujikura Rubber Ltd. | 除振台装置 |
| US7125008B2 (en) * | 2004-01-22 | 2006-10-24 | Fujikura Rubber Ltd. | Air-spring vibration isolation device |
| JP2008534891A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-08-28 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− | 振動の絶縁 |
-
2001
- 2001-08-13 JP JP2001245335A patent/JP2003056640A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935603B2 (en) | 2002-11-28 | 2005-08-30 | Fujikura Rubber Ltd. | Vibration isolation table |
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