KR20180000679A - 고정식 방진 시스템용 아이솔레이터 - Google Patents

고정식 방진 시스템용 아이솔레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 공압 액추에이터를 포함하며, 수평 및 수직 방향으로 유효한 고정식 방진 시스템용 아이솔레이터에 관한 것이다.

Description

고정식 방진 시스템용 아이솔레이터 {ISOLATOR FOR A STATIONARY VIBRATION ISOLATION SYSTEM}
본 발명은 고정식 방진 시스템용 아이솔레이터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 공압 스프링으로 구현되며, 능동 방진용 액추에이터를 포함하는 아이솔레이터에 관한 것이다.
본 발명은 특히 반도체 디바이스 공정용 리소그래피 및/또는 계측 시스템을 진동을 방지하는 방식으로 지지하기 위해 채용되는 고정식 즉 움직이지 않게 설치되는 방진 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 고정식 방진 시스템용 공압 액추에이터에도 관한 것이다.
반도체 공정용 장치 특히 리소그래피 또는 계측 장치를 지지하기 위해 채용되는 것과 같은 고정식 방진 시스템은 복수의 아이솔레이터 위에 장착되어 있는 테이블로 이루어지는 것이 통상적이다.
부하(기계)에 의해 초래되는 진동이 차단되어야 하거나 또는 지진에 의한 진동에 대항하는 능동 제어 시스템을 포함하는 능동 방진 시스템이 특히 실무적으로 공지되어 있다. 예를 들면, 바닥 위 및/또는 차단되어야 하는 부하 위에 배치되어 있는 센서들이 진동을 측정하는 데에 사용될 수 있다. 능동적으로 방진하기 위한 액추에이터를 구동하는 데에 사용되는 보상 신호들을 능동적으로 발생시키기 위해, 취득된 측정값들이 제어 장치에 의해 사용된다. 실제로, 대항력(counterforce)을 생성시키기 위해, 공압식 또는 기계식(예컨대 코일 스프링) 아이솔레이터의 내에 또는 아이솔레이터 위에 액추에이터들이 배치되어 사용된다. 이들 액추에이터들의 대부분은 자기식이다.
처리하고자 하는 반도체 디바이스들의 크기에 따라, 이러한 방진 목적을 위해 채용되는 시스템들의 크기도 증가되어야 한다. 이에 따라, 액추에이터들에 의해 가해질 필요가 있는 반응력들이 점점 더 커지게 되며, 이에 따라 전기적으로 구동되는 액추에이터들을 사용하기가 더 어려워진다. 그 결과로, 자기적 원리에 따라 작동하는 복수의 액추에이터들은 하나의 작용 방향으로 병렬로 연결되어야만 한다. 그렇지만 제한된 설치공간으로 인해 매우 복잡하게 되거나 혹은 일부 경우에는 실현이 불가능하게 된다. 자기 액추에이터들에서 발생되는 열에 의해 자기 액추에이터들의 사용이 또한 제한된다.
방진 시스템의 공압 레벨 제어를 능동 방진으로 통합시킴으로써, 자기 액추에이터들의 구동 필요성은 분명히 감소될 수 있다. 그러나, 이것이 전술한 단점들을 없애는 데에 언제나 충분한 것은 아니다.
코일 스프링을 포함하는 기계식 진동 아이솔레이터가 유럽 공개특허공보 EP 2 759 736 A2호(Integrated Dynamic Engineering GmbH)에 개시되어 있다.
유럽 공개특허공보 EP 2 998 611 A2호(Integrated Dynamic Engineering GmbH)는 교체 가능한 리프 스프링 조립체를 통해 특성이 수정될 수 있고, 수평 방향으로 차단 효과를 제공하는 벤딩 추를 포함하는 공기 스프링을 포함하는 아이솔레이터를 개시하고 있다.
이러한 배경을 고려하여, 본 발명은 종래 기술이 갖고 있는 단점들을 감소시키는 목적에 기초한 것이다.
특히, 큰 보상력을 달성할 수 있는 동시에 방열이 작으며, 능동 방진 시스템용으로 보편적으로 채용될 수 있는 아이솔레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 독립 청구항들 중 어느 한 항에 따른 고정식 방진 시스템용 아이솔레이터 및 공압 액추에이터에 의해 달성된다.
바람직한 실시형태들 및 본 발명의 상세한 사항들이 종속 청구항들, 발명의 상세한 설명 및 도면들의 주제로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 고정식 방진 시스템용 아이솔레이터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 위에 진동이 차단되는 방식으로 반도체 디바이스 공정용 장비 특히 리소그래피 또는 계측 장비가 장착되는 방진 시스템용 아이솔레이터에 관한 것이다.
그러한 방진 시스템은 통상적으로 바닥에 대해 방진되는 적어도 3개의 아이솔레이터들 위에 배치되는 플레이트를 포함한다.
아이솔레이터는 수평 및 수직 방향으로 유효한데, 이는 수평 방향과 수직 방향으로 바닥에 대해 결합되어 있지 않다는 것을 의미한다.
이를 위해, 아이솔레이터는 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 아이솔레이터는 적어도 수직 방향으로 작용하는(effective) 스프링을 포함한다.
이 스프링은 특히 공압 스프링으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 공압 스프링은 수직 방향으로만 유효하다. 한편, 수평 방향으로의 분리(decoupling)를 위해 다른 컴포넌트 특히 벤딩 추(bending pendulum)가 제공된다.
본 발명에 따르면, 아이솔레이터는 적어도 하나의 공압 액추에이터를 포함한다.
이에 따라, 아이솔레이터는, 능동적으로 진동을 감소시킬 목적으로 공압 액추에이터에 의해 보상력(compensation force)을 생성시킬 수 있는 능동 방진 시스템에 사용되는 것을 의도한다.
이 경우, 액추에이터는 방진되게 지지되는 부하(load)가 바닥으로부터 분리되게 하는 데에 사용될 뿐만 아니라 대응력(counterforce)을 발생시키기 위한 보상력을 발생시키는 데에도 사용되는 것이 바람직하다.
전술한 종래 기술과는 달리, 보상력을 발생시키는 액추에이터는 공압 액추에이터로 구현된다. 공압 액추에이터를 가지고서도 큰 보상력을 발생시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 이와 동시에, 전기적으로 구동되는 액추에이터에 비해 발열량이 상당히 줄어든다.
본 발명의 일 실시형태에서, 공압 액추에이터는 공압 스프링의 피스톤 주위를 고리모양으로 연장한다.
공압 액추에이터의 작업 공간 즉 이를 통해 공압 액추에이터의 피스톤에 의해 힘이 발생되는 압력 체적도, 방진 방식으로 지지되는 부하가 바닥으로부터 분리되게 하는 공압 스프링의 일부인 아이솔레이터의 피스톤 주위를 고리모양으로 연장하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 공압 액추에이터는 아이솔레이터의 통합된 일부분이 된다. 이렇게 함으로써, 특히 디자인이 컴팩트해진다.
공압 액추에이터는 공압 스프링의 작업 공간 내에 특히 배치될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 공압 액추에이터의 피스톤이 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 리프 스프링에 의해 안내된다.
정상적으로 작동하는 상태에서 피스톤이 이웃하는 작업 공간의 벽과 닿지 않도록, 공압 액추에이터의 피스톤과 이웃하는 작업 공간 벽 사이에 충분히 큰 폭의 갭이 제공되는 것도 특히 상정할 수 있다.
이러한 방식으로, 진동을 야기할 수 있는 피스톤과 이웃 벽 사이의 어떠한 마찰력도 발생되지 않게 된다.
바람직하기로는, 아이솔레이터의 공압 스프링의 피스톤도 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 리프 스프링에 의해 축 방향으로 안내된다.
이 실시형태에 따르면, 공압 액추에이터와 공압 스프링 모두가 공간 상에서 하나의 방향으로만 바람직하기로는 수직 방향으로만 작용하는 것도 상정된다. 아이솔레이터와 공압 액추에이터의 피스톤을 축 방향으로 안내하기 위해, 서로 이격되어 있는 리프 스프링들이 제공되며, 이들 리프 스프링들을 통해 피스톤들이 각각 아이솔레이터의 베이스 즉 아이솔레이터의 바닥 부분에 연결되어 있으며, 이러한 방식으로 2개의 피스톤들이 축 방향으로만 변위될 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 공압 액추에이터가 공간에서 두 방향으로 작동한다. 이를 위해, 피스톤이 액추에이터의 작업 공간을 2개의 압력실로 분리하는 것이 특별히 상정된다.
이에 따라, 유체를 각각의 압력실로 도입함으로써, 피스톤이 2개의 반대 방향으로 변위될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 아이솔레이터는 수평 방향으로 유효한 액추에이터 및 수직 방향으로 유효한 액추에이터 모두를 포함한다.
바람직하기로는 이들 액추에이터들이 모두 공압 액추에이터로 구현된다. 이에 따라 수직 및 수평 방향 모두에서 보상력이 발생될 수 있다.
바람직하기로는, 수직 방향으로 유효한 공압 액추에이터는 실질적으로 스프링의 유효 축선 특히 공압 스프링의 유효 축선과 거의 일치하는 유효 축선을 구비한다. 이러한 방식으로, 수직 방향으로 보상력이 발생되는 동안에, 시스템 내로 회전력이 도입되지 않는다.
본 발명은 또한 고정식 방진 시스템용 공압 액추에이터에 관한 것이다. 공압 액추에이터는 특히 전술한 바와 같은 아이솔레이터에서 사용되는 것으로 의도된다.
본 발명에 따르면, 공압 액추에이터는 안에 피스톤이 배치되는 고리모양의 작업 공간을 포함한다.
공압 액추에이터가 고리모양의 구성으로 되어 있으며, 이는, 한편으로는 액추에이터를 통해 아이솔레이터의 컴포넌트 예컨대 스프링의 컴포넌트를 연장시킬 수 있다.
다른 한편으로는, 이는 간단한 방식으로 공압 액추에이터의 유효 축선을 아이솔레이터의 스프링의 유효 축선과 일치시킬 수 있다.
공압 액추에이터는 바람직하기로는 갭만큼 작업 공간의 벽으로부터 떨어져 있는 피스톤을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 작업 공간은 두 개의 압력실로 나뉘어져 있다. 이에 따라 압력실들로 획정되는 두 개의 작업실들이 제공되며, 이는 2개의 반대 방향으로 유효하게 될 수 있도록 간단한 방식으로 공압 액추에이터를 설계할 수 있게 한다.
작업 공간 또는 2개의 압력실은 적어도 하나의 멤브레인에 의해 폐쇄되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 작업 공간이 작업 공간 내로 연장하는 피스톤에 의해 밀봉되는 것이 아니라 유연한(flexible) 멤브레인에 의해 밀봉된다. 모든 컴포넌트들 사이에 마찰 접촉이 없기 때문에, 유효 방향으로 강성(stiffness)이 특히 낮아지게 된다. 이와 동시에, 서로에 대해 상대적으로 슬라이딩하는 컴포넌트들에 의해 발생되는 진동이 일어나지 않게 된다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 적어도 하나의 아이솔레이터 및/또는 전술한 바와 같은 적어도 하나의 공압 액추에이터를 포함하는 능동 방진 시스템에 관한 것이다.
능동 방진 시스템은 통상적으로 바닥의 진동 및/또는 방진 방식으로 지지되는 부하의 진동을 검출하는 센서들을 포함한다. 이들 센서들은, 보상력을 발생시키기 위해 액추에이터들을 제어하는 제어 장치에 연결되어 있다.
이러한 보상력은 시스템 내로 전파되는 바닥의 진동에 대항하여 작용할 수 있으며, 예컨대 이동하는 부분을 구비하는 기계와 같이 방진 방식으로 지지되는 부하의 부분에 의해 발생되는 진동을 감소시킬 수 있다.
하나 또는 다수의 공압 액추에이터(들)를 제어하기 위해, 제어 장치에 의해 구동되는 공압 밸브들이 제공된다.
공압 유체의 압축성(compressibility)으로 인해 공압 액추에이터 내로 도입되는 유체의 체적이 발생되는 힘에 비례하지 않기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 공압 액추에이터를 제어하기 위한 제어 루프에 압력 센서가 통합되는 것을 상정할 수 있다. 압력 센서는 공압 액추에이터의 작업 공간 내의 압력 특히 압력실 내의 압력을 측정한다. 이러한 압력 센서를 사용하여, 간단한 방식으로 비례의 원칙(proportionality)이 달성될 수 있다.
또는, 공압 액추에이터에 의해 가해지는 힘을 직접 측정하는 힘 센서를 사용하는 것도 상정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아이솔레이터의 예시적 실시형태에 대한 절개도이다.
도 2는 아이솔레이터의 사시도이다.
도 3은 아이솔레이터에 사용되는 공압 액추에이터의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 액추에이터의 분해도이다.
도 5는 액추에이터의 단면도이다.
도 6은 도 5를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 7은 하우징의 일부분과 작업실을 밀봉하는 멤브레인이 삭제되어 있는, 액추에이터의 사시도이다.
도 8은 아이솔레이터 내에 액추에이터가 설치되어 있는 상세 단면도이다.
도 9는 아이솔레이터의 작업 공간 내에 위치하는 컴포넌트들의 분해도이다.
도 10은 아이솔레이터의 작업 공간 내에 배치되어 있는 컴포넌트들의 사시도이다.
도 11은 수평 방향으로 보상력을 발생시키기 위해 제공되어 있는 다른 액추에이터의 분해도이다.
도 12는 방진 시스템의 개략도이다.
도 1 내지 도 12의 도면에 도시되어 있는 예시적 실시형태들을 참고로 하여 본 발명의 주제를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 아이솔레이터의 일 실시형태에 대한 절개 사시도이다.
아이솔레이터(1)는, 본 예시적 실시형태에서 판 형태로 제공되어 있으며, 설치된 상태에서 차단되어야 한는 부하(load)의 일부인, 상부 파트(5)를 포함한다.
상부 파트(5)는 설치된 상태에서 바닥에 연결되어 있는 베이스(6)에 대해 방진되는 방식으로 장착된다.
본 예시적 실시형태에서, 아이솔레이터(1)는 이러한 방진 목적을 달성하기 위한 공압 스프링을 포함한다.
공압 스프링의 작업 공간(3)을 볼 수 있으며, 이 안으로 압축 공기가 도입될 수 있다.
작업실(3)을 통해 피스톤(2)이 지지되어, 수직 방향으로 방진 효과를 제공한다.
작업실(3)은 멤브레인(45)으로 밀폐되어 있다.
피스톤(2)은, 서로 이격되어 있는 2개의 리프 스프링 조립체(8, 9)에 의해 축 방향으로 안내된다.
수평 방향으로 방진 효과를 제공하기 위해, 이 피스톤(2)은 벤딩 추(4)를 통해 상부 파트(5)에 연결되어 있다.
구성을 컴팩트하게 하기 위해, 본 실시형태에서, 벤딩 추(4)가 피스톤(2)의 리세스(7) 내에 위치하고 있다.
또한, 아이솔레이터(1)는 수직 방향으로 유효하며 보상력을 발생시킬 수 있는 공압 액추에이터(10)를 포함한다.
공압 액추에이터(10)는 고리모양의 구성으로 되어 있으며, 공압 스프링의 작업 공간(3) 내에 위치하고 있다.
또한, 공압 액추에이터(10)는 2개의 리프 스프링 조립체(8, 9)들 사이에 위치하고 있다.
수평 방향으로 보상력을 발생시키기 위해, 하나 이상의 추가의 공압 액추에이터(11)가 제공되는데, 이 공압 액추에이터는 공압 스프링의 작업 공간(3)의 하우징(46)에 이웃하여 위치한다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 아이솔레이터의 사시도이다.
도 2에서, 특히 수평 방향으로 보상력을 발생시키는 데에 사용되는 공압 액추에이터(11)를 볼 수 있다.
도면에서 볼 수 있듯이, 연장부(13)가 공압 액추에이터(11) 밖으로 돌출하고 있다. 연장부(13)는, 대항력을 발생시키는 피스톤 또는 피스톤의 일부에 연결되어 있다.
피스톤은 벤딩 로드(12)에 의해 상부 파트(5)의 브래킷(14)에 연결되어 있다.
벤딩 로드(12)는 공압 액추에이터(11)를 그 공압 액추에이터(11)가 작용하는 방향을 횡단하는 방향으로 공압 액추에이터(11)를 분리시키는 기능을 한다.
도면에서 볼 수 있는 연장부(13)가 횡 방향으로 공압 액추에이터(11)의 하우징 밖으로 돌출하고 있다. 하우징 내에 추가의 연장부가 배치되어 있으며, 이 경우에 있어서 벤딩 로드가 공압 액추에이터(11)의 하우징의 개구부를 관통하여 연장한다.
도 3은 도 1에 도시되어 있는 공압 액추에이터(10)의 사시도이다.
공압 액추에이터(10)는 환상의 구성으로 되어 있으며, 축 방향으로 움직일 수 있는 피스톤(15)이 안쪽에 배치되어 있는 하우징(16)으로 구성되어 있다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 공압 액추에이터의 분해도이다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 하우징은 3개의 부분 즉 하우징 상부 파트(16a), 하우징 중간 파트(16b) 및 하우징 하부 파트(16c)로 구성되어 있다.
이렇게 획정되어 있는 하우징 내에 피스톤이 배치되어 있다. 본 예시적 실시형태에서, 피스톤은 연장부들(25a, 25b)이 고정되는 피스톤 중간 파트(17)로 이루어져 있다.
연장부들(25a, 25b)은 차단되는 부하에 연결될 수 있으며, 반면 (파트 16a 내지 16c로 이루어진) 하우징은 베이스에 연결되어 있다.
여기에 도시되어 있는 공압 액추에이터(10)는 두 반대 방향으로 유효하다.
이 목적을 위해, 피스톤 또는 피스톤 중간 파트(17)가 작업 공간을 2개의 압력실들로 분할한다.
압력실들은 각각 멤브레인(18a, 18b)들로 밀봉되어서, 본 실시형태에 하나의 압력실이 하우징 상부 파트(16a)와 멤브레인(18a) 사이에 제공되고, 다른 하나의 압력실은 하우징 하부 파트(16c)와 멤브레인(18b) 사이에 제공된다.
멤브레인(18a, 18b)들은 피스톤 또는 피스톤 중간 파트(17)에 연결되어 있다.
이를 위해, 별개의 클램핑 링(19a, 19b)이 사용된다.
이에 따라, 클램핑 링(19a, 19b)들이 각각 압력실 내에 위치한다.
클램핑 링(19a, 19b)들은 나사(21a, 21b)들에 의해 피스톤 또는 피스톤 중간 파트(17)에 부착되어서, 각 멤브레인(18a, 18b)들을 고정시킨다. 클램핑 링(19a, 19b)들과 마주하게 배치되어 있는 클램핑 링(22a, 22b)들은 각 멤브레인(18a, 18b)들을 하우징 또는 하우징 상부 파트(16a)와 하우징 하부 파트(16c) 각각에 고정시킨다.
본 예시적 실시형태에서, 하우징 상부 파트(16a)와 하우징 하부 파트(16c)는 나사(20a, 20b)들에 의해 하우징 중간 파트(16b)에 연결되어 있다.
또한, 고리모양 배열로 다른 나사(23a, 23b)들이 제공되어 있다. 나사(23a, 23b)들은 나선형 슬리브(24) 내로 나사 체결되어서 하우징 상부 파트(16a)와 하우징 하부 파트(16c)를 연결시킨다.
나선형 슬리브(24)는 피스톤 또는 피스톤 중간 파트(17)의 보어를 관통하여 연장하며, 보어는 나선형 슬리브(24)가 피스톤 내에서 피스톤의 보어와 맞닿지 않을 정도로 충분한 간격(clearance)을 가지도록 충분히 크다.
나사(23a, 23b)들과 나선형 슬리브(24)를 통해 형성되는 추가의 연결은 하우징 컴포넌트들의 면 접촉 압력이 최적으로 되게 한다. 이러한 추가의 연결이 없더라도 하우징 컴포넌트들의 면 접촉 압력이 최적으로 될 수 있음은 이해가 될 것이다.
멤브레인(18a, 18b)들은 하우징 상부 파트(16a)와 동시에 하우징 하부 파트(16c)를 하우징 중간 파트(16b)에 대해 밀봉하는 기능을 수행한다.
공압 액추에이터(10)가, 압축 공기를 작업 공간으로 공급하기 위한 유체 이송부를 추가로 구비한다는 것을 이해할 것이다.
도 5는 이 전에 도시되어 있는 공압 액추에이터(10)의 단면도이다.
고리모양의 피스톤(15)을 볼 수 있다.
또한, 공압 액추에이터(10)가 중앙 통로(27)를 구비하고 있음을 알 수 있다. 중앙 통로를 통해 예컨대 아이솔레이터의 컴포넌트들이 연장할 수 있다.
도 6은 도 5의 상세도이다.
피스톤(15)이 갭(28)만큼 이웃하는 하우징 벽과 이격되어 있는 것을 알 수 있다.
압력실(26a, 26b)들이 멤브레인(18a, 18b)에 의해 밀봉되어 있다.
또한, 압력실(26a, 26b)들에 의해 획정되는 작업 공간이 매우 작은 것을 알 수 있다. 공압 액추에이터의 경우, 매우 작은 작업 공간으로도 충분한데, 특히 10㎤ 미만의 작업 공간, 바람직하기로는 5 ㎤ 미만의 작업 공간이면 충분하다. 이는, 액추에이터가 공압 스프링으로 사용되지 않고, 대항력을 발생시키는 데에만 사용되기 때문이다.
공압 스프링이 방진 요소로 사용되는 경우, 공압 액추에이터의 작업 공간의 체적(압력실들의 총 체적)은 최대 공압 스프링의 작업 공간 체적의 1/5이 바람직하며, 더 바람직하기로는 최대 1/10이다.
도 7은 하우징 상부 파트와 상부 작업실을 밀봉하는 멤브레인이 생략되어 있는, 공압 액추에이터의 사시도이다.
이 도면에서, 멤브레인(생략되어 있음)을 피스톤(15)에 고정시키는 데에 사용되는 클램핑 링(19a)을 볼 수 있다.
또한, 하우징 상부 파트와 하우징 하부 파트를 결합시키는 데에 사용되며, 피스톤(15)의 보어들(19)과 이격되어 배치되어 있는, 나선형 슬리브(24)가 보인다.
도 8은 아이솔레이터의 또 다른 단면도이다.
아이솔레이터의 공압 스프링의 피스톤(2) 주위에서 연장하는 공압 액추에이터(10)의 환상 피스톤(15)을 볼 수 있다.
환상 피스톤(15)이 공압 스프링의 피스톤(2)에 연결되어 있다.
이에 따라 피스톤(2)을 포함하는 공압 스프링의 유효 축선과 공압 액추에이터(10)의 유효 축선이 일치한다.
게다가, 리프 스프링 조립체(8, 9)들도 볼 수 있다. 리프 스프링 조립체(8, 9)들은 서로 이격되어 있으며, 이들 사이에 공압 액추에이터(10)가 배치되어 있다.
피스톤(15)이 피스톤(2)에 견고하게 연결되어 있기 때문에, 공압 액추에이터의 피스톤(15)과 피스톤(2) 모두는 이격되어 있는 리프 스프링 조립체(8, 9)들에 의해 축 방향으로 안내된다.
도 9는 설치된 상태에 있는, 공압 스프링의 작업 공간 내에 배치되어 있는 컴포넌트들의 분해 사시도이다.
피스톤(2)에 연결되어 있는 벤딩 로드(4)를 볼 수 있다.
또한, 상부 리프 스프링 조립체(9)의 리프 스프링(31)과 하부 리프 스프링 조립체(8)의 리프 스프링(30) 모두가 고리모양의 세그먼트들로 구성되어 있음을 알 수 있다.
공압 액추에이터(10)는 단순히 리프 스프링 조립체(8, 9)들 사이에 장착된다.
피스톤(15)이 리프 스프링 조립체(8, 9)들뿐만 아니라 피스톤(2)에도 연결되어 있다.
도 10은 조립 상태에 있는, 도 9에 도시되어 있는 컴포넌트들을 도시하고 있다.
도면으로부터 알 수 있듯이, 공압 액추에이터(10)는 피스톤(2)을 포함하는 공압 스프링의 안쪽 부분에 통합되어 있는 부분이며, 차단되어야 하는 부하에 연결되는 벤딩 추(4)가 공압 액추에이터로부터 돌출하여 있다.
도 11은 도 1에 도시되어 있는 다른 공압 액추에이터(11)의 분해도이다. 공압 액추에이터(11)는 수평 방향의 보상력을 발생시킨다.
공압 액추에이터(11)가 하우징 상부 파트(33a)와 하우징 하부 파트(33b)를 구비하는 하우징을 포함함을 알 수 있다. 하우징 내에는, 설치된 상태에서, 피스톤(32)이 작업 공간을 2개의 절반부로 분할하며 수용되어 있다.
압력실을 밀봉하며 피스톤(32)에 연결되어 있는 멤브레인(36)도 볼 수 있다.
하우징 상부 파트(33a)는 유사한 방식으로 설계되어 있으며, 멤브레인에 의해 밀봉되는 압력실을 포함하여, 공압 액추에이터(11)가 두 반대 방향으로 유효하게 된다.
또한, 피스톤(32)은 벤딩 로드들(도 2에서 도면부호 12)이 장착될 수 있는 3개의 연장부(34a 내지 34c)들을 구비하며, 피스톤(32)이 공압 액추에이터(11)를 차단시킬 부하에 연결시키는 것을 알 수 있다.
연장부(34b)는 하우징 밖으로 돌출한다.
연장부(34a, 34c)에 장착되는 벤딩 로드들은 설치된 상태에서 하우징 내의 보어(35)를 관통하여 연장한다.
도 12는 전술한 아이솔레이터(1)가 설치되어 있는, 방진 시스템의 개략도이다.
방진 시스템(40)은 바닥(39) 위에 장착되어 있으며, 방진을 위해 복수의 아이솔레이터(1)들에 의해 지지되는 플레이트(44)를 포함한다.
본 예시적 실시형태에서, 바닥의 진동을 검출하는 센서(37)가 제공되어 있고, 차단될 부하의 진동의 검출하는 센서(38)도 제공되어 있다.
이들 센서들의 신호가 제어 장치(41)로 전송되어, 궁극적으로 아이솔레이터(1) 내에 통합되어 있는 공압 액추에이터(10, 11)들을 구동시키기 위한 공압 밸브(42, 43)들을 제어한다.
센서 신호들에 기초하여, 공압 액추에이터(10, 11)들이 수평 방향과 수직 방향의 양 방향으로 보상력을 발생시킨다.
본 도면에는 하나의 제어 밸브만이 도시되어 있다.
그러나 각각의 공압 액추에이터(11)에서 압력실 모두에 제어 밸브들이 제공되어야 한다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 아이솔레이터가 능동 방진 시스템에서 높은 보상력을 발생시킬 수 있는 동시에 발열이 작은 아이솔레이터를 제공할 수 있다.
1 아이솔레이터(isolator)
2 피스톤(piston)
3 작업 공간(working space)
4 벤딩 추(bending pendulum)
5 상부 파트(upper part)
6 베이스(base)
7 리세스(recess)
8 리프 스프링 조립체(leaf spring assembly)
9 리프 스프링 조립체(leaf spring assembly)
10 액추에이터(actuator)
11 액추에이터(actuator)
12 벤딩 로드(bending rod)
13 연장부(extension)
14 브래킷(bracket)
15 피스톤(piston)
16 하우징(housing)
16a 하우징 상부 파트
16b 하우징 중간 파트
16c 하우징 하부 파트
17 피스톤 중간 파트
18a, 18b 멤브레인(membrane)
19a, 19b 클램핑 링(clamping ring)
20a, 20b 나사(screw)
21a, 21b 나사(screw)
22a, 22b 클램핑 링(clamping ring)
23a, 23b 나사(screw)
24 나선형 슬리브(threaded sleeve)
25a, 25b 연장부(extension)
26a, 26b 압력실(pressure chamber)
27 통로(passage)
28 갭(gap)
29 보어(bore)
30 리프 스프링
31 리프 스프링
32 피스톤
33a 하우징 상부 파트
33b 하우징 하부 파트
34a-34c 연장부
35 보어
36 멤브레인
37 센서
38 센서
39 바닥
40 방진 시스템(vibration isolation system)
41 제어 장치
42 밸브
43 밸브
44 플레이트
45 멤브레인
46 하우징

Claims (15)

  1. 수평 방향 및 수직 방향으로 유효한, 고정식 방진 시스템(40)용 아이솔레이터(1)로,
    상기 아이솔레이터(1)가 적어도 하나의 공압 액추에이터(10, 11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  2. 선행 청구항에 있어서,
    아이솔레이터(1)가 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  3. 선행 청구항에 있어서,
    상기 스프링이 공압 스프링인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  4. 선행 청구항에 있어서,
    공압 액추에이터(10)가 공압 스프링의 피스톤(2) 주위를 고리모양으로 연장하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  5. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    공압 액추에이터(10)가 공압 스프링의 작업 공간(3) 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  6. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    공압 액추에이터(10)의 피스톤(15)이 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 리프 스프링들에 의해 축 방향으로 안내되는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  7. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    공압 스프링의 피스톤(2)이 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 리프 스프링들에 의해 축 방향으로 또한 안내되는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  8. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    공압 액추에이터(10)가 2개의 공간 방향에서 유효한 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  9. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    아이솔레이터(1)가 수평 방향으로 유효한 하나의 액추에이터(10)와 수직 방향으로 유효한 하나의 액추에이터(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  10. 고정식 방진 시스템용 공압 액추에이터(10)로, 피스톤(15)이 배치되어 있는 고리모양의 작업 공간을 포함하며, 특히 선행 청구항들 중 어느 한 항에 따른 아이솔레이터(1)용의 공압 액추에이터.
  11. 선행 청구항에 있어서,
    피스톤(15)이 작업 공간의 벽에서부터 갭(28)만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 공압 액추에이터.
  12. 선행하는 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    피스톤(15)이 작업 공간을 2개의 압력실(26a, 26b)로 분할하는 것을 특징으로 하는 공압 액추에이터.
  13. 선행하는 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    작업 공간이 적어도 하나의 멤브레인(18a, 18b)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 공압 액추에이터.
  14. 능동 방진 시스템(40)으로, 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 아이솔레이터(1) 및/또는 적어도 하나의 공압 액추에이터(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 방진 시스템.
  15. 능동 방진 시스템(40)으로, 공압 액추에이터(10)를 제어하기 위한 제어 루프를 포함하고, 상기 제어 루프는 공압 액추에이터의 작업 공간 내의 압력을 측정하는 압력 센서 또는 공압 액추에이터에 의해 가해지는 힘을 측정하는 힘 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 방진 시스템.
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