JP6418809B2 - 気体ばね式除振装置 - Google Patents

Description

本開示は、被支持体を気体ばねにより弾性的に支持する気体ばね式除振装置に関する。

従来から、この種の除振装置として、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と転動機構とを組み込んで、被支持体と床面との間の水平方向における変位をピストンの揺動運動に変換することにより、水平方向にも柔らかなばね特性を得られるようにした、ドームジンバルピストンと呼ばれるピストンを用いた装置が知られている。

このような除振装置の概略構成を図１２（ａ），（ｂ）に示す。除振装置は、図１２（ａ）に示すように、被支持体の荷重を受ける円盤状のロードディスク（荷重受け部材）１０１と、その下方に位置する空気ばねのピストン１０３とを備える。ピストン１０３は、外周をダイヤフラム（可撓性部材）１０５により保持されるドーナツ形状のピストン本体１０７の底部に下方へ延びる有底筒状のピストンウエル１０９を設けた構造を有する。このピストン１０３には、サポートロッド１１１がピストン本体１０７の上側からピストンウエル１０９の中空部に挿入されて、同ロッド１１１の下端部がピストンウエル１０９の底部でピボット支持されている。

そして、ロードディスク１０１は、このサポートロッド１１１の上端部で支持されている。サポートロッド１１１の上端部には、ピストン本体１０７の上面よりも上方に突出し、同ロッド１１１の他の部分よりも拡径されると共に、その上面全体が上方に張り出す球面状（ドーム状）の曲面に形成された転動子１１３が設けられている。この転動子１１３は、ロードディスク１０１の下面に取り付けられた位置決め用のゴム弾性リング１１５で外周側から保持されている。そして、サポートロッド１１１は、転動子１１３の曲面をロードディスク１０１の下面に転動自在に当接させることにより、ロードディスク１０１に対して揺動するようになっている。

ドームジンバルピストンを用いた除振装置では、上記の構造により、図１２（ｂ）に示すように、ロードディスク１０１、ピストン１０３及びサポートロッド１１１が一体的に空気ばねにより支持されて上下方向の振動に対し優れた除振効果が得られ、さらに、ピストン本体１０７を保持するダイヤフラム１０５がそのピストン本体１０７を挟んで上下にうねるように撓むことでピストン１０３が揺動すると共に、転動子１１３がロードディスク１０１の下面で転動することでサポートロッド１１１が揺動し、これらピストン１０３及びサポートロッド１１１の揺動の組合せにより水平方向の振動に対しても優れた除振効果が得られる（例えば、特許文献１参照）。

また、気体ばね式除振装置としては、ピストンにジンバル機構を組み込む一方、上記転動機構を備えない、ジンバルピストンと呼ばれるピストンを用いた装置も知られている。この除振装置では、ピストンウエル内の中空部にダンパーとして作用するシリコンオイルを収容し、サポートロッドの下端側の部分をシリコンオイルに浸すことにより、ピストンにおける水平方向の振動に減衰効果を得て、除振装置の設置面からの振動数が除振装置の固有振動数に一致する共振時の伝達率を抑えることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−３２１９３２号公報 特開２００２−３１０２２９号公報

上述のドームジンバルピストンを用いた除振装置では、サポートロッド１１１の上端部に設けた転動子１１３の曲面でロードディスク１０１を支承するという構造なので、転動子１１３に位置決めのためのゴム弾性リング１１５を取り付けていても、それだけではロードディスク１０１に対する転動子１１３の微小な位置ずれの発生を防止し切れないという不具合がある。このことについて、図１３を参照しながら以下に詳述する。図１３は、除振装置の空気ばねの空気圧が低下した状態を示す模式図である。

例えば、除振装置のメンテナンス時など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空気圧が低下したときには、図１３に示すように、ピストン本体１０７が降下し、サポートロッド１１１が自重で下方に引っ張られるため、同ロッド１１１上端部の転動子１１３は、ゴム弾性リング１１５から抜けてロードディスク１０１の下面から離間することになる。そうなると、その後に空気ばねの空気圧が回復してピストン本体１０７が上昇し、再び図１２（ａ）に示す状態に復帰したとしても、ロードディスク１０１に対する転動子１１３の当接位置、つまり転動子１１３によるロードディスク１０１の支承位置は厳密には元通りの位置に戻ることはなく、水平方向に僅かな位置ずれが発生する。その結果、ロードディスク１０１の位置が水平方向に僅かにずれることなり、例えばサブミクロン単位の精度が要求される半導体製造設備などを搭載する場合に問題となるおそれがある。

そこで、転動子がロードディスクの下面から離間するのを防止すべく、空気ばねの空気圧が低下したときのピストンの過度な降下を規制するストッパー機構を除振装置に設けることが考えられるが、この場合には、装置構造が複雑になってコストアップを招いてしまう。

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、ドームジンバルピストンなどの転動機構を組み込んだピストンを用いる気体ばね式除振装置において、荷重受け部材の水平方向への微小な位置ずれを簡単な構造で実質的に解消することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、荷重受け部材とピストンとに転動機構を構成する機構部材をそれぞれ取り付け、これら両方の機構部材を上下方向に当接させた状態で保持具で取り囲んで拘束し、その保持具を荷重受け部材とピストンとに対し機構部材を介してか或いは直接にそれぞれ固定するようにした。

具体的には、本発明は、被支持体の荷重を受ける荷重受け部材を上面に開口部を有するケースの上方に配置し、その荷重受け部材を支持するピストンを開口部からケース内に挿入して、そのピストンの下端面を前記ケースの内部に臨ませると共に、そのピストンの外周からケースの開口部の周縁までを環状の可撓性部材により閉塞して、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し、以下の解決手段を講じたものである。

すなわち、第１の発明は、荷重受け部材に対してピストンを転動させる転動機構を備える。この転動機構は、荷重受け部材に取り付けられた第１の機構部材と、ピストンに取り付けられた第２の機構部材とを有する。これら第１の機構部材及び第２の機構部材のうち、一方の機構部材は、凸状に張り出した曲面を有する転動子であり、他方の機構部材は、この転動子の曲面を転動自在に受ける被転動面を有する受け座である。転動子と受け座とは、転動子の転動動作を弾性変形を以て許容するゴム製の保持具でこれら両部材の側方周囲を囲い込むことにより、曲面と被転動面とを上下方向に当接させた状態に拘束されている。そして、第１の発明は、保持具が、荷重受け部材及び第１の機構部材のうち少なくとも一方の部材と、ピストン及び第２の機構部材のうち少なくとも一方の部材とに固定されており、荷重受け部材とピストンとが転動機構によって連結されていることを特徴とする。

この第１の発明によると、転動子と受け座とを保持具で囲い込んで曲面と被転動面とを当接させた状態で拘束し、その保持具を、荷重受け部材及びこれに取り付けられた第１の機構部材のうち少なくとも一方の部材と、ピストン及びこれに取り付けられた第２の機構部材のうち少なくとも一方とに固定するようにしたから、何らかの理由で気体ばねの気圧が低下し、ピストンが自重で下方に引っ張られて降下しても、荷重受け部材とピストンとの上下方向における位置関係が保持具で維持されるので、転動子の曲面とこれに当接する受け座の被転動面とが離間するのを防止できる。したがって、空気ばねの空気圧が低下したときのピストンの過度な降下を規制するストッパー機構を除振装置に設けなくて済み、転動子と受け座との位置ずれが防止されるので、これに起因する荷重受け部材の水平方向への位置ずれを簡単な構造で実質的に解消することができる。

第２の発明は、第１の発明の気体ばね式除振装置において、保持具が、転動子及び受け座が内部に嵌入される筒状に形成され、上下方向における両端部に外側方へ突出した突出片を有する構成となっている。そして、第２の発明は、荷重受け部材に、保持具の上側の突出片を当該荷重受け部材側に押さえ付けて固定する上側固定部材が取り付けられ、ピストンに、保持具の下側の突出片を当該ピストン側に押さえ付けて固定する下側固定部材が取り付けられていることを特徴とする。

この第２の発明によると、保持具の上下両端部に設けた突出片を上側固定部材及び下側固定部材で押さえ付けることで荷重受け部材とピストンとに物理的に固定するようにしたので、上側固定部材を荷重受け部材に、下側固定部材をピストンにそれぞれ取り付けるだけで保持具をこれら荷重受け部材及びピストンに簡単に固定することができる。

第３の発明は、第２の発明の気体ばね式除振装置において、前記突出片が、保持具の周方向全体に延びる環状のフランジ片である構成を有する。そして、第３の発明は、上側固定部材及び下側固定部材がこのフランジ片を全周に亘って押さえ付けていることを特徴とする。

この第３の発明によると、保持具の上下両端部に設けられた環状のフランジ片を全周に亘って荷重受け部材及びピストンにそれぞれ固定するようにしたから、保持具を荷重受け部材及びピストンにバランス良く固定することができ、荷重受け部材とピストンとの上下方向における位置関係を保持具で確実に維持することができる。

第４の発明は、第１の発明の気体ばね式除振装置において、保持具が、転動子及び受け座に加硫接着されることで固定されていることを特徴とする。

この第４の発明によると、保持具を転動子及び受け座に加硫接着で強固に固定するようにしたので、荷重受け部材とピストンとの上下方向における位置関係を保持具で確実に維持することができる。また、この第４の発明によると、転動子及び受け座と保持具とが加硫接着されていることで、転動子の転動に伴って保持具に生じた応力が、ピストンの揺動を抑制するダンパーとして作用するので、当該ピストンに生じる水平方向の振動が減衰される。これによって、特許文献２のようにピストン内の中空部にシリコンオイルなどの振動減衰用のオイルを収容していなくても水平方向の振動に対して減衰効果が得られる。その上、保持具を機械的性質（硬度など）が異なるものに転動子及び受け座ごと取り替えるだけで気体ばねのピストンにおける水平方向の振動に対する減衰特性を簡単に変えることができる。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの気体ばね式除振装置において、荷重受け部材の下面に、上方へ凹陥した凹陥部が形成された構成を有する。この凹陥部は、当該凹陥部の内部空間を取り囲む内周面を有している。そして、第５の発明は、保持具が、この凹陥部に対し、当該凹陥部の内周面に外周面を接触させて嵌入されていることを特徴とする。

この第５の発明によると、荷重受け部材とピストンとの間に余分なスペースが生じるのを抑えて、その分だけ除振装置の高さを低くすることができる。これによって、除振装置のコンパクト化を図ることができる。また、凹陥部に陥入された保持具は、凹陥部の内周面に接触していることで、より高いダンパー効果を発揮し、ピストンに生じる水平方向の振動を効果的に減衰させることができる。

第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれか１つの気体ばね式除振装置において、転動子が、外側方に突出した締結片を下端部に有し、ピストンにこの締結片をボルトで締結することで取り付けられた構成を有する。そして、第６の発明は、荷重受け部材のうちボルトの上方に対応する部分に、当該ボルトを取り外すための貫通孔が形成されていることを特徴とする。

この第６の発明によると、転動子の締結片を締結しているボルトを荷重受け部材に形成された貫通孔を通して工具で弛めることにより、転動子及び受け座と保持具とからなる転動部品を荷重受け部材ごと気体ばねのピストンから取り外すことが可能であり、転動部品の交換が容易である。

本発明によれば、転動機構を組み込んだピストンを用いる気体ばね式除振装置において、転動機構を構成する転動子の曲面とこれに当接する受け座の被転動面とが離間するのを防止して、荷重受け部材の水平方向への微小な位置ずれを簡単な構造で実質的に解消することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る精密除振台の全体構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施形態１に係るアイソレータ（除振装置）の斜視図である。 図３は、図２のIII−III線におけるアイソレータの縦断面図である。 図４は、本発明の実施形態１に係るアイソレータに用いられるピストンの構成とケースに対する取付け構造とを示す分解斜視図である。 図５（ａ）は、本発明の実施形態１に係るアイソレータに用いられる転動部品の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のVb−Vb線における転動部品の縦断面図である。 図６（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る転動部品の取替え作業を示す工程図である。 図７は、本発明の実施形態２に係るアイソレータの図３相当図である。 図８は、本発明の実施形態２に係るアイソレータに用いられるピストンの構成とケースに対する取付け構造をと示す分解斜視図である。 図９（ａ）は、本発明の実施形態２に係るアイソレータに用いられる転動部品の斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のIXb−IXb線における転動部品の縦断面図である。 図１０は、本発明の実施形態２に係るアイソレータの上面図である。 図１１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る転動部品の取替え作業を示す工程図である。 図１２（ａ），（ｂ）は、ドームジンバルピストンを用いた従来の気体ばね式除振装置の模式断面図である。 図１３は、従来の気体ばね式除振装置において、空気ばねの空気圧が低下した状態を示す模式断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
この実施形態１では、本発明に係る気体ばね式除振装置について、これをアイソレータとして複数使用した精密除振台を例に挙げて説明する。

−全体構成−
図１は、この実施形態１に係る精密除振台Ａの全体構成を示す斜視図である。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、光学式計測装置などの精密機器を搭載して、それらの機器を床面から振動と殆ど絶縁した状態で設置するためのものである。この精密除振台Ａの概略構成は、図１に示すように、床面に設置される下側構造部１と、この下側構造部１の上面の４隅にそれぞれ配置された気体ばね式除振装置であるアイソレータ２と、これら４つのアイソレータ２の上部に搭載された搭載板３とからなる。

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る。この下側構造部１は、それぞれ上下方向に延びる４本の脚部４と、これら４本の脚部４のうち隣り合う２本同士の脚部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と、４本の脚部４の上端側外周を囲んで平面視で略矩形の枠状に配置された上梁部６とからなる。

上梁部６の内側面は、各脚部４の外側面に接合されると共に、上梁部６の上面は、各脚部４の上端面と同一平面上に位置付けられている。さらに、各脚部４の上端面からその外側を囲む上梁部６の上面に亘っては、水平板７が配設されている。アイソレータ２は、これら各水平板７上に配設されている。また、下側構造部１の長手方向に延びる２つの下梁部５の下面には、移動用のキャスター８が２つずつ配設されると共に、各脚部４の下端面には、高さ調節用のレベラ−９が配設されている。

−アイソレータの構成−
図２は、アイソレータ２の斜視図である。図３は、図２のIII−III線におけるアイソレータ２の縦断面図である。このアイソレータ２は、基本的には従来例（特許文献１）のものと同様な構成を有し、ダイヤフラム形の空気ばね１８のピストン１２にジンバル機構と転動機構とを組み込んで、上下方向に柔らかいという空気ばね１８本来の特性に加え、水平方向にも非常に柔らかな特性を得られるようにしたものである。

具体的には、アイソレータ２は、図２及び図３に示すように、被支持体である搭載板３（図１に二点鎖線で示す）及びこれに搭載される精密機器の荷重を受ける荷重受け部材であるロードディスク２９を、上面に開口部１１ａを有する矩形箱状のケース１１の上方に配置し、このロードディスク２９を支持するピストン１２を開口部１１ａからケース１１内に挿入して、そのピストン１２の下面をケース１１の内部に臨ませると共に、そのピストン１２の外周からケース１１の開口部１１ａの周縁までを可撓性部材である環状のダイヤフラム１５により閉塞した構造を具備する。

ケース１１は、水平板７の上面に固定されていて、詳しくは図示しないが、鋼製厚板からなる四角柱筒形の周壁部の下端に同じく鋼製の底板が接合される一方、当該周壁部の上端にケース１１の上面を構成する同じく鋼製の天板が接合されてなる。天板の略中央には、開口部１１ａが円形に形成されている。ピストン１２は、この天板の開口部１１ａからケース１１内に挿通されている。

図４は、ピストン１２の構成とケース１１に対する取付け構造とを示す分解斜視図である。ピストン１２は、図３及び図４に示すように、上下方向に貫通する円形の中心孔１４を有するドーナツ状のピストン本体１３と、このピストン本体１３から下方に延びると共にピストン本体１３の中心孔１４に連通する中空部２４が設けられた有底筒状のピストンウエル２３と、ピストン本体１３の中心孔１４を通してピストンウエル２３の中空部２４に挿入された円柱状の本体を有するサポートロッド３１とを備える。

ピストン本体１３は、アルミニウム合金製の部材であって、ケース１１の開口部１１ａに内挿された状態でダイヤフラム１５により上下動可能に保持されている。ダイヤフラム１５は、ピストンウエル２３の外周からピストン本体１３の下端面を覆ってケース１１上面の開口部１１ａの周縁までを閉塞している。すなわち、ケース１１上面の開口部１１ａは、これらピストン本体１３及びダイヤフラム１５によって閉塞されている。そのことで、ケース１１内部には、ピストン本体１３の下面が臨む空気室１７が区画されており、ピストン本体１３の下面がその室内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空気ばね１８が構成されている。

ダイヤフラム１５は、例えばポリエステル繊維などの織布を補強材として埋設したゴム弾性膜からなり、外周側の部分を一部上方に撓ませて円形枠状の凸状部分を構成した概略皿状に形成されている。具体的には、このダイヤフラム１５は、ピストン本体１３の下端面に接着される内周部１５ａと、この内周部１５ａの外周側に連続して上方に凸状をなすように湾曲した環状ロール部１５ｂと、さらにこの環状ロール部１５ｂの外周側に連続して鍔状に設けられた外周フランジ部１５ｃとで構成されている。

ダイヤフラム１５の内周部１５ａは、その下方からワッシャ１９でピストン本体１３に圧着されている。また、ダイヤフラム１５の外周フランジ部１５ｃは、ケース１１上面の開口部１１ａの周縁部分に接着されている。このケース１１開口部１１ａの周縁部分の上側には、締付けリング２１がケース１１の天板にボルト２２で締結されることにより取り付けられている。ダイヤフラム１５の外周部分は、これら締付けリング２１とケース１１の天板とで挟持されている。そして、ダイヤフラム１５の環状ロール部１５ｂは、ピストン本体１３の外周で同本体１３と締付けリング２１との間に挿入されている。

このように配設されたダイヤフラム１５は、環状ロール部１５ｂがピストン本体１３と締付けリング２１との間で上下にうねるように撓むことにより、ピストン本体１３の上下方向の変位に対して可撓性を有し、また、環状ロール部１５ｂのうちピストン本体１３を挟む両側部分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が水平方向の軸周りに容易に揺動するようになっている。その一方で、ダイヤフラム１５は、ピストン本体１３の水平方向の変位に対して可撓性が極めて小さいため、ピストン本体１３は水平方向には殆ど変位しないことになる。

ピストン本体１３の中心孔１４は、下端部が縮径した段付き形状を有する。すなわち、この中心孔１４のうち、下端部分は相対的に小径に形成された小径部１４ａを構成し、その他の上側部分は相対的に大径に形成された大径部１４ｂを構成している。そして、ピストン本体１３の中心孔１４内には、円環状の底面部１３ａが形成されている。ピストンウエル２３は、このピストン本体１３に対し、中心孔１４の小径部１４ａに下方から上端部を螺入することで取り付けられている。

ピストンウエル２３の上端部は、その他の部分よりもやや縮径された縮径部２３ａを構成している。また、ピストンウエル２３のうちこの縮径部２３ａの下端部には、ワッシャ１９の内周縁部を支持する段部２３ｂが形成されている。ピストンウエル２３の縮径部２３ａは、ピストン本体１３の中心孔１４の小径部１４ａよりも長く形成されている。この縮径部２３ａの外周面には雄ねじが切られている一方、中心孔１４の小径部１４ａの内周面には雌ねじが切られている。そして、ピストンウエル２３は、縮径部２３ａの雄ねじを小径部１４ａ内の雌ねじに螺合させて縮径部２３ａを中心孔１４にねじ込むと共に、その縮径部２３ａのうち中心孔１４の大径部１４ｂに突出した部分を軸受ナット２５で留めることにより、ワッシャ１９を段部２３ｂによってピストン本体１３側に押さえ付けた状態で同本体１３に取り付けられている。

ピストンウエル２３の中空部２４における底面には、その底面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２６が設けられている。ウエルスラグ２６は、ピストンウエル２３の底壁に下側からボルト２７で締結されており、ピストンウエル２３の底部を構成している。このウエルスラグ２６の上面には、表面硬度を高めるための焼き入れ処理が施されている。

サポートロッド３１は、ピストンウエル２３の中空部２４を上下方向に延び、その下端部がピストンウエル２３の底部、つまりウエルスラグ２６に枢支されている。このサポートロッド３１の下端部には、その他の部分に比べて小径の縮径部３１ａが形成されている。この縮径部３１ａの先端面、つまりサポートロッド３１の下端部には、下方に開口する凹部３２が設けられている。この凹部３２内には、鋼球３３が収容されている。この鋼球３３の下側部分は、凹部３２から下方に突出した球面状の突出部をなし、ウエルスラグ２６の上面に転動自在に当接している。

そして、ピストンウエル２３の中空部２４のうち底部側には、アウトガスが少なくクリーンルームでの使用に好適なゴム材料、例えばフッ素ゴム又はクロロプレンゴムを主成分とするゴム製の保持部材３５が設けられている。この保持部材３５は、サポートロッド３１の縮径部３１ａの外周面から鋼球３３を覆い、さらにウエルスラグ２６の上面から側周面全体を覆って、それら縮径部３１ａ、鋼球３３及びウエルスラグ２６と一体に加硫接着されることで、それらを連結している。

また、保持部材３５の外周側は、サポートロッド３１の縮径部３１ａ上端から下方に向かって徐々に拡径し、ピストンウエル２３の内周面に全周で密着しながら下方に延びる略円柱状に形成されている。この保持部材３５の外周面には、サポートロッド３１の縮径部３１ａの下端近傍位置、具体的には鋼球３３がなす突出部の側方位置において、水平方向全周に亘って延びる環状の線条凹部３５ａが形成されている。これによって、保持部材３５は、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っている。

サポートロッド３１の上端部には、その他の部分に比べて大径の拡径部３１ｂが設けられている。サポートロッド３１の拡径部３１ｂは、ピストン本体１３の中心孔１４から上方に突出している。この拡径部３１ｂの上面は、その全体が平坦面となっており、後述する転動部品３７が取り付けられる取付面とされている。サポートロッド３１は、この転動部品３７を介して、被支持体である搭載板３及びこれに搭載される精密機器の荷重を上方から受けるロードディスク２９を支持している。

ロードディスク２９は、ピストン本体１３の上方に、降下位置規制板５１を介して離間した位置に配置されている。降下位置規制板５１は、空気室１７内の空気圧が低下したときに降下してくるロードディスク２９を受けてそれ以上の下方移動を規制する板状の部材であり、ケース１１の四隅上に載置された金属製のスペーサブロック５３を介して、同ブロック５３もろともボルト５５で締結することによりケース１１に固定されている。この降下位置規制板５１の外形は、ケース１１の天板と概ね同じ略矩形状とされている。

降下位置規制板５１の中央部には、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂよりも一回り大きな径を有する円形の貫通孔５７が形成されている。ロードディスク２９は、降下位置規制板５１の水平方向における寸法よりも小さな外径の円盤状の部材であって、同規制板５１の貫通孔５７に挿通された転動部品３７で下方から支持されている。そして、ロードディスク２９は、空気室１７に適度な空気圧が供給されると、その圧力でピストン１２が上方に持ち上げられることにより、降下位置規制板５１の上面から離間して浮いた状態となる。

−転動部品の構成−
図５（ａ）は、この実施形態１の転動部品３７を上側から見た外観斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のVb−Vb線における転動部品３７の縦断面図である。転動部品３７は、ロードディスク２９に対しサポートロッド３１を主体としてピストン１２を転動させる転動機構を構成し、図５（ａ），（ｂ）に示すように、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに取り付けられる第２の機構部材としての転動子３９と、ロードディスク２９に取り付けられる第１の機構部材としての受け座４３と、これら転動子３９と受け座４３とを保持するゴム製の保持具４５と、この保持具４５をロードディスク２９に固定する上側固定部材５９と、保持具４５をサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに固定する下側固定部材６１とで構成されている。

転動子３９は、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂと略同じ外径を有する円盤状のベースプレート４０と、このベースプレート４０の中心部分上側に固定された円柱状のブロック部材４１とで構成されている。これらベースプレート４０とブロック部材４１とは、共に鋼製の部材であって、互いに連結されて一体化されている。

ベースプレート４０は、保持具４５よりも側方に突出し、その突出部分が締結片としての円環状のフランジ部４０ａを形成している。すなわち、転動部品３７は、側方に突出したフランジ部４０ａを下端部に有している。このフランジ部４０ａは、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに対し複数個所においてボルト４２で締結されている。このことについて詳しくは後述する。このベースプレート４０の中心部分には、上下方向に貫通するねじ孔４０ｃを有する筒状部４０ｂが下方に突出させて設けられている。この筒状部４０ｂのねじ孔４０ｃの内周面には、雌ねじが切られている。

ブロック部材４１には、ベースプレート４０の筒状部４０ｂ内に螺入される軸部４１ａが下方に突出させて設けられている。この軸部４１ａの外周面には、雄ねじが切られている。そして、ブロック部材４１は、軸部４１ａの雄ねじをベースプレート４０の筒状部４０ｂ内の雌ねじに螺合させてねじ孔４０ｃにねじ込むことにより、その下端面をベースプレート４０のうちねじ孔４０ｃの周縁部分に密着させた状態で、同プレート４０に取り付けられている。このブロック部材４１は、上方に向かって凸状に張り出した球面状（ドーム状）の緩やかな曲面４１ｂを上面に有している。この曲面４１ｂには、表面硬度を高めるための焼き入れ処理が施されている。

受け座４３は、転動子３９のブロック部材４１と同径の円柱状に形成された鋼製のブロックであり、転動子３９の曲面４１ｂを転動自在に受ける平坦な被転動面４３ａを下面に有している。この被転動面４３ａには、表面硬度を高めるための焼き入れ処理が施されている。受け座４３の上側部分には、上面に開口するねじ孔４３ｂが周方向に間隔をあけて複数形成されている。ロードディスク２９のうち受け座４３の各ねじ孔４３ｂに対応する部分には、ボルト４７の頭部を受ける受け面２９ｄを内部に有する貫通孔２９ａが形成されている。そして、受け座４３は、ロードディスク２９の下面に対し、同ディスク２９の上側から各貫通孔２９ａを通したボルト４７を対応するねじ孔４３ｂに螺合させて、複数個所にてボルト４７で締結されることにより取り付けられている。

保持具４５は、アウトガスが少なくクリーンルームでの使用に好適なゴム材料、例えばフッ素ゴム又はクロロプレンゴムを主成分とするゴム材料からなり、転動子３９及び受け座４３が内部に嵌入される円筒状に形成されている。すなわち、保持具４５は、転動子３９と受け座４３とを、これら両部材３９，４３の外周面に内周面を密着させた状態で、これら両部材３９，４３の側方周囲を全体に亘って囲い込むことによって、転動子３９の曲面４１ｂと受け座４３の被転動面４３ａとを上下方向に当接させた状態で拘束している。

保持具４５の硬度は、例えば６０度程度（ＪＩＳＫ ６２５３に準拠した硬度計で測定される硬度）に設定されている。そのことで、保持具４５は、転動子３９の転動動作を弾性変形を以て許容するようになっている。そして、この保持具４５は、上下方向における両端部に、外側方へ突出した突出片として当該保持具４５の周方向全体に延びる環状のフランジ片４５ａ，４５ｂをそれぞれ有している。

上側固定部材５９及び下側固定部材６１は共に、中央部分に中空部を有し、転動子３９のベースプレート４０と略同じ外径の円環状に形成された金属製の部材であって、中空部に保持具４５を圧入することで、保持具４５のうち上下両側のフランジ片４５ａ，４５ｂの間の部分に取り付けられている。すなわち、上側固定部材５９及び下側固定部材６１は、これら両部材５９，６１の内周面を保持具４５の外周面に密着させた状態で、保持具４５のうち上下両側のフランジ片４５ａ，４５ｂの間の部分を取り囲んでいる。上側固定部材５９及び下側固定部材６１の内径は、保持具４５の各フランジ片４５ａ，４５ｂの外径よりも小さく、これら両部材５９，６１は、一旦保持具４５に取り付けられた後は、フランジ片４５ａ，４５ｂが抜止めとして機能するので、保持具４５から抜け出ることはない。

上側固定部材５９には、上面に開口する複数のねじ孔５９ａと、上下方向に貫通する複数の貫通孔５９ｂとが周方向に間隔をあけて交互に形成されている。ロードディスク２９のうち上側固定部材５９の各ねじ孔５９ａに対応する部分には、受け座４３を締結するための上記貫通孔２９ａと同様な受け面（不図示）を内部に有する貫通孔２９ｂ（図２参照）が形成されている。

そして、上側固定部材５９は、ロードディスク２９の下面に対し、同ディスク２９の上側から貫通孔２９ｂを通したボルト６３を対応するねじ孔５９ａに螺合させて、複数箇所にてボルト６３で締結することにより取り付けられている。そのことで、上側固定部材５９は、保持具４５の上側のフランジ片４５ａを全周に亘ってロードディスク２９の下面に押さえ付け、ロードディスク２９との間に挟んで固定するようになっている。

下側固定部材６１には、上下方向に貫通する複数の貫通孔６１ａが周方向に間隔をあけて形成されている。これら各貫通孔６１ａは、上側固定部材５９の貫通孔５９ｂと上下方向において対応している。転動子３９のベースプレート４０のうち下側固定部材６１の各貫通孔６１ａに対応する部分には、上下方向に貫通する貫通孔４０ｄが形成されている。さらに、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂのうちベースプレート４０の各ねじ孔４ｄに対応する部分には、上下方向に貫通するねじ孔３１ｃ（図３及び図４参照）が形成されている。

そして、下側固定部材６１及びベースプレート４０は、サポートロッド３１の拡径部３１ｂに対し、これら下側固定部材６１及びベースプレート４０の貫通孔４０ｄ，６１ａを通したボルト６５を対応するねじ孔３１ｃに螺合させて、複数箇所にてボルト６５で締結することにより取り付けられている。そのことで、下側固定部材６１は、保持具４５の下側のフランジ片４５ｂを全周に亘ってピストン１２側にあるベースプレート４０の上面に押さえ付け、ベースプレート４０との間に挟んで固定するようになっている。これら下側固定部材６１及びベースプレート４０を締結する各ボルト４２は、六角穴付きボルトである。

ロードディスク２９のうち転動部品３７のフランジ部４０ａを締結する各ボルト４２の上方に対応する部分には、当該ボルト４２を取り外すための貫通孔２９ｃが作業孔として形成されている。これら各貫通孔２９ｃは、転動部品３７のフランジ部４０ａを締結するボルト４２頭部の外径と略同じ径か若しくはそれより若干大きな径を有している。

また、図示しないが、ケース１１には、空気室１７への空気の給排通路が設けられている。給排通路は、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との間で空気の給排を行う空気流路である。この空気パイプの途中には、空気の流路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１７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。

−アイソレータの動作−
上記構成のアイソレータ２では、床面から上下方向の振動を受けたときに、空気ばね１８の作用でピストン本体１３、ピストンウエル２３及びサポートロッド３１等が一体に上下動することにより、搭載機器と床面との間の上下方向における変位が吸収され、上下方向の振動に対して優れた除振効果が得られる。また、床面から左右方向の振動を受けたときには、ダイヤフラム１５のうねるような撓み動作を以てケース１１に対してピストン１２全体、つまりピストン本体１３、ピストンウエル２３及びサポートロッド３１が揺動すると共に、転動子３９の転動動作を以てサポートロッド３１が受け座４３の被転動面４３ａでロードディスク２９に対して転動し、これらピストン１２全体の揺動とサポートロッド３１の揺動との組合せにより、搭載機器と床面との間の水平方向における変位が吸収され、水平方向の振動に対しても優れた除振効果が得られる。

−転動部品の取替え作業−
図６（ａ），（ｂ）は、転動部品３７の取替え作業を示す工程図である。上述したアイソレータ２において、転動子３９の転動動作に纏わる挙動特性、すなわちサポートロッド３１の揺動し易さの程度を変えるための作業は、転動部品３７を保持具４５の機械的特性（硬度など）や転動子３９の曲面の曲率が異なるものに取り替えるだけである。

この転動部品３７の取替え作業では、まず、図６（ａ）に示すように、ロードディスク２９に形成された作業用孔としての貫通孔２９ｃにＬ字状の六角レンチ２０１を通し、その六角レンチ２０１を、転動部品３７のフランジ部４０ａを締結しているボルト４２の頭部にある六角穴に係合させた後に所定の方向に回転させることにより、当該ボルト４２を弛める。このような作業を繰り返して、転動部品３７のフランジ部４０ａを締結している全てのボルト４２を弛めると、図６（ｂ）に示すように、転動部品３７をロードディスク２９ごとピストン２９から取り外すことができる。

次いで、受け座４３をロードディスク２９に締結している全てのボルト４７を六角レンチ２０１で弛めてロードディスク２９から転動部品３７を取り外す。そして、保持具４５の機械的特性や転動子３９の曲面４１ｂの曲率が異なる別の転動部品３７を、同部品３７のフランジ部４０ａをサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂにボルト４２で締結することにより取り付ける。しかる後、ロードディスク２９を転動部品３７の上方に載置し、そのロードディスク２９を、受け座４３にボルト４７で締結することで転動部品３７に取り付ける。

以上のようにすれば、アイソレータ２の転動部品３７を簡単に取り替えることができる。

−空気室の気圧低下時の挙動−
上述のアイソレータ２において、何らかの理由で空気ばね１８の気圧が低下したときには、ロードディスク２９は降下位置規制板５１上に載置されてその降下が止まる一方で、ピストン１２は専用のストッパー機構を設けていないため自重で下方に引っ張られることになる。このとき、本実施形態のアイソレータ２では、転動子３９と受け座４３とを拘束している保持具４５がロードディスク２９とサポートロッド３１とにフランジ片４５ａ，４５ｂを上側固定部材５９及び下側固定部材６１で挟み込んでそれぞれ固定されている、つまりこれらロードディスク２９とサポートロッド３１とは保持具４５で連結されているので、ロードディスク２９とサポートロッド３１との上下方向における位置関係が保持具４５により維持されて、転動子３９の曲面４１ｂとこれに当接する受け座４３の被転動面４３ａとは離間しない。このことから、転動子３９による受け座４３の支承位置、ひいてはロードディスク２９の支承位置の水平方向への位置ずれ発生が防止される。

−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、空気ばね１８の空気圧が低下したときのピストン１２の過度な降下を規制するストッパー機構をアイソレータ２に設けなくて済み、転動子３９と受け座４３との位置ずれが防止されるので、これに起因するロードディスク２９の水平方向への位置ずれを簡単な構造で実質的に解消することができる。

《発明の実施形態２》
この実施形態２に係る精密除振台Ａは、アイソレータ２の転動部品３７及びその周辺の構造が上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、アイソレータ２について上記実施形態１と異なる構成についてのみ説明し、同一の構成箇所は図１〜図６に基づく上記実施形態１の説明に譲ることにして、その詳細な説明を省略する。

−ロードディスクの構成−
図７は、この実施形態２のアイソレータ２の図３相当図である。図１０は、この実施形態２のアイソレータ２の上面図である。上記実施形態１は、ロードディスク２９の下方に降下位置規制板５１を備えるアイソレータ２について説明したが、この実施形態２のアイソレータ２は、図７に示すように、降下位置規制板５１を備えず、空気室１７内の空気圧が低下したときに降下してくるロードディスク２９を受けてそれ以上の下方移動を規制する手段として締付けリング２１を兼用している。

ロードディスク２９は、ピストン本体１３の上方に離間して配置されている。このロードディスク２９の外形は、ケース１１の天板と概ね同じ略矩形状とされている。そして、ロードディスク２９は、空気室１７に適度な空気圧が供給されると、その圧力でピストン１２が上方に持ち上げられることにより、締付けリング２１の上面から離間して浮いた状態となる。

ロードディスク２９の下面のうちサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに対応する部分には、上方に凹陥した円形の凹陥部３６が形成されている。この凹陥部３６は、当該凹陥部３６の内部空間を取り囲む内周面を有し、下方に位置する開放端側の部分が拡径した段付き形状に形成されている。すなわち、この凹陥部３６のうち、開口端側の部分は、相対的に大径に形成された大径部３６ａを構成し、その他の部分は、相対的に小径に形成された小径部３６ｂを構成している。このロードディスク２９の凹陥部３６のうち小径部３６ｂには、転動部品３７が嵌入されている。

−転動部品の構成−
図８は、この実施形態２のアイソレータ２に用いられるピストン１２の構成とケース１１に対する取付け構造をと示す分解斜視図である。図９（ａ）は、この実施形態２のアイソレータ２に用いられる転動部品３７の斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のIXb−IXb線における転動部品３７の縦断面図である。転動部品３７は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、上方に張り出す球面状（ドーム状）の曲面４１ｂを有する上記実施形態１と同様な転動子３９と、この転動子３９の曲面４１ｂを転動自在に受ける水平な被転動面４３ａを有する上記実施形態１と同様な受け座４３と、これら転動子３９及び受け座４３の両外周面に亘って一体成形されたゴム製の保持具４５とで構成されている。

転動子３９は、上記実施形態１と同様に、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに対し、フランジ部４０ａを複数個所にてボルト４２で締結することにより取り付けられている。受け座４３も、上記実施形態１と同様に、ロードディスク２９の下面に対し、複数個所にてボルト４７で締結されることにより取り付けられている。また、ロードディスク２９のうち転動子３９のフランジ部４０ａを締結する各ボルト４２の上方に対応する部分には、図７及び図１０に示すように、当該ボルト４２を取り外すための上記実施形態１と同様な貫通孔２９ａが作業孔として形成されている。

保持具４５は、転動子３９のブロック部材４１の外周面全体と受け座４３の外周面のうち上端部分を僅かに残して略全体とを覆うように、転動子３９のベースプレート４０の上面、ブロック部材４１の外周面及び受け座４３の外周面に加硫接着されている。そのことで、保持具４５は、転動子３９及び受け座４３に固定されていて、これら転動子３９と受け座４３とを、曲面４１ｂと被転動面４３ａとを当接させた状態で拘束している。

この保持具４５は、上記実施形態１と同様なゴム材料で形成されており、外周面をロードディスク２９の凹陥部３６のうち小径部３６ｂの内周面に接触させて、当該小径部３６ｂに止り嵌めされている。これによって、サポートロッド２９に生じる水平方向の振動を効果的に減衰するようになっている。

−アイソレータの動作−
上記構成のアイソレータ２でも、上記実施形態１と同様な作用が奏されることで、上下方向の振動と水平方向の振動に対して優れた除振効果が得られる。そして、このアイソレータ５では、水平方向の振動を除振する際、つまりは搭載機器と床面との間の水平方向における変位を吸収する際、転動子３９の転動動作に伴って保持具４５に生じた応力がサポートロッド３１の揺動を抑制するダンパーとして作用し、当該サポートロッド３１、ひいてはピストン１２に生じる水平方向の振動を減衰させる減衰効果が得られる。

−転動部品の取替え作業−
図１１（ａ），（ｂ）は、この実施形態２の転動部品３７の取替え作業を示す工程図である。上述したアイソレータ２において、転動子３９の転動動作に纏わる挙動特性と、水平方向の振動に対する減衰特性を精密除振台Ａの用途や設置場所に応じて求められる特性に変える作業は、転動部品３７を保持具４５の機械的特性（硬度など）が異なるものに取り替えるだけである。この転動部品３７の取替え作業は、基本的には上記実施形態１で説明した手順と同じである。

すなわち、転動部品３７の取替え作業では、まず、図１１（ａ）に示すように、ロードディスク２９に形成された作業用孔としての貫通孔２９ｃにＬ字状の六角レンチ２０１を通し、その六角レンチ２０１を転動部品３７のフランジ部４０ａを締結しているボルト４２の頭部にある六角孔に係合させた後に所定の方向に回転させることにより、当該ボルト４２を弛める。このような作業を繰り返して、転動部品３７のフランジ部４０ａを締結している全てのボルト４２を弛めると、図１１（ｂ）に示すように、転動部品３７をロードディスク２９ごとピストン１２から取り外すことができる。

次いで、受け座４３をロードディスク２９に締結している全てのボルト４７を六角レンチ２０１で弛めてロードディスク２９から転動部品３７を取り外す。そして、保持具４５の機械的特性が異なる別の転動部品３７を、同部品３７のフランジ部４０ａをサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂにボルト４２で締結することにより取り付ける。しかる後、ロードディスク２９を、凹陥部３６のうち小径部３６ｂに転動部品３７を嵌入させてピストン本体１３の上方に配置させる。そして、転動部品３７の受け座４３をロードディスク２９の上側から凹陥部３６のうち小径部３６ｂの底面にボルト４７で締結することで、ロードディスク２９を転動部品３７に取り付ける。

以上のようにすれば、アイソレータ２の転動部品３７を簡単に取り替えることができる。

−空気室の気圧低下時の挙動−
上述のアイソレータ２において、何らかの理由で空気ばね１８の気圧が低下したときには、ロードディスク２９は降下位置規制板５１上に載置されてその降下が止まる一方で、ピストン１２は専用のストッパー機構を設けていないため自重で下方に引っ張られることになる。このとき、本実施形態のアイソレータ２では、転動子３９と受け座４３とを拘束している保持具４５がこれら両部材３９，４３に加硫接着されることで固定されている、つまり転動子３９と受け座４３とが保持具４５で一体化されているので、転動子３９の曲面４１ｂとこれに当接する受け座４３の被転動面４３ａとは離間しない。このことから、転動子３９による受け座４３の支承位置、ひいてはロードディスク２９の支承位置の水平方向への位置ずれ発生が防止される。

−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によっても、上記実施形態１と同様に、ロードディスク２９の水平方向への位置ずれを簡単な構造で実質的に解消することができる。

さらに、この実施形態２によると、転動部品３７の保持具４５が転動子３９の転動動作に伴ってサポートロッド３１の揺動を抑制するダンパーとして作用する。しかも、本実施形態の転動部品３７は、ロードディスク２９の凹陥部３６に嵌入されてこの凹陥部３６の内周面に外周面が接触しているので、保持具４５が高いダンパー効果を発揮し、ピストン１２に生じる水平方向の振動を効果的に減衰させることができる。これによって、ピストンウエル２３内の中空部２４にシリコンオイルなどの振動減衰用のオイルを収容していなくても、水平方向の振動に対して精密除振台Ａの設置場所や用途に応じた所要の減衰効果を得ることができる。

また、この実施形態２によると、転動部品３７が凹陥部３６に嵌入されていることで、ピストン本体１３とロードディスク２９との間に余分なスペースが生じるのを抑えて、その分だけアイソレータ２の高さを低くすることができる。これによって、アイソレータ２のコンパクト化を図ることができる。

《その他の実施形態》
なお、上記実施形態１及び２では、サポートロッド３１の下端部に鋼球３３を収容し、その鋼球３３の下側部分をウエルスラグ２６によって転動自在に支持するようにしたが、これに限らず、ピストンウエル２３の底部に上方に張り出す球面状（ドーム状）の曲面をなす突出部を設けて、その突出部をサポートロッド３１の水平な下端面と当接させるようにしてもよい。

また、上記実施形態１では、保持具４５が、上側のフランジ片４５ａをロードディスク２９と上側固定部材５９との間に挟み込んでロードディスク２９に固定され、下側のフランジ片４５ｂをサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂと下側固定部材６１との間に挟み込んでサポートロッド３１に固定されている形態を説明し、上記実施形態２では、保持具４５が転動子３９及び受け座４３に加硫接着で固定されている形態を説明した、これに限らない。

例えば、保持具４５は、下端部に設けたフランジ片４５ｂをサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂと下側固定部材６１との間に挟み込んでサポートロッド３１に固定され、且つ受け座４３に加硫接着で固定されていてもよい。また、保持具４５は、転動子３９に加硫接着で固定され、且つ上端部に設けたフランジ片４５ａをロードディスク２９と上側固定部材５９と間に挟み込んでロードディスク２９に固定されていても構わない。すなわち、保持具４５は、ロードディスク２９及び受け座４３のうち少なくとも一方の部材と、サポートロッド３１及び転動子３９のうち少なくとも一方の部材とに固定されていればよい。

また、上記実施形態１及び２では、サポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに転動子３９が取り付けられ、ロードディスク２９に受け座４３が取り付けられた形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、これら転動子３９と受け座４３とは上下逆に設けられていてもよい。すなわち、受け座４３がサポートロッド３１上端の拡径部３１ｂに取り付けられ、転動子３９がロードディスク２９に取り付けられていても構わない。

また、上記実施形態１及び２では、サポートロッド３１の下端の鋼球３３とウエルスラグ２６とを連結するために、それら全部にゴム製の保持部材３５を加硫接着しているが、必ずしも全部を接着する必要がなく、例えば鋼球３３の下端部とウエルスラグ２６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３３とウエルスラグ２６との間の転動動作がいっそうスムーズなものとなり、保持部材３５がピストン本体１３の揺動動作に及ぼす影響を極小化できる。

また、上記実施形態２では、転動子３９と受け座４３とを連結するために、それら両部材３９，４３の外周面全体に亘ってゴム製の保持具４５を加硫接着しているが、転動子３９の曲面４１ｂと受け座４３の被転動面４３ａとの間には保持具４５のゴム材料は入り込まないようにし、これら曲面４１ｂと被転動面４３ａとは非接着状態とすることも可能である。このようにすれば、転動子３９の転動動作がいっそうスムーズなものとなり、保持具４５がサポートロッド３１の揺動動作に及ぼす影響を極小化することができる。

また、上記実施形態２では、ロードディスク２９に形成された凹陥部３６に転動部品３７が嵌入された形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、凹陥部３６の形成されていないロードディスク２９の平坦な下面に転動部品３７が取り付けられた構成であっても構わない。このような構成によっても、転動子３９の転動動作に伴って保持具４５に生じた応力が、サポートロッド３１の揺動を抑制するダンパーとして作用することに変わりなく、ピストン１２に生じる水平方向の振動を減衰できる。

また、上記実施形態１及び２における転動部品３７の取替え作業も実施形態のものに限定されず、例えば、転動部品３７をロードディスク２９ごとピストン１２から、転動部品３７をロードディスク２９から順に取り外し、次いで、保持具４５の機械的特性が異なる別の転動部品３７を凹陥部３６に嵌入させてロードディスク２９にボルト４７で締結することにより取り付けた後に、そのロードディスク２９を、これに取り付けられた転動部品３７のフランジ部４０ａをサポートロッド３１の拡径部３１ｂにボルト４２で締結することにより取り付けてもよい。また、ロードディスク２９を転動部品３７から取り外した後に、転動部品３７をサポートロッド３１から取り外して転動部品３７を取り替えてもよく、その他、転動部品３７をロードディスク２９ごと取り替えても構わない。

また、アイソレータ２の構造も実施形態１及び２のものに限定されず、例えば、上下方向の空気ばね１８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１８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。

また、上記実施形態１及び２では、４個のアイソレータ２を用いて除振台Ａを構成しているが、このような除振台Ａに限らず、例えば、半導体製造装置などの防振支持のために、専用に設計した搭載板３を３〜４個のアイソレータ２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したりできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲に限定されない。上記各実施形態が例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに、さらに色々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲に属することは当業者に理解されるところである。

以上説明したように、本発明は、転動機構を組み込んだピストンを用いる気体ばね式除振装置について有用であり、特に、簡単な構造で荷重受け部材の水平方向への微小な位置ずれを実質的に解消することが要望される気体ばね式除振装置に適している。

２ アイソレータ（気体ばね式除振装置）
３ 搭載板（被支持体）
１１ ケース
１１ａ 開口部
１２ ピストン
１５ ダイヤフラム（可撓性部材）
１８ 空気ばね
２９ ロードディスク（荷重受け部材）
２９ｃ 貫通孔
３６ 凹陥部
３９ 転動子（第２の構成部材）
４０ａ フランジ部（締結片）
４１ｂ 曲面
４２ ボルト
４３ 受け座（第１の構成部材）
４３ａ 被転動面
４５ 保持具
４５ａ フランジ片（突出片）
４５ｂ フランジ片（突出片）
５９ 上側固定部材
６１ 下側固定部材

Claims (6)

1. 被支持体の荷重を受ける荷重受け部材を上面に開口部を有するケースの上方に配置し、該荷重受け部材を支持するピストンを前記開口部からケース内に挿入して、該ピストンの下面を前記ケースの内部に臨ませると共に、該ピストンの外周から前記ケースの開口部の周縁までを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、
   前記荷重受け部材に対して前記ピストンを転動させる転動機構を備え、
   前記転動機構は、前記荷重受け部材に取り付けられた第１の機構部材と、前記ピストンに取り付けられた第２の機構部材とを有し、
   前記第１の機構部材及び第２の機構部材のうち、一方の機構部材は、凸状に張り出した曲面を有する転動子であり、他方の機構部材は、前記転動子の曲面を転動自在に受ける被転動面を有する受け座であり、
   前記転動子と前記受け座とは、前記転動子の転動動作を弾性変形を以て許容するゴム製の保持具でこれら両部材の側方周囲を囲い込むことにより、前記曲面と前記被転動面とを上下方向に当接させた状態で拘束され、
   前記保持具は、前記荷重受け部材及び第１の機構部材のうち少なくとも一方の部材と、前記ピストン及び第２の機構部材のうち少なくとも一方の部材とに固定されており、前記荷重受け部材と前記ピストンとが前記転動機構によって連結されている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
2. 請求項１に記載された気体ばね式除振装置において、
   前記保持具は、前記転動子及び受け座が内部に嵌入される筒状に形成され、上下方向における両端部に外側方へ突出した突出片を有し、
   前記荷重受け部材には、前記保持具の上側の突出片を当該荷重受け部材側に押さえ付けて固定する上側固定部材が取り付けられ、
   前記ピストンには、前記保持具の下側の突出片を当該ピストン側に押さえ付けて固定する下側固定部材が取り付けられている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
3. 請求項２に記載された気体ばね式除振装置において、
   前記突出片は、前記保持具の周方向全体に延びる環状のフランジ片であり、
   前記上側固定部材及び下側固定部材は、前記フランジ片を全周に亘って押さえ付けている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
4. 請求項１に記載された気体ばね式除振装置において、
   前記保持具は、前記転動子及び受け座に加硫接着されることで固定されている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載された気体ばね式除振装置において、
   前記荷重受け部材の下側面には、上方へ凹陥した凹陥部が形成され、
   前記凹陥部は、当該凹陥部の内部空間を取り囲む内周面を有し、
   前記保持具は、前記凹陥部に対し、前記凹陥部の内周面に外周面を接触させて嵌入されている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載された気体ばね式除振装置において、
   前記転動子は、外側方に突出した締結片を下端部に有し、前記ピストンに前記締結片をボルトで締結することで取り付けられ、
   前記荷重受け部材のうち前記ボルトの上方に対応する部分には、当該ボルトを取り外すための貫通孔が形成されている
   ことを特徴とする気体ばね式除振装置。

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