KR20180044319A

KR20180044319A - 상하 면진 장치

Info

Publication number: KR20180044319A
Application number: KR1020187007341A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 나카쿠보; 요시히토 와타나베; 히로아키 아사쿠라; 도모카즈 오쿠; 데츠야 후쿠모토; 료지 도모노; 준이치 와시다
Original assignee: 티에치케이 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-05-02
Also published as: CN107709825B; TWI683720B; US20180216359A1; EP3339679A4; EP3339679A1; JP2017040366A; TW201718166A; JP6787643B2; CN107709825A; US10167652B2; EP3339679B1; KR102503408B1

Abstract

면진 대상물을 적재한 가동 프레임이 원활하게 상하 이동하는 것이 가능함과 함께, 소형 또한 경량이고, 취급이 용이한 상하 면진 장치이며, 고정 프레임(2)과, 상기 고정 프레임 상에 배치된 가동 프레임(3)과, 상기 가동 프레임의 상하 이동만을 허용하는 지지 안내 기구(4)와, 상기 가동 프레임(3)과 고정 프레임(2)의 간격을 일정하게 유지하는 복원 부재(5)를 구비하고 있다. 상기 지지 안내 기구(4)는 상기 고정 프레임(2) 상에 부설된 궤도 레일(40)과, 다수의 전동체를 통해 상기 궤도 레일에 조립 장착된 이동 블록(41)과, 일단이 상기 이동 블록에 연결됨과 함께 타단이 상기 가동 프레임에(3) 연결되고, 상기 가동 프레임의 상하 이동을 상기 이동 블록(40)의 운동으로 변환하는 지지 다리(42)와, 상기 지지 다리(42)의 절반의 길이로 설정되고, 일단이 상기 지지 다리(42)의 길이 방향의 중간 위치에 연결됨과 함께 타단이 상기 고정 프레임(2)에 연결된 보조 다리(40)를 구비하고 있다.

Description

상하 면진 장치

본 발명은 정밀 기기, 전자 기기, 미술품 등의 면진 대상물을 지진 등의 외부 진동, 특히 상하 진동으로부터 보호하는 상하 면진 장치에 관한 것이다.

종래, 정밀 기기, 전자 기기, 미술품 등의 면진 대상물의 운반 시, 혹은 건물 내에 설치한 당해 면진 대상물에 대한 지진의 작용 시 등, 당해 면진 대상물의 외부 진동 대책으로서는, 이것들 면진 대상물을 바닥면의 진동으로부터 단절할 목적으로 면진 장치가 사용되고 있다. 또한, 이러한 면진 장치로서는, 수평 방향의 진동을 흡수하는 수평 면진 장치, 상하 방향의 진동을 흡수하는 상하 면진 장치, 이것들 수평 면진 장치 및 상하 면진 장치의 기능을 겸비한 삼차원 면진 장치가 공지이다.

이 중, 상하 면진 장치의 구조로서는, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 가동 프레임으로서의 건물 기초와 고정 프레임으로서의 기초 사이에, 소위 팬터그래프 기구라고 불리는 4절 링크로 이루어지는 면진 유닛을 배치한 것이 알려져 있다. 특허문헌 1의 도 1에 도시된 상기 면진 유닛은 4개의 링크를 마름모꼴로 구성한 것이고, 한 쌍의 링크 지지점부 사이에는 인장 코일 스프링이 배치되고, 상기 고정 프레임에 대하여 연결된 고정단과 상기 가동 프레임에 대하여 연결된 자유단 사이에는, 이것들이 이격되는 방향의 가압력이 작용하고 있다. 이에 의해, 상기 가동 프레임과 상기 고정 프레임 사이에 상하 방향의 진동이 작용하면, 상기 고정단의 대면에 있는 상기 자유단이 평행 이동하고, 상기 가동 프레임이 상기 고정 프레임의 진동으로부터 절연된 상태로 자유롭게 상하 이동할 수 있도록 되어 있다.

일본 특허 공개 평10-213177호 공보

특허문헌 1의 도 1에 도시된 면진 유닛은 4절 링크이고, 상기 고정단을 상기 고정 프레임에 대하여 연결한 것만으로는 자립할 수 없다. 따라서, 상기 면진 유닛만으로는 가동 프레임의 상하 이동을 지지할 수는 없고, 당해 가동 프레임에는 수평 방향으로의 경사인, 소위 로킹이 발생해 버린다.

이로 인해, 특허문헌 1에서는 상기 가동 프레임의 로킹을 방지하기 위해, 상기 고정 프레임으로부터 측벽을 세우고, 상기 가동 프레임이 상하 이동하는 범위를 당해 측벽으로 둘러쌈과 함께, 당해 측벽에 마련한 적층 고무로 상기 가동 프레임의 수평 방향의 이동을 규제하고 있다.

그러나, 이 구조에서는 상기 가동 프레임의 크기에 비해, 상기 고정 프레임의 크기가 대형화되게 되고, 소형 또한 경량이고 취급이 용이한 면진 테이블을 실현하는 것이 어렵다는 과제가 있었다. 또한, 상기 가동 프레임이 로킹을 발생하면서 상하 이동할 때에는, 상기 측벽에 마련한 적층 고무가 상기 가동 프레임에 맞닿아 있게 되므로, 상기 적층 고무가 당해 가동 프레임의 원활한 상하 이동을 저해하기 쉽다는 과제도 있었다.

본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 점은, 면진 대상물을 적재한 가동 프레임이 원활하게 상하 이동하는 것이 가능함과 함께, 소형 또한 경량이고, 취급이 용이한 상하 면진 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상하 면진 장치는, 고정 프레임과, 면진 대상 기기가 적재됨과 함께 상기 고정 프레임 상에 배치된 가동 프레임과, 상기 고정 프레임에 대한 상기 가동 프레임의 상하 이동만을 허용하는 지지 안내 기구와, 상기 가동 프레임과 고정 프레임의 간격을 일정하게 유지하기 위해 당해 가동 프레임을 가압하는 복원 부재를 구비하고 있다. 상기 지지 안내 기구는, 상기 고정 프레임 상에 부설된 궤도 레일과, 다수의 전동체를 통해 상기 궤도 레일에 조립 장착되고, 당해 궤도 레일의 길이 방향 이외에 작용하는 하중을 부하하는 이동 블록과, 일단이 상기 이동 블록에 회전 가능하게 연결됨과 함께 타단이 상기 가동 프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 가동 프레임의 상하 이동을 상기 이동 블록의 상기 궤도 레일에 길이 방향을 따른 운동으로 변환하는 지지 다리와, 상기 지지 다리의 절반 길이로 설정되고, 일단이 상기 지지 다리의 길이 방향 중간 위치에 회전 가능하게 연결됨과 함께 타단이 상기 고정 프레임에 회전 가능하게 연결된 보조 다리를 구비하고 있다.

상기 지지 안내 기구의 지지 다리 및 보조 다리는, 소위 스콧 러셀 기구를 구성하고 있고, 상기 고정 프레임에 대한 상기 가동 프레임의 운동 방향을 상하 방향으로 제한하고 있다. 따라서, 상기 가동 프레임은 로킹을 발생하지 않고 상하 이동을 행한다.

또한, 상기 지지 안내 기구의 지지 다리의 고정 프레임측의 단부는 상기 이동 블록에 대하여 회전 가능하게 연결되어 있고, 또한 당해 이동 블록은 상기 고정 프레임에 부설된 상기 궤도 레일에 대하여 다수의 전동체를 통해 조립 장착되어 있고, 당해 궤도 레일의 길이 방향 이외에 작용하는 하중을 부하하면서 당해 궤도 레일을 따라 운동한다. 이로 인해, 상기 가동 프레임에 대하여 큰 하중이 작용한 경우라도, 당해 가동 프레임의 상하 이동을 원활하게 안내할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 면진 대상물을 실은 가동 프레임이 원활하게 상하 이동하는 것이 가능함과 함께, 소형 또한 경량이고, 취급이 용이한 상하 면진 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명이 적용된 상하 면진 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 상하 면진 장치에 적용 가능한 궤도 레일과 이동 블록의 조합의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 3은 복원 부재의 제2 배치예를 도시하는 개략도이다.
도 4는 복원 부재의 제3 배치예를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명이 적용된 상하 면진 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 정면도이다.
도 6은 제2 실시 형태의 상하 면진 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명이 적용된 상하 면진 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 제3 실시 형태의 상하 면진 장치의 평면도이다.
도 9는 제3 실시 형태의 상하 면진 장치를 조합하여 구성한 상하 면진 장치 유닛의 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 사용하면서 본 발명의 상하 면진 장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명을 적용한 상하 면진 장치(1)의 제1 실시 형태를 도시하는 정면도이고, 본 발명의 상하 면진 장치의 기본적인 구성을 도시하고 있다. 이 상하 면진 장치(1)(이하, 「면진 장치」라고 함)는 바닥면에 적재되는 고정 프레임(2)과, 정밀 기기, 전자 기기, 미술품 등의 면진이 필요해지는 면진 대상물을 탑재하는 가동 프레임(3)과, 상기 고정 프레임(2)에 대한 상기 가동 프레임(3)의 상하 방향(도 1 중 화살선 Z방향)으로의 운동을 안내하는 지지 안내 기구(4)와, 상기 가동 프레임(3)을 상기 고정 프레임(2)에 대하여 탄성적으로 지지하는 복원 부재(5)를 구비하고 있다.

상기 지지 안내 기구(4)는 상기 고정 프레임(2) 상에 부설된 궤도 레일(40)과, 이 궤도 레일(40)을 따라 자유롭게 직선 운동을 행하는 이동 블록(41)과, 상기 가동 프레임(3)과 상기 이동 블록(41)을 연결하는 지지 다리(42)와, 상기 지지 다리(42)의 길이 방향의 중간 위치와 상기 고정 프레임(2)을 연결하는 보조 다리(43)로 구성되어 있다.

도 2는 상기 궤도 레일(40) 및 상기 이동 블록(41)의 조합의 일례를 도시하는 사시도이고, 내부의 구성을 파악할 수 있도록 일부를 파단하여 도시되어 있다. 상기 궤도 레일(40)에는 길이 방향을 따라 볼이나 롤러 등의 전동체(44)의 구름 주행면(45)이 형성되는 한편, 상기 이동 블록(41)에는 상기 전동체(44)의 무한 순환로가 형성되어 있고, 이러한 무한 순환로 내에는 다수의 전동체(44)가 배열되어 있다. 상기 이동 블록(41)은 전동체(44)를 통해 상기 궤도 레일(40)에 조립 장착되어 있고, 상기 전동체(44)가 상기 궤도 레일(40)의 구름 주행면(45)을 구름으로써, 당해 이동 블록(41)은 상기 궤도 레일(40)을 따라 자유롭게 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 상기 지지 다리(42)로부터 상기 이동 블록(41)에 대하여 압박력이나 인장력이 작용한 경우라도, 상기 이동 블록(41)이 상기 궤도 레일(40)로부터 분리되지 않고 당해 궤도 레일(40)을 따라 자유롭게 이동하는 것이 가능해지도록, 상기 이동 블록(41)은 궤도 레일(40)에 조립 장착된 상태에서, 이러한 궤도 레일(40)의 길이 방향과 직교하는 면 내에 작용하는 모든 하중을 부하할 수 있는 것이 필요하다. 이것들 궤도 레일(40) 및 이동 블록(41)의 조합으로서는, 시판의 직선 안내 장치(예를 들어, LM 가이드/THK 가부시키가이샤제)를 이용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 궤도 레일(40) 및 이동 블록(41)의 내하중은 상기 가동 프레임(3) 상에 설치하는 면진 대상물의 중량에 따라 적절히 선정하는 것이 가능하다.

상기 지지 다리(42)는 상기 가동 프레임(3)의 상하 이동을 상기 이동 블록(41)에 전달하기 위한 링크이고, 일단은 상기 가동 프레임(3)에, 타단은 상기 이동 블록(41)에 대하여 각각 회전 가능하게 연결되고, 상기 가동 프레임(3)과 상기 이동 블록(41) 사이에 경사져서 배치되어 있다. 상기 지지 다리(42)는 상기 가동 프레임(3) 및 상기 이동 블록(41)의 각각에 대하여 회전 가능하게 연결함으로써, 상기 궤도 레일(40)을 따른 상기 이동 블록(41)의 운동을 허용하고 있다. 또한, 상기 보조 다리(43)는 상기 지지 다리(42)의 운동을 제한하기 위한 링크이고, 일단은 상기 지지 다리(42)에, 타단은 상기 고정 프레임(2)에 대하여 회전 가능하게 연결되어 있다.

상기 보조 다리(43)의 길이는 상기 지지 다리(42)의 길이의 절반이고, 상기 보조 다리(43)와 상기 지지 다리(42)의 연결점은 당해 지지 다리(42)의 길이 방향의 중간 위치이다. 즉, 상기 지지 다리(42)와 가동 프레임(3)의 연결점을 A, 상기 지지 다리(42)와 이동 블록(41)의 연결점을 B, 상기 보조 다리(43)와 상기 고정 프레임(2)의 연결점을 C, 상기 지지 다리(42)와 상기 보조 다리(43)의 연결점을 D라고 한 경우에, AD＝BD＝CD가 되도록 설정되어 있다. 즉, 상기 지지 안내 기구(4)는, 소위 스콧 러셀 기구를 구성하고 있다.

이와 같은 지지 안내 기구(4)에서는 상기 가동 프레임(3)과 상기 지지 다리(42)의 연결점 A가 상하 이동하면, 상기 이동 블록(41)과 상기 지지 다리(42)의 연결점 B가 상기 궤도 레일(40)을 따라 상기 고정 프레임(2) 상을 이동하게 된다. 이때, 전술한 바와 같이 AD＝BD＝CD이므로, 상기 보조 다리(43)와 상기 고정 프레임(2)의 연결점 C는 연결점 A와 연결점 B를 연결하는 선분을 직경으로 한 가상원 상에 위치하고 있게 되고, ∠ACB는 항상 직각이 된다. 이에 의해, 연결점 A는 도 1의 지면 좌우 방향으로는 이동하지 않고, 연결점 C의 바로 위를 곧바로 상하 이동하게 된다. 따라서, 전술한 연결점 A의 로킹을 방지하면서, 상기 가동 프레임(3)을 자유롭게 상하 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.

한편, 상기 복원 부재(5)는, 소위 비틀림 용수철로 구성되어 있고, 한쪽의 아암부(50)는 상기 가동 프레임(3)에, 다른 쪽의 아암부(51)는 상기 고정 프레임(2)에 대하여 각각 회전 가능하게 연결되어 있다. 이로 인해, 상기 가동 프레임(3)이 정지하고 있던 정상 위치로부터 하강 또는 상승의 어느 것이 발생해도, 상기 복원 부재(5)는 당해 가동 프레임(3)에 대하여 가압력을 미치고, 당해 가동 프레임(3)을 정상 위치로 복귀시키게 된다.

상기 복원 부재(5)는 비틀림 용수철에 한정되는 것은 아니고, 코일 스프링이나 판 스프링 등의 각종 탄성 부재를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 복원 부재(5)의 설치 위치는 도시의 위치에 한정되는 것은 아니고, 상기 가동 프레임(3)과 고정 프레임(2)의 간격을 일정하게 유지하기 위해 당해 가동 프레임(3)을 가압할 수 있는 위치라면, 도시한 위치 이외여도 지장없다.

예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 이동 블록(41)과 고정 프레임(2) 사이에 복원 부재(5)로서의 코일 스프링을 설치하고, 상기 궤도 레일(40) 상에 있어서의 상기 이동 블록(41)의 이동에 대하여 복원 부재(5)의 가압력을 미치도록 해도 된다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 보조 다리(43)에 연장부(43a)를 설치하고 당해 보조 다리(43)를 상기 지지 다리(42)와 X자형으로 교차시키고, 상기 연장부(43a)의 선단과 그 바로 아래에 위치하는 상기 이동 블록(41) 사이에 복원 부재(5)로서의 코일 스프링을 설치해도 된다.

그리고, 이상과 같이 구성된 제1 실시 형태의 면진 장치(1)는 상기 고정 프레임(2)을 건물이나 운반 차량의 바닥면에 설치하는 한편, 상기 가동 프레임(3) 상에는 정밀 기기, 미술품 등의 면진 대상물을 적재하여 사용된다.

예를 들어, 운반이나 지진 등에 기인하여 상기 바닥면에 대하여 진동이 작용하면, 이러한 바닥면의 진동이 고정 프레임(2) 및 가동 프레임(3)을 통해 면진 대상물에 전파하고, 면진 대상물도 진동하게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상기 가동 프레임(3)은 상기 고정 프레임(2)에 대하여 자유롭게 상하 이동하는 것이 가능하고, 당해 가동 프레임(3)은 고정 프레임(2)의 상하 이동의 진폭 및 주기는 무관계로 진동하는 것이 가능하다. 이로 인해, 면진 대상물을 탑재한 가동 프레임(3)은 고정 프레임(2)의 상하 이동으로부터는 절연된 상태에 있고, 바닥면의 상하 이동에 구속되는 일 없이, 당해 상하 이동에 비해 장주기의 진동으로 상하로 흔들리는 것이 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 바닥면의 진동에 의한 상기 면진 대상물의 손상을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

이때, 본 발명의 면진 장치에서는 상기 고정 프레임(2)에 대한 상기 가동 프레임(3)의 상하 이동을 지지하는 지지 안내 기구(4)는 소위 스콧 러셀 기구를 구성하고 있고, 상기 가동 프레임(3)은 상기 지지 안내 기구(4)의 작용에 의해 로킹이 발생하지 않고 상하 이동하는 것이 가능하다. 또한, 상기 지지 안내 기구(4)의 지지 다리(42)의 고정 프레임(2)측의 단부는 궤도 레일(40)에 조립 장착된 이동 블록(41)에 연결되어 있고, 당해 지지 다리(42)에 대하여 큰 압박력 또는 인장력이 작용했을 때라도 고정 프레임(2) 상을 원활하게 이동하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 상기 지지 안내 기구(4) 및 복원 부재(5)까지 설치하면, 상기 가동 프레임(3)의 로킹을 방지하면서, 당해 가동 프레임(3)을 상기 고정 프레임(2)에 대하여 원활하게 상하 이동시킬 수 있고, 또한 상기 안내 유닛(4) 및 복원 부재(5)는 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 배치할 수 있기 때문에, 소형 또한 경량이고, 취급이 용이한 상하 면진 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 5는 본 발명을 적용한 면진 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 정면도이다.

이 제2 실시 형태의 면진 장치(10)에서는 상기 지지 안내 기구(4)가 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 복수 배치되어 있다. 또한, 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)가 커넥팅 로드(6)에 의해 연결되어 1조의 안내 유닛(7)을 구성하고 있고, 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에는 상기 안내 유닛(7)이 복수 배치되어 있다. 또한, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 도면 중에 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여하고, 여기서는 그것들의 상세한 설명은 생략한다.

상기 안내 유닛(7)은 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)와, 이것들 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)의 움직임을 동기시키는 커넥팅 로드(6)를 포함하고 있다. 상기 커넥팅 로드(6)에 의해 연결된 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)는 각 지지 안내 기구에 포함되는 상기 지지 다리(42)가 상기 고정 프레임(2) 상에 있어서 동일한 방향으로 경사져 있고, 또한 상기 궤도 레일(40)이 상기 고정 프레임(2) 상에 있어서 일직선상으로 배치되어 있다. 즉, 상기 지지 안내 기구(4a)의 지지 다리(42)의 운동 평면은 상기 지지 안내 기구(4b)의 지지 다리(42)의 운동 평면과 겹쳐 있다.

상기 커넥팅 로드(6)는 상기 안내 유닛(7)에 포함되는 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)의 연결점 D끼리를 연결하고 있다. 즉, 상기 커넥팅 로드(6)의 일단은 한쪽의 지지 안내 기구(4a)의 연결점 D에 대하여 회전 가능하게 연결되는 한편, 타단은 다른 쪽의 지지 안내 기구(4b)의 연결점 D에 대하여 회전 가능하게 연결되어 있다. 따라서, 상기 커넥팅 로드(6)는 한쪽의 지지 안내 기구(4a)의 연결점 D와 다른 쪽의 지지 안내 기구(4b)의 연결점 D의 간격을 일정하게 유지하고 있다. 또한, 상기 커넥팅 로드(6)는 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)의 지지 다리(42)의 상 대응하는 부위에 대하여 회전 가능하게 연결되는 것이라면, 연결점 D에 연결될 필요는 없다.

이로 인해, 도 5 중의 지면 우측에 위치하는 지지 안내 기구(4a)에 있어서 연결점 A를 하방으로 밀어 내리면, 상기 커넥팅 로드(6)가 도 3 중의 지면 좌측에 위치하는 지지 안내 기구(4b)의 연결점 D를 도 3 중의 지면 우측 방향으로 인장하는 결과가 되고, 좌측의 지지 안내 기구(4b)에 있어서도 연결점 A가 우측의 지지 안내 기구(4a)와 동일한 거리만큼 하강하게 된다. 즉, 상기 커넥팅 로드(6)는 상기 안내 유닛(7)에 포함되는 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)의 움직임을 동기시키는 작용을 하고 있다.

이에 의해, 상기 커넥팅 로드(6)로 연결된 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)에서는 상기 가동 프레임(3)과 상기 지지 다리(42)의 연결점 A의 높이가 항상 동일해지고, 고정 프레임(2) 상에 있어서의 가동 프레임(3)의 로킹을 방지하면서, 당해 가동 프레임(3)을 자유롭게 상하 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.

도 6은 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 있어서의 상기 안내 유닛(7)의 배치를 도시하는 평면도이고, 상기 가동 프레임(3)을 제거한 상태를 도시하고 있다. 이 도 6의 예에서는 4기의 안내 유닛(7A, 7B, 7C, 7D)이 배치되어 있고, 2기의 안내 유닛(7A, 7C)은 X방향을 따라 서로 역방향으로, 2기의 안내 유닛(7B, 7D)은 Y방향을 따라 서로 역방향으로 배치되어 있다. 즉, 각 안내 유닛(7A, 7B, 7C, 7D)에 포함되는 상기 지지 다리(42)의 경사 방향은 당해 안내 유닛마다 상이하다. 또한, 상기 안내 유닛(7A, 7C)에서는 상기 지지 안내 기구(4a, 4b)에 포함되는 궤도 레일(40)은 길이 방향을 X방향으로 합치하여 부설되어 있고, 상기 안내 유닛(7B, 7D)에서는 상기 지지 안내 기구(4a, 4b)에 포함되는 궤도 레일(40)은 길이 방향을 Y방향으로 합치하여 부설되어 있다.

이 제2 실시 형태의 면진 장치에 의하면, 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 복수의 지지 안내 기구(4)를 배치함과 함께, 각 지지 안내 기구(4)의 움직임을 동기시킬 수 있고, 상기 가동 프레임(3)의 면적이 큰 경우라도, 로킹을 방지하면서, 당해 가동 프레임(3)을 자유롭게 상하 이동시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 배치되는 안내 유닛(4)의 기수 및 그것들의 배치는 도 6에 도시하는 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 3기 이상의 안내 유닛(4)을 상기 가동 프레임(3)의 중심을 기준으로 하여 방사상으로 등간격으로 배치해도 된다.

도 7은 본 발명을 적용한 면진 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 사시도이다.

이 제3 실시 형태의 면진 장치(11)에서는, 상기 고정 프레임(2)과 상기 가동 프레임(3) 사이에 4기의 상기 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)가 배치되어 있다. 상기 면진 장치(11)를 복수대 연결하여 사용하는 것을 상정하고, 상기 고정 프레임(2) 및 상기 가동 프레임(3)은 정사각 형상으로 형성되어 있다. 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)는 상기 고정 프레임(3)의 중심 주위에 방사상으로 배치되어 있고, 상기 궤도 레일(40)의 길이 방향이 상기 고정 프레임(2)의 외연의 각 변과 90도의 각도를 이루고 있다. 또한, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 도면 중에 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여하고, 여기서는 그것들의 상세한 설명은 생략한다.

상기 복원 부재(5)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 소위 비틀림 용수철로 구성되어 있고, 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)와의 간섭을 피하기 위해, 상기 고정 프레임(2)의 4코너에 대응하여 배치되고, 한쪽의 아암부(50)는 상기 가동 프레임(3)에, 다른 쪽의 아암부(51)는 상기 고정 프레임(2)에 대하여 각각 회전 가능하게 연결되어 있다.

또한, 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)에는 댐퍼가 설치되어 있다. 당해 댐퍼는 상기 가동 프레임(3)의 상하 이동에 대하여 반력을 미치고, 상기 가동 프레임(3)에 발생하는 상하 진동을 조기에 수렴시킨다. 이 제3 실시 형태에서는 상기 댐퍼로서 회전형의 마찰 댐퍼(8)를 사용하고 있고, 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)의 이동 블록(41)에 대하여 상기 마찰 댐퍼(8)를 고정하고 있다. 상기 마찰 댐퍼(8)의 회전축에는 피니언 기어가 설치되어 있고, 당해 피니언 기어는 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)의 궤도 레일(40)과 평행하게 설치된 랙(80)과 맞물려 있다.

이로 인해, 상기 가동 프레임(3)이 상하 이동하고, 상기 지지 다리(42)에 연결된 상기 이동 블록(41)이 상기 궤도 레일(40) 상을 이동하면, 상기 마찰 댐퍼(8)가 회전하고, 상기 이동 블록(41)의 운동에 대하여 반력이 작용한다. 이에 의해, 상기 가동 프레임(3)의 상하 이동에 대해서는 항상 당해 상하 이동을 억제하는 방향의 반력이 작용하게 되고, 당해 가동 프레임(3)의 상하 진동을 조기에 수렴하는 것이 가능하다.

도 8은 상기 고정 프레임(2) 상에 있어서의 4기의 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)의 배치를 도시하는 평면도이고, 상기 가동 프레임(3) 및 상기 복원 부재(5)를 떼어낸 상태를 도시하고 있다. 4기의 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)는 정사각형으로 형성된 고정 프레임(2)의 중심의 주위에 균등하게 배치되어 있다. 단, 상기 고정 프레임(2)의 중심을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 지지 안내 기구는 일직선 상에는 배치되어 있지 않고, 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)는 상기 고정 프레임(2)의 중심에 대하여 변위된 위치에 설치되어 있다. 즉, 도 8 중에 도시한 바와 같이, 각 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)의 지지 다리(42)가 링크로서 동작하는 운동 평면은 상기 고정 프레임(2)의 중심에 대하여 거리 d만큼 변위된 위치에 존재하고 있다.

이 제3 실시 형태의 면진 장치(11)는 복수대를 연결하여 사용할 수 있고, 상기 가동 프레임(3) 상에 적재하는 면진 대상물의 크기에 따라 임의의 대수의 면진 장치(11)를 연결하고, 상기 면진 장치(11)의 집합체인 면진 장치 유닛을 구성하는 것이 가능하다. 인접하는 2대의 면진 장치(11)를 연결하는 경우에는, 제2 실시 형태에서 나타낸 커넥팅 로드(6)를 사용하고, 각 면진 장치(11)에 배치된 4기의 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D) 중, 대응하는 한 쌍의 지지 안내 기구를 상기 커넥팅 로드(6)로 연결한다.

도 9는 6대의 면진 장치(11)를 연결하여 면진 장치 유닛(12)을 구성한 예를 도시하는 것이다. 도면 중에 사선으로 나타내고 있는 부재가 상기 커넥팅 로드(6)이다. 상기 커넥팅 로드(6)는 복수의 지지 안내 기구 중, 동일한 방향으로 경사지는 지지 다리(42)를 갖는 한 쌍의 지지 안내 기구를 연결하고 있고, 예를 들어 지지 안내 기구(4A)끼리, 지지 안내 기구(4B)끼리, 지지 안내 기구(4C)끼리, 지지 안내 기구(4D)끼리를 연결하고 있다. 지지 안내 기구(4A)끼리 또는 지지 안내 기구(4C)끼리를 연결하는 커넥팅 로드는 Y방향을 따라 설치되고, 지지 안내 기구(4B)끼리 또는 지지 안내 기구(4D)끼리를 연결하는 커넥팅 로드(6)는 X방향을 따라 설치되어 있다.

이와 같이 면진 장치(11)를 연결하여 사용할 때, 이미 설명한 바와 같이, 각면진 장치(11)의 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)는 상기 고정 프레임(2)의 중심에 대하여 변위되어 설치되어 있으므로, 예를 들어 상기 지지 안내 기구(4A)끼리를 연결하는 커넥팅 로드(6)가 상기 지지 안내 기구(4C)끼리를 연결하는 커넥팅 로드(6)와 간섭하는 일은 없고, Y방향으로 연장되는 2개의 커넥팅 로드(6)를 평행하게 배치하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 지지 안내 기구(4B)끼리를 연결하는 커넥팅 로드(6)가 상기 지지 안내 기구(4D)끼리를 연결하는 커넥팅 로드(6)와 간섭하는 일은 없고, X방향으로 연장되는 2개의 커넥팅 로드(6)를 평행하게 배치하는 것이 가능해진다.

이에 의해, 복수대의 면진 장치(11)를 연속적으로 연결하고, 면진 대상물의 크기에 합치한 면진 장치 유닛(12)을 조립하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 커넥팅 로드(6)로 연결된 한 쌍의 지지 안내 기구는 움직임이 동기하고 있으므로, 임의의 1대의 면진 장치(11)의 가동 프레임(3)이 내리눌리면, 그것에 호응하여 남은 모든 면진 장치(11)의 가동 프레임(3)이 내리눌리게 된다. 따라서, 면진 장치의 연결 대수가 많은 경우라도, 로킹을 방지하면서, 모든 가동 프레임(3)을 자유롭게 상하 이동시키는 것이 가능하다.

또한, 전술한 제3 실시 형태에서는 상기 가동 프레임(3)의 상하 진동을 수렴시키는 댐퍼로서 마찰 댐퍼를 사용했지만, 본 발명의 면진 장치에 사용할 수 있는 댐퍼는 이것에 한정되는 것은 아니고, 점성 댐퍼나 매스 댐퍼 등의 각종 댐퍼를 사용하는 것이 가능하다. 특히, 매스 댐퍼는 상기 가동 프레임(3)에 발생하는 진동의 고유 주기를 장주기화할 수 있다는 이점이 있고, 당해 매스 댐퍼를 점성 댐퍼나 마찰 댐퍼와 병용해도 된다.

또한, 상기 댐퍼의 설치 위치는 상기 가동 프레임의 상하 진동에 대하여 반력을 미치는 것이 가능하면, 적절히 변경하는 것이 가능하고, 예를 들어 상기 가동 프레임(3)에 대하여 상기 댐퍼를 직접 연결해도 되고, 도 4에 도시하는 복원 부재(5)와 같이, 상기 지지 안내 기구(4)의 지지 다리(42)와 보조 다리(43) 사이에 상기 댐퍼를 배치해도 된다.

Claims

고정 프레임(2)과, 면진 대상 기기가 적재됨과 함께 상기 고정 프레임 상에 배치된 가동 프레임(3)과, 상기 고정 프레임에 대한 상기 가동 프레임의 상하 이동만을 허용하는 지지 안내 기구(4)와, 상기 가동 프레임(3)과 고정 프레임(2)의 간격을 일정하게 유지하기 위해 당해 가동 프레임을 가압하는 복원 부재(5)를 구비하고,
상기 지지 안내 기구(4)는,
상기 고정 프레임(2) 상에 부설된 궤도 레일(40)과,
다수의 전동체를 통해 상기 궤도 레일(40)에 조립 장착되고, 당해 궤도 레일(40)의 길이 방향 이외에 작용하는 하중을 부하하는 이동 블록(41)과,
일단이 상기 이동 블록(41)에 회전 가능하게 연결됨과 함께 타단이 상기 가동 프레임(3)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 가동 프레임(3)의 상하 이동을 상기 이동 블록(41)의 상기 궤도 레일(40)에 길이 방향을 따른 운동으로 변환하는 지지 다리(42)와,
상기 지지 다리(42)의 절반의 길이로 설정되고, 일단이 상기 지지 다리(42)의 길이 방향의 중간 위치에 회전 가능하게 연결됨과 함께 타단이 상기 고정 프레임(2)에 회전 가능하게 연결된 보조 다리(43)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 프레임(2) 상에는 상기 지지 다리(42)가 동일한 방향으로 경사진 한 쌍의 지지 안내 기구(4a, 4b)가 일직선 상에 배치되고,
이것들 한 쌍의 지지 안내 기구는 한쪽의 지지 안내 기구(4a)의 지지 다리(42)와 다른 쪽의 지지 안내 기구(4b)의 지지 다리(42)는 커넥팅 로드(6)에 의해 연결되어 안내 유닛(7)을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치.
제2항에 있어서, 상기 안내 유닛(7)은 상기 고정 프레임(2) 상에 복수 배치되고, 하나의 안내 유닛과 다른 안내 유닛에서는 상기 지지 다리(42)의 경사 방향이 상이한 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 프레임(2) 상에는 당해 고정 프레임의 중심의 주위에 4기의 지지 안내 기구(4A, 4B, 4C, 4D)가 균등하게 배치되고,
각 지지 안내 기구의 지지 다리(42)의 운동 평면은 상기 고정 프레임(2)의 중심에 대하여 변위되어 있는 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지 다리(42)의 운동에 반력을 미치는 댐퍼(8)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치.
제4항에 기재된 상하 면진 장치를 복수 배열하고, 서로 인접하는 상기 상하 면진 장치에 대하여, 대응하는 상기 지지 안내 기구의 지지 다리(42)끼리를 커넥팅 로드(6)에 의해 연결한 것을 특징으로 하는 상하 면진 장치 유닛.