JP2010127391A - Active vibration controller and actuator used for the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out reduction in size and weight of an active vibration damper stand A in which a top panel 5 on which equipment 1 is placed thereon is supported by a coil spring 4 as much as possible; to obtain an necessary damping characteristic without causing rise in cost. <P>SOLUTION: A bobbin 67 of a vertical linear motor unit 6 is supported to be able to roll on a floor panel 20 of a case 2 via a spherical convex part of a contact member 70 to absorb horizontal vibration by oscillation of the bobbin 67, and an O ring 65 made of high damping rubber is arranged between a pole piece 62 and the bobbin so as to generate moderate damping force. The contact member 70 formed of resin material is pressed on the case floor panel 20 by a pre-compressed coil spring 66 arranged between the pole piece 62 and the bobbin 67 with approximately constant pressing force. A horizontal linear motor unit 7 has the same structure. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば電子顕微鏡等の振動を嫌う精密機器を基礎に対して弾性的に支持するとともに、その振動を減殺する制御力をアクチュエータによって付加するようにしたアクティブ防振装置に係り、特にそのアクチュエータの構造に関する。   The present invention relates to an active vibration isolator that elastically supports, for example, a precision instrument that dislikes vibrations such as an electron microscope with respect to the foundation, and to which a control force that attenuates the vibrations is added by an actuator. It relates to the structure of the actuator.

従来よりこの種の防振装置においては例えば特許文献1、2等に示されているように、精密機器の載置される定盤をばね部材及び振動減衰部材からなるパッシブ除振台によって弾性支持した上で、それら機器及び定盤(被支持体)の振動状態を検出するセンサからの信号をフィードバックして、その振動を減殺する制御力をアクチュエータによって付加するようにしている。   Conventionally, in this type of vibration isolator, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, etc., a surface plate on which a precision instrument is placed is elastically supported by a passive vibration isolation table made of a spring member and a vibration damping member. After that, a signal from a sensor for detecting the vibration state of the equipment and the surface plate (supported body) is fed back, and a control force for reducing the vibration is applied by the actuator.

前記特許文献1の図4、7、8に記載された実施例では、振動減衰部材として基礎側に配置した容器を粘性流体37で満たし、これに定盤側から下ろした棒部材38の下端を浸して粘性抵抗力により振動を減衰させるようにしている。また、同図5、6の実施例では定盤から基礎に渡した粘弾性部材39の変形によって減衰力を得るようにしている。   In the embodiments described in FIGS. 4, 7, and 8 of Patent Document 1, the container disposed on the base side as the vibration damping member is filled with the viscous fluid 37, and the lower end of the bar member 38 lowered from the surface plate side is filled therein. The vibration is damped by immersion and viscous resistance. 5 and 6, the damping force is obtained by the deformation of the viscoelastic member 39 passed from the surface plate to the foundation.

そのようなアクティブ防振制御に用いられるアクチュエータとしては、小型でありながら比較的高出力で、しかも非常に応答性の高いものが求められることから、例えばボイスコイルモータのような電磁式のアクチュエータが採用されることが多い。   As an actuator used for such an active image stabilization control, an actuator of an electromagnetic type such as a voice coil motor is required because it is required to have a small size, a relatively high output, and a very high response. Often adopted.

一例として特許文献3には、2つのボイスコイルモータを直交状に組み合わせて、可動子と固定子とを前後、左右の両方向について非接触で移動可能に構成したものが開示されている。これによれば水平方向の全方向に制御力を出力できるとともに、アクチュエータを介して水平方向の振動成分が伝達されることを阻止できる。   As an example, Patent Document 3 discloses a configuration in which two voice coil motors are combined in an orthogonal shape so that the mover and the stator can be moved in a non-contact manner in both the front and rear and left and right directions. According to this, it is possible to output the control force in all directions in the horizontal direction and to prevent the transmission of the horizontal vibration component via the actuator.

加えて同文献の図3に示される実施例では、可動子(ボビン48)と固定子(ヨーク46)とを極めて柔軟なゴムやスポンジ等の弾性体(52)により連結することによって、アクチュエータを介しての上下方向の振動伝達も実質的に無視できるようにしている。   In addition, in the embodiment shown in FIG. 3 of the same document, the actuator (bobbin 48) and the stator (yoke 46) are connected by an elastic body (52) such as extremely flexible rubber or sponge. The vibration transmission in the up and down direction is made substantially negligible.

さらに、特許文献4に記載の動的耐震装置では、電気機械変換器20(アクチュエータ)として拡声器のボイスコイルを採用し、その下端部に取り付けた半球24を基礎側のブロック30の上面に転動可能に当接させている。こうすると、横方向の振動がボイスコイルの揺動によって吸収されるとともに、振幅が大きくなれば半球24がブロック30上で滑動するようになり、拡声器の損傷が防止できる。
特開平08−128498号公報 特開2007−78122号公報 特開平08−074928号公報 特公平06−017705号公報
Furthermore, in the dynamic seismic device described in Patent Document 4, a voice coil of a loudspeaker is adopted as the electromechanical transducer 20 (actuator), and the hemisphere 24 attached to the lower end thereof is transferred to the upper surface of the base block 30. It is made to contact in a movable manner. In this way, the vibration in the lateral direction is absorbed by the swing of the voice coil, and if the amplitude is increased, the hemisphere 24 slides on the block 30 and the loudspeaker can be prevented from being damaged.
Japanese Patent Laid-Open No. 08-128498 JP 2007-78122 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-074928 Japanese Examined Patent Publication No. 06-017705

ところで、比較的小型の精密機器を載置する防振台の場合は、それ自体もできるだけ小さくかつ軽量にしたいという要請があり、前者の従来例のように減衰部材を別途、設けることは好ましくない。特に、特許文献1の図4等に開示されるように液体の粘性抵抗力によって減衰を得る構造は、軽量化に適さない上に比較的大がかりな構造になってしまい、コスト高にもなりやすい。   By the way, in the case of a vibration isolator on which a relatively small precision device is placed, there is a demand for itself to be as small and light as possible, and it is not preferable to provide a damping member separately as in the former conventional example. . In particular, as disclosed in FIG. 4 and the like of Patent Document 1, a structure that obtains attenuation by the viscous resistance force of a liquid is not suitable for weight reduction and becomes a relatively large structure, which is likely to be expensive. .

斯かる点に鑑みて本発明は、アクティブ防振装置のアクチュエータに一体的に減衰部材を設けて小型化、軽量化の要請に応えるとともに、簡易な構造としてコストの上昇を招くことなく、所要の減衰特性が得られるようにしたものである。   In view of such a point, the present invention provides a damping member integrally provided in the actuator of the active vibration isolator to meet the demand for downsizing and weight reduction, and requires a simple structure without increasing the cost. Attenuation characteristics are obtained.

すなわち、本発明では、前記特許文献4のアクチュエータのように、可動子を球面状の凸部を介して被支持体側又は基礎側のいずれかの部材に転動可能に当接させ、その揺動によって振動を吸収するとともに、この可動子の揺動に伴い減衰力が発生するよう、固定子との間に高減衰ゴムの減衰部材を配設したものである。   That is, in the present invention, like the actuator of Patent Document 4, the movable element is brought into contact with any member on the supported side or the base side via a spherical convex portion so as to be able to roll, and the swinging thereof A damping member made of high damping rubber is disposed between the stator and the stator so as to absorb vibrations and generate a damping force with the swing of the mover.

具体的に請求項1の発明は、基礎に対して弾性支持した被支持体に、その振動を減殺する制御力を付加するようにしたアクティブ防振装置のアクチュエータであって、前記被支持体側又は基礎側のいずれか一方の部材に固定される固定子と、この固定子に対し所定方向に往復動して、前記被支持体側又は基礎側の他方の部材に制御力を付加する可動子と、を備えている。   Specifically, the invention of claim 1 is an actuator of an active vibration isolator in which a control force for reducing the vibration is added to a supported body elastically supported with respect to a foundation, A stator that is fixed to any one member on the foundation side, and a movable element that reciprocates in a predetermined direction with respect to the stator and applies a control force to the other member on the supported body side or the foundation side; It has.

そして、前記可動子を、それに設けた球面状の凸部を介して前記他方の部材の当接面に転動可能に当接させるとともに、前記固定子に対しては非接触状態で、前記制御力の作用線に直交する任意の方向に揺動するように保持させて、その上で、固定子との間に高減衰ゴムの減衰部材を設けて、可動子の揺動を減衰させるようにしている。   Then, the movable element is brought into contact with the contact surface of the other member via a spherical convex portion provided on the movable element so as to be able to roll, and the control is performed in a non-contact state with respect to the stator. Hold it so that it swings in any direction perpendicular to the line of action of the force, and then provide a damping member of high damping rubber between it and the stator to dampen the swing of the mover. ing.

前記の構成により、まず、被支持体の振動に応じてアクチュエータを制御し、その振動を減殺する制御力を発生させることにより、この制御力の作用線の方向について被支持体の振動を効果的に抑制することができる。一方で、その制御力の作用線に直交する方向の振動成分は、アクチュエータの可動子の揺動によって吸収されるようになり、この揺動が高減衰ゴムの減衰部材によって減衰されることで、振動の収束が早められる。   With the above-described configuration, first, the actuator is controlled in accordance with the vibration of the supported body, and a control force that attenuates the vibration is generated, so that the vibration of the supported body is effective in the direction of the line of action of the control force. Can be suppressed. On the other hand, the vibration component in the direction perpendicular to the line of action of the control force is absorbed by the swing of the mover of the actuator, and this swing is attenuated by the damping member of the high damping rubber, Convergence of vibration is accelerated.

つまり、被支持体の振動を減衰させるための構造がアクチュエータに一体化されることで、防振装置の小型化に有利になるとともに、アクチュエータの可動子と固定子との間に減衰部材を配設するという極めて簡易な構造であるから、軽量化にも有利でコストの上昇も殆どない。   In other words, the structure for attenuating the vibration of the supported body is integrated with the actuator, which is advantageous in reducing the size of the vibration isolator, and a damping member is provided between the movable element and the stator of the actuator. Since it is an extremely simple structure, it is advantageous for weight reduction and there is almost no increase in cost.

また、可動子と固定子との間には、両者を制御力の作用線方向に相対移動可能に保持するために、例えばOリングのような弾性体が配置されることがあり、この弾性体を高減衰ゴムによって形成すれば減衰部材として利用することができる。こうしてOリング等を利用する場合、これが可動子の揺動に伴い弾性変形するようになるので、前記のように制御力の作用線に直交する方向(以下、直交方向ともいう)に減衰力を発生するとともに、この振動による変位に対向するような弾性力も発生することになる。   In addition, an elastic body such as an O-ring may be arranged between the mover and the stator so as to be relatively movable in the direction of the action line of the control force. Can be used as a damping member. When an O-ring or the like is used in this manner, this elastically deforms as the mover swings, so that the damping force is applied in the direction perpendicular to the control force action line (hereinafter also referred to as the orthogonal direction) as described above. At the same time, an elastic force that opposes the displacement due to the vibration is also generated.

そして、被支持体の振幅が大きくなって前記直交方向の変位が所定以上に大きくなると、可動子の球面状凸部が当接する面上を滑り出すことになるが、この滑り出しのときに前記の弾性力や減衰力が急変すると、防振性能が損なわれる虞れがあるので、球面状凸部と当接面との間には或る程度以上の滑り摩擦力が発生することが望ましい。   When the amplitude of the supported body is increased and the displacement in the orthogonal direction is larger than a predetermined value, the movable member starts to slide on the surface where the spherical convex portion comes into contact. If the force or damping force changes suddenly, the anti-vibration performance may be impaired. Therefore, it is desirable that a certain amount of sliding friction force is generated between the spherical convex portion and the contact surface.

そこで、前記球面状凸部を樹脂材によって形成し、当接面に押し付けられたときに弾性変形して、或る程度の当接面積が確保されるようにする(請求項2)。こうすれば、両者間で発生する摩擦力が安定し、前記のように球面状凸部が当接面上を滑り出すときにも、可動子の受ける弾性力や減衰力が急変することはなくなる。よって、アクチュエータにおいて制御力の作用線に直交する方向の振動に安定して減衰を付与することができる。   Therefore, the spherical convex portion is formed of a resin material, and is elastically deformed when pressed against the contact surface so as to ensure a certain contact area. In this way, the frictional force generated between the two is stabilized, and the elastic force and damping force received by the mover do not change suddenly even when the spherical convex portion slides on the contact surface as described above. Therefore, it is possible to stably give attenuation to the vibration in the direction orthogonal to the action line of the control force in the actuator.

より好ましいのは、前記固定子と可動子との間に、該可動子を制御力の作用線の方向に押圧するように予圧縮状態でばね部材を配設することであり(請求項3)、こうすれば、そのばね部材の予圧縮量を調整することによって、可動子の球面状凸部と当接面との間の摩擦力を所望の大きさとすることができる。   More preferably, a spring member is disposed between the stator and the mover in a precompressed state so as to press the mover in the direction of the line of action of the control force. Then, by adjusting the precompression amount of the spring member, the frictional force between the spherical convex portion and the contact surface of the mover can be set to a desired magnitude.

見方を変えれば本発明は、前記のようなアクチュエータを用いるアクティブ防振装置が対象であり、被支持体及び基礎の中間に前記アクチュエータを、制御力の作用線が鉛直方向を向くように配設する場合に、被支持体を基礎から浮上した状態になるよう下方から支持する複数の弾性支柱と、これら各弾性支柱の弾性変形に応じて被支持体の高さを略一定に維持するように調整される高さ調整機構と、を備えるものである(請求項4)。   In other words, the present invention is directed to an active vibration isolator using the actuator as described above, and the actuator is arranged between the supported body and the foundation so that the line of action of the control force faces the vertical direction. In order to maintain the height of the supported body substantially constant in accordance with the elastic deformation of each of the elastic struts, and a plurality of elastic struts that support the supported body from the bottom so as to float from the foundation. And a height adjusting mechanism to be adjusted (claim 4).

このアクティブ防振装置によれば、アクチュエータにより鉛直方向の制御力を発生させて、被支持体の鉛直方向の振動を効果的に抑制できるとともに、該アクチュエータの可動子の揺動によって水平方向の振動を吸収し、かつ減衰させることができる。   According to this active vibration isolator, a vertical control force can be generated by the actuator to effectively suppress the vertical vibration of the supported body, and the horizontal vibration can be achieved by the swing of the movable element of the actuator. Can be absorbed and attenuated.

また、例えば載置される機器の変更によって被支持体の重量が変化し、これを受ける弾性支柱の弾性変形量が変化しても、その高さは高さ調整機構の調整によって略一定に維持することができるので、前記アクチュエータにおいて固定子と可動子との間に配設されているばね部材の予圧縮量を略一定に保つことができる。よって、被支持体の重量の変化に依らず前記請求項3の発明の作用が得られる。   Also, for example, even if the weight of the supported body changes due to a change in the equipment to be mounted and the elastic deformation amount of the elastic column that receives this changes, the height is maintained substantially constant by adjusting the height adjusting mechanism. Therefore, the pre-compression amount of the spring member disposed between the stator and the mover in the actuator can be kept substantially constant. Therefore, the operation of the invention of claim 3 can be obtained regardless of the change in the weight of the support.

さらに、また別のアクチュエータを被支持体及び基礎の中間に横倒しで配設し、被支持体側から垂下する垂下壁部と基礎側に立設された立壁部との間に水平方向に制御力を作用させるようにすれば(請求項5)、その水平方向のアクチュエータの作動によって被支持体の水平方向の振動を一層、効果的に抑制することができる。   Furthermore, another actuator is arranged in the middle between the supported body and the foundation, and a control force is applied in the horizontal direction between the hanging wall section hanging from the supported body side and the standing wall section standing on the foundation side. If it is made to act (Claim 5), the horizontal vibration of the supported body can be more effectively suppressed by the operation of the horizontal actuator.

しかも、その水平方向アクチュエータにおける可動子の揺動等によって鉛直方向の振動に適切な減衰が付与されるようになり、被支持体の振動を鉛直及び水平の全方向についてより効果的に軽減することができる。   In addition, the vibration in the vertical direction is appropriately attenuated by the swing of the mover in the horizontal actuator, and the vibration of the supported body is more effectively reduced in all the vertical and horizontal directions. Can do.

以上、説明したように本発明に係るアクティブ防振装置によれば、制御力を発生するアクチュエータの可動子を、球面状凸部を介して被支持体側又は基礎側のいずれかの部材に転動可能に支持し、その可動子の揺動によって、制御力の作用線に直交する方向の振動を吸収するとともに、この可動子と固定子との間に配設した高減衰ゴムの減衰部材によって振動を減衰させるようにしたから、別途、振動減衰部材を設ける従来例に比べて防振装置の小型化、軽量化に有利になるとともに、極めて簡易な構造でコストの上昇を招く心配も少ない。   As described above, according to the active vibration isolator according to the present invention, the mover of the actuator that generates the control force rolls to the member on the supported side or the base side via the spherical convex portion. The movable member is supported and absorbs vibration in the direction perpendicular to the line of action of the control force by swinging the movable element, and is also vibrated by a damping member made of high damping rubber disposed between the movable element and the stator. As compared with the conventional example in which a vibration damping member is separately provided, it is advantageous for reducing the size and weight of the vibration isolator, and there is little fear of increasing the cost with a very simple structure.

特に、可動子と固定子との間に配設するOリングのような弾性体を減衰部材として利用すれば、コスト面でより好ましい。この場合に、さらに可動子の球面状凸部を樹脂材によって形成すれば、それが当接面上を滑るときにも摩擦力により安定して減衰力を得ることができる。   In particular, if an elastic body such as an O-ring disposed between the mover and the stator is used as the damping member, it is more preferable in terms of cost. In this case, if the spherical convex portion of the mover is further formed of a resin material, a damping force can be stably obtained by the frictional force even when it slides on the contact surface.

その上さらに、前記固定子と可動子との間に予圧縮状態でばね部材を配設し、可動子をそれが当接する面上に所要の力で押圧するようにすれば、前記のように可動子の球面状凸部と当接面との間で発生する滑り摩擦力の大きさを所望のものとして、前記の効果をより高めることができる。   Furthermore, if a spring member is disposed in a pre-compressed state between the stator and the mover and the mover is pressed against the surface against which the mover contacts with a required force, as described above. The above effect can be further enhanced by setting the desired magnitude of the sliding friction force generated between the spherical convex portion of the mover and the contact surface.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description of preferable embodiment is only an illustration essentially, and is not intending restrict | limiting this invention, its application thing, or its use.

(防振装置の構成)
図1には、本発明に係る防振装置の一実施形態である精密除振台Aの概略構成を示す。この除振台Aは、例えば電子顕微鏡や原子間力顕微鏡、半導体関連の試験機器、検査機器等の精密計測機器のように、振動を嫌う機器1(仮想線で示す)が載置されるものであり、主に試験や研究等に用いられる比較的小型の機器を対象とするとともに、使用者の都合によって機器が入れ替えられることも想定している。
(Configuration of vibration isolator)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a precision vibration isolation table A which is an embodiment of the vibration isolator according to the present invention. The vibration isolation table A is mounted with a device 1 (indicated by a virtual line) that dislikes vibration, such as a precision measurement device such as an electron microscope, an atomic force microscope, a semiconductor-related test device, or an inspection device. It is intended for relatively small equipment used mainly for testing and research, and it is assumed that the equipment will be replaced for the convenience of the user.

この除振台Aは、図示しない専用のテーブルや台等の上面に設置されるケース2と、そのケース2の4隅にそれぞれ高さ調整機構3,3,…を介して配設されたコイルばね4,4,…(弾性支柱)と、これらのコイルばね4,4,…により4隅をそれぞれ支持されてケース2から浮上する一方で、上面には前記機器1が載置される天板5(定盤)と、を備えている。   The vibration isolation table A includes a case 2 installed on the upper surface of a dedicated table or table (not shown), and coils disposed at four corners of the case 2 via height adjustment mechanisms 3, 3,. .. (Elastic struts) and the four springs are supported by the springs 4, 4,... And float from the case 2, while the top plate on which the device 1 is placed 5 (surface plate).

ケース2は、この例ではアルミ合金の鋳物で、概略矩形状の床板20(基礎側の部材)とその外周縁を巡る周壁21とが一体に成形されており、例えば鉄板のプレス成形品に比べて高剛性であるとともに、アルミ合金製としては比較的大きな減衰が得られる。また、図1に破線で示すようにケース2の床板20には要所にリブ20a,…が形成されていて、全体の剛性が高められている。   In this example, the case 2 is cast from an aluminum alloy, and a substantially rectangular floor plate 20 (a member on the base side) and a peripheral wall 21 around its outer peripheral edge are integrally formed. For example, compared to a press-formed product of an iron plate, for example. In addition to being highly rigid, it can provide relatively large damping as an aluminum alloy. Further, as shown by broken lines in FIG. 1, ribs 20a,... Are formed at important points on the floor plate 20 of the case 2 to enhance the overall rigidity.

図2に拡大して示すように高さ調整機構3は、ケース2の床板20から鉛直上方に延びるよう回転自在に配設されたねじ軸30と、このねじ軸30に螺合されるとともに、コイルばね4の下端を保持するばね座31と、このばね座31の下方にてねじ軸30に回転一体に固定された被動ギヤ32と、を備えている。そして、この被動ギヤ32と歯合する中間ギヤ33(図1参照)が、電動モータ34の回転軸に固定されたピニオンにより回転されることによって、ねじ軸30が回転してばね座31が上下動するようになっている。   As shown in an enlarged view in FIG. 2, the height adjusting mechanism 3 is screwed onto the screw shaft 30, which is rotatably disposed so as to extend vertically upward from the floor plate 20 of the case 2. A spring seat 31 that holds the lower end of the coil spring 4 and a driven gear 32 that is rotatably and integrally fixed to the screw shaft 30 below the spring seat 31 are provided. The intermediate gear 33 (see FIG. 1) that meshes with the driven gear 32 is rotated by a pinion fixed to the rotating shaft of the electric motor 34, whereby the screw shaft 30 rotates and the spring seat 31 moves up and down. It comes to move.

そうして高さ調整機構3を介して配設されているコイルばね4は、この例では不等ピッチのもので、機器1の重量による荷重の増大に略比例してばね定数が高くなるプログレッシブ特性を有している。このため、上述したように機器1が変更されて被支持体の重量が変化しても、ばね系の固有振動数は概ね一定に保たれるようになり、機器1の変更によらず後述のアクティブ制御によって高い除振効果が得られる。   Thus, the coil springs 4 arranged through the height adjusting mechanism 3 are of unequal pitches in this example, and the spring constant increases in proportion to the increase in load due to the weight of the device 1. It has characteristics. For this reason, even if the device 1 is changed as described above and the weight of the supported body is changed, the natural frequency of the spring system is kept substantially constant. A high vibration isolation effect can be obtained by active control.

また、そうして4つのコイルばね4,4,…によって弾性支持した天板5をケース2に対して鉛直及び水平方向にそれぞれ数ミリ程度、相対変位させるように、鉛直用及び水平用の各々4個ずつのリニアモータユニット6,…,7,…(アクチュエータ)が配設されている。鉛直用の4個のリニアモータユニット6,…は、それぞれ、ケース2のリブ20a,…同士が交わる部位に近接して直立配置され、該ケース2の床板20から天板5に対し鉛直方向の制御力を付加する。   Further, the top plate 5 elastically supported by the four coil springs 4, 4,... Is vertically and horizontally displaced relative to the case 2 by several millimeters in the vertical and horizontal directions, respectively. Four linear motor units 6, ..., 7, ... (actuators) are arranged. The four linear motor units 6 for vertical use are arranged upright close to a portion where the ribs 20a of the case 2 intersect with each other, and the vertical linear motor units 6 in the vertical direction with respect to the top plate 5 from the floor plate 20 of the case 2 are arranged. Add control power.

一方、水平用の4個のリニアモータユニット7,…は、天板5の長手方向を向いたものと幅方向を向いたものとが二つずつ対をなし、該天板5の重心周りに反対向きの偶力が発生するように配置されている。図3に拡大して示すように水平用のリニアモータユニット7は、天板5の下面から垂下する垂下壁部5aと、ケース2の床板20aに立設された立壁部20bとの間で水平方向に制御力を作用させるよう横倒しで配置されている。   On the other hand, the four horizontal linear motor units 7,... Form two pairs, one facing the longitudinal direction of the top plate 5 and the other facing the width direction, around the center of gravity of the top plate 5. It is arranged so that a couple in the opposite direction is generated. As shown in an enlarged view in FIG. 3, the horizontal linear motor unit 7 is horizontally disposed between a hanging wall portion 5 a hanging from the lower surface of the top plate 5 and a standing wall portion 20 b erected on the floor plate 20 a of the case 2. It is placed on its side so that the control force acts in the direction.

それらの鉛直用及び水平用の各リニアモータユニット6,7は同じものであり、図4に鉛直用リニアモータユニット6について示すように、加速度センサ8が一体的に設けられている。この加速度センサ8から天板5の相対加速度(天板5の振動状態)を示す信号が出力され、この信号を受けたコントローラ10からリニアモータユニット6に制御信号が出力されて、天板5及び機器1にその振動を減殺するような制御力が付加される。つまり、一例として加速度フィードバックのアクティブ除振制御が行われる。   The vertical and horizontal linear motor units 6 and 7 are the same, and an acceleration sensor 8 is integrally provided as shown for the vertical linear motor unit 6 in FIG. A signal indicating the relative acceleration of the top plate 5 (vibration state of the top plate 5) is output from the acceleration sensor 8, and a control signal is output from the controller 10 receiving this signal to the linear motor unit 6. A control force that reduces the vibration is applied to the device 1. That is, as an example, active vibration isolation control of acceleration feedback is performed.

尚、コントローラ10には、天板5の高さを検出するセンサ9(図1にのみ示す)からの信号も入力され、この信号を受けたコントローラ10が高さ調整機構3の電動モータ34を制御することにより、コイルばね4の弾性変形に応じてその下端位置が調整されて、天板5の高さが略一定に保たれるようになっている。   Note that a signal from a sensor 9 (shown only in FIG. 1) for detecting the height of the top plate 5 is also input to the controller 10, and the controller 10 that receives this signal controls the electric motor 34 of the height adjusting mechanism 3. By controlling, the lower end position is adjusted according to the elastic deformation of the coil spring 4, and the height of the top plate 5 is kept substantially constant.

(リニアモータユニットの構成)
次に、図4を参照してリニアモータユニット6の構造を詳細に説明する。同図は、鉛直用リニアモータユニット6の断面図であるが、上述したように、ケース2や天板5への取り付けを除けば水平用のものも同じ構造である。
(Configuration of linear motor unit)
Next, the structure of the linear motor unit 6 will be described in detail with reference to FIG. This figure is a cross-sectional view of the vertical linear motor unit 6, but as described above, the horizontal one has the same structure except for the case 2 and the top plate 5.

図示のように、鉛直用リニアモータユニット6は、上部に配置された加速度センサ8と一体化されて除振台Aの天板5に固定される固定側(固定子)と、これに対し非接触状態で組み付けられて、電磁力により鉛直方向に移動される可動側(可動子)と、に分かれている。固定側は、ハウジングを兼ねて有底円筒状に形成され、図では上下に反転されて下方に開口する鉄製のヨーク60と、その筒壁部60a内に同心状に収容されて、底部60bにボルト留めされる円盤状の磁石61及びポールピース62と、からなる。   As shown in the figure, the vertical linear motor unit 6 is integrated with an acceleration sensor 8 arranged at the upper portion and fixed to the top plate 5 of the vibration isolation table A, and a non-contact side. It is assembled into a movable side (movable element) assembled in a contact state and moved in the vertical direction by electromagnetic force. The fixed side also serves as a housing and is formed in a bottomed cylindrical shape. In the drawing, the iron yoke 60 is turned upside down and opened downward, and is concentrically accommodated in the cylindrical wall portion 60a. A disk-shaped magnet 61 and a pole piece 62 to be bolted.

前記ヨーク60の底部60bには周方向に間隔を空けて例えば4箇所にねじ穴が形成されていて、それぞれに軸端がねじ込まれたボルト63,…によって円環状のブラケット64(被支持体側の部材)に連結されている。このブラケット64は、加速度センサ8の円筒状ケースの外周に突設されている鍔部8aと係合して、該加速度センサ8をヨーク60に固定するとともに、図示しない別のボルトによって下方から天板5に締結されている。   The bottom portion 60b of the yoke 60 is formed with, for example, four screw holes at intervals in the circumferential direction, and an annular bracket 64 (on the side of the supported body) by bolts 63,. Member). The bracket 64 engages with a flange portion 8a projecting from the outer periphery of the cylindrical case of the acceleration sensor 8 to fix the acceleration sensor 8 to the yoke 60, and from above with a separate bolt (not shown). Fastened to the plate 5.

また、前記磁石61及びポールピース62は該略同径でかつ同程度の厚みを有する比較的厚肉の円盤状とされている。図の例では、ポールピース62の上端部には磁石61との間に周溝が形成されるよう段状に縮径部が形成されていて、この周溝に高減衰ゴムからなるゴム製のOリング65(減衰部材)が嵌め込まれている。このOリング65は、例えばフッ素ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリノルボルネンゴム、エポキシ化天然ゴム、シリコンゴム等を主成分とし、加硫後の硬度が60度〜80度で、損失係数が約0.4〜1.0くらいになるものが好ましい。   The magnet 61 and the pole piece 62 have a relatively thick disk shape having the same diameter and the same thickness. In the example shown in the figure, a diameter-reduced portion is formed in a step shape so that a circumferential groove is formed between the pole piece 62 and the magnet 61, and the circumferential groove is made of rubber made of high damping rubber. An O-ring 65 (attenuating member) is fitted. The O-ring 65 is mainly composed of, for example, fluorine rubber, nitrile rubber, butyl rubber, polynorbornene rubber, epoxidized natural rubber, silicon rubber, etc., and has a hardness after vulcanization of 60 to 80 degrees and a loss factor of about 0. It is preferably about 4 to 1.0.

さらにポールピース62には、その下面略中央に開口するように円形断面の凹部62aが形成されていて、そこには、以下に述べるようにボビン67を下向きに付勢するコイルばね66が嵌挿されている。   Further, the pole piece 62 is formed with a concave section 62a having a circular cross section so as to open at the center of the lower surface thereof, and a coil spring 66 for urging the bobbin 67 downward is inserted into the recess 62a as described below. Has been.

すなわち、リニアモータの可動側は、樹脂材からなる有底円筒状のボビン67と、その筒壁部67aに電線を巻き付けてなるコイル68と、からなり、ボビン67は、図では上方に開口し、ヨーク60とは軸心(軸線Z)が合致するように配置されていて、その筒壁部67aが磁石61及びポールピース62を非接触状態で取り囲む一方、ヨーク60の筒壁部60aには非接触状態で取り囲まれている。   That is, the movable side of the linear motor includes a bottomed cylindrical bobbin 67 made of a resin material and a coil 68 formed by winding an electric wire around the cylindrical wall portion 67a. The bobbin 67 opens upward in the drawing. The yoke 60 is arranged so that its axis (axis Z) coincides, and its cylindrical wall portion 67a surrounds the magnet 61 and the pole piece 62 in a non-contact state, while the cylindrical wall portion 60a of the yoke 60 has Surrounded in a non-contact state.

こうして同軸状に配置されているボビン67の筒壁部67aの内周面には、前記のようにポールピース62の周溝に嵌め込まれているOリング65の外周が接触して、該ポールピース62や磁石61の外周面とボビン67の筒壁部67aの内周面との間隔を所定の大きさに保つとともに、そのボビン67の筒壁部67aの外周面とヨーク60の筒壁部60aの内周面との間隔も所定の大きさに保つようになっている。   As described above, the outer periphery of the O-ring 65 fitted in the circumferential groove of the pole piece 62 comes into contact with the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 67a of the bobbin 67 arranged coaxially. 62 and the outer peripheral surface of the magnet 61 and the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 67a of the bobbin 67 are kept at a predetermined size, and the outer peripheral surface of the cylindrical wall portion 67a of the bobbin 67 and the cylindrical wall portion 60a of the yoke 60 are maintained. The distance from the inner peripheral surface is also kept at a predetermined size.

また、ボビン67の底壁部67bは、図の例では比較的厚肉の円盤状とされ、その下面の外周寄りの部位とヨーク60の筒壁部60aの下端面との間がゴムのダイヤフラム69によって連繋されている。このダイヤフラム69は非常に柔らかなゴムによって形成され、ボビン67及びヨーク60の各底壁部67b,60a間で全周が大きく撓むことにより、ボビン67の軸線Z方向の相対移動を許容するとともに、該ボビン67を挟む両側部位が逆位相に撓むことによって(図6を参照)、当該ボビン67の揺動を許容するようになっている。   Further, the bottom wall portion 67b of the bobbin 67 has a relatively thick disk shape in the example shown in the figure, and a rubber diaphragm is formed between the portion near the outer periphery of the lower surface and the lower end surface of the cylindrical wall portion 60a of the yoke 60. It is connected by 69. The diaphragm 69 is formed of a very soft rubber, and the entire circumference of the bobbin 67 and the bottom wall portions 67b and 60a of the yoke 60 is greatly deflected, thereby allowing relative movement of the bobbin 67 in the axis Z direction. The both sides of the bobbin 67 are bent in opposite phases (see FIG. 6), thereby allowing the bobbin 67 to swing.

さらに、前記ボビン67の底壁部67bの上面には、ポールピース62の凹部62aに上部を嵌挿されたコイルばね66の下端が当接している。このコイルばね66は、外力の加わらない状態でもボビン67を下向きに押圧するように予圧縮されており、これにより、天板5を押し上げるだけでなくそれを引き下げる向きにも制御力を発生できる。予圧縮量は、ポールピース62の下面とボビン67の底壁部67b上面との間隔で決まり、この実施形態では、上述したように高さ調整機構3によって天板5の高さが略一定に保たれることから、予圧縮量も略一定に保たれるようになる。   Further, the lower end of a coil spring 66 whose upper portion is fitted in the recess 62 a of the pole piece 62 is in contact with the upper surface of the bottom wall portion 67 b of the bobbin 67. The coil spring 66 is pre-compressed so as to press the bobbin 67 downward even when no external force is applied, so that not only the top plate 5 can be pushed up but also a control force can be generated in the direction in which the top plate 5 is pulled down. The amount of pre-compression is determined by the distance between the lower surface of the pole piece 62 and the upper surface of the bottom wall portion 67b of the bobbin 67. In this embodiment, the height of the top plate 5 is made substantially constant by the height adjusting mechanism 3 as described above. As a result, the pre-compression amount is kept substantially constant.

つまり、リニアモータユニット6において可動側であるボビン67は、Oリング65及びダイヤフラム69によって固定側であるヨーク60等に対し非接触状態で保持されていて、電磁力により軸線Z方向に往復動してケース2床板20及び天板5の間に上下方向の制御力を出力するとともに、この制御力の作用線(鉛直軸線Z)に直交する任意の方向、即ち水平方向には揺動可能に保持されている。   In other words, the bobbin 67 on the movable side of the linear motor unit 6 is held in a non-contact state by the O-ring 65 and the diaphragm 69 with respect to the yoke 60 on the fixed side, and reciprocates in the axis Z direction by electromagnetic force. The control force in the vertical direction is output between the case 2 floor plate 20 and the top plate 5 and is held so as to be swingable in an arbitrary direction perpendicular to the action line (vertical axis Z) of the control force, that is, in the horizontal direction. Has been.

また、そうして軸線Z方向に往復動するボビン67の底壁部67bには、その内周側の部位において下方に膨出するように円形の台座部67cが形成され、この台座部67cの下面略中央に開口する円形断面の凹部67dには、ケース2の床板20の上面20a(当接面)に当接して制御力を伝えるための当接部材70が、出没可能に嵌挿されている。   In addition, a circular pedestal portion 67c is formed on the bottom wall portion 67b of the bobbin 67 that reciprocates in the direction of the axis Z so as to bulge downward at a portion on the inner peripheral side thereof. A contact member 70 for contacting the upper surface 20a (contact surface) of the floor plate 20 of the case 2 to transmit the control force is fitted and inserted into the recess 67d having a circular cross section that is opened substantially at the center of the lower surface. Yes.

この当接部材70は、例えばMCナイロン等の樹脂材を円柱状に成形してその先端(図の下端)部を球面状の凸部とする一方、基端(図の上端)部には鍔部を形成したもので、図の例では、その鍔部の外径が凹部67dの内径と略同径とされている。そして、台座部67cの下面には押さえ板71が重ね合わされ、これには鍔部を除いた当接部材70の外径と略同径の丸穴が空けられており、この丸穴の周縁部によって鍔部が押さえられることで、当接部材70の抜け止めがなされている。   The abutting member 70 is made of, for example, a resin material such as MC nylon in a cylindrical shape, and the tip (lower end in the figure) is a spherical convex part, while the base end (upper end in the figure) In the example shown in the figure, the outer diameter of the collar is substantially the same as the inner diameter of the recess 67d. A pressing plate 71 is superimposed on the lower surface of the pedestal portion 67c, and a round hole having substantially the same diameter as the outer diameter of the abutting member 70 excluding the flange portion is formed on the lower surface of the pedestal portion 67c. The abutment member 70 is pressed down to prevent the contact member 70 from coming off.

尚、図の例では凹部67dにもコイルばね72が配設されている。このコイルばね72は、ボビン67を下方に付勢するコイルばね66よりもかなりばね定数が高いことから、通常は殆ど撓まず、過大な外力によってポールピース62とボビン67が接触したときに初めて縮んで、それらがダメージを受けることを阻止するためのものである。   In the illustrated example, a coil spring 72 is also disposed in the recess 67d. The coil spring 72 has a considerably higher spring constant than the coil spring 66 that biases the bobbin 67 downward. Therefore, the coil spring 72 normally does not bend and is not compressed until the pole piece 62 and the bobbin 67 come into contact with each other due to excessive external force. This is to prevent them from taking damage.

そうしてボビン67が、その下端部の当接部材70を介してケース2の床板20の上面(当接面)に転動可能に支持されていることから、鉛直用のリニアモータユニット6においては、後述するように水平方向の振動を受けてヨーク60とボビン67とが水平方向に相対変位するとき、当接部材70が床板20上を転動することによってボビン67が揺動し、変位を吸収するようになる(図6参照)。   Then, since the bobbin 67 is supported by the upper surface (contact surface) of the floor plate 20 of the case 2 via the contact member 70 at the lower end portion thereof so as to be able to roll, in the vertical linear motor unit 6. As described later, when the yoke 60 and the bobbin 67 are displaced relative to each other in the horizontal direction due to horizontal vibration, the bobbin 67 is swung by the abutting member 70 rolling on the floor plate 20, and the displacement (See FIG. 6).

その揺動に伴いボビン67の筒壁部67aの内周面とポールピース62の外周面との間でOリング65が弾性変形し、ボビン67の揺動を抑えるような弾性力及び減衰力を発生する。そして、さらに変位が大きくなると、当接部材70が当接するケース床板20上を滑り出し、滑り摩擦によって減衰力が発生するようになる。   Along with the swing, the O-ring 65 is elastically deformed between the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 67 a of the bobbin 67 and the outer peripheral surface of the pole piece 62, and an elastic force and a damping force that suppress the swing of the bobbin 67. appear. When the displacement is further increased, it starts to slide on the case floor plate 20 with which the contact member 70 contacts, and a damping force is generated by sliding friction.

上述した構造のリニアモータユニット6の組み付けは、図5に模式的に示すように、まず、磁石61とポールピース62とを間にOリング65を挟んで組合せ、これをヨーク60に組み付けてボルト73により締結する。一方、ボビン67の凹部67dにコイルばね72を挿入した後に当接部材70を嵌挿して、押さえ板71をねじ留めする。   As shown in FIG. 5, the linear motor unit 6 having the above-described structure is assembled by first combining a magnet 61 and a pole piece 62 with an O-ring 65 interposed therebetween, and then assembling this on a yoke 60 to a bolt. Fasten with 73. On the other hand, after the coil spring 72 is inserted into the recess 67d of the bobbin 67, the contact member 70 is fitted and the presser plate 71 is screwed.

それから前記ポールピース62の凹部62aにコイルばね66を嵌挿し、これを間に挟むようにしてボビン67をヨーク60に組み付け、このヨーク60の開口を塞ぐようにダイヤフラム69を取り付けて、ねじ留めする。最後に、同図には示さない加速度センサ8を組み付ければ、図4に示すようにリニアモータユニット6が完成する。   Then, the coil spring 66 is inserted into the recess 62a of the pole piece 62, the bobbin 67 is assembled to the yoke 60 so as to sandwich the coil spring 66, and the diaphragm 69 is attached and screwed so as to close the opening of the yoke 60. Finally, when an acceleration sensor 8 (not shown) is assembled, the linear motor unit 6 is completed as shown in FIG.

(リニアモータユニットの作動)
次に、この実施形態の除振台Aにおけるリニアモータユニット6,7の作動について、図4の他、図6も参照して説明する。まず、鉛直用リニアモータユニット6は、上述したように加速度センサ8からの信号に基づいてコントローラ10により制御され、天板5及び機器1にその鉛直方向の振動を減殺するような制御力を付加する。これにより機器1の振動が鉛直方向について効果的に抑制される。
(Operation of linear motor unit)
Next, the operation of the linear motor units 6 and 7 in the vibration isolation table A of this embodiment will be described with reference to FIG. 6 in addition to FIG. First, the vertical linear motor unit 6 is controlled by the controller 10 based on the signal from the acceleration sensor 8 as described above, and a control force is applied to the top plate 5 and the device 1 so as to reduce the vertical vibration. To do. Thereby, the vibration of the device 1 is effectively suppressed in the vertical direction.

同様に、水平用リニアモータユニット7もコントローラ10によって制御され、天板5及び機器1にその水平方向の振動を減殺するような制御力を付加する。これにより機器1の振動は水平方向についても効果的に抑制される。   Similarly, the horizontal linear motor unit 7 is also controlled by the controller 10 and applies a control force to the top plate 5 and the device 1 so as to reduce the horizontal vibration. Thereby, the vibration of the device 1 is effectively suppressed also in the horizontal direction.

その水平方向の振動に対して鉛直用リニアモータユニット6においては、ボビン67の揺動によって振動が吸収されるとともに、適度の減衰が付与されるようになる。すなわち、図6に模式的に示すように例えばヨーク60等、固定側が機器1や天板5とともに図の左側に変位するとき、可動側であるボビン67はその下端の当接部材70の転動によって左側に傾いて、ヨーク60等との相対変位を吸収する。   In the vertical linear motor unit 6 with respect to the vibration in the horizontal direction, the vibration is absorbed by the swing of the bobbin 67 and appropriate attenuation is applied. That is, as schematically shown in FIG. 6, when the fixed side such as the yoke 60 is displaced to the left side of the drawing together with the device 1 and the top plate 5, the bobbin 67 on the movable side rolls the contact member 70 at the lower end thereof. To absorb the relative displacement with the yoke 60 and the like.

このとき、図の右側ではボビン67の筒壁部67aとポールピース62との間隔が狭まり、Oリング65が圧縮されて弾性力(圧縮反力)を発生するとともに、こうして圧縮される際の内部損失によって適度な減衰力を発生するようになる。よって、鉛直用リニアモータユニット6において水平方向の振動を適度に減衰させて、その収束を早めることができる。   At this time, on the right side of the figure, the interval between the cylindrical wall portion 67a of the bobbin 67 and the pole piece 62 is narrowed, and the O-ring 65 is compressed to generate an elastic force (compression reaction force). A moderate damping force is generated by the loss. Therefore, in the vertical linear motor unit 6, the horizontal vibration can be appropriately attenuated and the convergence thereof can be accelerated.

また、比較的大きな振動によって相対変位が所定以上に大きくなると、当接部材70の先端(球面状凸部)が当接するケース床板20上を滑り出すことになるが、この当接部材70は樹脂材によって形成されており、予圧縮状態のコイルばね66によってケース床板20上に略一定の押圧力で押し付けられているので、当接部材70の先端が弾性変形して或る程度以上の当接面積が確保されるようになり、ここにおいて適度の滑り摩擦力が安定して発生する。   Further, when the relative displacement becomes larger than a predetermined value due to relatively large vibration, the tip (spherical convex portion) of the contact member 70 slides out on the case floor plate 20, which is made of resin material. And is pressed against the case floor plate 20 by the coil spring 66 in a pre-compressed state with a substantially constant pressing force, so that the tip end of the contact member 70 is elastically deformed to a certain contact area. As a result, an appropriate sliding frictional force is stably generated.

よって、前記のように当接部材70がケース床板20上を滑り出すときにもボビン67とヨーク60等との間で水平方向に作用する力が急変することはなく、水平方向の振動に対して安定して減衰を付与することができる。同様に、水平用リニアモータユニット7においては鉛直方向の振動がボビンの揺動によって吸収されるとともに、これに適度の減衰が付与されて、その収束が早められる。   Therefore, even when the contact member 70 slides on the case floor plate 20 as described above, the force acting in the horizontal direction between the bobbin 67 and the yoke 60 does not change suddenly, and the vibration in the horizontal direction is not affected. Attenuation can be stably applied. Similarly, in the horizontal linear motor unit 7, vertical vibrations are absorbed by the bobbin swing, and moderate attenuation is given to the vibrations so that the convergence thereof is accelerated.

したがって、この実施形態に係る除振台Aのリニアモータユニット6,7によると、可動側のボビン67を、当接部材70の球面状凸部を介して被支持体側又は基礎側のいずれかの部材に転動可能に当接させ、その揺動によって制御力の作用線に直交する方向の振動を吸収するとともに、固定側であるポールピース62との間に介在させたOリング65の弾性変形によって適度な減衰力を得ることができる。つまり、減衰部材をリニアモータユニット6,7のOリング65と兼用することで、除振台Aの小型化、軽量化に有利になるとともに、コストの上昇を招く心配もない。   Therefore, according to the linear motor units 6 and 7 of the vibration isolation table A according to this embodiment, the movable-side bobbin 67 is placed on either the supported side or the base side via the spherical convex portion of the contact member 70. An O-ring 65 elastically deformed between the fixed piece and the pole piece 62 while absorbing the vibration in the direction perpendicular to the line of action of the control force by swinging the member so that it can roll. A moderate damping force can be obtained. That is, using the damping member also as the O-ring 65 of the linear motor units 6 and 7 is advantageous for reducing the size and weight of the vibration isolation table A, and does not cause an increase in cost.

また、比較的大きな振動に対しては前記当接部材70が当接面上を滑るときの摩擦力によって減衰を付与することができ、その力の大きさが滑り出しのときにも急変しないことから、振動に対し安定して減衰を付与することができるものである。   Further, since a relatively large vibration can be attenuated by a frictional force when the contact member 70 slides on the contact surface, the magnitude of the force does not change suddenly even when it starts to slide. It is possible to stably provide damping to vibration.

尚、本発明の防振装置の構成は前記実施形態の除振台Aに何ら限定されるものではない。例えばリニアモータユニット6,7においてはOリング65のみならず、ダイヤフラム69も高減衰ゴムで形成することができる一方、それらを高減衰ゴムにはせず、それらとは別に高減衰ゴムの減衰部材を設けてもよい。   The configuration of the vibration isolator of the present invention is not limited to the vibration isolation table A of the above embodiment. For example, in the linear motor units 6 and 7, not only the O-ring 65 but also the diaphragm 69 can be formed of high damping rubber, but they are not made high damping rubber, and a damping member of high damping rubber is provided separately from them. May be provided.

また、前記したリニアモータユニット6,7の構造は一例に過ぎず、ヨーク60やボビン67の形状は異なるものであってもよいし、前記の例とは反対にヨーク60を可動側とし、ボビン67を固定側とすることもできる。   The structures of the linear motor units 6 and 7 described above are merely examples, and the shapes of the yoke 60 and the bobbin 67 may be different. In contrast to the above example, the yoke 60 is a movable side, and the bobbin 67 may be the fixed side.

また、除振台Aにおいて鉛直用リニアモータユニット6,6,…は3個以上であればよく、同様に天板5を支持するコイルばね4も3固以上であればよい。コイルばね4に代えて、例えばゴム弾性体や気体ばねを用いることも可能であるが、金属製のコイルばね4は、気体ばねのような圧力源が不要であり比較的特性ばらつきも少ないので、好ましい。   Further, the number of vertical linear motor units 6, 6,... In the vibration isolation table A may be three or more, and similarly, the coil spring 4 that supports the top plate 5 may be three or more. Instead of the coil spring 4, for example, a rubber elastic body or a gas spring can be used. However, the metal coil spring 4 does not require a pressure source such as a gas spring and has relatively little variation in characteristics. preferable.

また、高さ調整機構3についても種々の構成が適用可能であり、その配置も前記実施形態には限定されない。   Various configurations can also be applied to the height adjusting mechanism 3, and the arrangement thereof is not limited to the above embodiment.

さらに、リニアモータユニット6,7の作動によるアクティブ除振制御の手法として、前記実施形態のようなフィードバック制御に限らず、ケース2の振動状態に基づいて天板5へ伝達する振動を推定し、この振動を打ち消すような制御力を発生させる、所謂フィードフォワード制御や、機器1の作動に伴う振動を予測してこれを打ち消すような制御力を発生させる、所謂制振フィードフォワード制御も可能である。   Further, as a method of active vibration isolation control by the operation of the linear motor units 6 and 7, not only the feedback control as in the above embodiment, the vibration transmitted to the top plate 5 is estimated based on the vibration state of the case 2, So-called feed-forward control that generates a control force that cancels this vibration, and so-called vibration-suppressing feed-forward control that generates a control force that predicts the vibration associated with the operation of the device 1 and cancels it are also possible. .

本発明は、精密機器の振動を抑えるアクティブタイプの防振装置の小型化、軽量化に有利であり、コストの上昇を招くこともないから、特に試験、研究用の比較的小型の除振台に極めて好適である。   The present invention is advantageous in reducing the size and weight of an active type vibration isolator that suppresses vibrations of precision equipment, and does not cause an increase in cost. It is very suitable for.

本発明の実施形態に係る精密除振台の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the precision vibration isolator which concerns on embodiment of this invention. コイルばね及び高さ調整機構の概略構成を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows schematic structure of a coil spring and a height adjustment mechanism. 水平用リニアモータユニットの配置を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows arrangement | positioning of the linear motor unit for horizontal. リニアモータユニットの構造を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of a linear motor unit. リニアモータの組み付け手順を示す分解図である。It is an exploded view which shows the assembly | attachment procedure of a linear motor. 水平方向の振動によるボビンの揺動を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically rocking | fluctuation of the bobbin by the vibration of a horizontal direction.

符号の説明Explanation of symbols

A 精密除振台(防振装置)
1 精密機器(被支持体)
2 ケース
20 床板(基礎側の部材)
3 高さ調整機構
4 コイルばね(弾性支柱)
5 天板(定盤:被支持体)
6,7 リニアモータユニット(アクチュエータ)
60 ヨーク(固定子)
61 磁石(固定子)
62 ポールピース(固定子)
64 ブラケット(被支持体側の部材)
65 Oリング(減衰部材)
66 コイルばね(ばね部材)
67 ボビン(可動子)
68 コイル(可動子)
69 ダイヤフラム
70 当接部材(球面状凸部)
A Precision vibration isolation table (anti-vibration device)
1 Precision equipment (supported body)
2 Case 20 Floor board (foundation side member)
3 Height adjustment mechanism 4 Coil spring (elastic strut)
5 Top plate (plate: supported body)
6,7 Linear motor unit (actuator)
60 York (stator)
61 Magnet (stator)
62 Pole piece (stator)
64 Bracket (member on the supported body side)
65 O-ring (damping member)
66 Coil spring (spring member)
67 Bobbins
68 Coil (mover)
69 Diaphragm 70 Contact member (spherical convex part)

Claims (5)

基礎に対して弾性支持した被支持体に、その振動を減殺する制御力を付加するようにしたアクティブ防振装置のアクチュエータであって、
前記被支持体側又は基礎側のいずれか一方の部材に固定される固定子と、この固定子に対し所定方向に往復動して、前記被支持体側又は基礎側の他方の部材に制御力を付加する可動子と、を備え、
前記可動子は、それに設けられた球面状の凸部を介して前記他方の部材の当接面に転動可能に当接されるとともに、前記固定子に対し非接触状態で、前記制御力の作用線に直交する方向に揺動可能に保持されていて、
その可動子の揺動を減衰させるように、該可動子と固定子との間に高減衰ゴムの減衰部材が設けられている、アクティブ防振装置のアクチュエータ。
An active vibration isolator actuator that adds a control force to reduce the vibration to a supported body elastically supported with respect to the foundation,
A stator that is fixed to one member on the supported body side or the foundation side, and reciprocates in a predetermined direction with respect to the stator, and applies control force to the other member on the supported body side or the foundation side And a mover that
The movable element is slidably contacted with the contact surface of the other member via a spherical convex portion provided on the movable element, and the control force is not contacted with the stator. It is held so that it can swing in the direction perpendicular to the action line,
An actuator for an active vibration isolator, wherein a damping member of high damping rubber is provided between the mover and the stator so as to attenuate the swing of the mover.
請求項1のアクチュエータにおいて、
減衰部材は、可動子の揺動に伴い弾性変形するよう固定子との間に配設され、
前記可動子の球面状凸部が樹脂材によって形成されている、アクティブ防振装置のアクチュエータ。
The actuator of claim 1.
The damping member is disposed between the stator and the stator so as to be elastically deformed as the mover swings.
An actuator for an active vibration isolator in which a spherical convex portion of the mover is formed of a resin material.
請求項2のアクチュエータにおいて、
固定子と可動子との間には、該可動子を制御力の作用線の方向に押圧するように予圧縮状態でばね部材が配設されている、アクティブ防振装置のアクチュエータ。
The actuator of claim 2,
An actuator for an active vibration isolator, in which a spring member is disposed between the stator and the mover in a precompressed state so as to press the mover in the direction of the line of action of the control force.
請求項3のアクチュエータを用いたアクティブ防振装置であって、
被支持体を基礎から浮上した状態になるよう下方から支持する複数の弾性支柱と、
前記弾性支柱の弾性変形に応じて、前記被支持体の高さを略一定に維持するように調整される高さ調整機構と、を備え、
前記アクチュエータは、前記被支持体及び基礎の中間にて制御力の作用線が鉛直方向を向くように配設されている、ことを特徴とするアクティブ防振装置。
An active vibration isolator using the actuator according to claim 3,
A plurality of elastic struts that support the supported body from below so as to float from the foundation;
A height adjusting mechanism that is adjusted so as to maintain the height of the supported body substantially constant according to the elastic deformation of the elastic column;
The active vibration isolator, wherein the actuator is disposed so that a line of action of a control force faces a vertical direction between the supported body and the foundation.
請求項4のアクティブ防振装置において、
被支持体側から垂下する垂下壁部と基礎側に立設された立壁部との間で水平方向に制御力を作用させるように、両者の中間にもアクチュエータが配設されている、ことを特徴とするアクティブ防振装置。
The active vibration isolator according to claim 4,
An actuator is disposed between the hanging wall portion hanging from the supported body side and the standing wall portion standing on the foundation side so that the control force is applied in the horizontal direction. Active vibration isolator.
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