KR101328791B1 - 방진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 간단한 구성에 의해, 연직 방향보다도 수평 방향의 진동을 보다 효과적으로 억제하도록 한 방진 장치를 제공하기 위해, 수평으로 또한 서로 평행한 하판(11) 및 피지지물을 지지하는 상판(12)과, 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 점탄성체(14)와, 상기 하판과 상판 사이에서 연직 방향으로 배치되는 복수 쌍의 압축 코일 스프링(13)을 포함하고, 상기 점탄성체가 상판 및 하판의 중심선에 대해 선대칭으로 또한 이 중심선에 대해 경사하고 있는 방진 장치로서, 상기 점탄성체가 그 길이 방향으로 늘어나고 또한 상단이 상판에 고정된 중공원통부(23) 내에 배치되고, 하단이 하판측의 받침대(22)의 경사면에 대향하여 배치되고, 상기 중공원통부의 긴변축 방향으로 압축 조정됨과 함께, 그 하단에 부착된 받침판이 인장 스프링(26)에 의해 중공원통부 내에 수납되도록, 방진 장치(10)를 구성한다.

또한, 본 발명은 간단한 구성에 의해, 방진 장치의 내부 구조에 기인하는 기계 모드의 주파수의 진동을 저감하도록 한 방진 장치를 제공하기 위해, 수평으로 그리고 서로 평행하게 배치된 하판(111), 상판(112) 및 중간판(113)과, 이 중간판의 관통구멍을 통과하여 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 하나의 제 1의 점탄성체(116)와, 상기 하판과 중간판 사이 그리고 중간판과 상판 사이에, 각각 연직 방향으로 늘어나도록 점탄성체의 주위에 배치되는 적어도 3개 이상의 제 1의 압축 코일 스프링(114) 및 제 2의 압축 코일 스프링(115)을 포함하고 있고, 대응하는 제 1 및 제 2의 압축 코일 스프링이 각각 제 1의 점탄성체의 중심선의 주위에 점대칭 또 는 등각도 간격으로 배치되어 있는 방진 장치(50)로서, 상기 하판과 중간판 사이에서, 수평 방향에 관해 제 1의 압축 코일 스프링과 간섭하지 않는 위치에서, 하판과 중간판을 서로 연결하도록 연직 방향으로 늘어나는 복수개의 제 2의 점탄성체(117)가 배치되도록, 방진 장치(50)를 구성한다

방진장치

Description

방진 장치{VIBRATION ISOLATION DEVICE}

도 1은 본 발명에 의한 방진 장치의 제 1의 실시 형태의 구성을 도시한 개략 측면도.

도 2는 도 1의 방진 장치에서의 압축 코일 스프링 및 점탄성체의 배치 예를 도시한 개략 평면도.

도 3은 도 1의 방진 장치의 사용 예를 도시한 개략 측면도.

도 4는 도 3의 사용 예에서의 스프링 정수비(Kh/Kz)를 변화시킨 경우의 강체 모드를 도시한 개략도.

도 5는 도 1의 방진 장치의 장치 탑재 후의 상태를 도시한 개략 측면도.

도 6은 도 1의 방진 장치에서 점탄성체의 하단이 받침대의 경사면에 접착되어 있는 경우의 (A) 장치 탑재 전 및 (B) 장치 탑재 후의 상태를 각각 도시한 개략 측면도.

도 7은 도 1의 방진 장치에서 점탄성체의 하단이 받침대의 경사면에 접착되지 않고 맞닿는 경우의 (A) 장치 탑재 전 및 (B) 장치 탑재 후의 상태를 각각 도시한 개략 측면도.

도 8은 도 1의 방진 장치에서 조정 나사가 부착된 채인 경우에 있어서의 (A) 장치 탑재 전, (B) 장치 탑재 후, (C) 장치 해체 및 (D) 장치 재탑재 후의 상태를 각각 도시한 개략 측면도.

도 9는 본 발명에 의한 방진 장치의 제 2의 실시 형태의 구성을 도시한 개략 측면도.

도 10은 도 9의 방진 장치의 장치 탑재 후의 상태를 도시한 개략 측면도.

도 11은 본 발명에 의한 방진 장치의 제 3의 실시 형태의 구성을 도시한 개략 측면도.

도 12은 본 발명에 의한 방진 장치의 제 4의 실시 형태의 구성을 도시한 개략 측면도.

도 13은 도 12의 방진 장치에서의 하측 스프링, 상측 스프링, 제 1 및 제 2의 점탄성체의 배치를 도시한 개략 평면도.

도 14는 도 12의 방진 장치에서의 제 2의 점탄성체의 재료의 종탄성율의 주파수 특성을 도시한 도면.

도 15는 도 12의 방진 장치에서의 제 2의 점탄성체의 재료의 종탄성율의 주파수 특성을 도시한 그래프.

도 16은 본 발명에 의한 방진 장치의 제 5의 실시 형태에서의 하측 스프링, 상측 스프링, 제 1 및 제 2의 점탄성체의 배치를 도시한 개략 평면도.

도 17은 종래의 방진 장치의 한 예의 구성을 도시한 개략 측면도.

도 18은 도 17의 방진 장치에서의 사용예를 도시한 개략 측면도.

도 19는 도 17의 방진 장치 및 도 12의 방진 장치에 의한 진동 전달 특성을 도시한 그래프.

(부호의 설명)

10 : 방진 장치

11, 111 : 하판

12, 112 : 상판

13 : 압축 코일 스프링

14 : 점탄성체

15, 118 : 장치(전자현미경)

21 : 개개의 점탄성체

21a, 21b : 받침판

22 : 받침대

22a, 22b : 경사면

23a, 23b : 중공원통부

24a, 24b : 조정 나사

25a, 25b : 인장 스프링

26a, 26b : 힌지

30, 40, 50, 60 : 방진 장치

113 : 중간판

113a : 관통구멍

114 : 하측 스프링(제 1의 압축 코일 스프링)

115 : 상측 스프링(제 2의 압축 코일 스프링)

116 : 제 1의 점탄성체

117 : 제 2의 점탄성체

기술 분야

본 발명은, 예를 들면 주사형 전자현미경 등의 구조물을 지지하고, 그 진동을 억제하기 위한 방진(防振) 장치에 관한 것이다.

배경 기술

종래, 이와 같은 방진 장치는, 예를 들면 수평으로 고정 배치된 하판에 대해, 그 상측에 소정 간격으로 수평으로 배치된 상판을 코일 스프링에 의해 지지함과 함께, 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 점탄성체(粘彈性體)에 의해 고유 진동수를 저하(低下)하도록 구성되어 있다. 그리고, 코일 스프링은 휘는 량을 크게 함에 의해, 연직 방향의 제진(除振) 효과를 향상시키도록 하고 있다.

이것은, 방진의 이론에 의하면, 예를 들면 구조물의 방진을 행하는 경우, 방진에 관한 고유 진동수(공진 주파수)(fo)는 구조물을 지지할 때의 휘는 량에 종속되고, 휘는 량이 커질수록 고유 진동수가 낮아지고 제진 효과가 향상하는 것을 이용하고 있다.

이에 대해, 특허 문헌 1에는, 하판을 고정대에 대해 3개 이상의 링크에 의해 매달고, 이들의 링크를 진자(振子)로서 작용시킴에 의해, 수평 방향의 고유 진동수 를 저하시켜서, 수평 방향의 진동을 억제하도록 한 제진 장치가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는, 점탄성체의 정부(頂部)를 압하(押下)하여 그 압축량을 변화시킴에 의해, 코일 스프링의 고유 진동수를 저하시킨 채로, 상기 점탄성체와의 조합에 의해 설정되는 공진 주파수를 조정하는 제진 장치가 개시되어 있다.

또한 종래의 이와 같은 방진 장치는, 연직 방향보다도 수평 방향의 방진을 중시하는 것이 요구되고, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 도 17에 도시한 바와 같이 구성되어 있다.

즉, 도 17에서, 방진 장치(1)는, 수평으로 고정 배치된 하판(2)에 대해, 그 상방에 소정 간격으로 수평으로 배치된 상판(3)를, 중간판(4)을 통하여 2단(段) 구성으로 점대칭으로 배치된 4 내지 8개의 코일 스프링(하측 스프링(5) 및 상측 스프링(6))에 의해 지지함과 함께, 상기 하판과 상판을 중심(中心) 부근에서 서로 연결하는 점탄성체(粘彈性體)(7)에 의해 고유 진동수를 저하하도록 구성되어 있다.

각 하측 스프링(5)은, 하단이 하판(2)에 대해 접착됨과 함께, 상단이 중간판(4)에 대해 접착되어 있다.

또한, 각 상측 스프링(6)은, 마찬가지로 하단이 중간판(4)에 대해 접착됨과 함께, 상단이 상판(3)에 대해 접착되어 있다.

그리고, 각 상측 스프링(6)은, 그 탄성 중심(中心)이 각각 대응하는 하측 스프링(5)의 탄성 중심에 맞춘 위치에 배치됨에 의해, 2단 구성의 코일 스프링이 구성되게 되어 있다.

여기서, 각 코일 스프링(5, 6)은, 외경과 비교하여 자유길이를 길게 선정함 에 의해, 연직 방향의 휘는 량이 작게 선정되어 있다.

또한, 점탄성체(7)는, 각 코일 스프링(5, 6)의 진동 감쇠 성능이 작은 점을 보완하도록 하여, 충분한 진동 감쇠 성능을 유지하고, 수평 방향의 고유 진동수를 보다 저주파수로 하도록 되어 있다.

이와 같은 구성의 방진 장치(1)를 사용하여, 전자현미경의 방진을 행하는 경우, 도 18에 도시한 바와 같이, 강철 부재로 이루어지는 가대(8)상에서, 4개소에 상기 방진 장치(1)를 배치하고, 이들의 방진 장치(1)상에, 전자현미경의 특히 진동에 의해 영향을 받기 쉬운 경통부(9)를 탑재한다.

이로써, 상기 경통부(9)는, 각 방진 장치(1)의 방진 작용에 의해, 경통부(9)의 요동이 저주파수로 되고, 바닥(G)으로부터 가대에 진입하는 고주파수의 진동이 저감될 수 있게 된다.

특허 문헌 1 : 일본 특개2000-161433호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 제 3543758호 공보

그런데, 상술한 방진 장치나 특허 문헌 1 및 2에 의한 제진장치 하에서는, 이하와 같은 문제가 있다.

즉, 상기 방진 장치에서는, 연직 방향의 진동을 억제하도록 구성되어 있고, 수평 방향의 진동을 억제하도록은 구성되어 있지 않다. 이 때문에, 수평 방향의 진동을 억제하는 것은 곤란하였다.

이에 대해, 특허 문헌 1에 의한 제진 장치에서는, 링크를 이용함에 의해 수 평 방향의 진동을 억제하도록 하고 있기 때문에, 구조가 복잡하게 되어 버린다.

또한, 특허 문헌 2에 의한 제진 장치에서는, 제진 장치의 설치 현장에서 공진 주파수를 조정하도록 되어 있기 때문에, 설치 현장에서의 설치 작업이 복잡하게 되어 버린다.

또한, 특허문헌 1에 의해 상술한 방진 장치(1)를 사용하여, 도 18에 도시한 가대(8)상에 상술한 경통부(9) 대신에, 더미 하중을 탑재하여, 바닥(G)과 더미 하중부에 있어서의 진동을 진동 센서로 측정한 경우, 도 19에 도시한 바와 같이, 가대(8)와 방진 장치(1)의 내부 구조에 의한 공진(共振)(A)과, 더미 하중에 의한 공진(B)과, 방진 장치(1)에 의한 고유 진동(C)이 발생하고 있은 것을 알 수 있다.

이들의 진동은, 방진 장치(1)에 의한 고유 진동(C)(약 6Hz)와, 더미 하중 자체의 기계 모드에 의한 공진(B), 그리고 가대(8)와 방진 장치(1)의 내부 구조에 기인한다고 생각되는 공진(A)으로 나뉘어진다.

그런데, 이론적인 방진 효과에 의하면, 방진 장치(1)의 고유 진동수 부근의 증폭 영역(약 6Hz 근처) 보다 높은 주파수의 진동에 관해서는 저감될 수 있는 것이다. 그러나, 더미 하중이나 가대(8), 방진 장치(1)의 내부 구조에 기인하는 기계 모드에 의한 공진(A, B)에 관해서는, 본래 방진할 수 있는 것이지만, 실제로는 이들의 주파수에 관해 방진될 수 없다는 현상이 발생하고 있다.

본 발명은, 이상의 점으로부터, 간단한 구성에 의해, 연직 방향보다도 수평 방향의 진동을 보다 효과적으로 억제하도록 한 방진 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있으며, 또한 방진 장치의 내부 구조에 기인하는 기계 모드의 주파수의 진 동을 저감하도록 한 방진 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 의한 방진 장치는, 수평으로 고정 배치된 하판과, 이 하판에 대해 상방으로 소정 간격으로 수평으로 배치되고 또한 구조물 등의 피지지물을 지지하는 상판과, 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 점탄성체와, 상기 하판과 상판 사이에 연직 방향으로 배치되는 압축 코일 스프링을 포함하고 있고, 상기 코일 스프링이, 상기 하판으로부터 상판을 향하여 연직으로 늘어나는 중심선의 주위에 점대칭인 복수 쌍의 등각도 간격의 위치에 배치되어 있고, 각각 외경과 비교하여 자유길이가 길다란 코일 스프링으로 구성되어 있고, 상기 점탄성체가, 상판 및 하판의 중심선에 대해 선대칭으로 또한 이 중심선에 대해 경사하여 배치되어 있는 방진 장치로서, 상기 점탄성체가, 그 길이 방향으로 늘어나고 또한 상단이 하판 또는 상판에 고정된 중공원통부 내에 배치되어 있고, 하단이 상판 또는 하판측의 받침대의 경사면에 대향하여 배치되어 있고, 상기 중공(中空)원통부 내에 삽탈 가능한 조정 나사에 의해 긴변축 방향으로 압축 조정됨과 함께, 상기 하단의 단면(端面)에 부착된 받침판이 인장 스프링에 의해 중공원통부 내로 인장되어 수납되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 정대면(正對)한다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 상태에서 조정 나사에 의해 조정되어, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태로, 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반(離反)한다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판에 대향하는 받침대의 상방에 경사면에 대해 직각으로 판을 마련한다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판이, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 상측에 힌지에 의해 추지(樞支)되어 있다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태에서, 힌지의 주위를 회동(回動)하고, 하측이 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반한다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 바람직하게는, 상기 중공원통부가, 상기 받침판이 힌지의 주위에 회동하여 하측이 들떠오른 때, 점탄성체가 접촉하지 않도록 노 치부를 구비하고 있다.

또한, 본 발명에 의한 방진 장치는, 수평으로 고정 배치된 하판과, 이 하판에 대해 상방에 소정 간격으로 수평으로 배치되고 또한 구조물 등의 피지지물을 지지하는 상판과, 이들의 하판 및 상판 사이에 수평으로 배치되고 중심(中心)에 관통구멍을 구비한 중간판과, 이 중간판의 관통구멍을 통과하여 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 하나의 제 1의 점탄성체와, 상기 하판과 중간판 사이에 연직 방향으로 늘어나도록 점탄성체의 주위에 배치되는 적어도 3개 이상의 제 1의 압축 코일 스프링과, 상기 중간판과 상판 사이에 수평 방향에 관해 제 1의 압축 코일 스프링과 같은 위치에서 연직 방향으로 늘어나도록 적어도 3개 이상의 제 2의 압축 코일 스프링을 포함하고 있고, 대응하는 제 1 및 제 2의 압축 코일 스프링이, 각각 제 1의 점탄성체의 중심선의 주위에 점대칭 또는 등각도 간격으로 배치되어 있는 방진 장치로서, 상기 하판과 중간판 사이에서, 수평 방향에 관해 제 1의 압축 코일 스프링과 간섭하지 않는 위치에서, 하판과 중간판을 서로 연결하도록 연직 방향으로 늘어나는 복수개의 제 2의 점탄성체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 상기 제 2의 점탄성체가, 제 1의 압축 코일 스프링의 사이의 영역에 배치되어 있다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 상기 제 2의 점탄성체가, 적어도 일부의 제 1의 압축 코일 스프링 내에 배치되어 있다.

본 발명에 의한 방진 장치는, 상기 제 2의 점탄성체가, 사용 온도 조건에 있어 유리 전이 영역에 있는 재료로 구성되어 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 이 발명의 알맞은 실시 형태를 도 1부터 도 19를 참조하면서, 상세히 설명한다.

또한, 이하에 기술하는 실시 형태는, 본 발명의 알맞은 구체적인 예이기 때문에, 기술적으로 바람직한 여러가지의 한정이 붙여져 있지만, 본 발명의 범위는 이하의 설명에서 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들의 양태로 한정되는 것이 아니다.

[실시예 1]

도 1은, 본 발명에 의한 방진 장치의 제 1의 실시 형태의 구성을 도시하고 있다.

도 1에서, 방진 장치(10)는, 하판(11)과, 상판(12)과, 이들의 하판(11)과 상판(12) 사이에 배치되는 복수 쌍의 압축 코일 스프링(13)과, 하판(11) 및 상판(12) 사이에 배치된 점탄성체(14)로 구성되어 있다.

상기 하판(11)은, 수평으로 고정 배치된 예를 들면 평판으로 구성되어 있다.

상기 상판(12)은, 마찬가지로 예를 들면 평판으로 구성되어 있고, 상기 하판(11)에 대해, 그 상방에 소정 간격으로 수평으로 배치되어 있다.

또한, 상기 상판(12)은, 그 상면에 재치된 구조물 등의 피지지물(예를 들면 전자현미경)(15)을 지지하도록 되어 있다.

상기 압축 코일 스프링(13)은, 상기 하판(11) 및 상판(12)을 수직으로 통과하는 중심선에 대해, 소정 반경의 원주상에서, 각각 상기 중심선에 대해 평행하게 연직 방향으로 늘어나도록, 등각도(等角度) 간격으로 배치되어 있음과 함께, 예를 들면 도 2(A)에 도시한 바와 같이, 각 압축 코일 스프링(13) 중, 서로 대각선상에 위치하는 한 쌍의 압축 코일 스프링(13)이 생략되고, 대신에, 점탄성체(14)가 배치되어 있다.

여기서, 각 압축 코일 스프링(13)은, 각각 스프링의 외경과 비교하여 자유길이가 길다란 스프링이 사용되고 있고, 대각선상에 위치하는 압축 코일 스프링이 서로 같은 스프링 정수(定數)를 갖고 있다. 즉, 예를 들면 도 2(A)에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 압축 코일 스프링(13A)이 소정의 스프링 정수를 가지며, 또한 다른 한 쌍의 압축 코일 스프링(13B)이 이것과는 다른 스프링 정수를 가지며, 또다른 한 쌍의 압축 코일 스프링(13C)이, 상기 어느 한쪽의 쌍의 압축 코일 스프링(13A, 13B)과 같은 스프링 정수 또는 이들과 다른 스프링 정수를 갖도록 되어 있다.

여기서, 각 압축 코일 스프링(13)은, 수평 방향의 스프링 정수(Kh)가 연직 방향의 스프링 정수(Kz)에 대해, 그 1/5 내지 1/25 정도가 되도록 선정되어 있다.

또한, 상기 각 압축 코일 스프링(13)은, 각각 2단(段) 구성으로 되어 있다.

즉, 각 압축 코일 스프링(13)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 각각 하측 스프링(13a)과 상측 스프링(13b)으로 구성되어 있고, 하측 스프링(13a)과 상측 스프링(13b)은 같은 스프링 비율이 되도록 배치되어 있다.

여기서, 2단 구성으로 되어 있는 상측의 스프링(13b)의 탄성 중심(中心)은, 하측의 스프링(13a)의 탄성 중심과 동축(同軸)에 배치되고, 각 단(段)의 스프링 구성중, 스프링 정수가 큰 스프링의 위에는 스프링 정수가 큰 스프링을 구성하도록 배치되어 있다.

그리고, 각 압축 코일 스프링(13)은, 각각 하측 스프링(13a)의 하단이 하판(11)의 상면의 스프링 받이 구멍(11d) 내에 접착 등에 의해 고정됨과 함께, 그 상단이 중간판(13c)의 하면에 접착 등에 의해 고정되고, 또한 상측 스프링(13b)의 하단이 중간판(13c)에 접착 등에 의해 고정됨과 함께, 그 상단이 상판(12)의 하면의 스프링 받이 구멍(12d) 내에 접착 등에 의해 고정되도록 되어 있다.

상기 점탄성체(14)는, 한 쌍의 점탄성체(21)로 구성되어 있고, 각 점탄성체(21)는, 각각 점탄성을 갖는 재료, 예를 들면 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 등으로 구성되어 있고, 도시한 경우 상측을 향하여 끝이 가늘어지도록 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.

상기 각 점탄성체(21)는, 각각 상방을 향하여 소정 각도(θ1, θ2)만큼 서로 역방향으로 외측을 향하여 경사하여 배치되어 있다.

또한, 이 경우, 상기 각 점탄성체(21)의 상기 소정 각도(θ1 및 θ2)는, 각각 서로 같아도 좋고, 또한 서로 달라도 좋다.

상기 각 점탄성체(21)는, 각각 그 하단이 하판(11)의 중심(中心)으로부터 상방으로 늘어나는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대향하여 배치되어 있음과 함께, 각각 그 상단이, 상판(12)의 하면에 대해 비스듬하게 지지된 중공원통부(23a, 23b) 내에 삽입되고, 조정 나사(24a, 24b)에 의해 길이 방향으로 압축될 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 경우, 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 경사 면적은 각각 달라도 좋다.

이로써, 장치(15)의 1차 회전 및 2차 회전에 의한 회전 운동의 방향에 따라 각 점탄성체(21)를 배치함에 의해, 보다 큰 감쇠량을 얻을 수 있고, 공진 현상이 억제될 수 있게 된다.

여기서, 각 점탄성체(21)는, 도 2(A)에 도시한 바와 같이, 고리형상(環狀)으로 배치된 4쌍의 압축 코일 스프링(13) 중, 대각선상에 위치하는 한 쌍의 압축 코일 스프링이 생략되고, 생략된 압축 코일 스프링이 있던 스페이스에 배치되도록 되어 있다.

또한, 압축 코일 스프링(23)이, 도 2(B)에 도시한 바와 같이 2열로 나열하여 배치되고, 이들의 열(列) 사이에, 상기 각 점탄성체(21)가 배치되어 있어도 좋다.

그리고, 실제의 사용예에서는, 바람직하게는 도 3에 도시한 바와 같이, 제진(除振)하여야 할 장치(15)의 하면의 4개의 구석에, 각각 점탄성체(21)가 장치(15)의 중심(中心) 부근의 중심(重心) 위치(G)를 향하도록, 4개의 방진 장치(10)가 배치된다. 이로써, 장치(15)에 관해 수평 방향으로 작용하는 1차 회전의 요동이, 점탄성체(21)에 의해 중심(重心) 위치(G)에 관해 효과적으로 억제되고, X방향 및 Y방향의 요동이 억제되게 된다.

이 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 방진 장치(10)에서의 내측의 점탄성체(21)의 경사가 1차 회전의 중심(中心)에 대해 거의 수직한 접선 방향과 일치하도록, 또한 각 방진 장치(10)에서 외측의 점탄성체(21)의 경사가 2차 회전의 중심(中心)에 대해 거의 수직한 접선 방향과 일치하도록, 각각 선정되면, 1차 회전 및 2차 회전에 의한 요동이 각각 대응하는 점탄성체(21)에 의해 보다 효과적으로 감쇠될 수 있게 된다.

그 때, 2차 회전의 고유 진동수는 1차 회전의 고유 진동수보다 높기 때문에, 감쇠력이 큰 점탄성체(21)를 사용함에 의해, 보다 강한 감쇠효과를 얻을 수 있게 된다.

여기서, 점탄성체(21)는, 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 강한 감쇠력을 갖고 있지만, 길이 방향으로는 그다지 큰 감쇠력을 구비하지 않는다. 이로써, 길이 방향에 대해 수직한 방향에 관해, 제진 효과의 제어가 행하여질 수 있게 되다. 따라서, 예를 들면 클린 룸 등의 진동에 관해, 전기기계 설비에 의한 고주파의 연직 방향의 진동이 큰 경우에, 알맞은 감쇠력을 구비한 방진 장치가 제공될 수 있게 된다.

즉, 점탄성체가 수직으로 배치되어 있는 경우에는, 수평 방향의 감쇠력을 얻기 위해, 점탄성체를 조정 나사로 압축하거나 길이 방향의 유효길이를 변화시키는 등에 의해 수평 방향의 감쇠력을 조정하고 있기 때문에, 큰 수평 방향의 감쇠력을 얻을 수가 없고, 또한 수평 방향의 감쇠력의 조정에 수반하여 연직 방향의 감쇠력도 변화하여 버렸다.

이에 대해, 본 발명 실시 형태의 방진 장치(10)에 의하면, 점탄성체(21)가 경사하여 배치되어 있음에 의해, 연직 방향에 관해 점탄성체(21)의 굽힘 변형에 의한 감쇠력을 얻을 수 있게 되기 때문에, 연직 방향의 감쇠력을 그다지 강하게 하는 일 없이, 수평 방향에 관해 강한 감쇠력을 얻을 수 있게 된다.

여기서, 상기 각 점탄성체(21)의 하단은, 각각 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 접착 등에 의해 고정되어 있지 않고, 받침판(21a, 21b)이 접착되어 있고, 이 받침판(21a, 21b)은, 방진 장치(10)에 장치(15)가 탑재되기 전에는, 상기 조정 나사(24a, 24b)가 떼어짐과 함께, 도 1에 도시한 바와 같이, 인장 스프링(25a, 25b)에 의해 중공원통부(23a, 23b) 내로 인장되어, 수납되어 있다.

또한, 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)은, 각각 두정부(頭頂部)에, 어긋남 방지 부재(22c, 22d)를 구비하고 있다.

이로써, 상기 각 점탄성체(21)의 하단이 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 맞닿은 상태에서 상방으로 어긋난 때, 상기 각 점탄성체(21)의 하단이 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 벗어나지 않도록 되어 있다.

본 발명 실시 형태에 의한 방진 장치(10)는, 이상과 같이 구성되어 있고, 예를 들면 전자현미경 등의 장치(15)의 방진을 행하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 상판(12)의 상면에 대해 장치(15)가 고정 지지된다.

이로써, 하판(11)이 진동한 때, 이 하판(11)의 진동이 각 압축 코일 스프링(13)에 의해 흡수됨에 의해, 상판(12) 그리고 장치(15)의 진동이 억제될 수 있게 된다.

이 경우, 상기 점탄성체(14)의 각 점탄성체(21)는, 그 하단이 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 접착 등에 의해 고정되어 있지 않고, 또한 인장 스프링(25a, 25b)에 의해 중공원통부(23a, 23b) 내에 인장되어 수납되어 있다.

이 때문에, 장치(15)의 탑재 전에 있어서, 각 압축 코일 스프링(13)이 장치(15)의 하중을 받지 않은 경우에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 각 점탄성체(21) 의 하단은, 각각 대향하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 들떠오른 상태에 있다.

이에 대해, 장치(15)가 탑재되면, 각 압축 코일 스프링(13)이 장치(15)의 하중에 의해 압축되게 되고, 도 5에 도시한 바와 같이, 각 점탄성체(21)의 하단은, 각각 대향하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 정대면하도록 위치가 결정된다.

그리고, 이 상태에서 조정 나사(24a, 24b)가 부착되고 조정됨에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단은 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 맞닿아 점탄성체로서 기능하게 된다.

그 때, 장치(15)의 탑재 전후에, 각 압축 코일 스프링(13)이 신축함에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단의 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대향하는 높이 위치가 변동하지만, 각 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 맞닿은 상태에서, 장치(15)가 제거되어, 각 점탄성체(21)의 하단이 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 따라 활주하였다고 하여도, 각 경사면(22a, 22b)의 상단에 벗어남 방지 부재(22c, 22d)가 마련되어 있기 때문에, 각 점탄성체(21)의 하단이 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 상방으로 벗어나 버리는 일은 없다.

이에 대해, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 각 점탄성체(21)의 하단이 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 장치 탑재시의 정대면하는 위치에 접착 등에 의해 고정되어 있는 경우에는, 도 6(B)에 도시한 바와 같이, 장치 탑재 시에는, 각 점탄성체(21)는, 중공원통부(23a, 23b)의 중심축상에서 곧바르게 되어 있지만, 도 6(A)에 도시한 바와 같이, 장치 탑재 전에는, 각 점탄성체(21)의 하단 부근에서, 측면으로 응력이 집중하게 되어, 경우에 따라서는 점탄성체(21)가 파괴되어 버리는 일이 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 각 점탄성체(21)의 하단이 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 접착 등에 의해 고정되지 않고 맞닿은 경우에는, 도 7(A)에 도시한 바와 같이, 장치 탑재시에는, 각 점탄성체(21)는, 중공원통부(23a, 23b)의 중심축상에서 곧바르게 되어 있지만, 그 하단은, 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 상측에 접하게 된다.

그리고, 도 7(B)에 도시한 바와 같이, 장치 탑재 후에는, 각 점탄성체(21)의 하단이, 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 따라 하방에 이동하려고 한 때, 해당 경사면(22a, 22b)에 대한 접촉면이 마찰력에 의해 멈추려고 한다.

이로써, 도 7(B)의 우측에 도시한 점탄성체(21)와 같이, 하단 부근이 변형함과 함께, 장치 탑재를 반복하여 행한 때, 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 서서히 상측으로 어긋나 버리고, 도 7(B)의 좌측에 도시한 점탄성체(21)와 같이, 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 벗어나 버리는 일이 있다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 조정 나사(24a, 24b)를 장착한 채로 인장 스프링(25a, 25b)에 의해 각 점탄성체(21)를 중공원통부(23a, 23b) 내에 인장하여 수납시킨 경우에는, 장치 탑재 전에는, 본 발명 실시 형태에 의한 방진 장치(10)의 경우와 마찬가지로, 도 8(A)에 도시한 바와 같이, 각 압축 코일 스프링(13)이 장치(15)의 하중을 받지 않는 경우에는, 각 점탄성체(21)의 하단은, 각각 대향하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 들떠오른 상태에 있다.

이에 대해, 장치(15)가 탑재되면, 도 8(B)에 도시한 바와 같이, 각 점탄성체(21)는, 각각 조정 나사(24a, 24b)에 의해 하단 방향으로 가압되어 있기 때문에, 상판(12)의 하방 이동에 수반하여, 도중에 각 점탄성체(21)의 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 맞닿음에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단 부근이 조금 변형하게 된다.

그리고, 그 후 장치(15)가 떼어진 때, 각 점탄성체(21)는, 도 8(C)에 도시한 바와 같이, 변형한 채의 상태에서, 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 이반하게 된다.

따라서, 도 7의 경우와 마찬가지로, 도 8(D)의 우측에 도시한 점탄성체(21)와 같이, 하단 부근이 변형함과 함께, 장치 탑재를 반복하여 행한 때, 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 서서히 상측으로 어긋나 버리고, 도 8(D)의 좌측에 도시한 점탄성체(21)와 같이, 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 벗어나고 버리는 일이 있다.

이에 대해, 본 발명에 의한 방진 장치(10)에 의하면, 장치(15)의 탑재에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단이, 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 접촉한 상태에서 상하로 이동하는 일이 없기 때문에, 장치 탑재를 반복하여 행하는 경우라도, 각 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로 부터 벗어나 버리는 일이 없다. 또한 각 점탄성체(21)가 조정 나사(24a, 24b)에 의해 하단 방향으로 가압된 상태에서, 장치(15)의 탑재를 반복하여도, 각 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 상단에 벗어남 방지판(22c, 22d)이 마련되어 있기 때문에 각 점탄성체(21)가 상방으로 벗어나 버리는 일이 없다.

[실시예 2]

도 9는, 본 발명에 의한 방진 장치의 제 2의 실시 형태의 구성을 도시하고 있다.

도 9에서, 방진 장치(30)는, 도 1에 도시한 방진 장치(10)와 거의 같은 구성이기 때문에, 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

상기 방진 장치(30)는, 이하의 점에서만, 도 1에 도시한 방진 장치(10)와 다른 구성으로 되어 있다.

즉, 상기 방진 장치(30)에서는, 점탄성체(14)를 구성하는 각 점탄성체(21)의 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)이, 각각 그 상측의 측연(側緣)에서, 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 상단 부근에 대해, 각각 힌지(26a, 26b)에 의해 추지(樞支)되어 있다.

이로써, 상기 각 점탄성체(21)의 하단이, 인장 스프링(25a, 25b)에 의해 중공원통부(23a, 23b) 내에 인장되어 수납될 때에, 이들의 점탄성체(21)의 하단이 상측에서 힌지(26a, 26b)에 의해 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 추지되어 있기 때문에, 장치 탑재 전에는, 각 점탄성체(21)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 그 하단의 하측이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 표면에서 들떠오른 상태에 있다.

이와 같은 구성의 방진 장치(30)에 의하면, 도 1에 도시한 방진 장치(10)와 마찬가지로 작용하여, 수평 방향의 요동을 효과적으로 억제함과 함께, 점탄성체(24)의 감쇠 작용에 의해, 연직 방향의 요동을 감쇠시켜서, 보다 한층 효과적으로 수평 방향의 요동을 억제할 수 있다.

여기서, 상기 점탄성체(14)의 각 점탄성체(21)는, 장치 탑재 전에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)이 상연(上緣)에서 힌지(26a, 26b)에 의해 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 상단 부근에 추지되어 있음에 의해, 그 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 들떠오른 상태에 있기 때문에, 각 점탄성체(21)의 하단의 하측에 집중하는 응력이 완화될 수 있게 되고, 각 점탄성체(21)의 응력에 의한 파괴가 방지될 수 있게 된다.

또한, 이 경우, 조정 나사(24a, 24b)는 각 점탄성체(21)의 상단에 부착된 채이기 때문에, 장치 탑재 전후의 조정 나사(24a, 24b)의 탈착 작업이 불필요해 진다.

그리고, 장치(15)가 탑재되면, 각 압축 코일 스프링(13)이 장치(15)의 하중에 의해 압축되게 되고, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 점탄성체(21)의 하단은, 각각 대향하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 근접한다.

그 때, 힌지(26a, 26b)의 주위에 받침판(21a, 21b)가 회동함에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단은, 각각 대향하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 정대면하고, 맞닿고, 점탄성체로서 기능하게 된다.

이 경우, 장치(15)의 탑재 전후에, 각 압축 코일 스프링(13)이 신축함에 의해, 각 점탄성체(21)의 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 접근·맞닿음 또는 이반하지만, 각 점탄성체(21)의 하단이 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 맞닿은 상태에서, 장치(15)가 제거된 경우, 각 점탄성체(21)의 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)이 각각 대응하는 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 대해 활주하지 않고, 힌지(26a, 26b)의 주위로 회동하기 때문에, 각 점탄성체(21)의 하단이 상기 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)에 따라 활주하는 일이 없고, 따라서 장치(15)의 탑재를 반복하였다고 하여도, 각 점탄성체(21)의 하단이 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)으로부터 벗어나고 버리는 일은 없다.

각 점탄성체(21)의 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)의 상방에 받침판의 경사면에 수직하게 판을 마련하고, 점탄성체의 하단을 접착 등에 의해 받침판에 고정한 경우에도 상방으로 벗어나지 않도록 한다.

[실시예 3]

도 11은, 본 발명에 의한 방진 장치의 제 3의 실시 형태의 구성을 도시하고 있다.

도 11에서, 방진 장치(40)는, 도 9에 도시한 방진 장치(30)과 같은 구성이기 때문에, 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

상기 방진 장치(40)는, 도 9에 도시한 방진 장치(20)와 비교하여, 중공원통부(23a, 23b)의 하측의 측벽에 노치부(23c, 23d)가 마련되어 있는 점에서 다른 구성으로 되어 있다.

상기 각 노치부(23c, 23d)는, 각 점탄성체(21)의 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)이 힌지(26a, 26b)에 의해 회동할 때에, 각 점탄성체(21)의 길이 방향에 관해 보다 길다란 부분이 변형하게 된다.

이와 같은 구성의 방진 장치(40)에 의하면, 도 9에 도시한 방진 장치(30)와 마찬가지로 작용함과 함께, 장치 탑재 전의 각 압축 코일 스프링(13)이 신장되어 있는 상태에서, 각 점탄성체(21)가 인장 스프링(25a, 25b)에 의해 중공원통부(23a, 23b) 내에 인장되어 수납되어 있을 때, 각 점탄성체(21)의 하단에 부착된 받침판(21a, 21b)이 힌지(26a, 26b)에 의해 받침대(22)의 경사면(22a, 22b)의 상연 부근에 추지되어 있음에 의해, 받침판(21a, 21b)의 하측이 들떠오른 때, 중공원통부(23a, 23b)가 노치부(23c, 23d)를구비하고 있음에 의해, 각 점탄성체(21)는, 상기 노치부(23c, 23d)의 부분으로부터 중공원통부(23a, 23b)의 외측으로 삐져나오게 된다.

따라서, 각 점탄성체(21)의 변형이 축방향으로 의해 길다란 부분에서 발생함에 의해, 각 점탄성체(21)에 작용하는 응력이 저감되기 때문에, 각 점탄성체(21)의 중공원통부(23a, 23b)에 대한 접촉압이 억제되게 되고, 각 점탄성체(21)의 파괴가 보다 저감될 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 의하면, 연직 방향의 휘는 량이 작은 압축 코일 스프링을 사용하여, 수평 방향의 휘는 량을 상대적으로 크게 함에 의해, 수평 방향의 고유 진동수가 저하되기 때문에, 수평 방향의 제진 효과가 향상함과 함께, 점탄성체의 경사 배치에 의해, 수평 방향의 진동도 흡수될 수 있게 된다.

또한, 장치 탑재 전후에, 각 점탄성체의 하단의 받침대의 경사면에 대한 맞닿는 위치가 어긋나지 않기 때문에, 장치 탑재를 반복함에 의해, 각 점탄성체의 하단이 받침대의 경사면으로부터 벗어나거나, 각 점탄성체가 파괴되어 버리는 일도 없다.

[실시예 4]

도 12 및 도 13는, 본 발명에 의한 방진 장치의 제 4의 실시 형태의 구성을 도시하고 있다.

도 12 및 도 13에서, 방진 장치(50)는, 하판(111)과, 상판(112)과, 이들의 하판(111)과 상판(112) 사이에 배치되는 중간판(113)과, 하판(111)과 중간판(113) 사이 그리고 중간판(113)과 상판(112) 사이에 각각 배치되는 6개의 제 1의 압축 코일 스프링(하측 스프링)(114) 및 제 2의 압축 코일 스프링(상측 스프링)(115)과, 중간판(113)의 중심의 관통구멍(113a)을 통하여 하판(111)과 상판(112)을 서로 연결하는 하나의 제 1의 점탄성체(116)와, 또한 하판(111)과 중간판(113)을 서로 연결하는 한 쌍의 제 2의 점탄성체(117)로 구성되어 있다.

상기 하판(111)은, 수평으로 고정 배치된 예를 들면 평판으로 구성되어 있다.

상기 상판(112)은, 마찬가지로 예를 들면 평판으로 구성되어 있고, 상기 하판(111)에 대해, 그 상방에 소정 간격으로 수평으로 배치되어 있다.

또한, 상기 상판(112)은, 그 상면에 재치된 구조물 등의 피지지물(예를 들면 전자현미경)(118)를 지지하도록 되어 있다.

상기 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 하판(111) 및 상판(112)을 수직으로 통과하는 중심선(O)에 관해, 소정 반경의 원주상에서, 각각 상기 중심선(O)에 대해 평행하게 연직 방향으로 늘어나도록, 점대칭의 위치에 배치되어 있다.

구체적으로는, 도시한 경우, 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 중심선(O)에 대해 45도의 등각도(等角度) 간격의 위치중, 좌우의 서로 대향하는 위치를 제외한 6개소의 위치에 배치되어 있다.

여기서, 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각 상측 스프링(115)의 탄성 중심이, 하측 스프링(114)의 탄성 중심과 동축(同軸)에 배치됨에 의해, 2단(段) 구성으로 되어 있다.

여기서, 각 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 스프링의 외경과 비교하여 자유길이가 길다란 스프링이 사용되고 있다.

또한, 각 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 하단 및 상단이 상기 하판(111) 및 중간판(113) 그리고 중간판(113) 및 상판(112)에 고정되어 있다.

여기서, 각 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)의 하단 및 상단의 대응하는 하판(111), 중간판(113) 또는 중간판(113), 상판(112)에의 고정은, 예를 들면, 하판(111) 또는 상판(112)의 각 압축 코일 스프링의 고정 위치에, 스프링 외경에 맞춘 감합(嵌合) 홈 또는 캡을 형성하여 두고, 이들의 감합 홈 또는 캡 내에 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)의 하단 또는 상단을 삽입하고, 접착 등에 의해 고정 지지함에 의해 행하여진다.

상기 제 1의 점탄성체(116)는, 점탄성을 갖는 재료, 예를 들면 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 등으로 구성되어 있고, 도시한 경우, 가늘고 길다란 원주형상으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 제 1의 점탄성체(116)는, 중간판(113)의 중심(中心)의 관통구멍(113a)을 삽통되고, 하단이 하판(111)의 상면 중심(中心)에 대해, 그리고 상단이 상판(112)의 하면 중심에 대해, 각각 접착 등에 의해 고정되어 있다.

상기 제 2의 점탄성체(117)는, 예를 들면 전자현미경 등의 사용 온도 조건에 있어 유리 전이 영역에 있는 재료가 선정된다.

이로써, 제 2의 점탄성체(117)는, 도 14의 도표에 도시한 바와 같이, 그리고 도 15의 그래프에 도시한 바와 같이, 주파수가 높아질수록 종(從)탄성율, 즉 저장(貯藏) 탄성율(X), 손실(損失) 탄성율(Y)이 높아지는 경향을 갖고 있고, 저주파역에서는 비교적 연하고, 또한 고주파역에서는 비교적 딱딱해지는 특성을 구비하고 있다.

그리고, 제 2의 점탄성체(117)는, 하판(111)과 중간판(113) 사이에서, 상기 하측 스프링(114)이 배치되지 않은 각도 위치에서, 그 하단 및 상단이, 각각 하판(111)의 상면과 중간판(113)의 하면에 대해 접착 등에 의해 고정되어 있다.

본 발명 실시 형태에 의한 방진 장치(50)는, 이상과 같이 구성되어 있고, 예를 들면 전자현미경 등의 장치(118)의 방진을 행하는 경우, 도 18과 마찬가지로 하여, 상기 상판(112)의 상면에 대해 장치(118)가 고정 지지된다.

이로써, 하판(111)과 상판(112) 사이에. 2단으로 구성된 각 하측 코일 스프 링(114), 상측 코일 스프링(115)에 의해 수평 방향의 고유 진동수는 연직 방향보다도 저주파수에 설정되고, 하판(111)이 진동한 때, 상판(112) 그리고 장치(118)의 수평 방향의 진동이 효과적으로 억제될 수 있음과 함께, 제 1의 점탄성체(116)의 감쇠작용에 의해, 연직 방향의 요동이 감쇠되게 된다.

또한, 중간판(113)에 생기는 비교적 높은 주파역에서의 공진이, 제 2의 점탄성체(117)의 감쇠작용에 의해, 억제될 수 있게 된다.

따라서, 부하 하중이나 가대(架臺), 그리고 방진 장치의 내부 구조에 기인하는 기계 모드에 의한 공진이 효과적으로 억제될 수 있게 된다.

이하에, 더미 하중에 의한 방진 장치(50)의 방진 효과를 계산한다.

Kc1을 하측 스프링(114)의 스프링 정수(㎏/㎜), Kc2를 상측 스프링(115)의 스프링 정수(㎏/㎜), Km1을 제 1의 점탄성체(116)의 저장(貯藏) 스프링 정수(㎏/㎜), Km2를 제 2의 점탄성체(117)의 저장 스프링 정수(㎏/㎜)로 하면, 방진 장치(50) 전체의 스프링 정수(K)는,

로 표시된다.

여기서, 도 18에 도시한 바와 마찬가지로 하여, 중량(M)(=1080㎏)의 더미 하중을 같은 스프링 정수(K)인 4개의 방진 장치(50)에 의해 지지하여, 바닥(G)과 더미 하중에 있어서의 진동 전달율을 측정하고, 제 2의 점탄성체(117)가 있는 경우와 없는 경우를 비교 측정한다.

여기서, 제 2의 점탄성체(117)가 있는 경우에는, 도 19에서 점선으로 도시한 바와 같이, 가대(8) 및 방진 장치(50)의 내부 구조에 의한 기계 모드의 공진(A)중, 주파수 150 내지 170Hz에서의 공진이 거의 소멸하고 있고, 제 2의 점탄성체(117)에 의해 공진(A)이 대폭적으로 억제되어 있음을 알수 있다.

또한, 더미 하중에 의한 공진(B)에 관해서는, 일부의 공진 피크가 저하되어 있고, 제 2의 점탄성체(117)에 의한 방진 효과를 확인할 수 있었다.

이 경우, Kc1=169.6(㎏/㎜), Kc2=124.0(㎏/㎜), Km1=88.0(㎏/㎜), Km2=344.8(㎏/㎜)로 하여, 상기 식(1)로부터, 제 2의 점탄성체(117)가 있는 경우의 방진 장치(50)의 스프링 정수(K)는, K=189.9(㎏/㎜)인데 대해, 제 2의 점탄성체(117)가 없는 경우에는, 그 스프링 정수(Ko)는, Ko=l59.6(㎏/㎜)가 된다.

또한, 방진 장치(50)의 기본 성능을 나타내는 고유 진동수(fo)(Hz)는, g를 중력의 가속도(=9.8m/s²)로 하면,

로 주어진다.

즉, 식(2)로부터, 제 2의 점탄성체(117)가 있는 경우의 방진 장치(50)의 고유 진동수(fo)는, fo=6.5(Hz)이고, 제 2의 점탄성체(117)가 없는 경우에는, 그 고유 주파수(fo)는, fo=6.1(Hz)가 되어, 제 2의 점탄성체(117)의 유무에 의해, 고유 주파수(fo) 는 거의 변화하지 않고, 거의 동등의 방진 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명 실시 형태에 의한 방진 장치(50)에 의하면, 고유 진동수를 거의 변화시키는 일 없이, 즉 방진 효과를 손상시키지 않고서, 제 2의 점탄성체(117)를 마련함에 의해, 고주파역에서의 진동을 억제할 수 있다. 따라서, 방진 장치(50)의 내부 구조의 기계 모드에 의한 공진이 효과적으로 억제될 수 있게 된다.

[실시예 5]

도 16는, 본 발명에 의한 방진 장치의 제 5의 실시 형태의 구성을 도시하고 있다.

도 16에서, 방진 장치(60)는, 도 12 및 도 13에 도시한 방진 장치(50)와 거의 같은 구성이기 때문에, 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

상기 방진 장치(60)는, 도 12 및 도 13에 도시한 방진 장치(50)와는, 하측 스프링(114), 상측 스프링(115) 및 제 2의 점탄성체(117)의 배치만이 다르다.

즉, 도 16에서, 방지 장치(60)에서는, 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 상기 하판(111) 및 상판(112)을 수직으로 통과하는 중심선(O)에 관해, 소정 반경의 원주상에서, 각각 상기 중심선(O)에 대해 평행하게 연직 방향으로 늘어나도록, 등각도 간격의 위치에 배치되어 있다.

구체적으로는, 도시한 경우, 하측 스프링(114) 및 상측 스프링(115)은, 각각 중심선(O)에 대해 60도의 등각도 간격의 위치에 배치되어 있다.

또한, 상기 제 2의 점탄성체(117)는, 6개의 하측 스프링(114) 중, 도 16에서 상하로 도시된 2개의 하측 스프링(114)을 제외하고, 다른 하측 스프링(114)의 내측에 배치되어 있다.

이와 같은 구성의 방진 장치(60)에 의하면, 도 12 및 도 13에 도시한 방진 장치(50)와 마찬가지로 작용하여, 방진 효과를 손상시키는 일 없이, 그 내부 구조에 기인하는 기계 모드에 의한 공진이 효과적으로 억제될 수 있게 된다.

상술한 본 발명 실시 형태에 의한 방진 장치(50)에서는, 6개의 하측 스프링(114), 상측 스프링(115) 및 제 2의 점탄성체(117)가, 각각 도 13 또는 도 16에 도시한 바와 같이 배치되어 있지만, 이것으로 한하지 않고, 이들의 하측 스프링(114), 상측 스프링(115) 그리고 제 2의 점탄성체(117)는, 제 1의 점탄성체(116)를 중심으로 하여, 등각도 간격 또는 점대칭이라면, 여러가지의 배치가 가능하다.

산업상의 이용 가능성

상술한 실시 형태에서는, 장치(15)로서 전자현미경의 제진을 행하는 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한하지 않고, 다른 각종 기기 장치와, 특히 정밀 기기류 등의 제진을 위해 사용하여도 좋은 것이 분명하다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 간단한 구성에 의해, 연직 방향보다도 수평 방향의 진동을 보다 효과적으로 억제하도록 한, 극히 우수한 방진 장치가 제공될 수 있으며, 또한, 간단한 구성에 의해 방진 장치의 내부 구조에 기인하는 기계 모드의 주파수의 진동을 저감하도록 한, 극히 우수한 방진 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 구성에 의하면, 하판과 상판 사이에 연직 방향으로 늘어나는 각 코일 스프링이, 중심선의 주위에 복수 쌍 배치되어 있음과 함께, 외경과 비교하여 길다란 자유길이를 갖고 있기 때문에, 전체로서의 연직 방향의 휘는 량이 작아진다.

이로써, 피지지물의 중심(重心)보다 하방의 회전(1차 회전)의 고유 진동수가 중심(重心)보다 상방의 회전(2차 회전)의 고유 진동수보다 낮아지고, 상판 그리고 피지지물의 수평 방향의 요동이, 중심(重心)보다 하방측의 요동이 저주파로 되어, 연직 방향보다도 수평 방향의 휘는 량이 상대적으로 커지기 때문에, 수평 방향의 고유 진동수가 저하되고, 수평 방향의 제진 효과가 향상하게 된다.

또한, 상기 점탄성체가, 상판 및 하판의 중심선에 대해 선대칭으로 또한 이 중심선에 대해 경사하고 배치되어 있음에 의해, 중심선의 양측에 위치하는 쌍의 점탄성체에 의해, 연직 방향의 진동이 흡수될 수 있게 되고, 또한 상기 점탄성체의 경사 배치에 의해, 수평 방향의 진동도 흡수될 수 있다.

또한, 각 점탄성체가, 조정 나사에 의해 중공원통부 내로 삽탈 가능함에 의해, 진동의 흡수 특성이 조정될 수 있다.

이 경우, 각 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판이 인장 스프링에 의해 중공원통부 내로 인장되어 수납됨에 의해, 상기 상판상에의 피지지물의 탑재 전 및 탑재 후도, 각 점탄성체의 하단이, 받침대의 대향하는 경사면으로부터 이반하여 있기 때문에, 피지지물의 탑재를 반복하여 행하였다고 하여도, 각 점탄성체의 하단이 받침대의 대향하는 경사면상을 활주하여 벗어나 버리거나, 접착에 의해 피지지물 탑재 전의 상태에서 점탄성체의 하단 부근에 응력이 인가되어, 점탄성체의 하단 부근이 파괴되어 버리는 일이 없다.

상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 정대면하는 경우에는, 정대면한 상태로부터 조정 나사를 조정함에 의해, 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 대해 상하로 어긋나는 일 없이, 거의 중앙 부근에 맞닿고, 점탄성체로서 작용하게 되고, 특히 점탄성체의 하단이, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 정대면한 상태에서 이반하고 있는 경우에는, 상기 상판상에의 피지지물의 탑재 전후를 통하여, 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반하고 있기 때문에, 피지지물 탑재에 의해, 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면상을 활주하는 일이 없기 때문에, 점탄성체에 불필요한 응력이 가하여지는 일이 없고 점탄성체의 파괴가 방지될 수 있게 된다.

상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 상태에서 조정 나사에 의해 조정되어, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는 경우에는, 피지지물의 탑재에 의해 각 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 대해 정대면한 상태에서 조정 나사에 의해 조정되어 길이 방향으로 신장하여, 대향하는 받침대의 경사면에 맞닿게 되기 때문에, 각 점탄성체는 길이 방향으로 곧바르게 신장함에 의해, 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 대해 상하로 어긋나는 일 없이, 거의 중앙 부근에 맞닿게 된다.

상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태에서, 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반하는 경우에는, 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 접착되어 있는 경우와 같이, 점탄성체의 하단에 불필요한 응력이 가하여지는 일 없이, 점탄성체의 파괴가 방지될 수 있게 된다.

상기 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판이, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 상측에서 힌지에 의해 추지되어 있는 경우에는, 피지지물의 탑재 전후에, 각 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반할 때, 받침판이 힌지의 주위에 회동하고, 받침판의 하측만이 해당 경사면으로부터 이반하게 됨과 함께, 이 상태로부터 조정 나사에 의해 조정되어 각 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 맞닿은 때, 상기 하단이 상기 경사면상을 활주하는 일이 없기 때문에, 각 점탄성체의 하단 부근에 불필요한 응력이 가하여지거나 변형이 생기는 일이 없어서, 점탄성체의 파괴가 방지될 수 있게 된다.

상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는 경우에는, 각 점탄성체의 하단이 대향하는 받침대의 경사면에 대해 받침판의 회동에 의해 정해지는 거의 중앙 부근의 소정 위치에 맞닿게 되어, 점탄성체로서 작용하게 된다.

상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태에서, 힌지의 주위에 회동하고, 하측이 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반하는 경우에는, 각 점탄성체의 하단이, 대향하는 받침대의 경사면에 크게 활주하는 일 없이 이반하게 된다.

상기 중공원통부가, 상기 받침판이 힌지의 주위에 회동하여 하측이 들떠오른 때, 점탄성체가 접촉하지 않도록 노치부를 구비하고 있는 경우에는, 받침판의 회동에 의해, 점탄성체가 만곡하여 변형할 때에, 상기 노치부 내로 피함에 의해, 점탄성체는, 중공원통부의 하연(下緣)에 눌려저서 작게 만곡하는 것이 회피되기 때문에, 점탄성체에 가하여지는 응력이 저감되고, 점탄성체의 파괴가 보다한층 방지될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 방진 장치에 의하면, 간단한 구성에 의해, 연직 방향보다도 수평 방향의 진동을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 함께, 피지지물의 탑재의 반복에 의해 점탄성체가 파괴되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 구성에 의하면, 상판이 하판에 대해 2단 구성의 코일 스프링인 제 1 및 제 2 압축 코일 스프링에 의해 지지됨과 함께, 제 1의 점탄성체에 의해 고유 진동수에 있어서의 요동이 감쇠된다.

즉, 방진 장치 전체의 고유 진동수는 연직 방향 및 수평 방향 함께 10Hz 이하이고, 2단 구성의 코일 스프링의 스프링 정수(定數)에 대응하여 설정된 제 1의 점탄성체에 의해, 이 고유 진동수에 있어서의 요동이 감쇠된다.

또한, 하판과 상판 사이에 위치하는 중간판이, 상하에서 각각 제 1 및 제 2의 압축 코일 스프링에 의해 지지되어 있고, 이들의 압축 코일 스프링의 감쇠가 비교적 작기 때문에, 중간판의 공진 현상이 기계 모드로서 발생하기 쉽지만, 하판과 중간판 사이에 제 2의 점탄성체가 마련되어 있음에 의해, 중간판이 하판에 의해 지 지되게 되고, 중간판의 공진 현상이 제 2의 점탄성체에 의해 억제될 수 있다. 따라서, 기계 모드에 의한 진동에 관한 방진 효과가 개선될 수 있게 된다.

또한, 제 3의 점탄성체가 중간판과 상판 사이에도 마련되면, 방진 장치 전체의 고유 진동수가 높아져 버리고, 기본적인 방진 효과가 손상되어 버리게 된다.

상기 제 2의 점탄성체가, 제 1의 압축 코일 스프링의 사이의 영역에 배치되어 있는 경우에는, 제 1의 압축 코일 스프링의 배치에 영향을 주는 일 없이, 제 2의 점탄성체가 배치될 수 있다.

상기 제 2의 점탄성체가, 적어도 일부의 제 1의 압축 코일 스프링 내에 배치되어 있는 경우에는, 제 1의 압축 코일 스프링의 배치에 영향을 주는 일 없이, 제 2의 점탄성체가 배치될 수 있음과 함께, 제 1의 압축 코일 스프링의 주위에 스페이스를 확보할 수가 없을 때라도, 제 2의 점탄성체가 용이하게 배치될 수 있다.

상기 제 2의 점탄성체가, 사용 온도 조건에 있어, 유리 전이 영역에 있는 재료로 구성되어 있는 경우에는, 주파수가 높아질수록 종(縱)탄성율이 높아지기 때문에, 낮은 주파수역에서는, 제 1 및 제 1의 압축 코일 스프링에 대응하여 비교적 연하고, 또한 고주파역으로 비교적 딱딱해진다. 이로써, 기계 모드에 의한 비교적 높은 주파수의 진동을 보다 효과적으로 저감될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 방진 장치에 의하면, 간단한 구성에 의해, 방진 장치의 내부 구조에 기인하는 기계 모드의 주파수의 진동을 효과적으로 저감할 수 있다.

Claims (13)

1. 수평으로 고정 배치된 하판(11)과, 이 하판에 대해 상방으로 소정 간격으로 수평으로 배치되고 또한 구조물의 피지지물을 지지하는 상판(12)과, 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 점탄성체(14)와, 상기 하판과 상판 사이에 연직 방향으로 배치되는 압축 코일 스프링(13)을 포함하고 있고,

   상기 코일 스프링이, 상기 하판으로부터 상판를 향하여 연직으로 늘어나는 중심선의 주위에 점대칭인 복수 쌍의 등각도 간격의 위치에 배치되어 있고, 각각 외경과 비교하여 자유길이가 길다란 코일 스프링으로 구성되어 있고,

   상기 점탄성체가, 상판 및 하판의 중심선에 대해 선대칭으로 또한 이 중심선에 대해 경사하여 배치되어 있는 방진 장치(10)로서,

   상기 점탄성체(14)가, 그 길이 방향으로 늘어나고 또한 상단이 하판(11) 또는 상판(12)에 고정된 중공원통부(23a, 23b) 내에 배치되어 있고, 하단이 상판 또는 하판측의 받침대(22)의 경사면에 대향하여 배치되어 있고, 상기 중공원통부 내에 삽탈 가능한 조정 나사(24a, 24b)에 의해 긴변축 방향으로 압축 조정됨과 함께, 상기 하단의 단면에 부착된 받침판(21a, 21b)이 인장 스프링에 의해 중공원통부 내로 인장되어 수납되는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 정대면하는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 상태에서 조정 나사에 의해 조정되고, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태에서, 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반하는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판에 대향하는 받침대의 상방으로 경사면에 대해 직각으로 판을 마련한 것을 특징으로 하는 방진 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단의 단면에 부착된 받침판이, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 상측에 힌지에 의해 추지되어 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재된 때, 대향하는 받침대의 경사면에 대해 맞닿는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 점탄성체의 하단에 부착된 받침판이, 상기 상판상에 피지지물이 탑재되지 않은 상태에서, 힌지의 주위에 회동하고, 하측이 대향하는 받침대의 경사면으로부터 이반하는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 중공원통부가, 상기 받침판이 힌지의 주위에 회동하고 하측이 들떠오른 때, 점탄성체가 접촉하지 않도록 노치부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
10. 수평으로 고정 배치된 하판(111)과, 이 하판에 대해 상방으로 소정 간격으로 수평으로 배치되고 또한 구조물의 피지지물을 지지하는 상판(112)과, 상기 하판 및 상판 사이에 수평으로 배치되고 중심(中心)에 관통구멍을 구비한 중간판(113)과, 이 중간판의 관통구멍을 통과하여 상기 하판과 상판을 서로 연결하는 하나의 제 1의 점탄성체(116)와, 상기 하판과 중간판 사이에 연직 방향으로 늘어나도록 점탄성체의 주위에 배치되는 적어도 3개 이상의 제 1의 압축 코일 스프링(114)과, 상기 중간판과 상판 사이에 수평 방향에 관해 제 1의 압축 코일 스프링과 같은 위치에서 연직 방향으로 늘어나도록 적어도 3개 이상의 제 2의 압축 코일 스프링(115)을 포함하고 있고, 대응하는 제 1 및 제 2의 압축 코일 스프링이, 각각 제 1의 점탄성체의 중심선의 주위에 점대칭 또는 등각도 간격으로 배치되어 있는 방진 장치(50)로서,

    상기 하판과 중간판 사이에서, 수평 방향에 관해 제 1의 압축 코일 스프링과 간섭하지 않는 위치에서, 하판과 중간판을 서로 연결하도록 연직 방향으로 늘어나는 복수개의 제 2의 점탄성체(117)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 제 2의 점탄성체가, 제 1의 압축 코일 스프링의 사이의 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    상기 제 2의 점탄성체가, 적어도 일부의 제 1의 압축 코일 스프링 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.
13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    상기 제 1의 점탄성체가, 사용 온도 조건에 있어, 유리 전이 영역에 있는 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방진 장치.

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