JPS63214533A

JPS63214533A - 除振装置

Info

Publication number: JPS63214533A
Application number: JP4495487A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Gofuku; 呉服　義博
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は除振装置に係り、特に微振動を良好に除去しつ
るよう構成した除振装置に関する。

従来の技術従来の除振装置としては、例えば被載置物を載置される
上板と、上板と対向して床等に固定される下板との間に
コイルばねあるいは空気ばねを介在させ、下板に入力さ
れる振動を弾力的に吸収して除振効果を得るものがある
。また、集積回路の製造工程においては半導体の集積度
が益々向上しつつあり、従って半導体の検査装置はより
高精度の検査を行うため除振装置に載置され、外部振動
の影響を受けない状態で使用されている。

発明が解決しようとする問題点゛しかるに、上記従来の除振装置では、固有振動数が高
いため、半導体の検査装置等で対象となる微振動を効果
的に除振できないといった問題点があ。また、従来の除
振装置では摩擦力が介在するため、数ミクロンオーダの
微振動が摩擦を介して伝達されてしまうといった問題点
があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決した除振装置を提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用本発明は被載置物を載置される上側のベースとベースに
対向する下側のベースとよりなる一対のベースと、一端
が一対のベースのいずれか一方に当接し上、下方向の振
動を吸収するばね手段と、ばね手段の他端と他のベース
との間に設けられ所定圧力の空気層を介して他のベース
に対し滑動自在とされ被載置物の荷重を支持する支持部
材と、一対のベース間に設けられ上、下方向及び水平方
向の振動を緩衝するｍ＊器と、一対のベースを互いに対
向位置に附勢する附勢手段とよりなり、上側のベースを
７０−ティング状態に支持して下側のベースに入力され
る微振動を良好に除振するようにしたものである。

実施例第１図及び第２図に本発明になる除振装置の一実施例を
示す。第１図中、除振装置１には例えば半導体の検査装
置等の被載置物２が載置されている。除振装Ｎ１は被載
置物２を載置される上板（ベース）３と、床４に固定さ
れた下板（ベース）５と、上板３と下板５との間に介在
する中間ベース６とを有する。

中間ベース６は水平方向に横架するフレーム７ａ〜７ｄ
を矩形状に組み合せた枠体７の４隅に箱状の当接部８ａ
〜８ｄを設けてなる。９８〜９ｄは上、下方向の振動を
弾力的に吸収する空気ばねで、下板５と中間ベース６と
の簡に設けられており、上端は当接部８ａ〜８ｄに当接
している。

また、空気源１０からの空気は圧力設定器１１により所
定圧に減圧される。従って、空気ばね９ａ〜９ｄには被
載置物２の１！量に応じた圧縮空気が圧力設定器１１よ
り空気配管１２を介して供給される。

また、空気ばね９ａ〜９ｄは夫々下板５に設置された付
加タンク１３ａ〜１３ｄに接続管１４８〜１４ｄを介し
て接続されている。そのため、空気ばね９ａ〜９ｄに供
給された空気が接続管１４８〜１４ｄより付加タンク１
３ａ〜１３ｄに蓄圧されており、空気ばね９ａ〜９ｄ内
の空気量は付加タンク１３ａ〜１３ｄによって増加され
ている。

従って、付加タンク１３ａ〜１３ｄにより振動系の固有
振動数を下げより大きな除振効果が得られる。

中間ベース６は上記空気ばね９ａ〜９ｄによって弾力的
に支持されており、下板５に上、下方向の振動が入力さ
れても、振動は中間ベース６に伝達されない。また、中
間ベース６のフレーム７ｂ。

７ｄの上面には弾性を有するゴム製の弾性板１５が設け
られ、弾性板１５には空気層を介して上板３を支持する
空気支持部材１６ａ〜１６ｄが設けられている。また、
空気支持部材１６ａ〜１６ｄは空気ばね９ａ〜９ｄ近傍
に配され、空気配管１７から供給された所定圧力の空気
を球面凹部内に嵌入するボール１６ａ＋〜１６ｄ１に吹
き付けてボール１６ａ１〜１６ｄ＋を浮上させる構成と
されている。

なお、空気配管１７は空気′ＷＡ１８に接続された圧力
設定器１９に接続されている。圧力設定器１９ではボー
ル１６ａ１〜１６ｂ＋を浮上させる空気層が上板３を支
持するため、被載置物２０重量に応じた空気圧を設定す
る。

また、ボール１６ａ＋　〜１６ｄ＋　は上板３の下面に
弾性を有する弾性板３３を介して設けられたｌ！Ｊ擦係
数の小さい平滑な滑り板２０ａ〜２０ｄに当接している
。なお、空気支持部材１６８〜１６ｄは夫々弾性板１５
に設置されているため、中間ベース６の振動は弾性板１
５に吸収され、空気支持部材１６ａ〜１６ｄに直接伝達
されることはない。

また、ボール１６ａ１〜１６ｄ＋が浮上しているため、
中間ベース６の振動が空気支持部材１６ａ〜１６ｄを介
して上板３に伝達するおそれはない。

中間ベース６の当接部８ａ〜８ｄとフレーム７８〜７ｄ
とは高さ位置が異なり、当接部８ａ〜８ｄの下面は空気
ばね９ａ〜９ｄが当接する第１の当接面であり、フレー
ム７ａ〜７ｄの上面は空気支持部材１６ａ〜１６ｄが設
けられる第２の当接面を形成している。

即ち、第２の当接面は第１の当接面より低い位置に設け
られており、フレーム７ａ、７ｄに設けられた空気支持
部材１６ａ〜１６ｄは空気ばね９ａ〜９ｄより若干高い
位置に載置される。従って、空気支持部材１６ａ〜１６
ｄが空気ばね９ａ〜９ｄより上方に位置せずに済み、除
振装置１の薄型化が図られている。

第２図及び第３図に示す如く、上板３と下板５との間に
は液体の高粘性抵抗を利用した一対の緩衝器２１が設け
られている。緩衝器２１は第４図に示すように本体２１
ａが弾性板２２を介して下板５に設置されている。本体
２Ｉａ内には高粘度の液体２３が封入されている。また
、本体２１ａ内には内側に突出する環状の突出部２１ｂ
、２１Ｃが設けられている。

２４は可動部材で、ロッド２４ａの下端に突出部２１ｂ
、２１ｃに対向する鍔部２４ｂ、２４ｃを有し、上端に
当接板２４ｄを有する。なお、当接板２４ｄは上板３の
下面に設けられた弾性板２５に当接する。また、鍔部２
４ｂ、２４ｃには複数の貫通孔２４ｂ、２４ｃが穿設さ
れている。

２６はゴム製のカバーで、下端が本体２１ａの上部開口
２１ａ＋の周縁部に嵌合し、上端が当接部２４ｄの外周
に嵌合している。カバー２６は塵。

埃等の異物が本体２ｉａ内に侵入することを防止する。

緩衝器２１は上板３と下板５とが相対的に水平方向に変
位すると、突部２１ｂ、２ＩＣと鍔部２４ｂ、２４ｃと
の間で液体の粘性にょるせん新語性抵抗が生じ、水平方
向の加速度を減衰する。

また、緩衝器２１は上、下方向の振動が下板５に入力さ
れたとき、突部２１ｂ、２１ｃと鍔部２４ｂ。

２４ｃとの離間距離が変化するとともに粘性抵抗が生ず
る。

第２図及び第５図に示す如く、上板３と下板５との間に
は両部材の中心位置を一致さぜる附勢手段としてのコイ
ルばね２７ａ〜２７ｄが放射状に引張されている。各コ
イルばね２７ａ〜２７ｄは外周側の端部が下板５より垂
立する掛止ピン５ａ〜５ｄに掛止され、内周側の端部が
上板３の横架部材３ｅ、３ｆより下方に突出する掛止ビ
ン３ａ〜３ｄに掛止されている。

第１図及び第２図に示す如く、中間ベース６と上板３と
の四隅の間には上板３に対する中間ベース６の位置を微
調整する位置調整機構２８が設けられている。この位置
調整機構２８は各角部で夫々矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向の
位置を微調整できるように設けられている。第６図に示
す如く、位置調整機構２８はコイルばね２９の一端を中
間ベース６より垂立する突出部３０の凹部３０ａに嵌入
し、他端を調整ねじ３１の凹部３１ａｆ：嵌入させてい
る。調整ねじ３１は上板３のねじ孔３２に螺入し、ドラ
イバー等を用いて回すことにより矢印Ａ＋　、Ａ２方向
に変位する。従って、ａｌｌ！ねじ３１を時計方向に回
わすと調整ねじ３１が矢印Ａ１方向に変位しコイルばね
２９が圧縮される。

また、調整ねじ３１を反時計方向に回わすことによりコ
イルばね２９が伸びる。

このようにして、調整し３１により中間ベース６の各角
部におけるばね２９の弾撥力を可変できる。中間ベース
６は各角部のばね２９の弾撥力により矢印Ｘ、Ｙ方向に
押圧附勢されているため、各ばね２９の附勢力がバラン
スする位置に停止している。即ち、各ばね２９の押圧力
により中間ベース６は、上板３に対して中心位置を一致
させるように保持されており、矢印Ｘ方向又は矢印Ｙ方
向に移動しても各ばね２９のバランスにより移動前の位
置に復帰しろる。

上記構成になる除振装置１は空気ばね９ａ〜９ｄにより
中間ベース６を支持し、空気支持部材１６８〜１６ｄに
より上板３を支持する構成である。そのため、上板３は
空気支持部材１６８〜１６ｄの空気層を介してフローテ
ィング状態に支持され、摩擦力を最少に抑えられている
。また、上板３を支持する空気支持部材１６ａ〜１６ｄ
及び緩衝＠２１が弾性板１５．３３及び２２．２５を介
して上板３に当接しているため、振動が生じても、空気
支持部材１６ａ〜１６ｄ及び緩衝器２１等の荷重支持部
で金属的な接触が無く、上板３には金属接触による摩擦
力が作用しない。

ここで、下板５に垂直方向の上、下振動が入力されたと
きの除振１ｉ１！１の動作につき説明する。

下板５に上、下方向の振動が作用すると、振動は空気ば
ね９ａ〜９ｄ及び緩衝器２１に伝達する。

即ち、空気ばね９ａ〜９ｄは上、下方向の振動を空気ば
ね９ａ〜９ｄ内の空気及び付加タンク１３ａ〜１３ｄ内
の圧縮空気によって弾力的に吸収する。

また、第４図中、緩衝器２１には弾性板２２を介して上
、下方向の振動が入力される。従って、本体２１ａが上
、下方向に変位するとともに本体２１ａ内の突出部２１
ｂ、２１Ｇが上板３に当接する可動部材２４の鍔ｍ２４
ｂ、２４ｃに対し軸方向で近接又は離間する。突出部２
１ｂ、２１ｃは本体２１ａ内の高粘度液体２３より粘性
抵抗を受ける。その結果、上、下方向の振動は減衰する
。

このように、上、下方向の振動が下板５に作用しても空
気ばね９ａ〜９ｄ及び緩衝器２１の動作によって振動の
加速度が吸収されるとともに減衰する。そのため、上、
下方向の振動が中間ベース６及び上板３に伝達されず、
被載置物２は安定状態を保つ。

次に水平方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）の振動が下
板５に作用した場合、この振動波は空気ばね９ａ〜９ｄ
を介して中間ベース６に伝達されるー。中間ベース６と
ともに空気支持部材１６ａ〜１６ｄが一体的に変位する
が、上板３の滑り板２０ａ〜２０ｄに当接するボール１
６ａ＋〜１６ｄ＋が空気層を介して浮上しているので、
はとんど抵抗のない状態でポール１６ａ１〜１６ｄ　Ｉ
が転動する。

、また、水平方向の振動は緩衝Ｉ！２１にも伝達される
。緩衝器２１では本体２１ａが矢印Ｘ、Ｙ方向に変位す
ると、突出部２１ｂ、２１ｃが可動部材２４の鍔部２４
ｂ、２４ｃに対して径方向で近接又は離間する。そのた
め、突出部２１ｂ、２１ｃと鍔部２４ｂ、２４ｃとの間
で高粘度液体２３によるせん断抵抗力が発生し、下板５
がらの振動が減衰する。

また、中間へ−ス６の水平方向の変位は各角部に設けら
れた矢印Ｘ、Ｙ方向の各位ＨＡ整機構２８のコイルはね
２９によって弾力的に吸収され、中間ペース６はばね２
９の弾撥力により元の位置ｌ！帰する。また、上板３に
対する下板５の変位は放射状に配設されたコイルばね２
７ａ〜２７ｄによって弾力的に吸収される。

従って、水平方向の振動が下板５に作用しても、中間ベ
ース６の変位に伴う空気支持部材１６ａ〜１６ｄ及び緩
衝！２１の動作によって、振動による加速度が減衰する
。そのため、上板３には水平方向の振動が伝達されず、
被載置物２は安定状態を保つ。

このように、上、下方向及び水平方向の振動は除振装Ｍ
１の上記動作によって良好に除振される。

ここで、微振動が生じた場合につき説明する。

除振装置１は上記の如く上板３が空気支持部材１．６ａ
〜１６ｄによって７０−テインク状態に支持され、さら
に空気支持部材１６ａ〜１６ｄ及び緩衝器２１が弾性板
１５．２２．２５．３３を介して各上板３、下板５、中
間ベース６に当接しているため、直接金属接触する部分
が無い。従って、微振動が入力されても摩擦力が最小に
抑えられて振動系のばね定数を低く設定できるので良好
な除振効果が得られる。そのため、除振装＠１の摩擦力
を最小に抑えて微振動領域における固有振動数を小さく
設定できるので、数ミクロンオーダの微振動が入力され
た場合でも、除振装置１は微振動を良好に除振できる。

第７図及び第８図に本発明の変形例を示す。上記実施例
では空気ばね９ａ〜９ｄを使用して中間ベース６を支持
するようにしたが、これに限らず、例えば第７図及び第
８図に示すようなばねコニット４１を使用してもよい。

両図中、ばねユニット４１は４個のコイルばね４２ａ〜
４２ｄを下板５に載置された正方形状の下ベース４３と
、上ベース４４との間に設けてなる。各コイルばね４２
ａ〜４２ｄは夫々下ベース４３より上方に突出した環状
の突部４３ａ及び上ベース４４より下方に突出した環状
の突部４４ａに嵌合している。また、上ベース４４より
上方に突出する軸部４５は中間ベース６のガイド用の貫
通孔４６に挿通されている。従って、上ベース４４に４
個のコイルば４２ａ〜４２ｄの弾撥力が作用する。

また、中間ベース６には各コイルばね４２ａ〜４２ｄに
対応する位置に４個の調整ボルト４７ａ〜４７ｄが螺合
している。各調整ボルト４７ａ〜４７ｄは六角形の頭部
を上ベース４４の上面に当接させている。従って、調整
ボルト４７ａ〜４７ｄをスパナ等の工具を使用して回わ
すと、上ベース４４の上下方向の位置を可変できる。即
ち、調整ボルト４７ａ〜４７ｄにより各コイルばね４２
ａ〜４２ｄの圧縮長さを可変して被載置物２の重最に応
じた附勢力に調整できる。

なお、ばねユニット４１は上記のように調整ボルト２７
ａ〜２７ｄの操作によって除振装［１の振動系のばね定
数を調整できるが、コイルばね２７ａ〜２７ｄの数を４
個から３個または２個といった具合に変えて振動系のば
ね定数を調整できる。

なお、上記実施例ではボールを圧縮空気で浮上させる空
気支持部材を用いて説明したが、これに限らないのは勿
論である。空気支持部材の変形例としては、例えばボー
ルを用いず中間ベースに所定圧力の空気を供給される室
と、室を覆う上面の壁に複数の空気噴出孔とを有する空
気支持部材を設けたものが考えられる。即ち、上板と空
気支持部材の上面とを対向させ、複数の空気噴出孔から
の空気を上面に吹き付けて上板を浮上させ滑動自在とす
る構成としても良い。

また、空気支持部材の別の変形例としては例えばホバー
クラフト（エアクッション船）のように上板の下面に環
状のゴム製の空気袋を設けたものが考えられる。この空
気袋の環状の内周側には複数の空気噴出孔が設けられて
いて、空気袋内に圧縮空気が供給されると空気袋が脹ら
み、空気噴出孔より空気が噴出され空気袋と中間ベース
との間に空気層が形成され、中間ベースは上板に対し滑
動自在となる。

発明の効果上述の如く、本発明になる除振装置は下板に上。

下方向の振動が入力されると、ばね手段によって上、下
振動を吸収するとともにＩｔｉｉ器によって振動の加速
度を減衰して除振でき、また、下板に水平方向の振動が
作用すると、支持部材が水平方向に滑動して水平方向の
振動を吸収し緩衝器で生ずる抵抗力により振動を減衰し
て除振できる。従って、上、下方向及び水平方向の振動
が生じても被載置物の安定を保つことができる。また上
板を７０−ティング状態で滑動自在な構成とされている
ため、摩擦力をより小さく抑えて振動系のばね定数を小
さく抑えることができ、従って、数ミクロンオーダの微
振動が入力されても固有振動数を小さくして微振動を応
答性よく効果的に除振できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明になる除振装置の一実施例の
正面図及び平面図、第３図は除振装置の側面図、第４図
は緩衝器の縦断面図、第５図は附勢手段を示す側面図、
第６図はばね調整機構の縦断面図、第７図及び第８図は
変形例の平面図及び側面図である。１・・・除振装置、２・・・被載置物、３・・・上板、
５・・・下板、５・・・中間ベース、９ａ〜９ｄ・・・
空気ばね、１３ａ　〜１３ｄ−・・付加タンク、１６ａ
　〜１６ｄ−・・空気支持部材、２１・・・緩衝器、２
３・・・高粘度液体、２８・・・位置調整機構、４１・
・・ばねユニット。特許出願人　ト　キ　コ　株式会社第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被載置物を載置される上側のベースと前記ベース
に対向する下側のベースとよりなる一対のベースと、一
端が前記一対のベースのいずれか一方に当接し上、下方
向の振動を吸収するばね手段と、前記ばね手段の他端と
他のベースとの間に設けられ所定圧力の空気層を介して
該他のベースに対し滑動自在とされ該被載置物の荷重を
支持する支持部材と、該一対のベース間に設けられ上、
下方向及び水平方向の振動を緩衝する緩衝器と、該一対
のベースを互いに対向位置に附勢する附勢手段とよりな
ることを特徴とする除振装置。
（２）前記支持部材は該一対のベース間に介在する中間
ベースの第１の当接面に当接し、前記ばね手段は該第１
の当接面と逆側に形成された第２の当接面に当接してな
り、該第１の当接面と第２の当接面とは高さ位置が異な
り互いに対向するベースより離間する位置に形成されて
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の除振
装置。
（３）前記緩衝器は高粘度液体を封入され、該高粘度液
体に作用するせん断抵抗力により水平方向の振動を減衰
する構成とされたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の除振装置。
（４）前記支持部材は弾性を有する弾性板を介して該ば
ね手段と上板との間に設けられてなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の除振装置。
（５）前記緩衝器は弾性を有する弾性板を介して該下板
と上板との間に設けられてなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の除振装置。