JPH11132286A - 除振台装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて簡易かつコンパクトな構造で、操作性
も格段と優れ、しかも固有振動数が小さく、鉛直方向お
よび水平方向のいずれにも極めて優れた除振台装置を提
供する。 【解決手段】 除振対象物に直接または間接的に接する
ボンネット部と、このボンネット部の周縁から垂下する
シリンダ部と、これらのボンネット部とシリンダ部に被
せられる基台としてのピストン部と、このピストン部の
周縁から連接されるとともに、前記シリンダ部を包囲す
るように形成された垂直板とを備え、前記シリンダ部と
前記ピストン部の間には、シリンダ部とピストン部の摺
動によりローリング移動できる布入りゴム製のローリン
グ作動膜が介在されており、前記シリンダ部と前記垂直
板の間には、布入りゴム製ベローズが介在されるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除振台装置に関
し、特に、除振対象物に直接または間接的に敷設され、
除振対象物の除振を行う除振台装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造装置においてメモ
リ、ＩＣを作る場合、ウエハ基板の上に回路を写真技術
を応用した焼き付け装置を備えるステッパーが用いられ
る。実際のステッパーの使用に際しては、生産効率を上
げるためにウエハ基板や焼き付け装置を所定位置に俊敏
かつ精度よく動かして位置決めする必要がある。しかし
ながら、俊敏な移動および停止を行なおうとすればする
程、ステッパーには振動の発生という問題が必然的に生
じる。特に、ＩＣの高い集積度が求められている今日の
仕様では、たとえ微振動であっても、これを完全に除去
しないと、回路の線が二重になったりショートしたりす
る（回路のダブリの発生）という問題が生じる。このよ
うな問題を解決するために従来よりステッパーの微振動
を除去する除振台装置の提案が種々なされている。その
一例として、例えば、図４に示されるような除振台装置
１００が挙げられる。除振台装置１００は、シリンダ部
１１０と、この中に収納されたピストン１１５と、シリ
ンダ部１１０とピストン１１５との間に介在された膜状
のダイヤフラム１１７を備えており、ピストン１１５の
上面１１５ａで除振対象物を直接または間接的に支える
構造をとっている（符号１１８は軸であり、符号１１９
は軸受けを示す）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の提案の除振台装置１００は、簡易な構造で鉛直方向
のバネ定数が小さく除振応答性は優れるものの、水平方
向の振動に対しては応答性が極めて悪いという欠点があ
る。図４に示される基本構造に、さらに水平方向の除振
機能を付加して改善しようとすれば、装置構造が極めて
複雑になってしまうという問題が生じる。

【０００４】この一方で、他の従来の除振台装置とし
て、金属板とゴム板を交互に多層に積層したいわゆる免
震用積層ゴムがある。しかしながらこのものは、鉛直方
向のバネ定数が大きく除振性能が悪いといった問題があ
る。さらに、バネ定数の計算が困難であり、しかも装置
の小型化には向かないといった問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために本願出願
人は、すでに、特願平９−２４３９９号で特定される発
明として、簡易かつコンパクトな構造で、固有振動数が
小さく、鉛直方向および水平方向のいずれにも極めて優
れた除振性能を備えた除振台装置を提案している。

【０００６】本願発明は、すでに提案している特願平９
−２４３９９号の改良発明であり、固有振動数が小さ
く、鉛直方向および水平方向のいずれにも極めて優れた
除振性能を備えることはもちろんのこと、さらに、簡易
かつコンパクトな構造で、操作性も格段と優れる除振台
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、除振対象物に直接または間接的に敷設
され、除振対象物の除振を行う除振台装置であって、該
除振台装置は、除振対象物に直接または間接的に接する
ボンネット部と、このボンネット部の周縁から垂下する
シリンダ部と、これらのボンネット部とシリンダ部に被
せられる基台としてのピストン部と、このピストン部の
周縁から連接されるとともに、前記シリンダ部を包囲す
るように形成された垂直板とを備え、前記シリンダ部と
前記ピストン部の間には、シリンダ部とピストン部の摺
動によりローリング移動できる布入りゴム製のローリン
グ作動膜が介在されており、前記シリンダ部と前記垂直
板の間には、布入りゴム製ベローズが介在されているよ
うに構成される。

【０００８】また、前記ピストン部と前記垂直板は一体
化され固定部としての機能を有し、前記ボンネット部と
前記シリンダ部は一体化され浮遊部としての機能を有し
てなるように構成される。

【０００９】また、前記シリンダ部と前記ピストン部の
摺動によりローリングできる布入りゴム製のローリング
作動膜は、鉛直方向の荷重を支えるように配置され、前
記シリンダ部と前記垂直板の間に介在される布入りゴム
製ベローズは、水平方向の荷重を支えるように配置され
てなるように構成される。

【００１０】また、前記布入りゴム製のローリング作動
膜は、折り返し部を備え、ローリング作動膜面に圧力が
働くと膜面の大部分は前記シリンダ部と前記ピストン部
の壁面に押しつけられ、残りの折り返し部底部が圧力に
よる引っ張り応力により圧力バランスを保ってなるよう
に構成される。

【００１１】また、より好ましい態様として、前記布入
りゴム製ベローズは、２段または３段のベローズ構造で
あるように構成される。

【００１２】また、より好ましい態様として、前記ピス
トン部の内部には、空気室が形成されており、前記ゴム
製の作動膜がローリング移動できるように空気室からシ
リンダ部とピストン部との間に空気連通孔が形成され
る。

【００１３】また、より好ましい態様として、前記垂直
板には、空気供給孔が形成され、この空気供給孔を介し
て外部から前記布入りのゴム製ベローズの内部の作動空
間に空気が供給される。

【００１４】このような本発明の除振台装置は、特に、
シリンダ部とピストン部の間に、シリンダ部とピストン
部の摺動によりローリング移動できる布入りゴム製のロ
ーリング作動膜が介在されており、シリンダ部と垂直板
の間に、布入りゴム製ベローズが介在されて構成されて
いるので、固有振動数が小さく、鉛直方向および水平方
向のいずれにも優れた除振性能が実現できることはもと
より、極めて簡易な構造で、かつ操作性にも優れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の除振台装置１の好適例を説
明するための図面が図１〜図３に示される。図１は、本
発明の除振台装置１の正面図であって、かつ右側半片が
断面の状態を示した図である。図２は図１の平面図であ
る。図３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、本発明の除振
台装置１の使用状況を示す正面図および平面図である。

【００１６】本発明の除振台装置１は、図３（ａ），
（ｂ）に示されるように除振対象物である例えば、ステ
ッパー３が載置された板状のステッパー支持台４の下に
直接または間接的に敷設され、ステッパー３（除振対象
物）により発生された振動を除去するように用いられ
る。除振台装置１は、通常、載置の安定性を考慮して３
つ以上用いられ、好適な位置に適宜、配置される。

【００１７】除振台装置１は、図１および図２に示され
るように除振対象物に直接または間接的に接するボンネ
ット部１０と、このボンネット部１０の周縁から垂下す
るシリンダ部２０と、これらのボンネット部１０とシリ
ンダ部２０に被せられる基台としてのピストン部３０を
備えている。ボンネット部１０とシリンダ部２０は一体
化されており、除振台装置１の中で浮遊状態で使用され
るいわゆる振動除去のための『浮遊部』としての機能を
果たしている。

【００１８】さらに、ピストン部３０の周縁３０ａから
は、前記シリンダ部２０を包囲するように垂直板４０が
連接して形成されている。ピストン部３０と垂直板４０
は一体化されており、除振台装置１の中で固定状態で使
用されるいわゆる『固定部』としての機能を果たしてい
る。

【００１９】本発明における除振台装置１は、図１に示
されるようにシリンダ部２０とピストン部３０の間に、
布入りゴム製のローリング作動膜１７が介在されてい
る。このローリング作動膜１７は、シリンダ部２０とピ
ストン部３０の摺動によりローリング移動できるように
なっており、このものによって鉛直方向の荷重が支えら
れている。ローリング作動膜１７は、いわゆる『ＢＦダ
イヤフラム』と呼ばれる有底円筒形状のものであって、
折り返し装着により、長いストロークと深い折り返し部
（Convolution)１７ａを持ち、作動中にその有効受圧面
積が一定不変に保たれる円筒形のダイアフラムである。
すなわち、布入りゴム製のローリング作動膜１７は、折
り返し部１７ａを備え、ローリング作動膜面に圧力が働
くと膜面の大部分は前記シリンダ部２０と前記ピストン
部３０の壁面に押しつけられ、残りの折り返し部底部１
７ａ’が圧力による引っ張り応力により圧力バランスが
保たれるようになっている。なお、本発明の実施の形態
において、ローリング作動膜１７の周縁フランジ部１７
ｂ（図１）は、ボンネット部１０とシリンダ部２０の組
み合わせ部分で固定されており、さらにローリング作動
膜１７の底部１７ｃ（図１）は、シテーナプレート３１
によってピストン部３０の頂部に固定されている。

【００２０】布入りゴム製のローリング作動膜１７は、
極めて薄く設計され（例えば、０．２５〜０．９ｍｍ程
度の厚さ）構成的には強力なポリエステル（テトロン）
布等の上にゴムを被覆したものである。

【００２１】本発明のピストン部３０の内部には、空気
室３５が形成されており、この空気室３５の中に外部か
ら空気が供給できるようになっている。さらに、空気室
３５は、前記ゴム製の作動膜１７がローリング移動でき
るように、シリンダ部２０とピストン部３０との間で形
成される作動空間Ｓ１へと連通されている（図面上から
は示されていない）。このような空気室３５を設けるこ
とによって、内容積を大きくすることができ、鉛直方向
のバネ定数を小さくでき、結果として装置の鉛直方向の
固有振動数が小さくなる。また、本発明においては、装
置の構造上、外部からの空気供給が簡易にできるため、
操作性が非常によい。

【００２２】本発明における除振台装置１は、図１およ
び図２に示されるようにシリンダ部２０と垂直板４０の
間に、布入りゴム製ベローズ７０が介在されている。こ
の布入りのゴム製ベローズ７０は、水平方向の荷重を支
えるように４方向に配置されている。布入りのゴム製ベ
ローズ７０は、多段、特に２〜３段のベローズ構造のも
のが好ましい（図面においては２段のベローズ構造が示
されている）。ベローズ構造が１段となると変形量が大
きくなりすぎる傾向がある。また、段数が３段を超えて
多くなり過ぎると、いわゆる座屈を起こしやすくなる傾
向が生じる。本発明で用いる布入りのゴム製ベローズ７
０は、例えば、半加硫のゴム成形体にポリエステルなど
で形成された布（好ましくは所定形状にプレフォーミン
グされた布）をゴム成形体表面に押圧・埋設し、その
後、加硫することによって製造することができる。この
ような布入りのゴム製ベローズ７０の厚さは、０．１５
〜１．８ｍｍ、好ましくは０．４〜１．５ｍｍとされ
る。この値が１．８ｍｍを超えると、膜の剛性が上りヒ
ステリシスが大きくなる。そして、繰り返し曲げにより
発生する膜の内部応力が大きくなり、耐久性が低下する
という不都合が生じる。また、この値が０．１５ｍｍ未
満となると、使用する基布（布）が薄くなるため、耐
圧性がなくなる、膜厚に占める基布厚の割合が増加す
るため膜としてのシール性が低下する、突起物に接触
した時破損し易くなり耐久性に乏しくなるという問題が
生じる。

【００２３】このような布入りのゴム製ベローズ７０を
上記のごとくシリンダ部２０と垂直板４０の間に介在さ
せることによって、水平方向の荷重をうけることがで
き、主として水平方向の除振効果を発現させることがで
きる。また、布入りのゴム製ベローズ７０を用いること
によって、装置全体の小型化を図ることができる。な
お、略円盤形状の布入りのゴム製ベローズ７０は、図１
に示されるように、第１の固定部材７５，７５および第
２の固定部材７６，７６を介して、シリンダ部２０の外
側面と垂直板４０の内側面とにそれぞれ固定される。ま
た、垂直板４０には、空気供給孔４１が形成され、この
空気供給孔４１を介して外部から前記布入りのゴム製ベ
ローズの内部の作動空間Ｓ２に空気が供給されるように
なっている。本発明においては、このように装置の構造
上、外部からの空気供給が簡易にできるため、操作性が
非常によい。装置そのものも極めてコンパクトになる。
また、空気供給孔４１を介して外部に空気室を連通させ
て設けてもよい。バネ定数および固有振動数を小さくす
るためである。

【００２４】なお、本発明において、四方に配置された
合計４個の布入りのゴム製ベローズ７０がより好ましい
使用態様として図１に示されているが、使用するゴム製
ベローズ７０の数は用途や使用態様に応じて適宜変更さ
せることもできる。例えば、除振対象物に直接または間
接的に敷設される除振台装置１の個数および配置の仕方
によっては、すべての除振台装置１にそれぞれゴム製ベ
ローズ７０を４つ備える必要はなく、対向する位置に２
個のみ配置するようにしてもよいのである。

【００２５】また、図１に示されるように垂直板４０に
は水平位置出し用のボルト４７が設置されており、その
ボルトの先端４７ａはシリンダ部２０の外側面に当接し
ており、これにより、浮遊部（ボンネット部１０とシリ
ンダ部２０の一体化により構成される）の水平位置出し
が調整できるようになっている。

【００２６】

【発明の効果】本発明の除振台装置は、除振対象物に直
接または間接的に接するボンネット部と、このボンネッ
ト部の周縁から垂下するシリンダ部と、これらのボンネ
ット部とシリンダ部に被せられる基台としてのピストン
部と、このピストン部の周縁から連接されるとともに、
前記シリンダ部を包囲するように形成された垂直板とを
備え、前記シリンダ部と前記ピストン部の間には、シリ
ンダ部とピストン部の摺動によりローリング移動できる
布入りゴム製のローリング作動膜が介在されており、前
記シリンダ部と前記垂直板の間には、布入りゴム製ベロ
ーズが介在されているので、極めて簡易かつコンパクト
な構造となり、操作性も格段と優れ、しかも固有振動数
が小さく、鉛直方向および水平方向のいずれにも極めて
優れた除振性能を発現するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の除振台装置の正面図であって、かつ右
側半片が断面の状態を示した図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】（ａ）は、除振対象物であるステッパーが載置
された板状のステッパー支持台の下に、直接または間接
的に除振台装置が敷設された状態を示す正面図であり、
（ｂ）は（ａ）の平面図である。

【図４】従来の除振台装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…除振台装置 １０…ボンネット部 １７…布入りゴム製のローリング作動膜 ２０…シリンダ部 ３０…ピストン部 ４０…垂直板 ７０…布入りのゴム製ベローズ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除振対象物に直接または間接的に敷設さ
   れ、除振対象物の除振を行う除振台装置であって、 該除振台装置は、除振対象物に直接または間接的に接す
   るボンネット部と、このボンネット部の周縁から垂下す
   るシリンダ部と、これらのボンネット部とシリンダ部に
   被せられる基台としてのピストン部と、このピストン部
   の周縁から連接されるとともに、前記シリンダ部を包囲
   するように形成された垂直板とを備え、 前記シリンダ部と前記ピストン部の間には、シリンダ部
   とピストン部の摺動により、ローリング移動できる布入
   りゴム製のローリング作動膜が介在されており、 前記シリンダ部と前記垂直板の間には、布入りゴム製ベ
   ローズが介在されていることを特徴とする除振台装置。
2. 【請求項２】 前記ピストン部と前記垂直板は一体化さ
   れ固定部としての機能を有し、前記ボンネット部と前記
   シリンダ部は一体化され浮遊部としての機能を有してな
   る請求項１記載の除振台装置。
3. 【請求項３】 前記シリンダ部と前記ピストン部の摺動
   によりローリングできる布入りゴム製のローリング作動
   膜は、鉛直方向の荷重を支えるように配置され、前記シ
   リンダ部と前記垂直板の間に介在される布入りゴム製ベ
   ローズは、水平方向の荷重を支えるように配置されてな
   る請求項１または請求項２に記載の除振台装置。
4. 【請求項４】 前記布入りゴム製のローリング作動膜
   は、折り返し部を備え、ローリング作動膜面に圧力が働
   くと膜面の大部分は前記シリンダ部と前記ピストン部の
   壁面に押しつけられ、残りの折り返し部底部が圧力によ
   る引っ張り応力により圧力バランスを保ってなる請求項
   １ないし請求項３のいずれかに記載の除振台装置。
5. 【請求項５】 前記布入りゴム製ベローズは、２段また
   は３段のベローズ構造である請求項１ないし請求項４の
   いずれかに記載の除振台装置。
6. 【請求項６】 前記ピストン部の内部には、空気室が形
   成されており、前記ゴム製の作動膜がローリング移動で
   きるように空気室からシリンダ部とピストン部との間に
   空気連通孔が形成されてなる請求項１ないし請求項５の
   いずれかに記載の除振台装置。
7. 【請求項７】 前記垂直板には、空気供給孔が形成さ
   れ、この空気供給孔を介して外部から前記布入りのゴム
   製ベローズの内部の作動空間に空気が供給される請求項
   １ないし請求項６のいずれかに記載の除振台装置。