JP4559655B2

JP4559655B2 - Vibration control device

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Publication number: JP4559655B2
Application number: JP2001094786A
Authority: JP
Inventors: 祐治前田; 安彦相田; 博志丹羽
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002295574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等の定常運転時の振動を低減するための制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体製造装置では、内部に機械的可動部を持っている。しかし、取扱う対象物が微小であることから、その定常運転時の振動を最小限に抑えたいという要求がある。この振動対策の一つとして受動型の制振装置が使用されている。
【０００３】
図７を参照して従来の受動型の制振装置の概要を説明する。図７は、従来の受動型の制振装置の設置方法を模式的に示したものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。この例では、制振対象物１の振動方向に対して、付加質量２ａを弾性要素２ｂと減衰要素２ｃにより支持した動吸振器２を複数個設置している。このような方法でも、大型建築構造物などのように動吸振器２の設置スペースが十分に確保できる場合には、問題なく２次元方向の振動を低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の受動型の制振装置においては、制振対象物１が比較的小型の半導体製造装置の可動部であり、かつ、振動が比較的大きい場合、弾性要素２ｂおよび減衰要素２ｃが大型化することにより、制振対象物１に必要な設置スペースを確保することが難しいという問題がある。また、制振対象物１の通常運転時の微振動に適用する場合、付加質量２ａの移動に伴う摩擦や弾性要素２ｂの疲労現象による特性変化により、微小振動領域における安定な制振性能の確保が難しいという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、制振装置の小型化・軽量化を図り、かつ、ごく微小な振動加速度に対しても有効な制振効果が得られる制振装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の制振装置は、制振対象物に固定される固定部と、この固定部にたいして平面２自由度方向の相対運動を許容する複数のベアリングおよび減衰要素を介して設けられた可動部とを備えた制振装置において、前記固定部は、枠形または箱形をなす固定部材と、前記固定部材に取り付けられた中段部材と、前記固定部材の上下面に取り付けられた固定部バックヨークと、前記固定部バックヨークに保持された固定部磁石とを備え、前記可動部は、前記固定部磁石に対向して設けられた可動部磁石と、前記可動部磁石を保持する可動部バックヨークと、上下の可動部バックヨークを連結する可動部連結部材と、前記上下の可動部バックヨークのそれぞれの内側に取り付けられた複数の受座とを備え、前記複数のベアリングのそれぞれは前記中段部材に取り付けられるとともに前記受座の間に配置され、前記減衰要素は前記中段部材と前記可動部磁石の間に取り付けられたことを特徴とする。
【０００７】
この発明の制振装置においては、制振対象物が振動すると、制振対象物に固定された制振装置の固定部が共に振動し、固定部磁石と可動部磁石間の磁気作用(吸引力、反発力)を介して可動部を振動させる。この磁気作用による磁気ばね定数と、固定部内に設けられた減衰要素の減衰係数と、可動部の質量を、制振対象物の振動条件に合わせて調整しておくことにより、その振動を低減することができる。このとき、固定部内に減衰要素を設けていることから、磁気ばね定数と減衰係数を独立に調整することができる。
【０００８】
また、可動部は、ベアリングによって平面２自由度方向に自由に振動可能に支持されており、制振対象物が平面２自由度方向の振動をする場合でも一つの可動部で対応することができる。これにより、制振装置を小型化できる。
【０００９】
さらに、固定部内面の向き合う２面に取り付けた固定部磁石と可動部に取り付けた可動部磁石が吸引し合うことにより、ベアリングに大きな磁気吸引力が加わらず、逆に可能な限り負荷を小さく抑えるように調整することが可能となる。これにより、制振装置の可動部の移動に伴う抵抗力が小さくなり、かつ、ベアリングの寿命も長くなるため、制振対象物の微振動や長期間に亘る運転にも対応することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、前記減衰要素は、粘性材料からなることを特徴とする。
この発明の制振装置においては、例えば防振ゴムを固定部と可動部間に取り付けておくことにより、可動部の振動時に減衰力（減衰係数）を得ることができる。従って、制振装置を比較的簡素な構造とすることが可能となり、その軽量化、小型化が可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記可動部の移動方向によるばね定数を調整する磁気ばね用磁石装置を備えた構成としたものである。
この発明の制振装置においては、磁気ばね用磁石装置によって、あらかじめ制振対象物の平面２自由度振動の条件に合わせて、制振装置のばね定数を振動方向により異なる値に調整できる。これにより、固定部磁石あるいは可動部磁石全体を交換する場合と比較して、調整作業性が向上すると共に、１台の制振装置を広い振動数範囲の制振対象物に適用することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明は、前記固定部磁石あるいは前記可動部磁石あるいはその双方はそれぞれ所定個数の磁石片からなり、前記磁気ばね用磁石装置は、前記磁石片と、前記磁石片を着脱可能に取り付ける磁石片固定部とを備えた構成としたものである。
【００１６】
この発明の制振装置においては、磁石片固定部に対して磁石片を取り付け取り外しすることおよび、固定部磁石と可動部磁石の距離を変えることにより、制振装置のばね定数の異方性を調整することができる。これにより、比較的簡易にばね定数の異方性を調整することができる。
【００１７】
請求項５の発明は、前記磁石片は、複数のものが板状のヨークに並置固着され、前記ヨークが前記磁石片固定部に着脱可能に取り付けられている構成としたものである。
この発明の制振装置においては、磁石片の個数が多い場合でも磁石片固定部に対して容易に取り付け取り外しすることができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記磁石片は、主として所定の１方向のばね定数に寄与するＸ方向用磁石片と、主として前記所定の１方向に直交する方向のばね定数に寄与するＹ方向用磁石片とからなる構成とする。
【００１９】
この発明の制振装置においては、ばね定数の異方性の調整時に、Ｘ方向用磁石片あるいはＹ方向用磁石片の取り付け取り外しにより、１方向に比較的大きな調整量を得ることが可能となる。これにより、ばね定数の異方性の調整を容易におこなうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施の形態の制振装置を図１に示す縦断面図を参照して説明する。
すなわち、本実施の形態の制振装置は、枠形または箱形をなし制振対象物１に固定される固定部材５と、固定部材５に取り付けられた中段部材６と、固定部材５の内側の上下面にそれぞれ取り付けられた強磁性材である固定部バックヨーク７と、固定部バックヨーク７上に接着等により縦横に所定個数取り付けられた固定部磁石８と、固定部材５の内側に設けられ、各固定部磁石８と対向して磁気作用し合う可動部磁石９と、可動部磁石９を接着等により所定個数縦横に配置保持する可動部バックヨーク１０と、前記中段部材６に設けられた穴部１１を貫通し上下の可動部バックヨーク１０間を連結する可動部連結部材１２と、可動部バックヨーク１０に所定個数取り付けられた受座１３と、中段部材６に所定個数取り付けられたベアリング１４と、中段部材６と可動部バックヨーク１０間に取り付けられた防振ゴム１５から構成されている。
【００２１】
このように構成された本実施の形態の制振装置において、可動部磁石９、可動部バックヨーク１０、可動部連結部材１２および受座１３は、一体に振動する可動部４を構成しており、受座１３とベアリング１４により、図１の左右方向および前後方向（紙面垂直方向）すなわち平面２自由度方向に自由に振動可能となっている。
【００２２】
制振対象物１が図１における左右方向に振動すると、制振対象物１に固定されている固定部材５、固定部バックヨーク７、固定部磁石８が共に振動する。この振動は、固定部磁石８と可動部磁石９との磁気作用（磁気吸引力、反発力）と、中段部材６と可動部磁石９間に取り付けられた粘性材料の一種である防振ゴム１５を介して、可動部４を振動させる。
【００２３】
固定部磁石８と可動部磁石９は、磁場解析等を用いて可動部４の変位に比例した復元力を生じるように構成することにより、その磁気作用（磁気吸引力、反発力）を磁気ばね定数として利用することができる。また、防振ゴム１５は、その粘性を減衰係数として利用することができる。
【００２４】
すなわち、本実施の形態は、制振対象物１に対して、ばね要素および減衰要素を介して可動部４を取り付ける動吸振器の構成と等価であるので、各定数を制振対象物１の振動条件に合わせてあらかじめ設計、調整しておくことにより、その振動を低減することができる。
【００２５】
具体的には、可動部４の大きさは、図示しないが、付加おもりの取り付け取外しにより調整することができる。また、ばね定数は、固定部磁石８と可動部磁石９の形状、寸法、間隔、配置個数および、固定部磁石８と可動部磁石９間の距離を変えることにより調整することができる。減衰係数は、防振ゴム１５の材質、寸法、形状を変えることにより調整することができる。
【００２６】
また、制振対象物１が図１の左右方向だけでなく、前後方向（紙面垂直方向）に異なる振動数で振動する場合、前述のように、可動部４は、平面２自由度方向に自由に振動可能に支持されているので、あらかじめ前記磁気ばね定数を左右方向および前後方向の各振動条件に合わせて設計、調整しておくことにより、両方向同時に制振効果を得ることができる。すなわち、一つの可動部４で、平面２自由度振動に対して有効に振動を低減することができる。
【００２７】
具体的には、固定部材５の上部に配置した固定部磁石８と可動部磁石９の吸引力と、固定部材５内の下部の固定部磁石８と可動部磁石９の吸引力に可動部４を加えた値とが釣り合うように調整する。この時、磁気ばね定数は、固定部材５の上下の固定部磁石８と可動部磁石９による各ばね定数の和として算出することができるため、上記吸引力の釣り合いを保ちながら、必要なばね定数に調整することができる。
【００２８】
また、例えば半導体製造装置のような制振対象物１の定常運転時の微振動に本実施の形態の制振装置を適用する場合、受座１３およびベアリング１４の負荷が最小限になるように固定部材５の上下に配置した固定部磁石８と可動部磁石９間の鉛直上下方向（紙面上下方向）の吸引力をそれぞれ調整し、可動部４の振動に伴う抵抗力を最小限に抑えることにより、良好な制振性能を得ることができる。
また、受座１３およびベアリング１４の疲労寿命を大幅に向上し、長期間に亘る連続運転に対しても安定な制振効果が得られる。
【００２９】
したがって本実施の形態によれば、磁石を利用したばね要素により、制振対象物の平面２自由度振動に対応することが可能であるため、制振装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。また、減衰要素として防振ゴムを使用していることにより、制振装置の構造を簡素化でき、小型化、軽量化が可能となる。さらに、受座１３およびベアリング１４の負荷を最小限に抑えることが可能な構成となっていることから、可動部４の振動に伴う抵抗力も非常に小さくなり、微振動に対する制振性能を向上することができると共に、寿命を大幅に向上することができ、制振対象物１が長時間の連続運転をする場合でも、良好な制振効果を得ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態の制振装置を図２を参照して説明する。本実施の形態の制振装置は、枠または箱の形をなし制振対象物１に固定される固定部材５と、固定部材５に所定個数取り付けられた中段部材６と、固定部材５の内側の上下面にそれぞれ取り付けられた強磁性材である固定部バックヨーク７と、固定部バックヨーク７上に接着等により縦横に所定個数取り付けられた固定部磁石８と、固定部材５の内側に設けられ、各固定部磁石８と対向して磁気作用し合う可動部磁石９と、可動部磁石９を接着等により所定個数縦横に配置保持する可動部バックヨーク１０と、上下の可動部バックヨーク１０の中間に設けられた銅板１７と、上下の可動部バックヨーク１０および銅板１７間を連結する可動部連結部材１２と、可動部バックヨーク１０に所定個数取り付けられた受座１３と、中段部材６に取り付けられたベアリング１４と、銅板１７の上下に位置し、固定部材５に固定された磁気減衰用バックヨーク１８と、各磁気減衰用バックヨーク１８に接着等により縦横に所定個数取り付けられ、銅板１７を挟んで吸引し合う磁気減衰用磁石１９から構成されている。
【００３１】
このように構成された本実施の形態の制振装置において、可動部磁石９、可動部バックヨーク１０、可動部連結部材１２、受座１３、銅板１７は一体に振動する可動部４を構成しており、受座１３とベアリング１４により、図２の左右方向および前後方向（紙面垂直方向）すなわち平面２自由度方向に自由に振動する。
【００３２】
制振対象物１が平面２自由度方向に振動する場合、ばね要素については、前記第１の実施の形態と同様の構成であり、同様に動作する。また、受座１３およびベアリング１４の負荷を最小限に抑えることが可能な構成も同様であり、微振動に対する制振性能および寿命が改善される。
【００３３】
減衰要素については、銅板１７と磁気減衰用磁石１９との相対運動による磁気作用によって銅板１７内に渦電流損が生じ、相対運動速度に比例した減衰力を得ることができる。
【００３４】
この磁気減衰係数は、銅板１７の厚さ、磁気減衰用磁石１９の形状、寸法、間隔、配置個数および、銅板１７を挟む磁気減衰用磁石１９間の距離を変えることにより調整することができる。このような調整は、各振動方向で制振対象物１の振動数が異なる場合でも、各方向の磁気減衰用磁石１９の配置個数や辺の長さを調整することにより対応することが可能である。
【００３５】
従って、本第２の実施の形態の制振装置も前記第１の実施の形態の制振装置と同様に動作し、有効に制振対象物１の平面２自由度方向の振動を低減することができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、減衰要素として磁気減衰用磁石１９および銅板１７を使用していることにより、制振対象物１の振動方向によって振動数が異なる場合でも、各方向に異なる減衰係数となるように設計、調整することが可能であるため、制振性能を向上することができる。また、非接触で減衰力を得ることができるため、ばね定数に影響を与えることなく、独立の設計、調整が可能となる。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施の形態の制振装置を図３を参照して説明する。本実施の形態の制振装置は、気密構造の箱形をなし制振対象物１に固定された固定部材５と、固定部材５に所定個数取り付けられた中段部材６と、固定部材５の内側の上下面にそれぞれ取り付けられた強磁性材である固定部バックヨーク７と、固定部バックヨーク７上に接着等により縦横に所定個数取り付けられた固定部磁石８と、固定部材５の内側に設けられ、各固定部磁石８と対向して磁気作用し合う可動部磁石９と、可動部磁石９を接着等により所定個数縦横に配置支持する可動部バックヨーク１０と、上下の可動部バックヨーク１０間を連結固定する可動部連結部材１２と、可動部バックヨーク１０に所定個数取り付けられた受座１３と、中段部材６に取り付けられたベアリング１４と、気密構造の固定部材５の内部に注入された粘性流体２０から構成されている。
【００３８】
このように構成された本実施の形態において、可動部磁石９、可動部バックヨーク１０、可動部連結部材１２、受座１３は一体に振動する可動部４を構成しており、受座１３とベアリング１４により、図３の左右方向および前後方向（紙面垂直方向）すなわち平面２自由度方向に自由に振動可能となっている。
【００３９】
制振対象物１が平面２自由度方向に振動する場合、ばね要素については、前記第１の実施の形態と同様の構成であり、同様に動作する。また、受座１３およびベアリング１４の負荷を最小限に抑えることが可能な構成も同様であり、制振装置の微振動に対する制振性能向上および寿命向上が可能となっている。
【００４０】
減衰要素については、固定部材５の内側に注入されている粘性流体２０が可動部４の移動に伴って生じる粘性抵抗力（粘性減衰係数）を利用する構成となっている。
【００４１】
この粘性減衰係数は、粘性流体２０の粘度、可動部４の形状、寸法あるいは図示しないが別途取り付ける抵抗板の形状、寸法等により調整することができる。
このような調整は、各振動方向で制振対象物１の振動数が異なる場合でも、各方向の前記抵抗板の形状、寸法等を変えることにより対応することが可能である。
【００４２】
従って、本第３の実施の形態の制振装置も、前記第１の実施の形態および第２の実施の形態の制振装置と同様に動作し、有効に制振対象物１の平面２自由度方向の振動を低減することができる。
【００４３】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の効果が得られると共に、減衰要素として固定部材５の内側に注入した粘性流体２０を使用していることにより、制振対象物１の振動方向によって振動数が異なる場合でも、各方向に異なる減衰係数となるように調整することが可能であるため、制振性能を向上することができる。また、非接触で減衰力を得ることができるため、ばね定数に影響を与えることなく、独立の設計、調整が可能となる。さらに、制振対象物１が真空中にある場合でも、固定部材５を気密構造とし、内部に粘性流体２０を注入していることから、受座１３およびベアリング１４の摩耗を生じることなく、長時間良好な制振性能を維持することができる。
【００４４】
次に、前記第１ないし第３の実施の形態の制振装置におけるばね定数の異方性を調整する磁気ばね用磁石装置について説明する。
図４は第１の実施例の磁気ばね用磁石装置の平面図であり、図１ないし図３に示した第１ないし第３の実施の形態の制振装置の固定部材５あるいは可動部連結部材１２に取り付けられる磁石片固定部２１と、磁石片固定部２１上に磁石片取り付けねじ２２により所定個数取り付けられた磁石片バックヨーク２３と、磁石片バックヨーク２３に接着等により所定個数取り付けられた磁石片２４から構成されている。固定部磁石８あるいは可動部磁石９の一方あるいは双方がそれぞれ所定個数の磁石片２４によって構成されている。
【００４５】
このように構成された本実施例の磁気ばね用磁石装置において、図４における左右方向と上下方向に異なるばね定数を得るための調整を実施する場合、磁石片取り付けねじ２２により、磁石片バックヨーク２３を、磁石片固定部２１に対して適宜取り付け、あるいは取り外しする。これにより、左右方向と上下方向の磁気ばね定数の比が変化する。その後、図１〜図３に示した固定部磁石８と可動部磁石９の間隔を調整することにより、所要のばね定数に調整することが可能となっている。
【００４６】
磁石片バックヨーク２３は、図１〜図３に示した固定部材５の内面に直接磁石片取り付けねじ２２で取り付ける構成としてもよい。また、磁石片２４は、磁石片バックヨーク２３に複数のものを接着固定する代りに、一つの磁石材料に着磁治具を用いて多極着磁してもよい。本実施例の磁気ばね用磁石装置の適用は、図１〜図３に示した固定部磁石８のみまたは可動部磁石９のみでもよく、その両方でもよい。
【００４７】
本実施例によれば、磁石片固定部２１に対して、磁石片２４を取り付けた磁石片バックヨーク２３を取り付け取り外し可能に取り付けた構成としていることから、制振装置の２方向で異なる振動数に対する磁気ばね定数の調整を比較的容易に行なうことができる。また、固定部磁石８あるいは可動部磁石９の全体を交換することなく、大きな磁気ばね定数の調整範囲を得ることができる。
【００４８】
次に、磁気ばね用磁石装置の第２の実施例を図５を参照して説明する。すなわち、本実施例の磁気ばね用磁石装置は、図１〜図３に示した固定部材５あるいは可動部連結部材１２に取り付けられる磁石片固定部２１と、、磁石片固定部２１の平行な２辺に設けられた溝部２５と、溝部２５に取り付けるためのはめ込み部２６を有する所定個数の磁石片バックヨーク２３と、磁石片バックヨーク２３に接着等により所定個数取り付けられた磁石片２４と、磁石片バックヨーク２３の側面を押さえるように磁石側面固定用ねじ２７により磁石片固定部２１に固定された磁石側面固定部２８から構成されている。
【００４９】
このように構成された本実施例の磁気ばね用磁石装置において、図５(a)における左右方向と上下方向に異なるばね定数を得るための調整を実施する場合、磁石片固定部２１の溝部２５から磁石片バックヨーク２３をそのはめ込み部２６により取り付け取り外しする。溝部２５内における磁石片バックヨーク２３の固定は、図示しないがあらかじめ磁石片固定部２１の適当な位置に用意しためねじ部に対して磁石側面固定部２８を磁石側面固定用ねじ２７で固定することにより行なう。これにより、左右方向と上下方向の磁気ばね定数の比が変化する。その後、図１〜図３に示した固定部磁石８と可動部磁石９の間隔を調整することにより、所定のばね定数に調整する。
【００５０】
なお、磁石片バックヨーク２３と磁石側面固定部２８の間に板ばね等を介在させてガタを吸収する構成としてもよい。また、磁石片２４は、磁石片バックヨーク２３に複数のものを接着固定する代りに、一つの磁石材料に着磁治具を用いて多極着磁してもよい。さらに、本実施例の磁気ばね用磁石装置の適用は、図１〜図３に示した固定部磁石８のみまたは可動部磁石９のみでもよく、その両方でもよい。
【００５１】
本実施例によれば、磁石片固定部２１の溝部２５に対して、磁石片２４を取り付けた磁石片バックヨーク２３を取り付け取り外し可能に取り付けた構成としていることから、制振装置の２方向で異なる振動数に対する磁気ばね定数の調整を比較的容易に行なうことができる。また、固定部磁石８あるいは可動部磁石９の全体を交換することなく、大きな磁気ばね定数の調整範囲を得ることができる。
【００５２】
次に、磁気ばね用磁石装置の第３の実施例を図６を参照して説明する。すなわち、本実施例の磁気ばね用磁石装置は、図１〜図３に示した固定部材５あるいは可動部連結部材１２に取り付けられる磁石片固定部２１と、磁石片固定部２１に磁石片取り付けねじ２２により取り付けられたＸ方向用バックヨーク２９およびＹ方向用バックヨーク３０と、Ｘ方向用バックヨーク２９に所定個数接着固定されたＸ方向用磁石片３１と、Ｙ方向用バックヨーク３０に所定個数接着固定されたＹ方向用磁石片３２から構成されている。
【００５３】
このように構成された本実施例の磁気ばね用磁石装置において、図６における左右方向（以下Ｘ方向という）と上下方向（以下Ｙ方向という）に異なるばね定数を得るための調整を実施する場合、Ｘ方向とＹ方向のどちらを大きく調整したいかにより、Ｘ方向用バックヨーク２９あるいはＹ方向用バックヨーク３０を、磁石片固定部２１に対して、磁石片取り付けねじ２２により取り付け、あるいは取り外しする。このとき、Ｘ方向用磁石片３１は、Ｘ方向の磁気ばね定数が大きく、Ｙ方向の磁気ばね定数が小さくなるように製作しておき、Ｙ方向用磁石片３２はその逆となるように製作しておくものとする。これにより、比較的少ない取り付け取り外し作業により、Ｘ方向とＹ方向の磁気ばね定数の比が変化する。その後、図１〜図３に示した固定部磁石８と可動部磁石９の間隔を調整することにより、所定のばね定数に調整する。
【００５４】
本実施例を、前記第２の実施例に適用してもよい。また、Ｘ方向用磁石片３１およびＹ方向用磁石片３２は、複数のものをＸ方向用バックヨーク２９、Ｙ方向用バックヨーク３０に接着固定する代りに、一つの磁石材料に着磁治具を用いて多極着磁してもよい。また、本実施例の磁気ばね用磁石装置の適用は、図１〜図３に示した固定部磁石８のみまたは可動部磁石９のみでもよく、その両方でもよい。
【００５５】
本実施例によれば、磁石片固定部２１に対して、主にＸ方向の磁気ばね定数に寄与するＸ方向用バックヨーク２９およびＸ方向用磁石片３１と、主にＹ方向の磁気ばね定数に寄与するＹ方向用バックヨーク３０およびＹ方向用磁石片３２を、取り付け取り外し可能に構成していることから、制振装置の２方向で異なる振動数に対する磁気ばね定数の調整を比較的少ない作業量で容易に行なうことができる。また、固定部磁石８あるいは可動部磁石９の全体を交換することなく、大きな磁気ばね定数の調整範囲を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、制振装置の小型化・軽量化を図り、かつ、ごく微小な振動加速度に対しても有効な制振効果が得られる制振装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の制振装置を示す縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の制振装置を示す縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の制振装置を示す縦断面図。
【図４】本発明の実施の形態の制振装置に備えられる磁気ばね用磁石装置の第１の実施例を示す平面図。
【図５】本発明の実施の形態の制振装置に備えられる磁気ばね用磁石装置の第２の実施例を示す平面図（ａ）、および（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図（ｂ）。
【図６】本発明の実施の形態の制振装置に備えられる磁気ばね用磁石装置の第３の実施例を示す平面図。
【図７】従来の制振装置を模式的に示す側面図（ａ）および平面図（ｂ）。
【符号の説明】
１…制振対象物、２…動吸振器、２ａ…付加質量、２ｂ…弾性要素、２ｃ…減衰要素、４…可動部、５…固定部材、６…中段部材、７…固定部バックヨーク、８…固定部磁石、９…可動部磁石、１０…可動部バックヨーク、１１…穴部、１２…可動部連結部材、１３…受座、１４…ベアリング、１５…防振ゴム、、１７…銅板、１８…磁気減衰用バックヨーク、１９…磁気減衰用磁石、２０…粘性流体、２１…磁石片固定部、２２…磁石片取り付けねじ、２３…磁石片バックヨーク、２４…磁石片、２５…溝部、２６…はめ込み部、２７…磁石側面固定用ねじ、２８…磁石側面固定部、２９…Ｘ方向用バックヨーク、３０…Ｙ方向用バックヨーク、３１…Ｘ方向用磁石片、３２…Ｙ方向用磁石片。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration damping device for reducing vibration during steady operation of a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, a semiconductor manufacturing apparatus has a mechanically movable part inside. However, since the object to be handled is minute, there is a demand for minimizing vibration during the steady operation. As one of countermeasures against this vibration, a passive vibration damping device is used.
[0003]
An outline of a conventional passive vibration damping device will be described with reference to FIG. 7A and 7B schematically show a conventional passive vibration damping apparatus installation method, in which FIG. 7A is a side view and FIG. 7B is a plan view. In this example, a plurality of dynamic vibration absorbers 2 in which an additional mass 2a is supported by an elastic element 2b and a damping element 2c with respect to the vibration direction of the vibration control object 1 are installed. Even in such a method, when a sufficient space for installing the dynamic vibration absorber 2 can be secured, such as a large building structure, vibrations in the two-dimensional direction can be reduced without any problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional passive damping device as described above, when the damping object 1 is a movable part of a relatively small semiconductor manufacturing apparatus and the vibration is relatively large, the elastic element 2b and the damping element 2c. As a result of the increase in size, there is a problem that it is difficult to secure the installation space necessary for the vibration control object 1. In addition, when applied to the fine vibration during normal operation of the vibration control object 1, a stable vibration control performance in the micro vibration region is ensured by the characteristic change caused by the friction caused by the movement of the additional mass 2a and the fatigue phenomenon of the elastic element 2b. There is a problem that is difficult.
[0005]
The present invention has been made in response to such a conventional situation, and is capable of reducing the size and weight of the vibration damping device and obtaining an effective vibration damping effect even for a very small vibration acceleration. An object is to provide an apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the vibration damping device according to the first aspect of the present invention allows a fixed portion fixed to the object to be controlled and relative movement in the direction of two degrees of freedom relative to the fixed portion. plural In the vibration damping device including a movable portion provided via a bearing and a damping element, the fixing portion includes a fixing member having a frame shape or a box shape, an intermediate member attached to the fixing member, and the fixing A fixed portion back yoke attached to the upper and lower surfaces of the member; and a fixed portion magnet held by the fixed portion back yoke, wherein the movable portion includes a movable portion magnet provided to face the fixed portion magnet. A movable part back yoke for holding the movable part magnet, a movable part connecting member for coupling the upper and lower movable part back yokes, Up and down Movable part back yoke Inside of each Multiple attached to Receiving And a seat plural bearing Each of Is attached to the middle member Arranged between the seats, The damping element is attached between the intermediate member and the movable part magnet.
[0007]
In the vibration damping device of the present invention, when the vibration control object vibrates, the fixed part of the vibration control apparatus fixed to the vibration suppression object vibrates together, and the magnetic action (attraction force) between the fixed part magnet and the movable part magnet. , The movable part is vibrated through a repulsive force. The vibration is reduced by adjusting the magnetic spring constant by the magnetic action, the damping coefficient of the damping element provided in the fixed part, and the mass of the movable part according to the vibration conditions of the object to be controlled. be able to. At this time, since the damping element is provided in the fixed portion, the magnetic spring constant and the damping coefficient can be adjusted independently.
[0008]
Further, the movable part is supported by a bearing so as to freely vibrate in the direction of two degrees of freedom in the plane, and even when the object to be controlled vibrates in the direction of two degrees of freedom in the plane, it can cope with one movable part. . Thereby, a damping device can be reduced in size.
[0009]
Furthermore, the fixed part magnet attached to the two faces of the fixed part inner surface and the movable part magnet attached to the movable part attract each other, so that a large magnetic attraction force is not applied to the bearing, and conversely, the load is kept as small as possible. It becomes possible to adjust as follows. Thereby, since the resistance force accompanying the movement of the movable part of the vibration damping device becomes small and the life of the bearing becomes long, it is possible to cope with fine vibrations of the vibration damping object and long-term operation.
[0010]
The invention according to claim 2 is characterized in that the damping element is , Sticky It is characterized by comprising a material.
In the vibration damping device of the present invention, for example, a damping force (attenuation coefficient) can be obtained during vibration of the movable part by attaching a vibration-proof rubber between the fixed part and the movable part. Therefore, it is possible to make the vibration damping device have a relatively simple structure, and it is possible to reduce its weight and size.
[0014]
Claim 3 According to the present invention, a magnet device for a magnetic spring that adjusts a spring constant according to the moving direction of the movable portion is provided.
In the vibration damping device of the present invention, the spring constant of the vibration damping device can be adjusted to a different value depending on the vibration direction according to the planar two-degree-of-freedom vibration condition of the object to be damped by the magnetic spring magnet device. As a result, adjustment workability is improved and one damping device can be applied to a damping object in a wide frequency range as compared with the case where the fixed part magnet or the whole moving part magnet is replaced. It becomes.
[0015]
Claim 4 According to the present invention, the fixed part magnet or the movable part magnet or both of them are each composed of a predetermined number of magnet pieces, and the magnet device for the magnetic spring is fixed to a magnet piece for attaching the magnet piece and the magnet piece detachably. It is set as the structure provided with the part.
[0016]
In the vibration damping device of the present invention, the anisotropy of the spring constant of the vibration damping device can be achieved by attaching and detaching the magnet piece to / from the magnet piece fixed portion and changing the distance between the fixed portion magnet and the movable portion magnet. Can be adjusted. Thereby, the anisotropy of the spring constant can be adjusted relatively easily.
[0017]
Claim 5 According to the invention, a plurality of the magnet pieces are fixed in parallel to a plate-shaped yoke, and the yoke is detachably attached to the magnet piece fixing portion.
In the vibration damping device of the present invention, even when the number of magnet pieces is large, it can be easily attached to and detached from the magnet piece fixing portion.
[0018]
Claim 6 According to the present invention, the magnet piece mainly includes an X-direction magnet piece that contributes to a predetermined spring constant in one direction, and a Y-direction magnet piece that mainly contributes to a spring constant in a direction orthogonal to the predetermined one direction. It becomes the composition which becomes.
[0019]
In the vibration damping device of the present invention, when adjusting the anisotropy of the spring constant, it is possible to obtain a relatively large adjustment amount in one direction by attaching and detaching the X direction magnet piece or the Y direction magnet piece. . Thereby, the anisotropy of the spring constant can be easily adjusted.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A vibration damping device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to a longitudinal sectional view shown in FIG.
That is, the vibration damping device of the present embodiment has a frame shape or a box shape, a fixing member 5 that is fixed to the vibration suppression object 1, a middle member 6 that is attached to the fixing member 5, and an inner side of the fixing member 5. A fixed portion back yoke 7 which is a ferromagnetic material attached to each of the upper and lower surfaces of the upper portion, a fixed portion magnet 8 which is attached to the fixed portion back yoke 7 vertically and horizontally by adhesion or the like, and an inner side of the fixing member 5. A movable portion magnet 9 that acts magnetically facing each fixed portion magnet 8, a movable portion back yoke 10 that arranges and holds a predetermined number of movable portion magnets 9 vertically and horizontally by bonding, and the like, and is provided in the intermediate member 6. A movable part connecting member 12 that passes through the hole 11 and connects the upper and lower movable part back yokes 10, a predetermined number of seats 13 attached to the movable part back yoke 10, and a predetermined number of parts attached to the middle stage member 6. bearing 4, and a rubber cushion 15 which is mounted between the middle member 6 and the movable portion back yoke 10.
[0021]
In the vibration damping device of the present embodiment configured as described above, the movable part magnet 9, the movable part back yoke 10, the movable part connecting member 12, and the seat 13 constitute the movable part 4 that vibrates integrally. The seat 13 and the bearing 14 can freely vibrate in the left-right direction and the front-rear direction (perpendicular to the paper surface) in FIG.
[0022]
When the vibration control object 1 vibrates in the left-right direction in FIG. 1, the fixing member 5, the fixed part back yoke 7 and the fixed part magnet 8 fixed to the vibration control object 1 vibrate together. This vibration is caused by the magnetic action (magnetic attractive force, repulsive force) between the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9, and the anti-vibration rubber 15 which is a kind of viscous material attached between the intermediate member 6 and the movable part magnet 9. The movable part 4 is vibrated via
[0023]
The fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 are configured to generate a restoring force proportional to the displacement of the movable part 4 by using magnetic field analysis or the like, and thereby the magnetic action (magnetic attraction force, repulsive force) is applied to the magnetic spring. It can be used as a constant. Further, the vibration-proof rubber 15 can use the viscosity as a damping coefficient.
[0024]
That is, this embodiment is equivalent to the configuration of the dynamic vibration absorber in which the movable portion 4 is attached to the vibration suppression object 1 via the spring element and the damping element. By designing and adjusting in advance according to the vibration conditions, the vibration can be reduced.
[0025]
Specifically, the size of the movable part 4 is not shown, but can be adjusted by attaching and detaching the additional weight. Further, the spring constant can be adjusted by changing the shape, size, interval, number of arrangement of the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 and the distance between the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9. The damping coefficient can be adjusted by changing the material, size, and shape of the vibration-proof rubber 15.
[0026]
In addition, when the vibration control object 1 vibrates at different frequencies in the front-rear direction (perpendicular to the paper surface) as well as in the left-right direction in FIG. Since the magnetic spring constant is designed and adjusted in advance according to the vibration conditions in the left-right direction and the front-rear direction, a vibration damping effect can be obtained simultaneously in both directions. That is, the single movable part 4 can effectively reduce the vibration with respect to the planar two-degree-of-freedom vibration.
[0027]
Specifically, the movable part 4 is affected by the attractive force of the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 arranged on the upper part of the fixed member 5 and the attractive force of the lower fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 in the fixed member 5. Adjust so that the value added with is balanced. At this time, the magnetic spring constant can be calculated as the sum of the respective spring constants by the upper and lower fixed magnets 8 and the movable magnet 9 of the fixed member 5, so that the necessary spring constant is maintained while maintaining the balance of the attractive force. Can be adjusted.
[0028]
Further, when the vibration damping device of the present embodiment is applied to the fine vibration during steady operation of the vibration damping object 1 such as a semiconductor manufacturing device, for example, the load on the seat 13 and the bearing 14 is minimized. Adjusting the attractive force in the vertical vertical direction (up and down direction on the paper) between the fixed magnet 8 and the movable magnet 9 arranged above and below the fixed member 5 to minimize the resistance force caused by the vibration of the movable module 4. As a result, good vibration damping performance can be obtained.
Further, the fatigue life of the seat 13 and the bearing 14 is greatly improved, and a stable damping effect can be obtained even for continuous operation over a long period of time.
[0029]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to cope with the planar two-degree-of-freedom vibration of the object to be controlled by the spring element using the magnet, so that the entire damping device can be reduced in size and weight. Can do. In addition, by using the vibration-proof rubber as the damping element, the structure of the vibration damping device can be simplified, and the size and weight can be reduced. Further, since the load on the seat 13 and the bearing 14 can be minimized, the resistance force associated with the vibration of the movable portion 4 is also extremely small, and the damping performance against micro vibration is improved. In addition, the service life can be greatly improved, and even when the vibration control object 1 operates continuously for a long time, a good vibration suppression effect can be obtained.
[0030]
Next, a vibration damping device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vibration damping device of the present embodiment has a frame or box shape, a fixing member 5 that is fixed to the object 1 to be controlled, a middle member 6 that is attached to the fixing member 5 by a predetermined number, and an inner side of the fixing member 5. A fixed portion back yoke 7 which is a ferromagnetic material attached to each of the upper and lower surfaces of the upper portion, a fixed portion magnet 8 which is attached to the fixed portion back yoke 7 vertically and horizontally by adhesion or the like, and an inner side of the fixing member 5. The movable portion magnets 9 that are opposed to the fixed portion magnets 8 and magnetically act on each other, the movable portion back yokes 10 that hold the predetermined number of movable portion magnets 9 by adhesion or the like, and the upper and lower movable portion back yokes 10. , A movable part connecting member 12 for connecting the upper and lower movable part back yokes 10 and the copper plate 17, a seat 13 attached to a predetermined number of the movable part back yokes 10, and the middle member 6. Take A predetermined number of longitudinally and laterally attached to the magnetic damping back yokes 18 are attached to the magnetic damping back yokes 18, which are positioned above and below the bearings 14 and the copper plate 17 and fixed to the fixing member 5. It is comprised from the magnet 19 for a magnetic attenuation which attracts | sucks on both sides.
[0031]
In the vibration damping device of the present embodiment configured as described above, the movable part magnet 9, the movable part back yoke 10, the movable part connecting member 12, the receiving seat 13, and the copper plate 17 constitute the movable part 4 that vibrates integrally. The receiving seat 13 and the bearing 14 vibrate freely in the left-right direction and the front-rear direction (perpendicular to the paper surface) in FIG.
[0032]
When the vibration control object 1 vibrates in the direction of two degrees of freedom in the plane, the spring element has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner. Moreover, the structure which can suppress the load of the seat 13 and the bearing 14 to the minimum is the same, and the damping performance and lifetime with respect to a micro vibration are improved.
[0033]
As for the damping element, an eddy current loss is generated in the copper plate 17 due to the magnetic action caused by the relative motion between the copper plate 17 and the magnetic damping magnet 19, and a damping force proportional to the relative motion speed can be obtained.
[0034]
This magnetic damping coefficient can be adjusted by changing the thickness of the copper plate 17, the shape, size, spacing, and number of the magnetic damping magnets 19 and the distance between the magnetic damping magnets 19 that sandwich the copper plate 17. Such adjustment can be dealt with by adjusting the number of arranged magnetic damping magnets 19 and the length of the side in each direction even when the vibration target 1 has a different frequency in each vibration direction. is there.
[0035]
Therefore, the vibration damping device according to the second embodiment also operates in the same manner as the vibration damping device according to the first embodiment, and effectively reduces vibration in the plane 2 degrees of freedom direction of the vibration damping object 1. Can do.
[0036]
According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the vibration of the vibration control object 1 can be obtained by using the magnetic damping magnet 19 and the copper plate 17 as the damping elements. Even when the frequency varies depending on the direction, it is possible to design and adjust the damping coefficient to be different in each direction, so that the damping performance can be improved. In addition, since a damping force can be obtained without contact, independent design and adjustment are possible without affecting the spring constant.
[0037]
Next, a vibration damping device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vibration damping device of the present embodiment has a box shape with an airtight structure, a fixed member 5 fixed to the vibration suppression object 1, a middle member 6 attached to a predetermined number of fixed members 5, and an inner side of the fixed member 5. A fixed portion back yoke 7 which is a ferromagnetic material attached to each of the upper and lower surfaces of the upper portion, a fixed portion magnet 8 which is attached to the fixed portion back yoke 7 vertically and horizontally by adhesion or the like, and an inner side of the fixing member 5. The movable portion magnets 9 that are opposed to the fixed portion magnets 8 and magnetically act on each other, the movable portion back yokes 10 that support and arrange a predetermined number of movable portion magnets 9 by bonding or the like, and the upper and lower movable portion back yokes 10. The movable portion connecting member 12 for connecting and fixing between them, a receiving seat 13 attached to the movable portion back yoke 10, a bearing 14 attached to the middle member 6, and the fixed member 5 having an airtight structure are injected. Sticky And a fluid 20.
[0038]
In this embodiment configured as described above, the movable part magnet 9, the movable part back yoke 10, the movable part connecting member 12, and the seat 13 constitute the movable part 4 that vibrates integrally. The bearing 14 can freely vibrate in the left-right direction and the front-rear direction (perpendicular to the paper surface) in FIG.
[0039]
When the vibration control object 1 vibrates in the direction of two degrees of freedom in the plane, the spring element has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner. Moreover, the structure which can suppress the load of the receiving seat 13 and the bearing 14 to the minimum is the same, and the damping performance improvement and lifetime improvement with respect to the slight vibration of a damping device are possible.
[0040]
The damping element is configured to use a viscous resistance force (viscous damping coefficient) generated by the viscous fluid 20 injected inside the fixed member 5 as the movable part 4 moves.
[0041]
This viscous damping coefficient can be adjusted by the viscosity of the viscous fluid 20, the shape and size of the movable part 4, or the shape and size of a resistance plate separately attached (not shown).
Such adjustment can be dealt with by changing the shape, size, etc. of the resistance plate in each direction even when the vibration target 1 has a different frequency in each vibration direction.
[0042]
Therefore, the vibration damping device of the third embodiment also operates in the same manner as the vibration damping devices of the first and second embodiments, and effectively frees the plane 2 of the vibration damping object 1. The vibration in the direction of the degree can be reduced.
[0043]
According to the present embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and the viscous fluid 20 injected into the inside of the fixing member 5 is used as the damping element. As a result, even when the vibration frequency varies depending on the vibration direction of the vibration control object 1, it is possible to adjust the vibration coefficient to be different in each direction, so that the vibration control performance can be improved. In addition, since a damping force can be obtained without contact, independent design and adjustment are possible without affecting the spring constant. Further, even when the vibration control object 1 is in a vacuum, the fixing member 5 has an airtight structure and the viscous fluid 20 is injected therein, so that the seat 13 and the bearing 14 are not worn, and thus the long Damping performance with good time can be maintained.
[0044]
Next, a magnetic spring magnet device for adjusting the anisotropy of the spring constant in the vibration damping device of the first to third embodiments will be described.
FIG. 4 is a plan view of the magnet device for a magnetic spring according to the first embodiment. The fixed member 5 or the movable portion connecting member of the vibration damping device according to the first to third embodiments shown in FIGS. 12, a magnet piece fixing portion 21 attached to the magnet piece 12, a magnet piece back yoke 23 attached to the magnet piece fixing portion 21 by a magnet piece attaching screw 22, and a predetermined number of pieces attached to the magnet piece back yoke 23 by adhesion or the like. It consists of a magnet piece 24. One or both of the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 are each constituted by a predetermined number of magnet pieces 24.
[0045]
In the magnet device for a magnetic spring of the present embodiment configured as described above, when performing adjustment to obtain different spring constants in the left-right direction and the vertical direction in FIG. 23 is appropriately attached to or removed from the magnet piece fixing portion 21. Thereby, the ratio of the magnetic spring constant in the left-right direction and the up-down direction changes. Thereafter, by adjusting the distance between the fixed magnet 8 and the movable magnet 9 shown in FIGS. 1 to 3, the spring constant can be adjusted to a required value.
[0046]
The magnet piece back yoke 23 may be configured to be directly attached to the inner surface of the fixing member 5 shown in FIGS. Further, the magnet piece 24 may be multipolarized by using a magnetizing jig on one magnet material instead of bonding and fixing a plurality of magnet pieces to the magnet piece back yoke 23. The application of the magnetic spring magnet device of the present embodiment may be applied only to the fixed magnet 8 or the movable magnet 9 shown in FIGS. 1 to 3 or both.
[0047]
According to the present embodiment, since the magnet piece back yoke 23 with the magnet piece 24 attached is detachably attached to the magnet piece fixing portion 21, the vibration frequencies differing in the two directions of the vibration damping device. The magnetic spring constant can be adjusted relatively easily. Also, a large adjustment range of the magnetic spring constant can be obtained without exchanging the entire fixed portion magnet 8 or movable portion magnet 9.
[0048]
Next, a second embodiment of the magnetic spring magnet apparatus will be described with reference to FIG. That is, the magnet device for a magnetic spring according to the present embodiment includes a magnet piece fixing portion 21 attached to the fixed member 5 or the movable portion connecting member 12 shown in FIGS. A predetermined number of magnet piece back yokes 23 having groove portions 25 provided on the sides, fitting portions 26 to be attached to the groove portions 25, magnet pieces 24 attached to the magnet piece back yokes 23 by adhesion or the like, and magnets It is composed of a magnet side surface fixing portion 28 fixed to the magnet piece fixing portion 21 by a magnet side surface fixing screw 27 so as to hold the side surface of the one back yoke 23.
[0049]
In the magnetic spring magnet device of the present embodiment configured as described above, when the adjustment for obtaining different spring constants in the horizontal direction and the vertical direction in FIG. Then, the magnet piece back yoke 23 is attached and removed by the fitting portion 26. For fixing the magnet piece back yoke 23 in the groove 25, although not shown, a magnet side surface fixing portion 28 is fixed to the screw portion with a magnet side surface fixing screw 27 in advance at an appropriate position of the magnet piece fixing portion 21. By doing. Thereby, the ratio of the magnetic spring constant in the left-right direction and the up-down direction changes. Then, it adjusts to a predetermined spring constant by adjusting the space | interval of the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 which were shown in FIGS.
[0050]
In addition, it is good also as a structure which absorbs backlash by interposing a leaf | plate spring etc. between the magnet piece back yoke 23 and the magnet side surface fixing | fixed part 28. FIG. Further, the magnet piece 24 may be multipolarized by using a magnetizing jig on one magnet material instead of bonding and fixing a plurality of magnet pieces to the magnet piece back yoke 23. Further, the magnetic spring magnet device of the present embodiment may be applied only to the fixed portion magnet 8 or the movable portion magnet 9 shown in FIGS. 1 to 3 or both.
[0051]
According to the present embodiment, the magnet piece back yoke 23 to which the magnet piece 24 is attached is attached to the groove portion 25 of the magnet piece fixing portion 21 so as to be detachably attached. Adjustment of the magnetic spring constant for different frequencies can be performed relatively easily. Also, a large adjustment range of the magnetic spring constant can be obtained without exchanging the entire fixed portion magnet 8 or movable portion magnet 9.
[0052]
Next, a third embodiment of the magnetic spring magnet apparatus will be described with reference to FIG. That is, the magnet device for a magnetic spring according to the present embodiment includes a magnet piece fixing portion 21 attached to the fixed member 5 or the movable portion connecting member 12 shown in FIGS. 22, the X direction back yoke 29 and the Y direction back yoke 30, the X direction magnet pieces 31 bonded and fixed to the X direction back yoke 29, and the Y direction back yoke 30. It is comprised from the magnet piece 32 for Y directions fixed by adhesion.
[0053]
In the magnetic spring magnet device of this embodiment configured as described above, when adjustment is performed to obtain different spring constants in the left-right direction (hereinafter referred to as X direction) and the vertical direction (hereinafter referred to as Y direction) in FIG. The X-direction back yoke 29 or the Y-direction back yoke 30 is attached to or detached from the magnet piece fixing portion 21 with the magnet piece mounting screw 22 depending on which of the X direction and the Y direction is to be greatly adjusted. . At this time, the X-direction magnet piece 31 is manufactured so that the X-direction magnetic spring constant is large and the Y-direction magnetic spring constant is small, and the Y-direction magnet piece 32 is manufactured in reverse. Shall be kept. As a result, the ratio of the magnetic spring constants in the X direction and the Y direction is changed by a relatively small number of attachment and removal operations. Then, it adjusts to a predetermined spring constant by adjusting the space | interval of the fixed part magnet 8 and the movable part magnet 9 which were shown in FIGS.
[0054]
This embodiment may be applied to the second embodiment. Further, the magnet piece 31 for X direction and the magnet piece 32 for Y direction can be magnetized to one magnet material instead of bonding a plurality of them to the back yoke 29 for X direction and the back yoke 30 for Y direction. May be used for multipolar magnetization. Moreover, the application of the magnet apparatus for magnetic springs of a present Example may be only the fixed part magnet 8 or the movable part magnet 9 shown in FIGS. 1-3, and may be both.
[0055]
According to the present embodiment, the X-direction back yoke 29 and the X-direction magnet piece 31 that mainly contribute to the X-direction magnetic spring constant and the Y-direction magnetic spring constant with respect to the magnet piece fixing portion 21. Since the Y-direction back yoke 30 and the Y-direction magnet piece 32 that contribute to the structure are configured to be detachable, the adjustment of the magnetic spring constant with respect to different frequencies in the two directions of the damping device is relatively small. Easy to do in quantity. Also, a large adjustment range of the magnetic spring constant can be obtained without exchanging the entire fixed portion magnet 8 or movable portion magnet 9.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the damping device which achieves the effective damping effect with respect to a very small vibration acceleration while achieving size reduction and weight reduction of a damping device is implement | achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vibration damping device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a vibration damping device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a vibration damping device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a first example of a magnet device for a magnetic spring provided in the vibration damping device according to the embodiment of the present invention.
5A is a plan view showing a second example of the magnet device for a magnetic spring provided in the vibration damping device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. b).
FIG. 6 is a plan view showing a third example of the magnetic spring magnet device provided in the vibration damping device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a side view (a) and a plan view (b) schematically showing a conventional vibration damping device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration suppression object, 2 ... Dynamic vibration absorber, 2a ... Additional mass, 2b ... Elastic element, 2c ... Damping element, 4 ... Moving part, 5 ... Fixed member, 6 ... Middle member, 7 ... Fixed part back yoke, DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Fixed part magnet, 9 ... Movable part magnet, 10 ... Movable part back yoke, 11 ... Hole part, 12 ... Movable part connection member, 13 ... Seat, 14 ... Bearing, 15 ... Anti-vibration rubber, 17 ... Copper plate , 18 ... back yoke for magnetic damping, 19 ... magnet for magnetic damping, 20 ... viscous fluid, 21 ... magnet piece fixing part, 22 ... magnet piece mounting screw, 23 ... magnet piece back yoke, 24 ... magnet piece, 25 ... groove part , 26 ... fitting part, 27 ... screw for fixing the magnet side surface, 28 ... magnet side fixing part, 29 ... back yoke for X direction, 30 ... back yoke for Y direction, 31 ... magnet piece for X direction, 32 ... for Y direction Magnet piece.

Claims

In a vibration damping device including a fixed portion fixed to a vibration suppression target, and a movable portion provided via a plurality of bearings and a damping element that allow relative movement in the direction of two degrees of freedom with respect to the fixed portion.
The fixing portion includes a fixing member having a frame shape or a box shape, a middle member attached to the fixing member, a fixing portion back yoke attached to the upper and lower surfaces of the fixing member, and the holding portion held by the fixing portion back yoke. A fixed magnet,
The movable portion includes a movable portion magnet provided to face the fixed portion magnet, a movable portion back yoke that holds the movable portion magnet, a movable portion connecting member that connects the upper and lower movable portion back yokes, and a plurality of receiving seats which are each attached to the inside of the upper and lower movable portion back yoke,
Each of the plurality of bearings is attached to the middle member and disposed between the seats, and the damping element is attached between the middle member and the movable part magnet.

The vibration damping device according to claim 1, wherein the damping element is made of a viscous material.

The vibration damping device according to claim 1, further comprising a magnet device for a magnetic spring that adjusts a spring constant according to a moving direction of the movable portion.

The fixed part magnet and / or the movable part magnet are each composed of a predetermined number of magnet pieces, and the magnetic spring magnet device includes the magnet piece and a magnet piece fixing part for detachably attaching the magnet piece. The vibration damping device according to claim 3, wherein:

5. The vibration damping device according to claim 4, wherein a plurality of the magnet pieces are juxtaposed and fixed to a plate-shaped yoke, and the yoke is detachably attached to the magnet piece fixing portion.

The magnet piece includes an X-direction magnet piece mainly contributing to a predetermined one-direction spring constant and a Y-direction magnet piece mainly contributing to a spring constant in a direction orthogonal to the predetermined one direction. The vibration damping device according to claim 4.