JPH08135728A - Vibration resistant device - Google Patents

Vibration resistant device

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JPH08135728A
JPH08135728A JP27220194A JP27220194A JPH08135728A JP H08135728 A JPH08135728 A JP H08135728A JP 27220194 A JP27220194 A JP 27220194A JP 27220194 A JP27220194 A JP 27220194A JP H08135728 A JPH08135728 A JP H08135728A
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horizontal
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surface plate
actuator units
vibration
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Itsushi Fukui
伊津志 福井
Masaki Hayatsu
昌樹 早津
Koichi Kajiwara
浩一 梶原
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Abstract

PURPOSE: To reduce the number of horizontal X, Y direction piezoelectric actuator units, by making a pair of horizontal X, Y direction piezoelectric actuator units in which working direction of driving force for driving in the X, Y directions are opposite to each other arranged between a base stand and a surface plate so that rotational power is not made to work on the surface plate. CONSTITUTION: Piezoelectric actuator units 30A, 30A', 30B, 30B' by which horizontal vibration is eliminated are respectively provided in the neighborhood of vertical piezoelectric actuator unit 24 between a base stand and a surface plate 22. This piezoelectric actuator units 30A, 30A', 30B, 30B' are composed of a pair of horizontal X direction piezoelectric actuator units 30A, 30A' whose working direction of driving forces are opposite to each other while those are made driven toward the horizontal X direction and of a pair of horizontal Y direction piezoelectric actuator units 30B, 30B' whose working direction of driving forces are opposite to each other while those are made driven toward the horizontal Y direction, and these horizontal piezoelectric actuators are arranged so that rotational power does not work on the surface plate 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は除振装置に係り、特に、
圧電素子と弾性体とを直列配置した圧電アクチュエータ
ユニットをアクチュエータとしたアクティブ型の除振装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration isolation device, and more particularly to
The present invention relates to an active vibration isolator using a piezoelectric actuator unit in which a piezoelectric element and an elastic body are arranged in series as an actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の除振装置を、図13、図
14を使用して説明する。建物等の床面1に断面凹状を
した矩形状の基台2が固定される。この基台2と、半導
体製造装置のような嫌振機器3を搭載する定盤4との間
の4隅には、定盤4を鉛直方向に駆動させて鉛直方向の
振動を除振する4基の鉛直方向の圧電アクチュエータユ
ニット5、5…が設けられると共に、基台2の側板2A
と定盤4の外周との間には、定盤4を水平方向に駆動さ
せて水平方向の振動を除振する8基の水平方向の圧電ア
クチュエータユニット6A、6Bが設けられる。この水
平方向の圧電アクチュエータユニット6A、6Bは、水
平X方向の水平振動を除振する4基の水平X方向の圧電
アクチュエータユニット6Aと、水平Y方向の水平振動
を除振する4基の水平Y方向の圧電アクチュエータユニ
ット6Bとから構成される。また、鉛直、水平のそれぞ
れの圧電アクチュエータユニット5、6A、6Bは、ア
クチュエータとしての圧電素子7と積層ゴム等の弾性体
8とが直列に設けられる。この弾性体8により圧電素子
7に加わる剪断方向(圧電素子7の軸方向に対して直交
する方向)の力を吸収して圧電素子7の破壊を防止する
ことができるようになっている。また、定盤4には、鉛
直方向の振動を検出する複数個の鉛直振動検出器9と、
水平方向の振動を検出する複数個の水平振動検出器10
とが取付けられている。そして、これらの検出器9、1
0で得られた振動の信号は、アンプ11を介してコント
ローラ12に送られる。信号を受けたコントローラ12
では、予め設定されたプログラムに基づいて振動を制御
する制御信号を駆動アンプ13に送り、駆動アンプ13
では、鉛直、水平のそれぞれの圧電アクチュエータ5、
6A、6Bに駆動電圧を印加し、これにより圧電アクチ
ュエータ5、6A、6Bが駆動して定盤を駆動する。こ
の操作を繰り返すことにより振動を除振し、定盤4に搭
載された嫌振機器3への振動の伝達を防止している。
2. Description of the Related Art A conventional vibration isolator of this type will be described with reference to FIGS. A rectangular base 2 having a concave cross section is fixed to a floor surface 1 of a building or the like. At the four corners between the base 2 and a surface plate 4 on which a vibration-damping device 3 such as a semiconductor manufacturing apparatus is mounted, the surface plate 4 is driven in the vertical direction to eliminate vibration in the vertical direction. The piezoelectric actuator units 5, 5, ... Are provided in the vertical direction of the base, and the side plate 2A of the base 2 is provided.
Between the and the outer surface of the surface plate 4, eight horizontal piezoelectric actuator units 6A and 6B for driving the surface plate 4 in the horizontal direction to eliminate horizontal vibration are provided. The piezoelectric actuator units 6A and 6B in the horizontal direction include four piezoelectric actuator units 6A in the horizontal X direction for damping horizontal vibrations in the horizontal X direction and four horizontal Y for damping horizontal vibrations in the horizontal Y direction. Direction piezoelectric actuator unit 6B. In each of the vertical and horizontal piezoelectric actuator units 5, 6A, 6B, a piezoelectric element 7 as an actuator and an elastic body 8 such as laminated rubber are provided in series. The elastic body 8 can absorb a force applied to the piezoelectric element 7 in the shearing direction (direction orthogonal to the axial direction of the piezoelectric element 7) to prevent the piezoelectric element 7 from being broken. Further, on the surface plate 4, a plurality of vertical vibration detectors 9 for detecting vibrations in the vertical direction,
A plurality of horizontal vibration detectors 10 for detecting horizontal vibrations
And are installed. And these detectors 9, 1
The vibration signal obtained at 0 is sent to the controller 12 via the amplifier 11. Controller 12 that received the signal
Then, a control signal for controlling vibration is sent to the drive amplifier 13 based on a preset program,
Then, the vertical and horizontal piezoelectric actuators 5,
A drive voltage is applied to 6A and 6B, whereby the piezoelectric actuators 5, 6A and 6B are driven to drive the surface plate. By repeating this operation, the vibration is damped, and the vibration is prevented from being transmitted to the vibrating device 3 mounted on the surface plate 4.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造を有する従来の除振装置は以下の欠点がある。 除振のために水平方向の圧電アクチュエータユニット
6A、6Bが駆動して駆動力が定盤4に加わると、駆動
力の反力が基台2の側板2Aに加わる。これにより、側
板2Aは反力に耐えうる剛性を有する必要があり、側板
2Aを厚くしたり図示しない補強部材を設ける等のこと
が必要になる。従って、除振装置の重量が重くなるとい
う欠点がある。 基台2の側板2Aが定盤4の周囲に設けられ、この側
板2と定盤4の外周との間に水平方向の圧電アクチュエ
ータユニット6A、6Bが設けられているので、定盤4
の面積よりも基台2の底面積が大きくなり、除振装置を
設置するために広い床面積が必要になるという欠点があ
る。 水平方向の圧電アクチュエータユニット6A、6Bの
設置数が8基と多いために、制御が複雑になると共に駆
動アンプ13の数が多くなり、除振装置の価格が高価に
なるという欠点がある。 また、本発明者等は実験の結果、圧電素子7と弾性体
8を直列配置してアクチュエータを構成した場合、圧電
アクチュエータユニット5、6A、6Bの駆動方向に所
定の荷重を予め負荷(以後、この荷重を予荷重と称す)
しておかないと除振性能が悪いと共に、予荷重の与え方
によって除振の制御性が左右されるとことを見いだし
た。しかし、従来の除振装置は、鉛直方向の圧電アクチ
ュエータユニット5には、定盤4や嫌振機器3の重さに
より予荷重に相当する荷重が負荷されるが、水平方向の
圧電アクチュエータユニット6A、6Bには予荷重が負
荷されないという欠点がある。
However, the conventional vibration isolator having the above structure has the following drawbacks. When the piezoelectric actuator units 6A and 6B in the horizontal direction are driven for vibration isolation and a driving force is applied to the surface plate 4, a reaction force of the driving force is applied to the side plate 2A of the base 2. As a result, the side plate 2A needs to have rigidity to withstand the reaction force, and it is necessary to make the side plate 2A thick and to provide a reinforcing member (not shown). Therefore, there is a drawback in that the vibration isolator becomes heavy. Since the side plate 2A of the base 2 is provided around the surface plate 4 and the horizontal piezoelectric actuator units 6A and 6B are provided between the side plate 2 and the outer periphery of the surface plate 4, the surface plate 4 is provided.
The bottom area of the base 2 is larger than the area of the base, and a large floor area is required to install the vibration isolation device. Since the number of piezoelectric actuator units 6A and 6B installed in the horizontal direction is as large as eight, there are drawbacks that the control becomes complicated and the number of drive amplifiers 13 increases and the price of the vibration isolation device becomes expensive. Further, as a result of experiments, the present inventors have found that when the piezoelectric element 7 and the elastic body 8 are arranged in series to form an actuator, a predetermined load is applied in advance in the driving direction of the piezoelectric actuator units 5, 6A, 6B (hereinafter, This load is called preload)
It was found that if not done, the vibration isolation performance is poor and that the controllability of the vibration isolation depends on the method of applying the preload. However, in the conventional vibration isolator, the vertical piezoelectric actuator unit 5 is loaded with a load equivalent to a preload due to the weight of the surface plate 4 and the vibration isolator 3, but the horizontal piezoelectric actuator unit 6A. 6B has the drawback that no preload is applied.

【0004】このような背景において、水平方向の圧電
アクチュエータユニット6A、6Bの数を削減して除振
装置の装置価格を低減する目的で、水平方向の圧電アク
チュエータユニット6A、6Bの数を8基から4基に減
らして弾性体(圧縮バネ或いはゴム柱)で置き換えた除
振装置、或いは、図15に示すように弾性体をも省略し
た除振装置が検討されている。しかし、圧電素子アクチ
ュエータユニット6A、6Bを弾性体で置き換えた除振
装置は、弾性体の剛性が異なるため、水平方向アクチュ
エータユニット6A、6Bに負荷する予荷重のバランス
が取りにくいという欠点があり、一方、図15の除振装
置の場合は水平方向の圧電アクチュエータユニット6
A、6Bに予荷重を与えると、定盤4に図中矢印15方
向の回転力が働くので、所定の予荷重を与えられないと
いう欠点がある。従って、これらの除振装置は前記欠点
の解決にはならない。
Against this background, in order to reduce the number of horizontal piezoelectric actuator units 6A and 6B and reduce the cost of the vibration isolator, the number of horizontal piezoelectric actuator units 6A and 6B is set to eight. Therefore, a vibration isolator in which the elastic body (compression spring or rubber column) is reduced to four and the vibration isolator is also omitted, as shown in FIG. 15, is being studied. However, the vibration isolation device in which the piezoelectric element actuator units 6A and 6B are replaced with elastic bodies has a drawback that it is difficult to balance the preloads applied to the horizontal actuator units 6A and 6B because the elastic bodies have different rigidity. On the other hand, in the case of the vibration isolation device of FIG. 15, the piezoelectric actuator unit 6 in the horizontal direction is used.
When a preload is applied to A and 6B, a rotational force in the direction of the arrow 15 in the drawing acts on the surface plate 4, so that there is a disadvantage that a predetermined preload cannot be applied. Therefore, these vibration isolation devices do not solve the above-mentioned drawbacks.

【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、装置の小型化、軽量化、水平方向の圧電アクチ
ュエータユニット数の削減を図ることができると共に、
水平方向の圧電アクチュエータユニットに所定の予荷重
を精度良く確実に負荷できる除振装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the size and weight of the apparatus and reduce the number of piezoelectric actuator units in the horizontal direction.
An object of the present invention is to provide a vibration isolation device capable of accurately and reliably applying a predetermined preload to a horizontal piezoelectric actuator unit.

【0006】[0006]

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、建物等の床面上に固定された基台と嫌振機器を
搭載する定盤との間に介在させて前記定盤を鉛直方向に
駆動させて鉛直方向の振動を除振する複数の鉛直方向の
圧電アクチュエータユニットと、前記定盤を水平方向に
駆動させて水平方向の振動を除振する複数の水平方向の
圧電アクチュエータユニットとを備え、前記圧電アクチ
ュエータユニットが圧電素子と弾性体とを直列配置して
構成した除振装置に於いて、前記複数の水平方向の圧電
アクチュエータユニットは、水平X方向に駆動すると共
にその駆動力の作用方向が逆向きの一対の水平X方向の
圧電アクチュエータユニットと、水平Y方向に駆動する
と共にその駆動力の作用方向が逆向きの一対の水平Y方
向の圧電アクチュエータユニットとが、前記基台と前記
定盤との間に前記定盤に回転力を作用させないように配
置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention interposes between a base fixed on the floor surface of a building or the like and a surface plate on which an anti-vibration device is mounted. A plurality of vertical piezoelectric actuator units that drive the board in the vertical direction to eliminate vertical vibrations, and a plurality of horizontal piezoelectric actuator units that drive the platen in the horizontal direction to eliminate horizontal vibrations. In a vibration isolator comprising an actuator unit, wherein the piezoelectric actuator unit is configured by arranging piezoelectric elements and elastic bodies in series, the plurality of horizontal piezoelectric actuator units are driven in the horizontal X direction and A pair of horizontal X-direction piezoelectric actuator units whose driving force acts in the opposite direction, and a pair of horizontal Y-direction piezoelectric actuator units which drive in the horizontal Y direction and whose driving force acts in the opposite direction. And Tayunitto, characterized in that it is arranged so as not to act a rotational force to the surface plate between the base and the platen.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、圧電素子と弾性体とを直列配
置して構成した複数の水平方向の圧電アクチュエータユ
ニットを、建物等の床面に固定された基台と嫌振機器を
搭載する定盤との間に設けた。これにより、従来の除振
装置のように定盤の周囲に基台の側板を設ける必要がな
いので、平板な基台を使用できると共に、従来の除振装
置より基台の面積を小さくできる。更には、水平方向の
圧電アクチュエータユニットを、基台と定盤との間に設
けたことにより、水平方向の圧電アクチュエータユニッ
トが駆動した時に定盤に加わる駆動力の反力を、駆動方
向に平行な基台の面で支えることができる。これによ
り、従来の除振装置のように駆動方向に直角な基台の側
板で前記反力を支える場合に比べて基台の板厚を薄くす
ることができる。
According to the present invention, a plurality of horizontal piezoelectric actuator units constituted by arranging a piezoelectric element and an elastic body in series are mounted on a base fixed to a floor surface of a building or the like and an anti-vibration device. It was provided between the surface plate. As a result, it is not necessary to provide the side plate of the base around the surface plate as in the conventional vibration isolator, so that a flat base can be used and the area of the base can be smaller than that of the conventional vibration isolator. Furthermore, by installing the horizontal piezoelectric actuator unit between the base and the surface plate, the reaction force of the driving force applied to the surface plate when the horizontal piezoelectric actuator unit is driven is parallel to the driving direction. It can be supported in terms of a base. As a result, the plate thickness of the base can be reduced as compared with the conventional vibration isolator in which the reaction force is supported by the side plates of the base perpendicular to the driving direction.

【0008】また、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ットを、水平X方向に駆動すると共にその駆動力の作用
方向が逆向きの一対の水平X方向の圧電アクチュエータ
ユニットと、水平Y方向に駆動すると共にその駆動力の
作用方向が逆向きの一対の水平Y方向の圧電アクチュエ
ータユニットとで構成し、これらの水平方向の圧電アク
チュエータユニットを定盤に回転力が作用しないように
配置した。これにより、8個の水平方向の圧電アクチュ
エータユニットを使用する従来の除振装置より水平方向
の圧電アクチュエータユニットの数を削減でき、しかも
水平方向の圧電アクチュエータユニットの駆動方向に予
荷重(圧電素子の駆動方向に予め負荷しておく荷重)を
負荷した時に定盤が回転しないようにできる。従って、
水平方向の圧電アクチュエータユニットに所定の予荷重
を精度良く確実に負荷することができるので、除振性能
を向上させることができる。
Further, the piezoelectric actuator unit in the horizontal direction is driven in the horizontal X direction, and a pair of piezoelectric actuator units in the horizontal X direction in which the driving force acts in the opposite direction, and in the horizontal Y direction are driven. The piezoelectric actuator unit is composed of a pair of horizontal Y-direction piezoelectric actuator units whose forces act in opposite directions, and these horizontal piezoelectric actuator units are arranged so that no rotational force acts on the surface plate. As a result, the number of horizontal piezoelectric actuator units can be reduced as compared with the conventional vibration isolator using eight horizontal piezoelectric actuator units, and the preload (piezoelectric element drive direction) of the horizontal piezoelectric actuator units can be reduced. The surface plate can be prevented from rotating when a load is applied in advance in the driving direction. Therefore,
Since it is possible to accurately and reliably apply a predetermined preload to the piezoelectric actuator unit in the horizontal direction, it is possible to improve vibration isolation performance.

【0009】また、本発明によれば、水平方向の圧電ア
クチュエータユニットに、予荷重を負荷する負荷手段を
設けると共に、負荷する荷重を可変できるようにしたの
で、圧電素子に所定の予荷重を容易に負荷することがで
きる。
Further, according to the present invention, since the horizontal piezoelectric actuator unit is provided with the load means for applying a preload and the load to be applied can be varied, a predetermined preload can be easily applied to the piezoelectric element. Can be loaded.

【0010】[0010]

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る除振装置
の好ましい実施例について詳説する。図1は本発明の除
振装置の圧電素子アクチュエータの配置を示した平面図
であり、図2は除振装置の一部を切り欠いて圧電素子ア
クチュエータの配置を示した斜視図である。図1及び図
2に示すように、建物等の図示しない床面上に固定され
る矩形板状の基台20と、半導体装置のような嫌振機器
を搭載する矩形板状の定盤22との間の4隅には、定盤
22を鉛直方向(図1のZ方向)に駆動して鉛直方向の
振動を除振する複数の鉛直方向の圧電アクチュエータユ
ニット24がそれぞれ設けられる。鉛直方向の圧電アク
チュエータユニット24は、鉛直方向に駆動する圧電素
子26と圧電素子26に加わる剪断方向(圧電素子26
の駆動方向に対して直交する方向)の力を吸収して圧電
素子26の破壊を防止する積層ゴム28とから構成され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a vibration isolator according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of piezoelectric element actuators of a vibration isolator according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of piezoelectric element actuators by cutting out a part of the vibration isolator. As shown in FIGS. 1 and 2, a rectangular plate-shaped base 20 fixed to a floor surface (not shown) of a building or the like, and a rectangular plate-shaped surface plate 22 on which a vibration-damping device such as a semiconductor device is mounted. A plurality of vertical piezoelectric actuator units 24 that drive the surface plate 22 in the vertical direction (Z direction in FIG. 1) to eliminate vibrations in the vertical direction are provided at four corners between them. The vertical piezoelectric actuator unit 24 includes a piezoelectric element 26 that is driven in the vertical direction and a shearing direction (piezoelectric element 26) applied to the piezoelectric element 26.
And a laminated rubber 28 that prevents the piezoelectric element 26 from being broken by absorbing a force in a direction orthogonal to the driving direction of the.

【0011】また、基台20と定盤22との間の鉛直方
向の圧電アクチュエータユニット24の近傍には、定盤
22を水平方向に駆動して水平方向の振動を除振する水
平方向の圧電アクチュエータユニット30A、30
A′、30B、30B′がそれぞれ設けられる。この水
平方向の圧電アクチュエータユニット30A、30
A′、30B、30B′は、鉛直方向の圧電アクチュエ
ータユニット14と同様に圧電素子26と積層ゴム28
とから構成される。また、水平方向の圧電アクチュエー
タユニット30A、30A′、30B、30B′は、水
平X方向(図1のX方向)に駆動する一対の水平X方向
の圧電アクチュエータユニット30A、30A′と、水
平Y方向(図1のY方向)に駆動する一対の水平Y方向
の圧電アクチュエータユニット30B、30B′とから
構成される。そして、水平X方向の圧電アクチュエータ
ユニット30A、30A′は基台20と定盤22の間の
4隅のうち、一方の略対角位置に駆動力の作用方向(図
中矢印a、a′)を逆向きにして配置される。また、一
対の水平Y方向アクチュエータユニット30B、30
B′は基台20と定盤22との間の他方の略対角位置に
駆動力の作用方向(図中矢印b、b′)を逆向きにして
配置される。
In the vicinity of the vertical piezoelectric actuator unit 24 between the base 20 and the surface plate 22, a horizontal piezoelectric element for driving the surface plate 22 in the horizontal direction to eliminate horizontal vibrations. Actuator units 30A, 30
A ', 30B, 30B' are provided respectively. This horizontal piezoelectric actuator unit 30A, 30
A ', 30B and 30B' are the piezoelectric element 26 and the laminated rubber 28 similar to the piezoelectric actuator unit 14 in the vertical direction.
Composed of and. The horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' are a pair of horizontal X-direction piezoelectric actuator units 30A, 30A 'that are driven in the horizontal X direction (X direction in FIG. 1), and a horizontal Y direction. It is composed of a pair of horizontal Y-direction piezoelectric actuator units 30B and 30B 'that are driven (Y direction in FIG. 1). The piezoelectric actuator units 30A and 30A 'in the horizontal X direction have a driving force acting direction (arrows a and a'in the figure) at one substantially diagonal position on one of the four corners between the base 20 and the surface plate 22. Are placed in the opposite direction. In addition, a pair of horizontal Y-direction actuator units 30B, 30
B'is arranged at the other substantially diagonal position between the base 20 and the surface plate 22 with the driving force acting directions (arrows b and b'in the figure) reversed.

【0012】また、定盤22の下面4隅には、鉛直方向
の振動を検出する複数個の鉛直振動検出器32と、水平
X方向の振動を検出する複数個の水平X方向振動検出器
34と、水平Y方向の振動を検出する複数個の水平Y方
向振動検出器36とが取付けられている。そして、これ
らの検出器32、34、36で得られた振動の信号は、
図13で説明したようにアンプ11を介してコントロー
ラ12に送られ、予め設定されたプログラムに基づいて
振動を制御する制御信号を駆動アンプ13に送り、駆動
アンプ13では、鉛直、水平のそれぞれの圧電アクチュ
エータユニット24、30A、30A′、30B、30
B′に駆動電圧を印加して定盤22を駆動し、これによ
り振動を除振する。この駆動電圧の印加と圧電アクチュ
エータユニット24、30A、30A′、30B、30
B′が駆動する変位において、図3に示すように圧電素
子26はヒステリシス特性をもつため、印加電圧増加時
と印加電圧減少時では発生する変位量が異なる。そこ
で、バイアス電圧を加え特性が線形状態を保てる範囲で
使用する。
At the four corners of the lower surface of the surface plate 22, a plurality of vertical vibration detectors 32 for detecting vibrations in the vertical direction and a plurality of horizontal X direction vibration detectors 34 for detecting vibrations in the horizontal X direction are provided. And a plurality of horizontal Y-direction vibration detectors 36 for detecting vibrations in the horizontal Y-direction. The vibration signals obtained by these detectors 32, 34 and 36 are
As described in FIG. 13, the control signal sent to the controller 12 via the amplifier 11 and controlling the vibration based on a preset program is sent to the drive amplifier 13, and the drive amplifier 13 operates in the vertical and horizontal directions. Piezoelectric actuator units 24, 30A, 30A ', 30B, 30
A drive voltage is applied to B'to drive the surface plate 22, and the vibration is thus isolated. Application of this drive voltage and piezoelectric actuator units 24, 30A, 30A ', 30B, 30
In the displacement driven by B ′, since the piezoelectric element 26 has a hysteresis characteristic as shown in FIG. 3, the amount of displacement generated differs when the applied voltage increases and when the applied voltage decreases. Therefore, a bias voltage is applied and used in a range where the characteristics can be kept linear.

【0013】次に、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ット30A、30A′、30B、30B′を基台20と
定盤22に取り付ける取付構造を、圧電アクチュエータ
ユニット30Aの例で説明する。図4は水平方向の圧電
アクチュエータユニット30Aを基台20と定盤22に
取り付けた側面図、図5は基台20と定盤22を省略し
た状態での図4の上側平面図である。図4、図5に示す
ように、圧電アクチュエータユニット30Aの圧電素子
26側が、水平面38Aと垂直面38Bを有する基台用
取付治具38の垂直面38Bにボルト42で結合される
と共に、水平面38Aが基台20にボルト44で結合さ
れる。一方、積層ゴム28側が、水平面40Aと垂直面
40Bを有する定盤用取付治具40の垂直面40Bにボ
ルト46で結合されると共に、水平面40Aが定盤22
にボルト48で結合される。また、基台用取付治具38
の水平面38Aの4隅に形成されたボルト孔は50、圧
電素子アクチュエータ30Aの駆動方向に長径な長孔に
なっており、ボルト44を緩めると圧電素子アクチュエ
ータ30Aは移動できるようになっている。また、基台
用取付治具38の近傍には水平面52Aと垂直面52B
を有する予荷重押当て治具52が設けられ、その水平面
52Aがボルト54で基台20に結合されると共に、垂
直面52Bの略中央に穿設された雌ねじに予荷重ボルト
56が螺合され、予荷重ボルト56の先端が基台用取付
治具38に当接している。これにより、基台用取付治具
38のボルト44を緩めた状態で予荷重ボルト56が基
台用取付治具38を押しつけると、基台用取付治具38
が図中A方向に移動して圧電素子26を介して積層ゴム
28を圧縮する。そして、圧縮された積層ゴム28の反
力により圧電素子アクチュエータユニット30Aには予
荷重が負荷される。また、この予荷重の程度は、予荷重
ボルト56の回転数、即ち基台用取付治具38の移動量
を変えることにより調整することができる。
Next, an attachment structure for attaching the horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' to the base 20 and the surface plate 22 will be described with reference to an example of the piezoelectric actuator unit 30A. 4 is a side view in which the horizontal piezoelectric actuator unit 30A is attached to the base 20 and the surface plate 22, and FIG. 5 is an upper plan view of FIG. 4 with the base 20 and the surface plate 22 omitted. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the piezoelectric element 26 side of the piezoelectric actuator unit 30A is coupled to the vertical surface 38B of the base mounting jig 38 having the horizontal surface 38A and the vertical surface 38B by the bolts 42 and the horizontal surface 38A. Are connected to the base 20 with bolts 44. On the other hand, the laminated rubber 28 side is joined to the vertical surface 40B of the surface plate mounting jig 40 having the horizontal surface 40A and the vertical surface 40B by the bolts 46, and the horizontal surface 40A is fixed to the surface plate 22.
Are connected with bolts 48. In addition, the base mounting jig 38
The bolt holes 50 formed at the four corners of the horizontal surface 38A are long holes having a long diameter in the driving direction of the piezoelectric element actuator 30A. When the bolt 44 is loosened, the piezoelectric element actuator 30A can move. In addition, a horizontal plane 52A and a vertical plane 52B are provided near the base mounting jig 38.
Is provided with a preload pressing jig 52, the horizontal surface 52A of which is connected to the base 20 by a bolt 54, and the preload bolt 56 is screwed into a female screw drilled at substantially the center of the vertical surface 52B. The tip of the preload bolt 56 is in contact with the base mounting jig 38. As a result, when the preload bolt 56 presses the base mounting jig 38 with the bolts 44 of the base mounting jig 38 loosened, the base mounting jig 38 is pressed.
Moves in the direction A in the figure and compresses the laminated rubber 28 via the piezoelectric element 26. Then, a preload is applied to the piezoelectric element actuator unit 30A by the reaction force of the compressed laminated rubber 28. The degree of the preload can be adjusted by changing the rotation speed of the preload bolt 56, that is, the movement amount of the base mounting jig 38.

【0014】次に、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ット30A、30A′、30B、30B′の詳細構造を
圧電アクチュエータユニット30Aの例で説明する。こ
こでは、水平方向の圧電アクチュエータユニット30A
の例で説明するが、鉛直方向の圧電アクチュエータユニ
ット24の場合にも駆動方向が鉛直方向になるだけで基
本的に同様である。図6に示すように、図中左側に開口
58を有する断面コ字形状のケーシング60が前記した
基台用取付治具38にボルト42で結合される。また、
ケーシング60の開口58には、板ばね62が押えリン
グ64によって挟持され、ケーシング60、板ばね6
2、押えリング64はボルト66により結合されてい
る。また、板ばね62は取付フランジ68と押さえ治具
70によって挟みこまれ、ボルト72で結合されてい
る。また、ケーシング60には、圧電素子26を位置合
わせするリング状の突起74が形成されると共に、押さ
え治具70にもリング状の突起76が形成され、両方の
突起74、76に圧電素子26の両端が嵌め込まれてい
る。また、積層ゴム28の両端にはそれぞれフランジ7
8が固着されると共に、一方側のフランジ78が取付け
フランジ68にボルト80で結合され、他方のフンラジ
78が前記した定盤用取付治具40にボルト46で結合
される。また、ケーシング60には、圧電素子26の配
線82の電気コネクタ84が取付けられている。このよ
うに構成された水平方向の圧電アクチュエータユニット
30Aは、圧電素子26の駆動力が積層ゴム28を介し
て定盤用取付治具40に伝えられて定盤22を駆動す
る。また、圧電素子26に加わる剪断方向(圧電素子2
6の軸方向に直交する方向)の力は、積層ゴム28及び
板ばね62により圧電素子26に伝わらないようにでき
る。
Next, the detailed structure of the piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' in the horizontal direction will be described with an example of the piezoelectric actuator unit 30A. Here, the horizontal piezoelectric actuator unit 30A
In the case of the piezoelectric actuator unit 24 in the vertical direction, the driving direction is basically the same as the above. As shown in FIG. 6, a casing 60 having a U-shaped cross section having an opening 58 on the left side in the figure is coupled to the above-described base mounting jig 38 with bolts 42. Also,
A leaf spring 62 is held in the opening 58 of the casing 60 by a pressing ring 64, and the casing 60 and the leaf spring 6 are
2. The pressing ring 64 is connected by a bolt 66. Further, the leaf spring 62 is sandwiched between a mounting flange 68 and a holding jig 70, and is joined by a bolt 72. Further, a ring-shaped projection 74 for aligning the piezoelectric element 26 is formed on the casing 60, and a ring-shaped projection 76 is also formed on the holding jig 70. The piezoelectric elements 26 are formed on both the projections 74, 76. Both ends of are fitted. Further, the flanges 7 are provided on both ends of the laminated rubber 28, respectively.
8, the flange 78 on one side is connected to the mounting flange 68 with a bolt 80, and the funnel radiator 78 on the other side is connected to the above-described platen mounting jig 40 with a bolt 46. Further, an electric connector 84 of the wiring 82 of the piezoelectric element 26 is attached to the casing 60. In the horizontal piezoelectric actuator unit 30A thus configured, the driving force of the piezoelectric element 26 is transmitted to the surface plate attachment jig 40 via the laminated rubber 28 to drive the surface plate 22. Further, the shearing direction applied to the piezoelectric element 26 (the piezoelectric element 2
A force in a direction orthogonal to the axial direction of 6) can be prevented from being transmitted to the piezoelectric element 26 by the laminated rubber 28 and the leaf spring 62.

【0015】上記の如く構成された本発明の除振装置に
よれば、複数の水平方向の圧電アクチュエータユニット
30A、30A′、30B、30B′を、基台20と定
盤22との間の空間にその駆動方向を水平にして配置
し、その両端を基台用取付治具38と定盤用取付治具4
0とを介して基台20と定盤22とに固定した。これに
より、従来の除振装置のように定盤22の周囲に基台側
板(図13参照)を設ける必要がないので、平板な基台
20を使用できると共に、基台20の面積を、嫌振機器
を搭載する定盤22に必要な面積と同じに小さくするこ
とができる。更には、水平方向の圧電アクチュエータユ
ニット30A、30A′、30B、30B′を、基台2
0と定盤22との間に設けたことにより、圧電アクチュ
エータユニット30A、30A′、30B、30B′が
駆動した時に定盤22に加わる駆動力の反力を、基台用
取付治具38を介して駆動方向に平行な基台20の面で
支えることができる。これにより、従来の除振装置のよ
うに駆動方向に直角な基台側板で前記反力を支える場合
に比べて基台20の板厚を薄くすることができる。従っ
て、基台20を小さくすることができ、且つ重量を軽く
することができるので、除振装置の小型化及び軽量化を
図ることができる。
According to the vibration isolator of the present invention constructed as described above, a plurality of horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' are provided in the space between the base 20 and the surface plate 22. Are arranged so that the driving direction is horizontal, and both ends thereof are attached to the base mounting jig 38 and the surface plate mounting jig 4.
It was fixed to the pedestal 20 and the surface plate 22 via 0. As a result, it is not necessary to provide the base side plate (see FIG. 13) around the surface plate 22 as in the conventional vibration isolator, so that the flat base 20 can be used and the area of the base 20 can be reduced. The area required for the surface plate 22 on which the shaking device is mounted can be made as small as possible. Further, the horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' are attached to the base 2
Since it is provided between 0 and the surface plate 22, the reaction force of the driving force applied to the surface plate 22 when the piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, and 30B' are driven is set by the base mounting jig 38. It can be supported by the surface of the base 20 parallel to the driving direction. As a result, the plate thickness of the base 20 can be made smaller than in the case where the reaction force is supported by the base side plates that are perpendicular to the driving direction as in the conventional vibration isolator. Therefore, the base 20 can be downsized and the weight can be reduced, so that the vibration isolation device can be made smaller and lighter.

【0016】また、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ット30A、30A′、30B、30B′を、水平X方
向に駆動すると共にその駆動力の作用方向が逆向きの一
対の水平X方向の圧電アクチュエータユニット30A、
30A′と、水平Y方向に駆動すると共にその駆動力の
作用方向が逆向きの一対の水平Y方向の圧電アクチュエ
ータユニット30B、30B′とで構成し、水平X方向
の圧電アクチュエータユニット30A、30A′を基台
20と定盤22の間の4隅のうち、一方のほぼ対角位置
に駆動力の作用方向を逆向きにして配置し、一対の水平
Y方向アクチュエータユニット30B、30B′を基台
20と定盤22との間の他方のほぼ対角位置に駆動力の
作用方向を逆向きにして配置した。これにより、水平X
方向の圧電アクチュエータユニット30A、30A′は
定盤22に対して回転力E(図1参照)を作用させる一
方、水平Y方向の圧電アクチュエータユニット30B、
30B′は定盤22に対して回転力D(図1参照)を作
用させて互いに回転力を相殺する。従って、8個の水平
方向の圧電アクチュエータユニットを使用する従来の除
振装置より水平方向の圧電アクチュエータの数を半分に
しても、水平方向の圧電アクチュエータユニット30
A、30A′、30B、30B′の駆動方向に予荷重を
負荷した時に定盤22が回転しないようにできる。更に
は、水平方向の圧電アクチュエータユニット30A、3
0A′、30B、30B′がその駆動方向で移動可能な
ように基台用取付治具38の構造を形成すると共に、基
台用取付治具38の近傍に予荷重押当て治具52を設
け、予荷重ボルト56を回転させることにより基台用取
付治具38を所定の移動量だけ精度良く移動できるよう
にした。これにより、水平方向の圧電アクチュエータユ
ニット30A、30A′、30B、30B′に所定の予
荷重を精度良く確実に負荷することができるので、除振
性能を向上させることができる。
Further, the piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' in the horizontal direction are driven in the horizontal X direction, and a pair of piezoelectric actuator units 30A in the horizontal X direction, in which the driving force acts in the opposite direction,
30A 'and a pair of horizontal Y-direction piezoelectric actuator units 30B and 30B' which are driven in the horizontal Y direction and in which the driving force acts in opposite directions. The piezoelectric actuator units 30A and 30A 'are arranged in the horizontal X direction. Is arranged at one of the four corners between the base 20 and the surface plate 22 at almost diagonal positions with the driving force acting in the opposite direction, and a pair of horizontal Y-direction actuator units 30B, 30B 'are installed. The driving force was applied in the opposite direction between the 20 and the surface plate 22 at a substantially diagonal position. This allows horizontal X
The piezoelectric actuator units 30A and 30A 'in the horizontal direction exert a rotational force E (see FIG. 1) on the surface plate 22, while the piezoelectric actuator units 30B and 30B in the horizontal Y direction,
30B 'applies rotational force D (see FIG. 1) to the surface plate 22 to cancel each other. Therefore, even if the number of piezoelectric actuators in the horizontal direction is reduced to half that of the conventional vibration isolator using eight horizontal piezoelectric actuator units, the horizontal piezoelectric actuator unit 30
It is possible to prevent the surface plate 22 from rotating when a preload is applied in the driving direction of A, 30A ', 30B, 30B'. Furthermore, the horizontal piezoelectric actuator units 30A, 3A
The structure of the base mounting jig 38 is formed so that 0A ′, 30B and 30B ′ can move in the driving direction, and a preload pressing jig 52 is provided in the vicinity of the base mounting jig 38. By rotating the preload bolt 56, the base mounting jig 38 can be accurately moved by a predetermined amount. As a result, a predetermined preload can be accurately and reliably applied to the horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B', so that vibration isolation performance can be improved.

【0017】ここで、図7〜図10により予荷重と除振
性能との関係を説明する。図7(a)、(b)、(c)
は、水平方向の圧電アクチュエータユニット30A、3
0A′、30B、30B′に予荷重を負荷した場合の基
台取付治具38に対する圧電素子26、積層ゴム28及
び定盤用取付治具40の挙動を示したもので、図8
(a)、(b)、(c)は予荷重を負荷しない場合であ
る。また、(a)は初期状態、(b)は圧電素子26に
駆動電圧を印加した時、(c)は印加した電圧を下げた
時を示す。尚、図7、図8では、積層ゴム28の挙動を
分かり易くするために、バネ状の形状で示した。
Here, the relationship between the preload and the vibration isolation performance will be described with reference to FIGS. 7 (a), (b), (c)
Is a horizontal piezoelectric actuator unit 30A, 3
The behavior of the piezoelectric element 26, the laminated rubber 28, and the platen mounting jig 40 with respect to the base mounting jig 38 when a preload is applied to 0A ', 30B, and 30B' is shown in FIG.
(A), (b) and (c) are the cases where no preload is applied. Further, (a) shows the initial state, (b) shows the time when the drive voltage is applied to the piezoelectric element 26, and (c) shows the time when the applied voltage is lowered. Note that, in FIGS. 7 and 8, in order to make the behavior of the laminated rubber 28 easy to understand, it is shown in a spring-like shape.

【0018】図7から分かるように、予荷重を負荷した
場合には、圧電素子26に駆動電圧を印加すると圧電素
子26が伸びて定盤用取付治具40が基台用取付治具3
8から離れる方向に移動する。また、印加する駆動電圧
を下げると圧電素子26が縮んで定盤用取付治具40が
基台用取付治具38に近づく方向に移動する。即ち、予
荷重を負荷した場合には、圧電素子26への駆動電圧の
印加に応じて定盤用取付治具40が移動するので、圧電
アクチュエータユニット30A、30A′、30B、3
0B′が駆動すると定盤22を駆動させることができ
る。また、本発明の除振装置では、前記したように、水
平方向の各圧電アクチュエータユニット30A、30
A′、30B、30B′に予荷重を負荷する装置52、
56を設けると共に、予荷重の大きさを可変できるよう
にしたので、最高の除振性能を得るための所定の予荷重
を容易に負荷することができる。
As can be seen from FIG. 7, when a preload is applied, when a driving voltage is applied to the piezoelectric element 26, the piezoelectric element 26 expands and the platen mounting jig 40 becomes the base mounting jig 3.
Move away from 8. Further, when the applied drive voltage is lowered, the piezoelectric element 26 contracts and the surface plate mounting jig 40 moves in a direction approaching the base mounting jig 38. That is, when a preload is applied, the platen attachment jig 40 moves in response to the application of the drive voltage to the piezoelectric element 26, so that the piezoelectric actuator units 30A, 30A ′, 30B, 3
When 0B 'is driven, the surface plate 22 can be driven. Further, in the vibration isolator of the present invention, as described above, the piezoelectric actuator units 30A, 30 in the horizontal direction are arranged.
A device 52 for preloading A ', 30B, 30B',
Since 56 is provided and the magnitude of the preload can be changed, a predetermined preload for obtaining the best vibration isolation performance can be easily applied.

【0019】これに対し、図8から分かるように、予荷
重を負荷しない場合には、圧電素子26に駆動電圧を印
加すると圧電素子26が伸びるがその分だけ積層ゴム2
8が縮む。また、印加する駆動電圧を下げると圧電素子
26が縮むがその分だけ積層ゴム28が伸びる。即ち、
予荷重を負荷しない場合には、圧電素子26に駆動電圧
を印加しても、定盤用取付治具40と基台用取付治具3
8との距離が一定である。従って、圧電アクチュエータ
ユニット30A、30A′、30B、30B′が駆動し
ても定盤22が駆動しない。
On the other hand, as can be seen from FIG. 8, when the preload is not applied, when a driving voltage is applied to the piezoelectric element 26, the piezoelectric element 26 expands, but the laminated rubber 2 is correspondingly expanded.
8 shrinks. Further, when the applied drive voltage is reduced, the piezoelectric element 26 contracts, but the laminated rubber 28 extends correspondingly. That is,
When no preload is applied, even if a drive voltage is applied to the piezoelectric element 26, the surface plate mounting jig 40 and the base mounting jig 3
The distance from 8 is constant. Therefore, even if the piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B' are driven, the surface plate 22 is not driven.

【0020】また、図9は、水平方向及び鉛直方向の圧
電アクチュエータユニット24、30A、30A′、3
0B、30B′に適切な予荷重を負荷した場合の除振装
置の除振性能を示したもので、図10は、予荷重を負荷
しない場合の除振装置の除振性能を示したものである。
図9、図10において、(a)は水平X方向、(b)は
水平Y方向、(c)は鉛直方向の除振性能を示したもの
である。
Further, FIG. 9 shows the piezoelectric actuator units 24, 30A, 30A 'and 3 in the horizontal and vertical directions.
Fig. 10 shows the vibration isolation performance of the vibration isolation device when an appropriate preload is applied to 0B and 30B ', and Fig. 10 shows the vibration isolation performance of the vibration isolation device when no preload is applied. is there.
9 and 10, (a) shows the vibration isolation performance in the horizontal X direction, (b) shows the horizontal Y direction, and (c) shows the vibration isolation performance in the vertical direction.

【0021】図9、図10から明らかなように、圧電ア
クチュエータユニット24、30A、30A′、30
B、30B′に適切な予荷重を負荷しないと除振性能が
明らに悪いのに対し、予荷重を負荷すると振動を略10
0%除振することができる。ちなみに、図10(c)は
図10の(a)、(b)に比べて除振性能が良いのは、
鉛直方向の圧電素子アクチュエータユニット24には、
定盤22や嫌振機器の重さにより予荷重に相当する荷重
が負荷されているためである。
As is apparent from FIGS. 9 and 10, the piezoelectric actuator units 24, 30A, 30A ', 30.
Vibration isolation performance is obviously poor unless a proper preload is applied to B and 30B ', whereas vibration is about 10 when a preload is applied.
0% vibration isolation is possible. Incidentally, the vibration isolation performance of FIG. 10C is better than that of FIGS. 10A and 10B.
The piezoelectric element actuator unit 24 in the vertical direction,
This is because a load equivalent to the preload is applied due to the weight of the surface plate 22 and the vibration-improving device.

【0022】尚、本実施例では、水平方向の圧電アクチ
ュエータユニット30A、30A′、30B、30B′
を基台20と定盤22の対角の4隅に配置するようにし
たが、図11或いは図12のように配置してもよい。ま
た、圧電アクチュエータユニットは、圧電素子26と積
層ゴム28を直列に配置するようにしたが、積層ゴム2
8の代わりにゴム柱でもよい。
In this embodiment, the horizontal piezoelectric actuator units 30A, 30A ', 30B, 30B'.
Although it is arranged at four corners of the base 20 and the surface plate 22 diagonally, they may be arranged as shown in FIG. 11 or 12. In the piezoelectric actuator unit, the piezoelectric element 26 and the laminated rubber 28 are arranged in series.
Instead of 8, rubber columns may be used.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の除振装置
によれば、複数の水平方向の圧電アクチュエータユニッ
トを、工場等の床面に固定された基台と嫌振機器を搭載
する定盤との間に設けた。これにより、従来の除振装置
に比べて基台の面積を小さくでき、重さを軽くできる。
従って、除振装置の小型化、軽量化を図ることができ
る。
As explained above, according to the vibration isolator of the present invention, a plurality of horizontal piezoelectric actuator units are mounted on a base fixed to the floor of a factory and a vibration isolator. It was installed between the board and the board. As a result, the area of the base can be made smaller and the weight can be made lighter than that of the conventional vibration isolator.
Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the vibration isolation device.

【0024】また、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ットを、水平X方向に駆動すると共にその駆動力の作用
方向が逆向きの一対の水平X方向の圧電アクチュエータ
ユニットと、水平Y方向に駆動すると共にその駆動力の
作用方向が逆向きの一対の水平Y方向の圧電アクチュエ
ータユニットとで構成し、これらの水平方向の圧電素子
アクチュエータを定盤に回転力が作用しないように配置
した。これにより、水平方向の圧電アクチュエータユニ
ットの数の削減を図ることができると共に、所定の予荷
重を圧電アクチュエータユニットに負荷する際に精度良
く確実に負荷できるので、除振性能を向上できる。
Further, the piezoelectric actuator unit in the horizontal direction is driven in the horizontal X direction, and a pair of piezoelectric actuator units in the horizontal X direction in which the driving force acts in the opposite direction, and in the horizontal Y direction, are driven. The piezoelectric actuator unit is composed of a pair of horizontal Y-direction piezoelectric actuator units whose force acting directions are opposite to each other, and these horizontal piezoelectric element actuators are arranged so that no rotational force acts on the surface plate. As a result, the number of piezoelectric actuator units in the horizontal direction can be reduced, and when a predetermined preload is applied to the piezoelectric actuator units, the piezoelectric actuator units can be accurately and reliably loaded, so that the vibration isolation performance can be improved.

【0025】また、本発明の除振装置によれば、水平方
向の圧電アクチュエータユニットに、予荷重を負荷する
負荷手段を設けると共に、負荷する荷重を可変できるよ
うにしたので、圧電素子アクチュエータユニットに所定
の予荷重を容易に負荷することができる。
Further, according to the vibration isolator of the present invention, the piezoelectric actuator unit in the horizontal direction is provided with the load means for applying the preload, and the load to be applied can be varied. A predetermined preload can be easily applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明に係る除振装置の圧電アクチュ
エータユニットの配置を示した平面図
FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of piezoelectric actuator units of a vibration isolation device according to the present invention.

【図2】図2は、本発明に係る除振装置の一部を切り欠
いて圧電アクチュエータユニットの配置を示した斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing a disposition of a piezoelectric actuator unit by cutting out a part of a vibration isolation device according to the present invention.

【図3】図3は、圧電素子の電圧−変位特性を示した特
性図
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a voltage-displacement characteristic of a piezoelectric element.

【図4】図4は、本発明に係る除振装置の水平方向の圧
電アクチュエータユニットの取付構造を示す側面図
FIG. 4 is a side view showing a horizontal piezoelectric actuator unit mounting structure of the vibration isolator according to the present invention.

【図5】図5は、図4から基板と定盤を省略した平面図5 is a plan view of FIG. 4 with the substrate and surface plate omitted.

【図6】図6は、圧電アクチュエータユニットの詳細構
造を示した断面図
FIG. 6 is a sectional view showing a detailed structure of a piezoelectric actuator unit.

【図7】図7は、圧電アクチュエータユニットに予荷重
を負荷した場合での圧電素子、積層ゴム、定盤用取付治
具の挙動を示す図で、(a)は初期状態、(b)は圧電
素子26に駆動電圧を印加した時、(c)は印加した電
圧を下げた時を示す。
7A and 7B are diagrams showing the behavior of the piezoelectric element, the laminated rubber, and the platen mounting jig when a preload is applied to the piezoelectric actuator unit. FIG. 7A is an initial state, and FIG. When a drive voltage is applied to the piezoelectric element 26, (c) shows the time when the applied voltage is lowered.

【図8】図8は、圧電アクチュエータユニットに予荷重
を負荷しない場合での圧電素子、積層ゴム、定盤用取付
治具の挙動を示す図で、(a)は初期状態、(b)は圧
電素子26に駆動電圧を印加した時、(c)は印加した
電圧を下げた時を示す。
8A and 8B are diagrams showing the behavior of the piezoelectric element, the laminated rubber, and the platen mounting jig when no preload is applied to the piezoelectric actuator unit. FIG. 8A is an initial state, and FIG. When a drive voltage is applied to the piezoelectric element 26, (c) shows the time when the applied voltage is lowered.

【図9】図9は、圧電アクチュエータユニットに予荷重
を負荷した場合での除振性能を示す図で、(a)は水平
X方向、(b)は水平Y方向、(c)は鉛直方向の除振
結果を示す。
9A and 9B are diagrams showing vibration isolation performance when a preload is applied to the piezoelectric actuator unit. FIG. 9A is a horizontal X direction, FIG. 9B is a horizontal Y direction, and FIG. 9C is a vertical direction. The results of vibration isolation are shown below.

【図10】図10は、圧電アクチュエータユニットに予
荷重を負荷しない場合での除振性能を示す図で、(a)
は水平X方向、(b)は水平Y方向、(c)は鉛直方向
の除振結果を示す。
FIG. 10 is a diagram showing the vibration isolation performance when a preload is not applied to the piezoelectric actuator unit.
Shows the horizontal X direction, (b) shows the horizontal Y direction, and (c) shows the vertical vibration isolation result.

【図11】図11は、本発明に係る除振装置の圧電アク
チュエータユニットの配置の別態様を示した平面図
FIG. 11 is a plan view showing another arrangement of the piezoelectric actuator unit of the vibration isolation device according to the present invention.

【図12】図12は、本発明に係る除振装置の圧電アク
チュエータユニットの配置の更に別態様を示した平面図
FIG. 12 is a plan view showing another arrangement of the piezoelectric actuator units of the vibration isolation device according to the present invention.

【図13】図13は、従来の除振装置の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a conventional vibration isolation device.

【図14】図14は、従来の除振装置の圧電アクチュエ
ータユニットの配置を示す平面図。
FIG. 14 is a plan view showing an arrangement of piezoelectric actuator units of a conventional vibration isolation device.

【図15】図15は、従来の除振装置で圧電アクチュエ
ータユニットを削減した例の平面図
FIG. 15 is a plan view of an example in which a piezoelectric actuator unit is omitted in a conventional vibration isolation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…基台 22…定盤 24…鉛直方向の圧電アクチュエータユニット 26…圧電素子 28…積層ゴム 30A、30A′…水平X方向の圧電アクチュエータユ
ニット 30B、30B′…水平Y方向の圧電アクチュエータユ
ニット 32…鉛直方向振動検出器 34…水平X方向振動検出器 36…水平Y方向振動検出器 38…基台用取付治具 40…定盤用取付治具 52…予荷重押当て治具 56…予荷重ボルト
20 ... Base 22 ... Surface plate 24 ... Vertical piezoelectric actuator unit 26 ... Piezoelectric element 28 ... Laminated rubber 30A, 30A '... Horizontal X direction piezoelectric actuator unit 30B, 30B' ... Horizontal Y direction piezoelectric actuator unit 32 ... Vertical vibration detector 34 ... Horizontal X direction vibration detector 36 ... Horizontal Y direction vibration detector 38 ... Mounting jig for base 40 ... Mounting jig for surface plate 52 ... Preload pressing jig 56 ... Preload bolt

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】建物等の床面上に固定された基台と嫌振機
器を搭載する定盤との間に介在させて前記定盤を鉛直方
向に駆動させて鉛直方向の振動を除振する複数の鉛直方
向の圧電アクチュエータユニットと、前記定盤を水平方
向に駆動させて水平方向の振動を除振する複数の水平方
向の圧電アクチュエータユニットとを備え、前記圧電ア
クチュエータユニットが圧電素子と弾性体とを直列配置
して構成された除振装置に於いて、 前記複数の水平方向の圧電アクチュエータユニットは、 水平X方向に駆動すると共にその駆動力の作用方向が逆
向きの一対の水平X方向の圧電アクチュエータユニット
と、水平Y方向に駆動すると共にその駆動力の作用方向
が逆向きの一対の水平Y方向の圧電アクチュエータユニ
ットとが、前記基台と前記定盤との間に前記定盤に回転
力を作用させないように配置されていることを特徴とす
る除振装置。
1. A vibration isolation device for vertically oscillating by interposing a base fixed to a floor surface of a building or the like and a surface plate on which an anti-vibration device is mounted to drive the surface plate in the vertical direction. A plurality of vertical piezoelectric actuator units, and a plurality of horizontal piezoelectric actuator units that horizontally drive the surface plate to eliminate horizontal vibrations. In a vibration isolation device configured by arranging a body and a body in series, the plurality of horizontal piezoelectric actuator units are driven in a horizontal X direction, and a pair of horizontal X directions in which driving force acts in opposite directions. Of the piezoelectric actuator unit and a pair of piezoelectric actuator units in the horizontal Y direction that are driven in the horizontal Y direction and in which the acting directions of the driving force are opposite to each other. Anti-vibration apparatus is characterized in that it is arranged so as not to act a rotational force to the surface plate.
【請求項2】前記水平方向の圧電アクチュエータユニッ
トに、該圧電アクチュエータユニットの駆動方向に荷重
を負荷する負荷手段を設けると共に、負荷する荷重を可
変できるようにしたことを特徴とする請求項1の除振装
置。
2. The horizontal piezoelectric actuator unit is provided with load means for applying a load in the driving direction of the piezoelectric actuator unit, and the load to be applied is variable. Vibration isolation device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257419A (en) * 1998-03-12 1999-09-21 Fujita Corp Active type vibration eliminating device
JP2000249185A (en) * 1999-02-26 2000-09-12 Fujita Corp Active type vibration resistant device
DE102004013966A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-13 Eads Deutschland Gmbh Active element for vibration reduction of components, in particular for aircraft components, as well as methods for active vibration reduction
CN112413048A (en) * 2020-11-06 2021-02-26 长安大学 Multidimensional energy dissipation and vibration isolation device
JP6871645B1 (en) * 2019-12-13 2021-05-12 明立精機株式会社 Anti-vibration device for mounting precision equipment

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257419A (en) * 1998-03-12 1999-09-21 Fujita Corp Active type vibration eliminating device
JP2000249185A (en) * 1999-02-26 2000-09-12 Fujita Corp Active type vibration resistant device
DE102004013966A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-13 Eads Deutschland Gmbh Active element for vibration reduction of components, in particular for aircraft components, as well as methods for active vibration reduction
DE102004013966B4 (en) * 2004-03-19 2008-06-19 Eads Deutschland Gmbh Active element for vibration reduction of components, in particular for aircraft components
JP6871645B1 (en) * 2019-12-13 2021-05-12 明立精機株式会社 Anti-vibration device for mounting precision equipment
JP2021095925A (en) * 2019-12-13 2021-06-24 明立精機株式会社 Anti-vibration device for mounting precision instrument
CN112413048A (en) * 2020-11-06 2021-02-26 长安大学 Multidimensional energy dissipation and vibration isolation device
CN112413048B (en) * 2020-11-06 2022-08-26 长安大学 Multidimensional energy dissipation and vibration isolation device

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